JP2003513841A - 厚さが極めて薄いフィルムコーティングを有する低透過性エアバッグクッション - Google Patents
厚さが極めて薄いフィルムコーティングを有する低透過性エアバッグクッションInfo
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Abstract
Description
付加量のコーティングが施された、極めて低い空気透過性を示すエアバッグクッ
ションに関する。本発明の膨張可能布は、主として、低透過性特性を必要とする
自動車の拘束クッション(サイドカーテンエアバッグのような)に使用される。
従来、ネオプレン、シリコーンなどの化合物の、重く、高価なコーティングが、
そのような必要な低透過性を提供するために利用されてきた。本発明の布は、そ
のような必然的に低透過性を提供するために、安価な、極めて薄いコーティング
を利用している。したがって、本発明のコーティングされた膨張可能なエアバッ
グは、ターゲットの布表面の少なくとも一部分にラミネートされたフィルムを備
え、そのフィルムは、少なくとも2,000の引張強さと、少なくとも180%
の破断点伸びを有している。そのフィルムは、少なくとも5秒の漏出時間を示す
低透過性エアバッグクッションを提供し、そのフィルムは、布の1平方ヤードあ
たり多くて2.5オンスの量が表面に存在する。
グの代表的な構造材料は、ネオプレン、シリコーンなどのエラストマーでコーテ
ィングされたポリエステル、あるいはナイロン布であった。このようなバッグに
使用された布は、一般に、この技術分野で周知である製織技術によって、合成糸
から形成された織布である。
受け入れられ得ることが分かった。この膨張媒体は、一般に、ガス発生器、ある
いはインフレーターから発生される窒素ガスである。このようなガスは、比較的
高い温度でクッションに運ばれる。コーティングが、このような高温ガスによる
布の透過を遮断し、それによって、衝突事故時、過度の減圧をすることなく、ク
ッションが、瞬時に膨張することを可能にする。
ングされていない布から、あるいは透過性を減少させるために、圧延などの処理
を施した布から形成されることが可能である。織った後の、圧延あるいはその他
の機械的処理によって空気透過性を減少させる布については、米国特許第4,9
21,735号、米国特許第4,977,016号および米国特許第5,073
,418号(すべて本明細書の一部をなす)に開示されている。
のいずれかを利用している。シリコーンのドライコーティング重量は、サイドカ
ーテンエアバッグのフロントパネルとバックパネルとの両方について、1平方ヤ
ードあたり約3オンスから4オンスか、あるいはそれよりも多い範囲である。当
業者によって認識されるように、高付加重量は、実質的に、エアバッグのベース
布のコストを増大させ、小さなエアバッグモジュール内への充填を極めて困難に
させる。さらに、シリコーンは、極めて厚いコーティングを用いなければ、高い
圧力膨張に容易に耐えられない低い引張強さと破断伸びとを示す。
す)に開示されているようなコーティングとしての所定のポリウレタンの使用は
、1平方ヤードあたり0.1オンスから1オンスの範囲内であると報告されてい
る低い付加重量を可能とするが、材料自体は、比較的高価であり、コーティング
材料の性質のために、比較的複雑な配合と塗布手順を必要とするものと考えられ
ている。しかし、特許権者は、それらの所定のポリウレタンコーティング材料の
適切な弾性および/または引張特性を開示していない。
れかだけのために、サイドカーテンエアバッグのポリウレタン材料の低付加重量
でのコーティングの可能性(および相互関係のある低い空気透過性)の重要性に
関係する論議がされていない。すべてのエアバッグは、極めて瞬時に膨張可能な
ことが必要であり、衝突を感知時、実際には、エアバッグは、通常、10ミリ秒
から20ミリ秒内にピーク圧力に達する。標準のドライバサイドおよび乗客のサ
イドエアバッグは、この巨大な膨張圧力に耐えるように構成されているとはいえ
、それらは、バッグに当たる乗物の占有者からのエネルギーを効果的に吸収する
ために、さらに、極めて瞬時に収縮する。
性布から製造されるが、それらは、さらに、接続縫い目(空気の漏出を防止する
ようにコーティングされていない)で、あるいは空気抜きを介して瞬時に収縮す
る。さらに、Menzel内に、およびLiらによる米国特許第5,945,1
86号内に教示されている低付加コーティングは、長時間ガスを保持しない。そ
れらは、長くとも、約2秒以上の活性化された膨張物によって提供される長く連
続した圧力に事実上耐えないであろう。
る収縮クッション効果を提供するために、ドライバおよび乗客のエアバッグクッ
ション内に少しの程度の支持ガスを保持する上で助けとなる。このようなエアバ
ッグ布は、最小に見ても、以下により詳細に記述されるように、このようなエア
バッグ内に、支えられたクッション構造を生成する接続縫い目が、コーティング
されていないので、サイドカーテンエアバッグでうまく機能しない。これらの領
域は、膨張時、および膨張後、かなりの程度の漏出を生ずるので、前述の特許付
与された薄いコーティングの低透過性エアバッグ布は、サイドカーテンエアバッ
