ES2973468T3

ES2973468T3 - Composición de caucho de silicona para recubrimiento textil y material textil recubierto con caucho de silicona

Info

Publication number: ES2973468T3
Application number: ES17763029T
Authority: ES
Inventors: Tsugio Nozoe; Hiroshi Akitomo
Original assignee: Dow Toray Co Ltd
Current assignee: Dow Toray Co Ltd
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2024-06-20
Anticipated expiration: 2037-02-28
Also published as: EP3426840B1; EP3426840A1; EP3426840A4; US20190092969A1; JP6840768B2; WO2017154689A1; CN108699762B; KR102638832B1; US10774240B2; KR20180121546A; CN108699762A; JP2019513907A

Abstract

Esta invención se refiere a una composición de caucho de silicona para revestimiento textil, comprendiendo la composición de caucho de silicona: (A) un organopolisiloxano que tiene al menos dos grupos alquenilo en una molécula y que tiene una viscosidad a 25°C de 100 a 1000000 mPa·s; (B) un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio; (C) catalizador de hidrosililación; (D) un polvo fino de sílice de refuerzo; (E) un compuesto de organotitanio y/o un compuesto de organotitanio; y (F) un alcoxisilano que tiene un grupo epoxi y/o un alcoxisilano que tiene un grupo metacrilo o un grupo acrilo. La composición de caucho de silicona para revestimiento textil que dificulta la formación de aberturas incluso cuando se aplica una gran tensión al textil. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición de caucho de silicona para recubrimiento textil y material textil recubierto con caucho de silicona

[Campo técnico]

La presente invención se refiere a una composición de caucho de silicona para recubrimiento textil y un material textil recubierto con caucho de silicona producido mediante el uso de la composición.

[Técnica anterior]

Los textiles recubiertos con caucho de silicona, que se han producido recubriendo una composición de caucho de silicona sobre un textil y curando la composición, se han utilizado en bolsas de aire (“ airbags” ) para vehículos y similares. Dicho caucho de silicona se requiere que tenga una excelente adhesión a un material textil, que sirve como tejido base de una bolsa de aire y presente flexibilidad presentada cuando se despliega una bolsa de aire. En particular, se requiere la capacidad de mantenimiento de presión interna de la bolsa de aire.

Como composiciones de caucho de silicona se han propuesto, por ejemplo, una composición de caucho de silicona formada a partir de un diorganopolisiloxano que tiene al menos dos grupos alquenilo en una molécula, una resina de organopolisiloxano, un polvo fino de sílice que tiene un área de superficie específica de 50 m2/g o mayor, un organohidrogenopolisiloxano que tiene al menos dos átomos de hidrógeno unidos a átomos de silicio en una molécula, un catalizador de reacción de adición, un compuesto de organosilicio que tiene un grupo funcional que transmite adhesión y un compuesto de organotitanio y/o un compuesto de organocirconio (véase el documento de patente 1); una composición de caucho de silicona formada a partir de un organopolisiloxano que tiene al menos dos grupos alquenilo unidos a átomos de silicio en una molécula, un organohidrogenopolisiloxano de cadena lineal que tiene al menos dos átomos de hidrógeno unidos a átomos de silicio en una molécula, un catalizador de reacción de adición, un polvo fino de sílice que tiene un área de superficie específica de 50 m2/g o mayor, un compuesto de organosilicio que tiene un grupo epoxi y un grupo alcoxi unido a átomos de silicio en una molécula, y un compuesto de titanio y/o un compuesto de circonio (véase el documento de patente 2); y una composición de caucho de silicona formada a partir de un organopolisiloxano que tiene al menos dos grupos alquenilo unidos a átomo(s) de silicio en una molécula, un organohidrogenopolisiloxano que tiene al menos dos átomos de hidrógeno unidos a átomos de silicio en una molécula, un catalizador de reacción de adición, un polvo fino de sílice que tiene un área de superficie específica de 50 m2/g o mayor, un compuesto de organosilicio que tiene un grupo epoxi y un grupo alcoxi unido a átomo de silicio en una molécula, un compuesto organometálico seleccionado del grupo que consiste en compuestos de organotitanio, compuestos de organocirconio y compuestos de organoaluminio, y un compuesto de silano o siloxano que tiene un grupo silanol en una molécula (véase el documento de patente 3).

En dicha composición de caucho de silicona, típicamente se usa un organohidrogenopolisiloxano de cadena lineal como organohidrogenopolisiloxano que sirve como agente de reticulación. Esto se debe a que, cuando se usa un organohidrogenopolisiloxano similar a una resina, se concibe que el caucho de silicona resultante se endurece y el alargamiento se vuelve pequeño, y cuando se usa un textil recubierto con caucho de silicona en una bolsa de aire, la capacidad de plegado del mismo se reduce y la flexibilidad presentada cuando se despliega la bolsa de aire se reduce.

En los últimos años, la presión de gas suministrada desde un inflador llega a ser alta y se producen problemas porque la presión interna no puede mantenerse suficiente debido a aberturas causadas por una gran tensión aplicada al material textil, que sirve como tejido base de la bolsa de aire.

Como resultado de una investigación diligente, los inventores de la presente invención encontraron que es menos probable que se formen aberturas con una composición de caucho de silicona que incluya un determinado organohidrogenopolisiloxano como agente de reticulación, y así lograron la presente invención.

