层叠体的制作方法、层叠体及气囊与流程

文档序号:20274215发布日期:2020-04-03 19:26阅读:168来源:国知局
层叠体的制作方法、层叠体及气囊与流程

本发明涉及层叠体的制作方法、层叠体及气囊(airbag(也称安全气囊))。



背景技术:

先前,作为在车载安全气囊、户外用品、包装用途等中使用的材料,熟知一种具备基布和在该基布上所形成的聚合物(polymer)的层的层叠体。作为这样的层叠体的制作方法,还熟知一种在基布上对聚合物制薄膜进行粘接的方法。

例如,专利文献1中公开了一种在由热可塑性树脂纤维构成的布帛上对热可塑性弹性体(elastomer)进行层压的技术。

此外,专利文献2中还公开了一种对布帛表面实施了放电处理和紫外线处理中的至少一种处理后,再在该处理面上介由粘接剂进行热可塑性弹性体的涂附或层叠的技术。

[先行技术文献]

[专利文献]

[专利文献1](日本)特开平2-114035号公报

[专利文献2](日本)特开平5-338092号公报



技术实现要素:

[发明要解决的课题]

然而,专利文献1的发明中,进行层压的热可塑性弹性体为单层。所以当藉由加热对热可塑性弹性体进行层压时,温度调整较难,存在无法确保弹性体层的气密性且不能获得热可塑性弹性体和布帛之间的良好的粘接的情况。另一方面,在使用粘接剂进行层压的情况下,粘接剂的涂附费时费力,而且成本也较高。

此外,专利文献2的发明中,进行热可塑性弹性体的粘接时也使用粘接剂,所以同样费时费力,而且成本也较高。

鉴于上述问题,本发明的一个形态的目的在于,提供一种在藉由使基布和热可塑性膜进行粘接以制作层叠体的方法中,可获得基布和热可塑性膜之间的良好的粘接效果,并且不费时不费力,而且成本也较低的层叠体的制作方法。

[用于解决课题的手段]

为了解决上述课题,本发明的一个形态为一种包含基布和热可塑性膜的层叠体的制作方法。所述热可塑性膜为多层膜,该多层膜具有包括热可塑性聚酯(polyester)系弹性体的粘接层、以及与该粘接层进行了接合且包含聚合物的气密层,所述气密层的融点高于所述粘接层的融点。所述制作方法包括一边以低于所述气密层的融点的温度进行加热,一边使所述多层膜在所述粘接层的一侧粘接至所述基布的步骤。所述基布包含丝线,该丝线含有聚酯。

[发明效果]

根据本发明的一个实施方式,在藉由使基布和热可塑性膜进行粘接以制作层叠体的方法中,可获得基布和热可塑性膜之间的良好的粘接效果,并且不费时不费力,而且成本也较低。

附图说明

[图1]本发明的一个形态中使用的热可塑性膜的剖面示意图。

[图2]基于本发明的一个形态的层叠体的剖面示意图。

[图3]基于本发明的一个形态的层叠体的剖面示意图。

[图4]用于制作基于本发明的一个形态的层叠体的装置的示意图。

[图5]对基于本发明的一个形态的层叠体的制作步骤中的基布和多层膜的层叠进行说明的示意图。

具体实施方式

基于本发明的一个形态的制作方法为一种使基布和热可塑性膜进行层叠并进行粘接的方法,热可塑性膜具有包含聚合物的气密层、以及包含热可塑性聚酯系弹性体的粘接层,气密层的融点高于粘接层的融点。另外,一边以低于气密层的融点的温度进行加热,一边在粘接层的一侧使热可塑性膜层叠粘接在基布上。为此,不仅可确保气密层的气密性,还可使粘接层软化,这样就可使热可塑性膜粘接在基布上。

需要说明的是,本说明书中,「膜(film)」是指可挠性薄膜,与其温度、硬度等的状态无关。因此,上述制作方法中被供给的热可塑性膜可为常温以下的膜,也可为具有高于常温的温度的膜,此外,还可为处于藉由被软化其至少一部分可发挥粘接功能的状态下的膜。另外,「一边以低于气密层的融点的温度进行加热,一边在粘接层侧使热可塑性膜层叠和粘接在基布上」包括例如一边藉由加热单元以低于气密层的融点的温度进行加热,一边使在常温以下被供给的热可塑性膜粘接至基布,或者包括例如使藉由挤出机而被加热并被挤出成膜状的聚合物与基布进行粘接。

(热可塑性膜)

图1为本形态的制作方法中使用的热可塑性膜1的剖面示意图。如图1所示,热可塑性膜1为多层膜,具有气密层2和与该气密层2进行了接合的粘接层3。基于本形态的制作方法包括使这样的热可塑性膜1粘接在基布上的步骤。此时,粘接层3为粘接至基布的一侧。粘接层3包含热可塑性聚酯系弹性体,气密层2包含聚合物,气密层2的融点高于粘接层3的融点。

本说明书中,气密层是指具有不能使气体在该层的内外进行流通的功能的层。此外,粘接层是指相对于基布具有粘接性的层,该粘接性可通过在预定条件下、例如、在使温度和/或压力上升的条件下进行软化或融解而获得。当藉由使多层膜粘接至基布以形成层叠体时,粘接层直接层叠在基布上,层叠体中,基布和气密层之间所夹着的层为内部层。因此,粘接层也可被称为对气密层和基布进行接合的层。

