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KR100211091B1 - 에어백 보관 케이싱 - Google Patents

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KR100211091B1
KR100211091B1 KR1019960018399A KR19960018399A KR100211091B1 KR 100211091 B1 KR100211091 B1 KR 100211091B1 KR 1019960018399 A KR1019960018399 A KR 1019960018399A KR 19960018399 A KR19960018399 A KR 19960018399A KR 100211091 B1 KR100211091 B1 KR 100211091B1
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다쯔오 하마나까
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다나베 야스히데
다나베 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
히로세 마꼬또
니혼 플라스트 캄파니 리미티드
고오사이 아끼오
스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 자동차의 에어백 구속(restraint) 시스템의 일부를 형성하는 에어백 보관 케이싱에 관한 것이다. 에어백 보관 케이싱 (a) 폴리올레핀 수지 10 내지 50 중량부와 무니(Mooney) 점도(ML1+4, 100)가 50 내지 100 범위인 올레핀 공중합체 고무 100 중량부를 혼합하여 혼합물을 얻고, 유기 과산화물의 존재하에 상기 혼합물을 동력적으로 열처리하고, 이어서 동력적으로 열처리한 혼합물 100 중량부에 대해 광유 5 내지 50 중량부를 첨가하는 것을 포함하는 공정에 의해 제조하는 열가소성 탄성체 조성물 100 중량부, 및 (b) 프로필렌 및 프로필렌 이외의 1종 이상의 1-올레핀을 함유하고 용융 유량(230

Description

에어백 보관 케이싱
제1도는 상부 방향으로부터 바라본, 본 발명에 따른 에어백 보관 케이싱의 일 실시양태의 본체의 사시도.
제2도는 하부 방향으로부터 바라본, 제1도의 에어백 보관 케이싱 본체의 사시도.
제3도는 실질적으로 제1도의 선 III-III을 따라 화살 방향에서 바라본 부분 단면도.
제4도는 본 발명의 에어백 보관 케이싱의 일 실시양태를 제작하기 위하여 페인트를 에어백 보관 케이싱 본체 표면상에 도장시킨 상태를 나타내는 것 이외에는 제3도와 유사한 부분 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 케이싱 10a : 본체
12 : 관상 부분 14 : 덮개형 부분
14a : 상부 표면 14b : 내부 표면
16 : 홈 18 : 도막
본 발명은 케이싱이 차량 충돌 등의 경우에 충돌에 반응하여 작동하는 가스 팽창기(inflator)로부터 고압 가스의 영향하에 전개되도록 적용된 에어백 구속(restraint) 시스템의 에어백 보관 케이싱의 개선에 관한 것이다.
지금까지, 다양한 에어백 보관 케이싱이 알려져 왔으며, 이 중에는 그 일부분이 차량의 내장 부품을 구성하는 케이싱의 표면층 부분에 대해 부드러운 감촉을 제공하기 위하여 폴리우레탄 발포체를 그의 재료로서 사용하는 것이 있다. 이러한 케이싱에서는 예를 들어 일본 특허 공개 제63-232052호에 기재된 바와 같이, 에어백이 작동할 경우 케이싱이 예정된 파단선(박벽(thin wall) 부분)을 따라서만이 파단되게 하고 그 때 미세하게 부서진 조각들이 흩어지는 것을 막기 위하여, 경질 수지 재료 또는 망상 섬유성 보강재가 케이싱중 코아층으로서 사용된다.
그러나, 이러한 케이싱에는 결함이 있는데, 상기 케이싱은 다층 구조이기 때문에 그의 제작 과정이 복잡하므로 수율 또는 생산성을 낮추고, 사용되는 삽입물 및 코어층으로 인하여 표면이 거칠어지는 경향이 있다.
추가로, 섬유성 보강재가 삽입된 케이싱은 섬유성 보강재의 강도가 낮기 때문에 제작하는 동안 위치가 이동하는 경향이 있다는 문제점을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하고 생산비를 낮추는 관점에서, 예를 들어 일본국 특허 공개 제2-171364호에 개시된 바와 같이, 상기한 삽입물은 사용하지 않고 사출 성형에 의해 열가소성 탄성체의 에어백 보관 케이싱을 제조하는 방법이 제안되었다. 그러나, 이렇게 제조된 케이싱은 리드(lid) 부재의 파단부에 박벽 구획을 갖는다. 이외에, 이 케이싱은 벽두께가 파단부의 박벽 구획으로부터 연속적으로 증가하는 구조를 가지기 때문에, 박벽 면적이 크다. 그 결과, 이러한 박벽 구획은 차량 내부의 열 및 광에 의해 영향받기 쉬우므로 케이싱의 외관이 나빠진다.
이러한 문제점의 관점에서, 케이싱의 표면에 장식적인 보호층 또는 도장막을 형성하는 것이 제안될 것이다. 그러나, 에어백 보관 케이싱 재료로서 폴리올레핀 물질을 사용하는 경우, 도장막을 케이싱 표면에 단단하게 결합시키는 데에는 소위 2회 도장 및 2회 베이킹 방법 또는 소위 2회 도장 및 1회 베이킹 방법이 필요하므로, 이로써 생산비가 증가한다. 2회 도장 및 2회 베이킹 방법에서, 하도층이 먼저 도장 및 건조되고, 이후에 페인트가 도장 및 건조된다. 2회 도장 및 1회 베이킹 방법에 있어서는, 하도층이 도장된 후, 페인트가 도장 및 건조된다.
