DE3919763A1

DE3919763A1 - Bahnmaterial fuer einen luftsack

Info

Publication number: DE3919763A1
Application number: DE19893919763
Authority: DE
Inventors: Akira Kokeguchi
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1989-12-28
Also published as: JPH01317847A; FR2632895B1; GB2221650B; DE8907391U1; KR900000246A; GB2221650A; DE3919763C2; GB8913917D0; US4963412A; FR2632895A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bahnmaterial zur Herstellung ei nes Luftsacks für Fahrzeuge, insbesondere ein Bahnmaterial aus mehreren durchbrochenen Kunststoffolien, die mit Hilfe eines Klebers laminiert sind.

Der Luftsack findet zunehmend größere Anwendung in Motor fahrzeugen, um die Verletzungsgefahr und den Unfalltod von Fahrzeuginsassen herabzusetzen. Seit vielen Jahren wird auf dem Gebiete des Luftsacks umfangreiche Forschungs- und Ent wicklungsarbeit geleistet.

Bisher hat man für die Herstellung eines Luftsacks ein be schichtetes Gewebe verwendet. Die Gewebe steuern die erfor derliche Festigkeit für die Aufnahmen der großen Kräfte beim Aufblasen und beim Anprall im Falle eines Unfalls bei. Die Beschichtung dient dazu, das Gewebe gegen Gasaustritt dicht zu machen. Für die Herstellung eines Luftsacks werden zwei Stücke des Textilmaterials zusammengenäht und ebenfalls Ver stärkungselemente und Elemente zur Steuerung des Aufblasens in den Boden des Luftsacks oder die Hülle eingenäht.

Beschichtete Textil-Luftsäcke haben drei Nachteile. Der eine Nachteil ist, daß das beschichtete Textilgut relativ dick ist und üblicherweise etwa 0,4 mm Stärke besitzt. Die Folge davon ist, daß der Stauraum in dem Fahrzeug für den Luft sack, aus welchem er leicht und sicher zur Entfaltung ge bracht werden kann, relativ groß sein muß. Der zweite Nach teil ist die Komplexität des Herstellungsvorgangs und damit die Herstellungskosten. Der dritte Nachteil liegt darin, daß der Luftsack undurchsichtig ist, so daß der Fahrer keinen Ausblick auf die Straße hat, wenn der Luftsack aufgeblasen ist.

Als Material für einen Luftsack kann natürlich eine Kunst stoffolie in Frage kommen. Thermoplastische Kunststoffolien lassen sich im Vakuum zu dem Luftsack gewünschter Form for men; es ist auch eine Schmelzbindung möglich, also alles Techniken, die sehr viel wirtschaftlicher sind als das Nähen. Es steht eine Reihe von transparenten Kunststoffolien zur Verfügung, so daß der Fahrer auch bei aufgeblasenem Luftsack einen Ausblick nach vorne hat. Ein solcher Luftsack könnte also die obigen Nachteile der bekannten Materialien vermeiden.

Verschiedene Kunststoffolien, insbesondere ein- oder zwei achsig verstreckte, haben ausreichende Biegefestigkeit und Zugfestigkeit für einen Luftsack, haben jedoch eine nicht entsprechende Kerb-Zugfestigkeit, also Widerstandsfähigkeit gegenüber Zug an einer gekerbten oder geritzten Stelle. Andererseits besitzen Kunststoffolien, insbesondere ver streckte, gute Kantenfestigkeit, also Widerstandsfähigkeit gegenüber Zug an den Kanten, die nicht gekerbt oder einge rissen sind. lnfolge einer nicht zufriedenstellenden Kerb- Zugfestigkeit sind normale Kunststoffolien - unverstreckt oder verstreckt - für einen Luftsack nicht zufriedenstel lend.

Aufgabe der Erfindung ist nun ein Ausgangsmaterial für die Herstellung von Luftsäcken, wobei deren Herstellung wirksam und wirtschaftlich ist, und das Material hervorragende mechanische Eigenschaften besitzt, dünn ist und im zusammen gefalteten Zustand ein geringes Volumen einnimmt und dar überhinaus auch noch transparent ist.

Das erfindungsgemäße Bahnmaterial besteht nun aus einer Vielzahl von durchbrochenen Folien aus Kunststoff, wobei die durchbrochenen Folien so aufeinander angeordnet sind, daß die Öffnungen oder Löcher in den benachbarten Folien nicht übereinander zu liegen kommen. Zur Verbindung der durch brochenen Folien wird ein Kleber verwendet, der die Löcher aller durchbrochenen Folien mit Ausnahme der äußersten Fo lien füllt und eine sichere Verbindung der einzelnen Folien zu dem Laminat oder Bahnmaterial gewährleistet.

