(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と、
塩基性硝酸銅を含む少なくとも１つの酸化剤と、
約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する水酸化アルミニウムを含む吸熱性スラグ生成成分とを含むガス発生組成物であって、前記ガス発生組成物が、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有するガス発生組成物。
【請求項２】
前記燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）が、約１３５０Ｋ（１０７７℃）以上から約１４５０Ｋ（１１７７℃）以下である、請求項１に記載のガス発生組成物。
【請求項３】
水酸化アルミニウムを含む前記吸熱性スラグ生成成分が、前記全ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する、請求項１に記載のガス発生組成物。
【請求項４】
前記燃料が、硝酸グアニジン、ビスグアニル尿素銅二硝酸塩、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）硝酸塩、ジアンミン銅ビテトラゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のガス発生組成物。
【請求項５】
水酸化アルミニウムを含む前記吸熱性スラグ生成成分が、約２００μｍ以上の平均粒子直径を有する、請求項１に記載のガス発生組成物。
【請求項６】
前記燃料が、前記全ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７０重量％以下存在し、前記酸化剤が、前記全ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７５重量％以下存在し、前記吸熱性スラグ生成成分が、前記全ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在し、流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される一又は複数のガス発生添加剤が、０％以上から約４％以下存在する、請求項１に記載のガス発生組成物。
【請求項７】
前記全ガス発生組成物の０重量％を超え、約３重量％以下存在する過塩素酸塩系の化合物を含む共酸化剤をさらに含む、請求項６に記載のガス発生組成物。
【請求項８】
ガス発生組成物のためのスラグ生成を改善する方法であって、
水酸化アルミニウムを含み約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する吸熱性スラグ生成成分を、燃料と塩基性硝酸銅を含む酸化剤とを含むガス発生組成物に導入する工程を含み、水酸化アルミニウムを含む前記吸熱性スラグ生成成分を導入する前記工程が、前記ガス発生組成物の燃焼中のスラグ生成を少なくとも５０％改善する方法。
【請求項９】
前記ガス発生組成物が、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有し、前記燃料が、硝酸グアニジン、ビスグアニル尿素銅二硝酸塩、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）硝酸塩、ジアンミン銅ビテトラゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、水酸化アルミニウムを含む前記吸熱性スラグ生成成分が、水酸化アルミニウムを含み、かつハイドロマグネサイト、ドーソナイト、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムサブハイドレート、ベーマイト、水酸化カルシウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
スラグ生成を改善する前記吸熱性スラグ生成成分が、水酸化アルミニウムを含み、かつ、前記全ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
水酸化アルミニウムを含む前記吸熱性スラグ生成成分を導入する前記工程が、前記ガス発生組成物の燃焼中のスラグ生成を少なくとも６０％改善する、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、銅を含むガス発生剤に大きな粒径の吸熱性スラグ生成成分を導入することによるスラッギングの改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
この節では、必ずしも先行技術ではない本開示に関連する背景情報について記述する。
【０００３】
受動型膨張式拘束システムは、モータビークルなどの様々な用途において使用されている。特定のタイプの受動型膨張式拘束システムは、火工ガス発生剤を使用することによって、例えば、エアバッグクッションを膨らませたり（例えば、ガスイニシエータ及び／又はインフレータ）、又はシートベルトテンショナを作動させたりして（例えば、マイクロガス発生器）乗員の負傷を最小限に抑える。自動車用エアバッグインフレータの性能及び安全要件は、乗客の安全性を高めるために絶えず高まっている一方、同時に製造コストを減らすための努力が行われている。
【０００４】
したがって、エアバッグインフレータに使用される噴射剤又はガス発生剤の機能性を高める一方で、エアバッグインフレータシステム全体の性能の向上及びコストの低減が、膨張式拘束システムの設計において引き続き目標となっている。ガス発生剤の選定は、他の考慮すべき事項のなかでも、現在の業界性能仕様、指針及び規格への準拠、安全なガス又は排出物の発生、材料の継続的な安定性、並びに製造における費用効果を含む様々な要素に対処することが必要となる。改善されたガス発生器の性能は、様々な方法で実現されてもよく、その方法の多くは、最終的に、所望の特性をもたらすガス発生組成物に左右される。
【０００５】
適したガス発生剤は、所望の時間間隔で十分なガス質量流量を供給し、膨張装置に必要な動作推力を実現する。さらに、より低い火炎温度を有するガス発生剤が有利である。自動車用エアバッグインフレータの現在の設計において、インフレータの質量の重要な部分は、しばしば、濾過システムと合わせてヒートシンクに追いやられる。これは、インフレータの重量、ひいてはシステムの効率に悪影響を及ぼす。したがって、最新のインフレータの設計においては、フィルター及びヒートシンクの要件をできるだけ軽減するか、最小限に抑えることが望ましい。これらの新しい設計の一部として、低温燃焼ガス発生組成物は、ヒートシンクの要件を軽減するため有利である。さらに、フィルター質量が削減される場合は、低温燃焼ガス発生剤が十分にスラグにならなければならないが、これは、燃焼生成物によって、燃焼中に燃焼室内に留まる一体になった大きな塊が生成するため、フィルターを通過せずにエアバッグに入らないことを意味する。したがって、様々なガス発生剤において、特に低温燃焼ガス発生剤においてスラグの生成を改善することは、より軽く、より効率的なインフレータを設計するために非常に望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００６】
