CN114096627B - 形成减摩性涂膜的水性涂膜形成性组合物、使用它的气囊 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水性涂膜形成性组合物，即使在以厚度30μm以下的膜厚涂布于硅橡胶表面的情况下，也不会发生凹陷、涂敷不良而能将硅橡胶表面均匀地被覆，形成减少该表面的基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜。一种水性涂膜形成性组合物及其用途(特别是，包括气囊涂覆)，该水性涂膜形成性组合物含有：(A)固体润滑剂；(B)增稠剂；以及(C)含有(c1)离子性乳化剂和(c2)聚氧乙烯‑聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂的、呈水包油型有机硅乳液的形态的有机硅系粘合剂，通过去除水分来形成减摩性的干燥涂膜，该减摩性的干燥涂膜包含40质量％～80质量％的(A)成分、0.50质量％～10质量％的(B)成分、0.60质量％～5质量％的(c2)成分、以及5质量％～49.5质量％的(C)成分(固体成分)的减摩性的干燥涂膜。

Description

形成减摩性涂膜的水性涂膜形成性组合物、使用它的气囊
技术领域
本发明涉及一种水性涂膜形成性组合物，其在涂布于硅橡胶表面的情况下，即使在涂布成低涂布量且厚度30μm以下的薄膜状的情况下，也能形成均匀性优异的涂膜而不会发生凹陷、涂敷不良，通过涂布于基材的表面并去除水分来形成减少所述表面的基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜。特别是，涉及一种适合在由硅橡胶(以下，有时表达为“有机硅弹性体”)的底涂层被覆后的气囊和气囊用织物的硅橡胶表面上作为面涂层而涂布的水性涂膜形成性组合物、使用该组合物的基材的表面处理方法及具备所述减摩性的干燥涂膜的基材，特别是气囊。
背景技术
气囊通常由合成纤维、例如由尼龙-6,6或聚酯等聚酰胺制的织物或编织物制作，其中至少一面由弹性体层被覆。为了提供充分的机械强度，气囊由被覆后缝合的平的织物片制作，或者也可以纺织成一体式纺织的、具有接缝的一片。缝合后的气囊通常在气囊内部与被覆的织物表面编在一起。对于纺织成一片的气囊，气囊外侧被被覆。用于被覆气囊或气囊织物的优选的弹性体是作为固化聚有机硅氧烷组合物的有机硅弹性体，特别是通过氢化硅烷化，即，通过一个聚有机硅氧烷的烯基与聚有机硅氧烷或硅烷等其他含硅材料的Si-H基的反应而固化的硅橡胶涂膜。
在此，使用硅橡胶(有机硅弹性体)进行了被覆的气囊记载于大量公开的专利和申请中，例如，记载于专利文献1～7。
在弹性体的底涂层为气囊上的唯一的涂膜的情况下，该底涂层的表面特性会导致粘连(特别是，在高周围温度下保存中的、以及汽车中的气囊的密填充期间的弹性体被覆表面彼此贴合)、以及气囊在膨胀时的非常高的应力，这可能在膨胀期间因裂开或因弹性体的底涂层从织物剥离而导致袋的缺陷。在由弹性体被覆的织物以筒状保存情况下，弹性体表面间的粘连也是气囊的制造中的问题。而且，有机硅弹性体涂膜等的弹性体大多在固化时具有高的表面摩擦。
专利文献8和9记载了关于包含至少两层不同的层的气囊涂膜。与气囊表面接触的第一层(底涂层)包含由聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、丁基橡胶、氢化丁腈橡胶或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物制作出的非有机硅组合物。第二层(面涂层)为有机硅材料。
专利文献9记载了关于包含至少两层不同的层的气囊涂膜组合物。与气囊表面接触的第一层(底涂层)包含有机硅弹性体。第二层(面涂层)优选为有机硅树脂。
专利文献10记载了关于用于由有机硅弹性体被覆的纺织品的减摩性有机硅清漆。清漆包含：含有在允许交联的催化剂的存在下彼此反应的两种有机硅的交联性有机硅组合物；以及含有粉末(共)聚酰胺的粒子状成分。
此外，本案申请人在专利文献11中提出了形成减小摩擦等的减摩性涂膜的水性涂膜组合物，该水性涂膜组合物适合于作为面涂层而涂布于由弹性体等的底涂层被覆的气囊等，该水性涂膜组合物包含固体润滑剂和粘土矿物等增稠剂、粘合剂树脂，其能在由有机硅弹性体被覆后的气囊/气囊用织物等上形成减少摩擦和/或粘连的减摩性的涂膜。
然而，这些文献中，关于形成使用包含水包油型有机硅乳液的有机硅粘合剂的、减摩性的涂膜的水性涂膜组合物，没有记载任何启示，所述水包油型有机硅乳液含有特定的乳化剂的组合、特别是含有高聚合度的聚有机硅氧烷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第5789084号公报
专利文献2：美国专利第5877256号公报
专利文献3：美国专利第6709752号公报
专利文献4：美国专利第6425600号公报
专利文献5：美国专利第6511754号公报
专利文献6：国际公开第08/020605号小册子
专利文献7：国际公开第08/020635号小册子
专利文献8：美国专利第6177365号公报
专利文献9：美国专利第6177366号公报
专利文献10：美国专利第7198854号公报
专利文献11：日本特开2013-516522号公报(日本国专利第5844742号)
发明内容
发明所要解决的问题
一方面，本案申请人对于上述的专利文献11中的水性涂膜组合物发现了新的问题。在需要减摩性的涂膜的气囊等方面，近年来，从轻量化的观点考虑，对基材表面的功能性涂膜/涂层要求低涂布重量，特别是要求涂布为30μm以下的薄膜状。然而，在想要将专利文献11等记载的水性涂膜组合物(面涂层用的涂布剂)较薄地涂布于硅橡胶表面的情况下，有时会产生涂膜的凹陷，无法均匀地被覆基材上的硅橡胶表面。
本发明是为了解决上述新的问题而完成的，其目的在于提供一种水性涂膜形成性组合物，该水性涂膜形成性组合物即使在以厚度30μm以下的膜厚涂布于硅橡胶表面的情况下，也不会产生凹陷、涂敷不良能均匀地被覆硅橡胶表面，形成减少该表面的基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜。
此外，本发明的目的在于提供：一种所述水性涂膜形成性组合物的用途，特别是，出于在具备硅橡胶表面的基材上形成减少基材表面的摩擦或粘连的减摩性的干燥涂膜的目的而被使用；具备所述干燥涂膜的基材、特别是气囊或之后形成为气囊的被覆织物。进一步，本发明的目的在于，提供一种以使用所述水性涂膜形成性组合物为特征的表面处理方法、以及包括所述表面处理方法的、气囊或之后形成为气囊的被覆织物的制造方法。
另一方面，本发明人等关于上述用途发现了新的问题。即，本发明人等发现了如下新的问题：特别是在将硅橡胶系基底涂层材料用作气囊的基底涂层材料的情况下，当在该基底涂层材料上使用加成反应型硅橡胶系顶涂时，通过高温且长时间的耐热老化试验，顶涂的成分与基底涂布的成分发生反应，基底涂布表面固化而变得容易产生裂纹。该问题难以通过现有的加成反应型硅橡胶系顶涂来解决，本发明的目的在于提供一种气囊用涂层布，所述气囊用涂层布具有有机硅系顶涂层的优点且不引起基底涂层的变质，即使经过高温且长时间后性能也稳定。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，通过使用如下水包油型有机硅乳液作为有机硅系粘合剂，能解决上述问题，从而实现本发明，所述水包油型有机硅乳液含有(c1)离子性乳化剂和(c2)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂，特别是，所述水包油型有机硅乳液中，对上述的乳化剂的组合和干燥皮膜中的(c2)成分的量进行最优化，包含高聚合度的一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷。
