JP2017043347A - エアバッグコーティング - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグ布のコーティング組成物の一分類は、好適な媒体（例えば、水性媒体）へのポリマーの分散液である。これらの分散液ベースの系は普及しているが、溶媒ベースの系と異なり、欠点や問題がないわけではない。
【解決手段】エアバッグへの使用に適したコーティング組成物として、第１の熱可塑性ポリマーを含み、表面粗さとその厚さを通して少なくとも部分的に延びる複数の穴とを有するプライマー層、第２の熱可塑性ポリマーを含み、プライマー層の表面粗さと穴とを少なくとも部分的に埋めるガスバリア層がある。このような組成物でコーティングされたエアバッグ、このようなエアバッグを製造する方法、およびこのようなエアバッグを含むエアバッグモジュールを提供する。
【選択図】図１

Description

発明の技術分野
本発明は、エアバッグへの使用に適したコーティング組成物、このような組成物でコーティングされたエアバッグ、このようなエアバッグを製造する方法、およびこのようなエアバッグを含むエアバッグモジュールを提供する。

背景
車両用のエアバッグは、乗用車両に広く存在するようになっている。これらのエアバッグは、車両の乗員室内の重要な場所に設置されており、衝突時には、ガスで急速に膨張して車両乗員と乗員室の内面（例えば、ハンドル、ダッシュボード、または窓）との間でエネルギー吸収バリアとして作用する。例えば、サイドカーテンエアバッグは、典型的には車両の１つ以上のピラー内に設置され、これらは横転や側面衝突時に乗員を保護する。このようなエアバッグの出現と共に、製造業者はエアバッグ布のコーティングを開始して布のガス透過性を変更し、その布から製造されるエアバッグを、衝突時により長い時間膨張したままにし、必要となる保護を与えるようにした。

このようなコーティングされた布の製造に用いられる多くの種類のコーティング組成物があるが、かなり普及しているコーティング組成物の一分類は、好適な媒体（例えば、水性媒体）へのポリマーの分散液である。これらの分散液ベースの系は普及しているが、溶媒ベースの系と異なり、欠点や問題がないわけではない。

以上の点から、自動車エアバッグ産業の厳しいニーズを満たすことができ、一方で現在のコーティング組成物およびコーティングされた布に固有のいくつかの問題に対処できる、コーティング組成物およびコーティングされたエアバッグ布に対する必要性が残っていることがわかる。出願人は、本願に記載のコーティング組成物およびコーティングされたエアバッグはこの必要性に満たすと考えている。

発明の簡単な概要
エアバッグ布は、内面および外面を有する織布と、布の外面の上にあるプライマー層と、プライマー層の上にあるガスバリア層とを含む。プライマー層は、第１の熱可塑性ポリマーを含み、表面粗さおよびその厚さを通して少なくとも部分的に延びる複数の穴を有する。ガスバリア層は、第２の熱可塑性ポリマーを含み、プライマー層の表面粗さおよび穴を少なくとも部分的に埋める。

本発明の一実施形態を、添付図面を参照して例として記載する。

図１は、コーティングされていないエアバッグ、プライマー液でカーテンコーティングされたエアバッグ、およびプライマー液とトップコート液とでカーテンコーティングされたエアバッグを通過する漏れを比較したグラフである。

発明の詳細な説明
本発明は、エアバッグの最終使用用途における布の１インチの組織当たりの縦糸および／または横糸の数の減少を可能にし、低コストの基材、低コストのコーティング薬剤、向上した織物引裂き性、増強したシームコーミング耐性、および低重量のエアバッグを可能にする。

いくつかの以前のアプローチは、化学的に活性化される接着手段によって、または、塗布に二成分膜を使用する場合には熱によって、エアバッグ布にプレキャスト膜で積層することに中心を置いていた。いずれのシナリオでも、膜の浸透は、エアバッグ基材の減少した組織のためにより深くなっている糸束の谷間に到達しない。また、各々の積層されたクッションが、系にとって機械的および化学的性質の両方で最適に接着して変わらない性能を与えることを保証することはできない。

一実施形態において、本発明は、エアバッグを提供する。エアバッグは、車両における任意のエアバッグ、例えば、正面衝突エアバッグ（例えば、運転席側もしくは助手席側正面衝突エアバッグ）または側面衝突エアバッグ（例えば、サイドカーテンエアバッグもしくはサイドトルソーエアバッグ）としての使用に適したものでありうる。エアバッグは、布基材と、布基材の少なくとも一部分の上にあるプライマー層のコーティングと、プライマー層の少なくとも一部分の上にあるガスバリア層のコーティングとを含む。また、エアバッグは、内部容積を包囲するように構成することができる。例えば、エアバッグは、膨張することができる内部容積を包囲するように、縫合、縫製、または別の方法で接合された少なくとも２つの別々の布基材を含むことができる。あるいは、エアバッグはワンピースの袋織エアバッグであってもよく、これは本質的に二層領域と単層領域とを有する布基材を含み、２つの層を一緒に織って膨張可能な内部容積を包囲する。このようなワンピースの袋織エアバッグ、およびそのための好適な組織は、例えば、米国特許第７，５４３，６０９号；第７，４０９，９７０号；第７，０６９，９６１号；第６，５９５，２４４号；および第６，２２０，３０９号に記載されている。

