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CN106133086B - 用于紧固的胶带 - Google Patents

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CN106133086B
CN106133086B CN201480077652.3A CN201480077652A CN106133086B CN 106133086 B CN106133086 B CN 106133086B CN 201480077652 A CN201480077652 A CN 201480077652A CN 106133086 B CN106133086 B CN 106133086B
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adhesive
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Teraoka Seisakusho Co Ltd
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Abstract

通过向基材的至少一个表面设置粘合剂层获得用于紧固的胶带。基材表面粗糙度(Ra)不大于20μm。用于紧固的胶带具有在纵向方向上100N至200N/25mm的断裂强度，具有10％以下的断裂伸长率，且具有120至200N/20mm的边缘抗撕性，且符合FMVSS 302。当用于紧固气囊时，用于紧固的胶带显示出色的展开性、紧固性和耐燃性。此外，在对背面圆柱形保持力试验中，用于紧固的胶带不使重物落下。在对背面圆柱形保持力试验中，将胶带片(1’)贴附至直径为28mm的圆柱形架(2)的表面，将另一个已经切割为10mm的宽度的且仅具有30mm的长度的胶带片(1)贴附至所述胶带片(1’)的顶上(背面)，将重物(500g荷重)附接并且在95℃的环境中静置30分钟，并且查明重物是否已经作为片(1)的剥离的结果而落下。

Description

用于紧固的胶带
技术领域
所述本发明涉及具有适用于气囊紧固应用的物理性质的用于紧固的胶带，更具体地，涉及发挥优异的气囊展开性、紧固性和另外的耐燃性的用于紧固的胶带。
背景技术
目前，配备有用于在车祸中挽救使用者生命的气囊的汽车使用广泛。此外，作为更先进的安全装置，覆盖几乎全部侧窗的侧气囊和气帘以不断增加的数量安装。这些尤其在侧面撞击的车祸期间保护了使用者的头部。这样的气囊由通过用柔性树脂浸渍特定纺织织物得到的组分制成。当将这样的气囊安装至车身时，将气囊以皱褶方式折叠，用紧固件如线或胶带紧固，并且以使得紧固件在气囊爆开时断裂从而使气囊立即展开的方式放置。
对于构成气囊的纺织织物来说，通常使用耐燃纺织织物。这用于防止由在展开气囊时产生的高温膨胀气体引起的火灾以及车辆火灾的蔓延。然而，耐燃性不是气囊紧固件的要求。这是因为紧固件的量相对于车辆整体和相对于气囊单元来说是极小的。然而，作为每辆车安装的增加的数量的气囊的结果，随着气囊变得广泛并且汽车制造商越来越重视耐燃车辆组件，这样的例如满足FMVSS 302的高水平的耐燃性也是气囊紧固件(例如，胶带)所需的。
作为用于赋予胶带耐燃性的方法的实例，存在其中加入阻燃剂的方法。然而，这样的方法导致差的紧固性，并且因此可能使紧固胶带在从气囊紧固到安装至车身上的处理阶段期间或在为汽车配备气囊之后分离。
