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DE102007043835A1 - Gas-generating composition useful for airbags comprises a propellant, an oxidizer and a binder in the form of an inorganic sol - Google Patents

Gas-generating composition useful for airbags comprises a propellant, an oxidizer and a binder in the form of an inorganic sol Download PDF

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DE102007043835A1
DE102007043835A1 DE102007043835A DE102007043835A DE102007043835A1 DE 102007043835 A1 DE102007043835 A1 DE 102007043835A1 DE 102007043835 A DE102007043835 A DE 102007043835A DE 102007043835 A DE102007043835 A DE 102007043835A DE 102007043835 A1 DE102007043835 A1 DE 102007043835A1
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DE
Germany
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gas
binder
sol
generating composition
gas generating
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102007043835A
Other languages
German (de)
Inventor
Nobuyuki Tatsuno Ohji
Shingo Tatsuno Oda
Shogo Tatsuno Tomiyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/06—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

Gas-generating composition comprises a propellant, an oxidizer and a binder in the form of an inorganic sol.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bereich der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gas-erzeugende Zusammensetzung, die in einem Gas-Generator für einen Airbag und dergleichen verwendet werden kann.The The present invention relates to a gas generating composition, which in a gas generator for an airbag and the like can be used.

Beschreibung des verwandten Standes der TechnikDescription of the related State of the art

In einem Gas-erzeugenden Mittel wird allgemein ein Bindemittel zusammen mit einem treibenden Stoff und einem oxidierenden Mittel verwendet, und wegen der guten Pressbarkeit und des guten Brenn-Vermögens werden wasserlösliche Bindemittel auf Basis organischer Materialien (wie beispielsweise Carboxymethylcellulose, Guar-Gummi, Stärke, Polyvinylalkohol) und organische Bindemittel auf Basis eines organischen Lösungsmittels (wie beispielsweise HTPB: hydroxyl-terminated polybutadiene; Polybutadien mit Hydroxyl-Endgruppen; GAP: glycidyl acid polymer; Glycidyl-Säure-Polymer) verwendet.In a gas generating agent will generally be a binder used with a propellant and an oxidizing agent, and because of the good compressibility and the good burning ability water-soluble Binder based on organic materials (such as Carboxymethylcellulose, guar gum, Strength, Polyvinyl alcohol) and organic binders based on an organic solvent (such as HTPB: hydroxyl-terminated polybutadiene; polybutadiene with hydroxyl end groups; CAP: glycidyl acid polymer; Glycidyl acid polymer).

Jedoch gibt es in dem Fall, in dem ein Bindemittel auf Basis eines organischen Materials verwendet wird, ein Problem dahingehend, dass ein Gas erzeugt wird, das schädlich für den menschlichen Körper ist (wie beispielsweise Kohlenmonoxid, Stickstoffoxid, Ammoniak), das von Kohlenstoff und Stickstoff stammt, die Bestandteil-Elemente des Bindemittels sind (siehe US-B Nr. 5,608,183 ). Weiter wird deswegen, weil die Reinigungs-Wirkung durch eine sekundäre chemische Reaktion einer winzigen Menge einer Bildung von Gas, die normalerweise zu erwarten ist, inhibiert ist, der Anstieg der Bildung schädlicher Gase ebenfalls befürchtet.However, in the case where an organic material-based binder is used, there is a problem in that a gas harmful to the human body (such as carbon monoxide, nitrogen oxide, ammonia), carbon, and the like is generated Nitrogen is derived, which are constituent elements of the binder (see US-B No. 5,608,183 ). Further, because the cleaning effect is inhibited by a secondary chemical reaction of a minute amount of gas formation which is normally expected, the increase in the generation of harmful gases is also feared.

Selbst wenn ein Material, das keinen Stickstoff aufweist, als Bindemittel auf Basis eines organischen Materials verwendet wird, wird aufgrund nicht nur der Bildung von Kohlenmonoxid, das von Kohlenstoff stammt, sondern auch der Erhöhung des für die Bildung von Kohlendioxid zu verbrauchenden Sauerstoffs die durch die Verbrennung von Kohlenstoff (Reaktions-Formel I) hervorgerufen wird, in dem Fall, dass man die Reaktion zur Erzeugung von Gasen einschließlich der Verbrennung des treibenden Stoffes anschaut, in Betracht gezogen, dass die Reinigungswirkung, die durch die Reaktion zwischen Stickstoffmonoxid, Ammoniak und Sauerstoff hervorgerufen wird (Reaktions-Formel II) inhibiert wird und dass die Bildung von Stickstoffmonoxid ansteigt. CHX + (1 + (X/4)) O2 → CO2 + (X/2) H2O (I) 2NO + 2NH3 + (1/2)O2 → 2N2 + 3H2O (II) Even if a material having no nitrogen is used as a binder based on an organic material, due to not only the formation of carbon monoxide derived from carbon but also the increase of the oxygen to be consumed for the formation of carbon dioxide by the Combustion of carbon (reaction formula I), in the case of considering the reaction for producing gases including the combustion of the driving substance, is considered to have the cleaning effect caused by the reaction between nitrogen monoxide, ammonia and oxygen caused (reaction formula II) is inhibited and that the formation of nitrogen monoxide increases. CH X + (1 + (X / 4)) O 2 → CO 2 + (X / 2) H 2 O (I) 2NO + 2NH 3 + (1/2) O 2 → 2N 2 + 3H 2 O (II)