Los siguientes documentos pueden ser útiles para comprender la invención. El documento JP2013-112722 proporciona una composición adhesiva elástica de silicona para una bolsa de aire que incluye: (A) un organopolisiloxano que contiene un grupo alquenilo; (B) un organohidrogenopolisiloxano que tiene tres grupos SiH y ningún grupo alquenilo; y (C) una cantidad catalítica de un catalizador de metal del grupo del platino. La cantidad del componente (B) se selecciona de modo que el número de átomos de hidrógeno conectados a átomos de silicio contenidos en el componente (B) sea 0,3-5,0 por cada grupo alquenilo conectado a un átomo de silicio contenido en el componente (A). En el documento US2003211340 se describe una composición de recubrimiento de caucho de silicona para su uso en el recubrimiento de bolsas de aire de tipo tejido huecas; dicha composición se cura formando un caucho de silicona que tiene una resistencia al desgarre de 25-50 kN/m y una resistencia de pelado de 30-60 N/cm. En el documento EP2009059 se describe una composición de recubrimiento de caucho de silicona líquida que comprende (A) un organopolisiloxano que contiene radicales alquenilo unidos a silicio, (B) un organohidrogenopolisiloxano que contiene radicales SiH, (C) un catalizador de reacción de adición, (D) sílice finamente dividida, (E) un compuesto de organosilicio que contiene radicales epoxi y alcoxi, (F) un compuesto orgánico de titanio, circonio o aluminio, y (G) un compuesto de silano o siloxano que contiene silanol; que se recubre sobre una superficie de un tejido base de bolsa de aire y se cura para formar una capa de recubrimiento de caucho sobre el mismo.

[Lista de citas]

[Literatura de patentes]

Documento de patente 1: Publicación de solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2006-348410A Documento de patente 2: Publicación de solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2008-013752A Documento de patente 3: Publicación de solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2009-007468A[Resumen de la invención]

[Problema técnico]

Un objeto de la presente invención es proporcionar una composición de caucho de silicona para recubrimiento textil que haga difícil formar aberturas incluso cuando se aplique una gran tensión al textil. Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar un material textil recubierto con caucho de silicona con el que es menos probable que se formen aberturas incluso cuando se aplique una gran tensión.

[Solución al problema]

La composición de caucho de silicona para recubrimiento textil de la presente invención es una composición de caucho de silicona que comprende:

(A) 100 partes en masa de un organopolisiloxano que tiene al menos dos grupos alquenilo en una molécula y que tiene una viscosidad a 25 °C de 100 a 1000000 mPas medida usando un viscosímetro de tipo B según JIS K7117-1; (B) un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<1/2>)<a>(R<12>SiO<2/2>)(R<2>SiO<3/2>)<c>(SiO<4/2>)<d>

donde, R<1>es cada uno independientemente un grupo hidrocarburo monovalente no sustituido o sustituido con halógeno que no tiene un enlace alifático insaturado o un átomo de hidrógeno; con la condición de que, al menos dos R<1>en una molécula sean átomos de hidrógeno; R<2>es un grupo hidrocarburo monovalente no sustituido o sustituido con halógeno que no tiene ningún enlace alifático insaturado; y a, b, c, y d son 0 o números positivos que satisfacen 0 ^ a < 1, 0 ^ b < 1, 0 ^ c < 1, 0 ^ d < 1, y a b c d = 1; siempre que, a y b no sean simultáneamente 0, y c y d no sean simultáneamente 0, en una cantidad tal que una cantidad de átomo de hidrógeno unido a átomo de silicio en el presente componente sea de 1 a 5 moles por 1 mol de grupo alquenilo en el componente (A);

(C) catalizador de hidrosililación, en una cantidad que acelera el curado de la presente composición;

(D) de 1 a 50 partes en masa de un polvo fino de sílice de refuerzo;

(E) de 0,01 a 5 partes en masa de un compuesto de organotitanio y/o un compuesto de organocirconio; y (F) de 0,05 a 10 partes en masa de un alcoxisilano que tiene un grupo epoxi y/o un alcoxisilano que tiene un grupo metacrilo o un grupo acrilo,

donde el componente (B) se selecciona de un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<1/2>)<a'>(SiO<4/2>)<d'>

donde R<1>es como se ha descrito anteriormente, y cada a' y d' son cada uno independientemente un número positivo que satisface 0 < a' < 1, 0 < d' < 1, 1,5 ^ a'/d' ^ 4, y a' d' = 1,

o un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<1/2>)<a>(R<12>SiO<2/2>)(R<2>SiO<3/2>)<c'>

donde cada R<1>y R<2>es como se ha descrito anteriormente a, b y c' son cada uno independientemente 0 o un número positivo que satisface 0 ^ a < 1, 0 ^ b < 1, 0 < c' < 1, 1 ^ a/c '^ 3, y a b c' = 1.

La presente composición preferiblemente contiene además (G) de 0,01 a 5 partes en masa de oligómero de organosiloxano que contiene un grupo silanol por 100 partes en masa del componente (A).

El material textil recubierto con caucho de silicona de la presente invención es un material textil recubierto con caucho de silicona formado recubriendo la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil descrita anteriormente sobre una superficie de un textil y curando la composición.

En el material textil recubierto, el material textil es preferiblemente un material textil tejido en hueco, y el material textil es preferiblemente un tejido base para una bolsa de aire o un tejido base para una bolsa de aire de cortina.

[Efectos de la invención]

La composición de caucho de silicona para recubrimiento textil de la presente invención hace difícil ocasionar aberturas incluso cuando se aplica una gran tensión al textil. Además, con el material textil recubierto con caucho de silicona de la presente invención, es menos probable que las aberturas se formen incluso cuando se aplica una gran tensión.

[Descripción detallada de la invención]

<Composición de caucho de silicona para recubrimiento textil>

El componente (A) es el compuesto base de la presente composición y es un organopolisiloxano que tiene al menos dos grupos alquenilo en una molécula. Los ejemplos del grupo alquenilo en el componente (A) incluyen un grupo vinilo, un grupo alilo, un grupo butenilo, un grupo pentenilo, un grupo hexenilo y un grupo heptenilo. De estos, se prefiere un grupo vinilo. Además, los ejemplos del grupo unido a un átomo de silicio, excepto el grupo alquenilo, en el componente (A) incluyen grupos alquilo, tales como un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo butilo, un grupo pentilo y un grupo hexilo; grupos arilo, tales como un grupo fenilo, un grupo tolilo y un grupo xililo; grupos aralquilo, tales como un grupo bencilo y un grupo fenetilo; y grupos alquilo halogenados, tales como un grupo 3-cloropropilo y un grupo 3,3,3-trifluoropropilo. De estos, se prefieren un grupo metilo y un grupo fenilo. Además, una pequeña cantidad de grupo hidroxilo o grupo alcoxi, tal como un grupo metoxi y un grupo etoxi, puede unirse al átomo de silicio en el componente (A) siempre que el objeto de la presente invención no se vea afectado.

