JP5593010B1 - エアバッグ用織物 - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、高速で高圧展開する際に、エアバッグとして通気度抑制に優れ、さらには、引裂き強力が高く、高負荷での信頼性に優れ、高温環境下に暴露された後もこれを維持するエアバッグ用織物提供することであり、本発明のエアバッグ用織物は合成繊維からなる織物であって、織物の断面において経糸と緯糸が接触する交接部の曲率半径φの、織物の表裏における下式で表される非対称性Ｒが１．０５〜１．５０の範囲であることを特徴とする。
Ｒ＝φａ／φｂ
（但し、φａおよびφｂは、織物の表面および裏面における曲率半径φの内、大きい方がφａであり、小さい方がφｂである。）

Description

本発明は、乗り物の衝突時乗員保護装置であるエアバッグ装置の袋体として用いられるエアバッグに関し、さらに詳しくは、高速展開で高耐圧性を有し環境に耐えるエアバッグを得るためのエアバッグ用の織物に関する。

自動車など乗り物の衝突事故における人体への衝撃緩和のために、乗り物へのエアバッグの装着が進んできている。衝突の際、ガスにより膨張し、人体への衝撃を吸収緩和するエアバッグとして、運転席用および助手席用エアバッグに加えて、カーテンエアバッグやサイドエアバッグ、ニーエアバッグ、リアエアバッグなどの車両中への装着が、乗員保護のために実用化されつつある。さらには、歩行者保護のために、車両の客室の外側で膨張するように装着されるエアバッグも提案されてきている。

側部衝突における人体頭部保護として、ドア上部の天井から展開膨張するカーテンエアバッグ、胸部、腰部保護のために座席シートから展開膨張するサイドインパクトエアバッグなどは、車両の側壁と人体との距離が短く、高速で展開して人体を受け止める必要がある。また、歩行者保護用のエアバッグは長大なエリアを覆うものであり、それでも高速で展開して衝突に備える必要がある。

これらのエアバッグは、平常時は小さく折り畳まれて収納されている。事故の衝撃をセンサーが検出し、エアバッグが展開膨張する際は、インフレータで発生したガスによって折り畳み状態から押し拡げられて、天井部のトリムカバーのはめこみ部や座席シートの縫合部などの収納箇所を押し破ってエアバッグが飛び出し、ガスが充満して充分に膨らみ、圧力が立ったところで人体を受け止めることになる。

より高速展開することが求められるエアバッグでより安全性の高いエアバッグとするためには、袋体の耐圧性を高める必要がある。そこで、従来よりも高圧条件下で通気度を抑制する必要が出てきた。また、引裂き強力を高め、高圧条件下でバッグに応力がかかってもバーストしないようにする必要が出てきた。
通気度の抑制には、織物に樹脂被膜を設ける方法があるが、高速展開のためには、樹脂被膜のない軽量な織物をエアバッグ基布として用いることが有利である。

例えば、特許文献１は、ポリエステルフィラメント糸から製織、精練、熱セット、片面カレンダー加工することで片面非平滑構造の織物とし、非平滑面を内側にしたエアバッグに適した織物を開示している。内側の非平滑面の嵩高さでインフレーションガス中の微粒子を織物に捕獲させるとしている。片面カレンダー加工で織物表面は平滑面と非平滑面の２面性を有するようになったものの、織り糸の屈曲構造において表裏に差異はなく、織物の深部構造までは非対称がなかった。通気度については、０．５インチ水柱差圧下での通気度の低下を開示するのみで、高圧の動的通気度の改良について解決されていない。すなわち、エアバッグが展開時にさらされる高圧条件下で低通気度であって、なおかつ、引裂き強力が高いという高負荷での信頼性に優れるエアバッグ用の織物は示されなかった。さらには、高い温度にさらされる環境下での特性変化の抑制についても示されなかった。

特開平６−１９２９３８号公報

本発明は、高速で高圧展開する際に、エアバッグとして通気度抑制に優れ、さらには、引裂き強力が高く、高負荷での信頼性に優れ、高温環境下に暴露された後もこれを維持するエアバッグ用の織物およびエアバッグを提供することを目的とするものである。

本発明者は鋭意研究を重ねた結果、織物の経緯の織糸の形態が表裏で異なる非対称構造の織物は、高圧下での通気度が抑制され、かつ、引裂き強力などの機械物性が低下しないこと、さらには、高圧下での通気度が抑制される面と反対側に柔軟でクッション性に優れる面とを有し、高温環境に暴露された後も特性維持する織物であることを見出して本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は以下のエアバッグ用織物に関する。

