WO2012128302A1 - ガス発生剤組成物 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a gas generant composition having a low combustion temperature and good ignitability.
  • lowering the combustion temperature of the gas generating agent is important because it can reduce the heat load on the coolant installed in the inflator and reduce the amount of use.
  • the combustion rate of the gas generating agent greatly varies due to the pressure fluctuation in the inflator, and the amount of gas generated by the combustion of the gas generating agent greatly varies accordingly.
  • the deployment force of the bag also fluctuates due to the fluctuation of the pressure in the inflator, making it impossible to use the airbag as a passenger protection device.
  • JP-B No. 3907548 is an invention relating to (a) melamine cyanurate as a fuel or a mixture of melamine cyanurate and a nitrogen-containing organic compound, (b) a gas generant composition for an inflator containing an oxygen-containing oxidant,
  • a novel melamine cyanurate as a fuel component, it was possible to achieve specific effects such as a low combustion temperature and a small amount of harmful gas generation.
  • the compounding ratio (mass ratio) of the mixture of melamine cyanurate and nitrogen-containing organic compound is preferably from 0.05 to 8, more preferably from 0.1 to 6, more preferably from 0.2 to 2 is more preferable (paragraph number 0015).
  • Example 28 of Table 4 Regarding the soot pressure index, only 0.23 is shown in Example 28 of Table 4 and 0.31 in Example 29.
  • A fuel
  • B an oxidizing agent comprising a basic metal nitrate,
  • C basic metal carbonate and
  • binder however, starch, etherified starch, methylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylcellulose, guar gum, etherified guar gum, tamarind gum, polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, A gas generating composition containing polyacrylamide, polyethylene oxide, or polyvinylpyrrolidone).
  • the component fuel contains melamine cyanurate (MC) and nitroguanidine (NQ), and the ratio of MC to NQ content (MC / NQ) is in the range of 0.20 to 1.50.
  • a gas generating composition in which the content ratio of the component (b) is larger than the content ratio of the component (c), and the ratio of the content ratio of the component (b) / the content ratio of the component (c) is 1.00 or more. is 1.00 or more.
  • An object of the present invention is to provide a gas generant composition having a low combustion temperature, good ignitability, and particularly a low carbon monoxide content in exhaust gas.
  • the present inventor has conducted research to improve the invention of JP-B No. 3907548, 1.Combining melamine cyanurate and nitroguanidine not specifically described in JP-B No. 3907548 in a specific ratio, 2.Combining an oxidizing agent containing basic metal nitrate and basic metal carbonate not specifically described in JP-B No. 3907548 at a specific ratio, The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved and that the pressure index can be greatly reduced, and the present invention has been completed.
  • the gas generant composition of the present invention has a low combustion temperature and good ignitability. Furthermore, the gas generant composition of the present invention has a small amount of harmful gas such as carbon monoxide in the gas generated by combustion, and can also reduce the pressure index.
  • the fuel of component (a) used in the present invention contains melamine cyanurate and nitroguanidine, and may be only melamine cyanurate and nitroguanidine, or other known fuels within the scope of solving the problems of the present invention. Can also be contained.
  • tetrazole compounds including 5-aminotetrazole and bitetrazole ammonium salts
  • guanidine compounds including guanidine nitrate and dicyandiamide (excluding nitroguanidine)
  • melamine trimethylolmelamine, alkylated methylolmelamine, Examples thereof include one or more selected from ammelin, ammeland, melamine nitrate, melamine perchlorate, trihydrazinotriazine, and triazine compounds including nitrated melamine compounds.
  • the proportion of the other fuel in the fuel of component (a) is 5% by mass or less.
  • the oxidizing agent of the component (b) used in the present invention contains a basic metal nitrate and, if necessary, other oxidizing agents. By using basic metal nitrate as the component (b), the combustion temperature can be lowered.
  • Examples of basic metal nitrates include one or more selected from basic copper nitrate, basic cobalt nitrate, basic zinc nitrate, and basic manganese nitrate, and among these, basic copper nitrate is preferable.
