JP2002265554A - エアバッグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の問題点を解決し、極低温から高温まで
の広い範囲で十分に素早く展開させることができる熱可
塑性ポリウレタン製エアバッッグを提供すること。 【解決手段】 分子中に下記の如きフッ素含有側鎖また
はこれとポリシロキサンセグメントを有するポリウレタ
ンからなるエアバッグ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に搭載さ
れ、衝突時に搭乗者を衝撃から保護するエアバッグ装置
のエアバッグに関し、詳しくは、フッ素、又はフッ素及
びシリコーン変性熱可塑性ポリウレタンよりなる高性能
エアバッグに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車衝突時の衝撃から乗員を守る装置
としてエアバック装置が普及している。この装置は、ス
テアリングホイール（streering wheel）の中央や助手
席前方のダッシュボードなどに装着され、自動車が不意
の衝撃等を受けた際に瞬時に膨らんでエアクッションを
形成し、運転席や助手席の搭乗者に働く衝撃を緩和する
役割を果たしている。

【０００３】運転席用エアバック装置は、ステアリング
ホイールの中央に設けられ、その構造は、リテーナとそ
れに取り付けられたエアバックとエアバックを膨らませ
て運転者とステアリングホイールとの間に展開させるた
めのガス発生装置（インフレータ）とエアバックを覆う
モジュールカバーとから構成され、エアバッグは折り畳
まれて収納される。自動車が衝突するとインフレータか
らガスが発生し、エアバックは瞬時に膨らんでモジュー
ルカバーを開裂させながら運転席内に展開する。一方、
ダッシュボード（インストルメントパネル）に設けられ
る助手席用エアバック装置は、コンテナにエアバックと
インフレータが取り付けられ、更にコンテナの開口を覆
うようにモジュールカバーが取り付けられている。この
モジュールカバーは、リッド又はテプロイメントドアと
称されることがある。自動車の衝突時にはインフレータ
が作動してエアバックが膨張し、この膨張するエアバッ
クに押されたモジュールカバーが室内側に開き、エアバ
ックが室内に向かって大きく展開する。

【０００４】現在用いられているエアバックは何れも布
製のものであり、例えば、ポリエステル、ポリアミド等
の合成繊維の織物にシリコーンゴムを積層してなるエア
バック（特開昭６３−７８７４４号公報、特開平２−２
７０６５４号公報参照）や、作業環境の点から有機溶剤
を用いないシリコーンエマルジョン組成物やシリコーン
ラテックス組成物を処理組成物として用いたエアバック
（特開昭５６−１６５５３号公報、特開昭５４−１３１
６６１号公報、特開平５−９８５７９号公報、米国特許
第３８１７８９４号明細書参照）等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これら従来のエアバッ
グは、いずれもベースの合成繊維の織物にコーティング
が施されているため、繊維とコーティング材との密着性
が不十分であったり、縫製部分の引き裂き強度を高め、
更に機密性を高めるためにシリコーンゴムなどのゴムテ
ープを貼り付けるなどの対策を講じなければならない問
題がある。更に、縫製工程に時間がかかり、経済的に不
利であるといった欠点もある。

【０００６】この縫製にかかる手間を解消する方法とし
て、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンやポリアミ
ドなどの熱可塑性ポリマーよりなるエアバッグが考案さ
れている（特開平４−２６６５４４号広報参照）。しか
しながら、上記熱可塑性ポリマー製エアバッグでは、低
温度域（例えば−４０℃）ではバッグが硬くなりすぎた
り、高温度域（例えば＋１００℃）ではポリマーの強度
低下や、表面の粘着性のために折り畳まれたバッグが粘
着し、展開が不十分になる恐れがある。

【０００７】従って、本発明の目的は、上記従来の問題
点を解決し、極低温から高温までの広い範囲で十分に素
早く展開させることができる熱可塑性ポリウレタン製エ
アバッッグを提供することである。本発明者らは、上記
目的を達成すべく鋭意検討の結果、パーフルオロアルキ
ル基又はパーフルオロアルケニル基（これらの基をＲ_f
基と称する。）を有する片末端ジオールまたはこれと活
性水素含有基を有するポリシロキサンを用いて合成した
フッ素またはフッ素及びケイ素含有熱可塑性ポリウレタ
ンが、低温特性、高温時の非粘着性、及び機械強度に優
れ、このポリウレタンでエアバッグを製造することによ
り上記目的が達成されることを見いだした。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】上記の目的は以下の本発明
によって達成される。即ち本発明は下記一般式〔１〕で
表される含フッ素ジオール化合物、又はこれと少なくと
も１個の活性水素含有基を有するポリシロキサン化合物
を原料成分の一部として合成される熱可塑性ポリウレタ
ンからなるエアバッグである。 ［但し、式中のＲ_fは炭素数が１〜２０のパーフルオロ
アルキル基またはパーフルオロアルケニル基であり、Ｘ
は置換基を有してもよい炭素数が１〜１０のアルキレン
基（該基中にＯ、Ｓ、またはＮの各原子を有してもよ
い）、置換基を有してもよいアルケニレン基（−ＣＨ＝
ＣＨ−（ＣＨ₂）_n−（ｎ＝１〜１０））または Ｙは何も無いか、−Ｏ−、−ＮＨ−、または−Ｒ₀−Ｎ
Ｈ−（Ｒ₀は炭素数が１〜６のアルキレン基）であり、
Ｚは何も無いか、または−Ｎ（Ｒ′）Ｒ−（Ｒは炭素数
が１〜２０のアルキレン基、Ｒ′は水素原子、または炭
素数が１〜６のアルキル基）であり、Ｒ₁およびＲ₂は２
価の有機基であり、Ｒ₃は脂肪族、脂環式または芳香族
ジイソシアネートの残基である。］

