JPS61219785A - 窒素ガス発生組成物 - Google Patents

窒素ガス発生組成物

Info

Publication number
JPS61219785A
JPS61219785A JP61016971A JP1697186A JPS61219785A JP S61219785 A JPS61219785 A JP S61219785A JP 61016971 A JP61016971 A JP 61016971A JP 1697186 A JP1697186 A JP 1697186A JP S61219785 A JPS61219785 A JP S61219785A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
percent
weight
azide
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61016971A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0459279B2 (ja
Inventor
グレゴリ デイー ノウルトン
ジヨン エフ ピーツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TARI DEFUENSU SYST Inc
Original Assignee
TARI DEFUENSU SYST Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TARI DEFUENSU SYST Inc filed Critical TARI DEFUENSU SYST Inc
Publication of JPS61219785A publication Critical patent/JPS61219785A/ja
Publication of JPH0459279B2 publication Critical patent/JPH0459279B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、有害、有毒な不純物を全く含有しない窒素ガ
スの急速発生を達成するためにガス発生固形組成物の急
激な燃焼を利用する、ガス発生組成物に関する。この組
成物は、車両の衝突の際、激しい衝撃や起り得る傷害か
ら車両の搭乗者を保護するための車両用膨張クッション
自動安全装置を急速に充填するのに特に有用である。
〔発明の背景〕
車両衝突の際に車両の搭乗者への衝撃を緩和するために
保護用膨張袋を用いることは、今や広く知られており、
また十分に文献によって立証されている。この型の以前
の装置では、ふくらむと搭乗者と車両のフロントガラス
、ハンドル及びダツシュボードとの間に位置するエアバ
ッグをふくらませるために、ある量の圧縮貯蔵ガスが用
いられていた。圧縮ガスは、衝突事故の場合のように。
車両の速度の急激な変化を感する起動装置もしく嘴シ は検出器に反応して、急激な衝撃によって放出されるも
のであった。
この装置がかさばっていたこと、一般的に反応に時間が
かかったこと、及びその保守が難かしかったために、貯
蔵ガスを用いる装置は、その大部分が、化学ガスを発生
する物質もしくは組成物によって発生したガスを利用す
る装置によってとって代わられた。これらの装置は、エ
アバッグを脹らませるために、燃えやすい促進剤を使う
システムを用いていて、エアバッグを脹らませるそのガ
スは促進組成物となっている反応物の発熱反応によって
発生するものである。この型の安全装置に用いられるエ
アバッグは、その目的を達成するためには、大体におい
て数10ミリセカンド程度の極めて短い時間内で十分な
程度にまで脹らまされる必要がある。その上に、そのガ
スはかなり厳しいいくつかの要求を満たさねばならない
し、また無毒、無害のものでなければならない。発生し
たそのガスの温度は、バッグを燃やしたり、その機械的
強度をそこねたり、また万一そのバッグが破裂したとき
に搭乗者に火傷を負わせることのないように、十分低い
ものでなければならない。
当業界は、短い誘発時間、急速ではあるが爆発的効果を
伴わない燃焼速度、大量のガスを発生するのに小量の組
成物しか必要としないようながさ比重、及び無毒、無害
のガスしか発生しない、などの基本的特性を合せもった
ガス発生組成物の開発に懸命な努力をしてきた。
比較的小量の化学物質から毒性がなく爆発性のない窒素
ガスを大量に発生するための様々な方法及び組成物に関
する認可済特許がいくつかある。
ドイン(Doin )他への米国特許第3,912,5
61号は1種のアルカリ金属アジ化物もしくはアルカリ
土類アジ化物、1種のアルカリ金属酸化剤及びアミドも
しくはテトラゾールのような1種の窒素含有化合物、及
び選択的添加物としてシリカから成る燃料大工組成物に
関するものである。
キシ(Kishi)米国特許第4,021,275号は
、エアバッグを脹らませるためのガス発生剤に関するも
のである。この発生剤は少なくともアルカリ金属1種、
もしくは、アルカリ土類金属アジ化物1種及び少なくと
もアルカリ金属1種、もしくは、アルカリ土類金属硝酸
塩1種、もしくは過塩素酸塩1種の、好ましくは二酸化
ケイ素、もしくはガラス粉末の存在下での、共沈によっ
て生成される。
ブラナン(Brennan) ヘの米国特許第4,15
7,648号は、ある種の金属ハロゲン化物を添加した
アルカリ金属アジ化物から窒素ガスを発生させる方法に
関するものである。ハロゲン化物は遊離アルカリ金属の
形成を防ぐために添加されるものである。
ヘンドリクソン(Hendrickson)への米国特
許第3 、741 、585号は、複数の金属アジ化物
及び金属硫化物、金属酸化物並びに硫黄のような反応物
質を含有した低温窒素ガス発生組成物に関するものであ
る。
