KR101366159B1 - 에어백, 및 이의 어셈블리를 위한 방법 - Google Patents

Abstract

차량 적용에 사용하기 위한 에어백을 어셈블링하는 방법이 기재되어 있다. 에어백은 2개 이상의 상이한 물질들(102, 104)로 제조된 솔기를 갖는다. 상기 물질들의 조합 및 에어백 어셈블링 방법은 재봉된 솔기에 대한 필요성을 최소화한다.

에어백, 상이한 물질, 솔기, 어셈블링.

Description

에어백, 및 이의 어셈블리를 위한 방법{Airbag and process for its assembly}

관련 출원에 대한 상호참조

본 출원은 2006년 12월 6일에 출원된 미국 가출원 번호 제60/873,799호에 대한 우선권을 주장한다. 미국 가출원 번호 제60/873,799호는 본원 명세서에 참조로 인용된다.

기술 분야

본원 명세서에 기재된 방법 및 조성물은 에어백 어셈블링에 유용하고, 이는 차량 적용에 유용하다.

해결 과제

통상적인 에어백은 피복된 직물로 제조된다. 에어백을 형성하는 패널 및 에어백내 패치는 함께 재봉되어 충분한 기계적 강도를 제공한다. 이들 에어백은 예를 들어 제1 패널과 제2 패널을 패널들의 둘레에 도포된 실리콘 접착제로 함께 접합한 후 재봉사의 하나 이상의 솔기와 함께 패널을 재봉함으로써 어셈블링할 수 있다. 솔기들은 실리콘 접착제를 통해 재봉되어 에어백이 배치(deployed)되는 경우 충분한 가스 불투과성을 제공한다. 이들 특성은 솔기를 밀봉하고 재봉하는데 여러 단계가 필요하여 에어백을 어셈블링하는데 있어 비교적 시간소모적이고 비용도 많이 드는 공정을 야기한다. 자동차 산업에 있어서, 다른 에어백 특성을 유지하면서 에어백을 어셈블링하기 위해 공정 효율을 개선시킬 필요성이 있다.

요지

에어백을 어셈블링하기 위한 방법은 2개 이상의 상이한 물질들로 구성된 솔기를 형성시킴을 포함한다.

도 1은 2개의 피복된 직물 패널들(100) 사이에 솔기 밀봉제(seam sealant) 비드(104)와 고온 용융 접착제 비드(102)를 포함하는, 참조 실시예 1 및 2의 방법에 따라 제조된 에어백을 도시한 것이다.

도 2는 고온 용융 접착제의 제2 비드(106)를 포함하는, 에어백의 대안적 양태이다.

도 3 내지 도 8은 솔기내 물질들의 대안적 배열의 예를 도시한 것이다.

용어의 정의 및 사용

모든 양, 비율 및 %는 달리 제시되지 않는 한 중량에 의한 것이다. 본 출원의 목적에 있어서, 관사('a', 'an', 및 'the')는 각각 하나 이상을 나타낸다. '에어백'은 공기와 같은 가스로 충전될 수 있고 충돌 사건에서 차량 탑승자를 보호하기에 유용한 부풀려질 수 있는 임의의 제품을 의미한다.

에어백 어셈블리 방법

에어백내 솔기를 형성하기 위한 방법은 2개 이상의 상이한 물질을 포함한다. 이들 물질들은 경도, 모듈러스 또는 이들 둘 다에서 상이할 수 있다. 상기 물질들은 솔기 밀봉제 및 고온 용융 접착제를 포함할 수 있다. 대안으로, 물질들은 모듈러스 및 신도(elongation) 특성들 중 하나 이상에서 상이한 2개 이상의 고온 용융 접착제를 포함할 수 있다. 대안으로, 상기 물질들은 솔기 밀봉제 및 고밀도 고무(high consistency rubber (HCR))를 포함할 수 있다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 에어백 외부에 가장 근접한 물질은 에어백 내부의 가장 근접한 물질보다 0.01% 이상 높은 모듈러스를 가질 수 있고; 에어백 외부의 가장 근접한 물질은 에어백 내부의 가장 근접한 물질의 경도보다 0.01% 이상 낮은 경도를 가질 수 있거나; 또는 이들 둘 다일 수 있는 것으로 생각된다. 대안으로, 2개의 고온 용융 접착제가 사용되는 경우, 에어백의 외부에 가장 근접한 고온 용융 접착제는 에어백 내부의 가장 근접한 고온 용융 접착제의 신도보다 0.01% 이상 낮은 신도를 가질 수 있다.

상기 물질들은 서로 접촉하여 솔기를 형성한다. 상기 물질들은 상이한 배열(configuration)들을 가질 수 있다. 도 3 내지 도 8은 예를 들어 솔기 밀봉제 및 고온 용융 접착제가 사용되는 경우, 상기 물질들에 있어서의 상이한 배열들을 나타낸다. 예를 들면, 도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 솔기 밀봉제의 비드가 에어백 내부상에 있고 고온 용융 접착제의 비드가 에어백 외부상의 솔기 밀봉제와 접촉하도록, 연속적이고 일정한 솔기 밀봉제의 비드(104)와 연속적이고 일정한 고온 용융 접착제 비드(102)가 에어백 주변 둘레에 병렬로 정렬될 수 있다. 대안으로, 솔기 밀봉제 비드(104)와 고온 용융 접착제 비드(102)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 더 많은 솔기 밀봉제가 백의 내부쪽을 향하고, 더 많은 고온 용융 접착제가 외부쪽을 향하도록 테이퍼드(tapered)될 수 있다. 대안으로, 고온 용융 접착제(104)는 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 연속적 솔기 밀봉제 비드(102)내로, 비드 또는 리벳(도 5) 또는 사각형, 평행사변형(도 8) 또는 사다리꼴과 같이 개별적 형태로 세그멘트화(segmented)될 수 있다. 대안으로, 솔기 밀봉제(104)는 도 6에 도시된 바와 같이, 고온 용융 접착제(102)의 연속적 지그재그 형태의 비드를 둘러싼 불연속 삼각형 섹션일 수 있다. 대안으로, 솔기 밀봉제(104) 및 고온 용융 접착제(102)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 둘 다 불연속일 수 있다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 연속 또는 불연속 솔기 밀봉제를 갖는 (예를 들어, 개별적 형태로 형성된) 불연속 고온 용융 접착제는 고온 용융 접착제의 연속적인 비드를 갖는 유사한 에어백과 비교하여 몇몇 에어백에서 향상된 접힘성(foldability)의 이점을 제공할 수 있는 것으로 생각된다. 당해 기술분야의 숙련가는, 도 1 내지 8은 예시이며 한정하는 것이 아님을 인지할 것이다; 예를 들어, 2개의 상이한 물질들이 사용될 수 있을 것이다(예를 들어, HCR이 도 1 내지 8에 도시된 고온 용융 접착제(102)를 대신하거나, 제2 고온 용융 접착제가 도 1 내지 8의 솔기 밀봉제(104)를 대신할 수 있을 것이다). 추가로, 상이한 배열이 도 3 내지 8의 배열 이외에 사용될 수 있거나, 도 3 내지 8에 도시된 배열은, 2개의 조성물을 도 3 내지 8 중 하나에 도시된 배열에서 하나의 에어백 부재의 피복된 표면에 도포한 후에 제2 에어백 패널을 에어백을 어셈블링하는 방법에서 조성물의 상부에 배치시킴으로써, 변형될 수 있었다.

에어백 어셈블리 방법은

1) 제1 조성물을 에어백 부재(component)에 도포하는 단계,

2) 제2 조성물을 동일한 에어백 부재 또는 상이한 에어백 부재에 도포하는 단계, 및

3) 제1 조성물과 제2 조성물을 접촉시켜 솔기를 형성시키는 단계를 포함한다.

솔기는 제1 조성물로 제조된 제1 물질 및 제2 조성물로 제조된 제2 물질을 포함한다. 제1 물질은 에어백의 내부쪽을 향하도록 배치되고, 제2 물질은 에어백의 외부쪽을 향하도록 배치되며, 제1 물질과 제2 물질은 서로 접촉한다.

상기 방법은 상기 조성물들을 도포하기 전에 에어백 부재에 하기 제시되는 성분(V)와 같은 접착 촉진제를 도포하는 단계를 추가로 임의로 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 임의의 편리한 수단에 의해, 예를 들면, 하기 제시되는 성분(VII)에 접착 촉진제를 용해시키거나 분산시킴에 의해 용액을 형성시킨 후, 형성된 용액을 에어백 부재의 하나 이상의 표면과 접촉시킴으로써 도포될 수 있고, 상기 표면에는 하나 또는 두 개의 조성물이 도포될 것이다. 용액의 도포는 예를 들어 스프레이법, 침지법 또는 브러쉬 피복법으로 수행될 수 있다.

상기 조성물은 임의의 편리한 수단, 예를 들어 압출법에 의해 에어백 부재에 도포될 수 있다. 상기 조성물은 동시에 또는 임의의 순서로 순차적으로 도포될 수 있다. 대안으로, 경화성 밀봉제 조성물 및 고온 용융 조성물이 단계 1)에서 동일한 에어백 부재에 도포되는 경우, 경화성 밀봉제 조성물이 먼저 도포될 수 있고, 이후에 고온 용융 조성물이, 경화성 밀봉제 조성물과 접촉하여 도포되거나 경화성 밀봉제 조성물로부터 조금 떨어져 배치될 수 있다. 정확한 거리는 선택된 밀봉제 조성물 및 고온 용융 조성물에 따라 달라질 수 있으나; 그 거리는, 고온 용융 접착제와 솔기 밀봉제가 단계 4) 이후에 서로 접촉할 만큼 충분히 짧다. 하나의 양태에서, 솔기 밀봉제와 고온 용융 접착제 사이에 틈이 없다. 예를 들면, 경화성 밀봉제 조성물은 제1의 연속적이고 일정한 비드로서 도포될 수 있고, 고온 용융 조성물은 제2의 연속적이고 일정한 비드로서 도포될 수 있으며; 솔기 밀봉제 및 고온 용융 접착제는 단계 4) 이후에 하나의 비드를 형성한다. 제1의 연속적이고 일정한 비드 및 제2의 연속적이고 일정한 비드의 정확한 배열은 선택된 구체적 에어백 디자인을 포함한 다양한 인자에 따라 달라질 것이다. 그러나, 경화성 밀봉제 조성물 비드의 폭은 6mm 내지 12mm, 또는 6 내지 10mm의 범위일 수 있는 솔기 밀봉제의 비드를 제공하기에 충분하다. 경화성 밀봉제 조성물 비드의 두께는 0.5mm 내지 1mm, 또는 0.6mm 내지 0.8mm의 범위일 수 있는 솔기 밀봉제의 비드를 제공하기에 충분하다. 고온 용융 접착제의 비드는 솔기 밀봉제 비드와 동일한 치수를 가질 수 있다.

