JPH04228490A

JPH04228490A - ガス発生剤組成物

Info

Publication number: JPH04228490A
Application number: JP12619491A
Authority: JP
Inventors: Koji Ochi; 越智　弘二; Kazuyuki Narita; 成田　和之; Kazunori Matsuda; 和典松田
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1991-05-29
Publication date: 1992-08-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エアバッグを膨張させ
るためのガス発生装置（以下、単に「ガス発生器」とい
う）に利用されるガス発生剤組成物に関するものである
。このエアバッグは、例えば自動車の車室内のステアリ
ングホイールに装着され、乗員の衝突保護用として用い
られる。

【０００２】

【従来の技術】アジ化ナトリウムと各種酸化剤とからな
るガス発生剤をペレット状にしてガス発生器内に組み込
み、これを燃焼させることにより窒素ガスを発生させ、
エアバッグを膨張させるガス発生剤が知られている。前
記ガス発生器に用いられるガス発生剤は、ガス発生器が
点火から数十ｍｓ以内にエアバッグを膨張させる必要の
あることから非常に高い燃焼速度が要求される。この燃
焼速度が遅い場合、所望の燃焼特性を得るためには、ガ
ス発生剤のペレットを薄くして燃焼表面積を増加させる
必要がある。

【０００３】また、ガス発生器内に収容されるガス発生
剤ペレットは、何年もの期間、自動車の車室内で激しい
振動や高低の大きい過酷な温度条件にさらされるため、
ガス発生剤ペレットの強度は強固であることが要求され
る。さらに、ガス発生器から放出されるガス組成は人間
に対して無害でなくてはならず、有害な一酸化炭素やシ
アンは一定濃度以下、または検出されてはならない等の
要求も満たす必要がある。

【０００４】ガス発生剤ペレットの強度を増すためには
、一般にバインダーを添加すると効果のあることが知ら
れている。バインダーには大別して、有機バインダーと
無機バインダーとがあるが、各種の有機バインダーは下
記の理由によりエアバック用のガス発生剤に適用するこ
とは好ましくない。即ち、その理由は、有機バインダー
中の炭素成分が燃焼過程で一酸化炭素やシアン化物とな
り易く、有害な生成ガスが窒素ガス中に含まれるためで
ある。特にシアン化物は毒性が極めて大きく、微量であ
っても生成してはならない。

【０００５】このような点を配慮して、ガス発生剤ペレ
ットの強度を向上させる手段が特公昭５６ー１３７３５
号公報及び特開昭６３ー１６６４２７号公報に開示され
ている。特公昭５６ー１３７３５号公報には、アジ化物
と酸化剤とからなるガス発生剤組成物に、下記一般式化
１で表される化合物を配合したガス発生剤組成物が開示
されている。

【０００６】

【化１】（Ａｌ２Ｏ３）ｍ　（Ｍｘ　Ｏ）ｎ　（ＳｉＯ
２）ｐ，ｑＨ２Ｏ（ただし、ＭはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｓｒ
，Ｍｇ又はＣａを示し、ｘ　は１または２を示す。ｍ及
びｎは０又は正数を示す。但し、ｍとｎは同時に０とは
ならない。ｐは正数、ｑは０又は正数を示す。）この化１で表され
る化合物の具体例としては、ケイ酸アルミニウム、ケイ
酸マグネシウム、ケイ酸アルミン酸マグネシウム、水ガ
ラス及びこれらの組合せが開示されている。これらの化
合物は全て合成品である。このガス発生剤組成物は、ガ
ス発生剤ペレットの強度を向上させる点においては有効
である。

【０００７】また、特開昭６３ー１６６４２７号公報に
は、アジ化物を主成分とするガス発生剤に２〜６重量％
のグラファイトファイバーを含むガス発生剤組成物が開
示されている。具体的には、次のような組成物が示され
ている。アジ化ナトリウム　　　　　　６１〜６８重量％硝酸ナ
トリウム　　　　　　　　　　０〜５　　重量％ベント
ナイト　　　　　　　　　　　　０〜５　　重量％酸化
鉄　　　　　　　　　　　　　　　　２３〜２８重量％
ヒュームドシリカ　　　　　　　　１〜２　　重量％グ
ラファイトファイバー　　２〜６　　重量％この組成物
は燃焼速度が低下することなく、ペレット強度が向上す
る。

