JP2019001165A - 積層体、及びエアバッグ - Google Patents

Abstract

【課題】高温及び／又は高湿の条件下での耐層間剥離性に優れた積層体を提供する。
【解決手段】基布と熱可塑性フィルムとを含む積層体であって、前記熱可塑性フィルムが、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含む接着層と、当該接着層に接合され、当該接着層の融点よりも高い融点を有し、ポリマーを含む気密層とを有する多層フィルムであり、前記基布がポリエステルを含み、当該基布の目付が１９０ｇ／ｍ^２以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層体、及びエアバッグに関する。

従来、車両用エアバッグ、アウトドア用品、包装用途等に用いられる材料として、基布に接着して使用されるポリマー製のフィルムが知られている。

例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂繊維からなる布帛に、熱可塑性エラストマーをラミネートしてなる積層体が開示されている。

また、特許文献２には、布帛表面に、放電処理又は紫外線処理の少なくとも一種の処理を施した後、該処理面に接着剤を介して熱可塑性エラストマーを塗付又は積層することが開示されている。

特開平２−１１４０３５号公報 特開平５−３３８０９２号公報

しかしながら、特許文献１、２の発明では、積層体の、高温及び／又は高湿の条件下での耐層間剥離性については検討されていない。

上記の点に鑑みて、本発明の一形態は、高温及び／又は高湿の条件下での耐層間剥離性に優れた積層体を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一形態は、基布と熱可塑性フィルムとを含む積層体であって、前記熱可塑性フィルムが、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含む接着層と、当該接着層に接合され、当該接着層の融点よりも高い融点を有し、ポリマーを含む気密層とを有する多層フィルムであり、前記基布がポリエステルを含み、当該基布の目付が１９０ｇ／ｍ^２以下である。

本発明の一形態によれば、高温及び／又は高湿の条件下での耐層間剥離性に優れた積層体を提供することができる。

本発明の一形態に用いられる多層フィルムの模式的な断面図である。 本発明の一形態による積層体の模式的な断面図である。 本発明の一形態による積層体の模式的な断面図である。 本発明の一形態による積層体を製造するための装置の模式図である。 本発明の一形態による積層体の製造工程における基布と多層フィルムとの積層について説明する模式図である。

本発明の一形態による積層体は、基布と熱可塑性フィルムとを含んでなり、熱可塑性フィルムは、接着層と接着層に接合された気密層とを含む多層フィルムである。接着層は、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含み、気密層は、接着層の融点よりも高い融点を有し、ポリマーを含む。基布はポリエステルを含み、その目付は１９０ｇ／ｍ^２以下である。

積層体の製造においては、製品の低コスト化が常に求められている。特に車両用エアバッグの分野では、基布の材料としては従来、ナイロン等のポリアミドが用いられることが多かったが、近年では、比較的安価なポリエステル製の基布が使用されるようになっている。そのため、ポリエステル製糸を含む基布に対しても接着性の高いフィルム材料が求められている。しかしながら、従来のフィルムでは、ポリエステル製基布に対する接着性が十分でない場合があった。本形態による積層体は、ポリエステルを含む基布と多層フィルムとを有するものであるが、基布と、上記の特定の構成を有する多層フィルムとを組み合わせたことで、基布と多層フィルム間の接着性が、常温及び高温高湿下の条件においてともに優れている。

（熱可塑性フィルム）
図１に、本形態の積層体において用いられる熱可塑性フィルム１の模式的な断面図を示す。図１に示すように、熱可塑性フィルム１は多層フィルムであって、気密層２と、この気密層２に接合されている接着層３とを有する。接着層３は熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含み、気密層２はポリマーを含み、気密層２の融点は接着層３の融点よりも高くなっている。

本明細書において、気密層とは、当該層の内外で気体を流通させない機能を有する層である。また、接着層とは、基布に対して接着性を有する層であり、この接着性は、所定条件下、例えば温度及び／又は圧力を上昇させた条件下で軟化又は融解させることにより発現するものであってよい。積層体において、接着層は、基布に直接的に積層された層であり、基布と気密層との間に挟まれた内部層となる。よって、接着層は、気密層と基布とを接合する層ともいえる。

熱可塑性フィルム（多層フィルム）は、気密層と接着層とを有する少なくとも２層の構造を有している。これにより、フィルムを基布へ接着させる際の接着機能と、積層体における気密機能とを各層に別個に持たせることができる。そのため、単層フィルムを基布に接着させる場合と比べて、基布への接着性（基布と熱可塑性フィルムとの間での耐層間剥離性）及び気密性の両方を確実に有する高品質の積層体を製造することができる。

また、気密層の融点は、接着層の融点よりも高くなっている。そのため、多層フィルムを接着層側で、基布に、気密層の融点よりも低い温度で加熱しながら接着させることで、気密層の軟化を抑えつつ、接着層を、基布との接着に適した柔らかさに軟化又は融解させることができる。これにより、接着層の接着機能が確実に発揮されるとともに、気密層の軟化を抑制して気密層の気密機能を維持することができる。したがって、基布への確実な接着と、多層フィルムの気密性の維持とを両立させることができる。

