DE202006017287U1

DE202006017287U1 - Mit einem Flammschutzmittel ausgerüsteter Gassack

Info

Publication number: DE202006017287U1
Application number: DE202006017287U
Authority: DE
Original assignee: TRW Automotive Safety Systems GmbH
Current assignee: ZF Automotive Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2016-11-14
Also published as: US20080113136A1

Abstract

Gassack (10) für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem,
mit wenigstens einem Wandungsteil (18, 20, 22) aus einem Gewebe, das mit einem Flammschutzmittel ausgerüstet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Flammschutzmittel eine Intumeszenzmasse enthält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit wenigstens einem Wandungsteil aus einem Gewebe, das mit einem Flammschutzmittel ausgerüstet ist.
Gassäcke oder Airbags für Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme bestehen üblicherweise aus silikonbeschichteten oder unbeschichteten Polyamid- oder Polyestergeweben. Die Gewebe müssen eine gezielte Einstellung der Luftdurchlässigkeit ermöglichen und außerdem hitzebeständig sein. Darüber hinaus sollen die Gewebe im Interesse eines möglichst geringen Raumbedarfs für die Unterbringung des Gassacks im Fahrzeug eine gute Faltbarkeit und eine möglichst geringe Masse aufweisen.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Innenseite der Gassäcke mit wärmeabsorbierenden Mitteln, wie beispielsweise einer Folienbeschichtung oder anderen Opfermaterialien zu versehen. Diese Opfermaterialien werden durch die in den Gassack einströmenden heißen Gase aufgeschmolzen oder zersetzt und sollen so die eigentliche Gassackwandung vor einer Beschädigung schützen. Alternativ dazu sollen hochtemperaturfeste Fasermaterialien mit im Vergleich zu den üblichen Nylon-Geweben höheren Schmelzpunkten zum Einsatz kommen. Die Verwendung von Opfermaterialien führt allerdings zu einer größeren Schichtdicke sowie einer höheren Masse des Gassackgewebes. Der Einsatz spezieller hochtemperaturfester Kunststoffe ist wirtschaftlich nicht vertretbar.
Die EP 0 536 723 B1 offenbart einen Gassack, der aus einem mit Silikonkautschuk beschichtetem Gewebe gebildet ist. Allgemein bekannte Flammschutzmittel können in den Silikonkautschuk eingemischt werden, um den Bedarf nach einer weiteren flammhemmenden Beschichtung des Gassacks zu -beseitigen.
Aus der US 2003/0082972 A1 sind hitzebeständige, flammhemmende Gewebe mit einem Substrat bekannt, das mit einer Kombination aus einem flammhemmenden Mittel und einer Intumeszenzmasse behandelt wurde. Die Intumeszenzmasse besteht aus einem Phosphorsäure freisetzenden Katalysator, einer Kohlenstoffquelle, einem harzartigen Material und einem Treibmittel. Die so ausgerüsteten Gewebe werden u.a. in Fahrzeugbestandteilen, wie z.B. in Fahrzeugsitzen und Fahrzeugtüren verwendet.
Ein flächiges Brandschutzmaterial sowie dessen Verwendung zur Brandsicherung von Tunnelröhren ist in der EP 1 253 236 A1 beschrieben. Das brandhemmende Flächenmaterial besteht aus einem textilen Flächengebilde mit einer Beschichtung, die Blähgraphit enthält. Das textile Flächenmaterial kann mit der Blähgraphit enthaltenden Beschichtung einseitig oder auch beidseitig beschichtet sein.
Es besteht somit weiterhin Bedarf an kostengünstig herstellbaren Gassäcken, die eine gute Hitzebeständigkeit aufweisen.
Die Erfindung schafft einen Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit wenigstens einem Wandungsteil aus einem Gewebe, das mit einem Flammschutzmittel ausgerüstet ist, und der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Flammschutzmittel eine Intumeszenzmasse enthält. Intumeszenzmassen bieten den Vorteil, dass sie unter Hitzeeinwirkung auf das Mehrhundertfache ihres Ausgangsvolumens expandieren, z.B. durch Aufblähen, Quellen oder Schäumen, wodurch eine schlecht wärmeleitende Schicht gebildet wird, die das darunterliegende Gassackgewebe schützt. Im Vergleich zu herkömmlichen Flammschutzmitteln kann somit durch den Einsatz von Intumeszenzmassen eine Verringerung der Flammschutzmittelmenge erreicht werden, ohne dass eine Verschlechterung der Hitzebeständigkeit eintritt.
Die Intumeszenzmasse ist vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Blähgraphit und einer Zusammensetzung besteht, welche eine Kohlenstoffquelle, ein Treibmittel und einen Katalysator umfasst. Vorzugsweise ist die Intumeszenzmasse Blähgraphit.
Als Blähgraphit wird Graphit bezeichnet, bei dem Atome oder kleine Moleküle zwischen die Kohlenstoffschichten der Schichtgitterstruktur von Graphit eingelagert (interkaliert) sind. Bei den eingelagerten Molekülen handelt es sich üblicherweise um Aromaten oder um Schwefel- oder Stickstoffverbindungen, die bei Hitzeeinwirkung freigesetzt werden und dadurch die Kohlenstoffschichten ziehharmonikaartig auseinander treiben.
Es sind auch viele verschiedene Intumeszenzmassen bekannt, die eine Kohlenstoffquelle, ein Treibmittel und einen Katalysator umfassen. Die Kohlenstoffquelle kann beispielsweise aus Kohlenhydraten, Proteinen oder polyfunktionellen Alkoholen, wie Stärke, Casein oder Pentaerythritol, bestehen. Beispiele für geeignete Katalysatoren sind anorganische Säuren, wie Bor-, Phosphor- oder Schwefelsäure, es können aber auch Verbindungen sein, die bei Zersetzung eine anorganische Säure bilden. Beispiele dafür sind Mono- oder Diammoniumphosphate, Melamin und Harnstoff. Das Treibmittel der Intumeszenzmassen besteht aus Verbindungen, die wenn sie Hitze ausgesetzt werden, ein Gas, wie Ammoniak oder Kohlenstoffdioxid, freisetzen. Ein Beispiel dafür ist Melamin, das in diesem Fall gleichzeitig der Katalysator ist.
Bei einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht das Gewebe aus Fasern und die Intumeszenzmasse ist in die Fasern eingebracht. Dadurch kann auf eine Beschichtung des Gewebes verzichtet werden. Gleichzeitig bleibt auch die gute Hitzebeständigkeit des Gewebes erhalten.
Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht das Gewebe aus Fasern und die Fasern sind mit der Intumeszenzmasse beschichtet. Das hat den Vorteil, dass die Intumeszenzmasse schon während der Herstellung der Fasern auf diese aufgebracht werden kann, wodurch weniger Verfahrensschritte bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Gassacks nötig sind.
Bei einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Intumeszenzmasse in einer Beschichtung enthalten, die auf eine Oberfläche des Gewebes aufgebracht ist. Dadurch kann die Hitzebeständigkeit des Gewebes weiter verbessert werden.
Der gemäß den vorstehenden Ausführungsformen erhältliche Gassack weist eine Innenseite zur Aufnahme eines Gasvolumens auf, wobei die mit der Intumeszenzmasse behandelte Oberfläche des Gewebes im aufgeblasenen Zustand des Gassacks direkt an das Gasvolumen angrenzt. Dadurch ist das Gas sackgewebe im aufgeblasenen Zustand, d.h. bei einem aktivierten Gasgenerator, optimal vor dem vom Gasgenerator erzeugten Heißgas geschützt.
Die Beschichtung gemäß der dritten Ausführungsform basiert vorzugsweise auf Silikon. Das Gewebe gemäß der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform, bei dem die Intumeszenzmasse in die Fasern des Gewebes eingebracht ist bzw. die Fasern des Gewebes mit der Intumeszenzmasse beschichtet sind, kann zusätzlich mit einer auf Silikon basierenden Beschichtung ausgerüstet sein. Dadurch kann die Hitzebeständigkeit des Gewebes weiter verbessert werden.
Die Ausrüstung des Gewebes oder der Fasern mit der Intumeszenzmasse kann für gewöhnlich durch Aufstreichen, Rakeln oder jede beliebige andere Methode erfolgen, die sich unter anderem nach der Viskosität der Intumeszenzmasse richtet.
Die mit der Intumeszenzmasse ausgerüsteten Gewebe zeigen gegenüber den herkömmlichen unbeschichteten Geweben eine erhöhte Hitzebeständigkeit und gegenüber den mit herkömmlichen Flammschutzmitteln ausgerüsteten Geweben eine zumindest ebenso gute, wenn nicht sogar bessere Hitzebeständigkeit. Aufgrund der niedrigen Schichtdicken der Beschichtung ist eine problemlose Faltung des Gassacks gewährleistet. Auch die Knickfestigkeit des gefalteten Gassacks im Gassackmodul ist über einen der Fahrzeuglebensdauer entsprechenden Zeitraum ausreichend.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Perspektivansicht eines Gassacks im aufgeblasenen Zustand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Der in 1 im aufgeblasenen Zustand gezeigte Gassack 10 eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems ist mit seiner Mundöffnung 12 an das Gehäuse 14 eines Gasgenerators 16 angeschlossen. Der hier gezeigte Gassack 10 besteht aus einem mittleren Wandungsteil 18 sowie zwei seitlichen Wandungsteilen 20, 22, die jeweils aus einem Gewebe gebildet sind. Es können jedoch auch andere Zuschnitte verwendet werden.