迄今为止，已经主要使用胶带作为气囊紧固件，其中使用通过平织醋酸酯纱、聚酯纱、丙烯酸酯(acryl)纱、棉纱等得到的纺织织物作为基材。据信更理想的是具有窄的胶带宽度，或者如果胶带具有大的宽度，则对胶带进行穿孔处理，以使得胶带在气囊展开时立即断裂(参见专利文献1)。然而，当胶带具有窄的宽度时，基材可能会拆散。此外，对胶带进行穿孔处理导致增加的成本，这违背了成本降低，即汽车行业的首要问题。
另外，在包含纺织织物基材的胶带中，当粘合剂层薄或者在贴附期间不能接受足够的压力时，存在粘合剂不能填充基材背面的不规则处并且胶带分离的可能性。另一方面，为了防止分离而增加粘合剂层的厚度增加了材料成本并且需要技术人员在将气囊紧固之后再次在贴附部分上进行压力接合的过程，从而导致增加的成本。
引用清单
专利文献
专利文献1：JP4355161B
发明概述
技术问题
如上所述，对于用于气囊等的用于紧固的胶带来说，由于更低的成本，需要这样的胶带：即使当粘合剂层薄时其紧固性也没有问题的，并且其基材具有带有减少的不规则处的背面。此外，还需要的是，当气囊展开时，胶带即使在没有穿孔处理的情况下也立即断裂。
也就是说，本发明的目的是提供当在气囊紧固应用中使用时发挥优异的展开性、紧固性和另外的耐燃性的用于紧固的胶带。
解决问题的方案
结果是已经进行了细致的研究以实现以上目的，发明人找到了廉价的用于紧固的胶带并且完成了本发明，其具有符合FMVSS 302的耐燃性，在将已经以皱褶方式折叠的气囊紧固之后其边缘当紧固时可以获得足够的粘合强度，其在从气囊紧固到安装至车身的阶段期间或在安装之后不断裂或分离，并且当气囊爆开时其可以立即断裂从而气囊可以均匀且立即展开。
也就是说，本发明是用于紧固的胶带，所述胶带包含在基材的至少一个表面上的粘合剂层，其中
所述基材具有20μm以下的表面粗糙度(Ra)，
所述胶带具有在纵向方向上100N至200N/25mm的断裂强度、10％以下的断裂伸长率、120至200N/20mm的边缘抗撕性、和符合FMVSS 302的耐燃性，并且
当对所述胶带在95℃的环境中将以下对基材的圆柱形背面的保持力的试验进行30分钟时，重物不下落，其中：
将胶带1’贴附至直径为28mm的圆柱形架(jig)2的包含SUS的表面，此外将已经切割为10mm的宽度的胶带1贴附至所述胶带1’(背面)从而所述胶带1沿着所述圆柱形架2的圆周表面从作为起点的所述圆周表面上的竖直平面开始贴附在仅30mm的距离上，将所述重物(500g的荷重)附接至所述起点部分的端部并且在95℃的环境中静置30分钟，并且进行检查以确定所述重物是否已经由于所述胶带1的分离而落下。
发明的有益效果
本发明可以提供当在气囊紧固应用中使用时发挥优异的气囊展开性、紧固性和另外的耐燃性的用于紧固的胶带。具体地，用于紧固的胶带是高度可加工的、廉价的用于紧固的胶带，其具有用于将例如作为汽车用安全装置的侧气囊或气帘以折叠方式安装至汽车车身上的紧固力，可以在气囊爆开时断裂，并且此外具有用于在气囊展开而膨胀的情况下产生高温膨胀气体时或者在火灾发生时抑制胶带部分的燃烧的耐燃性。
附图简述
[图1]图1是用于解释对基材的圆柱形背面的保持力的试验的示意图。
实施方案描述
本发明的胶带是用于紧固的胶带，所述胶带包含在基材的至少一个表面上的粘合剂层。
用于本发明的基材没有特别地限定，只要其是使得胶带发挥以下将描述的物理性质的基材即可。基材的具体实例包括纤维纸，其包括纤维如芳族聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维、乙酸酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、棉纤维、麻纤维、纸浆纤维、嫘萦纤维、和玻璃纤维。其中，芳族聚酰胺纤维纸是特别优选的。
基材的定量优选为34至75g/m2并且更优选40至65g/m2。基材的密度优选为0.5至1.5g/cm3并且更优选0.6至0.8g/cm3。基材的厚度优选为0.025至0.10mm并且更优选0.05至0.09mm。利用这样的基材，更加增强了紧固性和可加工性。
