涂层织物和包括该涂层织物的安全气囊的制作方法

相关申请的交叉引用本技术要求在韩国知识产权局于2020年12月29日提交的韩国专利申请no.10-2020-0186479和于2021年12月22日提交的韩国专利申请no.10-2021-0185280的权益，这两项专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。本技术涉及一种涂层织物和包括该涂层织物的安全气囊。

背景技术：

1、安全气囊是当由于碰撞等的外力施加到车辆上时，由传感器检测到碰撞冲击之后通过引爆火药，并使供应至安全气囊缓冲垫内部的气体膨胀来保护车辆使用者的装置。由于在缓冲垫膨胀过程中涉及的充气机周围产生高温高压气体，因此，气囊织物被损坏，这引起缓冲垫的耐压性能下降。

2、为了防止这种现象，通常，考虑使用高密度织造织物或增加涂层重量，但是这与安全气囊缓冲垫小型化和轻量化的趋势不匹配，并且具有储存性能(可折叠性)劣化的问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本技术的一个目的是提供一种能够解决由常规技术引起的上述问题的涂层织物。

3、本技术的另一目的是提供一种具有优异的可折叠性的涂层织物。

4、本技术的另一目的是提供一种涂层织物，其即使在低重量和/或低密度下也具有优异的耐热性和耐久性。

5、本技术的又一目的是提供一种包括所述涂层织物的安全气囊。

6、本技术的上述目的和其它目的可以通过下面描述的本技术完全实现。

7、技术方案

8、在一个实施方案中，本公开涉及一种涂层织物。具体地，所述涂层织物包括：纤维基材(a)；和在所述纤维基材上形成的涂层(b)。

9、关于构成涂层织物的纤维基材(a)和涂层(b)之间的连接关系，本说明书中使用的“在纤维基材上形成涂层”是指，通过涂层形成材料在纤维基材(和/或形成纤维基材的纤维)的表面上形成膜(涂层)。

10、根据本技术的一个实施方案，涂层(b)包含粘合剂树脂和填料，其中，所述填料以分散状态存在于所述涂层或所述粘合剂树脂中。此时，填料可以包含短切陶瓷纤维和/或其团聚体。具体地，填料可以是团聚状态的cbf(陶瓷块状纤维)(即，团聚的cbf)。

11、在一个实施方案中，所述纤维基材可以包括非陶瓷纤维。例如，所述纤维基材可以包括有机纤维。当纤维基材包括陶瓷纤维时，安全气囊织物基本需要的诸如拉伸强度、撕裂强度和伸长率的特性不良。

12、对包含在纤维基材中的有机纤维的类型没有特别地限制。例如，所述纤维基材可以包括选自聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维、碳纤维、聚酮纤维、纤维素纤维、聚烯烃纤维和丙烯酸纤维中的至少一种。

13、在一个实施方案中，包含在纤维基材中的纤维的细度可以在450dtex至1，100dtex的范围内。具体地，细度的下限可以是，例如，500dtex以上、550dtex以上或600dtex以上，并且其上限可以是，例如，1000dtex以下、900dtex以下、800dtex以下、700dtex以下或600dtex以下。当使用的纤维的细度满足上述范围时，有利于确保适当水平的轻量性能和机械性能。

14、在一个实施方案中，所述纤维基材可以是织造织物或非织造织物，或者可以包括它们中的一种或多种。

15、在一个实施方案中，所述纤维基材可以包括一层或多层。例如，所述纤维基材可以是包括两个或更多个(织造)织物层的层压体、包括两个或更多个非织造层的层压体、或包括一个或多个(织造)织物层和一个或多个非织造层的层压体。

16、所述纤维基材可以具有低密度特性，以便确保用于安全气囊的(涂布的)织物的可折叠性。

17、在一个实施方案中，所述纤维基材可以是包含经纱和纬纱的织物，并且所述织物的经密度和纬密度可以分别在20根/英寸至55根/英寸的范围内。具体地，经纱或纬纱的密度的下限可以是，例如，25根/英寸以上、30根/英寸以上、35根/英寸以上、40根/英寸以上或45根/英寸以上，并且其上限可以是，例如，50根/英寸以下或45根/英寸以下。密度可以根据iso 7211-2(section3.07)测量，但不特别限于此。

