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DE69630965T2 - Rapid-curing, hydroxyl-terminated, molded, gas generating compositions and method of making - Google Patents

Rapid-curing, hydroxyl-terminated, molded, gas generating compositions and method of making Download PDF

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DE69630965T2
DE69630965T2 DE69630965T DE69630965T DE69630965T2 DE 69630965 T2 DE69630965 T2 DE 69630965T2 DE 69630965 T DE69630965 T DE 69630965T DE 69630965 T DE69630965 T DE 69630965T DE 69630965 T2 DE69630965 T2 DE 69630965T2
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composition
curing
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S. Robert SCHEFFEE
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Atlantic Research Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
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    • C06B45/04Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
    • C06B45/06Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
    • C06B45/10Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06DMEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
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    • C06D5/06Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids

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Description

Technisches Gebiettechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft Aufblaseinrichtungen für Vorrichtungen wie beispielsweise protektive passive Rückhaltemittel oder "Airbags", die in Kraftfahrzeugen verwendet werden, wie Fluchtrutschen, Lebensrettungsflöße und dergleichen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung geformte gaserzeugende Zusammensetzungen gemäß Anspruch 8, die in Aufblaseinrichtungen verwendet werden und ein Verfahren gemäß Anspruch 1.The The present invention relates to device inflators such as protective passive restraint devices or "airbags" used in motor vehicles are used, such as escape slides, life-saving rafts and the like. In particular, the present invention relates to shaped gas generating compositions according to claim 8 used in inflators and a method according to claim 1.

Technischer Hintergrundtechnical background

Viele Vorrichtungen, beispielsweise protektive passive Rückhaltemittel oder "Airbags", die in Kraftfahrzeugen verwendet werden, Fluchtrutschen, Lebensrettungsflöße und dergleichen, werden normalerweise in einem abgelassenen Zustand aufbewahrt und werden mit Gas zu dem Zeitpunkt aufgeblasen, zu dem sie benötigt werden. Solche Vorrichtungen werden im Allgemeinen in nächster Nähe zu Menschen aufbewahrt und verwendet und müssen deswegen mit einem hohen Sicherheitsfaktor entwickelt werden, der zu allen Zeitpunkten wirksam ist.Lots Devices, for example protective passive restraint devices or "airbags" used in automobiles used, escape slides, life-saving rafts and the like, are usually kept in a drained state and are inflated with gas at the time they are needed. Such devices are generally stored and used in close proximity to people and must therefore be developed with a high security factor that is effective at all times.

Das Aufblasen wird im Allgemeinen mittels Gas erreicht, beispielsweise Luft, Stickstoff, Kohlendioxid, Helium und dergleichen, das unter Druck aufbewahrt wird und das weiterhin zum Zeitpunkt der Verwendung durch Zusatz von Hochtemperaturverbrennungsgasprodukten ergänzt wird, die durch die Verbrennung einer gaserzeugenden Zusammensetzung erzeugt werden. In einigen Fällen werden die Aufblasgase alleine durch gaserzeugende Zusammensetzungen erzeugt.The Inflation is generally accomplished using gas, for example Air, nitrogen, carbon dioxide, helium and the like, which under Pressure is retained and continues to be used at the time of use Addition of high temperature combustion gas products is added, generated by the combustion of a gas generating composition become. In some cases the inflation gases are generated solely by gas generating compositions generated.

Die Bestandteile gaserzeugender Zusammensetzungen sind in mechanischen Aufblaseinrichtungen in Form von Pulvern, Körnern, Pellets oder dergleichen enthalten. Eine besonders übliche Art und Weise, gaserzeugende Zusammensetzungen in Aufblaseinrichtungen einzubringen besteht darin, die Zusammensetzungen zu festen Strukturen auszubilden oder zu formen.The Components of gas generating compositions are in mechanical Inflators in the form of powders, granules, pellets or the like contain. A particularly common one Way, gas generating compositions in inflators It is to introduce the compositions into solid structures train or shape.