도장 과정중 접하게 되는 상기 토론한 어려움을 해결하기 위하여, 본 발명자들은 일본국 특허 공개 제6-156178호에 개시된 바와 같이, 페인트를 도장 및 건조시키는 소위 1회 도장 및 1회 베이킹 방법에 적합한 에어백 보관 케이싱용 및 도장막용 신규 물질을 제안하였다. 그러나, 이 페인트는 변성 폴리프로필렌 올리고머를 함유할 필요가 있으므로, 상기 페인트의 제조 방법은 다루기 힘들어져서 생산비를 증가시킨다. 따라서, 생산비를 낮추는 노력이 필요하게 된다. 추가로, 온도가 -30다 낮은 조건에서 조차 에어백 보관 케이싱을 보다 안정적으로 개방 및 전개시키기 위하여 더 연구하고 발전시킬 필요가 있다.
본 발명의 목적은 종래 에어백 보관 케이싱에서 접하게 되는 결점을 극복할 수 있는 개선된 에어백 보관 케이싱을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 그 안에 에어백을 안전하게 보관하고 에어백이 차량 승객을 보호하기 위하여 팽창될 경우 부드럽게 전개되기 위하여 예정된 선을 따라 효과적으로 파단되도록 적합하게 기능할 수 있는 개선된 에어백 보관 케이싱을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 단층 구조이고, 외관이 뛰어나고, 생산비가 낮은 개선된 에어백 보관 케이싱을 제공하는 것이다.
여전히 또다른 본 발명의 목적은 1회 도장 및 1회 베이킹 방법하에, 높은 강도 및 점착 특성을 가지며 에어백 보관 커버의 부드러운 전개를 보증하는, 표면층으로 도장된 개선된 에어백 보관 케이싱을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 에어백 보관 케이싱은 에어백 구속 시스템을 위한 것이며, (a) 폴리올레핀 수지 10 내지 50 중량부와 50 내지 100의 무니(Mooney) 점도((ML1+4, 100를 갖는 올레핀 공중합체 고무 100 중량부를 혼합하여 혼합물을 얻고, 이 혼합물을 유기 과산화물의 존재하에 동적으로 가열 처리한 후, 동적으로 가열 처리한 혼합물 100 중량부에 대하여 광유 5 내지 50 중량부를 첨가하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조한 열가소성 탄성체 조성물 100 중량부, 및 (b) 프로필렌 및 30 내지 100의 용융 유량(230을 갖는 프로필렌 이외의 1종 이상의 1-올레핀을 함유하는 랜덤 공중합체 수지 20 내지 50 중량부를 포함하는 물질로 형성된 본체를 포함한다. 추가로, 페인트는 본체 표면상에 도장시키며, 염소화 폴리올레핀 수지를 포함하는 수지 성분, 알콜 변성 실리콘 및 다가 알콜을 포함하는 변성제, 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 폴리에스테르 폴리올의 부가물 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 혼합물을 포함하는 경화제를 포함한다.
단층 구조의 에어백 보관 케이싱의 물질 및 1회 도장 및 1회 베이킹 방법하에 에어백 보관 케이싱 상에 도장시키고자 하는 페인트에 대해 깊이 연구한 결과, 본 발명자들은 에어백 케이싱 물질로서 효과적인 조성물 및 조성물과 상용성인 특정 페인트를 발견하여 본 발명의 원리를 달성하게 되었다.
본 발명의 에어백 보관 케이싱은 상기한 바와 같이 정렬되므로, 에어백 보관 케이싱의 본체는 온도가 저온(-40)에서 고온(+85)으로 변화하는 가혹한 온도 조건하에서 조차 에어백 보관 케이싱 본체에 대해 뛰어난 점착력을 나타내는 페인트(도막)로 도장시킬 수 있다. 상기와 같은 케이싱 본체에 대한 페인트의 뛰어난 점착력은 케이싱 본체용 특정 플라스틱 물질 및 페인트용 특정 물질의 특정 조합에 따르며, 도장 과정시 1회 도장 및 1회 베이킹 방법하에 달성될 수 있다. 구체적으로, 에어백 보관 케이싱은 과도하게 낮은 온도 조건에서도 그의 전개 특성이 향상될 수 있으며, 한편 도장 과정에 있어서 페인트에 대해 높은 유리화 특성을 제공한다. 추가로, 에어백 본체용 수지 물질에 특정 첨가제를 혼합할 필요가 없는데, 이로써 에어백 보관 케이싱의 생산비를 낮추므로 에어백 보관 케이싱은 다량 생산에도 적합하다.
또한, 에어백 보관 케이싱은 그의 표면에서 내용매성 및 내스크래치성이 크게 개선된다. 이러한 높은 내용매성 및 내스크래성은 케이싱이 통상의 운전 조작 동안 운전자에 의해 자주 접촉되는 스티어링 휘일의 중심부에 배치되는 에어백 보관 케이싱, 케이싱이 차량 승객에 의해 자주 접촉되는 대시보드에 있는 에어백 보관 케이싱 및 케이싱이 방향제와 같은 화학물질의 증기를 받는 운전자 옆의 앞좌석을 위한 에어백 보관 케이싱에 매우 중요하다.
따라서, 본 발명에 따른 에어백 보관 케이싱은 내구성이 높고, 외관이 뛰어나며, 넓은 온도 범위 전체에 있어 안정 및 안전한 전개 특성을 나타내며, 그의 생산 공정을 단순하게 해준다.
