CN101528459B - 利用非织造织物和增强稀松布的多层气囊 - Google Patents

利用非织造织物和增强稀松布的多层气囊 Download PDF

Info

Publication number
CN101528459B
CN101528459B CN200780028676XA CN200780028676A CN101528459B CN 101528459 B CN101528459 B CN 101528459B CN 200780028676X A CN200780028676X A CN 200780028676XA CN 200780028676 A CN200780028676 A CN 200780028676A CN 101528459 B CN101528459 B CN 101528459B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air bag
tear resistant
resistant fabric
open mesh
fabric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200780028676XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101528459A (zh
Inventor
丁元彬
J·L·布查南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ed Vance Chemical Co
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of CN101528459A publication Critical patent/CN101528459A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101528459B publication Critical patent/CN101528459B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/23—Inflatable members
    • B60R21/235—Inflatable members characterised by their material
    • B60R2021/23504—Inflatable members characterised by their material characterised by material
    • B60R2021/23509—Fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/10—Scrim [e.g., open net or mesh, gauze, loose or open weave or knit, etc.]
    • Y10T442/102—Woven scrim
    • Y10T442/109—Metal or metal-coated fiber-containing scrim
    • Y10T442/126—Including a preformed film, foil, or sheet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2139—Coating or impregnation specified as porous or permeable to a specific substance [e.g., water vapor, air, etc.]

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及由多层复合材料形成的车用气囊。多层复合材料包括聚合物薄膜和结合到聚合物薄膜的至少一层抗撕裂织物，更具体地讲，包括聚合物薄膜、结合到薄膜的抗撕裂网眼织物和结合到抗撕裂网眼织物的织物层。由所述复合材料形成的气囊具有低基重、低伸长和高抗撕裂扩展性，从而保护车上乘客在气囊展开期间和之后不受到伤害。

