JP2008538348A - Gas generating composition - Google Patents
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Abstract
本発明は、一般に、たとえば乗員拘束システムのようなインフレータ用のガス生成物質組成物に関する。本発明により形成されたガス生成組成物12は、アルキルセルロース燃料/バインダー、酸化剤、および燃焼禁止剤または点火触媒を含む。乗り物乗員保護システム180、他のガス生成システムは本発明の組成物を組込む。 The present invention relates generally to gas generant compositions for inflators such as occupant restraint systems. The gas generant composition 12 formed in accordance with the present invention includes an alkyl cellulose fuel / binder, an oxidizer, and a combustion inhibitor or ignition catalyst. The vehicle occupant protection system 180, other gas generation systems, incorporate the compositions of the present invention.
Description
関連する出願の相互参照
本出願は、2005年3月31日出願の米国仮出願番号60/666,964の利益を要求する。
Related Application Cross Reference This application claims the benefit of US Provisional Application No. 60 / 666,964, filed March 31, 2005.
技術分野
本発明は一般的なガス生成システム、およびたとえば自動車の拘束システムのためのガス発生装置中で使用されるガス生成物質組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to general gas generation systems and gas generant compositions used in gas generators, for example for automobile restraint systems.
発明の背景
本発明は、燃焼に際して自動車の乗員安全拘束装置を膨張させるのに役立つガスを急速に生成する無毒性ガス生成組成物に関する。特には、本発明は、燃焼に際して受容可能な燃焼速度だけでなく、燃焼の際に、受容可能な火炎温度において比較的高いガス容量と固体微粒子との比率を示す、熱的に安定な非アジドガス生成物質に関係する。アジドベースのガス生成物質からの非アジドガス生成物の発生は、先行技術の中でよく記載されている。アジドガス生成物質と比較した非アジドガス生成物質組成物の利点は、たとえば、米国特許4,370,181;4,909,549;4,948,439;5,084,118;5,139,588および5,035,757などに広範に開示されている。これらの特許は参照され本明細書の一部として組み込まれる。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a non-toxic gas generating composition that rapidly generates a gas that serves to inflate an automobile occupant safety restraint device upon combustion. In particular, the present invention provides a thermally stable non-azide gas that exhibits a relatively high gas volume to solid particulate ratio at an acceptable flame temperature during combustion as well as an acceptable combustion rate. Related to the product. Generation of non-azide gas products from azide-based gas generants is well described in the prior art. The advantages of non-azide gas generant compositions compared to azide gas generants are, for example, U.S. Patents 4,370,181; 4,909,549; 4,948,439; 5,084,118; 5,139,588 and No. 5,035,757 is widely disclosed. These patents are referenced and incorporated as part of this specification.
燃料成分に加えて、火工品の非アジドガス生成物質は、迅速な燃焼に必要な酸素を提供し、かつ生成された有毒ガスの量を低減するための酸化剤のような成分、炭素と窒素の有毒酸化物の無害のガスへの転換を促進する触媒、および燃焼中または燃焼直後に形成される固体および液体製品の濾過可能なクリンカ状の微粒子塊への凝集を引き起こすスラグ形成成分を含む。燃焼速度向上剤またはバラスティック特性改良剤、および点火助剤のような他の任意の添加物が、ガス生成物質の点火性および燃焼性をコントロールするために使用される。 In addition to fuel components, pyrotechnic non-azide gas generants provide oxygen necessary for rapid combustion and components such as oxidants, carbon and nitrogen to reduce the amount of toxic gases produced And a slag-forming component that causes agglomeration of solid and liquid products formed during or immediately after combustion into filterable clinker-like particulate masses. Other optional additives such as burn rate improvers or ballistic property improvers, and ignition aids are used to control the ignitability and flammability of the gas generant.
公知の非アジドガス生成物質組成物の欠点のうちの1つは、燃焼の間に形成される固体の残留物の量および物理的特性である。乗り物乗員保護システム中で使用される場合、燃焼の結果生じた固体はろ過または他の方法で、乗り物の乗員と接触しないようにしなければならない。高速で安全装置を膨張させるために、適切な量の無毒ガスを提供しつつ、固体の微粒子の生産を最低限とする組成物を開発させることはしたがって非常に望ましい。 One of the disadvantages of known non-azide gas generant compositions is the amount and physical characteristics of the solid residue formed during combustion. When used in a vehicle occupant protection system, solids resulting from combustion must be filtered or otherwise kept out of contact with the vehicle occupant. It is therefore highly desirable to develop a composition that minimizes the production of solid particulates while providing an appropriate amount of non-toxic gas to inflate the safety device at high speed.
