説明

安全エアバッグ布製品

【課題】安全エアバッグ布の製造方法とその製品を提供する。
【解決手段】プラスチック材11を、平膜押出機内に注入し、四方へ拡大するようにTPUフィルム12を形成し、主として、熱可塑性弾性膜を形成した後、非弾性膜を形成し、また、該熱可塑性弾性膜と非弾性膜とが、互いに粘着されて、エアバッグ布を形成する工程と、エアバッグ外型裁断し13、得られたエアバッグ布を、裁断機で、必要とするエアバッグ外型や大きさに裁断し、また、その一部のエアバッグ布に、インフレータ孔が形成される工程と、高周波加工し14、裁断された後のエアバッグ布とインフレータ孔を有するエアバッグ布とを、対合して重ね合い、高周波機械の金型にセットして、高周波機械で、熱圧着融合し、二つのエアバッグ布の周縁に、熱融合線が形成されて、二つのエアバッグ布が、溶接され、同時に、安全エアバッグが成型される工程と、が備えられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、安全エアバッグ布製品に関し、特に、TPUフィルムの安全エアバッグ布製品に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車の数量とその速度が高くなるとともに、車両の安全性問題も、消費者や自動車メーカによって重要視され、そして、自動車内の乗員を、事故により傷つくや死亡することから、保護するため、一般として、自動車に、例えば、シートベルトや安全エアバッグ、アンチサマリニングシート及びアクティブヘッドクッション等の装置が整備され、その中、安全エアバッグは、最も、新鋭で、有効に、乗員の頭部と胸部を保護できる自動車安全器材であり、自動車が、早いスピードで走行する状態では、自動車にいる乗員や物品も、快速的に移動し、そのため、車体が、固定物に衝撃する時、その自身の運動エネルギーによる衝撃力が、変形歪曲になる車体により、吸収され、そのため、僅かの時間で停止でき、しかしながら、車内の乗員が、車内の固定物に衝撃してから停止し、厳しい傷害を招致し易く、この時、シートベルトを着用すれば、当然、シートベルトの伸張によりエネルギーが分担されて、乘客を、強烈な衝撃から保護できるが、速度が早すぎる時や衝撃物が硬すぎる時、、そのエネルギーが、シートベルトが負荷できるものより、大きい場合、安全エアバッグがなければ、乗員の安全を保護できなくなる。
【0003】
安全エアバッグシステムは、基本的に、センサーや気体生成器、受け皿、エアバッグ布及び蓋板等の部材からなり、構造が、複雑であり、該エアバッグ布の主な機能は、自動車が衝撃する時、気体生成剤が燃焼して、瞬間に、大量の気体を生成することにより、エアバッグ布を膨張させ、これにより、ドライバーや乗員に、緩衝による保護を提供し、衝撃する時、車内の固定物から人の安全を保護する。図5と6は、既存の安全エアバッグ布の製造方法とその製品であり、主として、ナイロン66のプラスチック材31經ファゴティング32処理後、再ウイービング33成一整片のエアバッグ布41、該布料上係能塗布有silicon(シリコン)或neoprene(ラバー)34、又透過レザー裁断機將エアバッグ布41裁断成所需の袋型35後、再將兩エアバッグ布41相疊、並利用ミシン在該兩エアバッグ布41周縁内、外方縫着36有縫線42、即能完成実品安全エアバッグ4の成型、該安全エアバッグ4係配合ハンドル蓋板、一些相関の部品以及充氣器組裝成一個安全エアバッグシステム、並裝設在自動車上、與センサー相接、如此就能在自動車発生撞時、撃発安全エアバッグシステム以維護乗員の安全。
【0004】
ナイロン66であるプラスチック材31は、ファゴティング32やウイービング33、レザー裁断機裁断及びミシン縫着等の数多い過程を介して、安全エアバッグ4を作製することが必要であり、そのため、工程が複雑で時間が掛かり、生産速度が制限され、また、必要とする人力や物力(機械種類)が多いため、コストが高くなり、また、ナイロン66であるプラスチック材31の織物が、自然に分解できないため、廃棄される時、環境を汚染する恐れがあり、そして、ナイロン66であるプラスチック材31の材料コストと生産コストが比較的に高く、市場において、その価額有利性が失って、該安全エアバッグ4が、業界においての競争力が低下される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明に係わる安全エアバッグ布製品は、プラスチック材を、順に、TPUフィルムとエアバッグ外型裁断及び高周波加工等の工程を介して、成型された安全エアバッグであって、プラスチック材を、平膜押出機内に注入し、四方へ拡大するようにTPUフィルムを形成し、主として、熱可塑性弾性膜を形成した後、非弾性膜を形成し、また、該熱可塑性弾性膜と非弾性膜とが、互いに粘着されて、エアバッグ布を形成する工程と、エアバッグ外型裁断し、得られたエアバッグ布を、裁断機で、必要とするエアバッグ外型や大きさに裁断し、また、その一部のエアバッグ布に、インフレータ孔が形成される工程と、高周波加工し、裁断された後のエアバッグ布とインフレータ孔を有するエアバッグ布とを、対合して重ね合い、高周波機械の金型にセットして、高周波機械で、熱圧着融合し、二つのエアバッグ布の周縁に、熱融合線が形成されて、二つのエアバッグ布が、溶接され、同時に、安全エアバッグが成型される工程と、が備えられる。