多层膜具有包含气密层和粘接层的至少2层的结构。据此,可使各层分别具有使膜粘接至基布时的粘接功能和所获得的层叠体的气密功能。通过使用这样的多层膜,与将单层膜粘接至基布的情况相比,能够制作切实地具有至基布的粘接性(基布和热可塑性膜之间的耐(抗)层间剥离性)和气密性这两者的高质量的层叠体。

此外,气密层的融点高于粘接层的融点。为此,通过以低于气密层的融点的温度对多层膜进行加热,并使其在粘接层侧粘接至基布,可抑制气密层的软化,并可使粘接层软化或融解至适于与基布进行粘接的柔软度。据此,不仅可切实地发挥粘接层的粘接功能,而且还可抑制气密层的软化,进而可维持气密层的气密功能。因此,可实现至基布的切实的粘接,并且还可对多层膜的气密性进行维持。

就基于本形态的多层膜而言,即使不使用粘接剂等,如上所述,仅藉由加热也可进行至基布的良好的粘接,所以可降低粘接剂的使用而导致的人力和成本。此外,在长时间使用的情况、高温高湿环境下使用的情况下等,还可防止粘接剂的变质所引起的层叠体的柔软性的消失、层间剥离等。

本说明书中,层的融点是指如下所述的温度,即,在使层的温度上升至该温度的情况下,该层发生软化,层中的聚合物的分子之间开始进行相对运动,聚合物呈现流动性。因此,就粘接层和气密层的融点而言,可分别称其是粘接层和气密层中的聚合物(包含高分子合金)的融点。这样的聚合物的融点可为由示差扫描热量计所测定的融解峰温度。

(粘接层)

本形态中,粘接层包含热可塑性弹性体,具体而言,包含热可塑性聚酯系弹性体。热可塑性弹性体优选为包含硬段(hardsegment)(也称高融点段或结晶段)和软段(softsegment)(也称低融点段或非结晶段)的嵌段共聚物(blockcopolymer)。热可塑性弹性体藉由加热软化可呈现流动性,在没有加热的状态下可呈现橡胶那样的弹性。

通过在粘接层中使用热可塑性聚酯系弹性体,可提高层叠体的耐层间剥离性。即,无论是在常温下还是在高温和/或高湿的条件下都可提高粘接层和基布之间的粘接性以及粘接层和气密层之间的粘接性。尤其是,本形态中组合了包含热可塑性聚酯系弹性体的粘接层和包含聚酯的基布,所以可获得具有较佳的耐层间剥离性的层叠体。此外,还可提高层叠体的柔软性和/或机械强度。

就热可塑性聚酯系弹性体而言,可为作为硬段而主要包含芳香族聚酯等且作为软段而主要包含脂肪族聚醚(polyether)等的聚酯·聚醚型弹性体,也可为作为硬段而主要包含芳香族聚酯等且作为软段而主要包含脂肪族聚酯等的聚酯·聚酯型弹性体。

热可塑性聚酯系弹性体的硬段优选为包含由芳香族聚酯、例如、芳香族二羧酸(dicarboxylicacid)成分和二元醇(diol)成分所形成的聚酯的嵌段。

作为变为芳香族二羧酸成分的芳香族二羧酸,可列举出对苯二甲酸(terephthalicacid)、间苯二甲酸(isophthalicacid)、邻苯二甲酸(phthalicacid)、萘(naphthalene)-2,6-二羧酸(dicarboxylicacid)、萘(naphthalene)-2,7-二羧酸、蒽(anthracene)二羧酸、联苯(diphenyl)-4,4’-二羧酸、二苯氧基乙烷(diphenoxyethane)二羧酸、4,4’-联苯醚二羧酸(diphenyletherdicarboxylicacid)、5-磺基间苯二甲酸(sulfoisophthalicacid)、3-磺基间苯二甲酸钠(sulfoisophthalate)等。就这些芳香族二羧酸成分而言,芳香族聚酯中可包含其中的一种,也可包含其中的两种以上的组合。此外,硬段中,上述芳香族二羧酸成分的一部分还可置换为脂环式或脂肪族羧酸(carboxylicacid)。

作为变为二元醇成分的二元醇,可列举出分子量400以下的二元醇,例如,1,4-丁二醇(1,4-butanediol)、乙二醇(ethyleneglycol)、丙二醇(trimethyleneglycol)、五亚甲基二醇(pentamethyleneglycol)、六亚甲基二醇(hexamethyleneglycol)、新戊二醇(neopentylglycol)、癸二醇(decamethyleneglycol)等的脂肪族二元醇、1,1-环己烷二甲醇(1,1-cyclohexanedimethanol)、1,4-二环己烷二甲醇(1,4-dicyclohexanedimethanol)、三环癸烷二甲醇(tricyclodecanedimethanol)等的脂环族二元醇、二甲苯乙二醇(xylyleneglycol)、双(对羟基)二苯(bis(p-hydroxy)diphenyl)、双(对羟基)二苯丙烷、2,2’-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷(2,2'-bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propane)、双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜(bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]sulfone)、1,1-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]环己烷(1,1-bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]cyclohexane)、4,4’-二羟基-对-三联苯(4,4'-dihydroxy-p-terphenyl)、4,4’-二羟基-对-四苯基(4,4'-dihydroxy-p-quarterphenyl)等的芳香族二元醇。就这些二元醇成分而言,芳香族聚酯中可包含其中的一种,也可包含其中的两种以上的组合。

