JPH04265289A - インフレーターガス発生器用点火組成物 - Google Patents
インフレーターガス発生器用点火組成物Info
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- JPH04265289A JPH04265289A JP3273937A JP27393791A JPH04265289A JP H04265289 A JPH04265289 A JP H04265289A JP 3273937 A JP3273937 A JP 3273937A JP 27393791 A JP27393791 A JP 27393791A JP H04265289 A JPH04265289 A JP H04265289A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B29/00—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
- C06B29/02—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal
- C06B29/16—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal with a nitrated organic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
- C06C9/00—Chemical contact igniters; Chemical lighters
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】スチールは昇温下で比較的高い強
力を有しているので、自動車のオキュパント拘束系（ｏ
ｃｃｕｐａｎｔ ｒｅｓｔｒａｉｎｔ ｓｙｓｔｅｍ
）のインフレーター（ｉｎｆｌａｔｏｒ）圧力容器とし
てスチール製のキャニスターを用いるのが一般的なやり
方である。しかし、車両重量の低下が重視されるように
なると、そのような圧力容器にスチールの代わりにアル
ミニウムを用いることに再び関心が持たれ始めた。
力を有しているので、自動車のオキュパント拘束系（ｏ
ｃｃｕｐａｎｔ ｒｅｓｔｒａｉｎｔ ｓｙｓｔｅｍ
）のインフレーター（ｉｎｆｌａｔｏｒ）圧力容器とし
てスチール製のキャニスターを用いるのが一般的なやり
方である。しかし、車両重量の低下が重視されるように
なると、そのような圧力容器にスチールの代わりにアル
ミニウムを用いることに再び関心が持たれ始めた。
【０００２】車両のオキュパント拘束インフレーター系
が合格しなければならないテストの１つは火に対する暴
露であり、そのように火に暴露されるとインフレーター
のガス発生物質は当然引火し、燃焼すると予想されるが
、インフレーターの圧力容器は破裂、即ち砕け散っては
ならない。スチール製圧力容器に関しては、このテスト
に合格するのは比較的容易であった。スチールはガス発
生剤が自動点火する温度より十分に高い周囲温度におい
てもその強力のほとんどを保持しているからである。 アルミニウムは、しかし、温度が上がると共に急速に強
力を失い、高い周囲温度及び高い内部温度と、ガス発生
剤が点火したときに発生する圧力との組み合わせに耐え
ることはできないだろう。しかし、もしインフレーター
のガス発生剤を比較的低い温度、例えば１５０〜２１０
℃で自動点火することができるならば、インフレーター
のキャニスターはアルミニウムから作ることが可能であ
る。
が合格しなければならないテストの１つは火に対する暴
露であり、そのように火に暴露されるとインフレーター
のガス発生物質は当然引火し、燃焼すると予想されるが
、インフレーターの圧力容器は破裂、即ち砕け散っては
