JP4711378B2

JP4711378B2 - Airbag base fabric and airbag

Info

Publication number: JP4711378B2
Application number: JP2001375426A
Authority: JP
Inventors: 友道藤山; 厚志森本; 昌夫関
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2021-12-10
Also published as: JP2003171841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突時に乗員の衝撃を吸収し、その保護を図るエアバッグ基布およびエアバッグに関するものであり、さらに詳しくは、優れた収納性を有する低通気性のエアバッグ基布およびエアバッグに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種交通機関、特に自動車の事故が発生した際に、乗員の安全を確保するために、種々のエアバッグが開発され、その有効性が認識され、急速に実用化が進んでいる。特に運転席用エアバッグおよび助手席用エアバッグは乗用車にはほぼ１００％装着されるようになってきていることもあり、ハンドルやインストルメントパネルのデザインの多様化により、エアバッグは限られたスペース内にコンパクトに収納されることも望まれている。
【０００３】
従来、エアバッグには３００〜１０００ｄｔｅｘのナイロン６・６またはナイロン６フィラメント糸を用いた平織物に、耐熱性、難燃性、空気遮断性などの向上のため、クロロプレン、クロルスルホン化オレフィン、シリコーンなどの合成ゴムなどのエラストマー樹脂を塗布、積層した基布を裁断し、袋体に縫製して作られていた。
【０００４】
しかしながら、これらのエラストマー樹脂を塗布、積層する際、一般にナイフコート、ロールコート、リバースコートなどによるコーティング方式が採用されているが、フィラメント織物で構成されているエアバッグ基布に対して、通常、クロロプレンエラストマー樹脂の場合では、基布表面に９０〜１２０ｇ／ｍ²塗布されており、厚みが厚くなり、収納性の面においてもパッケージボリュームが大きくなる問題があった。またクロロプレンエラストマー樹脂に比べ、より耐熱性、耐寒性の優れたシリコーンエラストマー樹脂の場合では、塗布量が４０〜６０ｇ／ｍ²で軽量化しつつ、収納コンパクト性の面でもかなり向上したがまだ不十分であり、またバッグをパッケージに折り畳んで収納する際に折り畳みにくいという問題があった。またさらにエラストマーの塗布、積層の工程が繁雑で生産性の面にも問題があった。
【０００５】
そこで、近年、このような問題点を解消するためにノンコート基布を使用したエアバッグが注目されてきた。その対応技術として、ナイロン６・６、ナイロン６などのポリアミド繊維織物あるいはポリエステル系繊維織物から構成される高密度ノンコートエアバッグの検討が進められている。例えば、特開平１０−３７０３９号公報には経糸および緯糸の総繊度と織物状態での糸幅の関係を特定したノンコートエアバッグ基布が提案されている。しかし、織物状態での糸の高さに関して検討されておらず、収納コンパクト性の面で満足していないのが実状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる従来のエアバッグの欠点に鑑み、エアバッグとして必要な機械的特性を保持しつつ、軽量で風合いが柔らかく、また、エアバッグ用基布としての基本的な特性である低通気度性のエアバッグ基布およびエアバッグを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成を有する。すなわち、（１）合成繊維織物からなるエアバッグにおいて、該織物が単糸の断面形状がアスペクト比１．５〜６．０の扁平断面である合成繊維マルチフィラメント糸から構成されたカバーファクターが１８００〜２１５０の織物であり、かつ織物断面におけるマルチフィラメントの幅（Ｗ０）と高さ（Ｗｈ）との比（Ｗｈ／Ｗ０）がタテ糸で０．２５以下、ヨコ糸で０．３５以下であることを特徴とするエアバッグ基布。
（２）前記織物が単糸繊度１〜５ｄｔｅｘの合成繊維マルチフィラメント糸から構成されていることを特徴とする前記（１）に記載のエアバッグ基布。
（３）前記織物が、ＪＩＳＬ１０９６（８．２７．１Ａ法）に規定される方法で測定した通気度が０．２ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ以下であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のエアバッグ基布。
（４）前記織物を用いて作成したエアバッグにおいて、本文中で規定する収納性試験での１０Ｎ荷重時のバッグの厚さが４０ｍｍ以下であり、かつ該荷重解除時のバッグ厚さが５０ｍｍ以下であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のエアバッグ基布。
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載のエアバッグ基布で構成されたことを特徴とするエアバッグ。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、エアバッグ基布の低通気性とエアバッグの収納コンパクト性を満足させるために、織物断面構造を鋭意検討したところ、該織物が単糸の断面形状がアスペクト比１．５〜６．０の扁平断面である合成繊維マルチフィラメント糸から構成されたカバーファクターが１８００〜２１５０の織物であり、かつ織物断面におけるマルチフィラメントの幅（Ｗ０）と高さ（Ｗｈ）との比（Ｗｈ／Ｗ０）がタテ糸で０．２５以下、ヨコ糸で０．３５以下にすることにより、上述課題を達成できることを究明したものである。
【０００９】
図１は本発明に係る扁平断面糸を用いた織物断面における繊維の形状を示すＳＥＭ写真断面図である。本発明のエアバッグ基布を構成する織物の図１に示す織物断面におけるマルチフィラメントの幅（Ｗ０）と高さ（Ｗｈ）の比（Ｗｈ／Ｗ０）はタテ糸で０．２５以下、ヨコ糸で０．３５以下にすることが、収納コンパクト性面および低通気性から重要である。Ｗｈを小さくすることで、織物の厚さが低減でき、バッグ収納コンパクト性に効果があることを確認した。また、Ｗ０を大きくすることで織物断面において隣り合うマルチフィラメント間の隙間が減少し、低通気性に効果があることを確認した。したがって、バッグ収納コンパクト性を満足しつつ、低通気性を満足させるためには、Ｗｈ／Ｗ０がタテ糸で０．２５以下、ヨコ糸で０．３５以下にすることが重要であることがわかった。
