专利名称：气囊上的硅酮涂层的制作方法
气囊上的硅酮涂层 本发明涉及涂布有硅橡胶组合物的气囊。气囊处于安全目的，用于保护诸如汽车的交通工具的乘坐者。本发明还涉及一种用硅橡胶组合物涂布气囊和气囊织物的方法。具体地，本发明涉及通过氢化硅烷化固化的硅橡胶涂层，通过氢化硅烷化即为通过一种聚有机娃氧烧的烯基与另一种聚有机娃氧烧的 Si-键合的氢原子的反应。气囊通常由在其至少一侧上被弹性体层覆盖的、用合成纤维制成的纺织织物或编织织物形成，合成纤维为例如聚酰胺，如尼龙_6，6，或聚酯。气囊可由平的织物片制成，平的织物片可被涂布且然后被缝合在一起以提供充足的机械强度，或气囊可采用整体地织缝以一体式纺织。缝合的气囊通常在气囊的内侧装配有涂布的织物表面。一体式纺织的气囊是在气囊的外侧上涂布。对于一些气囊应用，加压气体必须被保持在织物封套中，持续相对长的一段时间。这种需要例如存在于汽车工业的侧帘式气囊。这些侧帘式气囊意图在撞击时膨胀，如常规的气囊一样。侧帘式气囊打开，以在乘客和车身的一些侧面例如窗户之间形成减震垫(cushioned curtain)。由于意图不仅是如与常规的驾驶员和乘客用气囊的情况那样缓冲对撞击力本身的冲击(blow)，还在例如车翻滚时保护乘客，在这种翻滚过程期间，侧帘式气囊被充分地加压是重要的。如果常规的驾驶员和乘客用气囊仅需要保持压力持续几分之一秒(a fraction of a second),侧帘式气囊则期望维持合适的压力持续数秒。类似的应用存在于其中期望加压织物结构将某一气体压力维持相对延长的一段时间，例如在飞机的紧急滑道(emergency chute)或充气後时。因此，存在对这样的涂层织物的需求在由娃橡胶涂层提供的低涂布重量下具有柔性和耐高温但仍具有改进的气密性的益处。硅橡胶作为气囊基底织物上的弹性涂层的用途除了用硅橡胶的薄膜(例如15g/m2至50g/m2)涂布基底织物的能力使得获得轻重量结构成为可能外，还提供优异的高温性能。然而，在低涂布重量下难以确保充足的气密性(即，涂布织物的足够低的透气性)。气密性是一体式纺织气囊的特定问题。此外，气囊制造者期望移向较低织物重量和较稀疏织物结构的一体式纺织气囊，这增加在低涂布重量下确保气密性的难度。在许多专利中公开了硅橡胶气囊涂层。例如，US-A-6709752公开了用于涂布纺织织物的组合物，该组合物为氢化硅烷化反应可固化的并且由三种类型的聚有机硅氧烷、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、催化剂和增强填料组成，三种类型的聚有机硅氧烷中的两种为具有两种不同比粘度的烯基封端的聚有机硅氧烷并且第三种在其分子末端和在侧链上具有稀基。US-A-6425600描述了用于涂布气囊的娃橡胶组合物，该组合物包括每分子具有至少两个硅键合的烯基的有机聚硅氧烷、细碎的二氧化硅、粘合剂组分、每分子具有至少一个烯基的硅酮可溶性树脂、有机氢聚硅氧烷和钼族催化剂。W0-A-08/020605描述了用于涂布纺织织物的硅橡胶组合物，该组合物包括以下组分含有烯基的有机聚硅氧烷(A)，其包括含有不多于2%的烯基的有机聚硅氧烷(A-I)和含有5%或更多烯基的有机聚硅氧烷(A-2)的混合物，A-2按重量计以基于A-I的不多于1%存在；有机氢聚娃氧烧(B),其包括每分子平均具有三个娃键合的氢原子的有机氢聚娃氧烷(B-I)和每分子平均具有两个硅键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷(B-2)的混合物；氢化硅烷化催化剂(C)和增强二氧化硅细粉(D)。US-A-6511754描述了包括以下的涂层组合物每分子具有至少两个键合到硅的C2-C6烯基的至少一种聚有机硅氧烷、每分子具有至少两个键合到硅的氢原子的至少一种聚有机硅氧烷、基于属于钼族的金属的催化剂、在烯基官能的聚有机硅氧烷的存在下通过增充剂原位处理的增强硅质填料、称为增充剂(extender)且具有含氢官能团的末端甲硅烷氧基单元的聚有机硅氧烷，和包括至少一种含有至少一个C3-C6烯基的可能烷基化的有机娃烧的三元粘合增进剂(adhesion promoter)、包括至少一个环氧基的至少一种有机娃化合物和金属螯合剂和/或金属醇盐。W0-A-08/020635描述了用于涂布织物的硅酮组合物，该组合物包括含有烯基的有
机聚硅氧烷、有机氢聚硅氧烷、氢化硅烷化催化剂、细粉状增强二氧化硅、含甲基丙烯酰基或丙烯酰基的烷氧基硅烷和锆螯合化合物。 在根据本发明的用于用可固化成弹性面层(elastomeric finish)的娃酮组合物涂布气囊或气囊织物的方法中，其中硅酮组合物包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂，以及增强填料，有机聚硅氧烷(A)包括由以下组成的支化的有机聚硅氧烷(Al)⑴一个或多个式(SiO4Z2)的Q单元，和(ii) 15 至 6000 个式 Rb2SiO272 的 D 单元，该单元⑴和(ii)可以是以任一适当组合相互连接的，以及(iii) SRaRb2SiOv2的M单元，其中每个Ra取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有I至6个碳原子的烯基和具有I至6个碳原子的炔基，支化的硅氧烷中至少3个Ra取代基为烯基或炔基单元，且每个Rb取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。本发明包括涂布有弹性涂层的气囊，该弹性涂层为硅酮组合物的固化产物，该硅酮组合物包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂，以及增强填料，其中有机聚硅氧烷(A)包括如上定义的支化的有机聚硅氧烷(Al)。本发明还包括涂布有可固化成弹性面层的硅酮组合物的气囊织物，其中硅酮组合物包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化齐U，以及增强填料，其中有机聚硅氧烷(A)包括如上定义的支化的有机聚硅氧烷(Al)。本发明还包括由以下组成的支化的有机聚硅氧烷(Al)作为有机聚硅氧烷(A)的全部或部分在包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂以及增强填料的气囊涂层中的用途⑴一个或多个式(SiO4Z2)的Q单元，和