エアバッグの布基材は、内面と外面とを有する任意の好適な布基材でありうる。好ましくは、布基材は織布である。このような織布は、好適な織目、例えば平織り、斜文織り、または朱子織りに織り合わせた複数の糸を含む。好ましくは、布基材は、平織りで構成された織布である。織布は、任意の好適な糸、または糸の組合せで構成することができる。好ましくは、布基材は、複数の合繊糸を含む織布である。合繊糸は、任意の好適な合成繊維を含んでいてよい。好ましくは、合繊糸は、ポリアミド繊維（例えば、ナイロン６繊維、ナイロン６，６繊維）、ポリエステル繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維）、ポリオレフィン繊維、およびこれらの混合物からなる群から選択される繊維を含む。より好ましい実施形態において、合繊糸は、ポリアミド繊維、ポリエステル（ＰＥＴ）繊維、ポリオレフィン繊維、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、およびこれらの混合物からなる群から選択される繊維を含む。

布基材の製造に使用される糸は、任意の好適な線密度を有していてよい。好ましくは、糸は、約１００ｄｔｅｘ以上、または約１１０ｄｔｅｘ以上の線密度を有する。好ましくは、糸は、約１，５００ｄｔｅｘ以下、または約７００ｄｔｅｘ以下の線密度を有する。布基材の製造に使用される糸は、好ましくはマルチフィラメント糸であり、これは各糸が複数のフィラメントまたは繊維、例えば上述したものを含むことを意味する。このようなマルチフィラメント糸においては、フィラメントまたは繊維は、好ましくは約７ｄｔｅｘ以下、または約５ｄｔｅｘ以下（例えば、約４．５ｄｔｅｘ以下）の線密度を有する。

布基材の外表面の少なくとも一部分は、プライマー層を含む。好ましくは、プライマー層は、布基材の表面と実質的に同一の広がりを持つか、またはエアバッグの包囲した容積を覆う表面部分と少なくとも実質的に同一の広がりを持つ。プライマー層は、好ましくは非常に低密度のコロイドコーティングであり、ゆるい組織の布基材を通しての浸透を制御して布の内面（コーティングが塗布される面と反対の布の面）へのコーティングのしみ通しを最小にするまたは排除する。これは、縦糸および横糸の方向の両方において組織を約１０パーセント減少させたとしても、本発明の配合物により達成される。例えば、ガスを保持する用途に使用されるエアバッグ織物の標準的な組織は、等式［（√縦糸のデニール）×縦糸の数／インチ＋（√横糸のデニール）×横糸の数／インチ］で計算して、２０００を超えるカバーファクターを有する。当業者が４２０ｄの糸を考慮したとすれば、５１×５１の組織が、Ｔｅｘｔｅｓｔ ＦＸ３３５０動的空気透過度試験器で測定した場合に４００ｍｍ／ｓｅｃ未満の漏れを有する非常に低透過性の織物のための標準的な組織になるであろう。このような織物は、２０９０のカバーファクターを有するものである。組織を約１０％だけ減少させる、つまり同じ４２０ｄの糸で４６×４６、結果として１８８５のカバーファクターにするとすれば、増加した開口度のため、織物の透過性は２倍を超えて８５０ｍｍ／ｓｅｃになる。本発明のコーティング配合物は、両者をコーティングした場合に、より低い織物の透過性を現在のガス保持織物のレベルにまで低下させる、すなわち空気透過性を低下させることにおいて組織が果たす役割は開示したコーティングの場合は要因でないことがわかっている。

好ましくは、プライマー層は非常に低密度のコーティングとして塗布され、布基材を通してのその浸透が制御され、布基材の内面（プライマー層でコーティングされる外面と反対の面）に第１の熱可塑性ポリマーが本質的に存在しないようにする。

プライマー層の出発材料は、好ましくは、それを布基材に塗布するときに、物理的または化学的手段によって約３００％のガスが分散液に混入されるまでエアレーションしたポリマー分散液である。エアレーションプロセスに先立って、まず構成要素（第１の熱可塑性ポリマーおよび他の添加剤）、例えば難燃剤、分散液に混入させるとガス種の崩壊を遅らせる界面活性剤などの安定剤、顔料、および他の添加剤／充填剤をブレンドして混合物にする。コーティングを布基材に塗布すると、乾燥プロセスにおいてコーティング層からガス成分が完全にまたは部分的に除去される。乾燥プロセス中に、ガスが抜けるとコーティングの粘度が低下するので、コーティングの織物へのしみ通しを回避するため、この乾燥段階の前に、膜を布基材の外表面にキャストすることが好ましい。

ブレンド工程では、構成要素をブレンドして適切な出発粘度にしてから混合物の目標密度に基づいてガス種を所定レベルまで注入する。エアレーションした混合物に安定剤を使用してもよく、次いで、増粘／エアレーションした混合物をコーティングヘッドへ送る。混合物をコーティングヘッドへ送出する連続トラバース機構、パラボラ型ヘッド送出システムによる気泡の半減期のより高度な制御、または他の送出システムを使用してもよい。

ガスエマルションは、分散相としてガスおよび連続相として液体を含むコロイドである。高い分率のガスを含むガスエマルション、即ち、組成の５０％超がガスであるものを発泡体という。発泡体は固体でも液体でもガスでもなく、物質の３形態全ての特性を有する。ガスエマルションをコーティングとして使用することになると、発泡体の構造は重要な要素である。発泡体をコーティングとして塗布することになると、ガスエマルションの安定性とレオロジーが２つの重要なパラメータである。エマルション／発泡体の構造は、膨張比と気泡サイズ分布によって特徴付けられる。膨張比はガス対液体の体積比である。レオロジーはガスエマルションにおける気泡サイズの関数として変化する。平均気泡径が小さいほど、エマルションの粘度が高くなる傾向にある。