グ内に適切に利用されないであろう。
なるエアバッグのタイプがある。例えば、ドライバのサイドエアバッグは、衝突
時ドライバのためのクッションとしてより一層作用するために、一般に、ステア
リングコラム内に取り付けられ、比較的高い空気透過性を示す。乗客のサイドエ
アバッグは、さらに、比較的高い空気透過性布を備え、それを介してか、あるい
はそれと一体化されたガス抜きを介してのいずれかで、ガスを放出することを可
能にする。これらのタイプのエアバッグの両方とも、突然の衝突の際、そして充
填媒体の破裂の際に、ステアリング柱、あるいはダッシュボードのいずれかから
(即ちマルチ“サイド”を有する)、人を保護するように設計されている。
車のサイドウインドに沿うルーフライン内に収納されているパッキングコンテナ
(バックおよびフロントサイドだけを有する)から展開されている状態を保持す
ることにより、転覆事故衝撃時、乗客を保護するように設計されている。サイド
カーテンエアバッグは、したがって、クッション効果を提供するだけでなく、砕
けたガラスや、その他破壊物の破片から保護する。それ自体、上記に示されるよ
うに、可能性のある転覆事故状況の長期間ずっと、膨張した状態にするために、
サイドカーテンエアバッグが、大量のガスと高いガス圧力とを保持することが肝
要である。このことを成し遂げるために、これらのサイドカーテンは、一般に、
フロントおよびバックサイドの両方において、極めて大量の密閉材料でコーティ
ングされている。大部分のサイドカーテンエアバッグ布は、縫われるか、密閉さ
れるか、あるいは一体的に互いに織られるかの織布半加工品を備えているので、
潜在的にガスが高漏出する個別の領域は、特に、縫い目において、また縫い目の
周りで優勢である。
したがって、長い漏出時間)を提供するのに必要であることが必要条件として認
められていた。このような厚いコーティングをしなければ、このようなエアバッ
グは、瞬時に収縮し、したがって、転覆衝突時、適切に機能しない。当業者によ
ってよく理解されるように、このような厚いコーティングは、ターゲットサイド
カーテンエアバッグの総合的な製造に多大な費用を追加することになる。したが
って、エージング、湿度および展開時に適切に機能するために必要な透過性特性
を損失することなく、費用のかからない(好ましくは、低コーティング付加重量
)コーティングを有する低透過性サイドカーテンエアバッグを製造することが大
いに必要とされている。現在までのところ、サイドカーテンエアバッグからこの
ような厚くて、重いエアバッグコーティングのための必要性を多少とも解決する
ことが、あったとしても達成されたのはわずかである。
ッグを収納する最新の傾向がある。これらのエアバッグは、一般に、自動車のル
ーフライン内に収納され、そして利用可能な領域が全く限定されるので、絶対最
小にこのような拘束クッションのパッキング容量を制限することが常に、大いに
必要である。とはいえ、以前に実行した低透過性サイドカーテンエアバッグは、
ターゲットの自動車のルーフラインでの円筒形の形状のコンテナに収納するのに
極めて厄介であることが証明された。このような厚くコーティングされた低透過
性製品と、パッキング容量自体とを巻くのに必要な実時間およびエネルギーを減
少されることは極めて困難であった。さらに、利用されるこのような厚いコーテ
ィングについて、ブロッキング(すなわち、様々なコーティングされたクッショ
ンの部分が互いに接着すること)の問題は、このような製品が密着して1つにパ
ックされるときに拡大される。膨張時の遅延展開の可能性は、ブロッキングによ
る可能性があるときに生じる。したがって、極めて密着してパックされた低パッ
キング容量で、低ブロッキングのサイドカーテンの低透過性エアバッグが、大い
に好ましい。残念ながら、従来技術は、ここでも、エアバッグ産業へのこのよう
な進歩にかなっていなかった。
結果、標準の低透過性タイプのサイドカーテンエアバッグよりも実質的に減少し
たパッキング容量を示す低透過性サイドカーテンエアバッグの必要性があること
が容易に分かる。このようなコーティングされた低透過性エアバッグは、膨張時
、そして長期間収納後、必然的に長い漏出時間を提供する必要がある。このよう
な新規なエアバッグおよび新規なコーティング組成は、過去において利用されて
きた一層費用がかかり、ずっと高い付加エアバッグコーティング(および結果と
して生ずるエアバッグ製品)よりも著しい改良を提供している。
であり、そのコーティングは、膨張後、極めて長い漏出時間特性と、したがって
、相補的な低透過性特性とを有する極めて低い付加重量にある。 本発明の他の目的は、低コストのサイドカーテンエアバッグクッションを提供
することにある。 本発明の更に他の目的は、膨張後極めて低い透過性エアバッグ構造を得るため
に、極めて低い付加量で塗布される大いに効果的なエアバッグコーティング組成
物を提供することにある。
く、優れた長期収納安定性(熱エージングおよび湿気エージング試験による)を
示すエアバッグコーティング組成物を提供することにある。
めに、極めて低い巻かれたパッキング容量特性と、ブロッキングのない特性とを
有する低透過性サイドカーテンエアバッグを提供することにある。
