JPH055052A - 搭乗者抑制装置とその装置に有用な組成物 - Google Patents

搭乗者抑制装置とその装置に有用な組成物

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JPH055052A
JPH055052A JP2417530A JP41753090A JPH055052A JP H055052 A JPH055052 A JP H055052A JP 2417530 A JP2417530 A JP 2417530A JP 41753090 A JP41753090 A JP 41753090A JP H055052 A JPH055052 A JP H055052A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】エアバッグと呼ばれる搭乗者抑制装置に用いら
れる気体発生組成物とそれを包含するエアバッグを提供
する。 【構成】気体発生組成物は、燃焼により気体を発生する
ためのポリ塩化ビニル、可塑剤としての例えばアジピン
酸ジオクチル、燃焼により生成する塩素を吸収するため
の炭酸リチウム、ポリ塩化ビニルを燃焼するための酸化
剤である過塩素酸カリウムを包含する。エアバッグは図
１に示したように自動車の急速な減速に対して感応する
スイッチ２６、点火器２２、上記組成物が封入してあっ
て、気体を発生させて分配するための容器１６、膨張で
きる袋１２等を包含する。 【効果】気体発生組成物は吸湿性でなく長期保存が可能
であり、組成物の燃焼温度が低いので容器を損傷し難
く、発生するガスは無毒性且つ無腐食性である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、時には「エアバッグ」
と呼ばれている自動車のための搭乗者抑制装置とこのバ
ッグを膨張させるために必要な気体を発生するために有
用な組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】搭乗者抑制装置は、例えば米国３，７２
３，２０５号に記載されているようによく知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】残念なことに、従来の
装置と組成物には、いくつかの欠点がある。
【０００４】多くの従来の組成物は、貯蔵中不安定であ
る。これらは大気中から吸湿して、非点火性になってし
まう。多くの組成物は、湿気の存在下不安定になる。
【０００５】多くの従来の組成物は、許容できない程度
に高い濃度の一酸化炭素を生成する。この一酸化炭素
は、搭乗者を安全に保護するために設計された正にその
抑制装置に由来する身体的損傷によって、逃げる自動車
搭乗者に重大な損傷または死すらをもたらしかねない。
よく知られているように一酸化炭素は血液のヘモグロビ
ンと結合して、細胞が酸素を受給するのを妨害する。
【０００６】更に他の組成物は余りにも高い温度で燃焼
する。この高い温度は、バッグを溶融しないとも限ら
ず、または搭乗者に直接に傷つけることもあり得る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、従来装置の一つ以上の欠点を実質的に無くした改善
された搭乗者抑制装置を提供することにある。
【０００８】他の本発明の目的は、エアバッグを膨張す
るために気体を発生するのに有用な改善された組成物を
提供することであって、この組成物は従来組成物の欠点
を持たない。
【０００９】別の目的は、長期間にわたって貯蔵したと
しても安定である組成物を提供することにあり、この組
成物は水分を吸収せず、貯蔵後に燃焼速度がより遅くな
らず、そしてこの組成物は貯蔵期間中に他の好ましくな
い変化をしない。
【００１０】本発明の他の目的は、燃焼しても従来の組
成物より少ない量の一酸化炭素を生成する改善された気
体発生組成物を提供することである。
【００１１】更に別の本発明の目的は、従来の組成物よ
り低い温度で燃焼する改善された組成物を提供すること
にある。
【００１２】本発明は、図面を参照することにより更に
よく理解されるだろう。
