JP4657547B2

JP4657547B2 - 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

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Publication number: JP4657547B2
Application number: JP2001504761A
Authority: JP
Inventors: リー、シュロン
Original assignee: Milliken and Co
Current assignee: Milliken and Co
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: CA2340939A1; BR0006932A; WO2000078578A1; CN1159179C; CN1320090A; AU5617400A; EP1119471A1; MXPA01001743A; EP1119471A4; JP2003513841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、コーティングされた膨張可能布に関し、特に、極めて低い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。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエアバッグは、相当の期間知られており、使用されてきた。エアバッ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。
【０００３】
コーティングされた材料は、不透過性バリアとして膨張媒体に作用するので、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。
【０００４】
エアバッグはまた、低透過性を有する製品を生成する方法で織られたコーティ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４，９２１，７３５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。
【０００５】
シリコーンコーティングは、一般に、溶媒ベース、あるいは複合２成分反応系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。
【０００６】
Ｍｅｎｚｅｌらによる米国特許第５，１１０，６６６号（本明細書の一部をなす）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。
【０００７】
さらに、ドライバ、あるいは乗客のサイドクッション内に利用される布のいずれかだけのために、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。
【０００８】
このようなドライバおよび乗客のサイドクッション（エアバッグ）は、低透過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５，９４５，１８６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。
【０００９】
このように、これらのエアバッグ布の低透過性は、十分な衝突保護に必要であ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。
【００１０】
上で示唆したように、それぞれ種々の末端ユーザーのための、主要な３つの異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。
【００１１】
しかし、サイドカーテンエアバッグは、主に、長期間膨張状態を保持し、自動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。
【００１２】
厚いコーティングは、サイドカーテンエアバッグに必要な低透過性（そして、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。
【００１３】
さらに、円筒形のモジュール内に、このような低透過性サイドカーテンエアバ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。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記背景に鑑みて、より低い、従って低コストのコーティング量を用い、その結果、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。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、コーティングされたエアバッグを提供することであり、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。
【００１６】
本発明の更にまた他の目的は、有益で、長期間、低透過性を提供するだけでなく、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。
【００１７】
更に、本発明の他の目的は、自動車のルーフライン内の効果的な長期収納のために、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。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
したがって、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。
【００１９】
“特徴的漏出時間”という用語は、エアバッグクッションを弱いシール領域が“開く”初期ピーク圧力まで膨張させた後に収縮させ、該収縮したエアバッグクッション内に膨張ガスを導入して前記エアバッグを再膨張させ、該バッグ内に１０ｐｓｉの一定圧力を維持したときに、膨張したエアバッグの容量に等しい量の膨張ガスが漏出するのに必要な時間を意味している。長時間に亘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、また良く理解されている。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（１０ｐｓｉ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。
【００２０】
或いは、膨張しないサイドカーテンエアバッグを用いた測定では、“漏出時間”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。
【００２１】
このようなサイドカーテンエアバッグの主たる力（上記に示されるような）は、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。
【００２２】
同様に、“長期収納後”という用語は、自動車内のインフレーターアセンブリ（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。
【００２３】
本発明のコーティング、ここではフィルムは、引張強さが少なくとも２，０００ｐｓｉ、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６００％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。
【００２４】
さらに、１つのタイプのフィルム（特定の引張強さと、伸び特性とを有する）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。
【００２５】
このような高い引張強さと破壊成分での伸びとを利用すると、驚くべきことに、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。
【００２６】
上記に示された同一の所望の引張強さ特性および伸び特性を有するフィルムが、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、ＤｅｅｒｆｉｅｌｄＵｒｅｔｈａｎｅ，Ｉｎｃ．，Ｉｖｙｌａｎｄ，ＰＡから入手可能）。
【００２７】
この特定のフィルムは、引張強さが８，０００ｐｓｉ、破断伸びが約６００％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。
【００２８】
これらのフィルム内に、あるいはこれらのフィルム上に存在する別の可能な成分には、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。
【００２９】
しかし、効果的なエージングおよびブロッキングのない利点を提供するために、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。
【００３０】
その他の接着剤の中で、熱スタビライザー、難燃剤、プライマー接着剤、保護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ＨｅｒｃｕｌｅｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＡｑｕａｌｏｎｄｅｖｉｓｉｏｎ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ＦｅｄｅｒａｌＭｏｔｏｒＶｅｈｉｃｌｅＳａｆｅｔｙＳｔａｎｄａｒｄ３０２（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、ＧｌｏｕｃｅｓｔｅｒＣｉｔｙＮｅｗＪｅｒｓｅｙに営業所を有するＡｍｓｐｅｃＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって市場で販売されているＡＭＳＰＥＲＳＥＦ／Ｒ５１である。
【００３１】
上記に示されるように、プライマー接着剤は、ターゲット布の表面とフィルム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。
【００３２】
エアバッグ布は、拘束システム範囲内で利用されるために、特定のテストを合格する必要がある。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。
【００３３】
特定のコーティングされたエアバッグクッションが合格しなければならない２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。
【００３４】
本発明の目的のために、このテストは、基本的に、特徴的漏出時間（上記に詳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。
【００３５】
本発明の好ましいエラストマーであるポリウレタンは、高熱と高湿によって有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、ＣＩＢＡＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ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。
【００３６】
薄いフィルムコーティングが、本発明によるエアバッグベース布を形成するた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１０５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２１０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。
【００３７】
より好ましい実施形態において、このような基板布は、ナイロンの布から形成され、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。
【００３８】
上記に示されるように、本発明のエアバッグは、極めて低い透過性を示し、したがって、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。
【００３９】
このようなオープン領域は、したがって、衝突時一層多くの表面領域を提供するために、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。
【００４０】
膨張時および膨張後、ガス損失と言う前述の問題を生成する多数の縫い目の存在がある（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。
【００４１】
最近、膨張時ヤーンのアンバランスな移動を実質的に減少するために、マルチ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０９／４０６，２６４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。
【００４２】
このような改良を用いて、縫い目での高い漏れの可能性が、実質的に減少される。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。
【００４３】
そのうえ、本発明には好ましいことではないが、本発明のコーティング組成が、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。
【００４４】
そのうえ、さらに、本発明の付加量等での本発明のフィルムコーティング組成が、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。
【００４５】
このような付加量は、１平方ヤードにつき２．７オンスの限界にほぼ等しいが、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。
【００４６】
出来るかぎり小さな容量でターゲット自動車のルーフラインの円筒形収納コン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８３０ｃｍ３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。
【００４７】
収納時本発明のエアバッグクッションの巻かれた直径は、明らかに、標準パッ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。
【００４８】
本発明は、特定の好ましい実施形態および実施を参照にして記述されて、開示されると同時に、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。
【００４９】
【発明の実施の形態】
驚くべきことに、１平方ヤードにつき多くて２．７オンス、そして１平方ヤードにつき、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。
【００５０】
本発明の好ましいエアバッグクッションは、下記の例示によって生成される。
【００５１】
実施例
第一に、接着プライマー組成は、組成物を有して生成される：
成分重量部
Desmoderm（登録商標）４３１９５
(Bayer Corporation，ポリウレタン樹脂）２５グラム
ジメチルホルムアミド(Aldrich，溶媒）７５グラム
Desmodur（登録商標）ＣＧ−７５Ｎ
(Bayer，ポリイソシアン酸塩付着促進剤）４グラム
このプライマーコーティングは、図および本明細書の一部をなすＳｏｌｌａｒｓ，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。
【００５２】
その後、厚さが２ミルのポリウレタンフィルム（ＤｕｒｅｆｌｅｘＴＭＰＴ９４００）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。
【００５３】
図１に示されるように、サイドカーテンエアバッグ（図示せず）の膨張前の自動車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。
【００５４】
図２は、膨張したサイドカーテンエアバッグ２６を示している。上記に示されるように、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。
【００５５】
いうまでもなく、下記の請求の範囲の精神と範囲内に含まれることを意図する本発明の多数の別の実施形態および変形例がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサイドカーテンエアバッグの展開前の自動車の側面内部を示す図。
【図２】本発明のサイドカーテンエアバッグの展開後の自動車の側面内部を示す図。
【図３】本発明のサイドカーテンエアバッグの展開後の状態を示す図。
【図４】本発明のサイドカーテンエアバッグの展開前の状態を示す図。
【図５】本発明のサイドカーテンエアバッグの巻かれた状態を示す図。
【符号の説明】
１０…自動車
１２…フロントシート
１４…バックシート
１６…フロントサイドウインドウ
１８…バックサイドウインドウ
２０…ルーフライン
２２…コンテナ
２４…インフレーターアセンブリ
２６…サイドカーテンエアバッグ

