用于氣囊的織物的制作方法
【專利摘要】一種用于氣囊的織物，包括交織的經(jīng)紗組和緯紗組，其中一紗線組的紗線是條帶狀的，且寬深比為至少1.5，另一紗線組的紗線不是條帶狀的，且寬深比小于1.5。
【專利說(shuō)明】用于氣囊的織物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造汽車氣囊的織物。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車充氣氣囊一般由一片或多片織物形成，所述織物封在一起，形成基本封閉的內(nèi)部腔室。當(dāng)氣囊被激活，壓縮氣體快速導(dǎo)入氣囊內(nèi)部而使氣囊充氣，藉此在汽車乘員或行人與汽車堅(jiān)硬的構(gòu)造部分之間形成緩沖屏障。
[0003]用于制造氣囊的織物通常由經(jīng)紗和瑋紗形成，彼此大致以直角交織在一起。常規(guī)地，所述經(jīng)紗和瑋紗為單絲或復(fù)絲紗線，多種不同類型的紗線都可用于此目的。
[0004]在特定環(huán)境下，例如在生產(chǎn)側(cè)面撞擊氣囊時(shí)，為了增強(qiáng)氣囊對(duì)乘員撞擊氣囊時(shí)施加的載荷的抵抗力，期望增加氣囊的硬挺度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的氣囊織物。
[0006]相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于氣囊的織物，所述織物包括交織的經(jīng)紗組和瑋紗組，其中一紗線組中的紗線為條帶狀(tape-like)，且寬深比為至少1.5，另一紗線組的紗線不為條帶狀，且寬深比小于1.5。
[0007]有利地，所述織物在平行于第一紗線組方向上的硬挺度比平行于第二紗線組的方向上的硬挺度至少高15N。
[0008]優(yōu)選地，所述第一組紗線包含單絲條帶組件。
[0009]方便地，所述第一紗線組由聚合物材料形成，所述聚合物材料含有混合進(jìn)基礎(chǔ)聚合物的附加材料。
[0010]有利地，所述附加材料具有顯著高于基礎(chǔ)聚合物的比熱容。
[0011]優(yōu)選地，所述另外的材料包括金屬顆?；蛳嘧儾牧稀?br> [0012]方便地，所述另外的材料為膠黏劑。
[0013]有利地，所述第一紗線組由多層材料形成，且其中一層包含基礎(chǔ)聚合物層。
[0014]優(yōu)選地，另一材料層由比熱容顯著高于所述基礎(chǔ)聚合物的材料形成。
[0015]方便地，另一層包括膠黏劑。
[0016]有利地，所述第一紗線組包括壓花區(qū)、波紋和/或褶皺。
[0017]優(yōu)選地，所述第一紗線組的至少一層具有貫穿該層形成的通孔。
[0018]本發(fā)明的另一方面提供根據(jù)前述任一權(quán)利要求的織物形成的氣囊。
[0019]方便地，所述氣囊為充氣簾式氣囊。
[0020]有利地，所述氣囊初始被設(shè)置為卷曲結(jié)構(gòu)，且所述氣囊繞著基本上平行于所述第一紗線組的軸卷曲。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]為了使本發(fā)明可以更容易理解，現(xiàn)參考附圖，通過(guò)實(shí)施例的方式給出其實(shí)施方式，其中:
[0022]圖1為體現(xiàn)本發(fā)明織物的一部分的示意圖；和
[0023]圖2a和2b示出了可用于本發(fā)明的不同類型的紗線的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]首先關(guān)于圖1，其示出了體現(xiàn)本發(fā)明的織物I的一部分的近視圖。如上所述，織物I具有彼此交織在一起的經(jīng)紗2和瑋紗3。經(jīng)紗2和瑋紗3交織在一起，從而每條經(jīng)紗2沿其長(zhǎng)度方向，交替地從下部和上部依次穿過(guò)其遇到的瑋紗3。類似地，每條瑋紗3沿其長(zhǎng)度方向，交替地從下部和上部依次穿過(guò)其遇到的經(jīng)紗2。
