專利名稱：涂層氣囊基布以及氣囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同時兼具阻氣性、耐熱性、收納緊湊性，且與樹脂被膜的粘合性優(yōu)異的涂層氣囊基布以及由該基布構(gòu)成的氣囊。
背景技術(shù)：
近年來，當(dāng)各種交通工具特別是汽車發(fā)生事故時，為了保證車內(nèi)人員的安全，開發(fā)了各種氣囊，并且其有效性得到了人們的認(rèn)識，迅速地得到實際應(yīng)用。但人們?nèi)孕枨笫褂脷饽业沫h(huán)境不受限定，其機械性能在高溫或低溫等嚴(yán)酷環(huán)境下仍保持穩(wěn)定的氣囊。
以往，為了提高耐熱性、阻燃性、阻氣性等，氣囊通過在用334-1,112分特的尼龍6·6或尼龍6長絲制成的平紋織物上涂布、層壓氯丁二烯、氯磺化烯烴、硅氧烷等合成橡膠等的彈性體樹脂，得到基布，將該基布裁剪，縫制成袋體而成。
例如在長絲布帛上涂布氯丁二烯彈性體樹脂制成基布時，從耐熱性和阻燃性的角度考慮，必須在布帛上涂布90-120g/m2，厚度增厚，在收納性方面產(chǎn)生了包裝體積增大的問題。當(dāng)使用與氯丁二烯彈性體樹脂相比，耐熱性、耐寒性更優(yōu)異的硅氧烷彈性體樹脂時，涂布量為40-60g/m2，可實現(xiàn)輕量化，同時在收納緊湊性方面也有相當(dāng)大的提高，但還不足夠，另外，將袋體包裝折疊收納時有難以折疊的問題。
因此，近年來，為了解決上述問題，人們研究了減少樹脂涂布量的薄型硅氧烷涂層基布，例如提出一種氣囊，其特征在于，相對于構(gòu)成織物的制造用紗部分1.0，彈性體樹脂以3.0或以上的膜厚比集中存在于織物網(wǎng)眼部分(例如參照日本國特許笫2853936號公報)。但現(xiàn)狀是，雖然對于收納緊湊性有了改善，但對于樹脂被膜與織物的粘合性方面仍難以說足夠。另外，還提出了一種氣囊用織物的制造方法，其特征在于，在長絲織物中含浸硅氧烷樹脂的水系乳液，使該硅氧烷樹脂在0.1g/m2-10g/m2的范圍附著(例如參照日本國特許第3206758號公報)。但現(xiàn)狀是，雖然在樹脂被膜與織物的粘合性方面有一定程度的改善，但在阻氣性、收納緊湊性方面仍不足夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于所述目前氣囊的缺點，提供同時兼具阻氣性、耐熱性、收納緊湊性，且與樹脂被膜的粘合性優(yōu)異的涂層氣囊基布以及由該基布構(gòu)成的氣囊，還提供該涂層氣囊基布的制造方法。
本發(fā)明為了解決上述課題，采用了以下的內(nèi)容。
即，本發(fā)明的涂層氣囊基布的特征在于纖維布帛的至少一面被樹脂覆蓋，且構(gòu)成該布帛的至少一部分單絲被該樹脂包裹，構(gòu)成該布帛的至少一部分單絲未被該樹脂包裹。
本發(fā)明的氣囊的特征在于使用了所述涂層氣囊基布。
本發(fā)明的涂層氣囊基布的制造方法的特征在于使用銳角刀刃的涂布刮刀，通過刮刀式涂布機，在涂布刮刀與該布帛的接觸壓為1-15N/cm的范圍內(nèi)，將粘度在5-20Pa·s(5,000-20,000cP)范圍內(nèi)的樹脂液涂布到纖維布帛上。


圖1是本發(fā)明涂層氣囊基布的斷面模式圖。
圖2是目前的涂層氣囊基布的斷面模式圖。
圖3是由目前的含浸法得到的氣囊基布的斷面模式圖。
圖4是表示滲透率的測定方法的說明圖。
圖5是表示收納性試驗中氣囊的折疊方法的說明圖。
圖6是表示掃描電子顯微鏡所拍攝的布帛斷面位置的說明圖。
圖7是表示樹脂的涂布方法的說明圖。
符號1為構(gòu)成布帛的單絲(纖維)，符號2為樹脂，符號3為樹脂由構(gòu)成布帛的長絲表面滲透到內(nèi)部的距離，符號4為構(gòu)成布帛的復(fù)絲厚度，符號5、6為氣囊的折疊方向，符號7為插入涂布刮刀前的基布水平方向，符號8為涂布刮刀相對于布帛的相對位置，符號9為布帛，符號10為涂布刮刀。
具體實施例方式
本發(fā)明的纖維布帛使用尼龍6·6、尼龍6、尼龍12、尼龍4·6、尼龍6與尼龍6·6的共聚物、尼龍6與聚烷二醇、二羧酸或胺等共聚而成的聚酰胺纖維、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等的均聚酯纖維、構(gòu)成聚酯重復(fù)單元的酸成分與間苯二甲酸、5-鈉磺基間苯二甲酸或己二酸等脂族二元羧酸等共聚而成的聚酯纖維、對苯撐對苯二甲酰胺與芳醚共聚所代表的芳族聚酰胺纖維、人造絲纖維、聚砜系纖維、超高分子量聚乙烯纖維和具有以上述合成纖維為主體的海島結(jié)構(gòu)的高分子構(gòu)型纖維構(gòu)成的合成纖維織物。其中優(yōu)選聚酰胺纖維、聚對苯二甲酸乙二酯纖維，從耐沖擊性方面考慮，進一步優(yōu)選尼龍6·6、尼龍6。所述纖維可以含有為了改善原紗的制造工序、加工工序的產(chǎn)率或特性而通常使用的各種添加劑。例如可以含有熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、平滑劑、抗靜電劑、增塑劑、增稠劑、顏料、阻燃劑等。
