CN104648310A

CN104648310A - 一种安全气囊袋

Info

Publication number: CN104648310A
Application number: CN201310600826.7A
Authority: CN
Inventors: 高冬燕; 曹志丹
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2015-05-27

Abstract

本发明公开一种安全气囊袋，该气囊袋是由涂层织物或非涂层织物形成的，该气囊袋至少缝制部位附着有剪切增稠液，本发明的气囊袋具有在缝制处撕破强度高、易折叠、防泄漏的特点，能够很好地起到保护乘客的作用。

Description

一种安全气囊袋

技术领域

本发明涉及一种安全气囊袋。

背景技术

近年来，在现有汽车技术迅速发展的今天，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，几乎所有的汽车都装备了安全气囊。当汽车受到剧烈碰撞时，安全气囊的安装起到了很大的作用，汽车发生碰撞时，气体发生器的火药爆炸，由发生器瞬间产生的气体具有很大的爆炸力，在经过气囊缝孔逸出时，气囊缝孔处会出现撕破乃至爆裂的情况。为了防止安全气囊在展开的过程中由于瞬间高温高压的气体作用而导致缝制接缝处撕裂，必须要求气囊袋接缝处能够有很高的抗撕裂性能。迄今为止，考虑到上述问题的存在，一般采用涂层或者接缝处带防透气密封胶的方式来提高气囊布的缝孔撕破强度，但是这两种方法制作的气囊在长期放置于气囊装置中容易出现劣化现象，使涂层或者密封胶失去该有的防护作用，不能达到提高缝孔撕破强度的目的,另外涂层织物折叠性差，不能满足气囊轻量化、高收纳性要求。

如中国公开专利CN102692161A中公开了一种具有剪切增稠液的轻型柔质液态型防刺材料，该专利结合三维中空织物结构、剪切增稠机理、无纬布热缝纫等技术，将剪切增稠液按比例装入制好的密封织物中，制成轻型柔质液态型防刺材料，该剪切增稠液采用的是灌装密封的形式，加工步骤相对于涂覆或者浸渍的方式，增加了织物需要密封黏合的步骤，从而就会增加成本，而且剪切液灌装入袋再黏合形成的织物折叠性较差，不适合安全气囊高折叠性的要求。

又如中国公开专利CN101107153A中公开了一种缝纫接缝处带有防透气密封胶的安全气囊，缝纫接缝通过围绕至少部分缝纫线的低模量、高伸长率的密封胶而被密封在邻接层之间的内部，使得接缝处于紧张状态时保持防透气性，该发明采用上述方法制作的气囊如果长期放置于气囊装置中，该密封胶就会出现劣化的现象，另外密封胶在气囊爆炸的瞬间会受到2000℃左右的热气，密封胶就会瞬间熔融，失去该有的防透气作用，更不能达到提高缝孔撕破强度的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缝制处撕破强度高、易折叠、防泄漏的安全气囊袋。

本发明的技术解决方案是：本发明的气囊袋是由涂层织物或非涂层织物形成的，该气囊袋至少缝制部位附着有剪切增稠液。在汽车发生碰撞时，安全气囊内的火药发生器发生爆炸，气囊瞬间打开时，附着有剪切增稠液的气囊缝制部位受到巨大的爆炸力作用，瞬间变成坚硬的固体，此时缝制部位就不会发生爆裂的现象，达到了提高缝孔处撕破强度的目的。

上述剪切增稠液是通过刮刀涂覆或者浸轧的方式附着于气囊袋缝制部位。采用刮刀涂覆方式,剪切增稠液涂覆厚度为0.01～0.5mm，宽度为5～100mm；采用浸轧方式，剪切增稠液的轧液率为10～100%，轧液宽度为5～100mm。如果缝制部位剪切增稠液的涂覆厚度小于0.01mm、轧液率小于10%、宽度小于5mm的话，安全气囊瞬间打开的时候，较薄的厚度不能抵挡住巨大的爆炸力，缝制部位容易撕裂；如果缝制部位剪切增稠液的涂覆厚度大于0.5mm、轧液率大于100%、宽度大于100mm的话，虽然能够抵挡巨大的爆炸力，但是较厚的涂覆厚度使得气囊袋不能很好的折叠，收纳性变差，不能装入指定的安全模块中。考虑到气囊袋缝制部位的撕裂强度以及折叠性，该气囊袋缝制部位剪切增稠液的涂覆厚度优选0.1～0.2mm，轧液率优选为30～60%，涂覆宽度优选为10～50mm。

