具有特别少的涂层量的低透气性气袋垫制造技术

本发明专利技术提供带有涂层的可充气的织物（２６），更具体地是上面已经涂有非常低的涂层附加量的气袋，其具有非常低的透气性。这种织物主要用于在需要低透气性特征的汽车缓冲垫（例如侧窗气袋）中。传统上，利用厚重昂贵的合成物的涂层，例如氯丁（二烯）橡胶、硅树脂等等来实现这种所需要的低透气率。因此，本发明专利技术的带有涂层的气袋具有每平方码至多２．５盎司并且最优选的是大约每平方码０．８盎司的涂层，并且表现出至少７秒钟的回降时间（在１０ｐｓｉ下将充气过程中引入到气袋中的位于峰值压力下的全部气体排出气袋所需要的时间的测量结果）。满足这些指标的所有涂层，具体是人造橡胶、不含硅的涂层和带涂层的气袋都将落入本发明专利技术的范围内。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有特别少的涂层量的低透气性气袋垫专利
总的来说本专利技术涉及有涂层的可充气织物，具体说涉及气袋垫，其上涂有极少量的附加涂层并且表现出特别低的透气性。本专利技术的可充气织物主要用于需要低透气特性的汽车缓冲垫(例如侧窗气袋)中。通常地，重而贵的，例如氯丁(二烯)橡胶、硅树脂等混合物的涂层已经用来提供这种所需的低透气性。本专利技术的织物利用便宜、非常薄的涂层来提供这种必需的低透气水平。因此，本专利技术的带有涂层的充气气袋包括由涂布在目标织物上的一种(或多种)人造橡胶材料形成的涂层，其中该人造橡胶材料具有至少2,000的抗张强度和至少180％的断裂伸度。然后该涂层以每平方码至多2.5盎司的量涂附到该气袋表面上(最好形成薄膜)。本专利技术的气袋充气之后具有至少5秒钟的回降时间(定义为在10psi下充气后的气袋体积与气袋体积泄漏速率的比值)。所得到的气袋垫，特别是具有非常小的卷拢后的包装体积的低透气性软垫，都将落入到本专利技术的范围内。
技术介绍
汽车气袋已经广为人知和使用了相当长的一段时间。常用的气袋结构材料是聚酯或尼龙织物，涂有例如氯丁(二烯)橡胶或硅树脂等人造橡胶层。在这些气袋中使用的织物通常是通过本领域中已知的纺织操作由合成纤维网线制成的机织织物。已经发现有涂层的材料是可以接收的，因为它起到不允许充气介质渗透的屏障作用。该充气介质通常是由气体发生器或充气机产生的氮气、氦气或其他类似气体。这种气体以相对较高的温度传送到软垫中。涂层通过这些热气体防止织物透气，从而使软垫在碰撞事故过程中快速地充气而没有过分的减压。气袋还可以由具有低透气性产品的方式纺织的没有涂层的织物构成，或已经经过例如砑光处理来降低透气性的织物构成。在美国专利No.4,921,735、No.4,977,016和No.5,073,418中公开了在机织之后通过砑光或其他机械处理-->降低透气性的织物(在这里全部引用作为参考)。硅树脂涂层通常使用以溶剂为基的或综合两种成分的反应系统。传统的驾驶员侧气袋的硅树脂涂层重量通常是每平方码0.5-1.2盎司。与驾驶员和乘客侧气袋很不同，在二十世纪90年代后期开始出现的侧窗气袋用来在侧面冲击和倾翻碰撞的过程中保护乘车人。侧窗气袋通常具有较高的工作压力，更重要的是必须在特定的压力范围内在一定的持续时间内保持充气状态，该持续时间至少比驾驶员侧或乘客侧气袋的充气的持续时间长两个数量级。对于侧窗气袋的前后片，硅树脂的干涂层厚度都为大约3至4盎司每平方码的范围或更大。不牺牲性能已经不能实现侧窗气袋的更低的涂层重量。如本领域的普通技术人员将会理解的，高的附加重量大大提高了气袋基织物的成本，并且很难包装在小气袋模块内。另外，硅树脂具有非常低的抗张强度和较低的抗扯强度特性，不使用非常厚的涂层很难承受高压充气。在Menzel等人的美国专利No.5,110,666(在这里引用作为参考)中公开了特定的聚亚安酯作为涂层，据报道允许的低附加重量为每平方码0.1至1盎司的范围内，但该材料本身相对昂贵，并且由于涂层材料的特性，相信需要相对复杂的混合和涂敷处理。