La estructura molecular del componente (A) no está limitada, y sus ejemplos incluyen estructuras lineales, lineales parcialmente ramificadas, cíclicas, de cadena ramificada, en forma de red y dendríticas. La estructura molecular del componente (A) es preferiblemente lineal o lineal parcialmente ramificada. El componente (A) puede ser una mezcla de al menos dos tipos que tienen estas estructuras moleculares. La viscosidad a 25 °C del componente (A) no está limitada y está preferiblemente en un intervalo de 100 a 1000000 mPa s o en un intervalo de 30o a 100000 mPa s, medida usando un viscosímetro de tipo B según JIS K7117-1.

Los ejemplos de dicho componente (A) incluyen dimetilpolisiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos dimetilvinilsiloxi, copolímeros de dimetilsiloxano y metilvinilsiloxano terminalmente protegidos en ambos terminales moleculares con grupos dimetilvinilsiloxi, copolímeros de dimetilsiloxano y metilvinilsiloxano terminalmente protegidos en ambos terminales moleculares con grupos trimetilsiloxi; organopolisiloxanos en los que una parte o todos los grupos metilo de estos organopolisiloxanos están sustituidos por grupos alquilo, excepto grupos metilo, tales como grupos etilo y grupos propilo, grupos arilo tales como grupos fenilo y grupos tolilo, grupos aralquilo tales como grupos bencilo y grupos fenetilo, y grupos alquilo halogenados tales como grupos 3,3,3-trifluoropropilo; organopolisiloxanos en los que una parte o la totalidad de los grupos vinilo de estos organopolisiloxanos están sustituidos por grupos alquenilo, excepto grupos vinilo, tales como grupos alilo y grupos propenilo; y mezclas de dos o más de estos organopolisiloxanos. En particular, desde el punto de vista de hacer que la viscosidad de la presente composición sea baja y el punto de vista de la facilidad para controlar las características mecánicas del caucho de silicona obtenido mediante el curado de la presente composición, el componente (A) es preferiblemente el dimetilpolisiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos dimetilvinilsiloxi.

El componente (B) es un agente de reticulación de la presente composición y es un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<l / 2>)<a>(R<12>SiO<2/2>)(R<2>SiO<3/2>)<c>(SiO<4/2>)<d>.

En la fórmula, R<1>es cada uno independientemente un grupo hidrocarburo monovalente no sustituido o sustituido con halógeno que no tiene un enlace alifático insaturado o un átomo de hidrógeno. Los ejemplos de dicho R<1>incluyen grupos alquilo, tales como un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo butilo, un grupo pentilo y un grupo hexilo; grupos arilo, tales como un grupo fenilo, un grupo tolilo y un grupo xililo; grupos aralquilo, tales como un grupo bencilo y un grupo fenetilo; y grupos alquilo halogenados, tales como un grupo 3-cloropropilo y un grupo 3,3,3-trifluoropropilo. De estos, se prefieren un grupo metilo y un grupo fenilo. Obsérvese que, en el componente (B), al menos dos R<1>deben ser átomos de hidrógeno en una molécula.

Además, en la fórmula, R<2>es un grupo hidrocarburo monovalente no sustituido o sustituido con halógeno que no tiene enlace insaturado alifático, y los ejemplos del mismo incluyen los mismos grupos hidrocarburo monovalentes ilustrados anteriormente para R<1>. De estos, se prefieren un grupo metilo y un grupo fenilo.

Además, en la fórmula, a, b, c y d son 0 o números positivos que satisfacen 0 ^ a < 1, 0 ^ b < 1, 0 ^ c < 1, 0 ^ d < 1, y a b c d = 1. Sin embargo, a y b no son simultáneamente 0, y c y d no son simultáneamente 0. Es decir, el componente (B) es un organopolisiloxano similar a una resina que tiene unidades de siloxano representadas por la fórmula: R<2>SiO<3/2>o unidades de siloxano representadas por la fórmula: SiO<4/2>.

Los ejemplos de dicho componente (B) incluyen organopolisiloxanos formados a partir de unidades de siloxano representadas por la fórmula: HMe<2>SiO<1/2>y unidades de siloxano representadas por la fórmula: SiO<4/2>, organopolisiloxanos formados a partir de unidades de siloxano representadas por la fórmula: HMe<2>SiO<2/2>, unidades de siloxano representadas por la fórmula: Me<3>SiO<1/2>, y unidades de siloxano representadas por la fórmula: SiO<4/2>, organopolisiloxanos formados a partir de unidades de siloxano representadas por la fórmula: Me<2>SiO<2/2>, unidades de siloxano representadas por la fórmula: HMeSiO<2/2>, y unidades de siloxano representadas por la fórmula: MeSiO<3/2>, y organopolisiloxanos formados a partir de unidades de siloxano representadas por la fórmula: Me<3>SiO<1/2>, unidades de siloxano representadas por la fórmula: Me<2>SiO<2/2>, unidades de siloxano representadas por la fórmula: HMeSiO<2/2>, y unidades de siloxano representadas por la fórmula: MeSiO<3/2>.

Según la invención, el componente (B) se selecciona de un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<1/2>)<a'>(SiO<4/2>)<d'>

donde R<1>es como se ha descrito anteriormente, y cada a' y d' son cada uno independientemente un número positivo que satisface 0 < a' < 1, 0 < d' < 1, 1,5 ^ a '/d' ^ 4, y a' d' = 1.

Alternativamente, también según la invención, el componente (B) se selecciona de un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<1/2>)<a>(R<12>SiO<2/2>)(R<2>SiO<3/2>)<c'>

donde cada R<1>y R<2>es como se ha descrito anteriormente, a, b y c' son cada uno independientemente 0 o un número positivo que satisface 0 ^ a < 1, 0 ^ b < 1, 0 < c' < 1, 1 ^ a/c '^ 3, y a b c' = 1.