本发明的剪切增稠液是由溶质为二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、碳酸钙中的一种或几种，溶剂为水、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、氯化钠、甘油溶液的一种或几种形成的液体。上述溶质是采用粒径为纳米级别的球形粒子，纳米级别球形粒子分散性好，易渗透到纤维织物中，增大纤维间摩擦力，提高承受冲击力的能力。然后将球形纳米级别的溶质均匀地分散到溶剂中，机械搅拌，在搅拌过程中逐渐加入溶质粉末，使其在高速搅拌和超声振荡作用下均匀分散于溶剂中。为了得到稳定的分散体系，可将制得的样品在常温下置于真空干燥箱中24小时。考虑到溶质分散相粒子悬浮体的球化率以及溶剂分散介质的稳定性对剪切增稠效果的影响，上述剪切增稠液优选是由溶质为二氧化硅、溶剂为聚乙二醇形成的液体，二氧化硅的球化率高，同时聚乙二醇的稳定性好，即使在寒冷的冬天，也能形成分散性较好的剪切增稠液。

上述剪切增稠液中溶质占70～40重量%、溶剂占30～60重量%，如果溶剂的含量大于60重量%、溶质的含量小于40重量%的话，起剪切增稠效果的溶质含量太少，汽车受到突然撞击时，接缝处剪切增稠液变硬效果不明显，接缝处有撕裂的可能；如果溶质的含量大于70重量%、溶剂的含量小于30重量%的话，溶质就不能均匀地分散于溶剂中，无法形成稳定的分散系。

本发明的气囊袋是由175～700dtex聚酰胺或聚酯长丝形成的非涂层织物制成的气囊袋。非涂层织物具有燃烧性好、轻量化、易折叠、成本低的特点，相较于厚重的涂层织物，非涂层织物是未来气囊发展的趋势所需。

本发明的气囊袋用织物的落锤性能为200N以上，如果重物落锤性能小于200N的话，气囊袋受到瞬间作用力爆炸时，缝制接缝处容易撕裂，不能起到保护乘客的作用。

本发明的气囊袋的生产方法包括如下步骤：

（1）采用总纤度为175～700dtex聚酰胺或聚酯长丝进行织造成单层或者多层织物；

（2）将织造的织物表面涂覆涂层量为10～100g/m²的硅酮树脂，然后在温度为150～210℃、时间为0.5～3min下进行干燥热定型，干燥热定型后用激光裁剪成所需的裁片，或者将织造后的织物直接激光裁剪成所需的裁片；

（3）将二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、碳酸钙中的一种或几种分散于水、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、氯化钠、甘油溶液的一种或几种中，以重量比为70～40：30～60进行配制，搅拌后，常温放置于真空干燥箱中24h，形成剪切增稠液；

（4）将裁剪后的裁片上需要接缝缝纫处采用刮刀涂覆法，涂覆厚度为0.01～0.5mm、宽度为5～100mm的剪切增稠液，或者采用浸轧法附着轧液率为10～100%、宽度为5～100mm的剪切增稠液；

（5）将接缝缝纫处附着有剪切增稠液的裁片在温度为150～210℃、时间为0.5～2min下进行干燥；涂覆了剪切增稠液的裁片必须在高温环境里进行短暂的干燥，要不然纯粹液体状的裁片不能进行缝制工序。在上述温度时间下干燥，并不会形成像硅酮树脂一样很硬的固体状，只是起到干燥作用；

（6）将干燥后的裁片按照要求缝制成一定形状的气囊袋，确保附着剪切增稠液的地方在缝纫接缝处，并将上述安全气囊袋折叠入指定的安全模块中。

步骤（1）中如果构成织物的长丝总纤度小于175dtex，会因为由于长丝纤维本身强度低下而导致袋子破裂；如果上述长丝的总纤度大于700dtex, 织造生产困难。当上述长丝的纤度采用175～350dtex时，更优于选用多层织物，才能满足气囊织物的高气密性、高强度的要求；当上述长丝的纤度采用350～700dtex时，更优于选用单层平纹织物，在所有的织物结构中平纹织物的强度最大。

