TW426648B - Composition of gas generating agent - Google Patents

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經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 4 266 4 8 Λ ΑΊ • Β7 五、發明説明（'） 薛明領Μ 本發明僳有關一氣體發生劑，其為一氣囊条統内之工 作介質（working medium),用以保護固定於汽車上，航 空器等之人體。 先前持擗 疊氮化鈉已知為一種近來用於氣囊条統之氣體發生劑 。經由使用疊氤化鈉形成之氣體發生劑組成物就其燃燒 恃性而言並不待別麻煩，且已廣泛使用。然而實質上昼氪 化銷涉及不利之缺點。例如，煖炸性分解之不安，與重 金屬反應形成爆炸性化合物，於釋出大量此化合物可能 會發生之璟境污染問題等，於此相關領域中大量專利中 業已指出此等問題。 一種可取代疊氮化鈉之化合物已被研究來解決上述問 題。例如，日本專利公告案第57 ,629/1994描述一種含 有四唑或三唑之過渡金屬錯合物之氣體發生劑。進而， 於日本特開平第254,977/ 1393號描逑一種含有三胺胍 硫酸鹽之氣體發生劑，於日本特開平第239, 683/1994 號描述一種含卡肼之氣體發生劑，及日本特開平第61，885 /1995號為一氣體發生劑包含一種分別由乙酸纖維素及 硝胍組成之含®非金屬化合物。更進一步地，USP5 ,125,684 號指示使用硝胍為能量物質，其與15至30%缴維素結合 劑共存。 太發明欲龊泮間顆 上述含氮有機化合物，當使用份量足以燃燒碳、氫及 本紙认又71是)*:，丨’6内家榡準（〔卞$)八4规格（210夂297公釐〉 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

426648 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（ > ) 此 等 化 合 物 之 其 他 元 素 分 子 時 所 需 氣 量 之 氣 化 劑 時 * 其 較 壘 気 化 合 物 一 般 具 更 高 熱 值 及 更 高 燃 燒 溫 度 0 用 於 氣 囊 之 增 Μ 泵 % 統 必 需 不 僅 具 有 作 為 氣 體 發 生 劑 之 持 性 » ^^ 請 其 體 積 必 需 得 以 令 糸 統 本 身 不 至 阻 斷 汽 車 的 正 常 操 作 Ο Jt 閱 讀 然 而 許 多 不 含 疊 氮 化 鈉 之 氣 體 發 生 劑 涉 及 許 多 阻 礙 背 之 氣 體 發 生 器 迷 你 化 (u 1 Ώ i re i z a t 1 0 η )之 間 題 例 如 高 燃 注 意 1 燒 溫 度 1高 熱 值 9 彤 成 燃 燒 殘 物 t 其 難 以 使 用 濾 器 或 一 事 項 再 I 冷 郤 劑 經 i,ta 過 擴 來 分 離 等 〇 通 常 當 氣 體 發 生 器 被 設 計 成 填 寫 使 用 之 氣 體 發 生 劑 具 有 如 高 熱 值 » 高 m nw\ 燒 溫 度 以 及 形 成 本 頁 .難 以 據 除 之 燃 燒 殘 物 時 > 需 要 用 以 移 除 熱 之 額 外 Gt» 卑 元 -1 9 使 得 氣 體 發 生 器 本 身 難 以 迷 你 化 〇 -! 亦 即 9 為 使 氣 體 發 生 器 迷 你 化 氣 體 發 生 劑 必 需 具 有 氣 體 産 生 效 率 熱 值 S 燃 燒 溫 度 S 燃 燒 殘 物 之 可 濾 性 Π 9 燃 燒 率 9 安 全 性 > 密 度, 燃 燒 氣 體 之 組 成 等 得 到 適 當 之 平 衡 0 據 此 9 上 逑 氣 證 發 生 劑 用 至 氣 囊 条 統 尚 未 令 人 滿 意 0 決 問 髁 方 法 1 本 案 發 明 者 為 解 決 上 逑 問 題 經 辛 勤 研 究 T 旦 繼 而 發 現 I 經 由 組 合三骈基三氮畊及 一 氣 化 劑 可 提 供 用 於 氣 囊 之 氣 體 1 發生劑之優異性質。 此. 