（１）合成繊維からなる織物であって、織物の断面において経糸と緯糸が接触する交接部の曲率半径φの、織物の表裏における下式で表される非対称性Ｒが１．０５〜１．５０の範囲であることを特徴とするエアバッグ用織物。
Ｒ＝φａ／φｂ
（但し、φａおよびφｂは、織物の表面および裏面における曲率半径φの内、大きい方がφａであり、小さい方がφｂである。）
（２）引裂き強力（Ｎ）の引張り強力（Ｎ／ｃｍ）に対する引裂き利用率Ｅが０．２０〜０．５０であることを特徴とする上記（１）項に記載のエアバッグ用織物。
（３）１２０℃の環境下に１００時間暴露したのちの引裂き利用率が、暴露以前と比較して９０％以上であることを特徴とする上記（１）または（２）項に記載のエアバッグ用織物。
（４）前記交接部の接触角度θの、織物の表裏における下式で表される非対称性Ｕが１．０５〜１．４０の範囲であることを特徴とする上記（１）〜（３）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
Ｕ＝θｂ／θａ
（但し、θｂはφｂ面における接触角度であり、θａはφａ面における接触角度である。）
（５）シクロヘキサン抽出油分を０．０３〜０．３重量％含有することを特徴とする上記（１）〜（４）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
（６）合成繊維が実質的に丸断面の合成繊維からなることを特徴とする上記（１）〜（５）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
（７）織物が平織物であることを特徴とする上記（１）〜（６）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
（８）織物を構成する合成繊維の繊度が３００〜７２０ｄｔｅｘであることを特徴とする上記（１）〜（７）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
（９）織物を構成する合成繊維の繊度が３８０〜５５０ｄｔｅｘであり、その単糸繊度が２ｄｔｅｘを超え、８ｄｔｅｘ未満であることを特徴とする上記（８）項に記載のエアバッグ用織物。
（１０）織物の表裏における１００ｋＰａ差圧下の通気度の比が０．９０〜０．２０であることを特徴とする上記（１）〜（９）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
（１１）バーコードが印字されていることを特徴とする上記（１）〜（１０）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
（１２）織物を製織する織糸原糸として、実質的に無撚でエア交絡が５〜３０個／ｍの合成繊維を用いることを特徴とする（１）〜（１１）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
（１３）上記（１）〜（１１）項のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物を用いたエアバッグ。
（１４）樹脂被覆を有していない上記（１３）項に記載のエアバッグ。
（１５）合成繊維からなるエアバッグ用織物の製造方法であって、１）経糸を高張力としてウォータージェット織機で製織し、２）引き続き、８０℃以下の水洗処理工程を実施し、または水洗処理工程を実施せずに、３）引き続き、１２０℃以下の温度で乾燥し、４）引き続き、カレンダー加工を行なうことからなることを特徴とするエアバッグ用織物の製造方法。

本発明の織物は、一方の面が高圧下での通気度が低い面であり、他方の面が柔軟でクッション性の高い面であるため、高圧展開が要求される用途で、軽量で高速展開に優れ、高圧展開の信頼性に優れるとともに、高温環境下に暴露された後の信頼性も維持され、さらには、人体接触時の加害性の低減にも優れたエアバッグを提供できる。

本発明の織物断面における織糸の屈曲形態を示す図であり、外接円曲率半径と接触角度を説明する図である。 合成繊維を交絡測定用水浴バスに浮かべた状態を示した図である。

以下、本発明について具体的に説明する。
織物を構成する経緯の織糸は屈曲して相互に接触しているが、織物の織糸の中心線に沿って切断すると、屈曲する緯糸の長さ方向断面と経糸の横断面、または、屈曲する経糸の長さ方向断面と緯糸の横断面が接しており、経糸緯糸相互の交接部である接触線分が最長となる切断面を観察することができる。図１は経糸の中心線に沿って切断した図であり、図中１が屈曲する経糸の長さ方向断面であり、２が経糸と交接する緯糸の横断面である。経糸緯糸相互の交接部である接触線分は、図中弧ＡＣＢで表され、ＡおよびＢが接触線分の両端であり、Ｃが接触線分の中央部である。本発明では、この接触線分の両端と中央部の３点から外接円３を求め、交接部を接触円弧とし、外接円３における接触円弧ＡＣＢの中心角θを経糸と緯糸が接触する交接部の接触角度とした。また、外接円３の半径φを交接部の曲率半径とした。

本発明の織物は、織物の断面において経糸と緯糸が接触する交接部の曲率半径φの、織物の表裏における下式で表される非対称性Ｒが１．０５〜１．５０の範囲であることを特徴とする。
Ｒ＝φａ／φｂ
但し、上式においてφａおよびφｂは、織物の表面および裏面の曲率半径φの内、大きい方がφａであり、小さい方がφｂである。
非対称性Ｒが１．０５以上であれば、高圧下の通気度が低く、引裂き強力が高い。非対称性が１．０５以上と大きいと、片面の曲率半径が小さく経緯の織糸がしっかり噛み合っていて高圧下での通気度を抑制している。とりわけ、曲率半径φが小さい面（φｂ面）を内側にして差圧負荷がかかる場合は、φｂ面は織物のたわみによって、織糸噛み合いがより一層締まる面であり、動的通気度の低減に寄与している。一方で、反対面の曲率半径の大きい面（φａ面）は、経緯の織糸同士の噛み合いが比較的外れやすいため、引裂き強力の低下が抑制される。一方、非対称性Ｒが１．５０以下であれば、織組織の無理な変形による引裂き強力の低下などが避けられる。非対称性Ｒは、より好ましくは、１．１０から１．４０である。

本発明の織物は、織物の断面において経糸と緯糸が接触する交接部の接触角度θの、織物の表裏における下式で表される非対称性Ｕが１．０５〜１．４０の範囲であることが好ましい。
Ｕ＝θｂ／θａ
但し、上式においてθａおよびθｂは、それぞれφａ面およびφｂ面における交接部の接触角度である。
接触角度の非対称性Ｕが１．０５以上であれば、曲率半径の非対称性Ｒが大きく、接触角度の非対称性Ｕが１．４０以下であれば曲率半径の非対称性Ｒが小さい。接触角度の非対称性Ｕは、より好ましくは１．０８から１．４０である。

