DE60104101T2

DE60104101T2 - Beschichtetes gewebe und luftsack

Info

Publication number: DE60104101T2
Application number: DE2001604101
Authority: DE
Inventors: Toshirou Nagaoka; Hideaki Ishii
Original assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Kasei Chemicals Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Kasei Chemicals Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2021-04-07
Also published as: JP3833119B2; US6759355B2; EP1270800A4; US20030060103A1; KR20020086757A; EP1270800A1; KR100469777B1; EP1270800B1; DE60104101D1; WO2001077435A1

Description

Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen beschichteten Textilstoff, der ausgezeichnete Reibungseigenschaften und Reißfestigkeit aufweist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen beschichteten Textilstoff, der zur Herstellung von leichten Airbags mit ausgezeichneter Entfaltbarkeit und Verstaubarkeit verwendet wird, und auf einen Airbag. Ein beschichteter Textilstoff gemäß der Präambel von Anspruch 1 ist allgemein bekannt.
Technischer Hintergrund
Die Ausrüstung eines Autos mit Airbags als insassenschützenden Sicherheitssystemen ist zum Standard geworden. Ein Airbag als insassenschützendes Sicherheitssystem wird gewöhnlich an einer definierten Stelle, wie einem Lenkrad oder einer Instrumentenanlage, als Modul, das ein Gasgeneratorgehäuse beinhaltet, montiert. Daher muss das Lagervolumen eines Airbags klein (kompakt) sein. Um einen Airbag mit einem kleinen Lagervolumen herzustellen; wird ein aus einem feinen Garn hergestelltes Gewebe als Grundtextilstoff verwendet, und die Art und Beschichtungsmenge eines für die Beschichtung verwendeten Elastomers werden angepasst. Zum Beispiel wurde die Größe des Webgarns des Grundgewebes von 940 dtex auf nur 470 dtex reduziert. Außerdem wurde die Art des Elastomers von Chloropren zu Silikon geändert, und die Beschichtungsmenge wurde von 90 bis 120 g/m² zu 40 bis 60 g/m² geändert. Die jüngeren Anforderungen an einen Airbag, der leicht und kompakt gemacht wurde, sind die folgenden: das Grundgewebe noch leichter zu machen; den Griff des Grundgewebes weicher zu machen; und das beschichtete Gewebe leicht zu machen, indem man die Beschichtungsmenge des Elastomers senkt. Um die Anforderun gen zu erfüllen, ist es unerlässlich, die folgenden technischen Probleme zu lösen, die unten erläutert sind. Eines der Probleme ist mit einer Reduktion der Beschichtungsmenge einer Silikonharzzusammensetzung verbunden, und es ergeben sich die folgenden beiden Probleme: (1) das Problem, die Luftundurchlässigkeit zu gewährleisten; und (2) das Problem der Flammsicherheit und die Gewährleistung der Qualifikation der Verbrennungsgeschwindigkeit, die durch FMVSS 302 definiert ist. Ein weiteres Problem ist mit dem Problem verbunden, einen Airbag weich zu machen. Dieses Problem bezieht sich auf eine Verbesserung der Entfaltbarkeit eines leichten Airbags, der kompakt im Airbagmodul verstaut werden kann. Wenn ein Insasse richtig in einer vorbestimmten Standardsitzposition sitzt und der Abstand zwischen dem Insassen und dem Airbag gering ist, muss der Airbag nämlich auch dann, wenn die verzögerte Insassenzurückhaltezeit kurz ist, in der Lage sein, den Insassen zurückzuhalten, indem er sich innerhalb von mehreren zehn Millisekunden (ms) schnell und vollständig entfaltet. Das Problem des Weichmachens eines Airbags bezieht sich also auf eine Verbesserung des Airbags, die ihm die folgenden, in hohem Maße ausgezeichneten Eigenschaften verleiht; der Airbag in einem kompakter gelagerten Zustand entfaltet sich glatt in einer kurzen Zeit.
Wie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 6-8779 offenbart ist, wird der Beschichtungselastomerfilm auf einem Textilstoff für den herkömmlichen Airbag vorwiegend auf Maschenöffnungen eines Gewebes aufgetragen. Wenn die Beschichtungsmenge eines Elastomers, bezogen auf das Gewebe, 25 g/m² oder weniger beträgt, wird das Beschichtungselastomer auf anderen Garnteilen als den Maschenöffnungen des Textilstoffs reduziert, und die Zwischenräume zwischen einzelnen Filamenten in den Gewebegarnteilen sind nicht vollständig bedeckt. Als Ergebnis kann ein Grundtextilstoff mit vorbestimmten Luftabschirmungseigenschaften nicht erhalten werden. Da ein Airbag grundsätzlich so funktionieren muss, dass sich der Airbag in kurzer Zeit so entfaltet, dass der Insasse zurückgehalten wird, ist der Airbag wünschenswerterweise aus einem gasundurchlässigen Textilstoff gebildet, der das durch einen Gasgenerator erzeugte Gas vollständig nutzen kann. Bei einer Textilstoffstruktur, die durch ungleichmäßiges Beschichten eines Textilstoffs mit einem Elastomer hergestellt wird, brechen außerdem Teile der aufgetragenen Beschichtung, wo die Dicke gering ist, während eines Brenntests gemäß der Richtlinie FMVSS 302 und die Diffusion des brennenden Gases kann nicht unterdrückt werden. Als Ergebnis entsteht ein beschichteter Textilstoff, der nach einem FMVSS-302-Brenntest verworfen wird.
Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 7-300774 offenbart einen beschichteten Textilstoff für Airbags, der einen 5 bis 20 μm dicken Beschichtungsfilm aus einer pigmenthaltigen Silikonharzzusammensetzung, die 5 bis 10 Gew.-% eines Pigments enthält, aufweist und einen FMVSS-302-Brenntest besteht. Da der beschichtete Textilstoff jedoch in einem Verfahren hergestellt wird, bei dem der Beschichtungsfilm in einer Lücke zwischen der Oberfläche des Grundgewebes und der Rakel eines Streichkopfs gebildet wird, und der Beschichtungsfilm eine Dicke hat, die ungefähr gleich der Größe der Lücke ist, versteht sich, dass die Oberfläche des 5 bis 20 μm dicken Beschichtungsfilms, der nach dem Auffüllen von Vertiefungen und Erhebungen auf der Oberfläche des Gewebes gebildet wird, eine flache, ebene Oberfläche bildet. Der beschichtete Textilstoff zeigt aufgrund der flachen, glatt beschichteten Filmoberfläche natürlicherweise eine Textilstoffoberfläche mit hoher Reibung.
Die Internationale Patentveröffentlichung WO 01-09416 offenbart einen Airbag, der aus einem selbstlöschenden unbeschichteten Textilstoff besteht, bei dem ein Gewebe mit hoher Dichte, das aus einem feinen Garn (einer Garngröße von 250 dtex oder weniger und einer Einzelfilamentgröße von 4,5 dtex oder weniger) besteht, als Grundtextilstoff verwendet wird, und offenbart insbesondere einen Grundtextilstoff, der hergestellt wird, indem man ein Gleitmittel auf ein ungewaschenes Gewebe aufträgt, und aus dem ein kleiner, leichter, kompakter Airbag erhalten werden kann.
Für einen herkömmlichen leichten Airbag, der auf eine geringe Größe gefaltet und kompakt im Airbagmodul verstaut werden kann, ist jedoch kein spezieller Versuch bekannt, einen beschichteten Textilstoff zu entwerfen, der einen Airbag mit einer verbesserten, Alles-raus-Eigenschaft abdeckenden Entfaltbarkeit, die es dem Airbag ermöglicht, sich in kürzerer Zeit zu entfalten, Luftundurchlässigkeit mit Widerstand gegen Aufblasdruck bei Entfaltung und Flammsicherheit ergeben kann.
Weiterhin besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, einen leichten Airbag zu realisieren, der den Anforderungen genügen kann, dass der Airbag eine kurze Entfaltungszeit, eine ausgezeichnete Entfaltungsgleichmäßigkeit und die Fähigkeit, einen Insassen schnell zurückzuhalten, zeigt und einen ausgezeichneten Entfaltungsdruckwiderstand hat und kompakt im Gehäuse eines Airbagsystems verstaut werden kann.
Ein spezielleres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen leichten beschichteten Textilstoff bereitzustellen, der flexibel ist, obwohl er eine gasundurchlässige Elastomerbeschichtung aufweist, und der verbesserte Reibungsmerkmale und Reißfestigkeit zeigt. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen leichten beschichteten Textilstoff bereitzustellen, der auch dann, wenn die Beschichtungsmenge der Elastomerbeschichtung gering ist, eine Luftabschirmungsfähigkeit zeigt, die für die Airbagentfaltung vorteilhaft ist, und der den Flammsicherheits- und den Brenngeschwindigkeitstest besteht, die durch FMVSS 302 definiert sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die 1 bis 5 sind Ansichten, die die Entfaltungswirkung ab dem Start bis zur Vollendung der Entfaltung von Airbags für Fahrersitze in Entfaltungstests zeigen, die den Vorgang der Entfaltungswirkung in der Zeit veranschaulichen, den man erhält, indem man die Airbags, die von ihrer Vorderseite her entfaltet werden, mit einem Hochgeschwindigkeits-Videorecorder beobachtet.
1 zeigt einen Fall einer Entfaltungsform, die sich 14 ms nach Beginn der Entfaltung eines gleichmäßig entfaltbaren Airbags zeigt. 2 zeigt einen Fall einer Entfaltungsform, die sich 19 ms nach Beginn der Entfaltung eines gleich mäßig entfaltbaren Airbags zeigt. 3 zeigt einen Fall einer Entfaltungsform, die sich 14 ms nach Beginn der Entfaltung eines Airbags zeigt, der sich ungleichmäßig entfaltet. 4 zeigt einen Fall einer Entfaltungsform, die sich 19 ms nach Beginn der Entfaltung eines Airbags zeigt, der sich ungleichmäßig entfaltet. 5 zeigt einen Fall einer Entfaltungsform, die ein vollständig entfalteter Airbag zeigt (48 ms nach Beginn der Entfaltung).
6 zeigt erläuternde Ansichten, um zu illustrieren, wie man einen Airbag für einen Fahrersitz faltet.
7 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Verfahren zur Messung der Dicke eines Airbags für einen Fahrersitz im gefalteten Zustand, der nach dem in 6 gezeigten Verfahren gefaltet wurde, zeigt.
8 ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme (eine Vergrößerung von 150, die 10 Punktzwischenräume stellen 200 μm in der Skalenanzeige dar), die perspektivisch einen Querschnitt einer Beschichtungsschicht in einem beschichteten Textilstoff (auf einer Seite beschichteter Textilstoff) in Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme (eine Vergrößerung von 90, die 10 Punktzwischenräume stellen 500 μm in der Skalenanzeige dar), die perspektivisch einen Querschnitt einer Beschichtungsschicht in einem beschichteten Textilstoff (auf einer Seite beschichteter Textilstoff) in Vergleichsbeispiel 5 zeigt.
Offenbarung der Erfindung
Einem herkömmlichen beschichteten Textilstoff, der durch Bilden einer luftgasundurchlässigen Elastomerbeschichtungsschicht auf der Oberfläche eines Grundtextilstoffs, wie eines Gewebes, hergestellt wird, fehlt es an Gleitfähigkeit, da die Beschichtungsoberfläche klebrige Eigenschaften hat, und er weist einen erheblich größeren Reibungskoeffizienten auf als das Grundgewebe. Ein be schichteter Textilstoff, auch wenn sein Grundgewebe ein geringes Flächengewicht hat und aus einem Webgarn mit einer relativ geringen Größe gebildet wird, verliert außerdem wegen der Anwesenheit der Elastomerbeschichtungsschicht Flexibilität, die vom Grundgewebe verliehen wird. Die Erfinder haben diesem Phänomen Aufmerksamkeit geschenkt und lösten die Probleme der vorliegenden Erfindung, indem sie die Form der Schichtstruktur der Beschichtungsoberfläche eines leichten luftgasundurchlässigen beschichteten Textilstoffs sorgfältig modifizierten.
Die vorliegende Erfindung stellt einen luftgasundurchlässigen beschichteten Textilstoff bereit, wie er in Anspruch 1 definiert ist. Dieser Textilstoff wird durch Beschichten eines Grundtextilstoffs, der aus einem Garn mit einer Größe von 67 bis 350 dtex besteht und aus Einzelfilamenten mit einer Größe von 0,5 bis 4,5 dtex gebildet wird, mit einem Elastomer auf wenigstens einer Oberfläche gebildet, wobei der beschichtete Textilstoff dadurch gekennzeichnet ist, dass der durch KES gemessene Reibungskoeffizient (MIU: Mittelwert des Reibungskoeffizienten [dimensionslos]) der gasundurchlässigen Beschichtungsoberfläche auf dem Textilstoff sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung 0,01 bis 0,3 beträgt und dass der Absolutbetrag der Differenz zwischen dem Reibungskoeffizient (MIU) der Beschichtungsoberfläche in Kettrichtung und ihrem Reibungskoeffizient (MIU) in Schussrichtung 0,15 oder weniger beträgt.