發 現 已 成 就 本 發 明 0 亦 即 » 本 發 明 傜 提 供 用 於 氣 囊 之 氣 體 發 生 劑 組 成 物 » 此 組 成 物 主 要 包 含 三 拼基三氮畊為燃料 > — -含氣酸鹽， 一 金 屬 氣 化 物 9 -* 金 m 二 氣 化 物 或 其 温 合 物 以 為 氧 化 劑 Ο 三j 讲基三 ί氮畊亦稱 為 胺 蜜 4 胺 > 且 有 時 簡 稱 為 TH T。 此化 本紙張尺度適用中國國.家標準（CNS ) A4規格（2丨0〆297公釐） 經濟部中央標隼局員工消費合作社印黎 4 2 6 6 4 8^ A7 B7 五、發明説明（今） 合物傑以一簡單方法所合成，且此合成例述於J . J P n . i n d . Chein.S I.Honda,T.KeuiniS. Y. Shimomura, 72, 593 (1969)¾ Ber.,由 R.Stolle及 K. K r a u c h , 46，2337(1913)。進而 ，根據文獻，例如，Acta Cryst.，由 D.S. Brown等，B32 ,2101(1976)，此化合物稱Fisons Chemical所工業化生 産者。 氣體發生劑組成物內燃料的份量依氣化劑型式及氣平 衡狀態而異。其較佳為1 0至6 0重量％ ,更佳為2 0至4 0重 量％，燃料内三肼基三氮哄的份量至少於25至1DG重量％ , 較佳為5 Q至1 0 G重量％。三肼基三氮阱為燃料部份之一必 要成份。.然而，其他含氮化合物燃料可共存，用以調整 氣體發生效率，熱值，燃燒溫度，燃燒率，安全性，密 度，燃燒氣體之組成物等。 其實例包括四唑衍生物如5 -胺四脞，贰四唑衍生物 ，三唑衍生物，氰胍，偶氮二甲醯胺，硝胍，硝酸胍， 草醛胺，草酸銨，及伸阱二甲醯胺。 多種化合物可作為氧化劑，其實例包括選自銨、鹼 金屬及鹼土金屬之陽離子以及不含氫之陰離子所組成之 含氧酸鹽類。其實例包括銨 ，鹼金靥及鹸土金屬之 硝酸鹽，如硝酸銨，硝酸鈉，硝酸狎，硝酸鎂及硝酸 鋸；銨、鹼金靥及鹼土金屬之亞硝酸鹽，如亞硝酸銨 ，亞硝酸鈉，亞硝酸鉀，亞硝酸鎂及亞硝酸鋸；銨、 鹼金藤及鹼土金屬之氯酸鹽，如氣酸銨/氯酸鈉，氣 酸鉀，氣酸鎂及氯酸鋇；銨、鹸金屬及鹼土金藤之過 本紙張尺度適用中國國家榡丰（fSs ) Λ4»!格（210Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 426648 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（4) 氣酸鹽，如過氛酸銨，過氛酸鈉，.過氣酸鉀，過氣酸 鎂及過氣酸鋇；.以及金羅氣化物如cuo, Cu2〇,

Co2〇3i C〇0, C03O4/ fe2〇3r FeO, Fe304, Mn〇2, Mn2〇3，M113O4, Ni〇r ZnOr Mo03f C0M0O4, Bi2fto〇6 ^ Bi2°3* 上述化合物可以任何组合作為氣化劑。於氣睦發生劑 内氣化劑的份量較佳於40至90重量％ ,更佳於50至δΟ重 量％。… 氣體發生劑可包含一結合劑。該結合劑之實例包括有 機結合劑如羧甲基娥.維素，澱粉，聚乙烯醇，徹晶餓維 素及硬脂酸鈣；及無機結合劑如二硫化餌、酸性黏土， 滑土，膨土，矽藻土，高嶺土，硬脂酸鈣，矽土（二氣 化矽），及磨土（氧化鋁）。氣體發生劑内結合劑之份量 . . 傜於0至1 5重置％間。 於本發明氣體發生劑之組成其特戡為含三肼基三氮畊以 為必_之燃料成份，經由組合燃料，组合一氧化劑及組 合一結合劑可提供不同性質。 例如，當主要欲達到高氣體發生效率，燃燒殘.物易濾 除性及髙燃燒率時，三肼基三氮哄及硝酸锶的組合極佳。 • · . · · 進而，當主要欲達到高氣體發生效率，低熱值，低燃燒 溫度及髙燃燒率時，三肼基三氮哄及硝酸鉀的組合掻佳。 更進一步地，當主要欲達到低熱值，低燃燒溫度，燃燒 殘物的易濾除性及高密度等，三肼基三氮哄及氣化銅之組 合極佳。 