專利名稱：用于無縫氣囊蓋的樹脂混合物和使用該混合物的無縫氣囊蓋或有氣囊蓋的無縫儀表板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于制作氣囊裝置容器部分蓋的樹脂混合物，氣囊裝置在汽車碰撞時啟動和張開(氣囊蓋)。特別是，本發(fā)明涉及用于無縫氣囊蓋的樹脂混合物或用于有氣囊蓋的無縫儀表板的樹脂混合物，在儀表板注模成型時它表現出足夠的特性和以整體模制產品的形式提供有氣囊蓋的無縫儀表板，在回收時可將該板作為單個部件處理。
背景技術：
在有氣囊蓋的元縫儀表板中，形成一條預先設計的破裂線，從而當汽車碰撞時氣囊裝置啟動和膨脹的時候使氣囊蓋很容易裂開。
即使它伴隨著剛度或熱阻抗的降低，至今使用軟的高度抗沖擊的材料制成氣囊蓋從而在破裂時氣囊蓋裂開的時候可以防止產生有尖銳形狀的碎片。
也將滑石粉加到用于氣囊蓋的樹脂混合物中，因此給氣囊蓋提供一定程度的剛性。一般來說，使用能大大改善熱阻抗和剛性的細的滑石粉(有平均顆粒直徑10μm(微米)或以下，特別是6μm或以下)。
公開了一種氣囊蓋，它由包含聚丙烯、乙烯-α烯烴共聚物橡膠、和有平均顆粒直徑15μm或以下的滑石粉的混合物模制而成。與分別模制的儀表板組合使用這種氣囊蓋以便構成單個部件(例如，見專利參考文獻1)。
因為上述用于氣囊蓋的樹脂混合物由于大量的橡膠組份不能具有很大的剛性，所以使用這種樹脂混合物整體模制儀表板和氣囊蓋作為單個部件是不可能的。
公開了由包含聚丙烯、兩種類型的乙烯-α烯烴基的無定形共聚物、有低結晶度的丙烯-1丁烯共聚物和礦物油基的軟化劑的混合物模制的一種氣囊(例如，見專利參考文獻2)。在參考文獻中描述了使用滑石粉，但在描述中沒有提及滑石粉顆粒的直徑。
在專利參考1文獻中，氣囊用的混合物和儀表板用的混合物使用不同的材料。
因此，為了達到氣囊蓋和儀表板“無縫”的條件，需要將氣囊蓋和儀表板熔融粘接以便成一整體。
上述成整體的過程有一缺點，即一部分熔融物傾向于從表面突出。
當將一種表面膜的材料加到模型中使表面膜附著在氣囊和儀表板的外表面上時，產生了各種問題，如表面材料在模型中移動和在表面膜上產生皺紋。目前實際的情況是這種方法不能完全滿足市場上的需求。
由于氣囊用的混合物和儀表板用的混合物是不同的材料，在回收時復合產品不能作為單件處理。
專利參考文獻1日本專利申請公開號平成10(1998)-273001專利參考文獻2日本專利申請公開號平成10(1998)-279745。

發(fā)明內容
在上述情況下已經做出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種樹脂混合物，可將它有利地用作無縫氣囊蓋的樹脂混合物，也可將它用作有氣囊蓋的無縫儀表板的樹脂混合物，其氣囊蓋是由單一材料制成，它表現出在抗沖擊性和剛性之間良好的平衡和可以用它來整體模制無縫氣囊蓋和儀表板，和無縫氣囊蓋，和有包含該混合物的氣囊蓋的無縫儀表板。
為了克服上述問題由本發(fā)明人深入細致研究的結果，發(fā)現用一種包含聚丙烯、熱塑彈性體和有特定平均顆粒直徑和顆粒直徑特定分布的特定量的滑石粉的樹脂混合物可以達到上述目的。
根據該知識已經完成本發(fā)明。
本發(fā)明提供(1)用于無縫氣囊蓋的一種樹脂混合物或用于有氣囊蓋的無縫儀表板的一種樹脂混合物，它包括(A)50-90％質量的聚丙烯，(B)0-20％質量的熱塑彈性體和(C)10-30％質量的滑石粉，其中滑石粉有平均顆粒直徑15-25μm，和顆粒直徑的分布是這樣，有直徑為5μm或以下的顆粒含量是10％質量或以下和有直徑為大于40μm的顆粒含量是10％質量或以下；
