DE60128491T2

DE60128491T2 - Mit silicon beschichtete gewebe sowie luftsack

Info

Publication number: DE60128491T2
Application number: DE2001628491
Authority: DE
Inventors: Hideaki Ashiya-shi ISHII; Toshirou Amagasaki-shi NAGAOKA
Original assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2021-10-06
Also published as: ATE362561T1; TW521051B; EP1365059A4; EP1365059A1; US20040077236A1; KR100497927B1; JPWO2002061200A1; CN100507142C; DE60128491D1; US20060194007A1; CN1518620A; KR20030074769A; WO2002061200A1; JP3727310B2; US7309666B2; EP1365059B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein weiches und leichtes siliconbeschichtetes Textilerzeugnis mit ausgezeichnetem Flammschutz und ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, ein Verfahren zur Herstellung desselben und einen daraus hergestellten Airbag (Luftkissen).
Stand der Technik
Ein Airbag, der zur Gewährleistung der Sicherheit eines Kraftfahrzeuginsassen zum Zeitpunkt einer Kollision vorgesehen ist, ist üblicherweise in einem kleinen Raum, wie einem Lenkrad oder Armaturenbrett, in Form eines Moduls montiert, in dem der Airbag zusammen mit einem Gasgenerator gelagert ist. Damit ein Personenkraftwagen gegen einen Seitenaufprall vorbereitet ist, wurde ein Airbag kürzlich in Form eines Seiten-Airbags oder "Seitenvorhangs" bereitgestellt. Ein Airbag in einer solchen abgeänderten Form wird auch in einem kleinen Raum, wie einem Seitenteil eines Kraftfahrzeugblechs oder einem Dach/Säulenteil aufbewahrt. Um genügend Raum für einen Insassen in einem Kraftfahrzeug zu gewährleisten, ohne ihn unter solchen Umständen zu reduzieren, ist es notwendig, das Stauvolumen des Airbags so gering wie möglich zu machen und zudem dem Airbag-System ein geringes Gewicht zu verleihen.
Um den Airbag kompakt und leicht zu machen, damit er den Anforderungen genügt, ist ein Grundgewebe für einen Airbag, das einen leichten gewebten Stoff darstellt, notwendig.
Um das Stauvolumen eines Airbags gering zu machen, wurde ein Webgarn mit geringer Garnstärke als Garn für den gewebten Stoff verwendet. Um einen Airbag luftdicht zu machen, wurden der Typ und die Menge eines Elastomers, das auf das Grundgewebe aufgetragen werden soll, eingestellt. Die Stärke eines Garns, das für den gewebten Stoff verwendet werden soll, wurde z.B. von 940 dtex auf 470 dtex reduziert. Zudem wurde anstelle von Chloropren Silicon als Elastomer verwendet, und die Beschichtungsmenge wurde von 90-120 g/m² auf 40-60 g/m² reduziert. Ein beschichtetes Textilerzeugnis, das durch Auftragen eines Siliconharzes auf ein Grundgewebe mit einer Garnstärke von 470 dtex hergestellt wurde, wird zur Zeit verwendet.
Seit kurzem müssen Airbags sogar noch leichter und kompakter sein. Demgemäß offenbaren Literaturstellen wie WO-A-01/09416 die Verwendung eines Webgarns mit einer geringeren Garnstärke (67-250 dtex), um das Gewicht eines gewebten Stoffs für einen Airbag noch weiter zu verringern, und die Verwendung eines Webgarns mit einer geringeren Filamentstärke (Einzelfilamentstärke von 0,5-4,5 dtex), um den Airbag kompakt zu machen oder dem gewebten Stoff einen weichen Griff zu verleihen.
Um dem beschichteten Textilerzeugnis ein geringes Gewicht zu verleihen, ist es andererseits erwünscht, dass die Beschichtungsmenge reduziert wird. Wenn die Silicon-Beschichtungsmenge reduziert ist, nimmt jedoch die Brenngeschwindigkeit zu und es ergibt sich das Problem, dass die Brenngeschwindigkeit die Obergrenze überschreitet, die durch die Vorschrift FMVSS 302 vorgegeben ist. Z.B. offenbart die japanische Offenlegungsschrift (Kokai) JP-A-7-300774 die Herstellung eines beschichteten Textilerzeugnisses, das den Flammfestigkeitstest besteht, umfassend die Beschichtung eines Textilerzeugnisses mit einer Mischung, die durch Zugabe eines festen Pulvers aus einer Substanz wie Acetylenruß und Fe₂O₃ zu Silicon hergestellt wird. Das beschichtete Textilerzeugnis hat jedoch kein geringes Gewicht, weil die offenbarte Beschichtung eine Dicke von 5-20 μm hat. Wenn ein Pulver aus einer Substanz wie Acetylenruß und Fe₂O₃ zu einer Silicon-Zusammensetzung in einer Menge von 5-10 Massenteilen als feste Komponente gegeben wird, kann das feste Pulver jedoch nicht ausreichend mit Silicon fixiert werden. Als Ergebnis treten die folgenden Probleme auf: die Betriebsperson oder die Umgebung wird mit festem Pulver kontaminiert, das während der Handhabung von der Beschichtung abfällt; ein festes Pulver, das während des Nähens eines Airbags verstreut wird, verstopft das Öhr einer Nähnadel, und die Nähmaschine muss häufig repariert werden. Wenn sich ein festes Pulver im Öhrteil einer Nähnadel und/oder den Fadenführungen ansammelt, besteht die Möglichkeit, dass ein kritisches Problem in dem Schritt des Nähens mit einer industriellen Hochgeschwindigkeitsnähmaschine auftritt, und zwar aufgrund der Variation der Zuführungsspannung eines Nähgarns. Eine Variation der Zuführungsspannung eines Nähgarns zerstört das Gleichgewicht zwischen der Spannung eines Nadelfadens und derjenigen eines Spulenfadens, woraus sich die Bildung eines ungleichmäßigen Saums ergibt, so dass die Dicke des Airbag-Produkts variiert. Zudem variiert die Spannung des laufenden Garns, so dass das Nähgarn beschädigt wird oder ein Reißen des Garns erzeugt wird. Als Ergebnis tritt das Problem auf, dass sich die Zuverlässigkeit der Airbag-Entfaltungsfähigkeit verschlechtern kann.
Die japanische Offenlegungsschrift (Kokai) JP-A-2001-138849 beschreibt ein leichtes beschichtetes Textilerzeugnis mit ausgezeichneter Staufähigkeit, das aus einem gewebten Stoff hergestellt wird, der aus einem Garn mit einer Garnstärke von 100-250 Denier gebildet wird und mit einem Silicon-Kautschuk in einer Menge von 5-35 g/m² beschichtet ist und der eine Gasleckage verhindern kann. Diese Patentveröffentlichung offenbart jedoch weder eine ausreichende Unterdrückung der Brenngeschwindigkeit bei einer leichten Silicon-Beschichtung noch die Gestaltung eines beschichteten Textilerzeugnisses, das ein leichter gewebter Stoff ist und ausreichende mechanische Eigenschaften hat, um eine Aufblasdruckbeständigkeit des Airbags zu gewährleisten.
Die japanische Offenlegungsschrift (Kokai) JP-A-5-319194 offenbart einen Versuch zur Verbesserung der Weichheit eines Airbags durch eine Arbeitsweise des Auftragens eines Silicons auf ein Grundgewebe. In dem Versuch wird ein Airbag-Grundgewebe, das aus einem Webgarn mit einer Garnstärke von 420-840 Denier gebildet wurde, mit einem aminomodifizierten Silicon als Weichmacher und einem Methylhydrogensilicon (0,11-0,49 Gew.-%) als wasserabweisendes Mittel imprägniert, um eine luftdurchlässige Gewebeschicht zu bilden. Der gewebte Stoff wird ferner mit einem Silicon-Elastomer beschichtet, um eine luftundurchlässige Überzugsschicht zu bilden (35-65 g/m²). Die Patentveröffentlichung beschreibt, dass als Ergebnis der Aufprall eines menschlichen Körpers, der durch die Entfaltung des Airbags verursacht wird, gering gemacht werden kann. Wenn ein Grundgewebe, das aus einem Garn mit einer so geringen Garnstärke wie 270 dtex oder weniger gebildet wird und eine Beschichtung eines geringen Gewichts von 25 g/m² oder weniger aufweist, durch das obige Verfahren hergestellt wird, um auf einen leichten Airbag abzuzielen, kann das beschichtete Grundgewebe jedoch nicht den Brenntest FMSS 302 bestehen.
Die japanische Offenlegungsschrift (Kokai) JP-A-11-1876 offenbart eine Ausführungsform, in der der Druck eines Airbags beibehalten wird, indem ein hohles Grundgewebe, das aus einem Webgarn mit einer Garnstärke von 420 Denier gebildet wird, mit einem zweischichtigen Silicon-Elastomer beschichtet wird. Die Patentveröffentlichung beschreibt Folgendes. Die erste Schicht enthält ein Hydrogensilicon, das ein Molekülkettenverlängerer ist, und ein Silicon mit einer hohen Dehnung an der Bruchgrenze, die durch einen verstärkenden Quarzstaub-Füllstoff verursacht wird. Die zweite Schicht enthält ein Silicon, das eine hohe Reißfestigkeit aufweist und mit einem Vinylsilicon vernetzt ist, das drei oder mehr funktionelle Gruppen aufweist. Die Beschichtung wirkt in einer Beschichtungsmenge von 60-220 g/m² dahingehend, dass der Druck beibehalten wird. Die Patentveröffentlichung offenbart jedoch nicht die Gestaltung des beschichteten Textilerzeugnisses, das den Druck eines Airbags beibehalten kann, während es dem Airbag ein geringes Gewicht verleiht.
Während des Entfaltens eines Airbags bilden heiße Teilchen, die von dem verbrannten Rückstand eines gaserzeugenden Mittels in dem Gasgenerator herstammen, zuweilen ein Schmelzloch in dem Kissen, das als gebranntes Durchgangsloch bezeichnet wird. Wenn die Wärmekapazität eines Airbag-Textilerzeugnisses, das aus einer synthetischen Faser geringer Garnstärke hergestellt wird, gering ist, wird die Möglichkeit groß, dass sich ein Schmelzloch bildet. Demgemäß sind Mittel zur Verhinderung des Berstens eines Airbags, das vom Schmelzloch ausgeht, notwendig. Zudem muss ein Airbag idealerweise sich sofort zum Zeitpunkt einer Kollision entfalten, um einen Fahrzeuginsassen zurückzuhalten. Daher ist auch ein Airbag erforderlich, der eine kurze Entfaltungszeit aufweist.
EP-A-1 033 292 , das die Merkmale des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 4 zeigt, offenbart einen leichten Airbag, der mit einem vernetzten Silicon in einer Menge von 5-25 g/m² beschichtet ist.
US-A-6,177,366 und US-A-6,037,279 offenbaren eine Zweischichten-Beschichtungstechnik, um die Eigenschaften von siliconbeschichteten Airbag-Textilerzeugnissen zu verbessern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1(A) zeigt eine erklärende Ansicht, um zu erläutern, wie ein Airbag in dem Verfahren zur Bewertung der Kompaktheit des Airbags gefaltet werden soll.
1(B) ist eine erklärende Ansicht, um den Zustand eines intermediär gefalteten Airbags zu erläutern.
2 ist eine erklärende Ansicht, die ein Verfahren zum Messen der Dicke eines gefalteten Airbags zeigt.
3 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopie (SEM)-Aufnahme eines Querschnitts, der einen überlappten Anteil von Webgarnen in dem siliconbeschichteten gewebten Stoff im Vergleichsbeispiel 74 zeigt, und ein Diagramm, das eine XMA (Si)-Element-Vergleichsverteilung im Querschnitt zeigt. Die X-Achse (vertikale Richtung) in dem Diagramm gibt die Richtung von der vorderen Fläche des gewebten Stoffs zur hinteren Fläche an, und die Y-Achse (Querrichtung) zeigt die Anzahl der Zählungen des Si-Signals.
4 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopie (SEM)-Aufnahme eines Querschnitts, der einen überlappten Anteil von Webgarnen in dem siliconbeschichteten gewebten Stoff im Vergleichsbeispiel 73 zeigt, und ein Diagramm, das eine XMA(Si)-Element-Verteilung im Querschnitt zeigt.
5 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopie (SEM)-Aufnahme, die perspektivisch einen Querschnitt und eine Oberflächenform der Beschichtungsoberfläche des siliconbeschichteten Textilerzeugnisses im Beispiel 73 zeigt.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein flammfestes siliconbeschichtetes Textilerzeugnis bereitzustellen, das ein geringes Gewicht, eine ausgezeichnete Weichheit und Kompaktheit aufweist und den FMVSS-302-Test bestehen kann.
Eine speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis bereitzustellen, das zur Herstellung eines Airbags geeignet ist, der über die mechanische Eigenschaft verfügt, dem Aufblasdruck während seiner Entfaltung zu widerstehen, und welches das durch ein gebranntes Durchgangsloch verursachte Bersten während der Entfaltung unterdrückt, ausgezeichnete rückhaltende Eigenschaften aufgrund einer verkürzten Entfaltungszeit aufweist und kaum einen Fahrzeuginsassen verletzt.