サイドボトム(Sidebottoa+)への米国特許
第3゜883.373号は、アルカリあるいはアルカリ
土類金属アジ化物1種、過酸化物あるいは過塩素酸塩あ
るいは硝酸塩のような酸化化合物1種、シリカあるいは
アルミナのような酸化物1種、及び選択的にシリコンあ
るいはアルミニウムのような金属1種から成るガス発生
組成物に関するものである。
ガーナ−(Garner) ヘの米国特許第3,901
,747号は、結合冷却剤によって結合された大工的組
成物に関するものである。その燃料は、炭素質の材料、
アルミニウム、もしくはマグネシウムと記載されている
。この特許は、過塩素酸塩のような適当な無機酸化剤を
いくつか掲げている。
ピエツ(Pietz) ヘの米国特許第3,895,0
98号は。
反応物質がアルカリ金属アジ化物及び金属酸化物である
ガス発生組成物を開示している。この特許はまた、鉄、
チタン及び銅の酸化物の混合物をも開示している。
ユトラキ(Utracki) ヘの米国特許第4,37
6.002号は、1種もしくはそれ以上のアルカリ金属
アジ化物、あるいはアルカリ土類アジ化物、と1種以上
の金属酸化物からなる酸化剤1種との混合物からなる窒
素ガス発生組成物を開示している。
〔発明の概要〕
本発明の窒素ガスを発生する固形促進剤は、自動車の自
動完全装置を含めて数多くの応用例に用いられるのに適
している。この自動完全装置への応用例においては、高
純度の不活性、無毒性の窒素ガスが急速に生成され、自
動車搭乗者を突然の減速時に保護するクッションとなる
エアバッグを脹らませるために用いられている。
本発明のガス発生組成物は、アルカリ金属アジ化物(好
ましくはアジ化ナトリウム)、鉄、ニッケル、マンガン
、銅、コバルト、チタン及び錫の酸化物から選択された
金属酸化物、及び燃焼速度増進剤としての過塩素酸アン
モニウムから成るものである。このアジ化物は組成物の
主たる成分であって1重量で組成物の55乃至85パー
セントの量(好ましくは重量で組成物の60乃至70パ
ーセント)が含有されており、またその促進剤の中で窒
素ガスを発生する主たる化合物である。この金属アジ化
物は、アジ化物のための主たる酸化反応物質であり、そ
の組成物の10乃至45重量パーセント(好ましくは2
5乃至35パーセント)が含有されている。
過塩素酸アンモニウムは、燃焼速度増進剤として重量で
組成物の1乃至15パーセント(好ましくは1乃至8パ
ーセント)含有されている。この過塩素酸アンモニウム
は燃焼速度増進剤として働く他に、また遊離アルカリ金
属を取り除き、炎の温度を上げ、低温燃焼を増進するも
のである。
その一般的な反応式は: 金属、アジ化物土金属2酸化物+過塩素酸アンモニウム
・・・・・・・・・金属、酸化物+金属、塩化物+金属
2+窒素+水素(微量) である。
興味をひく特定の金属酸化剤は、F e、○1、Fe2
O3・nH,o、NiO(黒色)、Ni2O,、M n
 O3、CuO,Co20.、Tie、及びSnO2で
ある。これらの金属酸化物の1つもしくはそれ以上を含
むアルカリ金属アジ化物促進剤は、この組成式に1乃至
15パーセントの過塩素酸アンモニウムが添加された場
合に、燃焼速度増進効果を示す。
燃焼速度増進剤として働く他に、過塩素酸アンモニウム
は、アルカリ金属アジ化物による過塩素酸アンモニウム
の熱分解によって生ずる塩素、酸素、酸化窒素及び微量
の塩化水素のガスが、アルカリ金属アジ化物の熱分解/
酸化−還元によって生ずる遊離アルカリ金属と反応して
アルカリ金属塩化物及び酸化物を生成する点で有利であ
る。さらに。
この組成物の中に、過塩素酸アンモニウムが存在するこ
とは、窒素ガスの発生量を増大する炎温度を上昇させる
という結果になる。
アジ化物促進剤の燃焼速度及び圧力一時間の対応を規制
するために用いられた従来の技術による方法には、含有
されているアジ化物及び/もしくは酸化剤それぞれの粒
径の大きさを変えたり、また圧縮成形されたペレットの
大きさ、形状及び太さを調整する方法が含まれている。
衝撃テストの結果による制御法に対するこれらの方法の
欠点は1粒径の大きさ及びペレットの形状に関して、実
際すぐある限界につき当ることである。このようにして
、ペレットの太さは、ペレットの強度上の必要条件によ
って概してその下限が限定され、点火時の破砕及び大き
さと形状についての必要条件によってその上限が限定さ
れるのである。アジ化物促進剤を用いる自動車用エアバ
ッグや膨張装置においてしばしば遭遇するもう一つの問
題は、急速な燃焼の産物として望ましくないほど多量の
アルカリ金属が生成されることであ:4      る
。ある種の条件下では、このことは炎となって燃え上が
ったり、あとから遅れて燃え上がったりする望ましくな
い結果に至る可能性がある。
本発明の特長の一つは、燃焼速度を高度に思い通りに調
整し、圧力一時間の対応を制御し得るように、促進剤の
組成中に過塩素酸アンモニウムを用いていることである
。このことによって、構成成分の粒形の大きさと圧縮成
形されたペレットの形状によって促進剤システムに課せ
られる衝撃試験の結果による制限が大きく軽減される。
過塩素酸アンモニウムを用いることは、また燃焼後の残
滓中にある遊離金属の量を低減する。
本発明のさらにもう一つの特長は、酸化鉄促進剤の組成
におけるペレットの大幅な強度増加が、微粒状の酸化鉄
を用いることによって得られることを発見したことであ
る。
本発明のもう一つの特長は、アジ化ナトリウム、金属酸
化物の混合物(例えば、M n O□、Fe2O3及び
Ni0)及び過塩素酸アンモニウムから成る組成が、高
度の燃焼相乗作用を示し、また燃焼速度に関しては極め
て思い通りに制御できることを発見したことである。M
nO2、Fe2O3及びNiOの混合物によって酸化さ
れた促進剤は、上記の金属酸化物のいずれか1種の金属
酸化物によって酸化された促進剤よりも速い燃焼速度を
示した。上記の金属酸化物のいずれか2種の金属酸化物