有益效果
本发明的水性涂膜形成性组合物即使在以厚度30μm以下的膜厚涂布于硅橡胶表面的情况下，也不会发生凹陷、涂敷不良而能均匀地被覆硅橡胶表面，能形成减少该表面的基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜。由此，即使为少的涂布重量，也能在具备硅橡胶表面的基材上形成均匀的减摩性的干燥涂膜，能提供具备所述干燥涂膜的基材、特别是气囊或之后形成为气囊的被覆织物。
此外，就本发明的水性涂膜组合物而言，即使在将硅橡胶用作基底涂层材料的情况，由于不含与所述基底涂层材料反应的成分，因此即使经过高温且长时间后，也不会引起基底涂层的变质。因此，通过使用本发明的水性涂膜组合物，能提供性能长期稳定的气囊用涂层布。
附图说明
图1是关于参照/比较例/实施例，将水性涂膜形成性组合物与有机硅系基底涂层材料组合的情况下的拉伸试验后的3号哑铃的断裂处附近的照片。在图1中，左照片为未处理、参照实验，中间照片为比较评价例，右照片为实施例。
具体实施方式
以下，对本发明的水性涂膜形成性组合物进行详细说明。本发明的水性涂膜形成性组合物含有：(A)固体润滑剂；
(B)包含(b1)水溶性有机聚合物和(b2)粘土矿物的增稠剂；以及
(C)含有(c1)离子性乳化剂和(c2)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂的、呈水包油型有机硅乳液的形态的有机硅系粘合剂，
优选的是，还可以包含阻燃剂等添加剂。
所述水性涂膜形成性组合物能通过去除水分形成如下减少基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜：在将干燥皮膜整体设为100质量％的情况下，其包含40～80质量％的所述(A)固体润滑剂、0.50～10质量％的所述(B)增稠剂、0.60～5质量％的所述(c2)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂、以及5～49.5质量％的所述(C)有机硅系粘合剂(固体成分)。
以下，关于本发明的水性涂膜形成性组合物的粘度是使用具备20mm直径的2°锥度的Wells-Brookfield锥/板粘度计(Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer)、以1s-1的剪切率在25℃下测定出的值(ASTM D4287)。
只要没有特别表示，本说明书中记载的、对全部增稠剂的水性分散液表示的粘度是通过与上述相同的手法测定出的粘度。
[(A)固体润滑剂]
固体润滑剂是对使用本发明的水性涂膜形成性组合物而得的干燥涂膜赋予减少摩擦和/或粘连的减摩性的成分，优选的是，包含作为层状硅酸盐也已知的页硅酸盐。作为在本发明中适合用作固体润滑剂的页硅酸盐的例子，可列举出云母、滑石例如滑石微小球、高岭石、蒙脱石、绢云母以及绿泥石。固体润滑剂可可以进一步或可代替地包含聚四氟乙烯(PTFE)等氟聚合物、聚烯烃蜡等固体烃蜡。特别优选的固体润滑剂为(A1)选自云母、滑石、高岭石、绢云母以及绿泥石中的一种以上的固体润滑剂。
(A)固体润滑剂优选在形成干燥皮膜前，存在包含水等的水性涂膜组合物的至少1重量％、或者存在至少3重量％，例如也可以存在水性涂膜组合物的5或10重量％至最大40重量％。即，(A)成分的含量可以为包含水分的水性涂膜组合物整体的5～40质量％的范围，特别优选为10～35质量％、15～30质量％的范围。
从实现从本组合物去除水分而得到的干燥涂膜的减摩性的观点考虑，在将干燥皮膜整体设为100质量％的情况下，(A)固体润滑剂的含量为40～80质量％的范围，优选为45～80质量％的范围，更优选为50～80质量％的范围。
[(B)增稠剂]
增稠剂是使本发明的水性涂膜形成性组合物增稠，改善其涂敷性、作业性以及保存稳定性的成分，也作为构成干燥皮膜的固体成分发挥功能。本发明的增稠剂包含选自(b1)水溶性有机聚合物和(b2)粘土矿物中的一种以上，特别优选将这些预混合而成的增稠剂。
(B)增稠剂的增稠性能没有特别限制，但从本发明的技术效果的观点考虑，优选的是，增稠剂的2重量％水性分散液的粘度在25℃下至少为1000mPa·s这样的增稠性。
(b1)水溶性有机聚合物是能通过与(b2)粘土矿物混合而将其改性的成分，与粘土矿物一起形成亲水性复合物的形态。需要说明的是，在本发明中，可以仅使用选自(b1)水溶性有机聚合物或(b2)粘土矿物中的一种，但也可以混合两者使用，并且优选。
具体而言，作为(b1)成分，可举例示出高分子多糖类、水溶性丙烯酸树脂等水溶性有机聚合物。特别是，优选使用包含羧酸酯基的水溶性有机聚合物，例如，可优选举例示出聚丙烯酸钠或聚甲基丙烯酸钠等作为含羧基的加成聚合物的聚丙烯酸类。
(b2)粘土矿物可以为天然或合成的，可举例示出：膨润土、蒙脱石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、贝得石以及囊脱石等天然或合成的绿土粘土；硅酸铝镁，优选为膨润土、蒙脱石等绿土粘土。作为这样的绿土粘土，例如，可以获取作为水热合成品的SumectonSA(KUNIMINE工业株式会社制)、作为天然精制品的VANGEL(株式会社HOJUN制)。需要说明的是，这些粘土矿物也可以如专利文献11中公开的那样，为合成绿土粘土，合成绿土粘土通常具有小于天然绿土粘土的粒径，例如，合成绿土粘土的平均粒径仅为天然绿土的平均粒径的5％或10％。合成绿土粘土具有这样小的粒径，因此与天然的绿土粘土相比，即使是更少量的添加量，也可以制作粘性高的水性凝胶组合物。
在对涂布本发明的水性涂膜形成性组合物而成的基材(例如，气囊用布帛、建筑材料)赋予耐热性和阻燃性的情况下，这些绿土粘土等粘土矿物的pH优选在pH5.0～9.0的范围内。
(b2)粘土矿物例如膨润土或蒙脱石可以通过与(b1)水溶性有机聚合物预混合来进行改性。例如，将粘土矿物与水溶性有机聚合物在水中均匀地混合，之后，可以通过例如喷雾干燥对混合物进行干燥。所得到的干燥混合物可以根据需要粉碎至期望的粒径，该粒径可以为1～20μm的范围。该混合物中的水溶性聚合物的含有率例如可以为0.1重量％～40重量％的范围。
此外，任选地，(b2)粘土矿物也可以通过使用了烷基烷氧基硅烷的处理来进行改性。例如，烷基烷氧基硅烷可以以纯液体硅烷或有机溶剂中的溶液的形式应用于粘土矿物。
(B)增稠剂例如可以在形成干燥皮膜前存在包含水等的涂膜组合物的0.1或0.2重量％至5或10重量％。特别优选包含0.5～3％的增稠剂的水性涂膜组合物。
从想要将包含水的本组合物较薄地涂布于硅橡胶表面的情况的均匀涂布性和作业性的观点考虑，在将干燥皮膜整体设为100质量％的情况下，(B)增稠剂的含量为0.50～10质量％的范围，优选为2～10质量％的范围，更优选为3～9质量％的范围。当(B)增稠剂的含量小于所述下限时，即使后述的(c2)成分的量在本发明的范围内，有时均匀涂布性也会变得不充分、或发生凹陷。另一方面，当(B)增稠剂的含量超过所述上限，则有时包含水的组合物的粘度变得过高，作业性变差，或干燥皮膜的耐久性降低。
[(C)成分]
