JP6013710B2 - エアバッグ用織物およびエアバッグ - Google Patents
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Description
エアバッグモジュールは、主に、合成繊維から成る織物が袋状に形成されたエアバッグ、エアバッグを展開するガスを発生させるインフレーター、および衝突を検出し展開を制御する装置からなる。このうち、エアバッグはエアバッグ自身を軽量化し、収納を小型化するため、エアバッグ用織物を構成する繊維の繊度を小さくすることで軽量化とコンパクト収納化の提案がなされてきた(例えば特許文献1)。
エアバッグを軽量化し、収納を小型化するためにエアバッグ用織物を構成する繊維の繊度を小さくすると、軽量化と表面の平滑性により高速展開することが出来る(例えば特許文献2)。しかし、繊度を下げるほど高圧展開のガスに耐えられず、織物の強力が低く、破袋に至ることが課題となっている(例えば特許文献3)。
すなわち、本発明は、下記のとおりである。
(2) 織物の分解糸の引張強さが17.5〜30Nである、上記1に記載のエアバッグ用織物。
(3) 織物の分解糸のJIS L1017 7.7に規定の一定荷重時伸び率が8〜15%である、上記1又は2に記載のエアバッグ用織物。
(4) 繊度が200〜320dtexの合成繊維を原糸として用いて織物とする、上記1〜3のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(5) 引張強度が9.5〜11.5cN/dtexの合成繊維を原糸として用いて織物とする、上記1〜4のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(6) JIS L1017 7.7に規定の一定荷重時伸び率が8〜12%である合成繊維を原糸として用いて織物とする、上記1〜5のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(7) 沸水収縮率が5〜12%である合成繊維を原糸として用いて織物とする、上記1〜6のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(8) 糸−糸摩擦力が1.5〜3.0以下である合成繊維を原糸として用いて織物とする、上記1〜7のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(9) 合成繊維がポリアミド繊維であり、該ポリアミド繊維が環状ユニマーを全アミド結合に対して0.1〜3.0%含有している、上記1〜8のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
(10) 上記1〜9のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物を用いてなるエアバッグ。
(11) カーテンエアバッグである、上記10に記載のエアバッグ。
(12) 上記10又は11に記載のエアバッグを用いて構成されるエアバッグモジュール。
本発明のエアバッグ用織物は合成繊維からなるものである。合成繊維はポリアミドやポリエステルの長繊維が好ましい。特に好ましくは、ポリアミド繊維で、ポリアミド6、ポリアミド6・6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6・10、ポリアミド6・12、ポリアミド4・6、それらの共重合体およびそれらの混合物からなる繊維が挙げられる。なかでも、主としてポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなるポリアミド6・6繊維が好ましい。ポリヘキサメチレンアジパミド繊維とは100%のヘキサメチレンジアミンとアジピン酸とから構成される融点が250℃以上のポリアミド繊維を指す。本発明で用いられるポリアミド6・6繊維は、融点が250℃未満とならない範囲で、ポリヘキサメチレンアジパミドにポリアミド6、ポリアミド6・I、ポリアミド6・10、ポリアミド6・Tなどを共重合、あるいはブレンドしたポリマーからなる繊維でもよい。
本発明では、単位面積当たり重量が190g/m2以下の軽量織物であることが好ましい。より好ましい単位面積当たり重量は150〜180g/m2である。