상기 방법은, 예를 들어 단계 1) 및 단계 2)에서 경화성 밀봉제 조성물 및 고온 용융 조성물을 제2 에어백 부재에 도포하는 경우 단계 4) 이전에 동일한 에어백 부재에 경화성 밀봉제 조성물 및 고온 용융 조성물을 도포하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 도포하는 동안 비드들이 서로 떨어져 배치되는 경우, 제2 에어백 부재의 도포가 경화성 밀봉제 조성물의 비드와 고온 용융 조성물 비드 상호간의 접촉이 야기될 수 있다. 제2 에어백 부재에의 도포는 임의의 편리한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 제1 피복된 표면을 갖는 제1 패널은 단계 1)에서 사용될 수 있고, 제2 피복된 표면을 갖는 제2 패널은 단계 2)에서 사용될 수 있으며, 이때, 경화성 밀봉제 조성물 및 고온 용융 조성물은 패널들의 피복된 표면들과 접촉한다.

대안으로, 당해 기술분야의 숙련가는, 경화성 밀봉제 조성물이 제1 에어백 부재의 제1 표면에 도포될 수 있고, 고온 용융 조성물이 제2 에어백 부재의 제2 표면에 도포될 수 있음을 인지할 것이다. 이후에, 제1 에어백 부재들 및 제2 에어백 부재들은, 경화성 밀봉제 조성물과 고온 용융 조성물이 서로 접촉하도록 결합될 수 있다.

대안으로, 경화성 밀봉제 조성물은 단계 1)에서 하부 패널과 같은 제1 에어백 부재에 도포될 수 있고; 고온 용융 조성물은 단계 2)에서 상부 패널과 같은 제2 에어백 부재에 도포될 수 있다. 상기 방법은 단계 3) 이전에 고온 용융 조성물을 임의로 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 고온 용융물을 냉각시키는 것은 고온 용융 조성물을 경화성 밀봉제 조성물내로 압축시키고, 더 낮은 점도의 경화성 밀봉제 조성물을 하부 패널의 표면으로부터 멀어지게 하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 이 방법은, 고온 용융물 분포 배열이 연속적(예, 직선형, 곡선형 또는 지그재그형)이거나 분리된 형태(예, 비드)이거나 간에 이에 상관없이 적용가능할 수 있다.

단계 2) 이후에, 상부 패널을 하부 패널에 대해 배향시키고, 0.5mm 내지 1.2mm의 범위일 수 있는 두께로 압축시켜, 조성물과 에어백 부재들의 피복된 표면들 사이의 접촉을 향상시킨다.

예를 들어 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이, 세그멘트화된 패턴으로의 고온 용융물의 도포는 먼저 고온 용융 조성물을 도포하고, 이를 냉각시킨 후, 경화성 밀봉제 조성물을 고온 용융 접착제(고온 용융 조성물을 냉각시킴으로써 제조됨) 위에 배치시킴으로써 수행될 수 있다. 대안으로, 고온 용융 조성물을 냉각시킴으로써 제조된 고온 용융 접착제는, 비드와 같은 개별적 형태로 형성될 수 있고, 상기 비드는 경화성 밀봉제 조성물 내로 삽입될 수 있다. 이어서, 접촉시키는 단계는, 고온 용융 접착제의 비드를 경화성 밀봉제 조성물을 통과하도록 밀어넣고, 에어백 부재들의 두 개의 표면들과의 접촉을 제공한다.

상기 방법은 단계 3) 이전에 제3 조성물을 에어백 부재에 도포하는 단계를 임의로 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 조성물이 경화성 밀봉제 조성물인 경우, 제2 조성물은 고온 용융 조성물이고, 고온 용융 조성물의 제2 비드는 단계 3) 이전 및 제2 에어백 부재을 도포하기 전에 에어백 부재에 도포될 수 있다. 고온 용융 조성물의 제2 비드는 단계 2)에서 도포된 고온 용융 조성물과 상이한 고온 용융 조성물일 수 있다. 예를 들면, 경화성 밀봉제 조성물(내부), 고온 용융 조성물의 제1 비드(이는 경화되어 제1 모듈러스 및 제1 신도를 갖는 제1 고온 용융 접착제를 형성한다) 및 고온 용융 조성물의 제2 비드(이는 경화되어 제1 고온 용융 접착제와 비교하여 더 높은 모듈러스, 더 낮은 신도 또는 이들 둘 다를 갖는 제2 고온 용융 접착제를 형성한다)가 사용될 수 있다. 대안으로, 솔기 밀봉제의 비드는 양쪽에서 고온 용융 접착제 비드에 의해 둘러싸여질 수 있다.

상기 방법은 고온 용융 조성물을 에어백 부재에 도포한 후 고온 용융 조성물을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 고온 용융 조성물을 냉각시키는 것이 에어백의 단순접착력(green strength)을 향상시키고, 이로써 어셈블리 시간 및 비용을 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다. 비경화성 고온 용융 조성물이 사용되는 경우, 냉각시키는 단계가 고온 용융 접착제를 형성시키기 위해 수행될 수 있다.

단계 3)은 에어백 부재들을 압축시켜 압축된 제품을 형성시키기 위해 수행될 수 있다. 예를 들면, 에어백 부재들은 1 내지 500psig, 또는 100 내지 300psig의 압력의 플레이트들 사이에서 압축될 수 있다. 압축된 제품은 가열된 기재, 예를 들어 고온 플레이트와 70℃ 내지 200℃, 또는 70℃ 내지 120℃의 온도 범위에서 접촉될 수 있고, 경화성 조성물이 하나 이상의 물질들을 제조하기 위해 사용되는 경우, 압축된 제품의 하나의 표면은 고온 플레이트와 90초(s) 내지 600초 범위의 시간 동안 접촉될 수 있다. 예를 들면, 솔기 밀봉제를 형성시키기 위해 경화성 밀봉제 조성물을 경화시키는 것은 70℃ 내지 200℃의 온도에서 3분 내지 5분 동안 고온 플레이트 상에서 가열함으로써 수행할 수 있다. 대안으로, 고온 용융 조성물을 경화성 밀봉제 조성물과 접촉시키는 경우, 고온 용융 조성물로부터의 열은 경화성 밀봉제 조성물의 경화를 개시할 수 있다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 이들 가열 방법은, 예를 들어 오븐에 압축된 제품을 배치시킴으로써 한번에 모든 부분을 가열하는 것을 포함한 가열 방법과 비교하여, 기포 형성을 감소시키는 이익을 제공하고, 이로써 솔기 밀봉제 및 고온 용융 접착제와 에어백 부재과의 접촉을 향상시키는 것으로 생각된다.

상기 방법은, 경화성 고온 용융 조성물이 사용되는 경우, 고온 용융 조성물을 경화시키는 단계를 임의로 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 고온 용융 조성물은, 하이드로실릴화 반응 경화성 고온 용융 조성물 또는 퍼옥사이드 경화성 고온 용융 조성물이 사용되는 경우, 상기 기재된 것과 같은 조건에서 열에 노출시킴으로써 경화시킬 수 있거나, 축합 반응 경화성 고온 용융 조성물이 사용되는 경우, 주위 공기 중의 습기로서 존재하는 수분에 노출시킴으로써 경화시킬 수 있다.

상기 방법은 에어백을 후경화시키는 단계를 임의로 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 에어백은 예를 들어 90℃ 내지 185℃, 또는 90℃ 내지 125℃의 온도 범위에서 30초 내지 5분, 또는 30초 내지 90초 동안 고온 플레이트들 사이에서 압축될 수 있다. 압력은 1psig 내지 500psig, 또는 100 내지 300psig로 다양할 수 있다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 압력이 후경화 단계에서 지나치게 높은 경우 압력 보유율은 에어백이 배치될 때 감소할 수 있을 것으로 생각된다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 솔기 밀봉제가 사용되는 경우, 솔기 밀봉제는 압축 동안 쿠션으로서 작용하고 경화성 고온 용융 조성물 또는 HCR 조성물이 완전히 경화되거나 부분적으로 경화된 상태에 이르도록 하는 것으로 생각된다.

상기 방법은 주변부 솔기, 내부 솔기 또는 이들 둘 다인 에어백상의 솔기를 형성하는데 사용될 수 있다. 대안으로, 상기 방법은 에어백상의 주변부 솔기(주변부 둘레의 솔기)를 형성하는데 사용될 수 있다. 솔기 밀봉제 및 고온 용융 접착제 둘 다를 사용하는 본원 명세서에 기재된 상기 방법은 하나 이상의 솔기를 재봉할 필요가 없게 할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 상기 방법은, 예를 들어 에어백내 구획을 형성하도록 내부 솔기를 재봉할 수 있으면서, 에어백을 형성하는 주변부 솔기를 제조하는데 사용될 수 있다.

솔기 밀봉제

상기 기재된 방법에서 사용되는 경화성 밀봉제 조성물은 하이드로실릴화 반응 경화성 폴리오르가노실록산 조성물일 수 있다. 이러한 조성물은 예는 당해 기술분야에 공지되어 있다. 본원 명세서에 참조로 인용된 미국 특허 제6,811,650호에는 상기 기재된 방법에서 경화성 밀봉제 조성물로서 사용하기에 적합한 조성물이 기재되어 있다. 대안으로, 시판중인 솔기 밀봉제가 사용될 수 있고, 예를 들어 DOW CORNING

SE 6711, SE 6750 및 SE 6777이 포함되며, 이들은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)이 시판중이다.

대안으로, 경화성 밀봉제 조성물은 25℃에서 유동성이고 가열시 경화되어 엘라스토머를 형성하는 경화성 폴리오르가노실록산 조성물일 수 있다. 예시적인 하이드로실릴화 반응 경화성 폴리오르가노실록산 조성물은

(A) 분자당, 말단 지방족 불포화를 갖는 2개 이상의 유기 그룹을 평균적으로 갖는 폴리오르가노실록산;

(B) 분자당, 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 평균적으로 갖는 가교결합제;

(C) 충전제; 및

(D) 하이드로실릴화 촉매를 포함한다.