本发明的特征之一在于，作为(C)成分，为包含含有(c1)离子性乳化剂和(c2)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂的、呈水包油型有机硅乳液的形态的有机硅系粘合剂。水性涂膜组合物为了增强(A)固体润滑剂对气囊织物等基材的密合性，需要粘合剂。适当的粘合剂是进行固化而成为弹性体产物的适当的有机硅系乳液，但本发明人等发现，通过采用上述的乳化剂的组合，优选的是，使其使用量最优化，且将包含高聚合度的一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷的水包油型有机硅乳液作为粘合剂，从而即使在以厚度30μm以下的膜厚涂布于硅橡胶表面的情况下，也能均匀地被覆硅橡胶表面而不会产生凹陷、涂敷不良。
[乳化剂：(c1)和(c2)成分]
作为(C)成分的水包油型有机硅乳液含有(c1)离子性乳化剂和(c2)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂。通过并用这些乳化剂，能将作为(C)成分的主剂的聚有机硅氧烷和任选地包含的烷氧基硅烷等以小粒径稳定地乳化于作为分散介质的水中，特别是，在通过乳液聚合形成聚有机硅氧烷的情况下，能使乳液聚合反应稳定地进行，能提供作为稳定性高的乳液聚合反应物的水包油型有机硅乳液。此外，作为本发明的水性涂膜形成性组合物整体，通过使用包含这些乳化剂的组合的粘合剂，能将所述组合物以薄膜状对硅橡胶表面均匀涂布，即使为少的涂布重量，也能在具备硅橡胶表面的基材上形成均匀的减摩性的干燥涂膜。
在此，(c2)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂不仅是(C)成分的乳化剂，也是在想要将本发明的水性涂膜形成性组合物特别地较薄地涂布于硅橡胶表面的情况下，为了抑制涂膜的凹陷且均匀地被覆基材上的硅橡胶表面而必不可少的成分，在所述(c2)成分的含量不充分的情况下，有时会无法充分地实现上述的技术效果。此外，(c2)成分也可以与(C)成分的乳化剂分别地添加于本发明的水性涂膜形成性组合物，并且优选。
作为(c1)成分的离子性乳化剂，可以使用阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂以及两性表面活性剂。作为离子性乳化剂，可以单独使用这样的表面活性剂的一种，也可以并用两种以上种类不同的表面活性剂。
作为阴离子系表面活性剂，可举例示出：烷基苯磺酸盐、烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸盐、烷基萘基磺酸盐、不饱和脂肪族磺酸盐、氢氧化脂肪族磺酸盐。
作为阳离子系表面活性剂，可举例示出：十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵等烷基三甲基铵盐；二-十八烷基二甲基氯化铵、二-十六烷基二甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵等二烷基二甲基铵盐等季铵型盐的表面活性剂。
作为两性表面活性剂，可举例示出烷基甜菜碱、烷基咪唑啉。
就(c2)成分而言，聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂通常为下述通式(1)或通式(2)所示的化合物。
HO(CH2CH2O)a(CH(CH3)CH2O)b(CH2CH2O)CH (1)
HO(CH(CH3)CH2O)d(CH2CH2O)e(CH(CH3)CH2O)fH (2)
在通式(1)、(2)中，a、b、c、d、e以及f为环氧乙烷或环氧丙烷的平均加成摩尔数，分别独立地为1～350的数。(c2)成分的重均分子量优选为1000～18000，更优选为1500～10000。在(c2)成分为固体状的情况下，也可以制成水溶液来使用。
更具体而言，作为(c2)成分的化合物可举例示出：(株)ADEKA制的“Pluronic(注册商标)L”系列、“Pluronic(注册商标)P”系列、“Pluronic(注册商标)F”系列、“Pluronic(注册商标)TR”系列；花王(株)制的EMULGEN PP-290；日本乳化剂(株)制的Newcol 3240，这些可以在市场中获取。
(c1)成分的离子性乳化剂的配合量相对于作为(C)成分的主剂的聚有机硅氧烷100质量份为1～100质量份的范围，优选为1～50质量份的范围，更优选为1～20质量份的范围。
(c2)成分的配合量相对于作为(C)成分的主剂的聚有机硅氧烷100质量份为0.1～50质量份的范围，优选为1～20质量份的范围。需要说明的是，
(c1)成分和(c2)成分的配合量的合计优选为作为(C)成分的主剂的聚有机硅氧烷和任选地包含的烷氧基硅烷等的合计量的1～30质量％，更优选为2～20质量％。此外，(c1)成分的配合量和(c2)成分的配合量的比率优选为3∶1～100∶1的范围。需要说明的是，(c2)成分与(c1)成分并用而对作为(C)成分的主剂的聚有机硅氧烷或其前体成分、以及其他烷氧基硅烷等任意成分进行乳化的情况，与各成分单独使用相比，能使得到的乳液粒子的粒径变小，能改善水包油型有机硅乳液的稳定性。
就作为(C)成分的水包油型有机硅乳液而言，也可以在使用上述的(c1)和(c2)成分的乳化剂来使环状硅氧烷、分子链两末端羟基封端二有机聚硅氧烷、有机烷氧基硅烷等乳化分散于水中后，根据需要添加酸、碱性物质等催化剂来进行聚合反应，此外，也可以在使用上述的乳化剂来使一分子中具有至少两个与硅原子键合的选自由羟基、烷氧基以及烷氧基烷氧基构成的组中的基团的聚有机硅氧烷和一分子中平均具有两个与硅原子键合的氨氧基的含氨氧基的有机硅化合物乳化分散于水中后，进行聚合反应，特别是，从能得到包含高粘度的聚有机硅氧烷的稳定的乳化物的方面考虑，是优选的。
[(C)成分中的聚有机硅氧烷]
作为(C)成分的水包油型有机硅乳液中，聚有机硅氧烷具有能在上述的(c1)和(c2)成分的存在下在水中乳化的结构，从作为有机硅系粘合剂发挥功能的观点考虑，所述聚有机硅氧烷为一分子中具有至少两个与硅原子键合的选自由羟基、烷氧基以及烷氧基烷氧基构成的组中的基团的聚有机硅氧烷，特别是优选(c3)25℃下的粘度为100000mPa·s～20000000mPa·s的范围、一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷。
聚有机硅氧烷的分子结构可以为直链状、环状、支链状、树枝状、网眼状的任意种，优选为直链状或具有一部分支链的直链状。选自由羟基、烷氧基以及烷氧基烷氧基构成的组中的基团可以存在于分子链末端，也可以存在于分子链侧链，也可以存在于这二者。作为烷氧基，优选为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、己氧基、环己氧基、辛氧基、癸氧基等碳原子数1～10的烷氧基，作为烷氧基烷氧基，优选为甲氧基甲氧基、甲氧基乙氧基、乙氧基甲氧基、甲氧基丙氧基等碳原子数2～10烷氧基烷氧基。
作为除了选自由羟基、烷氧基以及烷氧基烷氧基构成的组中的基团以外的与硅原子键合的有机基团，可举例示出未取代一价烃基或取代一价烃基。从乳化辅助作用的方面考虑，未取代一价烃基优选碳原子数1～10的基团，优选为碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数2～10的烯基，特别是优选为甲基或苯基。
作为取代一价烃基，可举例示出：所述的未取代一价烃基的氢原子、特别是碳原子数1～10的烷基或苯基的氢原子的部分或全部被氟、氯等卤素原子、环氧官能团、甲基丙烯酰基官能团、丙烯酰基官能团、氨基官能团、含硫官能团、烷氧基、羟基羰基、烷氧基羰基等取代基取代而成的基团。