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形
態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明のエア
バッグは、上記の一般式〔１〕で表される含フッ素化合
物から誘導される側鎖、又はこの側鎖と活性水素含有基
を有するポリシロキサン化合物から誘導されるポリシロ
キサンセグメントを主鎖中または側鎖に有する熱可塑性
ポリウレタンを主成分としてなることが特徴である。こ
こで「ポリウレタン」とはポリウレタン、ポリウレア及
びポリウレタン−ポリウレアの総称である。

【００１０】かかるポリウレタンは、Ｒ_f基を有する片
末端ジオールと、又はこれと活性水素含有化合物と、ジ
イソシアネートとを、必要により鎖延長剤の存在下で反
応させる通常のポリウレタンの製造方法によって得るこ
とができる。先ず、本発明で使用するポリウレタンの製
造に使用するパーフルオロアルキル基又はパーフルオロ
アルケニル基（以下ではＲ_f基と称する）を有する片末
端ジオールの製造方法について説明する。

【００１１】従来から知られているＲ_f基有する片末端
ジオール（分子の一方の末端に２個の水酸基を有する化
合物）の製造方法としては、次のような反応式に従う方
法がある。 上記の従来のＲ_f基を有する片末端ジオールの製造方法
は、いずれも多工程を要しており、従って高純度品のＲ
_f基を有する片末端ジオールは高価であり、工業的規模
での実用化には問題があるが、以下に説明する方法はこ
のような問題点のない本発明者等が開発した優れた方法
である。

【００１２】本発明で使用するポリウレタンの製造に使
用するＲ_f基を有する片末端ジオールは、例えば、次の
工程によって製造することができる。 イ）先ず、Ｒ_f基と活性水素含有基（例えば、水酸基）
を有するフッ素含有化合物（ａ）と、ジイソシアネート
（ｂ）とをＮＣＯ／ＯＨ≒２（モル比）で反応させ、分
子中に１個の遊離イソシアネート基を有するフッ素含有
化合物（ｃ）を得る。 ロ）次に上記のフッ素含有化合物（ｃ）と、ジアルカノ
ールアミン（ｄ）とを５０℃以下の温度で、イソシアネ
ート基に対するアミノ基と水酸基との反応性の差を利用
し、選択的にイソシアネート基とアミノ基とを反応させ
ることにより、一般式〔１〕のＲ_f基を有する片末端ジ
オールを得ることができる。この例ではＹは−Ｏ−であ
る。

【００１３】 （式中のＲ_f、Ｒ₁〜Ｒ₃、ＸおよびＺは前記定義の通り
である。Ｚ₀はＨまたは末端に１個の第一級または第二
級アミノ基を有する炭素数が１〜２０のアルキルアミノ
基である。） 本発明で使用するＲ_f基と活性水素含有基とを有するフ
ッ素化合物（ａ）としては、例えば、次の如き化合物が
挙げられる。

【００１４】（１）アルコールタイプ

【００１５】（２）エポキシタイプ 上記のエポキシ化合物は、ポリオール、ポリアミド、ポ
リカルボン酸などの活性水素含有化合物と反応させて末
端水酸基を有するようにして使用する。

【００１６】（３）アミンタイプ

【００１７】（４）カルボン酸タイプ

【００１８】以上列記したＲ_f基と活性水素含有基とを
有するフッ素含有化合物は、本発明において使用する好
ましい化合物の例示であって、本発明においてはこれら
の例示に限定されるものではない。従って、上述の例示
の化合物のみならず、その他公知の現在市販されており
市場から入手し得る化合物は、いずれも本発明において
使用できる。本発明において特に好ましい該フッ素含有
化合物は、前記例示のアルコールタイプのフッ素含有化
合物である。

