KR20020059776A - 가스발생제 조성물 - Google Patents

가스발생제 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20020059776A
KR20020059776A KR1020027006579A KR20027006579A KR20020059776A KR 20020059776 A KR20020059776 A KR 20020059776A KR 1020027006579 A KR1020027006579 A KR 1020027006579A KR 20027006579 A KR20027006579 A KR 20027006579A KR 20020059776 A KR20020059776 A KR 20020059776A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas generator
adsorbent
gas
composition according
generator composition
Prior art date
Application number
KR1020027006579A
Other languages
English (en)
Inventor
야마토요
Original Assignee
고지마 아끼로, 오가와 다이스께
다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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 고지마 아끼로, 오가와 다이스께, 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 고지마 아끼로, 오가와 다이스께
Publication of KR20020059776A publication Critical patent/KR20020059776A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/06—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/263—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/006—Stabilisers (e.g. thermal stabilisers)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

연료의 내열성이 향상된 가스발생제 조성물을 얻는다.
비-아지화나트륨계 연료와 산화제를 포함하는 가스발생제 및 흡착제를 함유하는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물. 연료의 분해에 의해 발생되는 라디칼 등의 연료의 분해촉진물질이 흡착제에 흡착 유지되기 때문에, 연료의 그 이상의 분해가 억제되고, 그 결과, 내열성이 높아진다.

Description

가스발생제 조성물{GAS-GENERATING AGENT COMPOSITION}
현재의 에어백 시스템에서는, 가스발생기는 운전석의 핸들 내부나 조수석의 대시보드 내에 격납되어 있지만, 한여름에는 차내는 상당한 고온이 되기 때문에, 가스발생기도 동일하게 고온을 쬐게 된다. 또, 차의 수명은 10∼15년 정도라고 생각되므로, 최저라도 이 기간내에는 성능을 보증할 수 있어야 한다. 이와 같은 조건속에서 에어백 시스템의 성능을 안정시키는 데는, 가스발생기내의 가스발생제를 열화시키지 않는 것이 중요하게 된다. 가스발생제가 열 등에 의해 열화되면, 가스발생제의 연소거동이 변화하고, 그것에 따라 에어백의 전개거동도 변화해 버리고, 에어백 시스템에 대한 신뢰성이 손상되고 만다.
일반적으로 가스발생제의 내열성은 분해온도와 밀접한 관계가 있고, 분해온도가 높으면 내열성은 양호한 경향으로 된다. 아지화나트륨계 가스발생제는, 기본적으로 무기물에 의해 구성되어 있기 때문에 높은 분해온도 및 내열성을 갖지만, 비-아지화나트륨계 가스발생제는, 보통, 유기물인 연료를 사용하기 때문에, 필연적으로 분해온도가 낮아지고, 아지화나트륨계 가스발생제보다 내열성이 나빠지는 경향이 있다. 실제로, 아지화나트륨계 가스발생제는 약 400℃ 이상에서 분해가 개시되는데 비해서, 대부분의 비-아지화나트륨계 가스발생제는 250℃ 이하에 분해개시 온도가 있다. 이들의 내열성의 좋고 나쁨은, 가스발생제에 포함되는 성분의 종류 및 조성비에 따라 결정되고, 가스발생제의 종류나 조성비를 바꾸는 일 없이, 내열성을 향상시키는 것은 곤란하다.
일본 특개평 8-12481호 공보에는, 가스발생제의 분해를 방지하고, 내열성을 향상시키는 방법으로서, 아조디카본아미드(ADCA)와 산화제인 CuO의 접촉으로 일어나는 분해를 방지하기 위해, 어느쪽이나 한쪽 또는 양쪽에 표면 피복처리를 실시하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 여기에 예시되어 있는 ADCA/KClO4/CuO/전분과 같은 조성에서는, 연소온도가 너무 높기 때문에 가스발생기의 필터나 에어백이 열에 의해 손상을 받는 것이나, 이 가스발생제가 연소후에 발생시키는 미립자 형상의 KCl미스트가 다량으로 가스발생기 밖으로 방출되기 때문에, 그대로는 에어백용 가스발생제로서의 사용은 곤란하다. 이들 문제를 해결하기 위해서는, 산화제인　KClO4의 일부를 KNO3나 Sr(NO3)2와 같은 질산염으로 치환하는 방법을 생각할 수 있는데, 그러한 개변을 한 경우에는, 일본 특개평 8-1248l에 기재되어 있는방법에서는 충분한 내열성을 갖게할 수 없게 된다. 이것은 KNO3나 Sr(NO3)2가 물에 용해되기 때문에, 표면 피복처리제인　전분이 KNO3나 Sr(NO3)2속에 함유되어, ADCA나 CuO의 표면을 충분히 피복할 수 없게 되기 때문이라고 생각된다.
본 발명은, 자동차, 항공기 등에 탑재되는 인체보호를 위해 제공되는 에어백 시스템에 있어서, 작동가스가 되는 가스발생제의 내열성이 향상된 가스발생제 조성물에 관한 것이다.
또 본 발명은, 상기 가스발생제 조성물의 사용방법, 상기 가스발생제 조성물을 사용한 가스발생기 및 상기 가스발생기를 사용한 인플레이터 시스템에 관한 것이다.
도 1은, 60L 탱크 연소시험에서 사용한 가스발생기의 직경방향의 개략 단면도이다.
도 2는, 60L 탱크 연소시험의 결과를 나타낸 도면이다.
(부호의 설명)
100 : 가스발생기
101 : 디퓨저 셸
102 : 클로저 셸
103 : 하우징
104 : 점화기
105 : 전화약
106 : 쿨런트 필터
107 : 가스배출구
110 : 가스발생제 연소실
115 : 가스발생제
120 : 흡착제
(발명의 실시의 형태)
먼저, 제 1 발명에 대하여 설명한다. 제 1 발명에 있어서, 가스발생제는 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로부터 선택되는 1종 이상의 연료와 염기성 금속질산염을 포함하는 것이다.
테트라졸 유도체는, 1분자중의 질소원자의 함유량이 높고, 독성도 낮고, 염기성 금속질산염과 조합시킨 경우에는 연소속도가 커지므로 바람직하고, 예를 들면 모노 테트라졸 화합물, 비테트라졸 화합물 등이 있고, 구체적으로는, 테트라졸, 5-아미노 테트라졸, 5, 5'-비-1H-테트라졸, 5-니토로아미노 테트라졸, 5-아미노 테트라졸의 아연염, 5-아미노 테트라졸의 구리염, 비테트라졸, 비테트라졸 칼륨염(BHTK), 비테트라졸 나트륨염, 비테트라졸 마그네슘염, 비테트라졸 칼슘염, 비테트라졸 암모늄염(BHTNH3), 비테트라졸 구리염 및 비테트라졸 멜라민염으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
이들중에서도, 질소원자 함유량이 81.4 중량%, LD50(oral-rat)이 2,000mg/kg이고, 연소효율이 좋기 때문에, 비테트라졸 암모늄염이 바람직하다. 여기서 말하는 비테트라졸 화합물에는, 2개의 테트라졸 고리의 5-5'결합체와 1-5'결합체가 포함되고, 가격과 입수의 용이성으로부터 5-5'체가 바람직하다.