本發(fā)明的涂層氣囊基布必須是纖維布帛的至少一個面被樹脂覆蓋。通過使至少一個面用樹脂覆蓋，可以使其具有阻氣性，還可使由充氣機產(chǎn)生的高溫氮氣保持在該布帛中。本發(fā)明中使用的樹脂無需特別指定，其中優(yōu)選使用具有耐熱性、耐寒性、阻燃性的樹脂。所述樹脂例如有硅氧烷樹脂、聚酰胺系樹脂、聚氨酯樹脂、含氟樹脂等。其中，硅氧烷樹脂因耐熱性、耐寒性、阻氣性優(yōu)異而特別優(yōu)選。所述硅氧烷樹脂使用二甲基系硅氧烷樹脂、甲基乙烯基系硅氧烷樹脂、甲基苯基系硅氧烷樹脂、氟系硅氧烷樹脂。優(yōu)選該樹脂含有阻燃化合物。所述阻燃化合物可以使用含溴、氯等的鹵素化合物，特別是鹵代環(huán)烷烴、鉑化合物、氧化銻、氧化銅、氧化鈦、磷化合物、硫脲系化合物，碳、鈰，氧化硅等，其中鹵素化合物、鉑化合物、氧化銅、氧化鈦、碳不會阻礙硅氧烷樹脂所具有的耐熱性等特性，可提高阻燃性，因此更優(yōu)選。另外，所述硅氧烷樹脂也可以適當(dāng)使用溶劑系、水系、水分散系樹脂中的任意一種，其中從使用時對環(huán)境的影響以及無需使用防爆設(shè)備的簡便設(shè)備方面考慮，不使用溶劑的無溶劑系硅氧烷樹脂優(yōu)選。
對于本發(fā)明的涂層氣囊基布，重要的是構(gòu)成纖維布帛的至少一部分單絲被樹脂包裹，且構(gòu)成該織物的至少一部分單絲未被樹脂包裹(參照圖1)。這里所說的單絲是指例如纖維布帛由復(fù)絲構(gòu)成時，構(gòu)成該復(fù)絲的1根單絲。通過使構(gòu)成該布帛的單絲中至少一部分單絲被樹脂包裹，該布帛與樹脂被膜的粘合性提高，另外通過使構(gòu)成該布帛的單絲中至少一部分單絲不被樹脂包裹，可以獲得保持該布帛柔軟性的涂層氣囊基布。
如圖2所示，目前用涂布法得到的涂層氣囊基布由于在布帛表面有樹脂2的被膜，因此樹脂2沒有包裹構(gòu)成該布帛的單絲1。結(jié)果，雖然阻氣性良好，但該布帛與該樹脂被膜的粘合性差。另外，如圖3所示，目前用含浸法得到的氣囊基布，樹脂2分布在布帛中，也就是說，雖然幾乎所有單絲都被樹脂2包裹，但在布帛交織部分(經(jīng)線與緯線的交點)難以形成樹脂膜。結(jié)果空氣容易由布帛交織部分泄漏，因而阻氣性差，另外由于幾乎所有的單絲都被樹脂包裹，使得布帛的柔軟性受損。與此相對，本發(fā)明為了彌補目前由涂布法和含浸法得到的基布的缺點，樹脂在布帛中的配置如圖1所示，基本上在布帛表面形成樹脂2的被膜，由此使之具有阻氣性，且樹脂2包裹構(gòu)成布帛的單絲1中至少一部分單絲，由此可提高樹脂被膜與布帛的粘合性，剩余的單絲未被樹脂包裹，由此不會損害氣囊基布的柔軟性。
上述用樹脂包裹的單絲的比例，相對于全部單絲在3-20％范圍內(nèi)，這可使布帛與樹脂的粘合性以及基布的柔軟性兩方面都優(yōu)異，因而優(yōu)選，進一步優(yōu)選5-15％。該比例小于3％時，基布的柔軟性好，但布帛與樹脂的粘合性差。另外，該比例比20％大時，布帛與樹脂的粘合性好，但氣囊基布的柔軟性受損。
另外，該樹脂滲透到布帛厚度的10-70％范圍內(nèi)，這可使布帛與樹脂的粘合性以及氣囊基布的柔軟性兩方面都優(yōu)異，因而優(yōu)選，進一步優(yōu)選15-50％范圍內(nèi)。這里，相對于布帛厚度滲透的比例是指樹脂滲透到構(gòu)成布帛的復(fù)絲的內(nèi)部的比例。即，是指在構(gòu)成布帛的復(fù)絲截面上，由表面滲透到內(nèi)部的距離3除以復(fù)絲的高度4所得的值(參照圖4)。表面被樹脂包裹。樹脂由表面滲透到內(nèi)部的距離是指到所滲透到的最內(nèi)部部分的距離。
上述滲透率小于10％，則氣囊基布的柔軟性好，但布帛與樹脂的粘合性差。比70％大，則布帛與樹脂的粘合性好，但氣囊基布的柔軟性受損。
另外，樹脂附著量在5-30g/m2的范圍內(nèi)，這在基布的厚度、重量、阻氣性或收納緊湊性方面優(yōu)選，進一步優(yōu)選在5-20g/m2的范圍內(nèi)，這對于收納緊湊性有益。樹脂的附著量小于5g/m2，則難以用樹脂膜完全覆蓋布帛表面，容易發(fā)生空氣泄漏。另外，比30g/m2多，則在阻氣性方面優(yōu)選，但布帛表面的樹脂膜變厚，布帛中的樹脂量增加，氣囊基布的柔軟性受損，因而在收納緊湊性方面不優(yōu)選。
本發(fā)明中構(gòu)成氣囊基布的合成纖維所使用的織造用紗的纖度優(yōu)選在90-600分特范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選在150-470分特范圍內(nèi)，這從機械強度、厚度、重量的均衡性方面考慮優(yōu)選。即，小于90分特，則從厚度、重量角度考慮優(yōu)選，但機械強度不夠；超過600分特，則厚度、重量增大，在收納性方面差。另外，所述構(gòu)成織造用紗的纖維的單纖維纖度優(yōu)選在1-6.5分特范圍，進一步優(yōu)選在2-4.5分特范圍內(nèi)，這在收納性、與樹脂的粘合性方面好。小于1分特，則存在絲的產(chǎn)率易于變差的問題；超過6.5分特，則織物變厚，將氣囊用基布折疊時，基布反彈強，收納性差。另外，單絲纖度在上述范圍內(nèi)，則涂布樹脂時，樹脂容易滲透到單絲之間，樹脂容易包裹單絲。