【００１９】本発明で使用するジイソシアネート（ｂ）
としては、従来公知のものがいずれも使用でき、特に限
定されない。例えば、好ましいものとして、トルエン−
２，４−ジイソシアネート、４−メトキシ−１，３−フ
ェニレンジイソシアネート、４−イソプロピル−１，３
−フェニレンジイソシアネート、４−クロル−１，３−
フェニレンジイソシアネート、４−ブトキシ−１，３−
フェニレンジイソシアネート、２，４−ジイソシアネー
トジフェニルエーテル、４，４′−メチレンビス（フェ
ニルイソシアネート）（ＭＤＩ）、ジュリレンジイソシ
アネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート（ＸＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシ
アネート、ベンジジンジイソシアネート、ｏ−ニトロベ
ンジジンジイソシアネート、４，４−ジイソシアネート
ジベンジルなどの芳香族ジイソシアネート；

【００２０】メチレンジイソシアネート、１，４−テト
ラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレン
ジイソシアネート、１，１０−デカメチレンジイソシア
ネートなどの脂肪族ジイソシアネート；１，４−シクロ
ヘキシレンジイソシアネート、４，４−メチレンビス
（シクロヘキシルイソシアネート）、１，５−テトラヒ
ドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、水素添加ＭＤＩ、水素添加ＸＤＩなどの脂環
式ジイソシアネートなど、あるいはこれらのジイソシア
ネートと低分子量のポリオールやポリアミンを末端がイ
ソシアネートとなるように反応させて得られるポリウレ
タンプレポリマーなども当然使用することができる。

【００２１】さらに、本発明で使用するジアルカノール
アミン（ｄ）としては、下記の一般式で表わされる化合
物が挙げられる。 （式中のＲ₂、Ｒ_3、およびＺ₀は前記と同じである。好
ましいＲ₂およびＲ₃は、炭素数が１〜１２の脂肪族、脂
環または芳香族環を含む２価の基であり、これらの基は
その中に連結基としてＯ、Ｎ、またはＳの各原子を含ん
でいてもよい。） 好ましいものとしては、例えば、ジエタノールアミン、
ジプロパノールアミン、ジヘキサノールアミン、１−ア
ミノプロパングリコール、ジエタノールアミノメチルア
ミン、ジエタノールアミノエチルアミン、ジエタノール
アミノプロピルアミンなどが挙げられる。

【００２２】前記の一般式（１）で表わされるＲ_f基含
有ジオールの製造方法についてさらに具体的に説明す
る。先ず、Ｒ_f基と活性水素含有基とを有するフッ素含
有化合物（ａ）とジイソシアネート（ｂ）とを、反応生
成物が分子中に１個の遊離イソシアネート基を有する当
量比（ＮＣＯ／ＯＨ≒２）で、無溶剤下または有機溶剤
下、通常のポリウレタン重合触媒（例えば、有機金属、
第三級アミンなど）の存在下または不存在下で、０〜１
５０℃、好ましくは２０〜９０℃で反応させる。

【００２３】次に、５０℃以下、好ましくは４０℃以
下、さらに好ましくは３０℃以下の温度で、前記のジア
ルカノールアミン中に上記の１個の遊離イソシアネート
基を有するフッ素含有化合物を滴下する。この条件下で
は、イソシアネート基は、水酸基よりも先にアミノ基と
選択的に反応し〔Ann.Chem.,562,205(1949)参照〕、本
発明の一般式（１）で表されるＲ_f基を有する片末端ジ
オールが得られるとともに、低温下では反応の進行に伴
い、生成物は有機溶剤中で一部結晶として析出してく
る。反応終了後、反応混合液を水、トルエン、キシレ
ン、ｎ−ヘキサンなどの貧溶媒中に注入して反応生成物
の結晶を析出させる。析出した結晶を常温で貧溶媒（芳
香族・脂肪族炭化水素など）で洗浄することにより、未
反応のジイソシアネートやジアルカノールアミンを除去
することができ、前記一般式（１）で表されるＲ_f基を
有する高純度の片末端ジオールが得られる。

【００２４】本発明で使用するフッ素含有ポリウレタン
は、上記の反応で得られた一般式（１）で表わされるＲ
_f基含有ジオールと、前記のジイソシアネートとジオー
ルおよび／またはジアミンとを反応させることにより得
ることができる。ジオールとしては、ポリウレタンの製
造に従来から使用されているものがいずれも使用でき、
特に限定されない。例えば、エチレングリコール、１，
２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコ
ール、１，４−ブチレングリコール、１，６−ヘキサメ
チレングリコールなどの低分子グリコール類；アジピン
酸、マレイン酸、テレフタル酸などの二塩基酸とグリコ
ール類とから得られるポリエステルジオール類；ラクト
ン類をグリコール類で開環重合させて得られるポリラク
トン類のポリエステルジオール類；ポリカーボネートジ
オール類；ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリエ
ーテルジオール類などが挙げられる。

【００２５】ジアミンとしては、ポリウレタンの製造に
従来から使用されているものがいずれも使用でき、特に
限定されない。例えば、メチレンジアミン、エチレンジ
アミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、オクタメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン；フ
ェニレンジアミン、３，３′−ジクロロ−４，４′−ジ
アミノジフェニルメタン、４，４′−メチレンビス（フ
ェニルアミン）、４，４′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、４，４′−ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香
族ジアミン；シクロペンタジアミン、シクロヘキシルジ
アミンなどの脂環式ジアミンが挙げられる。鎖延長剤
は、上記の低分子量ジオールまたはジアミンであり、ポ
リウレタンの製造に従来から使用されているものがいず
れも使用でき、特に限定されない。