본 발명에 따르면, (a) 폴리올레핀 수지 10 내지 50 중량부와 무니 점도(ML1+4, 100가 50 내지 100 범위인 올레핀 공중합체 고무 100 중량부를 혼합하여 혼합물을 얻고, 유기 과산화물의 존재하에 상기 혼합물을 동적으로 열처리하고, 이어서 동적으로 열처리한 혼합물 100 중량부에 대해 광유 5 내지 50 중량부를 첨가하는 것을 포함하는 공정에 의해 제조되는 열가소성 탄성체 조성물 100 중량부, 및 (b) 프로필렌 및 프로필렌 이외의 1종 이상의 1-올레핀을 함유하고 용융 유량(230가 30 내지 100 범위인 랜덤 공중합체 수지 20 내지 50 중량부를 포함하는 재료로 형성되는 본체, 및 염소화 폴리올레핀 수지를 포함하는 수지 성분, 알콜-변성 실리콘 및 다가 알콜을 포함하는 변성제, 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 폴리에스테르 폴리올의 부가 생성물 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 혼합물을 포함하는 경화제를 포함하는, 상기 본체의 표면상에 도장되는 페인트를 포함하는, 에어백 구속 시스템을 위한 에어백 보관 케이싱이 제공된다.
본 발명의 에어백 보관 케이싱에서, 케이싱 본체와 페인트로 이루어지는 재료자체는 필수적이며, 따라서 그 재료 이외의 구조 등이 특히 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 에어백 보관 케이싱은 전면 충돌이 일어나는 경우에 차량 승객이 예를 들면, 스티어링 휘일 및(또는) 전면유리(windshield)에 직접 충돌하게 되는 것을 방지하기 위해 에어백을 자동적으로 팽창시키도록 정렬되는 에어백 구속 시스템의 일부를 구성한다.
본 발명의 에어백 보관 케이싱의 몸체에 사용되는 재료를 기술하고자 한다.
올레핀 공중합체 고무는 무니 점도(ML1+4, 100가 50 내지 100 범위이다. 무니 점도는 ASTM-D927에 따라 측정하였다. 올레핀 공중합체 고무의 예로는 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-1-부텐 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔 삼원 공중합체 고무, 에틸렌-부텐-비공액 디엔 삼원 공중합체 고무 및 프로필렌-부타디엔 공중합체 고무와 같은 올레핀으로 주로 구성되는 무정질 랜덤 탄성 공중합체가 있다. 물론, 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔 삼원 공중합체 고무가 바람직하다. 비공액 디엔의 예로는 디시클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 시클로옥타디엔, 메틸렌 노르보르넨, 에틸리덴 노르보르넨 등이 있다. 물론, 디시클로펜타디엔 및 에틸리덴 노르보르넨이 특히 바람직하다.
올레핀 공중합체 고무의 보다 구체적인 예로는 에틸렌-프로필렌-디시클로펜타디엔 공중합체 고무 (이하, EPDM이라 부름) 및 에틸리덴 노르보르넨 공중합체 고무가 있다. 올레핀 공중합체 고무의 무니 점도(지수)가 50보다 작은 경우에는, 강도 특히, 저온에서의 충격 강도가 불충분하다. 무니 점도가 100을 초과하는 경우에는, 제작 및 가공성, 특히 재료의 유동성이 열화된다.
본 발명에 사용되는 폴리올레핀 수지의 예로는 폴리프로필렌 및 프로필렌과 탄소 원자수 2개이상의 α-올레핀의 공중합체가 있다. 탄소 원자수 2개 이상의 α-올레핀의 예로는 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 1-데센, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥탄 등이 있다.
폴리올레핀 수지중 이들 중합체의 용융 유량은 0.1 내지 100g/10분, 바람직하게는 0.5 내지 50g/10분 범위이다. 용융 유량이 0.1g/10분 미만이거나 또는 100g/10분보다 큰 경우에는, 가공성에서 문제가 발생된다. 용융 유량은 2.16㎏의 부하하에 다이내에 형성된 구멍(직경 : 2.0955㎜, 축 길이 : 8㎜)를 통해 흐르는 수지(230서 유지시킴)의 유량(g/10분)이다. 이 용융유량은 JIS(일본국 공업 규격) K-7210에 따른다.
이 폴리올레핀 수지는 상술한 올레핀 공중합체 고무 100 중량부당 10 내지 50 중량부 범위의 양으로 혼합 또는 배합된다. 배합량이 10 중량부 보다 작은 경우에는, 재료의 유동성이 저하된다. 배합량이 50 중량부를 초과하는 경우에는, 재료의 강성도가 높고 따라서 저온에서 재료의 충격 강도가 저하된다.
상술한 올레핀 공중합체 고무 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 혼합물을 동적 열처리하여 혼합물의 성분들을 부분적으로 가교결합시킴으로써, 열가소성 탄성체 조성물을 얻는다. 동적 열처리를 아래에서 설명한다.
올레핀 공중합체 고무, 폴리올레핀 수지, 유기 과산화물 및 가교 결합제(필요한 경우)를 서로 혼합하고, 이어서 동적으로 열처리한다. 다시 말해서, 이들 성분을 용융 및 혼련시킨다. 통상의 공지된 밀폐형 밴버리(Banbury) 혼합기, 쌍축 혼련기 등이 이들 성분을 혼련시키기 위한 혼련 장치로서 사용된다. 혼련은 150내지 300범위의 온도에서 약 1 내지 30분동안 행하는 것이 바람직하다. 이 열가소성 탄성체 조성물을 제조할 때는, 무기 충전제((들), 산화방지제(들), 내후안정제(들), 대전방지제(들) 및 착색 안료(들)을 주성분과 혼합할 수 있다.
올레핀 공중합체 고무 및 폴리올레핀 수지를 포함하는 혼합물의 성분을 부분 가교 결합시키기 위한 유기 과산화물의 예로는 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸피옥시)헥신-3, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(퍼옥시벤조일)헥신-3, 디큐밀 과산화물 등이 있다. 물론, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산이 방향성 및 스코칭(scorching)성의 관점에서 특히 바람직하다.
