JPH04173449A - エアーバッグ用基布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はエアーバッグ用基布に関するものである。更に
詳しくは軽量かつ柔軟で、寸法安定性、収納性に優れ、
機械的特性にも優れたエアーバッグ用基布に関するもの
である。　　゛［従来の技術］ 近年、自動車の乗員保護用の安全装置として、エアーバ
ッグの装着が急速に進みつつある。

通常エアーバッグはその袋状の本体がステアリングホイ
ールやインストルメントパネルなどの中に長い期間折畳
まれて収納され−でいる。そして事故の際、衝突の衝撃
をセンサーが感知し、インフレータ−からの爆発ガスに
より、バッグが展開膨張し、衝突時の乗員の移動を防ぐ
ことによって乗員の安全を図ろうとするものである。

こうしたことから、エアーバッグに要求される機能とし
ては、まずは有事の際必要な特性として、瞬間的な膨張
に耐えうる基布の強力、特に引張り強力、引裂き強力、
破裂強力などが高いこと、同時に瞬間的な膨張が可能と
なるために基布の空気遮蔽性が良いこと、また膨張応答
性の良い基布であること、膨張したエアーバッグが乗員
に当たった後の衝撃吸収エネルギーが大きいこと、更に
インフレータ−から発生する高温ガスに対する耐熱性を
有すること、などである。

また平常時必要な特性としては、狭い場所に長期間保管
されるために、軽量であること、柔軟であること、収納
体積の小さいこと、寸法変化のないこと、収納容器内気
候変化に対して劣化しないこと、などがある。

前記エアーバッグ基布の空気遮蔽性を良好に制御し、か
つ耐熱性を付与するために、基布の表面にポリクロロプ
レンゴムやシリコーン系コムなどでコーティングする方
法が一般的である。

また最近では高密度織物などの織物構造に工夫をして空
気遮蔽性を制御したり、低温インフレータ−を用いて基
布に高度の耐熱性を要求しないエアーバッグも実用化さ
れつつある。

一方、有事の際に必要な緒特性をたちちつつ、前記の通
り、平常時には基布として折畳み性が良好であることが
望まれており、例えば、シリコーン系ゴムコートによる
柔軟化、更にはノンコート基布などが考えられる。繊維
からの改良提案として、優れた機械的特性を有しながら
、柔軟で、折畳み性に優れ、かつ収納容積を小さくでき
る原糸についての提案もなされている。

例えば、特開昭６４−４１４３８号公報には強度８．５
ｇ／ｄ以上であり、かつ単糸デニールが３デニール以下
の繊維からなる糸条で構成されたエアーバッグ用基布に
ついて開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記特開昭６４−４１４３８号公報で示されている技術
は、基布が柔軟で、折畳み性に優れ、かつ収納容積を小
さくする目的で、構成する繊維の単糸デニールが３デニ
ール以下のものを用いるものである。確かに該技術によ
れば、エアーバッグ用基布性能については一応満足して
いるものの、例えば該公報実施例１〜３に示されている
ナイロン６６のトータル８４０デニール糸を単糸デニー
ルが３デニール以下で製糸した場合、紡糸時の糸斑、延
伸時の糸切れや単糸切れ、毛羽が多発し、そのため延伸
収率が悪化し、整経および製織時の効率も悪化するとと
もに、得られたエアーバッグ基布にも毛羽立ちによる凹
凸や経筋、緯筋といった欠陥が生じ、その品位としても
不満足のものしか得られないという課題を有する。

一般に単糸デニールか細く、フィラメント数が多くなる
と紡糸工程でのポリマの粘度ばらつきによる糸斑や単糸
衝突が生じ易く、また単糸−本あたりの強力が低いため
に延伸工程で単糸が切断し、毛羽が発生し易くなってい
るために上記の現象となる。

従来エアーバッグ用基布の原糸としてはその柔軟性、機
械的特性、コートするゴムとの接着性の点からナイロン
６６繊維を主に用いられてきた。しかし、エアーバッグ
収納箱に基布を長期間保存する中で、その間で寸法変化
したり、また衝突時に基布の膨張応答性がやや劣るとい
った問題があった。その問題を解決する手段として、高
弾性率、低収縮性の繊維、例えばポリエステル繊維など
の使用が考えられるが、この場合基布が硬くなり、収納
性が悪く、またコートするゴムとの接着性が不良となる
等の課題を有する。