구아니딘 유도체로서는, 구아니딘, 모노, 디 또는 트리아미노 구아니딘 질산염, 질산 구아니딘, 탄산 구아니딘, 니토로구아니딘(NQ), 디시안디아미드(DCDA) 및 니토로아미노 구아니딘 질산염으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있고, 이들중에서도 니트로구아니딘, 디시안디아미드가 바람직하다.
가스발생제중에 있어서의 연료의 함유량은, 산화제의 종류 및 산소 밸런스에 따라 상이하지만, 바람직하게는 10∼60 중량%, 보다 바람직하게는 20∼50 중량%이다.
염기성 금속질산염으로서는, 다음과 같은 식으로 나타내는 일련의 화합물을 들 수 있다. 또, 수화물을 더 포함하는 화합물도 존재하는 경우가 있다. 식중, M은 금속을, x'는 금속수를, y, y'는 NO3이온수를, z'는 OH 이온수를, n는 M(NO3)y부분에 대한 M(OH)2　부분의 비를 나타내는 것이다.
M(NO3)y·M(OH)2　또는 Mx, (NO3)y, (OH)z　
상기식에 상당하는 것의 예로서는, 금속 M으로서 구리, 코발트, 아연, 망간, 철, 몰리브덴, 비스머스, 세륨을 포함하는, Cu2(NO3)(OH)3, Cu3(NO3)(OH)5·2H20, Co2(NO3)(OH)3, Zn2(NO3)(OH)3, Mn(NO3)(OH)2, Fe4(NO3)(OH)11·2H20, Bi(NO3)(OH)2, Ce(NO3)3(OH)·3H20를 들 수 있다.
염기성 금속질산염으로서는, 염기성 질산구리(BCN), 염기성 질산코발트, 염기성 질산아연, 염기성 질산망간, 염기성 질산철, 염기성 질산몰리브덴, 염기성 질산비스머스 및 염기성 질산세륨으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있고, 이들중에서도 염기성 질산구리가 바람직하다.
염기성 질산구리는, 산화제로서의 질산암모늄에 비교하면, 사용온도 범위에 있어서 상전이가 없고, 융점이 높기 때문에, 열안정성이 우수하다. 더욱이, 염기성 아세트산 구리는, 가스발생제의 연소온도를 낮게 하도록 작용하므로, 질소산화물의 생성량도 적게 할 수 있다.
가스발생제중에서의 염기성 금속질산염의 함유량은, 바람직하게는 40∼90 중량%, 보다 바람직하게는 50∼80 중량%이다.
제 1 발명에 있어서는, 더욱 결합제등의 첨가물을 배합하는 것이 가능한다. 이 결합제등의 첨가물은 특별히 한정되는 것은 아니며, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC), 카르복시메틸 셀룰로오스 나트륨염(CMCNa), 카르복시메틸 셀룰로오스 칼륨염, 카르복시메틸 셀룰로오스 암모늄염, 아세트산 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트부틸레이트(CAB), 메틸 셀룰로오스(MC), 에틸 셀룰로오스(EC), 히드록시에틸 셀룰로오스(HEC), 에틸히드록시에틸 셀룰로오스(EHEC), 히드록시프로필 셀룰로오스(HPC), 카르복시메틸에틸 셀룰로오스(CMEC), 미세결정성 셀룰로오스, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴아미드의 아미노화물, 폴리아크릴히드라지드, 아크릴아미드·아크릴산 금속염 공중합체, 폴리아크릴아미드·폴리아크릴산에스테르 화합물의 공중합체, 폴리비닐알코올, 아크릴 고무, 구아검, 전분, 실리콘, 이황하 몰리브덴, 산성백토, 활석, 벤토나이트, 규조토, 카올린, 스테아르산 칼슘, 실리카, 알루미나, 규산나트륨, 질화규소, 탄화규소, 히도로탈사이트, 운모, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 탄산염, 염기성 금속 탄산염 및 몰리브덴산염으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
금속 수산화물로서는, 수산화 코발트, 수산화 알미늄으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있고, 금속 탄산염 및 염기성 금속 탄산염으로서는, 탄산칼슘, 탄산코발트, 염기성 탄산아연, 염기성 탄산구리, 염기성 탄산코발트, 염기성 탄산철, 염기성 탄산비스머스, 염기성 탄산마그네슘으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있고, 몰리브덴산염으로서는, 몰리브덴산 코발트 및 몰리브덴산 암모늄으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
가스발생제중에 있어서의 결합제 등의 첨가제의 함유량은, 바람직하게는 0.1∼15 중량%, 보다 바람직하게는 0.5∼12 중량%이다.
제 1 발명에 있어서 상기의 가스발생제와 함께 배합되는 흡착제는, 가스발생제중의 연료성분 그 밖의 분해에 의해 발생되는 분해생성물, 즉 가스발생제중의 연료성분 그 밖의 분해를 촉진하는 CONH2라디칼, NH2 라디칼, CO, 암모니아 등의 기체 성분 외에, 액체성분을 흡착 유지하기 위한 것이다. 흡착제는, 보다 높은 흡착효과를 발휘하게 하기 위해, 충분히 건조시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 흡착제로서는, 합성 제올라이트(분자체), 천연 제올라이트, 활성 알루미나, 실리카 겔, 활성탄 및 점토(예를 들면, 산성백토, 벤토나이트, 규조토, 카올린, 활석), 황산 지르코니아 등의 고체 초강산, 고체 인산, 실리카-알루미나, 실리카-마그네시아 등의 고체 산등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있고, 이들 중에서도 특히 합성 제올라이트가 바람직하다.
합성 제올라이트는, 낮은 분압에서도 다른 흡착제보다 다량으로 흡착하므로, 가압되어 있지 않은 가스발생기에서도 유효하게 작용하고, 높은 온도에서도 다량으로 흡착하므로, 에어백용 가스발생기와 같이 고온을 쬐이는 경우라도 충분히　효과를 발휘할 수 있다. 더욱이, 극성물질을 우선적으로 흡착하기 때문에, 암모니아와 같은 분해 촉진작용을 갖는 가장 바람직하지 않은 물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 기계적 강도나 열안정성에도 우수하다.
합성 제올라이트로서는, 미세구멍 직경이 약 3Å의 3A 타입(예를 들면, 도소(주)제의 합성 제올라이트 흡착제인　상품명 제올람 A-3；구상으로서 사이즈는 8∼10 메시), 미세구멍 직경이 약 4Å의 4A 타입(예를 들면, 도소(주)제의 합성 제올라이트 흡착제인　상품명 제올람 A-4；구상으로서 사이즈는 8∼10 메시), 미세구멍 직경이 약 5Å의 5A 타입(예를 들면, 도소(주)제의 합성 제올라이트 흡착제인　 상품명 제올람 A-5；구상으로서 사이즈는 8∼10 메시), 미세구멍 직경이 약 10Å의 13X 타입(예를 들면, 도소(주)제의 합성 제올라이트 흡착제인 상품명 제올람 F-9；구상으로서 사이즈는 8∼10 메시) 등을 들 수 있다. 합성 제올라이트는, 미세구멍 직경의 크기에 따라 흡착할 수 있는 물질이 바뀌게 되기 때문에 (예를 들면, 3A 타입은, 물이나 암모니아 등을 흡착하고, 4A 타입은, 물, 암모니아, 이산화탄소, 일산화탄소, 메탄올, 에탄올 등을 흡착하며, 5A 타입이나 13X 타입은, 분자량이 더욱 큰 물질도 흡착한다.), 어느 타입의 합성 제올라이트를 사용할지는, 제거하려는 물질을 없애는 능력을 갖는 것 중에서 적당하게 선택하면 된다.