ならない。スチール製圧力容器に関しては、このテスト
に合格するのは比較的容易であった。スチールはガス発
生剤が自動点火する温度より十分に高い周囲温度におい
てもその強力のほとんどを保持しているからである。 アルミニウムは、しかし、温度が上がると共に急速に強
力を失い、高い周囲温度及び高い内部温度と、ガス発生
剤が点火したときに発生する圧力との組み合わせに耐え
ることはできないだろう。しかし、もしインフレーター
のガス発生剤を比較的低い温度、例えば１５０〜２１０
℃で自動点火することができるならば、インフレーター
のキャニスターはアルミニウムから作ることが可能であ
る。
【０００３】
【従来の技術】本発明の主題と関係がある１つの特許は
アダムス（Ａｄａｍｓ）等に付与された米国特許第４，
５６１，６７５号である。この特許明細書には、自動点
火ガス発生剤としての単一の無煙ベース粉末であるデュ
ポン（Ｄｕｐｏｎｔ）３０３１の使用が開示される。し
かし、無煙粉末は本発明の組成物とは異なる機構で自動
点火するものである。更に、このような無煙粉末は略所
望とされる温度である１７７℃で自動点火するが、その
無煙粉末はニトロセルロースより主として構成されるも
のである。 噴射剤の分野では、ニトロセルロースは高い周囲温度で
長期間は安定でないことが周知となっている。
アダムス（Ａｄａｍｓ）等に付与された米国特許第４，
５６１，６７５号である。この特許明細書には、自動点
火ガス発生剤としての単一の無煙ベース粉末であるデュ
ポン（Ｄｕｐｏｎｔ）３０３１の使用が開示される。し
かし、無煙粉末は本発明の組成物とは異なる機構で自動
点火するものである。更に、このような無煙粉末は略所
望とされる温度である１７７℃で自動点火するが、その
無煙粉末はニトロセルロースより主として構成されるも
のである。 噴射剤の分野では、ニトロセルロースは高い周囲温度で
長期間は安定でないことが周知となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、比較的低い温
度で自動点火し、しかしてアルミニウム製のインフレー
ター用キャニスターの使用を可能にする自動車のオキュ
パント系のための点火組成物が求められている。
度で自動点火し、しかしてアルミニウム製のインフレー
ター用キャニスターの使用を可能にする自動車のオキュ
パント系のための点火組成物が求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は自動点火し、か
つ約１５０〜２１０℃に加熱されるときガス発生剤の点
火を引き起こし、それによってアルミニウムの圧力容器
の使用を可能にしてガス発生剤とガス発生剤によって生
成されるガスを含有するようにした自動車のオキュパン
ト拘束系のための点火組成物に関する。
つ約１５０〜２１０℃に加熱されるときガス発生剤の点
火を引き起こし、それによってアルミニウムの圧力容器
の使用を可能にしてガス発生剤とガス発生剤によって生
成されるガスを含有するようにした自動車のオキュパン
ト拘束系のための点火組成物に関する。
【０００６】オーバー−ザ−ロード（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ
−ｒｏａｄ ）車両のオキュパンド拘束系に用いられる
ガス発生器用の点火組成物の基本的な要件は、点火組成
物が（１） １１０℃まで熱的に安定であること、（２
） １５０℃より低い温度では自動点火しないこと、及
び（３） 約１７７℃で急速に自動点火することである
。単一の化合物でこれらの要件の全てを満たすものは知
られていない。
−ｒｏａｄ ）車両のオキュパンド拘束系に用いられる
ガス発生器用の点火組成物の基本的な要件は、点火組成
物が（１） １１０℃まで熱的に安定であること、（２
） １５０℃より低い温度では自動点火しないこと、及
