气囊基布用涂料、气囊基布及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种气囊基布用涂料，其以水溶性树脂为基体，可以在布帛的单面或两面上形成耐热湿性(耐热水性)优异同时具有柔性的水不溶性覆膜(涂膜)。一种以聚乙烯醇(PVA)为基体的气囊基布用水性涂料。添加有封端多异氰酸酯成分(B-NCO)作为交联改性剂和液态多元醇作为塑性赋予剂。B-NCO由作为聚醚改性预聚物的中分子量型构成、或者以该中分子量型为主体并组合使用少量的低分子量型。本发明专利技术还提供气囊基布及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种气囊基布用涂料，其以水溶性树脂为基体，可以在布帛的单面或两面上形成耐热湿性(耐热水性)优异同时具有柔性的水不溶性覆膜(涂膜)。一种以聚乙烯醇(PVA)为基体的气囊基布用水性涂料。添加有封端多异氰酸酯成分(B-NCO)作为交联改性剂和液态多元醇作为塑性赋予剂。B-NCO由作为聚醚改性预聚物的中分子量型构成、或者以该中分子量型为主体并组合使用少量的低分子量型。本专利技术还提供气囊基布及其制造方法。【专利说明】
本专利技术涉及以水溶性树脂为基体的。具 体而言，涉及这样的气囊基布用涂料：其可在气囊基布上形成耐热湿性（耐水解性）优异同 时还具有柔性的涂膜（覆膜）。 除非另有说明，否则在以下说明中表示配合单位的"份"为质量单位。
技术介绍
在汽车中安装有用于保护乘坐者的气囊装置。气囊装置中所包括的气囊基布中使 用了由纤维类（例如，聚酰胺纤维、聚酯纤维）织成（例如，平织）的布。 气囊的目的在于保护汽车的乘坐者，为了瞬间膨胀以充分的时间保持空气压力， 作为气囊的基本性能，必须具有空气阻隔性（专利文献1第0002段第5?7行）。 为了确保上述气囊基布具有适度的透气度（气密性），在布的单面或双面用有机 硅弹性体树脂或聚氨酯树脂的覆膜（涂膜）进行被覆（同一文献的第0003段）。 而且，这些涂膜的涂料均为乳液涂料（专利文献2、3各自的摘要等）。 但是,乳液涂料的调制麻烦，同时添加剂大多价格较高，相对而言，往往成本变高。 因此，例如，可考虑使用以聚乙烯醇（PVA)等水溶性树脂为基体的水性涂料，在布 (基布）的单面或两面上形成覆膜（涂膜）（专利文献1，实施例1?4等）。 此时，在汽车停车时受到热和湿气的状况下，气囊需要具有能够发挥覆膜性能的 耐热湿性（参考专利文献1 ;第0002段）。 并且，由于近来要求气囊基布的轻量化、低成本化等，因此倾向于使用覆盖系数 (K)相对低的布。 需要说明的是，覆盖系数（K)如下式（1)所示。 K = NWXDW°-5+NFXDF0-5 (1) 其中，NW :经线密度（根/in)、DW :经线纤度（旦尼尔） NF :讳线密度（根/in)、DF :纬线纤度（旦尼尔） 覆盖系数（K)低或高意味着经纬线密度和/或经纬线纤度相对较低或高。 从发挥上述性能的观点出发，在覆盖系数低的布的情况下，要求涂膜具有现有性 能以上的耐热湿性以及柔性（伸长性）。 然而，在水溶性树脂的情况下，在耐热湿性的提高上基本上有限度，此外，大多硬 而脆，因此难以满足上述要求。 因此，专利文献4(权利要求1)提出了以水溶性树脂为基体的下述构成的气囊基 布用涂料，其不溶于水、并且可以在布的单面或两面形成耐热湿性优异且具有柔性的被膜 (涂膜）。 "一种气囊基布用涂料，其为以水溶性树脂为基体的水性的气囊基布用涂料，其特 征在于， 所述水溶性树脂为聚乙烯醇（PVAL)，同时添加有可与所述PVAL的0H基反应的脂 肪族多元羧酸或多异氰酸酯作为交联剂、以及液态多元醇作为塑性赋予剂。" 并且，由于近来的环境变化（温暖化、高湿度化），因此要求比以往更高的耐热湿 性。例如，在评价所述耐热湿性的热水浸渍试验中，要求改良溶出率，而对于使PVA交联的 脂肪族多元羧酸而言，难以满足该要求。PVA与脂肪族多元羧酸的化学键为酯键，因此担心 由于加湿加热导致的水解使得涂膜受损。 因此，考虑通过能够在PVA之间生成氨基甲酸酯键的MDI或HMDI(HDI)等多异氰 酸酯使PVA交联（参照专利文献4的图1)。然而，对于MDI或HMDI等多异氰酸酯而言，涂 膜难以获得充分的柔性，即，难以确保充分的断裂伸长率（EB)。另外，对于MDI或HMDI，由 于与水也反应（交联），因此存在涂料的稳定性问题。