성분(A): 지방족 불포화를 갖는 폴리오르가노실록산

성분(A)는 분자당, 말단 지방족 불포화를 갖는 2개 이상의 유기 그룹을 평균적으로 갖는 폴리오르가노실록산이다. 성분(A)에서 지방족으로 불포화된 유기 그룹은 예를 들어 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐 및 헥세닐, 또는 비닐로 예시되지만 이에 제한되는 것은 아닌 알케닐일 수 있다. 지방족으로 불포화된 유기 그룹은 에티닐, 프로피닐 및 부티닐로 예시되지만 이에 제한되는 것은 아닌 알키닐 그룹일 수 있다. 성분(A)에서 지방족으로 불포화된 유기 그룹은, 말단, 펜던트 또는 말단과 펜던트 위치 둘 다에 위치할 수 있다. 성분(A)에서 잔존하는 규소-결합된 유기 그룹은 치환되거나 치환되지 않을 수 있는 다른 1가 탄화수소 그룹일 수 있다. 1가 비치환된 탄화수소 그룹은 알킬 그룹, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실 및 옥타데실; 방향족 그룹, 예를 들어 에틸벤질, 나프틸, 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질, 스티릴, 1-페닐에틸 및 2-페닐에틸, 또는 페닐; 및 사이클로알킬 그룹, 예를 들어 사이클로헥실로 예시되지만 이에 제한되는 것은 아니다. 1가 치환된 탄화수소 그룹은 할로겐화 알킬 그룹, 예를 들어 클로로메틸, 3-클로로프로필 및 3,3,3-트리플루오로프로필, 플루오로메틸, 2-플루오로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필, 4,4,4-트리플루오로부틸, 4,4,4,3,3-펜타플루오로부틸, 5,5,5,4,4,3,3-헵타플루오로펜틸, 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실 및 8,8,8,7,7-펜타플루오로옥틸로 예시되지만 이에 제한되는 것은 아니다.

성분(A)는 단위 화학식 I을 가질 수 있다:

(R¹SiO_{3 /2})_a(R¹ ₂SiO_{2 /2})_b(R¹ ₃SiO_{1 /2})_c(SiO_{4 /2})_d(XO_{1 /2})_e

상기 화학식 I에서, 각각의 R¹은 독립적으로 상기 기재된 지방족 불포화된 유기 그룹 또는 1가 탄화수소 그룹이고, 단, 평균하여 분자당 2개 이상의 R¹이 지방족 불포화된 유기 그룹이다. X가 수소 원자 또는 1가 탄화수소 그룹인 경우, 아래첨자 a는 0 또는 양의 정수이고, 아래첨자 b는 양의 정수이며, 아래첨자 c는 0 또는 양의 정수이고, 아래첨자 d는 0 또는 양의 정수이며, 아래첨자 e는 0 또는 양의 정수이다.

성분(A)는 화학식 II의 폴리디오르가노실록산을 포함할 수 있다:

R¹ ₃SiO-(R¹ ₂SiO)_f-SiR¹ ₃

상기 화학식 II에서, R¹은 상기 기재된 바와 같고, 아래첨자 f는 25℃에서 100 내지 1,000,000mPa·s 범위의 점도를 갖는 성분(A)를 제공하기에 충분한 값을 갖는 정수이다. 대안으로, 화학식 II는 디메틸비닐실록시-말단화된 폴리디메틸실록산과 같은 α,ω-디알케닐-관능성의 폴리디오르가노실록산이다.

성분(A)는 디메틸비닐실록시-말단화된 폴리디메틸실록산, 트리메틸실록시-말단화된 폴리(디메틸실록산/메틸비닐실록산), 및 화학식 (CH₃)₃SiO_{1 /2}, (CH₃)₂CH₂=CHSiO_1/2 및 SiO_{4 /2}의 실록산 단위들을 포함하는 폴리오르가노실록산으로 예시된다. 성분(A)는 하나의 폴리오르가노실록산일 수 있거나, 구조, 점도, 평균 분자량, 실록산 단위 및 서열 특성들 중 하나 이상에서 상이한 2개 이상의 폴리오르가노실록산을 포함하는 배합물일 수 있다. 상기 조성물은 성분(A) 100중량부를 함유할 수 있다.

성분(B): 가교결합제

성분(B)는, 분자당, 2개 이상의 규소-결합된 수소 원자를 평균적으로 갖는 가교결합제이다. 성분(B)는 화학식 III의 단위를 가질 수 있다:

(R²SiO_{3 /2})_h(R² ₂SiO_{2 /2})_i(R² ₃SiO_{1 /2})_j(SiO_{4 /2})_k(XO)_m

상기 화학식 III에서, 각각의 R²는 독립적으로 수소 원자 또는 상기 예시된 바와 같은 1가 치환된 또는 비치환된 탄화수소 그룹이고, X는 상기 기재된 바와 같으며, 아래첨자 h는 양의 정수이고, 아래첨자 i는 양의 정수이며, 아래첨자 j는 0 또는 양의 정수이고, 아래첨자 k는 0 또는 양의 정수이며, 아래첨자 m은 0 또는 양의 정수이다.

성분(B)는 화학식 IV의 폴리디오르가노하이드로겐실록산을 포함할 수 있다:

HR³ ₂SiO-(R³ ₂SiO)_g-SiR³ ₂H

상기식에서, 각각의 R³은 독립적으로 수소 원자 또는 상기 예시된 바와 같은 1가 치환되거나 비치환된 탄화수소 그룹이고, 아래첨자 g는 1 이상의 값을 갖는 정수이다. 대안으로, 성분(B)는 수소-말단화된 디메틸실록산, 트리메틸실록시-말단화된 폴리(디메틸/메틸하이드로겐 실록산), 또는 이들의 배합물을 포함할 수 있다.

성분(B)는 하나의 가교결합제일 수 있거나 구조, 점도, 평균 분자량, 실록산 단위 및 서열 특성들 중 하나 이상에서 상이한 2개 이상의 가교결합제를 포함하는 배합물일 수 있다. 성분(B)의 양은, 규소-결합된 수소 원자 대 지방족으로 불포화된 유기 그룹의 몰 비가 이러한 조성물내에서 1:100 내지 20:1의 범위가 되도록 선택될 수 있다.

성분(C): 충전제

성분(C)는 충전제이다. 성분(C)는 보강용 충전제, 증량용 충전제 또는 이들의 배합물을 포함할 수 있다. 보강용 충전제는 성분(A) 100부를 기준으로 하여 5 내지 200부의 범위의 양으로 첨가될 수 있다. 적합한 보강용 충전제의 예에는 보강용 실리카 충전제, 예를 들어 퓸 실리카, 실리카 에어로겔, 실리카 제로겔 및 침전된 실리카가 포함된다. 퓸드 실리카는 당해 기술분야에 공지되어 있고, 시판중이며; 퓸드 실리카는 미국 메사추세츠주 소재의 캐보트 코포레이션(Cabot Corporation)에서 제품명 CAB-O-SIL로 판매되고 있다.

증량용 충전제는 성분(A) 100부를 기준으로 하여 5 내지 200부 범위의 양으로 조성물에 첨가될 수 있다. 증량용 충전제의 예에는 유리 비드, 석영, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 산화아연, 활석, 규조토, 산화철, 점토, 이산화티타늄, 지르코늄, 모래, 카본 블랙, 흑연 또는 이들의 배합물이 포함된다. 증량용 충전제는 당해 기술분야에 공지되어 있고, 시판중이며; 예를 들어 분쇄된 실리카는 미국 웨스트 버지니아주 버클리 스프링스 소재의 유.에스. 실리카(U.S. Silica)가 제품명 MIN-U-SIL로 시판하고 있다.

성분(D): 하이드로실릴화 촉매

성분(D)는 하이드로실릴화 촉매이다. 성분(D)는 조성물의 경화를 촉진시키기에 충분한 양으로 첨가된다. 정확한 양은 선택된 특정 촉매에 따라 달라지지만; 성분(D)는 성분(A) 100부를 기준으로 하여 0.01 내지 500ppm의 백금족 금속을 제공 하기에 충분한 양으로 첨가될 수 있다.

적합한 하이드로실릴화 촉매는 당해 기술분야에 공지되어 있고, 시판중이다. 성분(D)는 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴 또는 이리듐 금속 또는 이들의 유기금속성 화합물 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 백금족 금속을 포함할 수 있다. 성분(D)는 백금 블랙, 염화백금산, 염화백금산 6수화물과 같은 화합물, 염화백금산과 1가 알코올의 반응 생성물, 백금 비스-(에틸아세토아세테이트), 백금 비스-(아세틸아세토네이트), 이염화백금, 및 매트릭스 또는 코어쉘 형태 구조물 내에 미세캡슐화된 상기 화합물들과 올레핀 또는 저분자량의 폴리오르가노실록산 또는 백금 화합물과의 복합체로 예시된다. 백금과 저분자량 폴리오르가노실록산의 복합체에는 백금과의 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 복합체가 포함된다. 이들 복합체는 수지 매트릭스내에 미세캡슐화될 수 있다. 대안으로, 촉매는 백금과의 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 복합체를 포함할 수 있다. 촉매가 저분자량의 폴리오르가노실록산과의 백금 복합체인 경우, 촉매의 양은 조성물의 중량을 기준으로 하여 0.02 내지 0.2중량부의 범위일 수 있다.

성분(D)에 적합한 하이드로실릴화 촉매는 예를 들어 미국 특허 제3,159,601호; 제3,220,972호; 제3,296,291호; 제3,419,593호; 제3,516,946호; 제3,814,730호; 제3,989,668호; 제4,784,879호; 제5,036,117호; 및 제5,175,325호 및 EP 제0 347 895 B호에 기재되어 있다. 미세캡슐화된 하이드로실릴화 촉매 및 이들을 제조하는 방법은 당해 기술분야에 공지되어 있고, 미국 특허 제4,766,176호; 및 미국 특허 제5,017,654호에 예시되어 있다.

상기 기재된 하이드로실릴화 경화성 폴리오르가노실록산 조성물은 충전제 처리제(E), 접착 촉진제(F), 안료(G), 경화 개질제(H), 비반응성 수지(J) 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 추가 성분을 추가로 포함할 수 있으나, 단, 임의의 추가 성분 및 첨가량은 당해 조성물이 경화되어 에어백에 사용하기에 적합한 엘라스토머를 형성할 수 있게 하지는 않는다.

성분(E): 충전제 처리제

당해 조성물은 성분(E)의 충전제 처리제를 성분(A) 100부를 기준으로 하여 0 내지 1부의 범위의 양으로 추가로 임의로 포함할 수 있다. 성분(C)는 임의로, 성분(E)로 처리된 표면일 수 있다. 성분(C)는 조성물에 첨가되기 전 또는 동일 반응계에서 성분(E)로 처리될 수 있다. 성분(E)는 실란, 예를 들어 알콕시실란, 알콕시-관능성의 올리고실록산, 사이클릭 폴리오르가노실록산, 하이드록실-관능성의 올리고실록산, 예를 들어 디메틸 실록산 또는 메틸 페닐 실록산, 스테아레이트 또는 지방산을 포함할 수 있다. 실란의 예에는 헥사메틸디실라잔이 포함된다. 스테아레이트의 예로는 칼슘 스테아레이트가 포함된다. 지방산의 예에는 스테아르산, 올레산, 팔미트산, 탤로우, 야자유 및 이들의 배합물이 포함된다. 충전제 처리제의 예 및 이들의 사용 방법은 예를 들어 EP 제1 101 167 A2호 및 미국 특허 제5,051,455호, 제5,053,442호 및 제6,169,142호(컬럼 4, 제42행 내지 컬럼 5, 제2행)에 기재되어 있다.