本发明安全气囊袋所用织物为涂层织物或者非涂层织物，所述涂层织物的涂层量为10～100g/m²，当涂覆量低于10g/m²时，涂层生产工艺难以实现；当涂覆量高于100g/m²时，树脂层太厚，气囊难于折叠，而且也加大了成本。

上述步骤（5）中剪切增稠液的干燥温度为150～210℃、时间为0.5～2min。当干燥温度低于150℃、时间低于0.5min时，剪切增稠液干燥不充分，就会导致气囊袋缝制工序难以进行；当干燥温度高于210℃、时间高于2min时，剪切增稠液会变得坚硬，当受到外力冲击时，不能发挥剪切增稠液的特性瞬间变成坚硬的固体，也就不能防止气囊袋接缝处撕裂的现象，同时附有表面硬挺的剪切增稠液形成的织物也不易折叠。干燥温度优选170～200℃、时间优选1～1.5min。

本发明的气囊袋具有在缝制处撕破强度高、易折叠、防泄漏的特点，且气囊袋在爆炸瞬间的内压保持性很好，不会因为爆炸瞬间的强大爆炸力使得织物破裂而漏气，能够更好地起到保护乘客的作用。

具体实施方式

通过以下实施例更加详细地说明本发明，实施例及比较例中的物性由下列方法测定。

【落锤性】

根据JIS标准JIS L1096:2010-8.17.4引裂强度 D法，试样尺寸为：63mm×100mm，测得该试样的经纬向落锤性。

【内压保持性】

通过安全气囊静展开实验，气囊袋缝制直径为600mm，设置气体发生器输出压力为190Kpa，测试气囊的内压保持性。

实施例1

（1）经、纬纱均采用总纤度为175dtex聚酯长丝，在喷水织机上进行织造，织造成经、纬向密度分别为120根/英寸的双层织物；

（2）采用刮刀法在双层织物表面涂覆涂层量为50g/m²的硅酮树脂，再在温度为180℃、时间为2min下进行干燥热定型，将干燥热定型后的涂层织物激光裁剪成所需的裁片，在裁片上的接缝缝纫处划上标记；

（3）将纳米级球形二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液以重量比为70：30进行配制，搅拌后，常温放置于真空干燥箱中24h形成剪切增稠液；

（4）采用刮刀涂覆法将裁片的接缝缝纫标记处涂覆厚度为0.05mm、宽度为6mm的剪切增稠液，将涂覆后的裁片在温度为160℃、时间为1.5min下进行干燥；

（5）将上述干燥后的裁片缝制成直径为600mm的安全气囊袋，评价该气囊袋的物性，见表1。

实施例2

（1）经、纬纱均采用总纤度为280dtex聚酰胺长丝，在喷水织机上进行织造，织造成经、纬向密度分别为80根/英寸的双层织物；

（2）采用刮刀法在双层织物表面涂覆涂层量为20g/m²的硅酮树脂，再在温度为190℃、时间为1min下进行干燥热定型，将干燥热定型后的涂层织物激光裁剪成所需的裁片，在裁片上的接缝缝纫处划上标记；

（3）将纳米级球形二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液以重量比为60：40进行配制，搅拌后，常温放置于真空干燥箱中24h形成剪切增稠液；

（4）采用刮刀涂覆法将裁片的接缝缝纫标记处涂覆厚度为0.1mm、宽度为15mm的剪切增稠液，将涂覆后的裁片在温度为180℃、时间为1min下进行干燥；

实施例3

（1）经、纬纱均采用总纤度为320dtex聚酰胺长丝，在喷水织机上进行织造，织造成经、纬向密度分别为60根/英寸的双层织物；

（2）将制得的双层织物激光裁剪成所需的裁片，在裁片上的接缝缝纫处划上标记；

（3）将纳米级球形碳酸钙颗粒与氯化钠溶液以重量比为65：35进行配制，搅拌后，常温放置于真空干燥箱中24h形成剪切增稠液；

（4）将制备好的剪切增稠液通过一浸一轧的方法附着于裁片上的接缝缝纫标记处，确保轧液率为45%、轧液宽度为28mm，将轧液后的裁片在温度为190℃、时间为1min下进行干燥；

