CN103669015A - 一种气囊用涂层织物及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种气囊用涂层织物及其生产方法，该织物是由初期拉伸抵抗度为40～60cN/dtex的尼龙66长丝构成，该织物上的树脂涂层量为5～15g/m2，该织物的经、纬向滑脱抵抗力为500～1000N。本发明的气囊用涂层织物具有高滑脱抵抗力、轻量化的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种气囊用涂层织物及其生产方法。
背景技术
近年来，随着人们安全意识的提高，作为汽车安全备件之一的气囊而迅速提高安装率。目前气囊的抗滑移性、轻量性已成为目前产品开发的具体要求。因此怎样才能提高气囊用织物的抗滑移性和轻量性提出了各种技术方案。
如专利授权公告号特许第4492750号中提供一种气囊织物及其长丝的制造方法。该发明是通过选用单纤维纤度为1～2dtex的高强力超细纤维，虽然实现了高滑脱抵抗力、低透气度和良好的收纳性。但采用高强力超细纤维会增加成本以及织造难度。
又如中国专利公开号CN 1O1363154中提供一种气囊展开时缝制部分滑移很小，柔软和低透气度的织物。该织物是非涂层织物，虽然其透气度很小，但是其实施例中透气度达到0.46L/cm2/min以上，不能完全满足低透气度气囊用织物的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高滑脱抵抗力、轻量化的气囊用涂层织物及其生产方法。
本发明的技术解决方案如下：一种气囊用涂层织物，该织物是由初期拉伸抵抗度为40～60cN/dtex的尼龙66长丝构成，该织物上的树脂涂层量为5～15g/m2，该织物的经、纬向滑脱抵抗力为500～1000N，所述初期拉伸抵抗度的计算公式为：
Rd：初期拉伸抵抗度（cN/dtex）
F：斜率最大点的载荷(cN)
D：长丝纤度(dtex)
L：实验长度（mm）
L′：TH长度（mm）。
如果经过了二次络筒的尼龙66长丝的初期拉伸抵抗度低于40cN/dtex的话，相对于没有经过二次络筒的尼龙66长丝，得到织物的滑脱抵抗力不仅没有得到改善，同时还增加了络筒的成本；如果经过了二次络筒的尼龙66长丝的初期拉伸抵抗度高于60cN/dtex的话，由于尼龙66长丝在织造前受到过度的牵伸，在织造过程中就会容易造成尼龙66长丝起毛、难以织造，得到织物的刚软度就会变大，从而不能满足气囊模块小型化的要求。上述尼龙66长丝的初期拉伸抵抗度优选40～50cN/dtex。在织物上涂覆一层树脂是为了降低织物的透气度，但为了能够得到轻量化的织物，树脂的涂层量为5～15g/m2，若织物的涂层量小于5g/m2，虽然涂层织物的收纳性能变好，但是燃烧性变差，当燃烧速度大于80mm/min时，过高的燃烧速度会增加汽车发生燃烧事故时的危险；若织物的涂层量大于15g/m2，虽然涂层织物的燃烧性得到改善，但是织物的收纳性能下降，不能满足气囊模块轻量化，小型化的发展要求。由上述初期拉伸抵抗度为40～60cN/dtex的尼龙66长丝制得的织物，其经、纬向滑脱抵抗力达到500～1000N，高的滑脱抵抗力可使气囊承受在充气打开时高温高压气流的冲击和拉伸作用。若织物的经、纬向滑脱抵抗力低于500N，则气囊在展开时缝制部位会发生破裂而导致失效；若织物的滑脱抵抗力高于1000N，则气囊织物中丝与丝之间的抱合力过大，导致织物较硬，不易折叠。
本发明的气囊用涂层织物，所述尼龙66长丝的交络数为20～35个/m。如果尼龙66长丝的交络数少于20个/m的话，在织造过程中纱线容易起毛、难于织造；如果尼龙66长丝的交络数多于35个/m，得到织物的透气度能下降，在同样涂层量的条件下，涂层织物的透气度变大，因而就不能满足低透气度的要求。
本发明的气囊用涂层织物，所述尼龙66长丝是由根数在44～196根之间的单丝构成。若单丝根数小于44根，那就必然要加粗单丝的纤度，那么得到织物的孔隙变大，导致织物的透气度变大，同时单丝纤度***会使得织物的刚软度变大，从而导致织物的折叠性能下降，不能满足当前气囊模块小型化的发展要求；若单丝根数大于192根，则纺丝时候容易发生断头，造成长丝产率下降、生产成本上升。
本发明的气囊用涂层织物，该织物的收纳性为1800cm3以下。当收纳性为1800cm3以下时，使用该气囊织物得到的模块能够实现小型化，方便在汽车内各个部位的安装。
