MX2012003701A - Composicion de agente generador de gas y producto moldeado del mismo y generador de gas que usa la misma. - Google Patents

Composicion de agente generador de gas y producto moldeado del mismo y generador de gas que usa la misma.

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Akitoshi Hironaka
Yuji Tomioku
Masahiro Kato
Eishi Sato
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Nippon Kayaku Kk
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Abstract

La presente invención se refiere a una composición de agente generador de gas que contiene pentaerritritol, perclorato y un agente aglutinante polimérico soluble en agua. La composición de agente generador de gas puede proporcionar un agente generador de gas de excelente resistencia térmica y anti-higroscopicidad. Un generador de gas que se carga con la composición de agente generador de gas aplicable de manera preferente como un generador de gas para activar dispositivos de seguridad de vehículos instalados en el exterior del vehículo. Esto puede mejorar la confiabilidad de los dispositivos de seguridad de vehículos.

Description

COMPOSICION DE AGENTE GENERADOR DE GAS Y PRODUCTO MOLDEADO DEL MISMO Y GENERADOR DE GAS QUE USA LA MISMA Campo de la Invención La presente invención se refiere en general a una composición de agente generador de gas para el uso en generadores de gas para dispositivos de seguridad de vehículo, un producto moldeado de la misma y un método para producir la misma. De manera particular, la presente invención se refiere a una composición de agente generador de gas que tiene mejor resistencia térmica y anti-higroscopicidad, un producto moldeado obtenido al usar la composición de agente generador de gas, a un método para producir la misma y al uso de la misma. De manera más particular, la presente invención se refiere a un generador de gas obtenido al usar la composición de agente generador de gas, y un dispositivo de levantamiento de capó.
Antecedentes de la Invención Como una medida para incrementar la seguridad en choques automovilísticos, los automóviles ahora se están equipando con varios dispositivos de seguridad que usan un generador de gas que tiene un explosivo como su accionador, entre estos dispositivos de seguridad, se conocen y han estado en uso amplio dispositivos para proteger a los pasajeros en el momento de la colisión del vehículo, bolsas de aire y pre-tensores del cinturon de seguridad. Las bolsas de aire y los pre-tensores de cinturon de seguridad trabajan en principio al detectar la colisión de un vehículo por sensores, accionando un dispositivo de encendido usando señales eléctricas, generando gas por combustión de una composición de agente generador de gas que se carga en un generador de gas, y accionando un mecanismo de protección por medio de la presión del gas resultante. Es decir, en las bolsas de aire, se puede lograr la protección de los ocupantes al desplegar bolsas de aire entre un ocupante y las paredes interiores de la carrocería del vehículo usando la presión del gas, en tanto que, en los pre-tensores del cinturon de seguridad, al accionar un retractor de cinturon de seguridad usando la presión del gas para contener un ocupante con un cinturon de seguridad.
Un generador de gas que usa un explosivo como su accionador es un arreglo de dispositivo que logra el desempeño de modo que se puede alcanzar la presión máxima del gas generado en varias decenas de milisegundos después de recibir una señal eléctrica de un sensor y de esta manera se pueden transformar rápidamente las señales eléctricas en energía de presión. Como tal, entre estos dispositivos de seguridad que requieren alta capacidad de respuesta, un mecanismo de protección que emplea un generador de gas que usa un explosivo como su accionador exhibe excelente capacidad de respuesta y fuerza de accionamiento y se ha usado comúnmente .
Entre tanto, los dispositivos convencionales, de seguridad de vehículo, que usan explosivos, se instalaron en el espacio de los ocupantes, es decir, en el interior del vehículo a fin de proteger a los pasajeros del vehículo de la colisión con las paredes interiores del vehículo.
Sin embargo, se han tomado recientemente medidas crecientes de seguridad para proteger contra los choques automotrices, y se han desplegado de forma correspondiente una variedad de escenarios de uso al usar estos dispositivos de seguridad de vehículo. Por ejemplo, estos escenarios de uso comprenden la instalación de lo siguiente: un dispositivo para absorber el impacto de colisión experimentado por los peatones, motociclistas y demás; un dispositivo de absorción de impacto para absorber el impacto experimentado por una persona quien es golpeada por, y arrojada sobre, el vehículo; un dispositivo (barra anti-vuelco) para impedir las colisiones en el momento de un accidente de vuelco de vehículo; una bolsa de aire para absorber el impacto de vuelco en motocicletas, y demás .
Estos dispositivos de seguridad que incluyen dispositivos de absorción de impacto se instalan en el exterior del vehículo, diferente de los dispositivos de * seguridad convencionalmente instalados. Por ejemplo, se supone que estos dispositivos se instalan en una posición donde están expuestos al ambiente exterior, tal como cerca de los parachoques o defensas, frontal y trasero del 5 vehículo, bajo el capó, dentro del compartimento del motor o en la parte superior del vehículo, o de manera alternativa en un sitio en un ambiente hidrotérmico más severo, por ejemplo, un sitio cerca de una fuente de calor tal como el motor y donde se acumule la humedad. 10 Por lo tanto, se requiere que los generadores de gas cargados para activar estos dispositivos de seguridad tengan mayor resistencia ambiental y resistencia térmica que los generadores convencionales de gas.
Se debe señalar aquí que una composición de agente 15 generador de gas se obtiene en general al albergar una composición de mezcla de un componente combustible y un componente oxidante como un componente principal, al adicionar un agente aglutinante y al preparar un producto moldeado con características especificadas de combustión, y 20 preparado adicionalmente en combinación con diferentes aditivos, tal como un agente regulador de combustión o agente formador de pepitas. Como un componente combustible, recientemente han llegado a ser dominantes los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno en lugar de las azidas 25 metálicas convencionalmente usadas. También se usa una composición de agente generador de gas, no basada en azida, que se obtiene al combinar estos compuestos y oxidantes inorgánicos y/u orgánicos. Los agentes generadores de gas, convencionales preparados por estas composiciones de agente generador de gas, se aplican a un generador de gas para el despliegue de la bolsa de aire o un generador de gas para los pre-tensores del cinturón de seguridad, que se instala en el interior del vehículo. La resistencia ambiental del generador de gas se prueba por una prueba severa a 107 °C durante 400 horas para asegurar su estabilidad al envejecimiento térmico.
Sin embargo, si se instala un generador de gas en un sitio expuesto a la temperatura exterior y al ambiente húmedo, esto puede provocar degradación en las propiedades físicas y en la calidad de la composición de agente generador de gas, cargada en el generador de gas debido al calor y/o humedad. Puesto que la degradación en las propiedades químicas y en la calidad de la composición de agente generador de gas tiene una seria influencia en la capacidad rápida y asegurada de respuesta del dispositivo de seguridad de vehículo, son inadecuados los criterios de calidad mencionados anteriormente. De esta manera, existe la necesidad de una composición de agente generador de gas con su estabilidad de envejecimiento térmico asegurada por una prueba severa bajo una condición de temperatura incrementada _ de 120°C durante 400 horas, de manera mas preferente 130°C durante 400 horas.
Por consiguiente, para instalar un generador de gas en el exterior del vehículo, es esencial desplegar una composición de agente generador de gas que exhiba mejor resistencia ambiental y resistencia térmica sin que se afecte por el calor y/o humedad.
Es decir, existe demanda de una composición de agente generador de gas para ofrecer mayor desempeño en la resistencia térmica y anti-higroscopicidad con respecto a las composiciones de agente generador de gas usadas en los generadores convencionales de gas para el despliegue de bolsas de aire o para pre-tensores de cinturón de seguridad. Como una composición de agente generador de gas que es diferente de los productos convencionales, por ejemplo, el Documento 1 de Patente describe, como una composición de agente generador de gas que tiene mejores características de emisión, una composición inflamable para dispositivos de seguridad de vehículo que contiene pentaeritritol como un componente combustible, un oxidante y fluoroelastómero como un agente aglutinante. Esta composición de agente generador de gas se forma en un producto moldeado de agente generador de gas de una forma predeterminada, al ser adicionado y mezclado mecánicamente con acetona, seguido por la adición de N-hexano, y luego preparando un polvo granular usando el proceso de co-precipitación.
Sin embargo, la composición inflamable para los dispositivos y seguridad de vehículo como se describe en el Documento 1 de Patente es desfavorable desde el punto de vista de seguridad de producción. Esto es debido a que, al producir un producto pirotécnico que contiene un oxidante poderoso, esta composición inflamable fuerza la producción de un producto pirotécnico con el uso de, y en co-existencia con acetona, N-hexano y similar, que representa un líquido inflamable. Además, los métodos de producción que comprenden la descarga de desechos de solvente del proceso de co-precipitación incurren en el riesgo de descargar desechos de solventes inflamables que contienen productos pirotécnicos. Adicionalmente, estos métodos de producción no se consideran como métodos ambientalmente amigables debido a su descarga de solventes. Adicionalmente, estas composiciones de agente generador de gas se usan en la forma de polvo granular y son difíciles de formar en un producto moldeado de una forma deseada. Esto presenta dificultades en el control de la velocidad de combustión en base al diseño de la forma de producto moldeado .
Documento de la Técnica Relacionada Documento de Patente Documento 1 de Patente : Patente de los Estados Unidos No. 6,136,111 Descripción de la Invención Problemas que se Van a Solucionar por la Invención Por lo tanto, la presente invención se refiere a una composición de agente generador de gas para el uso en generadores de gas para dispositivos de seguridad de vehículo. Un objeto de la presente invención es proporcionar una composición de agente generador de gas que tiene mejor resistencia térmica y anti-higroscopicidad que se puede usar en varios ambientes bajo condiciones de alta temperatura y alta humedad, un producto moldeado de una composición de agente generador de gas que usa la misma, el uso de la misma y un método para producir la misma. Otro objeto de la presente invención es proporcionar una composición de agente generador de gas que permite que se obtenga un producto moldeado de agente generador de gas mediante un proceso de producción altamente seguro, es decir, sin usar una gran cantidad de solventes orgánicos inflamables durante el proceso de producción como el desempeño requerido para una composición de agente generador de gas, y un producto moldeado de una composición de agente generador de gas que usa la misma. En aún otro aspecto, para un generador de gas que muestra resistencia a calor/humedad y está montado en el exterior del vehículo, tal como dentro del compartimento de capó, la presente invención proporcionar un generador de gas montado en el exterior del vehículo, que exhibe menos deterioro dependiente del tiempo en sus características de emisión de gas, y un dispositivo de levantamiento de capó. Medios para Solucionar el Problema Como resultados de estudios intensivos para solucionar los problemas anteriores, los inventores han encontrado que una composición de agente generador de gas que contiene pentaeritritol como un componente combustible, perclorato como un oxidante, y un agente aglutinante polimérico soluble en agua exhibe características significativamente mejoradas de resistencia ambiental y buena capacidad de formación durante un proceso seguro de preparación, y que el producto moldeado resultante también muestra resistencia ambientalmente mejorada.
Es decir, la presente invención es como sigue: (1) Una composición de agente generador de gas que contiene: pentaeritritol; perclorato; y un agente aglutinante polimérico soluble en agua. (2) La composición de agente generador de gas de acuerdo a (1) , en donde el agente aglutinante polimérico soluble en agua se selecciona del grupo que consiste de hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, metilcelulosa, poliacrilamida, polivinilpirrolidona, alcohol polivinílico, carboximetilcelulosa y sales de los mismos, así como combinaciones de más de uno de estos componentes. (3) La composición de agente generador de gas de acuerdo a (1) o (2), en donde un contenido del pentaeritritol es 10-30 % en masa, un contenido del perclorato es 50-89 % en masa, y un contenido del agente aglutinante polimérico soluble en agua es 1-10 % en masa. (4) La composición de agente generador de gas de acuerdo a cualquiera de (l)-(3), en donde el agente generador de gas comprende además una ayuda de moldeo. (5) Un producto moldeado de agente generador de gas obtenido al moldear la composición de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de (l)-(4). (6) Un producto moldeado de agente generador de gas obtenido al permitir que la composición de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de (l)-(4) se adicione y amase con agua y luego se someta a moldeado por extrusión, seguido por tratamiento térmico. (7) El producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo a (6) , en donde el tratamiento térmico es tratamiento térmico de 50-120°C durante 10-30 horas. (8) Un generador de gas instalado en el exterior del vehículo usando el producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de (5) - (7) . (9) El generador de gas instalado en el exterior del vehículo de acuerdo a (8) , en donde el generador de gas es para el uso en un dispositivo instalado bajo un capó de automóvil y operable para levantar el capó. (10) Un generador de gas para un dispositivo de levantamiento de capó instalado en el exterior del vehículo, en donde el generador de gas se obtiene al usar el producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo a cualquiera de (5) - (7) . (11) Uso del producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo a cualquiera de (5) - (7) como un generador de gas instalado en el exterior del vehículo. (12) Uso del producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo a cualquiera de (5) - (7) como un generador de gas para un dispositivo de levantamiento de capó instalado en el exterior del vehículo. (13) Un método para producir un producto moldeado de agente generador de gas al moldear la composición de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de (1) - (4) . (14) El método para producir un producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo a (13) , en donde la composición de agente generador de gas se adiciona y amasa con agua y luego se somete a moldeado por extrusión, seguido por tratamiento térmico. (15) El método para producir un producto moldeado de agente generado de gas de acuerdo a (14) , en donde el tratamiento térmico es tratamiento térmico de 50-120°C durante 10-30 horas. (16) Un dispositivo de levantamiento de capó para levantar un capó de automóvil al usar el producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de (5) -(7) .
Efecto de la Invención En la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención, el uso de pentaeritritol como un componente combustible que ni es un explosivo ni es un material peligroso para producir la composición más fácil para manejar y menos costosa, en tanto que el uso de un aglutinante polimérico soluble en agua, por ejemplo, permite que la composición se adicione y amase con agua y luego se someta a moldeo por extrusión. Esto puede dar por resultado seguridad mejorada en la producción de la composición de agente generador de gas con respecto al uso de solventes orgánicos convencionales. Además, la presente invención no genera ningún desperdicio, tal como desperdicio de solvente, que puede proporcionar un método de producción con carga ambiental reducida.