El contenido del componente (B) es una cantidad donde una cantidad de átomo de hidrógeno unido a átomo de silicio en el presente componente está en un intervalo de 1 a 5 mol, y preferiblemente en un intervalo de 1 a 4 mol, por 1 mol de grupo alquenilo en el componente (A). Esto se debe a que, cuando el contenido del componente (B) es mayor o igual que el límite inferior del intervalo descrito anteriormente, la presente composición está suficientemente curada y suficientemente adherida a un textil. Por otro lado, cuando el contenido es menor o igual que el límite superior del intervalo descrito anteriormente, se logran excelentes características mecánicas, tales como alargamiento, del caucho de silicona obtenido mediante curado de la presente composición.

El componente (C) es un catalizador de hidrosililación para acelerar el curado de la presente composición. Los ejemplos del componente (C) incluyen catalizadores de tipo metálico de platino, tales como catalizadores de platino, catalizadores de rodio, catalizadores de rutenio, catalizadores de iridio y catalizadores de paladio. De estos, se prefiere un catalizador de platino. Los ejemplos del catalizador de platino incluyen platino molido en polvo fino, ácido cloroplatínico, soluciones de alcohol de ácido cloroplatínico, complejos de olefina de ácido cloroplatínico, complejos de alquenilsiloxano de ácido cloroplatínico, complejos de dicetona de platino, complejos de alquenilsiloxano de platino, complejos de olefina de platino; platino metálico soportado sobre sílice, aluminio, carbono o similares; y polvo de resina termoplástica que contiene estos catalizadores de platino. Además, los ejemplos del catalizador de tipo metálico de platino, excepto el catalizador de platino, incluyen RhCl(PPh<3>)<3>, RhCl(CO)(PPh<3>)<2>, Ru<3>(CO)<12>, IrCl(CO)(PPh<3>)<2>y Pd(PPh<3>)<4>. Obsérvese que, en las fórmulas, Ph es un grupo fenilo.

El contenido del componente (C) no está limitado siempre que el contenido sea una cantidad que acelera el curado de la presente composición. Típicamente, el contenido en términos de metal de platino del componente (C) está en un intervalo de 0,1 a 500 partes en masa, y preferiblemente en un intervalo de 1 a 50 partes en masa, por 1000000 partes en masa del componente (A). Esto se debe a que el contenido dentro del intervalo descrito anteriormente puede acelerar suficientemente el curado de la presente composición.

El componente (D) es un polvo fino de sílice de refuerzo para transmitir resistencia mecánica al caucho de silicona obtenido curando la presente composición. Los ejemplos de tal componente (D) incluyen sílice de proceso en seco, sílice precipitada y sílice hidrófoba formada sometiendo la superficie de tales polvos finos de sílice de refuerzo al tratamiento con un compuesto de organosilicio, tal como organoclorosilano, organosilazano, organoalcoxisilano u organohidrogenopolisiloxano. En particular, el componente (D) tiene preferiblemente un área de superficie específica de 50 m<2>/g o mayor.

El contenido del componente (D) está en un intervalo de 0,1 a 50 partes en masa, y preferiblemente en un intervalo de 5 a 40 partes en masa, por 100 partes en masa del componente (A). Esto se debe a que, cuando el contenido del componente (D) es mayor o igual que el límite inferior del intervalo descrito anteriormente, se logra una excelente resistencia mecánica del caucho de silicona obtenido mediante el curado de la presente composición, y cuando el contenido es menor o igual que el límite superior del intervalo descrito anteriormente, se logra una excelente capacidad de recubrimiento de la presente composición.

El compuesto de organotitanio y/o el compuesto de organocirconio del componente (E) es uno o más componentes para mantener la adhesión del caucho de silicona a un textil recubierto con caucho de silicona, que se forma mediante recubrimiento y curado de la presente composición, incluso después de almacenar el textil en una condición de alta temperatura/alta humedad durante un largo período de tiempo.

Los ejemplos del compuesto de organotitanio del componente (E) incluyen ésteres de ácido organotitánico, tales como titanato de tetraisopropilo, titanato de tetrabutilo y titanato de tetraoctilo; sales de ácido orgánico de titanio tales como sales de ácido acético de titanio; y compuestos de quelato de titanio, tales como diisopropoxibis(acetilacetonato) de titanio y diisopropoxibis(acetoacetato de etilo) de titanio.

Además, los ejemplos del compuesto de organocirconio del componente (E) incluyen complejos de circonio que tienen p-dicetona (incluido el producto sustituido con grupos alquilo y el producto sustituido con átomos de flúor) como ligando(s), tales como tetraacetilacetonato de circonio, hexafluoroacetilacetonato de circonio, trifluoroacetilacetonato de circonio, tetrakis(etiltrifluoroacetilacetonato)circonio, tetrakis(2,2,6,6-tetrametil-heptanodionato), dibutoxibis(etilacetoacetato) de circonio y diisopropoxibis(2,2,6,6-tetrametil-heptanodionato) de circonio. Como compuesto de organocirconio, se prefiere particularmente un complejo de acetilacetonato de circonio (incluido un producto sustituido con grupos alquilo o un producto de acetilacetonato sustituido con átomos de flúor).

En la presente composición, el contenido del componente (E) está en un intervalo de 0,01 a 5 partes en masa, preferiblemente en un intervalo de 0,01 a 1 parte en masa o en un intervalo de 0,01 a 0,5 partes en masa, por 100 partes en masa del componente (A). Esto se debe a que, cuando el contenido del componente (E) es mayor o igual que el límite inferior del intervalo descrito anteriormente, se puede transmitir una adhesión excelente a un textil con una adhesión deficiente, tal como un textil tejido en hueco. Por otro lado, cuando el contenido es menor o igual que el límite superior del intervalo descrito anteriormente, se mejora la estabilidad de almacenamiento de la presente composición.

Además, el componente (F) es un alcoxisilano que tiene un grupo epoxi y/o un alcoxisilano que tiene un grupo metacrilo o un grupo acrilo para mejorar una excelente adhesión a un material textil con una mala adhesión, tal como un material textil tejido en hueco, de la presente composición, junto con el componente (E).

