KR100783684B1

KR100783684B1 - 가스발생제

Info

Publication number: KR100783684B1
Application number: KR1020010058404A
Authority: KR
Inventors: 세리자와가즈야; 다카하시가츠히코
Original assignee: 니치유 가부시키가이샤
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2007-12-07
Also published as: US6811626B2; CA2357405C; US20020059969A1; EP1191005A2; JP2002097095A; JP4337254B2; EP1191005A3; CA2357405A1; KR20020023648A

Abstract

가스발생제는 -40℃와 100℃ 사이에서의 온도변화를 200회 반복하는 시험에도 견딜 수 있도록 제공된다. 가스발생제는 부대전자를 갖춘 질소원자를 가지는 질소화합물 안정제를 포함한다. 가스발생제는 유기 바인더와 질산암모늄 사이에서의 접착성을 향상시킴으로써 안정제에 의해 안정된다.

가스발생제, 질산암모늄, 유기 바인더, 안정제

Description

가스발생제{Gas-generating compositions}

도 1a 내지 도 1h는 상이한 가스발생제 입자의 형상을 도시하는 사시도,

도 2는 본 발명의 가스발생제의 연소측정에 사용되는 밀폐형 연소 시험장치의 종단면도이다.

본 발명은 가스발생제에 관한 것이며, 보다 상세하게는 탑승자 보호장치인 에어백을 팽창시키는 에어백 시스템, 또는 시트벨트를 감아올리기 위한 프리텐셔너 장치에 장전되는 가스발생제에 관한 것이다.

종래의 에어백 시스템에서 사용되는 가스발생제의 주성분은 아지화나트륨과 각종 산화제이다. 그렇지만, 아지화나트륨의 강한 독성이나 나쁜 취급성 때문에, 아지화나트륨을 사용하지 않는 가스발생제가 요구되고 있다.

가스발생제는: 자연적으로 퇴화되지 않으며; 상온에서 환경변화에 내성을 가지며; 적절한 연소속도를 가지며; 일산화탄소 및 연소잔여물의 발생 없이 다량의 가스를 생성시키며; 염가이어야 한다. 바람직한 가스발생제를 얻기 위해서, 주성분으로서 질산암모늄을 포함하는 가스발생제가 개발되고 있다. 예컨대, 일본 특개 평 10-59792호 공보에는, 산소함유 바인더 및 질산암모늄으로 이루어지는 가스발생제가 개시되어 있다. 또, 일본 특개 2000-103691호 공보에는, 폴리아크릴계 고분자 화합물, 폴리아세탈, 유리어(urea)수지, 멜라닌수지, 케톤수지 및 셀룰로즈계 고분자 화합물과 같은 고분자 화합물, 그리고 질산암모늄 또는 상안정화 질산암모늄으로 이루어진 가스발생제가 개시되어 있다.

그렇지만, 차량에 탑재되어 있는 동안의, 온도변화와 같은 환경의 변화로 인하여, 종래의 가스발생제에 있어서의 성능이 변화된다. 다시 말해서, 환경의 변화에 대한 종래의 가스발생제의 안정성은 상대적으로 낮다.

본 발명의 목적은 환경의 변화에 대하여 개선된 안정성을 가지는 가스발생제를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 질산암모늄, 유기 바인더, 그리고 가스발생제를 안정시키기 위한 안정제를 포함하는 가스발생제를 제공한다. 안정제는 부대전자(不對電子)를 갖춘 질소원자를 가지는 적어도 하나의 질소함유 화합물로 이루어진다. 상기 가스발생제의 총중량에 대하여 질산암모늄의 비율은 81 내지 94중량%이고, 유기 바인더의 비율은 5 내지 15중량%이고, 안정제의 비율은 0.05 내지 4중량%인 것이 바람직하다.

본 발명의 또 하나의 측면은 소정의 길이 및 반경 치수를 가지는 가스발생제 입자를 제공한다. 가스발생제 입자는 질산암모늄, 유기 바인더, 및 가스발생제를 안정시키기 위한 안정제를 포함한다. 안정제는 부대전자를 갖춘 질소원자를 가지는 적어도 하나의 질소함유 화합물로 이루어진다. 길이 및 반경 치수 중에서 최소값은 0.1 내지 7㎜이다.

본 발명의 다른 측면 및 장점은 발명의 원리를 예를 들어 나타낸 첨부도면과 연계하여 취해진 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.

신규한 본 발명의 특징은 청구범위에서 상세하게 설명된다. 그 목적 및 장점들과 함께, 본 발명은, 첨부도면과 함께 바람직한 실시예의 이어지는 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.

본 발명의 일실시형태에 따른 가스발생제는 이하에 상세하게 설명된다.

본 발명의 가스발생제는 질산암모늄, 유기 바인더, 및 환경의 변화에 대항하여 가스발생제를 안정시키는 안정제를 포함한다.

질산암모늄은 산화제로서 기능한다. 유기 바인더는 결합제 및 환원제로서 기능하는 연료이다. 안정제(또는 제1 안정제)는 환경의 변화로 인한 가스발생제의 성능변화를 방지하기 위해서 제공된다. 안정제는 질소원자에 부대전자를 가지는 질소함유 화합물이다. 가스발생제는 연소향상제, 경시(經時) 안정제(또는 제2 안정제), 및 추가 산화제(또는 제2 산화제)를 함유할 수 있다.

가스발생제는 소정의 형상을 가지는 입자로 성형된다. 가스발생제는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기둥 또는 적어도 하나의 관통구멍을 가지는 튜브인 것이 바람직하다. 입자의 길이와 직경 중에서 최소값은 0.1 내지 7㎜이다. 입자가 관통구멍을 가진다면, 축선방향인 세로축방향의 길이(길이 또는 두께), 반경방향의 길이, 및 입자의 벽두께 중에서 최소값은 0.1 내지 7㎜인 것이 바람직하다.

질산암모늄은 혼합성과 연소성의 관점에서 분말상인 것이 바람직하다. 질산 암모늄의 평균 입자직경은 1 내지 1000㎛의 범위이다. 가스발생제 입자의 기계적 물성 및 연소성능을 고려하면, 평균 입자직경은 1 내지 500㎛의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 이 평균 입자직경은, 1 내지 200㎛의 범위인 것이 특히 바람직하다.