Ein Anliegen bei geformten gaserzeugenden Zusammensetzungen ist, dass sie, damit sie formbar sind, im Allgemeinen Bindemittel-Bestandteile einschließen, von denen einige unter dem Verdacht stehen, gefährliche Verbrennungsprodukte zu erzeugen. Beispielsweise steht Polyvinylchlorid (PVC) unter dem Verdacht, polychlorierte Biphenyle (PCBs) zu erzeugen, wenn es bei erhöhten Temperaturen verbrannt wird.On The concern with molded gas generating compositions is that they are generally binder components so that they are moldable lock in, some of which are suspected of being dangerous combustion products to create. For example, polyvinyl chloride (PVC) is under the Suspected of producing polychlorinated biphenyls (PCBs) if it is at increased Temperatures is burned.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von geformten gaserzeugenden Zusammensetzungen im Verfahren nach Anspruch 1, die keine Bindemittelbestandteile einschließen, die unter dem Verdacht stehen, gefährliche Verbrennungsprodukte zu erzeugen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung formbarer gaserzeugender Zusammensetzungen im Verfahren nach Anspruch 1, die die Verwendung von Polyvinylchlorid (PVC)-Bindemitteln vermeidet.The The present invention relates to the use of shaped gas generators Compositions in the process of claim 1 which are not binder components lock in, suspected of being dangerous combustion products to create. The present invention particularly relates to use mouldable gas generating compositions in the process of claim 1, which avoids the use of polyvinyl chloride (PVC) binders.

Gaserzeugende Zusammensetzungen, die Hydroxyl-terminiertes Polybutadien enthalten, sind aus EP 0 194 180 zur Verwendung in Treibgasen, aus US 4 184 031 in Raketentreibgasen und aus EP 0 685 368 (Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ) zur Verwendung in Hybrid-Airbag-Aufblassystemen, bekannt.Gas generating compositions containing hydroxyl terminated polybutadiene are from EP 0 194 180 for use in propellant gases US 4,184,031 in rocket propellants and out EP 0 685 368 (State of the art according to Article 54 (3) EPC) for use in hybrid airbag inflation systems.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gaserzeugende Zusammensetzungen zu verwenden, die zu festen Strukturen geformt werden können.It is accordingly a task of the present invention to use gas generating compositions that can be formed into solid structures.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gaserzeugende Zusammensetzungen zu verwenden, die spritzgegossen oder extrudiert werden können.It Another object of the present invention is gas-generating To use compositions that are injection molded or extruded can be.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, formbare gaserzeugende Zusammensetzungen zu verwenden, die keine Bindemittelbestandteile einschließen, die gefährliche Verbrennungsprodukte erzeugen.It is another object of the present invention, moldable gas generators To use compositions that do not contain binder components lock in, the dangerous Generate combustion products.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, formbare gaserzeugende Zusammensetzungen zu verwenden, die keine Polyvinylchlorid-Bindemittel-Bestandteile enthalten.It is another object of the present invention, moldable gas generators Use compositions that do not contain polyvinyl chloride binder components contain.

Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, formbare gaserzeugende Zusammensetzungen zu verwenden, die Hydroxyl-terminierte Polybutadien(HTPB)Bindemittelsysteme enthalten.It Yet another object of the present invention is moldable to use gas generating compositions that are hydroxyl terminated Contain polybutadiene (HTPB) binder systems.

Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, formbare gaserzeugende Zusammensetzungen zu verwenden, die rasch gehärtet werden können.It Yet another object of the present invention is moldable use gas generating compositions that are rapidly cured can.

Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, formbare gaserzeugende Zusammensetzungen zu verwenden, die in ungefähr 7 Minuten oder weniger gehärtet werden können.It Yet another object of the present invention is moldable gas generating compositions to use in about 7 minutes or less hardened can be.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Formen gaserzeugender Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1 bereitzustellen.A a still further object of the present invention is to provide a A method of molding gas generating compositions according to claim 1 to provide.

Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Formung gaserzeugender Zusammensetzungen, die Hydroxyl-terminierte Polybutadien(HTPB)-Bindemittelsysteme enthalten, die rasch gehärtet werden können, bereitzustellen.It Yet another object of the present invention is a method for forming gas generating compositions which are hydroxyl terminated Polybutadiene (HTPB) -Bindemittelsysteme included that hardened quickly can be provide.

