JP5241165B2 - エアバッグ用基布の製造方法 - Google Patents
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Description
エアバッグ用基布は、自動車の衝突事故の際、エアバッグを瞬間的に膨張させ、衝突時に乗員の顔面や頭部を保護するという機能を満たすために、高強力で低通気性が要求される。通常の衣料用基布に比べて、繊度が太く高強力の糸を用いた高密度織物であることが必要である。織物は高織密度にするほど、耳端部近傍が波打ち状態になるいわゆる耳弛み(以下、耳タルミという)が発生する。
一方、袋織エアバッグ基布においても、あらかじめ定められた形状で袋体が製織されるにもかかわらず、基布の耳端部近傍部での耳タルミによる変形により、自動レーザーカッター裁断工程で袋体外形からずれた形状で裁断されてしまうという問題点があった。
さらに、こうした製織生機の耳タルミは、織機上の巻き取りロールへの巻き取り不安定や、その後の精練、セットにおける耳部の折れ皺の発生、ひいては樹脂、エラストマーの均一なコーティングを損なう原因となっている。したがって、コーティングしてエアバッグ基布に用いられる織物では、カットアンドソー方式のエアバッグ用途の製織のみならず、袋織エアバッグ用途の製織でも、機械物性が安定した良好な基布を得られない。
特許文献1〜3には、織物の最外端に設ける絡み糸が緯糸をしっかり把持することで組織ずれによる耳タルミの防止が記載され、特許文献4には耳部の経密度を上げることによる耳タルミの防止が記載され、特許文献5には製織準備で経糸ビームの耳端の経糸巻き取
り張力を上げることによる耳タルミの防止が記載され、特許文献6〜9には、地糸と異なる糸を耳部に挿入することによる耳タルミの防止が記載され、特許文献10には、耳部を強熱してより収縮させることによる耳タルミの防止が記載されている。
すなわち、本発明は下記の通りである。
(1)織物の少なくとも一端の耳部において、該織物の地部よりも耳部の経糸の平均筬通し密度を高く製織することを特徴とするエアバッグ用基布の製造方法である。
(2)該織物を構成する織糸の総繊度(dtex)の平方根と織密度(本/インチ)の積であるカバーファクターが1800〜2500であることを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ用基布の製造方法である。
(4)耳部の平均筬通し密度が、地部側から織物最外端にむかって高まっていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1つに記載のエアバッグ用基布の製造方法である。
(5)耳部において、耳部平均筬通し密度を地部の平均筬通し密度よりも高くする部分が、筬羽3〜40羽であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1つに記載のエアバッグ用基布の製造方法である。
(6)製織後に精練及び/または熱セットを施さずに、裁断製袋することを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1つに記載のエアバッグ用基布の製造方法である。
(8)(1)〜(7)のいずれか1つに記載の製造法方法で得られ、織物の幅方向における湾曲率(ASTM D3882)が1.5%以下で、かつ、織物の織端と幅方向中央におけるフレア率F(下記式)がいずれの端でも1.0%以下であることを特徴とするエアバッグ用織物である。
F=T/(T−C)×100
(Cは織物幅方向中央における経糸長、Tは織物耳端から3cmの部位の経糸長でCと同一の緯糸間隔における長さ)
(9)織物中に、油分を0.01〜3.0重量%含有することを特徴とする(8)に記載のエアバッグ用織物である。
(10)(8)又は(9)に記載のエアバッグ用織物からなるエアバッグである。
本発明のエアバッグ用基布は、織物耳部付近まで緯糸の打ち込みが直線的で均一性に優れるため、より均一な機械物性を有するエアバッグ基布となり、エアバッグとしての信頼性を高める効果を有する。
本発明は、織物の少なくとも一端の耳部において、該織物の地部よりも耳部の経糸の平均筬通し密度を高く製織することを特徴とするエアバッグ用基布の製造方法である。
本発明に用いる織物を構成する織糸は、220℃以上の融点を有するものを用いることができる。なかでも、ポリヘキサメチレンアジパミド系繊維が好ましい。ポリヘキサメチレンアジパミド系繊維は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ことが好ましい。より好ましくは95%以上、さらに好ましくは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。残りの好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは1%以下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。