【００１０】
また、前記Ｗｈ／Ｗ０比を達成するためには、エアバッグ基布を構成する糸が、単糸の断面がアスペクト比１．５〜６．０を有する合成繊維マルチフィラメント糸であることが重要である。長軸と短軸との比、すなわちアスペクト比が１．５〜６．０であり、好ましくは３．０〜４．０である。該アスペクト比が１．５〜６．０の扁平断面糸を用い、図１に示されるように単糸１本１本がほぼ横に並ぶことで、マルチフィラメント糸の高さが小さくなり、織物の厚さが低減できエアバッグの収納コンパクト性が向上する。また、該マルチフィラメント糸の幅が大きくなるので、織物断面において隣り合うマルチフィラメント間の隙間が減少し、低通気性が向上する。
【００１１】
また、図１に示されるように、織物を構成する扁平断面のマルチフィラメント糸中の単糸間の隙間が丸断面糸を用いた織物よりも少なくなり、低通気性の織物が得られる。該アスペクト比が１．５未満では扁平断面糸を用いた低通気性効果が十分に得られず、一方６．０を越えるとエアバッグ用原糸として必要な高強度、通常７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度糸を収率良く得ることが困難であり、また扁平断面糸を用いたことに得られる低通気性効果も飽和するため不必要である。
【００１２】
扁平断面糸は通常は楕円形であるが、アスペクト比１．５〜６．０を満足するならば楕円形以外の形状であっても良い。例えば、長方形、菱形、繭型のような左右対称型は勿論、左右非対称型でもよく、あるいは、それらの組み合わせ型でもよく、更に上記を基本型として突起や凹み、あるいは部分的に中空部があっても良い。
【００１３】
また、用いる扁平断面糸は無撚りの方が低通気性の面で好ましい。撚りがかかっていると、マルチフィラメントが集束するため、織物断面におけるマルチフィラメントの幅（Ｗ０）が小さくなり、隣り合うマルチフィラメント間の隙間が大きくなるので、低通気性の面で好ましくない。
【００１４】
また、布帛の構造としては、平織、綾織、朱子織およびこれらの変化織、多軸織などの織物が使用されるが、これらの中でも、特に、機械的特性に優れることから平織物が好ましい。また、織物のカバーファクターは１８００〜２１５０であることが低通気性およびバッグ収納性面から必要であり、さらに好ましくは１９００〜２０５０である。カバーファクターが１８００より小さいとバッグ収納性面では好ましいが、機械的特性が低下するとともに、通気度が高くなる。また、カバーファクターが２１５０より大きいと低通気性や機械的特性の面では好ましいが、織物が硬くなり柔軟性が悪くなるだけでなく、マルチフィラメントの高さ（Ｗｈ）が隣り合うマルチフィラメントから押されるために高くなるので、バッグ収納性面で問題が生じる。
【００１５】
ここで、カバーファクターとは基布のタテ糸総繊度をＤ₁（ｄｔｅｘ）、タテ糸密度をＮ₁（本／２．５４ｃｍ）とし、ヨコ糸総繊度をＤ₂（ｄｔｅｘ）、ヨコ糸密度をＮ₂（本／２．５４ｃｍ）とすると（Ｄ₁×０．９）^1/2×Ｎ₁＋（Ｄ₂×０．９）^1/2×Ｎ₂で表される。
【００１６】
また、製織工程で用いられる織機としては、ウォータージェットルーム、エアージェットルーム、レピアルームなどが用いられる。また、製織条件としては、タテ糸張力を５０〜２００ｃＮ／本に設定することが好ましい。タテ糸張力はタテ糸のクリンプ率と扁平断面糸の配列に大きく影響を及ぼし、タテ糸張力が５０ｃＮ／本より低いと、タテ糸のクリンプ率が大きくなり、タテ糸方向の織物の柔軟性の面ではよいが、通気度が大きくなり好ましくない。また、５０ｃＮ／本より小さいと図２に示すようにタテ糸がヨコ糸を押す力が小さくなるので、扁平断面をもつ単糸が横に配列しなくなり、マルチフィラメントの高さ（Ｗｈ）が高くなるので好ましくない。またタテ糸張力が２００ｃＮ／本より大きいと、タテ糸のクリンプ率は小さくなり、低通気性の面ではよいが、タテ糸方向の織物の柔軟性が損なわれることや製織安定性に欠けることから好ましくない。
【００１７】
また、本発明の扁平断面糸は単糸繊度が１〜５ｄｔｅｘであることが好ましい。単糸繊度を１〜５ｄｔｅｘにすることで糸を構成する単糸間の隙間が減少し、低通気性をもたらすとともに、糸の柔軟性が増すことからバッグを折り畳む際に、折り畳んだ部分の屈曲部がつぶれ易くなりバッグ収納コンパクト性も向上する。単糸繊度が１ｄｔｅｘよりも小さいと製糸性面で問題が生じ、逆に５ｄｔｅｘよりも大きいと低通気性およびバッグ収納コンパクト性面で問題が生じる。
【００１８】
本発明におけるエアバッグ基布を構成する合成繊維織物としては、ナイロン６・６、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン４・６およびナイロン６とナイロン６・６の共重合、ナイロン６にポリアルキレングリコール、ジカルボン酸やアミンなどを共重合したポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのホモポリエステル、ポリエステルの繰り返し単位を構成する酸成分にイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸またはアジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸などを共重合したポリエステル繊維、パラフェニレンテレフタルアミドおよび芳香族エーテルとの共重合に代表されるアラミド繊維、レーヨン繊維、ポリサルフォン系繊維、超高分子量ポリエチレン繊維および上記合成繊維を主体とする海島構造を有する高分子配列体繊維から構成される合成繊維布帛が用いられる。これらの中でもポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維が好ましく、さらにはナイロン６・６、ナイロン６などのポリアミド繊維が耐衝撃性の面から好ましい。
【００１９】
かかる繊維には、原糸の製造工程や加工工程での生産性あるいは特性改善のために通常使用されている各種添加剤を含んでもよい。たとえば熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、平滑剤、帯電防止剤、可塑剤、増粘剤、顔料、難燃剤などを含有せしめることができる。
【００２０】
また、該織物のＪＩＳＬ１０９６（８．２７．１Ａ法）に規定される方法で測定した通気度は０．２ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃ以下であることが、エアバッグの展開性面で好ましい。該通気度が０．２ｃｃ／ｃｍ²／ｓｅｃより大きいと、エアバッグの展開時にバッグ内圧が上がらず、展開性面で問題が生ずる。
