專利名稱：涂料組合物以及用其涂布的紡織品的制作方法
技術領域：
本發明涉及當涂布并固化于紡織品上時具有出色的自粘附性能的新的可固化有機娃組合物(silicone composition)。該涂料為經涂布的織物性能就耐揉試驗(crease flex abrasion test)而言提供出色的粘附性能并提供良好的空氣壓力保持性能。使用這樣的新的可固化有機硅組合物的氣囊織物也包含在本發明中。
背景技術：
目前，很多機動車配備有測量車輛的減速的加速傳感器。當超過參考減速值時，爆炸性顆粒引發附加的裝載物的燃燒以及然后的可燃固體的燃燒。該固體轉變成氣體(例如氮氣)并使緩沖物膨脹。氣囊(或可膨脹緩沖物)是由打褶的并緊密縫合的聚酰胺織物制成的充氣袋。對于關于這些個人保護袋或“氣囊”的進一步細節，尤其可以參考文獻 US-5, 193，847。過去，這些袋由合成纖維例如聚酰胺的網形成，在其至少一面上用一層彈性體例如聚氯丁烯涂布。但是，降低成品氣囊的折疊尺寸以及聚氯丁烯在暴露于熱時發生降解并釋放有害化學品(氫氯酸成分)的趨勢的愿望，已導致了有機硅組合物在該應用中容易地取代了聚氯丁烯。因而，有機硅組合物具有在用于制造車輛乘坐者的個人保護袋(也稱為氣囊)的柔性(織造的、編織的或非織造的)材料的涂布中的重要應用。在改善有機硅涂料的性能的努力中，現有技術US-2005137321記載了通過使用包含由聚有機硅氧烷樹脂和碳酸鈣組成的添加劑的有機硅組合物，改善經涂布的氣囊織物的耐撕裂性和耐梳理性的方法。在用所述組合物涂布織物載體并交聯后，如此涂布的載體表現出粘附性和耐性以及高的耐撕裂性和耐梳理性。盡管用常規有機硅組合物涂布的織物對于標準氣囊應用可以是令人滿意的，但是氣囊工業目前要求滿足下述的要求其中壓縮流體要在織物包裹物中保留相對較長的時間。該要求存在于例如該涂料向用于汽車工業的側面簾式氣囊的應用中。簾式氣囊目前被設計為盡可能快地使駕駛員和乘客側氣囊膨脹，但是它們必須非常慢地泄氣以在滾動和側面沖擊過程中保護乘坐者。側面氣簾打開以形成乘客和車體的某些側面例如窗戶之間的緩沖的(cushioned)氣簾。由于目的不僅僅是緩沖猛力沖擊本身(這是常規駕駛員和乘客氣囊的情況)，而是例如當汽車滾動時保護乘客，因此重要的是該側面簾式氣囊在這樣的滾動過程中充分地加壓。在常規駕駛員和乘客氣囊的情況下僅需要將壓力保持不到一秒鐘，而希望側面簾式氣囊將合適的壓力保持幾秒鐘。在希望加壓的織物結構將某一流體壓力保持相對較長時間的情況下，例如在飛機的緊急滑梯、可膨脹浮筏中，存在類似的應用。因而，目前必要的是，在袋子在瞬間快速膨脹過程中經受了峰值壓力后，袋子表現出很低的泄漏率。 因此，袋子上的涂料必須足夠高性能以在袋子如此快速膨脹時經受沖擊和應力。當與很多其它彈性體相比時，有機硅聚合物具有出色的熱性能但是具有相對較高的氣體滲透性。這在用于常規氣囊的涂料中并未成為關心的問題，因為保留時間要求非常小。具有更高的空氣保留要求的側面氣簾的出現，使得在期望的施加水平下獲得期望的保留性能的困難顯現出來。此外，通過固化常規的有機硅組合物獲得的有機硅橡膠最初具有差的粘附性能， 并在粘合或粘附到纖維上的性能方面存在問題。作為對此的對策，已嘗試通過向有機硅橡膠原料組合物中添加合適的添加劑成分而賦予有機硅橡膠自粘附性能。例如，在現有技術US-5 296 298中，記載了表現出在氣囊載體上的良好粘附的有機硅組合物。然而，這些組合物不適合于氣囊制造商在控制氣囊的光滑性能方面的新的期望。 此外，仍然存在對良好的粘附性能的需求，以使得它滿足氣囊領域中使用的標準測試例如“耐揉試驗方法”(The Crease Flex Testing method)的要求。該方法用于重復彎曲，并且它確定用有機硅覆蓋并用于氣囊的材料所達到的粘附和干燥階段。本發明旨在克服現有技術的缺陷。
發明內容
在這方面，本發明的一個主要目的是提供可以通過加聚或自由基反應而固化的有機硅涂料組合物，它尤其可用于車輛的可膨脹安全袋或氣囊領域中的應用，并且它在固化并涂布于織物上后在如下方面具有最佳性能壓力保留特性(空氣保持)、對突然膨脹的高耐受性、光滑性即良好的摩擦系數、磨損(擦掉)、對基材的高粘附性以及良好的耐熱性。也公開了用該有機硅涂料組合物涂布的氣囊。該涂料提供向涂布的織物的出色粘附性能并提供良好的空氣壓力保持性能和在耐揉試驗方面的良好性能。使用這種新的可固化有機硅組合物的氣囊織物也包含在本發明內。