Die Erfinder haben gefunden, dass, wenn eine Silicon-Beschichtung mit einer speziellen Beschichtungsstruktur auf einem weichen, dichten Grundgewebe gebildet wird, welches aus einem Webgarn mit einer Garnstärke von 270 dtex oder weniger hergestellt wird, kann ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis mit brandhemmenden Eigenschaften (das den Brenntest FMVSS 302 besteht) auf sehr hohem Niveau – obwohl das Textilerzeugnis ein mit einem leichten Überzug beschichtetes Textilerzeugnis mit einer geringen Beschichtungsmenge ist – erhalten werden kann, das einen leichten Airbag ergeben kann, der ein durch ein gebranntes Durchgangsloch verursachtes Bersten unterdrückt. Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis ist ein mit einem leichten Überzug beschichtetes Textilerzeugnis, das eine geringe Menge an Silicon-Beschichtung aufweist und die Luftundurchlässigkeit unter hohem Druck gewährleistet, während das beschichtete Textilerzeugnis insbesondere die Weichheit des Textilerzeugnisses und verbesserte Reibungseigenschaften aufweist. Demgemäß haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, dass ein kompakter Airbag, der die Entfaltungszeit verkürzt, aus einem siliconbeschichteten Textilerzeugnis hergestellt werden kann, und somit vervollständigten sie die vorliegende Erfindung.
Die vorliegende Erfindung stellt ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis bereit, wobei das Webgarn aus synthetischer Faser hauptsächlich aus Poly(hexamethylenadipamid) hergestellt wird, und die Einzelfilamentstärke des Webgarns 0,5-4,5 dtex pro Filament beträgt.
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung kann durch ein Verfahren hergestellt werden, umfassend das Beschichten eines Grundgewebes, das aus einem Webgarn einer synthetischen Faser gebildet wird, das eine Garnstärke von 100-270 dtex, einen Parameter der Stärke von gewebtem Garn, der durch das Produkt bestimmt wird, das berechnet wird, indem die Garnstärke mit der Webdichte von Kettfäden oder Schussfäden pro 2,54 cm multipliziert wird, von 10000 bis 25000 dtex·Kettfäden oder dtex·Schussfäden pro 2,54 cm aufweist, mit Silicon in einer Menge von 5 bis 25 g/m² durch eine Kombination der beiden in (1) und (2) unten erwähnten Auftragungstypen und das Vernetzen der Siliconbeschichtung, wobei das Verfahren durch Folgendes gekennzeichnet ist:

(1) Auftragen einer Beschichtungsmasse mit einer Viskosität bei 25 °C von 0,1 bis 5 Pa·s, die aus einer Siliconzusammensetzung besteht, in einer Menge von 1 bis 21 g/m² als feste Komponente auf das Grundgewebe und
(2) Beschichten des Grundgewebes mit einer flüssigen Siliconzusammensetzung mit einer Viskosität bei 25 °C von 10 bis 500 Pa·s in einer Menge von 4 bis 24 g/m², wobei die flüssige Siliconzusammensetzung nicht in die Textur des Grundgewebes eindringt.

Bevorzugte Ausführungsformen sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung wird nachstehend ausführlich erklärt.
Textur des Grundgewebes
Bei der Kissen-Herstellung eines leichten Airbags muss die Masse pro Flächeneinheit eines beschichteten Textilerzeugnisses als kissenbildendes Material gering sein.
Die Garnstärken eines Kettfadens und eines Schussfadens, die das Grundgewebe des beschichteten Textilerzeugnisses in der vorliegenden Erfindung bilden, betragen jeweils 100-270 dtex, vorzugsweise 110-250 dtex. Die Garnstärke bezeichnet hierin die Gesamtstärke von Einzelfilamenten in einem Webgarn, nämlich die Kettfäden (oder Schussfäden) eines Webgarns, das den gewebten Stoff (mit einem Garn identisch) bildet. Das Garn, das den Kettfaden oder Schussfaden bildet, kann auch ein einfacher Zwirn, ein doubliertes Garn oder ein Sammelgarn einer Mehrzahl von Garnen sein. D.h. das Grundgewebe ist ein Gewebe, das durch Weben eines Webgarns mit einer Garnstärke (im obigen Sinn) von 270 dtex oder weniger hergestellt wird.
Weiterhin wird das Grundgewebe in der vorliegenden Erfindung aus einem Webgarn gebildet, das einen "Webgarnstärken-Parameter" aufweist, ausgedrückt durch das Produkt, das berechnet wird, indem die Gesamtgarnstärke des Webgarns mit der Webdichte (Kettfäden (oder Schussfäden) pro 2,54 cm) multipliziert wird, von 10 000 bis 25 000 (dtex·Kettfäden (oder Schussfäden) pro 2,54 cm), vorzugsweise von 12 000 bis 20 000 (dtex·Kettfäden (oder Schussfäden) pro 2,54 cm), besonders bevorzugt von 13 000 bis 19 000 (dtex·Kettfäden (oder Schussfäden) pro 2,54 cm) sowohl in der Kettrichtung als auch der Schussrichtung aufweist. Der gewebte Stoff, der aus einem Webgarn mit einer geringen Garnstärke in dem obigen Bereich gebildet wird, wird zu einem leichten Textilerzeugnis, das aus einem gewebten Stoff hoher Dichte besteht.
Brenngeschwindigkeit des beschichteten Textilerzeugnisses
Wenn die Beschichtungsmenge eines Silicons für ein herzustellendes beschichtetes Textilerzeugnis reduziert wird, erhöht die Abnahme der Menge des Silicons, das ein Brandhemmer für die eine brennbare Substanz darstellende synthetische Faser werden soll, die Brenngeschwindigkeit. Wenn die Brenngeschwindigkeit zunimmt, wird beobachtet, dass das Brandhemmungsverhalten häufig instabil wird.
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung hat auf dem Grundgewebe eine Silicon-Beschichtung in einer Menge von 5-25 g/m², vorzugsweise von 7-18 g/m². Darüber hinaus zeigt das beschichtete Textilerzeugnis eine maximale Brenngeschwindigkeit von 70-150 kW/m², vorzugsweise von 100-130 kW/m² in einem Strahlungsbrenntest unter Verwendung eines Kegel-Kalorimeters. Wenn die maximale Brenngeschwindigkeit geringer ist, kann das siliconbeschichtete Textilerzeugnis eine horizontale Brennbewertung, wie die Brennbewertung FMVSS 302 leichter bestehen, und ein Ausbreiten des Textilerzeugnisbrandes wird sogar noch stärker verhindert, wenn heiße Teilchen, die von einem Rückstand eines gaserzeugenden Mittels in dem Gasgenerator herstammen, das siliconbeschichtete Textilerzeugnis schmelzen. Somit tritt niemals das folgende Phänomen in dem Airbag auf, für den das beschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung verwendet wird: es wird darin ein gebranntes Durchgangsloch gebildet, und das Loch wird ein Ausgangspunkt, der sich weiterentwickelt, so dass der Airbag platzt.
Um einen leichten Airbag zu erhalten, für den ein aus einer synthetischen Faser gebildetes Grundgewebe verwendet wird, wird ein aus einem Webgarn mit geringer Garnstärke gebildetes Grundgewebe verwendet. Die Wärmekapazität pro Flächeneinheit des gewebten Stoffs nimmt dann ab. Heiße Teilchen werden üblicherweise in Form von Asche beobachtet, die nach dem Entfalten an der Innenseite des Airbags haftet, so dass die synthetische Faser geschmolzen ist. Als Ergebnis wird manchmal ein durch Schmelze eingeschnittenes Durchgangsloch (gebranntes Durchgangsloch) gebildet. Wenn die "metsuke" (Grundgewicht des Textilerzeugnisses) des gewebten Stoffs geringer wird, nimmt häufig die Größe des gebrannten Durchgangslochs zu. Eine Spur eines gebrannten Durchgangslochs wird zuweilen im zerbrochenen Teil eines zerborstenen Airbags beobachtet, und zuweilen wird beobachtet, dass das Loch der Ausgangspunkt für das Zerbersten war. Obwohl Silicon nicht schmilzt, brennt es andererseits bei hoher Temperatur. Als Ergebnis wird auf ähnliche Weise ein gebranntes Durchgangsloch in einem Airbag gebildet, der aus einem leichten siliconbeschichteten konventionellen Textilerzeugnis hergestellt wird, und zuweilen wird es der Ausgangspunkt für das Zerbersten. Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis gemäß der vorliegenden Erfindung unterdrückt das Auftreten eines gebranntes Durchgangslochs durch eine Silicon-Beschichtung, die dem Textilerzeugnis eine langsame Strahlungs-Brenngeschwindigkeit verleiht.
Das Kegelkalorimeter-Verfahren (ASTM E1354, ISO 5660) ist ein Strahlungs-Brennverfahren unter Verwendung eines Kegelheizgeräts und stellt ein Verfahren zur Bewertung der Flammfestigkeit von aus Harz geformten Artikeln oder dergleichen dar. In dem Verfahren wird eine Probe unter vorher bestimmten Bedingungen mit Strahlungswärme verbrannt, die durch ein Kegelheizgerät erzeugt wird. Das Verfahren ist daher geeignet, um das Brennverhalten mit ausgezeichneter Reproduzierbarkeit zu bewerten. Das Testverfahren zu Messung der Brenngeschwindigkeit mit einem Kegelkalorimeter wird nachstehend beschrieben. In der vorliegenden Erfindung wird das durch eine thermische Verformung verursachte Biegen einer Textilerzeugnis-Probe unterdrückt, indem die Probe auf einem speziellen Sieb angeordnet wird und das Brennwärmeerzeugungsverhalten so gemessen wird, dass eine maximale Brenngeschwindigkeit erhalten wird.
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung zeigt die folgenden Eigenschaften im Brenntest FMVSS 302: a) das Feuer erlischt innerhalb einer Brennzeit von 60 Sekunden und bei einem Brennabstand von 50 mm oder weniger; alternativ dazu b) die Textilerzeugnis-Probe brennt mit einer Geschwindigkeit von 80 mm/min oder weniger bei einem Brennabstand (wobei die größte Entfernung 254 mm beträgt). Die Bewertung des Brennverhaltens erfolgt hierin mit 10 oder mehr siliconbeschichteten Textilerzeugnis-Proben (n ≥ 10) sowohl in der Kettfaden-, Schussfaden- als auch Schrägrichtung, und die Bewertung wird durch den maximalen Wert ausgedrückt. Zuerst zeigt eine Probe, die in die Kategorie a) fällt, einen Brennabstand – der die Entfernung vom Ausgangspunkt der Messung, 38 mm getrennt vom feuerfangenden Ende, bis zu einem Punkt ist, wo das Feuer erlischt – von 50 mm oder weniger und eine Brennzeit von 60 Sekunden oder weniger und wird als selbstauslöschend beurteilt. Dann ist eine Probe, die unter die Kategorie b) fällt, eine solche, die nicht unter die Kategorie a) fällt. Die Probe zeigt eine Brenngeschwindigkeit – die aus der verbrauchten Brennzeit bis zum Erlöschen des Feuers bei dem Brennabstand berechnet wird – von 80 mm/min oder eine Brenngeschwindigkeit – die aus der Zeit berechnet wird, die verbraucht wird, wenn die Probe vom Ausgangspunkt der Messung bis zu einem Punkt, der 254 mm davon entfernt ist, brennt – von 80 mm/min oder weniger. Die Probe wird dergestalt beurteilt, dass sie eine geringe Brennbarkeit aufweist.
Wenn die Beschichtungsmenge der Silicon-Zusammensetzung eines konventionellen siliconbeschichteten Textilerzeugnisses abnimmt, hat das beschichtete Textilerzeugnis nicht die vollständige Akzeptanz durch den Brenntest FMVSS 302 erreicht. D.h. es wird ein instabiles Brandhemmungsverhalten – wie nachstehend erklärt wird – beobachtet. Eine brennende Flamme wird während des Brandes groß und Risse werden auf einer vebrannten Silicon-Beschichtung gebildet, so dass die brennende Flamme ausgestoßen wird, woraus eine Flammenausbreitung resultiert. Als Ergebnis treten die folgenden Probleme auf. Die Brennzeit und der Brennabstand von Testproben nehmen zu, und die Variation eines solchen Bewertungswertes erhöht sich; Proben, die von der Kategorie der selbstauslöschenden Materialien abweichen, treten zuweilen auf, oder Proben, die eine Brenngeschwindigkeit aufweisen, die die erforderliche obere Grenze von 102 mm/min überschreitet, treten zuweilen auf. Das beschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung zeigt eine reduzierte Größe der brennenden Flamme aufgrund der Unterdrückung der maximalen Brenngeschwindigkeit, so dass seine Brenngeschwindigkeit bei einer Bewertung des horizontalen Brennens aufgrund der Stabilisierung des brandhemmenden Effekts unterdrückt wird. Selbst wenn die Proben wiederholt gemäß dem Brenntest FMVSS 302 bewertet werden, erreichen sie als Ergebnis auf stabile Weise die Bewertung eines selbstauslöschenden oder verzögerten Brennens in hohem Maße.
