JPH07309194A - エアバッグ用ガス発生剤 - Google Patents
エアバッグ用ガス発生剤Info
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- JPH07309194A JPH07309194A JP13099394A JP13099394A JPH07309194A JP H07309194 A JPH07309194 A JP H07309194A JP 13099394 A JP13099394 A JP 13099394A JP 13099394 A JP13099394 A JP 13099394A JP H07309194 A JPH07309194 A JP H07309194A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
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- C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 熱分解でアンモニアを発生するアミノ基含有
有機物であっても、NOxの発生を抑制し適度の反応速
度を維持する。 【構成】 (a)アミノ基含有有機物、(b)硝酸塩を
主成分とする酸化剤、(c)シリコン樹脂を含んで成
り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒又は成形され
ているエアバッグ用ガス発生剤であり、好ましくは、
(a)アミノ基含有有機物:20〜50重量%、(b)
硝酸塩を重量で1/2以上含む酸化剤:40〜70重量
%、(c)シリコン樹脂:2〜20重量%を含んで成
る。硝酸塩を加えるとことで、NOxの発生を阻止しシ
リコン樹脂により適度の反応速度を維持する。
有機物であっても、NOxの発生を抑制し適度の反応速
度を維持する。 【構成】 (a)アミノ基含有有機物、(b)硝酸塩を
主成分とする酸化剤、(c)シリコン樹脂を含んで成
り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒又は成形され
ているエアバッグ用ガス発生剤であり、好ましくは、
(a)アミノ基含有有機物:20〜50重量%、(b)
硝酸塩を重量で1/2以上含む酸化剤:40〜70重量
%、(c)シリコン樹脂:2〜20重量%を含んで成
る。硝酸塩を加えるとことで、NOxの発生を阻止しシ
リコン樹脂により適度の反応速度を維持する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の乗員保護装置で
あるエアバッグを膨張させるためのガス発生器内に収容
されるエアバッグ用ガス発生剤に関する。
あるエアバッグを膨張させるためのガス発生器内に収容
されるエアバッグ用ガス発生剤に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のエアバッグ用ガス発生剤には、
適度な燃焼速度と、良好な耐熱老化性、そして発生ガス
の無害性が求められることからアジ化ソーダを主成分と
するものが用いられてきた。
適度な燃焼速度と、良好な耐熱老化性、そして発生ガス
の無害性が求められることからアジ化ソーダを主成分と
するものが用いられてきた。
【0003】すなわち、アジ化ソーダを基剤として、例
えば 酸化剤〔TiO2 、MnO2 、Fe2 O3 などの金属酸
化物、NaNO3 、KNO3 、Cu(NO3 )2 などの
硝酸塩、KClO4 、NaClO4 などの過塩素酸塩、
KClO3 、NaClO3 などの塩素酸塩など〕、金属
還元剤〔Zr、Mg、Al、Tiなど〕、冷却剤〔Na
2 CO3 、K2 CO3 、CaCO3 、FeSO4 な
ど〕、pH調整剤〔硫化鉄など〕 機械的性能向上剤〔MoS2 、KBr、グラファイトな
ど〕 などの添加物を含むものが知られている。
えば 酸化剤〔TiO2 、MnO2 、Fe2 O3 などの金属酸
化物、NaNO3 、KNO3 、Cu(NO3 )2 などの
硝酸塩、KClO4 、NaClO4 などの過塩素酸塩、
KClO3 、NaClO3 などの塩素酸塩など〕、金属
還元剤〔Zr、Mg、Al、Tiなど〕、冷却剤〔Na
2 CO3 、K2 CO3 、CaCO3 、FeSO4 な
ど〕、pH調整剤〔硫化鉄など〕 機械的性能向上剤〔MoS2 、KBr、グラファイトな
ど〕 などの添加物を含むものが知られている。
【0004】このアジ化ソーダを主成分とするガス発生
剤は、吸湿するとアジ化水素酸を発生する。このアジ化
水素酸は、衝撃には極めて敏感で容易に爆発し、また人
体に対して猛毒である。そのため、ガス発生剤はアルミ
カップなどの収納容器の中に厳重な密封状態にて収納
し、大気に触れないようにしなければならない。また、
その密封状態を確認するための検査も必要である。
剤は、吸湿するとアジ化水素酸を発生する。このアジ化
水素酸は、衝撃には極めて敏感で容易に爆発し、また人
体に対して猛毒である。そのため、ガス発生剤はアルミ
カップなどの収納容器の中に厳重な密封状態にて収納
し、大気に触れないようにしなければならない。また、
その密封状態を確認するための検査も必要である。
【0005】更に、アジ化ソーダが燃焼すると、強アル
カリ物質が生成する。このものがミストとなってガス発
生器外へ放出されると、エアバッグに孔があいたりす
る。そのために、二重三重のフィルターを介して、ミス