Der gasundurchlässige beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung ist ein Textilstoff, der hergestellt wird, indem man eine gasundurchlässige Beschichtungsschicht bildet, indem man einen Grundtextilstoff, der aus einem Garn besteht, das aus Einzelfilamenten mit einer Größe von 0,5 bis 4,5 dtex gebildet wird und das eine Garngröße von 67 bis 350 dtex hat, auf wenigstens einer Oberfläche mit einem Elastomer beschichtet. Der Ausdruck "gasundurchlässig" bedeutet hier, dass der beschichtete Textilstoff in einem solchen Maße gasundurchlässig ist, dass die Entfaltung des Airbags in einem Airbagsystem, in dem der beschichtete Textilstoff der Erfindung verwendet werden soll, gewährleistet ist.
"Messung durch KES" (Kawabatas Bewertungssystem für Textilstoffe) bezieht sich hier auf ein Verfahren zur Messung von grundlegenden dynamischen Eigenschaften eines Textilstoffs zum Zwecke der Digitalisierung des Gefühls, nämlich des Griffs eines Textilstoffs, der von einem menschlichen Körper wahrgenommen wird, und ist definiert in der Literaturstelle: The Standardization and Analysis of Hand Evaluation, 2. Aufl., S. Kawabata, The Textile Machinery Society of Japan, Juli 1980. Der durch KES gemessene Reibungskoeffizient (MIU) ist ein Wert des Reibungskoeffizienten (MIU), der nach dem folgenden Verfahren erhalten wird: Man lässt eine spezielle Reibungssonde in Kett- und Schussrichtung auf einem Gleitprobentextilstoff gleiten, der mit einer konstanten Spannung horizontal gehalten wird, während von der Reibungssonde eine statische Last ausgeübt wird, und der Koeffizient (MIU) ist ein Wert, der durch eine auf die Reibungssonde ausgeübte Spannung (nämlich Reibungskraft) nachgewiesen wird. Der Oberflächengleitzustand des beschichteten Textilstoffs der Erfindung kann durch Messen des Reibungskoeffizienten durch KES bewertet werden. Die Messbedingungen werden später im Einzelnen beschrieben.
Die Beschichtungsoberfläche des beschichteten Textilstoffs in der vorliegenden Erfindung erhält eine nichtspiegelartige Form mit Vertiefungen und Erhebungen. Als Ergebnis wird die Beschichtungsoberfläche so modifiziert, dass sie einen gesenkten Reibungskoeffizienten hat im Vergleich zu dem des Grundgewebes. Außerdem ist der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung insofern speziell, als die Differenz zwischen dem Reibungskoeffizient in Kettrichtung und dem Reibungskoeffizient in Schussrichtung der Beschichtungsoberfläche extrem klein ist und die Beschichtungsoberfläche in Bezug auf die Gleitung entlang der Kettrichtung und entlang der Schussrichtung nicht anisotrop ist.
Da die Gleitung der Beschichtungsoberfläche des beschichteten Textilstoffs in der vorliegenden Erfindung verbessert ist, wie oben erläutert wurde, kann die Entfaltungszeit eines kompakt gefalteten Airbags verkürzt werden. Da der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung keine Anisotropie in Bezug auf den Reibungskoeffizient in Kettrichtung und den Reibungskoeffizient in Schussrichtung aufweist, ist die Gleitung der Textilstoffoberfläche während der Airbagentfaltung in allen Richtungen im Wesentlichen gleichmäßig. Als Ergebnis verschwindet die Differenz zwischen der Entfaltungsgeschwindigkeit in Kettrichtung und in Schussrichtung des Textilstoffs im Wesentlichen; die Form eines Airbags mit einer symmetrischen Gestalt, wie einer kreisförmigen Gestalt, wird symmetrisch entfaltet. Folglich kann ein Airbag erhalten werden, der den Insassen schnell und sicher zurückhalten kann.
Die Reibungseigenschaften des beschichteten Textilstoffs in der vorliegenden Erfindung können erhalten werden, indem man eine Elastomerbeschichtungsschicht bildet, deren Oberfläche Vertiefungen und Erhebungen entlang den Konturen der Vertiefungen und Erhebungen auf der Oberfläche des Grundtextilstoffs, wie eines Gewebes, hat. Außerdem wird die Beschichtungsschicht gebildet, ohne wesentlich in das Innere des Querschnitts des Grundtextilstoffs einzudringen. Als Ergebnis wird die Bildung eines harten Textilstoffs, die durch das Eindringen des Elastomers in das Innere des Textilstoffs verursacht wird, verhindert. Die Flexibilität, die der Textilstoff anfangs hat, kann also genutzt werden, und die Reißzähigkeit des beschichteten Textilstoffs kann ebenfalls verbessert werden.
Die Beschichtungsschicht, die eine solche Oberflächenform aufweist, ist eine Schicht, die auf der Oberfläche des Grundtextilstoffs gebildet wird und 1 bis 25 g/m² einer festen Elastomerkomponente enthält, und ist eine Elastomerschicht mit einem Filmdickenverhältnis der Dicke im Teil mit der maximalen Dicke der Beschichtungsschicht zur Dicke im Teil mit der minimalen Dicke der Beschichtungsschicht von weniger als 3. Der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung hat eine vorbestimmte modifizierte Oberfläche, und der Textilstoff zeigt weder eine Zerstörung einer verbrannten Schicht in einem dünnschichtigen Beschichtungsteil noch eine Ausbreitung von Feuer, die durch die Diffusion eines Verbrennungsgases verursacht wird. Der beschichtete Textilstoff zeigt daher eine Flammbeständigkeit, die den FMVSS-302-Brenntest besteht.
Was die Oberflächeneigenschaften des beschichteten Textilstoffs in der vorliegenden Erfindung betrifft, so beträgt die Oberflächenrauigkeit (Ra) der Beschichtungsoberfläche 1,5 bis 12 μm. Die Oberflächenrauigkeit (Ra) zeigt an, dass sich die Oberfläche des beschichteten Textilstoffs ebenfalls in einem Zustand mit Vertiefungen und Erhebungen befindet. Die Oberflächenrauigkeit (Ra) ist hier ein Wert, der erhalten wird, indem man die Vertiefungen und Erhebungen der Beschichtungsoberfläche als Höhenverschiebungen mit einer Messmaschine mit drei Koordinaten unter Verwendung eines Verschiebungsmessers des Laserreflexionstyps (Handelsname LT-8010, mit einem Laserpunktdurchmesser von 2 μm, hergestellt von der Keyence Corporation) als Sonde misst. Die gespürte Oberflächenrauigkeit (SMD: Mittlere Abweichung der Oberflächenrauigkeit <Einheit: μm>) der Beschichtungsoberfläche in Kett- und Schussrichtung bei der Messung durch KES wird als 2 bis 10 μm näher angegeben. Die gespürte Oberflächenrauigkeit bei der Messung durch KES ist eine Bewertung einer Rauigkeit des beschichteten Textilstoffs, die von einem menschlichen Körper gespürt wird, wenn der menschliche Körper mit dem Textilstoff in Kontakt kommt. Die gespürte Oberflächenrauigkeit (SMD) bei der Messung durch KES wird wie folgt erhalten: Eine durch KES definierte Kontaktsonde wird auf einer Probe platziert, und die Oberflächenrauigkeit wird durch die Auf-und-ab-Bewegung der Kontaktsonde nachgewiesen. Die Oberflächenrauigkeit wird durch die Standardabweichung vertikaler Verschiebungen der Kontaktsonde ausgedrückt.
Der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung kann nach einem Verfahren gemäß Anspruch 11 hergestellt werden, das Folgendes umfasst: das Beschichten eines Gewebes, das aus einem Webgarn besteht, welches aus Filamenten mit einer Einzelfilamentgröße von 0,5 bis 4,5 dtex gebildet ist und eine Garngröße von 67 bis 350 dtex hat, und sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung im gewebten Zustand einen Garngrößenparameter, der durch das Produkt aus der Webdichte und der Größe des Webgarns dargestellt wird, von 9000 bis 22000 Kettfäden·dtex/2,54 cm aufweist, mittels eines Rakelbeschichters mit einem Elastomer, das eine Viskosität von 5000 bis 200000 mPa·s aufweist, in einer Menge von 1 bis 25 g/m² unter einem Kontaktdruck von 9,80665 bis 4533,25 N/m² (1 bis 500 kgf/m) bei einer relativen Geschwindigkeit des Beschichtungskopfs von 1 bis 100 m/min, vorzugsweise 10 bis 50 m/min, und das Durchführen einer Vernetzungsbehandlung mit dem beschichteten Gewebe.
Wenn der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können alle Typen von Airbags für Fahrersitze, Beifahrersitze und dergleichen, eine ausgezeichnete Reaktion zum Zeitpunkt der Kollision erhalten, da die Airbags eine kurze Entfaltungszeit und keine Entfaltungsanisotropie zeigen, und es können leichte Airbags hergestellt werden, die kompakt in einem Airbagmodul verstaut werden können.
Bester Modus für die Durchführung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden speziell erläutert.
Der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung kann entweder ein einfach beschichteter, der auf einer Seite beschichtet ist, oder ein doppelt beschichteter, der auf beiden Seiten beschichtet ist, sein.
Die Oberfläche der aus einem Elastomer gebildeten Beschichtung des beschichteten Textilstoffs in der vorliegenden Erfindung zeigt sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung einen durch KES gemessenen Reibungskoeffizienten (MIU) von 0,01 bis 0,3, vorzugsweise 0,05 bis 0,25. Die Gleitung der Beschichtungsoberfläche während der Entfaltung eines Airbags wird verbessert, wenn der Reibungskoeffizient (MIU) 0,3 oder weniger beträgt, und die Entfaltungszeit eines kompakt gefalteten Airbags kann verkürzt werden.
Der Airbag, der aus einem einseitig beschichteten Textilstoff erhalten wird, ist gewöhnlich ein Sack, der hergestellt wird, indem man den beschichteten Textilstoff so näht, dass sich die Beschichtungsoberfläche des Textilstoffs innerhalb des Sacks befindet. Der Sack wird gefaltet und im Gehäuse des Airbags in einem Airbagmodul verstaut. Wenn der Airbag entfaltet wird, finden die Gleitung zwischen den Beschichtungsflächen des beschichteten Textilstoffs und die Gleitung zwischen den unbeschichteten Flächen gleichzeitig statt. Eine schlechte Gleitung zwischen den Beschichtungsflächen behindert die Verkürzung der Entfaltungszeit. Eine Verbesserung der Reibungseigenschaften der Oberfläche der Beschichtung ist daher wichtig.
Der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung weist eine Differenz zwischen dem Reibungskoeffizient (MIU) der Beschichtungsoberfläche in Kettrichtung und dem Reibungskoeffizient (MIU) in Schussrichtung von 0,15 oder weniger auf. Da sich die Oberflächeneigenschaften des Grundtextilstoffs in Kettrichtung je nach Vorgeschichte bezüglich Zugeinwirkung usw. während des Produktionsschritts häufig von denen in Schussrichtung unterscheiden, ist der beschichtete Textilstoff in Bezug auf den Reibungskoeffizient in Kettrichtung und in Schussrichtung anisotrop. Der Grad der Anisotropie in den Oberflächenreibungseigenschaften kann gesenkt werden, und die Differenz zwischen dem Reibungskoeffizient (MIU) in Kettrichtung und dem Reibungskoeffizient (MIU) in Schussrichtung des beschichteten Textilstoffs kann auf 0,15 oder weniger gebracht werden, indem man eine einzige Beschichtungsschicht bildet. Wenn die Differenz zwischen den beiden Reibungskoeffizienten (MIU) auf der Beschichtungsoberfläche des beschichteten Textilstoffs 0,15 oder weniger beträgt, zeigt der Airbag eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit der Entfaltung. Das heißt, der Textilstoff des Airbags rutscht gleichmäßig, und die Differenz zwischen der Entfaltungsgeschwindigkeit in Kettrichtung und der Entfaltungsgeschwindigkeit in Schussrichtung verschwindet. Als Ergebnis wird ein Airbag mit einer symmetrischen Form, wie einer Kreisform, während der Entfaltung symmetrisch entfaltet, so dass der Insasse schnell zurückgehalten werden kann.
