JP4265522B2

JP4265522B2 - エアバッグ用織物の製造方法及びかかる製造方法によって製造されたエアバッグ用織物

Info

Publication number: JP4265522B2
Application number: JP2004306416A
Authority: JP
Inventors: 憲一郎加納; 隆鶴田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: JP2006118084A

Description

本発明は、エアバッグとして必要な高い強力と低い通気度及び優れた収納性を有するエアバッグ用織物を、高生産性かつ低コストで製造する方法に関する。本発明はまた、かかる製造方法によって製造されたエアバッグ用織物にも関する。

近年、自動車安全部品の一つとして急速に装着率が向上しているエアバッグシステムは、自動車の衝突事故の際、衝撃をセンサーが感知し、インフレータから高温、高圧のガスを発生させ、このガスによってエアバッグを急激に展開させて、運転者や同乗者の身体が衝突した方向へ飛び出した際、特に頭部がハンドル、フロントガラス、ドアガラス等に衝突することを防止し保護するものである。最近は乗員の拘束性能を向上させるためにインフレータの出力が向上しており、かかる高いインフレータ出力に耐えうるべくエアバッグ用織物として更に高い強力および低い通気度が求められている。更に車内スペースの問題からエアバッグ用織物の収納性は現行レベルの維持もしくは向上が必要とされている。

これらの課題を解決するため、特許文献１はオックスフォード織により、エアバッグ用織物を製織することを開示している。しかし、特許文献１の場合、オックスフォード織にすることで織物の柔軟性は向上し、また織密度を上げることが可能となり、通常の平織り布と比べて同繊度では高強力品を作製することが可能となる反面、一対の経糸および一対の緯糸を引き揃える工程が別途必要であるために製織効率が低下する問題がある。また、通気度が上昇してしまうためノンコート品としては用いることができないという欠点を有する。

一方、通常の平織以外の製織方法を用いたエアバッグ用織物の製造方法として、特許文献２は２本以上の糸を合撚した糸条を用いて製織することを開示しており、特許文献３はリップストップ織により製織することを開示している。しかし、これらの特許文献の開示する織物はいずれも基布排気式エアバッグまたはエアバッグの非顔面側という高い通気度を要求される部分に用いることを意図されるものであり、これらの特許文献の提案する製織方法はいずれも高い通気度を作り出すためのものである。また、特許文献２の提案する製織方法の場合、合撚のための別工程が必要であり、特許文献３の提案する製織方法の場合、リップストップ糸の引き揃えの工程が別途必要である。
特開平６−３３３３６号公報特許第３０８５７９０号公報特許第３３４５９３８号公報

本発明はかかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は、上記従来の方法では解決できていない、エアバッグとして必要な高い強力と低い通気度及び優れた収納性を有するエアバッグ用織物を、高生産性かつ低コストで製造する方法を提供することにある。

本発明者はかかる課題を解決するために特に低通気度を達成するためのエアバッグ用織物の製織方法について鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに至った。すなわち、本発明によれば合成繊維からなるエアバッグ用織物の製造方法において、織物を構成する経糸および／または緯糸として複数本の糸を実質的に無撚で合糸したものを用いること、および複数本の糸の合糸が織機上で行われることを特徴とする製造方法が提供される。本発明の好ましい実施態様によれば前記織物の経糸および／または緯糸を構成する複数本の各糸の合糸前の繊度は１００〜５００ｄｔｅｘでありかつ沸水収縮率は５〜１５％であり、製織後の織物は収縮加工される。本発明の他の好ましい実施態様によれば、前記織物を製織する織機は、織機上で複数本の糸を一本の緯糸として同時に挿入する手段、および前記複数本の糸のそれぞれについて独立して糸切れを検知する手段を有する。また、本発明によれば上記製造方法によって製造されたエアバッグ用織物であって、前記織物の下記式で示されるカバーファクター（ＣＦ）が２４００より大きいことを特徴とするエアバッグ用織物が提供される。
ＣＦ（（ｄｅｎｉｅｒ）^０．５・本／ｉｎｃｈ）
＝（経糸繊度）^０．５×経糸織密度＋（緯糸繊度）^０．５×緯糸織密度
本発明の好ましい実施態様によれば前記織物の２０ｋＰａ差圧下の通気度は１．０Ｌ／ｃｍ^２／ｍｉｎより小さく、前記織物の経緯の引張強度の和は１４００Ｎ／ｃｍより大きく、前記織物の厚さは０．３３ｍｍ以下である。

