JPH10139579A - Gas producing agent composition and inflator structure using the same - Google Patents

Gas producing agent composition and inflator structure using the same

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JPH10139579A
JPH10139579A JP30148296A JP30148296A JPH10139579A JP H10139579 A JPH10139579 A JP H10139579A JP 30148296 A JP30148296 A JP 30148296A JP 30148296 A JP30148296 A JP 30148296A JP H10139579 A JPH10139579 A JP H10139579A
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Japan
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gas
nitrate
fuel
water
coolant
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JP30148296A
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Japanese (ja)
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Tadao Yoshida
吉田忠雄
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Otsuka Chemical Co Ltd
Daicel Corp
Nippon Koki Co Ltd
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Otsuka Chemical Co Ltd
Nippon Koki Co Ltd
Daicel Chemical Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06DMEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/06Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas producing agent compsn. having large gas producing moles per a unit gas producing agent mass which can minimize the size of the gas producing container by incorporating a fuel containing a nitrogen-contg. compd., and nitrate or an oxidizing agent essentially comprising nitrate. SOLUTION: As for the nitrogen-containing org. compd. as a fuel, dinitroamerine compd. (2-oxy-4,6-dinitramine-5-triazine) prepared by nitrating melamine is used. The amt. of the dinitroamerine compd. in the fuel is controlled to 30 to 80wt.% of the whole fuel weight. As for the oxidizing agent, a single nitrate such as ammonium nitrate and potassium nitrate or a mixture of nitrate and other oxidizing agent can be used. When ammonium nitrate is used, its amt. in the fuel material is controlled to 20 to 70wt.% of the whole weight. The gas producing agent compsn. above described is used as a combustion material, while water or a polymer having a high water content is used as a coolant and added by 10 to 100% of the combusting material.

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、エアバック等のよ
うな用途のガス発生剤組成物及びそれを利用したインフ
レーター構造体に関する。本発明によるインフレーター
は、水或いは高含水高分子物質を冷却剤とした、比較的
に高温にならないガスを発生するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas generating composition for applications such as an air bag and an inflator structure using the same. The inflator according to the present invention generates a gas which does not reach a relatively high temperature, using water or a high water-containing polymer substance as a coolant.

【0002】[0002]

【従来の技術】エアバッグは、自動車が衝突したときに
この衝突をセンサーが感知し、センサーからの信号が正
しいものであるかを診断し、ガス発生器の点火装置に電
流を流し発火させ、ガス発生剤を燃焼させ、発生したガ
スをバッグに吹き込んで膨らませ、この膨らんだエアバ
ッグにより乗員がハンドルやフロントガラスに激突する
のを防ぐもので、スクイブ、ガス発生剤、フィルター等
を含むガス発生器はインフレーターと呼ばれる。そのよ
うな用途のガス発生剤は、燃焼して生じる産物、放出粒
子状物質及び放出固体物質が、できるだけ少ないこと、
適度の燃焼速度をもつこと等が求められている。また、
放出ガス、放出粒子状物質のような放出物の温度が低い
ことが望ましい。エアバックでは、放出ガスの温度が高
いと、バッグに損傷を与え、乗員に火傷を負わせるおそ
れがある。
2. Description of the Related Art In an airbag, when a vehicle collides, a sensor detects the collision, diagnoses whether a signal from the sensor is correct, and supplies a current to an ignition device of a gas generator to ignite. The gas generating agent is burned, and the generated gas is blown into the bag to inflate it.This inflated air bag prevents the occupant from hitting the steering wheel or windshield, and generates gas including squibs, gas generating agents, filters, etc. The vessel is called an inflator. Gas generating agents for such applications should have as little as possible products, released particulates and solids released by combustion,
It is required to have an appropriate burning rate. Also,
It is desirable that the temperature of the effluent, such as the effluent gas and the emitted particulate matter, be low. In an airbag, if the temperature of the released gas is high, the bag may be damaged and the occupant may be burned.

【0003】即ち、ガス発生剤特にガス発生剤組成物に
は種々の性能が要求されるが、次の要件が重要である。
第1の要件は[適度の燃焼速度を有すること]である。
第2の要件は[燃焼温度ひいては放出ガス温度が低いこ
と]である。放出ガス温度が高いと、バッグに穴が開い
て乗員に火傷等を負わせることがある。またバッグが燃
焼して火災が起こることもある。第3の要件は[後ガス
中のCOやNOX等の有毒成分濃度が低いこと]であ
る。爆発したとき生じる有毒成分濃度が高いと、バッグ
の収縮時に車内に放出される後ガスによって乗員が中毒
を起こす可能性がある。第4の要件は[衝撃着火性(衝
撃に対する着火感度)が低いこと]である。衝撃着火性
が高いと混合や成型等の製造工程で爆発や爆轟が起こり
易く、取扱い上の危険性が大きい。
That is, various performances are required for a gas generating agent, particularly for a gas generating composition, but the following requirements are important.
The first requirement is [having a moderate burning rate].
The second requirement is that the combustion temperature and, consequently, the emitted gas temperature be low. If the temperature of the released gas is high, a hole may be formed in the bag and the occupant may be burned. Also, the bag may burn and cause a fire. The third requirement is [that toxic concentrations of components such as CO and NO X in the rear gas is low. If the concentration of the toxic components generated by the explosion is high, the occupants may be poisoned by the gas released into the vehicle when the bag is deflated. The fourth requirement is [impact ignitability (ignition sensitivity to impact) is low]. If the impact ignitability is high, an explosion or detonation is likely to occur in a manufacturing process such as mixing or molding, and there is a large risk of handling.

