JPWO2017010458A1 - エアバッグ用基布、エアバッグおよびエアバッグ用基布の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(式(1))
経方向のエネルギー吸収特性=経方向のエネルギー吸収量/経糸のカバーファクター
(式(1)中、経方向のエネルギー吸収量は、経方向の引張強度および破断伸度を測定する際において、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である)(式(2))
緯方向のエネルギー吸収特性=緯方向のエネルギー吸収量/緯糸のカバーファクター
(式(2)中、緯方向のエネルギー吸収量は、緯方向の引張強度および破断伸度を測定する際において、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である)
本発明の一実施形態のエアバッグ用基布は、下記式(1)で定義される経方向のエネルギー吸収特性が30〜50であり、かつ、下記式(2)で定義される緯方向のエネルギー吸収特性が30〜50であることを特徴とする。このようなエアバッグ用基布は、多様なエアバッグの装着部位(運転席、助手席、サイド、カーテンエアバッグ等)にエアバッグとして適用され得る。エアバッグは、上記エネルギー吸収特性を有するエアバッグ用基布からなるため、多様な衝突形態において衝突時のエネルギーを充分に吸収し得る。以下、詳細に説明する。
(式(1))
経方向のエネルギー吸収特性=経方向のエネルギー吸収量/経糸のカバーファクター
式(1)中、経方向のエネルギー吸収量は、経方向の引張強度および破断伸度を測定する際において、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である。(式(2))
緯方向のエネルギー吸収特性=緯方向のエネルギー吸収量/緯糸のカバーファクター
式(2)中、緯方向のエネルギー吸収量は、緯方向の引張強度および破断伸度を測定する際において、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である。
まず、エネルギー吸収特性の定義について、図1を参照してより詳細に説明する。本実施形態において、エネルギー吸収特性は、経方向および緯方向のそれぞれについて測定されるエネルギー吸収量を、経方向および緯方向のそれぞれについて算出されるカバーファクターによって除することにより算出されるパラメータである。図1は、後述する実施例1のエアバッグ用基布の引張強度および破断伸度を測定する際に得られる経方向の応力−ひずみ曲線L1を表すグラフである。応力−ひずみ曲線L1は、後述するJIS L 1096:2010 8.14 A法(ストリップ法)に基づいて引張強度および破断伸度を測定することにより得られる。図1において、横軸はひずみ(mm)を表し、縦軸は応力(N/mm2)を表す。引張強度および破断伸度を測定することにより、測定開始からサンプルが破断するまでの各時点における応力が所定時間毎に測定される。応力−ひずみ曲線L1は、所定時間毎に測定された応力の値をプロットし、プロットされたそれぞれの応力の値を結んで得られる曲線である。
経方向のエネルギー吸収量は、図1に示される網掛け部分(領域R)として表される。領域Rは、上記式(1)に示されるように、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である。より具体的には、経方向のエネルギー吸収量は、たとえば以下の式(3)にしたがって算出される微小領域を原点から破断点まで総和することにより算出し得る。このような経方向のエネルギー吸収量は、測定開始からサンプルが破断されるまでに加えられた応力の総和の近似値に相当する。測定間隔が充分に短い場合(たとえば50mm秒ごとに測定する場合)には、この近似値は、実質的には応力の総和とみなし得る。
(式(3))
微小領域(N/mm)=(n+1番目のひずみ(mm)−n番目のひずみ(mm))×(n+1番目の応力)(N/mm2)
ただし、n番目とは、任意の測定時点であり、n+1番目とはn番目の測定時点から50m秒後の測定時点である。そのため、n+1番目のひずみ(mm)とは、n+1番目の測定時におけるひずみの値(mm)を示し、n+1番目の応力(N/mm2)とは、n+1番目の測定時における応力の値(N/mm2)を示す。
経方向のカバーファクターとは、糸間の隙間の程度を表すパラメータである。本実施形態において、経方向のカバーファクターは、以下の式(4)によって定義される。なお、総繊度は、JIS L1096:2010 8.9.1.1 B法に基づき算出し得る。また、織密度は、JIS L 1096:2010 8.6.1 A法に基づき算出し得る。