从由本发明的水包油型有机硅乳液去除水分而得到的固化皮膜的强度、对基材的密合性、以及减少固化皮膜的表面粘合性(粘性)和减少摩擦性的观点考虑，聚有机硅氧烷的25℃下的粘度优选为100000mPa·s～20000000mPa·s的范围，更优选为300000mPa·s～10000000mPa·s的范围，进一步优选为500000mPa·s～5000000mPa·s的范围，最优选为750000mPa·s～3500000mPa·s的范围。若聚有机硅氧烷的粘度小于所述下限，则有时从水包油型有机硅乳液去除水分而得到的固化皮膜的强度和对基材的密合性会不充分，此外，有时产生固化皮膜的表面粘合性，对于包含(A)固体润滑剂的干燥涂膜，无法实现其平滑面。另一方面，关于聚有机硅氧烷的粘度超过所述的上限的情况，乳化困难。
优选的是，这样的聚有机硅氧烷优选为分子链两末端羟基封端二有机聚硅氧烷，可举例示出通式HO(R1 2SiO)mH所示的聚有机硅氧烷。需要说明的是，式中，R1与所述的除了羟基或水解性基团以外的与硅原子键合的未取代或取代的一价烃基相同。m为2以上的整数，优选为25℃下的粘度成为上述的粘度范围100000mPa·s至20000000mPa·s的数。
关于这样的聚有机硅氧烷的制造方法，没有特别限制，可以将通过平衡聚合法等公知的制法得到的聚有机聚硅氧烷利用后述的(c1)成分等乳化剂在水中进行乳化，但从制造时的操作作业性和乳化分散时的粒径、稳定性的方面考虑，可以优选使用利用作为聚有机硅氧烷的前体的更低聚合度的聚有机硅氧烷，通过乳液聚合得到的聚有机硅氧烷。
特别优选的是，使作为聚有机硅氧烷的前体的(c3a)一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷和(c3b)一分子中平均具有两个与硅原子键合的氨氧基的含氨氧基的有机硅化合物，在所述的(c1)成分和(c2)成分的存在下进行乳液聚合而成的聚有机硅氧烷。
作为前体的(c3a)一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷是构成上述的聚有机硅氧烷的原料成分，优选更低粘度且在分子链的两末端具有与硅原子键合的羟基或水解性基团的链状的聚有机硅氧烷。更具体而言，(c3a)成分是25℃下的粘度为100000mPa·s以下、优选在50～50000mPa·s的范围的分子链两末端羟基封端二有机聚硅氧烷，最优选由HO(R1 2SiO)nH表示的聚有机硅氧烷，优选的是，n是25℃下的(a)成分的粘度成为上述的粘度范围、优选在50～50000mPa·s的范围的数。式中，R1与所述的除了羟基或水解性基团以外的与硅原子键合的未取代或取代的一价烃基相同，特别是优选为甲基或苯基。
(c3b)一分子中平均具有两个与硅原子键合的氨氧基的含氨氧基的有机硅化合物是通过使(c3a)成分彼此反应/交联而用于促进形成无粘合感的具有良好的表面硬度和橡胶状的弹性的固化皮膜的成分。
(c3b)成分在一分子中平均地含有两个与硅原子键合的氨氧基，氨氧基可以仅在分子链侧链平均存在两个，也可以仅在分子链两末端存在，也可以在分子链末端和分子链侧链这两者平均各存在一个。若(c3b)成分中的氨氧基在一分子中平均为三个以上，则乳化时在乳化装置内部、在乳化前的预混合工序中容易引起混合物的凝胶化，有时凝胶物会附着于制造装置，此外，有时得到的固化皮膜的伸长率会变差。
作为这样的含氨氧基的有机硅化合物，可举例示出：分子链两末端氨氧基封端聚二有机硅氧烷、分子链单末端氨氧基封端二有机硅氧烷/有机氨氧基硅氧烷共聚物、分子链两末端三有机硅烷基封端二有机硅氧烷/有机氨氧基硅氧烷共聚物、环状二有机硅氧烷/有机氨氧基硅氧烷共聚物、二氨氧基二有机硅烷。其中，优选分子链两末端氨氧基封端聚二有机硅氧烷。(c3b)成分的配合量相对于(c3a)成分100质量份为0.1～100质量份，优选为0.5～50质量份，更优选为1～20质量份。
(c3b)成分优选由通式
R2R1 2SiO(R1R3SiO)n(R1 2SiO)pSiR1 2R2
表示。上式中，R1与前述相同，其中优选碳原子数1～10的烷基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数2～10的烯基，特别是优选甲基或苯基。R3为氨氧基。n为0时，R2为氨氧基；n为1时，R2中的一个为氨氧基，剩余的R2为选自由碳原子数1～10的未取代一价烃基、碳原子数1～10卤代一价烃基、羟基、碳原子数1～10烷氧基以及碳原子数2～10烷氧基烷氧基构成的组中的基团；n为2时，R2为选自由碳原子数1～10的未取代一价烃基、碳原子数1～10卤代一价烃基、羟基、碳原子数1～10烷氧基以及碳原子数2～10烷氧基烷氧基构成的组中的基团。
作为未取代一价烃，可举例示出与前述相同的基团，优选甲基或苯基。作为卤代一价烃基，为所述的未取代一价烃基的氢原子的部分或全部被卤素原子取代而成的基团，优选为氯甲基、3,3,3-三氟丙基、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊基、二氟单氯丙基等卤代烷基。作为烷氧基、烷氧基烷氧基，可列举出与前述相同的基团。
作为氨氧基，可举例示出-ON(R4)2和选自下述式所示的基团中的基团。
[化学式1]
式中，R4为碳原子数1～5的直链状或支链状的烷基。式中，R5为碳原子数2～15的二价烃基或者具有包含3～17个碳原子和1～3个氮原子或1～2个氧原子的分子链主链的二价有机基团，可举例示出：-(CH2)2-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)7-、-(CH2)2-O-(CH2)2-、-(CH＝CH)-(CH＝CH)-、-(CH＝N)-(CH＝CH)-、-(C6H4)-(CH2)2-。其中，优选为-(CH2)6-、-(CH2)2-O-(CH2)2-。其中，优选碳原子数1～5的烷基与氮原子键合的二烷基氨氧基，作为优选的氨氧基，例如可列举出：二甲基氨氧基、二乙基氨氧基、二丙基氨氧基、二丁基氨氧基、二庚基氨氧基、乙基甲基氨氧基、丙基甲基氨氧基、丙基乙基氨氧基、丁基甲基氨氧基、丁基乙基氨氧基、丁基丙基氨氧基、庚基甲基氨氧基、庚基乙基氨氧基、庚基丙基氨氧基、庚基丁基氨氧基，优选为二乙基氨氧基。
此外，上式中，n为0、1或2，优选为0或2，更优选为0。在n为0的情况下，上式中R2为氨氧基，在n为1的情况下，上式中R2中的至少一方为氨氧基。其中，从获得的容易性的方面考虑，优选上式中n为0、R2为氨氧基。
式中，p为0以上的整数，p的上限没有特别限定，从容易乳化考虑，p优选为0～1000的范围的整数，更优选为2～200的范围的整数，最优选为4～140的范围的整数。
作为这样的含氨氧基的有机硅化合物，可举例示出下述式所示的含氨氧基的有机硅化合物。需要说明的是，式中Me表示甲基，Et表示乙基，Pr表示丙基。
(Et2NO)Me2SiOSiMe2(ONEt2)
(Et2NO)Me2SiO(Me2SiO)12SiMe2(ONEt2)
(Et2NO)Me2SiO(Me2SiO)40SiMe2(ONEt2)
(Et2NO)Me2SiO(Me2SiO)80SiMe2(ONEt2)
Me2Si(ONEt2)2
Me3SiO(MeSi(ONEt2)O)2SiMe3
Me3SiO(Me2SiO)4(MeSi(ONEt2)O)2SiMe3
Me3SiO(Me2SiO)15(MeSi(ONEt2)O)2SiMe3
Me3SiO(Me2SiO)3(MeSi(ONEt2)O)7SiMe3
需要说明的是，在水包油型有机硅乳液中残留有(c3b)成分的情况下，其是有助于有机硅系粘合剂中的聚有机硅氧烷与任选地配合的胶体二氧化硅成分的反应/交联的成分，能形成无粘合感的具有良好的表面硬度和橡胶状的弹性的固化皮膜。
[(C)成分中的胶体二氧化硅]
