KR101755941B1 - 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄화수소로 이루어진 고착방지제를 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 발포층 사이의 경계면에 코팅시킴으로써 발포층의 발포 반응에 의해 발포액이 전개선에 고착되는 것을 방지하고, 표피재의 수축 인장강도에는 견디고, 에어백 전개선의 인장강도에서는 쉽게 파단되어 전개선 노출, 크랙, 파편 등의 에어백 전개 불량을 크게 저감시킬 수 있는 크래쉬 패드에 관한 것이다.

Description

에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드{CRASH PAD HAVING REINFORCED SEALING STRUCTURE BETWEEN PASSENGER AIR BAG SEPARATING LINE AND FOAM LAYER}

본 발명은 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄화수소로 이루어진 고착방지제를 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 발포층 사이의 경계면에 코팅시킴으로써 발포층의 발포 반응에 의해 발포액이 전개선에 고착되는 것을 방지하고, 표피재의 수축 인장강도에는 견디고, 에어백 전개선의 인장강도에서는 쉽게 파단되어 전개선 노출, 크랙, 파편 등의 에어백 전개 불량을 크게 저감시킬 수 있는 크래쉬 패드에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 실내 전방에 설치되는 내장재로 운전석 및 조수석 등의 전방 내측에는 사고 등으로 인해 승객이 충돌할 경우 승객을 최대한 안전하게 보호할 수 있는 크래쉬 패드(crash pad)가 설치되고 있다.

이러한 크래쉬 패드는 표피재와 발포층을 포함하고 있으며, 특히 표피재에 형성되어 있는 승객용 에어백(PAB: Passenger Air Bag) 전개선은 발포층의 발포액이 전개선 내부로 침투하여 전개선을 고착시키면 에어백 전개 시 전개선 파단력이 높아져 크랙 또는 파편 등의 에어백 전개 불량 문제를 유발한다.

또한 내열노화(120 ℃, 500 hr) 시험 과정에서 가소제가 발포층으로 전이되는 문제가 발생하면서 표피재가 상대적으로 수축되어 에어백 전개선 등이 노출되면서 국부적으로 함몰되어 외관 상태가 불량한 문제가 있다.

종래 한국공개특허 제2011-0027922호에서는 에어백이 전개될 수 있도록 개구부를 형성하고, 상기 개구부의 내주면에 걸림부를 형성하는 크래쉬 패드 및 상기 걸림부에 걸려서 지지되고, 상기 개구부를 마감하는 에어백 도어를 포함하는 에어백 도어의 실링구조에 관해 개시되어 있으나, 에어백 도어의 결합부 및 걸림부 제작 시 공정이 복잡한 단점이 있다.

따라서 제조공정이 복잡하지 않으면서도 에어백 전개선으로 발포액이 침투하거나 가소제가 발포층으로 전이되어 에어백 전개선의 노출 또는 전개 불량 문제를 근본적으로 막을 수 있는 기술의 개발이 절실히 요구된다.

한국공개특허 제2011-0027922호

상기와 같은 문제 해결을 위하여, 본 발명은 탄화수소로 이루어진 고착방지제를 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 발포층 사이의 경계면에 코팅시킴으로써 발포층의 발포 반응에 의해 발포액이 전개선에 고착되는 것을 방지하고, 표피재의 수축 인장강도에는 견디고, 에어백 전개선의 인장강도에서는 쉽게 파단되어 전개선 노출, 크랙, 파편 등의 에어백 전개 불량을 크게 저감시킬 수 있다는 사실을 알게 되어 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드를 제공하는데 있다.

본 발명은 표피재 및 발포층을 포함하는 크래쉬 패드에 있어서, 상기 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 상기 발포층 사이의 경계면에 고착방지제가 코팅되어 있되, 상기 고착방지제는 탄화수소인 것을 특징으로 하는 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드를 제공한다.

본 발명에 따른 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드는 탄화수소로 이루어진 고착방지제를 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 발포층 사이의 경계면에 코팅시킴으로써 발포층의 발포 반응에 의해 발포액이 전개선에 고착되는 것을 방지할 수 있다.

또한 내열 노화 후 표피재의 수축 인장강도에는 견디고, 에어백 전개선의 인장강도에서는 쉽게 파단되어 전개선 노출, 크랙, 파편 등의 에어백 전개 불량을 크게 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 크래쉬 패드의 에어백 전개선을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 에어백 전개선의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 크래쉬 패드의 표피재에 대한 인장강도를 측정하기 위한 기준을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 크래쉬 패드의 에어백(PAB) 전개선에 대한 최소 인장강도를 측정하기 위한 부위를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고착방지제가 적용된 에어백 전개선의 내열노화 시험 및 PAB 전개시험 후 에어백 전개선의 단면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 비교예에 따른 에어백 전개선에 대한 내열노화 시험 및 PAB 전개시험 후 에어백 전개선의 단면도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 패드의 고착방지제에 대한 파단강도 및 파단신율 범위를 나타낸 그래프이다.

이하에서는 본 발명을 하나의 실시예로 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 표피재 및 발포층을 포함하는 크래쉬 패드에 있어서, 상기 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 상기 발포층 사이의 경계면에 고착방지제가 코팅되어 있되, 상기 고착방지제는 탄화수소인 것을 특징으로 하는 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드를 제공한다.

구체적으로 본 발명의 크래쉬 패드는 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 발포층 사이의 경계면에 고착방지제를 코팅함으로써 내열노화(120 ℃, 500 hr) 시험 후 표피재의 수축 인장강도에는 견디고, 에어백 전개선 인장강도에서는 쉽게 파단되어 에어백 전개선이 노출되거나, 크랙 또는 파편 등의 문제가 발생하는 것을 크게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 크래쉬 패드의 에어백 전개선을 도시한 도면이다. 상기 도 1에서 확인할 수 있듯이 크래쉬 패드에는 사고가 발생했을 때 에어백이 작동하여 펴질 수 있도록 하는 일종의 틈, 즉 에어백 전개선(1)을 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 상기 탄화수소는 파라핀인 것을 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 에어백 전개선의 단면도이다. 상기 도 2에 나타낸 바와 같이 에어백 전개선(1)은 표피재(2)에 수직 방향으로 형성되어 있고, 상기 에어백 전개선(1)과 발포층(3) 사이의 경계면에 고착방지제가 코팅된 것을 보여주고 있다. 상기 고착방지제는 상기 표피재(2)의 에어백 전개선(1)을 기준으로 양 옆으로 1~20 mm의 폭(A)을 가지며, 0.1~10 ㎛의 두께(B)로 코팅된 것일 수 있다. 구체적으로 상기 고착방지제는 상기 에어백 전개선(1)을 따라 형성되는 것으로 1~20 mm의 폭(A)을 가지는데, 그 폭이 1 mm 보다 미만이면 표피재(2)에 존재하는 가소제(4)가 발포층으로 전이되면서 수축에 의한 인장력으로 에어백 전개선(1)이 노출되는 문제가 있으며, 20 mm 보다 초과이면 고착력이 우수한 반면 전개선 파단이 불량한 문제가 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 상기 고착방지제의 파단강도는 2.0~2.5 MPa이고, 파단신율은 5~50%인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 고착방지제의 파단강도가 2.0 MPa 보다 미만이면 내열노화 후 수축 인장강도에 견디지 못하여 분리선 표면에 굴곡이 발생할 수 있고, 2.5 MPa 보다 초과이면 고착성능이 과도하여 에어백 전개 성능이 저하될 수 있다. 또한 판단신율이 5% 보다 미만이면 내열노화 후 수축 인장강도에 견디지 못하여 전개선 표면에 굴곡이 발생할 수 있고, 50% 보다 초과이면 에어백 전개가 불량할 수 있다. 이러한 상기 고착방지제는 내열노화(120 ℃, 500 hr) 시험에서 최적화된 파단강도 및 파단신율을 가져 전개선 부위의 수축 인장에도 표면이 전체적으로 수축하여 외관이 양호하며, 에어백 전개가 우수하다.

따라서 본 발명에 따른 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드는 탄화수소로 이루어진 고착방지제를 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 발포층 사이의 경계면에 코팅시킴으로써 발포층의 발포 반응에 의해 발포액이 전개선에 고착되는 것을 방지할 수 있다.

또한 내열 노화 후 표피재의 수축 인장강도에는 견디고, 에어백 전개선의 인장강도에서는 쉽게 파단되어 전개선 노출, 크랙, 파편 등의 에어백 전개 불량을 크게 저감시킬 수 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

탄화수소로 이루어진 고착방지제를 준비하였다. 상기 고착방지제를 에어백 전개선의 내측면과 발포액 사이의 경계면에 에어백 전개선을 기준으로 하여 양 옆으로 2~5 mm이고, 두께가 0.1~0.5 ㎛가 되도록 코팅 및 건조시켜 크래쉬 패드 시편을 제작하였다.

비교예

고착방지제를 적용하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일한 방법으로 크래쉬 패드 시편을 제작하였다.

실험예

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 크래쉬 패드 시편에 대해 내열 노화시험(120 ℃, 500 hr) 및 PAB 전개 시험(-35 ℃) 조건에서 다음과 같은 측정방법을 이용하여 고착방지제의 파단강도 및 파단신율 범위를 측정하였으며, 그 결과는 도 5-7에 나타내었다.

[측정방법]

(1) 표피재 수축의 최대 인장강도

1) 내열노화(120 ℃, 500 hr 기준) 시험 후 분리선 주변의 단위길이ⓒ와 컷팅 시 수축량ⓓ을 측정한다(도 3 참조).

2) 수축률(ⓓ/ⓒ)를 계산한다(1.0~5.0).

3) 노화 후 표피재를 수축률 만큼 인장 시 인장강도-변형률을 측정한다.

4) 부위별 5 개 부위(①~⑤)의 수축량에 의한 인장강도-변형률 범위(1.0~1.8 MPa)를 구하고 최대값ⓐ(1.8 MPa)을 구한다(도 4 참조).

도 3은 본 발명에 따른 크래쉬 패드의 표피재에 대한 인장강도를 측정하기 위한 기준을 나타낸 도면이다.

(2) 에어백 전개선의 최소 인장강도

1) 각 온도(-35 ℃, 23 ℃, 85 ℃) 구간에서 에어백 전개선을 포함한 폭 10 mm의 시편을 5개 부위(①~⑤)로 절개한 후 인장강도-변형률 범위(2.7~5.5 MPa)를 측정한다(도 6 참조).

2) 최소 인장강도를 결정한다(2.7 MPa)

도 4는 본 발명에 따른 크래쉬 패드의 에어백(PAB) 전개선에 대한 최소 인장강도를 측정하기 위한 부위를 나타낸 도면이다.

도 5는 상기 실시예에 따른 고착방지제가 적용된 에어백 전개선의 내열노화 시험 및 PAB 전개시험 후 에어백 전개선의 단면도를 나타낸 것이다. 상기 도 5에 나타낸 바와 같이, 가소제가 발포층으로 전이하면서 표피재가 양 옆의 ⓐ 방향으로 수축 시 에어백 전개선과 발포층 사이에 고착방지제를 코팅함으로써 표면이 전체적으로 수축하여 외관이 양호한 것을 알 수 있고, 수축된 후 전개선 파단이 용이하게 전개됨을 보여주고 있다.

도 6은 상기 비교예에 따른 에어백 전개선의 내열노화 시험 및 PAB 전개시험 후 에어백 전개선의 단면도를 나타낸 것이다. 상기 도 6의 왼쪽의 경우는 상기 비교예의 에어백 전개선이 내열노화 시험 후 전개선이 노출되어 표면이 국부적으로 함몰된 것을 보여주고 있으며, 오른쪽의 경우는 PAB 전개시험 후 발포층을 이루고 있는 발포액의 전이로 에어백 전개선이 고착되어 전개선 파단이 불량한 것을 보여주고 있다.

도 7은 상기 실시예에 따른 크래쉬 패드의 고착방지제에 대한 파단강도 및 파단신율 범위를 나타낸 그래프이다. 상기 도 7에 나타낸 바와 같이, 에어백(PAB) 전개선의 인장강도 범위가 2.7~5.5 MPa이고, 내열 노화 후 분리선 부위 수축(표피재 수축)에 의한 인장응력-변형률의 범위가 1.0~1.8 MPa임을 보여주고 있다. 이에 대조적으로 상기 실시예에서 제조된 고착방지제는 파단강도가 2.0~2.5 MPa이고, 파단신율이 5~50%임을 보여주고 있다. 이를 통해 본 발명의 에어백 전개선은 고착방지제의 코팅으로 인해 내열 노화 후 표피재의 수축 인장강도에서는 견디고, 에어백 전개선의 인장강도에서는 쉽게 파단되는 파단강도 및 파단신율을 가지는 것을 알 수 있었다.

따라서 상기 실시예에서 제조된 크래쉬 패드는 탄화수소로 이루어진 고착방지제를 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 발포층 사이의 경계면에 코팅시킴으로써 발포층의 발포 반응에 의해 발포액이 전개선에 고착되는 것을 방지하고, 내열 노화 후 표피재의 수축 인장강도에는 견디고, 에어백 전개선의 인장강도에서는 쉽게 파단되어 전개선 노출, 크랙, 파편 등의 에어백 전개 불량을 크게 저감시킬 수 있음을 확인하였다.

1: 에어백 전개선
2: 표피재
3: 발포층
4: 가소제

Claims (4)

1. 표피재 및 발포층을 포함하는 크래쉬 패드에 있어서,
   상기 표피재에 형성된 에어백 전개선의 내측면과 상기 발포층 사이의 경계면에 고착방지제가 코팅되어 있되, 상기 고착방지제는 탄화수소이고,
   상기 고착방지제는 상기 표피재의 에어백 전개선을 기준으로 양 옆으로 1~20 mm의 폭을 가지며, 0.1~10 ㎛의 두께로 코팅된 것이고,
   상기 고착방지제는 120 ℃의 온도 및 500 시간의 내열노화 시험조건에서 파단강도가 2.0~2.5 MPa이고, 파단신율이 5~50%인 것을 특징으로 하는 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄화수소는 파라핀인 것을 특징으로 하는 에어백 전개선과 발포층 사이의 고착구조가 강화된 크래쉬 패드.
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