DE202018006438U1 - Mehrschichtfolie, Laminat, Airbag und Vorrichtung zur Herstellung eines Laminats - Google Patents

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Abstract

Mehrschichtfolie, geeignet zur Verwendung verklebt mit einem Gewebe, wobei die Mehrschichtfolie umfasst:
eine Klebstoffschicht, die eine Seite des Mehrschichtfilms sein soll, die an das Gewebe geklebt werden soll; und
eine Barriereschicht, die mit der Klebstoffschicht verbunden ist, wobei die Klebeschicht und die Sperrschicht ein thermoplastisches Polyesterelastomer enthalten,
das thermoplastische Polyesterelastomer ein Blockcopolymer ist, das ein weiches Segment einschließlich Polyether und ein hartes Segment einschließlich Polyester enthält, und
ein Schmelzpunkt der Barriereschicht höher ist als ein Schmelzpunkt der Klebeschicht.

Description

  • [Technischer Bereich]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrschichtfolie, ein Laminat, einen Airbag und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Laminats.
  • [Stand der Technik]
  • Konventionell sind Polymerfolien, die nach dem Aufkleben auf ein Gewebe verwendet werden, als Materialien bekannt, die für Fahrzeug-Airbags, Outdoor-Produkte, Verpackungsanwendungen und Ähnliches verwendet werden.
  • Beispielsweise wird in Patentdokument 1 ein Laminat offenbart, das durch Laminieren eines thermoplastischen Elastomers auf ein Gewebe aus thermoplastischen Harzfasern hergestellt wird.
  • Ferner wird in Patentdokument 2 offenbart, dass ein thermoplastisches Elastomer mittels eines Klebstoffs auf eine Gewebeoberfläche aufgetragen oder laminiert wird, nachdem auf der Gewebeoberfläche mindestens eine Art von Verfahren, nämlich ein Entladungsverfahren und ein Ultraviolettverfahren, durchgeführt wurde.
  • [Zitierliste]
  • [Patentliteratur]
    • [PTL 1] Veröffentlichung der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. H2-114035
    • [PTL 2] Veröffentlichung der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. H5-338092
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Bei der Erfindung des Patentdokuments 1 handelt es sich bei dem laminierten thermoplastischen Elastomer jedoch um eine Monoschicht. Dementsprechend ist es beim Laminieren des thermoplastischen Elastomers unter Anwendung von Wärme schwierig, die Temperatur des Elastomers während des Laminierens so einzustellen, dass eine gute Haftung am Gewebe erreicht wird, während gleichzeitig die Luftdichtheit der Elastomerschicht erhalten bleibt, was die Produktionsstabilität verringern kann. Wenn das thermoplastische Elastomer dagegen mit einem Klebstoff laminiert wird, sind Arbeitsaufwand und Kosten für das Auftragen des Klebstoffs erforderlich.
  • Darüber hinaus wird auch bei der Erfindung des Patentdokuments 2 ein Klebstoff zum Verkleben des thermoplastischen Elastomers verwendet, weshalb Arbeitsaufwand und Kosten erforderlich sind.
  • In Anbetracht der oben genannten Punkte besteht ein Problem, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, darin, eine Mehrschichtfolie zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Produktionsstabilität bei der Verklebung der Mehrschichtfolie mit einem Gewebe zur Herstellung eines Laminats bietet und die mit geringem Arbeitsaufwand und niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
  • [Lösung des Problems]
  • Um das obige Problem zu lösen, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Mehrschichtfilm, der nach dem Aufkleben auf ein Gewebe verwendet wird, wobei der Mehrschichtfilm eine Klebstoffschicht, die eine Seite des Mehrschichtfilms sein soll, die auf das Gewebe geklebt werden soll; und eine Barriereschicht, die an die Klebstoffschicht gebunden ist, enthält, wobei die Klebstoffschicht und die Barriereschicht ein thermoplastisches Polyesterelastomer enthalten und ein Schmelzpunkt der Barriereschicht höher als ein Schmelzpunkt der Klebstoffschicht ist.
  • [Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrschichtfolie bereitgestellt werden, die eine hohe Produktionsstabilität beim Verkleben der Mehrschichtfolie mit einem Gewebe zur Herstellung eines Laminats bietet und die mit geringem Arbeits- und Kostenaufwand hergestellt werden kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Mehrschichtfilms nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Laminats nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Laminats (Airbag) nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Laminats nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5 ist ein schematisches Diagramm, das eine Laminierung eines Gewebes und einer Mehrschichtfolie in einem Herstellungsverfahren eines Laminats nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • [Beschreibung der Ausführungsformen]
  • (Mehrschichtfolie)
  • 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Mehrschichtfilms 1. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wie in 1 dargestellt, die Mehrschichtfolie 1 mit einer Barriereschicht 2 und einer mit der Barriereschicht 2 verbundenen Klebeschicht 3. Der Mehrschichtfilm 1 wird verwendet, wenn er auf ein Gewebe geklebt wird, und die Klebeschicht 3 ist die Seite, die auf das Gewebe geklebt wird. Außerdem enthalten die Klebeschicht 3 und die Barriereschicht 2 ein thermoplastisches Polyesterelastomer, und der Schmelzpunkt der Barriereschicht 2 ist höher als der Schmelzpunkt der Klebeschicht 3.
  • Wie in der vorliegenden Spezifikation verwendet, handelt es sich bei der Barriereschicht um eine Schicht, deren Funktion darin besteht, das Ein- und Ausströmen von Gas in und aus der Schicht zu verhindern. Die Adhäsion kann durch Erweichen oder Schmelzen der Adhäsionsschicht unter einer vorbestimmten Bedingung erfolgen, z.B. unter einer Bedingung, bei der die Temperatur und/oder der Druck erhöht werden. Wenn eine mehrschichtige Folie auf das Gewebe geklebt wird, um ein Laminat zu bilden, wird die Klebeschicht direkt auf das Gewebe laminiert und wird zu einer inneren Schicht, die zwischen dem Gewebe und der Barriereschicht im Laminat liegt. Dementsprechend kann die Klebeschicht als eine Schicht zur Verbindung der Barriereschicht und des Gewebes bezeichnet werden.
  • Der Mehrschichtfilm nach der vorliegenden Ausführungsform hat einen Aufbau mit mindestens zwei Schichten, die die Barriereschicht und die Klebeschicht bilden. Dadurch kann jede Schicht separat eine Klebefunktion haben, wenn der Film auf das Gewebe geklebt wird, und eine luftdichte Funktion im resultierenden Laminat. Daher kann bei Verwendung einer Mehrschichtfolie gemäß der vorliegenden Ausführung ein hochwertiges Laminat, das sowohl eine Haftung am Gewebe (Widerstand gegen Delamination zwischen Gewebe und Mehrschichtfolie) als auch eine Luftdichtheit aufweist, zuverlässig hergestellt werden, im Vergleich zu einem Fall, bei dem eine Monoschichtfolie auf das Gewebe geklebt wird.
  • Der Schmelzpunkt der Barriereschicht ist höher als der der Klebeschicht. Wenn die Klebeschichtseite der Mehrschichtfolie durch Erwärmen auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Barriereschicht auf das Gewebe geklebt wird, ist es daher möglich, die Klebeschicht bis zu einer für die Haftung auf dem Gewebe geeigneten Weichheit zu erweichen oder zu schmelzen und gleichzeitig das Erweichen der Barriereschicht zu verhindern. Dies stellt sicher, dass die Haftfunktion der Klebeschicht ausgeübt wird und verhindert das Erweichen der Barriereschicht, um die luftdichte Funktion der Barriereschicht aufrechtzuerhalten. Dementsprechend ist es möglich, sowohl die Haftung auf dem Gewebe zu sichern als auch die Luftdichtheit der Mehrschichtfolie aufrechtzuerhalten.
