KR102082240B1 - 가스 발생제 조성물과, 그것을 사용한 가스 발생기 - Google Patents

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Abstract

장기간, 안정된 착화 성능을 유지할 수 있는 가스 발생제 조성물을 제공한다. (a) 트리아진 화합물 및 구아니딘 화합물로부터 선택되는 연료, (b) (b-1) 염기성 금속 질산염과 (b-2) 염기성 금속 탄산염을 조합하여 이루어지는 산화제, 및 (c) 결합제를 함유하는 가스 발생제와 (d) 흡착제를 포함하여 이루어지는 가스 발생제 조성물. 가스 발생제와 흡착제는 일체 성형되어 있지 않을 수도 있고, 일체 성형되어 있을 수도 있다.

Description

가스 발생제 조성물과, 그것을 사용한 가스 발생기{GAS-GENERATING-AGENT COMPOSITION AND GAS GENERATOR USING SAME}
본 발명은, 에어백 장치용 가스 발생기에 사용할 수 있는 가스 발생제 조성물과, 그것을 사용한 에어백 장치용 가스 발생기에 관한 것이다.
가스 발생기는, 과혹한 온도 조건하에서 장기간 차량에 계속 탑재된 후에도, 착실하게 작동하는 것이 요구된다. 그리고 다양한 환경 변화에도 대응하기 위해, -45℃부터 +85℃에서의 극단적인 온도 조건하에서도 확실하게 내부의 가스 발생제가 착화되어, 소정의 성능을 발휘하는 것이 요구된다.
이로 인해, 가스 발생기의 작동의 초기 단계인 가스 발생제의 착화를 확실하게 실시할 수 있는 것이 중요한 과제가 된다.
가스 발생제는 수분의 존재하에, 고온에 노출되면 열분해되는 것이 알려져 있다. 이로 인해 일본 특허 4703837호 공보(일본 특허 공개 제2001-213688호 공보), 일본 특허 공개 (평)11-343191호 공보, 국제 공개 99/54270호와 같이 가스 발생제의 내열성을 높이기 위해 제올라이트가 사용되어 왔다.
한편, 최근의 가스 발생제로서는 연소 온도가 낮은 것이 사용되게 되었다. 연소 온도를 낮출 수 있으면, 가스 발생기에 요구되는 쿨런트·필터의 사용량을 감소시킬 수 있으며, 가스 발생기의 소형 경량화가 가능해기지 때문이다.
이러한 가스 발생제로서는, 일본 특허 공개 (평)9-328389호 공보에 개시된 염기성 금속 질산염을 포함하는 가스 발생제가 사용되어 왔다.
본 발명은,
(a) 트리아진 화합물 및 구아니딘 화합물로부터 선택되는 연료,
(b) (b-1) 염기성 금속 질산염과 (b-2) 염기성 금속 탄산염을 조합하여 이루어지는 산화제, 및
(c) 결합제를 함유하는 가스 발생제와,
(d) 흡착제를 포함하여 이루어지는 가스 발생제 조성물이다.
본 발명은 상기 가스 발생제 조성물을 사용한 에어백 장치용 가스 발생기를 제공한다.
본 발명의 가스 발생기는 상기 가스 발생제 조성물이 사용된, 에어백 장치용의 가스 발생기로서,
상기 가스 발생기가
가스 배출구를 갖는 하우징을 외각 용기로 하는 것이며,
상기 가스 배출구를 갖는 하우징 내에는, 외주면이 상기 가스 배출구에 대하여 통 형상 공간을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면이 하우징 천장면과 바닥면에 접촉된 상태로 통 형상 필터가 배치되어 있고,
상기 통 형상 필터의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간을 포함하는 연소실을 갖고 있는 것이고,
상기 연소실 내에 가스 발생제 조성물이 수용되어 있는 것인, 가스 발생기이다.
본 발명의 가스 발생기는 상기 가스 발생제 조성물이 사용된, 에어백 장치용의 가스 발생기로서,
상기 가스 발생기가
가스 배출구를 갖는 하우징을 외각 용기로 하는 것이며,
상기 가스 배출구를 갖는 하우징 내에는, 외주면이 상기 가스 배출구에 대하여 통 형상 공간을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면이 하우징 천장면과 바닥면에 접촉된 상태로 통 형상 필터가 배치되어 있고,
상기 통 형상 필터의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간을 포함하는 연소실을 갖고 있는 것이고,
상기 연소실이 통기 가능한 구획판에 의해 2실로 분리된 것이며, 상기 2실의 한쪽의 실에 가스 발생제가 충전되고, 다른쪽의 실에 흡착제가 충전되어 있는, 가스 발생기이다.
