JP3543468B2 - ノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛およびノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛およびノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、軽量性及び柔軟性に富みかつ非通気性にも優れたノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛およびノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の乗員保護安全装置としてエアバッグの装着が急速に進みつつある。このエアバッグは、常時はステアリングホイールやインストルメントパネルなどの狭い場所に収納されるので、収納容積を小さくすることが要求性能の一つである。
【０００３】
そこで、エアバッグ用基布には、機械的特性を満足する範囲内で可能な限り折り畳み性を良くし、収納容積を最小にする努力が、従来からなされてきている。例えば、ゴムコート基布においては、コートゴムがポリクロロプレン系ゴムから、ゴムコートの塗布量を少なくできかつ柔軟なゴムコート基布ができあがるシリコーン系ゴムへと移行が進みつつある。
【０００４】
一方、自動車の乗員の安全を確保するためにはエアバッグの装着率を高めることが望まれているが、そのドライビングフォースの一つとしてエアバッグシステム全体を低価格化することも、エアバックに対し要求されている。そこで、エアバッグ用基布を更に低コスト化するため、ノンコート基布の開発が進められつつある。
【０００５】
また、上記ノンコート基布は、エアバッグ用基布の柔軟化、及び収納性や軽量性の向上の点からも有利であり、次世代エアバッグ用基布として早期技術確立が求められている。しかし、従来から使用されているエアバッグ用原糸をそのままノンコート基布とした場合には基布の通気性を十分な水準に抑えることが難しいという大きな問題がある。
【０００６】
そこで、ノンコートエアバッグ用基布の通気性を低減させるために種々の提案がなされており、例えば、特開平３−１３７２４５号公報、特開昭６４−７０２４７号公報および特開平３−１３４２４５号公報などに記載されたいる。
【０００７】
即ち、特開平３−１３７２４５号公報では、ノンコートエアバッグ用基布として重要な特性であるガスの通気性を制御するために、高密度織物とし、更に収縮加工、熱固定カレンダー加工などを適用してノンコートエアバッグ用基布を製造することを開示する。
【０００８】
特開昭６４−７０２４７号公報では、目付２５０ｇ／ｍ2 以下の基布にカレンダー加工を施こすことにより、通気性が５ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃ以下のノンコートエアバッグ用基布を製造することを開示する。
【０００９】
特開平３−１３４２４５号公報では、カレンダー加工を施した対称組織の織物からなり、３００〜４００ｄｔｅｘの繊度で、高収縮糸からなるノンコートエアバッグ用基布を開示する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、いずれもノンコートエアバッグ用基布としての性能、特に非通気性を向上させるため、製織した基布に各種の後加工を施すことが必要であり、工程の繁雑性等の点から低価格化を図ることは難しいという問題点がある。そこで、低価格化のため、原糸の改良によって基布の非通気性を向上させることが切望されている。
【００１１】
また、非円形断面フィラメントからなる交絡糸を用いてエアバッグ用基布を製造することが特開平４−１９３６４７号公報で提案されているが、この方法でも非通気性を十分に高めることは困難であった。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点を解決するため、ノンコートエアバッグ用のマルチフィラメント糸として従来技術と同等以上の軽量性、柔軟性、収納性、機械的特性を満足することができるとともに、原糸の改良によって十分な非通気性を有する布帛が得られるノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛およびノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸の製造方法の提供を主たる目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、次の手段によって達成できる。
【００１４】
異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸から構成される混繊マルチフィラメント糸であって、強度が６．５ｇ／ｄ以上、糸条繊度が２００デニール以上、単糸繊度が１０デニール以下であり、単糸断面形状の異なるフィラメント糸のうちの１種の単糸数割合が３０〜８０％であり、かつ、単糸断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差及び／又は１５０℃乾熱収縮率差が３．０％以上である高強度マルチフィラメント糸を製編織し、熱収縮させてなる、非通気度が０．５ｃｃ／ｃｍ 2 ／ｓｅｃ未満であることを特徴とするノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛。
【００１５】
そして、そのマルチフィラメント糸はノンコートエアバッグ用原糸であり、異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸が、丸断面形状フィラメント糸及び単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメント糸を含むことが好ましく、そのマルチフィラメント糸中における丸断面形状フィラメント糸の糸本数割合は３５〜８０％であることが好ましい。その異形断面フィラメント糸の繊維横断面形状は左右非対称であることが好ましい。さらにまた、極限粘度が０．８以上のポリエステル系フィラメント及び／又は硫酸相対粘度が２．６以上のポリアミド系フィラメントからなることが好ましい。
【００１６】
そのマルチフィラメント糸は、孔形状が異なる２種類以上の紡糸孔を有する溶融紡糸口金から高粘度ポリマを溶融紡糸し、冷却、引取る紡糸時混繊の方法により製造することができ、製編織し、熱収縮させて非通気性高強度布帛とすることができる。
【００１７】
従来のノンコートエアバッグ用基布では十分な非通気性を達成するためには各種の後加工が必要である。それら後加工を行っていない未加工のノンコートエアバッグ基布では、原糸を収縮させて織物密度を高めることによって空隙を閉塞させることが重要である。そこで、織構造と通気性の関係に着目して検討を加えたところ、未加工のノンコートエアバッグ用基布の通気性を従来技術では十分に高められない原因として、経糸と緯糸とが直角に交差する経緯交点部分の近辺においてフィラメント充填率が未だ不十分であることを見出した。
【００１８】
即ち、従来のエアバッグ用原糸は１種のフィラメントからなる集束性の良いフィラメント糸であるので、製織工程において、繊維軸方向にかかっている張力により経糸内のフィラメントは最密充填化された状態となっており、さらに、筬打ち動作等によって、経糸と緯糸とが直角に交差する経緯交点部分において緯糸内のフィラメントが最密充填化され、その結果、その経緯交点部分の近辺においては糸−糸関の隙間がフィラメントで塞がれ難く、この隙間よりガスが漏洩して非通気度を十分に高められないことが判明した。
