JP4603390B2

JP4603390B2 - 袋織エアバッグ用基布のエアージェットルーム製織方法

Info

Publication number: JP4603390B2
Application number: JP2005059127A
Authority: JP
Inventors: 敏夫磯部; 政広広島
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2025-03-03
Also published as: JP2006241634A

Description

本発明は自動車の安全装置のうち、運転席や助手席、サイドカーテンなどに用いられるポリヘキサメチレンアジパミド繊維を用いた袋織エアバッグ基布のエアージェットルーム製織方法に関する。

近年、自動車の乗員保護のため、衝突時に展開するエアバッグは必須の備品となっており、ポリアミド繊維を用いたエアバッグが装備されるのが一般的となっている。エアバッグは当初、まず運転者の保護のため取り付けられ、その後、助手席や、サイドバッグ、ニーバッグなどが実用化され、自動車の中には複数のエアバッグが装着されるのが通常となってきている。これらのエアバッグは通常は合成繊維の平織りの織布を裁断して縫製する、いわゆるカットアンドソー方式で製造される。

これに対して、最初から二重織り技術でもってエアバッグを製織する袋織エアバッグ基布も生産されている。これは、縫製工程を必要としないため、縫製不良による欠点はないが、一度にある一定の形状に最初から製織するため、生産コストが高く、また、複雑な形状のエアバッグ用基布を製織する場合には製織毛羽等の問題があり、製織効率が悪い欠点があった。
また、このような袋織エアバッグ用基布はコーティングされることも多く、コーティング時には、表面毛羽や織欠点にともなうコーティング斑が発生したり、厚み斑が生じたりする問題もあった。これらの欠点は基礎となる合成繊維の毛羽や油剤の付着量や繊維としての交絡状態により生じる場合もあり、欠点の少ない袋織エアバッグ用基布を生産性良く、高速で製織することが難しいのが現状であり、欠点の少ない袋織製織方法が求められてきた。

袋織基布を複数袋同時に織機幅方向に製織するには、広幅の織機を用いる必要があるが、単に広幅化して達成できるものではなく、幅方向に経糸密度を揃えるだけでは幅方向で得られる袋織基布に織しわやタルミが発生して気密性の良好な袋織基布を同時に得ることはできないという問題点があり、気密性に優れる基布を同時に幅方向に２袋以上得ることは困難であった。

特許文献１には高密度織物の製織法において繊維充填率をある特定値とすることで必要な機械的特性を保持しつつ、生産効率を向上させる製織法が開示されているが、袋織エアバッグ用基布をエアージェットルームによる製織する点についてもなんら記載されておらず、更に袋織エアバッグを工業的に同時に広幅でかつ幅方向に２袋以上製織する方法については全く開示されておらず、高速製織が可能な高密度の袋織エアバッグ用基布に適合した新しい製織方法が求められていた。
特開２００２−２２０７６０号公報

本発明は、上記の従来の方法では困難であった、経毛羽欠点がなく、停台率が低く、リ−ドマークがない袋織エアバッグ用基布を同時に幅方向に２袋以上高速で製織する新規なエアージェットルーム製織法を提供することにある。

本発明者は、前記課題を解決するため織機を用いた新規な袋織エアバッグ用基布の製織法を鋭意検討した結果、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、
（１）製織時の筬の繊維占有指数を１００〜２５０、織機回転数を３００〜８００ｒｐｍ、サブノズル間隔を３〜１０ｃｍで同時に２袋以上の袋織基布を１．５ｍ幅以上で製織する事を特徴とするポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる袋織エアバッグ用基布のエアージェットルーム製織方法。

繊維占有指数＝０．１０６×ｎ×√（Ｄ）/（Ｐ−Ｔ）

ｎ：筬１羽に入れる糸引き込み本数
Ｄ：ポリヘキサメチレンアジパミドの繊度（ｄｔｅｘ）
Ｐ：筬羽ピッチ（ｃｍ）
Ｔ：筬羽厚（ｃｍ）

（２）糸引き込み本数を４〜１０本とすることを特徴とする（１）記載の袋織エアバッグ用基布のエアージェットルーム製織方法。
である。

本発明の袋織製織法は、経毛羽が少なく、経糸因に起因する停台が少なく、生産効率の良好な、高品位な袋織エアバッグ用基布を提供することができ、特に、コーティングされた袋織エアバッグ用基布に最適のエアージェットルームによる製織法を提供することができる。