본 발명의 가스 발생기는 상기 가스 발생제 조성물이 사용된, 에어백 장치용의 가스 발생기로서,
상기 가스 발생기가
가스 배출구를 갖는 하우징을 외각 용기로 하는 것이며,
상기 가스 배출구를 갖는 하우징 내에는, 외주면이 상기 가스 배출구에 대하여 통 형상 공간을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면이 하우징 천장면과 바닥면에 접촉된 상태로 통 형상 필터가 배치되어 있고,
상기 통 형상 필터의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간을 포함하는 연소실을 갖고 있고,
상기 통 형상 공간이, 통기 가능한 구획판에 의해 가스 배출구를 포함하는 제1 공간과 가스 배출구를 포함하지 않는 제2 공간으로 분리된 것이며,
상기 연소실 내에 가스 발생제가 충전되어 있고,
상기 제2 공간에 흡착제가 충전되어 있는, 가스 발생기이다.
본 발명의 가스 발생기는 상기 가스 발생제 조성물이 사용된, 에어백 장치용의 가스 발생기로서,
상기 가스 발생기가
가스 배출구를 갖는 하우징을 외각 용기로 하는 것이며,
상기 가스 배출구를 갖는 하우징 내에는, 외주면이 상기 가스 배출구에 대하여 통 형상 공간을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면이 하우징 천장면과 바닥면에 접촉된 상태로 통 형상 필터가 배치되어 있고,
상기 통 형상 필터의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간을 포함하는 연소실을 갖고 있고,
추가로 상기 통 형상 필터의 양 단부면과 하우징 천장면과 바닥면과의 경계 부분 중 적어도 한쪽에는, 상기 단부면이 축 방향으로 오목해진 환상 오목부가 형성되어 있고,
상기 연소실 내에 가스 발생제가 충전되어 있고,
상기 환상 오목부 내에 흡착제가 충전되어 있는, 가스 발생기이다.
본 발명은, 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면에 의해 더욱 완전히 이해되는 것이지만, 이들은 단지 설명을 위해 첨부되는 것이며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 가스 발생제 조성물을 사용한 가스 발생기의 축 방향 단면도이다.
도 2는, 도 1과는 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 방향 단면도이다.
도 3은, 도 1, 도 2와는 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 방향 단면도이다.
도 4는, 도 1, 도 2, 도 3과는 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 방향 단면도이다.
도 5는, 도 1의 가스 발생기를 사용한 탱크 연소 시험의 결과를 도시하는 도면이다.
일본 특허 공개 (평)9-328389호 공보의 염기성 금속 질산염을 포함하는 가스 발생제는, 차량에 장기간 탑재되어 있는 동안의 가스 발생제의 분해시에 물이 발생하고, 이 수분이 가스 발생제의 착화성을 저하시키게 된다.
이와 같이, 염기성 금속 질산염을 포함하는 가스 발생제는 연소 온도의 감소에 유효한 산화제이지만, 열분해시에 발생하는 수분에 의해 착화성도 저하되기 때문에, 연소 온도의 저온화에 의한 가스 발생제의 소형 경량화와 안정된 착화성에 의한 과혹한 조건하에서의 확실한 작동의 실현은 이율 배반의 과제였다.
특히, 연소 온도가 낮은 가스 발생제에 대하여, 일본 특허 4703837호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-343191호 공보, 국제 공개 99/54270호에서 사용되고 있는 제올라이트와 같이 스스로 화학 반응은 하지 않고, 오로지 물리적 흡착 작용을 나타내는 말하자면 『이물질』과 같은 것을 적용하는 것은, 착화성을 낮추는 것으로서 피할 수 있어야 하는 것이었다.
본 발명은, 장기간의 경과 후에도 높은 착화성을 유지할 수 있는 가스 발생제 조성물과, 그것을 사용한 에어백 장치용 가스 발생기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 가스 발생제 조성물은, 장기간의 경과 후에도 높은 착화성을 유지할 수 있다.