【0004】また、ガス発生剤は、固体生成物を出すた
めに、フィルターを必要とするので、自然とその重量が
増加してしまう。固体生成物を少なくできるガス発生剤
がなかった。また、固体生成物の一部は粒子状物質とし
て放出される。この固体粒子物質の生成を抑制するため
に、特開平8−231291号には、金属アジ化物又は
有機化合物からなる燃料と、酸化剤と、セラミックウィ
スカー又はファイバーの添加剤を含有するガス発生剤組
成物が提案されている。
[0004] Further, the gas generating agent naturally requires a filter in order to produce a solid product, so that the weight thereof naturally increases. There was no gas generant that could reduce solid products. Also, some of the solid products are released as particulate matter. In order to suppress the formation of the solid particulate matter, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-231291 discloses a gas generating composition containing a fuel comprising a metal azide or an organic compound, an oxidizing agent, and an additive of ceramic whisker or fiber. Things have been suggested.

【0005】ジニトロアメリン化合物は、コンポジット
固体ロケット推進薬組成物の助剤として、1996年7月に
米国コロラドで催された22回国際火工品セミナー(Int
ernational Pyrotechnics Seminar)でサイモエス;Simoe
s等が提案し、発表している。これは、環境にきれいな
燃焼生成物を与える添加剤として選択されたものであ
る。また、ここでは、ジニトロアメリン化合物は、相安
定化硝酸アンモニウム(PSNM)/末端ヒドロキシル
化ポリブタジエン(PSAN/HTPB)のコンポジッ
ト固体ロケット推進薬組成物中で、添加剤として用いら
れている。
[0005] Dinitroamerin compounds have been used as adjuvants in composite solid rocket propellant compositions at the 22nd International Pyrotechnic Seminar (Int.), Colorado, USA, July 1996.
ernational Pyrotechnics Seminar)
s etc. have proposed and announced. It has been selected as an additive to provide clean combustion products to the environment. Also here, the dinitroamerin compound is used as an additive in a phase stabilized ammonium nitrate (PSNM) / terminally hydroxylated polybutadiene (PSAN / HTPB) composite solid rocket propellant composition.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、単位ガス発
生剤質量当りのガス発生モル数が大きく、従って、ガス
発生器の大きさを小さくできるガス発生剤組成物を提供
することを目的とする。また、放出ガス温度が低く、従
って、バッグに耐熱性ゴム等のコーティングを必要とし
ないガス発生剤と冷却剤を含有することを特徴とするガ
ス発生器を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a gas generating composition which has a large number of moles of gas generated per unit gas generating mass and can therefore reduce the size of a gas generator. I do. It is another object of the present invention to provide a gas generator characterized by containing a gas generating agent and a cooling agent which have a low outgassing temperature and therefore do not require coating of the bag with heat resistant rubber or the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、含窒素有機化合物
を含有する燃料と、硝酸塩又は硝酸塩を主剤とする酸化
剤を含有することを特徴とする固体燃焼生成物の少ない
ガス発生剤組成物を提供する。そして、硝酸塩は、硝酸
アンモニウムが好適である。また、含窒素有機化合物
は、ジニトロアメリンが好適である。また、燃料中のジ
ニトロアメリンの含有量は、全燃料重量に対して、30
〜80重量%が好適である。更に、燃焼物質中の硝酸ア
ンモニウムの含有量は、全重量に対して、20〜70重
量%が好適である。
The present invention has been made as a result of intensive studies to solve the above problems, and as a result, contains a fuel containing a nitrogen-containing organic compound and a nitrate or an oxidizing agent mainly containing a nitrate. A gas generating composition having a low solid combustion product is provided. The nitrate is preferably ammonium nitrate. Further, as the nitrogen-containing organic compound, dinitroamelin is preferable. In addition, the content of dinitroamelin in the fuel is 30% based on the total fuel weight.
~ 80% by weight is preferred. Further, the content of ammonium nitrate in the combustion material is preferably from 20 to 70% by weight based on the total weight.

