(57)【要約】  少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体のある量をガス発生配合物に加える工程を含む、ガス発生配合物の燃焼速度を上昇させる方法が提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス発生配合物の燃焼速度を上昇させる方法であって、少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体の所定量をガス発生配合物に添加する工程を含む方法。
【請求項２】
前記の添加の後、前記の少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体が、ガス発生配合物中に少なくとも５wt％の相対量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の添加の後、前記の少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体が、ガス発生配合物中に少なくとも１０wt％の相対量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記の少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体が、銅、亜鉛、コバルト、鉄、ニッケルおよびクロムからなる群から選択される遷移金属を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記の少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体が、遷移金属である銅を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記の添加の後、ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体が、ガス発生配合物中に少なくとも５wt％の相対量で存在する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記の添加の後、ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体が、ガス発生配合物中に少なくとも１０wt％の相対量で存在する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体が、実験式ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体が、ＣｕＯを５，５’−ビテトラゾールジアンモニウム塩と反応させて形成される、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記ガス発生配合物が、銅ビスグアニル尿素ジニトレートを主燃料として含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ガス発生配合物が、硝酸アンモニウムを主酸化剤として含有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ガス発生配合物が、硝酸グアニジンを主燃料として含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ガス発生配合物が、塩基性硝酸銅を主酸化剤として含有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ガス発生配合物が、硝酸アンモニウム、塩基性硝酸銅、銅ジアンミンジニトレートおよび硝酸アンモニウムと銅ジアンミンジニトレートの混合物からなる群から選択される主酸化剤を含有している、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
ガス発生配合物の燃焼速度を上昇させる方法であって、実験式ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10を有する、ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体を少なくとも約５組成重量パーセントの量で、ガス発生配合物に包含させる工程を含む方法。
【請求項１６】
ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体が、少なくとも約１０組成重量パーセントの量でガス発生配合物に包含されている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体が、ＣｕＯを５，５’−ビテトラゾールジアンモニウム塩と反応させて形成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ガス発生配合物が、銅ビスグアニル尿素ジニトレートを主燃料として含有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記ガス発生配合物が、硝酸アンモニウムを主酸化剤として含有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ガス発生配合物が、硝酸グアニジンを主燃料として含有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記ガス発生配合物が、塩基性硝酸銅を主酸化剤として含有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ガス発生配合物が、硝酸アンモニウム、塩基性硝酸銅、銅ジアンミンジニトレートおよび硝酸アンモニウムと銅ジアンミンジニトレートの混合物からなる群から選択される主酸化剤を含有している、請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
