JP3827077B2

JP3827077B2 - 高密度エアバッグ用基布

Info

Publication number: JP3827077B2
Application number: JP2001379086A
Authority: JP
Inventors: 秀夫竹内
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP2003183945A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安全を確保するための衝撃吸収エアバッグ用高密度織物に関するものである。更に詳しくは、織物基布の経／緯度方向の剛軟度を小さくして収納性を向上すると同時に低通気化を目的としたものであり、エアバッグとした場合にバッグ展開時、乗員の衝撃をより吸収し、顔面の挫傷を軽減するエアバッグ用高密度織物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車輌に於ける乗員の安全確保の観点より、エアバッグシステムが普及されつつある。エアバッグは事故等の衝突、衝撃により車輌のセンサーがキャッチし、ガス発生器より高温高圧ガスによってエアバッグを急速に展開させ、乗員を拘束すると同時に乗員のショックを軽くする。エアバッグ内の発生ガスを抜くため、反顔面側に細孔を設けたり、又は織密度を小さくする方法がとられているものは一般的であるが、更にはエアバッグ基布に使用される糸の太さ（繊度）を小さくすることにより、基布の剛軟度を小さくし、顔面に優しい基布が開発されてきている。このような基布の製織工程に於いて、経糸の織張力に対し、緯糸の飛走張力（解舒張力）が高くなり、このため基布構造を拡大する緯糸のうねりが経糸に対して小さい。更に基布を解反し、糸特性をみると経糸に対し緯糸はモジュラスが大きく、且つクリンプ率が小さくなっており、結果として、基布の幅（緯糸）方向と長さ（経糸）方向とで剛軟度が大きく異なる。
【０００３】
特開平９−７８３９１号公報には、剛軟度を小さくし、耐衝撃性および低通気性に優れるエアバッグ用高密度織物を提供することが記載されているが、経／緯方向の剛軟度の差を小さくしてさらに収納性の向上を併せ持つことは記載されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を改良し、基布強度、バースト圧等の基布品質上の問題がなく、かつ、経／緯方向の剛軟度の差を小さくし、耐衝撃性および低通気性、収納性に優れるエアバッグ用高密度織物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段、即ち、本発明のエアバッグ用高密度織物は、合成フィラメント糸からなる経糸及び緯糸により構成される高密度織物であって、経糸及び緯糸の断面が扁平でかつ、縦糸の扁平度が緯糸の扁平度より大きく、かつ経糸の扁平度と緯糸の扁平度の比：経／緯が１．３以上あることを特徴とするものである。さらにこの基布を樹脂によりコートされて、より低通気性を向上させたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の高密度織物において、経糸及び緯糸の繊度が１５５〜５５０ｄｔｅｘであることが好ましい。また、経糸及び緯糸の強度が５．７ＣＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。さらに、合成フィラメント糸がポリアミド繊維よりなることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳しく説明する。本発明で言う合成フィラメント糸とは、熱可塑性樹脂からなる糸であって、エアバッグとした時の基布品質（基布強度、バースト圧等）に問題が生じなければいかなるものでも良いが、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６とナイロン６６の共重合体等のポリアミド、およびポリエステルからなる糸が挙げられる。これらの糸には、熱安定性を向上させるために酸化防止剤が含まれていても良い。又生産性向上のための増粘剤、滑剤等を含んでいてもよい。