に関し、前記布は、フィルムでラミネートされ、前記フィルムは、布の1平方ヤ
ードにつき、2.5オンス以下の量であり、そして、前記エアバッグクッション
が、長期収納後、少なくとも5秒の特徴的漏出時間を示す。さらに、本発明は、
コーティングされた布を備えるエアバッグクッションに関し、前記布が、ラミネ
ートフィルムでコーティングされ、前記ラミネートフィルムが、少なくとも2,
000の引張強さと、少なくとも180%の伸びを有し、前記エアバッグクッシ
ョンが、長期収納後、少なくとも5秒の特徴的漏出時間を示す。
張時、既に膨張し(弱い封止領域を“開く”初期ピーク圧力に)、そして収縮し
たエアバッグクッション内に膨張ガスの全量が導入されるのに必要な時間を含む
意味である。長時間にわたる膨張ガスの保持が、衝突時最も重要であることは、
エアバッグ内では、特に、サイドカーテン(低透過性)エアバッグクッションに
関しては周知であり、またよく理解されている。サイドカーテンエアバッグは、
ドライバのサイドバッグと乗客のサイドバッグとが瞬時に膨張するように構成さ
れているが、転覆事故や側面衝突時、占有者を保護するために、極めてゆっくり
と収縮する必要がある。したがって、瞬間の即時膨張時、バッグがピーク圧力を
受けると、バッグが極めて低い漏出割合を示すことが肝要である。この故に、バ
ッグが瞬間に膨張されるとき、バッグのコーティングは、ショックや応力に十分
耐性があるように強くなければならない。したがって、長い特徴的漏出時間が、
膨張したエアバッグ内に有益なクッションガスの最大量を保持するために主要で
ある。膨張後(またピーク圧力に達するとき)のエアバッグ漏出は、その結果、
実際の圧力保持特性に密接に関係する。既に膨張して、収縮したサイドカーテン
エアバッグの圧力保持特性(以下、“漏出時間”と称す)は、特徴的漏出時間t
によって記述されることが可能であり、 t(秒)={バッグ容量(ft3)/10Psiでの容量漏出速度(SCFH
*)}×3600 *SCFH:標準立方フィート/時間 一定の10psiは、本発明での限定ではないが、単に、漏出時間測定が行わ
れる一定圧力であることは理解される。したがって、たとえ圧力が、実際の膨張
時、あるいはエアバッグの初加圧後、この量以上あるいは以下であっても、その
限定のみは、当業者がバッグ容量を測定して、それを容量漏出速度時間(10p
siで定常膨張時、ターゲットエアバッグから漏出する量によって測定される)
で割る場合、得られた測定値は、少なくとも5秒である。この時間は、約9秒以
上であることが好ましく、より好ましくは、約15秒以上であり、最も好ましく
は、約20秒以上である。
”という用語は、初ピーク圧力に達した後、ターゲットエアバッグから漏れる導
入された膨張ガスの半分に必要とされる時間として測定される。したがって、こ
の測定は、ピーク初圧力に達する時、およびピーク初圧力に達した後、ターゲッ
トエアバッグにガスを注入し続けるスタンダード膨張モジュールで、膨張時(従
来では、約30psiなど)に達した後瞬時に始まる。ピーク初圧力に達した後
エアバッグに押し込まれるガスの圧力が、安定状態のままでない(それが膨張ガ
スの続いて起こる導入時に減少する)こと、そして、ターゲットエアバッグが、
その時間の間に膨張ガスの特定量を必然的に漏出させることは十分に理解されて
いる。
、転覆事故時、自動車の占有者に対して十分なクッション保護をするために、で
きるかぎり長く膨張させたままにすることである。保持されるガスの量が多けれ
ば多いほど、乗客に提供されるクッション効果が高い。したがって、エアバッグ
が多量の膨張ガスを保持するのが長ければ長いほど、その結果として、特徴的漏
出時間が長く、そして達成されるクッション結果がよい。少なくとも、本発明の
エアバッグは、半分以上の膨張したガス容量で5秒保持し、結果としてピーク初
圧力に達する。この時間は、9秒であることが好ましく、より好ましくは、15
秒であり、最も好ましくは、20秒である。
(モジュール)内にある本発明のエアバッグクッションの実際の収納、および/
または配置が準備されている収納設備を含んでいる。このような測定は、一般に
、当業者によって受け入れられ、よく理解され、また認められている、代表的な
熱および湿気エージングテスト後の比較分析によって行われる。これらのテスト
は、一般に、16日間107℃のオーブンエージング、次に、16日間の83℃
および95%の相対湿気エージングを含み、一般に、エアバッグクッションのた
めの長期収納状況の適切な評価として受け入れられている。したがって、この用
語は、このような測定テストを含んでいる。本発明のエアバッグ布は、このよう
な厳格な擬似収納試験後、適切な特徴的漏出時間を示している。
0psi、破断伸びが180%以上である。好ましくは、引張強さが、少なくと
も3,000psi、より好ましくは、6,000、最も好ましくは、少なくと
も約8,000である(高い端部は、最も高い部分がさらに布表面に接着できる
ように生成することが基本である)。好ましい破断伸びは、約200%より以上
であり、より好ましくは、約300%より以上であり、最も好ましくは、約60
