JPH0624888A - ガス発生剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】蓚酸ジヒドラジドを単独で、或は蓚酸ジヒドラ
ジドを１０重量％以上含有しアルカリ金属もしくはアル
カリ土類金属から選ばれたカチオンと、本質的に水素を
含まないアニオンとを有する酸素酸塩を含有するガス発
生剤。所望ならば、ガス発生剤は０〜５％の結合剤を含
んでもよい。 【効果】本発明のガス発生剤は、その取扱性の危険な、
且つ生理的にも有害なアジ化ソーダを用せずに、その取
扱性の容易な、且つ生理的毒性の低い蓚酸ジヒドラジド
を単独で或は主剤として用いており、又、インフレータ
に要求される燃焼安定性を維持することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、航空機等の人
体保護の用に供せられるエアーバッグシステムに於て、
作動ガスとなるガス発生剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在エアバッグの膨張に有用な気体発生
組成物には主にアジ化ソーダが使用されている。この組
成物はその燃焼特性に関しては特に問題なく、広く実用
に供されているのが現状である。しかし、アジ化ソーダ
は、本質的に色々の好ましくない特性を有している。例
えば、分解爆発に対する危険性が非常に大であり、アメ
リカではＢ級爆薬とされており、アジ化ソーダの火花感
度は、黒色火薬のそれに匹敵し、その取扱は細心の注意
を要する。実際にこの組成物の製造工程で世界的に事故
が多発しているのが現状である。

【０００３】更に、アジ化ソーダが重金属と反応すると
衝撃感度の高い塩を生成する。特に銅との反応では非常
に衝撃感度の高いアジ化銅を生成する。銅金属またはそ
の合金は一般に部品材料として使用される頻度が高いの
で廃車時のエアーバッグの廃棄の問題とも絡み、今後社
会的な問題となる可能性が大きい。

【０００４】更に、アジ化ソーダはその生理毒性にも問
題が多く、０．０４ｇｒを飲んだ人が両腕に放散する狭
心症に似た激しい胸痛と、足のしびれを訴え床に倒れた
とか、アジ化ソーダにして０．０５〜０．０６ｇｒ飲ん
だ３９才の男性が５分後突然失神卒倒して尿を失禁し、
１０分後に吐き気と激しい頭痛を訴えた、と言った症例
も報告されている。

【０００５】更に、アジ化ソーダは、酸と反応してアジ
化水素を発生する。これはシアンや硫化水素と共通点が
あり、チトクローム酸化酵素を抑制する。更に主な中毒
症状として、著しい血圧低下、ケイレン、頻脈、ついで
徐脈、心室細動が見られる、と言った多くの問題点を有
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はアジ化ソーダ
を含まず製造取扱が容易で、且つ燃焼速度を容易に制御
出来、その燃焼安定性を保つことの出来るエアーバッグ
用のガス発生剤を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記した様
な問題点を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果本発明に
至ったものである。即ち本発明は

【０００８】（１）蓚酸ジヒドラジドを含むガス発生
剤、（２）蓚酸ジヒドラジドと酸化剤と必要により結合
剤を含むガス発生剤、（３）蓚酸ジヒドラジドの含有量
が１０重量％以上、酸化剤の含有量が９０重量％以下、
結合剤の含有量が０〜５重量％である上記（２）のガス
発生剤、

【０００９】（４）酸化剤が、アルカリ金属もしくはア
ルカリ土類金属から選ばれるカチオンと水素を含まない
アニオンとを有する酸素酸塩である上記（２）または
（３）のガス発生剤、（５）酸素酸塩が硝酸塩、亜硝酸
塩、塩素酸塩及び過塩素酸塩からなる群より選ばれる酸
素酸塩である上記（４）のガス発生剤、に関する。

【００１０】ガス発生剤中の蓚酸ジヒドラジドの含有量
は１００重量％でもよく、又、酸化剤等他の成分と併用
する場合は、蓚酸ジヒドラジドの含有量は１０重量％以
上であることが好ましく、より好ましくは１５〜９０重
量％であり、特に好ましくは２０〜８５重量％である。