の混合物によって酸化された促進剤もまた燃焼速度増進
の相乗作用及び燃焼速度を思い通りに制御し得ることを
示した。
さらにもう一つの特長によると、二酸化ケイ素をこれも
またアルカリ金属アジ化物、金属酸化物の混合物及び過
塩素酸アンモニウムを含有する組成物中に、遊離ナトリ
ウム除去剤あるいは滓取り剤もしくはその両者として、
加えることが有利であるとしている。
〔実施例〕
第1図は、アジ化ナトリウム65.5重量パーセント、
過塩素酸アンモニウム4.5重量パーセント及び種々の
金属酸化物及び金属酸化物の混合物(Fe2O3、M 
n O□、N1p)30.0重量パーセントを含有する
種々の組成式(混合物Nα5−14)に対する燃焼速度
のデータを示す三角グラフで、第1及び■表のデータに
対応するものである。
有毒な不純物を全く含まない窒素ガス発生のための組成
物が、アルカリ金属アジ化物1種、Fe、On、Fe2
O3、黒色Nip、Ni2O3、MnO,。
Cub、Co2O3、Ti0z及びSnO2の1群から
選択された金属酸化物1種の少なくとも1化学量論的量
、及び燃焼速度増進剤としての過塩素酸アンモニウムか
ら成る場合、発生した窒素ガスには有害・有毒な不純物
は全く含有されていないことが発見された。
その組成物の主たる成分はアルカリ金属アジ化物である
。アジ化ナトリウムは入手容易であり、同じく満足な結
果をもたらすカリウムアジ化物やリチウムアジ化物より
安価であるがゆえに、好ましい、アルカリ金属アジ化物
は、その組成物の約55乃至80重量パーセント(好ま
しくは約60乃至70重量パーセント)として含有され
ている。第2の構成成分は、金属酸化物酸化剤である。
Fe2O,、Fe、○、−H,O1黒色Ni01Ni2
O3、MnO,。
Cub、Co20.、、TiO2もしくはSnO,を用
いることによって適切な結果が得られる。好ましい酸化
物は、Cub、Fe2O3、MnO2,及びNiOであ
る。これらの酸化物は、組成物の約10乃至45重量パ
ーセント(好ましくは組成物の約25乃至35重量パー
セント)含有されている。
この組成物の第3の構成成分は、過塩素酸アンモニウム
で、これは組成物の約1乃至15重量パーセント(好ま
しくは組成物の約1乃至8重量パーセント)含有されて
いる。過塩素酸アンモニウムは、燃焼速度を増進し、上
記に述べた他の利点をいくつか提供する点で、この組成
物の決定的に重要な構成成分である。
この組成物を調整するに当っては、まず大きさを減する
ためと、最小量の反応物から最大量のガスを得るために
、各構成成分をペレット化する。
好ましいアジ化物である、アジ化ナトリウムは商業的に
入手可能であり、供給業者から受領したままの状態でこ
れを用いることができる。しかし、燃焼速度に関して、
より良い結果は、アジ化ナトリウムを微粒の粉末に粉砕
した場合に、得られる。
構成成分の金属酸化物は、酸化鉄を除いて、供給業者か
ら受領したままの状態でこれを用いることができる。一
部お供給業者から受領したままのFe2O3をペレット
化するに当って非常な困難に遭遇した。そのペレットの
強度特性は極めて低いものであった。極めて微小な粒子
から成る赤色Fa2O3を用いた場合、望み通りの強度
をもったペレットが調製できることが判った。望ましい
赤色Fe2O,はBASFワイアンドット社から5IC
OTRANS2715の商品名で入手できる。
過塩素酸アンモニウムは供給業者から受領したままの状
態で用いることができる。しかし、過塩素酸アンモニウ
ムを3回粉砕した場合に、より良い結果が得られる(6
乃至11ミクロン平均の粒径)。
この組成物の調整の第2段階は、その構成成分を完全に
混合することである。満足すべき結果は、これら構成成
分を商業的に入手できるV形ミキサーによって混合した
場合に得られる。
その最後の段階で、混合された組成物は、標準的成形技
法と機器を用いてペレットに成形される。
上記に述べられた技法を用いた場合、破砕強度が18ポ
ンド以上のペレットが調製できる。
本発明のもう一つの重大な特長は、アジ化ナトリウム、
金属アジ化物の混合物(例えば、M n O、、、Fe
2O3、及びN1p)、過塩素酸アンモニウムから成る
システムにある。この組成物から調製されたペレットを
試験した際1反応熱が過塩素酸アンモニウムの含有量が
大きくなるにつれて上昇することが判った。これは一般
には、炎の増大及び放出ガスの温度の上昇、次いでそれ
がガス圧力及びガス量の増大をもたらす結果となる。こ
の効果は、最終的に、所望の量の窒素ガスを調製するた
めに、より少ない量の促進剤を用いることを可能にする
遊離ナトリウムの存在を検出するために、燃焼残滓に水
を加えてみると、遊離ナトリウム/水との反応は、過塩
素酸アンモニウムの増加量が大きくなるにつれて低下す
ることが判った。このように、過塩素酸アンモニウムの
景の増加は、あと燃え及び炎上の問題の起る可能性を低
下させるのである。
さらに、成形されたペレットの密度は、NiOの含有量
が増加するにつれて増加した。成形されたペレットの密
度が高ければ高い程、量的にはより効率が高いことは明
白であるがゆえに、これは′−重要なことである。上記
に指摘したように、ペレットの破砕強度は、赤色Fe2
O3 (SICOTRANS)の含有量の増大につれて
高くなった。5ICOTRANS2715をいくつかの
システムを選んで用いてみることによってペレットの強
度を望み通りに調節し得る程度が判る。
燃焼速度が過塩素酸アンモニウムの含有量の増加につれ
て増大したがゆえに、過塩素酸アンモニウムのレベルを
調節することによって燃焼速度を望み通りにすることが
可能になる。
実施例I 一つの組成物を、20乃至120ミクロンの粒径のアジ
化ナトリウム65.0重量パーセント、赤色酸化鉄(S
ICOTRANS2715) 30.0重量パーセン1
〜、及び3回粉砕した過塩素酸アンモニウム5.0重量
