JP4383783B2 - エアバック - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車衝突時、乗員の安全確保のために設置されるエアバッグに関するものである。特に、コーティングされた織物を用い、縫製部には補助織物が一体に縫製されて、特に縫製された外周部の展開時の目開きを防止し、それにより耐溶融性に優れ、展開時のバーストを防止できる安全性に優れたエアバッグに関する。
【0002】
【従来の技術】
エアバッグは、通常、ステアリングホイール、インストルメントパネル等の狭い場所にインフレーターケースを含めたモジュールとして装着される。このような事情の下で、収納容積は小さく、軽いエアバッグが望まれている。最近は、更にステアリングホイールの空隙スペースを大きくして速度パネル等の計器を見やすくしたり、車内空間を大きくするためにエアバッグの収納容積を極力小さくすることが要求されている。
【0003】
この要請に応えるために、エアバッグをコンパクト化するに際して、折り畳み性に加えて、バッグの展開性を損なわない織物物性と柔軟性について、より改良されたエアバッグ用基布が求められている。収納容積をコンパクトにするために、織物に使用する繊維として細い繊度のものを使用する方法、エアバッグの機密性保持のために織物に各種エラストマーを塗布する方法、エラストマー膜を織物にラミネートする方法、エマルジョン樹脂を織物に付与する方法等が用いられている。
【0004】
例えば、エアバッグ基布に用いる織物に使用される繊維は940dtexから470dtexへと細繊度化されている。併用されるエラストマーは、クロロプレン系樹脂を90〜120g/m2塗布することから、シリコン系樹脂またはウレタン系樹脂を40〜60g/m2塗布することに変更されており、現在では、特許文献1に記載のように、低繊度織糸(67〜250dtex)を用いるエアバッグ基布が提案されている。
【0005】
繊度250dtex以下の織糸からなる基布を用いたエアバッグは、従来のエアバックに対して非常に軽量化されるが、特に180kPa以上の高出力インフレーター展開や高温雰囲気下の展開において、展開時のバースト抑止性能を、更に向上させることが望ましい。低繊度糸を用いた基布で構成されたエアバックは、中高繊度基布のものと比べて、インフレーターで展開した際、高温高圧ガスの膨張によりエアバックの外周縫着部の縫目が広がりやすい。そのため、そこを一気に高温ガスが通過すると、縫着部周辺が溶融し、中高繊度基布を用いたエアバッグに比べると、バーストに至りやすい欠点を有する。
【0006】
特許文献2には、エアバック縫合部をシリコン薄膜にて被覆したエアバックが開示されている。しかしながら、この方法で縫合部の高温ガス通過を抑制するためにはシリコン厚みが200μm以上必要となり、そのために縫製部分が嵩高くなり、エアバックのコンパクト性を損なう。
特許文献3には、外周縫着部にパターン縫いを行うことにより基布の外縁部のほつれを防止することが開示されているが、縫合部の高温ガス通過抑制に関する記載はない。
特許文献4には、エアバッグの展開性を改善する提案がされている。しかし、この特許文献に記載の縫製条件では、繊度250dtex以下の織糸からなる基布を用いたエアバッグにおいては、通気度が高すぎて、高出力インフレーター展開や高温雰囲気下の展開において、縫目部分の溶融を抑制するこができない。
【0007】
【特許文献1】
国際特許第01/09416号パンフレット
【特許文献2】
実開昭61−85549号公報
【特許文献3】
特開平05−229393号公報
【特許文献4】
特開2001−71850号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記の問題点を解決して、エアバック展開時の外周縫製部分の耐溶融性に優れたエアバックを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、エアバックの展開後の縫製部分を丹念に観察した結果、縫目の穴部分が溶融し、そこを起点にエアバックが破損していることを見出した。そこで、エアバックの縫製部分に補助織物を補強布として重ねて、特定の条件を充足するように縫製することによって、エアバックの嵩高性を損なうことなく、縫目穴の溶融損傷を大きく改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0010】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1) 織物を縫製して形成されたエアバッグにおいて、外周縫製部は、
(イ)エアバッグを構成する織物と、この織物とは別の補助織物とが一体に縫製されており、
(ロ)該補助織物が総繊度20〜110dtexの繊維からなる、
ことを特徴とするエアバッグ。