【００１３】図１は本発明の搭乗者抑制装置の概観図を
示す。図２は本発明の気体発生組成物を保持し、その組
成物を図１の装置内で使用するための気体発生器を示
す。図３は図２の線３−３に沿った断面図を示してい
る。但し、気体発生組成物のみを示す。図４は、他の組
成物と比較して本発明の組成物の吸水速度が予想外に低
いことを示しているグラフである。
【００１４】本発明に従って、自動車が急に減速した場
合における自動車搭乗者に対する損傷を最少にするため
の装置が提供される。該装置は： Ｉ．膨張していないが、膨張できる袋；および II．（ａ）容器；および （ｂ）該容器中にある高圧の不活性気体；および （ｃ）該容器中にある気体発生組成物； を包含する取替のできるカートリッジ；および III ．自動車の急激な減速に対応できる手段であって、
気体発生組成物を点火するための、その際燃焼生成物を
生成する気体発生組成物を燃焼するための、該容器中で
温暖気体混合物を形成するために高圧不活性気体と燃焼
生成物を混合するためのそして該膨張できる袋を膨張す
るために該温暖気体混合物を利用するための手段；を包
含し、そして該装置中、該気体発生組成物が： Ａ．可塑化ポリ塩化ビニル燃料結合剤；および Ｂ．アルカリ金属塩素酸塩、アルカリ金属過塩素酸塩、
アルカリ土類金属塩素酸塩、アルカリ土類金属過塩素酸
塩およびそれらの混合物：から成る群から選ばれた無機
酸化剤；および Ｃ．炭酸リチウム；を含有し；そして該組成物中に少な
くとも、全ての有効な炭素を二酸化炭素に変換し且つ全
ての有効な水素を水に変換し且つ全ての有効なアルカリ
土類金属を充分に酸化するのに足りる量の酸化剤が存在
し；そして該組成物中に少なくとも、全ての利用できる
ハロゲンをハロゲン化リチウムに完全に変換するのに充
分な量の炭酸リチウムが存在している組成物である。
【００１５】ここで、概して図面を、そして特に図１と
図２を参照すると、本発明の装置１０が示してある。
【００１６】装置１０は、もしも自動車が急激に減速し
た時に自動車の搭乗者に対する損傷を最少にするのに有
用である。
【００１７】装置１０は、膨張していないが、膨張でき
る袋１２および取替のできるカートリッジ１４を包含す
る。
【００１８】このカートリッジ１４は、容器１６を包含
する。
【００１９】容器１６中には、高圧の不活性気体１８と
推進体ケース１７に収納した気体発生組成物２０があ
る。
【００２０】装置１０は、減速感応スイッチ２４と電源
２６と連結した点火器２２と導火爆管２３も有する。
【００２１】図２を参照すると、点火器２２は組成物２
０に隣接しているのが見られる。
【００２２】点火器２２に導電されると、これは組成物
２０中の孔２８，２９，３０（図３参照）を通して熱気
体を送り込む。
【００２３】導火爆管２３も点火器２２と同時に導電さ
れ、破裂円板３７を破って円筒を開口する。
【００２４】次いで、組成物２０は燃焼生成物を生成し
ながら燃焼し、この燃焼生成物は円板３１を破裂し、開
口部３２を通過して混合領域３４に入る。
【００２５】領域３４ではこれらの燃焼生成物は不活性
気体１８と混合する。
【００２６】得られた熱混合物は、ろ過体３６を通り、
開口部３８，４０を通り、次いで中間室４２に至る。
【００２７】気体は中間室４２をから分流開口部４４、
４６、４８、５０を通過し、気体分配室５２に至る。
【００２８】次いで熱気体は、開口部５４、５５、５６
のような多数の開口部を通して気体分配室５２から離れ
る。
【００２９】これらの開口部５４、５５、５６は、袋１
２を膨張させるために袋１２に気体を方向付ける通路
（図示してない。）を持つ装置１０内に配列してある。
【００３０】本発明で有用な不活性気体は、窒素、ヘリ
ウムまたはアルゴンまたはそれらの混合物であり得る。
【００３１】アルゴンは、その価格、入手のし易さおよ
び不反応性の故に好ましい。
【００３２】領域３４における不活性気体の圧は広範囲
にわたって変わり得るが、概して約１４０と７１０ｋｇ
／ｍ2 の間（１０００ないし５０００ｐｓｉ）である
が、好ましくは３５５ないし５００ｋｇ／ｍ2 （２５０
０ないし３５００ｐｓｉ）である。
