CN103821003A - 一种气囊用涂层织物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气囊用涂层织物,该涂层织物包括涂层树脂层和混纤长丝组成的织物层,所述混纤长丝是由异形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维交络而成,异形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维的重量比为30~70%:70~30%。本发明的气囊用涂层织物具有耐磨耗性高、耐湿老化性良好、收纳性好、成本低的特点。

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
近年来,伴随着人们交通安全意识的提高,随之而认识到气囊的有效性,并迅速进入到实用化阶段。在车辆碰撞以后,气囊在极短时间内在车内膨胀展开,从而阻止因碰撞的反作用力而避免乘员移动,吸收该冲击从而保护乘员。目前,由于耐热性、空气隔断性(低透气度)、阻燃性高,可使用包覆氯丁二烯、氯磺化烯烃、硅酮等合成橡胶的涂层织物制作成气囊,其中,硅酮涂层织物正在成为主流。然而,由于涂覆了上述合成橡胶的织物需要长期放置在模块内,当环境发生变化时,特别是湿度发生变化时,硅酮等涂料与织物之间的粘合性不牢靠,有可能从织物表面脱落,从而导致的气囊耐磨耗性低,使用寿命缩短。
如中国公开专利CN101506430公开了一种气囊用底布及气囊,该织物的树脂层为硅酮弹性体,织物层由圆形断面的尼龙66纤维构成。上述发明专利虽解决了收纳性的问题,但在硅酮与织物之间的粘结性方面没有得到改善。一方面,硅酮本身分子间与织物的粘结力不牢靠,硅酮树脂容易脱落;另一方面,制作气囊的原料为圆形断面的尼龙66纤维,由于圆形断面丝的表面较为光滑,使得硅酮树脂层在丝表面上的附着力不强,经长期摩擦,特别是湿度发生变化时,硅酮树脂层容易从织物表面掉落,耐磨耗性就会下降,缩短了气囊的使用寿命。
又如中国公开专利CN1210170公开了一种具有涂层的纺织织物,该织物用于汽车充气气囊,涂覆层含有至少两层基于聚有机硅氧烷的弹性材料,织物层由聚酰胺纤维构成。上述发明专利虽然能够得到高断裂伸长率织物,但该织物的树脂层至少含有两层弹性体,且两层树脂层的厚度达到60~220g/m2,作用汽车气囊使用时,难于折叠成相对小的体积,其收纳性变差。另外,该专利可能考虑到树脂会脱落,所以涂覆了两层的弹性体,这样就增加了成本。
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、收纳性好、成本低廉的气囊用涂层织物。 
本发明的技术解决方案是:本发明的气囊用涂层织物包括涂层树脂层和混纤长丝组成的织物层,上述混纤长丝是由异形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维交络而成,异形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维的重量比为30~70%:70~30%。上述异形断面聚酰胺纤维是由Y字形断面、十字形断面、星形断面聚酰胺纤维中的一种或几种组成,优选星形断面聚酰胺纤维,因为同等纤度的星形断面聚酰胺纤维的比表面积比圆形断面聚酰胺纤维的比表面积更大,因此在两者交络后的混纤长丝制得的织物上涂覆树脂后,树脂更容易渗入到织物内部,但如果单纯采用圆形断面聚酰胺长丝作为织物层的话,由于圆形断面聚酰胺长丝的表面较为圆滑,使得树脂层附着在圆形断面聚酰胺长丝上的附着力不强,经长期摩擦,特别是湿度发生变化时,硅酮树脂层容易从织物表面掉落,因此采用星形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维进行交络后的混纤长丝织造得到的织物提高了织物与树脂层之间的粘结力,从而提高了涂层织物的耐磨耗性。
本发明的混纤长丝中异形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维的重量比为30~70%:70~30%,优选重量比为50%:50%。如果异形断面聚酰胺纤维的含量大于70%,制得的织物强度低,达不到气囊使用的要求;如果异形断面聚酰胺纤维的含量小于30%,此时圆形断面聚酰胺纤维的含量增多,比表面积变少,树脂渗入织物内部的量变少,达不到增加粘结力的目的。
本发明的气囊用涂层织物,上述异形断面聚酰胺纤维的异形度为1.05~2.00。如果异形度小于1.05,其断面接近圆形,如果再与本发明圆形断面聚酰胺纤维交络后,由于比表面积变少,树脂渗入织物内部的量变少,这样树脂层与织物层之间的粘结力不强,涂层织物的耐磨耗性就会下降;如果异形度大于2.0,织造困难同时强力较圆形断面聚酰胺纤维的差异较大。异形断面聚酰胺纤维的异形度优选1.2~1.4。
本发明的气囊用涂层织物,上述混纤长丝的纤度为100~700dtex。采用异形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维进行交络得到纤度为100~700dtex的混纤长丝,如果混纤长丝的纤度大于700dtex的话,就会导致织物的刚软度和收纳性变大;如果混纤长丝的纤度小于100dtex的话,就会导致织物的拉伸强力变小,气囊在展开时候,容易断裂,起不到对人体的保护作用。
本发明的气囊用涂层织物,上述构成涂层树脂层的树脂为有机硅树脂混合物与有机硅氧烷交联剂混合而得的树脂。有机硅氧烷交联剂是一种增粘材料,它与有机硅树脂混合物混合后得到的树脂涂覆在织物上,即使经多次摩擦,特别是湿度发生变化时,树脂与织物之间的粘结力非常牢靠,该树脂也不会脱落,本发明的涂层织物的耐磨耗性得到了大大地提高。
本发明的气囊用涂层织物,上述有机硅树脂混合物为聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丙烯系或聚乙烯系有机硅树脂与官能基为硅烷醇化合物混合而得的。优选聚酯系有机硅树脂与官能基为硅烷醇化合物混合而得的有机硅树脂混合物。所述硅烷醇化合物为三乙基硅烷醇、单甲基硅烷醇或二甲基硅烷醇化合物。如果有机硅树脂混合物中不含有官能基为硅烷醇化合物的话,也就是说,如果上述聚氨酯系、聚酯系等有机硅树脂直接与有机硅氧烷交联剂进行混合的话,粘结效果不是很好,就会导致树脂层与织物层之间的粘结力下降,湿热老化后,上述树脂会很容易的从织物层剥落,所以上述有机硅树脂必须与官能基为硅烷醇化合物进行混合,涂层织物才具有更好的耐磨耗性、耐湿热老化的效果。
本发明的气囊用涂层织物,上述有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的0.5~5.0重量%,优选2~3重量%。如果有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量小于0.5重量%的话,由于有机硅氧烷交联剂的含量太少,起不到增粘作用,导致涂层树脂层与织物层之间的交联作用力就下降,湿热老化后,涂层树脂层上的树脂从织物层上脱落,因此涂层织物的耐磨性就会下降;如果有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量大于5重量%的话,由于加入有机硅氧烷的量很多,混合而得的树脂会很粘稠,因此在涂覆混合树脂时,由于粘着力较大,树脂很难均匀地涂覆在织物的表面,影响织物性能。
