JP3963353B2

JP3963353B2 - カーテン状エアバック収納用包材および収納構造体

Info

Publication number: JP3963353B2
Application number: JP2002111880A
Authority: JP
Inventors: 岩崎　　博文; 芳春遠藤
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2022-04-15
Also published as: JP2003306118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカーテン状エアバック収納用包材および収納構造体に関し、さらに詳しくは自動車等の安全装置として車体側部に配置されるカーテン状エアバックを収納するのに好適な包材およびカーテン状エアバックをその内部に収納した収納構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カーテン状エアバック装置は、自動車側部のフロントピラー部からルーフサイド部に跨がって取り付けられ、車体側部に高荷重が作用した時にウインドガラスに沿ってカーテン状に膨張し、乗員を保護する役割を有する。該カーテン状エアバックは、通常、所定の折り畳み方で折り畳まれて長尺状にされ、樹脂製のケース内に収容されて車体の所定位置に取り付けられる。高荷重作用時には該エアバック内にガスが噴出され、エアバックが膨張し、その膨張圧で樹脂製のケースを破断してカーテン状に膨張する。このような装置では、エアバックの膨張時にその膨張圧でエアバックを収納するカバーが飛散するという問題があり、該カバー部を上下に二分割して下部側を変形し易い軟質樹脂で形成する方法などが提案されている（特開平１０−１８１４９７号公報）。
【０００３】
また特開２００１−１８７５５５号公報には、カバー部の内側にポリアミド繊維などの織布や不織布からなる補強層を接合し、さらに折り畳んだエアバックをナイロン織布やポリエステル織布、樹脂を含浸した紙などからなる包持体（ラッピング材）によりその形状を保持させる方法が提案されている。この方法によれば、エアバックの収納を織布等で行っているため、エアバック収納ケースの破断片の飛散を防止することができる。しかし、上記包持体として織布を用いた場合は、縫製加工時に端部がほつれやすく、縫い目部分の強度がでないなどの問題があった。また上記包持体に要求される、折り畳んだ長尺状のエアバックを格納し易い、エアバックの膨張時に均等に縫製加工部が破断してカーテン状エアバックを均等に膨張させる等の特性の点で不充分なものであり、さらに包持体の軽量性、外観品位、柔軟性、取扱性などの点で不充分であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記技術の問題を解決し、裁断加工時に切断部分がほつれず、縫製加工性に優れ、エアバックの格納が容易であり、軽量で、柔軟性、外観品位が良好で、さらにエアバックの膨張圧で破断しない強度を有し、かつエアバックの膨張を均等に行わせることができるカーテン状エアバック収納用包材およびエアバックの膨張圧で容易に縫製部を破断させることができる収納構造体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、折り畳んだエアバックを格納でき、エアバックの膨張圧で包材自身は破断しないが、縫い糸で縫製された縫製部分は容易に破断することができる、特定の引裂強度、破裂強度、引張強度および破断伸度などを有する熱可塑性合成繊維不織布を用いることにより上記課題を達成できることを見いだし、本発明に到達したものである。
上記課題を達成するために本願で特許請求される発明は以下の通りである。
【０００６】
（１）車体側部に配置され、高荷重作用時にカーテン状に膨張して該車体側部を覆うように広がるカーテン状エアバックを収納する包材であって、該包材が熱可塑性合成繊維不織布からなり、該不織布の目付が５０〜２５０ｇ／ｍ²、平均みかけ密度が０．２〜０．５ｇ／ｃｍ³、縦方向の引張強度が１００Ｎ／５ｃｍ以上、破断伸度が５０％以上、引裂強度が５０Ｎ以上、破裂強度が３００ｋＰａ以上および剛軟度が３０〜１８０ｍｍであることを特徴とするカーテン状エアバック収納用包材。