【0008】以上のガス発生剤組成物を燃焼物質とし
て、この燃焼物質に対して、水或いは高含水高分子を冷
却剤として備え、そのために、燃焼して生成した固形物
のためのフィルターを備え、或いは備えないガス発生の
ためのインフレーター構造体も提供できた。冷却剤は、
水が好適である。また、冷却剤は、高含水高分子物質が
好適である。更に、冷却剤の水は、水単独あるいは無機
塩水溶液が好適である。そして、冷却剤の燃焼物質に対
する割合は、10〜100%が好適である。
[0008] The above-mentioned gas generating composition is used as a burning substance, and water or a high water-containing polymer is provided as a cooling agent for the burning substance. For this purpose, a filter for a solid produced by burning is provided. Alternatively, an inflator structure for gas generation with or without gas supply could be provided. The coolant is
Water is preferred. The coolant is preferably a high water content polymer substance. Further, the water of the coolant is preferably water alone or an aqueous solution of an inorganic salt. The ratio of the coolant to the combustion substance is preferably 10 to 100%.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のガス発生剤組成物は.自
動車用等のエアバッグ用インフレータガスを発生させる
もので、含窒素有機化合物を含有する燃料と硝酸塩又は
硝酸塩を主剤とする酸化剤から成る燃焼物質を有し、水
又は高含水物質を冷却剤とし、放出ガス温度が低いもの
で、それによる固体燃焼生成物は少ないものである。そ
の燃焼物質は、燃焼速度が非常にすぐれたものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The gas generating composition according to the present invention comprises: It generates inflator gas for airbags for automobiles, etc., and has a fuel containing a nitrogen-containing organic compound and a combustion substance consisting of nitrate or an oxidant mainly containing nitrate, and water or a highly water-containing substance as a coolant. Low emission gas temperature, resulting in low solid combustion products. The combustion material has a very good burning rate.

【0010】更に、本発明で燃料として用いられる含窒
素有機化合物としては、ジニトロアメリンが挙げられ、
それを含有する有機化合物との混合物も利用できる。ジ
ニトロアメリン化合物は、正式名称、2-オキシ-4,6-
ジニトラミン-5-トリアジン(DNAM)と称するもの
で、メラミン(C3H6N6)をニトロ化処理すると得られる下
記の化学式を有する化合物である。
[0010] Further, as the nitrogen-containing organic compound used as a fuel in the present invention, dinitroamerin can be mentioned.
Mixtures with organic compounds containing it can also be used. The dinitroamelin compound is the official name, 2-oxy-4,6-
It is called dinitramine-5-triazine (DNAM) and is a compound having the following chemical formula obtained by nitrating melamine (C 3 H 6 N 6 ).

【0011】[0011]

【化1】 Embedded image

【0012】このジニトロアメリン化合物は、非常に速
い燃焼速度を有するが、それを本発明により制御するこ
とにより、インフレーターガス発生剤として利用できる
ことを明らかにした。従って、ジニトロアメリン化合物
は、ガス発生剤組成物中において、熱的に安定である
が、燃焼物質の燃焼速度を著しく高める役目をするもの
である。
Although the dinitroamelin compound has a very fast burning rate, it has been clarified that it can be used as an inflator gas generating agent by controlling it according to the present invention. Accordingly, the dinitroamerin compound is thermally stable in the gas generant composition, but plays a role in significantly increasing the burning rate of the burning substance.

【0013】また、本発明のガス発生剤組成物で、酸化
剤としては、硝酸塩単独、又は硝酸塩と他の酸化剤との
混合物が挙げられる。ここで、硝酸塩は、硝酸アンモニ
ウム、硝酸カリウム、硝酸ストロンチウム、更に、亜硝
酸塩として、亜硝酸カリウム、亜硝酸ストロンチウムを
用いることができる。
In the gas generating composition of the present invention, the oxidizing agent includes nitrate alone or a mixture of nitrate and another oxidizing agent. Here, ammonium nitrate, potassium nitrate, and strontium nitrate can be used as the nitrate, and potassium nitrite and strontium nitrite can be used as the nitrite.

【0014】その他の酸化剤としては、酸化鉄、酸化コ
バルト、そして、酸化銅、二酸化マンガン、二硫化モリ
ブデン、過塩素酸塩等を挙げることができる。これらの
いずれか、或いはその混合物を混合して、酸化物として
用いることができる。
Other oxidizing agents include iron oxide, cobalt oxide, copper oxide, manganese dioxide, molybdenum disulfide, perchlorate and the like. Any of these or a mixture thereof can be mixed and used as an oxide.

【0015】また、本発明のガス発生剤組成物は、ディ
スク状、ペレット状又は粒状で用いることができる。ま
た、燃料及び酸化剤の他に、燃料及び酸化剤等の粉末を
成形し、固めるために粘結剤が用いられる。粘結剤とし
ては、通常用いられる酢酸セルロース、可溶性デンプン
等が用いられる。また、生成固体物質を焼結固体(スラ
ッグ)として固定する焼結剤を用いることができる。そ
の焼結剤としては、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム等
を挙げることができる。
The gas generating composition of the present invention can be used in the form of a disk, a pellet or a granule. In addition to the fuel and the oxidizing agent, a binder is used for molding and solidifying the powder of the fuel and the oxidizing agent. As the binder, commonly used cellulose acetate, soluble starch and the like are used. Further, a sintering agent for fixing the resulting solid substance as a sintered solid (slug) can be used. Examples of the sintering agent include silicon dioxide and aluminum oxide.