【０００８】また、米国特許第３９９６０７９号明細書
には、アジ化物、酸化剤として酸化ニッケル又は酸化鉄
及び少量（０．５　〜３．０　％）の粘土物質からなる
ガス発生剤組成物が開示されている。この粘土物質は成
形性の向上等に効果がある。さらに、米国特許第４９３
１１１１号明細書には、（ａ）約５０〜７０重量％のア
ジ化物、（ｂ）約２〜３０重量％の金属酸化物からなる
第１酸化剤、（ｃ）約２〜４０重量％の硝酸塩もしくは
過塩素酸塩からなる第２酸化剤と粘土物質とからなる燃
焼速度調整剤（第２酸化剤と粘土物質の比率は１：１〜
１：８）からなる組成物が開示されている。そして、こ
の組成物は、高い燃焼速度でしかも無毒性のガスを生成
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特公昭
５６−１３７３５号公報に記載のガス発生剤組成物は、
一般式が前記化１で表されている化合物の添加量の増加
と共に、ガス発生剤組成物の燃焼速度が低下するという
問題点がある。このことは上記特許の実施例中に記載さ
れているエアバッグの展開時間が、上記化合物の添加量
の増加に伴って増加していることからも明らかである。

【００１０】燃焼速度が低下すると、所定の時間内にエ
アバッグを膨張させるためには、ペレットの厚みを薄く
して燃焼表面積を増加させる必要がある。しかし、この
ような措置は、ペレット強度の低下を招く。また、ペレ
ット強度を向上させるため、無機バインダーを添加して
も燃焼速度が上記のように極端に低下してしまうのでは
意味がない。なお、上記公報には、粘土物質に関しては
開示されていない。

【００１１】また、前記特開昭６３−１６６４２７号公
報に記載のガス発生剤組成物は、通常の市販の打錠機等
で、ガス発生剤ペレットを製造しようとする場合、まず
一定容積内にガス発生剤を計り込み、その後、圧搾する
。その際、一定の薬量かつ一定の厚みのペレットを安定
に製造するためには、圧搾前のガス発生剤は流動性のあ
ることが必要である。従って、ガス発生剤は０．１　〜
１．０　ｍｍ程度に造粒するのが一般的である。

【００１２】しかしながら、このガス発生剤組成物にお
いては、燃焼速度を低下させることなく、ペレット強度
を向上させる成分はグラファイトファイバーである。こ
のグラファイトファイバーの如き繊維状の物質を２〜６
重量％含むガス発生剤組成物は良好な流動性を得ること
ができないため、造粒することが困難であり、ガス発生
剤ペレット製造時の作業性の低下を招くという問題点が
ある。

【００１３】また、米国特許第３９９６０７９号明細書
に記載のガス発生剤組成物は、酸化剤として酸化ニッケ
ル又は酸化鉄を用いているため、酸化反応が遅く、その
ため高い燃焼速度を維持しつつ、ペレット強度を向上さ
せることができないという問題点があった。さらに、前
記米国特許第４９３１１１１号明細書に記載のガス発生
剤組成物は、所望の性能を得るためには硝酸塩もしくは
過塩素酸塩のような強い第２酸化剤が必須成分であるこ
とから、反応が過激に起こって反応温度が上がる。従っ
て、生成ガスの温度は金属酸化物のみを酸化剤として用
いた場合よりも高温となる。そのため、ガス発生器内で
、多くの冷却手段を必要とする結果、ガス発生器の小型
化、軽量化ができないという問題点がある。