18、在常规技术的情况下，为了确保织物的气密性并且防止在安全气囊膨胀时损坏(或破裂)，考虑使用经纱和纬纱中的至少一个以高密度(例如，70根/英寸)织造的纤维基材。然而，使用如上所述的高密度织物不仅阻碍安全气囊的重量减轻，而且安全气囊具有差的可折叠性和储存性能。在本技术中，由于使用如上所述的低密度织物，因此，织物和安全气囊可以制成轻量的，并且有利于确保安全气囊的可折叠性和储存性能。特别地，由于本技术的涂层织物具有下述涂层，因此，其耐热性和耐久性也优异。

19、如上所述，根据本技术的涂层织物的涂层包括陶瓷纤维作为填料。由于陶瓷纤维是短纤维，并且在涂层或用于形成涂层的组合物中具有彼此团聚的趋势，因此，其可以提供与其它类型的填料相比充足的耐热性和耐久性。此处使用的陶瓷纤维(例如，陶瓷块状纤维(cbf))具有更强的团聚倾向。因此，与相同尺寸的陶瓷填料，即，不是纤维形式的常规陶瓷填料相比，此处中使用的陶瓷纤维可以提供优异的耐热性(参见下面的评价2)。

20、例如，在本技术的实施方案中，所述陶瓷纤维具有其中短切纤维成束或团聚的形状(块状)。在涂层中，纤维形成多个团聚体，并且这些团聚体分散地存在于涂层或粘合剂树脂中。

21、如在下面的实验例中证实的，使用其中分散地存在有短切陶瓷纤维的团聚体的涂层的实施例可以具有比使用大量涂层的比较例1和使用双层织物的比较例2更优异的耐热性和耐久性。

22、在一个实施方案中，陶瓷纤维，即，陶瓷块状纤维(cbf)的尺寸可以在0.1mm至2.0mm的范围内。此时，cbf的尺寸可以通过已知的光学显微镜等来确认，并且可以是指cbf的形状的尺寸中的最大尺寸的长度。

23、具体地，cbf(陶瓷块状纤维)的尺寸可以是，例如，0.15mm以上、0.20mm以上、0.25mm以上、0.30mm以上、0.35mm以上、0.40mm以上、0.45mm以上、0.50mm以上、0.55mm以上、0.60mm以上、0.65mm以上、0.70mm以上、0.75mm以上、0.80mm以上、0.85mm以上、0.90mm以上、0.95mm以上、1.0mm以上、1.05mm以上、1.10mm以上、1.15mm以上、1.20mm以上、1.25mm以上、1.30mm以上、1.35mm以上、1.40mm以上、1.45mm以上或1.50mm以上。并且，陶瓷块状纤维(cbf)的尺寸的上限可以是，例如，1.95mm以下、1.90mm以下、1.85mm以下、1.80mm以下、1.75mm以下、1.70mm以下、1.65mm以下、1.60mm以下、1.55mm以下、1.50mm以下、1.45mm以下、1.40mm以下、1.35mm以下、1.30mm以下、1.25mm以下、1.20mm以下、1.15mm以下、1.10mm以下、1.05mm以下、1.0mm以下、0.95mm以下、0.90mm以下、0.85mm以下、0.80mm以下、0.75mm以下、0.70mm以下、0.65mm以下、0.60mm以下或0.55mm以下。团聚为具有上述范围的cbf可以提供优异的耐热性和耐久性。