유기 과산화물의 첨가량은 올레핀 공중합체 고무 및 폴리올레핀 수지의 총량 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.005 내지 2.0 중량부 범위내, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.6범위내에서 선택한다. 첨가량이 0.005 중량부 미만인 경우에는, 가교 결합 반응의 효과가 낮다. 첨가량이 2.0 중량부를 초과하는 경우에는, 반응의 조절이 곤란하며 경제적으로도 불리하다.
본 발명의 열가소성 공중합체 조성물을 제조할 때는, 과산화물 가교 결합제 또는 다관능성 비닐 단량체를 가교 결합 보조제로서 혼합하여 유기 과산화물의 작용하에 부분 가교 결합 또는 브리지 구조의 형성을 촉진시킬 수 있다. 과산화물 가교 결합제의 예로는 N,N'-m-페닐렌 비스말레이미드, 톨루일렌 비스말레이미드, P-퀴논디옥심, 니트로벤젠, 디페닐 구아니딘, 트리메틸롤 프로판 등이 있다. 다관능성 비닐 단량체의 예로는 디비닐벤젠, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸롤 프로판 트리메타크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트 등이 있다.
이어서, 상술한 바와 같이 가열 처리한 혼합물에 광유를 첨가한다.
광유 연화제는 주로 연화제 특성을 얻기 위하여 가공성 및 기계적 특성을 개선시키코자 하는 목적으로 혼합하는 비점이 높은 석유 분획이다. 광유의 예로는 파라핀, 나프텐 및 방향족 화합물이 있으며, 이 중 파라핀 오일이 바람직하게 사용된다.
방향족 성분의 양이 많으면, 얼룩이 많이 생겨서 투명하거나 또는 밝은 색상의 제품을 제조하는 데에는 사용하지 못하게 되고, 제품 또는 케이싱의 광안정성 및 내열성이 저하된다.
광유는 동적으로 가열 처리된 혼합물(올레핀 공중합체 고무 및 폴리올레핀 수지를 포함) 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부 범위의 양으로 첨가된다.
광유의 첨가량이 5 중량부 미만이면, 사출 성형시 재료의 유동성이 저하된다.
첨가량이 50 중량부를 초과하면, 광유는 성형 제품에 대한 내열 시험중에 성형 제품의 표면으로 흘러 나와 성형 제품의 외관이 나빠진다.
광유의 첨가는 유기 과산화물의 작용하에 동적 가열 처리를 위해 사용되는 것과 동일한 장치, 또는 별개의 장치에서 수행되고, 연속해서 동적 가열 처리될 수 있다.
광유의 첨가에 사용되는 장치의 예로는 동적 가열 처리에 사용되는 장치 뿐만 아니라 밴버리 혼합기, 쌍축 혼련기 등을 들 수 있다.
열가소성 탄성체 조성물 100 중량부에, 프로필렌, 및 프로필렌 이외의 1-올레핀 1종이상을 포함하는 랜덤 공중합체 수지 20 내지 50 중량부를 추가로 첨가하거나 배합할 수 있다.
1-올레핀의 예로는 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 1-데센, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐 등이 있다.
랜덤 공중합체중 1-올레핀의 함량은 1 중량이상이다. 함량이 1 중량미만이면 제품의 부드러움 또는 유연성이 불량해진다. 또한, 랜덤 공중합체는 용융 유량이 30 내지 100g/10분이다. 용융 유량이 30보다 작으면 사출 성형중에 재료의 유동성이 저하된다. 용융 유량이 100보다 크면 제품의 기계적 특성이 저하된다.
상기 랜덤 공중합체 수지로는 공지 방법에 의해 제조된 것을 사용할 수 있다.
랜덤 공중합체 수지는 공중합화로 직접 얻을 수 있거나, 또는 용융 유량이 낮은 수지를 유기 과산화물 등의 존재하여 분해시켜서 얻을 수 있다. 배합된 랜덤 공중합체 수지의 양이 20 중량부 미만이면 재료의 가공성이 불량해진다. 배합된 양이 50 중량부를 초과하면 저온에서 제품의 충격 강도가 낮아진다.
상술한 성분들로 이루어지는 재료 또는 수지 조성물은 이른바 인성이 높고 내후성이 우수하며 상기 특성들을 포함하는 각종 물성이 고온 내지 저온의 광범위한 온도에 걸쳐 실질적으로 열화되지 않는 특성을 갖는다. 따라서, 이 조성물을 가공하여 제조한 본 발명의 에어백 보관 케이싱은 에어백 보관 케이싱이 예정된 파단선을 따라서만 파단되도록 하여, 에어백 보관 케이싱이 단층 구조로 되어 있음에도 불구하고 에어백이 작동할 때 디자인에 따른 예정된 방향으로 부드럽게 팽창하도록 할 수 있다. 따라서, 에어백 보관 케이싱에 요구되는 가장 기본적인 성능은 상기 재료에 의해 제조된 에어백 보관 케이싱에 의해 만족될 수 있다.
표 1은 본 발명의 재료 및 에어백 보관 케이싱 본체를 위한 다양한 재료들에 대해 에어백 보관 케이싱 본체의 재료로서 중요한 물성의 평가를 정성적으로 보여준다. 표 1은 본 발명의 재료가 에어백 보관 케이싱에 매우 적합하다는 것을 보여준다.
각주: 평가 A : 탁월
B : 양호
C : 불량
본 발명의 (케이싱 본체를 위한) 상술한 재료 또는 수지 조성물에 필요에 따라 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정화제, 대전방지제, 윤활제, 염료, 안료, 가소제, 방염제, 연화제 등을 첨가할 수 있다.
