專利名稱:氣體產(chǎn)生劑組合物及其成形體、以及使用該成形體的氣體產(chǎn)生器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣體產(chǎn)生劑組合 物及該氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體、以及使用該氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體的氣體產(chǎn)生器，特別涉及一種迅速響應用來啟動燃燒的電信號 (也就是說對用來啟動燃燒的電信號的響應性優(yōu)良)、適合用于汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器的氣體產(chǎn)生劑組合物。
背景技術：
在汽車的安全性提高的對策中，近年來廣泛采用氣囊(airbag)、座椅安全帶預緊器(seat belt pretensioner)作為利用火藥的汽車乘客安全裝置。氣囊裝置的原理為根據(jù)來自檢測到車輛碰撞的傳感器(sensor)的電信號，使填充在氣體產(chǎn)生器內(nèi)的氣體產(chǎn)生劑燃燒而生成大容量的氣體，利用該氣體壓力使氣囊在乘客和車體內(nèi)壁之間展開。另外，對于座椅安全帶預緊器來說也相同，通過傳感器來檢測車輛的碰撞，根據(jù)來自該傳感器的電信號使氣體產(chǎn)生器中填充的氣體產(chǎn)生劑燃燒而生成氣體，利用該氣體壓力使座椅安全帶卷取機構(gòu)動作，提高該座椅安全帶的束力，借此來保護乘客。在車輛碰撞時，要求汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器極迅速地響應來自碰撞感知傳感器的電信號。也就是說，對該氣體產(chǎn)生器要求以下性能接收來自碰撞感知傳感器的電信號而使氣體產(chǎn)生劑燃燒，生成氣體，并且以數(shù)十毫秒而達到該生成氣體的最大壓力。
為了應對作為汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器的極迅速的響應性能要求，而需要響應性優(yōu)良的氣體產(chǎn)生劑，具體來說，需要受到氣體產(chǎn)生器內(nèi)點火器的點火焰而迅速著火， 并且能在短時間內(nèi)完全燃燒而生成氣體的氣體產(chǎn)生劑。而且，利用這種響應性優(yōu)良的氣體產(chǎn)生劑，可以提供一種適合作為汽車乘客安全裝置、從發(fā)出由碰撞所引起的啟動信號起直至達到生成氣體的最大壓力為止的時間極短、顯示出優(yōu)良的響應性的氣體產(chǎn)生器。
另外，從有關車輛安全功能的意識提高的方面來看，近年來除了以往所配備的用來保護駕駛員及副駕駛座乘客的前方碰撞用氣囊以外，也配備了車輛內(nèi)側(cè)壁面及玻璃面以及車輛內(nèi)頂面的碰撞用氣囊，或配備了下肢部保護用的碰撞用氣囊。這種側(cè)面、頭部面、下肢部相向面與乘客的距離近，因此與前方碰撞用氣囊相比較，要求更迅速地展開的優(yōu)良響應性，現(xiàn)正在進行可以應用于對這種位置的配備的汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器的開發(fā)。
氣體產(chǎn)生器中使用的氣體產(chǎn)生劑通常是將燃料成分與氧化劑成分的混合組合物作為主成分而制備。已提出了使用含氮有機化合物代替以前所用的疊氮化金屬化合物作為燃料成分，將該含氮有機化合物與無機氧化劑組合而成的非疊氮系氣體產(chǎn)生劑組合物。作為氧化劑成分的作用，要求以下功能對燃料成分提供氧而使燃燒性提高，并且抑制一氧化碳、氨、一氧化氮、二氧化氮、氯化氫等不良氣體成分的生成。這里，作為氣體產(chǎn)生劑組合物的氧化劑成分，廣泛使用各種硝酸鹽，具體來說已知有金屬硝酸鹽、堿性金屬硝酸鹽、硝酸銨、相穩(wěn)定化硝酸銨等。進而，已知有并用該硝酸鹽與過氯酸鹽作為氧化劑成分的氣體產(chǎn)生劑組合物的示例。在專利文獻1中，公開了一種含有含氮化合物、堿性金屬硝酸鹽及氯酸化合物的氣體產(chǎn)生劑組合物。另外，在專利文獻2中，公開了一種含有含氮燃料、含銅化合物及平均粒徑超過1 00微米的堿金屬過氯酸鹽的氣體產(chǎn)生劑組合物。這些專利文獻都涉及可以抑制生成氣體成分中所含的氮氧化物或氨等有毒氣體成分的生成的氣體產(chǎn)生劑組合物。 但是，這些專利文獻所記載的氣體產(chǎn)生劑組合物不具有充分的燃燒速度。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1 日本專利特開2005-119926號公報
專利文獻2 美國專利申請公開第2006/0016529號說明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術課題
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述以往技術的問題、著火性及燃燒性得到提高的氣體產(chǎn)生劑組合物及該氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體。另外，本發(fā)明的其他目的在于提供一種氣體產(chǎn)生器，該氣體產(chǎn)生器具備該氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體，借此從發(fā)出用來啟動燃燒的電信號直至達到生成氣體的最大壓力為止的時間極短，也就是說顯示出優(yōu)良的響應性。
解決課題的技術手段
本發(fā)明人等為了達成上述目的而進行了努力研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在含有作為燃料成分的含氮有機化合物和作為氧化劑成分的金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽以及過氯酸鹽的氣體產(chǎn)生劑組合物中，將該過氯酸鹽的50%粒徑限定于Ιμπι 50 μπι的范圍， 并且將該過氯酸鹽在氧化劑成分的總質(zhì)量中所占的含量限定于5質(zhì)量％以上且小于35質(zhì)量％的范圍，氣體產(chǎn)生劑組合物的著火性及燃燒性可以明顯提高，從而完成了本發(fā)明。
也就是說，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的特征在于含有作為燃料成分(A)的含氮有機化合物和作為氧化劑成分(B)的金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)以及50% 粒徑為1 μ m 50 μ m的過氯酸鹽(B-2)，并且上述過氯酸鹽(B-2)在氧化劑成分(B)的總質(zhì)量中所占的含量為5質(zhì)量％以上且小于35質(zhì)量％。
