(57)【要約】【課題】クラッシュパッドを提供する。【解決手段】本発明によるクラッシュパッドは、表皮材の可塑剤が発泡層に転移されて表皮材の可塑剤の含量が低減することによる表皮材の硬化及び収縮、エアバッグの展開線の露出、低温衝撃性の低下などを防止するために、発泡層がフォーム分子を取り囲むコーティング剤を含み、表皮材と発泡層との間に介在される遮断膜を含むことで、可塑剤の浸透及びフォーム分子との結合を防止することを特徴とする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑剤を含み、成形空間を形成する表皮材と、前記成形空間に発泡液を注入して発泡成形される発泡層と、を含み、
前記発泡層は、発泡成形により形成されるフォーム分子と、前記フォーム分子を取り囲んで前記可塑剤が前記発泡層に転移されることを防止するコーティング剤と、を含むことを特徴とするクラッシュパッド。
【請求項２】
前記コーティング剤は、前記可塑剤と逆の極性を有することを特徴とする請求項１に記載のクラッシュパッド。
【請求項３】
前記コーティング剤は、前記可塑剤と同じ素材を用いたものであることを特徴とする請求項１に記載のクラッシュパッド。
【請求項４】
前記表皮材と前記発泡層との間に介在されて前記可塑剤が前記発泡層に転移されることを防止する遮断膜をさらに含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のクラッシュパッド。
【請求項５】
前記遮断膜はＴＰＯであることを特徴とする請求項４に記載のクラッシュパッド。
【請求項６】
前記遮断膜は、フォーム分子が侵入するように貫通形成された複数の微細孔を含むことを特徴とする請求項４に記載のクラッシュパッド。
【請求項７】
前記微細孔は１．５〜２．０ｍｍの直径を有することを特徴とする請求項６に記載のクラッシュパッド。
【請求項８】
前記遮断膜は、前記表皮材のエアバッグの展開線と一致するように形成された分離線を含むことを特徴とする請求項４に記載のクラッシュパッド。
【請求項９】
前記遮断膜は、前記分離線を基準として前記分離線の周辺に１０〜２０ｍｍの幅で形成されることを特徴とする請求項８に記載のクラッシュパッド。
【請求項１０】
前記遮断膜は、フォーム分子が侵入するように貫通形成された複数の微細孔を含むことを特徴とする請求項９に記載のクラッシュパッド。
【請求項１１】
前記微細孔は、前記分離線から５０〜７０ｍｍ離れた位置に形成されることを特徴とする請求項１０に記載のクラッシュパッド。
【請求項１２】
前記遮断膜は、一面に両面テープが付着され、前記両面テープにより前記表皮材の内側に接着されることを特徴とする請求項４に記載のクラッシュパッド。
【請求項１３】
前記両面テープはＰＶＣフィルムであることを特徴とする請求項１２に記載のクラッシュパッド。
【請求項１４】
前記両面テープは、１００〜１１０℃で９００〜１０００時間後にも７０〜１００％の接着力を維持することを特徴とする請求項１３に記載のクラッシュパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッシュパッドに関するもので、より詳細には、表皮材の可塑剤が発泡層に転移されて表皮材の可塑剤の含量が低減することによる表皮材の硬化及び収縮、エアバッグの展開線の露出、低温衝撃性の低下などを防止するために、発泡層がフォーム分子を取り囲むコーティング剤を含み、表皮材と発泡層との間に介在される遮断膜を含むことで、可塑剤の浸透及びフォーム分子との結合を防止できるクラッシュパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車内の前方に設置される内蔵材であって、衝突事故などで乗客を安全に保護するために運転席及び助手席などの前方の内側にクラッシュパッド（ｃｒａｓｈ ｐａｄ）が設置される。
【０００３】
このようなクラッシュパッドは、発泡材（フォーム（ｆｏａｍ）材）を用いて弾性的なクッション性能及びある程度の衝撃を吸収する機能に加えて、外見上きれいな表面状態を有するように製作される。
【０００４】
図１から図３を参照すると、通常、自動車用クラッシュパッドは、きれいな表面状態を提供するための表皮材（ｓｋｉｎ）３と、前記表皮材の内側でクラッシュパッドの骨組みの役割をする基材（ｃｏｒｅ）５と、で構成され、前記表皮材と基材との間にはクッション及び衝撃吸収の性能を提供するための発泡層７が介在される。