本发明的(C)成分还可以包含(c4)胶体二氧化硅，并且优选。胶体二氧化硅是用于使基于有机硅系粘合剂的固化皮膜的强度、对基材的密合性提高的成分，在作为本发明的(C)成分的水包油型乳液中，是通过按固体成分换算相对于(A)成分包含较大量的胶体二氧化硅，能形成表面粘合性(粘性)少、基材表面光滑且减少摩擦性优异的固化皮膜的成分。
胶体二氧化硅可以以将5～40质量％的二氧化硅粒子以胶体状分散于水中而成的水性分散体的形式来获取，在表面具有大量硅烷醇基，粒径通常约为1nm～1μm。作为这样的胶体二氧化硅，优选通过钠离子或铵离子稳定化处理而成的碱性的水性分散体。作为碱性水性分散体的胶体二氧化硅的pH优选为7.0以上，更优选超过9.0。胶体二氧化硅的二氧化硅微粒子的形状没有特别限定，通常为球状，也可以使用细长的形状的粒子、珍珠项链状的粒子。
在本发明中，就(C)成分中的(c4)胶体二氧化硅的配合量而言，优选的是，相对于(c3)25℃下的粘度为100000mPa·s～20000000mPa·s的范围、一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷100质量份，需要按其固体成分换算为5～120质量份的范围，优选为10～110质量份的范围，特别优选为20～100质量份的范围。
在此，胶体二氧化硅的固体成分是指不挥发性的二氧化硅粒子成分，特别是当胶体二氧化硅的配合量在所述范围内时，从本发明的水包油型有机硅乳液组合物去除水，能对主要包含聚有机硅氧烷或其交联反应物的固化皮膜表面赋予良好的平滑性。另一方面，若胶体二氧化硅的配合量过少或过多，则有时在固化皮膜表面会产生粘合性(粘性)、裂纹。
在通过乳液聚合得到(C)成分中的聚有机硅氧烷的情况下，(c4)胶体二氧化硅可以在聚合中添加，也可以在聚合后添加。具体而言，可以向包含聚有机硅氧烷的乳化物添加包含水的胶体二氧化硅粒子的水性分散体，也可以向包含所述的(c3a)成分等的乳化物中添加胶体二氧化硅粒子的水性分散体来进行乳液聚合反应，其中，(c3a)成分是作为(c3)成分的聚有机硅氧烷的前体。
作为这样的胶体二氧化硅，可举例示出：日产化学工业(株)制的Snowtex 20、Snowtex 30等；旭电化工业(株)制的ADELITE AT-20等；Clariant Japan(株)制的Klebosol30R9等；Dupont公司制的LUDOX(商标)HS-40等；催化剂化成工业(株)制的Cataloid S-20L等；日本化学工业(株)制的SILICADOL-20等。
(C)成分为水包油型乳液，包含水。水的配合量只要是对于保持稳定的水性乳液状态充分的量即可，配合量就没有特别限定，但一般而言，源自所述的胶体二氧化硅的水分散体和独立的水的水量通常为作为(C)成分的组合物整体的5～95质量％的范围。在去除胶体二氧化硅的水分散体中的水分的情况下，优选的是，水的配合量相对于(c3)25℃下的粘度为100000mPa·s～20000000mPa·s的范围、一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷100质量份为0～500质量份的范围，优选为10～200质量份的范围。
从提高固化覆膜的强度、密合性的方面考虑，作为(C)成分的水包油型有机硅乳液组合物优选还含有(c5)通式R1 aSiX4-a所示的烷氧基硅烷或烷氧基烷氧基硅烷、或者所述烷氧基硅烷或烷氧基烷氧基硅烷的部分水解缩合物。式中，R与上述相同，优选为甲基或苯基。X为碳原子数1～10的烷氧基或碳原子数2～10的烷氧基烷氧基，可举例示出与上述相同的基团。a为0、1或2，优选0或1。特别是，(c5)成分优选为四烷氧基硅烷、烷基三烷氧基硅烷、四烷氧基烷氧基硅烷、烷基三烷氧基烷氧基硅烷。
(c5)成分可以为所述有机烷氧基硅烷、有机烷氧基烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷或四烷氧基烷氧基硅烷的部分水解缩合物。
从改善固化皮膜的强度和基材密合性的观点考虑，优选的是，(c5)成分相对于所述的(c3)成分的100质量份优选配合0.1～50质量份，进一步优选配合1～15质量份。若(c5)成分的配合量相对于(c3)成分100质量份为小于0.1质量份，则从生成的水性有机硅乳液组合物去除水分而成的固化皮膜的强度的提高有时会不充分，若超过50质量份，则副产的醇量增加，对环境、人体造成不良影响，固化皮膜的形成性会经时地变化，因此不优选。
作为(C)成分的水包油型有机硅乳液组合物优选配合(c6)胺化合物作为pH调节剂。作为胺化合物，优选二乙基胺。这些(c6)成分在去除水分时，也作为后述的固化催化剂发挥功能，因此促进各成分的缩合反应，特别是能实现无锡等重金属的固化反应性。
作为pH调节剂的(c6)成分的配合量优选为(C)成分整体的0.01～5质量％的范围，更优选为0.1～2质量％的范围。
[其他任意成分]
在作为(C)成分的水包油型有机硅乳液组合物中，根据需要可以适当配合其他成分，例如，颜料、消泡剂、渗透剂、抗静电剂、无机粉末、防腐剂、防锈剂、双(三甲氧基甲硅烷基丙基)-二硫化物等(c5)成分以外的硅烷偶联剂、(c6)成分以外的pH调节剂、缓冲剂、紫外线吸收剂、固化催化剂、水溶性树脂、有机树脂乳液、颜料、染料等。
从储藏稳定性、固化皮膜的形成性、以及水稀释时的稳定性的方面考虑，作为(C)成分的水包油型有机硅乳液组合物中的有机硅乳液粒子的平均粒径(平均一次粒径)可以为50～600nm的范围，优选为300nm以下，特别优选为250nm以下。乳液粒子的平均粒径可以通过动态光散射法等来测定。
[干燥皮膜中的(c2)聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂的配合量]
如上所述，(c2)成分不仅作为(C)成分的有机硅系粘合剂的乳化剂发挥功能，通过在水性涂膜形成性组合物中包含一定量以上，在将本发明的水性涂膜形成性组合物涂布、特别是在以厚度30μm以下的膜厚涂布于硅橡胶表面的情况下，能赋予抑制凹陷和涂敷不良，均匀地被覆硅橡胶表面的效果。具体而言，在将干燥皮膜整体设为100质量％的情况下，(c2)成分的含量为0.6～5质量％的范围，优选为0.6～4质量％的范围，更优选为0.6～3.5质量％的范围。当(c2)成分的含量小于所述下限时，在将水性涂膜形成性组合物较薄地涂布于硅橡胶表面的情况下，有时会发生凹陷、涂敷不良。需要说明的是，由于所述效果依赖于(c2)成分的配合量，因此假设存在分量不足的情况下，有时即使添加(c2)成分以外的非离子乳化剂也无法实现上述的技术效果。
为了满足上述的范围，(c2)成分可以以(C)成分中的乳化剂量的形式来调整，也可以与(C)成分分别地添加至本发明的水性涂膜形成性组合物。特别是，通过采用与(C)成分分别地将(c2)成分配合于本发明的组合物中的制备方法，存在能实现期望的(c2)成分的含量而不损害(C)成分的稳定性的优点。
[干燥皮膜中的有机硅系粘合剂的配合量]
作为(C)水包油型有机硅乳液的形态的有机硅系粘合剂的含量可以根据期望选择，在将干燥皮膜整体设为100质量％的情况下，为5～49.5质量％的范围，特别优选为10～45质量％的范围。若(C)成分的量超过所述上限，则特别是(A)成分和(B)成分的配合量相对地变少，因此，有时会无法实现本发明的目的即形成减少基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜。另一方面，若(C)成分的量过少，则粘合剂的量变得不充分，即使(c2)成分的含量满足了上述范围，特别是在以厚度30μm以下的膜厚涂布于硅橡胶表面的情况下，有时也会成为凹陷、涂敷不良的原因，无法均匀地被覆硅橡胶表面。
[固化催化剂]
