JP7021217B2 - エアバッグ用織物 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の乗員を保護するエアバッグ用織物であって、柔軟性、引裂強力、引裂伸度に優れたエアバッグ用織物に関する。
近年、自動車の乗員を保護するためのエアバッグ用織物として合成繊維からなる織物が多く使われている。特にナイロン糸やポリエステル糸などからなる織物を袋状に縫製し使用することが多い（例えば、特許文献１～４）。
しかしながら、エアバッグ用織物は通常、コーティングが施されているため、柔軟性が乏しく収納性が低下するという問題があった。また、柔軟性を向上させるために織物を構成する糸の繊度を小さくすると引裂強力が低下するという問題があった。
特開２００４－２０４４０４号公報 特開２００７－２６２５９２号公報 特開２０１２－４１６５２号公報 特許第４７５６４０７号公報
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、自動車等の乗員を保護するエアバッグ用織物であって、柔軟性、引裂強力、引裂伸度に優れたエアバッグ用織物を提供することにある。
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、織物を構成する糸の繊度や織物密度などを巧みに工夫することにより柔軟性、引裂強力、引裂伸度に優れたエアバッグ用織物が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
かくして、本発明によれば「ポリエステルマルチフィラメントを含むエアバッグ用織物であって、前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、総繊度が１４０～５８０ｄｔｅｘかつフィラメント数が９６～１９２本の範囲内であり、前記織物において、織物を構成する経糸と緯糸の総繊度の差が５ｄｔｅｘ以下であり、かつ経糸の織密度が緯糸の織密度よりも小さいことを特徴とするエアバッグ用織物。」が提供される。
その際、前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、引張強度が６．５～８．０ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。また、前記織物において、カバーファクターが１７００～２６００の範囲内であることが好ましい。また、織物の組織が平織であることが好ましい。また、カレンダー加工が施されていることが好ましい。また、織物がノンコートであることが好ましい。また、織物の少なくとも片面にコーティングが施されており、前記コーティングが、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系、ゴム系またはそれらの共重合物からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる樹脂をコーティングしてなるものであることが好ましい。また、コーティングされた樹脂の塗布量が１５～２５ｇ／ｍ２の範囲内であることが好ましい。また、ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．１９．１Ａ法で測定した剛軟度が経・緯ともに９０ｍｍ以下であることが好ましい。また、ＩＳＯ １３９３７－２シングルタング法で測定した引裂強力（経・緯平均）が２００～６００Ｎの範囲内であることが好ましい。また、ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．１２．１Ａ法に基づき、織物幅３ｃｍ、引張つかみ間隔１５ｃｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張った時の破断伸度（経・緯平均）が１５％以上であることが好ましい。
本発明によれば、自動車等の乗員を保護するエアバッグ用織物であって、柔軟性、引裂強力、引裂伸度に優れたエアバッグ用織物が得られる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明のエアバッグ用織物を構成する繊維は、ポリエステルマルチフィラメントである。ポリエステルマルチフィラメントは繊維間摩擦力が大きいためエアバッグ用織物を構成する繊維として好ましい。
前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、総繊度は１４０～５８０ｄｔｅｘ（好ましくは３３０～５８０ｄｔｅｘ）の範囲であることが必要である。総繊度が１４０ｄｔｅｘ未満ではエアバッグ用織物として十分な強度を得ることが難しくなるおそれがある。逆に、５８０ｄｔｅｘを超える場合は、製織した織物の厚みが大きくなり、装置への収納性が悪く、繊維が太くなることで、得られる織物が剛直になり、開裂した際に顔面等への衝撃が吸収されにくいといった問題が発生するおそれがある。なお、かかる総繊度はＪＩＳ Ｌ１０１３－１９９２により測定することができる。
