JPH10130086A

JPH10130086A - エアバッグ用ガス発生剤

Info

Publication number: JPH10130086A
Application number: JP29966896A
Authority: JP
Inventors: Tooru Minoguchi; 亨箕口; Eiichiro Yoshikawa; 英一郎吉川; Akihiko Tanaka; 昭彦田中; Hidefumi Sato; 英史佐藤; Hiromichi Kubo; 大理久保
Original assignee: Sensor Technology Co Ltd Japan; Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Sensor Technology Co Ltd Japan; Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】硝酸アンモニウム及びアミノテトラゾールを
主成分とする従来のガス発生剤では避けられなかった高
濃度有毒ガスの発生を、人体に影響のない程度にまで抑
制することができ、従来のガス発生剤の長所を生かしつ
つ安全面で信頼性の高いガス発生剤を提供する。【解決手段】次の（ａ）〜（ｃ）記載の各成分を含有
することを特徴とするエアバッグ用ガス発生剤。（ａ）硝酸アンモニウムを必須成分として含有する酸化
剤：７５〜６５重量％（ｂ）アミノテトラゾール：２５〜３５重量％（ｃ）賦形剤：０〜１０重量％

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用エアバッ
グを広げるためのガス発生剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エアバッグ（以下単に「エアバ
ッグ」という。）を広げるためのガス発生剤としては、
従来よりアジ化ナトリウム等のアジ化金属化合物を主要
成分とするものが最も一般的であったが、アジ化金属化
合物特有の毒性、危険性から、最近はアジ化金属化合物
を使用しないエアバッグ用ガス発生剤が求められてい
る。

【０００３】推進薬として応用されるガス発生剤とし
て、既にUS Pat.3348985(1967)において、硝酸アンモニ
ウムとアミノテトラゾールとを成分とするものが開示さ
れている。このUS Pat.3348985(1967)に開示されたガス
発生剤は、硝酸の金属塩である硝酸ナトリウム、硝酸カ
リウム、硝酸バリウム、硝酸ストロンチウムとアミノテ
トラゾールとを成分とするガス発生剤と比較して、単位
重量当たりのガス発生量が極めて大きく、また燃焼残さ
を全く生成しないという利点を有している。

【０００４】従って、かかる利点を有する推進薬用ガス
発生剤をエアバッグ用ガス発生剤として応用できれば、
エアバッグ用ガス発生器における軽量小型化の要請に応
えられることはもちろん、従来のエアバッグ用ガス発生
器で度々問題とされてきた高温の燃焼残さの飛散による
エアバッグの燃損を完全に回避でき、安全性の高いエア
バッグ用ガス発生器とすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、US Pat.33489
85において開示されたガス発生剤を直接エアバッグ用と
して採用できない重要な問題がある。即ち、US Pat.334
8985において開示される硝酸アンモニウムとアミノテト
ラゾールとの含有比は、硝酸アンモニウムが５３〜８３
重量％、アミノテトラゾールが２〜２５重量％であり、
この含有比を有するガス発生剤が燃焼した場合、有毒な
窒素酸化物が多量に生成する。このような窒素酸化物
は、そのガス発生剤が推進薬として応用される限りほと
んど問題とされることはないが、発生したガスが直接人
体に触れるようなエアバッグへ応用した場合、人体に悪
影響を及ぼすことは明らかであり、そのガスの毒性の程
度によっては重体又は死亡に至る危険性もある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、硝酸アンモニウムと
アミノテトラゾールとを主要成分とするガス発生剤であ
って、上記のような問題点をすべて改善できるようなガ
ス発生剤を提供することにある。具体的には、その著し
いガス発生量と微量の燃焼残さという利点を十分生かし
つつ、発生ガスの毒性を人体に影響のない程度にまで低
下させうる組成からなるガス発生剤とすることにより、
軽量小型化及び安全性向上の要請に十分応えることので
きるガス発生剤を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、硝酸アン
モニウムとアミノテトラゾールとを主要成分とするガス
発生剤について鋭意検討した結果、硝酸アンモニウムと
アミノテトラゾールとの含有比が発生ガスの組成と密接
に関係しているものであり、硝酸アンモニウムとアミノ
テトラゾールの使用割合を特定範囲に限定すれば、窒素
酸化物ならびに一酸化炭素等の全ての毒性ガスの濃度
が、人体に影響のない程度にまで抑えられることを見い
だして本発明を完成するに至ったものである。