トをガス発生器内に閉じ込めるような厳重なフィルター
機能が求められる。その結果、ガス発生器の内圧が高ま
り、ガス発生器を構成する容器が耐圧容器になる。
カリ物質が生成する。このものがミストとなってガス発
生器外へ放出されると、エアバッグに孔があいたりす
る。そのために、二重三重のフィルターを介して、ミス
トをガス発生器内に閉じ込めるような厳重なフィルター
機能が求められる。その結果、ガス発生器の内圧が高ま
り、ガス発生器を構成する容器が耐圧容器になる。
【0006】このようにアジ化ソーダ系ガス発生剤は、
その安全性を確保するためには、密封状態の収納容器内
に収納し、更に厳重なフィルター機能を介してガス発生
器から放出されるようにする必要があるため、ガス発生
器の構造を複雑にするという欠点を持っている。
その安全性を確保するためには、密封状態の収納容器内
に収納し、更に厳重なフィルター機能を介してガス発生
器から放出されるようにする必要があるため、ガス発生
器の構造を複雑にするという欠点を持っている。
【0007】アジ化ソーダの持つ上記欠点が嫌われる
為、種々の非アジ化ソーダ系ガス発生剤が提案されてい
る。その一つに、分解又は燃焼によって火災を起こす危
険性及び毒性が極めて低いとされるアゾジカルボンアミ
ドを主成分とするガス発生剤がある。
為、種々の非アジ化ソーダ系ガス発生剤が提案されてい
る。その一つに、分解又は燃焼によって火災を起こす危
険性及び毒性が極めて低いとされるアゾジカルボンアミ
ドを主成分とするガス発生剤がある。
【0008】特開平6−32689号公報には、アゾジ
カルボンアミドとオキソハロゲン酸塩からなるエアバッ
グ用ガス発生剤が提案されている。また、特開平6−3
2690号公報には、アゾジカルボンアミド、オキソハ
ロゲン酸塩、及び〔ZnO、ZnCO3 、尿素、MnO
2 、FeCl3 、CuO、Pb3 O4 、PbO2 、Pb
O、S、TiO2 、V2 O5 、CeO2 、Ho2 O3 、
CaO2 及びYb2 O3 〕から選ばれた少なくとも1種
の燃焼調整剤とからなるエアバッグ用ガス発生剤が提案
されている。いずれもアゾジカルボンアミドの還元性を
利用し、これとオキソハロゲン酸塩という特定の酸化剤
とを直接反応させることにより、アジ化ソーダ系ガス発
生剤と同等の衝撃着火性、燃焼速度、ガス発生量及び比
較的低い燃焼温度を達成できたとするものである。
カルボンアミドとオキソハロゲン酸塩からなるエアバッ
グ用ガス発生剤が提案されている。また、特開平6−3
2690号公報には、アゾジカルボンアミド、オキソハ
ロゲン酸塩、及び〔ZnO、ZnCO3 、尿素、MnO
2 、FeCl3 、CuO、Pb3 O4 、PbO2 、Pb
O、S、TiO2 、V2 O5 、CeO2 、Ho2 O3 、
CaO2 及びYb2 O3 〕から選ばれた少なくとも1種
の燃焼調整剤とからなるエアバッグ用ガス発生剤が提案
されている。いずれもアゾジカルボンアミドの還元性を
利用し、これとオキソハロゲン酸塩という特定の酸化剤
とを直接反応させることにより、アジ化ソーダ系ガス発
生剤と同等の衝撃着火性、燃焼速度、ガス発生量及び比
較的低い燃焼温度を達成できたとするものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】アゾジカルボンアミド
を主成分にしようとする着眼点は優れているものの、ア
ゾジカルボンアミドとオキソハロゲン酸塩とを反応させ
ると、人に対する許容値を遙かに越える量のNOxが発
生するおそれがある。このNOxの発生は、例えば特開
昭50−118979号公報に、熱分解によって窒素ガ
スを生成する有機系熱分解性物質と酸化剤とを反応させ
ると、CO、NH3 、NOx、H2 O等も若干発生する
とあるように、示唆されている。
を主成分にしようとする着眼点は優れているものの、ア
ゾジカルボンアミドとオキソハロゲン酸塩とを反応させ
ると、人に対する許容値を遙かに越える量のNOxが発
生するおそれがある。このNOxの発生は、例えば特開
昭50−118979号公報に、熱分解によって窒素ガ
スを生成する有機系熱分解性物質と酸化剤とを反応させ
ると、CO、NH3 、NOx、H2 O等も若干発生する
とあるように、示唆されている。
【0010】このアゾジカルボンアミドは化1に示す構
造を有するものであり、熱分解によってアンモニアを発
生する。
造を有するものであり、熱分解によってアンモニアを発
生する。
【0011】
【化1】
【0012】発生したアンモニアとオキソハロゲン酸塩
の代表例である塩素酸カリウムと過塩素酸カリウムの反
応式を化2に示す。
の代表例である塩素酸カリウムと過塩素酸カリウムの反
応式を化2に示す。
【0013】
【化2】
【0014】塩素酸カリウムの反応式を示すNo.1及
び過塩素酸カリウムの反応式を示すNo.2のいずれ
も、N2 ガスを生成する式aとNO2 を生成する式bと
を有している。式bのNO2 生成に対するギブス自由エ
ネルギーΔGf°は式aのN2ガス生成に対するギブス
自由エネルギーΔGf°と同じ程度に大きい。しかも、
式bも式aと同様に生成熱ΔHf°がマイナスの発熱反
応であって、反応が促進する。すなわち、アンモニアと
塩素酸カリウム及び過塩素酸カリウムの反応では、N2
ガス生成と同程度の容易さでNO2 が生成され、NOx
の発生が避けられない。
び過塩素酸カリウムの反応式を示すNo.2のいずれ
も、N2 ガスを生成する式aとNO2 を生成する式bと