そこで本発明は上記従来技術の課題を解決し、エアーバ
ッグの機械的特性を損なうことなく、柔軟で、寸法安定
性、収納性に優れたエアーバッグ基布を提供するもので
ある。

［課題を解決するための手段および作用コ上記目的を達
成するため、本発明の構成は、（１）実質的にエチレン
テレフタレート単位を主成分とするポリエステルを芯成
分とし、ポリアミドを鞘成分とする芯鞘型複合構造を有
する複合繊維であって、前記芯成分および鞘成分に対す
る芯成分の割合が２０〜９０重量％であり、かつ下記（
Ａ）、（Ｂ）特性を有する複合繊維糸条を経糸および／
あるいは緯糸として用いたことを特徴とするエアーバッ
グ用基布。

（Ａ）熱収縮応力（７５℃）≦０．１０ｇ／（Ｂ）鞘部
分の複屈折率≦５６Ｘ１０″３のエアーバッグ用基布。

（ａ）引張り強力≧１８０ｋｇ／３ｃｍ（ｂ）引裂き強
力≧１８ｋｇ／２．５４ｃｍ（ｃ）破裂強力≧４５ｋｇ
／ｍｍ” （ｄ）柔軟性（カンチレバー法）５８０ｍｍからなる。

本発明エアーバッグ用基布に用いる複合繊維の芯成分と
なるポリエステルは実質的にポリエチレンテレフタレー
ト単位からなるポリエステルが好ましい。ポリエチレン
テレフタレートポリマの物理的、化学的特性を実質的に
低下させない程度、例えば１０％未満の共重合成分を含
んでも良い。共重合成分としてはイソフタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸等のジカル
ボン酸、及びエチレンオキサイド、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール等のジオール成分を含んでいて
もよい。

本発明エアーバッグ基布用複合繊維の芯成分のポリエチ
レンテレフタレート部分は極限粘度〔η〕は０．７以上
、好ましくは０．８以上と高重合度である。極限粘度〔
η〕が０．７未満の場合、本発明の目的とする良好な機
械的特性、すなわち瞬間的な膨張に耐えうる基布の高い
強力、特に高引張り強力、高引裂き強力、高破裂強力、
また膨張したエアーバッグが乗員に当たった後の大きな
衝撃吸収エネルギーなどが得られない。

一方、ポリアミド鞘成分はポリカブラミド、ポリヘキサ
メチレンアジパミド、ポリテトラメチレンアジパミド、
ポリへキサメチレンドデカミド、ポリへキサメチレンド
デカミド等の通常のポリアミドからなるが、ポリヘキサ
メチレンアジパミド系ポリマが好ましい。

ポリエステル芯成分と同様ポリアミド鞘成分ポリマも良
好な機械的特性を有するエアーバッグ用基布を得るため
に高重合度が必要であり、硫酸相対粘度で２．８以上、
好ましくは３．０以上である。ポリアミド鞘成分には耐
熱性、耐候性を向上させるために、銅塩、及びその他の
有機、無機化合物を添加することが好ましい。

特に沃化鋼、酢酸銅、塩化銅、ステアリン酸銅等の銅塩
を銅として３０〜５００ｐｐｍと沃化カリウム、沃化ナ
トリウム、臭化カリウム等のハロゲン化アルカリ金属を
０．０１〜０．５重量％、及び／或は有機、無機の燐化
合物を０゜０１〜０．１重量％含有させることが好まし
い。

本発明エアーバッグ基布用複合繊維のポリエステル芯成
分の割合は２０〜９０重量％である。

ポリエステル成分が２０重量％未満では目的とする繊維
として、衝突時に基布の膨張応答性が良好となるための
モジュラス及び収納箱内の長期間保管での良好な寸法安
定性を得ることはできない。一方、９０重量％以上をポ
リエステル芯成分が占めると、繊維が硬く、エアーバッ
グとして折り畳み性が悪くなり、エアーバッグ用基布用
繊維としては好ましくない。

