JPH0987079A - Gas generating agent composition - Google Patents

Gas generating agent composition

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JPH0987079A
JPH0987079A JP7250517A JP25051795A JPH0987079A JP H0987079 A JPH0987079 A JP H0987079A JP 7250517 A JP7250517 A JP 7250517A JP 25051795 A JP25051795 A JP 25051795A JP H0987079 A JPH0987079 A JP H0987079A
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JP
Japan
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group
oxygen
dicyandiamide
potassium
perchlorate
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JP7250517A
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Japanese (ja)
Inventor
Shogo Tomiyama
省吾 富山
Takeshi Takabori
健 高堀
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a gas generating agent compsn. capable of remarkably reducing the amt. of cyanides generated as harmful components in residue while maintaining satisfactory performance as an element of an air bag system for an automobile. SOLUTION: In a gas generating agent compsn. contg. dicyandiamide, an oxygen-contg. inorg. oxidizing agent and an inorg. compd. contg. at least one of groups I, II, III, IV, V, VI, VII and VIII elements of the Periodic Table as essential components, the weight ratio of the oxygen-contg. inorg. oxidizing agent to the dicyandiamide is regulated to 1.01-1.50 when the weight ratio of an oxygen-contg. inorg. oxidizing agent contg. the theoretical amt. of oxygen required to perfectly convert dicyandiamide into nitrogen, water and CO2 after burning to dicyandiamide is regulated to 1.00.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス発生剤組成物
に関し、更に詳しくは自動車用エアバックシステムを膨
脹させるために燃焼してガス成分を供給する、非アジド
系ガス発生剤組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas generant composition, and more particularly to a non-azide type gas generant composition which is burned to supply a gas component in order to expand an airbag system for an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の車両が高速で衝突した際に、
慣性により搭乗者がハンドルや前面ガラス等の車両内部
の硬い部分又は危険な部分に衝突して負傷又は死亡する
ことを防ぐために、ガス発生剤から発生するガスにより
バッグを急速に膨脹させる、自動車用エアバッグシステ
ムが開発されている。自動車用エアバッグシステムに適
するガス発生剤の要件は非常に厳しい。まず、バッグ膨
脹時間は非常に短時間、通常40〜50ミリ秒以内の時間が
要求されている。また、バッグ内部の雰囲気としては、
車内の空気組成に相当する雰囲気が最適である。現在一
般的に用いられている、アジ化水素酸のアルカリ金属塩
及びアルカリ土類金属塩、特にアジ化ナトリウムをガス
発生基剤とするガス発生剤は、上記の条件を満たした優
れたものである。しかしながら、該ガス発生剤には、主
成分であるアジ化ナトリウム及びガス発生時に副生する
アルカリ成分が毒性を有するという重大な欠点があり、
エアバッグシステム搭載車の大量廃棄に伴う環境汚染、
ガス発生時の搭乗者の健康障害等が憂慮されている。
2. Description of the Related Art When a vehicle such as an automobile collides at a high speed,
In order to prevent passengers from injuring or dying due to inertia causing collisions with hard or dangerous parts inside the vehicle such as the steering wheel and windshield, the gas generated from the gas generating agent rapidly inflates the bag. Airbag systems are being developed. The requirements for gas generants suitable for automotive airbag systems are very stringent. First, the bag inflation time is required to be very short, usually within 40 to 50 milliseconds. In addition, as the atmosphere inside the bag,
The atmosphere that corresponds to the air composition in the car is optimal. Alkali metal salts and alkaline earth metal salts of hydrazoic acid, which are generally used at present, particularly gas generating agents using sodium azide as a gas generating base are excellent ones satisfying the above conditions. is there. However, the gas generating agent has a serious drawback that sodium azide which is a main component and an alkaline component which is a by-product during gas generation have toxicity,
Environmental pollution due to mass disposal of vehicles equipped with airbag systems,
There is concern about health problems for passengers when gas is generated.