パーセントを完全に混合して調製した。上記に記述され
ている技法を用いてこの混合物をペレットにした。
実施例■ 実施例Iに記述されている一般的技法を用いて、アジ化
ナトリウム64.0重量パーセント、黒色酸化ニッケル
32.0重量パーセント、及び3回粉砕した過塩素酸ア
ンモニウム4.0重量パーセントから成る混合物を調製
した。
実施例■ 上記実施例■に記述されている一般的技法を用いて、ア
ジ化ナトリウム70重量パーセント、2酸化マンガン2
4重量パーセント、及び過塩素酸アンモニウム6重量パ
ーセントを含有する組成物を調製した。
実施例■ 上記に記述された技法を用いて、アジ化ナトリウム65
.5重量パーセント、酸化コバルト(C,o、o3)3
0重量パーセント、及び過塩素酸アンモニウム4.5重
量パーセントからなる混合物を調製した。
これらの組成物は、衝撃と静電気に対して高度の安定性
、高い反応熱及び好適なガスの発生量を有することが判
っている。
実施例V アジ化ナトリウム、金属アジ化物、過塩素酸アンモニウ
ムの含有量の効果を、平均粒径20乃至35ミクロンの
アジ化ナトリウム65.5乃至70重量パーセント、M
nO2、赤色Fe2O,(SICOTRANS2715
)及びNiOの混合物の様々な量、及び過塩素酸アンモ
ニウム3乃至4.5重量パーセントからなる8個の混合
物を用いて一連のテストを行った。これらの組成物は、
衝撃テストのために、径0.375インチ、長さ1イン
チのペレットに、また化学特性及び物性測定のために、
径o、gooインチ、厚さ0.140インチのタブレッ
トに圧縮成形した。その結果は下記第1表に掲載されて
いる。この組成物は1グラム当り361乃至430カロ
リーの反応熱を示した。反応熱が、過塩素酸アンモニウ
ムの濃度を3重量パーセントから4.5パーセントに増
加させることによって、大幅に向上したことは明白であ
る。
第1表 過塩素酸アンモニウムを触媒とした窒素ガス発生組成物
の化学特性、物性試験及び衝撃試験の結果167.01
8.0 6.0 6.03.0 392 10.4 1
.80  0.31267.0 6.018.0 6.
03.0 363 14.8 1.36  0.283
67.0 6.0 6.018.03.0 361 1
3.1 1,54  0.30467.010.010
.010.03.0 397 13.2 1.47  
0.32565.518.0 6.0 6.04.5 
430 12.1 1.89  0.27665.5 
6,018.0 6.04.5 410 14.0 1
.60  0.25765.5 6.0 6,018.
04.5 423 11.2 1,74  0.298
65.510.010.010.04.5 423 1
3.6 1.82  0.25胃 平均粒径20乃至3
5ミクロン ■ 過塩素酸アンモニウム(3回破砕)**璽  第■
及び第■表の圧力ベキ指数は、等式r h= K P 
”のベキ指数nとする。
ここで、rbは燃焼速度、にはつり合い定数、またPは
圧力とする。
実施例■ さらに、金属酸化物の含有量の効果についての一連のテ
ストを、微粒アジ化ナトリウム65.5重量バーセント
、3回破砕した過塩素酸アンモニウム4.5重量パーセ
ント、及びMnO2、赤色Fe2O3(SICOTRA
NS2715) 及び黒色NiO(7)様々な量(0乃
至30.0重量%)の6個の混合物について次々に行っ
た。これらの組成物は実施例Vにおけると同じ技術によ
って調製された。これらの結果は下記の第■表に掲載さ
れている。
以下余白 第■表 965.530.0    4.5 387 7.8 
1.33  0.291065.5  30,0  4
.5 410 14.8 1.30  0.25116
5.5    30.04.5 456 7.8  L
、46  0.33上記の組成物は、燃焼速度に関して
(複数の)酸化物を混合した場合の相乗効果を示してい
る。
また赤色赤色Fe2O3(SICOTRANS2715
)の存在による破砕強度の増進が見られる。
第1図は、アジ化ナトリウム−混合金属酸化物−過塩素
酸アンモニウム各県の燃焼速度に対する相乗作用を表わ
している。第1図に記入されている多くの点は第1表及
び■表の5番乃至14番の混合物の燃焼速度を表わして
いる。混合物はすべて65.5重量パーセントのNaN
3及び4.5重量パーセントの過塩素酸アンモニウムを
含有していて、その上に金属酸化物1種類、もしくは2
乃至3種類の金属酸化物の混合物を含有している。(第
1図)のグラフの中心に向って燃焼速度が増大している
ことが明瞭に示されている。すなわち、酸化物の混合物
を含有している組成から、ただ1種類の金属酸化物しか
含有していない組成よりも、高い燃焼速度が得られたの
である。
まず、5番、8番及び13番の混合物にほぼ合致した、
次に7番及び12番の混合物にほぼ合致した、3番目に
6番及び14番にほぼ合致した、等しい燃焼速度を囲む
線をそれぞれグラフに容易に記入することができる。
実施例■ Na’の除去剤としての硫黄及びN a ’の除去剤並
びにNa、O坪数り剤としてSio、のような有利に作
用する補助成分を組込んだ組成もまた検討された。下記
の組成は非常に速い燃焼速度を有していた。
第■表 撃試験の結果 1670.019,0     7.0543.416
.2 1.92  0.20これらの推進剤は、摩擦及
び静電気放電に対して鈍感であるが、衝撃に対してはあ
る程度敏感である。破砕強度及び燃焼速度は高いが傾き
は比較的低い。
実施例■ 2種類の組成物を選んでガス・クッション膨張装置での
テストを行った。そのテストの結果は下記の第■表に掲
げである。
以下余白 第■表 過塩素酸アンモニウムを触媒とした窒素ガス発生組成物
の化学特性、物性試験及び衝撃試験の結果17 65.
6 29.9    4.5 433.021゜01.
130゜411g  63.5    32.0 4.