Bei bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung kann auf der äußersten durchbrochenen Folie eine nicht-durchbro chene Folie angeklebt sein und der Kleber füllt dann die äußerste durchbrochene Folie bei der Verbindung zu dem La minat. Die Kanten der Folien sind abgerundet ohne Ecken; die Löcher sind in jeder Richtung bevorzugt maximal etwa 20 mm und minimal etwa 5 mm. Die gesamte freie Fläche der durchbrochenen Folie soll etwa 50% der Folienfläche nicht übersteigen und beträgt wünschenswerterweise 25 bis 45%. Das Bahnmaterial kann eine Stärke bis hinauf zu etwa 0,3 mm besitzen und hat bevorzugt eine Dicke von 0,25 bis 0,3 mm.

Die Erfindung wird nun an den beiliegenden Zeichnungen wei ter erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform und

Fig. 2 ein Querschnitt durch diese entlang II-II der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Detailansicht dieser ersten Ausführungsform des Bereichs III der Fig. 2;

Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Form eines Lochs in einer durchbrochenen Folie des Bahnma terials und

Fig. 5 zeigt eine andere Form;

Fig. 6 bis 11 bringen Draufsichten (A) und Querschnitte (B) des laminierten Bahnmaterials sowie zwei oder meh rere Draufsichten (C, D, etc.) der einzelnen Fo lien bei einer weiteren Ausführungsform der er findungsgemäßen Bahnmaterialien;

Fig. 12 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bahnmaterials, bei der die äuße ren Folien nicht perforiert sind;

Fig. 13 bis 15 zeigen Querschnitte eines Bahnmaterials, aus denen der Effekt einer nicht-perforierten Folie als innerste Lage zu erkennen ist;

Fig. 16 ist eine schematische Ansicht der Herstellungswei se des Bahnmaterials und

Fig. 17 ist eine projezierte schematische Ansicht einer Kleber-Aufdruckrolle, wie sie in dem Verfahren zur Anwendung gelangt, das in Fig. 16 gezeigt ist.

Bei der Ausführungsform des Bahnmaterials nach Fig. 1 bis 3 ist das Bahnmaterial 1 aus mehreren durchbrochenen Kunst stoffolien 3 aufgebaut. Jede Folie 3 - z.B. die vier Folien 3 a, 3 b, 3 c und 3 d der Fig. 2 und 3 - haben Löcher 2. Die Folien 3 sind übereinander angeordnet und mit Hilfe eines Klebers miteinander laminiert. Die Löcher 2 der Folien 3 sind so relativ zueinander angeordnet und die Folien 3 über einander so relativ zueinander laminiert, daß die Löcher der benachbarten Folien sich nicht zu einem größeren Ausmaß überdecken. Der Kleber 4 zur Verbindung der Folien 3 füllt die Löcher 2 aller Folien, mit Ausnahme der äußersten Folie. Gegebenenfalls kann der Kleber 4 aber auch die Löcher der äußersten Folien des Bahnmaterials 1 füllen. Dies ist in Fig. 3 gezeigt, wo der Kleber 4 b die Löcher 2 b in der Folie 3 b und der Kleber 4 c die Löcher 2 c in der Folie 3 c füllt. Der Kleber 4 b dient zur Laminierung der Folien 3 a und 3 c unter Einschluß der Folie 3 b zu einem Teillaminat 3 a, 3 b und 3 c. In gleicher Weise verbindet der Kleber 4 c in den Löchern 2 c die Folien 3 b und 3 d unter Bildung eines Teillaminats der Folien 3 b, 3 c und 3 d.

Der Werkstoff, aus dem die erfindungsgemäßen Bahnmaterialien bestehen können, ist nicht besonders begrenzt. Transparente Folien, wie Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polypropy len, Polystyrol und Polypropylensulfid sind verwendbar. Im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften eignet sich be sonders Polyethylenterephthalat. Auch müssen nicht alle Folien des Bahnmaterials aus dem gleichen Werkstoff beste hen, sondern es können unterschiedliche Folien laminiert werden.