本发明的水性涂膜形成性组合物或作为其粘合剂的(C)成分可以包含固化催化剂。在本发明中，固化催化剂的配合为任选的，但可以为了使本发明的组合物的成分通过缩合反应快速地交联固化而配合，具体而言可列举出：二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、辛烯酸锡、二辛酸二丁基锡、月桂酸锡、二叔碳酸二辛基锡、二乙酸二辛基锡、二丁基锡双油基苹果酸(Dibutyltin bis(oleyl maleate))等有机锡化合物；钛酸四丁酯、钛酸四丙酯、二丁氧基双(乙基乙酰乙酸)钛等有机钛化合物；另外盐酸、硫酸、十二烷基苯磺酸等酸性化合物；氨、氢氧化钠等碱性化合物；正己胺、胍、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯(DBU)、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)等胺系化合物；四丙酸锆、四丁酸锆等有机锆酯；三丁氧基乙酰丙酮锆、丁氧基乙酰丙酮锆双乙基乙酰乙酸盐、四乙酰丙酮锆等有机锆螯合物；双(2-乙基己酸)锆氧化物、(2-乙基己酸)乙酰丙酮锆氧化物等氧锆化合物等锆系缩合共催化剂；三乙醇铝、三异丙醇铝、三(仲丁醇)铝等铝醇盐；(乙基乙酰乙酸)二异丙氧基铝、三(乙基乙酰乙酸)铝、三(乙基乙酰乙酸)铝等铝螯合物；双(2-乙基己酸)羟基铝等铝酰氧基化合物等铝系缩合共催化剂；硬脂酸锌、辛酸锌、乙酸锌、辛酸铁等有机酸金属盐等缩合反应催化剂。需要说明的是，除了这些固化催化剂为水溶性的情况以外，理想的是制成预先采用使用表面活性剂使其乳化分散于水中而成的乳液的形态。此外，能在(C)成分中使用的(c6)胺化合物是还作为固化催化剂发挥功能的成分，也可以通过使用这些，来设计不包含含有锡等金属的固化催化剂的组成，从降低环境影响的观点考虑，是优选的。
本发明的水性涂膜形成性组合物中的缩合反应催化剂的使用量没有特别限定，可以在实现促进缩合反应的目的的范围内为任意的量。其中，缩合反应催化剂的使用是任选的，在本组合物中也可以不使用。需要说明的是，包含缩合反应催化剂的组合物内容记载于通过引用并入本说明书的美国专利第4221688号说明书。此外，粘合剂也可以由硅氧烷系聚合物和适当的自催化交联剂、表面活性剂和水来制作。该类型的组合物例如其内容记载于通过引用结合并入本说明书的美国专利第5994459号说明书。
[阻燃剂]
本发明的水性涂膜形成性组合物优选用于气囊涂覆，因此还可以包含阻燃剂。例如，本发明中的组合物由于形成减少基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜，因此适合于气囊涂覆，但气囊在其性质方面，重要的是不易着火、不支持燃烧，对于气囊，为了通过能应用于气囊的严格的可燃性试验，通常需要添加阻燃剂。在将本发明的面涂层涂布于被覆有硅橡胶的气囊上的情况下，通常在可燃性上没有问题，但在不含阻燃剂的面涂层涂布于被覆有有机树脂的气囊的情况下，有时通不过美国连邦汽车安全规格试验(USFederal Motor Vehicles Safety StandardsTest)FMVSS#302(以下称为“FMVSS#302”)等可燃性试验，添加阻燃剂在实用上是重要的。
特别是，本发明的组合物适合于用于气囊或之后形成为气囊的被覆织物的面涂层的涂布剂，阻燃剂的效果在该面涂层中存在的情况下，大多是最有效的。优选的阻燃剂的例子为优选为未进行表面处理的三水合铝。此外，作为阻燃剂，可列举出：氢氧化镁等其他金属氢氧化物、铁素体(ferrite)氧化物和氧化钛等金属氧化物、碳酸锌等碳酸盐、以及炭黑。这些阻燃性成分的含量相对于组合物整体为2～40质量％，可以优选为5～25质量％的范围，作为阻燃剂，可以选择至少一部分为三水合铝的成分，并且优选。
[其他任意成分]
本发明的水性涂膜形成性组合物中，可以根据需要任选地包含其他成分，例如，颜料、消泡剂、渗透剂、染料、抗静电剂、表面活性剂、防腐剂、粘接促进剂、防锈剂、pH调节剂、缓冲剂、紫外线吸收剂、固化催化剂、水溶性树脂、和/或消臭剂，例如，沸石和/或活性炭等。
[组合物的整体粘度和粘度测定方法]
从均匀涂布性和作业性的观点考虑，本发明的水性涂膜形成性组合物的粘度优选为1000mPa·s以上。就粘度而言，使用具备20mm直径的2°锥度的Wells-Brookfield锥/板粘度计(Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer)，以1s-1的剪切率在25℃下测定(ASTMD4287)。只要没有特别表示，本说明书所记载的粘度是通过与上述相同的方法测定出的值。
[涂布方法和涂布对象]
本发明的水性涂膜形成性组合物可以通过各种技术涂布于基材上。不同的物质可以需要不同的涂覆方法。例如，涂覆以面涂层的形式，可以通过辊涂、幕涂、喷涂、或辊式刮刀涂布法来涂布于被覆的气囊或被覆的气囊织物。辊涂作为以少的涂膜重量均匀地被覆的有效的方法，大多优选。转印到织物的涂膜组合物的量与对辊的压力和/或凹版中的蚀刻表面的深度相关。面涂层优选按含水重量基准为10g/m2至最高100g/m2的涂布量来涂布。干燥后的1g/m2以上的涂膜重量可带来需要的低摩擦系数，且能防止粘连。
本发明的水性涂膜形成性组合物中的水性稀释剂(水、与水混合的任意共溶剂)的量可以根据涂覆所需要的粘度和需要的涂膜重量来控制。通常，涂膜组合物具有1.5～50重量％的固体物质含有率，包含98.5～50％的水性稀释剂。
本发明的水性涂膜形成性组合物通常可以在需要减少的摩擦和/或减少的粘连的情况下，涂布于任意的基材。在作为面涂层涂布于气囊上的情况，或在航空器和热气球的紧急滑道等其他同样的用途方面，涂膜组合物格外有效，也可以用于键盘、模具形成、线的涂覆等其他用途、以及改善有机硅成型工艺等的成型工艺中的操纵。
在本发明的水性涂膜形成性组合物作为面涂层涂布于被覆的气囊或被覆的气囊织物的情况下，底涂层可以为公知的硅橡胶系或有机树脂系的固化物中的任意种，没有特别限定。从气囊涂覆的观点考虑，底涂层特别优选聚有机硅氧烷组合物，聚有机硅氧烷组合物优选包含：具有脂肪族不饱和烃或烃氧基(hydrocarbonoxy)取代基的聚有机硅氧烷、具有至少三个与硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能促进脂肪族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基的反应的催化剂、以及增强性填充材。所述底涂层通过固化形成硅橡胶层，因此具有高柔软性，对密封气囊有效，且具有高摩擦系数。
本发明的水性涂膜形成性组合物在涂布于硅橡胶表面的情况下，即使为低涂布量并且涂布为厚度30g/m2以下的薄膜状的情况下，具有不产生凹陷、涂敷不良而能形成均匀性优异的涂膜这样的优点，因此具有如下优点：对于将上述的硅橡胶设为底涂层的基材，维持优异的阻燃性，且仅以少量的涂布就能形成在其表面减少摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜。因此，通过本发明的水性涂膜形成性组合物和基于它的表面处理，能得到轻量并且阻燃性及减摩性优异的气囊或之后形成为气囊的被覆织物。
而且，本发明的水性涂膜形成性组合物对于将上述的硅橡胶设为底涂层的基材，具有优点。即，即使在将硅橡胶用作基底涂层材料的情况下，由于本发明的水性涂膜组合物也不含与该基底涂层材料发生反应的成分，因此即使在经过高温且长时间(例如，107℃-408小时等严酷的耐热条件)后，也不引起基底涂层的变质。因此，通过使用本发明的水性涂膜组合物，能提供性能长期稳定的气囊用涂层布。