Die Messung durch KES zum Nachweis der Reibungseigenschaften einer Textilstoffoberfläche wird in der vorliegenden Erfindung durch das folgende Verfahren durchgeführt: Eine Textilstoffprobe wird auf der Oberfläche einer durch KES definierten Reibungssonde befestigt; man lässt die Reibungssonde in Kett- und Schussrichtung über die Textilstoffgleitprobe gleiten, die mit konstanter Span nung horizontal gehalten wird; und die auf die Reibungssonde ausgeübte Spannung (nämlich die Reibungskraft) wird nachgewiesen, während von der Reibungssonde eine statische Last ausgeübt wird. Bei der Messung werden der auf der Oberfläche der Reibungssonde befestigte Textilstoff und der horizontal gehaltene aus derselben Probe hergestellt, und die Werte für den Reibungskoeffizient (MIU) in Kett- und Schussrichtung werden erhalten, während die Kett- und Schussrichtung des ersteren Textilstoffs jeweils mit der Kett- und Schussrichtung des letzteren Textilstoffs übereinstimmen.
Das Reibungsverhalten der Beschichtungsoberfläche auf dem beschichteten Textilstoff der vorliegenden Erfindung beruht grundsätzlich auf den vertieften und erhöhten Konturen von Graten und Rippen, die von Garnen gebildet werden, welche die Textur des Textilstoffs bilden. Um den Reibungskoeffizienten in der vorliegenden Erfindung auf einen gegebenen Wert einzustellen, ist es wichtig, dass das Elastomer der Beschichtungsoberfläche entlang der vertieften und erhöhten Konturen des Grundtextilstoffs aufgetragen wird, die durch die Web- oder Wirkstruktur und die Garne gebildet werden. Die vertieften und erhöhten Formen der Beschichtungsoberfläche können durch die Oberflächenrauigkeit (Ra) spezifiziert werden, die durch Messungen mit einem Laser erhalten wird.
Um für eine Oberfläche der vorliegenden Erfindung einen gegebenen Reibungskoeffizienten zu erhalten, sollte die Oberflächenrauigkeit (Ra) der Beschichtungsoberfläche 1,5 μm oder mehr, vorzugsweise 1,5 bis 12 μm, besonders bevorzugt 2 bis 10 μm, betragen.
Die Oberfläche einer mit einem Elastomer gebildeten Beschichtung hat häufig klebrige Eigenschaften, und die Reibungskraft wird stark, wenn die Oberflächenform spiegelartig ist, wie in dem später zu erläuternden Vergleichsbeispiel 4 gezeigt wird. Die Oberflächenform, die eine Oberflächenrauigkeit (Ra) in dem oben genannten Bereich aufweist, ist eine, die den durch die vorliegende Erfindung spezifizierten geringen Reibungskoeffizient (MIU) erreicht.
Die gespürte Oberflächenrauigkeit (SMD) bei der Messung durch KES in Kett- und Schussrichtung der Beschichtungsoberfläche des beschichteten Textilstoffs der Erfindung beträgt vorzugsweise 2 bis 10 μm, besonders bevorzugt 2,4 bis 8 μm. Die gespürte Oberflächenrauigkeit (SMD) bei der Messung durch KES ist eine Oberflächenrauigkeit, die man erhält, indem man auf einer Probe eine Kontaktsonde platziert, die so definiert ist, dass sie das Rauigkeitsgefühl misst, das ein menschlicher Körper wahrnimmt, und die Oberflächenrauigkeit anhand der Auf-und-ab-Bewegung der Kontaktsonde nachweist. Die Oberflächenrauigkeit ist die mittlere Abweichung der vertikalen Verschiebungen der Kontaktsonde, die mit einer elektronischen Schaltung ausgegeben werden. Wenn die Form der Beschichtungsoberfläche eine Oberflächenrauigkeit von 10 μm oder weniger hat, erhält man eine Oberfläche mit geringer Reibung, die einen bevorzugten Reibungskoeffizienten (MIU) der Erfindung zeigt.
Bei dem beschichteten Textilstoff der vorliegenden Erfindung bedeckt die aufgetragene dünne Schicht, die die vertiefte und erhöhte Oberfläche bildet, die gesamte Oberfläche des Grundtextilstoffs in einer solchen Weise, dass ein Eindringen des Elastomers in das Garn des Grundtextilstoffs auf den niedrigsten Grad unterdrückt wird. Als Ergebnis wird dem Textilstoff Undurchlässigkeit verliehen. Die Ausbildung der Rauigkeit der Beschichtungsoberfläche hängt vom Beschichtungsverfahren und den Beschichtungsbedingungen ab, wie im Folgenden erläutert wird. Die Herstellungsbedingungen der Oberflächenrauigkeit beziehen sich auf die Flexibilität, Reißfestigkeit und Flammsicherheit des beschichteten Textilstoffs. Wenn das Elastomer eindringt, erscheint sogar die Anordnung der Einzelfilamente, die das Garn des Textilstoffs bilden, klar auf der Beschichtungsoberfläche, und der Wert von (Ra), der die Oberflächenvertiefungen und -erhebungen als mittlere Querschnittsfläche von Bergen und Tälern darstellt, nimmt zu. Wenn der Wert der Oberflächenrauigkeit (Ra) 12 μm oder weniger beträgt, wird das Eindringen der Beschichtung infolgedessen erheblich unterdrückt, und der Textilstoff zeigt, dass die Beschichtungsschicht die Wirkungen hat, die Oberflächenrauigkeit zu verbessern. Durch die sichere Anwesenheit einer Beschichtungsschicht auf der Textilstoffoberfläche ohne Eindringen des Beschichtungselastomers in den Textilstoff wird eine Verbesserung der Reißfestigkeit erreicht. Wenn das Beschichtungselastomer in das Garn eindringt, das den Textilstoff bildet, werden die Filamente in dem Garn übermäßig aneinander gedrängt. Als Ergebnis reißen die konstituierenden Filamente im Wesentlichen eines nach dem anderen an der Vorderseite, wo sich ein Riss entwickelt. Wenn es andererseits kein Eindringen des beschichteten Elastomers gibt, werden die konstituierenden Filamente unter Bildung von Bündeln von der aufgetragenen dünnen Schicht an der Vorderseite, wo ein Riss entsteht, zusammengehalten, wodurch eine Menge von Filamenten reißt. Dementsprechend verbessert der Beschichtungsfilm, der weniger in die Filamente eindringt, die Reißfestigkeit des Textilstoffs. Weiterhin erfüllt ein solcher Beschichtungsfilm ausreichend die Anforderungen an die Luftgasundurchlässigkeitseigenschaften und trägt zur Verkürzung der Entfaltungszeit bei. Außerdem weist die auf der Oberflächenschicht des Textilstoffs gebildete Beschichtungsschicht keine übermäßig dünneren Teile auf und ist eine robuste Schicht. Der Textilstoff erfüllt daher die Anforderung von FMVSS 302, dass der Textilstoff den Brenntest bestehen soll.
Als Ergebnis der Beobachtung des horizontalen Brennverhaltens gemäß FMVSS 302 zeigte sich Folgendes: Wenn ein Textilstoff Feuer fängt, unterdrückt ein Textilstoff, der die Form der Beschichtungsschicht mit einem Elastomer fest aufrechterhalten kann, die Ausbreitung des Feuers. Umgekehrt zeigte sich auch, dass sich das Feuer ausbreitet, wenn sich die Beschichtungsschicht beim Brennen kräuselt oder Risse bildet. Auch wenn ein beschichteter Textilstoff eine leichte und dünne Beschichtungsschicht aufweist, kann der beschichtete Textilstoff, der eine ohne Eindringen in den Textilstoff gebildete Beschichtungsschicht aufweist, ein festes Aufrechterhalten der Beschichtungsschicht während des Brennens gewährleisten. Es kann also ein Textilstoff erhalten werden, der den Brenntest bestehen kann.
Vorzugsweise ist die Dicke der aus einem Elastomer bestehenden Beschichtungsschicht nach Möglichkeit gleichmäßig. Vorzugsweise hat eine Harzschicht in einem Maschenteil (Zwischenteil zwischen den benachbarten verwobenen Garnen), wo die Schicht am dicksten ist, eine Dicke von weniger als 3 relativ zu einer Filmdicke von 1 in einem Webegarnteil, wo die Schicht am dünnsten ist. Das Verhältnis der Dicke des Teils mit der maximalen Schichtdicke zur Dicke des Teils mit der minimalen Schichtdicke beträgt besonders bevorzugt 2 oder weniger. Wenn die Dickenvariation einer beschichteten Schicht im obigen Bereich liegt, reißt die bei einer Verbrennung brennende Schicht in einem dünnschichtigen Teil nicht während des Brennens. Als Ergebnis findet keine durch Diffusion eines Verbrennungsgases aus dem gerissenen Teil verursachte Ausbreitung des Feuers statt, und der beschichtete Textilstoff besteht den FMVSS-302-Brenntest.
Der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung hat eine durch KES gemessene Biegesteifigkeit (B: Biegesteifigkeit pro Längeneinheit/Breite (Einheit: mN·cm²/cm)) von vorzugsweise 0,5 bis 9 mN·cm²/cm, besonders bevorzugt 1,5 bis 8,5 mN·cm²/cm, sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung. Ein beschichteter Textilstoff, der eine geringe Biegesteifigkeit im obigen Bereich hat, hat eine ausgezeichnete Faltbarkeit, und das Lagervolumen des Airbags kann noch kompakter gemacht werden.
Die Biegesteifigkeit (B), die durch Messung gemäß KES erhalten wird, ist ein Wert, der unter Verwendung einer reinen Biegemaschine (KES-FB2) erhalten wird, indem man eine ganze Textilstoffprobe zu einer Bogenform mit einer vorbestimmten Krümmung biegt, die Krümmung mit einer konstanten Geschwindigkeit ändert und das so erzeugte Biegemoment misst. Rundreisekurven für "Biegemoment-Krümmung" werden sowohl in Richtung der Vorderfläche als auch in Richtung der Rückenfläche sowohl für die Kettrichtung als auch für die Schussrichtung erhalten; eine Biegesteifigkeit für die Hinreise und eine Biegesteifigkeit für die Rückreise werden aus den Steigungen der entsprechenden linearen Teile bestimmt, wobei man die Mittelpunkte jeweils auf eine Nullkrümmung legt. Die Biegesteifigkeit wird bestimmt, indem man die Biegesteifigkeit für die Hinreise und die für die Rückreise mittelt und den gemittelten Wert durch die Breite der beschichteten Textilstoffprobe dividiert. Kleinere Biegesteifigkeiten (B) sowohl in der jeweiligen Kett- als auch in der Schussrichtung zeigen, dass der Textilstoff flexibler ist. Ein beschichteter Textilstoff mit einer Biegesteifigkeit (B) von 9 mN·cm²/cm oder weniger hat die folgenden Vorteile: die gefaltete Form des Airbags ist klein, und ein Airbag mit einer kompakteren gefalteten Form kann hergestellt werden; die Handhabbarkeit des Airbags beim Falten ist ausgezeichnet, und es dauert nicht lange, den Textilstoff kompakt zu falten. Eine geringe Biegesteifigkeit des beschichteten Textilstoffs trägt zu einer leichten Entfaltung des Airbags bei und sorgt dafür, dass er sich für einen Insassen weich anfühlt.
Das konstituierende Garn des beschichteten Textilstoffs in der vorliegenden Erfindung unterliegt keiner speziellen Einschränkung. Das Garn ist jedoch vorzugsweise eines, das hauptsächlich Polyhexamethylenadipamid enthält, und im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit ist es besonders bevorzugt ein Garn aus Polyhexamethylenadipamid (im Folgenden als Nylon 66 bezeichnet), ein Garn aus Nylon-66-Copolymer (Nylon 66/6, Nylon 66/6I, Nylon 66/610 usw.) oder ein Nylon-66-Garn, das durch Mischen von Nylonpolymeren (Nylon 6, Nylon 610 usw.) erhalten wird.
Diese Fasermaterialien können verschiedene herkömmlicherweise verwendete Additive enthalten, um die Produktivität im Produktionsschritt und Texturierungsschritt des Rohgarns und dessen Eigenschaften zu verbessern. Zum Beispiel können die Fasermaterialien thermische Stabilisatoren, Antioxidantien, Lichtstabilisatoren, Glättungsmittel, Antistatika, Weichmacher, Viskositätsverbesserer, Pigmente, Flammverzögerer, Mattierungsmittel und dergleichen enthalten.
Die Zugfestigkeit des Garns, das den beschichteten Textilstoff der vorliegenden Erfindung bildet, beträgt vorzugsweise 6 cN/dtex oder mehr, besonders bevorzugt 6,5 cN/dtex oder mehr. Airbags, die aus einem Garn mit einer Zugfestigkeit von 6 cN/dtex oder mehr erhalten werden, erfüllen die Anforderung an die Druckfestigkeitszähigkeit während der Entfaltung. Eine besonders bevorzugte Zugfestigkeit ist 6,5 cN/dtex oder mehr. Obwohl ein Garn mit einer höheren Zugfestigkeit stärker bevorzugt ist, beträgt die praktische Obergrenze der Zugfestigkeit im Hinblick auf die Produktivität des Garns 10 cN/dtex.
Ein Gewebe, ein Gewirk, ein ungewebter Textilstoff oder dergleichen wird als Grundtextilstoff für den beschichteten Textilstoff der vorliegenden Erfindung verwendet. Beispiele für einen geeigneten Grundtextilstoff sind Gewebe mit einer Textur wie Grundbindung, Rip-Stop-Bindung und Würfelbindung. Obwohl das Verfahren zum Weben des Grundgewebes keiner besonderen Einschränkung unterliegt, ist es möglich, mit einem Webstuhl zu weben, der für allgemeine Zwecke verwendet wird, wie einen Luftdüsenstuhl, eine Wasserdüsenwebmaschine, eine Greiferwebmaschine und eine Wellenfachwebmaschine. Von diesen Webmaschinen werden im Hinblick auf die Produktivität besonders bevorzugt ein Luftdüsenstuhl und eine Wasserdüsenwebmaschine zum Weben verwendet.