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。なお、銅含有率は繊維中の銅成分を原子吸光や比色法で測定したものである。
織糸の毛羽は、紡糸条件にもよるが、0〜500 ヶ/108m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く、毛羽数が500ヶ/108m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収まる。
引張強度が6cN/dtex以上だと、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少ない。引張強度が11cN/dtex以下だと、引張伸度が適度であり、引張破断エネルギーが維持できるため好ましい。この時繊維としての引張破断伸度は15〜40%程度である。
本発明に用いる織機としては、ウォータージェット織機、エアージェット織機、レピア織機、さらには、ジャカ−ド機構を有する織機などが用いられる。織機の織幅は、1.5mやそれ以上の広幅で、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。
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))
なお、経糸(または緯糸)の総繊度とは、織物の経方向(または緯方向)の織組織単位を構成する糸の合計繊度をいい、織組織の最小単位が一本の糸よりなるときはその1本の糸の繊度を、複数の糸の撚糸、合糸、引き揃え糸よりなるときはその構成糸の繊度の合計をいう。袋織の場合は、袋部の片側の布のカバーファクターをいう。
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。筬羽ピッチを0.07cm以上にした場合、経糸制御が容易であり、単糸切れに起因する織物欠点が減少する。筬羽ピッチが0.2cm以下の場合、高密度袋織エアバッグ用基布として気密性に優れた製織がし易くなる。
本発明においては、織物の地において経糸を筬に挿入する筬通し本数は1羽当たり0〜
6本とする事が好ましい。また、平均筬通し密度としては0.5〜6.0本/羽であることが好ましい。平均筬通し密度が0.5本/羽以上では気密性に優れた高密度織物になりやすい。6.0本/羽以下であると経糸の安定な開口が滑らかで、織物欠点になりにくい。
なお、耳部の織組織は基本的に地部の織組織と全く同じとすることができる。
最耳端部の絡糸には、好ましくは仮撚加工糸が用いられ、通常2本絡みで1組以上挿入される。絡糸は、打ち込まれた緯糸を絡糸でしばりつけて強固に把持するために、地部に用いる経糸繊度の70%以下の繊度の合繊マルチフィラメント糸もしくは仮撚加工糸を用いることが好ましく、単糸繊度は好ましくは7dtex以下、さらに好ましくは1.0〜5.0dtexである。
本発明の基布織物は、精練工程を省力化するために、無糊のマルチフィラメント糸で製織されることが好ましい。製織性の観点から、経糸には交絡、加撚、および、整経油剤を付与したものを用いる方が好ましい。例えば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。無糊糸で製織した場合は、糊落としを行わない無精練の織物でもエアバッグ用基布として用いることが可能となる。
製織時の筬打ち張力である経糸張力は、例えば0.1〜0.3gf/dtexなど適宜設定することができる。経糸張力が高ければ、耳タルミを低減する傾向があるが、湾曲率が悪化してしまう。一方、経糸張力が低ければ、湾曲率を低減する傾向があるが、耳タルミが悪化してしまう。
また、製織後に、精練、及び、熱セット加工を施してそのままコーティング無しの基布として用いてもよい。
また、製織後に、精練、及び、熱セット加工を施した後、エラストマーコーティング加工した基布としてもよい。
ましい。
本発明に用いるエラストマーには、増粘剤、難燃剤、顔料、酸化防止剤などが必要に応じて添加されてもよい。エラストマーのコーティングは、ナイフコータ、グラビアコータ、リバースコータ、キスロール、浸漬、スプレー等を用いて行われる。塗布量はエラストマー固形分で、適宜、5〜150g/m2とすることができる。
本発明の方法で得られる基布は、カレンダー加工やエラストマー加工などを施さなくても、エアバッグの用途に十分な低通気性を得ることができる。しかし、さらに低い通気性を得る目的や、ほつれを防止するために、本発明の製造方法の後にエラストマー加工を施してもよい。エラストマーコーティングによりエアバッグ基布の気密性を確保することができ、20〜150g/m2のエラストマーコーティングにより気密性に優れた基布となり、たとえば、100kPa加圧後、10秒間の圧力保持率を好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上とすることができる。