5 457.714.6 1.27  0.2にれらの
組成は、打鈴し粒状になった1500.0グラムの混合
物に調製され、直径約0.800インチ、太さ0.14
0インチのペレットに圧縮成形された。
約75.0乃至84.0グラムの推進剤(ペレット40
個)がそれぞれガス・クッション膨張装置に充填された
。タンク点火の結果は下記の第7表に見られる通り、大
変良好であった。
以下余白 第V表 過塩素酸アンモニウムを触媒とした窒素ガス発生推進剤
によるガス・クッション膨張装置試験(タンク点火)の
結果 (psi)      (psi) 17 75.94  77 15296  6.4  
287   50.4(2219)      (41
,6)75.93  77  +、5406  5.6
  284   49.6(2234)      (
41,2)75.95 −20 11469  5.6
  240   61.6(1663)      (
34,8)(2372)      (43,9)以下
余白 第■表 過塩素酸アンモニウムを触媒とし酸化第2銅で酸化され
た窒素ガス発生推進剤の化学特性、物性及び衝撃試験の
結果 Nα  ト組成        反応   強度 密度
 速度  ベキ(椰串υ  (3回)        
         1000psi。
irv’気 19 61.0 39.0 −  379.9  2 
  13.9 2.36 1.4g   0.1920
 61.0 37.5 1.5413.7  2   
12.2 2,34 1.80  0.1921 61
.0 36.0 3.0 462.3  1   12
.8 2.31 1.97  0.2022 61.0
 34.5 4.5487.8  0   13.2 
2.30 2.24  0.2123 61.0 33
.0 6.0 520.4  1   13.1 2.
27 2.37  ’ 0.3224 61.0 31
.5 7.5 555.8  0   12.9 2.
24 2.42 0.28111I11  遊離Na’
 と水との反応の程度0−なし 1−極めて低い 2−低い 3−適度 4−高い 5−極めて高い 実施例■ 第■表は、61.0重量パーセントの粗粒NaN3及び
様々な量の酸化第2銅(Cub)と3回破砕機にかけた
過塩素酸アンモニウム(A P)を含有し、上述の一般
的な技法で調製された一連のアジ化ナトリウム推進剤を
示している。
過塩素酸アンモニウム含有量がO重量パーセントから7
.5重量パーセントへと増加するにつれて、反応熱と燃
焼速度は上昇したが、一方遊離ナトリウム(遊離ナトリ
ウムと水との反応程度を示す)と圧縮成形されたペレッ
トの密度は低下した。ペレットの破砕強度は比較的一定
であった。耐衝撃強度及びガス発生量は両者とも高かっ
た。これらの推進剤の中の過塩素酸アンモニウムは、低
温燃焼を増進するものと考えられる。理論的には、過塩
素酸アンモニウムの含有量の増加につれて、炎の温度は
上昇する。これによって、ますます高温のガスが発生し
、必要ガス量が少なくなり、所望のガス量を得るのに必
要な過塩素酸アンモニウムの量が少なくなる。さらに、
過塩素酸アンモニウムの量の増加はまた遊離Na’の除
去を増進し、その結果排出成分としてのN a CQが
増加し、炎をあげて燃え上る可能性の低下となるはずで
ある。
なお、本発明は上記の実施例に限定されることなく1本
発明の特許請求の範囲内において様々な変形、改良があ
り得ることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、燃焼速度を高度
に調整し、圧力一時間の対応、高度の燃焼相乗作用およ
び燃焼速度を高度に制御できる無害、無毒の窒素ガス発
生組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、アジ化ナトリウム65.5重量パーセント、
過塩素酸アンモニウム4.5重量パーセント及び種々の
金属酸化物及び金属酸化物の混合物(Fe203、Mn
O□、N1p)30.0重量パーセントを含有する種々
の組成式(混合物&5−14)に対する燃焼速度のデー
タを示す三角グラフで、第1及び■表のデータに対応す
るものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、有害、有毒な不純物を含有しない窒素ガスを発生し
    、基本的に下記のものの混合物からなる固形の組成物。 (イ)アルカリ金属アジ化物、 (ロ)基本的に、上記アジ化物のアルカリ金属を十分に
    酸化するのに必要な酸素を十分に含有している金属酸化
    物の少なくとも1化学量論的量から成り、該金属酸化物
    が、鉄、ニッケル、マンガン、銅、コバルト、チタン及
    び錫の酸化物のグループから選ばれた、主たる酸化剤、
    及び (ハ)上記アルカリ金属アジ化物及び上記主酸化剤の混
    合物の燃焼速度を増進するためのもので、その組成物の
    約1乃至15重量パーセントとして含有されている、過
    塩素酸アンモニウム燃焼速度増進剤。 2、上記アジ化物が、アジ化ナトリウムである特許請求
    の範囲第1項記載の組成物。 3、上記アルカリ金属アジ化物がアジ化ナトリウムであ
    って、その組成物の約55乃至80重量パーセントとし
    て含有されており、その金属酸化物がその組成物の約1
    0乃至45重量パーセントとして含有されており、かつ
    過塩素酸アンモニウム燃焼速度増進剤がその組成物の約
    1乃至15重量パーセントといて含有されている、特許
    請求の範囲第1項による組成物。 4、上記アルカリ金属アジ化物がアジ化ナトリウムであ
    って、その組成物の約60乃至70重量パーセントとし
    て含有されており、その金属酸化物がその組成物の約2
    5乃至40重量パーセントとして含有されており、かつ
    過塩素酸アンモニウム燃焼速度増進剤がその組成物の約
    1乃至8重量パーセントとして含有されている、特許請
    求の範囲第1項記載の組成物。 5、上記アジ化ナトリウムがその組成物の約65重量パ
    ーセントとして含有されており、その酸化物がFe_2
    O_3であってその組成物の約30重量パーセントとし
    て含有されており、かつその過塩素酸アンモニウム燃焼
    速度増進剤がその組成物の約5重量パーセントとして含
    有されている、特許請求の範囲第4項記載の組成物。 6、上記Fe_2O_3が微細な粒径の粒状物からでき
    ている、特許請求の範囲第5項記載による組成物。 7、上記アジ化ナトリウムがその組成物の約64重量パ
    ーセントとして含有されており、その酸化物が酸化ニッ
    ケルであってその組成物の約32重量パーセントとして
    含有されており、またその過塩素酸アンモニウム燃焼速
    度増進剤がその組成物の約4重量パーセントとして含有
    されている、特許請求の範囲第4項記載の組成物。 8、上記アジ化ナトリウムがその組成物の約61重量パ
    ーセントとして含有されていて、その酸化物がその組成
    物の約30乃至40重量パーセントとして含有されてい
    る酸化第2銅であり、かつその過塩素酸アンモニウム燃
    焼速度増進剤がその組成物の約1乃至8重量パーセント
    含有されている、特許請求の範囲第4項記載の組成物。 9、上記アジ化ナトリウムがその組成物の約65乃至6
    6重量パーセントとして含有されていて、その酸化物が
    その組成物の約30重量パーセントとして含有されてい
    るCo_2O_3であって、かつその過塩素酸アンモニ
    ウム燃焼速度増進剤がその組成物の約4乃至5重量パー
    セント含有されている、特許請求の範囲第4項記載の組
    成物。 10、上記アジ化ナトリウムがその組成物の約70重量
    パーセントとして含有されていて、その酸化物がその組
    成物の約24重量パーセントとして含有されている活性
    MnO_2であって、かつその過塩素酸アンモニウム燃
    焼速度増進剤がその組成物の約6重量パーセント含有さ
    れている、特許請求の範囲第4項記載の組成物。 11、有害、有毒な不純物を含有しない窒素ガスを発生
    し、基本的に下記のものの混合物からなる固形の組成物
    。 (イ)アルカリ金属アジ化物、 (ロ)基本的に、少なくとも1化学量論的量のMnO_
    2、Fe_2O_3及びNiOの混合物からなり、上記
    アジ化物のアルカリ金属を十分に酸化するのに必要な酸
    素を十分に含有している、主たる酸化剤、及び (ハ)上記アルカリ金属アジ化物及び上記主酸化剤の混
    合物の燃焼速度を増進するためのもので、その組成物の
    約1乃至15重量パーセントとして含有されている、過
    塩素酸アンモニウム燃焼速度増進剤。 12、上記アジ化物がアジ化ナトリウムである、特許請
    求の範囲第11項記載の組成物。 13、上記アジ化ナトリウムがその組成物の約60乃至
    70パーセントとして含有されており、そのMnO_2
    、Fe_2O_3及びNiOの混合物がその組成物の約