多層フィルムは、接着剤等を用いなくとも、熱を利用して基布に良好に接着させることができるため、接着剤の使用による手間やコストを低減することができる。また、長期間使用する場合や高温高湿環境下で使用する場合等には、接着剤の変質によって積層体が柔軟性を失ったり、層間剥離が生じたりすることを防止できる。

本明細書において、層の融点とは、層の温度を上昇させた場合に層が軟化して、層中のポリマーの分子同士が相対運動を始め、ポリマーが流動性を示すようになる温度を指す。よって、接着層及び気密層の融点は、それぞれ接着層及び気密層中のポリマー（ポリマーアロイを含む）の融点ということができる。このようなポリマーの融点は、示差走査熱量計で測定された融解ピーク温度とすることができる。

（接着層）
接着層は、熱可塑性エラストマー、具体的には熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含む。熱可塑性エラストマーは、ハードセグメント（高融点セグメント、結晶性セグメントともいう）と、ソフトセグメント（低融点セグメント、非結晶性セグメントともいう）とを含むブロック共重合体であることが好ましい。熱可塑性エラストマーは、熱により軟化して流動性を示し、熱を加えてない状態ではゴム様の弾性を示すことができる。

本形態において、接着層に熱可塑性ポリエステル系エラストマーを使用することで、積層体の耐層間剥離性を向上させることができる。すなわち、接着層と基布との接着性及び接着層と気密層との接着性を、常温においても、高温及び/又は高湿の条件下でも向上させることができる。特に、本形態では、このような接着層を有する多層フィルムを、ポリエステルを含む基布と組み合せていることで、優れた接着性を示すことができる。また、積層体全体の柔軟性や機械的強度を向上させることができる。

熱可塑性ポリエステル系エラストマーは、ハードセグメントとして主として芳香族ポリエステル等を含み且つソフトセグメントとして主として脂肪族ポリエーテル等を含むポリエステル・ポリエーテル型であってもよいし、ハードセグメントとして主として芳香族ポリエステル等を含み且つソフトセグメントとして主として脂肪族ポリエステル等を含むポリエステル・ポリエステル型であってもよい。

熱可塑性ポリエステル系エラストマーのハードセグメントは、芳香族ポリエステル、例えば、芳香族ジカルボン酸成分とジオール成分とにより形成されるポリエステルを含むセグメントであると好ましい。

芳香族ジカルボン酸成分となる芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、ジフェニル−４，４'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、４，４'−ジフェニルエーテルジカルボン酸、５−スルホイソフタル酸、及び３−スルホイソフタル酸ナトリウム等が挙げられる。上記芳香族ジカルボン酸成分は、芳香族ポリエステル中に単独で又は２種以上が組み合わされて含まれていてよい。また、ハードセグメントにおいて、上記芳香族ジカルボン酸成分の一部が、脂環式又は脂肪族カルボン酸に置き換えられていてもよい。

ジオール成分となるジオールとしては、分子量４００以下のジオール、例えば、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオール、１，１−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ジシクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール等の脂環族ジオール、キシリレングリコール、ビス（ｐ−ヒドロキシ）ジフェニル、ビス（ｐ−ヒドロキシ）ジフェニルプロパン、２，２'−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］スルホン、１，１−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］シクロヘキサン、４，４'−ジヒドロキシ−ｐ−ターフェニル，４，４'−ジヒドロキシ−ｐ−クオーターフェニル等の芳香族ジオールが挙げられる。上記ジオール成分は、芳香族ポリエステル中に単独で又は２種以上が組み合わされて含まれていてよい。

ハードセグメントに含まれるポリエステルは、耐熱性、ガスバリア性の観点から、ポリブチレンテレフタレート、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が好ましく、ポリブチレンテレフタレートがより好ましい。

熱可塑性ポリエステル系エラストマーのソフトセグメントは、脂肪族ポリエーテル及び／又は脂肪族ポリエステルを含んでいることが好ましい。脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール（ポリテトラメチレンエーテルグリコール）、ポリ（ヘキサメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体グリコール等が挙げられる。また、脂肪族ポリエステルとしては、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等が挙げられる。

これらの脂肪族ポリエーテル及び／又は脂肪族ポリエステルのうち、弾性や成形性の観点から、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体グリコール、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等が好ましく、これらの中でも、特にポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール（ポリテトラメチレンエーテルグリコール）、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体、及び、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体グリコールが好ましい。

ソフトセグメントの数平均分子量としては、共重合された状態において３００〜６０００程度であることが好ましい。

なお、上述の熱可塑性ポリエステル系エラストマーは、ラジカル発生剤の存在下で、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸又はその誘導体等によって変性されていてもよい。変性のために添加される不飽和カルボン酸又はその誘導体は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー１００重量部に対して、０．１〜３０重量部であると好ましい。このような変性に用いられる成分の種類及び量は、接着される基布の材料や用途に応じて適宜選択することができる。