Además, una composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención puede tener una velocidad de pérdida de peso del agente generador de gas de 1.0 % o menos en un escenario de prueba de calentamiento severo de 120°C durante 400 horas, o 140°C durante 400 horas, en tanto que muestra un cambio de peso del agente generador de gas de 1.0 % o menos en un escenario de prueba de humidificación de temperatura normal y 93 % de humedad relativa durante 50 horas. Por consiguiente, la presente invención puede proporcionar una composición de agente generador de gas que tiene mejor resistencia térmica y anti-higroscopicidad.
Por lo tanto, la presente invención es aplicable a una composición de agente generador de gas para generadores de gas instalados en varios ambientes bajo condiciones de alta temperatura y/o alta humedad.
Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 ilustra un aspecto de un generador de gas de acuerdo a la presente invención; La Figura 2 ilustra otro aspecto del generador de gas de acuerdo a la presente invención; y La Figura 3 ilustra un aspecto de un generador pequeño de gas de acuerdo a la presente invención.
Descripción Detallada de la Invención Ahora, la presente invención se describirá en detalle a continuación.
Una composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención se caracteriza por contener pentaeritritol , perclorato y un agente aglutinante polimérico soluble en agua.
El pentaeritritol aplicado en la composición de agente generador de gas de la presente invención corresponde a un componente combustible, que genera gas principalmente por combustión de la composición de agente generador de gas. Puesto que el componente combustible, pentaeritritol , no contiene un componente de nitrógeno, el gas generado no puede producir un componente de gas tóxico de óxido de nitrógeno (NOx) si se usa sólo pentaeritritol. Esto puede mitigar la descarga de componente de gas tóxico. Esto es por lo que el pentaeritritol es particularmente preferible. El pentaeritritol usado en la presente invención tiene de manera preferente 90 % o más de pureza, 45 % o más de grupos hidroxilo y 1.0 % o más de humedad; de manera más preferente, 95 % o más de pureza, 47 % o más grupos hidroxilo y 0.5 % o más humedad.
En la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención, el perclorato aplicado corresponde a un componente oxidante, que suministra oxígeno a un componente combustible que contiene un componente combustible y promueve la combustión. Como el componente oxidante, el uso independiente de este perclorato es particularmente preferible en vista de la capacidad de resistencia ambiental.
Los ejemplos del perclorato usado en la presente invención incluyen percloratos de metales alcalinos o metales alcalinotérreos , o percloratos de amonio. Los ejemplos son perclorato de amonio, perclorato de sodio, perclorato de potasio, o perclorato de magnesio, perclorato de calcio, perclorato de bario, perclorato de estroncio, etc., de manera más preferente, perclorato de sodio, perclorato de potasio y perclorato de amonio; entre los cuales es particularmente preferido perclorato de potasio. El tamaño de partícula del perclorato usado es, sin limitación, de manera preferente 1-1000 mierómetros , de manera más preferente 10-600 micrómetros en vista de su mejor capacidad de combustión.
En la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención, en tanto que se prefiere el uso independiente de este perclorato como un componente oxidante en términos de la capacidad de resistencia ambiental, se pueden usar otros oxidantes inorgánicos junto con el perclorato en tanto que no se comprometa la resistencia ambiental . Preferible como un oxidante inorgánico aplicable es nitrato metálico, tal como nitrato metálico seleccionado nitrato de metales alcalinos, nitrato de metales alcalinotérreos , nitrato de hierro, nitrato de cobre, nitrato de cobalto, nitrato de níquel, nitrato de zinc y demás.
Un agente aglutinante polimérico soluble en agua aplicado en la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención actúa como un aglutinante para mantener la forma moldeada de una composición de agente generador de gas que se obtiene al mezclar un componente combustible, un componente oxidante y un componente aditivo, que se pueden adicionar opcionalmente, tal como una ayuda de moldeo, un agente regulador de combustión o un agente formador de pepitas.
Un agente aglutinante polimérico soluble en agua preferido en la presente invención permite que la composición de agente generador de gas se adicione y amase con agua y luego se someta a moldeo por extrusión. Un agente aglutinante polimérico soluble en agua, preferible proporciona la composición de agente generador de gas con mejor capacidad de formación. Los ejemplos específicos del agente aglutinante polimérico soluble en agua incluyen hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, metilcelulosa, poliacrilamida, polivinilpirrolidona, alcohol polivinílico, carboximetilcelulosa y sales de los mismos, así como combinaciones de más de uno de estos componentes. Los ejemplos preferibles son hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, metilcelulosa, carboximetilcelulosa y derivados de celulosa, típicamente sales de los mismos; entre los cuales es particularmente preferida hidroxipropilmetilcelulosa. De manera alternativa, también es preferible usar cualquiera de los derivados de celulosa mencionados anteriormente como un componente aglutinante principal, que se mezcla con una cantidad pequeña de poliacrilamida . En este caso, es más preferible el uso de una mezcla de hidroxipropilmetilcelulosa y poliacrilamida .
Al aplicar el agente aglutinante polimérico soluble en agua a la composición de agente generador de gas de la presente invención, el producto moldeado resultante puede exhibir resistencia mecánica mejorada y retener su forma. En consecuencia, la resistencia térmica mejorada y la anti-higroscopicidad de la composición de agente generador de gas se pueden mantener durante un periodo prolongado de tiempo, en tanto que permite el uso de agua como un medio en la preparación de un producto moldeado, evitando el uso de un medio inflamable, tal como un solvente orgánico. Esto puede ofrecer alta seguridad en la producción de una composición de agente generador de gas que requiere manejo cuidadoso.
La adición de un aglutinante polimérico soluble en agua también permite la preparación de la mezcla de la composición que muestra alta capacidad de formación y tiene viscosidad adecuada. Esta mezcla se puede moldear en una forma deseada, permitiendo la preparación de un producto moldeado de agente generador de gas de cualquier forma.
Como un agente aglutinante polimérico soluble en agua, en particular, este aglutinante mezclado es particularmente preferible que se obtiene al adicionar una pequeña cantidad de poliacrilamida a otro componente aglutinante polimérico soluble en agua. Esto es debido a que los componentes a granel de la composición de agente generador de gas son rígidos debido a la naturaleza de los componentes a granel en condición húmeda, lo que reduce la dificultad de fabricar un producto moldeado en moldeo por extrusión (alta carga en el extrusor) , reduce la viscosidad de los componentes a granel para incrementar la fluidez y permite una fácil fabricación de un producto moldeado en el moldeo por extrusión.
La composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención se puede preparar de manera preferente tal que el contenido de pentaeritritol sea 10-30 % en masa, perclorato 50-89 % en masa y agente aglutinante polimérico soluble en agua 1-10 % en masa; de manera más preferente, el contenido de pentaeritritol es 15-28 % en masa, perclorato 60-80 % en masa y agente aglutinante polimérico soluble en agua 2-8 % en masa.
En tanto que la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención contiene pentaeritritol, perclorato y un agente aglutinante polimérico soluble en agua, se puede adicionar a la composición cualquier otra ayuda de moldeo.