本発明によるエアバッグ用織物の製造方法は上述のように構成されているため、エアバッグとして必要な高い強力と低い通気度及び優れた収納性を有するエアバッグ用織物を、高生産性かつ低コストで製造することができる。

本発明の製造方法によって製造されるエアバッグ用織物を構成する合成繊維は、素材としては特に限定されるものではないが、特にナイロン６６、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン１２等の脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維のような芳香族ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル繊維を用いることができる。他の素材としては全芳香族ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ＰＰＳ繊維、ポリエーテルケトン繊維等を用いることもできる。ただし、経済性を勘案するとポリエステル繊維またはポリアミド繊維を用いることが好ましく、原糸特性面からはポリアミド繊維を用いることが特に好ましい。またこれらの繊維はその一部または全部が再利用された原材料より得られるものでもよい。また、これらの合成繊維は原糸製造工程や後加工工程での工程通過性を向上させるために、各種添加剤を含有していても何ら問題はない。例えば、酸化防止剤、熱安定剤、平滑剤、帯電防止剤、増粘剤、難燃剤等を含有することができる。また、この合成繊維は色糸であっても何ら問題はない。

本発明の製造方法では、使用する原糸の総繊度は１００ｄｔｅｘ以上５００ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、１５０ｄｔｅｘ以上５００ｄｔｅｘ以下であることが更に好ましい。すなわち、総繊度が１００ｄｔｅｘ未満の場合は引張強力及び引裂強力が不足し強度的に問題がある恐れがあり、５００ｄｔｅｘを超える場合には強度的には問題はないが、織物の柔軟性が損なわれ、収納性が低下する恐れや布帛表面が硬くなることから衝突時に人体の皮膚を傷つける恐れがあり不利になる。

本発明の製造方法では、エアバッグ用織物に用いられる合成繊維の沸水収縮率を５〜１５％に設定することが低通気度織物を達成するために好ましい。沸水収縮率が５％より小さいとたとえ扁平糸を用いたとしても加工時の単糸の充填率が上がらないため、低通気度が得られず、１５％を超えると収縮後の織物の厚さが厚くなりコンパクト性を損ねることとなり望ましくない。沸水収縮率の値は、５〜１５％程度であることが好ましく、７〜１２％であることが更に好ましい。