この節では、本開示の一般的な概要について記述しており、そのすべての範囲又はその特徴のすべてを包括的に開示するものではない。
【０００７】
本開示は、改善されたスラッギング特性を有する銅を含むガス発生組成物に関する。例えば、特定の変形形態において、本開示は、燃料、塩基性硝酸銅を含む酸化剤、及び約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する吸熱性スラグ生成成分を含むガス発生組成物を提供する。このガス発生組成物は、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有する。
【０００８】
別の変形形態において、本開示は、燃料、塩基性硝酸銅を含む少なくとも１つの酸化剤、及び約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する水酸化アルミニウムを含む吸熱性スラグ生成成分を含むガス発生組成物を提供する。このガス発生組成物は、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有する。特定の態様において、このようなガス発生組成物は、約１３５０Ｋ（１０７７℃）以上から約１４５０Ｋ（１１７７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有してもよい。
【０００９】
さらに別の変形形態において、本開示は、ガス発生組成物のためのスラグ生成を改善する方法を提供する。方法は、約１５０μｍ以上の平均粒径サイズを有する吸熱性スラグ生成成分を、燃料と塩基性硝酸銅を含む酸化剤とを含むガス発生組成物に導入する工程を含んでもよい。吸熱性スラグ生成成分の導入により、ガス発生組成物の燃焼中のスラグ生成は少なくとも５０％改善される。
【００１０】
別の適用分野は、本明細書に記載の説明から明らかになるであろう。この発明の概要の説明及び具体例は、例示のみのためのものであって、本開示の範囲を限定するものではない。
【００１１】
本明細書に記載の図面は、選択した実施態様を例示するためだけのものであり、すべての可能な実施例ではなく、本開示の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】膨張式エアバッグ拘束装置用のインフレータを含む例示的な助手席側エアバッグモジュールの部分断面図である。
【図２】本開示の様々な態様による使用のための大きな粒径の吸熱性スラグ生成水酸化アルミニウムにおいて許容される粒径分布である。
【図３】従来のガス発生剤から生成したスラグの肉眼写真である。
【図４】従来のガス発生剤の比較例から生成した図３のスラグの顕微鏡写真である。倍率は５０倍である。
【図５】本開示の特定の態様により調製されたガス発生剤から生成したスラグの肉眼写真である。
【図６】本開示の特定の態様により調製されたガス発生剤から生成した図５のスラグの顕微鏡写真である。倍率は５０倍である。
【図７】比較例の従来のガス発生剤から生成した発火後インフレータ燃焼室内のスラグの写真である。
【図８】本開示の特定の態様により調製されたガス発生剤から生成した発火後インフレータ燃焼室内のスラグの写真である。
【００１３】
対応する参照番号は、いくつかの図面すべてにおいて対応する要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで、添付図面を参照して実施例の実施態様をさらに詳しく説明する。
【００１５】
実施例の実施態様は、本開示が十分であるように、また、範囲が当業者に十分に伝わるように提供される。本開示の実施態様を十分に理解できるように、特定の成分、装置及び方法の例など、詳細が具体的に多数記載される。具体的な詳細が用いられる必要はないこと、実施例の実施態様が多数の異なる形態で具体化されてもよく、本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではないことが当業者には明らかになるであろう。いくつかの実施例の実施態様において、周知のプロセス、周知の装置構造及び周知の技術は、詳細に記載されていない。
【００１６】
本明細書において用いられる専門用語は、単に特定の実施例の実施態様を説明する目的のものであり、限定するためのものではない。本明細書において用いられるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈により特に明確に示されていない限り、複数形を含むものであってもよい。本明細書において用いられるとき、用語「及び／又は」は、一又は複数の列挙した関連する項目の組み合わせすべてを含む。本明細書において、第１、第２、第３などの用語を用いて様々な成分、要素、領域、層及び／又は部分を記述することがあるが、これらの成分、要素、領域、層及び／又は部分がこれらの用語によって制限されるべきではない。これらの用語は、単に、ある要素、成分、領域、層又は部分を、別の要素、成分、領域、層又は部分と区別するために用いられることがある。「１次」、「２次」、「第１」又は「第２」などの用語、及びその他の数に関する用語は、本明細書において用いられるとき、文脈により明確に示されていない限り順序又は順番を意味しない。したがって、以下で論じる第１又は１次の成分、要素、領域、層又は部分は、実施例の実施態様の教示から逸脱することなく、２次の成分、要素、領域、層又は部分と呼ぶことができる。
【００１７】
本開示全体にわたって、数値は範囲のおおよその限度又は限界値を表し、所与の値からのわずかな逸脱、及び厳密に述べた値を有する実施態様のみならず、述べた値付近を有する実施態様を包含する。発明を実施するための形態の最後に記載の作業例以外において、添付された特許請求の範囲を含む本明細書のパラメータ（例えば、量又は条件）のすべての数値は、「約」が実際に数値の前に記載されているかどうかに関わらず、すべての場合において、用語「約」で修飾されていると理解されるべきである。「約」は、（値の正確さに関するいくつかの方法；おおよそ、又は十分に値に近い；ほぼ、と共に）記載した数値が、わずかな不正確さを幾分許容することを示す。「約」によって記載される不正確さが、当技術分野においてこの通常の意味で理解されない場合は、本明細書において用いられる「約」は、このようなパラメータを測定及び使用する通常の方法で生じることがあるばらつきを少なくとも示す。
【００１８】
