JP2996495B2 - 可撓性袋体繊維成形物の製造方法 - Google Patents

可撓性袋体繊維成形物の製造方法

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JP2996495B2 JP2206296A JP20629690A JP2996495B2 JP 2996495 B2 JP2996495 B2 JP 2996495B2 JP 2206296 A JP2206296 A JP 2206296A JP 20629690 A JP20629690 A JP 20629690A JP 2996495 B2 JP2996495 B2 JP 2996495B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可撓性袋体繊維成形物の製造方法に関す
る。
〔従来の技術〕
可撓性袋体繊維成形物としては、通常は車両のハンド
ル中央部等に収納され、車両衝突時や急停止時にその衝
撃を感知して瞬間的に膨張展開して乗員の安全を確保す
るエアバッグに関するものが知られている。
このエアバッグは、火薬を爆発させてバッグ内に瞬間
的にガスを送り込むものなので、その時の衝撃に十分に
耐えることが要求される。
このエアバッグとして従来より提供されているもの
は、フラットな織布の片面に高分子被膜を形成した後、
その被膜付き織布2枚を被膜側同志が対向するように重
ね合わせ、周辺を縫製してバッグとするものである。
例えば、特開昭51−4742号公報(エアバッグ装置のバ
ッグおよびその製造方法に関する発明)の従来技術の項
には、「正方形の2枚の布より円形の布地を切り抜き、
その周囲を縫い合わせることにより偏平状のエアバッグ
を製造すること」に関して開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、縫製によりエアバッグを製造する方法
は、手作業工程が多くて自動化が困難で経済的に製造で
きないこと、縫製箇所の強度が他に比べて低くなる虞が
あること、縫製箇所の強度および透気性の検査に手間が
かかる等の問題があり、加えて基本的に縫製そのものに
対して十分な信頼がおけないという問題がある。そこ
で、信頼性を向上するために過度に強力で厚い織布を使
用すると、エアバッグが嵩高となり、ハンドル中央部等
にコンパクトに収納できなくなる。
本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的は、均質で信頼性が高
く、製造が容易でしかもコンパクトに収納できて軽量な
可撓性袋体繊維成形物の製造方法を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明の要旨は、 繊維のヤーンまたはトウにエラストマーをコーティン
グした後にフィラメントがほぼ直線状に且つ平行状態を
保つように開繊してテープを得、このテープを所定の大
きさおよび形状を有するマンドレルの周りに巻きつけて
製造することを特徴とする可撓性袋体繊維成形物の製造
方法を第一の発明とし、 上記第一の発明において、エラストマーがゴム組成物
であって、マンドレルの周りに巻きつけたテープに加硫
処理を施すことを特徴とする可撓性袋体繊維成形物の製
造方法を第二の発明とする。
本願明細書において、「テープ」とは、「1本または
数本のヤーン(マルチフィラメント糸条)をモノフィラ
メントがほぼ直線状に且つ平行状態を保つようにシート
状に配置したものにおいて、各モノフィラメントを相互
に結合して一体化したもの」をいう。
本発明の繊維としては、代表的には、人絹、ポリビニ
ルアルコール繊維、脂肪族および芳香族ポリアミド繊
維、ポリエステル繊維、炭素繊維、ガラス繊維等を挙げ
ることができるが、特に限定されるものではなく、従来
よりゴムとの接着に用いられているすべての繊維を含
む。
本発明のヤーンの繊度としては特に制限はないが、一
般に30〜30000Deの範囲が適当である。もちろん、これ
らは必ずしも一本の糸条で供給する必要はなく、むしろ
複数本の糸条を同時に供給する方が横に広がりやすい。
モノフィラメント繊度も細い方が広がりやすく、例え
ば、0.8〜10Deの範囲が一般に好ましい。
本発明に用いるエラストマーとしては、柔軟性および
適度の弾性を有するものが望ましい。このエラストマー
としては、天然ゴム、またはアクリル系、ウレタン系、
ポリブタジエン系、スチレンブタジエン系、エチレンプ
ロピレン系などの合成ゴムの単独あるいは2種以上を混
合し、補強剤、難燃剤、加硫剤などを配合した組成物が
好ましい。上記エラストマーよりさらに耐熱性が必要な
場合は、耐熱性を有するエラストマーとして、クロロプ
レン系ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、シリコン系
およびフッ素系などの合成ゴムの単独あるいは2種以上
を混合し、同様に補強剤、難燃剤、加硫剤等必要な配合
剤を配合した組成物が好ましい。
繊維のヤーンまたはトウへのエラストマーのコーティ
ング方法としては、浸漬コーティング方法の他に分散液
状態で浸漬コーティングする方法、エラストマーを粉末
噴射するか又は飛散させた雰囲気中にヤーンまたはトウ