【００１４】また、酸化剤として二酸化マンガンを用い
、これをアジ化物に配合した組成物が知られているが、
この組成物には以下に述べるような問題点がある。アジ化物は銅、鉛、銀、水銀等の重金属との混触により
、アジ化銅、アジ化鉛、アジ化銀、アジ化水銀等の取扱
感度が非常に鋭敏な起爆薬を生成する化学的性質を有し
ているため、これら重金属との混触は避けなければなら
ない。一方、二酸化マンガンの製造原料としては、天然
のマンガン鉱石を使用しており、この中には銅や鉛の不
純物がかなり含まれている。

【００１５】そのため、アジ化物と混合する目的に使用
される二酸化マンガンは、これら重金属の不純物を除去
したものを使用する必要があり、二酸化マンガンを十分
に精製する必要がある。二酸化マンガンの精製工程は、
二酸化マンガンを一旦硫酸可溶な一酸化マンガンに還元
した後、硫酸浴中でマンガンのみを選択的に酸化する方
法が一般的である。

【００１６】この精製工程は、アジ化物と混合する場合
に問題となる重金属の不純物が１０ｐｐｍ　以下にまで
除かれる点で好ましいが、反面硫酸浴を使用することが
原因で得られた製品中に４〜５％の水分、即ち付着水及
び結合水を含有する。その結果、上記したような精製工
程を経て製造された二酸化マンガンをアジ化物に配合し
た組成物は、焼成後に生成するガス中に有害なアンモニ
アガスを多量に含むという問題点がある。

【００１７】このように、現在のガス発生剤組成物は、
有毒ガスの生成や燃焼速度の低下又はペレット製造時の
作業性の低下を招くことなく、ペレットの強度を向上さ
せることができないという問題点がある。本発明は上記
問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、有
毒ガスの生成や燃焼速度の低下又はペレット製造時の作
業性の低下を招くことなく、ペレットの強度を向上させ
ることができるガス発生剤組成物を提供することにある
。また、生成するガスが低温のものであるガス発生剤組
成物を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では、アジ化ナトリウムと酸化剤を主成
分とし、二酸化ケイ素を４０重量％以上含む粘土物質を
５〜２５重量％含有してなるガス発生剤組成物をその要
旨としている。また、第２の発明では、アルカリ金属又
はアルカリ土類金属のアジ化物と２５０〜５００℃の雰
囲気下で焼成された焼成二酸化マンガンを主成分とし、
二酸化ケイ素を５０重量％以上含む粘土物質を５〜２０
重量％含有してなるガス発生剤組成物をその要旨として
いる。

【００１９】次に、上記本発明の各構成要件について順
次説明する。本発明のガス発生剤組成物に用いられるア
ジ化物としては、アジ化リチウム、アジ化ナトリウム、
アジ化カリウム、アジ化ルビジウム、アジ化セシウム、
アジ化カルシウム、アジ化マグネシウム、アジ化ストロ
ンチウム及びアジ化バリウム等があげられる。これらの
うち、取扱時の安全性、熱的安全性及び価格の点でアジ
化ナトリウムが最も好適である。このアジ化物、特にア
ジ化ナトリウムの粒度は、高い燃焼速度を得るためには
、２０μｍ以下であることが好ましい。

【００２０】アジ化ナトリウムと共に用いられる酸化剤
としては、従来から知られているものが使用され、例え
ば過塩素酸カリウム、過塩素酸アンモニウム等の過塩素
酸塩、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム等の硝酸塩、過酸
化バリウム、二酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄等の金属
酸化物が好適に用いられる。中でも、アジ化ナトリウム
と配合した際の燃焼温度が低いこと、燃焼速度が高いこ
と、化学的安定性が良いこと、コストが低いこと等の観
点から二酸化マンガンが特に好ましい。

【００２１】この二酸化マンガンは、例えば電気炉で焼
成したものが好適である。焼成温度は２５０〜５００℃
が好ましく、３００〜４００℃がさらに好ましい。焼成
温度が２５０℃未満の場合、水分を十分に除去すること
ができない。また、５００℃を越える場合、水分を除去
することができるが、二酸化マンガンが分解して酸素を
放出し、三二酸化マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）となる。この
三二酸化マンガンは、二酸化マンガンに比べて酸化剤と
しての働きは弱く、アジ化物と混合した場合に十分に高
い燃焼速度を得ることができない。この二酸化マンガン
の粒度は、高い燃焼速度を得るためには、１０μｍ以下
であることが好適である。