제 1 발명의 가스발생제 조성물에 있어서의 가스발생제와 흡착제의 함유량은, 가스발생제가 바람직하게는 60∼99.5 중량%, 보다 바람직하게는 60∼98 중량%, 더욱 바람직하게는 70∼96 중량%이고, 흡착제가 바람직하게는 0.5∼40 중량%, 보다 바람직하게는 2∼40 중량%, 더욱 바람직하게는 4∼30 중량%이다.
제 1 발명에 있어서의 가스발생제 조성물은, 예를 들면, 연료, 산화제 등을 분말상으로 혼합하는 건식법 또는 물이나 유기용제 등의 존재하에서 혼합하는 습식법에 의해 가스발생제를 제조하고, 더욱 흡착제를 혼합해서 일체성형할 수 있다. 그러나, 제 1 발명에 있어서의 바람직한 형태는, 가스발생제와 흡착제를, 각각 별도로 펠릿, 비드, 메시, 파우더, 디스크 형상 등으로 성형한 것을 혼합하는 것이다. 또한, 가스발생제와 흡착제를 일체성형한 경우는, 가스발생제의 연소성 등에 악영향을 미치는 경우도 있기 때문에 반드시 바람직한 형태라는 것은 아닌데, 제 1 발명에 있어서는 조성물을 이와 같은 일체성형으로 하는 것을 배제하는 것은 아니다.
더욱이, 제 1 발명의 가스발생제 조성물은, 별도의 형태로서 가스발생제와 흡착제가 접촉되지 않도록 유지할 수 있다. 이 경우의 「접촉하지 않도록」이란, 예를 들면, 가스발생제와 흡착제를 별도로 포장한 경우 또는 동일 포장내 또는 동일 연소실내에 있어서, 양 성분이 혼합되지 않도록 나뉘어 있는 경우 등과 같이, 가스발생제와 흡착제가 접촉되어있지 않은 상태를 말하는 것이다.
또, 제 1 발명의 가스발생제 조성물은, 가스발생제 조성물(가스발생제 40g을 포함함)을 밀폐한 상태, 구체적으로는 내용적 118.8ml의 스테인레스제 용기에 넣고, 밀폐한 상태에서 110℃에서 400시간 유지한 경우의 가스발생제의 중량감소율이2%이하, 바람직하게는 1%이하, 보다 바람직하게는 0.7% 이하인 것이 바람직하다.
다음에, 제 2 발명에 대하여 설명한다. 제 2 발명에 있어서, 가스발생제는 비-아지화나트륨계 연료와 산화제를 포함하는 가스발생제 및 흡착제를 함유하는 것이다.
비-아지화나트륨계의 연료는 특별히 한정되는 것이 아니고, 일반적으로 가스발생제용의 연료로서 범용되고 있는 함질소 화합물을 사용할 수 있다. 이와 같은 함질소 화합물로서는, 상기의 제 1 발명과 동일한 테트라졸 유도체, 구아니딘 유도체 이외에, 아조디카르본아미드 등의 아미드 화합물, 옥사미드, 옥살산 암모늄, 히드라조 디카본아미드 등을 들 수 있다.
가스발생제중에 있어서의 연료의 함유량은, 산화제의 종류 및 산소 밸런스에 따라 상이하지만, 바람직하게는 10∼60 중량%, 보다 바람직하게는 20∼50 중량%이다.
산화제는 특별히 한정되는 것은 아니며, 산소산염, 금속 산화물, 금속복산화물(metal double oxide) 및 상기의 제 1 발명과 동일한 염기성 금속질산염으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
산소산염으로서는, 암모늄, 알칼리 금속 및 알칼리 토류금속으로부터 선택된 양이온과, 질산, 아질산, 염소산 및 과염소산으로부터 선택되는 수소를 포함하지 않는 음이온으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 이와 같은 산소산염으로서는, 예를 들면, 질산암모늄, 질산나트륨, 질산칼륨, 질산마그네슘, 질산스트론튬 등의 질산의 암모늄염, 알칼리 금속염 또는 알칼리 토류금속염；아질산 암모늄, 아질산 나트륨, 아질산 칼륨, 아질산 마그네슘, 아질산 스트론튬 등의 아질산의 암모늄염, 알칼리 금속염 또는 알칼리 토류금속염；염소산 암모늄, 염소산 나트륨, 염소산 칼륨, 염소산 마그네슘, 염소산 바륨 등의 염소산의 암모늄염, 알칼리 금속염 또는 알칼리 토류금속염；과염소산 암모늄, 과염소산 나트륨, 과염소산 칼륨, 과염소산 마그네슘, 과염소산 바륨 등의 과염소산의 암모늄 염, 알칼리 금속염 또는 알칼리 토류금속염, 염기성 금속질산염 등을 들 수 있다.
금속 산화물 및 금속복산화물로서는, 구리, 코발트, 철, 망간, 니켈, 아연, 몰리브덴 및 비스머스의 산화물 또는 복산화물을 들 수 있다. 이와 같은 금속 산화물 및 금속복산화물로서는, 예를 들면, CuO, Cu20, Co203, CoO, Co304, Fe203, FeO, Fe304, MnO2, Mn203, Mn304, NiO, ZnO, MoO3, CoMoO4, Bi2MoO6또는 Bi203를 들 수 있다.
가스발생제중에 있어서의 산화제의 함유량은, 바람직하게는 40∼90 중량%, 보다 바람직하게는 50∼80 중량%이다.
제 2 발명의 가스발생제에는, 제 1 발명과 동일한 결합제 등의 첨가물을 동일한 비율로 배합할 수 있다. 또한, 제 2 발명의 가스발생제에 있어서는, 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로부터 선택되는 1종 이상의 연료와, 염기성 금속질산염으로부터 선택되는 산화제를 동시에 포함하는 것은 이니다. 따라서, 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로부터 선택되는 l종 이상의 연료를 사용한 경우는, 산화제로서 염기성 금속질산염은 사용하지 않고, 산화제로서 염기성 금속질산염을 사용한 경우에는, 연료로서 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체는 사용하지 않는다.
제 2 발명에 있어서 상기한 가스발생제와 함께 배합하는 흡착제는, 제 1 발명과 동일한 것을 사용할 수 있는데, 제 2 발명의 가스발생제 조성물에 있어서는, 가스 발생제와 흡착제는 일체성형 되어있지 않다. 따라서, 제 2 발명의 가스발생제 조성물은, 예를 들면 가스발생제와 흡착제를, 각각 별도로 펠릿, 비드, 메시, 파우더, 디스크 형상 등으로 성형한 것을 혼합하여 얻을 수 있다.
또, 제 2 발명의 가스발생제 조성물은, 제 1 발명의 가스발생제와 동일하게 하여, 가스발생제와 흡착제가 접촉되지 않도록 유지하는 형태로 할 수 있다.
더욱이, 제 2 발명의 가스발생제 조성물은, 가스발생제 조성물(가스발생제 40g을 포함함)을 밀폐한 상태, 구체적으로는 내용적 118.8ml의 스테인리스제 용기에 넣고, 밀폐한 상태에서 110℃에서 400시간 유지한 경우의 가스발생제의 중량감소율이 2%이하, 바람직하게는 1%이하, 보다 바람직하게는 0.7% 이하인 것이 바람직하다.