[0025]本發(fā)明并不限于這種結(jié)構(gòu)，也可采用其他的編織模式。
[0026]一紗線組(在所述實(shí)施方式中，是指經(jīng)紗2)包含單絲條帶。單絲條帶是一種具有寬度、且其寬度大于其深度的伸長(zhǎng)組件。在本說(shuō)明書中，如果其寬度與深度的比例為至少1.5，該伸長(zhǎng)件被認(rèn)為是條帶。
[0027]經(jīng)紗2被描述為“單絲”條帶，每條經(jīng)紗由單一的、整體的組件形成，而不是由一批或一束更小的組件組成。
[0028]形成單絲條帶的一種有效方式是，形成一部分膜，例如尼龍膜或聚酯膜，并將所述膜切成條狀。例如，可以通過(guò)擠出相對(duì)寬的膜(例如烯烴聚合物材質(zhì)的膜)，將所述膜切成單獨(dú)的條帶，并將所述條帶熱拉伸產(chǎn)生較高的經(jīng)向強(qiáng)度而得到。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員也可理解，也可以采用其他技術(shù)。每個(gè)條包括一單絲條帶，所述單絲條帶的深度等于膜的深度，且寬度等于所述條的寬度。
[0029]或者，條帶的長(zhǎng)度可以通過(guò)具有伸長(zhǎng)的孔徑的沖模，經(jīng)擠出工藝形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道這些方法和其他適于制造條帶的方法。
[0030]瑋紗3不包括條帶，且寬深之比小于約1.5。瑋紗3可以由常規(guī)紗線形成，且可具有大體上圓形的截面(盡管織造過(guò)程中一般會(huì)造成一定的截面變形)。采用常規(guī)紗線作為瑋紗3的一個(gè)好處是，可以直接采用為這些紗線配備的標(biāo)準(zhǔn)織布機(jī)來(lái)紡織所述織物。
[0031]可以理解，在縱向方向上，單絲條帶的硬挺度要顯著高于相應(yīng)的復(fù)絲紗線的硬挺度。因此圖1所示的織物I在基本平行于經(jīng)紗2的方向(即圖1所示的垂直方向)上硬挺度較高，而在基本平行于瑋紗3的方向(即圖1所示的水平方向)上硬挺度較低。
[0032]這種類型的織物的一個(gè)應(yīng)用是用于側(cè)面撞擊充氣簾式氣囊。這些氣囊通常沿汽車的車頂輪廓線以卷筒形式設(shè)置，在遇到撞擊時(shí)充氣向下展開，在乘員與汽車內(nèi)部側(cè)壁之間形成簾幕。
[0033]然而，根據(jù)需要這些氣囊相對(duì)較薄，因?yàn)槌藛T在正常的駕駛位置上已經(jīng)相當(dāng)接近汽車的內(nèi)部側(cè)壁了。充氣簾式氣囊的深度因此一般遠(yuǎn)小于駕駛員或乘客正面的安全氣囊。
[0034]如上所述的織物能夠用于形成充氣簾式氣囊，其中條帶形成的紗線設(shè)置為縱向的，從而當(dāng)氣囊展開時(shí)，所述條帶位于基本平行于朝向汽車正常向前行駛的方向。這意味著，在展開時(shí)，氣囊在橫向上的硬挺度是增加的，這將使乘員撞擊向氣囊的力更有效地轉(zhuǎn)移至汽車側(cè)壁的主要支持點(diǎn)，特別是(在絕大部分實(shí)例中)A、B和C柱。
[0035]重要地，設(shè)置為垂直于條帶的紗線為常規(guī)紗線，這一事實(shí)使氣囊的卷曲相對(duì)容易，且在展開過(guò)程中容易展開。
[0036]因此可以理解，如上所述的織物可以用于形成充氣簾式氣囊，其在展開前可以容易地卷起來(lái)，在展開過(guò)程中不會(huì)對(duì)展開顯示出過(guò)分的阻力，但對(duì)于乘員撞擊氣囊的載荷顯示出增加的硬挺度，并將這種載荷有效轉(zhuǎn)移至汽車的結(jié)構(gòu)上。
[0037]優(yōu)選地，織物在平行于所述條帶方向上的硬挺度超過(guò)30N(按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法第ASTM4032號(hào)(稱為“King Stiffness Method”)測(cè)定)，且在平行于常規(guī)紗線方向上的硬挺度小于15N(也按照ASTM4032測(cè)定)。