Das Grundgewebe ist vorzugsweise ein Gewebe eines Filamentgarns, wobei das als Schuss verwendete Webgarn aus einem Multifilamentgarn gebildet wird, das eine Größe von 67 bis 350 dtex hat und aus einem Einzelfilament mit einer Größe von vorzugsweise 0,5 bis 4,5 dtex, besonders bevorzugt 1 bis 3,5 dtex, gebildet wird. Insbesondere ist das Grundgewebe ein Gewebe, das aus Filamentgarnen gebildet ist, bei denen ein Garn mit einer Größe von vorzugsweise 67 bis 250 dtex, besonders bevorzugt 100 bis 250 dtex verwendet wird. Die Garngröße eines Webgarns bezeichnet hier die gesamte Einzelfilamentgröße pro Webgarn in der Kett- und Schussrichtung, die zur Bildung des Gewebes verwendet wird. Wenn die Garngröße, wie sie oben beschrieben ist, 350 dtex oder weniger beträgt, kann ein leichter, kompakter Airbag erhalten werden. Wenn die Gesamtgröße 67 dtex oder mehr beträgt, erfüllt der beschichtete Textilstoff die mechanischen Eigenschaften während der Wirkung des Airbags, wie Zugzähigkeit und mechanische Eigenschaften beim Reißen. Ein beschichteter Textilstoff, der aus einem Grundgewebe erhalten wird, das aus einem Garn mit einer Einzelfilamentgröße von 4,5 dtex oder weniger gebildet wird, ist weich, kann leicht gebogen werden und ist für die Herstellung eines Airbags geeignet, der kompakt gefaltet und im Gehäuse eines Airbagmoduls gelagert werden kann. Die Faser, die das Kett- oder Schussgarn in der Webstruktur des Gewebes bildet, kann auch ein zwei- oder mehrfädiges Garn, Zwirn oder Doppelgarn sein.
Das Grundgewebe, das für das beschichtete Gewebe der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung ein Produkt, das berechnet wird, indem man die Garngröße des Webgarns mit der Webdichte (dargestellt durch die Zahl der gewebten Kettgarne <= ends> oder gewebten Schussgarne <= picks>/2,54 cm) multipliziert, nämlich einen Garngrößenparameter im gewebten Zustand, von vorzugsweise 9000 bis 22000 Kettfäden·dtex/2,54 cm, besonders bevorzugt 10000 bis 20000 Kettfäden·dtex/2,54 cm, am meisten bevorzugt 12000 bis 19000 Kettfäden·dtex/2,54 cm. Wenn der Garngrößenparameter im gewebten Zustand 22000 Kettfäden·dtex/2,54 cm oder weniger beträgt, ist der so erhaltene Airbag leicht und kompakt. Wenn der Garngrößenparameter im gewebten Zustand 9000 Kettfäden·dtex/2,54 cm oder mehr beträgt, kann dem Airbag keine ausreichende Druckbeständigkeitsspannung verliehen werden. Die Verwendung des Grundgewebes ergibt einen beschichteten Textilstoff für einen Airbag, der mechanischen Eigenschaften während der Wirkung des Airbags, wie Zugfestigkeit und Reißfestigkeit, genügt.
Beispiele für das Elastomer für die Beschichtung in der vorliegenden Erfindung sind üblicherweise verwendete Elastomere, wie Chloropren, chlorsulfoniertes Olefin, Silikonkautschuk, Polyamid-Elastomer, Styrol-Butadien-Harz, Nitrilkautschuk, Fluorkautschuk und Polyurethan. Von diesen Elastomeren ist Silikon, das Wärmebeständigkeit, Kältebeständigkeit und Flammfestigkeit aufweist, besonders bevorzugt. Eine Elastomerzusammensetzung für die Beschichtung kann Verdickungsmittel, Flammhemmer, Füllstoffe, Stabilisatoren und dergleichen, die häufig verwendet werden, enthalten. Um bequem zwischen der Vorder- und Rückseite des beschichteten Textilstoffs unterscheiden zu können, kann die Beschichtungsschicht mit einem Pigment oder Farbstoff gefärbt werden, so dass es eine charakteristische Farbe hat.
Die Beschichtung enthält eine aufgetragene feste Komponente in einer Menge von vorzugsweise 1 bis 25 g/m², besonders bevorzugt 5 bis 22 g/m². Der Textilstoff ist mit einem Elastomer in einer möglichst kleinen Menge beschichtet, so dass ein beschichteter Textilstoff entsteht, der eine geringe Gesamtdicke hat und weich und billig ist. Wenn die Beschichtungsschicht eine feste Komponente in einer Menge von 25 g/m² oder weniger enthält, kann eine Beschichtungsoberfläche mit einer vertieften und erhöhten Form erhalten werden, die spezifisch für die vorliegende Erfindung ist. Es ist notwendig, die Bedingungen einer Beschichtungsmenge eines Elastomers auszuwählen, das eine gasundurchlässige Beschichtungsschicht bilden kann, die der Oberflächenform eines Gewebes entspricht, das im Einklang mit der Webtextur und der Größe des Webgarns des Grundtextilstoffs gebildet ist. Um einen Airbag leicht zu machen und seine Kompaktheit zu erhöhen, beträgt die Masse pro Flächeneinheit des beschichteten Textilstoffs der vorliegenden Erfindung vorzugsweise 200 g/m² oder weniger, und seine Dicke beträgt vorzugsweise 0,30 mm oder weniger.
Der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung kann nach einem Verfahren hergestellt werden, das Folgendes umfasst: das Beschichten eines Gewebes, das aus einem Webgarn besteht, welches aus Filamenten mit einer Einzelfilamentgröße von 0,5 bis 4,5 dtex gebildet ist und eine Garngröße von 67 bis 350 dtex hat, und sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung im gewebten Zustand einen Garngrößenparameter, der durch das Produkt aus der Webdichte und der Größe des Webgarns dargestellt wird, von 9000 bis 22000 Kettfäden·dtex/2,54 cm aufweist, mit einem Elastomer, das eine Viskosität von 5000 bis 200000 mPa·s aufweist, in einer Menge von 1 bis 25 g/m² unter einem linearen Druck (Kontaktstraßendruck) von 1 bis 500 kgf/m und das Durchführen einer Vernetzungsbehandlung mit dem beschichteten Gewebe.
Eine Elastomerzusammensetzung wie eine solche des Typs Lösung in organischem Lösungsmittel, eine solche des Typs wässrige Emulsion und eine solche des Nichtlösungsmitteltyps werden als Beschichtungsflüssigkeit verwendet. Die Oberflächenform der Beschichtungsschicht der Erfindung kann realisiert werden, indem man einen Viskositätsbereich, Kontaktdruckbedingungen und eine Form des Streichkopfs, die für eine spezielle Beschichtungsflüssigkeit geeignet ist, auswählt. Insbesondere ist die Beschichtung eines Textilstoffs mit einer Elastomerzusammensetzung des Nichtlösungsmitteltyps als Verfahren zur Bildung der Oberflächenform des Beschichtungsfilms der Erfindung bevorzugt. In dem Beschichtungsverfahren unter Verwendung einer Elastomerzusammensetzung des Nichtlösungsmitteltyps, die im Wesentlichen kein organisches Verdünnungsmittel enthält, hat die Beschichtungsflüssigkeit eine Viskosität von vorzugsweise 5000 bis 200000 mPa·s, besonders bevorzugt 10000 bis 100000 mPa·s. Wenn die Elastomerzusammensetzung eine Viskosität von 5000 mPa·s oder mehr hat, kann das Eindringen der Beschichtung in das Garn unterdrückt werden, solange die Elastomerzusammensetzung eine höhere Viskosität hat. Wenn die Elastomerzusammensetzung eine Viskosität von 200000 mPa·s oder mehr hat, wird die Bildung einer leichten Beschichtung gewöhnlich schwierig. Für eine Elastomerzusammensetzung des Typs organisches Lösungsmittel erhöht das Lösungsmittel die Permeabilität des Textilstoffes für die Beschichtung. Die Beschichtungsflüssigkeit muss daher so eingestellt werden, dass sie eine hohe Viskosität hat. Zum Beispiel muss die Beschichtungsflüssigkeit eine Viskosität von 50000 mPa·s oder mehr, vorzugsweise 80000 mPa·s oder mehr, erhalten, zum Beispiel durch ein Verfahren zur Erhöhung des Molekulargewichts des Elastomers oder ein ähnliches Verfahren. Da Wasser die Permeabilität des Textilstoffes für die Beschichtung erhöht, muss bei einer Elastomerzusammensetzung des Typs wässrige Emulsion die Beschichtungsflüssigkeit so eingestellt werden, dass sie eine hohe Viskosität hat. Zweckmäßigerweise wird ein geeignetes Verdickungsmittel, wie ein Carboxymethylcellulose-Salz, hinzugefügt, um die Viskosität auf 10000 mPa·s oder mehr einzustellen.
Eine Beschichtung des Kontaktpresstyps wird als Beschichtungsverfahren verwendet. Beschichtungsverfahren wie verschiedene häufig verwendete Rakelbeschichtungsverfahren, Walzenbeschichtung und Umkehrbeschichtung können eingesetzt werden. Wenn ein Beschichtungsverfahren (Spaltverfahren), bei dem ein Spalt zwischen einem Grundgewebe und einem Streichkopf bereit gestellt wird, praktiziert wird, ist nicht nur die Einschränkung der Beschichtungsmenge schwierig, sondern es kann auch keine Beschichtungsoberfläche erhalten werden, bei der sich Vertiefungen und Erhebungen von Graten einer gewebten oder gewirkten Garntextur manifestieren. Die Kontaktpressbedingungen bei der Rakelbeschichtung sind wie folgt: der lineare Druck beträgt vorzugsweise 9,80665 bis 4533,25 N/m² (1 bis 500 kgf/m), besonders bevorzugt 181,33 bis 1813,3 N/m² (20 bis 200 kgf/m). Wenn ein Textilstoff unter einem linearen Druck von 9,80665 N/m² (1 kgf/m) oder mehr beschichtet wird, kann die Beschichtungsmenge auf einem Grundtextilstoff auf eine kleine Menge im Vergleich mit dem Spaltverfahren eingestellt werden. Wenn der lineare Druck höher ist, kann eine Beschichtung in einer kleineren Menge realisiert werden. Außerdem kann eine Beschichtungsoberfläche erhalten werden, die sich die vertiefte und erhöhte Form der Grate einer Garntextur zunutze macht. In der vorliegenden Erfindung werden die Vertiefungen und Erhebungen eines Textilstoffs in dem Moment, wenn der Streichkopf arbeitet, flach gemacht, und die Beschichtungsschicht wird mit einer gleichmäßigen Dicke gebildet. Da die Vertiefungen und Erhebungen des Grundtextilstoffs wiederhergestellt werden, wenn der Streichkopf vorüberzieht, wird eine Beschichtungsfläche gebildet, die die vertiefte und erhöhte Form der Oberfläche des Grundtextilstoffs nachbildet. Wenn der Kontaktdruck 4533,25 N/m² (500 kgf/m) oder weniger ist, kann außerdem eine ausgezeichnete Beschichtung gebildet werden. Die Kontaktdruckbedingungen können zweckmäßigerweise gemäß den Eigenschaften des Elastomers, wie Viskosität, der Form des Streichkopfs, der Art der Beschichtungsflüssigkeit und dergleichen bestimmt werden. Der Teil, an dem der Textilstoff berührt wird, ist mit einem erheblichen Kontaktdruck verbunden. Zum Beispiel sollte eine Rakel mit einer Dicke von etwa 2 mm bis etwa 50 μm ausgewählt werden. Eine Rakel mit einer geringeren Dicke zeigt einen höheren erheblichen Kontaktdruck; daher kann eine vertiefte und erhöhte Form gebildet werden, indem man den Textilstoff mit einer geringeren Menge einer Beschichtungszusammensetzung beschichtet. Außerdem kann die Form der Beschichtungsrakel halbkreisförmig, rechteckig oder am Rakelkopf zurückgesetzt sein. Der Radius des Rakelkopfs mit der halbkreisförmigen Bogenform sollte 0,05 bis 1,0 mm betragen. Der Krümmungsradius der Kante der rechteckigen Form sollte 0 bis weniger als 1,0 mm betragen. Die Beschichtungsgeschwindigkeit beträgt vorzugsweise 1 bis 100 m/min, besonders bevorzugt 10 bis 50 m/min. Die Obergrenze der Beschichtungsgeschwindigkeit wird bestimmt als eine Geschwindigkeit, die ausreichend ist, um eine Vernetzungsverweilzeit zu gewährleisten, während der die Vernetzung des Elastomers beendet wird, um seine Klebrigkeit zu senken.
Die Vernetzungsbehandlung nach der Beschichtung sollte im Einklang mit dem Vernetzungssystem des Elastomers durchgeführt werden. Wenn zum Beispiel ein Silikon mit einem Vernetzungsmittel des Additionstyps vernetzt werden soll, sollte das Elastomer 0,1 bis 5 Minuten bei einer Temperatur von etwa 150 bis 230°C wärmebehandelt werden, um den Inhibitor für den Katalysator der Vernetzungsreaktion zu verflüchtigen und die Additionsreaktion zu starten und zu fördern.