本明細書において範囲と呼ぶものは、別段の指定がない限り、終点を含み、すべての別個の値、及び全体の範囲内のさらに分割された範囲の開示を含む。したがって、例えば、「ＡからＢまで」又は「約Ａから約Ｂまで」の範囲は、Ａ及びＢを含む。特定のパラメータ（重量パーセント、温度、分子量など）の値及び値の範囲の開示は、本明細書において有用な他の値及び値の範囲を除外するものではない。所与のパラメータにおける２つ以上の特定の例示した値が、パラメータに対して記載することのできる値の範囲の終点を定義することがあると想定される。例えば、パラメータＸが、本明細書において、値Ａを有すると例示され、同様に、値Ｚを有すると例示されている場合、パラメータＸは、約Ａから約Ｚまでの値の範囲を有してもよいことが想定される。同様に、パラメータの値における２つ以上の範囲の開示は、（このような範囲が、入れ子になっているか、重なり合っているか、又は別個であるかに関わらず）開示されている範囲の終点を用いて記載することのできる値の範囲の可能な組み合わせすべてを包含することが想定される。例えば、パラメータＸが、本明細書において、１−１０、又は２−９、又は３−８の範囲の値を有すると例示されている場合、パラメータＸは、１−９、１−８、１−３、１−２、２−１０、２−８、２−３、３−１０及び３−９を含む値の他の範囲を有してもよいことが同様に想定される。ここで、添付図面を参照して実施例の実施態様をさらに詳しく説明する。
【００１９】
本開示は、ガス発生組成物、及びこのようなガス発生組成物におけるスラグ生成を改善するための方法を対象とする。ガス発生剤は、噴射剤、ガス発生物質、及び火工物質としても知られるが、これらは、図１の客室用インフレータアセンブリ３２、及びエアバッグ３６を収納するための被覆コンパートメント３４を含む簡略化された例示的なエアバッグモジュール３０などのエアバッグモジュールのインフレータ内で使用される。ガス発生物質５０は燃焼して、膨張させるためにエアバッグ３６に向けられるガス生成物の大部分を生成する。このような装置では、急な減速及び／又は衝突が検知されたときに電気的に点火されるスクイブ又はイニシエータ４０がしばしば使用される。スクイブ４０からの放出によって、通常、急速に発熱して燃焼し、ガス発生物質５０に点火する点火物質４２に点火する。
【００２０】
ガス発生剤５０は、固体粒子、ペレット、錠剤などの形態にすることができる。「スラグ」又は「クリンカ」は、ガス発生物質の燃焼中に生成される固体の燃焼生成物の別名である。スラグの組成物は、主に、金属及び金属酸化物である。理想的には、スラグは、ガス発生剤の当初の形状（例えば、粒子、ペレット、又は錠剤）を維持して大きくなり、容易に濾過される。このことは、インフレータの設計に、低温燃焼ガス発生組成物と共に用いることができるような、インフレータのサイズ及び重量を低減する目的で質量が削減された濾過システムが含まれるときに特に重要である。図１に示す通り、例示的な従来のフィルターシステム５２は、ガス発生剤５０とエアバッグ３６の間に設けられる。排出物とも呼ばれる、ガス発生剤５０によって発生したガスの成分の品質及び毒性は重要であり、その理由は、車両の乗員が、これらの化合物に曝される可能性があるためである。排出物中の有害となる可能性がある化合物の濃度を最小限に抑えることが望ましい。
【００２１】
様々な異なるガス発生組成物（例えば、５０）が、車両の乗員膨張式拘束システムに使用される。ガス発生物質の選定は、他の考慮すべき事項のなかでも、現在の業界性能仕様、指針及び規格への準拠、安全なガス又は排出物の発生、ガス発生物質の取り扱い安全性、材料の継続的な安定性、並びに製造における費用効果を含む様々な要素を伴う。ガス発生組成物は、取り扱い、保管、及び廃棄の間、安全であることが好ましく、好ましくはアジドを含まない。
【００２２】
様々な態様において、ガス発生剤は、通常、少なくとも１つの燃料成分及び少なくとも１つの酸化剤成分を含み、点火後に急速に燃焼して気体の反応生成物（例えば、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、及びＮ２）を生成する他の少量の原料を含んでもよい。一又は複数の燃料化合物は、急速に燃焼して、熱及び気体の生成物を発生する。例えば、ガス発生剤は燃焼して、膨張式拘束装置用の加熱された膨張ガスを生成するか、又はピストンを作動させる。また、ガス発生組成物は、一又は複数の酸化成分も含み、酸化成分は、ガス生成物を発生させるために燃料成分と反応する。
【００２３】
膨張式拘束システムにおける改善されたガス発生器の性能は、様々な方法で実現されてもよく、その方法の多くは、最終的に、所望の特性をもたらすガス発生組成物に左右される。理想的には、ガス発生剤は、所望の時間間隔で十分なガス質量流量を供給し、膨張式拘束システム内の膨張装置（例えば、エアバッグ）に必要な動作推力を実現する。ガス発生剤によって発生したガスの温度は、動作ガスが発生可能な量に影響を与えるが、高いガスの温度は、焼損及び関連する熱損傷につながる可能性があるため望ましくないことがある。さらに、高いガス温度は、潜在的に、ガスが伝熱に過剰に依存したり、又は敏感になったりする可能性や、過度に急速な放出プロファイルにつながる可能性もあり、これらは同じく望ましくない可能性がある。例えば、約１９００Ｋ（１６２７℃）未満の燃焼火炎温度を有する低温燃焼ガス発生剤は、濾過が軽減されたインフレータ装置を可能にすることが示されており、この装置は、衝突した場合に自動車の乗員が火傷又は負傷するリスクなしに十分な拘束力及び保護をもたらすように動作する。したがって、火炎温度を最小限に抑えることが有利である。本技術の特定の態様において、高い火炎温度は、燃焼時に約１９００Ｋ（１６２７℃）を超える任意の温度と見なしてもよい。
【００２４】
高い火炎温度の影響を減らすために、従来の膨張式拘束システムガス発生器において、インフレータの質量の重要な部分は、しばしば、濾過と組み合わせてヒートシンクに追いやられる。これは、システムの効率、最も顕著にはインフレータの重量に影響を与える。したがって、特定の態様において、高い質量流量、比較的低い火炎温度で高いガス出力を実現できる膨張式拘束システムのためのガス発生組成物を提供することが望ましい。さらに、インフレータ構成要素内の付随するフィルター構成要素を減らして、さらに効率を改善できるよう、改善されたスラグ生成能を有するガス発生組成物を用いることが望ましいであろう。インフレータのガス発生剤の設計において重要な他の変動要素には、ガス発生量に対するガス発生剤の性能の改善、速度比（観察される燃焼速度によって決定される。）、及びコストが含まれる。
【００２５】