(式(4))
経方向のカバーファクター=(経糸の総繊度(dtex))1/2×経糸の織密度(本/25.4mm)
ところで、上記のとおり、エアバッグは、多様な装着部位(運転席、助手席、サイド、カーテンエアバッグ等)に装着される。それぞれの装着部位において、エアバッグ用基布を構成する糸(以下分解糸ともいう)の総繊度や織密度の最適範囲が異なる。そこで、本実施形態のエアバッグは、上記した経方向のエネルギー吸収量の多寡ではなく、式(1)に示されるように、経方向のエネルギー吸収量を経糸のカバーファクターで除することにより得られる経方向のエネルギー吸収特性が所定の範囲になることを特徴としている。経方向のエネルギー吸収特性は、繊度あたりの経方向のエネルギー吸収量が規定されているため、経糸の総繊度や経糸の織密度の影響を充分に排除し得る。その結果、経方向のエネルギー吸収特性は、多様な衝突形態だけでなく、多様な装着部位にも適用し得る。
本実施形態のエアバッグ用基布において、経方向の破断伸度は、35%以上であることが好ましく、44%以上であることがより好ましく、45%以上であることがさらに好ましい。また、経方向の破断伸度は、55%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、48%以下であることがさらに好ましい。一方、緯方向の破断伸度は、35%以上であることが好ましく、44%以上であることがより好ましく、45%以上であることがさらに好ましい。また、緯方向の破断伸度は、55%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、48%以下であることがさらに好ましい。さらに、経方向の破断伸度と緯方向の破断伸度との平均は、35%以上であることが好ましく、44%以上であることがより好ましく、45%以上であることがさらに好ましい。また、経方向の破断伸度と緯方向の破断伸度との平均は、55%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、48%以下であることがさらに好ましい。経方向の破断伸度、緯方向の破断伸度、または、経方向と緯方向との破断伸度の平均が上記範囲内である場合、得られるエアバッグは、展開時にエアバッグ用基布が適度に伸びやすい。そのため、エアバッグ用基布は、コンパクト化されやすく、材料コストが低減されやすい。また、得られるエアバッグは、車体の変形や乗員を受け止める際に、応力が集中しにくい。その結果、クッションへのダメージが軽減されやすい。なお、エアバッグ用基布の破断伸度は、JIS L 1096:2010 8.14 A法(ストリップ法)に基づいて算出し得る。
本実施形態のエアバッグ用基布を構成する分解糸は、通気度の低い基布を得るために、経糸、緯糸のそれぞれがマルチフィラメントであることが好ましい。また、経糸および緯糸は、マルチフィラメント糸の強度、伸度などを所望の範囲とすることが容易である点から合成繊維マルチフィラメント糸であることが好ましい。
8.5.1に基づいて算出し得る。
経糸および緯糸を構成するポリマーは、特に限定されない。一例を挙げると、ポリマーは、ナイロン6・6、ナイロン6、ナイロン12、ナイロン5・6、ナイロン6・10等のポリアミドや、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルの、ホモポリマー、共重合ポリマー等、高分子配列体繊維が得られるポリマーである。これらの中でも、ポリマーは、得られるエアバッグ用基布に耐衝撃性を付与しやすい点から、ポリアミド、ポリエステルであることが好ましく、ナイロン6・6やナイロン6等のポリアミドであることがより好ましい。
エアバッグ用基布の厚みは、コンパクト性の点からは薄い方がよい。しかしながら、必要な機械特性を得るために、厚みは、0.15mm以上であることが好ましく、0.20mm以上であることがより好ましく、0.23mm以上であることがさらに好ましく、0.28mm以上であることが特に好ましい。また、エアバッグ用基布の厚みは、0.40mm以下であることが好ましく、0.38mm以下であることがより好ましく、0.34mm以下であることがさらに好ましい。エアバッグ用基布の厚みが上記範囲内である場合、得られるエアバッグは、必要な機械特性を示しつつ、充分にコンパクトであり、これにより車両スペースを大きく確保し得る。