また、ポリエステルマルチフィラメントのフィラメント数は９６～１９２本の範囲であることが重要であり、９６～１４４本が生産性の上でより好ましい。フィラメント数が９５本以下では、織物にした場合、剛直になるおそれがある。逆に、フィラメント数が１９３本以上になると単繊維繊度が細くなるため、繊維の生産性が低下する傾向にあり、織物のコストが高くなるおそれがある。
またポリエステルマルチフィラメントの引張強度（繊維強度）は６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、エアバッグ用織物とした場合、十分な強力を得ることができないおそれがある。引張強度として、特に７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましい。また、繊維の構成上８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ超の引張強度は得られ難い。したがって、好適な引張強度の範囲は６．５～８．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。
また、本発明のエアバッグ用織物において、織物を構成する経糸と緯糸の総繊度の差が５ｄｔｅｘ以下（より好ましくは３ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは１ｄｔｅｘ以下、特に好ましくは経糸と緯糸の総繊度が同一である。）であることが肝要である。両者の総繊度差が５ｄｔｅｘよりも大きい場合は、柔軟性と布帛強度のバランスが崩れるおそれがある。
また、経糸の織密度が緯糸の織密度よりも小さいことが肝要である。経糸の織密度が緯糸の織密度と同じかまたは大きいと、柔軟性が低下するおそれがある。その理由は、緯糸本数一定化において経糸本数が増加すると、緯糸に対する応力が増大し経糸曲り構造が少なくなり布帛の柔軟性が低下するからである。その際、経糸の織り密度としては４０～５７本／２．５４ｃｍの範囲内であることが好ましい。また、緯糸の織り密度としては４５～６０本／２．５４ｃｍの範囲内であることが好ましい。また、緯糸の織密度と経糸の織密度との差は１～５本／２．５４ｃｍの範囲内であることが好ましい。
また、前記織物において織物のカバーファクターは１７００～２６００であることが好ましく、より好ましくは１８００～２４００である。カバーファクターが１７００未満の場合は、エアバッグ用の織物として、十分な強力が得られないとともに、滑脱抵抗力が著しく低下し、縫目の目開きが大きくなりエアバッグが膨張した際の気密性が低下し、エアバッグ用の織物としては適さないおそれがある。カバーファクターが２６００を超えると、繊維交点の自由度が小さくなり、柔軟性や引裂強度が低下しエアバッグ織物として十分な性能が得られないおそれがある。なお、カバーファクターは下記式により求めるものとする。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］
前記織物において、織物組織は綾織、朱子織、平織、リップストップ等が例示されるが、生産性を考えると平織が最適である。
前記織物を製織する方法としては、レピア織機、エアージェット織機、スルーザー織機、ウォータージェット織機などを用いて、常法により製織することが可能であるが、生産性の観点から、ウォータージェット織機が好ましい。
本発明のエアバッグ用織物は、ノンコートでもよいし、通気度を低減させるため前記織物の少なくとも片面に樹脂コーティングが施されていてもよい。
かかる樹脂としては、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系、ゴム系またはそれらの共重合物からなる群から選ばれる少なくとも一種からなることが好ましい。なかでもシリコーン系樹脂が特に好ましい。
シリコーン系樹脂としては、例えば、ジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、トリメチルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、メチルシリコーンレジン、メチルフェニルシリコーンレジン、メチルビニルシリコーンレジン、エポキシ変性シリコーンレジン、アクリル変性シリコーンレジン、ポリエステル変性シリコーンレジンなどが挙げられる。
なお、シリコーン系樹脂を使用する場合には、例えば、特許第４７５６４０７号公報に記載されているような、反応硬化剤や接着助剤などを用いてもよい。
樹脂の粘度は、２５℃で１００００～５００００ｃｓが好ましく、この範囲の粘度のとき、コーティング加工が容易で樹脂の織物中への浸透も少なくかつ接着力の強いものとすることができる。
織物の表面にコーティングする場合、樹脂の塗布量は１５～２５ｇ／ｍ２（１５～２５ｃＮ／ｍ２）の範囲が好ましく、さらに好ましくは１６～２２ｇ／ｍ２である。コーティングする樹脂の塗布量が１５ｇ／ｍ２未満であると気密性が十分ではなく、エアバッグ用の織物として適さなくなるおそれがある。逆に塗布量が２５ｇ／ｍ２を超えると、重量が必要以上に重くなるおそれがある。