【００２１】
また、バッグ収納性面については、エアバッグはエアバッグ用基布をある所定の形に折り畳み、ある大きさのパッケージに収納されることから、基布の折り畳み性と収納した後のバッグボリュームが重要となってくる。そこで本発明における該織物は収納性試験での１０Ｎ荷重時のバッグの厚さが４０ｍｍ以下であり、かつ該荷重解除時のバッグの厚さが５０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
ここで、収納試験については以下の方法で実施したものである。
【００２３】
エアバッグ基布から直径７２５ｍｍの円状布２枚を打ち抜き法にて裁断し、一方の円状布の中央に、同一布からなる直径２００ｍｍの円状補強布を３枚積層して、直径１１０ｍｍ、１４５ｍｍ、１７５ｍｍ線上を上下糸ともナイロン６・６繊維１４００ｄｔｅｘのマルチフィラメント縫糸で、本縫いによるミシン縫製し、中心部に直径９０ｍｍの孔を設け、インフレータ取り付け口とした。さらに中心部よりバイアス方向に、２５５ｍｍの位置に、相反して、同一布からなる直径７５ｍｍの円状補強布を１枚当て、直径５０ｍｍ、６０ｍｍの線上を、上下糸とも、ナイロン６・６繊維１４００ｄｔｅｘのマルチフィラメント縫糸で、本縫いによるミシン縫製し、直径４０ｍｍの孔を設けたベントホールを２カ所設置した。
【００２４】
次いで、この円状布の補強布側を外にし、他方の円状布と経軸を４５度ずらして重ね合わせ、直径７００ｍｍ、７１０ｍｍの円周上を上下糸とも、ナイロン６・６繊維１４００ｄｔｅｘのモノフィラメント縫糸で、二重環縫いによるミシン縫製した後、袋体を裏返し、６０Ｌ容量のエアバッグを作成した。
該エアバッグを図３で示すようにバッグを１５０×１５０ｍｍになるようにまず左右からそれぞれ４回蛇腹に折り畳んだ後、上下から４回蛇腹に折り畳み、該折り畳んだバッグに図４で示すように１０Ｎの荷重をかけ、その時のバッグの厚さを測定する。その後、該荷重を取り除いた後のバッグの厚さを測定する。
１０Ｎ荷重時のバッグの厚さが４０ｍｍより大きいと、折り畳んだバッグのボリュームが大きいということからコンパクトにバッグを収納しにくくなる。また、該荷重解除後のバッグの厚さが５０ｍｍより大きいとバッグの折り畳んだ後の反発性が大きいということから、バッグ収納作業性面で好ましくない。
【００２５】
該織物を構成する糸の総繊度は２００〜７００ｄｔｅｘ、好ましくは３００〜５００ｄｔｅｘ、原糸強度７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、また織物としては引裂強力が１００Ｎ以上、目付が２５０ｇ／ｍ²以下、厚さが０．３５ｍｍ以下、引張強力が４００Ｎ／ｃｍ以上、破断伸度が２０％以上がエアバッグ基布として必要な機械的特性ならびに柔軟性、収納性の面から好ましく用いられる。
【００２６】
また、本発明のエアバッグ基布は運転席用、助手席用、後部席用、サイド用、インフレータブルカーテンなど各種エアバッグに使用することができる。
【００２７】
本発明のエアバッグ基布およびエアバッグの特徴は、低通気性を満足しつつ、バッグ収納コンパクト性に優れているという点にある。
【００２８】
【実施例】
次に実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
【００２９】
なお、実施例中における各種評価は、下記の方法に従って行なった。
マルチフィラメントの幅（Ｗ０）および高さ（Ｗｈ）：織物の断面写真を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって撮影し（図１の断面写真参照）、その写真上での単位長さを基準にして最も幅の広いところをＷ０（μｍ）とし、最も高さの高いところをＷｈ（μｍ）とした。
厚さ：ＪＩＳＬ１０９６ (８.５法）により求めた。
通気度：ＪＩＳＬ１０９６（８．２７．１Ａ法）により求めた。
収納性試験：６０Ｌ容量のエアバッグを図３で示すようにバッグを１５０×１５０ｍｍになるようにまず左右からそれぞれ４回蛇腹に折り畳んだ後、上下から４回蛇腹に折り畳み、該折り畳んだバッグに図４で示すように１０Ｎの荷重をかけ、その時のバッグの厚さを測定した。その後、該荷重を取り除いた後のバッグの厚さを測定した。
【００３０】
実施例１
総繊度４７０ｄｔｅｘ、９６フィラメント、強度８．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２２％、アスペクト比３．４、無撚りのナイロン６・６繊維の扁平断面フィラメント糸を用い、ウォータージェットルームにて、タテ糸張力を１００ｃＮ／本に設定し、経糸と緯糸の織密度がともに４９本／２．５４ｃｍになるように調整し、平組織の織物を得た。次いで該織物をピンテンター式熱処理機にて、織密度が４９本／２．５４ｃｍを保持するように１６０℃で３０秒間熱セットし、エアバッグ用基布を得た。このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を表１に示した。本発明のエアバッグ基布は、低通気性に優れ、バッグ収納コンパクト性にも優れていた。
【００３１】
【表１】

【００３２】
比較例１
総繊度４７０ｄｔｅｘ、７２フィラメント、強度８．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２２％、アスペクト比１．０、無撚りのナイロン６・６繊維の丸断面フィラメント糸を用い、ウォータージェットルームにて、タテ糸張力を４０ｃＮ／本に設定し、経糸と緯糸の織密度がともに４９本／２．５４ｃｍになるように調整し、平組織の織物を得た。次いで該織物をピンテンター式熱処理機にて、織密度が４９本／２．５４ｃｍを保持するように１６０℃で３０秒間熱セットし、エアバッグ基布を得た。このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を表１に示した。
【００３３】
このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を実施例１と同様に評価し表１に示した。これからもわかるように、比較例１のエアバッグ用基布は、通気度が高く、バッグ収納コンパクト性面で劣っていた。
【００３４】
実施例２