乾燥または硬化後に、一方の表面に主としてまたは一方の表面のみに乾燥膜を得ることが目的である場合、より低密度／よりゆるい組織の織物をコーティングするときに、ガスエマルションとその特性が重要な中間工程であることがわかっている。液体が気泡境界層の間から流出すると、これは気泡を非常に急速に崩壊させるので、したがって、織物の界面で層を被膜化して、液体が織物をしみ通すことを防止することが重要である。乾燥工程中の膜形成の制御は、この化学作用およびプロセスにおいて制御すべき一つの重要なパラメータである。

一実施形態において、プライマーコーティング組成物は、ガス種および増ちょう剤の場合には、難燃剤、顔料、安定化界面活性剤、充填剤、および増粘剤をブレンドしたポリウレタンの６０％固体の分散液であった。コーティング塗布に必要な所望の粘度まで混合物を増粘させた。次いで、混合物をジェネレーターに通し、ここでガスを混合物に混入して、増粘させた混合物の密度を実質的に低下させるようにした。設定したエアレーション比は、以下の通りである：１００ｍｌの増粘出発混合物について、空気の混入により最終混合物を約３００ｍｌに増量する。この実施形態において、一次発泡剤は、両性界面活性剤と非イオン性界面活性剤との混合物であった。増粘剤は気泡発生と安定化に二次的な作用を与える。

一実施形態において、提案したプロセスは、液体分散剤中にガスが分布しているミクロ不均一コロイド系を創り出す。空気を界面活性剤溶液に通すと、界面活性剤は気泡の表面に吸着されて膜を形成する。気泡が気液界面を突き破るときに、二重膜、即ち、界面活性剤およびラメラ間液体の２単分子膜からなる発泡体ラメラが形成される。液体中の気泡の集積および相互接触が、この膜形成プロセスの一部をなす。かなり長い安定性または半減期を有する発泡体を、水の表面張力のかなりの減少を起こす物質（例えば、石鹸、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、および両性界面活性剤）を用いて製造することができる。

熱力学的には、発泡体は、それらが形成される由来となる出発材料（液体および空気）よりも自由表面エネルギーポテンシャルが高いため、不安定な系である。結果として、全ての発泡体は分解しやすく、したがって不安定であり、よくても準安定性である。プライマー層をエアレーションすることは、他の手段では不可能な２つのことを行う。機械的作用によって空気の気泡が生成される空気／水の界面では、界面活性剤の構造にもよるが、親水性部分が水相中に整列し疎水性部分が気相中に整列するような仕方で界面活性剤分子が集積する。このような個々の気泡の高密度なアセンブリまたは集積が液体中に存在する場合、球形の発泡体が存在する。対照的に、多面体の発泡体は、自律存在を失った多面体形の気泡の凝集体である。多面体の発泡体は、非球状発泡体からのラメラ間液体の排出によって形成されることもある。液体ラメラの厚さは約５００ｎｍであり、「孤立した」球形の発泡体は結合した多面体の発泡体よりもかなり安定性が低い。準安定な発泡体は、一定の時間の後、液体が流出するのが止まり、準安定的構造が出現することによって特徴付けられる。この状態は、ラメラの薄化を阻害して気泡の破裂を遅らせることによって達成される。本発明において開発された配合物は、４８時間後でも容積が崩壊しないという点で、エアレーション後に非常に安定である。当業者であれば、ガス種の混入は様々な段階で企図することができ、依然として本発明の教示から逸脱しない。

発泡体は、任意の好適な方法で布基材に送出してもよい。一つの方法は閉ループシステムを含み、別の方法は直接エアオーバーナイフ塗布を含み、この場合には発泡した液をトラバース移動送出パイプを通して開放空気中に送出する。

逆の考えで、織物の組織を減少した（織物の目が開いて、１インチ当たりの縦糸および／または横糸の数がより少ない）場合、織物を液体系に分散させた液体で、単にレオロジーを変化させることによって安定化させることはより困難である。これは、分散液が最終的には薄くせん断され、布基材を通して他の面へ流れるため、粘度の上昇と変更したレオロジーのみでは典型的には結果が得られないことを意味する。第１の層により織物を安定化させることがわかっている一つの機構は、分散液の密度を約半分またはそれを超えて低下させることである。ゆるい組織の織物の上にこのような低密度コーティングを塗布することは重要な工程である。密度が実質的に低下するため、ゆるい組織の織物への混合物の浸透を実質的に低減しなければならない。系中の界面活性剤を安定化させる適切なガスの選択により、オーブン内でガス種が急速に除去され、コーティングは完全に崩壊してコーティングの連続層をもたらす。崩壊プロセス中に、コーティングの密度が上昇したとしても、コーティング浸透を起こしまたは織物をしみ通すほど粘度が急速に低下しないように制御しうることが見出された。

しかし、このような発泡体コーティングは、高度の透過性を有し、同じ重量では、直接コーティングされた（発泡していない）材料よりも不透過的／開放的な構造である。このガス排出のプロセスは、プライマー層内に穴および空隙を創り出す。ガス保持用途の観点から、これらの空隙は織物をガス保持装置のためにはより透過性のままにするので、第２のガスバリア層をプライマー層の上に付けて、必要に応じてガス保持複合体を達成してもよい。織物の組織がより目が広いにしても、本発明の二層コーティング系は、類似のコーティング重量で、従来の組織が密な織物に匹敵する同等の性能を与える。この系は全体として、接着を達成するための表面積が液体ではより大きいので、予め形成された膜では達成できない液体プライマー層の接着発現性のために、膜よりも良好なガス保持特性を実現する。

一実施形態において、第１の熱可塑性ポリマーは、ポリウレタン、ポリアクリレート、アクリルコポリマー、ポリウレタン−ポリアクリレートハイブリッド、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、シリコーン、ならびにこれらのハイブリッド樹脂からなる群から選択される熱可塑性ポリマーである。別の実施形態において、第１の熱可塑性ポリマーは、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデンからなる群から選択され、好ましくは、アクリルラテックス、例えば、ＴＲ７７、ＨＡＳ．ＨＡ１６、ＴＲ９３４、ＴＲ４０７（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ）、または２１６３８（Ｈｙｃａｒ）、ＨＹＣＡＲ ５６１Ｘ８７、もしくはＨＹＣＡＲ ２６８０４（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ）、Ｐａｒａｎｏｌ ＡＣ７９３、Ｐａｒａｎｏｌ ＡＣ７７４である。

プライマー層は、任意の好適な量で布基材上に存在できる。好ましくは、プライマー層は、約４０ｇ／ｍ²以下、約３５ｇ／ｍ²以下、約３０ｇ／ｍ²以下、または約２５ｇ／ｍ²以下の量で布基材上に存在する。

プライマー層は、（布基材から離れて面するプライマー層の表面上での）表面漏れと、プライマー層の厚さを少なくとも部分的に通した複数の穴とを有する。結果として、プライマーを塗布した後の織物からの漏れは、コーティングされていない織物よりも実質的に低いわけではないが、プライマー層は、他の面へのコーティング浸透なしに、所定位置での糸の固定という重要な機能を与えた。二重織りカーテンエアバッグを、４２０ｄ／４７０ｄｔｅｘ糸を用いて４６×４６の組織で製造し、これらを本発明のプライマー液でコーティングした後、本発明で開示したトップコートを施した。カーテンエアバッグの漏れを、エアバッグを７０ｋＰａの圧力差に曝し、時間とともに保持圧力を測定することによって測定し、図１に示す。コーティングされていない状態、プライマーのみの段階、および本発明で開示した通りのプライマープラストップコートの段階で、漏れを比較した。当業者には明らかなように、プライマー層は、漏れに実質的な改善を与えないものの、ゆるい組織における糸を固定し、トップコートが穴をシールするための安定したベースを与え、必要とされるガス保持能力を与えた。

好ましくは、ガスバリア層は、プライマー層の上（プライマー層の布基材と反対の面の上）に位置し、第２の熱可塑性ポリマーを含有する。ガスバリア層は、任意の好適な材料で形成してよい。好ましい実施形態において、第２の熱可塑性ポリマーは、第１の熱可塑性ポリマーと同じポリマーのリストから選択される。より詳細には、一実施形態において、第２の熱可塑性ポリマーは、ポリウレタン、ポリアクリレート、アクリルコポリマー、ポリウレタン−ポリアクリレートハイブリッド、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、シリコーン、ならびにこれらのハイブリッド樹脂からなる群から選択される熱可塑性ポリマーである。別の実施形態において、第２の熱可塑性ポリマーは、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデンからなる群から選択され、好ましくは、アクリルラテックス、例えば、ＴＲ７７、ＨＡＳ．ＨＡ１６、ＴＲ９３４、ＴＲ４０７（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ）、または２１６３８（Ｈｙｃａｒ）、ＨＹＣＡＲ ５６１Ｘ８７、もしくはＨＹＣＡＲ ２６８０４（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ）、Ｐａｒａｎｏｌ ＡＣ７９３、Ｐａｒａｎｏｌ ＡＣ７７４である。好ましい実施形態において、第２の熱可塑性ポリマーは、第１の熱可塑性ポリマーと同じ熱可塑性ポリマーである。

好ましくは、ガスバリア層は、プライマー層の上に液体コーティングとして（発泡体としてではなく）コーティングされ、少なくとも部分的にプライマー層の表面粗さおよび穴を埋め、それによってより滑らかな表面およびより少ない空気拡散を創り出す。

一実施形態において、ガスバリア層は、プライマー層の表面粗さを少なくとも幾分ならすのに十分な厚さを有する。別の実施形態において、ガスバリア層は、プライマー層の厚さより大きい厚さを有する。別の実施形態において、ガスバリア層は、約１０〜２５ｇｓｍで追加される。別の実施形態において、ガスバリア層は、約１５〜２０ｇｓｍ、より好ましくは約１０〜１５ｇｓｍで追加される。

まず布をプライマー層でコーティングし、次いでガスバリア層をプライマー層の上にコーティングすることによって、本質的に第１の熱可塑性樹脂または第２の熱可塑性樹脂が布の内面にない好ましい組織を実現し得る。

一実施形態において、追加のプライマー層および／またはガスバリア層が布上にあってもよく、例えば、コーティング層（プライマーおよび／またはガスブロック層）を布の内面に配置しても、二層のプライマー層を布の外面に付けても、あるいは二層のガスブロック層を布の外面に付けてもよい。いくつかの実施形態においては、一層の厚い層よりも、二層の薄い層を付けることが有益なこともある。

