[发明专利]气体发生剂组合物

说明书

本发明涉及一种气体发生剂组合物，它属于气袋系统的工作物质。气袋系统安装于机动车辆、航空器等等上，可用于保护人体。

叠氮化钠是目前已知用于气袋系统的气体发生剂。使用叠氮化钠形成的气体发生剂组合物在燃烧特征方面不存在特别的问题，因此得到广泛应用。但是，叠氮化钠存在不理想的实质缺陷。例如在许多相关专利中提及到爆炸性分解的恐惧、与重金属反应形成爆炸性化合物、排放这些化合物时带来的环境污染问题等等。

已经研究了叠氮化钠的替代化合物以解决上述问题。日本专利57,629/1994描述了一种含有四唑或三唑的过渡金属络合物的气体发生剂。另外，日本特许公开(KoKai)254,977/1993描述了一种含三氨基胍硫酸盐的气体发生剂，日本特许公开(KoKai)239,683/1994涉及一种含卡巴肼的气体发生剂，以及日本特许公开(KoKai)61,855/1995涉及一种分别含由醋酸纤维素和硝基胍组成的含氮非金属化合物的气体发生剂。另外，USP5,125,684指出采用硝基胍作为能源物质，它与15～30％的纤维素粘合剂共存。

上述含氮有机化合物与叠氮化合物相比，一般具有较高热值和较高的燃烧温度，此时它们需使用一种氧化剂，该氧化剂的量足以生成燃烧这些化合物分子中的碳、氢和其它元素的氧量。气袋的充气系统必须不仅具有气体发生剂的特征，而且系统本身的体积不能影响机动车的正常操作。

但是，许多不含叠氮化钠的气体发生剂产生一些影响气体发生器最小化的问题，即高的燃烧温度，高的热值。形成的燃烧残留物难以经采用过滤器或制冷剂滤除等等。一般讲，当气体发生器设计使用的气体发生剂存在诸如高热值、高燃烧温度以及形成难以滤除的燃烧残留物等特点时，就需要有附加装置除去热量，这就使气体发生器本身的最小化成为不可能。

即为了使气体发生器最小化，气体发生剂必须在下列各项中存在合适的平衡：气体发生效率、热值、燃烧温度、燃烧残留物的可滤除性、燃烧速率、安全性、密度、燃烧气体组成等等。因此，上述气体发生剂应用于气袋系统应该说是仍然不令人满意的。

本发明人勤勉研究了上述问题，并因此发现了通过三肼基三嗪(trihydrazinotriazine)和一种氧化剂的组合提供了气袋系统气体发生剂的优良性质。这个发现导致了对本发明的完成。

也就是，本发明提供了一种用于气袋的气体发生剂组合物，该组合物主要由作为燃料的三肼基三嗪和作为氧化剂的含氧酸盐、金属氧化物、金属二氧化物及其混合物组成。三肼基三嗪也称作三氨基蜜胺，有时简写为THT。这种化合物可以由简单方法合成制备，合成的实例参阅日本工业化学杂志，I.Honda，T.Keumi和Y.Shimomura，72，593(1969)，和情报(Ber.)，R stolle和K.Krauch，46，2337(1913)。另外，根据D.S.Brown等人在晶体学报(Acta.Cryst.)中的一篇文章，B32，2101(1976)，这种化合物由Fisons Chemical工业化生产。

气体发生剂组合物中的燃料的含量随氧化剂类型和氧平衡而有所变化。优选10-60％(wt)，更优选20-40％(wt)。三肼基三嗪在燃料中的含量至少为25-100％(wt)，优选50-100％(wt)。作为燃料的一部分，三肼基三嗪是一种必需成份。但是，也可以有其它含氮化合物燃料共存，以调节气体生成效率、热值、燃烧温度、燃烧速率、安全性、密度、生成气体的组成等等。

例子包括四唑衍生物，例如5-氨基四唑，二(四唑)衍生物，三唑衍生物、双氰胺(dicyanediamide)、偶氮二酰胺、硝胍、胍的硝酸盐、草酰胺、草酸铵以及1，2-亚肼基碳化酰胺(hydrazocarbonazide)。