다음에, 제 3 발명에 대하여 설명한다. 제 3 발명의 가스발생제 조성물은, 비-아지화나트륨계 연료와 산화제를 포함하는 가스발생제를 함유하는 것이다. 제 3 발명에 있어서는, 제 2 발명과 동일한 비-아지화나트륨계 연료, 산화제 및 결합제 등의 첨가물을 동일한 비율로 사용할 수 있고, 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로부터 선택되는 1종 이상의 연료와, 염기성 금속질산염으로부터 선택되는 산화제도 병용할 수 있다.
제 3 발명의 가스발생제는, (a)∼(c)의 요건중 1 이상을 구비하는 것이고,(a)∼(c)중 2개의 요건을 구비하는 것이 바람직하고, 3개의 요건 전부를 구비하는 것이 보다 바람직하다.
요건(a)은, 가스발생제 조성물을 밀폐한 상태에서 110℃에서 400시간 유지한 경우의 가스발생제의 중량감소율이 2% 이하인 것이다. 구체적으로는, 가스발생제 조성물을 내용적 118.8ml의 스테인리스제 용기에 넣고, 밀폐한 상태에서 110℃에서 400시간 유지한 경우의 가스발생제의 중량감소율이 2% 이하, 바람직하게는 1% 이하, 보다 바람직하게는 0.7% 이하이다；
요건(b)은, 가스발생제의 연소에 의해 발생되는 가스에 포함되는 미량가스의 농도가, 2800L 탱크에서의 측정치로서, CO가 400ppm 이하, NO가 40ppm 이하, NO2가 8ppm 이하 및 NH3가 100ppm 이하인　것이다. 또는 NIOSH에 따라 표시된 IDLH의 값인, CO가 1200ppm 이하, NO가 100ppm 이하, NO2가 20ppm 이하, NH3가 300ppm 라는 값의 30% 전후, 바람직하게는 30% 이하, 보다 바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는 10%(CO＝120ppm, NO=10ppm, NO2＝2ppm, NH3=30ppm) 이하인 것이다.
또한, 이들의 각 가스농도는, 예를 들면, 표준적인 싱글타입의 운전석용 파이로 인플레이터를 사용하여, 20℃에서 출력 130∼200kPa의 조건에서, 2800L 탱크시험을 한 경우의 값이다. 이 가스발생제 조성물은, 측정조건과는 관계없이, 다른 타입의 가스발생기에도 사용할 수 있다.
요건(c)은, 가스발생제 연소시에 있어서의 가스발생기내의 최대내압이, 7840∼17640kPa, 바람직하게는 8820∼14700kPa인 것이다.
제 3 발명의 가스발생제 조성물은, 상기한 연료, 산화제 등을 포함하는 가스발생제에, 흡착제를 더 배합한 경우, 내열성을 높일 수 있고, 장기간 보존한 후에 있어서도 연소온도, 연소속도, 탱크압, 연소내압, 발생가스량, 발생가스중의 유독 가스량, 중량감소율 등의 연소특성을 유지할 수 있으므로, 상기한 요건 (a)∼(c)를 구비하는 점에서 바람직하다. 흡착제로서는, 제 l 및 제 2 발명과 동일한 것을 사용할 수 있다.
가스발생제와 흡착제의 함유량은, 가스발생제가 바람직하게는 60∼99.5 중량%, 보다 바람직하게는 60∼98 중량%, 더욱 바람직하게는 70∼96 중량%이고, 흡착제가 바람직하게는 0.5-40 중량%, 보다 바람직하게는 2∼40 중량%, 더욱 바람직하게는 4-30 중량%이다.
제 3 발명의 가스발생제 조성물은, 예를 들면, 연료, 산화제 등을 분말상으로 혼합하는 건식법 또는 물이나 유기용제 등의 존재하에서 혼합하는 습식법에 의해 가스발생제를 제조하고, 더욱 흡착제를 혼합하여 일체 성형할 수 있다. 바람직한 형태는, 가스발생제와 흡착제를, 각각 별도로 펠릿, 비드, 메시, 파우더, 디스크 형상 등으로 성형한 것을 혼합하는 것이다. 또한, 가스발생제와 흡착제를 일체성형한 경우는, 가스발생제의 연소성 등에 악영향을 미치는 경우도 있기 때문에 반드시 바람직한 형태라고 할 수는 없는데, 제 3 발명에 있어서는 조성물을 이와 같은 일체성형으로 하는 것을 배제한 것은 아니다.
상기한 제 1∼제 3 발명의 가스발생제 조성물은, 가스발생이라는 본래적인 기능을 발휘하게 하기 위해 가스를 발생시키기 위한 연소실에 배치하는데, 가스발생기내의 연속공간계내라면, 가스발생제와 흡착제를 별도로 분리된 상태로 배치할 수도 있다. 여기서 말하는「연속공간계내」란, 가스발생제의 분해에 의해 발생하는 CONH2라디칼, NH2라디칼, CO, 암모니아와 같은 연료의 분해촉진물질을, 흡착제가 흡착 유지할 수 있는 상태를 의미하는 것이다. 따라서, 동일공간은 물론이고, 별도로 구획된 2개의 공간이, 기체의 유통이 가능한 정도의 연통구멍에 의해 연결되어 있는 경우도 포함된다.
본 발명의 가스발생기는, 상기한 제 1 내지 제 3 발명의 가스발생제 조성물을 사용하는 것이다. 가스발생기 자체의 구조 및 종류는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 도 1에 도시하는 바와 같은 구조의 전기착화식의 에어백용 가스발생기를 들 수 있다.
가스발생기(100)에 있어서, 가스발생제(115)와 흡착제(120)로 이루어지는 가스발생제 조성물은, 가스발생제 연소실(110) 내에 배치되어 있다. 이때, 상기한 사용방법에서 설명한 바와 같이, 가스발생제(115)와 흡착제(120)는 연속공간계내라면 어디에 배치되어 있어도 되고, 바람직한 형태로서는, 일체성형 되어있지 않은, 즉 별도의 성형체로서 배치되어 있는 것이다. 103은 하우징(101은 디퓨저 셸, 102는 클로저 셸), 104는 점화기, 105는 전화약, 106은 쿨런트 필터, 107은 가스배출구이다.
이와 같이 하여 가스발생기내의 원하는 부위에 가스발생제 조성물을 배치한 경우, 가스발생제중의 연료성분 그 밖의 분해에 의해 발생한 CONH2라디칼, NH2라디칼, CO, 암모니아와 같은 가스발생제중의 연료성분 그 밖의 분해촉진물질이, 흡착제에 의해 흡착 유지된다. 그 결과, 분해촉진물질이 가스발생제중의 연료성분의 그 밖의 분해를 더 촉진하는 것이 억제된다. 이와 같이 하여 가스발생제중의 연료성분의 그 밖의 분해가 억제되는 결과로, 가스발생제의 내열성이 향상된다.
본 발명의 인플레이터 시스템은, 상기 가스발생기와 에어백이 수납된 모듈케이스, 판단회로(전기착화식의 가스발생기의 경우), 센서 등을 갖추는 것으로로서, 자동차, 항공기 등에 탑재되는 것이다.