一実施形態において、プライマー層および／またはガスバリア層は、更に硬化・架橋される。利用しうるいくつかの架橋剤は、イソシアネート、反応性エポキシ樹脂、カルボジイミド、メラミン樹脂、およびシランを含む。当業者であれば、いくつかの状況において架橋剤を有することの利点を理解できる。本発明は、外部架橋剤である架橋剤を任意に含むことができる。このような架橋剤の例は、イソシアネート、反応性エポキシ樹脂、カルボジイミドである。メラミン樹脂、例えばＡｅｒｏｔｅｘ ３０３０、Ａｅｒｏｔｅｘ Ｍ−３、またはＰｅｒｍａｆｒｅｓｈ ＭＥＬを使用して、発泡体に混入することができるポリマーおよび充填剤を、織った基材の合成繊維に固定することができる。好適な触媒、例えばリン酸二アンモニウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、または硫酸アンモニウムを含ませてメラミン樹脂を硬化させることができる。配合物の０．２〜５．０％の範囲の触媒濃度で十分なはずである。リン酸二アンモニウムは、例外的に硬い硬化物を与え、織物の透過性を向上させる。粘着防止剤は、使用した場合、織物がそれ自体に張り付く傾向を減少させる。表面滑剤は、完成した織物に良好な取扱い性を与える。Ｄｅｘｔｅｒ ＣｈｅｍｉｃａｌｓによるＡｍｐｉｔｏｌ ＰＥ３０は、この用途に好適な滑剤である。

ポリマーコーティングのエージングに対して耐性を与える材料を任意の層に混入することができる。例えば、光／ＵＶ保護性を、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、２、６−ジターシャリーブチルアセトール、ヒドロベンゾフェノール、ヒンダードアミンを用いて向上することができる。当業者であれば、酸化防止剤、例えば、立体障害型フェノール、アリールアミン、亜リン酸塩安定剤、ヒンダードアミン安定剤（ＨＡＳ）などを使用することができる。本発明においてポリエステル系ポリマー化合物を使用する場合、立体障害型の芳香族カルボジイミドを用いて加水分解耐性を向上することができる。

ガスエマルションに充填剤を使用でき、好ましいのは性質として粒子状または繊維状のものである。これらのガスエマルションに必要とされる安定性のために、有機充填剤が好ましい。例えば、有機充填剤、例えば、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、または特有の特性を有する特定のポリオールを使用できる。当業者であれば、他の有機充填剤を考慮できる。興味深いことに、本発明においては、無機充填剤、例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ある種のクレイ、膨張シリカ、コロイダルシリカ、シリケート、短繊維、ガラス微小球、粉砕ガラス、ベントナイト、三酸化アンチモン、カオリン、ＡＴＨなども使用できることがわかっている。このような充填剤は、より良好な分散特性または接着のために、例えばシランまたはチタネートで任意に表面処理することができる。任意に湿潤剤を利用してブレンド安定性を向上させてもよく、例えばヘキサメタリン酸ナトリウムの塩を使用できる。

充填剤に加え、プライマー層および／またはガスブロック層の組成物は、難燃剤を含有してもよい。周知のように、熱と酸素の存在下では、ほとんどの有機材料が燃焼する。難燃剤は、このような材料の可燃性を低減するために必要とされる。コーティングに含ませることができる難燃剤は、ホスホン酸エステル、リン酸エステル、ハロゲン化ホスホン酸エステル、またはこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。ホスホン酸エステルの例は、ホスホン酸ジメチル、エチルホスホン酸ジエチルを含むが、これらに限定されない。リン酸エステルの例は、ＴＰＰ、ＲＤＰ、ＢＤＰ、ＣＤＰを含む。場合によっては、基材の種類にもよるが、ハロゲン化難燃剤が是認され、これらは純粋にハロゲン化されたもの、またはハロゲン化ホスフェートでありうる。前者の例は、デカブロモジフェニルエタン、反応性難燃剤、例えばジブロモプロパノール、テトラブロモフタレートジオール、テトラブロモフタル酸無水物などを含む。

ハロゲン化リン酸エステルの例は、ＴＣＣＰ；トリス（２−クロロイソプロピル）ホスフェート（ＴＣＥＰ）；ペンタブロモジフェニルオキシド；テトラキスクロロエチル１−２，２−ビス（クロロメチル）プロピレンジホスフェート；ＴＤＣＰ；ジブロモプロパノール、テトラブロモフタル酸無水物のジエステル／エーテルジオール；テトラブロモフタレートジオール；テトラブロモフタル酸無水物；三酸化アンチモンを含むが、これらに限定されない。

いくつかの難燃剤は充填剤としても使用でき、このような難燃剤はゼオライト、水和ホスフェート、ＡＴＨ、ＭＤＨ、ケイ酸アルカリ、ボレート、ボロシリケート、メラミン、グラファイト、グラフェン、雲母、バーミキュライト、アルミナ、水酸化アルミニウム、パーライト、三酸化アンチモン、ポリホスフェートを含み、当業者であれば織物の基材に基づいてＡＴＨ、メラミンを選択できる。

本発明においては、基材に基づいて、ハロゲンフリー難燃剤、ジエチルエタンホスホネート（ＤＥＥＰ）；トリエチルホスフェート（ＴＥＰ）；ジメチルプロピルホスフェート（ＤＭＰＰ）；ジフェニルクレシルホスフェート（ＤＣＰ）も使用できる。非反応性液体、例えばＴＣＰＰ、ＴＣＥＰ；および固体難燃剤、例えば、

本発明は、コーティング基材の組織に基づいて、任意に増粘剤を含むことができ、この分野で公知の例は、ＷＴ−５６、Ａｌｃｏｇｕｍ、ｐａｒａｇｕｍ、Ｂｏｒｃｈｉｇｅｌ、ｍｅｔｈｏｃｅｌであるが、これらに限定されない。