【００２６】これらの成分を用い、従来公知のポリウレ
タンの製造方法を用いることによってフッ素含有ポリウ
レタンが得られる。本発明のポリウレタンの製造方法
は、前記の一般式（１）で表されるＲ_f基含有ジオール
と、ジイソシアネートと、ジオールおよび／またはジア
ミンとを、必要により鎖延長剤とともに反応させること
にあり、製造方法は特に限定されない。また、反応形態
も特に限定されず、塊状、溶液状、分散状などのいずれ
の反応形態でもよい。さらに、ジオール、ジアミン、お
よびジイソシアネートは、得られるフッ素含有ポリウレ
タンの本発明の目的や要求性能に適した組合せを選択す
ればよく、特に限定されない。Ｒ_f基含有ジオールを用
いて得られるフッ素含有ポリウレタンは、前記のフッ素
含有側鎖が、分子鎖中にＲ₂とＲ₃を介してウレタン結合
（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）および／またはウレア結合（−
ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）で結合したものであり、ジオール
を使用した場合にはポリウレタンが、ジアミンを用いた
場合にはポリウレアが、ジオールとジアミンとを併用す
る場合にはポリウレタン−ポリウレアが得られる。

【００２７】ポリウレタン分子中の上記のフッ素含有側
鎖の含有量は、ポリウレタン分子中のＲ_f基に基づくフ
ッ素含有量として３〜８０重量％、好ましくは３〜５０
重量％、さらに好ましくは５〜２５重量％を占めるもの
である。フッ素含有側鎖の含有量が少なすぎると、ポリ
ウレタンのブロッキングが起こり易く、高温でのインフ
レーション試験において、過度の膨張、破裂が生じ耐熱
性に劣るものとなり、逆に多すぎるとポリウレタンが固
くなり、低温時のバッグ展開が不安定となる。

【００２８】さらに本発明の別の実施形態として、上記
フッ素含有ポリウレタン中に、さらに少なくとも１個の
活性水素含有基を有するポリシロキサンから誘導された
ポリシロキサンセグメントを、ポリウレタン分子中のシ
ロキサン含有量として１〜７５重量％、好ましくは３〜
５０重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％となる量
で含有するフッ素含有ポリウレタンを用いてエアバッグ
を形成する。

【００２９】本発明で使用するポリシロキサンは、分子
中に少なくとも１個の活性水素含有基、例えば、アミノ
基、エポキシ基、水酸基、メルカプト基やカルボキシル
基などを有するポリシロキサンであり、その好ましい例
としては、例えば、下記の如き化合物が挙げられる。

【００３０】（１）アミノ変性ポリシロキサン

【００３１】（２）エポキシ変性ポリシロキサン

【００３２】（３）アルコール変性ポリシロキサン

【００３３】（４）メルカプト変性ポリシロキサン

【００３４】（５）カルボキシル変性ポリシロキサン

【００３５】以上列記した活性水素含有基を有するポリ
シロキサンは、本発明において使用する好ましい化合物
であって、本発明はこれらの例示の化合物に限定される
ものではない。従って、上述の例示の化合物のみなら
ず、その他現在市販されており、市場から容易に入手し
得る化合物は、いずれも本発明において使用することが
できる。本発明において特に好ましい化合物は、少なく
とも１個の水酸基またはアミノ基を有するポリシロキサ
ンである。

【００３６】Ｒ_f基を有する片末端ジオールと、分子中
に少なくとも１個の活性水素含有基を有するポリシロキ
サンと前記の他のポリウレタン構成成分とを用いて得ら
れるフッ素およびケイ素含有ポリウレタンは、主鎖中に
従来のポリウレタンと同様のジイソシアネートから誘導
されたセグメントと、ジオールおよび／またはジアミン
とから誘導されたセグメントとともに、前記の一般式
（１）で表わされるフッ素含有ジオールから誘導された
フッ素含有側鎖が、分子鎖中にＲ₂とＲ₃を介してウレタ
ン結合および／またはウレア結合で結合し、上記ポリシ
ロキサンから誘導されたポリシロキサンセグメントが主
鎖にウレタン結合および／またはウレア結合で結合した
ポリウレタンである。