Esta ayuda de moldeo adiciona alguna viscosidad al producto amasado y mejora la capacidad de formación del producto moldeado cuando se amasan un componente combustible, un componente oxidante y un componente aglutinante, posiblemente después de la adición de agua. Las ayudas de moldeo preferidas en la presente invención incluyen hidrotalcita sintética, arcilla ácida, talco, disulfuro de molibdeno, bentonita, diatomita, celulosa cristalina, grafito, estearato de magnesio, estearato de calcio y demás. Particularmente preferidos son hidrotalcita sintética, arcilla ácida y talco. En esta composición de agente generador de gas, esta ayuda de moldeo está contenida en una cantidad preferentemente de 0-10 % en masa, de manera más preferente 0.5-7 % en masa. Este intervalo de contenido se prefiere para capacidad mejorada de formación.
La composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención puede contener cualquier otro aditivo. Los otros aditivos incluyen lubricantes, agentes reguladores de combustión y agentes formadores de pepitas .
Los lubricantes incluyen un agente tensioactivo, agente acoplador, grafito y disulfuro de molibdeno. La adición de estos puede contribuir a capacidad mejorada adicional de formación.
Los agentes reguladores de combustión incluyen óxidos metálicos, tal como óxido de hierro, óxido de cobre, óxido de manganeso u óxido de cobalto; hidróxidos metálicos, tal como hidróxido de cobre, hidróxido de cobalto o hidróxido de aluminio; carbón activado; negro de carbón y demás. La adición de estos permite el control de la combustión de la composición de agente generador de gas.
Los agentes formadores de pepitas incluyen nitruro de silicio, carburo de silicio, dióxido de silicio, talco, arcilla, alúmina y demás. La adición de estos permite la transformación de cualquier componente de residuo de combustión de la composición de agente generador de gas en micropartículas capaces de ser recolectadas por filtración. ' Estos aditivos se pueden adicionar a la composición de agente generador de gas en cualquier cantidad, preferentemente de forma usual en una cantidad de 0-10 % en masa, de manera más preferente 0.5-5 % en masa, respectivamente. Aquí, si cada contenido excede 10 %, se puede reducir la cantidad de generación de gas por la composición de agente generador de gas.
La composición de agente generador de gas de la presente invención se puede moldear en una forma adecuada para producir un producto moldeado de agente generador de gas . Este producto moldeado puede tener cualquier forma que incluye, pero no se limita a, una forma tipo gránulo, tipo disco, esférica, de columna, de cilindro hueco, dentada, de tetrápodo y demás, ya sea perforada o no perforada. El producto moldeado tiene de manera preferente una forma de columna con cada extremo comprimido tal que se logra una densidad mejorada de carga en un generador de gas y el generador de gas llega a ser de tamaño más pequeño. La composición de agente generador de gas de la presente invención puede adaptar la forma del producto moldeado para ajustar la resistencia mecánica y la velocidad de combustión del producto moldeado obtenido de agente generador de gas a un nivel suficiente y deseable.
Además, la composición de agente generador de gas puede producir un producto moldeado por un proceso de moldeo por extrusión. Puesto que el producto moldeado por extrusión tiene un área superficial específica más pequeña que un polvo o producto moldeado granular y de esta manera puede tener una densidad aparente más grande, se puede cargar con una cantidad más grande de la composición de agente generador de gas por capacidad unitaria. Esto puede reducir el tamaño de la cámara del generador de gas para cargar la composición de agente generador de gas, dando por resultado un tamaño/peso más pequeño del generador de gas.
Por ejemplo, el moldeo por extrusión comprende primero mezclar pentaeritritol , perclorato y un agente aglutinante polimérico soluble en agua así como cualquier aditivo, tal como una ayuda de moldeo, de la composición de agente generador de gas usando un mezclador giratorio en forma de V o molino de bolas. Entonces, se vierte en la mezcla obtenida agua y si es necesario un solvente orgánico, que a su vez se amasa para obtener un componente macizo, húmedo. El uso de agua como el medio de amasado puede asegurar la seguridad de la producción de la composición de agente generador de gas. De manera subsiguiente, el componente macizo húmedo se puede moldear de una forma arbitraria por una máquina de moldeo por extrusión para obtener un producto moldeado. Después del moldeo por extrusión, el producto moldeado obtenido se puede someter a tratamiento térmico a temperaturas entre 50-120°C durante 10-30 horas. Esto puede dar por resultado un producto moldeado de agente generador de gas que muestra menos variaciones en la resistencia térmica y resistencia a humedad con el paso del tiempo. El proceso de tratamiento térmico se puede realizar en un proceso de etapa individual, de manera preferente en un proceso de dos etapas para mejor resistencia térmica/resistencia a humedad; primero a 50-90 °C durante 5-15 horas luego 80-120°C durante 5-15 horas. El método de producción que usa el moldeo por extrusión requiere la remoción de agua y/o solvente orgánico del producto moldeado de los componentes macizos húmedos que tienen un contenido de humedad de 10-20 % en masa. Se prefiere al producir un producto moldeado de agente generador de gas que la remoción de solvente y el paso de secado, descritos anteriormente, se realicen por tratamiento térmico a una baja temperatura durante un periodo prolongado de tiempo. Si la temperatura de tratamiento es alta en la etapa inicial del tratamiento térmico, se presentarán burbujas de aire en el producto moldeado debido a que la humedad se evapora demasiado rápidamente. Esto da por resultado resistencia insuficiente del producto moldeado obtenido de agente generador de gas, provocando combustión anormal durante la combustión. La composición de agente generador de gas contiene un agente aglutinante polimérico hidrófilo soluble en agua y se somete a un proceso de preparación de producto moldeado, durante el cual se adiciona a la misma agua. Sin embargo, la composición obtenida de agente generador de gas no muestra higroscopicidad. A través de este tratamiento térmico, la composición de agente generador de gas se puede preparar para tener propiedades físicas que muestren las características deseadas de resistencia a la humedad. Es decir, el proceso de tratamiento térmico es de importancia particular en la preparación de un producto moldeado de agente generador de gas a fin de obtener un producto moldeado de la composición de agente generador de gas que tiene suficiente resistencia mecánica y resistencia térmica/resistencia a la humedad.
Entre tanto, el producto moldeado de agente generador de gas, descrito anteriormente, se aplica de manera preferente a generadores de gas para accionar dispositivos de seguridad de vehículo usados para accionar dispositivos de seguridad de vehículos, de manera más preferente a generadores de gas instalados en el exterior del vehículo.
Como se usa en la presente, el término "exterior del vehículo" se refiere a aquellas partes tal como las localizadas cerca de los parachoques frontal y trasero del vehículo, bajo el capó, dentro del compartimiento del motor o en la parte superior del vehículo; aquellos sitios expuestos al ambiente exterior, diferente del espacio de los ocupantes del vehículo. Estos sitios exteriores del vehículo están en un ambiente de instalación particularmente severo que se afecta directamente por el ambiente exterior, pero también se exponen al calor del motor, a alta humedad, y aún a vibración. La composición de agente generador de gas de la presente invención muestra mejor resistencia térmica/resistencia a la humedad y tiene una suficiente resistencia como un producto moldeado de agente generador de gas. Un generador de gas cargado con esta composición de agente generador de gas se puede usar de manera particularmente ventajosa como un generador de gas que se va a instalar en ambientes severos.
Asumiendo que este generador de gas usa la composición de agente generador de gas de la presente invención como se describe anteriormente, no se limita a una forma particular. Los ejemplos de su forma pueden incluir la forma del generador de gas para el despliegue de bolsas de aire como se ilustra en las Figuras 1 y 2, o la forma del generador pequeño de gas como se representa en la Figura 3. Este generador pequeño de gas se integra en y se aplica a un dispositivo de levantamiento de capó o un dispositivo de despliegue de la barra anti -vuelco.
