(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種のポリウレタンと少なくとも１種のポリアクリレートとを含む分散組成物によってコーティングされたエアバッグ布地。
【請求項２】
前記分散液中の前記ポリウレタンと前記ポリアクリレートとの比が０．１：１ないし１０：１であることを特徴とする請求項１記載のエアバッグ布地。
【請求項３】
前記分散液中の前記ポリウレタンと前記ポリアクリレートとの比が１：１ないし８：１であることを特徴とする請求項２記載のエアバッグ布地。
【請求項４】
前記分散液中の前記ポリウレタンと前記ポリアクリレートとの比が２：１ないし５：１であることを特徴とする請求項３記載のエアバッグ布地。
【請求項５】
前記分散液中の前記ポリウレタンと前記ポリアクリレートとの比が２．５：１であることを特徴とする請求項４記載のエアバッグ布地。
【請求項６】
前記分散液が少なくとも１種の増粘剤と少なくとも１種の難燃剤とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ布地。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象とする布地表面に非常に効果的な低浸透性処理をもたらすポリウレタンおよびポリアクリレート成分の混合物を含む、新しいエアバッグコーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）組成物に関する。この発明の組成物は、他の標準的なエアバッグコーティング（ｃｏａｔｉｎｇｓ）に代わる低コストの代替物を与え、優れたエージング安定性をも示す。この発明の組成物によってコーティングされたエアバッグ布地も、この発明の範囲において考慮される。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エアバッグは知られたものであり、長い間使用されている。これらの装置は自動車の運転手および同乗者側に配置され、衝突時には急速にガスによって膨張して、運転手または同乗者と自動車のハンドルまたはダッシュボードとの間のバリアとして作用する。
【０００３】
自動車のエアバッグに使用する布地にコーティングを施して、空気が布地を不必要に浸透することを阻み、またそれほど重要ではないが、布地がバッグの膨張に用いる高温ガスから損害を受けることを防いでいる。ポリクロロプレンがこの製品の初期の開発での選り抜きのポリマーだったが、完成したエアバッグの折りたたんだサイズを小さくしたいという要求、およびポリクロロプレンが熱を受けると劣化して塩酸の成分を放出する（従って、潜在的に布地成分を劣化させ、有害な化学物質を放出する）という傾向のために、シリコーン（ポリジメチルシロキサンまたは同様の素材）がより適切なコーティングとして殆ど普遍的に受け入れられている。できるだけ最もコンパクトな折りたたんだサイズの探求の結果、ポリマーのコーティングレベルは１平方ヤードの布地あたり約２．５オンスから１平方ヤードあたり０．５オンスに近づくレベルに下がっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エアバッグの新開発、特に同乗者のコンパートメント側に設けるより新しいデザインによって、バッグが使用中に圧力をより長く保持することへの要求が生じている。このこと、およびシリコーンポリマーのより低いコーティングレベルの発達のために、縫い目がストレスを受けたときにもともと潤滑性のあるシリコーンコーティングによって布地を構成する糸がずれる可能性があるという効果が問題となり始めている。このずれの結果、ずれた糸によって形成される新しい孔を通して膨張ガスが漏れ、ひどい場合には縫い目が機能しなくなる可能性がある。エアバッグはその保全性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を衝突の間も維持して十分に運転手または同乗者を保護しなくてはいけないため、効果的な浸透性特性および必要ならばエアバッグが適切に機能するように糸のずれを十分に制限することの両方を与えるコーティングを施すことへの必要性が大きい。その結果、低浸透性、糸ずれへの耐性、および長期間の保存における耐エージング性をもたらす費用効果の高い単層コーティングに対する必要性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ポリウレタンは通常、柔軟性および引張り強さが広い温度範囲において非常に良い。これらの特性のために、ポリウレタンはエアバッグコーティング材料として良い候補である。しかし、激しい熱酸化および湿気エージングを受けた後は、ポリウレタンコーティングは（特に比較的低いコーティング重量において）その物理的特性に著しい変化が起こる可能性がある。
【０００６】
