JP2011052347A - エアバッグ織物及びエアバッグ - Google Patents
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【解決手段】ポリアミド繊維から成る織物であって、亜鉛、アルミニウムおよびマグネシウムから選ばれた少なくとも1種の元素を合計で0.1〜100ppm、銅元素を10〜500ppm、ヨウ素および/または臭素を合計で300〜3500ppm、および鉄元素を0.01〜20ppm含有することを特徴とするエアバッグ用織物。
【選択図】図1
Description
しかしながら、耐熱性に優れるポリアミド織物を用いたエアバッグで、高湿および高温環境下で鋼板と接触した場合に、信頼性に優れるエアバッグが現在も求められている。
(1)ポリアミド繊維から成る織物であって、亜鉛、アルミニウムおよびマグネシウムから選ばれた少なくとも1種の元素を合計で0.1〜100ppm、銅元素を10〜500ppm、ヨウ素および/または臭素を合計で300〜3500ppm、および鉄元素を0.01〜20ppm含有することを特徴とするエアバッグ用織物。
(2)織物中に油剤成分を0.01〜2.0重量%含有することを特徴とする上記1項に記載のエアバッグ用織物。
(3)織物中に環状ユニマーを0.1〜3.0%含有することを特徴とする上記1または2項に記載のエアバッグ用織物。
(4)脂肪酸金属塩を添加して溶融紡糸されたポリアミド繊維からなることを特徴とする上記1〜3項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(5)環状ユニマーを添加して溶融紡糸されたポリアミド繊維からなることを特徴とする上記3〜4項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(6)少なくとも片面が実質的に樹脂コーティングされていない織物であることを特徴とする上記1〜5項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(7)上記1〜6項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物を用いたエアバッグ。
(8)上記7項に記載のエアバッグを用いたエアバッグモジュール。
(9)エアバッグ用織物の実質的に樹脂塗布されない面が鋼材に接触して取付けられていることを特徴とする上記8項に記載のエアバッグモジュール。
本発明の織物を構成するポリアミド繊維としては、ポリアミド6、ポリアミド6・6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6・10、ポリアミド6・12、ポリアミド4・6、それらの共重合体およびそれらの混合物からなる繊維が挙げられる。特に主としてポリヘキサメチレンアジパミドからなるポリアミド6・6繊維が好ましい。ポリヘキサメチレンアジパミドとはヘキサメチレンジアミンとアジピン酸とから構成されるポリアミドを指すが、本発明で用いられるポリアミド6・6繊維は融点が250℃未満とならない範囲で、ポリヘキサメチレンアジパミドにポリアミド6、ポリアミド6・I、ポリアミド6・10、ポリアミド6・Tなどを共重合したり、あるいはブレンドしてもよい。
次いで、過剰な油剤成分や汚れ成分の除去のために精練洗浄することができる。精練工程では、温水浴でアルカリ洗浄や界面活性剤洗浄が行われるが、本発明では、亜鉛、アルミニウムおよびマグネシウム元素、さらには環状ユニマーなどを除去してしまわないように配慮する必要がある。むしろ、精練せずに織物に仕上るのが好ましい。ウォータージェット織機によって油剤成分付着量が適度になった織物を精練せずに基布に仕上るのがいっそう好ましい。本発明に必要な含有物の量が制御しやすいし、経済的でもある。このとき、平滑剤、帯電防止剤を主成分とした整経油剤や製織工程油剤が油剤成分として0.01から2.0重量%織物に含有されることも好ましい。さらに好ましくは0.1から1.5重量%であり、いっそう好ましくは0.5から1.0重量%である。油剤成分により織物の引裂き強力が向上し、リテーナー取り付け部からの破袋の防止に寄与するため、腐食劣化の防止とあいまってエアバッグ取り付け部破袋防止となるとともに、さらに、エアバッグ織物として展開時のガス耐圧性の向上が期待できるため、展開時のバースト防止に寄与する。
次いで、織物を乾燥し、熱固定を行ってエアバッグ織物に仕上ることができる。
本発明のエアバッグモジュールは、ポリアミド織物が直にリテーナ板などの鋼材に接してエアバッグモジュールとすることが好ましい。
実施例中のエアバッグ用織物の特性評価などについては下記の方法にて実施した。
1.織物物性
1)引張強伸度:JIS L1096 8.12.1 A法(ストリップ法)に準じて測定。
2)織密度:JIS L1096 附属書11Aに準じ、デンシメータ使用にて測定した。
3)織物目付け:JIS L1096 附属書3に準じ、試料は10cm×10cmを用いた。
4)分解糸総繊度:JIS L1096 附属書14に準じ、試料長は25cmとした。
5)分解糸フィラメント数:織物の断面写真から構成単糸本数を数えた。
6)カバーファクター(CF):以下の式(2)よりもとめた。
CF=(Dw)1/2×Tw+(Df)1/2×Tf (2)
(ただし、Dwは経方向の分解糸総繊度(dtex)、Dfは緯方向の分解糸総繊度(dtex)、Twは経糸織密度(本/2.54cm)、Tfは緯糸織密度(本/2.54cm)である。)
7)高圧通気度:Capillary Flow Porometer CFP−1200AEX(Porous Metrials, Inc.製)を用い、GalWick浸漬液にて空気圧0から200kPaまでウェットアップ/ドライアップ通気量カーブを描いて200kPaの通気度を求めた。
織物試料約0.2gをテフロン(登録商標)製密閉式分解容器に採取し、分析等級の高純度硝酸5(ml)を加え、マイクロウェーブ分解装置(マイルストーンゼネラル株式会社製ETHOS TC)で200℃、20分の加圧分解をし、試料が完全分解されて無色透明になったことを確認した。超純水で50mlに定容して定量分析溶液を得た。ICP質量分析装置(サーモフィッシャーサイエンティフィク株式会社製Xシリーズ X7 ICP−MS)にて内部標準法で定量した。銅、マグネシウム元素の定量検出限界は0.03ppmであった。また、鉄、亜鉛、アルミニウムの各元素についてそれぞれ定量検出限界は0.01ppmであった。
前処理として、織物試料約50mgを酸素封入したフラスコ内で燃焼させ、試料中の沃素を0.01N水酸化ナトリウム水溶液20mLに吸収させ、この溶液を測定用検液とする。定量分析測定は、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製のICP質量分析装置Xシリーズ X7 ICP−MSを用い、インジウム(In)による内標準法で沃素検量線にて定量した。定量検出限界値は0.5ppmであった。
臭素の定量は、たとえば日本ダイオネクス株式会社製のイオンクロマトグラフ装置2000i/spを用い、定量検出限界値は20ppmで定量することができる。今回の実施例ではすべて検出限界以下であった。
織物試料10gを300mlのn−ヘキサンで8時間ソックスレー抽出した。n−ヘキサン抽出分の乾固重量から試料中の油剤成分量(重量%)を求めた。
織物をNMR溶媒に溶解し13C−NMRにより測定した。溶液は完溶し、pH調整をせず測定した。13C−NMRスペクトルはBRUKER社製のAVANCE(II)400型NMR装置を使用し、以下の条件にて測定した。
NMR条件
試料濃度:100mg/NMR溶媒0.8ミリリットル
NMR溶媒:ヘキサフルオロイソプロパノール−d2
測定温度:25℃
パルス繰り返し間隔:2秒
積算回数:18000回
化学シフト基準:ヘキサフルオロイソプロパノール−d2のメチン炭素のピークトップとなる分岐中心ピークを71.28ppmとした。
得られたポリアミド6・6および含有される環状ユニマーについて、窒素結合β位炭素(C2)のピーク帰属とピーク強度の積算を実施した計算範囲を表1に示す。
国際公開第99/28164号パンフレットに記載のエアバッグを縫製した。ただし、外周縫製は、縫糸が235dtex/2×3、運針数が5.0針/cmの2列二重環縫いとした。