（２）前記熱可塑性合成繊維不織布が、ポリアミド長繊維不織布であることを特徴とする（１）に記載のカーテン状エアバック収納用包材。
（３）前記熱可塑性合成繊維不織布が、ポリアミド６を主体とし、ポリアミド６１２またはポリアミド６１０を1 〜２０重量％含有し、該ポリアミド６１２またはポリアミド６１０の相対粘度が、上記ポリアミド６の相対粘度よりも０．５〜４高いことを特徴とする（１）または（２）に記載のカーテン状エアバック収納用包材。
（４）前記熱可塑性合成繊維不織布の部分熱圧着率が３〜３０％であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のカーテン状エアバック収納用包材。
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の熱可塑性合成繊維不織布を長方形に裁断し、その短辺同士を重ね合わせて該重ね合わせ部の周囲を縫製した袋体と、該袋体を車体の所定位置に固定する、前記不織布の縫製されていない長辺部に設けられた取付け孔と、前記袋体内部に折り畳まれて収納されたカーテン状エアバックとを有するカーテン状エアバック収納構造体。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において、カーテン状エアバック収納用包材には、熱可塑性合成繊維不織布が用いられ、該熱可塑性合成繊維不織布の目付は５０〜２５０ｇ／ｍ²、平均みかけ密度が０．２〜０．５ｇ／ｃｍ³、縦方向の引張強度が１００Ｎ／５ｃｍ以上、破断伸度が５０％以上、引裂強度が５０Ｎ以上、破裂強度が３００ｋＰａ以上および剛軟度が３０〜１８０ｍｍである。
上記熱可塑性合成繊維不織布の特性は、該不織布をカーテン状エアバックを収納する包材として使用する際に必要な要件であり、上記特性の範囲外では、不織布の強度が不足し、折り畳んだ長尺状のカーテン状エアバックを容易に収納することができず、またエアバックの膨張圧を受けた場合に不織布自身が破れたり、引き裂かれたりするため、格納されているエアバックを均等に膨張させることができない。
【０００８】
特に熱可塑性合成繊維不織布の上記した縦方向の引張強度、破断伸度、引裂強度および破裂強度は、エアバックの膨張圧で縫製部分を破断させ、かつ、不織布自身および車体に固定された不織布部分を破断させないようにするためにに必要な特性である。上記した特性は後述の実施例に記載した方法で測定した値をいう。また縦方向とは、包材として使用する場合の長方形に裁断された不織布の長手方向をいう。
本発明に用いられる熱可塑性合成繊維不織布の目付は５０〜２５０ｇ／ｍ²、好ましくは７０〜２００ｇ／ｍ²である。目付が５０ｇ／ｍ²未満では構成繊維量が少なく、破裂強度などの強度が不足する。一方、２５０ｇ／ｍ²を超えると部分熱圧着による繊維同士の接合が不足して強度が低下し、摩擦毛羽が生じ易く、またコスト高となる。
【０００９】
本発明において、熱可塑性合成繊維不織布の好ましい縦方向の引張強度は１１０〜５００Ｎ／５ｃｍ、より好ましくは１２０〜４００Ｎ／５ｃｍであり、好ましい破断伸度は７０〜３００％、より好ましくは５００〜２０００ｋＰａであり、好ましい引裂強度は８０〜５００Ｎ、より好ましくは１００〜４００Ｎであり、好ましい破裂強度は４００〜１５００ｋＰａ、より好ましくは５００〜１３００ｋＰａである。
本発明に用いられる熱可塑性合成繊維不織布の平均みかけ密度は０．２〜０．５ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．２5 〜０．４５ｇ／ｃｍ³である。平均みかけ密度が０．２ｇ／ｃｍ³未満では繊維間隙が大きく柔軟性は向上するが、破裂強度などの強度が不足する。一方、０．５ｇ／ｃｍ³以上では繊維間隙が小さく緻密構成となり、柔軟性が不足する。
【００１０】