具體實施例方式根據本發明的第一方面，提供可用于涂布紡織品的可固化有機硅組合物(A)，該組合物包含(1)組分(a-Ι)或(a-2)-(a-Ι)對應于可通過基于至少一種有機過氧化物的催化劑的作用而固化的至少一種聚有機硅氧烷，并且-(a-2)對應于可通過加聚反應固化的聚有機硅氧烷共混物，其包含-至少一種有機聚硅氧烷(I)，其在分子上具有平均至少兩個與硅鍵合的脂族不飽和烴取代基，以及-至少一種有機聚有機硅氧烷(II)和/或至少一種有機硅(organosilicon)交聯劑(II’)，其在分子上具有平均至少2個并且最優選至少3個與硅鍵合的氫，(2)有效量的固化催化劑(III)，當使用組分(a-Ι)時，該催化劑由至少一種有機過氧化物組成，當使用組分(a-2)時，該催化劑由能夠促進脂族不飽和烴取代基與SiH基的反應的至少一種催化劑組成，(3)每100重量份可固化有機硅組合物至少10重量份的式MMviQ的有機聚硅氧烷樹脂(IV)，該樹脂基本上由
- (a)式R，R2SiOl72的單價硅氧烷單元Mvi ；- (b)式R3SiCV2的單價硅氧烷單元M，以及
-(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q組成，其中R表示單價烴基并且R’表示乙烯基；(4)不同于所述有機聚硅氧烷樹脂(IV)的有機聚硅氧烷樹脂(V)，并且該有機聚硅氧烷樹脂(V)包含選自式R3SiOy2的M硅氧烷單元、式R2SiO272的D硅氧烷單元、式RSiOv2 的T硅氧烷單元和式Si04/2的Q硅氧烷單元的至少兩個不同的硅氧烷單元，其中R表示單價烴基，條件是這些硅氧烷單元的至少之一是T或Q硅氧烷單元并且M、D和T硅氧烷單元的至少之一包含烯基(5)至少一種粘附促進劑(VI)，(6)至少一種增強填料(VII)，(7)任選地，至少一種聚二有機硅氧烷膠(XI)，其為每個分子具有至少2個烯基的線性或部分支化的均聚物或共聚物并且所述膠具有在25°C下大于500，OOOmPa. s的粘度，(8)任選地，至少一種固化抑制劑(VIII)，(9)任選地，至少一種著色添加劑(IX)，以及(10)任選地，至少一種用于改善耐火性的添加劑⑴。作為本申請人的貢獻，已證明了-每100重量份可固化有機硅組合物至少10重量份的式MMviQ的有機聚硅氧烷樹脂(IV)與-不同于有機聚硅氧烷樹脂(IV)并且也在其結構中帶有烯基的有機聚硅氧烷樹月旨(V)的特定組合的存在的重要性。該特定組合在可固化有機硅涂料組合物中的存在提供了良好的空氣壓力保持性能以及就涂布織物的耐揉試驗(粘附性能)而言良好的性能。這是完全出人意料的，因為該成就不以有機硅涂料的其它硬度、機械強度、表面均勻性和耐熱性能為代價而喪失。在本發明的一種優選實施方案中，有機聚硅氧烷樹脂(IV)以每100重量份可固化有機硅組合物15至50重量份的量存在，并且最優選每100重量份可固化有機硅組合物20 至40重量份。在本發明的一種優選實施方案中，有機聚硅氧烷樹脂(V)以每100重量份可固化有機硅組合物1至50重量份的量添加。優選地，有機聚硅氧烷樹脂(V)選自-式MTviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由- (a)式R，SiO372的三價硅氧烷單元Tvi ；- (b)式R3SiCV2的單價硅氧烷單元M，以及-(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q組成，-式MDviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由
- (a)式RR，SiO272的二價硅氧烷單元Dvi ；- (b)式R3SiCV2的單價硅氧烷單元M，以及
-(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q組成，-式MDDviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由- (a)式RR，SiO272的二價硅氧烷單元Dvi ；- (b)式R2Si02/2的二價硅氧烷單元D ；- (b)式R3SiCV2的單價硅氧烷單元M，以及-(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q組成，-式MviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由- (a)式R’ R2SiOl72的單價硅氧烷單元Mvi ；以及-(b)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q組成，以及-式MviTviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由- (a)式R，R2SiOl72的單價硅氧烷單元Mvi ；-(b)式R，SiO372的三價硅氧烷單元TVi，以及-(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q組成，其中R表示單價烴基并且R’表示乙烯基。