Das im Folgenden erläuterte Verfahren wird bevorzugt. Die anhaftende Menge des Appreturöls oder Gleitmittels (Prozentsatz der Masse des Gleitmittels auf der Basis der Gesamtmasse, d. h. der Summe der Masse des Gewebes und der Masse des Gleitmittels) auf dem Grundtextilstoff wird zu 0,8 Gew.-% oder mehr bestimmt. Als Ergebnis wird das Eindringen der Beschichtungsflüssigkeit in das Gewebe unterdrückt, und es wird eine Beschichtungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke entlang der Vertiefungen und Erhebungen des Garns des Textilstoffs gebildet. So kann sich eine Senkung der Reibung der Beschichtungsoberfläche manifestieren. Wenn die anhaftende Menge des Gleitmittels 0,8 Gew.-% oder mehr beträgt, stößt das Gleitmittel die Beschichtungsflüssigkeit ab und verhindert so ein Eindringen der Beschichtungsflüssigkeit in das Gewebe. Wenn die anhaftende Menge des Gleitmittels 8 Gew.-% oder weniger beträgt, wird die Haftung des Beschichtungselastomers an dem Textilstoff nie beeinträchtigt.
Beispiele für das Gleitmittel, das auf das Grundgewebe aufgebracht wird, sind ein Spinnzusatzöl und ein Kettöl. Die anhaftende Menge des Gleitmittels bezeichnet die Gesamtmenge dieser Gleitmittel, die nach der Beschichtung an dem Gewebe haften. Zu den Verfahren zum Aufbringen des Gleitmittels auf den Grundtextilstoff gehören ein Verfahren des Eintauchens des Textilstoffs in das Gleitmittel und Verwenden desselben sowie ein Verfahren des Aufbringens des Gleitmittels auf das Rohgarn vor der Bildung eines Textilstoffs und der Verwendung des Garns ohne Waschen. Wenn der Grundtextilstoff in der vorliegenden Erfindung ein Gewebe ist, wird das folgende Verfahren bevorzugt: Ein Spinnzusatzöl wird im voraus auf das Garn des Herstellers aufgebracht, bevor man das Gewebe webt, und das Gleitmittel wird dort belassen, ohne das Rohtextil zu waschen. Außerdem ist ein Verfahren, das das Luftdüsenweben eines appreturfreien Garns des Herstellers zu einem Gewebe und die Verwendung des resultierenden Gewebes ohne Waschen als Grundgewebe umfasst, bevorzugt, da der Textilstoff als Grundgewebe verwendet werden kann, auf dem ein Spinnzusatzöl gleichmäßig haftet, ohne das auf das Garn des Herstellers aufgetragene Gleitmittel zu verlieren. Wenn ein wärmebeständiges Glättungsmittel als Spinnzusatzöl verwendet werden soll, das auf das Rohgarn für das Gewebe im Produktionsschritt des Garns aufgebracht werden soll, wird außerdem dafür gesorgt, dass das Gleitmittel hauptsächlich Dialkylthiodipropionat enthält. Eine Kombination aus einem Emulgator, der aus PO/EO-Alkylpolyether und POE-gehärtetem Ricinusöltrialkylester besteht, und der Hauptkomponente wird als Glättungsmittel verwendet, und der Emulgator sollte in einem Mischungsverhältnis von 40 Gew.-% verwendet werden.
Wenn der Grundtextilstoff ein Gewebe ist, kann ein Kettöl verwendet werden, das aufgetragen wird, um die Webeigenschaften zu verbessern. Wenn ein Kettöl (oder Wachs) verwendet wird, kann es in einer Menge von 0,5 bis 5,0 Gew.-% innerhalb des oben genannten Bereichs der anhaftenden Menge eines Öls auf eine Kette aufgebracht werden. Ein bevorzugtes Kettöl ist ein wärmebeständiges Öl, das eine Differenz der Gewichtsreduktionsverhältnisse beim Erhitzen von 2 Gew.-% oder weniger zeigt und das verhindern kann, dass Kraftfahrzeugfenster beschlagen. Bevorzugte spezielle Beispiele für das Kettöl sind Öle, die hauptsächlich ein Mineralöl, synthetisches Paraffin oder einen Glycerinester mit einem hohen Entzündungspunkt enthalten. Außerdem wird die Differenz der Gewichts reduktionsverhältnisse beim Erhitzen nach dem folgenden Verfahren bestimmt: zwei Proben werden jeweils hergestellt, indem man 1 g eines Kettöls auf einer Aluminiumschale mit 6 cm Durchmesser genau abwiegt; die zwei Proben werden jeweils 10 Minuten lang auf Heizplatten auf 120°C bzw. 150°C erhitzt; und die Differenz zwischen dem Gewichtsreduktionsverhältnis, das man durch Erhitzen der einen Probe auf 150°C erhält, und dem Gewichtsreduktionsverhältnis, das man durch Erhitzen der anderen Probe auf 120°C erhält, wird bestimmt. In der vorliegenden Erfindung ist es im Hinblick auf die Webarbeit bevorzugt, dass die anhaftende Menge eines Kettöls auf einer Kette dieselbe oder größer ist als die des gesamten Öls auf einem Schuss, und die anhaftende Menge des gesamten Öls auf einer Kette ist im Hinblick auf die Webeffizienz besonders bevorzugt um 0,1 Gew.-% oder mehr größer als die des gesamten Öls auf einem Schuss. Um das Auftreten von Mehltau zu verhindern, wenn ein Textilstoff längere Zeit gelagert wird, kann außerdem ein Mehltaumittel zu dem Gleitmittel gegeben werden. Es gibt keine spezielle Einschränkung der Art und der Zugabemenge des Fungizids, solange es keine nachteiligen Wirkungen auf die Stabilität des Kettgleitmittels ausübt. Ein Gemisch aus Isothiazolonchlorid, Isothiazon und Bromnitrilalkohol oder dergleichen kann in einer Menge von 0,02 bis 0,5 Gew.-% hinzugefügt werden.
Vor der Beschichtung des Grundtextilstoffs kann der Textilstoff kalandriert werden. Das Kalandrieren des Grundtextilstoffs vor der Beschichtung hat den Vorteil, dass die Oberflächenrauigkeit des Gewebes in geeigneter Weise eingestellt werden kann, so dass die Oberfläche nicht zu einer Spiegelfläche wird. Als Ergebnis des Kalandrierens kann der Textilstoff mit einer kleineren Menge Elastomer beschichtet werden, und die Manifestation einer geeigneten vertieften und erhöhten Form kann entworfen werden.
Obwohl der Grundtextilstoff durch Heißkompression, Kompression bei Raumtemperatur, Kaltkompression oder dergleichen kalandriert werden kann, wird der Grundtextilstoff vorzugsweise durch Heißkompression kalandriert. Die Temperatur (Kalanderwalze), auf die beim Kalandrieren durch Heißkompression erhitzt wird, kann durch die Kombination eines ausgeübten Drucks bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Fasermaterials bestimmt werden. Vom Standpunkt des Fixierens der Polymerstruktur des konstituierenden Garns des Grundtextilstoffs beträgt die Temperatur, auf die erhitzt wird, vorzugsweise 150 bis 220°C. Der Kalanderdruck beträgt vorzugsweise 1 bis 100 kgf/cm als linearer Druck. Obwohl die Kalandriergeschwindigkeit in geeigneter Weise ausgewählt werden kann, beträgt sie vorzugsweise 1 bis 30 m/min. Verschiedene Verfahren, wie sie unten genannt sind, können als Kompressionsverfahren eingesetzt werden: ein Walzenverfahren, bei dem der Grundtextilstoff zwischen Walzen gepresst und mit einer konstanten Geschwindigkeit hindurchgeführt wird; und ein Verfahren, bei dem der Grundtextilstoff mit einer Presse während einer gegebenen Zeit gepresst wird. Die Kalanderwalze kann eine flache Oberfläche haben. Das Material der Presse kann in geeigneter Weise aus Metall, Keramik, Papier, Elastomer, Kunststoff oder dergleichen ausgewählt werden. Ein beschichteter Textilstoff, der Merkmale einer Beschichtungsoberfläche aufweist, kann mit einer kleineren Beschichtungsmenge erhalten werden, indem man die Oberflächenrauigkeit des Grundtextilstoffs verbessert, so dass die Oberfläche eine geeignete Oberflächenrauigkeit hat, ohne zu einer Spiegelfläche zu werden.
Die vorliegende Erfindung wird konkret unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. "Teile" in den Beispielen bedeutet Gewichtsteile. Außerdem waren die Verfahren zur Bewertung eines beschichteten Textilstoffs und eines Airbags in den Beispielen und Vergleichsbeispielen wie folgt:
(1) Webdichte
Die Webdichte wurde gemäß JIS L-1096 8.6.1 gemessen.
(2) Beschichtungsgewicht
Eine Probe mit einer Fläche (A) von etwa 0,3 m × 0,3 m wurde sorgfältig von einem Textilstoff genommen und 2 Stunden oder länger bei 105°C getrocknet. Die Probe wird anschließend mit Dichlormethan entfettet und getrocknet. Die Probe wird dann 3 Stunden lang bei Raumtemperatur in 200 g Ameisensäure (90%) gelöst. Die unlösliche Komponente wird durch Filtrieren mit einer Glasfritte (hergestellt von Vidrex Co., Ltd., Handelsname Glass Filter 17G-3) abgetrennt, mit Ameisensäure ausreichend gewaschen, mit Wasser gewaschen und 2 Stunden lang bei 105°C getrocknet. Das Trockengewicht (M) der unlöslichen Komponente wird gemessen. Das Beschichtungsgewicht (g/m²) wird erhalten, indem man das Gewicht der in Ameisensäure unlöslichen Komponente (M) durch die Fläche (A) der Textilstoffprobe dividiert.
(3) Reißfestigkeit
Die Reißzähigkeit eines Textilstoffs wird vor und nach der Beschichtung gemäß JIS L-1096 6.15.1 (Einzungenverfahren) gemessen.
(4) Reibungskoeffizient (MIU: Mittelwert des Reibungskoeffizienten <dimensionslos>)
Der Reibungskoeffizient einer Probe eines beschichteten Textilstoffs von 20 cm Breite und 20 cm Länge wird mit einer Oberflächentestmaschine (KES FB4) unter Standardbedingungen gemessen, die durch KES definiert sind (The Standardization and Analysis of Hand Evaluation, 2. Aufl., S. Kawabata, The Textile Machinery Society of Japan, Juli 1980).
Eine Kontaktsonde (10 Klavierdrähte mit jeweils einem Durchmesser von 0,5 mm, die angeordnet sind), die durch die KES-Literaturstelle definiert ist, wird verwendet. Ein Messwert, der durch Befestigen einer Textilstoffprobe auf der Kontaktsondenoberfläche und Gleitenlassen der Sonde über horizontal gehaltenen Gleittextilstoff (Spannung für das horizontale Halten des Textilstoffs: 20 gf/cm), der derselbe wie der an der Sonde befestigte Textilstoff ist, erhalten wird, wird verwendet. Die Kontaktlast beträgt dann 50 gf, und die Abtastgeschwindigkeit für die Messung beträgt 0,1 cm/s. Messungen werden an verschiedenen Stellen innerhalb der Probe durchgeführt, und der Mittelwert (n = 5) wird erhalten. Messungen werden durchgeführt, um die Reibung zwischen Textilstof fen zu bestimmen, zusätzlich zu den durch KES definierten Bedingungen. Das heißt, die erste zusätzliche Bedingung ist wie folgt: Eine beschichtete Textilstoffprobe von 8 mm × 8 mm wird auf der Reibungsfläche der Sonde befestigt. Die zweite zusätzliche Bedingung ist wie folgt; wenn der zu reibende Textilstoff horizontal gehalten wird, sorgt man dafür, dass die Kett- und Schussrichtung der Textilstoffprobe mit der Kett- bzw. Schussrichtung des horizontal gehaltenen Textilstoffs übereinstimmen; und die Reibungskoeffizienten in Kett- und Schussrichtung werden gemessen.
(5) Oberflächenrauigkeit (Ra)
Ein Verschiebungsmesser des Laserreflexionstyps (Handelsname LT-8010, mit einem Punktdurchmesser von 2 μm, hergestellt von der Keyence Corporation) wird als Sonde verwendet, und man lässt eine Messmaschine mit drei Koordinaten (hergestellt von Sigma Koki Co., Ltd., Tisch: LMS-3D 500 XY (H)) eine Textilstoffoberfläche in X- und Y-Richtung abtasten, um die Vertiefungen und Erhebungen der Oberfläche als Höhenverschiebungen zu messen. Die Oberflächenrauigkeit (Ra) gemäß JIS B-0601 wird berechnet, wobei man die Berechnungssoftware "LMS 3D" verwendet, ohne einen Schwellenwert einzustellen. Der Messbereich ist 4000 μm × 4000 μm. Zuerst werden Messungen in Kettrichtung in Abständen von 20 μm durch kontinuierliches Abtasten vorgenommen. Dann wird die Sonde um 20 μm in Schussrichtung verschoben, und es werden wiederum Messungen in Kettrichtung vorgenommen; das Verfahren wird wiederholt. Als nächstes werden Messungen in Schussrichtung in Abständen von 20 μm durch kontinuierliches Abtasten vorgenommen. Dann wird die Sonde um 20 μm in Kettrichtung verschoben, und es werden wiederum Messungen in Schussrichtung vorgenommen; das Verfahren wird wiederholt. Das heißt, Messungen von Höhenverschiebungen werden an 40401 Gitterpunkten in Abständen von 20 μm vorgenommen. Die Oberflächenrauigkeit wird in der folgenden Weise berechnet. Zuerst werden die durch kontinuierliches Abtasten in Kettrichtung erhaltenen Oberflächenrauigkeitswerte in Schussrichtung gemittelt, was eine Oberflächenrauigkeit (Ra)w ergibt. Als zweites werden die durch kontinuierliches Abtasten in Schussrichtung erhaltenen Oberflächenrauigkeitswerte in Kettrichtung gemittelt, was eine Oberflächenrauigkeit (Ra)f ergibt. Schließlich wurde die Oberflächenrauigkeit (Ra) der Probenoberfläche erhalten, indem man beide Werte mittelte.