[0038]圖2a示出了一條經(jīng)紗2的示意截面圖?？梢钥闯鏊鰲l帶包括一整體的組件，在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中沒有任何明顯的特征。
[0039]在本發(fā)明可選的實(shí)施方式中，經(jīng)紗2可以由復(fù)絲條帶制成，所述復(fù)絲條帶包括寬度顯著大于深度的絲帶狀(ribbon-like)組件，但所述絲帶狀組件由多條獨(dú)立的單絲4的成型的束組成，單絲4本身通常不是條帶狀的，且可以具有大致圓形的截面。圖2b示出了這種類型的復(fù)絲條帶的截面。使用復(fù)絲條帶代替單絲條帶可以幫助減少重量和織物的裝箱體積，也易于在展開之前卷曲打包作為氣囊模塊的一部分，這是由于紗線由獨(dú)立的單絲制成，他們可以更容易地彼此相對(duì)移動(dòng)。而采用復(fù)絲紗線制成條帶，在基本平行于條帶方向上增加織物的硬挺度方面，會(huì)具有單絲紗線的至少某些好處。
[0040]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述織物含有包括單絲條帶的紗線，所述單絲條帶含有基礎(chǔ)材料，所述基礎(chǔ)材料包含聚合物(例如尼龍或聚酯)，但在條帶形成過(guò)程中還會(huì)包含至少一種另外的材料。例如，可以以與聚合物平行的層的方式形成所述另外的材料?；蛘?或同時(shí))，所述另外的材料可以在生產(chǎn)形成條帶的膜之前與所述聚合物混合，或者在擠出形成條帶紗線之前混入聚合物。
[0041]另外的材料一個(gè)實(shí)例是金屬顆粒，其具有吸收熱量，幫助阻止通過(guò)織物的熱傳導(dǎo)的功能?？梢岳斫?，這在可能涉及高溫的展開情況下是有利的，所述高溫可能是碰撞本身導(dǎo)致的和通過(guò)煙火裝置引入氣囊內(nèi)部的壓縮氣體導(dǎo)致的。對(duì)于汽車乘員來(lái)說(shuō)，遭受通過(guò)撞擊氣囊產(chǎn)生的燒傷是相對(duì)常見的，而引入含有金屬顆粒和/或其他吸熱材料的另外的材料，將幫助減少發(fā)生這種情況的風(fēng)險(xiǎn)。
[0042]在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式中，可以引入相變材料而吸收熱量?？梢岳斫猓嘧儾牧暇哂休^高的熔解熱，且在發(fā)生相變時(shí)，例如從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)能夠吸收大量能量。
[0043]含有條帶紗線的織物的一個(gè)潛在問(wèn)題是，所述條帶是不穩(wěn)定的。例如，在生產(chǎn)、加工或展開，或者大的外力施加到織物上的其他情況下，條帶紗線會(huì)扭曲，從而顯著影響織物的性能。而具有基本上圓形截面的常規(guī)紗線通常不會(huì)出現(xiàn)這種情況一一如果這些紗線扭曲(除非它們扭曲程度非常大)，對(duì)于織物的性能或性質(zhì)影響很小或者沒有影響。
[0044]使織物穩(wěn)定的一種方式是在形成條帶紗線時(shí)使條帶的一側(cè)或兩側(cè)包含有黏性物質(zhì)。這可以通過(guò)將膠黏劑與形成紗線的聚合物混合的方式實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)在條帶形成后將膠黏劑層黏附到條帶的一面或兩面而實(shí)現(xiàn)。膠黏劑黏附到條帶上可以通過(guò)直接將膠黏劑涂層黏附到條帶上(例如通過(guò)噴射方式)，或者，可以將單獨(dú)的膠黏劑薄膜粘到形成條帶的聚合物薄膜上，這樣所述條帶即為多層條帶。在織物編織期間，所述條帶紗線可以而后黏附在織物的其他紗線上，從而使織物穩(wěn)定。