を有している。式bのNO2 生成に対するギブス自由エ
ネルギーΔGf°は式aのN2ガス生成に対するギブス
自由エネルギーΔGf°と同じ程度に大きい。しかも、
式bも式aと同様に生成熱ΔHf°がマイナスの発熱反
応であって、反応が促進する。すなわち、アンモニアと
塩素酸カリウム及び過塩素酸カリウムの反応では、N2
ガス生成と同程度の容易さでNO2 が生成され、NOx
の発生が避けられない。
【0015】NOが水と反応すると亜硝酸になり、NO
2 が水と反応すると硝酸になるため、人体に対して極め
て有害である。エアバッグを膨張させるガスは、膨張後
は速やかにエアバッグ外に排出される。乗員が排出され
たガスを多量に吸引することは避けられず、多量のNO
xを含むガス発生剤はエアバッグ用には使用できないこ
とになる。
2 が水と反応すると硝酸になるため、人体に対して極め
て有害である。エアバッグを膨張させるガスは、膨張後
は速やかにエアバッグ外に排出される。乗員が排出され
たガスを多量に吸引することは避けられず、多量のNO
xを含むガス発生剤はエアバッグ用には使用できないこ
とになる。
【0016】本発明は、上述のようにNOx発生の過程
を理論的に追求し、更に反応進行過程をも理論的に追求
する過程で生み出されたものであり、その目的とすると
ころは、アゾジカルボンアミドの如く、熱分解でアンモ
ニアを発生するアミノ基含有有機物であっても、NOx
の発生を抑制しつつ、アジ化ソーダ系ガス発生剤と同等
の衝撃着火性、燃焼速度、ガス発生量及び比較的低い燃
焼温度を達成するエアバッグ用ガス発生剤を提供するこ
とを目的とする。
を理論的に追求し、更に反応進行過程をも理論的に追求
する過程で生み出されたものであり、その目的とすると
ころは、アゾジカルボンアミドの如く、熱分解でアンモ
ニアを発生するアミノ基含有有機物であっても、NOx
の発生を抑制しつつ、アジ化ソーダ系ガス発生剤と同等
の衝撃着火性、燃焼速度、ガス発生量及び比較的低い燃
焼温度を達成するエアバッグ用ガス発生剤を提供するこ
とを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のエア
バッグ用ガス発生剤は、(a)アミノ基含有有機物、
(b)硝酸塩を主成分とする酸化剤、(c)シリコン樹
脂を含んで成り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒
又は成形されているものである。好ましくは、(a)ア
ミノ基含有有機物:20〜50重量%、(b)硝酸塩を
重量で1/2以上含む酸化剤:40〜70重量%、
(c)シリコン樹脂:2〜20重量%を含んで成り、前
記シリコン樹脂を介在物として造粒又は成形されている
ものである。更に好ましくは、シリコン樹脂の含有量が
5〜10重量%のものである。
バッグ用ガス発生剤は、(a)アミノ基含有有機物、
(b)硝酸塩を主成分とする酸化剤、(c)シリコン樹
脂を含んで成り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒
又は成形されているものである。好ましくは、(a)ア
ミノ基含有有機物:20〜50重量%、(b)硝酸塩を
重量で1/2以上含む酸化剤:40〜70重量%、
(c)シリコン樹脂:2〜20重量%を含んで成り、前
記シリコン樹脂を介在物として造粒又は成形されている
ものである。更に好ましくは、シリコン樹脂の含有量が
5〜10重量%のものである。
【0018】アミノ基含有有機物は窒素ガス生成成分で
あり、通常の燃焼過程では熱分解によるアンモニアの発
生を伴う。このようなアミノ基含有有機物としては、ア
ゾジカルボンアミド、トリアミノグアニジンナイトレー
ト、5−アミノテトラゾールがある。
あり、通常の燃焼過程では熱分解によるアンモニアの発
生を伴う。このようなアミノ基含有有機物としては、ア
ゾジカルボンアミド、トリアミノグアニジンナイトレー
ト、5−アミノテトラゾールがある。
【0019】硝酸塩を含む酸化剤は酸素供給成分であ
り、アミノ基含有有機物との組合せによって所定の温度
範囲にある発火温度を選択できる。したがって、アミノ
基含有有機物と酸化剤の配合における量的割合は、アミ
ノ基含有有機物を完全に燃焼できる化学量論量とすれば
よいが、燃焼速度、燃焼温度、燃焼ガス組成などを調整
するためには、アミノ基含有有機物が20〜50重量%
に対して酸化剤が40〜70重量%である。
り、アミノ基含有有機物との組合せによって所定の温度
範囲にある発火温度を選択できる。したがって、アミノ
基含有有機物と酸化剤の配合における量的割合は、アミ
ノ基含有有機物を完全に燃焼できる化学量論量とすれば
よいが、燃焼速度、燃焼温度、燃焼ガス組成などを調整
するためには、アミノ基含有有機物が20〜50重量%
に対して酸化剤が40〜70重量%である。
【0020】酸化剤としては、硝酸ナトリウム、硝酸カ
リウム、硝酸バリウム、硝酸ストロンチウムなどの一種
以上が使用できる。オキソハロゲン酸塩としては、塩素
酸塩(塩素酸カリウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸バリ
ウムなど)、臭素酸塩(臭素酸ナトリウム、臭素酸カリ
ウムなど)、ヨウ素酸塩(ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ素
酸カリウムなど)並びに過塩素酸塩、過臭素酸塩、過ヨ
ウ素酸塩などの一種以上が使用できる。なお、この酸化
剤には、K2 O2 、Na2 O2 などの金属過酸化物を含
