CN103132343A

CN103132343A - 一种气囊用涂层织物

Info

Publication number: CN103132343A
Application number: CN2011103855351A
Authority: CN
Inventors: 高冬燕; 庄建国
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-05

Abstract

本发明公开一种气囊用涂层织物，该气囊用涂层织物包括双组分皮芯复合纤维形成的织物层和涂层树脂层，且所述双组分皮芯复合纤维中皮成分为有机硅烷化合物、芯成分为聚酰胺长丝，在70℃、95％湿度、408小时的湿热老化后，根据ISO5981测试标准，该气囊用涂层织物的耐磨性达到400回以上。

Description

一种气囊用涂层织物

技术领域

本发明涉及一种气囊用涂层织物。

背景技术

在现有汽车技术和高速公路迅速发展的今天，驾驶人员的安全意识越来越强，汽车开发人员为了满足这方面的安全要求，大部分的汽车都装备了安全气囊。当汽车受到剧烈碰撞时，乘员向前运动非常快，即使系了安全带，身体在巨大的惯性作用下，在车子完全停止运动前，仍然会与车内物发生碰撞。此时安全气囊的安装就起到了很大的作用，汽车受到剧烈碰撞，感应器感知到撞击讯号，使安全气囊迅速膨胀，有效保护乘员减少其与车内物相碰的可能性，保护了驾驶人员的安全。

涂层安全气囊袋在长期放置于转向盘或者仪表板，由于受到潮湿水汽，涂层树脂层与织物层会发生粘连的可能性，这样的话气囊在高速气流作用下展开时，受到拉伸、撕裂等综合作用，涂层树脂层与织物层之间容易剥离。

如中国专利CN1104521C中公开了一种涂层织物，该涂层织物具有至少两层硅氧烷弹性体，弹性体组合物中添加粘合促进剂来提高织物和弹性体涂层或者两层弹性体涂层之间的粘合性，虽然实现了织物的较好的断裂伸长率和撕裂强力，但是两层弹性体在长时间的湿热条件下，弹性体之间的剥离可能性也大大增加，而且两层的弹性体满足不了好的收纳性效果。

又如中国专利CN97195121.7中公开了一种皮芯纤维的制备方法，但是该皮芯纤维是由聚烯烃和聚合粘结曲线增强剂，再加乙烯乙酸乙烯醋聚合物的共混聚合物组成，其中聚烯烃为皮层，聚合粘结曲线增强剂为芯层，而且该专利中的纤维是用来制备无纺材料，而不是应用于机织涂层布的耐磨耗性能上，而且也没有提到湿热条件下对耐磨耗性能的影响。

以上技术都没有提到涂层织物在长期湿热老化条件的磨耗性能，但是安全气囊在长期湿热老化条件下，水汽进入涂层内部，在车辆受到高速撞击时，气囊内部受到巨大压力爆炸的瞬间，在各种拉伸、撕裂等综合作用下，涂层与织物会发生剥离的现象，特别是一些缝制部位，使得气囊的泄漏率迅速上升，从而起不到瞬间保护乘客的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨耗性高、耐湿老化性良好的气囊用涂层织物，在70℃、95％湿度、408小时的湿热老化后，根据ISO5981测试标准，该气囊用涂层织物的耐磨耗性达到400回以上。

本发明的技术解决方案如下：

一种气囊用涂层织物，该气囊用涂层织物包括双组分皮芯复合纤维形成的织物层和涂层树脂层，且所述双组分皮芯复合纤维中皮成分为有机硅烷化合物、芯成分为聚酰胺长丝，在70℃、95％湿度、408小时的湿热老化后，根据ISO5981测试标准，该气囊用涂层织物的耐磨性达到400回以上。优选为600回以上，更优选为800回以上。

本发明的皮芯复合纤维中皮成分为有机硅烷化合物，占皮芯复合纤维的0.5～3重量％，作为皮层的有机硅烷化合物制得织物后可以增强与有机硅氧烷树脂的粘合性能。上述有机硅烷化合物为甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷或苯氨甲基三乙氧基硅烷。如果有机硅烷化合物的含量低于0.5重量％的话，制得的织物在70℃、95％湿度、408小时的湿热老化后，耐磨耗性达不到400回以上；如果有机硅烷化合物的含量高于3重量％的话，在织造过程中起毛严重，无法织造。

本发明的皮芯复合纤维中芯成分为聚酰胺，占皮芯复合纤维的97-99.5重量％，由于聚酰胺具有较好的耐热性、较好的伸长变形能力、初始模量低，在动态条件下具有较好的耐冲击性等。如果聚酰胺的含量低于97重量％的话，长丝起毛严重，无法织造；如果聚酰胺的含量高于99.5重量％的话，势必皮成分的含量就减少了，耐湿热磨耗性能得不到明显提高。

