CN112004724B - 安全气囊用基布和安全气囊 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种安全气囊用基布，其特征在于，其为由以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主原料的纱构成的织物，构成上述织物的纱的总纤度为280～500dtex，上述纱的单纤维纤度为1.0～3.9dtex，覆盖系数为2400～2800，从1片基布的厚度D1和重叠10片基布的状态下的厚度D10算出的D值为0.9以下。其中D值通过以下的式A算出。式A···D＝D10/(D1×10)。

Description

安全气囊用基布和安全气囊
技术领域
本发明涉及一种用于作为车辆碰撞时的搭乘人员保护装置普及的安全气囊的织物，特别是涉及无涂敷安全气囊用织物和使用该织物得到的安全气囊。
背景技术
作为保护搭乘人员免受车辆发生碰撞时的冲击的搭乘人员保护用安全装置，已普及在车辆上搭载安全气囊装置。以往，为了不使自充气器释放的气体从囊体内漏出，利用树脂材料涂敷的织物是主流，但是从改善燃油效率等要求出发，要求其为轻量，并由于转向盘设计的流行等而被要求能够紧凑地收纳，因此，无涂敷织物的采用正在推广。
然而，与经涂敷的织物相比，无涂敷织物存在从基布表面以及缝制部的透气度高的问题。并且，由于容易发生磨损，不适于通常使用刀进行的裁切，而需要使用激光进行熔融裁切，难以一次裁切多片基布。
例如，专利文献1中公开了由利用海岛型复合纺丝得到的复合纤维纱条制成纤维构造物后，进行极细纤维化，从而得到具有低透气性的织物的技术。然而，由于使用海岛复合纱作为原纱，原纱成本高，由于需要进行脱海加工，制造成本也高。而且，在脱海不充分的情况下，还存在阻燃性降低的可能，因而不适合作为安全气囊用织物。
另外，专利文献2中公开了一种基布，其通过仅对合成纤维织物中的边缘部进行部分热处理，减小中央部与边缘部的热收缩率差，抑制织物边缘部的松弛，由此能够在激光裁切时在布料整体以良好的精度裁切。然而，在该文献中，以每次裁切1片为前体，并未讨论裁切多片的情况，不适用于一次裁切多片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7－258940号公报
专利文献2：日本特开平11－48893号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种低透气性优异、并且利用激光时的裁切性也优异的安全气囊用基布以及安全气囊。
用于解决技术问题的技术方案
本发明所涉及的安全气囊用基布的特征在于，其为由以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主原料的纱构成的织物，构成上述织物的纱的总纤度为280～500dtex，单纤维纤度为1.0～3.9dtex，覆盖系数为2400～2800，从1片上述基布的厚度D1和重叠10片上述基布的状态下的厚度D10利用以下的式(A)算出的D值为0.9以下。
D＝D10/(D1×10) (A)
上述安全气囊用基布中，上述纱的单纤维直径可以设为18μm以下。
上述安全气囊用基布中，可以使上述织物的经纱和纬纱的织物密度均为57～72根/2.54cm。
本发明所涉及的安全气囊至少由上述的任意一种安全气囊用基布形成。
发明效果
本发明能够得到一种低透气性优异、并且利用激光时的裁切性也优异的安全气囊用基布以及安全气囊。
附图说明
图1是实施例中使用的布料透气度测定装置的概略图。
图2是实施例中使用的针脚开缝量评价用样品的概略图。
图3是实施例中使用的裁切性测试用样品的概略图。
具体实施方式
本发明的织物的特征在于，其为由以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主原料的纱构成的织物，构成织物的纱的总纤度为280～500dtex，单纤维纤度为1.0～3.9dtex，覆盖系数为2400～2800，从1片基布的厚度D1和重叠10片基布的状态下的厚度D10算出的D值为0.9以下。其中D值通过以下的式A算出。
式A···D＝D10/(D1×10)
重要的是该基布由以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主原料的纱构成。通过以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主原料，照射激光时能够尽快熔融，能够得到激光裁切性优异的基布。
另外，重要的是构成织物的纱的总纤度为500dtex以下。纱的总纤度在500dtex以下时，裁切时不需要过大的能量，能够得到激光裁切性优异的基布。另一方面，总纤度变高时，存在纤维的刚性变高的倾向，由此，织物表面的凹凸变大，并且被认为织物的表面(特别是织纱的起伏的顶点附近)变得不易变形。其结果，被认为后述的D值变高。另外，从能够得到对于安全气囊所要求的强度的方面出发，总纤度优选为280dtex以上。
另外，重要的是构成织物的纱的单纤维纤度在1.0～3.9dtex的范围。如果单纤维纤度在3.9dtex以下，则能够防止裁切时由于位于远离激光照射面的位置的纤丝不能够充分熔融而引起的裁切不良。另外，单纤维纤度越小，越能够使下面说明的D值变小。由此，被认为能够降低激光光的能量损失，提高裁切性。另一方面，如果单纤维纤度在1.0dtex以上，则能够抑制在织造时产生影响的起毛。
另外，为了提高基布的裁切性，重要的是，作为将1片基布的厚度D1放大10倍的值与重叠10片基布时的厚度D10之比的D值在0.9以下。其中，厚度的测定参照JIS L 1096 8.4A法测定。另外，测定D10时，将全部基布的经纱方向对齐而重叠基布，在该状态下进行测定。而且，通过使D值在0.9以下，重叠并裁切时的基布之间的空隙变小，能够使激光光能量不受损失地到达至重叠在最下层的基布。另外，1片基布的厚度没有特别限定，从裁切性的观点出发，例如，优选为0.31mm以下，更优选为0.30mm以下，进一步优选为0.29mm以下。另一方面，作为下限，例如优选为0.04mm以上，使基布的厚度在这样的范围内时，容易得到上述的D值。
另外，在D值高的情况下，有可能是由于纤维较硬或织造的纱的起伏较大(织物的表面的凹凸较大)的影响。由此，有透气性变高的可能。另一方面，D值低时，有透气性变低的可能性。
为了达到这样的D值，如上所述，需要减小基布的厚度、基布表面的凹凸等。为此，除了减小纱的单纤维纤度之外，认为减小纱的单纤维直径也有助于减小D值。单纤维直径是从纱的单纤维纤度和比重得到的值，例如，为圆形剖面纱的情况下，通过以下的式子求得。具体而言，单纤维直径例如优选为18μm以下，更优选为16μm以下。
Figure BDA0002706033700000041
另外，单纤维的剖面形状从圆形、椭圆、扁平、多边形、中空、其他的异形等中选定即可。根据需要，使用这些的混纤、合丝、并用、混用(经纱和纬纱不同)等即可，在对于纺丝工序、织物的制造工序或者织物的物性等不造成阻碍的范围内适当选定即可。
重要的是，织物的覆盖系数在2400以上，优选为2450以上，更优选为2500以上。通过使覆盖系数在2400以上，织纱间的间隙变小，能够得到优异的低透气性。另外，覆盖系数在2800以下时，不易损害织物的柔软性，能够得到良好的折叠性，故而优选。另外，覆盖系数变大时，纱的绝对量增加，因而织物的每单位面积的裁切所需的能量增加，因此认为裁切性降低。从该观点出发，覆盖系数优选在2600以下。另外，在本发明中，覆盖系数(又称“CF”)是由以下的式子算出的值。
Figure BDA0002706033700000042
关于基布的织物密度，从织造性和透气性等性能方面考虑，优选经纱和纬纱均为57～72根/2.54cm。特别而言，织物密度在57根/2.54cm以上时，能够降低作为安全气囊的透气性，因而优选。从该观点出发，织物密度的下限值更优选为60根/2.54cm以上，进一步优选为65根/2.54cm以上。
通过接合将上述织物裁切成所期望的形状的至少1片基布，得到本发明的安全气囊。织物的裁切能够通过激光裁切机进行。此时，能够将多片织物重叠后，利用激光裁切机进行裁切。特别而言，如果是满足上述D值的基布，利用激光裁切机(Lectra公司制造的FORCUSC10，输出＝220W，速度24m/min)，例如能够将织物重叠3片以上而进行裁切。
优选构成安全气囊的基布全部由上述基布构成。另外，安全气囊的规格、形状和容量依据所配置的部位、用途、收纳空间、搭乘人员冲击的吸收性能、充气器的输出等进行选定即可。而且，依据要求性能，也可以追加加强布和吊绳。加强布和吊绳优选由与上述基布相同的基布构成，但也可以选择与上述基布不同的涂敷基布。
上述基布的接合、基布与加强布或吊绳的接合、其他的裁切基布之间的固定等主要通过缝制而进行，但也可以部分地并用粘接、熔接等，或者使用利用梭织或针织的接合法，只要是能够满足作为安全气囊的坚牢性、展开时的耐冲击性、搭乘人员的冲击吸收性能等即可。
裁切基布之间的缝合可以使用平缝、双线锁缝、单折边缝、包边缝、安全缝、千鸟缝、绷缝(flattened stitching)等通常用于安全气囊的缝制方法进行即可。另外，缝纫线的粗细设为700dtex(相当于20号)～2800dtex(相当于0号)、运针数设为2～10针/cm即可。需要多排针脚线的情况下，使用将针脚针间的距离设为2mm～8mm左右的多针型缝纫机即可，但缝合部的距离不长的情况下，也可以使用单针缝纫机缝合多次。作为安全气囊主体使用多片基布的情况下，既可以将多片重叠而缝合，也可以每次缝合1片。
缝合所使用的缝纫线从通常被称为化纤缝纫线的缝纫线、作为工业缝纫线使用的缝纫线中适当选定即可。例如有尼龙6、尼龙66、尼龙46所代表的聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯所代表的聚酯、高分子聚烯烃、含氟、维纶、芳纶、碳、玻璃、钢等，可以是纺纱(spun yarn)、纤丝合捻纱或纤丝树脂加工纱的任意种。
而且，根据需要，为了防止从外周缝合部等的针脚漏气，可以将密封材料、粘接剂或粘合材料等涂布、散布或叠层在针脚的上部和/或下部、针脚之间、缝边部等。
实施例
以下，基于实施例，对本发明进行更具体的说明，但本发明不限定于这些。
＜纱的总纤度＞
参照JIS L 1013 8.3.1B法测定。
＜纱的纤丝数＞
参照JIS L 1013 8.4测定。
＜单纤维纤度＞
从纱的总纤度除以纱的纤丝数来得到。
＜织物的织物密度＞
参照JIS L 1096 8.6.1A法测定。
＜D值＞
参照JIS L 1096 8.4A法测定所得到的基布的厚度，将其作为D1。并且，将基布以织纱的经纱方向对齐的方式重叠10片，以同样的方法测定该状态下的厚度，将其作为D10。从D1和D10利用式A算出D值。
式A···D＝D10/(D1×10)
＜基布的透气量＞
将所得到的基布在20kPa差压下的透气量利用图1所示的布料透气量测定机(京都精工株式会社制造流量计6：株式会社COSMO计器制造的DF2810P，层流管5：株式会社COSMO计器制造的LF2－100L，压力计8：株式会社COSMO计器制造的DP－330BA)进行测定。将所得到的织物裁切成20cm×20cm而作为样品，利用环状固定器2固定在与加压装置连接的内径50mm的圆筒状夹钳3a上，利用与层流管5连接的内径50mm的圆筒状夹钳3b进行夹持。之后，从圆筒状夹钳3a侧进行加压，操作压力调节阀7，以使压力计8的显示达到20kPa。利用层流管5检测在上述状态下透过样品的透气量，作为20kPa差压下的透气量。透气量为1.0L/cm2·min以下时，可以说从基布表面的透气量低。
＜针脚开缝量(Stitch Opening Amount)确认试验＞
制作如图2所示的样品。即，将宽度70mm、长度150mm的2片试验片以长度方向为基布织纱的经纱方向的方式进行裁切，对齐长边方向而重叠，以缝边20mm、运针数3.5针/10mm将一侧的短边端利用缝纫线(气囊体用缝纫机线，纤度＝1400dtex，郡是株式会社制造)进行缝制。缝制后，沿着长边端以20mm的宽度，从未缝制的短边端起至缝制部9切出切口10，制成图2那样的开缝量确认试验用样品。将样品的中央带部(宽度30mm的部分)以缝制部9为中心展开，将其两端夹在测定装置(株式会社岛津制作所制造AG－IS MO型)，施加490N的负荷。在施加负荷的状态下测定针脚的展开长度，进行记录。同样地对于将试验片的长度方向成为基布织纱的纬纱方向的方式裁切而得的样品也进行同样的测量。如果针脚展开量的经纬平均低于1.2mm，则可以说从缝制部的透气量少。
＜裁切性测试＞
将所得到的基布以织纱的经纱方向对齐的方式重叠6片。重叠的基布中，从上依次设为第一片、第二片…第六片。在这样重叠6片基布的状态下，使用激光裁切机(Lectra公司制造的FORCUS C10，输出＝220W，速度24m/min)，裁切成图3所示形状的部分11。裁切后，确认从第一片至第六片的各裁切部分的状态，将被完全裁切的情况评价为5，将裁切面的一部分发生熔合而残留的情况评价为4，将在裁切面的一部分确认到残留纤丝等的切割残留的情况评价为3，将裁切线的一部分未完全熔融而残留的情况评价为2，将在裁切线的全部长度上未完全熔融的情况评价为1，将激光未能到达的情况评价为0。将从第一片至第六片的分数的合计在24以上的样品评价为裁切性非常优异，将22以上的样品评价为优异，将低于22的样品评价为裁切性差。另外，作为各基布的裁切面的评价，优选在4以上，3为止是能够容许的下限。
以下，对于实施例和比较例及其评价，与表1一同进行说明。
[实施例1]
使用总纤度330dtex、纤丝数144、单纤维纤度2.29dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为70根/2.54cm、D值为0.89的安全气囊用基布。该基布的透气量为0.56L/cm2·min，针脚开缝量为0.88mm，因此，从基布表面、针脚漏气的担忧都小，具有充分能够得到安全气囊的气密性的性能。另外，裁切性测试的结果，总分高达26，能够充分地裁切至第五片，因而是裁切性非常优异的基布。
[实施例2]
使用总纤度470dtex、纤丝数182、单纤维纤度2.58dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为57根/2.54cm、D值为0.87的安全气囊用基布。该基布的透气量为0.68L/cm2·min、针脚开缝量为1.14mm，因此，从基布表面、针脚漏气的担忧都小，具有充分能够得到安全气囊的气密性的性能。另外，裁切性测试的结果，总分高达24，能够充分地裁切至第四片，因而是裁切性非常优异的基布。
[实施例3]
使用总纤度470dtex、纤丝数144、单纤维纤度3.26dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为57根/2.54cm、D值为0.86的安全气囊用基布。该基布的透气量为0.79L/cm2·min，针脚开缝量为0.95mm，因此，从基布表面、针脚漏气的担忧都小，具有充分能够得到安全气囊的气密性的性能。另外，裁切性测试的结果，总分为22，能够充分地裁切至第四片，因而是裁切性优异的基布。
[实施例4]
使用总纤度330dtex、纤丝数144、单纤维纤度2.29dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为67根/2.54cm、D值为0.88的安全气囊用基布。该基布的透气量为0.81L/cm2·min，针脚开缝量为0.90mm，因此，从基布表面、针脚漏气的担忧都小，具有充分能够得到安全气囊的气密性的性能。另外，裁切性测试的结果，总分高达26，能够充分地裁切至第五片，因而是裁切性优异的基布。另外，与实施例1相比，由于覆盖系数稍低，因而透气性稍高。
[实施例5]