ポリマーに基づいて、アンチブロッキング剤、金属石鹸、例えばステアリン酸亜鉛、エステル系オイル、シリカ、ワックス、シロキサン、クレイ、シリコーン分散液、例えばＭＦ−５６、セラミックバブルを利用できる。アンチブロッキングの有効性は、ＩＳＯ試験手順５９７８に従って測定される。

本発明においては複合界面活性剤を使用でき、主要な界面活性剤はガスを配合物中に均一に分散させる助剤である。これらの界面活性剤は、出発分散液の特性および織物の所望の特性に応じ、アニオン性、カチオン性、または双性イオン性のいずれかでありうる。このようなガス保持界面活性剤のいくつかの例は、オクタデカン酸、アンモニウム塩（１：１）；オクタデカン酸、アンモニウム塩（９ＣＩ）；ステアリン酸、アンモニウム塩（８ＣＩ）；ステアリン酸アンモニウム；ＤＣ１００Ａ；Ｋａｎｅｂｉｎｏｌ ＹＣ８１；Ｌｉｇａｆｌｕｉｄ ＡＳ３５；Ｎｏｐｃｏ ＤＣ１００Ａ；Ｎｏｐｃｏｔｅ ＤＣ１００Ａ；ｓｔａｎｆａｘ３２０；Ｓｔｏｋａｌ ＳＴＡ；ＹＣ８を含むが、これらに限定されない。

ガス種を導入したら、第２の界面活性剤を利用して発泡体中のガス種を安定化させてもよい。このようなガス保持界面活性剤のいくつかの例は、ブタン酸、４−（オクタデシルアミノ）−４−オキソ−２−スルホ−、ジナトリウム塩４−（オクタデシルアミノ）−４−オキソ−２−スルホ−ブタ；ブタン酸、４−（オクタデシルアミノ）−４−オキソ−２−スルホ−、ジナトリウム塩（９ＣＩ）；ラウリル硫酸ナトリウム；スクシンアミド酸、Ｎ−オクタデシル−２−スルホ−、ジナトリウム塩（７ＣＩ，８ＣＩ）；スクシンアミド酸、Ｎ−オクタデシルスルホ−、ジナトリウム塩（６ＣＩ）；Ａ１８；Ａ１８（界面活性剤）；Ａｅｒｏｓｏｌ １８；Ａｌｃｏｐｏｌ ＦＡ；Ａｌｋａｓｕｒｆ ＳＳ−ＴＡ；Ａｓｔｒｏｍｉｄ １８；Ｌａｎｋｒｏｐｏｌ ＯＤＳ／ＬＳ；Ｌｉｐａｌ ＮＴＤ；Ｏｃｔｏｓｏｌ Ａ１８；ｓｔａｎｆａｘ ３１８；Ｓｔｏｋａｌ ＳＲを含むが、これらに限定されない。場合によっては、双性イオン性界面活性剤を利用してガス種の安定性を更に高めることもできる。このような界面活性剤のいくつかの例は、一般にはベタインとして知られるトリメチルアンモニオカルボキシレートを含むが、これらに限定されない。界面活性剤の組合せを利用することもできる。

本発明において混入できるガス種またはガス剤は、空気、空気の混合物、二酸化炭素、ヘリウム、窒素、アルゴンでありうる。本発明においては、発泡剤を考慮に入れることもできる。発泡体層により特有の特性が望ましい場合には、例えば、環境に優しい発泡剤、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンと１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ３６５／２２７）との混合物を使用することもできる。重要なことは、全ての構成要素をブレンドして系にした後にガス種を混入することである。添付したのは、本発明で使用した配合物のいくつかの例である。混入の順序は構成要素に依存する。ｐＨの調節は、そうしないと次の成分の混入が系全体の不安定になるかもしれないいくつかのシナリオにおいては、是認されるかもしれない。

エアバッグは任意の好適な目的に使用してもよい。一実施形態において、エアバッグはエアバッグモジュールの一部であり、その場合エアバッグは内部容積を包囲し、またモジュールはエアバッグに接続されたガスジェネレーターならびにエアバッグおよびガスジェネレーターを少なくとも部分的に包囲するカバーを含む。このエアバッグおよび／またはエアバッグモジュールは、任意の好適な装置、例えば車両、例えばセダン、トラック、またはＳＵＶにおいて使用してもよい。

ポリマー１および２はＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓから市販されているアクリルラテックスである；アクリルコポリマーは商品名ＨｙｃａｒとしてＬｕｂｒｉｚｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されている；発泡性界面活性剤はＰａｒａｃｈｅｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＳｔａｎｆａｘ ３２０である；発泡安定剤はＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＡｌｃｏｐｏｌ ＦＡである；発泡促進剤はＰａｒａｃｈｅｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＳｔａｎｆａｘ ３１８である；架橋剤はＴａｎａｔｅｘ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＡｃｒａｆｉｘ ＦＦである；充填剤はＨｕｂｅｒから市販されているＡＴＨである；酸化防止剤はＢＡＳＦから市販されているＩｒｇａｎｏｘである；顔料はＬａｎｘｎｅｓｓから市販されているＬｅｖａｎｙｌである；難燃剤はＧｒｅａｔ Ｌａｋｅｓから市販されているＥｍｅｒａｌｄ ２０００である；増粘剤はＡｋｚｏ Ｎｏｂｅｌから市販されている会合増粘剤である。ＦＭＶＳＳ ３０２は可燃性に関する米国連邦車両安全基準である。

