JP3566065B2 - Airbag storage cover - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の高速移動体が衝突事故等の際に、その衝撃や変形を感知することにより作動し、膨脹展開することにより乗員を保護するエアバッグの収納カバーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
エアバッグシステムは、自動車等の高速移動体が衝突の際に運転手或いは搭乗者を保護するシステムで、衝突の際の衝撃を感知する装置とエアバッグ装置からなる。該エアバッグ装置は、エアバッグ、エアバッグ作動装置、及び、それを収納するためのカバーからなり、これら装置はステアリングホイール、助手席前面のインストルメントパネル内、フロント及びサイドピラー、座席シート側面部等に設置される。そして車両の衝突等により大きな衝撃を受けた時には、エアバッグケース内に収納されているエアバッグが膨脹し、エアバッグの収納カバーを内部から押し開き、該エアバッグを車室内に展開させるようになっている。
このような構造に用いられるエアバッグの収納カバーとしては、金属を芯材としてウレタン発泡成形したものや、製品重量の軽量化を目的として芯材を変性ポリフェニレンオキシドと6−ナイロンとのポリマーアロイといった硬質プラスチックを用い、6−ナイロンネット等による補強材をインサートしてウレタン発泡成形したものがある。
しかし、変性ポリフェニレンオキシドと6−ナイロンとのポリマーアロイを芯材として用いた場合、製品重量は軽量化できるが、低温時の展開性能が低下する傾向があり、また、ネット状の補強材をインサートするため、多数の複雑な製造工程が必要である。
【0003】
これらを解決する試みとして、特開平1−202550号公報、特開平2−171362号公報、特開平2−220946号公報、特開平3−189252号公報に記載されている様な、ソフト感のある熱可塑性エラストマーを用いた表皮層と、形状保持性のある硬い熱可塑性エラストマーを用いたコア層からなり、また、前記のウレタン発泡成形の製造工程を簡略化し、生産性を向上させた二色射出成形カバーや特開平2−171364号公報、特開平4−151348号公報、特開平4−314648号公報、特開平5−38996号公報に記載されるような単層射出成形による前記の二色射出成形の開裂式エアバッグの収納カバーの欠点であるコストを低減したものが提案された。
これらの提案により、エアバッグ装置に置けるエアバッグドアを通常の射出成形機を用いて成形を行なうことが可能となり、しかも、成形サイクルが短縮された。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最新の乗員保護用エアバッグ装置においては、インストルメントパネルの助手席前面の開口部に設置されたり、フロント或いはサイドピラー等に設置されるケースもあり、この場合隣接する部材との剛性感・外観の差がより少ないものが求められる。
前記の二色射出成形カバーや単層射出成形カバーにおいては、エアバッグ展開時にドアを容易に開裂させるための薄肉部(ティアライン)を持つことから、剛性感が悪く、耐熱変形性において十分満足できるものではなかった。
また、図5に示すようなカバー本体部とこの裏面側より分岐して成るヒンジ部と固定部材へ固定するための取付部を有するエアバッグの収納カバーにおいては、剛性感は良好であるものの、その分岐部が他部に対して厚肉となり、射出成形時、カバー本体部に比較して冷却速度がゆっくりになることから、材料の結晶化度に差が生じたり、また、製品の取り出し時の温度が高くなる傾向にある。その結果、収縮率差が大きくなり、ヒケ、ソリ等の不具合が生じ易くなるといった問題がある。
これを解決する手法として、図6に示すような分岐部の板厚を薄くする方法があるが、ヒンジ部の強度が弱くなり、エアバッグ展開時に破損し易くなるので好ましくない。
一方、製品の剛性を確保するために、用いられる材料の剛性を向上させていくと、このヒンジ部に応力集中が起こり易くなり、より破損し易くなるといった問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定成分を特定割合で配合した特定の物性を持つ熱可塑性エラストマーを用いた乗員保護用エアバッグの収納カバーが6−ナイロンネット等をインサートして補強する必要がなく、剛性感及び耐熱変形性に優れ、該エアバッグの収納カバーがカバー本体部と該カバー本体部を固定部材へ固定するための取付部と該取付部の近傍に配設したヒンジ部とから構成されており、これら各部が同一面上となる様に形成することにより、エアバッグ膨脹時に破壊、飛散することなく展開することができるという安全性の高いことを見出して本発明を完成するに至ったものである。
【0006】
すなわち、本発明のエアバッグの収納カバーは、下記成分(A)及び成分(B)からなり、その合計が100重量%となるように配合されて、その物性値が曲げ弾性率(JIS−K7203)が550MPa以上、アイゾット衝撃強さ(JIS−K7110、−35℃)が30KJ/m2 以上である熱可塑性エラストマー組成物を射出成形してなるエアバッグの収納カバーの形状が、カバー本体部と該カバー本体部を固定部材へ固定するための取付部と該取付部の近傍に配設したヒンジ部とから構成されており、これら各部が同一面上に形成されていることを特徴とするものである。
成分(A): メルトフローレート(JIS−K6758、230℃、2.1
6kg荷重)が15g/10分以下、エチレン含量8重量%以下で、プロピレン
単独共重合体部分のアイソタクチックペンタッド分率が0.980以上であるプ
ロピレン・エチレンブロック共重合体 55〜75重量%
成分(B): メルトフローレート(JIS−K6758、230℃、2.1
6kg荷重)が3g/10分以下であるエチレン・プロピレン・非共役ジエン共
重合体ゴム 25〜45重量%
【0007】
【発明の実施の形態】
[I] エアバッグ収納カバー用熱可塑性エラストマー組成物
(1) 構成材料
本発明のエアバッグの収納カバーに用いられるエアバッグ収納カバー用熱可塑性エラストマー組成物を構成する材料としては、下記に示す成分(A)及び成分(B)を用いることが重要である。
(A) 成分(A):プロピレン・エチレンブロック共重合体
エアバッグ収納カバー用熱可塑性エラストマー組成物において、成分(A)として用いられるプロピレン・エチレンブロック共重合体としては、メルトフローレート(MFR、JIS−K6758、230℃、2.16kg荷重)が15g/10分以下、好ましくは0.1〜12g/10分、特に好ましくは1〜10g/10分で、エチレン含量が8重量%以下、好ましくは1〜7重量%、特に好ましくは2〜6重量%であり、アイソタクチックペンタッド分率が0.980以上、好ましくは0.981〜0.989、特に好ましくは0.985〜0.988のものである。
ここで言うアイソタクチックペンタッド分率とは、13C−NMRを用いて測定されるポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック分率である。
また、上記エチレン含量とは、赤外スペクトル分析法等により測定される値である。
【0008】
上記プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造は、特開昭56−100806号、特開昭56−120712号、特開昭58−104907号、特開昭57−63310号、特開昭63−43915号各公報による高立体規則性触媒の存在下に、気相流動床法、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して製造することができる。
メルトフローレート(MFR)が上記範囲を超過するものを用いた場合、アイゾット衝撃強さが低下する傾向にある。
また、エチレン含量が上記範囲を超えるものを用いた場合、曲げ弾性率、耐熱変形性が低下する傾向にある。
また、プロピレン・エチレンブロック共重合体中のプロピレン単独重合体部分のアイソタクチックペンタッド分率が上記範囲未満のものは耐熱変形性が不十分であるので不適である。
【0009】
(B) 成分(B):エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム
本発明において用いられるエチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴムとしては、メルトフローレート(MFR、JIS−K6758、230℃、2.16kg荷重)が3g/10分以下、好ましくは0.1〜2.5g/10分、特に好ましくは0.3〜2.0g/10分のものである。
エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム(EPDM)としては、エチレンとプロピレンと5−エチリデンノルボルネン、5−メチルノルボルネン、5−ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン等の非共役ジエンとを水素の共存下、可溶性バナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とから形成される触媒、又は、カミンスキー型触媒等を用い、気相流動床、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して、連続的に共重合することにより得ることができる。
具体的には、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体ゴム、エチレン・プロピレン・ジシクロペンタジエン共重合体ゴム、エチレン・プロピレン・1,4−ヘキサジエン共重合体ゴム等を挙げることができる。
【0010】
また、この非共役ジエン共重合体ゴムは、エチレン含量が35〜85重量%、中でも40〜80重量%、特に45〜75重量%のものが好ましい。
メルトフローレートが上記範囲を超過するものを用いた場合、低温のアイゾット衝撃性能が低下する傾向にある。
また、エチレン含量が上記範囲を超過するものを用いた場合、アイゾット衝撃性能が低下する傾向にあり、一方、上記範囲未満のものは引張破壊強さが低下する傾向にある。
【0011】
付加的成分
本発明のエアバッグの収納カバーの構成材料には、目的に応じて、下記成分(C)〜成分(D)を配合することができる。
【0012】
(C) 成分(C):エチレン単独重合体
本発明において用いられるエチレン単独重合体は、熱可塑性エラストマーの低温アイゾット衝撃性能や曲げ弾性率を調整する目的で配合される。
上記エチレン単独重合体としては、メルトフローレート(MFR、JIS−K6758、230℃、2.16kg荷重)が5g/10分以下で、密度(JIS−7112)が0.94g/cm3 以上のものが好ましい。
ここでいうエチレン単独重合体は、遷移金属触媒の存在下でエチレン単独を重合させることによって得られ、エチレン単独重合体の製造における触媒や重合方法については特に制約はなく、例えば、触媒としてはチーグラー型触媒、フィリップス型触媒、カミンスキー型触媒が挙げられ、重合方法としてはこれらの触媒の存在下でのスラリー法、気相流動床法(例えば、特開昭59−23011号公報等に記載の方法や溶液法)により中低圧法により得ることができる。
【0013】
(D) 成分(D):スチレンと共役ジエンのブロック構造を有するエラストマー
本発明において用いられるスチレンと共役ジエンのブロック構造を有するエラストマーは、熱可塑性エラストマーの低温アイゾット衝撃性能、引張破壊強さ、曲げ弾性率を調整する目的で配合される。
スチレンと共役ジエンのブロック構造を有するエラストマーとしては、メルトフローレート(MFR、JIS−K6758、230℃、2.16kg荷重)が20g/10分以下で、このスチレンと共役ジエンのブロック構造を有するエラストマーはスチレンブロック部が20〜40重量%、特に25〜35重量%であるものが好ましい。
共役ジエンとしては、ブタジエン、イソプレン又はこれらの混合物よりなるものが挙げられ、具体的には、スチレン・ブタジエンブロック共重合体(以下、単に「S−B−S」と略記する。)、スチレン・イソプレンブロック共重合体(以下、単に「S−I−S」と略記する。)、スチレン・ブタジエン・イソプレンブロック共重合体(以下、単に「S−BI−S」と略記する。)、スチレン・ブタジエン共重合体の水素添加物(以下、単に「水添S−B−S」と略記する。)であるスチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン共重合体(以下、単に「SEBS」と略記する。)等を挙げることができる。
【0014】
その他の任意成分
上記の付加的成分以外に、本発明の効果を著しく損なわない範囲内で、各種目的に応じて任意成分を加えることができる。
上記任意成分としては、例えば、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、各種無機フィラー、前記以外の各種熱可塑性エラストマー、中和剤、核剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、難燃剤、分散剤、帯電防止剤、導電性付与剤、金属不活性剤、分子量調整剤、防菌剤、蛍光増白剤、顔料及び顔料分散剤等の各種添加物を挙げることができる。
【0015】
(2) 配合割合
本発明におけるエアバッグ収納カバー用熱可塑性エラストマー組成物を構成する上記成分(A)及び成分(B)の配合割合は、成分(A)のメルトフローレート(JIS−K6758、230℃、2.16kg荷重)が15g/10分以下、エチレン含量8重量%以下で、プロピレン単独共重合体部分のアイソタクチックペンタッド分率が0.98以上であるプロピレン・エチレンブロック共重合体が55〜75重量%、好ましくは57〜72重量%、特に好ましくは60〜70重量%であり、また、成分(B)のメルトフローレート(JIS−K6758、230℃、2.16kg荷重)が3g/10分以下であるエチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴムが25〜45重量%、好ましくは27〜43重量%、特に好ましくは30〜40重量%で、且つ、成分(A)及び(B)の合計が100重量部となるように配合される。
各成分の配合比が上記の範囲外においては下記の問題が生じる。
成分(A)の配合割合が上記範囲未満のものは剛性感、耐熱変形性に劣り、一方、上記範囲を超えるものは低温時の展開性能に劣るものである。
成分(B)の配合割合が上記範囲未満のものは低温展開性能に劣り、一方、上記範囲を超えるものは剛性、耐熱変形性に劣るものである。
【0016】
(3) 熱可塑性エラストマー組成物の製造
熱可塑性エラストマー組成物は、上記構成成分を通常の押出機やバンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、ニーダー等を用いて常法で混練することにより製造されるが、中でも、押出機、特に二軸押出機を用いて製造することが望ましい。
【0017】
(4) 熱可塑性エラストマー組成物の物性
本発明における熱可塑性エラストマー組成物の物性は、曲げ弾性率(JIS−K7203)が550MPa以上であり、アイゾット衝撃強さ(JIS−K7110、−35℃)が30KJ/m2 以上のものである。
曲げ弾性率が上記範囲未満のものは剛性感不足や耐熱変形等の問題が生じる。また、アイゾット衝撃強さが上記範囲未満のものは低温展開時の飛散不良等の問題が生じる。
【0018】
[II] 構 造
上記熱可塑性エラストマー組成物を用いた本発明の乗員保護用エアバッグの収納カバーは下記の構造を示すものである。
カバー本体部の平均肉厚は所望される製品剛性によって決まるが、一般的に2〜6mmの範囲であることが好ましい。
本発明におけるエアバッグの収納カバー1は、図1に示す通り、カバー本体部(展開部)1aと、該カバー本体部1をインストルメントパネル2等の固定部材2aへ固定するための取付部1cと、該取付部1cの近傍に配設したヒンジ部1bとから構成されており、これら各部が同一面上に形成された構造のものである。
従って、図3に示すように、エアバッグ装置の作動時にエアバッグ3の膨脹によりカバー本体部1aが内側から押し開かれて、エアバッグ3を展開することができる構造となっている。
なお、ここで言う「これら各部が同一面上に形成されている構造」とは、図1に示す通り、カバー本体部と、該カバー本体部1aを固定部材2aへ固定するための取付部1cと、該取付部1cの近傍に配設したヒンジ部1bとが、平面、曲面、或いは、屈折面として形成されていても良いが、同一面上(単一面上)に形成されている構造のものであることが重要であり、これら各部が、図5〜図7に示すように、二つ以上の面として形成されない様に、分岐していない単一面上に形成されているものである。
【0019】
上記エアバッグの収納カバー1の全体の厚みは、カバー本体部1a、取付部1c及びヒンジ部1bのそれぞれについて応力集中、ソリ、ヒケ発生の防止を考慮し、可能な限り均一な板厚とすることが好ましい。
具体的には、カバー本体部1aの板厚をt(前述の様に2〜6mm程度)とするとヒンジ部板厚t1 、取付部板厚t2 はそれぞれ
t1 :0.6t〜1.0t
t2 :0.8t〜1.2t
の範囲であることが好ましい。より好ましくはカバー本体部1aの板厚はt:3〜5mmである。
例えば、t=4mmの場合
t1 :2.4〜4mm
t2 :3.2〜4.8mm
となる。
t1 <0.6tであると、展開時ヒンジ部1bで破断し易い傾向にあり、t1 >1.0tであるとヒンジ剛性大のため開き難い傾向がある。
t2 <0.8tであると、取付部1cが破損し易い傾向にあり、t2 >1.2tであると、t1 に対し板厚が厚くなり過ぎ、収縮差からヒケ、ソリが発生し易くなる。
【0020】
[III] 成 形
乗員保護用エアバッグの収納カバー1の製造方法としては、通常の射出成形法、又は、必要に応じて、ガスインジェクション成形法、射出圧縮成形法、ショートショット発泡成形法等の各種成形法を用いることができ、射出成形条件としては、一般に100〜300℃、好ましくは150〜280℃の成形温度、5〜100MPa、好ましくは10〜80MPaの射出圧力、20〜80℃、好ましくは20〜60℃の金型温度で成形する。
乗員保護用エアバッグの収納カバー1は、図3に示すように、単層射出成形品として用いても良いが、表皮層7及び必要に応じて合成樹脂発泡層8を有した構造や、表皮層7と合成樹脂発泡層8を有し、且つ、該表皮層7と合成樹脂発泡層8が乗員保護用エアバッグの収納カバー1及び該カバー1が取り付けられたインストルメントパネル2等と一体に成形した図7に示す様な構造としても良い。
この場合の成形方法としては、軟質ポリ塩化ビニールや熱可塑性エラストマーをパウダースラッシュ成形或いは真空成形することにより表皮層7を成形した後、乗員保護用エアバッグの収納カバー1及び該カバー1が取り付けられたインストルメントパネル2等と表皮層7の間にウレタン等の合成樹脂発泡材料を注入する方法や、軟質ポリ塩化ビニールやオレフィン系熱可塑性エラストマーの表皮層7とポリオレフィン系樹脂の発泡層8とからなる複合シートを真空成形等にて賦形した後、乗員保護用エアバッグの収納カバー1及び該カバーが取り付けられたインストルメントパネル2等に接着させる方法等を挙げることができる。
【0021】
[IV] 用 途
このようにして得られたエアバッグの収納カバー1は、自動車等の高速移動体が衝突事故等の際に、その衝撃や変形を感知することにより作動し、膨脹展開する乗員保護用エアバッグシステムのエアバッグの収納用カバー1として用いられる。
【0022】
【実施例】
以下に示す実施例及び比較例によって、本発明を具体的に説明する。
[I] 原材料
実施例及び比較例において用いた原材料を表1〜4に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】
[II]評価方法
実施例及び比較例における各種評価は、以下に示す通りの方法で行なった。
但し、下記の(2) 〜(4) における測定試料は、インラインスクリュータイプ射出成形機(日本製鋼所(株)製射出成形機;N100B)を用いて、射出圧力50MPa、射出温度220℃、金型温度40℃にて成形したピークを用いた。
また、下記の(5) における測定試料は、インラインスクリュータイプ射出成形機(東芝機械(株)製射出成形機:IS220)を用いて、220℃の温度で成形した乗員保護用エアバッグの収納カバーをインストルメントパネルに固定して評価を行なった。
この時、実施例1〜5及び比較例1〜5は図1に示す形状に射出成形した乗員保護用エアバッグの収納カバー1を、図3に示した様にインストルメントパネル2に固定し、また、実施例6は図1に示す形状に射出成形した乗員保護用エアバッグの収納カバー1を、図4に示した様にインストルメントパネル2に固定し、比較例6は図6に示す様にカバー本体部の面よりほぼ垂直方向に取付部1cを分岐した形状に射出成形した乗員保護用エアバッグの収納カバー10を、図7に示す様にインストルメントパネル2に固定して評価を行なった。
【0028】
(1) メルトフローレート(g/10分)
JIS−K6758に準拠して温度230℃、荷重2.16kgにて測定。
(2) 曲げ弾性率(MPa)
JIS−K7203に準拠してスパン間64mm、曲げ速度2mm/分にて測定。
(3) アイゾット衝撃強さ(KJ/m2 )
JIS−K7110に準拠したノッチ付き試験片を用い、−35℃にて測定した。
(4) 耐熱変形性
JIS−K7116に準拠した曲げクリープ試験治具を用い、曲げ弾性率評価用試験片の幅方向(10mm)を荷重に対して平行にして測定した。110℃雰囲気下で、2.2MPaの荷重を加えた時の変形量が4mm以下のものを耐熱変形性良好とした。
(5) 展開テスト
エアバッグ装置と該乗員保護用エアバッグの収納カバーをインストルメントパネルに固定し、展開テスト温度(−40℃、80℃)の恒温槽内に1時間放置した後、展開テストを実施した。該カバーが割れて飛散する、又は、鋭利な形状に割れて正常な展開が出来なかったり、取り付け部より引きちぎられた、又は、ヒンジ部が破断した、又は、展開時の変形が大きかった場合を不良とし、以上の様な不具合がなく、正常な展開がなされた場合を良好とした。
【0029】
[II] 実施例及び比較例
実施例1〜6及び比較例1〜6
表1〜4に示す原材料を用い、表5〜6に示す配合組成にて配合した(なお、ここで、成分(C)及び成分(D)の量は、それぞれ成分(A)及び成分(B)の合計100重量部を基準として表したものである。)。この表5〜6に示す配合組成の成分(A)及び成分(B)の合計量100重量部に対して、フェノール系酸化防止剤(チバガイギー社製商品名「イルガノックス1010」)0.1重量部を添加し、L/D=33、シリンダー径45mmの二軸押出機(池貝製PCM45)にて200℃の温度に設定して溶融混練しペレットを得た。このペレットを上記の通り射出成形して、上記の評価を行なった。これらの評価結果を表5〜6に示す。
【0030】
【表5】
【0031】
【表6】
【0032】
【発明の効果】
本発明の乗員保護用エアバッグの収納カバーは、ヒケ、ソリ等の不具合が生じ難く、エアバッグ膨脹時に破壊、飛散が無く、且つ、剛性感、耐熱変形性に優れたインストルメントパネル内やフロント及びサイドピラー等に設置される乗員保護用エアバッグカバーを得ることができるので、自動車等の高速移動体の衝突事故等の際に、その衝撃や変形を感知し、膨脹展開するエアバッグ装置のカバー(蓋)として有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明実施例の乗員保護用エアバッグの収納カバーの斜視図である。
【図2】図2は、図1の本発明の乗員保護用エアバッグの収納カバーを取り付けたインストルメントパネルの斜視図である。
【図3】図3は、本発明の乗員保護用エアバッグの収納カバーを取り付けた図2のインストルメントパネルのA−A線断面図である。
【図4】図4は、本発明の乗員保護用エアバッグの収納カバーを取り付け、その上に表皮層と合成樹脂発泡層を形成させたインストルメントパネルの断面構造図である。
【図5】図5は、カバー本体部の裏面側にヒンジ部及び固定部材への取付部を分岐した従来の乗員保護用エアバッグの収納カバーの斜視図である。
【図6】図6は、ヒンジ部を薄肉化した図5の従来の乗員保護用エアバッグの収納カバーの斜視図である。
【図7】図7は、図6のヒンジ部を薄肉化した従来の乗員保護用エアバッグの収納カバーを取り付けたインストルメントパネルの断面構造図である。
【符号の説明】
1 エアバッグの収納カバー(ヒンジ部同一面上)
1a カバー本体部(展開部)
1b ヒンジ部
1c 取付部
1d 爪係り止め部
2 インストルメントパネル
2a インストルメントパネルの取付部
3 エアバッグ
4 インフレーター
5 エアバッグ・モジュールケース
5a モジュールケースの固定補助部材
6 レインフォースメント
7 軟質ポリ塩化ビニール層(表皮層)
8 ポリウレタン発泡層(合成樹脂発泡層)
9 分岐部
10 エアバッグの収納カバー(分岐ヒンジ部有り)
11 エアバッグの収納カバー(薄肉化分岐ヒンジ部有り)
12 ヒンジ薄肉部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a storage cover for an airbag which operates by detecting impact or deformation of a high-speed moving body such as an automobile in the event of a collision or the like, and protects an occupant by inflating and deploying.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An airbag system is a system for protecting a driver or a passenger when a high-speed moving body such as an automobile collides. The airbag system includes a device for sensing an impact at the time of collision and an airbag device. The airbag device comprises an airbag, an airbag actuating device, and a cover for accommodating the airbag. These devices include a steering wheel, an instrument panel in front of a passenger seat, front and side pillars, and a side portion of a seat. And so on. Then, when a large impact is received due to a vehicle collision or the like, the airbag stored in the airbag case is inflated, the airbag storage cover is pushed open from the inside, and the airbag is deployed in the vehicle interior. Has become.
Examples of the airbag storage cover used in such a structure include urethane foam molding using a metal as a core material, and a polymer alloy of modified polyphenylene oxide and 6-nylon as a core material for the purpose of reducing product weight. There is a type obtained by inserting a reinforcing material such as a 6-nylon net into a urethane foam using a hard plastic.
However, when a polymer alloy of modified polyphenylene oxide and 6-nylon is used as the core material, the product weight can be reduced, but the deployment performance at low temperatures tends to decrease, and a net-like reinforcing material is inserted. Therefore, many complicated manufacturing steps are required.
[0003]
Attempts to solve these problems include a soft feeling as described in JP-A-1-202550, JP-A-2-171362, JP-A-2-220946, and JP-A-3-189252. Two-color injection consisting of a skin layer using a thermoplastic elastomer and a core layer using a hard thermoplastic elastomer with shape retention, and also simplifies the urethane foam molding process and improves productivity. The two-color injection by a single-layer injection molding as described in a molded cover or JP-A-2-171364, JP-A-4-151348, JP-A-4-314648, and JP-A-5-38996. A proposal has been made to reduce the cost, which is a drawback of the storage cover of the molded split airbag.
According to these proposals, it is possible to mold an airbag door to be placed in an airbag device using a normal injection molding machine, and the molding cycle is shortened.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the latest occupant protection airbag devices, there are cases where the airbag device is installed at an opening in the front of the passenger seat of the instrument panel, or installed at the front or side pillars. -A product with a smaller difference in appearance is required.
The two-color injection-molded cover and the single-layer injection-molded cover have a thin portion (tear line) for easily tearing the door when the airbag is deployed, so the rigidity is poor and the heat deformation resistance is sufficiently satisfactory. I couldn't do it.
Further, in the airbag storage cover having the cover main body portion, the hinge portion branched from the back side as shown in FIG. 5, and the mounting portion for fixing to the fixing member, although the feeling of rigidity is good, The branch part becomes thicker than other parts, and the cooling rate is slower than that of the cover body part during injection molding, so there is a difference in the crystallinity of the material, and when removing the product. Tend to increase in temperature. As a result, there is a problem that the difference in shrinkage ratio becomes large and defects such as sink marks and warpage are likely to occur.
As a method of solving this, there is a method of reducing the plate thickness of the branch portion as shown in FIG. 6, but it is not preferable because the strength of the hinge portion is weakened and the airbag is easily damaged during deployment.
On the other hand, if the rigidity of the material used is increased in order to secure the rigidity of the product, there is a problem that stress concentration tends to occur at the hinge portion, and the hinge portion is more easily broken.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present invention has conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the storage cover of the occupant protection airbag using a thermoplastic elastomer having specific physical properties in which specific components are mixed at a specific ratio is 6-nylon. There is no need to insert and reinforce a net or the like, and it has excellent rigidity and heat deformation resistance. The storage cover of the airbag has a cover body and a mounting part for fixing the cover body to a fixing member. And a hinge portion arranged in the vicinity of the airbag. By forming these portions so as to be on the same surface, the airbag can be deployed without breaking or scattering when the airbag is inflated. This has led to the completion of the present invention.
[0006]
That is, the storage cover of the airbag of the present invention comprises the following component (A) and component (B), and is blended so that the total thereof is 100% by weight, and the physical property value thereof is flexural modulus (JIS-K7203). ) Is 550 MPa or more and the Izod impact strength (JIS-K7110, -35 ° C.) is 30 KJ / m 2 or more. A cover for fixing the cover body to the fixing member, and a hinge disposed near the mount, wherein these parts are formed on the same surface. It is.
Component (A): Melt flow rate (JIS-K6758, 230 ° C, 2.1
A propylene / ethylene block copolymer having a weight of 6 kg) of 15 g / 10 min or less, an ethylene content of 8 wt% or less, and an isotactic pentad fraction of 0.980 or more in a propylene homopolymer portion of 55 to 75 wt. %
Component (B): Melt flow rate (JIS-K6758, 230 ° C, 2.1
Ethylene-propylene-non-conjugated diene copolymer rubber having a weight of 6 kg / min.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[I] Thermoplastic Elastomer Composition for Airbag Storage Cover (1) Constituent Material The following materials are used for the thermoplastic elastomer composition for an airbag storage cover used for the airbag storage cover of the present invention. It is important to use (A) and component (B).