び（３） 約１７７℃で急速に自動点火することである
。単一の化合物でこれらの要件の全てを満たすものは知
られていない。
【０００７】完全には分かっていないけれども、本発明
の組成物を構成する諸成分の混合物の成功には次の因子
が寄与していると考えられる。
の組成物を構成する諸成分の混合物の成功には次の因子
が寄与していると考えられる。
【０００８】（Ａ） 各々の成分が個別に必要とされる
温度まで安定である。
温度まで安定である。
【０００９】（Ｂ） ”トリガー”機構、即ち引き金機
構は反応速度を小さい温度範囲にわたって非常に遅い速
度から非常に速い速度まで変化させる必要点火温度にお
いて有効になる。このトリガーは以下において５ＡＴと
表示される５−アミノテトラゾールと塩素酸カリウム又
は同ナトリウムとの組み合せの熔融であると考えられ、
この熔融は個々いずれかの成分の融点よりも低い温度で
起こる。熔融は明らかにより緊密な混合を可能にし、よ
り反応性の媒質を与える。
構は反応速度を小さい温度範囲にわたって非常に遅い速
度から非常に速い速度まで変化させる必要点火温度にお
いて有効になる。このトリガーは以下において５ＡＴと
表示される５−アミノテトラゾールと塩素酸カリウム又
は同ナトリウムとの組み合せの熔融であると考えられ、
この熔融は個々いずれかの成分の融点よりも低い温度で
起こる。熔融は明らかにより緊密な混合を可能にし、よ
り反応性の媒質を与える。
【００１０】（Ｃ） アルカリ金属又はアルカリ土
類金属の塩素酸塩、好ましくは塩素酸カリウム又は同ナ
トリウムより成る群から選択される酸化剤の非常に活性
な酸化性は重要である。過塩素酸カリウム及び硝酸ナト
リウム又は同カリウムのような他の酸化剤も上記の熔融
をもたらすが、急速に自動点火させるほど十分に反応性
ではない。
類金属の塩素酸塩、好ましくは塩素酸カリウム又は同ナ
トリウムより成る群から選択される酸化剤の非常に活性
な酸化性は重要である。過塩素酸カリウム及び硝酸ナト
リウム又は同カリウムのような他の酸化剤も上記の熔融
をもたらすが、急速に自動点火させるほど十分に反応性
ではない。
【００１１】（Ｄ） 以下においてＤＮＰＨと称さ
れる２，４−ジニトロフェニルヒドラゾンの反応性も重
要であると考えられる。ＤＮＰＨのある種特定の化学的
誘導体、例えばホルムアルデヒドの２，４−ジニトロフ
ェニルヒドラゾンをＤＮＰＨの代わりに用いることがで
きることも見いだされた。
れる２，４−ジニトロフェニルヒドラゾンの反応性も重
要であると考えられる。ＤＮＰＨのある種特定の化学的
誘導体、例えばホルムアルデヒドの２，４−ジニトロフ
ェニルヒドラゾンをＤＮＰＨの代わりに用いることがで
きることも見いだされた。
【００１２】（Ｅ） ５ＡＴの反応性は自動点火に
おいて１部その作用を果たすと考えられるが、その正確
な役割は分かっていない。１つの前提は５ＡＴが塩素酸
塩とＤＮＰＨとの間で急速な反応を可能にする反応媒質
を与えるということである。
おいて１部その作用を果たすと考えられるが、その正確
な役割は分かっていない。１つの前提は５ＡＴが塩素酸
塩とＤＮＰＨとの間で急速な反応を可能にする反応媒質
を与えるということである。
【００１３】本発明の点火組成物が持つ独特かつ極めて
望ましい特徴は、それら組成物は１５０℃に加熱された
とき点火しないが、その温度よりたった２７〜６０℃高
い温度に加熱されると自動点火すると言うことである。 次の組成物は全て重量パーセントで与えられる。
望ましい特徴は、それら組成物は１５０℃に加熱された
とき点火しないが、その温度よりたった２７〜６０℃高
い温度に加熱されると自動点火すると言うことである。 次の組成物は全て重量パーセントで与えられる。
【００１４】＜実施例１＞塩素酸ナトリウム、５−アミ
ノテトラゾール（５ＡＴ）及び２，４−ジニトロフェニ
ルヒドラゾン（ＤＮＰＨ）の混合物を調製した。この混