本発明の製造方法の最大の特徴は、織物を構成する経糸および／または緯糸として、複数本の糸を合糸したものを用いることである。合糸の方法としては、複数のチーズからそれぞれ引き出した複数本の糸を合わせて新たな一つのチーズを作るいわゆる紡糸後リワインド（引き揃え）による方法も考えられるが、本発明の製造方法ではコストの観点から織機上で合糸する。具体的には例えば経糸は綜絖１本に２本以上の糸を挿入すれば良く、緯糸はノズルの直前またはノズル上で２本にあわせた状態で挿入すれば良い。
経糸については上記説明により織機上での合糸方法は十分理解できるものと思料するが、緯糸については更に説明を追加する。現在用いられている代表的な織機の一つであるジェットルームでは、緯糸は緯糸のチーズから解除され、緯糸貯留装置に供給され、そこからノズルに導かれて緯糸として噴射される。チーズからの緯糸の解除は連続的に行われるが、ノズルからの噴射は連続的ではなく間欠的に行われる。故に、緯糸貯留装置を設けて調節している。本発明の製造方法では織機上での緯糸の合糸は具体的にはこの緯糸貯留装置の後からノズルまでの間に存在するヤーンガイドを利用して行うことができる。例えば緯糸として２本の糸を合糸する場合は二つの緯糸チーズを準備してそこから別々に緯糸を解除し、緯糸貯留装置に供給し、緯糸貯留装置を出た２本の緯糸を適当なヤーンガイドで合糸してノズルに供給すればよい。また、別の態様として本発明の製造方法では織機上での緯糸の合糸はツーノズルタイプの公知ジェットルームを転用して行うこともできる。このツーノズルタイプのジェットルームは二つのノズルを有しており、これらのノズルは通常、「Ｓ撚り」と「Ｚ撚り」の二つのタイプの糸を交互に噴射するために用いられる。本発明の製造方法ではこのツーノズルタイプのジェットルームを転用し、二つのノズルで２本の糸を同時に噴射することにより織機上で緯糸を合糸させることができる。
このようにして織機上で複数の糸を合糸することにより、付加工程が必要でないばかりか、経糸は例えば綜絖１本に糸２本以上を挿入することによって、あたかも２本以上の糸が一本の糸であるかの様に製織操作されるため、通常の平織り織機で製織することが可能となる。また、緯糸は挿入の直前または挿入時に２本以上の糸を合糸することによって、通常の平織り織機で製織することが可能となる。加えて、公知の方法であるオックスフォード織等の例えば２×２のバスケット状組織を形成するときの織密度と同等の織密度を達成するのに例えば２本合糸の場合、１／２の時間で済み、倍の生産性を達成することができる。このとき、合糸した複数本の糸を糊づけしたりする必要は特にない。図１〜３で示す通り、織機上で複数本合糸すること（図１）で、完全に２本以上に分かれているオックスフォード織（図２）より織物の間隙が小さくなり、大幅に低い通気度を達成でき、かつ前述の通り高い生産性を有する。また最初から太い糸を使用する場合（図３）と比べると、元来２本以上の糸であるために、糸が扁平状に広がることができ、収納性の面や通気度の面で非常に優れている。また、本発明の製造方法によれば織機上で合糸することにより、複数本の糸は解舒撚り等を除き実質的に無撚の状態で織物中に存在することができるため、低通気度を達成することができる。

本発明の製造方法によれば、経糸および／または緯糸として複数本の糸を合糸したものを用いることにより２４００より大きな、好ましくは２６００より大きな、更に好ましくは２８００より大きなカバーファクターを有するエアバッグ用織物を製造することが可能となる。従って、本発明の製造方法によれば通常の平織りで限界であったカバーファクターより大きなカバーファクターを達成することが可能となり、エアバッグとして使用するのに好適な高強力の織物を製造することができる。さらに、本発明の製造方法によれば製織方法を工夫することによりカバーファクターを増加させているため、従来は織物を構成する糸の繊度を上げることでしか達成できなかった高強力織物を比較低い繊度の糸でしかも収納性を悪化させることなしに達成することができる。

本発明の製造方法によって製造される織物の通気度はエアバッグとしての人体の初期拘束性能を高めるために、２０ｋＰａ差圧下の通気度が１．０Ｌ／ｃｍ^２／ｍｉｎより小さいことが好ましく、より好ましくは０．８Ｌ／ｃｍ^２／ｍｉｎより小さく、更に好ましくは０．６Ｌ／ｃｍ^２／ｍｉｎ以下である。また、織物の強度はエアバッグとして必要な強度を達成するために、経緯の引張強度の和が１４００Ｎ／ｃｍより大きいことが好ましく、織物の厚さは収納性の観点から０．３３ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の製造方法で使用する糸は、一種類のものである必要はなく、例えば太さや合糸本数、繊維の種類が経糸と緯糸とで、または経糸の間もしくは緯糸の間で異なっても何ら差し支えはない。本発明の製造方法で使用する織機は、エアージェットルーム、レピアルーム、ウオータージェットルーム等特に限定するものではないが、ウオータージェットルームを使用することが生産性・品位の面から好適である。

本発明の製造方法においては、複数本の糸を一本の緯糸として同時に織機上で合糸し挿入するという特徴上、緯糸を構成する複数本の各糸について独立して糸切れを検知する手段を織機が具備していることが望ましい。この糸切れ検知手段としては、複数本の糸の糸切れを独立して検知できる限り、いかなる公知の装置を用いることもできる。

本発明の製造方法によれば、製織された織物は、その後、収縮加工処理されることが通気度や収納性、特に厚さの面から好ましい。織物は製織後、乾燥することなしにただちに収縮処理、乾燥仕上げ処理されることがコスト面で好ましく、収縮処理・乾燥仕上げ処理を連続して行うことがより好ましい。また、乾燥処理後の布帛が前・後記の趣旨に適合する範囲であれば、その後の工程でカレンダー加工処理、樹脂加工処理やコーティング処理等の後処理を行っても何ら差し支えない。