【０００８】即ち、本発明は、次の各項よりなるガス発
生剤である。（１）次の（ａ）〜（ｃ）記載の各成分を含有すること
を特徴とするエアバッグ用ガス発生剤。（ａ）硝酸アンモニウムを必須成分として含有する酸化
剤：７５〜６５重量％（ｂ）アミノテトラゾール：２５〜３５重量％（ｃ）賦形剤：０〜１０重量％（２）前記（ｃ）記載の賦形剤が、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルエーテ
ル、ポリマレイン酸共重合体、ポリエチレンイミド、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアク
リルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル
酸アンモニウム、シリカ、アルミナ、クレー、タルク、
ヒドロタルサイト類からなる群より選ばれる１種以上で
ある(1) 記載のエアバッグ用ガス発生剤。（３）前記（ａ）記載の酸化剤が、硝酸カリウム、過塩
素酸カリウム、塩素酸カリウム、過マンガン酸カリウ
ム、クロム酸カリウム、二クロム酸カリウム、塩化カリ
ウム、硫酸カリウム、シュウ酸カリウム、硝酸ナトリウ
ム、塩化アンモニウム、硝酸銅、硝酸セシウム、塩化セ
シウムからなる群より選ばれる１種類以上である相安定
化剤を硝酸アンモニウムに対して０〜１０重量％含有す
る(1) 記載のエアバッグ用ガス発生剤。（４）前記（ａ）記載の硝酸アンモニウムが、硝酸アン
モニウムの溶液の噴霧乾燥により得られたものである
(1) 記載のエアバッグ用ガス発生剤。（５）前記（ａ）記載の酸化剤が硝酸アンモニウムと前
記相安定化剤との混合物の溶液を噴霧乾燥して得られた
ものである(3) 記載のエアバッグ用ガス発生剤。（６）前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の混合物を含有する
溶液を噴霧乾燥して得られたものである(1) 記載のエア
バッグ用ガス発生剤。

【０００９】本発明のガス発生剤によれば、硝酸アンモ
ニウムを必須成分とする酸化剤とアミノテトラゾールと
を成分とするガス発生剤において、特にエアバッグに応
用される際に、窒素酸化物等の毒性ガスの発生を抑え、
これらによる人体への悪影響を回避することができる。

【００１０】本発明を詳しく説明する。上記の含有比を
有する硝酸アンモニウムを必須成分とする酸化剤とアミ
ノテトラゾールとからなるガス発生剤をエアバッグ用ガ
ス発生剤として応用する場合には、一般に錠剤状、ディ
スク状等に成形したものを用いる。この場合、ガス発生
剤の形状とガス発生能力（特に速度）とは密接に関係し
ており、また自動車内に搭載されて長期にわたって衝
撃、温度等の履歴を受けながらも初期搭載時におけるガ
ス発生能力が維持されなければならないという事情があ
る。

【００１１】従って、本発明のガス発生剤においては、
成形体の形状保持の観点から賦形剤が添加される。特に
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリビニルエーテル、ポリマレイン酸共重合体、ポリエ
チレンイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、ポリアクリル酸アンモニウム等の水溶性粘結剤、シ
リカ、アルミナ、クレー、タルク、ヒドロタルサイト類
が製造工程上取扱いが容易で、かつ少量でも効果は大き
いという利点があり、好ましい。その好ましい使用量
は、本発明のガス発生剤中に０〜１０重量％であり、よ
り好ましくは０〜５重量％含有される。

【００１２】アミノテトラゾールとしては、遊離の形で
又はその金属塩（例えばアルカリ金属塩，アルカリ土類
金属塩等）も使用し得る。アミノテトラゾールは、本発
明のガス発生剤中、２５〜３５重量％含有される。