  • oxidizing agents examples include metal nitrate, ammonium nitrate, metal perchlorate, ammonium perchlorate, metal nitrite, metal chlorate and the like.
  • the basic metal carbonate of component (c) used in the present invention is basic zinc carbonate, basic copper carbonate, or a combination thereof. By using the component (c), the combustion temperature can be lowered.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • CMCNa carboxymethyl cellulose sodium salt
  • CMCNa carboxymethyl cellulose potassium salt
  • carboxymethyl cellulose ammonium salt cellulose acetate, cellulose acetate butyrate (CAB)
  • EC ethyl cellulose
  • HEC hydroxyethyl cellulose
  • microcrystalline cellulose polyacryl hydrazide
  • acrylamide / acrylic acid metal salt copolymer copolymer of polyacrylamide / polyacrylic acid ester compound
  • acrylic rubber silicone or 1 selected from Two or more
  • silicone or 1 selected from Two or more can be mentioned.
  • CMCNa is preferable.
  • the binder of component (d) used in the present invention is starch, etherified starch, methylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylcellulose, guar gum, etherified guar gum, tamarind gum, polyvinyl alcohol, polyvinyl Does not include those selected from ether, polyacrylamide, polyethylene oxide, and polyvinylpyrrolidone.
  • the gas generant composition of the present invention contains various known additives for the purpose of adjusting the combustion rate of the gas generant composition and purifying the combustion gas, etc., as long as the problems of the present invention can be solved. can do.
  • Known additives include metal oxides such as cupric oxide, iron oxide, zinc oxide, cobalt oxide, manganese oxide, molybdenum oxide, nickel oxide, bismuth oxide, silica, and alumina; aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, Metal hydroxides such as cobalt hydroxide and iron hydroxide; cobalt carbonate, calcium carbonate; complex compounds of metal oxides or hydroxides such as acid clay, kaolin, talc, bentonite, diatomaceous earth, hydrotalcite; silicic acid Examples thereof include metal acid salts such as sodium, mica molybdate, cobalt molybdate, and ammonium molybdate; molybdenum disulfide, calcium stearate, silicon nitride, silicon carbide, metaboric acid, boric acid, and anhydrous boric acid.
  • metal oxides such as cupric oxide, iron oxide, zinc oxide, cobalt oxide, manganese oxide, molybdenum oxide, nickel oxide, bismuth oxide,
  • the content ratio (MC / NQ) of melamine cyanurate (MC) and nitroguanidine (NQ) in the fuel of component (a) is 0.20 to 1.50.
  • the content ratio of the component (b) is larger than the content ratio of the component (c), and the ratio of the content ratio of the component (b) / the content ratio of the component (c) ((b) / (C)) is preferably 1.00 or more.
  • the ratio of each component of the gas generant composition of the present invention can be adjusted according to the intended low temperature ignitability, exhaust gas cleanliness and pressure index.
  • the MC / NQ ratio is preferably 0.20 or more, more preferably 0.30 to 1.00, still more preferably 0.6 to 0.95.
  • the ratio (b) / (c) is preferably 1.00 or more, more preferably 1.50 to 15.00, still more preferably 5.50 to 13.00.
  • the MC / NQ ratio is preferably 0.50 or less, more preferably 0.50 to 0.20.
  • the MC / NQ ratio is 0.70 to 0.90, and (b) / (c ) The ratio is 4.00 to 8.00.
  • the content ratios of the components (a) to (d) in the gas generant composition of the present invention are as follows.
  • the component (a) fuel is preferably 20 to 50% by mass, more preferably 25 to 40% by mass.
  • the oxidizing agent as component (b) is preferably 30 to 75% by mass, more preferably 40 to 70% by mass.
  • the basic metal carbonate (c) is preferably 3 to 30% by mass, more preferably 3 to 15% by mass.
  • the binder as the component (d) is preferably 2 to 10% by mass, more preferably 2 to 8% by mass.
  • the gas generating composition of the present invention can have the pressure index (n) of 0.20 or less, preferably 0.15 or less, by adjusting the above-described constituent elements.