Los ejemplos del alcoxisilano que tiene un grupo epoxi del componente (F) incluyen 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano, 3-glicidoxipropiltrietoxisilano, 3-glicidoxipropilmetildimetoxisilano, 4-glicidoxibutiltrimetoxisilano, 5,6-epoxihexiltrietoxisilano, 2-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano y 2-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrietoxisilano.

Además, los ejemplos del alcoxisilano que tiene un grupo metacrilo o grupo acrilo del componente (F) incluyen 3-acriloxipropiltrimetoxisilano, 3-acriloxipropiltrietoxisilano, 3-acriloxipropilmetildimetoxisilano, 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano, 3-metacriloxipropiltrietoxisilano y 3-metacriloxipropilmetildimetoxisilano.

En la presente composición, el contenido del componente (F) está en un intervalo de 0,05 a 10 partes en masa, preferiblemente en un intervalo de 0,05 a 5 partes en masa o en un intervalo de 0,1 a 5 partes en masa, por 100 partes en masa del componente (A). Esto se debe a que, cuando el contenido del componente (F) es mayor o igual que el límite inferior del intervalo descrito anteriormente, se puede transmitir una adhesión excelente a un textil con una adhesión deficiente, tal como un textil tejido en hueco. Por otro lado, cuando el contenido es menor o igual que el límite superior del intervalo descrito anteriormente, se mejora la estabilidad de almacenamiento de la presente composición.

La presente composición contiene preferiblemente además (G) oligómero de organosiloxano que contiene grupos silanol. Los ejemplos del grupo unido a un átomo de silicio en el componente (G) incluyen grupos alquilo, tales como un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo butilo, un grupo pentilo y un grupo hexilo; grupos alquenilo, tales como un grupo vinilo, un grupo alilo, un grupo butenilo, un grupo pentenilo, un grupo hexenilo y un grupo heptenilo; grupos arilo, tales como un grupo fenilo, un grupo tolilo y un grupo xililo; grupos aralquilo, tales como un grupo bencilo y un grupo fenetilo; y grupos alquilo halogenados, tales como un grupo 3-cloropropilo y un grupo 3,3,3-trifluoropropilo. De estos, se prefieren un grupo metilo y un grupo vinilo. La estructura molecular del componente (G) no está limitada, y sus ejemplos incluyen cadenas lineales, lineales parcialmente ramificadas, cíclicas y ramificadas. La estructura molecular del componente (G) es preferiblemente lineal. Además, la viscosidad a 25 °C del componente (G) no está limitada; sin embargo, la viscosidad es preferiblemente inferior a 100 mPa s o en un intervalo de 1 a 50 mPas.

Los ejemplos del componente (G) incluyen metilvinilpolisiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos dimetilhidroxisiloxi y copolímeros de dimetilsiloxano y metilvinilsiloxano terminalmente protegidos en ambos terminales moleculares con grupos dimetilhidroxisiloxi.

En la presente composición, aunque el contenido del componente (G) no está limitado, el contenido está en un intervalo de 0,01 a 5 partes en masa, preferiblemente en un intervalo de 0,01 a 1 parte en masa o en un intervalo de 0,01 a 0,5 partes en masa, por 100 partes en masa del componente (A). Esto se debe a que, cuando el contenido del componente (G) es mayor o igual que el límite inferior del intervalo descrito anteriormente, se puede transmitir una adhesión excelente a un textil con una adhesión deficiente, tal como un textil tejido en hueco. Por otro lado, cuando el contenido es menor o igual que el límite superior del intervalo descrito anteriormente, se mejora la estabilidad de almacenamiento de la presente composición.

Para mejorar la estabilidad de almacenamiento o para mejorar la manipulabilidad, la presente composición preferiblemente contiene además un inhibidor de curado. Los ejemplos del inhibidor de curado incluyen compuestos a base de acetileno, tales como 1 -etinilciclohexan-1 -ol, 2-metil-3-butin-2-ol, 3,5-dimetil-1-hexin-3-ol y 2-fenil-3-butin-2-ol; compuestos de tipo enino, tales como 3-metil-3-penten-1-ino y 3,5-dimetil-3-hexen-1-ino; triazoles, tales como benzotriazol; y otras fosfinas, mercaptanos e hidrazinas. El contenido del inhibidor de curado no está limitado; sin embargo, el contenido está preferiblemente en un intervalo de 0,001 a 5 partes en masa o en un intervalo de 0,01 a 10 partes en masa por 100 partes en masa del componente (A).

Además, para mejorar las características mecánicas del caucho de silicona obtenido mediante el curado de la presente composición, puede estar contenido un oligómero de siloxano que tiene un 5 % en masa o más de grupo vinilo en una molécula, tal como 1,3,5,7-tetrametil-1,3,5,7-tetravinilciclotetrasiloxano, 1,3,5,7-tetrametil-1,3,5,7-tetrahexenilciclotetrasiloxano y oligómeros de metilvinilsiloxano terminalmente protegidos en ambos terminales moleculares con grupos trimetilsiloxi. La viscosidad a 25 °C de este oligómero de siloxano no está limitada y se encuentra preferiblemente en un intervalo de 0,5 a 50 mm2/s. El contenido del oligómero de siloxano no está limitado y, por ejemplo, está preferiblemente en un intervalo de 0,1 a 1 parte en masa por 100 partes en masa del componente (A).