  • Wie oben beschrieben, kann die Mehrschichtfolie nach der vorliegenden Ausführung durch Wärmezufuhr, ohne Verwendung eines Klebstoffs o.ä., zufriedenstellend auf das Gewebe geklebt werden, wodurch der Arbeits- und Kostenaufwand für die Verwendung eines Klebstoffs reduziert wird. Wenn das Laminat über einen längeren Zeitraum oder in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit verwendet wird, ist es außerdem möglich, zu verhindern, dass das Laminat an Flexibilität verliert, und eine Delaminierung zu verhindern, die durch eine Veränderung des Klebstoffs verursacht wird.
  • Wie in der vorliegenden Spezifikation verwendet, bezieht sich der Schmelzpunkt einer Schicht auf die Temperatur, bei der die Schicht weich wird, wenn die Temperatur der Schicht erhöht wird, so dass sich die Moleküle des Polymers in der Schicht relativ zueinander zu bewegen beginnen und das Polymer flüssig wird. Daher kann der Schmelzpunkt der Klebstoffschicht und der Barriereschicht als Schmelzpunkt des Polymers (einschließlich der Polymerlegierung) in der Klebstoffschicht bzw. der Barriereschicht bezeichnet werden. Der Schmelzpunkt des Polymers kann die mit einem Differential-Scanning-Kalorimeter gemessene Schmelzspitzentemperatur sein.
  • (Klebeschicht)
  • In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Klebeschicht ein thermoplastisches Elastomer, insbesondere ein thermoplastisches Polyesterelastomer. Vorzugsweise ist das thermoplastische Elastomer ein Blockcopolymer, das ein hartes Segment (auch als Segment mit hohem Schmelzpunkt oder kristallines Segment bezeichnet) und ein weiches Segment (auch als Segment mit niedrigem Schmelzpunkt oder amorphes Segment bezeichnet) umfasst. Das thermoplastische Elastomer kann Fließfähigkeit zeigen, wenn es durch Wärme erweicht wird, und kann in Abwesenheit von Wärme gummiartige Elastizität zeigen.
  • Durch die Verwendung eines thermoplastischen Polyesterelastomers für die Klebeschicht kann die Delaminierungsbeständigkeit des resultierenden Laminats verbessert werden. Das heißt, die Haftung zwischen der Klebeschicht und dem Gewebe sowie die Haftung zwischen der Klebeschicht und der Barriereschicht kann bei Raumtemperatur und unter hohen Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsbedingungen verbessert werden. Darüber hinaus kann die Flexibilität und mechanische Festigkeit des Gesamtlaminats verbessert werden.
  • Das thermoplastische Polyester-Elastomer kann vom Typ Polyester-Polyether sein, zu dem als Hartsegment hauptsächlich aromatischer Polyester usw. und als Weichsegment hauptsächlich aliphatischer Polyether usw. gehören. Alternativ kann das thermoplastische Polyester-Elastomer vom Typ Polyester-Polyester sein, der hauptsächlich aromatischen Polyester usw. als Hartsegment und hauptsächlich aliphatischen Polyester usw. als Weichsegment enthält.
  • Das harte Segment des thermoplastischen Polyesterelastomers ist vorzugsweise ein Segment, das Polyester einschließt, das aus einem aromatischen Polyester, zum Beispiel einer aromatischen Dicarbonsäurekomponente und einer Diolkomponente, gebildet wird.
  • Beispiele für aromatische Dicarbonsäuren, die die aromatische Dicarbonsäurekomponente bilden, sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Naphthalin-2,6-Dicarbonsäure, Naphthalin-2,7-Dicarbonsäure, Anthracendicarbonsäure, Diphenyl-4,4'-dicarbonsäure, Diphenoxyethandicarbonsäure, 4,4'-Diphenyletherdicarbonsäure, 5-Sulfoisophthalsäure und Natrium-3-Sulfoisophthalat. Die aromatische Dicarbonsäurekomponente kann im aromatischen Polyester enthalten sein, entweder allein oder als Kombination von zwei oder mehreren Arten. Auch im Hartsegment kann ein Teil der aromatischen Dicarbonsäurekomponente durch eine alicyclische oder aliphatische Carbonsäure ersetzt werden.
  • Das Diol, das den Diolbestandteil bildet, kann ein Diol mit einem Molekulargewicht von 400 oder weniger sein; Beispiele hierfür sind aliphatische Diole wie 1,4-Butandiol, Ethylenglykol, Trimethylenglykol, Pentamethylenglykol, Hexamethylenglykol, Neopentylglykol, Decamethylenglykol und dergleichen; alicyclische Diole wie 1,1-Cyclohexandimethanol, 1,4-Dicyclohexandimethanol, Tricyclodecandimethanol und dergleichen; und aromatische Diole, wie Xylylenglykol, Bis(p-hydroxy)diphenyl, Bis(p-hydroxy)diphenylpropan, 2,2'-Bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan, Bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]sulfon, 1,1-Bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]cyclohexan, 4,4'-Dihydroxy-p-terphenyl und 4,4'-Dihydroxy-p-viertelphenyl und dergleichen. Die Diolkomponente kann im aromatischen Polyester entweder allein oder als Kombination von zwei oder mehreren Arten enthalten sein.
  • Der im Hartsegment enthaltene Polyester ist unter dem Gesichtspunkt der Hitzebeständigkeit und der Gasbarriereeigenschaften vorzugsweise Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat und Polytrimethylenterephthalat und noch bevorzugter Polybutylenterephthalat.
  • Das Weichsegment des thermoplastischen Polyesterelastomers enthält vorzugsweise einen aliphatischen Polyether und/oder einen aliphatischen Polyester. Beispiele für den aliphatischen Polyether sind Poly(ethylenoxid)glykol, Poly(propylenoxid)glykol, Poly(tetramethylenoxid)glykol (Polytetramethylenetherglykol), Poly(hexamethylenoxid)glykol, Copolymer aus Ethylenoxid und Propylenoxid, Ethylenoxid-Additionspolymer aus Poly(propylenoxid)glykol, Copolymerglykol aus Ethylenoxid und Tetrahydrofuran und dergleichen. Weitere Beispiele für den aliphatischen Polyester sind Poly(D-Caprolacton), Polyenanthracton, Polycaprolacton, Polybutylenadipat, Polyethylenadipat und dergleichen.
  • Unter diesen aliphatischen Polyethern und/oder aliphatischen Polyestern, unter dem Gesichtspunkt der Elastizität und Formbarkeit, Poly(tetramethylenoxid)glykol, Ethylenoxid-Additionspolymer aus Poly(propylenoxid)glykol, Copolymerglykol aus Ethylenoxid und Tetrahydrofuran, Poly(ε-Caprolacton), Polybutylenadipat und Polyethylenadipat sind vorzuziehen, und unter diesen sind Poly(tetramethylenoxid)glykol (Polytetramethylenetherglykol), Ethylenoxid-Additionspolymer aus Poly(propylenoxid)glykol und Copolymerglykol aus Ethylenoxid und Tetrahydrofuran besonders zu bevorzugen.
  • Das zahlenmittlere Molekulargewicht des weichen Segments beträgt vorzugsweise etwa 300 bis 6000 im copolymerisierten Zustand.
  • Das oben beschriebene thermoplastische Polyesterelastomer kann mit einer ungesättigten Carbonsäure, wie Acrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder Derivaten davon, in Gegenwart eines radikalbildenden Mittels modifiziert werden. Es ist vorzuziehen, dass die zur Modifizierung hinzugefügte ungesättigte Carbonsäure oder Derivate davon 0,1 Gewichtsteile bis 30 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Polyesterelastomers, beträgt. Die Art und Menge der für eine solche Modifikation verwendeten Komponente kann je nach Material oder Anwendung des zu verklebenden Gewebes nach Bedarf ausgewählt werden.