Description

利用非织造织物和增强稀松布的多层气囊
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年6月2日提交的美国临时申请60/810,463的权益，所述申请全文通过引用结合到本文中。 
发明背景
发明领域
本发明涉及由多层复合材料形成的气囊，所述气囊特别用作沿车辆内部展开布置的侧帘气囊。本发明的气囊具有低基重、低伸长和高抗撕裂扩展性，这些性质保护车上乘客在气囊展开期间和之后不受到伤害。 
相关技术描述 
在制造车用气囊领域的一个已知问题是，对气囊的物理损伤可导致气囊在展开时损坏，从而可能使车上乘客受到灾难性伤害。例如，聚合物气囊撕裂容易扩展，使气囊在膨胀时破裂或者不能恰当发挥作用。为了克服这一难题，必须用抗撕裂扩展的材料制造气囊。因此，已知用织造材料制成气囊，如尼龙或聚酯。织造材料经常用硅或氯丁二烯橡胶涂覆，以密封气囊，并俘获气囊充气器发出的颗粒。然而，此类材料具有相当大质量，并且可能使车上乘客在充气气囊冲撞时受到伤害。 
除了抗撕裂扩展性外，为了保护车上乘客不受到伤害，气囊同时具有低质量和低伸长也很重要。因此，在本领域需要具有优良物理性能的轻质气囊结构。本发明提供了此需要的满足方法。发明概述 
本发明提供一种车用气囊，所述气囊包括多层复合材料，所述复合材料包括：a)聚合物薄膜；b)结合到薄膜的抗撕裂网眼织物；c)位于所述聚合物薄膜和抗撕裂网眼织物之间的粘合剂层；和d)结合到抗撕裂网眼织物的织物层。 
本发明还提供一种车用气囊，所述气囊包括多层复合材料，所述复合材料包括：a)双轴定向的聚合物薄膜；b)结合到双轴定向聚合物薄膜的至少一层抗撕裂织物；和c)在所述双轴定向聚合物薄膜上且位于双轴定向聚合物薄膜和抗撕裂织物之间的粘合剂层。 
本发明进一步提供一种形成气囊的方法，所述方法包括：a)将粘合剂层施加到聚合物薄膜上；b)在聚合物薄膜上放置抗撕裂网眼织物，使得粘合剂层位于聚合物薄膜和抗撕裂网眼织物之间；c)在抗撕裂网眼织物上放置织物层，其中所述粘合剂层能够通过抗撕裂网眼织物接触织物层；d)将聚合物薄膜、粘合剂层、抗撕裂网眼织物和织物层层压，以形成复合材料；和e)使复合材料重叠到自身上，并使织物层密封到自身上，以形成气囊。 
本发明还提供一种形成气囊的方法，所述方法包括：a)通过中间粘合剂层使双轴定向的聚合物薄膜结合到至少一层抗撕裂织物上，从而形成复合材料；和b)使复合材料重叠到自身上，并使抗撕裂织物密封到自身上，以形成气囊。 
发明详述
形成本发明气囊所用的多层复合材料包括结合到至少一层抗撕裂织物的至少一个聚合物薄膜层。具体地讲，聚合物薄膜优选包括气囊结构的最外层，而可热密封的抗撕裂织物(或结合到其上的其他层，例如热塑性材料层或玻璃纤维层)优选形成气囊结构的最内层。聚合物薄膜层优选包括显示高抗穿剌性和由ASTM D882方法测定的在纵向(轴向)和横向两个方向小于150％断裂伸长的聚合物。 
用于形成聚合物层的适合聚合物非排他性包括聚酰胺(尼龙)、聚酯、聚烯烃和含氟聚合物。 
在本发明范围内的适合尼龙非排他性包括选自具有约10,000至约100,000分子量的脂族聚酰胺和脂族/芳族聚酰胺的均聚物或共聚物。制备聚酰胺所用的一般方法在本领域熟知。 
所用的聚酰胺均聚物包括聚(4-氨基丁酸)(尼龙4)、聚(6-氨基己酸)(尼龙6，也被称为聚(己内酰胺))、聚(7-氨基庚酸)(尼龙7)、聚(8-氨基辛酸)(尼龙8)、聚(9-氨基壬酸)(尼龙9)、聚(10-氨基癸酸)(尼龙10)、聚(11-氨基十一烷酸)(尼龙11)、聚(12-氨基十二烷酸)(尼龙12)，而所用的共聚物包括尼龙4，6、聚(己二酰己二胺)(尼龙6，6)、聚(癸二酰己二胺)(尼龙6，10)、聚(庚二酰庚二胺)(尼龙7，7)、聚(辛二酰辛二胺)(尼龙8，8)、聚(壬二酰己二胺)(尼龙6，9)、聚(壬二酰壬二胺)(尼龙9，9)、聚(壬二酰癸二胺)(尼龙10，9)、四亚甲基二胺-草酸共聚物(尼龙4，2)、正十二烷二酸和六亚甲基二胺的聚酰胺(尼龙6，12)、十二亚甲基二胺和正十二烷二酸的聚酰胺(尼龙12，12)等。所用其他脂族聚酰胺共聚物包括己内酰胺/己二酰己二胺共聚物(尼龙6，6/6)、己二酰己二胺/己内酰胺共聚物(尼龙6/6，6)、己二酰丙二胺/壬二酰己二胺共聚物(尼龙三甲基6，2/6，2)、己二酰己二胺-壬二酰己二胺己内酰胺共聚物(尼龙6，6/6，9/6)等。也包括未在本文具体描述的其他尼龙。 
在这些聚酰胺中，优选的聚酰胺包括尼龙6、尼龙6，6、尼龙6/6，6及其混合物。在这些聚酰胺中尼龙6是最优选的。 
实施本发明所用的脂族聚酰胺可由商业源获得，或根据已知的制备技术制备。例如，聚(己内酰胺)可在商标 下由Honeywell International Inc.，Morristown，New Jersey获得。 
脂族/芳族聚酰胺的实例包括四亚甲基二胺-间苯二甲酸共聚物(尼龙4，I)、聚间苯二甲酰己二胺(尼龙6，I)、己二酰己二胺/间苯二甲酰己二胺(尼龙6，6/6I)、己二酰己二胺/对苯二甲酰己二胺(尼龙6，6/6T)、聚(对苯二甲酰2，2，2-三甲基己二胺)、聚(己二酰间苯二甲胺)(MXD6)、聚(己二酰对苯二甲胺)、聚(对苯二甲酰己二胺)、聚(对苯二甲酰十二烷二胺)、聚酰胺6T/6I、聚酰胺6/MXDT/I、聚酰胺MXDI等。也可以使用两种或更多种脂族/芳族聚酰胺的共混物。脂族/芳族聚酰胺可由已知的制备技术制备，或者可由商业源获得。其他适合的聚酰胺描述于美国专利4,826,955和5,541,267，所述专利通过引用结合到本文中。 
最优选的聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯，最优选的聚烯烃为聚丙烯，最优选的含氟聚合物为乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)，此聚合物显示优良的阻燃性。可用一般已知技术形成聚合物薄膜层，优选由挤出形成。在常规挤出方法中，将这层(或这些层)所用的聚合物材料送入类似台数的挤出机的一个或多个进料斗中，各挤出机处理一层或多层所用材料。将出自各挤出机的熔融塑化流送入单歧管挤出模。在离开模后，薄膜在第一控温流延辊上流延，在第一辊周围通过，然后在第二控温辊上流延，第二辊一般比第一辊冷。控温辊主要控制离开模后薄膜冷却的速率。可使用其他辊。在另一种方法中，成膜设备可以为在本领域被称为吹模设备的设备，并且包括用于泡吹膜的圆形模头，可迫使塑化的薄膜组合物通过这种模头，并形成薄膜泡，薄膜泡可最终收缩并形成薄膜。共挤出形成薄膜和片层压材料的方法一般已知。一般共挤出技术描述于美国专利5,139,878和4,677,017。 