La presente composición puede contener un organopolisiloxano que tiene al menos dos átomos de hidrógeno unidos a átomos de silicio en cada molécula, además del componente (B), siempre que el objeto de la presente invención no se vea afectado. Los ejemplos de dicho organopolisiloxano incluyen metilhidrógenopolisiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos trimetilsiloxi, copolímeros de dimetilsiloxano y metilhidrogenosiloxano terminalmente protegidos en ambos terminales moleculares con trimetilsiloxi, dimetilpolisiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos dimetilhidrogenosiloxi, copolímeros de dimetilsiloxano y metilhidrogenosiloxano terminalmente protegidos en ambos terminales moleculares con dimetilhidrogenosiloxi, copolímeros de metilfenilsiloxano y metilhidrogenosiloxano terminalmente protegidos en ambos terminales moleculares con grupos dimetilfenilsiloxi y metilhidrogenopolisiloxano cíclico; organopolisiloxanos en los que una parte o todos los grupos metilo de estos organopolisiloxanos están sustituidos por grupos alquilo tales como grupos etilo y grupos propilo, grupos arilo tales como grupos fenilo y grupos tolilo, grupos aralquilo tales como grupos bencilo y grupos fenetilo, y grupos alquilo halogenados tales como grupos 3,3,3-trifluoropropilo; y mezclas de dos o más tipos de estos organopolisiloxanos.

Además, la presente composición puede contener una carga inorgánica además del componente (D) siempre que el objeto de la presente invención no se vea afectado. Los ejemplos de tal carga inorgánica incluyen cargas extensoras, tales como polvo de cuarzo, tierra de diatomeas, carbonato de calcio y carbonato de magnesio; agentes de resistencia al calor, tales como óxido de cerio, hidróxido de cerio y óxido de hierro; pigmentos, tales como óxido de hierro rojo, óxido de titanio y negro de carbón; y agente ignífugo.

El método de preparación de la presente composición no está limitado, y la presente composición puede prepararse mezclando del componente (A) al componente (F) y, según sea necesario, otros componentes opcionales. Sin embargo, se prefiere un método en el que, a un lote maestro de sílice preparada calentando y mezclando una parte del componente (A) y el componente (D) por adelantado, se añade el resto del componente (A), el componente (B), el componente (C), el componente (E) y el componente (F). Obsérvese que, en el caso en el que se necesiten mezclar otros componentes opcionales, dicho mezclado puede realizarse durante la preparación del lote maestro de sílice. Además, en el caso donde los otros componentes opcionales se alteran mediante calentamiento y mezclado, los otros componentes opcionales se mezclan preferiblemente durante la mezcla del resto del componente (A), componente (B), componente (C), componente (E) y componente (F). Además, cuando se prepara el lote maestro de sílice, el compuesto de organosilicio puede mezclarse y el componente (D) puede someterse a un tratamiento de superficie in situ. La presente composición se puede preparar usando un amasador/mezclador de dos rodillos, un mezclador Ross o un aparato de amasado conocido similar.

Además, para mejorar la estabilidad de almacenamiento, la presente composición es preferiblemente una composición de caucho de silicona de dos componentes para recubrimiento textil formada a partir de una composición (I) que contiene el componente (A), el componente (C) y el componente (D), pero que no contiene el componente (B), y una composición (II) que contiene el componente (A), el componente (B) y el componente (D), pero que no contiene el componente (C). Obsérvese que el componente (E) y el componente (F) pueden estar contenidos en una de la composición (I) y la composición (II), o en ambas.

El estado de la presente composición a 25 °C no está limitado y es preferiblemente un líquido. Cuando la presente composición es un líquido a 25 °C, la viscosidad de la misma no está limitada, pero está preferiblemente en un intervalo de 10 a 500 Pa s o en un intervalo de 50 a 500 Pas. La presente composición que tiene dicha viscosidad puede recubrirse sobre un material textil como una composición sin disolvente que no contiene disolvente para ajustar la viscosidad, logra una excelente capacidad de manejo y procesamiento de recubrimiento, y es menos probable que provoque defectos en la capa de recubrimiento de caucho de silicona.

El textil recubierto con caucho de silicona de la presente invención es un material textil recubierto con caucho de silicona formado recubriendo la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil descrita anteriormente sobre una superficie de un textil y curando la composición. Los ejemplos del textil de la presente tela recubierta incluyen textiles de fibra de poliamida, tales como nailon 6, nailon 66 y nailon 46; textiles de fibra de poliéster, tales como tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno y tereftalato de politrimetileno; así como textiles de fibra de poliacrilo, textiles de fibra de poliacrilonitrilo, textiles de fibra de aramida, textiles de fibra de poliéter imida, textiles de fibra a base de polisulfona, textiles de fibra de carbono, textiles de fibra de rayón, textiles de fibra de polipropileno, textiles de fibra de polietileno y telas no tejidas formadas a partir de estas fibras. En particular, como tejido base de una bolsa de aire, se prefiere un material textil de fibra de poliamida o un textil de fibra de poliéster desde el punto de vista de una excelente resistencia al calor y características mecánicas.

La estructura textil del presente material textil recubierto no está limitada y es típicamente un tejido liso desde el punto de vista de la productividad y el grosor. Además, dado que la película recubierta que tiene una excelente adhesión puede formarse en un textil de tejido en hueco que tiene una mala adhesión, el textil puede ser un textil de tejido en hueco que tiene un hueco similar a una bolsa en la parte central de la estructura textil.

El método de producción del presente material textil recubierto no está limitado, y la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil puede recubrirse sobre el textil mediante un método conocido públicamente, tal como atomizado, recubrimiento por grabado, recubrimiento de barras, recubrimiento con cuchilla, recubrimiento suave, serigrafía o inmersión. En este momento, la cantidad recubierta de la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil está típicamente en un intervalo de 25 a 150 g/m2 Además, después de recubrir la composición de caucho de silicona, la composición se puede curar calentando a 150 a 200 °C durante 1 a 2 minutos.

La capa de recubrimiento de caucho de silicona del presente material textil recubierto puede ser una capa o una multicapa con dos o más capas. Además, el presente material textil recubierto puede tener además cualquier capa de recubrimiento adicional, según sea necesario. De forma típica, dicha capa de recubrimiento adicional es una capa para mejorar la sensación al tacto de la superficie del material textil recubierto, mejorando aún más las características de abrasión de la superficie y mejorando la resistencia del material textil recubierto. Los ejemplos específicos de dicha capa de recubrimiento adicional incluyen una capa de recubrimiento formada a partir de una película de plástico, un material textil, una tela no tejida y otro agente de recubrimiento elástico.