先進のインフレータの設計思想では、フィルター及びヒートシンク質量の軽減、並びに繊維ガラス／樹脂補強と組み合わせた格納容器の肉厚の低減を取り入れて、インフレータの大幅な重量削減を実現している。低温燃焼ガス発生組成物の使用は、ヒートシンクの要件を軽減する。さらに、フィルター質量は削減されるため、十分にスラグになる低温燃焼ガス発生剤を有することが望ましい。「スラッギング」により、ガス発生剤の燃焼中に発生する特定の固体燃焼生成物が、フィルターを通過してエアバッグに入るのではなく、燃焼中に燃焼室内に留まる一体になった大きな塊を生成することを意味する。従来のスラッギング剤は、この効果を実現するために用いられてきた。スラッギング剤は、燃焼温度で溶融して塊になるか、又は固体の燃焼生成物をすべて一緒に集める、通常は燃焼に対して不活性な化合物又は物質である。従来のスラッギング剤の例は、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、ガラス、及び燃焼火炎温度又はその付近で溶融する他の金属酸化物である。
【００２６】
様々な態様において、本開示は、燃料及び酸化剤を含む比較的低温で燃焼するガス発生組成物を提供する。特定の実施態様において、ガス発生組成物は、燃料と銅を含む酸化剤とを含む。別の実施態様において、ガス発生剤は、燃料と塩基性硝酸銅を含む酸化剤とを含む。特定の態様において、ガス発生組成物は、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有し、特定の他の態様において、約１７００Ｋ（１４２７℃）以下でもよい。本教示の様々な態様によれば、大きな粒径の吸熱性スラグ生成成分がガス発生組成物に導入され、このようなガス発生成分が燃焼されたときに、スラグの生成を大幅に改善する。吸熱性スラグ生成成分の粒子は、好ましくは、約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する。特定の態様において、吸熱性スラグ生成成分は、約１８０℃以上から約４５０℃以下の範囲の分解温度を有し、これは、この化合物が、この温度範囲内で、例えば、水又は二酸化炭素を放出することによる吸熱を伴って分解することを意味する。
【００２７】
特定の好ましい変形形態において、吸熱性スラグ生成成分は、大きな粒径の水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）を含む。しかし、代替の変形形態において、以下の化合物を銅を含むガス発生組成物中の吸熱性スラグ生成成分として使用してもよい：ハイドロマグネサイト（Ｍｇ５（ＣＯ３）４（ＯＨ）２・４Ｈ２Ｏ）、ドーソナイト（ＮａＡｌ（ＯＨ）２ＣＯ３）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、炭酸マグネシウムサブハイドレート（ＭｇＯＣＯ２・Ｈ２Ｏ（０．３））、ベーマイト（ＡｌＯ（ＯＨ））、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、及びこれらの組み合わせ。これらの化合物はそれぞれ、下表１に記載の通り、約１８０℃以上から約４５０℃以下の所望の温度範囲内で吸熱を伴って分解する。
【００２８】
0006261713.tif 000002
【００２９】
吸熱性スラグ生成成分は、特定の粒径要件を有し、本発明の技術に関連する特定の利益をもたらす。特定の実施態様において、吸熱性スラグ生成成分は、大きな粒径の水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）を含む。本発明の技術は、非常に固有の粒径特性を有する水酸化アルミニウムの使用を意図しており、スラグ生成を大幅に改善する一方で、銅含有ガス発生剤の火炎温度を下げる（例えば、最高燃焼火炎温度が約１３５０Ｋ（１０７７℃）−１４５０Ｋ（１１７７℃）まで低下）。
【００３０】
特定の変形形態において、吸熱性スラグ生成成分の粒子（例えば、水酸化アルミニウム粒子）は大きな粒径を有する。「大きな粒径」により、吸熱性スラグ生成成分の粒子（例えば、水酸化アルミニウム粒子）の平均粒子直径が、１５０マイクロメートル（μｍ）以上であり、約１７５μｍ以上でもよく、約２００μｍ以上でもよく、約２２５μｍ以上でもよく、約２５０μｍ以上でもよく、約２７５μｍ以上でもよく、特定の変形形態においては約３００μｍ以上であることを意味する。吸熱性スラグ生成成分の粒子の粒径分布は、約１００μｍ（マイクロメートル）以上の１０％値を有してもよく、約１１５μｍ以上の１０％値を有してもよい。特定の変形形態において、粒径分布は、約１５０μｍ以上の平均（５０％）粒径を有する一方で、約１００μｍ以上の１０％値も有する。さらに、２００−３００μｍの９０％値を持つ吸熱性スラグ生成成分の粒子の粒径分布は、本教示の特定の態様に関連する所望の利点ももたらす。大きな粒径の水酸化アルミニウムの適した例の１つは、約１１５μｍの１０％値、約１５８μｍの５０％値（したがって、１５８μｍの平均粒子直径）、及び約２８８μｍの９０％値の粒径分布を有する。本技術による使用に関する要件を満たす水酸化アルミニウムのこのような許容される粒径の一例を図２に示しており、これは、すぐ上に記載の平均粒子直径を有する。したがって、比較的大きな粒子は、銅を含むガス発生組成物に望ましいスラッギング能をもたらす。
【００３１】
本開示の様々な態様によれば、ガス発生剤が提供され、このガス発生剤は、膨張式拘束装置の優れた性能特性につながる望ましい組成物を有する一方で、ガス発生剤及びインフレータアセンブリ生産の全体のコストを低減する。したがって、本教示の様々な態様によれば、改善された低温燃焼ガス発生組成物が提供され、このガス発生組成物は、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の最高燃焼温度（Ｔｃ）（最高燃焼火炎温度とも表される。）を有する。特定の変形形態において、最高燃焼温度は、約１８００Ｋ（１５２７℃）以下、任意選択的に約１７００Ｋ（１４２７℃）以下、任意選択的に約１６００Ｋ（１３２７℃）以下であり、特定の変形形態においては約１５００Ｋ（１２２７℃）以下である。様々な実施態様において、低温燃焼ガス発生剤の燃焼中の火炎温度は、約１３００Ｋ（１０２７℃）以上から約１７００Ｋ（１４２７℃）以下であることが好ましい。
【００３２】
さらに、様々な態様において、ガス発生剤は、様々な実施態様において高い質量密度を有してもよい。例えば、特定の実施態様において、ガス発生剤は、約２ｇ／ｃｍ３以上の理論上の質量密度を有し、任意選択的に約２．２５ｇ／ｃｍ３以上、任意選択的に約２．５ｇ／ｃｍ３以上であり、特定の変形形態においては約２．７５ｇ／ｃｍ３以上である。
【００３３】