総繊度４７０ｄｔｅｘ、１２０フィラメント、強度７．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２３％、アスペクト比２．７、無撚りのナイロン６・６繊維の扁平断面フィラメント糸を用い、ウォータージェットルームにて、タテ糸張力を１５０ｃＮ／本に設定し、経糸および緯糸の織り密度が５１本／２．５４ｃｍになるように調整し、平組織の織物を得た。次いで該織物を、ピンテンター式熱処理機にて、経糸および緯糸の織り密度が５１本／２．５４ｃｍを保持するように１６０℃で３０秒間熱セットし、エアバッグ基布を得た。このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を表１に示した。本発明のエアバッグ基布は、低通気性に優れ、バッグ収納コンパクト性にも優れていた。
【００３５】
比較例２
総繊度４７０ｄｔｅｘ、１２０フィラメント、強度７．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２３％、アスペクト比１．０、無撚りのナイロン６・６繊維の丸断面フィラメント糸を用い、ウォータージェットルームにて、タテ糸張力を１５０ｃＮ／本に設定し、経糸および緯糸の織り密度が５５本／２．５４ｃｍになるように調整し、平組織の織物を得た。次いで該織物を、ピンテンター式熱処理機にて、経糸および緯糸の織り密度が５５本／２．５４ｃｍを保持するように１８０℃で３０秒間熱セットし、エアバッグ基布を得た。このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を表１に示した。
【００３６】
このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を実施例１と同様に評価し表１に示した。これからもわかるように、比較例２のエアバッグ用基布は、通気度が高く、バッグ収納コンパクト性面で劣っていた。
【００３７】
実施例３
総繊度４００ｄｔｅｘ、１０８フィラメント、強度８．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２２％、アスペクト比１．８、無撚りのナイロン６・６繊維の扁平断面フィラメント糸を用い、レピアルームにて、タテ糸張力を１２０ｃＮ／本に設定し、経糸および緯糸の織り密度がともに５６本／２．５４ｃｍになるように調整し、平組織の織物を得た。次いで該織物を、ピンテンター式熱処理機にて、経糸および緯糸の織り密度がともに５６本／２．５４ｃｍを保持するように１６０℃で３０秒間熱セットし、エアバッグ基布を得た。このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を表１に示した。本発明のエアバッグ基布は、低通気性に優れ、バッグ収納コンパクト性にも優れていた。
【００３８】
比較例３
総繊度４００ｄｔｅｘ、１０８フィラメント、強度８．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２２％、アスペクト比１．０、無撚りのナイロン６・６繊維の丸断面フィラメント糸を用い、レピアルームにて、タテ糸張力を１２０ｃＮ／本に設定し、経糸および緯糸の織り密度がともに５６本／２．５４ｃｍになるように調整し、平組織の織物を得た。次いで該織物を、ピンテンター式熱処理機にて、経糸および緯糸の織り密度がともに５６本／２．５４ｃｍを保持するように１８０℃で３０秒間熱セットし、エアバッグ基布を得た。このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を表１に示した。
【００３９】
このようにして、得られたエアバッグ基布の特性を実施例１と同様に評価し表１に示した。これからもわかるように、比較例３のエアバッグ用基布は、通気度が高く、バッグ収納コンパクト性面で劣っていた。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、エアバッグとしての必要な機械的強力を保持しつつ、低通気性でかつバッグ収納コンパクト性に優れたエアバッグを提供でき、エアバッグによる乗員保護システムを普及促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】扁平断面糸を用いた織物断面における繊維の形状を示すＳＥＭ断面写真図である。
【図２】扁平断面糸が横に配列する原理を説明した図である。
【図３】収納性試験のエアバッグの折り畳み方法を説明する図である。
【図４】収納性試験時のエアバッグに荷重をかけた時のバッグ厚さの測定方法を説明する図である。
【符号の説明】
１：タテ糸
２：ヨコ糸
３：タテ糸張力
４：タテ糸がヨコ糸を押す力
５：６０Ｌ容量エアバッグの平面図
６：折り畳み方向
７：左右から折り畳んだエアバッグの平面図
８：上下から折り畳んだエアバッグの平面図
９：上下、左右から折り畳んだエアバッグの側面図
１０：荷重
１１：荷重をかけた時のエアバッグの厚さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an airbag base fabric and an airbag that absorb and protect the impact of an occupant in the event of a vehicle collision, and more particularly, a low-breathable airbag base fabric and an air bag having excellent storage properties. It relates to bags.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various types of airbags have been developed to ensure the safety of passengers in the event of accidents in various transportation facilities, especially automobiles, and their effectiveness has been recognized, and their practical application is rapidly progressing. In particular, driver airbags and passenger airbags are almost 100% installed in passenger cars. Due to the diversification of handle and instrument panel designs, airbags are limited. It is also desired to be stored in a compact space.