最優選的有機聚硅氧烷樹脂(V)是式MDviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由- (a)式RR，SiO272的二價硅氧烷單元Dvi ；- (b)式R3SiCV2的單價硅氧烷單元M，以及-(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q組成，其中R表示單價烴基并且R’表示乙烯基。通過基于至少一種有機過氧化物的催化劑的作用可固化的聚有機硅氧烷(a-1) 有利地為含有下式的甲硅烷氧基單元的產品
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1 (1-1}其中-符號R1可以相同或不同，表示含有1至12個碳原子、優選1至8個碳原子的烴基基團，其任選地被取代，并且-a 為 1、2 或 3。優選地，符號R1選自-甲基、乙基、丙基、丁基、己基和十二烷基，-環烷基，例如環己基，-烯基，例如乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基，
-芳基，例如苯基、甲苯基，以及芳烷基例如β-苯基丙基，以及-其中一個或多個氫原子被一個或多個鹵原子、氰基或等價氰基(cyanogroup equivalent)代替的上述基團，例如氯甲基、三氟丙基或氰基乙基。
更優選地，聚有機硅氧烷(a-Ι)在鏈末端被三甲基甲硅烷基、二甲基乙烯基、二甲基羥基甲硅烷基或三乙烯基甲硅烷基單元封端。在一種特別有利的實施方案中，聚有機硅氧烷(a-Ι)每分子含有至少兩個烯基。在可以與根據本發明的組分(a-Ι) —起使用的有機過氧化物中，可以提及過氧化苯甲酰、過氧化雙(對氯苯甲酰)、過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)、二枯基過氧化物、二叔丁基過氧化物、2，5_ 二甲基-2，5-二(叔丁基過氧)己烷、過苯甲酸叔丁酯、叔丁基枯基過氧化物、上述過氧化物的鹵化衍生物，例如過氧化雙(2，4_ 二氯苯甲酰)、1，6_雙(對甲苯酰基過氧羰基氧基)己烷、1，6_雙(苯甲酰過氧羰基氧基)己烷、1，6_雙(對甲苯酰基過氧羰基氧基)丁烷以及1，6_雙(2，4_ 二甲基苯甲酰過氧羰基氧基)己烷。用于通過加聚反應固化的方案的有機硅涂料組合物(A)的聚有機硅氧烷(I)包含(i)式(I-I)的甲硅烷氧基單元
權利要求
1.可用于涂布紡織品的可固化有機硅組合物(A)，該組合物包含(1)組分(a-Ι)或(a-2)-(a-1)對應于可通過基于至少一種有機過氧化物的催化劑的作用而固化的至少一種聚有機硅氧烷，并且-(a-2)對應于可通過加聚反應固化的聚有機硅氧烷共混物，其包含 -至少一種有機聚硅氧烷(I)，其在分子上具有平均至少兩個與硅鍵合的脂族不飽和烴取代基，以及-至少一種有機聚有機硅氧烷(II)和/或至少一種有機硅交聯劑(I I’)，其在分子上具有平均至少2個并且最優選至少3個與硅鍵合的氫，(2)有效量的固化催化劑(III)，當使用組分(a-Ι)時，該催化劑由至少一種有機過氧化物組成，當使用組分(a-2)時，該催化劑由能夠促進脂族不飽和烴取代基與SiH基的反應的至少一種催化劑組成，(3)每100重量份可固化有機硅組合物至少10重量份的式MMviQ的有機聚硅氧烷樹脂 (IV)，該樹脂基本上由-(a)式R’ R2SiOl72的單價硅氧烷單元Mvi ； -(b)式R3SiOv2的單價硅氧烷單元M,以及 -(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q 組成，其中R表示單價烴基并且R’表示乙烯基；(4)不同于所述有機聚硅氧烷樹脂(IV)的有機聚硅氧烷樹脂(V)，并且該有機聚硅氧烷樹脂(V)包含選自式R3SiOv2的M硅氧烷單元、式R2SiO272的D硅氧烷單元、式RSiOv2的 T硅氧烷單元和式Si04/2的Q硅氧烷單元的至少兩個不同的硅氧烷單元，其中R表示單價烴基，條件是這些硅氧烷單元的至少之一是T或Q硅氧烷單元并且M、 D和T硅氧烷單元的至少之一包含烯基(5)至少一種粘附促進劑(VI)，(6)至少一種增強填料(VII)，(7)任選地，至少一種聚二有機硅氧烷膠(XI)，其為每個分子具有至少2個烯基的線性或部分支化的均聚物或共聚物并且所述膠具有在25°C下大于500，OOOmPa. s的粘度，(8)任選地，至少一種固化抑制劑(VIII)，(9)任選地，至少一種著色添加劑(IX)，以及(10)任選地，至少一種用于改善耐火性的添加劑(X)。