燃焼に際して、豊富な無毒なガスおよび最低限の固体を生成するので、酸化剤としての、たとえば相安定化された硝酸アンモニウムの使用は望ましい。しかしながら、自動車用途において有用であるためには、107℃の温度で400時間以上エージングされた時、ガス生成物質は熱的に安定でなければならない。組成物はさらに−40℃と107℃の間でサイクルされた場合に構造の完全性を保持しなければならない。さらに、相安定化されている硝酸アンモニウムまたは純粋な硝酸アンモニウムを組込むガス生成物質組成物は時々貧弱な熱的安定性を示し、可塑剤およびバインダーのような組み合わされる添加物の組成に依存して、承諾しがたいほど高いレベルの有毒ガス、たとえばCOおよびNOxを生成する。 The use of, for example, phase-stabilized ammonium nitrate as an oxidant is desirable because it produces abundant non-toxic gases and minimal solids upon combustion. However, in order to be useful in automotive applications, the gas generant must be thermally stable when aged at a temperature of 107 ° C. for more than 400 hours. The composition must also retain structural integrity when cycled between -40 ° C and 107 ° C. In addition, gas generant compositions incorporating phase stabilized ammonium nitrate or pure ammonium nitrate sometimes exhibit poor thermal stability, depending on the composition of the additive being combined, such as plasticizer and binder, It produces unfortunately high levels of toxic gases such as CO and NOx.
それでも、バインダーのような添加物の添加は、プロペラントまたはガス生成物質のタブレットの形状を保持し、それらの経時的なフラグメンテーションを禁止するために多くの場合必要である。カルボキシルセルロースバインダーのようなある種の水溶性のバインダーは、それらの水可溶性により与えられる吸湿性を示す。従って、これらのタイプのバインダーはしばしば貧弱な熱的安定性を有している組成物に帰着する。これは特にはたとえば相安定化された硝酸アンモニウムのような好ましい酸化剤を含む組成物で起こる。従って、自動車のガス生成システムの設計において進行中の努力は、例えば、より多くのガス、およびより少ない固体を生成し、上に言及された欠点のないものについてのイニシアチブを有している。 Nevertheless, the addition of additives such as binders is often necessary to preserve the shape of the propellant or gas generant tablet and to prevent their fragmentation over time. Certain water soluble binders, such as carboxyl cellulose binders, exhibit the hygroscopicity afforded by their water solubility. Accordingly, these types of binders often result in compositions having poor thermal stability. This occurs in particular with compositions containing preferred oxidants such as, for example, phase stabilized ammonium nitrate. Thus, ongoing efforts in the design of automotive gas generation systems, for example, have the initiative to produce more gas and less solids and without the disadvantages mentioned above.
本発明の要約
上記の課題は、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネートおよびセルロースアセテートブチレートのような、アルキルセルロースのバインダーを含むガス生成組成物を含むガス生成システムによって解決される。別の言い方をすれば、本発明の組成物は、主成分としてアルキル置換基を含むセルロース系バインダー、酸化剤並びに、三酸化モリブデンおよび他のモリブデン化合物、ジブチルタレート、ジシクロヘキソウレア、トリアセチンおよびそれの混合物から選ばれた点火触媒または燃焼禁止剤を含む。当該技術分野において公知のように、および設計基準によって決定されるように、公知の燃料、酸化剤および他の添加物がこれらの組成物に組み入れられることができる。本発明により、これらのガス生成組成物を有するエアバッグインフレータのようなガス生成システムおよび乗り物乗員保護システムが提供される。
SUMMARY OF THE INVENTION The above problems are solved by a gas generating system comprising a gas generating composition comprising an alkyl cellulose binder, such as cellulose acetate, cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate. In other words, the composition of the present invention comprises a cellulosic binder comprising an alkyl substituent as a main component, an oxidizing agent, and molybdenum trioxide and other molybdenum compounds, dibutyl taleate, dicyclohexurea, triacetin and Including an ignition catalyst or combustion inhibitor selected from a mixture thereof. Known fuels, oxidants and other additives can be incorporated into these compositions as is known in the art and as determined by design criteria. The present invention provides gas generation systems such as airbag inflators and vehicle occupant protection systems having these gas generating compositions.