【００３７】また、ポリウレタン分子中のポリシロキサ
ンセグメントの含有量は、分子中のシロキサン含有量が
１〜７５重量％、好ましくは３〜５０重量％、さらに好
ましくは３〜２０重量％となる量である。ポリシロキサ
ンセグメントを導入することによりポリウレタンの柔軟
性が増加し、低温時のエアバッグの動作が確実なものと
なる。導入（含有）量が少なすぎると上記の効果が不充
分となり、逆に多すぎるとポリウレタンの強度が低下
し、エアバッグが開裂の際の衝撃に耐えられなくなると
いった問題が生じる。また、本発明のフッ素含有ポリウ
レタンの重量平均分子量（ＧＰＣで測定し、標準ポリス
チレン換算の）は、５，０００〜５００，０００が好ま
しく、より好ましくは３０，０００〜１５０，０００で
ある。尚、以上の如き本発明のフッ素含有ポリウレタン
（以下、さらにポリシロキサンセグメントを含む場合も
意味する）には、有機溶剤に溶解した溶液、水に分散さ
せた状態のもの、固形分１００重量％のペレット状など
で使用することができる。

【００３８】このようなフッ素含有熱可塑性ポリウレタ
ンは、他の熱可塑性ポリマーとのブレンドで使用しても
良く、ブレンドするポリマーとしては、例えば、ポリエ
ステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ス
チレン系エラストマー（ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、マレイン酸
変性ＳＥＢＳ等）、オレフィン系エラストマー（ＥＰ
Ｒ、ＥＰＤＭ等）、スチレン系樹脂（ＰＳ、ＨＩＰＳ、
ＡＳ、ＡＢＳ、ＡＥＳ等）、塩素系ポリマー（ＰＶＣ、
塩素系ポリエチレン等）、オレフィン系ポリマー（Ｐ
Ｅ、ＰＰ、ＥＶＡ等）、エステル系ポリマー、アミド系
ポリマー等が挙げられる。

【００３９】また、難燃剤、顔料、体質顔料、着色剤、
無機フィラー、有機フィラー、安定剤、加水分解防止
剤、酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、可
塑剤、帯電防止剤、界面活性剤、架橋剤、発泡剤、消泡
剤等の公知の添加剤を添加しても良い。

【００４０】尚、フッ素含有ポリウレタンに他のポリマ
ーをブレンドする場合、フッ素含有ポリウレタンと他の
ポリマーとの合計量に対する割合として、Ｒ_f基に基づ
くフッ素含有量が３〜５０％、シロキサン含有量として
ポリシロキサンセグメント含有量（シロキサン含有量と
して）が５〜７５重量％の範囲内であることが好まし
い。又、上記の各種添加剤を使用する場合、その添加量
は上記ポリウレタンに対して５０重量％以下とするのが
好ましい。

【００４１】本発明のフッ素含有熱可塑性ポリウレタン
からなるエアバッグを製造するに際しては、例えば、本
発明のフッ素含有熱可塑性ポリウレタン或いはこのポリ
ウレタンに他のポリマーや添加剤を配合してなるポリウ
レタン組成物を、例えば、Ｔダイ押し出し法によりフィ
ルム状又はシート状に成型加工したもの、或いはブロー
成型又は射出成型して得られたものを使用する。エアバ
ッグは、このようにして得られる、通常、０．１〜２．
０ｍｍ程度の厚さのフィルムまたはシートから所定の大
きさの円形を裁断し、２枚を重ねて周縁部を融着（ヒー
トシール）或いは接着剤の使用等で貼り合わせる。一方
の面に気体導入部を任意の手段で取り付けることで製造
される。

【００４２】

【実施例】次に参考例、重合例、実施例および比較例を
挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。また、以下の
各例における「部」および「％」は、特に断りのない限
り重量基準である。

【００４３】参考例１［フッ素含有ジオール（１−Ａ）
の合成］ 攪拌機、温度計、窒素ガス導入管および還流凝縮器を備
え、窒素置換した反応容器中で、イソホロンジイソシア
ネート２２．２部を酢酸エチル５０部に溶解し、６０℃
に加温してよく攪拌しながら、４６．４部の粉末状の２
−（パーフルオロオクチル）エタノールを徐々に添加
し、添加終了後８０℃で３時間反応させパーフルオロア
ルキル基含有片末端イソシアネート（Ａ）を得た。

【００４４】次に、ジエタノールアミン１０．５部を酢
酸エチル１０部に１０℃以下の温度で攪拌しながら混合
し、この溶液中に上記化合物（Ａ）の溶液を滴下する。
（Ａ）の溶液の滴下とともに発熱反応が見られるが、内
温が２０℃を越えないように徐々に滴下する。反応の進
行とともに不均一溶液は均一となる。滴下終了後、室温
（２５℃）で２時間反応を続ける。反応終了後、反応生
成物を、反応液中にトルエンを加えて析出させた後乾燥
させ、下記式で表わされるフッ素含有ジオール（１−
Ａ）の白色粉末を得た（収率９５％、融点１３２℃、水
酸基価１３８（理論値１４２））。

【００４５】参考例２［フッ素含有ジオール（１−Ｂ）
の合成］ 参考例１で用いたイソホロンジイソシアネートの代わり
にトリレンジイソシアネートを同じ当量で用い、他は参
考例１と同様にして、下記構造式を有するフッ素含有ジ
オール（１−Ｂ）の白色粉末を得た（収率９５％、融点
１４５℃、水酸基価１４８（理論値１５１））。