在底涂层为固化性的情况下，通常在涂布面涂层之前进行固化，但作为代替的方法，为了减少摩擦和/或粘连，也可以将本发明的水性涂膜形成性组合物涂布于未固化的底涂层，使底涂层组合物与用于减少摩擦和/或粘连的涂膜组合物的组合进行热固化。
在用于减少摩擦和/或粘连的涂膜被涂布于固化后的底涂层的情况下，用于减少摩擦和/或粘连的涂膜可以在周围温度下进行固化，或者，可以在高温例如50～200℃、特别是100～150℃的范围下更迅速地固化。能在高温下进行固化的方法之一包括：将减少摩擦和/或粘连的涂膜组合物涂布于加热的基材，例如，涂布于刚刚将底涂层热固化后的被覆的气囊或气囊织物。
本发明的涂膜在所涂布的基材上提供低摩擦表面。在涂布于具有高摩擦系数的涂膜上的情况，本发明的涂膜减少被覆的气囊表面的摩擦，进而，在车辆的使用时供于移动的情况下，减少气囊的磨耗，该气囊的磨耗有可能降低气囊的压力保持。
本发明的涂膜也防止被覆的织物表面的粘连，即，防止保存中或在车辆的气囊隔室中的密填充期间被覆表面彼此粘附。所述粘连在气囊膨胀的情况下产生非常高的应力，可能因撕裂或因有机硅的底涂层从织物的剥离，而产生袋的缺陷。
本发明通过以下的实施例进行说明，只要没有特别表示，实施例中的份和比例按重量计。
实施例
这些实施例和比较例使用包含膨润土和聚丙烯酸钠的改性粘土矿物的增稠剂MCT1，所述增稠剂通过将膨润土均匀地混合于聚丙烯酸钠的水溶液，干燥混合物，之后进行粉碎来形成。MCT1以约15％的含有率包含碳酸钠和聚丙烯酸酯的混合物。MCT1的1.5％水溶液具有20000mPa·s的粘度，所述粘度使用具备直径20mm的2°锥度的Wells-Brookfield锥/板粘度计，以1s-1的剪切率在25℃下进行了测定(ASTM D4287)。
以下，通过实施例和比较例对本发明进行详细说明。实施例中，粘度为25℃下的测定值，表示配合量的份是指质量份，表示含量的％是指质量％。式中，Me表示甲基，Et表示乙基。此外，将干燥皮膜整体设为100质量％的情况的本发明的各成分的干燥皮膜中的含量明示于表中。
评价用的硅橡胶涂布尼龙织物使用通过刮涂将硬度(JIS型A)10度的硅橡胶(DOW公司制，加成反应型气囊用涂层材料LCF3760A&B)以100g/m2涂布于编织密度46×46根的尼龙织物上而成的织物。
[固化皮膜的评价和涂布性的评价]
通过棒涂布机将各实验例的水包油型有机硅乳液组合物(涂膜形成性组合物)涂布于硅橡胶涂布尼龙气囊织物的被覆表面，以按湿重量计成为30g/m2或15g/m2的方式涂布，评价了涂布性。而且，对于各个涂布量，在140℃下进行热固化，对以下的项目进行了评价。涂布量可以通过改变棒涂布机的刮棒号(日文：番手)来调节。
·粘度：使用TA Instruments公司制的流变仪AR500而测定。
·均匀性：通过目视评价。
·粘连试验：准备裁断成50×50mm的大小的两张涂层布，使它们的涂膜面彼此重合之后，放上直径75mm的圆柱状、重量1.0kg的铁制的重物，在150℃的烘箱内放置24小时。从烘箱取出后，固定一张端部，利用推拉力计(push pull gauge)拉伸另一张的端部，若能用50g以内的力剥离即设为合格。
[与有机硅系基底涂层材料组合的物性评价]
橡胶物性：将硬度(JIS型A)10度的硅橡胶在模具与温度150℃的压制下固化5分钟，制作出厚度1mm的橡胶片。将顶层涂布剂以涂布重量为12g/m2的方式涂布于其单面，在150℃烘箱中加热30秒而使其固化。然后，在107℃烘箱中实施408小时的耐热老化试验。
从耐热老化试验取出，在室温下放置一天后，实施利用硬度、JIS3号哑铃进行的拉伸试验。
[实施例1]
将(a)粘度2400mPa·s的分子链两末端羟基二甲基甲硅烷氧基封端聚二甲基硅氧烷92.5份、(b)式(1)Et2NO(Me2SiO)7NEt2所示的氨氧基含有聚硅氧烷7.5份与(C2)预先混合并制成均匀的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚体型非离子系乳化剂(ADEKA制，产品名Pluronic(注册商标)F108)3.75份、(C1)烷烃磺酸钠的40％水溶液12.5份的分散液均匀地混合，利用乳化机进行乳化。将(D)水86份、(B-1)胶体二氧化硅(日产化学制，商品名Snowtex 30，有效成分30％，pH10，表面通过钠稳定化处理过的胶体二氧化硅)44.0份、(G)二乙基胺1.25份投入至所得到的乳化物中，均匀地混合。进而，加入(F)甲基三乙氧基硅烷2.5份并均匀地混合，在室温下静置2周，制备出水包油型有机硅乳液基体。
通过乳液聚合得到的聚有机硅氧烷(A)的反应后的粘度按照下述的顺序测定出。将(a)粘度2400mPa·s的分子链两末端羟基二甲基甲硅烷氧基封端聚二甲基硅氧烷92.5份、(b)式(1)Et2NO(Me2SiO)7NEt2所示的含氨氧基的聚硅氧烷7.5份与(C2)预先混合并制成均匀的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物型非离子系乳化剂(ADEKA制，产品名Pluronic(注册商标)F108)7.5份和(C1)烷烃磺酸钠的40％水溶液12.5份的分散液均匀地混合，在乳化机中进行了乳化。静置1周后，在制备出的乳液10g中一边搅拌一边添加异丙醇10g，对仅析出的二甲基硅氧烷在105℃下干燥3小时，利用Brookfield型的粘度计对该干燥后而成的物质进行了测定。25℃下的粘度为1800000mPas。
将所得到的水包油型有机硅乳液基体100份与(B-2)胶体二氧化硅73.54份、追加乳化剂成分0.5份的(c2)产品名Pluronic(注册商标)F108均匀地混合，得到了有机硅乳液No.1。
在将(E)1.5％的阴离子系聚合物复合精制膨润土(产品名：VANGELW100U：HOJUN株式会社)水溶液73份与滑石粉末15份混合而成的分散物中均匀地混合上述中得到的有机硅乳液(No.1)12份，得到了本发明的水包油型有机硅乳液组合物(＝涂膜组合物)。
将所得到的水包油型有机硅乳液在25℃下放置后，结果是即使6个月后也没有发现分离等，分散状态是稳定的。此外，在通过前述的方法来评价的情况下，能形成固化皮膜。将评价结果示于表1。
[实施例/比较评价用顶层涂布剂的与有机硅系基底涂层材料的组合的物性评价]
将实施例1的水包油型有机硅乳液通过所述的方法用于顶层涂布剂，与有机硅系基底涂层材料组合，该情况下，确认了对硅橡胶的物性带来的影响。另一方面，使用加成反应型硅橡胶系的顶层涂布剂(产品名DC3715BASE/CURING，AGENT，DOW公司制)来代替实施例1的水包油型有机硅乳液，通过所述的方法与有机硅系基底涂层材料组合，该情况下，比较了对硅橡胶的物性带来的影响。作为参照实验，制作出未通过所述的方法涂布顶层涂布剂的未处理的厚度1mm的橡胶片。
将其评价结果示于表2和图1。在此，图1是在107℃烘箱中进行408小时的耐热老化试验后的试样照片，左照片为未处理、参照实验，中间照片为比较评价例，右照片为实施例1。
[实施例2]
将追加乳化剂成分产品名Pluronic(注册商标)F108的量变更为1.5份，除此以外，按照与实施例1相同的顺序，调整有机硅乳液(No.2)和涂膜组合物，按照与实施例1相同的顺序进行了评价。将评价结果示于表1。
[比较例1]
不添加追加乳化剂成分，除此以外，按照与实施例1相同的顺序，调整有机硅乳液(No.3)和涂膜组合物，按照与实施例1相同的顺序进行了评价。将评价结果示于表1。
[比较例2]
将追加乳化剂成分变更为以C10格尔伯特醇乙氧基化合物(Guerbet alcoholethoxylate)为主成分的非离子系乳化剂(BASF制，产品名LUTENSOL(注册商标)，XP30)1.0份，除此以外，按照与实施例1相同的顺序，调整有机硅乳液(No.4)和涂膜组合物，按照与实施例1相同的顺序进行了评价。将评价结果示于表1。