Mechanische Eigenschaften des beschichteten Textilerzeugnisses
Ein Airbag muss dem Gasdruck während des Entfaltens widerstehen, und der Innendruck desselben steigt an, während der Fahrzeuginsasse zurückgehalten wird. Damit ein leichter Airbag eine Druckbeständigkeit an einem gebräuchlichen Fahrersitz aufweist, muss der Airbag spezielle mechanische Eigenschaften haben.
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung hat ein Verhältnis von Reißfestigkeit (Einzelzungen-Verfahren) zu Webgarn-Festigkeit von 8 bis 15, vorzugsweise von 9 bis 13. Das Verhältnis bezieht sich auf die Anzahl an aneinander klebenden Webfilamenten, die in dem rissbildenden Bereich (del) an der Rissspitze aneinander kleben, um der Reißkraft zu widerstehen. D.h. das Verhältnis ist ein Reißkohäsionsverhältnis. Wenn das Reißkohäsionsverhältnis 8 oder größer ist, wird im Kohäsionsverfahren auf milde Weise Energie in einem solchen Teil absorbiert, an das auf heftige Weise eine Reißlast während der Entfaltung angelegt wird, wie ein Bolzenloch, an dem der Airbag an einem Modul befestigt oder fixiert ist. Als Ergebnis wird der Airbag nicht beschädigt. Wenn das Reißkohäsionsverhältnis andererseits äußerst hoch ist, nimmt das Öffnen durch Zug im Saum des Airbags zu und es wird durch das Generatorgas ein Bersten durch Saumleckage erzeugt. Wenn das Reißkohäsionsverhältnis 15 oder geringer ist, kann das heiße Bersten des Airbags unterdrückt werden.
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis hat eine biaxiale Zugreißfestigkeit von 4000-8000 N/20 cm, vorzugsweise von 4500-7000 N/20 cm. Wenn die Reißfestigkeit in einem biaxialen Zugversuch 4000 N/20 cm oder größer ist, wird das Airbag-Grundgewebe niemals beschädigt. Wenn die biaxiale Zugreißfestigkeit stärker zunimmt, nimmt auch die Aufblasdruckbeständigkeit weiterhin zu. Es gibt jedoch eine Beschränkung der biaxialen Zugreißfestigkeit eines leichten Airbags aufgrund der Garnstärke und der Webdichte.
Der biaxiale Zugversuch ist ein Zugreißfestigkeitstest, der durchgeführt wird, indem man eine beschichtete Textilerzeugnis-Probe in der Kettfaden- und Schussfadenrichtung hält und gleichzeitig die Probe in beiden Richtungen zieht. Wenn ein Airbag entfaltet ist, um einen Fahrzeuginsassen zurückzuhalten, muss der Airbag als Druckgefäß dem Aufblasdruck widerstehen. Die an das beschichtete Textilerzeugnis angelegte Spannung wird als biaxiale Spannung erzeugt. Im Gegensatz zum Zugversuch, bei dem ein Freiheitsgrad In der Gegenachsenrichtung vorliegt und ein Kontraktionsfaktor in Kombination mit dem Zugfestigkeitsfaktor vorliegt, repräsentiert der biaxiale Zugversuch die tatsächlichen mechanischen Eigenschaften des Airbags während seiner Entfaltung.
Struktur der Silicon-Beschichtung
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung hat eine spezielle Silicon-Verteilung im Querschnitt des Textilerzeugnisses. D.h. wenn ein Querschnitt des siliconbeschichteten Textilerzeugnisses durch SEM beobachtet wird, hat die durch SEM/XMA bestimmte Si-Element-Verteilung einen maximalen Peak und die anderen Peaks haben 1/20 bis 2/3 der Peak-Zählung in einem mittleren 50 %-Anteil, wo sich ein Kettfaden und ein Schussfaden durch Weben auf der Vorder- und Rückseite überlappen (verschlungen sind). In der vorliegenden Erfindung ist ein auf ein Grundgewebe aufgetragenes Silicon dünn und gleichmäßig unter Bestandteil bildenden Filamenten von Webgarnen des gewebten Stoffs verteilt, und ein Teil des Silicons ist abgetrennt und über der Oberfläche des gewebten Stoffs usw. verteilt. Zudem bildet ein Silicon eine dünne Überzugsschicht auf einer Seite der Flächen des gewebten Stoffs. Wenn der Querschnitt des siliconbeschichteten Textilerzeugnisses der Erfindung durch SEM beobachtet wird, wird eine Querschnittsstruktur beobachtet, in der eine Silicon-Überzugsschicht auf der Oberfläche des Querschnitts des gewebten Stoffs ausgebildet ist (siehe 5). Weiterhin ergibt die durch SEM/XMA durchgeführte Elementverteilungsanalyse von Si die folgenden Ergebnisse: eine maximale Zählung von Si wird in einem Anteil erhalten, der der so gebildeten dünnen Silicon-Überzugsschicht entspricht; eine sehr geringe Si-Menge ist unter den Filamenten verteilt; abgetrenntes Silicon existiert auf der Oberfläche des gewebten Stoffs, wo keine Silicon-Überzugsschicht vorliegt, nämlich auf der Rückseite des beschichteten gewebten Stoffs (siehe 5) usw.
In dem Anteil, wo ein Kettfaden und ein Schussfaden durch Weben auf der Vorder- und Rückseite im Querschnitt des gewebten Stoffs sich überlappen (verschlungen sind), tritt die durch Elementanalyse von Si aufgezeigte Verteilungsstruktur des Silicons in charakteristischer Weise auf. In der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, dass die Si-Verteilung im mittleren Anteil von überlappten Webgarnen eines Kettfadens und eines Schussfadens des Grundgewebes eine solche Struktur hat. Eine Analyse der Si-Verteilung wird durchgeführt, indem man eine Querschnittsprobe des beschichteten Textilerzeugnisses herstellt, wobei der Querschnitt einen mittleren Teil einschließt, wo sich ein Kettfaden und ein Schussfaden durch Weben auf der Vorder- und Rückseite überlappen, und eine Elementanalyse von Si durch SEM/XMA durchführt. Jede der Webstruktur-Repetiereinheiten der Webgarne wird beobachtet, und die Verteilungsanalyse wird an einer Stelle durchgeführt, die in einem Bereich entlang einer Repetiereinheit von einem überlappten Mittelpunkt der Webgarne zu 50 % der Repetiereinheitlänge vorliegt. Die Si-Verteilungsmenge (Y-Koordinate) wird gegen den Abstand (X-Koordinate) in der Richtung von der Vorderfläche (beschichtete Fläche) zur Rückseitenfläche des gewebten Stoffs aufgetragen. Dann wird ein Peak mit maximaler Zählung an einer Position beobachtet, die der dünnen Silicon-Überzugsschicht entspricht. Darüber hinaus liegt eine Si-Verteilung unter Filamenten in einer sehr geringen Menge vor.
Zudem kann ein Peak von abgetrenntem Silicon auf der Oberfläche des gewebten Stoffs beobachtet werden, der im Wesentlichen frei von der dünnen Silicon-Überzugsschicht ist, d.h. der Rückseitenfläche der Beschichtung; in einigen Fällen werden mehrere abgesonderte Peaks beobachtet, die einen Peak einschließen, der in der Mitte zwischen der Vorder- und der Rückseite des gewebten Stoffs vorliegt.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Peakhöhe der Si-Elementverteilung des abgetrennten Silicons 1/20 bis 2/3, vorzugsweise 1/10 bis 1/2 der maximalen Peakhöhe desselben in dem Silicon-Beschichtungsteil. Wenn das Peakhöhen- Verhältnis 1/20 oder weniger ist, ist der Beitrag eines von dem Beschichtungssilicon verschiedenen Silicons zur Hemmung des Brennens insignifikant, und ein Ausbreiten des Brandes der synthetischen Webgarne kann während der Bildung eines gebrannten Durchgangslochs nicht verhindert werden. Wenn das Peakhöhen-Verhältnis andererseits 2/3 oder größer ist, wird eine Silicon-Beschichtung mit einem hohen Gewicht auf beiden Seiten des gewebten Stoffs gebildet. Alternativ dazu wird eine ungleichmäßige Silicon-Beschichtung gebildet, selbst wenn die Beschichtung ein geringes Gewicht aufweist. Als Ergebnis wird das Brennhemmungsverhalten instabil, und eine Luftundurchlässigkeit unter hohem Druck kann nicht gewährleistet werden.
Entfaltung des Airbags und Entfaltungsreibung des Kissens des Airbags
Idealerweise sollte sich ein Airbag bei einem Aufprall sofort entfalten, um den Fahrzeuginsassen zurückzuhalten. Ein Airbag muss sich daher in einer kurzen Zeitspanne vollständig entfalten, um für das Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen bereit zu sein.
Ein leichter Airbag hat das Potential, dass die Entfaltungszeit kurz ist, weil die Energie zur Übertragung des Körperschwerpunkts gering ist. Um diesen Vorteil zu nutzen, ist es erstens erwünscht, den Widerstand zu reduzieren, der erzeugt wird, wenn die Textilerzeugnisse, die das Kissen bilden und in einem kompakt gefalteten Zustand vorliegen, sich ausbreiten und ausdehnen, während sie zum Zeitpunkt der Entfaltung aneinander reiben.
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung hat einen Reibungskoeffizienten (MIU), gemessen durch KES, von 0,05-0,3 in der Kettfaden- und Schussfadenrichtung auf seiner Vorder- und Rückseite. Wenn das beschichtete Textilerzeugnis so hergestellt wird, dass es einen Reibungskoeffizienten (MIU) in dem obigen Bereich aufweist, trägt der niedrige Reibungskoeffizient zur Hochgeschwindigkeitsentfaltung eines Airbags bei. Zudem kann die vorliegende Erfindung einen Airbag bereitstellen, der dem Insassen ein weiches Gefühl vermittelt und der keine Abschürfungen am Insassen während seiner Entfaltung verursacht.
Eine Messung durch KES (Bewertungssystem eines Textilerzeugnisses nach Kawabata) bezieht sich hierin auf ein Verfahren des Messens der grundlegenden dynamischen Eigenschaften eines Textilerzeugnisses, um das Gefühl zu digitalisieren, d.h. das Gefühl eines Textilerzeugnisses, das der menschliche Körper wahrnimmt, und dasselbe ist in der Literaturstelle The Standardization and Analysis of Hand Evaluation, 2. Aufl., S. Kawabata, The Textile Machinery Society of Japan, Juli 1980, definiert.
Es gibt mehrere KES-Messungen, die auf verschiedene mechanische Eigenschaften eines Textilerzeugnisses hinweisen. Die KES-Messung zur Bewertung der Reibungseigenschaften eines Textilerzeugnisses verwendet eine in der obigen Literaturstelle beschriebene Reibungssonde, und ein Proben-Textilerzeugnis, das unter einer vorher bestimmten Spannung auf einem Tisch horizontal gehalten wird, wird in der Kettfaden- und Schussfadenrichtung bewegt, wodurch der Reibungskoeffizient (MIU) aus der Spannung gemessen werden kann, d.h. der Reibungskraft, die der Reibungssonde auferlegt wird, die eine vertikale Belastung auf das Proben-Textilerzeugnis ausübt. Der Oberflächengleitzustand der beschichteten Textilerzeugnisse der Erfindung kann bestimmt werden, indem man den Reibungskoeffizienten durch KES misst. Um in der vorliegenden Erfindung den Reibungswiderstand zwischen zwei beschichteten Textilerzeugnissen zu verdeutlichen, wird eine beschichtete Textilerzeugnis-Probe auf der Oberfläche einer durch KES definierten Reibungssonde befestigt und Messungen werden durchgeführt. Die Messbedingungen werden später ausführlich beschrieben.
Wenn der Reibungskoeffizient eines siliconbeschichteten Textilerzeugnisses im obigen Bereich liegt, wird eine Beschädigung des Kerstins der menschlichen Haut reduziert, und die Möglichkeit der Verletzung eines Fahrzeuginsassen durch den Airbag kann reduziert werden, selbst wenn der menschliche Körper mit dem Airbag während seiner Entfaltung und seines Ausbreitens in Kontakt kommt oder ein menschlicher Körper in den entfalteten Airbag gestoßen wird.