就硬段中包含的聚酯,从耐热性和气体阻隔性的观点来看,聚对苯二甲酸丁二酯(polybutyleneterephthalate)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)、及聚对苯二甲酸丙二醇酯(polytrimethyleneterephthalate)为优选,聚对苯二甲酸丁二酯(polybutyleneterephthalate)为较佳。

热可塑性聚酯系弹性体的软段优选含有脂肪族聚醚和/或脂肪族聚酯。作为脂肪族聚醚,可列举出:聚环氧乙烷乙二醇(poly(ethyleneoxide)glycol)、聚环氧丙烷乙二醇(poly(propyleneoxide)glycol)、聚四氢呋喃二醇(聚四亚甲基醚二醇)(poly(tetramethyleneoxide)glycol(polytetramethyleneetherglycol))、聚环氧乙烷乙二醇(poly(hexamethyleneoxide)glycol)、环氧乙烷和环氧丙烷的聚合物(copolymerofethyleneoxideandpropyleneoxide)、聚环氧丙烷乙二醇(poly(propyleneoxide)glycol)的环氧乙烷加成聚合物(ethyleneoxideadditionpolymer)、环氧乙烷和四氢呋喃的共聚二醇(copolymerglycolofethyleneoxideandtetrahydrofuran)等。此外,作为脂肪族聚酯,可列举出:聚(ε-己内酯)(poly(ε-caprolactone))、庚内酯(polyenanthractone)、聚辛内酯(polycaprolactone)、聚己二酸丁二酯(polybutyleneadipate)、聚乙烯己二酸酯(polyethyleneadipate)等。

这些脂肪族聚醚和/或脂肪族聚酯中,从弹性和/或成形性的观点来看,聚四氢呋喃二醇(poly(tetramethyleneoxide)glycol)、聚环氧丙烷乙二醇的环氧乙烷加成聚合物、环氧乙烷和四氢呋喃的共聚二醇、聚(ε-己内酯)、聚己二酸丁二酯、聚乙烯己二酸酯等为优选,这些当中尤其优选为聚四氢呋喃二醇(聚四亚甲基醚二醇)、聚环氧丙烷乙二醇的环氧乙烷加成聚合物、及环氧乙烷和四氢呋喃的共聚二醇。

作为软段的数均分子量,优选为,在共聚合的状态下为300~6000左右。

需要说明的是,上述热可塑性聚酯系弹性体在自由基生成剂(radicalgeneratingagent)的存在下也可藉由丙烯酸(acrylicacid)、马来酸(maleicacid)、富马酸(fumaricacid)等的不饱和羧酸(unsaturatedcarboxylicacid)或其衍生体等而被改性(modification)。就为了进行改性而添加的不饱和羧酸或其衍生体而言,优选为,相对于100重量份的热可塑性聚酯系弹性体为0.1~30重量份。就这样的用于改性的成分的种类和重量而言,可根据粘接的基布的材料和/或用途进行适当的选择。

就粘接层的热可塑性聚酯系弹性体中的硬段的含有比例而言,相对于100质量%的热可塑性聚酯系弹性体优选为10~60质量%,较佳为20~40质量%。藉由为10质量%以上,可提高多层膜和层叠体的机械强度、耐热性、及高温高湿下的耐久性。此外,藉由为60质量%以下,可确保多层膜和层叠体具有适当的弹性、可挠性、及成形性。

就粘接层的热可塑性聚酯系弹性体中的软段的含有比例而言,相对于100质量%的热可塑性聚酯系弹性体优选为50~90质量%,较佳为60~80质量%。藉由为50质量%以上,可对多层膜和所获得的层叠体的适当的弹性、可挠性、及成形性进行确保。此外,藉由为90质量%以下,可提高多层膜和所获得的层叠体的机械强度。

热可塑性聚酯系弹性体中的软段的含有比例与热可塑性聚酯系弹性体的融点和/或软化点有关。一般而言,热可塑性聚酯系弹性体中的软段的含有比例越大,热可塑性聚酯系弹性体的融点和/或软化点越低。因此,通过对粘接层的热可塑性聚酯系弹性体中的软段的含有比例进行调整,可调整热可塑性聚酯系弹性体的融点,甚至还可调整粘接层的融点。

粘接层中使用的热可塑性聚酯系弹性体的融点优选为80℃以上,较佳为100℃以上,更佳为130℃以上。此外,就粘接层中使用的热可塑性聚合物的融点的上限而言,只要为低于气密层的融点的温度,对其并无特别限定,优选为250℃以下,较佳为200℃以下,更佳为170℃以下。