以下を含むガス発生配合物：
銅ビスグアニル尿素ジニトレート、硝酸グアニジンおよびそれらの混合物からなる群から選択される主燃料成分；
硝酸アンモニウム、塩基性硝酸銅、銅ジアンミンジニトレートおよび硝酸アンモニウムと銅ジアンミンジニトレートの混合物からなる群から選択される主酸化剤成分；および
少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体を包含しないガス発生配合物に比べ、同じガス発生配合物の燃焼速度を上昇させるのに有効な、少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体。
【請求項２４】
前記の少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体が、銅、亜鉛、コバルト、鉄、ニッケルおよびクロムからなる群から選択される遷移金属を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記主燃料が硝酸グアニジンであり、前記主酸化剤が塩基性硝酸銅であり、前記の少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体が、銅ジアンモニウムビテトラゾールである、請求項２３に記載のガス発生配合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の膨張式拘束エアバッグクッションの膨張に使用されるガス発生物質に関し、より詳細にはそのような物質が燃焼またはその他の方法で反応する速度の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス発生物質は、様々な異なる状況で有用である。そのような組成物の重要な用途の１つは、自動車の膨張式拘束エアバッグクッションの操作である。車両が、衝突の場合など突然減速する場合にガスにより膨張または拡張するクッションまたはバッグ、例えば「エアバッグクッション」を利用して車両の乗員を保護することは公知である。そのようなシステムでは、エアバッグクッションは、必要スペースを最小限にするために、通常膨張しておらず折り畳まれた状態で格納されている。そのようなシステムには、車両の突然の減速を検知しシステムを電子的に作動させる１つまたは複数の衝突センサも車両の骨組みまたは車体に通常取り付けてある。システムが作動すると、通常「インフレータ」と呼ばれる装置により生成または供給されるガスにより、およそ数ミリ秒もたたないうちにクッションが膨張し始める。実際には、そのようなエアバッグクッションが、車両内で、乗員と、ドア、ハンドル、計器パネルなどの車両内装の特定部分との間の位置に配置され、乗員が車両内装のそのような部分に強烈に衝突するのを防止または回避するのが望ましい。
【０００３】
自動車の膨張式拘束エアバッグクッションの膨張に通常使用されるガス発生組成物は、以前は、アジ化ナトリウムを利用または主成分とするのが最も典型的であった。そのようなアジ化ナトリウム系組成物は通常、始動とともに窒素ガスを生成または形成する。アジ化ナトリウムおよび他の特定のアジ化物系ガス発生物質の利用は業界の仕様、ガイドラインおよび基準に適合しているが、その利用は、そのようなガス発生物質の安全で効果的な取扱い、供給および処理に関して潜在的な懸念を含んでおり、あるいは提起することもある。
【０００４】
その点に鑑み、自動車のエアバッグインフレータ中のアジ化ナトリウムの使用を最低限にし、あるいは回避するために、多くの努力が向けられてきた。そのような努力により、非アジ化物燃料と酸化剤の様々な組み合わせが、ガス発生組成物中で使用するために提案されてきた。これらの非アジ化物燃料は、一般的にアジ化ナトリウムに比べ製造および使用に関して毒性がより低いことが望ましく、したがって処理がより容易であり、少なくとも幾分は一般大衆に受け入れられやすいことがある。さらに、炭素、水素、窒素および酸素原子から構成される非アジ化物燃料は、燃焼すると全て気体の生成物を生じるのが典型的である。当業者には理解されるであろうが、窒素および水素含量が高く炭素含量が低い燃料は、比較的高いガス発生量（ガス発生物質１００ｇあたり発生するガスのモルで計測）のため、そのような膨張式拘束用途に使用するには一般的に魅力的である。
【０００５】