在本发明的优选实施方案中，在结合非含氟聚合物薄膜时，聚合物薄膜优选经过双轴向定向。在本发明中，优选尼龙薄膜在其轴向(纵向)和横向每个方向双轴向定向成1.5∶1至5∶1的拉伸比。按照本发明意图，术语拉伸比表示在拉伸方向尺寸的增加。优选薄膜同时双轴定向，例如同时以轴向和横向两个方向使塑化的薄膜定向。这显著改善强度和韧度性能。一般不必使ECTFE层定向。在本发明的最优选的实施方案中，聚合物薄膜包括双轴定向的尼龙或双轴定向的聚丙烯层。也可任选将聚合物薄膜穿孔，以控制气囊在展开后排气。穿孔方法在本领域熟知。参见，例如美国专利5,632,914，其公开内容通过引用结合到本文中。
本文所用抗撕裂织物指抗撕裂网眼织物和织物层两者。此类抗撕裂层优选具有大于100克/英寸的抗撕裂强度。通常，在聚合物薄膜经双轴定向时，网眼织物和织物层并不均需要。在本发明的优选实施方案中，复合结构包括两种所述元件，甚至在聚合物薄膜经双轴定向时。在本文中，抗撕裂网眼织物是指包含织造或非织造聚合物纤维的网状织物结构或稀松布。在本文中，术语稀松布用于描述任何类型的织造或非织造网眼结构。织造的稀松布可具有任何织造类型，非织造的稀松布用任何熟知技术制造，包括射流喷网和纺粘技术。用于制造稀松布的适合聚合物纤维非排他性包括聚酰胺、聚酯和聚烯烃(尤其是聚乙烯和聚丙烯)或其组合。网眼织物也可包括玻璃纤维。最优选网眼织物包括至少一种尼龙、高密度聚乙烯或其组合。优选的高密度聚乙烯具有低度侧链分支，大于或等于0.941g/cc的密度，和0.945至0.967g/cc的相对密度。网眼织物可体现为多个重叠的层片，优选稀松布包括约2至约5个重叠的层片。由所述材料形成的网眼织物或稀松布在纵向(轴向)和横向两个方向抗撕裂。适合的稀松布购自例如Atlanta Nisseki CLAF，Inc.of Kennesaw，GA。 
网眼织物优选通过中间粘合剂层结合到聚合物薄膜。粘合剂优选通过任何适当方法直接施加到聚合物薄膜上，例如涂覆。适合的粘合剂非排他性包括乙烯-乙酸乙烯酯、聚氨酯、环氧类、聚酯、丙烯酸类、酐改性聚烯烃及其共混物。改性的聚烯烃组合物具有至少一种选自不饱和多元羧酸及其酐的官能部分。此类不饱和羧酸和酐包括马来酸和酐、富马酸和酐、巴豆酸和酐、柠康酸和酐、衣康酸和酐等。最优选的粘合剂层包括乙烯-乙酸乙烯酯或单组分或双组分聚氨酯树脂。优选的聚氨酯基粘合剂购自例如COIM(建于Italy)。 
在本发明范围内也可使聚合物薄膜经过任选的电晕处理，以改善粘合剂层和聚合物薄膜之间的层间粘合力。电晕处理为使材料层通过电晕放电台，给予层表面电荷，改善其结合到相邻层能力的过程。如果进行，优选在结合粘合剂层之前在线进行，并且对粘合剂层将要粘合的聚合物薄膜表面进行。优选聚合物薄膜经过约0.5至约3kVA-min/m2的电晕处理。更优选电晕处理级为约1.7kVA-min/m2。适合的电晕处理装置购自Enercon Industries Corp.，Menomonee Falls，WI和Sherman Treaters Ltd，Thame，Oxon.，UK。最优选的聚合物薄膜包括电晕处理的双轴定向聚酰胺薄膜。 
在本发明的一个优选实施方案中，织物层结合到与粘合剂层相对的网眼织物的表面上。虽然网眼层和织物层两者并非全部必要的，但最优选在本发明的复合材料中存在两种层。织物层可以是织造或非织造织物。优选织物层为非织造织物。已发现，非织造织物层与网眼织物一起应用制出具有噪音减小的复合材料。用于制造织物层的适合材料非排他性包括聚酰胺、聚酯和聚烯烃，尤其是聚丙烯和聚乙烯。最优选织物层包括可热密封的材料，如聚丙烯或可热密封的尼龙。与网眼织物类似，织物层可由通常已知的织物形成技术制造，包括纺粘或射流喷网技术，使得能够作为连续的卷施加。织物层也可包括嵌入聚合物基质或粘合剂组合物中的可融材料。本发明所用的适合基质非排他性包括低模量聚合物，如低模量弹性体。 
在本发明的范围内也可使另外的热塑性聚合物层结合到抗撕裂织物层的外表面。适合另外的聚合物层可包括多种材料，结合这些材料可为复合材料增加其他所需的性能。例如，热塑性聚合物层 可包括聚酰胺、聚烯烃、聚偏二氯乙烯或其组合。聚偏二氯乙烯提供例如增加的抗穿剌性和热封性。 
鉴于上述，本发明提供了达到前述目的的多种气囊结构。以下示例结构为本发明的特别优选实施方案，各实施方案具有优良的抗穿剌性、抗撕裂性和热密封能力： 结构A：双轴定向的尼龙/粘合剂/非织造聚丙烯 
双轴定向的尼龙具有60gauge(ga)的优选厚度，优选的尼龙厚度范围为约48gauge(ga)至100ga(1ga＝0.254μm)。粘合剂优选为涂层重量约1lb至约4lb/令(ream)的双组分聚氨酯，或者为涂层重量约1g/m2(gsm)至约8gsm的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)基热熔粘合剂。非织造聚丙烯由于其优良的抗撕裂性和热密封能力得到使用。它具有25gsm的优选基重，范围为约9gsm至约90gsm。 结构B：双轴定向的尼龙/粘合剂/稀松布/非织造聚丙烯 
双轴定向的尼龙具有60ga的优选厚度，优选的尼龙厚度范围为约48ga至100ga。粘合剂优选为涂层重量约1lb至约4lb/令的双组分聚氨酯，或者为涂层重量约1gsm至约8gsm的EVA基热熔粘合剂。稀松布由于其优良的抗撕裂性和防止伸长能力得到使用。优选的稀松布材料包括聚乙烯、尼龙和玻璃纤维，其基重为0.53oz/yd2至1.5oz/yd2。优选的稀松布为购自Atlanta Nisseki CLAF，Inc.的SS-1601。非织造聚丙烯具有25gsm的优选基重，范围为约9gsm至约90gsm。 结构C：双轴定向的尼龙/粘合剂/具有1密耳聚乙烯的挤出涂覆的稀松布 
双轴定向的尼龙具有48ga的优选厚度，优选的尼龙厚度范围为约48ga至100ga。粘合剂优选为涂层重量约1lb至4lb/令的双组分聚氨酯。具有1密耳聚乙烯的挤出涂覆的稀松布购自AtlantaNisseki CLAF，Inc.(具有1密耳PE的挤出涂覆的SS 1602)，并由于其优良的抗撕裂性和热密封能力得到使用。 结构D：双轴定向的尼龙/粘合剂/Dupont 