需要说明的是，专利文献4中记载的 MDI或HMDI为单体，它们中的任意一者均包括在本专利技术的低分子量型之中。 另外，专利文献5中记载了这样的内容：向水分散性聚氨酯涂料中添加封端多异 氰酸酯（B-NC0)作为与基布的密合性（粘接性）改善剂。记载了这样的内容：可使用作为 本专利技术所用的聚醚改性预聚物的中分子量型、以及低分子量型（单体）作为该B-NC0(第 0026段至0028段）。然而，专利文献5的涂料涉及水分散性聚氨酯涂料，同时该涂料相对 于基体树脂的配合量为〇. 1质量％?3质量％ (第0025段），这与本专利技术实施例中的相对 于100份PVA的配合量为10?30份是显著不同的。此外，该文献既未公开通过向B-NC0 的中分子量型中添加少量的低分子量型可以改善涂料与基布的密合性，也没有给出任何教 导。 此外，专利文献6公开了这样的涂膜的构成方案：其中，为了改善交联覆膜（透气 抑制涂膜）对布的粘接性，使用有机硅树脂等涂料（推测为乳液系或溶液系），将布中的长 丝的一部分单丝用涂料树脂包围（权利要求1，图1等）。并且，公开了这样的涂布方法：为 了获得该涂膜构成，使用涂料粘度在5000?20000cP范围内的树脂液，同时用锐角刀片的 刮刀以与布的接触压力为1?15N/cm的方式进行涂布（权利要求6等）。 另外，专利文献7披露了 ：在用聚酰胺（PA)纤维的线（长丝）织成的布的单面或 两面上熔融形成PA弹性体的透气抑制涂膜而形成的气囊用基布（摘要等）。并且，形成涂 膜的涂料通常为乳液系或有机溶剂系。 从环境方面考虑，上述有机溶剂系的涂料并不优选，另外，需要将涂布设备设为防 爆规格。因此，水性的上述乳液系涂料是主流。 然而，如专利文献5的图2所示，在使用乳液系涂料并且采用传统的涂布方法（推 定为刮刀涂布法）的情况下，虽然包括布匹交织部（接缝部）在内在布表面形成覆膜并且 可以确保空气阻隔性（透气抑制），然而由于涂料的粘度高，树脂难以浸入单丝之间，从而 单丝没有被树脂包围，因此布与覆膜的密合性（粘接性）不足（专利文献6第0015段）。 另外，如同一文献中图3所示，在采用浸渍涂布的情况下，虽然涂料的粘度低，从而涂料浸 渍并且包围几乎全部的单丝，但在布匹交织部没有形成树脂膜，从而难以确保充分的空气 阻隔性（专利文献6第0015段）。 因此，如同一文献中的权利要求6所示，对于刮刀涂布而言，为了确保密合性，需 要将树脂挤入从而包围单丝。 需要说明的是，如专利文献7所示，在使用了与布同类型的树脂（PA系）的情况 下，如果在涂布后进行熔接（烘烤）处理，则可在确保密合性的同时确保透气抑制性，但需 要使用同类型的树脂中特定熔点的特殊树脂为基体的涂料。 此外，用上述刮刀在挤入的同时形成的涂膜不能形成为专利文献5图1所示那样 的沿布的凹凸具有均一的膜厚（在布的交织部形成厚壁）。因此，据认为相对而言增大了树 脂的消耗量。 另外，在专利文献7的情况中，在熔融粘接时，由于涂膜流动，树脂流入交织部，并 且在同一文献图1中沿表面布帛的凹凸漂亮地形成了涂膜，但据认为实际所形成的覆膜的 若干交织部成为厚壁。 需要说明的是，虽然专利文献8等不会对本专利技术的专利性产生影响，但是可列举 其作为与本专利技术相关的现有专利文献。专利文献8公开了这样的气囊用基布：其中，向作为 特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气囊基布用涂料，其为以聚乙烯醇(PVA)为基体的气囊基布用水性涂料，其特征在于，添加有作为交联改性剂的封端多异氰酸酯成分(以下简称为B‑NCO)和作为塑性赋予剂的液态多元醇，所述B‑NCO由作为聚醚改性预聚物的中分子量型构成或以该中分子量型为主体，相对于PVA，所述B‑NCO的添加量使得下述热水浸渍试验中的溶出率为10％以下，并且断裂伸长率(EB)(ASTM D638)表现为100％以上，热水浸渍试验：将被测涂料涂布至玻璃板上使得干燥膜厚为100μm后，在170℃×300s的条件下加热处理，从玻璃板上剥离薄膜状的涂膜从而制备矩形试验片(50mm见方)，将该矩形试验片浸渍在80℃的热水中，按照JIS K7209测量30分钟后的溶出率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中孔规，三轮肇，成濑元章，木村优，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP