JPH0598580A - エアバツグ用コーテイング剤及びエアバツグ - Google Patents
エアバツグ用コーテイング剤及びエアバツグInfo
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Abstract
いエアバッグ用コーティング剤を提供する。 【構成】 下記平均組成式(1) (但し、Rは置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示
し、aは1.98〜2.01の数である。)で表され、
該単位の重合度が1,000〜10,000であり、か
つ、分子量分布指数(MW/MN)がMW/MN<5である
オルガノポリシロキサンを主成分とするエアバッグ用コ
ーティング剤を形成する。
Description
ミド,ナイロン等のエアバッグ布、特にナイロンの平織
物からなるエアバッグ布にシリコーンコーティング被膜
を形成するために好適に用いられるエアバッグ用コーテ
ィング剤及び該コーティング剤の硬化被膜が形成された
エアバッグに関する。
込まれ、衝突等のショックを受けた際にハンドルと人体
との間で開くことにより人体に対する衝撃を和らげるた
めのエアバッグが使用されている。このエアバッグは、
一般にクロロプレンをコーティングしたナイロン製の布
により形成されているが、クロロプレンゴムの耐熱性及
び耐候性は不十分であり、このためエアバッグの寿命が
短いという問題がある。
や爆風の影響を受けにくくするためにエアバッグには難
燃性を付与することが必要とされており、クロロプレン
ゴムをコーティングした布で作成した従来のエアバッグ
は、クロロプレンゴムの難燃性が不十分であるため、爆
風が当たる箇所にシリコーン難燃剤が更にコーティング
されている。
グしたエアバッグでは、シリコーンゴムに公知の難燃剤
を配合することにより、シリコーンゴム自体に難燃性を
付与することができるため、難燃剤をコートする必要が
ないという利点がある。そこで最近では、エアバッグ用
のコーティング剤として耐熱性及び耐候性に優れるシリ
コーンゴムコーティング剤が注目されている。
ーンコーティング剤がエアバッグ用として開発されてお
り、これらコーティング剤には接着性、難燃性、耐候
性、耐熱性を付与するため、各種内添剤が加えられてい
る。従って、クロロプレンをコーティングするエアバッ
グ剤よりもシリコーンゴムを用いたエアバッグ布の方が
現在では特性面で優れている。
シリコーンコーティング剤は、ナイロン等のエアバッグ
基布に塗布する場合、裏抜けするという問題が生じる。
面に塗布する際は、ナイフコーター、コンマコーター、
グラビアコーター、オフセットロールコーター等が用い
られる。通常、ナイフコーター、コンマコーターが用い
られる場合が多いが、その際シリコーンコーティング剤
の塗工性が原因でナイロン基布の網目よりコーティング
剤が裏抜けする現象が起き、そのコーティング剤の裏抜
けにより、コーティングマシーンのバックアップロール
にコーティング剤が付着し、エアバッグの外観を損ねた
り、その付着物を取り除くため、コーティングマシーン
を止める必要があるので、作業性を悪くする。しかも、
その裏抜けしたコーティング剤が硬化後、巻き取られ、
保存されると、コーティング面と非コーティング面がブ
ロッキングし易い現象が起こる。
ーティング剤を溶剤に溶解して塗布する時及び溶剤を用
いず塗布する時のいずれの場合でも起こるものである。
いわれる現象は用いるコーティングマシーンとコーティ
ング剤との以下のような原因によって起こるものと考え
られる。
グ剤をエアバッグ布に塗布する場合、通常コーティング
剤をエアバッグとするためのコーティング剤の膜厚の最
適な厚みである30μ〜100μ、特にシリコーンコー
ティング剤においては40μ〜70μであるような薄い
皮膜を作るため、そのコーティング剤の粘度を10,0
00cs〜50,000csとする必要がある。従来の
技術では、その粘度に合わせるために、超高分子のポリ
マーを希釈し、最適な粘度に合わせる方法を採用してい
たが、そのような高分子ポリマーは合成時にその分子量
