DE102022101504A1 - Gas bag with a coating - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Gassack (10) für ein Fahrzeug, der einen Hohlraum zum Befüllen mit Heißgas umschließt, wobei der Gassack (10) eine dem Hohlraum zugewandte Seite umfasst, die mit einer Beschichtung (12) versehen ist, wobei die Beschichtung (12) ein Polymer (16) und ein in das Polymer (16) eingebrachtes Intumeszenzmittel (14) umfasst, wobei das Polymer (16) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonharz, Polyurethanharz und thermoplastischen Elastomeren sowie Kombinationen davon.The invention relates to a gas bag (10) for a vehicle which encloses a cavity for filling with hot gas, the gas bag (10) comprising a side facing the cavity which is provided with a coating (12), the coating (12) a polymer (16) and an intumescent agent (14) incorporated into the polymer (16), the polymer (16) being selected from the group consisting of silicone resin, polyurethane resin and thermoplastic elastomers and combinations thereof.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gassack mit einer Beschichtung.The present invention relates to a gas bag with a coating.
Gassäcke sind im Stand der Technik bekannt und werden üblicherweise für Fahrzeuginsassenrückhaltesysteme verwendet. Ein solches System umfasst im Wesentlichen ein Gassackmodul mit einem Gasgenerator und einem an den Gasgenerator angeschlossenen Gassack. Im Falle eines Auslöse-Szenarios stellt der Gasgenerator ein Druckgas bereit, das den Gassack entfaltet. Der entfaltete Gassack wird durch das einströmende Druckgas zudem gefüllt, um eine Rückhaltewirkung für einen Fahrzeuginsassen bereitzustellen.Gas bags are known in the art and are commonly used for vehicle occupant restraint systems. Such a system essentially comprises a gas bag module with a gas generator and a gas bag connected to the gas generator. In the event of a deployment scenario, the gas generator provides a compressed gas that unfolds the gas bag. The unfolded gas bag is also filled by the inflowing compressed gas in order to provide a restraining effect for a vehicle occupant.
Das Druckgas kann durch Umsetzen eines pyrotechnischen Treibsatzes im Gasgenerator bereitgestellt werden. Dazu wird ein Festtreibstoff verwendet, der nach Aktivierung durch einen elektrischen Anzünder eine exotherme Reaktion eingeht. Die durch diese Reaktion freigesetzte Energie erzeugt ein heißes Druckgas und öffnet den Gasgenerator zum Gassack hin, sodass das Druckgas in den Gassack einströmen kann.The compressed gas can be provided by converting a pyrotechnic propellant charge in the gas generator. For this purpose, a solid propellant is used, which undergoes an exothermic reaction after being activated by an electric igniter. The energy released by this reaction generates a hot compressed gas and opens the gas generator towards the gas bag so that the compressed gas can flow into the gas bag.
Ein wesentlicher Parameter bei einem Gassackmodul stellt die Temperatur des freigesetzten Druckgases dar. Beispielsweise kann bei der Aktivierung des Festtreibstoffs das entstehende Druckgas eine Temperatur von ca. 1350°C erreichen. In dem Gassack selbst kann die Temperatur noch rund 150°C betragen. Ein durch Umsetzen eines pyrotechnischen Treibsatzes erhaltenes Druckgas wird daher auch als Heißgas bezeichnet. Für den kontrollierten Betrieb eines Gassackmoduls ist es daher wünschenswert, die Auswirkung der Temperatur des Heißgases auf die Umgebung und insbesondere auf die Komponenten des Gassackmoduls selber zu verringern.An essential parameter in a gas bag module is the temperature of the released compressed gas. For example, when the solid propellant is activated, the resulting compressed gas can reach a temperature of approx. 1350°C. The temperature in the airbag itself can still be around 150°C. A compressed gas obtained by reacting a pyrotechnic propellant charge is therefore also referred to as a hot gas. For the controlled operation of a gas bag module, it is therefore desirable to reduce the effect of the temperature of the hot gas on the environment and in particular on the components of the gas bag module itself.
Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Ansätze zur Lösung dieses Problems bekannt.Various approaches to solving this problem are already known from the prior art.
Die
Ferner offenbaren B. Gardelle et al. in einem wissenschaftlichen Artikel (Thermal degradation and fire performance of intumescent silicone-based coatings, Polym. Adv. Technol. 2012) eine intumeszierende Flammschutzbeschichtung basierend auf Silikonen. Die Wärme- und Flammschutzeigenschaften der gezeigten Beschichtungen wurden auf Stahlplatten getestet sowie der Zersetzungsmechanismus untersucht.Furthermore, B. Gardelle et al. in a scientific article (Thermal degradation and fire performance of intumescent silicone-based coatings, Polym. Adv. Technol. 2012) an intumescent flame retardant coating based on silicones. The thermal and flame retardant properties of the coatings shown were tested on steel panels and the mechanism of decomposition was investigated.
In einem weiteren wissenschaftlichen Artikel (Resistance to fire of intumenscent silicone based coating: The role of organoclay, Prog. Org. Coat. 2013) untersuchten B. Gardelle et al. die Wärme- und Flammschutzeigenschaften von intumeszierenden Beschichtungen basierend auf mit Blähgraphit und anderen Zusatzstoffen versetzten Silikonen. Die Autoren konnten zeigen, dass die Beschichtungen als Wärmeschild für Stahlplatten eingesetzt werden können.In another scientific article (Resistance to fire of intumenscent silicone based coating: The role of organoclay, Prog. Org. Coat. 2013), B. Gardelle et al. the thermal and flame retardant properties of intumescent coatings based on silicones mixed with expandable graphite and other additives. The authors were able to show that the coatings can be used as a heat shield for steel plates.
In keinen der beiden wissenschaftlichen Artikel wird ein Einsatz der Beschichtungen auf Textilien oder für Gassäcke vorgeschlagen.Neither of the two scientific articles suggests using the coatings on textiles or for airbags.
