本発明のガス発生剤組成物は、主成分と� ��て燃料成分と酸化剤を含むガス発生剤組成� ��であって、該燃料成分として、尿素と金属� ��を溶融または溶解させた状態で反応させて� ��た、分解開始温度が160℃以上である化合物( A)を用いることを特徴とする。本発明で燃料� ��分として用いられる化合物(A)は、迅速な分� ��、或いは酸化剤との燃焼反応で、窒素ガス� ��水蒸気、二酸化炭素等を含む気体混合物を� ��成するものである。この化合物(A)は、分解� ��始温度が160℃以上であることを要し、170℃� ��上であることが好ましく、180~300℃の範囲で あることが更に好ましい。当該分解開始温度 は、たとえば示差熱分析装置を使用して確認 することができる。該化合物(A)の分解開始温 度が160℃以上であれば、ガス発生剤組成物と しての熱安定性を確保することができる。ま た、このような化合物(A)は、水素原子及び窒 素原子を含有する化合物、尿素、及び尿素誘 導体を中性配位子とする金属化合物であると 考えられる。なお、このことは、たとえばC� �H、Nについての元素分析、IR測定を行うこと� ��より推定することができる。

 従来から、燃料成分として尿素単体をガ� ��発生剤組成物に用いると、燃焼時の窒素酸� ��物の発生量を抑える効果があることが知ら� ��ている。しかし、尿素単体を含むガス発生� ��組成物においては、尿素単体の分解開始温� ��が低く、熱安定性が悪いため、実用化には� ��っていなかった。これに対し、本発明のガ� ��発生剤組成物においては、燃料成分として� ��尿素と金属塩を溶融または溶解させた状態� ��反応させて得た、分解開始温度が160℃以上� ��ある化合物(A)を用いることにより、上述し� ��尿素を含有させた場合の燃焼時の窒素酸化� ��の発生量を抑える効果が得られるだけでな� ��、熱安定性をも改善することができる。そ� ��によって、燃焼性がよく、燃焼温度が低く� ��また熱安定性に優れ、燃焼時に一酸化炭素� ��窒素酸化物の生成量が少ないガス発生剤組� ��物を提供することができる。

 本発明で使用する化合物(A)は、尿素と金� ��塩を溶融または溶解させた状態で反応させ� ��得られるもので、該化合物(A)中には、金属� ��チオンMが存在する。この金属カチオンMは� �錯体を形成するためのテンプレートまたは� �位中心として作用する。該金属カチオンMに� ��、遷移金属、アルカリ土類金属、メタロイ� ��またはランタニドなどのカチオンを用いる� ��とができ、具体的には、銅、鉄、コバルト� ��ニッケル、ジルコニウム、クロム、マンガ� ��、亜鉛、チタン、マグネシウム、アルミニ� ��ム、ネオジウムなどのカチオンを挙げるこ� ��ができるが、これらに制限されるものでは� ��い。なお、本発明で使用する化合物(A)に含� ��れる金属カチオンMの種類は、たとえば蛍光 X線分析により確認することができる。

 前記金属カチオンMには、通常、錯体電荷 のバランスの観点から、1以上の酸化性アニ� �ンKを要する。本発明に用いられる酸化性ア� ��オンKは、特に制限されるものではなく、例 えば硝酸イオン、亜硝酸イオン、塩素酸イオ ン、過塩素酸イオンなどがあげられるが、ハ ロゲンを含まず燃焼後全てガス化すること、 また、酸素供給源にもなることから、上記し た酸化性アニオンKの中でも、特に硝酸イオ� �、亜硝酸イオンが好ましい。なお、本発明� �使用する化合物(A)に含まれる酸化性アニオ� �Kの種類は、たとえばイオンクロマトを実施� ��ることで確認することができる。

 本発明で使用する化合物(A)を得るための� ��応に供する金属塩としては、特に限定され� ��ものではないが、上記金属カチオンMと酸化 性アニオンKからなる金属塩が挙げられ、こ� �らの中でも、安定な化合物を形成しやすく� �また反応性が高いことから、遷移金属塩で� �ることが好ましい。また、該遷移金属塩に� �まれる遷移金属の中でも、反応性がよく、� �好な燃焼性を有することから、銅が特に好� �しい。

 本発明で使用する化合物(A)は、例えば、� ��化性アニオンKの金属塩(具体的には硝酸鉄� �硝酸コバルト、硝酸銅、硝酸マグネシウム� �亜硝酸銅、亜硝酸鉄、過塩素酸鉄、過塩素� �コバルト、過塩素酸銅、過塩素酸マグネシ� �ム、塩素酸鉄、塩素酸銅、塩素酸マグネシ� �ムなど)と尿素とを、必要に応じて適当な溶� ��中で、混合し、溶融または溶解させた状態� ��反応させて得られる。ここで、上記金属塩� ��よび尿素を溶媒に溶解した状態で反応させ� ��と、例えば、結晶の形態で沈殿物が反応溶� ��中に析出することがあるが、この場合、必� ��に応じて沈殿物を加熱すること(熱処理)に� �り、化合物(A)を製造することができる。こ� �尿素と金属塩との反応における尿素と金属� �との使用割合は特に制限されるものではな� �が、尿素:金属塩=2:1~6:1(モル比)であるのが好 ましく、尿素:金属塩=4:1~6:1(モル比)であるの� ��より好ましい。前記金属塩に対する尿素の� ��率が2倍モル未満であると、未反応の酸化性 アニオンKの金属塩が残留し、熱安定性に悪� �響を与えるおそれがあり、一方、前記金属� �に対する尿素の比率が6倍モルを超えると、� ��剰の尿素が残留して、やはり熱安定性に悪� ��響を与えるおそれがある。

 また、本発明に用いる化合物(A)を製造す� ��にあたり、尿素と金属塩との反応が、熱処� ��工程を含むことが好ましい。当該熱処理時� ��加熱温度は、尿素の分解温度付近である100~ 150℃が好ましく、110~140℃がより好ましい。� �記加熱温度が100℃未満である場合には、熱� �定性に悪影響を及ぼす傾向にあり、一方、� �記加熱温度が150℃を超える場合には、形成� �た錯体が分解するおそれがある。また熱処� �時間は、合成量により異なるため一概には� �えないが、好ましくは12~240時間、より好ま� �くは12~150時間である。

 前記反応に用いることができる溶媒とし� ��は、たとえば水、メタノール、エタノール� ��イソプロパノールなどの低級アルコール類� ��変性アルコール、アセトニトリルなどのニ� ��リル類、アセトン、メチルエチルケトンな� ��のケトン類、ジエチルエーテルなどのエー� ��ル類、n-ヘキサンなどの炭化水素類および� �ルホランなどが挙げられる。

 本発明で使用する化合物(A)の配位数は、1 ~6であることが好ましく、該化合物(A)に含ま� ��る金属の種類により異なる。また、化合物( A)の配位数は、上述した製造過程において、� ��料の配合割合、加熱温度、加熱時間、また� ��応後の乾燥条件を適宜変更することにより� ��整することもできる。前記化合物(A)の配位� ��、及び配位数は、たとえば赤外分光分析(FT- IR)、イオンクロマトによる酸化性アニオンの 定量、及びC、H、Nについての元素分析により 推定することができる。

 また別法として、尿素と金属塩とを、予� ��酸化剤や、必要に応じて含まれる含窒素有� ��化合物、バインダ、その他添加剤等の配合� ��を混合した混合粉末と共に溶媒中で混合し� ��後、例えばスプレードライ法のような熱処� ��を行うことによって、本発明に従うガス発� ��剤組成物を得ることができる。この場合に� ��ける熱処理工程の加熱温度は100~150℃である のが好ましく、110~130℃であるのがより好ま� �い。

 本発明のガス発生剤組成物は、エアバッ� ��用ガス発生器等の自動車安全部品に用いら� ��、迅速に燃焼または分解して窒素、二酸化� ��素、水蒸気等の気体混合物を生成する燃料� ��分と酸化剤を主成分とする組成物であり、� ��こで、該燃料成分として、尿素と金属塩を� ��融または溶解させた状態で反応させて得ら� ��る上記の化合物(A)を用いる。上記酸化剤と� ��ては、例えば塩基性金属硝酸塩(塩基性複合 金属硝酸塩を含む、以下同じ)、アルカリ金� �硝酸塩、アルカリ土類金属硝酸塩、相安定� �硝酸アンモニウム、金属過塩素酸塩、及び� �塩素酸アンモニウム等が挙げられる。また� �塩基性金属硝酸塩としては、銅、亜鉛、マ� �ネシウム、コバルトからなる群から選ばれ� �少なくとも1種の金属を含むものが挙げられ� ��これらの中でも、塩基性硝酸銅、塩基性硝� ��亜鉛が好ましい。なお、これら酸化剤は、� ��独で用いてもよく、二種以上を組み合わせ� ��用いてもよい。一方、上記燃料成分には、� ��記の化合物(A)のほかに、さらに含窒素有機� ��合物を含んでいてもよい。含窒素有機化合� ��としては、例えば、グアニジン、テトラゾ� ��ル、トリアゾール及びそれらの誘導体等が� ��げられ、これらの中でも、グアニジンの誘� ��体が好ましく、具体的には、硝酸グアニジ� ��、ニトログアニジン、トリアミノグアニジ� ��硝酸塩、炭酸グアニジン、過塩素酸グアニ� ��ン等が好適に挙げられる。なお、これら含� ��素有機化合物は、単独で用いてもよく、二� ��以上を組み合わせて用いてもよい。

 本発明のガス発生剤組成物においては、� ��記化合物(A)及び上記酸化剤の合計中の化合� ��(A)の含有率が55~85質量%で、酸化剤の含有率� ��15~45質量%であることが好ましい。また、本� ��明のガス発生剤組成物は、燃料成分として� ��さらに上記含窒素有機化合物を含む場合に� ��いては、化合物(A)、含窒素有機化合物及び� ��化剤の合計中の化合物(A)の含有率が10質量%� ��上、85質量%未満で、含窒素有機化合物の含� ��率が45質量%以下で、酸化剤の含有率が15~45� �量%であることが好ましい。なお、本発明の� ��ス発生剤組成物は、上記化合物(A)と酸化剤� ��二成分系、またさらに含窒素有機化合物を� ��む三成分系の他、これら二成分系、三成分� ��にさらに必要に応じて、燃焼調整剤、スラ� ��形成剤及びバインダより選ばれた添加剤を� ��有させることができる。ここに、上記添加� ��を含む場合においては、該添加剤の合計量� ��、ガス発生剤組成物の全体に対して0~10質量 %とすることが好ましい。

 本発明のガス発生剤組成物は、従来のガ� ��発生剤組成物と比較して燃焼性がよい。こ� ��で、「燃焼性がよい」とは、線燃焼速度が� ��来のガス発生剤組成物(具体例:硝酸グアニ� �ン/塩基性硝酸銅/硝酸ストロンチウム/その� �の添加剤系)では1.0~3.0mm/sec程度であったのに 対して、本発明のガス発生剤組成物では3.0~10 .0mm/secであることを指す。なお、線燃焼速度� ��、ストランド試験、或いは密閉式ボンブ試� ��の結果より求められる。

 本発明のガス発生剤組成物は、従来のガ� ��発生剤組成物と比較して燃焼温度が低い。� ��体的には、従来のガス発生剤組成物(具体例 :硝酸グアニジン/塩基性硝酸銅/硝酸ストロン チウム/その他の添加剤系)では燃焼温度が2000 ~2300Kであったのに対して、本発明のガス発生 剤組成物では1500~2000K(より好適には1600~1800K)� �ある(NASAプログラム「NASA RP-1311」を用いて� �論計算により算出)。

 本発明のガス発生剤組成物は、従来のガ� ��発生剤組成物と比較して発熱量が低い。具� ��的には、従来のガス発生剤組成物(具体例:� �酸グアニジン/塩基性硝酸銅/硝酸ストロンチ ウム/その他の添加剤系)では発生ガスモル当� ��りの発熱量が90~100kJ/モルであったのに対し� ��、本発明のガス発生剤組成物のそれは75~85kJ /モルである(カロリーメーターで測定)。

 本発明のガス発生剤組成物は、熱安定性� ��優れる。ここで、「熱安定性に優れる」と� ��、例えばDSC、TG/DTA等の熱分析試験で、150℃� ��の重量減少率が2%以下、或いは高温劣化試� �(107℃×400時間、120℃×100時間)での重量減少� �が2%以下の性質のことである。本発明のガス 発生剤組成物では、TG/DTAの熱分析の結果、150 ℃での重量減少率が1%以下であり、熱安定性� ��優れている。

 本発明のガス発生剤組成物は、従来のガ� ��発生剤組成物と比較して燃焼時に一酸化炭� ��や窒素酸化物の生成量が少ない。具体的に� ��、ガス発生剤組成物をガス発生器に充填し� ��60L密閉タンク内で燃焼させた場合、従来の� ��ス発生剤組成物(具体例:硝酸グアニジン/塩� ��性硝酸銅/硝酸ストロンチウム/その他添加� �系)では、例えば燃焼時の一酸化窒素の生成� ��が200~300ppm、二酸化窒素の生成量が80~100ppm、 一酸化炭素の生成量が8000~9000ppm程度であった のに対して、本発明のガス発生剤組成物では 、例えば燃焼時の一酸化窒素の生成量が150~20 0ppm、二酸化窒素の生成量が10~20ppm、一酸化炭 素の生成量が7000~8000ppm程度である(燃焼後の� �ガスを回収し、ガステック製検知管にて測� �)。

 本発明のガス発生剤組成物は、上述した� ��合物(A)を5~85質量%含有するのが好ましく、9~ 60質量%含有するのがより好ましい。ガス発生 剤組成物中における前記化合物(A)の含有率(� �合割合)が5質量%未満であると、化合物(A)を� �加したことによる効果が発揮されないおそ� �がある。本発明のガス発生剤組成物では、� �合物(A)の含有量が増加するに従い、発熱量� �低下し、線燃焼速度は速くなる。本発明の� �ス発生剤組成物が、該化合物(A)を9~60質量%含 有する場合には、特に線燃焼速度が速い。

 本発明のガス発生剤組成物は、より燃焼� ��、ガス化率を向上させる観点から、燃料と� ��て、上述した化合物(A)に加えて、さらに含� ��素有機化合物を含有することが好ましい。� ��こで、「含窒素有機化合物」とは、当分野� ��おいてガス発生のための燃料として用いら� ��てきた窒素を含有する有機化合物であれば� ��特に制限されることなく本発明に用いるこ� ��ができる。含窒素有機化合物は、分子構造� ��の窒素原子の比率が高く一酸化炭素の発生� ��基本的に抑制する構造を有しており、しか� ��、熱安定性を含めて取り扱い性が容易であ� ��。

 含窒素有機化合物としては、例えばトリ� ��ゾール、テトラゾール、グアニジン、アゾ� ��カルボンアミド、ヒドラジン、及びそれら� ��誘導体、ビウレット、並びにアンミン錯体� ��ら選ばれる少なくとも1種を挙げることがで きる。より具体的には、トリアゾール及びそ の誘導体としては、例えば5-オキソ-1,2,4-トリ アゾールがあげられ、テトラゾール及びその 誘導体としては、例えばテトラゾール、5-ア� ��ノテトラゾール、硝酸アミノテトラゾール� ��ニトロアミノテトラゾール、5,5’-ビ-1H-テ� �ラゾール、5,5’-ビ-1H-テトラゾールジアンモ ニウム塩、5,5’-アゾテトラゾールジグアニ� �ウム塩等があげられ、グアニジン及びその� �導体としては、例えばグアニジン、ニトロ� �アニジン、シアノグアニジン、トリアミノ� �アニジン硝酸塩、硝酸グアニジン、硝酸ア� �ノグアニジン、炭酸グアニジン、過塩素酸� �アニジン等があげられ、アゾジカルボンア� �ド及びその誘導体としては、例えばアゾジ� �ルボンアミドがあげられ、ヒドラジン及び� �の誘導体としては、例えばカルボヒドラジ� �、カルボヒドラジド硝酸塩錯体、シュウ酸� �ドラジド、金属亜硝酸塩ヒドラジン、金属� �酸塩ヒドラジン、金属過塩素酸塩ヒドラジ� �などを挙げることができる。アンミン錯体� �しては、例えば金属亜硝酸塩アンミン錯体� �金属硝酸塩アンミン錯体、金属過塩素酸塩� �ンミン錯体などを挙げることができる。こ� �らの含窒素有機化合物の中でも、テトラゾ� �ル、グアニジン及びそれらの誘導体から選� �れる1種以上が更に好ましく、ニトログアニ� ��ン、硝酸グアニジン、シアノグアニジン、� ��リアミノグアニジン硝酸塩、炭酸グアニジ� ��、過塩素酸グアニジン、5-アミノテトラゾ� �ル、及び5,5’-ビ-1H-テトラゾールジアンモニ ウム塩が特に好ましい。

 本発明のガス発生剤組成物中における前� ��含窒素有機化合物の好ましい含有率(配合割 合)は、用いる含窒素有機化合物中の炭素元� �、水素元素およびその他の酸化される元素� �数によって異なり、またその絶対値は後述� �る酸化剤の種類によっても異なってくるが� �45質量%以下であるのが好ましく、10~40質量%� �あるのがより好ましい。含窒素有機化合物� �含有率が45質量%を超える場合には、完全酸� �理論量よりも多くなり過ぎて発生ガス中の� �量CO濃度が増大する傾向にあるためである。

 本発明のガス発生剤組成物はまた、人体� ��有害なガスの発生を防ぎ、燃焼性をより向� ��させる観点から酸化剤を含むことを要する� ��本発明のガス発生剤組成物に用いられる酸� ��剤としては、例えばオキソハロゲン酸塩、� ��び硝酸塩から選ばれる1種以上を挙げること ができるが、これらに制限されるものではな い。

 酸化剤として用いることができるオキソ� ��ロゲン酸塩としては、公知のものが使用で� ��、例えば過ハロゲン酸塩、ハロゲン酸塩な� ��が挙げられる。過ハロゲン酸塩としては、� ��えば過塩素酸リチウム、過塩素酸カリウム� ��過塩素酸ナトリウム、過臭素酸リチウム、� ��臭素酸カリウム、過臭素酸ナトリウムなど� ��アルカリ金属過ハロゲン酸塩、過塩素酸マ� ��ネシウム、過塩素酸バリウム、過塩素酸カ� ��シウム、過臭素酸マグネシウム、過臭素酸� ��リウム、過臭素酸カルシウムなどのアルカ� ��土類金属過ハロゲン酸塩、過塩素酸アンモ� ��ウム、過臭素酸アンモニウムなどのアンモ� ��ウム塩などが挙げられる。ハロゲン酸塩と� ��ては、例えば、塩素酸リチウム、塩素酸カ� ��ウム、塩素酸ナトリウム、臭素酸リチウム� ��臭素酸カリウム、臭素酸ナトリウムなどの� ��ルカリ金属ハロゲン酸塩、塩素酸マグネシ� ��ム、塩素酸バリウム、塩素酸カルシウム、� ��素酸マグネシウム、臭素酸バリウム、臭素� ��カルシウムなどのアルカリ金属土類ハロゲ� ��酸塩、塩素酸アンモニウム、臭素酸アンモ� ��ウムなどのアンモニウム塩などが挙げられ� ��。