接着層における熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のハードセグメントの含有割合は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー１００質量％に対して、１０〜６０質量％であると好ましく、２０〜４０質量％であるとより好ましい。１０質量％以上とすることで、多層フィルム及び積層体の機械的強度、耐熱性、高温高湿下での耐久性を向上させることができる。また、６０質量％以下とすることで、多層フィルム及び積層体の適度な弾性、可撓性、及び成形性を確保することができる。

接着層における熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの含有割合は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー１００質量％に対して、５０〜９０質量％であると好ましく、６０〜８０質量％であるとより好ましい。５０質量％以上とすることで、多層フィルム及び積層体の適度な弾性、可撓性、及び成形性を確保することができる。また、９０質量％以下とすることで、多層フィルム及び積層体の機械的強度を向上させることができる。

熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの含有割合は、熱可塑性ポリエステル系エラストマーの融点や軟化点に関係する。一般に、熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの含有割合が大きくなる程、熱可塑性ポリエステル系エラストマーの融点や軟化点は低くなる。よって、接着層における熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの含有割合を調整することで、熱可塑性ポリエステル系エラストマーの融点を調整することができ、ひいては接着層の融点を調整することができる。

多層フィルムの高温での使用を考慮した場合、接着層に用いられる熱可塑性ポリエステル系エラストマーの融点は、８０℃以上であると好ましく、１００℃以上であるとより好ましく、１３０℃以上であるとさらに好ましい。また、接着層に用いられる熱可塑性ポリマーの融点の上限は、気密層の融点を下回る温度であれば、特に限定されないが、２５０℃以下であると好ましく、２００℃以下であるとより好ましく、１７０℃以下であるとさらに好ましい。

接着層は、上述の熱可塑性ポリエステル系エラストマーを２種以上含むことができる。また、熱可塑性ポリエステル系エラストマーに加えて、ポリエステル系でない別の熱可塑性エラストマー、例えば、ポリアミド系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー等のうち１種以上を含むことができる。また、エラストマーでない別のポリマー、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のうち１種以上を含むこともできる。

熱可塑性ポリエステル系エラストマーの市販品としては、東レ・デュポン株式会社製「Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）」、三菱化学株式会社製「Ｐｒｉｍａｌｌｏｙ（登録商標）」、東洋紡績株式会社製「ペルプレン（登録商標）」の各シリーズ等が挙げられる。

接着層には、ポリマー以外のその他の成分が添加されていてもよい。その他の成分としては、顔料、充填材、酸化防止剤、加水分解安定剤、アンチブロッキング剤等の添加剤が挙げられる。

接着層全体の厚さは、５〜５０μｍであると好ましく、５〜３０μｍであるとさらに好ましい。

（気密層）
気密層は、ポリマーを含み、好ましくは熱可塑性ポリマーを含む。また、得られる積層体の弾性や機械的強度を向上させる観点から、気密層は、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリスチレン系、ポリブタジエン系の熱可塑性エラストマーを含むことが好ましく、中でも、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含むことが好ましい。気密層が熱可塑性ポリエステル系エラストマー含む場合には、接着層における熱可塑性ポリエステル系エラストマーについて説明したものから選択して使用することができる。

気密層及び接着層において同系の熱可塑性エラストマーを用いた場合、例えば気密層及び接着層のいずれにも熱可塑性ポリエステル系エラストマーを用いた場合には、気密層と接着層との間の接合が強固であり、両層が一体化されているので、多層フィルムにおける層間剥離を、常温においても、高温及び／又は高湿の条件下においても防止することができる。また、積層体とした場合には、積層体全体としての機械的強度を向上させることができる。気密層と接着層との層間結合力が、常温において、また長期保存後及び／又は高温高湿保存後においても向上する。

また、気密層及び接着層において熱可塑性ポリエステル系エラストマーを用いる場合、気密層で用いられる熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のハードセグメントの種類と接着層で用いられる熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のハードセグメントの種類とは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、気密層で用いられる熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの種類と接着層で用いられる熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの種類とは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、気密層で用いられる熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のハードセグメントの種類及びソフトセグメントの種類と、接着層で用いられる熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のハードセグメントの種類及びソフトセグメントの種類とはそれぞれ、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。セグメントの種類が互いに同じである場合には、気密層と接着層との間での結合力が強まり、多層フィルム内での層間剥離が起こりにくくなり、多層フィルム及び積層体の機械的強度を一層向上させることができる。

気密層に用いられるポリマーの融点は、接着層の融点を上回る温度とすることができる。よって、多層フィルムを、気密層の融点を下回る温度で加熱して基布に接着することで、接着層が接着機能を有するように軟化又は融解させても、気密層が変形又は変質することを防止でき、気密層の気密機能を維持することができる。

上述のように、気密層の融点は接着層の融点よりも高くなっているが、気密層の融点と接着層の融点との差は、好ましくは１０〜１００℃、より好ましくは２０〜８０℃とすることができ、２０℃超であるとさらに好ましい。本形態による方法では、多層フィルムを、熱を利用して基布に接着させるため、気密層の融点と接着層の融点との差を上記の所定温度以上とすることで、温度の制御が容易になる。そのため、接着層が十分に軟化せずに接着機能を果たせなかったり、或いは気密層が軟化して変形又は変質する等して気密性が損なわれたりしている不良品の発生を低減でき、生産安定性を向上させることができる。