粘接层可包含两种以上的上述热可塑性聚酯系弹性体。此外,除了热可塑性聚酯系弹性体之外,也可包含并非聚酯系的其他的热可塑性弹性体,例如可包含聚酰胺系弹性体(polyamideelastomer)、聚烯烃系弹性体(polyolefinelastomer)、聚氨酯系弹性体(polyurethaneelastomer)、聚苯乙烯系弹性体(polystyreneelastomer)、聚丁二烯系弹性体(polybutadieneelastomer)等中的一种以上。另外,还可包含并非弹性体的其他聚合物,例如可包含聚酯树脂(polyesterresin)、聚酰胺树脂(polyamideresin)、聚烯烃树脂(polyolefinresin)、聚苯乙烯系树脂(polystyreneresin)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinylacetatecopolymer)等中的一种以上。

作为热可塑性聚酯系弹性体的商品,可列举出toraydupont株式会社制「hytrel(注册商标)」、三菱化学株式会社制「primalloy(注册商标)」、东洋纺绩株式会社制「perprene(注册商标)」的各系列等。

粘接层中还可添加除了聚合物之外的其他成分。作为其他成分,可列举出颜料、充填材、氧化防止剂、加水分解稳定剂、防粘剂(anti-blockingagent)等的添加剂。

粘接层整体的厚度优选为5~50μm,较佳为5~30μm。

(气密层)

气密层包含聚合物,优选包含热可塑性聚合物。此外,从提高所获得的层叠体的弹性和/或机械强度的观点来看,气密层优选包含聚酯系(polyester-based)、聚酰胺系(polyamide-based)、聚烯烃系(polyolefin-based)、聚氨酯系(polyurethane-based)、聚苯乙烯系(polystyrene-based)、聚丁二烯系(polybutadiene-based)的热可塑性弹性体,其中,较佳包含热可塑性聚酯系弹性体。在气密层中包含热可塑性聚酯系弹性体的情况下,可从已经说明了的粘接层中的热可塑性聚酯系弹性体当中选择地进行使用。

在气密层和粘接层中使用同系(类)的热可塑性弹性体的情况下,例如在气密层和粘接层都使用了热可塑性聚酯系弹性体的情况下,气密层和粘接层之间的接合较为强固,也可提高多层膜整体的机械强度。此外,在藉由粘接至基布而形成层叠体的情况下,也可提高层叠体整体的机械强度。就气密层和粘接层之间的层间结合力而言,即使在常温下,经长期保存后和/或高温高湿保存后也可有所提高。

此外,在气密层和粘接层中使用热可塑性聚酯系弹性体的情况下,就气密层所使用的热可塑性聚酯系弹性体中的硬段的种类、和、粘接层所使用的热可塑性聚酯系弹性体中的硬段的种类而言,可互相相同,也可互相不同。此外,就气密层所使用的热可塑性聚酯系弹性体中的软段的种类、和、粘接层所使用的热可塑性聚酯系弹性体中的软段的种类而言,可互相相同,也可互相不同。另外,就气密层所使用的热可塑性聚酯系弹性体中的硬段的种类和软段的种类、和、粘接层所使用的热可塑性聚酯系弹性体中的硬段的种类和软段的种类而言,分别可互相相同,也可互相不同。在嵌段的种类互相相同的情况下,气密层和粘接层之间的结合力较强,难以发生多层膜内的层间剥离,所以可进一步提高多层膜和层叠体的机械强度。

气密层中使用的聚合物的融点可为大于粘接层的融点的温度。因此,通过对多层膜在低于气密层的融点的温度下进行加热而将其粘接在基布上,即使软化或融解导致粘接层具有粘接功能,也可防止气密层发生变形或变质,进而可维持气密层的气密功能。

如上所述,尽管气密层的融点高于粘接层的融点,但气密层的融点和粘接层的融点之差优选可为10~100℃,较佳可为20~80℃,更佳为超过20℃。基于本形态的方法中,由于是利用热量使多层膜粘接至基布,所以通过使气密层的融点和粘接层的融点之差位于上述范围,可容易地对温度进行控制。为此,可防止出现因“粘接层没能充分软化而导致无法发挥粘接功能”或者“气密层软化进而发生变形或变质等所引起的气密性受损”而发生的不良品,并可提高生产的稳定性。

对气密层的融点并无特别限定,但优选为100℃以上,较佳为150℃以上,更佳为180℃以上。此外,对气密层中使用的热可塑性聚合物的融点的上限也无特别限定,但在考虑到多层膜成形时的易操作性的情况下,优选为300℃以下,较佳为270℃以下,更佳为230℃以下。

在气密层包含热可塑性聚酯弹性体的情况下,就热可塑性聚酯系弹性体中的硬段的含有比例而言,相对于热可塑性聚酯系弹性体100质量%优选为40~95质量%,较佳为60~90质量%。藉由为40质量%以上,可提高多层膜和层叠体的机械强度、耐热性、高温高湿下的耐性等。此外,藉由为95质量%以下,可确保多层膜和层叠体具有适当的弹性、可挠性及成形性。

此外,在上述情况下,就气密层的热可塑性聚酯系弹性体中的软段的含有比例而言,相对于热可塑性聚酯系弹性体100质量%优选为5~60质量%,较佳为10~小于50质量%。通过为5质量%以上,可确保多层膜和层叠体具有适当的弹性、可挠性及成形性。通过为60质量%以下,可提高多层膜及层叠体的机械强度、耐热性、高温高湿下的耐性等。