【００１９】
そこで、本発明は、嵩高性のある異形断面フィラメントを含み、かつ、単糸断面形状が異なるとともに収縮率が３％以上異なる２種以上のフィラメント糸でもって構成される混繊マルチフィラメント糸とすることによって、経緯交点部分の近辺における糸−糸関の隙間の問題は解消できるという新規な知見に基きなされたものである。
【００２０】
本発明の高強度マルチフィラメント糸は、異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸から構成される混繊マルチフィラメント糸であって、強度が６．５ｇ／ｄ以上、糸条繊度が２００デニール以上、単糸繊度が１０デニール以下であり、単糸断面形状の異なるフィラメント糸のうちの１種の単糸数割合が３０〜８０％であり、かつ、単糸断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差及び／又は１５０℃乾熱収縮率差が３．０％以上であることを要する。
【００２１】
この要件を満たすマルチフィラメント糸を用いてノンコートエアバッグ用基布を製織すると、後加工を行わなくても非通気性を大幅に向上させることができる。その理由は次のように考えられる。
【００２２】
異なる断面形状のフィラメントどうしが接触し合うため最密充填化が妨げられ、繊維束全体が過度に充填されずに適度の体積空間を有する。しかも、断面形状の異なる２種類以上のフィラメントは熱による収縮特性が異なっているので、製織後の精練及び／又は熱セット時に収縮の程度に差が生じ、マルチフィラメント全体の嵩高性が大きくなって糸条の見掛け体積が増加する。これらの嵩高効果が相俟って、ノンコートエアバッグ用基布の経緯糸交差部分の近辺での隙間が塞がれ、非通気性が大幅に向上できるのである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の混繊マルチフィラメント糸は、単糸断面形状が異なる２種類以上のフィラメン糸から構成される。
これに対し、単糸断面形状が１種類であるマルチフィラメント糸の場合は、前述したように、繊維軸方向の張力等によりフィラメントが最密充填化して繊維束としての体積が減少し、ノンコートエアバッグ用基布における糸−糸間の隙間、特に経糸と緯糸の交差する部分における隙間を塞ぐことが難しいので、非通気性を十分に高めることができない。
【００２４】
本発明のマルチフィラメント糸では、断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差および／または１５０℃の乾熱収縮率差は３．０％以上あることを要する。断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差および／または１５０℃の乾熱収縮率差が３．０％未満と小さい場合では、精練や熱セット時に生じる収縮差が小さ過ぎるため、マルチフィラメント糸全体の嵩高性を十分に高めることができず、糸条の体積空間が増加できず、ノンコートエアバッグ用基布における経糸と緯糸の交差部分の隙間を十分に塞ぐことができず、非通気性を十分に高めることができない。
【００２５】
このフィラメント糸間に収縮特性差をもたせるためには、次のような方法をとればよい。例えば、断面形状の異なるフィラメントを同一の紡糸口金から溶融紡糸させて同時に冷却させて引取るという紡糸時混繊の方法により収縮特性差を生じさせればよい。この場合、紡糸から引取りまでの間における糸条冷却において、断面形状の相違、即ち、繊維表面積の相違による冷却速度に差が生じ、この結果、引取られたフィラメント間に配向度差が生じ、収縮特性差が生じるのである。
【００２６】
また、別の手法として、断面形状の異なるフィラメントを別々に紡糸し、延伸時の延伸倍率、延伸温度等の条件を違えることによって収縮特性差のあるフィラメント糸とし、これらを混繊させてもよい。
【００２７】
本発明のマルチフィラメント糸は、糸条繊度が２００デニール以上であること、及び、強度が６．５ｇ／ｄ以上であることを要する。糸条繊度２００デニール未満や強度が６．５ｇ／ｄ未満では、製織して得られる布帛の引き裂き強力が低くなり産業用分野では用いることができない。
【００２８】
本発明のマルチフィラメント糸の単糸デニールは１０デニール以下であることを要し、特に１．０〜１０デニールが好ましい。単糸デニールが１０デニールを越えると製織して得られる布帛の柔軟性が劣り、エアーバッグ用では折り畳み収納性が悪くなって実用化困難となる。一方、単糸デニールが１．０デニール未満では原糸のハンドリングおよび加工工程での擦れなどによって毛羽が発生し易い等の製造上の難易度が高まる。
【００２９】
本発明の混繊マルチフィラメント糸を構成する単糸断面形状の異なるフイラメント糸のうちの１種の単糸数割合（混繊マルチフィラメント糸全体の単糸数に対する割合）は、３０〜８０％であることが必要である。特に、丸断面形状フィラメント糸と単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメントとを含む場合には、丸断面形状フィラメントの単糸数割合が３５〜８０％であることが好ましい。この範囲を外れると、製織した基布の引き裂き強力が低下したり、十分な嵩高性が得られ難く布帛の非通気性を十分に高めることが難しい。
【００３０】
本発明のマルチフィラメント糸を構成する単糸断面形状は、単糸断面形状の異なる２種以上の混繊とできればよいが、特に、丸断面形状フィラメント糸と単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメントとを含むことが好ましい。この異形断面フィラメント糸の断面形状は、Ｔ字形断面、Ｙ字形断面、Ｕ字形断面、Ｖ字形断面のように単糸横断面形状に凹部を有する左右対象形であってもよいが、フィラメントの最密充填化を制御するためには、ト字形断面やサ字形断面のように左右非対称形であることが好ましい。
【００３１】
本発明のマルチフィラメント糸は、ポリエステル系フィラメント及び／又はポリアミド系フィラメントであることが好ましく、特に、高強度を得る点から、極限粘度が０．８以上のポリエステル系フィラメント及び／又は硫酸相対粘度が２．６以上のポリアミド系フィラメントからなることが好ましい。そのポリエステル系フィラメントとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等からなるフィラメントが挙げられ、ポリアミド系フィラメントとしてはポリヘキサメチレンアジパミド、ポリテトラメチレンアジパミド、ポリカプラミド等からなるフィラメントが挙げられる。
【００３２】
前記したポリエステル系フィラメント、ポリアミド系フィラメントはそれらの本来の性質を損ねない範囲内であれば、他の共重合成分や、耐熱剤、防炎剤、酸化防止剤、顔料等の添加剤を必要に応じ、１０重量％以下のような少量含んでいてもよい。
【００３３】
上述した本発明の混繊マルチフィラメント糸は、次の方法によって製造することができる。
【００３４】
例えば、２種類以上の異なる断面形状のフィラメント糸を別々に紡糸および延伸した後混繊することによっても得られるし、２種類以上の異なる断面形状のフィラメント糸を同一口金から紡糸し延伸することによっても得ることもでき、また、２種類以上の異なる断面形状のフィラメント糸を別々に紡糸し延伸時に混繊することも可能であり、設備の実態に合わせて適宜選択すればよい。
【００３５】
本発明のマルチフィラメント糸の製造例として、２種類以上の異なる断面形状のフィラメント糸を同一口金から溶融紡糸し、冷却し、引取り、延伸する方法について、以下に説明する。
【００３６】