気密層の融点は、特に限定されないが、１００℃であると好ましく、１５０℃以上であるとより好ましく、１８０℃以上であるとさらに好ましい。また、気密層に用いられる熱可塑性ポリマーの融点の上限も、特に限定されないが、多層フィルムの成形時の取り扱いやすさを考慮すると、３００℃以下であると好ましく、２７０℃以下であるとより好ましく、２３０℃以下であるとさらに好ましい。

気密層が熱可塑性ポリエステルエラストマーを含む場合には、熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のハードセグメントの含有割合は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー１００質量％に対して、４０〜９５質量％であると好ましく、６０〜９０質量％であるとより好ましい。４０質量％以上とすることで、多層フィルム及び積層体の機械的強度、耐熱性、高温高湿下での耐久性を向上させることができる。また、９５質量％以下とすることで、多層フィルム及び積層体の適度な弾性、可撓性、及び成形性を確保することができる。

また、上記の場合、気密層における熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの含有割合は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー１００質量％に対して、５〜６０質量％であると好ましく、１０〜５０質量％未満であるとより好ましい。５質量％以上とすることで、多層フィルム及び積層体の適度な弾性、可撓性、及び成形性を確保することができる。６０質量％以下とすることで、多層フィルム及び積層体の機械的強度、耐熱性、高温高湿下での耐久性を向上させることができる。

なお、気密層における熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの含有割合（Ｐｓｓ）に対する、接着層における熱可塑性ポリエステル系エラストマー中のソフトセグメントの含有割合（Ｐｓａ）の比の値（Ｐｓａ／Ｐｓｓ）は、１．２〜５であると好ましく、１．４〜３．５であるとより好ましい。上記範囲とすることで、生産安定性を向上させることができ、また機械的強度や耐熱性を有しつつ、弾性、柔軟性等も優れた多層フィルム、及び積層体を得ることができる。

気密層は、上述の熱可塑性ポリエステル系エラストマーを２種以上含むことができる。また、気密層は、接着層と同様、ポリエステル系でない別の熱可塑性エラストマーを配合することができるし、エラストマーでないポリマーを配合することができる。

気密層には、接着層と同様、ポリマー以外のその他の成分が添加されていてもよい。その他の成分としては、顔料、充填材、酸化防止剤、加水分解安定剤、アンチブロッキング剤等の添加剤が挙げられる。

気密層全体の厚さは、５〜５０μｍであると好ましく、５〜３０μｍであるとさらに好ましい。

（多層フィルムの層構成）
上述のように、熱可塑性フィルム（多層フィルム）は、気密層と接着層とを有している。接着層は、１層であってもよいし複数であってもよい。接着層が複数ある場合には、各接着層を構成する材料は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、複数の接着層の各層の融点は、同じであってもよいし異なっていてもよい。気密層も、同様に、１層であってもよいし、複数であってもよい。気密層が複数ある場合には、各気密層を構成する材料及び融点もそれぞれ、同じであってもよいし異なっていてもよい。

具体的な構成としては、第１の接着層、第２の接着層、及び気密層が、この順で積層されている多層フィルムを形成することができる。この場合、第１の接着層及び第２の接着層のいずれかに顔料等の色素を添加することができる。このような構成により、使用する色素の量を減らすことができ、積層体の製造コストを下げることができる。

また、接着層を３層とし、第１の接着層、第２の接着層、第３の接着層、及び気密層が、この順で積層されている多層フィルムを形成することができる。また、気密層を２層とし、第１の接着層、第２の接着層、第１の気密層、及び第２の気密層が、この順で積層されている多層フィルムを形成することもできる。

（多層フィルムの製造）
多層フィルムは、接着層と気密層とを接合させることによって製造することができる。その場合、予め、接着層及び気密層をそれぞれ別個のシート又はフィルムとして、押出成形等により成形しておき、互いを接合させて一体化させることができる。例えば、各シート又はフィルムを重ねて熱プレス又は熱ロールによって溶融圧着する方法、成形されたシート又はフィルム上に溶融した材料を押し出す押出ラミネート法等が挙げられる。

また、接着層及び気密層の各層の材料をそれぞれ溶融状態にして、同時に押出成形（共押出）して、インフレーション成形法、Ｔダイ法を用いて成形することができる。このうち、大面積化が可能であり生産性に優れるインフレーション法を用いることが好ましい。

（基布）
本明細書において、基布とは、多層フィルムと基布との積層により得られる、最終製品である積層体の強度を確保するための支持体として機能するシート状の構造体である。ここで、シート状とは、平面状の他、筒状、袋状、風船状に形成された形状も含む。