(2)如在(1)中描述的用作無縫氣囊蓋的一種樹脂混合物或用于有氣囊蓋的無縫儀表板的一種樹脂混合物，其中組份(B)的熱塑彈性體是乙烯-α烯烴的共聚物彈性體；(3)如(1)或(2)中任一個所述的用作無縫氣囊蓋的一種樹脂混合物或用于有氣囊蓋的無縫儀表板的一種樹脂混合物，其中該樹脂混合物有(1)按照ASTM(美國標準試驗方法)D256法在23℃下有槽口測量到的懸臂梁式沖擊強度為15-40KJ/m2，(2)按照ASTM D790法在23℃下測量到的抗彎模量為1,600-3,000MPa，(3)按照JIS(日本工業(yè)標準)K7210法在230℃和21.2N(牛頓)(2.16kgf)負荷下測量到的熔體流速(MFR)為5-40g/10分鐘；(4)包含在(1)中描述的樹脂混合物的元縫氣囊蓋；和(5)有氣囊蓋的無縫儀表板，它是通過整體模制包含如(1)中描述的樹脂混合物的無縫氣囊蓋和包含該樹脂混合物的儀表板而得到的。


圖1表示有氣囊蓋的無縫儀表板的透視圖，它是由整體模制無縫氣囊蓋和儀表板制成，和用于實例中的張開試驗。
圖2表示沿圖1中的II-II線取的有氣囊的無縫儀表板的剖面圖。
在各圖中的數字有如下含義1.儀表板3.儀表板的主要部分5.氣囊蓋7.預先設計的分裂線部分11.蓋部分。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，用作組分(A)的聚丙烯的實例包括均聚聚丙烯、嵌段聚丙烯和無規(guī)聚丙烯。從抗沖擊性和剛性之間平衡的觀點嵌段聚丙烯是優(yōu)選的。
根據組分(A)、(B)和(C)的總量聚丙烯的含量在50-90％的質量是必需的。
當聚丙烯的含量是50％質量或以上和熱塑彈性體的含量是20％質量或以下時，氣囊蓋的抗沖擊性和剛性之間的平衡是令人滿意的。當滑石粉含量是10-30％質量時，氣囊的剛性和膨脹特性是優(yōu)秀的。
當聚丙烯的含量是質量的90％或以下時，氣囊蓋部分本身的破裂被抑制，和由于氣囊蓋的抗沖擊阻抗增加在氣囊裝置擴大和膨脹時有尖銳形狀碎片的散射被抑制。
聚丙烯優(yōu)選的熔體流速(MFR)為8g/10分鐘或以上和更優(yōu)選地為10-70g/10分鐘，這是按照JIS K7210法在230℃和21.2N(牛頓)(2.16kgf)負荷下測量的。
當聚丙烯的熔體流速是5g/10分鐘或以上時可將聚丙烯注模成形，接著在氣囊蓋內側形成如加強筋這樣復雜的形狀。
組份(B)的熱塑彈性體的實例包括乙烯-α烯烴共聚物彈性體，如乙烯和α烯烴的二元或多組份共聚物彈性體，α烯烴優(yōu)選地是含有3-8個碳原子的α烯烴，如丙烯、丁烯1、己烯1和辛烯1。
熱塑彈性體的實例也包括三元或多組份共聚物彈性體，由上述共聚物彈性體與非共軛雙烯和丙烯基樹脂和共聚物彈性體的混合物進行共聚反應來制備。
熱塑彈性體的實例還包括烯烴基的熱塑彈性體，如含有更大量共聚合橡膠的聚丙烯，有橡膠含量為質量25％或以上，用沸騰的二甲苯萃取的量作為測量值。
熱塑彈性體的實例還包括苯乙烯基的熱塑彈性體，它們的實例包括苯乙烯和共軛雙烯的嵌段共聚物，共軛雙烯如丁二烯和異戊二烯和嵌段共聚物的氫化產品如SEBS。
可以用二元或多元混合物的形式使用上述的熱塑彈性體。
從回收特性的觀點來看，使用乙烯-α烯烴共聚物彈性體作為組份(B)是優(yōu)選的。
基于組份(A)、(B)和(C)的總量，熱塑彈性體的含量為質量0.20％是必需的。
從抗沖擊性和剛性平衡的觀點來看，該含量在3-15％質量的范圍內是優(yōu)選的。
當熱塑彈性體的含量是質量20％或以下時，剛性是優(yōu)秀的，可以充分地顯現作為儀表板的功能。