【0016】本発明の、上記のようなガス発生剤組成物
を利用したインフレーター構造体では、従来のフィルタ
ーの代わりに、或いは、それに加えて、水或いは高含水
高分子の冷却剤を用いる。上記のガス発生剤組成物は、
燃焼温度が高く、また、同時に、燃焼速度が非常に迅速
であるので、水により、生成物の温度を下げ、同時に、
多量のガスの発生を期すものである。そのために、イン
フレーター構造体の中で、燃焼物質が急激な燃焼を行な
う際に、水が燃焼生成物と接触して、蒸発するような場
所であれば、何処に配置してもよい。一般的に言えば、
便利な配置場所として、インフレーター(ガス発生器)
の燃焼室のガス放出孔の外側が可能である。本発明の好
適な例に従えば、冷却剤の容器は、放出孔からの噴出高
温ガスで孔があき、内部の水又は高含水高分子が、高温
ガスと接触して、急速に水が蒸発し、ガス温度を下げる
ものである。
In the inflator structure using the above-mentioned gas generating composition of the present invention, water or a high water-containing polymer coolant is used instead of or in addition to the conventional filter. The above gas generating composition,
The combustion temperature is high and, at the same time, the burning rate is very rapid, so that the water lowers the temperature of the product,
It is intended to generate a large amount of gas. Therefore, it may be arranged anywhere in the inflator structure as long as water comes into contact with the combustion products and evaporates when the combustion material performs rapid combustion. Generally speaking,
Inflator (gas generator) as a convenient location
Outside of the gas discharge holes of the combustion chamber is possible. According to a preferred embodiment of the present invention, the coolant container is perforated with hot gas ejected from the discharge hole, and water or high water-containing polymer inside comes into contact with the hot gas and water evaporates rapidly. And lower the gas temperature.

【0017】従って、本発明において用いる冷却剤は、
水又は高含水高分子物質を用いることができる。これら
は適当な容器内に密封して配置される。容器としては、
金属容器又はプラスチック容器を用いることができる。
Therefore, the coolant used in the present invention is:
Water or high water content polymeric substances can be used. These are hermetically placed in a suitable container. As a container,
Metal or plastic containers can be used.

【0018】また、本発明での冷却剤としての水は、水
単独又は無機物質を溶解させた溶液を用いることができ
る。
Further, as the water as the coolant in the present invention, water alone or a solution in which an inorganic substance is dissolved can be used.

【0019】本発明の冷却剤としての高含水高分子物質
としては、以下のものが用いられる。本発明のガス発生
剤組成物に用いられる高含水高分子物質を作成するもの
としては、現在知られている高吸水性高分子物質を使用
できる。この高吸水性高分子は、自重の数百倍から千倍
もの水を吸収し、しかも一旦水を吸収して膨張したヒド
ロゲルは、多少の圧力をかけても離水しない、優れた保
水性を有するものである。具体例としては、高吸水性で
んぷん、高吸水性樹脂、例えば、スミカゲル(特に、S
−50:住友化学製)、アラソープ(荒川化学工業
製)、ワンダーゲル(花王製)、サンウェット(三洋化
成工業製)、KIゲル(クラレイソブレン製)、ランシ
ール(日本エクスラン工業製)、GP(日本合成化学工
業製)、アクアリック(日本触媒化学工業製)等があ
る。また、外国製では、D.W.A.L.(ダウケミカ
ル製)、アクアロン(ハーキュリ製)、アクセル(エン
カ製)等がある。
The following are used as the high water content polymer substance as the coolant of the present invention. As a material for producing a high water-containing polymer used in the gas generating composition of the present invention, a currently known high water-absorbing polymer can be used. This super-absorbent polymer absorbs water several hundred times to 1,000 times its own weight, and the hydrogel that has once absorbed water and swells has excellent water retention, which does not separate even if some pressure is applied. Things. Specific examples include superabsorbent starch and superabsorbent resin such as Sumikagel (particularly, S
-50: Sumitomo Chemical), Arasorp (Arakawa Chemical), Wonder Gel (Kao), Sunwet (Sanyo Chemical), KI Gel (Kuraray Isobrene), Lanseal (Nippon Xlan Industrial), GP (Nippon Synthetic Chemical Industry), Aquaric (Nippon Shokubai Chemical Industry) and the like. In foreign-made products, D.I. W. A. L. (Manufactured by Dow Chemical), Aqualon (manufactured by Hercule), Axel (manufactured by Enka), and the like.

【0020】更に、冷却剤としての高含水高分子物質と
しては、マンナン(こんにゃく)、グアガム等も用いる
ことができる。
Further, as the high water-containing polymer substance as a cooling agent, mannan (konjac), guar gum and the like can be used.