ベントホールの補強部で穴無し補強布でベントホールを閉じたエアバッグを用い、エアバッグ内側にゴム風船を挿入し、空気圧でエアバッグ耐圧を評価した。順次、空気圧を90kPa、120kPa、150kPa、180kPa、210kPaと上げてゆき、破袋する前の空気圧をバルーン耐圧とした。
リテーナとして亜鉛メッキ鋼板(メッキ厚50μm)をプレス成型して三価クロムメッキ処理(三価化成皮膜5μm)したものを用いた。このリテーナに約2mm間隔で50mm長のクロスカットを20箇所入れ、折りたたんだエアバッグのインフレーター取付け口を、インフレーターが取り付けられたキャニスター容器に挟み込んでボルト締めした。折りたたんだエアバッグはパッケージが解けないようにカバー布で覆ってキャニスター容器に留めた。
このエアバッグモジュールを図1に示す。インフレーターはタンク圧200kPa出力のパイロタイプを用いた。
エアバッグモジュールを恒温恒湿槽に入れ、80℃で95%RHの高湿度条件を5時間と、120℃の高温条件を5時間との2条件を1時間の条件変更時間をはさんで繰り返し、全体で1000時間経過させた後、80℃で12時間以上置いたものを、温度低下しないうちにインフレーター展開し、高速度カメラの観測と展開後のバッグ観察から破袋の様子を判定した。エアバッグ展開の初期にエアバッグ取付け部から破壊が生じた場合を取付破袋とした。エアバッグ展開が最大膨張に達し、縫製部から破壊が生じた場合を縫製破袋とした。
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の中和塩を含む水溶液に、重合触媒の次亜燐酸ナトリウムを加え、連続重合装置にて縮重合した後、引き続いて熱安定剤として沃化銅/沃化カリウムの水溶液を添加して後期重合を行ない樹脂チップとした。引き続いて固相重合にて相対粘度ηr3.1のポリアミド6・6樹脂を得た。このポリアミド6・6樹脂の鉄元素含有量は0.12ppmであった。溶融押出機でポリアミド6・6樹脂を溶融紡出する際、モンタン酸アルミニウムを添加した。溶融紡糸機のフィルターにはハステロイC22素材からなる金属不織布フィルター(平均孔径15ミクロン)を用いた。さらに、吐出糸条に紡糸油剤成分を付与し、熱延伸してポリアミド6・6繊維を得た。紡糸油剤は、ジオレイルチオジプロピオン酸エステル60重量部、硬化ヒマシ油EOA(分子量2000)ステアリン酸エステル20重量部、高級アルコールEOPO付加物(分子量1500)20重量部の組成を用いた。
溶融押出機でポリアミド6・6樹脂を溶融紡出する際、モンタン酸アルミニウム、モンタン酸マグネシウム、モンタン酸亜鉛の3種を添加した以外は実施例1と同様に実施した。表2に記載のようにエアバッグバルーン耐圧も優れ、高温高湿環境サイクル後の高温インフレーター展開での破袋バーストもなかった。
溶融押出機でポリアミド6・6樹脂を溶融紡出する際、モンタン酸アルミニウムに加えて環状ユニマーを添加した以外は実施例1と同様に実施した。環状ユニマーは溶融押出し機の減圧部にて採取される昇華物オリゴマー粉体から酢酸エチルを用いて再結晶精製したものである。表2に記載のようにエアバッグバルーン耐圧はいっそう優れ、高温高湿環境サイクル後の高温インフレーター展開での破袋バーストもなかった。
実施例1記載のポリアミド6・6樹脂を溶融押出機で溶融紡出する際、モンタン酸アルミニウムを添加し、さらに、吐出糸条に紡糸油剤成分を付与し、熱延伸してポリアミド6・6繊維を得た。紡糸油剤は、ジオレイルチオジプロピオン酸エステル60重量部、硬化ヒマシ油EOA(分子量2000)ステアリン酸エステル20重量部、高級アルコールEOPO付加物(分子量1500)20重量部の組成を用いた。
実施例6記載のポリアミド6・6繊維を用い、糊付けすること無しにエアジェットルームにて平織物を得た。次いで、該織物を精練すること無しに、80℃熱風乾燥し、次いで180℃で1分間熱ヒートセットし、経糸と緯糸の織密度がともに59本/2.54cmのエアバッグ用織物を得た。表2に記載のようにエアバッグバルーン耐圧も優れ、高温高湿環境サイクル後の高温インフレーター展開での破袋バーストもなかった。