1㎛ 미만인 평균 입자직경을 가지는 질산암모늄은 제조가 곤란하다. 한편, 1000㎛를 넘는 평균 입자직경을 가지는 질산암모늄은 유기 바인더와 혼합하기 어렵다. 따라서, 바람직하지 않은 기계적 물성을 가지는 입자가 얻어진다. 나아가서, 1000㎛를 넘는 질산암모늄 입자는 가스발생제의 연소속도를 감소시킨다.

바람직한 질산암모늄은 온도에 의한 결정구조의 변화를 억제하는 상전이 억제 질산암모늄인 상안정화 질산암모늄이다. 이 상안정화 질산암모늄은 다음과 같이 하여 얻어진다. 우선, 질산암모늄은, 소정의 온도로 질산암모늄을 담고 있는 용융조를 가열함으로써 용융된다. 예컨대, 산화아연, 산화니켈, 산화동, 브롬화칼륨, 질산칼륨, 또는 과염소산칼륨 등이 용융조 내에 가해지고, 질산암모늄과 혼합된다. 다음에 상안정화 질산암모늄은 교반하는 동안 혼합물을 냉각시킴으로써 얻어진다. 혹은, 상안정화 질산암모늄은 압축 공기를 이용하여 혼합물을 분무시키면서 냉각시킴으로써 얻어진다.

질산암모늄은 현저한 흡습성도 가지고 있다. 질산암모늄의 흡습성을 억제시키기 위해서, 과립상 질산암모늄의 표면은 코팅되는 것이 바람직하다. 질산암모늄의 코팅공정이 설명된다.

우선, 코팅제는 용기 내에서 70℃ 내지 80℃로 유기용제와 코팅제를 가열하고 혼합함으로써 유기용제 내로 용해된다. 계속해서 질산암모늄이 용기 내로 첨가 된다. 혼합물은 교반되면서 상온까지 냉각된다. 코팅된 질산암모늄은 냉각된 혼합물을 건조시킴으로써 얻어진다.

질산암모늄을 코팅하여 수분흡수를 방지할 수 있는 물질은, 코팅제로서 사용될 수 있다. 예컨대, 폴리에틸렌 글리콜 등의 폴리글리콜계 고분자, 폴리비닐계 고분자, 및 파라핀 왁스가 바람직하다. 이들 중, 상대적으로 높은 수분흡수 방지효과를 가지는 폴리에틸렌 글리콜이 가장 바람직하다. 폴리에틸렌 글리콜의 흡습성을 고려하면, 6000 내지 20000의 분자량을 가지는 폴리에틸렌 글리콜이 더욱 바람직하다. 코팅된 질산암모늄이 수분 흡수를 어렵게 하기 때문에, 질산암모늄의 취급이 용이하게 된다.

질산암모늄의 배합량은, 유기 고분자 바인더 및 안정제의 총량에 대하여, 80 내지 94중량%가 바람직하고, 가스발생제에 의해 발생되는 가스의 양과 일산화탄소가 실질적으로 생성되지 않을 것을 고려하면 85 내지 93중량%가 더욱 바람직하다. 이 산화제의 배합량은 89 내지 92중량%가 특히 바람직하다. 이 배합량이 80중량% 미만일 때, 생성가스량이 저하되고, 생성가스 중에 일산화탄소가 생성되는 경향이 있다. 이 배합량이 94중량%를 넘을 때, 연소속도가 느려지고 상대적으로 저압 하에서의 연소를 유지하기 어렵게 된다.

이 명세서에 있어서, "일산화탄소가 실질적으로 생성되지 않는다"라는 말은, 생성가스 중에 함유된 일산화탄소의 농도가 5ppm 이하인 것을 의미한다.

다음에 유기 바인더가 설명된다. 유기 바인더의 예로서는, 니트로셀룰로즈, 초산(醋酸)셀룰로즈, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시에틸셀룰로즈, 미결정 셀 룰로즈, 셀룰로즈 아세테이트 부틸레이트, 메틸셀룰로즈, 에틸셀룰로즈, 셀룰로즈 아세테이트 나이트레이트, 및 셀룰로즈 나이트레이트 카르복시메틸에테르 등과 같은 셀룰로즈계 고분자; 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부틸알, 폴리비닐에테르, 및 폴리비닐포말 등과 같은 폴리비닐계 고분자; 폴리에스테르계 고분자, 폴리우레탄계 고분자, 폴리에테르계 고분자, 다이닛폰 잉크(주)(Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)의 상품명 "판덱스(PANDEX)", 도요보(주)(Toyobo Co., Ltd.)의 상품명 펠프렌(PELPRENE)", 쉘 재팬(주)(Shell Japan Ltd.,)의 상품명 "크레이톤(KRAYTON)" 등과 같은 열가소성 엘라스토머류; 3,3-비스(아지드메틸)옥세탄, 3-아지드메틸-3-메틸옥세탄, 3-나이트레이트메틸-3-메틸옥세탄 등과 같은 옥세탄류; 구어 검 및 가용성 전분 등과 같은 다당류; 글리시딜 아지드 폴리머; 그리고 이들의 혼합물을 들 수 있다.

유기 바인더의 배합량은, 질산암모늄, 유기 바인더, 및 안정제의 총량에 대하여, 5 내지 15중량%가 바람직하다. 기계적 물성, 연소속도, 및 가스발생제의 생성가스 내에서의 일산화탄소 농도가 고려될 때, 유기 바인더의 배합량은 7 내지 14중량%가 더욱 바람직하며, 6 내지 13중량%가 특히 바람직하다. 유기 바인더의 배합량이 15중량%를 넘으면, 가스발생제 입자의 기계적 물성은 향상되지만, 가스발생제의 연소성능은 다른 조성의 배합비율이 저하되기 때문에 나빠지게 되고 연소속도가 느려지게 되는 경향이 있다. 가스발생제는 일산화탄소를 생성할 것이다. 가스발생제의 기계적 물성은 유기 바인더가 5중량% 미만일 때 나빠질 것이다.

