(57)【要約】      （修正有）【課題】エッジコーミング耐性を有するエアバッグ用ポリエステル織り生地。【解決手段】膜形成性がない、例えばアクリル酸エステル系ポリマーからなる仕上げ剤を、エアバッグ用ポリエステル織り生地に公称約１〜４重量％塗布する。これにより室温（２０℃）で約３５０Ｎを超え、かつ９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング（生地が、縫い目応力下で、または膨張可能緩衝具の膨張といった類似の作用下で引き裂かれる相対的傾向）耐性を付与することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
室温で３５０Ｎを超え、かつ９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング耐性を有するポリエステル織り生地。
【請求項２】
前記生地が、その上に膜形成がない仕上げ剤を有する請求項１に記載のポリエステル織り生地。
【請求項３】
前記仕上げ剤がアクリル系である請求項２に記載のポリエステル織り生地。
【請求項４】
前記仕上げ剤が、前記生地の公称約１重量％から約４重量％までの固形添加物である請求項３に記載のポリエステル織り生地。
【請求項５】
前記アクリル系仕上げ剤がアクリル酸エステルポリマーである請求項２に記載のポリエステル織り生地。
【請求項６】
前記アクリル酸エステルポリマーが、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、およびそれらの混合物を含むモノマーから調製される請求項５に記載のポリエステル織り生地。
【請求項７】
前記ポリマーが、アクリル酸エステルと他の重合可能なモノマーとの共重合体である請求項５に記載のポリエステル織り生地。
【請求項８】
前記重合可能なモノマーが、メタクリレート、スチレン、ビニルアセテート、およびアクリロニトリルから選択される請求項７に記載のポリエステル織り生地。
【請求項９】
前記生地が、１インチ当たり約４２×４２本の織り糸（１ｃｍ当たり１６．５×１６．５本の織り糸）を有する平織である請求項１に記載のポリエステル織り生地。
【請求項１０】
前記生地がエラストマーでコーティングされている請求項１に記載のポリエステル織り生地。
【請求項１１】
２０℃で３５０Ｎを超え、かつ９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング耐性を有し、アクリル酸エステルポリマー仕上げ剤を有するポリエステル・エアバッグ。
【請求項１２】
前記アクリル酸エステルポリマーが、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、およびそれらの混合物を含むモノマーから調製される請求項１１に記載のポリエステル・エアバッグ。
【請求項１３】
前記ポリマーが、アクリル酸エステルと他の重合可能なモノマーとの共重合体である請求項１１に記載のポリエステル・エアバッグ。
【請求項１４】
前記重合可能なモノマーが、メタクリレート、スチレン、ビニルアセテート、およびアクリロニトリルから選択される請求項１３に記載のポリエステル・エアバッグ。
【請求項１５】
前記仕上げ剤が、前記エアバッグの公称約１重量％から約４重量％までの固形添加物である請求項１１に記載のポリエステル・エアバッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグに用いられるポリエステル生地に関する。特に、本ポリエステル生地は、エッジコーミング（生地が、縫い目応力下で、または膨張可能緩衝具の膨張といった類似の作用下で引き裂かれる相対的傾向）に対して高い耐性を有している。さらには、本発明のポリエステル生地は、室温（２０℃）で約３５０ニュートン（Ｎ）を超え、かつ９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング耐性を有することが可能である。本発明のポリエステル生地は、アクリルポリマー、共重合体、またはポリマー・ブレンドの仕上げ剤が、該生地の公称約１〜４重量％の固形添加量、塗布されている。
【背景技術】
【０００２】
従来のエアバッグは、通気性の低い基布を提供するために、平織生地を、例えばクロロプレン、クロルスルホン化オレフィンまたはシリコーン等の合成ゴムといったエラストマー樹脂でコーティングする、すなわち薄層で覆い、この基布を裁断、縫製してバッグにすることで作製されている。エラストマー樹脂は９０〜１２０ｇ／ｍ２の量で基布の表面に塗布され、作製されるエアバッグは非常に重く、固く、また見た目が粗いものである。またこれは、コンパクトなモジュールに折り畳む際に、折り畳むのが困難である。基布がシリコーン・エラストマー樹脂でコーティングされている場合、そのエアバッグは、クロロプレン・エラストマー樹脂でコーティングされた基布を有するエアバッグよりも、顕著により高い耐熱性および耐寒性を有する。また、コーティングされる樹脂の量は僅か４０〜６０ｇ／ｍ２であり、したがって、軽量化、ならびに外観および折畳み性の向上が可能である。
【０００３】