【0021】また、本発明のガス発生剤組成物を、従来
の構造のインフレーター(ガス発生器)構造体中で使用
するときには、冷却剤としての、水或いは高含水高分子
物質は、例えば、従来の構造で、クーラントが設けられ
た箇所の一部に充填することができる。即ち、本発明の
ガス発生剤組成物の急激な燃焼により発生した高温ガス
が、水又は高含水高分子物質の冷却剤に衝突し、その中
の水を蒸発させ、更に、発生ガス量を増やし、同時に発
生ガス温度を下げることができる。
When the gas generant composition of the present invention is used in an inflator (gas generator) structure having a conventional structure, water or a high water-containing polymer substance as a cooling agent may be, for example, With the structure described above, it is possible to fill a part of the location where the coolant is provided. That is, the high-temperature gas generated by the rapid combustion of the gas generating composition of the present invention collides with water or a coolant of high water-containing polymer substance, evaporates water therein, and further increases the amount of generated gas. At the same time, the temperature of the generated gas can be lowered.

【0022】次に、本発明によると、燃焼物質と酸化剤
を含有するガス発生剤組成物を、充填する場合に、高含
水高分子物質を介在させた構造では、ガス発生剤組成物
の適当な量に対して、含水高分子物質を、挾む構成にで
きる。このようなインフレーターの構造では、本発明の
燃焼物質は、それに一緒の酸化剤により、急激に酸化さ
れ燃焼するが、その後に燃焼物質の燃焼熱が、水を蒸発
させ、水がガスとなって発生する。また、本発明の燃焼
物質の燃焼エネルギーは、この分弱くなり、低温ガスの
発生になる。
Next, according to the present invention, when the gas generating composition containing the combustion substance and the oxidizing agent is filled, the gas generating composition having a structure containing a high water content polymer is used. It can be configured to sandwich the hydrated polymer substance for an appropriate amount. In such an inflator structure, the combustion material of the present invention is rapidly oxidized and burned by the oxidizing agent together with the combustion material, and thereafter, the heat of combustion of the combustion material evaporates water, and the water becomes gas. Occur. Further, the combustion energy of the combustion substance of the present invention is weakened by this amount, and low-temperature gas is generated.

【0023】また、燃料中のジニトロアメリン化合物の
含有量は、30〜80重量%であることが好適である。
即ち、ジニトロアメリンの含有量が、30重量%未満で
は、燃焼速度が不十分であり、NOXの発生が多くな
る。また、80重量%を超えると、COの発生が多くな
る。更に、燃焼物質中の硝酸アンモニウムの含有量は、
20〜70重量%が好適である。即ち、20重量%未満
では、提供酸素量が不十分で、COの発生量が多くな
り、70重量%を超えると、燃焼速度が不十分であり、
NOXの発生が多くなる。
It is preferable that the content of the dinitroamelin compound in the fuel is 30 to 80% by weight.
That is, the content of Jinitoroamerin is less than 30 wt%, the combustion speed is insufficient, occurrence of the NO X increases. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, generation of CO increases. Furthermore, the content of ammonium nitrate in the combustion material is:
20-70% by weight is preferred. That is, if the amount is less than 20% by weight, the amount of provided oxygen is insufficient, and the amount of generated CO increases. If the amount exceeds 70% by weight, the combustion rate is insufficient,
The generation of NO X increases.

【0024】また、本発明のインフレーター構造体中で
用いる冷却剤のガス発生剤組成物に対する割合は、10
〜100%が好適である。即ち、冷却剤が、10%未満
では、冷却効果が少なく、100%を超えると、放出ガ
ス温度が低過ぎ、水の凝縮が生じる。
The ratio of the cooling agent used in the inflator structure of the present invention to the gas generating composition is 10%.
-100% is preferred. That is, when the amount of the coolant is less than 10%, the cooling effect is small.

【0025】以上のように、本発明によると、インフレ
ーター構造体中でのガス発生剤組成物は、粒子状、ペレ
ット状、ディスク状にして充填される。また、ガス発生
剤組成物は、インフレーター中の適当な箇所に充填され
る。それを急激に燃焼させるとき、その周りは、高温に
さらされるので、そこに水或いは高含水高分子物質の冷
却剤を置くと、水蒸気に急速に変えられる。
As described above, according to the present invention, the gas generating composition in the inflator structure is filled in the form of particles, pellets, or disks. Further, the gas generating composition is filled in an appropriate place in the inflator. When it is burned rapidly, its surroundings are exposed to high temperatures, and if water or a high-molecular-weight high-molecular-weight coolant is placed there, it can be rapidly converted to steam.