Claims

転がり衝突の際に乗員を保護するように設計された、クッションとの関係で外面及び内面を示す布を備えるサイドクッションエアバッグクッションであって、前記布の外面及び内面の少なくとも一方にフィルムがラミネートされ、前記フィルムは、布の１平方ヤード（０．８３６ｍ ^２）につき２．７オンス（７６．４ｇ）以下の量で布の表面に存在し、前記布は、布の表面に実質的に均一なラミネートフィルムを提供し、前記フィルムが、少なくとも２，０００ｐｓｉ（１４０．６ｋｇ／ｃｍ ^２）の引張強さと、少なくとも１８０％の破断伸びとを有し、前記布はポリアミドヤーンまたはポリエステルヤーン製であり、前記フィルムはポリウレタン製であり、前記エアバッグはワンピース状織布からなり、前記エアバッグクッションは膨張後の特徴的漏出時間が少なくとも５秒であるサイドカーテンエアバッグクッション。
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。
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１に記載のエアバッグクッション。
前記ポリアミドヤーンが、約２１０デニールから６３０デニールの線密度を示すマルチフィラメントヤーンである請求項１に記載のエアバッグクッション。
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を示す請求項４に記載のエアバッグクッション。
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（０．８３６ｍ ^２）につき２．５オンス（７０．８ｇ）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。
前記フィルムが、前記エアバッグ布上で、１平方ヤード（０．８３６ｍ ^２）につき２．２オンス（６２．３ｇ）以下の量で存在する請求項６に記載のエアバッグクッション。