DE2063586A1

DE2063586A1 - Gasbildende Masse

Info

Publication number: DE2063586A1
Application number: DE19702063586
Authority: DE
Inventors: Masafumi; Kurokawa Isao; Izawa Nobuyuki; Nobeoka Miyazaki Hamasaki (Japan). P
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1969-12-26
Filing date: 1970-12-23
Publication date: 1971-07-22
Also published as: DE2063586B2; GB1290418A

Description

Asahi Easei Kogyo Kabushiki Kaisha 25-1, 1-chome, Dojimahamadori, Kitaku, Osaka, Japan

betreffend Gasbildende Masse

Priorität: 26. Dezember 1969, Nr. 104298/69, Japan 25. August 1970, Nr. 73846/70, Japan

Wegen der ständig steigenden Zahl von Verkehrsunfällen wurden kürzlich rasch aufblasbare Behälter entwickelt, die als Sicherheitsvorrichtung zum Schutz von Fahrgästen bei Frontalzusammenstößen oder Auffahrunfällen verwendet werden können. Diese Behälter sollen im Augenblick des Zusammenstoßes des Wagens aus der gefalteten Form entfaltet und aufgeblasen werden, um einen durch die Trägheit bewegten menschlichen Körper aufzufangen und gegen die sogenanntesekundäre Kollision zu schützen, die den Aufprall des menschlichen Körpers gegen Innenteile eines Wagens'bildet. In diesem Fall wird als Gasquelle zum

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ORiGiNAL INSPECTED

• 206358t-,

Aufblasen des Behälters verflüssigtes Gas, wie Freon, Kohlendioxyd und dergleichen oder ein komprimiertes Gas, wie Stickstoff, Luft und dergleichen, verwendet. Das verflüssigte Gas oder das komprimierte Gas wird in einer als Gaserzeugungsvorrichtung verwendeten Hochdruckbombe aufbewahrt und im Bedarfsfall bricht eine Dichtungsplatte der Bombe und das Gas,,wird in das Innere des Behälters eingeleitet und bläst diesen auf.

Zur Zeit wird diese Gaserzeugungsvorrichtung wegen der -folgenden Nachteile jedoch nicht praktisch eingesetzt: Wenn die Gaserzeugungsvorrichtung verwendet wird, um einen Behälter zu füllen, so ist der beim Aufblasen des Behälters erzeugte Schalldruckpegel so hoch, daß häufig das Gehör der Fahrgäste geschädigt wird. Da das Gasvolumen in einem Behälter sich mit der Temperatur verändert, ändert sich der Innendruck des Behälters und infolgedessen schwankt die Wirksamkeit von Behältern zum Schute von Fahrgästen aufgrund der Einwirkung der Umgebungstemperatur. Außerdem existieren Schwierigkeiten im Hinblick auf die Lagerungsbeständigkeit der Hochdruck-Gaserzeugungsvorrichtung und auf den großen Raumbedarf einer in großem Maßstab arbei- | tenden Gaserzeugungsvorrichtung, die; in einem Automobil j mitgeführt werden soll. ' ι

Andererseits wurde versucht, Sprengstoffe oder brennbare ' Massen zu verwenden. Wenn jedoch derartige Massen

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beziehungsweise Gemische in einer Sicherheitsvorrichtung angewendet werden, ist es erforderlich, daß sie die Vorrichtung sicher, rasch und ohne Ausbilden eines hohen Geräuschpegels des Ent ziindungs druckes aufblasen. In dieser Hinsicht ist jedoch keine der bekannten Zusammensetzungen völlig zufriedenstellend.

,Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine zur Verwendung in einer Sicherheitsvorrichtung geeignete gasbildende Masse zugänglich zu machen, die eine relativ rasche Verbrennungsreaktion verursacht und während der Verbrennung eine hohe Wärmemenge und eine relativ große Gasmenge erzeugt, ohne ein dröhnendes Explosionsgeräusch hervorzurufen. Weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine gasbildende Zusammensetzung zu schaffen, die geringe Reibungs- und Stoßempfindlichkeit aufweist, so daß sie sicher gehandhabt, transportiert und in ein Fahrzeug eingebaut werden kann.

Durch die Erfindung wird ein gasbildendes Gemisch zugänglich, das zum Schutz von Fahrgästen in bewegten Fahrzeugen verwendet wird. Dieses erfindungsgemäße Gemisch enthält 10 bis 80 Gewichtsprozent eines brennbaren Bestandteils, der eine rasch verlaufende Oxydations- und Reduktionsreaktion hervorruft und 20 bis 90 Gewichtsprozent eines gasbildenden Bestandteils, der eines der folgenden Produkte sein kann: rauchloses Pulver, Nitrocellulose,

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hochmolekulare organische Materialien oder Verbindungen und leicht zersetzliche organische Substanzen.

Durch Verwendung der erfindungsgemäßen gasbildenden Masse ist es möglich, einen Behälter rasch und ausreichend mit dem höchsten Grad an Sicherheit und bei einem, so niedrigen

Schalldruckpegel im Augenblick deV Entzündens aufzublasen, daß keine schädliche Wirkung auf die Fahrgäste ausgeübt wird.

Wenn ein mit einer Geschwindigkeit von 50 kin/h fahrendes Automobil frontal gegen ein Hindernis prallt, so wird ein Fahrgast innerhalb etwa 30 bis 40 Millisekunden durch die Trägheitskräfte von seinem Sitz nach vorne geschleudert. Daher muß die gasbildende Masse, die zum Aufblasen des genannten Behälters dient, die Fähigkeit haben, den Behälter, der -im allgemeinen ein Volumen von weniger als 300 1 hat, innerhalb etwa ^30 Millisekunden mit Gas aufzublasen.

Der Grenzwert des Schalldruckpegels, der im Augenblick des Aufblasens des genannten Behälters die Fahrgäste nicht schädigt, beträgt etwa 160 Dezibel.

Die erfindungsgemäß verwendeten brennbaren Bestandteile, die rasche Verbrennung, das heißt eine Oxydations-Reduktions-Reaktion hervorrufen, umfassen ein Gemisch aus mindestens einem metallischen Reduktionsmittel,'*"insbesondere Zirkon, Magnesium, Bor, Aluminium", Silicium, Ferrosilicium,

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* . 206358&.,.

und mindestens einem Oxydationsmittel, insbesondere Kaliumperchlorat, Kaliumchlorat, Kaliumbromat, Kaliumnitrat, Ammoniumperchlorat, Bariumnitrat, Bariumperoxyd, Bleitetroxyd, Bleiperoxyd, Bleimonoxyd und Bleichromat. Das Gemisch kann Zusatzmaterialien enthalten, wie ein Bindemittel und dergleichen.

Wenn als gaserzeugendes Mittel rauchloses Pulver oder Nitrocellulose verwendet wird, so werden 20 bis 90 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gewicht der Masse) des gaserzeugenden Mittels mit 10 bis 80 Gewichtsprozent des obengenannten brennbaren Bestandteils vermischt. Wird die erzielte Masse beziehungsweise Mischung gezündet, so initiiert sie eine rasche Verbrennungsreaktion, die eine zum raschen Aufblasen des Behälters ausreichende Gasmenge erzeugt.

Wenn der Anteil des brennbaren Bestandteils 80 Gewichtsprozent übersehreitet, so wird die gebildete Gasmenge unzureichend, und wenn der Anteil an rauchlosem Pulver oder Nitrocellulose 90 Gewichtsprozent überschreitet, so wird die Verbrennungsgeschwindigkeit vermindert. Der praktische

Wert der erfindungsgemäßen Masse wird daher drastisch vermindert,

/enn die angegebenen Mengenverhältnisse nicht eingehalten werden. .

Zu hochmolekularen organischen Materialien,' die: als gasbildende Mittel' in den &ε£indungsgemäßen Gemischen verwendbar

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sind, gehören ein oder mehrere thermoplastische Harze, wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol, Polyäther, Polyvinylacetat und dergleichen, thermoplastische Elastomere, wie Styrol-Butadien-Blockcopolymere und dergleichen, thermisch härtbare Harze, wie Polyacetale, Epoxyharze und dergleichen und thermisch härtbare Kautschuke, wie Polyurethane, Polysulfide, Polybutadien, Polybutadien-Acrylsäure-Copolymere und dergleichen. Zu leicht zersetzlichen organischen Substanzen gehören eine oder mehrere der Verbindungen Azodicarbpnamid, Azoisobutyronitril, Aminoguanidine Hexamethylentetramin, Dicyandiamid und Thioharnstoff. Diese Verbindungen sind überwiegend Stickstoffverbindungen. Durch Verwendung dieser Substanzen wird eine geeignete Gasentwicklung während der Verbrennung erzielt. Diese Materialien können für sich oder in Form von Gemischen eingesetzt werden.

Wenn ein hochmolekulares organisches Material oder eine leicht zersetzliche organische Verbindung als gasbildendes Mittel verwendet wird, so hat das Mischungsverhältnis des gasbildenden Mittels zu dem brennbaren Bestandteil den oben angegebenen Wert. Bevorzugt werden jedoch Gemische, die 20 bis 50 Gewichtsprozent des brennbaren Bestandteils

und 50 bis 8θί Gewichtsprozent des hochmolekularen organischen Materials oder der leicht zersetzlichen organischen Verbindung enthalten. Wenn der Anteil des brennbaren Ί

Bestandteils 80 Gewichtsprozent überschreitet, so wird eine unzureichende Gasmenge erzeugt und überschreitet der Anteil des hochmolekularen organischen Stoffes oder der leicht zersetzlichen organischen Verbindung 90 Gewichtsprozent, so wird die Verbrennungsgeschwindigkeit vermindert.

Die Geschwindigkeit der Gasbildung und die Menge des erzeugten Gases aus dem gasbildenden Bestandteil der erfindungsgemäßen Masse kann wahlweise in Richtung hoher Geschwindigkeit variiert werden, indem das Mischungsverhältnis von Oxydationsmittel, Reduktionsmittel und gasbildendem Mittel verändert wird. Bei der Herstellung der Masse werden diese drei Bestandteile gewöhnlich gleichzeitig miteinander vermischt.. Es ist jedoch außerdem möglich, vorher zwei verschiedene Arten von Gemischen herzustellen, die aus einem brennbaren Bestandteil (einem Gemisch aus Oxydationsmittel und Reduktionsmittel) und einem gasbildenden Mittel (rauchloses Pulver, Nitrocellulose, hochmolekularer organischer Stoff oder leicht zersetzliche organische Substanz) oder aus einem brennbaren Bestandteil (Gemisch aus Oxydationsmittel und Reduktionsmittel) und einem Gemisch aus einem gasbildenden Mittel (rauchloses Pulver, Nitrocellulose, hochmolekulares organisches Material oder leicht zersetzliche organische Substanz) und einem Oxydationsmittel bestehen, und diese beiden Arten wahlweise im Bedarfsfall

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zu vermischen. Zum bequemeren Handhaben und Vermischen ist es in diesem Pail vorteilhaft, wenn die angegebenen Gemische mit Hilfe eines geeigneten Bindemittels zu Körnern verformt werden. Ferner kann ein brennbares Mittel oder ein die Verbrennung förderndes Mittel im Bedarfsfall mit den angegebenen Gemischen vermischt werden.

Die erfindungsgemäße· gasbildende Masse wird durch Vermischen des gasbildenden Mittels mit einem Bestandteil erhalten, der eine Verbrennungsreaktion hervorruft, bei der keine wesentlichen Mengen Gas gebildet werden. Durch Kombination des auf hohe Temperatur erhitzten Gases, das bei der raschen Verbrennungsreaktion eines metallischen Reduktionsmittels mit einem Oxydationsmittel auftritt und dem zusätzlich durch Reaktion von rauchlosem Pulver, Nitrocellulose, einem hochmolekularen .organischen Stoff und einer leicht zersetzlichen organischen Substanz erzeugten Gas, kann ein Behälter rasch

aufgeblasen werden.

-u'ä

Die erfindungsgemäße gasbildende Masse wird in ein Gefäß eingefüllt und in einem Behälter angeordnet. Nach einer anderen Ausführungsform kann sie unter Bildung von Patronen oder geformten Sprengstoffen zu einer beliebigen Gestalt verformt werden, an denen eine elektrische Zündvorrichtung angebracht wird und die in einem Behälter angeordnet werden. Wenn die Masse gezündet wird, so wird durch die rasche Ausdehnung des Reaktionsprodukts,, das durch die hohe

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Bildungswärme der raschen exothermen Reaktion in Gasform übergeführt wird und das durch Verbrennung des gasMldenden Mittels gebildete Gas ein Behälter augenblicklich aufgeblasen. Durch die Kontraktion des Gases aufgrund der anschließenden Temperaturerniedrigung zieht sich der Behälter allmählich zusammen. Wenn ein Fahrgast gegen diesen Behälter prallt, so wird die Rückprallkraft, die der Behälter auf den Fahrgast ausübt, auf diese Weise vermindert und der auf den Fahrgast ausgeübte Stoß vermindert sich ebenfalls. Die Verwendung der erfindungsgemäßen gasbildenden Masse hat daher den Vorteil, daß " überlegene Eigenschaften zur Stoßdämpfung und einer niedrigen Rückprallkraft erzielt werden. Da die erfindungsgemäße gasbildende Masse durch Vermischen eines metallischen Reduktionsmittels und eines Oxydationsmittels mit rauchlosem Pulver, Nitrocellulose, hochmolekularem organischen Stoff oder einer leicht zersetzlichen organischen Substanz hergestellt wird, führt sie nicht zur Ausbildung eines lauten Explosionsgeräusches und der Schalldruckpegel im Augenblick des Entzündens ist so niedrig, daß er die Fahrgäste nicht schädigt.