そのようなガス発生組成物に使用される当業界で公知の酸化剤のほとんどは、酸素含有アニオン（例えば、ニトレート、クロレートおよびパークロレート）の金属塩または金属酸化物である。残念なことに、そのような酸化剤の金属成分は、燃焼すると固体として残り、発生可能な相対ガス収量を低下させるのが典型的である。したがって、ある配合物におけるそのような酸化剤の量が、一般的にその配合物から得られるガス発生量または収量に影響を与える。しかし、酸素が燃料物質に取り込まれている場合にはそのような酸化剤の必要量は低く、配合物のガス発生量を上昇させることができる。
【０００６】
低毒性および高ガス発生量に加え、ガス発生物質は、比較的低価格で、熱安定性があり（すなわち、望ましくは約１６０℃以下の温度では分解しない）、水分との親和性が低いことが望ましい。
【０００７】
上述の望ましい性質および特性に加え、自動車の膨張式拘束用途に用いるガス発生物質は、関連する車両乗員に望ましい衝撃保護を与えるため対応する膨張式エアバッグクッションが適切に膨張するよう、その反応の適切な開始と同時に、その結果起こるガス生成反応または発生反応が十分迅速に起こるように十分な反応性がなければならない。一般的にガス発生組成物の燃焼速度は、以下の式（１）により表すことができる：
ｒb＝ｋ（Ｐ）n  （１）
上式において、
ｒb＝燃焼速度（線形）
ｋ＝定数
Ｐ＝圧力
ｎ＝燃焼速度と圧力の対数−対数プロットの線形回帰直線の勾配である圧力指数。
【０００８】
硝酸グアニジン（ＣＨ6Ｎ4Ｏ3）は、上記の望ましい燃料の性質の多くを有し、自動車エアバッグ業界で広く使用されてきた非アジ化物燃料である。例えば、硝酸グアニジンは市販されており、比較的低価格であり、非毒性で、窒素、水素および酸素含量が高く炭素含量が低いので優れたガス発生量を与え、噴霧乾燥処理が可能なほど熱安定性がある。
【０００９】
残念なことに、硝酸グアニジンには、燃焼速度が望ましい値より低いという欠点がある。したがって、上述の問題または欠点の１つまたは複数をより効率よく克服できる、アジ化物を含まないガス発生物質が必要とされ、求められている。
【００１０】
２０００年１１月１７日に出願された、本出願人に譲渡された米国特許出願番号第０９／７１５，４５９号は、硝酸グアニル尿素（ジシアンジアミジンおよびアミジノ尿素としても知られる）を望ましくは包含または含有するガス発生組成物に一般的に関する。詳細には、硝酸グアニル尿素は有利なことに比較的高い理論密度を有し、そのような燃料成分を含むガス発生物質のために比較的高い充填密度が得られる。さらに、硝酸グアニル尿素は、２１６℃の熱分解温度を有することから証明されるとおり、優れた熱安定性を示す。また、硝酸グアニル尿素は、他の点では類似の硝酸グアニジン含有ガス発生物に比べ、大きい負の生成熱（すなわち−８８０ｃａｌ／ｇ）を有し燃焼熱のより低いガス発生組成物となる。
【００１１】
ガス発生物質中に硝酸グアニル尿素を包含または利用すると、アジ化ナトリウムまたは他の類似アジ化物系物質の包含または利用への依存を回避できると同時に、燃焼速度が上昇し、コスト、市販品利用可能性、低毒性、熱安定性および水分への低い親和性に関する問題、欠点または制限の１つまたは複数を克服できるが、特定の用途ではガス発生配合物の燃焼速度のさらなる上昇が望まれており、あるいは必要とされることもある。
【００１２】
あるインフレータ用途では、比較的大きい反応表面積を持つ形状または形態のガス発生物質を与えるためにガス発生物質の形状または形態を小さくすることにより、低いガス発生配合物燃焼速度を少なくとも部分的に補うことができる。しかし、実際には、ガス発生物質が再現性よく製造可能な例えばタブレットなどの形状または形態の最小の大きさには現実的な制限があり、より高いインフレータ性能を必要とする特殊用途では、より高い燃焼速度が必要とされることもある。
【００１３】
したがって、ガス発生配合物の燃焼速度を上昇させる方法または技術ならびに望ましくは燃焼速度が上昇または向上した非アジ化物系ガス発生配合物が必要とされ、また要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の一般的な目的は、ガス発生配合物の燃焼速度を上昇させる方法および改良されたガス発生配合物を提供することである。
本発明のより詳細な目的は、上述の問題の１つまたは複数を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一般的な目的は、少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体のある量をガス発生配合物に加えることを含む方法により、少なくとも部分的に達成できる。特定の好ましい実施形態において、少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体は、ガス発生配合物中に、それぞれ少なくとも５wt％および少なくとも１０wt％の相対量で存在する。
【００１６】
従来技術は、ガス発生配合物、特に非アジ化物ガス発生配合物の燃焼速度を、車両膨張式拘束システム用途のために十分かつ望ましいレベルに、そのような用途にとって実際的かつ適切な方法で上昇させる、望まれるほど有効な方法または技術を提供するには一般的にいたっていない。さらに、従来技術は、そのような車両膨張式拘束システム用途に望まれるほど十分かつ有効に上昇した燃焼速度を示す、対応または関連した非アジ化物ガス発生配合物も一般的に提供できていない。