基于組份(A)、(B)和(C)的總量，組分(C)的滑石粉含量為質量10-30％是必需的?；鄣钠骄w粒直徑為15-25μm和顆粒的直徑分布為直徑為5μm或以下的顆粒含量是質量10％或以下和超過40μm直徑的顆粒含量是質量10％或以下，是必需的。
按照激光衍射法(例如，使用SHIMADZU公司制造的SALD-2000儀器)測量平均顆粒直徑。
從抗沖擊性和剛性之間平衡的觀點來看，滑石粉含量優(yōu)選地是質量15-30％和更優(yōu)選地是質量20-30％。
當滑石粉含量是質量10％或以上時，在剛性和沖擊強度之間的平衡是優(yōu)秀的，可以顯現作為儀表板的功能。
當滑石粉含量是質量30％或以下時，在無縫氣囊蓋上預先設計的分裂線上清楚地產生破裂，并且沒有碎片散開。
滑石粉的平均顆粒直徑在15-25μm范圍內是必需的。
當滑石粉平均顆粒直徑超過25μm時，很難維持儀表板所需的剛性和抗沖擊性。
當平均顆粒直徑是15μm或以上時，在無縫氣囊蓋上預先設計的分裂線上清楚地產生破裂，并且沒有碎片散開。
滑石粉有這樣的顆粒直徑分布是必需的，即直徑5μm或以下的顆粒含量是質量10％或以下和直徑大于40μm的顆粒含量是質量10％或以下。
優(yōu)選的是，直徑為5μm或以下的顆粒含量是質量8％或以下和直徑超過40μm的顆粒含量是質量8％或以下。
當滑石粉顆粒直徑分布中直徑5μm顆粒的含量超過質量10％時，沖擊強度太大，使氣囊在膨脹時預先設計的分裂線不能清楚地破裂。
當直徑超過40μm的顆粒含量超過質量10％時沖擊強度太小，有可能在蓋部分本身破裂時形成有尖銳形狀碎片的散射。
如上所述，當使用的滑石粉有這樣的顆粒直徑分布，即直徑5μm或以下的顆粒含量是質量10％或以下和直徑大于40μm的顆粒含量是質量10％或以下時，在氣囊擴大和膨脹的時候剛好在預先設計的槽處產生很好的氣囊破裂，而不會發(fā)生氣囊蓋部分本身的破裂和散射。
按照常規(guī)的方法使用單螺桿擠壓機或雙螺桿護照壓機，通過熔融混合組份(A)到(C)可以生產用于本發(fā)明無縫氣囊蓋的樹脂混合物。
樹脂混合物有按照ASTM D256法在23℃下有槽口測量到的懸臂梁式沖擊強度為15-40KJ/m2，按照ASTM D790法在23℃下測量到的抗彎模量為1,600-3,000MPa，和按照JIS K7210法在230℃和21.2N(2.16kgf)負荷下測量到的熔體流速(MFR)為5～40g/10分鐘，是優(yōu)選的。
當懸臂梁式沖擊強度(23℃、有槽口)是15KJ/m2或更大，抗沖擊性是優(yōu)秀的，可以方便地使用同樣材料作為儀表板材料。
當懸臂梁式沖擊強度超過40KJ/m2時，由于抗沖擊阻抗太大使氣囊不會在預先設計的分裂線清楚地裂開。
當抗彎模量是1,600MPa或以上時，剛性增加，使用相同的材料作為儀表板是有利的。
當抗彎模量超3,000MPa時，剛性增加太大，在氣囊擴大和膨脹時有可能造成氣囊蓋本身被裂，和有尖銳形狀的碎片散射。
抗彎模量優(yōu)選地是1,800-2,300MPa。
當熔體流速是5g/10分鐘或以上時，可提高混合物注模成型的特性。當熔體流速是40g/10分鐘或以下，而組份(A)的聚丙烯分子量不減小時，可改善氣囊蓋的機械特性。
使用本發(fā)明的樹脂混合物生產的無縫氣囊蓋和有氣囊蓋的無縫儀表板，在平面沖擊造成破裂的情況下表現出脆性破裂，在預先設計的分裂線處清楚地裂開而不會散射碎片。
對本發(fā)明的無縫氣囊蓋來說，其他條件(如蓋的形狀、連接到汽車本體或內部的方法和鋸齒線和連接部分的鉸接結構)都與常規(guī)的無縫氣囊蓋相同，只要使用上述的樹脂混合物就行。
因為本發(fā)明的無縫氣囊蓋在抗沖擊性和剛性之間表現出優(yōu)良的平衡，所以其所用的樹脂混合物也可用于其他的內部部件如儀表板。