另外，所使用的絲其單絲截面形狀并不只限于圓形，也可以是扁平的。使用截面長軸與短軸的比即縱橫比在1.5-6范圍內(nèi)的扁平截面的絲，可使基布的厚度減薄，使收納性提高。扁平截面絲通常為橢圓形，但只要滿足縱橫比在1.5-6范圍，也可以是橢圓形以外的形狀。例如，象長方形、菱形、繭形這樣左右對稱型的自不待言，也可以是左右不對稱型，或者可以是它們的組合，還可以是以上述形狀為基本型，有凸起、凹陷或部分中空的部分。特別是，將單絲截面制成橢圓形，這可使布帛的表面平滑，且可使構(gòu)成布帛的絲之間所產(chǎn)生的空隙減小，填補該空隙而涂布時，只需少量樹脂即可，因此可以實現(xiàn)低涂布量，在收納性、成本方面優(yōu)選。
另外，從布帛與樹脂的粘合性方面考慮，優(yōu)選所使用的絲為無捻絲。對絲加捻時，由于是將復(fù)絲集束，因而涂布樹脂時，樹脂難以浸透到單絲之間，結(jié)果樹脂難以包裹單絲，在布帛與樹脂的粘合性方面不優(yōu)選。另外，加捻后織物表面凹凸增加，為使樹脂填埋織物表面的凹凸，需要更多的樹脂量，基布重量增加，不僅收納性變差，樹脂量也增加，因此成本增加。
另外，作為布帛的結(jié)構(gòu)，可以使用平紋、斜紋、緞紋以及它們的變化、多軸向等的織物，非織造布，紡粘型織物，其中，從機械特性優(yōu)異、織物成本以及氣囊的各向均等展開性方面考慮，特別優(yōu)選平紋織物。所述織物并不是必須為對稱組織，也可以是非對稱組織。這里所述的非對稱組織例如可以使用平紋組織織物中經(jīng)線和緯線的根數(shù)不同的織物、經(jīng)緯線中之一絲的種類不同的織物、經(jīng)緯中之一為防破裂或空羽組織的織物等組織不同的織物等。
織造構(gòu)成本發(fā)明基布的織物的織機可由用于織造工業(yè)用織物的各種織機中適當(dāng)選擇，例如可從擺梭織機、噴水織機(WJL)、噴氣織機(AJL)、劍桿織機等中選擇。其中，從減小可能影響氣囊阻燃性的基布?xì)埩粲蛣┮约爱a(chǎn)率的角度考慮，優(yōu)選使用噴水織機(WJL)。
在阻燃性方面，優(yōu)選本發(fā)明的涂層氣囊基布的殘留油量為0.1重量％或以下。另外，被樹脂覆蓋的基布中殘留油量的測定，按照以下方法進行。
采集約10g織物或基布試料，在105℃的熱風(fēng)干燥機內(nèi)放置1小時30分鐘，然后用電子天平測定其重量(S)，裝入三角燒瓶中。接著，將用量筒稱量的120ml正己烷倒入三角燒瓶，用振蕩機攪拌10分鐘，萃取油劑成分。由萃取后的溶液中除去基布試料，用量筒量取100ml萃取液，裝入重量已知(W0)的圓底燒瓶中。接著用索格利特萃取液由燒瓶內(nèi)容物中回收除去正己烷，將圓底燒瓶在5mmHg、25℃的真空干燥機內(nèi)干燥1小時。之后轉(zhuǎn)入真空干燥器內(nèi)放置冷卻15分鐘，測定圓底燒瓶的重量(W1)，由下式計算基布中的油量。
另外，為了使基布的殘留油量為0.1重量％或以下，優(yōu)選覆蓋樹脂前的合成纖維織物中殘留油量為0.1重量％或以下。通過使織物中殘留油量為0.1重量％或以下，可以減少基布的殘留油量，在阻燃性方面優(yōu)選。
本發(fā)明的涂層氣囊基布的中央部分厚度T1與涂層端部的厚度T2的關(guān)系優(yōu)選為0.9≤T1/T2，更優(yōu)選0.95≤T1/T2.T1/T2比0.9小時，裁剪縫制后的袋體的厚度不均增大，袋體展開時不能各向均等地展開，迅速阻擋車內(nèi)人員的高速展開性能差。另外，展開時高溫氣體不均勻地沖擊袋體，從而袋體有時承受大的熱損傷，因而不優(yōu)選。
本發(fā)明的涂層氣囊基布優(yōu)選該基布的基布寬度W與涂布樹脂的涂布寬度C的關(guān)系為0.95≤C/W≤0.99。比0.95小時，袋體裁剪時的損耗大，在價格性能比方面差。比0.99大時，在樹脂涂布后的熱定型中，夾持基布兩端的部分也成為樹脂涂布部分，這是出現(xiàn)皺褶的原因，在品質(zhì)方面差。
本發(fā)明的涂層氣囊基布的透氣度按照J(rèn)IS L1096A法所規(guī)定的方法(流體(空氣)壓125Pa)測定，優(yōu)選為0.01cc/cm2/秒或以下。另外，將流體(空氣)調(diào)節(jié)至19.6kPa的壓力流通時，優(yōu)選測定所通過的空氣流量而得到的透氣度為1cc/cm2/秒或以下。通過調(diào)節(jié)至所述透氣度，使得各種部位的氣囊的設(shè)計范圍變廣，可以在充氣簾式氣囊、前膝氣囊、智能控制氣囊等要求極低透氣度的用途中優(yōu)選使用。
另外，從輕量化方面考慮，本發(fā)明的涂層氣囊基布的單位面積重量為300g/m2或以下，更優(yōu)選250g/m2或以下。從收納緊湊性方面考慮，厚度優(yōu)選為0.35mm或以下，進一步優(yōu)選0.33mm或以下，關(guān)于硬挺度，從收納緊湊性方面考慮，優(yōu)選經(jīng)線方向和緯線方向都為100mm或以下。另外，從作為氣囊使用時氣囊的收納性和抗破裂方面考慮，優(yōu)選氣囊基布的拉伸強度為300N/cm或以上，斷裂伸長率為15％或以上，撕裂強度為100N或以上。
另外，設(shè)想氣囊展開時的高溫氣體對基布有熱損傷等，優(yōu)選本發(fā)明的涂層氣囊基布根據(jù)FMVSS302測定的阻燃性小于100mm/分鐘。進一步優(yōu)選小于80mm/分鐘。