実施例1と同様に相対粘度ηr3.1のポリアミド6・6樹脂を得た。溶融押出機でポリアミド6・6樹脂を溶融紡出する際、金属不織布フィルターとしてSUS316L素材になる孔径15ミクロンのフィルターを用い、脂肪酸金属塩を添加することなく吐出し、次いで、吐出糸条に紡糸油剤成分を付与し、熱延伸してポリアミド6・6繊維を得た。紡糸油剤は、ジオレイルチオジプロピオン酸エステル60重量部、硬化ヒマシ油EOA(分子量2000)ステアリン酸エステル20重量部、高級アルコールEOPO付加物(分子量1500)20重量部の組成を用いた。
ポリアミド6・6樹脂を溶融押出機で溶融紡出する際、脂肪酸金属塩を添加することなく紡糸した以外は実施例1と同様に実施した。表2に記載のようにエアバッグバルーン耐圧は十分だが、高温高湿環境サイクル後の高温インフレーター展開でバースト破袋してしまい、高温高湿環境サイクルで劣化の影響が認められた。
実施例1でポリアミド6・6樹脂を溶融押出機で溶融紡出する際、脂肪酸金属塩を添加したが、添加量が多すぎて、切れ糸、単糸切れが多発したため、安定した紡糸にならず、織物が得られなかった。表2にはポリアミド織物としてではなく、ポリアミド6・6繊維で分析した値を示す。
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の中和塩を含む水溶液に、重合触媒の次亜燐酸ナトリウムを加え、連続重合装置にて縮重合した後、引き続いて熱安定剤として沃化銅/沃化カリウムの水溶液を添加して後期重合を経て樹脂チップとする際、沃化銅添加量を減じた以外は実施例1と同様に実施した。表2に記載のようにこの織物からなるエアバッグは、エアバッグバルーン耐圧が低くバースト耐性が劣るとともに、高温高湿環境サイクルを経た後には、高温インフレーター展開において、エアバッグ取付け部の破壊は無いものの縫製部が破袋してしまい、高温高湿環境サイクルで劣化の影響が認められた。
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の中和塩を含む水溶液に、重合触媒の次亜燐酸ナトリウムを加え、連続重合装置にて縮重合した後、引き続いて熱安定剤として沃化銅/沃化カリウムの水溶液を添加して後期重合を経て樹脂チップとする際、沃化カリウム添加量を減じた以外は実施例1と同様に実施した。表2に記載のようにこの織物からなるエアバッグは、エアバッグバルーン耐圧が低く耐バースト性が劣るとともに、高温高湿環境サイクルを経た後には、高温インフレーター展開においてエアバッグ取付け部の破壊は無いものの縫製部が破袋してしまい、高温高湿環境サイクルで劣化の影響が認められた。
2 インフレーター
3 リテーナ
4 エアバッグキャニスター容器
5 取り付けボルトナット
21 ガス吹出口
31 クロスカットを施す面
Claims (9)
- ポリアミド繊維から成る織物であって、亜鉛、アルミニウムおよびマグネシウムから選ばれた少なくとも1種の元素を合計で0.1〜100ppm、銅元素を10〜500ppm、ヨウ素および/または臭素を合計で300〜3500ppm、および鉄元素を0.01〜20ppm含有することを特徴とするエアバッグ用織物。
- 織物中に油剤成分を0.01〜2.0重量%含有することを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ用織物。
- 織物中に環状ユニマーを0.1〜3.0%含有することを特徴とする請求項1または2に記載のエアバッグ用織物。
- 脂肪酸金属塩を添加して溶融紡糸されたポリアミド繊維からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
- 環状ユニマーを添加して溶融紡糸されたポリアミド繊維からなることを特徴とする請求項3〜4のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
- 少なくとも片面が実質的に樹脂コーティングされていない織物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物を用いたエアバッグ。
- 請求項7に記載のエアバッグを用いたエアバッグモジュール。
- エアバッグ用織物の実質的に樹脂塗布されない面が鋼材に接触して取付けられていることを特徴とする請求項8に記載のエアバッグモジュール。
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