本発明について、以下具体的に説明する。
本発明に用いるポリヘキサメチレンアジパミド繊維は９０モル％以上がヘキサメチレンアジパミドを構成単位とするポリヘキサメチレンアジパミドである。好ましくは９５％以上、もっとも好ましくは９９％以上がヘキサメチレンアジパミドを構成単位とするものである。残りの１０％未満、好ましくは５％未満、もっとも好ましくは１％未満は他のポリアミドであってもよい。融点が２２０℃以上であるヘキサメチレンアジパミド長繊維であることが望ましく、ポリマーの９０重量％以上がヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の塩からなるポリアミド繊維である。すなわち、９０モル％以上がポリヘキサメチレンアジパミドを構成単位とするポリヘキサメチレンアジパミドである。好ましくは９５モル％以上、最も好ましくは９９モル％以上がポリヘキサメチレンアジパミドを構成単位とするものである。残りの１０モル％未満、好ましくは５モル％未満、最も好ましくは１モル％未満は他のポリアミドであってもよい。この他のポリアミド成分として、例えばポリカプラミド、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド６１０等を用いてもよい。

また、これらの繊維には、原糸の製造工程や加工工程での生産性あるいは製品の特性改善のために通常使用されている各種の添加剤を含んでもよい。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、増粘剤、顔料、難燃剤などを含有あるいは付着していてもよい。ポリヘキサメチレンアジパミド繊維の分子量の目安である蟻酸相対粘度は６０〜１００が高強力糸を得るためには好ましい。特にポリヘキサメチレンアジパミド繊維の長期耐環境強度保持のために銅化合物を銅元素で１０〜１０００ｐｐｍ添加するのが好ましい。さらにまた、ハロゲン化アルカリなどハロゲン元素を共存添加するのが好ましい。

本発明に好適なポリヘキサメチレンアジパミド繊維は繊度が１００〜５００ｄｔｅｘである事が好ましい。
繊度は袋織時の製織条件に大きく影響するが、軽量コンパクトなコーティングエアバッグを得るためにはこの繊度範囲が好ましく、１００ｄｔｅｘ未満でありば、エアバッグ用基布としての布帛強力が劣り、また５００ｄｔｅｘを超えると、エアバッグ用基布そのものが厚みが大きくなりすぎ、コンパクトなエアバッグ用基布が得られず好ましくないことがある。用いるポリヘキサメチレンアジパミド繊維の単糸繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘまで可能であるが、好ましくは１〜４ｄｔｅｘである。この範囲であると、エアバッグ用基布とした時に柔軟であり、かつ、展開速度が速いものが得られる。

ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は通常の紡糸方法で得られるが、紡糸工程と延伸工程を直結した紡糸−延伸法（直接延伸法）により高強力の繊維が得られるため好ましい。さらに重合工程と紡糸延伸工程とを直結した、直接重合紡糸法でポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得る方法が、ポリヘキサメチレンアジパミド樹脂に特有の不溶のポリマーゲルを減少させて、延伸毛羽を減らすために最も好ましい。ポリマーゲルは延伸工程での単糸切れにつながり、毛羽を生じるからである。ポリヘキサメチレンアジパミド繊維の毛羽は、紡糸条件にもよるが、０〜５００ヶ／１０^８ｍが好ましい。毛羽は製織工程において経糸切れや緯糸挿入妨害となるため少ない方が好ましいが、毛羽数が５００ヶ／１０^８ｍ以下であれば製織手間が甚大にならずに済むので好ましい。また同時に、製織反物の織欠点も許容範囲にはいる。

ポリヘキサメチレンアジパミド繊維としての引張強度は６〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘが好ましく、更に好ましくは、６．５〜９ｃＮ／ｔｅｘである。引張強度が６ｃＮ／ｄｔｅｘ未満だと、袋織エアバッグ用基布とした時に展開時に破袋することがあり好ましくない。引張強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると、引張伸度が小さくなりすぎ、引張破断エネルギーが低下してくるため好ましくない。この時繊維としての引張伸度は１８〜４０％程度である。延伸されたポリヘキサメチレンアジパミド繊維には通常の紡糸仕上剤を付与することが好ましい。
本発明はポリヘキサメチレンアジパミド繊維を織機にて袋織エアバッグ用基布を製織する方法に特徴がある。