本発明の製織方法で耳部の緯糸把持を向上させると、過度に耳部のみの経張力が上がることなく、湾曲率は抑制される。
F=T/(T−C)×100
(Cは織物幅方向中央における経長さ、Tは織物耳端から1cmおよび3cmの部位でのCと同一の緯糸間における経糸の長さの平均)
本発明の製織方法で耳部の緯糸把持を向上させると、織物の耳部のゆるみである耳タルミも抑制される。フレア率が1.0%以下であると、耳タルミは抑制され、織物ロール巻き取り工程が安定し、耳部の折れシワがなく、さらにコーティングを施す工程でも、塗布量の均一性が向上する。
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以上であれば、エアバッグ用基布としての布帛強力が優れ、また500dtex以下だと、コンパクトなエアバッグ用基布が得られる。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0.1〜8dtexまで可能であるが、好ましくは1〜7dtexである。より好ましくは2〜4dtex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。
本発明のエアバッグは、かかる基布で構成されているので、エアバッグとしての形態が設計通りで、かつ、正確な形態に仕上げられており、該基布を最大限有効利用できるのでコスト的にもメリットが大きいという特徴を有する。しかも、引張り機械特性が均一な安定したものを提供することができるという特徴を有する。
(1)湾曲率
織物長100cmほどを裁断サンプリングし、拡布して標準状態に置いた。ASTM D3882に従い、緯糸の湾曲を計測した。織物長方向に間隔を置いてサンプリングし、12箇所の平均値をとった。
織物長100cmほどを裁断サンプリングし、80cmほどの間隔にある緯糸を抜糸し、拡布して標準状態に置いた。織物幅方向中央における抜糸緯糸間の経長さを計測しCmmとした。織物両耳端から1cmおよび3cmの部位で、抜糸緯糸間の経長さを計測し4つの平均値をTmmとした。下記式よりフレア率F%を求めた。
F=T/(T−C)×100
裁断サンプリングを織物長方向に間隔を置いて12箇所取り、この平均値をとった。
織物を平面台上で移動させ、目視にて耳のたるみ状態を、高さ3mmのスケールと比較観察して評価した。◎;目立たない。○;ほとんど目立たない。×;著しく目立つ。
(4)裁断変形量
織物耳端から12.5mm内部の位置で織物経方向に長手を有する12.5mm×500mmの短冊を打ち抜き裁断サンプリングし標準状態に置いた。短冊が左右に反っている状態を評価するため、短冊の一短辺の緯糸を基準とし、これに対する垂線と反対側の短辺における経糸のバイアス長を裁断変形量(mm)とした。
(5)コーティング品位
織物を検反機上で走らせ、コーティング斑を観察評価した。
95.5%硫酸相対粘度(ηr)が2.95で、ポリマー中に銅を元素として65ppm含有するポリヘキサメチレンアジパミドのマルチフィラメント糸で繊度470dtexフィラメント72本の織糸を用いた。
NISSAN LW54のウォータージェット織機で、経糸の筬通しを表2のAタイプとした。尚、表2では織物最外端の筬羽間隙(No1)からの耳部から地部にかけての筬通しを図示している。記号○は地糸に用いた織糸で470dtex/72f糸である。記号△は絡み糸であり、ナイロン6のモノフィラメント糸で繊度33dtexである。記号●は増し糸であり、ポリヘキサメチレンアジパミドのマルチフィラメント糸で78dtex/34f糸である。
製織の経糸張力は0.2gf/dtexとし、400回転で平織りを製織した。織幅は156cmであった。乾燥した織物の織密度は経緯それぞれ45.25本/インチ、46.25本/インチであった。カバーファクターは1,984であった。
フレア率は低く、耳タルミは目立たないほどである。湾曲率も低く、裁断変形量は少なく矩形形状安定性が良いものである。評価結果を表1に示す。したがって、エアバッグ用基布として裁断片の安定性に優れたものであることがわかった。
筬通し法を表2のBタイプとした以外、実施例1と同じように実施した。評価結果を表1に示す。
[実施例3]
筬通し法を表2のCタイプとした以外、実施例1と同じように実施した。評価結果を表1に示す。
筬通し法を表2のDタイプとした以外、実施例1と同じように実施した。
生機でフレア率は1.0%を超え耳タルミが大きく発生している。また、裁断変形量も30mmを大きく超えている。評価結果を表1に示す。