 酸化剤として用いることができる硝酸塩� ��しては、例えば、塩基性金属硝酸塩、硝酸� ��トリウム、硝酸カリウムなどのアルカリ金� ��硝酸塩、硝酸マグネシウム、硝酸バリウム� ��硝酸ストロンチウムなどのアルカリ土類金� ��硝酸塩、相安定化硝酸アンモニウム、硝酸� ��ンモニウムなどのアンモニウム塩などが挙� ��られる。

 酸化剤として用いることができる塩基性� ��属硝酸塩としては、例えば、銅、亜鉛、マ� ��ネシウム、コバルト、マンガン、鉄、ビス� ��ス、セリウムからなる群から選ばれる少な� ��とも1種の金属を含むものが挙げられ、具体 的には、塩基性硝酸銅、塩基性硝酸コバルト 、塩基性硝酸亜鉛、塩基性硝酸マンガン、塩 基性硝酸鉄、塩基性硝酸モリブデン、塩基性 硝酸ビスマス、塩基性硝酸セリウム、或いは これら金属の複塩などが好ましく、塩基性硝 酸銅及び塩基性硝酸亜鉛が更に好ましい。

 本発明では、上述した酸化剤の中でも、� ��焼温度を低下できることから、塩基性金属� ��酸塩および/またはアルカリ土類金属硝酸塩 が好ましく、特に塩基性硝酸銅が好ましい。

 これらの酸化剤は、単独で使用すること� ��できるし、また2種類以上を混合して使用す ることも可能である。また、酸化剤は市販品 をそのまま使用することができる。さらに、 酸化剤の形状、粒径などは特に制限されず、 たとえば、酸化剤自体の配合量、他の成分と の配合比率、自動車安全装置の容量などに応 じて広い範囲から適宜選択すればよい。

 酸化剤の含有率(配合割合)は、通常、酸� �量を基準として完全に酸化燃焼し得る化学� �論量とすればよいが、酸化剤の含有率を適� �変更することにより、燃焼速度、燃焼温度� �燃焼ガス組成などを任意に調整できるので� �広い範囲から適宜選択することができる。� �ス発生剤組成物中における酸化剤の含有率� �、15~45質量%の範囲が好ましく、20~40質量%の� �囲が更に好ましい。酸化剤の含有率(配合割� ��)が15質量%未満である場合には、酸素供給不 足により一酸化炭素が増加し、また燃焼性が 低下する傾向にあり、また、酸化剤の含有率 (配合割合)が45質量%を超える場合には、過剰� ��酸素を供給するために、窒素酸化物の発生� ��が増加する傾向にあるためである。

 本発明のガス発生剤組成物は必要に応じ� ��、燃焼調整剤、スラグ形成剤、クーラント� ��びバインダより選ばれた添加剤を1種以上含 んでもよい。

 本発明のガス発生剤組成物は、燃焼性改� ��や排ガス改善を目的として、さらに燃焼調� ��剤を含有していてもよい。また、燃焼調整� ��は、燃焼温度を下げる作用、燃焼ガス中の� ��素酸化物濃度を低減する作用等を有し、ま� ��酸化剤としても作用するものであり、たと� ��ば、元素周期律表の第4~6周期元素の酸化物� ��金属酸化物、過酸化物、金属水酸化物、金� ��炭酸塩及び塩基性炭酸塩などを使用できる� ��燃焼調整剤を含有する場合、その含有率は� ��ガス発生剤組成物中10質量%以下の範囲が好� ��しく、1~5質量%の範囲が更に好ましい。

 燃焼調整剤として用いることができる金� ��酸化物としては、たとえば、酸化銅、酸化� ��ッケル、酸化コバルト、酸化鉄、酸化クロ� ��、酸化マンガンなどの周期律表第4周期元素 の酸化物が挙げられる。

 燃焼調整剤として用いることができる過� ��化物としては、たとえば、過酸化カリウム� ��過酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の過� ��化物、過酸化カルシウム、過酸化ストロン� ��ウム、過酸化バリウムなどのアルカリ土類� ��属の過酸化物などが挙げられる。

 燃焼調整剤として用いることができる金� ��水酸化物としては、たとえば、水酸化銅、� ��酸化ニッケル、水酸化コバルト、水酸化ア� ��ミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄� ��どが挙げられる。

 燃焼調整剤として用いることができる金� ��炭酸塩としては、たとえば、炭酸リチウム� ��炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カル� ��ウム、炭酸ストロンチウム、塩基性炭酸銅� ��塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム� ��塩基性炭酸コバルト、塩基性炭酸ビスマス� ��どが挙げられる。

 上記スラグ形成剤は、ガス発生剤中の特� ��酸化剤成分から発生する金属、或いは金属� ��化物とのインタラクションにより、ガス発� ��器内のフィルターでの濾過を容易にするた� ��に添加される。具体的には、二酸化珪素、� ��化珪素、炭化珪素、酸性白土、ベントナイ� ��系、カオリン系等のアルミノケイ酸塩を主� ��分とする天然に産する粘土、合成マイカ、� ��成カオリナイト、合成スメクタイト等の人� ��的粘土、含水マグネシウムケイ酸塩鉱物の� ��種であるタルク等から選ばれるものを挙げ� ��ことができ、これらの中でも二酸化珪素又� ��酸性白土が好ましく、特に二酸化珪素が好� ��しい。スラグ形成剤の配合割合は、ガス発� ��剤組成物中20質量%以下の範囲が好ましく、2 ~10質量%の範囲が特に好ましい。多すぎると� �燃焼速度の低下及びガス発生効率の低下を� �たらし、少なすぎるとスラグ形成能を十分� �揮することができない。

 上記クーラントは、吸熱分解する有機又� ��無機の化合物、或いは不活性な金属化合物� ��あり、ガス発生剤の燃焼温度を下げるため� ��添加される。クーラントの配合割合は、ガ� ��発生剤組成物中0~10質量%の範囲が好ましい� �該クーラントの配合割合が10質量%を超える� �、ガス発生剤の燃焼温度が充分上がらず、� �望の燃焼速度が得られない場合がある。

 上記バインダは、本発明のガス発生剤組� ��物の成型体とするときに、破壊強度および� ��の他の機械的性質を改善する観点から、使� ��される。バインダとしては、ガス発生剤組� ��物の燃焼挙動に大幅な悪影響を与えないも� ��であれば、特に制限なく用いることができ� ��。好適なバインダとしては、たとえば、カ� ��ボキシメチルセルロースの金属塩、ヒドロ� ��シエチルセルロース、酢酸セルロース、プ� ��ピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース� ��ニトロセルロース、微結晶性セルロース、� ��アガム、ポリビニルアルコール、ポリアク� ��ルアミド、デンプンなどの多糖誘導体、ス� ��アリン酸塩などの有機バインダ、二硫化モ� ��ブデン、合成ヒドロキシタルサイト、酸性� ��土、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、� ��オリン、シリカ、アルミナなどの無機バイ� ��ダを挙げることができる。中でも、セルロ� ��ス系バインダ、酸性白土などをバインダと� ��て用いるのが好ましい。

 本発明のガス発生剤組成物において、バ� ��ンダの含有率(配合割合)は、1~10質量%である のが好ましく、1~5質量%であるのがより好ま� �い。バインダの含有率が高いと、成形体の� �壊強度を高めることができるが、組成物中� �炭素元素および水素元素の数が増大し、炭� �元素の不完全燃焼生成物である微量COガスの 濃度が増大し、発生ガスの品質を低下させ、 また燃焼を阻害してしまうおそれがあること から、最低量での使用が好ましい。特に、バ インダの含有率が10質量%を超える場合には、 酸化剤の相対的存在割合の増大を必要とし、 ガス発生剤組成物中における燃料(化合物(A)� �よび含窒素有機化合物)の相対的割合が低下� ��、ガス発生器の実用化が困難となるおそれ� ��ある。

 なお、上述した燃焼調整剤、スラグ形成� ��、クーラント及びバインダ等を添加する場� ��、それら添加剤の合計量は、ガス発生剤組� ��物中0~10質量%とすることが好ましい。とい� �のは、これらの添加剤の合計量が10質量%を� �えると、所望の燃焼速度が得られない場合� �ある。

 本発明のガス発生剤組成物は、適当な形� ��に成形した成型体として使用することが好� ��しい。本発明のガス発生剤組成物成形体は� ��上記のガス発生剤組成物を用いる以外特に� ��限はなく、例えば、該ガス発生剤組成物を� ��合した後、成形・乾燥することにより、成� ��体として得られる。該成形体の形状として� ��、特に制限されるものではなく、ペレット� ��、ディスク状、球状、棒状、中空円筒状、� ��孔円筒状、多孔円筒状、こんぺいとう状、� ��トラポット状などが挙げられる。さらに、� ��レット状、ディスク状のものは、片面また� ��両面に1~数個程度の突起を設けてもよい。� �起の形状は特に制限されず、たとえば、円� �状、円錐状、多角錘状などが挙げられる。

 本発明のガス発生剤組成物は、上述した� ��うに、従来用いられていたガス発生剤組成� ��と比較して、燃焼性がよく、発熱量が低く� ��また熱安定性に優れ、燃焼時に一酸化炭素� ��窒素酸化物の生成量が少ない。このような� ��果を発揮し得るガス発生剤組成物の成形体� ��、自動車安全装置に特に好適に用いること� ��できる。自動車安全装置としては、運転席� ��助手席、側面などの各種エアバッグの他、� ��ートベルト用プリテンショナ、歩行者障害� ��止システムなどが例示できる。

 自動車安全装置のうちで、エアバッグを� ��速に膨張展開させるガス発生器は、一般的� ��、ステアリングやインストルメントパネル� ��に装着されたエアバッグモジュールに組み� ��まれている。この種のガス発生器のうち、� ��に運転席用エアバッグに用いられるガス発� ��器の一例として、短尺円筒状のハウジング� ��有するガス発生器があげられる。

 本発明のガス発生器は、上述したガス発� ��剤組成物の成形体を備えることを特徴とす� ��。以下に、図を参照して本発明のガス発生� ��を詳細に説明する。図1は、上述したガス発 生剤組成物の成形体(錠剤)を備えた、運転席� ��エアバックに用いられる本発明のガス発生� ��の一例の断面図である。図示例のガス発生� ��1は、ハウジング6内に、エンハンサカップ8� ��ガス発生剤組成物の成型体(錠剤)4、及び冷� ��部材5を有している。エンハンサカップ8内� �点火具2が設置され、またエンハンサ剤3が装 填されている。なお、本発明のガス発生器は 、更にガス発生器に通常用いられる公知の部 品(図示せず)を備えることができる。図示例� ��ガス発生器1の作動について説明する。セン サー(図示せず)が衝突を感知すると、コント� ��ールユニット(作動器)(図示せず)に信号を送 り、この信号を検知したコントロールユニッ トからの通電によって、コントロールユニッ トに電気的に接続された点火具(スクイブ)2が 作動して発火し火炎が生じる。この火炎によ りエンハンサカップ8内に装填されたエンハ� �サ剤3が着火し火炎が広がる。この火炎はエ� ��ハンサカップ8に形成された火炎噴出口9か� �放出される。火炎噴出口9からの火炎によっ� ��ハウジング6内に装填されているガス発生剤 組成物の成型体(錠剤)4が燃焼して多量のガス を発生させる。発生した多量のガスは、冷却 部材5を通過してガス放出孔7から放出されて� ��アバッグ(図示せず)を膨張させる。ここで� �本発明のガス発生器においては、ガス発生� �組成物の成型体(錠剤)4に、上述した本発明� �ガス発生剤組成物の成形体を用いることを� �徴とする。

<<実施例>>
 以下、実施例および比較例を挙げて本発明� ��より詳細に説明するが、本発明はこれらに� ��定されるものではない。なお、各試験は以� ��の方法で行った。

 1.熱分析
 示差熱分析装置(SII社製、商品名:TG/DTA6300)を 使用して発熱開始温度および重量減少率につ いて測定した。なお、測定条件は昇温速度10� ��/分、温度範囲50~500℃である。測定容器はア ルミセルにピンホールを開けたものを使用し た。

 2.耐環境試験(高温安定性試験)
 ガス発生剤組成物の成形体(ガス発生剤)を� �ルミ容器に入れて密封した後、107℃に調温� �れた恒温槽に入れて400時間放置した。その� �、ガス発生剤を取り出し、ガス発生剤の分� �の有無および重量減少率について確認した� �

 3.燃焼性試験(60Lタンク試験)
 ガス発生剤組成物の成形体(ガス発生剤)47.5g を、図1に示す構造のガス発生器に充填し、60 Lのタンク試験を実施し、圧力立ち上がり時� �、最大到達圧力およびその時間を確認した� �

 4.排ガス測定
 燃焼性試験後、タンク内のガスをテドラー� ��ックに回収し、ガステック製検知管を用い� ��ガス分析を実施した。

 <製造例1>
 硝酸銅(II)3水和物74gと尿素110gを混合し、130� ��で溶融反応させ、同温度で24時間熱処理し� �、本発明に使用される化合物(A-1)を得た。

 <製造例2>
 硝酸銅(II)3水和物11.46gと尿素8.54gを80gの水に 溶解した後、80℃に調温した温水槽に入れて1 2時間放置した。その後、生成した沈殿物を� �過分離した後、130℃にて12時間乾燥させて本 発明に使用される化合物(A-2)を得た。

<製造例3>
 過塩素酸鉄(III)n水和物(過塩素酸として純度 70%)の5.06gを10mlの水に溶解し、これに尿素を3. 60g加えて溶解させ、両者を反応させるとすぐ に結晶が析出し、さらに尿素を3.60g加えて48� �間攪拌した後、結晶をろ過し、冷エタノー� �で洗浄し、淡緑色の結晶(化合物(A-3))5.61gを� �た。

 <実施例1>
 製造例1にて得られた化合物(A-1)10質量部、� �酸グアニジン43質量部、塩基性硝酸銅43質量� ��および酸性白土4質量部を混合した後、この 混合物100質量部に対し、0.6質量%のポリビニ� �アルコール水溶液11質量部を噴霧添加して顆 粒を作製した。その後、直径6.1mm、厚さ1.60mm� ��ペレットに成形した後、110℃で熱処理して� ��発明のガス発生剤組成物の成形体(ガス発生 剤)を得た。

 <実施例2>
 製造例2にて得られた化合物(A-2)10質量部、� �酸グアニジン43質量部、塩基性硝酸銅43質量� ��および酸性白土4質量部を混合した後、この 混合物100質量部に対し、0.6質量%のポリビニ� �アルコール水溶液11質量部を噴霧添加して顆 粒を作製した。その後、直径6.1mm、厚さ1.60mm� ��ペレットに成形した後、110℃で熱処理して� ��発明のガス発生剤組成物の成形体(ガス発生 剤)を得た。

 <比較例1>
 硝酸グアニジン53質量部、硝酸ストロンチ� �ム22.5質量部、塩基性硝酸銅22.5質量部、およ び酸性白土2.0質量部を混合した後、この混合 物100質量部に対し、0.6質量%のポリビニルア� �コール水溶液12質量部を噴霧添加して顆粒を 作製した。その後、直径6.1mm、厚さ1.60mmのペ� ��ットに成形した後、110℃で熱処理をして比� ��例用のガス発生剤組成物の成形体(ガス発生 剤)を得た。

 <比較例2>
 硝酸グアニジン40.5質量部、尿素10質量部、� ��基性硝酸銅47.5質量部、および酸性白土2.0質 量部を混合した後、この混合物100質量部に対 し、0.6質量%のポリビニルアルコール水溶液11 質量部を噴霧添加して顆粒を作製した。その 後、直径6.1mm、厚さ1.60mmのペレットに成形し� ��後、110℃で熱処理をして比較例用のガス発� ��剤組成物の成形体(ガス発生剤)を得た。

 <熱分析>
 製造例1、製造例2、及び製造例3の化合物に� ��いて示差熱分析を実施した。その結果を表1 に示す。製造例1、製造例2のそれぞれの原材� ��である硝酸銅(II)3水和物、尿素はそれぞれ16 0℃未満で融解および分解したのに対し、製� �例1、製造例2、及び製造例3の化合物は230℃� �近から分解を開始したことから、単独で使� �するよりも熱安定性が向上していることが� �かる。

 <耐環境試験(高温安定性試験)>
 実施例1~2、比較例1および比較例2のガス発� �剤組成物の成形体を、107℃×400時間の耐環境 試験に投入した。初期重量および試験後重量 から算出した重量減少率を表2に示す。実施� �1~2の重量減少率は1%以下であり、ガス発生剤 として使用可能である。比較例2のように尿� �を単体で添加した場合は重量減少率が5%を超 えていることから、化合物(A)を含む本発明の ガス発生剤組成物は、尿素単体のガス発生剤 組成物より熱安定性が向上していることが分 かる。

 <燃焼性試験(60Lタンク試験)>
 実施例1~2、および比較例1について、60Lタン ク試験を実施した。その結果およびガス発生 器の冷却部材重量を表3に示す。実施例1~2の� �力立ち上がり時間(t1)は比較例1に比べて速く 、着火性が向上している。最大到達圧力(Pmax) はいずれも同等であるが、実施例1~2は比較例 1より最大圧力到達時間(tPmax)が速いことから� ��燃焼速度も速くなる傾向にある。また、実� ��例1~2は燃焼温度が低下しているため、比較� ��1に比べて冷却部材を25g減らすことが可能で ある。

 <排ガス測定>
 実施例1~2、および比較例1について60Lタンク 試験後の排ガスを回収し、燃焼後の発生ガス 分析を実施した。その結果を表4に示す。実� �例1~2は比較例1と比べると、一酸化炭素、一� ��化窒素および二酸化窒素の発生量が低減し� ��おり、燃焼後の排ガス成分が改善されてい� ��ことが分かる。

 今回開示された実施の形態、実施例およ� ��比較例はすべての点で例示であって制限的� ��ものではないと考えられるべきである。本� ��明の範囲は上記した説明ではなくて特許請� ��の範囲によって示され、特許請求の範囲と� ��等の意味および範囲内でのすべての変更が� ��まれることが意図される。