さらには、上記縫製にかかわらず、エアバッグに縫製された縫合境界部は、直線状の縫合境界部において100N/cm負荷後の動的通気度が差圧50kPaにおいて2300mm/s以下であることが好ましい。
環状ユニマーを主成分としたオリゴマーは、ポリアミド6・6溶融ポリマーから昇華物粉体として得たオリゴマーを再結晶で精製し、得ることができる。また、ポリアミド繊維を紡糸する際に、繊維中に適宜含有するように添加量制御することができる。
アミド化合物中の環状ユニマー成分比が3.0%以内であれば、高温環境を経た後の織物の織糸引抜抵抗が減少しすぎることなく、エアバッグとしての耐圧性を損なうことがない。
また、本発明のエアバッグ用織物は、袋織物として織製され、接結部の外周を裁断されてエアバッグとして使用することができる。
本発明のエアバッグは、上記のエアバッグと火薬や推薬を用いたインフレーターと組み合わせてエアバッグモジュールとすることができる。
実施例中のエアバッグ用織物の特性評価などについては下記の方法にて実施した。なお、JISは1999年度版を用いた。
(1)原糸の繊度、引張強さ、引張伸び率、沸水収縮率:JIS L1013に従って計測した。
(2)原糸の一定荷重時伸び率:JIS L1017 7.7に準じて評価した。
(3)糸−糸摩擦力:糸条を3回撚り掛けして互いに接触させ、給糸側の荷重(T1)を1.4Nに調整して撚り掛けを行い、引き取り張力T2(N)を計測し、T2/T1を摩擦力とした。測定時の引き取り速度は3cm/minとした。
(5)分解糸総繊度:JIS L1096 附属書14に準じて、織物を分解し、経緯の分解糸につき試料長を25cmとして計測した。
(6)分解糸引張り特性:JIS L1013 8.5.1に準じ、20回/25cmの撚り掛けをし、つかみ間隔25cmで引張り速度30cm/minの引張り試験を実施し、分解糸の引張強さ(N)を測定した。分解糸の一定荷重時伸び率(%)は、荷重4.7cN/dtexにおける伸度を求めた。
(7)分解糸クリンプ率:JIS L1096 附属書12に従って得た。
P=f(Dx/2.54)/(15×2.54/Dy)
(ただし、fは測定値(N)、Dxは測定部分の織密度(本/2.54cm)、Dyは測定部分と垂直方向の織密度(本/2.54cm)、Pは引抜抵抗値(N/cm/cm)である。なお、Dx、Dyがほぼ同じ密度であれば平均の密度を代入してもかまわない。)
(10)織密度:JIS L1096 附属書11Aに準じ、デンシメータを使用した。
(11)油剤成分:織物試料10gを300mlのn−ヘキサンで8時間ソックスレー抽出した。n−ヘキサン抽出分の乾固重量から試料中の油剤成分量(重量%)を求めた。
NMR条件
試料濃度:100mg/NMR溶媒0.8ミリリットル
NMR溶媒:ヘキサフルオロイソプロパノール−d2
測定温度:25℃
パルス繰り返し間隔:2秒
積算回数:18000回
化学シフト基準:ヘキサフルオロイソプロパノール−d2のメチン炭素のピークトップとなる分岐中心ピークを71.28ppmとした。得られたポリアミド6・6および含有される環状ユニマーについて、窒素結合β位炭素(C2)のピーク帰属を表1に示す。
A=I(C2)/(I(2)+I(2cis))×100
(15)サイドカーテンエアバッグの作製:平織りのエアバッグ用織物では、図1に示す形状で容量24Lのサイドカーテンエアバッグを、縫糸が235dtex/2×3、運針数が5.0針/cmで4mm幅の2列本縫いで縫製した。一方、同様のサイドカーテンエアバッグを袋織で得た。袋をとじる接結部の織組織は、図3に示したように、袋織り→2/2斜子(4本)→袋織り(4本風通を含む)→3/3斜子(6本)→袋織りの順で変化している。袋部の二重織の2枚の織組織のそれぞれは1/1の平織りであり、袋の接結部の外側で膨張しない部分は袋織の二重織を1%ほど部分接結したものである。
サイドカーテンエアバッグにはインナーチューブを挿入し、展開ガスをリア端のガス供給口からフロント膨張部とリア膨張部へ誘導するようにした。インナーチューブはポリアミド6・6繊維700dtex/105fによる経緯38×38本/2.54cmの平織り布で、20g/m2のシリコーンコーティング布を用いた。この布をガス供給口が装入できるような口径で筒状にバイアス縫製した。縫製は1400dtexの縫い糸で、36本/10cmの運針数で7mm幅の2列の二重環縫いで行なった。インナーチューブの先端は開口であり、さらに、縫製部を上側として、リア膨張部のガス供給の切り欠き口を下側に向けて設けた。