Gemäß dieser und weiterer Aufgaben der vorliegenden Erfindung, die im weiteren Verlauf der Beschreibung offensichtlich werden, stellt die vorliegende Erfindung eine geformte gaserzeugende Zusammensetzung gemäß Anspruch 8 bereit, die folgendes einschließt:
einen Oxidationsmittel-Bestandteil;
einen Hydroxyl-terminierten Polybutadienbindemittel-Bestandteil;
einen Härter zum Härten des Hydroxyl-terminierten Polybutadien-Bindemittelbestandteils;
und
einen Härtungskatalysator zum Beschleunigen der Härtungsgeschwindigkeit des Hydroxylterminierten Polybutadien-Bestandteils.
In accordance with this and other objects of the present invention, which will become apparent as the description proceeds, the present invention provides a shaped gas generating composition according to claim 8 which includes:
an oxidizer ingredient;
a hydroxyl-terminated polybutadiene binder component;
a hardener for hardening the hydroxyl-terminated polybutadiene binder component;
and
a curing catalyst to accelerate the curing rate of the hydroxyl-terminated polybutadiene component.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Ausbildung einer geformten gaserzeugenden Zusammensetzung nach Anspruch 1 bereit, das folgendes umfasst:
Bilden einer formbaren gaserzeugenden Zusammensetzung, die einen Oxidationsmittel-Bestandteil, einen Hydroxyl-terminierten Polybutadienbindemittel-Bestandteil, einen Härter zum Härten des Hydroxyl-terminierten Polybutadienbindemittel-Bestandteils und einen Härtungskatalysator zur Beschleunigung der Härtungsgeschwindigkeit des Hydroxyl-terminierten Polybutadien-Bestandteils einschließt;
Formen der formbaren gaserzeugenden Zusammensetzung; und
Härten der geformten gaserzeugenden Zusammensetzung.
The present invention further provides a method of forming a shaped gas generating composition according to claim 1, which comprises:
Forming a moldable gas generating composition including an oxidizer component, a hydroxyl-terminated polybutadiene binder component, a hardener for curing the hydroxyl-terminated polybutadiene binder component, and a curing catalyst to accelerate the rate of curing of the hydroxyl-terminated polybutadiene component;
Molding the moldable gas generating composition; and
Curing the molded gas generating composition.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Aufblaseinrichtung zum Aufblasen von Rettungsvorrichtungen bereit, wobei die Aufblaseinrichtung eine geformte gaserzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 8 einschließt, die im wesentlichen aus einem Oxidationsmittel-Bestandteil und einem Hydroxyl-terminierten Polybutadienbindemittel-Bestandteil besteht.The The present invention further provides an inflator Inflation of rescue devices ready, the inflator a shaped gas generating composition according to claim 8 which essentially of an oxidizing agent component and one Hydroxyl-terminated polybutadiene binder component.

Beste Art und Weise die Erfindung auszuführenBest way that Execution invention

Die vorliegende Erfindung betrifft gaserzeugende Zusammensetzungen, die nach Entzünden rasch große Mengen gasförmiger Reaktionsprodukte erzeugen. Die gaserzeugenden Zusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind formbar. In dieser Hinsicht können diese so hergestellt werden, dass sie eine geeignete Viskosität zum Spritzgießen, zur Extrusion oder dergleichen aufweisen. Nach dem Formen kann die Zusammensetzung zur Bildung fester Strukturen gehärtet werden.The The present invention relates to gas generating compositions the after ignition quickly great Quantities of gaseous Generate reaction products. The gas generating compositions, which are used in the present invention are moldable. In this regard, you can these are manufactured so that they have a suitable viscosity for injection molding, for Have extrusion or the like. After molding, the composition be hardened to form solid structures.