[0003]
Conventionally, plain fabrics using nylon 6-6 or nylon 6 filament yarn of 300 to 1000 dtex for airbags are made of chloroprene, chlorosulfonated olefin, silicone to improve heat resistance, flame retardancy, air barrier properties, etc. It was made by applying an elastomer resin such as synthetic rubber, cutting the laminated base fabric, and sewing it to the bag.
[0004]
However, when applying and laminating these elastomer resins, generally a coating method such as knife coating, roll coating, reverse coating, etc. is adopted, but for an airbag base fabric composed of a filament woven fabric, In the case of the chloroprene elastomer resin, 90 to 120 g / m ^{2 is} applied to the surface of the base fabric, resulting in a problem that the thickness increases and the package volume also increases in terms of storage. Compared to chloroprene elastomer resin, silicone elastomer resin with better heat resistance and cold resistance is lighter with 40-60g / m ² of coating weight, but it has also improved considerably in terms of storage compactness, but is still insufficient. In addition, there is a problem that it is difficult to fold the bag when storing it in a package. Furthermore, the process of applying and laminating the elastomer is complicated, and there is a problem in terms of productivity.
[0005]
Therefore, in recent years, attention has been paid to airbags using non-coated base fabrics in order to solve such problems. As a corresponding technology, studies on high density non-coated airbags composed of polyamide fiber fabrics such as nylon 6, 6 and nylon 6 or polyester fiber fabrics are in progress. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-37039 proposes a non-coated airbag base fabric that specifies the relationship between the total fineness of warps and wefts and the yarn width in the woven state. However, no consideration has been given to the height of the yarn in the woven state, and the fact is that it is not satisfactory in terms of storage compactness.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the disadvantages of the conventional airbag, the object of the present invention is a lightweight and soft texture while maintaining the mechanical characteristics necessary for an airbag, and is a basic characteristic as a base fabric for an airbag. An air bag base fabric and an air bag having low air permeability are provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, (1) In an airbag made of a synthetic fiber fabric, the cover factor is 1800, which is composed of a synthetic fiber multifilament yarn in which the cross-sectional shape of a single yarn is a flat cross-section with an aspect ratio of 1.5 to 6.0. The ratio (Wh / W0) of the width (W0) to the height (Wh) of the multifilament in the cross section of the fabric is 0.25 or less for warp yarns and 0.35 or less for weft yarns. An airbag base fabric characterized by that.
(2) The airbag base fabric according to (1), wherein the woven fabric is composed of a synthetic fiber multifilament yarn having a single yarn fineness of 1 to 5 dtex.
(3) The woven fabric has an air permeability measured by a method defined in JIS L1096 (8.27.1A method) of 0.2 cc / cm ² / sec or less (1) or ( The airbag base fabric according to 2).
(4) In the airbag produced using the woven fabric, the bag thickness at the time of 10N load in the storage test specified in the text is 40 mm or less, and the bag thickness at the time of releasing the load is 50 mm or less. The airbag base fabric according to any one of (1) to (3), wherein
(5) An airbag comprising the airbag base fabric according to any one of (1) to (4).
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, in order to satisfy the low breathability of the airbag base fabric and the storage compactness of the airbag, the cross-sectional structure of the fabric has been studied, and the cross-sectional shape of the single fabric has an aspect ratio of 1.5 to 6 0.0 is a woven fabric having a flat cross section of synthetic fiber multifilament yarn having a cover factor of 1800 to 2150, and the ratio of the multifilament width (W0) to the height (Wh) in the woven cross section (Wh / It has been clarified that the above-mentioned problems can be achieved when W0) is 0.25 or less for warp yarns and 0.35 or less for weft yarns.
[0009]
FIG. 1 is a SEM photograph cross-sectional view showing the shape of a fiber in a cross section of a fabric using a flat cross section yarn according to the present invention. The ratio (Wh / W0) of the width (W0) to the height (Wh) of the multifilament in the cross section of the fabric shown in FIG. 1 of the fabric constituting the airbag base fabric of the present invention is 0.25 or less in the warp yarn, and the weft yarn It is important for the storage compactness and low air permeability to be 0.35 or less. It was confirmed that by reducing Wh, the thickness of the fabric can be reduced and the bag storage compactness is effective. Further, it was confirmed that by increasing W0, gaps between adjacent multifilaments in the cross section of the fabric were reduced, and the effect of low air permeability was confirmed. Therefore, in order to satisfy the bag storage compactness and to satisfy the low air permeability, it is important that Wh / W0 is 0.25 or less for the warp yarn and 0.35 or less for the weft yarn. It was.