  • the gas generant composition of the present invention can be molded into a desired shape, and can be formed into a single-hole cylindrical, porous cylindrical, or pellet-shaped molded body. These molded products are prepared by adding water or an organic solvent to the gas generating composition, mixing and extruding (single-hole cylindrical or porous cylindrical molded body) or compression molding using a tableting machine or the like. It can be manufactured by (pellet-shaped molded body).
  • Examples of the gas generant composition of the present invention or a molded product obtained therefrom include, for example, an inflator for an air bag in a driver seat of various vehicles, an inflator for an air bag in a passenger seat, an inflator for a side air bag, an inflator for an inflatable curtain, and a knee bolster It can be applied to inflators for inflatable seat belts, inflators for tubular systems, inflators for tubular systems, and inflators for pretensioners.
  • the inflator using the gas generant composition of the present invention or a molded product obtained therefrom is a hybrid in which the gas supply is a pyrotype only from the gas generant, and a compressed gas such as argon and the gas generant. Any type.
  • the gas generant composition of the present invention or a molded product obtained therefrom can be used as an igniter called enhancer (or booster) for transmitting the energy of the detonator or squib to the gas generant.
  • a gas generant composition having the composition shown in Table 1 was produced. About these compositions, the measurement of each item shown in Table 1 was performed. The results are shown in Table 1.
  • Combustion temperature Combustion temperature based on theoretical calculations.
  • a single-hole shaped product (outside diameter: about 4 mm, inside diameter: about 1 mm, length: about 4 mm) obtained by extrusion molding is equipped with a gas generator (volume 31 cm 3 combustion chamber) for evaluation test. (The total area of the plurality of gas discharge openings provided in the outer housing is 79.8 mm 2 )), and when the gas generator is sealed, An amount that does not break the single-hole shaped product was charged. Table 1 shows the amount of the single-hole shaped product used for the measurement.
  • the gas generator for this evaluation test has an ignition means including an igniter containing 55 mg of ZPP, nitroguanidine, strontium nitrate, carboxymethylcellulose sodium salt, and 4.5 g of a charge transfer agent made of acid clay.
  • the gas generator for this evaluation test was installed in a combustion test 60 liter tank ( ⁇ 40 ° C.) equipped with a sensor for pressure measurement. A combustion test was performed by operating this gas generator. The ignitability was evaluated based on the elapsed time after that and the pressure value in the 60 liter tank at the elapsed time. If the pressure in 10 milliseconds is 80 kPa or more, the ignitability is very good ( ⁇ ).
  • the ignitability is good ( ⁇ ), and the pressure in 10 milliseconds is 50 kPa. If it was less than that, the ignitability was judged to be poor (x).
  • NO 2 , NO, CO, and NH 3 concentrations are measured by burning the combustion gas at room temperature (23 ° C) and passing the combustion gas discharged into the tank through FT-IR (VIR-9500 manufactured by JASCO). did. Concentration values were obtained by averaging the values at 3 minutes, 15 minutes, and 30 minutes after combustion, respectively.
  • MC melamine cyanurate
  • NQ nitroguanidine
  • GN guanidine nitrate
  • BCN basic copper nitrate
  • BCC basic copper carbonate
  • CMCNa carboxymethylcellulose sodium salt
  • compositions of Comparative Examples 2 and 4 to 6 contain MC and NQ as the component (a), but the MC / NQ ratio is outside the range of 0.20 to 0.95. Became defective (x evaluation), or the combustion temperature was extremely high.
  • Comparative Example 1 had good ignitability ( ⁇ evaluation), but the pressure index was higher than that of the Examples, and the production amounts of carbon monoxide and ammonia were very high.
  • composition of the example had a low combustion temperature, good ignitability ( ⁇ or ⁇ evaluation), and produced less carbon monoxide and ammonia in the combustion gas (exhaust gas) than Comparative Example 1.