Aus der
Ferner zeigt die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Gassäcke zu vermeiden und einen Gassack mit einem einfach herzustellenden und kostengünstigen Wärmeschutz bereitzustellen.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the gas bags known from the prior art and to provide a gas provide a bag with thermal protection that is easy to manufacture and inexpensive.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gassack für ein Fahrzeug mit einer Beschichtung nach Anspruch 1.The object is achieved according to the invention by an airbag for a vehicle with a coating according to claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gassacks sind in den Unteransprüchen angegeben, die wahlweise miteinander kombiniert werden können.Advantageous embodiments of the airbag according to the invention are specified in the subclaims, which can optionally be combined with one another.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen Gassack für ein Fahrzeug, der einen Hohlraum zum Befüllen mit Heißgas umschließt, wobei der Gassack eine dem Hohlraum zugewandte Seite umfasst, die mit einer Beschichtung versehen ist, wobei die Beschichtung ein Polymer und ein in das Polymer eingebrachtes Intumeszenzmittel umfasst, wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonharz, Polyurethanharz und thermoplastischen Elastomeren sowie Kombinationen davon.According to the invention, the object is achieved by a gas bag for a vehicle, which encloses a cavity for filling with hot gas, the gas bag comprising a side facing the cavity which is provided with a coating, the coating comprising a polymer and an intumescent agent incorporated into the polymer, the polymer being selected from the group consisting of silicone resin, polyurethane resin and thermoplastic elastomers and combinations thereof.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, einen Gassack bereitzustellen, der eine thermische Beständigkeit gegenüber dem von einem Gasgenerator erzeugten Heißgas aufweist. Dazu ist eine Seite des Gassacks, die in einem Auslöse-Szenario mit dem aus dem Gasgenerator austretenden Heißgas in Kontakt kommt, mit einer funktionalen Beschichtung versehen.The invention is based on the basic idea of providing a gas bag that has thermal resistance to the hot gas generated by a gas generator. For this purpose, one side of the gas bag that comes into contact with the hot gas escaping from the gas generator in a deployment scenario is provided with a functional coating.
Die funktionale Beschichtung umfasst ein Polymer und ein in das Polymer eingebrachtes Intumeszenzmittel, wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonharz, Polyurethanharz und thermoplastischen Elastomeren sowie Kombinationen davon. Funktional bedeutet, dass sich die Beschichtung unter Zufuhr von Wärme in eine Ascheschicht umwandeln kann. Genauer gesagt kann das Polymer in der Beschichtung bei Kontakt mit einem aus dem Gasgenerator erzeugten Heißgas unter Ausbildung einer wärmeisolierenden Ascheschicht zerfallen. Gleichzeitig bläht das Intumeszenzmittel die wärmeisolierende Ascheschicht auf, wodurch die wärmeisolierenden Eigenschaften der Ascheschicht verstärkt werden.The functional coating comprises a polymer and an intumescent agent incorporated into the polymer, the polymer being selected from the group consisting of silicone resin, polyurethane resin and thermoplastic elastomers and combinations thereof. Functional means that the coating can transform into a layer of ash when heat is applied. More specifically, the polymer in the coating can decompose upon contact with a hot gas generated from the gas generator to form a heat-insulating layer of ash. At the same time, the intumescent expands the heat-insulating layer of ash, thereby enhancing the heat-insulating properties of the layer of ash.
Die wärmeisolierende Ascheschicht dient primär als Wärmeschild, wodurch der Gassack und die Umgebung vor der Wärme des Heißgases geschützt werden. Sekundär verhindert die wärmeisolierende Ascheschicht eine Entflammung oder ein Schmelzen des Gassackgewebes und dient somit auch als Flammschutzmittel.The heat-insulating layer of ash serves primarily as a heat shield, which protects the airbag and the environment from the heat of the hot gas. Secondarily, the heat-insulating ash layer prevents the gas bag fabric from igniting or melting and thus also serves as a flame retardant.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Polymer aus einem Silikonharz gebildet. Die Erfindung ist in Bezug auf das Silikonharz nicht weiter eingeschränkt. Prinzipiell können alle im Stand der Technik bekannten Silikonharze für die Beschichtung verwendet werden.According to a first embodiment, the polymer is formed from a silicone resin. The invention is not further limited with respect to the silicone resin. In principle, all silicone resins known in the prior art can be used for the coating.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst das Silikonharz bevorzugt ein phenyl- und/oder ein hydroxysubstituiertes Silikon.In one aspect of the invention, the silicone resin preferably comprises a phenyl and/or a hydroxy substituted silicone.
Geeignete Beispiele für derartige Silikone sind Silikonharze, die einen Anteil von bis zu 10 Mol% Hydroxylgruppen aufweisen, vorzugsweise 3 bis 8 Mol%, besonders bevorzugt in etwa 6 Mol%.Suitable examples of such silicones are silicone resins which have a hydroxyl group content of up to 10 mol %, preferably 3 to 8 mol %, particularly preferably about 6 mol %.
Ein für Brandschutzanwendungen geeignetes Silikonharz ist beispielsweise das Silikonharz 217, welches von Dow Corning, Seneffe, Belgien, erhältlich ist.An example of a silicone resin suitable for fire protection applications is silicone resin 217, available from Dow Corning, Seneffe, Belgium.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Silikonharz die folgenden Komponenten:
- (A) mindestens ein hydroxyfunktionalisiertes Silikon, vorzugsweise hydroxysubstituiertes Polydimethylsiloxan,
- (B) wahlweise mindestens einen Vernetzer, vorzugsweise Methyltrimethoxysilan, und
- (C) mindestens einen Übergangsmetallkatalysator, vorzugsweise einen Titan katalysator.
- (A) at least one hydroxy-functional silicone, preferably hydroxy-substituted polydimethylsiloxane,
- (B) optionally at least one crosslinker, preferably methyltrimethoxysilane, and
- (C) at least one transition metal catalyst, preferably a titanium catalyst.
Die Erfindung ist in Bezug auf das hydroxyfunktionalisierte Silikon nicht weiter eingeschränkt. Es können alle im Stand der Technik gebräuchlichen Silikone mit Hydroxylfunktionalität verwendet werden.The invention is not further limited with respect to the hydroxy-functionalized silicone. All silicones with hydroxyl functionality customary in the prior art can be used.
Unter einem Vernetzer wird eine siliziumorganische Verbindung verstanden, die ein zentrales Siliziumatom umfasst, an das zwei oder mehr funktionelle Gruppen gebunden sind, die in einer Kondensationsreaktion mit hydroxyfunktionalisierten Silikonen reagieren können. Anders gesagt sind Vernetzer Verbindungen, die unter Zugabe von Wasser eine Kieselsäure freisetzen.A crosslinker is understood as meaning an organosilicon compound which comprises a central silicon atom to which two or more functional groups which can react in a condensation reaction with hydroxy-functionalized silicones are bonded. In other words, crosslinkers are compounds that release a silicic acid when water is added.