Entre lo anterior, puede ser particularmente preferido un generador de gas que se instale en el exterior del vehículo en las modalidades de la presente invención. Es decir, el generador de gas mencionado anteriormente para el despliegue de la bolsa de aire es adecuado para que se integre como: un dispositivo de bolsa de aire que se instale en la parte inferior del capó frontal cerca del parabrisas del automóvil y que se despliegue para proteger a una persona que se golpea por y se lanza sobre un automóvil; o un dispositivo de levantamiento de capó que se instale bajo el capó y que se diseñe para levantar el capó conforme se despliega una bolsa de aire bajo el capó en el momento de la colisión. Además, el generador pequeño de gas mencionado anteriormente es adecuado para un generador pequeño de gas que se integra en un dispositivo de levantamiento de capó instalado en la parte inferior del capó como un arrancador para accionar un mecanismo de brazo para levanta o hacer surgir o saltar el capó en el momento de la colusión. De manera alternativa, es adecuado para un generador de gas que se instala alrededor de la columna en B en la parte central del vehículo como un iniciador de un mecanismo de impulsión para levantar la barra anti-vuelco para impedir que los ocupantes se aplasten en el momento del accidente de vuelco del vehículo.
El generador de gas 1 ilustrado en la Figura 1 tiene su cubierta exterior formada por un alojamiento 2, que tiene una pluralidad de orificios de descarga de gas 6 y en el cual se proporcionan un dispositivo de ignición 3 y un miembro de filtro de enfriamiento 5. Cargados en el espacio interior del generador están productos moldeados de generador de gas 4 , cada uno obtenido al moldear la composición de agente generador de gas de la presente invención. Instalado en proximidad al dispositivo de ignición 3 está un cuerpo cilindrico interior 7. En una configuración normal del generador de gas, el cuerpo cilindrico interior 7 se carga con un agente de inflación 8 para transmitir la flama producida por el dispositivo de ignición 3 a los productos moldeados de agente generador de gas 4. El generador de gas 1 opera como sigue: en respuesta a una señal eléctrica enviada desde un sensor de detección de colisión (no ilustrado) , el dispositivo de ignición 3 se activa para encender el agente de ignición (no ilustrado) en el dispositivo de ignición, que a su vez rompe la cubierta exterior del dispositivo de ignición para producir flama. Entonces, la flama producida enciende el agente de inflamación 8, que a su vez se descarga de los agujeros de descarga arreglados en el cuerpo cilindrico interior para provocar la ignición de los productos moldeados de agente generador de gas 4. Los productos moldeados de agente generador de gas 4 generan gas por combustión. El gas generador se descarga de orificios de descarga de gas 6 mediante el miembro de filtro de enfriamiento 5. La presión provocada por la descarga del gas generado activa un dispositivo predeterminado de seguridad de vehículo.
El generador de gas de esta estructura se usa usualmente como un generador de gas para el despliegue de bolsas de aire para instalación en el asiento frontal del vehículo. Sin embargo, puesto que la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención ofrece mejor resistencia ambiental, se instala en el exterior del vehículo, particularmente alrededor del capó o parachoques, y se usa preferentemente como un generador de gas para el despliegue de bolsas de aire en el exterior del vehículo, para el despliegue de bolsas de aire usadas para el levantamiento de capó, o para el despliegue de bolsas de aire montadas en motocicleta.
Un generador de gas, cilindrico, alargado 11, como se ilustra en la Figura 2, tiene su cubierta exterior formadas por un alojamiento cilindrico alargado 12, que es un recipiente metálico que tiene una pluralidad de orificios de descarga de gas 16, y en el cual se proporcionan un dispositivo de ignición 13 y un miembro de filtro de enfriamiento 15. Cargado en el espacio interior del generador están los productos moldeados de agente de generador de gas 14, cada uno obtenido al moldear la composición de agente generador de gas de la presente invención en el área espacial interior. Instalado en proximidad al dispositivo de ignición 13 está un cuerpo cilindrico interior 17. En una configuración normal del generador de gas cilindrico alargado, el cuerpo cilindrico interior 17 se carga con un agente de inflamación 18 para transmitir la flama de ignición producida por el dispositivo de ignición 13 a los productos moldeados de agente generador de gas 14. El generador de gas 11 opera como sigue. En respuesta a una señal eléctrica enviada desde un sensor de detección de colisión (no mostrado) , el dispositivo de ignición 13 se activa para encender el agente de ignición (no ilustrado) en el dispositivo de ignición, que a su vez rompe la cubierta exterior del dispositivo de ignición para producir flama. La flama producida enciende el agente de inflamación 18, que produce flama adicional para romper el cuerpo cilindrico interior 17 y provoca la ignición de los productos moldeados de agente generador de gas 14. Los productos moldeados de agente generador de gas 14 generan gas por combustión. El gas generado se descarga de orificios de descarga de gas 16 mediante el miembro de filtro de enfriamiento 15. La presión provocada por la descarga del gas generado activa un dispositivo predeterminado de seguridad de vehículo.
El generador de gas de esta estructura se usa usualmente como un generador de gas para el despliegue de bolsas de aire para choques laterales de vehículo, o para la protección de las piernas inferiores en el asiento frontal, o para levantamiento de la superficie de asiento del asiento. Sin embargo, puesto que la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención ofrece mejor resistencia ambiental se instala en el exterior del vehículo, particularmente alrededor del capó o parachoques, y se usa de manera preferente como un generador de gas para el despliegue de bolsas de aire en el exterior del vehículo, para el despliegue de bolsas de aire usadas para el levantamiento de capó, para dispositivos de despliegue de barra anti-vuelco instalados en el exterior del vehículo, o para el despliegue de bolsas de aire montadas en motocicleta .
Un generador pequeño de gas 21, ilustrado en la Figura 3, tiene su cubierta exterior formada por una copa metálica 23 y un soporte metálico 24, cubierta exterior en la cual se proporciona un dispositivo de ignición 25. Cargados en el espacio interior del generador están productos moldeados de agente generador de gas 22, cada uno obtenido al moldear la composición de agente generador de gas de la presente invención. El generador de gas 21 opera como sigue: en respuesta a una señal eléctrica enviada desde un sensor de detección de colisión (no ilustrado) , el dispositivo de ignición 25 se activa para encender el agente de ignición (no ilustrado) en el dispositivo de ignición, que a su vez rompe la cubierta exterior del dispositivo de ignición para producir flama. Entonces, la flama producida enciende los productos moldeados de agente generador de gas 22. Los productos moldeados de agente generador de gas 22 generan gas por combustión, que a su vez rompe la copa metálica 23 para descargar el gas generado. La presión provocada por la descarga del gas generado activa un dispositivo predeterminado de seguridad de vehículo.
El generador pequeño de gas de esta estructura se usa usualmente como un generador pequeño de gas para pre-tensores de asiento de seguridad. Sin embargo, puesto que la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención ofrece mejor resistencia ambiental, se usa de manera preferente como un generador de gas para dispositivos de levantamiento de capó instalados bajo el capó o compartimento de motor, o un generador de gas para dispositivos de despliegue de barra anti -vuelco instalados en el exterior del vehículo.