【００１７】
本発明のある好ましい実施形態によると、ガス発生配合物の燃焼速度を上昇させる方法であって、ガス発生配合物に、実験式ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10を有するビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体を少なくとも約５組成重量パーセントの量で包含させる方法が含まれる。
【００１８】
本発明の他の好ましい実施形態によると、本発明は、以下を含むガス発生配合物をさらに含む：
銅ビスグアニル尿素ジニトレート、硝酸グアニジンおよびそれらの混合物からなる群から選択される主燃料成分；
硝酸アンモニウム、塩基性硝酸銅、銅ジアンミンジニトレートおよび硝酸アンモニウムと銅ジアンミンジニトレートの混合物からなる群から選択される主酸化剤成分；および
少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体を包含しないガス発生配合物に比べ、同じガス発生配合物の燃焼速度を上昇させるのに有効な、少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体。
【００１９】
本願で使用される場合、特定の組成物、成分または物質を「燃料」と称するのは、燃焼して完全にＣＯ2、Ｈ2ＯおよびＮ2になるのに十分な酸素が一般的に不足している化学物質を意味すると理解されたい。
【００２０】
同様に、特定の組成物、成分または物質を本願中で「酸化剤」と称するのは、燃焼して完全にＣＯ2、Ｈ2ＯおよびＮ2になるのに十分な量を超える酸素を一般的に有する化学物質を意味すると理解されたい。
【００２１】
硝酸グアニル尿素（ＮＨ2Ｃ（ＮＨ）ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨ2・ＨＮＯ3）は、ジシアンジアミジンおよびアミジノ尿素としても通常知られている。
【００２２】
他の目的および利点は、添付する特許請求の範囲および図面とともに示す以下の詳細な説明から当業者には明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、ガス発生配合物の燃焼速度を上昇させる方法および改良されたガス発生配合物を提供する。以下に詳細かつ、本発明のある好ましい実施形態により説明するとおり、そのような方法は、望ましくは、ガス発生配合物に少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体のある量を加えるものである。
【００２４】
本発明の実施のために使用するのに好適な遷移金属には、銅、亜鉛、コバルト、鉄、ニッケルおよびクロムがある。本発明の実施に使用するのに好ましい遷移金属には亜鉛および銅がある。本発明の実施に使用するのに特に好ましいビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体は、実験式ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10を有するビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体である。
【００２５】
ビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体を包含しない配合物に比べて、少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体の十分な量をガス発生配合物に包含させて、生じる配合物により示される燃焼速度の望ましい上昇を起こすことにより、本発明が望ましくは実施可能であることを当業者および本願に提供される教示に導かれるものは認識するであろう。しかし、一般的に、そのような膨張式拘束システム用途に有効な十分上昇した燃焼速度を明示するガス発生配合物を提供するためには、本発明の好ましい実施によるガス発生配合体が、少なくとも１種のビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体を少なくとも５wt％の相対量で、より好ましくは少なくとも１０wt％の相対量で包含または混入することが好ましいと見いだされた。
【００２６】
本発明のより広い実施は、そのようなビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体を特殊または特定のガス発生配合物と組み合わせてまたは結合して混入または使用することに必ずしも限定されないが、本発明は、主燃料として硝酸グアニジンおよび銅ビスグアニル尿素ジニトレートのいずれかまたは両方ならびに硝酸アンモニウム、塩基性硝酸銅、銅ジアンミンジニトレートおよび硝酸アンモニウムと銅ジアンミンジニトレートの混合物からなる群から選択される主酸化剤を含有または包含するガス発生配合物において特殊な利益または効用があると信じられている。例えば、本発明によるそのようなビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体の混入または使用に好ましいガス発生配合物は、主酸化剤として硝酸アンモニウム、主燃料として銅ビスグアニル尿素ジニトレートを含む。本発明によるそのようなビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体の混入または使用に好ましい他のガス発生配合物は、主酸化剤として塩基性硝酸銅、主燃料として硝酸グアニジンを含む。
