JP2017105350A - エアバッグ用基布の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気密性に優れ、かつ、安価なエアバッグ用基布を提供する。
【解決手段】基布表面にシリコーン樹脂が施された袋織エアバッグの製造方法であって、剥離性を有する担体の片面にシリコーン樹脂を塗布するステップと、シリコーン樹脂が塗布された担体と基布を積層し、積層体を作製するステップと、シリコーン樹脂が未硬化の状態で積層体を加圧した後に、積層体を加熱するステップと、担体のみを積層体から剥離するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車が他の自動車や障害物と衝突したとき、とりわけ自動車の側面衝突に際し、乗員を保護するためにバッグを膨張させて乗員の衝撃を緩和する袋織エアバッグに関する。

現在生産されている殆どの自動車には、自動車の前面が他の自動車や障害物と衝突した際に、急速に袋体を膨張させて乗員の安全を図るために、運転席用および助手席用エアバッグが搭載されている。

近年この前面衝突だけでなく、自動車の側面が他の自動車や障害物と衝突した際の乗員の頭部などを保護するために、自動車の側面窓部上の天井部やピラー部に折り畳んで収納されており、衝突時に側面窓部を覆うように膨張するカーテンエアバッグが本格的に搭載されている。

エアバッグに要求される物性としては、乗員の衝撃を緩和させ、場合によっては車両横転時における乗員の車外放出を防止することなどがある。これを解決するには、エアバッグの高度な気密性が必要となるため、エアバッグに用いられる基布には、高い気密性を付与するための被覆材が施されている。

また、昨今の自動車製造における低コスト化に対応するため、エアバッグにおいても工程の簡略化を含めた安価な基布を提供することが求められている。

従来エアバッグ用基布に被覆材を付与する方法の一例として、特許文献１には、先端半径が小さく鋭利なナイフを用いて２０ｇ／ｍ^２以下の塗布量でコーティングする技術が開示されている。しかし、先端半径が小さく鋭利なナイフは、基布面との接触により変形しやすく、塗布量のバラつきを大きくするだけでなく、基布表面を損傷する場合もあり、２０ｇ／ｍ^２以下の低い塗布量で高い気密性を付与することは難しいものと考えられる。

また、特許文献２では、ラミネートフィルムを使用した方法が公開されている。しかしながらこの方法も、プライマー接着剤や付着促進剤など、多くの材料を必要とするため、本発明の目的である安価なエアバッグの製造方法という観点から乖離してしまう。

特許第５４０３１５０号公報 特表２００３−５１３８４１号公報

本発明は、自動車が他の自動車や障害物と衝突したとき、とりわけ自動車の側面衝突に際し、乗員を保護するためにバッグを膨張させて乗員の衝撃を緩和するエアバッグ用基布に関し、特に気密性に優れ、更には工程の簡略化により安価な基布を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明は、基布表面にシリコーン樹脂が施された袋織エアバッグの製造方法であって、剥離性を有する担体の片面にシリコーン樹脂を塗布するステップと、前記シリコーン樹脂が塗布された前記担体と基布を積層し、積層体を作製するステップと、前記シリコーン樹脂が未硬化の状態で前記積層体を加圧した後に、前記積層体を加熱するステップと、前記担体のみを前記積層体から剥離するステップとを含む。

本発明の別の態様によれば、前記担体の材料が、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、全芳香族ポリエステル系樹脂、芳香族アラミド系樹脂、ポリフッ素系樹脂のいずれかである。

また、本発明の別の態様によれば、前記担体の片面に剥離剤が塗布されている。

また、本発明の別の態様によれば、前記剥離剤が、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド系樹脂のいずれかである。

また、本発明の別の態様によれば、前記シリコーン樹脂の塗布量が、１０〜１００ｇ／ｍ^２である。

本発明によれば、自動車が他の自動車や障害物と衝突したとき、とりわけ自動車の側面衝突に際し、乗員を保護するためにバッグを膨張させて乗員の衝撃を緩和するエアバッグ用基布に関し、特に気密性に優れ、更には工程の簡略化により安価な基布を提供することができる。

本発明の実施例の一例を示す概念図である。 従来技術による一例を示す概念図である。

本発明は、基布表面にシリコーン樹脂が施された袋織エアバッグの製造方法であって、剥離性を有する担体の片面にシリコーン樹脂を塗布するステップと、前記シリコーン樹脂が塗布された前記担体と基布を積層し、積層体を作製するステップと、前記シリコーン樹脂が未硬化の状態で前記積層体を加圧した後に、前記積層体を加熱するステップと、前記担体のみを前記積層体から剥離するステップとを含む、袋織エアバッグの製造方法である。