  • Das Gehaltsverhältnis des Hartsegments im thermoplastischen Polyesterelastomer in der Klebstoffschicht beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% bis 60 Gew.-% und noch bevorzugter 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des thermoplastischen Polyesterelastomers. Durch Einstellung des Gehaltsverhältnisses auf 10 Gew.-% oder mehr können die mechanische Festigkeit, die Wärmebeständigkeit und die Haltbarkeit bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit der Mehrschichtfolie und des resultierenden Laminats verbessert werden. Ferner kann durch Einstellung des Gehaltsverhältnisses auf 60 Gew.-% oder weniger die richtige Elastizität, Flexibilität und Formbarkeit der Mehrschichtfolie und des resultierenden Laminats gewährleistet werden.
  • Das Gehaltsverhältnis des Weichsegments im thermoplastischen Polyesterelastomer in der Klebstoffschicht beträgt vorzugsweise 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% und noch bevorzugter 60 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des thermoplastischen Polyesterelastomers. Durch Einstellung des Gehaltsverhältnisses auf 50 Gew.-% oder mehr ist es möglich, die richtige Elastizität, Flexibilität und Formbarkeit der Mehrschichtfolie und des resultierenden Laminats zu gewährleisten. Ferner kann die mechanische Festigkeit des Mehrschichtfilms und des resultierenden Laminats verbessert werden, wenn der Anteil auf 90 Gew.-% oder weniger eingestellt wird.
  • Das Anteilsverhältnis des Weichsegments im thermoplastischen Polyester-Elastomer steht im Zusammenhang mit dem Schmelzpunkt und dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Polyester-Elastomers. Im Allgemeinen gilt: Je höher der Anteil des Weichsegments im thermoplastischen Polyesterelastomer, desto niedriger der Schmelzpunkt und der Erweichungspunkt des thermoplastischen Polyesterelastomers. Daher kann durch Einstellen des Gehaltsverhältnisses des Weichsegments im thermoplastischen Polyesterelastomer in der Klebstoffschicht der Schmelzpunkt des thermoplastischen Polyesterelastomers und folglich der Schmelzpunkt der Klebstoffschicht eingestellt werden.
  • Der Schmelzpunkt des in der Klebstoffschicht verwendeten thermoplastischen Polyesterelastomers liegt vorzugsweise bei 80 °C oder höher, bevorzugter bei 100 °C oder höher und noch bevorzugter bei 130 °C oder höher. Ferner ist die obere Grenze des Schmelzpunktes des für die Klebeschicht verwendeten thermoplastischen Polymers nicht besonders begrenzt, solange die Temperatur des Schmelzpunktes unter dem Schmelzpunkt der Barriereschicht liegt; die obere Grenze des Schmelzpunktes liegt jedoch vorzugsweise bei 250 °C oder darunter, noch bevorzugter bei 200 °C oder darunter und noch bevorzugter bei 170 °C oder darunter.
  • Die Klebeschicht kann zwei oder mehrere Arten der oben beschriebenen thermoplastischen Polyesterelastomere enthalten. Neben dem thermoplastischen Polyester-Elastomer können auch eine oder mehrere Arten eines anderen thermoplastischen Elastomers, das nicht auf Polyester basiert, wie z.B. ein Polyamid-Elastomer, ein Polyolefin-Elastomer, ein Polyurethan-Elastomer, ein Polystyrol-Elastomer, ein Polybutadien-Elastomer und dergleichen, enthalten sein. Ferner können eine oder mehrere Arten von nichtelastomeren Polymeren, wie z.B. ein Polyesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyolefinharz, ein Polystyrolharz, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und dergleichen enthalten sein.
  • Kommerzielle Produkte aus thermoplastischem Polyester-Elastomer umfassen die jeweiligen Serien „Hytrel (eingetragenes Warenzeichen)“, hergestellt von Toray DuPont Co., Ltd., „Primalloy (eingetragenes Warenzeichen)“, hergestellt von Mitsubishi Chemical Co., Ltd. und „Perprene (eingetragenes Warenzeichen)“, hergestellt von Toyo Spinning Co., Ltd. und Ähnliches.
  • Andere Komponenten als Polymer können der Klebstoffschicht hinzugefügt werden. Andere Komponenten umfassen Additive wie Pigmente, Füllstoffe, Antioxidantien, hydrolytische Stabilisatoren, Antiblockmittel und dergleichen.
  • Die Gesamtdicke der Klebeschicht beträgt vorzugsweise 5 µm bis 50 µm, und noch bevorzugter 5 µm bis 30 µm.
  • (Barriereschicht)
  • Die Barriereschicht enthält ein thermoplastisches Elastomer, insbesondere ein thermoplastisches Polyesterelastomer. Das in der Barriereschicht verwendete thermoplastische Polyesterelastomer kann aus den für die Klebeschicht beschriebenen thermoplastischen Polyesterelastomeren ausgewählt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das thermoplastische Elastomer in der Barriereschicht verwendet, wodurch Elastizität, Flexibilität, Reißfestigkeit u.ä. des resultierenden Laminats verbessert werden können. Darüber hinaus kann auch die Beständigkeit in einer Umgebung mit hohen Temperaturen und/oder hoher Luftfeuchtigkeit verbessert werden.
  • Die Barriereschicht enthält ein thermoplastisches Polyesterelastomer, ähnlich wie die Klebeschicht. In der vorliegenden Ausführung wird also in der Barriereschicht und in der Klebeschicht der gleiche Typ von thermoplastischem Elastomer verwendet, d.h. das Polyesterelastomer wird sowohl für die Barriereschicht als auch für die Klebeschicht verwendet, so dass die Verbindung zwischen der Barriereschicht und der Klebeschicht fest ist und die beiden Schichten integral sind, so dass die mechanische Festigkeit der gesamten Mehrschichtfolie verbessert werden kann. Wenn die Schichten zur Bildung eines Laminats auf ein Gewebe geklebt werden, kann die mechanische Festigkeit des gesamten Laminats verbessert werden. Die Verbundkraft zwischen der Barriereschicht und der Klebeschicht wird bei Raumtemperatur und auch nach langfristiger Lagerung und/oder Lagerung bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit verbessert.
  • Die Art des Hartsegments im thermoplastischen Polyester-Elastomer, das in der Barriereschicht verwendet wird, und die Art des Hartsegments im thermoplastischen Polyester-Elastomer, das in der Klebeschicht verwendet wird, können gleich sein oder sich voneinander unterscheiden. Ferner können die Art des Weichsegments in dem thermoplastischen Polyesterelastomer, das in der Barriereschicht verwendet wird, und die Art des Weichsegments in dem thermoplastischen Polyesterelastomer, das in der Klebeschicht verwendet wird, gleich oder voneinander verschieden sein. Die Art des Hartsegments und die Art des Weichsegments in dem in der Barriereschicht verwendeten thermoplastischen Polyesterelastomer und die Art des Hartsegments und die Art des Weichsegments in dem in der Klebeschicht verwendeten thermoplastischen Polyesterelastomer können gleich oder voneinander verschieden sein. Wenn die Segmente vom gleichen Typ sind, wird die Bindungskraft zwischen der Barriereschicht und der Klebeschicht erhöht, wodurch eine Delamination innerhalb der Mehrschichtfolie weniger wahrscheinlich wird und die mechanische Festigkeit der Mehrschichtfolie und des Laminats weiter verbessert wird.
  • Der Schmelzpunkt des in der Barriereschicht verwendeten thermoplastischen Polyesterelastomers liegt über dem Schmelzpunkt der Klebeschicht. Wenn also, wie oben beschrieben, die Mehrschichtfolie auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Barriereschicht erhitzt wird, um auf dem Gewebe zu haften, ist es, wie oben beschrieben, möglich, eine Verformung oder Veränderung der Barriereschicht zu verhindern und die luftdichte Funktion der Barriereschicht aufrechtzuerhalten, selbst wenn die Klebeschicht erweicht oder geschmolzen wird, so dass sie eine Haftfunktion hat.
