(19)
(11) EP 0 722 429 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
31.03.1999  Patentblatt  1999/13

(21) Anmeldenummer: 94928758.5

(22) Anmeldetag:  06.10.1994
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6: C06D 5/06, C06B 23/04, C06B 25/34
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE9401/184
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 9509/825 (13.04.1995 Gazette  1995/16)

(54)

GASGENERATORTREIBSTOFF

GAS DEVELOPING AGENT

COMBUSTIBLE GENERATEUR DE GAZ


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

(30) Priorität: 06.10.1993 DE 4334099

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
24.07.1996  Patentblatt  1996/30

(73) Patentinhaber: NIGU CHEMIE GMBH
D-84478 Waldkraiburg (DE)

(72) Erfinder:
  • GAST, Eduard
    D-84559 Kraiburg am Inn (DE)
  • SEMMLER, Peter
    D-84544 Aschau am Inn (DE)
  • SCHMID, Bernhard
    D-84431 Heldenstein (DE)

(74) Vertreter: Vossius, Volker, Dr. et al
Dr. Volker Vossius, Patentanwaltskanzlei - Rechtsanwaltskanzlei, Holbeinstrasse 5
81679 München
81679 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-C- 884 170
US-A- 2 904 420
US-A- 3 074 830
US-A- 4 111 728
DE-C- 904 996
US-A- 2 923 612
US-A- 3 856 933
US-A- 5 125 684
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft feste Gasgeneratortreibstoffe auf Basis von Guanidinverbindungen auf geeigneten Trägern.

    [0002] Aus der JP H5-254977 sind Gasgeneratortreibstoffe für Airbags auf der Basis von Triaminoguanidinnitrat (TAGN) bekannt, die zusätzlich Oxidationsmittel wie Alkali- und Eralkalinitrate, -nitrite, -chlorate oder -perchlorate enthalten können. Als weitere Komponente kann als Bindemittel Molybdänsulfid enthalten sein. Der Vorteil der Verwendung von TAGN anstelle des bekannten Natriumazids liegt in der Ungiftigkeit und ebenfalls guten Stabilität von TAGN, das zudem in Verbindung mit Schwermetallen keine reib- und schlagempfindlichen Salze bildet. Die Abbrandrate der Gasgeneratortreibstoffe soll über eine Variation des Verpressdrucks während der Herstellung von Pellets oder Tabletten aus dem Komponentengemisch möglich sein.

    [0003] Nachteile derartiger Gasgeneratortreibstoffe sind eine immer noch unzureichende Steuerbarkeit des Abbrandes, die Entwicklung toxischer Gase wie CO und eine mangelhafte Schlackenbildung beim Abbrand, die zu einer erhöhten Entwicklung von Stäuben führt, die teilweise lungengängig sind.

    [0004] Der vorliegenden Erfindung liegt gegenüber der JP H5-254977 die Aufgabe zugrunde, verbesserte Gasgeneratortreibstoffe bereitzustellen, deren Abbrandverhalten sich gezielt einstellen läßt und die beim Abbrand eine gut zurückhaltbare Schlacke bilden und die Entstehung toxischer Gase auf ein Minimum beschränken. Die Gasgeneratortreibstoffe sollen thermisch stabil, gut anzündbar, schnell - auch bei niedriger Temperatur - brennend und gut lagerfähig sein und eine hohe Gasausbeute gewährleisten. Zudem sollen diese Gasgeneratortreibstoffe eine Verkleinerung der Generatorgehäuse und somit deren Gewichtsverminderung im Vergleich zu bekannten mit Natriumazid betriebenen Generatoren ermöglichen.

    [0005] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch einen Gasgeneratortreibstoff gelöst, umfassend

    (A) mindestens ein Carbonat, Hydrogencarbonat oder Nitrat von Guanidin, Aminoguanidin, Diaminoguanidin oder Triaminoguanidin,

    (B) mindestens ein Alkali- oder Erdalkalinitrat oder Ammoniumnitrat als Oxidationsmittel, und

    (C) mindestens eine Trägersubstanz, ausgewählt aus Siliciumdioxid, Alkali-, Erdalkali- oder Alumosilikaten und/oder mindestens eine sauerstoffliefernde Trägersubstanz, ausgewählt aus Eisen(III)oxid, Kobaltoxiden, Mangandioxid und Kupfer(II)oxid, zur Moderation des Abbrandes und zur Verbesserung der Schlackenbildung.



    [0006] Als Komponnte (A) können Carbonate, Hydrogencarbonate oder Nitrate von Guanidin, Aminoguanidin, Diaminoguanidin oder Triaminoguanidin (TAGN) oder deren Gemische verwendet werden. Bevorzugt wird TAGN verwendet. TAGN ist praktisch ungiftig (LD50 > 3500 mg/kg Ratte), nicht hygroskopisch, wenig wasserlöslich, thermisch stabil, bei niedriger Temperatur verbrennend und von geringer Schlag- und Reibempfindlichkeit. Die Gasausbeute bei der Verbrennung von TAGN ist sehr hoch, wobei ein großer Anteil an Stickstoffgas entsteht. Wahlweise kann das TAGN zu 1 bis 50 Gew.-% durch Nitroguanidin ersetzt werden. Damit können die Kosten der Komponente (A) vermindert werden und ein günstiges Abbrandverhalten erzielt werden, da Nitroguanidin eine geringere Abbrandrate aufweist als TAGN.

    [0007] Als Oxidationsmittel, -Komponente (B), können Alkali- oder Erdalkalinitrate, Ammoniumnitrat und deren Gemische verwendet werden. Vorzugsweise wird Kaliumnitrat verwendet. Kaliumnitrat ist nicht hygroskopisch, nicht toxisch, ermöglicht beim Abbrand eine hohe Gasausbeute und niedrige Abbrandtemperatur.
    Komponente (A) liegt im Gemisch von (A) und (B) in einer Menge von etwa 20 bis 55, vorzugsweise etwa 50 bis 55 Gew.-%, Komponente (B) in einer Menge von etwa 80 bis 45, vorzugsweise etwa 50 bis 45 Gew.-% vor. Bevorzugt liegt Komponente (A) in einer Menge von etwa 50 bis 55 Gew.-% und Komponente (B) in einer Menge von etwa 50 bis 45 Gew.-% vor.

    [0008] Als Trägersubstanz, Komponente (C), können Siliciumdioxid, Alkali-, Erdalkali- oder Alumosilikate oder deren Gemische verwendet werden Beispiele hierfür sind Aerosil® 200 und Aerosil® 300, hochdisperse Kieselsäure und Kieselgur (Diatomeenerde). Bevorzugte Trägersubstanz ist Kieselsäure mit einem pH-Wert von etwa 7.

    [0009] Als Komponente (C) können auch sauerstoffliefernde Trägersubstanzen wie Eisen(III)oxid, Kobaltoxide, Mangandioxid und Kupfer(II)oxid oder deren Gemische verwendet werden. Die bevorzugte sauerstoffliefernde Trägersubstanz ist Eisen(III)oxid.
    Komponente (C) liegt bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) in einer Menge von 5 bis 45, vorzugsweise etwa 8 bis 20 Gew.-% vor. wird Eisen(III)oxid als sauerstoffliefernde Trägersubstanz (C) verwendet, so liegt sie bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) in einer Menge von etwa 20 bis 40, vorzugsweise etwa 25 bis 35 Gew.-% vor.

    [0010] Komponente (C) dient zur Moderation des Abbrandes, d.h. zur Einstellung der Abbrandgeschwindigkeit Gleichzeitig wird die Schlacken- oder Schmelzenbildung verbessert. Die Schlackenbildung ist beispielsweise beim Airbag unbedingt nötig.

    [0011] Ein Airbag besteht im wesentlichen aus einem Gasgeneratorgehäuse, das mit dem Gasgeneratortreibstoff, in der Regel in Tablettenform, gefüllt ist, und einem Initialzünder (squib) zur Zündung des Gasgeneratortreibstoff, sowie einem Gassack. Geeignete Zünder sind beispielsweise in der Us-Ps 49 31 111 beschrieben. Der zunächst kleingefaltete Gassack wird nach der Initialzündung von den beim Abbrand des Gasgeneratortreibstoffs entstehenden Gasen gefüllt und erreicht in einem Zeitraum von etwa 10-50 ms sein volles Volumen. Der Austritt von heißen Funken, Schmelzen oder Festkörpern aus dem Gasgenerator in den Gassack muß weitgehend verhindert werden, da er zu einer Zerstörung des Gassacks oder zur Verletzung von Fahrzeuginsassen führen könnte. Dies wird durch die Schlackenbildung erreicht.

    [0012] Gleichzeitig wird durch Bildung von Schlacken das Entstehen von lungengängigen staubförmigen Anteilen vermindert, die aus dem Gasgenerator eines Airbags austreten könnten. Lungengängige staubförmige Teilchen haben einen Durchmesser von etwa 6 µm oder weniger. Die sauerstoffliefernden Trägersubstanzen unterdrücken zusätzlich die Bildung toxischer Gase wie Kohlenmonoid beim Abbrand.

    [0013] Wahlweise kann der Gasgeneratortreibstoff ferner als Komponente (D) ein in Wasser bei Raumtemperatur lösliches Bindemittel enthalten. Bevorzugte Bindemittel sind Celluloseverbindungen oder Polymerisate aus einem oder mehreren polymerisierbaren olefinisch ungesättigten Monomeren. Beispiel für Celluloseverbindungen sind Celluloseether, wie Carboxymethylcellulose, Methylcelluloseether, insbesondere Methylhydroxyethylcellulose. Eine gut verwendbare Methylhydroxyethylcellulose ist CULMINAL(R) MHEC 30000 PR der Firm Aqualon. Geeignete Polymerisate mit Binderwirkung sind Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol und Polycarbonate.

    [0014] Komponente (D) liegt bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) in einer Menge von etwa 0,1 bis 5, vorzugsweise etwa 1,5 bis 2,5 Gew.-% vor.

    [0015] Das Bindemittel (D) dient als Desensibilisierungsmittel und als Verarbeitungshilfe bei der Herstellung von Granulat oder Tabletten aus dem Gasgeneratortreibstoff. Es dient ferner zur Verminderung der Hydrophilie und zur Stabilisierung der Gasgeneratortreibstoffe.

    [0016] Die in den Gasgeneratoren verwendeten Tabletten oder Pellets aus dem Gasgeneratortreibstoff können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, etwa durch Strangpressen, Extrudieren, in Rundläuferpressen oder Tablettiermaschinen. Die Größe der Pellets oder Tabletten hängt von der gewünschten Brennzeit im jeweiligen Anwendungsfall ab.

    Ausführungsbeispiele



    [0017] Die berechneten Mengen Triaminoguanidinnitrat (TAGN) - ggf. auch Nitroguanidin - sowie Kaliumnitrat und ggf. Celluloseether werden in möglichst wenig Wasser bei 90°C gelöst und Eisenoxid und/oder Siliciumdioxid einer mittleren Korngröße von ca. 1 µm in die Lösung eingerührt. Nach Vortrocknen bei 60°C und 16 hPa unter mechanischem Bewegen wird die Mischung in noch feuchtem Zustand zerkleinert und anschließend nach Trocknen bei 60°C mit einer Tablettiermaschine zu Tabletten von 6 mm Durchmesser und 2 mm Höhe verpresst.

    [0018] In Tabelle 1 sind die untersuchten Gemische aufgeführt. Mischung 1 enthält kein Siliciumdioxid und Mischung 5 kein Eisen(III)oxid. Mischung 6 enthält als Vergleichsmischung weder Siliciumdioxid noch Eisen(III)oxid.
    Tab I:
    Zusammensetzung der Gemische in Gewichtsprozent
      1 2 3 4 5 6
    TAGN 39,1 39,1 39,1 29,1 47,3 53,0
    Nitroguanidin - - - 10,0 - -
    KNO3 30,9 30,9 30,9 30,9 40,7 47,0
    Fe2O3 30,0 20,0 14,0 14,0 - -
    SiO2 - 10,0 14,0 14,0 12,0 -
    Celluloseether - - 2,0 2,0 - -


    [0019] Tabelle II zeigt eine Übersicht über die rechnerisch ermittelten Reaktionsparameter. Bei Gemisch 5 und besonders bei Gemisch 6 tritt eine hohe Reaktionstemperatur auf.
    Tab II:
    Errechnete Werte
    O2-Bilanz % + 2,13 + 1,13 - 1,84 - 1,57 + 0,25 + 0,84
    Volumen ccm 1000 1000 1000 1000 1000 1000
    Ladedichte (g/ccm) 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
    Druck bar 427 444 470 457 654 810
    Temperatur K 1973 2116 2116 2116 2468 2666
    Molzahlen der Verbr. Gase Mol/kg 21,1 22,6 23,9 23,4 27,5 28,8
    Expl. Wärme J/g 3369 3092 2998 2913 3852 4566


    [0020] Tabelle III zeigt eine Übersicht der beim Abbrand entstehenden Reaktionsprodukte und ihrer Mengen.
    Tab III:
    Reaktionsprodukte bei 298 K, Freeze-Out-Temp. 1.500 K
    Verbindung (Gew. %) 1 2 3 4 5 6
    CO2 3,604 10,086 11,538 13,228 12,408 3,768
    H2O 18,952 18,817 18,828 17,711 22,935 26,692
    N2 27,219 27,219 27,217 26,735 33,383 37,596
    CO 0,000 0,134 1,283 1,223 0,000 0,000
    H2 0,000 0,017 0,139 0,109 0,000 0,000
    NO 0,001 0,000 0,000 0,000 0,009 0,018
    O2 0,001 0,000 0,000 0,000 0,248 0,826
    HCN 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
    NH3 0,000 0,000 0,003 0,002 0,000 0,000
    KOH 0,086 0,000 0,003 0,003 0,053 0,101
    K2CO3 21,014 0,000 0,000 0,000 0,150 31,997
    FeO - - 12,597 12,597 - -
    Fe2O3 3,726 0,000 0,000 0,000 - 0,000
    Fe3O4 25,396 19,331 0,000 0,000 - 0,000
    K2SiO3 - 23,572 23,572 23,572 30,813 -
    SiO2 - 0,820 4,820 4,820 - -


    [0021] Tabelle IV zeigt Untersuchungsergebnisse zur Zersetzungsempfindlichkeit, Stabilität, der Schlackenbildung und dem Abbrandverhalten der verschiedenen Gemische. Gemische 1 bis 5 zeigten gutes bis sehr gutes Abbrandverhalten, insbesondere in bezug auf eine konstante hohe Brenngeschwindigkeit. Für das Vergleichsgemisch 6, das weder Siliciumdioxid noch Eisen(III)oxid als Komponente (C) enthält, konnten nur unzureichende Schlackenbildung und unzureichendes Abbrandverhalten festgestellt werden.
    Tab IV:
    Untersuchungsergebnisse
    Gemisch 1 2 3 4 5 6
    Zersetzungstemp. °C *) - 207 178 203 -
    Meßbedingungen :            
    Aufheizgeschwindigkeit 2°C/min ab 15°C unter Zersetzungstemp.            
     
    Stabilität : Holland-Test            
    Probengewicht : 2,5g            
    Prüftemperatur : 105°C            
    Prüfdauer : 72h            
    Gewichtsverlust (Gew. %) - - 0,28 0,40 0,13 -
     
    Schlackenbildung ++ ++ ++ ++ ++ -
    Abbrandverhalten + ++ ++ ++ + -
    Anm.: ++ Sehr gut; + Gut; - Unzureichend
    *) Für Gemisch 1 wurden andere Stabilitätsuntersuchungen durchgeführt:


    [0022] Stabilitätsuntersuchungen zu Gemisch 1

    1. Differentialthermoanalyse
    Gerät: HERAEUS - FUS-O-MAT
    Aufheizgeschwindigkeit 10°C/min, Einwaage 10 mg
    Ergebnis KNO3-Umwandlung: 129/130°C
       Beginn der exotherm. Reaktion: 168°C

    2. Differentialthermogravimetrie
    Gerät: LINSEIS - Simultan DTA/TG
    Aufheizgeschwindigkeit 5°C/min, Einwaage 20 mg
    Ergebnis KNO3-Umwandlung: 127°C
       Beginn der exotherm. Reaktion: 135°C
       Verpuffung : 158°C


    Versuchsabbrand Gemisch 1



    [0023] Ein Versuchsabbrand des Gemisches 1 wurde in einem normalen Gasgeneratorgehäuse aus Aluminium für einen 60 Liter-Airbag, versehen mit einer Bohrung zur Druckmessung, in einer 60 Liter-Kanne durchgeführt.
    Die Versuchstemperatur für Versuch 1 betrug -35°C, das Treibsatzgewicht 51,0g. Der Treibsatz bestand aus Tabletten mit 6 mm Durchmesser und einer Höhe von 2 mm.

    [0024] Figur 1 zeigt für Versuch 1 den Druck in der Brennkammer in Einheiten von 105 Pascal in Abhängigkeit von der Zeit nach der Zündung in Millisekunden.

    [0025] Der Druckaufbau erfolgt innerhalb ca. 1,5 ms und der Druckabfall auf die Hälfte des Maximaldrucks erfolgt nach ca 27 ms. Der maximale Druck beträgt 1,88*107 Pa, er wird nach 12,3 ms erreicht.

    Analyse der erzeugten toxischen Gasanteile in ppm



    [0026] CO 300   NH3 >70   NOx 60

    Versuchsabbrände Gemisch 2



    [0027] Die Versuchsabbrände des Gemisches 2 wurde in einem Euro-Gasgeneratorgehäuse aus Aluminium für einen 35 Liter-Airbag, versehen mit einer Bohrung zur Druckmessung, in einer 60 Liter-Kanne durchgeführt. Die Versuchstemperatur betrug in Versuch 2 -35°C, in Versuch 3 + 20°C. Das Treibsatzgewicht betrug bei Versuch 2 41,0g, bei Versuch 3 30,0g. Der Treibsatz bestand aus Tabletten mit 6 mm Durchmesser und einer Höhe von 2 mm.

    [0028] Figur 2 zeigt für Versuch 2 den Druck in der Brennkammer in Einheiten von 105 Pascal in Abhängigkeit von der Zeit nach der Zündung in Millisekunden.

    [0029] Der Druckaufbau erfolgt innerhalb ca. 1,5 ms und der Druckabfall auf die Hälfte des Maximaldrucks erfolgt nach ca 27 ms. Der maximale Druck betrug 1,45*107 Pa, er wurde nach 15,7 ms erreicht.

    [0030] Figur 3 zeigt für Versuch 3 den Druck in der Brennkammer in Einheiten von 105 Pascal in Abhängigkeit von der Zeit nach der Zündung in Millisekunden.

    [0031] Der Druckaufbau erfolgt innerhalb ca. 1,5 ms und der Druckabfall auf die Hälfte des Maximaldrucks erfolgt nach ca 27 ms. Der maximale Druck betrug 1,33*107 Pa, er wurde nach 7,5 ms erreicht.

    [0032] Der erfindungsgemäße Gasgeneratortreibstoff besteht aus nichttoxischen, leicht herstellbaren und kostengünstigen Komponenten, deren Verarbeitung unproblematisch ist. Ihre thermische Stabilität bewirkt gute Lagerfähigkeit. Trotz niederer Verbrennungstemperatur ist die Anzündbarkeit der Gemische gut. Sie brennen schnell und liefern große Gasausbeute mit sehr geringen CO- und NO-Anteilen. Die erfindungsgemäßen Gemische sind daher zur Verwendung als Gaserzeugungsmittel in den verschiedenen Airbag-Systemen, als Löschmittel oder Treibmittel besonders geeignet. Zudem sind die Gasgeneratortreibstoffe gut recyclingfähig.


    Ansprüche

    1. Gasgeneratortreibstoff, umfassend

    (A) mindestens ein Carbonat, Hydrogencarbonat oder Nitrat von Guanidin, Aminoguanidin, Diaminoguanidin oder Triaminoguanidin in einer Menge von etwa 20 bis 55 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B),

    (B) mindestens ein Alkali- oder Erdalkalinitrat oder Ammoniumnitrat als Oxidationsmittel in einer Menge von etwa 80 bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) und
    zur Moderation des Abbrandes und zur Verbesserung der Schlackenbildung in einer Menge von 5 bis 45 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B)

    (C1) mindestens eine Trägersubstanz, ausgewählt aus Siliciumdioxid, Alkali-, Erdalkali- oder Alumosilikaten und/oder

    (C2) mindestens eine sauerstoffliefernde Trägersubstanz, ausgewählt aus Eisen(III)oxid, Kobaltoxiden, Mangandioxid und Kupfer(II)oxid.