성분(F): 접착 촉진제

성분(F)는 성분(V)에 대해 아래에 기재하는 접착 촉진제이다. 성분(F)는 성분(A) 100부를 기준으로 하여 0.01 내지 10부 범위의 양으로 첨가될 수 있다.

성분(G): 안료

성분(G)는 안료이다. 적합한 안료의 예에는 산화철(III), 이산화티타늄 또는 이들의 배합물이 포함된다. 성분(G)는 성분(A) 100부를 기준으로 하여 0 내지 0.5부 범위의 양으로 첨가될 수 있다.

성분(H): 경화 개질제

성분(H)는 경화 개질제이다. 성분(H)는 하이드로실릴화 경화성 폴리오르가노실록산 조성물의 저장 수명 또는 작업 시간 또는 이들 둘 다를 연장시키기 위해 첨가될 수 있다. 성분(H)는 당해 조성물의 경화 온도를 올리기 위해 첨가될 수 있다. 성분(H)는 성분(A) 100부를 기준으로 하여 0.01 내지 5부 범위의 양으로 첨가될 수 있다.

적합한 경화 개질제는 당해 기술분야에 공지되어 있고, 시판중이다. 성분(H)는 아세틸렌성 알코올, 알킬 알코올, 사이클로알케닐실록산, 엔-인 화합물, 트리아졸, 포스핀, 머캅탄, 하이드라진, 아민, 푸마레이트, 말레에이트 및 이들의 배합물로 예시된다.

아세틸렌성 알코올의 예는 예를 들어 EP 제0 764 703 A2호 및 미국 특허 제 5,449,802호에 기재되어 있고, 메틸 부티놀, 에티닐 사이클로헥사놀, 디메틸 헥시놀, 1-부틴-3-올, 1-프로핀-3-올, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 3-페닐-1-부틴-3-올, 4-에틸-1-옥틴-3-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올 및 1-에티닐-1-사이클로헥사놀 및 이들의 배합물이 포함된다.

알킬 알코올의 예에는 에탄올, 이소프로판올 또는 이들의 배합물이 포함된다.

사이클로알케닐실록산의 예에는 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산 및 이들의 배합물로 예시되는 메틸비닐사이클로실록산이 포함된다. 엔-인 화합물의 예로는 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인 및 이들의 배합물이 포함된다. 트리아졸의 예로는 벤조트리아졸이 포함된다. 포스핀의 예에는 트리페닐포스핀이 포함된다. 아민의 예에는 테트라메틸 에틸렌디아민이 포함된다. 푸마레이트의 예에는 디알킬 푸마레이트, 디알케닐 푸마레이트, 디알콕시알킬 푸마레이트 및 이들의 배합물이 포함된다. 적합한 경화 개질제는 예를 들어 미국 특허 제3,445,420호; 제3,989,667호; 제4,584,361호; 및 제5,036,117호에 기재되어 있다.

대안으로, 성분(H)는 실릴화 아세틸렌계 억제제를 포함할 수 있다. 실릴화 아세틸렌계 억제제는 상기 기재된 실란과 아세틸렌성 알코올의 반응 생성물이다. 실릴화 아세틸렌계 억제제의 예 및 이들의 제조 방법은 예를 들어 EP 제0 764 703 A2호 및 미국 특허 제5,449,802호에 기재되어 있다.

성분(J): 비반응성 수지

성분(J)는 충전제 이외에 또는 충전제 대신 첨가될 수 있는 수지이다. 비반응성이란, 수지가 성분들(A) 또는 (B)와의 경화 반응에 참여하지 않음을 의미한다. 비반응성 수지는 화학식 (CH₃)₃SiO_{1 /2} 및 SiO_{4 /2}(MQ 수지)의 실록산 단위를 포함하는 폴리오르가노실록산일 수 있다. 성분(J)는 성분(A) 100부를 기준으로 하여 0 내지 30부 범위의 양으로 첨가될 수 있다.

경화성 밀봉제 조성물은 1액성 조성물 또는 다액성 조성물로서 제조될 수 있다. 다액성 조성물, 예를 들어 2액성 조성물에서, 성분(B) 및 성분(D)는 개별적인 부분에 보관되고, 상기 기재된 방법에서 1단계 직전에 배합된다.

고온 용융 접착제

시판중인 고온 용융 접착제가 상기 기재된 방법에서 사용될 수 있다. 상기 고온 용융 접착제를 제조하는데 사용되는 적합한 고온 용융 조성물의 예에는 미국 뉴저지주 소재의 내셔널 스타치(National Starch)가 시판중인 습윤 경화성 고온 용융 조성물 및 폴리우레탄 고온 용융 조성물이 포함된다. 고온 용융 접착제를 제조하는데 사용되는 적합한 고온 용융 조성물의 예에는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션이 시판중인 DOW CORNING

HM 2500 및 HM 2510이 포함된다. 상기 방법에 사용하기에 적합한 고온 용융 조성물은 25℃에서는 유동적이지 않지만, 50℃ 내지 150℃, 또는 70℃ 내지 130℃의 온도 범위에서 유동적일 수 있다. 고온 용융 조성물은 비경화성일 수 있고, 예를 들어, 고온 용융 조성물은 가열시 액체이며 냉각시 고온 용융 접착제를 형성시키는 경화 반응을 필요로 하지 않으면서 고온 용융 접착제를 형성한다. 비경화성 고온 용융 조성물 및 이들의 제조 방법의 예는 예를 들어 미국 특허 제5,352,722호; 제5,578,319호; 제5,482,988호; 제5,328,696호; 및 제5,371,128호에 기재되어 있다. 대안으로, 상기 고온 용융 조성물은 하이드로실릴화 반응 경화성 조성물, 축합 반응 경화성 조성물 또는 이들의 배합물일 수 있다. 하이드로실릴화 경화성 고온 용융 조성물의 예는 예를 들어 미국 특허 제5,248,739호 및 제6,121,368호 및 EP 제1035161A2호에 기재되어 있다. 축합 반응 경화성 고온 용융 조성물 및 이들의 제조 방법의 예는 예를 들어 WO 제2004/037941호에 기재되어 있다.

고온 용융 조성물은, 25℃에서 유동성이 아니지만 50℃ 내지 150℃, 또는 70℃ 내지 130℃의 온도 범위에서 유동성인 축합 반응 경화성 폴리오르가노실록산 조성물일 수 있다. 예시적 축합 반응 경화성 폴리오르가노실록산 조성물은:

(I) 폴리오르가노실록산 수지,

(II) 분자당, 2개 이상의 규소-결합된 가수분해성 그룹을 평균적으로 갖는 폴리오르가노실록산, 및

(III) 실란 가교결합제를 포함한다.

성분(I): 폴리오르가노실록산 수지

본원 발명에서 유용한 폴리오르가노실록산 수지는 화학식 V의 단위를 갖는다:

(R⁴SiO_{3 /2})_n(R⁴ ₂Si0_{2 /2})_o(R⁴ ₃Si0_{1 /2})_p(SiO_{4 /2})_q(X')_r

화학식 V에서, 각각의 R⁴는 상기 예시된 바와 같이 치환되거나 비치환된 1가 탄화수소 그룹을 나타내고, X'는 가수분해성 그룹 또는 말단 지방족 불포화를 갖는 유기 그룹, 예를 들어 알케닐 그룹이다. X'에 적합한 가수분해성 그룹에는 하이드록실 그룹; 알콕시 그룹, 예를 들어 메톡시 및 에톡시; 알케닐옥시 그룹, 예를 들어 이소프로페닐옥시; 케톡시모 그룹, 예를 들어 메틸에틸케톡시모; 카복시 그룹, 예를 들어 아세톡시; 아미독시 그룹, 예를 들어 아세트아미독시; 및 아미녹시 그룹, 예를 들어 N,N-디메틸아미녹시가 포함된다. 아래첨자 n은 0 또는 양의 정수이고, 아래첨자 o는 0 또는 양의 정수이며, 아래첨자 p는 0 또는 양의 정수이고, 아래첨자 q는 0 또는 양의 정수이고, 아래첨자 r은 0 이상의 수이며, 또는 r은 2 이상이다. (p + q)의 값은 1 이상이고, (n + o)의 값은 1 이상이다.

상기 폴리오르가노실록산 수지는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 헵탄으로 예시된 액체 탄화수소와 같은 액체 유기 용매에 가용성이고 또한 저점도 사이클릭 및 선형 폴리오르가노실록산과 같은 액체 오르가노실리콘 화합물에 가용성이다. 상기 폴리오르가노실록산 수지는 R⁴ ₃SiO_{1 /2} 및 SiO_{4 /2} 단위의 양을 0.5/1 내지 1.5/1, 또는 0.6/1 내지 0.9/1 범위의 몰비로 포함할 수 있다. 이들 몰비는 Si²⁹ 핵자기 공명(n.m.r.) 분광법으로 편리하게 측정된다.

폴리오르가노실록산 수지의 목적하는 유동성을 달성하기 위한 수 평균 분자량 M_n은 적어도 부분적으로 폴리오르가노실록산 수지의 분자량 및 이들 성분내 존재하는 R⁴로 나타내는 탄화수소 그룹의 유형(들)에 따라 달라질 것이다. 본원 명세서에 사용되는 M_n은 겔 투과 크로마토그래피를 사용하여 측정된 분자량을 나타내고, 이때, 네오펜타머를 나타내는 피크는 측정치로부터 제외된다. 폴리오르가노실록산 수지의 M_n은 3,000 이상일 수 있고, 또는 M_n은 4500 내지 7500 범위일 수 있다.

폴리오르가노실록산 수지는 임의의 적합한 방법으로 제조될 수 있다. 이러한 수지는 상응하는 실란의 공가수분해에 의해 또는 당해 기술분야에 공지된 실리카 하이드로졸 캡핑 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 제2,676,182호(Daudt 등); 미국 특허 4,611,042호(Rivers-Farrell 등); 및 미국 특허 제4,774,310호(Butler)의 실리카 하이드로졸 캡핑 방법이 사용될 수 있다.