Die Folien können nicht-verstreckt, einachsig verstreckt oder zweiachsig verstreckt sein. Bevorzugt werden jedoch verstreckte Folien wegen ihrer höheren Biege- und Zug festigkeit sowie Kantenfestigkeit. Bei einem Vergleich von einachsig und zweiachsig verstreckten Folien wird man zweckmäßigerweise die zweiachsig verstreckten Folien vor ziehen, und zwar wegen ihrer besseren mechanischen Eigen schaften, mit Ausnahme der Kantenfestigkeit. Es ist zweck mäßig, einachsig und zweiachsig verstreckte Folien zu kombinieren, da erstere eine höhere Kantenfestigkeit be sitzt. Bei einer solchen Kombination erbringt die zweiachsig verstreckte Folie höhere Festigkeit und die einachsig verstreckte Folie bessere Kantenfestigkeit.

Im folgenden wird die Form der Löcher in den perforierten Folien, das Ausmaß der freien Fläche, d.h. die Summe der Flächen der Löcher, die Anzahl der Folien und weitere Cha rakteristika des Bahnmaterials nach der Erfindung disku tiert.

Hinsichtlich der Form der Löcher bestehen keine Begrenzun gen mit Ausnahme, daß es wichtig ist, daß die Löcher insge samt abgerundete Kanten haben, wie Kreise, Ellipsen oder ovale Öffnungen. Ecken oder Winkel soll man vermeiden. Um eine gleichmäßige oder ausgeglichene Kantenbeständigkeit zu erreichen, sind kreisrunde Löcher 2 A zu bevorzugen, da - wie aus Fig. 4 hervorgeht - bei solchen die Spannung gleichmäßig verteilt wird. Aber auch ovale oder längliche Löcher 2 B mit geraden parallelen Kanten und halbkreisförmigen Stücken, entsprechend Fig. 5, geben in manchen Fällen gute Ergebnis se. Mit Löchern 2 B der Fig. 5 beobachtet man eine Kanten festigkeit an dem Riß 5 in etwa gleicher Größenordnung als die Kantenfestigkeit im Bereich der geraden Linie 2 b, während die Kantenfestigkeit extrem hoch ist. Liegt die Achse der Verstreckung X der Folie parallel zu den geraden Kanten 2 b der Löcher 2 B, ist die Widerstandsfähigkeit gegen Abreißen verbessert. Insgesamt ist der Ausgleich der Festig keit gegenüber Zug an den Kanten erreichbar durch Verwendung von Folien, bei denen die Hälfte der Löcher mit ihren länge ren Achsen senkrecht zu den Achsen der restlichen Löcher an geordnet sind. Auch können Folien, deren Löcher alle in die gleiche Richtung orientiert sind, so laminiert werden, daß im Bahnmaterial dann die Hälfte der Folien senkrecht zu den Löchern der anderen Hälfte der Folien orientiert sind.

Es müssen nicht alle Löcher in einer Folie des Bahnmaterials gleiche Größe haben, noch ist es nötig, daß alle Folien des Bahnmaterials Löcher der gleichen Form aufweisen. Die Loch form kann innerhalb einer Folie oder unter den Folien des Bahnmaterials variieren.

Bei einem Kreisloch 2 A nach Fig. 4 nähert sich der Bogen einer geraden Linie und die Kantenfestigkeit am Punkt 2 a gegenüber einem Riß 5 wird mit steigendem Durchmesser D größer. Ist der Lochdurchmesser extrem groß, wird jedoch die Biegefestigkeit und Reißfestigkeit der Folie insgesamt ge ringer. Es ist daher wünschenswert, einen Lochdurchmesser von 10 bis 20 mm zu wählen. lm Falle von länglichen Löchern 2 B der Fig. 5 sollte der Durchmesser in Längsrichtung D 1 10 bis 20 mm und in Querrichtung D 2 5 bis 10 mm betragen. Die Löcher in jeder Folie und die Löcher in den verschiedenen Folien des Bahnmaterials müssen nicht gleich sein und in je der Folie und in den einzelnen Folien können große und kleine Löcher kombiniert sein.

Eine größere freie Fläche der Folie führt zu einer geringe ren und Zugfestigkeit. In gewissem Ausmaß lassen sich solche Festigkeiten jedoch wieder erreichen, indem Folien in unterschiedlicher Weise laminiert und verklebt werden; jedoch wird es schwierig, dies durchzuführen, wenn die freie Fläche extrem groß ist. Die freie Fläche soll daher < 50%, normalerweise zwischen 25 und 45%, sein. Dieser Wert gibt den Prozentsatz der Gesamtfläche der Folie wieder, der von den Löchern eingenommen wird, also Quotient von Fläche der Löcher durch Gesamtfläche der Folie mal 100.

Der Lochabstand (pitch) ist eine Funktion der Lochgröße und -form und der angestrebten freien Fläche. Normalerweise ist ein Lochabstand von 10 bis 30 mm wünschenswert.