다음에, 안정제가 설명된다. 안정제는 질산암모늄 및 유기 바인더를 포함하 는 가스발생제가 온도 사이클 시험에서와 같은 환경의 변화에 영향 받을 때 가스발생제가 취약해짐에 따라 야기되는 성능저하 및 연소속도의 변화를 방지하기 위해서 제공된다. 안정제는 부대전자를 갖춘 질소원자를 가지는 화합물이다. 부대전자를 가지는 질소원자를 포함하는 안정제는 질산암모늄과 유기 바인더 사이에 침투하여 그들을 접착시킨다. 안정제 내의 부대전자를 가지는 질소원자는 질산암모늄의 암모니아 이온과 수소결합을 형성한다. 따라서, 안정제가 질산암모늄과 유기 바인더 사이에서 접착성을 향상시키기 때문에, 가스발생제의 안정성이 향상된다.

안정제의 중량평균분자량은 250 내지 10000인 것이 바람직하다. 250 미만의 중량평균분자량을 가지는 안정제는 유기 바인더와의 친화성이 상대적으로 낮기 때문에 바람직하지 않다. 10000을 넘는 중량평균분자량을 가지는 안정제는 유기용제에 용해되기 어렵기 때문에 가스발생제 입자의 제조가 곤란하게 된다. 안정제는, 아민류, 이민류, 아미드류, 우레탄류 또는 그 혼합물이 바람직하다.

안정제의 구체예로서는, 옥시에틸렌 도데실아민(예컨대 닛폰유시(주)(NOF Corporation) 제의 상품명 나이민(NYMEEN) L201), 폴리옥시에틸렌 도데실아민(예컨대 닛폰유시(주) 제의 상품명 나이민 L202), 폴리옥시에틸렌 옥타데실아민(예컨대 닛폰유시(주) 제의 상품명 나이민 S202)과 같은 2급 또는 3급 아민류, 그리고 1,1-(페닐렌디카르보닐)비스(2-메틸아지리딘)과 같은 이민류가 사용될 수 있다. 옥시에틸렌 도데실아민(화학식 C₁₂H₂₅NHCH₂CH₂OH)은 질소(N)원자에 부대전자를 가지고 있다.

디페닐아민은 부대전자를 가지는 질소원자를 포함하고 있지만, 안정제로서 부적당하다. 이것은 디페닐아민이 유기 바인더와의 낮은 친화성을 가지기 때문이며 또한 디페닐아민의 질소원자에 결합되는 원자단(페닐)이 직선 사슬 형상의 긴 사슬 원자단은 아니기 때문이다.

안정제의 배합량은 질산암모늄, 유기 바인더, 및 안정제의 총량에 대하여 0.05 내지 4중량%가 바람직하다. 가스발생제의 연소성 및 일산화탄소의 생성을 고려할 때, 안정제의 배합량은 0.1 내지 3중량%가 더욱 바람직하고, 0.1 내지 2중량%가 특히 바람직하다. 배합량이 0.05중량% 미만이면, 환경의 변화에 의해 가스발생제의 성능이 저하된다. 한편, 배합량이 4중량%를 넘으면, 가스발생제의 연소속도가 느려지고, 또한 생성가스 중에 일산화탄소가 생성된다.

다음에 연소향상제가 설명된다. 이 연소향상제는 연소속도를 향상시키기 위해서 제공되며, 그 예로서는 고에너지 물질 및 연소촉매를 들 수 있다. 고에너지 물질의 예로서는, RDX(트리메틸렌 트리니트로아민), HMX(테트라메틸렌 테트라니트로아민), PETN(펜타에리스리톨 테트라나이트레이트), TAGN(트리아미노 구아니딘나이트레이트), 및 HN(황산 히드라진)을 들 수 있다.

연소촉매로서는, 산화동, 산화철, 이산화망간과 같은 천이금속 산화물 및 활성탄, 코크스, 목탄, 수탄, 골탄, 아세틸렌 블랙 및 카본 블랙과 같은 분말상 미결정 탄소를 들 수 있다. 이들 연소향상제 중에서, 가스발생제의 연소속도를 가장 향상시킬 수 있는 활성탄이 연소향상제로서 특히 바람직하다.

또, 연소향상제의 평균 입자직경은 가스발생제 입자의 기계적 물성 및 연소 성능이라고 하는 관점에서 1 내지 500㎛가 바람직하고, 1 내지 100㎛가 더욱 바람직하고, 1 내지 30㎛가 특히 바람직하다. 평균 입자직경이 1㎛ 미만이면 연소향상제는 제조하기 어렵게 된다. 한편, 500㎛를 넘는 연소향상제는 유기 바인더와의 친화성이 나쁘고, 가스발생제 입자의 기계적 물성이 나빠지게 된다. 나아가서, 가스발생제의 연소속도는 그러한 연소향상제로도 거의 향상되지 않는다.

취급의 용이성, 연소성능 및 일산화탄소의 생성의 균형을 고려하면, 연소향상제의 배합량은, 가스발생제 중에 있어서 15중량% 이하가 바람직하고, 1 내지 10중량%가 더욱 바람직하고, 1 내지 5중량%가 특히 바람직하다. 연소향상제가 15중량%를 넘으면 연소속도 향상 효과는 커지지만, 다른 조성의 배합비율이 저하되기 때문에 일산화탄소가 생성되고 또한 가스발생량이 저하되는 경향이 있다.

다음에 경시안정제가 설명된다. 경시안정제는 가스발생제의 자연적인 열화를 방지하며, 특히, 질산암모늄과 같은 가스발생제 중에 포함된 성분의 열화를 방지한다. 경시안정제를 포함하는 가스발생제는 안정되고, 성능 악화는 장기간 후에도 방지된다. 예를 들어, NOx로의 질산암모늄의 분해는 본 발명의 가스발생제가 차량에 탑재되어 수십년동안 방치되는 경우에도 방지될 수 있다.

사용될 수 있는 경시안정제의 예로서는, 디페닐우레아, 메틸디페닐우레아, 에틸디페닐우레아, 디에틸디페닐우레아, 디메탈디페닐우레아, 및 메탈에틸디페닐우레아와 같은 디페닐우레아 유도체; 디페닐아민 및 2-니트로디페닐아민과 같은 디페닐아민 유도체; 에틸페닐우레탄 및 메틸페닐우레탄과 같은 페닐우레탄 유도체; 디페닐우레탄과 같은 디페닐우레탄 유도체; 그리고 레조르시놀을 들 수 있다. 이들 중, 가스발생제의 착화성이 우수하다는 점에서, 디페닐아민 및 디페틸디페닐우레아가 특히 바람직하다.