【0026】従って、例えば、高含水高分子は、従来の
構造のクーラントが設けられる箇所の一部に設けると、
本発明のガス発生剤組成物の燃焼により生じた高温ガス
等が当り、急速に水蒸気ガスを発生することとなる。こ
の高含水高分子物質は、1種を単独に使用でき、又は2
種以上を併用することができる。高含水高分子物質は、
市販品をそのまま使用することができる。
Therefore, for example, if the high water-containing polymer is provided in a part of the place where the coolant having the conventional structure is provided,
The high-temperature gas or the like generated by the combustion of the gas generating composition of the present invention hits and rapidly generates steam gas. This high water content polymer substance can be used alone, or 2
More than one species can be used in combination. High water content polymer substances
Commercial products can be used as they are.

【0027】本発明のガス発生剤組成物と高含水高分子
物質の配合割合は、特に制限されないが、ガス発生剤組
成物の配合比率、燃焼物質と酸化剤と高含水高分子との
割合は、広い範囲から適宜選択できる。
The mixing ratio of the gas generating composition of the present invention and the high water content polymer is not particularly limited, but the mixing ratio of the gas generating composition and the ratio of the combustion material, the oxidizing agent and the high water content polymer are not limited. , Can be appropriately selected from a wide range.

【0028】本発明のガス発生剤組成物は、適当な形状
の従来技術のインフレーター構造体中にも充填される。
また、本発明のガス発生剤組成物では、粘結剤を適量混
合して、充填される。
The gas generant composition of the present invention is also filled into a suitably shaped prior art inflator structure.
In the gas generating composition of the present invention, an appropriate amount of a binder is mixed and filled.

【0029】また、インフレーター構造中に設置される
高含水高分子物質は、例えば、そのまま又は網状構造
体、多孔体に含浸させて、金属又はプラスチック容器に
入れて用いることができる。燃焼物質の形状は、特に制
限されず、例えば、ディスク状、ペレット状、粒状、円
柱状、円錐状、多角錐状、多角柱状にできる。
The high water-containing polymer substance provided in the inflator structure can be used, for example, as it is or by impregnating a net-like structure or a porous body and putting it in a metal or plastic container. The shape of the combustion substance is not particularly limited, and may be, for example, a disk, a pellet, a particle, a column, a cone, a polygonal pyramid, or a polygonal column.

【0030】本発明のガス発生剤組成物は、金属製のキ
ャニスター(内部容器)に充填し、インフレーター容器
中に装填することができる。
The gas generating composition of the present invention can be filled in a metal canister (inner vessel) and loaded in an inflator vessel.

【0031】次に、本発明のガス発生剤組成物及びイン
フレーター構造体中の冷却剤を具体的に実施例により説
明するが、本発明はそれらによって限定されるものでは
ない。以下、実施例、比較例及び試験例を挙げ、説明す
る。
Next, the gas generant composition of the present invention and the cooling agent in the inflator structure will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, examples, comparative examples, and test examples will be described.

【0032】[0032]

【実施例1】表1に示す組成のガス発生剤組成物を、燃
料として、DNAM(2-オキシ-4,6-ジニトアルミン
-5-トリアジン:ジニトロアメリン)を用いた実施例組
成物1、2、3と、燃料として、TAGN(硝酸トリア
ミノグアニジン)やウラゾールを用いた比較例4、5、
6、7の組成物を各々調製し、各々の燃焼速度、燃焼温
度及び生成する固体生成物及びガスのモル比/100gを測
定した。その結果を表1に示す。
Example 1 DNAM (2-oxy-4,6-dinitroaluminum) was used as a fuel with the gas generating composition shown in Table 1.
Compositions 1, 2 and 3 using -5-triazine: dinitroamerin) and Comparative Examples 4 and 5 using TAGN (triaminoguanidine nitrate) or urazole as fuel.
Compositions 6 and 7 were prepared, and the burning rate, burning temperature, and the molar ratio of solid product and gas produced / 100 g were measured. Table 1 shows the results.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】実施例組成物1、2、3と比較例4、5、
6、7により得られたデータからDNAMを燃料として
用いた組成物は、TAGNやウラゾールを燃料として用
いた組成物よりも、燃焼速度が速く、組成物単位質量当
りのガス発生量が大きく、組成物単位質量当りの固体生
成物の生成量が、同等か又は少ないことが分かる。一
方、DNAMを燃料として用いた組成物の燃焼温度は、
TAGNやウラゾールを用いた組成物の燃焼温度よりも
高い。然し乍ら、この問題点は、水又は高含水高分子物
質を冷却剤として用いる本発明のガス発生剤により、解
決されたことが明らかである。
Examples Compositions 1, 2, 3 and Comparative Examples 4, 5,
From the data obtained in 6, 7 the composition using DNAM as a fuel has a higher burning rate and a larger amount of gas generation per unit mass of the composition than the composition using TAGN or urazole as a fuel. It can be seen that the production amount of the solid product per unit mass of the product is equal or less. On the other hand, the burning temperature of the composition using DNAM as fuel is
It is higher than the combustion temperature of a composition using TAGN or urazole. However, it is clear that this problem has been solved by the gas generating agent of the present invention using water or a high water-containing polymer substance as a coolant.

