JP2015028234A - 高強度低収縮性ポリアミド糸 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】糸を製造する工程は、熔融したナイロンを紡糸−延伸し、糸の張力を弛緩させ調節した後に糸を巻取る工程を含み、この方法でつくられた糸は、線密度が110〜940decitex、強度が80cN/tex以上であり、177℃で測定された収縮率が5%より小さい多フィラメント系。ポリアミドはポリ(ヘキサメチレンアジパミド)(ナイロン6,6)を含んでなり、糸を構成する個々のフィラメントは1〜9dpfであり、綿密度は110〜940decitexである多フィラメント系。
【選択図】なし
Description
益を請求する。該米国特許暫定出願第60/986,671号は引用により本明細書に包
含されるものとする。
のような組合せの物理的性質は、糸を巻き取る前に次に張力の緩和および調節を行う工程
を含む連結した紡糸延伸法において熔融したナイロン重合体を押出すことによって得るこ
とができる。このような糸は織物および編物繊維布の製造に使用することができ、このよ
うな織物および編物繊維布は自動車用のエアバッグのような工業製品に対する用途に特に
有用である。
最高の強度を発現させるためには、分子を配向させる紡糸および延伸法によりナイロンの
糸を製造する。得られる配向の程度が高いほど得られた糸の強度は大きくなり、伸びは小
さくなる。ポリアミドを用いてつくられた高強度の糸を使用して繊維布を製造する基本的
な態様は、その糸のもつ固有の収縮性に関連している。紡糸延伸法においては重合体は高
度の分子配向を受けるために、このような糸は収縮する自然の傾向をもっている。収縮の
割合および程度は延伸の程度(この場合延伸の程度が大きいほど収縮の程度は大きき)、
糸を加熱する温度、および糸をこの温度に保つ時間の関数である。従って通常は繊維布を
高温の水の中で洗滌し、次いで高温の空気中で乾燥して収縮を促進させ、繊維布が寸法安
定性をもつようにする。織物の後処理の際繊維布は収縮を起こすので、織っただけの繊維
布の使用は少なくなるため、繊維の収縮の程度は繊維布の製造効率に影響を与える。
押出してフィラメントをつくり、熔融したフィラメントを急冷し、フィラメントを融合さ
せて多フィラメント糸をつくった後この糸を延伸して分子の配向を増加させ、得られる伸
びの程度を減少させ強度を増加させる工程を含んでいる。延伸は、紡糸したばかりの糸を
供給ロールから延伸ロールへ前進させ、この際延伸ロールを供給ロールよりも高速で回転
させることにより達成される。延伸の程度が大きいほど糸の収縮度は高くなるであろう。
紡糸工程と延伸工程を組み合わせて連続した製造工程にするこの種の方法は「紡糸−延伸
」法と云われる。
の方法では紡糸したばかりの糸を巻き取った後に別の工程で延伸を行うので、延伸および
弛緩工程は紡糸工程から切り離されている。しかしその製品は延伸する前においては結晶
性が高すぎ、糸の切断を生ぜずに非常に高い延伸レベルを得ることはできない。従ってこ
の「二段階」法は約80cN/tex以上の非常に強度の高い糸を高速度で製造するのに
は適していない。
起された張力のために、後で行われる処理において問題が生じる。弛緩を行わなかった場
合、張力が高すぎて糸のパッケージを巻き付ける厚紙の管の芯を変形させる恐れがある。
また、高度の延伸のために伸びは低くなるから、許容できない数の糸が切断する可能性が
ある。この問題は、速い速度の糸線を用いること必要な経済的な高速度製造の場合に顕著
になる。
延伸を行った後、通常は加熱しながら、弛緩工程を導入して糸の張力を減少させることが
知られている。このような一つの方法は特許文献1に記載されている。この特許は引用に
より本明細書に包含される。この特許では、ナイロン6,6の糸を含んで成るパッケージ
をつくるために弛緩工程を使用する。このような糸は伸びが約22〜約60%、ボイルオ
フ(boil−off)収縮が約3〜約10%、強度が約3〜約7g/デニール(32.