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Abstract

燃焼温度が低く、着火性の良いガス発生剤を提供する。 (ａ）燃料、（ｂ）塩基性金属硝酸塩を含む酸化剤、（ｃ）塩基性金属炭酸塩及び（ｄ）バインダー（但し、デンプン、エーテル化デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、グアガム、エーテル化グアガム、タマリンドガム、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドンから選ばれるものを含まない）を含有しており、（ａ）成分の燃料がメラミンシアヌレート（ＭＣ）とニトログアニジン（ＮＱ）を含むものであり、ＭＣ／ＮＱ（含有割合比）＝0.20～1.50の範囲であるガス発生剤組成物である。

Description

ガス発生剤組成物
 本発明は、燃焼温度が低く、着火性が良いガス発生剤組成物に関する。
背景技術
 車両に搭載されるエアバッグ装置等の車両安全装置に使用されるインフレータの内、ガス発生剤を使用しているものの場合には、製品の信頼性を確保するためにガス発生剤の着火性を上げることは非常に重要である。
 一方、ガス発生剤の燃焼温度を下げることは、インフレータに設置されているクーラントへの熱負荷を低減し、その使用量を低減することができることから重要である。
 しかし、ガス発生剤の燃焼温度を下げすぎると着火性が悪くなるため、燃焼温度の低温化と優れた着火性を同時に高いレベルで実現することが望まれている。
 また、エアバッグ装置用のインフレータにおいては安定したバッグの展開力が要求されているが、インフレータ内で燃焼するガス発生剤の燃焼速度は、インフレータ内の圧力変動により、下式のように圧力指数ｎのべき乗の幅で変動することが知られている。
 ｒ＝aPn〔r:燃焼速度，a：定数（ガス発生剤組成に固有の値），P：インフレータ内の圧力，n：圧力指数（ガス発生剤組成に固有の値）〕
 ｎ指数が大きなガス発生剤の場合、インフレーター内の圧力変動により、大きくガス発生剤の燃焼速度が変動し、それに伴いガス発生剤が燃焼して生じるガスの量も大きく変動することになる。
 このような事態を生じると、インフレーター内の圧力の変動によりバッグの展開力も変動することになり、乗員の保護装置であるエアバッグとしての用をなしえなくなってしまう。
 したがって、ｎ指数の小さなガス発生剤を提供し、温度や圧力などの環境の変化に大きく影響されない燃焼安定性を有するガス発生剤の提供が重要である。
 JP-B No. 3907548は、（ａ）燃料であるメラミンシアヌレート又はメラミンシアヌレートと含窒素有機化合物の混合物、（ｂ）含酸素酸化剤を含むインフレータ用ガス発生剤組成物に関する発明であり、燃料成分としては新規なメラミンシアヌレートを使用することで、燃焼温度が低く、有害ガスの生成量が少ない等の特有の効果を奏することができたものである。
 メラミンシアヌレートと含窒素有機化合物との混合物の配合比（質量比）は、含窒素有機化合物／メラミンシアヌレートは０．０５～８が好ましく、０．１～６がより好ましく、０．２～２が更に好ましいと記載されている（段落番号００１５）。
 解決課題として燃焼温度を低くすることは記載されているが（段落番号０００７）、着火性の改善は解決課題ではなく、バインダーの選択により着火性を改善することが記載されているのみである（段落番号００２４）。
 圧力指数については、表４の実施例２８にて０．２３、実施例２９において０．３１のものが示されているだけである。
 発明の開示
 本発明は、課題の解決手段として、
 （ａ）燃料、
 （ｂ）塩基性金属硝酸塩を含む酸化剤、
 （ｃ）塩基性金属炭酸塩及び
 （ｄ）バインダー（但し、デンプン、エーテル化デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、グアガム、エーテル化グアガム、タマリンドガム、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドンから選ばれるものを含まない）を含有するガス発生剤組成物であって、