【００３３】本発明の組成物は、アルカリ金属塩素酸
塩、アルカリ金属過塩素酸塩、アルカリ土類金属塩素酸
塩、アルカリ土類金属過塩素酸塩およびそれらの混合
物：から成る群から選ばれた無機酸化剤を含有する。
【００３４】酸化剤は、少なくとも、全ての有効な炭素
を二酸化炭素に変換し且つ全ての有効な水素を水に変換
し且つ全ての有効な金属をその一次の酸化物に完全に酸
化するのに足りる量で存在する。
【００３５】ここで使用されている術語「利用できる金
属」は、その塩化物を形成するために塩素と反応しない
金属の量を意味する。
【００３６】金属の一次の酸化物とは、酸素の最大量を
含有する酸化物を意味する。
【００３７】例えばＺｒＯ2 はジルコニウムの一次の酸
化物である。というのはこの酸化物はＺｒＯが含有する
よりそしてジルコニウムの他の如何なる酸化物が含有す
るより多くの酸素を含有するからである。
【００３８】ここで使用されている術語「利用できるハ
ロゲン」は、ポリ塩化ビニルから放出されるような塩素
を意味し、如何なるアルカリ金属酸化剤に存在するハロ
ゲン原子を意味しない。
【００３９】利用できるハロゲンを生成する酸化剤の塩
は、アルカリ土類金属塩素酸塩およびアルカリ土類金属
過塩素酸塩および特にストロンチウム過塩素酸塩であ
る。
【００４０】炭酸リチウムは、少なくとも、全ての利用
できるハロゲンをハロゲン化リチウムに変換するのに充
分な量で組成物中に存在している。
【００４１】炭酸リチウムの過剰量は有害でない。本発
明の一つの好ましい実施態様では炭酸リチウムの利用で
きる塩素に対するモル比は１ないし１．３倍である。
【００４２】ここで使用されている術語「ポリ塩化ビニ
ル」とは、そのホモポリマーと酢酸ビニルと塩化ビニリ
デンのような共重合できる成分を約１０重量％まで含有
する共重合体（interpolymer) の両方を意味する。
【００４３】好ましくは、ポリ塩化ビニルは実質的に完
全に重合しており、プラスチゾル−グレードの長球状粒
子の形態で使用される。
【００４４】ポリ塩化ビニルと相容性の有機の液体可塑
剤ならどれでも使用できる。
【００４５】このような可塑剤はその技術でよく知られ
ている。
【００４６】液状プラスチゾルの形成に適している型の
可塑剤が好ましく、例えば、アジピン酸、セバシン酸お
よびフタル酸のアルキルエステルおよびアルコキシアル
キルエステルがある。
【００４７】具体的な例は、セバシン酸ジブチル、セバ
シン酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオク
チル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジメトキシエチ
ル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、アジ
ピン酸ジ（３，５，５−トリメチルヘキシル）等を含有
する。
【００４８】他の可塑剤は、高級脂肪酸のグリコールエ
ステルを含有する。
【００４９】プラスチゾルを形成する可塑剤は、ポリ塩
化ビニルには高沸点の溶媒であり、常温のような温度で
は溶解度が低いために、常温ではポリ塩化ビニルの粒子
と液状のけん濁液を形成し、固体ゲルを形成するために
高い温度でポリ塩化ビニルを溶解する。
【００５０】可塑剤に対するポリ塩化ビニルの好ましい
重量比は、概して約１：５ないし５：１でありそして好
ましくは２：３ないし３：２である。
【００５１】添加した固体の粒の大きさが適当に選択さ
れて分散しているならば、高圧をかけることなしに注型
と硬化ができるような適当な流動性を失うことなしに、
本発明の組成物は９０重量％の多さまで添加した固体を
収容できる。
【００５２】
【実施例】本発明を下記の実施例により更に説明する。
実施例中、特に指示のないかぎり全ての部とパーセント
（％）は重量による。
【００５３】これらの限定を意図していない実施例は、
本発明の実施の仕方を当技術の熟練者に教示することを
意図した或る実施態様であり、本発明を実施するための
今まで知られているベストモードを表示しようとするも
のである。
【００５４】実施例１ この実施例は本発明を説明するものである。下記の成分