本発明エアーバッグ基布に用いられる複合繊維はポリア
ミド鞘成分の配向が低いことが特徴である。即ちポリア
ミド鞘成分の複屈折は５６ＸＩＯ−”以下、好ましくは
５５Ｘ１０−”以下と延伸糸としては低配向である。複
屈折が５６×１０−３を超える場合、毛羽が発生しやす
く、また繊維が硬く、エアーバッグとして折り畳み性が
悪くなり、また折り曲げにより基布が強度低下するなど
エアーバッグ用基布用繊維としては好ましくない。なお
本発明のエアーバッグ用基布に係る複合繊維の鞘部複屈
折の測定は透過干渉顕微鏡で測定する。

また本発明エアーバッグ基布に用いられる複合繊維は７
５℃における乾熱収縮応力が低いことが特徴である。即
ち複合繊維の７５℃における乾熱収縮応力が０．１０ｇ
／ｄ以下、好ましくは０．０９ｇ／ｄ以下である。７５
℃における乾熱収縮応力が０．Ｌｏｇ／ｄを超える場合
は、毛羽が発生しやすくなるとともに、基布としての寸
法安定性が悪くなり、また折り曲げにより基布が強度低
下するなどエアーバッグ用基布用繊維としては好ましく
ない。

本発明のエアーバッグ用基布に係る複合繊維糸条は１５
０〜１０００デニール、好ましくは２１０〜８４０デニ
ールである。単糸繊度は１デニ一ル以上、好ましくは３
デニ一ル以上である。繊維糸条の強度は８ｇ／ｄ以上、
好ましくは８．５〜１２　ｇ／ｄの高強度である。

本発明のエアーバッグ基布は、例えば織物、編物および
その積層体や、シート状物などのものがあるが、エアー
バッグ基布としての総合性能からタフタなど等方性の織
物が好ましい。そのエアーバッグ基布の織物構成密度は
繊維糸条の平方根の積から下記式によって求められるカ
バーファクター（Ｋ）か１５００以上の高密度織物が好
ましい。

Ｋ＝Ｎ□×ｆＤ□＋Ｎ　、、　Ｘ　ｒ　Ｄ　ｖｓＮｌ、
：経糸密度（本／インチ） Ｄ７．：経糸繊度（デニール） Ｎ１．：緯糸密度（本／インチ） Ｄｙｅ：緯糸繊度（デニール） また本発明エアーバッグ用基布は、本発明に係る前記複
合繊維の特徴を基本性能として有効に発現させるために
、基布単独でエアーバッグを構成することが最も好まし
いが、例えば空気遮蔽性の制御、耐熱性の付与、および
縫製部を補強する等の目的で、エラストマーを副次的に
全面あるいは部分的にコーティングして用いることもで
きる。エラストマーとしては例えばクロロブレンゴム、
シリコーン系ゴム、ウレタン樹脂などが用いられる。

本発明エアーバッグ用基布の原糸として用いる複合繊維
は以下に示す方法によって製造される。

前記したポリエステル芯成分としては、極限粘度〔η〕
が０．７５以上、通常は０．８５以上の実質的にポリエ
チレンテレフタレートからなるポリマを用いる。ポリア
ミド鞘成分ポリマは硫酸相対粘度で２．８以上、通常は
３．０以上の高重合度ポリマを用いる。

該ポリマの溶融紡糸には２基のエクストルーダー型紡糸
機を用いることが好ましい。それぞれのエクストルーダ
ーで溶融されたポリエステル及びポリアミドポリマを複
合紡糸バックに導き、複合紡糸用口金を通して芯部にポ
リエステル、鞘部にポリアミドを配した複合繊維として
紡糸する。

紡出後フィラメントは口金直下に設置した長さ２０〜５
００ｍｍ、温度２００℃〜４００℃に加熱された高温雰
囲気中を通過した後、冷風で冷却固化され、ついで油剤
を付与された後、引取りロールで引取られる。

紡糸速度としては、４０００ｍ／分以下、好ましくは２
００〜３０００ｍ／分、更に好ましくは３００〜２００
０ｍ／分である。４０００ｍ／分を越える場合、８ｇ／
ｄ以上の高強度な原糸を安定して製糸することか困難と
なり、−方２００ｍ／分未満では製糸の生産効率が低く
、不利である。

また前記口金直下の高温雰囲気の制御は特に糸条を構成
する各単糸間の均一性を高めるために必要であり、これ
によって毛羽の少ない原糸が得られ、品位の高いエアー
バッグ基布が得られる。高温雰囲気としては窒素ガスま
たは過熱水蒸気等の不活性ガスであることが、繊維の均
一性の点で好ましい。

引き取られた未延伸糸は通常連続して延伸するが、−旦
巻取った後別工程で延伸することもできる。

次に引き取られた未延伸糸は２００℃以上、好ましくは
２１０〜２５０℃の温度をかけて熱延伸される。延伸は
２段以上の多段延伸が好ましく、延伸倍率は２〜７倍、
好ましくは３〜６倍である。

以上の方法によって得られた複合繊維を用いたエアーバ
ッグ用基布は、引張り強力が１８０ｋ　ｇ　７３　ｃ　
ｍ以上、引裂き強力が１８ｋｇ／２゜４５ｃｍ以上、破
裂強力が４５ｋｇ／ｍｍ２以上と高強力であり、かつカ
ンチレバーで測定した柔軟性が６０ｍｍ以下と柔軟で、
かつ寸法安定性が良好で、収納性に優れていた。

次に実施例に基づいて説明するが、本発明明細書本文、
及び実施例中に記載したポリマ、繊維、布帛特性、及び
測定法は次の通りである。

くポリマ特性〉 （イ）極限粘度〔η〕　： ポリエチレンテレフタ−レートチップ試料をオルソクロ
ロフェノール溶液に溶解し、オストワルド粘度計を用い
て２５℃で測定した。

（ロ）硫酸相対粘度ηｒ： ナイロンチップ試料０．２５ｇを９８％硫酸２５ｃｃに
溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定した
。

〈複合繊維の特性〉 （ハ）引張強度、引張伸度： ＪＩＳ　　Ｌ−１０１７の定義及び測定法によった。

（ニ）乾熱収縮応力 試料長さ２５ｃｍ、初荷重０．０５ｇ／ｄ。

昇温速度１０℃／分で２５℃より昇温し、７５℃におけ
る収縮応力を測定する。

（ホ）複屈折： カールツアイスイエナ社（独）製の透過定量型干渉顕微
鏡を用いて、干渉縞法によって繊維フィラメントの側面
から観察した平均複屈折を求めた。繊維の表面から中心
に２μ間隔でポリアミド繊維部分のみを測定した。

く基布の特性〉 （へ）引張り強カニ ＪＩＳ　　Ｋ−６３２８（ストリップ法）に準拠し、試
料幅３ｃｍで測定した。

（ト）引裂き強カニ Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ−６３２８（）ラベゾイド法）に準拠
し、試料幅２．５４ｃｍで測定した。

（チ）破裂強カニ ＪＩＳ　　Ｋ−６３２８（ミューシン法）に準拠した。

（す）柔軟性： ＪＩＳ　　Ｌ−１０９６（４５°カンチレバー法）に準
拠し、試料幅２ｃｍで測定した。

（ヌ）湿潤時寸法安定性： 基布２０ｃｍＸ２０ｃｍをサンプルとし、２０℃、６５
％ＲＨの温湿度調節室で２４時間以上放置した後、５０
℃、９５％ＲＨの恒温恒湿槽中で１０時間処理する。そ
の処理直後のサンプルの凹凸状態を目視観察し、凹凸の
ないものを◎、以下凹凸の程度によって０１△、×とし
た。