Wenn ein Bindemittel auf Basis eines anorganischen Materials verwendet wird, gibt es kein derartiges Problem, wie es oben beschrieben wurde, das durch die Verwendung eines Bindemittels auf Basis organischer Materialien hervorgerufen wird. Jedoch besteht dann, wenn man dies mit dem Fall vergleicht, in dem ein Bindemittel auf Basis eines organischen Materials verwendet wird, das Problem, dass bei der Produktion durch ein Extrusions-Form-Verfahren, das herkömmlicherweise häufig bei der Herstellung von Gas-erzeugenden Zusammensetzungen verwendet wird, die Extrusions-Formbarkeit schlecht ist (siehe US-B Nr. 6,143,102 ; JP-A Nr. 5-879 ; WO-A Nr. 97/005,087 und JP-A Nr. 11-310,490 ).When an inorganic material based binder is used, there is no such problem as described above caused by the use of an organic material based binder. However, when compared with the case where an organic material-based binder is used, there is the problem that in the production by an extrusion-molding method conventionally used frequently in the production of gas-generating compositions is used, the extrusion moldability is poor (see US-B No. 6,143,102 ; JP-A No. 5-879 ; WO-A No. 97 / 005,087 and JP-A No. 11-310,490 ).

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gas-erzeugende Zusammensetzung, die umfasst einen treibenden Stoff oxidierendes Mittel und ein Bindemittel, das gewählt ist aus Solen anorganischer Materialien.The The present invention relates to a gas generating composition, which comprises a propellant oxidizing agent and a binder, the chosen one is made of sols of inorganic materials.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description the invention

Die vorliegende Erfindung stellt eine Gas-erzeugende Zusammensetzung bereit, die eine verbesserte Extrusions-Formbarkeit aufweist, wobei sie das Problem des Falls löst, in dem ein Bindemittel auf Basis organischer Materialien als Bestandteil einer Gaserzeugenden Zusammensetzung verwendet wird, und macht Gebrauch von Vorteilen eines Bindemittels auf Basis anorganischer Materialien ohne Modifizierung.The The present invention provides a gas generating composition prepared having an improved extrusion moldability, wherein she solves the problem of the case, in which a binder based on organic materials as an ingredient a gas generant composition is used and makes use advantages of a binder based on inorganic materials without modification.

Die vorliegende Erfindung stellt das Obige als Mittel zum Lösen des Problems bereit.The The present invention provides the above as means for releasing the Problems ready.

Es ist bevorzugt, dass das Sol eines anorganischen Materials ein Sol eines Metalloxids ist. Das Sol eines Metalloxids ist vorzugsweise eines oder zwei oder mehr Sol(e), das/die gewählt ist/sind unter einem Aluminiumoxid-Sol, einem Siliciumoxid-Sol, einem Titanoxid-Sol und einem Antimonoxid-Sol. Die Gas-erzeugende Zusammensetzung kann 10 bis 70 Massen-Prozent an treibendem Stoff, 25 bis 85 Massen-Prozent des oxidierenden Mittels und 0,1 bis 20 Massen-Prozent des Bindemittels enthalten.It it is preferred that the sol of an inorganic material is a sol of a metal oxide. The sol of a metal oxide is preferable one or two or more sol (s) selected from an alumina sol, a silica sol, a titania sol and an antimony oxide sol. The gas generating composition can be 10 to 70 mass percent of propellant, 25 to 85 mass percent of the oxidizing agent and 0.1 to 20 mass percent of the binder.

Da die Gas-erzeugende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Bindemittel enthält, das gewählt ist aus Solen anorganischer Materialien als Bindemittel, ist das Problem wie die Bildung eines Gases, das für einen menschlichen Körper schädlich ist, wie in dem Fall der Verwendung eines organischen Bindemittels, gelöst, und ein derartiges Problem wie die schlechte Extrusions-Formbarkeit, wie sie der Fall ist bei Verwendung eines öffentlich bekannten anorganischen Bindemittels, ist ebenfalls gelöst.There the gas generating composition according to the present invention contains a binder, the chosen one is made of sols of inorganic materials as a binder, that is Problem such as the formation of a gas that is harmful to a human body, as in the case of using an organic binder, dissolved, and such a problem as the poor extrusion moldability, as is the case when using a publicly known inorganic Binder, is also solved.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Treibende Stoffe, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können diejenigen einschließen, die in bekannten Gas-erzeugenden Mitteln verwendet werden, und unter diesen sind Stickstoff-enthaltende organische Verbindungen bevorzugt. Beispiele der Stickstoff-enthaltenden organischen Verbindung können einschlie ßen eine oder zwei oder mehr Verbindung(en), die gewählt ist/sind aus Guanidinnitrat, Nitroguanidin, 5-Aminotetrazol, Ammoniumnitrat und Melamin.driving Fabrics as used in the context of the present invention can to include those which are used in known gas-generating agents, and under These are nitrogen-containing organic compounds are preferred. Examples of the nitrogen-containing organic compound may include one or two or more compound (s) selected from guanidine nitrate, Nitroguanidine, 5-aminotetrazole, ammonium nitrate and melamine.