경시안정제의 배합량은 가스발생제 중에 있어서, 5중량% 이하인 것이 바람직하다. 가스발생제의 경시안정성을 향상시키고 생성가스 중에 일산화탄소를 실질적으로 생성시키지 않도록 하기 위해서, 경시안정제는 0.2 내지 4중량%가 더욱 바람직하고, 0.2 내지 3중량%가 특히 바람직하다. 경시안정제가 5중량%를 넘으면, 가스발생제의 연소속도가 느려지게 되고, 가스발생제는 일산화탄소를 발생시킨다.

다음에, 추가 산화제가 설명된다. 추가 산화제는 가스발생제의 연소성을 향상시키기 위해서 제공되며, 그 종류는 특히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 질산염, 아질산염, 옥소할로겐산염 및 과할로겐산염이 추가 산화제로서 사용될 수 있다.

질산염으로서는, 질산나트륨 및 질산칼륨과 같은 질산의 알칼리금속염, 그리고 질산바륨 및 질산스트론튬과 같은 질산의 알칼리토류 금속염을 들 수 있다. 아질산염으로서는, 아질산나트륨 및 아질산칼륨과 같은 아질산의 알칼리금속염, 그리고 아질산바륨 및 아질산스트론튬과 같은 아질산의 알칼리토류 금속염을 들 수 있다. 옥소할로겐산염으로서는, 할로겐산염 및 과할로겐산염을 들 수 있다. 할로겐산염으로서는, 염소산칼륨 및 염소산나트륨과 같은 할로겐산의 알칼리금속염, 염소산바륨 및 염소산칼슘 등과 같은 할로겐산의 알칼리토류 금속염, 그리고 염소산암모늄 등과 같은 할러겐산의 암모늄염을 들 수 있다. 과할로겐산염으로서는, 과염소산칼륨 및 과염소산나트륨과 같은 과할로겐산의 알칼리금속염, 과염소산바륨 및 과염소산칼슘과 같은 과할로겐산의 알칼리토류 금속염, 그리고 과염소산암모늄 등과 같은 과할로겐산의 암모늄염을 들 수 있다.

가스발생제의 혼합성과 연소성을 고려하면, 추가 산화제는 분말인 것이 바람직하다. 추가 산화제의 평균 입자직경은 1 내지 1000㎛의 범위인 것이 바람직하다. 가스발생제 입자의 기계적 물성 및 연소성능을 고려하면, 1 내지 500㎛가 더욱 바람직하고, 1 내지 200㎛가 특히 바람직하다.

평균 입자직경이 1㎛ 미만이면, 추가 산화제의 제조가 곤란하다. 한편, 평균 입자직경이 1000㎛를 넘는 추가 산화제는 유기 바인더와 혼합되기 어렵고 입자의 기계적 물성을 악화시킨다. 나아가서, 그러한 추가 산화제는 가스발생제의 연소속도를 느려지게 한다.

연소성능의 향상 및 가스발생량의 관점에서, 가스발생제 중에 있어서의 추가 산화제의 배합량은, 30중량% 이하인 것이 바람직하고, 1 내지 20중량%가 더욱 바람직하고, 1 내지 10중량%가 특히 바람직하다. 추가 산화제가 30중량%를 넘으면, 가스발생제의 연소속도는 향상되지만, 가스발생량이 대폭적으로 감소되며, 나아가서 연소 잔여물이 가스발생제의 연소 후에 발생한다.

다음에 가스발생제 입자의 제조방법(공정 제외)이 설명된다. 우선, 질산암모늄, 유기 바인더, 안정제, 필요에 따라 연소향상제, 경시안정제 및 추가 산화제를 계량한다. 모든 원재료, 및 유기용제 또는 물을 혼화기 내에 가하여 균일하게 혼합한다. 다음에 이 혼합물을 다이스를 구비한 압출장치에 장전한다. 이 혼합물을 다이스를 통과시키면서 압출장치로부터 압출시키는 것에 의해, 소정의 형상 및 크기로 성형된 가스발생제 입자가 얻어진다.

또, 압출공정을 위한 바람직한 유기용제로서는 유기 바인더를 녹일 수 있는 것 또는 팽윤시킬 수 있는 것이 모두 사용 가능하다. 예컨대, 유기용제로서는, 아세톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 초산에틸, 초산부틸, 에틸에테르, 톨루엔, 메틸에틸케톤 및 그 혼합용액을 들 수 있다. 특히, 유기 바인더와의 친화성이 우수한 아세톤, 에틸알콜 및 초산에틸이 바람직하다.

도 1a 내지 도 1h는 가스발생제 입자(1)의 사시도이다.

가스발생제 입자(1)는, 도 1a의 원기둥(2), 하나의 축선방향 관통구멍(3)을 가지는 도 1b의 튜브(2b), 7개의 관통구멍(3)을 가지는 도 1c의 튜브(2c), 또는 19개의 관통구멍(3)을 가지는 도 1d의 튜브(2d)와 같은 다양한 형상을 가질 수 있다. 더욱이, 성형된 가스발생제 입자(1)의 형상은, 7개의 관통구멍(3)을 가지는 도 1e의 이형튜브(4), 19개의 관통구멍(3)을 가지는 도 1f의 이형튜브(4a), 7개의 관통구멍(3)을 가지는 도 1g의 육각기둥(5), 19개의 관통구멍(3)을 가지는 도 1h의 육각기둥(5a)일 수 있다. 이 관통구멍(3)은 도 1c 내지 도 1h의 가스발생제 입자(1)에 있어서 정육각형 영역 내에 배치된다. 인접하는 3개의 관통구멍(3)은 정삼각형을 이룬다. 즉 인접하는 2개의 관통구멍(3) 사이의 거리는 모두 동일하다.

가스발생제 입자(1)의 길이 및 직경 중에서 최소값은 0.1 내지 7㎜ 가 바람직하다. 입자가 하나 이상의 관통구멍을 가진다면, 축선방향 치수(길이 또는 두께), 반경방향 치수, 및 벽두께의 최소값은 0.1 내지 7㎜인 것이 바람직하다. 나아가서, 직경은 0.5 내지 50㎜가 바람직하고 길이는 대략 0.5 내지 50㎜인 것이 바 람직하다.

