CN108755153B - 低摩擦系数安全气囊面料制备方法及低摩擦系数安全气囊面料 - Google Patents

低摩擦系数安全气囊面料制备方法及低摩擦系数安全气囊面料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低摩擦系数安全气囊面料制备方法，包括：准备气囊面料；将粘度为80‑100Pa·S的第一硅胶分别涂在所述气囊面料的一面上形成底层硅胶涂层；在一定温度下使所述底层硅胶涂层聚合；将粘度为6000‑8000CPS的第二硅胶涂在所述气囊面料的面上的底层硅胶涂层上形成顶层硅胶涂层，并且所述形成顶层硅胶涂层采用的顶凃罗拉表面有空穴，所述空穴的深度为50‑120μm，体积16‑50cm³/m²顶凃罗拉表面积，且顶凃罗拉的压力为0.10‑0.20MPa；在一定温度下使所述顶层硅胶涂层聚合。本发明还涉及根据上述方法获得的低摩擦系数安全气囊面料，一次成型气囊面料时，面料的经、纬向静态摩擦系数在0.4以下；非一次成型气囊面料时，经、纬向动态摩擦系数在1.0以下。

Description

低摩擦系数安全气囊面料制备方法及低摩擦系数安全气囊 面料
技术领域
本发明涉及一种安全气囊面料的制备方法，更具体地，涉及一种低摩擦系数安全气囊面料制备方法及由该方法获得的低摩擦系数安全气囊面料。
背景技术
安全气囊是目前广泛应用的被动安全系统的重要组成部分。近年来，随着汽车市场的扩大，汽车已逐步成为一种不可或缺的代步工具，随之而来的汽车使用安全性也越来越引起人们的关注，安全气囊的种类及装配率也越来越高。
安全气囊底涂的涂胶量大时，涂胶表面的粘度大，气袋折叠时，涂胶面与涂胶面接触部分摩擦力大，气袋折叠尺寸大，占用大量的空间。气袋长时间放置后，涂胶面与涂胶面容易粘在一起，在气袋爆破时候，影响气袋展开效果。
本发明的安全气囊面料摩擦系数小，顶涂罗拉表面采用不同的花形，涂出所需的顶涂涂胶量。
发明内容
在本发明的一个方面，提供了低摩擦系数安全气囊面料的制备方法，该方法包括以下步骤：
准备气囊面料；
一次成型面料时，将粘度为80-100Pa· S的第一硅胶分别涂在所述气囊面料的一面上形成底层硅胶涂层，其中所述底层硅胶涂层的涂覆量为35g/m2-80g/m2；
在140-170℃的温度下使所述底层硅胶涂层聚合；
将粘度为6000-8000CPS的第二硅胶涂在所述气囊面料的面上的底层硅胶涂层上形成顶层硅胶涂层，其中所述顶层硅胶涂层的涂覆量为5g/m2-12g/m2，并且所述形成顶层硅胶涂层采用的顶凃罗拉表面有空穴，所述空穴的深度为50-120μm，体积为16-50cm³/m²顶凃罗拉表面积，且顶凃罗拉的压力为0.10-0.20MPa以及
在140-150℃的温度下使所述顶层硅胶涂层聚合，
非一次成型面料时，将粘度为80-100Pa· S的第一硅胶分别涂在所述气囊面料的一面上形成底层硅胶涂层，其中所述底层硅胶涂层的涂覆量为60g/m2-200g/m2；
在140-170℃的温度下使所述底层硅胶涂层聚合；
将粘度为6000-8000CPS的第二硅胶涂在所述气囊面料的面上的底层硅胶涂层上形成顶层硅胶涂层，其中所述顶层硅胶涂层的涂覆量为10g/m2-20g/m2，并且所述形成顶层硅胶涂层采用的顶凃罗拉表面有空穴，所述空穴的深度为50-120μm，体积为16-50cm³/m²顶凃罗拉表面积，且顶凃罗拉的压力为0.10-0.20MPa；
在140-150℃的温度下使所述顶层硅胶涂层聚合。
作为举例而非限制，本发明的底涂硅胶由A和B两个组份构成。A组份的密度为1.07g/cm3、粘度90-110 Pa· S；B组份的密度为1.07g/cm3、粘度60-80 Pa· S。A和B按照1：1重量比混合、搅拌后的粘度为80-100Pa· S，以上测试方法为剪切流变仪10l/s条件下剪切粘度值。所述顶层硅胶涂层采用粘度为6000-8000CPS的硅胶形成，顶涂硅胶由A和B两个组组份构成。A组分的密度为1.35-1.45g/cm3、粘度200000-400000 CPS；B组份的密度为1.0g/cm3、粘度20-40 CPS。A和B按照7：3重量比混合、搅拌后的粘度为6000-8000CPS。以上测试方法为旋转粘度仪7号转子10rpm条件测试。