【０００８】
本発明の最大の特徴は、高密度織物を構成する経糸及び緯糸の糸の単糸断面が、通常の丸断面ではなく特定の偏平度を有する異形断面であることにある。さらに、経糸及び緯糸の断面が扁平でかつ、経糸の扁平度が緯糸の扁平度より大きく、かつ経糸の扁平度と緯糸の扁平度の比：経／緯が１．３以上あることを特徴とするものである。さらにこの基布を樹脂によりコートされて、より低通気性を向上させたことを特徴とする。
【０００９】
一定以上の偏平度を有する異形断面糸（以下、単に偏平糸という）を用いると、織物としたときに単糸断面の長径が織物平面上で該平面に平行に配置されることになる。本発明のように経糸と緯糸で扁平度を変えることにより基布とした場合、経糸と緯糸の糸断面の長径が平行として配置され、従来のものよりさらに薄い基布が得られ、しかも従来並みの機械的特性を維持するものである。また驚くべきことに、織物の厚み方向に対して単位表面積あたりの隙間が減少し、同等繊度の丸断面を使用し織り密度が同等である場合に比較し、通気量が抑制されることになる。また、同等の通気量に設計しようとすると総繊度を減少させることが可能となり、厚みの薄い軽量な基布とすることができるのである。
【００１０】
本発明における単糸断面の偏平度とは、単糸断面形状を楕円に近似した際、その長径と短径の比で定義する。その断面は厳密に楕円である必要はなく、全体の偏平性に影響を与えない範囲で一部に突起や窪みを有していても差し支えない。このような場合にもその全体の外形を損ねないような楕円に近似し、偏平度を算出すればよい。
【００１１】
本発明の効果を得るためには、上記経糸の偏平度が３．５以下、より好ましくは２．５以下であること、緯糸の扁平度が３．０以下、より好ましくは２．０以下が必要である。かつ同時に経糸の扁平度と緯糸の扁平度の比：経／緯が１．３以上である。この比が１．３未満であると、例え偏平断面であっても、織物としたときに単糸断面はランダムに位置しがちとなり、布帛厚み方向の空隙が大きくなる。また、長径どうし、短径どうしが同一方向に向く確率も小さくなってしまう。従って、本発明の、通気量軽減や軽量化といった効果が得られなくなる。
【００１２】
さらに本発明の如く経糸と緯糸の偏平度の比が１．３以上であれば、より柔軟性を維持するとともに剛軟度が増加する。さらに驚くべきことに、経緯方向の剛軟度もほぼ等しくなり、その差は経／緯の比として１０％以下となり、より収納性が向上する。
【００１３】
図１に本発明における代表的な異形断面の例を記載する。もちろん、これらは代表例であって何等これに制限されるものではない。図１のａは長径、ｂは短径で、偏平度はａ／ｂで計算される。
【００１４】
本発明の高密度織物に塗布される樹脂としては、付加型シリコンゴムコーティング剤を溶剤で希釈することなく、１〜７０ｇ／ｍ²好ましくは、１〜３０ｇ／ｍ²の塗布量で塗布することにより形成される。繊度が１５０〜５００ｄの異形断面というフィラメント糸からなる基布からなるものであれば、薄く軽量で、折り畳み易く、収納性に優れたエアバッグ用基布とすることができる。また、フィラメント糸を異形断面にすることで表面積が大きくなることから、塗布量も１〜３０ｇ／ｍ²という薄いコーティング膜でガスリークを防止することができる。このため、従来のコートタイプのものと比べて軽量化が可能となる。表面平滑性に優れたものとなると共に、より一層エアバッグのコンパクト化が可能となる。
【００１５】
しかも、本発明では、コーティング剤として付加型シリコンゴムコーティング剤が良く、熱加硫シリコンゴム、室温加硫シリコンゴム、水溶性エマルジョンシリコンゴムなどでも効果はある。従来から知られているクロロプレン系コート剤、ウレタン系コート剤でもよいが、好ましくはシリコン系で、特に偏平糸からなる基布の場合は、シリコン系が良い。表面張力の関係で塗布後、基布全体にしみわたる速度が速い。