エアバッグ用基布の目付は、軽量性の点からは小さい方がよい。しかしながら、必要な機械特性を得るために、目付は、120g/m2以上であることが好ましく、150g/m2以上であることがより好ましく、170g/m2以上であることがさらに好ましい。また、エアバッグ用基布の目付は、320g/m2以下であることが好ましく、280g/m2以下であることがより好ましく、230g/m2以下であることがさらに好ましい。エアバッグ用基布の目付が上記範囲内である場合、得られるエアバッグは、必要な機械特性を示しつつ、充分に軽量であり、これにより車両の燃費が向上し得る。
本実施形態のエアバッグ用基布は、通気度をより小さくするために、少なくとも一方の面に樹脂が被覆または積層されてもよい。樹脂は、生機表面に被覆または積層可能な樹脂であれば、特に限定されない。一例を挙げると、樹脂は、シリコーン樹脂やポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリアミド樹脂やポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂、フッ素樹脂等である。これらの中でも、塗布後に熱処理を施すことにより硬化し得る熱硬化性樹脂であれば、後述する熱セット工程にて生機の熱固定と樹脂の硬化とを同時に実施し得るため好ましい。これらの中でも、樹脂は、耐熱性、耐老化性、汎用性が優れる点から、シリコーン樹脂であることが好ましい。
エアバッグ用基布の引張強度は、経方向および緯方向のそれぞれにおいて、1000N/30mm以上であることが好ましく、1400N/30mm以上であることがより好ましく、1600N/30mmであることがさらに好ましい。また、エアバッグ用基布の引張強度は、経方向および緯方向のそれぞれにおいて、2200N/30mm以下であることが好ましく、2000N/30mm以下であることがより好ましく、1800N/30mm以下であることがさらに好ましい。引張強度が上記範囲内である場合、エアバッグ用基布の機械特性がより優れる。なお、エアバッグ用基布の引張強度は、JIS L 1096:2010 8.14 A法(ストリップ法)に基づいて算出し得る。
エアバッグ用基布の引裂強力は、経方向および緯方向のそれぞれにおいて、100N以上であることが好ましく、110N以上であることがより好ましい。また、エアバッグ用基布の引裂強力は、経方向および緯方向のそれぞれにおいて、300N以下であることが好ましく、250N以下であることがより好ましい。引裂強力が上記範囲内である場合、得られるエアバッグは、展開時に乗員を受け止める際の応力等が集中した際に、引き裂かれにくい。その結果、展開したエアバッグは、通気部が発生することが防がれる。なお、エアバッグ用基布の引裂強力は、JIS L 1096:2010 8.17 A法(シングルタング法)に基づいて算出し得る。
エアバッグ用基布の滑脱抵抗値は、経方向および緯方向のそれぞれにおいて、200N以上であることが好ましく、250N以上であることがより好ましい。また、エアバッグ用基布の滑脱抵抗値は、経方向および緯方向のそれぞれにおいて、900N以下であることが好ましく、800N以下であることがより好ましい。滑脱抵抗値が上記範囲内である場合、得られるエアバッグは、縫製部の目ズレが小さくなる。その結果、得られるエアバッグは、展開時にインフレーターの熱ガスが漏れにくく、内圧が維持されやすく、かつ、縫製部における基布の溶融が防がれる。なお、エアバッグ用基布の滑脱抵抗値は、ASTM D 6479−02に基づいて算出し得る。
エアバッグ用基布の剛軟度は、5N以上であることが好ましく、7N以上であることがより好ましく、9N以上であることがさらに好ましい。また、剛軟度は、25N以下であることが好ましく、20N以下であることがより好ましく、17N以下であることがさらに好ましい。剛軟度が上記範囲内である場合、エアバッグ用基布は、縫製しやすい。また、得られたエアバッグクッションを折り畳んで、収納する際の作業性が優れる。なお、エアバッグ用基布の剛軟度は、ASTM D 4032−94のサーキュラーベンド法(Circular Bend)に基づいて算出し得る。
エアバッグ用基布の通気性を表す19.6kPa差圧下の通気度は、8.0L/cm2/分以下であることが好ましく、5.0L/cm2/分以下であることがより好ましく、3.0L/cm2/分以下であることがさらに好ましい。また、通気度は、0.5L/cm2/分以上であることが好ましい。通気度が上記範囲内である場合、得られるエアバッグは、展開時の乗員拘束性能がより優れる。なお、エアバッグ用基布の通気度は、JIS
L 1096:2010 8.26 A法(フラジール形法)に基づいて算出し得る。