(2) 外周縫製部が繊度350〜1400dtexの縫糸により縫製されていることを特徴とする(1)に記載のエアバッグ。
(3) 外周縫製部が運針数35〜60針/10cmで縫製されていることを特徴とする(1)または(2)に記載のエアバッグ。
(4) 30〜80kPaの加圧下における外周縫製部の平均通気度が200mm/s以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか一項に記載のエアバッグ。
(5) 補助織物が、エアバッグを構成する織物の外周縫製部の上糸側および下糸側の少なくとも一方に積層して縫製されていることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか一項に記載のエアバッグ。
(6) エアバッグを構成する織物がコーティングされていることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか一項に記載のエアバッグ。
(7) 補助織物を構成する繊維の単糸繊度が0.1〜4dtex、引張強力が2.5〜7.5cN/dtexであり、補助織物のカバーファクターが1800〜2400であることを特徴とする(1)〜(6)のいずれか一項に記載のエアバッグ。
(8) エアバッグを構成する織物が総繊度150〜350dtexの繊維からなることを特徴とする(1)〜(7)のいずれか一項に記載のエアバッグ。
(9) エアバッグを構成する織物が総繊度67〜250dtexの繊維からなることを特徴とする(1)〜(7)のいずれか一項に記載のエアバッグ。
【0011】
本発明について、以下、詳細に説明する。
本発明のエアバックは、複数の織物を縫製して構成されている。エアバックは、通常、2枚の織物の外周部を縫製して袋状に形成されている。しかし、低繊度(67〜250dtex)織物を用いたエアバッグでは、高出力インフレーター展開や高温雰囲気下の展開において、特に、外周縫着部の縫目が拡がりやすい。そこで、この拡がりを抑制するために、本発明は、縫製部にコンパクト性を阻害しない補助織物を用いる。
【0012】
縫製部としては、外周部の他に、例えば、ベントホール部、インフレーター取り付け部等が存在する。ベントホール部は、エアバッグ展開時に破損起点となりやすいので、それを抑制するために、補助織物として、例えば、エアバック織物と同じ織物をエアバックの内側または外側に1〜3枚重ねて縫製することが好ましい。インフレーター取り付け部分は、展開時にインフレーターの熱をうけるので、補助織物として、例えば、エアバック織物と同じ織物をエアバックの内側に2〜7枚重ねて縫製することが好ましい。
【0013】
本発明のエアバッグに用いられる織物には各種の繊維を用いることができるが、エアバッグの作動時の耐溶融性、および柔軟性の点からポリヘキサメチレンアジパミド繊維が好ましい。
エアバッグに用いられる織物の繊維の総繊度は、通常、150〜350dtexである。繊維の単糸繊度は0.1〜4dtexが好ましい。細繊度化により織物の柔軟性が向上し、エアバック収納時の折畳みにおいてコンパクト性が有利になる。
エアバッグを構成する織物は、コーティングされていることが好ましい。コーティングされた織物を用いることによって、縫製時に織物間がより密着し、エアバッグの展開時に目開きしにくくなる。コーティング剤としては、例えば、クロロプレン、クロルスルホン化オレフィン、シリコンゴム、ポリアミド系エラストマー、ポリスチレンブタジェン、ニトリルゴム、フッ素系ゴム、ポリウレタン等のエラストマーが用いられる。コーティング剤の塗布量は5〜50g/m2が好ましい。
【0014】
本発明に用いられる補助織物には、例えば、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維等の合成繊維が用いられ、好ましくは、耐溶融性および柔軟性の優れるポリヘキサメチレンアジパミド繊維である。ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、ポリヘキサメチレンアジパミドを主体とする繊維であり、構成単位の90%以上がアジピン酸とヘキサメチレンジアミンとからなるポリマーがより好ましい。この繊維には、原糸の製造工程および加工工程における生産性または特性改善のために、通常、使用されている各種添加剤を含んでもよい。このような添加剤として、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、平滑剤、帯電防止剤、可塑剤、顔料、難燃剤等が挙げられる。
【0015】