Figure G200780028676XD00071
织物 
双轴定向的尼龙具有60ga的优选厚度，优选的尼龙厚度范围为约48ga至100ga。粘合剂优选为涂层重量约1lb至4lb/令的双组分聚氨酯。Dupont 
Figure G200780028676XD00081
织物为具有优良抗撕裂性和热密封能力的非织造高密度聚乙烯。 结构E：双轴定向的尼龙/粘合剂/ 
Figure G200780028676XD00082
薄膜 
双轴定向的尼龙具有60ga的优选厚度，优选的尼龙厚度范围为约48ga至100ga。粘合剂优选为涂层重量约1lb至4lb/令的双组分聚氨酯。 
Figure G200780028676XD00083
薄膜(购自Illinois Tool Works，Inc.ofGlenview，Illinois)为交叉层压的高密度聚乙烯，优选为具有优良抗撕裂性和热密封能力的双交叉层压纵向定向的HDPE薄膜。 
聚合物薄膜和粘合剂层也可分别任选包含一种或多种其使用为本领域技术人员所熟悉的常规添加剂。使用此类添加剂可合乎需要地促进组合物的加工，并改良由其形成的产品或制品。此类添加剂的实例包括氧化稳定剂和热稳定剂、润滑剂、脱模剂、阻燃剂、氧化抑制剂、氧化清除剂、染料、颜料和其他着色剂、紫外光吸收剂和稳定剂、有机或无机填料(包括颗粒状和纤维状填料)、增强剂、成核剂、增塑剂及本领域已知的其他常规添加剂。代表性紫外光稳定剂包括各种取代的间苯二酚、水杨酸盐、苯并三唑、二苯甲酮等。适合的润滑剂和脱模剂包括硬脂酸、硬脂醇和硬脂酰胺。示例阻燃剂包括无机化合物，如硼酸锌、水合氧化铝(三氢氧化铝)、氢氧化镁、多磷酸铵和红磷；有机卤化化合物，包括十溴二苯醚、十溴二苯醚(decabromodiphenyl oxide)(如GREAT LAKES DE-83RTM，购自Chemtura Corporation of Middlebury，CT)、五溴二苯醚(如GREATLAKES DE-71TM)、三溴苯基烯丙基醚(如GREAT LAKES PHE-65TM)、六溴环十二烷(如GREAT LAKES CD-75P TM)、磷酸三苯酯等。包括染料和颜料的适合着色剂包括硫化镉、硒化镉、二氧化钛、酞菁、群青蓝、苯胺黑、炭黑等。代表性氧化稳定剂和热稳定剂包括元素周期表第I族金属卤化物，如卤化钠、卤化钾、卤化锂，也包括卤化亚铜， 还包括氯化物、溴化物、碘化物。还包括受阻酚、氢醌、芳族胺以及以上提到基团的取代成员及其组合。示例增塑剂包括内酰胺如己内酰胺和十二碳内酰胺、磺酰胺如o，p-甲苯磺酰胺和N-乙基，N-丁基苄磺酰胺(N-ethyl，N-butyl benylnesulfonamide)和以上任何组合及本领域已知的其他增塑剂。这些添加剂可以例如层的最多约10％重量的量使用。添加剂可以粘合剂层约5％重量至约50％重量的量用到粘合剂层，优选约10％重量。另外，复合材料的一层或多层可用具有所需性质的聚合物表面涂料处理，如含色料的聚合物涂料或具有阻燃性质的聚合物涂料，如尼龙或泡沸材料。 
本发明的多层复合材料优选用本领域熟知的层压技术形成。一般在使各层结合成单一薄膜的足够热和压力条件下通过将单独层放置在彼此之上进行层压。一般使组成薄膜放置在彼此之上，然后由本领域熟知的技术使所述组合通过热层压辊对的辊隙。在本发明的优选实施方案中，只需要单一粘合剂层，因为粘合剂组合物能够通过网眼织物中的空隙与织物层直接接触。层压加热在烘箱温度为约100°F(37.78℃)至约300°F(148.9℃)，优选约150°F(65.56℃)至约250°F(121.1℃)，更优选约180°F(82.22℃)至约220°F(104.4℃)，辊隙压力为约20psi(137.9kPa)至约80psi(551.6kPa)，更优选约40psi(275.8kPa)至约60psi(413.7kPa)，辊隙接触约0.2秒至约6秒，优选约0.3秒至约0.6秒条件下进行。在辊隙处，加热温度优选为约100°F至约300°F，更优选约150°F至约250°F，最优选约150°F至约180°F。对组合层层压应只需要单程通过辊隙就能使组成层结合成一体的复合材料。 
虽然多层薄膜结构的各层可具有不同厚度，但聚合物层厚度优选为约10μm至约50μm，更优选约12μm至约25μm，最优选约12μm至约15μm。抗撕裂网眼织物厚度优选为约75μm至约205μm，更优选约100μm至约150μm，最优选约100μm至约125μm。织物层的厚度优选为约50μm至约500μm，更优选约75μm至约250μm，最 优选约100μm至约200μm。粘合剂层的厚度优选为约1μm至约30μm，更优选约3μm至约20μm，最优选约5μm至约15μm。此外，任何另外的热塑性聚合物层优选具有约5μm至约50μm的厚度，更优选约10μm至约40μm，最优选约15μm至约25μm。整个多层复合材料具有约135μm至约785μm的优选总厚度，更优选约190μm至约445μm，最优选约215μm至约360μm。尽管这些厚度是优选的，但应了解，可产生其他薄膜厚度以满足特殊需要，并且这些其他薄膜厚度仍落在本发明的范围内。 
在本发明的优选实施方案中，稀松布具有约0.5oz/yd2至约1.3oz/yd2的基重(由ASTM D3776测定)。更具体地讲，稀松布优选包括购自Atlanta Nisseki CLAF，Inc.的SS或LS级 
Figure G200780028676XD00101
材料，并且按照级别优选具有以下特性，其中SS级 稀松布是最优选的： 
  稀松布材料基重   GSM   Oz/Yd2   lb/令
  SS级   18   0.53   11.0
  LS级   42   1.24   25.8
织物层，优选为可热密封的非织造层，具有约9gsm至约90gsm的优选基重，更优选约12gsm至约60gsm，最优选约15gsm至约30gsm。更具体地讲，织物层优选具有以下特性，其中25gsm织物是最优选的： 
  织物材料基重   GSM   Oz/Yd2   lb/令  
  9gsm   9   0.27   5.5   最低
  90gsm   90   2.66   55.4   最高