(A) Component (A): Propylene / ethylene block copolymer In the thermoplastic elastomer composition for an airbag storage cover, the propylene / ethylene block copolymer used as the component (A) includes a melt flow rate (MFR, JIS-K6758, 230 ° C., 2.16 kg load) is 15 g / 10 min or less, preferably 0.1 to 12 g / 10 min, particularly preferably 1 to 10 g / 10 min, and the ethylene content is 8 wt% or less, preferably Is 1 to 7% by weight, particularly preferably 2 to 6% by weight, and the isotactic pentad fraction is 0.980 or more, preferably 0.981 to 0.989, particularly preferably 0.985 to 0.98%. 988.
Here, the isotactic pentad fraction is an isotactic fraction in pentad units in a polypropylene molecular chain measured by 13 C-NMR.
Further, the ethylene content is a value measured by an infrared spectrum analysis method or the like.
[0008]
The production of the propylene / ethylene block copolymer is described in JP-A-56-100806, JP-A-56-120712, JP-A-58-104907, JP-A-57-63310, and JP-A-63-43915. In the presence of the highly stereoregular catalyst disclosed in the above publications, the catalyst can be produced by applying a production process such as a gas-phase fluidized-bed method, a solution method, or a slurry method.
If the melt flow rate (MFR) exceeds the above range, the Izod impact strength tends to decrease.
When the ethylene content exceeds the above range, the flexural modulus and the heat deformation resistance tend to decrease.
Further, those having an isotactic pentad fraction of the propylene homopolymer portion in the propylene / ethylene block copolymer of less than the above range are not suitable because of insufficient heat deformation resistance.
[0009]
(B) Component (B): Ethylene / propylene / non-conjugated diene copolymer rubber As the ethylene / propylene / non-conjugated diene copolymer rubber used in the present invention, a melt flow rate (MFR, JIS-K6758, 230 ° C) , 2.16 kg load) of 3 g / 10 min or less, preferably 0.1 to 2.5 g / 10 min, particularly preferably 0.3 to 2.0 g / 10 min.
As ethylene / propylene / non-conjugated diene copolymer rubber (EPDM), ethylene and propylene are combined with non-conjugated dienes such as 5-ethylidene norbornene, 5-methylnorbornene, 5-vinylnorbornene and dicyclopentadiene in the presence of hydrogen. Using a catalyst formed from a soluble vanadium compound and an organoaluminum compound, or a Kaminski type catalyst, etc., apply a production process such as a gas phase fluidized bed, a solution method, a slurry method, and continuously copolymerize. Can be obtained.
Specific examples include ethylene-propylene-ethylidene norbornene copolymer rubber, ethylene-propylene-dicyclopentadiene copolymer rubber, and ethylene-propylene-1,4-hexadiene copolymer rubber.
[0010]
The non-conjugated diene copolymer rubber has an ethylene content of 35 to 85% by weight, preferably 40 to 80% by weight, particularly preferably 45 to 75% by weight.
If the melt flow rate exceeds the above range, the low-temperature Izod impact performance tends to decrease.
When the ethylene content exceeds the above range, the Izod impact performance tends to decrease, while when the ethylene content is less than the above range, the tensile strength tends to decrease.
[0011]
Additional components The following components (C) to (D) can be added to the constituent materials of the storage cover of the airbag of the present invention, depending on the purpose.
[0012]
(C) Component (C): Ethylene homopolymer The ethylene homopolymer used in the present invention is blended for the purpose of adjusting the low-temperature Izod impact performance and the flexural modulus of the thermoplastic elastomer.
The ethylene homopolymer has a melt flow rate (MFR, JIS-K6758, 230 ° C., 2.16 kg load) of 5 g / 10 min or less and a density (JIS-7112) of 0.94 g / cm 3 or more. Is preferred.
The ethylene homopolymer referred to herein is obtained by polymerizing ethylene alone in the presence of a transition metal catalyst, and there is no particular limitation on the catalyst or polymerization method in the production of the ethylene homopolymer. Type catalysts, Phillips type catalysts and Kaminsky type catalysts. Examples of the polymerization method include a slurry method and a gas phase fluidized bed method in the presence of these catalysts (for example, those described in JP-A-59-23011). Method or solution method).
[0013]
(D) Component (D): Elastomer Having Block Structure of Styrene and Conjugated Diene The elastomer having a block structure of styrene and conjugated diene used in the present invention is a thermoplastic elastomer having a low-temperature Izod impact performance, tensile breaking strength, and bending strength. It is blended for the purpose of adjusting the elastic modulus.
As the elastomer having a block structure of styrene and conjugated diene, an elastomer having a melt flow rate (MFR, JIS-K6758, 230 ° C., 2.16 kg load) of 20 g / 10 minutes or less and having a block structure of styrene and conjugated diene is used. It is preferable that the styrene block portion is 20 to 40% by weight, particularly 25 to 35% by weight.
Examples of the conjugated diene include those composed of butadiene, isoprene or a mixture thereof. Specifically, a styrene-butadiene block copolymer (hereinafter, simply abbreviated as “SBS”), styrene. Isoprene block copolymer (hereinafter simply abbreviated as “S-I-S”), styrene / butadiene / isoprene block copolymer (hereinafter abbreviated as “S-BI-S”), styrene / Styrene / ethylene / butadiene / styrene copolymer (hereinafter simply abbreviated as “SEBS”) which is a hydrogenated product of a butadiene copolymer (hereinafter simply abbreviated as “hydrogenated SBS”). And the like.
[0014]
Other optional components In addition to the additional components described above, optional components can be added according to various purposes within a range that does not significantly impair the effects of the present invention.
Examples of the optional components include a coloring agent, an antioxidant, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, various inorganic fillers, various thermoplastic elastomers other than the above, a neutralizing agent, a nucleating agent, a lubricant, and an anti-fog. Agents, anti-blocking agents, slip agents, flame retardants, dispersants, antistatic agents, conductivity-imparting agents, metal deactivators, molecular weight regulators, antibacterial agents, fluorescent brighteners, pigments and pigment dispersants, etc. Additives can be mentioned.
[0015]
(2) Compounding ratio The compounding ratio of the component (A) and the component (B) constituting the thermoplastic elastomer composition for an airbag storage cover in the present invention is determined by the melt flow rate of the component (A) (JIS-K6758, 230). Propylene / ethylene block copolymer having an ethylene content of 8% by weight or less and an isotactic pentad fraction of 0.98 or more in the propylene homopolymer portion Is 55 to 75% by weight, preferably 57 to 72% by weight, particularly preferably 60 to 70% by weight, and the melt flow rate (JIS-K6758, 230 ° C, 2.16 kg load) of the component (B) is 25 to 45% by weight, preferably 27 to 43% by weight of ethylene / propylene / non-conjugated diene copolymer rubber of 3 g / 10 minutes or less, particularly It is preferably blended in an amount of 30 to 40% by weight and the total of the components (A) and (B) becomes 100 parts by weight.
If the mixing ratio of each component is out of the above range, the following problems occur.
When the proportion of the component (A) is less than the above range, the rigidity and heat deformation resistance are inferior. On the other hand, when the proportion exceeds the above range, the developing performance at low temperature is inferior.
When the proportion of the component (B) is less than the above range, the low-temperature development performance is inferior.
[0016]
(3) Production of Thermoplastic Elastomer Composition The thermoplastic elastomer composition is produced by kneading the above-mentioned components by a conventional method using a usual extruder, Banbury mixer, roll, Brabender, kneader or the like. Among these, it is desirable to manufacture using an extruder, especially a twin-screw extruder.
[0017]
(4) Physical Properties of Thermoplastic Elastomer Composition The physical properties of the thermoplastic elastomer composition in the present invention are such that the flexural modulus (JIS-K7203) is 550 MPa or more and the Izod impact strength (JIS-K7110, -35 ° C.) It is 30 KJ / m 2 or more.
If the flexural modulus is less than the above range, problems such as insufficient rigidity and heat-resistant deformation occur. If the Izod impact strength is less than the above range, problems such as poor scattering at low temperature development occur.
[0018]
[II] Structure The storage cover of the occupant protection airbag of the present invention using the thermoplastic elastomer composition has the following structure.
The average thickness of the cover body depends on the desired product rigidity, but is generally preferably in the range of 2 to 6 mm.
As shown in FIG. 1, an airbag storage cover 1 according to the present invention includes a cover main body (deployed portion) 1a and a mounting portion 1c for fixing the cover main body 1 to a fixing
Therefore, as shown in FIG. 3, when the airbag device is activated, the cover body 1a is pushed open from the inside by the inflation of the
The “structure in which these parts are formed on the same surface” here means, as shown in FIG. 1, a cover main body and a mounting part 1c for fixing the cover main body 1a to the fixing
[0019]
The overall thickness of the storage cover 1 of the airbag is set to be as uniform as possible in consideration of stress concentration, prevention of warpage, and occurrence of sink marks in each of the cover body 1a, the mounting portion 1c, and the hinge portion 1b. Is preferred.
Specifically, each of the plate thickness of the cover main body portion 1a and t (about 2~6mm as described above) hinge thickness t 1, the attachment portion thickness t 2 is t 1: 0.6t~1. 0t
t 2 : 0.8 t to 1.2 t
Is preferably within the range. More preferably, the plate thickness of the cover main body 1a is t: 3 to 5 mm.
For example, when t = 4 mm, t 1 : 2.4 to 4 mm
t 2: 3.2~4.8mm
It becomes.
When t 1 <0.6t, the hinge portion 1b tends to break when deployed, and when t 1 > 1.0t, the hinge portion 1b tends to be hard to open due to high hinge rigidity.
If t 2 <0.8t, the mounting portion 1c tends to be easily damaged, and if t 2 > 1.2t, the plate thickness becomes too thick with respect to t 1 and sinks and warpages occur due to a difference in shrinkage. Easier to do.
[0020]
[III] The method of manufacturing the storage cover 1 of the molded occupant protection airbag includes a normal injection molding method or, if necessary, a gas injection molding method, an injection compression molding method, a short shot foam molding method, or the like. Various molding methods can be used, and as the injection molding conditions, generally, a molding temperature of 100 to 300 ° C, preferably 150 to 280 ° C, an injection pressure of 5 to 100 MPa, preferably 10 to 80 MPa, 20 to 80 ° C, preferably Is molded at a mold temperature of 20 to 60C.
As shown in FIG. 3, the storage cover 1 of the occupant protection airbag may be used as a single-layer injection-molded product, but it may have a structure having a
As a molding method in this case, the cover layer 1 of the airbag for protecting the occupant and the cover 1 are attached after forming the
[0021]
[IV] Applications The airbag storage cover 1 thus obtained operates by sensing the impact or deformation of a high-speed moving body such as a car in the event of a collision or the like, and the occupant inflates and deploys. It is used as an airbag storage cover 1 of a protective airbag system.
[0022]
【Example】
The present invention will be specifically described with reference to the following Examples and Comparative Examples.
[I] Raw Materials Raw materials used in Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1 to 4.
[0023]
[Table 1]
[0024]
[Table 2]
[0025]
[Table 3]
[0026]
[Table 4]
[0027]
[II] Evaluation method Various evaluations in Examples and Comparative Examples were performed by the following methods.
However, the measurement samples in the following (2) to (4) were measured using an in-line screw type injection molding machine (N100B manufactured by Nippon Steel Works, Ltd.) at an injection pressure of 50 MPa, an injection temperature of 220 ° C., and gold. The peak molded at a mold temperature of 40 ° C. was used.
The measurement sample in the following (5) was used as a storage cover for an occupant protection airbag molded at a temperature of 220 ° C. using an in-line screw type injection molding machine (Injection molding machine IS220 manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). Was fixed to an instrument panel for evaluation.
At this time, in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, the storage cover 1 for the occupant protection airbag injection-molded into the shape shown in FIG. 1 was fixed to the
[0028]
(1) Melt flow rate (g / 10 minutes)
Measured at a temperature of 230 ° C and a load of 2.16 kg according to JIS-K6758.
(2) Flexural modulus (MPa)
Measured at a span of 64 mm and a bending speed of 2 mm / min according to JIS-K7203.
(3) Izod impact strength (KJ / m 2 )
It measured at -35 degreeC using the test piece with a notch based on JIS-K7110.
(4) Heat Deformation Resistance Using a bending creep test jig based on JIS-K7116, the measurement was performed with the width direction (10 mm) of the bending elastic modulus evaluation test piece parallel to the load. Those having a deformation amount of 4 mm or less when a load of 2.2 MPa was applied in a 110 ° C. atmosphere were regarded as having good heat-resistant deformation resistance.
(5) The deployment test airbag device and the storage cover for the occupant protection airbag are fixed to the instrument panel, and left for 1 hour in a thermostatic chamber at the deployment test temperature (−40 ° C., 80 ° C.). Was carried out. The cover is scattered and scattered, or broken into a sharp shape and cannot be normally deployed, or is torn from the attachment portion, or the hinge portion is broken, or the case where the deformation at the time of deployment is large. The case where the development was normal and the normal development was performed without any of the above-mentioned problems was regarded as good.
[0029]
[II] Examples and Comparative Examples Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6
The raw materials shown in Tables 1 to 4 were used and blended according to the blending compositions shown in Tables 5 to 6 (here, the amounts of component (C) and component (D) were respectively determined by component (A) and component (B). )) Based on 100 parts by weight in total.) 0.1 parts by weight of a phenolic antioxidant (trade name "Irganox 1010" manufactured by Ciba-Geigy Co., Ltd.) based on 100 parts by weight of the total amount of the components (A) and (B) having the composition shown in Tables 5 and 6. The mixture was melt-kneaded at a temperature of 200 ° C. using a twin-screw extruder (PCM45 made by Ikegai) having an L / D = 33 and a cylinder diameter of 45 mm to obtain pellets. The pellets were injection molded as described above and evaluated as described above. Tables 5 and 6 show the results of these evaluations.
[0030]
[Table 5]
[0031]
[Table 6]
[0032]
【The invention's effect】
The storage cover of the occupant protection airbag of the present invention is less likely to cause sink marks, warpage, etc., does not break or scatter when the airbag is inflated, and has excellent rigidity and heat-resistant deformation inside the instrument panel and front. And an airbag cover for protecting an occupant installed on a side pillar or the like can be obtained. It is useful as a cover.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a storage cover of an occupant protection airbag according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an instrument panel to which a storage cover of the occupant protection airbag of the present invention in FIG. 1 is attached.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the instrument panel of FIG. 2 taken along line AA with a storage cover of the occupant protection airbag of the present invention attached thereto.
FIG. 4 is a sectional structural view of an instrument panel in which a storage cover of the airbag for protecting an occupant of the present invention is attached, and a skin layer and a synthetic resin foam layer are formed thereon.
FIG. 5 is a perspective view of a storage cover of a conventional occupant protection airbag in which a hinge portion and an attachment portion to a fixing member are branched on a back surface side of a cover main body.
FIG. 6 is a perspective view of a storage cover of the conventional occupant protection airbag of FIG. 5 in which a hinge portion is thinned.
7 is a sectional structural view of an instrument panel to which a storage cover of a conventional occupant protection airbag in which a hinge portion of FIG. 6 is thinned is attached.
[Explanation of symbols]
1 Airbag storage cover (on the same side of the hinge)
1a Cover body (deployment part)
1b Hinge part 1c Mounting part 1d
8 Polyurethane foam layer (synthetic resin foam layer)
9
11 Airbag storage cover (with thinned branch hinge)
12 Thin part of hinge
Claims (1)
成分(A): メルトフローレート(JIS−K6758、230℃、2.1
6kg荷重)が15g/10分以下、エチレン含量8重量%以下で、プロピレン
単独共重合体部分のアイソタクチックペンタッド分率が0.980以上であるプ
ロピレン・エチレンブロック共重合体 55〜75重量%
成分(B): メルトフローレート(JIS−K6758、230℃、2.1
6kg荷重)が3g/10分以下であるエチレン・プロピレン・非共役ジエン共
重合体ゴム 25〜45重量%It is composed of the following components (A) and (B), and is blended so that the total thereof is 100% by weight. (K7110, -35 ° C) is 30 KJ / m 2 or more. The shape of the storage cover of the airbag formed by injection molding the thermoplastic elastomer composition is for fixing the cover main body and the cover main body to the fixing member. An airbag storage cover, comprising: a mounting portion and a hinge portion disposed near the mounting portion, wherein each of these portions is formed on the same surface.
Component (A): Melt flow rate (JIS-K6758, 230 ° C, 2.1
Propylene / ethylene block copolymer having a weight of 6 kg) of 15 g / 10 min or less, an ethylene content of 8 wt% or less, and an isotactic pentad fraction of 0.980 or more in a propylene homopolymer portion of 55 to 75 wt. %
Component (B): Melt flow rate (JIS-K6758, 230 ° C, 2.1
Ethylene-propylene-non-conjugated diene copolymer rubber having a weight of 6 kg / min.
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