(57)【要約】【課題】  高ガス化率を維持しながら、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させることのできるガス発生器用の着火剤を提供する。【解決手段】  プリテンショナー用ガス発生器１２は、燃焼によりガスを発生するガス発生剤２５が収容される燃焼室２４と、前記ガス発生剤２５を燃焼させるために通電により点火機能を発現する電気点火具２２とにより構成されている。ガス発生剤２５は非アジド系ガス発生剤により構成され、燃焼室２４内には非アジド系のガス発生剤２５と着火剤２６とが混合された状態で収容されている。着火剤２６の燃焼方向における最小寸法は非アジド系のガス発生剤２５の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように構成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼によりガスを発生するガス発生剤が収容される燃焼室と、前記ガス発生剤を燃焼させるために通電により点火機能を発現する点火部とを備える車両の乗員保護装置用ガス発生器に用いられ、前記燃焼室又は点火部に収容される着火剤であって、前記ガス発生剤は非アジド系ガス発生剤であり、かつ着火剤の燃焼方向における最小寸法は非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように構成されていることを特徴とするガス発生器用の着火剤。
【請求項２】
前記着火剤の燃焼方向における最小寸法が０．０１〜３．０ｍｍ及び非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法が０．３〜４．０ｍｍの範囲で、着火剤の燃焼方向における最小寸法が非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように構成される請求項１に記載のガス発生器用の着火剤。
【請求項３】
前記乗員保護装置用ガス発生器は、燃焼室で発生するガスによりシートベルトを引き込むように構成されたプリテンショナー用ガス発生器である請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。
【請求項４】
前記乗員保護装置用ガス発生器は、燃焼室で発生するガスによりエアバッグを膨張させるように構成されたエアバッグ用ガス発生器である請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載され、乗員保護装置としてのエアバッグを膨張させるためのガス発生器、或はシ−トベルトを巻き取るためのプリテンショナ−用ガス発生器に使用される着火剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両には、衝突時のショックから乗員を保護するためにエアバッグやシ−トベルトが搭載されている。エアバッグは、車両が高速で衝突した際に乗員がハンドルや前面ガラス等の車両内部の硬い部分に強く当たることを防ぐため、ガスによりバックを急速に膨張させ、乗員の衝突を防ぐものである。近年、エアバッグに使用されるガス発生剤としては、アジ化ナトリウムを主剤とするガス発生剤に代わり、乗員に対して悪影響の少ない非アジド系ガス発生剤の研究開発が各方面でなされている。
【０００３】
好ましい非アジド系ガス発生剤としては、ガス化率が７０％以上であり、更に燃焼速度が８.０ｍｍ／秒以上（窒素ガスにより７ＭＰａに加圧された条件下）の性能を有するものである。ガス化率が高いということは、ガス発生器等に充填するガス発生剤の量を低減でき、乗員保護装置の小型化、軽量化が可能であることを意味する。そのため、ガス化率が７０％以上、好ましくは７５％以上の非アジド系ガス発生剤が求められている。
【０００４】
また一方、シートベルトは、車両が高速で衝突した際に乗員が前方に投げ出されることを防ぐものである。そして、近年では更にシ−トベルトの巻き取りを行うプリテンショナ−システムが配置され、このプリテンショナ−システムによりシ−トベルトを瞬時に引き込み、乗員の体を拘束し、前方へ投げ出されることを防止する構造となっている。このようなプリテンショナーシステムにおいては、瞬間的にシ−トベルトを引き込む必要があるため、動力としてガス発生剤の燃焼ガスを利用している。すなわち、ガス発生剤の燃焼ガスにより、シリンダ内のピストンを瞬間的に移動させ、このピストンの一端に連結されているシ−トベルトを引き込む装置やベルト引き込み用ギア−を瞬間的に回転させ、このギア−に連結されているシ−トベルトを引き込む装置である。
【０００５】
そして、従来からこの種の非アジド系ガス発生剤としては、ニトロセルロ−スを主成分とするガス発生剤が使用されている。ニトロセルロ−スを主成分とするガス発生剤は、ガス化率は非常に高く好ましいものであるが、その反面燃焼後の生成ガス中に多量の一酸化炭素を発生すること、高温での耐熱性に欠けること等の問題があった。そこで、現在では、高ガス化率を保持したまま、一酸化炭素が実質的に発生せず、更に耐熱性に優れる非アジド系ガス発生剤が求められている。
【０００６】
以上のことから、エアバッグやプリテンショナー等の乗員保護装置用ガス発生剤に用いられる酸化剤としては、高ガス化率を達成できるアンモニウム、アルカリ金属或はアルカリ土類金属の塩素酸塩、過塩素酸塩、硝酸塩或は亜硝酸塩が主に用いられている。具体的には、ガス発生剤として、酸化剤が過塩素酸アンモニウム、燃料がデンプンからなる組成物が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、酸化剤が硝酸アンモニウム、燃料がポリアクリルアミドであるガス発生剤も知られている（例えば、特許文献２を参照）。更に、酸化剤が硝酸アンモニウム、燃料が５−アミノテトラゾールであるガス発生剤が知られている（例えば、特許文献３を参照）。これら非アジド系ガス発生剤は、いずれも高ガス化率、高耐熱性であり、更に燃焼後の生成ガス中に一酸化炭素を含まない利点を有している。
【特許文献１】特開２００１-２４８８号公報（第２頁、７頁）
【特許文献２】特開２０００-１０３６９１号公報（第２頁、５頁）
【特許文献３】特開平１０-１３００８６号公報（第２頁、４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来のプリテンショナー用やエアバッグ用のガス発生剤は、燃焼後の生成ガス中に一酸化炭素を含まないようにして高ガス化率を達成するために、酸素バランス、酸化剤の種類等が所定の条件に設定されている。ところが、ガス発生剤特に非アジド系ガス発生剤においては、ガス化率を高めてゆくにつれて着火性や燃焼性が低下する傾向を示す。そのため、従来のプリテンショナー用やエアバッグ用の非アジド系ガス発生剤は、ガス化率が高い反面着火性が極めて悪く、燃焼性が低いという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、高ガス化率を維持しながら、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させることのできるガス発生器用の着火剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、第１の発明のガス発生器用の着火剤は、燃焼によりガスを発生するガス発生剤が収容される燃焼室と、前記ガス発生剤を燃焼させるために通電により点火機能を発現する点火部とを備える車両の乗員保護装置用ガス発生器に用いられ、前記燃焼室又は点火部に収容される着火剤であって、前記ガス発生剤は非アジド系ガス発生剤であり、かつ着火剤の燃焼方向における最小寸法は非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