【００２２】このような焼成二酸化マンガンを必須成分
とする第２の発明のガス発生剤組成物は、硝酸塩や過塩
素酸塩のような強い酸化剤を用いないので、酸化反応が
過激ではない。従って、燃焼温度が低く、低温のガスが
得られる。その結果、従来のように、多くの冷却手段を
必要とせず、ガス発生器の小型化、軽量化を図ることが
可能となる。

【００２３】アジ化ナトリウムと酸化剤との配合割合に
ついては、使用する酸化剤の種類により、その最適組成
は異なるが、アジ化物としてアジ化ナトリウムを用いた
場合、アジ化ナトリウム４０〜７５重量％に対して酸化
剤２５〜６０重量％の範囲が適当である。次に、本発明
における粘土物質とは、天然に産するケイ酸塩鉱物又は
これを主成分とする物質で、通常平均粒径が４μｍ　以
下のものを意味する。粘土物質は産地や構成物質によっ
て性質が異なることが知られているが、二酸化ケイ素を
４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上含むものが
用いられる。また、その上限は７０重量％であることが
好ましい。この二酸化ケイ素の比率が４０重量％未満の
場合、ペレット強度の向上はみられるものの、燃焼速度
は低下する。

【００２４】例えば二酸化ケイ素含有率が３７．６重量
％であるタルクを使用した場合には、タルクを５重量％
以上配合することにより、ペレット強度の向上はみられ
るものの、燃焼速度が低下するため不適当である。粘土
物質中の二酸化ケイ素の比率が４０〜７０重量％の場合
、例えば二酸化ケイ素含有率が４６．６重量％のカオリ
ナイトを使用した場合には５重量％以上配合することに
より、ペレット強度の明らかな向上がみられ、しかも燃
焼速度の顕著な低下はみられない。

【００２５】第１の発明で特徴的なことは、粘土物質中
の二酸化ケイ素の比率が６０重量％以上の場合、例えば
二酸化ケイ素の含有率が、６１．２重量％のベントナイ
トを使用した場合に、組成物中ベントナイトを５重量％
以上配合することにより、ペレット強度の明らかな向上
がみられ、さらにわずかではあるが、ベントナイト未添
加組成物に比べて、燃焼速度が向上することである。

【００２６】この粘土物質として具体的には、例えばカ
オリナイト〔Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４　、二酸化ケ
イ素含有率４０〜６０重量％〕、パイロフイライト（二
酸化ケイ素含有率５０〜６０重量％）、ベントナイト（
同６０〜７０重量％）、スメクタイト（同４０〜６０重
量％）、モンモリロナイト（同例えば５９．７重量％）
、イライト（同例えば５１．２重量％）、ハロイサイト
等の群から選ばれるものを単独で、又は複数組み合わせ
て用いることができる。中でも、粘土物質の添加量が１５重量％以下の範囲にお
いては、燃焼速度の低下がなく、むしろ若干燃焼速度の
促進効果がみられる点でベントナイトが最も好ましい。

【００２７】本発明のガス発生剤組成物中における粘土
物質の含有量は、５〜２５重量％の範囲であり、５〜２
０重量％の範囲が好ましい。この粘土物質の含有量が５
重量％未満の場合、ペレット強度を向上させることが困
難であるため不適当である。一方、含有量が２５重量％
を越えると、含有量を増してもそれ以上ペレット強度は
向上せず、燃焼速度が低下することや、粘土物質の含有
量の増加に伴い、アジ化物の配合比が相対的に減少する
ため、多量のガス発生剤ペレットをガス発生器内に配置
しなくてはならず、ガス発生器の大きさや重量が増す点
で不適当である。

