气袋织物用双层涂层体系
2019-11-22

气袋织物用双层涂层体系

本发明涉及新型气袋涂层组合物,该组合物含有至少两个明显不同的分开的层。第一层(底涂层)与气袋表面接触,含有至少一种涂层材料组合物,此材料可含有高达30%的第一层材料(优选是聚氨酯)总量份数的有机硅树脂,它能够提供优异的粘合性、优异的拉伸强度和比标准聚硅氧烷涂层材料更低的总成本。第二层涂层为第一层提供优异的补强和老化性能,防止第一层降解。该第二层(表涂层)优选是聚硅氧烷材料。此双层体系使得有优异的强度和老化性能,防止在成本比较低的时候,由于廉价的底涂层材料和所需表涂层的比较少而造成的接缝开线。用本发明的双层体系涂布的气袋织物也在本发明的范围内。

然后将得到的涂层气袋快速充气进行测试,使用6.7升100psi(689.5kPa)氮气罐给气袋加压,产生大约30psi(206.85kPa)的初始峰值囊压。记录压力随时间的降低以测量气袋泄漏的程度。在10秒内,压力由30psi(206.85kPa)下降到15psi(103.425kPa),显示出优异的空气渗透性。

关于第一层,可能的优选材料包括聚氨酯(购自Peabody,Massachusetts的美国Stahl公司,商品名为Ru 40-350(固体含量40%))、聚丙烯酸酯(购自(a)Rohm & Hass公司,商品名为RhoplexE-358(60%固体含量)和(b)Greenxille,South Carolina的Para-chem Southern公司,商品名为Pyropoly AC2000)、聚酰胺分散体(购自Union Camp公司(据信此公司在Wayne,New Jersey有营业场所),商品名为MicromidTM632hpl)、其它的聚氨酯树脂(Witco公司商品名为Witcobond253(固体含量35%)和Cleveland,Ohio的BFGoodrich公司的Sancure)、加氢丁腈橡胶(NBR)(如Akron,Ohio的Goodyear化学公司商品名ChemisatLCD-7335X(固体含量40%))和丁基橡胶(如Lord公司的丁基橡胶胶乳BL-100)。如上所述,也可以使用非聚硅氧烷材料的混合物或掺混物,例如,仅作为举例说明,聚氨酯和聚丙烯酸酯的分散体。可能的优选组合物如下所述包括含有聚氨酯和聚丙烯酸酯的分散体。在这种情况下,聚氨酯与聚丙烯酸酯的优选比例为大约0.1∶1~10∶1,优选为大约1∶1~8∶1,更优选为大约2∶1~5∶1,最优选为大约2∶1~2.5∶1。

然后将得到的涂层气袋快速充气进行测试,使用6.7升100psi(689.5kPa)氮气罐给气袋加压,产生大约30psi(206.85kPa)的初始峰值囊压。记录压力随时间的降低以测量气袋泄漏的程度。在10秒内,压力由30psi(206.85kPa)下降到15psi(103.425kPa),显示出优异的空气渗透性。

实施例3非聚硅氧烷表涂层体系第一层组分                             量Ru 40-350(固体含量40%)          45份RhoplexE-358(固体含量60%)     21份Natrosol250HHXR                1.6份水                               2份第二层组分                             量Pyropoly AC 2000                 30份AmsperseFR 51                  37份Cymel M-3                        3份

加入到第一层材料中的另一种可能的优选化合物是含氟弹性体。这种含氟弹性体选自含氟聚合物和含有含氟单体的共聚物。这种化合物对第一层材料(如对聚氨酯)显示出改善的老化性能。特别优选的含氟聚合物和/或含有含氟单体的共聚物包括那些具有优异老化稳定性的聚合物,包括但不限于聚四氟乙烯(Du Pont公司的Teflon)、聚偏1,1-二氟乙烯(Elf Atochem公司的Kynar)、聚氯-三氟乙烯(AlliedSignal公司的Aclar)、1,1-二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、1,1-二氟乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物、四氟乙烯和1,1-二氟乙烯的共聚物等。在第一层材料中这种化合物的含量为第一层材料总份数的0~大约30%,优选为大约1~20%,更优选为大约5~15%。

实施例8(对比例)单独用聚硅氧烷涂层单独用上面实施例1的第二层处理同样类型的气袋,气袋每侧的增重大约为2盎司/码2(67.82克/米2)。然后以与上面相同的方式测试气袋的压降,发现在10秒内压力由30psi(206.85kPa)下降到0psi。很明显,即使在老化以后,实施例1~3的空气渗透性明显优于此对比例,。

另外,在大约107(41.67℃)的烘箱中储存大约2周后(对气袋织物模拟加速老化测试),涂布的气袋仍保持与生产后进行初次测试时接近同样的泄漏率。

Description

气袋织物用双层涂层体系

因此,本发明的目的就是给缝合纱线(或者在目标织物的切边处的纱线)提供优异的强度和粘合,同时允许目标气袋织物具有耐久性(老化稳定性)和希望的低空气渗透性,所有这些都是在低成本下实现的。本发明的另一个目的是提供一种容易涂布在目标气袋织物上的涂层体系或涂层组合物。

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气袋织物用双层涂层体系

气袋织物用双层涂层体系

气袋技术的新发展,特别是放置在乘客室侧面(如上所述)的特别新的设计,要求使用时气袋能够保压更长的时间。这一点以及聚硅氧烷聚合物较低涂布量技术的进展,已经开始显现出如下的效果,当缝合的接缝在应力作用下时,具有天然润滑性能的聚硅氧烷涂层能够允许构成织物的纱线移动。这种移动可以导致充气的气体通过纱线移动时形成的新的孔隙泄漏,或者在严重的情况下使接缝破坏。由于在发生事故时气袋必须保持其完整性,为了充分保护司机和乘客,就十分必要提供一种涂层,它既能提供有效的防渗透性能,也能充分限制纱线的移动,使气袋在必要时发挥其特有的功能。近年来,已使用了聚硅氧烷涂层来提供这种所需的渗透性和强度特性。然而,这种涂层材料(如聚二甲基硅氧烷)的相对成本还是太高,人们在寻求新的、更廉价的替代用品。因此,就需要在切边或缝合处的单根纱线之间提供良好的粘接和强的结合(为了实现纤维的长期刚性以防止松开),同时提供老化稳定性和优异的低空气渗透性。现有技术中,气袋工业还没有提供这种必须的改进。然而,本发明的双层涂层体系确实给气袋工业,特别是对大规模生产的多处缝合的屏障型气袋提供了必要的强度、耐久性、渗透性和可靠性。

随着包含多个由缝合的气袋件(在翻滚和侧冲击型事故中保护乘客)形成的多个气垫组成的新型屏障型气袋的问世,现在将更多的注意力放在提供这种屏障型气袋上,这种气袋在展开后能够长时间保持其膨胀压力,而且如果必要时,甚至能长时间储存(比如一年)。因此,这种气垫型织物包含控制充气气垫形状和尺寸的接缝。当这种特定的气袋垫在对事故作出反应的充气过程中膨胀时,可以被施加很大的压力,特别是在接缝上。因此这些缝合区在充气时必须保持其强度,这就提出了一个要求,即在这些接缝处的单根纱线不能轻易松开(即“开线”),(这将导致空气以高速泄漏,致使无法实施足够的保护),特别是在气袋充气时。与传统的司机侧和乘客侧气袋相比,这种有缝合要求的膨胀,潜在的空气泄漏区也会异常地增大。