合物の組成は次の通りであった：ＮａＣｌＯ３ −６０
％、５ＡＴ−２０％及びＤＮＰＨ−２０％。
ノテトラゾール（５ＡＴ）及び２，４−ジニトロフェニ
ルヒドラゾン（ＤＮＰＨ）の混合物を調製した。この混
合物の組成は次の通りであった：ＮａＣｌＯ３ −６０
％、５ＡＴ−２０％及びＤＮＰＨ−２０％。
【００１５】前以て別個にボールミルにかけて粒子寸法
を小さくした塩素酸ナトリウムと５−ＡＴを秤量し、こ
れを秤量したＤＮＰＨとドライブレンドで混合した。こ
の粉末の試料を差動走査熱量計（ＤＳＣ）で試験すると
、１７４℃のところに小さな吸熱が、続いてその近くの
約１７７℃のところに大きな発熱反応が観察された。
を小さくした塩素酸ナトリウムと５−ＡＴを秤量し、こ
れを秤量したＤＮＰＨとドライブレンドで混合した。こ
の粉末の試料を差動走査熱量計（ＤＳＣ）で試験すると
、１７４℃のところに小さな吸熱が、続いてその近くの
約１７７℃のところに大きな発熱反応が観察された。
【００１６】この材料のペレットを圧縮成型で作り、次
いで破砕し、そして篩にかけて２４〜６０メッシュの範
囲の固い粒体を得た。これらの粒体を続いてボンファイ
ヤーテスト（ｂｏｎｆｉｒｅ ｔｅｓｔ）での試験がう
まくいったインフレーターで用いた。
いで破砕し、そして篩にかけて２４〜６０メッシュの範
囲の固い粒体を得た。これらの粒体を続いてボンファイ
ヤーテスト（ｂｏｎｆｉｒｅ ｔｅｓｔ）での試験がう
まくいったインフレーターで用いた。
【００１７】＜実施例２＞塩素酸ナトリウム６６．０％
、５ＡＴ２２．７％及びＤＮＰＨ１１．３％の混合物を
実施例１に記載したようにして調製した。混合された粉
末をＤＳＣで試験したとき、その結果は実施例１の結果
と本質的に同じであった。
、５ＡＴ２２．７％及びＤＮＰＨ１１．３％の混合物を
実施例１に記載したようにして調製した。混合された粉
末をＤＳＣで試験したとき、その結果は実施例１の結果
と本質的に同じであった。
【００１８】＜実施例３＞塩素酸ナトリウム４０．０％
、５ＡＴ４０．０％及びＤＮＰＨ２０．０％の混合物を
実施例１に記載したようにして調製した。混合された粉
末をＤＳＣで試験したとき、その結果は吸熱が若干大き
く、他方発熱は若干小さかったことを除けば実施例１の
結果と本質的に同じであった。
、５ＡＴ４０．０％及びＤＮＰＨ２０．０％の混合物を
実施例１に記載したようにして調製した。混合された粉
末をＤＳＣで試験したとき、その結果は吸熱が若干大き
く、他方発熱は若干小さかったことを除けば実施例１の
結果と本質的に同じであった。
【００１９】＜実施例４＞塩素酸ナトリウム６７．０％
、５ＡＴ１６．５％及びＤＮＰＨ１６．５％の混合物を
実施例１に記載したようにして調製した。混合された粉
末をＤＳＣて試験したとき、１７４℃のところに非常に
小さな吸熱が、続いてその近くの約１７６℃のところに
発熱が観察された。
、５ＡＴ１６．５％及びＤＮＰＨ１６．５％の混合物を
実施例１に記載したようにして調製した。混合された粉
末をＤＳＣて試験したとき、１７４℃のところに非常に
小さな吸熱が、続いてその近くの約１７６℃のところに
発熱が観察された。
【００２０】＜実施例５＞次の組成：塩素酸カリウム６
０．０％、５ＡＴ２０．０％及びＤＮＰＨ２０．０％を
有する塩素酸カリウム、５ＡＴ及びＤＮＰＨの混合物を
調製した。
０．０％、５ＡＴ２０．０％及びＤＮＰＨ２０．０％を
有する塩素酸カリウム、５ＡＴ及びＤＮＰＨの混合物を
調製した。
【００２１】等重量の５ＡＴとＤＮＰＨの混合物をボー
ルミルにかけてそれら材料を混合し、かつそれらの粒子
寸法を小さくした。この混合物の１部分を、別個にボー
ルミルにかけられ、秤量された塩素酸カリウムと組み合
わせた。この混合物をドライブレンドし、その粉末の試
料をＤＳＣで試験した。結果は実施例１の結果と本質的
に同じであった。この実施例は塩素酸ナトリウムの代わ