Hochgeschwindigkeitsentfaltung des Airbags und Hochdruckluftundurchlässigkeit des Kissenkörpers
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung hat eine Luftdurchlässigkeit von 1,0 cm³/cm² pro Sekunde oder weniger, vorzugsweise von 0,1 cm³/cm² pro Sekunde oder weniger bei einem Druck von 300 kPa. Der Entfaltungsgasdruck eines Airbags erreicht augenblicklich einen hohen Wert von mehr als 200 kPa. Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung behält die Luftundurchlässigkeit selbst unter einem so hohen Druck bei. Als Ergebnis kann das Textilerzeugnis die durch ein Generatorgas erzeugte Energie mit ausreichender Wirksamkeit benutzen, um den Airbag mit hoher Geschwindigkeit zu entfalten. Während des augenblicklichen Entfaltens eines Airbags mit einem Generatorgas bei hohem Druck behält der Airbag die Luftundurchlässigkeit bei. Selbst nach dem Beibehalten eines Drucks von 50 kPa während 10 Sekunden nach der Entfaltung behält der Airbag den Druck gut bei und hält den ausgedehnten Zustand bei. Der Airbag erreicht daher den Schutzeffekt eines Insassen, wenn sich ein Kraftfahrzeug überschlägt.
Einzelfilamentstärke eines Webgarns, das das Grundgewebe bildet
Die Stärke eines Bestandteil bildenden Einzelfilaments eines Webgarns, das das Grundgewebe des siliconbeschichteten Textilerzeugnisses der vorliegenden Erfindung bildet, beträgt 0,5-4,5 dtex, vorzugsweise 1,0-3,5 dtex. Ein Grundgewebe mit einer geringen Einzelfilamentstärke hat Vorteile, wie nachstehend erklärt wird. Erstens kann ein Airbag mit einer kompakten Faltbarkeit erhalten werden, weil die Biegesteifigkeit des beschichteten Textilerzeugnisses abnimmt. Zweitens trägt die Einzelfilamentstärke zur Verkürzung der Entfaltungszeit bei, und zwar wegen der folgenden Gründe. Weil ein beschichtetes Textilerzeugnis, das aus Garnen gewebt ist, die aus Filamenten einer geringen Größe bestehen, eine geringe Biegehysterese aufweist, knittert das beschichtete Textilerzeugnis kaum. Als Ergebnis kann sich der Airbag in einem kompakt gefalteten Zustand leicht ausdehnen und entfalten. Drittens bildet die Verwendung dünner Einzelfilamente einen gewebten Stoff, der keine störenden Poren an dem meai-Anteil (störender Anteil zwischen benachbarten Webgarnen) aufweist, weil die Einzelfilamente des Webgarns die meai-Anteile der Vorder- und Rückseite des Textilerzeugnisses bedecken. Demgemäß kann ein leichtes, gleichmäßig beschichtetes Textilerzeugnis mit einer relativ glatten Oberfläche des gewebten Stoffs hergestellt werden. Das beschichtete Textilerzeugnis mit glatten und feinen Vertiefungen und Vorsprüngen zeigt einen reduzierten Reibungswiderstand und trägt zur Verkürzung der Entfaltungszeit bei. Viertens reduziert die Form einer gleichmäßigen Silicon-Beschichtung die Bildung von Beschichtungsrissen während des Brennens, und ein Brennen wird gehemmt. Fünftens wird für einen gewebten Stoff ohne makroskopische Vertiefungen und Vorsprünge, wie meai-Poren, eine mikroskopisch relativ gleichmäßige Beschichtung auf der Oberflächenschicht von Gruppen feiner Einzelfilamente gebildet. Als Ergebnis erleidet die Beschichtung keine mikroskopische Zerstörung, wenn das Textilerzeugnis unter hohem Druck verformt wird. Die feinen Einzelfilamente tragen somit zum Unterdrücken einer Gasleckage bei. Sechstens fördert Silicon, das in Einzelfilamente einer geringen Größe eindringen kann, den Effekt einer Brandhemmung, so dass der Unterdrückungseffekt des Ausbreitens eines gebrannten Durchgangslochs erhöht wird.
Bestandteilbildendes Fasermaterial des gewebten Stoffs und Weben des Grundgewebes
Es gibt keine spezielle Einschränkung des Bestandteil bildenden synthetischen Garns des Grundgewebes für das siliconbeschichtete Textilerzeugnis in der vorliegenden Erfindung. Polyhexamethylenadipamid und Polytetramethylenadipamid, die einen hohen Schmelzpunkt und eine große Wärmekapazität haben, werden jedoch bevorzugt. Zudem wird auch ein Garn, das hauptsächlich Polyhexamethylenadipamid enthält, auch vorzugsweise verwendet. Von diesen Garnen werden die folgenden Garne, die einen Schmelzpunkt von 215 °C oder höher haben, im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit besonders bevorzugt: ein Polyhexamethylenadipamid (nachstehend einfach als Nylon 66 bezeichnet)-Garn, ein Nylon-66-Copolymer (Nylon 66/6, Nylon 66/6I, Nylon 66/610)-Garn oder ein Nylon-66-Garn, das durch Vermischen von Polymeren auf Nylonbasis (Nylon 6, Nylon 610 usw.) erhalten wird. Darüber hinaus können diese Garne auch verschiedene Additive enthalten, die herkömmlicher Weise verwendet werden, um die Produktivität im Produktionsschritt und Spinnschritt der Garne und die Eigenschaften derselben zu verbessern. Z.B. können die Garne Wärmestabili satoren, Antioxidationsmittel, Lichtstabilisatoren, Glättungsmittel, antistatische Mittel, Weichmacher, Viskositätsverbesserer, Pigmente, Flammverzögerungsmittel und dergleichen enthalten.
Die Zugfestigkeit eines Garns, das das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung bildet, beträgt vorzugsweise 5,7 cN/dtex oder mehr, besonders bevorzugt 6,2 cN/dtex oder mehr, ganz besonders bevorzugt 6,2-11 cN/dtex. Eine Kombination einer Zugfestigkeit von 5,7 cN/dtex oder mehr mit einer Webdichte des gewebten Stoffs kann die Festigkeit des beschichteten Textilerzeugnisses gewährleisten.
Das Grundgewebe, das für das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ausreichend, solange es ein gewebter Stoff ist, der eine Textur wie eine Grundbindung, eine Ripp-Stopp-Bindung und eine Würfel-Bindung hat. Das Textilerzeugnis kann auf einer konventionellen Webmaschine, wie einer Düsenwebmaschine, einer Wasserdüsenwebmaschine, einer Greifer-Webmaschine oder einer Mehrphasenwebmaschine, gewebt werden. Es gibt keine spezielle Einschränkung des Webverfahrens des Grundgewebes.
Verfahren des Auftragens einer Silicon-Beschichtung
Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung wird durch Anwendung der nachstehend beschriebenen Beschichtungsschritte (1) und (2) auf ein gegebenes Grundgewebe, so dass ein Silicon in einer Gesamtbeschichtungsmenge von 5-25 g/m² auf das Grundgewebe aufgetragen wird, und Vernetzen des aufgetragenen Silicons hergestellt.

(1) Ein Beschichtungsschritt des Auftragens einer aus einer Silicon-Zusammensetzung bestehenden Beschichtungsmasse in einer Menge von 1-21 g/m² als fester Komponente.
(2) Ein Beschichtungsschritt des Beschichtens des gewebten Stoffs mit einer flüssigen Silicon-Zusammensetzung in einer Menge von 4-24 g/m².

D.h. die Silicon-Beschichtung der Erfindung wird mit zwei Typen von Überzügen gebildet, die durch die separaten Beschichtungsschritte auf das Grundgewebe aufgetragen werden. Die zwei Überzüge haben voneinander verschiedene Funktionen. Der Beschichtungsschritt (1) ist ein Schritt des Auftragens einer Silicon-Beschichtungsmasse mit relativ niedriger Viskosität (nachstehend als Beschichtungsmassenauftrag bezeichnet). Andererseits ist der Beschichtungsschritt (2) ein Schritt des Auftragens eines Silicons mit einer relativ hohen Molmasse auf eine Seite des Grundgewebes, um eine Überzugsschicht zu bilden, die an der Oberfläche des Grundgewebes haftet (nachstehend wird dieser Schritt als Dünnschichtauftrag bezeichnet).
Eine Beschichtungsmasse in dem Beschichtungsschritt (1) ist eine verdünnte Lösung eines Silicons niedriger Viskosität von vorzugsweise 0,1-5 Pa·s (bei 25 °C, wobei die Temperatur nachstehend die gleiche ist).
Die Silicon-Zusammensetzung, die bei dem Beschichtungsmasseauftrag verwendet wird, umfasst hauptsächlich ein Silicon vom Additions-Vernetzungstyp. Die Silicon-Zusammensetzung umfasst z.B. vorzugsweise (a) ein Organopolysiloxan mit Alkenylgruppen (einschließlich Vinylgruppen) an den Molekül-Kettenenden, (b) ein Organosiloxan mit 3 oder mehr am Si-Atom angeordneten Wasserstoffatomen, d.h. drei oder mehr funktionelle Si-H-Gruppen, (c) einen Katalysator, der die Addition von funktionelle Si-H-Gruppen an aliphatische Mehrfachbindungen beschleunigt, und (d) eine Organosilium-Verbindung, die als Hilfsmittel zum Kleben eines Silicons an ein synthetisches Faserpolymer geeignet ist.
Insbesondere hat das hauptsächliche Reagens Silicon (a) eine Viskosität von vorzugsweise 0,1-10 Pa·s. Ein Elastomer, das durch Vulkanisation, nämlich durch Vernetzung von Silicon mit niedriger Viskosität erhalten wird, hat eine niedrige Molmasse zwischen den Vernetzungsstellen. Als Ergebnis hat das Elastomer eine hohe Vernetzungsdichte. Ein Silicon mit einer hohen Vernetzungsdichte weist etwa eine halbierte Brenngeschwindigkeit auf. Das mit Silicon beschichtete Textilerzeugnis brennt daher mit einer kleineren Brennflamme, so dass es eine langsame Brenngeschwindigkeit aufweist.
Die physikalischen Eigenschaften des aus der Silicon-Zusammensetzung gebildeten Elastomers können durch die folgende Arbeitsweise gemessen werden. Die flüssige Silicon-Zusammensetzung wird in Abwesenheit von Lösungsmittel im Vakuum entschäumt, und die Zusammensetzung wird durch Heißformpressen vernetzt (170 °C, 5 min), um Zugversuchteststücke (JIS K-6251/Dumbbell Nr. 3) zu ergeben. Messungen werden mit den Teststücken durchgeführt. Die physikalischen Eigenschaften des Elastomers der Silicon-Zusammensetzung, die zum Auftragen einer Beschichtungsmasse verwendet wird, sind vorzugsweise wie folgt: eine Zugfestigkeit von 0,5-4 N/mm² und eine Zugreißdehnung von 20-200 %.
Wenn die Viskosität der Silicon-Zusammensetzung mit niedriger Viskosität im obigen Bereich liegt, kann die Silicon-Zusammensetzung als Beschichtungsmasse ohne Verdünnung verwendet werden. Die Beschichtungsmasse ist üblicherweise eine verdünnte Lösung (mit einem organischen Lösungsmittel) eines Silicons mit niedriger Viskosität oder eine wässrige Emulsion eines Silicons mit niedriger Viskosität. Die wässrige Emulsion kann so hergestellt werden, dass sie einen Gehalt an Feststoffkomponente von 1-60 Gew.-% hat.
Das Beschichtungsverfahren kann zweckmäßigerweise aus der Tauchbeschichtung, Rakel-Beschichtung, Tauchwalzenbeschichtung, Walzenbeschichtung und dergleichen ausgewählt werden. Ein Verfahren wie Tauchbeschichtung, durch das das Silicon in die Textur des Grundgewebes eindringen kann, wird bevorzugt. Die Viskosität der Beschichtungsmasse wird gemäß dem verwendeten Beschichtungsverfahren zweckmäßigerweise auf den oberen Bereich eingestellt.
Wenn eine Silicon-Beschichtungsmasse durch eine wie oben erklärte Arbeitsweise aufgetragen wird, wird das Silicon auf der gesamten Textur des Grundgewebes verteilt und im Verlaufe des Entfernens des Wassers oder Lösungsmittels auf der Oberfläche desselben teilweise abgesondert.
Es ist wichtig, dass ein Silicon mit niedriger Molmasse zweckmäßigerweise in gleichförmige Einzelfilamente eines Garns aus einer synthetischen Faser, die das Grundgewebe bildet, eindringt und verteilt wird. Die Beschichtungsmasse wird vorzugsweise durch Tauchbeschichtung oder dergleichen auf das Grundgewebe aufgetragen, so dass die Beschichtungsmasse in ausreichender Weise in die Bestandteil bildenden Faserfilamente des gewebten Stoffs eindringt. Wenn das Silicon auf derartige Weise – wie oben erklärt wurde – aufgetragen wird, so dass das Silicon mit im Wesentlichen mit den gesamten synthetischen Faserfilamenten, die das Grundgewebe bilden, in Kontakt gebracht wird und darin verteilt wird, wird die Brenngeschwindigkeit unterdrückt. Wenn zudem ein Silicon nur in geringem Maße auf dem Grundgewebe vorliegt, wird eine Schädigung der Haut deutlich reduziert. Selbst die Oberfläche des Grundgewebes, auf das die Beschichtungsmasse aufgetragen wird, zeigt demgemäß eine reduzierte Neigung, die Haut zu schädigen.
