JP2823635B2

JP2823635B2 - エアバッグ

Info

Publication number: JP2823635B2
Application number: JP2040291A
Authority: JP
Inventors: 高三郎一色; 源太郎西村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JPH03243442A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は車両、例えば自動車の衝突時に膨張させ、着
座乗員の衝撃を吸収し、その保護を図るエアバッグの改
良に関するものである。

［従来の技術］近年、自動車における乗員の安全確保のためのエアバ
ッグの必要性が急激に高まっている。このエアバッグ
は、自動車の衝突事故の際、衝突のショックをセンサー
が受けて、インフレーター（高圧ガス発生装置）で高圧
ガスを発生させ、高圧ガスによってエアバッグが瞬間的
に膨張し、衝突時に乗員の移動を阻止して安全を図るよ
うにしている。

従来、かかるエアバッグには、400〜1000デニールの
ナイロン６・６フィラメント糸を用いた平組織の織物
に、クロロプレン、クロルスルホン化オレフィン等の合
成ゴムや天然ゴムを片面にコーティングした織物が使用
されていた。

［発明が解決しようとする課題］通常、エアバッグは、瞬間的に膨張させるためインフ
レーター（高圧ガス発生装置）が使用される。このイン
フレーターは、爆薬によりガスを発生させるもので、エ
アバッグ膨張時に、瞬間的ではあるが、基布は300℃前
後の高温ガスにさらされる。したがって、該高圧ガスに
よりエアバッグを構成する繊維が溶融したりあるいは劣
化する問題があった。また、エアバッグは、該高温ガス
によって、瞬間的に展張されるので、基布に急激な負荷
がかかって破れを生じることがあった。

かかる問題を解決するために、従来のエアバッグで
は、クロロプレンゴム、クロルスルホン化オレフィン等
の合成ゴムや天然ゴムを、100〜200g/m²程度コーティン
グして、基布に耐熱性および破裂強力を付与していた。

しかし、このような基布は、極めて硬くて、乗員のエ
アバッグへの衝突時の反発が大きすぎる欠点があった。
すなわち、自動車が衝突した時に展張したエアバッグの
内圧は、0.18〜0.20kg/cm²程度であるが、このエアバッ
グに乗員が衝突すると、0.8〜1.0kg/cm²にも内圧が上昇
する。乗員は、かかるエアバッグとの衝突で、はね返さ
れて車両構造物に激突させられ、その結果、負傷するこ
とがあったり、また、展張したエアバッグに顔面をこす
り、その摩擦熱による火傷や擦過傷を負うことがあっ
た。

本発明の目的は、かかる従来のエアバッグの欠点に鑑
み、エアバッグの展張による人体への衝撃を吸収し、衝
撃を緩和する上に、特に破裂強力特性が著しく改善され
た優れたエアバッグを提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記目的を達成するために次のような構成
を有する。

すなわち、本発明のエアバッグは、少なくとも片面に
コーティング樹脂膜を有するフィラメント織物から構成
されたエアバッグにおいて、該樹脂がシリカを15〜60wt
％含有するシリコーンゴムであり、かつ、JIS K−6328
に規定されるミューレン法に基づいて測定される該エア
バッグの破裂強力が、少なくとも40kg/cm²であることを
特徴とするものである。

［作用］本発明でいうフィラメントとしては、たとえば、ナイ
ロン６、ナイロン６・６、ナイロン12、ナイロン４・６
などのポリアミド繊維、パラフェニレンテレフタルアミ
ド及び芳香族エーテルとの共重合体などに代表されるア
ラミド繊維、ポリアルキレンテレフタレートに代表され
るポリエステル繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、超
高分子量ポリエチレン繊維、パラフェニレンサルフォ
ン、ポリサルフォンなどのサルフォン系繊維、ポリエー
テルケトン繊維などの合成繊維、さらに炭素繊維、ガラ
ス繊維、金属繊維などの無機繊維などからなる連続繊維
を使用することができる。

かかるフィラメントには、原糸糸条の製造工程や加工
工程での生産性あるいは特性改善のために通常使用され
ている各種添加剤、たとえば、熱安定剤、酸化防止剤、
光安定剤、平滑剤、可塑剤、増粘剤、顔料、難燃剤など
を含有していてもよい。

また、本発明の織物を達成する織糸は、単繊維強度
が、好ましくは6g/d以上、さらに好ましくは7g/d以上の
強度の高いものがエアバッグ特性のよいものを与える
が、別に制約は受けない。かかる織糸を構成する単繊維
の繊度は、用いる繊維の原糸強度やヤング率にもよる
が、4d以上であるものが好ましい。また、織糸としての
トータル繊度も別に制約を受けないが、好ましくは150
〜3000D、より好ましくは200〜1500Dの範囲にあるもの
がよい。