の分散が大きく、比較的低分子のポリマーを含むため、
それを溶剤に希釈した際、その低分子ポリマーが裏抜け
する現象が起きる。また、希釈度を下げたり、無溶剤で
塗布するように設計したポリマーは、それ自身の硬化皮
膜の強度が弱く、エアバッグ開裂時に皮膜が割れる等の
現象を起こす上、分子量を下げることによりこのポリマ
ーに含まれる低分子ポリマーが直接網目を通り、裏抜け
する現象が起きる。
コーティング剤の塗布時の粘度が低いこと、シリコーン
コーティング剤のベースポリマーの分子分散が大きく、
比較的低分子ポリマーが多く含まれることが要因でナイ
ロン等のエアバッグ布の網目を通り抜け、裏抜けするこ
とになるものであると思われるが、いずれにしてもかか
る裏抜け現象を起こさず、ナイフコーター,コンマコー
タ等のコーティングマシーンの最適粘度で塗布できるよ
うなシリコーンコーティング剤の開発が要望されてい
る。
要望に応えるため鋭意検討を行った結果、エアバッグ用
シリコーンコーティング剤の主成分(ベースポリマー)
として、下記平均組成式(1)で示されるオルガノポリ
シロキサンを使用するとともに、このオルガノポリシロ
キサンの該単位の重合度を1,000〜10,000と
し、かつ分子量分布指数(MW/MN)を5より小さくす
ることにより、エアバッグ布にナイフコーター,コンマ
コーター等のコーティングマシーンを用いてシリコーン
コーティング剤を塗布する場合、シリコーンコーティン
グ剤の粘度をコーティング被膜がエアバッグ布に最適な
膜厚に形成されるように10,000〜50,000c
sの最適粘度として塗布しても、裏抜けせず、特にエア
バッグ布が平織物より形成されていても、コーティング
時にコーティング剤が平織の網目より裏抜けしないこと
を知見し、本発明をなすに至ったものである。
し、aは1.98〜2.01の数である。)
明のエアバッグ用コーティング剤は下記平均組成式
(1)
し、aは1.98〜2.01の数である。)で表され、
該単位の重合度が1,000〜10,000であり、か
つ、分子量分布指数(MW/MN)がMW/MN<5である
オルガノポリシロキサンを主成分とするものである。
いて、その主成分(ベースポリマー)として用いられる
オルガノポリシロキサンは、上述したように平均組成式
RaSiO(4-a)/2を有する。
ル基,ブチル基,ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘ
キシル基等のシクロアルキル基,ビニル基,アリル基等
のアルケニル基、フェニル基,トリル基等のアリール
基、またはこれらの基の炭素原子に結合している水素原
子の一部または全部をハロゲン原子,シアノ基等で置換
したクロロメチル基,トリフルオロプロピル基,シアノ
エチル基などから選択される同一又は異種の非置換また
は置換一価炭化水素であり、aは1.98〜2.01の
正数であるものとされるが、このR の好ましいものはメ
チル基、エチル基、フェニル基、トリフルオロプロピル
基、シアノエチル基、ビニル基、アリル基であり、特に
はメチル基が50モル%未満であるとメチルポリシロキ
サン本来の特性が失われたり、原料コストが高価なもの
となるということから、メチル基が50モル%以上、好
ましくは80モル%以上のものとすることがよい。
のR aSiO(4-a)/2で示される単位の重合度が1,00
0〜10,000で、かつM W/MN<5であることが必
要である。重合度が1,000未満であると、シリコー
ンコーティング剤は容易にナイロン基布等のエアバッグ
布から裏抜けする現象が起きる。また、重合度が1,0
00以上であってもM W/MNが5以上であると含まれる
高分子ポリマーの分散が大きいために、やはり裏抜けが
起こってくる。更に、重合度が1,000未満である
と、このシリコーンコーティング剤から得られる被膜は
機械的強度が不十分であり、実用に耐えないものとなる
ので、この点からも重合度を1,000以上のものとす
る必要がある。
通常塗布しやすい粘度といわれる200〜400pとし
た時に、通常のエアバッグコーティング剤の塗布設定量