【0003】上記の問題点を解決するため、アジ化ナト
リウム系に替わる非アジド系ガス発生剤の開発が行われ
ている。例えば、特開平3−208878号公報には、
テトラゾール、トリアゾールまたはこれらの金属塩から
なる含窒素有機化合物と、硝酸ナトリウム等のアルカリ
金属硝酸塩系の酸素含有酸化剤を主成分とした組成物が
開示されている。ところが、これらの含窒素有機化合物
から発生するシアンとアルカリ金属硝酸塩の熱分解によ
り発生するアルカリ金属の反応により人体に極めて有毒
なシアン化物が発生することが知られている。一方、特
公昭64−6156号、特公昭64−6157号公報に
おいては、水素を含まないビテトラゾール化合物の金属
塩を主成分とするガス発生剤が開示されている。更に、
特開平3−208878号公報には、アミノアラゾール
の遷移金属錯体を主成分とするガス発生剤が開示されて
いる。上記の一連の先行文献に見られる非アジド系化合
物は必ず炭素原子及び窒素原子を構造中に有しており、
いずれも人体に有害なシアン化物が大量に発生し、ま
た、バッグ膨脹時間の点でも満足できる性能を有してい
ない。
In order to solve the above problems, development of a non-azide type gas generating agent replacing the sodium azide type has been carried out. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-208878,
A composition containing a nitrogen-containing organic compound composed of tetrazole, triazole or a metal salt thereof and an oxygen-containing oxidizing agent of an alkali metal nitrate such as sodium nitrate as main components is disclosed. However, it is known that cyanide, which is extremely toxic to the human body, is generated by the reaction between cyanide generated from these nitrogen-containing organic compounds and alkali metal generated by thermal decomposition of alkali metal nitrate. On the other hand, JP-B-64-6156 and JP-B-64-6157 disclose gas generating agents containing a hydrogen-free metal salt of a bitetrazole compound as a main component. Furthermore,
JP-A-3-208878 discloses a gas generating agent containing a transition metal complex of aminoarazole as a main component. The non-azido compounds found in the above series of prior arts always have carbon and nitrogen atoms in their structure,
All of them produce a large amount of cyanide, which is harmful to the human body, and do not have satisfactory performance in terms of bag inflation time.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】含窒素有機化合物の燃
焼において、含窒素有機化合物中の炭素、水素及び燃焼
可能な元素の燃焼に必要な酸素量を発生させる酸化剤の
量、即ち化学当量分の酸化剤を用いても、不完全燃焼生
成物として未分解の化合物が発生することは良く知られ
ている。特に、テトラゾール系の化合物やジシアンジア
ミドの様な化合物は構造中に炭素−窒素間の二重結合や
三重結合を有しており、燃焼分解時に未分解の状態、す
なわち遊離したシアノ基で残存する可能性が高い。ま
た、燃焼に必要な酸素を含有する含酸素無機酸化剤とし
て、燃焼性や安定性が比較的優れている化合物として用
いられているものは NaNO3、KNO3といったアルカリ金属
硝酸塩や KClO4の様なアルカリ金属塩過酸化物であり、
アルカリ金属を含有しているものが殆どである。アルカ
リ金属を含む含酸素無機酸化剤は、燃焼時に分解してア
ルカリ金属酸化物やアルカリ金属塩に変化するが、燃焼
温度が非常に高いため、さらに分解してアルカリ金属単
体で存在することが考えられる。その結果、未分解の状
態で残存するシアノ基とさらに分解の進んだアルカリ金
属単体が反応して安定化し、最終的に毒性を有する残渣
として残ってくる。今後、エアバッグ需要は益々高ま
り、エアバッグシステム搭載車の大量廃棄に伴う環境汚
染を防ぐためにも、残渣中のシアン化物低減は早急に解
決しなければならない問題といえる。
In the combustion of a nitrogen-containing organic compound, the amount of an oxidant that generates the amount of oxygen necessary for the combustion of carbon, hydrogen and combustible elements in the nitrogen-containing organic compound, that is, the chemical equivalent amount. It is well known that undecomposed compounds are generated as incomplete combustion products even with the use of the above oxidants. In particular, compounds such as tetrazole compounds and dicyandiamide have a carbon-nitrogen double bond or triple bond in the structure, and can remain in an undecomposed state during combustion decomposition, that is, a free cyano group. It is highly likely. In addition, as the oxygen-containing inorganic oxidizer containing oxygen required for combustion, those used as compounds with relatively excellent combustibility and stability are similar to alkali metal nitrates such as NaNO 3 and KNO 3 and KClO 4 . Is an alkali metal salt peroxide,
Most of them contain an alkali metal. Oxygen-containing inorganic oxidizer containing alkali metal decomposes during combustion and changes to alkali metal oxide or alkali metal salt, but since the combustion temperature is very high, it is considered that it is further decomposed and exists as the alkali metal simple substance. To be As a result, the cyano group that remains in an undecomposed state and the alkali metal simple substance that has been further decomposed react and become stable, and finally remain as a toxic residue. In the future, the demand for airbags will increase, and it can be said that the reduction of cyanide in the residue must be urgently solved in order to prevent environmental pollution caused by the large-scale disposal of vehicles equipped with airbag systems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、驚くべきことに、
ガス発生剤組成物中の含酸素無機酸化剤の添加量をある
範囲に調整することでインフレーター燃焼性能を維持し
たまま発生残渣中のシアン化物を低減することができる
ということを見出し、本発明を完成させた。すなわち本
発明は、ジシアンジアミド、含酸素無機酸化剤、及び周
期律表第I族、第II族、第III 族、第IV族、第V族、第
VI族、第VII 族、第VIII族元素のうちの少なくとも1つ
の元素を含む無機化合物を必須成分とするガス発生剤組
成物において、ジシアンジアミドを燃焼後、完全に窒
素、水、二酸化炭素に変化させるのに必要な化学量論量
の酸素を含有する含酸素無機酸化剤のジシアンジアミド
に対する重量比を1.00とする時に、組成物中のジシアン
ジアミドに対する含酸素無機酸化剤の重量比が1.01から
1.50の範囲にあることを特徴とするガス発生剤組成物を
提供するものである。
The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, surprisingly,
It was found that the cyanide in the generated residue can be reduced while maintaining the inflator combustion performance by adjusting the addition amount of the oxygen-containing inorganic oxidizing agent in the gas generating composition to a certain range, and the present invention Completed That is, the present invention provides a dicyandiamide, an oxygen-containing inorganic oxidizing agent, and a periodic table group I, group II, group III, group IV, group V, group
In a gas generant composition containing an inorganic compound containing at least one element of Group VI, Group VII, and Group VIII as an essential component, after dicyandiamide is burned, it is completely changed to nitrogen, water, and carbon dioxide. When the weight ratio of the oxygen-containing inorganic oxidant containing the stoichiometric amount of oxygen required for dicyandiamide is 1.00, the weight ratio of the oxygen-containing inorganic oxidant to dicyandiamide in the composition is 1.01.
There is provided a gas generant composition characterized by being in the range of 1.50.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明のガス発生剤組成物は、ジシアンジ
アミド、含酸素無機酸化剤、及び周期律表第I族、第II
族、第III 族、第IV族、第V族、第VI族、第VII 族、第
VIII族元素のうちの少なくとも1つの元素を含む無機化
合物を必須成分とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. The gas generating composition of the present invention comprises a dicyandiamide, an oxygen-containing inorganic oxidizing agent, and a periodic table group I, group II.
Group, Group III, Group IV, Group V, Group VI, Group VII, Group
An inorganic compound containing at least one element of Group VIII elements is an essential component.