引裂き強力（Ｎ）の引張り強力（Ｎ／ｃｍ）に対する引裂利用率Ｅは０．２０を超え、０．５０未満であることが好ましい。ここでいう引裂き強力はシングルタング試験によるものである。シングルタング試験において、緯糸引裂き試験は緯糸を切断する評価であり、緯糸引張り試験は緯糸方向に伸長破断する評価である。同様に、経糸引裂き試験は経糸を切断する評価であり、経糸引張り試験は経糸方向に伸長破断する評価である。それぞれの比（引裂き強力／引張り強力）を引裂き強力の引張り強力に対する引裂き利用率Ｅとした。引裂利用率Ｅが０．２０超であれば機械物性のバランスがよく、エアバッグの耐バースト性が良い。引裂利用率Ｅが０．５０未満であれば通気度とのバランスが良くエアバッグの高圧展開性が良い。引裂き利用率Ｅの高さは、織物の表裏の非対称性によるものであり、織糸の食い込み程度が表裏で異なることにより、引裂き点での織糸の逃げが生じ易く、それが織糸の集束となり切断抵抗となるため、引裂き強力が高まっている。

引裂利用率Ｅは、１２０℃の環境下に１００時間暴露した後において、暴露前後の変化率（暴露後引裂利用率Ｅ／暴露前引裂利用率Ｅ）が９０％以上であることが好ましい。熱暴露前後の変化率が９０％以上であれば、エアバッグとした際に、環境変化にさらされた後の耐バースト性が維持されている。より好ましくは９５％以上である。引裂利用率の熱暴露前後の変化率は、織物の経緯の織糸が熱脆化して食い込み形態が固定され、引裂き点での組織変形が起こりにくいことと、織糸表面の熱劣化に対する耐性とがあいまって高まる。引裂利用率の熱暴露前後の変化率は高いほど好ましい。一方で、引裂利用率の熱暴露前後の変化率は１１０％以下が好ましい。引裂利用率が熱暴露前よりも大きく高まらなければ、織糸の食い込み形態が解消する方向に変化したり、高圧通気度の抑制など、他の特性とのバランスを欠くようになることがない。

本発明のエアバッグ用織物において、織物を構成する合成繊維は、熱可塑性樹脂からなる繊維であって、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維などから選ぶことができる。
織物を構成するポリアミド系繊維としては、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド４・６、それらの共重合体およびそれらの混合物の樹脂からなる繊維が挙げられる。特にポリアミド６・６繊維としては、主としてポリヘキサメチレンアジパミド樹脂からなる繊維である事が好ましい。ポリヘキサメチレンアジパミド樹脂とは１００％のヘキサメチレンジアミンとアジピン酸とから構成される融点が２５０℃以上のポリアミド樹脂を指すが、本発明で用いられるポリアミド６・６樹脂からなる繊維は、樹脂の融点が２５０℃未満とならない範囲で、ポリヘキサメチレンアジパミドにポリアミド６、ポリアミド６・Ｉ、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・Ｔなどを共重合、あるいはブレンドした樹脂からなる繊維でもよい。

ポリエステル系繊維としては、公知の方法でカルボン酸および／またはその誘導体とジオールを重縮合した樹脂、ヒドロキシカルボン酸からなる樹脂、あるいは、さらにこれらの共重合またはブレンドした樹脂からなる繊維が挙げられる。ポリエステル系繊維を構成するカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸およびフマル酸等の脂肪族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の環状脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。ジオールとしては、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、トリメチレングリコールおよびジエチレングリコール等の脂肪族ジオールや、ヒドロキノン、レゾルシノールおよびビスフェノールＡ等のジフェノール類が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。かかるポリエステル系繊維の具体例としては、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、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリブチレンナフタレート繊維、ポリエチレンイソフタレート−テレフタレート共重合繊維、ポリブチレンイソフタレート−テレフタレート共重合繊維、ポリシクロヘキシレンジメチレンイソフタレート−テレフタレート共重合繊維等が挙げられる。強度と耐熱性の観点から、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、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート繊維およびポリエチレンナフタレート繊維が好ましく、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およびポリエチレンナフタレート繊維がさらに好ましい。ポリエチレンテレフタレート繊維が特に好ましく、分子鎖中にエチレンテレフタレート繰返し単位を９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上を含有するポリエチレンテレフタレート繊維であることが強度と耐熱性の観点から好ましい。かかるポリエチレンテレフタレート繊維は、１０モル％未満、好ましくは５モル％未満の割合で他の共重合成分を含んでも差し支えない。このような共重合成分としては例えばイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、ｐ−オキシ安息香酸、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、トリメリット酸、ペンタエリスリトール等が挙げられる。

なお、かかる合成繊維には、原糸の製造工程や加工工程での生産性あるいは特性改善のために通常使用される各種添加剤を含んでいても良い。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、難燃剤などを含有せしめることができる。
本発明の織物に用いる合成繊維は、整経時に糊付けせずに高密度製織が可能となるように、単糸切れによる毛羽が１０⁸ｍあたりに１００個以下であることが好ましい。

本発明の織物に用いる合成繊維は実質的に無撚りで用いるのが好ましい。実質的に無撚りとは、意図的に撚りを入れずに用いることであり、原糸パッケージから糸を取り出す際にはいってしまう１０個／ｍ未満の解舒撚りを超える撚り数が観察されないということである。合成繊維を無撚で用いることにより、高密度織物にした際の経緯糸の食い込み形態を織機上で制御しやすくなる。
また、本発明の織物に用いる合成繊維は単糸の集合の集束性を得るためにエア交絡が５〜３０回／ｍであることが好ましい。エア交絡が５回／ｍ以上で高密度織物を無糊かつ無精練または弱精練で製織し仕上げることができるようになる。エア交絡が３０回／ｍ以下で、製織時に経緯糸の食い込み形態を織物の表裏で非対称なものにしやすくなる。さらには、高温環境に暴露した後も織物表裏での非対称性を維持できるようになる。エア交絡が３０回／ｍ以下で少なければ、製織中に単糸集束が解消され、織糸の屈曲形態が制御された相互食い込み形態にできる。また、製織後の織物中の単糸集束が十分に解消されていれば、高温環境への暴露によって相互食い込みが解消されてゆくようなことにはなりにくい。

織物を構成する合成繊維の繊度は、好ましくは、３００〜７２０ｄｔｅｘである。さらに好ましくは、３８０〜５５０ｄｔｅｘである。繊度が３００ｄｔｅｘ以上でより大きければ、機械物性が大きく、エアバッグ耐圧性に寄与する。繊度が７２０ｄｔｅｘ以下でより小さければ、織物重量が軽くなる。また、織物を構成する合成繊維は単糸の集合体からなるマルチフィラメント繊維であり、単糸の繊度は２ｄｔｅｘを超え、８ｄｔｅｘ未満が好ましい。単糸繊度は８ｄｔｅｘ未満で小さいほうが接触角度が大きく、織糸同士が食い込み合った形態を取りやすくなる。フィラメント繊度が２ｄｔｅｘを超えれば加工工程中にフィラメント損傷を受けることがなく、織物の機械特性を損なうことがない。単糸の断面形状は、実質的に丸断面であることが好ましい。扁平状になるほど織物の動的な高圧通気度が抑制しにくい。

織物のカバーファクタは２０００から２６００が好ましい。カバーファクタＣＦは以下の計算による。
ＣＦ＝（√経糸繊度（ｄｔｅｘ））×経糸密度（本／２．５４ｃｍ）＋ （√緯糸繊度（ｄｔｅｘ））×緯糸密度（本／２．５４ｃｍ）
ここで、経糸繊度と緯糸繊度は、それぞれ、布帛を構成する合成繊維の繊度である。
カバーファクタは、平面における繊維の充填度合いであり、２０００以上であれば、静的通気度が抑制されている。カバーファクタが２６００以下であれば、製織工程での困難性はない。
織物の織組織は、基本的に経緯とも同一繊維で単一繊維による平織物が好ましい。高密度の平織物を得るために、経緯とも２本の斜子織で織って平織物を得ても良い。また、経緯の織密度の差は１０％程度以下で、実質的に同等であることが好ましい。

動的高圧通気度とは、高圧ガスタンクから瞬時にバルブ解放し、試料への印加圧を急速に変化させて通気度を計測するもので、ＡＳＴＭ Ｄ６４７６に準ずるＴＥＸＴＥＳＴ社のＦＸ３３５０を用いて１００ｋＰａ時点での通気度をいう。織物の表裏で評価した。動的高圧通気度が１２００ｍｍ／ｓ以下で、できる限り通気が検出されないことが好ましい。より好ましくは１０００ｍｍ／ｓ以下である。織物の表裏への加圧面における通気度比Ｐは０．９０から０．２０が好ましい。より好ましくは、０．８０から０．３０である。通気度が非対称であることによって低通気度面での通気度抑制が良い。

本発明のエアバッグ用織物は、シクロヘキサンで抽出される油分が基布重量に対して０．０３重量％から０．３重量％が好ましい。より好ましくは０．０３〜０．２重量％である。一層好ましくは０．０５〜０．１５重量％である。シクロヘキサン抽出油分が０．０３重量％以上であれば、織糸繊維の表面を低摩擦にし、織物の引裂き強力の低下を防止できる。したがって、エアバッグの耐破袋性を高めることが出来る。一方、０．３重量％以下とすることで構成糸の素抜けを防止し、エアバッグの展開ガスが漏れたり、熱ガスが集中通過することによる破袋を回避できる。抽出される油分が０．０３重量％以上で０．３重量％以下であるためには、織糸の製造工程に由来する紡糸油分や織糸の経糸整経工程での整経油分を、織物を作るウォータージェット織機工程で脱油させたり、製織後の精練工程での条件を適宜選定したり、織物に油分を付与して仕上げたりすることが出来る。好ましくは、紡糸油分や整経油分をウォータージェット織機工程の水流によって適切な油分量に減じて、別途の精練工程を省略することである。

合成繊維からなる織糸は、好ましくは撚糸にしたり、糊付けすること無しに整経工程に送られ、荒巻を経たのち、経糸用として整経ビームに捲返される。また、一部は緯糸として供給され、製織される。
本発明の織物を得るために、まず、織機上で織糸が非対称に噛み合った屈曲形態を作ることが重要である。織機上で経糸開口する際、上糸と下糸の張力に５から９０％の差をつけることが好ましい。より好ましくは１０から５０％である。上糸と下糸の張力に差をつける方法として、バックローラー（テンショニングローラー）の位置を綜絖による開口中心から上下にずらすと、経緯の糸の交差部である織前までに上糸と下糸の走行長が変わるため、経糸張力を織物の表裏の面で変えることができる。

さらに、経糸張力を上下糸の平均で０．２０〜０．６５ｃＮ／ｄｔｅｘに設定し、より高めの経糸張力で効果的な筬打ち条件を作ることで、最終的に低通気度が達成される。製織で形成された非対称の織物構造を、これ以降の工程では維持し、対称化しないようにするべきである。織機は、ウォータージェット織機、エアジェット織機、レピア織機などを用いることができる。中でもウォータージェット織機を用いると後の精練工程無しに油分が制御できて好ましい。