エアバッグ用基布のクリンプ率は、経方向および緯方向のそれぞれのクリンプ率の平均が2%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、4%以上であることがさらに好ましい。また、クリンプ率の平均は、10%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましく、6%以下であることがさらに好ましい。生機の加工前後においてクリンプ率の平均が上記範囲内に保たれる場合、エアバッグ用基布の製造工程中に、経糸および緯糸の引張強度・破断伸度が低下しにくい。その結果、得られるエアバッグ用基布は、高いエネルギー吸収特性を維持しやすい。また、経方向および緯方向のそれぞれのクリンプ率に関して、たとえばウォータージェットルームにて製織する場合、緯糸挿入時の張力が高いため、経糸のクリンプ率は、緯糸のクリンプ率よりも高くなる傾向がある。そのため、加工後の経方向のクリンプ率は、緯方向のクリンプ率よりも大きい方が好ましい。具体的には、経方向のクリンプ率は、4.0%以上であることが好ましく、5.0%以上であることがより好ましい。また、経方向のクリンプ率は、10.0%以下であることが好ましく、9.0%以下であることがより好ましい。一方、緯方向のクリンプ率は、1.6%以上であることが好ましく、2.0%以上であることがより好ましい。また、緯方向のクリンプ率は、4.0%以下であることが好ましく、3.5%以下であることがより好ましい。なお、エアバッグ用基布のクリンプ率は、JIS L1096:2010 8.7 B法に基づいて算出し得る。
本発明の一実施形態のエアバッグ用基布の製造方法は、上記実施形態のエアバッグ用基布の製造方法である。本実施形態のエアバッグ用基布の製造方法は、以下に例示される製造方法により製織された生機に対し、精練工程、乾燥工程および熱セット工程を行うことを特徴とする。以下、それぞれについて説明する。なお、本実施形態のエアバッグ用基布の製造方法は、上記工程のほか、任意の工程を含んでもよい。たとえば、エアバッグ用基布の製造方法は、樹脂でコートされたコート基布を製造する場合には、コーティング工程を含んでもよい。
生機は、経糸および緯糸を織機により製織することによって得られる。使用する経糸および緯糸(原糸)は特に限定されない。一例を挙げると、経糸および緯糸は、それぞれ総繊度が150〜700dtexであり、単繊維繊度が2〜10dtexであり、引張強度が5.0〜7.5cN/dtexであり、破断伸度が30〜50%である合成繊維マルチフィラメント糸である。その際、緯糸は、得られるエアバッグ用基布の機械特性が経方向および緯方向で同等となる点から、経糸と同様のマルチフィラメント糸であることが好ましい。なお、本実施形態において、「同様の機械特性」とは、総繊度、単繊維繊度、引張強度および破断伸度の差がいずれも10%以内であることをいう。
精練工程は、生機に含まれる不純物を分解して水溶性にすることにより落としやすくするための工程である。精練工程では、生機は、たとえば水浴でアルカリ洗浄や界面活性剤洗浄される。精練工程において使用される精練機は、オープンソーパー型やドラム型リラクサーなど、精練工程内での生機の経糸方向の張力を制御しつつ、配置されたロールにより緯糸方向の収縮を抑制し得る精練機であることが好ましい。これらの中でも、精練機は、高い張力下で精練を行い得る点から、オープンソーパー型精練機であることが好ましい。また、精練機は、生機の片側面に対して少なくとも10本以上のロールを接触させ得る機器であることが好ましい。これにより、生機は、緯糸方向の収縮が抑制されやすい。
乾燥工程は、精練工程後の生機を乾燥する工程である。乾燥工程で使用される乾燥機は、熱風乾燥機、サクションドラム乾燥機、ノンタッチドライヤー等が例示される。これらの中でも、乾燥機は、生機の走行張力を一定に保つことが容易である点から、熱風乾燥機であることが好ましい。また、乾燥機は、生機の片側面に対して少なくとも5本以上のロールを接触させ得る機器であることが好ましい。これにより、生機は、乾燥工程において生じ得る収縮が抑制されやすい。
コーティング工程は、樹脂でコートされたコート基布を製造する場合に好適に採用される工程である。コーティング工程が採用されることにより、得られるエアバッグ用基布は、通気度が低減され得る。コーティング工程は、任意の工程であり、省略されてもよい。
熱セット工程は、乾燥工程後(またはコーティング工程後)の生機を熱セットする工程である。熱セット工程では、ピンテンター乾燥機が使用される。
(式(1))
経方向のエネルギー吸収特性=経方向のエネルギー吸収量/経糸のカバーファクター
(式(1)中、経方向のエネルギー吸収量は、経方向の引張強度および破断伸度を測定する際において、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である)(式(2))