補助織物に用いられる繊維の総繊度は、好ましくは20〜110dtex、より好ましくは20〜100dtex、最も好ましくは20〜80dtexである。総繊度が110dtexを越えると、外周縫着部分が嵩高くなり、更には、硬くなる場合がある。総繊度が20dtex以上で、織物のカバーファクターが1800以上であれば、外周縫着部を通過するガスを抑制させるのに十分である。補強織物を構成する繊維の単糸繊度は、好ましくは0.1〜4dtex、よりに好ましくは1〜3dtexである。補助織物を構成する繊維の引張強度は、エアバッグの展開時において補助織物の破損を防止する上から2.5cN/dtex以上が好ましく、より好ましく4.0〜7.5cN/dtexである。
【0016】
補助織物のカバーファクターは1800〜2400が好ましい。カバーファクターが1800未満になると、通気度抑制効果が小さくなり、縫目穴の溶融の抑制機能が低下する場合がある。カバーファクターが2400を越えると、補強織物の柔軟性および薄地化の達成が困難になる場合がある。
繊維の全繊度とは、織物を構成する時に使用する経方向、緯方向の繊維1本あたりの単糸繊度合計をいう。織物の織組織における経(または緯)糸を構成する繊維は、複数のヤーンを撚糸、合糸、引き揃え糸であってもよい。カバーファクターとは、総繊度(dtex)の平方根と織密度の積である。
【0017】
本発明の補助織物の織成方法には、公知のウオータジェットルーム(WJL)、エアージェットルーム(AJL)等を用いることができる。この織物に精練およびセットを施してもよい。
本発明の補助織物は、エアバッグの外周縫製部分に用いるのが好ましい。外周縫製部分は、通常、2枚の織物を2重環縫いして形成されている。補助織物は、この縫製部分の上糸側および下糸側の少なくとも一方に積層して縫製することが好ましい。縫製の容易さの点から上糸側の織物の上に積層することがより好ましい。積層は、縫製部の一部でもいいし、すべての部分でもよく、外周部の全域にわたって縫製することが好ましい。どの部分に積層する場合にも、補助織物は、コンパクト性を損なわないために3枚以下が好ましい。
本発明の補助織物はノンコートのままでもよく、例えば、クロロプレン、クロルスルホン化オレフィン、シリコンゴム、ポリアミド系エラストマー、ポリスチレンブタジェン、ニトリルゴム、フッ素系ゴム、ポリウレタン等のエラストマーをコーティングして用いてもよい。
【0018】
本発明に用いる縫製糸の繊度は350〜1900dtex、好ましくは700〜1400dtexである。縫製糸の繊度が235detx未満では、縫製糸強力が弱く、エアバックのバースト耐圧の低下が生じる。縫製糸の繊度が1900dtexを越えると、縫製部が嵩高くなり、エアバックとしてのコンパクト性が低下する。
縫製糸に用いる繊維としては、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、メタ系芳香族ポリアミド繊維、パラ系芳香族ポリアミド繊維等が好ましい。
本発明において、縫製部を形成するための縫製は、2重環縫い、本縫い等で行うことができ、好ましくは2重環縫いである。エアバッグの外周部は、通常、2重環縫いが行われる。2重環縫いにおいて、2本のミシン線の縫着部幅は0.5〜5mmが好ましい。エアバックの2重環縫いは、2本のミシン針で平行に円形の織物を縫製するものであり、縫製幅とは、この2本の縫製ラインのミシン糸の中心間距離をいう。
【0019】
縫製部の運針数は35〜60針/10cmである。運針数とは、それぞれの縫製ラインにおけるミシン針の針穴の中心間距離をいう。運針数が60針/10cmを越えると、縫製加工が困難であり、35針/10cm未満の場合には、十分な縫製強力が発現されない。
縫製部の30〜80kPaの加圧下における縫製部の平均通気度は200mm/s以下である。平均通気度は0であってもよい。平均通気度が200mm/sを越えると、縫製部を通過する熱風で縫製部付近のエアバック織物が溶融し、そこを起点にエアバックがバーストするおそれがある。
【0020】
【発明実施の形態】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
本発明において、評価は次に示す方法で行う。
(イ)通気度
ASTM D6476に準じて以下の条件で測定を行う。
strat volume:404cm3
初期圧:200kpa
通気度測定範囲:30〜80kpa
本実施例および比較例においては、国際公開第99/28164号パンフレットに記載の方法で運転席用エアバック(60リットル)を縫製し、その外周部分を切り取り、厚さ2mmのシリコーンパッキンで挟みこむことにより縫目部以外のエアーリークを防ぎ、縫目部分のみの通気度を測定した。
(ロ)コンパクト性
特開2001−71850号公報に記載のコンパクト性評価と同様の方法で評する。
(ハ)高温展開時外周縫製部損
実施例および比較例では、国際公開第99/28164号パンフレットに記載の方法で運転席用エアバック(60リットル)を縫製し、インフレーター(パイロ型最高タンク圧195kpa)を取り付けたモジュールとし、モジュールを85℃の恒温槽に1時間放置後、n=3で展開テストを行った。展開後バックの外周縫製部を観察した。評価基準は、以下のとおりである。