上記の例では、同じ仕方で、化学薬品をブレンドして増粘してからガス種を導入した。ブレンドを産業用発泡設備に導入することによって、増粘した配合物に空気を混入した。空気の混入は、１００ｍｌの送り込みが３００ｍｌの送り出しをもたらすようなものであった。上記の例において、先行技術は、本発明者によって開発され既に米国特許第７，５４３，８４３号として発行された配合物であり、これは非常に良好なガス保持特性を与えるポリウレタン分散液を使用している。

ナイロン糸およびポリエステル糸を含み、カバーファクターが２０００を超える標準的な密な組織の先行技術カーテンのリークダウンテストによるテスト結果を、同じ糸と本発明のコーティングとを含み、カバーファクターが２０００未満（縦糸および横糸の両方向で約１０％少ない糸）にあるカーテンとを表１において比較する。更に、ＥＡＳＣ仕様書（ＥＡＳＣ−欧州エアバッグ標準化委員会発行の仕様書、全てのティア１エアバッグサプライヤーによって世界中で広く使用されているわけではない）の全ての３種類のエージングシナリオ、すなわち、乾燥加熱、高熱／高湿度、および周期的エージングの下でエージングした後のカーテンに関するリークダウン性能も、それぞれのエージングしていないカーテンおよび先行技術と比較した。当業者に明らかなように、本発明のコーティングの利点は、向上した織機効率、より低コストの織物、より低コストのコーティングに関する。

本明細書において引用した、出版物、特許出願、および特許を含む、全ての参照文献は、各々の参照文献が個別かつ具体的に参照により組み込まれることが示され、かつ本明細書にその全体として記載されているかのように、これによって同程度まで参照により組み込まれる。

本出願の主題を記載する文脈において（とりわけ、以下の請求項の文脈において）、用語「一つの（ａ）」および「一つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」ならびに類似の指示語の使用は、本明細書に別段の表示がない限り、または文脈上明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を包含すると解釈すべきである。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」は、特に断りのない限りオープンエンドの用語（即ち、「含むがそれに限定されない」という意味）に解釈すべきである。本明細書における値の範囲についての記述は、本明細書に別段の表示がない限り、単に各々の別個の値がその範囲内に収まることを個別に述べるための簡潔な方法を意図したものであり、各々の別個の値は、本明細書に個別に記載されているかのように、明細書に組み込まれる。本明細書に記載した全ての方法は、本明細書に別段の表示がない限り、または文脈上明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実施できる。本明細書に示したあらゆる全ての例、または例示的表現（例えば、「例えば（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、単に出願の主題をより良く例示することを意図しており、他に明記しない限り、主題の範囲を限定するものではない。明細書中のどの表現も、あらゆるクレームしていない要素を本明細書に記載した主題の実施に必須なものとして示していると解釈すべきではない。

本出願の主題の好ましい実施形態を本明細書に記載しており、クレームした主題を実施するための、発明者らが知っているベストモードを含んでいる。これらの好ましい実施形態の変形例は、以上の説明を読めば、当業者に明らかになるであろう。発明者らは当業者がこのような変形例を適宜利用することを予期しており、発明者らは本明細書に記載した主題が本明細書に具体的に記載したのと異なる方法で実施されることを意図している。したがって、本開示は、適用法令に認められているように、添付のクレームに記載した主題の修正および均等物の全てを含む。更に、その全ての可能な変形例において、上述した要素のあらゆる組合せは、本明細書に別段の表示がない限り、または文脈上明らかに矛盾しない限り、本開示に包含される。

Claims (26)

