氣囊上的矽酮塗層的製作方法

2023-06-21 12:06:21 1

專利名稱：氣囊上的矽酮塗層的製作方法
氣囊上的矽酮塗層 本發明涉及塗布有矽橡膠組合物的氣囊。氣囊處於安全目的，用於保護諸如汽車的交通工具的乘坐者。本發明還涉及一種用矽橡膠組合物塗布氣囊和氣囊織物的方法。具體地，本發明涉及通過氫化矽烷化固化的矽橡膠塗層，通過氫化矽烷化即為通過一種聚有機娃氧燒的烯基與另一種聚有機娃氧燒的 Si-鍵合的氫原子的反應。氣囊通常由在其至少一側上被彈性體層覆蓋的、用合成纖維製成的紡織織物或編織織物形成，合成纖維為例如聚醯胺，如尼龍_6，6，或聚酯。氣囊可由平的織物片製成，平的織物片可被塗布且然後被縫合在一起以提供充足的機械強度，或氣囊可採用整體地織縫以一體式紡織。縫合的氣囊通常在氣囊的內側裝配有塗布的織物表面。一體式紡織的氣囊是在氣囊的外側上塗布。對於一些氣囊應用，加壓氣體必須被保持在織物封套中，持續相對長的一段時間。這種需要例如存在於汽車工業的側簾式氣囊。這些側簾式氣囊意圖在撞擊時膨脹，如常規的氣囊一樣。側簾式氣囊打開，以在乘客和車身的一些側面例如窗戶之間形成減震墊(cushioned curtain)。由於意圖不僅是如與常規的駕駛員和乘客用氣囊的情況那樣緩衝對撞擊力本身的衝擊(blow)，還在例如車翻滾時保護乘客，在這種翻滾過程期間，側簾式氣囊被充分地加壓是重要的。如果常規的駕駛員和乘客用氣囊僅需要保持壓力持續幾分之一秒(a fraction of a second),側簾式氣囊則期望維持合適的壓力持續數秒。類似的應用存在於其中期望加壓織物結構將某一氣體壓力維持相對延長的一段時間，例如在飛機的緊急滑道(emergency chute)或充氣後時。因此，存在對這樣的塗層織物的需求在由娃橡膠塗層提供的低塗布重量下具有柔性和耐高溫但仍具有改進的氣密性的益處。矽橡膠作為氣囊基底織物上的彈性塗層的用途除了用矽橡膠的薄膜(例如15g/m2至50g/m2)塗布基底織物的能力使得獲得輕重量結構成為可能外，還提供優異的高溫性能。然而，在低塗布重量下難以確保充足的氣密性(即，塗布織物的足夠低的透氣性)。氣密性是一體式紡織氣囊的特定問題。此外，氣囊製造者期望移向較低織物重量和較稀疏織物結構的一體式紡織氣囊，這增加在低塗布重量下確保氣密性的難度。在許多專利中公開了矽橡膠氣囊塗層。例如，US-A-6709752公開了用於塗布紡織織物的組合物，該組合物為氫化矽烷化反應可固化的並且由三種類型的聚有機矽氧烷、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、催化劑和增強填料組成，三種類型的聚有機矽氧烷中的兩種為具有兩種不同比粘度的烯基封端的聚有機矽氧烷並且第三種在其分子末端和在側鏈上具有稀基。US-A-6425600描述了用於塗布氣囊的娃橡膠組合物，該組合物包括每分子具有至少兩個矽鍵合的烯基的有機聚矽氧烷、細碎的二氧化矽、粘合劑組分、每分子具有至少一個烯基的矽酮可溶性樹脂、有機氫聚矽氧烷和鉬族催化劑。W0-A-08/020605描述了用於塗布紡織織物的矽橡膠組合物，該組合物包括以下組分含有烯基的有機聚矽氧烷(A)，其包括含有不多於2%的烯基的有機聚矽氧烷(A-I)和含有5%或更多烯基的有機聚矽氧烷(A-2)的混合物，A-2按重量計以基於A-I的不多於1%存在；有機氫聚娃氧燒(B),其包括每分子平均具有三個娃鍵合的氫原子的有機氫聚娃氧烷(B-I)和每分子平均具有兩個矽鍵合的氫原子的有機氫聚矽氧烷(B-2)的混合物；氫化矽烷化催化劑(C)和增強二氧化矽細粉(D)。US-A-6511754描述了包括以下的塗層組合物每分子具有至少兩個鍵合到矽的C2-C6烯基的至少一種聚有機矽氧烷、每分子具有至少兩個鍵合到矽的氫原子的至少一種聚有機矽氧烷、基於屬於鉬族的金屬的催化劑、在烯基官能的聚有機矽氧烷的存在下通過增充劑原位處理的增強矽質填料、稱為增充劑(extender)且具有含氫官能團的末端甲矽烷氧基單元的聚有機矽氧烷，和包括至少一種含有至少一個C3-C6烯基的可能烷基化的有機娃燒的三元粘合增進劑(adhesion promoter)、包括至少一個環氧基的至少一種有機娃化合物和金屬螯合劑和/或金屬醇鹽。W0-A-08/020635描述了用於塗布織物的矽酮組合物，該組合物包括含有烯基的有
機聚矽氧烷、有機氫聚矽氧烷、氫化矽烷化催化劑、細粉狀增強二氧化矽、含甲基丙烯醯基或丙烯醯基的烷氧基矽烷和鋯螯合化合物。 在根據本發明的用於用可固化成彈性面層(elastomeric finish)的娃酮組合物塗布氣囊或氣囊織物的方法中，其中矽酮組合物包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑，以及增強填料，有機聚矽氧烷(A)包括由以下組成的支化的有機聚矽氧烷(Al)⑴一個或多個式(SiO4Z2)的Q單元，和(ii) 15 至 6000 個式 Rb2SiO272 的 D 單元，該單元⑴和(ii)可以是以任一適當組合相互連接的，以及(iii) SRaRb2SiOv2的M單元，其中每個Ra取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有I至6個碳原子的烯基和具有I至6個碳原子的炔基，支化的矽氧烷中至少3個Ra取代基為烯基或炔基單元，且每個Rb取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有2至6個碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。本發明包括塗布有彈性塗層的氣囊，該彈性塗層為矽酮組合物的固化產物，該矽酮組合物包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑，以及增強填料，其中有機聚矽氧烷(A)包括如上定義的支化的有機聚矽氧烷(Al)。本發明還包括塗布有可固化成彈性面層的矽酮組合物的氣囊織物，其中矽酮組合物包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化齊U，以及增強填料，其中有機聚矽氧烷(A)包括如上定義的支化的有機聚矽氧烷(Al)。本發明還包括由以下組成的支化的有機聚矽氧烷(Al)作為有機聚矽氧烷(A)的全部或部分在包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑以及增強填料的氣囊塗層中的用途⑴一個或多個式(SiO4Z2)的Q單元，和