Die Beschichtungsmenge der Silicon-Zusammensetzung, die zum Auftragen der Beschichtungsmasse verwendet wird, beträgt 1-21 g/m² als Feststoffkomponente, vorzugsweise 3-15 g/m². Wenn die Beschichtungsmenge im obigen Bereich liegt, werden das geringe Gewicht und die Flammfestigkeit des beschichteten Textilerzeugnisses nach den zwei Beschichtungstypen erfüllt.
Die Beschichtung im Beschichtungsschritt (2) ist ein Schritt der Bildung einer gleichmäßig dünnen Überzugsschicht, wobei dieser Schritt auf eine Seite eines Grundgewebes angewendet wird, um die vertieften und vorspringenden Formen von Graten, die durch die Webgarne gebildet wurden, auf dem Grundgewebe aufzuzeigen. Die so gebildete Überzugsschicht bildet einen festen gebrannten Film, wenn das Silicon gebrannt wird, um das Ausbrechen einen brennenden Gases zu unterdrücken und das Ausbreiten des Brandes zu hemmen. Die Überzugsschicht hat daher die Funktion, den Brennabstand zu verkürzen. Ein beschichtetes Textilerzeugnis, das nur eine aufgebrachte Beschichtungsmasse aufweist, zeigt eine relativ hohe Strahlungsbrenngeschwindigkeit, während ein beschichtetes Textilerzeugnis mit einem Verbund von Beschichtungsmasse und dünner Überzugsschicht eine verzögerte Strahlungsbrenngeschwindigkeit und einen verkürzten horizontalen Brennabstand zeigt. Darüber hinaus reduzieren die vertieften und vorspringenden Formen der Beschichtung die Klebrigkeit eines Silicons und verbessern das Reibungsverhalten, so dass die Entfaltungszeit eines Airbags verkürzt wird.
Die flüssige Silicon-Zusammensetzung, die im Beschichtungsschritt (2) aufgetragen wird, hat eine Viskosität von 10-500 Pa·s. Die flüssige Silicon-Zusammensetzung wird wünschenswerter Weise durch eine Nicht-Lösungsmittel-Arbeitsweise ohne Verdünnung mit einem organischen Lösungsmittel auf das Grundgewebe aufgetragen. Ein flüssiges Silicon mit einer Viskosität in dem obigen Bereich dringt nicht in die Textur des Grundgewebes ein und häuft sich wahrscheinlich auf der Oberfläche an. Es ist wichtig, dass das Beschichtungsharz nicht in die Textur des Grundgewebes eindringt, so dass eine so große Menge an Harz wie möglich auf der Oberfläche des gewebten Stoffs vorliegt. Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis kann somit modifiziert werden, um den Brenntest FMVSS 302 zu bestehen. D.h., wenn die Silicon-Beschichtung auf einer Seite gleichmäßig ist und eine minimale Beschichtungsdicke auf zweckmäßige Weise gewährleistet ist, kann die Bildung einer Beschichtung, die das folgende Phänomen hervorruft, vermieden werden und der Brennabstand kann auf stabile Weise verkürzt werden: die Überzugsschicht reißt an einem dünneren Teil des Harzes während des Brennens, und ein brennendes Gas wird ausgestoßen. Wenn die flüssige Silicon-Zusammensetzung eine Viskosität von 1000 Pa·s oder weniger hat, fließt das Harz auf stabile Weise während des Auftragens, und die Beschichtung zeigt eine ausgezeichnete Haftung an die aufgetragene Silicon-Beschichtungsmasse. Die flüssige Silicon-Zusammensetzung, die zum Beschichten verwendet wird, wird in einer Menge von 4-24 g/m², vorzugsweise von 5-15 g/m², als feste Komponente aufgetragen. Wenn die Beschichtungsmenge in dem obigen Bereich liegt, hat das siliconbeschichtete Textilerzeugnis, das durch Auftragen der zwei Typen von Überzügen hergestellt wurde, ein befriedigendes geringes Gewicht und eine befriedigende Flammfestigkeit.
Die flüssige Silicon-Zusammensetzung, die in dem dünnen Überzug des gewebten Stoffs verwendet wird, umfasst vorzugsweise z.B. (A) ein Organopolysiloxan mit Alkenylgruppen (einschließlich Vinylgruppen) hauptsächlich an den Molekülenden, (B) ein Organopolysiloxan mit 3 oder mehr am Si angeordneten Wasserstoffatomen, d.h. 3 oder mehr funktionelle Si-H-Gruppen im Molekül, (C) einen Katalysator, der die Addition von funktionellen Si-H-Gruppen an aliphatische Mehrfachbindungen beschleunigt, (D) eine Organosiloxan-Verbindung, die als Adhäsionshilfsmittel für eine Siliconharz und ein synthetisches Faserpolymer geeignet ist, und (E) einen verstärkenden Füllstoff wie Siliciumdioxid. Das hauptsächliche Reagens Silicon (A) hat insbesondere eine Viskosität von 1-1000 Pa·s, vorzugsweise von 2-100 Pa·s. Damit die Silicon-Beschichtung die notwendige mechanische Festigkeit aufweist, ist die obige Viskosität, d.h. die Molmasse, notwendig. Zudem wird die Zähigkeit der vernetzten Beschichtung vorzugsweise durch einen Siliciumdioxid-Füllstoff usw. erhöht. Weiterhin wird die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit vorzugsweise auf 5 bis 1000 Pa·s, vorzugsweise 10 bis 500 Pa·s erhöht.
Die physikalischen Eigenschaften eines Elastomers der Silicon-Zusammensetzung, die in dem Dünnschichtüberzug des Grundgewebes verwendet wird, sind wünschenswert wie folgt: eine Zugfestigkeit von 2-10 N/mm² und eine Zugdehnung beim Reißen von 150-600%. Die Zugeigenschaften werden durch einen Zugversuch eines geformten Stücks erhalten, wie oben erklärt wurde.
Ein Beschichten vom Kontaktpress-Typ wird als Beschichtungsverfahren verwendet. Beschichtungsverfahren, wie die verschiedenen üblicherweise verwendeten Rakel-Beschichtungsverfahren, der Walzenauftrag, die Umkehrwalzenbeschichtung und dergleichen, können verwendet werden. Wenn ein Beschichtungsverfahren (Spalt-Verfahren) praktiziert wird, in dem ein Spalt zwischen einem Grundgewebe und einem Beschichtungskopf vorliegt, ist nicht nur die Einschränkung der Beschichtungsmenge schwierig, sondern es kann auch keine Beschichtungsoberfläche erhalten werden, in der Vertiefungen und Vorsprünge von Graten einer Webgarn-Textur ausgebildet sind. Die Kontaktpress-Bedingungen bei der Rakel-Beschichtung sind wie folgt: der lineare Druck beträgt vorzugsweise 1-500 kgf/m, besonders bevorzugt 20-300 kgf/m. Wenn der lineare Druck höher ist, kann eine Beschichtung in einer geringeren Menge erhalten werden. Zudem kann eine Beschichtungsoberfläche, die mit den Konturen der vertieften und vorspringenden Form von Graten von gewebter Textur übereinstimmt, erhalten werden. In der vorliegenden Erfindung werden die Vertiefungen und Vorsprünge eines gewebten Stoffs in dem Moment eingeebnet, wenn der Kontaktkopf, wie eine Rakelkante, eine Beschichtung durchführt und der beschichtete Film mit einer gleichmäßigen Dicke gebildet wird. Da die Vertiefungen und Vorsprünge auf der Oberfläche eines gewebten Stoffs zurückgewonnen werden, wenn der Beschichtungskopf vorbeigeht, wird eine Beschichtungsfläche, die die vertiefte und vorspringende Form der Oberfläche des gewebten Stoffs nachzeichnet, gebildet. Die linearen Druckbedingungen können zweckmäßigerweise gemäß der Viskosität der Beschichtungsmasse oder der flüssigen Silicon-Zusammensetzung, nämlich der Viskosität der flüssigen Silicon-Zusammensetzung und der Form des Beschichtungskopfes bestimmt werden. Der wesentliche Kontaktdruck wird durch den Kontaktbereich des Beschichtungskopfes auf dem Textilerzeugnis beeinflusst. Z.B. sollte eine Rakel mit einer Kantendicke von etwa 4 mm bis etwa 10 um zweckmäßigerweise ausgewählt werden. Eine Rakel einer geringeren Dicke hat einen höheren wesentlichen Kontaktdruck; daher kann eine vertiefte und vorspringende Form durch Beschichten des Textilerzeugnisses mit einer geringeren Menge einer Beschichtungszusammensetzung gebildet werden. Die Form der Beschichtungsrakel kann halbkreisförmig, rechteckig oder an der Spitze ausgespart sein. Der Radius der halbkreisförmigen Form sollte 0,005-2 mm betragen. Der Radius der rechteckigen Form sollte 1,0 mm oder weniger betragen. Die Beschichtungsgeschwindigkeit ist vorzugsweise 1-100 m/min, besonders bevorzugt 10-50 m/min. Die Oberfläche der Überzugsschicht, die die Vertiefungen und Vorsprünge der Oberfläche des Grundgewebes nachzeichnet, hat nicht die Klebrigkeit, über die eine konventionelle Silicon-Beschichtungsoberfläche verfügt, und reduziert den Reibungswiderstand. Die Beschichtungsoberfläche trägt daher zur Verkürzung der Entfaltungszeit des Airbags bei.
Eine Vernetzungsbehandlung wird nach jeder der Silicon-Auftragungen durchgeführt. Alternativ dazu wird eine Vernetzungsbehandlung kollektiv nach den Beschichtungen durchgeführt. Eine Vernetzungsbehandlung kann gemäß dem Vernetzungssystem des Elastomers durchgeführt werden. Wenn z.B. ein Silicon-Elastomer vom Additionstyp durch thermisches Deaktivieren eines Katalysatorinhibitors für die Vernetzungsreaktion vernetzt werden soll, sollte eine Wärme behandlung bei Temperaturen von etwa 150-230 °C während einer Zeitspanne von etwa 0,1 bis 5 Minuten durchgeführt werden.
Ein Kupplungsmittel, das die Haftung an synthetische Fasern verbessert, wird vorzugsweise zu irgendeiner der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Silicon-Zusammensetzungen gegeben. Z.B. wird ein Alkoxysilan mit einer Epoxygruppe oder dergleichen vorzugsweise in einer Menge von 1-15 Gew.-% zugegeben. Zudem wird es bevorzugt, dass ein vernetzbares Silicon mit einer Si-H-Bindung in überschüssiger Weise zugegeben wird, so dass ein Verhältnis von Si-H-Gruppe/funktioneller Vinyl (Alkenyl)-Gruppe in einem Bereich von 5 bis 200 liegt. Ein solche Verbesserung des Haftungsvermögens trägt zur Verbesserung der Reißfestigkeit bei.
Weiterhin können bekannte Verdickungsmittel, Flammverzögerungsmittel, Stabilisatoren und dergleichen zu irgendeiner der obigen in der vorliegenden Erfindung verwendeten Silicon-Zusammensetzungen gegeben werden, solange die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Während der Zugabe wird ein unlösliches festes Additiv wie ein Pigment in einer Menge von vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt von weniger als 1 Gew.-%, zu der Silicon-Zusammensetzung gegeben. Es wird am meisten bevorzugt, dass keine Pigmente und dergleichen zugegeben werden.
Ausführungsformen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Beispiele konkret erklärt.
In den Beispielen bezeichnen "Teile" Gewichtsteile. Die Verfahren zur Bewertung eines siliconbeschichteten Textilerzeugnisses sind wie folgt:
(1) Webdichte
Die Webdichte wird gemäß JIS L-1096 8.6.1. gemessen.
(2) Gesamtgewicht der Beschichtung
Eine Probe mit einer Fläche (A) von etwa 0,3 m × 0,3 m wird einem siliconbeschichteten Textilerzeugnis entnommen, exakt gewogen und 2 Stunden oder länger bei 105 °C getrocknet. Anschließend wird die Probe mit Dichlormethan entfettet und getrocknet. Die Probe wird dann 3 Stunden lang in 200 g Ameisensäure (90 %) bei Raumtemperatur gelöst. Die unlösliche Komponente wird durch Filtration mit einem Glassinterfilter (hergestellt von Vidrex Co., Ltd., Handelsname von Glasfilter 17G-3) abgetrennt, ausreichend mit Ameisensäure gewaschen, mit Wasser gewaschen und 2 Stunden lang bei 105 °C getrocknet. Das Trockengewicht (M) der unlöslichen Komponente wird gemessen. Das Gesamtbeschichtungsgewicht (g/m²) wird durch Dividieren der in Ameisensäure unlöslichen Komponente (M) durch die Fläche (A) der beschichteten Textilerzeugnis-Probe erhalten.