である30〜100g/m2に塗布できない。
好ましい重合度は2,000〜6,000である。
状のものとすればよく、その分子鎖末端はシラノール
基、メチル基、ビニル基、特にはトリビニルシリル基で
封鎖されたものとすればよい。このものはオリゴマーと
して良く知られている環状ポリシロキサンを酸又はアル
カリの存在下で開環重合する公知の方法で製造すること
ができる。
ポリシロキサンを硬化するために硬化剤を用いる。この
硬化剤としては、公知のものでよく、これは通常は有機
過酸化物とすればよいが、前記したオルガノポリシロキ
サンがアルケニル基を含有するものである場合には1分
子中にけい素原子に結合した水素原子(≡SiH)を3
個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
と白金系触媒とからなるものを添加してこれを付加反応
加硫型のものとしてもよい。
ーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサ
イド、オルソクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−t
−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t
−ブチルパーベンゾエート、t−ブチルパーアセテー
ト、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、(t−ブチルパーオキシ)ミリスチル
カーボネートなどが例示される。これら有機過酸化物は
前記したオルガノポリシロキサン100重量部に対して
通常0.1〜5重量部添加すればよい。
などのアルケニル基を含有する場合にコーティング剤を
付加反応硬化型とするために添加されるオルガノハイド
ロジェンポリシロキサンは、一般式R1 bHcSiO
(4-b-c)/2で示されるものが使用できる。ここで、R1は
メチル基等のアルキル基、b,cは正数でb+c=1.
0〜3.0であるものが好適であり、分子中にけい素原
子に結合した水素原子(≡SiH)を少なくとも3個以
上含有するものである。その使用量は、前記オルガノポ
リシロキサン中に含有されるアルケニル基量1モルに対
して≡SiH結合がその0.5〜5.0倍モルとなる量
で添加すればよい。なお、ここに使用される白金系触媒
は塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィン又はビニルシロ
キサンとの錯塩、塩化白金酸のアルコール溶液などであ
り、該触媒は、前記オルガノポリシロキサンに対し、白
金量で0.5〜500ppm、より好ましくは2〜20
0ppmの量とすることができる。
リシロキサンに上記硬化剤の所定量を均一に混練するこ
とによって得られるが、この場合必要によっては従来公
知の接着助剤を添加しても構わない。接着助剤として
は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアルコキシシ
ランなどのシランカップリング剤や有機カルボン酸の金
属塩類、チタン酸エステル等が挙げられる。また、コー
ティング剤には、他に従来公知の難燃助剤、耐熱剤、分
散剤を添加するのは構わない。
れるシリコーンコーティング被膜の硬さ、引張り強さ、
伸びなどの物性向上、接着性向上のために各種の微粒子
状または繊維状の充填剤を配合してもよく、これにはヒ
ュームドシリカ、沈殿シリカ、石英粉末、けいそう土、
中空ガラス球、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マ
グネシウム、タルク、アルミニウムシリケート、アルミ
ナ、炭酸カルシウム、カーボンブラック、アスベスト、
ガラス繊維、カーボン繊維、ポリエステル繊維、ポリテ
トラフルオロエチレン粉末、ポリ塩化ビニル粉末等が挙
げられる。この添加量は前記オルガノポリシロキサン1
00重量部に対して20〜200重量部とすればよい。
また更に、R 3SiO0.5,R2SiO,RSiO1.5(R
は1価炭化水素基)などの共重合体であるレジン状ポリ