Bei Gebrauch werden die gaserzeugenden Zusammensetzungen zu festen Formen geformt, die in mechanischen Aufblaseinrichtungen, beispielsweise protektiven passiven Rückhaltemitteln oder "Airbags", die in Kraftfahrzeugen verwendet werden, Fluchtrutschen, Lebensrettungsflößen oder dergleichen enthalten sind. Die vorliegenden gaserzeugenden Zusammensetzungen können in Verbindung mit Aufblasvorrichtungen verwendet werden, die in erster Linie auf gespeichertem unter Druck gesetztem Gas und verbrennbaren gaserzeugenden Zusammensetzungen beruhen, um den Druck des gespeicherten Gases zum Zeitpunkt der Verwendung zu ergänzen. Alternativ können die vorliegenden gaserzeugenden Zusammensetzungen als primäre Gasquelle verwendet werden, die zum Aufblasen einer Aufblasvorrichtung verwendet werden.at The gas generating compositions are used in solid forms shaped in mechanical inflators, for example protective passive restraint devices or "airbags" used in automobiles used, escape slides, life rafts or the like are included. The present gas generating compositions can used in conjunction with inflators that are used in primarily on stored pressurized gas and combustible gas generating compositions are based on the pressure of the stored Gases to supplement at the time of use. Alternatively, the present gas generating compositions as the primary gas source used to inflate an inflator become.

Wenn sie in mechanische Aufblasvorrichtungen eingebaut werden, können die geformten gaserzeugenden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung durch eine konventionelle Zündquelle oder Starter entzündet werden. Wenn sie in Verbindung mit protektiven passiven Rückhaltemitteln oder "Airbags", verwendet in Kraftfahrzeugen, verwendet werden, können elektrische Anzündinitiatoren, die nach einem wahrgenommenen Aufprall des Kraftfahrzeugs aktiviert werden, zum Entzünden der gaserzeugenden Zusammensetzungen verwendet werden.When incorporated into mechanical inflators, the shaped gas generating compositions of the present invention can be ignited by a conventional ignition source or starter. When used in conjunction with protective passive restraints or "airbags" det be used in motor vehicles, electrical ignition initiators, which are activated after a perceived impact of the motor vehicle, can be used to ignite the gas-generating compositions.

Die gaserzeugenden Zusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 8 verwendet werden, schließen einen Oxidationsmittelbestandteil, einen Bindemittelbestandteil, der als Treibstoff dient, einen Härter für den Bindemittelbestandteil und einen Härtungskatalysator ein. Für die Zwecke der Gaserzeugung schließen essentielle Bestandteile den Oxidationsmittelbestandteil und den Bindemittelbestandteil ein. Für die Zwecke des Formens und Härtens der gaserzeugenden Zusammensetzung können der Härter und der Härtungskatalysator als essentielle bzw. wesentliche Bestandteile betrachtet werden. Es sollte jedoch klar sein, dass der Härtungskatalysator nur dann notwendig ist, wenn eine Beschleunigung der Härtungsgeschwindigkeit der Zusammensetzungen erwünscht ist.The gas generating compositions useful in the present invention according to claim 8 used, close an oxidizer component, a binder component, which serves as a fuel, a hardener for the binder component and a curing catalyst on. For the purposes of gas generation include essential components the oxidizer component and the binder component. For the Forming and hardening purposes of the gas generating composition, the hardener and the hardening catalyst are regarded as essential or essential components. However, it should be clear that the curing catalyst is only then is necessary when accelerating the curing rate of the compositions he wishes is.

Geeignete Oxidationsmittel, die in den gaserzeugenden Zusammensetzungen verwendet werden können, schließen Alkalimetallborate, Alkalimetallperchlorate und Gemische hiervon ein. Beispiele für diese Oxidationsmittel schließen Natriumchlorat, Kaliumchlorat, Lithiumchlorat, Natriumperchlorat, Kaliumperchlorat und Lithiumperchlorat ein. Weitere Oxidationsmittel, die verwendet werden können, schließen Erdalkalimetallperchlorate und Ammoniumperchlorat ein.suitable Oxidizing agent used in the gas generating compositions can be conclude Alkali metal borates, alkali metal perchlorates and mixtures thereof on. examples for close these oxidizers Sodium chlorate, potassium chlorate, lithium chlorate, sodium perchlorate, Potassium perchlorate and lithium perchlorate. Other oxidizing agents, that can be used conclude Alkaline earth metal perchlorate and ammonium perchlorate.

Ein Oxidationsmittel, das sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als besonders brauchbar herausgestellt hat, ist Kaliumperchlorat.On Oxidizing agent that is suitable for the purposes of the present invention have been found to be particularly useful has is potassium perchlorate.