［実施例−１〜４および比較例−１〜５］極限粘度〔η
）１，２３、カルボキシル末端基濃度１８．５ｅｑ／１
０’　ｇのポリエチレンテレフタレート（’ＰＥＴ）お
よび沃化鋼０．０２重量％と沃化カリウム０．１重量％
を含むヘキサメチレンアジパミド（Ｎ６６：硫酸相対粘
度ηｒ３．７７）をそれぞれエクストルーダー型紡糸機
で溶融し、複合紡糸バックに導き、芯鞘複合紡糸口金よ
り芯部にポリエチレンテレフタレート、鞘部にポリアミ
ドの複合繊維として紡出した。芯成分及び鞘成分の割合
は表のように変化させた。口金は孔径０，３ｍｍφ、孔
数７２ホールを用いた。ポリマー温度はポリエチレンテ
レフタレートを２９５℃、ポリアミドを２９０℃でそれ
ぞれ溶融し、紡糸パック温度を３００℃として紡出した
。口金直下には１５ｃｍの加熱筒を取り付け、筒内雰囲
気温度を２９０℃となるように加熱した。雰囲気温度と
は口金面より１０ｃｍ下の位置で、且つ最外周糸条より
１ｃｍ離れた位置で測定した雰囲気温度である。加熱筒
の下には長さ１００ｃｍのユニフローチムニ−を取り付
け、糸条に直角方向に２０℃、３０ｍ／分の冷風を吹き
付け、冷却固化した。ついで油剤を付与した後、引取り
ロールで紡糸速度６００ｍ／分で引き取り、その後−旦
巻取ることなく連続して延伸した。延伸は２段延伸し、
５％の弛緩を与えながら熱処理して巻取った。延伸条件
は引き取りロールを８０℃、第１延伸ロールを１９０℃
、第２延伸ロールを２４０℃とした。第２延伸ロールの
後に非加熱のロールを設け、弛緩処理した。１段延伸倍
率は全延伸倍率の６５％に設定し、全延伸倍率を変化さ
せた。延伸糸の繊度が４２０デニールとなるよう吐出量
を変化させた。

得られた原糸をそれぞれ整経し、紅糸、緯糸として、エ
アージェットルームで製織した。緯糸打ち込み速度は８
００ｒｐｍで行なった。整経時の毛羽の個数およびエア
ージェットルームが原糸の毛羽のために停機した回数を
測定した。

次に製織した生機にシリコーン系ゴム溶剤溶液を、固形
分換算で約７０ｇ／ｍ”となるよう塗布し、加硫処理し
て得られたコーティング基布の特性を測定した。

原糸の製造条件、原糸特性、整経毛羽の数、織機の停機
回数およびコーティング基布特性などについて表に示し
た。

なお比較例４．５はそれぞれナイロン６６、ポリエチレ
ンテレフタレートを単独で溶融紡糸したもので、製糸条
件としては単独口金以外はほぼ上記条件で行なった。

（以下余白） 芯成分および鞘成分に対する芯成分の割合か９５重量％
の比較例１は基布が硬く、折畳み性が悪い。また芯成分
および鞘成分に対する芯成分の割合が１０重量％の比較
例２は整経時の毛羽発生、整織時の織機の停台がやや多
く、基布の湿潤時寸法安定性も悪い。鞘部分の複屈折率
が５７，３Ｘ１０−”と高い比較例３は整経時の毛羽発
生、整織時の織機の停台が多く、基布も硬く、品位の悪
い基布しか得られない。比較例４および比較例５のナイ
ロンおよびポリエステル単独糸からの基布はそれぞれ寸
法安定性あるいは柔軟性が不良であった。本発明の実施
例１〜４の基布は整織性が良好で、機械的特性を損なう
ことなく、柔軟で、寸法安定性、収納性に優れ、品位が
良好なものであった。

［発明の効果］ 本発明により、機械的特性が改良され、かつ柔軟で、寸
法安定性、耐熱性、収納性に優れたエアーバッグ用基布
が得られる。また本発明エアーバッグ基布を用いること
により、収納装置の小型化、軽量化が可能となる。

更に本発明基布は、柔軟で、寸法安定性、耐熱性、機械
的特性に優れているので、エアーバッグ以外の種々のコ
ーテッド基布として広く利用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的にエチレンテレフタレート単位を主成分と
   するポリエステルを芯成分とし、ポリアミドを鞘成分と
   する芯鞘型複合構造を有する複合繊維であって、前記芯
   成分および鞘成分に対する芯成分の割合が２０〜９０重
   量％であり、かつ下記（Ａ）、（Ｂ）特性を有する複合
   繊維糸条を経糸および／あるいは緯糸として用いたこと
   を特徴とするエアーバッグ用基布。 （Ａ）熱収縮応力（７５℃）≦０．１０ｇ／ｄ（Ｂ）鞘
   部分の複屈折率≦５６×１０＾−＾■（２）下記（ａ）
   〜（ｄ）の特性を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のエアーバッグ用基布。 （ａ）引張り強力≧１８０ｋｇ／３ｃｍ （ｂ）引裂き強力≧１８ｋｇ／２．５４ｃｍ （ｃ）破裂強力≧４５ｋｇ／ｍｍ＾２ （ｄ）柔軟性（カンチレバー法）≦８０ｍｍ