(19)収納性:上記(15)項に記載のサイドカーテンエアバッグを鉛直方向にロールに巻いて外形寸法からロール断面積を出して、470dtex織物のケースを100として、相対値にて比較した。
(20)引裂き強力保持率:引裂き強力をJIS L10968.15.1 A−1により計測し、織物試料を120℃の熱風炉で500時間処理した前後で引裂き強力の保持率(%)を求めた。
ヘキサメチレンとアジピン酸の中和塩を含む水溶液に、重合触媒の次亜燐酸ナトリウムを加え、連続重合装置にて縮重合し、熱安定剤の沃化銅/沃化カリウム水溶液を添加して後期重合した後に樹脂チップとした。引き続いて固相重合を行い、95.5%硫酸への1g/100ml溶解液で相対粘度ηrが3.1のポリアミド6・6ポリマーを得た。
溶融紡糸の際に環状ユニマーを添加して紡糸し、繊度235dtex、フィラメント数72本のポリアミド6・6繊維を製織用原糸とした。原糸強度は10.0cN/dtexであり、一定荷重時伸び率は8.0%、沸水収縮率は10.3%であった。この原糸を撚糸せず、アクリル系糊付けを施し、ウォータージェットルームにて平織物を得た。次いで、この織物をソーダ灰10g/L含む70℃温水で精練し、次いでピンテンターを用いて経方向に2%のオーバーフィード、緯方向つまり幅方向に0%のストレッチで140℃の2分間、次いで、経方向に2%のオーバーフィード、緯方向つまり幅方向に0%のストレッチで180℃の2分間処理後急冷してヒートセットした。その後、15℃のシリンダー冷却を経て、さらに、常温のピンテンターにて経方向に1%の緊張フィード、緯方向つまり幅方向に1%のストレッチで4分間処理した。このようにして、経糸と緯糸の織密度がともに73.5本/2.54cmのノンコートエアバッグ用織物を得た。
このエアバッグ用織物からエアバッグを縫製し、展開速度評価、高速バースト圧評価、インパクター試験、収納性評価を行なった。この結果も表2に示す。
展開ガスのロス無く展開速度は速く、高速バースト圧評価では高圧の破袋圧を示し、インパクター試験では早期拘束挙動を示した。
溶融紡糸の際に環状ユニマーを添加しなかったことを除いて、参考例1と同様に実施した。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。展開ガスのロス無く展開速度は速く、高速バースト圧評価では高圧の破袋圧を示し、インパクター試験では早期拘束挙動を示した。
参考例1のヒートセット織物に対して、無溶媒の付加反応型シリコーンをエアナイフコーターで20g/m2塗布し、180℃で2分間の加硫をピンテンターで経方向が1%のオーバーフィード、緯方向が0%ストレッチで行い、この後に、15℃のシリンダー冷却を行った。さらに、常温のピンテンターにて経方向に1%の緊張フィード、緯方向つまり幅方向に1%のストレッチで4分間処理した。こうしてコーティングエアバッグ用織物を得た。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。表2では織物の単位面積当たり重量はコーティングを除いた重量を記している。
展開ガスのロス無く展開速度は速く、高速バースト圧評価では高圧の破袋圧を示し、インパクター試験では早期拘束挙動を示した。
参考例1の原糸を用い、撚糸せず、PVA糊付けを施し、エアジェット織機でジャカード織りして袋織エアバッグを得た。次いで、この織物をソーダ灰10g/L含む70℃温水で精練し、次いでピンテンターを用いて経方向に2%のオーバーフィード、緯方向つまり幅方向に0%のストレッチで140℃の2分間、次いで、経方向に2%のオーバーフィード、緯方向つまり幅方向に0%のストレッチで180℃の2分間処理後急冷してヒートセットした。さらに、無溶媒の付加反応型シリコーンをエアナイフコーターで20g/m2塗布し180℃で2分間の加硫をピンテンターで経方向が1%のオーバーフィード、緯方向が0%ストレッチで行い、この後に、15℃のシリンダー冷却を行った。さらに、常温のピンテンターにて経方向に1%の緊張フィード、緯方向つまり幅方向に1%のストレッチで4分間処理した。これを、表裏繰り返してコーティング袋織エアバッグ用織物を得た。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。表2では織物の単位面積当たり重量はコーティングを除いた重量を記している。
