DE3942694C3 - Abdeckung für einen gefalteten Gassack einer Aufprallschutzvorrichtung in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für einen gefalteten Gassack einer Aufprallschutzvorrichtung in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Gassäcke blasen sich plötzlich auf, wenn das Fahrzeug seine Geschwindigkeit schnell verringert oder ein anderes Ereignis auf einen Zusammenstoß des Fahrzeugs hindeutet, um einen Insassen vor einem Aufprall auf im wesentlichen vor ihm liegende Teile des Fahrzeugs wie Steuerrad, Armaturenbrett oder Windschutzscheibe zu schützen.

Derartige Gassäcke befinden sich in gefaltetem Zustand in einem Gehäuse, das zum Teil von einem Träger gebildet wird, der am Fahrzeug befestigt ist, z. B. an der Nabe des Steuerrads. Der Gassack ist am Träger festgehalten und zum Teil von einer Abdeckung umgeben, die sich im allgemeinen zwischen dem gefalteten Gassack und dem Fahrzeuginsassen befindet. Als Werkstoff für die Abdeckung wird bisher in großem Umfang ein Polymermaterial verwendet, das Schwachzonen besitzt, um ein leichtes, geregeltes Aufreißen zu gestatten, wenn der Gassack sich aufbläht, aus dem Gehäuse hervortritt und seine voll aufgeblähte Form einnimmt. Bei einer derartigen Abdeckung ist es natürlich von besonderer Bedeutung, daß sie nicht in Teile zerbirst, die gegen Fahrzeuginsassen geschleudert werden, um diese nicht durch die herumfliegenden Teile zu gefährden. Eine übliche Lösung dieses Problems besteht im Vorsehen einer Verstärkung, üblicherweise eines Netzes, wie z. B. in der DE 37 07 370 A1 offenbart.

Abdeckungen mit Verstärkungsnetzen werden im allgemeinen aus einem Kunststoff mit relativ geringer Festigkeit hergestellt, wie z. B. aus einem Polyurethan-Schaumstoff. Das Verstärkungsnetz wird in das Abdec­ kungsmaterial eingeformt und zur Bildung von Schwachzonen unterbrochen, so daß die Abdeckung leicht brechen kann, wenn sich der Gassack aufbläht. Gassäcke mit Verstärkungsnetzen lassen sich nur in mehreren Stufen und nur schwer mit großer Genauigkeit herstellen, selbst wenn ein Reaktions-Spritzgießen angewandt wird. Sie sind deshalb teuer.

Aus der US 4 148 503 ist eine Abdeckung für einen gefalteten Gassack bekannt, die einen vergleichsweise harten Kern aus thermoplastischem Kunststoff aufweist, dessen Biege-Elastizitätsmodul zwischen 1000 und 3000 kg/cm³ liegt. Damit die Abdeckung beim Aufblähen des Gassacks kontrolliert aufreißt, sind in den Kern Schwächungszonen in Gestalt aufeinanderfolgender Schlitze eingeformt. Auf der einem Fahrzeuginsassen zuge­ wandten Deckfläche der Abdeckung ist ein mit dem Kern verbundenes Kissen angeordnet, das aus einem flexibel bleibenden und leicht reißenden Material besteht.

Aus der eine einschichtige Gassackabdeckung betreffenden DE 30 11 463 A1 ist bekannt, Deckelschalenteile der Abdeckung bevorzugterweise aus Polyethylen herzustellen. In der DE 28 04 718 A1 ist eine haubenförmige Gassackabdeckung beschrieben, deren Kern- bzw. Innenschicht aus einer verhältnismäßig dicken Polsterung besteht, die außen mit einer dünnen Materialschicht beispielsweise aus PVC abgedeckt ist. An der Polsterung sind inwendig Einschnitte ausgebildet, die ein kontrolliertes Aufreißen der Abdeckung zulassen. Desweiteren ist in dieser Druckschrift eine einschichtige, keine Einschnitte aufweisende Abdeckung aus einem weichen Material, z. B. aus Urethanschaum oder Polyvinylchloridschaum, bekannt.

Die US 4 120 516 offenbart eine zweischichtige Gassackabdeckung, deren äußere Schicht aus Polyurethan­ schaum hoher Dichte und deren innere Schicht aus Polyurethanschaum geringer Dichte besteht, wobei in die Innenschicht wiederum Einschnitte eingeformt sind.

Aus der nachveröffentlichten, jedoch prioritätsälteren EP 0 357 356 A1 ist eine einschichtige Gassackabdec­ kung bekannt, die aus Polycarbonaten, Polyolefinen, thermoplastischen Polyolefinmischungen, Polyurethanen, Polyamiden, Polyacetalen, thermoplastischen Polyesterelastomeren, Polybutylenterephthalat, Polyethylenter­ ephthalat, Acrylnitril/Butylen/Styrolpolymeren und Polystyrol sowie aus veresterten Copolyether-ester-elasto­ meren gefertigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gassackabdeckung mit weicher Oberfläche und angenehmem Griff bereitzustellen, in der ein Kern unter der Oberflächenschicht bei von außen einwirkender Belastung die Form beibehält, um den Luftsack zu schützen. Die Abdeckung soll in kontrollierter Weise leicht aufreißen, wenn der Luftsack sich aufbläht, und zwar innerhalb eines Temperaturbereichs von -40°C bis 80°C. Wenn die Abdeckung aufreißt, sollen keine freien Stücke entstehen und wegfliegen. Aussehen und Verhalten sollen sich im genannten Temperaturbereich nicht merklich ändern, wenn die Abdeckung 500 Stunden lang einer Temperatur von 110°C ausgesetzt worden ist. Schließlich soll die Abdeckung einfach und wirtschaftlich sowie mit großer Genauigkeit und minimalem Ausschuß herstellbar sein.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Gassackabdeckung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Gassackanordnung mit einer erfindungsgemäßen Abdeckung, wobei ein Teil der Abdeckung im Querschnitt gezeigt ist;

Fig. 2 ist eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Abdeckung.

Die dargestellte Gassackanordnung umfaßt den eigentlichen Gassack 2, der gefaltet in einem aus einer Abdeckung 1, einer Aufblaseinrichtung 3 und einem Haltering 4 bestehenden Gehäuse untergebracht ist. Der Haltering 4 klemmt einen ringförmigen Streifen aus dem Werkstoff des Gassacks in unmittelbarer Nähe der Sacköffnung an einem Träger 5 fest.

Die Abdeckung ist am Träger 5 mit einem Ring oder mit Bändern 6 und mit Nieten 7 befestigt. Ein Beispiel für einen Gassack und dessen Anordnung, wie sie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist in der älteren deutschen Patentanmeldung P 39 13 017.7 vom 20. April 1989 beschrieben. Die Erfindung eignet sich jedoch auch für andere Ausgestaltungsformen von Gassäcken, einschließlich solcher mit Abdeckungen unterschiedlicher For­ men und Konfigurationen.

Die Abdeckung 1 hat eine äußere Oberflächenschicht 1A aus einem Thermoplasten mit einer Härte A von 20 bis 90 (Japanische Industrienorm K 6301-1975) und einen Kern 1B aus einem Thermoplasten mit einem Biege- Elastizitätsmodul von nicht weniger als 1000 kg/cm² (Japanische Industrienorm K 7203-1982), und einer Härte, die über derjenigen des Werkstoffs der Oberflächenschicht liegt. Die Abdeckung 1 hat vorbestimmte Schwä­ chungszonen 1C, wie z. B. Nuten und/oder Schlitze, entlang welcher der Kern leicht aufreißen kann, wenn sich der Gassack aufbläht.

Bei der dargestellten Ausführungsform bestehen die Schwächungszonen 1C aus Streifen geringerer Dicke (Nuten) und in Abständen angeordneten Perforationen, die sich in Längsrichtung über die Mitte und in der Breite über jede Seite der Hauptwand erstrecken und aus Nuten an jeder Ecke des Kerns 1B. Die Perforationen reichen nicht vollständig durch die gesamte Oberflächenschicht, können aber teilweise bis zur Innenfläche reichen. Bei erfindungsgemäßen Abdeckungen können verschiedene Konfigurationen von Schwächungszonen angewandt werden; die in Fig. 2 gezeigte stellt nur ein Beispiel dar.

Die für die äußere Oberflächenschicht (1A) brauchbaren Thermoplasten umfassen thermoplastische Elasto­ mere auf der Basis von Olefinen, Polyvinylchlorid, weichen Polyolefin-Kunststoffen wie Ethylen/Vinylester-Copolymere (EVA), Ethylen/α-Olefin-Copolymere insbesondere solche, deren α-Olefine 3 bis 12 Kohlenstoffatome haben; Ethylen/ungesättigte Carbonsäure und deren Derivate und Copolymere und weiche Polyvinylchlorid-Kunststoffe. Diese Materialien lassen sich allein oder im Gemisch anwenden. Polyolefin, und Polyvinylchlorid-Elastomere sind im Hinblick auf eine gewisse Weichheit der Abdeckung wünschenswert.

Die Polyolefin-thermoplastischen Elastomeren werden besonders bevorzugt wegen ihrer Fähigkeit die Weichheit über einen breiten Temperaturbereich beizubehalten. Bei diesen thermoplastischen Elastomeren auf Polyolefinbasis handelt es sich zum Beispiel um Polyolefinkautschuk wie EPM, EPDM und Ethylen/Buten-1-copolymere, Polypropylen, Polyethylen, Polyisobutylen und Copolymere von Propylen und Ethylen. Um die angestrebte Weichheit der Oberflächenschichten zu erhalten, ist es bei Polyolefin-Elastomeren notwendig, einen Weichmacher in Form eines Kohlenwasserstoffs wie paraffinbasisches oder naphthenbasisches Öl zuzusetzen.

Die obigen Polyolefin-thermoplastischen Elastomeren können auch gemischt in einem entsprechenden Verhältnis für die Oberflächenschicht 1A verwendet werden. Speziell kann das Material der Oberflächenschicht 1A ein Gemisch eines Polyolefins, wie Polyisobutylens, und eines Kohlenwasser­ stoff-Weichmachers sein, wie im Falle obiger Polyolefin-Elastomerer zur Einstellung der Härte und anderer Eigenschaften des Materials.

Der Anteil an Kohlenwasserstoff-Weichmacher in der Oberflächenschicht 1A soll 30 Gew.-% nicht über­ schreiten. Bei einer größeren Menge kann das äußere Ansehen (Deformation und dergleichen) der Gassack-Ab­ deckung beeinträchtigt werden, wenn sie 500 Stunden bei 110°C gehalten wird oder es kann zu einem Bruch an anderen Stellen als den Schwächungszonen kommen oder die Bruchstücke können beim Aufblasen des Gassacks auseinanderfliegen. Die Bestimmung des Anteils an Kohlenwasserstoff-Weichmacher erfordert auch die Beach­ tung der Härte (das weiche Anfühlen) und die Formungs- und Verarbeitungseigenschaften. Wenn alle diese Faktoren berücksichtigt sind sollte die Menge üblicherweise unter 20, vorzugsweise unter 10 Gew.-% liegen. Wird ein Weichmacher angewandt, so soll man dafür zumindest 1% und vorzugsweise mehr als 3% verwenden.

Die Oberflächenschicht 1A kann anorganische Füllstoffe wie Calziumcarbonat, Silicate, Talcum und derglei­ chen, sowie Pigmente und Stabilisatoren enthalten. Stoffe mit teilweisen Brückenstrukturen lassen sich ebenfalls in der Oberflächenschicht 1A verwenden (JP-OS 26 838/1971, 13 541/1977, 37 953/1977 und 98 248/1981).

Materialien für die Oberflächenschicht 1A mit einer Härte von unter 20 JIS-A fühlen sich angenehm weich an, sind jedoch unzulänglich bei der Verarbeitung, Formung und hinsichtlich der mechanischen Festigkeit und damit nicht zufriedenstellend. Materialien mit einer Härte von größer 90 JIS-A ergeben keine Probleme bei der Verarbeitung und Formung, sind jedoch unangenehm hart. Die jeweils auszuwählende Härte für die Oberflä­ chenschicht 1A ist in einem gewissen Ausmaß abhängig von der Schichtdicke. Im allgemeinen bevorzugt man die Verwendung eines Materials mit einer Härte zwischen 30 und 70. Die besten Ergebnisse erreicht man häufig mit einer Härte von 45 bis 65.

Die Dicke der Oberflächenschicht 1A braucht nicht über die ganze Abdeckung gleich sein, jedoch sollten zumindest 70%, vorzugsweise mehr als 80% der Fläche nicht weniger als 0,5 mm dick sein. Während es keine besondere obere Grenze für die Dicke der Schicht 1A gibt, sollte sie aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, der Weichheit, der Funktion, der Abdeckung in der Anwendung und der Verarbeitungs- und Formungswirksamkeit 10 mm nicht übersteigen.

Viele Materialien, die sich für die Schicht 1A eignen, können zur Verbesserung der Weichheit und Verringe­ rung des Gewichts aufgeschäumt sein, bis zu etwa ihrem dreifachen Volumen.

Materialien für den Kern 1B umfassen die folgenden: Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Blockcopolymere von Propylen und Ethylen, statistische Copolymere von Propylen und Ethylen sowie Polyolefin-Kautschuk, wie EPM und EPDM sowie Ethylen/-Buten-1-Copolymere. Diese und weitere Polymere können als solche oder als Gemische im Hinblick auf die angestrebten Eigenschaften eingesetzt werden. Wie üblich, kann das Material des Kerns 1B mit verschiedenen Füllstoffen wie Glasfasern. Talkum, Calciumcarbonat, Silicaten oder Glimmer, Pigmenten, Stabilisatoren und dergleichen versehen werden.

Besonders wünschenswert von den oben genannten Kunststoffen sind Polyethylen hoher Dichte, Polypropy­ len, Propylen/Ethylen-Blockcopolymere und statistische Copolymere, sowie Polyolefin-Elastomere, wobei Poly­ propylen, die Propylen/Ethylen-Blockcopolymeren und Polyethylen hoher Dichte bevorzugt werden, weil sie sich gut mit dem Material der Außenschicht 1A z. B. Polyolefin- und Polystyrol-Elastomere verbinden und über einen weiten Temperaturbereich stabile Eigenschaften besitzen.

Gute Ergebnisse erhielt man mit einem Gemisch eines Propylen/Ethylen-Blockcopolymeren und einem Elastomeren auf Polyolefinbasis wie einem Ethylen/Propylen-Kautschuk. Die Menge an Polyolefin-Kautschuk für den Kern 1B sollte 60 Gew.-% nicht übersteigen. Größere Mengen führen zu Problemen beim Formen und Verarbeiten und hinsichtlich der Haltbarkeit der Form.

Wenn das Material für den Kern 1B der Gassack-Abdeckung einen Biegeelastizitätsmodul von weniger als 1000 kg/cm² besitzt oder weicher ist als das Material der Oberflächenschicht 1A, so behält die Abdeckung nicht ihre ursprüngliche Form und wird leicht deformiert. Andererseits sollte der Biegeelastizitätsmodul des Kernma­ terials 30 000 kg/cm² nicht übersteigen, um eine gewisse Weiche der Abdeckung als Ganzes zu erreichen, d. h. eine geringe Deformation durch Berührung mit dem Wageninsassen zu ermöglichen und schließlich die Mög­ lichkeit eines Bruchs in unerwünschter Weise zu verhindern, wenn der Gassack sich bei extrem tiefen Tempera­ turen aufbläht.

Der Biegeelastizitätsmodul des Kernmaterials sollte zweckmäßigerweise zwischen 1500 und 11 000 kg/cm² und vorzugsweise zwischen 2000 und 7000 kg/cm² liegen. Es gibt Materialien, die einen Biegeelastizitätsmodul in dem gewünschten Bereich haben und trotzdem nicht zufriedenstellend sind z. B. wegen großer Schwankungen der Eigenschaften bei Temperaturänderungen oder wegen geringer Schlagfestigkeit.

Hinsichtlich der Dicke des Kerns 1B bestehen keine besonderen Begrenzungen; er soll jedoch im allgemeinen 1 bis 3 mm dick sein.

Wie oben erwähnt, ist der Kern 1B mit Schwächungszonen ausgestattet, die zu einem leichten Bruch des Kerns führen, wenn der Gassack beginnt sich aufzublähen. Solche Zonen können Reihen von Perforationen 1C, Rillen oder dergleichen sein. Die Lage und das Ausmaß der Schwächungszonen kann bei den erfindungsgemä­ ßen Abdeckungen variieren und wird unter Berücksichtigung solcher Faktoren wie Form und Festigkeit der Abdeckung bemessen.

Die erfindungsgemäßen Abdeckungen können hergestellt werden durch verschiedene übliche Verarbeitungs­ methoden für Thermoplasten. Sehr geeignet ist Spritzformen. Beim Spritzformen wird der Kern in einer Form geformt und dann in eine andere Form gegeben, in welcher noch Platz für die Oberflächenschicht ist. Die Oberflächenschicht wird dann in diese zweite Form durch Spritzformen eingebracht Geeignet ist auch das doppelte Spritzformen, wobei der Kern geformt, der Formhohlraum von dem Kern getrennt und ein neuer Formhohlraum für die Oberflächenschicht über dem Kern angeordnet wird, ohne daß der Kern aus der Form genommen wird, worauf das Material für die Oberflächenschicht eingespritzt wird.

Die Schwächungszonen können in den Kern in der Form eingeformt oder nachträglich hergestellt werden.

Die Gassack-Abdeckung kann mit dekorativen Farben versehen werden, um sich dem Inneren des Fahrzeugs anzupassen und das äußere Aussehen zu verbessern. Eine Beschichtung der Oberflächenschicht 1A ist auch als Schutz vor Beschädigung wünschenswert.

Die Gassack-Abdeckung beeinträchtigt in keiner Weise den Fahrzeuginsassen, wenn er damit in Berührung kommt, da ihr relativ harter Kern von der relativ weichen Oberflächenschicht abgedeckt ist. Da der Kern hart ist, widersteht die Abdeckung jedoch einer Deformation oder Beschädigung durch die üblicherweise von außen auf sie einwirkenden Kräfte.

Reißt die Gassack-Abdeckung beim Aufblasen an den Schwächungszonen des Kerns auf, entstehen keine freien Bruchstücke und es werden keine Bruchstücke von dem Träger weggeschleudert, da der Kern sicher an der weichen Oberflächenschicht haftet. Die erfindungsgemäßen Abdeckungen brechen also innerhalb eines Temperaturbereichs von -40°C bis 80°C kontrolliert auf. Obwohl die Oberflächenschicht entlang der Schwä­ chungslinien des Kerns reißt, ist sie weniger zerbrechlich als der Kern und neigt weniger zu einem Einreißen in unkontrollierter Weise. Somit hält die Abdeckung Bruchstücke des Kerns fest, so daß sich diese nicht vom Gassackträger entfernen können.

Beispiele der Erfindung und Vergleichsbeispiele

Die Beispiele in Tabelle I erläutern die Erfindung, während die in Tabelle II angegebenen Vergleichsbeispiele einige Mängel nicht erfindungsgemäßer Abdeckungen gegenüber erfindungsgemäßen erkennen lassen.

Bei den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 9 war ein Kern von 1,0 bis 3,0 mm Dicke und 29 je etwa 0,7 mm langen Schlitzen, durch Spritzformen eines Kernmaterials wie unten angegeben hergestellt worden, unter Verwendung einer Schnecke, einer Zweifarben-Spritzformmaschine und einer Formschließkraft von 350 t, wobei anschließend die Oberflächenschicht durch Spritzformen der angegebenen Dicke hergestellt worden ist. Die so erhaltene Abdeckung 1 ist in Fig. 1 gezeigt.

Bei Beispiel 2 bestand die Oberflächenschicht aus einem Schaumstoff, der hergestellt worden ist durch Mischen von 5 Teilen eines Treibmittels auf CO₂-Basis je 100 Teile Oberflächenmaterial.

Bei Beispiel 3 war die Oberflächenschicht beschichtet. Nach dem Formen der Abdeckung wurde die Oberflächenschicht mit Isopropanol, einem Primer (MEX-5440 und Methylethylketon 1 : 1) in einer Stärke von 7 bis 10 µm durch Aufspritzen beschichtet und dann 10 min bei Raumtemperatur getrocknet. Anschließend wurde die Deckschicht aus Polyurethan (MEX-6047; Härter F-3; Verdünnung 58 µ = 100 : 10 : 50) in einer Stärke von 20 bis 25 µm aufgespritzt und 10 min bei Raumtemperatur getrocknet. Anschließend wurde die Deckschicht in 30 bis 45 min bei 80°C eingebrannt.

Charakterisierung der in der Tabelle I genannten Materialien PP-1

Propylen/Ethylen-Blockcopolymer,
MFR (230°C, 2,16 kg) = 1,8 g/10 min (Schmelzindex bestimmt nach ASTM D 1238),
Biegeelastizitätsmodul = 11 000 kg/cm²

Härte = 100 JIS-A

PP-2

60/40 Gew.-% Gemisch von Propylen/Ethylen-Blockcopolymer BC-4 und Ethylen/Propylen-Kautschuk EPO7p;
BC-4: MFR (230°C, 2,16 kg) = 6,5 g/10 min,
Biegeelastizitätsmodul = 11 600 kg/cm²