【００４６】参考例３ また、比較実験用の含フッ素ジオールとして、下記構造
式（１−Ｃ）で表される市販の含フッ素ジオールを使用
した。

【００４７】製造例１ 参考例１の含フッ素ジオール（１−Ａ）３０部、平均分
子量２０００のポリカーボネートジオール（ニッポラン
９８０Ｒ：日本ポリウレタン工業社製）１００部、１，
４−ブタンジオール１０部及び４，４′−ジフェニルメ
タンジイソシアネート４９．３部を１００℃で反応させ
て含フッ素ポリウレタン（Ｕ１）を得た。得られた含フ
ッ素ポリウレタンのＧＰＣで測定した重量平均分子量
（標準ポリスチレン換算値）は７７０００であり、ポリ
ウレタン中のフッ素含有量をイオンクロマトアナライザ
ー（横河北辰電気株式会社製）により測定したところ
６．５％であった。尚、ポリウレタンの重量平均分子量
およびフッ素含有量の測定方法は、以下の例においても
同じである。

【００４８】製造例２ 参考例１の含フッ素ジオール（１−Ａ）２５部、平均分
子量３２００のポリシロキサンオイル（ＫＦ−６００
２：信越化学工業株式会社製）１０部、平均分子量２０
００のポリカーボネートジオール（ニッポラン９８０
Ｒ：日本ポリウレタン工業株式会社製）１００部、１，
４−ブタンジオール１０部、及び４，４′−ジフェニル
メタンジイソシアネート４８．６部を１００℃で反応さ
せフッ素及びケイ素含有ポリウレタン（Ｕ２）を得た。
得られたフッ素及びケイ素含有ポリウレタンの重量平均
分子量は８２０００（標準ポリスチレン換算値）であ
り、フッ素含有量は５．３％であった。また、ポリシロ
キサンセグメント含有量は、ＪＩＳ Ｋ０１１７の赤外
分光分析法により測定したシロキサン含有量として表わ
すが、それは５．２％であった。同様に、以下の例でも
上記のＪＩＳ法で測定したシロキサン含有量をシロキサ
ンセグメント含有量とし、単にポリシロキサン含有量と
記す。

【００４９】製造例３ 含フッ素ジオール（１−Ａ）２５部、平均分子量３２０
０のポリシロキサンオイル（ＫＦ−６００２：信越化学
工業株式会社製）１００部、平均分子量２０００のポリ
テトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ−２００
０：三洋化成工業株式会社製）１００部、１，４−ブタ
ンジオール１０部、及び４，４’−ジフェニルメタンジ
イソシアネート５５．８部を製造例１と同様に反応さ
せ、フッ素及びケイ素含有ポリウレタン（Ｕ３）を得
た。このポリウレタンの重量平均分子量は７８０００、
フッ素含有量は３．５％、ポリシロキサン含有量は３
４．４％であった。

【００５０】製造例４ 含フッ素ジオール（１−Ａ）１００部、平均分子量３２
００のポリシロキサンオイル（ＫＦ−６００２：信越化
学工業株式会社製）１５部、平均分子量２０００のポリ
カプロラクトンジオール（ＰＬＡＣＣＥＬ ２２０：ダ
イセル化学工業株式会社製）１００部、及び４，４′−
ジフェニルメタンジイソシアネート４３．８部を製造例
１と同様に反応させ、フッ素及びケイ素含有ポリウレタ
ン（Ｕ４）を得た。このポリウレタンの重量平均分子量
は８４０００、フッ素含有量は１５．８％、ポリシロキ
サン含有量は５．８％であった。

【００５１】製造例５ 参考例２の含フッ素ジオール（１−Ｂ）５０部、平均分
子量３７００の片末端反応性ポリシロキサンオイル（Ｘ
２２−１７６ＤＸ：信越化学工業株式会社製）３０部、
平均分子量２０００のポリカーボネートジオール（ニッ
ポラン９８０Ｒ：日本ポリウレタン工業株式会社製）１
００部、１，４−ブタンジオール１０部、及び４，４′
−ジフェニルメタンジイソシアネート４４．９部を実施
例１と同様に反応させ、フッ素及びケイ素含有ポリウレ
タン（Ｕ５）を得た。このポリウレタンの重量平均分子
量は８２０００、フッ素含有量は８．１％、ポリシロキ
サン含有量は１２．０％であった。

【００５２】製造例６ 含フッ素ジオール（１−Ａ）５０部、平均分子量３２０
０のアミノ変性ポリシロキサンオイル（Ｘ２２−１６１
Ｂ：信越化学工業株式会社製）３０部、平均分子量２０
００のポリカーボネートジオール（ニッポラン９８０
Ｒ：日本ポリウレタン工業株式会社製）１００部、１，
４−ブタンジオール１０部、及び４，４’−ジフェニル
メタンジイソシアネート４０．３部を製造例１と同様に
反応させ、フッ素及びケイ素含有ポリウレタン（Ｕ６）
を得た。このポリウレタンの重量平均分子量は７９００
０、フッ素含有量は８．９％、ポリシロキサン含有量は
１３．０％であった。