  • Das Gehaltsverhältnis des Hartsegments im thermoplastischen Polyesterelastomer in der Barriereschicht beträgt vorzugsweise 40 Gew.-% bis 95 Gew.-% und noch bevorzugter 60 Gew.-% bis 90 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des thermoplastischen Polyesterelastomers. Durch Einstellung des Gehaltsverhältnisses auf 40 Gew.-% oder mehr können die mechanische Festigkeit, die Wärmebeständigkeit und die Beständigkeit bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit der Mehrschichtfolie und des Laminats verbessert werden. Ferner kann durch Einstellung des Gehaltsverhältnisses auf 95 Gew.-% oder weniger die richtige Elastizität, Flexibilität und Formbarkeit der Mehrschichtfolie und des Laminats gewährleistet werden.
  • Das Gehaltsverhältnis des Weichsegments im thermoplastischen Polyesterelastomer in der Barriereschicht beträgt vorzugsweise 5 Gew.-% bis 60 Gew.-% und noch bevorzugter 10 Gew.-% bis weniger als 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des thermoplastischen Polyesterelastomers. Durch Einstellung des Gehaltsverhältnisses auf 5 Gew.-% oder mehr kann eine angemessene Elastizität, Flexibilität und Formbarkeit der Mehrschichtfolie und des Laminats gewährleistet werden. Durch Einstellung des Gehaltsverhältnisses auf 60 Gew.-% oder weniger können die mechanische Festigkeit, die Wärmebeständigkeit und die Beständigkeit des Mehrschichtfilms und des Laminats bei hohen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit verbessert werden.
  • Es ist zu bevorzugen, dass der Verhältniswert (Psa/Pss) des Anteils (Psa) des Weichsegments im thermoplastischen Polyesterelastomer in der Klebeschicht, bezogen auf den Anteil (Pss) des Weichsegments im thermoplastischen Polyesterelastomer in der Barriereschicht, 1,2 bis 5 und noch bevorzugter 1,4 bis 3,5 beträgt. Der oben beschriebene Bereich ermöglicht es, die Produktionsstabilität zu verbessern und eine Mehrschichtfolie und ein Laminat mit ausgezeichneter Elastizität und Flexibilität bei gleichzeitiger mechanischer Festigkeit und Wärmebeständigkeit zu erhalten.
  • Wie oben beschrieben, ist der Schmelzpunkt der Barriereschicht höher als der Schmelzpunkt der Klebeschicht; und die Differenz zwischen dem Schmelzpunkt der Barriereschicht und dem Schmelzpunkt der Klebeschicht beträgt vorzugsweise 10 °C bis 100 °C, bevorzugter 20 °C bis 80 °C und vorzugsweise mehr als 20 °C. Wenn die Mehrschichtfolie unter Anwendung von Wärme auf das Gewebe geklebt wird, werden die Mehrschichtfolie und das Gewebe laminiert und auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Barriereschicht erhitzt und unter Druck gesetzt. Indem der Unterschied zwischen dem Schmelzpunkt der Barriereschicht und dem Schmelzpunkt der Klebeschicht so eingestellt wird, dass er in dem oben beschriebenen Bereich liegt, kann die Temperatur leicht kontrolliert werden. Dadurch kann die Entstehung von fehlerhaften Produkten reduziert werden, bei denen die Klebstoffschicht aufgrund unzureichender Erweichung die Klebfunktion nicht erfüllt oder die Luftdichtheit durch Verformung oder Veränderung der Barriereschicht aufgrund der Erweichung der Barriereschicht beeinträchtigt wird. Da fehlerhafte Produkte reduziert werden können, kann die Produktionsstabilität verbessert werden.
  • Der Schmelzpunkt der Barriereschicht ist nicht besonders begrenzt, sondern liegt vorzugsweise bei 90 °C, bevorzugter bei 150 °C oder höher und noch bevorzugter bei 180 °C oder höher. Ferner ist die obere Grenze des Schmelzpunktes des für die Barriereschicht verwendeten thermoplastischen Polymers nicht besonders begrenzt, sondern liegt vorzugsweise bei 300 °C oder darunter, noch bevorzugter bei 270 °C oder darunter und noch bevorzugter bei 230 °C oder darunter, wobei die einfache Handhabung bei der Bildung der Mehrschichtfolie zu berücksichtigen ist.
  • Die Barriereschicht kann zwei oder mehrere Arten der oben beschriebenen thermoplastischen Polyesterelastomere enthalten. Ähnlich wie bei der Klebeschicht kann in der Barriereschicht ein anderes thermoplastisches Elastomer, das nicht auf Polyester basiert, oder ein Polymer, das kein Elastomer ist, compoundiert werden.
  • In der Barriereschicht können, ähnlich wie in der Klebeschicht, andere Komponenten als Polymer hinzugefügt werden. Zu den anderen Komponenten gehören Additive wie Pigmente, Füllstoffe, Antioxidantien, hydrolytische Stabilisatoren, Antiblockmittel und dergleichen.
  • Die Gesamtdicke der Barriereschicht beträgt vorzugsweise 5 µm bis 50 µm. Noch bevorzugter ist eine Gesamtdicke von 5 µm bis 30 µm.
  • (Schichtaufbau eines Mehrschichtfilms)
  • Wie oben beschrieben, enthält die Mehrschichtfolie eine Barriereschicht und eine Klebeschicht. Die Klebeschicht kann aus einer Schicht oder aus mehreren Schichten bestehen. Wenn mehr als eine Klebeschicht vorhanden ist, können die Materialien, aus denen die einzelnen Klebeschichten bestehen, gleich oder verschieden sein. Die Schmelzpunkte der jeweiligen Mehrschichtklebeschichten können ebenfalls gleich oder unterschiedlich sein. Die Barriereschicht kann auch aus einer einzigen Schicht oder aus mehreren Schichten bestehen. Wenn es mehr als eine Barriereschicht gibt, können die Materialien und Schmelzpunkte der jeweiligen mehrfachen Barriereschichten gleich oder unterschiedlich sein.
  • In einer bestimmten Konfiguration können zwei Klebstoffschichten vorgesehen werden, so dass ein Mehrschichtfilm entsteht, bei dem eine erste Klebstoffschicht, eine zweite Klebstoffschicht und eine Barriereschicht in der angegebenen Reihenfolge laminiert werden. In diesem Fall kann entweder der ersten Klebstoffschicht oder der zweiten Klebstoffschicht ein Farbstoff, z.B. ein Pigment, hinzugefügt werden. Durch eine solche Konfiguration ist es möglich, die Menge des Farbstoffs im Vergleich zu dem Fall zu reduzieren, bei dem eine Klebstoffschicht mit dem gleichen Volumen wie die Summe der Volumina der ersten und zweiten Klebstoffschicht gebildet wird und der Farbstoff der gesamten Klebstoffschicht hinzugefügt wird.
  • Ferner können drei Klebstoffschichten vorgesehen werden, so dass ein Mehrschichtfilm entsteht, bei dem eine erste Klebstoffschicht, eine zweite Klebstoffschicht, eine dritte Klebstoffschicht und eine Barriereschicht in der angegebenen Reihenfolge laminiert werden. Ferner können zwei Barriereschichten vorgesehen werden, so dass ein Mehrschichtfilm gebildet wird, bei dem eine erste Klebstoffschicht, eine zweite Klebstoffschicht, eine erste Barriereschicht und eine zweite Barriereschicht in der angegebenen Reihenfolge laminiert sind.
  • (Herstellung von Mehrschichtfolien)
  • Die Mehrschichtfolien können durch die Verbindung einer Klebeschicht und einer Barriereschicht hergestellt werden. In diesem Fall können die Klebeschicht und die Barriereschicht vorab durch Extrusion o.ä. als separate Blätter oder Folien geformt und zu einer integralen Schicht miteinander verbunden werden. Beispiele für das Herstellungsverfahren sind die Schmelzkompressionsverklebung durch Heißpressen oder Heißwalzen auf die übereinanderliegenden Platten oder Filme, die Extrusionslaminierung zum Extrudieren eines geschmolzenen Materials auf die geformten Platten oder Filme und ähnliches.