예컨대, 자동차 시트벨트 프리텐셔너 시스템은, 자동차가 충돌하였을 때, 극히 단시간, 구체적으로는 5 내지 20㎳에 작동할 것이 요구된다. 따라서, 벽두께 0.1 내지 3.5㎜, 직경 0.5 내지 4㎜, 관통구멍 직경 0.1 내지 3.5㎜ 및 길이 0.5 내지 4㎜를 가지는 도 1b의 기둥, 또는 벽두께 0.1 내지 3.5㎜, 직경 0.5 내지 4㎜, 관통구멍 직경 0.1 내지 1㎜ 및 길이 0.5 내지 4㎜를 가지는 도 1c의 7개의 관통구멍(3)을 가지는 기둥인 것이 바람직하다. 프리텐셔너 시스템은 가스발생제의 연소에 의해 발생되는 가스압력으로 작동되어 시트벨트의 느슨함을 죄는 시스템이다.

벽두께가 0.1㎜ 미만, 그리고 직경과 길이 중 적어도 하나가 0.5㎜ 미만인 가스발생제 입자는 제조하기 곤란하다. 가스발생제가 아직 충전되지 않은 프리텐셔너 시스템의 가스발생기 내의 넓은 공간이 남겨지기 때문에 직경 또는 길이가 4㎜를 넘는 경우에는 프리텐셔너 시스템용 가스발생기 내에 필요량의 가스발생제를 충전하기 어렵다. 연소완료에 요구되는 시간이 길기 때문에 3.5㎜를 넘는 벽두께를 가지는 형상은 프리텐셔너 시스템 내에서 사용되는 가스발생제로서 적합하지 않다.

자동차 에어백 시스템을 작동시키기 위한 시간은, 구체적으로 자동차의 충돌 후 30 내지 75㎳로, 프리텐셔너 시스템을 작동시키기 위한 시간보다 느리다. 따라서 에어백 시스템용 가스발생제는 30 내지 75㎳ 내에 연소를 완료할 것이 요구된다. 에어백 시스템용 가스발생제 입자는 벽두께 0.5 내지 7㎜, 직경 3 내지 50㎜, 관통구멍 직경 1 내지 40㎜ 및 길이 3 내지 50㎜인 도 1b에 도시된 바와 같은 하나의 관통구멍(3)을 가지는 입자, 또는 벽두께 0.5 내지 7㎜, 직경 3 내지 50㎜, 관통구멍 직경 1 내지 10㎜ 및 길이 3 내지 50㎜인 도 1c에 도시된 바와 같은 복수개의 관통구멍(3)을 가지는 입자인 것이 바람직하다.

가스발생제의 필요량은 직경 또는 길이가 50㎜를 넘는 경우에 에어백 시스템용으로 사용되는 가스발생기 내에 충전될 수 없게 되는 경향이 있다. 벽두께가 7㎜를 넘는 경우, 연소완료시간이 길고, 에어백 시스템에서의 그러한 형상의 사용은 적절하지 않다.

아세톤, 에틸알콜 및 초산에틸 등과 같은 유기용제, 또는 물이 가스발생제 중에 많이 잔류하고 있으면 연소성능이 저하되기 때문에, 유기용제나 물을 가능한 한 가스발생제로부터 제거시키는 것이 바람직하다. 건조종료시의 가스발생제는 통상 유기용제분 0.8중량% 이하 그리고 수분 1.5중량% 이하를 포함하고 있다. 성형후의 취급을 고려하면 유기용제분 0.5중량% 이하 그리고 수분 1.0중량% 이하가 더욱 바람직하고, 유기용제분 0.3중량% 이하 그리고 수분 0.7중량% 이하가 특히 바람직하다. 유기용제분이 0.8중량%를 넘는 경우 또는 수분이 1.5중량%를 넘는 경우, 연소성이나 기계적 특성이 저하되는 경향이 있다.

일실시형태의 가스발생제는 다음과 같은 장점을 가진다.

일실시형태의 가스발생제에 있어서, 부대전자를 가지는 안정제 내의 질소원자는 질산암모늄의 암모니아 이온과 수소결합을 이룬다. 나아가서, 이 안정제는 유기 바인더와의 친화성이 우수하다. 따라서 이 안정제는 질산암모늄과 유기 바인 더 양자와 잘 혼합된다. 결과적으로, 가스발생제는 예컨대 -40℃ 내지 +100℃의 온도 변화가 200회 반복되는 온도 사이클 시험에서도 우수한 성능을 발휘할 수 있다.

아민류, 이민류, 아미드류 및 우레탄류 중에서 선택된 안정제는 환경의 변화에 의한 유기 바인더로부터의 질산암모늄의 분리를 확실하게 억제시킨다.

질산암모늄은, 가스발생제 내에서 산화에 영향 받고 탄소 및 수소원자 중 적어도 하나를 가지는 성분에 포함되어 있는, 모든 탄소원자를 이산화탄소로, 또한 모든 수소원자를 물로 변환시키기에 충분한 양 만큼 가스발생제 내에 함유되어 있다. 질산암모늄은 1.0 내지 1.4의 화학량론적 중량비율로 가스발생제 내에 함유되는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 연소 동안, 가스발생제는 주로 이산화탄소와 물을 포함하는 가스를 발생시키고 일산화탄소는 실질적으로 발생시키지 않는다.

질산암모늄의 함유량이 80 ∼ 94중량%, 유기 바인더의 함유량이 5 ∼ 15중량%, 그리고 안정제의 함유량이 0.05 ∼ 4중량%인 경우, 분체 성분인 질산암모늄의 함유량이 적정범위로 설정되어 있기 때문에 기계적 특성을 유지할 수 있다. 게다가, 산화제인 질산암모늄과 환원제(연료)인 유기 바인더와의 비율이 적정범위로 설정되어 있다. 따라서, 가스발생제는 가스발생제의 연소에 있어서 적절한 속도로 연소되며, 실질적으로 일산화탄소를 포함하지 않는 가스를 비교적 대량으로 발생시킬 수 있다.

셀룰로즈계 고분자, 폴리비닐계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리우레탄계 고분자, 폴리에테르계 고분자, 열가소성 엘라스토머류, 옥세탄류 및 다당류 중 에서 유기 바인더를 선택함으로써, 가스발생제의 각 성분의 결합력을 확보할 수 있고 가스발생제의 성형성의 향상을 도모할 수 있다.