【００２８】また、粘土物質の含有量が５〜２５重量％
の範囲内では、含有量の増加と共に、ペレットの強度は
向上するが、アジ化ナトリウムと各種酸化剤との配合組
成によっては、粘土物質の含有量が１５重量％を越える
と、燃焼速度が徐々に低下する傾向を示すので、含有量
としては５〜１５重量％が最も好ましい。本発明のガス
発生剤組成物の各成分の配合割合としては、アジ化物５
２〜７２重量％、焼成二酸化マンガン２２〜４２重量％
、粘土物質５〜２０重量％が好適であり、アジ化物５５
〜６５重量％、焼成二酸化マンガン３０〜３８重量％、
粘土物質６〜１０重量％がさらに好適である。また、ア
ジ化物と焼成二酸化マンガンとを化学量論比に設定し、
粘土物質を組成物全体の６〜１０重量％配合した組成が
最も好ましい。

【００２９】

【作用】第１の発明では、二酸化ケイ素を所定量含有す
る粘土物質により、ガス発生剤組成物全体の結合力が向
上し、その強度が向上する。また、有機系バインダーを
使用していないために、ガス発生剤の燃焼時に一酸化炭
素やシアン化物の有害成分を発生することがない。しか
も、ガス発生剤組成物はまたグラファイトファイバーな
どの繊維状物質を含んでいないので、ガス発生剤組成物
の製造時の作業性を低下させることがない。

【００３０】第２の発明では、アジ化物と混合される二
酸化マンガンが、予め２５０〜５００℃で焼成されるこ
とにより、二酸化マンガン中の水分、特に結合水が除去
される。従って、この二酸化マンガンをアジ化物と混合
して得られたガス発生剤組成物を燃焼させたとき、燃焼
後のガス中に水分に基づいて生成するアンモニアの発生
が抑えられる。

【００３１】アジ化物と焼成された二酸化マンガンに混
合される粘土物質は、前述のようにガス発生剤組成物の
強度を向上させる。この粘土物質として、二酸化ケイ素
をその組成物中に５０重量％以上含むものを用いること
により、ガス発生剤組成物の燃焼時の酸化反応速度を維
持してガス発生剤組成物の燃焼速度を低下させることな
く、ガス発生剤組成物の強度を向上させることが可能で
ある。

【００３２】

【実施例】以下に、本発明を具体化した実施例を比較例
と対比して説明する。なお、各例において重量％を％と
、重量部を部と略記する。まず、第１の発明を具体化し
た実施例及びその比較例について説明する。（実施例１）アジ化ナトリウム６６．２％、酸化第二鉄２８．３％、
カオリナイト（平均粒径３．２　μｍ　）５．５　％か
らなる組成物に水／アセトンを適当量添加した後、品川
式混和機で約２０分間混合した。混合後の湿薬を３２メ
ッシュの絹網を用いて裏ごしすることにより、粒径約０
．５　ｍｍの造粒薬を作った。造粒薬を乾燥した後、ロ
ータリー式打錠機を用いて、直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍの
円筒状のペレットを製造した。

【００３３】またこれとは別に、専用の金型と手動式油
圧プレス機を使用し、前記造粒薬を用いて５ｍｍ×８ｍ
ｍ×５０ｍｍの棒状成型品（以下「ストランド」という
）を作製した。ペレットの強度は落球式のペレット圧壊
強度試験機を用いて、同一落高で６回試験し、６回とも
圧壊しない最高の落高で表した。使用した落球は１６．
７ｇのベアリング用鋼球である。また打撃ピンは直径４
ｍｍの鉄製ピンであり、ペレットにあたる先端は半球状
に加工したものを使用した。