りに塩素酸カリウムを用いることができることを証明し
ている。
ルミルにかけてそれら材料を混合し、かつそれらの粒子
寸法を小さくした。この混合物の１部分を、別個にボー
ルミルにかけられ、秤量された塩素酸カリウムと組み合
わせた。この混合物をドライブレンドし、その粉末の試
料をＤＳＣで試験した。結果は実施例１の結果と本質的
に同じであった。この実施例は塩素酸ナトリウムの代わ
りに塩素酸カリウムを用いることができることを証明し
ている。
【００２２】＜実施例６＞塩素酸カリウム６０．０％、
５ＡＴ２０．０％及びＤＮＰＨ２０．０％の混合物を実
施例５に記載した方法で調製した。この混合物に湿った
粉末を形成するのに十分な少量の塩化メチレンを加えた
。この粉末に４％のポリカーボネートを含有する最終組
成物を与えるのに十分な量で塩化メチレンに溶解したポ
リカーボネート樹脂の溶液を加えた。完全に混合し、そ
して塩化メチレンを除去した後、得られた粉末材料又は
流体材料は直接使用することができるものであるか、又
は色々な寸法及び形状のペレットに圧縮成型することが
できるものである。
５ＡＴ２０．０％及びＤＮＰＨ２０．０％の混合物を実
施例５に記載した方法で調製した。この混合物に湿った
粉末を形成するのに十分な少量の塩化メチレンを加えた
。この粉末に４％のポリカーボネートを含有する最終組
成物を与えるのに十分な量で塩化メチレンに溶解したポ
リカーボネート樹脂の溶液を加えた。完全に混合し、そ
して塩化メチレンを除去した後、得られた粉末材料又は
流体材料は直接使用することができるものであるか、又
は色々な寸法及び形状のペレットに圧縮成型することが
できるものである。
【００２３】この材料をＤＳＣで試験すると、約１６２
℃のところに小さな吸熱が、続いて１７７℃のところに
大きな発熱反応が観察された。
℃のところに小さな吸熱が、続いて１７７℃のところに
大きな発熱反応が観察された。
【００２４】＜実施例７＞塩素酸カリウム６０．０％、
５ＡＴ２０．０％及びＤＮＰＨ２０．０％の混合物を実
施例５に記載した方法で調製した。この混合物に４％の
クラトン（Ｋｒａｔｏｎ）ゴムを含有する最終組成物を
与えるのに十分な量でトルエンに溶解したクラトンゴム
の溶液を加えた。完全に混合した後、この材料を小さい
粒体を形成する金属製のメッシュに強制的に押し通し、
形成された粒体を次に８０℃で乾燥して溶媒のトルエン
を除去した。得られた粒体は、ＤＳＣで試験すると、約
１６４℃のところに小さな発熱を、続いて１７６℃とこ
ろに大きな発熱反応を示した。オーブンの中で１０７℃
において４００時間加熱した後のこの材料は、ＤＳＣで
試験すると、本質的に不変であることが見い出された。 この材料はまた小さなオリフィスを通して押し出し、適
当な長さの小さい円筒体に切断することができる固体の
紐を形成することもできる。
５ＡＴ２０．０％及びＤＮＰＨ２０．０％の混合物を実
施例５に記載した方法で調製した。この混合物に４％の
クラトン（Ｋｒａｔｏｎ）ゴムを含有する最終組成物を
与えるのに十分な量でトルエンに溶解したクラトンゴム
の溶液を加えた。完全に混合した後、この材料を小さい
粒体を形成する金属製のメッシュに強制的に押し通し、
形成された粒体を次に８０℃で乾燥して溶媒のトルエン
を除去した。得られた粒体は、ＤＳＣで試験すると、約
１６４℃のところに小さな発熱を、続いて１７６℃とこ
ろに大きな発熱反応を示した。オーブンの中で１０７℃
において４００時間加熱した後のこの材料は、ＤＳＣで
試験すると、本質的に不変であることが見い出された。 この材料はまた小さなオリフィスを通して押し出し、適
当な長さの小さい円筒体に切断することができる固体の
紐を形成することもできる。
【００２５】＜実施例８＞塩素酸カリウム６５．０％、
５ＡＴ１６．５％、ＤＮＰＨ１６．５％及びチタン、ジ