因此，按照二色模制法或常規(guī)的注模法可以生產整體模制的有氣囊蓋和儀表板的部件。由于可以使用單一材料進行生產，所以很容易獲得無縫的結構而無需層壓表面膜。
在圖1和圖2中表示使用本發(fā)明樹脂混合物的有氣囊蓋的無縫儀表板的一個實例。
圖1表示由整體模制無縫氣囊蓋和儀表板制成的有氣囊蓋的無縫儀表板的透視圖，該儀表板用于實例的膨脹試驗。圖2表示沿圖1中的II-II線切取的有氣囊蓋的元縫儀表板的剖面。
在圖1和2中，1表示使用本發(fā)明的樹脂混合物整體模制儀表板主要部分3和氣囊蓋5而形成的儀表板。
在氣囊蓋5中，以在背面形成的槽口9的形式生成薄的預先設計的破裂部分(變薄部分)(對應于在氣囊膨脹時用于破裂的預先設計的凹槽)，和由槽口9包圍的部分形成氣囊蓋部分(以下簡稱為“蓋部分”)11。
因此，氣囊蓋5是無縫類型的氣囊蓋，它由蓋部分11和在蓋部分11附近的儀表板3的主要部分組成，在氣囊蓋5的外側在圖中沒有表示預先設計的分裂線部分。
在氣囊蓋5的背面布置框架13，在平面圖中它有矩形的形狀。
框架13是由容器部分13a、突緣部分13b、和背撐部分13d組成，容器部分13a用于包含氣囊模塊，突緣部分13b是與容器部分13a整體成形，而背撐部分13d是通過鉸鏈部分13c與容器部分13a整體成形。
在背撐部分13d的除了鉸鏈部分13c之外的3個邊緣和容器部分13a的發(fā)射部分17之間形成間隙19。
以這樣的方式通過振動將背撐部分13d熔融粘接在蓋部分11的背面，使鉸鏈部分13c放在車輛前側對應預先設計的分裂線7部分的位置上并沿車輛的橫向伸展。
突緣部分13b是通過振動熔融粘接在氣囊蓋5的背面(儀表板的主要部分3)在蓋部分11附近。
當啟動氣囊模塊15時由于氣囊的壓力，如上述構造的氣囊蓋5和框架13在預先設計的分裂線7部分破裂，而背撐部分13d和蓋部分11一起膨脹如虛線所示。氣囊通過發(fā)射17的開口膨脹到由預先設計的分裂線7部分破裂形成的開口的外側。
實例下面將參考實例更具體地描述本發(fā)明。但本發(fā)明并不局限于這些例子。
實例1和2以及比較實例1到3使用有直徑50mm的雙螺桿擠壓機在200℃溫度下混合在表1中所列的配方組份得到各樹脂混合物。
按照下述方法評估所得的樹脂組份。結果列在表1中。
(1)氣囊的膨脹特性按照注模注使用上述的樹脂組份制備有圖1和2所示形狀的帶氣囊蓋的無縫儀表板。在它的背面形成預先設計的分裂線，和通過振動熔融粘接氣囊模塊。
使用上述有氣囊蓋的無縫儀表板進行膨脹試驗。通過目測進行評估是否在預先設計的分裂線部分產生破裂；是否在分裂線部分附近產生破碎；和是否有形成的碎片產生散射？根據看到的情況確定評估的結果。
決定的準則如下當在分裂線部分產生破裂，并在分裂線部分附近沒有破碎，和沒有破裂形成的碎片產生散射時確定該產品通過該試驗；當不是在預先設計的分裂線部分而是在某一部位產生破裂，并在分裂線部分附近產生破碎，或由破裂形成的碎片產生散射時確定該產品在試驗中失敗。
(2)熔體流速(MFR)按照JIS K7210法在230℃和21.2N(2.16kgf)負荷下測量樹脂混合物和聚丙烯熔體流速。
(3)彎曲模量按照ASTM D790法在23℃下測量彎曲模量。
(4)懸臂梁式沖擊強度按照ASTM D256法在23℃下有槽口測量懸臂梁式沖擊強度。
(5)由平面沖擊產生破裂的狀態(tài)按照ISO 6603-2法(脆性斷裂)在-30℃下進行高速率沖擊試驗。
表1

(注意式中)PP-A嵌段聚丙烯[由IDEMITSU SEKIYU KAGAKU有限公司制造；J3054HP]；MFR40g/10分鐘彈性體A乙烯-丁烯1共聚物彈性體[由MITSUI KAGAKU有限公司制造；TUFMER A105OS]；MFR1.0g/10分鐘；密度861kg/m3。