【0007】本発明に用いられる含酸素無機酸化剤とし
ては、硝酸塩、亜硝酸塩、オキシハロゲン酸塩等の従来
公知のものが広く使用できる。具体的には、硝酸カリウ
ム、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム、亜硝酸カリ
ウム、亜硝酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素
酸カリウム、過塩素酸ストロンチウム、塩素酸ナトリウ
ム、塩素酸カリウム等を挙げることができるが、硝酸カ
リウム、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム、過塩素
酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸ストロンチ
ウムが好ましい。これらの含酸素無機酸化剤は、単独ま
たは混合して使用することができる。
As the oxygen-containing inorganic oxidizing agent used in the present invention, conventionally known ones such as nitrates, nitrites and oxyhalogenates can be widely used. Specifically, potassium nitrate, sodium nitrate, strontium nitrate, potassium nitrite, sodium nitrite, sodium perchlorate, potassium perchlorate, strontium perchlorate, sodium chlorate, potassium chlorate and the like, Preferred are potassium nitrate, sodium nitrate, strontium nitrate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, and strontium perchlorate. These oxygen-containing inorganic oxidizing agents can be used alone or in combination.

【0008】本発明に用いられる周期律表第I族、第II
族、第III 族、第IV族、第V族、第VI族、第VII 族、第
VIII族元素のうちの少なくとも1つの元素を含む無機化
合物としては、銅、カルシウム、バリウム、亜鉛、ホウ
素、セリウム、イッテルビウム、チタン、鉛、バナジウ
ム、アンチモン、モリブデン、マンガン、鉄、コバルト
及びニッケルからなる群から選ばれる少なくとも1種の
元素を含む無機化合物が挙げられ、具体的には、CuO、C
u2O、CaO2、Ba2O3、ZnO、ZnCO3、B2O3、CeO2、Yb2O3、T
iO2、Pb3O4、PbO2、PbO、V2O5、Sb2O3 、MoO3、MnO2、F
eCl3 、Co3O4、NiO 等が挙げられる。これらの無機化合
物の中では銅、鉛及びモリブデンからなる群から選ばれ
る少なくとも1種の元素を含む無機化合物、具体的に
は、CuO 、Cu2O、Pb3O4 、PbO2、PbO 、MoO3が好まし
い。
Periodic Table Group I, Group II used in the present invention
Group, Group III, Group IV, Group V, Group VI, Group VII, Group
The inorganic compound containing at least one element of the group VIII elements includes copper, calcium, barium, zinc, boron, cerium, ytterbium, titanium, lead, vanadium, antimony, molybdenum, manganese, iron, cobalt and nickel. Inorganic compounds containing at least one element selected from the group are mentioned, and specifically, CuO, C
u 2 O, CaO 2 , Ba 2 O 3 , ZnO, ZnCO 3 , B 2 O 3 , CeO 2 , Yb 2 O 3 , T
iO 2 , Pb 3 O 4 , PbO 2 , PbO, V 2 O 5 , Sb 2 O 3 , MoO 3 , MnO 2 , F
Examples include eCl 3 , Co 3 O 4 , and NiO. Among these inorganic compounds, inorganic compounds containing at least one element selected from the group consisting of copper, lead and molybdenum, specifically CuO, Cu 2 O, Pb 3 O 4 , PbO 2 , PbO 2 and MoO. 3 is preferred.