그래서 본 발명은, 가스발생제 자체의 종류나 조성비를 바꾸는 일 없이, 비-아지화나트륨계 연료를 포함하는 가스발생제의 내열성을 향상시킬 수 있는 가스발생제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은, 상기 가스발생제 조성물의 사용방법, 상기 가스발생제 조성물을 사용한 가스발생기 및 상기 가스발생기를 사용한 인플레이터 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명자는, ADCA 그 밖의 가스발생제의 분해기구에 대하여 연구를 거듭한 바, ADCA의 분해는 확실히 CuO와의 접촉에 의해 일어나는데, 그것 뿐만 아니라 ADCA의 분해에 의해 발생한 CONH2라디칼, NH2라디칼, CO, 암모니아와 같은 물질이 더욱 분해를 촉진하고 있는 것을 발견하고, 이들의 분해를 촉진하는 물질을 더욱 제거함으로써, 내열성을 현격하게 향상할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.
본 발명은, 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로부터 선택되는 1종 이상의 연료와 염기성 금속질산염을 포함하는 가스발생제 및 흡착제를 함유하는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물(이하「제 1 발명」이라고 칭함)을 제공한다.
또 본 발명은, 비-아지화나트륨계 연료와 산화제를 포함하는 가스발생제 및 흡착제를 함유하고, 가스발생제와 흡착제가 일체성형 되어있지 않은 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물(이하「제 2 발명」이라고 칭함)을 제공한다.
또 본 발명은, 비-아지화나트륨계 연료와 산화제를 포함하는 가스발생제를 함유하고, 또한 하기의 (a)∼(c)의 요건중 1 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물(이하「제 3 발명」이라고 칭함)을 제공한다.
(a) 가스발생제 조성물을 밀폐한 상태에서 110℃에서 400시간 유지한 경우의 가스발생제의 중량감소율이 2% 이하일 것,
(b) 연소에 의해 발생되는 가스에 포함되는 미량가스의 농도가, 2800L 탱크에서의 측정치로서, CO가 400ppm 이하, NO가 40ppm 이하, NO2가 8ppm 이하 및 NH3가 100ppm 이하일 것,
(c) 가스발생제 연소시에 가스발생기내의 최대내압이 7840∼14700kPa 일　 것.
또 본 발명은, 상기의 가스발생제 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 가스발생기 및 상기의 가스발생기를 사용한 것을 특징으로 하는 인플레이터 시스템을 제공한다.
이상과 같이, 본 발명에 있어서, 가스발생제 조성물은, 연료의 분해에 의해 발생되는 라디칼이나 암모니아 등의 연료의 분해촉진 물질이 흡착제에 흡착 유지된다. 따라서, 이러한 작용에 의해, 연료의 더 이상의 분해가 억제되기 때문에, 가스발생제의 내열성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 가스발생기 및 인플레이터 시스템의 신뢰성이 향상되고, 장기에 걸쳐서 안정된 성능을 유지할 수 있다.
또, 본 발명의 가스발생제 조성물은, 실시예에 나타낸 운전석용 파이로 타입의 싱글 가스발생기만이 아니고, 폭넓고 다양한 종류의 가스발생기, 예를 들면, 조수석용, 듀얼 아웃풋 타입 또는 가압가스와 가스발생제를 병용하는 하이브리드 타입에도 이용할 수 있다.
이하에 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예만에 한정되는 것은 아니다. 이하에 있어서, 「부」는 「중량부」를 나타내고, 「%」는 「중량%」를 나타냈다. 또한, 각 시험방법은 하기와 같다.
(1) 내열성시험(중량감소율)
가스발생제 조성물(가스발생제 40g을 포함함)을 알루미늄제 용기에 넣고, 총중량을 측정했다. (총중량-알루미늄제 용기중량)을 시험전의 샘플중량으로 했다. 샘플이 들어간 알루미늄제 용기를, SUS제 두꺼운 용기(내용적 118.8m1)에 넣고, 뚜껑을 덮었다. 이때, 고무 패킹과 클램프를 사용하여 용기가 밀폐상태가 되도록 했다. 이것을 110℃의 항온조에 넣었다. 소정시간 경과후에 용기를 항온조로부터 꺼내고, 용기가 실온으로 돌아오고 나서 용기를 열고, 속에서 알루미늄제 용기를 꺼냈다. 알루미늄제 용기마다의 총중량을 측정하고, (총중량-알루미늄제 용기중량)을 시험후의 샘플중량으로 했다. 그리고, 시험전후의 중량변화를 비교하여 중량감소율을 구함으로써 내열성을 평가했다. 중량감소율은, 〔(시험전의 가스발생제 중량-시험후의 가스발생제 중량)/시험전의 가스발생제 중량〕×100으로 구했다.
(2) 가스농도의 측정
상기의 내열성시험 종료후의 밀폐용기를 약 2리터의 공기가 들어간 폴리염화비닐제의 봉투에 넣은 후에 봉투를 밀폐했다. 봉투내에서 클램프를 제거하고, 밀폐용기를 열어, 용기중에 있던 가스를 봉투중에 방출시켰다. 봉투중의 가스를 확산시키고, 균일하게 한 후에, 검지관을 봉투에 찔러넣고, 신속하게 가스농도의 측정을 행했다.
(제조예 1)
니토로구아니딘(NQ) 44.9부, 염기성 질산구리(BCN) 52.1부, 카르복시메틸 셀룰로오스 나트륨(CMC-Na) 3부를 약 70℃에 가열한 니더에 넣고, 10분간 예비혼합했다. 더욱더 60부의 이온교환수를 가하고, 약 1시간 반죽했다. 다음에 반죽혼합물의 수분량 조정을 위해, 니더의 뚜껑을 열고, 수분을 휘발시키면서 반죽을 계속하고, 적당한 경도로 된 시점에서 수분량의 조정을 종료했다. 그리고, 뚜껑을 닫고, 반죽 혼합물의 온도가 40℃가 될 때 까지 냉각했다. 다음에, 반죽혼합물을 압출기에 넣고, 외경 2.4mm, 내경 0.7mm의 금형을 통과하여 압력 5880kPa의 가압조건하에서 압출하여, 단일구멍 원통형상의 끈 형상체를 제작했다. 다시, 이 끈 형상체를 재단기에 의해 2mm 길이로 재단하고, 수분을 충분히 건조하여 가스발생제를 얻었다.
(제조예 2)
니토로구아니딘(NQ) 44.2부, 염기성 질산구리(BCN) 52.8부, 구아검 3부를 약 70℃에 가열한 니더에 넣고, 10분간 예비혼합했다. 더욱더 60부의 이온교환수를 가하고, 약 1시간 반죽했다. 다음에 반죽혼합물의 수분량 조정을 위해, 니더의 뚜껑을 열고, 수분을 휘발시키면서 반죽을 계속하고, 적당한 경도로 된 시점에서 수분량의 조정을 종료했다. 그리고, 뚜껑을 닫고, 반죽혼합물의 온도가 40℃가 될 때 까지 냉각했다. 다음에, 반죽혼합물을 압출기에 넣고, 외경 2.4mm, 내경 0.7mm의 금형을 통하여 압력 5880kPa의 가압조건하에서 압출하여, 단공원통형상의 끈 형상체를 제작했다. 다시, 이 끈 형상체를 재단기에 의해 2mm의 길이로 재단하고, 수분을 충분히 건조하여 가스발생제를 얻었다.
(비교예 1∼4)
제조예 1의 가스발생제의 압출 펠릿 40g을 사용하여, 110℃에서 내열성시험을 행했다. 내열성시험 종료후의 가스농도의 측정결과를 표 1에 나타낸다.