また熱可塑性合成繊維不織布の剛軟度は３０〜１８０ｍｍ、好ましくは、５０〜１５０ｍｍである。剛軟度は不織布の柔軟性を表し、剛軟度が小さいほど不織布が柔らかいことを意味する。剛軟度が３０未満では柔軟性は十分であるが、縫製加工などの取扱性に劣る。一方、１８０ｍｍを超えると風合いが硬くなり、縫製された袋形状にエアバックを格納することが難しくなる。
さらに上記不織布の平均繊維径は強度の点から１０〜４０μｍが好ましく、１２〜３０μｍがより好ましい。平均繊維径が１０μｍ未満では、繊維構成が緻密構造になり、引裂強度、破裂強度などが低下し易く、４０μｍを超えると繊維構成が粗な構造になり、熱圧着での接合が不十分となり強度が不足し、摩擦などによる毛羽たちが生じ易くなる。
【００１１】
熱可塑性合成繊維不織布としては、上記特性が得られるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリプロピレンなどのポリオレフイン系繊維、ポリエチレンテレフタレート、共重合ポリエステルなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６、共重合ポリアミドなどのポリアミド系繊維、鞘がポリエチレン、芯がポリエステルなどの芯鞘型、サイドバイサイド型などの複合繊維などの単一または２種以上からなる長繊維、短繊維またはこれらの混合繊維、積層繊維などを、公知のスパンボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、水柱流交絡法などの方法により得ることができる。
【００１２】
上記不織布のうち、低結晶性、低配向性のポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維などからなる長繊維不織布が好ましく、特にナイロン６を主体とし、またはナイロン６とナイロン６６を３０〜６０：６０〜３０の混合比（重量比）で混合し、ナイロン６１２またはナイロン６１０を１〜２０重量％含有させ、かつ、ナイロン６１２またはナイロン６１０の相対粘度がナイロン６の相対粘度よりも０．５〜４高い混合樹脂を用いたスパンボンド法で溶融紡糸して得られるポリアミド長繊維不織布が好ましい。
【００１３】
熱可塑性合成繊維不織布は強度の点から部分熱圧着されていることが好ましい。部分熱圧着は、公知のスパンボンド方法、ニードルパンチ方法、サーマルボンド方法などにより行うことができ、例えば、不織布を加熱した一対の凹凸エンボスロールと平滑ロールの間を通過させて構成繊維を接合させて行われる。
不織布の部分熱圧着率（不織布全体の面積に対する接合部分の全面積の割合）は、上記破裂強度、引裂強度、引張強度などの強度を得る点から、３〜３０％が好ましく、より好ましくは、５〜２０％である。また熱圧着部の１個の面積は０．１〜１０ｍｍ²が好ましく、より好ましくは０．５〜５ｍｍ²であり、また熱圧着部分の接合間隔は１〜２０mmが好ましく、より好ましくは３〜１５ｍｍである。熱圧着部の形状は円状、楕円状、菱形状、四角状などいずれの形状でもよぃが、熱圧着部は不織布全体に均等に配置させることが好ましい。
【００１４】
本発明のカーテン状エアバック収納構造体は、上記熱可塑性合成繊維不織布からなる包材を長方形に裁断し、その短辺同士を重ね合わせ、重ね合わされた３辺の周囲をミシン縫製などにより縫製して袋体とし、該袋体の縫製されていない長辺部の不織布に切込み孔を形成し、該切込み孔から所定の方法で折り畳まれたカーテン状エアバックを挿入、格納して得ることができる。該収納構造体は、上記切込み孔を介して車体の所定の位置に固定される。
上記ミシン縫製加工は、例えば６０〜１２０番手のナイロン、ポリエステルなどのミシン糸を用い、6 〜３５ｍｍのぬい目ピッチで、本縫い縫製加工される。また袋体には、縫製部分がエアバック膨張時に容易に破断するように、該袋体の縫製部より２〜１０ｍｍ内側の部分に長さ２〜３０ｍｍのミシン目による切り目を形成させるのが好ましい。
また上記不織布は、ＦＭＶＳＳ−３０２法（水平方法）による難燃性規格に合格した難燃性の不織布であるのが好ましい。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、例中の特性は下記の方法で測定した。