【００１３】また、硝酸アンモニウムとしては純品、ま
たは高級脂肪酸又はその塩，各種エステル，アミン類，
微粒化シリカ等からなる固結防止剤を添加した粉状、粒
状の市販品を、所望の粒径に粉砕して用いることができ
る。但し、−１８〜１７０℃の間に存在する複数の相転
移点において体積変化を起こし、ガス発生剤成形体の破
壊を引き起こす恐れがあることから、相安定化剤を添加
することもできる。

【００１４】硝酸アンモニウム又は硝酸アンモニウムと
相安定化剤を必須成分として含有する酸化剤は、本発明
のガス発生剤中、７５〜６５重量％含有される。相安定
化剤としては、例えば硝酸カリウム、過塩素酸カリウ
ム、塩素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸
カリウム、二クロム酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カ
リウム、シュウ酸カリウム、硝酸ナトリウム、塩化アン
モニウム、硝酸銅、硝酸セシウム、塩化セシウム等の既
に知られた種々の相安定化剤を添加することが可能であ
る。特に硝酸カリウム、過塩素酸カリウム、硝酸ナトリ
ウムは、少量でも効果が大きいうえに、発生ガスの毒性
をさらに低下させうる点で非常に有効である。その添加
量は、硝酸アンモニウムに対して０〜１０重量％、より
好ましくは０〜５重量％添加される。

【００１５】相安定化剤の添加方法としては、融解した
硝酸アンモニウムに添加する方法、硝酸アンモニウム水
溶液に添加する方法のいずれでもよい。また所望の粒径
を得るために粉砕を行うか、硝酸アンモニウムを水また
は水とアルコール等の有機溶剤との混合溶剤に溶解し、
これを噴霧乾燥するという方法がある。後者の方法は、
硝酸アンモニウムの不意の分解を完全に防止しうる点で
より安全な方法である。また、これと相安定化剤の添加
とを組み合わせ、硝酸アンモニウムの溶液に相安定化剤
を添加して噴霧乾燥することも有効な方法である。

【００１６】前記含有比の（ａ）硝酸アンモニウム、
（ｂ）アミノテトラゾール、（ｃ）賦形剤は、必要によ
り粉砕処理した後あるいは粉砕しながら混合して金型に
充填した後、加圧して錠剤状、ディスク状等に成形すれ
ばよいが、混合後若干の水分を添加して顆粒とし、これ
を成形に供してもよい。さらに前記噴霧乾燥と組み合わ
せることにより、（ａ）硝酸アンモニウム、（ｂ）アミ
ノテトラゾール、（ｃ）賦形剤及び必要に応じて加えら
れる相安定化剤を一括して水または水とアルコール等の
有機溶剤との混合溶剤に融解し、噴霧乾燥して顆粒を
得、この顆粒を成形に供することもできる。また輸送、
混合、成形時の原料粉末または顆粒の流動性を改善する
ために、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛
等の流動化剤を適宜添加することも可能である。

【００１７】

【実施例】

（実施例１〜３及び比較例１，２）硝酸アンモニウム
（平均粒径３０μｍ）と５−アミノテトラゾール（平均
粒径２０μｍ）とを混合機に入れ、よく混合した。硝酸
アンモニウムと５−アミノテトラゾールとの含有比を表
１に示すように変えて、５種類（Ｎｏ．〜）調製し
た。次に、硝酸アンモニウムと５−アミノテトラゾール
との合計重量に対して約１０重量部の水分を噴霧添加し
ながら攪拌して顆粒を得た。この顆粒を所定の金型に入
れ、加圧成型して、直径５ｍｍ、厚み２ｍｍ、重量約７
０ｍｇの錠剤を得た。

【００１８】得られた錠剤を乾燥した後、この錠剤約３
５ｇを図１に示す構造のガス発生器に充填した。なお、
ガス発生器１は、点火装置２と伝火薬３が配置された中
央の点火室７と、その周囲のガス発生剤４が充填された
燃焼室８と、さらにその周囲の金網５が配置された冷却
・フィルタ室９とから構成されている。このガス発生器
１を、図には現れていない内容積６０リットルの容器に
取り付けたのち、点火装置２に通電し、ガス発生器１を
作動させて、容器内にガスを発生させた。