【０００５】
前記表皮材３は、５０〜６０重量％のＰＶＣ３１と、３〜５重量％の顔料（添加剤）３３、３〜５重量％の乾燥剤３５、及び３５〜４０重量％の可塑剤３７を含む。前記可塑剤３７は、ソフト感、耐環境・耐衝撃性を向上させるために含まれる。
【０００６】
図３を参照すると、クラッシュパッドが製品化に向けた耐環境性仕様を満足するか否かを確認するための耐熱老化（１１０℃，３００ｈｒ）試験過程で可塑剤３７が発泡層７に転移されるという問題がわかる。耐熱老化過程で前記表皮材３に含まれている可塑剤３７が発泡層７に転移されて前記発泡層のフォーム分子７１と電気的結合（Ｂ）をするため、前記表皮材３の可塑剤３７の含量が減少するようになる。
【０００７】
前記可塑剤は、上述したように表皮材のソフト感及び耐環境性を向上させるためのものであり、前記可塑剤の減少につれて、図４に示すように表皮材の硬度が上昇して硬化し、図６に示すように表皮材が収縮してエアバッグラインなどが露出し、低温衝撃性が低下するなどの様々な問題が生じた。
【０００８】
したがって、表皮材の耐環境性などの問題を解決するために可塑剤の転移を根本的に防止する技術の開発が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１１−８２９５２号
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１１４５１４０号
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２００４−４２６７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するために案出されたもので、表皮材に含まれた可塑剤が発泡層に転移しないクラッシュパッドを提供することにその目的がある。
【００１１】
また、本発明は、安全性に直結するエアバッグの展開線領域での可塑剤の転移を完全に遮断できるクラッシュパッドを提供することにその目的がある。
【００１２】
本発明の目的は、上述した目的に制限されることはなく、言及していない他の目的は下記記載によって当業者に明確に理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以下の構成を含む。
【００１４】
本発明によるクラッシュパッドは、可塑剤を含み、成形空間を形成する表皮材と、前記成形空間に発泡液を注入して発泡成形される発泡層と、を含み、前記発泡層は発泡成形により形成されるフォーム分子と、前記フォーム分子を取り囲んで前記可塑剤が前記発泡層に転移されることを防止するコーティング剤と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の好ましい実施例において、前記コーティング剤は前記可塑剤と逆の極性を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の好ましい実施例において、前記コーティング剤は前記可塑剤と同じ素材を用いたものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明によるクラッシュパッドは、前記表皮材と前記発泡層との間に介在されて前記可塑剤が前記発泡層に転移されることを防止する遮断膜をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明の好ましい実施例において、前記遮断膜はＴＰＯであることを特徴とする。
【００１９】
本発明の好ましい実施例において、前記遮断膜はフォーム分子が侵入するように貫通形成された複数の微細孔を含み、前記微細孔は１．５〜２．０ｍｍの直径を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の好ましい実施例において、前記遮断膜は前記表皮材のエアバッグの展開線と一致するように形成された分離線を含み、前記分離線を基準として前記分離線の周辺に１０〜２０ｍｍの幅で形成されることを特徴とする。
【００２１】
本発明の好ましい実施例において、前記微細孔は前記分離線から５０〜７０ｍｍ離れた位置に形成されることを特徴とする。
【００２２】