本発明でいう織物の組織としては、平織、斜文織、朱
子織およびこれらの変化組織、多軸織などを使用するこ
とができる。かかる織物のなかでも機械的特性が優れて
いる点から、平織または多軸織の織物が好ましく使用さ
れる。

本発明は、かかる織物に特定なコーティング樹脂膜を
付与したことによって、エアバッグの展張による人体へ
の衝撃が著しく緩和されることを究明したものである。

すなわち、本発明のコーティング樹脂膜は、シリコー
ンゴムを主体として構成されたものである。シリコーン
ゴムは、極めて柔軟性に富んだエラストマーであり、本
発明の目的に徴して好適な樹脂皮膜を提供する。

かかるシリコーンゴムとしては、たとえばジメチルシ
リコーン、メチルビニルシリコーン、メチルフェニルシ
リコーン、フロロシリコーンなどを使用することができ
る。かかるシリコーンゴムの中でも機械的特性、コス
ト、操作性の面からメチルビニルシリコーンが好ましく
使用される。

本発明において、上述の補強充填剤としてのシリカ
は、コーティング樹脂膜の皮膜強度を改善する作用、特
に基布と相乗効果を発揮して破裂強力を著しく改善する
作用を有する重要な構成要素である。

かかるシリカとしては、乾式シリカと湿式シリカがあ
げられるが、乾式シリカの方が粒径が小さく分散がしや
すいこと、発泡しにくいこと、機械的特性に優れるこ
と、操作しやすいことなどの面から好ましい。

かかるシリカの該シリコーンゴムに対する配合量は、
基布の破裂強力改善効果の上から、15〜60wt％含有させ
るのが重要であり、好ましくは40〜60wt％含有させるシ
リカの配合量が15wt％未満の場合には皮膜の強力が大き
く劣る傾向があり、エアバッグとしての破裂強力に影響
を与え易くなる。また、シリカの配合量が多すぎても、
シリカの補強効果は飽和されており、経済的な不利を招
くし、たとえば、60wt％、さらに70wt％を超えて多量に
配合すると、シリコーンゴム内での該シリカの分散性が
低下し、膜の機械的特性を低下する傾向がある。

シリコーンゴムには、上述のシリカのような補強充填
剤に加えて、さらに、けいそう土や石英粉末などの増量
充填剤や、過酸化物系、白金系の加硫剤などが配合され
る。さらに必要により、低分子量のオルガノポリシロキ
サンなどの可塑剤なども適宜配合することができる。

かくして得られるシリカ含有シリコーンゴムは、機械
的特性、耐熱性に優れ、かつ弾性特性が大きく優れてい
ることから、エアバッグ展張時に瞬間的にエアバッグに
かかる応力の吸収性に優れた特徴を発揮する。

したがって、かかるシリコーンゴムのコーティング量
は、従来のコーティング材に比べて少なくすることがで
き、経済性にも優れている。

該シリコーンゴムのコーティング量は、耐熱性と衝撃
度との関係から、好ましくは30〜100g/m²、さらには40
〜85g/m²が好ましい。

かかるシリコーンゴムを加硫する加硫方式としては、
たとえば加熱加硫または室温加硫のいずれの方式でもよ
いが、加熱加硫が機械的特性のよい皮膜を与える。

なお、従来のエアバッグには、ポリアミド系繊維とク
ロロプレンゴムの組み合わせによるものが大部分であっ
たが、クロロプレンゴムは、その化学構造中に塩素原子
を有し、かつ塩素原子は熱に対して比較的不安定なた
め、長期間一定温度以上の雰囲気に曝すことにより、塩
化水素の形で遊離するため、ポリアミド系繊維の分子の
切断を惹起して強力低下する欠点を有していた。

本発明のシリカ含有シリコーンゴムは、塩素原子のよ
うなポリアミド系繊維の強力低下を惹起する原子を含ま
ず、長期間の耐久性が要求されるエアバッグに極めて好
ましいものである。

上述のシリカ含有シリコーンゴムのコーティングは、
フィラメント織物の全面あるいは耐熱性、機械的特性が
特に要求される部分、たとえばインフレーター近傍部
分、エアバッグ展張時に人体と直接接触する部分および
縫製部分などに施される。

かかるコーティングの方法は、ナイフコート、ロール
コート、ロッドコート、押出しコートなどのいずれの方
法でもよい。

また、必要により含浸法により該ゴム液の希釈液また
は他の処理剤を用いて含浸処理してもよい。

かかるコーティングを施した後は、熱して皮膜化する
が、このときの条件は、使用するシリコーンゴムの種類
によって適宜変動する。

コーティングされた織物は、エアバッグを形成する形
に切断し縫製されるが、製織においてエアバッグの形状
に袋状に聖織された織物においては、該袋状織物の接合
部の外周を切断することによってエアバッグが形成され
る。