24、在根据本技术的实施方案中，团聚体的分散程度可以通过在涂层中目视识别出的团聚体相对于涂层的面积所占据的面积来表示。例如，团聚体可以占据涂层的总面积的1％至25％的范围内的面积。该面积可以通过用光学显微镜分析涂层的表面来计算。具体地，填料的分散程度可以通过如下方法确认：确认涂层的一个表面的总面积，确认在涂层的一个表面上由填料(团聚体)占据的面积，然后计算填料(团聚体)占据涂层的面积的百分比。此时，涂层可以划分为多个区域，并且对于各个划分的区域测量的面积及其比例可以计算为平均值(算术平均值)。对在这一方面使用的光学显微镜的类型没有特别地限制。具体地，由团聚体占据的面积与涂层的总面积的比例可以是，例如，5％以上或10％以上，并且其上限可以是，例如，20％以下或15％以下。

25、在一个实施方案中，所述陶瓷纤维可以包含选自si、al、ti、zr、ca和mg中的至少一种的氧化物、氮化物或碳化物。

26、在一个实施方案中，所述陶瓷纤维可以包含选自si、al、ti、zr、ca和mg中的至少一种的氧化物。

27、在一个实施方案中，所述陶瓷纤维可以包含sio2、cao和mgo。当涂层中包含的陶瓷纤维至少包含sio2、cao和mgo时，如下面的实验例中所确认，可以确保优异的耐热性和耐久性。

28、在一个实施方案中，所述陶瓷纤维可以包含50重量％至60重量％的sio2、20重量％至30重量％的cao和10重量％至30重量％的mgo。当涂层中包含的陶瓷纤维包含上述含量范围内的sio2、cao和mgo时，如下面的实验例中所确认，可以确保优异的耐热性和耐久性。

29、在一个实施方案中，涂层对于一层纤维基材的涂布量可以是100gsm(g/m2)以下。具体地，涂布量的下限可以是，例如，50gsm以上、55gsm以上、60gsm以上、65gsm以上、70gsm以上、75gsm以上、80gsm以上、85gsm以上、90gsm以上或95gsm以上。并且，上限可以是，例如，95gsm以下、90gsm以下、85gsm以下、80gsm以下、75gsm以下、70gsm以下、65gsm以下或60gsm以下。通常，可以预期，随着涂布量增加，由于涂层引起的效果增加。然而，由于本技术的涂层是其中分散有陶瓷纤维填料的涂层，因此，即使当涂布量小时，与不使用陶瓷纤维填料或使用其它类型的填料时相比，也可以确保更高的涂布效果(例如，耐热性和耐久性)。涂布量可以根据iso 3801(section 3.07)测量，但不特别限于此。

30、在一个实施方案中，涂层中包含的粘合剂树脂可以包含选自有机硅树脂和聚氨酯树脂中的至少一种。对有机硅树脂或聚氨酯树脂的具体组分和性能没有特别地限制。

31、根据本技术的一个实施方案，可以使用有机硅树脂作为粘合剂树脂。在这种情况下，对能够形成有机硅粘合剂树脂的材料的具体类型没有特别地限制。例如，有机硅树脂可以是或可以包含通过使聚硅氧烷交联或固化形成的有机硅弹性体。此外，也可以使用已知能够通过加聚反应提供有机硅树脂的硅氧烷化合物作为有机硅粘合剂树脂。此外，也可以使用已知的产品，例如，来自elkem silicones的tcs 7516或tcs 7537来形成包含有机硅粘合剂树脂的涂层。

32、在一个实施方案中，基于100重量％的全部涂层，所述涂层可以包含20重量％以下的填料。此时，100重量％的全部涂层可以是指，基于涂层中包含的粘合剂树脂和填料的固体含量的总含量。或者，可以将基于粘合剂树脂、填料和其它组分(例如添加剂)的固体含量的总含量视为100重量％的全部涂层。当填料的含量超过上述范围时，涂布溶液的粘度增加，因此分散不均匀，并且不能充分得到由于形成涂层而引起的效果。对填料的含量的下限没有特别地限制，例如，可以为1重量％以上。具体地，当考虑由于使用填料而改善耐热性和耐久性的效果时，优选使用至少5重量％的填料。

