JPH0657629B2 - 窒素含有ガスを発生させるための組成物、方法及び自動車用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エアバッグ拘
束システムを膨張させるために燃焼して主に窒素ガスを
供給する、一般にペレットまたはタブレット状の非アジ
ド系ガス発生剤または噴射剤組成物に関する。より詳細
には、本発明は、アミノアラゾール（aminoarazole）の
遷移金属錯体を含んで成るガスを発生させるための、酸
化剤と新規非アジド系燃料とを含む改善された噴射剤組
成物に関する。

【０００２】本発明のガス発生剤または噴射剤組成物
は、乗り物用の受動性膨張拘束保安バッグ用の窒素含有
ガスを発生させるために特に設計され且つ適している
が、それらはまた、航空機用滑り台や膨張式ボートのよ
うな他のさほど過酷ではない膨張用途においても同等に
機能し、さらに一般的には、低温の無毒性ガスが必要と
されるいずれの用途、例えばロケットモーターにおける
燃料及び酸化剤タンクにあるような各種の加圧及びパー
ジ用途、貯蔵できるガス源が必要とされる各種携帯用及
び軍事用の装置や運転、についても有用性を見い出す。

【０００３】

【従来の技術】衝突時に乗用車の搭乗者を、乗用車内部
と搭乗者との間にクッションまたはバッグを急速に膨張
させることによって保護するために、自動車用エアバッ
グシステムが開発されている。膨張したエアバッグは、
搭乗者のエネルギーを吸収して急激に飛ばされないよう
に制御し、そしてクッションを提供して身体の負荷を分
散させ且つ搭乗者が乗用車内部の硬い表面に衝突しない
ように保持する。

【０００４】現在使用されている最も普通のエアバッグ
システムは、搭載された衝突センサーと、膨張装置と、
及び該膨張装置のガス出口に連結された折り畳まれてい
る膨張性バッグとを含む。膨張装置は、電気開始式点火
装置と、例えばペレットまたはタブレット状のガス発生
剤組成物と、及びガス濾過装置とを含有する金属製ハウ
ジングを典型的には有する。折り畳まれているバッグ
は、展開前は、乗用車の（運転者保護システムの場合に
は）ハンドルのまたは（乗客保護システムの場合には）
仕切板の、保護カバーの裏に入れられている。センサー
が乗用車が衝突に巻き込まれたことを確定すると、電気
信号を点火装置に送り、ガス発生剤組成物を点火する。
ガス発生剤組成物が燃焼すると、大量の比較的低温のガ
ス状燃焼生成物が非常に短時間に発生する。燃焼生成物
は、膨張装置のハウジングによって濾過装置を通してバ
ッグに向けられる。濾過装置は、すべての固体及び液体
の燃焼生成物を膨張装置内に保持し、そして発生ガスの
温度を搭乗者が耐えられる温度に冷却する。膨張装置の
ガス出口から出てくる濾過された燃焼生成物で満たされ
ると、バッグが保護カバーを破って膨張する。例えば、
米国特許第 4,296,084号明細書を参照されたい。

【０００５】自動車用エアバッグに使用するのに適する
ガス発生剤の要件は非常に厳しい。ガス発生剤は非常に
素早く、例えば約３０ミリ秒以内で燃焼してエアバッグ
を膨張させる必要があるが、しかしその燃焼速度は安定
な、制御可能で且つ再現性のあるものであって、搭乗者
にケガを負わせたりバッグに損傷を与えたりしないよう
にバッグの展開及び膨張を保証しなければならない。

【０００６】ガス発生剤は、乗用車の寿命期間（１０年
間以上）において信頼性が非常に高いことが要求され
る。点火は確実でなければならず、そしてガス発生剤組
成物の燃焼速度は、振動や幅広い温度範囲への暴露にも
かかわらず一定に保たれることが必要である。ガス発生
剤は、膨張装置内に封止されているときには湿分から保
護されているが、しかしそれでもなお、ガス発生剤の製
造や貯蔵及び膨張装置の組立ての際の問題を最小限に抑
えるために、並びにエアバッグ装置の寿命期間中の信頼
性を保証するために、湿分に対して比較的不感受性でな
ければならない。

【０００７】ガス発生剤は、固体または液体の粒子を除
去するために容易に濾過される低温の無毒性、無腐食性
ガスを効率的に発生して、搭乗者のケガやバッグの損傷
を防止しなければならない。

【０００８】次いで当然に、膨張した保安バッグ内部の
最も望ましい雰囲気は、バッグ外部の空気組成に相当す
るものとなる。これを達成することは実用的ではないこ
とがわかっている。次の最良の解決策は、生理学的に不
活性なまたは少なくとも無害なガスを用いて膨張させる
ことである。要求される特性をもち、しかも最も実用的
であることがわかっているガスの一つは窒素である。