【００２７】
種々の手順または反応スキームが、本発明によるビテトラゾールジアンモニウム塩の遷移金属錯体の調製に利用可能であることを、当業者および教示に導かれるものはさらに認識するであろう。例えば、そのような反応スキームのある好ましい実施によると、噴霧乾燥混合槽に水を充填する。選択された量の５，５’−ビテトラゾールジアンモニウム塩を噴霧乾燥混合槽に入れ、水中または水により部分的に溶解させる。次いで、酸化第二銅を加え、スラリーの温度を１９０°Ｆに平衡化させ、反応が終了するまでその温度に保つ（約１時間）。次いで、他の望ましいガス発生成分（例えば、燃料、酸化剤、スラグ形成助剤など）を反応混合物スラリーに加える。次いで、反応混合物スラリーをポンプでノズルに送り噴霧乾燥する。混合、圧縮、点火薬塗布などさらなる処理工程を標準的な手順どおりに実施できる。
【００２８】
以下の表１は、本発明による５，５’−ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体の選択された性質を列記する。
【表１】
2005511466.tif 000002
【００２９】
本願中に詳述するとおり、実験式ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10を有する上述のビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体の調製に利用可能な特定の反応スキームを、以下の反応２〜５に示す：
ＣｕＯ＋Ｃ2Ｈ8Ｎ10（５，５’−ビテトラゾールジアンモニウム塩）→ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10＋Ｈ2Ｏ（２）
Ｃｕ（ＯＨ）2ＣｕＣＯ3＋２Ｃ2Ｈ8Ｎ10→２ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10＋３Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2（３）
Ｃｕ（ＮＨ3）2ＣＯ3＋Ｃ2Ｈ2Ｎ8（ビテトラゾール）→ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2（４）
Ｃｕ（ＯＨ）2＋Ｃ2Ｈ8Ｎ10→ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10＋２Ｈ2Ｏ（５）
【００３０】
以下に詳述するとおり、反応（２）に示される反応スキームが好ましいと現在ではわかっている。
【００３１】
本発明の実施に含まれる様々の態様を説明または模擬する以下の実施例に関連して、本発明をさらに詳細に説明する。本発明の精神の範囲中で起こる変更全てが保護されるよう望まれていると理解され、したがって本発明がこれらの実施例により限定されるとは解釈されない。
【実施例】
【００３２】
実施例１−上記の反応（２）による銅ビテトラゾールジアンモニウムの調製
この実施例では、６８．３８グラムのビテトラゾールジアンモニウム塩を１００ｍｌの水に懸濁させた。続いて、３１．６２グラムの酸化第二銅を反応混合物に加えた。得られた反応混合物を攪拌し、約１時間９０℃に加熱した。理論収量９２．８４グラムに対し９０．５０グラムの収量で青色粉体固形物が形成した。以下の表２は、形成した物質の化学元素分析ならびに対応する理論組成ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10の化学元素分析を示す。実施例１の物質のパウダー試料で得られたＸ線回折パターンを図１に示す。
【００３３】
実施例２−上記の反応（３）による銅ビテトラゾールジアンモニウムの調製
この実施例では、６０．８７グラムのビテトラゾールジアンモニウム塩を１２０ｍｌの脱イオン水に懸濁させた。続いて、３９．１３グラムの塩基性炭酸銅を反応混合物に加えた。得られた反応混合物を９０℃に加熱し、約１時間加熱および攪拌を続けた。形成した固形物を濾過し、水で洗浄し、再び濾過し、真空オーブン中で８０℃で乾燥した。得られた固形物は、理論収量８３．８６グラムに対し８５．９５グラムの収量であった（注：理論収量より高い収量は、処理中に出発物質の転化が不完全であったためと思われる）。以下の表２は、形成した物質の化学元素分析ならびに対応する理論組成ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10の化学元素分析を示す。実施例２の物質のパウダー試料で得られたＸ線回折パターンを図２に示す。
【００３４】
実施例３−上記の反応（４）による銅ビテトラゾールジアンモニウムの調製