7〜76.5cN/tex)であり、糸管に対する圧縮は糸のパッケージを巻き付ける糸
管の芯を破砕するほど十分ではないという特徴をもっている。
延伸区域と弛緩区域との間で張力を減少させ得る程度が影響を受けることである。張力を
低すぎる或るレベルまで減少させると、糸は完全に不安定になり、フィラメンテーション
(filamentation、即ち個々のフィラメントが広がること)および糸線の切
断が生じる。このような張力の低下が大きくなり過ぎて糸線の不安定を誘起するような点
は式1による弛緩比が約9%以上になる点である。
弛緩比(%) = ((RD − RR)/RD)×100 [1]
ここでRDは最後の段階の延伸ロールの周辺速度、
RRは弛緩ロールの周辺速度である。
高度の収縮性は高強度繊維布へと移される。エアバッグの用途に対しては、それが膨張し
て広がった場合、繊維布は大きな強度、特に引裂きおよび破裂に抵抗する繊維布の能力、
および低い空気透過性の両方を示す必要がある。エアバッグ用の繊維布に適した糸は、典
型的には60〜85cN/texの範囲の強度、および5〜15%の高温空気による収縮
率(ASTM D 4974により177℃で測定)を示す。低い透過性は、繊維布の少
なくとも片側に低透過性の皮膜を被覆するか、または非常に緻密な織り方の繊維布をつく
るか、或いはこれら二つの手段を適当に組み合わせることによって得ることができる。高
強度はこの用途に使用する目的の繊維布に対しては必須な特性である。何故ならエアバッ
グは爆発的な膨張による初期的な衝撃、およびその直後にエアバッグに向かって投げ出さ
れた乗客の衝撃に耐えることができなければならないからである。エアバッグは破裂、引
き裂け、またはかなりの伸長を起こすことなくこれらの力に耐えなければならない。
覆された仕上げオイル、および織り操作の前に被覆された潤滑剤または接合用皮膜を除去
しなければならない。即ち典型的には織物繊維布を洗滌した後、乾燥用の空気中で加熱す
る。洗滌および乾燥の工程に応答して繊維布が示す高度の収縮性は、かたい織り目、およ
びそれに対応した低い空気透過性を得るために有利に使用される。特許文献2には、16
0℃における高温空気による収縮性が6〜15%(ASTM D4974による)のポリ
アミド糸を含んで成っている繊維布の製造法が記載されている。織ったばかりの繊維布を
次に60〜140℃において水性浴中で処理する。これらの条件により収縮が起こり、既
に密に織られた繊維布の密度はさらに増加する。この有利な結果により繊維布の細孔が実
質的に閉じ、従ってガスの透過に対する抵抗性が改善される。熱的な保護用のまたは実質
的にゼロの空気透過性のいずれかの性質をもった余分の被覆を必要とする繊維布の他の製
造法においては、洗滌後繊維布を通常「熱固定」する。この方法では洗滌した繊維布を、
被覆を行った際の温度に近い温度またはそれよりも高い温度、典型的には170〜225
℃の温度で乾燥する。糸の固有の収縮性を最低限度に抑制すれば、上記範囲の下限に近い
温度で乾燥を行うことができ、糸の熱的な損傷の危険を最低限度に抑制することができる
。このような損傷の効果は通常繊維布の変色の形で現れる。
繊維布を横切る「静的空気透過性」、または繊維布上の一定の制限された空間の中に一定
容積の空気を元の圧力差が生じるようにして導入した後の「動的空気透過性」として定義
されている。本明細書の説明を行う目的に対しては、空気透過性は静的な形のものであり
、これは圧力差500Paで100cm2の面積を通る空気の容積の割合として定義され
、L/dm2/分の単位で表される。この性能パラメータはISO 9237に従って測
定される。
ティル(projectile)法、空気ジェット法、および水流ジェット法を含む通常
の種々の織り方で織られている。歴史的には、このような多くの繊維布は縦糸を横切って
横糸を機械的に延伸する通常のレピア織機を使用してつくられた。このような織り方を行
う方法は、低い空気透過性を示し、且つ事故の際にエアバッグが膨張して広がった場合膨
張および衝突の力に耐える構造的な安定性を示す高密度の織り目をつくる上で成功してき
た。しかしレピア織機はこれに代わる技術的方法、例えば水流ジェットを用いる織り方に
比べて著しく遅く、また糸と織機の部材の間、および横糸と縦糸との間の摩擦力のために
、織物操作の際に損傷を与える。
は横糸を挿入する方法に比べ遥かに速い方法である。水流ジェットによる織り方では糸に
サイジング化合物を被覆する工程、および別の洗滌工程またはスコアリング工程の両方を
省くことができる。しかし歴史的には水流ジェットによる織り方は、レピア織機に比べ織
り目密度の小さい構造物をつくるのに用いられてきた。これを補償するためには、しばし
ば高い破断強度をもった糸を使用し、水流ジェット織機で得られる低密度の織り目構造に
もかかわらず、最終的な繊維布の強度が改善されるようにする。特許文献3には、サイジ
ングしない糸について水流ジェット織りを行うことによりレピア織りと同等な織り目密度
を得ることができるエアバッグ用繊維布の製造方法が記載されている。この特許は引用に
より本明細書に包含される。
が、そのために製造の効率は悪くなる。例えばワンピースの形に織られたサイドカーテン
・エアバッグ用繊維布(one piece woven side−curtain
airbag fabric)を製造する場合、製造業者とっては1枚の繊維布から切取
り得るエアバッグの数が最大になることが望ましい。収縮性が大きいほど、製造業者は与
えられた幅をもつ織ったばかりの繊維布生地から切出し得る繊維布の枚数に制約を受ける
。
て隣接した列をなすようにすることができる。膨張して広がり得る構造物の両側を一つの
片から成る単位として切取り、次いでこれを折り畳んで半分にし膨張して広がり得るエア
バッグをつくることができる。別法としてジャカード織機の場合にはこのようなエアバッ