Es gibt keine Vorschriften für die Anordnung der Löcher. Verschiedene Arrangements einschließlich regelmäßigen und unregelmäßigen sind möglich.

Die Foliendicke ergibt sich im Hinblick auf die Notwendig keit des Zusammenfaltens des Bahnmaterials als Luftsack. Sie ist also abhängig von der Biegesteifigkeit der Folie. Eine Folie mit höhere Biegesteifigkeit sollte dünner sein, um höhere Flexibilität und Faltbarkeit zu erreichen. Anderer seits kann eine Folie geringer Biegesteifigkeit dicker sein, jedoch soll die Foliendicke unter 50 µm liegen. Bei Poly ethylenterephthalat-Folien sollte die Stärke < 25 µm betra gen, da Polyethylenterephthalat eine sehr hohe Biegesteifig keit besitzt. Wenn ein stärkeres Material verwendet wird, läßt es sich nicht mehr falten. Bei Polyethylenterephthalat- Folien ist eine Stärke von 12 bis 25 µm wünschenswert.

Die Anzahl der Folien in dem Bahnmaterial wird bestimmt aus der Lochanordnung, der freien Fläche und der Folienstärke. Es ist jedoch wünschenswert, die Stärke des Bahnmaterials auf unter 0,3 mm zu begrenzen, da sonst die Vorteile eines Luftsacks aus dünnerem Material nicht erreicht werden könnten. Eine ausreichende Festigkeit könnte nicht erhalten werden, wenn die Anzahl der Folien zu gering und das Bahn material nicht dick genug ist. Daher sollte die Anzahl der Folien so bemessen sein, daß das Bahnmaterial eine Stärke von 0,25 bis 0,3 mm aufweist.

In den Fig. 6 bis 11 werden die Folien mit dem Bezugszeichen 3, gefolgt von einem Buchstaben und einer Ziffer, bezeich net, die sich auf die jeweilige Folie beziehen, wie sich in einem der Draufsichten der Folien (Fig. C, D, E, etc.) ergibt. Folien gleicher Buchstaben sind die gleichen und die Ziffer in diesem Fall bezeichnet eine unterschiedliche Posi tion der Folie innerhalb des Bahnmaterials, d.h. der Passung der Folie. Eine römische Zahl und eine arabische Zahl bezeichnen Kanten von Folien innerhalb des Bahnmaterials. Der Übersichtlichkeit wegen ist in den Löchern der Folien kein Kleber gezeigt, jedoch ist offensichtlich, daß die nicht-schraffierten Bereiche in den Fig. B Kleber enthalten. Wie oben bereits darauf hingewiesen, brauchen die Löcher der äußersten Folien des Bahnmaterials nicht mit Kleber gefüllt sein.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform haben die Folien 3 C relativ kleine Kreislöcher 2 C - z.B. Durchmesser: 10 bis 12 mm, freie Fläche: 39,3% -, angeordnet zick-zack oder ge staffelt, wobei das Bahnmaterial so laminiert wird, daß sich die Löcher benachbarter Folien nicht überdecken. Mit anderen Worten werden die Folie 3 C₁ der Lochanordnung der Fig. 6C und die Folien 3 C₂ nach Fig. 6D in der Reihenfolge 3 C₁, 3 C₂, 3 C₁, 3 C₂, 3 C₁, 3 C₂, 3 C₁ . . . laminiert (zehn Folien bei dieser Ausführungsform), so daß die Kante I₁ mit der Kante I₂ und die Kante II₁ mit der Kante II₂ übereinstimmt.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind die Folien 3 D mit relativ großen Kreislöchern 2 D - z. B. Durchmesser: 18 bis 20 mm, freie Fläche: 39,3% - gestaffelt angeordnet so laminiert, daß die Löcher in der fünften Folie an der gleichen Stelle stehen wie die der ersten Folie oder mit anderen Worten sind die Folien 3 D₁ bis 3 D₄ nach Fig. 7C bis 7F in der Reihenfolge 3 D₁, 3 D₂, 3 D₃, 3 D₄, 3 D₁, 3 D₂, 3 D₃, 3 D₄ . . . laminiert (12 Folien bei dieser Ausführungsform), wobei die Kanten III₁, III₂, III₃ und III₄ aufeinander passen, ebenso wie die Kanten IV₁, IV₂, IV₃ und IV₄.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind die Folien 3 E mit länglichen Löchern 2 E in gestaffelter Anordnung mit freier Fläche von z. B. 44,6% derart laminiert, daß die Löcher in abwechselnden Richtungen orientiert sind, d. h., daß die Längsrichtungen der Löcher benachbarter Folien zueinander im rechten Winkel stehen. So sind acht Folien 3 E₁ bis 3 E₈ mit der in den Fig. 8C bis 8J gezeigten Lochanordnungen in folgender Anordnung 3 E₁, 3 E₂, 3 E₃, 3 E₄, 3 E₅, 3 E₆, 3 E₇ und 3 E₈ . . . laminiert, so daß die Kanten V₁, V₂, V₃, V₄, V₅, V₆, V₇ und V₈ sowie die Kanten VI₁, VI₂, VI₃, VI₄, VI₅, VI₆, VI₇ und VI₈ aufeinander passen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind Folien 3 F mit kleinen Kreislöchern 2 G und Folien 3 G mit großen Kreislöchern 2 G in folgender Anordnung kombiniert: 3 F₁, 3 G₂, 3 G₃, 3 G₄, 3 G₅, 3 G₆, 3 G₇ und 3 F₈ . . ., so daß die Kanten VII₁, VII₂, VII₃, VII₄, VII₅, VII₆, VII₇ und VII₈ sowie die Kanten VIII₁, VIII₂, VIII₃, VIII₄, VIII₅, VIII₆, VIII₇ und VIII₈ aufeinander passen.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Anordnung sind Folien 3 C mit kleinen Kreislöchern 2 C, wie sie auch bei der Ausführungsform der Fig. 6 angewandt worden sind, und Folien 3 E mit länglichen Löchern 2 E, wie sie auch in Fig. 8 gezeigt sind, in folgender Anordnung laminiert: 3 C₁, 3 E₁, 3 E₂, 3 E₃, 3 E₄, 3 E₅, 3 E₆, 3 E₇, 3 E₈ und 3 C₂ (zehn Folien), so daß die Kanten I₁, V₁, V₂, V₃, V₄, V₅, V₆, V₇, V₈ und I₁ sowie die Kanten II₁, VI₁, VI₂, VI₃, VI₄, VI₅, VI₆, VI₇, VI₈ und II₂ aufeinander passen.