Estos generadores de gas son aplicables como generadores de gas para activar dispositivos de seguridad de vehículo instalados en el exterior del vehículo, en particular, alrededor del compartimento del motor, capó, parachoques o similar. Las aplicaciones particularmente preferidas incluyen un generador de gas para dispositivos de levantamiento de capó instalados bajo el capó del automóvil. Este es un dispositivo para levantar el capó frontal del vehículo a una altura predeterminada cuando un peatón colisiona con el vehículo, este tipo de generador de gas tiene una función de mitigar el impacto experimentado cuando un peatón golpea el capó, en tanto que se evita la posible colusión del peatón con partes mecánicas, tal como el motor almacenado bajo el capó. Los ejemplos específicos de este tipo se instalan bajo el capó, tal como: un mecanismo para retener y levantar el capó por medio de varillas que se levantan por la presión de gas de un generador de gas, como se describe en la Patente Japonesa Revelada No. 2002-370611; un dispositivo de levantamiento de capó para desenganchar un gancho enganchado por medio de la presión de gas provocada por un generador de gas para accionar un mecanismo de levantamiento de capó, como se describe en la Patente Japonesa Revelada No. 2005-200012; un dispositivo para levantar el capó al levantar elementos inflables usando un generador de gas, como se describe en la Patente Japonesa Revelada No. 2007-39027; o similares. Estos generadores de gas tienen desempeño adecuado para integración en y aplicación a los dispositivos mencionados anteriormente como sus dispositivos de activación.
La presente invención ahora se describirá en más detalle más adelante con referencia a los ejemplos y ejemplos comparativos. Sin embargo, la presente invención se limita a los ejemplos dados a continuación.
Ej emplo Ejemplo 1 Se adicionaron arcilla ácida: 3.5 partes en masa, EKINEN: 3 partes en masa y agua: 12 partes en masa a pentaeritritol : 22 partes en masa, perclorato de potasio: 74 partes en masa, hidroxipropilmetilcelulosa : 3.2 partes en masa y poliacrilamida : 0.8 partes en masa. El producto obtenido se amasó en un amasador, luego se moldeo a f?.5 mm usando un extrusor de tornillo y se cortó una longitud de 2.5 mm al usar un cortador. Esta composición de agente generador de gas se sometió a tratamiento térmico a 55 °C durante 8 horas en una máquina de tratamiento térmico, seguido por tratamiento térmico adicional a 110 °C durante 8 horas. Como resultado, se obtuvieron productos moldeados de agente generador de gas tipo columna.
Ejemplo 2 Se adicionaron arcilla ácida: 3.5 partes en masa, EKINEN: 3 partes en masa y agua: 12 partes en masa a pentaeritritol : 26.4 partes en masa, perclorato de potasio: 69.6 partes en masa, hidroxipropilmetilcelulosa : 3.2 partes en masa y poliacrilamida : 0.8 partes en masa. El producto obtenido se amasó en un amasador, luego se moldeo a f? .5 mm usando un extrusor de tornillo y se cortó una longitud de 2.5 mm al usar un cortador. Esta composición de agente generador de gas se sometió a tratamiento térmico a 55 °C durante 8 horas en una máquina de tratamiento térmico, seguido por tratamiento térmico adicional a 110 °C durante 8 horas. Como resultado, se obtuvieron productos moldeados de agente generador de gas tipo columna.
Ejemplo 3 Se adicionaron arcilla ácida: 3.5 partes en masa, EKINEN: 3 partes en masa y agua: 12 partes en masa a pentaeritritol: 19.8 partes en masa, perclorato de potasio: 76.2 partes en masa, hidroxipropilmetilcelulosa: 3.2 partes en masa y poliacrilamida: 0.8 partes en masa. El producto obtenido se amasó en un amasador, luego se moldeo a f? .5 mm usando un extrusor de tornillo y se cortó una longitud de 2.5 mm al usar un cortador. Esta composición de agente generador de gas se sometió a tratamiento térmico a 55 °C durante 8 horas en una máquina de tratamiento térmico, seguido por tratamiento térmico adicional a 110°C durante 8 horas. Como resultado, se obtuvieron productos moldeados de agente generador de gas tipo columna.
Ejemplo 1 de Prueba: prueba de bomba de 10 mL Se usó una prueba de bomba de 10 mL como un método para evaluar las características de salida del generador de gas. Un generador de gas bajo prueba se fija en un tanque, que se hace de SUS (acero inoxidable) y tiene una capacidad interior de 10 mL a temperatura ambiente. Entonces, el tanque se selló y se conectó al encendedor del generador de gas mediante un cable. Este cable se conectó adicionalmente a un dispositivo exterior generador de corriente de ignición. Entonces, el dispositivo generador de corriente de ignición se encendió, lo que activó el inicio de la recolección de datos usando sensores de presión instalados en las paredes interiores del tanque. Asumiendo que el tiempo en el cual se encendió el dispositivo generador de corriente de ignición es el tiempo 0, se usó un registro de datos para medir las fluctuaciones de aumento de presión en el tanque durante 150 milisegundos desde el tiempo 0. Además, la velocidad de muestreo fue 10 kHz . Entonces, los datos muestreados por el registro de datos se sometió a un procesamiento de señales digitales. Finalmente, se obtuvo una curva como una curva de presión de tanque-tiempo (MPa/milisegundo) para evaluar el desempeño de la composición de agente generador de gas. Como se usa en la presente, el término tiempo de ignición (TTFG: Tiempo al Primer Gas) significa el tiempo tomado por la presión para empezar a aumentar en el tanque después de que se encendió el dispositivo generador de corriente de ignición. Además, el término presión máxima en tanque (Pmax) se refiere a una presión máxima en el tanque hecho de SUS en esta prueba de combustión de tanque. Adicionalmente, los factores importantes adicionales que afectan las características de salida del generador de gas son tiempo a presión pico (Tpico) y velocidad de aumento de presión (dP/dt) . La velocidad de aumento de presión se da por las fluctuaciones de presión que se presentan con el paso del tiempo hasta que se alcanza la presión máxima en tanque (Pmax) .
En este caso, se usaron 450 mg de productos moldeados de agente generador de gas de los Ejemplos 1-3 para producir tres generadores pequeños de gas como se ilustra en la Figura 3, respectivamente. Para este propósito, se realizó una prueba de bomba de 10 mL para determinar la media de la presión máxima Pmax, la velocidad de aumento de presión dP/dt y el tiempo de ignición TTFG. Los resultados de prueba en la evaluación (prueba de bomba de 10 mL) de las características de combustión de la composición de agente generador de gas de los Ejemplos 1-3 se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1 Los Ejemplos 1-3 muestran todos una respuesta de tiempo de ignición, TTFG, de 1.0 milisegundos o menos por el dispositivo de ignición del generador pequeño de gas. Este valor representó una propiedad física satisfactoria en términos del desempeño de ignición proporcionado por el encendedor del generador de gas. Adicionalmente , todos estos ejemplos exhibieron características adecuadas de combustión en la presión máxima Pmax y la velocidad de aumento de presión dP/dt. Por consiguiente, estos ejemplos mostraron su eficiente desempeño para generadores pequeños de gas para accionar dispositivos de seguridad de vehículo que requieren, como propiedades físicas esenciales, respuesta rápida de ignición así como características de respuesta rápida y suficiente.