特許文献１〜３には、エッジコーミング耐性を向上させるコーティングが開示されている。このコーティングは、ポリアルキル／ポリフェノキシシロキサンと、エチレンおよびメタクリレートの共重合体との架橋ブレンドである。  
特許文献４には、エアバッグの内側のフィルム・ラミネートとしてアクリルポリマー・コーティングが開示されている。  
特許文献５には、ポリウレタン樹脂でコーティングされたエアバッグが開示されている。
【０００４】
多くの他のものは、繊維上に膜も作るシリコーン樹脂コーティングを用いており、これにより不通気性のエアバッグが作られていた。これらのエアバッグは低い縫い目コーミング性を呈する。引裂強さを向上させるのに、シリコーン／ウレタン、またはシリコーン／アクリルの共重合体コーティングを用いることも知られている。
【０００５】
特許文献６には、通気性を下げるためにポリアクリレートとポリウレタンの共重合樹脂でコーティングされたエアバッグが開示されている。縫い目コーミングやエッジコーミングについては言及されていない。この特許には、ポリアクリレート単独では、通気性に関して、ポリアクリレートとポリウレタンの共重合樹脂に劣ることが示されている。
【０００６】
特許文献７には、樹脂で生地の隙間を埋めることでエッジコーミングを防ぐために、熱可塑性合成樹脂で、好ましくはポリウレタン系またはポリエステル系の樹脂で薄くコーティングされたナイロンのエアバッグ生地が開示されている。
【特許文献１】米国特許第６，５４５，０９２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３４８，５４３号明細書
【特許文献３】米国特許第６，４６８，９２９号明細書
【特許文献４】米国特許第３，７０５，６４５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，８００，８８３号明細書
【特許文献６】米国特許第６，１６９，０４３号明細書
【特許文献７】米国特許第６，２９１，０４０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、今のところ、このような改善は十分であるとは見なされていない。コーティングは、折り畳み状態の極端な条件に耐えなければならない。例えば、コーティングは、ひび割れたり、粘着性を持つようになったりしてはならず、さらに、エアバッグは、−４０℃での、また９０℃での長期の保管後も、縫い目コーミング（生地が、縫い目で膨張に起因する応力下で引き裂かれる相対的傾向）なしで開かなければならない。
【０００８】
加えて、エアバッグ用の基布が、より安価で、かつモジュールのサイズを小さくするためにより容易に折り畳まれることも求められる。このため、コーティングなしの基布を用いたエアバッグが注目されてきた。しかし、それらは、縫製中にほぐれてきたり、縫い目コーミングを呈したりする。
【０００９】
エアバッグ用のコーティングなしのナイロン生地は、同じ用途に用いられるポリエステル生地よりも優れたエッジコーミング耐性を有している。ポリエステル・エアバッグを、ナイロン・エアバッグに対して競争力のあるものとするために、エアバッグに用いられるポリエステル生地のエッジコーミング耐性を向上させることが望ましい。室温及び高い温度で同等またはより優れたエッジコーミング耐性を示す、コーティングなしのポリエステル・エアバッグが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、ポリエステル・エアバッグが、ナイロン・エアバッグに比べて低いエッジコーミング耐性を有していることを認識している。ナイロン・エアバッグ生地は、室温で少なくとも３５０Ｎの、また９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング耐性を有している。ポリエステル・エアバッグのエッジコーミング耐性を向上させ、かつ、通気性に影響を及ぼさないために、本発明は、エアバッグ生地上に膜形成物を用いない。実際、本発明は、生地の繊維をコーティングするが生地自体の上に膜を形成しない仕上げ剤を用いる。このように、この仕上げ剤は、折畳み性等の他の生地の特性に影響を及ぼすことなくエッジコーミング耐性を著しく向上させる。
【００１１】
最も広い意味で、本発明は、室温で３５０Ｎを超え、かつ９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング耐性を有する平織のポリエステル生地に関する。
【００１２】
最も広い意味で、本発明はまた、２０℃で３５０Ｎを超え、かつ９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング耐性を有し、アクリル酸エステルポリマー仕上げ剤を有するポリエステル・エアバッグに関する。
【００１３】
最も広い意味で、本発明はまた、２０℃で３５０Ｎを超え、かつ９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング耐性を有し、膜形成のない仕上げ剤を有するポリエステル・エアバッグに関する。
【００１４】