基材的表面粗糙度(Ra)为20μm以下并且优选为14μm以下。对于这种表面粗糙度(Ra)的测量来说，根据JIS B 0601使用激光显微镜的包括针孔的共焦光学系统获得数值。利用这样的基材，可以防止由不足的压力接合引起的差的紧固性。此外，可以降低粘合剂层的厚度，并且可以省略额外的压力接合过程，其二者均导致降低的成本。
用于本发明并且构成粘合剂层的粘合剂没有特别地限定，只要其是使得胶带发挥以下将描述的物理性质的粘合剂即可。具体实例包括丙烯酰基系粘合剂、橡胶系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、和硅系粘合剂。其中，丙烯酰基系粘合剂是优选的，并且含有(甲基)丙烯酸丁酯作为主要组分的丙烯酰基系粘合剂是特别优选的。粘合剂可以含有多种添加剂如用于使主要组分聚合物交联的交联剂、用于增加粘性的树脂、和用于提高内聚力的填料。从气囊紧固性和成本的观点来看，粘合剂层的厚度优选为30至100μm。
可以用这样的粘合剂在基材的一个表面或两个表面上形成粘合剂层。还可能的是，例如，将粘合剂组合物涂覆至基材并且加热或用UV照射进行交联反应以在基材上形成粘合剂层，或者例如，将粘合剂组合物涂覆至离型片材或其他膜上并且加热或用UV照射进行交联反应以形成粘合剂层，并且该粘合剂层贴附至基材的一个表面或两个表面。
离型片材(如果使用的话)没有特别地限定，只要其具有对粘合剂的良好粘附性并且可以在紧固工作期间容易地与粘合剂层分离即可。具体实例包括通过将有机硅系或类似的离型剂涂覆至涂布有聚乙烯等的树脂层的纸材料，如无木纸、玻璃纸、和牛皮纸(craftpaper)得到的离型片材。
本发明的胶带在纵向方向上的断裂强度是100N至200N/25mm并且优选100至130N/25mm。该断裂强度的数值在23℃、50％环境的条件下根据JIS Z 0237测量。在小于100N/25mm的断裂强度的情况下，胶带在气囊紧固过程的工作期间断裂，因此得到差的可加工性。在大于200N/25mm的断裂强度的情况下，存在胶带在气囊展开时不断裂的可能性。
本发明的胶带的断裂伸长率为10％以下。该断裂伸长率的数值在23℃、50％环境的条件下根据JIS Z 0237测量。在大于10％的断裂伸长率的情况下，胶带的伸长率在气囊展开时抑制了气囊的膨胀，因此使气囊难以迅速且均匀地展开。将断裂伸长率设定为10％以下，可以省略对用于气囊紧固的常规胶带进行的穿孔过程。
本发明的胶带的边缘抗撕性为120至200N/20mm并且优选120至160N/20mm。该边缘抗撕性的数值在23℃、50％环境的条件下根据JIS C 2151(方法B)测量。在小于120N/20mm的边缘抗撕性的情况下，存在这样的倾向：当在气囊运输或安装至汽车上期间向气囊单元施加缠绕力时，胶带的一部分过度荷重，并且胶带断裂，因此损害工作效率和产率。
可以例如利用具有这样的物理性质的基材得到具有以上物理性质的胶带。
本发明的胶带具有符合FMVSS 302的耐燃性。可以例如利用耐燃基材得到这样的胶带。
利用本发明的胶带，当对胶带在95℃的环境中将对基材的圆柱形背面的保持力的试验进行30分钟时，重物不下落。根据发明人的发现，这种对基材的圆柱形背面的保持力的试验是高度适合于以下目的的试验并且充当气囊紧固性的优异的指标：评价归因于实际上紧固的气囊的应力与胶带的应力之间的差异而缓慢发生的分离的模式，以及用于评价经时间的粘性。
实施例
以下，现在将通过实施例和比较例的方式更详细地描述本发明。在以下描述中的“份”意指质量份。
<实施例1>