  • Darüber hinaus können die Materialien der Klebeschicht und der Barriereschicht geschmolzen und dann gleichzeitig extrudiert und geformt werden, indem beispielsweise ein Blasextrusions- oder ein T-Düsen-Verfahren verwendet wird. Unter diesen ist es vorzuziehen, die Blasextrusionsmethode zu verwenden, bei der die Fläche vergrößert werden kann, so dass eine ausgezeichnete Produktivität erreicht werden kann.
  • (Stoff)
  • Die Mehrschichtfolie nach der vorliegenden Ausführungsform wird nach dem Aufkleben auf ein Gewebe verwendet. Wie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet, ist ein Gewebe eine Struktur mit einer blattähnlichen Form, die durch Laminieren einer Mehrschichtfolie mit einem Gewebe erhalten wird und als Träger fungiert, um die Festigkeit des Laminats, das das Endprodukt darstellt, zu gewährleisten. Hier umfasst die blattartige Form nicht nur eine flache Form, sondern auch eine zylindrische Form, eine beutelartige Form und eine ballonartige Form.
  • Der Stoff enthält vorzugsweise Fasern und kann ein gewebter, gestrickter oder nicht gewebter Stoff sein und kann ganz oder teilweise genäht sein. Unter diesen ist ein gewebter Stoff vorzuziehen, da die mechanische Festigkeit hoch ist und vorzugsweise eine zweiachsige Struktur aufweist, in der eine Vielzahl von Kettfäden und eine Vielzahl von Schussfäden kombiniert sind, und kann eine dreiachsige Struktur aufweisen, in der eine Vielzahl von Kettfäden, eine Vielzahl von Schussfäden und eine Vielzahl von Schrägfäden kombiniert sind. Unter diesen ist ein Gewebe mit der zweiachsigen Struktur vorzuziehen, und noch bevorzugter ist ein glattes Gewebe in Bezug auf Festigkeit und einfache Herstellung. Außerdem kann es sich bei dem Gewebe nicht um ein planes Gewebe handeln, sondern um ein OPW (One Piece Woven), das ohne Nähte zu einem Sack gewebt wird, so dass das Gewebe eine gekrümmte Oberfläche entsprechend der Form des vorgesehenen Produkts haben kann.
  • Der OPW kann in geeigneter Weise in Anwendungen wie Airbags eingesetzt werden, die aufgeblasen werden, um Luft im Inneren zu speichern und zu verwenden. Unter diesen Anwendungen hat ein OPW, der für einen Vorhang-Airbag verwendet wird, eine komplex gekrümmte Oberfläche mit einer Vielzahl von gebildeten Kammern und kann eine Struktur aufweisen, die beim Aufblasen Unregelmäßigkeiten aufweist. Wenn eine Folie auf ein Gewebe mit einer solchen unregelmäßigen Struktur geklebt wird, ist es typischerweise wahrscheinlicher, dass eine Delamination zwischen dem Gewebe und der Folie auftritt, als wenn die Folie auf ein Gewebe ohne Unregelmäßigkeiten geklebt wird. Durch die Verwendung der Mehrschichtfolie entsprechend der vorliegenden Ausführung kann die Mehrschichtfolie jedoch auch bei einem OPW mit Unregelmäßigkeiten zufriedenstellend verklebt werden, so dass Delaminationen verhindert werden können.
  • Bei den im Gewebe enthaltenen Fasern kann es sich um synthetische Fasern, Naturfasern, regenerierte Fasern, halbsynthetische Fasern, anorganische Fasern und Kombinationen davon (einschließlich Mischspinnen oder Mischweben) handeln. Unter diesen sind synthetische Fasern, insbesondere Polymerfasern, vorzuziehen. Bei den Fasern kann es sich auch um Verbundfasern handeln, wie z.B. Kernmantelfasern, Side-by-Side-Fasern oder Spaltfasern.
  • Zu den Polymeren, aus denen Fasern bestehen, gehören Homopolyester von Polyalkylenterephthalat, wie Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat; Polyesterfasern, in denen Isophthalsäure, 5-Natriumsulfoisophthalsäure oder aliphatische Dicarbonsäure, wie Adipinsäure, mit einer Säurekomponente copolymerisiert sind, die eine wiederkehrende Einheit von Polyester bildet; Nylon 6,6, Nylon 6, Nylon 12, Nylon 4,6 und ein Copolymer aus Nylon 6 und Nylon 6, 6; Polyamidfasern, in denen Polyalkylenglykol, Dicarbonsäure, Amine usw. enthalten sind, mit Nylon copolymerisiert sind; Aramidfasern, dargestellt durch ein Copolymer aus Paraphenylenterephthalamid und aromatischem Ether; Rayonfasern; Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht; Sulfonsäurefasern, wie Paraphenylensulfon und Polysulfon; und Polyetherketonfasern oder dergleichen.
  • Beachten Sie, dass, wenn es sich bei dem Stoff um einen gewebten Stoff handelt, der Stoff zwei oder mehr Fasern enthalten kann, z.B. können für Fasern, die in Garnen verwendet werden, die sich in verschiedene Richtungen erstrecken, verschiedene Arten von Fasern verwendet werden. Genauer gesagt, wenn der Stoff eine zweiachsige Struktur mit Kettgarnen und Schussgarnen hat, können die Kettgarne und Schussgarne aus verschiedenen Faserarten bestehen. In diesem Fall kann mindestens eines der Kettgarne und Schussgarne aus einer Polyesterfaser bestehen.
  • Die Mehrschichtfolie nach der vorliegenden Ausführungsform kann in geeigneter Weise zur Laminierung auf ein Gewebe mit Polyesterfasern verwendet werden.
  • Vorzugsweise wird das Gewebe unter Verwendung von Garnen mit einer Gesamtfeinheit (Einfachgarnfeinheit x Anzahl der Hybridgarne) von 100 dtex bis 700 dtex hergestellt. Ferner beträgt die Feinheit der im Gewebe verwendeten Einzelfasern vorzugsweise 1 dtex bis 10 dtex.
  • Handelt es sich um ein glattes Gewebe, beträgt die Webdichte der Kettgarne und Schussgarne vorzugsweise 5 pcs/cm2 bis 30 pcs/cm2.
  • Unter Berücksichtigung der Lagerkapazität und der Kosten des Laminats (des Endprodukts) kann das Gewebegewicht (Gewicht pro m2) des Gewebes 300 g/m2 oder weniger, bevorzugter 200 g/m2 oder weniger, noch bevorzugter 190 g/m2 oder weniger, noch bevorzugter 150 g/m2 oder weniger und 100 g/m2 oder weniger betragen. Ferner kann das Gewicht des Gewebes unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung der mechanischen Festigkeit vorzugsweise 30 g/m2 oder mehr, noch bevorzugter 50 g/m2 oder mehr und noch bevorzugter 70 g/m2 oder mehr betragen.
  • (Laminat)
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Laminats nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Laminat 5 besteht aus dem Mehrschichtfilm 1 mit der oben beschriebenen Barriereschicht 2 und der Klebeschicht 3 sowie einem Gewebe 4, die miteinander verklebt sind.
  • Im Beispiel von 2 ist die Mehrschichtfolie 1 auf einer Seite des Gewebes 4 angeordnet; die Mehrschichtfolie nach der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch auf beiden Seiten des Gewebes 4 vorgesehen werden. Wenn ein zu einem Sack gefalteter OPW ohne Naht als Gewebe verwendet wird, wie in 3 dargestellt, können eine Mehrschichtfolie 1a und eine Mehrschichtfolie 1b auf die Ober- bzw. Unterseite der Oberfläche des OPW laminiert werden, wobei die Luft des Sackes entfernt und gefaltet wird. Das in 3 dargestellte Laminat kann für einen Airbag oder ähnliches verwendet werden.
  • (Herstellung von Laminat)
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung des Laminats mit dem Mehrschichtfilm und dem Gewebe, wie oben beschrieben, einschließlich eines Schrittes, bei dem die Seite des Mehrschichtfilms mit der Klebeschicht an das Gewebe geklebt wird, während der Mehrschichtfilm auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Barriereschicht erhitzt wird.