本発明に用いる織機としては、幅が１．５ｍ以上の広幅のエアージェットルーム織機が必要である。織機幅は同時に２袋以上幅方向に製袋するためには１．５ｍ以上は必要である。現時点での最大織機幅は約４ｍであり、４ｍ幅迄は可能であるが、更なる広幅織機であってもかまわない。幅方向に同時に２袋以上、好ましくは３袋以上製織するのが製織コストを下げるために好ましいが、同時に製織できる個数は織機幅と生産する袋織基布とのサイズで決まってくる。織機の種類としてはウォータージェットルーム織機は水を用いるため、スプリングにさびが発生するため好ましくない。高密度袋織基布を例えば複雑な形状の袋織エアバッグを製織する場合、経糸はジャガード装置により制御されるが、本発明はそのジャガード装置を用いた経糸の筬入れ方法に特長がある。

本発明での袋織エアバッグ基布は一重織部のカバーファクターは３６００〜５０００である。
カバーファクターが３６００未満であれば、気密性に優れる袋織エアバッグ用基布が得られず、好ましくない。
５０００を超えると、経糸及び緯糸に製織後に毛羽が生じることがあり、好ましくない。
カバーファクターは次式により計算される値である。

ＣＦ＝（２．５４ｃｍあたりの経糸本数）×√（経糸総繊度（ｄｔｅｘ））
＋（２．５４ｃｍあたりの緯糸本数）×√（緯糸総繊度（ｄｔｅｘ））

本発明の製織法は筬に入れる繊維の繊維占有指数を１００〜２５０とすることに特徴がある。繊維占有指数は次式で計算される値である。

繊維占有指数＝０．１０６×ｎ×√（Ｄ）/（Ｐ−Ｔ）
ここで
ｎ：筬１羽に入れる糸本数
Ｄ：ポリヘキサメチレンアジパミドの繊度（ｄｔｅｘ）
Ｐ：筬羽ピッチ（ｃｍ）
Ｔ：筬羽厚（ｃｍ）

この繊維占有指数が１００未満であると、袋織エアバッグ用基布とした時に筬羽の厚みが薄くなりすぎ、筬羽のブレが生じて経糸／緯糸にダメージを与えて毛羽が発生するため好ましくない。また同時に筬羽のブレにより袋織基布を構成する繊維の物性低下が生じて、基布強力が低下する場合もあり、袋織基布の気密性に優れた袋織エアバッグ用基布が得られないこともある。同時に複数袋製織するには、用いるジャガードの口数を増加する等の方法で可能となる。

エアバッグの場合、安全装置であるので気密性、すなわち展開時の空気保持性が重要であり、フラジール法で測定される通気性は１．０ｃｃ／ｃｍ^２・秒以下が好ましく、特に好ましくは０．５ｃｃ／ｃｍ^２・秒以下である。
ここで規定している繊維占有指数は、ポリヘキサメチレンアジパミドフィラメント繊維をひとまとめの見かけの円柱状と想定して計算される直径を１本とし、筬１羽への引き込み本数を筬羽内に並べた値と筬羽間の隙間値との比率を表している。繊維占有率を１１５〜１６０とすることがさらに好ましく、袋織エアバッグ用基布としてリードマークがなく、かつ、毛羽が非常に少なく、生産性が高い製織を可能とするものである。

ポリヘキサメチレンアジパミド繊維の直径（ｄ；ｃｍ）は下式によって求められるものである。
ｄ＝（１/（０．７８５×１０^７ ×１．１４））×√（Ｄ）
好ましくは繊維占有指数は１１５〜１６０である。

本発明に用いる筬は羽厚が０．０３〜０．１ｃｍが好ましく、０．０３ｃｍ未満であると筬羽が歪む場合があり、幅方向に均一な織物を得ることが難しく、また、用いるサブノズルのしごきにより経糸毛羽が発生することがあり、好ましくない。筬羽の羽厚を０．１ｃｍを超えると、そのような問題はないが、筬空間が小さくなりすぎ、経糸を通す空間が狭く、糸こすれによる毛羽が発生することもあるため、好ましくない。