【００１６】
また、このコーティング剤の粘度としては１〜２００Ｐａ・ｓの粘度がよく、好ましくは、１〜１００Ｐａ・ｓの粘度がよい。ナイフコータで塗布することにより、好ましくは塗布量１〜３０ｇ／ｍ²で薄く、かつ均質なコーティング膜を容易に形成することができる。
【００１７】
得られた基布の表面に樹脂液を塗布する方法としては、上記した特性をもつ樹脂をグラビアコーティングや捺染などがあり、また布帛内部にまで樹脂を付与する方法としてはディッピングなどがあり、その手段は限定されないが、樹脂を積層又は付与した布帛の通気度が１．２cm³/sec/ cm²以下を満足するように決められる。
【００１８】
本発明の高密度織物を構成する経糸及び緯糸の繊度は、互いに実質的に等しく、かつ緯糸を構成する単糸の繊度が経糸を構成する単糸の繊度より小さいものである。ここで、経糸及び緯糸の繊度が、互いに「実質的に等しい」とは、経糸又は緯糸の一方の繊度を基準として、他方の繊度が−３％〜＋３％の範囲に入ることを示す。このように、経糸及び緯糸の繊度を互いに実質的に等しくすることにより、基布の通気性及び強力等のバラツキが小さくなり、基布品質が安定する。また、緯糸を構成する単糸の繊度を、経糸を構成する単糸の繊度より小さくすることにより、基布の幅方向と長さ方向の剛軟度の差を小さくし低通気化の効果が生じ、上述した断面を異形にしさらに樹脂を塗布することにより、一層低通気化が可能となる。一般に、緯糸を構成する単糸の繊度を、経糸を構成する単糸の繊度対して１．１ｄｔｅｘ以上小さいものとすることにより、基布の剛軟度及び通気性に効果が生じるが、この差が１．１ｄｔｅｘ以下では、剛軟度は期待できない。２．２ｄｔｅｘ以上の差があることが好ましい。
【００１９】
本発明において、経糸及び緯糸の繊度を１５５〜５５０ｄｔｅｘとすることが好ましい。繊度が１５５ｄｔｅｘ未満であると、基布目付は軽量化するが展開時のバースト圧（破裂圧）が低くなり、このため乗員の安全確保の面で問題が生じるので好ましくない。一方、５５０ｄｔｅｘを越えると、基布強度は良くなるがエアバッグの軽量、コンパクト化の高機能化の面及び基布目付の増量によりコストパーフォマンスが悪くなるので好ましくない。より好ましい経糸及び緯糸の繊度は２７５〜４９５ｄｔｅｘである。
【００２０】
また、本発明において、経糸及び緯糸の強度は５．７ＣＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましい。強度が５．７ＣＮ／ｄｔｅｘ未満であると、展開時のバースト圧（破裂圧）が低くなり、このため乗員の安全確保の面で問題が生じるので好ましくない。
【００２１】
さらに、本発明において、合成フィラメント糸としてポリアミド繊維を採用する場合には、ポリエステルに比べ次の特徴が出るので好ましい。すなわち、１.熱保有量が大きい、２.原糸強伸度が大きく、延伸性が優れる（後加工通過性および基布品位が良い）、３.比重が小さい（軽量コンパクト化）、および４.モジュラスが低い（ソフト化）である。但し従来ポリエステル繊維も熱特性が比較的不利であったが、今後は低温インフレーターの開発が採用されることにより、エアバッグとして装着可能になる。
【００２２】
また、ポリアミド繊維を用いる場合、特に下記特性を満足するものを用いることは、本発明の目的を達成する上で好ましい。すなわち：相対粘度：≧２．５、繊度：≧１５５ｄｔｅｘ、強度：≧５．７ＣＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度：≦３０％、熱水収縮率：≧５％、ポリアミド繊維の強度を５．７ＣＮ／ｄｔｅｘ以上とすることにより、基布の強力を向上させることができる。そして、糸強度５．７ＣＮ／ｄｔｅｘの糸を得るためには、相対粘度として２．５以上が必要である。より好ましい強度は６．