需要说明的是,就相对于气密层的热可塑性聚酯系弹性体中的软段的含有比例(pss)的、粘接层的热可塑性聚酯系弹性体中的软段的含有比例(psa)的比值(psa/pss)而言,优选为1.2~5,较佳为1.4~3.5。藉由位于上述范围,可提高生产的稳定性,此外,还可具有机械强度和/或耐热性,并可获得弹性、柔软性等都较优的多层膜和层叠体。

气密层可包含2种以上的上述热可塑性聚酯系弹性体。此外,气密层可混合并非聚酯系的其他热可塑性弹性体,还可混合并非弹性体的聚合物。

气密层与粘接层同样地其中也可添加聚合物之外的其他成分。作为其他成分,可列举出颜料、充填材、氧化防止剂、加水分解稳定剂、防粘剂剂等的添加剂。

气密层整体的厚度优选为5~50μm,较佳为5~30μm。

(多层膜的层结构)

如上所述,热可塑性膜(多层膜)具有气密层和粘接层。粘接层可为1层也可为多(plural)层。在粘接层为多层的情况下,构成各粘接层的材料可相同,也可不同。此外,多层的粘接层的各层的融点可相同,也可不同。气密层同样地可为1层也可为多层。在气密层为多层的情况下,构成各气密层的材料和融点分别可相同,也可不同。

作为具体的结构,可形成对第1粘接层、第2粘接层及气密层按照该顺序进行了层叠的多层膜。此情况下,第1粘接层和第2粘接层的任意一个中都可添加颜料等的色素。藉由这样的构成,可减少使用的色素的量,进而可降低层叠体的制作成本。

此外,也可使粘接层为3层,并形成对第1粘接层、第2粘接层、第3粘接层及气密层按照该顺序进行了层叠的多层膜。另外,还可使气密层为2层,并形成对第1粘接层、第2粘接层、第1气密层及第2气密层按照该顺序进行了层叠的多层膜。

(多层膜的制作)

多层膜可通过使粘接层和气密层接合而进行制作。此情况下,可预先使粘接层和气密层分别为片(sheet)或膜,并藉由挤出成形等进行成形,再使它们相互接合进而进行一体化。例如,可列举出使各个片或膜重叠然后通过热压或热辊进行溶融压接的方法、将溶融了的材料挤出至被进行了成形的片或膜上的挤出层压法等。

此外,还可分别使粘接层和气密层的各层的材料为溶融状态并进行同时挤出成形(同时挤出),采用充气(inflation)成形法、t模(die)法等来进行成形。其中,优选使用可进行大面积化且生产性较优的充气(inflation)法。

(基布)

本说明书中,基布是指,藉由多层膜和基布的层叠而获得的、用于对作为最终制品的层叠体的强度进行确保的支持体而发挥功能的片状的结构体。这里,片状是指平面状,但也可包括其他的被形成为筒状、袋状、气球状的形状。

基布优选为包含纤维的基布,可为织物、编物、不织布等,可整体或部分地被进行了缝制。其中,织物的机械强度较高,故为优选,并且,对多个经丝和多个纬丝进行了组合的2轴结构为优选,还可为对多个经丝、多个纬丝及多个斜丝进行了组合的3轴结构。这些中的2轴结构的基布为优选,从强度和制作的容易性的角度来说,平织的织物更佳。此外,基布还可包括并非平面状基布的、而是与作为使用目的的制品形状相匹配的、采用具有弯曲面的方式而无接缝地编织成袋状的整体编织物(onepiecewoven)。

上述opw可优选使用于内部充气而膨胀的气囊等的用途。其中,用于窗帘式安全气囊的opw具有形成了多个小房间的复杂的曲面,可具有膨胀时形成凹凸的结构。一般而言,在使膜粘接至具有这样的凹凸结构的基布的情况下,与使膜粘接至无凹凸的基布的情况相比,基布和膜之间容易产生剥离。然而,藉由使用基于本形态的多层膜,即使是凹凸的opw,也可良好地对多层膜进行粘接,并可防止层间剥离。

作为构成纤维的聚合物,优选包含聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯这样的聚对苯二甲酸亚烷基酯(polyalkyleneterephthalate)等的均聚酯(homopolyester)、将间苯二甲酸、5-钠磺基间苯二甲酸或己二酸(adipicacid)等的脂肪族二羧酸等与构成聚酯的重复单元的酸成分进行了共聚合的聚酯纤维。

此外,除了聚酯纤维,还可含有聚酯纤维之外的合成纤维、天然纤维、再生纤维、半合成纤维、无机纤维及其组合(包括混纺、混织)。作为纤维,还可使用芯鞘型纤维、并列型纤维、分割型纤维等的复合纤维。

需要说明的是,在基布为织物的情况下,基布可包含2种以上的纤维,例如,作为在沿不同方向延伸的丝线中使用的纤维,可分别使用不同种类的纤维。更具体而言,在具有包含经丝和纬丝的2轴结构的情况下,可使经丝和纬丝为不同种类的纤维。此情况下,经丝和纬丝的至少一种可为聚酯纤维。

在基于本形态的方法中,藉由使基布具有包含聚酯的纤维,并使多层膜的粘接层包含热可塑性聚酯系弹性体,可提高基布和多层膜的粘接性,据此,所获得的层叠体中的基布和多层膜之间不易发生剥离。

就基布而言,优选使用总纤度(单丝纤度×股数)为100~700dtex的丝线进行形成。此外,基布中使用的纤维的单丝纤度优选为1~10dtex。

在基布为平织的织物的情况下,作为编织密度,经丝和纬丝分别优选为5~30根/cm2

就基布的单位重量(1m2的重量)而言,在考虑到层叠体(最终制品)的收藏性和成本的情况下,优选为300g/m2以下,较佳为200g/m2以下,更佳为190g/m2以下,尤佳为150g/m2以下,也可为100g/m2以下。此外,从对机械强度进行确保的观点来看,优选为30g/m2以上,较佳为50g/m2以上,更佳为70g/m2以上。

(层叠体)

图2为基于本发明的一个形态的层叠体的剖面图。层叠体5藉由对具有上述气密层2和粘接层3的多层膜1、以及基布4进行相互粘接而构成。

图2的例子中,尽管基布4的另一个表面上配置了多层膜1,但本形态的多层膜也可配置在基布4的两个表面上。此外,在作为基布使用了无接缝地弯折成袋状的opw的情况下,如图3所示,在抽出了袋内的空气并进行了折叠的状态下,还可为在两个表面上分别对多层膜1a、1b进行了层叠的结构。图3所示的层叠体可使用于气囊等。

(层叠体的制作方法)

基于本发明的一个形态的层叠体的制作方法包括一边在低于所述气密层的融点的温度下进行加热,一边使所述多层膜在所述粘接层的一侧粘接至所述基布的步骤。

图4为用于实施基于本形态的层叠体的制作方法的层叠体制作装置20的模式图。图4中,对用于在基布4的两个表面上层叠了多层膜的层叠体进行制作的装置进行说明。层叠体制作装置20具备加热部22和冷却部24。

在使用图4的层叠体制作装置20的进行制作的方法中,首先,预先将卷在了卷盘等上的基布4、及多层膜1a、1b分别解开,并使多层膜1a、1b分别重叠在基布4的两个表面(上表面和下表面)上。具体而言,如图所示,对具有气密层2a和粘接层3a的多层膜1a以粘接层3a为基布4侧的方式进行重叠。此外,还对具有气密层2b和粘接层3b的多层膜1b以粘接层3b为基布4侧的方式进行重叠。之后,将重叠了的多层膜1b、基布4及多层膜1a送入加热部22,并在加热部22内一边进行加热一边进行加压。

加热部22具有例如由一对相对的辊(咬(nip)辊等)或图示的例子那样的一对相对的带子(belt)构成的加压单元。据此,藉由在这样的一对加压单元之间使重叠了的多层膜1b、基布4及多层膜1a经过,可进行加热和加压。就加热和加压而言,可如图示的例子那样藉由相同的单元来进行,也可分别藉由不同的单元来进行。这里,因为多层膜的粘接层的融点为低于气密层的融点的温度,所以通过使加热部22内的加热温度为低于气密层的融点的温度,可在粘接层充分地进行了软化的状态下将粘接层按压在基布上。据此,可使多层膜1a、1b分别粘接至基布4的两个表面,由此可形成具备多层膜1b、基布4及多层膜1a的层叠体5。

接下来,将经过了加热部22的层叠体5送至冷却部24。冷却部24中,优选为使层叠体5的温度下降至常温。冷却部24可具有含有冷却媒体的冷却单元、吸气单元等。此外,冷却部24中,可如图示的例子那样,使用由一对相对的带子构成的加压单元进行加压,但加压也不是必须的。

需要说明的是,在图4的制作装置中,通过省略多层膜1a和1b中的任意一个,也可制作如图2所示的、在基布4的一个表面上对多层膜1进行了层叠的层叠体。

此外,作为基布4,也可使用无接缝地进行了编织的筒状或袋状的opw。据此,可制作如图3所示的层叠体。该情况下,就基布4而言,可从袋状的基布4的内部抽出空气并使其为片状,并预先卷在卷盘等上,在进行重叠之前再将其解开。之后,在基布4的上表面和下表面上,如上所述,可分别对所述多层膜1a、1b进行重叠。此情况下,由于基布4为袋状,所以基布4的上表面和下表面都是基布4的表面。

图5是在平坦状态下投入了层叠体制作装置20的基布4的上表面和下表面上分别对多层膜1a、1b进行了重叠的状态下的模式图。如图5所示进行了重叠的多层膜1a、基布4及多层膜1b在加压部22中藉由一对加压单元从两个表面被进行加压。据此,如图3所示,通过使多层膜1a、1b分别在基布4的上表面和下表面上进行接合,并藉由加热或粘接剂使多层膜1a、1b的缘部相互接合,可获得层叠体(气囊)6(图3)。多余的缘部可被切断。这样就可制作基布被形成为袋状,且基布的表面上形成了多层膜的气囊。