(1) 目付：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じて測定し、縦２０ｃｍ×横２５ｃｍの試料を切り取り、重量を測定し、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求める。
(2) 引張強度および破断伸度：島津製作所社製オートグラフＡＧＳ−５Ｇ型を用い、幅５ｃｍ×長さ３０ｃｍを切り取り、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎで伸長し、切断時の強度、伸度を測定する。
(3) 引裂強度：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６（トラペゾイド法）に準じて測定し、幅５ｃｍ×長さ２５ｃｍの試験片を切り取り、中央部に直角方向に１ｃｍ切れ目を入れ試験片を短辺は張り、長辺は緩めにし取り付け、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎで測定して最大荷重を求め、縦、横の平均値で示す。
(4) 破裂強度：ＪＩＳ−Ｌ−１０９６（ミューレン形法）に準じて測定する。
(5) 平均繊維径：顕微鏡で５００倍の拡大写真を取り、１０本の平均値で示す。
(6) 相対粘度：ポリアミド樹脂の相対粘度は、９８％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度２５℃にてオストワルド粘度管にて測定する。またポリエステル樹脂の相対粘度は、フェノールと四塩化エタンの当重量混合液を溶媒とし、濃度０．５ｇ／ｄｌ、温度２０℃にてオストワルド粘度管にて測定する。
(7) 平均みかけ密度：目付を厚みで除して単位容積当たりの質量を求める。
(8) 剛軟度：ＪＩＳ−Ｌ１９０６Ａ法（４５度カンチレバー法) に準じて測定する。
(9) 摩擦毛羽強さ：縦３０ｃｍ×横３ｃｍの試験片を摩擦試験II型（学振型）を用い、荷重５００ｇで１００回摩擦させた後、試験片の外観品位を下記判定基準にて評価した。
×…毛羽たちが甚だしい。
△…少し毛羽たちがある。
◯…毛羽だちがほとんどない。
(10)難燃性：ＦＭＶＳＳ−３０２法（水平方法）により測定し、その規格に合格したものを○として示した。
【００１６】
実施例１〜５
公知のスパンボンド法で、相対粘度２．５のナイロン６に、相対粘度３．５のナイロン６１０を５重量％の含有量で混合し、溶融紡糸装置で、目付、平均繊維径を変えたナイロン繊維ウエブを形成させ、部分熱圧着率を５％、１２％、２５％になるように温度１４０〜１５０℃の凹凸エンボスロールと平滑ロールの一対のロール間で加熱、加圧して熱圧着接合を行い、ナイロン長繊維不織布を得た。表１に得られた不織布の特性を示したが、柔軟性、破裂強度、引張強度、引裂強度などに優れ、エアバックの収納用包材として好適であることがわかった。また、この不織布は目付は２５０ｇ／ｍ²未満であり軽量であった。
【００１７】
比較例１〜２
公知のスパンボンド法で、相対粘度２．５のナイロン６を溶融紡糸装置で、目付５０ｇ／ｍ²、３５０ｇ／ｍ²、平均繊維径を６μm 、３５μm のナイロン繊維ウエブを各々形成させ、部分熱圧着率５％、３５％の加熱エンボスロールで、温度１８５℃での凹凸エンボスロールと平滑ロールの一対のロール間で加熱、加圧して熱圧着接合を行い、ナイロン長繊維不織布を得た。
得られた不織布の特性を表１に示したが、比較例１で得られた不織布は、柔軟性がよいが、伸度、引裂強度、破裂強度など小さく破れ易く、エアバック収納用包材には不適であった。また比較例２では、目付、熱圧着率および剛軟度が大きく、柔軟性に劣り、エアバックの収納が容易でないことがわかった。
【００１８】
【表１】

【００１９】
実施例６〜８