안정제와 유기 바인더는 유기용제를 통하여 잘 혼합된다. 따라서 안정제를 포함하는 가스발생제는 용이하게 제조될 수 있다.

(실시예)

이하에, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명의 실시형태를 더욱 구체적으로 설명한다.

(실시예 1)

평균 입자직경 15㎛의 질산암모늄 89.1중량%, 초산셀룰로즈 8.3중량%, 폴리옥시에틸렌 도데실아민(닛폰유시(주) 제의 상품명 나이민 L202) 0.5중량%, 비표면적 약 950㎡/g인 활성탄 1.6중량%, 디페닐아민 0.5중량%의 비율이 되도록 조정한 혼합물을 준비하였다. 이 혼합물에 초산에틸을 50중량% 가하고 베르너(Werner) 타입 혼화기에서 균일하게 혼합하였다. 베르너 타입 혼화기는 교반날개를 구비한 혼합기이다.

다음에 이 혼합물을 압출기에 장전하였다. 압출장치에는 미리 직경 6.4㎜의 관통구멍을 가지는 다이스 및 0.6㎜의 직경을 가지는 7개의 핀이 설치된다. 이 혼합물을 다이스를 통과시키면서 압출시켜 7개의 관통구멍을 가지는 입자를 얻었다. 이 입자를 4.0㎜의 길이로 재단하고, 건조시켜 입상의 가스발생제 입자(시험편)를 얻었다.

열 변화(환경 변화)에 견디는 가스발생제 입자의 안정성은 온도 사이클 시험을 통하여 측정되었다. 온도 사이클 시험 전후의 가스발생제 입자에 있어서의 성능변화를 시험하였다. 특히, 가스발생제 입자의 기계적 특성이 압축 시험장치를 이용함으로써 측정되었고 가스발생제 입자의 연소속도는 밀폐 범(bomb) 시험장치를 이용함으로써 얻어졌다.

(온도사이클 시험방법)

칭량한 시험편을 담은 샘플 병을 열충격 시험장치에 위치시켰다. 열충격 시험장치 내의 온도를 -40℃에서 5분간 유지한 후, 3분 이내에 +100℃까지 상승시키고 +100℃에서 5분간 유지시켰다. 열충격 시험장치 내의 온도를 다시 3분 이내에 -40℃까지 하강시키고, -40℃에서 5분간 유지시켰다. 이 사이클을 200회 반복하였다. 그러한 시험을 온도사이클 시험(-40℃ 내지 100℃)이라고 한다. 바람직한 가스발생제는 온도사이클 시험 이후에도 실질적으로 성능에 변화가 없는 것이다.

(기계적 특성의 측정)

압축강도 시험방법이 설명된다. 가스발생제의 압축강도는 (주)후지와라 세이사쿠쇼(Fujiwara Seisakusho) 제의 기야(Kiya) 타입 디지털 경도계를 이용하여 시험되었다. 시료대 중앙부에 얹어놓은 시험편은 압축 실린더에 의해 압축되고, 시험편이 파단되는 시점의 수치(압력)를 읽어, 기계적 특성의 평가를 행하였다.

(연소속도의 측정)

이제 밀폐식 연소 시험장치의 구조가 설명된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 연소 시험장치의 본체(6) 내에는 일정용적을 가지는 연소실(7)이 설치된다. 그 연소실(7)에는 가스발생제(시험편)(1)이 장전된다. 점화 플러그(8)는 본체(6)의 일단측에 장착되고(도 2의 좌측) 볼트(9)에 의해 착탈 가능하게 되어 있다. 이 플러그(8)는 연소실(7)을 밀봉시킨다. 이 점화 플러그(8)는 시험편(1)을 연소실(7) 내로 장전시킬 때 본체(6)로부터 제거된다. 점화장치(11)는 접속배선(10)을 통하여 본체(6)에 접속되어 있다.

한 쌍의 전극(12a, 12b)은 점화 플러그(8)의 내부 끝으로부터 뻗어있다. 제1 전극(12a)은 제1 접속배선(10)에 접속되고, 제2 전극(12b)은 본체(6)에 접속된다. 점화구슬(13)은 접속배선에 의해 전극(12a, 12b) 양쪽에 접속된다. 점화장치(11)가 작동되면, 점화구슬(13)이 점화된다. 그 다음, 시험 입자(1)는 점화되어 연소된다.

가스배출용 밸브(14)는 본체(6)의 상부 측면에는 설치되어 있고 샘플링 관(15)을 통하여 연소실(7)과 연통되어 있다. 이 가스배출용 밸브(14)로부터 연소실(7) 내의 가스를 샘플링한다. 가스발생제 시험 입자(1)의 연소특성은 연소가스의 성분으로부터 평가된다. 압력센서(16)는 본체(6)의 제2 단면에 설치되고 연통관(17)을 통하여 연소실(7)과 연통되어 있다. 이 압력센서(16)로부터 시험 입자(1)가 연소될 때의 연소시간과 연소압력과의 관계를 구할 수 있도록 되어 있다.

시험은 다음과 같이 진행된다. 본체(6)로부터 점화 플러그(8)를 뺀 상태에서 연소실(7) 내에 가스발생제 시험 입자(1)를 장전한다. 시험 입자(1)의 장전비 중은 0.1g/㎤이다. 점화 플러그(8)를 본체(6)에 접속시킨 후, 점화장치(11)는 시험 입자(1)를 착화시키도록 작동된다. 시험 입자(1)의 연소 후, 연소가스는 가스배출용 밸브(14)를 통하여 채취된다. 채취된 가스는 연소가스의 일산화탄소 농도를 측정하기 위해서 가스 크로마토그래피를 이용하여 해석되었다. 그 다음, 점화 플러그(8)는 연소 잔여물을 수집하기 위해서 제거되고, 연소 잔여물의 중량이 측정되었다. 시험 입자(1)가 연소되는 동안의 연소시간과 연소압력과의 관계는 압력센서(16)를 통하여 오실로스코프(도시생략)를 이용하여 측정되었다. 그 결과가 표 1에 나타나 있다.