【０００９】従来技術において今までに最も成功した、
持続する燃焼が可能な窒素を生成する固体ガス発生剤
は、アジ化水素酸（hydrazoic acid）のアルカリ金属、
アルカリ土類金属及びアルミニウム誘導体の化合物、特
にアジ化ナトリウムの分解を基本とするものであった。
このようなアジド含有ガス発生剤は、例えば米国特許第
2,981,616号、同第 3,814,694号、同第 4,203,787号及
び同第 4,547,235号明細書に開示されている。

【００１０】しかしながら、膨張性エアバッグ装置に使
用されるガス発生剤においてアジドを使用することには
欠点がいくつか存在する。例えば、アジ化ナトリウムは
Ｃ種毒であるので非常に毒性が高い物質である。それは
容易に加水分解されて、アジ化水素酸を生成する。アジ
化水素酸は、高毒性であるばかりでなく、銅や鉛などの
重金属と容易に反応して、不意の着火やデトネーション
を起こしやすい非常に過敏な固体を生成する。このよう
な物質及びそれから製造されたアジド含有ガス発生剤を
安全に取り扱うためには、このような物質の製造、貯蔵
及び最終の廃棄処分において特に慎重な操作が要求され
る。

【００１１】非アジド系窒素ガス発生剤に関するいくつ
かの方法が従来技術において検討されており、例えば米
国特許第 3,004,959号、同第 3,055,911号、同第 3,34
8,985号、同第 3,719,604号及び同第 3,909,322号明細
書に開示されている。報告されている従来技術の窒素ガ
ス発生剤の多くは、窒素含有化合物、例えば各種のヒド
ロキシルアミン酸及びヒドロキシルアミン誘導体由来の
ものを基本としており、その他は、酸化されて非腐食性
の、そしてしばしば「無毒性の」と呼ばれているガスを
生成する各種のポリマーバインダー、炭化水素及び炭水
化物からなるものである。しかしながら、これらの組成
物のガス生成物は自動車用エアバッグ用途に使用するに
は許容できないほど高い濃度の二酸化炭素、一酸化炭素
及び水を含有するので、搭乗者が該ガス発生剤から生成
した高濃度のガスを、たとえ短時間であっても、呼吸し
かねない恐れがある。こうしてこれらの組成物は、燃焼
生成物が毒性の及び他のガス、例えば一酸化炭素、二酸
化炭素など、についての工業基準を満たす、という本要
件には添わない。

【００１２】非アジド系物質、例えばテトラゾール誘導
体もまた、ガス発生剤や爆発性組成物に使用されてい
る。例えば、米国特許第 1,511,771号明細書は、テトラ
ゾール、テトラゾールイミド、ジアゾテトラゾールイミ
ド、アゾテトラゾール、オキシアゾテトラゾール、ジア
ゾアミノテトラゾール、ジアゾテトラゾール、ビステト
ラゾール、フェニルテトラゾール炭素酸、メチルメルカ
プトテトラゾール、置換ジオキシテトラゾール、フェネ
テニルジオキシテトラゾール、β−ナフテニルジオキシ
テトラゾール、フェニルグリコールヒドロキシテトラゾ
ール、ベンゼニルジオキシテトラゾール、メタ−ニトロ
−ベンゼニルジオキシテトラゾール及びパラ−トレニル
ジオキシテトラゾールのアルカリ、アルカリ土類及び重
金属塩が、爆発性組成物に有用であることを開示してい
る。

【００１３】米国特許第 3,055,911号明細書は、重合し
て窒素の割合が高いポリマーを提供することができるビ
ニルテトラゾールについて開示している。これらのポリ
マーは、複合噴射剤及び爆薬用のポリマー燃料マトリッ
クス及びバインダーとして有用である。

【００１４】米国特許第 3,171,249号明細書は、アミノ
テトラゾールまたはその塩を含有するヒドラジン系ロケ
ット燃料について開示している。ロケット燃料にアミノ
テトラゾールを添加すると、燃料が貯蔵可能となり、し
かもより低い凝固点を有すると言われている。

【００１５】米国特許第 3,348,985号明細書は、硝酸ア
ンモニウムとアミノテトラゾールの混合物を含有するガ
ス発生組成物について開示している。このガス発生剤
は、それによって生成する利用可能で有効なガスの体積
を増加すると言われている。

【００１６】米国特許第 3,468,730号明細書は、テトラ
ゾール誘導体、例えば５−アミノテトラゾール、グアニ
ルアミノ−５−テトラゾールまたは１−グアニル−３−
テトラゾリル−グアニジンを含有する噴射剤について開
示している。この噴射剤はまた、酸化剤、例えば硝酸バ
リウム、二クロム酸カリウム、硝酸カリウム、二酸化
鉛、酸化銅及び二酸化マンガン、をも含有する。