を通過させてエラストマーを付着させる方法も行うこと
ができる。
エラストマーをコーティングしたヤーンまたはトウの
開繊方法としては、電気的方法、機械的方法、空気流に
よる方法などがあるが、その目的を達成できればどのよ
うな方法でもよく、例えば、機械的方法としては、上記
ヤーンまたはトウに上下から圧着ローラーで圧力を加
え、ヤーンまたはトウを横方向に押し広げて開繊する方
法を採用することができる。なお、この圧着ローラーに
温度調節機能を付与することで、開繊圧力、ヤーンまた
はトウの送り速度および開繊温度の組み合わせを適宜選
択して、最適開繊条件を得ることができる。
本発明においてテープを所定の大きさおよび形状を有
するマンドレルの周りに巻きつける方法としては、機構
的に分けてトラバース方式、回転アーム式、その他アー
ムまたはマンドレルが特殊な回転運動をして巻かれる特
殊形式のいずれの方式でも適用できる。
形状別に分けると、まゆ形、球状、円錐状等の閉じた
形状を巻く方式、円筒状、円板状等の形状を巻く方式、
角柱、角錐等の異形の形状を巻く方式等のいずれの方式
でも適用できる。
ワインディングパターンは種々あるが、大別して平行
巻き、ヘリカル巻き、縦巻きまたはこれらを組み合わせ
たものを適用することによって所定の強度を付与するこ
とができる。エアバッグのように袋内部に圧力が生じる
ような場合、巻き方向の互いに異なる少なくとも2層以
上の積層構造で形成することによって、均一に圧力を受
けることができる。
マンドレルとしては、脱型可能な形状に成形する場合
は、変形自在な中空体、例えば金属製マンドレル(必要
ならば、分解可能なもの)又はゴム製のものを使用し、
閉じた形状に成形する場合は石膏、岩塩、易融合金など
の消耗型のマンドレルを使用する。成形後、マンドレル
を容易に取り除くためには、予めマンドレルに離型剤を
塗布しておくことが望ましい。
ゴム組成物からなるエラストマーの加硫処理は、交叉
または平行状態で隣接しているフィラメント間を、予め
フィラメントを被覆したエラストマーにより融接せしめ
て、脱型後形状を維持し併せてフィラメントを保護する
目的で行うもので、本発明における重要な工程である。
温度条件は、フィラメントを被覆したエラストマーが所
定の接着力を発揮する温度、即ち120〜190℃が望まし
く、エラストマーの熱分解を考慮して、加熱温度200℃
以上、加熱時間20分以上の過酷な条件は避けるべきであ
る。
〔作用〕
ヤーンまたはトウには予めエラストマーがコーティン
グされているので、モノフィラメント間のすべりが良好
で開繊がスムーズに行われる。そして、この開繊の結果
得られたテープをマンドレルに巻きつけてバッグを得る
方法であるから、縫製の必要がなく、フィラメントはエ
ラストマーで接着されているので、得られたバッグは柔
軟で自由に折り畳みが可能で且つフィラメントで強化さ
れているので強靭である。
このように、本発明により、一体構造の強靭な袋体を
安価に且つ容易に得ることができる。
〔実施例〕
本発明の実施例1および2について以下に説明する。
(実施例1) 第1図において、1は66ナイロンの1260Deのヤーン
で、このヤーンを5本紙面に対して平行方向に且つお互
いの間隔を9.45mmに保ちつつゴム溶液含浸装置2に通し
て12頁の表1に示す配合のゴム組成物をトルエンで溶か
したゴム溶液3を含浸させた後、ドクターナイフ4で付
着量を20g/m2にコントロールした。矢印Aはヤーンの進
行方向を示す。なお、上記の9.45mmは、1本のヤーンを
モノフィラメント1本の大きさまで開繊したときの幅に
相当する。(ヤーン1本はモノフィラメント315本から
なる) そして、ヤーン1を対向するローラー5、6の間を通
し、ローラー7を経て、ローラー8、9を介して供給さ
れる離型紙10a、10bで上下を挟持した後、圧着ローラー
11、12で上下より100kg/cm2の圧力を負荷して、5本の
ヤーン1を横方向に押し広げるようにして開繊した。そ
の結果、ヤーンは厚さに対して横方向に300倍以上薄く
広がった。
このようにして幅Wが約50mmのテープ13(第2図参
照)を得、ローラー15、16により離型紙を巻き取りつ
つ、上記テープ13をローラー17を経て、円板状マンドレ
ル20の回転軸19と平行方向に往復動するデリバリーアイ
18を介して予め離型剤を塗布した分解可能な金属製の円
板状マンドレル20上に、巻きつけ角度14.5゜、テープの
送り速度10m/minで均一に隙間がなくなるまで捲きつけ
た。前述の第2図において、14はモノフィラメントであ
る。
この後、180℃、0.5kg/cm2の加熱・加圧条件で加硫し
てモノフィラメント間をゴムで強固に接着した。次い
で、円板状マンドレル20を分解してマンドレル上に形成
された袋体を取り出した。この袋体21が膨張展開した状
態は第3図に示されている。
(実施例2) 第4図は他の実施例を示し、この場合は含浸装置がな
く、下側の離型紙10bに付設のミキング装置(図示せ
ず)で混合した同上ゴム溶液3を40g/m2コーティング
し、その上に5本のヤーン1を紙面に対して平行方向に
且つお互いの間隔を9.45mmに保ちつつ載置し、さらにそ
の上に離型紙10aを重ね、以後は実施例1と同一工程・