Geeignete Beispiele für Vernetzer umfassen Tetramethylorthosilicat, Methyltrimethoxysilan, Diethoxydimethylsilan, Triethoxy-ethylsilan sowie Kombinationen davon.Suitable examples of crosslinkers include tetramethylorthosilicate, methyltrimethoxysilane, diethoxydimethylsilane, triethoxyethylsilane, and combinations thereof.
Als Übergangsmetallkatalysator zur Beschleunigung der Kondensationsreaktion wird vorzugsweise ein Zirkonium- oder Titankatalysator verwendet.A zirconium or titanium catalyst is preferably used as the transition metal catalyst for accelerating the condensation reaction.
Beispiele für einen Zirkonium- oder Titankatalysator umfassen Tetrabutyltitanat, Tetraisopropyltitanat, Tetrapropyltitanat, Tetraiisobutyltitanat, Isopropyl-n-butylylbisacetylacetonatotitanat, Diisobutylbisethylacetoacetatotitanat, Di-n-butylbismethylacetoacetatotitanat, Diisopropylbismethylacetoacetatotitanat, Tetrabutylzirkonat, Tetraisopropylzirkonat, Dibutylbismethylacetoacetatozirkonat.Examples of a zirconium or titanium catalyst include tetrabutyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetrapropyl titanate, tetraisobutyl titanate, isopropyl-n-butylylbisacetylacetonatotitanate, diisobutylbisethylacetoacetate titanate, di-n-butylbismethylacetoacetate titanate, diisopropylbis methyl acetoacetato titanate, tetrabutyl zirconate, tetraisopropyl zirconate, dibutyl bismethyl acetoacetato zirconate.
Die oben genannten Komponenten liegen vorzugsweise im ungehärteten Zustand des Silikonharzes vor. Ein Silikonharz bietet den Vorteil, dass es bei Zufuhr von Wärme eine Kondensationsreaktion durchführt, wobei das hydroxyfunktionalisierte Silikon unter Einfluss des Katalysators mit dem Vernetzer zu einem Silikon-Netzwerk reagiert.The above components are preferably present in the uncured state of the silicone resin. A silicone resin offers the advantage that it carries out a condensation reaction when heat is supplied, with the hydroxy-functionalised silicone reacting with the crosslinking agent under the influence of the catalyst to form a silicone network.
Zusätzlich zu den vorgenannten Komponenten kann das Silikonharz alle weiteren Silikone enthalten, die im Stand der Technik für die Beschichtung von Gassack-Geweben bekannt sind. Die vorgeschlagenen Komponenten für das Silikonharz sind beliebig verfügbar und kostengünstig.In addition to the aforementioned components, the silicone resin can contain all other silicones that are known in the prior art for coating gas bag fabrics. The proposed components for the silicone resin are freely available and inexpensive.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Polymer ein Polyurethanharz umfassen.According to another embodiment, the polymer may comprise a polyurethane resin.
Die Erfindung ist in Bezug auf das Polyurethanharz nicht weiter eingeschränkt. Prinzipiell können alle im Stand der Technik für die Ausrüstung von Gassackgeweben bekannten Polyurethanharze für die erfindungsgemäße Beschichtung verwendet werden.The invention is not further limited with respect to the polyurethane resin. In principle, all polyurethane resins known in the prior art for finishing gas bag fabrics can be used for the coating according to the invention.
Polyurethane bieten den technischen Vorteil, dass diese mechanisch flexibel sind und in der Regel über einen breiten Temperaturbereich eine gute Zugfestigkeit aufweisen. Zudem können Polyurethane wärmeverschmolzen werden, wodurch eine fest auf dem Gassackgewebe haftende Beschichtung erzeugt werden kann.Polyurethanes offer the technical advantage that they are mechanically flexible and generally have good tensile strength over a wide temperature range. In addition, polyurethanes can be heat-melted, as a result of which a coating that adheres firmly to the gas bag fabric can be produced.
In einer Ausführungsform umfasst das Polyurethanharz die folgenden Komponenten:
- a) mindestens ein Polyisocyanat,
- b) mindestens einen Polyol,
- c) wahlweise mindestens einen Vernetzer, und
- d) mindestens einen Katalysator, vorzugsweise einen Zinn-Katalysator.
- a) at least one polyisocyanate,
- b) at least one polyol,
- c) optionally at least one crosslinker, and
- d) at least one catalyst, preferably a tin catalyst.
Jedes im Stand der Technik bekannte Polyisocyanat kann für die oben genannte Zusammensetzung verwendet werden.Any polyisocyanate known in the art can be used for the above composition.
Geeignete Beispiele umfassen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), MDIs, Isophorondiisocyanat, 1,3-Xylendiisocyanat, 1,4-Xylendiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (HDMI) und 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan (H12MDI).Suitable examples include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), MDIs, isophorone diisocyanate, 1,3-xylene diisocyanate, 1,4-xylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDMI) and 4,4'-diisocyanatodicyclohexyl methane (H12MDI).
Die Zusammensetzung ist auch in Bezug auf das Polyol nicht weiter eingeschränkt.The composition is also not further restricted with regard to the polyol.
Prinzipiell können alle im Stand der Technik bekannten Polyole verwendet werden. Beispielsweise kann das Polyol ein höhermolekulares Polyol sein, das vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht von 500-10.000 aufweist.In principle, all polyols known in the prior art can be used. For example, the polyol can be a higher molecular weight polyol, preferably having an average molecular weight of 500-10,000.
Geeignete Beispiele umfassen Polyesterpolyol, Polyetherpolyol, Polycarbonatpolyol und Polylactonpolyol, Polyethylenadipat, Polyethylenpropylenadipat, Polyethylenbutylenadipat, Polybutylenadipat, Polyhexamethylenadipat, Polydiethylenadipat, Polyethylensuccinat, Polybutylensuccinat, Polyethylensebacat, Polybutylensebacat, Polypropylenglycol, Polytetramethylenetherglycol, Poly-E-caprolactondiol und Polyhexamethylencarbonat.Suitable examples include polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol and polylactone polyol, polyethylene adipate, polyethylene propylene adipate, polyethylene butylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polydiethylene adipate, polyethylene succinate, polybutylene succinate, polyethylene sebacate, polybutylene sebacate, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, poly-E-caprolactone diol and polyhexamethylene carbonate.
Das Polyol kann auch ein niedermolekulares Polyol sein, mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von bis zu 250.The polyol can also be a low molecular weight polyol, having an average molecular weight of up to 250.
Beispielsweise können als ein niedermolekulares Polyol chemische Verbindungen wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol und Bishydroxyethyletherbenzol verwendet werden.For example, as a low-molecular polyol, chemical compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and bishydroxyethyl etherbenzene can be used.
Unter einem Vernetzer wird hier eine Verbindung oder eine Zusammensetzung verstanden, die zu einer Vernetzung des Polyurethans führt.A crosslinker is understood here to mean a compound or a composition which leads to crosslinking of the polyurethane.
Als Vernetzer kann beispielsweise ein Überschuss des Polyisocyanats eingesetzt werden, der sich an eine Polyurethangruppe addiert.An excess of the polyisocyanate, which adds to a polyurethane group, can be used as a crosslinking agent, for example.
Auch können chemische Verbindungen als Vernetzer verwendet werden, die mehr als zwei für die Polyadditionsreaktion von Polyurethanen notwendige funktionelle Gruppen aufweisen.Chemical compounds which have more than two functional groups necessary for the polyaddition reaction of polyurethanes can also be used as crosslinkers.
Beispielsweise kann als Vernetzer ein mehrwertiger Alkohol wie Glycerin verwendet werden. Ebenfalls denkbar ist der Einsatz mehrwertiger Amine.For example, a polyhydric alcohol such as glycerin can be used as a crosslinking agent. The use of polyvalent amines is also conceivable.
Für den Katalysator eignet sich jeder Katalysator aus dem Stand der Technik, der in der Lage ist, eine Polyadditionsreaktion zwischen einem Polyol und einem Polyisocyanat zu beschleunigen. Bevorzugt ist der Katalysator ein metallorganischer Katalysator. Besonders bevorzugt ist der metallorganische Katalysator ausgewählt aus der Gruppe der zinnorganischen Verbindungen.Any catalyst known in the art capable of accelerating a polyaddition reaction between a polyol and a polyisocyanate is suitable for the catalyst. The catalyst is preferably an organometallic catalyst. The organometallic catalyst is particularly preferably selected from the group of organotin compounds.
Geeignete Beispiele für zinnorganische Verbindungen als Katalysator umfassen Zinn(II)-2-ethylhexanoat, Zinn(II)oleat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndioctoat, Dibutylzinndilauratmercaptid und Dibutylzinn-S,S'-bis(isooctylmercaptoacetat). Derartige Katalysatoren sind auch aus der
Die oben genannten Komponenten liegen vorzugsweise im ungehärteten Zustand des Polyurethanharzes vor. Ein solches Polyurethanharz bietet den Vorteil, dass es bei Zufuhr von Wärme eine Polyadditionsreaktion durchführt, wobei das Polyisocyanat mit dem Polyol unter Einfluss des Katalysators und wahlweise unter Verwendung eines Vernetzers zu einem Polyurethan-Netzwerk reagiert.The above components are preferably present in the uncured state of the polyurethane resin. Such a polyurethane resin offers the advantage that it carries out a polyaddition reaction when heat is supplied, with the polyisocyanate reacting with the polyol under the influence of the catalyst and optionally using a crosslinking agent to form a polyurethane network.
Zusätzlich zu den vorgenannten Komponenten kann das Polyurethanharz alle weiteren Polyurethane enthalten, die im Stand der Technik für die Beschichtung von Gassack-Geweben bekannt sind. Die vorgeschlagenen Komponenten für das Polyurethanharz sind beliebig verfügbar und kostengünstig.In addition to the aforementioned components, the polyurethane resin can contain all other polyurethanes that are known in the prior art for coating gas bag fabrics. The proposed components for the polyurethane resin are freely available and inexpensive.
Beispiele für kommerziell erhältliche Polyurethanharze sind beispielsweise die unter den Handelsnamen Relca® (Stahl) und Picassian® (Stahl) erhältlichen Zusammensetzungen.Examples of commercially available polyurethane resins are, for example, the compositions available under the trade names Relca® (steel) and Picassian® (steel).
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst das Polymer ein thermoplastisches Elastomer. Thermoplastische Elastomere zeichnen sich durch gummielastische Eigenschaften bei gleichzeitiger Verformbarkeit durch Erwärmen aus. Daher können die thermoplastischen Elastomere auch als Beschichtungen für Gassackgewebe eingesetzt werden.According to another aspect of the invention, the polymer comprises a thermoplastic elastomer. Thermoplastic elastomers are characterized by rubber-elastic properties with simultaneous deformability through heating. The thermoplastic elastomers can therefore also be used as coatings for gas bag fabrics.
Beispiele für thermoplastische Elastomere, die in der erfindungsgemäßen Beschichtung verwendet werden können umfassen thermoplastische Elastomere auf Copolyesterbasis (TPC), wie die unter den Handelsnamen Hytrel® (Dupont) und Arnitel® (DSM) erhältlichen Zusammensetzungen. Alternativ können auch thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis (TPO) oder vernetzte thermoplastische Elastomere auf Basis von PP/EPDM (TPV) eingesetzt werden. Ferner können auch thermoplastische Polyurethane (TPU) für die Beschichtung verwendet werden.Examples of thermoplastic elastomers that can be used in the coating of the present invention include copolyester-based (TPC) thermoplastic elastomers such as the compositions available under the tradenames Hytrel® (Dupont) and Arnitel® (DSM). Alternatively, thermoplastic elastomers based on olefins (TPO) or crosslinked thermoplastic elastomers based on PP/EPDM (TPV) can also be used. Furthermore, thermoplastic polyurethanes (TPU) can also be used for the coating.
Erfindungsgemäß umfasst die Beschichtung neben dem Polymer ferner ein Intumeszenzmittel.According to the invention, the coating also comprises an intumescent agent in addition to the polymer.