(실시예 2 내지 9)

하기에 나타난 조성으로, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 가스발생제의 시험편을 제조하고 실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다. 실시예 7 내지 9에서의 가스발생제 중에서 "펠프렌(PELPRENE)"이란, 도요보(주) 제의 열가소성 엘라스토머의 상품명이다.

실시예 2 : 질산암모늄 88.9중량%, 초산셀룰로즈 8.5중량%, 나이민 L202 0.1중량%, 활성탄 1.8중량%, 디페닐아민 0.7중량%

실시예 3 : 질산암모늄 88.9중량%, 초산셀룰로즈 6.4중량%, 나이민 L202 3.5중량%, 활성탄 0.9중량%, 디페닐아민 0.3중량%

실시예 4 : 질산암모늄 80.5중량%, 니트로셀룰로즈 12.5중량%, 나이민 L202 0.5중량%, 산화동 3.5중량%, 디페닐아민 3.0중량%

실시예 5 : 질산암모늄 80.5중량%, 니트로셀룰로즈 12.9중량%, 나이민 L202 0.1중량%, 산화동 3.5중량%, 디페닐아민 3.0중량%

실시예 6 : 질산암모늄 80.5중량%, 니트로셀룰로즈 9.5중량%, 나이민 L202 3.5중량%, 산화동 3.5중량%, 디페닐아민 3.0중량%

실시예 7 : 질산암모늄 86.0중량%, 펠프렌 10.5중량%, 나이민 L202 0.5중량%, 산화동 3.0중량%

실시예 8 : 질산암모늄 86.0중량%, 펠프렌 10.9중량%, 나이민 L202 0.1중량%, 산화동 3.0중량%

실시예 9 : 질산암모늄 86.0중량%, 펠프렌 7.5중량%, 나이민 L202 3.5중량%, 산화동 3.0중량%

실 시 예	형상			온도 사이클 시험 전		온도 사이클 시험 후
실 시 예	외경(㎜)	내공(㎜)	약두께(㎜)	압축강도 (N)	연소완료 시간(㎳)	압축강도(N) [변화율%]	연소완료 시간(㎳) {변화율%]
1	5.76	0.56	1.02	121.6	50.0	116.7 [-4.0]	48.8 [+2.4]
2	5.72	0.52	1.04	109.8	45.9	99.0 [-9.8]	43.7 [+4.8]
3	5.80	0.56	1.03	145.1	71.0	142.2 [-2.0]	71.7 [-1.0]
4	5.82	0.57	1.03	160.8	40.0	154.0 [-4.2]	38.9 [+2.8]
5	5.72	0.56	1.01	129.4	35.4	118.7 [-8.3]	32.3 [+8.8]
6	5.78	0.54	1.04	168.7	58.3	167.7 [-0.6]	57.7 [+1.0]
7	5.75	0.54	1.03	193.2	54.5	185.3 [-4.1]	52.6 [+3.5]
8	5.80	0.57	1.02	157.9	49.1	140.2 [-11.2]	44.1 [+10.2]
9	5.73	0.53	1.04	197.1	73.9	195.2 [-1.0]	72.2 [+2.3]

(비교예 1 및 2)

하기에 나타난 조성으로, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 비교예 1 및 2의 가스발생제를 제조하였다. 비교예 1 및 2의 가스발생제는 안정제를 포함하지 않았다. 비교예 1 및 2의 가스발생제의 특성은 실시예 1과 동일한 방법으로 평가되었다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.

비교예 1 : 질산암모늄 88.9중량%, 초산셀룰로즈 8.6중량%, 활성탄 1.8중량%, 디페닐아민 0.7중량%

비교예 2 : 질산암모늄 80.5중량%, 초산셀룰로즈 13.0중량%, 산화동 3.5중량%, 디페닐아민 3.0중량%

비 교 예	형상			온도 사이클 시험 전		온도 사이클 시험 후
비 교 예	외경(㎜)	내공(㎜)	약두께(㎜)	압축강도 (N)	연소완료 시간(㎳)	압축강도(N) [변화율%]	연소완료 시간(㎳) {변화율%]
1	5.79	0.57	1.02	102.0	46.2	43.1 [-57.7]	27.9 [+39.6]
2	5.79	0.56	1.03	121.6	41.5	61.8 [-49.2]	23.4 [+43.6]

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 온도 사이클 시험 후에 압축강도의 변화율은 -4.0%이고 또한 연소속도의 변화율은 +2.4%이었다. 이러한 변화율은 종래의 가스발생제 보다 적은 것으로 가스발생제의 안정성이 강화된 것이다. 이 결과로부터, 질소함유 안정제(폴리옥시에틸렌 도데실아민)의 배합에 의해 질산암모늄과 초산셀룰로즈와의 접착성이 개선되어 초산셀룰로즈로부터 질산암모늄의 박리를 억제할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

실시예 1보다 적은 안정제가 배합된 실시예 2에 있어서, 온도 사이클 시험 후의 압축강도의 변화율은 -9.8%이고 또한 연소속도의 변화율은 +4.8%이었다. 실시예 1에 비하여 성능저하가 약간 보였지만 변화율은 종래의 가스발생제보다 적었고 가스발생제의 안정성은 강화된 것으로 판명되었다.

실시예 1보다 많은 안정제가 배합된 실시예 3에 있어서, 온도 사이클 시험 후의 가스발생제의 성능저하는 거의 보여지지 않았으며 가스발생제의 안정성은 강화된 것으로 판명되었다. 한편, 안정제의 배합량이 많아 다른 성분의 배합비율이 저하되기 때문에, 연소완료시간이 길어지긴 하지만, 이 길어진 연소완료시간은 가 스발생제로서의 용도에 크게 영향을 미치지 않는 범위 내에 있었다.

유기 바인더로서 니트로셀룰로즈를 사용한 실시예 4 내지 6 및 열가소성 엘라스토머를 사용한 실시예 7 내지 9에 있어서도 안정제의 효과를 볼 수 있었다. 더욱이, 연소완료시간에 관해서도 문제는 없었다.