常法によって重合して得られたポリエステル系重合体またはポリアミド系重合体を、必要に応じて高重合度化して紡糸チップとする。共重合成分や、耐熱剤、防炎剤、酸化防止剤、顔料等を用いる場合は、重合時添加やチップブレンド等による通常の方法で添加すればよい。
【００３７】
前記した紡糸チップはエクストルーダーで溶融した後、ギアポンプで計量し紡糸バックに導き、異物除去フィルターを通した後に紡糸口金から吐出させる。
【００３８】
紡糸口金の紡糸孔は、口金全孔に対して３５〜８０％の割合を占める丸形状孔と、残りの孔を占める左右非対称の紡糸孔とからなる。左右非対称の紡糸孔は、片仮名のトの字形、片仮名のサの字形、全く規則性を持たない左右非対称孔形等を適宜選択すればよい。
【００３９】
紡糸口金の紡糸孔の配列は、環状配列、全面配列、千鳥配列等から適宜選択し、断面形状の異なる紡糸孔配置としてはランダム配列、列別配列、ブロック配列から適宜選択すればよい。
【００４０】
吐出された糸条は、紡糸口金直下に設置した加熱雰囲気域を通して遅延冷却される。その後に、冷却域に導入し冷却風を吹き付け、紡糸筒を通過させて糸条を形成する。
【００４１】
前記加熱雰囲気域の温度は１２０〜３５０℃、その長さは５〜５０ｃｍであればよく、この加熱雰囲気域の条件は、紡出される糸条の粘度、フィラメントの太さ、ドラフト率、フィラメント数等の設定条件によって選択すればよい。
【００４２】
前記冷却域では、常温空気のような１２０℃未満の気体を、１５〜５０ｍ／分の速度で吹き付ければよい。この冷却域の条件も、紡出される糸条の粘度、フィラメントの太さ、ドラフト率、フィラメント数等の設定条件によって選択すればよい。
【００４３】
前記加熱雰囲気域および冷却域を通過させ、冷風によって冷却固化された紡出糸は、紡糸油剤を付与され、２０００ｍ／分以下、好ましくは１５００ｍ／分以下で回転するロールで引取られたのち、引き続き又は一旦巻き取った後に、延伸される。紡糸速度が２０００ｍ／分を越えると、製糸時の毛羽や、延伸時の糸切れの発生が増加するので好ましくない。
【００４４】
この製法においてフィラメント糸間の収縮特性差を３．０％以上とするには、引取りまでの過程における冷却速度差等の、収縮特性差をもたらす条件を制御すればよく、具体的には、ポリマ粘度、紡糸孔の形状、フィラメントの太さ、フィラメント数、加熱雰囲気域の条件、冷却域の条件および紡糸速度等を前記の範囲内で適宜に制御すればよい。
【００４５】
延伸は多段延伸が好ましく、１段目の延伸配分は全延伸配分の５０〜８０％の範囲が好ましく、この範囲を外れると毛羽、糸切れの発生頻度が高くなることもある。
【００４６】
１段目の延伸に供する糸条温度を１５０℃以下とするのが好ましく、１段目の延伸に供する糸条温度が１５０℃を越えると、結晶化が進行し２段目以降の延伸が難しくなる。２段目以降の延伸、熱セット温度は１５０℃以上、更に好ましくは１７０℃以上であればよい。糸条の延伸に必要な熱を与える方法としては、ロール加熱、スチーム、熱液等の公知の手法が用いられる。
【００４７】
延伸が完了した糸条は、必要に応じて弛緩処理を施すか、またはそのまま巻き取られる。
【００４８】
上記したように、布帛の非通気性を高めるために好適な混繊マルチフィラメント糸を工業的に容易に製造するためには、２種類以上の異なる断面形状を有するフィラメントを含む混繊糸条を、紡糸時混繊させ、比較的低速（２０００ｍ／分以下）で紡糸し、延伸することが好適である。
【００４９】
かくして得られた本発明のノンコートエアバッグ用原糸として好適な混繊マルチフィラメント糸は、ノンコートエアバッグ用基布の原糸として用いると、経糸と緯糸との交差する部分の隙間を大幅に塞ぐことができ、十分に高い非通気性を達成することができる。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、実施例中の物性は次の様に測定した値である。
【００５１】
Ａ．強度（Ｔ）： 試料を２０℃、６５％ＲＨの温調室に２４時間以上放置した後、（株）オリエンテック社製“テンシロン”引張試験機を用い、試長２５ｃｍ、引取速度３０ｃｍ／分でＳ−Ｓ曲線を求め、強度を算出する。
【００５２】
Ｂ．ポリアミドの硫酸相対粘度（ηｒ）： 試料１ｇを９８％硫酸１００ｍｌに溶解し、オストワルド粘度計で２５℃で測定する。
【００５３】
Ｃ．ポリエステルの極限粘度（ＩＶ）： 試料８ｇをオルソクロロフェノール１００ｍｌに溶解し、溶液粘度（η）をオストワルド粘度計を用いて２５℃で測定し、次の近似式により極限粘度（ＩＶ）を算出する。
ＩＶ＝０．０２４２η＋０．２６３４
【００５４】
Ｄ．沸騰水収縮率差（Δｗ）： 混繊マルチフィラメント糸中から断面形状の同じ単糸を各々１０本づつサンプリングして綛状試料とし、２０℃、６５％ＲＨの温調室に２４時間以上放置した後、試料に０．１ｇ／ｄに相当する荷重をかけて長さＬ0 の測定する。次に、この試料を無緊張状態で沸騰水中で３０分間処理した後、上記温調室で４時間放置し、再び上記荷重をかけて長さＬ1 を測定する。それら長さＬ0 、Ｌ1 から沸騰水収縮率ｗを次式により算出する。
ｗ＝［（Ｌ0 −Ｌ1 ）／Ｌ0 ］×１００ （％）
横断面形状の同じ試料１０本の平均値をその試料の沸騰水収縮率ｗ1 とし、他の横断面形状の試料についても同様に沸騰水収縮率ｗ2 を求め、その差を沸騰水収縮率差（Δｗ）とする。
【００５５】
Ｅ．１５０℃乾熱収縮率差（Δｓ）： 前記と同様にサンプリングして綛状試料とし、２０℃、６５％ＲＨの温調室に２４時間以上放置した後、試料に０．１ｇ／ｄに相当する荷重をかけて長さＬ0 を測定する。次に、この試料を無緊張状態で１５０℃のオーブン中に３０分放置した後、オーブンから取出し、前記温調室で４時間放置し、再び上記荷重をかけて長さＬ1 を測定する。それら長さＬ0 、Ｌ1 から１５０℃乾熱収縮率ｓを次式により算出する。
ｓ＝（Ｌ0 −Ｌ1 ）／Ｌ0 ×１００ （％）
横断面形状の同じ試料１０本の平均値をその試料の１５０℃乾熱収縮率ｓ1 とし、他の横断面形状の試料についても同様に１５０℃乾熱収縮率ｓ2 を求め、その差を１５０℃乾熱収縮率差（Δｓ）とする。
【００５６】
Ｆ．布帛の柔軟性： ＪＩＳ−Ｌ−１０９６（４５°カンチレバー法）で測定した剛軟度で示す。
【００５７】
Ｇ．布帛の非通気性： ＪＩＳ・Ｌ１０９６・６．２７Ａ法により非通気度を測定し、以下の基準でもって表示する。
【００５８】
非通気度が０．５ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃ未満の場合を、良好（○）、 ０．５〜０．７ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃの場合を、やや不良（△）、 ０．７ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃ以上を越える場合を、不良（×）とする。
【００５９】
Ｈ．布帛の引張り強度： ＪＩＳ・Ｋ６３２８（スリップ法）に準拠し、幅３ｃｍの布帛試料で測定する。布帛の経方向について求めた値と布帛の緯方向について求めた値との平均値を引張り強度とする。
【００６０】
Ｉ．布帛のカバーファクター（Ｋ）： 織物構成密度と繊維糸条の繊度の平方根の積から下記式によって求められる値である。
Ｋ＝Ｎw ×Ｄw 1/2 ＋ＮF ×ＤF 1/2
ここで、Ｎw ：経糸密度（本／インチ）、 Ｄw ：経糸繊度（デニール）、 ＮF ：緯糸密度（本／インチ）、 ＤF ：緯糸繊度（デニール）である。
【００６１】
［実施例１〜４、比較例１〜４］