【0006】
本発明に係わる安全エアバッグ布製品は、次の効果が得られる
【0007】
1、本発明によれば、プラスチック材を、TPUフィルムのエアバッグ布に作製して、裁断そして高周波熱溶着を行うだけで、安全エアバッグの完成品が成型され、該製法は、素早く、簡単且つ作製時間が短く、そして、一体成型であるため、人力や物力の節約ができる。
【0008】
2、本発明は、熱可塑性弾性膜が、環境保護環材料である熱可塑性ポリウレタンTPUからなるため、廃棄する時、環境保護に悪影響を与えない。
【0009】
3、本発明は、熱可塑性ポリウレタンTPUの材料のコストが低いため、市場において、価額の優勢を有し、業界において、競争力が向上される。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1の発明は、プラスチック材を、順に、TPUフィルムとエアバッグ外型裁断及び高周波加工等の工程を介して、成型された安全エアバッグであって、プラスチック材を、平膜押出機内に注入し、四方へ拡大するようにTPUフィルムを形成し、主として、熱可塑性弾性膜を形成した後、非弾性膜を形成し、また、該熱可塑性弾性膜と非弾性膜とが、互いに粘着されて、エアバッグ布を形成する工程と、エアバッグ外型裁断し、得られたエアバッグ布を、裁断機で、必要とするエアバッグ外型や大きさに裁断し、また、その一部のエアバッグ布に、インフレータ孔が形成される工程と、高周波加工し、裁断された後のエアバッグ布とインフレータ孔を有するエアバッグ布とを、対合して重ね合い、高周波機械の金型にセットして、高周波機械で、熱圧着融合し、二つのエアバッグ布の周縁に、熱融合線が形成されて、二つのエアバッグ布が、溶接され、同時に、安全エアバッグが成型される工程と、が備えられる、ことを特徴とする安全エアバッグ布製品である。
【0011】
請求項2の発明は、プラスチック材が、両軸平膜押出機内に注入されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0012】
請求項3の発明は、プラスチック材が、単軸平膜押出機内に注入されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0013】
請求項4の発明は、熱可塑性弾性膜が、熱可塑性ポリウレタンTPUであることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0014】
請求項5の発明は、非弾性膜が、低密度ポリエチレンLDPEや高密度ポリエチレンHDPE、線形低密度ポリエチレンLLDPE、ポリエチレンテレフタラートPET、非結晶性PETコポリマーPETG、ポリプロピレンPP、ポリブチレンテレフタレートPBT、ポリアミドPA、ポリカーボネートPC、ポリスチレンPS、液晶ポリマーLCP、ポリビニルブチラールPVB及びポリ塩化ビニルPVCからなることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0015】
請求項6の発明は、熱可塑性弾性膜と非弾性膜とが、粘着層により互いに粘着されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0016】
請求項7の発明は、粘着層が、不飽和ポリエステルUPやエポキシ樹脂EPOXY、ポリウレタンPU、ポリアミドPA、エチレン酢酸ビニルコポリマーEVA、エチレン−メタクリル酸共重合体EMA、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体EBA、エチレン−ヒドロアクリル酸共重合体EAA、エチレン−ヒドロアクリル酸共重合体EAA、エチレン−アクリル酸エチル共重合体EEA、メチルメタクリレートMMA、シリコンSILICONE、ラバーRUBBER、イオノマー樹脂或いはエチレン酸重合体樹脂からなることを特徴とする請求項6に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0017】
請求項8の発明は、粘着層が、摂氏200℃以下で、熱可塑性弾性膜と非弾性膜と粘着することにより形成されることを特徴とする請求項6に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0018】