ませることができる。
リウム、硝酸バリウム、硝酸ストロンチウムなどの一種
以上が使用できる。オキソハロゲン酸塩としては、塩素
酸塩(塩素酸カリウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸バリ
ウムなど)、臭素酸塩(臭素酸ナトリウム、臭素酸カリ
ウムなど)、ヨウ素酸塩(ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ素
酸カリウムなど)並びに過塩素酸塩、過臭素酸塩、過ヨ
ウ素酸塩などの一種以上が使用できる。なお、この酸化
剤には、K2 O2 、Na2 O2 などの金属過酸化物を含
ませることができる。
【0021】バインダとして機能するシリコン樹脂とし
ては、常温硬化のシリコンゴムが最も好ましい。造粒又
は成形のためには、その含有量は2〜20重量%が好ま
しい。含有量が20%を越えると着火性が悪くなり、2
%未満では成形しにくくなる。そこで特に好ましくは5
〜10重量%である。
ては、常温硬化のシリコンゴムが最も好ましい。造粒又
は成形のためには、その含有量は2〜20重量%が好ま
しい。含有量が20%を越えると着火性が悪くなり、2
%未満では成形しにくくなる。そこで特に好ましくは5
〜10重量%である。
【0022】つぎに、必要に応じて添加される吸熱分解
性物質としては、ZnCO3 、CaCO3 、MgCO3
NaHCO3 などの金属炭酸塩、MgC2 O4 ・2H2
Oなどの金属しゅう酸塩がある。この吸熱分解性物質
は、発生したガス温度の低下の為に加えられる。ガス温
度が高温になると、エアバッグに及ぼす影響が無視でき
なくなるため、のこ吸熱分解性物質で温度調整を行う。
性物質としては、ZnCO3 、CaCO3 、MgCO3
NaHCO3 などの金属炭酸塩、MgC2 O4 ・2H2
Oなどの金属しゅう酸塩がある。この吸熱分解性物質
は、発生したガス温度の低下の為に加えられる。ガス温
度が高温になると、エアバッグに及ぼす影響が無視でき
なくなるため、のこ吸熱分解性物質で温度調整を行う。
【0023】更に、本発明組成物には、その性質を損な
わない範囲で、従来のアジ化ソーダを主成分とするガス
発生剤に添加される各種添加剤(上述した金属還元剤、
pH調整剤、機械的性能向上剤)が含まれていてもよ
い。
わない範囲で、従来のアジ化ソーダを主成分とするガス
発生剤に添加される各種添加剤(上述した金属還元剤、
pH調整剤、機械的性能向上剤)が含まれていてもよ
い。
【0024】
【作用】特に本発明の酸化剤は、前記したNOx対策
上、硝酸塩を主成分とする事が必須である。即ち、前記
〔化2〕に示した反応式NO.1,2の如く夫々N2 N
O2 を生成する反応を、硝酸塩の代表例である硝酸ナト
リウム及び硝酸カリウムについて見てみると、〔化3〕
のNO.3,4の如き反応式が得られる。これらの式か
ら明らかな様に、NO2 を発生する式bのNO2 生成に
対するギブス自由エネルギーΔGf°は大きなプラスの
値であり、通常ではこの反応は進行しない事が分かる。
一方、N2 ガス生成に対するギブス自由エネルギーΔG
f°はマイナスであり、容易に反応が進行する事が分か
る。この事から、アミノ基含有有機物を、硝酸塩を酸化
剤として分解反応させると、NOxが発生せず無害なN
2 ガスのみが発生する事が分かる。
上、硝酸塩を主成分とする事が必須である。即ち、前記
〔化2〕に示した反応式NO.1,2の如く夫々N2 N
O2 を生成する反応を、硝酸塩の代表例である硝酸ナト
リウム及び硝酸カリウムについて見てみると、〔化3〕
のNO.3,4の如き反応式が得られる。これらの式か
ら明らかな様に、NO2 を発生する式bのNO2 生成に
対するギブス自由エネルギーΔGf°は大きなプラスの
値であり、通常ではこの反応は進行しない事が分かる。
一方、N2 ガス生成に対するギブス自由エネルギーΔG
f°はマイナスであり、容易に反応が進行する事が分か
る。この事から、アミノ基含有有機物を、硝酸塩を酸化
剤として分解反応させると、NOxが発生せず無害なN
2 ガスのみが発生する事が分かる。
【0025】本発明では、この硝酸塩を用いる事が必須
であるが、酸化剤の全てを硝酸塩とする必要はない。即
ち、NOx発生を抑制できる範囲において、他の酸化剤
例えばオキソハロゲン酸塩の如き一般的な酸化剤を添加
する事も可能である。これは、前記〔化2〕及び〔化
3〕の反応式から明らかな様に、硝酸塩を用いる場合の
NO2 生成に対するギブス自由エネルギーΔGf°は3
00〜530〔Kcal/mol〕であるのに対し、オキソハロ
ゲン酸塩を用いる場合のそれは、−100〔Kcal/mol〕
程度であるので、両者を混在させても、総合反応でのN
O2 生成に対するギブス自由エネルギーΔGf°がマイ
ナスになるには、相当多量のオキソハロゲン酸塩の存在
が必要になる。そこで、本発明では、NOxの発生が問
題にならない程度に、これらオキソハロゲン酸塩の添加
を許容している。このオキソハロゲン酸塩の添加量は、
被分解物であるアミノ基含有有機物の種類、オキソハロ
ゲン酸塩の種類等により当然異なるものであるが、少な
くとも酸化剤中の50重量%以上は硝酸塩にするとよ
い。この割合であれば、オキソハロゲン酸塩とアンモニ
アとの反応により生成するNO2 量を、問題のない程度
に抑える事ができる。尚、かかるオキソハロゲン酸塩を
添加する事により、後述する硝酸塩の反応性が改善され
る効果も期待できる。