基布は、繊維を含むものが好ましく、織物、編物、不織布であってよく、全体にわたり又は部分的に縫製がされていてもよい。中でも、機械的強度が高いことから、織物が好ましく、複数の経糸と複数の緯糸とを組み合わせた２軸構造であると好ましく、複数の経糸と、複数の緯糸と、複数の斜糸とを組み合わせた３軸構造とすることもできる。これらのうち２軸構造の基布が好ましく、強度及び製造の容易性から、平織された織物であるとより好ましい。また、基布には、平面状の基布ではなく、目的とする製品の形状に合わせて、湾曲面を有することができるよう、縫い目なく袋状に織り上げられたものＯＰＷ（Ｏｎｅ Ｐｉｅｃｅ Ｗｏｖｅｎ）も含まれる。

上記ＯＰＷは、膨らませて内部に空気を貯めて使用される、エアバッグ等の用途で好適に用いることができる。このうち、カーテンエアバッグのために利用されるＯＰＷは、複数の部屋が形成された複雑な曲面を有し、膨らませた時に凹凸が形成された構造を有し得る。通常、このような凹凸のある構造を有する基布にフィルムを接着させた場合、凹凸のない基布にフィルムを接着させるのに比べ、基布とフィルムとの間で剥離が生じやすい。しかしながら、本形態による多層フィルムを用いることで、凹凸のあるＯＰＷであっても、多層フィルムを良好に接着することができ、層間剥離を防止することができる。

繊維を構成するポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートといったポリアルキレンテレフタレート等のホモポリエステル、ポリエステルの繰り返し単位を構成する酸成分にイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸又はアジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸などを共重合したポリエステル繊維を含むことが好ましい。基布がポリエステルを含むことで、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含む接着層と基布との間の接着性（耐層間剥離性）を、常温においても、高温及び／又は高湿の条件下においても向上させることができる。

また、ポリエステル繊維に加えて、ポリエステル繊維以外の合成繊維、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、無機繊維、及びこれらの組合せ（混紡、混織を含む）を含んでいてもよい。繊維としては、芯鞘型繊維、サイドバイサイド型繊維、分割型繊維などの複合繊維を用いることもできる。

なお、基布が織物である場合、基布は２以上の繊維を含んでいてよく、例えば、異なる方向に延在する糸に用いられる繊維として、それぞれ異なる種類の繊維を使用することができる。より具体的には、経糸と緯糸とを含む２軸構造を有する場合、経糸と緯糸とを異なる種類の繊維とすることができる。この場合、経糸及び緯糸の少なくとも一方をポリエステル繊維とすることができる。

本形態による方法では、基布がポリエステルを含む繊維を含み、多層フィルムの接着層が熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含んでいることで、基布と多層フィルムとの接着性が向上し、得られる積層体においては、基布と多層フィルムとの間での剥離が起こりにくい。

基布は、総繊度（単糸繊度×合糸数）が１００〜７００ｄｔｅｘである糸を用いて形成されていることが好ましい。また、基布に用いられている繊維の単糸繊度は、１〜１０ｄｔｅｘであると好ましい。

基布が平織の織物である場合、織り密度としては、経糸及び緯糸がそれぞれ、５〜３０本／ｃｍ^２であることが好ましい。

基布の目付（１ｍ^２当たり重量）は、積層体（最終製品）の収納性やコストを考慮して、３００ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは２００ｇ／ｍ^２以下、さらに好ましくは１９０ｇ／ｍ^２以下、さらに好ましくは１５０ｇ／ｍ^２以下、１００ｇ／ｍ^２以下とすることができる。また、機械的強度を確保する観点から、好ましくは３０ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは５０ｇ／ｍ^２以上、さらに好ましくは７０ｇ／ｍ^２以上とすることができる。

（積層体）
図２に、本発明の一形態による積層体の模式的な断面図を示す。積層体５は、上述した気密層２と接着層３とを備えた多層フィルム１と、基布４とが互いに接着されて構成されている。

図２の例では、基布４の一方の面に多層フィルム１が配置されているが、本形態の多層フィルムは、基布４の両面に設けることもできる。また、基布として、縫い目なく袋状に折られたＯＰＷを用いた場合には、図３に示すように、袋の空気を抜き畳んだ状態で、両面に多層フィルム１ａ、１ｂがそれぞれ積層されたものであってもよい。図３に示す積層体は、エアバッグ等に使用することができる。

（積層体の製造方法）
本発明の一形態による積層体は、上述の多層フィルムを、接着層が基布と接するようにして基布に重ね合せ、その後、所定温度で加熱しながら、例えば、一対の加圧ローラの間を通過させることにより製造することができる。

ここで、本形態による積層体の製造方法において、「フィルム」とは、可撓性の薄膜を意味し、その温度、硬さ等の状態は問わない。つまり、供給される熱可塑性フィルムは、常温以下であってもよいし、常温より高い温度のものであってもよい。また、軟化されて少なくとも部分的に接着機能を発揮できる状態にあるものであってもよい。よって、本形態による積層体は、例えば、常温以下で供給された熱可塑性フィルムを、加熱手段を用いて気密層の融点を下回る温度で加熱しながら基布に接着させることによって製造することもできるし、また例えば、押出機で加熱されてフィルム状に押し出されたポリマーを、基布と接着させることによって製造することができる。