【0035】[0035]

【実施例2】実施例1で、示した実施例組成物1、2及
び3に対して、10重量%乃至60重量%の水を冷却剤
として働かせたときの、燃焼温度を表2に示す。
Example 2 Table 2 shows the combustion temperatures when 10% to 60% by weight of water was used as a coolant for Example compositions 1, 2 and 3 shown in Example 1. .

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】表2に示されたデータから、冷却剤として
水を用いることにより、燃焼温度を下げることができた
ことが分かる。
From the data shown in Table 2, it can be seen that the combustion temperature could be reduced by using water as the coolant.

【0038】[0038]

【実施例3】実施例1に示したガス発生剤組成物1を、
直径6mm、厚さ4mmのペレットに成形し、その15g
を、ガス発生剤4として、図1に示すモデルインフレー
ターに入れる。即ち、点火用脚線1、スクイブ2、エン
ハンサー3を設けたインフレーター構造中に、本発明の
ガス発生剤組成物1(4)を入れる。その外側に、ノズ
ル7を設けた隔壁を設け、外にクーラント8及びフィル
ター9を設けた構造である。
Example 3 The gas generating composition 1 shown in Example 1 was used
Formed into pellets of 6mm in diameter and 4mm in thickness, 15g of which
As a gas generating agent 4 in a model inflator shown in FIG. That is, the gas generant composition 1 (4) of the present invention is placed in an inflator structure provided with an ignition leg 1, a squib 2, and an enhancer 3. On the outside, a partition provided with a nozzle 7 is provided, and a coolant 8 and a filter 9 are provided outside.

【0039】また、同じガス発生剤組成物1を図2に示
す60Lタンク21の試験器中に装填して、作動実験を
行なった。即ち、図1に示すモデルインフレーター22
を、60Lタンク21中に装着し、点火用脚線25に電
流を流し、インフレーター22中の本発明のガス発生剤
組成物4を爆発させ、そのときに、タンク21中の圧力
を圧力センサー24で測定し、そして、爆発ガスによる
タンク温度及びタンク圧力を、熱電対27及び圧力セン
サーで測定した。また、生成したガス試料等を測定し
た。その結果を表3に示す。冷却剤として、スミカゲル
0.1gを混合した水10gを、クーラント8に含浸さ
せたものを用いた。フィルターは用いなかった。
Further, the same gas generating composition 1 was loaded into a tester of a 60 L tank 21 shown in FIG. 2, and an operation experiment was performed. That is, the model inflator 22 shown in FIG.
Is mounted in a 60 L tank 21 and an electric current is applied to an ignition leg 25 to explode the gas generating composition 4 of the present invention in the inflator 22. At this time, the pressure in the tank 21 is measured by a pressure sensor 24. And the tank temperature and tank pressure due to the explosive gas were measured with a thermocouple 27 and a pressure sensor. The generated gas sample and the like were measured. Table 3 shows the results. As a coolant, a coolant 8 impregnated with 10 g of water mixed with 0.1 g of Sumika gel was used. No filter was used.

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】[0041]

【実施例4】冷却剤としての効果を測定するために、次
のような実験を行なった。用いたガス発生剤は、ADC
A(アゾジカルボンアミド)47.0%、KClO44.7
0%、KNO38.5%、CoMnO41.7%、可溶性でんぷん
1.7%及びSiO20.85%から成る組成物を直径
6mm、厚さ4mmのペレットにした物で、25gである。
実験装置は、図1に示すようなモデルインフレーターと
図2に示すような60Lタンク試験機を用いた。得られ
た結果を、表4に示す。クーラント網は、25gのステ
ンレス製網状構造体である。
Example 4 In order to measure the effect as a coolant, the following experiment was conducted. The gas generating agent used was ADC
A (azodicarbonamide) 47.0%, KClO 4 4.7
A composition consisting of 0%, 8.5% KNO 3 , 1.7% CoMnO 4, 1.7% soluble starch and 0.85% SiO 2 was formed into pellets having a diameter of 6 mm and a thickness of 4 mm, and weighing 25 g. is there.
The experimental apparatus used a model inflator as shown in FIG. 1 and a 60 L tank tester as shown in FIG. Table 4 shows the obtained results. The coolant net is a 25 g stainless steel net.

【0042】用いたフィルターは、ステンレス製網とセ
ラミックスフィルターを組合せたもの、110gを用い
た。
The filter used was 110 g, which was a combination of a stainless steel mesh and a ceramics filter.