Der in den gaserzeugenden Zusammensetzungen verwendete Bindemittelbestandteil ist ein Hydroxyl-terminiertes Polybutadien (HTPB). Dieses Bindemittel dient sowohl als Bindemittel als auch als Treibstoffbestandteil in der Zusammensetzung. Es hat sich herausgestellt, dass Hydroxyl-terminiertes Polybutadien ein wünschenswerter Bindemittelbestandteil ist, weil er keine gefährlichen Verbindungen nach Verbrennung erzeugt.The Binder component used in the gas generating compositions is a hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB). This binder serves both as a binder and as a fuel component in the composition. It has been found that hydroxyl terminated Polybutadiene a desirable one Binder ingredient is because it has no dangerous compounds Combustion produces.

Ein Härter für das Bindemittel ist in der gaserzeugenden Zusammensetzung mit enthalten. Der Härter verursacht, dass der Bindemittelbestandteil während des Formungsprozesses aushärtet.On Harder for the Binder is included in the gas generating composition. The hardener causes that the binder component during the molding process cures.

Härter schließen Isocyanate und Diisocyanate, insbesondere Di-polyfunktionelle Diisocyanate ein. Beispielhafte Härter schließen Hexamethylendiisocyanat, Polyphenylmethylenisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dimeryldiisocyanat und dergleichen ein.Hardeners include isocyanates and diisocyanates, especially di-polyfunctional diisocyanates on. Exemplary hardeners conclude Hexamethylene diisocyanate, polyphenylmethylene isocyanate, isophorone diisocyanate, Dimeryl diisocyanate and the like.

Zusätzlich zum Härtungsmittel wird ein Härtungskatalysator in die gaserzeugenden Zusammensetzungen eingeschlossen. Der Härtungskatalysator beschleunigt die Aushärtungsgeschwindigkeit der gaserzeugenden Zusammensetzungen, so dass sie rasch nach dem Formen gehärtet werden können.In addition to hardener becomes a curing catalyst included in the gas generating compositions. The curing catalyst accelerates the curing speed of the gas generating compositions so that they can be rapidly Molds hardened can be.

Die Härtungskatalysatoren werden aus der Gruppe ausgewählt, die aus Dibutylzinndilaurat und Gemischen hiervon besteht. Der Härtungskatalysator beschleunigt das Härten der gaserzeugenden Zusammensetzungen, so dass sie rasch geformt werden können.The curing are selected from the group which consists of dibutyltin dilaurate and mixtures thereof. The curing catalyst accelerates hardening of the gas generating compositions so that they are quickly molded can be.

In bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Oxidationsmittelbestandteil ungefähr 83 bis 95 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzungen, umfassen der Bindemittelbestandteil und der Härter zusammen ungefähr 5 bis 17 Gew.-% der Zusammensetzung und umfasst der Härtungskatalysator ungefähr 0,025 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung.In preferred embodiments the oxidizing agent component comprises about 83 to 95% by weight of the gas generators Compositions comprise the binder component and the hardener together approximately 5 to 17% by weight of the composition and comprises the curing catalyst about 0.025 up to 0.5% by weight of the composition.

In bevorzugteren Ausführungsformen umfasst der Oxidationsmittelbestandteil ungefähr 85 bis 90 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung, umfassen der Bindemittel- Bestandteil und das Härtungsmittel zusammen ungefähr 10 bis 15 Gew.-% der Zusammensetzung und umfasst der Härtungskatalysator ungefähr 0,025 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung.In more preferred embodiments the oxidizer component comprises about 85 to 90% by weight of the gas generators Composition, include the binder component and the curing agent together roughly 10 to 15% by weight of the composition and comprises the curing catalyst approximately 0.025 to 0.5% by weight of the composition.

In noch mehr bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Oxidationsmittelbestandteil ungefähr 88 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzungen, der Bindemittelbestandteil und der Härter zusammen ungefähr 11,8 bis 11,9 Gew.-% der Zusammensetzung und der Härtungskatalysator ungefähr 0,1 bis 0,2 Gew.-% der Zusammensetzung.In even more preferred embodiments the oxidizer component comprises approximately 88% by weight of the gas generators Compositions, the binder component and the hardener together approximately 11.8 to 11.9% by weight of the composition and the curing catalyst approximately 0.1 to 0.2% by weight of the composition.