【００３４】燃焼速度は、ストランドの側面をエポキシ
樹脂でコーティングすることにより全面燃焼を防止する
対策を施した後、直径０．５　ｍｍのドリルを用いて、
長手方向に適当な間隔で２ケの小穴をあけ、ここに燃焼
時間測定用の溶断ヒューズを各穴１本ずつ貫通させた。このストランド試料を所定の固定台に設置し、３０気圧
の加圧下で、ストランドの一端からニクロム線で点火し
、燃焼面が通過する際にヒューズが溶断する瞬間を電気
的に測定し、２点間の距離をその時間差で割ることによ
り線燃焼速度として求めた。その結果を表１に示す。（実施例２〜４）表１に示す組成で、実施例１と同様な方法によりガス発
生剤組成物を各々製造し、同じ方法で各々の特性を評価
した。その結果を表１に示す。（比較例１）アジ化ナトリウム７０％，酸化第二鉄３０％からなる組
成物を実施例１と同様の方法で製造し、特性を評価した
。その結果を表１に示す。（比較例２及び３）表１に示す組成（比較例２及び３）で、実施例１と同様
な方法によりガス発生剤組成物を各々製造し、同じ方法
で各々の特性を評価した。それらの結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１中、ＮａＮ３は藤本化学薬品株式会社
のものを使用した。このＮａＮ３の粒度は平均９．６３
μｍであった。また、酸化第二鉄はチタン工業株式会社
製の商品名「ＭＡＰＩＣＯ」Ｒ−５１６を使用し、カオ
リナイトは和光純薬株式会社製のものを使用した。表１
に示す結果からわかるように、カオリナイトを５〜２５
％配合した実施例１〜４のガス発生剤ではペレット強度
は向上する。しかし、カオリナイトの添加量が５％以下
の場合（比較例１，２）ではペレット強度が低く、１５
％を越える場合（比較例３）では、燃焼速度が急に低下
する。従って、カオリナイトの添加量としては５％を越
え、１５％程度が好適である。（実施例５〜７）粘土鉱物として、カオリナイトをベントナイト（平均粒
径１．４　μｍ　）に変え、酸化剤を酸化第２鉄から二
酸化マンガンに変えた以外は、表２に示す組成で、実施
例１と同様な方法によりガス発生剤組成物を各々製造し
、同じ方法で特性を評価した。それらの結果を表２に示
す。（比較例４）アジ化ナトリウム６５％，二酸化マンガン３５％からな
る組成物を実施例１と同様の方法で製造し、特性を評価
した。その結果を表２に示す。（比較例５及び６）ベンナイトの量を表２に示す量に変えた以外は表２の組
成物（比較例５及び６）を実施例１と同様の方法で製造
し、特性を評価した。それぞれの結果を表２に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２において、二酸化マンガンは東ソー株
式会社製の商品名電解二酸化マンガン「ＦＭＨ」を使用
し、ベントナイトはクニミネ工業株式会社製の商品名「
クニゲルＶＡ」を使用した。上記二酸化マンガンの平均
粒度は２．１１μｍであった。また、比表面積はＢＥＴ
法（窒素等の気体の吸着性を利用して平衡吸着量を求め
、それより算出する方法）による測定の結果、５０．７
ｍ２／ｇであった。

【００３９】表２に示す結果からわかるように、ベント
ナイトを５〜２５％以下配合した実施例５〜７ではペレ
ット強度は向上する。また、燃焼速度はベントナイトを
１５％添加した時が最も速く、２５％添加した場合でも
燃焼速度は低下しない。しかし、ベントナイトの添加量
が５％未満の場合（比較例４，５）には、ペレット強度
が低下し、２５％を越える場合（比較例６）には燃焼速
度は急激に低下する。従って、ベントナイトの添加量と
しては、５〜２５％が適当である。（比較例７）アジ化ナトリウム５５．３％，二酸化マンガン２９．７
％、タルク（クニミネ工業（株）製）１５％からなるガ
ス発生剤組成物を実施例１と同様の方法で製造、評価し
た。その結果、ペレット強度は落高１０ｃｍに向上した
が、燃焼速度は２９．９ｍｍ／ｓｅｃ　と大幅に低下し
た。（実施例８）アジ化ナトリウム５５．３％，二酸化マンガン２９．７
％に、カオリナイト５％及びベントナイト１０％からな
る組成物を実施例１と同様の方法で製造し、その特性を
評価した。その結果、ペレット強度は落高１３ｃｍに向
上し、燃焼速度は４３．４ｍｍ／ｓｅｃ　とほとんど変
化はなかった。（比較例８）アジ化ナトリウム５５．３％，二酸化マンガン２９．７
％に、水ガラス（和光純薬株式会社製の試薬）１５％か
らなる組成物を実施例１と同様の方法で製造し、特性を
評価した。その結果、ペレット強度は落高１３ｃｍに向
上したが、燃焼速度は２６．０ｍｍ／ｓｅｃ　と大幅に
低下した。