であるが、酸化剤の全てを硝酸塩とする必要はない。即
ち、NOx発生を抑制できる範囲において、他の酸化剤
例えばオキソハロゲン酸塩の如き一般的な酸化剤を添加
する事も可能である。これは、前記〔化2〕及び〔化
3〕の反応式から明らかな様に、硝酸塩を用いる場合の
NO2 生成に対するギブス自由エネルギーΔGf°は3
00〜530〔Kcal/mol〕であるのに対し、オキソハロ
ゲン酸塩を用いる場合のそれは、−100〔Kcal/mol〕
程度であるので、両者を混在させても、総合反応でのN
O2 生成に対するギブス自由エネルギーΔGf°がマイ
ナスになるには、相当多量のオキソハロゲン酸塩の存在
が必要になる。そこで、本発明では、NOxの発生が問
題にならない程度に、これらオキソハロゲン酸塩の添加
を許容している。このオキソハロゲン酸塩の添加量は、
被分解物であるアミノ基含有有機物の種類、オキソハロ
ゲン酸塩の種類等により当然異なるものであるが、少な
くとも酸化剤中の50重量%以上は硝酸塩にするとよ
い。この割合であれば、オキソハロゲン酸塩とアンモニ
アとの反応により生成するNO2 量を、問題のない程度
に抑える事ができる。尚、かかるオキソハロゲン酸塩を
添加する事により、後述する硝酸塩の反応性が改善され
る効果も期待できる。
【0026】一方、硝酸塩は、反応前に融解して吸熱す
るという性質を有するため、着火性が悪く燃焼速度も遅
いという特有の問題を有している。係る硝酸塩の欠点を
補うものとして、黒色火薬に代表される硫黄系化合物を
含む燃焼促進剤を添加する方法が一般的であるが、硫黄
系化合物の燃焼により亜硫酸ガス等のSOxが発生し、
これが前記NOxと同様に有害ガスの問題を発生する事
に加えて臭気の問題をも発生する事になる。そこで本発
明では、硝酸塩の持つ係る着火性,燃焼性に対する問題
点を解決する手段として、シリコン樹脂を添加する点に
大きな特徴がある。即ちシリコン樹脂は〔化4〕に表示
した構造式で示される3次元的な構造を有している。
るという性質を有するため、着火性が悪く燃焼速度も遅
いという特有の問題を有している。係る硝酸塩の欠点を
補うものとして、黒色火薬に代表される硫黄系化合物を
含む燃焼促進剤を添加する方法が一般的であるが、硫黄
系化合物の燃焼により亜硫酸ガス等のSOxが発生し、
これが前記NOxと同様に有害ガスの問題を発生する事
に加えて臭気の問題をも発生する事になる。そこで本発
明では、硝酸塩の持つ係る着火性,燃焼性に対する問題
点を解決する手段として、シリコン樹脂を添加する点に
大きな特徴がある。即ちシリコン樹脂は〔化4〕に表示
した構造式で示される3次元的な構造を有している。
【0027】
【化4】
【0028】このシリコン樹脂の構造のうち、Si基は
無機物的性質を有し、R(アルキル基等)は有機物的性
質を有している。従って、シリコン樹脂は、有機物であ
るアミノ基含有有機物と無機物である硝酸塩の間にあっ
て、両者に馴染み且つ両者を緊密にバインドする作用を
有している。その結果、両者間の熱伝導も良好になり、
点火薬の燃焼による高温ガスによって、直ちに硝酸塩の
融解及びアミノ基含有有機物の分解を生じ、同時に該ア
ミノ基含有有機物の分解によって生じたアンモニアと硝
酸塩との前述の反応が促進し且つ連鎖的に進行する事に
よって、ガス化反応が一気に爆発的に進行する事にな
る。
無機物的性質を有し、R(アルキル基等)は有機物的性
質を有している。従って、シリコン樹脂は、有機物であ
るアミノ基含有有機物と無機物である硝酸塩の間にあっ
て、両者に馴染み且つ両者を緊密にバインドする作用を
有している。その結果、両者間の熱伝導も良好になり、
点火薬の燃焼による高温ガスによって、直ちに硝酸塩の
融解及びアミノ基含有有機物の分解を生じ、同時に該ア
ミノ基含有有機物の分解によって生じたアンモニアと硝
酸塩との前述の反応が促進し且つ連鎖的に進行する事に
よって、ガス化反応が一気に爆発的に進行する事にな
る。
【0029】又、本発明では、シリコン樹脂はバインダ
としても機能するので、粉状のアミノ基含有有機物と粉
状の酸化剤にシリコン樹脂を添加し、粒状に造粒或いは
ペレット,ストランド状に形成する事になる。この工程
において、シリコン樹脂自体は熱的にも化学的にも安定
な物質であるので、これをバインダとして用いる事によ
る作業上の問題点は全く無く且つ得られた成形体の品質
も安定している。
としても機能するので、粉状のアミノ基含有有機物と粉
状の酸化剤にシリコン樹脂を添加し、粒状に造粒或いは
ペレット,ストランド状に形成する事になる。この工程
において、シリコン樹脂自体は熱的にも化学的にも安定
な物質であるので、これをバインダとして用いる事によ
る作業上の問題点は全く無く且つ得られた成形体の品質
も安定している。
【0030】
【発明の効果】本発明のエアバッグ用ガス発生剤は、ア
ジ化ソーダの如く厳重な密封や厳重なフィルター機構を
必要としないアミノ基含有有機物を基剤とするエアバッ
グ用ガス発生剤を実用化することができるという効果を
奏する。すなわち、熱分解でアンモニアを発生するアミ
ノ基含有有機物を通常の酸化剤で酸化反応させると、N
Oxを発生するが、特定の酸化剤である硝酸塩を主成分
として用いることで、NOxの発生を阻止する。しか
し、硝酸塩着火前の融解は吸熱反応であるので、反応が
遅れるのをシリコン樹脂のバインダで補い、NOx発生
阻止と適度の反応速度を維持する。
ジ化ソーダの如く厳重な密封や厳重なフィルター機構を
必要としないアミノ基含有有機物を基剤とするエアバッ