[Ejemplos]

La composición de caucho de silicona para recubrimiento textil y el material textil recubierto con caucho de silicona de la presente invención se describirán en detalle usando ejemplos.

Las viscosidades a 25 °C (mPas) de la composición de organopolisiloxano y caucho de silicona para recubrimiento textil se midieron usando un viscosímetro de tipo B según JIS K7117-1, y las viscosidades cinemáticas de la misma (mm2/s) se midieron usando un viscosímetro de tipo Ubbelohde según JlS Z8803.

<Características del caucho de silicona>

Se preparó una lámina de caucho de silicona que tenía un espesor de 2 mm sometiendo la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil a vulcanización en prensa a una presión de 20 MPa a 150 °C durante 5 minutos. La dureza de la lámina de caucho de silicona se midió utilizando un durómetro de tipo A estipulado en JIS K 6253. Además, la resistencia a la tracción y el alargamiento del caucho de silicona se midieron mediante métodos estipulados en JIS K 6251.

<Producción de textil recubierto con caucho de silicona>

Se cortó un material textil tejido en hueco para bolsas de aire de protección de cortina formado a partir de tereftalato de polietileno con una forma rectangular que tenía un ancho de 70 mm y un lado de la parte de bolsa de 100 mm y un lado de la parte cerrada de 70 mm que se ubicaron de manera que una parte de bolsa y una parte cerrada intercalan un límite entre ellas. La composición de caucho de silicona para recubrimiento textil se recubrió en una cara de la misma usando un aplicador tipo Baker de manera que la cantidad recubierta fuera de 60 a 100 g/m2. A continuación, el textil recubierto se calentó en un horno a 200 °C durante 90 segundos para curar la composición de caucho de silicona. Similarmente, la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil también se recubrió sobre la otra cara para producir un material textil recubierto con caucho de silicona.

A partir del textil recubierto con caucho de silicona producido como se ha descrito anteriormente, se cortó una muestra de prueba rectangular, en la que la anchura era de 50 mm, la longitud de la parte de bolsa era de 80 mm y la longitud de la parte cerrada era de 50 mm. Esta muestra de prueba se abrió y ambos extremos de la misma se sujetaron de modo que la muestra de prueba se estiró utilizando dos boquillas de aire, que estaban provistas de un analizador de tracción y dispuestas de manera que la distancia entre ellas fuera de 100 mm. La muestra de prueba se estiró a una velocidad de 200 mm/min y se midió la resistencia a la tracción máxima en este momento.

A partir del textil recubierto con caucho de silicona producido como se ha descrito anteriormente, se cortó una muestra de prueba rectangular, en la que la anchura era de 50 mm, la longitud de la parte de bolsa era de 80 mm y la longitud de la parte cerrada era de 50 mm. Esta muestra de prueba se abrió y ambos extremos de la misma se sujetaron de modo que la muestra de prueba se estiró utilizando dos boquillas de aire, que estaban provistas de un analizador de tracción y dispuestas de manera que la distancia entre ellas fuera de 100 mm. La muestra de prueba se estiró a una velocidad de 200 mm/min, y se determinó la diferencia (mm) entre el grado de abertura a 200 N/cm y el grado de abertura del textil no recubierto, al que no se recubrió el caucho de silicona, medido en las mismas condiciones.

En un mezclador Ross, se cargaron 100 partes en masa de dimetilpolisiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos dimetilvinilsiloxi que tenía una viscosidad de 40.000 mPa s (contenido de grupos vinilo = aproximadamente 0,09 % en masa), 40 partes en masa de sílice de pirólisis que tenía un área de superficie específica BET de 225 m2/g, 7 partes en masa de hexametildisilazano, 2 partes en masa de agua y 0,2 partes en masa de copolímero de dimetilsiloxano y metilvinilsiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos dimetilhidroxisiloxi que tenía una viscosidad de 20 mPas (contenido de grupos vinilo = aproximadamente 10,9 % en masa) y se mezclaron a temperatura ambiente hasta que la mezcla se volvió uniforme. Posteriormente, la mezcla se sometió a tratamiento térmico a 200 °C bajo presión reducida durante 2 horas para preparar un lote maestro de sílice con fluidez.

Se preparó una composición de caucho de silicona para recubrimiento textil mezclando uniformemente los componentes descritos a continuación en la composición mostrada en la Tabla 1. Las características de la composición de caucho de silicona obtenida para recubrimiento textil y el textil recubierto con caucho de silicona obtenido se muestran en la Tabla 1. Obsérvese que [SiH/Vi] en la Tabla 1 indica el número de moles de átomo de hidrógeno unido a átomo de silicio del componente (B) por 1 mol del grupo alquenilo en el componente (A).

El siguiente componente se utilizó como componente (A).

(a-1): dimetilpolisiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos dimetilvinilsiloxi que tienen una viscosidad de 40000 m Pas (contenido de grupo vinilo = aproximadamente 0,09 % en masa)

Los siguientes componentes se usaron como componente (B). Obsérvese que, en las fórmulas, “ Me” representa un grupo metilo.

(b-1): organopolisiloxano que tiene una viscosidad cinemática de 18 mm2/s y que está representado por la fórmula unitaria promedio:

(HMe<2>SiO<1/2>)<0,67>(SiO<4/2>)<0,33>

(contenido de átomos de hidrógeno unidos a átomos de silicio = aproximadamente 0,97 % en masa)

(b-2): organopolisiloxano que tiene una viscosidad cinemática de 15 mm2/s y que está representado por la fórmula unitaria promedio:

(Me3SiO1/2)0,09(Me2SiO2/2)0,32(HMeSiO2/2)0,54(MeSiO3/2)0,05

(contenido de átomos de hidrógeno unidos a átomos de silicio = aproximadamente 0,83 % en masa)

(b-3): copolímero de dimetilsiloxano y metilhidrogenosiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos trimetilsiloxi que tiene una viscosidad cinemática de 5,5 mm2/s (contenido de átomos de hidrógeno unidos a átomos de silicio = aproximadamente 0,73 % en masa)

(b-4): copolímero de dimetilsiloxano y metilhidrogenosiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos trimetilsiloxi que tiene una viscosidad cinemática de 50 mm2/s (contenido de átomos de hidrógeno unidos a átomos de silicio = aproximadamente 0,30 % en masa)

El siguiente componente se usó como componente (C).