以下、実施例及び比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明は下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包括される。なお、本文もしくは実施例・比較例中の各物性は、次のようにして測定した。
カバーファクター（（ｄｅｎｉｅｒ）^０．５・本／ｉｎｃｈ）
＝（経糸繊度）^０．５×経糸織密度＋（緯糸繊度）^０．５×緯糸織密度
但し、繊度は合糸前の原糸の繊度であり、織密度は合糸前の原糸の本数に基づく織密度である。また、１ｄｅｎｉｅｒは１．１ｄｔｅｘに相当する。
繊度：ＪＩＳ−Ｌ−１０１３８．３．１Ａ法
沸水収縮率：ＪＩＳ―Ｌ―１０１３（熱水収縮率Ｂ法１００℃）
通気度：高圧通気度試験機（ＯＥＭシステム（株）製）用い２０ｋＰａ差圧下で測定した。
織密度：ＪＩＳ―Ｌ―１０９６８．８
引張強度：ＪＩＳ−Ｌ―１０９６８．１９．１Ａ
厚さ：ＪＩＳ―Ｌ―１０９６８．５

〔実施例１〕総繊度が３５０ｄｔｅｘ、７２フィラメント、沸水収縮率９．５％、原糸強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６繊維を織機上で経糸・緯糸ともに２本合糸し、ウオータージェットルームにて通常平織り製法と同様に製織後、収縮加工し、連続して１３０℃にて乾燥仕上げをし、３５０ｄｔｅｘの原糸の経糸織密度８２本／ｉｎｃｈ、緯糸織密度８２本／ｉｎｃｈ、ＣＦ２９１１の織物を得た。なお、経糸の合糸は綜絖１本に２本の糸を挿入することにより行った。また、緯糸の合糸は二つの緯糸チーズを準備してそこから別々に緯糸を解除し、緯糸貯留装置に供給し、緯糸貯留装置を出た２本の緯糸をヤーンガイドで合糸してノズルに供給することにより行った。この織物の特性を評価し表１に示した。表１からこの織物は高強力であり、薄くかつ低通気度であり、エアバッグ用織物として非常に優れたものであることがわかる。

〔実施例２〕経糸として、総繊度が３５０ｄｔｅｘ、７２フィラメント、沸水収縮率９．５％、原糸強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６繊維を実施例１と同様の方法で織機上で２本合糸し、緯糸として、総繊度が２３５ｄｔｅｘ、７２フィラメント、沸水収縮率９．５％、原糸強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６繊維を実施例１と同様の方法で織機上で３本合糸し、ウオータージェットルームにて通常平織り製法と同様に製織後、収縮加工し、連続して１３０℃にて乾燥仕上げをし、３５０ｄｔｅｘ原糸である経糸織密度８２本／ｉｎｃｈ、２３５ｄｔｅｘ原糸である緯糸織密度１２０本／ｉｎｃｈ、ＣＦ３３１７の織物を得た。この織物の特性を評価し表１に示した。表１からこの織物は高強力であり、薄くかつ低通気度であり、エアバッグ用織物として非常に優れたものであることがわかる。

〔実施例３〕経糸として、総繊度が４７０ｄｔｅｘ、７２フィラメント、沸水収縮率９．５％、原糸強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６繊維を使用し、緯糸として、総繊度が２３５ｄｔｅｘ、３６フィラメント、沸水収縮率９．５％、原糸強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６繊維を実施例１と同様の方法で織機上で２本合糸し、ウオータージェットルームにて通常平織り製法と同様に製織後、収縮加工し、連続して１３０℃にて乾燥仕上げをし、４７０ｄｔｅｘ原糸である経糸織密度５５本／ｉｎｃｈ、２３５ｄｔｅｘ原糸である緯糸織密度１１０本／ｉｎｃｈ、ＣＦ２７２１の織物を得た。この織物の特性を評価し表１に示した。表１からこの織物は高強力であり、薄くかつ低通気度であり、エアバッグ用織物として非常に優れたものであることがわかる。