本发明的气囊用涂层织物，上述涂层树脂层中树脂为有机硅氧烷树脂与添加剂混合得到的树脂。添加剂为催化剂、填料、浴液寿命增长剂、抑制剂或增韧剂等。有机硅氧烷树脂具有优越的耐候性、保持柔韧性和耐热性，与上述添加剂混合后树脂不易从织物层上脱落。上述有机硅氧烷树脂与添加剂混合树脂涂覆于上述双组分皮芯复合纤维形成的织物层，该涂覆方法没有特别的限定，但考虑成本方面或涂覆后织物的柔软性，优选刮刀涂覆法。

本发明的气囊用涂层织物，上述涂层树脂层的涂覆量为5～30g/m²，优选10～20g/m²，如果涂覆量小于5g/m²，透气度就会高；如果涂覆量大于30g/m²，就会影响柔软性，且成本上升。

本发明的气囊用涂层织物，所述织物层中聚酰胺长丝为纤度300～800dtex的长丝。如果纤度小于300dtex，制得织物的拉伸强力、撕裂强度太低，会使安全气囊织物失去优越的机械性能；如果纤度大于800dtex，安全气囊织物的厚度就会比较大，影响其折叠性，优选纤度为350～600dtex的长丝。

本发明的气囊用涂层织物，该织物层中的织物的经纬向撕裂强力为200N以上。当撕裂强力低于200N时，安全气囊在受到撞击发生爆炸的瞬间，爆炸速度可以高达200km/h以上，特别是缝制接缝处，很容易被撕开，大量漏气，达不到缓冲保护乘客的作用。

本发明的气囊用涂层织物，该气囊用涂层织物的覆盖系数为1500～2400，优选2000～2200，当织物的覆盖系数大于2400时，会使织物的手感变硬，安全气囊织物不易折叠，导致安全模块的体积较大，从而增加生产的成本。覆盖系数的计算公式如下：

CF＝N_W×√D_W+N_F×√D_F

其中：N_W：织物的经向密度(根/inch)；

D_W：织物中经向长丝的细度(dtex)；

N_F：织物的纬向密度(根/inch)；

D_F：织物中纬向长丝的细度(dtex)；

安全气囊的织物覆盖系数在其它条件都能满足的前提下，织物的覆盖系数是越大越好，过小的织物覆盖系数会使得长丝与长丝间的空隙增大，导致透气性增大。

本发明的气囊用涂层织物的经向密度和纬向密度为35～70根/inch。当密度低于35根/inch时，安全气囊织物的机械性能得不到保证，同时通气度还会偏高；密度高于70根/inch时，可以得到良好的机械性能，但是织物表面会变硬，不能很好的折叠，收纳性变差，优选密度为40～60根/inch。

具体实施方式

通过以下实施例及比较例更加详细地说明本发明。实施例中的物性由下列方法测定。

【湿热老化】

把涂覆有树脂的气囊织物放在温度为70℃，湿度为95％的高低温湿热箱内，处理408小时的处理。

【耐磨性】

根据ISO5981的测试标准进行测试。具体方法是，10×5(cm)的试样放置在耐磨性专用的装置上，间隔一段时间将样品取下，对照日光灯进行磨损状态的观察，如果发现树脂磨损，光线透过，则记录该回转数为该涂层织物的耐磨性。

【涂层量】

根据下列公式进行换算：

涂层量/m²＝(涂层后重量/m²-涂层前重量/m²)×(涂层后经向密度×涂层后纬向密度)/(涂层前经向密度×涂层前纬向密度)。

【撕裂强力】

根据JIS L 1096 8.15法，利用单舌法，在经纬向各取样尺寸为7.6×20cm的样品，在7.6cm的宽度方向上沿中间剪开7.5cm，夹距为7.5cm，以200mm/min的速度撕裂拉伸。

【织物密度】

根据JIS L 1096 8.6的方法，把织物平放在桌面上，数出5cm间隔中丝的根数，再换算成一英寸的距离内丝的根数。

实施例1

采用聚酰胺树脂和苯氨甲基三乙氧基硅烷化合物进行复合纺丝，纺丝温度为285℃，再经过拉伸得到复合纤维。所得复合纤维为双组分皮芯复合结构，其中皮成分为苯氨甲基三乙氧基硅烷化合物、芯成分为纤度470dtex的聚酰胺长丝，且皮芯成分的质量比为0.5/99.5，将制得的上述双组分皮芯复合纤维用喷水织机进行织造，得到经向密度为53根/inch、纬向密度为53根/inch平纹织物，然后进行精练、热定型处理，对此涂层前的织物进行撕裂强力的评价。再在制得的上述织物上使用刮刀涂布法涂覆一层有机硅氧烷与氯化铂催化剂、疏水填料二氧化硅以及增韧剂有机钛酸酯混合的树脂化合物，制得涂覆量为15g/m²的气囊用涂层织物。最后将得到的气囊用涂层织物置于温度为70℃、湿度为95％的湿热箱内处理408小时，再评价处理后涂层织物的耐磨性，并示于表1中。