本発明の好ましい実施例において、前記遮断膜は、一面に両面テープが付着されて前記両面テープにより前記表皮材の内側に接着され、前記両面テープはＰＶＣフィルムであり、１００〜１１０℃で９００〜１０００時間後にも７０〜１００％の接着力を維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によるクラッシュパッドは次のような効果を有する。
【００２４】
本発明は、発泡層が可塑剤と逆の極性を有するコーティング剤を含むことで、可塑剤の浸透を未然に防止することができる。
【００２５】
本発明は、前記コーティング剤がフォーム分子を取り囲むことで、前記可塑剤とフォーム分子が電気的に結合できないようにする。
【００２６】
本発明は、遮断膜を含むことで、物理的な方法で可塑剤の転移を完全に遮断することができる。
【００２７】
本発明は、遮断膜が微細孔を含むことで、前記微細孔でフォーム分子が浸透できるため、表皮材と発泡層の接着力が減少しない効果がある。
【００２８】
本発明は、エアバッグの展開線領域での可塑剤の転移を完全に遮断（遮断率９８％以上）することで、表皮材の収縮が起こらず、乗員の安全性が向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のクラッシュパッドを示す図面である。
【図２】従来のクラッシュパッドの表皮材の構成要素を示す図面である。
【図３】図１のＡＡ線の断面を示す図面である。
【図４】可塑剤の含量によるクラッシュパッドの硬度を示すグラフである。
【図５】本発明によるクラッシュパッドのコーティング剤による可塑剤の転移を防止することを説明するための図面である。
【図６】従来のクラッシュパッドと本発明によるクラッシュパッドの耐熱老化試験の結果を示す図面である。
【図７】従来のクラッシュパッドと本発明によるクラッシュパッドの耐熱老化試験過程において、引張時の応力及び可塑剤の含量を示すグラフである。
【図８】本発明によるクラッシュパッドのエアバッグの展開線を示す図面である。
【図９】本発明の遮断膜を示す図面である。
【図１０】本発明によるクラッシュパッドの遮断膜による可塑剤の転移を防止することを説明するための図面である。
【図１１】本発明による遮断膜を表皮材に接着する過程を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施するように詳細に説明する。ただし、本発明の実施例を説明するに当たって、公知機能または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合はその詳細な説明を省略する。
【００３１】
本発明によるクラッシュパッドは、基材と、発泡層が形成されるように成形空間を含む表皮材と、前記成形空間に発泡液を注入して発泡成形される発泡層と、を含む。
【００３２】
前記クラッシュパッドは、金型（図示せず）に表皮材と基材を挿入した後、成形空間（図示せず）に発泡液を注入して前記金型を圧着して製造される。したがって、前記クラッシュパッドは下側から基材、発泡層、表皮材が積層された構造を有する。
【００３３】
前記基材は、クラッシュパッドの骨組みの役割をし、従来のクラッシュパッドに用いられた基材とその構成、機能などが同一であるため、これに関する詳しい説明は省略する。
【００３４】
図５を参照すると、前記表皮材は、ＰＶＣ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）１３１、顔料（添加剤）１３３、乾燥剤１３５、及び可塑剤１３７を含むことができる。
【００３５】
前記可塑剤１３７は、表皮材１３のソフト感、耐環境性・耐衝撃性を向上させるもので、トリメリテート系またはＴＯＴＭ（Ｔｒｉｏｃｔｙｌ ｔｒｉｍｅｌｌｉｔａｔｅ）系可塑剤などを使用することができる。上述したように、従来のクラッシュパッドは、耐熱老化試験過程で可塑剤が発泡層に転移されて表皮材の可塑剤の含量が減少して表皮材の物性が低減するという問題があった。
【００３６】
前記発泡層１５は、発泡液のポリウレタン（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ、以下「ＰＵ」）液を発泡反応して形成されるが、この過程で前記ＰＵ液はフォーム分子１５１からなる。前記フォーム分子１５１は、フォームの形状の特性上、空いた空間がたくさん存在するため、前記発泡層１５に可塑剤１３７が転移されると、前記空いた空間に電気的に結合するようになる。本発明では、説明の便宜のために、前記フォーム分子１５１を図５に示すような形状にしたが、フォーム分子１５１の形状がこれに限定されることはない。