    25乃至35重量パーセントとして含有されていて、か
    つその過塩素酸アンモニウムが重量で約3乃至5パーセ
    ントとして含有されている、特許請求の範囲第12項記
    載の組成物。 14、上記混合物中のMnO_2、Fe_2O_3及び
    NiOの成分がそれぞれその組成物の約10重量パーセ
    ントずつ含有されている特許請求の範囲第13項記載の
    組成物。 15、上記混合物中のFe_2O_3成分が重量で約6
    乃至18パーセントとして含有されている微細な粒径の
    粒状物からできている、特許請求の範囲第12項記載の
    組成物。 16、上記混合物中のMnO_2成分が約6乃至18パ
    ーセントとして含有されている、特許請求の範囲第12
    項記載の組成物。 17、上記混合物中のNiO成分が約6乃至18パーセ
    ントとして含有されている、特許請求の範囲第12項記
    載の組成物。 18、上記混合物中のMnO_2、NiO及びFe_2
    O_3の成分がそれぞれその組成物の約10重量パーセ
    ントずつとして含有されている、特許請求の範囲第12
    項記載の組成物。 19、有害、有毒な不純物を含有しない窒素ガスを発生
    し、基本的に下記のものの混合物からなる固形の組成物
    。 (イ)アルカリ金属アジ化物、 (ロ)上記アジ化物のアルカリ金属を十分に酸化するの
    に必要な酸素を含有していて、基本的には、少なくとも
    2種の金属酸化物の混合物からなる主たる酸化剤、及び (ハ)上記アルカリ金属アジ化物及び上記主酸化剤の混
    合物の燃焼速度を増進するためのもので、その組成物の
    約1乃至15重量パーセントとして含有されている過塩
    素酸アンモニウム燃焼速度増進剤。 20、上記アジ化物がアジ化ナトリウムである特許請求
    の範囲第19項記載の組成物。 21、上記アジ化ナトリウムがその組成物の約60乃至
    70重量パーセントとして含有されており、上記酸化物
    の混合物がその組成物の約25乃至35重量パーセント
    として含有されていて、かつその過塩素酸アンモニウム
    が重量で約3乃至5パーセントとして含有されている、
    特許請求の範囲第20項記載の組成物。 22、上記混合物の2種の酸化物成分はそれぞれ重量で
    約15パーセントずつ含有されている特許請求の範囲第
    21項記載の組成物。 23、上記2種の金属酸化物がMnO_2、Fe_2O
    _3及びNiOから成るグループから選ばれている特許
    請求の範囲第19項記載の組成物。 24、上記混合物のFe_2O_3成分が重量で約12
    乃至18パーセントとして含有されている微細な粒径の
    粒状物からできている特許請求の範囲第23項記載の組
    成物。 25、上記混合物のMnO_2成分が重量で約12乃至
    18パーセントとして含有されている特許請求の範囲第
    23項記載の組成物。 26、上記混合物のNiO成分が重量で約12乃至18
    パーセントとして含有されている特許請求の範囲第23
    項記載の組成物。 27、上記混合物の2種の酸化物成分がそれぞれ重量で
    約15パーセントずつとして含有されている特許請求の
    範囲第20項記載の組成物。
JP61016971A 1985-01-30 1986-01-30 窒素ガス発生組成物 Granted JPS61219785A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US696285 1985-01-30
US06/696,285 US4604151A (en) 1985-01-30 1985-01-30 Method and compositions for generating nitrogen gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61219785A true JPS61219785A (ja) 1986-09-30
JPH0459279B2 JPH0459279B2 (ja) 1992-09-21

Family

ID=24796438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61016971A Granted JPS61219785A (ja) 1985-01-30 1986-01-30 窒素ガス発生組成物

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4604151A (ja)
JP (1) JPS61219785A (ja)
DE (1) DE3602731C2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05319967A (ja) * 1991-08-23 1993-12-03 Morton Internatl Inc アジドベースガス発生組成物の衝撃とスラグ融点の制御への添加剤からのアプローチ

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698107A (en) * 1986-12-24 1987-10-06 Trw Automotive Products, Inc. Gas generating material
US4734141A (en) * 1987-03-27 1988-03-29 Hercules Incorporated Crash bag propellant compositions for generating high quality nitrogen gas
US4758287A (en) * 1987-06-15 1988-07-19 Talley Industries, Inc. Porous propellant grain and method of making same
US4920743A (en) * 1988-07-25 1990-05-01 Hercules Incorporated Crash bag propellant composition and method for generating nitrogen gas
US4929290A (en) * 1988-07-25 1990-05-29 Hercules Incorporated Crash bag propellant composition and method for generating nitrogen gas
US4948439A (en) * 1988-12-02 1990-08-14 Automotive Systems Laboratory, Inc. Composition and process for inflating a safety crash bag
US5286054A (en) * 1989-12-04 1994-02-15 Talley Automotive Products, Inc. Aspirating/venting motor vehicle passenger airbag module
US5074940A (en) * 1990-06-19 1991-12-24 Nippon Oil And Fats Co., Ltd. Composition for gas generating
US5019220A (en) * 1990-08-06 1991-05-28 Morton International, Inc. Process for making an enhanced thermal and ignition stability azide gas generant
US5223184A (en) * 1990-08-06 1993-06-29 Morton International, Inc. Enhanced thermal and ignition stability azide gas generant
US5143567A (en) * 1991-08-23 1992-09-01 Morton International, Inc. Additive approach to ballistic and slag melting point control of azide-based gas generant compositions
DE4218531C1 (ja) * 1991-10-11 1993-07-15 Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8261 Aschau, De
JPH0648880A (ja) * 1992-06-05 1994-02-22 Trw Inc ガス発生器用の多層型ガス発生ディスク
EP0584899A3 (en) * 1992-08-05 1995-08-02 Morton Int Inc Process for regulating the burning rate and melting point of the slag by incorporation of additives into gas-generating compositions containing azide.