對於此等氣體發生劑性質的需求依氣體發生器之結構 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X 297公釐) ------^----^--_---、1T------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 426648, A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( X ) I I 而 異 • 且 該 氣 體 DU. 發 生 器 必 锦 具 備 對 不 同 之 性 質 之 適 田 平 I 衡 〇 該 氣 BM ϋ 發 生 器 可 於 有 效 利 用 此 等 氣 體 發 生 劑 之 性 質 I I 下 來 (將體獐） 迷 你 化 〇 請 i | 本 發 明 氣 體 發 生 劑 可 較 佳 以 混 合 粉 末 形 式 之 成 份 來 獲 先 閱 I I 得 t 且 該 混 合 可 視 需- 於 存 在 水 等 物 質 下 葙. m 式 法 進 行 背 A I 之 I 〇 氣 BM 體 發 生 劑 可 被 模 製 成 適 田 形 式 之 顆 粒 、 九 粒 j 盤 Η 注 意 等 〇 其 可 為 —. 組 成 物 9 燃 燒 率 雖 低 但 性 質 如 氣 體 發 生 效 事 項 1 1 再 率 * 熱 值 • 燃 燒 溫 度 及 燃 燒 殘 物 之 可 過 賺 性 極 佳 〇 於 此 § 寫 本 表 例 中 » 藉 擠 壓 模 製 法 可 解 決 問 題 〇 頁 1 1 擠 壓 模 製 法 適 用 於 大 童 生 産 氣 髏 發 生 劑 〇 故 而 9 其 對 丨 於 具 高 燃 燒 率 之 組 成 物 亦 有 效 〇 關 於 擠 壓 模 製 » 藉 擠 壓 1 '1 模 製 成 bra 早 孔 形 式 或 An* 撕 孔 形 式 可. 視 燃 燒 率 加 以 選 擇 Ο 訂 進 —*- 步 地 f 本 發 明 俗 提 供 藉 使 用 上 述 用 η 氣 m 之 氣 體 發 劑 組 成 物 所 製 成 之 増 壓 泵 糸 統 a 1 I 本 發 明 之 氣 體 發 生 劑 作 為 用 以 保 護 固 定 於 汽 車 航 空 1 I 器 等 之 人 anw 體 之 氣 囊 之 氣 體 發 丰 劑 極 有 用 〇 本 發 明 氣 體 發 1 1 生 劑 内 含 之 三 眺基三氮 畊 展 現 出 氣 囊 糸 統 所 霈 之 長 期 穩 定 性 高 Μ 安 全 性 及 擾 良 之 燃 燒 性 質 〇 1 r i M- JnS_ 本 ΤίΆ 發 明 更 詳 細 地 經 由 參 考 如 下 實 施 例 及 比 較 例 來 願 示 1 0 然 而 * 本 發 明 並 不 受 限 於 此 〇 1 施 例 1 罕 7 卜卜丨 較 例 1 至 7 1 1 含 有 二 眺基三 二 Μ 阱 之 氣 體 發 生 劑 之 理 論 燃 燒 溫 度 % 示 於 1 I 表 1 之 實 施 例 1 至 7。 進而， -7 - 於曰本專利公告第57, 823/ 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4：%格（) 4 2 6 6 4 8 4 A7 B7 五、發明説明（^ ) 19S4號所指示，含有5 -胺四唑（5-AT)之過渡金屬錯合物 之氣體發生劑之理論燃燒溫度傜示於比較例1及2 ,於 曰本特開平（公開）第2 5 4 , 9 7 7 / 1 9 9 3號所指示之三胺胍 硝酸鹽之氣體發生劑之理論燃燒溫度示於比較例3,於 日本待開平第233, 683/1994號所指示之含卡肼之氣體 發生劑之理論燃燒溫度示於比較例4 ,及於日本恃開平 第61 , 1995號所指示之含乙酸纖維素及含氮非金屬 化合物之氣體發生劑之理論燃燒溫度分別示於比ΐί例5、 6及7。總體言之於比較例内之氣體發生劑之燃燒溫度很 '高且故而不利。比較例1及2之燃燒溫度約略等於實施 例2，5及7。然而，於比較例1及2中，低熔融燃燒殘 物如Ζ η 0及C u 0會熔化，且故為不佳。另一方面，於實施 例2, 5及7中，僅形成為高熔融燃燒殘物之SrO，且其 易於經一濾器或冷卻器來濾除。故而其為較佳。 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS }六4規格（210X；297公釐） 4 266 4. 