９８％硫酸相対粘度が３．５で、酸化防止剤として燐を１００ｐｐｍ、銅を８０ｐｐｍ、および沃化カリウムを０．１重量％含有するナイロン６６チップをエクストルーダー型紡糸機で溶融した。溶融ポリマを紡糸パック中で濾過した後、口金の紡糸孔より紡出した。口金は紡糸孔を７２ホール有し、その紡糸孔は丸断面形状と片仮名のトの字形状をブロック配列していた。丸断面形状と片仮名のトの字形状の紡糸孔の数割合は表１の様に変更した。
【００６２】
但し、比較例１は、紡糸口金の紡糸孔を丸断面形状と三角断面形状とにし、また、比較例４は、口金の紡糸孔の数を４０ホールとした。
【００６３】
紡出糸は口金直下に設置した、長さ３０ｃｍ、温度３００℃の徐冷ゾーンを通過させた後、ユニフロー型チムニーにより１８℃の冷風を吹き付けて冷却固化し、油剤を付与した後、９００ｍ／分で回転する引取りロールで引取った。続いて、引取りロールと給糸ロールとの間で５％のストレッチをかけ、引取り糸の引き揃えを行った。
【００６４】
次に、上記糸条を延伸工程に送り、連続して延伸熱処理した。その延伸熱処理は、２段熱延伸した後に熱セットする方法によって行い、その後に１段弛緩処理を行なって巻取った。引取りロールは非加熱、給糸ロールは４０℃、第１延伸ロールは１２０℃の加熱、第２延伸ロールは２２０℃の加熱とし、熱セットロールは２３５℃の加熱とし、延伸後の弛緩ロールは１５０℃の加熱とした。
【００６５】
延伸比率は１段目で全延伸倍率の７５％の延伸を行い、残りを２段目で延伸し、弛緩率は８％とした。巻取り直前にインターレースを、交絡数で１ｍ当り約４０ケとなるようにかけて巻取った。
【００６６】
得られた混繊マルチフィラメント糸（硫酸相対粘度３．５）は４２０デニール、７２本で、それらの物性は表１に示すとおりであった。また、その中のト字形状の異形断面フィラメント糸の横断面は図１のとおりであった。
【００６７】
この混繊マルチフィラメント糸を、経糸本数２１００本の整経ビームとした後、津田駒（株）製ＷＪＬを用い、緯糸打込み速度１０００ｍ／分で製織した。 得られた生機を、６０〜７０℃で精練し、１１０℃で乾燥した後、１８０℃でヒートセットし、カバーファクター２０００のノンコートエアバッグ用基布を得、柔軟性、非通気度、引張り強度の測定を行い、その結果も表１に示した。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示すとおり、本発明の混繊マルチフィラメント糸では、柔軟性、非通気性及び引張り強度がともに優れたエアバッグ用基布が得られた。
これに対し、比較例１はフィラメント糸間の収縮差が小さ過ぎたので、また、比較例２は、混繊割合が本発明外であって混繊効果が不十分であったので、いずれも、非通気性を高めることができなかった。比較例３は、混繊割合が本発明外で強度が低すぎたので、引張り強度が劣っていた。また、比較例４は、単糸繊度が太過ぎたので、柔軟性が劣っていた。
【００７０】
［実施例５〜８、比較例５〜６］
極限粘度１．２、チップ水分率０．００２％以下のポリエチレンテレフタレートをエクストルーダー型紡糸機で溶融した。溶融ポリマを紡糸パック中で濾過した後、口金の紡糸孔より紡出した。口金は紡糸孔を１４４ホール有し、その紡糸孔は丸断面形状と片仮名のトの字形状をブロック配列したものであった。丸断面形状と片仮名のトの字形状の紡糸孔の割合は表２の様に変更した。
【００７１】
紡出糸は口金直下に設置した、長さ３０ｃｍ、温度３００℃の徐冷ゾーンを通過させた後、ユニフロー型チムニーにより１８℃の冷風を吹き付けて冷却固化し、油剤を付与した後、９００ｍ／分で回転する引取りロールで引取った。続いて、引取りロールと給糸ロールとの間で、５％のストレッチをかけて引取り糸の引き揃えを行った。
【００７２】
次に、上記糸条を延伸工程に送り、連続して延伸熱処理した。その延伸熱処理は２段熱延伸した後に１段弛緩処理する方法により行なった。引取りロールは非加熱、給糸ロールは６０℃、第１延伸ロールは１１０℃の加熱、第２延伸ロールは２３０℃の加熱とし、延伸後の弛緩ロールは室温とした。
【００７３】
延伸倍率は１段目を３．５６倍、２段目を１．２５とし、弛緩率は４％とした。巻取り直前にインターレースを、交絡数で１ｍ当り約５０ケとなるようにかけて巻取った。
【００７４】
上記の方法で得られた混繊マルチフィラメント糸（極限粘度１．０）は、４２０デニール、１４４ｆｉｌで、それらの物性は表２に示すとおりであった。
この混繊マルチフィラメント糸を、経糸本数２１００本の整経ビームとし、津田駒（株）製ＷＪＬを用い、緯糸打込み速度１０００ｍ／分で製織した。
【００７５】
得られた生機を、６０℃での精練工程を経た後に乾燥し、１８０℃でヒートセットし、ノンコートエアバッグ用基布を得、柔軟性、非通気度及び引張り強度の測定を行い、その結果も表２に示した。
【００７６】
【表２】
【００７７】
表２に示すとおり、本発明の混繊マルチフィラメント糸では、柔軟性、非通気性及び引張り強度がともに優れたエアバッグ用基布が得られた。
これに対し、比較例５は混繊割合が本発明外であって混繊効果が不十分であったので、非通気性を高めることができなかった。また、比較例６は、混繊割合が本発明外で強度が低すぎたので、引張り強度が劣っていた。
【００７８】
【発明の効果】
本発明で用いる混繊マルチフィラメント糸は、高強度、柔軟性及び適度の嵩高性を有し、該混繊マルチフィラメント糸からノンコートエアバッグ用基布を製織すると、製織工程等において、マルチフィラメント糸内でのフィラメントの最密充填化が妨げられ、繊維束全体として適度の体積空間を維持できるので、ノンコートエアバッグ用基布の経糸と緯糸との交差する部分の隙間を大幅に減少させることができ、非通気性を大幅に向上できる。しかも、これにより、非通気性を高めるための後加工を不要とすることができ、エアバッグ製造の低価格化を図ることができる。
【００７９】
さらに、非通気性を高めても、エアバッグ用基布に要求される柔軟性や機械的特性を悪化させることがてないので、柔軟性、収納性、機械的特性及び非通気性がともに優れたエアバッグ用基布が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる、単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメントの一実施態様を示す繊維横断面図である。
【産業上の利用分野】
本発明は、ノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛およびノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、軽量性及び柔軟性に富みかつ非通気性にも優れたノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛およびノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の乗員保護安全装置としてエアバッグの装着が急速に進みつつある。このエアバッグは、常時はステアリングホイールやインストルメントパネルなどの狭い場所に収納されるので、収納容積を小さくすることが要求性能の一つである。
【０００３】
そこで、エアバッグ用基布には、機械的特性を満足する範囲内で可能な限り折り畳み性を良くし、収納容積を最小にする努力が、従来からなされてきている。例えば、ゴムコート基布においては、コートゴムがポリクロロプレン系ゴムから、ゴムコートの塗布量を少なくできかつ柔軟なゴムコート基布ができあがるシリコーン系ゴムへと移行が進みつつある。
【０００４】