【００４０】次に、第２の発明を具体化した実施例及び
その比較例について説明する。（実施例９）二酸化マンガン（前記商品名「ＦＭＨ」）を４００℃、
大気圧下の電気炉内で２時間焼成した。アジ化ナトリウ
ム（藤本化学製品株式会社製）６１．２％、上記焼成二
酸化マンガン３２．８％、ベントナイト（前記商品名「
クニゲルＶＡ」、二酸化ケイ素含有量６１．２％）６．
０％からなる組成物に水／アセトンを適量添加した後、
品川式混和器で約２０分間混合した。

【００４１】混合後の湿薬を３２メッシュの絹網を用い
て裏ごしすることにより、粒径約０．５ｍｍの造粒薬を
調製した。この造粒薬を乾燥後、その１．０ｇを株式会
社島津製作所製のカロリーメータ、型式Ｐ−２０２の密
閉容器で着火燃焼させた。次いで、燃焼後のガスをサン
コープラスチック株式会社製、容積１リットルのテドラ
ーパックで捕集した後、アンモニアガス濃度を光明理科
学工業株式会社製、北川式ガス検知管（測定範囲５〜２
６０ｐｐｍ　）を用いて測定した。

【００４２】次に、乾燥後の造粒薬からロータリー式打
錠機を用いて直径６ｍｍ、厚さ３ｍｍの円筒状のペレッ
トを作製した。また、これとは別に、専用の金型と手動
式油圧プレス機を使用して、５ｍｍ×８ｍｍ×５０ｍｍ
のストランドを作製した。ペレットの強度及び燃焼速度
は前記実施例１と同様にして測定した。その結果を表３
に示す。（実施例１０〜１２）ベントナイトの添加量を変えた以外は、下記表３に示す
組成で、前記実施例９と同様の方法によりガス発生剤組
成物を各々製造し、同じ方法で各々のガス発生剤組成物
の特性を評価した。それらの結果を表３に示す。（比較例９）焼成した二酸化マンガンを未焼成品に変えた以外は、表
３に示す組成で、前記実施例９と同様の方法によりガス
発生剤組成物を製造し、その特性を評価した。その結果
を表３に示す。（比較例１０〜１２）ベントナイトをカオリナイト（和光純薬株式会社製の試
薬、二酸化ケイ素含有率４６％）に置き換えた以外は、
表３に示す組成で、前記実施例９と同様の方法によりガ
ス発生剤組成物を製造し、各ガス発生剤組成物の特性を
評価した。それぞれの結果を表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】表３の結果からわかるように、本発明の範
囲内にある実施例９〜１２では、アンモニアガスの発生
はほとんどなく、ガス発生剤組成物のペレット強度は高
く、しかも燃焼速度も高く保持されている。一方、未焼
成の二酸化マンガンを用いた場合（比較例９）、アンモ
ニアガスの濃度が６０ｐｐｍ　と非常に高くなる。また
、二酸化ケイ素の含有量の低いカオリナイトを用いた場
合（比較例１０，１１）、ペレット強度が低下するとと
もに、燃焼速度もやや低下する。さらに、粘土物質を配
合しない場合（比較例１２）、ペレット強度が低下する
。（実施例１３）前記実施例９で使用したものと同じ二酸化マンガンを２
５０℃、大気圧下の電気炉内で４時間焼成した。アジ化
バリウム（ＢａＮ６、和光純薬株式会社製の試薬）６６
．９％、上記の焼成した二酸化マンガン２７．１％、モ
ンモリロナイト（クニミネ工業株式会社製、商品名「ク
ニピアーＦ」、二酸化ケイ素含有量５９．７％）６．０
％からなる組成で、前記実施例９と同様の方法によりガ
ス発生剤組成物を製造し、その特性を評価した。その結
果を表４に示す。（実施例１４〜１６）モンモリロナイトの添加量を変えた以外は、表４に示す
組成で、前記実施例９と同様な方法によりガス発生剤組
成物を各々製造し、各ガス発生剤組成物の特性を評価し
た。それらの結果を表４に示す。（比較例１３）焼成した二酸化マンガンを未焼成品に変えた以外は、表
４に示す組成で、前記実施例９と同様の方法によりガス
発生剤組成物を製造し、その特性を評価した。その結果
を表４に示す。（比較例１４）モンモリロナイトをカオリナイトに置き換えた以外は、
表４に示す組成で、前記実施例９と同様の方法によりガ
ス発生剤組成物を製造し、その特性を評価した。その結
果を表４に示す。（比較例１５，１６）表４に示す組成で、前記前記実施例９と同様の方法によ
りガス発生剤組成物を各々製造し、各ガス発生剤組成物
の特性を評価した。それらの結果を表４に示す。