0%より以上である。フィルムの特性は、このような大きな膨張など、圧力を補
償するために、極めて強く(したがって、膨張時、そして膨張後の時間の間、巨
大な圧力に耐性があり、容易に破壊しない)、そして引き伸ばすことが可能なコ
ーティングに移される。フィルム自体は、ターゲットエアバッグクッション、あ
るいは布表面との実際の接触前に生成される。このようなフィルムを適用するた
めに、ラミネーション処置は、フィルム全域に、熱と圧力とに同時に曝すことに
よって行われ、ターゲット表面と接触した状態になる。ラミネートは、クッショ
ン、あるいは布全体をコーティングすることが好ましいが、ターゲット構造の部
分上に適用される。
が、ターゲットクッションの特定の個別領域に適用されることが好ましく、一方
、異なる特性を有する異なるフィルムは、他の位置(縫い目でなどの)に選択さ
れるように、1枚以上のラミネートされたフィルムが、ターゲットクッションの
上にある。唯一の必要条件は、最終製品が前述の長い漏出特性を示すことである
。このフィルムは、適所に、接触した個々のヤーンを“接着する”ことによって
、また可能ならば、織られたヤーン間および/またはステッチ間のオープン領域
を通る漏出を防止することによって作用すると思われる。膨張時、次に、コーテ
ィングは、ヤーン間の間隙のスペースを通る漏出を防止して、ヤーンの移動(可
能なガス漏出のためのより大きなスペースを生成する)を防止するのを促進する
。
、結果として生ずる極めて低い付加重量のこのようなフィルムの利用を可能にす
る。通常、サイドカーテンエアバッグ上で必要とされるコーティング(フィルム
ではないが、ラミネートされないフィルムを形成する表面に塗布される実際のコ
ーティング組成である)は、極めて高く、1平方ヤードにつき少なくとも3.5
オンス(実際には、それよりずっと高い標準で、約4.0で)である。本発明の
エアバッグクッションは、所望の長い漏出(低透過性)を実現するために、単に
、1平方ヤードにつき約2.7オンスの所望のフィルムコーティングを必要とす
る(本発明のコーティングの1平方ヤードにつき、好ましくは、約2.5オンス
より少なく、より好ましくは、約2.2オンス、さらに、より好ましくは、2.
2オンス未満)。そのうえ、過去のコーティングは、優れた熱および湿気エージ
ング安定性を示すことが要求された。思いがけなく、このような低い付加量で、
特に、歴史上、問題となるコーティング材料(例えば、ポリウレタン)を用いて
、本発明のコーティング、その結果として、本発明のコーティングされたエアバ
ッグクッションが、優れた熱エージングおよび湿気エージング特性を示している
。したがって、コーティング組成およびコーティングされたエアバッグは、特定
のエアバッグ技術における明確な改良である。
、本発明の低透過性エアバッグクッションの範囲内で機能するが、ポリウレタン
は、所望のフィルムとして特別の関心事である。ポリウレタンの共重合体、ポリ
アミドなどが、単に、例示の1つのタイプとして利用されている。さらに、この
ようなフィルムは、エアバッグ表面で架橋されたり、あるいは架橋されなかった
りする。フィルムは、ポリウレタンであることが好ましく、より好ましくは、ポ
リカーボネートポリウレタン、あるいはポリテトラメチレングリコールジオール
に基づくポリウレタンフィルムである(DureflexTMP9400の商号
のもとに、Deerfield Urethane,Inc.,Ivyland
,PAから入手可能)。
を示している。このようなフィルムは、所望のクッション上に、1平方ヤードに
つき2.2オンスの低い量で付加され、さらに、必要な長い漏出時間特性を提供
する。いうまでもなく、上記に示されるような特性を満たすその他のフィルムは
、この発明内に含まれている。とはいえ、その他の入手可能なフィルムの付加重
量は、使用可能な実際の引張強さ特性と伸び特性とにより、この好ましいフィル
ムよりも大きい。とはいえ、1平方ヤードにつき2.5オンスの上限は、本発明
を満たすために越えるべきでない。所望のフィルムは、コーティング全体に必要
とされる厚さが越えない限り、所望の場合、マルチプル層に付加されることが可
能である。別の方法として、所望の引張強さおよび破断伸びを有する少なくとも
1つのフィルムが、利用されて、必要とされる低透過性が示される限り、マルチ
プル層のフィルム/コーティングシステムが、さらに、利用されることが可能で
ある。
分には、シックナー、酸化防止剤、難燃剤、合着剤、付着促進剤、着色料などが
ある。本発明の潜在的に好ましい実施によれば、プライマー接着性コーティング
は、最初に、ターゲットクッション表面に塗布される。この最初の層が乾燥する
と、所望のフィルムは、次に、ラミネーションを実現するために、十分な時間、
ターゲットの表面の選択された領域に熱と圧力とによってラミネートされる。好
ましい1枚のフィルム(複数のフィルム)は、このような材料によって示される
極めて低い引張強さ(一般に、約1,500psi以下)特性のため、シリコー
ンを含まないことが好ましい。
、フィルム全体およびトップコートの付加重量が、1平方ヤードにつき2.5オ
ンスを超えない限り、このような成分が、トップコートとしてフィルムに塗布さ