연소가스 중의 일산화탄소 농도를 기타가와식 가스검지관 시스템에 의해 측정하였다. 이 가스검지관 시스템은 변색의 정도에 의해 일산화탄소 농도를 인식하며 검출되는 최저농도는 5ppm이다. 실시예 1 내지 9의 연소가스에 있어서는 가스검지관 시스템의 변색은 보여지지 않았다. 따라서, 생성가스는 일산화탄소를 실질적으로 함유하지 않는다는 것이 판명되었다. 그러므로 실시예 1 내지 9의 가스발생제는 승객 보호장치를 위한 가스발생제 용으로 적합하다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 및 비교예 2의 경우 온도 사이클 시험에 의해 압축강도는 대략 50% 저하하고, 연소완료시간은 대략 40% 증대하였다. 이것은 안정제가 함유되지 않았기 때문에 온도 사이클 시험으로 인하여 질산암모늄과 유기 바인더와의 박리가 발생하여, 기계적 특성 및 연소성능에 문제가 생기는 것을 의미한다. 따라서 비교예 1 및 2의 가스발생제는 낮은 온도 안정성을 가지며 승객 보호장치를 위한 가스발생제 용으로 부적절하다. 다시 말해서, 실시예 1 내지 9와 비교예 1 및 2의 결과로부터 안정제는 가스발생제의 안정을 유지시키며, 온도변화가 주어질 때 성능변화를 방지한다는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 일실시형태는 다음과 같이 변경하여도 좋다.

가스발생제 입자를 정삼각형 튜브 또는 등간격으로 배열되는 3개의 관통구멍 을 가지는 튜브로 형성하여도 좋다.

유기 바인더로서 가교 또는 미가교 실리콘수지 바인더를 이용하여도 좋다.

가스발생제에는 실리카, 폴리테트라플루오에틸렌, 카본 블랙 등과 같은 증점제 및/또는 산화철과 같은 첨가제를 가스발생제 내에 더 배합하여도 좋다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 본 발명은 본 발명의 정신 또는 범주로부터 벗어남 없이 많은 다른 특정형태로 실시될 수 있다. 그러므로, 본 실시예 및 실시형태는 한정적인 것이 아니라 예시로서 간주되어야 하며 또한 본 발명은 여기에 주어진 상세한 설명으로 제한되는 것이 아니라, 청구항의 범위 내에서 변형될 수 있다.

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 우수한 효과를 얻는다.

본 발명의 가스발생제에 의하면, 내환경성능, 특히 온도 사이클 시험에서의 내환경성, 예컨대 -40℃ 내지 +100℃의 온도 사이클을 200회 행하는 시험에도 충분하게 견딜 수 있는 성능을 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 가스발생제에 의하면, 질산암모늄과 유기 바인더와의 접착성을 향상시켜, 환경의 변화에 의해 발생하는 양자의 박리를 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 가스발생제에 의하면, 일산화탄소 발생의 억제를 도모할 수 있고, 기계적 특성이 향상되는 동시에, 유효한 가스발생량을 많게 할 수 있으며, 성형성의 향상을 도모할 수 있다.

Claims

질산암모늄 및 유기 바인더를 포함하는 가스발생제에 있어서, 상기 유기 바인더는 환경의 변화로 인한 상기 가스발생제의 성능변화를 방지하기 위한 안정제 및 질산암모늄 모두와 친화성을 갖으며 연료로서 기능하며, 상기 가스발생제는 부대전자를 갖춘 질소원자를 가지는 적어도 하나의 질소함유 화합물로 이루어지는 안정제를 함유하고 있으며, 여기에서 상기 질소원자는 긴 사슬 그룹에 결합되는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 질소함유 화합물은 아민류, 이민류, 아미드류, 우레탄류 및 그들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항에 있어서, 상기 긴 사슬 그룹은 상기 질소원자에 직접적으로 결합되는 직선 사슬 형상의 원자단인 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 질소함유 화합물의 중량평균분자량은 250 내지 10000인 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 질소함유 화합물은 옥시에틸렌 도데 실아민, 폴리옥시에틸렌 도데실아민, 폴리옥시에틸렌 옥타데실아민, 1,1-(페닐렌디카르보닐)비스(2-메틸아지리딘), 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 질산암모늄은 가스발생제 내에서 산화에 영향 받는 수소 및 탄소원자 중 적어도 하나를 가지는 성분에 대하여 1.0 내지 1.4의 화학량론적 비율로 가스발생제 내에 함유되는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스발생제는 가스발생제 내의 모든 탄소원자를 이산화탄소로 변환시키고 가스발생제 내의 모든 수소원자를 물로 변환시키기에 충분한 양 만큼의 질산암모늄을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스발생제의 총중량에 대하여 질산암모늄의 비율은 81 내지 94중량%이고, 유기 바인더의 비율은 5 내지 15중량%이고, 안정제의 비율은 0.05 내지 4중량%인 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항에 있어서, 상기 유기 바인더는 셀룰로즈계 고분자; 폴리비닐계 고분 자; 폴리에스테르계 고분자, 폴리우레탄계 고분자 및 폴리에테르계 고분자를 포함하는 열가소성 엘라스토머류; 옥세탄류; 다당류; 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스발생제의 연소속도를 향상시키는 연소향상제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스발생제의 자연적인 열화를 방지하는 경시안정제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스발생제의 연소성능을 향상시키기 위한 추가 산화제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
제 1 항에 있어서, 상기 가스발생제는 승객 보호장치 용으로 유용하며 200회 반복되는 -40℃와 100℃ 사이의 온도변화를 견딜 수 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제.
질산암모늄 및 유기 바인더를 함유하고 일정한 길이 및 반경치수를 가지는 가스발생제 입자에 있어서, 상기 가스발생제 입자는 환경의 변화로 인한 상기 가스발생제의 성능변화를 방지하기 위한 안정제를 함유하고 있으며, 여기에서 상기 안정제는 부대전자를 갖춘 질소원자를 포함하는 적어도 하나의 질소함유 화합물로 이루어지되 상기 질소원자는 긴 사슬 그룹에 결합되는 것과, 상기 길이 및 반경치수 중에서 최소값은 0.1 내지 7㎜인 것을 특징으로 하는 가스발생제 입자.
제 14 항에 있어서, 상기 입자는 축선방향으로 뻗어 있는 적어도 하나의 관통구멍으로 한정되는 적어도 하나의 벽을 가지는 튜브이며, 여기에서 상기 길이, 반경치수, 및 벽두께 중에서 최소값은 0.1 내지 7㎜인 것을 특징으로 하는 가스발생제 입자.