最も広い意味で、本発明はまた、室温で３５０Ｎを超え、かつ９０℃で２５０Ｎを超えるエッジコーミング耐性を有し、エラストマーでコーティングされた平織のポリエステル生地に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
非常に単純化した形では、本発明は、アクリル酸エステルポリマーの仕上げ剤を有するポリエステル生地に関する。エアバッグ用のポリエステル繊維および生地は周知である。Invista株式会社（以前の社名はKoSa）は、650d T771と称される低収縮繊維を販売している。
【００１６】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ホモポリマーを、２つの方法、すなわち、１）エステル交換法および２）直接エステル化法のうちの一方により調製する。エステル交換法においては、ジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）をエチレングリコールと反応させ（エステル交換反応）、少量の他の反応生成物（オリゴマー）と共にビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート（モノマー）と、メタノールとを生成する。この反応は可逆的であるため、原料をモノマーに完全に変換するためにはメタノールを除去する必要がある。エステル交換反応においてマグネシウムおよび／またはコバルトおよび／または亜鉛を用いることが知られている。そして、エステル交換反応の最後に、例えばポリリン酸（ＰＰＡ）の形でリンを導入することにより触媒活動を封鎖する。そして、モノマーが、モノマーをＰＥＴに重合する縮合プロセス（重縮合）にかけられる。モノマーが重縮合にかけられるとき、最もよく用いられる触媒はアンチモンである。リンを用いてエステル交換反応で用いられる触媒を封鎖しないと、生成されたポリマーは容易に劣化し（熱劣化）、非常に受け入れがたい黄色になる。
【００１７】
ＰＥＴを作る第２の方法は、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート、オリゴマーおよび水を生成する直接エステル化法によって、テレフタル酸（ＴＡ）とエチレングリコールとを反応させることである。この反応も可逆的であり、それゆえ、反応プロセスの間に水を除去することによって完了させることができる。直接エステル化ステップは触媒を必要とせず、従来、触媒は用いられていない。ＤＭＴプロセスと同様に、モノマーは重縮合にかけられてＰＥＴを形成する。重縮合反応は、通常、触媒としてアンチモンを利用するが、チタン化合物の形のチタンもまた評価の高い典型的な触媒である。
【００１８】
そして、DeBenedictisらの米国特許第６４７１９０６号に記載されている方法で、本発明のポリエステルホモポリマーを紡ぎ、延伸し、弛緩させ、ボビンに巻き付けた。上記DeBenedictisらの米国特許は、本発明の繊維を製造するための好適な方法を記述しており、その内容を本願に援用するものとする。繊維を弛緩させるための他の既知の方法もまた、そのような方法が少なくとも最低８％の弛緩を達成すれば、本発明とともに用いることができる。
【００１９】
繊維を平織（１×１）生地に織ることは、当業者に既知の任意の従来の設備を用いて実行できる。通常の生地は、１インチ当たり約４２×４２本の織り糸（１ｃｍ当たり１６．５×１６．５本の織り糸）を有している。
【００２０】
用語「アクリル酸エステルポリマー」は、アクリル酸エステルから誘導された構造単位により少なくとも部分的に構成されたポリマーを意味している。代表的なモノマーは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、およびそれらの混合物を含む。この用語は、アクリル酸エステルホモポリマーのみを意味するものではなく、アクリル酸エステルと、メタクリレート、スチレン、ビニルアセテート、ポリエステルおよびアクリロニトリルのような他の重合可能なモノマーとの共重合体をも含む。また、アクリル酸エステルと他のポリマーとのブレンドも含まれる。
【００２１】
アクリル酸エステルポリマーは、Rohm & Haas社（Rhoplex（登録商標））、Eastman Chemical社（Rheoprint（登録商標）−アクリル酸エステルとポリエステルとの共重合体、およびQualbond（登録商標）−ポリスチレンとアクリルとの共重合体）、National Starch社（Nacrylic（登録商標））およびB.F. Goodrich （Hycar（登録商標））から繊維バインダーとして市販されている。
【００２２】
アクリル酸エステルポリマーは水溶液中で希釈され、平織生地に対して、生地の公称約１〜４重量％の固形添加量、塗布される。さらに好ましくは、この仕上げ剤は生地に約１〜２重量％の固形添加量、塗布される。この仕上げ剤は、吹付け、浸漬、はけ塗り、メニスカスローラー、または任意の既知の適切な方法によって塗布することができる。好ましくは、浸漬によって塗布される。
【００２３】
生地上に仕上げ剤を塗布し、乾燥させた（オーブンまたは室温乾燥を用いて）後に、エッジコーミング耐性について試験することができる。コーティングなしのナイロン生地は、室温で少なくとも３５０Ｎのエッジコーミング耐性を有していることが知られている。したがって、この値が本発明にとって適切な最低限の耐性である。