れることが可能である。そのうえ、ポリエステルあるいはポリエーテルセグメン
ト、その他類似成分などを含むエラストマーは、熱エージングと湿気エージング
(ポリエステルは湿気で容易に加水分解し、ポリエーテルは、熱で容易に酸化す
る)とにおける安定性の問題のため、特に、極めて低い付加重量(すなわち、0
.8−1.2oz/yd2)で、好ましくない。とはいえ、このようなエラスト
マーは、もう一度、1平方ヤードにつき2.5オンスを超えない限り、トップコ
ート組成に利用されることが可能である。
トップコートのための材料などが、1枚のフィルム(あるいは複数のフィルム)
内で、あるいは1枚のフィルム(あるいは複数のフィルム)上で好ましい。潜在
的に好ましいシックナーは、Wilmington,Delaware,に営業
所を有するHercules CorporationのAqualon de
visionによって商号NATROSOLTM250HHXRのもとに市場で
販売されている。自動車産業のFederal Motor Vehicle
Safety Standard 302(連邦自動車安全標準302)の難燃
剤条件を満たすために、難燃剤は、さらに、化合された混合物に添加されること
が好ましい。1つの潜在的に好ましい難燃剤は、Gloucester Cit
y New Jerseyに営業所を有するAmspec Chemical
Corporationによって市場で販売されているAMSPERSE F/
R51である。
自体との間の接着を促進するのに利用されることが可能である。このように、フ
ィルムが、布の表面と接触した状態でコーティング全体の唯一の成分であること
が好ましいが、ターゲットエアバッグクッションのために所望の低透過性を提供
するために、フィルムの力に有害な影響をもたらすことなく、イソシアナート、
エポキシ樹脂、機能性シラン、接着特性を有する他のこのような樹脂などの付着
促進剤を利用することが可能である。上記に示されるように、ポテンシャルシリ
コーンを有するようなトップコートが、さらに、ターゲットエアバッグクッショ
ンに対して適切なブロッキングのない特性を実現するのに利用されることが可能
である。このようなトップコートは、コーティング材料(最も著名である好まし
いポリウレタンポリカーボネートを有する)の接着特質のために、限定されるも
のではないが、フィルムのエージングを改良すること(シリコーンを有するなど
)と、あるいはブロッキング抵抗を設けることとを含み、様々な機能を行う。
格する必要がある。1つのこのようなテストは、互いに接触した状態で長期収納
(エアバッグが収納されるなど)後、コーティングされた布の2つの部分を互い
に分離するのに必要な力を示すブロッキングテストと呼ばれる。ブロッキングの
ための実験分析は、7日間100℃、5psiで、エアバッグ布2インチ×2イ
ンチの2枚の布切れのコーティングされた面を互いに押し合うことを必然的に伴
う。この計測時間後2枚の布切れを引き離すのに必要とする力が、50グラムよ
り大きいか、あるいは底の布層から吊るされた50グラムの重量を利用して布を
分離するのに必要な時間が、10秒より長い場合、コーティングはブロッキング
テストに通らない。明確には、必要とされる分離せん断力が小さければ小さいほ
ど、コーティングがより好ましい。改良されたブロッキング抵抗(および、した
がって、パックされた布部分間の不適当な付着の減少した可能性)について、ト
ップコート成分は、エラストマー組成全体の付加重量(トップコートを含み)が
、1平方ヤードにつき2.5オンスを超えない(および例えば、約1.5の一層
低いレベルで有ることが好ましい)限り、滑石、シリカ、珪酸塩粘土、デンプン
パウダーなどを利用されることが可能である。
つのその他のテストは、オーブン(熱)エージングと湿気エージイングのテスト
である。このようなテストは、さらに、高温で、比較的高湿に曝されるとき、長
期間にわたり、エアバッグ布の収納の模擬実験をする。これらのテストは、実際
には、2週間以上、高温の換気されたオーブン(>100℃)(湿気状態か、あ
るいは湿気状態でない)内に長期間収納後の様々な異なる布特性の変化を分析す
るのに用いられている。
細に論じられるような)を測定することによって、コーティングされたサイドカ
ーテンエアバッグの空気透過性を分析するのに用いられている。冒頭に、生成さ
れて、収納された本発明のエアバッグクッションは、このような厳しい収納条件
のもとで、約5秒(バッグが、約15psi以上のピーク圧力に予め膨張されて
、完全に収縮させた後、10psiのガス圧力で再膨張時)より長い特徴的漏出
時間を示している。
害な影響を及ぼすので(特定のポリエステルおよびポリエーテル含有エラストマ
ーと同様に有害な影響ではないが)、トップコート層内におよび/またはエラス
トマー自体内に特定の成分を添加することが賢明である。酸化防止剤、減成防止
剤、メタル失活剤などが、この目的のために利用されることが可能である。実験
例は、本発明を限定することを意図するものではないが、Irganox(登録
商標)1010およびIrganox(登録商標)565を含み、これらは、C
IBA Specialty Chemicalsから入手可能である。このト