本发明的气囊用涂层织物，在测试压力为19.6kPa的条件下，该涂层织物的透气度为1.0L/cm2/min以下。若织物的透气度大于1.0L/cm2/min，则用该织物制成的气囊在展开时气密性差，使用时可能会失去对人体的保护作用，特别是不能在充气帘式气囊、侧气囊及膝部气囊等要求极低透气度的用途中使用。
本发明的气囊用涂层织物，该涂层织物的经、纬向燃烧性为80mm/min以下。当燃烧速度大于80mm/min时，过高的燃烧速度会增加汽车发生燃烧事故时的危险。
本发明的气囊用涂层织物，该织物的经、纬向拉伸强度为600～1000N/cm。若织物的经、纬向拉伸强度低于600N/cm，在汽车发生碰撞气囊打开时，由于织物的拉伸强度较低容易发生破裂而失效；若织物的经、纬向拉伸强度高于1000N/cm，目前在技术上还难于实现，因为需要由超高强度的长丝织造才能得到。
本发明的气囊用涂层织物的生产方法，纺丝后的尼龙66长丝经过一次络筒，再在张力为（0.15～0.30）×cN/dtex下进行二次络筒，然后进行整经、织造得到织物，再在织物上涂覆一层涂层量为5～15g/m2的树脂后，经过热定型，最终制得成品。若在二次络筒时，张力条件低于0.15×cN/dtex，则尼龙66长丝的初期拉伸抵抗度达不到40 cN/dtex以上，相对于只经过了一次络筒的尼龙66长丝，得到织物的滑脱抵抗力不仅没有得到改善，同时还增加了络筒的成本；若在二次络筒时，张力条件高于0.30×cN/dtex，由于尼龙66长丝在织造前受到过度的牵伸，在织造过程中就会容易造成尼龙66长丝起毛，得到织物的刚软度就会变大，从而不能满足气囊模块小型化的要求。其中二次络筒的速度为常规速度，并没有进行特别的限定。本发明采用刮刀法进行涂层加工，涂层所选用的合成树脂可以为硅酮、聚氨酯、聚丙烯酸脂、丁基橡胶、EPDM、氯丁二烯、氯丁橡胶、聚酰胺、氢化丁腈橡胶、乙烯-酯酸乙烯酯共聚物以及它们的任何混合物和分散体。
本发明的气囊用涂层织物具有高滑脱抵抗力、轻量化的特点。
附图说明
图1是长丝的载荷-伸长曲线。
具体实施方法
通过以下实施例更详细地说明本发明，实施例中的物性由以下测试标准及方法测定得到。
【长丝的初期拉伸抵抗度】
根据JIS L1017-2002测试初期拉伸抵抗度。根据图1所示的长丝的载荷-伸长曲线，找出拉伸初期斜率最大的点A，得到该点所对应的载荷和位移，通过下列公式计算得到长丝的初期拉伸抵抗度：
Rd：初期拉伸抵抗度（cN/dtex）
F：斜率最大点A的载荷(cN)
D：纤维细度(dtex)
L：实验长度（mm）
L′：TH长度（mm）。
【交络数】
将长度为1m的长丝放入水中，通过长丝遇到水后扩散的特征，记录长丝交络点的个数，取10根长丝交络点个数的平均值，从而得到长丝的交络数。
【滑脱抵抗力】
根据ASTM D6479-02滑脱抵抗力的测试标准进行测试。具体方法是，在织物上取样 50×300mm，拉伸试验仪的测试头间距为200mm，以200mm/min的速度进行试验，得到滑脱抵抗力。
【收纳性】
根据ASTM D6478-00测试标准测定，把织物经过折叠后，放入标准放置盒中获得其压缩曲线，分别读取压缩曲线上荷重为20N，40N，60N，80N，100N，120N，140N，160N，180N时基布的厚度。根据下式计算出收纳性的值：
收纳性（cm3）=各荷重对应厚度的总和×100×150/1000。
【透气度】
根据 JIS L1096在测试压力为19.6kPa的条件下进行测定，根据此时测试部位的单位面积通过的空气流量得到透气度。
【燃烧性】
根据 FMVSS 302 测定得到燃烧性。
【拉伸强度】
根据JIS K6404织物的拉伸试验方法测试织物的拉伸强度。具体测试方法如下：在织物上采用扯边纱条样法取样30×250mm，拉伸试验仪的测试头间距为150mm,以200mm/min的速度进行试验，得到拉伸强度。
实施例1
采用纤度为470dtex、拉伸强度为8.2cN/dtex、单丝根数为66根的圆形截面尼龙66长丝在张力为0.15×cN/dtex下进行二次络筒，得到初期拉伸抵抗度为40cN/dtex、交络数为30个/m的尼龙66长丝。将上述制得的长丝经过整经，用喷水织机织造，制得经、纬向密度为46根/英寸的平纹织物后，再在上述织物上涂覆一层15g/m2 的硅酮树脂，最终制得本发明的气囊用涂层织物，其物性见表1。
实施例2