グの各々を一つの一体となった片としてつくることができる。繊維布の幅は先ずその織機
で得られる幅によって制限され、第二にジャカード織機のヘッドの取扱い可能な複雑さに
よって制限を受ける。幅が2.9mよりも広い繊維布を織ることができる装置が見つかる
ことはあまりない。次に繊維布を収縮させてこれに寸度安定性をもたせなければならない
が、現在の技術では普通8%程度収縮させる。従ってエアバッグの製造業者には、廃棄部
分を最小にする場合、(2.9−8%)m、即ち2.67mの幅のサイドカーテンを整数
個つくらなければならないという制約が課される。従ってそれぞれ幅が0.89mのエア
バッグの場合3個、またはそれぞれ幅が0.668mのエアバッグの場合4個、またはそ
れぞれ幅が0.534mのエアバッグの場合5個、或いはそれぞれ幅が0.445mのエ
アバッグの場合6個等が最適である。
充たすことが要求され、この距離が0.4mより小さいかまたは0.6mより大きいこと
はめったにない。横糸方向の繊維布の収縮を最低限度に抑制し、最高の数のエアバッグを
製造できることが好ましい。
動車の内部において多数回しかも繰り返して起こる衝撃に対し乗客を保護するために、比
較的長時間の間広がったままの状態でいるようにつくられている。大きなエネルギーを吸
収する潰れた区域と前方のエアバッグとの両方から自動車の前方の座席の乗客が利益を得
ることができるような前方の衝突の場合と異なり、側面の衝突ではサイドーカーテンおよ
び側面のエアバッグの補助となるような非常に有効な補助手段は存在しない。その結果、
サイドカーテン・エアバッグは乗客との間で間隔を維持するために高い内部圧力をもつよ
うに動作し、また乗客を車の内部に保持するためにその長さに沿って比較的高い張力で動
作するように設計されている。
た状態にある長い間に亙って維持される必要がある。即ち衝突した場合カーテンを短い時
間で配置できることにより軸方向の張力と組み合わされた高い慣性および圧力の負荷が生
じるが、このことには高強度の糸が極めて重要である。
定した収縮率が5%より小さく、80cN/tex以上の強度をもち、エアバッグまたは
同様な繊維布に使用するのに適したレベルの品質を有する高品質の糸が必要なことが強調
されている。
連技術の説明を考慮し、典型的には低収縮性とは特徴付けられない糸からこのような高強
度の繊維布を製造する際の製造上の非効率性を考えれば、強度が80cN/tex以上で
あり、高温空気による収縮率(ASTM D 4974による)が5%より小さい多フィ
ラメントポリアミド糸を効率的に製造する改善された方法を提供することは有利であり且
つ望ましいことであろう。このような繊維布はエアバッグを含む工業的な用途に特に望ま
しいでと思われる。
縮率が5%より小さく、且つ940decitexより小さい多フィラメントポリアミド
糸が提供される。本発明はさらにこのような糸からつくられた繊維布、特に高強度および
寸度安定性が必要とされる特徴をもった工業用の織物材料に関する。本発明の目的の一つ
であるこれらの糸および繊維布は自動車のエアバッグの用途に特に適している。
ント(dpf)の線密度を示す個々のポリアミドフィラメントの多数を含んで成り、得ら
れた糸は線密度が110〜940decitexの範囲にある。
体、および主として脂肪族の、即ち重合体のアミド結合が二つの芳香環に連結している割
合が85%より少ないこれらの混合物から成る群から選ばれる。本発明に従えば、広く使
用されてるポリアミド重合体、例えばポリ(ヘキサメチレンアジパミド)、即ちナイロン
6,6およびポリ(ε−カプロラクタム)、即ちナイロン6、およびそれらの共重合体お
よび混合物を使用することができる。一具体化例においてはポリアミドはナイロン6,6
である。
織物繊維布または他の製造製品は本発明のナイロン多フィラメント糸からつくられ、特定
の一具体化例においてはこのように製造された繊維布の空気透過率は500Paにおいて
100L/dm2/分(ISO 9237に従って測定)より小さい、例えば1〜30L
/dm2/分または1〜10L/dm2/分の範囲の静的空気透過率を示す。本発明のさ
らに他の具体化例においては、被覆された織物繊維布または他の製造製品は本発明のナイ
ロン多フィラメント糸からつくられ、特定の一具体化例においてはこのようにつくられた
繊維布は0.01〜3.0L/dm2/分の範囲の静的空気透過率を示し、シリコーン、
ポリウレタン、およびこれらの混合物および反応生成物から成る群から選ばれる重合体を
含んで成る適当な被覆を有している。本明細書において使用されるように、シリコーンお
よびポリウレタンはそれぞれ各共重合体を含むものとする。本発明のこの態様に従ってつ
くられた繊維布は自動車のエアバッグの用途に特に適している。
構造物を含んで成っている複合繊維布が包含されており、ここで該フィルムは密度が5〜
130g/m2の範囲にあり、該フィルムが選ばれる群はシリコーン、ポリウレタン、お
よびそれらの混合物および反応生成物から成っている。
称的な織物構造をもつことによって特徴付けられている。即ち繊維布は、これらの多フィ
ラメント糸が縦糸および横糸の両方の方向に織り込まれているか、或いはこれらの糸が縦
糸方向だけまたは横糸方向だけに使われるように構成されていることができる。後者の非
対称的なタイプの構成は、繊維布の収縮を横糸方向において特定的に最低限度に抑制する
ことが望ましい用途に有用である。
の方法は(a)熔融したナイロンを蟻酸における相対粘度約40〜約85において多重キ
ャピラリー紡糸口金を通して押出して多数のフィラメントにし、次いでこれを急冷区域に
通し;(b)フィラメントを融合して多フィラメント糸にし、この糸に潤滑用の紡糸仕上
げ剤を被覆し;(c)少なくとも一つの供給ロールによりこの糸を少なくとも二つの対の