【００５３】製造例７ 製造例２で得られたフッ素及びケイ素含有ポリウレタン
（Ｕ２）１００部とポリアミドエラストマー（ＰＡＥ１
２００：宇部興産株式会社製）１０部を押し出し機にて
溶融混合して、フッ素及びケイ素含有ポリウレタン組成
物（Ｕ７）を得た。このポリウレタン組成物中のフッ素
の含有量は４．８％、ポリシロキサン含有量は４．７％
であった。

【００５４】製造例８ 製造例５で得られたフッ素及びケイ素含有ポリウレタン
（Ｕ５）１００部とＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブ
チレン−スチレン）（タフプレンＭ１５９３：旭化成工
業株式会社製水素添化ＳＢＳ）２０部を押し出し機にて
溶融混合して、フッ素及びケイ素含有ポリウレタン組成
物（Ｕ８）を得た。このポリウレタン組成物中のフッ素
の含有量は６．８％、ポリシロキサン含有量は１０．０
％であった。

【００５５】比較製造例１ 平均分子量２０００のポリカーボネートジオール（ニッ
ポラン９８０Ｒ：日本ポリウレタン工業株式会社製）１
００部、１．４−ブタンジオール１０部、及び４，４′
−ジフェニルメタンジイソシアネ樹脂（Ｕ９）を得た。
このポリウレタンの重量平均分子量は８００００であっ
た。

【００５６】比較製造例２ 含フッ素ジオール（１−Ａ）１０部、平均分子量３２０
０のポリシロキサンオイル（ＫＦ−６００２：信越化学
工業株式会社製）５部、平均分子量２０００のポリカー
ボネートジオール（ニッポラン９８０Ｒ：日本ポリウレ
タン工業株式会社製）１００部、１，４−ブタンジオー
ル１０部，及び４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート４７．３部を加え、製造例２と同様に反応させ、
フッ素及びケイ素含有ポリウレタン（Ｕ１０）を得た。
このポリウレタンの重量平均分子量は８２０００、フッ
素含有量は２．７％、ポリシロキサン含有量は２．９％
であった。

【００５７】比較製造例３ 含フッ素ジオール（１−Ｃ）２５部、平均分子量３２０
０のポリシロキサンオイル（ＫＦ−６００２：信越化学
工業株式会社製）２０部、平均分子量２０００のポリカ
ーボネートジオール（ニッポラン９８０Ｒ：日本ポリウ
レタン工業株式会社製）１００部、１，４−ブタンジオ
ール１０部、及び４，４′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート６０．２部を加え、実施例１と同様に反応さ
せ、フッ素及びケイ素含有ポリウレタン（Ｕ１１）溶液
を得た。このポリウレタンの重量平均分子量は７７００
０、フッ素含有量は５．８％、ポリシロキサン含有量は
９．３％であった。

【００５８】実施例１〜８、比較例１〜３ 製造例１〜８、比較製造例１〜３で得たポリウレタンの
特性及び、実際にエアバッグを作製しその性能を評価し
た。試験項目及び方法は以下の通りであり、その結果を
表１及び表２に示した。

【００５９】試験方法 （１）ポリウレタンの特性試験 各ポリウレタン樹脂の試験片を射出成型により作製し、
下記方法により各種特性を測定した。 （ａ）機械的特性…ＪＩＳ Ｋ７３１１に準じた方法に
より測定した。 （ｂ）温度特性…ＪＩＳ Ｋ７３１１に準じた方法によ
り、−４０℃及び１００℃における１００％モジュラス
値を測定しその比を計算した。 （ｃ）静摩擦係数…温度２５℃、湿度７０％の条件下
で、鉄線に対する静摩擦係数を表面性試験機（トライボ
ギア ＴＹＰＥ：１４ＤＲ 新東科学株式会社製）を用
いて測定した。 （ｄ）粘着性…加圧面４９ｃｍ²、荷重３ｋｇ、温度１
００℃の条件下で、シートを重ねて５０４時間放置した
後荷重を取り除き、３０分放置後にシート同士を剥離し
て粘着の有無を観察し、下記基準で評価した。

【００６０】（２）インフレーションテスト 各ポリウレタンを押出成型（Ｔ−ダイ）により厚さが５
００〜６００μｍのシートに加工し、エアバッグを作製
した。上記シートから直径５０ｃｍの円形シートを２枚
切り取った。一方の中央部を同じシートの直径約５ｃｍ
の円形シートで両側から補強し、そこに銅管をガス導入
管として取り付けた。２枚の円形シートを重ね、周縁部
を２００℃でヒートシールし、更にポリウレタン製シー
ルテープで補強してエアバッグを作製した。同じポリウ
レタンを用いて合計４個のエアバッグを作製した。各エ
アバッグを、同じ折り方で約１０ｃｍ四方に折り畳み、
６ｋｇ／１００ｃｍ²の荷重を掛け、各試験温度（−４
０〜１００℃）で１６８時間放置し、荷重除去後３０分
放置してからインフレーションテストを行った。エアバ
ッグのガス導入管と窒素ガスボンベとを減圧弁を介して
耐圧ゴムホースで接続し、窒素ガスを一気に送ってエア
バッグを膨らませた。その時のエアバッグの展開状態
（風船状に膨らむ様子）及び展開後の表面状態等を観察
し、下記の基準で評価した。