[발명의 실시 형태]
<가스 발생제 조성물>
본 발명의 가스 발생제 조성물은, (a) 내지 (c) 성분을 포함하는 가스 발생제와 흡착제의 조합을 포함하는 것이다.
〔가스 발생제〕
(a) 성분의 연료는 트리아진 화합물 및 구아니딘 화합물로부터 선택되는 것이다.
(a) 성분의 연료는 멜라민, 멜라민시아누레이트, 니트로구아니딘, 질산구아니딘으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다.
또한 (a) 성분의 연료는 멜라민시아누레이트(MC)와 니트로구아니딘(NQ)을 포함하는 것이 바람직하다.
멜라민시아누레이트(MC)와 니트로구아니딘(NQ)을 포함할 때의 MC와 NQ의 질량비(MC/NQ)는, 착화성을 향상시키기 위해서는 0.2 내지 1.5가 바람직하고, 0.5 내지 1.3이 보다 바람직하다.
(b) 성분의 산화제는, (b-1) 염기성 금속 질산염과 (b-2) 염기성 금속 탄산염을 조합하여 이루어지는 것이다.
(b-1) 성분의 염기성 금속 질산염으로서는 염기성 질산구리, 염기성 질산코발트, 염기성 질산아연, 염기성 질산마그네슘을 들 수 있지만, 염기성 질산구리가 바람직하다.
(b-2) 성분의 염기성 금속 탄산염으로서는 염기성 탄산구리, 염기성 탄산아연을 들 수 있지만, 염기성 탄산구리가 바람직하다.
(b) 성분의 산화제 중, (b-1) 성분의 염기성 금속 질산염과 (b-2) 성분의 염기성 금속 탄산염의 함유량은 (b-1)>(b-2)인 것이 바람직하다.
(b) 성분의 산화제 중, (b-1) 성분의 염기성 금속 질산염과 (b-2) 성분의 염기성 금속 탄산염의 질량비 (b-1)/(b-2)는, 착화성을 향상시키기 위해서는 1.0 내지 25, 바람직하게는 1.20 내지 13.0, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 10.0이다.
(c) 성분의 결합제는, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 카르복시메틸셀룰로오스나트륨염(CMCNa), 카르복시메틸셀룰로오스칼륨염, 카르복시메틸셀룰로오스암모늄염, 아세트산셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트부티레이트(CAB), 에틸셀룰로오스(EC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 미결정성 셀룰로오스, 폴리아크릴히드라지드, 아크릴아미드·아크릴산 금속염 공중합체, 폴리아크릴아미드·폴리아크릴산에스테르 화합물의 공중합체, 아크릴 고무, 실리콘으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 들 수 있다.
가스 발생제 중, (a) 성분과 (b) 성분의 함유 비율은,
(a) 성분은 10 내지 60질량％가 바람직하고, 10 내지 50질량％가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15 내지 30질량％이다.
(b) 성분은 40 내지 90질량％가 바람직하고, 50 내지 90질량％가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 70 내지 85질량％이다.
가스 발생제 중, (c) 성분의 함유 비율은 (a) 및 (b) 성분의 합계량 100질량부에 대하여 1 내지 20질량부가 바람직하고, 2 내지 15질량부가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3 내지 10질량부이다.
가스 발생제는, 공지된 첨가제를 더 함유할 수 있다.
공지된 첨가제로서는, 산화제2구리, 산화철, 산화아연, 산화코발트, 산화망간, 산화몰리브덴, 산화니켈, 산화비스무트, 실리카, 알루미나 등의 금속 산화물; 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화코발트, 수산화철 등의 금속 수산화물; 탄산코발트, 탄산칼슘; 산성 백토, 카올린, 탈크, 벤토나이트, 규조토, 히드로탈사이트 등의 금속 산화물 또는 수산화물의 복합 화합물; 규산나트륨, 마이카몰리브덴산염, 몰리브덴산코발트, 몰리브덴산암모늄 등의 금속산염; 이황화몰리브덴, 스테아르산칼슘, 질화규소, 탄화규소, 메타붕산, 붕산, 무수 붕산 등을 들 수 있다.