[0045]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述膠黏劑是可激活的，并且在激活前具有相對(duì)低的黏合性能。這意味著所述條帶組件在形成織物時(shí)相對(duì)容易處理和操作。一旦經(jīng)紗和瑋紗互相交織在一起，所述膠黏劑可被激活從而將紗線結(jié)合在一起，由此使織物穩(wěn)定。所述膠黏劑可以通過(guò)例如加熱和/或加壓的方式被激活，本領(lǐng)域技術(shù)人員了解各種激活合適的膠黏劑的方法。若膠黏劑是通過(guò)加熱或加壓來(lái)激活的，則所述織物可通過(guò)將所述織物從一對(duì)密封滾軸之間穿過(guò)，并對(duì)織物施加壓力的方式來(lái)穩(wěn)定，或者通過(guò)將所述織物從加熱的滾軸之間穿過(guò)，或通過(guò)合適的烘箱將織物加熱，從而使織物穩(wěn)定。
[0046]當(dāng)采用上述技術(shù)形成織物時(shí)，對(duì)于條帶紗線來(lái)說(shuō)可能是過(guò)于僵硬。這可能意味著由這種織物形成的氣囊可能太硬而不能以期望的程度來(lái)緩解汽車乘員的撞擊。
[0047]降低條帶紗線硬挺度的一種方法是形成帶有穿過(guò)其的通孔的條帶紗線。這些通孔可以通過(guò)例如在具有突出物的表面形成薄膜的方法形成；或者通過(guò)在制造后形成通孔，例如在具有許多小的、尖銳的突出物的滾軸之間穿過(guò)所述條帶(或待形成條帶的薄膜)的方法形成。
[0048]理想地，所述通孔造的很小，不會(huì)在氣囊展開期間使任何大量的氣體通過(guò)所述通孔逸出。例如，所述通孔的理想尺寸為大約0.1mm或更小，且可具有的最大尺寸為0.3mm。或者(或同時(shí))，所述織物可以具有覆蓋所述通孔的涂層并阻止過(guò)多的氣體逸出。
[0049]在另外的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述條帶紗線可以由多層薄膜形成，每層薄膜均具有通孔。各薄膜層具有獨(dú)立形成的通孔，隨后互相接觸，以使所述通孔(基本上)不會(huì)互相對(duì)準(zhǔn)，因此，所述通孔不會(huì)(或很少)形成穿過(guò)織物的氣體通道。
[0050]或者，所述條帶組件(或者從其上切下條帶組件的薄膜)可以形成多層，且至少一個(gè)層不具有穿過(guò)其形成的通孔。這將阻止氣體通過(guò)條帶組件逸出。
[0051]薄膜制成的條帶組件的一個(gè)潛在的缺點(diǎn)是，條帶組件往往具有相對(duì)平滑的表面。這會(huì)減少織物的穩(wěn)定性，因?yàn)槿绻麑?duì)織物施加強(qiáng)力，經(jīng)紗和瑋紗可以相對(duì)于彼此發(fā)生滑動(dòng)。這會(huì)導(dǎo)致織物打開相對(duì)大的縫隙，進(jìn)而使氣體穿過(guò)織物。
[0052]為了減少發(fā)生該問(wèn)題的可能性，可以使條帶組件的一個(gè)或兩個(gè)主要表面變粗糙，從而減少織物中條帶組件相對(duì)于其他紗線滑動(dòng)的可能性。例如，為了使表面變粗糙，可以在一個(gè)或兩個(gè)主要表面雕飾或壓花?；蛘撸梢允顾霰砻姘l(fā)生褶皺。作為另一種選擇，可以使條帶組件原纖維化，這可以通過(guò)將擠出薄膜或條帶過(guò)度拉伸，引起材料撕裂形成原纖維而得到。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解如何使這些表面變得粗糙。
[0053]另外的好處是，如果條帶紗線的表面通過(guò)引入波紋和/或褶皺而變得粗糙，紗線的長(zhǎng)度將多少趨于變短。這意味著，當(dāng)紗線置于拉力下時(shí)，隨著壓花區(qū)、波紋和/或褶皺的變直，紗線能夠伸長(zhǎng)。這增加了織物在被汽車乘員撞擊時(shí)吸收能量的能力。
[0054]還設(shè)想所述條帶紗線可以由多層制成。如果一層形成有壓花或褶皺而另一層沒有，所述壓花區(qū)/褶皺可以被所述另一層適當(dāng)約束保持，這將改善織物的穩(wěn)定性。
[0055]應(yīng)當(dāng)理解，體現(xiàn)本發(fā)明的織物可能具有有利的性能，這些性能在許多領(lǐng)域，特別是在汽車氣囊的生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)其效用。