【0009】本発明のガス発生剤組成物中におけるジシ
アンジアミドと含酸素無機酸化剤との混合比率について
は、ジシアンジアミドを燃焼後、完全に窒素、水、二酸
化炭素に変化させるのに必要な化学量論量の酸素を含有
する含酸素無機酸化剤のジシアンジアミドに対する重量
比を1.00とする時に、組成物中のジシアンジアミドに対
する含酸素無機酸化剤の重量比が1.01から1.50の範囲、
好ましくは1.05から1.30の範囲にあることが必要であ
る。その重量比が1.01より小さいと急激にシアン化物の
発生量が増大し、また1.50を超えると、エアバッグの展
開に要求される燃焼性能に到達しない。
Regarding the mixing ratio of the dicyandiamide and the oxygen-containing inorganic oxidant in the gas generant composition of the present invention, the stoichiometry required to completely convert the dicyandiamide into nitrogen, water and carbon dioxide after combustion. When the weight ratio of the oxygen-containing inorganic oxidizing agent containing oxygen to dicyandiamide is 1.00, the weight ratio of the oxygen-containing inorganic oxidizing agent to dicyandiamide in the composition is in the range of 1.01 to 1.50,
It should preferably be in the range of 1.05 to 1.30. When the weight ratio is less than 1.01, the amount of cyanide generated increases rapidly, and when it exceeds 1.50, the combustion performance required for airbag deployment is not reached.

【0010】本発明によって発生シアン化物量が低減さ
れる理由は主に2つ考えられる。1つは含酸素無機酸化
剤の添加量を増やして燃焼時の発生酸素量を増加し、ジ
シアンジアミドの酸化分解反応を促進させたため遊離シ
アノ基が減少したことである。もう1つはシアン化物の
対アルカリ金属の減少である。この燃焼反応では高温の
燃焼のため含酸素無機酸化剤由来の金属単体自体が発生
し、ジシアンジアミドの未分解物として発生したシアノ
基をアルカリ金属シアン化物として安定化する働きがあ
る。一方、本発明の組成では、化学量論組成物と比較し
てガス発生剤全量中のジシアンジアミドの割合が減少し
て組成物一定量当たりの分解生成熱が小さくなり燃焼温
度が著しく低下し、金属単体の発生が抑制されて金属酸
化物や金属塩の状態で安定化してしまう。このため遊離
シアノ基がシアン化物として安定化することなく酸化分
解してシアン化物量は低減されるということである。
There are mainly two reasons why the amount of cyanide generated is reduced by the present invention. One is that the amount of oxygen-containing inorganic oxidant added was increased to increase the amount of oxygen generated during combustion and to accelerate the oxidative decomposition reaction of dicyandiamide, resulting in a decrease in free cyano groups. The other is reduction of cyanide to alkali metal. In this combustion reaction, a simple metal itself derived from the oxygen-containing inorganic oxidant is generated due to high temperature combustion, and it has a function of stabilizing the cyano group generated as an undecomposed product of dicyandiamide as an alkali metal cyanide. On the other hand, in the composition of the present invention, the proportion of dicyandiamide in the total amount of the gas generant is reduced as compared with the stoichiometric composition, the heat of decomposition and decomposition per a certain amount of the composition is reduced, and the combustion temperature is significantly lowered. Generation of a simple substance is suppressed and the metal oxide or metal salt is stabilized in the state. Therefore, the free cyano group does not stabilize as cyanide and is oxidatively decomposed to reduce the amount of cyanide.

【0011】本発明の組成物中における周期律表第I
族、第II族、第III 族、第IV族、第V族、第VI族、第VI
I 族、第VIII族元素のうちの少なくとも1つの元素を含
む無機化合物は触媒として働く。本発明の組成物中のこ
れら無機化合物の含有量は特に限定されないが、1〜30
重量%、好ましくは3〜20重量%、更に好ましくは3〜
10重量%の範囲である。無機化合物の含有量が30重量%
より多いと、ガス発生剤組成物の単位重量当たりのガス
発生量が低下するため好ましくない。逆に含有量が1重
量%より少ないと、燃焼性能及びシアン化合物の発生に
影響するので好ましくない。
Periodic Table I in the composition of the present invention
Group, Group II, Group III, Group IV, Group V, Group VI, Group VI
An inorganic compound containing at least one element of Group I and Group VIII acts as a catalyst. The content of these inorganic compounds in the composition of the present invention is not particularly limited, 1-30
% By weight, preferably 3 to 20% by weight, more preferably 3 to
It is in the range of 10% by weight. Inorganic compound content is 30% by weight
If the amount is larger, the amount of gas generated per unit weight of the gas generant composition decreases, which is not preferable. On the other hand, if the content is less than 1% by weight, it affects combustion performance and generation of cyanide compound, which is not preferable.

【0012】本発明の組成物には、更にガス発生剤組成
物の成型強度を向上させる目的で、バインダー、シリカ
等を配合することができる。バインダーとしては、例え
ば商品名アビセル等の微結晶性セルローズバインダー、
ポバール等のポリマーバインダー、澱粉等の有機バイン
ダー、あるいはシリカゾル、アルミナゾル、ジルコニア
ゾル等の無機バインダーも挙げることができる。本発明
の組成物は上記各成分を混合することにより製造され
る。得られた混合物をそのままガス発生剤として用いて
も良いが、好ましくは製剤化して用いられる。製剤化は
通常の公知の方法が適用でき、適宜バインダーを選択す
ることができる。製剤の形状は特に制限なく、例えば、
ペレット状、ディスク状、球状、こんぺい糖状、テトラ
ポット状等を挙げることができる。また、製剤は無孔の
ものでもよいし、有孔状のもの(例えば練炭状、リング
状)であってもよい。
The composition of the present invention may further contain a binder, silica or the like for the purpose of improving the molding strength of the gas generating composition. As the binder, for example, microcrystalline cellulose binder such as trade name Avicel,
Polymer binders such as Poval, organic binders such as starch, and inorganic binders such as silica sol, alumina sol and zirconia sol can also be used. The composition of the present invention is produced by mixing the above components. The obtained mixture may be used as it is as a gas generating agent, but it is preferably formulated and used. A usual known method can be applied for formulation, and a binder can be appropriately selected. The shape of the preparation is not particularly limited, and for example,
Examples include pellets, disks, spheres, sucrose, tetrapots, and the like. Further, the preparation may be non-porous or porous (for example, briquette-like or ring-like).