在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的優(yōu)選例中，上述含氮有機化合物為選自由胍 (guanidine)、三唑(triazole)、四唑、聯(lián)三唑、聯(lián)四唑及它們的衍生物所組成的組群中的至少一種。
在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的另一優(yōu)選例中，金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)為選自由硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鍶及堿性硝酸銅所組成的組群中的至少一種。
在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的另一優(yōu)選例中，上述過氯酸鹽(B-2)為選自由過氯酸鉀、過氯酸鈉及過氯酸銨所組成的組群中的至少一種。
在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中，優(yōu)選的是上述含氮有機化合物的含量為35質(zhì)量％ 60質(zhì)量％，上述金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)的含量為20質(zhì)量％ 50 質(zhì)量％，上述過氯酸鹽(B-2)的含量為1質(zhì)量％ 20質(zhì)量％。這里，更優(yōu)選的是上述含氮有機化合物為硝酸胍，上述金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)為堿性金屬硝酸銅，上述過氯酸鹽(B-2)為過氯酸鉀。[0019]在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中，優(yōu)選的是上述過氯酸鹽(B-2)的50%粒徑為 1 μ m 30 μ m0
在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的另一優(yōu)選例中，進一步含有粘合劑(C)。
在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的另一優(yōu)選例中，進一步含有成渣劑(D)。
另外，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體為上述氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體。
在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體的優(yōu)選例中，成形體的形狀為圓柱狀，其直徑為4mm以下。
進而，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器的特征在于具備上述氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體，優(yōu)選的是具備長筒狀的罩殼(housing)。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，通過在含有作為燃料成分的含氮有機化合物和作為氧化劑成分的金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽以及過氯酸鹽的氣體產(chǎn)生劑組合物中，將該過氯酸鹽的 50%粒徑限定于1 μ m 50 μ m的范圍，并且將該過氯酸鹽在氧化劑成分的總質(zhì)量中所占的含量限定于5質(zhì)量％以上且小于35質(zhì)量％的范圍，可以提供一種著火性及燃燒性優(yōu)良的氣體產(chǎn)生劑組合物及該氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體，該氣體產(chǎn)生劑組合物及其成形體適合用于汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器。而且，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物及其成形體的熱穩(wěn)定性也優(yōu)良。另外，可以提供一種氣體產(chǎn)生器，該氣體產(chǎn)生器具備氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體，借此從發(fā)出用來啟動燃燒的電信號起直至達到生成氣體的最大壓力為止的時間極短， 也就是說顯示出優(yōu)良的響應性。而且，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器由于氣體產(chǎn)生劑組合物的著火性優(yōu)良，因此不需要使用以往的氣囊用充氣器(inflator)等中使用的增強劑，可以實現(xiàn)氣體產(chǎn)生器的小型化，適合作為特別要求迅速響應的側(cè)面碰撞(側(cè)突)用氣囊用氣體產(chǎn)生器。 另外，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器由于氣體產(chǎn)生劑組合物的燃燒性優(yōu)良，因此可以生成一氧化碳、 氨及氮氧化物成分相對較少，進而幾乎不含氯或氯化氫的清潔排氣。


圖1是本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器的一例的截面圖。
圖2是本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑的另一例的截面圖。
圖3表示通過試驗例4.燃燒性試驗(28. 3L桶試驗)所得的實例3及比較例3的壓力-時間曲線。
符號的說明
1、11:氣體產(chǎn)生器
2、12:罩殼
3、13:點火裝置
4、14:氣體產(chǎn)生劑
5、15:過濾器
6、16:氣體釋放孔
7、17:點火室
具體實施方式
[0038]以下，對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的特征在于含有作為燃料成分(A)的含氮有機化合物和作為氧化劑成分(B)的金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)以及50%粒徑為1 μ m 50 μ m的過氯酸鹽(B-2)，并且上述過氯酸鹽(B-2)在氧化劑成分⑶的總質(zhì)量中所占的含量為5質(zhì)量％以上且小于35質(zhì)量％，著火性及燃燒性優(yōu)良，適合用于汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器。