 （ａ）成分の燃料がメラミンシアヌレート（ＭＣ）とニトログアニジン（ＮＱ）を含むものであり、ＭＣとＮＱの含有割合の比率（ＭＣ／ＮＱ）が０．２０～１．５０の範囲であり、
 （ｂ）成分の含有割合が（ｃ）成分の含有割合よりも大きく、（ｂ）成分の含有割合／（ｃ）成分の含有割合の比率が１．００以上である、ガス発生剤組成物を提供する。
発明の詳細な説明
 本発明は、燃焼温度が低く、着火性が良く、さらに特に排ガス中の一酸化炭素量が少ないガス発生剤組成物を提供することを課題とする。
 本発明者は、JP-B No. 3907548の発明を改良すべき研究した結果、
 1.JP-B No. 3907548には具体的に記載されていないメラミンシアヌレートとニトログアニジンを特定比率で組み合わせること、
 2.JP-B No. 3907548には具体的に記載されていない塩基性金属硝酸塩を含む酸化剤と塩基性金属炭酸塩を特定比率で組み合わせること、
 により上記課題を解決でき、さらに圧力指数も大きく低下できることを見出し、本発明を完成したものである。
 本発明のガス発生剤組成物は、燃焼温度が低く着火性が良い。さらに本発明のガス発生剤組成物は、燃焼で生じるガス中の一酸化炭素等の有害ガス量が少なく、圧力指数も小さくすることができる。
 ＜（ａ）燃料＞
 本発明で用いる（ａ）成分の燃料は、メラミンシアヌレートとニトログアニジンを含むものであり、メラミンシアヌレートとニトログアニジンのみでもよいし、さらに本発明の課題を解決できる範囲で公知の他の燃料を含有することもできる。
 公知の他の燃料としては、５－アミノテトラゾール、ビテトラゾールアンモニウム塩を含むテトラゾール類化合物；グアニジン硝酸塩、ジシアンジアミドを含むグアニジン類化合物（ニトログアニジンは除く）；メラミン、トリメチロールメラミン、アルキル化メチロールメラミン、アンメリン、アンメランド、メラミンの硝酸塩、メラミンの過塩素酸塩、トリヒドラジノトリアジン、メラミンのニトロ化化合物を含むトリアジン類化合物から選ばれる１又は２以上を挙げることができる。
 メラミンシアヌレートとニトログアニジンの他に公知の他の燃料を含有するときには、（ａ）成分の燃料中における前記他の燃料の割合は５質量％以下である。
 ＜（ｂ）酸化剤＞
 本発明で用いる（ｂ）成分の酸化剤は、塩基性金属硝酸塩及び必要に応じて他の酸化剤を含むものである。（ｂ）成分として塩基性金属硝酸塩を使用することで、燃焼温度を低下させることができる。
 塩基性金属硝酸塩は、塩基性硝酸銅、塩基性硝酸コバルト、塩基性硝酸亜鉛、塩基性硝酸マンガンから選ばれる１又は２以上を挙げることができ、これらの中でも塩基性硝酸銅が好ましい。
 他の酸化剤としては、金属硝酸塩、硝酸アンモニウム、金属過塩素酸塩、過塩素酸アンモニウム、金属亜硝酸塩、金属塩素酸塩等を挙げることができる。
 ＜（ｃ）塩基性金属炭酸塩＞
 本発明で用いる（ｃ）成分の塩基性金属炭酸塩は、塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸銅又はこれらの組み合わせである。（ｃ）成分を使用することで、燃焼温度を低下させることができる。
 ＜（ｄ）バインダー＞
 本発明で用いる（ｄ）成分のバインダーとしては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣＮａ）、カルボキシメチルセルロースカリウム塩、カルボキシメチルセルロースアンモニウム塩、酢酸セルロース、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、微結晶性セルロース、ポリアクリルヒドラジド、アクリルアミド・アクリル酸金属塩共重合体、ポリアクリルアミド・ポリアクリル酸エステル化合物の共重合体、アクリルゴム、シリコーンから選ばれる１又は２以上を挙げることができる。これらの中でもＣＭＣＮａが好ましい。