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以上であり、より好ましい相対粘度は３．０以上である。また、ポリアミド繊維の繊度は１５５ｄｔｅｘ以上が好ましく、より好ましくは２７５ｄｔｅｘ以上である。１５５ｄｔｅｘ以下になると、エアバッグに形成した時、展開時のバースト圧（破裂圧）が低くなり、安全性の観点より問題が生じるので好ましくない。また、切断伸度は３０％以下とすることが基布の強力を向上させる点から好ましく、より好ましくは２５％以下である。熱水収縮率は５％以上とすることが基布の低通気化の点から好ましく、より好ましくは８．０％以上である。
【００２３】
本発明のエアバッグ用高密度織物は、コート基布であり、一般に経糸及び緯糸の密度は４０本／インチ以上で、目付は１〜７０ｇ／ｍ²であり、厚みは０．１５〜０．４０ｍｍ、通気性は１．２ｃｍ³／ｓｅｃ／ｃｍ²以下である。通気性は、好ましくは布帛の１．２７cmの圧力降下での通気量が１．２cm³/sec/ cm²以下、より好ましくは０．７cm³/sec/ cm²以下であればよい。ここにおいて該布帛の通気量は、ＪＩＳ−Ｌ１０９６−６．２７Ａ法に準じて測定した値である。すなわち、水柱１．２７ｃｍの圧力下においての試験片を通過する空気量を求めたものである。上記通気量が１．２cm³/sec/ cm²を越えると、エアバッグ用基布としての高い信頼性の瞬時の展開能が軽減してしまい好ましくない。
【００２４】
本発明のエアバッグ用高密度織物は、透過布、未透過布の高密度織物として用いることができる。
【００２５】
実施例
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例における糸条および織物の諸性能評価は次のように行なった。
【００２６】
（通気量）ＪＩＳ−Ｌ１０９６−６．２７Ａ法に準じて測定した。
【００２７】
（糸強度）ＪＩＳＬ１０１７（７−５）に準じて行なった。
【００２８】
（織密度）ＪＩＳＬ１０９６（６．６）に準じて行なった。
【００２９】
（引張強力および引張伸度）ＪＩＳＬ１０９６６．１２−１Ａ法に準じて行なった。
【００３０】
（剛軟度）ＪＩＳＬ１０９６６．１９．１Ａ法（４５°カンチレバー法）に準じて行なった。
【００３１】
（目付）ＪＩＳＬ１０９６６．４．２に準じて行なった。
【００３２】
［実施例１］相対粘度＝３．０のポリアミド（ＮＹ−６６）チップを溶融紡糸法により、ノズルホール数１２０及び７２ノズルの扁平糸用ノズルをそれぞれ使用し紡糸した。紡糸温度は２９０℃で、ノズル直下には低複屈折糸を得るため加熱筒を設け（２８０℃）、ローラーで油剤付与し、紡糸速度６００ｍ／分の速度で第１ローラに導き延伸して巻き取った。又後加工通過性を良くするため、捲取る前にエアーによる交絡度を付与し、３２１ｄｔｅｘ／１２０ｆ、及び３２１ｄｔｅｘ／７２ｆの糸をそれぞれ製糸した。得られた糸特性は、３２１ｄｔｅｘ／１２０ｆについては、糸強度７．４ＣＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度２０％、交絡度１８ケ／ｍであり、３２１ｄｔｅｘ／７２ｆについては、糸強度７．５ＣＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度２０％、交絡度２５ケ／ｍであった。経糸として上記３２１ｄｔｅｘ／７２ｆの糸、緯糸として３２１ｄｔｅｘ／１２０ｆの糸をそれぞれ使用し、ウォタージェットルームで平織で製織し、精練加工を実施した。この基布にシリコン樹脂を塗布した。
【００３３】
［比較例１］
シリコンを塗布しない以外は、実施例１と同じ条件処理とした。
【００３４】