Das Intumeszenzmittel ist eine chemische Zusammensetzung mit der Eigenschaft, unter dem Eintrag von Wärme ihr Volumen zu vergrößern und daraufhin im Raum zu expandieren.The intumescent agent is a chemical composition with the property of increasing its volume when heat is applied and then expanding in space.
Bevorzugt liegt das Intumeszenzmittel in einem Anteil von 0,1 bis 50 Gew.-% in der Beschichtung vor, bevorzugt 1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung.The intumescent agent is preferably present in the coating in a proportion of 0.1 to 50% by weight, preferably 1 to 15% by weight, particularly preferably 2 to 8% by weight, based on the total weight of the coating.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Intumeszenzmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Intumeszenzmodifikatoren, Blähgraphit und Dämmschichtbildnern sowie Kombinationen davon.In a preferred embodiment, the intumescent agent is selected from the group consisting of intumescent modifiers, expandable graphite and intumescent layer formers and combinations thereof.
Unter einem Intumeszenzmodifikator wird eine chemische Zusammensetzung verstanden, die an einer Silikonkondensation teilnehmen kann, wodurch die Vernetzung des Silikonharzes gefördert wird.An intumescence modifier is understood as meaning a chemical composition which can take part in a silicone condensation, as a result of which crosslinking of the silicone resin is promoted.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst der Intumeszenzmodifikator vorzugweise eine Mischung aus einem Polydimethylsiloxan und einem mit Silan beschichteten Siliziumdioxid. Beispielsweise kann der Intumeszenzmodifikator 7081 (Dow Corning, Seneffe, Belgien) verwendet werden, der aus einer Mischung aus Polydimethylsiloxan und silikabeschichtetem Silan besteht.In another aspect of the invention, the intumescence modifier preferably comprises a mixture of a polydimethylsiloxane and a silane-coated silica. For example, the intumescence modifier 7081 (Dow Corning, Seneffe, Belgium), which consists of a mixture of polydimethylsiloxane and silica-coated silane, can be used.
Der vorgeschlagene Intumeszenzmodifikator setzt zudem unter Erwärmung Gase frei und bewirkt so eine Aufblähung der Ascheschicht. Die Gase können beispielsweise Oligomere von Silikonen sein.The proposed intumescence modifier also releases gases when heated and thus causes the ash layer to swell. The gases can be, for example, oligomers of silicones.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Intumeszenzmittel Blähgraphit.In a further aspect of the invention, the intumescent agent comprises expandable graphite.
Die Erfindung ist in Bezug auf das Blähgraphit nicht weiter eingeschränkt. Es können alle im Stand der Technik bekannten Blähgraphite verwendet werden.The invention is not further restricted in relation to the expandable graphite. All expandable graphites known in the prior art can be used.
Blähgraphit besteht im Wesentlichen aus Graphit, wobei zwischen den Kohlenstoffschichten des Graphits eine Säure eingelagert ist. In der Regel wird Schwefelsäure oder Salpetersäure als Säure verwendet.Expandable graphite essentially consists of graphite, with an acid embedded between the carbon layers of the graphite. As a rule, sulfuric acid or nitric acid is used as the acid.
Blähgraphit zeichnet sich dadurch aus, dass er unter Wärmeeinwirkung expandiert und sein Volumen um ein Vielfaches vergrößert. Vorteilhafterweise kann durch Blähgraphit eine Ascheschicht ausgedehnt und stabilisiert werden, wodurch die wärmeisolierende Wirkung der Ascheschicht verstärkt wird.Expandable graphite is characterized by the fact that it expands under the influence of heat and increases its volume many times over. Advantageously, an ash layer can be expanded and stabilized by expandable graphite, as a result of which the heat-insulating effect of the ash layer is enhanced.
In einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Intumeszenzmittel ein Dämmschichtbildner sein.In another aspect of the invention, the intumescent agent can be an intumescent layer former.
Der Dämmschichtbildner umfasst mindestens einen Kohlebildner, einen Säurebildner und ein Treibmittel.The insulating layer former comprises at least one char former, one acid former and one blowing agent.
Die Erfindung ist in Bezug auf den Dämmschichtbildner nicht weiter eingeschränkt. Generell können alle im Stand der Technik bekannten Dämmschichtbildner verwendet werden, solange sie mindestens einen Kohlebildner, einen Säurebildner und ein Treibmittel umfassen.The invention is not further restricted in relation to the intumescent layer. In general, all known in the prior art insulation film-forming agents can be used as long as they comprise at least a char-forming agent, an acid-forming agent and a blowing agent.
Die hier vorgeschlagenen Dämmschichtbildner beruhen insbesondere auf den bisher bekannten Intumeszenz-Systemen, wie sie für die Brandschutzbeschichtung von Stahlträgern in Gebäuden eingesetzt werden.The intumescent coatings proposed here are based in particular on the previously known intumescent systems, such as are used for the fire protection coating of steel girders in buildings.
Unter Säurebildner wird eine chemische Verbindung verstanden, die unter Einwirkung von Wärme in situ eine Säure freisetzt. Prinzipiell können alle im Stand der Technik bekannten Säurebildner verwendet werdet werden, solange diese unter der Zufuhr von Wärme eine Säure freisetzen.Acid generator is a chemical compound that releases an acid in situ when exposed to heat. In principle, all acid generators known in the prior art can be used as long as they release an acid when heat is applied.
Beispielsweise können als Säurebildner Phosphate wie Ammoniumpolyphosphat (APP), Melaminphosphat oder Diammoniumpyrophosphat verwendet werden. Die hier vorgeschlagenen Säurebildner setzen unter Einwirkung von Wärme Phosphorsäure und Polyphosphorsäure frei.For example, phosphates such as ammonium polyphosphate (APP), melamine phosphate or diammonium pyrophosphate can be used as acid generators. The acid generators proposed here release phosphoric acid and polyphosphoric acid when exposed to heat.
Ferner umfasst der Dämmschichtbildner ein Treibmittel, das unter Wärme ein Gas freisetzt.The intumescent layer-forming agent also includes a blowing agent that releases a gas when heated.
Die Erfindung ist in Bezug auf das Treibmittel ebenfalls nicht weiter eingeschränkt, solange das Treibmittel unter Wärme ein Gas freisetzt.The invention is also not particularly limited with respect to the blowing agent as long as the blowing agent releases a gas under heat.