この実施例では、４９．８８グラムのビテトラゾールを１００ｍｌの水に懸濁させた。続いて、５３．３１グラムの銅ジアンモニウムカーボネートをゆっくりと反応混合物に加え、反応混合物からガスを発生させた。得られた反応混合物を９０℃に加熱し、約１時間その温度に保った。固形物が形成し、濾過し、水で洗浄し、再び濾過し、真空オーブン中で８０℃で乾燥した。得られた固形物は、理論収量７９．６９グラムに対し８０．４５グラムの収量であった（注：この場合も、理論収量より高い収量は、処理中に出発物質の転化が不完全であったためと思われる）。以下の表２は、形成した物質の化学元素分析ならびに対応する理論組成ＣｕＣ2Ｈ6Ｎ10の化学元素分析を示す。実施例３の物質のパウダー試料で得られたＸ線回折パターンを図３に示す。
【００３５】
【表２】
2005511466.tif 000003
【００３６】
結果の考察
化学合成の生成物の確認に通常利用される方法または技術は、生成物試料の化学分析を、元素を基準に理論値と比較することである。表２に示すとおり、実施例１は、生成物試料の化学分析と理論値の間に非常に良好な一致を示した。実施例３も、生成物試料の化学分析と理論値の間に良好な一致を示した。しかし、実施例２は、生成物試料の化学分析と理論値の間に最も大きな差異を示した。この差異は、少なくとも部分的には、処理中の出発物質の不完全な転化によると思われる。この点で、実施例２にみられる理論収量よりも高い収量および実施例３にみられるそれより程度は低い同じ傾向も、処理中の出発物質の不完全な転化と矛盾しない。
【００３７】
図１〜３に示す実施例１〜３のＸ線回折パターンは、実施例１〜３のそれぞれの物質／化合物が元素的には類似であるが、各場合で生成した物質／化合物が幾分異なることを示している。
【００３８】
実施例４〜６および比較例１
これらの試験において、以下の手順により、以下の表３に特定した組成を有するガス発生配合物をそれぞれ１００グラム調製した：
硝酸グアニジン（ＧＮ）を５０ｍｌの水に予め溶解させ、９０℃に加熱した。次いで、残りの配合物の固形分のドライブレンドを攪拌して入れ、よく混合し、真空オーブンで８０℃で乾燥した。
【００３９】
実施例４は、実施例１でつくった銅ビテトラゾールジアンモニウムを利用し、実施例５は、実施例２でつくった銅ビテトラゾールジアンモニウムを利用し、実施例６は、実施例３でつくった銅ビテトラゾールジアンモニウムを利用したことに留意されたい。
【００４０】
【表３】
2005511466.tif 000004
【００４１】
上記において、
ＢＣＮ＝塩基性硝酸銅および
ＧＮ＝硝酸グアニジンである。
【００４２】
次いで、実施例４〜６および比較例１のそれぞれのガス発生配合物を試験した。以下の表４に示す燃焼速度および密度（ρ）の値を得た。詳細には、燃焼速度データは、最初に、ガス発生配合物のそれぞれの試料を、油圧プレス（１２，０００ポンドの力）を用いて直径０．５インチの円柱の形状または形態へプレスすることにより得た。典型的には、十分なパウダーを使用して、０．５インチの円柱長を得た。次いで、それぞれの円柱の上部以外の全表面にｋｒｙｌｏｎ点火抑制剤を塗布し、試験用治具中での直線的な燃焼を確実にした。各場合に、そのように塗布した円柱を、窒素で数千ｐｓｉに加圧可能で、ボンベ圧力の正確な測定をするための圧力変換器を備えた１リットル閉鎖容器またはボンベに入れた。点火薬の少量試料を円柱の上面に置き、ニクロム線を点火薬に通し、ボンベの蓋に取り付けた電極に結合した。次いで、ボンベを所望の圧力に加圧し、ニクロム線により電流を通して試料に点火した。各試料を燃焼させるたびに圧力対時間のデータを集めた。各試料の燃焼によりガスが発生するので、ボンベ圧力の上昇は燃焼の開始を示し、圧力の「水平化」は燃焼の終わりを示した。燃焼に要する時間はｔ2−ｔ1に等しいが、ｔ2は燃焼が終わる時間であり、ｔ1は燃焼が始まる時間である。試料の重量を燃焼時間で割ると、グラム毎秒の単位で燃焼速度が得られた。燃焼速度は、通常４段階の圧力（９００，１３５０，２０００および３０００ｐｓｉ）で測定した。次いで、燃焼速度の対数対平均圧力の対数をプロットした。この線から、どのような圧力での燃焼速度も上記のガス発生組成物燃焼速度の式（１）を利用して計算可能である。
【００４３】
【表４】
2005511466.tif 000005
【００４４】
上記において、
ｒb＝インチ毎秒（ｉｐｓ）で表した１０００ｐｓｉでの燃焼速度；
ｎ＝上記の燃焼速度の式（１）における圧力指数であり、圧力指数は、圧力の対数をｘ軸に、燃焼速度の対数をｙ軸にプロットしたときの傾きであり；および
ｋ＝上記の燃焼速度の式（１）における定数。
【００４５】
結果の考察
表４に示すとおり、本発明の好ましい実施による、それぞれビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体を含有する実施例４〜６のそれぞれのガス発生配合物は全て、比較例１のガス発生配合物に比べて燃焼速度（ｒb）が上昇した。
【００４６】
さらに、圧力定数（ｎ）は一般的に、各ガス発生物質の性能感度に対応し、より低い燃焼速度圧力指数は、それに対応するより低いまたは低減された圧力感度を望ましくは示すガス発生物質に対応するので、これらの実施例は、本発明の好ましい実施によりビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体を包含すると、得られる配合物の圧力感度の著しい上昇なしにガス発生配合物の燃焼速度を上昇させることができることを示している。