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本発明のフッ素または、
フッ素およびケイ素含有ポリウレタンは、温度変化によ
る物性の変化が少なく、高温及び低温においても必要十
分な強度を有し、更に、高温時の粘着の問題が無いとい
った特徴を有しておりエアバッグ用素材として最適なも
のである。以上の特性により、本発明のポリウレタンを
用いたエアバッグは、低温から極高温までの範囲にわた
って十分に搭乗者を保護することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花田 和行 東京都中央区日本橋馬喰町１丁目７番６号 大日精化工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D054 CC26 FF01 FF16 FF17 4J034 BA02 BA09 CA04 CA12 CB01 CB03 CC03 CC12 CC22 CC45 CC52 CC62 CD01 CD12 DA01 DB01 DB04 DC02 DC12 DC35 DC43 DD06 DM01 DM04 DM08 DR04 HA01 HA07 HC03 HC06 HC12 HC13 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC64 HC71 HC73 JA44 QB10 QB14 QC08 RA12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式〔１〕で表されるフッ素含有
   ジオールから誘導された側鎖を有するポリウレタンから
   なることを特徴とするエアバッグ。 ［但し、式中のＲ_fは炭素数が１〜２０のパーフルオロ
   アルキル基またはパーフルオロアルケニル基であり、Ｘ
   は置換基を有してもよい炭素数が１〜１０のアルキレン
   基（該基中にＯ、Ｓ、またはＮの各原子を有してもよ
   い）、置換基を有してもよいアルケニレン基（−ＣＨ＝
   ＣＨ−（ＣＨ₂）_n−（ｎ＝１〜１０））または Ｙは何も無いか、−Ｏ−、−ＮＨ−、または−Ｒ₀−Ｎ
   Ｈ−（Ｒ₀は炭素数が１〜６のアルキレン基）であり、
   Ｚは何も無いか、または−Ｎ（Ｒ′）Ｒ−（Ｒは炭素数
   が１〜２０のアルキレン基、Ｒ′は水素原子、または炭
   素数が１〜６のアルキル基）であり、Ｒ₁およびＲ₂は２
   価の有機基であり、Ｒ₃は脂肪族、脂環式または芳香族
   ジイソシアネートの残基である。］
2. 【請求項２】 上記一般式〔１〕で表されるフッ素含有
   化合物のＲ₁およびＲ₂が、炭素数２〜４のメチレン基で
   あり、Ｙが酸素原子であり、該フッ素含有化合物が、Ｒ
   ₁およびＲ₂を介してポリウレタンの主鎖にウレタン結合
   で結合している請求項１に記載のエアバッグ。
3. 【請求項３】 上記一般式〔１〕のＲ_f−Ｘ−Ｙ基が、
   下記の少なくとも１種の化合物の水酸基から水素を除い
   た基である請求項１に記載のエアバッグ。
4. 【請求項４】 Ｚ−Ｎ（Ｒ₁ＯＨ）（Ｒ₂ＯＨ）基が、下
   記式のＺ₀に結合した活性水素基から水素を除いた基で
   ある請求項１に記載のエアバッグ。 （式中のＲ₁〜Ｒ₂は前記定義の通りである。Ｚ₀はＨま
   たは末端に１個の第一級または第二級アミノ基を有する
   炭素数が１〜２０のアルキルアミノ基である。）
5. 【請求項５】 上記一般式〔１〕で表される側鎖の含有
   量が、ポリウレタン分子中のフッ素含有量が３〜８０重
   量％となる量である請求項１に記載のエアバッグ。
6. 【請求項６】 ポリウレタンが、さらに少なくとも１個
   の活性水素含有基を有するポリシロキサンから誘導され
   たポリシロキサンセグメントを、ポリウレタン中のシロ
   キサン含有量が１〜７５重量％となる量で含有する請求
   項１に記載のエアバッグ。
7. 【請求項７】 ポリシロキサンの活性水素含有基が、水
   酸基またはアミノ基である請求項６に記載のエアバッ
   グ。
8. 【請求項８】 ポリウレタンの重量平均分子量が、５，
   ０００〜５００，０００である請求項１に記載のエアバ
   ッグ。
9. 【請求項９】 さらに他の樹脂を含む請求項１に記載の
   エアバッグ。
10. 【請求項１０】 ポリウレタンがポリイソシアネートで
    架橋された請求項１に記載のエアバッグ。