Die gaserzeugenden Zusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weisen eine Härtungsgeschwindigkeit von weniger als 7 Minuten und typischerweise zwischen ungefähr 3 bis 5 Minuten über einem Temperaturbereich von ungefähr 93,3 bis 190,6°C (200 bis 375°F) auf. Die Härtungsgeschwindigkeit der gaserzeugenden Zusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, hängt von der Härtungstemperatur ab, wie man erwarten würde. Die raschesten Härtungszeiten werden bei höheren Härtungstemperaturen erzielt. Die Obergrenze der Härtungstemperatur liegt gerade unterhalb der Zersetzungstemperatur der Zusammensetzung. Deswegen sollte für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die obere Härtungstemperatur auf ungefähr 190,6°C (375°F) beschränkt werden.The gas generating compositions used in the present invention have a curing rate of less than 7 minutes and typically between about 3 to 5 Minutes over a temperature range of about 93.3 to 190.6 ° C (200 to 375 ° F). The rate of curing of the gas generating compositions used in the present invention depends on the curing temperature as would be expected. The fastest curing times are achieved at higher curing temperatures. The upper limit of the curing temperature is just below the decomposition temperature of the composition. Therefore, for the purposes of the present invention, the upper curing temperature should be limited to approximately 190.6 ° C (375 ° F).

In bevorzugten Ausführungsformen hat sich herausgestellt, dass eine Zusammensetzung, die ungefähr 88 Gew.-% des Oxidationsmittel-Bestandteils, ungefähr 11,8 bis 11,9 Gew.-% des Bindemittel-Bestandteils und ungefähr 0,1 bis 0,2 Gew.-% des Härtungskatalysators mit einschloss, eine Härtungsgeschwindigkeit zwischen ungefähr 3 bis 5 Minuten bei 176,7°C (350°F) aufwies.In preferred embodiments it has been found that a composition containing approximately 88% by weight of the oxidizing agent component, about 11.8 to 11.9% by weight of the Binder component and about 0.1 to 0.2% by weight of the curing catalyst included a hardening rate between approximately 3 to 5 minutes at 176.7 ° C (350 ° F) had.

Die gaserzeugenden Zusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden durch Vermischen der einzelnen Bestandteile miteinander hergestellt. Bei der Herstellung der Zusammensetzung können der Bindemittel-Bestandteil und der Oxidationsmittel-Bestandteil zusammen vorgemischt werden. Es wird bevorzugt, den Härter und den Härtungskatalysator zum Bindemittel-Bestandteil und zum Oxidationsmittel-Bestandteil knapp vor dem Formen und Extrudieren der Zusammensetzung zuzusetzen, so dass die Zusammensetzung nicht vorzeitig zu härten beginnt.The gas generating compositions useful in the present invention are used by mixing the individual components made with each other. In the preparation of the composition can the binder component and the oxidizer component be premixed together. It is preferred to use the hardener and the curing catalyst to the binder component and the oxidizer component add just before molding and extruding the composition, so that the composition does not start to harden prematurely.

Die Bestandteile können unter Verwendung herkömmlicher Mischgeräte, Mixer, Mühlen etc. zusammengemischt werden, von denen bekannt ist, dass sie zum Vermischen pyrotechnischer Zusammensetzungen verwendbar sind.The Components can using conventional Mixers, Mixer, grinders etc. are mixed together, which are known to be used for Mixing pyrotechnic compositions can be used.

Während eines typischen Extrusionsverfahrens wird eine extrudierbare Masse der Zusammensetzung durch Vermischen der Bestandteile miteinander hergestellt. Die extrudierbare Masse wird dann in einen Extruder eingebracht und nach Bedarf extrudiert und blockiert bzw. in Blöcke zerlegt. Als nächstes wird die extrudierbare Masse extrudiert, frei geschnitten und gehärtet.During one typical extrusion process is an extrudable mass of Composition prepared by mixing the ingredients together. The extrudable mass is then introduced into an extruder and extruded and blocked or broken into blocks as required. Next the extrudable mass is extruded, cut freely and hardened.