図１は、本発明に関する製造装置の一例を示している。基布は、織物巻出し部１からアキュームレータ２ａを通ってプレスロール５ａ、５ｂへ送られる。一方、担体が、担体巻出し部３ａ、３ｂから送られ、コーティング装置４ａ、４ｂにおいてシリコーン樹脂を塗布され、プレスロール５ａ、５ｂへ送られる。プレスロール５ａ、５ｂにおいて、担体と基布が積層され、シリコーン樹脂が未硬化の状態で加圧される。その後、積層体は、加熱炉６において加熱される。その後、積層体は、冷却ロール７を通った後、担体のみが積層体から剥離され、担体は、担体巻き取り部８ａ、８ｂに回収される。担体が剥離された積層体は、アキュームレータ２ｂを通して、積層基布巻き取り部９に巻き取られる。

図２は、参考のために、従来のナイフコート法による製造装置の一例を示している。基布は、織物巻出し部１０からアキュームレータ１１ａおよびプレヒート部１６を通ってコーティング装置１２へ送られる。コーティング装置１２において、シリコーン樹脂が基布にコーティングされる。その後、体は、シリコーン樹脂がコーティングされた基布は、冷却ロール１４およびアキュームレータ１１ｂを通して、積層基布巻き取り部１５に巻き取られる。

本発明で用いる担体は、エアバッグ用基布に気密性を与えるシリコーン樹脂を基布表面に転写するための材料であり、その担体表面に均一なシリコーン樹脂層を形成して、基布表面に転写した後は、担体に残すことなく剥がす必要がある。そのため、本発明で用いる担体の表面には、シリコーン樹脂が転写されやすい剥離性を持たせることが必須である。

また、本発明の製造方法においては、シリコーン樹脂を塗布した担体の塗布面に、基布を積層する必要がある。積層することによって、担体に均一に塗布されたシリコーン樹脂を容易に基布表面に転写させることができる。

更に積層後、シリコーン樹脂が未硬化の状態で加圧することによって、基布の糸目にシリコーン樹脂が浸透し、気密性を確保することが出来る。加圧をしない場合には、シリコーン樹脂が基布に触れる部分と触れない部分がまばらに発生し、高い気密性を確保することが難しくなる。また、シリコーン樹脂が硬化した後に加圧すると、硬化したシリコーン樹脂が流動しにくくなるため、基布の糸目に樹脂が浸透せず、気密性が確保できなくなる。

加圧時の圧力については、シリコーン樹脂の塗布量や基布の仕様などに応じて定めればよい。例えば、プレスロール（図１）を使用するような場合では、加圧（線圧）０．１〜１０ｋｇｆ／ｃｍの範囲、好ましくは１．０〜９ｋｇｆ／ｃｍの範囲で選定すればよい。

加圧した袋織エアバッグは、その後加熱炉を通してシリコーン樹脂を硬化させる必要がある。加熱をしない場合、シリコーン樹脂が硬化せず、担体を剥がす際、担体側と基布側の両方に未硬化のシリコーン樹脂が分離し、基布に塗布させたい必要な付着量を付与できず、目標とする高い気密性が得られない。

加熱温度についてはシリコーン樹脂の配合処方や塗布量などに応じて適宜定めればよい。例えば、図１のような場合では、１２０〜２００℃の範囲、好ましくは１４０〜１８０℃の範囲で選定すればよい。

本発明で用いる担体の材料は特に限定されたものではないが、例えばポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、全芳香族ポリエステル系樹脂、芳香族アラミド系樹脂、ポリフッ素系樹脂から選ばれた樹脂が好ましい。特にポリエステル系樹脂は、作業性が良く、かつ安価であるという点で好ましい。また、担体の厚みは５〜８０μｍであり、好ましくは１０〜７５μｍ、更に好ましくは１５〜７０μｍである。５μｍ以下であると加工中の裂開やシワなどが容易に発生する恐れがあり、１００μｍ以上であると厚みが増し、硬くゴワつき感があり作業効率の低下に繋がる恐れがある。また、担体は裂開やシワなどが発生していなければ、繰り返し使用してもよい。

本発明で用いる剥離性を有する担体の片面には、剥離剤が塗布されていることが好ましい。剥離剤の塗布量は、１〜２０μｍが好ましく、４〜１６μｍが更に好ましい。１μｍ以下の場合、硬化したシリコーン樹脂が剥がれ難くなる恐れがあり、一方で２０μｍ以上の場合、担体として硬く、厚くなり、作業効率の低下に繋がる恐れがある。

本発明で用いる剥離剤の種類としては、特に限定するものではないが、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド系樹脂が好ましく、アルキド系樹脂が、本発明の安価な基布の提供という点で更に好ましい。