○:外周縫製部に損傷なし
×:外周縫製部に損傷あり
【0021】
【実施例1】
ポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる単糸繊度2.9dtex、全繊度235dtexの繊維を用いた織密度(経×緯)75×75本/2.54cmの織物を用い、国際公開第99/28164号パンフレットの記載の方法に準じて運転席用エアバック(60リットル)を縫製した。外周縫製時には、2重環縫いの本縫い側に補助織物を、上糸側に1枚取り付けた。補助織物は、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる単糸繊度1.3dtex、全繊度44dtexの繊維を用いた織密度(経×緯)167×110本/インチの織物を用いた。
縫製は、上下糸ともポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる1400dtexの縫糸を用いた。ミシン線の縫着部幅を3mm、運針数を38針/10cmとした。
このようにして得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表1に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度が抑制され、コンパクト性は損なわれず、高温展開時の外周縫製部損傷もなかった。
【0022】
【実施例2】
運針数を55針/10cmとし、実施例1と同様にエアバックを作製した。得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表1に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度が抑制され、コンパクト性も優れ、高温展開時の外周縫製部損傷もなかった。
【0023】
【実施例3】
縫製糸をポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる940dtexの縫糸を用いて、運針数を55針/10cmとして、実施例1と同様にエアバックを作製した。得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表1に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度が抑制され、コンパクト性も優れ、高温展開時の外周縫製部損傷もなかった。
【0024】
【実施例4】
補助織物にポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる単糸繊度1.3dtex、全繊度44dtexの繊維からなる織密度(経×緯)206×117本/インチの織物を用いて、運針数を55針/10cmとして、実施例1と同様にエアバックを作製した。
このようにして得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表1に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度が抑制され、コンパクト性も優れ、高温展開時の外周縫製部損傷もなかった。
【0025】
【実施例6】
ポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる単糸繊度3.1dtex、全繊度175dtexの繊維を用いた織密度(経×緯)86×86本/インチの織物を用い、国際公開第99/28164号明細書に準じて運転席用エアバック(60リットル)を縫製した。外周縫製時には、2重環縫いの本縫い側に補助織物を1枚取り付けた。補助織物は、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる単糸繊度1.3dtex、全繊度44dtexの繊維を用いた織密度(経×緯)167×110本/インチの織物を用いた。縫製は、上下糸ともポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる440dtexの縫糸を用いた。ミシン線の縫着部幅を3mm、運針数を55針/10cmとした。
このようにして得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表1に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度が抑制され、コンパクト性は向上し、高温展開時の外周縫製部損傷もなかった。
【0026】
【実施例7】
補助織物にポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる単糸繊度1.3dtex、全繊度44dtexの繊維からなる織密度(経×緯)167×110本/インチの織物にLR6200ベースシリコーン(旭化成−ワッカー社製)を20g/m2コーティングしたものを用い、運針数を55針/10cmとして、実施例1と同様にエアバックを作製した。