ップコートは、さらに、エージングに対する付加的な保護を提供し、そして、エ
ラストマー組成(トップコートを含む)が、ターゲット布に対する付加重量につ
いて1平方ヤードにつき2.5オンス(それ未満であることが好ましく、多くて
約1.5)を超えない限り、限定されるものではないが、ポリアミド、NBRゴ
ム、EPDMゴムなどのトップコートエージング改良材料を含んでいる。
めに塗布される基板は、ポリアミド、あるいはポリエステルなどの合成布を含む
ヤーンから形成される織布布であることが好ましい。このようなヤーンは、約1
05デニールから約840デニールの線状密度を有することが好ましく、約21
0デニールから約630デニールの線状密度を有することがより好ましい。この
ようなヤーンは、マルチプルフィラメントから形成されることが好ましく、この
フィラメントは、フィラメントにつき約7デニール以下の線状密度を有し、より
好ましくは、約6dpf以下、最も好ましくは、約4dpf以下の線状密度であ
る。
され、ナイロン6,6であることがより好ましい。このようなポリアミド材料は
、本発明によるコーティングと組み合わせて使用されるとき、特に、良好な付着
と加水分解に対する抵抗の持続とを示すことが見出されている。このような基板
布は、Bowerらによる米国特許第5,503,197号および米国特許第5
,421,378号(本明細書の一部をなす)に開示されるような流体ジェット
紡織機を使用して織られることが好ましい。このような織布布は、下文ではエア
バッグベース布と称している。
たがって、それを“サイドカーテン”エアバッグと呼んでいる。上記に、詳細に
わたり示されているように、このようなサイドカーテンエアバッグ(クッション
として知られている)は、転覆事故時、乗客に適切な長期間クッション保護を与
えるために、衝突時、多量の膨張ガスを保持する必要がある。あらゆる標準のサ
イドカーテンエアバッグは、上記に示されるような所望の漏出時間を示す製品を
提供するために、低付加コーティングと組み合わせて使用されることが可能であ
る。大部分のサイドカーテンエアバッグは、膨張可能構造を形成するために、労
働集約的ソーイング、あるいはステッチ(あるいは、その他の方法)によって、
2つの独立した織布布半加工品を一つに生成されている。そのうえ、当業者によ
ってよく理解されるように、このようなソーイングなどは、膨張ガスが膨張時流
入する不連続のオープン領域を順番に生成する縫い目(布層間の接続ポイント)
を形成するために有利な位置でおいて行われる。
るために、また極めて高い初膨張圧力に耐性があるように、バッグ自体に強度を
提供するために(したがって、膨張時に破裂しない)、最終的に膨張したエアバ
ッグクッション内にクッション構造を生成している。その他のサイドカーテンエ
アバッグクッションは、ワンピース状織布の変形のものである。基本的には、い
くつかの膨張可能エアバッグは、特定の有利な位置で一つに結合されている(も
う一度、所望のクッション構造を形成するために)布の2つの独立した層の同時
紡織によって生成されている。このようなクッションは、したがって、2つの層
間に接続の縫い目を呈している。
在がある(マルチプルピース状織布バッグおよびワンピース状織布バッグにおい
て)。特に、ヤーンが多数の異なる方法および量において移動するヤーン移動の
可能性により、そのため、膨張ガスの瞬時の漏出によってバッグの瞬時の収縮を
生成する。したがって、ベースエアバッグ布は、透過性(そして、特に、比較的
高い圧力で相互関係した漏出時間)を減少するのに役に立たない。それが、過去
において必然的に低透過性を提供するために、主に、極めて厚い、したがって、
費用がかかるコーティングを利用する必要性を生じるという縫い目問題である。
プルピースサイドカーテンエアバッグ(付着された織布布半加工品に対して大量
の労働集約的ソーイングを必要とする)および従来生成されていたワンピース状
織布クッションから、Sollars,Jr.による出願番号09/406,2
64などの織布ヤーン間に実質的に減少した浮遊を示す一層特定のワンピース状
織布布への移動が行われた。出願番号9/406,264の明細書は、ここに完
全に記載されている。これらのワンピース状織布バッグは、一般に、ドビーある
いはジャカード流体ジェット織機で生成され、利用されたワンピースエアバッグ
は、ジャカード紡織プロセスで製作されることが好ましい。
る。これらのエアバッグは、布の2つの層間の付着ポイントにおよび周りにバラ
ンスのとれた紡織構造を提供し、そのため、高圧での膨張時置き換えられるヤー
ンの可能性が、標準のワンピース状織布エアバッグと比べて減少される。残念な
がら、このような本発明のワンピース状織布バッグは、なお、織布交差が高圧膨
張時に置き換えられ、そのため、適切に機能するためにあまりにも高い割合で漏
れが生ずるという問題がある。その結果、なお、このような結果を減少、および
/または削除する材料でこのようなワンピース織布構造をコーティングする必要
がある。とはいえ、このようなワンピース状織布構造は、低透過性効果のため、
極めて低い付加量のエラストマー状コーティングを可能にする。実際には、これ