  25gsm   25   0.74   15.4   最优选
聚合物薄膜，优选为双轴定向的尼龙层，具有在25μm约24,100in2/lb至在12μm约50,900in2/lb的屈服。更具体地讲，聚合物薄膜优选具有以下特性，其中60ga双轴定向的聚酰胺(BOPA)薄膜是最优选的： 
  薄膜(in2/lb)   屈服(in2/lb)   GSM   oz/yd2   lb/令  
  36ga BOPA   66944   10   0.31   6.5   最低
  200ga BOPA   12050   58   1.72   35.9   最高
  60ga BOPA   40100   18   0.52   10.8   最优选
粘合剂层具有约3lb至约6lb的优选涂层重量，更优选约3.5lb至约4.5lb。更具体地讲，粘合剂层优选具有以下特性，其中4lb/令(ppr)薄膜是最优选的： 
  涂层重量(lb/令)   lb/令   GSM   Oz/yd2  
  2.5ppr粘合剂   2.5   4   0.12   最低
  6ppr粘合剂   6   10   0.29   最高
  4ppr粘合剂   4   7   0.19   优选
最终复合材料优选具有低质量，在纵向(轴向)和横向两个方向小于约50％(优选小于30％)的伸长，并且与硅涂覆的织造织物结构相比基重减小50％或更多。更具体地讲，在结合稀松布并用双轴定向的聚酰胺作为聚合物薄膜时，最终复合材料优选具有以下基重特性： 
Figure G200780028676XD00111
在未结合稀松布而用双轴定向的聚酰胺作为聚合物薄膜时，最终复合材料优选具有以下基重特性： 
Figure G200780028676XD00121
尽管本文所述复合结构可用于形成任何种类结构，但所述复合材料尤其用于形成气囊。形成气囊并在车辆中安装气囊的适合方法一般在本领域已知。例如，适合的气囊系统、机制和/或形成及安装技术描述于美国专利5,322,322、5,322,326、5,390,950、5,452,914、5,480,181、5,653,462、5,505,485、5,772,238、5,842,716和6,715,790，各专利通过引用结合到本文中。 
本发明的气囊包括一种或多种本文所述的复合结构。如果使用单一复合结构，则复合材料优选重叠并热封到自身上，以形成气囊结构。或者，可使第二复合材料与第一复合材料重叠，使得最内层(例如，抗撕裂网眼织物或织物层)重叠并热封到一起。第二复合材料优选为与第一复合材料实质类似的结构，包括在第二聚合物薄膜上的第二粘合剂层；在第二聚合物薄膜上的第二抗撕裂网眼织物；位于第二聚合物薄膜和第二抗撕裂网眼织物之间的第二粘合剂层；以及在第二抗撕裂网眼织物上的第二织物层，其中第二粘合剂层能够通过第二抗撕裂网眼织物接触第二织物层。 
尽管最优选重叠层相互热封，但应了解，可用供选方法使各层结合，这通常为本领域的技术人员所了解。例如，各层可缝合或用粘合物质粘合到一起。 
根据本发明，聚合物薄膜为复合材料提供强度和抗穿剌性，而增强的稀松布和织物提供强度、结构和在纵向和横向两个方向的抗撕裂扩展性。这种复合结构具有优良的物理特性，包括高拉伸强度，减小噪声，低伸长和抗爆裂性。这种复合材料也可热密封，并且 重量轻。此类复合材料用于形成方向盘和侧面冲击气囊。如美国专利6,715,790所述，车用气囊可由本发明复合材料的部分相互结合而成，以便形成可接受充气介质的互连隔室。材料的两个或多个部分可至少部分成相对关系，然后在任何部分周边以外的位置相互连接，从而在材料的部分之间形成互连的隔室。材料的部分也可沿着平行线相互连接，使得在材料的部分之间形成的互连隔室是伸长的，即实质是直的，并且在充气时为管状。气囊安装在车辆上，并且可以为一定尺寸，以沿着车辆的整个侧面和沿着仪表盘的部分展开。 
在普通的气囊模块中，在启动充气器时，在气囊中气压开始增加，使气囊开始压在展开门上。当存在足够的力时，门沿着某些界限分明的弱化缝破开，使气囊从其隔室出现。门打开时气囊中的压力通常为约10至20psi，此压力适合将气囊向外推向乘客，其速度受气囊的质量限制。 
本发明还提供一种气囊系统，其中气囊进一步与用充气气体(或其他流体)使气囊充气的充气器(或可充气装置)连接，并且气囊被具体设计成可接收充气气体。充气器优选包括产生充气气体的适合气体发生器。气囊系统优选进一步包括可操作连接到充气器的传感器，用于感应需要展开气囊可充气装置的碰撞条件，并且在感应到此碰撞条件时启动充气器，从而供气使充气器充气。气囊系统还可包括容纳气囊系统各组成部分的外套。本发明的多层复合材料一般用于任何类型的气囊系统设计，包括美国专利6,715,790所述的系统。 
以下非限制实施例用于说明本发明。 
实施例1
通过加压辊隙在单程中层压复合材料并形成气囊，所述复合材料按次序具有60ga双轴定向的尼龙6层、5gsm热熔粘合剂层(VERSA-WELDTM 34-3378，购自National Starch and ChemicalCompany of Bridgewater，NJ)和30gsm非织造聚丙烯织物结构。复合 材料具有由ASTM D1922-06a Elmendorf撕裂试验方法测定的轴向(纵向)736g/层压材料和横向880g/层压材料的撕裂强度。 
实施例2
通过加压辊隙在单程中层压复合材料并形成气囊，所述复合材料按次序具有60ga双轴定向的尼龙6层、5gsm热熔粘合剂层(VERSA-WELDTM 34-3378)、 SS 1602稀松布(0.53oz)和30gsm非织造聚丙烯织物结构。复合材料具有由ASTM D1922-06a Elmendorf撕裂试验方法测定的在轴向和横向两个方向很高的撕裂强度，在最高1600g/层压材料也不能撕裂。 
实施例3
通过加热辊隙在单程中层压复合材料并形成气囊，所述复合材料按次序具有60ga双轴定向的尼龙6层、4lb/令聚氨酯粘合剂层、 
Figure G200780028676XD00142
LDPE/SS 1602稀松布/LDPE薄膜(2.6oz)。 
虽然已关于优选的实施方案具体展示和描述了本发明，但本领域的普通技术人员很容易理解，可在不脱离本发明的精神和范围下进行许多变化和改进。权利要求旨在解释为覆盖所公开的实施方案、以上讨论的那些供选方案及其所有等同部分。 

