JPH06255439A - 自動車用エアバッグにおけるリッド表皮 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安全機構部品である自動車用エアバッグリッ
ドの展開作動時における表皮の飛散を防止するため、エ
アバッグリッド表皮の伸び物性を向上させることを目的
とする。 【構成】 ベース塩化ビニル系樹脂の平均重合度を１３
００〜２５００の範囲内に設定するとともに、パウダー
スラッシュ成形法によりエアバッグリッド表皮を成形す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用インストルメ
ントパネルに装着されるエアバッグのリッド表皮に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、パウダースラッシュ成形
法は、ベース塩化ビニル系樹脂に可塑剤，安定剤，流動
化剤などを配合してなる粉体成形材料を、所定温度まで
加熱した成形型に投入し、型面に溶着させた後、余剰の
材料を型外に排出し、溶着層が溶融した後成形型を冷却
し、脱型する工程からなる表皮材の成形工法である。

【０００３】このパウダースラッシュ成形法は、深絞り
形状の成形が可能であり、また、糸目模様などその周囲
と異なった表面形状を所定位置に形成させることができ
るなどの特徴を備えており、近年、自動車用インストル
メントパネルのパッド表皮材等の成形などに広く採用さ
れるようになってきている。

【０００４】ところで、上記インストルメントパネルに
は、最近アシスト側の衝突時の安全対策として、エアバ
ッグを装備することが増加する傾向にある。

【０００５】エアバッグの機構は、車両の衝突時に所定
以上のエネルギーが加わった場合、起動装置を作動さ
せ、高圧ガス等でエアバッグを膨脹展開させるものであ
るが、このとき、表皮材やウレタン等のエアバッグのリ
ッド構成材の飛散を防止することは、眼球保護等の安全
面から重要な問題となっている。

【０００６】特に、エアバッグのリッド等は直射日光に
晒されるため、光，熱による伸び率低下が懸念される。

【０００７】一方、自動車用インストルメントパネル用
パッド表皮に関しては、軽量化要求のほか、耐久性など
に対する要求が益々強くなってきており、引裂き強さな
どの強度を高いレベルに保ちながらより薄肉化すること
が望まれている。

【０００８】そのため、ベース塩化ビニル系樹脂に重合
度の高いものを使用することが考えられるが、自動車用
インストルメントパネル用パッド表皮の成形法として優
位にあるパウダースラッシュ成形法は、前述の工程から
なる工法であるため、粉体成形材料の熱溶融に大きな制
限があり、実用化には至っていない。

【０００９】本発明者らが調査分析した市販粉体成形材
料（３種）のベース塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、
７８０〜８６０の範囲であり、また、藤原らの報文「パ
ウダースラッシュインパネの成形技術」（自動車技術，
４０，Ｎｏ．５，７４（１９８９））において論じられ
ているＰＶＣ重合度の範囲は７００〜１０００である。

【００１０】さらに、出願特許に見られる先行技術例に
ついてみても、特公昭６３−５４０１９号公報の実施例
に開示されているベース塩化ビニル系樹脂の平均重合度
は８００および１０５０であり、比較例については、ベ
ース塩化ビニル系樹脂の重合度が２３５０の例が示され
ているが、伸び率が８０％であり、実施例で示された伸
び率３５０〜４００％に比し著しく劣り、実用に供し得
ないとし、また他の比較例では、溶融性，表面平滑性が
劣るとしている。これらの低い伸び率，劣る表面平滑性
は溶融性が悪く不完全溶融だったことに起因するものと
推定される。

【００１１】特開昭６３−７４１４６号公報では、塩化
ビニル系樹脂の平均重合度は４００〜１５００の範囲、
特に５００〜１２００の範囲であるのが好ましいとして
いるが、実施例で開示された塩化ビニル系樹脂の平均重
合度は５００〜１０５０の範囲である。

【００１２】特開平２−１３８３５５号公報の実施例，
比較例においても、ベース塩化ビニル系樹脂の平均重合
度は８００であり、特開平２−１１２９１３号公報の実
施例においてもベース塩化ビニル系樹脂の平均重合度は
７００および８００である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】一方、表皮材の特性、
特に伸び特性，引裂き特性は、ベース塩化ビニル系樹脂
の平均重合度が高い方が優れており、これらの特性が向
上することにより、さらに薄肉化が可能となるなどの利
点がある。