請求項9の発明は、熱可塑性弾性膜と非弾性膜とを粘着するステップが、熱可塑性弾性膜や非弾性膜の一表面に対して、表面付着力を増加するため、コロナ処理を行うステップと、そして、熱可塑性弾性膜や非弾性膜のコロナ処理済みの表面に、粘着層を塗布するステップと、最後に、粘着層により、熱可塑性弾性膜と非弾性膜とを粘着するステップとを備えることを特徴とする請求項6に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0019】
請求項10の発明は、安全エアバッグに、安全エアバッグが爆発する時、スムーズに展開できるため、シリコン離型剤やフッ素離型剤が使用されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0020】
請求項11の発明は、エアバッグ布が、円形に裁断されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品である。
【0021】
請求項12の発明は、エアバッグ布が、異なる形状に裁断されて、熱圧着融合され、自動車のルーフの側辺に固定されて、カーテン式の安全エアバッグの形態が形成されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、図面を参照しながら、本発明の目的や特徴及び効果を、詳しく説明する。
【0023】
図1乃至図4を参照しながら、プラスチック材11を、順に、TPUフィルム12とエアバッグ外型裁断13及び高周波加工14等の工程を介して、安全エアバッグ2に成型される。
【0024】
まず、プラスチック材11を、両軸平膜押出機(或いは単軸平膜押出機)内に注入し、四方へ拡大するように、TPUフィルム12を形成し、主として、熱可塑性弾性膜211を形成した後、非弾性膜212を形成し、また、該熱可塑性弾性膜211と非弾性膜212とが、粘着層213により、互いに粘着され、エアバッグ布21(図2のように)が形成され、また、熱可塑性弾性膜211が熱可塑性ポリウレタンTPUで、非弾性膜212が低密度ポリエチレンLDPEや高密度ポリエチレンHDPE、線形低密度ポリエチレンLLDPE、ポリエチレンテレフタラートPET、非結晶性PETコポリマーPETG、ポリプロピレンPP、ポリブチレンテレフタレートPBT、ポリアミドPA、ポリカーボネートPC、ポリスチレンPS、液晶ポリマーLCP、ポリビニルブチラールPVB及びポリ塩化ビニルPVC等の材料の一つであり、粘着層213が、不飽和ポリエステルUPやエポキシ樹脂EPOXY、ポリウレタンPU、ポリアミドPA、エチレン酢酸ビニルコポリマーEVA、エチレン−メタクリル酸共重合体EMA、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体EBA、エチレン−ヒドロアクリル酸共重合体EAA、エチレン−ヒドロアクリル酸共重合体EAA、エチレン−アクリル酸エチル共重合体EEA、メチルメタクリレートMMA、シリコンSILICONE、ラバーRUBBER、イオノマー樹脂及びエチレン酸重合体樹脂等の一つであり、また、熱可塑性弾性膜211と非弾性膜212とが互いに粘着されない場合、粘着層213により、熱可塑性弾性膜211と非弾性膜212とを粘着し、それは、摂氏200℃以下で行われる。
【0025】
エアバッグ外型裁断13は、得られたエアバッグ布21を、裁断機で必要とするエアバッグ外型や大きさに裁断し、一般として、円形に裁断され、また、その一部のエアバッグ布21に、インフレータ孔22が形成される。
【0026】
高周波加工14は、裁断された後のエアバッグ布21とインフレータ孔22を有するエアバッグ布21とを対合して重ね合い、高周波機械の金型にセットして、高周波機械で、熱圧着融合し、二つのエアバッグ布21の周縁に、熱融合線23が形成されて、二つのエアバッグ布21が溶接され、同時に、安全エアバッグ2が成型され(図3のように)、これにより、該安全エアバッグ2は、ハンドル蓋板と充氣器及び他の部品に合わせて、安全エアバッグシステムに組み合わせられて、自動車に実装され、そして、センサーに接続され、そのため、自動車が衝突する時、安全エアバッグシステムがトリガーされて、乗員の安全を守れる。
【0027】
上記の発明に係わる安全エアバッグ布の製造方法とその製品について、耐燃テストや熱老化テスト、湿度老化テスト、循環老化テスト、TPU film延伸実験等を行い、使用安全規制に満たすようなテストデータが得られる。
【0028】
1、耐燃テスト:
FMVSS No.302を基準とする。
(1)サンプル調節21℃×50%RH×24hrs。
(2)サンプル幅102mm×長さ356mm、厚さ13mm以下。
(3)ブンゼンバーナー内径10mm、火炎高38mm。
(4)ブンゼンバーナー出火口中心が、テスト末端の中央の下方190mmに位置し、燃焼15秒。
(5)サンプルの開始端から38mmを燃焼してから計時を開始し、サンプルが、挟持端との距離が38mmまで燃焼する時間を記録し、火炎が、その位置に到達するまでに、消えると、火炎が消えるまでの時間を記録する。