【００１７】米国特許第 3,719,604号明細書は、アゾテ
トラゾールのまたはジテトラゾールのアミノグアニジン
塩を含有するガス発生組成物に関する。これらの組成物
は、爆発性の自発的な分解を伴うことなく大量のガスを
発生すると言われている。

【００１８】米国特許第 3,734,789号明細書は、酸化剤
成分として硝酸５−アミノテトラゾールを含有するガス
発生性の固体複合噴射剤について開示している。同様
に、米国特許第 3,739,574号明細書が、５−アミノテト
ラゾールを含有することができるガス発生剤について開
示している。

【００１９】米国特許第 3,873,477号明細書は、ポリカ
ーボネートやポリスルホン樹脂のようなポリマーの高温
処理における発泡剤として有用な、亜鉛、バリウム、カ
ルシウム、鉛及びアルミニウムの５−アリールテトラゾ
ール金属塩について開示している。

【００２０】米国特許第 3,898,112号明細書は、酸化剤
として硝酸５−アミノテトラゾールを基本とした固体の
ガス発生噴射剤について開示している。米国特許第 3,9
09,322号明細書には、ニトロアミノテトラゾール塩、例
えばグアニジウム５−ニトロアミノテトラゾール、アン
モニウム５−ニトロアミノテトラゾール及びヒドラジニ
ウム５−ニトロアミノテトラゾールを含有する固体のガ
ス発生組成物も開示されている。この組成物はまた、例
えば硝酸５−アミノテトラゾールであることができる酸
化剤をも含有する。

【００２１】米国特許第 3,912,561号明細書は、アジド
系燃料と、酸化剤と、そしてアミノテトラゾール、アミ
ノテトラゾール水和物、アゾジカルボナミド及びアゾテ
トラゾールから選択された窒素質化合物とを含んで成る
ガス発生組成物に関する。この組成物は、高収量の実質
的に非毒性であるガスを中温で短時間内に生成すると言
われている。

【００２２】米国特許第 3,954,528号明細書は、硝酸ト
リアミノグアニジンと酸化剤を含有するガス発生剤につ
いて開示している。酸化剤の一例は硝酸５−アミノテト
ラゾールである。

【００２３】米国特許第 4,369,079号明細書は、水素を
含有しないテトラゾール化合物の金属塩であって、例え
ばアミノテトラゾール、ビステトラゾールテトラジン、
テトラゾール、ポリヒドラジドまたはポリアゾ−アルキ
ルのようなビテトラゾールまたはアゾテトラゾール化合
物のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩から選択さ
れた前記金属塩を含有する、固体の非アジド系窒素ガス
発生剤組成物について開示している。

【００２４】最後に、米国特許第 4,370,181号明細書
は、ビテトラゾールの二ナトリウム、二カリウム及びカ
ルシウム塩を含む、水素を含有しない５，５’−ビテト
ラゾールの金属塩を含有する、固体の非アジド系ガス発
生組成物について開示している。

【００２５】上記従来技術とは対照的に、改善された非
アジド系のガス発生組成物がアミノアラゾールの遷移金
属錯体を使用して製造することができる、ということが
ここで発見された。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】本発明によると、非ア
ジド系燃料（すなわち、ガス源）と酸化剤とを含んで成
るものであって、該非アジド系燃料としてアミノアラゾ
ールの遷移金属錯体を使用することを特徴とする、改善
された固体窒素ガス発生組成物が提供される。

【００２７】本発明によると、好ましいアミノアラゾー
ル遷移金属錯体は、５−アミノテトラゾール（ＡＴ）及
び３−アミノ−１，２，４−トリアゾール（ＡＴｒ）の
亜鉛及び銅錯体である。Ｚｎ（ＡＴ）₂ 錯体が最も好ま
しい。

【００２８】本発明による噴射剤組成物は、従来の酸化
剤、例えばＫＮＯ₃ 、Ｓｒ（ＮＯ₃）₂ またはそれらの
混合物、好ましくはＳｒ（ＮＯ₃ ）₂ を含有する。さら
に、このような組成物は約０．１〜５重量％のバインダ
ー、好ましくはＭｏＳ₂ を任意に含有する。

【００２９】本発明によると、アミノアラゾールの遷移
金属錯体を含んで成るガス発生剤組成物を点火すること
を含んで成る、主に窒素ガスを発生させる方法も提供さ
れる。

【００３０】本発明によってさらに提供されるものは、
上述のようにアミノアラゾールの遷移金属錯体と酸化剤
との改善されたガス発生材料を点火してガスを発生させ
ること、及びその発生したガスを使用してエアバッグを
膨張させること、を含んで成るエアバッグの膨張方法で
ある。

