涂膜厚度极小的低透气率安全气囊缓冲垫制造技术

一种涂布的可充气织物，更具体说，是涂上很少量附加涂料的安全气囊，其透气率极低。本发明专利技术的可充气织物主要用于汽车的要求透气率低的汽车保护缓冲垫（如侧帘安全气囊）。传统上，利用厚而贵的化合物涂料，如氯丁橡胶、硅酮等，来提供这样要求的低透气率。本发明专利技术的织物采用便宜、很薄的涂层来提供此必要的低透气率。因此，本发明专利技术涂布的可充气安全气囊包括层压在至少一部分目标织物表面上的涂膜，其中该膜的拉伸强度至少为２，０００，断裂伸长率至少１８０％。该涂膜使低透率安全气囊缓冲垫的漏气下降时间至少为５秒，并且目标侧帘安全气囊的填密容积很小（为了更有效利用汽车的贮存空间）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及涂布的可充气织物，更具体说，涉及安全气囊缓冲垫，其上涂料附加量很少且其透气率极低。本专利技术的可充气织物主要用于要求低透气率特性的汽车保护缓冲垫(如侧帘安全气囊)。传统上，重而贵的化合物涂料，如氯丁橡胶、硅酮等，已被应用来提供这样要求的低透气率。本专利技术的织物采用便宜、很薄的涂层来提供这样必要的低透气率。因此，本专利技术涂布的可充气安全气囊包括一层层压在至少一部分目标织物表面上的涂膜，其中所述涂膜的拉伸强度至少为2000，断裂伸长率至少为180％。涂膜提供安全气囊缓冲垫低的透气率，其漏气下降时间至少5秒钟，其中涂膜涂在织物表面上的量至多3.0盎司/平方码织物。现有技术背景机动车辆安全气囊是已知的且已用了很长一段时间。安全气囊典型的结构材料是聚酯或尼龙织物，涂上弹性材料，如氯丁橡胶、硅酮。此气囊用的织物通常是用本领域已知的纺织技术由合成丝织成的编织织物。这种涂布的材料得到认可因为它对充气介质起不透性屏障的作用。充气介质通常是氮气，由气体发生器或充气装置产生。此气体在相对温热的温度下送到缓冲垫中。涂层阻挡此热气体对织物的渗透，因而使缓冲垫迅速充气，而不会在撞车事故中过分减压。安全气囊还可由未涂布的织物做成，其编织方式能使产生的制品透气率低；或用经过处理的织物做成，如压延处理以降低透气性。编织后通过压延或其它机械处理降低了透气性的织物公开在美国专利4,921,735；美国专利4,977,016；和美国专利5,073,418上(它们都被包括进来以供参考)。硅酮涂布通常利用溶剂型或复合型双组分反应体系。侧帘安全气囊前后面板上硅酮干涂层重量范围是约3-4盎司/平方码或更高。本领域普通技术人员应该了解，附加重量高基本上会增加安全气囊底布的成本并使其很难填装在小的安全气囊容器中。此外，硅酮拉伸强度及断裂伸长率很低，如果不用很厚涂层就不能经受住高压充气。如在Menzel等人的美国专利5,110,666(包括在此供参考)中所公开的，采用某种聚氨酯作涂层可使附加量减少，据报导在0.1-1盎司/平方码范围内，但这种材料本身较贵，而且据信由于涂料固有特性需要相对复杂的混合与涂布工序。但这些专利权所有人未能公布其特殊聚氨酯涂料的任何相关弹性及/或拉伸强度特性。此外，也未讨论有关驾驶员或乘客侧缓冲垫的侧帘安全气囊用的织物上涂布低附加量的这种聚氨酯材料的涂层性能(并因此与低透气性相关)的重要性。所有安全气囊都必须极快充气；事实上感到有碰撞时，安全气囊一般在10-20毫秒内便达到峰值压力。合格的驾驶员侧及乘客侧安全气囊设计成能耐此巨大充气压力；但它们也很快泄气，以有效地吸收汽车乘客撞击气囊的能量。因此这种驾驶员和乘客侧缓冲垫(安全气囊)用低透气性织物制造，但它们很快会在接缝(其上未涂防漏气涂料)处或经排气孔放气。此外，在Menzel及Li等人的美国专利5,945,186中所教导的低附加量涂层不会长期保存气体。它们实际上承受由激活的充气装置所提供长时间的连续的压力最多不会超过约2秒钟。这些安全气囊织物中的低透气率因此帮助在驾驶员和乘客安全气囊缓冲垫中提供低程度的持续气体保留，为充分的碰撞保护提供所需的排气缓冲作用。这样的安全气囊织物不会和侧帘安全气囊一起很好起作用，因为至少接缝处没有涂层，下面将详细讨论接缝在此安全气囊中形成枕状缓冲结构。因为这些区域在充气时和充气后有最大程度漏气，上面提到的有专利权的低涂布、低透气率的安全气囊织物不能适当地应用于侧帘安全气囊中。