〔흡착제〕
(d) 성분의 흡착제는, 합성 제올라이트(몰레큘러 시브), 천연 제올라이트, 활성 알루미나, 실리카 겔, 활성탄 및 점토(예를 들어, 산성 백토, 벤토나이트, 규조토, 카올린, 탈크), 황산지르코니아 등의 고체 초강산, 고체 인산, 실리카-알루미나, 실리카-마그네시아 등의 고체산 등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
이들 중에서도, 합성 제올라이트, 천연 제올라이트, 활성 알루미나, 실리카 겔, 활성탄 및 점토로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, 특히 합성 제올라이트가 바람직하다.
합성 제올라이트는 3A 타입(세공 직경 3Å), 4A 타입(세공 직경 4Å), 5A 타입(세공 직경 5Å) 및 13X 타입(세공 직경 10Å)으로부터 선택되는 것을 들 수 있다.
본 발명의 가스 발생제 조성물은, 가스 발생제와 흡착제가 일체(一體) 성형되어 있지 않은 것으로 할 수 있다.
이 조성물은, 가스 발생제 성형체와 흡착제 성형체의 조합으로 할 수 있지만, 가스 발생제 성형체가 흡착제 성형체보다도 큰 것이 바람직하다.
본 발명의 가스 발생제 조성물은, 가스 발생제와 흡착제가 일체 성형되어 있는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 가스 발생제 조성물에 있어서, 가스 발생제와 흡착제의 함유 비율은 가스 발생제 100질량부에 대하여 흡착제는 0.5 내지 1.5질량부가 바람직하다.
본 발명의 가스 발생제 조성물은, 각각 원하는 형상으로 성형할 수 있으며, 단공 원기둥 형상, 다공 원기둥 형상 또는 펠릿 형상의 성형체로 할 수 있다. 이들 성형체는, 가스 발생제 조성물에 물 또는 유기 용매를 첨가 혼합하고, 압출 성형하는 방법(단공(單孔) 원기둥 형상, 다공 원기둥 형상의 성형체) 또는 타정기 등을 사용하여 압축 성형하는 방법(펠릿 형상의 성형체)에 의해 제조할 수 있다.
본 발명의 가스 발생제 조성물은, 뇌관이나 스퀴브의 에너지를 가스 발생제에 전달하기 위한 인핸서제(또는 부스터) 등이라 불리는 착화제로서 사용할 수도 있다.
<가스 발생기>
본 발명의 에어백 장치용의 가스 발생기는, 상기한 본 발명의 가스 발생제 조성물을 사용하고 있는 것이다.
가스 발생제 조성물은, 가스 발생제와 흡착제가 일체 성형되어 있지 않은 것일 수도 있고, 가스 발생제와 흡착제가 일체 성형되어 있는 것일 수도 있다.
흡착제는 분말의 상태 또는 펠릿 형상, 단공 형상, 다공 형상, 그 밖의 형 형상으로 성형할 수 있다.
이하, 도면에 의해 바람직한 실시 형태를 설명한다.
〔도 1의 가스 발생기〕
도 1의 가스 발생기(10)는, 가스 배출구(14)를 갖는 하우징(11)을 외각 용기로 하는 것이다. 가스 배출구(14)는, 내측으로부터 도시하지 않은 방습 테이프(알루미늄 테이프)로 폐색되어 있다.
하우징(11)은, 디퓨저 쉘(12)과 클로져 쉘(13)이 각각의 플랜지부에 있어서 용접 일체화된 것이다.
하우징(11) 내에는 통 형상 필터(쿨런트 필터)(21)가 수용되어 있다. 통 형상 필터(21)는, 외주면이 가스 배출구(14)에 대하여 통 형상 공간(15)을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면(21a, 21b)이 하우징 천장면(12a)과 바닥면(13a)에 접촉된 상태로 배치되어 있다.
통 형상 필터(21)의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간이 연소실(20)로 되어 있다.
점화 수단은, 바닥면(13a)에 고정된 컵(18) 내에 전기식 점화기(16)와 전화약(17)이 수용된 것이다.
연소실(20)에는, 연소실 용적의 조정과 가스 발생제(2)의 유지를 위한 리테이너(28)가 바닥면(13a)측에 있어서 컵(18)에 감입됨으로써 고정되어 있다.