(3) Maximale Brenngeschwindigkeit mit einem Kegel-Kalorimeter
Ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis wird so angepasst, dass es sich im Standardzustand gemäß JIS L 0105 befindet, und eine rechteckige Probe von 94 mm × 94 mm wird daraus entnommen. Die Probe wird mit der beschichteten Seite nach oben auf den Tisch eines Messgeräts gelegt. Ein Sieb aus Nichrome-Draht eines Durchmessers von 0,25 mm, einer Größe von 100 × 100 mm und einer Maschengröße von 10 mm wird auf die Probe gelegt und befestigt. Unter Verwendung eines Kegel-Kalorimeters (Handelsname III-C3, hergestellt von Toyo Seiki Seisakusho Ltd.) gemäß ASTM E 1354, ISO 5660 wird die Probe mit einem Kegelheizgerät in einer Luftatmosphäre erhitzt. Das Kegelheizgerät wird so bereitgestellt, dass die Strahlungswärme 50 kW/m² an einer Position 25 mm unterhalb des Mittelpunkts des Heizgeräts beträgt. Die maximale Brenngeschwindigkeit wird aus dem Diagramm der so erhaltenen Geschwindigkeit der Brennwärmeerzeugung bestimmt.
(4) Kompaktheit (Dicke eines gefalteten Airbags)
Ein Airbag 1 (60 l) für einen Fahrer, der durch ein Nähverfahren hergestellt wird, das auf der Beschreibung in der Patentschrift WO 99/28164 basiert, wird auf die folgende in 1(A) gezeigte Weise gefaltet. Ein Rand a und ein Rand b werden auf einer Mittellinie c-d aneinander anstoßend angeordnet. Dann wird der Airbag in einer Faltenbalg-artigen Weise gefaltet, um eine Reihenfolge einer Bergspitzen- Faltung und einer Talsohlen-Faltung entlang der der Linien α, β und γ (in gleichen Abständen) zu bilden, wodurch ein intermediär gefaltetes Stück 20 erhalten wird (siehe 1(B), wobei e, f und g in der Figur gefaltete periphere Randlinien darstellen). Ein Rand c und ein Rand d des intermediär gefalteten Stücks 20 werden auf der Mittellinie a-b aneinander anstoßend angeordnet, und dann wird das gefaltete Stück in einer Faltenbalg-artigen Weise gefaltet, um eine Reihenfolge einer Bergspitzen-Faltung und einer Talsohlen-Faltung entlang der der Linien α', β' und γ' zu bilden, so dass sich ein gefaltetes Paket 2 (siehe 2) von 150 mm × 150 mm ergibt. In 2 bezeichnen α', β' und γ' eine Bergspitzen-Faltung und eine Talsohlen-Faltung im Paket 2, das durch Falten entlang dieser Linien gebildet wurde.
Anschließend wird – wie in 2 gezeigt ist – der gefaltete Airbag 2 auf einen flachen Tisch 4 gelegt. Eine Glasplatte 3 von 300 mm × 300 mm wird auf den Airbag gelegt, und eine Last 5 von 1 kg wird an den Airbag angelegt. Die mittlere Dicke X (mm) wird 30 Minuten nach dem Anlegen der Last gemessen.
(5) Entfaltungstest (beobachtet mit einem Hochgeschwindigkeits-VTR) und Bewertung des Berstens des Airbags
Ein Airbag 1 (60 l) für einen Fahrersitz, der in der Beschreibung von WO 99/28164 beschrieben ist, wird durch Nähen hergestellt, und ein Gasgenerator (Hybridtyp mit einem maximalen Tankdruck von 185 kPa) wird an dem Airbag befestigt, um ein Modul zu ergeben. Ein Entfaltungstest wird bei Raumtemperatur (n = 3) durchgeführt.
Der Entfaltungszustand des Airbags wird mit einem Hochgeschwindigkeits-VTR aufgezeichnet. Der von der Vorderseite aus beobachtete Airbag wird entfaltet. Wenn der Abstand der Peripherie vom Mittelpunkt 98 % oder mehr des 50 Millisekunden nach dem Beginn der Entfaltung erreichten Abstandes der Peripherie in allen peripheren Richtungen vom Mittelpunkt aus – d.h. der Entfaltungsabstand – erreicht, wird die Entfaltung als vervollständigt angesehen. Die Zeitspanne vom Beginn bis zur Vervollständigung der Entfaltung ist als die Entfaltungszeit definiert.
Weiterhin werden Airbags nach der Entfaltung beobachtet und als zerborsten bewertet, wenn nur ein Airbag im Entfaltungstest zerplatzt. Wenn Airbags platzen, werden die beschädigten Stellen bestätigt. Wenn Airbags nicht platzen, wird das Vorliegen von gebrannten Durchgangslöchern visuell bestätigt.
(6) Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit eines siliconbeschichteten Textilerzeugnisses wird gemäß JIS L-1096 8.12.1 (A, Streifen-Methode) gemessen.
(7) Reißfestigkeit
Die Reißfestigkeit eines siliconbeschichteten Textilerzeugnisses wird gemäß JIS L-1096 6.15.1 (Einzelzungen-Methode) gemessen.
(8) Biaxialer Zugversuch
Ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis wird so angepasst, das es sich in einem Standardzustand gemäß JIS L 0105 befindet, und eine rechteckige Probe von 270 mm × 270 mm wird davon entnommen. Die Probe wird so gehalten, dass die Kettfadenrichtung und die Schussfadenrichtung mit der X-Richtung bzw. der Y-Richtung eines Testgeräts übereinstimmen. Messungen werden mit einem Teil einer Größe von 200 × 200 mm der Probe in den obigen zwei Richtungen durchgeführt. Ein Zugtestgerät (Handelsname Eiaxial Tensile Tester 2AT-5000, hergestellt von Shimadzu Corporation) wird verwendet, und der Test wird durch gleichzeitiges biaxiales Dehnen mit einer Geschwindigkeit von 200 m/min durchgeführt.
(9) Beobachtung (SEM) des Querschnitts eines siliconbeschichteten Textilerzeugnisses und Si-Elementanalyse (SEM/XMA)
Ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis wird so entlang eines Webgarns geschnitten, dass der sich ergebende Querschnitt den Mittelpunkt des Garns einschließt, um einen Querschnitt zu ergeben, in dem die Webgarne am stärksten überlappt sind. Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis wird an einem Probentisch befestigt, während das Textilerzeugnis senkrecht stehengelassen wird, so dass der Querschnitt direkt von oben beobachtet werden kann. Die Probe wird ohne Beschichtung oder Bespritzung direkt beobachtet. Die Probe wird mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) (Handelsname Scanning Electron Microscope S-3500 N, hergestellt von Hitachi Ltd.) bei einem Vakuum von 50 Pa und einer Beschleunigungsspannung von 20 kV beobachtet.
Die Si-Elementanalyse wird mit einem Röntgenmikroanalysator (Handelsname: EMAX 7000, hergestellt von Horiba Limited), der an der obigen Apparatur befestigt ist, durchgeführt, und Si-K_a wird beobachtet, und die Flächenintegration wird zwanzigmal durchgeführt. Von einer Webstruktur-Repetiereinheit der Webgarne in der Querschnittsprobe des siliconbeschichteten Textilerzeugnisses wird ein Bereich von einem überlappten Mittelpunkt der Webgarne bis zu 50 % der Repetiereinheitlänge als Integrationsbereich für die Beobachtung verwendet. Die Integration wird in der Richtung von der vorderen Fläche zur hinteren Fläche des gewebten Stoffs durchgeführt, und eine Si-Verteilungsmenge (Anzahl, Y-Koordinate) wird gegen den Abstand (X-Koordinate) in der obigen Richtung aufgetragen, um ein Diagramm zu ergeben. Die maximale Peakhöhe und das Höhenverhältnis zu einem anderen Peak werden aus den Höhen der Si-Peaks bestimmt.
(10) Reibungskoeffizient (MIU)
Durch KES bestimmter Reibungskoeffizient (MIU)
Der Reibungskoeffizient einer Probe eines siliconbeschichteten Textilerzeugnisses einer Breite von 20 cm und einer Länge von 20 cm wird unter den durch KES (The Standardization and Analysis of Hand Evaluation, 7. 2. Aufl., S. Kawabata, B. The Textile Machinery Society of Japan, 9. 1980) definierten Standardbedingungen gemessen.
Eine durch KES definierte Reibungssonde wird mit einem Proben-Textilerzeugnis auf der oberen Fläche sphärisch abgedeckt. Messungen erfolgen durch Bewegen der Sonde auf einem horizontal gehaltenen Proben-Textilerzeugnis, und das Textilerzeugnis ist mit dem Textilerzeugnis identisch, das die Sonde abdeckt. Das Proben-Textilerzeugnis, das auf solche Weise darauf in abdeckender Weise aufgetragen ist, dass die Kettfadenrichtung und die Schussfadenrichtung der abdeckenden Probe mit der Kettfadenrichtung bzw. der Schussfadenrichtung der horizontal gehaltenen Probe übereinstimmen, jedes Mal, wenn eine Messung erfolgt. Messungen erfolgen an fünf Stellen in der Probe, und der Mittelwert wird erhalten.
(11) Brenngeschwindigkeit gemäß FMVSS302
Messungen erfolgen gemäß FMVSS302 (horizontale Methode)
(12) Luftdurchlässigkeit
Die Luftdurchlässigkeit wird gemäß JIS L-1096 8.27 A (Frazier-Methode) gemessen.
(13) Luftdurchlässigkeit bei hohem Druck
Eine Apparatur vom Hochdrucktyp wird hergestellt, und Messungen werden gemäß JIS L-1096 8.27 A (Frazier-Methode) durchgeführt. Unter Verwendung eines Flansches mit einem unter Druck zu setzenden effektiven Durchmesser von 52 mm wird eine siliconbeschichtete Textilerzeugnisprobe an dem Messteil mit Bolzen befestigt, wobei die Silicon-Beschichtungsseite nach unten zeigt. Unter einem Druck von 300 kPa komprimierte Luft wird an einer Ausdehnung von der Druckkammer, die unterhalb der Probe angeordnet ist, durch ein druckregulierendes Ventil eingeführt. Luft, die durch die Probe hindurchgeht, wird in einer oberhalb der Probe angeordneten Sammelkammer gesammelt, und die Menge an permeierter Luft wird mit einem Rotormessgerät gemessen. Ein Druck von 300 kPa wird 10 Sekunden lang anlegt, der Druck der Druckkammer wird dann auf 50 kPa eingestellt und die Kammer wird geschlossen. Das Halteverhältnis wird durch Messen des Haltedrucks 10 Sekunden nach dem Schließen erhalten.
(14) Schädigung des Kerstins
Messungen erfolgen gemäß der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 11-344488. Unter Verwendung der in der Patentveröffentlichung beschriebenen Hautreibeapparatur wird eine siliconbeschichtete Textilerzeugnisprobe mit einer Reibefläche eines Durchmessers von 10 mm befestigt, und eine Testperson wird einem Test unterzogen, bei dem ein Reiben mit einer Rate von 60 U/min 500mal unter einer Last von 200 g durchgeführt wird. Eine Änderung der Feuchtigkeit des Kerstins der Haut wird aus dem spezifischen elektrischen Widerstand (μS) mit einer in der gleichen Patentveröffentlichung beschriebenen Messapparatur bestimmt.
Beispiele 11-13 und Vergleichsbeispiele 11-12
In der japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-050177 beschriebenes Nylon 66 wurde mit einer Spinnmaschine vom Extrudertyp schmelzgesponnen. Ein Spinnappreturöl wurde auf die gesponnenen Filamente aufgetragen, und die Filamente wurden heiß verstreckt, um Nylongarne zu ergeben, die jeweils eine vorgegebene Garnstärke aufweisen. Die Garne hatten eine Zugfestigkeit von 8,5 cN/dtex und eine Dehnung von 21 % und enthielten das aufgetragene Spinnappreturöl in einer Menge von 1,0 Gew.-%.
Das Spinnappreturöl war eine Kohlenwasserstoff-Lösung, die 30 Gew.-% einer Mischung enthält, die aus 40 Teilen Dialkylthiodipropionat, 30 Teilen PO/PE-Alkylpolyether und 30 Teilen gehärtetem POE-Ricinusöltrialkylester besteht, und dieselbe wurde durch eine Schmierdüse zugeführt.
Wenn das Garn geschärt werden sollte, wurde S1700 (Handelsname, hergestellt von Goo Chemical Co., Ltd.) als Kettenschäröl unter Verwendung eines Übertragungswalzensystems in einer Menge von 1,0 Gew.-% auf das Garn aufgetragen, so dass das geschärte Garn als Gesamtmenge 2,0 Gew.-% des aufgetragenen Öls aufwies. Eine Kettfaden-Herstellung wie Bäumen wurde durchgeführt, und die. Garne wurden auf einem Luftdüsenstuhl (AJL) gewebt, um einen gewebten Stoff zu ergeben.
Der gewebte Stoff wurde weder gewaschen noch wärmegehärtet.