将1.1份的量的异氰酸酯系交联剂(由Nippon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造，商品名Coronate L)加入至100份的丙烯酰基系粘合剂(由Toyochem Co.，Ltd.制造，商品名BPS6080TFK)并且混合以得到粘合剂组合物A。将这种粘合剂组合物A利用辊涂机涂覆至离型片材(牛皮纸，一种已经涂布有有机硅系离型剂的聚乙烯层压表面)并且在100℃干燥2分钟以形成具有50μm的厚度的粘合剂层。将芳族聚酰胺纤维纸(由DuPont TeijinAdvanced Papers Limited制造，商品名NOMEX，50g/m2的定量、0.64g/cm3的密度、和0.090mm的厚度)作为基材贴附至这种粘合剂层以得到用于紧固的胶带。
<实施例2>
在与实施例1相同的条件下制造用于紧固的胶带，不同之处在于使用芳族聚酰胺纤维纸(由DuPont Teijin Advanced Papers Limited制造，商品名NOMEX，40g/m2的定量、0.72g/cm3的密度、和0.052mm的厚度)作为基材。
<比较例1>
在与实施例1相同的条件下制备粘合剂组合物B，不同之处在于以0.6质量份的量加入异氰酸酯系交联剂(由Nippon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造，商品名Coronate L)。在与实施例1相同的条件下制造用于紧固的胶带，不同之处在于使用这种粘合剂组合物B。
<比较例2>
在与实施例1相同的条件下制造用于紧固的胶带，不同之处在于使用芳族聚酰胺纤维纸(175g/m2的定量、0.94g/cm3的密度、和0.20mm的厚度)作为基材。
<比较例3>
在与实施例1相同的条件下制造用于紧固的胶带，不同之处在于使用聚酰亚胺膜(由Du Pont-Toray Co.，Ltd.制造，商品名PI Film Kapton 100H(0.025mm)，35.5g/m2的定量、1.42g/cm3的密度、和0.025mm的厚度)作为基材。
<比较例4>
在与实施例1相同的条件下制造用于紧固的胶带，不同之处在于使用通过平织具有76旦尼尔的经纱和76旦尼尔的纬纱的醋酸纤维纱以使得纵向密度为137线/英寸并且横向密度为73线/英寸而得到的乙酸酯纺织织物作为基材。
<物理性能试验>
对实施例和比较例的胶带进行以下试验。
(基材的表面粗糙度)
根据JIS B 0601，利用激光显微镜的包括针孔的共聚焦光学系统，使用超级聚焦深度轮廓仪(由KEYENCE制造，VK8550)，得到底物的表面粗糙度(μm)。
(胶带的厚度、断裂强度、和断裂伸长率)
根据JIS Z 0237测量胶带的厚度(mm)、在纵向方向上的断裂强度(抗张强度)(N/25mm)、和断裂伸长率(％)。
(边缘抗撕性)
根据JIS C 2151(方法B)测量胶带的边缘抗撕性(N/20mm)。
(对圆柱形背面的保持力)
如在图1中所示，将胶带1’贴附至直径为28mm的圆柱形架2的包含SUS的表面，此外将已经切割为10mm的宽度的胶带1贴附至胶带1’(背面)从而胶带1沿着圆柱形架2的圆周表面从作为起点的圆周表面上的竖直平面开始贴附在仅30mm的距离上，将重物(500g的荷重)附接至起点部分的端部并且在95℃的环境中静置30分钟，并且进行检查以确定重物是否已经由于胶带1的分离而落下。在重物不落下的情况下，测量胶带1移动的距离(mm)。
(归因于背面上的恒定荷重的分离)
将用作样品的具有20mm宽度×50mm的胶带贴附至固定至不锈钢板的胶带的背面(背面)，通过2kg压力辊粘附。之后，在23℃、50％的环境中施加100g的荷重，并且在1小时之后测量分离的胶带的长度(mm)。
(保持力)