【００３１】また本発明によると、ガス出口を有する金
属製ハウジングと；前記ハウジング内に配置された、上
述のアミノアラゾールの遷移金属錯体と酸化剤とを含む
改善されたガス発生組成物と；前記組成物に隣接して前
記ハウジング内に配置された点火装置と；及び前記組成
物と該出口との間に配置されたガス濾過装置、とを含ん
で成る自動車用エアバッグ膨張装置が提供される。

【００３２】本発明の他の目的や利点は、以下の詳細な
説明及び添付の請求の範囲から当業者には明確となる。

【００３３】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明の
主要な態様は、非アジド系ガス生成燃料物質としてのア
ミノアラゾールの遷移金属錯体に基づくガス発生剤また
は噴射剤組成物に関する。本明細書で用いられている用
語「アミノアラゾール」とは、テトラゾール環またはト
リアゾール環の炭素原子の少なくとも一つに直接結合し
た少なくとも一つのアミノ基を有するテトラゾール環ま
たはトリアゾール環のいずれかを含有する化合物をい
う。５−アミノテトラゾール（ＡＴ）［構造式Ｉ］及び
３−アミノ−１，２，４−トリアゾール（ＡＴｒ）［構
造式II］が該アミノアラゾールの例であり、そして以下
の化学式で示される。

【００３４】

【化１】

【００３５】ＡＴ及びＡＴｒの遷移金属錯体の例には、
Ｚｎ（ＡＴ）₂ 、Ｃｕ（ＡＴ）₂ ・1/2 Ｈ₂ Ｏ、Ｃｕ
（ＡＴｒ）及びＺｎ（Ｘ）（ＡＴｒ）（式中、ＸはＣｌ
^- 、ＣＨ₃ ＣＯ₂ ^- などである）が含まれるが、これら
には限定されない。好ましい遷移金属錯体はＺｎ（Ａ
Ｔ）₂ であるが、その理由はそれが製造し易く、取り扱
い易く、しかも分解や点火に対して比較的不感受性であ
るからである。

【００３６】本発明の遷移金属錯体は、ガス発生剤にお
いて、従来より使用されてきた窒素生成物質よりも有利
な点をいくつかもつ。第一に、それらは上述したアジド
化合物の欠点を回避する。第二に、各種のアミノテトラ
ゾール自体が適当な窒素ガス発生剤であることは知られ
てはいるが（前記米国特許を参照のこと）、それらは副
生成物として望ましくない量の水を生成し、しかも典型
的に吸湿性を示す。一方、本発明の遷移金属錯体は、ア
ミノアラゾールの単なるアルカリまたはアルカリ土類塩
よりも吸湿性がはるかに低い。さらに、これらの遷移金
属錯体から製造されたガス発生組成物は、熱的に安定で
あり、許容できる燃焼速度を示し、そして従来の酸化剤
で点火すると、高い窒素ガス収量を生成し、しかもエア
バッグ膨張装置のすべての要件を満たす耐火性残留物を
含む生成物を生じる。

【００３７】本発明の新規遷移金属アミノアラゾール錯
体燃料は、開示されている噴射剤組成物に用いられてい
る典型的な非アジド系（またはアジド）燃料成分を、完
全に置き換えることが期待される。しかしながら、所望
であれば、とりわけ乗用車用の保安バッグほどの厳格さ
が要求されない用途の場合には、従来の燃料の１〜９９
重量％、好ましくは５０重量％超に本発明による燃料を
部分的に代用することができる。

【００３８】本発明に有用な遷移金属錯体は容易に製造
される。一般に、該錯体は、遷移金属の塩、例えば遷移
金属の塩化物、酢酸塩、過塩素酸塩、硝酸塩またはテト
ラフルオロホウ酸塩と、アミノアラゾールまたはアミノ
ラゾールのナトリウム塩とを、水中で混合し、そして中
性錯体を沈澱物として回収することによって製造され
る。実施例１〜４を参照されたい。

【００３９】本発明のガス発生または噴射組成物は、遷
移金属錯体化アミノアラゾール燃料成分の他に、自動車
用エアバッグを膨張させるために点火されて使用される
ガス発生組成物に通常用いられている従来の他の成分を
含有する。例えば、アミノアラゾール窒素生成燃料用の
酸化剤が用いられることが普通であり、それは無水物で
あることが好ましい。このような酸化剤には、金属の亜
硝酸塩や硝酸塩、例えばＫＮＯ₃ 及びＳｒ（ＮＯ₃ ）
₂ 、並びに各種の酸化物、硫化物、ヨウ化物、過塩素酸
塩、クロム酸塩、過酸化物、過マンガン酸塩及びそれら
の混合物、例えば米国特許第 3,741,585号及び同第 3,9
47,300号明細書に開示されているもの、が含まれる。好
ましい酸化剤は、上述の無水物のみならず、燃焼温度が
低く、しかも燃焼反応において副生成物として水を生成
しないものである。好ましい無水の酸化剤はＫＮＯ₃ 、
Ｓｒ（ＮＯ₃ ）₂ またはそれらの混合物であり、中でも
Ｓｒ（ＮＯ₃ ）₂ が最も好ましい。

【００４０】本発明によると、典型的な燃料と酸化剤と
の反応は、以下の反応式によって表される。

【００４１】

【化２】

【００４２】アミノアラゾール燃料とこのような酸化剤
との混合物は、時にはバインダー成分が存在しなくても
エアバッグ発生装置における使用に十分に耐えられる凝
集性のあるペレットまたはタブレットへ圧縮加工するこ
とができる。しかしながら、少量のバインダー、通常約
０．１〜５重量％、好ましくは約１〜２重量％のバイン
ダーを供給することが通常は必要である。ここで意図さ
れる特別なバインダーの例として、ＭｏＳ₂ 、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレンカーボネート、ポリエ
チレン−コ−ポリビニルアセテート、アクリル系ラテッ
クス懸濁液及び他の適当な熱可塑性ポリマー材料が挙げ
られる。例えば、前記米国特許第 4,203,787号、同第
4,370,181号、同第 4,547,235号及び同第 4,865,667号
を参照されたい。噴射剤組成物には、Ａｌ₂ Ｏ₃ やＳｉ
Ｏ₂ のような他の成分を、前記米国特許第 3,912,561
号、同第 3,947,300号、同第 4,547,235号及び同第 4,8
65,667号に教示されている周知の残留物制御目的として
使用することができる。組成物中の付加的な成分は最小
限に抑えるべきであり、特に、発生したガス体積に寄与
しないか、あるいは有害な燃焼生成物を導入しかねな
い、そのような不活性成分はそうすべきである。一つの
例外は、当該技術分野でよく知られている、燃焼の際に
熱を移動させることによって噴射剤の燃焼速度を増加す
る、通常は６重量％未満、好ましくは２重量％未満とい
う少量で添加される熱伝導性繊維、例えばグラファイト
繊維または鉄繊維、のような燃焼速度向上剤または増進
剤である。

【００４３】本発明によるガス発生剤と酸化剤の相対量
の幅及び好ましい範囲を以下に記載する。

【００４４】本発明のガス発生剤組成物の燃料成分（遷
移金属錯体化アミノアラゾール）は、該組成物の全重量
を基準として約２０〜６０重量％、好ましくは約３０〜
４５重量％の範囲にあることができる。

【００４５】本発明の噴射剤組成物の酸化剤成分は、該
組成物の全重量を基準として約４０〜８０重量％、好ま
しくは約５５〜７０重量％の範囲にあることができる。

【００４６】本発明のガス発生剤は従来の技法によって
製造することができる。例えば、アミノアラゾールの遷
移金属錯体とＫＮＯ₃ 及び／またはＳｒ（ＮＯ₃ ）₂ の
ような酸化剤とを含むガス発生剤の成分を一緒に、上述
したバインダーのような他の任意の成分と共に、単に配
合して均質混合物を形成させることができる。通常の商
業用途においては、該ガス発生組成物を次いでペレット
化するかまたはタブレット形状に加工する。

【００４７】本発明の別の態様には、先に述べた本発明
の組成物を点火することによる、一般用途向けの窒素ガ
ス発生方法が含まれる。

【００４８】本発明の別の態様には、特に、ガス出口を
有する金属製ハウジングと；該ハウジング内に配置され
た上述の粒状のガス発生組成物と；該ガス発生組成物に
隣接して該ハウジング内に配置された点火装置と；及び
該組成物と該金属製ハウジングのガス出口との間に配置
されたガス濾過装置とを含んで成る自動車用エアバッグ
装置において、本発明の組成物からこうして生成した窒
素ガスを使用して、周知の様々なガス発生装置機構でエ
アバッグを膨張させること、が含まれる。ここで意図さ
れる膨張装置の例示的な種類についてのより特別な詳細
及び説明は、前記米国特許第 4,296,084号（その全部を
本明細書では参照する）及び同第 4,931,112号明細書に
記載されているが、一例を図面を参照して以下に説明す
る。 図１に示したように、ガス発生装置１は、下部凹形半殻
部またはベース１２と上部凸形半殻部またはカバー１４
とから構成されるディフューザーハウジング１０を含
む。半殻部１２及び１４の内部には、円周方向に間隔を
置かれている複数のポート２４を有する円筒部材２２が
含まれる。室２８内に、破裂性の気密封止された円筒カ
ートリッジまたは容器３０が配置されている。カートリ
ッジ３０の内部には、外壁に定着された破裂性の金属箔
またはダイヤフラム３８を有する有孔円筒起爆剤管３６
が、同軸関係で配置されている。アダプター４２の上部
４８には、一対の電圧印加リード線または端子６２を有
する常用の電気式導火線６０が配置されている。該リー
ド線は、フェライトビーズ６４を貫通して伸びている。
これらのフェライトビーズは、ガス発生装置を取り巻く
環境中に存在しうる外来の高周波エネルギーに対して、
導火線６０を実質的に不感受性にするために設けられ
る。図示されているように、管状部分４８及び電気式導
火線６０は、有孔管３６内部の中心に配置され、その中
で点火剤顆粒を含む火花物質６６によって囲まれてい
る。破裂性金属箔３８が有孔管３６を取り巻いている。
金属箔３８と有孔管３６は、ガス発生組成物からなる均
一に分布したペレット６８によって囲まれている。ペレ
ット６８は、環状の一次フィルターまたは燃焼室フィル
ター７０によって順に包囲されている。金属箔３８の目
的は二つあり、一つは、顆粒状の火花物質６６を有孔管
３６の中に保持することであり、もう一つは、導火線６
０の燃焼時に火花物質６６によって発生する高温ガス
が、金属箔３８の破裂によって開放される前に効率的且
つ持続的な点火のためにガス発生剤組成物６８を透過す
るに十分な圧力を確実に保たせることである。燃焼室フ
ィルター７０は、三つの部材、とりわけカートリッジ３
０の内壁に隣接する１〜３層の粗目スクリーン７２と、
１層以上の濾布（特に、ガラス繊維織物）と、複数層の
細目スクリーン７６とから構成されていることが好まし
い。オリフィス８６は、円筒部材２２中のポート２４と
は角度的にずれていることが望ましく、そしてガス発生
剤組成物６８の燃焼時に発生装置１によって発生したガ
スの出口を提供する。

【００４９】

【実施例】本発明をさらに説明するために以下の実施例
を提供するが、これらは本発明を限定することを意図す
るものではない。以下の実施例に、そして本明細書全体
において使用されているパーセントは、特に明記しない
限りすべて重量％を表す。

【００５０】実施例１ この実施例は、アミノアラゾールの遷移金属錯体、すな
わち、銅３−アミノ−１，２，４−トリアゾール錯体、
Ｃｕ（ＡＴｒ）の製造について説明する。

【００５１】２．０ｇのヒドロキシルアミン塩酸塩（Ｎ
Ｈ₂ ＯＨ・ＨＣｌ）及び１０mlのＮＨ₄ ＯＨを５０mlの
水に加えた。２．７６ｇのトリアゾールを５０mlの無水
エタノールに加え、２．５ｇのＣｕＳＯ₄ ・５Ｈ₂ Ｏ
（０．０１モル）を１００mlの水に加え、そして得られ
た混合物を加熱して沸騰させた。ＣｕＳＯ₄ ・５Ｈ₂ Ｏ
混合物が沸騰したら、それにＮＨ₂ ＯＨ・ＨＣｌ／ＮＨ
₄ ＯＨ溶液を素早く加えた。その反応混合物の色は青色
からオレンジ色にそして透明に急速に変化した。その透
明な反応混合物にトリアゾール溶液を即座に加えると、
その反応混合物は乳白色の溶液に変わった。

【００５２】得られた生成物を濾過し、固形分を回収
し、それを減圧炉内で乾燥した。その生成物を分析した
ところ、Ｎ＝３１．９％、Ｃ＝１８．５％、Ｈ＝１．５
７％、Ｃｕ＝４２．４％を含有することがわかった。

【００５３】実施例２ この実施例は、アミノアラゾールの遷移金属錯体、すな
わち、５−アミノアラゾールの亜鉛錯体、Ｚｎ（ＡＴ）
₂ の製造について説明する。

【００５４】熱水中の１７．０ｇの５−アミノテトラゾ
ール（ＡＴ）を２００〜３００mlの水に加えた。ＡＴを
水に溶解し、そこで２．２ｇの（ＣＨ₃ ＣＯ₂ ）Ｚｎ・
２Ｈ ₂ Ｏをその溶液に加えた。白色の沈澱物が即座に生
成した。

【００５５】その沈澱物を回収して分析した。Ｃ＝１
０．０４％、Ｈ＝１．６６％、Ｎ＝５８．２７、Ｚｎ＝
２０．８２％を含有した。

【００５６】実施例３ この実施例は、アミノアラゾールの遷移金属錯体、すな
わち、５−アミノアラゾールの銅（II）錯体、Ｃｕ（Ａ
Ｔ）₂ の製造について説明する。

【００５７】０．６７ｇのＣｕＳＯ₄ ・５Ｈ₂ Ｏを５０
０mlの水に溶解した。この溶液に１１．８３ｇの５−ア
ミノテトラゾール（ＡＴ）を加えた。得られた反応混合
物を数日間還流した。溶液の色は、初めはアップルグリ
ーンであったが、約１時間以内にオリーブグリーンに変
化した。約２時間後には溶液は紫色であった。