Beispielsweise können als Treibmittel Melamin oder Harnstoffderivate verwendet werden.For example, melamine or urea derivatives can be used as blowing agents.
Zusätzlich ist dem Dämmschichtbildner noch ein Kohlebildner zugesetzt. Unter einem Kohlebildner wird eine chemische Verbindung definiert, die unter Wärme verkohlt.A carbon former is also added to the intumescent layer former. A char is defined as a chemical compound that chars when exposed to heat.
Geeignete Beispiele umfassen mehrwertige Alkohole wie Pentaerythrit (PER).Suitable examples include polyhydric alcohols such as pentaerythritol (PER).
Besonders bevorzugt umfasst der Kohlebildner chemische Verbindungen wie Xylitol, Mannitol, Sorbitol, β-Cyclodextrin, Stärke oder Lignin.The carbon former particularly preferably includes chemical compounds such as xylitol, mannitol, sorbitol, β-cyclodextrin, starch or lignin.
Zudem können Mischungen der genannten Kohlebildner verwendet werden.In addition, mixtures of the char formers mentioned can be used.
Die Funktionsweise des Dämmschichtbildners wird im Folgenden genauer beschrieben. Unter der Einwirkung von Wärme setzt der Säurebildner eine Säure frei, die eine Verkohlung des Kohlebildners bewirkt. Der Kohlebildner verkohlt und fördert die Bildung einer wärmeisolierenden Ascheschicht auf dem Gassack. Gleichzeitig setzt das Treibmittel ein Gas frei, welche die Überreste des Kohlebildners sowie die wärmeisolierende Schicht aufbläht. Die durch das Aufblähen in der wärmeisolierenden Schicht eingeschlossenen Gase verhindern den Wärmetransport durch die Schicht hindurch, wodurch die wärmeisolierende Schicht eine effektive Barriere für Flammen und Wärme darstellt.How the intumescent layer works is described in more detail below. Under the action of heat, the acid-former releases an acid which causes the char-former to char. The charcoal chars and promotes the formation of a heat-insulating layer of ash on the gas bag. At the same time, the propellant releases a gas that inflates the remains of the carbon former and the heat-insulating layer. The gases trapped by the inflation in the thermally insulating layer prevent the transport of heat through the layer, making the thermally insulating layer an effective barrier to flame and heat.
Die vorgeschlagenen Dämmschichtbildner weisen eine Vielzahl von Vorteilen auf. Die Systeme sind als Teil einer Brandschutzbeschichtung bereits in der Baubranche etabliert, kostengünstig, einfach handhabbar und gut mit dem Silikonharz in einer Beschichtung integrierbar. Insbesondere fördern sie in Kombination mit dem Silikonharz die Bildung einer wärmeisolierenden Schicht auf dem Gassack.The proposed intumescent coatings have a number of advantages. The systems are already established in the construction industry as part of a fire protection coating, are inexpensive, easy to handle and can be easily integrated with the silicone resin in a coating. In particular, in combination with the silicone resin, they promote the formation of a heat-insulating layer on the airbag.
In einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst die Beschichtung weitere Zusatzstoffe, insbesondere organisch modifizierte Schichtsilikate, Mineralwollen und keramische Ausgangsverbindungen sowie Kombinationen davon.In another aspect of the invention, the coating comprises further additives, in particular organically modified phyllosilicates, mineral wool and ceramic starting compounds and combinations thereof.
Schichtsilikate, auch als Tonminerale bekannt, stellen eine Untergruppe der Silikatmineralien dar. Das Schichtsilikat wird unter anderem von SiO4-Tetraeder-Einheiten gebildet, die sich miteinander vernetzen und eine schichtartige Struktur ausbilden.Layered silicates, also known as clay minerals, represent a subgroup of silicate minerals. The layered silicate is formed, among other things, by SiO 4 tetrahedron units, which network with one another and form a layered structure.
Die eingangs genannten Tetraeder bilden eine Schicht, die sich mit anderen Schichten abwechselnd stapelt, wobei die anderen Schichten von Oktaedern-Einheiten gebildet werden. Die Oktaeder-Einheiten werden von Kationen gebildet, die von Hydroxidionen und/oder O2- oktaedrisch koordiniert werden. Solche Kationen sind üblicherweise die positiv geladenen Ionen des Aluminiums und/oder des Magnesiums. Diese Schichten können durch ein Austauschen der Kationen durch beispielsweise Alkylammonium-Verbindungen organisch modifiziert werden. Auf diese Weise können unter anderem hydrophobere Schichtsilikate erzeugt werden.The tetrahedrons mentioned at the outset form a layer which is stacked alternately with other layers, the other layers being formed by octahedron units. The octahedral units are formed by cations coordinated by hydroxide ions and/or O 2- octahedrally. Such cations are usually the positively charged ions of aluminum and/or magnesium. These layers can be organically modified by replacing the cations with, for example, alkylammonium compounds. In this way, among other things, more hydrophobic phyllosilicates can be produced.
Beispielsweise können organisch modifizierte Schichtsilikate verwendet werden wie in der
Die Modifizierung der Schichtsilikate ist prinzipiell nicht eingeschränkt. Es können alle Modifikationen vorgenommen werden, die sich positiv auf die mechanischen und chemischen Eigenschaften der Beschichtung auswirken.In principle, the modification of the phyllosilicates is not restricted. All modifications can be made that have a positive effect on the mechanical and chemical properties of the coating.
Geeignete Beispiele für organisch modifizierte Schichtsilikate umfassen Cloisite® 30B sowie organisch modifizierte Schichtsilikate ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaolinit, Serpentin, Montmorillonit und Glimmer sowie Kombinationen davon.Suitable examples of organically modified layered silicates include Cloisite® 30B and organically modified layered silicates selected from the group consisting of kaolinite, serpentine, montmorillonite and mica and combinations thereof.
In Bezug auf die Mineralwollen ist die Erfindung nicht eingeschränkt. Generell können alle im Stand der Technik für Beschichtungen bekannte Mineralwollen verwendet werden. Auch können alle im Stand der Technik für Beschichtungen gebräuchlichen Keramiken verwendet werden.With regard to the mineral wool, the invention is not limited. In general, all mineral wools known in the prior art for coatings can be used. All ceramics customary in the prior art for coatings can also be used.