精練工程では、製織工程で形成された織糸が非対称に噛み合った屈曲形態が、温水中の合成繊維の収縮作用で解消される傾向があるため注意が必要である。好ましくは８０℃以下、さらに好ましくは６０℃以下の温度で、拡幅状態のままで、揉みなどの刺激を与えない精練方法を用いるべきである。最も好ましいのは精練工程を省略することである。

乾燥工程でも製織工程で形成された、織糸が非対称に噛み合った屈曲形態が解消されないような注意が必要である。そのため、合成繊維である織り糸の収縮が大きく発現してしまうのを避ける必要がある。好ましくは１１０℃以下、さらに好ましくは８０℃以下で乾燥処理する。

織物は熱カレンダー加工で仕上げるのが好ましい。製織工程で形成された、織糸が非対称に噛み合った屈曲形態をここで熱と圧力で固定する。経緯糸の曲率半径φが小さい面に対して片カレンダー加工して形態を維持するようにするのが好ましい。いわゆるテンターなどを用いた熱セット工程に比べて、織り糸の収縮作用で織糸が十分に噛み合った屈曲形態がむしろ解消されてしまうようなことが避けられる。

カレンダーロールによる加熱温度は、繊維材料の軟化点温度付近以上であって、印加圧力との組み合わせで決定できるが、４０〜２５０℃までで適宜選択できる。精練工程などでの温水収縮がほとんど発現していない織物で、繊維高分子構造に歪が残っている分を、この熱カレンダー加工で高分子構造固定する。加熱温度は織物構成繊維の高分子構造固定を行なうために１２０℃以上が好ましい。一方で、加熱温度は、構成繊維の単糸断面が明瞭に変形してしまい引裂き強力などの機械特性が大きく低下しないように２２０℃以下が好ましい。より好ましくは、加熱温度は１５０〜２００℃である。加工圧力は線圧で１００〜３０００Ｎ／ｃｍが好ましい。加工線圧が１００Ｎ／ｃｍ以上で織物織糸の交接部接触角の大きい構造に寄与し、加工線圧が３０００Ｎ／ｃｍ以下で構成繊維の単糸断面が明瞭に変形してしまい引裂き強力などの機械特性が大きく低下しないようにすることができる。加工速度は適宜選択できるが、１〜３０ｍ／ｍｉｎが好ましい。加工速度が１ｍ／ｍｉｎ以上で、ロール前後の圧縮作用が無い状態での熱効果で織物織糸の構造が緩み、非対称構造が対称化することを防ぎやすくなる。一方、加工速度が３０ｍ／ｍｉｎ以下で十分な熱間圧縮効果が得易く、また、機折れなどの品質異常を回避した均一加工がしやすい。カレンダーロールとしては、ロール表面はフラットが好ましく、粗度を適宜選択できる。織物の表面が鏡面的で著しい光沢にならない範囲で適度に粗さを改良するとよい。また、ロール表面の素材は剛性が高く伝熱の良い金属などを熱加工ロールとし、組合せるバックロールとして紙、エラストマー、プラスチックスなどを適宜選択できる。熱カレンダー加工では、織物水分により効果が左右されるため、織物水分を適宜制御すると良い。

熱加工ロールに接した面は、経緯糸の曲率半径φが小さいままで、織糸が十分に噛み合った屈曲形態が維持され、織物の非対称性が固定される。さらに、経緯糸の曲率半径φが小さい面では、織物の平坦性が向上し、織物に製品識別のためのインクジェット印字する際に、印字品質を鮮明にすることに寄与している。
一方、バックロールに接した面は、織糸が十分に噛み合った屈曲形態がやや解放され、経緯糸の曲率半径φが大きめになる。この面を内側に織物を屈曲する場合はより柔軟性を有している。

本発明の織物は、そのまま裁断縫製してエアバッグに用いるのに適している。一方、本発明の織物は、さらに樹脂やエラストマーを被覆してエアバッグ用の基布として用いても良い。経緯糸の曲率半径φが小さい面に対してコーティングすれば、低塗布量で均一な塗布面を有するエアバッグ基布となる。一方で、経緯糸の曲率半径φが大きい面に対してコーティングすれば、低塗布量で剥離しにくい接着安定性の優れたエアバッグ基布となる。

本発明の織物からなる縫製エアバッグを組み込んで、エアバッグモジュール、エアバッグ装置として用いることができる。エアバッグには素材や製造情報をインクジェットで識別印字した織物を用いることができ、経緯糸の曲率半径φが小さい面にインクジェット印字すれば、鮮明な識別製品が得られる。さらに、経緯糸の曲率半径φが小さい面をエアバッグの内側にして、インクジェット印字を反転印字しておけば、エアバッグの外側から織物を透かして識別情報を読み取ることもできる。

次に、実施例および比較例によって本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。先ず、本明細書で用いた測定方法および評価方法について説明する。
（１）合成繊維の交絡数（個／ｍ）：合成繊維の交絡数は、交絡測定用の水浴バスを用い、合成繊維を水面に浮かべて単糸束の状態を観測して行った。水浴バスは、長さ１．０ｍ、幅２０ｃｍ、高さ（水深）１５ｃｍの大きさであり、供給口から供給された水はバスから溢流により排水される。すなわち、常に新しい水を約５００ｃｃ／分の流量で供給することによって測定バス内の水を更新させる。この水浸法により、図２に示すように水面に拡がった単糸束の交絡部ａの数をカウントする。この測定を１０回繰り返して平均値を求めた。