Bei der Ausführungsform, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist, sind Folien 3 H mit kleinen Kreislöchern 2 H in relativ großem Abstand und mit einer niederen freien Fläche von z. B. etwa 26,2% in folgender Reihenfolge laminiert: 3 H₁, 3 H₂, 3 H₃, 3 H₁, 3 H₂, 3 H₃ . . . (neun Folien), so daß die Kanten XI₁, IX₂ und IX₃ sowie die Kanten X₁, X₂ und X₃ aufeinander passen.

Der zu verwendende Kleber muß biegsam und durchsichtig sein und eine hohe Schälfestigkeit aufweisen und darüberhinaus auch noch eine gute Wärmebeständigkeit besitzen (über 125°C). Schließlich muß die Auswahl des Klebers im Hinblick auf die Kunststoffolien erfolgen. Für eine Polyethylen terephthalatfolie eignet sich beispielsweise ein Kleber auf der Basis von Nitrilkautschuk, Polyester, Polycyanoacrylat, Polyacrylat, Polyepoxid, Polyolefin, Polyurethan-Elastomeren und Neoprenphenolharzkleber. Von diesen Klebern wird Poly urethanelastomer, Polyepoxid, Polyester und Nitrilkautschuk bevorzugt. Auch kann ein Siliconkautschuk als Kleber zur Anwendung gelangen, da ein solcher eine hervorragende Biegsamkeit und Wärmebeständigkeit zusammen mit einer hohen Bindefestigkeit aufweist.

Der Kleber füllt die Löcher der Folien und die Folien kleben derart aufeinander, daß die Löcher sich in den benachbarten Folien nicht in einem größeren Ausmaß überlappen. So klebt beispielsweise in den Fig. 1, 2 und 3 die Folie 3 b an den Folien 3 a und 3 c mit Hilfe des Klebers 4 b, der die Löcher 2 b in der Folie 3 b füllt. Auch haftet die Folie 3 c auf der Folie 3 b und 3 d, während der Kleber 4 c die Löcher 2 c in der Folie 3 c füllt. Es ist daher nicht notwendig, die Löcher der äußersten Folien des Bahnmaterials (z.B. Folien 3 a und 3 d in Fig. 3) mit Kleber zu füllen, jedoch ist dies möglich. Indem sich Klebstoff in den Löchern der durchbrochenen Kunststoff folien befindet und nicht eine Kleberschicht zwischen den Folien gebildet wird, trägt der Kleber auch nichts zu der Stärke des Bahnmaterials bei und die Stärke des Bahnmate rials ist in etwa die gleiche, wie die Summe der Folienstär ken. Dies führt zu einem Material für einen Luftsack, welches dünn und fest ist. Darüberhinaus wird durch Füllen der Löcher mit Kleber die Biegsamkeit des Bahnmaterials verbessert.