【００５８】その沈澱物を回収して分析した。Ｃ＝９．
９８％、Ｈ＝１．９０％、Ｎ＝５６．２、Ｃｕ＝３０％
を含有した。

【００５９】実施例４ この実施例は、亜鉛と３−アミノ−１，２，４−トリア
ゾールのビス亜硝酸塩錯体の製造について説明する。

【００６０】１８ｇのＺｎ（ＮＯ₃ ）₂ （６Ｈ₂ Ｏ）と
４１．４ｇのＮａＮＯ₂ の水溶液（２００ml）に、５．
０４ｇの３−アミノ−１，２，４−トリアゾールと４．
３２ｇのＮａＨＣＯ₃ の水溶液（３００ml）を加えた。
その添加は約３０分間かけて滴下して行った。淡い黄色
からオフホワイトの沈澱物が即座に生成し、そしてこれ
をさらに７０℃〜７７℃で１時間消化した。

【００６１】沈澱物を濾過し、蒸留水で洗浄しそして乾
燥した。沈澱物の分析値はＣ＝１２．６％、Ｈ＝１．３
８％、Ｎ＝３６．２％、Ｚｎ＝３３．１％を示し、実験
式：Ｚｎ（Ｃ₂ Ｈ₃ Ｎ₄ ）（ＮＯ₂ ）に相当することを
示した。

【００６２】実施例５ ガス発生組成物は、以下の成分を使用して従来の方法で
調製した。 これらの組成物は以下の燃焼速度及び理論性能を示し
た。燃焼速度（１０００ psiにおけるインチ／秒） Ａ： ０．５３９±０．０２ Ｂ： ０．４４６±０．０５ 理論性能 アジド組成物に 対する％ガス ％N₂ ％CO₂ ％H₂O ％CO ％O₂ 燃焼温度（^o K ） Ａ： 121 59.1 29.0 11.8 10ppm 0.1 2411 Ｂ： 119 50.9 21.1 5.5 0 22.5 1450

【００６３】上記データは、アジ化ナトリウム配合物に
対して改善されたガス収量と許容できる燃焼速度が得ら
れたことを示している。湿分含有量、燃焼温度及び燃焼
速度は、燃料対酸化剤の比率によりすべて調節される。

【００６４】実施例６ 以下の成分を使用して従来の方法でガス発生組成物を調
製し、そして燃焼速度を１０００ psiで測定した。 Cu(AT)₂ ・1/2H₂O Sr(NO₃)₂ 燃焼速度（1000 psiでインチ／秒） Ｃ： 36%* 62% 0.607 Ｄ： 40%* 58% 0.790 Ｅ： 24.5%** 73.5% 0.363 * 緑形 **紫形

【００６５】「Ｃ」及び「Ｄ」で標識した配合物につい
て以下の理論性能変数が予想された。 理論性能 アジド組成物に 対する％ガス ％N₂ ％CO₂ ％H₂O ％O₂ 燃焼温度（^o K ） Ｃ： 120 50.5 21.8 7.8 19.9 1513 Ｄ： 127 56.7 28.4 14.6 0.3 2390

【００６６】上記データは、実施例５に記載したＺｎ錯
体とＣｕ錯体とで同等なガス収量、燃焼温度及び燃焼速
度が得られることを示している。

【００６７】実施例７ 以下の成分を使用して実施例４に記載したアミノトリア
ゾール錯体燃料を用いて従来の方法でガス発生組成物を
調製した。燃焼速度は１０００ psiで測定した。 Zn(ATr)(NO₂) Sr(NO₃)₂ KNO₃ 燃焼速度（1000 psiでインチ／秒） Ａ： 50.0% 50.0% --- 0.432 Ｂ： 51.6% --- 48.4% 0.651

【００６８】上記各配合物について以下の理論性能変数
が予想された。 理論性能 アジド組成物に 対する％ガス ％N₂ ％CO₂ ％H₂O ％O₂ 燃焼温度（^o K ） Ａ： 133.4 41.9 38.6 11.8 7.7 1582 Ｂ： 112.6 51.0 25.9 14.5 8.6 1654

【００６９】これらのデータは、実施例５に記載したア
ミノテトラゾールを用いて調製したものに対して同等の
燃焼温度及び燃焼速度が、アミノトリアゾールを用いて
得られることを示している。さらに、ガス収量は多少低
減したが、酸化剤として硝酸ストロンチウムではなく硝
酸カリウムを使用したことで燃焼速度が増加した。