Die vorgeschlagenen Zusatzstoffe verbessern insbesondere die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung in einem Brandfall. Organisch modifizierte Schichtsilikate können beispielsweise dazu genutzt werden, die Haftung bzw. Adhäsion der Beschichtung an den Gassack zu verbessern. Mineralwollen sorgen für eine verbesserte Festigkeit der Beschichtungen. Keramische Ausgangsverbindungen können hingegen an der Verkohlung teilnehmen und zu einer schnelleren Verkohlung des Polymers führen.In particular, the proposed additives improve the mechanical properties of the coating in the event of a fire. Organically modified layered silicates can be used, for example, to improve the adhesion of the coating to the gas bag. Mineral wool provides improved strength of the coatings. Ceramic starting compounds, on the other hand, can take part in charring and lead to faster charring of the polymer.
Ferner betrifft die Erfindung einen Gassack wie oben bereits ausgeführt, wobei die Beschichtung die folgenden Komponenten umfasst:
- (A) 70 - 99,5 Gew.-%, vorzugsweise 88 - 96 Gew.-%, wenigstens eines Polymers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikonharz, Polyurethanharz und thermoplastischen Elastomeren sowie Kombinationen davon;
- (B) 0,1 - 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 - 6 Gew.-%, wenigstens eines Intumeszenzmittels; und
- (C) 0 - 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 - 6 Gew.-%, weiterer Zusatzstoffe; ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organisch modifizierten Schichtsilikaten, Mineralwollen und keramischen Ausgangsverbindungen sowie Kombinationen davon.
- (A) 70-99.5% by weight, preferably 88-96% by weight, of at least one polymer selected from the group consisting of silicone resin, polyurethane resin and thermoplastic elastomers and combinations thereof;
- (B) 0.1-15% by weight, preferably 2-6% by weight, of at least one intumescent agent; and
- (C) 0-15% by weight, preferably 2-6% by weight, of other additives; selected from the group consisting of organically modified phyllosilicates, mineral wool and ceramic starting compounds and combinations thereof.
Die hier vorgeschlagene Beschichtung aus den oben genannten Komponenten bildet unter Einwirkung von Wärme eine besonders thermostabile Ascheschicht.The coating proposed here, made from the components mentioned above, forms a particularly thermostable layer of ash when exposed to heat.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Beschichtung eine Schichtdicke von 1 - 80 µm auf, bevorzugt von 15 - 50 µm, besonders bevorzugt von 20 - 35 µm.In a further aspect of the invention, the coating has a layer thickness of 1-80 μm, preferably 15-50 μm, particularly preferably 20-35 μm.
Aufgrund der geringen Dicke der erfindungsgemäßen Beschichtung nimmt diese im Hohlraum des Gassacks lediglich ein kleines Volumen ein und ist somit sehr platzsparend. Zudem wird nur wenig Beschichtungsmaterial benötigt, wodurch die Beschichtung auch ressourcenschonend und kostengünstig ist.Due to the small thickness of the coating according to the invention, it only takes up a small volume in the cavity of the airbag and is therefore very space-saving. In addition, only a small amount of coating material is required, which means that the coating is resource-saving and cost-effective.
In einem anderen Aspekt der Erfindung dehnt sich die Beschichtung bei Kontakt mit einem Heißgas aus und bildet eine wärmeisolierende Ascheschicht. Eine derartige Ascheschicht ist nicht nur wärmeisolierend, sondern auch flammenresistent. Somit dient die wärmeisolierende Ascheschicht auch als Flammschutzschicht.In another aspect of the invention, upon contact with a hot gas, the coating expands and forms a thermally insulating layer of ash. Such an ash layer is not only heat-insulating but also flame-resistant. Thus, the heat-insulating ash layer also serves as a flame-retardant layer.
Ferner kann ein Haftvermittler verwendet werden, der eine ausreichende Haftung zwischen der erfindungsgemäßen Beschichtung und dem Gassack herstellt. In der Regel ist der Haftvermittler ein Oberflächenmodifikator, der eine Oberfläche des Gassacks hydrophob oder hydrophil funktionalisiert.Furthermore, an adhesion promoter can be used that creates sufficient adhesion between the coating according to the invention and the gas bag. As a rule, the adhesion promoter is a surface modifier that functionalizes a surface of the gas bag to be hydrophobic or hydrophilic.
Zur Oberflächenmodifikation können alle im Stand der Technik bekannten Oberflächenmodifikatoren verwendet werden.All surface modifiers known in the prior art can be used for surface modification.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- -
1 in einer schematischen Darstellung einen Gassack für ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Beschichtung; - -
2 in einer schematischen Darstellung den Gassack aus1 mit einer anderen Zusammensetzung der Beschichtung; - -
3 in einer schematischen Darstellung einen Gassack aus1 oder2 nach der Bildung einer wärmeisolierenden Ascheschicht.
- -
1 in a schematic representation, a gas bag for a vehicle with the coating according to the invention; - -
2 in a schematic representation of the airbag1 with a different composition of the coating; - -
3 a gas bag in a schematic representation1 or2 after the formation of a heat-insulating layer of ash.
Die Beschichtung 12 bedeckt wenigstens teilweise die dem Hohlraum zugewandte Seite, weiter bevorzugt bedeckt die Beschichtung 12 vollständig die dem Hohlraum zugewandte Seite.The
Die Beschichtung 12 umfasst ein Polymer 16 und ein in das Polymer 16 eingebrachtes Intumeszenzmittel 14.The
Das Polymer 16 ist ausgewählt aus der Gruppe der Silikonharze, Polyurethanharze und thermoplastischen Elastomere sowie Kombinationen davon.The
Die Erfindung ist in Bezug auf das Polymer 16 nicht weiter eingeschränkt. Prinzipiell können alle im Stand der Technik bekannten Polymere aus der Gruppe der Silikonharze, Polyurethanharze und thermoplastischen Elastomere für die Beschichtung verwendet werden.The invention is not further limited with respect to
Bevorzugt umfasst das Polymer 16 ein Silikonharz, insbesondere ein phenyl- und/oder ein hydroxysubstituiertes Silikon.The
Beispielsweise kann ein Silikonharz verwendet werden, welches die folgenden Komponenten umfasst:
- a) mindestens ein hydroxyfunktionalisiertes Silikon, vorzugsweise hydroxysubstituiertes Polydimethylsiloxan,
- b) wahlweise mindestens einen Vernetzer, vorzugsweise Methyltrimethoxysilan, und
- c) mindestens einen Übergangsmetallkatalysator, vorzugsweise einen Titankatalysator.