Claims (23)

1.一种车用气囊，所述气囊包括多层复合材料，所述复合材料包括：
a)双轴定向的聚合物薄膜；
b)结合到薄膜的抗撕裂网眼织物；
c)置于聚合物薄膜和抗撕裂网眼织物之间的粘合剂层；和
d)结合到抗撕裂网眼织物的织物层。
2.权利要求1的气囊，其中所述聚合物薄膜包括聚酰胺、聚烯烃、聚酯、含氟聚合物或其组合。
3.权利要求1的气囊，其中所述抗撕裂网眼织物包括稀松布。
4.权利要求1的气囊，其中所述抗撕裂网眼织物包括至少一种聚酰胺、聚烯烃、聚酯或其组合。
5.权利要求1的气囊，其中所述织物层包括非织造织物。
6.权利要求1的气囊，其中所述织物层包括聚酰胺纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维或其组合。
7.一种车用气囊，所述气囊包括多层复合材料，所述复合材料包括：
a)双轴定向的聚合物薄膜；
b)结合到双轴定向聚合物薄膜的至少一层抗撕裂织物；和
c)在双轴定向聚合物薄膜上且置于双轴定向聚合物薄膜和抗撕裂织物之间的粘合剂层。
8.权利要求7的气囊，其中所述抗撕裂织物包括抗撕裂网眼织物。
9.权利要求7的气囊，其中所述抗撕裂织物包括非织造织物。
10.权利要求7的气囊，所述气囊包括抗撕裂网眼织物和非织造抗撕裂织物两者。
11.权利要求7的气囊，其中所述抗撕裂织物包括稀松布。
12.权利要求7的气囊，其中所述双轴定向聚合物薄膜包括聚酰胺、聚烯烃、聚酯、含氟聚合物或其组合。
13.权利要求7的气囊，所述气囊进一步包括至少一层结合到抗撕裂网眼织物外表面的热塑性聚合物层。
14.权利要求13的气囊，其中所述热塑性聚合物层包括聚酰胺、聚烯烃、聚偏二氯乙烯或其组合。
15.权利要求8的气囊，其中所述抗撕裂网眼织物包括至少一种聚酰胺、聚烯烃、聚酯或其组合。
16.权利要求9的气囊，其中所述非织造织物包括聚酰胺纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维或其组合。
17.一种形成根据权利要求1-6任一的气囊的方法，所述方法包括：
a)将粘合剂层施加到双轴定向的聚合物薄膜上；
b)在聚合物薄膜上放置抗撕裂网眼织物，使得粘合剂层置于聚合物薄膜和抗撕裂网眼织物之间；
c)在抗撕裂网眼织物上放置织物层，其中所述粘合剂层能够通过抗撕裂网眼织物接触织物层；
d)将聚合物薄膜、粘合剂层、抗撕裂网眼织物和织物层层压，以形成复合材料；和
e)使复合材料重叠到自身上，并使织物层密封到自身上，以形成气囊。
18.权利要求17的方法，其中所述织物层包括非织造织物。
19.一种形成根据权利要求7-16任一的气囊的方法，所述方法包括：
a)通过中间粘合剂层使双轴定向的聚合物薄膜结合到至少一层抗撕裂织物上，形成复合材料；和
b)使复合材料重叠到自身上，并使抗撕裂织物密封到自身上，以形成气囊。
20.权利要求19的方法，其中所述抗撕裂织物包括抗撕裂网眼织物。
21.权利要求19的方法，其中所述抗撕裂织物包括非织造织物。
22.权利要求19的方法，所述抗撕裂织物包括抗撕裂网眼织物和非织造抗撕裂织物两者。
23.权利要求19的方法，其中所述抗撕裂织物可热封到自身上。
CN200780028676XA 2006-06-02 2007-05-31 利用非织造织物和增强稀松布的多层气囊 Expired - Fee Related CN101528459B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US81046306P 2006-06-02 2006-06-02
US60/810,463 2006-06-02
US11/809,050 2007-05-30
US11/809,050 US7803724B2 (en) 2006-06-02 2007-05-30 Multilayer airbag using non-woven fabric and reinforced scrim
PCT/US2007/070061 WO2007143493A1 (en) 2006-06-02 2007-05-31 Multi-layer airbag using non-woven fabric and reinforced scrim