典型的なマイクロガス生成装置は、デバイス中のガス生成のためにニトロセルロースまたは無煙火薬組成物を使用する。これらの組成物は、しばしば比較的より多量の一酸化炭素に帰着する。更に、ニトロセルロースを使用するとバラスティック特性のあつらえが容易に遂行されない。これらは、酸化剤、燃料およびバインダーを含む非ニトロセルロース組成物である。燃焼速度と関係する性能特性(すなわちバラスティック出力)は、酸化剤成分の粒径分布によって変えることができる。一般に、酸化剤の粒径分布が減じられると、推進組成物増加の燃焼速度が向上し、そのために、バラスティック特性も向上する。粒径が増加すると、燃焼速度が減少し、そのために、バラスティック特性も低下する。従って、バラスティック特性はこのように調整されることができる。平均粒径は10から150ミクロンの範囲である。前述の範囲内での粒径分布の組み合わせも性能を変える目的で考慮することができる。バラスティック特性の調節も、プロペラント粒の形状、サイズおよび表面処理を変えること、あるいはそれらの任意の組み合わせにより達成することができる。プロペラント粒子密度、ポロシティおよび表面仕上げ(すなわち暴露される燃焼表面積が大きいかまたは低いか)に影響する様々なプロペラントプロセスおよび技術も、例えば、逆進性の燃焼プロフィルを達成するために、バラスティック出力を調整するために使用することができる。押し出しのような特定の方法で加工された小さなシリンダーのようなプロペラントジオメトリーは、多孔性の中心を示し、さらに逆進性タイプの燃焼プロフィルを示す。ガス生成物質を組込む設備、たとえば、シートベルトプリテンショナー、に対する損傷を制限することがそのために容易になる。 A typical micro gas generator uses nitrocellulose or a smokeless explosive composition for gas generation in the device. These compositions often result in relatively higher amounts of carbon monoxide. In addition, the use of nitrocellulose does not facilitate ballistic customization. These are non-nitrocellulose compositions that contain an oxidant, a fuel and a binder. The performance characteristics related to the burning rate (ie ballistic power) can be varied by the particle size distribution of the oxidant component. Generally, when the particle size distribution of the oxidizer is reduced, the burning rate of the propellant composition increase is improved, and therefore the ballistic characteristics are also improved. As the particle size increases, the burning rate decreases and, therefore, the ballistic properties also deteriorate. Therefore, the ballistic characteristics can be adjusted in this way. The average particle size is in the range of 10 to 150 microns. Combinations of particle size distributions within the aforementioned range can also be considered for the purpose of changing performance. Adjustment of the ballistic properties can also be achieved by changing the shape, size and surface treatment of the propellant grains, or any combination thereof. Various propellant processes and techniques that affect propellant particle density, porosity, and surface finish (ie, whether the exposed combustion surface area is large or low) are also variable, for example, to achieve a reversible combustion profile. Can be used to adjust stick output. Propellant geometries such as small cylinders machined in a specific way, such as extrusion, exhibit a porous center and a reversible type combustion profile. This makes it easier to limit damage to equipment incorporating gas generants, such as seat belt pretensioners.
要するに、本発明はガス燃焼生成物の生成を最適化し、固体の燃焼生成物を最小限にし、減じられた吸湿性および熱的安定性のような他の設計の要求を保持するガス生成物質組成物を提供する。これらおよび他の利点は詳述な記載により明白になる。 In summary, the present invention optimizes the production of gas combustion products, minimizes solid combustion products, and retains other design requirements such as reduced hygroscopicity and thermal stability. Offer things. These and other advantages will be apparent from the detailed description.
好ましい実施態様の説明
本発明は、一般に燃料、酸化剤、三酸化モリブデンおよび第一のバインダーを含むガス生成物質組成物を包含する。第一のバインダーは、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネートおよびセルロースアセテートブチレートのようなセルロースバインダーの群から選ばれる。別の言い方をすれば、本発明の組成物は、好ましくはアルキル置換基を有する第一のセルロースバインダーを含む。アルキル置換基としてはアセチル基、プロピオニル基、水酸基を有するブチリル基があげられる。第一のバインダーは、組成物の重量に基づいて約5−30%で一般に提供される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention generally includes a gas generant composition comprising a fuel, an oxidant, molybdenum trioxide, and a first binder. The first binder is selected from the group of cellulose binders such as cellulose acetate, cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate. In other words, the composition of the present invention preferably comprises a first cellulose binder having an alkyl substituent. Examples of the alkyl substituent include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group having a hydroxyl group. The first binder is generally provided at about 5-30% based on the weight of the composition.