  • In der Vorrichtung zur Herstellung des Laminats nach der vorliegenden Ausführungsform bedeutet der Begriff „Folie“ hier eine flexible dünne Folie, unabhängig von der Temperatur und der Härte oder dergleichen. Das heißt, der gelieferte Mehrschichtfilm kann kleiner oder gleich der Raumtemperatur oder höher als die Raumtemperatur sein. Ferner kann der Mehrschichtfilm auch erweicht werden, so dass er zumindest teilweise in der Lage ist, eine Haftfunktion auszuüben. Dementsprechend kann das Laminat nach der vorliegenden Ausführung beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass eine Mehrschichtfolie, die bei weniger als oder gleich Raumtemperatur geliefert wird, unter Erwärmung auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Barriereschicht mit Hilfe eines Heizmittels auf ein Gewebe geklebt wird. Alternativ kann das Laminat nach der vorliegenden Ausführung hergestellt werden, indem z.B. ein Polymer, das erwärmt und durch einen Extruder zu einer Folie extrudiert wird, auf ein Gewebe geklebt wird.
  • 4 zeigt schematisch einen Laminat-Herstellungsapparat 20 zur Herstellung des Laminats nach der vorliegenden Ausführungsform. 4 veranschaulicht eine Vorrichtung zur Herstellung eines Laminats, bei der Mehrschichtfolien auf beide Seiten des Gewebes laminiert werden 4. Der Laminat-Herstellungsapparat 20 umfasst eine Heizeinheit 22 und eine Kühleinheit 24.
  • Bei der Herstellung mit dem in 4 dargestellten Laminat-Herstellungsapparat 20 werden zunächst das Gewebe 4 und die auf Rollen oder dergleichen aufgewickelten Mehrschichtfolien 1a und 1b abgewickelt und die Mehrschichtfolien 1a und 1b auf beiden Seiten (Oberseite und Unterseite) des Gewebes 4 übereinander gelegt. Konkret wird, wie in der Abbildung dargestellt, der Mehrschichtfilm 1a, einschließlich einer Barriereschicht 2a und einer Klebeschicht 3a, so übereinandergelegt, dass die Klebeschicht 3a auf der Seite des Gewebes 4 liegt. Ferner wird der Mehrschichtfilm 1b, der eine Barriereschicht 2b und eine Klebstoffschicht 3b enthält, so übereinandergelegt, dass die Klebstoffschicht 3b auf der Seite des Gewebes 4 liegt. Dann werden der übereinandergelegte Mehrschichtfilm 1b, das Gewebe 4 und der Mehrschichtfilm 1a zur Heizeinheit 22 geschickt und gepresst, während sie an der Heizeinheit 22 erhitzt werden.
  • Die Heizeinheit 22 umfasst Druckmittel, die z.B. aus einem Paar gegenüberliegender Walzen (wie z.B. Quetschwalzen) oder einem Paar gegenüberliegender Riemen, wie im abgebildeten Beispiel, gebildet werden. Die übereinanderliegende Mehrschichtfolie 1b, das Gewebe 4 und die Mehrschichtfolie 1a werden durch ein Paar Druckmittel, wie oben beschrieben, geführt, so dass sie erhitzt und unter Druck gesetzt werden. Bei der Mehrschichtfolie liegt der Schmelzpunkt der Klebeschicht unter dem Schmelzpunkt der Barriereschicht, so dass es möglich ist, die Klebeschicht in einem Zustand, in dem die Klebeschicht ausreichend erweicht ist, gegen das Gewebe zu pressen, indem man die Heiztemperatur in der Heizeinheit 22 auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Barriereschicht einstellt. Auf diese Weise können die Mehrschichtfolien 1a und 1b auf beiden Seiten des Gewebes 4 geklebt werden, wodurch das Laminat 5 mit der Mehrschichtfolie 1b, dem Gewebe 4 und der Mehrschichtfolie 1a gebildet wird.
  • Anschließend wird das Laminat 5, das die Heizeinheit 22 durchlaufen hat, an die Kühleinheit 24 weitergeleitet. In der Kühleinheit 24 kann die Temperatur des Laminats 5 vorzugsweise auf Raumtemperatur abgesenkt werden. Die Kühleinheit 24 kann eine Kühleinrichtung mit Kühlmedium oder eine Absaugeinrichtung enthalten. In der Kühleinheit 24 kann das Laminat 5 unter Druck gesetzt werden, indem, wie im Beispiel dargestellt, ein Druckmittel verwendet wird, das aus einem Paar gegenüberliegender Riemen besteht; eine Druckbeaufschlagung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
  • Im Herstellungsapparat in 4 kann durch Weglassen entweder der Mehrschichtfolie 1a oder der Mehrschichtfolie 1b ein Laminat hergestellt werden, bei dem die Mehrschichtfolie 1 auf eine Seite des Gewebes 4 laminiert wird, wie in 2 dargestellt.
  • Ferner kann das Gewebe 4 ein schlauch- oder sackförmiger OPW sein, der ohne Nähte gewebt wird. Auf diese Weise kann das in 3 dargestellte Laminat hergestellt werden. In diesem Fall wird die Luft aus der Innenseite des sackförmigen Gewebes 4 entfernt, so dass das Gewebe 4 die Form eines Bogens hat, und das Gewebe 4 wird vorab auf eine Spule o.ä. gewickelt und vor dem Übereinanderlegen abgewickelt. Dann werden die Mehrschichtfolien 1a und 1b, wie oben beschrieben, auf die Ober- bzw. Unterseite des Gewebes 4 gelegt. In diesem Fall hat das Gewebe 4 die Form eines Sackes, so dass die Oberseite und die Unterseite des Gewebes 4 beide der Oberfläche des Gewebes 4 entsprechen.
  • 5 veranschaulicht schematisch einen Zustand, in dem die Mehrschichtfolien 1a und 1b auf der Ober- bzw. Unterseite des Gewebes 4 übereinander liegen, das in flachem Zustand in die Laminatherstellungsvorrichtung 20 geladen wird. Wie in 5 dargestellt, werden der übereinanderliegende Mehrschichtfilm 1a, das Gewebe 4 und der Mehrschichtfilm 1b von beiden Seiten durch ein Paar Druckmittel an der Druckbeaufschlagungseinheit 22 unter Druck gesetzt. So werden, wie in 3 dargestellt, die Mehrschichtfolien 1a und 1b mit der Ober- bzw. Unterseite des Gewebes 4 verbunden und die Ränder der Mehrschichtfolien 1a und 1b durch Erwärmung oder durch einen Klebstoff miteinander verbunden, wodurch ein Laminat (Airbag) entsteht 6. Die überschüssigen Teile der Ränder können abgeschnitten werden. Auf diese Weise kann ein Airbag hergestellt werden, bei dem das Gewebe in die Form eines Sackes gebracht wird und eine mehrschichtige Folie auf mindestens einer der Innen- und Außenflächen des Gewebes gebildet wird.
  • Die Heiztemperatur bei der Herstellung des Laminats ist nicht besonders begrenzt, solange die Temperatur unter dem Schmelzpunkt der Barriereschicht liegt. Die Erwärmungstemperatur kann eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Barriereschicht und eine Temperatur sein, bei der die Klebeschicht erweicht. Konkret beträgt die Temperatur vorzugsweise 120 °C bis 250 °C. Ferner kann der Druck 5 N/cm2 bis 700 N/cm2, vorzugsweise 10 N/cm2 bis 500 N/cm2, betragen, je nach Zusammensetzung der Mehrschichtfolie und des Gewebes. Außerdem kann der Druck je nach den Betriebsbedingungen bei der Herstellung des Laminats 5 N/cm2 bis 50 N/cm2 betragen.