【００４５】

【表４】

【００４６】表４に示したように、第２の発明の範囲内
にある実施例１３〜１６では、アンモニアガスの発生は
ほとんどなく、ガス発生剤組成物のペレット強度は高く
、しかも燃焼速度も高く保持されている。一方、未焼成
の二酸化マンガンを用いた場合（比較例１３）、アンモ
ニアガスの濃度が４０ｐｐｍ　と非常に高くなる。また
、二酸化ケイ素の含有量の低いカオリナイトを用いた場
合（比較例１４）、ペレット強度が低下するとともに、
燃焼速度もやや低下する。さらに、カオリナイトの配合
割合が第２の発明の範囲外である場合（比較例１５，１
６）、ペレット強度が低下するか、又は燃焼速度が低下
する。（比較例１７）二酸化マンガン（前記商品名「ＦＭＨ」）を２００℃、
大気圧下の電気炉内で４時間焼成した。この焼成二酸化
マンガンを用いて、前記実施例９と同じ組成で、しかも
同様な方法でガス発生剤組成物を製造し、同じ方法でそ
の特性を評価した。その結果、ペレット強度は９ｃｍ、
ストランド燃焼速度は４４．３ｍｍ／　ｓｅｃ　と比較
的良い結果を示したが、アンモニアガス濃度は５０ｐｐ
ｍ　であった。（比較例１８）二酸化マンガン（前記商品名「ＦＭＨ」）を５５０℃、
大気圧下の電気炉内で２時間焼成した。この焼成二酸化
マンガンを用いて、前記実施例９と同じ組成で、しかも
同様な方法でガス発生剤組成物を製造し、同じ方法でそ
の特性を評価した。その結果、ペレット強度は９ｃｍ、
アンモニアガス濃度は５ｐｐｍ　以下と比較的良い結果
を示したが、ストランド燃焼速度は２６．２ｍｍ／　ｓ
ｅｃ　と低い値を示した。

【００４７】

【発明の効果】第１の発明のガス発生剤組成物は、有機
系バインダーを使用していないために、一酸化炭素やシ
アン化物の有害成分を発生させることなく、また燃焼速
度を低下させず、さらにグラファイトファイバーなどの
繊維状物質を含んでいないので、ペレット製造時の作業
性を低下させることなく、その強度を向上させることが
できるという優れた効果を奏する。

【００４８】第２の発明では、焼成二酸化マンガンが配
合されたガス発生剤組成物はアンモニア等の有害成分の
発生が抑えられ、また粘土物質が配合されていることに
より、ガス発生剤の燃焼速度を低下させることなく、そ
の強度を向上させることができるとともに、生成するガ
スは低温のものであるという優れた効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　アジ化ナトリウムと酸化剤を主成分と
し、二酸化ケイ素を４０重量％以上含む粘土物質を５〜
２５重量％含有してなるガス発生剤組成物。
【請求項２】　　アルカリ金属又はアルカリ土類金属の
アジ化物と２５０〜５００℃の雰囲気下で焼成された焼
成二酸化マンガンを主成分とし、二酸化ケイ素を５０重
量％以上含む粘土物質を５〜２０重量％含有してなるガ
ス発生剤組成物。