Die oxidierenden Mittel, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können diejenigen einschließen, die in bekannten Gas-erzeugenden Mitteln verwendet werden. Von diesen können Beispiele des oxidierenden Mittels eines oder zwei oder mehr Mittel einschließen, die gewählt sind aus basischem Kupfernitrat, basischem Kupfercarbonat, Kaliumnitrat, Natriumnitrat, Strontiumnitrat, Kaliumperchlorat, Natriumperchlorat und Ammoniumperchlorat.The oxidizing agent used in the present invention can, can to include those which are used in known gas-generating agents. Of these can Examples of the oxidizing agent one or two or more agents lock in, the chosen one are from basic copper nitrate, basic copper carbonate, potassium nitrate, Sodium nitrate, strontium nitrate, potassium perchlorate, sodium perchlorate and ammonium perchlorate.

Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Bindemittel ist ein Sol eines anorganischen Materials. Das Sol kann Wasser als Dispersions-Medium oder ein organisches Lösungsmittel als Dispersions-Medium aufweisen. In Bezug auf das Sol eines anorganischen Materials sind Sole von Metalloxiden bevorzugt. Beispiele des Sols eines Metalloxids können einschließen: eines oder zwei oder mehr Sol(e), die gewählt ist/sind aus einem Aluminiumoxid-Sol, einem Siliciumoxid-Sol, einem Titanoxid-Sol und einem Antimonoxid-Sol.The is used in the context of the present invention binder a sol of an inorganic material. The sol can be water as a dispersion medium or an organic solvent as a dispersion medium. In terms of the sol of an inorganic Materials are preferred sols of metal oxides. Examples of sols of a metal oxide lock in: one or two or more sol (s) selected from an alumina sol, a silica sol, a titania sol and an antimony oxide sol.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein organisches Bindemittel nicht als Bindemittel eingeschlossen ist. Jedoch kann auf der Basis der Beziehung mit einem Gas-Generator, der Gebrauch von der Gas-erzeugenden Zusammensetzung macht, oder wegen des Grundes einer weiteren Verbesserung der Extrusions-Formbarkeit eine kleine Menge eines organischen Bindemittels auch eingearbeitet werden. In diesem Fall kann ein organisches Bindemittel eingearbeitet werden in einem Mengenanteil von 5 Massen-Prozent oder weniger, bezogen auf die Gesamtmenge des Feststoff-Gehalts des Sols eines anorganischen Materials und des organischen Bindemittels.in the Within the scope of the present invention it is preferred that an organic Binder is not included as a binder. However, you can on the basis of the relationship with a gas generator, the use from the gas-generating composition, or because of the reason a further improvement in extrusion moldability, a small amount of organic binders are also incorporated. In this case An organic binder can be incorporated in a proportion of 5 mass percent or less, based on the total amount of Solids content of the sol of an inorganic material and of the sol organic binder.

Das organische Bindemittel kann gewählt sein aus Carboxymethylcellulose, Natrium-Salz von Carboxymethylcellulose, Kalium-Salz von Carboxymethylcellulose, Ammonium-Salz von Carboxymethylcellulose, Celluloseacetat, Celluloseacetat-Butyrat, Methyl cellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylethylcellulose, mikrokristalline Cellulose, Polyacrylamid, ein aminiertes Polyacrylamid, Polyacrylhydracid, ein Copolymer aus Acrylamid und Acrylsäure-Metallsalz, ein Copolymer aus Polyacrylamid und einer Polyacrylsäure-Ester-Verbindung, Polyvinylalkohol, Acrylkautschuk, Guar-Gummi, Stärke und Silikon.The organic binder can be chosen its from carboxymethylcellulose, sodium salt from carboxymethylcellulose, potassium salt of carboxymethylcellulose, ammonium salt of carboxymethylcellulose, cellulose acetate, Cellulose acetate butyrate, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxymethylethylcellulose, microcrystalline cellulose, polyacrylamide, an aminated polyacrylamide, Polyacrylhydracid, a copolymer of acrylamide and acrylic acid metal salt, a Copolymer of polyacrylamide and a polyacrylic acid ester compound, polyvinyl alcohol, Acrylic rubber, guar gum, starch and silicone.

In der Gas-erzeugenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt der Teilmenge des treibenden Stoffes, des oxidierenden Mittels und des Bindemittels wie folgt: Betreffend das Sol eines anorganischen Materials (Sol eines Metalloxids), das das Bindemittel ist, ist dies der Mengenanteil, bezogen auf die Masse des Feststoff-Gehalts, der erhalten wird durch Entfernen des Dispersions-Mediums.In the gas generating composition according to the present invention is the content of the subset of the driving substance, the oxidizing Means and the binder as follows: Concerning the sol of a inorganic material (sol of a metal oxide), which is the binder is, this is the proportion, based on the mass of the solids content, which is obtained by removing the dispersion medium.

Betreffend die treibende Substanz ist die Teilmenge vorzugsweise 10 bis 70 Massen-Prozent, noch mehr bevorzugt 20 bis 60 Massen-Prozent, weiter bevorzugt 30 bis 50 Massen-Prozent.Concerning the driving substance is the subset preferably 10 to 70 Mass percent, even more preferably 20 to 60% by mass, more preferably 30 up to 50 mass percent.

Betreffend das oxidierende Mittel ist die Teilmenge vorzugsweise 25 bis 85 Massen-Prozent, noch mehr bevorzugt 35 bis 70 Massen-Prozent, weiter bevorzugt 40 bis 60 Massen-Prozent.Concerning the oxidizing agent is the subset preferably 25 to 85 Mass percent, even more preferably 35 to 70 mass percent, more preferably 40 up to 60 mass percent.

Betreffend das Bindemittel ist die Teilmenge vorzugsweise 0,1 bis 25 Massen-Prozent, noch mehr bevorzugt 1 bis 20 Massen-Prozent, weiter bevorzugt 3 bis 15 Massen-Prozent.Concerning the binder is the subset preferably 0.1 to 25 mass percent, even more preferably 1 to 20 mass percent, more preferably 3 to 15 mass percent.

Zusätzlich zu dem treibenden Stoff, dem oxidierenden Mittel und dem Bindemittel kann die Gas-erzeugende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Typen von Additiven einschließen, die in bekannten, Gas-erzeugenden Mitteln enthalten sind, und zwar innerhalb des Bereichs solcher Volumina, die nicht den Zweck der vorliegenden Erfindung beeinträchtigen.In addition to the driving substance, the oxidizing agent and the binder For example, the gas generating composition according to the present invention various types of additives used in known, gas-generating Are included within the scope of such Volumes that do not affect the purpose of the present invention.

Beispiele des Additivs schließen eines oder zwei oder mehr ein, die gewählt sind aus Metalloxiden wie beispielsweise Kupferoxid, Eisenoxid, Zinkoxid, Cobaltoxid, Manganoxid, Molybdänoxid, Nickeloxid, Bismuthoxid, Siliciumoxid und Aluminiumoxid; Metallcarbonate und basische Metallcarbonate wie beispielsweise Cobaltcarbonat, Calciumcarbonat, ein basisches Zinkcarbonat und ein basisches Kupfercarbonat; Komplex-Verbindungen eines Metalloxids oder -hydroxids wie beispielsweise japanischer saurer Ton, Kaolin, Talk, Bentonit, Diatomeen-Erde und Hydrotalcit; Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid; Metallsäure-Salze wie beispielsweise Natriumsilikat, Glimmermolybdat, Cobaltmolybdat und Ammoniummolybdat, Molybdändisulfid, Calciumstearat, Siliciumnitrid und Siliciumcarbid.Examples close the additive one or two or more selected from metal oxides such as Copper oxide, iron oxide, zinc oxide, cobalt oxide, manganese oxide, molybdenum oxide, nickel oxide, Bismuth oxide, silica and alumina; Metal carbonates and basic metal carbonates such as cobalt carbonate, calcium carbonate, a basic zinc carbonate and a basic copper carbonate; Complex connections of a Metal oxides or hydroxides such as Japanese acid Clay, kaolin, talc, bentonite, diatomaceous earth and hydrotalcite; aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; Metal acid salts such as For example, sodium silicate, mica molybdate, cobalt molybdate and Ammonium molybdate, molybdenum disulfide, Calcium stearate, silicon nitride and silicon carbide.

Der Gehalt eines Additivs ist in passender Weise gewählt in Übereinstimmung mit dem Typ des Additivs, und er liegt vorzugsweise bei etwa 0,1 bis 20 Massen-Teilen, wenn man die gesamte Menge des treibenden Stoffes, des oxidierenden Mittels und des Bindemittels als 100 Massen-Teile definiert.Of the Content of an additive is suitably selected in accordance with the type of the additive, and is preferably about 0.1 to 20 parts by mass, if you take the entire amount of the driving substance, the oxidizing Agent and binder defined as 100 parts by mass.

Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung der Gas-erzeugenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung können solche Verfahrensweisen wie Mischen des treibenden Mittels, des oxidierenden Mittels, des Bindemittels und eines Additivs – sofern erforderlich – mittels eines Kneters unter Erhalt einer Mischung und anschließendes Extrusions-Formen der Mischung mit einem Extruder angewendet werden. Gelegentlich können deswegen, weil die Gas-erzeugende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung Gebrauch von einem Sol eines anorganischen Materials macht, das Wasser oder ein organisches Lösungsmittel als Dispersions-Medium enthält, wenn sie mit einem Kneter gemischt wird, Wasser oder ein organisches Lösungsmittel dem Bedarf entsprechend zugesetzt werden.Regarding the A process for producing the gas generating composition according to the present invention Invention can such procedures as mixing of the driving agent, the oxidizing agent, the binder and an additive - provided required - by a kneader to obtain a mixture and then extrusion molding be applied to the mixture with an extruder. Occasionally can because the gas generating composition according to the present Invention makes use of a sol of an inorganic material, the water or an organic solvent as a dispersion medium contains when mixed with a kneader, water or an organic solvent be added as needed.

In dem Misch-Schritt des Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist es dann, wenn ein treibendes Mittel, ein oxidierendes Mittel, ein Bindemittel und ein oder zwei oder mehr Additive als Komponenten der Gas-erzeugenden Zusammensetzung verwendet werden, auch möglich ein Zwei-Schritt-Misch-Verfahren anzuwenden, in dem ein Teil der Komponenten und das Bindemittel gemischt werden, beispielsweise mittels eines Kneters zum Erhalt einer Primärmischung, und dann werden die verbleibenden Komponenten weiter zugesetzt und gemischt zum Erhalt der End-Mischung.In the mixing step of the manufacturing process according to the present invention if it is a driving medium, an oxidizing agent, a binder and one or two or more additives as components The gas-generating composition used, also possible a two-step mixing method apply in which part of the components and the binder be mixed, for example by means of a kneader to obtain a primary mix, and then the remaining components are added further and mixed to obtain the final mixture.

Die Gas-erzeugende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in eine gewünschte Form geformt werden und kann zu einem geformten Gegenstand in Form einer einmal perforierten Stange, in Form einer perforierten Stange oder eines Pellets geformt werden. Gegenstände in Form einer einmal perforierten Stange oder in Form einer perforierten Stange können ein Loch aufweisen, welches die Stange in der Längsrichtung durchdringt, oder ein Loch, das die Stange nicht durchdringt, jedoch einen Hohlraum bildet.The Gas generating composition according to the present invention can be in a desired shape can be shaped and shaped into a shaped object once perforated rod, in the form of a perforated rod or of a pellet. Objects in the form of a once perforated Rod or in the form of a perforated rod may have a hole which the rod in the longitudinal direction penetrates, or a hole that does not penetrate the rod, however forms a cavity.

Die Gas-erzeugende Zusammensetzung gemäß der vorliegende Erfindung kann beispielsweise angewendet werden bei einem Airbag-Gas-Generator für die Fahrerseite, einem Airbag-Gas-Generator für die Passagier-Seite, einem Airbag-Gas-Generator für eine seitliche Kollision, einem Gas-Generator für aufblasbare Vorhänge, einem Gas-Generator für Kniepolster, einem Gas-Generator für aufblasbare Flach-Gurte, einem Gas-Generator für Schlauch-Systeme und einem Gas-Generator für Vorspanner verschiedener Fahrzeuge.The Gas generating composition according to the present invention For example, it can be applied to an airbag gas generator for the Driver side, an airbag gas generator for the passenger side, one Airbag gas generator for a side collision, a gas generator for inflatable curtains, a Gas generator for knee pads, a gas generator for inflatable flat belts, a gas generator for hose systems and a Gas generator for Pretensioners of various vehicles.

Darüber hinaus kann ein Gas-Generator, der Gebrauch von der Gas-erzeugenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung macht, sowohl vom pyrotechnischen Typ sein, indem ein Gas nur von einer Gas-erzeugenden Zusammensetzung geliefert wird, und er kann vom Hybrid-Typ sein, in dem Gas sowohl von einem komprimierten Gas wie beispielsweise Argon als auch von einer Gas-erzeugenden Zusammensetzung geliefert wird.Furthermore may be a gas generator, the use of the gas-generating composition according to the present Invention makes, be of the pyrotechnic type, by a Gas is only supplied by a gas generating composition, and it can be of the hybrid type, in which gas is compressed both from a compressed one Gas such as argon as well as a gas-producing Composition is delivered.

Weiter kann die Gas-erzeugende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung auch als Zündmittel verwendet werden, das als Verstärkungsmittel (oder Booster) oder dergleichen in Bezug genommen wird, um die Energie eines Zünders oder eines Zünd-Initiators auf eine Gas-erzeugende Zusammensetzung zu übertragen.Further For example, the gas generating composition according to the present invention also as an ignition device used as reinforcing agent (or booster) or the like is referred to the energy a detonator or an ignition initiator on one To transfer gas generating composition.

BeispieleExamples

Beispiel und VergleichsbeispieleExample and Comparative Examples

Komponenten-Bestandteile des Beispiels und der Vergleichsbeispiele, wie sie in Tabelle 1 gezeigt sind, und 16 Massen-Prozent Wasser, angegeben als äußere Prozent-Mengen, wurden jeweils mittels eines Kneters gemischt. Als nächstes wurde die erhaltene Mischung (Gesamtmenge der Gas-erzeugenden Zusammensetzung) mittels eines Extruders bei einem Druck von 80 kg/cm2 Extrusions-geformt. Proben, die normal extrudiert worden waren, wurden weiter geschnitten und getrocknet und ergaben Gaserzeugende Zusammensetzungen mit einem Außendurchmesser von 6,5 mm und einer Länge von 10 mm (in Form eines Pellets ohne Innendurchmesser-Loch).Component components of Example and Comparative Examples shown in Table 1 and 16 mass% of water, expressed as outer percentages, were each mixed by means of a kneader. Next, the obtained mixture (total amount of the gas generating composition) was extrusion-molded by means of an extruder at a pressure of 80 kg / cm 2 . Samples that had been extruded normally were further cut and dried to give gas generating compositions having an outer diameter of 6.5 mm and a length of 10 mm (in the form of a pellet without an inner diameter hole).

(1) Bewertung der Extrusions-Formbarkeit(1) Evaluation of extrusion moldability

Der Zustand der Gas-erzeugenden Zusammensetzung als Form-Gegenstand, der durch Extrusions-Formen entsprechend dem obigen Verfahren extrudiert worden war, wurde visuell angeschaut, und die Extrusions-Formbarkeit wurde bestimmt auf der Basis des folgenden Bewertungs-Standards:

O:
Bewertungsniveau, bei dem die Gas-erzeugende Zusammensetzung als Form-Gegenstand eine ausreichende Festigkeit hat, um zu ermöglichen, dass er stabil Extrusions-geformt werden kann (ein Niveau, bei dem der Extrusions-geformte Gegenstand nicht über eine Länge von einem Meter oder mehr geschnitten wird, um ein stabiles Extrusions-Formen in dem oben beschriebenen Extrusions-Form-Verfahren möglich zu machen).
X:
Ein Niveau, bei dem die Gas-erzeugende Zusammensetzung in Form eines geformten Gegenstandes eine unzureichende Festigkeit hat und ein stabiles Extrusions-Formen unmöglich macht (ein Niveau, bei dem der Extrusions-geformte Gegenstand in einer Länge von weniger als einem Meter geschnitten wird und ein stabiles Extrusions-Formen in dem oben beschriebenen Extrusions-Form-Verfahren unmöglich macht).
The state of the gas generating composition as a molded article extruded by extrusion molding according to the above method was visually inspected, and the extrusion moldability was determined on the basis of the following evaluation standard:
O:
An evaluation level at which the gas generating composition as a molded article has sufficient strength to allow it to be stably extrusion-molded (a level at which the extrusion-molded article does not exceed a length of one meter or more is cut to enable stable extrusion molding in the above-described extrusion molding method).
X:
A level at which the gas-generating composition in the form of a molded article has insufficient strength and makes stable extrusion molding impossible (a level at which the extrusion-molded article is cut less than one meter in length) prevents stable extrusion molding in the extrusion-molding process described above).

(2) Herstellung eines Strangs für einen Gas-Konzentrations-Messungs-Test(2) Preparation of a strand for a Gas concentration measurement test

Die Gas-erzeugende Zusammensetzung im Beispiel und in den Vergleichsbeispielen, die in dem obigen Schritt (1) erhalten worden waren, wurden bei 110 °C 16 Stunden lang getrocknet. Danach wurden sie zerdrückt und zweimal mit einem SUS-Filter, der eine Maschenweite von 300 μm hatte, zur Anpassung des Teilchen-Durchmessers gesiebt. 2,00 g der Mischung mit dem angepassten Teilchen-Durchmesser wurden auf die Mörser-Seite einer vorbestimmten Form gegeben, die mit einer hydraulischen Pumpe von der Stirn-Seite der Pistill-Seite 5 s lang bei einem Druck von 14,7 MPa gehalten wurde. Danach wurde die Masse herausgenommen, und es wurde ein säulenförmiger Strang mit einem Außendurchmesser von 9,5 mm geformt, was eine Test-Probe ergab. Gelegentlich wurde im Hinblick auf Proben, denen bei der Bewertung der Extrusions-Formbarkeit die Bewertung „X" gegeben worden war, die Gas-Konzentrations-Messung nicht durchgeführt.The Gas generating composition in Example and Comparative Examples which were obtained in the above step (1) were added 110 ° C 16 Dried for hours. Then they were crushed and washed twice with a SUS filter, the mesh size of 300 microns sieved to adjust the particle diameter. 2.00 g of Mixture with the adjusted particle diameter were placed on the mortar side given a predetermined shape with a hydraulic pump from the forehead side of the pestle side for 5 s at a pressure of 14.7 MPa was held. After that, the mass was taken out, and it became a columnar strand with an outer diameter of 9.5 mm, resulting in a test sample. Occasionally became with regard to samples which had been given the rating "X" in the evaluation of extrusion formability, the gas concentration measurement was not performed.