（２）布帛試料の準備：ＪＩＳ Ｌ０１０５：２００６の標準状態に調整して、各種測定および評価に供した。
（３）織密度（本／２．５４ｃｍ）：ＪＩＳ Ｌ１０９６：２０１０ ８．６．１ｂ）Ｂ法で附属書ＦＡにより計測した。
（４）合成繊維の繊度（ｄｔｅｘ）：ＪＩＳ Ｌ１０９６：２０１０ ８．９．１．１ａ）２）Ｂ法で附属書Ｈの方法Ｂにより計測した。

（５）接触角（度）、曲率半径（μｍ）：織物の織糸中心線に沿って、経方向断面と緯方向断面を切り出し、３５倍の電子顕微鏡写真を撮った。図１に示すように、織糸の経緯糸が交接する部分の両端ＡおよびＢ、並びに中心点Ｃの３点から外接円３を描き、交接部の円弧ＡＣＢの中心角θと外接円の半径φを求めた。外接円３は織物試料の表面および裏面について、それぞれ任意に１０点描き、平均をとって表面および裏面それぞれの中心角θと半径φを求めた。表裏面の内、大きい方のφをφａとし、小さい方のφをφｂとした。そして、φａに対応するθをθａとし、φｂに対応するθをθｂとした。

（６）引裂強力（Ｎ）：ＪＩＳ Ｌ１０９６：２０１０ ８．１７．１Ａ−１法により計測した。
（７）引張強力（Ｎ／ｃｍ）：ＪＩＳ Ｌ１０９６：２０１０ ８．１４．Ａ１法（ストリップ法）により計測し、試料幅３ｃｍで除して求めた。
（８）引裂き利用率：上記引裂き強力を引張強力で除して求めた。
（９）シクロヘキサン抽出油分（ＯＰＵ）：織物試料をシクロヘキサンで８時間ソックスレー抽出した。シクロヘキサン抽出分の乾固重量から試料中の油剤成分量（重量％）を求めた。
（１０）高圧通気度（ｍｍ／ｓ）：ＡＳＴＭＤ６４７６に準拠するＴＥＸＴＥＳＴ社製のＦＸ３３５０にて動的通気度を計測し、昇圧が１００ｋＰａに達した際の通気度を求めた。

（１１）柔軟性比較評価：６０Ｌのベントホールの無いエアバッグを、織物の接触交接部の曲率半径が大きい面を内側にした場合と接触交接部の曲率半径が小さい面を内側にした場合のそれぞれについて縫製し、３０ｋＰａとなるようにガスフロー注入した。膨らんだエアバッグの中心面を手の甲で押し、その感触をそれぞれのエアバッグで比較した。押し込み柔軟性とクッション性の感触の差が明瞭である場合を◎とし、差を感知できる場合を○とし、差異が感知できない場合を×とした。

（１２）インクジェット印字：織物に６０ミクロンノズルのインクジェットプリンタでエタノール性の黒インクを用い、２０ｍ／ｍｉｎの織物送り速度で１０ｍｍ幅のバーコード印字をした。印字表面を３５倍ルーペで観察し、バーコードのバーの印字にじみを評価し、バーの境界が明瞭でにじみが無いものを◎、バー境界は明らかだがインク滴のはみ出しが認められるものを○、バー境界に不明瞭な部分があるもの△とした。
（１３）熱暴露後の評価：布帛を１２０℃のエアオーブン中に吊るし、１００時間熱暴露した後、標準状態とし、上記（６）〜（８）項に従って引裂き利用率を求めた。また、熱暴露前後の引裂き利用率から、暴露前後の変化率（暴露後引裂利用率Ｅ／暴露前引裂利用率Ｅ）を求めた。

［実施例１］
ポリヘキサメチレンアジパミド樹脂を溶融紡糸、熱延伸して得られた強度８ｃＮ／ｄｔｅｘの繊維を織糸として用いた。繊維には樹脂重合時に添加した銅が５０ｐｐｍ含有され、沃素が１５００ｐｐｍ含有されていた。この繊維は、繊度が４７０ｄｔｅｘ、単糸が１３６本、沸水収縮率が７．０％であり、水浸法の交絡数は１０個／ｍであった。この繊維を、織糸として用いた。経糸用に無撚無糊で引き揃え、整経ビームとした。緯糸用に無撚無糊で巻取りパッケージからそのまま供給した。ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力を上糸張力に対して１．０５倍高く設定し、平織りを４００回転／分で実施した。得られた織物を精練すること無しに、６０℃で乾燥し、織物水分率を３％にした。次いで、熱カレンダー加工は、送り速度１８ｍ／分、金属ロール温度１６０℃、圧力４９０Ｎ／ｃｍで処理した。織物を挟む上下のカレンダーロールは、上部の加熱用の金属ロールが１２ｃｍ直径であり、下部のロールはペーパー表面を有する２４ｃｍ直径ロールで、表面速度は上下同速である。ペーパーロール表面はショアＤ硬度が６５である。このとき、経糸高張力織りした面を加熱ロールで処理した。仕上がり織物の織り密度は経緯とも５１．０本／２．５４ｃｍであった。織物の製造条件と評価結果を表１に示す。織物は表裏で織り糸の屈曲構造に差があり、非対称構造である。高圧通気は織物の表裏面のどちらを加圧面にするかで通気度に差があり、曲率半径が小さいほうの面を加圧面にした時に低通気度を示し、面は良く通気度抑制されている。引裂き強力は高い。織物の表裏でガス展張した面での柔軟性クッション性に違いがあり、低通気度面を内側にしてガス展張した場合は、定圧維持のガスフローリーク量が少なく、ガス展張の外側からの押込みは人体に優しい感触が得られた。曲率半径が小さいほうの低通気度面でのインクジェット印字性も良好で、識別情報表示に問題は生じなかった。