【００４７】
やはり表４に示されているとおり、本発明による実施例４〜６のそれぞれのガス発生配合物は、比較例１のガス発生配合物より著しく大きい密度を有する。単位体積あたり発生するガスの体積を増やし、それにより、硝酸グアニジンの一部を本発明による錯体物質に替えたことによる、質量あたり発生するガスのモル数の低下を少なくとも部分的に補うため、より大きい密度を持つガス発生配合物を望ましくは利用可能であることに当業者および本願に与えられている教示に導かれたものは認識するであろう。
【００４８】
実施例７および比較例２
これらの試験では、以下の表５に示すガス発生配合物の１００グラムバッチを調製した。実施例７においてジアンミン５，５’−ビテトラゾールの銅錯体が包含される以外、これらの配合物が類似である点に留意されたい。各配合物は、主酸化剤として硝酸アンモニウムを、主燃料として銅ビスグアニル尿素ジニトレートを、添加剤、例えば相安定剤として銅ジアンミンジニトレートおよび硝酸カリウムを、添加剤、例えばスラグ形成剤として二酸化ケイ素を含んでいた。
【００４９】
【表５】
2005511466.tif 000006
【００５０】
次いで、実施例７および比較例２のそれぞれのガス発生配合物を試験した。以下の表６に示す燃焼速度および密度（ρ）の値を得た。燃焼速度データを得るのは実施例４〜６および比較例１に関して上記で述べたのと同じ方法であり、試料を円柱の形状または形態へプレスし、塗布し、点火薬の少量試料を円柱の上面に置いて閉鎖容器またはボンベに入れ、ニクロム線を点火薬に通し、ボンベの蓋に取り付けた電極に結合した。次いで、ボンベを所望の圧力に加圧し、ニクロム線により電流を通して試料に点火した。各試料を燃焼させるたびに圧力対時間のデータを集めた。各試料の燃焼によりガスが発生するので、ボンベ圧力の上昇は燃焼の開始を示し、圧力の「水平化」は燃焼の終わりを示した。燃焼に要する時間はｔ2−ｔ1に等しいが、ｔ2は燃焼が終わる時間であり、ｔ1は燃焼が始まる時間である。試料の重量を燃焼時間で割ると、グラム毎秒の単位で燃焼速度が得られた。燃焼速度は、通常４段階の圧力（９００，１３５０，２０００および３０００ｐｓｉ）で測定した。次いで、燃焼速度の対数対平均圧力の対数をプロットした。この線から、どのような圧力での燃焼速度も上記のガス発生組成物燃焼速度の式（１）を利用して計算可能である。
【００５１】
【表６】
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【００５２】
上記において、
ｒb＝インチ毎秒（ｉｐｓ）で表した１０００ｐｓｉでの燃焼速度；
ｎ＝上記の燃焼速度の式（１）における圧力指数であり、圧力指数は、圧力の対数をｘ軸に、燃焼速度の対数をｙ軸にプロットしたときの傾きであり；および
ｋ＝上記の燃焼速度の式（１）における定数。
【００５３】
結果の考察
表６に示すとおり、本発明の好ましい実施による、ビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体を含有する実施例７のガス発生配合物は、比較例２のガス発生配合物に比べて燃焼速度（ｒb）が大きく上昇した。
【００５４】
さらに、より低いまたは低減された圧力指数（ｎ）により証明されるとおり、実施例７のガス発生配合物は、比較例２のガス発生配合物に比べ、より低いまたは低減された圧力感度を示した。
【００５５】
したがって、本発明は、ガス発生配合物、特に非アジ化物ガス発生配合物の燃焼速度を、車両膨張式拘束システム用途のために十分かつ望ましいレベルに、そのような用途にとって実際的かつ適切な方法で、望ましくは上昇または増加させる有効な方法または技術を提供する。さらに、本発明は、そのような車両膨張式拘束システム用途に望まれるほど十分かつ有効に上昇した燃焼速度を示す、対応または関連する非アジ化物ガス発生配合物も提供する。
【００５６】
本願に例証的に開示されている本発明は、本願に具体的に開示されていない要素、部分、工程、構成要素または成分が存在しなくても、好適には実施可能である。
【００５７】
上記の詳細な説明において、本発明を特定の好ましい実施形態に関して説明し、説明のために多くの細部を述べてきたが、本発明は追加の実施形態が可能であり、本願に記載の細部のいくつかは、本発明の基本原理から逸脱することなく大きく変更可能であることが当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１のビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体により得られたＸ線回折パターン（カウント対２シータ角）のグラフである。
【図２】実施例２のビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体により得られたＸ線回折パターン（カウント対２シータ角）のグラフである。
【図３】実施例３のビテトラゾールジアンモニウム塩の銅錯体により得られたＸ線回折パターン（カウント対２シータ角）のグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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