［実施例２］相対粘度＝３．０のポリアミド（ＮＹ−６６）チップを溶融紡糸法により、ノズルホール数３６及び７２ノズルの扁平糸用ノズルをそれぞれ使用し紡糸した。紡糸温度は２９０℃で、ノズル直下には低複屈折糸を得るため加熱筒を設け（２８０℃）、ローラーで油剤付与し、紡糸速度６００ｍ／分の速度で第１ローラに導き延伸して巻き取った。又後加工通過性を良くするため、捲取る前にエアーによる交絡度を付与し、２３１ｄｔｅｘ／３６ｆ、及び２３１ｄｔｅｘ／７２ｆの糸をそれぞれ製糸した。得られた糸特性は、２３１ｄｔｅｘ／３６ｆについては、糸強度７．４ＣＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度２０％、交絡度１８ケ／ｍであり、２３１ｄｔｅｘ／３６ｆについては、糸強度７．５ＣＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度２０％、交絡度２５ケ／ｍであった。経糸として上記２３１ｄｔｅｘ／３６ｆの糸、緯糸として２３１ｄｔｅｘ／７２ｆの糸をそれぞれ使用し、ウォタージェットルームで平織で製織し、精練加工を実施した。この基布にシリコン樹脂を塗布した。
【００３５】
［比較例２］
扁平度を変える以外は実施例２と同じ処理条件とした。
【００３６】
［実施例３］相対粘度＝３．０のポリアミド（ＮＹ−６６）チップを溶融紡糸法により、ノズルホール数１２０及び６８ノズルの扁平糸用ノズルをそれぞれ使用し紡糸した。紡糸温度は２９０°℃で、ノズル直下には低複屈折糸を得るため加熱筒を設け（２８０℃）、ローラーで油剤付与し、紡糸速度６００ｍ／分の速度で第１ローラに導き延伸して巻き取った。又後加工通過性を良くするため、捲取る前にエアーによる交絡度を付与し、４６２ｄｔｅｘ／１２０ｆ、及び４６２ｄｔｅｘ／６８ｆの糸をそれぞれ製糸した。得られた糸特性は、４６２ｄｔｅｘ／１２０ｆについては、糸強度７．４ＣＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度２０％、交絡度１８ケ／ｍであり、４６２ｄｔｅｘ／６８ｆについては、糸強度７．４ＣＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度２０％、交絡度２５ケ／ｍであった。経糸として上記４６２ｄｔｅｘ／６８ｆの糸、緯糸として４６２ｄｔｅｘ／１２０ｆの糸をそれぞれ使用し、ウォタージェットルームで平織で製織し、精練加工を実施した。この基布にシリコン樹脂を塗布した。
【００３７】
［比較例３］
扁平度の比を変える以外は、実施例３と同じ条件で処理した。これらの結果を表１に示した。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１より、実施例１と比較例１とから、高密度織物は、扁平度の比：経／緯が１．３以上であれば、経／緯の剛軟度の差も小さく、収納性に優れていることがわかる。実施例２と比較例２も、経／緯の単糸繊度の差、および扁平度の比：経／緯が１．３以上であれば、経／緯の剛軟度の差も小さく、収納性に優れていることがわかる。さらに実施例３と比較例３より扁平度の差が剛軟度の差となって現れている。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の高密度織物は、上述のように、剛軟度が小さく、かつ低通気度等の基布としての品質に優れており、エアバッグ用高密度織物として非常に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】緯糸、経糸の断面の例
【符号の説明】
ａ長径
ｂ短径

Claims

合成フィラメント糸からなる経糸及び緯糸により構成される樹脂でコートされた高密度織物であって、経糸及び緯糸が扁平糸からなり、経糸の扁平度が緯糸より大きく、経糸の扁平度と緯糸の扁平度の比：経／緯が１．３以上であることを特徴とする、収納性の優れたエアバッグ用高密度織物。
経糸及び緯糸の糸の繊度が１５５〜５５０ｄｔｅｘである請求項１に記載のエアバッグ用高密度織物。
経糸及び緯糸の強度が５．７ＣＮ／ｄｔｅｘ以上である、請求項１又は２に記載のエアバッグ用高密度織物。
合成フィラメント糸がポリアミド繊維よりなる請求項１乃至３のいずれかに記載のエアバッグ用高密度織物。