[发明专利]用于可充气安全装置的具有硅酮弹性体和顶涂层的柔性隔热罩

说明书

本公开整体涉及可充气安全装置。更具体地说，本公开涉及一种柔性隔热罩，其用于保护构建安全装置中所用的织物的完整性免遭所述装置充气后产生的高温所破坏。

可充气安全装置系统被汽车工业用于在发生事故时保护车辆乘员。这些可充气安全装置系统通常包括传感器、充气机以及气囊或其它可充气组件。在发生事故时，传感器被触发，从而启动充气机用气体填充气囊以在乘员与车辆内有潜在危害的表面之间放置缓冲垫。所有这些操作都需要在事故发生后的几毫秒内完成以有效地保护乘员。

这些安全装置中所用的充气机一般被归类为冷气体型，其释放压缩气体；或烟火型，其燃烧化合物，如叠氮化钠或碱金属叠氮化物。烟火型的充气机更合乎需要，这是因为叠氮化合物的燃烧速率是可控制并且可再现的，从而使得这类装置相当可靠。烟火型的充气机相比压缩气体充气机往往总尺寸更小，重量更轻，并且制造更便宜。

隔热罩的目的在于保护并维持气囊在其展开期间的完整性并且防止其在展开后被热充气机烧穿。烟火充气机可以在10至20毫秒内达到700℃至800℃的温度，但在300℃至500℃的高温下保持2至3分钟。因此，充气机可以通过熔化与其接触的未涂布或经过涂布的织物来烧穿这个囊。

在气囊展开或充气期间，热气体离开充气机并且通过由连接在一起的织物形成的通道以允许经过加热的气体偏转并遍布气囊。因此，必须通过引入隔热罩来保护气囊的接缝和织物免遭充气机产生的气体的热所破坏。隔热罩通常是任选地以多种涂层重量的硅酮处理的编织物，这种硅酮可以被分层为2个或更多个层，这取决于所需的涂层重量。

当前使用具有范围介于470至700分特(decite/dtex)之间的长丝或纱线密度的多种织物。最常用的织物是聚酰胺，如纱线密度为约580分特的尼龙6,6。这些织物通常用具有范围介于20克/平方米(gsm或g/m²)与150g/m²之间的涂层重量的硅酮处理层涂布。其它已知的织物组合物包括聚酯和玻璃纤维，不过大多数气囊制造商弃用玻璃纤维以避免与这种材料相关的常见处理问题。隔热罩的组合件还可以包括金属内衬以防止热气体烧穿。其它已知的方法包括使用压延的高稠度橡胶片材，这种橡胶片材介于两层织物之间或在一些情况下粘附至一层织物的表面上。这些高稠度橡胶片材引入有大于600g/m²的硅酮并且可能相当难处理，这是由于其可能是过硬的或非柔性的并且难以缝通和/或包装。

虽然常规的隔热罩是有用的，但其仍然不太理想。更具体地说，具有经过涂布的内表面的气囊仍易于被烧穿，这是因为已知的处理层当以薄的方式施加时仅能够提供有限的保护，而厚的橡胶片材违背了安全系统轻质并且占据小体积的总体目标。厚片材由于高摩擦系数也难以缝合，并且当将充气机插入模块中时可能导致组装问题。内衬也成问题，这是因为其向气囊引入了更多的体积和重量。因此，常规的隔热罩受到不可接受的大体积和非柔性的困扰或仅能够提供有限程度的保护。

发明内容

为了克服相关领域的所列举的缺点和其它限制，本公开提供了一种用作可充气安全装置中的隔热罩的耐热分层复合片材，以及含有这种分层复合片材的可充气安全装置。

耐热分层复合片材一般包括具有顶面和底面的第一织物层；以及定位于邻接顶面或底面之一的热阻挡层，其中这种热阻挡层包括至少一个硅酮弹性体层和一个或多个硅酮顶涂层。或者，将阻挡层直接施加至织物层上。复合片材在热穿透测试中在725℃下展现六秒或更长时间的热阻值；或者，十二秒或更长时间；或者，30秒或更长时间。

任选地，织物层可以包括织物材料和一个或多个硅酮处理层。硅酮处理层可以邻接在邻接热阻挡层的同一面上或与邻接热阻挡层的面相对的织物材料的顶面或底面。任选地，热阻挡层可以包括一个或多个平滑或纹理化的表面。

复合片材可以进一步包括第二织物层，这样第二织物层的位置与第一织物层相对的面上的热阻挡层相邻。任选地，第二织物材料可以包括织物材料和至少一个硅酮处理层。

织物层可以是编织物、非编织物，或者选自以下的聚合膜或复合物：聚丙烯、聚乙烯、玻璃纤维、聚酰胺、聚(乙烯)对苯二甲酸酯，以及其组合物或混合物。编织物可以具有厚度等于或大于20分特的丝线。当织物层是非编织物或聚合膜时，其可以具有介于约40g/m²与约400g/m²之间的基重。