使用总纤度470dtex、纤丝数182、单纤维纤度2.58dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为57根/2.54cm、D值为0.83的安全气囊用基布。该基布的透气量为0.65L/cm2·min，针脚开缝量为1.18mm，因此，从基布表面、针脚漏气的担忧都小，具有充分能够得到安全气囊的气密性的性能。另外，裁切性测试的结果，总分高达25，能够充分地裁切至第五片，因而是裁切性优异的基布。另外，与实施例2相比，由于D值低，因而透气性稍低。
[比较例1]
使用总纤度470dtex、纤丝数182、单纤维纤度2.58dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为55根/2.54cm、D值为0.87的安全气囊用基布。该基布的裁切性测试的结果，总分高达24，能够充分地裁切至第四片，因而是裁切性非常优异的基布，但是透气量为1.48L/cm2·min，针脚开缝量为1.25mm，从基布表面、针脚发生漏气的担忧都高，得到安全气囊的气密性所需的性能并不充分。认为这是由于覆盖系数低的缘故。
[比较例2]
使用总纤度550dtex、纤丝数144、单纤维纤度3.82dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为52根/2.54cm、D值为0.92的安全气囊用基布。该基布的透气量为1.05L/cm2·min，针脚开缝量为1.04mm，从基布表面漏气的担忧较高，得到安全气囊的气密性所需的性能并不充分。认为这是由于覆盖系数较低的缘故。另外，由于总纤度高，还被认为难以以高密度织造，作为其结果，透气度变高。另外，认为由于纱的单纤维直径大，所以D值高。因此，裁切性测试的结果也是总分为21，是裁切性差的基布。
[比较例3]
使用总纤度470dtex、纤丝数144、单纤维纤度3.26dtex的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为57根/2.54cm、D值为0.91的安全气囊用基布。该基布的透气量为1.10L/cm2·min，针脚开缝量为0.93mm，虽然覆盖系数不低，但从基布表面漏气的担忧较高，得到安全气囊的气密性所需的性能并不充分。认为这是由于，因纱的单纤维直径大而导致D值高。因此，裁切性测试的结果也是总分为21，是裁切性差的基布。
[比较例4]
使用总纤度470dtex、纤丝数144、单纤维纤度3.26dtex的尼龙66纱制作平纹织物，进行精练－定型，得到织物密度在经纬方向均为53根/2.54cm、D值为0.92的安全气囊用基布。该基布的透气量为0.27L/cm2·min，针脚开缝量为1.19mm，从基布表面、缝制部漏气的担忧少，具有充分能够得到安全气囊的气密性的性能，但是，裁切性测试结果，总分为16、非常低，是裁切性差的基布。认为这是由于，因材料是尼龙、纱的单纤维直径大而导致D值高。
[表1]
Figure BDA0002706033700000101
符号说明
1：透气度测定用样品；2：环状固定器；3a、3b：圆筒状夹钳；4：加压装置；5：层流管；6：流量计；7：压力调节阀；8：压力计；9：缝制部；10：切口；11：裁切测试用部分。

Claims (4)

1.一种安全气囊用基布，其特征在于：
其为由以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主原料的纱构成的织物，
构成所述织物的纱的总纤度为280～500dtex，
所述纱的单纤维纤度为1.0～3.9dtex，
覆盖系数为2434～2800，
从1片所述基布的厚度D1和重叠10片所述基布的状态下的厚度D10利用以下的式A算出的D值为0.9以下，
D＝D10/(D1×10)(A)。
2.如权利要求1所述的安全气囊用基布，其特征在于：
所述纱的单纤维直径为18μm以下。
3.如权利要求1或2所述的安全气囊用基布，其特征在于：
所述织物的经纱和纬纱的织物密度均为57～72根/2.54cm。
4.一种安全气囊，其特征在于：
其为至少由权利要求1～3中任一项所述的安全气囊用基布形成的安全气囊。
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