33、在一个实施方案中，具有上述构造的涂层织物的重量(g/m2)可以是350g/m2以下。具体地，涂层织物的重量的上限可以是，例如，340g/m2以下、330g/m2以下、320g/m2以下、310g/m2以下或300g/m2以下，并且其下限可以是，例如，280g/m2以上、290g/m2以上、300g/m2以上或310g/m2以上。当涂层织物的重量超过上述上限时，难以减轻重量，并且织物制备成本会增加。此外，当涂层织物的重量小于上述下限时，机械性能会降低。涂层织物的重量可以根据iso 3801(section 3.07)测量，但不特别限于此。

34、在一个实施方案中，具有上述构造的涂层织物的厚度可以在0.25mm至0.40mm的范围内。此时，织物的厚度基于一层涂层织物。具体地，厚度的下限可以是0.26mm以上、0.27mm以上、0.28mm以上、0.29mm以上或0.30mm以上，并且其上限可以是，例如，0.39mm以下、0.38mm以下、0.37mm以下、0.36mm以下或0.35mm以下。当厚度小于上述范围的下限时，难以确保足够的机械性能，当厚度超过上述范围时，可折叠性不好。厚度可以根据iso 5084(section 3.09)测量，但不特别限于此。

35、在根据本技术的另一实施方案中，提供一种制备涂层织物的方法。

36、具体地，所述制备涂层织物的方法包括：将包含粘合剂树脂和填料的组合物涂布到纤维基材上，然后固化涂布的组合物。

37、在这种情况下，所述填料包含短切陶瓷纤维或其团聚体。此外，关于粘合剂树脂和填料的细节与上述相同，因此将省略。

38、可以进行涂布，使得可以在纤维基材(和/或形成纤维基材的纤维)的表面上形成组合物的膜(涂层)。在这一方面，对将组合物涂布到纤维基材上的方法没有特别地限制，并且可以根据已知方法适当地进行。

39、在一个实施方案中，固化可以在室温或更高温度下进行。室温是指不特别进行温度升高或温度降低的状态下的温度，并且是指约15℃至35℃的温度。此外，大于或等于室温的温度是进行温度升高的温度，并且可以指超过35℃的温度，例如，在40℃至300℃的范围内的温度。对在上述温度下的固化时间没有特别地限制，并且固化可以进行，例如，数秒(sec)至数十分钟(min)。

40、在根据本技术的又一实施方案中，提供一种安全气囊。所述安全气囊包括上述涂层织物。

41、关于包括在所述安全气囊中的涂层织物的构造和特性的细节与上述相同，因此将省略其描述。

42、在一个实施方案中，所述涂层织物可以用作安全气囊用加强织物。此时，加强织物是指为了防止对安全气囊的充气部等中的气囊缓冲垫织物的破坏而垫衬的构造。在这一方面，在安全气囊的构造中垫衬有加强织物的构造可以被称为主面板(main panel)。因此，安全气囊被构造为包括：主面板；和与主面板的至少一部分区域粘附的加强织物。

43、在一个实施方案中，所述主面板的面积可以大于或等于所述加强织物的面积。

44、在一个实施方案中，所述主面板可以包括织物，该织物包含选自聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维、碳纤维、聚酮纤维、纤维素纤维、聚烯烃纤维和丙烯酸纤维中的至少一种。

45、在一个实施方案中，所述主面板可以包括在经纱和纬纱中具有45根/英寸至55根/英寸的密度的织物。

46、在一个实施方案中，所述主面板可以具有涂层。主面板的涂层可以包含通常已知的有机硅树脂或聚氨酯树脂，但不限于此。当进行涂布时，涂布量可以是20gsm至40gsm，但不特别限于此。

47、有益效果

48、根据本技术，即使考虑到安全气囊和涂层织物的重量减轻以及安全气囊缓冲垫的可折叠性和储存性能，在低重量织物上形成低密度涂层时，也可以提供具有优异的耐热性和耐久性的用于安全气囊的涂层织物。