(3) Messung der Gas-Konzentration(3) Measurement of gas concentration

Der säulenförmige Strang, der die Test-Probe war, wurde in einen versiegelten SUS-Zylinder mit einem Innenvolumen von einem Liter gelegt. Während man die Atmosphäre im Innern des Zylinders vollständig durch Stickstoff ersetzte, wurde der Druck auf bis zu 7 MPa erhöht und stabilisiert. Danach wurde ein vorbestimmter Strom auf einen Nichrome-Draht aufgebracht, der mit der End-Fläche des Strangs in Kontakt stand, und dessen Energie wurde für die Zündung und Verbrennung verwendet. Nach Warten für eine Zeit von 60 s, während der das Gas in dem Zylinder einheitlich wurde, wurde der Stopfen-Öffnungs-Abschnitt eines Tedlar-Beutels, der mit einem vorbestimmten Stopfen versehen war, mit dem Gas-Entladungs-Abschnitt des Zylinders verbunden, und die Probe wurde abgenommen, indem man das Verbrennungs-Gas in den Zylinder überführte. Die Konzentration an NO2, NO, NH3 und CO in der Probe wurde mit einem Gas-Detektor-Rohr gemessen (für die Detektion von NO2 und NO: Nr. 1; für die Detek tion von NH3: Nr. 3L; für die Detektion von CO: Nr. 1L; hergestellt von der Firma Gastech Corporation). Das Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. Die Gas-Konzentration in Beispiel 1 ist relativ ausgedrückt, wobei man die Gas-Konzentration in Vergleichsbeispiel 1 als 100 % ausdrückt. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Beispiel 1 Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Gaserzeugende Zusammensetzung (Massen-Prozent) Treibendes Mittel Guanidinnitrat (46,2) Guanidinnitrat (40,7) Guanidinnitrat (49,1) Oxidierendes Mittel Basisches Kupfernitrat (42,5) Basisches Kupfernitrat (49,3) Basisches Kupfernitrat (39,9) Bindemittel Aluminiumoxid-Sol (11,3) Carboxymethylcellulose (5) – Additiv – Aluminiumhydroxid (5) Aluminiumoxid-Pulver (11) Extrusions-Formbarkeit O O X Gas-Konzentration (ppm) NO2 100,00 % 100,00 % – NO 23,00 % 100,00 % – NH3 100,00 % 100,00 % – CO 82,60 % 100,00 % –

  • * Der Gehalt der jeweiligen Komponenten ist in Massen-Prozent gezeigt.
  • * Das Verhältnis der Zusammensetzung der Ausgangs-Materialien in Beispiel 1 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wurde so bestimmt, dass die Sauerstoff-Balance der Gas-erzeugenden Zusammensetzungen in etwa denselben Wert erhielt (der Begriff „Sauerstoff-Balance" bedeutet hier die Menge an Sauerstoff, die überschüssig oder fehlend ist, relativ zu der Menge, die nötig ist zum vollständigen Oxidieren der Gas-erzeugenden Zusammensetzung).
The columnar strand, which was the test sample, was placed in a sealed SUS cylinder with an internal volume of one liter. While completely replacing the atmosphere inside the cylinder with nitrogen, the pressure was increased to up to 7 MPa and stabilized. Thereafter, a predetermined current was applied to a nichrome wire in contact with the end face of the strand, and its energy was used for ignition and combustion. After waiting for 60 seconds while the gas in the cylinder became uniform, the plug opening portion of a Tedlar bag provided with a predetermined plug was connected to the gas discharge portion of the cylinder. and the sample was taken off by transferring the combustion gas into the cylinder. The concentration of NO 2 , NO, NH 3 and CO in the sample was measured with a gas detector tube (for the detection of NO 2 and NO: No. 1, for the detection of NH 3 : No. 3L; for the detection of CO: No. 1L, manufactured by Gastech Corporation). The result is shown in Table 1. The gas concentration in Example 1 is relatively expressed, expressing the gas concentration in Comparative Example 1 as 100%. The result is shown in Table 1. Table 1 example 1 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Gas generating composition (mass percent) Driving agent Guanidine nitrate (46.2) Guanidine nitrate (40,7) Guanidine nitrate (49.1) Oxidizing agent Basic copper nitrate (42.5) Basic copper nitrate (49.3) Basic copper nitrate (39,9) binder Alumina sol (11.3) Carboxymethylcellulose (5) - additive - Aluminum hydroxide (5) Alumina powder (11) Extrusion formability O O X Gas concentration (ppm) NO 2 100.00% 100.00% - NO 23.00% 100.00% - NH 3 100.00% 100.00% - CO 82.60% 100.00% -
  • * The content of each component is shown in mass percent.
  • * The ratio of the composition of the starting materials in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was determined so that the oxygen balance of the gas generating compositions was approximately the same value (the term "oxygen balance" here means the amount oxygen that is excess or deficient relative to the amount necessary to fully oxidize the gas generating composition).