8 . A7 B7 經濟部中央標率局員工消費合作社印裝 五、發明説明（！？） 表1 組成（重量炻） 燃燒溫 度00 實施例1 三肼基三氮畊/KNO 3 (28.7/71.3) 2131 實施例2 三肼基三氮哄/Sr(H〇3 ) 2 (27*8/72.2) 2506 實施例3 三肼基三氮畊/ Cu0(17/83) 1358 實施例4 三肼基三氮畊/硝胍/CuO (11.3/13*2/75. 1603 實施例5 三肼基三氮畊/ Sr (NO 3 ) 2 /羧甲基纖維 素（16.3/73.7/ 10) 2459 實施例6 三肼基三氮畊/kn〇3 /高嶺土 (27.8/69.2/3) 2110 實施例7 三肼基三氮哄/胍硝酸酯/ Sr (H0 3 ) 2 (23/ 10/67) 2433 比較钶1 Zn(5-AT)2/Sr(HO 3 ) 2 (44.0/56.0) 2411 b較例2 [Cu(5-AT)2.1/2H 2 0]/Sr (HO 3 ) 2 ) (40/ 58) 2390 tb較例3 三胺胍硝酸酿/KCl〇4 (57*9/42.1) « . 2911 比較例4 卡肼/ Ca0(39/61/10) 2825 bb較例5 乙酸餓維素/三乙酯/KCl〇4 / 硝胍（8/ 2/ 55/ 35) 2834 比較例6 乙酸級維素/三乙酯/KC10 三胺胍硝酸酯（8/4/57/31) 2893 比較例7 乙酸纖雒素/三乙酯/KCl〇4/ 5-胺四唑（10/5/ 65/ 20) 2928 -9 — (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210XW7公釐) 4 2 66 Λ 8 , Α7' ___Β7 五、發明説明（S ) ή m m ά ^ii (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 含三肼基三氮畊之氣皚發生劑之燃燒率，氣體發生劑九 粒之密度，及所生成氣體之份量示於表2。燃燒率傜於 70kgf/c* 2之壓力下測量。 表2 經 組成(重量⑹ 燃燒率 (mm/ sec) 密度 (g/ cm b 氣體産生份量 (ntol/100g 4 氣體發生劑） 實施例8 三胼基三氮阱/CuO (17/83) 3.2 2.88 1.19 實施例9 三肼基三氮畊/Sr) 2 (27.8/72.2) 14.0 2.07 2.29 實施例10 三胁基三氮畊綱3 (28.?/71 · 3) 18.8 1.79 2.11 實施例11三 三月井基三氮阱/硝呱/CuO (11.3/13.2/75,5〕 6.8 2.86 1.43 央 標 準 局 k 工 消 費 合 作. 社 印 製 宮掄例1 2革1 3 含三肼基三氮哄之氣體發生劑之耐熱性測試結果示於表 3。當該劑容以靜置於1 0 5 TC恆溫浴逹4 U小時,重量 損失很小且並無觀察到外表之改變。 -1 0 - 木从认八乂邁州中国國家標芈（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 426648 A7 __^_B7 五、發明説明（9 ) 表3 紐成（重量％ ) 重量損 失（％) 實施例12 M' 三肼基三氮哄/CuO (17/ 83) -0 · 43 實施例13 三肼基三氮畊/Sr (NO 3 ) 2 (27.8/72.2) "0*56 I----^---—--^-^-- . I \ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 蜜旆例1 4革1 8 對於含三肼基三氮畊氣體發生劑之摩擦敏感度及落鎚敏 感度之測試結果示於表4。發現到此等氣體發生劑之該 等敏感度低且其安全性高。 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2j〇X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（β ). 