实施例4

（1）经、纬纱均采用总纤度为470dtex聚酯长丝，在喷水织机上进行织造，织造成经、纬向密度分别为53根/英寸的单层织物；

（2）将制得的单层织物激光裁剪成所需的裁片，在裁片上的接缝缝纫处划上标记；

（3）将纳米级球形二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液以重量比为50：50进行配制，搅拌后，常温放置于真空干燥箱中24h形成剪切增稠液；

（4）将制备好的剪切增稠液通过一浸一轧的方法附着于裁片上的接缝缝纫标记处，确保轧液率为35%、轧液宽度为45mm，将轧液后的裁片在温度为200℃、时间为0.8min下进行干燥；

实施例5

（1）经、纬纱均采用总纤度为560dtex聚酰胺长丝，在喷水机上进行织造，织造成经、纬向密度分别为43根/英寸的单层织物；

（3）将纳米级球形二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液以重量比为45：55进行配制，搅拌后，常温放置于真空干燥箱中24h形成剪切增稠液；

（4）将制备好的剪切增稠液通过一浸一轧的方法附着于裁片上的接缝缝纫标记处，确保轧液率为65%、轧液宽度为50mm，将轧液后的裁片在温度为180℃、时间为1.5min下进行干燥；

实施例6

（1）经、纬纱均采用总纤度为680dtex聚酯长丝，在喷水机上进行织造，织造成经、纬向密度分别为36根/英寸的单层织物；

（3）将纳米级球形二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液以重量比为55：45进行配制，搅拌后，常温放置于真空干燥箱中24h形成剪切增稠液；

（4）将制备好的剪切增稠液通过一浸一轧的方法附着于裁片上的接缝缝纫标记处，确保轧液率为85%、轧液宽度为75mm，将轧液后的裁片在温度为200℃、时间为0.8min下进行干燥；

实施例7

（1）经、纬纱均采用总纤度为520dtex聚酯长丝，在喷水织机上进行织造，织造成经、纬向密度分别为36根/英寸的单层织物；

（2）采用刮刀法在单层织物表面涂覆涂层量为80g/m²的硅酮树脂，再在温度为190℃、时间为1min下进行干燥热定型，将干燥热定型后的涂层织物激光裁剪成所需的裁片，在裁片上的接缝缝纫处划上标记；

（3）将纳米级球形二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液以重量比为25：75进行配制，搅拌后，常温放置于真空干燥箱中24h形成剪切增稠液；

（4）采用刮刀涂覆法将裁片的接缝缝纫标记处涂覆厚度为1mm、宽度为98mm的剪切增稠液，将涂覆后的裁片在温度为200℃、时间为1min下进行干燥；

比较例1

（1）经、纬纱均采用总纤度为320dtex聚酰胺长丝，在喷水织机上进行织造，织造成经、纬向密度分别为68根/英寸的双层织物；

（2）采用刮刀法在双层织物表面涂覆涂层量为120g/m²的硅酮树脂，再在温度为190℃、时间为1min下进行干燥热定型，将干燥热定型后的涂层织物激光裁剪成所需的裁片，然后缝制成600mm直径的安全气囊袋，评价该气囊袋的物性，见表1。

表1

Claims

1.一种安全气囊袋，其特征在于：该气囊袋是由涂层织物或非涂层织物形成的，该气囊袋至少缝制部位附着有剪切增稠液。

2.根据权利要求1所述的安全气囊袋，其特征在于：所述剪切增稠液的附着厚度为0.01～0.5mm，宽度为5～100mm。

3.根据权利要求1所述的安全气囊袋，其特征在于：所述剪切增稠液的轧液率为10～100%，宽度为5～100mm。

4.根据权利要求1所述的安全气囊袋，其特征在于：所述剪切增稠液是由溶质为二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、碳酸钙中的一种或几种，溶剂为水、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、氯化钠、甘油溶液的一种或几种形成的液体。

5.根据权利要求4所述的安全气囊袋，其特征在于：所述剪切增稠液是由溶质为二氧化硅、溶剂为聚乙二醇形成的液体。

6.根据权利要求4所述的安全气囊袋，其特征在于：所述剪切增稠液中溶质占70～40重量%、溶剂占30～60重量%。

7.根据权利要求1所述的安全气囊袋，其特征在于：该气囊袋是由175～700dtex聚酰胺或聚酯长丝形成的非涂层织物制成的气囊袋。

8.根据权利要求1所述的安全气囊袋，其特征在于：该气囊袋接缝处的落锤性为200N以上。