【００１１】酸化剤としては種々のものが使用できる
が、アルカリ金属またはアルカリ土類金属から選ばれる
カチオンと水素を含まないアニオンとを有する酸素酸塩
が好ましく、具体的には、硝酸リチウム、硝酸ナトリウ
ム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸バリウム、
等の硝酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、亜
硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜
硝酸マグネシウム、亜硝酸バリウム等の亜硝酸のアルカ
リ金属塩又はアルカリ土類金属塩、塩素酸ナトリウム、
塩素酸カリウム、塩素酸リチウム、塩素酸バリウム、塩
素酸マグネシウム、塩素酸カルシウム等の塩素酸のアル
カリ金属塩又はアルカリ土類金属塩、過塩素酸ナトリウ
ム、過塩素酸カリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸バ
リウム、過塩素酸マグネシウム、過塩素酸カルシウム等
の過塩素酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金族塩が
挙げられる。

【００１２】酸化剤を用いる場合、ガス発生剤中の酸化
剤の含有量は９０重量％以下であることが好ましく、よ
り好ましくは１０〜８５重量％であり、特に好ましくは
１５〜８０重量％である。

【００１３】ガス発生剤は結合剤を含有してもよく、結
合剤としては二硫化モリブデン等の適当な結合剤が使用
でき、ガス発生剤中の結合剤の含有量は０〜５重量％で
あることが好ましい。

【００１４】本発明のガス発生剤は各成分を好ましくは
粉末状で混合することにより得られ、混合は必要により
水等の存在下に行うことが出来（ガス発生剤が蓚酸ジヒ
ドラジドのみからなる場合は、この化合物自体がガス発
生剤として使用され、この場合は粉末状であることが好
ましい）、ガス発生剤は、必要により顆粒状、ペレット
状、等の適当な形状に成形して使用することが出来る。
この際、成形するプレスの荷重を変化させることによ
り、容易にその燃焼速度を変えることができ、且つ、そ
の燃焼速度は安定している。

【００１５】本発明のガス発生剤は、自動車、航空機等
の高速移動体に配置された衝突時等に人体等をエアーバ
ッグ（ガスバッグ）を膨張させることによって保護する
ための安全装置において、エアーバッグを膨張させるた
めのガス発生剤として特に有用である。

【００１６】本発明のガス発生剤に含まれる蓚酸ジヒド
ラジドはその燃焼特性がエアーバッグ用に要求される燃
焼特性として極めて優れている。即ち、ガス発生剤のカ
サ比重に対して燃焼速度が直線的に変化するので、エア
ーバッグ用のガス発生剤としてその燃焼速度の制御が容
易であり、且つその燃焼速度が安定しており、又、長期
の経時安定性に優れている。

【００１７】更に、蓚酸ジヒドラジドはその取扱が極め
て容易である。特にアジ化ソーダではその吸湿性とアジ
化水素の毒性の面から完全な吸湿対策が不可欠である。
しかし、本発明の蓚酸ジヒドラジドを主剤とするガス発
生剤は、吸湿性が極めて少なく、この点での対策は殆ど
不要である。又毒性に関しても、蓚酸ジヒドラジド（Ｃ
ＡＳ番号９９６−９８−５）は腹腔内投与−マウスのＬ
Ｄ₅₀ が２００ｍｇ／ｋｇであるのに対し、アジ化ソー
ダ（ＣＡＳ番号２６６２８−２２−８）の場合、経口投
与−マウスのＬＤ₅₀ が２７ｍｇ／ｋｇであり、極めて
安全性が高い。

【００１８】蓚酸ジヒドラジド又はこれと他の成分との
混合物は、結合剤が存在しなくてもエアーバッグ用ガス
発生剤として充分な強度の凝集ペレットにプレスする事
が出来る。しかしながら、ガス発生剤中に少しの割合の
結合剤を加えることも出来る。二硫化モリブデンは、ガ
ス発生剤中にカリウム塩が存在する場合には特に好まし
い結合剤である。