駆動される延伸ロールから成る延伸区域へと向かわせ、ここで一つの対の内部の各ロール
を同じ周辺速度で回転させ、また各対はその前にある対よりも比較的速い周辺速度で回転
させられ;(d)該延伸ロールの各対の周りに少なくとも2回糸が巻き付くようにし;(
e)これらの対のロールを直接取り囲む区域を高温の乾燥した空気で加熱するか、または
ロールを加熱するか、或いはこの両方を組み合わせることにより、糸が延伸ロールの第2
の対または随時付け加えられた対の上を通過する際に該糸を約160〜約245℃の温度
に加熱し;(f)各対の延伸ロールおよび隣接した対の延伸ロールの間でロールの相対的
な周辺速度を調節し、糸が延伸ロールの第2の対および随時付け加えられた延伸ロールの
対の上を通る際に糸の温度を調節し、糸が延伸ロールの各対を横切る際糸に対して賦与さ
れる延伸の程度を増加させ、最後に糸の全延伸比が約4.2〜約5.8になるようにし;
(g)第1の駆動される張力弛緩ロールおよび第2の駆動される張力弛緩ロールから成る
張力弛緩調節区域へと糸を導き、ここで糸がまさに出てくる最後の対の延伸ロールに比べ
該第1のロールが遅い周辺速度で回転し、且つ第2の張力調節ロールよりも遅い速度で回
転するようにし、このようにして張力弛緩調節区域の中における第2のロール対第1のロ
ールの周辺速度の比を約1.01:約1.07、1.01:1.04、或いはまた1.0
2:1.034になるようにし、且つ糸が延伸区域を出る際に糸にかかる張力よりも高い
安定した糸の張力が維持されるようにし;(h)糸をインターレース用のジェットに向か
わせ;(i)張力弛緩調節区域の第2のロールよりも比較的速い周辺速度で回転する巻取
りロールへと糸を向かわせて巻取り中安定な張力が維持されるようにし、且つ張力弛緩調
節区域を横切る糸には最後の対の延伸ロールから出る糸よりも高い張力がかかり、且つ糸
が巻取りロールに巻取られる際よりも低い張力がかかるようにする段階を含んで成ってい
る。
るであろう。下記に添付図面の簡単な説明を行う。
対しては同様な参照番号が付けられているものとする。
要がある用途に使用するためのそれからつくられた繊維布に関する。さらに本発明はこの
ような糸のの製造法に関する。
itexの範囲の線密度をもつようにつくることができる。本発明の糸が特に適している
最終用途の一例は自動車用エアバッグの製造である。エアバッグ用の繊維布の製造に使用
する目的の本発明の高強度の糸は、約235〜約940decitex、もっと典型的に
は約235〜470decitexの範囲の線密度をもつようにつくることができ、成分
のモノフィラメントは典型的には9dpf以下である。任意の合理的なdecitexを
使用することができる。低デニールの糸は軽さと細さを与えるが強度が小さくなり、同じ
被覆面を与えるのに多くの織り目を必要とするので価格が高くなる。糸の線密度が約23
5decitexより小さいと、典型的には繊維布の引張り強さおよび引裂き強さはエア
バッグの規格を満たすのに不十分であろう。高デニールの糸(例えば約470decit
ex以上)は折り畳むことが困難な重く厚い繊維布を生じる傾向があり、また装置の小型
化との間で折衷を行う必要がある。上記のすべての理由のために高強度糸が利点をもって
いることは当業界の専門家には明らかであろう。
に対する必要性を充たした重合体は、ポリアミドの単独重合体、共重合体、および主とし
て脂肪族の、即ち2個の芳香環に連結しているアミド結合が重合体の85%より少ないこ
れらの重合体の混合物から成る群から選ばれる溶融紡糸可能な重合体を含んで成っている
。例えばポリ(ヘキサメチレンアジパミド)、即ちナイロン6,6およびポリ(ε−カプ
ロアミド)、即ちナイロン6のような広く使用されているポリアミド重合体およびそれら
の共重合体並びに混合物を本発明に使用することができる。
、これらの糸およびそれからつくられた繊維布の高強度、低収縮性の特性は他の多くの工
業的用途にも役立つことを認識すべきである。これらの用途には、これだけには限定され
ないが縫糸、硬化包装テープ、剥離性多重繊維布、被覆したまたは被覆しない工業用繊維
布、および同様な特性を必要とする他の用途が含まれる。
度は糸の固有の収縮性および織り目の密度の関数である。図1は2種の糸に対して測定し
たデータを示す。このデータは繊維布の収縮率(「未処理」の状態における横糸に平行な
繊維布の寸法とスコアリングおよび乾燥を行った後の同じ繊維布の寸法の差として定義さ
れる)と横糸に平行に測定された1cm当たりの本数によって表された最終的な繊維布の
密度との間の関係を示している。上方の曲線は強度84cN/tex、177℃の高温空
気による収縮率6.6%の従来のエアバッグ級の繊維布の典型的な状態を表している。こ
の繊維布の糸は連結した紡糸−延伸法によってつくられている。この曲線に沿った個々の
データ点は繊維布の収縮は徐々に減少し織り目の密度は増加していることを示しているが
、これは初期の(即ち収縮させる前の)織り目密度を次第に高くした繊維布について測定
されたデータ点である。下方の曲線は強度71cN/tex、177℃の高温空気による
収縮率2.2%の繊維布に対するデータの典型的な状態を表している。この繊維布の糸は
連結しない紡糸−延伸法、即ち「二段階」法でつくられている。予想できるように、比較
的高い織り目密度に織られた繊維布は比較的目の粗い繊維布よりも小さい収縮性をもって
いることができる。またこれらのデータから明らかなように、糸の収縮性が減少すること
は、エアバッグの製造業者が多数のサイドカーテンを製造し得る能力、或いは1枚の繊維
布の生地から幅の広いカーテンを同じ数だけ製造することができるこ能力にとって良い効
果を与える。
D 4974により177℃で測定)が5%より小さく、例えば2.5〜4.9%の範囲
にある。この特性の組み合わせはエアバッグの用途に特に有利であることが見出だされて