【００１４】しかし、前述の通り、塩化ビニル系樹脂は
熱劣化しやすく、成形温度に制約があるため、熱溶融性
が制限となって粉体成形材料のベース塩化ビニル系樹脂
の平均重合度を高くすることができないという問題点が
あった。

【００１５】本発明者らは、粉体成形材料の配合や成形
型の肉厚を厚くし熱容量を大きくする、銅をバックアッ
プにして熱伝導性を向上させるなど、ベース塩化ビニル
系樹脂の平均重合度を高くする方策について種々検討
し、既に従来知見の延長で平均重合度１３００まで可能
とする技術的見通しを得ている。

【００１６】さらに、熱溶融挙動について詳細に観察す
るなど、ベース塩化ビニル系樹脂の平均重合度を高くす
る新たな方法を鋭意研究し、本発明に到達した。

【００１７】このように、本発明の目的とするところ
は、ベース塩化ビニル系樹脂の重合度を高くすることに
より、高レベルの伸び特性，引裂き特性を有し、これに
よって薄肉化，軽量化が可能なエアバッグリッド表皮を
提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均重合度が
１３００〜２５００であるベース塩化ビニル系樹脂に可
塑剤，安定剤，流動化剤などを配合してなる粉体成形材
料を、所定温度まで加熱した成形型に投入し、型面に溶
着させた余剰の材料を型外に排出する。次いで、溶着層
裏面から加熱処理し、その後成形型を冷却し、脱型して
パウダースラッシュ成形による自動車用エアバッグにお
けるリッド表皮を得ることを特徴とする。

【００１９】ここで、ベース塩化ビニル系樹脂の平均重
合度が１３００未満であると、特性の向上効果が小さ
く、また２５００を越えると熱溶融が不完全となり、実
用性のある特性が得られがたくなる。より好ましい平均
重合度の範囲は、１７００〜２２００である。

【００２０】ベース塩化ビニル系樹脂の平均粒子径とし
ては、大きすぎると溶融性が悪くなり、また小さすぎる
と粉体の流動性が悪くなることから、１００〜２００μ
ｍの範囲が好ましい。

【００２１】可塑材料は成形品の硬さに関係するほか、
熱溶融性や粉体の流動性に影響を与え、ベース塩化ビニ
ル系樹脂１００重量部当たりの可塑材料が少なすぎると
熱溶融性が悪くなり、多すぎると粉体の流動性が悪くな
るため、次の一般式で表わされる範囲が有用な範囲であ
り、さらに好ましくは７０重量部から１１０重量部の範
囲である。

【００２２】５／１００Ｘ＋３５≧Ｙ≧７０ （式中、Ｙはベース塩化ビニル系樹脂１００重量部当た
りの可塑剤の重量，Ｘはベース塩化ビニル系樹脂の平均
重合度を示す） 溶着層裏面の加熱処理方法としては、熱風による方法，
赤外線照射による方法などが実際的である。

【００２３】また、パウダースラッシュ成形表皮材の特
性としては、充分に溶融していることが必要であり、絞
深さなど表面形状の影響を除外したＪＩＳ Ｋ６７２３
による伸び率が２５０％以上、さらには３００％以上で
あることが望ましい。

【００２４】

【作用】パウダースラッシュ成形における熱溶融は、成
形型に接触した粉体成形材料が溶融し、この溶融層を通
して次の粉体に熱が伝達されてこの粉体が溶融し、さら
に次の粉体に熱が伝達されて溶融するという形で溶融が
進行する。

【００２５】ベース塩化ビニル径樹脂の平均重合度を高
くした場合、ある程度の厚さの溶融層になると伝達熱量
の低下と相俟って粉体の溶融が不十分となり、溶融が不
十分になると熱伝導性が低下し、さらに溶融しがたくな
るという挙動を示す。

【００２６】この溶融不十分により引き起こされる熱伝
導性の低下が、ベース塩化ビニル系樹脂の平均重合度が
高い粉体成形材料の熱溶融に対し、予想以上に大きな影
響を与えている。

【００２７】すなわち、ベース塩化ビニル系樹脂の平均
重合度が高い粉体成形材料の熱溶融性の低下には、ベー
ス塩化ビニル径樹脂の平均重合度が高いことによっても
たらされる熱溶融性の低下が直接関係する部分と、熱伝
導性の低下という現象を通じて間接的に関係する部分と
があり、この熱伝導性の低下を補う手段を与えることに
よって、ベース塩化ビニル系樹脂の重合度を大幅に高く
することが可能であることを見出し、本発明に到達し
た。