ポリアクリレートは非常に優れたエージング特性を単独で示す。しかし、このようなポリマーは、ポリウレタンと同様に、織物の下地を、特に縫い目に沿って高い空気圧（１０〜３０Ｐｓｉ）においてシールすることができない。
【０００７】
今回、ポリウレタンとポリアクリレートとのブレンドは、優れたエージング特性を同時に備える非常に効果的で強いコーティング材料をもたらすことが明らかになった。このようなブレンドによってコーティングされたエアバッグも、非常に低い空気浸透性を高い空気圧においてエージングの前後で示す。この相乗作用の効果は、これら２つの成分の単独での同じ布地に対する特性を考慮すると、非常に驚くべきことである。さらに他の利点が、このようなコーティング組成物をエアバッグおよびエアバッグ布地に用いるユーザーによって認められることが見出されている。これらの利点には以下のものが含まれるが、それらに限定されることを意図しない。
【０００８】
（１）組成物全体のコストがポリウレタン単独の場合よりも低い。これは、ポリアクリレートが著しく安価であり、また比較的高い比率で導入してもコーティング組成物全体の強度を低下させないためである。
【０００９】
（２）柔軟性の改善。これは、ポリウレタン単独を含む同様の量のコーティングでは布地は比較的固いからである。ポリウレタン／ポリアクリレート分散液は、上述したように、ポリウレタン単独とほぼ同じ程度の空気浸透性および強度を保持し、一方でポリウレタンコーティング単独ほど固くない布地ももたらす。
【００１０】
一般に、ポリウレタン成分は、布地に良く付着し、引っ張り強さが布地表面で２０００ｐｓｉを上回り（好ましくは４０００ｐｓｉを上回り）、ポリアクリレートと共存して２つの成分の適切で安定した分散液を達成するいずれかの良く知られたポリウレタン組成物から選ぶことができる。このようなポリウレタン組成物、および潜在的に好ましいポリウレタンの１つは、スタウル（Ｓｔａｈｌ）（米国、ピーボディ（Ｐｅａｂｏｄｙ）、マサチューセッツ）からＲｕ４０−３５０（４０％固体）の商品名で販売される。
【００１１】
ポリアクリレートは、対象とする布地表面とのある程度の共存性を示し、また上述のようにポリウレタンとも共存するいずれかのポリマーから選ぶことができる。このように選ばれたポリアクリレートは、自己架橋性または少なくとも適切な架橋剤（たとえばメラミンホルムアルデヒドまたは他の何らかの標準のポリアクリレート架橋剤）を添加した際に架橋性でなくてはならない。このような自己架橋性ポリアクリレートの１つ、従って潜在的に好ましいポリアクリレートの１つは、ローム＆ハアス（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ）からロープレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）７Ｅ−３５８（６０％固体）の商品名で販売されている。ポリウレタンとポリアクリレートとの比は、０．１：１ないし１０：１、好ましくは１：１ないし８：１、より好ましくは２：１ないし５：１、最も好ましくは２．５：１の量でなければならない。
【００１２】
架橋性の弾性樹脂のコーティングを施して本発明に係るエアバッグのベースの布地を形成する下地は、好ましくはポリアミドまたはポリエステル繊維を含む糸から形成された平織物である。このような糸は、好ましくはリニヤ密度が約１００デニールないし約６３０デニールである。このような糸は、好ましくはフィラメントのリニヤ密度がフィラメントあたり約６デニール以下、最も好ましくはフィラメントあたり約４デニール以下である複数のフィラメントから形成される。このような下地の布地は、米国特許5,503,197および5,421,378（ボゥワー（Ｂｏｗｅｒ）ら）（参照により取り入れられている）で開示されているように、好ましくはジャカード織機を用いてまたは恐らく流体ジェット（ｆｌｕｉｄ  ｊｅｔ）織機を利用して織る。コーティングが施された布地の下地を、以下ではエアバッグベース布地という。架橋性の弾性樹脂のコーティング組成物内に存在する他のあり得る成分は、増粘剤、酸化防止剤、難燃剤、融合助剤（ｃｏａｌｅｓｃｅｎｔ  ａｇｅｎｔｓ）、定着剤、および着色剤である。
【００１３】
以下のように理論付けしたが、それに限定されることを意図しない。すなわち、本発明のエアバッグコーティング組成物のポリウレタンとポリアクリレートの成分は、ある程度まで、単独重合または架橋されたフィルムまたはコーティングを、ポリアクリレート上の遊離したホルムアルデヒドとポリウレタン上の遊離したカルボキシルとの相互作用によって形成するかもしれない。また他の理論として考えたのは、これらのポリマーは実際に、コーティング全体に渡って成分の分布が比較的均一なネットワークを形成することだが、これに限定されるわけではない。しかし、たぶん、２つの成分は実際には互いに結合またはポリマー化または架橋せず、従ってポリアクリレートのみの領域によって囲まれたポリウレタンの分離した「パッチ」（またはその逆）が、対象とする布地表面に存在し得るように思われるが、やはりこの理論に束縛されることを意図しない。いずれにしても、本発明のエアバッグコーティングによって、予期しない有益な強度特性とエージング安定性とが、全て非常に低コストで得られる。