いる。特に、(1)膨張して広がることができるクッションは膨張過程の早期の段階にお
いて高い張力に耐えなければならず、膨張した後には一層長時間に亙ってさらに高い張力
に耐えなければならない場合;また(2)織った後にスコアリングおよび乾燥操作を行う
際、エアバッグをつくるのに使用される繊維布の生地の収縮性が小さいことによってさら
にこの繊維布を高度の用途に使用できる場合には有利である。
法が記載されている。蟻酸における相対粘度が40〜85(ASTM D 789により
測定)の当業界に公知の方法でつくられた溶融したナイロンを、通常の押出し機(図示せ
ず)を用いて多重キャピラリー紡糸口金板を備えた紡糸フィルターパック10に通す。こ
れによって溶融した重合体はキャピラリーを通って紡糸されて多数のフィラメントになり
、これは急冷区域20で冷却され、次いで潤滑用の紡糸仕上げ剤被覆機30のところで融
合され、ここでほぼ純粋な油性仕上げ剤が多フィラメント糸35に被覆される。次に糸は
少なくとも1個の供給ロール40により第1の対の駆動された延伸用のゴデットロール5
0の方へと向かう。糸はこの延伸ロール50の対の周りに多数回巻き付けられる。延伸ロ
ール50はそれぞれ同じ周辺速度で回転しており、糸はそれぞれ回転軸に沿って横方向に
ずらされて巻き付けられる。
れ延伸ロール70の周りに回転軸に沿って横方向にずらして糸を巻き付けることにより、
糸はさらに延伸される。両方のゴデットロール70は同じ速度で回転しているが、ロール
50よりも相対的に速い周辺速度で回転している。ゴデットロール70の間の区域によっ
て表される延伸区域の中の糸は160〜245℃、例えば205〜215℃に加熱される
。この加熱は、乾燥した高温の空気を用いて延伸区域を加熱するか、および/またはロー
ルを加熱することによって行われる。ゴデットロール50の間の区域によって表される第
1段階の延伸区域に対しても同様な加熱を随時行うことができる。糸の延伸は任意の数の
段階で行うことができる。即ち少なくとも1個の供給ロール40とゴデットロール50と
の間に余分の組のロールを挿入し、ゴデットロール70で表される最後の延伸ロールから
出る糸に対して所望の延伸比が得られるまで、各組のロールにより僅かに高い延伸度が賦
与されるようにすることができる。強度が80cN/tex以上のナイロン6,6の糸を
つくるには、約4.2〜約5.8、例えば約4.7〜約5.4の延伸比が適当であること
が見出だされている。
て表される加熱されていない張力弛緩調節区域へと糸を前進させる。これらの駆動された
ロール90および100の両方は付属した分離ロール91および92を有している。糸線
はこれらの駆動されたロールの各々の周りに巻き付けられ、次いで角度をもって取り付け
られた付属した分離ロールへと進められ、ここで糸線は駆動されたロールの上の巻き付け
られた糸線に重ならないようにして前進させられる。分離ロールを駆動する糸の摩擦も、
適切な張力を与えることによって糸を安定化させる。本発明の一方法においては、張力弛
緩調節区域の張力を減少させるロール90は延伸ロール70よりも遅い周辺速度で回転し
ている。このようにして、糸がロール70と90の間を移動する際に最終延伸段階で維持
された糸の高い張力が弛緩され、これによって糸が特定の最終用途の要求に対して所望の
収縮(5%より小さい)を得るように収縮が弛緩される。
90およびそれに付属した分離ロール91よりも速い周辺速度で回転する。この方法でロ
ール90および100の相対的な周辺速度を調節することにより、張力弛緩調節区域の中
の糸の張力は最終延伸段階の糸の張力よりも高いレベルに維持され、これによって糸線を
確実に安定化することができる。ロール100対ロール90の周辺速度の比は約1.01
:約1.07、好ましくは約1.01:約1.04、最も好ましくは約1.02:約1.
034である。第1の張力減少ロール90はその周りに糸は1回またはそれよりも少ない
回数で巻付けられていることが重要である。このロールの上にさらに多くの巻付けが行わ
れている場合、糸の長さが増加し、それに伴ってこのロール上の滞在時間が長くなること
により過剰の冷却が行われ、そのため糸線が不安定になり、その結果フィラメンテーショ
ン、即ちフィラメントの広がり、および糸線の切断が生じる可能性がある。
度で回転する巻取りロール120の方へ糸を向かわせる。
段階(ロール70)を出る糸の張力を減少させ、約9〜16.5%の弛緩比が得られるよ
うにすることが必要である。弛緩の割合の正確な値は延伸区域の温度に依存する。最終段
階の延伸区域の温度が高いほど最終延伸段階と張力減少ロール90との間の糸の許容でき
る張力は高くなり、従ってこの糸の弛緩は大きくなる。一具体化例においては、約210
℃の最終延伸段階の温度は約12〜約13%の弛緩比に対応している。弛緩比は式2によ
って定義される。
弛緩比(%) = ((R70−R90)/R70)×100 [2]
ここで
R70はロール70の周辺速度であり、
R90はロール90の周辺速度である。
節することによって得られる。糸の良好なパッケージをつくるためには、ロール90を出
る糸の張力を巻取りロール120の所における糸の張力より低くしなければならない。従
って弛緩張力調節区域は、弛緩調節用の張力(ロール90および100の間)を最終段階
の延伸(ロール70)および巻取り区域(ロール120)から分離し、糸の張力を最終段
階の延伸区域(ロール70)の中の糸の張力より高く、巻取りロール120上に巻取られ
た際の糸の張力より低い一定のレベルに保つような形をしている。
さい収縮に対する要求の両方を満たすことができる十分に配向した糸が得られる。
賦与するために、種々の添加物をフィラメント/糸の内部に混入するか、またはフィラメ
ント/糸に対して局所的に添加することができる。このような添加物には、これだけには