ら本発明のエアバッグは、1平方ヤードにつき1.5以下と、さらに約0.8オ
ンスの低付加コーティングと極めてうまく機能する。
、特に、本発明の低付加量の高い引張強さ、高い伸び、シリコーンを加えていな
いコーティングを有する標準のワンピース状織布エアバッグに対して同様な低透
過性の利点を提供することが見出された。とはいえ、長い漏出時間を可能にする
のに必要なコーティング量は、前述のSollars,Jr.による本発明のワ
ンピース状織布構造に対するよりも一層高い。したがって、1平方ヤードにつき
1.5オンスの付加量から約2.7オンスまでの付加量が、これらの別のワンピ
ース状織布エアバッグのため適切な低レベルの空気透過性を実現するのに必要と
される。このようなより高い付加コーティングについて、本発明のコーティング
それら自体は、明らかに、標準である市販用の従来技術のシリコーンなど、コー
ティング(1平方ヤードにつき少なくとも3.0オンスの量である必要がある)
を越える顕著な改良を提供している。
が、前述のソーイングされ、ステッチされたサイドカーテンエアバッグと同一の
タイプの利点を提供することが見出された。このような構造は、これらの付着縫
い目での漏出の高いポテンシャルのために大いに好ましくないが、本発明のコー
ティングが、標準のシリコーンおよびネオプレンゴムコーティング組成を有する
ものと比べて、相互関係のある低付加量を有し、透過性(実際に、受容可能な漏
出時間レベルに対して)においてかなりの減少を提供することが見出された。
、より低い量の方が、ターゲット布表面と直接接触した状態で、フィルムコーテ
ィング組成内に十分に高い引張強さと、十分に伸張可能なエラストマー状成分を
利用するために、効果的であることが証明された(例えば、1平方ヤードにつき
2.2オンス)。もう一度、コーティング材料(それは、一般に、常に費用がか
かる)の量を減少する力について、同時に、ターゲットエアバッグ構造に対する
透過性においてかなりの減少と、湿気に対する高い抵抗と、極めて効果的なエー
ジング安定性とを提供する一方、本発明のコーティング組成および本発明のコー
ティングされたエアバッグ自体は、明確に、従来のエアバッグコーティング技術
を越える非常な改良である。
テナ内にコーティングされたエアバッグクッションをパックする力が、本発明内
で特に重要である。巻かれた構成において(円筒形コンテナ自体内に最良に嵌め
込むために、したがって、乗客の十分な保護を与えるように衝突時最良に膨張す
るために)、本発明のエアバッグは、直径が大きくて23ミリメートルの円筒形
状に収縮させることが可能である。2メートルの長い円筒形ルーフライン収納コ
ンテナを有するこのような場合、このようなコンテナの必要容量は、約830c
m3に等しい(2π半径2として計算された容量で)。標準の巻かれたパッキン
グ直径は、市販用として入手可能なサイドカーテンエアバッグクッションでは少
なくとも25ミリメートルである(低透過性特性を提供するために必要とするコ
ーティングの厚さのために)。したがって、必要とされる円筒形コンテナ容量は
、少なくとも980cm3である。
キング容量以下である多くて20ミリメートル(約628cm3のパック容量と
すれば)であることが好ましい。次に、膨張時のエアバッグクッションの深さ(
すなわち、エアバッグが、ルーフラインから下方に、ウインドウにおいてなどの
ターゲット自動車の側面に沿う最下部ポイントに延在する長さ)に関して、巻か
れてパックされた直径に対する本発明のエアバッグクッションの深さ(ほぼ17
インチ、あるいは431.8ミリメートルが標準である)の比率は、少なくとも
約18.8である。この比率は、約21.6であることが好ましく(直径20ミ
リメートル)、最大で、約24である(約18ミリメートルの最小直径で)。い
うまでもなく、比率のこの範囲は、標準で17インチの深さを必要とすることな
く、主として、コーティングの厚さと、したがって、付加重量の関数である。
されると同時に、本発明をこれらの特定の実施形態に制約することを意図される
ものではなく、むしろ、均等物の構造、構造上の均等物を保護することを意図さ
れるものであり、すべての別の実施形態および変更が、添付の請求の範囲とそれ
への均等物とによって限定される。
ドにつき、好ましくは、約2.5未満、約2.2より大きい、またより好ましく
は、約2.2オンス未満の重量で、サイドカーテンエアバッグ布表面の両面に、
および全域にコーティングされる少なくとも2,000psiの引張強さと、少
なくとも180%の破断伸びとを有するあらゆるフィルムは、膨張時および膨張
後、極めて低く、長期の透過性を示すコーティングされたエアバッグクッション
を提供する。フィルムコーティングのこの予期しない有利なタイプおよび量は、
拘束システム内の最適なレベルの安全性を確実にするために、長期収納後容易に
膨張して、十分な量の期間膨張させたままに維持するエアバッグクッションを提
供する。そのうえ、必要とするフィルムコーティング組成が少なければ少ないほ
ど、最終製品の費用がかからないということは言うまでもない。さらに、必要と
されるより少ない量のフィルムコーティング組成は、エアバッグ装置内のエアバ