(ii) 15 至 6000 個式 Rb2Si02/2 的 D 單元，該單元(i)和(ii)可以是以任一適當組合相互連接的，以及(iii) SRaRb2SiOv2的M單元，其中每個Ra取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有I至6個碳原子的烯基和具有I至6個碳原子的炔基，支化的矽氧烷中至少3個Ra取代基為烯基或炔基單元，且每個Rb取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有2至6個碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。支化的有機聚矽氧烷(Al)具有至少一個Si04/2單元(Q單元)，並且可平均具有大於I個的任何整數或分數的Si04/2單元，例如，其可具有2至4個Si04/2單元。支化的有機聚矽氧烷(Al)還含有15至6000個式Rb2Si02/2的D單元。每個基團Rb優選為燒基，例如，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基。最優選地，所有基團Rb為甲基。支化的有機聚矽氧烷(Al)可包括至少一個鍵合到多於一個的Si04/2單元中的每個的R\Si02/2單元。優選地,支化的有機聚娃氧燒(Al)具有四個鍵合到一個Si04/2單元或每個Si04/2單元的(CH3)2Si02/2嵌段。(CH3)2Si02/2單元的嵌段可包括20至400個單獨的(CH3)2Si02/2單元，但不限於該範圍。通常，支化的有機聚矽氧烷(Al)具有四個鍵合到每個SiO472單元的120至400個(CH3) 2Si02/2單元的嵌段，使得支化的有機聚矽氧烷(Al)具有總共480至5，000個(CH3)2Si02/2單元。僅為了描述目的，在下面示出其中n為20至400 (每個n可以是相同的或不同的)的數目的鍵合到Si04/2單元的(CH3)2Si02/2單元的鏈的化學
結構
權利要求
1.一種用彈性塗層塗布的氣囊，所述彈性塗層是矽酮組合物的固化產物，所述矽酮組合物包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進所述脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑，以及增強填料，其中所述有機聚矽氧烷(A)包括由以下組成的支化的有機聚矽氧烷(Al) (i)ー個或多個式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 8000 個式 Rb2Si02/2 的 D 單元， 該單元(i)和(ii)可以以任一適當組合相互連接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每個Ra取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有I至6個碳原子的烯基和具有I至6個碳原子的炔基，所述支化的矽氧烷中至少3個Ra取代基為烯基或炔基單元，且每個Rb取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有2至6個碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
2.根據權利要求I所述的塗布的氣囊，其中所述支化的有機聚矽氧烷(Al)按重量計佔所述有機聚矽氧烷(A)的O. 2%至50%。
3.根據權利要求I所述的塗布的氣囊，其中所述支化的有機聚矽氧烷(Al)具有通式
4.根據權利要求I至3中任一項所述的塗布的氣囊，其中每個Ra取代基為選自こ烯基和己稀基的稀基。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的塗布的氣囊，其中所述支化的有機聚矽氧烷(Al)包括環狀聚矽氧烷與具有化學式(Si04/2) (RaRb2SiOv2)x単元的矽氧烷的聚合產物。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的塗布的氣囊，其中所述聚有機矽氧烷(A)還包括具有25°C時50至70000mPa. s的粘度的α，ω -こ烯基ニ甲基甲矽烷氧基聚ニ甲基矽氧燒。
7.根據權利要求I至6中任一項所述的塗布的氣囊，其中所述增強填料包括疏水性ニ氧化矽，並且以按重量計基於所述聚有機矽氧烷(A)的10%至80%存在於所述矽酮組合物中。
8.根據權利要求7所述的塗布的氣囊，其中所述ニ氧化矽被含有Si鍵合的甲基和こ烯基和娃燒醇端基的低聚有機聚娃氧燒表面處通。
9.ー種氣囊織物，其塗布有可固化成弾性面層的矽酮組合物，其中所述矽酮組合物包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進所述脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑，以及增強填料，其中所述有機聚矽氧烷(A)包括由以下組成的支化的有機聚矽氧烷(Al) (i)ー個或多個式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 6000 個式 Rb2Si02/2 的 D 單元， 該單元(i)和(ii)可以以任一適當組合相互連接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每個Ra取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有I至6個碳原子的烯基和具有I至6個碳原子的炔基，所述支化的矽氧烷中至少3個Ra取代基為烯基或炔基單元，且每個Rb取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有2至6個碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
10.根據權利要求9所述的氣囊織物，其中所述有機矽交聯劑中的Si-H基團對所述有機聚矽氧烷(A)中的脂族不飽和基團的摩爾比為5 : I至10 : I。
11.根據權利要求9或權利要求10所述的氣囊織物，其中所述矽酮組合物以15g/m2至40g/m2的塗布重量存在。
12.—種用矽酮組合物塗布氣囊織物的方法，所述矽酮組合物可固化成弾性面層，其中所述矽酮組合物包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進所述脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑，以及增強填料，其中所述有機聚矽氧烷(A)包括由以下組成的支化的有機聚矽氧烷(Al) (i)ー個或多個式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 6000 個式 Rb2Si02/2 的 D 單元， 該單元(i)和(ii)可以以任一適當組合相互連接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每個Ra取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有I至6個碳原子的烯基和具有I至6個碳原子的炔基，所述支化的矽氧烷中至少3個Ra取代基為烯基或炔基單元，且每個Rb取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有2至6個碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
13.—種用矽酮組合物塗布氣囊的方法，所述矽酮組合物可固化成弾性面層，其中所述矽酮組合物包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進所述脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑，以及增強填料，其中所述有機聚矽氧烷(A)包括由以下組成的支化的有機聚矽氧烷(Al) (i)ー個或多個式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 6000 個式 Rb2Si02/2 的 D 單元， 該單元(i)和(ii)可以以任一適當組合相互連接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每個Ra取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有I至6個碳原子的烯基和具有I至6個碳原子的炔基，所述支化的矽氧烷中至少3個Ra取代基為烯基或炔基單元，且每個Rb取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有2至6個碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
14.根據權利要求12或權利要求13所述的方法，其中被所述矽酮組合物塗布的所述織物外塗布有第二矽橡膠塗層組合物。
15.由以下組成的支化的有機聚矽氧烷(Al)作為有機聚矽氧烷(A)的全部或部分在包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進所述脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑以及增強填料的氣囊塗層中的用途 (i)ー個或多個式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 6000 個式 Rb2Si02/2 的 D 單元， 該單元(i)和(ii)可以以任一適當組合相互連接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每個Ra取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有I至6個碳原子的烯基和具有I至6個碳原子的炔基，所述支化的矽氧烷中至少3個Ra取代基為烯基或炔基單元，且每個Rb取代基選自由以下組成的組具有I至6個碳原子的烷基、具有2至6個碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
全文摘要
描述了處於安全目的的保護諸如汽車的交通工具的乘坐者的氣囊，以及一種用矽橡膠組合物塗布氣囊和氣囊織物的方法。具體地，本發明涉及通過氫化矽烷化固化的矽橡膠塗層和塗布有彈性塗層的氣囊，該彈性塗層為矽酮組合物的固化產物，該矽酮組合物包括具有脂族不飽和烴或烴氧基取代基的有機聚矽氧烷(A)、具有至少3個矽鍵合的氫原子的有機矽交聯劑、能夠促進脂族不飽和烴或烴氧基取代基與Si-H基團的反應的催化劑、以及增強填料，其中有機聚矽氧烷(A)包括由以下組成的支化的有機聚矽氧烷(A1)(i)一個或多個式(SiO4/2)的Q單元，和(ii)15至8000個式Rb2SiO2/2的D單元，所述單元(i)和(ii)可以以任一適當組合相互連接，以及(iii)式RaRb2SiO1/2的M單元，其中每個Ra取代基選自由以下組成的組具有1至6個碳原子的烷基、具有1至6個碳原子的烯基和具有1至6個碳原子的炔基，所述支化的矽氧烷中至少3個Ra取代基為烯基或炔基單元，且每個Rb取代基選自由以下組成的組具有1至6個碳原子的烷基、具有2至6個碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
文檔編號D06N3/12GK102686645SQ201080060024
公開日2012年9月19日 申請日期2010年12月27日 優先權日2009年12月30日
發明者R·A·埃克蘭德, R·P·斯威特, W·布萊克伍德 申請人:道康寧公司