緯方向のエネルギー吸収特性=緯方向のエネルギー吸収量/緯糸のカバーファクター
(式(2)中、緯方向のエネルギー吸収量は、緯方向の引張強度および破断伸度を測定する際において、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である)
(分解糸の総繊度)
分解糸の総繊度(dtex)は、JIS L1096:2010 8.9.1.1 B法に基づき、エアバッグ用基布の中央部分から切り出した試料(寸法250mm×250mm)から、経方向および緯方向の分解糸をそれぞれ5本ずつ採取し、下記式(5)に従って算出した。
(式(5))
T=M/(1250×(1+Cw))×10000
式(5)中、Tは分解糸の総繊度(dtex)、Mは経糸または緯糸の分解糸5本の重さ(mg)、Cwは後述するクリンプ率(%)を示す。
(分解糸の単繊維繊度)
分解糸の単繊維繊度は、分解糸の総繊度をフィラメント数で除することにより算出した。
分解糸のフィラメント数(本)は、JIS L1013(2010) 8.4の方法に基づいて算出した。
分解糸の引張強度および破断伸度は、JIS L1013:2010 8.5.1標準時試験に示される定速伸長条件に基づいて算出した。具体的には、基布の中央部から採取した分解糸に20回/25cmの撚り掛けをして測定した。測定器は引張・圧縮試験機(テンシロン UCT−100 (株)オリエンテック製)を用い、掴み間隔は25cm、引張速度は30cm/分とした。分解糸の引張強度(cN/dtex)は、得られた分解糸の引張強力(cN)を分解糸の総繊度で除して算出した。また、破断伸度(%)は、測定時に得られる応力−ひずみ曲線における最大強度を示した点の伸びから算出した。
エアバッグ用基布の織密度は、JIS L 1096:2010 8.6.1 A法に基づき測定した。具体的には、織密度は、試料を平らな台上に置き、不自然なしわや張力を除いて、異なる5か所について、経糸および緯糸をほぐすことなく、デジタル密度測定器(FX3250 TEXTEST社製)を用いて、2.54cmあたりの経糸および緯糸の本数を測定し、それぞれの平均値を織密度(本/2.54cm)として算出した。
エアバッグ用基布のクリンプ率は、JIS L1096:2010 8.7 B法に基づき、エアバッグ用基布の中央部分からサンプルを切り出し、初荷重(cN)は下記式(6)で示す計算式にて設定し、経方向および緯方向のクリンプ率(%)を下記式(7)で示す計算式にてそれぞれ算出した。
(式(6))
IG=T×0.1
式6中、IGは初荷重(cN)、Tは分解糸の総繊度(dtex)を示す。
(式(7))
Cw=(L−200)/200×100
式(7)中、Cwはクリンプ率(%)、Lは式(6)にて算出した初荷重(IG)の下で測定した長さ(mm)を示す。
エアバッグ用基布の目付は、JIS L 1096:2010 8.3 A法に基づき、エアバッグ用基布の異なる3か所について、試料(寸法25cm×25cm)を作成し、電子天秤を用いて、1平方mあたりの質量を算出し、平均値を目付(g/m2)とした。
樹脂の塗布量は、樹脂をコーティングした部分(コート基布)と、樹脂をコーティングしなかった部分(未塗布基布)とを作成し、コート基布の目付から未塗布基布の目付を差し引いた値を塗布量(g/m2)として算出した。
エアバッグ用基布の厚さ(mm)は、JIS L 1096:2010 8.5 A法に基づき、エアバッグ用基布の異なる5か所について、厚さ測定器(製品名ABSデジマチックインジケーターID−CX、(株)ミツトヨ製)、直径が1.05cmの円形の測定子を用いて、1.0kPaの加圧下で、厚さを落ち着かせるために10秒間経過後に厚さを測定し、平均値を算出した。
エアバッグ用基布の引張強度および破断伸度は、JIS L 1096:2010 8.14 A法(ストリップ法)に基づいて算出した。具体的には、エアバッグ用基布の異なる3か所について、試料片(幅40mm×長さ300mm)を作成し、幅方向の両側から糸を取り除き、30mmとなるように幅を調整した。材料試験機(インストロン(登録商標)5965、インストロン社製)と、XL長伸度接触式伸び計(型番2603、インストロン社製)を用い、調製した試料片を、掴み間隔150mmでチャッキングし、チャッキングされた150mmサンプルにおいて、XL長伸度接触式伸び計を間隔100mmで試料片に取り付け、引張速度200mm/分で試料片が破断するまで試験を行い、破断時の応力を求め、平均値を引張強度(N/30mm)とした。また、破断伸度(%)は、「応力(N/mm2)−ひずみ(mm)(XL長伸度接触式伸び計により算出)の曲線」における最大強度を示した点の伸びから、平均値を算出した。その際、エネルギー吸収量を算出するために、データのサンプリング間隔を50m秒に調整し、各サンプリング時の応力(N/mm2)とひずみ(mm)(XL長伸度接触式伸び計により算出)のデータを収集した。
エアバッグ用基布のエネルギー吸収量は、上記引張強度および破断伸度の測定時に収集された応力とひずみのデータを元に、以下の式(7)に基づいて微小領域(N/mm)を算出し、測定開始時(原点)から破断時までの微小領域を総和してエネルギー吸収量(N/mm)を算出した。経方向および緯方向のそれぞれについて平均を算出し、それぞれ経方向のエネルギー吸収量、緯方向のエネルギー吸収量とした。
(式(7))
微小領域(N/mm)=(n+1番目のひずみ(mm)−n番目のひずみ(mm))×(n+1番目の応力)(N/mm2)
ただし、n番目とは、任意の測定時点であり、n+1番目とはn番目の測定時点から50m秒後の測定時点である。そのため、n+1番目のひずみ(mm)とは、n+1番目の測定時におけるひずみの大きさ(mm)を示し、n+1番目の応力(N/mm2)とは、n+1番目の測定時における応力の大きさ(N/mm2)を示す。
得られるエネルギー吸収量は、測定開始から試料片が破断するまでに加えられた応力の総和(積分値)の近似値に相当する。本実施例では、測定間隔が50m秒であり充分に短いため、この近似値を応力の総和(エネルギー吸収量)とみなして取り扱う。
エアバッグ用基布の引裂強力は、JIS L 1096:2010 8.17 A法(シングルタング法)に基づいて算出した。具体的には、引裂強力は、エアバッグ用基布の異なる3か所から、試験片(寸法15cm×20cm)を作成し、短辺の中央(端から7.5cmの位置)に短辺と直交する10cmの切れ目を入れた。このサンプルを、材料試験機(インストロン(登録商標、以下において同じ)5965、インストロン社製)により、幅15cm以上のクランプを用いて、各切片(上記切れ目が入れられた箇所(7.5cm×10cmの部分))が上下のクランプと直角になるように挟み、引張速度10cm/分にて、サンプルが9cm引き裂かれるまで試験を行った。得られた応力―ひずみ曲線の最初の極大点から試験終点までを4分割し、最初の1/4部分を除いた残部(3/4部分)において最大点の平均を求めた。この試験を3回繰り返し、その平均値を引裂強力(N)とした。なお、本試験方法において、最大点とは、上記残部(3/4部分)における平均の応力に対して10%以上、直前の凹部から変化した点とした。
エアバッグ用基布の滑脱抵抗値(N)は、ASTM D 6479−02に基づき、エアバッグ用基布の異なる5か所から試験片(寸法30cm×5cm)を採取し、材料試験機(インストロン(登録商標)5965、インストロン社製)により測定し、平均値を算出した。
エアバッグ用基布の剛軟度(N)は、ASTM D 4032−94のサーキュラーベンド法(Circular Bend)に基づいて算出した。
エアバッグ用基布の通気度(静的通気度)は、JIS L 1096:2010 8.26 A法(フラジール形法)に基づき、エアバッグ用基布の異なる6か所について、測定面積78.5cm2、19.6kPa差圧下における、エアバッグ用基布を通過する空気量(L/cm2/分)を求め、平均値を算出した。
エアバッグのクッション直径は、以下の方法によりクッションを作成して算出した。図3は、本特性値を算出する際に作製されるクッション1の模式図である。具体的には、まず、エアバッグ用基布から直径630mmの円状サンプル2枚を打抜き法にて裁断し、一方の円状サンプル2の中央部分に直径90mmの孔2aを、孔2aの外周から20mm離れた任意の箇所に直径10mmの孔2bを1つ設けた。次いで、孔2aを設けた円状サンプル2と、孔を設けていない円状サンプル3との縁同士を、経糸方向に45°ずらして重ね合わせ、直径600mmの円周状を上下糸とも総繊度470dtexのナイロン6・6マルチフィラメント糸を3本合糸し撚り合わせた縫糸で、縫製線4に沿って二重環縫いによりミシン縫製してクッション1を作成した。その後、得られたクッション1を裏返した。孔2aと孔2bから、直径10mmでナットの付いた圧力測定用のパイプと、直径90mmでナットの付いた圧縮空気を注入するためのパイプとを挿入し、予めクッション1の中に入れておいた、それぞれのパイプに付けるためのナットを締め付けることによりにより孔2aおよび孔2bを閉止してから、圧縮空気を注入した。その後、内圧が80kPaに到達した時点におけるクッション1の最大直径を測定した。なお、クッション1の直径は、計算上は約382mmとなる。しかしながら、内圧により、実際のクッションの直径は、サンプルの経方向および緯方向におけるクリンプ率(%)に基づいて大きくなり得る。さらに、大きい破断伸度のエアバッグ基布を用いることで、サンプルが塑性変形することによりクッション1の直径が大きくなる場合がある。したがって、計算上のクッション1の直径382mmから、実際のクッションがどれだけ大きくなったかを比較することで、クッションを作成するために必要なエアバッグ基布の使用量を見積もることができる。