Die Wandungsteile 18, 20, 22 weisen zwei gegenüberliegende Oberflächen auf, eine auf der Gassackaußenseite und eine auf der Gassackinnenseite, die dem aus dem Gasgenerator 16 in den Gassack 10 einströmenden Gasvolumen zugewandt ist. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in 1 nur die dem einströmenden Gasvolumen zugewandte Oberfläche 26 des Wandungsteils 18 gezeigt. Die Oberfläche 26 auf der Gassackinnenseite ist bei der hier gezeigten Ausführungsform zur Steigerung der Hitzebeständigkeit mit einer Beschichtung 28 ausgerüstet. Die Beschichtung 28 ist vorzugsweise ein Silikonkautschuk, der die Intumeszenzmasse in einem Anteil von etwa 10 Gew.-% enthält. Die Intumeszenzmasse besteht aus Blähgraphit oder einer Zusammensetzung, die eine Kohlenstoffquelle, ein Treibmittel und einen Katalysator umfasst. Blähgraphit ist besonders bevorzugt.
Die der Gassackinnenseite zugewandten Oberflächen der seitlichen Wandungsteile 20, 22 können ebenfalls mit der Intumeszenzmasse ausgerüstet sein. Es ist auch möglich, nur die Bereiche der Wandungsteile 18, 20, 22 mit der Intumeszenzmasse auszurüsten, die den aus dem Gasgenerator 16 ausströmenden heißen Gasen besonders stark ausgesetzt sind. Im allgemeinen werden dies die der Mundöffnung 12 benachbarten Bereiche des Gassackgewebes sowie die der Mundöffnung 12 in Strömungsrichtung der heißen Gase gegenüberliegenden Bereiche der Wandungsteile sein.
Nach dem Aktivieren des Gasgenerators 16 wird ein nicht gezeigter Treibsatz im Gasgenerator abgebrannt und erzeugt ein heißes Gas, das durch die Mundöffnung 12 in den Gassack 10 einströmt und diesen aufbläst. Das heiße Gas trifft auf die Beschichtung 28 des Wandungsteils 18, welche die Intumeszenzmasse enthält. Durch die Hitzeeinwirkung wird die Intumeszenzmasse auf das Mehrhundertfache ihres Ausgangsvolumens expandiert und bildet eine schlecht wärmeleitende Schicht, die das darunterliegende Gassackgewebe vor Beschädigung durch das Heißgas schützt.
Der erfindungsgemäße Gassack weist zumindest eine ebenso gute, wenn nicht sogar bessere Beständigkeit gegenüber heißen Gasen auf, wie ein Gassack, der mit einem herkömmlichen Flammschutzmittel ausgerüstet ist. Die Massenzunahme des Gassackgewebes ist aufgrund der geringen Beschichtungsstärke jedoch nur unbedeutend. Somit bleiben die wesentlichen Vorteile unbeschichteter Gassäcke, insbesondere der geringere Platzbedarf im gefalteten Zustand, erhalten. Die Knickfestigkeit der aus den mit der Intumeszenzmasse ausgerüsteten Gewebeteilen gebildeten Gassäcke ist über einen der Fahrzeuglebensdauer entsprechenden Zeitraum ausreichend.

Claims

Gassack (10) für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit wenigstens einem Wandungsteil (18, 20, 22) aus einem Gewebe, das mit einem Flammschutzmittel ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammschutzmittel eine Intumeszenzmasse enthält.
Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intumeszenzmasse aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Blähgraphit und einer Zusammensetzung besteht, welche eine Kohlenstoffquelle, ein Treibmittel und einen Katalysator umfasst.
Gassack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus Fasern besteht und die Intumeszenzmasse in die Fasern eingebracht ist.
Gassack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus Fasern besteht und die Fasern mit der Intumeszenzmasse beschichtet sind.
Gassack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Intumeszenzmasse in einer Beschichtung (28) enthalten ist, die auf eine Oberfläche (26) des Gewebes aufgebracht ist.
Gassack nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack eine Innenseite zur Aufnahme eines Gasvolumens aufweist und die mit der Intumeszenzmasse behandelte Oberfläche (26) des Gewebes im aufgeblasenen Zustand des Gassacks direkt an das Gasvolumen angrenzt.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (28) auf Silikon basiert.