シリコーン樹脂の塗布量については、気密性を保持するために１０〜１００ｇ／ｍ^２程度必要であるが、好ましくは１５〜８０ｇ／ｍ^２、更に好ましくは２０〜６０ｇ／ｍ^２である。シリコーン樹脂の塗布量が１０ｇ／ｍ^２以下の場合、難燃性、気密性、耐久性、摩耗性などを満足できなくなり、１００ｇ／ｍ^２以上の場合、エアバッグ基布自体の硬さおよび重量が増し、収納性に欠ける上に、本発明の安価な基布の提供という観点で目的を達成し難くなる。

本発明で、剥離性を有する担体の片面へのシリコーン樹脂の付与方法は、樹脂の均一な付与および基布との接着が確保できるものであればよく、コーティング法（ナイフ、キス、リバース、コンマ、スロットダイおよびリップなど）、印捺法（スクリーン、ロール、ロータリーおよびグラビアなど）、転写法（トランスファー）、スプレー法など、いずれの加工法でもよい。

また、シリコーン樹脂の粘度についても特に限定するものではないが、５〜５０Ｐａ・ｓが好ましく、１０〜３０Ｐａ・ｓであれば更に好ましい。樹脂粘度が５Ｐａ・ｓ未満になると、被膜の厚さが調整し難くなり、気密性を満足することが難しくなる。一方で、５０Ｐａ・ｓ以上の場合、低塗布量の調整が難しくなり、付着量にバラつきが生じる恐れがある。

袋織エアバッグを構成する繊維については、天然繊維、化学繊維、無機繊維などでよく、特に指定するものではないが、中でも、基布の製造工程や基布物性、汎用性などの観点から合成繊維フィラメントが好ましい。例えば、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２などの脂肪族ポリアミド繊維、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔなどの脂肪族アミンと芳香族カルボン酸の共重合ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの単独、またはこれらの混合、共重合によって得られるポリエステル繊維、パラフェニレンテレフタルアミド、およびこれと芳香族エーテルとの共重合物などに代表されるアラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ビニロン繊維、超高分子ポリエチレン系繊維、ポリテトラフルオロエチレンを含むフッ素系繊維、ポリサルフォン繊維、ポリフェニレンサルファイド系繊維（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン系（ＰＥＥＫ）繊維、ポリイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、高強力レーヨンを含むセルロース系繊維、アクリル系繊維、炭素繊維、ガラス繊維、シリコーンカーバイド（ＳｉＣ）繊維、アルミナ繊維、などから適宜選定すればよい。

袋織エアバッグの織密度は、使用する原糸の繊度により適切に選択すればよいが、例えば５５５ｄｔｅｘでは、経糸と緯糸を合わせて９５〜１１０本／２．５４ｃｍ、４７０ｄｔｅｘでは１００〜１１０本／２．５４ｃｍ、３５０ｄｔｅｘでは１２０〜１３０本／２．５４ｃｍ、２３５ｄｔｅｘでは１４０〜１５０本／２．５４ｃｍが好ましい。この織密度範囲であれば製織が容易になり、製織性や織物品位が向上する。

織密度は、必ずしも経糸と緯糸を同数とする必要はなく、エアバッグとしての特性を阻害しない範囲で、密度差をつけてもよい。

本発明で使用する基布の経糸および緯糸の繊度は、通常エアバッグ用基布に用いられている太さの糸、すなわち１５０〜１０００ｄｔｅｘの範囲から選定すればよく、好ましくは２３５〜７００ｄｔｅｘの範囲とすればよい。経糸および緯糸の繊度は同じものを用いても良いし異なったものを用いても良い。繊度が１５０ｄｔｅｘより細い場合、エアバッグに求められる強度が得られにくい傾向にあり、１０００ｄｔｅｘを超える場合、目付が大きくなりすぎる傾向にある。

なお、本発明で使用する糸の単糸太さは、互いに同じであっても異なっていてもいずれでもよく、例えば、０．５〜６ｄｔｅｘの範囲にあれば好ましい。また、単糸の強度も７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の糸を用いればよい。更に、単糸の断面形状も、円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異なる型など、織物の製造、物性に支障のない範囲で適宜選定すればよい。また、繊度や断面形状などが異なる複数の糸を合糸、撚り合わせなどにより一体化したものを用いても良い。

本発明で使用する織物は、目付が２６０ｇ／ｍ^２以下、引張強度が６５０Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。目付と引張強度がこの範囲にあれば、軽くて物理特性に優れていると言える。なお、目付とは、後述する不通気材料などを付与する前の未加工状態の基布重量を指す。目付が２６０ｇ／ｍ^２を超えると、エアバッグの重量が大きくなり、所望の軽量化を達成しにくい。また、引張強度が６５０Ｎ／ｃｍより小さいと、エアバッグとして必要な物理特性を満たすことができない可能性がある。