【００１９】実施例に示したように成形するプレスの荷
重を変化することにより容易にガス発生剤の燃焼速度を
変えることが出来、且つ、その燃焼速度が安定してお
り、更に本発明のガス発生剤はその経時熱安定性が優れ
ており、その信頼性は大であり、インフレータにおいて
使用する際に要求される特性によく適合している。

【００２０】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。 実施例１〜６ 表１に示した割合で、蓚酸ジヒドラジド（ＳＤＨ）と酸
化剤を粉末状でＶ型混合器を用いて均一に混合し、混合
物を直径１０ｍｍ又は６ｍｍの臼に入れ、６００ｋｇ又
は３００ｋｇの荷重をかけてプレス成形した。得られた
ペレット１個あたりの重量を表１に示した。

【００２１】 表１ 実施例 ＳＤＨWT％ 酸化剤 ｗｔ％ 径ｍｍ 荷重ｋｇ １個重量ｇｒ １ ３６．５ ＫＣｌＯ₃ ６３．５ １０ ６００ １．００ ２ ３６．５ ＫＣｌＯ₃ ６３．５ １０ ６００ ０．５０ ３ ３６．５ ＫＣｌＯ₃ ６３．５ ６ ３００ ０．２５ ４ ３６．５ ＫＣｌＯ₃ ６３．５ ６ ６００ ０．２５ ５ ４０．５ ＫＣｌＯ₄ ５９．５ ６ ６００ ０．２５ ６ ４０．５ ＫＣｌＯ₄ ５９．５ ６ ６００ ０．１５

【００２２】得られたペレット８．０ｇｒ又は７．５ｇ
ｒを１リットルのボンベに入れ、ジアゾジニトロフェノ
ール（ＤＤＮＰ）３ｍｇの点火玉及びボロン／硝酸カ
リ；２５／７５混合比からなる伝火薬０．６ｇｒを含む
スクイブにて着火した。この時のボンベの圧力上昇と時
間の関係をプロットし、ボンベの圧力が上昇している時
間を燃焼時間とした。同じ実験を更に３回繰り返し、夫
々の実験で得られた燃焼時間を表２に示した。表２に示
した通り、非常に安定した燃焼時間を得た。

【００２３】 表２ 実施例 使用したペレット 燃焼時間 ｍｓ（ミリ秒） の重量ｇｒ １回目 ２回目 ３回目 ４回目 １ ８．０ １６８ １３８ １４１ １４２ ２ ７．５ １２９ １２８ １２６ １２６ ３ ７．５ ８７ ８８ ８６ ８６ ４ ７．５ １０１ １００ １０２ １０２ ５ ７．５ １２５ １２６ １２７ １２７ ６ ７．５ １０８ １０９ １０７ １０６

【００２４】実施例７ 実施例６のペレット７．５ｇｒを、高温環境後の機能保
証の面から、１２０℃に２４０時間保持後実施例１と同
様の操作で燃焼させた結果、その燃焼時間は１０８、１
０９、１０６、１０５ｍｓであり、実施例６と同様非常
に安定した燃焼時間を得た。

【００２５】

【発明の効果】本発明のガス発生剤は、その取扱が危険
な、且つ生理的にも有害なアジ化ソーダを使用せずに、
毒性が非常に低く、且つ取扱が容易な蓚酸ジヒドラジド
を含み、インフレータに要求される燃焼安定性を維持す
ることの出来るガス発生剤である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蓚酸ジヒドラジドを含むガス発生剤。
2. 【請求項２】蓚酸ジヒドラジドと酸化剤と必要により結
   合剤を含むガス発生剤。
3. 【請求項３】蓚酸ジヒドラジドの含有量が１０重量％以
   上、酸化剤の含有量が９０重量％以下、結合剤の含有量
   が０〜５重量％である請求項２のガス発生剤。
4. 【請求項４】酸化剤が、アルカリ金属もしくはアルカリ
   土類金属から選ばれるカチオンと水素を含まないアニオ
   ンとを有する酸素酸塩である請求項２又は３のガス発生
   剤。
5. 【請求項５】酸素酸塩が硝酸塩、亜硝酸塩、塩素酸塩及
   び過塩素酸塩からなる群より選ばれる酸素酸塩である請
   求項４のガス発生剤。