一方、自動車の乗員の安全を確保するためにはエアバッグの装着率を高めることが望まれているが、そのドライビングフォースの一つとしてエアバッグシステム全体を低価格化することも、エアバックに対し要求されている。そこで、エアバッグ用基布を更に低コスト化するため、ノンコート基布の開発が進められつつある。
【０００５】
また、上記ノンコート基布は、エアバッグ用基布の柔軟化、及び収納性や軽量性の向上の点からも有利であり、次世代エアバッグ用基布として早期技術確立が求められている。しかし、従来から使用されているエアバッグ用原糸をそのままノンコート基布とした場合には基布の通気性を十分な水準に抑えることが難しいという大きな問題がある。
【０００６】
そこで、ノンコートエアバッグ用基布の通気性を低減させるために種々の提案がなされており、例えば、特開平３−１３７２４５号公報、特開昭６４−７０２４７号公報および特開平３−１３４２４５号公報などに記載されたいる。
【０００７】
即ち、特開平３−１３７２４５号公報では、ノンコートエアバッグ用基布として重要な特性であるガスの通気性を制御するために、高密度織物とし、更に収縮加工、熱固定カレンダー加工などを適用してノンコートエアバッグ用基布を製造することを開示する。
【０００８】
特開昭６４−７０２４７号公報では、目付２５０ｇ／ｍ2 以下の基布にカレンダー加工を施こすことにより、通気性が５ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃ以下のノンコートエアバッグ用基布を製造することを開示する。
【０００９】
特開平３−１３４２４５号公報では、カレンダー加工を施した対称組織の織物からなり、３００〜４００ｄｔｅｘの繊度で、高収縮糸からなるノンコートエアバッグ用基布を開示する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、いずれもノンコートエアバッグ用基布としての性能、特に非通気性を向上させるため、製織した基布に各種の後加工を施すことが必要であり、工程の繁雑性等の点から低価格化を図ることは難しいという問題点がある。そこで、低価格化のため、原糸の改良によって基布の非通気性を向上させることが切望されている。
【００１１】
また、非円形断面フィラメントからなる交絡糸を用いてエアバッグ用基布を製造することが特開平４−１９３６４７号公報で提案されているが、この方法でも非通気性を十分に高めることは困難であった。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点を解決するため、ノンコートエアバッグ用のマルチフィラメント糸として従来技術と同等以上の軽量性、柔軟性、収納性、機械的特性を満足することができるとともに、原糸の改良によって十分な非通気性を有する布帛が得られるノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛およびノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸の製造方法の提供を主たる目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、次の手段によって達成できる。
【００１４】
異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸から構成される混繊マルチフィラメント糸であって、強度が６．５ｇ／ｄ以上、糸条繊度が２００デニール以上、単糸繊度が１０デニール以下であり、単糸断面形状の異なるフィラメント糸のうちの１種の単糸数割合が３０〜８０％であり、かつ、単糸断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差及び／又は１５０℃乾熱収縮率差が３．０％以上である高強度マルチフィラメント糸を製編織し、熱収縮させてなる、非通気度が０．５ｃｃ／ｃｍ 2 ／ｓｅｃ未満であることを特徴とするノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛。
【００１５】
そして、そのマルチフィラメント糸はノンコートエアバッグ用原糸であり、異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸が、丸断面形状フィラメント糸及び単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメント糸を含むことが好ましく、そのマルチフィラメント糸中における丸断面形状フィラメント糸の糸本数割合は３５〜８０％であることが好ましい。その異形断面フィラメント糸の繊維横断面形状は左右非対称であることが好ましい。さらにまた、極限粘度が０．８以上のポリエステル系フィラメント及び／又は硫酸相対粘度が２．６以上のポリアミド系フィラメントからなることが好ましい。
【００１６】
そのマルチフィラメント糸は、孔形状が異なる２種類以上の紡糸孔を有する溶融紡糸口金から高粘度ポリマを溶融紡糸し、冷却、引取る紡糸時混繊の方法により製造することができ、製編織し、熱収縮させて非通気性高強度布帛とすることができる。
【００１７】
従来のノンコートエアバッグ用基布では十分な非通気性を達成するためには各種の後加工が必要である。それら後加工を行っていない未加工のノンコートエアバッグ基布では、原糸を収縮させて織物密度を高めることによって空隙を閉塞させることが重要である。そこで、織構造と通気性の関係に着目して検討を加えたところ、未加工のノンコートエアバッグ用基布の通気性を従来技術では十分に高められない原因として、経糸と緯糸とが直角に交差する経緯交点部分の近辺においてフィラメント充填率が未だ不十分であることを見出した。
【００１８】
即ち、従来のエアバッグ用原糸は１種のフィラメントからなる集束性の良いフィラメント糸であるので、製織工程において、繊維軸方向にかかっている張力により経糸内のフィラメントは最密充填化された状態となっており、さらに、筬打ち動作等によって、経糸と緯糸とが直角に交差する経緯交点部分において緯糸内のフィラメントが最密充填化され、その結果、その経緯交点部分の近辺においては糸−糸関の隙間がフィラメントで塞がれ難く、この隙間よりガスが漏洩して非通気度を十分に高められないことが判明した。
【００１９】
そこで、本発明は、嵩高性のある異形断面フィラメントを含み、かつ、単糸断面形状が異なるとともに収縮率が３％以上異なる２種以上のフィラメント糸でもって構成される混繊マルチフィラメント糸とすることによって、経緯交点部分の近辺における糸−糸関の隙間の問題は解消できるという新規な知見に基きなされたものである。
【００２０】
本発明の高強度マルチフィラメント糸は、異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸から構成される混繊マルチフィラメント糸であって、強度が６．５ｇ／ｄ以上、糸条繊度が２００デニール以上、単糸繊度が１０デニール以下であり、単糸断面形状の異なるフィラメント糸のうちの１種の単糸数割合が３０〜８０％であり、かつ、単糸断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差及び／又は１５０℃乾熱収縮率差が３．０％以上であることを要する。
【００２１】
この要件を満たすマルチフィラメント糸を用いてノンコートエアバッグ用基布を製織すると、後加工を行わなくても非通気性を大幅に向上させることができる。その理由は次のように考えられる。
【００２２】