방치시간(시간) 가스농도(ppm)
NO NO2 NH3 CO CO2
비교예 1 100 0 0 >30 90 >8000
비교예 2 200 0 0 >30 0 >8000
비교예 3 300 0 0 >30 0 >8000
비교예 4 400 0 0 >30 0 >8000
시험결과로부터, 가스발생제의 분해에 의해 다량의 NH3및 CO2, 경우에 따라 CO가 발생하고 있는 것을 알았다.
(비교예 5)
비교예 1∼4에서 가스농도 측정후, 밀폐용기로부터 꺼낸 가스발생제의 중량감소율을 조사했다. 그 결과, 100시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.58%, 200시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 21.43%, 300시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 21.99%, 400시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 22.82% 였다. 중량감소는 격심하여, 그대로는 에어백용 가스발생제로서의 사용은 곤란한 것이 확인됐다.
(실시예 1-4)
제조예 1의 가스발생제의 압출 펠릿 40g과 합성 제올라이트 13X 타입(미세구멍 직경 약 10Å)의 구상의 것 5g으로 이루어지는 가스발생제 조성물(일체성형 되어있지 않음)을 사용하여, 110℃에서 내열성시험을 행했다. 합성 제올라이트는 SUS제 두꺼운 용기와 가스발생제가 들어간 알루미늄제 용기의 간극에 넣고, 가스발생제와는 접촉시키지 않았다. 내열성시험 종료후의 가스농도의 측정결과를 표 2에 나타낸다.
방치시간(시간) 가스농도(ppm)
NO NO2 NH3 CO CO2
실시예 1 100 0 0 0 <25 500
실시예 2 200 0 0 0 <25 600
실시예 3 300 0 0 0 <25 600
실시예 4 400 0 0 0 <25 500
주) CO2의 실내에서의 값(공시험 값)은 500∼600ppm이었다.
시험결과로부터, 밀폐용기내에는 약간의 CO가 존재하고 있을 뿐이고, 합성제올라이트를 배합함으로써, 완전하게 NH3및 CO2를 제거할 수 있었던 것이 확인되었다.
(실시예 5)
실시예 1∼4에서 가스농도 측정후, 밀폐용기로부터 꺼낸 가스발생제의 중량감소율을 조사했다. 그 결과, 100시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.23%, 200시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.26%, 300시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.31%, 400시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.33% 였다. 비교예 5에 비교하여 중량감소율은 현저하게 작아져 있고, 합성 제올라이트의 배합이 내열성을 개선하는 것에 큰　효과가 있는 것을 알았다. 110℃라는 고온상태에 장시간 쪼인 경우에도 높은 내열성을 가지고 있고, 본 발명의 가스발생제 조성물을 자동차의 에어백용 가스발생기에 적용한 경우에는, 실용상, 충분한 내열성을 갖고 있는 것이 확인됐다.
(실시예 6-9)
제조예 1의 가스발생제의 압출 펠릿 40g과 황산 지르코니아의 원주상의 것 5g으로 이루어지는 가스발생제 조성물(일체성형 되어있지 않다.)을 사용하여, 110℃에서 내열성시험을 행했다. 황산 지르코니아는 SUS제 두꺼운 용기와 가스발생제가 들어간 알루미늄제 용기의 간극에 넣고, 가스발생제와는 접촉시키지 않았다. 내열성시험 종료후의 가스농도의 측정결과를 표 3에 나타낸다.
방치시간(시간) 가스농도(ppm)
NO NO2 NH3 CO CO2
실시예 6 100 0 0 0 <25 1000
실시예 7 200 0 0 <1 <50 1800
실시예 8 300 0 0 <1 <50 1600
실시예 9 400 0 0 <1 50 1600
주) CO`의 실내에서의 값(공시험 값)은 500∼600ppm 이었다.
시험결과로부터, 밀폐용기내에는 CO2와 약간의 CO가 존재하고 있는데, 황산 지르코니아를 배합함으로써, 대부분의 NH3를 제거할 수 있었던 것이 확인되었다.
(실시예 10)
실시예 6∼9에서 가스농도 측정후, 밀폐용기로부터 꺼낸 가스발생제의 중량감소율을 조사했다. 그 결과, 100시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.22%, 200시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.28%, 300시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.34%, 400시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.38% 였다. 비교예 5에 비교하여 중량감소는 현저하게 작아져 있고, 황산 지르코니아의 배합이 내열성을 개선하는 것에 큰　효과가 있는 것을 알았다. 110℃라는 고온상태에 장시간 쪼인 경우에도 높은 내열성을 갖고 있어, 본 발명의 가스발생제 조성물을 자동차의 에어백용 가스발생기에 적용한 경우에는, 실용상, 충분한 내열성을 갖고 있는 것이 확인되었다.
(실시예 11)
제조예 1의 가스발생제 34.5g과, 합성 제올라이트 13X 타입(미세구멍 직경 약 10Å)의 구상의 것 5.0g으로 이루어지는 가스발생제 조성물에 대하여, 110℃에서 400시간의 내열성시험을 실시예 1∼4와 동일하게 행한 것 및 행하지 않은 것, 각각을 에어백용 가스발생기에 넣고, 이 에어백용 가스발생기를 2800L 탱크안에 두고, 2800L 탱크 연소시험을 행했다. 또한, 탱크 연소시험 시에는, 사전에 가스발생기를 20℃의 항온조에 방치하고, 조성물을 포함한 가스발생기 구성부품이 조정온도와 평형이 되는데 필요한 시간을 포함해서 2시간 이상 방치한 것을 사용했다. 연소시험은, 가스발생기에 통전하고, 작동시킨 후, 3분 후, 15분 후, 30분 후에 검지관으로 NO2, NO, CO, NH3의 농도를 측정하고, 3분 후, 15분 후, 30분 후의 가스농도의 평균값을 각각의 가스농도로 했다. 그 결과, 내열성시험을 하지 않은 것의 NO2는 0ppm, NO는 14.7ppm, CO는 133ppm, NH3는 20ppm이었다. 또, 내열성시험을 행한 것의 NO2는 0ppm, NO는 13.3ppm, CO는 143ppm, NH3는 17ppm이고, 연소후의 가스는 대단히 청정하여, 인체에 대하여 문제가 없는 레벨인 것이 확인되었다.
(실시예 12)
제조예 1의 가스발생제의 압출 펠릿 34.5g과 합성 제올라이트 13X 타입(미세구멍 직경 약 10Å)의 구상의 것 5g으로 이루어지는 가스발생제 조성물(일체성형 되어있지 않음)을 사용하고, 내열성시험 전과 110℃에서 400시간의 내열성시험 후의 조성물을 각각 1개, 합계 2개의 도 1에 도시하는 에어백용 가스발생기에 넣고, 이 에어백용 가스발생기를 60L 탱크내에 배치하고, 60L 탱크 연소시험을 행했다. 또한, 탱크 연소시험 시에는, 사전에 내열성시험전과 시험후의 조성물을 편입한 가스발생기를 20℃의 항온조에 방치하고, 조성물을 포함한 가스발생기 구성부품이 조정온도와 평형이 되는데 필요한 시간을 포함해서 2시간 이상 방치한 것을 사용했다.