【００７０】本発明を特定の好ましい実施態様に関して
説明したが、本発明の範囲を逸脱することなく当業者に
とって自明の改変を行うことは可能である。本発明の各
種特徴は特許請求の範囲に記載してある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のガス発生装置を例示する断面図である。

【符号の説明】

１…ガス発生装置 １０…ディフューザーハウジング １２…下部凹形半殻部 １４…上部凸形半殻部 ２２…円筒部材 ２４…ポート ３０…カートリッジ ３６…有孔円筒起爆剤管 ３８…破裂性金属箔 ６０…電気式導火線 ６２…リード線 ６４…フェライトビーズ ６６…顆粒火花物質 ６８…ガス発生剤組成物ペレット ７０…燃焼室フィルター ７２…粗目スクリーン ７４…濾布 ７６…細目スクリーン ８６…オリフィス

フロントページの続き (72)発明者 ダブリュ．ウェイン エドワーズ アメリカ合衆国，ユタ 84337，トレモン トン，ウェスト 600 サウス 610 (72)発明者 グラハム シー．ショウ ザ サード アメリカ合衆国，ユタ 84312，ガーラン ド，サウス メイン 936

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アミノアラゾールの遷移金属錯体を含ん
   で成る非アジド系燃料と該燃料用の酸化剤とを含む、窒
   素含有ガスを発生させるための固体組成物。
2. 【請求項２】 前記アミノアラゾールが、５−アミノテ
   トラゾールの遷移金属錯体及び３−アミノ−１，２，４
   −トリアゾールの遷移金属錯体から選択された、請求項
   １記載の組成物。
3. 【請求項３】 前記遷移金属が亜鉛及び銅から選択され
   た、請求項２記載の組成物。
4. 【請求項４】 前記遷移金属錯体が５−アミノテトラゾ
   ールの亜鉛錯体である、請求項３記載の組成物。
5. 【請求項５】 前記遷移金属錯体が３−アミノ−１，
   ２，４−トリアゾールの亜鉛錯体である、請求項３記載
   の組成物。
6. 【請求項６】 酸化剤がＫＮＯ₃ 、Ｓｒ（ＮＯ₃ ）₂ 及
   びそれらの混合物から選択された、請求項１記載の組成
   物。
7. 【請求項７】 酸化剤がＳｒ（ＮＯ₃ ）₂ である、請求
   項４記載の組成物。
8. 【請求項８】 酸化剤がＳｒ（ＮＯ₃ ）₂ である、請求
   項５記載の組成物。
9. 【請求項９】 請求項１記載の組成物を点火する工程を
   含んで成る窒素含有ガスの発生方法。
10. 【請求項１０】 アミノアラゾールが、５−アミノテト
    ラゾールの遷移金属錯体及び３−アミノ−１，２，４−
    トリアゾールの遷移金属錯体から選択された、請求項９
    記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記遷移金属錯体が５−アミノテトラ
    ゾールの亜鉛錯体である、請求項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記遷移金属錯体が３−アミノ−１，
    ２，４−トリアゾールの亜鉛錯体である、請求項１０記
    載の方法。
13. 【請求項１３】 酸化剤がＳｒ（ＮＯ₃ ）₂ である、請
    求項１１記載の方法。
14. 【請求項１４】 酸化剤がＳｒ（ＮＯ₃ ）₂ である、請
    求項１２記載の方法。
15. 【請求項１５】 請求項１記載の組成物を点火して、そ
    れから発生したガスを使用してエアバッグを膨張させる
    工程を含んで成る、エアバッグを膨張させる方法。
16. 【請求項１６】 アミノアラゾールが、５−アミノテト
    ラゾールの遷移金属錯体及び３−アミノ−１，２，４−
    トリアゾールの遷移金属錯体から選択された、請求項１
    ５記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記遷移金属錯体が５−アミノテトラ
    ゾールの亜鉛錯体である、請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記遷移金属錯体が３−アミノ−１，
    ２，４−トリアゾールの亜鉛錯体である、請求項１６記
    載の方法。
19. 【請求項１９】 酸化剤がＫＮＯ₃ 、Ｓｒ（ＮＯ₃ ）₂
    及びそれらの混合物から選択された、請求項１６記載の
    方法。
20. 【請求項２０】 ガス出口を有する金属製ハウジング
    と、前記ハウジング内に配置された請求項１記載のガス
    発生組成物と、前記ガス発生組成物に隣接して前記ハウ
    ジング内に配置された点火装置と、及び前記組成物と前
    記出口との間に配置されたガス濾過装置とを含んで成る
    自動車用エアバッグ膨張装置。