 但し、本発明で用いる（ｄ）成分のバインダーは、デンプン、エーテル化デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、グアガム、エーテル化グアガム、タマリンドガム、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドンから選ばれるものを含まない。
 ＜その他の成分＞
 本発明のガス発生剤組成物は、本発明の課題を解決できる範囲で、ガス発生剤組成物の燃焼速度を調整し、燃焼ガスを清浄にする目的等のために公知の各種添加剤を含有することができる。
 公知の添加剤としては、酸化第二銅、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニッケル、酸化ビスマス、シリカ、アルミナ等の金属酸化物；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化コバルト、水酸化鉄等の金属水酸化物；炭酸コバルト、炭酸カルシウム；酸性白土、カオリン、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、ヒドロタルサイト等の金属酸化物又は水酸化物の複合化合物；ケイ酸ナトリウム、マイカモリブデン酸塩、モリブデン酸コバルト、モリブデン酸アンモニウム等の金属酸塩；二硫化モリブデン、ステアリン酸カルシウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、メタホウ酸、ホウ酸、無水ホウ酸等を挙げることができる。
 本発明のガス発生剤組成物において（ａ）成分の燃料中のメラミンシアヌレート（ＭＣ）とニトログアニジン（ＮＱ）の含有割合の比率（ＭＣ／ＮＱ）は０．２０～１．５０である。
 本発明のガス発生剤組成物においては（ｂ）成分の含有割合が（ｃ）成分の含有割合よりも大きく、（ｂ）成分の含有割合／（ｃ）成分の含有割合の比率（（ｂ）／（ｃ））が１．００以上であることが好ましい。
 本発明のガス発生剤組成物は、目的とする低温における着火性、排ガスの清浄度及び圧力指数に応じて、各成分の比率を調整することができる。
 低温における着火性を向上させるためには、ＭＣ／ＮＱ比率は０．２０以上が好ましく、より好ましくは０．３０～１．００、さらに好ましくは０．６～０．９５である。
 低温における着火性を向上させるためには、（ｂ）／（ｃ）比率は１．００以上であることが好ましく、より好ましくは１．５０～１５．００であり、さらに好ましくは５．５０～１３．００である。
 排ガス中の一酸化炭素濃度を低下させ、圧力指数を小さくするためには、ＭＣ／ＮＱ比率は０．５０以下が好ましく、より好ましくは０．５０～０．２０である。
 低温における着火性を向上させ、かつ排ガス中の一酸化炭素濃度を低下させ、圧力指数を小さくするためには、ＭＣ／ＮＱ比率は０．７０～０．９０で、かつ（ｂ）／（ｃ）比率は４．００～８．００である。
 本発明のガス発生剤組成物中の（ａ）～（ｄ）成分の含有割合は以下のとおりである。
 （ａ）成分の燃料は２０～５０質量％が好ましく、より好ましくは２５～４０質量％である。
 （ｂ）成分の酸化剤は３０～７５質量％が好ましく、より好ましくは４０～７０質量％である。
 （ｃ）成分の塩基性金属炭酸塩は３～３０質量％が好ましく、より好ましくは３～１５質量％である。
 （ｄ）成分のバインダーは２～１０質量％が好ましく、より好ましくは２～８質量％である。
 本発明のガス発生剤組成物は、上記した各構成要件を調整することにより、圧力指数（ｎ）を０．２０以下にすることができ、好ましくは０．１５以下にすることができる。
 本発明のガス発生剤組成物は所望の形状に成型することができ、単孔円柱状、多孔円柱状又はペレット状の成型体にすることができる。これらの成型体は、ガス発生剤組成物に水又は有機溶媒を添加混合し、押出成型する方法（単孔円柱状、多孔円柱状の成型体）又は打錠機等を用いて圧縮成型する方法（ペレット状の成型体）により製造することができる。