  • (Anwendung)
  • Die Mehrschichtfolie und das Laminat nach der vorliegenden Ausführung eignen sich für den Einsatz in Fahrzeug-Airbags, Outdoor-Produkten, Verpackungsanwendungen u.ä. und sind besonders gut für die Herstellung von Fahrzeug-Airbags, insbesondere Vorhang-Airbags, geeignet. Ein Vorhang-Airbag wird auf der Dachlinie oben an der Seitenscheibe montiert. Wenn bei einem Aufprall usw. eine hohe Belastung aufgebracht wird, wird der Airbag in Form eines Vorhangs in vertikaler Richtung nach unten entlang der Seitenscheibe aufgeblasen.
  • Vom Material des Vorhang-Airbags wird Druckfestigkeit verlangt, denn wenn der Vorhang-Airbag sich ausdehnt, bleibt er nach seiner Aktivierung einige Sekunden lang aufgeblasen, zum Beispiel 6 bis 7 Sekunden lang. Darüber hinaus wird ein Vorhang-Airbag vor seiner Ausdehnung oft in einer Hülle oder ähnlichem in gefaltetem oder zusammengerolltem Zustand über einen langen Zeitraum gelagert und ist häufig Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Auch für solche Anwendungen können die Mehrschichtfolie und das Laminat nach der vorliegenden Ausführung in geeigneter Weise eingesetzt werden.
  • Beachten Sie, dass bei der Verwendung eines Laminats mit einer Folie und einem Gewebe als Fahrzeug-Airbag unter Berücksichtigung der Sicherheit verschiedene Leistungen für das Laminat erforderlich sind. In jedem Land wurden Sicherheitsnormen festgelegt, und die Normen werden immer strenger. In den Vereinigten Staaten beispielsweise wurden die Sicherheitsstandards für Airbags in den letzten Jahren angehoben, und in Bezug auf die Haltbarkeit unter Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsbedingungen sind die Temperatur- und Druckbedingungen bei Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitshaftungstests konventionell die Temperatur: 40 °C, relative Luftfeuchtigkeit: 92 % bzw. 168 Stunden, aber diese Bedingungen sind strenger geworden, bis hin zur Temperatur: 70 °C, relative Luftfeuchtigkeit: 95 % bzw. 408 Stunden. Aus diesem Grund wurde ein Airbag-Material benötigt, das einer so stark erhöhten Temperatur und Luftfeuchtigkeit standhalten kann. In dieser Hinsicht sind die Mehrschichtfolie und das Laminat nach der vorliegenden Ausführung widerstandsfähig gegen Delaminierung und weisen eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf, selbst nachdem sie unter derart strengen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen gelagert wurden.
  • Darüber hinaus wird bei der Herstellung von Airbags ständig eine Reduzierung der Produktkosten gefordert. Konventionell wurde häufig Polyamid wie Nylon als Gewebematerial für Airbags verwendet; es wird jedoch zunehmend ein relativ preiswertes Polyestergewebe eingesetzt. Aus diesem Grund wurde ein Folienmaterial mit hoher Haftung auf einem Gewebe mit Polyestergarnen gefordert; es gab jedoch Fälle, in denen herkömmliche Folien keine ausreichende Haftung auf einem Polyestergewebe hatten. Auf der anderen Seite weist die mehrschichtige Folie nach der vorliegenden Ausführung eine ausgezeichnete Haftung auf einem Gewebe mit Polyestergarnen auf.
  • [Praxisbeispiele]
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in den folgenden Praxisbeispielen ausführlicher beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Praxisbeispiele beschränkt.
  • In diesen praktischen Beispielen wurde eine Mehrschichtfolie mit einer Barriereschicht und einer Klebeschicht gebildet, und die Mehrschichtfolie wurde zur Herstellung eines Laminats auf ein Gewebe geklebt, und das hergestellte Laminat wurde bewertet.
  • [Rohmaterial für Mehrschichtfilm]
  • Die folgenden Materialien wurden als Rohstoffe für die Mehrschichtfolie verwendet. Der Schmelzpunkt jedes Rohmaterials ist die Schmelzspitzentemperatur, die mit einem Differential-Scanning-Kalorimeter gemessen wurde.
  • Thermoplastisches Polyester-Elastomer (PTEE-1): ein Polyester-Polyether-Blockcopolymer mit Polybutylenterephthalat als Hartsegment und Polytetramethylenetherglykol mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 2000 als Weichsegment. In dem obigen Copolymer beträgt das Gehaltsverhältnis des Polybutylenterephthalats 25 Gew.-% und das Gehaltsverhältnis des Polytetramethylenetherglykolsegments 75 Gew.-% (Schmelzpunkt 152 °C).
  • Thermoplastisches Polyester-Elastomer (PTEE-2): ein Polyester-Polyether-Blockcopolymer mit Polybutylenterephthalat als Hartsegment und Polytetramethylenetherglykol mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 2000 als Weichsegment. In dem obigen Copolymer beträgt das Gehaltsverhältnis des Polybutylenterephthalats 35 Gew.-% und das Gehaltsverhältnis des Polytetramethylenetherglykolsegments 65 Gew.-% (Schmelzpunkt 185 °C).
  • Thermoplastisches Polyester-Elastomer (PTEE-3): ein Polyester-Polyether-Blockcopolymer mit Polybutylenterephthalat als Hartsegment und Polytetramethylenetherglykol mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 2000 als Weichsegment. In dem obigen Copolymer beträgt der Anteil des Polybutylenterephthalats 58 Gew.-% und der Anteil des Polytetramethylenetherglykolsegments 42 Gew.-% (Schmelzpunkt 207 °C).
  • Polyamid (PA): Vestamid (eingetragenes Warenzeichen) hergestellt von Daicel-Evonik Co., Ltd.
  • [Bewertung von Mehrschichtfolie und Laminat]
  • <Hochtemperatur-, Hochfeuchtigkeitshaftung (Beständigkeit gegen Delaminierung unter Hochtemperatur-, Hochfeuchtigkeitsbedingungen)>
  • Aus dem durch Laminieren der Mehrschichtfolie auf das Gewebe erhaltenen Laminat wurde ein Prüfkörper mit einer Größe von 50 mm x 150 mm hergestellt. Der Prüfkörper wurde in einen luftdichten Behälter gelegt und 408 Stunden lang in dem Behälter gehalten, in dem die Temperatur 70 °C und die relative Luftfeuchtigkeit 95 % betrug. Während der Fixierung des Gewebeteils des aus dem Behälter entnommenen Teststücks (Laminat) wurde die Kraft, die erforderlich war, um den mehrschichtigen Folienteil (Barriereschicht und Klebeschicht) mit einer Zuggeschwindigkeit von 100 mm/Minute in eine Richtung von 180 Grad zu ziehen, als Schälkraft (N/mm) gemessen. Der Bewertungsstandard war wie folgt.
    • O (gut): Die Schälkraft überstieg 0,5 N/mm.
    • Δ (ordentlich): Die Schälkraft betrug 0,3 N/mm bis 0,5 N/mm.
    • x (schlecht): Die Schälkraft betrug weniger als 0,3 N/mm, oder es kam zu einer Delamination in der Mehrschichtfolie.
  • Um bei der Messung der Schälkraft zu verhindern, dass die Mehrschichtfolie während des Schältests reißt oder gedehnt wird, wurde zur Verstärkung der Mehrschichtfolie eine Polyethylenterephthalatfolie mit einer Dicke von 100 µm über einen Klebstoff auf die Barriereschichtseite der Mehrschichtfolie geklebt.
  • [Praxisbeispiel 1]
  • (Mehrschichtfolie)
  • Die Mehrschichtfolie wurde mit Hilfe einer Blasextrusionseinrichtung (Fabrikat Dr. Collin GmbH) mit drei Extrudern hergestellt. In den jeweiligen Extrudern wurden das thermoplastische Polyester-Elastomer (PTEE-1), das thermoplastische Polyester-Elastomer (PTEE-1) und das thermoplastische Polyester-Elastomer (PTEE-3) geladen und bei einer Temperatur geschmolzen, die größer oder gleich dem Schmelzpunkt jedes Rohstoffs ist, und eine Dreischichtfolie wurde im Blasextrusionsverfahren hergestellt.
