气体发生组合物制造技术

一种用于气体发生器组合物的经加热处理过的氧化剂及含有该氧化剂的气体发生器组合物，该氧化剂是将硝酸铵与选自铜、铁、镍、锌、钴、锰及钛的一种或多种金属原子作为构成元素的无机化合物混合并经加热处理来制得。含有硝酸铵的此气体发生器组合物可安全地生产，不会发生相变而改变密度，提供了具有充分可燃性的气体发生器组合物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于气体发生组合物的一种氧化剂以及使用该氧化剂的气体发生组合物，这类气体发生组合物用于约束车辆乘员的装置，如汽车里的安全气囊或预张器。
技术介绍
作为用于安全气囊的气体发生组合物，近年来提出用一种非叠氮化物基的气体发生组合物来代替迄今一直使用着的金属叠氮化物化合物，这种非叠氮化物基的气体发生组合物包含一种含氮有机物燃料化合物，作为燃料组分它与一种无机氧化剂结合在一起使用。作为非叠氮化物基的气体发生组合物，要求单位重量的该组合物能产生大量的气体分子，使得气体发生器又小又轻。 气体发生组合物还应该在其生产时是安全的。如果气体发生组合物在生产时着火，就会产生大量高温高压的气体，这样就会造成生命财产的重大损失。因此，生产过程不得有一步会使气体发生组合物或其原料着火和爆炸。 近年来提出了使用硝酸铵作为氧化剂的一种气体发生组合物。硝酸铵是气体发生组合物的一种理想的原料，因为它会产生大量的气体且价格不贵。但是，硝酸铵并不令人满意，因为在气体发生组合物要求的性能得以保证的温度范围内，随着发生的相变，硝酸铵会带来密度的改变。用硝酸铵作为氧化剂的气体发生组合物还有一个问题，即燃烧速率低于通常对气体发生组合物所要求的。 为解决这些问题，已尝试使用通过将一种钾盐加到硝酸铵中得到相稳定的硝酸铵。例如，可以将硝酸铵和一种钾盐溶解在一水溶液中，然后将其沉淀来得到所要求的硝酸铵。 还有，可以通过抑制硝酸铵的相变来将硝酸铵用于气体发生组合物，WO2000/18704(以及EP0405272，DE3642850，US5071630)描述了一种具有基本上稳定化的相的硝酸铵，它是通过如下式所示的令硝酸铵与一过渡金属化合物形成一络合物来制备 但是具有稳定相的硝酸铵未能解决诸如燃烧速率低的问题。通过令相稳定的硝酸铵与一燃料组分生成低共熔物，该低共熔物在低于硝酸铵的熔点和该燃料组分的熔点下熔化(下文称之为低共熔现象)。例如，一种气体发生组合物组合物，它含有用硝酸钾相稳定的硝酸铵以及结合在一起的作为气体发生组合物中燃料组分的性能优异的5-氨基四唑，在108℃熔化，完全不能用于汽车安全气囊的气体发生器。 US6224697，US6143102，US6132538，US6103030，US6039820，US5592812，US5673935和US5725699描述了一种气体发生组合物，它使用一种金属氨络合物，大致相当于上述的通过生成络合物来相稳定的硝酸铵。尤其是US6103030描述了一种气体发生组合物，它使用一种过渡金属络合物，如硝酸二氨基铜(II)，和一燃料组分，如硝酸铵和硝酸胍。但是，在这些发表的专利中，设想使用了一种燃料，例如与相稳定的硝酸铵照常规方法使用在一起的硝酸胍，或者该燃料组分用作一种助剂，却不能说燃料组分可任意选择来设计最合适的气体发生组合物。 本专利技术的目的是提供一种用于含硝酸铵的气体发生组合物的氧化剂，可安全地生产，不会发生相变而改变密度，并不限制将含氮有机物作为燃料组分，并且提供使用这种氧化剂的有充分可燃性的气体发生组合物。 本专利技术人为解决上述问题进行了广泛的研究，结果发现，通过将硝酸铵与选自Cu，Fe，Ni，Zn，Co，Mn和Ti的至少一种金属原子作为元素的无机化合物混合，并经加热处理制得的一种氧化剂(下文称之为经加热处理的氧化剂)特别适合用作气体发生组合物的氧化剂，完成了本专利技术。 专利技术综述本专利技术涉及(1)用于气体发生组合物的经加热处理的氧化剂和使用该经加热处理的氧化剂的气体发生组合物，该氧化剂是通过将硝酸铵与选自Cu，Fe，Ni，Zn，Co，Mn和Ti的至少一种金属原子作构成元素的无机化合物混合，并加热处理该混合物来获得。 (2)如上述(1)所述的经加热处理的氧化剂，所述加热处理是在不高于硝酸铵的熔点的温度下进行的。 (3)如上述(1)或(2)所述的经加热处理的氧化剂，所述加热处理是在120-160℃温度进行5小时或更长时间。 (4)如上述(1)至(3)任一项所述的经加热处理的氧化剂，所述硝酸铵和无机化合物的中位颗粒直径为100μm或更小。 (5)如上述(1)至(4)任一项所述的经加热处理的氧化剂，所述无机化合物至少是一种选自碳酸盐，硝酸盐，氢氧化物，碱式碳酸盐和碱式硝酸盐的化合物。 (6)如上述(1)至(5)任一项所述的经加热处理的氧化剂，所述无机化合物是碱式硝酸铜。 (7)如上述(1)至(6)任一项所述的经加热处理的氧化剂，其中硝酸铵与无机化合物的混合比如下(a)硝酸铵，30-95重量％(b)无机化合物，5-70重量％(8)如上述(1)至(6)任一项所述的经加热处理的氧化剂，其中的无机化合物是碱式硝酸铜，硝酸铵与碱式硝酸铜的混合比如下(a)硝酸铵，40-95重量％(b)碱式硝酸铜，6-60重量％(9)如上述(1)至(6)任一项所述的经加热处理的氧化剂，所述使用了等于或少于50％化学计算量的无机化合物与硝酸铵形成络合物。 (10)包括含氮有机化合物燃料和氧化剂的气体发生组合物，所述氧化剂的一部分或全部是如上述(1)至(9)任一项所述的经加热处理的氧化剂。 (11)如上述(10)所述的气体发生组合物，与硝酸铵结合时，该含氮有机化合物燃料在低于硝酸铵熔点和燃料熔点的温度熔化。 (12)如上述(10)或(11)所述的气体发生组合物，所述含氮有机化合物燃料是一种或两种或多种选自四唑类和胍衍生物的化合物。 (13)如上述(10)或(11)所述的气体发生组合物，其中含氮有机化合物燃料是一种或两种或多种选自5-氮基四唑，金属氨基四唑，双四唑，金属四氮酸氢盐，四氮酸氢铵，硝基胍，硝酸胍，三氨基胍和双氰胺的化合物。 (14)如上述(10)或(11)所述的气体发生组合物，所述含氮有机化合物燃料包含5-氨基四唑。 (15)气体发生组合物，其特征在于它包含至少一种如下的组分(a)5-氨基四唑，(b)硝酸铵，(c)碱式硝酸铜， 其中上述的(b)和(c)经过加热处理。 (16)气体发生组合物，它包括至少一种如下的组分(a)5-氨基四唑，(b)硝酸铵，(c)碱式硝酸铜，其中上述的(b)和(c)经过加热处理，并再与(a)和水经过加热处理。 (17)气体发生组合物，它包含以重量百分数计的至少如下的组分(a)5-氨基四唑，10-40重量％；(b)硝酸铵，30-70重量％；(c)碱式硝酸铜，5-40重量％，其中上述的(b)和(c)经过加热处理。 (18)气体发生组合物，其特征在于它包含以重量百分数计的至少如下的组分(a)5-氨基四唑，10-40重量％；(b)硝酸铵，30-70重量％；(c)碱式硝酸铜，5-40重量％；其中上述的(b)和(c)经过加热处理，并进一步与占组分(a)，(b)和(c)总重的1-20重量％的水经过第二次加热处理。 (19)如上述(16)或(18)所述的气体发生组合物，第二次加热处理是在90-120℃温度下进行10小时或更长时间。 (20)气体发生组合物，它包含至少如下的组分(a)四唑类；(b)硝酸铵；(c)以Cu作为构成元素的无机化合物，其中将上述(a)、(b)和(c)混合起来，再加水，对混合物加热处理。 (21)气体发生组合物，它包含至少如下的组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于气体发生组合物的经加热处理的氧化剂，该氧化剂是将硝酸铵与选自Ｃｕ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｍｎ和Ｔｉ的一种或两种或多种金属原子作为构成元素的无机化合物混合并加热处理该混合物来获得。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-4-20 123086/2001;JP 2001-9-28 300166/20011.用于气体发生组合物的经加热处理的氧化剂，该氧化剂是将硝酸铵与选自Cu，Fe，Ni，Zn，Co，Mn和Ti的一种或两种或多种金属原子作为构成元素的无机化合物混合并加热处理该混合物来获得。2.权利要求1所述的经加热处理的氧化剂，其特征在于加热处理是在低于硝酸铵熔点的某个温度进行的。3.权利要求1或2所述的经加热处理的氧化剂，其特征在于加热处理是在120-160℃温度进行5小时或更长时间。4.权利要求1至3任一项所述的经加热处理的氧化剂，其特征在于硝酸铵和无机化合物的中位颗粒直径为100μm或更小。5.权利要求1至4任一项所述的经加热处理的氧化剂，其中无机化合物至少是选自碳酸盐，硝酸盐，硫酸盐，氢氧化物，氧化物和碱式碳酸盐及碱式硝酸盐的一种。6.权利要求1至5任一项所述的经加热处理的氧化剂，其中无机化合物是碱式硝酸铜。7.权利要求1至6任一项所述的经加热处理的氧化剂，其中硝酸铵与无机化合物的混合比如下(a)硝酸铵30-95重量％；(b)无机化合物5-70重量％8.权利要求1至6任一项所述的经加热处理的氧化剂，其中的无机化合物是碱式硝酸铜，硝酸铵与碱式硝酸铜的混合比如下(a)硝酸铵40-95重量％；(b)碱式硝酸铜5-60重量％9.权利要求1至6任一项所述的经加热处理的氧化剂，其特征在于使用等于或少于50％所需化学计量的无机化合物与硝酸铵来形成络合物。10.包括含氮有机化合物燃料和氧化剂的气体发生组合物，其特征在于该氧化剂的部分或全部是权利要求1至9任一项所述的经加热处理的氧化剂。11.权利要求10所述的气体发生组合物，其特征在于与硝酸铵结合时，该含氮有机化合物燃料在低于硝酸铵的熔点和燃料熔点的温度下熔化。12.权利要求10或11所述的气体发生组合物，其特征在于该含氮有机化合物燃产是一种或两种或多种选自四唑类和胍衍生物的化合物。13.权利要求10或11所述的气体发生组合物，其中含氮有机化合物燃料是一种或两种或多种选自5-氨基四唑，金属氨基四唑，双四唑，金属四氮酸氢盐，四氮酸氢铵，硝基胍，硝酸胍，三氨基胍和双氰胺的化合物。14.权利要求10所述的气体发生组合物，其特征在于含氮有机化合物燃料包含5-氨基四唑。15.气体发生组合物，其特征在于它包含至少如下的组分(a)5-氨基四唑；(b)硝酸铵；(c)碱式硝酸铜，其中上述的(b)和(c)经过加热处理。16.气体发生组合物，其特征在于它包含至少如下的组分(a)5-...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保大理，佐藤英史，池田健治郎，
申请(专利权)人：日本化药株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]