第２の発明のガス発生器用の着火剤は、第１の発明において、前記着火剤の燃焼方向における最小寸法が０．０１〜３．０ｍｍ及び非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法が０．３〜４．０ｍｍの範囲で、着火剤の燃焼方向における最小寸法が非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように構成されるものである。
【００１１】
第３の発明のガス発生器用の着火剤は、第１又は第２の発明において、前記乗員保護装置用ガス発生器は、燃焼室で発生するガスによりシートベルトを引き込むように構成されたプリテンショナー用ガス発生器である。
【００１２】
第４の発明のガス発生器用の着火剤は、第１又は第２の発明において、前記乗員保護装置用ガス発生器は、燃焼室で発生するガスによりエアバッグを膨張させるように構成されたエアバッグ用ガス発生器である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
第１又は第２の発明のガス発生器用の着火剤では、着火剤の燃焼方向における最小寸法は非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように構成されている。このため、着火剤が非アジド系ガス発生剤よりも速く着火され、非アジド系ガス発生剤の燃焼を速やかに立ち上げることができる。従って、高ガス化率を維持しながら、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させることができる。
【００１４】
第３の発明のガス発生器用の着火剤によれば、プリテンショナー用ガス発生器において第１又は第２の発明の効果を発揮させることができる。
第４の発明のガス発生器用の着火剤によれば、エアバッグ用ガス発生器において第１又は第２の発明の効果を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、本実施形態の着火剤が適用される乗員保護装置を構成するプリテンショナー用ガス発生器及びエアバッグ用ガス発生器について説明する。
まず、プリテンショナー用ガス発生器について説明する。
【００１６】
自動車室内の座席の横にはプリテンショナーが配設されている。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、このプリテンショナー１０を構成する本体１１の上面にはプリテンショナー用ガス発生器１２が取付けられている。プリテンショナー用ガス発生器１２の後部〔図３（ａ）の左側〕には略Ｌ字状に形成されて内部をガスが流通するシリンダ１３が連結されている。本体１１後部には回転ドラム１４が回転可能に支持され、シートベルト１５の一端が巻付けられると共に、ピストンロッド１６の下端が接続されている。シリンダ１３内に位置するピストンロッド１６の中間部にはピストン１７が固着され、プリテンショナー用ガス発生器１２から発生するガスによって上昇するようになっている。シリンダ１３内のピストンロッド１６より上方位置には上部ほど縮径された円筒状をなすストッパ１８が固定され、ピストン１７の上昇を所定位置で規制するようになっている。尚、シリンダ１３の上端部には有蓋円筒状のキャップ１９が被せられている。
【００１７】
図２に示すように、プリテンショナー用ガス発生器１２はそのホルダー２０の一端に有蓋円筒状の装填容器２１が取付けられて構成されている。ホルダー２０の一端の中心位置には点火部としての電気点火具２２が支持されている。この電気点火具２２の底部にはリード線２３が接続され、電気点火具２２に通電して点火するようになっている。装填容器２１内は燃焼室２４となり、その燃焼室２４内には円柱状をなすプリテンショナー用のガス発生剤２５と、それより小さく形成された円柱状の着火剤２６とが混合された状態で装填されている。装填容器２１の蓋部中心には放射状に延びる複数の溝２７が凹設されている。そして、電気点火具２２に点火されると燃焼室２４内の着火剤２６及びガス発生剤２５が着火及び燃焼され、生成したガスが強度の弱い溝２７の部分を破ってシリンダ１３内に放出され、ピストン１７を移動させて回転ドラム１４の回転によりシートベルト１５を引き込むように構成されている。
【００１８】
次に、エアバッグ用ガス発生器について説明すると、図５に示すように、エアバッグ用ガス発生器３０は円筒状に形成され、その中心に設けられた点火部３１と、その外周に同心円状に形成された燃焼室３２とを備えている。点火部３１は、電気点火器３４とその上部に配置された点火薬３５とで構成され、電気点火器３４に通電されると点火薬３５が点火されるようになっている。点火部３１と燃焼室３２との間には隔壁３６が設けられ、該隔壁３６には複数の通気孔３７が透設され、点火薬３５の点火による火炎を点火部３１から燃焼室３２へ導くようになっている。
【００１９】
燃焼室３２内には、円柱状をなすガス発生剤３８とそれより小さい円柱状の着火剤３９とが混合された状態で装填されている。尚、着火剤３９を前記点火部３１の空隙部２８に配置することも可能であるが、前記のように燃焼室３２内に装填することが好ましい。更に、燃焼室３２内の外周部には同心円状に形成されたフィルター４２が配置され、生成ガスの冷却及び固体の燃焼残渣を濾過捕集する。燃焼室３２の周壁４３には複数のガス噴出孔４４が透設され、フィルター４２で冷却されたガスがエアバッグ４５内に噴出され、エアバッグ４５を膨張させるように構成されている。
【００２０】
非アジド系ガス発生剤は、燃焼した際に発生する燃焼ガスによりエアバッグ４５を膨張させたり、またプリテンショナー１０のピストン１７を瞬間的に移動させたりする役割を果たすものであり、ガス発生器内に多量に装填される。そのため、燃焼ガス中に一酸化炭素、窒素酸化物及び塩化水素等の有害なガスが発生すると人体に悪影響を及ぼす可能性があるため、有害なガスが発生しない組成比率にしなければならず、またガス化率を高くすることが望まれるものである。更に、使用する用途により作動時間、すなわち燃焼速度がそれぞれ決められており、その燃焼速度を有するものでなければ使用することはできない。
【００２１】
一方、着火剤２６、３９は、着火性及び燃焼性の悪い非アジド系ガス発生剤と併用し、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を改善するために使用されるものである。そのため、着火剤２６、３９は、非アジド系ガス発生剤より着火性に優れたものでなければならず、かつ非アジド系ガス発生剤よりも燃焼性に優れたものでなければならない。また、着火剤２６、３９は、非アジド系ガス発生剤に比べて使用量が少ないため、ガス化率及び燃焼ガス成分に関してはあまり考慮する必要はない。
【００２２】
前記燃焼速度は、点火部に対する通電開始から燃焼室２４、３２で発生したガスによる最大圧力までの到達時間によって規定される。そして、着火剤２６、３９の到達時間が非アジド系ガス発生剤の到達時間より短くなるように設定される。非アジド系ガス発生剤は着火性に乏しいため、そのような非アジド系ガス発生剤と共に着火性及び燃焼性の優れた着火剤２６、３９を配置させることにより、点火部から発生する火炎が着火剤２６、３９に瞬時に伝播され、着火剤２６、３９が着火する。それと同時に、着火剤が燃焼することにより生じた火炎が、非アジド系ガス発生剤を瞬時に燃焼させるため、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性が向上されると考えられる。