Die Viskosität der gemischten Zusammensetzung kann, wie notwendig, durch Einbau eines entfernbaren Lösungsmittels wie beispielsweise Ethylacetat, Aceton, Ethylalkohol oder Gemischen hiervon, eingestellt werden. Die notwendige Viskosität für die Extrusion (oder das Spritzgießen) kann einfach auf Grundlage der Spezifikationen der verwendeten Verarbeitungsvorrichtung bestimmt werden.The viscosity the mixed composition can, as necessary, by incorporation a removable solvent such as ethyl acetate, acetone, ethyl alcohol or mixtures of these, can be set. The necessary viscosity for the extrusion (or injection molding) can be easily based on the specifications of the processing device used be determined.

Zusätzlich zu den oben diskutierten Bestandteilen können andere Bestandteile, beispielsweise konventionelle Stabilisatoren, Farbstoffe, opazitätserhöhende Mittel und dergleichen wie erwünscht eingeschlossen werden. Ein bevorzugter Stabilisator, der in den folgenden Beispielen verwendet wird, schließt Triphenylwismut, Maleinsäureanhydrid und Magnesiumoxid ein, die zusammen in im wesentlichen gleichen Anteilen oder ungefähr 2 : 1 : 1 verwendet werden.In addition to The components discussed above may include other components, for example conventional stabilizers, dyes, opacifiers and the like as desired be included. A preferred stabilizer used in the following examples used includes triphenyl bismuth, maleic anhydride and magnesium oxide, which together are in substantially the same Proportions or roughly 2: 1: 1 can be used.

Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden weiter aus den nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispielen verständlich werden, die für beispielhafte Zwecke eingeschlossen sind. In diesen Beispielen und in der gesamten Beschreibung sind die Prozentsätze als Gewichtsprozente angegeben, soweit nichts anderes angezeigt ist.characteristics and characteristics of the present invention are further apparent from the subsequent, non-limiting Examples understandable be the for exemplary purposes are included. In these examples and throughout the description the percentages are given as percentages by weight, unless otherwise indicated.

Beispiel 1example 1

In diesem Beispiel wurden vier gaserzeugende Zusammensetzungen mit den nachfolgenden Formulierungen hergestellt:In This example included four gas generating compositions the following formulations:

TABELLE 1

Figure 00090001
TABLE 1
Figure 00090001

Die obigen Zubereitungen wurden gemischt, für 3 Minuten bei 176,7°C (350°F) einer Formhärtung unterworfen und zeigten die nachfolgenden Eigenschaften.The The above preparations were mixed, one for 3 minutes at 176.7 ° C (350 ° F) cure molding subjected and showed the following properties.

TABELLE 2

Figure 00100001
TABLE 2
Figure 00100001

Dieses Daten zeigen, dass die Formulierungen den Erfordernissen für Airbag-Generator (Aufblaseinrichtungs)-Anwendungen entsprechen.This Data show that the formulations meet the requirements for airbag generators (Inflator) applications.

Claims (8)