수지를 제조하는데 사용되는 중간물질은 화학식 R⁴ ₃SiX"의 트리오르가노실란일 수 있고, 이때, X"는 가수분해성 그룹을 나타내고 또한 가수분해성 그룹, 예를 들면, 할로겐, 알콕시 또는 하이드록실을 4개 갖는 실란 또는 나트륨 실리케이트와 같은 알칼리 금속 실리케이트 중 하나를 나타낸다.

폴리오르가노실록산 수지에서 규소-결합된 하이드록실 그룹(예, HOR⁴ ₂SiO_{1 /2} 또는 HOSiO_{3 /2} 그룹)은 수지 중량의 0.7% 이하, 또는 0.3% 이하인 것이 바람직할 수 있다. 수지를 제조하는 동안 형성된 규소-결합된 하이드록실 그룹은, 수지를 적합한 말단 그룹을 함유한 실란, 디실록산 또는 디실라잔과 반응시킴으로써 트리하이드로카빌실록시 그룹 또는 가수분해성 그룹으로 전환시킬 수 있다. 가수분해성 그룹을 함유한 실란은 전형적으로 수지의 규소-결합된 하이드록실 그룹과의 반응에 필요한 양보다 과량으로 첨가된다.

성분(I)은 하나의 폴리오르가노실록산 수지일 수 있거나 구조, 점도, 평균 분자량, 실록산 단위 및 서열 특성들 중 하나 이상에서 상이한 2개 이상의 폴리오르가노실록산 수지를 포함하는 배합물일 수 있다. 성분(I)의 첨가량은 조성물의 중량을 기준으로 하여 55 내지 75부의 범위일 수 있다.

성분(II): 가수분해성 폴리오르가노실록산

본원 발명에서 유용한 폴리오르가노실록산은 화학식 R⁵R⁶SiO의 2관능성 단위 및 화학식 R⁷ _sX³ _{3 - s}SiG-의 말단 또는 측쇄 단위로 이루어져 있고, 이때, R⁵는 알콕시 그룹 또는 1가 비치환되거나 치환된 탄화수소 그룹, 예를 들어 알킬 그룹 또는 알케닐 그룹이고; R⁶은 비치환되거나 치환된 1가 탄화수소 그룹이며; R⁷은 아미노알킬이거나 R⁴ 그룹 X³은 가수분해성 그룹이고; G는 말단 단위의 규소 원자와 또다른 규소 원자가 결합시키는 2가 그룹이며 아래첨자 s는 0 또는 1이다. 폴리오르가노실 록산은 화학식 R⁶SiO_{3 /2}의 단위를 3관능성 단위 전체를 기준으로 하여 약 20% 이하로 임의로 함유할 수 있고, 이때, R⁶은 상기 기재된 바와 같다. R⁵R⁶SiO 단위에서 R⁵ 및 R⁶으로 나타내는 라디칼의 50% 이상, 또는 80% 이상은 탄소수 1 내지 6의 알킬 그룹, 예를 들어 메틸일 수 있다.

폴리오르가노실록산에 존재하는 말단 단위는 화학식 R⁷ _sX³ _{3 - s}SiG-로 나타내어지고, 이때, X³, R⁷, G 및 아래첨자 s는 상기 기재된 바와 같다. X³으로 나타낸 가수분해성 그룹의 예로는 하이드록시, 알콕시, 예를 들어 메톡시 및 에톡시, 알케닐옥시, 예를 들어 이소프로페닐옥시, 케톡시모, 예를 들어 메티에틸케톡시모, 카복시, 예를 들어 아세톡시, 아미독시, 예를 들어 아세트아미독시 및 아미녹시, 예를 들어 N,N-디메틸아미녹시가 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다.

말단 그룹에서, s가 0인 경우 X³으로 나타낸 그룹은 알콕시, 케톡시모, 알케닐옥시, 카복시, 아미녹시 또는 아미독시일 수 있다. s가 1인 경우, X³은 알콕시일 수 있고, R⁷은 알킬, 예를 들어 메틸 또는 에틸, 또는 아미노알킬, 예를 들어 아미노프로필 또는 3-(2-아미노에틸아미노)프로필일 수 있다. 아미노알킬 라디칼의 아미노 부분은 1급, 2급 또는 3급일 수 있다.

상기 화학식에서, 말단 단위 G는 2가 그룹 또는 가수분해에 안정한 원자이 다. 가수분해에 안정하다는 것은, 가수분해에 안정한 원자가, 조성물의 경화 동안 말단 단위가 제거되지 않고 경화 반응이 부작용을 미치지 않도록, 가수분해되지 않고, 말단 단위의 규소 원자(들)을 폴리오르가노실록산의 또다른 규소 원자에 결합시키는 것을 의미한다. G로 나타내어진 가수분해에 안정한 결합 그룹에는 산소 원자, 하이드로카빌렌 그룹, 예를 들어 알킬렌 및 페닐렌, 산소, 질소 및 황으로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 함유한 하이드로카빌렌 및 이들 결합 그룹의 배합이 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. G는 실알킬렌 결합 그룹, 예를 들어 -(OSiMe₂)CH₂CH₂-, -(CH₂CH₂SiMe₂)(OSiMe₂)CH₂CH₂-, -(CH₂CH₂SiMe₂)O-, (CH₂CH₂SiMe₂)OSiMe₂)O-, -(CH₂CH₂SiMe₂)CH₂CH₂- 및 -CH₂CH₂-, 실록산 결합 그룹, 예를 들어 -(OSiMe₂)O-로 나타낼 수 있다.

바람직한 말단 단위의 구체적 예로는 (MeO)₃SiCH₂CH₂-, (MeO)₃SiO-, Me(MeO)₂SiO-, H₂NCH₂CH₂N(H)(CH₂)₃SiO-, (EtO)₃SiO-, (MeO)₃SiCH₂CH₂Si(Me₂)OSi(Me₂)CH₂CH₂-, (MeO)₃SiCH₂CH₂Si(Me₂)OSi(Me₂)CHCH₃-, Me₂NOSiO-, MeC(O)N(H)SiO- 및 CH₂=C(CH₃)OSiO-이 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 화학식에서, Me는 메틸을 나타내고, Et는 에틸을 나타낸다.

X³이 알콕시 그룹을 함유하는 경우, 이 X³ 그룹을 가장 가까운 실록산 단위로부터 알킬렌 라디칼, 예를 들어 에틸렌에 의해 분리하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 예에서, R⁷ _sX³ _{3 - s}SiG-는 (MeO)₃SiCH₂CH₂Si(Me₂)O-일 수 있다. 하이드록실 그룹을 트리알콕시실릴알킬 그룹으로 전환시키는 방법은 당해 기술분야에 공지되어 있다. 예를 들면, 화학식 (MeO)₃SiO- 및 Me(MeO)₂SiO-의 습윤 반응성 그룹은 각각 화학식 (MeO)₄Si 및 Me(MeO)₃Si를 갖는 화합물들에 의해 실란올-말단화된 폴리오르가노실록산내로 도입될 수 있다. 대안으로, 각각 화학식 (MeO)₃SiH 및 Me(MeO)₂SiH를 갖는 화합물들은, 폴리오르가노실록산이 실란올 그룹을 함유하거나 알케닐 그룹과 같은 지방족 불포화된 유기 그룹, 예를 들어 비닐 및 성분(D)에 있어서 상기 기재된 바와 같은 하이드로실릴화 반응 촉매를 함유하는 경우 사용될 수 있다. 다른 가수분해성 그룹, 예를 들어 디알킬케톡시모, 알케닐옥시 및 카복시가 알콕시 그룹을 대체할 수 있음을 이해할 것이다.

폴리오르가노실록산의 점도는 25℃에서 0.02Pa·s 내지 100Pa·s, 또는 0.35Pa·s 내지 60Pa·s의 범위일 수 있다. 성분(II)는 하나의 폴리오르가노실록산일 수 있거나 구조, 점도, 평균 분자량, 실록산 단위 및 서열 특성들 중 하나 이상에서 상이한 2개 이상의 폴리오르가노실록산을 포함하는 배합물일 수 있다. 성분(II)의 첨가량은 조성물의 중량을 기준으로 하여 25 내지 45부의 범위일 수 있다.

성분(I) 및 성분(II)는 성분(I)과 성분(II)의 합한 양을 기준으로 하여 55% 내지 75% 수지 고체를 제공하기에 충분한 양으로 존재한다. 수지의 양이 더 많이 사용될수록, 습윤 경화성 고온 용융 조성물을 기재에 도포하기 위해 더 높은 피복 온도가 요구될 수 있다.

성분(III): 실란 가교결합제

실란 가교결합제는 화학식 R⁴ _tSiZ_(4-t)로 나타내어지고, 이때, R⁴는 상기 기재된 바와 같고, Z는 주위 조건하에서 적어도 폴리오르가노실록산의 말단 그룹과 반응하여 경화된 물질을 형성하는 가수분해성 그룹이며, t는 0, 1 또는 2이다. Z로 나타낸 적합한 가수분해성 그룹에는 1 내지 4개의 탄소원자를 함유한 알콕시, 카복시, 예를 들어 아세톡시, 케톡시모, 예를 들어 메틸에틸케톡시모 및 아미녹시가 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. 실란 가교결합제에서 t가 2인 경우, 폴리오르가노실록산은 3개의 X³ 그룹(예, s는 0이다)을 함유할 수 있다.

적합한 실란 가교결합제에는 메틸트리메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 메틸트리스(메틸에틸케톡시모)실란, 메틸트리에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 메틸트리아세톡시실란 및 알킬 오르토실리케이트, 예를 들어 에틸 오르토실리케이트가 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다.

사용되는 실란 가교결합제의 양은 성분(I)과 (II)의 양을 기준으로 하여 0 내지 15pph, 또는 0.5 내지 15pph의 범위일 수 있다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 지나치게 많은 실란 가교결합제가 존재하는 경우, 고온 용융 조성물의 단순접착력(green strength) 및/또는 경화 속도가 감소될 것으로 생각된다. 실란 가교결합제가 휘발성인 경우, 최종 고온 용융 조성물에서 실란 가교결합제 0.5 내지 15pph를 달성하기 위해 가공 동안 과량을 사용할 필요가 있을 수 있다. 당해 기술분야의 숙련가는 실란 가교결합제 1.5 내지 15pph를 갖는 고온 용융 조성물을 제조하기 위해 필요한 양을 결정할 수 있을 것이다.

임의 성분

축합 반응 경화성 고온 용융 조성물은 하나 이상의 추가 성분들을 임의로 추가로 포함할 수 있다. 추가 성분들은 축합 반응 촉매(IV), 접착 촉진제(V), 충전제(VI), 용매(VII), 형체가 부여된 수지(bodied resin)(VIII), 폴리오르가노실록산 왁스(IX), 유기 수지(X) 또는 이들의 배합물로 예시된다.