EPO7p: ML (100°C) = 70, Propylengehalt = 27%,
Biegeelastizitätsmodul = 4000 kg/cm²

, Härte = 99 JIS-A

PP-3

50/50 Gemisch von Propylen/Ethylen-Blockcopolymer BC4 und Ethylen/Propylen-Elastomer EPO7p;
BC-4: MFR (230°C, 2,16 kg) = 6,5 g/10 min,
Biegeelastizitätsmodul = 11 600 kg/cm²

EPO7p: ML (100°C) = 70, Propylengehalt = 27%.
Gemisch: Biegeelastizitätsmodul = 2000 kg/cm²

, Härte = 97 JIS-A

PP-4

Polyethylen,
MFR = 5 g/10 min,
Biegeelastizitätsmodul = 12 000 kg/cm²

,
Härte = 100 JIS-A

PP-5

30/70 Gemisch von Propylen/Ethylen-Blockcopolymer und Ethylen/Propylen-Elastomer
Gemisch: Biegeelastizitätsmodul 500 kg/cm²

, Härte = 86 JIS-A

EVA

Ethylen/Vinylacetat-Copolymer,
MFR (190°C, 2,16 kg) = 15 g/10 min
Biegeelastizitätsmodul = 400 kg/cm²

Härte = 82 JIS-A

PE-2

40/60 Gemisch von linearem Polyethylen geringer Dichte und Ethylen/Propylen-Elastomer mit MFR (190°C, 2,16 kg) = 30 g/10 min und Biegeelastizitätsmodul 2600 kg/cm²

Gemisch: Biegeelastizitätsmodul = 400 kg/cm²

,
Härte = 82 JIS-A

TPO-1

Polyolefin-thermoplastisches Elastomer,
Härte = 93 JIS-A

TPO-2

Polyolefin-thermoplastisches Elastomer mit 33 Gew.-% eines Weichmachers pw 380 (Idemitsu Kosan)
Härte: = 65 JIS-A

TPS-2

Polystyrol-thermoplastisches Elastomer,
Härte = 15 JIS-A

TPS-3

Gemisch von 100 Teilen einer Masse aus (

1

) SEBS-1, (

2

) SPX9400, (

3

) PIB-1 und (

4

) Öl bei einem Mischungsver­ hältnis 35/15/40/10 (Gew.-%) mit 0,2 Teilen "Irganox 1010" als Stabilisator und 0,5 Teilen Ruß, wobei das Mischen bei 200°C in einem Zweiwellen-Extruder geschah.
Härte = 55 JIS-A

• 1. SEBS-1 ist ein hydriertes Styrol/Butadien-Blockcopolymer; Brookfield Viskosität, 20 Gew.-% in Toluol­ lösung bei 25° G 2000 cP.
• 2. SPX9400 ist ein Propylen/Ethylen-Blockcopolymer; MFR (230°C, 2,16 kg) = 6 g/10 min; Biegeelastizi­ tätsmodul = 4500 kg/cm².
• 3. PIB-1 ist ein Polyisobutylen mit einem viskosimetrisch bestimmten mittleren Molekulargewicht von 30 000.
• 4. Als Weichmacher wurde ein Paraffin-basisches Öl verwendet, das bei 40°C eine kinetische Viskosität von 380 cSt hatte.

TPS-6

Hergestellt entsprechend TPS-3 aus einer Masse enthaltend SEBS-1, SPX 9400 und Öl in einem Gewichtsver­ hältnis von 35/5/60; Härte = 15 JIS/A

TPS-7

Hergestellt wie TPS-3 unter Verwendung einer Masse enthaltend SEBS-1, BC-4, Öl und Calziumcarbonat in einem Gewichtsverhältnis von 24/9/37/30;
Härte = 55 JIS-A (BC-4 siehe PP-2)

TPO-3

Polyolefin-thermoplastisches Elastomer,
Härte = 70 JIS-A

TPO-4

Polyolefin-thermoplastisches Elastomer,
Härte = 93 JIS-A

Bei dem Vergleichsbeispiel 10 bestand die Abdeckung des Gassacks aus einer Oberflächenschicht von Poly­ urethan-Schaumstoff hoher Dichte und einem Kern aus Polyurethan-Schaumstoff geringer Dichte. Diese Ab­ deckung wurde den Untersuchungen unterzogen. Der Kern wurde nach den RIM-Verfahren für geringe Schaumstoffdichte hergestellt und gehärtet und dann in eine Form gegeben, in welcher die Oberflächenschicht durch Spritzformen gebildet werden konnte. Als Treibmittel für die Oberflächenschicht diente Freon. Bei diesem Verfahren sind zwei Härtestufen erforderlich, gleichbedeutend mit einer Verringerung der Produktionsleistung.

In Vergleichsbeispiel 11 wurde eine Gassack-Abdeckung mit einem Verstärkungsnetz bewertet. Ein Gewebe aus Polyesterfäden wurde so beschnitten, daß in den Schwächungszonen der Abdeckung Ausschnitte entstan­ den. Das Gewebe wurde in eine Form eingelegt und die Abdeckung nach der RIM-Methode geformt. Als Treibmittel diente Freon. Die Abdeckung wurde aus der Form genommen und in 30 min bei 100°C getrocknet. Es war schwierig, mit dem eingesetzten Neu eine gute Oberflächenhaut zu erreichen.

Die Materialien für den Kern und die Oberflächenschicht sowie deren Härten und die Biegeelastizitätsmoduln des Kernmaterials der Beispiele und Vergleichsbeispiele finden sich in den folgenden Tabellen I und II.

Tabelle 1

Tabelle II

Alle in den Tabellen aufgeführten Gassack-Abdeckungen wurden folgenden Untersuchungen unterworfen.

1. Weichheit

Entweder eine ganze Gassackeinheit mit einem Gassack (2), der Abdeckung (1), dem Haltering 4 und dem Träger 5 sowie der Aufblaseinrichtung (Fig. 1) oder eine Abdeckung 1 alleine wurden in einer Umgebung bei einer Temperatur von -20°C belassen bis die Probe die Temperatur der Umgebung angenommen hatte und dann von 10 Personen mit den Händen auf Weichheit geprüft. Die Weichheit wurde als zufriedenstellend bewertet wenn alle 10 Personen die Abdeckung als weich empfanden, während sie als nicht zufriedenstellend bewertet wurde, wenn 8 oder 9 von den 10 Personen sie als weich empfanden und als schlecht, wenn weniger als 8 der 10 Personen sie als weich empfanden. Die gleiche Bewertung fand dann bei einer Temperatur von 80°C statt.

2. Beibehaltung der Form

Entweder eine gesamte Gassackanordnung nach Fig. 1 oder nur eine Abdeckung 1 wurde viele Stunden (weniger als 1000 Stunden) oder in 10 Erhitzungszyklen, wobei ein Zyklus zwischen 40°C und 100°C ging, bei 80°C bis 110°C gehalten und die Deformation der Abdeckung während und nach dem Test festgestellt. Abdec­ kungen mit geringer Deformation wurden als zufriedenstellend, solche mit übermäßiger Deformation als schlecht bewertet.

3. Betriebsprüfung bei tiefer Temperatur

Der Gassack wurde an einem Lenkrad befestigt und bei den Beispielen 1 bis 3 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 auf eine Temperatur von -20°C gebracht während bei den restlichen Beispielen und Vergleichsbeispielen die Prüftemperatur bei -40°C lag. Sobald die zu prüfenden Abdeckungen die Prüftemperatur erreicht hatten, erfolgte weniger als eine Minute später die Betriebsprüfung. Wenn die Abdeckung brach und die Stücke auseinanderflogen, die Abdeckung in nicht beabsichtigter Weise brach und Anlaß zum Reißen des Luftsacks gab oder die Abdeckung in anderer Weise sich ungewöhnlich verhielt, so wurde sie als schlecht bewertet. Verhielt sie sich jedoch normal, wurde sie als zufriedenstellend bewertet.

4. Produktivität

20 Abdeckungen wurden kontinuierlich hergestellt, ihr äußeres Aussehen, ihre Abmessungen und ihr Gewicht überprüft und folgendermaßen bewertet: zufriedenstellend wenn alle 20 Abdeckungen annehmbar waren, nicht zufriedenstellend wenn weniger als alle, jedoch mehr als 90% akzeptabel waren, und schlecht wenn weniger als 90% akzeptabel waren.

5. Dauerhaftigkeit

Die Abdeckungen nach Beispiel 4 und den Vergleichsbeispielen 4 bis 11 wurden in einem Wärmealterungsprüfgerät nach Geer bei einer Temperatur von 110°C während 500 Stunden gealtert. Dann wurden sie einer Betriebsprüfung bei tiefer Temperatur (wie unter 3 angegeben) von -40°C untersucht und hinsichtlich Aussehen und Beibehaltung der Form verglichen. Nur Abdeckungen, die sich beim Betrieb normal verhielten, wurden als zufriedenstellend bewertet. Alle anderen Abdeckungen, die Deformationen, Ausschwit­ zen von Weichmacher aus dem Kern oder andere physikalische Änderungen oder Änderungen im Aussehen zeigten, wurden als nicht zufriedenstellend eingestuft.

Alle erfindungsgemäßen Abdeckungen (Beispiele 1 bis 4) ergaben sehr gute Resultate bei den Bewertungen auf Weichheit, Formstabilität Betriebsfähigkeit bei tiefer Temperatur, Dauerhaftigkeit und Herstellungsproduk­ tivität.

Alle Vergleichsbeispiele zeigten einen oder mehrere Mängel, die in der folgenden Tabelle III angegeben sind.

Tabelle III Mängel bei den Vergleichsbeispielen

Nr.
Mängel
1	Formstabilität schlecht
2	Produktivität nicht zufriedenstellend
3	Weichheit schlecht
4	Formstabilität schlecht
5	Dauerhaftigkeit schlecht und Produktivität nicht zufriedenstellend
6	Weichheit schlecht
7	Dauerhaftigkeit schlecht
8	Betriebsverhalten und Dauerhaftigkeit schlecht und Weichheit nicht zufriedenstellend
9	Formstabilität und Produktivität schlecht, Weichheit nicht zufriedenstellend
10	Weichheit nicht zufriedenstellend und Betriebsverhalten bei tiefer Temperatur schlecht
11	Weichheit nicht zufriedenstellend und Produktivität schlecht

Die Erfindung schafft demgegenüber eine Gassack-Abdeckung mit weicher Oberflächenschicht, so daß der Fahrzeuginsasse bei deren Berührung kein unangenehmes Gefühl hat. Da der Kern relativ hart ist, behält er sehr gut seine Form und ist sehr dauerhaft. Beim Aufblasen des Gassacks bricht die Abdeckung entlang der Schwä­ chungszonen, und die weiche Oberflächenschicht verhindert ein Auseinanderfliegen der Bruchstücke des Kerns. Die Abdeckung kann nach üblichen Formverfahren wie dem Zweifarben-Spritzformen in so einfacher Weise und genau, mit hoher Produktionsgeschwindigkeit und wenig Ausschuß hergestellt werden, wodurch die Pro­ duktionskosten beträchtlich herabgesetzt werden.

Claims (5)

1. Abdeckung für einen gefalteten Gassack einer Aufprallschutzvorrichtung in Kraftfahrzeugen, die zwi­ schen dem Gassack und einem Fahrzeuginsassen anzuordnen ist und eine äußere Oberflächenschicht sowie einen Kern aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einem Biege-Elastizitätsmodul von nicht weniger als 1000 kg/cm² (Japanische/Industrienorm K7203-1982) aufweist, dessen Härte größer ist als die der Oberflächenschicht, wobei Schwächungszonen in den Kern eingeformt sind, in denen die Abdeckung beim Aufblasen des Gassacks leicht bricht, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberflächenschicht ein thermoplastischer Kunststoff mit einer Härte A von 20 bis 90 (Japanische Industrienorm K6301-1975) ist und aus Polyolefin-Elasto­ meren, Polyvinylchlorid-Elastomeren, weichem Polyvinylchlorid oder deren Mi­ schungen besteht und daß der thermoplastische Kunststoff des Kerns aus Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Blockcopolymeren von Propylen und Ethylen, statistischen Copolymeren von Propylen und Ethylen. Polyolefin-Kautschuk oder deren Mischungen besteht.

2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin-Elastomer ein EPM-Kau­ tschuk EPDM-Kautschuk Ethylen/Buten-1-Copolymer, Polypropylen, Polyethylen, Polyisobutylen oder deren Mischung ist.

3. Abdeckung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht einen Kohlenwas­ serstoff-Kautschuk als Weichmacher in einer Menge bis 30 Gew.-% enthält

4. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern einen Polyolefin-Kautschuk in einer Menge von nicht mehr als 60 Gew.-% enthält.

5. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern ein Gemisch eines Propylen/­ Ethylen-Blockcopolymeren und eines Polyolefin-Kautschuks ist, wobei in dem Gemisch der Anteil an Polyolefin 60 Gew.-% nicht übersteigt.