また、前記織物に樹脂をコーティング加工する前または後（好ましくは前）に、熱ローラーを用いたカレンダー加工を施してもよい。その場合は織物の通気度を抑えられるとともに、織物表面の平滑性が向上し、樹脂の塗布量を減らすことが可能である。
樹脂をコーティング加工する方法としては、たとえばキスコート法、コンマコート法、ナイフコート法で連続的に目的とする塗布量を簡便にコーティングすることができる。
樹脂のコーティングが終了した後は、樹脂を加熱処理するために、非接触式の乾燥機にて熱処理を行うことが好ましい。通常乾燥機は、１３０℃程度のゾーンから、１６０℃程度のゾーンに仕切られており、効率的に樹脂を加熱処理し織物と強固な接着力を有するエアバッグ用織物が得られる。
また、ノンコートの場合にも、熱ローラーを用いたカレンダー加工を施してもよい。その場合は織物の通気度を抑えられるとともに、織物表面の平滑性が向上し好ましい。
かくして得られたエアバッグ用織物において、織物の破断伸度（経・緯平均）が１５％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上(特に好ましくは２５～４０％)である。破断伸度が１５％未満であると、エアバッグの膨張時に破裂のおそれがある。なお、破断伸度（経・緯平均）は、ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．１２．１Ａ法に基づき、織物幅３ｃｍ、引張つかみ間隔１５ｃｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張った時の破断伸度（経・緯平均）を測定するものとする。
また、エアバッグ用織物において、織物の剛軟度がＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．１９．１Ａ法により測定して、経糸方向および緯糸方向ともに９０ｍｍ以下であることが好ましく、さらには、経方向の剛軟度が７０ｍｍ以下(特に好ましくは５０～７０ｍｍ)が好ましい。剛軟度が９０ｍｍを超えるとエアバッグの収納性が低下するおそれがある。
また、エアバッグ用織物の引裂強力（経・緯平均）がＩＳＯ １３９３７－２シングルタング法で測定して２００～６００Ｎであることが好ましい。引裂強力が２００Ｎ未満の場合は、エアバッグが膨張した場合に、織物が裂けるおそれがある。引裂強力が６００Ｎを超えるとポリエステルマルチフィラメントの総繊度を大きくする必要があり、織物が剛直で厚みの厚いものとなるおそれがある。
また、エアバッグ用織物において、目付けとしては、２００～３００ｇ／ｍ２の範囲内であることが好ましい。目付けが該範囲よりも小さいと、織物の引裂強力が低下するおそれがある。逆に、目付けが該範囲よりも大きいと、織物の柔軟性が低下するおそれがある。
また、エアバッグ用織物において、厚さとしては、０．２～０．４ｍｍの範囲内であることが好ましい。厚さが該範囲よりも小さいと、織物の引裂強力が低下するおそれがある。逆に、厚さが該範囲よりも大きいと、織物の柔軟性が低下するおそれがある。
本発明のエアバッグ用織物は、柔軟性、引裂強力、引裂伸度に優れるので、運転席用エアバッグ、助手席用エアバッグ、後部座席用エアバッグ、側面用エアバッグ、カーテン用エアバッグ、ニーエアバッグなどに使用することができる。さらには、追突保護用のヘッドバッグ、幼児保護用ミニバッグ、脚部保護用バッグ、シートベルト用バッグなど機能的に適用し得る部位にも適用することもできる。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するがこれらに限定されるものではない。なお、測定法は下記の方法で行った。
１）ポリエステルマルチフィラメントの引張強度（引張強さ）、総繊度
ＪＩＳ Ｌ１０１３－１９９２記載の方法により測定を行った。
２）カバーファクター
下記式によりカバーファクターＣＦを求めた。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］
３）破断伸度
ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．１２．１Ａ法に基づき、織物の経方向と緯方向について、織物幅は３ｃｍ、引張つかみ間隔１５ｃｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張った時の破断伸度を測定し両者の平均を求めた。
４）剛軟度
ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．１９．１Ａ法により測定した。
５）引裂強力
織物の経方向と緯方向について、ＩＳＯ １３９３７－２シングルタング法により測定し両者の平均を求めた。
６）目付け
ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．４．２により測定した。
７）厚さ
ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．５により測定した。
［実施例１～４］