ッグ布のパッキング容量における減少に言い換えられる。この利点は、したがっ
て、エアバッグ布のためのパッケージ可能性を改良する。
s,Jr.による米国特許出願番号09/406,264内の好ましい実施形態
によって生成される2.5リットルサイズのジャカード織布ナイロンエアバッグ
(440デニールファイバの)の両面に塗布された。プライマーコーティングは
、各面で、1平方ヤードにつき約0.25オンスのドライコーティング重量を得
るために、約2分間約160℃で乾燥された。
400)は、次に、約1分間の持続時間で、約180℃で、約80psi圧力を
提供する加熱圧搾を利用してプライマーコーティングされたエアバッグの両面に
ラミネートされた。エアバッグの各面での全ポリウレタンフィルム付加重量は、
1平方ヤードにつき約2.2オンスであった。エアバッグは、次に、30psi
の空気圧力に瞬時に膨張された。空気圧力が8psiに漏出されるのに、28秒
以上かかった。漏出割合は、10psiで約4SCFHであるように測定された
。特徴的漏出時間は、80秒より長い目覚しい量であった。
動車10の内部が示されている。自動車10は、フロントシート12と、バック
シート14と、フロントサイドウインドウ16と、バックサイドウインドウ18
と、ルーフライン20と、その中に収納される本発明のサイドカーテンエアバッ
グ(図示せず)を含む円筒形のコンテナ22とを備えている。さらに、ルーフラ
イン20の内部に、衝突事故時、ガスを発火して、サイドカーテンエアバッグ(
図2の26)にガスを押し入れるインフレーターアセンブリ24がある。
るように、エアバッグ26は、ポリウレタンポリカーボネートであることが好ま
しいコーティング組成(図示せず)で、1平方ヤードにつき多くて2.5オンス
でコーティングされている。本発明のエアバッグ26は、少なくとも5秒間、そ
れ以上が好ましく、少なくとも20秒間十分に膨張されたままであることが最も
好ましい。
本発明の多数の別の実施形態および変形例がある。
Claims (17)
- 【請求項1】 コーティングされた布を備えるエアバッグクッションであって、前記布が、布
の1平方ヤードにつき2.7オンス以下の量のラミネートフィルムでコーティン
グされ、そして前記エアバッグクッションが、少なくとも5秒の膨張後、特徴的
漏出時間を示すエアバッグクッション。 - 【請求項2】 前記フィルムが、シリコーンを含まない請求項1に記載のエアバッグクッショ
ン。 - 【請求項3】 前記フィルム組成物が、ポリウレタンを含む請求項1に記載のエアバッグクッ
ション。 - 【請求項4】 前記コーティングされた布が、ポリアミドヤーンから織られている請求項1に
記載のエアバッグクッション。 - 【請求項5】 前記ポリアミドヤーンが、ナイロン6,6繊維から形成されている請求項4に
記載のエアバッグクッション。 - 【請求項6】 前記ポリアミドヤーンが、約210デニールから630デニールの線密度によ
り特徴付けられるマルチフィラメントヤーンである請求項4に記載のエアバッグ
クッション。 - 【請求項7】 前記マルチフィラメントヤーンが、1つのフィラメントにつき約7デニール以
下のフィラメント線密度により特徴付けられる請求項6に記載のエアバッグクッ
ション。 - 【請求項8】 前記フィルムが、前記エアバッグ布表面上で、1平方ヤードにつき2.5オン
ス以下の量で存在する請求項1に記載のエアバッグクッション。 - 【請求項9】 前記フィルムが、前記エアバッグ布上で、1平方ヤードにつき2.2オンス以
下の量で存在する請求項8に記載のエアバッグクッション。 - 【請求項10】 コーティングされた布を備えるエアバッグクッションであって、前記布が、ラ
ミネートフィルムでコーティングされ、前記フィルムが、少なくとも2,000
の引張強さと、少なくとも180%の破断伸びとを有し、前記エアバッグクッシ
ョンが、少なくとも5秒の膨張後漏出時間を示すエアバッグクッション。 - 【請求項11】 前記フィルムが、ポリウレタンを備えている請求項9に記載のエアバッグクッ
ション。 - 【請求項12】 前記コーティングされた布が、ポリアミドヤーンから織られている請求項10
に記載のエアバッグクッション。 - 【請求項13】 前記ポリアミドヤーンが、ナイロン6,6繊維から形成されている請求項11
に記載のエアバッグクッション。 - 【請求項14】 前記ポリアミドヤーンが、約210デニールから630デニールの線密度によ
り特徴付けられるマルチフィラメントヤーンである請求項12に記載のエアバッ
グクッション。 - 【請求項15】 前記マルチフィラメントヤーンが、1つのフィラメントにつき約7デニール以
下のフィラメント線密度により特徴付けられる請求項13に記載のエアバッグク
ッション。 - 【請求項16】 前記フィルムが、前記エアバッグ布表面上に、1平方ヤードにつき2.5オン
ス以下の量で存在する請求項10に記載のエアバッグクッション。 - 【請求項17】 前記フィルムが、前記エアバッグ布表面上に、1平方ヤードにつき2.2オン
ス以下の量でコーティングされている請求項16に記載のエアバッグクッション
。
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