本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的燃料成分(A)為含氮有機化合物，這里，該含氮有機化合物并無特別限定，可以合適地使用汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器用氣體產(chǎn)生劑組合物中通常使用的含氮有機化 合物，優(yōu)選胍或其衍生物、三唑或其衍生物、四唑或其衍生物、聯(lián)三唑或其衍生物、聯(lián)四唑或其衍生物、偶氮二甲酰胺(azodicarbonamide)或其衍生物、胼(hydrazine)或其衍生物及酰胼(hydrazide)衍生物，更具體來說可以合適地舉出5_氧代-1，2，4-三唑、四唑、5-氨基四唑、硝酸氨基四唑、硝基氨基四唑、聯(lián)四唑(5， 5'-聯(lián)-IH-四唑)、5，5'-聯(lián)-IH-四唑二銨鹽、偶氮雙四唑、5，5'-偶氮雙四唑二胍鹽、 胍、硝基胍、氰基胍、三氨基胍硝酸鹽、硝酸胍、硝酸氨基胍、縮二脲(biuret)、偶氮二甲酰胺、碳酰胼(carbohydrazide)、碳酰胼硝酸鹽錯合物、乙二酸酰胼、胼硝酸鹽錯合物、氨絡合物(ammine complex)等。這些含氮有機化合物中，從廉價且反應性良好而相對較容易操作的方面來看，優(yōu)選四唑衍生物、聯(lián)四唑衍生物及胍衍生物，更優(yōu)選硝基胍、硝酸胍、聯(lián)四唑、 偶氮雙四唑及5-氨基四唑。這些化合物中，硝酸胍具有以下優(yōu)點而特別好由于分子中含有氧因此可以減少氧化劑成分的調(diào)配量，而且具有良好的熱穩(wěn)定性，進而可以期待低成本、 燃燒時的高的氣體產(chǎn)率等。再者，這些含氮有機化合物可以單獨使用一種，也可以組合使用兩種以上。
另外，上述含氮有機化合物從操作容易的方面來看優(yōu)選粉末或顆粒狀，其50%粒徑優(yōu)選5 μ m 80 μ m，更優(yōu)選10 μ m 50 μ m。而且，若含氮有機化合物的50%粒徑過大， 則氣體產(chǎn)生劑組合物成形體的強度下降，另一方面，若含氮有機化合物的50%粒徑過小，則粉碎需要很大的成本。另外，本發(fā)明中，所謂50%粒徑是指測定粒子數(shù)基準的50%粒徑，例如可以使用激光衍射/散射法等來測定。
含氮有機化合物在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中所占的含有率(調(diào)配比例)優(yōu)選 35質(zhì)量％ 60質(zhì)量％，更優(yōu)選40質(zhì)量％ 58質(zhì)量％。若該含氮有機化合物的含有率(調(diào)配比例)小于35質(zhì)量％，則有氣體產(chǎn)生劑組合物每IOOg的產(chǎn)生氣體摩爾數(shù)減少，氧過剩而氮氧化物的產(chǎn)生增加的傾向。另一方面，若含氮有機化合物的含有率(調(diào)配比例)超過60 質(zhì)量％，則有以下傾向由于有機物變多因此氣體產(chǎn)生劑組合物的真比重減少，單位體積的填充量減少，另外由于氧化劑成分不足而大量產(chǎn)生有毒的一氧化碳。
本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的氧化劑成分(B)并用金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)與50%粒徑為1 μ m 50 μ m的過氯酸鹽(B-2)。
上述金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)例如可以舉出選自堿金屬、堿土金屬、鐵、銅、鎂、鈷、鎳、鋅等中的金屬鹽。具體來說，堿金屬的硝酸鹽可以舉出硝酸鈉、硝酸鉀等，堿土金屬的硝酸鹽可以舉出硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鋇等。再者，這些金屬硝酸鹽可以單獨使用一種，也可以組合使用兩種以上。另外，堿性金屬硝酸鹽可以舉出堿性硝酸銅、堿性硝酸鈷、堿性硝酸鋅、堿性硝酸鎂、堿性硝酸鐵等。這些中，特別優(yōu)選堿性硝酸銅。再者，這些堿性金屬硝酸鹽可以單獨使用一種，也可以組合使用兩種以上。[0044]另外，上述金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)從操作容易的方面來看優(yōu)選粉末或顆粒狀，其50%粒徑優(yōu)選1 μ m 80 μ m，更優(yōu)選1 μ m 50 μ m。再者，若金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)的50%粒徑過大，則氣體產(chǎn)生劑組合物成形體的強度下降，另一方面，若金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)的50%粒徑過小，則粉碎需要很大的成本。
上述過氯酸鹽(B-2)例如可以舉出堿金屬的過氯酸鹽、堿土金屬的過氯酸鹽、過氯酸銨等。具體來說，堿金屬的過氯酸鹽可以舉出過氯酸鈉、過氯酸鉀等，堿土金屬的過氯酸可以舉出過氯酸鎂、過氯酸鈣、過氯酸鋇、過氯酸鍶等。再者，這些過氯酸鹽可以單獨使用一種，也可以組合使用兩種以上。
另外，上述過氯酸鹽(B-2)的粒徑越小，則與燃料成分(A)的接觸面積越增大，越對該燃料成分(A)顯示出優(yōu)良的反應性，因此可以大幅度地提高氣體產(chǎn)生劑組合物的著火性及燃燒性，所以必須將其50%粒徑設定在1 μ m 50 μ m的范圍內(nèi)，優(yōu)選1 μ m 30 μ m的范圍，更優(yōu)選5 μ m 30 μ m的范圍，進一步優(yōu)選8 μ m 25 μ m的范圍。再者，若上述過氯酸鹽(B-2)的50%粒徑小于Ιμπι，則粉碎需要很大的成本，另一方面，若上述過氯酸鹽(Β-2) 的50%粒徑超過50 μ m,則氣體產(chǎn)生劑組合物成形體的強度下降，而且無法充分獲得著火性、燃燒性等氣體產(chǎn)生特性的提高效果。
如上所述，上述過氯酸鹽(B-2)對該燃料成分(A)的反應性非常高，因此例如若使氣體產(chǎn)生劑組合物所必需的氧化劑成分全部為該過氯酸鹽(B-2)，則反應性過于敏銳，其操作變得非常困難。因此，在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中，控制過氯酸鹽(B-2)在氧化劑成分中所占的含量非常重要，本發(fā)明人等對最適化進行了嘗試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，必須將過氯酸鹽 (B-2)在氧化劑成分(B)的總質(zhì)量中所占的含量限定于5質(zhì)量％以上且小于35質(zhì)量％的范圍。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中，若過氯酸鹽(B-2)在氧化劑成分(B)的總質(zhì)量中所占的含量為35質(zhì)量％以上，則如上所述那樣反應性變得過高，其操作變困難，而且動作時來源于氯的氣體成分的產(chǎn)生量增加，而需要用來回收該氣體成分的添加劑，減少了氣體產(chǎn)生劑組合物的有效成分(燃燒成分及氧化劑成分)的含量，因此應避免這種情況。另外，喪失了獨立燃燒性，有時可能發(fā)生燃燒中斷。再者，這里所說的獨立燃燒性，是指著火后燃燒不中斷而完全燃盡的性質(zhì)。另一方面，若過氯酸鹽(B-2)在氧化劑成分(B)的總質(zhì)量中所占的含量小于5質(zhì)量％，則可能無法充分獲得著火性、燃燒性等氣體產(chǎn)生特性的提高效果。再者，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中，從使著火性、燃燒性等氣體產(chǎn)生特性進一步提高的觀點來看，過氯酸鹽(B-2)在氧化劑成分(B)的總質(zhì)量中所占的含量優(yōu)選8質(zhì)量％以上且小于 35質(zhì)量％的范圍，更優(yōu)選10質(zhì)量％以上且小于35質(zhì)量％的范圍。