本发明中的一次成型面料是指安全气袋采用的面料是一体成型，其充气部分分为上下层独立部分，由织机分别织造，而上下层连接部分由织机直接完成织造。
本发明中的非一次成型面料是织机织造的单层面料，其组成安全气袋时必须由缝纫机将上下层单层面料缝纫部分位置缝纫在一起。
所述一次成型面料，若顶涂硅胶小于5g/m2，涂胶时，压力过大，容易造成面料褶皱。若顶涂硅胶大于12g/m2，需要底涂硅胶量大，造成总涂胶量大，气袋折叠后占用空间较大。
所述非一次成型面料，主要用于气袋气体发生器处的包覆片，防止气体发生器爆破时候产生的大量热气直接冲向面料，从而对面料破坏性大。顶涂硅胶小于10g/m2，则摩擦系数大。若顶涂硅胶大于20g/m2，顶涂罗拉压力小，涂胶时候容易造成表面不均匀。
所述气囊面料经过顶涂罗拉涂胶时，顶涂罗拉的压力：0.10-0.20MPa。压力小于0.10MPa，顶涂表面容易造成涂胶不均匀。压力大于0.20MPa，面料经过顶涂罗拉时，容易产生褶皱。
所述顶涂罗拉表面有空穴，空穴的深度为50-120μm；空穴内的体积是16-50cm³/m²。本发明顶涂的原理是转移涂胶，槽内硅胶转移到接触到罗拉表面的空穴内，通过上压力辊，空穴内硅胶转移到接触的面料表面上。空穴深度影响到空穴的体积，空穴深度小于50μm，体积小于16cm³/m²，硅胶转移到罗拉空穴内的量少，导致面料表面顶涂量少。深度大于120μm，体积大于50cm³/m²，空穴太深，聚集在空穴底部的硅胶不容易全部转移到面料，同时残留在空穴内的硅胶不容易清洗，下次涂胶时候容易产生污染。
所述顶涂罗拉表面空穴的截面形状可以为正四边形，正五边形，正六边形等各种形状。
本发明的低摩擦系数安全气囊面料的加工方法还可包括在150-170℃温度下的热定型步骤。
在本发明的另一方面，提供了一种根据上述方法获得的低摩擦系数的安全气囊面料。
本发明的低摩擦系数安全气囊一次成型面料时经、纬向静态摩擦系数在0.4以下；经、纬向动态摩擦系数在0.4以下；非一次成型气囊面料时，经、纬向动态摩擦系数在1.0以下。摩擦系数较大，气袋打开时，折叠部分摩擦力大，不利于气袋及时弹开；同时，面料接触到驾乘者面部，面部受到损伤较大。
本发明的低摩擦系数安全气囊面料所用气囊面料可为聚酰胺长丝或聚酯长丝，长丝的纤度为315D-630D。
附图说明
通过结合附图阅读具体实施方式，本发明将得到更好的理解，而且其它的特征和优点将变得显而易见，其中：
图1为本发明的摩擦系数小安全气囊面料的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，下面给出的实施例仅为举例说明本发明用，不应解释为对本发明的任何限制。本发明的范围由所附的权利要求书进行限定。
应当理解，本发明的附图仅用来便于描述本发明，未必按比例绘制。
还应当理解，本发明中可能出现的方向性术语，如“上面”、“下面”、“右”、“左”、“前”、“后”、“底”、“顶”、“上部”、“下部”等等仅为方便于描述本发明，不应以任何方式解释为对本发明的限制。
如图1 所示，本发明的低摩擦系数安全气囊面料100包括气囊非涂胶面料10。气囊非涂胶面料10可采用本领域已知的气囊面料，包括但不限于聚酰胺66长丝织成的面料。所述聚酰胺66长丝的纤度可在315D-630D之间，如315D、420D、500D、630D等。
本发明的低摩擦系数安全气囊面料100在其一面还包括底层硅胶涂层20。底层硅胶涂层20采用粘度为80-100Pa· S的第一硅胶涂在所述气囊非涂胶面料的面上形成。一次成型气袋面料的底层硅胶涂层20的涂覆量为35g/m2-80g/m2。非一次成型气袋面料的底层硅胶涂层20的涂覆量为60g/m2-200g/m2。
本发明的低摩擦系数安全气囊面料100在底层硅胶涂层20的上面还涂覆有顶层硅胶涂层30。顶层硅胶涂层30采用粘度为6000-8000CPS的第二硅胶分别凃在底层硅胶涂层20上形成。一次成型气袋面料的顶层硅胶涂层30的涂覆量为5g/m2-12g/m2。非一次成型气袋面料的顶层硅胶涂层30的涂覆量为10g/m2-20g/m2。
实验方法：
1．静态、动态摩擦系数：
根据ISO 8295中的试验方法，实验样品涂胶面对涂胶面放置，上层样品运动速度为100mm/min。