另外，本發(fā)明的涂層氣囊基布可作為駕駛座位用氣囊、副駕駛座位用氣囊、后排座位用氣囊、側(cè)位用氣囊、充氣簾式氣囊、前膝用氣囊等使用，也可應(yīng)用于適合沖撞保護用頭套、幼兒保護用小袋、腳部保護用袋、安全帶用袋等功能性部位，其形狀、容量等只要滿足所需條件即可。
本發(fā)明的涂層氣囊基布可如下制造用銳角刀刃的涂布刮刀，通過刮刀式涂布機，在涂布刮刀與該布帛的接觸壓為1-15N/cm的范圍內(nèi)，將粘度在5-20Pa·s(5,000-20,000cP)范圍內(nèi)的樹脂液涂布到纖維布帛上。
樹脂液的粘度是指根據(jù)JIS Z8803，用B型粘度儀測定的粘度。該粘度小于5Pa·s(5,000cP)時，粘度過低，不適合刮涂，樹脂滲透到基布內(nèi)部，不僅低透氣性差，而且為了實現(xiàn)低透氣性，涂布量增多，在收納性方面不好。相反，比20Pa·s(20,000cP)大時，則粘度過高，難以減少樹脂的涂布量(薄而均勻地涂布)，收納性不好，成本也高，而且樹脂液難以滲透到構(gòu)成布帛的單絲之間，樹脂不能充分包裹單絲。
考慮到樹脂的低涂布量和樹脂對布帛的滲透性，涂布方法采用刮涂法。刮涂法有輥襯刮刀輥涂法、輥襯刮刀帶涂法、浮動刮刀法，從樹脂的低涂布量和樹脂對布帛的滲透性考慮，優(yōu)選使用浮動刮刀法。
為了實現(xiàn)低涂布量，涂布中所使用的涂布刮刀使用銳角刀刃的涂布刮刀。涂布刮刀的形狀可使用圓弧刮刀或石板刮刀，從樹脂的低涂布量和樹脂對布帛的滲透性考慮，優(yōu)選石板刮刀。
使樹脂以一定程度滲透到布帛中，為了使樹脂包裹構(gòu)成布帛的單絲，最重要的是涂布刮刀對布帛的接觸壓，需要將該接觸壓調(diào)節(jié)到1-15N/cm的范圍內(nèi)。該接觸壓小于1N/cm時，接觸壓過低，樹脂難以滲透到布帛中，樹脂無法充分包裹構(gòu)成布帛的單絲。另外，涂布較多樹脂量，則基布重量增加，收納緊湊性易于變差。相反，該接觸壓比15N/cm大時，成為布帛的工序通過性出現(xiàn)問題，即，構(gòu)成布帛的復(fù)絲被刮刀切削發(fā)生單絲斷裂的原因，不僅導(dǎo)致品質(zhì)變差，也難以用樹脂膜覆蓋布帛表面，無法獲得目標(biāo)樹脂涂布量，阻氣性不好。作為使該接觸壓在上述范圍內(nèi)的方法，例如采用浮動刮刀法時，通過涂布刮刀對布帛的侵入深度進行調(diào)節(jié)，此時將涂布刮刀對布帛的相對位置調(diào)節(jié)到1-5cm在滿足上述接觸壓條件方面優(yōu)選。這里所述的相對位置8是指相對于涂布刮刀插入前的基布水平方向7，將涂布制刀10沿垂直方向插入基布9的位置(參照圖7)。
另外，將涂布時的基布張力控制在500-3,000N/m的范圍內(nèi)進行涂布，這在涂布時可臨時改善織物的塌邊，控制涂布寬度，因而優(yōu)選?；紡埩Ρ?00N/m小時，織物的塌邊未得到改善，無法充分確保涂布寬度。另外，比3,000N/m大時，有時無法對織物的寬度方向施加均勻的張力，而且因袋體制作時的收縮導(dǎo)致尺寸穩(wěn)定性變差，因而不好。
另外，涂布前的精煉定型加工是為了減輕基布的塌邊，使涂布更順利地進行而實施的，本發(fā)明中，以基布張力優(yōu)選為500-1,500的高張力涂布樹脂，因此可以減少塌邊進行涂布。因此，從降低成本方面考慮，優(yōu)選不實施精煉定型加工，使用坯布或坯布定型后的織物。
實施例以下通過實施例進一步詳細(xì)說明本發(fā)明。實施例中的各種評價按照下述方法進行。
被樹脂包裹的纖維占構(gòu)成基布的所有纖維的比例(包裹率)通過掃描電子顯微鏡(SEM)在下述條件下拍攝織物的斷面照片，計數(shù)構(gòu)成1根復(fù)絲的單絲中用樹脂包裹的單絲，用下式表示。
(用樹脂包裹的單絲數(shù))/(構(gòu)成1根復(fù)絲的單絲數(shù))×100(％)滲透率通過掃描電子顯微鏡(SEM)在下述條件下拍攝布帛的斷面照片，測定由表面滲透到布帛內(nèi)部的距離和復(fù)絲的高度，用下式表示。
(樹脂由表面滲透到布帛內(nèi)部的距離)/(復(fù)絲的高度)×100％單位面積重量(樹脂附著量)根據(jù)JIS L1096(8.4.2法)求出。
厚度根據(jù)JIS L1096(8.5法)求出。另外，基布的中央部分的測定值如下求出將基布沿寬度方向分成3份，測定該3份中的正中間一份基布5個點的厚度，通過其平均值求出。另外，涂布端部的測定值如下求出由所涂布的端部向基布的內(nèi)側(cè)以1cm間隔各取3點，通過兩端6個點的平均值求出。
殘留油量取約10g織物或基布試料，在105℃的熱風(fēng)干燥機內(nèi)放置1小時30分鐘，然后用電子天平測定其質(zhì)量(S)，裝入三角燒瓶。接著，將用量筒量取的120ml正己烷倒入三角燒瓶，用振蕩機攪拌10分鐘，萃取油劑成分。由萃取后的溶液中除去基布試料，用量筒取100ml萃取液，倒入重量已知(W0)的圓底燒瓶中。接著用索格利特萃取液由燒瓶內(nèi)容物中回收除去正己烷，將圓底燒瓶在5mmHg、25℃的真空干燥機內(nèi)干燥1小時。之后轉(zhuǎn)入真空干燥器內(nèi)放置冷卻15分鐘，測定圓底燒瓶的重量(W1)，由下式計算基布中的油量。
拉伸強度根據(jù)JIS L1096(8.12.1A法)，測定以織物寬度3cm、拉伸抓取間隔15cm、拉伸速度200mm/分鐘拉伸時的斷裂強度。
斷裂伸長率根據(jù)JIS L1096(8.12.1A法)，測定以織物寬度3cm、拉伸抓取間隔15cm、拉伸速度200mm/分鐘拉伸時的斷裂伸長率。
撕裂強度根據(jù)JIS L1096(8.15.2A-2法)，求出以拉伸速度200mm/分鐘拉伸時的撕裂強度。
硬挺度通過JIS L1096(8.19.1A法)求出。
透氣度根據(jù)JIS L1096(8.27.1A法流體(空氣)壓125Pa)，將流體(空氣)調(diào)節(jié)至19.6kPa的壓力使其流通，由此時通過的空氣流量求出。
樹脂的粘合性根據(jù)JIS L6328(5.3.8法)，研究搓揉次數(shù)為500次時樹脂膜有無剝離。
阻燃性根據(jù)FMVSS-302測定。
粘度根據(jù)JIS Z8803(8)，用B型粘度儀在恒溫槽溫度25℃的條件下進行測定。
收納緊湊性用沖壓法從氣囊基布上裁取2片直徑725mm的圓形布，在其中一片圓形布的中央疊加相同布料構(gòu)成的、直徑200mm的圓形補強布3片，通過面線底線均為1,400dtex尼龍6·6纖維的縫線，用平縫縫紉機縫制直徑110mm、145mm、175mm的線，留出直徑90mm的孔作為充氣機安裝孔。再由中心部沿斜線方向于255mm的位置，相反地疊加1片相同布料構(gòu)成的、直徑75mm的圓形補強布，通過面線底線均為1,400dtex尼龍6·6纖維的縫線，用平縫縫紉機縫制直徑50mm、60mm的線，設(shè)置兩處留有直徑40mm孔的通風(fēng)孔。
接著將該圓形布的補強布一側(cè)朝外，與另一片圓形布以經(jīng)線軸偏離45度重疊，通過面線底線均為1,400dtex尼龍6·6纖維的縫線，用雙線鎖縫縫紉機縫制直徑700mm、710mm的圓周，然后將袋體翻過來，制成60L容量的氣囊。
將所得60L容量的氣囊沿圖5(1)所示的AB軸和CD軸兩軸方向平行折疊。如圖5(2)所示，首先在270mm線5由B方向的基布端向A方向折疊，接著在200mm線6由該折疊基布端向B方向折疊，再按照該方法，在130mm線由進一步折疊基布端向A方向折疊。與該折疊的基布對稱地，在270mm線由另一端A方向的基布端向B方向折疊，接著在200mm向A方向折疊，再在130mm向B方向折疊。接著，在270mm線由C方向的基布端向D方向折疊，接著在105mm向C方向折疊，再在75mm向C方向折疊，使袋體為150mm×150mm。同樣，與該折疊的基布對稱地，在270mm線由另一端D方向的基布端向C方向折疊，接著在105mm向D方向折疊，再在75mm線向D方向折疊。對該折疊的袋體施加10N的載荷，測定此時袋體的厚度。之后卸去裁荷，測定1分鐘后袋體的厚度。
掃描電子顯微鏡(SEM)的拍攝條件將在圖6所示位置切裁的布帛的斷面部分用日立制造S-3500N型掃描電子顯微鏡，以200倍倍率、640×480分辯率、80/100秒掃描速度進行拍攝。
覆蓋系數(shù)基布的經(jīng)線總纖度為D1(dtex)、經(jīng)線織密度為N1(根/2.54cm)、緯線總纖度為D2(dtex)、緯線織密度為N2(根/2.54cm)時，通過(D1×0.9)1/2×N1+(D2×0.9)1/2×N2的式子求出。
另外，實施例中使用的絲采用由下述制法制得的絲。
使用擠出式紡絲機，將25℃下98％硫酸相對粘度為3.7的尼龍66片在295℃下進行熔紡。各紡絲機使用扁平度、形狀和孔數(shù)分別不同的各種噴絲板，由具有該噴絲板的紡絲組件紡出絲條，在直接紡絲拉伸聯(lián)合工序中制成氣囊原絲為470dtex、350dtex和235dtex的絲條。
實施例1使用總纖度470dtex、72單絲、強度8.4cN/dtex、伸長率22％、縱橫比1.0、無捻尼龍6·6纖維的圓形截面長絲，用噴水織機，將經(jīng)線張力設(shè)定為70cN/根，將經(jīng)線和緯線的織密度均調(diào)節(jié)為46根/2.54cm，得到平紋組織的織物。接著用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該織物涂布粘度為12Pa·S(12,000cP)的無溶劑系甲基乙烯基硅氧烷樹脂液，使該織物與該石板刮刀的接觸壓保持為9N/cm，樹脂附著量為15g/m2，然后在190℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性優(yōu)異，且樹脂的粘合性也優(yōu)異。
比較例1進行涂布，使織物與石板刮刀的接觸壓保持為0.8N/cm，使樹脂附著量為15g/m2，除此以外與實施例1同樣地得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性沒有問題，但樹脂的粘合性差。
比較例2對在實施例1中使用的尼龍6·6絲進行100T/m的加捻，用conma涂布機(織物與conma的接觸壓為0N/cm)進行涂布，使涂布量為15g/m2，除此之外，與實施例1同樣地得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性沒有問題，但樹脂的粘合性差。