实施例2

采用聚酰胺树脂和乙烯基三甲氧基硅烷化合物进行复合纺丝，纺丝温度为285℃，再经过拉伸得到复合纤维。所得复合纤维为双组分皮芯复合结构，其中皮成分为乙烯基三甲氧基硅烷化合物、芯成分为纤度350dtex的聚酰胺长丝，且皮芯成分的质量比为3/97，将制得的上述双组份皮芯复合纤维用喷水织机进行织造，得到经向密度为60根/inch、纬向密度为60根/inch平纹织物，然后进行精练、热定型处理，对此涂层前的织物进行撕裂强力的评价。再在制得的上述织物上使用刮刀涂布法涂覆一层有机硅氧烷与催化剂氯化铂、疏水填料二氧化硅以及增韧剂有机钛酸酯混合的树脂化合物，制得涂覆量为10g/m²的气囊用涂层织物。最后将得到的气囊用涂层织物置于温度为70℃、湿度为95％的湿热箱内处理408小时，再评价处理后涂层织物的耐磨性，并示于表1中。

实施例3

采用聚酰胺树脂和甲基二甲氧基硅烷化合物进行复合纺丝，纺丝温度为285℃，再经过拉伸得到复合纤维。所得复合纤维为双组分皮芯复合结构，其中皮成分为甲基二甲氧基硅烷化合物、芯成分为纤度700dtex的聚酰胺长丝，且皮芯成分的质量比为1.5/98.5，将制得的上述双组份皮芯复合纤维用喷水织机进行织造，得到经向密度为41根/inch、纬向密度为41根/inch平纹织物，然后进行精练、热定型处理，对此涂层前的织物进行撕裂强力的评价。再在制得的上述织物上使用刮刀涂布法涂覆一层有机硅氧烷与催化剂氯化铂、疏水填料二氧化硅以及增韧剂有机钛酸酯混合的树脂化合物，制得涂覆量为20g/m²的气囊用涂层织物。最后将得到的气囊用涂层织物置于温度为70℃、湿度为95％的湿热箱内处理408小时，再评价处理后涂层织物的耐磨性，并示于表1中。

比较例1

采用聚酰胺树脂和苯氨甲基三乙氧基硅烷化合物进行复合纺丝，纺丝温度为285℃，再经过拉伸得到复合纤维。所得复合纤维为双组分皮芯复合结构，其中皮成分为苯氨甲基三乙氧基硅烷化合物、芯成分为纤度470dtex的聚酰胺长丝，且皮芯成分的质量比为0.3/99.7，将制得的上述双组分皮芯复合纤维用喷水织机进行织造，得到经向密度为53根/inch、纬向密度为53根/inch平纹织物，然后进行精练、热定型处理，对此涂层前的织物进行撕裂强力的评价。再在制得的上述织物上使用刮刀涂布法涂覆一层有机硅氧烷与催化剂氯化铂、疏水填料二氧化硅以及增韧剂有机钛酸酯混合的树脂化合物，制得涂覆量为15g/m²的气囊用涂层织物。最后将得到的气囊用涂层织物置于温度为70℃、湿度为95％的湿热箱内处理408小时，再评价处理后涂层织物的耐磨性，并示于表1中。

比较例2

采用聚酰胺树脂与乙烯基三甲氧基硅烷化合物进行复合纺丝，纺丝温度为285℃，再经过拉伸得到复合纤维。所得复合纤维为双组分皮芯复合结构，其中皮成分为乙烯基三甲氧基硅烷化合物、芯成分为纤度350dtex的聚酰胺长丝，且皮芯成分的质量比为7/93，将制得的上述双组分皮芯复合纤维用喷水织机进行织造，织造过程中纱线起毛严重，无法织造。

比较例3

采用纤度为700dtex的聚酰胺长丝，将上述长丝用喷水织机进行织造，得到经向密度为41根/inch、纬向密度为41根/inch的平纹织物，然后进行精练、热定型处理，对此涂层前的织物进行撕裂强力的评价。再在制得的上述织物上使用刮刀涂布法涂覆一层有机硅氧烷与催化剂氯化铂、疏水填料二氧化硅以及增韧剂有机钛酸酯混合的树脂化合物，制得涂覆量为20g/m²的气囊用涂层织物。最后将得到的气囊用涂层织物置于温度为70℃、湿度为95％的湿热箱内处理408小时，再评价处理后涂层织物的耐磨性，并示于表1中。

表1

Claims

1.一种气囊用涂层织物，其特征是：该气囊用涂层织物包括双组分皮芯复合纤维形成的织物层和涂层树脂层，且所述双组分皮芯复合纤维中皮成分为有机硅烷化合物、芯成分为聚酰胺长丝，在70℃、95％湿度、408小时的湿热老化后，根据ISO5981测试标准，该气囊用涂层织物的耐磨性达到400回以上。

2.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：所述涂层树脂层中树脂为有机硅氧烷树脂与添加剂混合得到的树脂。

3.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：所述有机硅烷化合物占皮芯复合纤维的0.5～3重量％。

4.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：所述有机硅烷化合物为甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷或苯氨甲基三乙氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：所述涂层树脂层的涂覆量为5～30g/m²。

6.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：所述织物层中聚酰胺长丝为纤度300～800dtex的长丝。

7.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：该织物层中的织物的经纬向撕裂强力为200N以上。