Anschließend wurden die gewebten Stoffe unter Verwendung eines Tauchbeschichters mit einer wässrigen Silicon-Zusammensetzungsmasse als fester Komponente in einer Menge von 3 g/m² beschichtet und 2 Minuten lang einer Wärmebehandlung in einer Trockenmaschine (180 °C/200 °C) unterzogen. Die Siliconzusammensetzung-Beschichtungsmasse wurde hierin durch Rühren einer Mischung von 23,5 Teilen einer wässrigen Silicon-Emulsion (Handelsname: Dehesive 38197 VP, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland), 3 Teilen eines Organopolysiloxans mit wenigstens 3 an Si gebundenen Wasserstoffatomen (Handelsname: Cross Linker V20, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland), 1,5 Teilen einer Organosilicium-Verbindung (Handelsname: Adhesion Promotor HF 86, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland), als geeignetem Klebehilfsmittel und 74,0 Teilen Wasser hergestellt. Unter Verwendung einer Luftrakelstreichmaschine wurden die sich ergebenden gewebten Stoffe mit einer flüssigen Silicon-Zusammensetzung in einer Menge von 10 g/m² als feste Komponente beschichtet und 1 Minute lang in einer Trockenmaschine (180 °C/200 °C) einer Wärmebehandlung unterzogen, um beschichtete Textilerzeugnisse zu ergeben. Die hierin verwendete flüssige Silicon-Zusammensetzung war eine Mischung aus 98 Teilen einer Silicon-Zusammensetzung vom Additions-Vernetzungstyp (Handelsname: Elastosil LR6200AB (hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland), die ein Vernetzungsmittel und einen Additionsreaktions-Katalysator enthält, 3 Teilen eines allgemein verwendeten Vernetzungsmittels vom Additions-Vernetzungstyp (Handelsname: Cross Linker W, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland), das weiterhin ein Organopolysiloxan mit wenigstens 3 an Si gebundene Wasserstoffatome zufügen soll, und 3 Teilen einer Organosilicium-Verbindung (Handelsname: Adhesion Promotor HF 86, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland) als geeignetem Klebehilfsmittel. Der Rand der Beschichtungsrakel hatte eine Dicke von 0,1 mm. Die Beschichtungsmenge wurde eingestellt, indem eine Spannung von 10-100 kgf/m an die gewebten Stoffe angelegt wurde.
Die Tabelle 1 zeigt Proben, die verschiedene Garnstärken und Webstrukturen haben, und die von Airbags erhaltenen Ergebnisse, die aus den so erhaltenen beschichteten Textilerzeugnissen hergestellt wurden.
Im Vergleichsbeispiel 11 war die Garnstärke des gewebten Stoffs zu gering. Demgemäß konnte das beschichtete Textilerzeugnis nicht der Airbag-Entfaltung widerstehen und ergab ein Reißen des beschichteten Textilerzeugnisses, nämlich ein Reißen des Grundgewebes. Im Vergleichsbeispiel 12 war die Garnstärke des gewebten Stoffs zu groß. Demgemäß konnte daraus nicht der erwünschte kompakte Airbag erhalten werden und die Entfaltungszeit war groß. In den Beispielen 11-23 waren die so erhaltenen Airbags kompakt, ergaben kein Problem bei der Entfaltung, erzeugten kein gebranntes Durchgangsloch und wiesen eine kurze Entfaltungszeit auf.
Beispiele 21-27 und Vergleichsbeispiele 31-38
Ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 11 hergestellt. Die Tabellen 2 und 3 zeigen die Bewertungsergebnisse der Zugfestigkeit und der Reißfestigkeit.
Zudem wurden – wie in den Tabellen 2 und 3 gezeigt ist – Versuche auf die folgende Weise durchgeführt. Silicon-Zusammensetzungen für aufzutragende Beschichtungsmassen wurden durch Zugabe oder ohne Zugabe einer als Klebhilfsmittel geeigneten Organosilicium-Verbindung (Handelsname: Adhesion Promotor HF86, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland) hergestellt. Darüber hinaus wurden Silicon-Zusammensetzungen für Beschichtungen durch Zugabe oder ohne Zugabe eines Organopolysiloxans (Handelsname: Cross Linker W, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland), das wenigstens 3 an Si gebundene Wasserstoffatome aufweist, und durch Zugabe oder ohne Zugabe einer als Klebhilfsmittel geeigneten Organosilicium-Verbindung (Handelsname: Adhesion Promotor HF86, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland) hergestellt.
Die Airbags in den Vergleichsbeispielen 31, 32, 34 und 35 zerbarsten durch das Reißen der Grundgewebe aufgrund der geringen Garnstärke oder der geringen Webdichte. Der Airbag im Vergleichsbeispiel 33 zerbarst, und es wurde beobachtet, dass das Bersten mit einem gebrannten Durchgangsloch verbunden war. Der Airbag im Vergleichsbeispiel 36 zerbarst nicht. Es erfolgte jedoch ein Reißen in einem Anteil, an dem ein Bolzen befestigt war, und der Airbag schien aus dem Bolzenloch herausgerissen zu sein. Demgemäß konnte die Sicherheit des Airbags nicht aufrechterhalten werden. Diese Airbags zerbarsten oder zerrissen wegen der folgenden Gründe. Ein Klebhilfsstoff wurde nicht zugegeben, und das Organopolysiloxan, das wenigstens 3 an Si gebundene Wasserstoffatome enthielt und das im Allgemeinen ein Vernetzungsmittel vom Additionstyp ist, wurde nicht zusätzlich zur Beschichtung gegeben. Demgemäß zeigte das siliconbeschichtete Textilerzeugnis ein geringes Reiß-Kohäsionsverhältnis und konnte nicht das plötzliche Einwirken einer Reißspannung aushalten. Im Vergleichsbeispiel 37 wurden der Klebhilfsstoff und das Vernetzungsmittel zusätzlich zu den Silicon-Zusammensetzungen zugegeben und die Webdichte war gering. Als Ergebnis wurde das Reiß-Kohäsionsverhältnis zu hoch und der Zustand des Berstens war wie folgt: ein heißes Gas trat aus dem genähten Anteil aus, und ein geschmolzener Anteil wurde im Saumteil beobachtet. Da die Garnstärke des Webgarns im Vergleichsbeispiel 38 hoch war, war der Airbag nicht kompakt und hatte eine lange Entfaltungszeit.
In den Beispielen 21-23, 26 und 27 wurden der Klebhilfsstoff und das Vernetzungsmittel zusätzlich zu den Silicon-Zusammensetzungen zugegeben. Die siliconbeschichteten Textilerzeugnisse zeigten ein Reiß-Kohäsionsverhältnis in einem ausgezeichneten Bereich, und die Airbags wurden ohne Problem entfaltet. Obwohl die Silicon-Zusammensetzung für die Beschichtung im Beispiel 25 keinen Klebhilfsstoff enthielt, ergab sich kein Problem. Obwohl weder der Klebhilfsstoff noch das Vernetzungsmittel zusätzlich zur Silicon-Zusammensetzung im Beispiel 24 gegeben wurden, hatte das siliconbeschichtete Textilerzeugnis eine relativ niedrige Webdichte und ein ausgezeichnetes Reiß-Kohäsionsverhältnis, und die Entfaltung des Airbags verursachte kein Problem.
Beispiele 41-43 und Vergleichsbeispiele 41-43
Siliconbeschichtete Textilerzeugnisse wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 11 hergestellt und bewertet. Die Garnstärke und die Webstruktur wurden abgeändert und biaxiale Zugversuche wurden durchgeführt. Die Tabelle 4 zeigt die so erhaltenen Ergebnisse.
Das Grundgewebe im Vergleichsbeispiel 41 hatte eine ungenügende biaxiale Dehnungsfestigkeit, weil das Grundgewebe selbst aufgrund der ungenügenden Druckfestigkeit zerriss. Obwohl die siliconbeschichteten Textilerzeugnisse in den Vergleichsbeispielen 42 und 43 eine sehr hohe biaxiale Dehnungsfestigkeit aufwiesen und die Airbags kein Problem verursachten, wurden die erwünschten kompakten Airbags nicht erhalten und die Entfaltungszeit war lang.
Die siliconbeschichteten Textilerzeugnisse in den Beispielen 41-43 hatten eine ausreichende biaxiale Dehnungsfestigkeit und die Entfaltung der Airbags verursachte kein Problem. Beispiel 43 ist ein Beispiel, in welchem das Heißstreck-Verhältnis während der Herstellung eines Garns aus Nylon 66 abnahm, und als Ergebnis war die Webgarnfestigkeit gering. Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis wies jedoch eine ausreichende biaxiale Dehnungsfestigkeit auf, und die Entfaltungszeit des Airbags verursachte kein Problem.
Beispiele 51-57 und Vergleichsbeispiele 51-56

Ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 mit Ausnahme der folgenden Arbeitsweise hergestellt und bewertet: ein gewebter Stoff aus Nylon 66 wurde auf einer Wasserwebmaschine hergestellt; ein Acrylat-Beizmittel wurde anstelle des Kettenschärappreturöls während des Kettenschärens verwendet; und ein Reinigen mit Alkali, ein Waschen mit Wasser, ein Trocknen und eine Wärmehärtung bei 70 °C wurden durchgeführt, um ein graues Textilerzeugnis für ein siliconbeschichtetes Textilerzeugnis zu ergeben. Tabelle 5 zeigt die so durch Änderung der Garnstärke, der Webstruktur und der Beschichtungsmenge erhaltenen Ergebnisse.

Tabelle 5-2 (Fortsetzung)

	Vergleichsbeispiel 55		Vergleichsbeispiel 56
	Schuss	Kette	Schuss	Kette
Webgarnstärke (dtex)	350	350	155	155
Einzelfilamentstärke (dtex)	5,9	5,9	2,9	2,9
Webdichte (Kettfäden oder Schussfäden/2,54 cm)	60	60	91	91
Webgarnstärken-Parameter (Kettfäden·dtex (oder Schussfäden)/2,54 cm)	21000	21000	14105	14105
Metsuke, Grundgewicht des Textilerzeugnisses (g/m²)	173		121
Gesamtmenge der Beschichtung (g/m²) (aufgetragene Beschichtungsmasse + Dünnschichtüberzug)	30 (3 + 27)		0 (0 + 0)
max. Strahlungsbrenngeschwindigkeit (kW/m)	151		153
CF* (MIU) der nicht beschichteten Oberfläche	0,17	0,20	0,17	0,25
CF* (MIU) der beschichteten Oberfläche	0,40	0,43	–	–
Bewertung des Kissenberstens Beobachtung der Kissenbeschädigung Beobachtung eines gebrannten Durchgangslochs	kein Bersten kein Problem nicht beobachtet		Bersten Durchbrennreißen –
Entfaltungszeit (ms)	39		–
Entfaltungshöhe (mm)	30		22

Anmerk.: CF* = Reibungskoeffizient

In den Vergleichsbeispielen 51, 52, 53 und 55, in denen die siliconbeschichteten Textilerzeugnisse jeweils eine große Beschichtungsmenge hatten, zeigten die beschichteten Textilerzeugnisse eine glänzende Überzugsoberfläche, eine geringe Rauigkeit und einen hohen Reibungskoeffizienten und ergaben einen klebrigen Griff. Die aus den siliconbeschichteten Textilerzeugnissen hergestellten Airbags hatten jeweils eine lange Entfaltungszeit. Obwohl die Gesamtgarnstärke des Webgarns im Vergleichsbeispiel 54 groß war und der Reibungskoeffizient reduziert war, war der Airbag nicht kompakt.
Im Vergleichsbeispiel 56, in dem das Textilerzeugnis keine Silicon-Beschichtung hatte, zerbarst der Airbag in einem Kissenbersttest. Das Textilerzeugnis hatte einen Reibungskoeffizienten (MIU) von 0,17 in der Kettfaden-Richtung und von 0,25 in der Schussfaden-Richtung. Die Reibungskoeffizienten waren verglichen mit denjenigen von siliconbeschichteten Textilerzeugnissen auf der unbeschichteten Oberfläche (Rückseite) in den Beispielen 52-55 leicht erhöht. Zudem zeigte sich, dass der Grad der Schädigung der Haut eines menschlichen Körpers, die durch den Kontakt jedes der Textilerzeugnisse mit der Haut verursacht wurde, so groß wie 62-70 μS war, wenn der Grad der Kontaktschädigung als Schädigung des Kerstins bewertet wurde.
In den Beispielen 51-57, zeigte jedes der siliconbeschichteten Textilerzeugnisse einen reduzierten Reibungskoeffizient nicht nur auf der Beschichtungsoberfläche, sondern auch auf der unbeschichteten Oberfläche, die die Rückseite der beschichteten Oberfläche war, und die Airbags hatten jeweils eine verkürzte Entfaltungszeit. Darüber hinaus wurde die Kerstin-Schädigung durch die beschichteten Textilerzeugnisse bewertet, und dieselbe war so niedrig wie 3,8 μS und 4,2 μS auf der Beschichtungsoberfläche bzw. auf der nicht beschichteten Oberfläche (Rückseite). Es zeigte sich, dass selbst wenn ein Textilerzeugnis keine Silicon-Beschichtungsschicht hatte, ein Siliconbad die Schädigung der Haut signifikant unterdrückte. Im Vergleichsbeispiel 54 hatte das siliconbeschichtete Textilerzeugnis eine zu große Garnstärke und einen zu niedrigen Reibungskoeffizienten, ein erwünschter kompakter Airbag wurde jedoch nicht hergestellt, und der Airbag hatte eine lange Entfaltungszeit.