図４に、本形態による積層体の製造方法を実施するための積層体製造装置２０を模式的に示す。図４では、基布４の両面に多層フィルムが積層された積層体を製造するための装置について説明する。積層体製造装置２０は、加熱部２２及び冷却部２４を備えている。

図４の積層体製造装置２０を用いた製造方法においては、まず、予めリール等に巻き取られていた基布４、及び多層フィルム１ａ、１ｂをそれぞれ巻き解いて、基布４の両面（上面及び下面）に多層フィルム１ａ、１ｂをそれぞれ重ね合せる。具体的には、図示のように、気密層２ａ及び接着層３ａを有する多層フィルム１ａを、接着層３ａが基布４側となるように重ね合せる。また、気密層２ｂ及び接着層３ｂを有する多層フィルム１ｂを、接着層３ｂが基布４側となるように重ね合せる。そして、重ね合された多層フィルム１ｂ、基布４、及び多層フィルム１ａを、加熱部２２に送り、加熱部２２において加熱しながら加圧する。

加熱部２２は、例えば、一対の対向するロール（ニップロール等）、又は図示の例のような一対の対向するベルトからなる加圧手段を備えている。そして、このような一対の加圧手段の間に、重ね合わせられた多層フィルム１ｂ、基布４、及び多層フィルム１ａを通すことで、加熱及び加圧を行うことができる。ここで、多層フィルムの接着層の融点は気密層の融点を下回る温度であるので、加熱部２２における加熱温度を、気密層の融点を下回る温度とすることで、接着層が十分に軟化した状態で接着層を基布へと押し付けることができる。これにより、多層フィルム１ａ、１ｂを基布４の両面へとそれぞれ接着させることができ、多層フィルム１ｂ、基布４、及び多層フィルム１ａを備えた積層体５を形成することができる。

続いて、加熱部２２を通過した積層体５を、冷却部２４へと送る。冷却部２４においては、積層体５の温度を、好ましくは常温にまで下げることができる。冷却部２４は、冷却媒体を含む冷却手段や吸気手段等を備えていてよい。また、冷却部２４において、図示の例のように、一対の対向するベルトからなる加圧手段を用いて加圧されてもよいが、加圧は必ずしも必要ではない。

なお、図４の製造装置において、多層フィルム１ａ及び１ｂのいずれかを省略することで、図２に示すような、基布４の片面に多層フィルム１が積層された積層体を製造することができる。

また、基布４として、縫い目なく織られた筒状又は袋状のＯＰＷを用いることもできる。これにより、図３に示すような積層体を製造することができる。その場合には、基布４は、袋状の基布４の内部から空気が抜かれてシート状にされ、予めリール等に巻かれており、重ね合される前に巻き解かれる。そして、基布４の上面及び下面に、上述のように多層フィルム１ａ、１ｂをそれぞれ重ね合せる。この場合、基布４が袋状になっているので、基布４の上面及び下面はいずれも基布４の表面となる。

図５に、平らにされた状態で積層体製造装置２０に投入された基布４の上面及び下面に、多層フィルム１ａ、１ｂがそれぞれ重ね合された状態の図を模式的に示す。図５に示すように重ね合わされた多層フィルム１ａ、基布４、及び多層フィルム１ｂは、加圧部２２において、一対の加圧手段によって両面から加圧される。これにより、図３に示すような、多層フィルム１ａ、１ｂが基布４の上面及び下面にそれぞれ接合され、また多層フィルム１ａ、１ｂの縁部が、加熱により又は接着剤により互いに接合されることで、積層体（エアバッグ）６を得ることができる。余分な縁部は切断されてもよい。このようにして、基布が袋状に形成されており、基布の内面及び外面の少なくとも一方に多層フィルムが形成されているエアバッグを製造することができる。

積層体を製造する際の加熱温度は、気密層の融点を下回る温度であれば、特に限定されない。加熱温度は、気密層の融点を下回る温度で、且つ接着層が軟化する温度とすることができる。具体的には、１２０〜２５０℃であることが好ましい。また、加圧ローラの圧力は、多層フィルム及び基布の構成にもよるが、５〜７００Ｎ／ｃｍ^２、好ましくは１０〜５００Ｎ／ｃｍ^２とすることができる。さらに、積層体製造時の運転条件等に応じて５〜５０Ｎ／ｃｍ^２とすることができる。

本形態による積層体は、気密層の融点を下回る温度で接着させる工程を含む製造方法によって製造することができる。この「気密層の融点を下回る温度で接着させる工程」とは、多層フィルムが、気密層の融点を下回る温度で加熱された状態を保ちながら、多層フィルムを基布に接着させる工程といえる。