Die Löcher in den Kunststoffolien können sich in dem Bahn material teilweise überlappen, jedoch müssen sie so ange ordnet sein, daß keine durch das Bahnmaterial vollständig durchgehenden Löcher gebildet werden.

Zumindest eine der beiden äußersten Folien des Bahnmaterials kann nicht-perforiert sein. In Fig. 12 ist ein Bahnmaterial 1 A gezeigt, welches erhalten worden ist durch Laminieren ei ner nicht-perforierten Folie 6 a und 6 b an jeder Seite der perforierten Folien 3 a, 3 b, 3 c und 3 d. Die nicht-perforier ten Folien 6 a und 6 b verbessern die Festigkeit und Zug festigkeit des Bahnmaterials. Wie sich aus Fig. 13 ergibt, besteht das Material für einen Luftsack aus einem Bahnma terial ₁ B, erhalten durch Laminieren und Verkleben der per forierten Folien 3 a, 3 b und 3 c mit Kleber 4, wobei sich der Teil W auf der Folie 3 b zwischen den Löchern 2 a und 2 b der Folien 3 a und 3 c befindet und dem Innendruck des Luftsacks nur aufgrund der Festigkeit einer einzigen Folie zu wider stehen vermag und in manchen extremen Fällen der Teil W sich dehnen kann und reißt (Fig. 14). Bei einem Bahnmaterial 1 C, bei dem die lnnenfläche des Luftsacks dann von der nicht perforierten Folie 6 (Fig. 15) gebildet ist, steht auf dem Teil W der Folie 3 b kein direkter Innendruck an und der Druck wird über die gesamte Fläche der nicht-perforierten Folie 6 verteilt, wodurch eine lokale Beschädigung vermieden ist.

Es ist daher wünschenswert, zumindest an der für die Innen seite des Luftsacks vorgesehenen Fläche eine nicht-perfo rierte Folie vorzusehen. Ist eine nicht-perforierte Folie auch auf der Außenfläche vorgesehen, wird zusätzlich zu der gleichmäßigen Verteilung des Innendrucks im Falle des Ein satzes die Berührung des Klebstoffs mit Luft und die Zer störung des Klebers mit der Zeit verhindert, so daß auf diese Weise die Dauerhaftigkeit des Luftsacks verbessert werden kann.

Auch für die nicht-perforierten Folien besteht hinsichtlich der Stärke keine Begrenzung und die Stärke ergibt sich aus den für das Material des Luftsacks charakteristischen Para meter unter Berücksichtigung solcher Faktoren, wie Festig keit. Im allgemeinen beträgt die Stärke der nicht-perforier ten Folien 12 bis 25 µm. Sie können aus dem gleichen Mate rial wie die perforierten Folien bestehen.

Ein erfindungsgemäßes Bahnmaterial von acht bis zehn Poly ethylenterephthalat-Folien einer Stärke von 12 bis 25 µm mit einer freien Fläche von 25 bis 45% und einer Lochanordnung entsprechenden den Fig. 6, 8 und 10 und einer nicht-perfo rierten Folie aus Polyethylenterephthalat mit einer Stärke von 12 bis 25 µm an zumindest der Innenseite ist besonders bevorzugt.

Im folgenden wird die Herstellung des erfindungsgemäßen Bahnmaterials beschrieben.

Soll beispielsweise ein Bahnmaterial nach Fig. 1 bis 3 her gestellt werden, so werden zwei perforierte Kunststoffolien 3 c und 3 d in entsprechender Passung übereinander, wie in Fig. 16 gezeigt, angeordnet. Kleber 4 wird in die Löcher 2 c der Folie 3 c gebracht, indem aus einem Vorratsbehälter 12 Kleber auf Erhöhungen 11 einer Walze 10 aufgetragen wird. Die Walze 10 mit den kreisrunden Erhebungen 11, angeordnet im selben Muster wie die Löcher 26 der Folie 3 c, ist in Fig. 17 angedeutet. Das Teillaminat aus den Folien 3 b und 3 a wird in gleicher Weise mit Kleber 4 versehen und auf die Folien 3 c und 3 d aufgebracht und schließlich alles durch das Rollenpaar 13 und 14 zusammengepreßt. Werden nun die so erhaltenen vier Folien in der gleichen Weise mit vier Folien laminiert, so erhält man ein Bahnmaterial mit acht Folien. Mit mehreren perforierten Folien läßt sich nun eine nicht perforierte Folie kombinieren, indem in die Löcher der äußersten perforierten Folie Kleber aufgetragen wird, worauf die perforierten Folien zusammen mit der nicht-perforierten Folie in das Walzenpaar einlaufen.