［実施例２］
ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力を上糸張力に対して１．１０倍高く設定したことを除いて実施例１と同様に実施した。表１に製造条件と織物評価結果を示す。高圧下の通気抑制がより効いて、引裂き強力も良好、ガス展張時の柔軟性、クッション性も優れている。インクジェット印字も良好である。

［実施例３］
ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力を上糸張力に対して１．２０倍高く設定したことを除いて実施例１と同様に実施した。表１に製造条件と織物評価結果を示す。高圧下の通気抑制がより効いて、引裂き強力も良好、ガス展張時の柔軟性、クッション性も優れている。インクジェット印字も良好である。

［実施例４］
ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力を上糸張力に対して１．３０倍高く設定したことを除いて実施例１と同様に実施した。表１に製造条件と織物評価結果を示す。高圧下の通気抑制がより効いて、引裂き強力も良好、ガス展張時の柔軟性、クッション性も優れている。インクジェット印字も良好である。

［実施例５］
ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力を上糸張力に対して１．４０倍高く設定したことを除いて実施例１と同様に実施した。表１に製造条件と織物評価結果を示す。高圧下の通気抑制がより効いて、引裂き強力も良好、ガス展張時の柔軟性、クッション性も優れている。インクジェット印字も良好である。

［実施例６］
ポリエチレンテレフタレート繊維で、繊度が５５０ｄｔｅｘ、単糸が１４４本、強度が７ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸水収縮が２．２％、交絡数が１０個／ｍの繊維を織糸として用いた。ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力を上糸張力に対して１．１０倍高く設定し、平織りを４００回転／分で実施した。引き続いて、精練すること無しに６０℃で乾燥し、水分率を０．８％とした。次いで、熱カレンダー加工は、送り速度１８ｍ／分、金属ロール温度１８０℃、圧力４９０Ｎ／ｃｍで行なった。織物を挟む上下のカレンダーロールは、上部の加熱用の金属ロールが１２ｃｍ直径であり、下部のロールはペーパー表面を有する２４ｃｍ直径ロールで、表面速度は上下同速である。ペーパーロール表面はショアＤ硬度が６５である。このとき、経糸高張力織りした面を加熱ロールで処理した。仕上がり織物の織り密度は経緯とも５１．０本／２．５４ｃｍとした。表１に製造条件と織物評価結果を示す。
高圧下の通気抑制が効いて、引裂き強力も良好、ガス展張時の柔軟性およびクッション性も優れている。インクジェット印字も良好である。

［実施例７］
ポリヘキサメチレンアジパミド繊維の水浸法の交絡数を２５個／ｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。織物の製造条件と評価結果を表１に示す。実施例１と同等の特性を示した。

［比較例１］
ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力と上糸張力を同じ値に合わせて設定したことを除いて実施例１と同様に実施した。表１に製造条件と織物評価結果を示す。片カレンダーによって、熱カレンダー面でのインクジェット印字性は良い。しかし、製織段階で織り糸屈曲構造の非対称性が得られないため、仕上がり後も屈曲構造の非対称性が無い。よって、高圧下での通気度抑制は限定的であり、引裂き強力も悪い。

［比較例２］
ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力を上糸張力に対して１．０２倍高く設定したことを除いて実施例１と同様に実施した。表１に製造条件と織物評価結果を示す。片カレンダーによって、熱カレンダー面でのインクジェット印字性は良い。しかし、製織段階で織り糸屈曲構造の非対称性がわずかであるため、仕上がり後も屈曲構造の非対称性が小さい。よって、高圧下での通気度抑制は限定的であり、引裂き強力も悪い。

［比較例３］
実施例２の製織後に、９０℃の温水で３分間精練した後に、６０℃で乾燥し、水分率を０．８％とした。次いで、ピンテンターにて１８０℃の１分間、反物の経送りのオーバーフィードが２％、反物幅が１％幅入れで熱セット仕上げした。表１に製造条件と織物評価結果を示す。製織段階で形成された織り糸屈曲構造の非対称性が、精練工程で緩和されてしまい、さらに、テンターセット工程でも緩和されてしまうため、仕上がり後の屈曲構造の非対称性が小さい。よって、高圧下での通気度抑制は限定的であり、引裂き強力も悪い。

［比較例４］
実施例２の製織後に、精練すること無しに６０℃で乾燥し、水分率を０．８％とした。次いで、ピンテンターにて１８０℃で１分間、反物の経送りのオーバーフィードが３％、反物幅が２％幅入れで熱セット仕上げした。表１に製造条件と織物評価結果を示す。製織段階で形成された織り糸屈曲構造の非対称性が、精練無しで維持されるが、テンターセット工程で緩和されてしまうため、仕上がり後の屈曲構造の非対称性が小さい。よって、高圧下での通気度抑制は限定的であり、引裂き強力も悪い。