グ用ガス発生剤を実用化することができるという効果を
奏する。すなわち、熱分解でアンモニアを発生するアミ
ノ基含有有機物を通常の酸化剤で酸化反応させると、N
Oxを発生するが、特定の酸化剤である硝酸塩を主成分
として用いることで、NOxの発生を阻止する。しか
し、硝酸塩着火前の融解は吸熱反応であるので、反応が
遅れるのをシリコン樹脂のバインダで補い、NOx発生
阻止と適度の反応速度を維持する。
【0031】以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を
一層明瞭なものにする。しかし、本発明がこれらの実施
例のみに限定されるものではない。
一層明瞭なものにする。しかし、本発明がこれらの実施
例のみに限定されるものではない。
【0032】〔実施例1〕表1に示した組合せにおい
て、下記割合で混合した。 アゾジカルボンアミド(ADCA)(和光純薬工業株式会社製) 3.7グラム KNO3 (和光純薬工業株式会社製) 3.5グラム KClO3 (和光純薬工業株式会社製) 2.0グラム シリコン樹脂(Si−RTVゴム;信越化学工業株式会社製KE−441T ) 0.8グラム 上述した物質に、溶剤として酢酸イソアミル5重量部を
加え、10分間混練した後に、直径3mm×厚さ3mm
の孔を有する型枠の入れ、24時間室温放置して硬化さ
せ、ペレット状の錠剤とした。
て、下記割合で混合した。 アゾジカルボンアミド(ADCA)(和光純薬工業株式会社製) 3.7グラム KNO3 (和光純薬工業株式会社製) 3.5グラム KClO3 (和光純薬工業株式会社製) 2.0グラム シリコン樹脂(Si−RTVゴム;信越化学工業株式会社製KE−441T ) 0.8グラム 上述した物質に、溶剤として酢酸イソアミル5重量部を
加え、10分間混練した後に、直径3mm×厚さ3mm
の孔を有する型枠の入れ、24時間室温放置して硬化さ
せ、ペレット状の錠剤とした。
【0033】この錠剤10グラムを1リットルのステン
レス容器中でB/KNO3 入り点火具を用いて着火燃焼
させ、発生圧力の経時変化を記録した。その結果を表1
に示す。着火時間は適切であるとともに、NOxの発生
量は人体に対する許容範囲であった。なお、着火時間は
10msec以内を合格、Pmax−tmsecは10
0msec以内を合格、NOxppmは200ppm以
内を夫々合格とした。
レス容器中でB/KNO3 入り点火具を用いて着火燃焼
させ、発生圧力の経時変化を記録した。その結果を表1
に示す。着火時間は適切であるとともに、NOxの発生
量は人体に対する許容範囲であった。なお、着火時間は
10msec以内を合格、Pmax−tmsecは10
0msec以内を合格、NOxppmは200ppm以
内を夫々合格とした。
【0034】〔実施例2〕ADCAに代わりトリアミノ
グアニジンナイトレート(TAGN)(中国化薬株式会
社製)を使用し、実施例1と同様に錠剤にし、1リット
ルタンクテストを実施した、その結果を表1に示す。着
火時間は適切であるとともに、NOxの発生量は人体に
対する許容範囲であった。
グアニジンナイトレート(TAGN)(中国化薬株式会
社製)を使用し、実施例1と同様に錠剤にし、1リット
ルタンクテストを実施した、その結果を表1に示す。着
火時間は適切であるとともに、NOxの発生量は人体に
対する許容範囲であった。
【0035】〔実施例3〕実施例1と同じ組成で、直径
2mmの多数孔を有するパンチングメタルより押し出し
てストランド状に造粒し、1リットルタンクテストを実
施した、その結果を表1に示す。着火時間は適切である
とともに、NOxの発生量は人体に対する許容範囲であ
った。
2mmの多数孔を有するパンチングメタルより押し出し
てストランド状に造粒し、1リットルタンクテストを実
施した、その結果を表1に示す。着火時間は適切である
とともに、NOxの発生量は人体に対する許容範囲であ
った。
【0036】〔実施例4〕実施例2と同じ組成で、直径
2mmの多数孔を有するパンチングメタルより押し出し
て造粒し、1リットルタンクテストを実施した、その結
果を表1に示す。着火時間は適切であるとともに、NO
xの発生量は人体に対する許容範囲であった。
2mmの多数孔を有するパンチングメタルより押し出し
て造粒し、1リットルタンクテストを実施した、その結
果を表1に示す。着火時間は適切であるとともに、NO
xの発生量は人体に対する許容範囲であった。
【0037】〔比較例1〕上記ADCAの3.7グラム
と塩素酸カリウム5.5グラムにトラガカントゴム0.
6グラムを加え、溶剤として酢酸イソアミル5重量部を
加え、10分間混練した後に、直径3mm×厚さ3mm
の孔を有する型枠の入れ、24時間室温放置して硬化さ
せ、ペレット状の錠剤とした。この錠剤10グラムを1
リットルのステンレス容器中でB/KNO3 入り点火具
を用いて着火燃焼させ、発生圧力の経時変化を記録し
た。その結果を表1に示す。着火時間は適切であるが、
人体に有害な多量のNOxを発生している。
と塩素酸カリウム5.5グラムにトラガカントゴム0.
6グラムを加え、溶剤として酢酸イソアミル5重量部を
加え、10分間混練した後に、直径3mm×厚さ3mm
の孔を有する型枠の入れ、24時間室温放置して硬化さ
せ、ペレット状の錠剤とした。この錠剤10グラムを1
リットルのステンレス容器中でB/KNO3 入り点火具
を用いて着火燃焼させ、発生圧力の経時変化を記録し
た。その結果を表1に示す。着火時間は適切であるが、