【0013】[0013]

【実施例】本発明を更に詳しく説明するために以下に実
施例及び比較例を示すが、これらは本発明を限定するこ
とを意図するものではない。実施例及び比較例中に示す
配合割合は特に明記しない限りは全て重量割合を表す。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples, which are not intended to limit the present invention. Unless otherwise specified, the compounding ratios shown in Examples and Comparative Examples are all by weight.

【0014】実施例1 ジシアンジアミド24部、硝酸カリウム76部、酸化銅10部
の各粉末をよく混合し、ポバールの5%水溶液が 0.2部
となる量を添加してさらに混合し、湿潤粉体を得た。本
組成物中の硝酸カリウムのジシアンジアミドに対する重
量比は、ジシアンジアミドを燃焼後、完全に窒素、水、
二酸化炭素に変化させるのに必要な化学量論量の酸素を
含有する硝酸カリウムのジシアンジアミドに対する重量
比を1.00とする時に、1.12であった。次に成型に好都合
な粉度及び水分含量に調整した後、油圧式打錠成型機に
て約800kg/cm2 の圧力で押圧してペレット状(5.0mmφ×
1.5mm)に成型し、フィルター及びクーラントを有する燃
焼器に点火剤と共に仕込んで、これを60リットルの非膨
張性金属性タンク内に固定してタンクを密閉し、組成物
に点火して燃焼を行い、燃焼圧力及び燃焼時間を測定し
た。燃焼圧力及び燃焼時間は所望の値を示した。シアン
濃度については、燃焼後のインフレータを分解し、全部
品を5リットルの純水を入れた容器に浸し、さらにその
容器を超音波洗浄器中に浸して30分間超音波処理した
後、24時間放置した。このインフレータ洗浄水の500 ml
を採取してJIS KO102 の工場排水試験法に従い全シアン
イオン量を定量分析した結果、0.19ppm の値を示した。
Example 1 24 parts of dicyandiamide, 76 parts of potassium nitrate, and 10 parts of copper oxide were mixed well, and a 5% aqueous solution of Poval was added in an amount of 0.2 parts to further mix to obtain a wet powder. It was The weight ratio of potassium nitrate to dicyandiamide in the composition is such that after the dicyandiamide is completely burned, nitrogen, water,
It was 1.12 when the weight ratio of potassium nitrate containing the stoichiometric amount of oxygen required for conversion to carbon dioxide to dicyandiamide was 1.00. Next, after adjusting the fineness and moisture content convenient for molding, press with a hydraulic tablet molding machine at a pressure of about 800 kg / cm 2 into pellets (5.0 mmφ ×
(1.5 mm), put it in a combustor with a filter and coolant together with an igniter, fix it in a 60 liter non-expandable metallic tank, seal the tank, ignite the composition to burn. Then, the combustion pressure and the combustion time were measured. The combustion pressure and the combustion time showed desired values. Regarding the cyanide concentration, disassemble the inflator after combustion, immerse all parts in a container containing 5 liters of pure water, immerse the container in an ultrasonic cleaner for 30 minutes, and then sonicate for 24 hours. I left it. 500 ml of this inflator wash water
Was collected and quantitatively analyzed for the total amount of cyanide ions according to the JIS KO102 factory drainage test method. As a result, a value of 0.19 ppm was shown.

【0015】実施例2 ジシアンジアミド25.5部、硝酸カリウム74.5部に添加量
を変えた以外は、実施例1と全く同様にして燃焼後イン
フレータ容器内の残渣中のシアン濃度を評価した。本組
成物中の硝酸カリウムのジシアンジアミドに対する重量
比は、ジシアンジアミドを燃焼後、完全に窒素、水、二
酸化炭素に変化させるのに必要な化学量論量の酸素を含
有する硝酸カリウムのジシアンジアミドに対する重量比
を1とする時に、1.03であった。燃焼圧力及び燃焼時間
は実施例1のそれらと類似の値を示した。実施例1と同
様の方法で全シアンイオン量を定量分析した結果、0.27
ppm の値を示した。
Example 2 The cyan concentration in the residue in the inflator container after combustion was evaluated in exactly the same manner as in Example 1 except that the addition amounts were changed to 25.5 parts of dicyandiamide and 74.5 parts of potassium nitrate. The weight ratio of potassium nitrate to dicyandiamide in the present composition is 1 to the weight ratio of potassium nitrate to dicyandiamide containing a stoichiometric amount of oxygen necessary to completely convert dicyandiamide into nitrogen, water and carbon dioxide. At that time, it was 1.03. The combustion pressure and the combustion time showed values similar to those of Example 1. As a result of quantitatively analyzing the total amount of cyanide ions in the same manner as in Example 1, it was 0.27.
The value of ppm is shown.