【００１９】この結果、内容積約６０リットルのエアバ
ッグ用として適切なガス発生速度が得られることが確認
でき、さらに発生したガスについてガス検知管測定法に
よりその成分分析を行った。その結果を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】一般に、人体への影響を考慮した窒素酸化
物、一酸化炭素の最大許容濃度はそれぞれ５００ｐｐｍ
程度、10000 ｐｐｍ程度とされているが、表１から分か
るように、これらの両許容濃度の範囲内に抑えることが
できる試料は〜のみである。つまり、硝酸アンモニ
ウムとアミノテトラゾールの含有比が、それぞれ７５〜
６５重量％、２５〜３５重量％の範囲に限定されたガス
発生剤の場合にのみ、窒素酸化物及び一酸化炭素（毒性
ガス）の濃度が、人体に影響のない程度にまで抑えられ
ることがよく分かる。なお、比較例１は従来の技術（推
進薬用ガス発生剤）に相当するが、窒素酸化物濃度が許
容値をはるかに越えており、人体に甚大な被害を及ぼす
ものであることが明らかである。

【００２２】

【発明の効果】本発明のガス発生剤は、硝酸アンモニウ
ム及びアミノテトラゾールを主要成分とし、かつその含
有比率の範囲を特有の構成にしたので、ガス発生量が豊
富でありながら燃焼残渣が微量であるという利点を十分
生かしつつ、発生ガスの毒性を人体に影響のない程度に
まで抑制することが可能となり、この結果、軽量小型化
及び安全性向上の要請に十分応えることのできるガス発
生剤を提供できることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】各実施例及び各比較例で使用したガス発生器の
構造を示す要部断面模式図である。

【符号の説明】

１ガス発生器２点火装置３伝火薬４ガス発生剤５金網６ガス放出孔７点火室８燃焼室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉川英一郎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センサー・テクノロジー株式会社姫路テクニカルセンター内 (72)発明者田中昭彦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)発明者佐藤英史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)発明者久保大理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

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の（ａ）〜（ｃ）記載の各成分を含有
することを特徴とするエアバッグ用ガス発生剤。（ａ）硝酸アンモニウムを必須成分として含有する酸化
剤：７５〜６５重量％（ｂ）アミノテトラゾール：２５〜３５重量％（ｃ）賦形剤：０〜１０重量％
【請求項２】前記（ｃ）記載の賦形剤が、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニル
エーテル、ポリマレイン酸共重合体、ポリエチレンイミ
ド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポ
リアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリア
クリル酸アンモニウム、シリカ、アルミナ、クレー、タ
ルク、ヒドロタルサイト類からなる群より選ばれる１種
以上である請求項１記載のエアバッグ用ガス発生剤。
【請求項３】前記（ａ）記載の酸化剤が、硝酸カリウ
ム、過塩素酸カリウム、塩素酸カリウム、過マンガン酸
カリウム、クロム酸カリウム、二クロム酸カリウム、塩
化カリウム、硫酸カリウム、シュウ酸カリウム、硝酸ナ
トリウム、塩化アンモニウム、硝酸銅、硝酸セシウム、
塩化セシウムからなる群より選ばれる１種類以上である
相安定化剤を硝酸アンモニウムに対して０〜１０重量％
以下含有する請求項１記載のエアバッグ用ガス発生剤。
【請求項４】前記（ａ）記載の硝酸アンモニウムが、
硝酸アンモニウムの溶液の噴霧乾燥により得られたもの
である請求項１記載のエアバッグ用ガス発生剤。
【請求項５】前記（ａ）記載の酸化剤が硝酸アンモニ
ウムと前記相安定化剤との混合物の溶液を噴霧乾燥して
得られたものである請求項３記載のエアバッグ用ガス発
生剤。
【請求項６】前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の混合物を
含有する溶液を噴霧乾燥して得られたものである請求項
１記載のエアバッグ用ガス発生剤。