Aus zwei Zuschnitten dieses Bahnmaterials lassen sich nun sehr leicht im Vakuum zu den im allgemeinen halbkugeligen Teilen des Luftsacks formen, worauf durch Schmelzschweißen die Kantenbereiche verbunden werden. Dieses Schmelzschweißen kann beispielsweise mit Hilfe von UV-Licht erfolgen. Ein Luftsack muß nicht vollständig aus dem erfindungsgemäßen Bahnmaterial bestehen, sondern es kann der Bodenteil, d.h. den Teil in unmittelbarer Nähe des Gasgenerators, mit dem der Luftsack verbunden ist, aus üblichem beschichteten Textilmaterial bestehen. Die Löcher der Polymerfolien verleihen dem Material eine hohe Reißfestigkeit. Die Folien besitzen hohe Zugfestigkeit und Kantenfestigkeit. Durch Laminieren der perforierten Folien derart, daß die Löcher sich nicht wesentlich überlappen und durch Verkleben der Folien mit Klebstoff, der sich in den Löchern befindet, kann die Festigkeit des Bahnmaterials beträchtlich gesteigert werden, ohne einem ungebührlichen Anwachsen der Material stärke. Eine nicht-perforierte Folie an einer oder beiden Seiten des Bahnmaterials verbessert die mechanischen Eigen schaften und die Haltbarkeit weiter. Es ist daher möglich, einen Luftsack dünner zu machen und das Volumen und das Gewicht des Luftsacks in gefaltetem Zustand ist wesentlich geringer als bei den üblichen Materialien. Da darüber hinaus die Polymerfolien sich leicht im Vakuum formen lassen und eine Verbindung durch Schmelzschweißen möglich ist, ist das Herstellungsverfahren für den Luftsack wesentlich verein facht. Darüberhinaus kann der Luftsack transparent sein, wodurch das Blickfeld des Autolenkers nicht beeinträchtigt wird.

In folgender Aufstellung sind einige Maßnahmen und Werte zusammengefaßt, und zwar hinsichtlich Kunststoffolien, Bahn material nach der Erfindung und nach dem Stand der Technik.

Beispiel Bezugsbeispiele A und B und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 Bezugsbeispiel A

Perforierte Folie aus biaxial verstrecktem Polyethylenterephthalat, 25 µm, gelocht mit Kreis löchern Durchmesser 10 mm, freie Fläche 39,3%, An ordnung der Löcher entsprechend Fig. 6A und 6B.

Bezugsbeispiel B

Perforierte Folie aus biaxial verstrecktem Polyethylen terephthalat 25 µm Stärke, Kreislöcher 10 mm, freie Fläche 39,3%, entsprechend den Fig. 6A und 6B.

Beispiel

Perforierte Folien entsprechend Bezugsbeispiel A. 12 Folien mit einer Gesamtstärke von 0,32 mm, Kleber Poly epoxid.

Vergleichsbeispiel 1

Übliches textiles Luftsack-Material, beschichtetes Textilgut Nylon 66, 840d-Cr, 0,4 mm Stärke.

Vergleichsbeispiel 2

Nicht-perforierte Folie aus nicht-verstrecktem Poly ethylen, 25 µm.

Vergleichsbeispiel 3

Nicht-perforierte Folie aus nicht-verstrecktem Poly ethylenterephthalat, 25 µm.

Vergleichsbeispiel 4

Nicht-perforierte Folie aus biaxial verstrecktem Polyethylenterephthalat, 25 µm.

Vergleichsbeispiel 5

Aus nicht-perforierten Folien laminiertes Bahnmaterial. Zwei einfach verstreckte Polyethylenfolien sind so laminiert, daß die Verstreckungsachsen senkrecht zueinander stehen, Stärke 37 µm.