연소실(20) 내에는, 단공 성형체(원기둥의 중심부에 관통 구멍을 갖는 것)의 가스 발생제(2)와 입자 형상의 흡착제(3)를 포함하는 가스 발생제 조성물(1)이 수용되어 있다.
가스 발생제 조성물(1)은 가스 발생제와 흡착제를 포함하는 성형체일 수도 있다.
도 1의 가스 발생기(10)에서는, 리테이너(28)로서 다공을 갖는 것을 사용하여, 바닥면(13a)과 리테이너(28) 사이에 흡착제(3)를 배치할 수도 있다.
도 1의 가스 발생기(10)는, 에어백 장치용 가스 발생기로서 차량에 장기간(예를 들어 10년 이상) 경과하는 동안, 및 작동시의 연소에 의해 하우징 내에 수분이 발생하였다고 해도, 흡착제에 의해 포착되기 때문에 연소 성능에 악영향을 미치는 경우가 없다.
또한 본 발명의 조성물에 포함되는 가스 발생제는 연소 온도를 낮게 할 수 있기 때문에 쿨런트 필터를 감량화할 수 있다.
〔도 2의 가스 발생기〕
도 2의 가스 발생기(10)는 도 1의 가스 발생기(10)와 거의 동일 구조이며 동일한 작용 효과가 얻어지는 것이지만, 연소실의 구조와 가스 발생제 조성물(1)의 수용 상태에 있어서 상이하다.
도 2의 가스 발생기(10)에서, 연소실(20)은 구획판(25)으로 축 방향 하측의 제1 실(20a)과 축 방향 상측의 제2 실(20b)의 2실로 분리되어 있다.
구획판(25)은 통기 가능한 것이며, 그물, 다공판(perforated panel) 등을 사용할 수 있다.
제1 실(20a)에는 단공 성형체의 가스 발생제(2)가 수용되고, 제2 실(20b)에는 입자 형상의 흡착제(3)가 수용되어 있으며, 제1 실(20a)의 용적은 제2 실(20b)보다도 크게되어 있다.
〔도 3의 가스 발생기〕
도 3의 가스 발생기(10)는 도 1의 가스 발생기(10)와 거의 동일 구조이며 동일한 작용 효과가 얻어지는 것이지만, 통 형상 공간(15)의 구조와 가스 발생제 조성물(1)의 수용 상태에 있어서 상이하다.
통 형상 공간(15)은, 통기 가능한 구획판(26)에 의해 가스 배출구(14)를 포함하는 제1 공간(15a)과 가스 배출구(14)를 포함하지 않는 제2 공간(15b)으로 분리된 것이다.
연소실(20) 내에는 단공 성형체의 가스 발생제(2)가 충전되어 있으며, 제2 공간(15b)에는 입자 형상의 흡착제(3)가 충전되어 있다.
〔도 4의 가스 발생기〕
도 4의 가스 발생기(10)는 도 1의 가스 발생기(10)와 거의 동일 구조이며 동일한 작용 효과가 얻어지는 것이지만, 통 형상 필터(21)의 구조와 가스 발생제 조성물(1)의 수용 상태에 있어서 상이하다.
통 형상 필터의 단부면(21a)(천장면(12a)측)은 축 방향으로 오목해져 있어, 환상 오목부(19)가 형성되어 있다. 환상 오목부(19)는 3면이 통 형상 필터(21)로 포위되고, 잔부면이 천장면(12a)에 접촉되어 있다.
연소실(20) 내에는 단공 성형체의 가스 발생제(2)가 충전되어 있으며, 환상 오목부(19)에는 입자 형상의 흡착제가 충전되어 있다.
본 발명의 가스 발생기(인플레이터)는 각종 차량의 운전석의 에어백용 인플레이터, 조수석의 에어백용 인플레이터, 사이드 에어백용 인플레이터, 인플레터블 커튼용 인플레이터, 니 볼스터용 인플레이터, 인플레터블 시트 벨트용 인플레이터, 튜블러 시스템용 인플레이터, 프리텐셔너용 인플레이터에 적용할 수 있다.
또한 본 발명의 가스 발생기(인플레이터)는 가스의 공급이 가스 발생제만으로부터인 파이로 타입과, 아르곤 등의 압축 가스와 가스 발생제의 양쪽인 하이브리드 타입 중 어느 것일 수도 있다.