實施例2使用總纖度350dtex、96單絲、強度8.4cN/dtex、伸長率22％、縱橫比3.0、無捻尼龍6·6纖維扁平截面長絲，用噴水織機，將經(jīng)線張力設(shè)定為100cN/根，將經(jīng)線和緯線的織密度均調(diào)節(jié)為59根/2.54cm，得到平紋組織的織物。接著用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該織物涂布粘度為8Pa·S(8,000cP)的甲苯稀釋的甲基乙烯基硅氧烷樹脂液(樹脂固態(tài)部分為80％)，使該織物與該石板刮刀的接觸壓保持為2N/cm，使樹脂附著量為20g/m2，然后在130℃干燥1分鐘，在200℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性優(yōu)異，且樹脂的粘合性也優(yōu)異。
比較例3用conma涂布機(織物與conma的接觸壓為0N/cm)向?qū)嵤├?所得平紋組織的織物涂布粘度為25Pa·S(25,000cP)的甲苯稀釋的甲基乙烯基硅氧烷樹脂液(樹脂固態(tài)部分為90％)，使樹脂附著量為35g/m2，然后在130℃干燥1分鐘，在200℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、阻燃性沒有問題，但袋體收納緊湊性、樹脂的粘合性差。
比較例4進行涂布，使織物與石板刮刀的接觸壓保持為17N/cm，使樹脂附著量為4g/m2，除此以外，與實施例2同樣地得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的袋體收納緊湊性沒有問題，但織物表面未形成連續(xù)樹脂被膜，因而阻氣性差，另外，阻燃性、樹脂的粘合性也差。
實施例3使用總纖度235dtex，72單絲、強度8.4cN/dtex、伸長率24％、縱橫比1.0、無捻尼龍6纖維的圓形截面長絲，用噴氣織機，將經(jīng)線張力設(shè)定為90cN/根，將經(jīng)線和緯線的織密度均調(diào)節(jié)為76根/2.54cm，得到平紋組織的織物。接著將該織物在含有0.5g/l烷基苯磺酸鈉和0.5g/l蘇打灰的80℃溫水浴中浸泡3分鐘，然后在130℃干燥2分鐘，接著在180℃熱定型1分鐘。再使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該熱定型后的織物涂布粘度為10Pa·S(10,000cP)的水系聚氨酯樹脂液(樹脂固態(tài)部分為50％)，使該織物與該石板刮刀的接觸壓保持為6N/cm，使樹脂附著量為20g/m2，然后在130℃干燥1分鐘，得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性優(yōu)異，且樹脂的粘合性也優(yōu)異。
比較例5使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向?qū)嵤├?所得的熱定型后的織物涂布粘度為23Pa·S(23,000cP)的水系聚氨酯樹脂液(樹脂固態(tài)部分為50％)，使該織物與該石板刮刀的接觸壓保持為16N/cm，使樹脂附著量為20g/m2，然后在130℃干燥1分鐘，得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性沒有問題，但樹脂的粘合性差。
比較例6將實施例3所得的熱定型后的織物浸泡于粘度為3Pa·S(3,000cP)的水系聚氨酯樹脂液(樹脂固態(tài)部分為50％)，用軋液機擠壓，使樹脂附著量以固態(tài)部分計為10g/m2，然后在130℃干燥2分鐘，得到氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布，樹脂的粘合性沒有問題，但阻氣性、袋體收納緊湊性差。
實施例4使用單絲截面的縱橫比為1.0的尼龍66纖維，即總纖度為470分特、72單絲、強度8.5cN/分特、伸長率21％、無捻的絲，通過噴水織機制造經(jīng)線和緯線的密度分別為55根/2.54cm的平紋織物，在190℃熱定型1分鐘。使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該熱定型后的織物涂布粘度為15Pa·S(15,000cP)的無溶劑系甲基乙烯基硅氧烷樹脂液，使該石板刮刀與織物的接觸壓為10N/cm，基布張力調(diào)節(jié)為2620N/m，樹脂附著量為18g/m2，然后在190℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性優(yōu)異，且樹脂的粘合性也優(yōu)異。
比較例7使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向?qū)嵤├?中所得的熱定型后的織物涂布與實施例4中相同的無溶劑系甲基乙烯基硅氧烷樹脂液，使石板刮刀的接觸壓保持為0.6N/cm，基布張力調(diào)節(jié)為2620N/m，樹脂附著量為30g/m2，然后在190℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性，袋體收納緊湊性、阻燃性沒有問題，但樹脂的粘合性差。
實施例5使用單絲截面的縱橫比為1.0(圓形截面)、總纖度470dtex、72單絲、強度8.4cN/dtex、伸長率22％的無捻尼龍6·6纖維的長絲，通過噴水織機，制造經(jīng)線和緯線的織密度均調(diào)節(jié)為54根/2.54cm的平紋組織織物。接著將該織物在含有0.5g/l烷基苯磺酸鈉和0.5g/l蘇打灰的80℃溫水浴中浸泡3分鐘，然后在130℃干燥2分鐘，接著在190℃熱定型1分鐘。熱定型后織物的殘留油量為0.04重量％。接著，使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該織物涂布粘度為12Pa·S(12,000cP)的無溶劑系甲基乙烯基硅氧烷樹脂液，使樹脂附著量為15g/m2，然后在190℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。該基布的殘留油量為0.04重量％。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性優(yōu)異，且與樹脂的粘合性也優(yōu)異。
實施例6使用單絲截面的縱橫比為1.0(圓形截面)、總纖度470dtex、72單絲，強度8.4cN/dtex、伸長率22％的無捻尼龍6·6纖維的長絲，通過噴水織機將經(jīng)線和緯線的織密度均調(diào)節(jié)為54根/2.54cm，制得平紋組織織物。接著將該織物在160℃熱定型1分鐘。熱定型后的織物殘留油量為0.08重量％。接著使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該織物涂布粘度為12Pa·S(12,000cP)的無溶劑系甲基乙烯基硅氧烷樹脂液，使樹脂附著量為23g/m2，然后在190℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。該基布的殘留油量為0.08重量％。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性優(yōu)異，且機械特性、與樹脂的粘合性也優(yōu)異。
比較例8使用單絲截面的縱橫比為1.0(圓形截面)、總纖度470dtex、72單絲、強度8.4cN/dtex、伸長率22％的無捻尼龍6·6纖維的長絲，通過噴水織機將經(jīng)線的織密度調(diào)節(jié)為58根/2.54cm、緯線的織密度調(diào)節(jié)為56根/2.54cm，得到平紋組織織物。接著將該織物在含有0.5g/l烷基苯磺酸鈉和0.5g/l蘇打灰的80℃溫水浴中浸泡3分鐘，然后在130℃干燥2分鐘，接著在190℃熱定型1分鐘。熱定型后的織物殘留油量為0.04重量％。接著，使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該織物涂布粘度為12Pa·S(12,000cP)的無溶劑系甲基乙烯基硅氧烷樹脂液，使樹脂附著量為26g/m2，然后在190℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。該基布的殘留油量為0.04重量％。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、機械特性、阻燃性沒有問題，但與樹脂的粘合性差，且厚度厚，硬挺度大，因此袋體收納緊湊性差。
實施例7使用單絲截面的縱橫比為3.0(扁平截面)、總纖度350dtex、96單絲、強度8.4cN/dtex、伸長率22％的無捻尼龍6·6纖維的長絲，通過噴氣織機將經(jīng)線和緯線的織密度均調(diào)節(jié)為63根/2.54cm，得到平紋組織織物。接著將該織物在含有0.5g/l烷基苯磺酸鈉和0.5g/l蘇打灰的80℃溫水浴中浸泡3分鐘，然后在130℃干燥2分鐘，接著在190℃熱定型1分鐘。熱定型后的織物殘留油量為0.05重量％。接著，使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該織物涂布粘度為8Pa·S(8,000cP)的甲苯稀釋的甲基乙烯基硅氧烷樹脂液(樹脂固態(tài)部分為80％)，使樹脂附著量為10g/m2，然后在130℃干燥1分鐘，在200℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。該基布的殘留油量為0.05重量％。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的阻氣性、袋體收納緊湊性、阻燃性優(yōu)異，且與樹脂的粘合性也優(yōu)異。
比較例9使用單絲截面的縱橫比為3.0(扁平截面)、總纖度350dtex、96單絲、強度8.4cN/dtex、伸長率22％的無捻尼龍6·6纖維的長絲，通過噴氣織機將經(jīng)線和緯線的織密度均調(diào)節(jié)為57根/2.54cm，得到平紋組織織物。該織物的殘留油量為0.17重量％。接著，使用石板刮刀，通過浮動刮刀涂法向該織物涂布粘度為8Pa·s(8,000cP)的甲苯稀釋的甲基乙烯基硅氧烷樹脂液(樹脂固態(tài)部分為80％)，使樹脂附著量為4g/m2，然后在130℃干燥1分鐘，在200℃進行2分鐘硫化處理，得到涂層氣囊基布。該基布的殘留油量為0.17重量％。