탱크 연소시험의 결과, 내열성시험의 전후에 있어서 연소성능에 변화는 인정되지 않았다(도 2에 연소시험의 결과를 나타냄). 도 2에 있어서, 실선은 내열성시험전의 연소시험결과이고, 점선은 내열성시험후의 연소시험결과이다. 가로축은 측정시간(t/msec), 세로축은 60L 탱크내에서의 가스발생기의 출력(P/kPa)을 나타낸다. 도 2로부터 명백한 바와 같이, 가스발생제 조성물이 110℃에서 400시간이라는 고온 분위기에 방치된 경우에도, 가스발생제의 분해가 억제되었기 때문에, 연소성능이 변화하지 않은 것이 확인되었다. 또, 상기의 내열성시험 전후의 가스발생제 조성물이 들어간 가스발생기 각각에 있어서, 내압의 측정도 동시에 행했는데, 각각 10971kPa, 10514kPa였다.
(실시예 13∼16)
제조예 2의 가스발생제의 압출 펠릿 40g과 합성 제올라이트 13X 타입(미세구멍 직경 약 10Å)의 구상의 것 2g으로 이루어지는 가스발생제 조성물(일체성형되어 있지 않음)을 사용하여, 110℃에서 내열성시험을 행했다. 합성 제올라이트는 SUS제 두꺼운 용기와 가스발생제가 들어간 알루미늄제 용기의 간극에 넣고, 가스발생제와는 접촉시키지 않았다. 내열성시험 종료후의 가스농도의 측정결과를 표 4에 나타낸다.
방치시간(시간) 가스농도(ppm)
NO NO2 NH3 CO CO2
실시예 13 100 0 0 0 80 500
실시예 14 200 0 0 0 80 900
실시예 15 400 0 0 0 120 500
실시예 16 600 0 0 0 150 500
주) CO2의 실내에서의 값(공시험 값)은 500∼600ppm 이었다.
시험결과로부터, 밀폐용기내에는 약간의 CO가 존재하고 있을 뿐이고, 합성 제올라이트를 배합함으로써, 완전하게 NH3및 CO2를 제거할 수 있었던 것이 확인되었다.
(실시예 17)
실시예 13∼16에서 가스농도 측정후, 밀폐용기로부터 꺼낸 가스발생제의 중량감소율을 조사했다. 그 결과, 100시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.28%, 200시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.36%, 400시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.44%, 600시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.52%였다. 중량감소율은 현저하게 작아져 있고, 합성 제올라이트의 배합이 내열성을 개선하는 것에 큰 효과가 있는 것을 알았다. 110℃라는 고온상태에 장시간 쪼인 경우에도 높은 내열성을 갖고 있어, 본 발명의 가스발생제 조성물을 자동차의 에어백용 가스발생기에 적용한 경우에는, 실용상, 충분한 내열성을 갖고 있는 것이 확인되었다.
(실시예 18∼21)
제조예 2의 가스발생제의 압출 펠릿 40g과 합성 제올라이트 13X 타입(미세구멍 직경 약 10Å)의 구상의 것 3g 으로 이루어지는 가스발생제 조성물(일체성형 되어있지 않음)을 사용하여, 110℃에서 내열성시험을 행했다. 합성 제올라이트는 SUS제의 두꺼운 용기와 가스발생제가 들어간 알루미늄제 용기의 간극에 넣고, 가스발생제와는 접촉시키지 않았다. 내열성시험 종료후의 가스농도의 측정결과를 표 5에 나타낸다.
방치시간(시간) 가스농도(ppm)
NO NO2 NH3 CO CO2
실시예 18 100 0 0 0 80 500
실시예 19 200 0 0 0 110 500
실시예 20 400 0 0 0 150 500
실시예 21 600 0 0 0 150 500
주) CO2의 실내에서의 값(공시험 값)은 500∼600ppm 이었다.
시험결과로부터, 밀폐용기내에는 약간의 CO가 존재하고 있을 뿐이고, 합성 제올라이트를 배합함으로써, 완전하게 NH3및 CO2를 제거할 수 있던 것이 확인되었다.
(실시예 22)
실시예 18∼21에서 가스농도 측정후, 밀폐용기로부터 꺼낸 가스발생제의 중량감소율을 조사했다. 그 결과, 100시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.29%, 200시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.37%, 400시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.42%, 600시간에서의 가스발생제의 중량감소율은 0.49%였다. 중량감소율은 현저하게 작아져 있고, 합성 제올라이트의 배합이 내열성을 개선하는 것에 큰 효과가 있는 것을 알았다. 110℃라는 고온상태에 장시간 쪼인 경우에도 높은내열성을 갖고 있어, 본 발명의 가스발생제 조성물을 자동차의 에어백용 가스발생기에 적용한 경우에는, 실용상, 충분한 내열성을 갖고 있는 것이 확인되었다.

Claims (28)

  1. 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로부터 선택되는 1종 이상의 연료와 염기성 금속질산염을 포함하는 가스발생제 및 흡착제를 함유하는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 흡착제는, 합성 제올라이트, 천연 제올라이트, 활성 알루미나, 실리카 겔, 활성탄, 점토, 고체초강산 및 고체산으로부터 선택되는 1종 이상인　것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 흡착제는, 3A 타입(미세구멍 직경 약 3Å), 4A 타입(미세구멍 직경 약 4Å), 5A 타입(미세구멍 직경 약 5Å) 및 13X 타입(미세구멍 직경 약 10Å)으로부터 선택되는 1종 이상의 합성제올라이트인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 가스발생제와 흡착제는 일체성형 되어있지 않은 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 가스발생제 성형체와 흡착제 성형체는 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 가스발생제와 흡착제는 접촉되지 않도록 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 가스발생제 조성물을 밀폐한 상태에서 110℃에서 400시간 유지한 경우의 가스발생제의 중량감소율은 2% 이하인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  8. 비-아지화나트륨계 연료와 산화제를 포함하는 가스발생제 및 흡착제를 함유하고, 가스발생제와 흡착제가 일체성형 되어있지 않은 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서, 가스발생제 성형체와 흡착제 성형체는 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  10. 제 8 항에 있어서, 가스발생제와 흡착제는 접촉되지 않도록 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항중 어는 한 항에 있어서, 비-아지화나트륨계 연료는, 함질소 화합물인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서, 비-아지화나트륨계 연료는, 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 산화제는, 산소산염, 금속산화물 및 금속복산화물로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  14. 제 8 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 산화제는, 염기성 금속질산염인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  15. 제 8 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 흡착제는, 3A 타입(미세구멍 직경 약 3Å), 4A 타입(미세구멍 직경 약 4Å), 5A 타입(미세구멍 직경 약 5Å) 및 13X 타입(미세구멍 직경 약 10Å)으로부터 선택되는 1종 이상의 합성 제올라이트인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  16. 제 8 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 가스발생제 조성물을 밀폐한 상태에서 110℃에서 400시간 유지한 경우의 가스발생제의 중량감소율은 2% 이하인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  17. 비-아지화나트륨계 연료와 산화제를 포함하는 가스발생제를 함유하고, 또한 하기의 (a)∼(c)의 요건중 1 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
    ((a) 가스발생제 조성물을 밀폐한 상태에서 110℃에서 400시간 유지한 경우의 가스발생제의 중량감소율이 2% 이하일 것,
    (b) 가스발생제의 연소에 의해 발생되는 가스에 포함되는 미량가스의 농도가, 2800L 탱크에서의 측정치로서, CO가 400ppm 이하, NO가 40ppm 이하, NO2가 8ppm 이하 및 NH3가 100ppm 이하일 것,
    (c) 가스발생제 연소시에 있어서의 가스발생기내의 최대내압이 7840∼17640 kPa 일 것)
  18. 제 17 항에 있어서, 비-아지화나트륨계 연료는, 함질소 화합물인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 비-아지화나트륨계 연료는, 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 있어서, 산화제는, 산소산염, 금속 산화물 및 금속복산화물로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  21. 제 17 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서, 산화제는 염기성 금속질산염인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  22. 제 17 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서, 흡착제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  23. 제 22 항에 있어서, 흡착제는, 3A 타입(미세구멍 직경 약 3Å), 4A 타입(미세구멍 직경 약 4Å), 5A 타입(미세구멍 직경 약 5Å) 및 13X 타입(미세구멍 직경 약 10Å)으로부터 선택되는 1종 이상의 합성 제올라이트인 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 가스발생제와 흡착제는 일체성형 되어있지 않은 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  25. 제 22 항 내지 제 24 항중 어느 한 항에 있어서, 가스발생제 성형체와 흡착제 성형체는 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  26. 제 22 항 내지 제 24 항중 어느 한 항에 있어서, 가스발생제와 흡착제는 접촉되지 않도록 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 가스발생제 조성물.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항중 어느 한 항에 기재된 가스발생제 조성물을 사용한 것을 특징으로 하는 가스발생기.