就对层叠体进行制作时的加热温度而言,只要是粘接层的融点以上且低于气密层的融点的温度,对其并无特别限定。加热温度可为低于气密层的融点的温度且可使粘接层进行软化的温度。具体而言,优选为120~250℃。此外,就加压辊的压力而言,尽管也会受到多层膜和基布的构成的影响,但可为5~700n/cm2,优选为10~500n/cm2。另外,基于制作层叠体时的工作条件等,还可为5~50n/cm2

如上所述,基于本形态的层叠体的制作方法可包括一边在低于气密层的融点的温度下进行加热,一边使多层膜在粘接层的一侧粘接至基布的步骤。这里,就「一边在低于气密层的融点的温度下进行加热一边使…粘接的步骤」而言,只要是在低于气密层的融点的温度下可使其粘接的步骤即可。换言之,该步骤可称为,一边对多层膜在低于气密层的融点的温度下被加热的状态进行保持,一边使多层膜粘接在基布上的步骤。

因此,例如通过使用接近基布的搬送装置并配设了多层膜的制作装置的层叠体制作装置,可进行层叠体的制作。图4中,可为对多层膜1a和1b的至少一个,并不是从卷在了卷盘上的状态开始进行供给,而是从多层膜的制作装置(包含t模等的挤出机)直接进行供给的构成。此情况下,就在挤出机内被加热并从挤出机被挤出成膜状的多层材料而言,可在至少低于气密层的融点的温度但高于常温的高温的状态进行供给。接下来,可将这样的多层膜配置在基布上,然后一边根据需要进行加压和/或加热或者温度维持,一边进行多层膜和基布的粘接。

需要说明的是,通过使用与基布的制作装置(织机等)和层叠体的制作装置相接近而配设的层叠体制作装置,也可进行层叠体的制作。即,在刚刚编织完的基布上对从挤出机等中所挤出的多层膜进行重叠,并根据需要进行加压和/或加热或者温度维持,可进行层叠体的制作。

这样,基于本形态的层叠体的制作方法也可包括在低于气密层的融点的温度下使多层膜在粘接层的一侧粘接至基布的步骤。

(用途)

基于本形态的方法所制作的层叠体优选使用于车辆用气囊、户外用品、包装用途等,尤其优选使用于车辆用气囊、特别是窗帘式安全气囊的制作。窗帘式安全气囊是指,安装在了侧窗上部的车顶线(roofline)等上,在撞击等时产生了高负荷的情况下,能够沿着侧窗可垂直向下呈窗帘状展开的安全气囊。

窗帘式安全气囊在展开时,启动后的数秒之间,例如在6~7秒之间需维持膨胀的状态,所以要求窗帘式安全气囊的材料具有耐压性。此外,帘式安全气囊在展开之前以折叠或团卷的状态被长期收放在箱壳内等的情况居多,被置于高温·高湿环境的情况也较多。本形态的多层膜和叠层体还可适合用于这种用途。

另外,在具有膜与基布的叠层体被用于车辆的安全气囊的情况下,从安全性考虑,要求叠层体具备各种性能。各国对安全性设有基准,该基准趋于越发严格的倾向。例如,美国近年提高了安全气囊的安全性基准,就高温高湿下的耐久性而言,例如,以往的高温高湿粘接性试验中温度和压力条件为温度40℃、相对湿度92%、168个小时,但目前被改为更严格的温度70℃、相对湿度95%、408个小时。为此,要求安全气囊的材料能够承受该严格的高温高湿环境。基于本形态的制作方法所制作的叠层体即使被保存在这样的严格的高温高湿下之后,也不易发生层间剥离,显示出了优良的耐久性。

此外,制作安全气囊时,时刻要求产品的低成本化。作为用于制作安全气囊的基布的材料,历来多使用尼龙等聚酰胺材料,现在已能够使用相对低价的聚酯制的基布。为此,对包含聚酯制丝线的基布也要求粘接性高的膜材料,但以往的膜对聚酯制基布的粘接性有时并不充分。本形态的层叠体尽管具有包含聚酯的基布和多层膜,但具有包含聚酯的基布以及包含气密层和热可塑性聚酯系弹性体的粘接层,并且使用了气密层的融点高于粘接层的融点的膜,所以基布和膜之间的粘接性即使在常温和高温高湿的条件下也较优。

[实施例]

以下,基于实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些实施例。

本实施例中,形成了具备气密层和粘接层的多层膜,然后将该多层膜粘接在基布上进而制作了层叠体,并对其进行了评价。

[多层膜的原料]

作为多层膜的原料,使用了如下所述的原料。需要说明的是,各原料的融点为由示差扫描热量计所测定的融解峰温度。

热可塑性聚酯系弹性体(ptee-1):以聚对苯二甲酸丁二酯为硬段、并以数均分子量2000的聚四亚甲基醚二醇为软段的聚酯-聚醚嵌段共聚物。上述聚合物中,聚对苯二甲酸丁二酯的含有比例为25重量%,聚四亚甲基醚二醇嵌段的含有量为75重量%(融点为152℃)。

热可塑性聚酯系弹性体(ptee-2):以聚对苯二甲酸丁二酯为硬段、并以数均分子量2000的聚四亚甲基醚二醇为软段的聚酯-聚醚嵌段共聚物。上述聚合物中,聚对苯二甲酸丁二酯的含有比例为35重量%,聚四亚甲基醚二醇嵌段的含有比例为65重量%(融点为185℃)。