本発明では、燃焼禁止剤および燃焼抑制剤も含まれる。これはジブチルタレート、ジシクロヘキソウレア、トリアセチンおよび他の公知の燃焼抑制剤およびそれらの混合物を含む群から選ばれる。燃焼禁止剤または点火触媒は、約0.1−20%重量パーセントで提供されることができる。燃焼を禁じることによって、たとえばシートベルトアセンブリーおよびプリテンショナーのようなガス生成システムを伴う装置への可能性のある損傷が緩和される。本発明の一態様によれば、燃焼記載の添加で、全体の点火温度が実質的に低下され、それによりたとえばシートベルトプリテンショナーのような関連機器の完全性が保持できることが知られた。 In the present invention, a combustion inhibitor and a combustion inhibitor are also included. This is selected from the group comprising dibutyl taleate, dicyclohexurea, triacetin and other known combustion inhibitors and mixtures thereof. The combustion inhibitor or ignition catalyst can be provided at about 0.1-20% weight percent. By inhibiting combustion, possible damage to devices with gas generation systems such as seat belt assemblies and pretensioners is mitigated. In accordance with one aspect of the present invention, it has been found that the addition of combustion described substantially reduces the overall ignition temperature, thereby maintaining the integrity of related equipment such as, for example, a seat belt pretensioner.
実施例1:
ニトログアニジン、過塩素酸カリウムおよびセルロースアセテートブチレートを含む組成物が、公知の方法で均質に混合された。ホットプレートから熱を加えたが、320℃で組成物は自動発火せず、黒色の炭が生じた。
Example 1:
A composition comprising nitroguanidine, potassium perchlorate and cellulose acetate butyrate was intimately mixed in a known manner. Although heat was applied from a hot plate, the composition did not ignite automatically at 320 ° C., producing black charcoal.
実施例2:
セルロースアセテートブチレート、ニトログアニジン、および過塩素酸カリウムを含む実施例1の組成物に、約1重量%のモリブデン酸アンモニウムを加えた。ホットプレートで測定したところ、260℃の発火温度であった。
Example 2:
To the composition of Example 1 containing cellulose acetate butyrate, nitroguanidine, and potassium perchlorate, about 1 wt% ammonium molybdate was added. It was an ignition temperature of 260 ° C. when measured with a hot plate.
実施例3および実施例4:
セルロースアセテートブチレート、ニトログアニジン、および過塩素酸カリウムを含む実施例1の組成物に、約1重量%または2重量%の三酸化モリブデンを加えた。ホットプレートで測定したところ、262℃の発火温度であった。
本発明により燃焼禁止剤または点火触媒を使用すると、事実上関連機器への害を緩和する発火性の組成物に帰着することが実施例からわかる。
Example 3 and Example 4:
To the composition of Example 1 containing cellulose acetate butyrate, nitroguanidine, and potassium perchlorate, about 1 wt% or 2 wt% molybdenum trioxide was added. It was an ignition temperature of 262 ° C. when measured with a hot plate.
It can be seen from the examples that the use of a combustion inhibitor or ignition catalyst in accordance with the present invention results in an ignitable composition that effectively mitigates the harm to the associated equipment.
本発明の異なる態様では、一酸化炭素スキャベンジャーを提供することができる。それにより、セルロースバインダーの使用にもかかわらず必要な流出速度が維持される。任意に使用される場合、酸化マンガンおよび酸化第二銅のような金属酸化物、硫酸アンモニウムのような硫酸塩および他のスキャベンジャーは、組成物の約0.1−20重量%での使用が企図される。COスキャベンジャーの使用によって、バインダー/燃料の相対量を増加させ、ガス生成物質組成物の中で典型的に使用される他の燃料の量を減らすことにより、ガス生成組成物の全体としてのコストを低減することができる。本発明のガス生成物質組成物は、さらに示された重量パーセントで次の成分を含むことができる。以下の化合物を含む群から選択される第二の燃料;5−アミノテトラゾールのようなアゾール類;カリウム 5−アミノテトラゾールのようなアゾール類の非金属塩類;5,5’−ビス−1H−テトラゾールのモノ−またはジアンモニウム塩のようなアゾールの非金属塩類;5−アミノテトラゾール硝酸塩のようなアゾールの硝酸塩;5−ニトロアミノテトラゾールのようなアゾールのニトロアミン誘導体;ジカリウム 5−ニトロアミノテトラゾールのようなアゾールのニトロアミン誘導体の金属塩類;ジカリウム 5−ニトロアミノテトラゾールのようなアゾールのニトロアミン誘導体の金属塩類;モノ−またはジアンモニウム 5−ニトロアミノテトラゾールのようなニトロアミン誘導体の非金属塩類;およびジシアンジアミド、ニトログアニジンおよびグアニジン硝酸塩のようなグアニジン類;グアニジン硝酸塩のようなグアニジンの塩類;ニトログアニジンのようなグアニジン類のニトロ誘導体;アゾジカルボンアミドのようなアゾアミド類;アゾジカルボンアミジン二硝酸塩のようなアゾアミド類の硝酸塩;またそれの混合物。第二の燃料はガス生成組成物の合計の重量に基づいて、典型的には0.1−50重量%、より好ましくは約5−40重量%で使用される。ある組成物では、バインダーがバインダー/燃料として機能し、使用されるバインダーの量が有効な量の燃料をさらに提供する場合のあることが認識されるだろう。従って、その事例では、第二の燃料は組成物に含まれていないことがある。同じ群の燃料から選ばれた任意の第3の燃料は、典型的には約0−50重量%で、より好ましくは約0−30重量%で提供される。 In a different aspect of the invention, a carbon monoxide scavenger can be provided. Thereby, the required outflow rate is maintained despite the use of the cellulose binder. When used optionally, metal oxides such as manganese oxide and cupric oxide, sulfates such as ammonium sulfate and other scavengers are contemplated for use at about 0.1-20% by weight of the composition. Is done. By using a CO scavenger, the overall cost of the gas generant composition is increased by increasing the relative amount of binder / fuel and reducing the amount of other fuels typically used in the gas generant composition. Can be reduced. The gas generant composition of the present invention may further include the following components in the indicated weight percentages. A second fuel selected from the group comprising the following compounds; azoles such as 5-aminotetrazole; non-metal salts of azoles such as potassium 5-aminotetrazole; 5,5′-bis-1H-tetrazole Non-metal salts of azoles such as mono- or diammonium salts of; nitrites of azoles such as 5-aminotetrazole nitrate; nitroamine derivatives of azoles such as 5-nitroaminotetrazole; dipotassium such as 5-nitroaminotetrazole Metal salts of nitroamine derivatives of azoles; metal salts of nitroamine derivatives of azoles such as dipotassium 5-nitroaminotetrazole; non-metal salts of nitroamine derivatives such as mono- or diammonium 5-nitroaminotetrazole; and dicyandiamide, nitro Guanidines such as anidine and guanidine nitrate; guanidine salts such as guanidine nitrate; nitro derivatives of guanidine such as nitroguanidine; azoamides such as azodicarbonamide; azoamides such as azodicarbonamidine dinitrate Nitrates; and mixtures thereof. The second fuel is typically used at 0.1-50 wt%, more preferably about 5-40 wt%, based on the total weight of the gas generant composition. It will be appreciated that in certain compositions, the binder may function as a binder / fuel, and the amount of binder used may further provide an effective amount of fuel. Thus, in that case, the second fuel may not be included in the composition. An optional third fuel selected from the same group of fuels is typically provided at about 0-50% by weight, more preferably about 0-30% by weight.
非金属または金属の第一の酸化剤は、たとえば以下のような化合物から選択することができる;硝酸アンモニウム、公知の方法で、より好ましくは約10重量%の硝酸カリウムで安定化された相安定化硝酸アンモニウム、硝酸カリウムおよび硝酸ストロンチウムのような硝酸塩類;亜硝酸カリウムのような亜硝酸塩類;塩素酸カリウムのような塩素酸塩類;過塩素酸アンモニウムおよび過塩素酸カリウムのような過塩素酸塩類;酸化鉄および酸化銅のようなオキサイド;塩基性硝酸銅および塩基性硝酸鉄のような塩基性硝酸塩類;またそれらの混合物。第一の酸化剤は約0.1−70重量%、より好ましくは約30−70重量%で提供されることができる。第二の酸化剤も使用されることができ、上に記載された酸化剤から選ばれる。第二の酸化剤は、ガス生成組成物の重量に基づいて、典型的には約0−50重量%で、より好ましくは0−30重量%で提供される。 The non-metallic or metallic first oxidant can be selected, for example, from the following compounds: ammonium nitrate, a phase-stabilized ammonium nitrate stabilized in a known manner, more preferably about 10% by weight potassium nitrate Nitrates such as potassium nitrate and strontium nitrate; nitrites such as potassium nitrite; chlorates such as potassium chlorate; perchlorates such as ammonium perchlorate and potassium perchlorate; iron oxide and Oxides such as copper oxide; basic nitrates such as basic copper nitrate and basic iron nitrate; and mixtures thereof. The first oxidant can be provided at about 0.1-70% by weight, more preferably about 30-70% by weight. A second oxidant can also be used and is selected from the oxidants described above. The second oxidant is typically provided at about 0-50 wt%, more preferably 0-30 wt%, based on the weight of the gas generant composition.