상술한 단층 구조를 갖는 에어백 보관 케이싱 본체의 제작 방법은 특정하게 제한되는 것은 아니고 에어백 보관 케이싱 본체에 사용되는 통상의 제작 방법을 사용할 수 있으며, 사출 성형법이 특히 바람직하다.
이하, 에어백 보관 케이싱 본체의 표면에 도장되는 페인트를 설명하겠다.
본 발명의 에어백 보관 커버의 본체 위에 도장되는 페인트는 수지 성분으로서 염소화 폴리올레핀 수지 및 다가 알콜(변성제)을 함유한다. 염소화 폴리올레핀 수지는 페인트의 총 수지성분에 대하여 50 내지 95중량% 범위의 양으로, 다가 알콜수지는 총 수지 성분에 대하여 5 내지 50 중량범위의 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 다가 알콜의 예로는 폴리알킬렌 글리콜 수지, 폴리에틸렌 글리콜 수지, 폴리트리메틸렌 글리콜 수지 및 폴리테트라메틸렌 글리콜 수지가 있으며, 이 중 폴리알킬렌 글리콜이 바람직하다. 본 발명의 에어백 보관 커버의 본체에 사용되는 페인트는 다른 수지 성분들을 함유한다. 이들 수지 성분들의 예로는 알키드 수지 및 (고무 클로라이드를 주성분으로 하는) 고무 클로라이드 수지가 있으며, 이 중 알키드 수지가 바람직하다.
본 발명의 에어백 보관 케이싱의 본체에 사용되는 페인트의 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 폴리에스테르 폴리올의 부가 생성물 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트와의 혼합물이다. 부가 생성물은 혼합물에 대하여 40 내지 60 중량범위의 양으로 사용하고, 헥사메틸렌 디이소시아네이트는 혼합물에 대하여 40 내지 60 중량범위의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 에어백 보관 케이싱 본체에 사용되는 페인트는 변성제로서 알콜 개질 실피콘을 페인트의 총 수지성분에 대하여 1 내지 10 중량범위의 양으로 함유한다.
페인트가 상술한 성분들을 함유한다는 사실 때문에, 페인트는 에어백 보관 케이싱의 성형 제품의 표면에 효과적으로 결합 또는 점착될 수 있으며, 60 내지 80온도에서 30 내지 40분간 이른바 1회 도장 및 1회 베이킹 방식을 사용하여 건조시킬 때 케이싱 표면에 단단한 도막을 형성할 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 본 발명의 에어백 보관 케이싱은 이 케이싱이 실제로 장착된 차량의 실내에서 저온 내지 고온 범위의 광범위한 온도 범위에 걸쳐 그의 요구 성능을 만족시킬 수 있다. 즉, 페인트의 도막은 차량내에서 저온 내지 고온의 광범위한 열 주기 하에서도 미세 균열을 일으키지 않으면서 케이싱 본체에 충분한 결합 강도를 유지할 수 있다. 또한, 페인트 도막은 충격 강도, 내습성 및 내열성이 충분하고 에어백 보관 케이싱에 우수한 외관을 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하겠다.
[실시예 1]
[에어백 보관 케이싱 본체의 제작]
무니 점도(ML1+4, 100)가 85이고 프로필렌 함량이 50 중량이며 디시클로펜타디엔 함량이 4 중량인 에틸렌-프로필렌-디시클로펜타디엔 삼원 공중합체 고무 100 중량부, 용융 유량이 10g/10분인 균질화된 폴리프로필렌 25 중량부, 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥사이드) 헥산 0.32 중량부의 혼합물을 동적으로 가열 처리하기 위해 밴버리 혼합기를 사용하여 12분간 용융 및 혼합시켰다. 이어서, 파라핀 공정 오일(이데미뚜 고산 가부시끼가이샤 (Idemitu Kosan Co., Ltd)제, 상표명 다이아나 프로세스 오일(Diana Process Oil) PW380) 37.5 중량부를 동적 처리된 혼합물에 첨가하고 5분간 혼합하였다. 이어서, 단축 펠릿화 장치를 사용하여 혼합물을 펠릿화함으로써 펠릿형 열가소성 탄성체를 수득하였다. 동적 가열 처리물을 마무리 처리할 때 혼합물 또는 재료의 온도를 약 180하였다.
이어서, 상술한 열가소성 탄성체 100 중량부, 및 용융 유량이 60g/10분이고 에틸렌 함량이 3.2 중량인 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 38.6 중량부의 혼합물을 밴버리 혼합기를 사용하여 180서 용융 및 혼합시켰다. 이렇게 하여, 본 발명에 따라 사용되는 원료 재료 수지 펠릿을 수득하였다.
상기에서 수득된 원료 재료 수지 펠릿을 성형 온도 180 내지 220사출 압력 50 내지 100 MPa, 금속 다이 온도 20 내지 50냉각 시간 30 내지 50초, 및 사출시간 7 내지 12초로 사출 성형시켜서 제1도 내지 제3도에 도시된 에어백 보관 케이싱(10)의 본체(10a)를 제조하였다. 제1도에 있어서, 에어백 보관 케이싱(10)은 일반적으로 컵 형태이며 통상적으로 자동차의 실내에 있는 기재(도시하지 않음)에 설치되는 본체(10a)를 포함한다. 보다 구체적으로, 에어백 보관 케이싱(10)의 본체(10a)는 일반적으로 단면이 직사각형인 관상 부분(12)을 포함한다. 관상 부분(12)는 에어백 모듈의 기재에 고정적으로 점착된다. 상부 덮개형 부분(14)는 관상 부분(12)와 일체를 이루며, 차량 승객(도시하지 않음)와 대면하는 평평한 상부 표면(14a)를 갖는다. 팽창될 수 있는 에어백(도시하지 않음)은 에어백 보관 케이싱(10)의 본체(10a) 내부에 접혀진 상태로 보관된다. 제2도에 도시된 바와 같이, 덮개형 부분(14)는 그의 내부 표면(14b)에 홈(16)이 형성되어 있어 덮개형 부분(14)에 얇은 격벽 부분들이 형성되도록 한다. 에어백 보관 케이싱(10)은 홈(16)을 따라 파단되어, 에어백 보관 케이싱(10)을 포함하는 에어백 구속 시스템의 작동하에 에어백이 팽창할 때 에어백 돌기가 차량 승객을 향하도록 하는 것으로 이해된다.