〔比較例１〕総繊度が７００ｄｔｅｘ、１４４フィラメント、沸水収縮率９．５％、原糸強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６繊維をウオータージェットルームにて通常平織りで製織後、収縮加工し、連続して１３０℃にて乾燥仕上げをし、７００ｄｔｅｘの原糸の経糸織密度４１本／ｉｎｃｈ、緯糸織密度４１本／ｉｎｃｈ、ＣＦ２０５８の織物を得た。この織物の特性を評価し表１に示した。表１から明らかな通り、この織物は実施例１の織物と使用糸量（原糸繊度×合糸数）は同じであるため、高強力ではあるが、実施例１の織物と比較して厚くかつ通気度も高いため、エアバッグ用織物として劣っている。

〔比較例２〕総繊度が３５０ｄｔｅｘ、７２フィラメント、沸水収縮率９．５％、原糸強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６繊維をウオータージェットルームにて通常平織りで製織後、収縮加工し、連続して１３０℃にて乾燥仕上げをし、３５０ｄｔｅｘの原糸の経糸織密度６５本／ｉｎｃｈ、緯糸織密度６５本／ｉｎｃｈ、ＣＦ２３０７の織物を得た。この織物の特性を評価し表１に示した。表１から明らかな通り、この織物は実施例１の織物と同じ繊度の原糸を用いているが、複数本の糸を合糸していないため、公知の方法での平織りでは織密度即ちカバーファクターを上げることができず、実施例１の織物と比較して強力は低くかつ通気度も高く、エアバッグ用織物として劣っている。

〔比較例３〕総繊度が４７０ｄｔｅｘ、７２フィラメント、沸水収縮率９．５％、原糸強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６繊維をウオータージェットルームにて通常平織りで製織後、収縮加工し、連続して１３０℃にて乾燥仕上げをし、４７０ｄｔｅｘの原糸の経糸織密度５５本／ｉｎｃｈ、緯糸織密度５５本／ｉｎｃｈ、ＣＦ２２５４の織物を得た。この織物の特性を評価し表１に示した。表１から明らかな通り、この織物は実施例３の織物と比較して、使用糸量は同等であり高い強力を有しているが、実施例３の織物と比較して厚く、通気度も高いためにエアバッグ用織物として劣っている。

以上詳述した通り、本発明の製造方法によれば、エアバッグとして必要な高い強力と低い通気度及び優れた収納性を有するエアバッグ用織物を、高生産性かつ低コストで製造する方法およびかかる製造方法によって製造されたエアバッグ用織物を提供することができる。

本発明の一実施例による２本合糸を行った織物の断面図。公知のオックスフォード織の織物の断面図。公知の平織りの織物の断面図。

符号の説明

ａ：緯糸、ｂ：経糸

Claims

合成繊維からなるエアバッグ用織物の製造方法において、織物を構成する経糸および／または緯糸として、繊度が１００〜５００ｄｔｅｘであり、かつ沸水収縮率が５〜１５％である複数本の糸を織機上で実質的に無撚で合糸したものを用いて製織し、製織後の織物を収縮加工して、下記式で示されるカバーファクター（ＣＦ）が２７２１以上であり、厚さが０．３３ｍｍ以下である織物を製造することを特徴とするエアバッグ用織物の製造方法。
ＣＦ（（ｄｅｎｉｅｒ） ^０．５・本／ｉｎｃｈ）
＝（経糸繊度） ^０．５ ×経糸織密度＋（緯糸繊度） ^０．５ ×緯糸織密度
但し、繊度は合糸前の原糸の繊度であり、織密度は合糸前の原糸の本数に基づく織密度である。
前記織物を製織する織機が、織機上で複数本の糸を一本の緯糸として同時に挿入する手段、および前記複数本の各糸について独立して糸切れを検知する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ用織物の製造方法。
請求項１に記載の製造方法によって製造されたエアバッグ用織物であって、前記織物は、２０ｋＰａ差圧下の通気度が０．６Ｌ／ｃｍ ^２／ｍｉｎ以下であり、前記織物の経緯の引張強度の和が１４００Ｎ／ｃｍより大きいことを特徴とするエアバッグ用織物。