성분(IV): 축합 반응 촉매

축합 반응 촉매가 고온 용융 조성물에 첨가될 수 있다. 성분(IV)는 금속의 카복실산 염, 주석 화합물, 티타늄 화합물 또는 지르코늄 화합물을 포함할 수 있다. 성분(IV)는, 금속의 이온화 서열(electromotive series)에서, 납으로부터 마그네슘까지의 범위의 금속의 카복실산 염을 포함할 수 있다. 대안으로, 성분(IV)는 킬레이트화된 티타늄 화합물, 티타네이트, 예를 들어 테트라알콕시티타네이트, 오르가노티타늄 화합물, 예를 들어 이소프로필티타네이트, 테트라 3급 부틸 티타네이트, 및 킬레이트화제, 예를 들어 아세토아세트산 에스테르 및 β-디케톤 또는 이들의 배합물로 부분적으로 킬레이트화된 상기 화합물들의 유도체를 포함할 수 있 다. 적합한 티타늄 화합물의 예에는 디이소프로폭시티타늄 비스(에틸아세토아세테이트), 테트라부톡시 티타네이트, 테트라부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트 및 비스-(에톡시아세토아세토네이트)디이소프로폭시 티타늄(IV) 및 이들의 배합물이 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. 대안으로 성분(IV)는 주석 화합물, 예를 들어 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디부틸 주석 옥사이드, 제1주석 옥토에이트 주석 옥사이드 또는 이들의 배합물을 포함할 수 있다. 촉매의 예는 미국 특허 제4,962,076호; 제5,051,455호; 및 제5,053,442호에 기재되어 있다. 촉매의 양은 성분(I)과 (II)의 양을 기준으로 하여 0.01 내지 2pph의 범위일 수 있다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 너무 많은 촉매가 첨가되는 경우, 고온 용융 조성물의 경화가 덜해질 것으로 생각된다. 또한, 촉매의 양이 증가할수록, 고온 용융 조성물의 점도가 증가할 수 있고, 이는 고온 용융 조성물을 도포하는데 필요한 더 높은 용융 온도를 야기할 수 있다.

성분(V): 접착 촉진제

고온 용융 조성물은 성분(I)과 (II)의 합한 중량을 기준으로 하여 0.05 내지 2pph 범위의 양으로 접착 촉진제를 임의로 추가로 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 당해 기술분야에 공지되어 있고, 알콕시실란, 알콕시실란과 전이 금속 킬레이트의 배합물, 알콕시실란과 하이드록시-관능성의 폴리오르가노실록산의 배합물, 또는 알콕시실란의 부분적인 가수분해물을 포함할 수 있다. 적합한 알콕시실란은 화학식 R⁸ _uR⁹ _vSi(OR¹⁰)_4-(u+v)를 가질 수 있고, 여기서, 각각의 R⁸ 및 각각의 R¹⁰은 3개 이상의 탄소 원자를 갖는 독립적으로 치환되거나 비치환된 1가 탄화수소 그룹이고, R⁹는 알케닐, 아미노, 에폭시, 머캅토 또는 아크릴레이트 그룹과 같은 접착-촉진 그룹을 갖는 하나 이상의 SiC 결합된 유기 그룹을 함유하며, 아래첨자 u는 0 내지 2의 값이고, 아래첨자 v는 1 또는 2이며, 아래첨자 (u+v)는 3 미만이다. 접착 촉진제는 또한 상기 실란의 부분 축합물일 수 있다.

적합한 접착 촉진제는 (에폭시사이클로헥실)에틸디메톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸디에톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 알릴트리에톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, (에틸렌디아민프로필)트리메톡시실란 글리시독시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리에톡시실란, 헥세닐트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 메타크릴로일옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트리에톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트리메톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트리에톡시실란, 운데실레닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 테트라프로필오르토실리케이트, 테트라부틸오르토실리케이트, 테트라키스(2-부톡시에틸)오르토실리케이트 및 이들의 배합물로 예시된다. 대안으로, 접착 촉진제는 상기 기재된 바와 같은 하이드록시-말단화된 폴리오르가노실록산과 에폭시-관능성 알콕시실란의 반응 생성물, 또는 하이드록시-말단화된 폴리오르가노실록산과 에폭시-관능성 알콕시실란의 물리적 혼합물, 예를 들어 에폭시-관능성 알콕시실란과 에폭시-관능성 실록산의 배합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 접착 촉진제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란과, 하이드록시-말단화된 메틸비닐실록산과 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 반응 생성물과의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란과 하이드록시-말단화된 메틸비닐실록산의 혼합물, 또는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란과 하이드록시-말단화된 메틸비닐/디메틸실록산 공중합체의 혼합물로 예시된다. 반응 생성물로서가 아니라 물리적 혼합물로서 사용되는 경우, 이들 성분들은 멀티플-파트 키트(multiple-part kit)로 개별적으로 저장될 수 있다.

적합한 전이 금속 킬레이트에는 티타네이트, 예를 들어 테트라부톡시티타네이트, 지르코네이트, 예를 들어 지르코늄 아세틸아세토네이트 또는 지르코늄 테트라키스아세틸아세토네이트, 알루미늄 킬레이트, 예를 들어 알루미늄 아세틸아세토네이트, 및 이들의 배합물이 포함된다. 전이 금속 킬레이트 및 이의 제조 방법은 당해 기술분야에 공지되어 있고, 예를 들어 미국 특허 제5,248,715호, EP 제0 493 791 A1호 및 EP 제0 497 349 B1호를 참조한다. 당해 기술분야의 숙련가는, 몇몇 또는 모든 전이 금속 킬레이트가 축합 반응 촉매일 수 있고, 접착 촉진제로서 첨가될 수 있는 전이 금속 킬레이트가 임의의 축합 반응 촉매 이외에 첨가됨을 인지할 것이다.

성분(VI): 충전제

고온 용융 조성물은 조성물의 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 40부의 충전제를 임의로 추가로 포함할 수 있다. 적합한 충전제의 예에는 탄산칼슘, 퓸드 실리 카, 실리케이트, 금속 산화물, 금속 수산화물, 카본 블랙, 설페이트 또는 지르코네이트가 포함된다. 충전제는 성분(C)로서 상기 기재된 충전제와 동일하거나 상이할 수 있다. 충전제는 성분(E)로서 상기 기재된 충전제 처리제로 임의로 처리될 수 있다. 응력-변형율 거동을 향상시키고, 크리프를 감소시키기 위해, 충전제가 조성물의 중량을 기준으로 하여 3% 내지 15%, 또는 5% 내지 10%의 범위의 양으로 고온 용융 조성물에 첨가될 수 있다. 응력-변형율 거동을 향상시키기 위한 충전제의 정확한 양은 선택된 충전제 유형 및 이의 입자 크기에 따라 달라질 것이고, 예를 들어 1% 내지 5%의 실리카가 첨가될 수 있거나, 6% 내지 10%의 탄산칼슘이 첨가될 수 있다.

성분(VII): 용매

용매가 고온 용융 조성물을 제조하는데 사용될 수 있다. 용매는 성분(I) 및 (II)의 유동성 및 도입에 도움을 준다. 그러나, 필수적으로 모든 용매는 고온 용융 접착제를 제조하기 위한 연속 공정에서 제거된다. 필수적으로 모든 용매가 제거된다 함은, 고온 용융 조성물이 고온 용융 조성물의 중량을 기준으로 하여 0.05% 내지 5% 이하, 또는 0.5% 이하의 용매를 함유할 수 있음을 의미한다. 지나치게 많은 용매가 존재하는 경우, 고온 용융 접착제의 점도는 너무 낮고, 생성물 성능에 방해가 된다.

본원 발명에 사용되는 용매는, 고온 용융 조성물을 제조하는데 사용되는 성분들을 유동화 하는데 도움을 주기는 하지만, 고온 용융 접착제의 성분들 중의 어 느 성분과도 반드시 반응하지 않는 용매들이다. 적합한 용매는 유기 용매, 예를 들어 톨루엔, 자일렌, 메틸렌 클로라이드, 나프타 미네랄 스피릿 및 저분자량 실록산, 예를 들어 폴리오르가노실록산을 함유하는 페닐이다.

성분(VIII): 형체가 부여된 수지

성분(VIII)은 수지성 코어 및 비수지성 폴리오르가노실록산 그룹을 포함하는 형체가 부여된 MQ 수지일 수 있다. 성분(VIII)은 당해 기술분야에 공지된 방법으로 제조될 수 있다.

MQ 수지는 화학식 R¹¹ ₃SiO_{1 /2} 및 SiO_{4 /2}의 실록산 단위를 포함하고, 여기서, 각각의 R¹¹은 독립적으로 1가 탄화수소 그룹, 1가 할로겐화 탄화수소 그룹, 수소 원자 또는 하이드록실 그룹이다. R¹¹에 있어서 1가 탄화수소 그룹의 예에는 알킬, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실 및 옥타데실; 사이클로알킬, 예를 들어 사이클로헥실; 아릴, 예를 들어 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질 및 2-페닐 에틸이 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. R¹¹에 있어서 1가 할로겐화 탄화수소 그룹의 예에는 염화 알킬 그룹, 예를 들어 클로로메틸 및 클로로프로필 그룹 및 불소화 알킬 그룹, 예를 들어 3,3,3-트리플루오로프로필, 4,4,4,3,3-펜타플루오로부틸, 5,5,5,4,4,3,3-헵타플루오로펜틸 및 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실이 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다.

MQ 수지는 M 단위 대 Q 단위의 비(M:Q)가 0.5 대 1.2, 또는 0.89:1 내지 1:1일 수 있다. MQ 수지는 수 평균 분자량이 1,500 내지 8,000, 또는 5,000일 수 있다. MQ 수지는 중량 평균 분자량이 3,000 내지 40,000, 또는 15,000일 수 있다.

MQ 수지를 제조하는 방법은 당해 기술분야에 공지되어 있다. 예를 들면, MQ 수지는 미국 특허 제2,676,182호[다우트(Daudt)]에 기재된 실리카 하이드로졸 캡핑 방법에 의해 제조된 생성물을 처리함으로써 제조될 수 있다. 간단하게 언급하자면, 다우트의 상기 방법은 실리카 하이드로졸을 산성 조건하에서 가수분해성 트리오르가노실란, 예를 들어 트리메틸클로로실란, 실록산, 예를 들어 헥사메틸디실록산 또는 이들의 배합물과 반응시키는 단계 및 M 및 Q 단위를 포함하는 생성물(MQ 수지)을 회수하는 단계를 포함한다. 수득한 MQ 수지는 2 내지 5중량%의 규소-결합된 하이드록실 그룹을 함유할 수 있다.