根据JIS Z 0237，用作样品的具有20mm宽度×20mm的胶带接受500g的荷重，测量在70℃的环境中1小时之后的胶带的移动的距离(mm)，并且进行检查以确定重物是否已经落下。
(气囊展开性)
根据以下标准评价气囊展开性。
“○”断裂强度为200N/25mm以下，并且断裂伸长率为10％以下。
“△”断裂强度为200N/25mm以下，但是断裂伸长率大于10％，并且因此胶带可以在后处理等之后使用。
“×”：断裂强度大于200N/25mm。
(气囊紧固性)
根据以下标准评价气囊紧固性(胶带断裂、边缘分离)。
“○”：(胶带断裂)边缘抗撕性为120N/20mm以上。(边缘分离)在对基材的圆柱形背面的保持力的试验和归因于背面上的恒定荷重的分离的试验中的任何一个中重物均不落下。
“×”：(胶带断裂)边缘抗撕性小于120N/20mm。(边缘分离)在对基材的圆柱形背面的保持力的试验或归因于背面上的恒定荷重的分离的试验中重物落下。
(耐燃性)
对胶带进行FMVSS 302试验，并且根据以下标准进行评价。
“○”：符合FMVSS 302
“×”：不符合FMVSS 302
如根据表1中提供的结果而清楚的，
实施例1和2具有优异的物理性质的平衡，并且因此关于气囊展开性、紧固性、和耐燃性中的任何一个均具有有利的结果。尤其是，保持力如对基材的圆柱形背面的保持力的试验和归因于背面上的恒定荷重的分离的试验对应于评价归因于实际上紧固的气囊的应力与胶带的应力之间的差异而缓慢发生的分离的模式以及评价经时间的粘性，并且充当气囊紧固性水平的指标。
另一方面，比较例1具有不足的保持力，如对圆形表面不足的保持力，并且因此具有较差的气囊紧固性。因为比较例2具有对圆形表面不足的保持力以及此外过高的断裂强度和边缘抗撕性，气囊展开性和紧固性较差。比较例3的伸长率是过高的，并且因此气囊展开性较差。比较例4具有过高的基材表面粗糙度，因此显示出对圆形表面不足的保持力，并且归因于恒定荷重而容易与背面分离，并且因此气囊展开性稍微较差，并且此外气囊紧固性较差。此外，归因于乙酸酯纺织织物基材，比较例4还具有较差的耐燃性。
工业适用性
本发明的用于紧固的胶带在用于气囊紧固应用时发挥了优异的气囊展开性、紧固性和另外的耐燃性，并且因此在用于紧固车辆(例如汽车)的气囊(如侧气囊和气帘)的应用中极其有用。
附图标记清单
1 胶带
2 圆柱形架

Claims (3)

1.一种用于紧固的胶带，所述胶带包含在基材的至少一个表面上的粘合剂层，其中
所述基材具有20μm以下的表面粗糙度Ra，
所述胶带具有在纵向方向上100N至200N/25mm的断裂强度、10％以下的断裂伸长率、120至200N/20mm的边缘抗撕性、和符合FMVSS302的耐燃性，并且
当对所述胶带在95℃的环境中将以下对基材的圆柱形背面的保持力的试验进行30分钟时，重物不下落，其中：
将胶带1’贴附至直径为28mm的圆柱形架2的包含SUS的表面，此外将已经切割为10mm的宽度的胶带1贴附至所述胶带1’的背面从而所述胶带1沿着所述圆柱形架2的圆周表面从作为起点的所述圆周表面上的竖直平面开始贴附在仅30mm的距离上，将500g荷重的所述重物附接至所述起点部分的端部并且在95℃的环境中静置30分钟，并且进行检查以确定所述重物是否已经由于所述胶带1的分离而落下，
其中所述基材包含具有34至75g/m2的定量、0.5至1.5g/cm3的密度和0.025至0.10mm的厚度的纤维纸。
2.根据权利要求1所述的用于紧固的胶带，其中所述纤维纸是芳族聚酰胺纤维纸。
3.根据权利要求1或2所述的用于紧固的胶带，所述胶带用于在气囊紧固应用中使用。
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