筬通し法を表2のEタイプとした以外、実施例1と同じように実施した。
生機でフレア率は1.0%を超え耳タルミが大きく発生している。また、裁断変形量も30mmを大きく超えている。評価結果を表1に示す。
実施例1の織物を精練し、170℃で幅出し2.2%設定のピンテンターを用いて熱セットした後の織密度は経緯それぞれ45.25本/インチ、46.00本/インチであった。フレア率、湾曲率、耳タルミ、裁断形状率の評価をした。熱セット処理によってフレア率はさらに低減して耳タルミは目につかぬほどになり、湾曲率も低めに抑制されて、裁断変形量が少なく、矩形形状安定性は維持されていた。したがって、エアバッグ用基布として裁断片の安定性に優れたものであることがわかった。評価結果を表2に示す。
実施例2の織物を用いて実施例4と同じように実施した。評価結果を表2に示す。
[実施例6]
実施例3の織物を用いて実施例4と同じように実施した。評価結果を表2に示す。
比較例1の織物を用いて実施例4と同じように実施した。
熱セット処理後はフレア率の低減で耳タルミの改善があるものの、湾曲率は低減できず、裁断変形量も大きいままであった。評価結果を表2に示す。
比較例2の織物を用いて実施例4と同じように実施した。
熱セット処理後はフレア率の低減で耳タルミの改善があるものの、湾曲率は低減できず、裁断変形量も大きいままであった。評価結果を表2に示す。
実施例1の織物を用いて、顔料1%を含有するシリコーンを、エアナイフ法で30g/m2コーティングを行った。その際180℃で滞留時間1分の加硫熱処理を行った。織密度は経緯それぞれ45.35本/インチ、46.20本/インチであった。耳部の平坦性がよく、コーティングによる斑は観察されなかった。エアバッグ用基布として優れた品質のコーティング基布となることがわかった。評価結果を表3に示す。
実施例2の織物を用いて実施例7と同じように実施した。評価結果を表3に示す。
[実施例9]
実施例3の織物を用いて実施例7と同じように実施した。評価結果を表3に示す。
比較例1の織物を用いて実施例7と同じように実施した。生機のコーティング品位は劣っていた。評価結果を表3に示す。
[比較例6]
比較例2の織物を用いて実施例7と同じように実施した。生機のコーティング品位は劣っていた。評価結果を表3に示す。
Claims (10)
- 織物の少なくとも一端の耳部において、耳部に増糸を用いず、地糸によって該織物の地部よりも耳部の経糸の平均筬通し密度を高く製織することを特徴とするエアバッグ用基布の製造方法。
- 該織物を構成する織糸の総繊度(dtex)の平方根と織密度(本/インチ)の積であるカバーファクターが1800〜2500であることを特徴とする請求項1に記載のエアバッグ用基布の製造方法。
- 地部の平均筬通し密度が0.5〜6.0本/羽であり、かつ、地部の筬通しの各羽の通し本数が0〜6本/羽であって、耳部の平均筬通し密度が地部の平均筬通し密度よりも高く、かつ、耳部の筬通しの各羽の通し本数が0〜10本/羽であることを特徴とする請求項1又は2に記載のエアバッグ用基布の製造方法。
- 耳部の平均筬通し密度が、地部側から織物最外端にむかって高まっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のエアバッグ用基布の製造方法。
- 耳部において、耳部平均筬通し密度を地部の平均筬通し密度よりも高くする部分が、筬羽3〜40羽であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のエアバッグ用基布の製造方法。
- 製織後に精練及び/または熱セットを施さずに、裁断製袋することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエアバッグ用基布の製造方法。
- 製織後に精練及び/または熱セットを施さずにエラストマーを塗布し、裁断製袋することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエアバッグ用基布の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造法方法で得られ、織物の幅方向における湾曲率(ASTM D3882)が1.5%以下で、かつ、織物の織端と幅方向中央におけるフレア率F(下記式)がいずれの端でも1.0%以下であることを特徴とするエアバッグ用織物。
F=T/(T−C)×100
(Cは織物幅方向中央における経糸長、Tは織物耳端から3cmの部位の経糸長でCと同一の緯糸間隔における長さ) - 織物中に、油分を0.01〜3.0重量%含有することを特徴とする請求項8に記載のエアバッグ用織物。
- 請求項8又は9に記載のエアバッグ用織物からなるエアバッグ。
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