Messbereich: 4000 μm × 4000 μm

Messpunkte: 40401 Punkte (20 μm Gitterabstand)
(6) Gespürte Oberflächenrauigkeit (SMD: mittlere Abweichung der Oberflächenrauigkeit, mittlere Abweichung der Dicke <Einheit: μm>)
Unter Verwendung einer Oberflächentestmaschine (KES FB4) wurde ein beschichteter Textilstoff von 20 cm Breite und 20 cm Länge unter KES-Standardbedingungen (The Standardization and Analysis of Hand Evaluation, 2. Aufl., 5. Kawabata, The Textile Machinery Society of Japan, 1980) gemessen. Die Messbedingungen sind wie folgt: Eine durch KES definierte Kontaktsonde (aus einem Klavierdraht mit 0,5 mm Durchmesser), die an der Apparatur befestigt war, wurde mit einer Kontaktlast von 10 gf, einer Pressfederkonstante von 25 gf/m, einer Abtastgeschwindigkeit von 0,1 cm/s und einer Haltespannung der horizontal gehaltenen Textilstoffprobe von 20 gf/cm verwendet. Messungen wurden durchgeführt, während die Proben gewechselt wurden, und der Mittelwert wurde erhalten (n = 5).
(7) Biegesteifigkeit (B: Biegesteifigkeit pro Längeneinheit (Einheit: mN·cm²/cm))
Unter Verwendung einer reinen Biegetestmaschine (KES-FB2) werden Messungen unter KES-Standardbedingungen vorgenommen, außer dass ein beschichteter Textilstoff mit einer Breite von 5 cm und einer Länge von 10 cm verwendet wird.
(8) Flächengewicht des beschichteten Textilstoffs
Das Flächengewicht wird gemäß JIS L-1096 8.4 gemessen.
(9) Dicke des beschichteten Textilstoffs
Die Dicke wird gemäß JIS L-1096 8.5 gemessen.
(10) Brenngeschwindigkeit
Die Brenngeschwindigkeit wird gemäß FMVSS 302 (horizontales Verfahren) gemessen.
(11) Gasdurchlässigkeit
Die Gasdurchlässigkeit wird gemäß JIS L-1096 6.27.1 A (Frazier-Verfahren) gemessen.
(12) Kompaktheit (Dicke eines gefalteten Sacks)
Ein Airbag 10 (Volumen: 60 Liter, das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Gaseinleitungsanschluss), der in Draufsicht kreisförmig ist und nach einem Nähverfahren auf der Basis der Beschreibung in der Internationalen Patentschrift WO 99/28164 hergestellt wird, wird in folgender Weise gefaltet. Wie in 6(A) gezeigt ist, werden eine Kante a und eine Kante b auf einer Mittellinie c-d gegeneinandergelegt. Dann wird der Airbag ziehharmonikaartig gefaltet, so dass eine Abfolge aus Berggipfel-Faltlinien und Talboden-Faltlinien entlang den Linien α, β und γ (in gleichen Abständen) entsteht, wodurch ein gefaltetes Zwischenstück 20 erhalten wird (wobei e, f und g in 6(B) Umfangsrandlinien sind). Eine Kante c und eine Kante d des gefalteten Zwischenstücks 20 werden auf einer Mittellinie a-b gegeneinandergelegt, und dann wird das gefaltete Stück ziehharmonikaartig gefaltet, so dass eine Abfolge aus Berggipfel-Faltlinien und Talboden-Faltlinien entlang den Linien α', β' und γ' entsteht, was ein gefaltetes Paket 2 (siehe 7) von 150 mm × 150 mm ergibt. In 7 bezeichnen α', β' und γ' eine Bergfaltlinie und eine Talfaltlinie in Paket 2, die durch Falten entlang dieser Linien gebildet werden.
Wie in 7 gezeigt ist, wird der gefaltete Airbag als nächstes auf einen flachen Tisch 4 gelegt. Eine Glasplatte 3 von 300 mm × 300 mm wird auf den Airbag gelegt, und eine Last wird mit einem 1-kg-Gewicht 5 auf den Airbag aufgebracht. Die mittlere Dicke X (mm) wird 30 Minuten nach dem Aufbringen der Last gemessen.
(13) Entfaltungszeit (beobachtet mit einem Hochgeschwindigkeits-Videorecorder)
Ein Airbag (60 Liter) für einen Fahrersitz, wie er in der Patentschrift WO 99/28164 beschrieben ist, wird durch Nähen hergestellt, und ein Gasgenerator (Nicht-Azid-Typ, mit einem maximalen Tankdruck von 185 kPa) wird an dem Airbag befestigt, was ein Modul ergibt. Ein Entfaltungstest wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Bei der Herstellung des Airbags wird dafür gesorgt, dass die Kettrichtung und Schussrichtung des Textilstoffs auf seiner Vorderfläche mit der Kettrichtung bzw. Schussrichtung des Textilstoffs auf seiner Rückenfläche übereinstimmen, und beide Flächen werden vernäht.
Der Entfaltungszustand des Airbags wird mit einem Hochgeschwindigkeits-Videorecorder aufgezeichnet. Wenn der von vorne beobachtete Airbag in allen Umfangsrichtungen mit 98% oder mehr der Entfaltungsstrecke, bezogen auf die Entfaltungsstrecke, die 48 ms nach Beginn der Entfaltung erreicht ist, entfaltet ist, wird die Entfaltung als beendet definiert. Die Zeit vom Beginn bis zur Beendigung der Entfaltung ist als Entfaltungszeit definiert.
(14) Entfaltungsgleichmäßigkeit des Airbags (beobachtet mit einem Hochgeschwindigkeits-Videorecorder)
Ein Airbag (60 Liter) für einen Fahrersitz, wie er in der Patentschrift WO 99/28164 beschrieben ist, wird durch Nähen hergestellt, und ein Gasgenerator (Nicht-Azid-Typ, mit einem maximalen Tankdruck von 185 kPa) wird an dem Airbag befestigt, was ein Modul ergibt. Ein Entfaltungstest wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Bei der Herstellung des Airbags wird dafür gesorgt, dass die Kettrichtung und Schussrichtung des Textilstoffs auf seiner Vorderfläche mit der Kettrichtung bzw. Schussrichtung des Textilstoffs auf seiner Rückenfläche übereinstimmen, und beide Flächen werden vernäht.
Der Entfaltungszustand des Airbags wird mit einem Hochgeschwindigkeits-Videorecorder aufgezeichnet. Die Entfaltungsform des Airbags 14 ms und 19 ms nach Beginn der Entfaltung werden beobachtet, und die Entfaltung wird bewertet. Wenn ein von vorne beobachteter Proben-Airbag entfaltet wird, während der Airbag eine kreisförmige Entfaltungsform beibehält, wird die Entfaltung als gleichmäßig definiert. Die Bewertung erfolgt nach den folgenden Kriterien.
o: gleichmäßige Entfaltung (Beispiele dafür sind in den 1 bis 2 gezeigt)
Der Airbag expandiert und entfaltet sich in einer vorspringenden Form, ohne dass man eine eindeutige verzögerte Entfaltung in irgendeiner Umfangsrichtung beobachtet und ohne dass im entfalteten Umfang zurückgesetzte Teile gebildet werden.
x: ungleichmäßige Entfaltung (Beispiele dafür sind in den 3 bis 4 gezeigt)
Es gibt unter allen Umfangsrichtungen einen oder mehrere Teile, die eine Verzögerung in der Entfaltung zeigen, und im Entfaltungsumfang werden offensichtlich ein oder mehrere zurückgesetzte Teile gebildet.
Außerdem zeigen die 1 bis 5 Beispiele für die Schritte der Entfaltung von Airbags an Fahrersitzen, die von vorne mit einem Hochgeschwindigkeits-Videorecorder bei Entfaltungstests beobachtet wurden.
(15) Bewertung der Druckfestigkeitszähigkeit während der Entfaltung
Ein Airbag (60 Liter; keine Entlüftungslöcher vorgesehen) für einen Fahrersitz, wie er in der Patentschrift WO 99/28164 beschrieben ist, wird durch Nähen hergestellt und an einer Hochdrucktank-Testapparatur befestigt. Ein unter Druck stehendes Gas wird bei Raumtemperatur momentan aus dem Hochdrucktank in den Airbag eingeleitet, und die Zeit von der Einleitung des Gases bis zum Platzen des Airbags wird bestimmt. Der maximale Druck innerhalb des Airbags unter der Bedingung, dass der Airbag 100 ms nach der Einleitung des unter Druck stehenden Gases platzt, d. h. die Druckfestigkeitszähigkeit während der Entfaltung (kPa) des Airbags, wird bestimmt.
Beispiele 1 bis 9 und Vergleichsbeispiele 1 bis 9
Nylon 66 wurde mit einer Spinnmaschine des Extrudertyps schmelzgesponnen. Nachdem ein Spinnzusatzöl auf das gesponnene Garn aufgetragen worden war, wurde das Garn heiß verstreckt, was ein Nylongarn ergab. Das Garn zeigte eine Zugfestigkeit von 7,7 cN/dtex und eine Dehnung von 21% und wies das aufgetragene Spinnzusatzöl in einer Menge von 0,5 Gew.-% auf.
Das Spinnzusatzöl war eine Emulsion, die 22 Gew.-% eines Gemischs, das aus 40 Teilen Dialkylthiodipropionat, 30 Teilen PO/EO-Alkylpolyether und POE-gehärtetem Ricinusöltrialkylester bestand, enthielt und durch Ölen der Düse zugeführt wurde.
Wenn das Garn gekettet werden sollte, wurde 5560 (Handelsname, hergestellt von Goo Chemical Co., Ltd., mit einer Differenz zwischen dem durch Erhitzen auf 150°C erhaltenen Gewichtsreduktionsverhältnis und dem durch Erhitzen auf 120°C erhaltenen Gewichtsreduktionsverhältnis von 1,3%) mit einem Kiss-Roll-System als Kettöl auf das Garn aufgetragen, so dass das Kettgarn eine Gesamtmenge von 1,0 Gew.-% des aufgetragenen Öls aufwies. Eine Kettherstellung, wie Aufbäumen, wurde durchgeführt, und das Garn wurde auf einem Luftdüsenstuhl (AJL) verwoben, was ein Gewebe ergab.
Das Gewebe wurde nicht gewaschen und wurde bei 170°C thermisch fixiert.