<실시예>
실시예 1 내지 7(가스 발생제)
표 1에 나타내는 조성을 갖는 가스 발생제(흡착제를 포함하지 않음)를 제조하였다. 이들에 대하여, 표 1에 나타내는 각 항목의 측정을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(1) 연소 온도
이론 계산에 기초한 연소 온도.
(2) 연소 속도
<원기둥 형상 스트랜드의 제조법>
실시예 및 비교예의 조성물의 성형체를 마노 유발로 분쇄하고, 500㎛의 그물눈의 금망을 통과시킨 분체를 소정의 금형의 절구측에 충전하였다.
이어서, 절굿공이측 단부면으로부터 유압 펌프를 사용하여 가중 21.78KN으로 5초간 압축 유지시킨 후 취출하여, 외경 9.55mm, 길이 12.70mm의 원기둥 형상 스트랜드로 면압 30.42KN/cm2로 성형하였다.
얻어진 원기둥 형상 성형체를 110℃에서 16시간 건조시켰다. 이어서, 이 원기둥 형상 성형체의 측면에 에폭시 수지계 접착제 고니시 가부시끼가이샤제 「본드 퀵 30」을 도포한 후, 경화시키고, 측면으로부터 착화하지 않고 단부면으로부터만 착화하도록 한 것을 샘플로 하였다.
<연소 속도의 측정 방법>
샘플이 되는 원기둥 형상 스트랜드를 내용적 1L의 SUS제 밀폐 펌프 내에 설치하고, 펌프 내를 완전히 질소 치환하면서 6860kPa까지 가압 안정시켰다.
그 후, 스트랜드 단부면에 접촉시킨 니크롬선에 소정의 전류를 흘리고, 그의 용단 에너지에 의해 착화, 연소시켰다.
펌프 내의 경시 압력 거동은 기록계의 차트로 확인하고, 연소 개시부터 압력 상승 피크까지의 경과 시간을 차트의 눈금으로부터 확인하여, 연소 전의 스트랜드 길이를 이 경과 시간으로 나누어 산출한 수치를 연소 속도로 하였다.
4900 및 8820kPa의 가압 안정화에서의 실험을 상기와 마찬가지로 행하였다.
(3) 압력 지수
상기 방법으로 제조한 원기둥 형상 스트랜드를 사용하여, 4900, 6860, 8820kPa의 압력으로 질소 분위기하에서 연소 속도를 측정하였다.
실시예에서는, 6860kPa의 연소 속도와 4900 내지 8820kPa 사이의 압력 지수를 나타낸다.
(4) 착화성
압출 성형에 의해 얻어진 단공 형상 성형체(외경 약 4mm, 내경 약 1mm, 길이 약 4mm)를 평가 시험용의 가스 발생기(부피 31cm3의 연소실을 내부에 구비하고, 외곽 하우징에 설치된 복수의 가스 배출용 개구부의 총 면적이 79.8mm2인 것)의 연소실에 불필요한 간극이 형성되지 않도록, 또한 당해 가스 발생기에 밀폐했을 때에 내부의 단공 성형체가 깨지지 않을 정도의 양을 투입하였다. 측정에 사용한 단공 형상 성형체의 양을 표 1에 나타낸다.
이 평가 시험용의 가스 발생기는, ZPP를 55mg 포함하는 점화기, 니트로구아니딘, 질산스트론튬, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨염, 산성 백토를 포함하는 전화약 4.5g을 구비한 점화 수단을 갖는 것이다.
이 평가 시험용의 가스 발생기를 압력 측정용 센서를 구비한 연소 시험용 60리터 탱크 내(-40℃)에 설치하였다. 이 가스 발생기를 작동시킴으로써, 연소 시험을 행하였다.
점화 수단의 작동 개시 시간을 0으로 하고, 그 후의 경과 시간과 그 경과 시간에 있어서의 60리터 탱크 내의 압력값에 의해 착화성을 평가하였다.
10밀리초에 있어서의 압력이 80kPa 이상이면, 착화성은 매우 양호(◎), 10밀리초에 있어서의 압력이 50kPa 이상 80kPa 미만이면 착화성은 양호(○), 10밀리초에 있어서의 압력이 50kPa 미만이면 착화성은 불량(×)으로 판단하였다.