氧化劑成分⑶在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中所占的含有率(調(diào)配比例)是根據(jù)上述燃料成分㈧的種類、添加劑的種類、氧平衡等而不同，優(yōu)選30質(zhì)量％ 65質(zhì)量％， 更優(yōu)選35質(zhì)量％ 60質(zhì)量％。這里，上述金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中所占的含量(調(diào)配比例)優(yōu)選20質(zhì)量％ 50質(zhì)量％，更優(yōu)選 25質(zhì)量％ 50質(zhì)量％。另外，上述過氯酸鹽(B-2)在本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中所占的含量(調(diào)配比例)優(yōu)選1質(zhì)量％ 20質(zhì)量％，更優(yōu)選3質(zhì)量％ 18質(zhì)量％。
本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物也可以進一步含有添加劑。該添加劑可以使用通常汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器用的氣體產(chǎn)生劑組合物中能使用的添加劑。例如可以使用為了維持合適的燃燒特性而用來賦予成形性或形狀保持性的粘合劑(C)、為了能容易地過濾燃燒殘渣而使用的成渣劑(D)、燃燒調(diào)整劑、潤滑劑等添加劑。這些添加劑的含量是根據(jù)其用途而不同，但無論在哪種用途中，若添加劑的含量變得過多，則燃燒性等性能下降，因此添加劑在氣體產(chǎn)生劑組合物中所占的含量優(yōu)選0. 1質(zhì)量％ 15質(zhì)量％，更優(yōu)選0. 1質(zhì)
量％ 10質(zhì)量％。
上述粘合劑(C)是為了維持合適的燃燒特性而賦予成形性、形狀保持性的添加劑，例如當氣體產(chǎn)生劑組合物含有粘合劑(C)時，即使在使用充氣器的嚴酷環(huán)境下，也能保持燃燒性能。該粘合劑(C)只要不對氣體產(chǎn)生劑組合物的燃燒行為造成大的不良影響，則可以無特別限制地使用，例如可以合適地舉出羧甲基纖維素的金屬鹽、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、乙酸纖維素、丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、硝基纖維素、微晶性纖維素、 瓜爾膠(Guar gum)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、淀粉等多糖衍生物、硬脂酸鹽等有機粘合劑，二硫化鉬、合成水滑石、酸性白土、滑石、膨潤土(bentonite)、硅藻土、高嶺土、二氧化硅、氧化鋁等無機粘合劑。這些中，特別優(yōu)選纖維素系粘合劑、酸性白土等。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中的粘合劑(C)的含量優(yōu)選1.0質(zhì)量％ 10質(zhì)量％，更優(yōu)選1.0質(zhì)量％ 5質(zhì)量％。若粘合劑(C)的含量高，則雖然可以提高成形體的破壞強度，但組合物中的碳元素及氫元素數(shù)增大，作為碳元素的不完全燃燒產(chǎn)物的一氧化碳氣體的濃度增大，使產(chǎn)生氣體的品質(zhì)下降，另外也可能阻礙燃燒，因此優(yōu)選的是以能維持氣體產(chǎn)生劑組合物的形狀的最低量而使用。特別是若粘合劑(C)的含量超過10質(zhì)量％，則必須增大氧化劑成分的相對存在比例，氣體產(chǎn)生劑組合物中的燃料成分(含氮有機化合物)的相對存在比例減小，氣體產(chǎn)生器的實用化可能會變困難。
上述成渣劑(D)是使容易地過濾氣體產(chǎn)生劑組合物的燃燒后所生成的燃燒殘渣成為可能的添加劑，以防止釋放到充氣器外為目的而添加。關于該成渣劑(D)的具體例，例如可以舉出氮化硅、碳化硅、二氧化硅、硅酸鹽、氧化鋁、氧化鈦、酸性白土、粘土等天然礦物等。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中的成渣劑⑶的含量優(yōu)選0.5質(zhì)量％ 10質(zhì)量％，更優(yōu)選1.0質(zhì)量％ 5.0質(zhì)量％。若成渣劑(D)的含量高，則使燃燒性下降，進而使產(chǎn)生氣體的摩爾數(shù)減少，因此可能無法充分發(fā)揮乘客保護性能。
上述潤滑劑是于氣體產(chǎn)生劑組合物的制備時以原料成分的混合性提高、流動性改善為目的而添加。關于該潤滑劑的具體例，例如可以舉出石墨、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、氮化硼、高分散二氧化硅(二氧化硅)、滑石等。這些中，高分散二氧化硅 (二氧化硅)具有抑制原料混合時的固著或凝聚而均勻地分散混合的功能，具有維持各成分的粒度特性、作用的效果，特別有用。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中的潤滑劑的含量優(yōu)選 0. 1質(zhì)量％ 5.0質(zhì)量％，更優(yōu)選0. 1質(zhì)量％ 2.0質(zhì)量％。若潤滑劑的含量高，則可能引起燃燒性的下降、產(chǎn)生氣體的摩爾數(shù)的減少，進而引起產(chǎn)生氣體中的一氧化碳的濃度的增大等。