本发明的气囊用涂层织物,上述涂层树脂层的涂层量为5~30g/m2。如果涂层树脂层的涂层量小于5g/m2,则涂层织物的透气度会变大;如果涂层树脂层的涂层量大于30g/m2,则涂层织物变厚,气囊折叠厚度变大,气囊的收纳性就会变差。
本发明的气囊用涂层织物,上述织物层中织物的经、纬向密度为40~70根/英寸。如果织物的经、纬向密度小于40根/英寸的话,得到织物的强度太低;如果织物的经、纬向密度大于70根/英寸的话,现有的设备,即使使用较低纤度的气囊用长丝也不能够织造得到如此高密度的织物。
本发明的气囊用涂层织物的经、纬向拉伸强力为500N/cm以上。如果织物的经、纬向拉伸强力小于500N/cm,则气囊在高温高压展开时,织物承受不住高压气流带来拉伸破坏,织物会撕裂而起不到对人体的保护作用。
本发明的气囊用涂层织物的经、纬向耐磨耗性为600回以上,在70℃、95%湿度、408小时老化后,该气囊用涂层织物的经、纬向耐磨耗性为500回以上。当气囊用涂层织物的耐磨耗性低于500回时,就会造成树脂涂层从织物表面脱落,不仅缩短了气囊的使用周期,还可能造成使用过程中失效的危险。
本发明气囊用涂层织物具有高耐湿老化性、高耐磨耗性的优点。涂层织物在温度为70℃、湿度为95%的条件下湿热老化处理408小时后,根据ISO 5981测试标准,该涂层织物的耐磨耗性达到400回以上。
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。
【耐磨耗】
根据ISO 5981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,对照光源进行磨损状态的观察,如果发现树脂层磨损,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)。
【拉伸强力】
根据JIS K-6404拉伸强力的测试标准进行测试。具体方法是,在拉伸试验仪上把3×25(cm)的试样夹到拉伸强力测试专用的装置上,拉伸试验仪的夹头间距为15cm,以200mm/min的速度进行试验。
【异形度】
异形断面聚酰胺纤维的外接圆的直径为D,异字形断面聚酰胺纤维内切圆的直径为d,异形度=D/d。
实施例1
将星形断面的聚酰胺纤维与圆形断面的聚酰胺纤维以重量比为50:50进行交络,得到纤度为230dtex的聚酰胺混纤长丝,其中星形断面聚酰胺纤维的异形度为1.2。将上述长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为68根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚酯系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合后,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为3重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为10g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
实施例2
将星形断面的聚酰胺纤维与圆形断面的聚酰胺纤维以重量比为60:40进行交络,得到纤度为350dtex的聚酰胺混纤长丝,其中星形断面聚酰胺纤维的异形度为1.2。将上述长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为58根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚酯系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合后,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为3重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为20g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
实施例3
将星形断面的聚酰胺纤维与圆形断面的聚酰胺纤维以重量比为50:50进行交络,得到纤度为350dtex的聚酰胺混纤长丝,其中星形断面聚酰胺纤维的异形度为1.3。将上述长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为58根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚酯系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合后,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为3重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为25g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
实施例4
将星形断面的聚酰胺纤维与圆形断面的聚酰胺纤维以重量比为40:60进行交络,得到纤度为470dtex的聚酰胺混纤长丝,其中星形断面聚酰胺纤维的异形度为1.3。将上述长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为50根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚氨酯系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合后,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为0.7重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为10g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
实施例5
将十字形断面的聚酰胺纤维与圆形断面的聚酰胺纤维以重量比为50:50进行交络,得到纤度为470dtex的聚酰胺混纤长丝,其中十字形断面聚酰胺纤维的异形度为1.4。将上述长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为50根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚酰胺系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合后,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为0.7重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为10g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
实施例6
将Y字形断面的聚酰胺纤维与圆形断面的聚酰胺纤维以重量比为50:50进行交络,得到纤度为550dtex的聚酰胺混纤长丝,其中Y字形断面聚酰胺纤维的异形度为1.4。将上述长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为44根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚酰胺系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合后,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为4重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为20g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
比较例1
将纤度为230dtex的圆形断面聚酰胺长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为68根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚氨酯系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为0.3重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为10g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
比较例2
将星形断面的聚酰胺纤维与圆形断面的聚酰胺纤维以重量比为20:80进行交络,得到纤度为350dtex的聚酰胺混纤长丝,其中星形断面聚酰胺纤维的异形度为1.2。将上述长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为58根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚酯系有机硅树脂与含有官能基团的单甲基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为6重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为25g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
比较例3
将星形断面的聚酰胺纤维与圆形断面的聚酰胺纤维以重量比为80:20进行交络,得到纤度为470dtex的聚酰胺混纤长丝,其中星形断面聚酰胺纤度的异形度为1.3。将上述长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为50根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚酯系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合后,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为3重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为15g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
比较例4
将纤度为550dtex的圆形断面聚酰胺长丝用喷水织机进行织造,制得经、纬向密度为44根/英寸的平纹织物,制得的平纹织物作为织物层;然后将聚酯系有机硅树脂与含有官能基团的三乙基硅烷醇化合物进行混合得到有机硅树脂混合物,再在制得的有机硅树脂混合物中加入有机硅氧烷交联剂,搅拌使之均匀混合后,使用刮刀法将上述三种混合物树脂涂覆在上述制得的织物层上,其中,涂覆的树脂作为涂层树脂层,有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的含量为3重量%。将得到的涂层织物进行干燥热定型,最后制得涂层量为20g/m2的气囊用涂层织物。评价该织物的特性,并示于表1中。
表1
Figure 2012104658764100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims (10)

1.一种气囊用涂层织物,其特征是:该涂层织物包括涂层树脂层和混纤长丝组成的织物层,所述混纤长丝是由异形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维交络而成,所述异形断面聚酰胺纤维与圆形断面聚酰胺纤维的重量比为30~70%:70~30%。
2.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物,其特征是:所述混纤长丝中的异形断面聚酰胺纤维是由Y字形断面、十字形断面、星形断面聚酰胺纤维中的一种或几种组成。
3.根据权利要求2所述的气囊用涂层织物,其特征是:所述异形断面聚酰胺纤维的异形度为1.05~2.00。
4.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物,其特征是:所述混纤长丝的纤度为100~700dtex。
5.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物,其特征是:所述构成涂层树脂层的树脂为有机硅树脂混合物与有机硅氧烷交联剂混合而得的树脂。
6.根据权利要求5所述的气囊用涂层织物,其特征是:所述有机硅树脂混合物为聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丙烯系或聚乙烯系有机硅树脂与官能基为硅烷醇化合物混合而得的。
7.根据权利要求5所述的气囊用涂层织物,其特征是:所述有机硅氧烷交联剂占涂层树脂层的0.5~5.0重量%。
8.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层量为5~30g/m2
9.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物,其特征是:所述织物层中织物的经、纬向密度为40~70根/英寸。
10.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物,其特征是:该涂层织物的经、纬向拉伸强力为500N/cm以上。
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