異なる断面形状のフィラメントどうしが接触し合うため最密充填化が妨げられ、繊維束全体が過度に充填されずに適度の体積空間を有する。しかも、断面形状の異なる２種類以上のフィラメントは熱による収縮特性が異なっているので、製織後の精練及び／又は熱セット時に収縮の程度に差が生じ、マルチフィラメント全体の嵩高性が大きくなって糸条の見掛け体積が増加する。これらの嵩高効果が相俟って、ノンコートエアバッグ用基布の経緯糸交差部分の近辺での隙間が塞がれ、非通気性が大幅に向上できるのである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の混繊マルチフィラメント糸は、単糸断面形状が異なる２種類以上のフィラメン糸から構成される。
これに対し、単糸断面形状が１種類であるマルチフィラメント糸の場合は、前述したように、繊維軸方向の張力等によりフィラメントが最密充填化して繊維束としての体積が減少し、ノンコートエアバッグ用基布における糸−糸間の隙間、特に経糸と緯糸の交差する部分における隙間を塞ぐことが難しいので、非通気性を十分に高めることができない。
【００２４】
本発明のマルチフィラメント糸では、断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差および／または１５０℃の乾熱収縮率差は３．０％以上あることを要する。断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差および／または１５０℃の乾熱収縮率差が３．０％未満と小さい場合では、精練や熱セット時に生じる収縮差が小さ過ぎるため、マルチフィラメント糸全体の嵩高性を十分に高めることができず、糸条の体積空間が増加できず、ノンコートエアバッグ用基布における経糸と緯糸の交差部分の隙間を十分に塞ぐことができず、非通気性を十分に高めることができない。
【００２５】
このフィラメント糸間に収縮特性差をもたせるためには、次のような方法をとればよい。例えば、断面形状の異なるフィラメントを同一の紡糸口金から溶融紡糸させて同時に冷却させて引取るという紡糸時混繊の方法により収縮特性差を生じさせればよい。この場合、紡糸から引取りまでの間における糸条冷却において、断面形状の相違、即ち、繊維表面積の相違による冷却速度に差が生じ、この結果、引取られたフィラメント間に配向度差が生じ、収縮特性差が生じるのである。
【００２６】
また、別の手法として、断面形状の異なるフィラメントを別々に紡糸し、延伸時の延伸倍率、延伸温度等の条件を違えることによって収縮特性差のあるフィラメント糸とし、これらを混繊させてもよい。
【００２７】
本発明のマルチフィラメント糸は、糸条繊度が２００デニール以上であること、及び、強度が６．５ｇ／ｄ以上であることを要する。糸条繊度２００デニール未満や強度が６．５ｇ／ｄ未満では、製織して得られる布帛の引き裂き強力が低くなり産業用分野では用いることができない。
【００２８】
本発明のマルチフィラメント糸の単糸デニールは１０デニール以下であることを要し、特に１．０〜１０デニールが好ましい。単糸デニールが１０デニールを越えると製織して得られる布帛の柔軟性が劣り、エアーバッグ用では折り畳み収納性が悪くなって実用化困難となる。一方、単糸デニールが１．０デニール未満では原糸のハンドリングおよび加工工程での擦れなどによって毛羽が発生し易い等の製造上の難易度が高まる。
【００２９】
本発明の混繊マルチフィラメント糸を構成する単糸断面形状の異なるフイラメント糸のうちの１種の単糸数割合（混繊マルチフィラメント糸全体の単糸数に対する割合）は、３０〜８０％であることが必要である。特に、丸断面形状フィラメント糸と単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメントとを含む場合には、丸断面形状フィラメントの単糸数割合が３５〜８０％であることが好ましい。この範囲を外れると、製織した基布の引き裂き強力が低下したり、十分な嵩高性が得られ難く布帛の非通気性を十分に高めることが難しい。
【００３０】
本発明のマルチフィラメント糸を構成する単糸断面形状は、単糸断面形状の異なる２種以上の混繊とできればよいが、特に、丸断面形状フィラメント糸と単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメントとを含むことが好ましい。この異形断面フィラメント糸の断面形状は、Ｔ字形断面、Ｙ字形断面、Ｕ字形断面、Ｖ字形断面のように単糸横断面形状に凹部を有する左右対象形であってもよいが、フィラメントの最密充填化を制御するためには、ト字形断面やサ字形断面のように左右非対称形であることが好ましい。
【００３１】
本発明のマルチフィラメント糸は、ポリエステル系フィラメント及び／又はポリアミド系フィラメントであることが好ましく、特に、高強度を得る点から、極限粘度が０．８以上のポリエステル系フィラメント及び／又は硫酸相対粘度が２．６以上のポリアミド系フィラメントからなることが好ましい。そのポリエステル系フィラメントとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等からなるフィラメントが挙げられ、ポリアミド系フィラメントとしてはポリヘキサメチレンアジパミド、ポリテトラメチレンアジパミド、ポリカプラミド等からなるフィラメントが挙げられる。
【００３２】
前記したポリエステル系フィラメント、ポリアミド系フィラメントはそれらの本来の性質を損ねない範囲内であれば、他の共重合成分や、耐熱剤、防炎剤、酸化防止剤、顔料等の添加剤を必要に応じ、１０重量％以下のような少量含んでいてもよい。
【００３３】
上述した本発明の混繊マルチフィラメント糸は、次の方法によって製造することができる。
【００３４】
例えば、２種類以上の異なる断面形状のフィラメント糸を別々に紡糸および延伸した後混繊することによっても得られるし、２種類以上の異なる断面形状のフィラメント糸を同一口金から紡糸し延伸することによっても得ることもでき、また、２種類以上の異なる断面形状のフィラメント糸を別々に紡糸し延伸時に混繊することも可能であり、設備の実態に合わせて適宜選択すればよい。
【００３５】
本発明のマルチフィラメント糸の製造例として、２種類以上の異なる断面形状のフィラメント糸を同一口金から溶融紡糸し、冷却し、引取り、延伸する方法について、以下に説明する。
【００３６】
常法によって重合して得られたポリエステル系重合体またはポリアミド系重合体を、必要に応じて高重合度化して紡糸チップとする。共重合成分や、耐熱剤、防炎剤、酸化防止剤、顔料等を用いる場合は、重合時添加やチップブレンド等による通常の方法で添加すればよい。
【００３７】
前記した紡糸チップはエクストルーダーで溶融した後、ギアポンプで計量し紡糸バックに導き、異物除去フィルターを通した後に紡糸口金から吐出させる。
【００３８】
紡糸口金の紡糸孔は、口金全孔に対して３５〜８０％の割合を占める丸形状孔と、残りの孔を占める左右非対称の紡糸孔とからなる。左右非対称の紡糸孔は、片仮名のトの字形、片仮名のサの字形、全く規則性を持たない左右非対称孔形等を適宜選択すればよい。
【００３９】
紡糸口金の紡糸孔の配列は、環状配列、全面配列、千鳥配列等から適宜選択し、断面形状の異なる紡糸孔配置としてはランダム配列、列別配列、ブロック配列から適宜選択すればよい。
【００４０】
吐出された糸条は、紡糸口金直下に設置した加熱雰囲気域を通して遅延冷却される。その後に、冷却域に導入し冷却風を吹き付け、紡糸筒を通過させて糸条を形成する。
【００４１】
前記加熱雰囲気域の温度は１２０〜３５０℃、その長さは５〜５０ｃｍであればよく、この加熱雰囲気域の条件は、紡出される糸条の粘度、フィラメントの太さ、ドラフト率、フィラメント数等の設定条件によって選択すればよい。
【００４２】