上述燃燒調(diào)整劑是用來調(diào)整氣體產(chǎn)生劑組合物的燃燒的添加劑，具體例可以舉出氧化鐵、氧化鎳、氧化銅、氧化鋅、氧化錳、氧化鉻、氧化鈷、氧化鉬、氧化釩、氧化鎢等金屬氧化物，氫氧化銅、氫氧化鈷、氫氧化鋅、氫氧化鋁等金屬氫氧化物，活性炭粉末、石墨、炭黑(carbonblack)等碳類等。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物中的燃燒調(diào)整劑的含量優(yōu)選10 質(zhì)量％以下，更優(yōu)選5質(zhì)量％以下。[0054]本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物優(yōu)選的是以具有適當形狀的成形體的形式而使用。以下，將氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體也稱為氣體產(chǎn)生劑。此外，氣體產(chǎn)生劑組合物可以根據(jù)氣體產(chǎn)生劑組合物的燃燒性能、氣體產(chǎn)生器的燃燒特性而成形為各種形狀。其成形方法可以舉出加壓成形方法、擠出成形方法。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體的形狀并無特別限定，可以舉出粒狀、圓盤狀、球狀、棒狀、圓柱狀、圓筒狀、金平糖狀、四針(tetrapod)狀等。另外，該成形體可以是無孔的成形體，也可以是單孔或多孔等有孔的成形體(例如單孔圓筒狀或多孔圓筒狀)。進而，粒狀、圓盤狀的成形體可以在單面或兩面上設置1個 數(shù)個左右的突起。突起的形狀并無特別限制，例如可以舉出圓柱狀、圓筒狀、圓錐狀、多角錘狀寸。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對于本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的加壓成形體來說，當其形狀為圓柱狀時，若該成形體的圓柱直徑小，則可以明顯提高氣體產(chǎn)生劑的燃燒性。而且發(fā)現(xiàn)，若圓柱狀成形體的直徑小，則氣體產(chǎn)生劑的體積密度變高。在氣體產(chǎn)生器中填充該氣體產(chǎn)生劑時，在與圓柱直徑大的成形體相同程度的填充量下，可以期待氣體產(chǎn)生特性的提高。另外，若體積密度高，則可以增加每單位體積的氣體產(chǎn)生劑填充量，從而可以實現(xiàn)氣體產(chǎn)生器的高功率，因此是理想的。另外，從其他觀點來看，若體積密度高，則可以使填充氣體產(chǎn)生劑的空間的容量變小，從而可以實現(xiàn)氣體產(chǎn)生器的小型化，因此是理想的。特別是對于填充氣體產(chǎn)生劑的空間的形狀受到限制的具備長條圓筒狀罩殼的氣體產(chǎn)生器來說，該氣體產(chǎn)生器所應用的氣體產(chǎn)生劑的填充性的提高成為重要的課題。因此，將本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體填充到具備長條圓筒狀罩殼的氣體產(chǎn)生器中時，從提高對該氣體產(chǎn)生器的填充性的觀點來看，優(yōu)選的是使成形體的形狀為圓柱狀，且使其圓柱直徑小。具體來說，圓柱狀成形體的直徑優(yōu)選4. Omm以下，更優(yōu)選3. 2mm以下，進一步優(yōu)選2. 5mm以下。另外，雖然并無特別限定，但圓柱狀成形體的直徑優(yōu)選2. Omm以上。進而，若圓柱狀成形體的厚度(高度) 變薄(變低)，則雖然燃燒性能提高但填充性下降，另一方面，若圓柱狀成形體的厚度(高度)變厚(變高)，則雖然填充性提高但燃燒性能下降，因此厚度/直徑的比率優(yōu)選30% 80%，更優(yōu)選30% 60%。而且，考慮到燃燒性、填充性、成形體的強度等時，圓柱狀成形體的厚度優(yōu)選3. Omm以下，更優(yōu)選2. Omm以下，進一步優(yōu)選1. 5mm以下。另外，雖然并無特別限定，但圓柱狀成形體的厚度優(yōu)選1. Omm以上。再者，圓柱狀成形體最合適的是厚度為2. Omm 以下、直徑為4. Omm以下的加壓成形體。另外，所謂圓柱狀成形體，也包括在該圓柱狀成形體的表面形成了曲面的形狀，其曲面高度優(yōu)選0. 5mm以下，更優(yōu)選0. 3mm以下，進一步優(yōu)選 0. Imm以下。另外，也包括實施了成形體角面的倒角而成的形狀。
接著，對本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體的利用加壓成形方法的制造方法進行例示。當通過加壓成形來將氣體產(chǎn)生劑組合物成形為片劑狀、粒狀或圓盤狀時，利用V型混合機或搖滾式混合機(rocking mixer)等干式混合機將燃料成分、氧化劑成分和任意的各種添加劑混合。混合時，通過使球體分散而介于該成分的混合物中，該成分的粉末受到球體的力而遍及到細微部分，因此各成分在組合物中均勻地分散。通過使用搖滾式混合機這樣的進行旋轉(zhuǎn)與搖動運動的混合機，由于可以獲得各成分更均勻地分散的氣體產(chǎn)生劑組合物，因此是理想的。在所得的氣體產(chǎn)生劑組合物(粉末)中添加含有粘合劑(C)的溶液(粘合劑溶液)，使用攪拌造粒機等濕式造粒機來對該氣體產(chǎn)生劑組合物進行造粒。粘合劑溶液的添加量雖不可一概而論，但可以相對于混合粉末而添加5質(zhì)量％ 20質(zhì)量％。然后，于80°C 100°C下進行熱處理而獲得顆粒。若熱處理后的顆粒的水分量超過1%，則可能引起流動性的下降，或者無法穩(wěn)定地進行下一工序的加壓成形，因此理想的是顆粒中的水分量為1質(zhì)量％以下，優(yōu)選0. 5質(zhì)量％以下。然后，利用旋轉(zhuǎn)壓片機將該顆粒加壓成形為所需要的形狀。加壓成形時，也可以在0. 1質(zhì)量％ 5質(zhì)量％的范圍內(nèi)添加通常使用的硬脂酸鎂等潤滑劑。加壓成形而成的成形體在100°c 110°C下進行5小時 20小時的熱處理后， 可以用作氣體產(chǎn)生劑。理想的是熱處理后的氣體產(chǎn)生劑中的水分量為1質(zhì)量％以下，優(yōu)選 0. 5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選0. 3質(zhì)量％以下。
另一方面，當利用擠出成形方法來制造本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體時， 使用混合機將燃料成分、氧化劑成分和各種添加劑混合，在所得的混合粉末中加入外添加比例為10質(zhì)量％ 20質(zhì)量％的水或有機溶劑并充分混練，獲得具有粘性的濕式劑。其后， 使該濕式劑于能擠出成形為所需要的形狀的模具中通過，將擠出成形體適當切斷。擠出成形體為柱狀體，更優(yōu)選的形體為長條圓柱狀成形體。該形狀的直徑為3. Omm以下，更優(yōu)選 2. 5mm以下，進一步優(yōu)選2. Omm以下。另外，雖然并無特別限定，但該直徑優(yōu)選1. Omm以上。 長度/直徑的比率優(yōu)選130% 350%，更優(yōu)選130% 250%，進一步優(yōu)選130% 200%。 而且，考慮到燃燒性、填充性等時，理想的是長條圓柱狀成形體的長度為6. 5mm以下，優(yōu)選 4. 5mm以下，更優(yōu)選2. 5mm以下。另外，雖然并無特別限定，但長度優(yōu)選2. Omm以上。擠出成形體最合適的是長度為2. 5mm以下、直徑為2. Omm以下的長條圓柱狀成形體。對如此而獲得的擠出成形體進行熱處理，可以用作氣體產(chǎn)生劑。