限定されないが例えば酸化防止剤、熱安定剤、平滑化剤、帯電防止剤、および燃焼遅延剤
が含まれる。
、全く通常の方法で行うことができる。本発明の糸から織物繊維布をつくるには、多数の
縦糸の中に横糸を挿入するために空気ジェット、水流ジェットまたは機械的な方法(例え
ばプロジェクティル織機またはレピア織機)を用いて織機上で製造することができる。
化合物を糸に被覆し、摩擦力、熱の蓄積、および織物工程中糸が可動部材または他の糸と
接触することによって生じる摩耗による損傷を抑制する。このようなサイジング化合物は
糸の一体性を維持するように潤滑剤および/または保護剤として作用する。ポリアクリル
酸、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリアセテート、澱粉、ゼラチン、オイルま
たはワックスのようなサイジング化合物を使用することができる。
用いられた紡糸用の仕上げ剤および織物工程に用いられたサイジング化合物の除去、およ
び(2)糸の中の潜在的な収縮の弛緩。いつかエアバッグが膨張して広がることが必要に
なる前に該繊維布が過ごす典型的な長い貯蔵時間の間バクテリアの成長を避けるため、お
よび後で随時行われる空気非透過性の皮膜と相容性をもたない、これを妨害すると思われ
る残留した表面物質を除去するためには、糸から処理助剤を除去することが重要である。
繊維布に寸度安定性を獲得させ、織り目構造を密にすることに伴って起こるガス透過性を
低下させるためには、潜在的な収縮を弛緩させることが重要である。
場合、水性処理は60〜100℃、例えば90〜95℃に保たれた水性浴の中で行われる
。湿式処理の時間および使用される浴の添加物(例えばスコアリング剤)は除去すべきサ
イジング/防止用仕上げ剤に依存し、当業界の専門家によって決定することができる。水
性処理の後で、残留水分含量を4〜6%にするために、ポリアミドの繊維布を140〜1
60℃、例えば140〜150℃の範囲の高温において高温空気中で乾燥する。高温空気
による乾燥温度を160℃以下に保ち低い空気透過度を得ることが望ましい。過度に高い
温度で加熱するか長期間加熱すると、水分含量が低い値になり、水分の再吸着およびそれ
に伴う織物構造物の不安定化が起こる可能性がある。しかし繊維布を被覆しようとする場
合には170〜225℃の範囲の高温で乾燥することが望ましいこともある。
る。何故なら、織機自身で水を使うことにより、紡糸仕上げ剤およびサイジング化合物を
除去するための他の水性処理工程が省略されるからである。事実、水流ジェット織機を使
用する場合にはサイジング化合物の使用を省くことができる。しかし、繊維布を収縮させ
安定化させる必要から、なお高温の水で処理することがしばしば必要である。本発明の糸
および繊維布におけるように収縮が十分に小さい場合、このような収縮は高温の棒、赤外
線装置、或いは他の放射加熱装置を使用して行うことができる。
L/dm2/分、例えば1〜10dm2/Lの範囲の低いガス透過率を示すことができる
。このような透過率の値は当業界の専門家によって認められているように被覆しない繊維
布を用いて得ることができる。0に近い透過率が必要とされる場合には、当業界の専門家
には公知のように被覆が必要である。
内の糸は低い収縮率(5%より小さい)をもっているから、最終的な織り目密度(水性処
理の後)に寄与するために収縮の小さい繊維布を用いることができ、従ってそれに応じて
原料の織り目の構造を高くしなければならない。このような構造をつくる方法は機械的な
織機および流体ジェット織機の両方に対して知られており、これらの方法のいずれか、ま
たは所望のレベルのガス透過率を得ることができる当業界に公知の同様な方法が適してい
る。
得る他の方法は、繊維布の少なくとも片面にガスを透過しない皮膜を5〜130g/m2
の範囲の量で被覆する方法である。ナイフ、ローラ、浸漬、押出し、または他の被覆法を
用いて繊維布を被覆することができる。この目的に有用な皮膜はシリコーン、ポリウレタ
ン、およびそれらの混合物および反応生成物から成る群から選ばれる重合体を含んで成っ
ている。
合体を含んでいるものとする。このリストは本発明を限定するものではなく、同じ機能を
果たしエアバッグ繊維布の必要な性質または性能パラメータを損なわない他の被覆も使用
することができる。
得るさらに他の方法は、繊維布とフィルムの積層構造物をつくり、この場合フィルムによ
って与えられる被覆率を5〜130g/m2にすることを特徴とする方法である。この目
的に有用なフィルムはシリコーンおよびポリウレタン、並びにその混合物および反応生成
物から成る群から選ばれる。このリストは本発明を限定するものではなく、同じ機能を果
たしエアバッグ繊維布の必要な性質または性能パラメータを損なわない他の被覆も使用す
ることができる。
177℃で測定)が5〜15%の糸からつくられる。このような接触繊維布に必要とされ
る低い透過率を得るには緻密な繊維布が必要であり、これらの比較的高いレベルの収縮率
は湿式処理の際糸を弛緩させることによりその目的を達成する助けとなる。
中で処理を行い、その後で繊維布を弛緩させてもっと緻密にするために随時乾燥を行う。
この湿式処理は織る前に被覆されたサイジング剤を除去する役目をする。このことは,い
つか膨張して広がることが必要になる前に繊維布が典型的に過ごす長い貯蔵期間の間バク
テリアの侵襲を防ぐために有利である。また水性浴は繊維の紡糸の際に得られる糸の上の
紡糸用仕上げ剤を除去する役目をする。水性浴で処理した後、好ましくはそれよりも高い
温度で高温空気による乾燥を行う。空気透過率が低いことが望ましい場合、高温空気によ
る加熱工程は160℃以下に保たなければならない。過剰な高温における加熱は水分を再
吸収し、繊維布の貯蔵時間が長くなると織物構造が不安定になる。被覆が必要な場合には
、典型的には170〜225℃の範囲の高温を使用することができる。