の下記の量を、指示したように配合する。 品目 成分 重量部 ──── ─────────────────────── ─────── Ａ ポリ塩化ビニル ５７３３ Ｂ アジピン酸ジオクチル ８６００ Ｃ フェロ（Ferro)１２０３ ２２９ Ｄ カーボンブラック ５０ Ｅ 炭酸リチウム ３３８８ Ｆ 過塩素酸カリウム ８２０００ ────────────────────────────────────
【００５５】ＡないしＦの全てを含めた品目を混合ボウ
ルに入れて、十分に混合し、次いで約３３５°Ｆの温度
で大体シガレットの大きさの試料に成形し、室温（２０
℃）に放冷した。得られた製品（試料）を「アーサイト
（Ａｒｃｉｔｅ）４９７Ｌ」と命名する。
【００５６】試料作製直後の、クローフォード封管試験
（Crawford Bomb Test) 法により測定された燃焼速度
は、１秒間当たり２８４ｋｇ／ｍ2 （２０００ｐｓｉ）
の加圧下で３８．４ｍｍ（１．５１インチ）であった。
【００５７】密封していない容器中で外気に曝して数年
間貯蔵した後、燃焼速度は驚くべきことに減少しておら
ず、１秒間当たり同条件下で３８．９ｍｍ（１．５３イ
ンチ）であった。
【００５８】貯蔵期間中の外見上の変化と機械的変化は
観察されなかった。
【００５９】この実施例は、本発明を説明しようとする
ものではない。この実施例は、本発明の組成物で使用さ
れている炭酸リチウムを炭酸ナトリウムに代えた場合
の、望ましくない水分の吸収を示している。
【００６０】下記の成分の下記の量を、指示したように
配合する。 品目 成分 重量部 ──── ─────────────────────── ─────── Ａ ポリ塩化ビニル ５５９４ Ｂ アジピン酸ジオクチル ８６００ Ｃ フェロ（Ferro)１２０３ ２２９ Ｄ カーボンブラック ５０ Ｅ 炭酸ナトリウム ４７４２ Ｆ 過塩素酸カリウム ８１０００ ────────────────────────────────────
【００６１】ＡないしＦの全てを含めた品目を混合ボウ
ルに入れて、十分に混合し、次いで約１６８℃（３３５
°Ｆ）の温度で大体シガレットの大きさの試料に成形
し、室温（２０℃）に放冷した。得られた製品（試料）
を「アーサイト（Ａｒｃｉｔｅ）４９７Ｃ」と命名す
る。
【００６２】この実施例の非発明のアーサイト４９７Ｃ
の吸湿速度を、実施例１に記載したように製造した本発
明のアーサイト４９７Ｌのそれと比較する。
【００６３】その結果を図４としてグラフ上に示してあ
る。図中、吸収された水のパーセントをｙ軸上にプロッ
トしてあり、そしてそれに対応する時間の長さを日の単
位でｘ軸上に示してある。
【００６４】曲線５８は、実施例１の本発明のアーサイ
トＬの曲線であり、一方曲線６０は炭酸リチウムの代わ
りに炭酸ナトリウムを含有する比較組成物アーサイトＣ
の曲線である。
【００６５】図４を参照して明らかなように、炭酸ナト
リウムを含有する組成物は約３０日間にわたって殆ど３
パーセントの水を吸収しているが、それに対し本発明の
組成物は平坦な曲線５８により示されているように殆ど
水を吸収していない。
【００６６】本発明を、その或る好ましい実施態様を参
考にしてかなり詳細に記述したが、上述したそして特許
請求の範囲に定義したような発明の要旨と範囲から逸脱
しないで本発明のその変形と改良は成され得ると理解さ
れるべきである。
【００６７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の搭乗者抑制装置の概観図を示す。
【図２】本発明の気体発生組成物を保持していて、その
組成物を図１の系内で使用するための気体発生器を示
す。
【図３】図２の線３−３に沿った断面図を示している。
但し、気体発生組成物のみを示す。
【図４】他の組成物（曲線６０）と比較して本発明の組
成物（曲線５８）の吸水速度が予想外に低いことを示し
ているグラフである〔ｙ軸は吸水率（％）を、ｘ軸は経
過時間（単位：日）を示す。〕。
【００６８】
【符号の説明】
１０・・本発明の装置；１２・・膨張できる袋；１４・