1. ａ）内面および外面を有する布基材と、
   ｂ）前記布基材の外面の少なくとも一部分の上にある、第１の厚さを有するプライマー層であって、第１の熱可塑性ポリマーを含み、表面粗さおよびその厚さを通して少なくとも部分的に延びる複数の穴を有するプライマー層と、
   ｃ）前記プライマー層の上にある、第２の厚さを有するガスバリア層であって、第２の熱可塑性ポリマーを含み、前記プライマー層の前記表面粗さおよび穴を少なくとも部分的に埋めるガスバリア層と
   を含むエアバッグ。
2. 前記布基材は織布である、請求項１に記載のエアバッグ。
3. 前記第１の熱可塑性ポリマーと前記第２の熱可塑性ポリマーは同じ種類の熱可塑性ポリマーである、請求項１に記載のエアバッグ。
4. 前記第２の厚さは前記第１の厚さよりも厚い、請求項１に記載のエアバッグ。
5. 前記第１の熱可塑性ポリマーは、ポリウレタン、ポリアクリレート、アクリルコポリマー、ポリウレタン−ポリアクリレートハイブリッド、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、シリコーン、ならびにこれらのハイブリッド樹脂からなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、請求項１に記載のエアバッグ。
6. 前記第２の熱可塑性ポリマーは、ポリウレタン、ポリアクリレート、アクリルコポリマー、ポリウレタン−ポリアクリレートハイブリッド、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、シリコーン、ならびにハイブリッド樹脂からなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、請求項１に記載のエアバッグ。
7. 前記プライマー層は、前記織布の第１の面にコーティングした発泡体である、請求項１に記載のエアバッグ。
8. 前記プライマー層は、難燃剤、顔料、安定化界面活性剤、充填剤、増粘剤、酸化防止剤、および安定剤からなる群から選択される添加剤のうちの少なくとも一種を更に含む、請求項１に記載のエアバッグ。
9. 前記ガスバリア層は、難燃剤、顔料、界面活性剤、充填剤、増粘剤、酸化防止剤、安定剤、およびブロッキング防止剤からなる群から選択される添加剤のうちの少なくとも一種を更に含む、請求項１に記載のエアバッグ。
10. 前記織布の内面は、第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂を実質的に含まない、請求項１に記載のエアバッグ。
11. 前記ガスバリア層は、イソシアネート、反応性エポキシ樹脂、カルボジイミド、メラミン樹脂、およびシランからなる群から選択される架橋剤で更に架橋されている、請求項１に記載のエアバッグ。
12. 前記織布は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維、ポリオレフィン繊維、およびこれらの混合物からなる群から選択される繊維を含む、請求項１に記載のエアバッグ。
13. 請求項１に記載のエアバッグを含む車両。
14. （ａ）エアバッグであって、内部容積を包囲し、
    ｉ．内面および外面を有する織布、
    ｉｉ．前記布の一方の面の上にある、第１の厚さを有するプライマー層であって、第１の熱可塑性ポリマーを含み、表面粗さおよびその厚さを通して少なくとも部分的に延びる複数の穴を有するプライマー層、ならびに
    ｉｉｉ．前記プライマー層の上にある、第２の厚さを有するガスバリア層であって、第２の熱可塑性ポリマーを含み、前記プライマー層の前記表面粗さおよび穴を少なくとも部分的に埋めるガスバリア層
    を含むエアバッグと、
    （ｂ）ガスジェネレーターであって、前記エアバッグに接続されたガスジェネレーターと、
    （ｃ）前記エアバッグおよび前記ガスジェネレーターを少なくとも部分的に包囲するカバーと
    を含むエアバッグモジュール。
15. 前記第２の厚さは前記第１の厚さよりも厚い、請求項１４に記載のエアバッグモジュール。
16. 前記第１の熱可塑性ポリマーおよび第２の熱可塑性ポリマーは、ポリウレタン、ポリアクリレート、アクリルコポリマー、ポリウレタン−ポリアクリレートハイブリッド、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、シリコーン、ならびにハイブリッド樹脂からなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、請求項１４に記載のエアバッグモジュール。
17. 前記プライマー層は、前記織布の第１の面にコーティングした発泡体である、請求項１４に記載のエアバッグモジュール。
18. エアバッグ布を形成する方法であって、以下の順で、
    内面および外面を有する織布を得る工程と、
    第１の熱可塑性樹脂および空気を含む発泡したコーティング分散液を形成する工程であって、前記発泡したコーティング分散液は少なくとも５０体積％の空気を含む工程と、
    前記発泡したコーティング分散液を前記織布の一方の面にコーティングしてコーティング面と非コーティング面を形成する工程と、
    前記発泡したコーティング分散液を崩壊させて少なくとも部分的に乾燥させ、前記織布の前記一方の面にプライマー層を形成する工程であって、前記プライマー層は表面粗さおよびその厚さを通して少なくとも部分的に延びる複数の穴を有する工程と、
    第２の熱可塑性ポリマーを前記プライマー層にコーティングする工程であって、前記第２の熱可塑性ポリマーは前記プライマー層の前記表面粗さおよび穴を少なくとも部分的に埋める工程と、
    前記第２の熱可塑性ポリマーのコーティングを乾燥させて、ガスバリア層を形成する工程と
    を含む方法。
19. 前記発泡したコーティング分散液は化学発泡剤を含有しない、請求項１８に記載の方法。
20. 前記発泡したコーティング分散液を前記織布の一方の面にコーティングする工程は、本質的にいかなる発泡したコーティングも、前記織布の内面まで、前記織布を完全に貫通しないことを含む、請求項１８に記載の方法。
21. 前記発泡したコーティング分散液は少なくとも６６体積％の空気を含む、請求項１８に記載の方法。
22. 前記第１の熱可塑性ポリマーおよび前記第２の熱可塑性ポリマーは同じ熱可塑性ポリマーである、請求項１８に記載の方法。
23. 前記第１の熱可塑性ポリマーは、ポリウレタン、ポリアクリレート、アクリルコポリマー、ポリウレタン−ポリアクリレートハイブリッド、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、シリコーン、ならびにハイブリッド樹脂からなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、請求項１８に記載の方法。
24. 前記第２の熱可塑性ポリマーは、ポリウレタン、ポリアクリレート、アクリルコポリマー、ポリウレタン−ポリアクリレートハイブリッド、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ウレタン、スチレンブタジエン、アクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルおよびエチレン塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、シリコーン、ならびにハイブリッド樹脂からなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、請求項１８に記載の方法。
25. 前記プライマー層の上にある前記第２の熱可塑性ポリマーも、塗布前に発泡させ、乾燥時に少なくとも部分的に崩壊させる、請求項１８に記載の方法。
26. （ａ）エアバッグであって、内部容積を包囲し、
    ｉ．内面および外面を有する織布、
    ｉｉ．前記布の一方の面の上にある、第１の厚さを有するプライマー層であって、第１の熱可塑性ポリマーを含み、表面粗さおよびその厚さを通して少なくとも部分的に延びる複数の穴を有するプライマー層、ならびに
    ｉｉｉ．前記プライマー層の上にある、第２の厚さを有するガスバリア層であって、第２の熱可塑性ポリマーを含み、前記プライマー層の前記表面粗さおよび穴を少なくとも部分的に埋めるガスバリア層
    を含むエアバッグ、
    （ｂ）ガスジェネレーターであって、前記エアバッグに接続されたガスジェネレーター、
    （ｃ）前記エアバッグおよび前記ガスジェネレーターを少なくとも部分的に包囲するカバー
    を含むエアバッグモジュール。