(6)燃焼速度算出
B=60×D/T
B=燃焼速度、単位mm/min
D=燃焼距離、単位mm
T=燃焼Dの時間、単位秒
(7)結果:38mmまでに、燃焼が停止するため、TPUを選択する。
Film自身に任意の添加剤を添加しなくても耐燃の効果が得られる。
【0029】
2、熱老化テスト:
【表1】

TPU filmは、熱老化処理後の最大引張応力が、80%の維持率を保持し、そのキーポイントは、硬度95A、分子量25000のTPUにある。
【0030】
3、湿度老化テスト:
【表2】

TPUを脂類に選択して、水解し易いため、耐水解剤を添加することにより、最大引張応力を上記の維持率に維持でき、耐水解剤を添加しなければ、最大引張応力が、半部ぐらい低下する。
【0031】
4.循環老化テスト:
(1) 循環老化テストは、ASTM D5427 1Aを基準とし、
【表3】

TPU filmは、循環老化1A処理後の最大引張応力が、80%近くの維持率を有し、そのキーポイントは、硬度90A、分子量20000のTPUを選択する。
(2) 循環老化テストは、ASTM D5427 1Bを基準とし、
【表4】

TPU filmは、循環老化1B処理後の最大引張応力が、良い維持率を有し、そのキーポイントは、硬度90A、分子量20000のTPUを選択する。
(3) 循環老化テストは、ASTM D5427 1Cを基準とし、
【表5】

TPU filmは、循環老化1C処理後の最大引張応力が、良い維持率を有し、そのキーポイントは、硬度90A、分子量20000のTPUを選択する。
【0032】
5. TPU film延伸実験結果:
【表6】

延伸が、3倍から2倍まで縮め、これは、TPU filmが弾性体であるためであり、そのため、2倍だけを延伸し、最大引張応力から、2倍の効果を見ると、最大延伸率が、2.64倍まで低下し、これらの延伸された後の効果が、フィルム安全エアバッグの必要とする特性であり、最大引張応力が倍になると、安全性の向上に有利であり、最大延伸率が、倍に低減することは、フィルム安全エアバッグの爆発展開に有利である。
【0033】
6. TPU filmは、熱老化テストや湿度老化テスト及び循環老化テストの後、サイズが、殆ど変化しなく、そのキーポイントは、硬度95A、分子量25000のTPUを選択する。
【0034】
7、TPU filmは、高温下で、互いに粘着することがあり、強度を維持するため、無機物を添加する方式が不適であり、また、滑石粉を添加しても、高温時のTPU filmの展開に助けることがなく、シリコン離型剤やフッ素離型剤を使用すると、安全エアバッグが爆発した後、スムーズに展開することに有利である。
【0035】
また、熱可塑性弾性膜211と非弾性膜212との粘着ステップは、熱可塑性弾性膜211や非弾性膜212の一表面に対して、表面付着力を増加するため、コロナ処理を行いステップと、そして、熱可塑性弾性膜211や非弾性膜212のコロナ処理済みの表面に、粘着層213を塗布するステップと、最後に、粘着層213により、熱可塑性弾性膜211と非弾性膜212とを粘着するステップとを備える。
【0036】
また、エアバッグ布21は、異なる形状に裁断され、熱圧着融合され、そして、自動車のルーフ側辺に固定され、カーテン式安全エアバッグを形成する形態でも良い(図4のように)。
【0037】
上記の安全エアバッグ布製品は、次の利点が得られる。
一、プラスチック材11を、TPU12のエアバッグ布21に作製し、裁断して、高周波で熱溶着することだけで、安全エアバッグ2が成型され、該製法は、早くて、簡単でもあり、また、作製時間が短く、一体成型であるため、人力や物力の節約ができる。
二、熱可塑性弾性膜211が、環境保護材料である熱可塑性ポリウレタンTPUからなるため、該安全エアバッグ2を廃棄する時、環境に悪影響を与える恐れがない。
三、熱可塑性ポリウレタンTPUの材料のコストが低く、作製する時、人力や物力を節約できるため、市場において、競争力が相対的に向上される。
【0038】
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明のエアバッグ布製品の製造工程のブロック流れ図
【図2】本発明に係わるエアバッグ布の断面図
【図3】本発明に係わる安全エアバッグの外観図
【図4】本発明に係わる安全エアバッグの他の実施例図
【図5】従来のブロック流れ図
【図6】従来の安全エアバッグの外観図
【符号の説明】
【0040】
本発明
11 プラスチック材
12 TPUフィルム
13 エアバッグ外型裁断
14 高周波加工
2 安全エアバッグ
21 エアバッグ布
211 熱可塑性弾性膜
212 非弾性膜
213 粘着層
22 インフレータ孔
23 熱融合線
従来
31 プラスチック材
32 ファゴティング
33 ウイービング
34 siliconやneoprene塗布
35 袋裁断