(生機の準備)
経糸および緯糸として、ナイロン6・6からなり、単繊維繊度が3.5dtexであり、フィラメント数が136であり、総繊度が470dtexであり、引張強度が5.8cN/dtexであり、破断伸度が42%であり、無撚りの合成繊維マルチフィラメントを準備した。ウォータージェットルームにて、経糸密度が52.5本/2.54cm、緯糸密度が52.5本/2.54cmとなるよう生機を製織した。
(エアバッグ用基布の製造)
得られた生機を、オープンソーパー型精練機にて精練した。精練は、精練槽の水温を65℃とし、湯洗槽の水温を40℃とし、経糸方向の張力を200N/mとして実施した。その後、乾燥温度120℃にて生機を乾燥させた。さらに、ピンテンター乾燥機を用いて、乾燥後の生機幅と同じ幅になるよう幅出し率を設定し、オーバーフィード率0%の寸法規制の下で、180℃にて60秒間、生機を熱セットした。使用した分解糸および得られたエアバッグ用基布のそれぞれの特性値を表1に示す。
経糸および緯糸として、引張強度が6.0cN/dtexであり、破断伸度が40%である合成繊維マルチフィラメントを使用した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸として、引張強度が8.5cN/dtexであり、破断伸度が23%である合成繊維マルチフィラメントを使用した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
熱セット工程におけるオーバーフィード率を5%とし、乾燥後の生機幅に対する幅出し率が95%となるよう変更した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
熱セット工程におけるオーバーフィード率を−5%とし、乾燥後の生機幅に対する幅出し率が105%となるよう変更した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸の織密度をいずれも49.5本/2.54cmに変更した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸の織密度をいずれも49.5本/2.54cmに変更した以外は、比較例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸の総繊度を350dtexに変更した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸の総繊度を350dtexに変更した以外は、比較例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
乾燥工程の後に、塗布量が20g/m2となるよう、無溶剤系シリコーン樹脂を、乾燥後の生機にコーティングするコーティング工程を採用し、かつ、熱セット工程における温度を200℃に変更した以外は、実施例3と同様にエアバッグ用基布を作製した。シリコーン樹脂は、縫製時に内側となる面にコーティングした。
乾燥工程の後に、塗布量が20g/m2となるよう、無溶剤系シリコーン樹脂を、乾燥後の生機にコーティングするコーティング工程を採用し、かつ、熱セット工程における温度を200℃に変更した以外は、比較例4と同様にエアバッグ用基布を作製した。シリコーン樹脂は、縫製時に内側となる面にコーティングした。
経糸および緯糸の織密度をいずれも44.5本/2.54cmに変更した以外は、実施例5と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸のフィラメント数を72本に変更した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸のフィラメント数を72本に変更した以外は、比較例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸のフィラメント数を48本に変更した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸のフィラメント数を48本に変更した以外は、比較例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸の総繊度を175dtexに変更し、経糸および緯糸のフィラメント数を72本に変更し、乾燥工程の後に、塗布量が15g/m2となるよう、無溶剤系シリコーン樹脂を、乾燥後の生機にコーティングするコーティング工程を採用し、かつ、熱セット工程における温度を200℃に変更した以外は、実施例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。シリコーン樹脂は、縫製時に内側となる面にコーティングした。