任意の第二のバインダーは以下の化合物から選ばれることができる;セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの塩類のようなセルロース誘導体;シリコーン;ポリプロピレンカーボネートおよびポリエチレンカーボネートのようなポリアルケンカーボネート;およびそれらの混合物。使用される場合には、第二のバインダーは約0−10重量%、より好ましくは0−5重量%で提供されることができる。 The optional second binder can be selected from the following compounds; cellulose derivatives such as cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, carboxymethyl cellulose, salts of carboxymethyl cellulose; silicones; polyalkenes such as polypropylene carbonate and polyethylene carbonate Carbonates; and mixtures thereof. If used, the second binder can be provided at about 0-10% by weight, more preferably 0-5% by weight.
任意のスラグ形成剤は、以下の化合物から選ばれることができる;珪素原子および二酸化ケイ素のようなシリコン化合物;ポリジメチルシロキサンのようなシリコーン;ケイ酸カリウムのようなケイ酸塩;クレー、タルクおよび雲母のような天然の鉱物;ヒュームドシリカおよびヒュームドアルミナのようなヒュームド金属酸化物。使用される場合には、スラグ形成剤は約0−10重量%、より好ましくは0−5重量%で提供されることができる。 The optional slag former can be selected from the following compounds; silicon compounds such as silicon atoms and silicon dioxide; silicones such as polydimethylsiloxane; silicates such as potassium silicate; clays, talc and Natural minerals such as mica; fumed metal oxides such as fumed silica and fumed alumina. If used, the slag former may be provided at about 0-10% by weight, more preferably 0-5% by weight.
他の例示的な燃料、酸化剤および他のガス生成物質成分は、参照され本明細書の一部として組み込まれる、米国特許5,035,757、5,756,929、5,872,329、6,074,502、6,287,400、6,210,505および6,306,232に記載されている。本発明のガス生成物質成分は、アルドリッチケミカル会社、フィッシャーケミカルおよびイーストマンケミカル社のような公知の供給業者によって提供されることができる。 Other exemplary fuels, oxidants, and other gas generant components are described in U.S. Pat. Nos. 5,035,757, 5,756,929, 5,872,329, incorporated herein by reference. 6,074,502, 6,287,400, 6,210,505 and 6,306,232. The gas generant components of the present invention can be provided by known suppliers such as Aldrich Chemical Company, Fisher Chemical Company and Eastman Chemical Company.
本発明のガス生成物質組成物は当該技術分野において公知のようにして、形成されることができる。典型的な製造プロセスは以下の工程を含む:(1) 酸化剤、燃料、バインダーおよび他の成分の混合および/または摩砕を溶剤非存在下で行い、プレスで粉末材料を圧密する;(2) バインダーの化学的性質および官能基に応じて、有機、水性、または水性/有機溶液でセルロースバインダーを溶媒和して、燃料、酸化剤および他の添加物のような所望の成分を加え、プロペラント粒へ成形する;その後、溶剤は乾燥除去される;(3) セルロースバインダーを溶媒和し、酸化剤、燃料および他の成分を加えて、ダイを通して圧力下にプロペラントを押し出し、様々な形状に成形する。その後、成形物は所定の長さに切断され、溶剤は蒸発又は加熱により除去される。COおよび他の望ましくない流出物を減じるために、公知の方法により、全体の酸素収支を調整するために、酸化剤が選ばれることが、認識されるだろう。 The gas generant composition of the present invention can be formed as is known in the art. A typical manufacturing process includes the following steps: (1) Mixing and / or milling of oxidizer, fuel, binder and other components in the absence of solvent and compacting the powder material in a press; (2 Depending on the binder chemistry and functional groups, the cellulose binder is solvated with an organic, aqueous, or aqueous / organic solution, and the desired components such as fuel, oxidant and other additives are added to the propeller. Then the solvent is dried off; (3) solvate the cellulose binder, add oxidant, fuel and other ingredients, extrude the propellant through the die under pressure, various shapes To form. Thereafter, the molded product is cut into a predetermined length, and the solvent is removed by evaporation or heating. It will be appreciated that an oxidant is selected to adjust the overall oxygen balance by known methods to reduce CO and other undesirable effluents.
乾燥プロセスは、最終均一混合物に熱を加えることにより加速されることができる。または、例えば、設計基準によって、乾燥プロセスは加熱しないで延長されることができる。他の配合方法としては、他の公知の湿式および乾式の混合方法および圧密方法を包含することが企図される。本発明の組成物は、ガス生成システムの中で使用されることが企図される。例示的なガス生成システムとしては、エアバッグデバイスまたは図2の中で示される乗り物乗員保護システムがあげられ、エアバッグモジュール、エアバッグインフレータまたはガス生成装置を含む。より一般的には、当該技術分野において公知のようにして構築または設計される乗り物乗員拘束システムを含む。 The drying process can be accelerated by applying heat to the final homogeneous mixture. Or, for example, according to design criteria, the drying process can be extended without heating. Other blending methods are contemplated to include other known wet and dry mixing and consolidation methods. The compositions of the present invention are contemplated for use in gas generation systems. Exemplary gas generation systems include an airbag device or the vehicle occupant protection system shown in FIG. 2, including an airbag module, airbag inflator, or gas generator. More generally, it includes a vehicle occupant restraint system constructed or designed as is known in the art.