また、本発明で使用する織物は、その織り構造の緻密さを示す指数であるカバーファクターが、１８００以上であることが好ましく、２０００以上あることがより好ましい。

カバーファクター（ＣＦ）とは、一般的に、織物の経糸および緯糸それぞれの織密度と、繊度との積で求められ、下記式にて表される。
ＣＦ＝Ｎｗ×√Ｄｗ＋Ｎｆ×√Ｄｆ
ここで、Ｎｗ、Ｎｆは、経糸および緯糸の織密度、Ｄｗ、Ｄｆは、経糸および緯糸の繊度である。

袋織エアバッグを製織する織機の種類についても、特に限定するものではなく、通常、工業用織物の製織に用いる織機を適宜選択すればよい。例えば、ウォータージェット織機、レピア織機、エアジェット織機、シャトル織機、プロジェクタイル織機などが挙げられるが、回転数が速く短時間で製織が可能なエアジェット織機が、工程の簡略化という観点では好ましい。

次に、本発明の製造方法による工程の簡略化を確認するために、エアバッグの製造時間の測定を行った。エアバッグの製造時間とは、巻出しから巻取りまでに要する時間のことである。

［実施例１］
Ｈａｉｌｉｄｅ社製ポリエステル糸の繊度５５５ｄｔｅｘ、単糸数１４４本の糸を、経糸はポリエステル樹脂を主成分とするサイジング剤でサイジングして使用し、ジャカード機（ストーブリ社製）を搭載したエアジェット織機（ドルニエ社製）により、仕上がり織密度が経５７本／インチ、緯４９本／インチとなるよう、袋織の織物を製織し、次いで精練・熱セットを行った。

アルキド系離型剤を塗布した担体（東洋紡社製ポリエステルフィルム ＴＮ−１００ １９μｍ）の表面に、シリコーン樹脂を３５ｇ／ｍ^２になるよう均一に塗布し、織物に貼り合わせた後、熱ロールで、温度１８０℃、圧力１ｋｇｆ／ｃｍ^２で圧着し、１８０℃の加熱炉で６０秒間加熱を行った。その後担体を剥がし、シリコーン樹脂が転写された基布（以下、積層基布と記す）を得た。表１に示すように、ナイフコート法と比較して５０％の加工時間短縮が可能となった。

［実施例２］
実施例１において、フッ素系離型剤を使用し、シリコーン樹脂を５０ｇ／ｍ^２とし、加熱炉で９０秒間加熱を行った以外は、実施例１に準じて積層基布を作製した。表１に示すように、転写法はナイフコート法と比較して３５％の加工時間の短縮が得られた。

［比較例１］
精練加工までの工程は実施例１と同様とし、シリコーン樹脂を３５ｇ／ｍ^２になるようナイフコート法でコーティングを行った。この方法では、片面をコーティング加工した後、一方の片面も同様にコーティングした。表１に記載のとおり、転写法の加工時間より長い結果となった。

１、１０ 織物巻出し部
２ａ、２ｂ、１１ａ、１１ｂ アキュームレータ
３ａ、３ｂ 担体巻出し部
４ａ、４ｂ、１２ コーティング装置
５ａ、５ｂ プレスロール
６、１３ 加熱炉
７、１４ 冷却ロール
８ａ、８ｂ 担体巻き取り部
９、１５ 積層基布巻き取り部
１６ プレヒート部

Claims (5)

1. 基布表面にシリコーン樹脂が施された袋織エアバッグの製造方法であって、
   剥離性を有する担体の片面にシリコーン樹脂を塗布するステップと、
   前記シリコーン樹脂が塗布された前記担体と基布を積層し、積層体を作製するステップと、
   前記シリコーン樹脂が未硬化の状態で前記積層体を加圧した後に、前記積層体を加熱するステップと、
   前記担体のみを前記積層体から剥離するステップと
   を含む、袋織エアバッグの製造方法。
2. 前記担体の材料が、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、全芳香族ポリエステル系樹脂、芳香族アラミド系樹脂、ポリフッ素系樹脂のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の袋織エアバッグの製造方法。
3. 前記担体の片面に剥離剤が付与されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の袋織エアバッグの製造方法。
4. 前記剥離剤が、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド系樹脂のいずれかであることを特徴とする、請求項３に記載の袋織エアバッグの製造方法。
5. 前記シリコーン樹脂の塗布量が、１０〜１００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の袋織エアバッグの製造方法。