人体に有害な多量のNOxを発生している。
【0038】〔比較例2〕実施例1と同じ組成で、バイ
ンダーに、Si−RTVゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム(和光純薬工業株式会社製)を使い、錠剤
にして1リットルタンクテストを実施した。その結果を
表1に示す。ペレットは着火せず、ペレット表面が焦げ
ただけであった。
ンダーに、Si−RTVゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム(和光純薬工業株式会社製)を使い、錠剤
にして1リットルタンクテストを実施した。その結果を
表1に示す。ペレットは着火せず、ペレット表面が焦げ
ただけであった。
【0039】〔比較例3〕実施例2と同じ組成で、バイ
ンダーに、Si−RTVゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム(和光純薬工業株式会社製)を使い、錠剤
にして1リットルタンクテストを実施した。その結果を
表1に示す。着火速度は遅く、実用に供しえない。
ンダーに、Si−RTVゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム(和光純薬工業株式会社製)を使い、錠剤
にして1リットルタンクテストを実施した。その結果を
表1に示す。着火速度は遅く、実用に供しえない。
【0040】〔比較例4〕実施例3と同じ組成で、バイ
ンダーに、Si−RTVゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム(和光純薬工業株式会社製)を使い、造粒
して1リットルタンクテストを実施した。その結果を表
1に示す。着火しなかった。
ンダーに、Si−RTVゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム(和光純薬工業株式会社製)を使い、造粒
して1リットルタンクテストを実施した。その結果を表
1に示す。着火しなかった。
【0041】〔比較例5〕実施例4と同じ組成で、バイ
ンダーに、Si−RTVゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム(和光純薬工業株式会社製)を使い、造粒
して1リットルタンクテストを実施した。その結果を表
1に示す。着火速度は遅く、実用に供しえない。
ンダーに、Si−RTVゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム(和光純薬工業株式会社製)を使い、造粒
して1リットルタンクテストを実施した。その結果を表
1に示す。着火速度は遅く、実用に供しえない。
【0042】
【表1】
【0043】なお、実施例1〜4及び比較例1〜5のN
Oxは、株式会社ガステック製NO+NO2 窒素酸化物
用検知管で測定した。
Oxは、株式会社ガステック製NO+NO2 窒素酸化物
用検知管で測定した。
【化3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 3/00 A (72)発明者 田口 通久 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内 (72)発明者 太田 耕造 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内
Claims (7)
- 【請求項1】 (a)アミノ基含有有機物、(b)硝酸
塩を主成分とする酸化剤、(c)シリコン樹脂を含んで
成り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒又は成形さ
れているエアバッグ用ガス発生剤。 - 【請求項2】 (a)アミノ基含有有機物:20〜50
重量%、(b)硝酸塩を重量で1/2以上含む酸化剤:
40〜70重量%、(c)シリコン樹脂:2〜20重量
%を含んで成り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒
又は成形されているエアバッグ用ガス発生剤。 - 【請求項3】 前記シリコン樹脂の含有量が2〜20重
量%に代わり5〜10重量%である請求項2記載のエア
バッグ用ガス発生剤。 - 【請求項4】 前記アミノ基含有有機物が、アゾジカル
ボンアミド、トリアミノグアニジンナイトレート、5−
アミノテトラゾールの一種以上である請求項1〜3記載
のエアバッグ用ガス発生剤。 - 【請求項5】 前記硝酸塩が、硝酸ナトリウム、硝酸カ
リウム、硝酸バリウム、硝酸ストロンチウムの一種以上
である請求項1〜3記載のエアバッグ用ガス発生剤。 - 【請求項6】 前記酸化剤が、硝酸塩の他に、塩素酸
塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、ヨウ素酸塩、
過ヨウ素酸塩の1種以上からなるオキソハロゲン酸塩を
含んでいるものである請求項1〜3記載のエアバッグ用
ガス発生剤。 - 【請求項7】 (a)アミノ基含有有機物、(b)硝酸
塩を主成分とする酸化剤、(c)シリコン樹脂、(d)
金属炭酸塩、金属しゅう酸塩の一種以上からなる吸熱分
解性物質を含んで成り、前記シリコン樹脂を介在物とし
て造粒又は成形されているエアバッグ用ガス発生剤。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP13099394A JPH07309194A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | エアバッグ用ガス発生剤 |