シロキサンを添加してもよい。
るに際し、コーティング剤は適宜の有機溶剤に溶解した
ものとすることがよい。この有機溶剤としてはベンゼ
ン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、灯油な
どが挙げられ、これら溶剤は上記オルガノポリシロキサ
ンと硬化剤との合計量100重量部に対して10〜1,
000重量部、より好ましくは100〜300重量部添
加するようにすればよい。
はその硬化機構に応じて適切な条件を選択すれば良く、
硬化剤として有機過酸化物を使用するときには150〜
550℃で数秒〜20分間熱気加硫することができ、硬
化剤としてオルガノハイドロジェンポリシロキサンと白
金系触媒を使用して付加反応硬化型とする時には100
〜400℃で数秒〜10数分熱気加硫することができ
る。
アバッグ布の表面に塗布し、シリコーンコーティング被
膜を形成し、これを硬化することにより、エアバッグを
製作するものである。ここで、エアバッグの基布として
用いる織物はポリアミド,ポリエステルなどでよく、ナ
イロン等の平織物とすることができるが、特に布の強度
及び接着性からナイロン66が好ましい。とりわけ、ナ
イロン織度が200〜840デニール、中でも420デ
ニールが最も裏抜けがなく、かつエアバッグとしての強
度、耐候性、耐熱性、コスト的に優れる。また、その打
ち込み本数は46本/インチが望ましい。
のコーティングマシーンを用い、シリコーンコーティン
グ剤を塗布する時において、エアバッグ布に最適な膜厚
のコーティング被膜を形成するためにシリコーンコーテ
ィング剤を塗布時の最適粘度10,000〜50,00
0にする必要があるが、かかる粘度でコーティングして
も、本発明のコーティング剤はコーティング時に平織の
網目より裏抜けしない。 (2)このように裏抜けがない本発明のシリコーンコー
ティング剤を使うことにより、コーティングマシーンの
バックアップロールの汚染が防止でき、作業性に優れ
る。 (3)コーティング剤の裏抜けのために乾燥、加硫後に
被膜が非コーティング面にて硬化し、巻き取り、保存中
にコーティング面とブロッキングすることがなく、次工
程の打ち抜き縫製等の作業性に優れるだけでなく、自動
車のハンドル中に折りたたまれた際に上記と同じ原因か
ら起こるブロッキングがないため、容易に開き、車内の
温度が上がった時にブロッキングが促進され、上記問題
が起こることもなく、耐候性に優れる。 (4)裏抜けのためにナイロン基布等のエアバッグ布が
表面に露出することがないため、コーティング被膜が均
一にエアバッグ布上に積層でき、耐熱性に優れる。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるも
のではない。なお、下記例において、部は重量部、粘度
は25℃での測定値、重合度及びMW/MNはクロマトグ
ラフィーを用い、サンプル濃度1%トルエン溶液、移動
相トルエン溶液、流速1.2ml/min、検出RI、
温度40℃の条件で得られたものから換算した。
iO)nで示され、平均重合度がn=4,000、かつ
MW/MN=3であり、両末端がビニルメチルシリルで封
鎖されたオルガノポリシロキサン(I)100部に、ト
リメチルシリル基で表面処理した比表面積が230m2
/gの疎水性ヒュームドシリカ20部と分子鎖末端がシ
ラノールで封鎖されたα,ω−ジメチルポリシロキサン
ジオール1.0部を添加し、ニーダー中で180℃で2
時間熱処理してコンパウンドAを作った。
分50%の有機過酸化物(2,4−ジクロロベンゾイル
パーオキサイド)3.5部を添加し、均一に混練した
後、トルエンに溶解し、シリコーン分25重量%のトル
エン溶液Iを作った。その粘度は25℃で20,000
csであった。
デニールの経緯46本/インチの平織物に乾燥状態で約
50g/m2になるようにナイフオンロールコーターで
塗布し、これを加熱硬化した。図1にこの塗布,硬化工
程の概略を示す。なお、図1において、1はナイロン基
布、2はナイフ、3はコーティング剤、4はバックアッ
プロール、5は乾燥ゾーンである。