[比较例3]
将追加乳化剂成分变更为粘度调整剂(Rohm and Haas株式会社制，PRIMALASE60)1.0份，除此以外，按照与实施例1相同的顺序，调整有机硅乳液(No.5)和涂膜组合物，按照与实施例1相同的顺序进行了评价。将评价结果示于表1。
[表1]
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*追加了除了(C2)成分以外的非离子系乳化剂的体系
**追加了粘度调整剂的体系
[表2]
[总结]
实施例1和实施例2的水性涂膜形成性组合物(＝涂膜组合物)是满足本发明的构成的组合物，是能够涂敷的粘度，并且，即使以涂布量30g/m2涂布、以更薄的涂布量15g/m2涂布，也能在硅橡胶上均匀涂布，能形成薄的、轻量性和均匀性优异的、不产生涂膜间的粘连的干燥涂膜。
相对于此，在比较例1～3中，(c2)成分的量为不充分的，以涂布量30g/m2涂布时，与实施例相比容易产生凹陷，特别是，在以薄的涂布量15g/m2涂布中，在硅橡胶上产生凹陷，结果是，无法形成具有充分均匀性的涂膜。由此，比较例1和比较例2中任一种组合物都难以得到功能性优异的涂膜，特别是在硅橡胶上较薄地涂布。此外，代替(c2)成分来添加粘度调整剂的情况，即使以涂布量30g/m2涂布时，也无法在硅橡胶上均匀地涂布。
对给硅橡胶系的基底涂层材料带来的影响进行了评价，结果是，如表2所示，在目前使用的加成反应型硅橡胶系的顶层涂布剂(比较评价例)中，未处理的硅橡胶系的伸长率为1060％，与此相对，比较评价例伸长率变小为790％。另一方面，在将实施例1的水性涂膜形成性组合物(＝涂膜组合物)用于顶层涂布剂的情况下，未发现伸长率降低。而且，观察拉伸试验后的哑铃的断裂处附近，结果是，与左照片(未处理，参照实验)和右照片(实施例1)不同，仅处理了加成反应型硅橡胶系的顶层涂布剂的橡胶中间照片(比较评价例)，在表面产生了细小的裂纹。推测为，加成反应型硅橡胶系的顶层涂布剂所含的交联剂成分使有机硅系基底涂层的表面由于反应而固化。另一方面，推测为，在本发明实施例1的顶层涂布剂中，不发生与有机硅系基底涂层材料的反应，不会引起基底涂层材料的劣化，因此与未处理的情况相同，未观察到裂纹产生。
[使用袋织织物(具备由硅橡胶形成的基底涂层的基布袋)的评价试验例]
制造如下硅橡胶被覆袋织织物：将硬度(JIS型A)10度的通过加成反应而固化的硅橡胶以涂布重量为60g/m2的方式涂布于袋织织物的两面，在180℃下加热2分钟，使其固化而成，所述袋织织物为470分特的经纱密度46本/英寸、纬纱密度46本/英寸的尼龙(注册商标)66制，在中央部具有5升容积的袋状的内部空间且该内部空间具备气体吹入口(参照实验)。需要说明的是，该硅橡胶被覆袋织织物相当于具备由硅橡胶形成的基底涂层的基布袋。
与上述同样地制造出硅橡胶被覆袋织织物后，将顶层涂布剂以涂布重量为12g/m2的方式涂布于其上，在150℃烘箱中加热30秒，使其固化，制造硅橡胶被覆袋织织物。然后，在107℃烘箱中实施408小时的耐热老化试验，在室温下放置一天后，从气体吹入口向该袋织织物的内部空间吹入125kPa的压力的气体，将内部空间的压力设为70kPa。立即关闭气体吹入口，测量内部空间的压力的降低速度。
对于目前使用的加成反应型硅橡胶系的顶层涂布剂，与未处理的仅涂布有硅橡胶系的袋相比，压力的降低速度显著变大，但将实施例1的水性涂膜形成性组合物(＝涂膜组合物)作为顶层涂布剂处理过的袋中，与作为参照实验仅涂布有硅橡胶系的袋为相等的内部空间的压力的降低速度，对于具备通过加成反应而固化的由硅橡胶形成的基底涂层的基布，不发生由变质、裂纹引起的可靠性降低的问题。
产业上的可利用性
本发明的水性涂膜形成性组合物若在基材上涂布或者含浸后，去除水分则具有橡胶状的弹性，形成减少该表面的基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜，因此用作：水系涂料、墨水、用于感热纸或喷墨用纸等的纸张涂布剂、模具或橡胶用的脱模剂、汽车密封条、垫圈、橡胶软管等所使用的树脂涂布剂、用于衣料或气囊的纤维处理剂、剥离剂、化妆品、建筑材料。
而且，在将本发明的水性涂膜形成组合物用于通过硅橡胶进行过表面处理的气囊的情况，不发生与基底涂层的反应，因此即使在高温下持续长期地放置这样的环境，也能保持有机硅基底涂层的柔软性，即使在那样的环境中也能持续长期维持气囊的性能。

Claims (6)

1.一种基材，其具有从水性涂膜形成性组合物去除水分而成的、减少基材表面的摩擦或粘连的减摩性的干燥涂膜，并且具有将所述干燥涂膜面涂于硅橡胶表面而成的结构；
所述水性涂膜形成性组合物含有：
（A1）选自云母、滑石、高岭石、绢云母以及绿泥石中的一种以上的固体润滑剂；
（B1）具有选自（b1）水溶性有机聚合物和（b2）粘土矿物中的一种以上的增稠剂的2重量%水性分散液的粘度为至少1000mPa・s的增稠性、含有选自皂石、膨润土以及蒙脱石中的一种以上作为粘土矿物的增稠剂；以及
（C）呈水包油型有机硅乳液的形态的有机硅系粘合剂，所述水包油型有机硅乳液含有：
（c3）25℃下的粘度为100000mPa・s～20000000mPa・s的范围、一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷100质量份；
（c4）胶体二氧化硅，按固体成分换算为5～120质量份；
（c1）离子性乳化剂1～100质量份；
（c2）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂0.1～50质量份；以及
水0～500质量份，其中，胶体二氧化硅中的水分除外；
（A1）成分为含有水分的组合物整体的5～40质量%；
通过去除水分形成如下减少基材表面的摩擦和/或粘连的减摩性的干燥涂膜，
在将干燥皮膜整体设为100质量%的情况下，所述减摩性的干燥涂膜包含：
40质量%～80质量%的所述（A1）固体润滑剂；
0.50质量%～10质量%的所述（B1）增稠剂；以及
5质量%～49.5质量%的所述（C）有机硅系粘合剂的固体成分，并且所述（C）有机硅系粘合剂的固体成分中所含有的所述（c2）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚型非离子乳化剂的量为0.60质量%～0.97质量%。
2.根据权利要求1所述的基材，其中，
所述基材是气囊或之后形成为气囊的被覆织物。
3.根据权利要求1所述的基材，其中，
（c3）成分是使作为（c3）成分的前体的（c3a）一分子中具有至少两个与硅原子键合的羟基或水解性基团的聚有机硅氧烷和（c3b）一分子中平均具有两个与硅原子键合的氨氧基的含氨氧基的有机硅化合物，在所述（c1）成分和所述（c2）成分的存在下进行乳液聚合而成的聚有机硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的基材，其中，
作为（C）成分的有机硅系粘合剂是如下水包油型有机硅乳液，所述水包油型有机硅乳液包含（c3）成分100质量份；（c4）胶体二氧化硅，按固体成分换算为20～100质量份，进而，乳液粒子的平均一次粒径为50～600nm的范围。
5.根据权利要求1所述的基材，其特征在于，
作为（B1）成分的增稠剂是将（b1）水溶性有机聚合物和（b2）粘土矿物预混合而成的增稠剂，（b1）成分为（B1）成分整体的0.1～40质量%的范围。
6.一种气囊，其具有权利要求1～5中任一项所述的基材。
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