図1の中で示されるように、例示的なインフレータは、組み合わされるエアバッグの展開力を調整するために、デュアルチャンバー設計を組込む。一般に、本明細書に記載されたように形成されたガス生成物質12を含むインフレータは、公知の技術により製造されることができる。米国特許6,422,601、6,805,377、6,659,500、6,749,219および6,752,421は、典型的なエアバッグインフレータ設計を例証し、これらは参照され本明細書の一部として組み込まれる。
As shown in FIG. 1, the exemplary inflator incorporates a dual chamber design to adjust the deployment force of the associated airbag. In general, an inflator including a
図2を参照する。上記の例示的なインフレーター10は、エアバッグシステム200内に組み込まれることができる。エアバッグシステム200は少なくとも1つのエアバッグ202、および本発明のガス生成物質組成物12を含むインフレータ10を含み、該インフレータはエアバッグの内部と流体連絡可能にエアバッグ202と組み合わされる。エアバッグシステム200は、衝突センサー210を含むか、またはこれと接続される。衝突センサー210は既知のクラッシュセンサーアルゴリズムを含み、衝突の場合に例えばエアバッグインフレーター10の活性化によってエアバッグシステム200の起動の信号を送る。
Please refer to FIG. The
図2を参照する。エアバッグシステム200は、安全ベルトアセンブリー150のような追加の要素を含む、より広範な、より包括的な乗り物乗員拘束システム180に組み入れられることができる。図2は、そのような拘束システムの1つの典型的な実施態様の概略図を示す。安全ベルトアセンブリー150は、安全ベルトハウジング152および、ハウジング152から伸びる安全ベルト100を含む。安全ベルトリトラクタメカニズム154(例えば、ばね式のメカニズム)は、ベルトの端部分に連結されることができる。さらに、衝突の際にリトラクタメカニズムを始動させるために、プロペラント12を含む安全ベルトプリテンショナー156がベルトリトラクターメカニズム154に連結されることができる。本発明の安全ベルト実施態様と共に使用されることができる典型的なシートベルトリトラクタメカニズムは、米国特許番号5,743,480、5,553,803、5,667,161、5,451,008、4,558,832および4,597,546に開示されている。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。本発明の安全ベルトの実施態様が組み合わされることができる典型的なプリテンショナーの例は、米国特許番号6,505,790および6,419,177に開示されている。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。
Please refer to FIG. The
安全ベルトアセンブリ150は、例えばプリテンショナーに組み入れられた火工品イグナイタ(図示せず)の起動によって、ベルトプリテンショナー156の起動の信号を発生する既知のクラッシュセンサーアルゴリズムを含む、衝突センサ158(例えば慣性センサあるいは加速度計)を含むか、またはこれと接続されることができる。先に参照され、本明細書の一部として組み込まれた米国特許番号6,505,790および6,419,177は、そのような方法で始動するプリテンショナーの例を提供する。
The
安全ベルトアセンブリ150、エアバッグシステム200、およびより広範な乗り物乗員保護システム180が例示されるが、本発明により意図されるガス生成システムはこれらに限定されるものではない。
Although the
本発明の実施態様の先の記述が例示の目的だけのためにあり、本発明の範囲を何ら制限しないことはさらに理解されるだろう。そのため、ここに示された様々な構造操作上の特徴は、当該技術分野における当業者により、特許請求の範囲により規定される本発明の技術範囲を逸脱することなく多くの改良を行うことができる。 It will be further understood that the foregoing descriptions of embodiments of the present invention are for illustrative purposes only and do not limit the scope of the invention in any way. As such, the various structural operational features shown herein can be modified in many ways by those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the claims. .
Claims (12)
アルキル置換基を含むセルロース系のバインダーから成る群から選択される燃料/バインダー;
酸化剤;および
ジブチルタレート類、ジシクロヘキソウレア、トリアセチン、三酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、ホスホモリブデン酸、二硫化モリブデンおよびホスホモリブデン酸ナトリウムから選択された添加剤;
ここで該添加剤は組成物の重量の約0.05から20重量%で提供される。 A gas generating system comprising a gas generating composition, wherein the composition comprises:
A fuel / binder selected from the group consisting of cellulosic binders containing alkyl substituents;
An oxidizing agent; and an additive selected from dibutyltalates, dicyclohexurea, triacetin, molybdenum trioxide, molybdic acid, ammonium molybdate, sodium molybdate, phosphomolybdic acid, molybdenum disulfide and sodium phosphomolybdate;
Wherein the additive is provided at about 0.05 to 20 weight percent of the weight of the composition.