(ii) 15 至 6000 个式 Rb2Si02/2 的 D 单元，该单元(i)和(ii)可以是以任一适当组合相互连接的，以及(iii) SRaRb2SiOv2的M单元，其中每个Ra取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有I至6个碳原子的烯基和具有I至6个碳原子的炔基，支化的硅氧烷中至少3个Ra取代基为烯基或炔基单元，且每个Rb取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。支化的有机聚硅氧烷(Al)具有至少一个Si04/2单元(Q单元)，并且可平均具有大于I个的任何整数或分数的Si04/2单元，例如，其可具有2至4个Si04/2单元。支化的有机聚硅氧烷(Al)还含有15至6000个式Rb2Si02/2的D单元。每个基团Rb优选为烧基，例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。最优选地，所有基团Rb为甲基。支化的有机聚硅氧烷(Al)可包括至少一个键合到多于一个的Si04/2单元中的每个的R\Si02/2单元。优选地,支化的有机聚娃氧烧(Al)具有四个键合到一个Si04/2单元或每个Si04/2单元的(CH3)2Si02/2嵌段。(CH3)2Si02/2单元的嵌段可包括20至400个单独的(CH3)2Si02/2单元，但不限于该范围。通常，支化的有机聚硅氧烷(Al)具有四个键合到每个SiO472单元的120至400个(CH3) 2Si02/2单元的嵌段，使得支化的有机聚硅氧烷(Al)具有总共480至5，000个(CH3)2Si02/2单元。仅为了描述目的，在下面示出其中n为20至400 (每个n可以是相同的或不同的)的数目的键合到Si04/2单元的(CH3)2Si02/2单元的链的化学
结构
权利要求
1.一种用弹性涂层涂布的气囊，所述弹性涂层是硅酮组合物的固化产物，所述硅酮组合物包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进所述脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂，以及增强填料，其中所述有机聚硅氧烷(A)包括由以下组成的支化的有机聚硅氧烷(Al) (i)ー个或多个式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 8000 个式 Rb2Si02/2 的 D 单元， 该单元(i)和(ii)可以以任一适当组合相互连接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每个Ra取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有I至6个碳原子的烯基和具有I至6个碳原子的炔基，所述支化的硅氧烷中至少3个Ra取代基为烯基或炔基单元，且每个Rb取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
2.根据权利要求I所述的涂布的气囊，其中所述支化的有机聚硅氧烷(Al)按重量计占所述有机聚硅氧烷(A)的O. 2%至50%。
3.根据权利要求I所述的涂布的气囊，其中所述支化的有机聚硅氧烷(Al)具有通式
4.根据权利要求I至3中任一项所述的涂布的气囊，其中每个Ra取代基为选自こ烯基和己稀基的稀基。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的涂布的气囊，其中所述支化的有机聚硅氧烷(Al)包括环状聚硅氧烷与具有化学式(Si04/2) (RaRb2SiOv2)x単元的硅氧烷的聚合产物。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的涂布的气囊，其中所述聚有机硅氧烷(A)还包括具有25°C时50至70000mPa. s的粘度的α，ω -こ烯基ニ甲基甲硅烷氧基聚ニ甲基硅氧烧。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的涂布的气囊，其中所述增强填料包括疏水性ニ氧化硅，并且以按重量计基于所述聚有机硅氧烷(A)的10%至80%存在于所述硅酮组合物中。
8.根据权利要求7所述的涂布的气囊，其中所述ニ氧化硅被含有Si键合的甲基和こ烯基和娃烧醇端基的低聚有机聚娃氧烧表面处通。
9.ー种气囊织物，其涂布有可固化成弾性面层的硅酮组合物，其中所述硅酮组合物包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进所述脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂，以及增强填料，其中所述有机聚硅氧烷(A)包括由以下组成的支化的有机聚硅氧烷(Al) (i)ー个或多个式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 6000 个式 Rb2Si02/2 的 D 单元， 该单元(i)和(ii)可以以任一适当组合相互连接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每个Ra取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有I至6个碳原子的烯基和具有I至6个碳原子的炔基，所述支化的硅氧烷中至少3个Ra取代基为烯基或炔基单元，且每个Rb取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