实施例1
采用纤度为315D（丹尼尔），单丝根数为136根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为60根/英寸的非一次成型安全气袋平纹织物。底涂采用硅胶粘度80Pa•s，涂胶量为60g/m2；顶涂采用粘度为7000CPS，涂胶量为10g/m2，其中顶凃罗拉表面空穴的的截面形状为正四边形，深度为75μm，体积为24.2cm³/m²顶凃罗拉表面积，顶凃罗拉的压力为0.13MPa。底涂后聚合温度为150℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
实施例2
采用纤度为630D，单丝根数为105根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为41根/英寸的非一次成型安全气袋平纹织物。底涂采用硅胶粘度100Pa•s，涂胶量为200g/m2；顶涂采用粘度为7000CPS，涂胶量为20g/m2，其中顶凃罗拉表面空穴的截面形状为正六边形，深度为110μm，体积为45.3cm³/m²顶凃罗拉表面积，顶凃罗拉的压力为0.20MPa。底涂后聚合温度为140℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
实施例3
采用纤度为500D，单丝根数为144根的聚酯长丝，通过剑杆织机织造出经密57根/英寸、纬密47根/英寸的一次成型气袋面料织物。底涂采用硅胶粘度90Pa•s，涂胶量为35g/m2；顶涂采用粘度为6000CPS，涂胶量为5g/m2，其中顶凃罗拉表面空穴的截面形状为正四边形，深度为65μm，体积为19.4cm³/m²顶凃罗拉表面积，顶凃罗拉的压力为0.10MPa。底涂后聚合温度为150℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
实施例4
采用纤度为420D，单丝根数为140根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出经密57根/英寸、纬密49根/英寸的一次成型气袋面料织物。底涂采用硅胶粘度90Pa•s，涂胶量为80g/m2；顶涂采用粘度为6000CPS，涂胶量为12g/m2，其中顶凃罗拉表面空穴的截面形状为正六边形，深度为90μm，体积为29.9cm³/m²顶凃罗拉表面积，顶凃罗拉的压力为0.14MPa。底涂后聚合温度为140℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
比较例1
采用纤度为315D（丹尼尔），单丝根数为136根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为60根/英寸的非一次成型安全气袋平纹织物。底涂采用硅胶粘度80Pa•s，涂胶量为60g/m2；顶涂采用粘度为7000CPS，涂胶量为5g/m2，其中顶凃罗拉表面空穴的截面形状为正四边形，深度为75μm，体积为24cm³/m²顶凃罗拉表面积，顶凃罗拉的压力为0.07MPa。底涂后聚合温度为150℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
比较例2
采用纤度为630D，单丝根数为105根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为41根/英寸的非一次成型安全气袋平纹织物。底涂采用硅胶粘度100Pa•s，涂胶量为200g/m2；顶涂采用粘度为7000CPS，涂胶量为25g/m2，其中顶凃罗拉表面空穴的截面形状为正六边形，深度为110μm，体积为45.3cm³/m²顶凃罗拉表面积，顶凃罗拉的压力为0.23MPa。底涂后聚合温度为140℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
比较例3
采用纤度为500D，单丝根数为144根的聚酯长丝，通过剑杆织机织造出经密57根/英寸、纬密47根/英寸的一次成型气袋面料织物。底涂采用硅胶粘度90Pa•s，涂胶量为35g/m2；顶涂采用粘度为6000CPS，涂胶量为3g/m2，其中顶凃罗拉表面空穴的截面形状为正四边形，深度为35μm，体积为15cm³/m²顶凃罗拉表面积，顶凃罗拉的压力为0.10MPa。底涂后聚合温度为150℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
比较例4
采用纤度为420D，单丝根数为140根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出经密57根/英寸、纬密49根/英寸的一次成型气袋面料织物。底涂采用硅胶粘度90Pa•s，涂胶量为80g/m2；顶涂采用粘度为6000CPS，涂胶量为15g/m2，其中顶凃罗拉表面空穴的截面形状为正六边形，深度为120μm，体积为60cm³/m²顶凃罗拉表面积，顶凃罗拉的压力为0.14MPa。底涂后聚合温度为140℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
表1
Figure 624325DEST_PATH_IMAGE001
应当理解，对本申请所述的优选实施例的各种修改和变型对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。可在不脱离本发明的精神和范围且不减损其伴随的优点的情况下做出此类修改和变型。因此，此类修改和变型同属于所附权利要求书涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种现场可操作性好的低摩擦系数安全气囊面料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
准备气囊面料；
一次成型面料时，将粘度为80-100Pa· S的第一硅胶分别涂在所述气囊面料的一面上形成底层硅胶涂层，其中所述底层硅胶涂层的涂覆量为35g/m2-80g/m2；
在140-170℃的温度下使所述底层硅胶涂层聚合；
将粘度为6000-8000CPS的第二硅胶涂在所述气囊面料的面上的底层硅胶涂层上形成顶层硅胶涂层，其中所述顶层硅胶涂层的涂覆量为5g/m2-12g/m2，并且所述形成顶层硅胶涂层采用的顶凃罗拉表面有空穴，所述空穴的深度为50-120μm，体积为16-50cm³/m²顶凃罗拉表面积，且顶凃罗拉的压力为0.10-0.20MPa；
在140-150℃的温度下使所述顶层硅胶涂层聚合，
非一次成型面料时，将粘度为80-100Pa· S的第一硅胶分别涂在所述气囊面料的一面上形成底层硅胶涂层，其中所述底层硅胶涂层的涂覆量为60g/m2-200g/m2；
在140-170℃的温度下使所述底层硅胶涂层聚合；
将粘度为6000-8000CPS的第二硅胶涂在所述气囊面料的面上的底层硅胶涂层上形成顶层硅胶涂层，其中所述顶层硅胶涂层的涂覆量为10g/m2-20g/m2，并且所述形成顶层硅胶涂层采用的顶凃罗拉表面有空穴，所述空穴的深度为50-120μm，体积为16-50cm³/m²顶凃罗拉表面积，且顶凃罗拉的压力为0.10-0.20MPa；
在140-150℃的温度下使所述顶层硅胶涂层聚合，
其中所述气囊面料为一次成型气囊面料时，所制取的现场可操作性好的低摩擦系数安全气囊面料的经、纬向静态摩擦系数在0.4以下；所述气囊面料为非一次成型气囊面料时，经、纬向动态摩擦系数在1.0以下。
2.根据权利要求1所述的现场可操作性好的低摩擦系数安全气囊面料的制备方法，其特征在于，所述顶涂罗拉表面空穴的截面形状为正四边形，正五边形或正六边形。
3.根据权利要求1所述的现场可操作性好的低摩擦系数安全气囊面料的制备方法，其特征在于，还包括在150-170℃温度下的热定型步骤。
4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的现场可操作性好的低摩擦系数安全气囊面料的制备方法获得的现场可操作性好的低摩擦系数安全气囊面料。
5.根据权利要求4所述的现场可操作性好的低摩擦系数安全气囊面料，其特征在于，所述低摩擦系数安全气囊面料所用气囊面料为聚酰胺长丝或聚酯长丝，长丝的纤度为315D-630D。
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