表4 組成（重量％) 摩擦敏 落鎚敏 感度 感度 »·· · (kgf) (CB) 實施例14 三肼基三氮畊(100) >36 >100 實施例15 Hfl井基三氮哄/CuO (17/83) >36 >100 實施例16 三藤三瓣/Sr>⑽3 ) 2 (2?.8/72.2) >36 >100 實施例17 三肼基三®ft / ΚΗ0 3 (28.7/71.3) >36 >100 實施例18 三JiSH氮哄/CuO (8.5/19.8/71.8) >36 >100 發明钕奥 如同於上示結果般清楚地，本發明之氣體發生劑較傳 統氣體發生劑具更多較佳性質，使其得以令氣體發生器 迷你化且應用至氣囊糸统。 -1 2- 本紙張尺度適用中国阐家《丨..（''^)八4現格（2!0'乂 297公麓） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 4 2 9Έ~4~Β~：-- i公告本 s 1 D8 .- , 六、申請專利範圍 第86 1 075 1 9號「氣體發生劑之組成物」專利案 (89年9月29日修正） 六申請專利範圍： 1. 一種用於氣囊之氣體發生劑組成物，該組成物基本包 含三肼基三氮哄作爲燃料，及一含氧酸鹽，一金屬氧 化物，一金屬二氧化物（一金屬雙氧化物）或其混合物 作爲氧化劑•其中氧化劑爲一含氧酸鹽，一金屬氧化 物，一金屬二氧化物或其混合物，該含氧酸由一陽離 子選自銨，一鹼金屬及一鹼土金屬，以及一不含氫之 陰離子所組成，且該金屬氧化物及金屬二氧化物爲銅， 鈷，鎳，鋅，鉬及鉍之氧化物及二氧化物，以及所含 三肼基三氮畊之份量爲10至60重量％，且所含氧化 劑份量爲40至90重量％。 2. 如申請專利範圍第1項之氣體發生劑組成物，其中不 含氫之陰離子係選自硝酸，亞硝酸，氯酸及過氯酸。 3. 如申請專利範圍第1項之氣體發生劑組成物，其中氧 化劑爲硝酸鉀或硝酸緦。 4. 如申請專利範圍第1項之氣體發生劑組成物，其中氧 化劑爲氧化銅。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之氣體發生劑 組成物，其中視需要內含結合劑，且該結合劑係選自 羧甲基纖維素，澱粉，聚乙烯醇，微晶纖維素，二硫 化鉬，酸性黏土，滑石，膨土，矽藻土，高嶺土，硬 脂酸弼，砂土，礬土及其混合物》 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格U10X297公釐） (請先閲¾背而之注f項再填寫本I·) 訂 線' 經4部智慈財.4.¾員工m費合作社印製 4 2 9Έ~4~Β~：-- i公告本 s 1 D8 .- , 六、申請專利範圍 第86 1 075 1 9號「氣體發生劑之組成物」專利案 (89年9月29日修正） 六申請專利範圍： 1. 一種用於氣囊之氣體發生劑組成物，該組成物基本包 含三肼基三氮哄作爲燃料，及一含氧酸鹽，一金屬氧 化物，一金屬二氧化物（一金屬雙氧化物）或其混合物 作爲氧化劑•其中氧化劑爲一含氧酸鹽，一金屬氧化 物，一金屬二氧化物或其混合物，該含氧酸由一陽離 子選自銨，一鹼金屬及一鹼土金屬，以及一不含氫之 陰離子所組成，且該金屬氧化物及金屬二氧化物爲銅， 鈷，鎳，鋅，鉬及鉍之氧化物及二氧化物，以及所含 三肼基三氮畊之份量爲10至60重量％，且所含氧化 劑份量爲40至90重量％。 2. 如申請專利範圍第1項之氣體發生劑組成物，其中不 含氫之陰離子係選自硝酸，亞硝酸，氯酸及過氯酸。 3. 如申請專利範圍第1項之氣體發生劑組成物，其中氧 化劑爲硝酸鉀或硝酸緦。 4. 如申請專利範圍第1項之氣體發生劑組成物，其中氧 化劑爲氧化銅。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之氣體發生劑 組成物，其中視需要內含結合劑，且該結合劑係選自 羧甲基纖維素，澱粉，聚乙烯醇，微晶纖維素，二硫 化鉬，酸性黏土，滑石，膨土，矽藻土，高嶺土，硬 脂酸弼，砂土，礬土及其混合物》 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格U10X297公釐） (請先閲¾背而之注f項再填寫本I·) 訂 線' 經4部智慈財.4.¾員工m費合作社印製