【0016】実施例3 ジシアンジアミド20部、硝酸カリウム80部に添加量を変
えた以外は、実施例1と全く同様にして燃焼後インフレ
ータ容器内の残渣中のシアン濃度を評価した。本組成物
中の硝酸カリウムのジシアンジアミドに対する重量比
は、ジシアンジアミドを燃焼後、完全に窒素、水、二酸
化炭素に変化させるのに必要な化学量論量の酸素を含有
する硝酸カリウムのジシアンジアミドに対する重量比を
1とする時に、1.41であった。燃焼圧力及び燃焼時間は
実施例1のそれらと類似の値を示した。実施例1と同様
の方法で全シアンイオン量を定量分析した結果、0.01pp
m 以下の値を示した。
Example 3 The cyan concentration in the residue in the inflator container after combustion was evaluated in exactly the same manner as in Example 1 except that the addition amounts were changed to 20 parts of dicyandiamide and 80 parts of potassium nitrate. The weight ratio of potassium nitrate to dicyandiamide in the present composition is 1 to the weight ratio of potassium nitrate to dicyandiamide containing a stoichiometric amount of oxygen necessary to completely convert dicyandiamide into nitrogen, water and carbon dioxide. At that time, it was 1.41. The combustion pressure and the combustion time showed values similar to those of Example 1. As a result of quantitatively analyzing the total amount of cyanide ions in the same manner as in Example 1, it was
Values below m were shown.

【0017】比較例1 酸化銅を添加しなかった以外は、実施例1と全く同様に
して燃焼後インフレータ容器内の残渣中のシアン濃度を
評価した。燃焼圧力及び燃焼時間は実施例1のそれらと
類似の値を示した。実施例1と同様の方法で全シアンイ
オン量を定量分析した結果、21.0ppm の値を示した。
Comparative Example 1 The cyan concentration in the residue in the inflator container after combustion was evaluated in exactly the same manner as in Example 1 except that copper oxide was not added. The combustion pressure and the combustion time showed values similar to those of Example 1. As a result of quantitative analysis of the total amount of cyanide ions by the same method as in Example 1, a value of 21.0 ppm was shown.

【0018】比較例2 ジシアンジアミド26部、硝酸カリウム74部に添加量を変
えた以外は、実施例1と全く同様にして燃焼後インフレ
ータ容器内の残渣中のシアン濃度を評価した。本組成物
中の硝酸カリウムのジシアンジアミドに対する重量比
は、ジシアンジアミドを燃焼後、完全に窒素、水、二酸
化炭素に変化させるのに必要な化学量論量の酸素を含有
する量比、即ち1であった。燃焼圧力及び燃焼時間は実
施例1のそれらと類似の値を示した。実施例1と同様の
方法で全シアンイオン量を定量分析した結果、5.80ppm
の値を示した。
Comparative Example 2 The cyan concentration in the residue in the inflator container after combustion was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the addition amounts were changed to 26 parts of dicyandiamide and 74 parts of potassium nitrate. The weight ratio of potassium nitrate to dicyandiamide in the composition was a stoichiometric amount of oxygen required to completely convert nitrogen, water, and carbon dioxide after burning dicyandiamide, that is, 1. . The combustion pressure and the combustion time showed values similar to those of Example 1. As a result of quantitatively analyzing the total amount of cyanide ions in the same manner as in Example 1, 5.80 ppm
The value of was shown.

【0019】実施例4 硝酸カリウム76部に変えて過塩素酸カリウム76部を用い
た以外は、実施例1と全く同様にして燃焼後インフレー
タ容器内の残渣中のシアン濃度を評価した。本組成物中
の過塩素酸カリウムのジシアンジアミドに対する重量比
は、ジシアンジアミドを燃焼後、完全に窒素、水、二酸
化炭素に変化させるのに必要な酸素を含有する過塩素酸
カリウムのジシアンジアミドに対する重量比を1とする
時に、1.29であった。燃焼圧力及び燃焼時間は実施例1
のそれらと類似の値を示した。実施例1と同様の方法で
全シアンイオン量を定量分析した結果、0.47ppm の値を
示した。
Example 4 The cyan concentration in the residue in the inflator container after combustion was evaluated in the same manner as in Example 1 except that 76 parts of potassium perchlorate was used instead of 76 parts of potassium nitrate. The weight ratio of potassium perchlorate to dicyandiamide in the composition is the weight ratio of potassium perchlorate containing oxygen necessary for completely converting nitrogen, water, and carbon dioxide after burning dicyandiamide to dicyandiamide. When it was set to 1, it was 1.29. The combustion pressure and the combustion time are the same as in Example 1.
The values are similar to those of. As a result of quantitative analysis of the total amount of cyanide ions in the same manner as in Example 1, a value of 0.47 ppm was shown.