(c-1): Solución de 1,3-diviniltetrametildisiloxano de complejo de 1,3-diviniltetrametildisiloxano de platino (contenido de metal de platino = aproximadamente 4000 ppm)

El siguiente componente se usó como componente (D).

(d-1): lote maestro de sílice preparado en el Ejemplo de preparación 1

El siguiente componente se utilizó como componente (E).

(e-1): tetraacetilacetonato de circonio (nombre del producto: ORGATIX ZC-150, fabricado por Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.)

El siguiente componente se usó como componente (F).

(f-1): 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano

El siguiente componente se utilizó como componente (G).

(g-1): oligómero de organosiloxano que contiene un grupo silanol; copolímero de dimetilsiloxano y metilvinilsiloxano terminalmente protegido en ambos terminales moleculares con grupos dimetilhidroxisiloxi que tiene una viscosidad de 20 m Pas (contenido de grupos vinilo = aproximadamente 10,9 % en masa)

Los siguientes componentes se utilizaron como otros componentes.

Retardador de curado: 1 -etinilciclohexan-1 -ol

Oligómero de siloxano: metilvinilpolisiloxano cíclico que tiene una viscosidad de 3,5 mm2/s (contenido de grupo vinilo = aproximadamente 30,7 % en masa)

Tabla 1

[Aplicabilidad industrial]

Dado que la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil de la presente invención se adhiere firmemente a un material textil poco adhesivo tal como un textil tejido en hueco y es menos probable que provoque aberturas incluso cuando el material textil recubierto con caucho de silicona resultante se someta a una fuerza de tracción. Por lo tanto, la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil es adecuada como agente de recubrimiento para un textil usado en, por ejemplo, bolsas de aire, tales como bolsas de aire de protección de cortina, bolsas de aire para el conductor, bolsas de aire de asiento de pasajeros, bolsas de aire laterales, bolsas de aire de rodilla y bolsas de aire de cabeza ITS, asientos de escape de emergencia para aeronaves y balsas expandibles.

Además, el textil recubierto con caucho de silicona de la presente invención es adecuado como tejido base para bolsas de aire de protección de cortina, asientos de escape de emergencia para aeronaves o similares.

Claims

REIVINDICACIONES

i.Una composición de caucho de silicona para recubrimiento textil, comprendiendo la composición de caucho de silicona:

(A) 100 partes en masa de un organopolisiloxano que tiene al menos dos grupos alquenilo en una molécula y que tiene una viscosidad a 25 °C de 100 a 1000000 mPa s medida usando un viscosímetro de tipo B según JIS K7117-1;

(B) un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<1/2>)<a>(R<12>SiO<2/2>)(R<2>SiO<3/2>)<c>(SiO<4/2>)<d>

donde, R<1>es cada uno independientemente un grupo hidrocarburo monovalente no sustituido o sustituido con halógeno que no tiene ningún enlace alifático insaturado ni átomo de hidrógeno; siempre y cuando, al menos dos R<1>en una molécula sean átomos de hidrógeno; R<2>es un grupo hidrocarburo monovalente no sustituido o sustituido con halógeno que no tiene ningún enlace alifático insaturado; y a, b, c, y d son 0 o números positivos que cumplen 0 ^ a < 1, 0 ^ b < 1, 0 ^ c < 1,0 ^ d < 1, y a b c d = 1; siempre que, a y b no sean simultáneamente 0, y c y d no sean simultáneamente 0, en una cantidad tal que una cantidad de átomo de hidrógeno unido a átomo de silicio en el presente componente sea de 1 a 5 moles por 1 mol de grupo alquenilo en el componente (A);

(C) catalizador de hidrosililación, en una cantidad que acelera el curado de la presente composición; (D) de 1 a 50 partes en masa de un polvo fino de sílice de refuerzo;

(E) de 0,01 a 5 partes en masa de un compuesto de organotitanio y/o un compuesto de organocirconio; y

(F) de 0,05 a 10 partes en masa de un alcoxisilano que tiene un grupo epoxi y/o un alcoxisilano que tiene un grupo metacrilo o un grupo acrilo,

donde el componente (B) se selecciona de un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<1/2>)<a’>(SiO<4/2>)<d’>

donde R<1>es como se ha descrito anteriormente, y cada a’ y d’ son cada uno independientemente un número positivo que cumple 0 < a’ < 1, 0 < d’ < 1, 1,5 A a’/d’ ^ 4, y a’ d’ = 1,

o un organopolisiloxano representado por la fórmula unitaria promedio:

(R<13>SiO<1/2>)<a>(R<12>SiO<2/2>)(R<2>SiO<3/2>)<c’>

donde cada R<1>y R<2>es como se ha descrito anteriormente a, b y c’ son cada uno independientemente 0 o un número positivo que cumple 0 ^ a < 1,0 ^ b < 1, 0 < c’ < 1,1 ^ a/c’ ^ 3, y a b c’ = 1.
2. La composición de caucho de silicona para recubrimiento textil según la reivindicación 1, que comprende además (G) de 0,01 a 5 partes en masa de oligómero de organosiloxano que contiene grupo silanol por 100 partes en masa de componente (A).
3. Un material textil recubierto con caucho de silicona formado recubriendo la composición de caucho de silicona para recubrimiento textil descrita en la reivindicación 1 o 2 sobre una superficie de un material textil y curando la composición.
4. El material textil recubierto con caucho de silicona según la reivindicación 3, donde el material textil es un textil de tejido en hueco.
5. El material textil recubierto con caucho de silicona según la reivindicación 3, donde el material textil es un tejido base para una bolsa de aire (“ airbag” ).
6. El material textil recubierto con caucho de silicona según la reivindicación 3, donde el material textil es un tejido base para una bolsa de aire de protección de cortina.