如上提及，主要有三类不同的安全气囊，每类有不同用途。例如，驾驶员侧安全气囊一般装于转向管柱内，且其透气率较高以便撞击时为驾驶员起更好的缓冲作用。乘客侧安全气囊也包括有相对高的透气率的织物，可从其中放气或通过与其成一体的通气孔放气。这两种安全气囊设计成在突然碰撞时保护人身安全，且它们通常从存在于转向管柱或仪表板(因而有多“侧面”)的包装容器中弹出。但侧帘安全气囊设计成主要在倾翻事故中保护乘客，通过将其充气状态保持较长时间并且一般从存在于车顶衬里的包装容器中沿汽车侧窗展开(因而只有正面和背面)。侧帘安全气囊因而不仅提供缓冲作用而且防止碎玻璃及其他碎片的伤害。这样，如上所述，侧帘安全气囊必须在整个可能发生的较长时间倾翻状态中保留大量空气和高气压以保持充气状态。为此，这些侧帘一般在其正面和背面涂有大量密封材料。由于大部分侧帘安全气囊织物包括编织坯布，其是缝合、密封或整体编织在一起的，所以潜在高度漏气的不连续区域很普遍，特别在接缝上或其周围。已经被接受的要求是，为了提供给侧帘安全气囊必要的低透气率(因而有高的漏气下降时间)，必须有厚涂层。没有此等厚涂层，此安全气囊很可能太快放气，因而在倾翻期间不能正常起作用。本领域普通技术人员能很好了解，这种厚涂层使目标侧帘安全气囊的总制造成本增加很多。因而很有必要制造低透气率的侧帘安全气囊，其涂层价格不贵(优选涂层附加重量轻)，又没有失去在使用时为正常起作用所需的老化、湿度和透气性。迄今为止，如果不能说完全没有，缓和这种对侧帘安全气囊的厚重涂层的需要并未取得多大进展。此外，有一种流行的趋势，将此低透气率的侧帘安全气囊贮存在圆柱形容器中。因为这些安全气囊通常装在汽车车顶衬里内，且可用面积很有限，所以很需要把这些安全缓冲垫的填密容积限制在其最小值。但以前实践过的低透气率侧帘安全气囊已经证明贮装在目标汽车车顶衬里处圆柱形容积中时显得很笨重。将这些涂层厚的低透气物件卷起来所以实际时间和能量，以及填密容积本身都很难减少。此外，随着厚涂料的应用，当这类物件紧密填充在一起时粘连问题也突出了(即缓冲垫不同涂布部分互相黏结)。当有粘连可能时在充气时推迟其展开的概率上升。因此，十分希望有装填紧密，填密容积小，低粘连的侧帘低透气率安全气囊。不幸，现有技术并未给予安全气囊工业这种改进。专利技术的目的及简要说明根据上述容易看出，需要有一种低透气率的侧帘安全气囊，它应用少量而不贵的涂料，因此比标准的低透气率侧帘安全气囊具有基本上减少的填密容积。这类涂布的低透气率安全气囊在充气时和长期存放后必须有必要的长的漏气下降时间。这种新型安全气囊和新型涂料配方比以往使用的价格贵，附加涂层厚的安全气囊涂层(及所得到的安全气囊制品)有明显改进。因此，本专利技术的一个目的是提供涂布的安全气囊，其中所述涂层的附加重量很低，充气后漏气下降时间特性很高，因而有低的透气率。本专利技术的另一目的是提供便宜的侧帘安全气囊缓冲垫。本专利技术又一目的是提供安全气囊的高效的涂料配方，它以少的附加量涂上即可获得在充气后有极低透气率的安全气囊结构。本专利技术另一目的是提供一种安全气囊涂料配方，它不仅提供好的长期低透气率，而且有极好的长期贮装稳定性(经过热老化和潮湿老化试验)。本专利技术还有一个目的是提供低透气率的侧帘安全气囊，它有很小的卷曲填密容积和长期贮装在汽车车顶衬里内的非粘连特性。因此，本专利技术针对的安全气囊缓冲垫包括涂布织物，其中所述织物层压一层涂膜，其中所述涂膜在织物上的量至多3.0盎司/平方码织物；其中所述安全气囊缓冲垫在长期贮放后，其特征漏气下降时间至少5秒。而且，本专利技术涉及一种安全气囊缓冲垫，其包括涂布织物，其中所述织物涂布一层层压涂膜；其中所述层压涂膜的拉伸强度至少2,000，伸长率至少180％，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种侧帘安全气囊，其填密容积因子至多为０．０５到至少一部分已经应用层压涂膜的表面；其中所述侧帘安全气囊在充气后的漏气下降时间至少５秒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S李，JA小索拉斯，
申请(专利权)人：美利肯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]