さらに、本開示によれば、ガス発生剤のガス発生重量は比較的高い。例えば、特定の実施態様において、ガス発生重量は、ガス発生剤１００グラムあたり約１．８ｍｏｌ以上である。他の実施態様において、ガス発生重量は、ガス発生剤１００グラムあたり約１．９ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００グラムあたり約２．０ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００グラムあたり約２．１ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００グラムあたり約２．２ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００グラムあたり約２．３ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００グラムあたり約２．４ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００グラムあたり約２．５ｍｏｌ以上であり、特定の変形形態においては、任意選択的にガス発生剤１００グラムあたり約２．６ｍｏｌ以上である。ガス発生重量と密度の積がガス発生容量である。
【００３４】
他の態様において、本開示の特定の変形形態によるガス発生剤のガス発生容量は、任意選択的にガス発生剤１００ｃｍ３あたり約５．０ｍｏｌ以上である。他の実施態様において、ガス発生容量は、ガス発生剤１００ｃｍ３あたり約５．１ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００ｃｍ３あたり約５．２ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００ｃｍ３あたり約５．３ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００ｃｍ３あたり約５．４ｍｏｌ以上、任意選択的にガス発生剤１００ｃｍ３あたり約５．５ｍｏｌ以上であり、特定の変形形態においては、任意選択的にガス発生剤１００ｃｍ３あたり約５．６ｍｏｌ以上である。
【００３５】
したがって、本技術は、低温燃焼ガス発生剤のための改善されたスラグ生成を提供する。したがって、特定の態様において、本開示は、良好なスラグ生成能を有する銅を含むガス発生組成物を提供する。例えば、ガス発生組成物は、少なくとも１つの燃料、銅を含む少なくとも１つの酸化剤、大きな粒径の吸熱性スラグ生成成分を含んでもよく、少量の従来のガス発生添加剤を含んでもよい。物質は燃焼速度が比較的低いため、一般に、ガス発生燃料に分類され、所望の燃焼速度及びガス生成を得るために、しばしば一又は複数の酸化剤と組み合わせられる。当業者には理解されるように、このような燃料成分は、共燃料又は酸化剤など、ガス発生剤中の別の成分と組み合わせてもよい。当技術分野において周知の大部分の燃料は、本技術と共に使用できて、一般に、ガス発生量、燃焼速度、熱安定性及び低コストなど、特定の望ましい特性をガス発生組成物に与えるよう選択される。これらの燃料は、２つ以上の次の元素：炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）及び酸素（Ｏ）を含む有機化合物にすることができる。また、燃料は、遷移金属塩及び遷移金属の硝酸塩錯体を含むことができる。特定の変形形態において、好ましい遷移金属は銅及び／又はコバルトである。本教示の特定の態様によれば、燃料は、本発明のガス発生組成物が、塩基性硝酸銅など、ある特定の銅を含む酸化剤と共に燃焼されたときに、発生する最高燃焼火炎温度（Ｔｃ）が約１４００Ｋ（１１２７℃）以上から１９００Ｋ（１６２７℃）以下の範囲内になるように選択される。
【００３６】
本教示によるガス発生剤に有用な燃料の例は、硝酸グアニジン、ビスグアニル尿素銅二硝酸塩、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）硝酸塩、ジアンミン銅ビテトラゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。燃料は、単独で、又は所望の燃焼特性を与えるために他の共燃料と組み合わせて使用してもよい。適したガス発生組成物は、任意選択的に全ガス発生組成物中の全燃料成分の約２５重量％以上から約７０重量％以下含み、任意選択的に約３０重量％以上から約５５重量％以下含む。
【００３７】
本教示の様々な態様によるガス発生組成物は、主要な酸化剤として銅を含む酸化剤を含む。本開示のガス発生組成物に特に適した酸化剤は塩基性硝酸銅である。塩基性硝酸銅は、高い酸素−金属比を有し、燃焼時に良好なスラグ生成能を有する。例として、適したガス発生組成物は、全ガス発生組成物中、任意選択的に塩基性硝酸銅などの酸化剤を約２５重量％以上から約７５重量％以下含み、任意選択的に塩基性硝酸銅などの酸化剤を約３０重量％以上から約６０重量％以下含む。
【００３８】
ガス発生剤は、銅を含む酸化剤が、名目上、１次酸化剤と見なされてもよいように、別の酸化剤が２次酸化剤などと呼ばれるように、酸化剤の組み合わせを含んでもよい。特定の変形形態において、ガス発生組成物は、過塩素酸塩含有化合物（過塩素酸塩の群（ＣｌＯ４）を含む化合物）を含む酸化剤を含んでもよい。特定の変形形態において、ガス発生組成物は、実質的に、過塩素酸塩含有化合物を含まなくてもよい。しかし、このような過塩素酸塩含有化合物が比較的少量存在する場合、アルカリ、アルカリ土類の過塩素酸塩及び過塩素酸アンモニウムが、ガス発生組成物中での使用に意図されている。特に適した過塩素酸塩酸化剤には、過塩素酸アンモニウム（ＮＨ４ＣｌＯ４）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４）、過塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ４）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）などのアルカリ金属過塩素酸塩及び過塩素酸アンモニウム、過塩素酸マグネシウム（Ｍｇ（ＣｌＯ４）２）、及びこれらの組み合わせが含まれる。過塩素酸塩酸化剤がガス発生剤中に存在する場合、全ガス発生組成物の約３重量％未満であることが好ましい。例として、過塩素酸塩含有酸化剤は、特定の実施態様において、ガス発生剤の約０．１重量％から約３重量％、任意選択的に約０．５から約２重量％存在する。
【００３９】
前述の通り本技術によれば、ガス発生組成物は、大きな粒径を有する吸熱性スラグ生成成分をさらに含む。特定の変形形態において、吸熱性スラグ生成成分は、水酸化アルミニウム、ハイドロマグネサイト、ドーソナイト、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムサブハイドレート、ベーマイト、水酸化カルシウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。様々な態様において、吸熱性スラグ生成成分は、全ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下、任意選択的に約７重量％以上から約１８重量％以下、任意選択的に約８重量％以上から約１６重量％以下存在してもよく、特定の変形形態においては、全ガス発生組成物の約１０重量％以上から約１５重量％以下である。
【００４０】