10.根据权利要求9所述的气囊织物，其中所述有机硅交联剂中的Si-H基团对所述有机聚硅氧烷(A)中的脂族不饱和基团的摩尔比为5 : I至10 : I。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的气囊织物，其中所述硅酮组合物以15g/m2至40g/m2的涂布重量存在。
12.—种用硅酮组合物涂布气囊织物的方法，所述硅酮组合物可固化成弾性面层，其中所述硅酮组合物包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进所述脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂，以及增强填料，其中所述有机聚硅氧烷(A)包括由以下组成的支化的有机聚硅氧烷(Al) (i)ー个或多个式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 6000 个式 Rb2Si02/2 的 D 单元， 该单元(i)和(ii)可以以任一适当组合相互连接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每个Ra取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有I至6个碳原子的烯基和具有I至6个碳原子的炔基，所述支化的硅氧烷中至少3个Ra取代基为烯基或炔基单元，且每个Rb取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
13.—种用硅酮组合物涂布气囊的方法，所述硅酮组合物可固化成弾性面层，其中所述硅酮组合物包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进所述脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂，以及增强填料，其中所述有机聚硅氧烷(A)包括由以下组成的支化的有机聚硅氧烷(Al) (i)ー个或多个式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 6000 个式 Rb2Si02/2 的 D 单元， 该单元(i)和(ii)可以以任一适当组合相互连接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每个Ra取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有I至6个碳原子的烯基和具有I至6个碳原子的炔基，所述支化的硅氧烷中至少3个Ra取代基为烯基或炔基单元，且每个Rb取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法，其中被所述硅酮组合物涂布的所述织物外涂布有第二硅橡胶涂层组合物。
15.由以下组成的支化的有机聚硅氧烷(Al)作为有机聚硅氧烷(A)的全部或部分在包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进所述脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂以及增强填料的气囊涂层中的用途 (i)ー个或多个式(Si04/2)的Q単元，和(ii)15 至 6000 个式 Rb2Si02/2 的 D 单元， 该单元(i)和(ii)可以以任一适当组合相互连接，以及 (iii)式RaRb2Si01/2的M単元，其中每个Ra取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有I至6个碳原子的烯基和具有I至6个碳原子的炔基，所述支化的硅氧烷中至少3个Ra取代基为烯基或炔基单元，且每个Rb取代基选自由以下组成的组具有I至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酷基。
全文摘要
描述了处于安全目的的保护诸如汽车的交通工具的乘坐者的气囊，以及一种用硅橡胶组合物涂布气囊和气囊织物的方法。具体地，本发明涉及通过氢化硅烷化固化的硅橡胶涂层和涂布有弹性涂层的气囊，该弹性涂层为硅酮组合物的固化产物，该硅酮组合物包括具有脂族不饱和烃或烃氧基取代基的有机聚硅氧烷(A)、具有至少3个硅键合的氢原子的有机硅交联剂、能够促进脂族不饱和烃或烃氧基取代基与Si-H基团的反应的催化剂、以及增强填料，其中有机聚硅氧烷(A)包括由以下组成的支化的有机聚硅氧烷(A1)(i)一个或多个式(SiO4/2)的Q单元，和(ii)15至8000个式Rb2SiO2/2的D单元，所述单元(i)和(ii)可以以任一适当组合相互连接，以及(iii)式RaRb2SiO1/2的M单元，其中每个Ra取代基选自由以下组成的组具有1至6个碳原子的烷基、具有1至6个碳原子的烯基和具有1至6个碳原子的炔基，所述支化的硅氧烷中至少3个Ra取代基为烯基或炔基单元，且每个Rb取代基选自由以下组成的组具有1至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
文档编号D06N3/12GK102686645SQ201080060024
公开日2012年9月19日 申请日期2010年12月27日 优先权日2009年12月30日
发明者R·A·埃克兰德, R·P·斯威特, W·布莱克伍德 申请人:道康宁公司