     
    2. Gasgeneratortreibstoff nach Anspruch 1, wobei Komponente (A) in einer Menge von 50 bis 55 Gew.-%, Komponente (B) in einer Menge von 50 bis 45 Gew.-% und Komponenten (C1) und/oder (C2) bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) in einer Menge von 8 bis 20 Gew.-% vorliegen.
     
    3. Gasgeneratortreibstoff nach Anspruch 1 oder 2, wobei Komponente (A) Triaminoguanidinnitrat ist.
     
    4. Gasgeneratortreibstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Komponente (B) Kaliumnitrat ist.
     
    5. Gasgeneratortreibstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Komponente (C1) hochdisperse Kieselsäure ist.
     
    6. Gasgeneratortreibstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Komponente (A) zu 99 bis 50 Gew.-% aus Triaminoguanidinnitrat und zu 1 bis 50 Gew.-% aus Nitroguanidin besteht, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente (A).
     
    7. Gasgeneratortreibstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Komponente (C2) Eisen(III)oxid ist.
     
    8. Gasgeneratortreibstoff nach Anspruch 7, wobei das Eisen(lII)oxid bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) in einer Menge von 20 bis 40, vorzugsweise 25 bis 35 Gew.-% vorliegt.
     
    9. Gasgeneratortreibstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zusätzlich umfassend (D) ein in Wasser bei Raumtemperatur lösliches Bindemittel.
     
    10. Gasgeneratortreibstoff nach Anspruch 9, wobei das Bindemittel ein Celluloseether, wie Carboxymethylcellulose, Methylcelluloseether und insbesondere Methylhydroxyethylcellulose ist oder ein Polymerisat aus einem oder mehreren polymerisierbaren olefinisch ungesättigten Monomeren ist.
     
    11. Gasgeneratortreibstoff nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Bindemittel bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) und (B) in einer Menge von 0,1 bis 5, vorzugsweise 1,5 bis 2,5 Gew.-% vorliegt.
     
    12. Verwendung des Gasgeneratortreibstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Gaserzeugungsmittel in Airbags, als Löschmittel oder als Treibmittel.
     


    Claims

    1. A gas generator propellant, comprising

    (A) at least one carbonate, hydrogen carbonate or nitrate of guanidine, aminoguanidine, diaminoguanidine or triaminoguanidine in a quantity of about 20 to 55% by weight, relative to the total quantity of components (A) and (B),

    (B) at least one alkali-metal or alkaline-earth-metal nitrate or ammonium nitrate as oxidizing agent in a quantity of about 80 to 45% by weight, relative to the total quantity of components (A) and (B), and
    to moderate burn up and improve slag formation in a quantity of 5 to 45% by weight, relative to the total quantity of components (A) and (B),

    (C1) at least one carrier substance selected from silicon dioxide, alkali-metal silicates, alkaline-earth-metal silicates or aluminosilicates and/or

    (C2) at least one oxygen-supplying carrier substance selected from iron(III) oxide, cobalt oxides, manganese dioxide and copper(II) oxide.


     
    2. A gas generator propellant according to Claim 1, wherein component (A) is present in a quantity of 50 to 55% by weight, component (B) in a quantity of 50 to 45% by weight and components (C1) and/or (C2) , relative to the total quantity of components (A) and (B), in a quantity of 8 to 20% by weight.
     
    3. A gas generator propellant according to Claim 1 or 2, wherein component (A) is triaminoguanidine nitrate.
     
    4. A gas generator propellant according to any one of Claims 1 to 3, wherein component (B) is potassium nitrate.
     
    5. A gas generator propellant according to any one of Claims 1 to 4, wherein component (C1) is highly dispersed silicic acid.
     
    6. A gas generator propellant according to any one of Claims 1 to 5, wherein component (A) is composed of 99 to 50% by weight of triaminoguanidine nitrate and 1 to 50% by weight of nitroguanidine, relative to the total quantity of component (A).
     
    7. A gas generator propellant according to any one of Claims 1 to 6, wherein component (C2) is iron(III) oxide.
     
    8. A gas generator propellant according to Claim 7, wherein the iron(III) oxide is present in a quantity of 20 to 40% by weight, preferably 25 to 35% by weight, relative to the total quantity of components (A) and (B).
     
    9. A gas generator propellant according to any one of Claims 1 to 8, additionally comprising (D) a binder which is soluble in water at room temperature.
     
    10. A gas generator propellant according to Claim 9, wherein the binder is a cellulose ether such as carboxymethylcellulose, methylcellulose ether and preferably methylhydroxyethylcellulose or a polymer of one or more polymerizable olefinic unsaturated monomers.
     
    11. A gas generator propellant according to Claim 9 or 10, wherein the binder is present in a quantity of 0.1 to 5% by weight, preferably 1.5 to 2.5% by weight, relative to the total quantity of components (A) and (B).
     
    12. Use of the gas generator propellant according to any one of Claims 1 to 11 as a gas generating agent in airbags, as extinguishing agent or as propellant.
     


    Revendications

    1. Combustible générateur de gaz, comprenant:

    (A) au moins un carbonate, hydrogénocarbonate ou nitrate de guanidine, d'aminoguanidine, de diaminoguanidine ou de triaminoguanidine en une quantité d'environ 20 à 55% en poids, par rapport à la quantité totale de composants (A) et (B),

    (B) au moins un nitrate de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux ou nitrate d'ammonium comme agent oxydant en une quantité d'environ 80 à 45% en poids, par rapport à la quantité totale des composants (A) et (B), et
    pour ralentir la combustion et améliorer la production de scories, en une quantité de 5 à 45% en poids, par rapport à la quantité totale des composants (A) et (B),

    (C1) au moins une substance support choisie parmi le dioxyde de silicium, les silicates de métal alcalin, les silicates de métal alcalino-terreux ou les aluminosilicates et/ou

    (C2) au moins une substance support apporteuse d'oxygène choisie parmi l'oxyde de fer(III), les oxydes de cobalt, le dioxyde de manganèse et l'oxyde de cuivre(II).


     
    2. Combustible générateur de gaz selon la revendication 1, dans lequel le composant (A) est présent en une quantité de 50 à 55% en poids, le composant (B) en une quantité de 50 à 45% en poids et les composants (C1) et/ou (C2), par rapport à la quantité totale des composants (A) et (B), en une quantité de 8 à 20% en poids.
     
    3. Combustible générateur de gaz selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le composant (A) est du nitrate de triaminoguanidine.
     
    4. Combustible générateur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le composant (B) est du nitrate de potassium.
     
    5. Combustible générateur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le composant (C1) est de l'acide silicique hautement dispersé.
     
    6. Combustible générateur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le composant (A) est composé de 99 à 50% en poids de nitrate de triaminoguanidine et de 1 à 50% en poids de nitroguanidine, par rapport à la quantité totale de composé (A).
     
    7. Combustible générateur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le composant (C2) est de l'oxyde de fer(III).
     
    8. Combustible générateur de gaz selon la revendication 7, dans lequel l'oxyde de fer(III) est présent en une quantité de 20 à 40% en poids, de préférence de 25 à 35% en poids, par rapport à la quantité totale des composants (A) et (B).
     
    9. Combustible générateur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre (D) un liant qui est soluble dans l'eau à température ambiante.
     
    10. Combustible générateur de gaz selon la revendication 9, dans lequel le liant est de l'éther de cellulose tel que de la carboxyméthylcellulose, de la méthylcellulose et de préférence de la méthylhydroxyéthylcellulose, ou un polymère d'un ou plusieurs monomères à insaturation oléfinique polymérisables.
     
    11. Combustible générateur de gaz selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le liant est présent en une quantité de 0,1 à 5% en poids, de préférence de 1,5 à 2,5% en poids, par rapport à la quantité totale des composants (A) et (B).
     
    12. Utilisation du combustible générateur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 comme agent générateur de gaz dans des airbags, comme agent d'extinction ou comme agent propulseur.
     




    Zeichnung