再者，上述熱處理中，通過在50°C 150°C的溫度下進行10小時 20小時左右的熱處理，可以獲得經(jīng)時變化少的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體。在利用擠出成形的制造方法中，由于對含有10質(zhì)量％ 20質(zhì)量％的水分的成形體進行熱處理，因此必須在低溫下進行長時間的熱處理。特別是為了通過107°C X400小時的嚴酷的耐熱老化試驗，該熱處理極為有效。再者，若熱處理時間小于10小時則熱處理不充分，另一方面，超過20小時的熱處理時間也并無意義，因此以在10小時 20小時的范圍內(nèi)適當選擇為宜。另外，若熱處理溫度低于50°C，則使成形體的品質(zhì)提高的效果小，若熱處理溫度超過80°C，則水分的蒸發(fā)速度過快，因此成形體內(nèi)產(chǎn)生氣泡，導致成形體的強度不足、燃燒過程中的異常燃燒。因此，理想的是在50°C 70°C下進行一次熱處理，使氣體產(chǎn)生劑中的水分量為7%以下、優(yōu)選5%以下，然后在80°C 150°C下進行二次熱處理，使氣體產(chǎn)生劑中的水分量為1質(zhì)量％以下、優(yōu)選0.5質(zhì)量％以下。
本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體適合用于汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器， 特別適合用于氣囊裝置用氣體產(chǎn)生器。
以下，一面參照圖一面對本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器進行詳細說明。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器的特征在于具備上述氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體。本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器通過具備該氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體，從發(fā)出用來啟動燃燒的電信號起直至達到生成氣體的最大壓力為止的時間極短，因此適合作為汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器。此外，汽車乘客安全裝置用氣體產(chǎn)生器并無特別限定，例如可以舉出如圖1及圖2所示的氣囊裝置用氣體產(chǎn)生器。
圖1是本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器的一例的截面圖，該氣體產(chǎn)生器通常用于前方碰撞用氣囊裝置。圖1所示的氣體產(chǎn)生器1具備包含設置著多個氣體釋放孔6的金屬制容器的罩殼2，由該罩殼2形成外殼。另外，在該罩殼2的內(nèi)部配備著點火裝置3和過濾器5，填充著氣體產(chǎn)生劑4。在上述點火裝置3的鄰近部設置著點火室7，通常填充著將由點火裝置3產(chǎn)生的點火焰?zhèn)鞯綒怏w產(chǎn)生劑4的增強劑(傳火藥)。另外，由于本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的著火性優(yōu)良，因此可以不需要增強劑或使增強劑為少量。因此，可以不需要點火室7或使點火室7的容積變小，所以可以實現(xiàn)氣體產(chǎn)生器的小型化、輕量化及低成本化。
圖2是本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器的另一例的截面圖，該氣體產(chǎn)生器具備長筒狀的罩殼，適合用于側(cè)突用氣囊裝置。另外，這里所說的長條是指長度(L)與截面的直徑(D)之比 (L/D)為3以上，另外，當截面的形狀為圓以外時，將面積圓近似徑作為D。另外，長筒狀的罩殼的截面形狀中，例如有三角形、四角形、梯形、圓形、橢圓形等。圖2所示的氣體產(chǎn)生器11 具備包含設置著多個氣體釋放孔16的金屬制容器的長筒狀的罩殼12，由該罩殼12形成外殼。另外，在該罩殼12的內(nèi)部配備著點火裝置13和過濾器15，填充著氣體產(chǎn)生劑14。在上述點火裝置13的鄰近部設置著點火室17，通常填充著將由點火裝置13產(chǎn)生的點火焰?zhèn)鞯綒怏w產(chǎn)生劑14的增強劑(傳火藥)。另外，由于本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的著火性優(yōu)良，因此可以不需要增強劑或使增強劑為少量。因此，可以不需要點火室17或使點火室17 的容積變小，所以可以實現(xiàn)氣體產(chǎn)生器的小型化、輕量化及低成本化。另外，圖2所示的氣體產(chǎn)生器11與圖1所示的氣體產(chǎn)生器1相比較，小型化更容易，適合作為車輛內(nèi)的設置空間小的場所使用的氣囊用氣體產(chǎn)生器。而且，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生器顯示出優(yōu)良的響應性，因此圖2所示的氣體產(chǎn)生器11特別適合作為側(cè)突用、下肢部保護用或座椅座面上升用氣囊裝置用氣體產(chǎn)生器。
實例
以下，舉出實例及比較例對本發(fā)明進行更詳細說明，但本發(fā)明不限定于這些示例。 另外，各試驗是利用以下的方法來進行。
1.粒度測定法
使用激光衍射/散射法式粒度測定裝置(日機裝股份有限公司制造，Microtrac T3300II)來測定50%粒徑。另外，如上所述，所謂50%粒徑是指測定粒子數(shù)基準的50%粒徑。
2.耐環(huán)境試驗(高溫穩(wěn)定性試驗)
將氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)放入到鋁容器中并進行密封后，放入到已將溫度調(diào)整為107°C的恒溫槽中放置。然后，于任意的時間取出氣體產(chǎn)生劑，測定氣體產(chǎn)生劑的重量減少率，確認有無分解。
3.燃燒性試驗(18cc桶試驗)
將氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)2. Og填充到容積為18cc的燃燒用密閉容器中并使氣體產(chǎn)生劑燃燒，測量最大達到壓力及達到最大壓力的達到時間。另外，根據(jù)該測量值求出壓力產(chǎn)生速度。
4.排氣測定(18cc桶試驗)
18cc桶試驗后，將桶內(nèi)的氣體回收到泰德拉氣體采樣袋(Tedlar Bag)中，使用科思特(Gastec)制造的檢測管來實施生成氣體成分的濃度分析。
5.燃燒性試驗(28. 3L桶試驗)
將氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)9. 9g填充到具備長筒狀的罩殼的氣體產(chǎn)生器中，實施28. 3L桶試驗，測出壓力-時間曲線。
11[0075]6著火性試驗
在大氣中利用燃燒器(burner)使氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)0. 5g 著火，確認氣體產(chǎn)生劑是否著火并燃燒。
(實例1)
將硝酸胍55質(zhì)量份、堿性硝酸銅40質(zhì)量份、50%粒徑為19. 84 μ m的過氯酸鉀5 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，進而噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。然后，添加硬脂酸鎂0. 4質(zhì)量份， 成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(實例2)
將硝酸胍56質(zhì)量份、堿性硝酸銅34質(zhì)量份、50%粒徑為19. 84 μ m的過氯酸鉀10 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0. 4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(實例3)
將硝酸胍45質(zhì)量份、堿性硝酸銅31. 2質(zhì)量份、50%粒徑為19. 84 μ m的過氯酸鉀 15質(zhì)量份、聚乙烯吡咯烷酮1. 4質(zhì)量份、羥丙基甲基纖維素2. 2質(zhì)量份、高分散二氧化硅 0. 4質(zhì)量份和酸性白土 4. 8質(zhì)量份混合，接著添加水16質(zhì)量份和改質(zhì)乙醇3質(zhì)量份，利用萬能混合機進行混練。然后，利用擠出機成形為直徑φ 1-5 mm、長度2. 5mm的圓柱物后，在 55°C下進行8小時的熱處理，在110°C進行8小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(實例4)
將硝酸胍55質(zhì)量份、堿性硝酸銅40質(zhì)量份、50%粒徑為14. 89 μ m的過氯酸鉀5 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0. 4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(實例5)
將硝酸胍55質(zhì)量份、堿性硝酸銅40質(zhì)量份、50%粒徑為44. 41 μ m的過氯酸鉀5 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0.4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(實例6)
將硝酸胍56質(zhì)量份、堿性硝酸銅34質(zhì)量份、50%粒徑為19. 84 μ m的過氯酸鉀10 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0.4質(zhì)量份，成形為直徑3. 2mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(實例7)
將硝酸胍56質(zhì)量份、堿性硝酸銅34質(zhì)量份、50%粒徑為19. 84 μ m的過氯酸鉀10 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0.4質(zhì)量份，成形為直徑2. 5mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(比較例1)
將硝酸胍53質(zhì)量份、堿性硝酸銅47質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液12質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0.4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在 110°C下進行熱處理，獲得比較例用的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(比較例2)
將硝酸胍55質(zhì)量份、堿性硝酸銅40質(zhì)量份、50%粒徑為194. 4 μ m的過氯酸鉀5 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0. 4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1.50mm的圓柱物后，在110°C下進行熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(比較例3)
將硝酸胍40. 2質(zhì)量份、堿性硝酸銅51質(zhì)量份、聚乙烯吡咯烷酮1. 4質(zhì)量份、羥丙基甲基纖維素2. 2質(zhì)量份、高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份和酸性白土 4. 8質(zhì)量份混合，接著添加水16質(zhì)量份和改質(zhì)乙醇3質(zhì)量份，利用萬能混合機進行混練。然后，利用擠出機而成形為直徑φ 1.5 mm、長度2. 5mm的圓柱物后，在55°C下進行8小時的熱處理，在110°C下進行 8小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(比較例4)
將硝酸胍59質(zhì)量份、堿性硝酸銅21質(zhì)量份、50%粒徑為19. 84 μ m的過氯酸鉀20 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0.4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(比較例5)
將硝酸胍55質(zhì)量份、堿性硝酸銅40質(zhì)量份、50%粒徑為92. 73 μ m的過氯酸鉀5 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0.4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(比較例6)