精練工程における経糸方向の走行張力を500N/mに変更した以外は、実施例4と同様にエアバッグ用基布を作製した。
熱セット工程における、乾燥後の生機幅に対する幅出し率が95%となるよう変更した以外は、実施例4と同様にエアバッグ用基布を作製した。
熱セット工程における、乾燥後の生機幅に対する幅出し率が103%となるよう変更した以外は、実施例4と同様にエアバッグ用基布を作製した。
熱セット工程における温度を210℃に変更した以外は、実施例4と同様にエアバッグ用基布を作製した。
精練工程における温度を80℃に変更した以外は、実施例4と同様にエアバッグ用基布を作製した。
経糸および緯糸の総繊度を175dtexに変更し、経糸および緯糸のフィラメント数を72本に変更し、乾燥工程の後に、塗布量が15g/m2となるよう、無溶剤系シリコーン樹脂を、乾燥後の生機にコーティングするコーティング工程を採用し、かつ、熱セット工程における温度を200℃に変更した以外は、比較例1と同様にエアバッグ用基布を作製した。シリコーン樹脂は、縫製時に内側となる面にコーティングした。
2、3 円状サンプル
2a、2b 孔
4 縫製線
L1、L2 応力−ひずみ曲線
R 応力の積分値
Claims (8)
- 下記式(1)で定義される経方向のエネルギー吸収特性が30〜50であり、
下記式(2)で定義される緯方向のエネルギー吸収特性が30〜50である、エアバッグ用基布。
(式(1))
経方向のエネルギー吸収特性=経方向のエネルギー吸収量/経糸のカバーファクター(式(1)中、経方向のエネルギー吸収量は、経方向の引張強度および破断伸度を測定する際において、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である)(式(2))
緯方向のエネルギー吸収特性=緯方向のエネルギー吸収量/緯糸のカバーファクター(式(2)中、緯方向のエネルギー吸収量は、緯方向の引張強度および破断伸度を測定する際において、測定開始からサンプルが破断するまでに加えられる応力の積分値である) - 前記エアバッグ用基布を構成する経糸および緯糸は、合成繊維マルチフィラメント糸であり、
総繊度は、それぞれ145〜720dtexであり、
単繊維繊度は、それぞれ2〜10dtexであり、
引張強度は、それぞれ4.5〜6.5cN/dtexであり、
破断伸度は、それぞれ23〜45%である、請求項1記載のエアバッグ用基布。 - 経方向の破断伸度と、緯方向の破断伸度との平均は、35〜55%である、請求項1または2記載のエアバッグ用基布。
- 前記経糸のカバーファクターと、前記緯糸のカバーファクターとの和は、1900〜2400である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のエアバッグ用基布。
- 経方向の破断伸度と、緯方向の破断伸度との平均は、44〜50%であり、
前記エアバッグ用基布を構成する経糸および緯糸の単繊維繊度は、それぞれ3〜7dtexである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のエアバッグ用基布。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のエアバッグ用基布が縫製された、エアバッグ。
- サイドエアバッグとして使用される、請求項6記載のエアバッグ。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のエアバッグ用基布を製造するための製造方法であり、
製織された生機を、70℃以下の水を使用し、経糸方向に150〜400N/mの走行張力を加えて精練する精練工程と、
140℃以下で生機を乾燥する乾燥工程と、
製織した生機を熱セットする熱セット工程とを含み、
前記熱セット工程は、ピンテンター乾燥機を用いて、120〜200℃にて、オーバーフィード率が−2〜+2%であり、乾燥機によって乾燥された生機の幅に対し98%以上の基布幅となるよう幅出しを行う工程である、エアバッグ用基布の製造方法。
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