【００３７】
本発明の一実施例によるクラッシュパッドにおいて、前記発泡層１５は、可塑剤１３７の転移を防止するコーティング剤１５３を含むことができる。
【００３８】
前記コーティング剤１５３は前記ＰＵ液に添加されるが、前記ＰＵ液から前記フォーム分子１５１が形成される時、前記フォーム分子１５１を取り囲むことができる（Ｃ）。
【００３９】
前記コーティング剤１５３は、前記フォーム分子１５１を取り囲んで（Ｃ）いるため、上述したようなフォーム分子１５１と可塑剤１３７の電気的結合を遮断することができる。
【００４０】
前記コーティング剤１５３は、前記フォーム分子１５１と前記可塑剤１３７の結合を防止するものであれば何れもよいが、好ましくは前記可塑剤１３７と逆の極性を帯びる素材が挙げられる。したがって、逆の極性同士は混合しない特性を用いて前記可塑剤１３７が発泡層１５に浸透し難くなる。
【００４１】
また、前記コーティング剤１５３に前記可塑剤と同じ素材を用いて予め前記フォーム分子１５１と結合することで、前記表皮材１３から前記発泡層１５に転移される可塑剤１３７が前記フォーム分子１５１と結合できないようにして前記可塑剤１３７の転移を防止してもよい。
【００４２】
測定例
前記コーティング剤によって可塑剤の転移を遮断したか否かを確認するために前記ＰＵ液にコーティング剤（前記可塑剤と同じ素材であって、トリメリテート系可塑剤を使用）を添加してクラッシュパッドを製造し、物性を測定した。
【００４３】
図６は、既存のクラッシュパッドと本発明による改善したクラッシュパッドに対して１２０℃で５０日間（１２００時間）の耐熱老化試験を行った結果を示す図面である。
【００４４】
既存のクラッシュパッドは、可塑剤の転移による表皮材の表面硬化及び収縮があったが、本発明による改善したクラッシュパッドは、初期の物性値を維持しているため、可塑剤の転移が遮断されたことを確認することができる。
【００４５】
図７の（ａ）は、１２０℃で５０日間（１２００時間）の耐熱老化を行う過程で既存のクラッシュパッドと本発明による改善したクラッシュパッドを５０％引っ張った時の応力を測定したグラフで、図７の（ｂ）は、耐熱老化を行う過程で、それぞれの表皮材の試片における可塑剤の含量を測定したグラフである。
【００４６】
図７の（ａ）を参照すると、既存のクラッシュパッドは、耐熱老化につれて可塑剤が転移されて引張強度が大きく変わるが、本発明による改善したクラッシュパッドは、初期の物性値を維持しているため、可塑剤の転移が遮断されたことを確認することができる。
【００４７】
図７の（ｂ）を参照すると、既存のクラッシュパッドは、耐熱老化につれて表皮材の可塑剤の含量が持続的に減少するが、本発明による改善したクラッシュパッドは、初期の含量に比べて９０％以上の可塑剤の含量を維持しているため、可塑剤の転移がほぼ起こらなかったことを定量的に確認することができる。
【００４８】
本発明の他の実施例によるクラッシュパッドは、前記表皮材と発泡層との間に介在されて前記可塑剤の転移を防止する遮断膜１７を含むことができる。
【００４９】
図８を参照すると、車両用クラッシュパッドは、その内側にエアバッグ（図示せず）が位置するため、事故などが発生してエアバッグが作動しなければならない場合にエアバッグが広がるようにエアバッグの展開線（Ｄ）という一種の隙間を含む。
【００５０】
従来のクラッシュパッドは、耐環境条件（１１０℃、１０００時間）で可塑剤の転移によって表皮材が収縮してエアバッグの展開線領域の表面が変形する虞があるため、乗員の安全上の問題があった。
【００５１】
したがって、本発明では、エアバッグの展開線領域で可塑剤を安全に遮断するために図９に示すような遮断膜１７を含む。
【００５２】
前記遮断膜１７は、耐環境性に優れたＴＰＯ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｏｌｅｆｉｎ）材質を用いることが好ましい。
【００５３】
前記遮断膜１７は、前記表皮材と発泡層との間に介在される構成であるため、表皮材と発泡層の接着力と共に可塑剤の転移の遮断効率を考慮して０．２〜０．５ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍの厚さを有することができる。