Bewertung

a) Zugfestigkeit (kg/cm)
In der Prüfmaschine wird konstante Geschwindigkeit der Spannungserhöhung eingehalten. Einspannabstand etwa 100 mm, Ziehgeschwindigkeit etwa 200 mm/min, Bestimmung der Last bei Bruch. Nur bei Vergleichsbeispiel 1 betrug der Einspannabstand 76,2 mm und die Ziehgeschwindigkeit 300+20 mm/min.
b) Reißfestigkeit nach Mullen (kg/cm²)
Last bis 80 kg/cm² in 3 bis 5 s. Es wird die Last bei Bruch bestimmt.
c) Reißwiderstand (kg)
Es wird die Last bei einer Ziehgeschwindigkeit von 100 mm/min, bei der es zu einem Reißen kommt (50 mm/min), bestimmt und der Mittelwert der Spitzenlast beim Reißen wird als Reißwiderstand angesehen.
d) Kantenfestigkeit (kg/20 mm)
Es wird ein Stahlblech mit einer V-Nut verwendet und die Folie wurde so gefaltet, daß die Oberfläche mit der V-Nut in Berührung stand. Das Blech wird mit einer Ge schwindigkeit von etwa 200 mm/min gezogen. Die Mittel werte und niedersten Werte werden - bezogen auf 20 mm - bestimmt.

Tabelle

Das Bezugsbeispiel B wurde nach der Travezoid-Methode, die Vergleichsbeispiele 2, 3 und 4 nach der Elemendorf-Methode und die restlichen nach der Tong-Methode geprüft.

Aus den Daten der Tabelle ergibt sich klar, daß die erfin dungsgemäß verwendeten perforierten Folien (Bezugsbeispiele A und B) hervorragende mechanische Eigenschaften besitzen und ihre Reißwiderstandsfähigkeit beträchtlich höher ist gegenüber nicht-perforierten Folien (Vergleichsbeispiele 2 bis 4). Werden derartige Folien entsprechend dem Beispiel zu den Bahnmaterial laminiert, so ist dieses dünner als übli ches beschichtetes Textilgut (Vergleichsbeispiel 1) und hat zufriedenstellende Eigenschaften.

Das erfindungsgemäße Bahnmaterial hat eine sehr gute Reiß widerstandsfähigkeit in Verbindung mit guter Festigkeit und Zugfestigkeit und Kantenfestigkeit. Selbst relativ dünnes Bahnmaterial zeigt hervorragende mechanische Festigkeit. Es ist möglich, die Festigkeit zu erhöhen durch eine größere Anzahl an Folien, ohne daß dadurch die Stärke des Bahnma terials übermäßig zunimmt.

Um die mechanische Festigkeit des Bahnmaterials weiter zu verbessern und auch die Dauerhaftigkeit zu erhöhen ist es vorteilhaft, an einer oder beiden Flächen des Bahnmaterials eine nicht-perforierte Folie vorzusehen.

Ein aus dem erfindungsgemäßen Bahmaterial hergestellter Luftsack weist folgende Vorteile auf:

a) Man kann den Luftsack dünner machen und er nimmt ein geringeres Volumen in gefaltetem Zustand ein und hat ein geringeres Gewicht.
b) Das Herstellungsverfahren ist einfacher und damit sind die Herstellungskosten geringer.
c) Im aufgeblasenen Zustand beeinträchtigt er nicht die Sicht des Fahrers, da er transparent ist.

Claims

1. Bahnmaterial (1) zur Herstellung eines Sicherheits-Luft sacks für Automobile, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere per forierte Folien (3) aus Kunststoff so übereinander angeord net sind, daß sich Löcher (2) in benachbarten Folien (3) höchstens zu einem kleinen Teil überlappen, und die Folien (3) durch einen ihre Löcher (2), ausgenommen diejenigen der äußersten Folien, füllenden Kleber (4) zu einem Laminat verbunden sind.

2. Bahnmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es an einer oder beiden Seiten zusätzlich eine nicht-perforierte Folie (6) aufweist, die durch den Kleber (4) in den Löchern (2) der äußersten perforierten Folie (3) laminiert ist.

3. Bahnmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2) der perforierten Folien (3) gekrümmte Kanten ohne Ecken aufweisen.

4. Bahnmaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Abmessung der Löcher (2) in beliebiger Richtung ungefähr 20 mm ist.

5. Bahnmaterial nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinste Abmessung der Löcher (2) in beliebiger Richtung ungefähr 5 mm ist.

6. Bahnmaterial nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamt fläche der Löcher (2) in jeder perforierten Folie (3) unge fähr 50% der Gesamtfläche nicht übersteigt.

7. Bahnmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamt fläche der Löcher (2) in jeder perforierten Folie (3) unge fähr 25 bis 45% beträgt.

8. Bahnmaterial nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke des Bahnmaterials (1) ungefähr 0,3 mm nicht übersteigt.

9. Bahnmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gesamt dicke ungefähr 0,25 bis 0,3 mm beträgt.