[发明专利]液体聚合物涂料组合物和用其涂布的气囊

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有液体硅橡胶和液体有机聚合物的交联混合物的织物涂料组合物。该涂料组合物的生产不需要有机溶剂，由此得到了更安全、更廉价和更环保的材料。该涂料组合物从相对低分子量的组分制成交联的聚合物网络，非常适用于气囊织物，尤其是非常适合在用于制造侧帘式气囊的需要低透气性的气囊织物上使用。

背景技术

在过去几十年中，气囊已经从含有两块大致对称(通常为圆形)的气囊布料的驾驶员侧气囊发展成为具有独特几何形状和构造的更复杂的乘客侧和侧帘式气囊。侧帘式气囊通常从位于沿车辆侧窗的车顶内的包装容器展开。这些设计在翻车碰撞过程中通过将充气状态保持较长时间来保护乘客的侧帘式气囊，应该不仅能提供缓冲作用，也能防护破碎的玻璃和其他碎片。因此，必要的是在与翻车事故有关的可能的长时间内侧帘式气囊保留大量的气体(在高气压下)来保持充气状态。

已经发现有效的侧帘式气囊可以生产为一片式机织(优选机织提花)制品。由于省略了通常与生产多片布料气囊相关的切割和缝纫步骤，一片式提花气囊垫体的生产更经济。这种系统的明显缺点是在生产过程中目标气囊必须在外侧涂有涂层。传统的驾驶员侧气囊包括气囊部件内部的涂层，而这些一片式机织结构必须使涂层在气囊部件的外部(即，在成品气囊内部涂布是不可能的)。

涂层一般涂布在用于汽车气囊的织物上以阻止不希望的空气透过织物，并在较小的程度上防护织物免受用于对气囊充气的热气体的损害。已经使用了多种材料来产生这些织物涂层，从早期以聚氯丁烯作为选择的材料的努力，到后来优选硅酮或含硅酮材料的结果。使用硅酮聚合物混合物作为气囊涂料的尝试描述在例如美国专利第6,348,543号、6,468,929号和6,545,092号中。

在一片式侧帘式气囊的情况下，采用高度官能化的涂料是特别重要的。与在内部具有涂层的驾驶员侧气囊不同(此时气囊的移动往往会将涂层压在织物表面上)，在外部具有涂层的一片式气囊中，实际上在展开过程中涂料被推离织物表面。这种压力可能导致两个重要问题——涂层破裂和涂层与气囊布料分离——这可能导致气囊整个失灵。本发明提供了一种有效地克服这些问题的涂料组合物，其即是经济可行的又是环保的。

尽管单独使用硅酮聚合物有许多缺点(例如，相对高的透气性、相对高的成本、以及由于其润滑性而有引起纱线移位的倾向)，但是已经发现可以通过形成所谓的“互穿聚合物网络”(IPN)来改变硅酮聚合物的行为。IPN是一种特殊类型的聚合物混合物，其中聚合物存在于网络中，该网络是当聚合物组分热动力学相容地达到它们相互溶解的点、或在显微程度上基本彼此分散时形成的。一般情况下，或实际上，当混合物内的所有聚合物物种形成化学交联时发生IPN。

在以前产生IPN的尝试中，各组分溶解在同一溶剂中，最后相互溶解(即，聚合物与硅酮溶解在溶剂中)。甲苯是这种溶剂的一个例子。当以这种方式开发出功能性涂料时，气囊织物的制造商已经想到用其他不太昂贵、更安全和更环保的系统来替代溶剂基制剂。本发明通过用包括液体硅橡胶和液体共聚物的聚合物混合物来替代以前尝试的溶解于溶剂的聚合物固体，从而满足了这些制造商的需要。

发明内容

本发明公开了一种用于气囊织物的涂料组合物，该组合物由用硅酮和非硅酮组分化学交联而形成一系列聚合物网络的液体硅橡胶和液体有机聚合物组成。通过向本文所述的液体硅橡胶化合物中加入液体有机聚合物，该组合物的机械性质使其与单独使用液体硅橡胶时相比其性能改变得更适合用作气囊涂料，而且不需要溶剂。本发明还公开了用本发明的制剂涂布的气囊。

附图说明

图1是通过向液体硅橡胶中加入液体有机聚合物而产生的互穿聚合物网络的形成机制的图解示意图；并且

图2是显示用本发明的各种涂料组合物涂布的气囊的气体保留率的线图。

具体实施方式

这里所定义的术语“液体硅橡胶”是指特征均在于在常温下是液体的多种硅酮化合物中的一种。这些化合物的例子已经在文献中有所描述，使用的术语诸如聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、带有多烷基官能基的聚硅氧烷和带有乙烯基官能基的聚硅氧烷。预期在这里使用的液体硅橡胶的一个例子(许多例子之一)是得自Shin-Etsu Chemical Co.的聚二甲基硅氧烷产品。