采用纤度为350dtex、拉伸强度为8.2cN/dtex、单丝根数为72根的圆形截面尼龙66长丝在张力为0.2×cN/dtex下进行二次络筒，得到初期拉伸抵抗度为50cN/dtex、交络数为30个/m的尼龙66长丝。将上述制得的长丝经过整经，用喷水织机织造，制得经、纬向密度为58根/英寸的平纹织物后，再在上述织物上涂覆一层10g/m2的硅酮树脂，最终制得本发明的气囊用涂层织物，其物性见表1。
实施例3
采用纤度为470dtex、拉伸强度为8.2cN/dtex、单丝根数为144根的圆形截面尼龙66长丝在张力为0.26×cN/dtex 下进行二次络筒，得到初期拉伸抵抗度为55cN/dtex、交络数为25个/m的尼龙66长丝。将上述制得的长丝经过整经，用喷水织机织造，制得经、纬向密度为51根/英寸的平纹织物后，再在上述织物上涂覆一层5g/m2的硅酮树脂，最终制得本发明的气囊用涂层织物，其物性见表1。
比较例1
采用纤度为470dtex、拉伸强度为8.2cN/dtex、单丝根数为66根、初期拉伸抵抗度为22cN/dtex、交络数为38个/m的圆形截面尼龙66长丝经过整经，用喷水织机织造，制得经、纬向密度为46根/英寸的平纹织物后，再在上述织物上涂覆一层15g/m2的硅酮树脂，最终制得本发明的气囊用涂层织物，其物性见表1。
比较例2
采用纤度为350dtex、拉伸强度为8.2cN/dtex、单丝根数为72根、初期拉伸抵抗度为27cN/dtex、交络数为11个/m的圆形截面尼龙66长丝经过整经，用喷水织机织造，制得经、纬向密度为58根/英寸的平纹织物后，再在上述织物上涂覆一层10g/m2的硅酮树脂，最终制得本发明的气囊用涂层织物，其物性见表1。
比较例3
采用纤度为470dtex、拉伸强度为8.2cN/dtex、单丝根数为144根、初期拉伸抵抗度为32cN/dtex、交络数为15个/m的圆形截面尼龙66长丝经过整经，用喷水织机织造，制得经、纬向密度为51根/英寸的平纹织物后，再在上述织物上涂覆一层25g/m2的硅酮树脂，最终制得本发明的气囊用涂层织物，其物性见表1。
Claims (8)
1.一种气囊用涂层织物，其特征是: 该织物是由初期拉伸抵抗度为40～60cN/dtex的尼龙66长丝构成，该织物上的树脂涂层量为5～15g/m2，该织物的经、纬向滑脱抵抗力为500～1000N，所述初期拉伸抵抗度的计算公式为：
Rd：初期拉伸抵抗度（cN/dtex）
F：斜率最大点的载荷(cN)
D：长丝纤度(dtex)
L：实验长度（mm）
L′：TH长度（mm）。
2.根据权利要求1所述的气囊用涂层织物，其特征是：所述尼龙66长丝的交络数为20～35个/m。
3.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：所述尼龙66长丝是由根数在44～196根之间的单丝构成。
4.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：该织物的收纳性为1800cm3以下。
5.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：在压力为19.6kPa的条件下，该涂层织物的透气度为1.0L/cm2/min以下。
6.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：该涂层织物的经、纬向燃烧性为80mm/min以下。
7.根据权利要求1或2所述的气囊用涂层织物，其特征是：该涂层织物的经、纬向拉伸强度为600～1000N/cm。
8.一种权利要求1所述的气囊用涂层织物的生产方法，其特征是：纺丝后的尼龙66长丝经过一次络筒，再在张力为（0.15～0.30）×cN/dtex下进行二次络筒，然后进行整经、织造得到织物，再在织物上涂覆一层涂层量为5～15g/m2的树脂后，经过热定型，最终制得成品。
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| US20230147247A1 (en) * | 2021-10-28 | 2023-05-11 | Toyota Research Institute, Inc. | Sensor devices including force sensors and robots incorporating the same |
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