【００２３】
また、着火剤２６、３９は、燃焼方向における最小寸法が０．１〜３．０ｍｍ程度の粒状や燃焼方向における最小寸法が０．０１〜１ｍｍ程度の粉状であることが好ましい。これらの粒状や粉状は、必ずしも球状や円柱状のように定形型に成形されていなくてもよく、表面が凹凸になっていたり、歪んだ形状である不定形型であってもよい。更に、着火剤２６、３９は乗員保護装置に用いられるものであり、ガス発生剤２５、３８を装填するガス発生器内に収納できなければならないものである。そのため、装填するガス発生器の寸法により着火剤２６、３９の形状は限定される。例えば、プリテンショナー１０として使用する場合には、着火剤２６、３９の外径は８ｍｍ以下、長さは１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
着火剤２６、３９の前記到達時間は、密閉容器内に着火剤又はガス発生剤を装填密度０.０５９ｇ／ｍｌとなるように装填したときの燃焼試験で点火部に対する通電開始から密閉容器内で発生したガスによる最大圧力までの到達時間で判断される。具体的な到達時間の測定は、後述する密閉ボンブ燃焼試験によって行われるが、その到達時間は着火剤について５〜２０ミリ秒であり、非アジド系ガス発生剤について２５〜１００ミリ秒であることが好ましく、着火剤について１０〜１５ミリ秒であり、非アジド系ガス発生剤について３０〜６５ミリ秒であることがより好ましい。
【００２５】
着火剤２６、３９の到達時間が５ミリ秒未満ではガス発生速度が速くなり過ぎ、着火剤２６、３９が瞬時に燃え尽きてしまうため、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させることが困難となる。一方、着火剤２６、３９の到達時間が２０ミリ秒を越える場合には、ガス発生速度が遅くなり過ぎて非アジド系ガス発生剤に近いガス発生速度となるため、ガス発生剤２５、３８の着火性及び燃焼性を向上させることが困難となる。また、非アジド系ガス発生剤の到達時間が２５ミリ秒未満ではガス発生速度が速くなり過ぎる傾向にある。一方、非アジド系ガス発生剤の到達時間が１００ミリ秒を越える場合には、ガス発生速度が遅くなり過ぎてプリテンショナー用ガス発生器１２やエアバッグ用ガス発生器３０に適用することが困難となる。
【００２６】
次に、着火剤２６、３９の形状について説明する。着火剤２６、３９の燃焼方向における最小寸法は非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように構成される。このように構成することにより、着火剤２６、３９が非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を高めることができる。更に、着火剤２６、３９の燃焼方向における最小寸法は０．０１〜３．０ｍｍ及び非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法が０．３〜４．０ｍｍの範囲で、着火剤２６、３９の燃焼方向における最小寸法が非アジド系ガス発生剤の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように設定されることが好ましい。
【００２７】
この着火剤２６、３９の形状は、上記の条件を満たせば特に限定されず、優れた着火性を発揮できるものであればいずれも使用できる。具体的には、例えば、無孔円柱状、有孔円柱状、有孔六角状、有孔異形状等の形状が挙げられる。すなわち、着火剤２６、３９の形状は図１（ａ）に示すような円柱体７０、図１（ｂ）に示すような軸線方向に延びる貫通孔７１を有する円柱体７２、又は図１（ｃ）に示すような７個の貫通孔７１を有する円柱体７３が挙げられる。更に、図１（ｄ）に示すような７個の貫通孔７１を有する異形柱体７４、図１（ｅ）に示すような７個の貫通孔７１を有する六角柱体７５が挙げられる。加えて、図１（ｆ）に示すような円板７６、図１（ｇ）に示すような貫通孔７１を有する円板７７等が挙げられる。円柱体７０及び円板７６は無孔円柱体に相当し、円柱体７２、７３、異形柱体７４、六角柱体７５及び円板７７は有孔円柱体に相当する。
【００２８】
ここで、着火剤２６、３９の燃焼方向について説明する。図１（ａ）に示す円柱体７０の場合には、燃焼方向Ｐは図中の矢印で示すように高さ方向の上端及び下端から上下の中央に向かう方向及び周囲から中心に向かう方向である。図１（ｂ）に示す円柱体７２の場合には、燃焼方向Ｐは図中の矢印で示すように高さ方向の上端及び下端から上下の中央に向かう方向及び外周及び内周から厚みの中央に向かう方向である。
【００２９】
図１（ｃ）〜（ｅ）に示す着火剤２６、３９では、外周の貫通孔７１の中心を結ぶ形状はいずれも正六角形をなし、隣接する３つの貫通孔７１の中心を結ぶ形状は全て正三角形をなしている。従って、前記した各３つの貫通孔７１間は全て等距離となっている。また、着火剤２６、３９は、車両等の乗員保護装置に用いられるものであるため、前記の到達時間を５〜２０ミリ秒に調整し、また着火性能のばらつきを極力抑制する必要がある。そのためには、着火剤２６、３９の燃焼方向における最小寸法を０.０１〜３ｍｍに調整し、できる限り一定の形状にすることが好ましい。この燃焼方向における最小寸法が０.０１ｍｍ未満又は燃焼方向における最小寸法が３ｍｍを越える場合には、前記到達時間が５〜２０ミリ秒の範囲を満足できなくなるおそれがある。
【００３０】
上記の最小寸法について説明すると、図１（ａ）に示す円柱体７０の場合には、最小寸法Ｌは円柱の直径を表す。図１（ｂ）に示す円柱体７２の場合には、最小寸法Ｌは円筒の外径と内径との差である厚みを表す。図１（ｆ）に示すような円板７６の場合には、最小寸法Ｌは円板の厚みを表す。図１（ｇ）に示すような貫通孔７１を有する円板７７の場合には、最小寸法Ｌは外径と内径との差である厚みを表す。いずれの場合にも、燃焼方向Ｐは複数存在するため、最小寸法はそれらの燃焼方向Ｐにおける寸法のうち最も短くなる寸法をいう。このように規定される最小寸法を前記条件に設定することにより、着火剤２６、３９の前記到達時間を達成することができる。一方、例えば図１（ａ）及び図１（ｂ）の場合の高さに相当する最大寸法は、前記到達時間の短縮への寄与は少ない。
【００３１】
着火剤２６、３９の形状が無孔円柱状の場合には、外径０.１〜２ｍｍ、長さ０.１〜３ｍｍに調整されていることが好ましい。非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させる効率を考慮すれば、外径０.１〜１ｍｍ、長さ０.５〜２ｍｍであることがより好ましい。更に着火剤２６、３９の機械的特性及びガス発生器内への装填性を考慮すれば、外径０.２〜０.８ｍｍ、長さ１〜２ｍｍであることが特に好ましい。外径又は長さが０.１ｍｍ未満では着火剤２６、３９の成形が困難となる傾向にある。外径が２ｍｍ又は長さが３ｍｍを越えた場合には、ガス発生器に必要量の着火剤２６、３９を装填できなくなる場合がある。
【００３２】
着火剤２６、３９の形状が有孔円柱状ならば、外径０．３〜３ｍｍ、内孔径０．１〜１ｍｍ、長さ０.１〜３ｍｍ、厚さ０.１〜１.５ｍｍに調整されていることが好ましい。非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させる効率を考慮すれば、外径０．３〜２ｍｍ、内孔径０．１〜０.８ｍｍ、長さ０.５〜２ｍｍ、厚さ０.１〜１ｍｍであることがより好ましい。更に着火剤２６、３９の機械的特性及びガス発生器内への装填性を考慮すれば、外径０.５〜１.６ｍｍ、内孔径０．１〜０.５ｍｍ、長さ１〜２ｍｍ、厚さ０.２〜０.８ｍｍであることが特に好ましい。
【００３３】
ここで、内孔径について説明すると、例えば７孔円柱状の場合には、内孔が７個存在するが、各々の内孔径の大きさを示しており、内孔７個の合計の大きさを示しているものではない。厚さ又は長さが０.１ｍｍ未満では成形が困難となる傾向にある。外径が３ｍｍ又は長さが３ｍｍを越える場合には、ガス発生器に必要量の着火剤２６、３９を装填できなくなるおそれがある。更にまた、厚さが１.５ｍｍを超える場合には、着火剤２６、３９の燃焼時間が長くなり、着火性を十分に発揮できなくなる場合がある。
【００３４】
着火剤２６、３９の形状が粉状であれば、燃焼方向における最小寸法が０．０１〜１ｍｍに調整されていることが好ましい。非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させる効率を考慮すれば、燃焼方向における最小寸法が０．０１〜０.５ｍｍであることがより好ましい。更に着火剤２６、３９の機械的特性及びガス発生器内への装填性を考慮すれば、燃焼方向における最小寸法が０.０２〜０.１ｍｍであることが特に好ましい。
【００３５】
次に、着火剤２６、３９と併用される非アジド系ガス発生剤の形状について説明する。非アジド系ガス発生剤の形状は、特に限定されないが一般に粒状又は粉状であり、着火剤２６、３９に用いられる形状であってもよい。具体的には、例えば、無孔円柱状、有孔円柱状、有孔六角状、有孔異形状等の形状である。更に、非アジド系ガス発生剤の形状は、ガス発生剤として要求される燃焼速度、ガス発生器内へ装填するための装填性等を考慮して適宜決定される。
【００３６】
非アジド系ガス発生剤の形状が無孔円柱状の場合には、外径０.３〜３ｍｍ、長さ０.３〜４．０ｍｍに調整されていることが好ましい。ガス発生器内への装填性及び製造性を考慮すれば、外径０.５〜２.５ｍｍ、長さ０.８〜３ｍｍであることがより好ましく、外径０.８〜２ｍｍ、長さ１.３〜２.５ｍｍであることが特に好ましい。外径又は長さが０.３ｍｍ未満では必要となる量がガス発生器内に装填できないおそれがあり、更にまた、製造性が悪くなる傾向にある。非アジド系ガス発生剤の外径が３ｍｍ又は長さが４ｍｍを越える場合には、嵩密度が低くなり、ガス発生器に必要量の非アジド系ガス発生剤を装填できなくなるおそれがある。
【００３７】
非アジド系ガス発生剤の形状が有孔円柱状ならば、外径０．５〜３.５ｍｍ、内孔径０．１〜１.５ｍｍ、長さ０.５〜３.５ｍｍ、厚さ０.２〜２ｍｍに調整されていることが好ましい。ガス発生器内への装填性及び製造性を考慮すれば、外径１〜２.５ｍｍ、内孔径０．１〜１.３ｍｍ、長さ１〜３ｍｍ、厚さ０.３〜１.５ｍｍであることがより好ましく、外径１.３〜２ｍｍ、内孔径０．１〜１ｍｍ、長さ１.５〜２.５ｍｍ、厚さ０.５〜１.３ｍｍであることが特に好ましい。
【００３８】
厚さが０.２ｍｍ未満には必要となる量がガス発生器内に装填できない可能性がある。更にまた、燃焼時間が短くなり、非アジド系ガス発生剤としての性能を十分に発揮できなくなるおそれがある。厚さが２ｍｍを超える場合には、燃焼時間が長くなり、非アジド系ガス発生剤としての性能を十分に発揮できなくなる場合がある。外径又は長さが３.５ｍｍを越えた場合には、嵩密度が低くなり、ガス発生器に必要量の非アジド系ガス発生剤を装填できなくなるおそれがある。
【００３９】
次に、着火剤２６、３９の製造方法について説明する。
着火剤２６、３９を押出成形法にて粒状に成形する場合には、最初に酸化剤、高分子系結合剤を必須とする燃料及び必要により可塑剤、経時安定剤、スラグ形成剤等を所定量計量する。その後、水又は有機溶剤を加え、捏和機内にて均一な塊状体を調製する。
【００４０】
押出成形法に用いられる有機溶剤としては、高分子系結合剤を溶解又は膨潤させるもの全てが使用可能である。例えば、アセトン、エチルアルコール、酢酸エチル等の有機溶剤が挙げられる。これらの混合溶液も使用可能である。この場合、例えばアセトンとエチルアルコールの混合溶液における配合割合は、質量比でアセトン／エチルアルコール＝９０／１０〜２０／８０が好ましい。着火剤２６、３９の成形性を考慮すれば、質量比でアセトン／エチルアルコール＝８０／２０〜４０／６０が特に好ましい。なぜならば、アセトンのみでは蒸発速度が速いため着火剤２６、３９の製造が困難となり、逆にエチルアルコールのみでは結合剤を完全に溶解又は膨潤させることが困難となるからである。そして、均一に混合された塊状体を押出装置に装填し、所定の圧力を加え、ダイスの孔を通しながら押し出すことにより所定の形状とし、その後所定の長さに切断し、乾燥させて成形する。
【００４１】
着火剤２６、３９を造粒成形法にて粒状に成形する場合には、最初に酸化剤、燃料及び必要により可塑剤、経時安定剤、スラグ形成剤等を所定量計量する。その後、水又は有機溶剤を加え、捏和機内にて均一な塊状体を調製する。造粒成形法に用いられる有機溶剤としては、原料成分の混合性、加工性を向上させるもの全てが使用可能である。例えば、アセトン、エチルアルコール等の有機溶剤が挙げられる。
【００４２】
また、水とこれらの有機溶剤の混合溶液も使用可能である。例えば、水とアセトンの混合溶液における配合割合は、質量比で水／アセトン＝１０／９０〜７０／３０が好ましい。着火剤２６、３９の混合性、加工性及び成形性を考慮すれば、質量比で水／アセトン＝１０／９０〜５０／５０が特に好ましい。なぜならば、アセトンのみでは蒸発速度が速いため着火剤２６、３９の製造が困難となり、逆に水のみでは、造粒物が乾燥しにくいため製造性に問題を生じるからである。
【００４３】
そして、均一に混合された塊状体を造粒装置に装填し、所定の圧力を加え、パンチングメタルの孔を通しながら押し出すことにより所定の形状とし、その後乾燥させて成形する。また、粒状の着火剤２６、３９中に、アセトン、エチルアルコール、酢酸エチル等の有機溶剤が多く含有されていると燃焼性能の低下がみられるため、有機溶剤をできる限り取り除くことが好ましい。乾燥終了時の有機溶剤分は通常０.５質量％、水分は１.０質量％以下が好ましく、成形後の取扱いを考慮すれば有機溶剤分０.３質量％以下、水分０.５質量％以下が更に好ましい。この乾燥終了時の有機溶剤分は０.１質量％以下、水分は０.２質量％以下が特に好ましい。この有機溶剤分が０.５質量％又は水分が１.０質量％を越える場合、着火剤２６、３９のガス発生速度や機械的物性が低下する傾向がある。
【００４４】
次に、着火剤２６、３９と非アジド系ガス発生剤の配合割合について説明する。この配合割合は、非アジド系ガス発生剤が６０〜９８質量％で着火剤２６、３９が２〜４０質量％であることが好ましい。また、プリテンショナー１０に使用する場合には、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させる効率を考慮すれば、非アジド系ガス発生剤が６０〜９５質量％で、着火剤２６、３９が５〜４０質量％であることがより好ましい。更に、ガス化率及びガス発生器内への装填性を考慮すれば、非アジド系ガス発生剤が８０〜９５質量％で着火剤２６、３９が５〜２０であることが特に好ましい。エアバッグ４５に使用する場合には、非アジド系ガス発生剤が６０〜８５質量％で、着火剤２６、３９が１５〜４０質量％であることがより好ましく、非アジド系ガス発生剤が７０〜８５質量％で、着火剤２６、３９が１５〜３０質量％であることが特に好ましい。
【００４５】
着火剤２６、３９の割合が２質量％未満では着火性を十分に発揮させることができず、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を向上させることが困難となる。一方、着火剤２６、３９の割合が４０質量％を越える場合には、ガス発生速度が速くなり過ぎて要求値を満足できなくなる傾向にあり、またガス化率が低下する傾向にある。着火剤２６、３９と非アジド系ガス発生剤を併用する際には、必ず着火剤２６、３９の燃焼速度の方が非アジド系ガス発生剤の燃焼速度よりも速いものでなければならない。なぜならば、非アジド系ガス発生剤よりも燃焼速度が遅い着火剤２６、３９を使用しても、非アジド系ガス発生剤の着火性及び燃焼性を改善できないからである。
【００４６】
また、着火剤２６、３９と非アジド系ガス発生剤の形状は同一のものでもよい。但し、前記のように着火剤２６、３９の燃焼速度が非アジド系ガス発生剤の燃焼速度よりも速くなければならない。このため、同一形状の着火剤２６、３９と非アジド系ガス発生剤を併用する場合には、異なる原材料を使用したり、酸化剤と燃料との配合比率を調整したりすることにより、着火剤２６、３９の燃焼速度を非アジド系ガス発生剤の燃焼速度よりも速くさせる必要がある。
【００４７】
着火剤２６、３９は、非アジド系ガス発生剤と共に使用される。その形態としては、前記のように両者を混合して用いる形態のほか、着火剤２６、３９を点火部の近傍位置に配置し、ガス発生剤２５、３８を点火部から離れた位置に配置する形態等も採用される。また、着火剤２６、３９の着火性を最も発揮させることができるのは、アンモニウム酸素酸塩を酸化剤とする非アジド系ガス発生剤と併用させる場合である。なぜならば、アンモニウム酸素酸塩を酸化剤として使用する非アジド系ガス発生剤は、ガス化率は非常に高いものの、着火性及び燃焼性が極めて乏しいものであり、ガス発生剤単独では燃焼性能の要求を満足させることができず、着火剤２６、３９の併用が必須となるからである。
【００４８】
着火剤２６、３９は、プリテンショナー１０用及びエアバッグ４５用として使用可能なものである。また、エアバッグ４５用に比べて速いガス発生速度が要求され、また通電開始から最大圧力までの燃焼が直進性のある燃焼カーブであることを要求されるプリテンショナー１０に使用することがより好ましいものである。
【００４９】
次に、着火剤２６、３９の組成について説明する。この着火剤２６、３９は、酸化剤及び燃料のほか、可塑剤、経時安定剤、スラグ形成剤等により構成される。着火剤２６、３９に使用される酸化剤は特に限定されず、いずれもが使用できる。酸化剤として具体的には、例えば硝酸塩、亜硝酸塩、オキソハロゲン酸塩等が挙げられる。
【００５０】
硝酸塩としては、例えば、硝酸アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等のアルカリ金属塩、硝酸バリウム、硝酸ストロンチウム等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。亜硝酸塩としては、例えば亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム等のアルカリ金属塩、亜硝酸バリウム等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。オキソハロゲン酸塩としては、例えばハロゲン酸塩、過ハロゲン酸塩等が挙げられる。ハロゲン酸塩の具体例としては、例えば塩素酸カリウム、塩素酸ナトリウム等のアルカリ金属塩、塩素酸バリウム、塩素酸カルシウム等のアルカリ土類金属塩、塩素酸アンモニウム等のアンモニウム塩が挙げられる。過ハロゲン酸塩の具体例としては、例えば過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウム等のアルカリ金属塩、過塩素酸バリウム、過塩素酸カルシウム等のアルカリ土類金属塩、過塩素酸アンモニウム等のアンモニウム塩が挙げられる。
【００５１】
着火性及び燃焼性を考慮すれば、カリウム塩、具体的には硝酸カリウム、亜硝酸カリウム、塩素酸カリウム及び過塩素酸カリウムが好ましく、過塩素酸カリウムが特に好ましい。また、燃焼性を考慮すれば、アンモニウム塩、具体的には硝酸アンモニウム、塩素酸アンモニウム、過塩素酸アンモニウムが好ましく、過塩素酸アンモニウムが特に好ましい。過塩素酸アンモニウムは燃焼時に塩化水素を発生するため、硝酸ナトリウムのような塩素掃去剤を配合して塩化水素の放出を防止することが好ましい。
【００５２】
酸化剤の形状は、混合性と燃焼性から粉末であることが望ましい。粉末の平均粒子径は１〜２００μｍであることが好ましい。この平均粒子径が1μｍ未満の場合、製造が困難となる傾向にある。一方、平均粒子径が２００μｍを越える場合、製造中に目詰まりを起こして製造できなくなる傾向にあり、また着火性が悪く、燃焼速度が遅くなる傾向にある。
【００５３】
更に着火剤の製造性及び燃焼性を考慮すれば、その平均粒子径は１〜１００μｍであることがより好ましく、１〜５０μｍであることが特に好ましい。酸化剤の配合量は、酸化剤と燃料の総質量に対して好ましくは６８〜９８質量％、より好ましくは７８〜９６質量％、特に好ましくは８２〜９５質量％である。酸化剤の配合量が６８質量％未満の場合、着火剤２６、３９の着火性が悪く、また燃焼速度が遅くなる傾向にあるため、着火剤としての機能を果たせない傾向にある。一方、酸化剤の配合量が９８質量％を超える場合、着火剤２６、３９の機械的物性が低下する傾向にある。
【００５４】
次に、燃料について説明する。着火剤２６、３９に使用される燃料としては、特に限定されず、いずれもが使用できる。具体的には、例えば高分子結合剤、粉末状微結晶炭素、含窒素化合物等が挙げられる。
【００５５】
続いて、高分子結合剤について説明する。高分子結合剤とは、粉体状の構成成分を粒状に賦形する結合剤としての機能と、燃料としての機能とを併せ持つものである。高分子結合剤の中でも、酸化剤や燃料の粉体状の構成成分を賦形する能力の高い酢酸セルロ−ス、酢酸酪酸セルロ−ス又はエチルセルロ−ス等のセルロース系結合剤が好ましい。
【００５６】
次いで、粉末状微結晶炭素について説明する。粉末状微結晶炭素としては、活性炭、木炭、コークス、獣炭、骨炭、瀝青炭等が挙げられる。これらの粉末状微結晶炭素の中でも、酸化剤との反応性の高い活性炭及び木炭が好ましい。粉末状微結晶炭素は混合性と燃焼性から粉末であることが望ましい。その平均粒子径は０.１〜２００μｍであることが好ましい。０.１μｍ未満の場合、粒状体の成形が困難となる傾向にある。一方、平均粒子径が２００μｍを越える場合、着火剤２６、３９の製造中に目詰まりを起こして製造できなくなる可能性があり、また着火性が悪く、燃焼速度が遅くなる傾向にある。
【００５７】
更に、着火剤２６、３９の機械的物性及び燃焼性能を考慮すれば、その平均粒子径は１〜１００μｍであることがより好ましく、１〜５０μｍであることが特に好ましい。更に、粉末状微結晶炭素の比表面積は、５〜１６００ｍ2／ｇが好ましい。粉末状微結晶炭素の比表面積が５ｍ2／ｇ未満の場合、着火剤２６、３９の燃焼速度が遅くなる傾向にある。一方、粉末状微結晶炭素の比表面積が１６００ｍ2／ｇを越える場合、粉末状微結晶炭素の製造性が悪くなる傾向にある。しかも、着火剤２６、３９の機械的物性及び燃焼性を考慮すれば、その比表面積は１０〜１５００ｍ2／ｇであることがより好ましく、５０〜１３００ｍ2／ｇであることが特に好ましい。
【００５８】
続いて、含窒素化合物について説明する。この含窒素化合物としては、ニトラミン化合物、グアニジン誘導体、テトラゾール誘導体、ビテトラゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ヒドラジン誘導体、トリアジン誘導体、アミノ酸誘導体、酸アミド誘導体等が挙げられる。また、含窒素化合物の平均粒子径は１〜２００μｍであることが好ましい。この平均粒子径が１μｍ未満では粒状体の成形が困難となる傾向にある。一方、平均粒子径が２００μｍを越えると着火剤２６、３９の製造中に目詰まりを起こして製造できなくなる傾向にあり、また着火性が悪く、燃焼速度が遅くなる傾向にある。更に機械的物性及び燃焼性を考慮すれば、その平均粒子径は１〜１００μｍであることがより好ましく、１〜３０μｍであることが特に好ましい。
【００５９】
燃料の配合量は、酸化剤及び燃料の総質量に対して、好ましくは２〜３２質量％、より好ましくは４〜２２質量％、特に好ましくは５〜１８質量％である。燃料の配合量が２質量％未満の場合、機械的特性が低下し、またガス発生量も低下する傾向にある。燃料の配合量が３２質量％を超える場合、着火剤２６、３９の着火性が悪く、また燃焼速度が遅くなる傾向にあるため、着火性が低下する傾向にある。
【００６０】
更に着火剤２６、３９には可塑性を付与し、成形性を向上させるために可塑剤を配合させることができる。そのような可塑剤としては、結合剤と相溶性の良いものであれば全て使用できる。例えば、クエン酸アセチルトリブチル、クエン酸アセチルトリエチル等の脂肪酸エステル可塑剤；ジブチルフタレート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート等のフタル酸ジエステル可塑剤が挙げられる。
【００６１】
可塑剤の配合量は、着火剤２６、３９中において、１５質量％以下が好ましい。可塑剤の配合量が１５質量％を越えると可塑剤としての効果は多大となるが、他の成分の配合量が低下するため燃焼性及び着火性が悪くなる傾向にある。更に燃焼性及び着火性を考慮すれば、可塑剤の配合量は１〜１２質量％がより好ましく、１〜８質量％が特に好ましい。
【００６２】
更に着火剤２６、３９には、長期間に渡る安定性を向上させるために経時安定剤を配合させることができる。そのような経時安定剤としては、経時安定性を向上させることが可能であれば全て使用できる。着火剤２６、３９の経時安定性や燃焼初期の着火性に優れる点で、ジフェニルアミンやジエチルジフェニルウレアが特に好ましい。
【００６３】
経時安定剤の配合量は、着火剤２６、３９中において、１０質量％以下が好ましい。１０質量％を越えると安定剤としての効果は多大となるが、他の成分の配合比率が低下するため燃焼性及び着火性が悪くなる傾向にある。着火剤２６、３９の経時安定性を向上させ、更に燃焼性及び着火性を考慮すれば、０．２〜５質量％がより好ましく、０.２〜３質量％が特に好ましい。
【００６４】
更に着火剤２６、３９には、酸化剤等の分解により生成するアルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物をミストとしてガス発生器外へ放出することを抑制するため、スラグ形成剤を配合させることができる。スラグ形成剤としては、シリカ、アルミナ及び酸性白土が好ましい。
【００６５】
スラグ形成剤の配合量は、着火剤２６、３９中において、１０質量％以下が好ましい。スラグ形成剤の配合量が１０質量％を越えるとスラグ形成剤としての効果は多大となるが、他の成分の配合比率が低下するため燃焼性及び着火性が悪くなる傾向にある。更に燃焼性及び着火性を考慮すれば、配合量は１〜５質量％の範囲がより好ましく、１〜３質量％の範囲が特に好ましい。
【００６６】
前記密閉ボンブ燃焼試験は以下に示す方法により行った。
まず、密閉ボンブ燃焼試験装置について説明する。図４に示すように、ボンブ本体５０内には容積が７０ｍｌの円柱状をなす燃焼空間５１が設けられ、その燃焼空間５１にはガス発生剤２５、３８又は着火剤２６、３９が装填される。上記燃焼空間５１の容積は、直径３５ｍｍ、深さ７５ｍｍの円柱体の容積から栓体５２の一部等の容積を差し引いて算出されたものである。ボンブ本体５０の一端側には燃焼空間５１内にガス発生剤２５、３８又は着火剤２６、３９を装填したり、密閉したりするための栓体５２が装着され、ボルト５３により着脱可能になっている。同じくボンブ本体５０の一端側には接続配線５４を介して点火装置５６が接続されると共に、接続配線５５はボンブ本体５０に接続されている。
【００６７】
燃焼空間５１内における栓体５２の内端面には一対の電極５７、５８が取り付けられて、一方の電極５７には前記一方の接続配線５４が接続され、他方の電極５８はボンブ本体５０に接続されている。両電極５７，５８には接続線を介して点火玉（ボロン硝石０.５ｇ付き）５９が取り付けられている。そして、点火装置５６を作動させることにより接続配線５４，５５、電極５７，５８などを経て点火玉５９が点火し、燃焼空間５１のガス発生剤２５，３８又は着火剤２６，３９を着火させて燃焼させるようになっている。
【００６８】
ボンブ本体５０の側面には、ガス抜き用バルブ６０が取り付けられており、サンプリング管６１を介して燃焼空間５１と連通されている。このガス抜き用バルブ６０から燃焼空間５１内のガスをサンプリングし、その燃焼特性を評価できるようになっている。尚、ボンブ本体５０の他端面には圧力変換器６２が取り付けられ、連通管６３を介して燃焼空間５１と連通されている。この圧力変換器６２により通電開始から最大圧力までの到達時間を求めることができるようになっている。
【００６９】
そして、栓体５２を抜いた状態で燃焼空間５１内にガス発生剤２５、３８又は着火剤２６、３９を装填する。その際に装填する装填量は、装填密度０.０５９ｇ／ｍｌとした。次いで、栓体５２を閉め、点火装置５６にて燃焼空間５１のガス発生剤２５、３８又は着火剤２６、３９を着火する。そして、燃焼した際の燃焼時間と燃焼圧力との関係を圧力変換器６２を介してオシロスコ−プ（図示せず）にて計測し、通電開始から最大圧力までの到達時間を求めた。尚、エアバッグ用ガス発生剤に要求される通電開始から最大圧力までの到達時間は通常５０〜６５ミリ秒であり、プリテンショナー用ガス発生剤に要求される通電開始から最大圧力までの到達時間は通常１５〜３０ミリ秒である。
【００７０】
さて、プリテンショナー用ガス発生器１２においては、車両の衝突時などにおける信号に基づいて、電気点火具２２への通電により燃焼室２４内の着火剤２６が着火されると共に、非アジド系のガス発生剤２５が燃焼され、窒素ガス等の燃焼ガスが生成する。このとき、着火剤２６の燃焼方向における最小寸法がガス発生剤２５の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように設定されていることから、電気点火具２２への通電によって着火剤２６が着火され、それと同時にその着火剤の炎によりガス発生剤２５が速やかに燃焼する。また、着火剤２６はガス発生剤２５と混合された状態で燃焼室２４内に配置されているので、着火剤２６の着火に基づくガス発生剤２５の燃焼が燃焼室２４内の全体に渡って均等に進行する。
【００７１】
燃焼室２４内で生成された燃焼ガスは溝２７が形成された部分を破ってシリンダ１３内へ噴出され、ピストン１７をピストンロッド１６と共に移動させる。ピストンロッド１６の移動によって回転ドラム１４が回転され、シートベルト１５が引き込まれる。
【００７２】
また、エアバッグ用ガス発生器３０においては、車両の衝突時などにおける信号に基づいて、電気点火器３４への通電により点火薬３５が点火される。その点火による炎が通気孔３７を介して燃焼室３２に伝播され、燃焼室３２内の着火剤３９が着火し、非アジド系のガス発生剤３８が燃焼して燃焼ガスを生成する。このとき、着火剤３９の燃焼方向における最小寸法が非アジド系のガス発生剤３８の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように設定されていることから、電気点火具２２への通電によって着火剤３９が着火され、その着火剤の炎によりガス発生剤３８が速やかに燃焼する。生成した燃焼ガスはフィルター４２を介してガス噴出孔４４から噴出され、エアバッグ４５を膨張させる。
【００７３】
以上述べた実施形態による効果を以下にまとめて記載する。
・  本実施形態のガス発生器用の着火剤２６、３９では、着火剤２６，３９の燃焼方向における最小寸法が非アジド系のガス発生剤２５、３８の燃焼方向における最小寸法より小さくなるように構成されている。このため、着火剤２６、３９がガス発生剤２５、３８よりも速く着火され、ガス発生剤２５、３８の燃焼を速やかに立ち上げることができる。従って、高ガス化率を維持しながら、非アジド系のガス発生剤２５、３８の着火性及び燃焼性を向上させることができる。
【００７４】
・  また、乗員保護装置用ガス発生器が、燃焼室２４で発生するガスによりシートベルト１５を引き込むように構成されたプリテンショナー用ガス発生器１２である場合に、着火剤２６は前記の効果を発揮させることができる。
【００７５】
・  更に、乗員保護装置用ガス発生器が、燃焼室３２で発生するガスによりエアバッグ４５を膨張させるように構成されたエアバッグ用ガス発生器３０である場合に、着火剤３９は前記の効果を発揮させることができる。
【実施例】
【００７６】
以下に、実施例、製造例及び比較例を挙げて、前記実施形態を更に具体的に説明する。
（実施例１）
平均粒径３０μｍの過塩素酸カリウム７９.５質量％、酢酸酪酸セルロ−ス１１.５質量％、クエン酸アセチルトリブチル８.０質量％、活性炭１.０質量％の割合になるように混合した混合物に対し、アセトン２０質量％、エチルアルコ−ル１０質量％の混合溶液を加え、いわゆるウェルナ−混和機で均一に混合した。尚、ウェルナ−混和機は、横方向に延びる回転軸に支持された撹拌羽根により撹拌、混合する装置である。
【００７７】
次いで、この混合物を押出装置に装填した。押出装置には予め孔径０.７５ｍｍのダイス及び直径０.２５ｍｍのピンが取り付けられている。そして、圧力を加えることにより、このダイスの孔を通りながら押出され１個の貫通孔を有する単孔円柱状に成形される。この成形物を２.０ｍｍの長さに切断し、乾燥することにより粒状の着火剤を得た。得られた着火剤の寸法を表１に示す。また、この着火剤の通電開始から最大圧力までの到達時間が、５〜２０ミリ秒であるか否か確認するため、密閉ボンブ燃焼試験を行った。得られた到達時間を表１に示す。
（実施例２〜５）
組成に関しては、実施例１と同じ原料成分及び配合量とした。そして、表１に示した成形治具を用いて、実施例１と同様の方法により着火剤を各々製造し、到達時間を実施例１と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示す。
（実施例６）
平均粒径３０μｍの過塩素酸カリウム８４.２質量％、酢酸酪酸セルロ−ス２.０質量％、クエン酸アセチルトリブチル２.０質量％及び活性炭１１.８質量％の割合になるように混合した混合物に対し、アセトン３０質量％、水５質量％の混合溶液を加え、ウェルナ−混和機で均一に混合した。
【００７８】
次いで、この混合物を造粒装置に装填した。造粒装置には、予め外径０.３ｍｍのパンチングメタルが取り付けられている。そして、混合物に圧力を加えることにより、このパンチングメタルの孔を通りながら押出され顆粒状の着火剤が得られた。得られた着火剤の寸法を表１に示す。また、この着火剤の通電開始から最大圧力までの到達時間が、５〜２０ミリ秒であるか否か確認するため、密閉ボンブ燃焼試験を行った。得られた到達時間を表１に示す。
（実施例７〜８）
組成に関しては、実施例６と同じ原料成分及び配合量とした。そして、表１に示した成形治具を用いて、実施例６と同様の方法により着火剤を各々製造し、到達時間を実施例６と同じ方法で評価した。それらの結果を表１に示す。
【００７９】
【表１】
2006001791.tif 000003
（プリテンショナー用ガス発生剤の製造例１）
平均粒径８０μｍの硝酸アンモニウム９０.０質量％、酢酸酪酸セルロ−ス６.０質量％、クエン酸アセチルトリブチル３.０質量％、活性炭１.０質量％の割合になるように混合した混合物に対し、アセトン２０質量％、エチルアルコ−ル１０質量％の混合溶液を加え、ウェルナ−混和機で均一に混合した。
【００８０】
次いで、この混合物を押出装置に装填した。押出装置には予め孔径１.７５ｍｍのダイス及び直径０.２５ｍｍのピンが取り付けられている。そして、混合物に圧力を加えることにより、このダイスを通りながら押出され１個の貫通孔を有する単孔円柱状に成形された。この成形物を２.０ｍｍの長さに切断し、乾燥することにより粒状のプリテンショナー用ガス発生剤を得た。得られたガス発生剤の寸法を表２に示す。
（プリテンショナー用ガス発生剤の製造例２）
平均粒径８０μｍの過塩素酸アンモニウム４７.１質量％、平均粒径７０μｍの硝酸ナトリウム３４.９質量％、酢酸酪酸セルロ−ス９.０質量％、クエン酸アセチルトリブチル８.０質量％、活性炭１.０質量％の割合になるように混合した。そして、表２に示した成形治具を用いて、プリテンショナー用ガス発生剤の製造例１と同様の方法によりガス発生剤を製造した。得られたガス発生剤の寸法を表２に示す。
【００８１】
【表２】
2006001791.tif 000004
（実施例９）
プリテンショナー用ガス発生剤の製造例１のガス発生剤を９１質量％、実施例１の着火剤を９質量％の割合になるように混合し、この混合物を密閉ボンブ装置で燃焼させた。この組成物のガス化率を理論計算（組成物の燃焼生成物のうち気体成分の質量比を％で表記した。）より求め、また通電開始から最大圧力までの到達時間がプリテンショナー用ガス発生剤に要求される１５〜３０ミリ秒であるか否か確認を行った。得られた到達時間を表３に示す。
（実施例１０〜２０）
表３に示した質量比となるように組成物を混合し、各々の特性を実施例９と同じ方法で評価した。得られた結果を表３に示す。また、密閉ボンブ燃焼試験により得られた実施例１５の燃焼カーブを代表例として図７に示す。
（比較例１〜２）
着火剤を使用せず、プリテンショナー用ガス発生剤のみでの特性を実施例１０と同じ方法で評価した。それらの結果を表３に示す。また、密閉ボンブ燃焼試験により得られた比較例２の燃焼カーブを代表例として図６に示す。
【００８２】
【表３】
2006001791.tif 000005
表１〜表３、図６及び図７の試験結果より次のようなことがわかった。
【００８３】
すなわち、実施例１〜８に示した着火剤は、通電開始から最大圧力までの到達時間を６〜１３ミリ秒に調整することができた。これに対して、着火剤を配合しない比較例１及び２のプリテンショナー用ガス発生剤では、いずれも低着火性、低燃焼性に起因して、到達時間が３０ミリ秒以上となり、プリテンショナー用ガス発生剤として使用不可能であることが明らかとなった。一方、粒状の着火剤を配合した実施例９〜２０では、着火性及び燃焼性が改善されたため、いずれも到達時間は１５〜３０ミリ秒の範囲となり、プリテンショナー用ガス発生剤として使用可能であることが明らかとなった。