かくして得られるエアバッグは、コーティング樹脂自
体が柔軟性で、また、その塗布量も少なくてすむので、
極めて柔軟性に富み、かつ優れた衝撃吸収性を発揮す
る。かかる本発明のエアバッグは、概してJIS K6328の
ミューレン法による破裂強力が40kg/cm²以上、さらに40
kg/cm²以上から50〜55kg/cm²程度、かつ後述する試験法
による衝撃度が30〜35度、特に30〜32度程度という非常
にバランスのとれたエアバッグを実現するものである。

［実施例］次に、本発明を実施例でさらに説明する。

エアバッグ展張時の人体への衝撃度は、次ぎのように
して測定する。

第１図に示すように、エアバッグ１を形成後、インフ
レーター取付部５に直径8cmの孔をあけ、エアバッグ１
を裏返し、該開孔部から極薄のゴム製の風船２を入れ、
該風船の内圧が0.2kg/cm²になるようにふくらませる。

一方、500gの鉛製重りで構成された振り子３を用意
し、該振り子３を制止させた時、エアバッグ１の人体接
触側であるインフレーター対面部４に接するように垂ら
し、その位置から45度の位置まで持ち上げた後、振り子
３を放し、エアバッグ１に衝突させ、反発して戻る角度
（ｘ）を読みとって評価した。

実施例１〜５、比較例１〜２トータル繊度840デニール、単糸繊度６デニール、単
糸強度8.1g/デニールのナイロン６・６繊維を用いて経
・緯糸各26本／インチの密度を有する平織物を作製し
た。次いで通常の方法で精錬、乾燥セットした。

次いで、メチルビニルシリコーンゴムに平均粒径２μ
の乾式シリカを添加配合した。その場合、シリカの配合
量を、０、15、40、60wt％と変更して、４種のゴムを作
製した。

これらのゴムを溶剤に溶解して、粘度8000cpsに調整
したゴム糊とした後、ナイフコートを用い、表１のよう
にゴムの塗布量を変えてコーティングした。

その後、これらのコーティング織物を円形に切り取
り、縫製し、直径70cmのエアバッグを作製した。

比較のために、実施例１の織物を使用して、この織物
に、従来のクロロプレンゴムを、通常のように100g/m²
コーティングしたものを作成した（比較例１）。

これらエアバッグの評価結果を表１にまとめた。

表１から明らかなように、クロロプレンゴムをコーテ
ィングした比較例１の従来品は、反発して戻る角度が大
きく、衝撃度が極めて大きいものであった。

一方、実施例のものは、上述の比較例１のものに比し
て、衝撃緩和効果に優れており、破裂強力も高くバラン
スのとれたものであった。

比較例２のもの（シリカ配合量＝０）は、実施例のも
のに比して、破裂強力が著しく劣るもので、実用的なも
のではなかった。

［発明の効果］本発明によれば、エアバッグ膨張による人体への衝撃
を小さくすることができ、エアバッグ膨張による反発を
受けて車両構造物に衝突して負傷する危険率の少ないエ
アバッグが得られる。本発明のエアバッグは柔軟性に優
れるためステアリングホイールやインストルメントパネ
ルの小型化が可能となり、エアバッグによる乗員保護シ
ステムを普及促進させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエアバッグ膨張時の人体への衝撃性テスト方法
を示す。 1:エアバッグ 2:ゴム製風船 3:振り子 4:インフレーター対面部 5:インフレーター取付部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−78744（ＪＰ，Ａ) 特開平１−171858（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−41438（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−185444（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−3947（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−41439（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60R 21/16 - 21/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片面にコーティング樹脂膜を有
するフィラメント織物から構成されたエアバッグにおい
て、該樹脂がシリカを15〜60wt％含有するシリコーンゴ
ムであり、かつ、JIS K−6328に規定されるミューレン
法に基づいて測定される該エアバッグの破裂強力が、少
なくとも40kg/cm²であることを特徴とするエアバッグ。
【請求項２】シリコーンゴムが、メチルビニルシリコー
ン樹脂である請求項１記載のエアバッグ。
【請求項３】樹脂膜のコーティング量が、30〜150g/m²
の範囲である請求項１記載のエアバッグ。
【請求項４】織物を構成する糸条が、単繊維繊度6g/d以
上の繊維からなり、かつ、トータル繊度が150〜3000Dで
ある請求項１記載のエアバッグ。