[에어백 보관 케이싱 본체의 도장]
실시예 1의 페인트를 후술하는 바와 같이 제조하였다. 먼저, 하기 성분들을 혼합하여 수지상 주성분을 제조하였다.
[수지성분:]
염소화 폴리올레핀 수지
(산요 고꾸사꾸 팔루푸사(Sanyo Kokusaku Palupu)
니뽄 세이시 가부시끼가이샤(Nippon Paper Ind.)제,
상표명 슈퍼클론(Superchlon) 892L) 17.0 중량
폴리테트라메틸렌 수지
(미쯔비시 가가꾸 고교 가부시끼가이샤(Mitsubishi Chemical
Industries Ltd.)제, 상표명 PTMG-1000) 5.0 중량
에폭시 수지
(유가 쉘 에폭시 가부시끼가이샤 (Yuka Shell Epoxy
Kabushiki Kaisha)제, 상표명 에피코테(Epikote) 834) 1.0 중량
[용매성분:]
톨루엔 65.0 중량
크실렌 3.5 중량
메틸에틸 케톤 1.0 중량
[안료:]
카본 블랙 3.0 중량
[광택 조절제:]
실리카 미분 2.0 중량
[변성제:]
알콜 변성 실리콘
(도레이 다우 코닝 실리콘사
(Toray Dow Corning silicone)제, 상표명 8428 ) 1.0 중량
[안정화제:]
마그네슘 화합물
(아끼시마 가가꾸 고교 가부시끼가이샤(Akishima
Chemical Industries Co., Ltd.) 제, 상표명 TS-880) 0.5 중량
[내광제:]
힌더드(hindered) 아민 1.0 중량
상기 성분들로 이루어지는 수지상 주성분 100 중량부에 경화제 10 중량부를 첨가하였다. 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 폴리에스테르 폴리올의 부가 중합체(아사히 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 (Asahi Chemical Industries Co., Ltd.)제, 상표명 듀라네이트 (Duranate) E402-90T) 29.5 중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(스미또모 바이엘 우레탄사(Sumitomo Bayer Urethane)제, 상표명 N-75) 19.6 중량, 및 에틸 아세테이트 50.9 중량로 이루어졌다. 추가로, 희석제로서 메틸시클로헥산 40 중량, 메틸이소부틸 케톤 20 중량, 크실올 20 중량및 시클로헥사논 10 중량로 이루어지는 혼합물 80 중량부를 첨가하였다. 이렇게 하여, 에어백 보관 케이싱의 본체에 사용되는 페인트를 제조하였다.
이 페인트를 상술한 바와 같이 제작한 에어백 보관 케이싱(10)의 본체(10a)의 표면에 도장하였다. 이어서, 페인트를 80서 30분간 건조시켜서 제4도에 도시된 바와 같이 건조상태의 두께가 25μ인 도막(18)을 형성하였다. 이 도막의 성능을 평가하여 얻은 결과를 표 2에 기재하였다.
[비교예 1]
[에어백 보관 케이싱 본체의 도장]
후술하는 바와 같은 방법으로 페인트를 제조하였는데, 여기서 수지 성분으로서 폴리카프로락톤 폴리올 수지를 사용하고 변성제는 사용하지 않았으며, 경화제는 실시예 1에서 사용한 것과 상이하였다. 먼저, 하기 성분들을 혼합하여 수지상 주성분을 제조하였다.
[수지성분:]
염소화 폴리올레핀 수지
(산요 고꾸사꾸 팔루푸사 또는 니뽄 세이시 가부시끼가이샤 제,
상표명 슈퍼클론(Superchlon) 224H) 13.5 중량
폴리락톤 폴리올 수지
(다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤(Daicel Chemical
Industries Ltd.) 제, 상표명 플라쎌(Placcel) L208AL) 8.0 중량
아크릴 폴리올 수지
(스미또모 바이엘 우레탄사(Sumitomo Bayer Urethane) 제,
상표명 데스모펜(Desmophen) A-160) 6.0 중량
[용매성분:]
톨루엔 44.5 중량
에틸아세테이트 8.0 중량
크실렌 4.5 중량
[안료:]
카본 블랙 3.0 중량
[광택 조절제:]
실리카 미분 8.0 중량
[안정화제:]
에폭시 수지 1.0 중량
[내광제:]
힌더드 아민 1.0 중량
상기 성분들로 이루어지는 수지상 주성분 100 중량부에 경화제 18 중량부를 첨가하였다. 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 폴리올의 부가 중합체(스미또모 바이엘 우레탄사 제, 상표명 Z4370) 50 중량, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 폴리에스테르 폴리올의 부가 생성물(아사히 케미칼사(Asahi Chemical) 제, 상표명 E405-90T) 45 중량, 및 톨루엔 5 중량로 이루어졌다. 추가로, 희석제로서 메틸에틸 케톤 60 중량, 톨루엔 15 중량및 부틸 아세테이트 25 중량로 이루어지는 혼합물 60 중량부를 첨가하였다. 이렇게 하여, 비교예 1의 페인트를 제조하였다. 이 페인트를 사용하여, (실시예 1에서 제작된) 에어백 보관 케이싱 본체를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 페인트하였다. 형성된 도막의 성능을 평가하여 얻은 결과를 표 2에 기재하였다.