存し、当業界の専門家によって決定することができる。湿式処理により適切な程度の弛緩
が得られ、従って所望の空気透過率を得るための繊維布の密度が得られる。
糸を挿入するための機械的装置を用いる織機によって行われる。水流ジェット、空気ジェ
ット、プロジェクティルまたはレピア織機を含む極めて通常の織物装置を使用することが
できる。
イジング化合物と呼ばれる化学的な化合物を局所的に被覆する必要がある。使用できるサ
イジング化合物は典型的にはポリアクリル酸であるが、他の重合体、例えばポリビニルア
ルコール、ポリスチレン、およびポリアセテートも同様に使用することができる。サイジ
ング化合物は典型的には高強度糸の機械的一体性を強化するのに効果的であるが、このよ
うなサイジング剤は繊維布をエアバッグ構造物にする前に繊維布に被覆するのに使用され
る重合体化合物と相容性をもたない糸のオイル分を閉じ込める傾向をもっている。従って
被覆操作の前に繊維布をスコアリングして乾燥することにより、サイジング化合物並びに
閉じ込められた糸のオイル分を除去することは推奨される方法である。
つくることは特に有用な利点をもっている。この方法で織ると、糸にサイジング化合物を
被覆することの好適度が少なくなるか、または必要なくなる。また、紡糸中に被覆された
糸のオイル分は織り工程自身の間に除去されるから、別に行うスコアリング工程は最早必
要ではない。
織機を使用すると、織物工程の間に巻き付けられた糸が縦糸の貯蔵器の中に挿入された可
動部材と接触することによって生じる熱の蓄積と摩耗による許容できない糸の損傷を生じ
る。水ジェット織機を使用すると、このような熱の蓄積および摩耗による糸の損傷が避け
られる。何故なら横糸を縦糸の貯蔵器を通して挿入する際、縦糸は可動部材と接触しない
からである。
目が得られる。サイジング化合物を被覆しない糸を水流ジェット織機で織るために米国特
許第5,421,378号明細書記載のような方法を用い、スコアリングを必要とせずに
レピア織機で得られるのと同等な織り目の密度をもった繊維布をつくることができる。
20〜40g/m2のシリコーンゴムのような繊維布に対する被覆を使用する場合、この
被覆によって繊維布の静的空気透過率を修正し、0.01〜3.0L/dm2/分の範囲
のほぼ0に近い空気透過率を得ることができる。本発明の繊維布に対しては皮膜を被覆す
るための極めてありふれた皮膜および方法が適している。
フィラメント/糸の内部にまたは局所的に種々の添加物を混入することができる。このよ
うな添加物には、これだけには限定されないが、例えば酸化防止剤、熱安定剤、平滑化剤
、帯電防止剤、および燃焼遅延剤が含まれる。このような添加物を混入しても本発明の利
点が減少することはない。
いる。添付特許請求の範囲に入る本発明の多くの他の具体化例は当業界の専門家には明ら
かであろう。
下記実施例においては下記の試験法を用いた。
ト10kmの繊維の線密度である。decitex(通常dtexで表す)は巻き付け回
転機(wrap wheel)を用いパッケージから取り出した糸のかせ(skein)
の重量を決定することによって測定される。
stron社製の定速伸長性(CRE)引張り試験機を用い、1m当たり120回の撚り
を含む糸の破断力を決定することによって測定される。糸のゲージ長は250mmであり
、伸長の速度は300mm/分である。破断力はNewton単位で報告される。
って測定される。破断時における強度は糸の破断力をdecitexで割った値の最大値
であり、cN/tex単位で報告される。
cN/tex,±0.088cN/texの特定の張力の負荷をかけ、乾燥した空気中で
177℃において2分間の間測定される。
い。本発明の顕著な特徴をもたない対照例と比較することにより本発明の特に有利な特徴
を見ることができる。
紡糸された糸である。重合体中には熱安定剤添加物のパッケージが存在していた。この糸
は連結された延伸−巻取り段階を有する通常の熔融紡糸法を用いてつくった。糸の重量に
関し1%の公称装荷量で糸にオイルを被覆した。
糸−延伸法を用いてつくった。残りの実施例は対照例であり、それぞれ識別文字のついた
番号によって区別され、それぞれ図3に図示されている。(図3においては、多フィラメ
ント糸35はそれぞれ付属した分離ロール41および46を備えた一対の供給ロール40
および45によって延伸ロールへと供給される。)対照試料はそれぞれ試料1と同様に紡
糸延伸されたが、図3に示された張力弛緩段階は連結された一対の弛緩張力減少ロール1
00を用いて行われた。これらの各ロールは同じ速度で回転するが、延伸ロール70より
も遅い速度で回転している。安定な糸線を維持することができるこの張力弛緩区域の中で
最低の張力を観測することにより、張力を減少させる量、従って得られる最低の収縮の量
を決定した。
N/texの収縮前の強度をもち、高温空気による収縮率が5%より小さいという所望の
規格を満たしていることは明らかである。
用いて水流ジェット織機上でつくる。すべての場合において、糸は140のフィラメント
番手を有する470decitex糸である。本発明の糸には数字の標識を付け、対照試
料は文字の標識の後につけた数字によって識別を行う。本発明の糸は、本発明を例示した
糸について実施例1に記載した方法と同じ方法で製造する。対照糸は実施例1の対照糸に
対して記載したのと同じ方法で製造したが、糸の延伸および弛緩の程度は種々の値の強度
および収縮が得られるように変化させた。すべての結果は被覆しない繊維布について得ら
れたものである。
収縮性が減少した比較的低い透過率をもつ繊維布を製造し得ることは明らかである。また
従来得られる低収縮性の糸に比べて低い空気透過率をもった強度の大きい繊維布を製造し
得ることも明らかである。
−Piece−Woven(OPW)air−jet loom)の上で織物繊維布をつ