[0010]
Further, in order to achieve the Wh / W0 ratio, it is important that the yarn constituting the airbag base fabric is a synthetic fiber multifilament yarn having a cross section of a single yarn having an aspect ratio of 1.5 to 6.0. It is. The ratio of the major axis to the minor axis, that is, the aspect ratio is 1.5 to 6.0, preferably 3.0 to 4.0. Using flat cross-section yarns having an aspect ratio of 1.5 to 6.0, and as shown in FIG. 1, the single yarns are arranged almost horizontally, so that the height of the multifilament yarns is reduced. The thickness of the bag can be reduced, and the storage compactness of the airbag is improved. Further, since the width of the multifilament yarn is increased, the gap between adjacent multifilaments in the cross section of the fabric is reduced, and the low air permeability is improved.
[0011]
Further, as shown in FIG. 1, the gap between single yarns in the multifilament yarn having a flat cross section constituting the woven fabric is smaller than that of the woven fabric using the round cross sectional yarn, and a low air permeability woven fabric is obtained. When the aspect ratio is less than 1.5, a low air permeability effect using a flat cross-section yarn cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the aspect ratio exceeds 6.0, high strength necessary for an air bag yarn, usually 7.0 cN / dtex is obtained. It is difficult to obtain the above high-strength yarn with a high yield, and the low air permeability effect obtained by using the flat cross-sectional yarn is saturated, which is unnecessary.
[0012]
The flat cross-section yarn is usually elliptical, but may have a shape other than elliptical if the aspect ratio satisfies 1.5 to 6.0. For example, a left-right symmetric type such as a rectangle, a rhombus, and a saddle type, as well as a left-right asymmetric type, or a combination thereof may be used, and the above-described basic type may have protrusions, dents, or partially hollow portions. May be.
[0013]
Further, the flat cross-sectional yarn to be used is preferably untwisted in terms of low air permeability. When the twist is applied, the multifilaments are converged, so that the width (W0) of the multifilaments in the cross section of the fabric is reduced, and the gap between adjacent multifilaments is increased, which is not preferable in terms of low air permeability.
[0014]
As the structure of the fabric, plain weave, twill weave, satin weave, woven fabric such as these, and multiaxial weave are used. Of these, plain fabric is particularly preferable because of excellent mechanical properties. Further, the cover factor of the fabric is required to be 1800 to 2150 from the viewpoint of low air permeability and bag storage, and more preferably 1900 to 2050. When the cover factor is smaller than 1800, it is preferable in terms of bag storage, but the mechanical properties are lowered and the air permeability is increased. Further, when the cover factor is larger than 2150, it is preferable in terms of low air permeability and mechanical characteristics, but not only the fabric becomes hard and the flexibility is deteriorated, but also the height (Wh) of the multifilament is pushed from the adjacent multifilament. Therefore, a problem arises in terms of bag storage.
[0015]
Here, the cover factor is the total warp yarn fineness of the base fabric, D ₁ (dtex) , Warp yarn density is N ₁ (pieces / 2.54 cm), and weft yarn total fineness is D ₂ (dtex) , The weft density is N ₂ (line / 2.54cm) (D ₁ × 0.9 ) ^1/2 × N ₁ + (D ₂ × 0.9 ) ^1/2 × N ₂
[0016]
Moreover, as a loom used in the weaving process, a water jet room, an air jet room, a rapier room, or the like is used. Further, as the weaving conditions, it is preferable to set the warp yarn tension to 50 to 200 cN / piece. The warp yarn tension greatly affects the crimp rate of the warp yarn and the arrangement of the flat cross-section yarns. If the warp yarn tension is lower than 50 cN / unit, the warp yarn crimp rate increases, and the warp fabric flexibility is reduced. In terms of surface, the air permeability increases, which is not preferable. Further, when the tension is smaller than 50 cN / thread, the warp force of the warp yarn pushing the weft yarn is small as shown in FIG. This is not preferable. Also, if the warp yarn tension is greater than 200 cN / string, the warp yarn crimp rate will be small and low air permeability will be acceptable, but the flexibility of the fabric in the warp yarn direction will be impaired and weaving stability will be lacking. It is not preferable.
[0017]
The flat cross-sectional yarn of the present invention preferably has a single yarn fineness of 1 to 5 dtex. By setting the single yarn fineness to 1 to 5 dtex, the gap between the single yarns constituting the yarn is reduced, providing low air permeability and increasing the flexibility of the yarn. The part is easily crushed and the bag storage compactness is improved. If the single yarn fineness is less than 1 dtex, there will be a problem in terms of yarn production, and conversely if it is greater than 5 dtex, there will be a problem in terms of low air permeability and bag storage compactness.
[0018]
As the synthetic fiber fabric constituting the airbag base fabric in the present invention, nylon 6,6, nylon 6, nylon 12, nylon 4,6, copolymer of nylon 6 and nylon 6,6, nylon 6 with polyalkylene glycol, Polyamide fiber copolymerized with dicarboxylic acid or amine, homopolyester such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, and aliphatic dicarboxylic such as isophthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid or adipic acid as the acid component constituting the polyester repeating unit Mainly composed of polyester fiber copolymerized with acid, aramid fiber represented by copolymerization with paraphenylene terephthalamide and aromatic ether, rayon fiber, polysulfone fiber, ultrahigh molecular weight polyethylene fiber and the above synthetic fiber. Synthetic fiber fabrics are used consisting of a polymer array fiber having a sea-island structure. Among these, polyamide fibers and polyethylene terephthalate fibers are preferable, and polyamide fibers such as nylon 6, 6 and nylon 6 are more preferable from the viewpoint of impact resistance.
[0019]
Such fibers may contain various additives usually used for improving the productivity or properties in the production process and processing process of the raw yarn. For example, a heat stabilizer, antioxidant, light stabilizer, smoothing agent, antistatic agent, plasticizer, thickener, pigment, flame retardant and the like can be included.