Ejemplo 2 de Prueba: prueba de resistencia térmica Se pesaron de forma precisa en botellas de pesado aproximadamente 1 g de productos moldeados de agente generador de gas del Ejemplo 1. Entonces, las botellas se colocaron en hornos a temperaturas de atmósfera de 120 °C, 130°C y 140°C durante 400 horas, respectivamente. Posteriormente, las muestras bajo prueba se removieron de los hornos para valorar los cambios de peso con el paso del tiempo en una atmósfera calentada. Los resultados de la prueba de resistencia térmica en los productos moldeados de agente generador de gas del Ejemplo 2 de prueba se muestran en la Tabla 2, en base a la velocidad de pérdida de peso de las muestras bajo prueba a temperaturas respectivas de tratamiento después de un lapso de 400 horas.
Tabla 2 Se encontró que la muestra de prueba bajo prueba del producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo al Ejemplo 1 mostró sólo una muy pequeña pérdida de peso bajo cualquiera de las condiciones de temperatura, en tanto que se presentó poca descomposición. De este resultado, se averiguó que el producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo al Ejemplo 1 tiene una velocidad de pérdida de peso de 0.5 % en masa o menos durante una prueba de calentamiento severo a 120°C durante 400 horas, y que el producto moldeado de agente generador de gas tiene una resistencia térmica que satisface los requisitos de la prueba de de resistencia térmica, una velocidad de pérdida de peso de 1.0 % en masa o menos en una prueba de calentamiento severo a 140 °C durante 400 horas. Se requiere un generador de gas instalado en el exterior del vehículo para tener propiedades físicas sin deterioro del desempeño original en una prueba de resistencia térmica bajo una condición severa de al menos 120 °C durante 400 horas. Se reveló que la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención cumple con el desempeño requerido de resistencia térmica y no muestra degradación de la calidad, tal como descomposición, aún bajo condiciones de temperatura más severas .
Ejemplo' 3 de Prueba: prueba de higroscopicidad En botellas de pesado se pesaron de forma precisa aproximadamente 1 g de productos moldeados de agente generador de gas del Ejemplo 1. Entonces, las botellas se dejaron reposar en una atmósfera a temperatura normal y se acondicionaron a una humedad relativa de 93 %. Se midió el peso de cada muestra con el paso del tiempo y se calculó la velocidad de absorción de humedad a partir de la velocidad de cambio de peso. La velocidad de cambio de peso obtenida de los resultados de la prueba de higroscopicidad en el Ejemplo 3 de prueba después del vencimiento de los tiempos mostrados se presenta en la Tabla 3.
Tabla 3 Los productos moldeados de agente generador de gas del Ejemplo 1 mostraron incremento insignificativo en el peso con el paso del tiempo a temperatura normal y una humedad relativa de 93 %, en tanto que exhiben muy poca higroscopicidad. La absorción de humedad en productos pirotécnicos conduce a un desempeño disminuido en la ignición y pobres características de combustión, así como menor calidad química debido a, por ejemplo, escisión hidrolítica de los componentes de la composición de agente generador de gas. De esta manera, este es un problema que se va a evitar. La composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención tiene mejor anti- higroscopicidad y proporciona este producto moldeado de agente generador de gas que muestra un cambio de peso de 1.0 % o menos bajo un escenario de prueba de humidificación de temperatura normal y humedad relativa de 93 %. Por lo tanto, la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención es una composición de agente generador de gas que se puede aplicar a los generadores de gas instalados en ambientes severos bajo condiciones de alta humedad.
Entonces, en los Ejemplos de Prueba 4-6, se llevó a cabo una prueba de resistencia ambiental en base a una prueba de bomba de 10 mL en el generador pequeño de gas que se carga con los productos moldeados de agente generador de gas preparados en el Ejemplo 1.
Ejemplo 4 de Prueba: prueba de bomba de 10 mL (valor inicial) En este caso, se usaron 450mg de productos moldeados de agente generador de gas del Ejemplo 1 para producir 10 generadores pequeños de gas como se ilustra en la Figura 3. Se realizó una prueba de bomba de 10 mL como se describe en el Ejemplo 1 de Prueba en este generador pequeño de gas para determinar las medias de TTFG, Tpico y Pmax, así como las desviaciones estándar (s) de los mismos. Los resultados de prueba se resumen en la Tabla 4.
Ejemplo 5 de Prueba: prueba de bomba de 10 mL (prueba en ambiente de alta temperatura) En este caso, se usaron 450 mg de productos moldeados de agente generador de gas del Ejemplo 1 para producir 10 generadores pequeños de gas como se ilustra en la Figura 3. Estos generadores se dejaron reposar en un tanque de alta temperatura a 105°C durante 900 horas. Después de esto, se llevó a cabo una prueba de bomba de 10 mL como se describe en el Ejemplo 1 de Prueba para determinar la media de TTFG, Tpico y Pmax, así como las desviaciones estándar (s) de las mismas. Los resultados de prueba se resumen en la Tabla 4.
Ejemplo 6 de Prueba: prueba de bomba de 10 mL (prueba en ambiente de alta temperatura y alta humedad) En este caso, se usaron 450 mg de productos moldeados de agente generador de gas del Ejemplo 1 para producir 10 generadores pequeños de gas como se ilustra en la Figura 3. Se dejaron estos generadores reposar en un tanque de alta temperatura y alta humedad de 80 °C a una humedad relativa de 95 % durante 144 horas. Después de esto, se llevó a cabo una prueba de bomba de 10 mL como se describe en el Ejemplo 1 de Prueba para determinar la media de TTFG, Tpico y Pmax, así como las desviaciones estándar (s) de las mismas. Los resultados de prueba se resumen en la Tabla 4.
Tabla 4 Comparando los resultados del Ejemplo 4 de Prueba (valor inicial) y el Ejemplo 5 de Prueba (105°C/900 horas) , hay poca diferencia en las medias de TTFG, Tpico y Pmax.
Además, no hay diferencia significativa en la desviación estándar (s) entre estos ejemplos de prueba. De esto, se puede ver que los productos moldeados de agente generador de gas del Ejemplo 1 retienen aun sus características de combustión después de que se exponen a alta temperatura durante un periodo prolongado de tiempo. Por lo tanto, los generadores de gas producidos al usar la composición inventiva de agente generador de gas también pueden mantener su desempeño .
Comparando los resultados del Ejemplo 4 de Prueba (valor inicial) y el Ejemplo 6 de Prueba (80°C/95 % de humedad relativa, 144 horas) ( hay poca diferencia en las medias de TTFG, Tpico y Pmax. Además, no hay diferencia significativa en la desviación estándar (s) entre estos ejemplos de prueba. De esto, se puede ver que la composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención retiene aún sus características de combustión después de que se expone a un ambiente de alta temperatura y alta humedad durante un periodo prolongado de tiempo. Por lo tanto, los generadores de gas que usan la composición inventiva de agente generador de gas también pueden mantener su desempeño .
Además, el desempeño del tiempo de ignición (TTFG) , la presión máxima en tanque (Pmax) y el tiempo a presión pico (Tpico) es aplicable para generadores de gas para activar dispositivos de seguridad de vehículo.
Aplicabilidad Industrial La composición de agente generador de gas de acuerdo a la presente invención ofrece mejor resistencia térmica y menor higroscopicidad y exhibe menos variación en el desempeño debido a calor y humedad. Por lo tanto, la composición de agente generador de gas de la presente invención muestra menos degradación de desempeño que la composición convencional de agente generador de gas, para aplicaciones en ambientes severos en el exterior del vehículo, tal como en dispositivos en el capó automotriz. La presente invención puede mejorar la conflabilidad de los dispositivos de seguridad de vehículo.
Números de Referencia 1, 11, 21.- Generador de Gas 2, 12.- Alojamiento 3, 13, 25.- Dispositivo de Ignición 4, 14, 22.- Producto Moldeado de Agente Generador de Gas 5, 15.- Miembro de Filtro de Enfriamiento 6, 16.- Orificio de Descarga de Gas 7, 17.- Cuerpo Cilindrico Interior 8, 18.- Agente de Inflamación 23.- Copa 24.- Soporte

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de agente generador de gas, caracterizada porque comprende: pentaeritritol , perclorato; y un agente aglutinante polimerico soluble en agua.
2. La composición de agente generador de gas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente aglutinante polimérico soluble en agua se selecciona del grupo que consiste de hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, metilcelulosa, poliacrilamida, polivinilpirrolidona, alcohol polivinílico , carboximetilcelulosa y sales de los mismos, así como combinaciones de más de uno de estos componentes.
3. La composición de agente generador de gas de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el contenido del pentaeritritol es 10-30 % en masa, el contenido del perclorato es 50-89 % en masa, y el contenido del agente aglutinante polimérico soluble en agua es 1-10 % en masa.
4. La composición de agente generador de gas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el agente generador de gas comprende además una ayuda de moldeo.
5. Un producto moldeado de agente generador de gas, caracterizado porque se obtiene al moldear la composición de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4.
6. Un producto moldeado de agente generador de gas, caracterizado porque se obtiene al permitir que la composición de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4 se adicione y amase con agua y luego se someta a moldeado por extrusión, seguido por tratamiento térmico.
7. El producto moldeado de agente generador de gas de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el tratamiento térmico es tratamiento térmico de 50-120°C durante 10-30 horas.
8. Un generador de gas instalado en el exterior del vehículo, caracterizado porque usa el producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5-7.
9. El generador de gas instalado en el exterior del vehículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el generador de gas es para el uso en un dispositivo instalado bajo el capó de automóvil y operable para levantar el capó.
10. Un generador de gas para un dispositivo de levantamiento de capó instalado en el exterior del vehículo, caracterizado porque el generador de gas se obtiene al usar el producto moldeado de agente generador de gas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5-7.
11. Uso del producto moldeado de agente generador de gas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5-7 como un generador de gas instalado en el exterior del vehículo .
12. Uso del producto moldeado de agente generador de gas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5-7 como un generador de gas para un dispositivo de levantamiento de capó instalado en el exterior del vehículo.
13. Un método para producir un producto moldeado de agente generador de gas, caracterizado porque comprende moldear la composición de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4.
14. El método para producir un producto moldeado de agente generador de gas de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la composición de agente generador de gas se adiciona y amasa con agua y luego se somete a moldeo por extrusión, seguido por tratamiento térmico .
15. El método para producir un producto moldeado de agente generado de gas de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el tratamiento térmico es tratamiento térmico de 50-120 °C durante 10-30 horas .
16. Un dispositivo de levantamiento de capó para levantar el capó de automóvil, caracterizado porque usa el producto moldeado de agente generador de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5-7.
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MX2012003701A MX2012003701A (es) 2009-10-15 2010-10-15 Composicion de agente generador de gas y producto moldeado del mismo y generador de gas que usa la misma.

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6018699B2 (ja) * 2013-03-18 2016-11-02 株式会社日立システムズ 点火器及び点火器組立体及びその検知システム並びに検知方法
RU2538876C1 (ru) * 2013-08-14 2015-01-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Пиротехнический состав для генерации азота
RU2542306C1 (ru) * 2013-10-07 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" Азотгенерирующий пиротехнический состав
CN106458784A (zh) * 2014-06-05 2017-02-22 Tk控股公司 改进的增压组合物
JP6554491B2 (ja) * 2014-06-05 2019-07-31 ジョイソン セイフティ システムズ アクイジション エルエルシー 改善されたブースター組成物
JP6562659B2 (ja) * 2015-03-04 2019-08-21 日本化薬株式会社 ガス発生剤組成物
JP6410768B2 (ja) * 2016-07-28 2018-10-24 Joyson Safety Systems Japan株式会社 エアバッグ制御装置及びエアバッグ制御方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1326721A (en) * 1961-08-11 1973-08-15 Aerojet General Co High specific impulse propellants
GB1309548A (en) * 1969-06-09 1973-03-14 Pains Wessex Ltd Pyrotechnic devices
US6136111A (en) * 1996-05-30 2000-10-24 Quantic Industries, Inc. Combustible composition for use in vehicle safety systems
JP3952423B2 (ja) * 1997-11-07 2007-08-01 日本化薬株式会社 ガス発生剤組成物
JP3952424B2 (ja) * 1997-11-26 2007-08-01 日本化薬株式会社 ガス発生剤組成物
JPH11292678A (ja) * 1998-04-15 1999-10-26 Daicel Chem Ind Ltd エアバッグ用ガス発生剤組成物
JP4641130B2 (ja) * 2000-10-10 2011-03-02 日本化薬株式会社 ガス発生剤組成物およびそれを使用したガス発生器
JP2002370611A (ja) 2001-06-18 2002-12-24 Honda Motor Co Ltd 車両用フード装置
US6521064B1 (en) * 2001-07-02 2003-02-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pyrotechnic burster composition
ATE548627T1 (de) * 2002-08-30 2012-03-15 Nippon Kayaku Kk Mikrogaserzeuger mit automatischer zündfunktion
EP1568673B1 (en) * 2002-11-22 2013-09-25 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Gas generating agent, process for production thereof, and gas generators for air bags
FR2864936B1 (fr) 2004-01-14 2008-08-15 Pyroalliance Leve capot a actionneur muni d'un systeme de verrouillage par crochet.
JP4593944B2 (ja) * 2004-03-02 2010-12-08 日本化薬株式会社 エアバッグ用ガス発生器
JP4335725B2 (ja) * 2004-03-30 2009-09-30 日本化薬株式会社 ガス発生器
JP4634766B2 (ja) * 2004-09-27 2011-02-16 ダイセル化学工業株式会社 ガス発生剤
GB2428644B (en) 2005-08-02 2009-04-29 Ford Global Tech Llc A motor vehicle
WO2007123120A1 (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Nipponkayaku Kabushikikaisha 火薬組成物及び火薬組成物成形体、並びにそれらの製造方法
JP5277428B2 (ja) * 2006-05-02 2013-08-28 日本化薬株式会社 安全部品を作動させるためのガスアクチュエータ用ガス発生剤組成物およびそれを用いたガスアクチュエータ用ガス発生器
US9193639B2 (en) * 2007-03-27 2015-11-24 Autoliv Asp, Inc. Methods of manufacturing monolithic generant grains

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