［比較例５］
実施例２の製織後に、９０℃の温水で３分間精練した後に、６０℃で乾燥し、水分率を０．８％とした。次いで、熱カレンダー加工は、送り速度１８ｍ／分、金属ロール温度１８０℃、圧力４９０Ｎ／ｃｍで行なった。織物を挟む上下のカレンダーロールは、上部の加熱用の金属ロールが１２ｃｍ直径であり、下部のロールはペーパー表面を有する２４ｃｍ直径ロールで、表面速度は上下同速である。ペーパーロール表面はショアＤ硬度が６５である。このとき、経糸高張力織りした面を加熱ロールで処理した。表１に製造条件と織物評価結果を示す。製織段階で形成された織り糸屈曲構造の非対称性が、精練工程で緩和されてしまう。片カレンダーでは織り糸屈曲構造の非対称性の形成は少なく、高圧下での通気度抑制は限定的であり、引裂き強力も悪い。

［比較例６］
実施例６において、ウォータージェット織機にて織機上での経糸張力を設定する際、開口時の下糸張力と上糸張力を同じ値に合わせて設定し製織した。次いで、９０℃の温水で３分間精練した後に、６０℃で乾燥し、水分率を０．８％とした。引き続き、熱カレンダー加工は、送り速度１８ｍ／分、金属ロール温度１８０℃、圧力４９０Ｎ／ｃｍで行なった。織物を挟む上下のカレンダーロールは、上部の加熱用の金属ロールが１２ｃｍ直径であり、下部のロールはペーパー表面を有する２４ｃｍ直径ロールで、表面速度は上下同速である。ペーパーロール表面はショアＤ硬度が６５である。このとき、経糸高張力織りした面を加熱ロールで処理した。表１に製造条件と織物評価結果を示す。片カレンダーによって、熱カレンダー面でのインクジェット印字性は良い。しかし、製織段階で織り糸屈曲構造の非対称性が得られないし、精練工程でも緩和されてしまい、片カレンダー加工のみが非対称加工であるが、片カレンダー加工による織り糸屈曲構造の非対称性の形成はわずかであるため、仕上がり後も屈曲構造の非対称性は少ない。よって、高圧下での通気度抑制は限定的であり、引裂き強力も悪い。

［比較例７］
ポリヘキサメチレンアジパミド繊維の水浸法の交絡数を３４個／ｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。織物の製造条件と評価結果を表１に示す。織物の表裏非対称性が作りにくく、非対称性Ｒが小さめとなる。熱暴露後の引裂き利用率が低下する。織物表面にやや乱れがありインクジェット印字も鮮明さを欠いた。高圧通気度を低く抑えられていない。

表１から明らかなように、本発明の織物は非常にすぐれた高圧低通気性を示し、さらに熱暴露に対する安定性を示す。

本発明の織物は、樹脂被覆無しでも高圧下で通気度が低く、引裂き強力が高く高耐圧信頼性がよいエアバッグに好適である。さらに、エアバッグにした場合、人体接触面は柔軟でクッション性が良好な面となり、高圧展開性と人体接触時の加害性の低減とが両立したエアバッグ用織物として好適である。

１ 経糸の長さ方向断面
２ 緯糸の横断面
３ 外接円
Ａ 接触線分の一端
Ｂ 接触線分の一端
Ｃ 接触線分の中央部
θ 交接部の接触角
φ 交接部の曲率半径

Claims (15)

1. 合成繊維からなる織物であって、織物の断面において経糸と緯糸が接触する交接部の曲率半径φの、織物の表裏における下式で表される非対称性Ｒが１．０５〜１．５０の範囲であることを特徴とするエアバッグ用織物。
   Ｒ＝φａ／φｂ
   （但し、φａおよびφｂは、織物の表面および裏面における曲率半径φの内、大きい方がφａであり、小さい方がφｂである。）
2. 引裂き強力（Ｎ）の引張り強力（Ｎ／ｃｍ）に対する引裂き利用率Ｅが０．２０〜０．５０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織物。
3. １２０℃の環境下に１００時間暴露したのちの引裂き利用率Ｅが、暴露以前と比較して９０％以上であることを特徴とする請求項２に記載のエアバッグ用織物。
4. 前記交接部の接触角度θの、織物の表裏における下式で表される非対称性Ｕが１．０５〜１．４０の範囲であ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用織物。
   Ｕ＝θｂ／θａ
   （但し、θｂはφｂ面における接触角度であり、θａはφａ面における接触角度である。）
5. シクロヘキサン抽出油分を０．０３〜０．３重量％含有す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用織物。
6. 合成繊維が実質的に丸断面の合成繊維からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
7. 織物が平織物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
8. 織物を構成する合成繊維の繊度が３００〜７２０ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
9. 織物を構成する合成繊維の繊度が３８０〜５５０ｄｔｅｘであり、その単糸繊度が２ｄｔｅｘを超え、８ｄｔｅｘ未満であ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。
10. 織物の表裏における１００ｋＰａ差圧下の通気度の比が０．９０〜０．２０であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
11. バーコードが印字されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
12. 織物を製織する織糸原糸として、実質的に無撚でエア交絡が５〜３０個／ｍの合成繊維を用いることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物を用いたエアバッグ。
14. 樹脂被覆を有していない請求項１３に記載のエアバッグ。
15. 下記の製造方法によって得られる請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
    １）経糸張力を上下糸の平均で０．２０〜０．６５ｃＮ／ｄｔｅｘとし、上糸と下糸の張力に５から９０％の差をつけ、ウォータージェット織機で製織し、
    ２）引き続き、８０℃以下の精練工程を実施し、または精練工程を実施せずに、
    ３）引き続き、１１０℃以下の温度で乾燥し、
    ４）引き続き、経緯糸の曲率半径φが小さい面に対して片カレンダー加工を行なう。

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