表１に示すポリエステルマルチフィラメントを用いて、これを無撚の状態でウォータージェット織機により表１のカバーファクターになるように平織組織で織物を製織し生機を得た。該生機にエマルジョン系シリコーン樹脂（信越化学製）を織物裏面にブレードを接触させながらフローティングナイフ方式でコーティング加工し固形分樹脂重量が表１になるようにした。
これらのエアバッグ用織物は、柔軟性に優れ、エアバッグが膨張した際に、縫目の目開きが小さく、気密性が良好な、特にカーテン状のサイドエアバッグに好適なものであった。
［実施例５］
表１に示すポリエステルマルチフィラメントを用いて、これを無撚の状態でウォータージェット織機により表１のカバーファクターになるように平織組織で織物を製織し生機を得た。次いで、コーティング加工する面に、平織の生機に１５０℃の加熱ロールで加圧プレス（カレンダー加工）した後、該生機にエマルジョン系シリコーン樹脂（信越化学製）を織物裏面にブレードを接触させながらフローティングナイフ方式でコーティング加工し固形分樹脂重量が表１になるようにした。
かかるエアバッグ用織物は、柔軟性に優れ、エアバッグが膨張した際に、縫目の目開きが小さく、気密性が良好な、特にカーテン状のサイドエアバッグに好適なものであった。
［比較例１～５］
表１に示すポリエステルマルチフィラメントを用いて、これを無撚の状態でウォータージェット織機により表１のカバーファクターになるように平織組織で織物を製織し生機を得た。該生機にエマルジョン系シリコーン樹脂（信越化学製）を織物裏面にブレードを接触させながらフローティングナイフ方式でコーティング加工し固形分樹脂重量が表１になるようにした。これらのエアバッグ用織物は、柔軟性の点で十分とは言えないものであった。
［実施例６］
経糸および緯糸に、無撚の５６６ｄｔｅｘ／１４０フィラメント（単繊維繊度４．０ｄｔｅｘ）、引張強度７．６ｇ/ｄｔｅｘ、沸水収縮率１．９％のポリエステルマルチフィラメントを使用し、ウォータージェットルームにて平織組織で織物を製織後、熱水槽(予備層、第一層、第二層)を通過させ、引き続きサクションドラム乾燥機を使用し乾燥セット仕上げすることにより、ノンコートエアバッグ用織物を得た。このノンコートエアバッグ織物の物性評価結果を表１に示す。
かかるエアバッグ用織物は、柔軟性に優れ、エアバッグが膨張した際に、縫目の目開きが小さく、気密性が良好な、特にカーテン状のサイドエアバッグに好適なものであった。
Figure 0007021217000001
本発明によれば、自動車等の乗員を保護するエアバッグ用織物であって、柔軟性、引裂強力、引裂伸度に優れたエアバッグ用織物が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims (6)

  1. ポリエステルマルチフィラメントを含むエアバッグ用織物であって、
    前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、総繊度が１４０～５８０ｄｔｅｘかつフィラメント数が９６～１９２本の範囲内であり、かつ引張強度が６．５～７．９ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲内であり、織物の組織が平織であり、
    前記織物において、織物を構成する経糸と緯糸の総繊度の差が５ｄｔｅｘ以下であり、かつ経糸の織密度が緯糸の織密度よりも小さく、織密度（経／緯）が、５１（本／２．５４ｃｍ）／５２（本／２．５４ｃｍ）または５２（本／２．５４ｃｍ）／５３（本／２．５４ｃｍ）または５０（本／２．５４ｃｍ）／５２（本／２．５４ｃｍ）であり、
    ＩＳＯ １３９３７－２シングルタング法で測定した引裂強力（経・緯平均）が２５１～６００Ｎの範囲内であり、
    かつ織物の少なくとも片面にコーティングが施されており、前記コーティングが、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系、ゴム系またはそれらの共重合物からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる樹脂をコーティングしてなるものであることを特徴とするエアバッグ用織物。
  2. 前記織物において、カバーファクターが１７００～２６００の範囲内である、請求項１に記載のエアバッグ用織物。
  3. カレンダー加工が施されてなる、請求項１または請求項２に記載のエアバッグ用織物。
  4. コーティングされた樹脂の塗布量が１５～２５ｇ／ｍ２の範囲内である、請求項１～３のいずれかに記載のエアバッグ用織物。
  5. ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．１９．１Ａ法で測定した剛軟度が経・緯ともに９０ｍｍ以下である、請求項１～４のいずれかに記載のエアバッグ用織物。
  6. ＪＩＳ Ｌ１０９６－１９９０ ６．１２．１Ａ法に基づき、織物幅３ｃｍ、引張つかみ間隔１５ｃｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張った時の破断伸度（経・緯平均）が１５％以上である、請求項１～５のいずれかに記載のエアバッグ用織物。
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