  28. 제 27 항에 기재된 가스발생기를 사용한 것을 특징으로 하는 인플레이터 시스템.
KR1020027006579A 1999-11-26 2000-11-24 가스발생제 조성물 KR20020059776A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33611899 1999-11-26
JPJP-P-1999-00336118 1999-11-26
JPJP-P-2000-00351199 2000-11-17
JP2000351199A JP4703837B2 (ja) 1999-11-26 2000-11-17 ガス発生剤組成物
PCT/JP2000/008290 WO2001038266A1 (fr) 1999-11-26 2000-11-24 Composition d'agent generant du gaz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020059776A true KR20020059776A (ko) 2002-07-13

Family

ID=26575366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027006579A KR20020059776A (ko) 1999-11-26 2000-11-24 가스발생제 조성물

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1241153A1 (ko)
JP (1) JP4703837B2 (ko)
KR (1) KR20020059776A (ko)
CN (1) CN1399618A (ko)
WO (1) WO2001038266A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012153974A2 (ko) * 2011-05-12 2012-11-15 주식회사 한화 가스발생제용 조성물, 이를 이용한 가스발생제 및 이를 포함하는 인플레이터

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6958101B2 (en) 2003-04-11 2005-10-25 Autoliv Asp, Inc. Substituted basic metal nitrates in gas generation
US8137771B2 (en) 2004-09-09 2012-03-20 Daicel Chemical Industries, Ltd. Gas generating composition
DE102005001793A1 (de) * 2005-01-13 2006-07-27 Basf Ag Polyoxymethylen und Zeolith enthaltende Formmasse
JP5085926B2 (ja) * 2006-12-21 2012-11-28 株式会社ダイセル ガス発生剤組成物
JP5616800B2 (ja) 2011-01-06 2014-10-29 株式会社ダイセル ガス発生器
JP6422628B2 (ja) * 2012-10-18 2018-11-14 株式会社ダイセル ガス発生剤組成物と、それを使用したガス発生器
KR101518316B1 (ko) * 2013-05-21 2015-05-11 주식회사 한화 인플레이터 고체 배출량이 감소된 가스발생제 조성물
CN104829403A (zh) * 2015-04-01 2015-08-12 中国兵器工业第二一三研究所 一种低燃温烟火型气体发生剂组合物
JP6519432B2 (ja) * 2015-09-30 2019-05-29 豊田合成株式会社 インフレーター
CN106699489B (zh) * 2015-11-12 2019-01-11 比亚迪股份有限公司 一种用于安全气囊的产气药及其制备方法和一种汽车安全气囊用气体发生器
WO2017205257A1 (en) 2016-05-23 2017-11-30 Tk Holdings Inc. Gas generating compositions and methods of making and using thereof
CN106748602B (zh) * 2017-01-24 2018-09-07 南京理工大学 绿色气体发生剂水合五唑金属盐及其制备方法
FR3097546B1 (fr) * 2019-06-24 2021-09-24 Arianegroup Sas Composition pyrotechnique génératrice de gaz
DE102019120216A1 (de) * 2019-07-26 2021-01-28 Zf Airbag Germany Gmbh Gasgenerator

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5104466A (en) * 1991-04-16 1992-04-14 Morton International, Inc. Nitrogen gas generator
US5529647A (en) * 1993-12-10 1996-06-25 Morton International, Inc. Gas generant composition for use with aluminum components
US5608183A (en) * 1996-03-15 1997-03-04 Morton International, Inc. Gas generant compositions containing amine nitrates plus basic copper (II) nitrate and/or cobalt(III) triammine trinitrate
US5700973A (en) * 1996-11-13 1997-12-23 Automotive Systems Laboratory, Inc. Gas inflator having aluminum bead filter
JP2960388B2 (ja) * 1997-03-24 1999-10-06 ダイセル化学工業株式会社 エアバッグ用ガス発生剤組成物成型体
JPH1199900A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Nippon Koki Co Ltd エアバッグ用インフレータ
JPH11343191A (ja) * 1998-05-28 1999-12-14 Daicel Chem Ind Ltd ガス発生剤組成物及びガス発生器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012153974A2 (ko) * 2011-05-12 2012-11-15 주식회사 한화 가스발생제용 조성물, 이를 이용한 가스발생제 및 이를 포함하는 인플레이터
WO2012153974A3 (ko) * 2011-05-12 2013-03-21 주식회사 한화 가스발생제용 조성물, 이를 이용한 가스발생제 및 이를 포함하는 인플레이터

Also Published As

Publication number Publication date
EP1241153A1 (en) 2002-09-18
WO2001038266A1 (fr) 2001-05-31
JP2001213688A (ja) 2001-08-07
JP4703837B2 (ja) 2011-06-15
CN1399618A (zh) 2003-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6517647B1 (en) Gas generating agent composition and gas generator
CN1210234C (zh) 含有三嗪衍生物的产气组合物
CN100348556C (zh) 气体发生剂组合物
US5773754A (en) Gas generating agent with trihydrazino triazine fuel
CN103459354B (zh) 气体发生剂组合物
KR20020059776A (ko) 가스발생제 조성물
US5989367A (en) Particle-free, gas-producing mixture
CN1326813C (zh) 产气组合物
JP2009530226A (ja) 銅錯体イミダゾール及び誘導体を用いたガス発生
CN100441549C (zh) 气体发生组合物
EP1000916A1 (en) Enhancer composition for inflator
JP4672974B2 (ja) ガス発生剤組成物
JP2000086375A (ja) ガス発生剤組成物
US20060191614A1 (en) Gas generating composition
EP0968986A1 (en) Semicarbazide-metal complexes and gas generating agent for air bags
JP2002160992A (ja) ガス発生剤
JP4794813B2 (ja) ガス発生剤組成物
JPH11343191A (ja) ガス発生剤組成物及びガス発生器
JP3953187B2 (ja) ガス発生剤組成物
JP4500397B2 (ja) ガス発生剤
WO2007086329A1 (ja) ガス発生剤組成物
US20040154710A1 (en) Gas generating composition
JPH08165186A (ja) エアバッグ用ガス発生剤
US8002918B2 (en) Gas generating composition
KR100456410B1 (ko) 에어백용가스발생제

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application