热可塑性聚酯系弹性体(ptee-3):以聚对苯二甲酸丁二酯为硬段、并以数均分子量2000的聚四亚甲基醚二醇为软段的聚酯-聚醚嵌段共聚物。上述聚合物中,聚对苯二甲酸丁二酯的含有比例为58重量%,聚四亚甲基醚二醇嵌段的含有量为42重量%(融点为207℃)。

[多层膜和层叠体的评价]

<常温下的粘接性(常温下的耐层间剥离性)>

基于对多层膜和基布进行层叠而获得的层叠体,制作了50mm×150mm的试验片。将对试验片(层叠体)的基布的部分进行固定,同时对多层膜的部分(气密层和粘接层)沿180°的方向以100mm/分的拉伸速度进行撕下时所需的力作为剥离力(n/mm),并对其进行了测定。评价基准如下。

〇:剥离力超过了0.5n/mm。

△:剥离力为0.3~0.5n/mm。

×:剥离力小于0.3n/mm,或者多层膜内发生了层间剥离。

<高温高湿粘接性(高温高湿下的耐层间剥离性)>

将如上所述所获得的试验片放入密闭容器内,并将容器内的条件设为温度70℃、相对湿度95%,在此条件下进行了408个小时的保持。将对从容器内取出的试验片(层叠体)的基布的部分进行固定,同时对多层膜的部分(气密层和粘接层)沿180°的方向以100mm/分的拉伸速度进行撕下时所需的力作为剥离力(n/mm),并对其进行了测定。评价基准如下。

〇:剥离力超过了0.5n/mm。

△:剥离力为0.3~0.5n/mm。

×:剥离力小于0.3n/mm,或者多层膜内发生了层间剥离。

需要说明的是,测定剥离力时,为了防止多层膜在剥离试验中发生断裂和/或延伸,在多层膜的气密层侧介由粘接剂贴合了厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二酯膜,由此对其进行了补强。

[实施例1]

(多层膜)

使用具有3个挤出机的充气(inflation)挤出装置(drcollin公司制)进行了多层膜的制作。分别将热可塑性聚酯系弹性体(ptee-1)、热可塑性聚酯系弹性体(ptee-1)及热可塑性聚酯系弹性体(ptee-3)投入各挤出机,并在各原料的融点以上的温度下进行了溶融,然后采用充气(inflation)法制作了3层膜。

所获得的膜是对由热可塑性聚酯系弹性体(ptee-1)构成的第1粘接层、由热可塑性聚酯系弹性体(ptee-1)构成的第2粘接层、及由热可塑性聚酯系弹性体(ptee-3)构成的气密层按照该顺序进行了层叠的3层膜。第1粘接层、第2粘接层及气密层的挤出量分别为10g/m2

(多层膜和基布的层叠)

作为基布,使用了藉由聚对苯二甲酸乙二酯制纤维而编织的平织基布。经丝和纬丝的总纤度都为470dtex,就编织密度而言,经丝和纬丝分别为22根/cm。

使用层叠装置(mayer制,twin-beltflatlaminationsystem),对上述pet制基布和上述3层膜以粘接层与基布表面相接的方式进行了层叠,然后在200℃的温度下进行加热,并藉由咬(nip)辊加压至18n/cm2,以使上述粘接层软化,由此对基布和3层膜进行了层叠。对所获得的层叠体的常温下的粘接性和高温高湿保存后的粘接性进行了评价。结果示于表1。

[实施例2]

(多层膜)

除了取代热可塑性聚酯系弹性体(ptee-1)而使用了热可塑性聚酯系弹性体(ptee-2)这点之外,与实施例1同样地制作了3层膜。所获得的膜为对由热可塑性聚酯系弹性体(ptee-2)构成的第1粘接层、由热可塑性聚酯系弹性体(ptee-2)构成的第2粘接层、及由热可塑性聚酯系弹性体(ptee-3)构成的气密层按照该顺序进行了层叠的3层膜。第1粘接层、第2粘接层及气密层的挤出量分别为10g/m2

(多层膜和基布的层叠)

采用与实施例1同样的方法制作了基布和多层膜的层叠体,并对其进行了评价。结果示于表1。

[比较例1]

(多层膜)

制作了与实施例1同样的3层膜。

(多层膜和基布的层叠)

除了将基布变更为尼龙制基布这点之外,与实施例1同样地对多层膜和基布进行了层叠,由此制作了层叠体。所使用的尼龙制基布的经丝和纬丝的总纤度都为470dtex,就编织密度而言,经丝和纬丝分别为22根/cm。与实施例1同样地对常温下的粘接性和高温高湿保存后的粘接性进行了评价。结果示于表1。

本申请主张基于2017年6月16日向日本国专利厅申请的特愿2017-119101号的优先权,并将其内容全部援引于此。

[表1]

[符号说明]

1、1a、1b热可塑性膜(多层膜);

2、2a、2b气密层;

3、3a、3b粘接层;

4基布;

5层叠体;

6层叠体(气囊);

20层叠体制作装置;

22加热部;

24冷却部。

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