36 縫着
4 安全エアバッグ
41 エアバッグ布
42 縫線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラスチック材を、順に、TPUフィルムとエアバッグ外型裁断及び高周波加工等の工程を介して、成型された安全エアバッグであって、
プラスチック材を、平膜押出機内に注入し、四方へ拡大するようにTPUフィルムを形成し、主として、熱可塑性弾性膜を形成した後、非弾性膜を形成し、また、該熱可塑性弾性膜と非弾性膜とが、互いに粘着されて、エアバッグ布を形成する工程と、
エアバッグ外型裁断し、得られたエアバッグ布を、裁断機で、必要とするエアバッグ外型や大きさに裁断し、また、その一部のエアバッグ布に、インフレータ孔が形成される工程と、
高周波加工し、裁断された後のエアバッグ布とインフレータ孔を有するエアバッグ布とを、対合して重ね合い、高周波機械の金型にセットして、高周波機械で、熱圧着融合し、二つのエアバッグ布の周縁に、熱融合線が形成されて、二つのエアバッグ布が、溶接され、同時に、安全エアバッグが成型される工程と、が備えられる、ことを特徴とする安全エアバッグ布製品。
【請求項2】
プラスチック材が、両軸平膜押出機内に注入されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項3】
プラスチック材が、単軸平膜押出機内に注入されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項4】
熱可塑性弾性膜が、熱可塑性ポリウレタンTPUであることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項5】
非弾性膜が、低密度ポリエチレンLDPEや高密度ポリエチレンHDPE、線形低密度ポリエチレンLLDPE、ポリエチレンテレフタラートPET、非結晶性PETコポリマーPETG、ポリプロピレンPP、ポリブチレンテレフタレートPBT、ポリアミドPA、ポリカーボネートPC、ポリスチレンPS、液晶ポリマーLCP、ポリビニルブチラールPVB及びポリ塩化ビニルPVCからなることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項6】
熱可塑性弾性膜と非弾性膜とが、粘着層により互いに粘着されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項7】
粘着層が、不飽和ポリエステルUPやエポキシ樹脂EPOXY、ポリウレタンPU、ポリアミドPA、エチレン酢酸ビニルコポリマーEVA、エチレン−メタクリル酸共重合体EMA、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体EBA、エチレン−ヒドロアクリル酸共重合体EAA、エチレン−ヒドロアクリル酸共重合体EAA、エチレン−アクリル酸エチル共重合体EEA、メチルメタクリレートMMA、シリコンSILICONE、ラバーRUBBER、イオノマー樹脂或いはエチレン酸重合体樹脂からなることを特徴とする請求項6に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項8】
粘着層が、摂氏200℃以下で、熱可塑性弾性膜と非弾性膜と粘着することにより形成されることを特徴とする請求項6に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項9】
熱可塑性弾性膜と非弾性膜とを粘着するステップが、熱可塑性弾性膜や非弾性膜の一表面に対して、表面付着力を増加するため、コロナ処理を行うステップと、そして、熱可塑性弾性膜や非弾性膜のコロナ処理済みの表面に、粘着層を塗布するステップと、最後に、粘着層により、熱可塑性弾性膜と非弾性膜とを粘着するステップとを備えることを特徴とする請求項6に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項10】
安全エアバッグに、安全エアバッグが爆発する時、スムーズに展開できるため、シリコン離型剤やフッ素離型剤が使用されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項11】
エアバッグ布が、円形に裁断されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品。
【請求項12】
エアバッグ布が、異なる形状に裁断されて、熱圧着融合され、自動車のルーフの側辺に固定されて、カーテン式の安全エアバッグの形態が形成されることを特徴とする請求項1に記載の安全エアバッグ布製品。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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