US5382050A (en) * 1993-04-08 1995-01-17 Trw Inc. Gas generator for vehicle occupant restraint
US5472647A (en) * 1993-08-02 1995-12-05 Thiokol Corporation Method for preparing anhydrous tetrazole gas generant compositions
US5682014A (en) * 1993-08-02 1997-10-28 Thiokol Corporation Bitetrazoleamine gas generant compositions
US5401340A (en) * 1993-08-10 1995-03-28 Thiokol Corporation Borohydride fuels in gas generant compositions
US5429691A (en) * 1993-08-10 1995-07-04 Thiokol Corporation Thermite compositions for use as gas generants comprising basic metal carbonates and/or basic metal nitrates
US5439537A (en) * 1993-08-10 1995-08-08 Thiokol Corporation Thermite compositions for use as gas generants
US5725699A (en) * 1994-01-19 1998-03-10 Thiokol Corporation Metal complexes for use as gas generants
EP0740645B1 (en) * 1994-01-19 2012-08-22 Alliant Techsystems Inc. Metal complexes for use as gas generants
US6969435B1 (en) 1994-01-19 2005-11-29 Alliant Techsystems Inc. Metal complexes for use as gas generants
US20050067074A1 (en) 1994-01-19 2005-03-31 Hinshaw Jerald C. Metal complexes for use as gas generants
DE4402047C2 (de) * 1994-01-25 1995-12-07 Bayern Chemie Gmbh Flugchemie Verfahren zur Herstellung einer gaserzeugenden Masse
DE4423088A1 (de) * 1994-07-01 1996-01-04 Temic Bayern Chem Airbag Gmbh Gaserzeugendes, azidfreies Stoffgemisch
US5593640A (en) * 1995-06-07 1997-01-14 Ball Corporation Portable hydrogen generator
EP0749946A1 (en) * 1995-06-22 1996-12-27 Nippon Koki Co., Ltd. Gas generating agent composition
US5817972A (en) * 1995-11-13 1998-10-06 Trw Inc. Iron oxide as a coolant and residue former in an organic propellant
US6007736A (en) * 1996-05-15 1999-12-28 Be Intellectual Property Oxygen generating compositions catalyzed by copper and nickel oxides
DE19742203A1 (de) * 1997-09-24 1999-03-25 Trw Airbag Sys Gmbh Partikelfreies gaserzeugendes Gemisch
US6274093B1 (en) 1998-08-06 2001-08-14 Ball Aerospace & Technologies Corp. Self-regulating hydrogen generator
FR2818636B1 (fr) 2000-12-22 2003-02-28 Poudres & Explosifs Ste Nale Compositions pyrotechniques generatrices de gaz a liant hydrocarbone et procede de fabrication en continu
US20040094250A1 (en) * 2002-11-14 2004-05-20 Estes-Cox Corporation Composite propellant compositions
RU2694773C1 (ru) * 2018-09-21 2019-07-16 Естиконде Инвестмент Лимитед Азотогенерирующий состав для пожаротушения и способ его получения

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5753216A (en) * 1980-09-16 1982-03-30 Tetsuro Hayakawa Filtering method
JPS5834438A (ja) * 1981-08-24 1983-02-28 Seiko Instr & Electronics Ltd エレクトロクロミツク表示装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3715131A (en) * 1971-06-04 1973-02-06 Hercules Inc Chemical gas generating device for an automobile safety system
US3785674A (en) * 1971-06-14 1974-01-15 Rocket Research Corp Crash restraint nitrogen generating inflation system
US3741585A (en) * 1971-06-29 1973-06-26 Thiokol Chemical Corp Low temperature nitrogen gas generating composition
US3814694A (en) * 1971-08-09 1974-06-04 Aerojet General Co Non-toxic gas generation
CA981465A (en) * 1971-11-17 1976-01-13 Richard L. Brennan Composition and method for inflation of passive restraint systems
US4157648A (en) * 1971-11-17 1979-06-12 The Dow Chemical Company Composition and method for inflation of passive restraint systems
US3779823A (en) * 1971-11-18 1973-12-18 R Price Abrasion resistant gas generating compositions for use in inflating safety crash bags
JPS4876485A (ja) * 1971-12-02 1973-10-15
US3755182A (en) * 1972-01-27 1973-08-28 Mine Safety Appliances Co Nitrogen generating compositions
US3904221A (en) * 1972-05-19 1975-09-09 Asahi Chemical Ind Gas generating system for the inflation of a protective bag
DE2236175C3 (de) * 1972-07-24 1975-07-10 Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8261 Aschau Treibmittel zur Erzeugung ungiftiger Treibgase