| PCT/JP1995/000934 WO1995032165A1 (en) | 1994-05-20 | 1995-05-17 | Gas generator for airbag |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13099394A JPH07309194A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | エアバッグ用ガス発生剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07309194A true JPH07309194A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=15047428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13099394A Pending JPH07309194A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | エアバッグ用ガス発生剤 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07309194A (ja) |
| WO (1) | WO1995032165A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042642A1 (fr) * | 1997-03-24 | 1998-10-01 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Composition servant a generer un gaz et son moulage |
| JP2001010888A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-01-16 | Nippon Kayaku Co Ltd | ガス発生剤組成物 |
| WO2016171036A1 (ja) * | 2015-04-23 | 2016-10-27 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ガス発生剤、及びそれを用いた発泡体の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH06227884A (ja) * | 1993-02-05 | 1994-08-16 | Nippon Koki Kk | エアバッグ用ガス発生剤 |
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-
1994
- 1994-05-20 JP JP13099394A patent/JPH07309194A/ja active Pending
-
1995
- 1995-05-17 WO PCT/JP1995/000934 patent/WO1995032165A1/ja not_active Ceased
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| US6505562B1 (en) | 1997-03-24 | 2003-01-14 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generator composition and molding thereof |
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| WO2016171036A1 (ja) * | 2015-04-23 | 2016-10-27 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ガス発生剤、及びそれを用いた発泡体の製造方法 |
| JPWO2016171036A1 (ja) * | 2015-04-23 | 2017-05-18 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ガス発生剤、及びそれを用いた発泡体の製造方法 |
| KR20170140236A (ko) * | 2015-04-23 | 2017-12-20 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 가스발생제, 및 이것을 이용한 발포체의 제조방법 |
| US11084782B2 (en) | 2015-04-23 | 2021-08-10 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Gas generating agent, and method for producing foam using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1995032165A1 (en) | 1995-11-30 |
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