형체가 부여된 MQ 수지는 미국 특허 제5,726,256호; 제5,861,472호; 및 제5,869,556호에 기재된 것과 같이 당해 기술분야에 공지된 방법에 의해 상기 기재된 MQ 수지로부터 제조될 수 있다. 예를 들면, 형체가 부여된 MQ 수지는 상기 기재된 MQ 수지를 용매, 예를 들어 성분(VII)로서 본원 명세서에 기재된 용매에 용해시키는 단계; MQ 수지를 산 또는 염기 촉매 및 규소-결합된 하이드록실 그룹으로 말단화된 폴리디오르가노실록산의 존재하에 가열하는 단계; 및 물을 제거하는 단계에 의해 제조될 수 있다. 이러한 방법의 수득한 생성물은 (i) 코어 및 (ii) 말단 규소-결합된 하이드록실 그룹을 갖는 폴리디오르가노실록산 그룹을 포함하는 형체가 부여된 MQ 수지이다. 형체가 부여된 MQ 수지는 0.5% 내지 2%, 또는 0.75% 내지 1.25%의 하이드록실 그룹을 함유할 수 있다.

상기 기재된 형체가 부여된 MQ 수지는 형체가 부여된 MQ 수지, 처리제 및 산 촉매 또는 염기 촉매를 용매중에 용해시키고, 수득한 배합물을 MQ 수지의 하이드록실 함량이 0 내지 2%, 또는 0.5% 내지 1%일 때까지 가열함으로써 임의로 처리될 수 있다. 처리제는 화학식 R¹² ₃SiR¹³의 실란일 수 있고, 여기서 각각의 R¹²는 독립적으로 1가 탄화수소 그룹, 예를 들어 메틸, 비닐 또는 페닐, 또는 메틸이고; R¹³은 실란올과의 반응성 그룹이다. 산 촉매는 트리플루오로아세트산일 수 있다. 염기 촉매는 암모니아일 수 있다. 용매는 성분(VII)로서 본원 명세서에 기재된 용매, 예를 들어 자일렌일 수 있다. 처리 방법은 R¹³ 치환된 규소 원자와 MQ 수지내 하이드록실 그룹을 반응시키고, 이로써 2가 산소 원자를 통해 R¹² ₃Si- 그룹과 MQ 수지내 규소 원자가 결합한다.

성분(VIII)은, 단독의, 형체가 부여된 MQ 수지일 수 있거나, 하이드록실 그룹 함량, 성분(ii)의 양에 대한 성분(i)의 양의 비, 실록산 단위 및 서열 특성들 중 하나 이상에서 상이한, 2개 이상의, 형체가 부여된 MQ 수지들을 포함하는 배합물일 수 있다. 성분(ii)의 양에 대한 성분(i)의 양의 비는 1 내지 2.5 범위일 수 있다. 조성물에 첨가되는 성분(VIII)의 양은 수지/중합체 비를 포함한 다양한 인자에 따라서 달라지지만, 성분(VIII)은 조성물의 중량을 기준으로 하여 30 내지 70부 범위의 양으로 첨가될 수 있다.

성분(IX): 폴리오르가노실록산 왁스

성분(IX)는 폴리오르가노실록산 왁스, 예를 들어 알킬메틸실록산 왁스이다. 폴리오르가노실록산 왁스는 조성물에 첨가되어 단순접착력을 향상시킬 수 있다. 폴리오르가노실록산 왁스는 미국 특허 제7,074,490호 및 제5,380,527호에 기재되어 있다. 성분(IX)의 양은 고온 용융 조성물 100부 당 0 내지 5부의 범위일 수 있다.

고온 용융 조성물은 당해 기술분야에 공지된 방법으로 제조될 수 있고, 예를 들면 성분 (I), (II), (II), (VII) 및 존재하는 경우 임의의 추가 성분들을 배합하는 단계; 배합물을 압출 장치를 통해 공급하여 휘발물질을 제거하는 단계; 및 95% 이상의 비-휘발성 함량을 갖는 고온 용융 조성물을 수거하는 단계를 포함한다.

HCR 조성물

대안으로, HCR 조성물이 상기 기재된 방법에서 솔기 밀봉제 조성물 또는 고온 용융 조성물 대신 사용될 수 있다. 시판중인 HCR 조성물이 사용될 수 있고, 예로는 DOW CORNING

20798, 20799 및 20800이 포함되고, 이는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션이 시판중이다.

에어백 부재

에어백 부재는 패널 또는 패치, 예를 들어 열 차단(heat shield) 패치 또는 보강 패치일 수 있다. 적합한 에어백 부재의 예는 직물 또는 부직포, 예를 들어 부직포 우레탄 또는 직물 합성 수지, 예를 들어 나일론으로부터 제조될 수 있다. 적합한 에어백 부재는 시판중인 에어백 피복제, 예를 들어 액체 실리콘 고무로 임의로 피복된 표면을 갖는다. 예를 들면, DOW CORNING

LCF 3600 및 LCF 4300은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션이 시판중인 액체 실리콘 고무이다. 건조물(construction)의 에어백 부재 재료들의 예는 EP 제1 179 454호의 5쪽, [0051] 단락을 참조한다.

이들 실시예는 본 발명을 당해 기술분야의 숙련가에게 증명하기 위해 포함된다. 그러나, 당해 기술분야의 숙련가는 본 기재의 관점에서, 청구의 범위에 기재된 본 발명의 취지 및 범위를 벗어남이 없이 기재된 구체적 양태에서 다수의 변화가 이루어질 수 있고 이러한 다수의 변화는 또한 비슷한 또는 유사한 결과를 수득할 수 있음을 이해해야 한다.

참조 실시예 1 - 백 어셈블리

피복된 직물 패널(하부 패널)을 기재상에 고정시키고, 형판(template)을 하부 패널의 상부에 배치시켰다. 형판은 6mm 폭 및 0.75mm 높이의 홈을 가졌다. 에어백 도입구에서 시작하여, 경화성 밀봉제 조성물 비드를 형판내 홈을 통해 하부 패널에 도포하였다. 필요한 경우, 과량의 경화성 밀봉제 조성물을 스크레이퍼 블레이드(scraper blade)로 제거하였다. 형판을 제거하였다. 1/8in 직경의 고온 용 융 조성물 비드를 경화성 밀봉제 조성물 비드의 바깥쪽을 따라 도포하였다. 피복된 직물의 상부 패널을 피복된 면이 바깥쪽을 향하는 1in 직경 튜브로 되도록 롤릴(rolling)시켰다. 경압(예, 튜브가 25% 눌려있다)하에, 튜브를 하부 패널상에 엣지 가이드(edge guide)에 대해 90도 각도로 펼쳤다. 경압의 로울러를 손을 사용하여 상부 패널에 대해 앞뒤 및 위아래로 롤링시켜 백을 형성시켰다. 각각의 방향에서 롤링을 5회 반복하여 기포를 제거하였다. 밀봉된 백에 라벨 표시하고, 주위 경화(ambient curing)하는 경화성 밀봉제 조성물이 사용되는 경우 경화되도록 방치하거나 참조 실시예 2의 과정에 따라 백을 열 경화시켰다.

참조 실시예 2 - 열 경화

참조 실시예 1에서 제조된 백을 일정 압력에서 70℃의 고온 플레이트(하부 플레이트)상에 배치시켰다. 경화성 밀봉제 조성물 및 고온 용융 조성물을 고온 플레이트로부터의 열에 의해 서로에게로 유동시켰다. 경화성 밀봉제 조성물을 3분 동안 경화시켰다. 고온 용융 접착제에 대해 정확한 두께로 제공하기 위해 스페이서를 솔기의 바깥쪽 위에 사용하였다. 스페이서는 1 내지 1.3mm의 두께였다. 125℃의 상부 플레이트 및 300psi의 프레싱 압력을 사용하여 1.3 내지 3분 동안 프레스를 폐쇄하였다. 수득한 에어백(100)을 냉각시키고, 고온 용융 접착제(102) 및 솔기 밀봉제(104)가 함께 유동하지 않는 기포 및 틈에 대해 조사하였다.

참조 실시예 3 - 동적 시험

전개 탱크를 269kPa 내지 290kPa 범위의 압력으로 충전시켰다. 전개 탱크상의 밸브를 열어 내용물이 에어백에 들어가도록 하였다. 백내 초기 전개 압력을 측정하고, 시간에 따른 압력을 추적하였다. 초기 전개 압력의 70%로 감소하는 압력을 위한 시간 또는 백내가 50kPa에 이르는 시간을 측정하였다.

참조 실시예 4 - 경도 측정

ASTM 표준 C661에 따라 경도를 측정할 수 있다. 하기 실시예에 사용되는 DOW CORNING

HM 2510의 Shore A 경도는 실온 경화 21일 후에 45였다. DOW CORNING

SE 6711 및 SE 6777의 듀로메터는 표 1에 있다.

표 1	45분에서의 듀로메터	65분에서의 듀로메터	80분에서의 듀로메터	95분에서의 듀로메터
SE 6711	7.6	9.8	8.6	8.8
SE 6777	11.8	11.3	10.7	11

참조 실시예 5 - 모듈러스, 신도 및 인장 강도 측정

실온(20℃ 내지 25℃) 및 500mm/분의 인장 속도(pull rate)에서 ASTM 표준 D 412에 따라 모듈러스, 신도 및 인장 강도를 측정할 수 있다. 실온 및 주위 조건에서 21일 동안 경화시킨 후, DOW CORNING

HM 2510은 45psi의 모듈러스, 725%의 신도 및 428psi의 인장 강도를 가졌다. DOW CORNING

SE 6711 및 SE 6777의 인장 강도, 신도 및 모듈러스는 표 2에 있다.

표 2	신도 (%)	인장 강도 (lbf/sq in)	50%에서의 모듈러스 (lbf/cu in)	100%에서의 모듈러스 (lbf/cu in)
SE 6711	1292.5	214.5	19.1	23.7
SE 6777	1250.0	286.5	16.0	19.4

참조 실시예 6 - 점도 측정

비경화된 DOW CORNING

HM 2510의 점도는 120℃에서 113Pa·s였다.

비교 실시예 1 - 재봉된 백

고온 용융 조성물을 뺀 것만 제외하고는 참조 실시예 1 및 2의 방법에 따라 7개의 에어백을 제조하고, 솔기를 솔기 밀봉제 비드를 통해 재봉하였다. 솔기는 싱글 록 스티치(single lock stitch)를 사용하여 1in 당 10개의 스티치를 가졌다. 직물 패널을 DOW CORNING

LCF 3600으로 피복하였고, 경화성 밀봉제 조성물은 DOW CORNING

SE 6777이었다. 에어백을 참조 실시예 3의 방법에 따라 시험하였다. 초기 전개 압력은 130kPa이었다. 각각의 에어백에 있어서 50kPa에 이르는 시간은 평균 12.5초였다. 이는, 12.5초 후 오직 39%의 압력 보유율을 나타낸다.