前記冷却域では、常温空気のような１２０℃未満の気体を、１５〜５０ｍ／分の速度で吹き付ければよい。この冷却域の条件も、紡出される糸条の粘度、フィラメントの太さ、ドラフト率、フィラメント数等の設定条件によって選択すればよい。
【００４３】
前記加熱雰囲気域および冷却域を通過させ、冷風によって冷却固化された紡出糸は、紡糸油剤を付与され、２０００ｍ／分以下、好ましくは１５００ｍ／分以下で回転するロールで引取られたのち、引き続き又は一旦巻き取った後に、延伸される。紡糸速度が２０００ｍ／分を越えると、製糸時の毛羽や、延伸時の糸切れの発生が増加するので好ましくない。
【００４４】
この製法においてフィラメント糸間の収縮特性差を３．０％以上とするには、引取りまでの過程における冷却速度差等の、収縮特性差をもたらす条件を制御すればよく、具体的には、ポリマ粘度、紡糸孔の形状、フィラメントの太さ、フィラメント数、加熱雰囲気域の条件、冷却域の条件および紡糸速度等を前記の範囲内で適宜に制御すればよい。
【００４５】
延伸は多段延伸が好ましく、１段目の延伸配分は全延伸配分の５０〜８０％の範囲が好ましく、この範囲を外れると毛羽、糸切れの発生頻度が高くなることもある。
【００４６】
１段目の延伸に供する糸条温度を１５０℃以下とするのが好ましく、１段目の延伸に供する糸条温度が１５０℃を越えると、結晶化が進行し２段目以降の延伸が難しくなる。２段目以降の延伸、熱セット温度は１５０℃以上、更に好ましくは１７０℃以上であればよい。糸条の延伸に必要な熱を与える方法としては、ロール加熱、スチーム、熱液等の公知の手法が用いられる。
【００４７】
延伸が完了した糸条は、必要に応じて弛緩処理を施すか、またはそのまま巻き取られる。
【００４８】
上記したように、布帛の非通気性を高めるために好適な混繊マルチフィラメント糸を工業的に容易に製造するためには、２種類以上の異なる断面形状を有するフィラメントを含む混繊糸条を、紡糸時混繊させ、比較的低速（２０００ｍ／分以下）で紡糸し、延伸することが好適である。
【００４９】
かくして得られた本発明のノンコートエアバッグ用原糸として好適な混繊マルチフィラメント糸は、ノンコートエアバッグ用基布の原糸として用いると、経糸と緯糸との交差する部分の隙間を大幅に塞ぐことができ、十分に高い非通気性を達成することができる。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、実施例中の物性は次の様に測定した値である。
【００５１】
Ａ．強度（Ｔ）： 試料を２０℃、６５％ＲＨの温調室に２４時間以上放置した後、（株）オリエンテック社製“テンシロン”引張試験機を用い、試長２５ｃｍ、引取速度３０ｃｍ／分でＳ−Ｓ曲線を求め、強度を算出する。
【００５２】
Ｂ．ポリアミドの硫酸相対粘度（ηｒ）： 試料１ｇを９８％硫酸１００ｍｌに溶解し、オストワルド粘度計で２５℃で測定する。
【００５３】
Ｃ．ポリエステルの極限粘度（ＩＶ）： 試料８ｇをオルソクロロフェノール１００ｍｌに溶解し、溶液粘度（η）をオストワルド粘度計を用いて２５℃で測定し、次の近似式により極限粘度（ＩＶ）を算出する。
ＩＶ＝０．０２４２η＋０．２６３４
【００５４】
Ｄ．沸騰水収縮率差（Δｗ）： 混繊マルチフィラメント糸中から断面形状の同じ単糸を各々１０本づつサンプリングして綛状試料とし、２０℃、６５％ＲＨの温調室に２４時間以上放置した後、試料に０．１ｇ／ｄに相当する荷重をかけて長さＬ0 の測定する。次に、この試料を無緊張状態で沸騰水中で３０分間処理した後、上記温調室で４時間放置し、再び上記荷重をかけて長さＬ1 を測定する。それら長さＬ0 、Ｌ1 から沸騰水収縮率ｗを次式により算出する。
ｗ＝［（Ｌ0 −Ｌ1 ）／Ｌ0 ］×１００ （％）
横断面形状の同じ試料１０本の平均値をその試料の沸騰水収縮率ｗ1 とし、他の横断面形状の試料についても同様に沸騰水収縮率ｗ2 を求め、その差を沸騰水収縮率差（Δｗ）とする。
【００５５】
Ｅ．１５０℃乾熱収縮率差（Δｓ）： 前記と同様にサンプリングして綛状試料とし、２０℃、６５％ＲＨの温調室に２４時間以上放置した後、試料に０．１ｇ／ｄに相当する荷重をかけて長さＬ0 を測定する。次に、この試料を無緊張状態で１５０℃のオーブン中に３０分放置した後、オーブンから取出し、前記温調室で４時間放置し、再び上記荷重をかけて長さＬ1 を測定する。それら長さＬ0 、Ｌ1 から１５０℃乾熱収縮率ｓを次式により算出する。
ｓ＝（Ｌ0 −Ｌ1 ）／Ｌ0 ×１００ （％）
横断面形状の同じ試料１０本の平均値をその試料の１５０℃乾熱収縮率ｓ1 とし、他の横断面形状の試料についても同様に１５０℃乾熱収縮率ｓ2 を求め、その差を１５０℃乾熱収縮率差（Δｓ）とする。
【００５６】
Ｆ．布帛の柔軟性： ＪＩＳ−Ｌ−１０９６（４５°カンチレバー法）で測定した剛軟度で示す。
【００５７】
Ｇ．布帛の非通気性： ＪＩＳ・Ｌ１０９６・６．２７Ａ法により非通気度を測定し、以下の基準でもって表示する。
【００５８】
非通気度が０．５ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃ未満の場合を、良好（○）、 ０．５〜０．７ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃの場合を、やや不良（△）、 ０．７ｃｃ／ｃｍ2 ／ｓｅｃ以上を越える場合を、不良（×）とする。
【００５９】
Ｈ．布帛の引張り強度： ＪＩＳ・Ｋ６３２８（スリップ法）に準拠し、幅３ｃｍの布帛試料で測定する。布帛の経方向について求めた値と布帛の緯方向について求めた値との平均値を引張り強度とする。
【００６０】
Ｉ．布帛のカバーファクター（Ｋ）： 織物構成密度と繊維糸条の繊度の平方根の積から下記式によって求められる値である。
Ｋ＝Ｎw ×Ｄw 1/2 ＋ＮF ×ＤF 1/2
ここで、Ｎw ：経糸密度（本／インチ）、 Ｄw ：経糸繊度（デニール）、 ＮF ：緯糸密度（本／インチ）、 ＤF ：緯糸繊度（デニール）である。
【００６１】
［実施例１〜４、比較例１〜４］
９８％硫酸相対粘度が３．５で、酸化防止剤として燐を１００ｐｐｍ、銅を８０ｐｐｍ、および沃化カリウムを０．１重量％含有するナイロン６６チップをエクストルーダー型紡糸機で溶融した。溶融ポリマを紡糸パック中で濾過した後、口金の紡糸孔より紡出した。口金は紡糸孔を７２ホール有し、その紡糸孔は丸断面形状と片仮名のトの字形状をブロック配列していた。丸断面形状と片仮名のトの字形状の紡糸孔の数割合は表１の様に変更した。
【００６２】
但し、比較例１は、紡糸口金の紡糸孔を丸断面形状と三角断面形状とにし、また、比較例４は、口金の紡糸孔の数を４０ホールとした。
【００６３】
紡出糸は口金直下に設置した、長さ３０ｃｍ、温度３００℃の徐冷ゾーンを通過させた後、ユニフロー型チムニーにより１８℃の冷風を吹き付けて冷却固化し、油剤を付与した後、９００ｍ／分で回転する引取りロールで引取った。続いて、引取りロールと給糸ロールとの間で５％のストレッチをかけ、引取り糸の引き揃えを行った。
【００６４】
次に、上記糸条を延伸工程に送り、連続して延伸熱処理した。その延伸熱処理は、２段熱延伸した後に熱セットする方法によって行い、その後に１段弛緩処理を行なって巻取った。引取りロールは非加熱、給糸ロールは４０℃、第１延伸ロールは１２０℃の加熱、第２延伸ロールは２２０℃の加熱とし、熱セットロールは２３５℃の加熱とし、延伸後の弛緩ロールは１５０℃の加熱とした。
【００６５】
延伸比率は１段目で全延伸倍率の７５％の延伸を行い、残りを２段目で延伸し、弛緩率は８％とした。巻取り直前にインターレースを、交絡数で１ｍ当り約４０ケとなるようにかけて巻取った。
【００６６】