【００５４】
図９を参照すると、前記遮断膜１７は、エアバッグの展開線と一致するように切開された分離線１７１を含むことができる。前記分離線及びエアバッグの展開線は、後述するように、エアバッグの展開線の加工（Ｃｏｌｄ ｋｎｉｆｅ）によって形成される。
【００５５】
前記遮断膜１７は、前記分離線１７１を基準として両側に１０〜２０ｍｍの幅（Ｅ、Ｅ’）を有する形状に製造される。好ましくは、前記分離線１７１を中心として両側に一定の幅（Ｅ、Ｅ’）を有するように製造される。
【００５６】
図９及び図１０を参照すると、前記遮断膜１７は、フォーム分子１５１が侵入するように貫通形成された複数の微細孔１７３を含むことができる。上述したように、成形空間に発泡液を注入した後、表皮材と基材を金型で圧着する時、発泡層と表皮材が接着しなければならないが、遮断膜１７がその間に介在されているため、両構成要素の接着力が低減する虞がある。
【００５７】
したがって、本発明では、前記遮断膜１７にフォーム分子１５１が侵入できる微細孔１７３を形成することによって、可塑剤１３７の転移を防止する共に表皮材と発泡層の接着力の低下を防止することができる。
【００５８】
前記微細孔１７３は、前記遮断膜において、いずれの形状、いずれの位置に形成されてもよいが、表皮材と発泡層の均一な接着及び接着力の増大のために、１．５〜２．０ｍｍの直径で、前記分離線１７１から５０〜７０ｍｍ離れた位置に形成されることが好ましい。
【００５９】
図１０を参照すると、本発明によるクラッシュパッドは、前記遮断膜１７を含むことで、可塑剤の転移を物理的な方法で遮断すると共に、前記可塑剤１３７と逆の極性を有するコーティング剤１５３がフォーム分子１５１を取り囲むことで、可塑剤１３７の浸透及びフォーム分子１５１への結合を難しくするため、可塑剤１３７の転移を９８％以上遮断することができる。
【００６０】
図１１を参照すると、本発明によるクラッシュパッドは、前記遮断膜を前記表皮材の内側に接着し、エアバッグの展開線を加工し、上述したように成形空間にコーティング剤を含む発泡液を注入して発泡層を成形することで製造される。
【００６１】
したがって、前記遮断膜を表皮材に接着するために、前記遮断膜は一面に耐環境性の両面テープ（図示せず）が付着されることができる。
【００６２】
前記両面テープは、耐熱老化過程（１２０℃で５０日）を経ても前記表皮材の正確な位置に接着しなければならないものである。接着力が低下して遮断膜の位置がずれると、エアバッグの展開線と分離線が一致しなくなって安全上の危険を生むことがあり、遮断膜の脱着によって表皮材と発泡層の結合力も低減することがあるからである。
【００６３】
したがって、前記両面テープは、１１０℃で１０００時間後にも接着力が７０％以上維持される条件を満足するＰＶＣフィルムにすることができる。
【００６４】
本発明によるクラッシュパッドは、発泡層が可塑剤と逆の極性を有するコーティング剤を含むか、可塑剤と同じ素材のコーティング剤を含むことで、可塑剤の浸透及びフォーム分子との結合を難しくすることによって可塑剤の転移を防止することができる。
【００６５】
また、本発明によるクラッシュパッドは、前記表皮材と発泡層との間に介在される遮断膜を含むことで、物理的な方法で可塑剤の転移を防止することができる。
【００６６】
したがって、本発明によるクラッシュパッドは、可塑剤の転移を９８％以上遮断することによって、表皮材の硬化、エアバッグの展開線の露出、低温衝撃性の低下という問題を解決することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は上述した実施例に限定されることはなく、次の特許請求の範囲で定義する本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【符号の説明】
【００６８】
１  クラッシュパッド
１１  基材
１３  表皮材
１３１  ＰＶＣ
１３３  顔料（添加剤）
１３５  乾燥剤
１３７  可塑剤
１５  発泡層
１５１  フォーム分子
１５３  コーティング剤
１７  遮断膜
１７１  分離線
１７３  微細孔
Ａ  エアバッグの展開線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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