將硝酸胍55質(zhì)量份、堿性硝酸銅40質(zhì)量份、50%粒徑為144. 8 μ m的過氯酸鉀5 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0. 4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
(比較例7)
將硝酸胍55質(zhì)量份、堿性硝酸銅40質(zhì)量份、50%粒徑為222. 9 μ m的過氯酸鉀5 質(zhì)量份和高分散二氧化硅0. 4質(zhì)量份混合，接著噴霧添加0. 6質(zhì)量％的聚乙烯醇水溶液11 質(zhì)量份，然后在90°C下進行5小時的熱處理而制作顆粒。接著添加硬脂酸鎂0. 4質(zhì)量份，成形為直徑4. 0mm、厚度1. 50mm的圓柱物后，在110°C下進行10小時的熱處理，獲得本發(fā)明的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體(氣體產(chǎn)生劑)。
<試驗例1.耐環(huán)境試驗(高溫穩(wěn)定性試驗)>
將實例2的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體投入到107°C下400小時、800小時、1200 小時的耐環(huán)境試驗中。將根據(jù)初期重量及試驗后重量所算出的重量減少率示于表1中?？梢源_認到實例2的重量減少率為以下，幾乎未發(fā)生高溫條件下的分解而成為作為氣體產(chǎn)生劑能被認可的性能。另外，對于進行了該耐環(huán)境試驗的實例2的氣體產(chǎn)生劑，利用上述燃燒性試驗(18cc桶試驗)來進行性能評價。將其結(jié)果示于表2中。經(jīng)過了耐環(huán)境試驗的實例2的氣體產(chǎn)生劑的最大達到壓力(PMax)及達到最大壓力的達到時間(tPmax)、以及壓力產(chǎn)生速度(dP/dt)與初期相比較并未變化，可知高溫穩(wěn)定性優(yōu)良。
表1
權利要求
1.一種氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于含有作為燃料成分(A)的含氮有機化合物和作為氧化劑成分(B)的金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)以及50%粒徑為Ιμπι 50 μ m的過氯酸鹽(B-2)，并且上述過氯酸鹽(B-2)在氧化劑成分(B)的總質(zhì)量中所占的含量為5質(zhì)量％以上且小于35質(zhì)量％。
2.根據(jù)權利要求
1所述的氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于上述含氮有機化合物為選自由胍、三唑、四唑、聯(lián)三唑、聯(lián)四唑及它們的衍生物所組成的組群中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求
1或2所述的氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)為選自由硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鍶及堿性硝酸銅所組成的組群中的至少一種。
4.根據(jù)權利要求
1至3中任一項所述的氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于上述過氯酸鹽(B-2)為選自由過氯酸鉀、過氯酸鈉及過氯酸銨所組成的組群中的至少一種。
5.根據(jù)權利要求
1至4中任一項所述的氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于上述含氮有機化合物的含量為35質(zhì)量％ 60質(zhì)量％，上述金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I) 的含量為20質(zhì)量％ 50質(zhì)量％，上述過氯酸鹽(B-2)的含量為1質(zhì)量％ 20質(zhì)量％。
6.根據(jù)權利要求
5所述的氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于上述含氮有機化合物為硝酸胍，上述金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-I)為堿性金屬硝酸銅，上述過氯酸鹽 (B-2)為過氯酸鉀。
7.根據(jù)權利要求
1至6中任一項所述的氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于上述過氯酸鹽(B-2)的50%粒徑為1 μ m 30 μ m。
8.根據(jù)權利要求
1至7中任一項所述的氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于進一步含有粘合劑(C)。
9.根據(jù)權利要求
1至8中任一項所述的氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于進一步含有成渣劑(D)。
10.一種氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體，其特征在于其是根據(jù)權利要求
1至9中任一項所述的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體。
11.根據(jù)權利要求
10所述的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體，其特征在于成形體的形狀為圓柱狀，其直徑為4mm以下。
12.—種氣體產(chǎn)生器，其特征在于具備根據(jù)權利要求
10或11所述的氣體產(chǎn)生劑組合物的成形體。
13.根據(jù)權利要求
12所述的氣體產(chǎn)生器，其特征在于具備長筒狀的罩殼。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)良的著火性和燃燒性、能迅速響應用來啟動燃燒的電信號的氣體產(chǎn)生劑組合物，更詳細來說，本發(fā)明涉及一種氣體產(chǎn)生劑組合物，其特征在于含有作為燃料成分(A)的含氮有機化合物和作為氧化劑成分(B)的金屬硝酸鹽和/或堿性金屬硝酸鹽(B-1)以及50％粒徑為1μm～50μm的過氯酸鹽(B-2)，并且上述過氯酸鹽(B-2)在氧化劑成分(B)的總質(zhì)量中所占的含量為5質(zhì)量％以上且小于35質(zhì)量％。
文檔編號C06B29/02GKCN102414147SQ201080018208
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月9日
發(fā)明者佐藤英史, 緒方智博 申請人:日本化藥株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan