KR970008429B1

KR970008429B1 - 에어백 수납용 카버

Info

Publication number: KR970008429B1
Application number: KR1019890019398A
Authority: KR
Inventors: 마사미 사와다; 유우이찌 난부; 미쓰오 요시야수
Original assignee: 다까다 가부시기가이샤; 다까다 쥬우이찌로오
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1989-12-23
Publication date: 1997-05-24
Also published as: JPH02171362A; JP2666446B2; KR900009351A

Abstract

요약없슴

Description

에어백 수납용 카버

제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 에어백 수납용 카버가 에어백에 부착된 상태를 표시하는 개략적인 부분단면정면도.

제2도는 에어백 수납용 카버의 배면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 에어백 수납용 카버1A : 표피층

1B : 코어층2 : 에어백

3 : 인플레이터4,5 : 리테이너

본 발명은 차량충돌시에 그 충격, 변형등을 감지함에 의하여, 동작을 팽창하여 전개하는 에어백을 수납하기 위한 카버에 관한 것이다.

이 종류의 카버로서는, 에어백동작(팽창)시에, 그것을 수납하고 있는 카버가 파쇄되면서, 그 파편이 비산하여 승객의 안면 또는 눈부위등에 맞아서 상처를 입게 될 위험이 있기 때문에, 종래의 것은, 파편비산 방지를 목적으로 한 보강재(네트등)가 인서어트되어 있는 것이 일반적이었다(특개소 62-234764, 특개소 50-127336, 실개소 52-80928, 실개소 50-43454, 실개소 51-25342호 공보등).

이와 같은 네트형상의 인서어트를 넣은 카버는, 보통, 발포 폴리우레탄 등의 비교적 저강도의 재료로 카버 전체를 만들고, 보강재 네트를 이 카버 전체에 인서어트하여 제조되지만, 이때 에어백 팽창시 이것이 순조롭게 전개되어 카버가 쉽게 파괴되도록 그 보강재 네트를 인서어트하지 않는 라인을 설치하는 것이 일반적이다.

한편, 실개소 52-76042호 공보에는, 표면을 깨끗하게 마무리하기 위한 경질 우레탄 발포체로 된 표피층과, 카버 전체를 부드럽게 하기 위해 저밀도(고매율발포) 우레탄 발포체의 코어층과의 2층으로 되며, 그 코어층에서 표피의 일부에 도달하는 슬릿(에어백 팽창시에 순조롭게 전개시키기 위한 라인)을 구비한 에어백 수납용 카버가 제안되어 있다.

상기한 종래의 에어백 수납용 카버 중에서, 네트형상의 인서어트를 넣은 에어백 수납용 카버는, 네트형상의 보강재를 인서어트하기 위하여, 작업시간이 늘어나 번잡하며, 또, 가령 우레탄 발포성형(RIM)을 사용하여도 고정도로 제조하는 것이 곤란하고, 수율(收率)이 낮고, 또한 코스트가 높다는 문제가 있었다.

또 실개소 52-76042호 공보에 명시되는 카버는, 표피가 경질 우레탄 발포체(ASTM-D 2240, 쉐어 경도 30 내지 40)이므로, 차량운전중 신체의 일부가 부딪치면 부드러운 느낌이 없어 불쾌감을 불러 일으키게 된다.

더우기, 우레탄계 재료는 충격강도가 낮으며, 보강재 인서어트가 없으므로, 에어백 팽창시에 파편이 비산한다는 결점도 있었다.

본 발명은, 상기한 종래의 에어백 수납용 카버의 문제점을 해결하고자, 표피층은 부드럽고 안락감을 주며, 코어층은 외압에 견딜 수 있는 형상을 유지하고, 또한, 에어백 동작 팽창시에는 쉽게 파괴되지만 파편이 비산하지 않는 품질을 보유하는 에어백 수납용 카버로서, 사출 성형과 같은 간단한 성형법에 의하여, 불량품이 없게 하여 높은 수율과 고정도로, 또한, 높은 생산성과 양호한 경제성을 가지고 공급할 수 있는 에어백 수납용 카버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 에어백 수납용 카버는, JIS-K 6301의 JIS-A 경도가 20 내지 90의 열가소정, 폴리머로 된 표피층과, JIS-K 7203의 굽힘탄성률이 1,000kg/cm²이상으로서 또한 그 표피층의 열가소성 폴리머보다 높은 경도의 열가소성 수지의 코어층으로 되며, 그 코어층에는, 에어백 동작개시때에 쉽게 개열(開裂)되는 부분이 부여되어 있는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명자들은, 전기한 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 특정경도의 열가소성 폴리머를 표피층으로 하고, 특정 굽힘탄성의 열가소성 수지를 코어층으로 하여, 또한, 코어층에 개열용의 취약형상을 실시함에 의하여 상기한 목적이 달성되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.

아래에 본 발명을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예에 관한 에어백 수납용 카버가 에어백에 부착된 상태를 표시하는 개략적인 부분단면정면도이며, 제2도는 에어백 수납용 카버의 배면도이다.

도면중에서, 1은 에어백 수납용 카버, 2는 에어백, 3은 인플레이터, 4는 링리테이너, 5는 베이스리테이너, 6은 플레이트, 7은은 리벳트이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 에어백 수납용 카버(1)는, JIS-K 6301의 JIS-A 경도 20-90의 열가소성 폴리머로 된 표피층(1A)과, JIS-K 7203의 굽힘탄성률이 1,000kg/cm²이상이고, 또한 그 표피층(1A)의 열가소성 폴리머보다 높은 경도의 열가소성 수지로 된 코어층(1B)으로 되며, 또한 그 코어층(1B)에는, 에어백 동작개시때에 쉽게 개열하기 위한 취약형상(1C), 예컨대 노치(notch)형상의 얇은 모양, 미싱(sewing machine)발(目)형상의 슬릿 모양등이 실시되어 있는 것이다.

본 발명에 있어서, 표피층(1A)의 구성재료로 사용하는 JIS-K 6301의 JIS-A 경도 20-90의 열가소성 폴리머로서는, 예컨대, 상기한 경도 범위에 있는 올레핀계, 스티렌계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 염화비닐계, 폴리아미드계 등의 열가소성 엘라스토머 및 상기한 경도범위에 있는 폴리올레핀계 연질재료 예컨대, 에틸렌 비닐에스테르 공중합체(EVA), 에틸렌-α-올레핀(특히 탄소수 3-12 정도의 α-올레핀) 공중합체, 에틸렌-불포화 카르본산 또는 그 유도체, 공중합체 등이나 연질 염화비닐수지(PVC) 등을 천거할 수 있다.

이들은 한 종류를 단독으로, 혹은 2종류 이상을 브랜드(blend)하여 사용할 수도 있고, 또, 경도가 상기한 범위로 되어 있는 한 다른 성분을 배합하여 사용할 수도 있다.

상기한 열가소성 폴리머중에서 바람직한 것은, 카버 전체에 소프트감을 부여하는 점으로서 올레핀계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머, 염화비닐계 엘라스토머, 연질 PVC를 열거할 수 있다.

이들중에서, 저온에서 고온의 범위로 안정된 소프트감을 나타내는, 올레핀계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 이들의 열가소성 폴리머 중에서, JIS-A 경도 20 내지 90의 것이 선정되며, 경도가 상기한 범위 미만의 것은, 유연성이 풍부하지만, 성형가공성(예컨대, 사출성형성), 기계적강도에 뒤떨어지며 파손되기 쉽다는 결점이 있다.

또, 경도가 상기한 범위를 초과하는 것은, 성형가공성에는 문제가 없지만, 소프트감이 뒤떨어지며 실용성이 적다는 결점을 보유한다.

경도 20 내지 90 범위내에서의 경도선택은, 표피층의 두께에 따라서 변화하지만, 바람직하게는 경도 30 내지 70의 범위, 보다 더 바람직하게는 경도 40-65의 범위로 하는 것이 바람직하다.

표피층(1A)의 두께는,보통 카버(1)부위에 따라서 다르며, 전체에 걸쳐서 완전히 균일한 것은 아니지만, 본 발명에 있어서는, 표피층(1A)의 표면적의 70% 이상 부분, 바람직하게는 80% 이상 부분이 두께 0.5mm이상인 것이 호적하다.

두께의 상한은 특별히 규정된 바 없으나, 디자인, 경제인, 경제면, 소프트감, 에어백의 동작성능, 성형가공면 등에서 10mm 정도 이하로 하는 것이 적당하다.

또, 표피층(1A)은 소프트감, 경량화를 개선할 목적으로, 3.0배 정도 이하의 발포를 실시하여도 무방하다.

본 발명에 있어서, 코어층(1B)의 구성재료로서 사용하는, 굽힘탄성률이 1,000kg/cm²이상으로서, 또한 표피층(1A)의 열가소성 폴리머보다 높은 경도를 보유하는 열가소성 수지로서는, 에틸렌, 프로필렌등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체(올레핀 중합체) 및 폴리아미드, 폴리에스테르수지, 폴리카아보네이트, ABS 수지, 내충격성 폴리스티렌(HI-PS), AS 수지 등을 천거할 수 있다.

이들의 수지는 각각 소망하는 성능에 따라서, 한 종류를 단독으로 사용해도 좋고, 또 2종류 이상을 브랜드하여 사용해도 무방하다.

더우기, 상기한 탄성률 및 경도의 범위내에 있는 한, 일반적으로 널리 실시되어 있는 수법에 의하여, 각종 엘라스토머나 글라스파이버, 탤크, 탄산칼슘, 실리카, 마이카 등의 각종 충전제, 착색제, 안정제 등을 충전한 것이라도 무방하다.

이들의 열가소성 수지 중에서 바람직한 것으로는, 고밀도 폴리에틸렌(HD-PE), 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌블록 또는 랜덤 공중합체, ABS 수지를 천거할 수 있다.

특히, 표피층(1A)에 올레핀계 엘라스토머 또는 스티렌계 엘라스토머를 사용한 경우, 성형가공시에 다층화하기 쉬운점 및 저온에서 고온의 범위로 안정된 동작특성을 표시하는 점으로서, 프로필렌 중합체(특히 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체) 및 고밀도 폴리에틸렌을 특히 바람직한 것으로 천거할 수 있다.

이와 같은 열가소성 수지의 굽힘탄성률이 1,000kg/cm²미만의 것 혹은 경도가 표피층(1A)의 열가소성 엘라스토머보다 낮은 것은, 충분한 형상유지가 달성되지 않고, 외압에 의하여 변형되기 쉬워 에어백 수납용 카버로서 부적당하다.

굽힘탄성률은, 카버 전체의 소프트감, 동작특성 및 형상유지면에서 1,500kg/cm²-30,000kg/cm²인 것이 바람직하다.

코어층(1B)의 육압(肉壓)은 특별한 제한은 없지만, 일반적으로 1-3mm 정도의 두께이면 된다.

본 발명에 있어서는, 이와 같이 열가소성 수지로 구성되는 코어층(1B)에는, 에어백 동작개시때에 쉽게 코어층(1B)이 개열하기 위한 취약형상이 실시되어 있다. 이 취약형상은, 미싱발형상인 슬릿형상(1C)외에, 노치 모양의 박육형상(薄肉形狀), 기타 각종의 것을 채용할 수 있다.

또, 형성 개소, 형성범위등에는 특별한 제한이 없고, 코어층(1B)의 형상, 강도, 에어백 동작시의 응력등에 따라서 적당히 결정된다.

다음에, 이와 같은 본 발명의 에어백 수납용 카버의 제조방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 에어백 수납용 카버를 제조하기 위한 성형가공법으로서는, 열가소성 수지에 사용하는 일반적 성형가공법을 채용할 수 있지만, 디자인 등의 면에서 볼 때 사출성형법이 특히 훌륭한 방법으로서 받아들일 수 있다.

사출성형법으로서는, 미리 코어층을 성형하고, 그 성형품을 표피층의 공간을 남긴 금형에 부착하고, 그 표피층부에 열가소성 폴리머로 된 표피재료를 사출성형하는 소위 인서어트 인젝션법, 또는, 코어층을 성형하고, 계속하여 캐비티형을 떼어놓고, 코어성형품을 금형에서 꺼내지 않고 연속하여 표피층 공간을 보유하는 새로운 캐비티형을 피장(被裝)하여 표피재료를 사출성형하는 소위 이색(二色)성형(더블인젝션)법 등을 유효한 성형법으로 채용할 수 있다. 이때, 코어층(1B)에는 에어백이 동작개시할 때 쉽게 개열하기 위한 전술된 취약형상을 실시해 둘 필요가 있다.

취약형상으로서는, 전술한 바와 같이, 노치 모양의 박육형상이나 미싱발형상의 슬릿형상등이 있지만, 이 형상은 코어성형품을 성형할 때에, 그 형상을 보유하는 금형으로 성형하여 실시하여도 좋고, 또, 코어성형품을 성형한 후, 이와 같은 형상을 부여하는 가공을 실시한 다음 표피층을 적층하여도 무방하다.

또한, 본 발명의 에어백용 카버는, 차량실내의 호화로움, 다른 내장부품과의 색상조화 분위기등을 향상시키기 위하여, 필요에 따라서 표피층(1A)을 도장할 수도 있다. 표피층(1A)의 도장은 내상부성(耐像付性)의 면에서도 바람직한 것이다.

본 발명의 에어백 수납용 카버에 있어서는, 비교적 경질의 코어층이 연질의 표피층으로 씌워져 있으므로서, 그 카버에 신체가 부딪쳐도 유연하고, 불쾌하게 느껴지는 일은 없다.

또, 코어층이 경질이므로 다소의 외력이 작용하여도 카버가 변경되거나, 손괴되는 일이 없다.

또, 본 발명의 카버는, 차량충돌시등에 카버내의 에어백이 팽창하였을 때에, 미리 코어층에 설치된 카버 개열용 취약형상에 따라서 카버가 개열하는 것이지만, 이 카버 개열시에 있어서, 경질의 코어층이 연질의 표피층에 밀착하여 씌워져 있으므로, 카버 개열 파편이 비산하지 않는다.

(실시예)

다음에, 실시예 및 비교예를 열거하여 본 발명을 보다 더 구체적으로 설명함에 있어서, 본 발명은 그 요지를 초과하지 않는 한, 아래의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1-5, 비교예 1-3

형체압(型締壓) 350톤의 인라인스크루우 이색(二色) 사출성형기를 사용하고, 제1표에 표시하는 코어재료로 개열용의 미싱발형상인 슬릿(약 0.7cm 길이 29본)이 들어있는 코어층(두께 1.0-3.0mm)을 성형하고, 계속하여 제1표에 표시하는 표피재료로 표피층을 소정의 두께가 되도록 사출성형하여, 제1도에 표시하는 에어백용 모듀울카버(1)를 얻었다.

또한, 실시예(4)에 있어서는, 발포 표피층을 성형하였다. 발포성형에 있어서는 이색 성형에 있어서의 표피재료에 탄산가스계 발포제 마스터 배치(batch)(미쯔비시 유화사 제품 파인브로우 S20N)를 5부 드라이브랜드하여 성형하였다.

또, 실시예 5에 있어서는, 표피층의 도장을 실시하였다. 도장은, 카버의 사출성형후에 표피층을 아이소프로필 알코올로 닦아내고, 다음에 사까이 가가꾸사 제품 프라이머(MEX 5440과 메틸에틸케톤 1대 1)를 7-10μm 스프레이 도포후, 실온에서 10분간 건조한 뒤, 사까이 가가꾸사 제품 우레탄 톱코우트(MEX-6047 : 경화제 F-3 : 신너) 58U=100 : 10 : 50)를 20-25μm 스프레이 도포하고, 실온에서 10분간 건조시킨후, 80℃에서 30-45분간 소결함에 의하여 실시하였다.