 本発明のガス発生剤組成物又はそれから得られる成型体は、例えば、各種乗り物の運転席のエアバック用インフレータ、助手席のエアバック用インフレータ、サイドエアバック用インフレータ、インフレータブルカーテン用インフレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシートベルト用インフレータ、チューブラーシステム用インフレータ、プリテンショナー用インフレータに適用できる。
 また本発明のガス発生剤組成物又はそれから得られる成型体を使用するインフレータは、ガスの供給が、ガス発生剤からだけのパイロタイプと、アルゴン等の圧縮ガスとガス発生剤の両方であるハイブリッドタイプのいずれでもよい。
 本発明のガス発生剤組成物又はそれから得られる成型体は、雷管やスクイブのエネルギーをガス発生剤に伝えるためのエンハンサ剤（又はブースター）等と呼ばれる着火剤として用いることもできる。
実施例
 以下に本発明を実施例に沿って説明する。本発明は実施例に限られるものではない。
 実施例及び比較例
 表１に示す組成を有するガス発生剤組成物を製造した。これらの組成物について、表１に示す各項目の測定を行った。結果を表１に示す。
 （１）燃焼温度
 理論計算に基づく燃焼温度。
 （２）燃焼速度
 ＜円柱状ストランドの調製法＞
 実施例及び比較例の組成物に水を添加混合し、押出成型、裁断、乾燥することにより単孔状成形体を得た。
 得られた単孔状成形体をめのう乳鉢で粉砕し、５００μｍの目開きの金網を通過させた粉体を所定の金型の臼側に充填した。
 次に、杵側端面より油圧ポンプで圧力１４．７ＭＰａにて５秒間圧縮保持させた後取り出し、外径９．５５ｍｍ、長さ１２．７０ｍｍの円柱状ストランドに成型した。
 この円柱状成型体の側面にエポキシ樹脂系化学反応形接着剤コニシ株式会社製「ボンドクイック30」を塗布後、１１０℃で１６時間、熱硬化させ、側面から着火せず、端面のみから着火燃焼する（単面移動燃焼する）ようにしたものをサンプルとした。
 ＜燃焼速度の測定方法＞
 サンプルとなる円柱状ストランドを内容積１ＬのＳＵＳ製密閉ボンブ内に設置して、ボンブ内を完全に窒素置換しながら、６８６０ｋＰａにまで加圧安定させた。
 その後、ストランド端面に接触させたニクロム線に所定の電流を流し、その溶断エネルギーにより着火、燃焼させた。
 ボンブ内の経時圧力挙動は、記録計のチャートにて確認し、燃焼開始から圧力上昇ピークまでの経過時間をチャートの目盛りから確認し、燃焼前のストランド長さをこの経過時間で除して算出した数値を燃焼速度とした。
 ４９００及び８８２０ｋＰａの加圧安定化での実験を上記と同様に行った。
 （３）圧力指数
 上記方法で製造した円柱状ストランドを使用し、４９００、６８６０、８８２０ｋＰａの圧力で、窒素雰囲気下で燃焼速度を測定した。
 実施例では、６８６０ｋＰａの燃焼速度と、４９００～８８２０ｋＰａの間の圧力指数を示す。
 （４）着火性
 押出成型により得られた単孔状成形体（外径約４ｍｍ、内径約１ｍｍ、長さ約４ｍｍ）を評価試験用のガス発生器（体積３１ｃｍ3の燃焼室を内部に備え、外郭ハウジングに設けられた複数のガス排出用開口部の総面積が７９．８ｍｍ2であるもの）の燃焼室に不要の隙間ができないよう、かつ、当該ガス発生器に密閉した際に内部の単孔状成形体が割れない程度の量を仕込んだ。測定に用いた単孔状成形体の量を表１に示す。
 この評価試験用のガス発生器は、ＺＰＰを５５ｍｇ含む点火器、ニトログアニジン、硝酸ストロンチウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、酸性白土からなる伝火薬４．５ｇを備えた点火手段を有するものである。
 この評価試験用のガス発生器を、圧力測定用センサーを備えた燃焼試験用６０リットルタンク内（－４０℃）におけるに設置した。このガス発生器を作動させることにより、燃焼試験を行った。
 点火手段の作動開始の時間を０とし、その後の経過時間とその経過時間における６０リットルタンク内の圧力値により着火性を評価した。