くる。本発明の繊維布には数字の標識を付け、対照の繊維布は文字の標識の後につけた数
字によって区別する。本発明の糸および表3に記載された繊維布の製造に使用する対照の
糸は実施例2で本発明を例示した糸について記載した方法と同じ方法で製造する。
度をもった極めて高い強度のエアバッグクッション(織機の幅当たり4個)をつくるため
に本発明の糸を使用できることは明らかである。従って繊維布の製造効率は最高になる。
Claims (20)
- 強度が80cN/tex以上、高温空気による収縮率が177℃において5%より小さ
く、線密度が940decitex以下であることを特徴とする多フィラメントポリアミ
ド糸。 - ポリアミドはポリアミド単独重合体、共重合体、およびそれらの主として脂肪族の、即
ち重合体の85%より少ないアミド結合が二つの芳香環に結合している混合物から成る群
から選ばれる熔融紡糸可能な重合体を含んで成ることを特徴とする請求項1記載の多フィ
ラメント糸。 - ポリアミドはポリ(ヘキサメチレンアジパミド)(ナイロン6,6)含んで成ることを
特徴とする請求項1記載の多フィラメント糸。 - 該糸を構成する個々のフィラメントは1〜9dpfであり、該糸の線密度は110〜9
40decitexの範囲内にあることを特徴とする請求項1記載の多フィラメント糸。 - 請求項1記載の糸からつくられた製造製品。
- 請求項1記載の糸を製造するための紡糸−延伸法において
(a)熔融したナイロンを蟻酸における相対粘度約40〜約85において多重キャピラ
リー紡糸口金を通して押出して多数のフィラメントにし、次いでこれを急冷区域に通し;
(b)フィラメントを合体して多フィラメント糸にし、この糸に潤滑用の紡糸仕上げ剤
を被覆し;
(c)少なくとも一つの供給ロールによりこの糸を少なくとも二つの対の駆動される延
伸ロールから成る延伸区域へと向かわせ、ここで一つの対の内部の各ロールは同じ周辺速
度で回転させ、また各対はその前にある対よりも比較的速い周辺速度で回転するようにし
;
(d)該延伸ロールの各対の周りに少なくとも2回糸が巻き付くようにし;
(e)これらの対のロールを直接取り囲む区域を高温の乾燥した空気で加熱するか、ま
たはロールを加熱するか、或いはこの両方を組み合わせることにより、糸が少なくとも二
つの対の延伸ロールの上を通過する際該糸を160〜245℃の温度に加熱し;
(f)各対の延伸ロールおよびそれに続く対の延伸ロールの間でロールの相対的な周辺
速度を調節し、糸が少なくとも二つの対の延伸ロールの上を通る際に糸の温度を調節し、
糸が延伸ロールの各対を横切る際糸に対して賦与される延伸の程度を増加させ、最後に糸
の全延伸比が4.2〜5.8になるようにし;
(g)第1の駆動される張力弛緩ロールおよび第2の駆動される張力弛緩ロールから成
る張力弛緩調節区域へと糸を導き、ここで該第1のロールを糸がまさに出てくる最後の対
の延伸ロールに比べ遅い周辺速度で回転させ、このようにして約9〜約16.5%の弛緩
比が得られるようにし、且つ該第1のロールを該第2のロールより低い速度で回転させ、
このようにして張力弛緩調節区域の中における第2のロール対第1のロールの周辺速度の
比が約1.01:約1.07になるようにし、且つ糸が延伸区域を出る際に糸にかかる張
力よりも高い安定した糸の張力が張力弛緩調節区域の中において維持されるようにし;
(h)糸をインターレース用のジェットに向かわせ;
(i)張力弛緩調節区域の第2のロールよりも比較的速い周辺速度で回転する巻取りロ
ールへと糸を向かわせて巻取り中安定な張力が維持されるようにし、且つ張力弛緩調節区
域を横切る糸には最後の対の延伸ロールから出る糸よりも高い張力がかかり、且つ糸が巻
取りロールに巻取られる際よりも低い張力がかかるようにする段階を含んで成っているこ
とを特徴とする方法。 - 請求項1記載の糸を含んで成ることを特徴とする織物または編物繊維布。
- 請求項7記載の繊維布からつくられたことを特徴とする製造製品。
- 空気の透過率が500Paにおいて100L/dm2/分より小さいことを特徴とする
請求項7記載の被覆しない織物繊維布。 - 空気の透過率が1〜30L/dm2/分の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の
被覆しない織物繊維布。 - 空気の透過率が1〜10L/dm2/分の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の
被覆しない織物繊維布。 - 5〜130g/m2の装荷量で皮膜が被覆され、皮膜はシリコーン、ポリウレタン、お
よびそれらの混合物および反応生成物から成る群から選ばれる重合体を含んで成ることを
特徴とする請求項7記載の繊維布。 - 空気の透過率は2L/dm2/分より小さいことを特徴とする請求項12記載の被覆し
た繊維布。 - フィルムが5〜130g/m2の範囲の密度をもち、該フィルムがシリコーン、ポリウ
レタン、およびそれらの混合物および反応生成物から成る群から選ばれる重合体を含んで
成る該フィルムと、繊維布との積層化された構造物を含んで成っていることを特徴とする
請求項7記載の繊維布。 - 請求項11記載の繊維布を含んで成ることを特徴とするエアバッグ。
- 請求項13記載の繊維布を含んで成ることを特徴とするエアバッグ。
- 請求項11記載の繊維布を含んで成るワンピースの形に織られたエアバッグ。
- 請求項13記載の繊維布を含んで成るワンピースの形に織られたエアバッグ。
- 横糸に対して平行に配向している請求項1記載の多フィラメント糸を含んで成ることを
特徴とする繊維布。 - 縦糸に対して平行に配向している請求項1記載の多フィラメント糸を含んで成ることを
特徴とする繊維布。
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