만들어진 제품은, 후술하는 방법에 의하여 평가하여, 그 결과를 제1표에 표시하였다.

또한, 제1표에 표시하는 사용재료는, 하기한 바와 같다.

(코어재료)

PP-1 : 프로필렌-에틸렌 블록 코폴리머(copolymer) 수지(미쯔비시 유화제 BC-8)

MFR(230℃, 2.16kg)=1.8g/10분

굽힘탄성률=11000kg/cm²

JIS-A 경도=100

PP-2 : 프로필렌-에틸렌 블록 코폴리머 수지와 에틸렌 프로필렌 러버와의 브랜드물질(미쯔비시 유화제 BC4/니혼 합성 고무제 EP07P=60/40(%))

BC4 : MFR(230℃, 2.16kg)=6.5g/10분

굽힘탄성률= 11600kg/cm²

EP07P : ML(100℃)=70

프로필렌 함량=27%

브랜드물질 : 굽힘탄성률=4000kg/cm²

JIS-A 경도=99

EVA : 에틸렌-초산비닐 코폴리머(미쯔비시 유화제 V601S)

MFR(190℃, 2.16kg)=15g/10분

굽힘탄성률=400kg/cm²

JIS-A 경도=82

ABS : ABS 수지(니혼 합성 고무사제 JSR ABS 10)

굽힘탄성률=18000kg/cm²

JIS-A 경도=100

(표피재료)

TPO-1 : 올레핀계 열가소성 엘라스토머(미쯔비시 유화제 더어머란 3980)

JIS-A 경도=93

TPO-2 : 올레핀계 열가소성 엘라스토머(미쯔비시 유화제 더어머란 3650) OiL 33%

JIS-A 경도=65

TPS-1 : 스티렌계 열가소성 엘라스토머(미쯔비시 유화제 레버론 JS 4400) OiL 37%

JIS-A 경도=45

TPS-2 : 스티렌계 열가소성 엘라스토머(미쯔비시 유화제 T-320)

JIS-A 경도=15

(평가방법)

① 소프트감

제1도와 같이, 에어백(2)과 에어백 수납용 카버(1) 및 리테이너(부착금속구)(4),(5)와 인플레이터(3)를 맞붙인 모듀울카버 또는, 카버(1) 단위를 -20℃ 내지 80℃ 중에서 샘플이 분위기 온도에 도달할 때까지 방치하고, 그때의 카버를 10인의 사람에 의한 손의 감촉으로 평가, 소프트감을 느낀 것이 10인 모두이면 ○, 10인중 8이면, △, 그 이하는 ×로 표시하였다.

② 형상유지성

제1도와 같이, 에어백(2)과 에어백 수납용 카버(1) 및 리테이너(4),(5)와 인플레이터(3)를 맞붙인 모듀울 카버 또는, 카버(1) 단위를 80℃ 내지 110℃ 의 고온상태에서 장시간(＜1000hr) 방치 또는, -40℃ 내지 100℃ 의 열사이클에서 10사이클 방치한 다음, 테스트중이나 또는 테스트후에 변형상태를 관찰하여, 변형이 거의 없는 것을 에어백 수납용 카버로서 적격(○)으로 하고, 현저한 변형이 있는 것은 에어백 수납용 카버로서 부적격(×)으로 하였다.

③ -20℃ 전개 테스트

①, ②에서 맞붙인 모듀울을 스테어링에 부착하고 -20℃로 분위기온도에 도달하는 정도의 시간동안 방치하고, 1분 이내에 전개 테스트를 실시하며, 그때에 모듀울카버가 터져 비산하거나, 또는, 카버가 예리한 형상으로 터져 백을 잡아 찢는 등 에어백으로서 정상적 동작이 아닌 경우를 부적격(×)으로 하고, 정상적 동작인 경우를 적격(○)으로 하였다.

④ 생산성

연속으로 20개의 제품을 제조하여, 성형품의 외관치수, 중량을 체크하고, 전체수가 합격수준이면 ○로 하고, 90% 이상이면 △, 그 이하는 ×로 하였다.

비교예 4

비교예를 위해 고밀도 우레탄 발포체의 표피층과 저밀도 우레탄 코어층의 2층으로 된 에어백 수납용 카버를 제조하고, 그 평가를 실시하였다. 성형은, 림우레탄 성형법에 의하여 미리 코어층을 저발포밀도로 성형하여 큐어링(curing)시킨후, 표피층을 형성하도록 금형에 부착시켜, 더욱 동일한 방법으로 표피층을 성형하는 인서어트 성형법을 실시하였다. 표피층을 성형하기 위한 발포재는 플론(flon)가스를 사용하였다. 이 방법은, 큐어링공정을 2회 필요로 하고, 생산도 불량하였다. 제조된 에어백 수납용 카버에 대하여, 실시예(1)와 마찬가지 방법으로 평가를 실시하고, 결과를 제1표에 표시하였다.

비교예 5

비교를 위해, 보강용 네트를 설치한 에어백 수납용 카버를 제조하고, 그 평가를 실시하였다. 이 네트가 들어있는 림우레탄 성형에서는, 비교예(4)와 마찬가지로 하여 2층으로 성형하는데 알맞게, 폴리에스테르 섬유를 네트형상으로 엮어서, 그것을 카버의 개열에 따른 형상으로 용단하고, 쇠장식(축)을 달았다. 이것을 림금형에 부착하고, 우레탄으로 림성형하였다. 이때, 발포재로서 플론가스를 사용하고, 금형에서 빼낸뒤, 100℃ , 30분으로 큐어링시켰다. 이 방법에서는, 네트를 인서어트함에 의하여, 안전한 스킨층을 만들기가 어렵고, 성형사이클이 오르지 않는 결점이 있었다. 제조가 끝난 에어백 수납용 카버에 대하여, 실시예(1)와 마찬가지 방법으로 평가를 실시하고, 결과를 제1표에 표시하였다. 제1표에서 분명한 바와 같이, 실시예 1 내지 5에 표시된 본 발명의 에어백 수납용 카버는, 소프트감, 형상유지성, -20℃ 의 전개 테스트, 생산성등이 대단히 양호한 것이다.

제1표

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 에어백 수납용 카버는, 표피층이 연질이므로 신체의 일부가 부딪쳐도 부드러운 감이 있으므로 쾌적감이 높다.

또, 코어층이 비교적 경질이므로, 형상유지성에 뛰어나고 내구성이 높다.

그리고, 에어백의 동작시에는, 카버개열용의 취약형상에 의하여, 카버는 신속하게 개열한다.

게다가, 연질한 표피층에 의하여 카버의 개열시에 코어층의 비산이 확실하게 방지된다.

그리하여, 본 발명의 에어백 수납용 카버는, 이색 성형법등의 합리화된 성형법에 의하여, 간편 또한 고정밀도로, 불량품의 발생도 거의 없고, 높은 수율(收率)로 확실하고 효율적으로 제조할 수 있으며, 제품의 대폭적인 코스트다운을 도모할 수 있다.

Claims

JIS-K 6301의 JIS-A 경도가 20 내지 90의 열가소성 폴리머로 된 표피층(1A)과, JIS-K 7203의 굽힘탄성률이 1000kg/cm²이상이고, 또한 그 표피층의 열가소성 폴리머보다 높은 경도의 열가소성 수지로 된 코어층(1B)으로 되고, 그 코어층(1B)에는, 에어백 동작개시때에 쉽게 개열하기 위한 부분이 덧붙여져 있는 것을 특징으로 하는 에어백 수납용 카버.