このようにして得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表1に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度は抑制され、コンパクト性も損なわれず、高温展開時の外周縫製部損傷もなかった。
【0027】
【比較例1】
補強織物を取り付けず、運針数を55針/10cmとし、実施例1と同様にエアバックを作製した。
このようにして得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表2に示す。
得られたエアバッグは、コンパクト性には優れるが、縫製部の通気度は高く、高温展開時の外周縫製部損傷が大きかった。
【0028】
【比較例2】
運針数を32針/10cmとし、実施例1と同様にエアバックを作製した。このようにして得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表2に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度が抑制され、コンパクト性も優れるが、運針数が少ないために、縫製部の機械的強力が弱く高温展開時の外周縫製部損傷が大きかった。
【0029】
【比較例3】
縫製糸をポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる235dtexの縫糸を用いて、運針数を55針/10cmとして、実施例1と同様にエアバックを作製した。このようにして得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表2に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度が抑制され、コンパクト性も優れるが、縫糸強力が低いために高温展開時の外周縫製部損傷が大きかった。
【0030】
【比較例4】
補助織物にポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる単糸繊度2.9dtex、全繊度235dtexの繊維からなる織密度(経×緯)75×75本/インチの織物にLR6200ベースシリコーン(旭化成−ワッカー社製)を25g/m2コーティングしたものを用い、を用いて、運針数を48針/10cmとして、実施例1と同様にエアバックを作製した。
このようにして得られたエアバックの外周縫製部の通気度および特性を評価した。エアバッグを構成する織物および補助織物の規格、並びにエアバッグの性能を表2に示す。
得られたエアバッグは、縫製部の通気度が抑制され、高温展開時の外周縫製部損傷もなかったが、コンパクト性に優れていなかった。
【0031】
【表1】
Figure 0004383783
【0032】
【表2】
Figure 0004383783
【0033】
【発明の効果】
本発明のエアバッグは、縫製部の展開時の目開きを防止し、それにより耐溶融性に優れ、展開時のバーストを防止できる安全性に優れている。

Claims (5)

  1. 総繊度が150〜350dtexの繊維からなる織物を縫製して形成されたエアバッグにおいて、外周縫製部は、
    (イ)エアバッグを構成する織物と、この織物とは別の補助織物とが一体に縫製されており、
    (ロ)該補助織物が総繊度20〜110dtexの繊維からな
    (ハ)縫糸の繊度が350〜1400dtexであり、
    (ニ)運針数が35〜60針/10cmである
    ことを特徴とするエアバッグ。
  2. 30〜80kPaの加圧下における外周縫製部の平均通気度が200mm/s以下であることを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ。
  3. 補助織物が、エアバッグを構成する織物の外周縫製部の上糸側および下糸側の少なくとも一方に積層して縫製されていることを特徴とする請求項1または2に記載のエアバッグ。
  4. エアバッグを構成する織物がコーティングされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のエアバッグ。
  5. 補助織物を構成する繊維の単糸繊度が0.1〜4dtex、引張強力が2.5〜7.5cN/dtexであり、補助織物のカバーファクターが1800〜2400であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のエアバッグ。
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