袋部の平織り物を切り出して縫目負荷通気度を評価しても低通気度で良好であった。また、接結部が直線である部分から試料を切り出て縫目負荷通気度を評価しても、経糸負荷通気度が220mm/s、緯糸負荷通気度が300mm/sで良好な低通気度であった。展開ガスのロス無く展開速度は速く、高速バースト圧評価では高圧の破袋圧を示し、インパクター試験では早期拘束挙動を示した。
繊度235dtex、フィラメント数36本の製織用原糸としたことを除いて、参考例1と同様に平織物を得た。得られた平織物に参考例3と同様にコーティングして、コーティングエアバッグ用織物を得た。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。表2では織物の単位面積当たり重量はコーティングを除いた重量を記している。
展開ガスのロス無く展開速度は速く、高速バースト圧評価では高圧の破袋圧を示し、インパクター試験では早期拘束挙動を示した。
製織原糸として強度が8.6cN/dtexの表2に示すポリアミド6・6繊維を用いて参考例1と同様に実施した。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。
展開速度試験では縫目ガスリークのため展開が遅い。高速バースト試験では織物強力不足で耐圧が低かった。インパクター試験では拘束時間が遅めであった。
製織原糸として強度が9.6cN/dtexの表2に示す繊維を用いて参考例1と同様に実施した。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。
展開速度試験では縫目ガスリークのため展開が遅い。高速バースト試験では織物強力は十分であるが、ガスリークによる破袋で耐圧が低かった。インパクター試験では拘束時間が遅めであった。
織密度を68本/2.54cmとした以外は参考例1と同様に実施した。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。
展開速度試験ではコーティング織物だが低織密度による縫目ガスリークのため展開がやや遅い。高速バースト試験では、原糸に由来する縫目開きの抵抗があるものの、織物強力不足で耐圧が低かった。インパクター試験では拘束時間が遅めであった。
製織原糸として従来の高強力糸タイプである沸水収縮率が4.0%の繊維を用いたことを除いて、参考例1と同様に実施した。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。
展開速度試験では、縫目ガスリークのため展開が遅い。高速バースト試験では、縫目ガスリークが多すぎて破袋限界試験にならなかった。インパクター試験では拘束時間が遅めであった。
熱セット条件が、ピンテンターを用いて経方向に5%のオーバーフィード、緯方向つまり幅方向に5%の幅入れリラックスで140℃の2分間、次いで、経方向に2%のオーバーフィード、緯方向つまり幅方向に2%の幅入れリラックスで180℃の2分間処理でヒートセットした後、振落としで受け箱に受け取るような緩冷却をした以外は、参考例1と同様に実施した。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。
展開速度試験では、クリンプが大きく縫目ガスリークのため展開が遅い。高速バースト試験では、縫目ガスリークが多すぎて破袋限界試験にならなかった。インパクター試験では拘束時間が遅めであった。
整経時に整経油剤を常温でキスロール方式で原糸に対して油剤付着率1.5重量%付与したことを除いて、参考例1と同様に実施した。整経油剤は鉱物油27部、天然油脂28部、脂肪酸エステル28部、高級アルコール12部、アニオン活性剤5部からなる。経糸の摩擦は1.2で低かった。この原糸を撚糸せず、エアジェットルームにて平織物を得た。次いで、この織物を精練せず、ピンテンターを用いて経方向に2%のオーバーフィード、緯方向つまり幅方向に0%のストレッチで140℃の2分間、次いで、経方向に2%のオーバーフィード、緯方向つまり幅方向に0%のストレッチで180℃の2分間処理後急冷してヒートセットしてノンコートエアバッグ用織物を得た。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。