彈性體B乙烯-辛烯1共聚物彈性體[由DU PONT DOW公司制造；EG 8842]；MFR1.0g/10分鐘；密度857kg/m3。
滑石粉A平均顆粒直徑20μm；顆粒直徑分布2％質量的顆粒有直徑5μm或以下和12％質量的顆粒有直徑大于40μm。
滑石粉B平均顆粒直徑17μm；顆粒直徑分布8％質量的顆粒有直徑5μm或以下和8％質量的顆粒有直徑大于40μm。
滑石粉C平均顆粒直徑8μm；顆粒直徑分布2％質量的顆粒有直徑5μm或以下和0％質量的顆粒有直徑大于40μm。
滑石粉D平均顆粒直徑30μm；顆粒直徑分布1％質量的顆粒有直徑5μm或以下和8％質量的顆粒有直徑大于40μm。
工業(yè)可應用性按照本發(fā)明，可以獲得用于無縫氣囊蓋的樹脂混合物和用于有氣囊蓋的無縫儀表板的樹脂混合物，在注模成型儀表板時它們表現出充分的特性并可通過整體模制提供有無縫氣囊蓋和儀表板，在回收時它們可作為單個部件處理。
使用上述樹脂混合物生成的無縫氣囊蓋表現出很好的效果，在啟動氣囊裝置通過氣囊蓋的分裂線膨脹氣囊時，氣囊蓋本身不會破碎并且不會生成有尖銳形狀的碎片，在已經除去氣囊蓋之后在儀表板的斷面上抑制了可能造成傷害的凹凸出不平部分的生成。
權利要求
1.用于無縫氣囊蓋的一種樹脂混合物或用于有氣囊蓋的無縫儀表板的一種樹脂混合物，它包括(A)50-90％質量的聚丙烯，(B)0-20％質量的熱塑彈性體和(C)10-30％質量的滑石粉，其中，滑石粉有平均顆粒直徑15-25μm，和這樣的顆粒直徑分布，即直徑5μm或以下的顆粒含量是10％質量或以下和直徑大于40μm的顆粒含量是10％質量或以下。
2.如權利要求1所述的用于無縫氣囊蓋的樹脂混合物或用于有氣囊蓋的無縫儀表板的樹脂混合物，其特征在于組份(B)的熱塑彈性體是乙烯-α烯烴的共聚物彈性體。
3.如權利要求1和2中任一項所述的用于無縫氣囊蓋的樹脂混合物或用于有氣囊蓋的無縫儀表板的樹脂混合物，其特征在于該樹脂混合物有(1)懸臂梁式沖擊強度，按照ASTM D256法在23℃下有槽口測量到的為15-40KJ/m2，(2)彎曲模量，按照ASTM D790法在23℃下測量到的為1,600-3,000MPa和(3)熔體流速(MFR)，按照JISK7210法在230℃和21.2N(2.16kgf)負荷下測量到的為5-40g/10分鐘。
4.一種包含權利要求1中描述的樹脂混合物的無縫氣囊蓋。
5.一種通過與無縫氣囊蓋整體模制得到的有氣囊蓋的無縫儀表板，該無縫氣囊蓋包含權利要求1中描述的樹脂混合物和該儀表板包含該樹脂混合物。
全文摘要
用于無縫氣囊蓋的一種樹脂混合物或用于有氣囊蓋的無縫儀表板的一種樹脂混合物，它包括(A)50－90％質量的聚丙烯，(B)0－20％質量的熱塑彈性體和(C)10－30％質量的滑石粉，滑石粉有平均顆粒直徑15－25μm和這樣的顆粒直徑分布，即有直徑5μm或以下的顆粒含量為質量10％或以下和有直徑40μm以上的顆粒含量為質量10％或以下。當模制儀表板時該樹脂混合物表現出足夠好的特性。可作為整體模制的產品得到有氣囊蓋的無縫儀表板，在回收時它可作為單個部件處理。
文檔編號B60R21/215GK1886454SQ200480035449
公開日2006年12月27日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權日2004年10月15日
發(fā)明者飯?zhí)锖托? 木原和明, 藤井睦雄, 丸山守 申請人:出光興產株式會社, 西川化成株式會社