【0020】比較例3 ジシアンジアミドの添加量を29部に増やし、硝酸カリウ
ム76部に替えて過塩素酸カリウム71部を用いた以外は、
実施例1と全く同様にして燃焼後インフレータ容器内の
残渣中のシアン濃度を評価した。本組成物中の過塩素酸
カリウムのジシアンジアミドに対する重量比は、ジシア
ンジアミドを燃焼後、完全に窒素、水、二酸化炭素に変
化させるのに必要な化学量論量の酸素を含有する量比、
即ち1であった。燃焼圧力及び燃焼時間は実施例1のそ
れらと類似の値を示した。実施例1と同様の方法で全シ
アンイオン量を定量分析した結果、13.00ppmの値を示し
た。
Comparative Example 3 Except that the amount of dicyandiamide added was increased to 29 parts and 76 parts of potassium nitrate was used instead of 71 parts of potassium perchlorate.
The cyan concentration in the residue in the inflator container after combustion was evaluated in exactly the same manner as in Example 1. The weight ratio of potassium perchlorate to dicyandiamide in the present composition is the amount ratio containing stoichiometric amount of oxygen necessary for completely converting nitrogen, water and carbon dioxide after burning dicyandiamide,
That is, it was 1. The combustion pressure and the combustion time showed values similar to those of Example 1. As a result of quantitatively analyzing the total amount of cyanide ions by the same method as in Example 1, a value of 13.00 ppm was shown.

【0021】実施例5 酸化銅10部の替わりに三酸化モリブデン10部を添加した
以外は、実施例1と全く同様にして燃焼後インフレータ
容器内の残渣中のシアン濃度を評価した。燃焼圧力及び
燃焼時間は実施例1のそれらと類似の値を示した。実施
例1と同様の方法で全シアンイオン量を定量分析した結
果、0.36ppm の値を示した。
Example 5 The cyan concentration in the residue in the inflator container after combustion was evaluated in the same manner as in Example 1 except that 10 parts of molybdenum trioxide was added instead of 10 parts of copper oxide. The combustion pressure and the combustion time showed values similar to those of Example 1. As a result of quantitative analysis of the total amount of cyanide ions by the same method as in Example 1, a value of 0.36 ppm was shown.