Unter Verwendung von Rakeln verschiedener Breite wurden die Gewebe mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min nach dem Luftrakelverfahren auf einer Seite mit einem Silikon beschichtet, während ein linearer Druck von 453,325 N/m² (50 kgf/m) auf die Gewebe ausgeübt wurde. Die Gewebe wurden nach der Beschichtung 3 Minuten lang bei 180°C in einer Trockenmaschine heißbehandelt, was beschichtete Textilstoffe ergab. Das Silikon enthielt dabei 10 Teile LR 6200 A/B (Handelsname, hergestellt von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.) und 3 Teile einer siliciumorganischen Verbindung (Handelsname HF 86, hergestellt von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.) als Haftvermittler, hatte eine Viskosität von 20000 mPa·s und wurde ohne Verdünnung verwendet (Zusammensetzung A). In Vergleichsbeispiel 9 wurde das Gewebe jedoch nicht beschichtet, und es wurden verschiedene Bewertungen vorgenommen.
Tabelle 1 zeigt die Merkmale von Garnen, die in den Beispielen 1 bis 9 und Vergleichsbeispielen 1 bis 9 verwendet wurden, die Bewertungsergebnisse für die so erhaltenen Gewebe und die Ergebnisse von Entfaltungstests mit Airbags, die durch Vernähen der Gewebe hergestellt wurden.
Anmerkung

1: RD = Rakeldicke
2: Differenz = Differenz zwischen Reibungskoeffizienten in Kettrichtung und Reibungskoeffizienten in Schussrichtung
3: D = Dicke des beschichteten Textilstoffs
4: G der E = Gleichmäßigkeit der Entfaltung
*: s-ext = selbstlöschend

8 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des Querschnitts des beschichteten Textilstoffs in Beispiel 2. 8 zeigt, dass die Oberflächenform der beschichteten Schicht auf dem beschichteten Textilstoff entlang der vertieften und erhöhten Form auf der Oberfläche des Grundgewebes gebildet wurde. Es versteht sich daher, dass die Kontaktfläche klein war, als der Textilstoff gleiten gelassen wurde. Dementsprechend war der Reibungskoeffizient der Beschichtungsoberfläche auf dem beschichteten Textilstoff in Beispiel 2 gering. Der aus dem beschichteten Textilstoff in Beispiel 2 hergestellte Airbag zeigte eine kurze Entfaltungszeit und eine gute Gleichmäßigkeit der Entfaltung, da die Differenz zwischen dem Reibungskoeffizient in Kettrichtung und dem Reibungskoeffizient in Schussrichtung gering war.
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 9 werden miteinander verglichen. In Vergleichsbeispiel 9 wurden Bewertungsdaten über das Grundgewebe von Beispiel 2 selbst gezeigt. Der beschichtete Textilstoff in Beispiel 2 hatte eine Elastomerbeschichtung und zeigte Verbesserungen, wie im Folgenden erläutert wird. Der Textilstoff konnte vollständig gasundurchlässig gemacht werden, und der Reibungskoeffizient wurde gesenkt. Es wurde dafür gesorgt, dass die Differenz zwischen dem Reibungskoeffizient in Kettrichtung und dem Reibungskoeffizient in Schussrichtung klein war. Als Ergebnis wurde die Entfaltungszeit des Airbags verkürzt. Andererseits wurde der beschichtete, Textilstoff in Vergleichsbeispiel 5 erhalten, indem man ein Gewebe in herkömmlicher Weise mit einer relativ großen Menge eines Beschichtungsmaterials beschichtete. Die Beschichtungsoberfläche des Textilstoffs in Vergleichsbeispiel 5 war flach, wie die rasterelektronenmikroskopische Querschnittsaufnahme in 9 zeigt. Die Kontaktfläche des Textilstoffs war groß, wenn der Textilstoff gerieben wurde, und der Textilstoff zeigte einen großen Reibungskoeffizienten. Der aus dem beschichteten Textilstoff in Vergleichsbeispiel 4 hergestellte Airbag zeigte eine kleine Entfaltungsgeschwindigkeit, und die Entfaltung des Airbags dauerte lange. Wie in Vergleichsbeispiel 4 gezeigt ist, begann der Reibungskoeffizient abzunehmen, als das Beschichtungsgewicht gesenkt wurde. Die Abnahme war jedoch unzureichend, und die Gleichmäßigkeit der Entfaltung war aufgrund eines erheblichen Unterschieds zwischen dem Reibungskoeffizient in Kettrichtung und dem Reibungskoeffizient in Schussrichtung gering. Außerdem erhielt der beschichtete Textilstoff in Vergleichsbeispiel 7 aus den folgenden Gründen eine hohe Reibung, obwohl er eine Beschichtung in einer Menge von nur 21 g/m² aufwies. Die Vertiefungen und Erhebungen der Garntextur des Textilstoffs waren aufgrund einer geringen Garngröße des Gewebes klein, und das Gewebe zeigte, dass es zu einer flachen Oberfläche mit hoher Reibung neigte, auch wenn die Beschichtungsmenge gering war. Obwohl der beschichtete Textilstoff in Vergleichsbeispiel 8 einen Reibungskoeffizienten im Bereich der vorliegenden Erfindung zeigte, zeigte der Grundtextilstoff eine geringe Reißzähigkeit, und der Airbag platzte in einem Entfaltungstest.
Beispiel 10 und Vergleichsbeispiele 10 bis 11
Die in den Beispielen 2 bis 4 gezeigten Nylongewebe wurden mit den folgenden Beschichtungszusammensetzungen beschichtet: einer Beschichtungszusammensetzung B (Zusammensetzung B), die hergestellt wurde, indem man zu 100 Teilen eines Silikons (Handelsname RD 6600 F, hergestellt von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.) (Xylollösung) 1,5 Teile eines Organopolysiloxans (Handelsname Vernetzer W, hergestellt von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.), dessen Moleküle drei oder mehr an Si gebundene Wasserstoffatome aufweisen, und 1,5 Teile einer siliciumorganischen Verbindung (Handelsname HF 86, hergestellt von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.) als Haftvermittler gab, und eine Viskosität von 80000 mPa·s hatte; eine Zusammensetzung C, die hergestellt wurde, indem man die Zusammensetzung B so weit mit Xylol verdünnte, dass sie eine Viskosität von 40000 Pa·s hatte; und eine Zusammensetzung D, die hergestellt wurde, indem man die Zusammensetzung B so weit mit Xylol verdünnte, dass sie eine Viskosität von 20000 Pa·s hatte. Ein Gewebe wurde nach dem Luftrakelverfahren auf einer Seite mit einem Silikon beschichtet, während ein linearer Druck von 453,325 N/m² (50 kgf/m) auf das Gewebe ausgeübt wurde. Das Gewebe wurde dann 3 Minuten lang bei 180°C in einer Trockenmaschine heißbehandelt, was einen beschichteten Textilstoff ergab. Tabelle 2 zeigt die Garne, Gewebe, Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der Bewertung der Merkmale der beschichteten Textilstoffe.
Wenn die durch Verdünnung mit dem organischen Lösungsmittel erhaltene Beschichtungsflüssigkeit hochviskos war wie in Beispiel 10, konnten gewünschte Effekte erhalten werden. Wenn die Beschichtungsflüssigkeit jedoch eine Viskosität hatte, die gleich oder größer als die einer Beschichtungsflüssigkeit ohne Lösungsmittel war, wie es in den Vergleichsbeispielen 10 bis 11 gezeigt ist, dringt die Beschichtungsflüssigkeit in der Beschichtung ein. Die Eindringform der Beschichtung manifestierte sich durch eine hohe Oberflächenrauigkeit (Ra). Durch die Auswirkungen des Eindringens wurde die Verbesserung der Reißzähigkeit unerheblich, und sie bewirkten, dass die Silikonbeschichtung während des Brennens im Brenntest Risse bildet, so dass sich das Feuer aufgrund von Flammenausbreitung ausbreitete, was dazu führte, dass der beschichtete Textilstoff in dem Test verworfen wurde.
Vergleichsbeispiel 12
Die in den Beispielen 2 bis 4 gezeigten Nylongewebe wurden mit der folgenden Beschichtungszusammensetzung beschichtet: einer Beschichtungszusammensetzung E, bei der es sich um eine Mischlösung handelte, die erhalten wird, indem man 52 Teile einer wässrigen Silikonemulsion (Handelsname Dehesive 38197 VP, hergestellt von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.), 6 Teile eines Organopolysiloxans (Handelsname V 20, hergestellt von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.), dessen Moleküle drei oder mehr an Si gebundene Wasserstoffatome aufweisen, 3 Teile einer siliciumorganischen Verbindung (Handelsname HF 86, hergestellt von Wacker Asahikasei Silicone Co., Ltd.) und 37,5 Teile Wasser miteinander rührte, und eine Konzentration von 32 Gew.-% und eine Viskosität von 80 mPa·s bei 25°C hatte.
Das Gewebe wurde unter Verwendung eines Luftrakelbeschichters unter einem linearen Druck von 453,325 N/m² (50 kgf/m) mit der obigen Beschichtungszusammensetzung beschichtet. Nach der Beschichtung wurde das Wasser entfernt, indem man 2 Minuten lang auf 130°C erhitzte, und eine Vernetzung wurde durchgeführt, indem man das beschichtete Gewebe 1 Minute lang auf 180°C erhitzte. Tabelle 2 zeigt das Garn, das Gewebe, die Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der Bewertung der Merkmale des beschichteten Textilstoffs.
Da die Beschichtungsflüssigkeit, die eine wässrige Emulsion war, erheblich eindrang, konnte die Durchlässigkeit des Textilstoffs nicht auf Null gebracht werden. Die Beschichtungsoberfläche zeigte eindeutig Erhebungen und Vertiefungen, die durch das Einzelfilament eines Garns gebildet werden. Die Eindringungsform der Beschichtung manifestierte sich durch eine hohe Oberflächenrauigkeit (Ra). Da die Beschichtungsflüssigkeit eindrang, wurde die Reißzähigkeit nicht verbessert, und die Silikonschicht bildete während des Brennens im Brenntest Risse, so dass sich das Feuer aufgrund von Flammenausbreitung ausbreitete, was dazu führte, dass der Textilstoff in dem Test verworfen wurde.
Anmerkung