[0020]
In addition, the air permeability measured by a method defined in JIS L1096 (8.27.1A method) of the woven fabric is preferably 0.2 cc / cm ² / sec or less from the viewpoint of deployability of the airbag. When the air permeability is greater than 0.2 cc / cm ² / sec, the bag internal pressure does not increase when the airbag is deployed, causing problems in terms of deployability.
[0021]
In addition, as for the bag storage property, since the airbag is folded into a predetermined shape and stored in a package of a certain size, the folding capacity of the base fabric and the bag volume after storage are reduced. It becomes important. Therefore, it is preferable that the fabric of the present invention has a bag thickness of 40 mm or less at a load of 10 N in the storage test and a bag thickness of 50 mm or less when the load is released.
[0022]
Here, the storage test was carried out by the following method.
[0023]
Two circular fabrics having a diameter of 725 mm are cut from the airbag base fabric by a punching method, and three circular reinforcing fabrics having a diameter of 200 mm made of the same fabric are laminated at the center of one circular fabric to obtain a diameter of 110 mm. On the 145 mm and 175 mm lines, both the upper and lower threads are multifilament sewing threads of nylon 6/6 fiber 1400 dtex, and sewing is performed by main sewing, and a hole with a diameter of 90 mm is provided in the center portion to form an inflator attachment port. Further, in the bias direction from the center, at a position of 255 mm, on the contrary, apply one circular reinforcing cloth of 75 mm in diameter made of the same cloth, and on the lines of 50 mm and 60 mm in diameter, nylon 6/6 fiber for both upper and lower threads Sewing machines were sewn with a 1400 dtex multifilament sewing thread, and two vent holes with 40 mm diameter holes were installed.
[0024]
Next, the reinforcing cloth side of this circular cloth is removed, the other circular cloth and the warp axis are shifted by 45 degrees and overlapped, and the circumference of 700 mm in diameter and 710 mm on both the upper and lower threads are made of nylon 6/6 fiber 1400 dtex. After sewing with a monofilament sewing thread by double chain stitching, the bag was turned over to create a 60 L airbag.
As shown in FIG. 3, the airbag is first folded from the left and right into the bellows four times so that the bag becomes 150 × 150 mm, and then folded into the bellows four times from the top and bottom. A load of 10 N is applied, and the thickness of the bag at that time is measured. Thereafter, the thickness of the bag after removing the load is measured.
When the thickness of the bag at a load of 10 N is larger than 40 mm, it is difficult to store the bag in a compact manner because the volume of the folded bag is large. Moreover, if the thickness of the bag after releasing the load is larger than 50 mm, the resilience after the bag is folded is large, which is not preferable in terms of bag storage workability.
[0025]
The total fineness of the yarn constituting the woven fabric is 200 to 700 dtex, preferably 300 to 500 dtex, the yarn strength is 7.0 cN / dtex or more, and the woven fabric has a tear strength of 100 N or more, a basis weight of 250 g / m ² or less, and a thickness. Of 0.35 mm or less, tensile strength of 400 N / cm or more, and breaking elongation of 20% or more are preferably used from the viewpoints of mechanical properties, flexibility, and storage properties required for an airbag base fabric.
[0026]
The airbag base fabric of the present invention can be used for various airbags such as a driver seat, a passenger seat, a rear seat, a side seat, an inflatable curtain, and the like.
[0027]
The air bag base fabric and the air bag of the present invention are characterized in that they are excellent in bag storage compactness while satisfying low air permeability.
[0028]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0029]
Various evaluations in the examples were performed according to the following methods.
Multifilament width (W0) and height (Wh): A cross-sectional photograph of the fabric was taken with a scanning electron microscope (SEM) (see the cross-sectional photograph in FIG. 1), and the unit length on the photograph was used as a reference. The widest part was designated as W0 (μm), and the highest part was designated as Wh (μm).
Thickness: It was determined according to JIS L1096 (8.5 method).
Air permeability: Determined according to JIS L1096 (8.27.1A method).
Storability test: As shown in FIG. 3, a 60L capacity airbag is first folded from the left and right into the bellows four times, and then folded into four bellows from the top and bottom, and then folded into the bellows. As shown in FIG. 4, a load of 10 N was applied, and the thickness of the bag at that time was measured. Thereafter, the thickness of the bag after removing the load was measured.
[0030]
Example 1
Total yarn fineness 470 dtex, 96 filaments, strength 8.3 cN / dtex, elongation 22%, aspect ratio 3.4, non-twisted nylon 6/6 flat filament yarn, in water jet loom, warp yarn tension Was set to 100 cN / line, and the woven density of the warp and weft was adjusted to be 49 / 2.54 cm to obtain a plain structure woven fabric. Next, the fabric was heat-set at 160 ° C. for 30 seconds so as to maintain a weaving density of 49 / 2.54 cm using a pin tenter heat treatment machine to obtain an airbag base fabric. The characteristics of the airbag base fabric thus obtained are shown in Table 1. The airbag base fabric of the present invention was excellent in low air permeability and excellent in bag storage compactness.
[0031]
[Table 1]

[0032]
Comparative Example 1
Total yarn fineness: 470 dtex, 72 filaments, strength: 8.3 cN / dtex, elongation: 22%, aspect ratio: 1.0, untwisted nylon 6.6 fiber round section filament yarn, warp yarn tension in water jet loom Was set to 40 cN / line, and the woven density of the warp and weft was adjusted to be 49 / 2.54 cm to obtain a plain structure woven fabric. Next, the fabric was heat-set at 160 ° C. for 30 seconds so as to maintain a woven density of 49 pieces / 2.54 cm using a pin tenter heat treatment machine to obtain an airbag base fabric. The characteristics of the airbag base fabric thus obtained are shown in Table 1.