【0022】比較例4 ジシアンジアミド26部、硝酸カリウム74部に添加量を変
えた以外は、実施例5と全く同様にして燃焼後インフレ
ータ容器内の残渣中のシアン濃度を評価した。本組成物
中の硝酸カリウムのジシアンジアミドに対する重量比
は、ジシアンジアミドを燃焼後、完全に窒素、水、二酸
化炭素に変化させるのに必要な化学量論量の酸素を含有
する量比、即ち1であった。燃焼圧力及び燃焼時間は実
施例1のそれらと類似の値を示した。実施例1と同様の
方法で全シアンイオン量を定量分析した結果、7.50ppm
の値を示した。
Comparative Example 4 The cyan concentration in the residue in the inflator container after combustion was evaluated in exactly the same manner as in Example 5 except that the addition amounts were changed to 26 parts of dicyandiamide and 74 parts of potassium nitrate. The weight ratio of potassium nitrate to dicyandiamide in the composition was a stoichiometric amount of oxygen required to completely convert nitrogen, water, and carbon dioxide after burning dicyandiamide, that is, 1. . The combustion pressure and the combustion time showed values similar to those of Example 1. As a result of quantitatively analyzing the total amount of cyanide ions by the same method as in Example 1, 7.50 ppm
The value of was shown.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、ジシアンジアミド、含
酸素無機酸化剤、及び周期律表第I族、第II族、第III
族、第IV族、第V族、第VI族、第VII 族、第VIII族元素
のうちの少なくとも1つの元素を含む無機化合物を必須
成分とするガス発生剤組成物において、自動車用のエア
バッグシステムとして満足できる性能を保持しつつ、発
生残渣中の有害成分であるシアン化物の発生量を著しく
低減することが可能である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, dicyandiamide, an oxygen-containing inorganic oxidizing agent, and a periodic table group I, group II, group III.
A gas generant composition containing, as an essential component, an inorganic compound containing at least one element selected from the group IV, IV, V, VI, VII and VIII elements It is possible to significantly reduce the amount of cyanide, which is a harmful component in the generated residue, while maintaining satisfactory system performance.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ジシアンジアミド、含酸素無機酸化剤、
及び周期律表第I族、第II族、第III 族、第IV族、第V
族、第VI族、第VII 族、第VIII族元素のうちの少なくと
も1つの元素を含む無機化合物を必須成分とするガス発
生剤組成物において、ジシアンジアミドを燃焼後、完全
に窒素、水、二酸化炭素に変化させるのに必要な化学量
論量の酸素を含有する含酸素無機酸化剤のジシアンジア
ミドに対する重量比を1.00とする時に、組成物中のジシ
アンジアミドに対する含酸素無機酸化剤の重量比が1.01
から1.50の範囲にあることを特徴とするガス発生剤組成
物。
1. A dicyandiamide, an oxygen-containing inorganic oxidizing agent,
And Periodic Table Group I, Group II, Group III, Group IV, Group V
In a gas generant composition containing, as an essential component, an inorganic compound containing at least one element of Group III, Group VI, Group VII, and Group VIII, after completely burning dicyandiamide, nitrogen, water, carbon dioxide When the weight ratio of the oxygen-containing inorganic oxidant containing a stoichiometric amount of oxygen required to change to dicyandiamide is 1.00, the weight ratio of the oxygen-containing inorganic oxidant to dicyandiamide in the composition is 1.01.
To 1.50, the gas generant composition.
【請求項2】 含酸素無機酸化物が、硝酸カリウム、硝
酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム、亜硝酸カリウム、
亜硝酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリ
ウム、過塩素酸ストロンチウム、塩素酸ナトリウム及び
塩素酸カリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種
である請求項1に記載のガス発生剤組成物。
2. The oxygen-containing inorganic oxide is potassium nitrate, sodium nitrate, strontium nitrate, potassium nitrite,
The gas generant composition according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of sodium nitrite, sodium perchlorate, potassium perchlorate, strontium perchlorate, sodium chlorate, and potassium chlorate.
【請求項3】 周期律表第I族、第II族、第III 族、第
IV族、第V族、第VI族、第VII 族、第VIII族元素のうち
の少なくとも1つの元素を含む無機化合物が、銅、カル
シウム、バリウム、亜鉛、ホウ素、セリウム、イッテル
ビウム、チタン、鉛、バナジウム、アンチモン、モリブ
デン、マンガン、鉄、コバルト及びニッケルからなる群
から選ばれる少なくとも1種の元素を含む無機化合物で
ある請求項1に記載のガス発生剤組成物。
3. Periodic table Group I, Group II, Group III, Group
An inorganic compound containing at least one element of Group IV, Group V, Group VI, Group VII, and Group VIII is copper, calcium, barium, zinc, boron, cerium, ytterbium, titanium, lead, The gas generant composition according to claim 1, which is an inorganic compound containing at least one element selected from the group consisting of vanadium, antimony, molybdenum, manganese, iron, cobalt, and nickel.
【請求項4】 周期律表第I族、第II族、第III 族、第
IV族、第V族、第VI族、第VII 族、第VIII族元素のうち
の少なくとも1つの元素を含む無機化合物が、CuO 、Cu
2O、CaO2、Ba2O3 、ZnO、ZnCO3、B2O3、CeO2、Yb2O3、T
iO2、Pb3O4、PbO2、PbO、V2O5、Sb2O3、MoO3、MnO2、Fe
Cl3 、Co3O4 及びNiO からなる群から選ばれる少なくと
も1種の化合物である請求項1に記載のガス発生剤組成
物。
4. The periodic table group I, group II, group III, group
Inorganic compounds containing at least one element of Group IV, Group V, Group VI, Group VII, and Group VIII are CuO, Cu
2 O, CaO 2 , Ba 2 O 3 , ZnO, ZnCO 3 , B 2 O 3 , CeO 2 , Yb 2 O 3 , T
iO 2 , Pb 3 O 4 , PbO 2 , PbO, V 2 O 5 , Sb 2 O 3 , MoO 3 , MnO 2 , Fe
The gas generant composition according to claim 1, which is at least one compound selected from the group consisting of Cl 3 , Co 3 O 4, and NiO.
【請求項5】 含酸素無機酸化剤が硝酸カリウム、硝酸
ナトリウム、硝酸ストロンチウム、亜硝酸カリウム、亜
硝酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウ
ム、過塩素酸ストロンチウム、塩素酸ナトリウム及び塩
素酸カリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種で
あり、なお且つ、無機化合物が銅、カルシウム、バリウ
ム、亜鉛、ホウ素、セリウム、イッテルビウム、チタ
ン、鉛、バナジウム、アンチモン、モリブデン、マンガ
ン、鉄、コバルト及びニッケルからなる群から選ばれる
少なくとも1種の元素を含む無機化合物である請求項1
に記載のガス発生剤組成物。
5. The oxygen-containing inorganic oxidizing agent comprises potassium nitrate, sodium nitrate, strontium nitrate, potassium nitrite, sodium nitrite, sodium perchlorate, potassium perchlorate, strontium perchlorate, sodium chlorate and potassium chlorate. At least one selected from the group, and the inorganic compound is copper, calcium, barium, zinc, boron, cerium, ytterbium, titanium, lead, vanadium, antimony, molybdenum, manganese, iron, cobalt and nickel. An inorganic compound containing at least one element selected from the group consisting of:
The gas generant composition according to.
【請求項6】 含酸素無機酸化剤が硝酸カリウム、硝酸
ナトリウム、硝酸ストロンチウム、過塩素酸ナトリウ
ム、過塩素酸カリウム及び過塩素酸ストロンチウムから
なる群から選ばれる少なくとも1種であり、なお且つ、
無機化合物が銅、鉛及びモリブデンからなる群から選ば
れる少なくとも1種の元素を含む無機化合物である請求
項1に記載のガス発生剤組成物。
6. The oxygen-containing inorganic oxidant is at least one selected from the group consisting of potassium nitrate, sodium nitrate, strontium nitrate, sodium perchlorate, potassium perchlorate and strontium perchlorate, and
The gas generant composition according to claim 1, wherein the inorganic compound is an inorganic compound containing at least one element selected from the group consisting of copper, lead and molybdenum.
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JP2008056500A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Daicel Chem Ind Ltd Gas generator composition
JP2008069038A (en) * 2006-09-14 2008-03-27 Daicel Chem Ind Ltd Gas generating agent composition

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JP2008056500A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Daicel Chem Ind Ltd Gas generator composition
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