  • Der resultierende Film war ein dreischichtiger Film, bei dem eine erste Klebstoffschicht aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer (PTEE-1), eine zweite Klebstoffschicht aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer (PTEE-1) und eine Barriereschicht aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer (PTEE-3) in der angegebenen Reihenfolge laminiert wurden. Die Extrusionsmenge der ersten Klebstoffschicht, der zweiten Klebstoffschicht und der Barriereschicht betrug jeweils 10 g/m2.
  • (Laminierung von Mehrschichtfolie und Gewebe)
  • Als Gewebe wurde ein mit Polyethylenterephthalatfasern gewebtes Leinengewebe verwendet. Die Gesamtfeinheit von Kettgarn und Schussgarn betrug 470 dtex, und die Webdichte betrug jeweils 22 pcs/cm für das Kettgarn und das Schussgarn.
  • Mit einer Laminiervorrichtung (Doppelband-Flachlaminieranlage, hergestellt von der Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH) wurden das PET-Gewebe und die Dreischichtfolie so laminiert, dass die Klebeschicht mit der Gewebeoberfläche in Kontakt kam und die Klebeschicht erweicht wurde, während die laminierten Materialien auf 170 °C erhitzt und mit einer Quetschwalze auf 18 N/cm2 unter Druck gesetzt wurden, und das Gewebe und die Dreischichtfolie laminiert wurden.
  • [Praxisbeispiel 2]
  • (Mehrschichtfolie)
  • Eine dreischichtige Folie wurde auf dieselbe Weise wie im Praxisbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das thermoplastische Polyesterelastomer (PTEE-2) anstelle des thermoplastischen Polyesterelastomers (PTEE-1) verwendet wurde. Die resultierende Folie war eine Dreischichtfolie, bei der eine erste Klebeschicht aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer (PTEE-2), eine zweite Klebeschicht aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer (PTEE-2) und eine Barriereschicht aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer (PTEE-3) in der angegebenen Reihenfolge laminiert wurden. Die Extrusionsmenge der ersten Klebstoffschicht, der zweiten Klebstoffschicht und der Barriereschicht betrug jeweils 10 g/m2.
  • (Laminierung von Mehrschichtfolie und Gewebe)
  • Ein Laminat einschließlich des Gewebes und der Mehrschichtfolie wurde mit der gleichen Methode wie im Praxisbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Heiztemperatur beim Laminieren des Gewebes und der Mehrschichtfolie auf 200 °C eingestellt wurde. Die Auswertung wurde auf die gleiche Weise wie im Praxisbeispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • [Vergleichsbeispiel 1]
  • (Mehrschichtfolie)
  • Eine dreischichtige Folie wurde auf dieselbe Weise wie im Praxisbeispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass das Polyamid (PA) anstelle des thermoplastischen Polyesterelastomers (PTEE-3) verwendet wurde. Die resultierende Folie war eine Dreischichtfolie, bei der eine erste Klebeschicht aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer (PTEE-1), eine zweite Klebeschicht aus dem thermoplastischen Polyesterelastomer (PTEE-1) und eine Barriereschicht aus dem Polyamid (PA) in der angegebenen Reihenfolge laminiert wurden. Die Extrusionsmenge der ersten Klebstoffschicht, der zweiten Klebstoffschicht und der Barriereschicht betrug jeweils 10 g/m2.
  • (Laminierung von Mehrschichtfolie und Gewebe)
  • Auf die gleiche Weise wie im Praxisbeispiel 1 wurde ein Laminat einschließlich des Gewebes und der Mehrschichtfolie hergestellt und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. [Tabelle 1]
    Folie Bewertung
    Klebschicht Barriereschicht Schmelzpunktdifferenz (TmB-TmA) Produktionsstabili -tät Haftun g bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit
    Rohmaterialpoly mer Schmel z-punkt (TmA) Rohmaterialpoly mer Schmelz -punkt (TmB)
    Praxisbeispiel 1 PTEE-1 152 °C PTEE-3 207 °C 55 °C O O
    Praxisbeispiel 2 PTEE-2 185 °C PTEE-3 207 °C 22 °C O O
    Vergleichs -beispiel 1 PTEE-1 152 °C PA 172 °C 20 °C X X*
    *Delamination trat auf in der Mehrschichtfolie.
  • Bei den nach den Praxisbeispielen 1 und 2 hergestellten Laminaten, bei denen sowohl für die Klebstoffschicht als auch für die Barriereschicht ein thermoplastisches Polyesterelastomer verwendet wurde und der Schmelzpunkt der Barriereschicht höher lag als der Schmelzpunkt der Klebstoffschicht, wurde festgestellt, dass die Produktionsstabilität ausgezeichnet war, d.h. es ist möglich, das Laminat auch dann stabil herzustellen, wenn eine Änderung der Herstellungsbedingungen wie z.B. der Heiztemperatur im Herstellungsprozess eintritt. Weiterhin war in den Praxisbeispielen 1 und 2 der Unterschied zwischen dem Schmelzpunkt der Barriereschicht und dem Schmelzpunkt der Klebeschicht größer als 20 °C, so dass eine besonders gute Produktionsstabilität erreicht werden kann. Ferner wiesen die nach den Praxisbeispielen 1 und 2 hergestellten Laminate eine ausgezeichnete Haftung bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit auf.
  • Im Vergleichsbeispiel 1, in dem die Klebeschicht ein thermoplastisches Polyesterelastomer, die Barriereschicht jedoch ein Polyamid ist, wurde dagegen eine Delamination zwischen der Klebeschicht und der Barriereschicht beobachtet, und sowohl die Produktionsstabilität als auch die Haftung bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit waren geringer als in den Praxisbeispielen 1 und 2.
  • Die vorliegende Gebrauchsmusteranmeldung basiert auf der am 16. Juni 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-119099 und beansprucht deren Priorität, deren Inhalt hier durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1a, 1b
    Mehrschichtfolie
    2, 2a, 2b
    Barriereschicht
    3, 3a, 3b
    Klebstoffschicht
    4
    Stoff
    5
    Laminat
    6
    Laminat (Airbag)
    20
    Apparat zur Herstellung von Laminat
    22
    Heizeinheit
    24
    Kühleinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP H2114035 [0005]
    • JP H5338092 [0005]
    • JP 2017119099 [0099]

Claims (7)

  1. Mehrschichtfolie, geeignet zur Verwendung verklebt mit einem Gewebe, wobei die Mehrschichtfolie umfasst: eine Klebstoffschicht, die eine Seite des Mehrschichtfilms sein soll, die an das Gewebe geklebt werden soll; und eine Barriereschicht, die mit der Klebstoffschicht verbunden ist, wobei die Klebeschicht und die Sperrschicht ein thermoplastisches Polyesterelastomer enthalten, das thermoplastische Polyesterelastomer ein Blockcopolymer ist, das ein weiches Segment einschließlich Polyether und ein hartes Segment einschließlich Polyester enthält, und ein Schmelzpunkt der Barriereschicht höher ist als ein Schmelzpunkt der Klebeschicht.
  2. Mehrschichtfolie nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schmelzpunkt der Barriereschicht um mehr als 20 °C höher ist als der Schmelzpunkt der Klebstoffschicht.
  3. Die Mehrschichtfolie nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gewebe Polyester enthält.
  4. Die Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gewebe ein Gewebe ist, das für einen Airbag verwendet wird.
  5. Ein Laminat, das durch Verkleben der Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und des Gewebes miteinander gebildet wird.
  6. Ein Airbag, gebildet unter Verwendung des Laminats nach Anspruch 5.
  7. Der Airbag nach Anspruch 6, wobei das Gewebe so geformt ist, dass es die Form einer Tasche hat, und der mehrschichtige Film auf einer Oberfläche des Gewebes gebildet wird.
DE202018006438.6U 2017-06-16 2018-06-15 Mehrschichtfolie, Laminat, Airbag und Vorrichtung zur Herstellung eines Laminats Active DE202018006438U1 (de)

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