- a) at least one hydroxy-functional silicone, preferably hydroxy-substituted polydimethylsiloxane,
- b) optionally at least one crosslinker, preferably methyltrimethoxysilane, and
- c) at least one transition metal catalyst, preferably a titanium catalyst.
Die oben genannten Komponenten liegen vorzugsweise im ungehärteten Zustand des Silikonharzes vor.The above components are preferably present in the uncured state of the silicone resin.
Zusätzlich zu den vorgenannten Komponenten kann das Polymer alle weiteren Silikone enthalten, die im Stand der Technik für die Beschichtung von Gassack-Geweben bekannt sind.In addition to the aforementioned components, the polymer can contain all other silicones that are known in the prior art for coating gas bag fabrics.
Des Weiteren kann das Polymer 16 aus einem Polyurethanharz und/oder einem thermoplastischen Elastomer gebildet sein, wie sie oben beschrieben sind.Furthermore, the
Beispielsweise können für das Polyurethanharz die unter den Handelsnamen Relca® (Stahl) und Picassian® (Stahl) bekannten Zusammensetzungen verwendet werden, und für das thermoplastische Elastomer die unter den Handelsnahmen Hytrel® (Dupont) und Arnitel® (DSM) bekannten Zusammensetzungen.For example, the compositions known under the trade names Relca ® (steel) and Picassian ® (steel) can be used for the polyurethane resin, and the compositions known under the trade names Hytrel ® (Dupont) and Arnitel ® (DSM) for the thermoplastic elastomer.
Das Intumeszenzmittel 14 kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Intumeszenzmodifikatoren, Blähgraphit und Dämmschichtbildnern sowie Kombinationen davon.The
Als Substrat der Beschichtung 12 dient das Gassackgewebe 18. Solche Gewebe sind bekannt und können alle üblichen Materialien umfassen, die im Stand der Technik als Gassackgewebe verwendet werden. Vorzugsweise umfasst das Gassackgewebe 18 Polymere wie Polyamide, Polypropylen, Polyethylen und Polyester sowie Kombinationen davon.The
Besonders bevorzugt umfasst das Gassackgewebe mindestens ein Polyamid.The gas bag fabric particularly preferably comprises at least one polyamide.
Geeignete Beispiele für Polyamide umfassen Polyamid 6.6, Polyamid 6, Polyamid 4.6. Auch Mischungen der genannten Polymere können verwendet werden.Suitable examples of polyamides include polyamide 6.6, polyamide 6, polyamide 4.6. Mixtures of the polymers mentioned can also be used.
Die Beschichtung 12 umfasst ein Polymer 16 und ein in das Polymer 16 eingebrachtes Intumeszenzmittel 14, wobei das Polymer 16 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonharz, Polyurethanharz und thermoplastischen Elastomeren. Das Polymer kann die gleichen Komponenten enthalten, wie weiter oben bereits beschrieben.The
Ferner umfasst die Beschichtung neben dem Intumeszenzmittel 14 noch weitere Zusatzstoffe 20.In addition to the
Die weiteren Zusatzstoffe 20 können ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus organisch modifizierten Schichtsilikaten, Mineralwollen und keramischen Ausgangsverbindungen sowie Kombinationen davon.The
Die Zusatzstoffe 20 und das Intumeszenzmittel 14 können beliebig in dem Silikonharz 16 verteilt sein.The
Es ist daher denkbar, dass das Intumeszenzmittel 14 und die Zusatzstoffe 20 in der Beschichtung 12 vornehmlich in einem Bereich nahe des Gassackgewebes 18 vorliegen.It is therefore conceivable that the
Die weiteren Zusatzstoffe 20 und das Intumeszenzmittel 14 können aber auch auf der dem Hohlraum zugewandten Seite angeordnet sein.However, the
In einer anderen Variante können die beiden Mittel auch graduell in der Beschichtung 12 verteilt sein.In another variant, the two agents can also be distributed gradually in the
Besonders bevorzugt liegen das Intumeszenzmittel 14 und die Zusatzstoffe 20 in dem Polymer 16 homogen verteilt vor.The
Der Gassack 10 umfasst ein Gassackgewebe 18, auf dem eine wärmeisolierende Ascheschicht 22 angeordnet ist. Die wärmeisolierende Schicht 22 ist auf einer dem Hohlraum zugewandten Seite des Gassackgewebes 18. Anders gesagt ist die wärmeisolierende Ascheschicht 22 durch Zersetzung der Beschichtung 12 unter Wärmeeinwirkung gebildet.The
Die wärmeisolierende Ascheschicht 22 weist eine vielfach höhere Schichtdicke auf, als die vorherige Beschichtung 12. Zudem weist die wärmeisolierende Ascheschicht 22 auch ein vielfach höheres Volumen auf. Bevorzugt weist die wärmeisolierende Ascheschicht 22 ein um 150% höheres Volumen auf, besonders bevorzugt 300% höheres Volumen auf.The heat-insulating layer of
Die Bildung der wärmeisolierenden Ascheschicht 22 aus
Im Falle eines Auslöse-Szenarios trifft heißes Gas aus einem Gasgenerator auf die Beschichtung 12 des Gassacks 10, sodass die Beschichtung 12 erhitzt wird. In the case of a deployment scenario, hot gas from a gas generator hits the
Bei einer ausreichenden Wärmeeinwirkung kann sich die Beschichtung 12 zersetzen. Diese Zersetzung wandelt die Beschichtung 12 in die wärmeisolierende Ascheschicht 22 um. Gleichzeitig wird das Intumeszenzmittel 14 aktiviert, welches das das Volumen der wärmeisolierenden Ascheschicht 22 um ein Vielfaches vergrößert. Eine derartige Ascheschicht 22 ist sowohl wärme- als auch flammenresistent.With sufficient exposure to heat, the
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- DE 102005052381 A1 [0006]DE 102005052381 A1 [0006]
- CN 104532552 B [0010]CN 104532552B [0010]
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2022
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