望むならば、ガス発生組成物は、当業者に既知の別の成分を含んでもよい。このような添加剤は、通常、取り扱い、又はガス発生物質の燃焼後も残るスラグの他の材料特性を改善する働きをして、火工原料を取り扱う、又は処理する能力を改善する。非限定的な例によって、ガス発生組成物の別の原料が、流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。ガス発生剤中に少量の原料が含まれる場合、これらは、累積して全ガス発生組成物の約４重量％以下存在してもよい。例として、このような添加剤は、ガス発生組成物中に存在する流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよく、特定の変形形態において、各添加剤は、ガス発生剤の０重量％以上から約３重量％以下、任意選択的に約０．１重量％以上から約２重量％以下存在し、特定の変形形態においては、任意選択的に約０．５重量％以上から約１重量％以下存在し、したがって、添加剤の総量は約４重量％以下である。
【００４１】
圧縮加工中に使用される加圧助剤には、非限定的な例によって、グラファイト、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、黒鉛型窒化ホウ素などの潤滑剤及び／又は放出剤が含まれ、ガス発生組成物中に含まれてもよい。また、高表面積ヒュームドシリカなどの従来の流動助剤が使用されてもよい。
【００４２】
ガス発生組成物は、（上述の吸熱性スラグ生成成分に加えて）粘度改質化合物又は別のスラグ生成剤として働く金属酸化物を含んでもよい。適した金属酸化物は、二酸化ケイ素、酸化セリウム、酸化鉄（ＩＩＩ）、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、酸化モリブデン、酸化ランタンなどを含んでもよい。
【００４３】
本開示の特定の態様によるガス発生組成物は、燃料成分、塩基性硝酸銅を含む酸化剤、及び約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する吸熱性スラグ生成成分を含む。このようなガス発生組成物は、好ましくは、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有する。ガス発生組成物は、過塩素酸塩系の化合物などの共酸化剤をさらに含んでもよい。特定の変形形態において、ガス発生組成物は、ガス発生組成物の約５重量％以上から約７０重量％以下含み、酸化剤は、ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７５重量％以下存在する塩基性硝酸銅を含み、共酸化剤は、ガス発生組成物の０重量％以上から約３重量％以下存在する過塩素酸塩系の化合物を含み、吸熱性スラグ生成成分は、ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する。特定の変形形態において、ガス発生組成物は、流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤をさらに含んでもよく、添加剤（一又は複数）の累積量は、ガス発生組成物の０％以上から約４％以下である。本発明のガス発生組成物は、以下でより詳細に論じるように低温燃焼し、スラッギングの大幅な改善を示す。
【００４４】
他の変形形態において、ガス発生組成物は、約２５重量％以上から約７０重量％以下存在する硝酸グアニジン、ビスグアニル尿素銅二硝酸塩、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）硝酸塩、ジアンミン銅ビテトラゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される燃料を含む。また、ガス発生剤は、ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７５重量％以下存在する塩基性硝酸銅を含む酸化剤も含む。特定の態様において、ガス発生組成物は、過塩素酸塩系の化合物など、０％以上から約３％以下存在する共酸化剤をさらに含んでもよい。さらに、ガス発生剤は、水酸化アルミニウム、ハイドロマグネサイト、ドーソナイト、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムサブハイドレート、ベーマイト、水酸化カルシウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する吸熱性スラグ生成成分を含み、この成分は、ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する。特定の変形形態において、ガス発生組成物は、流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤を含み、添加剤（一又は複数）の累積量は、ガス発生組成物の０％以上から約４％以下である。このようなガス発生組成物は、好ましくは、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有し、約１３５０Ｋ（１０７７℃）から１４５０Ｋ（１１７７℃）の間の発生火炎温度に達することができる。
【００４５】
特定の他の変形形態において、ガス発生組成物は、約２５重量％以上から約７０重量％以下存在する硝酸グアニジンを含む燃料を含む。また、ガス発生剤は、ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７５重量％以下の塩基性硝酸銅を含む酸化剤も含む。特定の変形形態において、共酸化剤が存在してもよく、例えば、共酸化剤は、ガス発生組成物の０重量％以上から約３重量％以下存在する過塩素酸塩系の化合物を含む。さらに、ガス発生剤は、ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）を含む吸熱性スラグ生成成分を含む。特定の変形形態において、このようなガス発生組成物は、流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される添加剤を含んでもよく、添加剤（一又は複数）の累積量は、ガス発生組成物の０％以上から約４％以下である。このようなガス発生組成物は、好ましくは、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有し、約１３５０Ｋ（１０７７℃）から１４５０Ｋ（１１７７℃）の間の発生火炎温度に達することができる。
【００４６】
さらに別の変形形態において、本開示の特定の態様によるガス発生組成物は、燃料成分、塩基性硝酸銅を含む酸化剤、及び約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する吸熱性スラグ生成成分を主成分とする。このようなガス発生組成物は、好ましくは、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有する。特定の変形形態において、ガス発生組成物は、ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７０重量％以下の燃料、ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７５重量％以下存在する塩基性硝酸銅を含む酸化剤、ガス発生組成物の０重量％以上から約３重量％以下存在する過塩素酸塩系の化合物を含む共酸化剤、ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する吸熱性スラグ生成成分、並びに流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される任意選択の添加剤を主成分とし、添加剤（一又は複数）の累積量は、ガス発生組成物の０％以上から約４％以下である。
【００４７】
他の変形形態において、ガス発生組成物は、硝酸グアニジン、ビスグアニル尿素銅二硝酸塩、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）硝酸塩、ジアンミン銅ビテトラゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される燃料、塩基性硝酸銅を含む酸化剤、ガス発生組成物の０重量％以上から約３重量％以下存在する過塩素酸塩系の化合物を含む共酸化剤、水酸化アルミニウム、ハイドロマグネサイト、ドーソナイト、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムサブハイドレート、ベーマイト、水酸化カルシウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する吸熱性スラグ生成成分、並びに流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される任意選択の添加剤を主成分とする。このようなガス発生組成物は、好ましくは、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有し、約１３５０Ｋ（１０７７℃）から１４５０Ｋ（１１７７℃）の間の発生火炎温度に達することができる。
【００４８】
さらに別の変形形態において、ガス発生組成物は、約２５重量％以上から約７０重量％以下存在する硝酸グアニジン、ビスグアニル尿素銅二硝酸塩、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）硝酸塩、ジアンミン銅ビテトラゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される燃料、ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７５重量％以下存在する塩基性硝酸銅を含む酸化剤、ガス発生組成物の０重量％以上から約３重量％以下存在する過塩素酸塩系の化合物を含む共酸化剤、水酸化アルミニウム、ハイドロマグネサイト、ドーソナイト、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムサブハイドレート、ベーマイト、水酸化カルシウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する吸熱性スラグ生成成分（この成分は、ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する。）、並びに流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される任意選択の添加剤を主成分とし、添加剤（一又は複数）の累積量は、ガス発生組成物の０％以上から約４％以下である。このようなガス発生組成物は、好ましくは、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有し、約１３５０Ｋ（１０７７℃）から１４５０Ｋ（１１７７℃）の間の発生火炎温度に達することができる。
【００４９】
特定の他の変形形態において、ガス発生組成物は、硝酸グアニジンを含む燃料、塩基性硝酸銅を含む酸化剤、過塩素酸塩系の化合物を含む共酸化剤、約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）を含む吸熱性スラグ生成成分、並びに流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される任意選択の添加剤を主成分とする。このようなガス発生組成物は、好ましくは、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有する。
【００５０】
他の実施態様において、ガス発生組成物は、硝酸グアニジンを含む燃料、塩基性硝酸銅を含む酸化剤、約１５０μｍ以上の平均粒子直径を有する水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）を含む吸熱性スラグ生成成分、並びに流動助剤、加圧助剤、金属酸化物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される任意選択の添加剤を主成分とする。特定の変形形態において、硝酸グアニジンを含む燃料は、約２５重量％以上から約７０重量％以下存在する。塩基性硝酸銅を含む酸化剤は、ガス発生組成物の約２５重量％以上から約７５重量％以下存在することができる。さらに、水酸化アルミニウムは、ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する。添加剤（一又は複数）は、累計でガス発生組成物の０％以上から約４％以下存在してもよい。このようなガス発生組成物は、好ましくは、約１９００Ｋ（１６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有する。
【００５１】
実施例１
実験は、代表的なガス発生組成物において、水酸化アルミニウムの粒径がスラグ生成に与える影響を測定するために実施する。比較例１は、より小さい従来のサイズの水酸化アルミニウム粒子を有し、実施例２は、本教示の特定の態様により調製される。ガス発生剤の原料並びに比較例１及び実施例２両方の原料の特性を表２に示す。
【００５２】
0006261713.tif 000003
【００５３】
各組成物を調製し、直径０．５インチ×０．４３インチのシリンダに１２０００ポンドの力で圧を加えて入れる。これらのサンプルを、硝酸グアニジン、塩基性硝酸銅、ビスグアニル尿素銅二硝酸塩及びガラス繊維を含む組成物をスプレードライすることによって調製する。次に、スプレードライした組成物を様々な粒径の水酸化アルミニウムとドライブレンドし、０．５×０．４３インチの直径のシリンダに圧を加えて入れる。次に、シリンダを１リットルの密閉ボンブ内で３０００ｐｓｉの窒素下で燃焼する。比較例１のスラグは、元のシリンダの形状であるが、非常に低密度で、触れると崩れた。実施例２のスラグは、元のシリンダの形状を維持し、良好な密度を有し、取り扱い時に崩れない。比較例１及び実施例２のスラグの肉眼写真及び顕微鏡写真を図３、図４（比較例１）及び図５、図６（実施例２）にそれぞれ示す。図４及び図６の顕微鏡写真の倍率は５０倍である。
【００５４】
図４の燃焼スラグは、互いに緩く結合した溶融した球状の銅及び球状の酸化アルミニウムを示しており、これが、崩れる非常に弱いスラグにつながり、フィルターを破って展開中のエアバッグ内に入る可能性がある。図６の燃焼スラグは、溶融した銅マトリックスが覆い、取り囲んだ大きな球状の酸化アルミニウムを示している。この結果、燃焼中に崩壊しにくく、フィルターを破りにくくする、より大きな構造強度を備えるスラグとなる。いかなる特定の理論にも本開示を限定するものではないが、水酸化アルミニウムの粒径が大きいほど、例えば、粒子がさらに小さい水酸化アルミニウムと比べて、表面積が小さく、伝熱がより遅いために、燃焼中、より低温に、より長く留まると考えられる。したがって、より低温の表面は、溶融した銅が生成時に凝結する部位を提供することができて、改善されたスラッギング生成物が生じる。
【００５５】
実施例２
実施例１の文脈において記載される比較例１及び実施例２のガス発生剤も、直径０．２５インチ×０．０６０インチの錠剤にプレスされ、運転席側の自動車用エアバッグインフレータに装填され、６０リットルのタンク内で展開される。展開後、タンクを洗い流し、洗浄水を集める。不溶性の微粒子をフィルターで捕捉し、乾燥後に重量を測定する。可溶性の微粒子は、洗浄水を蒸発させて析出させ、重量を測定する。燃焼フィルターを通り抜ける全微粒子は、タンク内で得られた可溶性及び不溶性の微粒子の重量を合計して求める。この値を「タンク洗浄値」と呼ぶ。
【００５６】
比較例１及び実施例２のガス発生剤のタンク洗浄値を表３に示す。
【００５７】
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【００５８】
表３に示す通り、フィルターを通り抜ける微粒子の量は、本発明の（大きな粒径の水酸化アルミニウムを有する）実施例２のガス発生剤を用いるとき、（小さな粒径の水酸化アルミニウムを有する）比較例１のガス発生剤と比べて大幅に減少する。例えば、タンク洗浄値の最小の減少（したがって、スラグ生成の向上）は６４％であり、タンク洗浄値の最大の減少は８７％である。タンク洗浄値の平均の減少は７８％である。したがって、本開示の特定の態様による大きな粒径の水酸化アルミニウムを導入することによって、ガス発生組成物においてスラグ生成が大幅に向上する。
【００５９】
これらの試験のインフレータ燃焼室を機械で開けて、燃焼スラグを目視で調べる。比較例１及び実施例２における発火後の燃焼スラグの写真を図７及び図８に示す。写真が示すように、比較例１のガス発生剤による図７のスラグは非常に弱く、その大部分が、燃焼室内でばらばらの粉末になる。実施例２の本発明のガス発生剤による図８のスラグは、全く完全な状態で元の錠剤の形状を維持しており、ばらばらの粉末はほとんどない。
【００６０】
したがって、特定の態様において、本開示は、ガス発生組成物のためのスラグ生成を改善する方法を提供する。方法は、約１５０μｍ以上の平均粒径サイズを有する吸熱性スラグ生成成分を、銅を含むガス発生組成物に導入する工程を含む。特定の実施態様において、ガス発生剤は、燃料と銅を含む酸化剤とを含む。別の実施態様において、ガス発生剤は、燃料と塩基性硝酸銅を含む酸化剤とを含む。先に上で説明したガス発生組成物の何れかが意図されている。同様に、先に説明した吸熱性スラグ生成成分の何れかが、これらの方法における使用に意図されている。吸熱性スラグ生成成分の導入は、ガス発生組成物の燃焼中のスラグ生成を、タンク洗浄値の減少による測定で少なくとも５０％改善する。特定の変形形態において、このような方法は、望ましくは、スラグ生成を少なくとも５５％、任意選択的に少なくとも６０％、任意選択的に少なくとも６３％、任意選択的に少なくとも６４％、任意選択的に少なくとも６５％、任意選択的に少なくとも７０％、任意選択的に少なくとも７５％、任意選択的に少なくとも７８％、任意選択的に少なくとも８０％、任意選択的に少なくとも８５％改善し、特定の変形形態においては、任意選択的に少なくとも８７％改善する。
【００６１】
特定の態様において、吸熱性スラグ生成成分が加えられるガス発生組成物は、約１，９００Ｋ（１，６２７℃）以下の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）を有し、燃料は、硝酸グアニジン、ビスグアニル尿素銅二硝酸塩、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）硝酸塩、ジアンミン銅ビテトラゾール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。吸熱性スラグ生成成分は、水酸化アルミニウム、ハイドロマグネサイト、ドーソナイト、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムサブハイドレート、ベーマイト、水酸化カルシウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。特定の変形形態において、ガス発生剤の燃焼時最高火炎温度（Ｔｃ）は、約１３５０Ｋ（１０７７℃）以上から約１４５０Ｋ（１１７７℃）以下である。
【００６２】
特定の好ましい変形形態において、ガス発生剤に導入される吸熱性スラグ生成成分は、スラグ生成を改善するが、水酸化アルミニウムを含み、全ガス発生組成物の約５重量％以上から約２０重量％以下存在する。したがって、例えば、約１５０μｍ以上の平均粒径サイズを持つ大きな粒径の水酸化アルミニウムをガス発生剤に導入すると、優れた、改善されたスラグ生成能を有する望ましい低温燃焼のガス発生剤を提供できる。
【００６３】
実施態様の前述の説明は、例示及び説明の目的のために示されている。本開示を網羅するものでも、限定するものでもない。特定の実施態様における個々の要素又は特徴は、通常、その特定の実施態様に限定されないが、該当する場合は置き替え可能であり、具体的な表示や記載がない場合でも、選択された実施態様において用いることができる。また、同じものを多くの点で変化させることもできる。このような変形形態は、本開示からの逸脱とは見なされず、すべてのこのような変更形態は、本開示の範囲内に含まれるものである。
【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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【図８】
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