・カートリッジ；１６・・容器、１７・・推進体ケー
ス；１８・・高圧の不活性気体；２０・・組成物；２２
・・点火器、２３・・導火爆管；２４・・減速感応スイ
ッチ；２６・・電源；２８，２９，３０・・孔；３１・
・破裂円板；３２・・開口部；３４・・混合領域；３６
・・ろ過体；３７・・破裂円板；３８，４０・・開口
部；４２・・中間室；４４，４６，４８，５０・・分流
開口部；５２・・気体分配室；５４，５５，５６・・開
口部

Claims (1)

  1. 【整理番号】Ｃ５４ 【特許請求の範囲】 【請求項１】無毒の、無腐食性の、難燃性の燃焼生成物
    を生成して燃焼する気体発生組成物であって；該組成物
    が： Ａ．可塑化ポリ塩化ビニル燃料結合剤；および Ｂ．アルカリ金属塩素酸塩、アルカリ金属過塩素酸塩、
    アルカリ土類金属塩素酸塩、アルカリ土類金属過塩素酸
    塩およびそれらの混合物：から成る群から選ばれた無機
    酸化剤；および Ｃ．炭酸リチウム；を含有し；そして該組成物中に少な
    くとも、全ての有効な炭素を二酸化炭素に変換し且つ全
    ての有効な水素を水に変換し且つ全ての有効なアルカリ
    土類金属を完全に酸化するのに足りる量の酸化剤が存在
    し；そして該組成物中に少なくとも、全ての利用できる
    ハロゲンをハロゲン化リチウムに完全に変換するのに充
    分な量の炭酸リチウムが存在している組成物。 【請求項２】可塑剤に対するポリ塩化ビニルの重量比率
    が１：５ないし５：１である請求項１記載の組成物。 【請求項３】可塑剤に対するポリ塩化ビニルの重量比率
    が２：５ないし３：２である請求項１記載の組成物。 【請求項４】利用できるハロゲンに対する炭酸リチウム
    のモル比率が１ないし１．３倍である請求項１記載の組
    成物。 【請求項５】酸化剤が過塩素酸カリウムである請求項１
    記載の組成物。 【請求項６】自動車が急に減速した場合における自動車
    搭乗者に対する損傷を最少にするための装置であって、
    該装置が： Ｉ．膨張していないが、膨張できる袋；および II．（ａ）容器；および （ｂ）該容器中にある高圧の不活性気体；および （ｃ）該容器中にある気体発生組成物； を包含する取替のできるカートリッジ；および III ．自動車の急激な減速に対応できる手段であって、
    気体発生組成物を点火するための、その際燃焼生成物を
    生成する気体発生組成物を燃焼するための、該容器中で
    温暖気体混合物を形成するために高圧不活性気体と燃焼
    生成物を混合するためのそして該膨張できる袋を膨張す
    るために該温暖気体混合物を利用するための手段；を包
    含し、そして該装置中、該気体発生組成物が： Ａ．可塑化ポリ塩化ビニル燃料結合剤；および Ｂ．アルカリ金属塩素酸塩、アルカリ金属過塩素酸塩、
    アルカリ土類金属塩素酸塩、アルカリ土類金属過塩素酸
    塩およびそれらの混合物：から成る群から選ばれた無機
    酸化剤；および Ｃ．炭酸リチウム；を含有し；そして該組成物中に少な
    くとも、全ての有効な炭素を二酸化炭素に変換し且つ全
    ての有効な水素を水に変換し且つ全ての有効なアルカリ
    土類金属を充分に酸化するのに足りる量の酸化剤が存在
    し；そして該組成物中に少なくとも、全ての利用できる
    ハロゲンをハロゲン化リチウムに完全に変換するのに充
    分な量の炭酸リチウムが存在している組成物である装
    置。 【請求項７】不活性気体がアルゴンである請求項６記載
    の装置。 【請求項８】不活性気体が約１０００ないし５０００ｐ
    ｓｉの圧で存在する請求項６記載の装置。 【請求項９】不活性気体が約２５００ないし３５００ｐ
    ｓｉの圧で存在する請求項６記載の装置。
JP2417530A 1990-03-07 1990-12-29 搭乗者抑制装置とその装置に有用な組成物 Expired - Fee Related JP3002839B2 (ja)

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