[0033]
Thus, the characteristic of the obtained airbag base fabric was evaluated similarly to Example 1, and was shown in Table 1. As can be seen, the airbag fabric of Comparative Example 1 had high air permeability and was inferior in terms of bag storage compactness.
[0034]
Example 2
Total yarn fineness 470 dtex, 120 filament, strength 7.6 cN / dtex, elongation 23%, aspect ratio 2.7, non-twisted nylon 6/6 flat filament yarn, in water jet loom, warp yarn tension Was set to 150 cN / line, and the weave density of warp and weft was adjusted to 51 / 2.54 cm to obtain a plain fabric. Next, the woven fabric was heat-set at 160 ° C. for 30 seconds so that the weaving density of warps and wefts was 51 / 2.54 cm using a pin tenter heat treatment machine to obtain an airbag base fabric. The characteristics of the airbag base fabric thus obtained are shown in Table 1. The airbag base fabric of the present invention was excellent in low air permeability and excellent in bag storage compactness.
[0035]
Comparative Example 2
Total yarn fineness of 470 dtex, 120 filament, strength of 7.6 cN / dtex, elongation of 23%, aspect ratio of 1.0, non-twisted nylon 6.6 fiber round cross-section filament yarn, warp yarn tension in water jet loom Was set to 150 cN / line, and the weave density of warp and weft was adjusted to 55 / 2.54 cm to obtain a plain fabric. Next, the woven fabric was heat-set at 180 ° C. for 30 seconds so that the weaving density of warps and wefts was maintained at 55 / 2.54 cm using a pin tenter heat treatment machine to obtain an airbag base fabric. The characteristics of the airbag base fabric thus obtained are shown in Table 1.
[0036]
Thus, the characteristic of the obtained airbag base fabric was evaluated similarly to Example 1, and was shown in Table 1. As can be seen, the airbag fabric of Comparative Example 2 had high air permeability and was inferior in terms of bag storage compactness.
[0037]
Example 3
A total fineness of 400 dtex, 108 filaments, strength of 8.4 cN / dtex, elongation of 22%, aspect ratio of 1.8, non-twisted nylon 6.6 fiber flat cross section filament yarn, warp yarn tension of 120 cN Was adjusted so that the weave density of warps and wefts was 56 / 2.54 cm, and a plain fabric was obtained. Next, the woven fabric was heat-set at 160 ° C. for 30 seconds so that the weaving density of both warps and wefts was maintained at 56 ° / 2.54 cm in a pin tenter type heat treatment machine to obtain an airbag base fabric. The characteristics of the airbag base fabric thus obtained are shown in Table 1. The airbag base fabric of the present invention was excellent in low air permeability and excellent in bag storage compactness.
[0038]
Comparative Example 3
Round filament yarn with a total fineness of 400 dtex, 108 filaments, strength of 8.4 cN / dtex, elongation of 22%, aspect ratio of 1.0, untwisted nylon 6.6 fiber, and warp yarn tension of 120 cN The yarn was adjusted so that the weave density of warp and weft was 56 yarns / 2.54 cm, and a plain fabric was obtained. Next, the woven fabric was heat-set at 180 ° C. for 30 seconds so that the weaving density of warps and wefts was 56 / 2.54 cm in a pin tenter heat treatment machine to obtain an airbag base fabric. The characteristics of the airbag base fabric thus obtained are shown in Table 1.
[0039]
Thus, the characteristic of the obtained airbag base fabric was evaluated similarly to Example 1, and was shown in Table 1. As can be seen, the airbag fabric of Comparative Example 3 had high air permeability and was inferior in terms of bag storage compactness.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an air bag that has low air permeability and excellent bag storage compactness while maintaining the necessary mechanical strength as an air bag, and it is possible to promote the spread of an occupant protection system using an air bag. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a SEM cross-sectional photograph showing the shape of a fiber in a cross section of a fabric using a flat cross section yarn.
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of arranging flat cross-sectional yarns horizontally.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of folding an airbag for a storage test.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for measuring bag thickness when a load is applied to an airbag during a storage test.
[Explanation of symbols]
1: Warp yarn 2: Weft yarn 3: Warp yarn tension 4: Force that warp yarn pushes the weft yarn 5: Plan view of 60 L capacity airbag 6: Folding direction 7: Plan view of airbag folded from left and right 8: Up and down Top view of airbag folded from 9: Side view of airbag folded from top and bottom, left and right 10: Load 11: Thickness of airbag when load is applied

Claims

In an airbag made of a synthetic fiber woven fabric, the woven fabric is a woven fabric having a cover factor of 1800 to 2150 made of a synthetic multifilament yarn having a flat cross-section of a single yarn having an aspect ratio of 1.5 to 6.0. And the ratio (Wh / W0) of the width (W0) to the height (Wh) of the multifilament in the cross section of the woven fabric is 0.25 or less for the warp yarn and 0.35 or less for the weft yarn. Airbag base fabric.

The airbag fabric according to claim 1, wherein the woven fabric is composed of a synthetic multifilament yarn having a single yarn fineness of 1 to 5 dtex.

The air according to claim 1 or 2, wherein the fabric has an air permeability measured by a method defined in JIS L1096 (method 8.27.1A) of 0.2 cc / cm ² / sec or less. Bag base fabric.

In an airbag produced using the woven fabric, the thickness of the bag at the time of 10 N load in the storage test specified in the text is 40 mm or less, and the bag thickness at the time of releasing the load is 50 mm or less. The airbag base fabric according to any one of claims 1 to 3.

An airbag comprising the airbag base fabric according to any one of claims 1 to 4.