Da₁ wie erwähnt, die Gasbildungsreaktion rasch ohne Auftreten eijies lauten Explosionsgeräusches in der gasbildenden Masse abläuft, ist es. möglich, das¹ Aufblasen eines Behälters

rasch bei einem so niedrigen Schalldruckpegel

durchzufurirei) daß das Gehör von Fahrgästen nicht' geschädigt . wird, wenjn ein Behälter mit Hilfe dieser gasbildenden Masse

- 10.-

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aufgeblasen werden.soll.

Da die erfindungsgemäße gasbildende Masse eine Hochdruckbombe überflüssig macht, wie sie für Flüssiggas oder komprimiertes Gas angewendet wird, kann eine verminderte Wirksamkeit aufgrund des Ausströmens von Gas während der Lagerung vermieden werden. Da die Masse außerdem mit einer Umhüllung versehen und an verschiedenen Stellen eines zusammengefalteten Behälters angeordnet werden kann, muß kein notwendiger Einbauraum für die Gaserzeugungs-Vorrichtung vorgesehen werden und das Einmontieren in, ein Fahrzeug ist daher sehr einfach.

Da außerdem das als Reaktionsprodukt der Masse gebildete Gas ein Gas mit hoher Temperatur ist, wird der Gasdruck in dem Behälter nicht durch die Umgebungstemperatur beeinflußt. Daher behalten die Stoßdämpfungseigenschaften des Behälters einen konstanten Wert bei, ohne durch die Außentemperatur beeinträchtigt zu werden. . · . ■ ·

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher verdeutlicht. Darin bedeuten alle Teile^; und Prozentangaben

i I

Gewichtsteile und Gewichtsprozent*

Beispiel 1

■-' i '. ^j

In diesem Beispiel wurde eine Masse der folgenden Zusammen- , Setzung verwendet: · > ' . _]

■ ■ - 11 -

Zirkon Bleitetroxyd (Plumbo-plumbi-oxyd) Pb,0, Chlorkautschuk

20 Teile

79 Teile .1 Teil

Um diese Masse herzustellen, wurde zunächst zur Herstellung eines Bindemittels Chlorkautschuk in Toluol gelöst. Das erzielte Bindemittel wurde danach dem Zirkon und Bleitetroxyd zugesetzt. Diese Bestandteile wurden vermischt und die Masse danach granuliert.

Eine gasbildende Masse, die durch Vermischen von 4 g dieses körnigen Produkts mit 11g rauchlosem Pulver erhalten worden war, wurde in ein Rohr aus Polyvinylchlorid gefüllt. Nach dem Verbinden mit einer Zündvorrichtung wurde das gefüllte Polyvinylchloridrohr in einem Gummisack angebracht, der ein Innenvolumen von 70.1 hatte.

Nach dem Zünden der gasbildenden Masse durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung dehnte sich der Gummisack innerhalb von 2O^- Millisekunden bis zu einem ausreichend hohen Volumen aus. Der Schalldruckpegel im Augenblick des Entzündens betrug 125 Dezibel.

Beispiel 2 In diesem Beispiel wurde folgende Masse verwendet:

Zirkon

30 -Teile

- 12 -

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Bleitetroxyd (Pb₃O₄) 69 Teile

Styrol-Butadien-Blockcopolymer 1 Teil

(Handelsmarke Toughprene der Asahi Ka sei Kogyo Co. Ltd.)

Das Styrol-Butadien-Blockeopolymer wurde zuerst in Toluol gelöst, um ein Bindemittel herzustellen. Das. erzielte Bindemittel wurde danach dem Zirkon und Bleitetroxyd zugesetzt. Das Gemisch wurde verknetet und granuliert. Eine durch Vermischen von 5 g der körnigen Masse mit 10 g Nitrocellulose erhaltende gasbildende Zusammensetzung wurde in ein Polyvinylchloridrohr eingefüllt. Nach dem Verbinden mit einer Zündvorrichtung wurde das gefüllte Polyvinylchloridrohr in einem Gummisack mit einem Innenvolumen von 70 1 angebracht.

Die gasbildende Masse wurde dann durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung entzündet und der Gummisack expandierte innerhalb von 30 Millisekunden bis zu einem ausreichend großen Volumen. Der Schalldruckpegel zum Zeitpunkt des Entzündens betrug 113 Dezibel.

Beispiel 3

In diesem Beispiel wurde eine Masse der folgenden Zusammensetzung eingesetzt:

Bor 20 Teile

Bariumperoxyd 79 Teile

Chlorkautschuk 1 Teil

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Unter Anwendung dieser Zusammensetzung wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise eine körnige Masse hergestellt.

Drei Behälter aus Polyäthylen wurden mit Je einer Beschickung von 5 g einer gäsbildenden Masse versehen, die durch Vermischen von 7g des genannten körnigen Mittels mit 9 g rauchlosem Pulver erhalten wurde. . Die Behälter wurden mit elektrischen Zündvorrichtungen versehen, verschlossen und dann in einem Behälter aus Nylongewebe, dessen Oberfläche kautschukbeschichtet war, mit einem Fassungsvermögen von 70 1, angebracht. Die gasbildende Masse wurde danach durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und der Behälter blies sich innerhalb von 29 Millisekunden bis zu einem ausreichend hohen Volumen auf. Der Geräuschdruck im Augenblick des Entzündens betrug 120 Dezibel.

Beispiel 4

In diesem Beispiel wurde eine Masse der folgenden Zusammensetzung verwendet:

BoV 10 Teile

Silicium . ' 5 Teile

Blejitetroxyd ,84 Teile

St^rol-Butadien-Blockcopolymer 1 Teil

f (Handelsmarke Toughprene der. Asahi

■ Ka sei Kogyo Co. Ltd.)

-U-

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Unter Verwendung dieser Masse wurde ein körniges Mittel •in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt. Eine gasbildende Masse, die durch Vermischen von 8 g des körnigen Mittels mit 8 g rauchlosem Pulver erhalten wurde, wurde in ein Rohr aus*Polyvinylchlorid eingefüllt. Das gefüllte Rohr wurde mit einer elektrischen Zündvorrichtung versehen und in einem Behälter aus Nylongewebe mit kautschukbeschichteter Oberfläche angebracht, der ein Innenvolumen von 70 1 hatte. .

Danach wurde die gasbildende Masse durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die, elektrische Zündvorrichtung gezündet und der Behälter wurde innerhalb von 28 Millisekunden auf ein ausreichend großes Volumen expandiert. Der Schalldruckpegel im Augenblick des Zündens betrug 120 Dezibel.

Beispiel 5

In diesem Beispiel wurde eine Masse folgender Zusammensetzung verwendet:

Zirkon 20 Teile

Bleitetroxyd 79 Teile

Chlorkautschuk 1 Teil

In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde unter Verwendung dieser Masse ein körniges Mittel hergestellt. Eine durch Vermischen von 10,5 g·dieses körnigen Mittels

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mit 4,5 g Nitrocellulose erhaltene gasbildende Masse wurde in ein Polyvinylchloridrohr eingefüllt. Das Rohr wurde mit einer elektrischen Zündvorrichtung verbunden und in einem Behälter aus kautschukbeschichtetem Nylongewebe angebracht, der ein Innenvolumen von 70 1 hatte. Die gasbildende Masse wurde dann durch Anlegen von elektrischem Strom an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und der Behälter expandierte innerhalb 18 Millisekunden auf ein ausreichend hohes Volumen. Der Geräuschdruckpegel im Augenblick des Entzündens betrug 118 Dezibel.·

Beispiel 6

In diesem Beispiel wurden folgende zwei Bestandteile verwendet :

Komponente A:

Ammoniumperchlorat ' 90 Teile

Polybutadien 10 Teile

Methylarylidenylphosphinoxid 0,35 Teile

Epoxyharz 0,5 Teile

Polyvinylchloridpulver 30 Teile

Komponente B:

Bor 5 Teile

Bleitetroxyd . ' '- 95 Teile

Styrol-Butadien-Blockcopolymer 0,5 Teile

(Handelsmarke Toughpreneder Asahi Kasei Kogyo Co. Ltd.)

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- 16 - . 2 OB 3 5 86 """

Die Komponenten A und B wurden getrennt gemischt und zu körnigen Massen verformt. Danach wurden die beiden körnigen Mittel in einem Gewichtsverhältnis A : B von 2 : 1 völlig vermischt, wobei eine gasbildende Masse erzielt wurde· 80 g dieser gasbildenden Masse wurden in ein JPoIyäthylengefäß eingefüllt. Das Gefäß wurde mit einer elektrischen Zündvorrichtung verbunden und in einen Nylonbehälter montiert, der ein Innenvolumen von 250 1 hatte. Die gasbildende Masse wurde dann durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und die .Dauer zum Expandieren und Entfalten des Behälters und der Schalldruckpegel im Zeitpunkt des Zündens gemessen. Der Behälter entfaltete und expandierte sich innerhalb 23 Millisekunden und der dabei entstehende Schalldruckpegel betrug 138 Dezibel.

Beispiel 7

In diesem Beispiel wurde eine Masse der folgenden Zusammensetzung verwendet:«

Bariumperoxyd 90 Teile

Zirkon 10 Teile

⁽ Azodicarbonamid ·200 Teile

Styrol-Butadien-Blockcopolymer 1 Teil

(Toughpreneder Asahi Kasei Kogyo Co. Ltd.) -._v

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Diese Masse wurde gründlich gemischt und danach granuliert. 80 g dieses körnigen Produkts wurden in ein Gefäß aus Polyäthylen gefüllt. Das gefüllte Gefäß wurde mit einer elek-· trischen Zündvorrichtung'verbunden und in einem NyIonbehälter mit einem Innenvolumen von 250 1 angebracht. Die gaserzeugende Masse wurde dann durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und die Dauer des Entfaltens und der Expansion des Behälters und der Schalldruckpegel gemessen. Diese Dauer betrug 25 Millisekunden und es wurde ein Schalldruckpegel von 140 Dezibel festgestellt.

Beispiel 8

In diesem Beispiel wurden folgende zwei Komponenten verwendet:

Komponente A:

Bleitetroxyd 180 Teile

Bor 5 Teile

Styrol-Butadien-Blockcopolymer 0,5 Teile

(Handelsmarke Toughprene der Asahi

! ' Kasei Kogyo Co.	109830/0216	Ltd.)	Teile	- 19
Komponente B:		Teile
Polybutadien	- 14	Teile
itoethylarylidenylphosphinoxid	0,5
Epoxyharz	1,5

Die angegebene Komponente A wurde gemischt und zu einem . ' körnigen Produkt verformt. Danach wurde die Komponente B gemischt, gehärtet und zu kleinen Körnern zerschnitten. Die beiden körnigen Produkte wurden in einem Gewichtsverhältnis B : A von 2 : "1 gründlich miteinander vermischt, wobei eine gasbildende Masse erzielt wurde. 80 g dieser gasbildenden Masse wurden in ein Gefäß aus Polyäthylen eingefüllt. Mit dem Gefäß wurde eine elektrische Zündvorrichtung verbunden und das Gefäß dann in einem Nylonbehälter mit einem Innenvolumen von 250 1 montiert. Dann wurde die gasbildende Masse durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und die Dauer des Entfaltens und der Expansion des Behälters und der Schalldruckpegel gemessen. Die gemessene Dauer betrug 22 Millisekunden und der Schalldruckpegel betrug 135 Dezibel.

Beispiel 9
Die verwendete Masse hatte folgende Zusammensetzung:

Bor (B) 5 Teile

Bleitetroxyd (Pb₃O₄) 95 Teile Styrol-Butadien-Blockcopolymer 1 Teil ' (Handelsmarke Toughprene der Asahi

Kasei Kogyo Co. Ltd.)

Das Styrol-Butadien-Blockcopolymer wurde vorher zur Her-

. ■ ■* t■

stellung eines Bindemittels in Toluol gelöst. Das erzielte

- 19 .-

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Bindemittel wurde zu Bor und Bleitetroxyd zugegeben und nach dem Vermischen die Masse zu einem körnigen Produkt granuliert.

Rauchloses"Pulver wurde mit diesem körnigen Produkt zu einer gasbildenden Masse vollständig vermischt, wobei ein Gewichtsverhältnis von rauchlosem Pulver zu körnigem Produkt von 2 : 1 eingehalten wurde. Ein Polyäthylengefäß wurde mit 80 g der erzielten gasbildenden Masse gefüllt. Das gefüllte Gefäß, mit dem eine elektrische .Zündvorrichtung verbunden wurde, wurde in einem Behälter aus Nylongewebe mit einem Volumen von 250 1 installiert. Die gasbildende Masse wurde dann durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und die Dauer des Entfaltens und Expandierens des Behälters und der Schall- · druckpegel im Augenblick des Zündens gemessen. Dabei wurde für die Expansionsdauer ein Wert von 21 Millisekunden und für den Schalldruckpegel 138 Dezibel erhalten.

Beispiel 10 Die verwendete Masse bestand aus:

Zirkon (Zr) 21 Teile

·■ Bleitetroxyd (Pb₅O₄) ,79 Teile

Styrol-Butadien-Blockcopolymer 1 Teil

(Handelsmarke Toughprene der Asahi Kasei Kogyo Co. Ltd.) .

20 -

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Das Styrol-Butadien-Blockcopolymer wurde zuerst in Toluol gelöst, um ein Bindemittel herzustellen. Das erzielte Bindemittel wurde zu Zirkon und Bleitetroxyd zugesetzt und nach dem Vermischen die erzielte Masse zu einem körnigen Produkt granuliert.

Rauchloses Pulver wurde mit dem so erhaltenen körnigen Produkt in einem Gewichtsverhältnis von rauchlosem Pulver zu körnigem Produkt von 2 : 1 vermischt, um eine gasbildende Masse zu erzielen. 80 g der erhaltenen gasbildenden Masse wurden in ein Polyäthylengefäß gefüllt. Das gefüllte Gefäß, mit dem eine elektrische Zündvorrichtung verbunden wurde, wurde in einem Behälter aus Nylongewebe mit einem Volumen von 250 1 installiert. Die gasbildende Masse wurde dann durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und die zum Entfalten und' zur Expansion des Behälters erforderliche Zeit und der Schalldruckpegel im Augenblick des Entzündens gemessen. Die Dauer wurde mit 25 Millisekunden, der Schalldruckpegel mit 134- Dezdbel bestimmt.

Beispiel 11

In diesem Beispiel wurden die folgenden beiden Komponenten verwendet:

Komponente A:

Bor (B) -5.Teile

Bleitetroxyd (Pb₃O₄) .' 95 Teile

-.21 -

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Styrol-Butadien-Blockcopolymer ' 1 Teil

(Handelsmarke Toughprene der Asahi Kasei Kogyo Go. ltd.)

Komponente B:

Polybutadien - 1.5 Teile

Methylarylidenylphosphinoxid. 0,5 Teile

Epoxyharz ' ■ 1,5 Teile

Kupferchromat (CuO.CrO,) · 5 Teile

Aluminium (Al) . . -10 Teile

Ammoniumperchlorat ■ 83 Teile

Die genannte Komponente A wurde in der in Beispiel 9 "beschriebenen Weise vermischt und zu einem körnigen Produkt granuliert. Die Komponente B wurde danach gemischt, gehärtet und zu"kleinen Körnern zerkleinert. Die erhaltenen kleinen Körner wurden mit dem vorgenannten körnigen Produkt in einem Gewichtsverhältnis von Komponente A zu Komponente B von T : völlig vermischt, wobei eine gasbildende Masse erzielt wurde. 70 g der erhaltenen gasbildenden Masse wurde in ein Polyäthylengefäß eingefüllt. Das gefüllte Gefäß, an dem eine elektrische Zündvorrichtung befestigt wurde, wurde in einem Behälter aus Nylongewebe mit einem Volumen von 250 1 angebracht. Die gasbildende Masse wurde dann durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und die Dauer der Ausdehnung des Behälters und der Schalldruckpegel im Augenblick des Zündens gemessen. Pur

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diese Dauer wurde ein Wert von 23 Millisekunden und für den Schalldruckpegel ein Wert von 140 Dezibel gemessen.

Beispiel 12 Es wurde folgende Zusammensetzung gewählt:

. Komponente A: · ₍

Zirkon (Zr) . 21 Teile

Bleitetroxyd (Pb₅O₄) 79 Teile

Styrol-Butadien-Blockcopolymer 1 Teil

(Handelsmarke Toughprene der Asahi Kasei Kogyo Go^. ltd.)

Komponente B:

Polybutadien · - 15 Teile

Methylarylidenylphosphinoxid 0,5 Teile

Epoxyharz . 1,5 Teile

Kupferchromat (CuO.CrO,) 5 Teile

Aluminium (Al) 10 Teile

Ammaniumperchlorat 83 Teile

Die angegebene Komponente A wurde in gleicher Weise wie in j Beispiel 10 vermischt und zu einem körnigen Produkt granu- liert. Dann wurde die Komponente B gemischt, gehärtet und zu kleinen Körnern.zerkleinert. Die erhaltenen kleinen Körner wurden mit dem genannten körnigen Produkt^in einem Ge- , Wichtsverhältnis Komponente A : Komponente B von 1 : 3

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gründlich vermischt, um eine gasbildende Masse herzustellen. 70 g der erzielten gasbildenden Masse wurden in ein Polyäthylengefäß eingefüllt. Das gefüllte Gefäß, an dem eine elektrische Zündvorrichtung angebracht wurde, wurde in einem Behälter aus Nylongewebe installiert, der ein Passungsvermögen von 250 1 hatte. Die gasbildende Masse wurde dann durch Anlegen eines elektrischen Stroms an die elektrische Zündvorrichtung gezündet und die zum Expandieren des Behälters erforderliche Zeit und der Schalldruckpegel im Augenblick des Zündens gemessen. Es wurde für die Expansion ein Wert von 28 Millisekunden und für den Schalldruckpegel ein Wert von 135 Dezibel gemessen.

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Claims

Patentansprüche

Gasbildende Masse, gekennzeichnet durch den Gehalt an

(A) 10 bis 80 Gewichtsprozent eines brennbaren Bestandteils, der im wesentlichen aus mindestens einem metallischen Reduktionsmittel und mindestens einem anorganischen Oxydationsmittel besteht, und

(B) 20 bis 90 Gewichtsprozent eines gasbildenden Mittels.
2. Gasbildende Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie als gasbildendes Mittel rauchloses Pulver, Nitrocellulose, ein brennbares hochmolekulares polymeres organisches Material oder eine leicht zersetzliche organische Verbindung enthält.
3. Gasbildende Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet , daß sie als metallisches Reduktionsmittel^ Zirkon, Magnesium, Bor, Aluminium, Silicium oder Ferrosilicium enthält.
4. Gasbildende Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch !gekennzeichnet , daß sie als anorganisches Oxydationsmittel Kaliumperchlorat, Kaliumchlorat, Kaliumbromat, Kaliumnitrat, Ammoniumperchlorat, Bariumnitrat, Bariumperoxyd, Bleitetroxyd, Bleiperoxyd,.Bleimonoxyd oder Bleichromat enthält.

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5. Gasbildende Masse nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß sie als brennbares

. hochmolekulares polymeres Material Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol, Polyacetale, Polyvinylacetat, Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk, Polyäther, Epoxyharze, Polyurethane, Polysulfide, Polybutadien oder Polybutadien-Acrylsäure-Copolymere enthält.
6. Gasbildende Masse nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß sie als leicht zersetzliche organische Verbindung Azodicarbonamid, Azoisobutyrodinitril, Aminoguanidin, Hexamethylentetramin, Dicyandiamid oder Thioharnstoff enthält.
7. Verfahren zur Herstellung einer gasbildenden Masse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn-

. ze lehnet, daß man eine Lösung eines Bindemittels mit dem metallischen Reduktionsmittel und dem anorganischen Oxydationsmittel vermischt, das erhaltene Gemisch zu einem körnigen Produkt verformt und dieses körnige Produkt mit einem gasbildenden Mittel oder mit einem

* vorher hergestellten und granulierten Gemisch aus einem gasbildenden Mittel und einem Oxydationsmittel und gegebenenfalls einem Reduktionsmittel vermischt.

— a · ,
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittellösung eine

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Lösung aus einem Gewichtsteil Styrol-Butadien-Blockcopolymer in Toluol verwendet, diese lösung mit 5 Gewichtsteilen Bor und 95 Gewichtsteilen Bleitetroxyd vermischt und das aus diesem Gemisch erhaltene körnige Produkt mit. rauchlosem Pulver in einem Gewichtsverhältnis von körnigem Produkt zu rauchlosem Pulver von 1:2 vermischt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß man als Bindemittellösung eine ' Lösung aus einem Gewichtsteil Styrol-Butadien-Blockcopolymer in Toluol, als metallisches Reduktionsmittel 21 Gewichtsteile Zirkon und als Oxydationsmittel 79 Gewichtsteile Bleitetroxyd verwendet und das daraus hergestellte körnige Produkt mit rauchlosem Pulver in einem Mischungsverhältnis von körnigem Produkt zu rauchlosem Pulver von 1 : 2 vermischt.
10. Verfahren nach Anspruch^ 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus der Lösung des Bindemittels, dem metallischen Reduktionsmittel und dem anorganischen Oxydationsmittel hergestellte körnige Produkt (A) mit einem Produkt (B) vermischt, das durch Vermischen

. von 15 Gewichtsteilen Polybutadien, 0,5 Gewichtsteilen jfMethylarlldinylphosphinoxid

iMethylarylidenylphosphinoxid, 1,5 Gewichtsteilen Epoxyharz, 5 Gewichtsteilen Kupferchromat, 10 Gewichtsteilen

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Aluminium und 83 Gewichtsteilen Ammoniumchlorat, Härten des erzielten Gemisches und Zerkleinern des gehärteten Gemisches zu kleinen Körnern erhalten wurde und ein Mischungsverhältnis (A) zu (B) von 1 : 3 einhält.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das körnige Produkt (A) durch Vermischen einer Lösung aus einem Gewichtsteil Styrol-Butadien-Blockcopolymer in Toluol mit 5 Gewichtsteilen Bor und 95 Gewichtsteilen Bleitetroxyd und Verformen zu Körnern herstellt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß man das körnige Produkt (A) durch Vermischen einer Lösung aus einem Gewichtsteil Styrol-Butadien-Blockcopolymer in Toluol mit 21 Gewichtsteilen Zirkon und 79 Gewichtsteilen Bleitetroxyd und Verformen des erhaltenen Gemisches zu Körnern herstellt.

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