【００２８】これにより、伸び，引裂きが良好で、薄肉
（１．０mm以下）であるエアバッグのリッド表皮の提供
が可能となる。

【００２９】

【実施例】

＜実施例１＞ ・粉体成形材料の調合 平均重合度１７００のベース塩化ビニル樹脂（平均粒子
径１３０μｍ）１００重量部をスーパーミキサ［（株）
カワタ製］に投入し、攪拌しながらエポキシ化大豆油５
重量部に分散させた金属系安定剤４重量部、ペースト状
着色剤３重量部を添加、続いてトリメリテート系可塑剤
８０重量部を逐次添加する。攪拌を継続し、内容物の温
度が１２０℃になったら冷却を開始する。内容物の温度
が５０℃以下になったら流動化剤［平均粒子径が１μｍ
のペースト状塩化ビニル樹脂（平均重合度１５００）］
１０重量部を加えて混合し、粉体成形材料を得た。 ・パウダースラッシュ成形 厚さ３mmのニッケル電鋳型（１００×２００×２０mmの
箱型）をホットプレート上で２３０℃に加熱した後、粉
体成形材料を投入し、１０秒後未溶着粉体を排出する。
さらに、ホットプレート上で成形型を４０秒間加熱継続
した。この際、溶着層裏面（型に接していない面）に３
２０℃の熱風を１０秒間吹付け、４０秒後、ニッケル電
鋳型ごと水中に投入し冷却して脱型した。 ・パウダースラッシュ成形品の評価 次の評価を行ない、結果を表１に示したが、ほぼ完全に
溶融し、伸び率も４３０％と充分高いレベルであった。 評価試験項目 裏面（型に接してない面）の溶融性：目視により評価
し、溶融している ○ やや溶融不足 △ 溶融不完全 × とした。 成形品の引張り強さおよび伸び率 ：ＪＩＳ Ｋ６７２
３に準拠した。 成形品の引裂き強さ ：ＪＩＳ Ｋ６７２
３に準拠した。

【００３０】＜実施例２＞平均重合度２２００のベース
塩化ビニル樹脂とした以外は実施例１に準じた。成形試
験の結果、ほぼ完全に溶融し、伸び率も４３０％と充分
高いレベルであった。

【００３１】＜実施例３＞平均重合度１３００のベース
塩化ビニル樹脂とし、パウダースラッシュ成形時の溶融
層裏面熱風吹付けを実施しない以外は実施例１に準じ
た。成形試験の結果、ほぼ完全に溶融し、伸び率も３５
０％と充分高いレベルであった。

【００３２】＜比較例１＞平均重合度８００のベース塩
化ビニル樹脂とした以外は実施例１に準じた。成形試験
の結果、完全に溶融したが、伸び率は２５０％と高いと
は言えないレベルであった。

【００３３】＜比較例２＞実施例１に準じたが、溶融層
裏面への熱風吹付けを行なわなかった。成形試験の結
果、溶融が不完全であり、伸び率も低く実施例の場合の
７３％であった。

【００３４】＜比較例３＞ニッケル電鋳型の加熱温度を
２８０℃とした以外は比較例２に準じた。成形試験の結
果、溶融が不完全であり、また型に接した面は熱劣化
し、著しく変色した。

【００３５】＜比較例４＞重合度３０００のベース塩化
ビニル樹脂とした以外は実施例１に準じた。成形試験の
結果、伸び率が１００％以下と予想される不完全溶融で
あった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ベ
ース塩化ビニル系樹脂の重合度を高めることができ、こ
のことにより、高レベルの伸び特性および引裂き特性を
実現できるため、より薄肉化（１．０mm以下）で軽量化
が可能なパウダースラッシュ成形によるエアバッグリッ
ド表皮を提供することができるという効果を有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インストルメントパネルに装着されるエ
   アバッグにおけるリッド表皮であって、この表皮は、ベ
   ース塩化ビニル系樹脂の平均重合度が１３００〜２５０
   ０の範囲内に設定されているとともに、パウダースラッ
   シュ成形法により成形されていることを特徴とする自動
   車用エアバッグにおけるリッド表皮。
2. 【請求項２】 パウダースラッシュ成形法による表皮肉
   厚が１．０mm以下に設定されていることを特徴とする請
   求項１記載の自動車用エアバッグにおけるリッド表皮。