【0043】[0043]

【表4】 [Table 4]

【0044】以上の結果から、本発明による冷却剤を用
いたとき、使用量に応じてタンク温度が、著しく低下す
ることが分かる。
From the above results, it can be seen that when the coolant according to the present invention was used, the tank temperature was significantly lowered depending on the amount used.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明のガス発生剤組成物は、次のごと
き技術的効果がある。即ち、第1に、効率が良く、そし
て、コンパクトでも、発生するガス量が大きい発生剤が
得られ、且つ、その燃焼速度が十分に速く、爆発ガス温
度が低いものを提供する。第2に、燃料と特有の酸化剤
よりなる組成物により、ガス発生率を高くでき、同時に
発生ガス温度が低くできる水あるいは高含水高分子を冷
却剤として用いたインフレーター構造体が得られた。
The gas generating composition of the present invention has the following technical effects. First, the present invention provides an efficient and compact generator that can generate a large amount of gas, has a sufficiently high burning rate, and has a low explosive gas temperature. Secondly, an inflator structure using water or a high water-containing polymer as a coolant, which can increase the gas generation rate and at the same time lower the generated gas temperature, is obtained by the composition comprising the fuel and the specific oxidizing agent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のガス発生剤組成物を充填するインフレ
ーター構造体の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an inflator structure filled with a gas generating composition of the present invention.

【図2】本発明のガス発生剤組成物を試験する装置の断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an apparatus for testing the gas generating composition of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 点火用脚線 2 スクイブ 3 エンハンサー 4 本発明のガス発生剤組成物 5 アルミニウム製カップ 6 内殻容器 7 ノズル 8 クーラント:冷却剤 9 フィルター 10 外殻容器 11 デイヒューザー 12 圧力センサー 21 60Lタンク 22 モデルインフレーター 23 モデルインフレーター架台 24 燃焼室圧力センサー 25 点火用脚線 26 タンク圧力センサー 27 タンク温度用熱電対 28 圧力放出バルブ 29 ガス試料採取バルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ignition leg 2 Squib 3 Enhancer 4 Gas generating composition of the present invention 5 Aluminum cup 6 Inner shell 7 Nozzle 8 Coolant: Coolant 9 Filter 10 Outer shell 11 Day fuser 12 Pressure sensor 21 60L tank 22 Model Inflator 23 Model inflator base 24 Combustion chamber pressure sensor 25 Ignition leg 26 Tank pressure sensor 27 Thermocouple for tank temperature 28 Pressure release valve 29 Gas sampling valve

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 含窒素有機化合物を含有する燃料と、
硝酸塩又は硝酸塩を主剤とする酸化剤を含有することを
特徴とする固体燃焼生成物の少ないガス発生剤組成物。
1. A fuel containing a nitrogen-containing organic compound,
A gas generating composition containing less solid combustion products, comprising a nitrate or an oxidizing agent mainly composed of a nitrate.
【請求項2】 前記硝酸塩は、硝酸アンモニウムであ
ることを特徴とする請求項1に記載のガス発生剤組成
物。
2. The gas generating composition according to claim 1, wherein the nitrate is ammonium nitrate.
【請求項3】 前記含窒素有機化合物は、ジニトロア
メリンであることを特徴とする請求項1に記載のガス発
生剤組成物。
3. The gas generating composition according to claim 1, wherein the nitrogen-containing organic compound is dinitroamerin.
【請求項4】 燃料中のジニトロアメリンの含有量
は、全燃料重量に対して、30〜80重量%であること
を特徴とする請求項3に記載のガス発生剤組成物。
4. The gas generant composition according to claim 3, wherein the content of dinitroamelin in the fuel is 30 to 80% by weight based on the total weight of the fuel.
【請求項5】 燃焼物質中の硝酸アンモニウムの含有
量は、全重量に対して、20〜70重量%であることを
特徴とする請求項1、2、3或いは4のいずれかに記載
のガス発生剤組成物。
5. The gas generation according to claim 1, wherein the content of ammonium nitrate in the combustion material is 20 to 70% by weight based on the total weight. Composition.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載のガス
発生剤組成物を燃焼物質として、この燃焼物質に対し
て、水或いは高含水高分子を冷却剤として備え、燃焼し
て生成した固形物のためのフィルターを備え、或いは備
えないことを特徴とするガス発生のためのインフレータ
ー構造体。
6. A gas-generating agent composition according to any one of claims 1 to 5 as a combustion substance, and water or a high water-containing polymer is provided as a cooling agent with respect to the combustion substance and produced by combustion. An inflator structure for gas generation, with or without a filter for solids.
【請求項7】 冷却剤は、水であることを特徴とする
請求項6に記載のインフレーター構造体。
7. The inflator structure according to claim 6, wherein the coolant is water.
【請求項8】 冷却剤は、高含水高分子物質であるこ
とを特徴とする請求項6に記載のインフレーター構造
体。
8. The inflator structure according to claim 6, wherein the coolant is a high water-containing polymer substance.
【請求項9】 冷却剤の水は、水単独あるいは無機塩
水溶液であることを特徴とする請求項7に記載のインフ
レーター構造体。
9. The inflator structure according to claim 7, wherein the water of the coolant is water alone or an aqueous solution of an inorganic salt.
【請求項10】 冷却剤の燃焼物質に対する割合は、
10〜100%であることを特徴とする請求項6〜9の
いずれかに記載のインフレーター構造体。
10. The ratio of coolant to combustion material is:
The inflator structure according to any one of claims 6 to 9, wherein the content is 10 to 100%.
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