 １０ミリ秒における圧力が８０ｋＰａ以上であれば、着火性は非常に良好（◎）、１０ミリ秒における圧力が５０ｋＰａ以上８０ｋＰａ未満であると着火性は良好（○）、１０ミリ秒における圧力が５０ｋＰａ未満であると着火性は不良である（×）と判断した。
 （５）ガス濃度の測定方法
 （２）燃焼速度＜円柱状ストランドの調製法＞と同様にして得られた単孔薬及び（４）着火性と同仕様の評価試験用ガス発生器を用いて測定を行った。
 点火手段（ＺＰＰを５５ｍｇ含む点火器、ニトログアニジン、硝酸ストロンチウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、酸性白土からなる伝火薬を４．５ｇ）を備えた評価試験用ガス発生器を内容積２８００リットルのタンク内に設置して、ボンブ内を完全に窒素置換しながら、７ＭＰａにまで加圧安定させた。
 この状態で、常温（２３℃）で燃焼させ、タンク内に排出された燃焼ガスをＦＴ‐ＩＲ（日本分光製　ＶＩＲ－９５００）に導通させることによりＮＯ2、ＮＯ、ＣＯ、ＮＨ3濃度を測定した。濃度の値は、それぞれ、燃焼後３分、１５分、３０分の値を平均することにより得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 ＭＣ：メラミンシアヌレート
 ＮＱ：ニトログアニジン
 ＧＮ：硝酸グアニジン
 ＢＣＮ：塩基性硝酸銅
 ＢＣＣ：塩基性炭酸銅
 ＣＭＣＮａ：カルボキシメチルセルロースナトリウム塩
 比較例２、４～６の組成物は、（ａ）成分としてＭＣ及びＮＱを含有しているが、ＭＣ／ＮＱの比率が０．２０～０．９５の範囲外であることから、着火性が不良となったり（×評価）、燃焼温度が極端に高くなったりしていた。
 比較例１の組成物は、着火性は良好（○評価）であったが、実施例と比べると圧力指数は高く、さらに一酸化炭素及びアンモニアの生成量が非常に高くなった。
 実施例の各組成物は、燃焼温度が低く、着火性が良く（◎又は○評価）、比較例１と比べると燃焼ガス（排ガス）中の一酸化炭素とアンモニアの生成量が少なかった。
 本発明を以上のように記載した。当然、本発明は様々な形の変形をその範囲に含み、これら変形は本発明の範囲からの逸脱ではない。　また当該技術分野における通常の知識を有する者が明らかに本発明の変形とみなすであろう全ては、以下に記載する請求項の範囲にある。

Claims (3)

  1.  （ａ）燃料、
     （ｂ）塩基性金属硝酸塩を含む酸化剤、
     （ｃ）塩基性金属炭酸塩及び
     （ｄ）バインダー（但し、デンプン、エーテル化デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、グアガム、エーテル化グアガム、タマリンドガム、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドンから選ばれるものを含まない）を含有するガス発生剤組成物であって、
     （ａ）成分の燃料がメラミンシアヌレート（ＭＣ）とニトログアニジン（ＮＱ）を含むものであり、ＭＣとＮＱの含有割合の比率（ＭＣ／ＮＱ）が０．２０～１．５０の範囲であり、
     （ｂ）成分の含有割合が（ｃ）成分の含有割合よりも大きく、（ｂ）成分の含有割合／（ｃ）成分の含有割合の比率が１．００以上である、ガス発生剤組成物。
  2.  （ａ）成分の燃料の含有割合が２０～５０質量％
     （ｂ）成分の酸化剤の含有割合が３０～７５質量％、
     （ｃ）成分の塩基性金属炭酸塩の含有割合が３～３０質量％、
     （ｄ）成分のバインダーの含有割合が２～１０質量％である、請求項１記載のガス発生剤組成物。
  3.  （ｄ）成分のバインダーがカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩である、請求項１又は２記載のガス発生剤組成物。
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