得られた混繊マルチフィラメント糸（硫酸相対粘度３．５）は４２０デニール、７２本で、それらの物性は表１に示すとおりであった。また、その中のト字形状の異形断面フィラメント糸の横断面は図１のとおりであった。
【００６７】
この混繊マルチフィラメント糸を、経糸本数２１００本の整経ビームとした後、津田駒（株）製ＷＪＬを用い、緯糸打込み速度１０００ｍ／分で製織した。 得られた生機を、６０〜７０℃で精練し、１１０℃で乾燥した後、１８０℃でヒートセットし、カバーファクター２０００のノンコートエアバッグ用基布を得、柔軟性、非通気度、引張り強度の測定を行い、その結果も表１に示した。
【００６８】
【表１】
表１に示すとおり、本発明の混繊マルチフィラメント糸では、柔軟性、非通気性及び引張り強度がともに優れたエアバッグ用基布が得られた。
これに対し、比較例１はフィラメント糸間の収縮差が小さ過ぎたので、また、比較例２は、混繊割合が本発明外であって混繊効果が不十分であったので、いずれも、非通気性を高めることができなかった。比較例３は、混繊割合が本発明外で強度が低すぎたので、引張り強度が劣っていた。また、比較例４は、単糸繊度が太過ぎたので、柔軟性が劣っていた。
【００７０】
［実施例５〜８、比較例５〜６］
極限粘度１．２、チップ水分率０．００２％以下のポリエチレンテレフタレートをエクストルーダー型紡糸機で溶融した。溶融ポリマを紡糸パック中で濾過した後、口金の紡糸孔より紡出した。口金は紡糸孔を１４４ホール有し、その紡糸孔は丸断面形状と片仮名のトの字形状をブロック配列したものであった。丸断面形状と片仮名のトの字形状の紡糸孔の割合は表２の様に変更した。
【００７１】
紡出糸は口金直下に設置した、長さ３０ｃｍ、温度３００℃の徐冷ゾーンを通過させた後、ユニフロー型チムニーにより１８℃の冷風を吹き付けて冷却固化し、油剤を付与した後、９００ｍ／分で回転する引取りロールで引取った。続いて、引取りロールと給糸ロールとの間で、５％のストレッチをかけて引取り糸の引き揃えを行った。
【００７２】
次に、上記糸条を延伸工程に送り、連続して延伸熱処理した。その延伸熱処理は２段熱延伸した後に１段弛緩処理する方法により行なった。引取りロールは非加熱、給糸ロールは６０℃、第１延伸ロールは１１０℃の加熱、第２延伸ロールは２３０℃の加熱とし、延伸後の弛緩ロールは室温とした。
【００７３】
延伸倍率は１段目を３．５６倍、２段目を１．２５とし、弛緩率は４％とした。巻取り直前にインターレースを、交絡数で１ｍ当り約５０ケとなるようにかけて巻取った。
【００７４】
上記の方法で得られた混繊マルチフィラメント糸（極限粘度１．０）は、４２０デニール、１４４ｆｉｌで、それらの物性は表２に示すとおりであった。
この混繊マルチフィラメント糸を、経糸本数２１００本の整経ビームとし、津田駒（株）製ＷＪＬを用い、緯糸打込み速度１０００ｍ／分で製織した。
【００７５】
得られた生機を、６０℃での精練工程を経た後に乾燥し、１８０℃でヒートセットし、ノンコートエアバッグ用基布を得、柔軟性、非通気度及び引張り強度の測定を行い、その結果も表２に示した。
【００７６】
【表２】
表２に示すとおり、本発明の混繊マルチフィラメント糸では、柔軟性、非通気性及び引張り強度がともに優れたエアバッグ用基布が得られた。
これに対し、比較例５は混繊割合が本発明外であって混繊効果が不十分であったので、非通気性を高めることができなかった。また、比較例６は、混繊割合が本発明外で強度が低すぎたので、引張り強度が劣っていた。
【００７８】
【発明の効果】
本発明で用いる混繊マルチフィラメント糸は、高強度、柔軟性及び適度の嵩高性を有し、該混繊マルチフィラメント糸からノンコートエアバッグ用基布を製織すると、製織工程等において、マルチフィラメント糸内でのフィラメントの最密充填化が妨げられ、繊維束全体として適度の体積空間を維持できるので、ノンコートエアバッグ用基布の経糸と緯糸との交差する部分の隙間を大幅に減少させることができ、非通気性を大幅に向上できる。しかも、これにより、非通気性を高めるための後加工を不要とすることができ、エアバッグ製造の低価格化を図ることができる。
【００７９】
さらに、非通気性を高めても、エアバッグ用基布に要求される柔軟性や機械的特性を悪化させることがてないので、柔軟性、収納性、機械的特性及び非通気性がともに優れたエアバッグ用基布が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる、単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメントの一実施態様を示す繊維横断面図である。
Claims (6)
- 異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸から構成される混繊マルチフィラメント糸であって、強度が６．５ｇ／ｄ以上、糸条繊度が２００デニール以上、単糸繊度が１０デニール以下であり、単糸断面形状の異なるフィラメント糸のうちの１種の単糸数割合が３０〜８０％であり、かつ、単糸断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差及び／又は１５０℃乾熱収縮率差が３．０％以上である高強度マルチフィラメント糸を製編織してなる、非通気度が０．５ｃｃ／ｃｍ 2 ／ｓｅｃ未満であることを特徴とするノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛。
- 高強度マルチフィラメント糸が、異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸が、丸断面形状フィラメント糸及び単糸横断面形状に凹部を有する異形断面フィラメント糸を含むことを特徴とする請求項１記載のノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛。
- 高強度マルチフィラメント糸が、マルチフィラメント糸中における丸断面形状フィラメント糸の糸本数割合が３５〜８０％であることを特徴とする請求項２記載のノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛。
- 高強度マルチフィラメント糸が、異形断面フィラメント糸の繊維横断面形状が左右非対称であることを特徴とする請求項２又は３記載のノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛。
- 高強度マルチフィラメント糸が、極限粘度が０．８以上のポリエステル系フィラメント及び／又は硫酸相対粘度が２．６以上のポリアミド系フィラメントからなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のノンコートエアバッグ用非通気性高強度布帛。
- 孔形状が異なる２種類以上の紡糸孔を有する溶融紡糸口金から高粘度ポリマを溶融紡糸し、冷却、引取る紡糸時混繊の方法により、異なる単糸断面形状を有する２種類以上のフィラメント糸から構成される混繊マルチフィラメント糸であって、強度が６．５ｇ／ｄ以上、糸条繊度が２００デニール以上、単糸繊度が１０デニール以下であり、単糸断面形状の異なるフィラメント糸のうちの１種の単糸数割合が３０〜８０％であり、かつ、単糸断面形状の異なるフィラメント糸の沸騰水収縮率差及び／又は１５０℃乾熱収縮率差が３．０％以上であるノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸を製造することを特徴とするノンコートエアバッグ用高強度マルチフィラメント糸の製造方法。
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