[0056]在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“包含”及其各種變形是指特定的特征、步驟或整體被包含在內(nèi)。這些術(shù)語(yǔ)不能被解釋為排除其他特征、步驟或組成的存在。
[0057]在上述說(shuō)明中、或下述權(quán)利要求中、或附圖中，按照其特定形式或者按照其公開的功能的實(shí)施方法表示的公開的技術(shù)特征，或者用于獲得所公開結(jié)果的方法或工藝，視情況而定，可以分別或者以這些特征的任意組合的形式用于以其多種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于氣囊的織物，包括交織的經(jīng)紗組和瑋紗組，其中一紗線組的紗線是條帶狀的，且寬深比為至少1.5，另一紗線組的紗線不是條帶狀的，且寬深比小于1.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣囊，其特征在于，所述織物在平行于所述第一紗線組方向上的硬挺度比平行于所述第二紗線組方向上的硬挺度至少高15N。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其特征在于，所述第一紗線組包含單絲條帶組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其特征在于，所述第一紗線組由聚合物材料形成，所述聚合物材料含有混合進(jìn)基礎(chǔ)聚合物的附加材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的織物，其特征在于，所述附加材料具有顯著高于所述基礎(chǔ)聚合物的比熱容。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的織物，其特征在于，所述另外的材料包括金屬顆粒或相變材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的織物，其特征在于，所述另外的材料為膠黏劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的織物，其特征在于，所述第一紗線組由多層材料形成，且其中一層包含基礎(chǔ)聚合物層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的織物，其特征在于，另一材料層由比熱容顯著高于所述基礎(chǔ)聚合物的材料形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的織物，其特征在于，另一層包括膠黏劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求3-10任一項(xiàng)所述的織物，其特征在于，所述第一紗線組包括壓花區(qū)、波紋和/或褶皺。
12.根據(jù)權(quán)利要求3-11任一項(xiàng)所述的織物，其特征在于，所述第一紗線組的至少一層具有貫穿該層形成的通孔。
13.由根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的織物形成的氣囊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣囊，其特征在于，所述氣囊為充氣簾式氣囊。
15.一種氣囊組件，包括根據(jù)權(quán)利要求14所述的氣囊，其中，所述氣囊初始被設(shè)置為卷曲結(jié)構(gòu)，且所述氣囊繞著基本上平行于所述第一紗線組的軸卷曲。
【文檔編號(hào)】D03D15/00GK104471129SQ201380038731
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月25日
【發(fā)明者】H·芬恩, D·斯托, K·波特 申請(qǐng)人:奧托立夫開發(fā)公司