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101528459A CN101528459A (zh) 2009-09-09
CN101528459B true CN101528459B (zh) 2012-07-18

Family

ID=38544126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780028676XA Expired - Fee Related CN101528459B (zh) 2006-06-02 2007-05-31 利用非织造织物和增强稀松布的多层气囊

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7803724B2 (zh)
EP (1) EP2026967B1 (zh)
CN (1) CN101528459B (zh)
WO (1) WO2007143493A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10326757A1 (de) 2003-06-13 2005-01-13 Bst Berger Safety Textiles Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Luftsacks
DE102005061351A1 (de) * 2005-12-21 2007-07-05 Bst Safety Textiles Gmbh Gewebe und Verfahren zum Herstellen desselben
DE102006021082A1 (de) * 2006-05-05 2007-11-15 Bst Safety Textiles Gmbh Nahtkonstruktion für ein Gewebe
RU2517565C2 (ru) 2008-08-07 2014-05-27 Инвиста Текнолоджиз С.А.Р.Л. Ткани из лент из разрезанной полимерной пленки для изготовления подушек безопастности
CN102525036A (zh) * 2010-12-23 2012-07-04 郑清辉 气压定型装置
EP2500454B1 (en) * 2011-03-16 2015-05-13 Autoliv Development AB A fabric for use in the manufacture of an inflatable air-bag
US8577656B1 (en) * 2011-09-20 2013-11-05 Livermore Software Technology Corp. Methods and systems for numerically simulating inflation of an airbag configured with a plurality of connected flexible-boundary volumes
US9527249B1 (en) 2015-03-02 2016-12-27 Air Cruisers Company, LLC Nonwoven flexible composites
US9481144B1 (en) 2015-03-02 2016-11-01 Air Cruisers Company, LLC Nonwoven flexible composites
CA2943102A1 (en) 2015-09-25 2017-03-25 Volm Companies, Inc. Synthetic mesh reinforced multilayer material and bags made therefrom
US11118705B2 (en) 2018-08-07 2021-09-14 General Electric Company Quick connect firewall seal for firewall
CN110328904A (zh) * 2019-07-03 2019-10-15 苏州市兴视创纺织科技研究有限公司 光敏胶固化覆膜型空气保暖复合面料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5746446A (en) * 1994-05-23 1998-05-05 Automotive Technologies International, Inc. Plastic film airbag

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5842716A (en) 1989-02-23 1998-12-01 Automotive Technologies International, Inc. Self contained side impact airbag system
US5505485A (en) 1994-05-23 1996-04-09 Automotive Technologies International, Inc. Plastic film airbag
US5653464A (en) 1995-10-05 1997-08-05 Automotive Technologies International Inc. Airbag system with self shaping airbag
US5772238A (en) 1995-12-12 1998-06-30 Automotive Technologies International Inc. Efficient airbag module
US6715790B2 (en) 1994-05-23 2004-04-06 Automotive Technologies International, Inc. Side curtain air bag
DE69213658T2 (de) 1991-11-09 1997-04-17 Hang Sup Ohm Gaskissenschutzvorrichtung zur Vermeidung der Verletzung von Kraftfahrzeuginsassen bei Unfällen
US5322322A (en) 1993-02-19 1994-06-21 Simula Inc. Side impact head strike protection system
US5480181A (en) 1993-02-19 1996-01-02 Simula Inc. Side impact head strike protection system
US5390950A (en) 1993-03-04 1995-02-21 Tip Eng Group Inc Method and arrangement for forming an air bag deployment opening in an auto interior trim piece
JPH09501120A (ja) 1993-03-31 1997-02-04 オートモーティブ・テクノロジーズ・インターナショナル・インク 車両内乗員の位置・速度センサ
JPH06286545A (ja) 1993-04-02 1994-10-11 Takata Kk 樹脂製エアバッグ
US5632914A (en) 1995-05-24 1997-05-27 Davidson Textron Inc. Motor vehicle air bag cover having a skin with a virtually invisible tear seam formed by miniature holes
JP2000508270A (ja) 1996-04-05 2000-07-04 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー エアーバッグ用布帛
US20020033589A1 (en) 2000-03-13 2002-03-21 Barnes John A. Laminated fabric for airbag
GB2383303A (en) 2001-12-19 2003-06-25 Autoliv Dev Material for an air-bag
DE50304487D1 (de) * 2003-09-16 2006-09-14 Collano Xiro Ag Verbundschichtmaterial insbesondere für einen Airbag, und Verfahren zu dessen Herstellung, Airbag, Passivrückhaltesysteme mit Airbag, sowie gasdichter Polyamidpolymerfilm

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5746446A (en) * 1994-05-23 1998-05-05 Automotive Technologies International, Inc. Plastic film airbag

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007143493A1 (en) 2007-12-13
EP2026967A1 (en) 2009-02-25
CN101528459A (zh) 2009-09-09
US20070278775A1 (en) 2007-12-06
EP2026967B1 (en) 2018-05-02
US7803724B2 (en) 2010-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101528459B (zh) 利用非织造织物和增强稀松布的多层气囊
US8377833B2 (en) Laminated material, particularly for an airbag, method for the production thereof, airbag, passive restraint systems comprising an airbag, and gas-tight polyamide polymer film
WO1992003310A1 (fr) Coussin pneumatique
US20020041941A1 (en) Textile gas bag material, a protective cushion for an occupant restraint system and a method for producing the textile gas bag material
WO1999008905A1 (en) Weft inserted warp knit air bag fabric
JP2002321314A (ja) 帯電防止性樹脂フィルム
JPH05500641A (ja) エアバッグ及びそのラミネート並びにラミネートの製造法
WO2020032032A1 (ja) エアバッグ用多層フィルム及びエアバッグ
KR20200017410A (ko) 다층 필름, 적층체, 에어백 및 적층체 제조방법
WO2019039555A1 (ja) 多層フィルム、積層体、積層体の製造方法、及びエアバッグ
US20230052516A1 (en) Airbag multilayer complex and airbag
CN113661058B (zh) 用于气囊应用的多层膜及相关方法
JP3461517B2 (ja) エアバッグ
EP1167018B1 (en) Polyamide layered films
CN113677515B (zh) 用于气囊应用的多层膜
JP2021123296A (ja) エアバッグ用多層フィルム及びエアバッグ
US20240067121A1 (en) Multilayer composite for airbag
TW201722760A (zh) 用於汽車氣囊總成的膨脹氣體轉向器
JPH0327147A (ja) エアーバツグ用基布

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170919

Address after: new jersey

Patentee after: Ed Vance Chemical Co

Address before: new jersey

Patentee before: Honeywell International Corp.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120718

Termination date: 20190531