展開速度試験では、目開き抵抗が少なく縫目ガスリークのため展開が遅い。高速バースト試験では、縫目ガスリークが多すぎて破袋限界試験にならなかった。インパクター試験では拘束時間が遅めであった。
製織原糸として繊度が470dtexでフィラメント数が72本の表2に示すポリアミド6・6繊維を用いたことを除いて、参考例1と同様に実施した。高速展開試験の展開時間とインパクター試験の早期拘束時間ではこの評価値を100とした。織物の性状と各種評価結果を表2に示す。
展開速度試験では展開時間が遅い。高速バースト圧は良好である。しかし、インパクター試験は拘束時間が相対的に非常に遅かった。収納性も軽量性も大きく劣っている。
環状ユニマーを添加する際に、織物中の環状ユニマー含有量が0.08%とした以外は参考例1と同様に実施した。
熱経時前後の引裂き保持率は80%であった。その他、織物の性状と各種評価結果を表2に示す
環状ユニマーを添加する際に、織物中の環状ユニマー含有量が3.6%とした以外は参考例1と同様に実施した。引抜抵抗が少なく、目開きしやすい織物となっている。エアバッグを形成する評価を実施しなかったが、それらを除いて織物の性状と各種評価結果を表2に示す。
2 袋境界部
3 インナーチューブ
4 インフレーター取付部
5 保護エリア中心部位
6 接合部
21 チャック
22 チャック
23 スペーサー
31 開口部
32 開口部
Claims (12)
- 合成繊維からなる袋織された織物であって、織物の分解糸の総繊度が200〜320dtex、織物を構成する織糸の引抜抵抗が経緯とも50〜250N/cm/cm、織物の引張強さが経および緯方向ともに550〜800N/cm、引張試験における荷重300Nでの伸び率が経および緯方向の和で30〜45%、ASTM D4032剛軟度が3.0〜7.5N、および単位面積あたり重量が130〜190g/m2であり、膨張部と非膨張部の境界部における100N/cm負荷後の動的通気度が差圧50kPaにおいて2300mm/s以下であることを特徴とするエアバッグ用織物。
- 織物の分解糸の引張強さが17.5〜30Nである、請求項1に記載のエアバッグ用織物。
- 織物の分解糸のJIS L1017 7.7に規定の一定荷重時伸び率が8〜15%である、請求項1又は2に記載のエアバッグ用織物。
- 繊度が200〜320dtexの合成繊維を原糸として用いて織物とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
- 引張強度が9.5〜11.5cN/dtexの合成繊維を原糸として用いて織物とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
- JIS L1017 7.7に規定の一定荷重時伸び率が8〜12%である合成繊維を原糸として用いて織物とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
- 沸水収縮率が5〜12%である合成繊維を原糸として用いて織物とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
- 糸−糸摩擦力が1.5〜3.0以下である合成繊維を原糸として用いて織物とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。
- 合成繊維がポリアミド繊維であり、該ポリアミド繊維が環状ユニマーを全アミド結合に
対して0.1〜3.0%含有している、請求項1〜8のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載のエアバッグ用織物を用いてなるエアバッグ。
- カーテンエアバッグである、請求項10に記載のエアバッグ。
- 請求項10又は11に記載のエアバッグを用いて構成されるエアバッグモジュール。
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