筬羽ピッチは０．０７〜０．２ｃｍが好ましく、毛羽の少ないエアバッグ用基布が得られる。筬羽ピッチはジャガード装置と関係するが、筬羽ピッチを０．０７ｃｍ未満にセットした場合、ジャガード装置の経糸制御が難しく、設計した形状に製織することが難しい場合がある。筬羽ピッチが０．２ｃｍを超えると、高密度袋織エアバッグ用基布を気密性に優れた製織が難しくなる場合があり、好ましくない。

本発明においては経糸は１羽当たり４〜１０本とする事が好ましい。筬１羽当たりの挿入本数は自由に変更できるが、気密性に優れた袋織エアバッグ用基布を得るためにはこの範囲が好ましく、４本未満では気密性に優れる袋織エアバッグ用基布を得ることが難しい場合があり、好ましくない。１０本を超える場合には、筬羽間に挿入した経糸要因による毛羽発生や、リードマークが生じる場合があり、好ましくない。リードマークとは織布の経糸方向に糸本数に斑があり、経筋状に見える欠点のことである。

本発明における織機の回転数は３００〜８００ｒｐｍであることが必要である。織機回転数は織機に依存するが、３００ｒｐｍ未満では生産効率が悪く、好ましくない。また織機回転数は８００ｒｐｍがジャガードでのハーネスの追従性の限界であり、これ以上の回転数では織機の振動が大きくなりすぎ、織物の所定の形状に織成することができないため、好ましくない。本発明におけるエアージェットルーム織機にはサブノズルが必須である。サブノズルは織機の設計により決定されるものであるが、本発明の高密度である袋織エアバッグ用基布ではサブノズル間隔を３〜１０ｃｍとする事が好ましく、３．５〜８ｃｍとするのが更に好ましい。

サブノズル間隔により、エアージェットルームでの緯糸搬送が決定されるが、この距離は本発明の３〜１０ｃｍとすることで経糸因による経糸毛羽を減少させ、高品位な袋織基布を得ることができる。さらに、省エネルギーの観点からは、緯糸の飛走に影響する通し幅のうち、両耳部分に比較して、中央部分のサブノズル間隔を本発明の範囲内で大きくしても構わない。従って、サブノズル間隔は等間隔であってもよく、部分的に等間隔でなくともよい。

本発明に用いる経糸及び緯糸は無糊糸、糊付（サイジング）糸のいずれであってもよい。無糊糸を用いる場合には１０〜４０ヶ／ｍの交絡を付与した交絡糸を用いることが好ましい。糊付糸の場合は各種の糊材の使用が可能であるが、ポリアクリル酸またはポリビニルアルコールを単独又は混合して用いるのが好ましく、ポリアクリル酸が最も好ましい。

本発明の袋織エアバッグ用基布は二重部と結節一重部との境界部は斜子組織とすることが好ましい。二重部は平織組織であり、二重部からは４〜１２本の斜子組織を経て一重部に連続させることが好ましい。斜子組織は２／２斜子組織、３／３斜子組織があるが、気密性の面からは２／２斜子組織が好ましく、２／２斜子組織に連続して４〜１２本の二重織組織とするのが更に好ましい。また、一重部は一重織組織よりも部分的に結節させた部分結節一重部であることが好ましく、この斜子境界組織と部分結節組織を組み合わせて、本発明の繊維占有指数を１００〜２５０とすることで、表面毛羽の少なく、織皺の少ないい袋織エアバッグ用基布を得ることができる。

本発明の袋織エアバッグ基布は製織後、樹脂コーティングを行うことが好ましい。樹脂コーティングにより袋織エアバッグ基布の気密性を高めることができ、３０〜１５０ｇ／ｍ²の樹脂コーティングにより気密性に富んだ１００ｋＰａ加圧後、１０秒間の圧力保持率を５０％以上、好ましくは７０％以上とすることができる。この時、樹脂コーティングに用いる樹脂としてはシリコーン系やポリウレタン系、難燃性の熱可塑性樹脂等を用いることができるが、エアバッグの展開性から見て表面摩擦を低減させるか、表面にタルク塗布を行って表面摩擦を低減させたシリコーンコーティングが好ましい。本発明に用いる樹脂としては公知のものを使用することができる。