2.根據權利要求1的可固化有機硅組合物(A)，其特征在于該有機聚硅氧烷樹脂(V) 選自-式MTviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由 -(a)式R，SiO372的三價硅氧烷單元Tvi ； -(b)式R3SiOv2的單價硅氧烷單元M,以及 -(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q 組成，-式MDviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由-(a)式RR，SiO272的二價硅氧烷單元Dvi ； -(b)式R3SiOv2的單價硅氧烷單元M，以及 -(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q 組成，-式MDDviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由 -(a)式RR，SiO272的二價硅氧烷單元Dvi ； -(b)式R2Si02/2的二價硅氧烷單元D ； -(b)式R3SiOv2的單價硅氧烷單元M,以及 -(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q 組成，-式MviQ的有機聚硅氧 烷樹脂，其基本上由 -(a)式R’ R2SiOl72的單價硅氧烷單元Mvi ；以及 -(b)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q 組成，-式MviTviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由 -(a)式R’ R2SiOl72的單價硅氧烷單元Mvi ； -(b)式R，SiO372的三價硅氧烷單元Tvi，以及 -(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q 組成，其中R表示單價烴基并且R’表示乙烯基。
3.根據權利要求1的可固化有機硅組合物(A)，其特征在于有機聚硅氧烷樹脂(V)是式MDviQ的有機聚硅氧烷樹脂，其基本上由-(a)式RR，SiO272的二價硅氧烷單元Dvi ； -(b)式R3SiOv2的單價硅氧烷單元M，以及 -(c)式Si04/2的四價硅氧烷單元Q 組成，其中R表示單價烴基并且R’表示乙烯基。
4.根據權利要求1的可固化有機硅組合物(A)，其中該有機聚硅氧烷樹脂(IV)以每 100重量份可固化有機硅組合物15至50重量份的量添加，并且最優選每100重量份可固化有機硅組合物20至40重量份。
5.根據權利要求1的可固化有機硅組合物(A)，其中該有機聚硅氧烷樹脂(V)以每100 重量份可固化有機硅組合物1至50重量份的量添加。
6.根據權利要求1的可固化有機硅組合物(A)，其中該聚二有機硅氧烷膠(XI)以每 100重量份可固化有機硅組合物1至40重量份的量添加。
7.涂布合成紡織品的方法，該方法包括將根據以上權利要求之一的可固化有機硅組合物(A)施加到合成紡織品上，以及使涂料組合物固化。
8.根據權利要求7的方法，其中該合成紡織品是氣囊織物。
9.在一個或兩個面上用固化的涂料組合物涂布的紡織品，所述固化的涂料組合物通過將根據權利要求1至6任一項的可固化有機硅涂料組合物(A)固化而獲得。
10.在一個或兩個面上用固化的涂料組合物涂布的氣囊織物，所述固化的涂料組合物通過將根據權利要求1至6任一項的可固化有機硅涂料組合物(A)固化而獲得。
11.可膨脹的袋子，該袋子包含根據權利要求9涂布的氣囊織物。
全文摘要
可固化涂料組合物，其表現出改善的固化和向多種基材、尤其是用于制造氣囊的合成紡織品上的粘附，以及良好的空氣壓力保持性能。
文檔編號B60R21/235GK102449071SQ200980155781
公開日2012年5月9日 申請日期2009年12月28日 優先權日2008年12月30日
發明者P·杰克遜, R·斯利亞 申請人:藍星有機硅法國公司, 藍星有機硅美國公司