【００１４】
本発明の潜在的に好ましい実施においては、２つの成分の水によって運ばれる微細分散液（ｗａｔｅｒ  ｂｏｒｎｅ  ｍｉｃｒｏｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）を、ポリウレタンとポリアクリレートとを混合容器内で増粘剤および難燃剤と混合することで形成して、粘度が約８０００センチポイズ以上の分散液を作る。ポリウレタンおよび／またはポリアクリレート用の何らかの良く知られた増粘剤を、この発明で利用できる。潜在的に好ましい増粘剤の１つは、ナツロソール（ＮＡＴＲＯＳＯＬ）Ｊ２５０ＨＨＸＲの商品名で、ヘルキュールズ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）社（営業所をウィルミントン、デラウェアに持つと思われる）のアクアロン（Ａｑｕａｌｏｎ）部門によって販売されている。また、自動車産業に対する連邦自動車安全基準（Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｍｏｔｏｒ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）３０２の難燃剤の要求を満たすために、混合された混合物に難燃剤を添加することも好ましい。何らかの良く知られたエアバッグ難燃剤（単に一例としてアルミニウム三水和物を含む）を利用できる。潜在的に好ましい難燃剤の１つは、グレート・レークス・ケミカル（Ｇｒｅａｔ  Ｌａｋｅｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）によって販売されるＤＥ−８３Ｒ、７０％分散液である。
【００１５】
混合が完了したら、分散液を布地の下地にスクレープコーティング（ｓｃｒａｐｅ−ｃｏａｔｅｄ）して乾燥し硬化して薄いコーティングを形成するのが好ましい。この意味でのスクレープコーティングは、ナイフコーティング、特にナイフオーバーギャップテーブル、フローティングナイフ、およびナイフーオーバーフォームパッド方法を含み、数タイプの異なる方法を指すが、これらに限定されない。
【００１６】
コーティングの最終的な乾燥重量は、好ましくは１平方ヤードあたり約０．６ないし約１．０オンス以下であり、最も好ましくは１平方ヤードあたり０．８オンス以下である。結果としてのベース布地は、ＡＳＴＭ試験Ｄ７３７の「織物の空気浸透性」基準に従って約１０ないし約３０ｐｓｉで測定すると、空気に対して実質的に不浸透性である。
【００１７】
上述したように、下地の布地は好ましくはナイロン織布である。最も好ましい態様においては、このような下地の布地をジャカード織機で織られたナイロン６，６の繊維から作る。このようなポリアミド材料は、本発明に係るコーティングと組み合わせて用いると、特に良好な付着と加水分解に対する耐性の維持とを示すことが見出されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに説明するために以下に例を述べるが、これらに限定されない。上述し以下でさらに詳しく説明するポリウレタン／ポリアクリレート分散液（コーティング組成物）が、本発明の最も好ましい態様である。これらの例は本発明のいくつかの好ましい態様を説明するためだけに与えられており、本発明の範囲を何ら限定するものとは解釈されない。
【００１９】
【表１】
0004354645.tif 000002
【００２０】
【表２】
0004354645.tif 000003
【００２１】
【表３】
0004354645.tif 000004
【００２２】
次に、これらの組成物（ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ）をコーティングとして、層間に多数の織り目を含むジャカード２層ナイロン６，６のエアバッグ布地の同一サンプルに施した。
【００２３】
それぞれの混合物をエアバッグ布地にナイフオーバーフォームパッドコーターを用いてコーティングし、３５０ＥＦで３分間乾燥した。布地の両面にコーティング重量が面ごとに約０．８ｏｚ／ｙｄで、同じように塗布した。次に空気漏れを９Ｐｓｉ空気圧においてエージングの前後で測定した。結果を下表４に示す。
【００２４】
【表４】
0004354645.tif 000005
【００２５】
もちろん、特許請求の範囲の精神と範囲とに含めることを意図した本発明の多くの代替的な態様と変更がある。