(5) 가스 농도의 측정 방법
(2) 연소 속도 <원기둥 형상 스트랜드의 제조법>과 마찬가지로 하여 얻어진 단공 약 및 (4) 착화성과 동일한 사양의 평가 시험용 가스 발생기를 사용하여 측정을 행하였다.
점화 수단(ZPP를 55mg 포함하는 점화기, 니트로구아니딘, 질산스트론튬, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨염, 산성 백토를 포함하는 전화약을 4.5g)을 구비한 평가 시험용 가스 발생기를 내용적 2800리터의 탱크 내에 설치하고, 이 상태에서 상온(23℃)에서 연소시켜, 탱크 내에 배출된 연소 가스를 FT-IR(닛본 분꼬우제 VIR-9500)에 도통(導通)시킴으로써 NO2, NO, CO, NH3 농도를 측정하였다. 농도의 값은 각각 연소 후 3분, 15분, 30분의 값을 평균함으로써 얻었다.
Figure 112015018499573-pct00001
실시예 1 내지 7은 흡착제를 포함하고 있지 않지만, 흡착제 자체는 화학적으로 불활성이기 때문에, 소량의 흡착제를 함유하고 있는 경우라 하더라도 가스 발생제의 연소성 자체에는 악영향을 주지 않는다. 이 사실은, 실시예 8의 가스 발생기에 의한 탱크 시험에 있어서도 확인되었다.
실시예 8, 비교예 1(가스 발생기에 의한 평가)
실제의 인플레이터로 멜라민시아누레이트/니트로구아니딘/염기성 질산구리/염기성 탄산구리/카르복시메틸셀룰로오스(12.23질량％/14.5질량％/58.27질량％/10.0질량％/5.0질량％)를 포함하는 가스 발생제 40g을 포함하는 단공 형상 가스 발생제를 제조하였다.
이 원통 형상 가스 발생제와 흡착제로서 입자 형상 제올라이트 2g을 포함하는 가스 발생제 조성물을 도 1에 도시한 가스 발생기와 같이 하여 연소실 내에 충전한 것(실시예 8)과, 흡착제를 충전하지 않은 것(비교예 1)을 제조하였다.
이들 가스 발생기를 사용하여, 일본 특허 공개 제2001-97176호 공보의 단락 번호 0098에 기재된 주지된 60리터 탱크 시험을 실시하였다. 그 결과를 도 5에 도시한다.
도 5로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 1의 가스 발생기는 실시예 8의 가스 발생기와 비교하면 착화가 느린 것을 확인할 수 있다. 또한, 초기는 실시예 8의 가스 발생기의 제조 직후의 탱크 커브이며, 실시예 8 및 비교예 1은 온도 107℃의 분위기 중에 가스 발생기를 400시간 방치한 후의 탱크 커브이다.
본 발명을 이상과 같이 기재하였다. 당연히 본 발명은 다양한 형태의 변형을 그의 범위에 포함하고, 이들 변형은 본 발명의 범위로부터 일탈되는 것이 아니다. 또한 당해 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자가 명백하게 본 발명의 변형으로 간주하는 전부는 이하에 기재하는 청구항의 범위에 있다.

Claims (11)

  1. (a) 트리아진 화합물 및 구아니딘 화합물로부터 선택되는 연료,
    (b) (b-1) 염기성 금속 질산염과 (b-2) 염기성 금속 탄산염을 조합하여 이루어지는 산화제, 및
    (c) 결합제를 함유하는 가스 발생제와,
    (d) 흡착제를 포함하여 이루어지는 가스 발생제 조성물로서,
    상기 가스 발생제 100질량부에 대하여 상기 흡착제를 0.5 내지 5질량부 함유하는, 가스 발생제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, (a) 성분의 연료가 멜라민시아누레이트(MC)와 니트로구아니딘(NQ)을 포함하는 것이며, MC와 NQ의 질량비(MC/NQ)가 0.2 내지 1.5인, 가스 발생제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (b) 성분의 산화제 중, (b-1) 성분의 염기성 금속 질산염과 (b-2) 성분의 염기성 금속 탄산염의 함유량은 (b-1)>(b-2)인, 가스 발생제 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 흡착제가 합성 제올라이트, 천연 제올라이트, 활성 알루미나, 실리카 겔, 활성탄 및 점토로부터 선택되는 1종 이상인, 가스 발생제 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 합성 제올라이트가 3A 타입(세공 직경 3Å), 4A 타입(세공 직경 4Å), 5A 타입(세공 직경 5Å) 및 13X 타입(세공 직경 10Å)으로부터 선택되는 것인, 가스 발생제 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스 발생제와 흡착제가 일체(一體) 성형되어 있지 않은 것인, 가스 발생제 조성물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스 발생제와 흡착제가 일체 성형되어 있는 것인, 가스 발생제 조성물.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 가스 발생제 조성물이 사용된, 에어백 장치용의 가스 발생기로서,
    상기 가스 발생기가
    가스 배출구를 갖는 하우징을 외각 용기로 하는 것이며,
    상기 가스 배출구를 갖는 하우징 내에는, 외주면이 상기 가스 배출구에 대하여 통 형상 공간을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면이 하우징 천장면과 바닥면에 접촉된 상태로 통 형상 필터가 배치되어 있고,
    상기 통 형상 필터의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간을 포함하는 연소실을 갖고 있는 것이고,
    상기 연소실 내에 가스 발생제 조성물이 수용되어 있는 것인, 가스 발생기.
  9. 제1항 또는 제2항에 기재된 가스 발생제 조성물이 사용된, 에어백 장치용의 가스 발생기로서,
    상기 가스 발생기가
    가스 배출구를 갖는 하우징을 외각 용기로 하는 것이며,
    상기 가스 배출구를 갖는 하우징 내에는, 외주면이 상기 가스 배출구에 대하여 통 형상 공간을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면이 하우징 천장면과 바닥면에 접촉된 상태로 통 형상 필터가 배치되어 있고,
    상기 통 형상 필터의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간을 포함하는 연소실을 갖고 있는 것이고,
    상기 연소실이 통기 가능한 구획판에 의해 2실로 분리된 것이며, 상기 2실의 한쪽의 실에 가스 발생제가 충전되고, 다른쪽의 실에 흡착제가 충전되어 있는, 가스 발생기.
  10. 제1항 또는 제2항에 기재된 가스 발생제 조성물이 사용된, 에어백 장치용의 가스 발생기로서,
    상기 가스 발생기가
    가스 배출구를 갖는 하우징을 외각 용기로 하는 것이며,
    상기 가스 배출구를 갖는 하우징 내에는, 외주면이 상기 가스 배출구에 대하여 통 형상 공간을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면이 하우징 천장면과 바닥면에 접촉된 상태로 통 형상 필터가 배치되어 있고,
    상기 통 형상 필터의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간을 포함하는 연소실을 갖고 있고,
    상기 통 형상 공간이, 통기 가능한 구획판에 의해 가스 배출구를 포함하는 제1 공간과 가스 배출구를 포함하지 않는 제2 공간으로 분리된 것이며,
    상기 연소실 내에 가스 발생제가 충전되어 있고,
    상기 제2 공간에 흡착제가 충전되어 있는, 가스 발생기.
  11. 제1항 또는 제2항에 기재된 가스 발생제 조성물이 사용된, 에어백 장치용의 가스 발생기로서,
    상기 가스 발생기가
    가스 배출구를 갖는 하우징을 외각 용기로 하는 것이며,
    상기 가스 배출구를 갖는 하우징 내에는, 외주면이 상기 가스 배출구에 대하여 통 형상 공간을 두고 정면으로 대향하며, 양 단부면이 하우징 천장면과 바닥면에 접촉된 상태로 통 형상 필터가 배치되어 있고,
    상기 통 형상 필터의 내측 공간이며, 중앙부에 배치된 점화 수단을 제외한 공간을 포함하는 연소실을 갖고 있고,
    추가로 상기 통 형상 필터의 양 단부면과 하우징 천장면과 바닥면과의 경계 부분 중 적어도 한쪽에는, 상기 단부면이 축 방향으로 오목해진 환상 오목부가 형성되어 있고,
    상기 연소실 내에 가스 발생제가 충전되어 있고,
    상기 환상 오목부 내에 흡착제가 충전되어 있는, 가스 발생기.
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