同一条件により袋体を得た。
なお、圧着ローラーの後面の適切な場所に乾燥設備を
付設することで、コーティング液の乾燥を促進すること
ができる。
(比較例) 比較例として、840デニールのヤーンを用いて、経密
度および緯密度がそれぞれ24本/インチの平織物を作製
した。次に、この平織物の片面に表1に示す配合のゴム
組成物をトルエンで溶かしたゴム溶液を塗布した。この
塗布量は固形分換算で65g/m2であった。そして、150℃
で14分間加硫して片面にゴム溶液をコーティングした織
布を2枚得、この織布2枚から縫製により袋体21と同じ
外形の袋体を作製した。
(性能比較テスト) 次に、実施例1に係る袋体と比較例に係る袋体につい
て、耐圧性、収納性および展開性について、以下の方法
に従って比較テストを行った。
耐圧性 実施例および比較例の各々について1000個の
袋体を作製して、各袋体に2kg/cm2の内圧を負荷して、
破裂しなかった袋体の個数を調査した。
収納性 袋体を20cm角に折り曲げて重ねたときの高さ
を測定し、比較例の高さを100とした指数で表した。こ
の指数が低いほど、柔軟で収納性に優れていることを示
す。
展開性 袋体に2kg/cm2の内圧を負荷したときに、袋
体の先端部が完全に展張位置まで到達するまでの時間を
測定し、比較例を100とした指数で表した。この指数が
低いほどスピーディーで展開性に優れていることを示
す。
上記テスト結果を以下の表2に示す。
表2に明らかなように、本実施例に係る袋体は2kg/cm
2の耐圧テストにおいて1000個中破裂したものは皆無で
あったが、比較例に係るものは9個破裂し、その破裂箇
所は縫製部であった。そして、本実施例に係る袋体は収
納性および展開性においても、比較例に比して顕著に優
れている。
〔発明の効果〕 本発明に係る袋体は、織物や編み物から成形される袋
体と異なり、極薄のテープをマンドレルに巻きつけた構
造であるから、巻きつけが容易でコンパクトで信頼性が
高く、しかも縫製が不要であるから生産工程の合理化が
可能となり、一体構造の強靭な可撓性袋体繊維成形物を
安価に製造することができる。
本発明においては、フィラメントを接着するのはエラ
ストマーであるため、得られた可撓性袋体繊維成形物は
柔軟で自由に折り畳みができる。
本発明においては、フィラメントは加硫処理でエラス
トマーにより互いに融接され、そのままの状態を保って
成形物の強度を保持する。このように本発明により、フ
ィラメントで強化した強靭な可撓性袋体繊維成形物を極
めて容易に得ることができる。しかも、マンドレル形状
を変えることにより複雑な形状の袋体も任意に得ること
ができる。
本発明により、任意の形状の強靭な袋体を一体的に成
形できるから、本発明に係る可撓性袋体繊維成形物は、
特に、排気口、取付口などを有し、高強度の要求される
自動車用エアバッグに最適である。その他、本発明に係
る技術を用いてフィラメントとエラストマーの比率を変
えることにより、気体用としては熱気球、アドバルー
ン、飛行船等の気球類、高速移動体の衝突時の衝撃緩衝
用バッグ、鉱内爆発による爆風遮断用ガスバッグ、粉体
用としてはフレキシブルコンテナー、液体用としては燃
料タンク、水保存タンク等、さらに、土木建設工事用耐
熱断熱性材などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す各工程側面図、第2図は
テープの斜視図、第3図は本発明に係る袋体が膨張展開
した状態の斜視図、第4図は本発明の他の実施例を示す
各工程側面図である。 1……ヤーン、13……テープ、20……円板状マンドレ
ル、21……袋体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI D06M 15/693 D06M 15/693 (72)発明者 松川 浩和 兵庫県神戸市兵庫区明和通3丁目2番15 号 バンドー化学株式会社内 (72)発明者 松田 利之 兵庫県神戸市兵庫区明和通3丁目2番15 号 バンドー化学株式会社内 (72)発明者 吉田 裕彦 兵庫県神戸市兵庫区明和通3丁目2番15 号 バンドー化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−227751(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 70/00 - 70/88

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繊維のヤーンまたはトウにエラストマーを
    コーティングした後にフィラメントがほぼ直線状に且つ
    平行状態を保つように開繊してテープを得、このテープ
    を所定の大きさおよび形状を有するマンドレルの周りに
    巻きつけて製造することを特徴とする可撓性袋体繊維成
    形物の製造方法
  2. 【請求項2】エラストマーがゴム組成物であって、マン
    ドレルの周りに巻きつけたテープに加硫処理を施すこと
    を特徴とする請求項1記載の可撓性袋体繊維成形物の製
    造方法
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