本発明を実施例を用いて説明する。なお、測定方法、評価方法は以下の通りである。
（１）製織性（停台回数）
評価はエアージェットルーム織機と電子ジャガードを組み合わせて用いた。織機としてはドルニエ社製エアージェットルーム織機ＬＷＶ２／Ｊ（幅２．４ｍ）を用い、ジャガード装置としてストーブリ社製電子ジャガードＬＸ３２０１（８１９２口）を用い、ハーネスは１本吊りにて６００ｒｐｍの速度で複数袋同時に製織を実施して調べた。経糸切れ、経糸毛羽発生による経糸因停台及び経糸の開口遅れ（開口不良）、および緯糸飛走不良による停台についてカウントした。なお、サブノズルの位置は筬羽の中心になるように微調整した。この経糸因及び緯糸因による停台数が５回／１００ｍ・台以下を合格（○）とし、５〜１０回／１００ｍ・台を十分ではない（△）とし、１０回／１００ｍ・台以上の場合を問題あり（×）とした。
（２）繊度
ＪＩＳＬ１０７３により測定する。
（３）毛羽発生数
目視にて１ｍ² 当りの毛羽単糸切れの個数を測定した。測定は１００ｍ²を一単位としてカウントした。

［実施例１〜５、比較例１〜３］
ポリヘキサメチレンアジパミド繊維として旭化成せんい社製の原糸を用いた。経糸には無撚の２３５ｄｔｅｘ／７２ｆ（単糸繊度３．３ｄｔｅｘ）、引張強度８．５ｃN／ｄｔｅｘ、沸水収縮率５．０％の原糸にポリアクリル酸の糊剤を用いて約２％の糊付を行って製織に供した。緯糸には同じくポリヘキサメチレンアジパミド繊維の２３５ｄｔｅｘ／７２ｆを無糊の状態で使用した。通し幅は１５２ｃｍであり、同時に２袋の製織を行った。製織性評価に記載したエアージェットルーム織機と電子ジャガードとを組合せ、サブノズル間隔、筬羽に入れる引込本数、並びに筬羽厚を変更して製織した。結果を表１に示す。

［実施例６〜９、比較例４〜５］
ポリヘキサメチレンアジパミド繊維として旭化成せんい社製の原糸を用いた。経糸には無撚の４７０ｄｔｅｘ／１４４ｆ（単糸繊度３．３ｄｔｅｘ）、引張強度８．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸水収縮率５．０％の原糸にポリアクリル酸の糊剤を用いてサイジングを行って使用した。緯糸には同じくポリヘキサメチレンアジパミド繊維の４７０ｄｔｅｘ／１４４ｆを無糊の状態で使用した。通し幅は２０７ｃｍであり、幅方向に同時に３袋製織した。結果を表２に示す。なお、サブノズル間隔は３ｃｍ未満では、経糸のサブノズルでのしごきが多発し、製織できなかった。
本発明の実施例による袋織エアバッグ基布はリードマークがなく、気密性に優れていることがわかる。

本発明の袋織エアバッグ用基布は自動車安全部品であるエアバッグ、特にサイドカーテン用途に好適に利用できる。

Claims

製織時の筬の下記式により求められる繊維占有指数を１００〜２５０、織機回転数を３００〜８００ｒｐｍ、及びサブノズル間隔を３．５〜８ｃｍとして、同時に２袋以上の袋織基布を１．５ｍ幅以上で製織することを特徴とする、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなる袋織エアバッグ用基布のエアージェットルーム製織方法。
繊維占有指数＝０．１０６×ｎ×√（Ｄ）／（Ｐ−Ｔ）
｛式中、ｎ：筬１羽に入れる糸引き込み本数、
Ｄ：ポリヘキサメチレンアジパミドの繊度（ｄｔｅｘ）、
Ｐ：筬羽ピッチ（ｃｍ）、そして
Ｔ：筬羽厚（ｃｍ）である。｝
該筬１羽に入れる糸引き込み本数を４〜１０本とすることを特徴とする請求項１記載の袋織エアバッグ用基布のエアージェットルーム製織方法。
該繊維占有指数を１２７．１〜２５０とし、該筬羽厚が０．０３〜０．１ｃｍである筬羽を用い、かつ該筬１羽に入れる糸引き込み本数を６〜１０本のいずれかの本数とすることを特徴とする請求項１又は２記載の袋織エアバッグ用基布のエアージェットルーム製織方法。