Verfahren zum Bilden einer geformten gaserzeugenden Zusammensetzung, geeignet zur Verwendung in Aufblaseinrichtungen, umfassend: Bilden einer formbaren gaserzeugenden Zusammensetzung, die einen Oxidationsmittelbestandteil enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetallchloraten, Alkalimetallperchloraten, Erdalkalimetallchloraten, Erdalkalimetallperchloraten, Ammoniumperchlorat und Gemischen davon, einem Hydroxyl-terminierten Polybutadienbindemittelbestandteil, einem Härter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Isocyanaten, Diisocyanaten und Gemischen davon zu Härten des Hydroxyl-terminierten Polybutadienbindemittelbestandteils, und einen Härtungskatalysator, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Triphenylbismuth, Dibutylzinndilaurat und Gemischen davon zum Beschleunigen der Härtungsgeschwindigkeit des Hydroxyl-terminierten Polybutadienbindemittelbestandteils; Formen der formbaren gaserzeugenden Zusammensetzung durch Spritzgießen oder Extrudieren; und Härten der geformten gaserzeugenden Zusammensetzung.A method of forming a molded gas generating composition suitable for use in inflators comprising: forming a moldable gas generating composition containing an oxidizing agent component selected from the group consisting of alkali metal chlorates, alkali metal perchlorates, alkaline earth metal chlorates, alkaline earth metal perchlorates, ammonium perchlorate and mixtures thereof, a mixture thereof, terminated polybutadiene binder component, a hardener selected from the group consisting of isocy anates, diisocyanates and mixtures thereof for curing the hydroxyl-terminated polybutadiene binder component, and a curing catalyst selected from the group consisting of triphenyl bismuth, dibutyltin dilaurate and mixtures thereof for accelerating the curing rate of the hydroxyl-terminated polybutadiene binder component; Molding the moldable gas generating composition by injection molding or extrusion; and curing the molded gas generating composition. Verfahren zum Bilden einer geformten gaserzeugenden Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die gaserzeugende Zusammensetzung eine Härtungsgeschwindigkeit von 5 Minuten oder weniger bei einer Temperatur von 93,3 bis 190,6°C (200 bis 375°F) aufweist.Process for forming a shaped gas generating The composition of claim 1, wherein the gas generating composition a curing rate 5 minutes or less at a temperature of 93.3 to 190.6 ° C (200 to 375 ° F). Verfahren zum Bilden einer geformten gaserzeugenden Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die gaserzeugende Zusammensetzung weiterhin ein entfernbares Lösungsmittel aufweist.Process for forming a shaped gas generating The composition of claim 1, wherein the gas generating composition still a removable solvent having. Verfahren zum Bilden einer geformten gaserzeugenden Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die formbare gaserzeugende Zusammensetzung ungefähr 85 bis 95 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmacht, der Hydroxyl-terminierte Polybutadienbin demittelbestandteil und das Härtungsmittel zusammen ungefähr 5 bis 15 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmachen, und der Härtungskatalysator etwa 0,025 bis 0,5 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmacht.Process for forming a shaped gas generating The composition of claim 1, wherein the moldable gas generant Approximate composition 85 to 95% by weight of the gas generating composition, which Hydroxyl-terminated polybutadiene in the agent component and the hardener together roughly 5 to 15% by weight of the gas generating composition, and the curing catalyst makes up about 0.025 to 0.5% by weight of the gas generating composition. Verfahren zum Bilden einer geformten gaserzeugenden Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die formbare gaserzeugende Zusammensetzung ungefähr 85 bis 90 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmacht, der Hydroxyl-terminierte Polybutadienbindemittelbestandteil und das Härtungsmittel zusammen ungefähr 10 bis 15 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmachen, und der Härtungskatalysator etwa 0,025 bis 0,5 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmacht.Process for forming a shaped gas generating The composition of claim 4, wherein the moldable gas generant Approximate composition 85 to 90% by weight of the gas generating composition, which Hydroxyl-terminated polybutadiene binder component and that hardener together roughly 10 to 15% by weight of the gas generating composition, and the curing catalyst makes up about 0.025 to 0.5% by weight of the gas generating composition. Verfahren zum Bilden einer geformten gaserzeugenden Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die formbare gaserzeugende Zusammensetzung ungefähr 88 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmacht, der Hydroxyl-terminierte Polybutadienbindemittelbestandteil und das Härtungsmittel zusammen ungefähr 11,8 bis 11,9 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmachen, und der Härtungskatalysator etwa 0,01 bis 0,2 Gew.-% der gaserzeugenden Zusammensetzung ausmacht.Process for forming a shaped gas generating The composition of claim 5, wherein the moldable gas generant Approximate composition Makes up 88% by weight of the gas generating composition which is hydroxyl terminated The polybutadiene binder ingredient and the curing agent together are about 11.8 account for up to 11.9% by weight of the gas generating composition, and the curing catalyst makes up about 0.01 to 0.2% by weight of the gas generating composition. Verfahren zum Bilden einer geformten gaserzeugenden Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei die gaserzeugende Zusammensetzung eine Härtungszeit von etwa 3 Minuten bei einer Temperatur von etwa 176,7°C (350°F) aufweist.Process for forming a shaped gas generating The composition of claim 6, wherein the gas generating composition a curing time of about 3 minutes at a temperature of about 176.7 ° C (350 ° F). Geformte gaserzeugende Zusammensetzung, erhältlich durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.Shaped gas generating composition available from the method according to claim 1.
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