실시예 1 내지 9 - 고온 용융물 및 밀봉제를 함유한 백

9개의 백을 참조 실시예 1 및 2의 방법에 따라 제조하였다. 비교 실시예 1에서와 같이 직물 패널을 DOW CORNING

3600으로 피복하였고, 경화성 밀봉제 조성물은 SE 6777이었다. 그러나, DOW CORNING

HM 2510 고온 용융 조성물 비드를 경화성 밀봉제 조성물의 비드 옆으로 도포하였다. 고온 용융 조성물 비드는 6mm 폭 및 0.6mm 높이였다. 에어백을 참조 실시예 3의 방법에 따라 시험하였다. 결과는 표 3에 있다.

표 3	초기 전개 압력 (kPa)	30초 후 압력 (kPa)	30초 후 압력 보유율 (%)	60초 후 압력 (kPa)
실시예 1	84	70	83	54
실시예 2	88	79	90	67
실시예 3	102	90	88	78
실시예 4	100	88	88	75
실시예 5	101	90	89	79
실시예 6	110	99	90	82
실시예 7	115	106	92	87
실시예 8	112	104	93	84
실시예 9	104	95	91	88

비교 실시예 1 및 실시예 1 내지 9는, 이들 에어백내 재봉된 솔기를 대체하는 고온 용융 접착제를 사용함으로써 압력 보유율이 향상됨을 보여준다. 비교 실시예 1이 12.5초 후 갖는 압력 보유율과 비교하여, 실시예 1 내지 9는 30초 후에 보다 우수한 압력 보유율을 갖는다.

비교 실시예 2 내지 5 - 상이한 방법을 사용한 에어백 어셈블리

고온 용융 조성물을 도포하기 전에 경화성 밀봉제 조성물을 경화시켜 솔기 밀봉제를 형성시키고, 가해진 압력이 250psi인 것을 제외하고는 참조 실시예 1 및 2의 방법에 따라 4개의 에어백을 제조하였다. 직물 패널을 DOW CORNING

3600으로 피복하고, 경화성 밀봉제 조성물은 SE 6777이었으며, 고온 용융 조성물은 DOW CORNING

HM 2510이었다. 고온 용융 조성물을 솔기 밀봉제 옆으로 도포하였다. 고온 용융 조성물의 비드는 6mm 폭 및 0.6mm 높이였다. 에어백을 참조 실시예 3의 방법에 따라 시험하였다. 결과는 4에 있다.

표 4	초기 전개 압력 (kPa)	30초 후 압력 (kPa)	30초 후 압력 보유율 (%)	60초 후 압력 (kPa)
비교 실시예 2	84	65	77	49
비교 실시예 3	92	60	65	43
비교 실시예 4	102	52	51	31
비교 실시예 5	115	20	17	5

실시예 1 내지 9 및 비교 실시예 2 내지 5는, DOW CORNING

SE 6777 및 DOW CORNING

HM 2510이 참조 실시예 1 및 2에서의 조건하에서 직물 에어백에 사용되는 경우 본원 명세서에 기재된 방법이 압력 보유율을 향상시킴을 보여준다.

비교 실시예 6 - 상이한 프레스 압력을 사용한 에어백 어셈블리

압력이 300psig인 대신 1800psig로 유지시킨 것을 제외하고는 실시예 1 내지 9에서와 같이 에어백을 제조하였다. 초기 전개 압력은 95kPa이었다. 30초에서 압력은 10kPa이었고, 60초에서 압력은 0kPa이었다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 에어백은 프레스에서 압력 증가에 의해 너무 얇게(0.3mm) 압축된 것으로 생각된다.

실시예 10 내지 19 - 물질들의 상이한 배열을 사용한 에어백 어셈블리

실시예 10 내지 19에서, 사용되는 직물 패널을 DOW CORNING

LCF 4300으로 피복하였다. 에어백을 참조 실시예 3의 방법에 따라 평가하였다. 결과는 표 5에 있다.

실시예 10에서, 에어백을 다음을 제외하고는 참조 실시예 1 및 2의 방법에 따라 제조하였다. 고온 용융 조성물을 고밀도 고무 조성물로 대체하였다. 경화성 밀봉제 조성물은 DOW CORNING

SE 6777이었고, 고밀도 고무 조성물은 DOW CORNING

20799이었다. 프레스에서 고온 플레이트(하부 플레이트)는 104℃였다. 프레스를 182℃에서의 상부 플레이트를 사용하여 3분 동안 폐쇄하였다.

실시예 11 내지 14에서, 에어백을 도 5의 고온 용융 조성물 및 경화성 밀봉제 조성물 배열을 사용하여 제조하였다. 고온 용융 조성물은 1/4in 볼 형태를 가졌고, 이는 경화성 밀봉제 조성물 12mm 폭 및 1mm 두께의 비드들로 배치되었다. 경화성 밀봉제 조성물은 DOW CORNING

SE 6750이었고, 고온 용융 조성물은 DOW CORNING

HM 2510이었다. 조성물을 주위 조건하에서 경화시켰다. 실시예 16을 도 6에 사용되는 고온 용융 조성물 및 경화성 밀봉제 조성물의 배열이 사용되는 것만 제외하고는 실시예 11 내지 14와 동일한 방법을 사용하여 제조하였다.

실시예 15, 18 및 19에서, 에어백을 도 5의 고온 용융 조성물 및 경화성 밀봉제 조성물의 배열을 사용하여 제조하였다. 고온 용융 조성물은 1/4in 볼 형태를 가졌고, 이는 경화성 밀봉제 조성물 12mm 폭 및 1mm 두께의 비드들로 배치되었다. 경화성 밀봉제 조성물은 DOW CORNING

SE 6777이었고, 고온 용융 조성물은 DOW CORNING

HM 2510이었다. 프레스에서 고온 플레이트(하부 플레이트)는 104℃였다. 프레스를 121℃의 상부 플레이트를 사용하여 3분 동안 폐쇄시켰다. 실시예 17을 프레싱 압력이 참조 실시예 2에 도시된 300psi 대신에 1800psi인 것을 제외하고는 실시예 15, 18 및 19와 동일한 방법을 사용하여 제조하였다.

표 5	제1 물질	제2 물질	배열	경화	초기 전개 압력 (kPa)		50kPa에 이르는 시간 (초)
실시예 10	SE6777	20799	도 1	열 경화	100		40
실시예 11	SE6750	HM2510	도 5	주위 경화	105		21
실시예 12	SE6750	HM2510	도 5	주위 경화	108		19.5
실시예 13	SE6750	HM2510	도 5	주위 경화	120		15.5
실시예 14	SE6750	HM2510	도 5	주위 경화	120		8
실시예 15	SE6777	HM2510	도 5	열 경화	130		24
실시예 16	SE6750	HM2510	도 6	주위 경화	132		20
실시예 17	SE6777	HM2510	도 5	열 경화	152		25
실시예 18	SE6777	HM2510	도 5	열 경화	175		14
실시예 19	SE6777	HM2510	도 5	열 경화	190		13

상기 기재된 에어백은 운전자 좌석 에어백, 앞쪽 승객 좌석 에어백, 뒷쪽 승객 좌석 에어백, 측면 에어백 및 커튼형 에어백과 같은 자동차 적용 및 항공기와 같은 다른 적용에 유용하다. 예를 들면, 상기 기재된 방법 및 조성물은 미국 특허 제6,886,857호에 기재된 에어백을 어셈블링하는데 사용될 수 있다.

상기 기재된 방법은 재봉된 솔기를 고온 용융 접착제로 대체하여 재봉을 통한 기계적 강도에 대한 필요성을 상쇄시키기에 충분한 접합 강도를 제공할 수 있다. 본원 명세서에 기재된 방법 및 조성물은 다음의 이점을 제공할 수 있다: 완전한 시스템 솔기의 높은 박리 강도; 본원 명세서에 기재된 고온 용융 접착제와 솔기 밀봉제의 배합을 사용하여 제조하지 않은 에어백과 비교하여 시간 경과에 따른 낮 은 압력 손실; 접힘 및 팩킹(접힘성 및 팩킹성)에 대한 요건 및 다른 에어백 요건의 충족; 시스템의 취급 및 경화에 대한 유연성; 및 에어백마다 3분 이하일 수 있는 공정 시간. 다양한 솔기 밀봉제와 고온 용융 접착제가 단순접착력의 향상과 어셈블리 시간의 균형을 맞추기 위해 배합될 수 있다.

본원 명세서에 기재된 방법 및 조성물은 다음의 이점을 제공할 수 있다: 기계적 접합 및 밀봉이 조합되기 때문에 에어백 어셈블링에 대한 공정 효율을 향상시킴; 재봉된 에어백과 비교하여 솔기 밀봉제의 양 감소; 일체적인 실리콘 시스템에 의한 홀드업 성능(holdup performance)의 향상; 및 재봉이 에어백 직물내 섬유에 미치는 손상 제거.

Claims (17)

1) 제1 폴리오르가노실록산 조성물의 제1 비드를 에어백 부재(component)에 도포하는 단계,

2) 제2 폴리오르가노실록산 조성물의 제2 비드를 상기 동일한 에어백 부재 또는 상이한 에어백 부재에 도포하는 단계,

3) 상기 제1 폴리오르가노실록산 조성물과 상기 제2 폴리오르가노실록산 조성물을 상기 2개의 에어백 부재 사이에서 접촉시키는 단계,

4) 2개의 에어백 부재를 압축시켜 두께 0.5mm 이상의 솔기(seam)를 형성시키는 단계를 포함하는 방법으로서,

이때, 상기 솔기는 상기 제1 조성물로부터 제조된 제1 물질 및 상기 제2 조성물로부터 제조된 제2 물질을 포함하며, 상기 제1 물질은 상기 에어백의 내부쪽을 향하도록 배치되고, 상기 제2 물질은 상기 에어백의 외부쪽을 향하도록 배치되며, 상기 제1 물질과 상기 제2 물질은 서로 접촉하고, 이로써 상기 에어백내 하나 이상의 솔기를 재봉할 필요가 없는, 에어백을 제조하는 방법.

제1항에 있어서, 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질이 경도, 모듈러스 또는 이들 둘 다에서 상이한, 에어백을 제조하는 방법.

제1항에 있어서, 상기 에어백 부재가 액체 실리콘 고무로 피복된, 에어백을 제조하는 방법.

제1항에 있어서, 상기 제1 조성물 및 상기 제2 조성물을 도포하기 전에 접착 촉진제를 에어백 부재에 도포하는 단계를 추가로 포함하는, 에어백을 제조하는 방법.

제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 에어백.

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