ルコニウム、硼素及びアルミニウムより成る群から選択
される金属粉末２％の混合物を実施例５に記載したよう
にして調製した。この混合物の試料をＤＳＣで試験する
と、約１７１℃のところに小さな吸熱が、続いてその近
くの約１７９℃のところに大きな発熱反応が観察された
。
５ＡＴ１６．５％、ＤＮＰＨ１６．５％及びチタン、ジ
ルコニウム、硼素及びアルミニウムより成る群から選択
される金属粉末２％の混合物を実施例５に記載したよう
にして調製した。この混合物の試料をＤＳＣで試験する
と、約１７１℃のところに小さな吸熱が、続いてその近
くの約１７９℃のところに大きな発熱反応が観察された
。
【００２６】＜実施例９＞塩素酸カリウム６０％、５Ａ
Ｔ２０％及びＤＮＰＨのホルムアルデヒドヒドラゾン誘
導体２０％の混合物をこれら成分を実施例１に記載され
る方法でドライブレンドすることによって調製した。試
料をＤＳＣで試験すると、１５６℃のところに吸熱が、
続いて約１６８℃のところに大きな発熱反応が観察され
た。
Ｔ２０％及びＤＮＰＨのホルムアルデヒドヒドラゾン誘
導体２０％の混合物をこれら成分を実施例１に記載され
る方法でドライブレンドすることによって調製した。試
料をＤＳＣで試験すると、１５６℃のところに吸熱が、
続いて約１６８℃のところに大きな発熱反応が観察され
た。
【００２７】以上、本発明の好ましい態様を開示したが
、本発明は前記特許請求の範囲から逸脱しない限り修正
を許容するものであることを理解しなければならない。
、本発明は前記特許請求の範囲から逸脱しない限り修正
を許容するものであることを理解しなければならない。
Claims (7)
- 【請求項１】 塩素酸ナトリウム約４０〜６７重量％
、５−アミノテトラゾール約１６．５〜４０重量％及び
２，４−ジニトロフェニルヒドラゾン約１１．３〜４０
重量％の混合物を含んで成る、車両オキュパント拘束系
のガス発生器用自動点火組成物。 - 【請求項２】 塩素酸カリウム約６０重量％、５−ア
ミノテトラゾール約２０重量％及び２，４−ジニトロフ
ェニルヒドラゾン約２０重量％の混合物を含んで成る、
車両オキュパント拘束系のガス発生器用自動点火組成物
。 - 【請求項３】 塩化メチレンに溶解されたポリカーボ
ネート樹脂４〜１０重量％を含む請求項２に記載の組成
物。 - 【請求項４】 トルエンに溶解されたクラトンゴム４
〜１０重量％を含む請求項２に記載の組成物。 - 【請求項５】 塩素酸カリウム約６５重量％、５−ア
ミノテトラゾール約１６．５重量％、２，４−ジニトロ
フェニルヒドラゾン約１６．５重量％及びチタン、ジル
コニウム、硼素及びアルミニウムより成る群から選択さ
れる金属粉末約２〜４重量％の混合物を含んで成る、車
両オキュパント拘束系のガス発生器用自動点火組成物。 - 【請求項６】 ５−アミノテトラゾール約１６〜４０
重量％、２，４−ジニトロフェニルヒドラゾン約１１〜
４０重量％及び塩素酸アルカリ金属又は同アルカリ土類
金属より成る群から選択される酸化剤約４０〜６７重量
％の混合物を含んで成る、車両オキュパント拘束系のガ
ス発生器用自動点火組成物。 - 【請求項７】 ５−アミノテトラゾール約１６〜４０
重量％、２，４−ジニトロフェニルヒドラゾンのアルデ
ヒドヒドラゾン誘導体又は同ケトンヒドラゾン誘導体よ
り成る群から選択される活性物質約１１〜４０重量％及
び塩素酸アルカリ金属又は同アルカリ土類金属より成る
群から選択される酸化剤約４０〜６７重量％の混合物を
含んで成る、車両オキュパント拘束系のガス発生器用自
動点火組成物。
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| JPH0676271B2 JPH0676271B2 (ja) | 1994-09-28 |
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