但是，专利权人没能公开它们具体的聚亚安酯涂层材料的任何有关的弹性和/或抗张强度特性。另外，没有关于这种聚亚安酯材料以低附加重量涂布在新侧窗气袋上的能力(以及与此相关的低透气性或特有的回降时间)的重要性讨论，这些新侧窗气袋仅仅是在驾驶员或乘客侧软垫中使用的织物上的。所有气袋必需能够非常快速地充气；实际上，一旦感应到碰撞，气袋通常在10至20毫秒内达到峰值气压。常规的驾驶员侧和乘客侧气袋设计成承受这种巨大的充气压力；但是，为了有效地吸收来自汽车乘客碰撞气袋的能量，它们还非常快速地放气。因此这种驾驶员和乘客侧软垫(气袋)由低透气性织物制成，但是它们还在连接线缝处和通过放气孔快速地放气。另外，在Menzel的专利中和在Li等人的美国专利No.5,945,186中披露的低附加量涂层没有提供长期的气体保持力；它们实际上不能承受由激活后的充气机提供的至多超过大约2秒钟的延长的和连续的压力。因此这些气袋织物的低透气性对驾驶员和乘客气袋垫内的持续的气体保持力帮助很小，气体保持力对于防止充分碰撞具有所需要的使软垫放气的效果。这些气袋织物作为侧窗气袋不会很好地工作，因为至少在这些气袋中形成枕垫形的、软垫形结构的连接线缝(下面将详细讨论)不带有涂层。由-->于这些区域在充气过程中和之后泄漏相当严重，前面提到的获得专利的低涂层的低透气性气袋织物将不能正确地在侧窗气袋中使用。如上面所提到的，存在三种主要种类的不同气袋，每种均具有不同的最终用途。例如，驾驶员侧的气袋通常固定在转向柱管中，并表现出较高的透气性，用于更好地作为受到冲击时的驾驶员的缓冲垫。乘客侧的气袋也包括较高的透气性织物，来允许或者通过它或者通过集成在其中的放气孔释放气体。所有这些类型的气袋设计成在突然碰撞中保护乘客，并且通常从转向柱管中或仪表板中(因此具有多个“侧”)以包装成的模块爆炸出来。但是，侧窗气袋已经主要设计成通过将它的充气状态保持相当长的持续时间，在倾翻碰撞中来保护乘客，和通常从沿着汽车的侧窗保存在车顶轮廓线之内(并因此只具有后侧和前侧)的包装容器中打开。因此侧窗气袋不仅有缓冲作用，而且还防止碎玻璃和其他碎片的伤害。同样，如上所述侧窗气袋必需保持大量的气体以及很高气压，从而在整个可能的倾翻状态的较长时间内持充气状态。为实现这一点，这些侧软垫的前后侧通常都涂有大量的密封材料。由于大多数侧窗气袋织物包括缝制的、密封的或整体机织在一起的机织纱管用材，潜在的严重漏气的不连续区域很普遍地存在，具体说位于线缝上及其周围。已经作为一种需要接受的是要求厚重的涂层来提供侧窗气袋所需要的低透气性(以及由此而来的较长的回降时间)。没有这种厚重的涂层，这些气袋将非常容易地快速放气，由此在倾翻碰撞过程中不能正确地起作用。本领域普通技术人员将会很好地理解，这种厚重的涂层给目标侧窗气袋的整个生产增加了很大的成本。因此存在很大的需求来生产具有便宜涂层(最优选的是较低的涂层附加重量)的低透气性侧窗气袋，而在展开使用时不会损坏其自身运行所需要的老化、湿度和透气性特性。到此为止，基本没有实现上述目的，即使有的话，也就是减少来自侧窗气袋的这种厚重气袋涂层的需求。另外，有一种将这种低透气性的侧窗气袋保存在圆柱形状的模块中的电流驱动器。由于这些气袋通常保存在汽车的车顶轮廓线中，所以可利用的面积相当有限，因此一直迫切需要将这种压缩的软垫的包装体积限制到它们的绝对最小值。但是，已经证明前面实践过的低透气性侧窗气袋很难保存在位于目标汽车的车顶轮廓线上的这种圆柱形的容器中。已经很难降低卷拢这种厚重的带涂层的低透气性物件所需要的实际时间和能量以及自身的包装体积。另外，对于这种厚重涂层的使用，当这些物件非常紧密地包装在一起时，-->将闭锁的问题(即，将软垫的带涂层的不同部分粘接在一起)增大了。当存在潜在的闭锁问题时，充气过程中延迟展开的机会增大。因此，迫切需要非常紧密包装的、低包装体积的、低闭锁的侧窗低透气性气袋。可惜的是，现有技术再没有给予气袋工业这种优点。专利技术概述根据上面的