イロン基布に塗布した際、裏抜けが生じたか否かをコー
ティング布の裏面より目視及び手触で判断した。また、
バックアップロール4にコーティング剤が移行するか否
かを目視で判断した。その結果を表1に示す。
キサンを重合度n=90及びMW/MN=3のオルガノポ
リシロキサン(II)に替えた以外は同様にコンパウン
ドBを作り、トルエン溶液粘度が20,000csにな
るように希釈してトルエン溶液IIを作り、実施例1と
同様にナイロン基布上に塗布し、硬化した。
リシロキサン(I)[平均重合度n=4,000及びM
W/MN=3]と比較例1で用いたオルガノポリシロキサ
ン(II)[平均重合度n=90、MW/MN=3]を平
均重合度n=3,500及びMW/MN=6となるように
混合したポリオルガノシロキサン(III)を用いた以
外は実施例1と同様に粘度が20,000csとなるよ
うにトルエン溶液(III)を作り、同様に塗布し、硬
化した。
キサンを平均重合度n=12,000、MW/MN=3の
オルガノポリシロキサン(IV)に替えた以外は実施例
1と同様に粘度が200,000csとなるようにトル
エン溶液IVを作り、同様にナイロン基布に塗布し、硬
化した。
リシロキサンを平均重合度n=1,000、MW/MN=
3のオルガノポリシロキサン(V)に替えた以外は同様
にコンパウンドを作り、トルエン溶液粘度が200,0
00csとなるように希釈し、トルエン溶液Vを作り、
実施例1と同様にナイロン基布に塗布し、硬化した。
リシロキサンを平均重合度n=10,000、MW/MN
=4のオルガノポリシロキサン(VI)に替えた以外は
同様にコンパウンドを作り、トルエン溶液粘度が20
0,000csとなるように希釈してトルエン溶液VI
を作り、実施例1と同様にナイロン基布に塗布し、硬化
した。
も実施例1と同様に裏抜けの有無、バックアップロール
へのコーティング移行の有無を調べた。それらの結果を
表1に併記する。
が裏抜けを起こさず、エアバッグ布に膜厚を設定して塗
布し得ることが認められる。
塗布する状態を説明する概略図である。
度n=900及びMW/MN=3のオルガノポリシロキ
サン(II)に替えた以外は同様にコンパウンドBを作
り、トルエン溶液粘度が20,000csになるように
希釈してトルエン溶液IIを作り、実施例1と同様にナ
イロン基布上に塗布し、硬化した。
(I)[平均重合度n=4,000及びMW/MN=
3]と比較例1で用いたオルガノポリシロキサン(I
I)[平均重合度n=900、MW/MN=3]を平均
重合度n=3,500及びMW/MN=6となるように
混合したポリオルガノシロキサン(III)を用いた以
外は実施例1と同様に粘度が20,000csとなるよ
うにトノレエン溶液(III)を作り、同様に塗布し、
硬化した。
キサンを平均重合度n=12,000、MW/MN=3
のオルガノポリシロキサン(IV)に替えた以外は実施
例1と同様に粘度が20,000csとなるようにトル
エン溶液IVを作り、同様にナイロン基布に塗布し、硬
化した。
を平均重合度n=1,000、MW/MN=3のオルガ
ノポリシロキサン(V)に替えた以外は同様にコンパウ
ンドを作り、トルエン溶液粘度が20,000csとな
るように希釈し、トルエン溶液Vを作り、実施例1と同
様にナイロン基布に塗布し、硬化した。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記平均組成式(1) (但し、Rは置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示
し、aは1.98〜2.01の数である。)で表され、
該単位の重合度が1,000〜10,000であり、か
つ、分子量分布指数(MW/MN)がMW/MN<5である
オルガノポリシロキサンを主成分とするエアバッグ用コ
ーティング剤。 - 【請求項2】 請求項1記載のエアバッグ用コーティン
グ剤の硬化被膜がエアバッグ布表面に形成されたエアバ
ッグ。
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