【００８４】
また、比較例２に示したプリテンショナー用ガス発生剤のみの燃焼パターン（図６）は、燃焼初期（通電開始から約２３ミリ秒まで）の燃焼速度が非常に遅く、燃焼中期（約２３ミリ秒以降）から急激に燃焼速度が速くなる、いわゆるＳ字型となっており、燃焼性に問題があることが分かった。それに対して、実施例１５に示した着火剤を配合したプリテンショナー用ガス発生剤の燃焼パターン（図７）は、燃焼初期から燃焼速度が速く、いわゆる直線型となっており、燃焼性が大幅に改善されていることが分かった。
【００８５】
更に、比較例２に示したプリテンショナー用ガス発生剤の組成物にて燃焼方向における最小寸法を小さくした試料を作製し、密閉ボンブ燃焼試験を実施した。その結果、燃焼方向における最小寸法を小さくするに従い、着火性は改善される方向にあり、到達時間が速くなることがわかった。しかしながら、燃焼パターンは直線型ではなく、Ｓ字型のままであることから、燃焼性に関しては改善が不可能であることが分かった。以上の結果より、着火性及び燃焼性の改善を行うためには、必ず着火剤の併用が必要であることがわかった。
【００８６】
加えて、実施例１５の耐熱性及び燃焼後の一酸化炭素濃度について試験を行った結果、共に問題のないことが確認できた。実施例１９は、着火剤の質量比が小さいため、プリテンショナー用ガス発生剤として使用可能ではあるものの、到達時間が遅くなる傾向にあることがわかった。更に、実施例２０は、着火剤の質量比が大きいため、プリテンショナー用ガス発生剤として使用可能ではあるものの、ガス化率が低下する傾向にあることがわかった。
【００８７】
尚、前記実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・  前記着火剤３９を、エアバッグ用ガス発生器３０の点火薬３５の部位に収容することも可能である。或は、点火薬３５に代えて着火剤３９を配置することも可能である。
【００８８】
・  非アジド系のガス発生剤２５、３８に対する着火剤２６、３９の含有量を、エアバッグ用ガス発生器３０の場合に比べてプリテンショナー用ガス発生器１２の場合に高くすることができる。この場合、プリテンショナー用ガス発生器１２の燃焼室２４内に収容されている非アジド系のガス発生剤２５全体を十分に燃焼させることができる。
【００８９】
・  非アジド系ガス発生剤には、燃焼触媒、耐環境安定剤等を含有させることができる。燃焼触媒としては、酸化銅、酸化鉄、酸化マンガン等が用いられる。耐環境安定剤としては、オキシエチレンドデシルアミン、ポリオキシエチレンドデシルアミン、ポリオキシエチレンオクタデシルアミン等が用いられる。
【００９０】
・  前記プリテンショナー用ガス発生器１２の溝２７に代えて、薄肉部を形成したり、貫通孔を開けてそこを破裂板で塞ぐように形成したりすることもできる。
・  前記着火剤２６、３９を後部座席エアバッグ用ガス発生器、側面衝突エアバッグ用ガス発生器、カーテンエアバッグ用ガス発生器等に使用することもできる。
【００９１】
更に、実施形態より把握される技術的思想について以下に記載する。
(1)  前記着火剤及び非アジド系ガス発生剤は粒状又は粉状である請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。このように構成した場合、請求項１又は請求項２に係る発明の効果を十分に発揮させることができる。
【００９２】
(2)  前記着火剤は、非アジド系ガス発生剤と混合された状態で燃焼室内に収容されるように構成されている請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。このように構成した場合、非アジド系ガス発生剤の着火性と燃焼性をより向上させることができる。
【００９３】
(3)  前記着火剤は粒状であり、その燃焼方向における最小寸法が０.０１〜３ｍｍである請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。このように構成した場合、着火剤の着火性及び燃焼性を向上させることができる。
【００９４】
(4)  前記着火剤は粒状であり、外径０.１〜２ｍｍ、長さ０.１〜３ｍｍの無孔円柱状又は外径０.３〜３ｍｍ、内孔径０.１〜１ｍｍ、長さ０．１〜３ｍｍ、厚さ０.１〜１.５ｍｍの有孔円柱状である請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。このように構成した場合、着火剤の着火性と燃焼性を向上させることができる。
【００９５】
(5)  前記非アジド系ガス発生剤は酸化剤及び燃料を含有し、酸化剤がアンモニウム塩であり、着火剤は酸化剤及び燃料を含有し、酸化剤がカリウム塩である請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。このように構成した場合、非アジド系ガス発生剤のガス化率を高めることができると共に、着火剤の着火性と燃焼性を向上させることができる。
【００９６】
(6)  前記非アジド系ガス発生剤は酸化剤及び燃料を含有し、着火剤は酸化剤及び燃料を含有し、着火剤中の酸化剤は硝酸塩、亜硝酸塩又はオキソハロゲン酸塩であり、燃料は高分子結合剤、粉末状微結晶炭素又は含窒素化合物である請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。
【００９７】
(7)  更に、可塑剤、経時安定剤又はスラグ形成剤を含有する上記技術思想(6)に記載のガス発生器用の着火剤。
(8)  前記着火剤中の酸化剤の含有量が６８〜９８質量％及び燃料の含有量が２〜３２質量％である前記技術思想(6)又は(7)に記載のガス発生器用の着火剤。
【００９８】
(9)  非アジド系ガス発生剤の含有量が６０〜９８質量％、着火剤の含有量が２〜４０質量％である請求項１又は請求項２に記載のガス発生器用の着火剤。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】（ａ）〜（ｇ）は実施形態における７種類の着火剤の形状を示す斜視図。
【図２】実施形態におけるプリテンショナー用ガス発生器を示す概略断面図。
【図３】（ａ）はプリテンショナーを要部を破断して示す概略正面図、（ｂ）はプリテンショナーを要部を破断して示す概略側面図。
【図４】密閉ボンブ燃焼試験装置を示す概略断面図。
【図５】エアバッグ用ガス発生器を示す断面図。
【図６】比較例２における時間と燃焼圧力との関係を示すグラフ。
【図７】実施例１５における時間と燃焼圧力との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１００】
１２…プリテンショナー用ガス発生器、１５…シートベルト、２２…点火部としての電気点火具、２４、３２…燃焼室、２５、３８…ガス発生剤、２６、３９…着火剤、３０…エアバッグ用ガス発生器、３１…点火部、３４…点火部を構成する電気点火器、３５…点火部を構成する点火薬、４５…エアバッグ、Ｐ…燃焼方向、Ｌ…最小寸法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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