該酸化剤が約0.1−70重量%で提供される、請求項4記載のガス生成システム。 The oxidant is ammonium nitrate, phase stabilized stabilized ammonium nitrate, potassium nitrate and strontium; nitrites such as potassium nitrite; chlorates such as potassium chlorate; such as ammonium perchlorate and potassium perchlorate Selected from perchlorates; oxides such as iron oxide and copper oxide; basic nitrates such as basic copper nitrate and basic iron nitrate; and mixtures thereof;
The gas generating system of claim 4, wherein the oxidant is provided at about 0.1-70 wt%.
アルキル置換基を含むセルロース系のバインダーから成る群から選択される燃料/バインダー;
酸化剤;および
ジブチルタレート類、ジシクロヘキソウレア、トリアセチン、三酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、ホスホモリブデン酸、二硫化モリブデンおよびホスホモリブデン酸ナトリウムから選択された添加剤;
ここで該添加剤は組成物の重量の約0.05から20重量%で提供される。 A gas generant composition comprising:
A fuel / binder selected from the group consisting of cellulosic binders containing alkyl substituents;
An oxidizing agent; and an additive selected from dibutyltalates, dicyclohexurea, triacetin, molybdenum trioxide, molybdic acid, ammonium molybdate, sodium molybdate, phosphomolybdic acid, molybdenum disulfide and sodium phosphomolybdate;
Wherein the additive is provided at about 0.05 to 20 weight percent of the weight of the composition.
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| US20090056842A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-05 | Kong Huang | Compositions of gas generates with polymer adhesive |
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| US8728259B1 (en) * | 2008-09-03 | 2014-05-20 | Tk Holdings Inc. | Gas generator |
| CN102010277B (en) * | 2010-09-15 | 2012-07-11 | 中北大学 | A kind of airbag gas generator based on ANPZO |
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| US12264115B2 (en) * | 2019-08-02 | 2025-04-01 | Autoliv Asp, Inc. | Ignition booster compositions and methods of making the same |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06298587A (en) * | 1993-04-15 | 1994-10-25 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Gas production agent composition |
| JPH0761885A (en) * | 1993-08-20 | 1995-03-07 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Gas generating agent composition |
| JPH09124389A (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Gas generating agent composition |
| JPH09328387A (en) * | 1996-06-03 | 1997-12-22 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas producing agent composition |
| JP2001226189A (en) * | 2000-12-22 | 2001-08-21 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generating composition |
| JP2003112991A (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Nof Corp | Gas generating composition and airbag |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2190776B1 (en) * | 1972-07-05 | 1976-10-29 | Poudres & Explosifs Ste Nale | |
| US5380380A (en) * | 1994-02-09 | 1995-01-10 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Ignition compositions for inflator gas generators |
| DE19581542T1 (en) * | 1994-12-21 | 1999-04-01 | Daicel Chem | Gas generating composition |
| US6033500A (en) * | 1995-07-27 | 2000-03-07 | Sensor Technology Co., Ltd. | Airbag explosive composition and process for producing said composition |
| EP1061057B1 (en) * | 1998-02-25 | 2010-10-27 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Gas generator composition |
| JP2001002488A (en) * | 1999-06-17 | 2001-01-09 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generating composition for pretensioner |
| JP4131486B2 (en) * | 1999-07-09 | 2008-08-13 | 日本化薬株式会社 | Auto-igniting enhancer composition |
| TW495454B (en) * | 2000-01-12 | 2002-07-21 | Nippon Kayaku Kk | Gas generator |
| JP3972628B2 (en) * | 2001-10-23 | 2007-09-05 | 日本油脂株式会社 | Gas generant composition and gas generator |
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2006
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06298587A (en) * | 1993-04-15 | 1994-10-25 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Gas production agent composition |
| JPH0761885A (en) * | 1993-08-20 | 1995-03-07 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Gas generating agent composition |
| JPH09124389A (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Gas generating agent composition |
| JPH09328387A (en) * | 1996-06-03 | 1997-12-22 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas producing agent composition |
| JP2001226189A (en) * | 2000-12-22 | 2001-08-21 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generating composition |
| JP2003112991A (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Nof Corp | Gas generating composition and airbag |
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