よって、本形態による積層体（エアバッグ）は、例えば、基布の搬送装置に近接させて多層フィルムの製造装置を配設した積層体製造装置を用いて製造することができる。すなわち、図４において、多層フィルム１ａ及び１ｂの少なくとも一方を、リールに巻き取られた状態から供給するのではなく、多層フィルムの製造装置（Ｔダイ等を含む押出機）から直接供給する構成とすることができる。この場合、押出機内で加熱され押出機からフィルム状に押し出された多層材料は、少なくとも気密層の融点を下回る温度であるが常温より高温の状態で供給され得る。そして、このような多層フィルムを基布上に配置して、必要に応じて加圧及び／又は加熱若しくは温度維持を行いながら、多層フィルムと基布との接着を行うことができる。

なお、基布の製造装置（織機等）と積層体の製造装置とを近接させて配設した積層体製造装置を用いて、積層体を製造することもできる。すなわち、織られた直後の基布上に、押出機等から押し出された多層フィルムを重ね合せ、必要に応じて加圧及び／又は加熱若しくは温度維持を行って、積層体を製造することができる。

このように、本発明の一形態では、多層フィルムを、気密層の融点を下回る温度で接着層の側で基布に接着させる工程を含む積層体の製造方法であってよい。

（用途）
本形態の方法によって製造される積層体は、車両用エアバッグ、アウトドア用品、包装用途等において好適に用いられ、特に車両用エアバッグ、とりわけカーテンエアバッグの製造に好適に用いられる。カーテンエアバッグとは、サイドウインドウ上部のルーフライン等に取り付けられており、衝突時等に高荷重が作用した場合に、サイドウインドウに沿わせて鉛直下方にカーテン状に展開させるエアバッグを指す。

カーテンエアバッグは、展開時には、作動後数秒間、例えば６〜７秒間にわたり膨らんだ状態が維持されるため、カーテンエアバッグの材料には耐圧性が求められる。また、カーテンエアバッグは、展開前は、長期間にわたり、折り畳まれた又は丸められた状態でケーシング等に収納されることが多く、高温・高湿の環境に晒されることも多い。本形態による多層フィルム及び積層体は、そのような用途であっても好適に使用することができる。

なお、フィルムと基布とを有する積層体が、車両のエアバッグとして用いられる場合には、安全性を考慮して、積層体に対して様々な性能が要求される。安全性については各国で基準が設定されているが、その基準は厳しくなる傾向にある。例えば、米国においては近年、エアバッグの安全性基準が引き上げられ、高温高湿下での耐久性について言えば、例えば、従来の高温高湿接着性の試験における温度及び圧力条件が、温度４０℃、相対湿度９２％、１６８時間であったものが、温度７０℃、相対湿度９５％、４０８時間というより過酷なものとなった。そのため、かかる過酷な高温高湿環境下で耐え得るエアバッグの材料が求められていた。これに対し、本形態による積層体は、このような過酷な高温高湿下で保存された後であっても層間剥離を起こしにくく、優れた耐久性を示す。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

本実施例においては、気密層と接着層とを備えた多層フィルムを形成し、さらにその多層フィルムを基布に接着して積層体を製造し、評価を行った。

［多層フィルムの原料］
多層フィルムの原料として、以下のものを使用した。なお、各原料の融点は、示差走査熱量計で測定された融解ピーク温度である。

熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＰＴＥＥ−１）：ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、数平均分子量２０００のポリテトラメチレンエーテルグリコールをソフトセグメントとする、ポリエステル−ポリエーテルブロック共重合体。上記共重合体中、ポリブチレンテレフタレートの含有割合が２５重量％であり、ポリテトラメチレンエーテルグリコールセグメントの含有量が７５重量％である（融点１５２℃）。

熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＰＴＥＥ−２）：ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、数平均分子量２０００のポリテトラメチレンエーテルグリコールをソフトセグメントとする、ポリエステル−ポリエーテルブロック共重合体。上記共重合体中、ポリブチレンテレフタレートの含有割合が５８重量％であり、ポリテトラメチレンエーテルグリコールセグメントの含有量が４２重量％である（融点２０７℃）。

［多層フィルム及び積層体の評価］
＜高温高湿接着性（高温高湿下での耐層間剥離性）＞
多層フィルムと基布とを積層させて得られた積層体から、５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を作製し、この試験片を密閉容器内に入れ、容器内の条件を温度７０℃、相対湿度９５％にして４０８時間にわたり保った。容器から取り出した試験片（積層体）の基布の部分を固定しつつ、多層フィルムの部分（気密層及び接着層）を１８０°方向に引張速度１００ｍｍ／分で引きはがした際に要した力を剥離力（Ｎ／ｍｍ）として測定した。評価基準は以下の通りである。
〇：剥離力が０．５Ｎ／ｍｍ超であった。
△：剥離力が０．３〜０．５Ｎ／ｍｍであった。
×：剥離力が０．３Ｎ／ｍｍ未満であった、又は多層フィルム内で層間剥離が生じた。

なお、剥離力測定では、剥離試験中に多層フィルムが破断したり延伸されたりすることを防ぐため、多層フィルムの気密層側に、接着剤を介して厚さ１００μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合せて補強して用いた。

［実施例１］
（多層フィルム）
３つの押出機を有するインフレーション押出装置（Ｄｒ Ｃｏｌｌｉｎ社製）を用いて多層フィルムの製造を行った。各押出機にそれぞれ、熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＰＴＥＥ−１）、熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＰＴＥＥ−１）、及び熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＰＴＥＥ−２）を投入し、各原料の融点以上で溶融し、インフレーション法にて３層フィルムを作製した。

得られたフィルムは、熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＰＴＥＥ−１）からなる第１の接着層、熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＰＴＥＥ−１）からなる第２の接着層、及び熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＰＴＥＥ−２）からなる気密層が、この順に積層された３層フィルムであった。第１の接着層、第２の接着層、及び気密層の押出量はそれぞれ、１０ｇ／ｍ^２であった。

（多層フィルムと基布との積層）
基布として、ポリエチレンテレフタレート製の繊維で織られた平織基布を使用した。経糸及び緯糸の総繊度はいずれも４７０ｄｔｅｘであり、織り密度は、経糸２２本／ｃｍ、緯糸１５本／ｃｍであった。基布の目付は１８０ｇ／ｍ^２であった。

積層装置（Ｍａｙｅｒ製、Ｔｗｉｎ−ｂｅｌｔ ｆｌａｔ ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を用いて、上記ポリエチレンテレフタレート製基布と上記３層フィルムとを、接着層が基布表面に接するよう積層し、２００℃で加熱し、ニップロールで１８Ｎ／ｃｍ^２に加圧しながら、上記接着層を軟化させて、基布と３層フィルムとを積層した。

［実施例２］
（多層フィルム）
実施例１と同様にして、３層フィルムを作製した。

（多層フィルムと基布との積層）
基布を変更した以外は実施例１と同様にして、基布と多層フィルムとの積層体を作製した。実施例２で用いた基布は、ポリエチレンテレフタレート製の繊維で織られた平織基布であり、経糸及び緯糸の総繊度はいずれも４７０ｄｔｅｘであったが、織り密度は、経糸１５本／ｃｍ、緯糸１５本／ｃｍであり、基布の目付は１５０ｇ／ｍ^２であった。実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。

［実施例３］
（多層フィルム）
実施例１と同様にして、３層フィルムを作製した。

（多層フィルムと基布との積層）
基布を変更した以外は実施例１と同様にして、基布と多層フィルムとの積層体を作製した。実施例３で用いた基布は、ポリエチレンテレフタレート製の繊維で織られた平織基布であり、経糸及び緯糸の総繊度はいずれも４７０ｄｔｅｘであったが、織り密度は、経糸１０本／ｃｍ、緯糸１０本／ｃｍであり、基布の目付は９５ｇ／ｍ^２であった。実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。

［比較例１］
（多層フィルム）
実施例１と同様にして、３層フィルムを作製した。

（多層フィルムと基布との積層）
基布を変更した以外は実施例１と同様にして、基布と多層フィルムとの積層体を作製した。比較例１で用いた基布は、経糸及び緯糸の総繊維度はいずれも４７０ｄｔｅｘであったが、ナイロン製の繊維で織られた平織基布であり、織り密度は、経糸２２本／ｃｍ、緯糸１９本／ｃｍであり、基布の目付は２２０ｇ／ｍ^２であった。実施例１と同様に評価を行った。結果を表１に示す。

表１に示すように、ポリエチレンテレフタレート製の基布と、接着層に熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含む接着層を有する多層フィルムとを積層させた実施例１〜３の積層体はいずれも、高温高湿下での接着性に優れていた。一方、ナイロン製の基布を用いた積層体の高温高湿下での接着性は、実施例１〜３より劣っていた。また、本形態による多層フィルムは、実施例１〜３で用いられたような織り密度の比較的低い基布にも接着させることができることが分かった。また、実施例１〜３の積層体は、比較例１に比べて軽量であった。

１、１ａ、１ｂ 熱可塑性フィルム（多層フィルム）
２、２ａ、２ｂ 気密層
３、３ａ、３ｂ 接着層
４ 基布
５ 積層体
６ 積層体（エアバッグ）
２０ 積層体製造装置
２２ 加熱部
２４ 冷却部

Claims (6)

1. 基布と熱可塑性フィルムとを含む積層体であって、
   前記熱可塑性フィルムが、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含む接着層と、当該接着層に接合され、当該接着層の融点よりも高い融点を有し、ポリマーを含む気密層とを有する多層フィルムであり、
   前記基布がポリエステルを含み、当該基布の目付が１９０ｇ／ｍ^２以下である、積層体。
2. 前記接着層中の熱可塑性ポリエステル系エラストマーが、ポリエーテルを含むソフトセグメントと、ポリエステルを含むハードセグメントとを含むブロック共重合体である、請求項１に記載の積層体。
3. 前記気密層が、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含む、請求項１又は２に記載の積層体。
4. 前記基布がエアバッグ用基布である、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層体。
5. 前記気密層の融点が、前記接着層の融点よりも２０℃を超えて高い、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層体。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の積層体を用いてなるエアバッグであって、
   前記基布が袋状に形成されており、前記基布の表面に前記多層フィルムが形成されている、エアバッグ。

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