GB1391310A (en) * 1972-07-24 1975-04-23 Canadian Ind Gas generating compositions
US3773947A (en) * 1972-10-13 1973-11-20 Us Navy Process of generating nitrogen using metal azide
FR2228043B1 (ja) * 1972-10-17 1977-03-04 Poudres & Explosifs Ste Nale
US3920575A (en) * 1973-03-03 1975-11-18 Asahi Chemical Ind Gas generating composition and method of preparing compression molded articles therefrom
US3865660A (en) * 1973-03-12 1975-02-11 Thiokol Chemical Corp Non-toxic, non-corrosive, odorless gas generating composition
US3931040A (en) * 1973-08-09 1976-01-06 United Technologies Corporation Gas generating composition
US3901747A (en) * 1973-09-10 1975-08-26 Allied Chem Pyrotechnic composition with combined binder-coolant
GB1443547A (en) * 1973-12-17 1976-07-21 Canadian Ind Metal oxide/azide gas generating compositions
FR2278662A1 (fr) * 1974-02-01 1976-02-13 Aerojet General Co Composition produisant des gaz non toxiques par reaction chimique
DE2551921A1 (de) * 1974-11-29 1976-08-12 Eaton Corp Gaserzeugendes azid-verbindungsgemisch
US4066415A (en) * 1975-02-03 1978-01-03 Nippon Oil And Fats Co., Ltd. Gas generator for inflatable life raft
GB1520497A (en) * 1975-04-23 1978-08-09 Daicel Ltd Gas-generating agent for air bag
GB1590023A (en) * 1976-08-24 1981-05-28 Johnson Matthey Co Ltd Catalytic decomposition of nitrogen oxides
US4244758A (en) * 1978-05-15 1981-01-13 Allied Chemical Corporation Ignition enhancer coating compositions for azide propellant
US4339288A (en) * 1978-05-16 1982-07-13 Peter Stang Gas generating composition
US4203787A (en) * 1978-12-18 1980-05-20 Thiokol Corporation Pelletizable, rapid and cool burning solid nitrogen gas generant
US4296084A (en) * 1979-10-29 1981-10-20 Thiokol Corporation Method of and apparatus for gas generation
US4390380A (en) * 1980-03-31 1983-06-28 Camp Albert T Coated azide gas generating composition
CA1146756A (en) * 1980-06-20 1983-05-24 Lechoslaw A.M. Utracki Multi-ingredient gas generants

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5753216A (en) * 1980-09-16 1982-03-30 Tetsuro Hayakawa Filtering method
JPS5834438A (ja) * 1981-08-24 1983-02-28 Seiko Instr & Electronics Ltd エレクトロクロミツク表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05319967A (ja) * 1991-08-23 1993-12-03 Morton Internatl Inc アジドベースガス発生組成物の衝撃とスラグ融点の制御への添加剤からのアプローチ

Also Published As

Publication number Publication date
US4604151A (en) 1986-08-05
DE3602731C2 (de) 1994-08-18
JPH0459279B2 (ja) 1992-09-21
DE3602731A1 (de) 1986-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61219785A (ja) 窒素ガス発生組成物
EP0740645B1 (en) Metal complexes for use as gas generants
US4909549A (en) Composition and process for inflating a safety crash bag
CA1146756A (en) Multi-ingredient gas generants
US5197758A (en) Non-azide gas generant formulation, method, and apparatus
US4948439A (en) Composition and process for inflating a safety crash bag
CA2012607C (en) Azide gas generating composition for inflatable devices
KR950008200B1 (ko) 여과용이한 연소 생성물을 갖는 아지드-유리 가스 발생체 조성물
US5089069A (en) Gas generating composition for air bags
CA2167387C (en) Thermite compositions for use as gas generants
JP2597066B2 (ja) ガス発生組成物
US3964255A (en) Method of inflating an automobile passenger restraint bag
US5525170A (en) Fumaric acid-based gas generating compositions for airbags
US5160386A (en) Gas generant formulations containing poly(nitrito) metal complexes as oxidants and method
US5401340A (en) Borohydride fuels in gas generant compositions
US6550808B1 (en) Guanylurea nitrate in gas generation
JPH06239683A (ja) エアバッグ用ガス発生剤
US5387296A (en) Additive approach to ballistic and slag melting point control of azide-based gas generant compositions
USRE32584E (en) Method and composition for generating nitrogen gas
EP1335890B1 (en) Gas generation via metal complexes of guanylurea nitrate
EP0584899A2 (en) Additive approach to ballistic and slag melting point control of azide-based gas generant compositions
JPH0680492A (ja) ガス発生剤組成物

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term