【００２４】
［試験手順］
織り生地のエッジコーミング耐性は、５０ｍｍ幅の帯状片の生地を用いて、ASTM D 6479-02に従って測定した。測定は、２０℃と９０℃で行った。試験片の一端をＣＲＥ引張試験機の一方のあご内に固定し、専用固定具により、該試験片の反対側の端に等間隔の針穴が貫通し固定される。試験方法D 5035に従って、引裂きが起こるまで試験片に引張力を加える。引裂きを生じるのに必要とされる力の測定値が、エッジコーミング耐性の測定値である。
【００２５】
仕上げ剤のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−５０℃から＋５０℃まで１０℃／ｍｉｎの加熱速度で１０ｍｇのサンプルを用いてＤＳＣにより測定した。サンプルは、測定の前に１２時間、デシケータ内で乾燥させた。
【００２６】
＜＜実施例１＞＞
特に断りのない限り、織り糸は、公称１インチあたり４２×４２本の糸（１ｃｍあたり１６．５×１６．５本の糸）の平織に織った。この織り生地を、従来の方法に従って、６０℃で洗い上げ、１７７℃で乾燥させた。この織り生地を、アクリルの生地仕上げ剤の希釈樹脂溶液に浸漬した。この織り生地を、３ｋｇ／ｃｍ２でマングルにより平らにプレスした。この織り生地を、エアバッグ用の基布を得るために、４５秒間１６０℃で熱硬化させた。アクリル仕上げ剤の公称固形添加量は１．５重量％であった。
【００２７】
＜比較例１＞
ベースのポリエステル生地およびナイロン生地を、バインダー仕上げ剤に浸漬せずに、一般的な手順に従って用意した。織り糸は、米国INVISTA社から入手した。これらの生地のエッジコーミング耐性を表１に示す。追加として、基布を縫い合わせて助手席側エアバッグモジュールとし、開かせた。９０℃で４時間加熱した後、モジュールを開かせたときに縫い目でコーミングがあったかどうかを記録した。
【表１】
2006057232.tif 000002
【００２８】
これらの結果は、縫い目のコーミングに関して、コーティングなしのポリエステルよりもコーティングなしのナイロンの方が優れていることを示している。
【００２９】
＜＜実施例２＞＞
実施例１に記載の６５０デニールのＴ７７１の織り生地を、Eastman Chemical社（米国）が販売している異なるアクリル系バインダーの浴に浸漬した。仕上げ剤のレベルとエッジコーミング耐性とを表２に示す。これは、さまざまなアクリル系仕上げ剤がポリエステル生地のエッジコーミング耐性を顕著に向上させたことを示している。生地の目視検査は、仕上げ剤が個々の織り糸フィラメントをコーティングし、生地上に膜の形成がないことを示した。
【表２】
2006057232.tif 000003
【００３０】
＜＜実施例３＞＞
ベースのポリエステル生地およびナイロン生地を、一般的な手順に従って用意した。ナイロン生地は、１インチあたり４１×４１本の糸（１ｃｍあたり１６．１×１６．１本の糸）の平織であった。Rheoprint 2000（−１６℃のＴｇを有するポリエステル・アクリル仕上げ剤）と、Qualbond（＋１３℃のＴｇを有するポリスチレン・アクリル仕上げ剤）を、ポリエステル基布に塗布した。エッジコーミング耐性を２０℃および９０℃で測定した。その結果を表３に示す。
【表３】
2006057232.tif 000004
【００３１】
本実施例は、アクリル生地仕上げ剤を低レベルで添加することにより、９０℃においてさえも、ポリエステル生地のエッジコーミング耐性が顕著に向上することを示している。さらに、より高いＴｇを有する仕上げ剤が、９０℃でより高いエッジコーミング耐性を維持する。バインダー仕上げ剤のついた生地の目視検査は、仕上げ剤が個々の織り糸フィラメントをコーティングし、生地上に膜の形成がないことを示した。これは、コーティングなしの基布と同じ通気性が測定されたことで確認された。
【００３２】
＜＜実施例４＞＞
４４０デニールのＴ７９１のポリエステルフィラメント糸からなる生地を織り、洗い上げ、１重量％および２重量％のRheoprint 2000生地仕上げ剤で処理した。これら処理された生地を、二部液状シリコーンゴムでコーティング（３０ｇ／ｍ２）した。コーティングなしの生地およびコーティングされた生地のコーミング耐性を室温（２０℃）で測定した。その結果を表４に示す。
【表４】
2006057232.tif 000005
【００３３】
本実施例は、アクリル仕上げ剤が、コーティングされたエアバッグ生地においてさえもエッジコーミング耐性の向上における主要な要因であることを示している。
【００３４】
このように、本発明によれば、上記の目的、ねらい、および利点を完全に満たす、アクリル系仕上げ剤のついたポリエステルの織り生地が提供されることは明らかである。本発明を特定の実施例を用いて説明したが、多くの代替物、改変物および変形物が、上述の説明から当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲に入る全ての代替物、改変物および変形物が含まれるものと考える。