技术介绍
，已经看到存在对低透气性的侧窗气袋的需求，这种气袋使用较少的、并因此便宜的涂层量，由此与标准低透气性类型的侧窗气袋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括带有涂层的织物的气袋垫，其中所述织物以每平方码织物至多２．５盎司的数量涂布人造橡胶合成物；并且其中所述气袋垫具有充气之后至少５秒钟的特有的回降时间。

【技术特征摘要】
US 1999-6-17 09/335,257;US 1999-7-7 09/350,620;US 1．一种包括带有涂层的织物的气袋垫，其中所述织物以每平方码织物至多2.5盎司的数量涂布人造橡胶合成物；并且其中所述气袋垫具有充气之后至少5秒钟的特有的回降时间。2．根据权利要求1所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物是不含硅树脂的。3．根据权利要求1所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物成分包括聚亚安酯。4．根据权利要求1所述的气袋垫，其中所述带有涂层的织物是由聚酯纱线机织而成的。5．根据权利要求4所述的气袋垫，其中所述聚酯纱线由6,6尼龙纤维制成。6．根据权利要求4所述的气袋垫，其中所述聚酯纱线是具有大约210-630旦的线密度特征的复丝纱线。7．根据权利要求6所述的气袋垫，其中所述复丝纱线的特征在于大约每根细丝4旦或更少的细丝线密度。8．根据权利要求1所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物以含水或含溶剂的溶液的形式出现。9．根据权利要求3所述的气袋垫，其中所述人造橡胶聚亚安酯合成物是聚碳酸酯聚亚安酯。10．根据权利要求1所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物以至多每平方码2.0盎司的数量存在于所述气袋织物表面上。11．根据权利要求10所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物以至多每平方码1.5盎司的数量存在于所述气袋织物上。12．根据权利要求11所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物以至多每平方码1.2盎司的数量存在于所述气袋织物上。13．根据权利要求12所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物以至多每平方码1.0盎司的数量存在于所述气袋织物上。14．根据权利要求13所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物以至多每平方码0.8盎司的数量存在于所述气袋织物上。15．一种包括带有涂层的织物的气袋垫，其中所述织物涂布有人造橡胶合成物；其中所述人造橡胶合成物具有至少1,500的抗张强度和至少180％的断裂伸度；并且其中所述气袋垫具有充气之后至少7秒钟的特有的回降时间。16．根据权利要求15所述的气袋垫，其中所述人造橡胶合成物包括聚亚安酯。17．根据权利要求15所述的气袋垫，其中所述带有涂层的织物是由聚酯纱线机织而成的。18．根据权利要求17所述的气袋垫，其中所述聚酯纱线由6,6尼龙纤维制成。19．根据权利要求18所述的气袋垫，其中所述聚酯纱线是具有大约210-630旦的线密度特征的复丝纱线。20．...

【专利技术属性】
技术研发人员：李书龙，约翰A小索拉斯，
申请(专利权)人：美利肯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]