Beispiele 61 bis 62 und Vergleichsbeispiele 61 bis 62
Siliconbeschichtete Textilerzeugnisse wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 11 hergestellt und bewertet, außer dass ein gewebter Stoff aus Nylon 66 mit einer Greiferwebmaschine hergestellt wurde. Tabelle 6 zeigt die Bewertungsergebnisse der Luftdurchlässigkeit der siliconbeschichteten Textilerzeugnisse, wobei die Beschichtungsmenge und das Auftragsverfahren abgeändert wurden.
Die siliconbeschichteten Textilerzeugnisse in den Beispielen 61 bis 62 hatten eine Luftdurchlässigkeit, deren Menge durch das Frazier-Verfahren nicht gemessen werden konnte, weil die Luftdurchlässigkeitsangabe unter Differenzdruck unterhalb der niedrigsten ablesbaren Ablesegrenze des Frazier-Verfahrens lag. Zudem zeigten die beschichteten Textilerzeugnisse eine Fähigkeit zur Druckbeibehaltung von 90 % oder mehr, wenn die Airbags 10 Sekunden lang einmal bei einem so hohen Druck wie 300 kPa gehalten wurden und dann 10 Sekunden lang bei einem Druck von 50 kPa gehalten wurden.
Andererseits wurde im Vergleichsbeispiel 61 ein Grundgewebe nur mit einer Beschichtungsmasse in einer Menge von 3 g/m² tauchbeschichtet. Obwohl das beschichtete Textilerzeugnis durch das Frazier-Verfahren eine Luftundurchlässigkeit zeigte, hatte es eine Luftdurchlässigkeit bei hohem Druck. Zudem wies der Airbag eine lange Entfaltungszeit auf. Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis im Vergleichsbeispiel 62 hatte nur einen dünnen Schichtüberzug in einer Menge von 4 g/m². Obwohl das beschichtete Textilerzeugnis eine geringe Luftdurchlässigkeit unter hohem Druck aufwies, konnte es nach dem Anlegen eines hohen Drucks nicht den Druck halten.
Beispiele 71 bis 74 und Vergleichsbeispiele 71 bis 75
Siliconbeschichtete Textilerzeugnisse wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 11 hergestellt und bewertet. Die Beschichtungsmenge, das Beschichtungsverfahren und die Beschichtungszusammensetzung wurden variiert, und die Ergebnisse wurden verglichen. Tabelle 7 zeigt die so erhaltenen Ergebnisse. Zwei Teile eines Färbemittels (Handelsname: Elastosil Pigment Pastes FL Red, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland) wurden weiterhin zu jeder der Beschichtungen gegeben, um zwischen der Vorderseite und der Rückseite zu unterscheiden.
In jedem der Beispiele 71 bis 74, in denen ein gewebter Stoff mit zwei Typen von Siliconen beschichtet war, war die Entfaltungszeit verkürzt und wurde die Bildung eines gebrannten Durchgangslochs unterdrückt. Ein Grundgewebe wurde mit einem Typ von Silicon nur durch Tauchbeschichtung im Vergleichsbeispiel 71 beschichtet. Ein Grundgewebe wurde mit einem Typ von Silicon nur durch Rakelbeschichtung im Vergleichsbeispiel 71 beschichtet. Die Beschichtungsmenge jeder der siliconbeschichteten Textilerzeugnisse war gering, und beide beschichteten Textilerzeugnisse bestanden nicht den Brenntest FMVSS 302. Die Beschichtungsmenge war im Vergleichsbeispiel 73 übermäßig hoch und die Entfaltungszeitspanne war lang. Ein Grundgewebe wurde mit einem Typ von Silicon nur durch Rakelbeschichtung im Vergleichsbeispiel 74 beschichtet. Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis hatte einen unannehmbaren brandhemmenden Effekt, und im Grundgewebe wurde ein gebranntes Durchgangsloch beobachtet. Ein Grundgewebe wurde im Vergleichsbeispiel 75 mit einem modifizierten Silicon, das als Weichmacher verwendet wird, durch Tauchbeschichtung beschichtet. Das modifizierte Silicon war ein aminmodifiziertes Silicon (Handelsname: CT 95E, hergestellt von Wacker-Chemie GmbH, Deutschland). Das siliconbeschichtete Textilerzeugnis hatte einen ungenügenden brandhemmenden Effekt und bestand nicht den Brenntest FMVSS 302. Zudem wurde ein gebranntes Durchgangsloch beobachtet.
5 ist eine Rasterelektronenmikroskop (SEM)-Aufnahme, die perspektivisch so photographiert wurde, dass ein Querschnitt und die Beschichtungsfläche einer Querschnittsprobe des siliconbeschichteten Textilerzeugnisses im Beispiel 73 beobachtet werden können. Folgendes ist aus 5 ersichtlich: erstens gibt es keine offenen Poren zwischen einem Kettfaden und einem Schussfaden und Filamenten (ein Kettfaden oder Schussfaden), die über anderen Filamenten (ein Kettfaden oder Schussfaden) ausgebreitet sind, die ein durchschnittenes Webgarn überlappen, wodurch das darunter liegende Webgarn bedeckt wird (das Schuss- oder Kettgarn) (der Schussfaden oder Kettfaden), und als Ergebnis sind die Kettfäden und Schussfäden dicht gepackt, um einen dichten gewebten Stoff zu bilden; zweitens hat die Silicon-Beschichtungsfläche eine ausgesparte und vorspringende Form, die offensichtlich die Grate der Webgarne des gewebten Stoffs nachgezeichnet hat; zudem ist die Silicon-Beschichtung sehr dünn und gleichmäßig; weiterhin wird durch SEM-Beobachtung die Silicon-Tauchbeschichtung im Wesentlichen nicht in den Garnen gefunden.
Um eine Si-Elementanalyse des Silicons in einem siliconbeschichteten Textilerzeugnis durchzuführen, wurde die Probe im Beispiel 73 entlang eines Webgarns so durchschnitten, dass der sich ergebende Querschnittsbereich die Mittellinie in der Längsrichtung des Webgarns einschließt, und es wurde eine Si-Ko-Analyse mit einem XMA durchgeführt. 4 zeigt das Diagramm. Die Si-Verteilung zeigt einen maximalen Peak in dem Teil der Überzugschicht, und ein kleiner Peak wird auf der Rückseite der Beschichtung beobachtet. Das Verhältnis von kleinem Peak zu maximalem Peak ist 0,44, das einem abgesonderten Teil einer Tauchbeschichtung entspricht.
Gleichermaßen zeigt 3 eine Rasterelektronen-Mikroskop (SEM)-Aufnahme und ein Diagramm einer XMA-Elementaranalyse der Probe im Vergleichsbeispiel 74. Die Probe hatte nur eine Überzugsschicht. Es wurde nur ein einziger Peak der Si-Verteilung eines Silicon-Überzugsschichtteils beobachtet.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung stellt ein weiches und leichtes siliconbeschichtetes Textilerzeugnis bereit, das hergestellt wird durch Beschichten eines Grundgewebes hoher Dichte, das aus einer synthetischen Faser mit einer geringen Garnstärke gebildet wird, so dass eine spezifische Textur gebildet wird. Das beschichtete Textilerzeugnis hat insbesondere bemerkenswerte Auswirkungen auf die Verbesserung der Brandhemmung (es besteht den Brenntest FMVSS), Wärmebeständigkeit, Biegsamkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Ein leichter und kompakter Airbag, der ein von einem gebrannten Durchgangsloch ausgehendes Zerbersten unterdrückt und die Entfaltungszeit verkürzt, kann aus dem siliconbeschichteten Textilerzeugnis der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines siliconbeschichteten Textilmaterials, umfassend das Beschichten eines Grundgewebes, das aus einem Webgarn aus synthetischen Fasern gebildet wird, welches einen Garnstärke von 100 bis 270 dtex, einen Parameter der Stärke von gewebtem Garn, der durch das Produkt bestimmt wird, das berechnet wird, indem die Garnstärke mit der Webdichte von Kettfäden oder Schussfäden pro 2,54 cm multipliziert wird, von 10 000 bis 25 000 dtex·Kettfäden oder dtex·Schussfäden pro 2,54 cm aufweist, mit Silicon in einer Menge von 5 bis 25 g/m² durch eine Kombination der beiden in (1) und (2) unten erwähnten Auftragungstypen und das Vernetzen der Siliconbeschichtung, wobei das Verfahren durch Folgendes gekennzeichnet ist: (1) Auftragen einer Beschichtungsmasse mit einer Viskosität bei 25 °C von 0,1 bis 5 Pa·s, die aus einer Siliconzusammensetzung besteht, in einer Menge von 1 bis 21 g/m² als feste Komponente auf das Grundgewebe und (2) Beschichten des Grundgewebes mit einer flüssigen Siliconzusammensetzung mit einer Viskosität bei 25 °C von 10 bis 500 Pa·s in einer Menge von 4 bis 24 g/m², wobei die flüssige Siliconzusammensetzung nicht in die Textur des Grundgewebes eindringt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Webgarn aus synthetischen Fasern hauptsächlich aus einem Poly(hexamethylenadipamid) besteht und die Einzelfilamentstärke des Webgarns 0,5 bis 4,5 dtex pro Filament beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines siliconbeschichteten Textilmaterials nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Grundgewebe mittels eines Nicht-Lösungsmittel-Verfahrens mit der flüssigen Siliconbeschichtung beschichtet wird.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial, hergestellt durch das Beschichten eines Grundgewebes, das aus einem Webgarn aus synthetischen Fasern gebildet wird, das eine Garnstärke von 100 bis 270 dtex, einen Parameter der Stärke von gewebtem Garn, der durch das Produkt bestimmt wird, das berechnet wird, indem die Garnstärke mit der Webdichte von Kettfäden oder Schussfäden pro 2,54 cm multipliziert wird, von 10 000 bis 25 000 dtex·Kettfäden oder dtex·Schussfäden pro 2,54 cm aufweist, mit Silicon in einer Menge von 5 bis 25 g/m² durch eine Kombination der beiden in (1) und (2) unten erwähnten Auftragungstypen und das Vernetzen der Siliconbeschichtung, wobei das Verfahren durch Folgendes gekennzeichnet ist: (1) Auftragen einer Beschichtungsmasse mit einer Viskosität bei 25 °C von 0,1 bis 5 Pa·s, die aus einer Siliconzusammensetzung in einer Menge von 1 bis 21 g/m² besteht, als feste Komponente auf das Grundgewebe und (2) Beschichten des Grundgewebes mit einer flüssigen Siliconzusammensetzung mit einer Viskosität bei 25 °C von 10 bis 500 Pa·s in einer Menge von 4 bis 24 g/m², wobei die flüssige Siliconzusammensetzung nicht in die Textur des Grundgewebes eindringt.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial nach Anspruch 4, wobei das Webgarn aus synthetischen Fasern hauptsächlich aus einem Poly(hexamethylenadipamid) besteht und die Einzelfilamentstärke des Webgarns 0,5 bis 4,5 dtex pro Filament beträgt.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Grundgewebe mittels eines Nicht-Lösungsmittel-Verfahrens mit der flüssigen Siliconzusammensetzung beschichtet wird.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial nach Anspruch 4, wobei das Verhältnis der Reißfestigkeit zur Festigkeit des Webgarns nach dem Einzelzungenverfahren sowohl in Kettrichtung als auch in Schussrichtung 8 bis 15 beträgt.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial nach Anspruch 4 oder 7, wobei die biaxiale Zugreißfestigkeit sowohl in Kettrichtung als auch in Schussrichtung 4000 bis 8000 N/20 cm beträgt.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei bei einer mittels Rasterelektronenmikroskopie (SEM) erfolgenden Betrachtung eines Querschnitts des siliconbeschichteten Textilmaterials die mittels SEM/XMA bestimmte Verteilung des Elements Si einen maximalen Peak hat und ein anderer Peak eine Zählung von 1/20 bis 2/3 der Peakzählung in einem mittleren Bereich von 50 % einer Stelle aufzeigt, an der ein Schussfaden und ein Kettfaden an der Vorder- und der Rückseite durch Weben überlappt sind.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei der mittels KES gemessene Reibungskoeffizient sowohl in Schussrichtung als auch in Kettrichtung 0,05 bis 0,3 sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite des Textilmaterials beträgt.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Luftdurchlässigkeit unter einem Druck von 300 kPa 1,0 cm³/cm²/s oder weniger beträgt.
Siliconbeschichtetes Textilmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei das Textilmaterial bei einem Brenntest gemäß FMVSS 302 die folgenden Resultate aufweist: a) das Feuer erlischt innerhalb einer Brennzeit von 60 s bei einer Brennstrecke von 50 mm oder weniger oder b) das Feuer brennt mit einer Brenngeschwindigkeit von 80 mm/min oder weniger bei einer Brennstrecke, deren maximaler Wert 254 mm beträgt.
Airbag, umfassend das siliconbeschichtete Textilmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 12.