[비교예 2]
[에어백 보관 케이싱 본체의 도장]
후술하는 바와 같은 방법에 따라 페인트를 제조하였으며, 변성제는 사용하지 않았고, 경화제는 실시예 1에 사용된 것과는 상이한 종류의 것을 사용하였다. 먼저, 다음 성분을 혼합함으로써 수지상 주성분을 제조하였다.
[수지성분:]
염소화 폴리올레핀 수지
(산요 고꾸사꾸 팔루푸사 또는 니뽄 세이시
가부시끼가이샤 제, 상표명 슈퍼클론(Superchlon) 822) 15.0 중량
아크릴폴리올 수지
(스미또모 바이엘 우레탄사 제,
상표명 데스모펜(Desmophen) A-365) 10.0 중량
[용매성분:]
톨루엔 45.0 중량
에틸 아세테이트 5.0 중량
크실렌 4.0 중량
부틸 아세테이트 8.0 중량
[안료:]
카본 블랙 3.0 중량
[광택 조절제:]
실리카 미분 8.0 중량
[안정화제:]
에폭시 수지 1.0 중량
[내광제:]
벤조트리아졸 1.0 중량
상기 성분으로 구성되는 수지상 주성분 100 중량부에, 경화제 15 중량부를 가하였다. 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤(Smitomo Chemical Co., Ltd.) 제, 상표명 데스모두르(Desmodur) N-75), 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 폴리에스테르 폴리올의 부가 생성물(아사히 케미칼사 제, 상표명 E402-90T)의 혼합물 50 중량, 톨루엔 25 중량및 에틸 아세테이트 25 중량로 구성하였다. 또한 메틸 에틸 케톤 30 중량, 톨루엔 30 중량, 크실렌 25 중량및 부틸 아세테이트 15 중량로 구성되는 희석제 60 중량부를 혼합함으로써, 비교예 2의 페인트를 얻었다. 이 페인트를 사용하여, 에어백 보관 케이싱 본체(실시예 1에서 제작한 것)을 실시예 1과 동일 방법으로 도장하였다. 형성된 도막의 성능을 평가하여 표 2에 나타나 있는 결과를 얻었다.
[비교예 3]
[에어백 보관 케이싱 본체의 도장]
후술하는 바와 같은 방법에 따라 비교예 3의 페인트를 제조하였으며, 변성제는 사용하지 않았고, 경화제는 실시예 1에 사용된 것과는 상이한 종류의 것을 사용하였다. 먼저, 다음 성분을 혼합함으로써 수지상 주성분을 제조하였다.
[수지성분:]
염소화 폴리올레핀 수지
(산요 고꾸사꾸 팔루푸사 또는 니뽄 세이시
가부시끼가이샤 제, 상표명 슈퍼클론(Superchlon) 822) 15.0 중량
폴리락톤 폴리올 수지
(다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제,
상표명 플라쎌(Placcel) L220AL) 10.0 중량
[용매성분:]
톨루엔 45.0 중량
에틸 아세테이트 5.0 중량
크실렌 4.0 중량
부틸 아세테이트 8.0 중량
[안료:]
카본 블랙 3.0 중량
[광택 조절제:]
실리카 미분 8.0 중량
[안정화제:]
에폭시 수지 1.0 중량
[내광제:]
벤조트리아졸 1.0 중량
상기 성분으로 구성되는 수지상 주성분 100 중량부에, 경화제 15 중량부를 가하였다. 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 제, 상표명 데스모두르(Desmodur) N-75), 60 중량, 톨루엔 20 중량및 셀로솔브 아세테이트 20 중량로 구성하였다. 또한 메틸 에틸 케톤 30 중량, 톨루엔 30 중량, 크실렌 25 중량및 부틸 아세테이트 15 중량로 구성되는 희석제 60 중량부를 혼합함으로써, 비교예 3의 페인트를 얻었다. 이 페인트를 사용하여, 에어백 보관 케이싱 본체(실시예 1에서 제작한 것)을 실시예 1과 동일 방법으로 도장하였다. 형성된 도막의 성능을 평가하여 표 2에 나타나 있는 결과를 얻었다.
실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 페인트 도막의 성능을 다음 기준에 따라 평가하였다.
[외관]
양호: 불균질함, 은폐력 결여, 오렌지 박리, 반점, 균열 및 자국이 육안으로 전혀 관찰되지 않음.
불량: 불균질함, 은폐력 결여, 오렌지 박리, 반점, 균열 및 자국중 하나 이상이 동일한 육안 관찰하에 관찰됨.
[점착성]
양호: 박리가 소위 크로스-커트(corss-cut) 시험에서 전혀 관찰되지 않음.
불량: 박리가 동일 시험에서 관찰됨.
크로스-커트 시험은 다음과 같이 행하였다: 도막의 표면상에 복수개의 직선 커트를 인접 선 사이의 거리 2㎜로 평행하게 그었다. 이어서, 도막의 표면상에 동일한 방법으로 복수개의 직선 커트를 앞서 그은 직선 커트와 교차하도록 평행하게 그어서 복수개의 사각형 커트 조각을 형성하였다. 모든 직선 커트는 에어백 보관 케이싱의 표면에 닿았다. 25개의 사각형 커트 조각의 표면상에 점착 테이프를 붙였다. 이어서, 도막의 표면으로부터 점착 테이프를 한번에 떼어내고, 도막의 25개 사각형 커트 조각의 박리 상태를 관찰하여 도막의 점착성을 평가하였다. 25개의 사각형 커트 조각이 모두 벗겨지지 않고 남아있는 경우에, 양호한 것으로 평가하였다. 25개의 사각형 커트 조각중 일부가 벗겨지는 경우에는, 불량한 것으로 평가하였다.
[내충격성]
양호: 듀폰 충격 시험기(Du Pont Impact Tester)의 시험하에 통상의 온도, -20-30및 -40서 박리가 전혀 관찰되지 않음.
중간 정도: 동일 시험에서 박리가 관찰됨.
불량: 동일 시험에서 박리 및(또는) 균열이 관찰됨.
듀폰 충격 시험기의 시험은 JIS(일본국 공업규격) K-5400에 따라 충격 부재상에 500g의 추를 50㎝의 높이에서 떨어뜨려 페인트 도막의 표면과 충돌하도록 함으로써 행하였으며, 이때 충격 부재 선단의 직경은 12.7㎜이었다.
[내습성]
양호: 페인트 도막을 습도 99의 분위기 중에 40서 120시간 동안 정치시킨 후 블리스터링, 백화 및 박리가 전혀 관찰되지 않음.
불량: 동일 조건하에 블리스터링, 백화 및 박리가 관찰됨.
[내열성]
양호: 페인트 도막을 110서 300시간 동안 정치시킨 후 색상 변화, 블리스터링, 박리 및 현저한 광택 변화가 전혀 관찰되지 않음.
불량: 동일 조건하에 색상 변화, 블리스터링, 박리 및 현저한 광택 변화가 관찰됨.
[내용매성]
600g-f의 부하하에, 용매로 적신 거어즈를 사용하여 페인트 도막의 표면상에 왕복으로 세척을 행하였다. 동시에, 페인트 도막의 색상이 묻어나거나, 또는 에어백 보관 케이싱 본체의 표면이 노출되는 왕복 세척 동작의 빈도를 기록하였다. 표 2에 나타낸 값은 이 빈도를 가리키므로 200이란 수치는 페인트 도막의 색상이 묻어나지 않고 에어백 보관 케이싱 본체의 표면이 노출되지 않는 결과를 나타내는 것이다.
내용매성 시험에 사용되는 용매는 용매 A(지방 및 오일계 용매), 용매 B(석유계 용매) 및 용매 C(자동차의 승객실에 통상 사용되는 방향제)였다.
[내스크래치성]
페인트 도막의 표면상에 테이버(Taber) 스크래치 시험기(야스다 세이끼 세이사꾸쇼 가부시끼가이샤(Yasuda Seiki Seisakusho Ltd.) 제)를 사용하여 500g, 600g 및 700g의 부하하에 스크래치를 행하였다. 페인트 도막의 표면상에 형성되는 스크래치를 육안으로 관찰하였다.
양호: 스크래칭할 때 백화가 전혀 또는 거의 관찰되지 않음.
중간 정도: 스크래칭 하자마자 백화가 관찰됨.
불량: 스크래칭 하자마자 백화가 현저하게 관찰됨.

Claims (7)

  1. (a) 폴리올레핀 수지 10 내지 50 중량부와 무니(Mooney) 점도(ML1+4, 100가 50 내지 100 범위인 올레핀 공중합체 고무 100 중량부를 혼합하여 혼합물을 얻고, 유기 과산화물의 존재하에 상기 혼합물을 용융 및 혼련시키고, 이어서 용융 및 혼련시킨 혼합물 100 중량부에 대해 광유 5 내지 50 중량부를 첨가하는 것을 포함하는 공정에 의해 제조하는 열가소성 탄성체 조성물 100 중량부, 및 (b) 프로필렌 및 프로필렌 이외의 1-올레핀을 함유하고 용융 유량(230이 30 내지 100 범위인 랜덤 공중합체 수지 20 내지 50 중량부를 포함하는 재료로 형성되는 본체, 및 염소화 폴리올레핀 수지를 포함하는 수지 성분, 알콜-변성 실리콘 및 다가 알콜을 포함하는 개질제, 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 폴리에스테르 폴리올의 부가 생성물과 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 혼합물을 포함하는 경화제를 포함하는, 상기 본체의 표면상에 도포된 페인트를 포함하는, 에어백 구속(restraint) 시스템을 위한 에어백 보관 케이싱.
  2. 제1항에 있어서, 상기 케이싱 본체가 단층 구조물로 제작되는 케이싱.
  3. 제2항에 있어서, 상기 케이싱 본체에 에어백 팽창시에 상기 케이싱 본체가 그 부분을 따라 파단될 수 있는 선형으로 연장되는 박벽(thin wall) 부분이 구비되어 있는 케이싱.
  4. 제2항에 있어서, 상기 재료가 사출 성형에 의해 제작되는 케이싱.
  5. 제1항에 있어서, 상기 페인트 중 상기 염소화 폴리올레핀 수지의 양이 상기 염소화 폴리올레핀 수지와 상기 다가 알콜의 총량에 대해 50 내지 95 중량범위내이고, 상기 다가 알콜의 양이 상기 총량에 대해 5 내지 50 중량% 범위내인 케이싱.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다가 알콜이 폴리알킬렌 글리콜 수지, 폴리에틸렌 글리콜 수지, 폴리트리메틸렌 글리콜 수지, 폴리테트라메틸렌 글리콜 수지, 또는 그의 혼합물인 케이싱.
  7. 제1항에 있어서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 폴리에스테르 폴리올의 부가 생성물의 양이 상기 부가 생성물과 상기 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 혼합물에 대해 40 내지 60 중량범위내이고, 상기 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 양이 상기 혼합물에 대해 40 내지 60 중량범위내인 케이싱.
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