1: RD = Rakeldicke
2: Differenz = Differenz zwischen Reibungskoeffizienten in Kettrichtung und Reibungskoeffizienten in Schussrichtung
*: A = lösungsmittelfreie Zusammensetzung A B = Lösungsmittel-verdünnte Zusammensetzung B C = Lösungsmittel-verdünnte Zusammensetzung C D = Lösungsmittel-verdünnte Zusammensetzung D E = Emulsionszusammensetzung E
+: s-ext = selbstlöschend

Vergleichsbeispiel 13
Dasselbe Nylongewebe wie in den Beispielen 2 bis 4 wurde mit derselben Silikonzusammensetzung (Zusammensetzung A) wie in Beispiel 2 beschichtet. Während der Beschichtung wurde die Rakel einer Anordnung des Typs Walze-auf-Rakel unterworfen, und das Gewebe wurde beschichtet, während sich eine Lücke von 20 μm zwischen der Textilstoffoberfläche und der Rakel befand. Tabelle 2 zeigt das Garn, das Gewebe, die Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der Bewertung der Merkmale des beschichteten Textilstoffs. Die Beschichtungsoberfläche zeigte einen sehr hohen Reibungskoeffizienten und war gemäß einer Beobachtung mit einem Elektronenmikroskop im Wesentlichen flach.
Beispiel 11 und Vergleichsbeispiele 14 bis 16
Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse einer Durchführung des Tests der Druckfestigkeitszähigkeit während der Entfaltung unter Verwendung der beschichteten Textilstoffe von Beispiel 2 und den Vergleichsbeispielen 9, 10 und 12. In Beispiel 11 wurde beobachtet, dass die Wirkungen der Verbesserung der Reißzähigkeit des durch eine Beschichtung erzeugten Textilstoffs die Druckfestigkeitszähigkeit des Airbags während der Entfaltung im Vergleich zu dem unbeschichteten Airbag von Vergleichsbeispiel 16 verbesserte. Außerdem drangen die Beschichtungen in den Vergleichsbeispielen 14 bis 15 in die Garne ein, und infolgedessen wurde die Reißzähigkeit nicht verbessert oder nur geringfügig verbessert. Die Verbesserung der Druckfestigkeitszähigkeit des Airbags während der Entfaltung wurde daher kaum erhalten.
Beispiel 12 und Vergleichsbeispiel 17
Das in Beispiel 1 gezeigte Nylongewebe wurde mit Metall/Papier-Walzen kalandriert (200°C, 80 Tonnen/150 cm, 20 m/min) und mit der Beschichtungszusammensetzung von Beispiel 1 unter den dort beschriebenen Beschichtungsbedingungen beschichtet. Dann wurde der beschichtete Textilstoff 3 Minuten lang bei 180°C wärmebehandelt. Tabelle 4 zeigt die Garne, Gewebe, Beschichtungsbedingungen und die Ergebnisse der Bewertung der Merkmale der beschichteten Gewebe.
Anmerkung

1: RD = Rakeldicke
2: Differenz = Differenz zwischen Reibungskoeffizienten in Kettrichtung und Reibungskoeffizienten in Schussrichtung
3: s-ext = selbstlöschend

In Beispiel 12 wurde das Gewebe im voraus kalandriert, um eine geringe Oberflächenrauigkeit zu erhalten. Infolgedessen erhielt der Textilstoff eine Beschichtungsoberfläche mit geringer Reibung und einer kleinen Beschichtungsmenge. In Vergleichsbeispiel 17 wurde das Gewebe so bearbeitet, dass es reduzierte Vertiefungen und Erhebungen hatte; außerdem wurde es mit der Beschichtungszusammensetzung in einer so großen Menge beschichtet, dass die Vertiefungen und Erhebungen eingebettet waren. Als Ergebnis wurde die Beschichtungsoberfläche flach, und der Textilstoff erhielt eine hohe Reibung.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Der beschichtete Textilstoff der vorliegenden Erfindung ist ein flexibler, leicht beschichteter Textilstoff, der unabhängig von der gasundurchlässigen Elastomerbeschichtung einen geringen Reibungskoeffizient der Beschichtungsoberfläche auf dem Textilstoff und eine verbesserte Reißfestigkeit zeigt, und dies erfüllt die durch FMVSS definierten Anforderungen für Flammsicherheit und Brenngeschwindigkeit. Der aus dem beschichteten Textilstoff der vorliegenden Erfindung hergestellte Airbag für ein Airbagmodul zeigt eine kurze Entfaltungszeit und eine ausgezeichnete Entfaltungsgleichmäßigkeit. Der Airbag kann daher die Anforderung erfüllen, dass ein Airbag die Fähigkeit haben sollte, einen Insassen schneller zurückzuhalten. Der Airbag der vorliegenden Erfindung ist ein leichter Airbag mit ausgezeichneter Entfaltungsdruckbeständigkeit, der kompakt im Gehäuse eines Airbagmoduls verstaut werden kann.

Claims

Beschichteter Textilstoff, der durch Beschichten eines Grundtextilstoffs, der aus einem Garn mit einer Größe von 67 bis 350 dtex besteht, mit einem Elastomer auf wenigstens einer Oberfläche gebildet wird und undurchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass der durch KES gemessene Reibungskoeffizient (MIU) der Beschichtungsoberfläche auf dem Textilstoff sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung 0,01 bis 0,3 beträgt und dass der Absolutbetrag der Differenz zwischen dem Reibungskoeffizient (MIU) der Beschichtungsoberfläche in Kettrichtung und ihrem Reibungskoeffizient (MIU) in Schussrichtung 0,15 oder weniger beträgt.
Beschichteter Textilstoff gemäß Anspruch 1, wobei die Beschichtungsoberfläche des Textilstoffs eine Oberflächenrauigkeit (Ra) von 1,5 bis 12 μm hat.
Beschichteter Textilstoff gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die durch KES gemessene Tracer-Oberflächenrauigkeit (SMD) der Beschichtungsoberfläche des Textilstoffs sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung 2 bis 10 μm beträgt.
Beschichteter Textilstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die durch KES gemessene Biegesteifigkeit pro Breiteneinheit (B) des beschichteten Textilstoffs sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung 0,5 bis 9 mN·cm²/cm beträgt.
Beschichteter Textilstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Grundtextilstoff des beschichteten Textilstoffs aus Garnen besteht, die hauptsächlich Nylon 66 enthalten.
Beschichteter Textilstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der beschichtete Textilstoff als Grundtextilstoff ein Gewebe enthält, das aus einem Webgarn besteht, welches aus Filamenten mit einer Einzelfilamentgröße von 0,5 bis 4,5 dtex gebildet ist und eine Garngröße von 67 bis 250 dtex hat, und sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung im gewebten Zustand einen Garngrößenparameter, der durch das Produkt aus der Webdichte und der Größe des Webgarns dargestellt wird, von 9000 bis 22000 Kettfäden(oder Schussfäden)·dtex/2,54 cm aufweist, und der Grundtextilstoff auf wenigstens einer Oberfläche des Grundtextilstoffs mit einem Elastomer in einer Menge von 1 bis 25 g/m² beschichtet ist.
Beschichteter Textilstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Elastomer ein Silikon ist.
Beschichteter Textilstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Grundtextilstoff 0,8 bis 8 Gew.-% eines daran haftenden Gleitmittels aufweist.
Grundtextilstoff für einen Airbag, der aus dem beschichteten Textilstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 besteht.
Airbag, der aus dem beschichteten Textilstoff oder Grundtextilstoff für einen Airbag gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Textilstoffs gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend das Beschichten eines Gewebes, das aus einem Webgarn besteht, welches aus Filamenten mit einer Einzelfilamentgröße von 0,5 bis 4,5 dtex gebildet ist und eine Garngröße von 67 bis 350 dtex hat, und sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung im ge webten Zustand einen Garngrößenparameter, der durch das Produkt aus der Webdichte und der Größe des Webgarns dargestellt wird, von 9000 bis 22000 Kettfäden·dtex/2,54 cm aufweist, mittels einer Rakel mit einem Elastomer, das eine Viskosität von 5000 bis 200000 mPa·s aufweist, in einer Menge von 1 bis 25 g/m² unter einem Kontaktdruck von 9,80665 bis 4533,25 N/m² (1 bis 500 kgf/m) bei einer relativen Geschwindigkeit des Beschichtungskopfs von 1 bis 100 m/min, vorzugsweise 10 bis 50 m/min, und das Durchführen einer Vernetzungsbehandlung mit dem beschichteten Gewebe.
Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Textilstoffs gemäß Anspruch 11, wobei das Elastomer eines ist, das im Wesentlichen kein Lösungsmittel enthält.