上述所得氣囊基布的特性表示在表1中。該氣囊基布的袋體收納緊湊性沒有問題，但阻氣性、與樹脂的粘合性、阻燃性差。
表1-1

*表中的值表示經(jīng)向/緯向表1-2

*表中的值表示經(jīng)向/緯向表1-3

*表中的值表示經(jīng)向/緯向工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，可提供同時兼具阻氣性、耐熱性、收納緊湊性，且樹脂被膜的粘合性優(yōu)異的涂層氣囊基布、氣囊及其制造方法，因此可以促進氣囊對車內(nèi)人員保護系統(tǒng)的普及。
權(quán)利要求
1.涂層氣囊基布，其特征在于纖維布帛的至少一面被樹脂覆蓋，且構(gòu)成該布帛的至少一部分單絲被該樹脂包裹，構(gòu)成該布帛的至少一部分單絲未被該樹脂包裹。
2.權(quán)利要求1的涂層氣囊基布，其中由上述樹脂包裹的單絲的比例相對于全部單絲在3-20％的范圍內(nèi)。
3.權(quán)利要求2的涂層氣囊基布，其中由上述樹脂包裹的單絲的比例相對于全部單絲在5-15％的范圍內(nèi)。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的涂層氣囊基布，其中該樹脂在布帛厚度的10-70％范圍內(nèi)滲透。
5.權(quán)利要求4的涂層氣囊基布，其中該樹脂在布帛厚度的15-50％范圍內(nèi)滲透。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的涂層氣囊基布，其中該樹脂的附著量在5-30g/m2的范圍內(nèi)。
7.權(quán)利要求6的涂層氣囊基布，其中該樹脂的附著量在5-20g/m2的范圍內(nèi)。
8.權(quán)利要求1-7中任一項的涂層氣囊基布，其中該樹脂為無溶劑系硅氧烷樹脂。
9.權(quán)利要求1-8中任一項的涂層氣囊基布，其中按照J(rèn)IS L1096A法所規(guī)定的方法測定的透氣度為0.01cc/cm2/秒或以下。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的涂層氣囊基布，將流體(空氣)調(diào)節(jié)至19.6kPa的壓力流通時，測定所通過的空氣流量得到的透氣度為1cc/cm2/秒或以下。
11.權(quán)利要求1-10中任一項的涂層氣囊基布，其中殘留油量為0.1重量％或以下。
12.權(quán)利要求11的涂層氣囊基布，其中樹脂覆蓋前的纖維布帛的殘留油量為0.1重量％或以下。
13.權(quán)利要求1-12中任一項的涂層氣囊基布，其中中央部分厚度T1與涂層端部的厚度T2的關(guān)系為0.9≤T1/T2，且該基布的基布寬度W和涂布樹脂的涂布寬度C的關(guān)系在0.95≤C/W≤0.99的范圍內(nèi)。
14.權(quán)利要求13的涂層氣囊基布，其中中央部分厚度T1與涂層端部的厚度T2的關(guān)系為0.95≤T1/T2。
15.權(quán)利要求1-14中任一項的涂層氣囊基布，其中根據(jù)FMVSS302測定的阻燃性小于100mm/分鐘。
16.氣囊，該氣囊使用了權(quán)利要求1-15中任一項的涂層氣囊基布。
17.涂層氣囊基布的制造方法，其特征在于用銳角刀刃的涂布刮刀，通過刮刀式涂布機，在涂布刮刀與該布帛的接觸壓為1-15N/cm的范圍內(nèi)，將粘度在5-20Pa·s(5,000-20,000cP)范圍內(nèi)的樹脂液涂布到纖維布帛上。
18.權(quán)利要求17的涂層氣囊基布的制造方法，其中使基布張力在500-3,000N/m的范圍內(nèi)涂布樹脂液。
19.權(quán)利要求18的涂層氣囊基布的制造方法，該方法不實施纖維布帛的精煉加工即涂布樹脂液。
全文摘要
本發(fā)明涉及同時兼具阻氣性、耐熱性、收納緊湊性，且樹脂被膜的粘合性優(yōu)異的涂層氣囊基布、由該基布構(gòu)成的氣囊以及該涂層氣囊基布的制造方法。其中所述涂層氣囊基布的特征在于在含有纖維布帛的氣囊用基布中，該布帛的至少一面被樹脂覆蓋，且構(gòu)成該布帛的至少一部分單絲被該樹脂包裹，構(gòu)成該布帛至少一部分單絲未被該樹脂包裹。所述氣囊的特征在于使用了所述涂層氣囊基布。所述涂層氣囊基布的制造方法的特征在于用銳角刀刃的涂布刮刀，通過刮刀式涂布機，在涂布刮刀與該布帛的接觸壓為1－15N/cm的范圍內(nèi)，將粘度在5－20Pa·s(5,000－20,000cP)范圍內(nèi)的樹脂液涂布到纖維布帛上。
文檔編號D06M15/21GK1703550SQ20038010091
公開日2005年11月30日 申請日期2003年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月4日
發(fā)明者森本厚志, 本母義哉, 藤山友道 申請人:東麗株式會社