Wie aus Tabelle 1 klar wird, kann es bekannt sein, dass die Extrusions-Formbarkeit von Beispiel 1, die von dem Aluminiumoxid-Sol-Bindemittel Gebrauch machte, äquivalent ist zu der von Vergleichsbeispiel 1, das Gebrauch von einem Bindemittel auf Basis eines organischen Materials machte, und ist klar ausgezeichnet, wenn sie verglichen wird mit dem Vergleichsbeispiel 2, dem Aluminiumoxid-Pulver zugesetzt worden war. Mit anderen Worten: Es wurde bewiesen, dass selbst dann, wenn das Sol eines Metalloxids gemäß der vorliegenden Erfindung als Bindemittel verwendet wurde, die Gaserzeugende Zusammensetzung produziert werden kann durch ein Extrusions-Form-Verfahren in derselben Weise wie in dem Fall, in dem ein herkömmliches Bindemittel auf Basis eines organischen Materials verwendet wird.As From Table 1, it can be known that the extrudability of Example 1 using the alumina sol binder made, equivalent is that of Comparative Example 1, the use of a binder made on the basis of an organic material, and is clearly excellent when it is compared with Comparative Example 2, the alumina powder had been added. In other words, it has been proven that even if the sol of a metal oxide according to the present invention used as a binder, the gas generant composition can be produced by an extrusion molding method in the same way as in the case where a conventional Binder based on an organic material is used.

Hinsichtlich der Gas-Konzentration war die NO- und die CO-Gas-Konzentration in Beispiel 1 signifikant inhibiert, verglichen mit Vergleichsbeispiel 2. Mit anderen Worten: Es war bekannt, dass die vorliegende Erfindung eine Wirkung auf ein Inhibieren der Erzeugung von Gas, das schädlich für einen menschlichen Körper ist, während der Verbrennung einer Gas-erzeugenden Zusammensetzung hat.Regarding The gas concentration was the NO and the CO gas concentration in Example 1 significantly inhibited, compared with the comparative example 2. In other words, it was known that the present invention an effect on inhibiting the production of gas that is harmful to one human body is, while has the combustion of a gas generating composition.

Nachdem die Erfindung wie vorstehend beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass dieselbe auf vielen Wegen variiert werden kann. Derartige Variationen sollen nicht als Abweichen vom Geist und Umfang der Erfindung verstanden werden, und alle derartigen Modifikationen, wie sie für einen in diesem Gebiet bewanderten Fachmann offensichtlich sind, sollen der Absicht nach in dem Umfang der folgenden Ansprüche eingeschlossen werden.After this the invention as described above, it is obvious that it can be varied in many ways. Such variations should not be construed as a departure from the spirit and scope of the invention be, and all such modifications, as for a skilled in this field will be apparent intentionally included within the scope of the following claims become.

Claims (4)

Gas-erzeugende Zusammensetzung, umfassend ein treibendes Mittel, ein oxidierendes Mittel und ein Bindemittel, das gewählt ist aus Solen anorganischer Materialien.Gas generating composition, comprising imparting agent, an oxidizing agent and a binder, the chosen one is made of sols of inorganic materials. Gas-erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Sol eines anorganischen Materials ein Sol eines Metalloxids ist.A gas generating composition according to claim 1, wherein the sol of an inorganic material is a sol of a metal oxide is. Gas-erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin das Sol eines Metalloxids eines oder zwei oder mehr Sol(e) ist/sind, das/die gewählt ist/sind aus der Gruppe, die besteht aus einem Aluminiumoxid-Sol, einem Siliciumoxid-Sol, einem Titanoxid-Sol und einem Antimonoxid-Sol.A gas generating composition according to claim 1 or 2, wherein the sol of a metal oxide is one or two or more sol (s) is / are, the / the chosen is / are from the group consisting of an alumina sol, a silica sol, a titanium oxide sol and an antimony oxide sol. Gas-erzeugende Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend 10 bis 70 Massen-Prozent des treibenden Mittels, 25 bis 85 Massen-Prozent des oxidierenden Mittels und 0,1 bis 20 Massen-Prozent des Bindemittels.The gas generating composition according to claim 1 or 2, comprising 10 to 70 mass% of the driving agent, 25 to 85 mass% of the oxidizing agent and 0.1 to 20 mass% of the Binder.
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