公知のスパンボンド法で得られた相対粘度１．３８のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸装置で、防止速度２０００、２５００、３０００ｍ／ｍｉｎのポリエステル繊維ウェブを得た。温度８０℃の凸部をロール表面に均等に配置されたエンボスロールと平滑ロール間を通過させ、加熱、加圧し、部分熱圧着率２５％の部分熱圧着接合させ、ポリエステル長繊維不織布を得た。さらに、該不織布を温度１３０℃のフエルトカレンダーで熱処理をして表２に示す特性を有する不織布を得た。この不織布は、柔軟性、破裂強度、引張強度、引裂強度などに優れ、エアバック収納用包材として好適であることがわかった。この不織布の目付は２５０ｇ／ｍ²未満であり軽量であった。
【００２０】
比較例３、４
実施例６において、紡糸速度を１５００ｍ／ｍｉｎ（比較例３）および５５００ｍ／ｍｉｎ（比較例４）とした以外は実施例６と同様の方法でポリエステル繊維ウエブを得、比較例３では実施例６と同様に温度８０℃の部分熱圧着接合させ後、温度１００℃のフェルトカレンダーで熱処理し、また比較例４では温度２３０℃で部分熱圧着接合させてポリエステル長繊維不織布を得た。得られた不織布の特性を表２に示したが、いずれの不織布も柔軟性がよいが、伸度、引裂強度、破裂強度など小さく、破れやすい不織布であった。
【００２１】
【表２】

【００２２】
実施例９
実施例２で得られたナイロン長繊維不織布を、幅１２ｃｍ×長さ１３０ｃｍの長方形に裁断し、短形部同士を重ね合わせて幅６ｃｍ、長さ１３０ｃｍの大きさとし、該重ね合わせた部の端部から内側１０ｍｍ部分に、１２ｍｍピッチ、１００番手ナイロンミシン糸で本縫いの縫製加工を行い、袋形状とした。次いで、自動車ドア上部の固定具に取り付ける穴を形成させた後、得られた袋に折り畳んだエアバックを格納し、得られた格納構造体を自動車に取付け、エアバックを膨張圧２００ｋＰａで膨張させた。その結果、縫製部分が破断し、エアバックが均等に膨張し、不織布の破断はなかった。
【００２３】
比較例５
比較例１で得られたナイロン不織布を使用した以外は、実施例９と同様に縫製加工を行い、袋形状にし、エアバックを格納し、これを自動車に取付け、エアバック膨張圧２００ｋＰａで膨張させた。その結果、縫製部分が破れず、不織布の部分的破断が生じ、破断箇所からエアバック膨張が発生し、エアバックの均等膨張ができなかった。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明または請求項２に係る発明によれば、軽量で柔軟性に富み、引張強度、引裂強度、破裂強度などの強度に優れた熱可塑性合成繊維不織布を用いるため、折り畳んだエアバックをコンパクトに容易に格納でき、エアバックの膨張時の膨張圧により、該不織布自身を破断することなくその縫製部分を容易に破断することができ、さらにエアバック全体を均等に瞬時に膨張させることができる。

Claims

車体側部に配置され、高荷重作用時にカーテン状に膨張して該車体側部を覆うように広がるカーテン状エアバックを収納する包材であって、該包材が熱可塑性合成繊維不織布からなり、該不織布の目付が５０〜２５０ｇ／ｍ²、平均みかけ密度が０．２〜０．５ｇ／ｃｍ³、縦方向の引張強度が１００Ｎ／５ｃｍ以上、破断伸度が５０％以上、引裂強度が５０Ｎ以上、破裂強度が３００ｋＰａ以上および剛軟度が３０〜１８０ｍｍであることを特徴とするカーテン状エアバック収納用包材。
前記熱可塑性合成繊維不織布が、ポリアミド長繊維不織布であることを特徴とする請求項１に記載のカーテン状エアバック収納用包材。
前記熱可塑性合成繊維不織布が、ポリアミド６を主体とし、ポリアミド６１２またはポリアミド６１０を1 〜２０重量％含有し、該ポリアミド６１２またはポリアミド６１０の相対粘度が、上記ポリアミド６の相対粘度よりも０．５〜４高いことを特徴とする請求項１または２に記載のカーテン状エアバック収納用包材。
前記熱可塑性合成繊維不織布の部分熱圧着率が３〜３０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカーテン状エアバック収納用包材。
請求項１〜４のいずれかに記載の熱可塑性合成繊維不織布を長方形に裁断し、その短辺同士を重ね合わせて該重ね合わせ部の周囲を縫製した袋体と、該袋体を車体の所定位置に固定する、前記不織布の縫製されていない長辺部に設けられた取付け孔と、前記袋体内部に折り畳まれて収納されたカーテン状エアバックとを有するカーテン状エアバック収納構造体。