(57)【要約】  本発明は、ポリエチレンテレフタレート繊維を利用したエアバッグ用織物に関し、具体的には、従来のナイロン６６素材の原糸を使用したエアバッグ用織物を代替することができるように、ポリエチレンテレフタレート繊維の強度及び伸びを調節し、エアバッグ用ポリエチレンテレフタレート繊維を製造し、これを利用して製造された熱抵抗性及び瞬間熱変形率が改善したエアバッグ用織物に関する。本発明は、固有粘度が０．８〜１．３ｄｌ／ｇであるポリエチレンテレフタレートチップを放射して製造されたポリエチレンテレフタレート繊維を含むエアバッグ用織物において、前記エアバッグ用織物は、４５０℃での熱抵抗性が０．４５〜０．６５秒であり、３５０℃での熱抵抗性が０．７５〜１．０秒であることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有粘度が０．８〜１．３ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートチップを放射して製造されたポリエチレンテレフタレート繊維を含むエアバッグ用織物において、
前記エアバッグ用織物は、下記式で計算される３５０℃での熱抵抗性が０．７５〜１．０秒であることを特徴とするエアバッグ用織物。
［式１］
織物の熱抵抗性（秒）＝Ｔ１−Ｔ２
（上記式中、Ｔ１は、織物の上部１０ｃｍ高さから３５０℃に加熱された鋼鉄棒が織物を通過して落下する時間であり、Ｔ２は、同一の鋼鉄棒が同一の高さから落下する時間である。）
【請求項２】
固有粘度が０．８〜１．３ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートチップを放射して製造されたポリエチレンテレフタレート繊維を含むエアバッグ用織物において、
前記エアバッグ用織物は、下記式で計算される４５０℃での熱抵抗性が０．４５〜０．６５秒であることを特徴とするエアバッグ用織物。
［式２］
織物の熱抵抗性（秒）＝Ｔ３−Ｔ４
（上記式中、Ｔ３は、織物の上部１０ｃｍ高さから４５０℃に加熱された鋼鉄棒が織物を通過して落下する時間であり、Ｔ４は、同一の鋼鉄棒が同一の高さから落下する時間である。）
【請求項３】
前記ポリエチレンテレフタレート繊維は、瞬間熱変形率が１．０〜５．０％であることを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ用織物。
【請求項４】
前記エアバッグ用織物は、剛性が５．０〜１５．０Ｎであることを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ用織物。
【請求項５】
前記ポリエチレンテレフタレート繊維は、常温での強度が８．０ｇ／ｄ〜１１．０ｇ／ｄであり、伸びが１５％〜３０％であることを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ用織物。
【請求項６】
前記ポリエチレンテレフタレート繊維は、単糸繊度が４．５デニール以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ用織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート繊維を利用したエアバッグ用織物に関し、具体的には、従来のナイロン６６素材の原糸を使用したエアバッグ織物を代替することができるようにポリエチレンテレフタレート繊維の強度及び伸びを調節し、エアバッグ用ポリエチレンテレフタレート繊維を製造し、これを利用して製造された熱抵抗性及び瞬間熱変形率が改善されたエアバッグ用織物に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグは、衝突時に円滑に展開するために低通気性が要求され、エアバッグ自体の損傷及び破裂を防止するために、高いエネルギー吸収能力が要求される。また、収納性向上のために織物自体の折り畳み性などに対する特性が要求される。エアバッグ織物で要求されるこのような特性に適した繊維としてナイロン６６素材が主に使用されてきた。しかし、最近、費用節減のためにナイロン６６以外の繊維素材に対する関心が高くなっている。
【０００３】
エアバッグに使用されることができる繊維としてポリエチレンテレフタレートを挙げることができる。ポリエチレンテレフタレートがエアバッグ用原糸として使用される場合、エアバッグクッションモジュール実験で縫い目が破れる問題点がある。このような問題点を解決するために、ポリエチレンテレフタレートエアバッグのエネルギー吸収能力が低くならないポリエチレンテレフタレート原糸を使用することが重要である。また、ポリエチレンテレフタレート原糸を利用したエアバッグ用織物において、収納の容易性のために柔軟性を改善する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、エネルギー吸収能力に優れていて、エアバッグクッション展開実験で辺部縫製部分の裂け現象が改善され、エアバッグ織物の収納性を改善することができるポリエチレンテレフタレートを利用したエアバッグ織物を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の好適な実施形態によれば、固有粘度が０．８〜１．３ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートチップを放射して製造されたポリエチレンテレフタレート繊維を含むエアバッグ用織物において、前記エアバッグ用織物は、下記式で計算される３５０℃での熱抵抗性が０．７５〜１．０秒であることを特徴とするエアバッグ用織物を提供する。
【０００６】
［式１］
織物の熱抵抗性（秒）＝Ｔ１−Ｔ２
【０００７】
上記式中、Ｔ１は、織物の上部１０ｃｍ高さから３５０℃に加熱された鋼鉄棒が織物を通過して落下する時間であり、Ｔ２は、同一の鋼鉄棒が同一の高さから落下する時間である。
【０００８】
本発明の他の好適な実施形態によれば、固有粘度が０．８〜１．３ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートチップを放射して製造されたポリエチレンテレフタレート繊維を含むエアバッグ用織物において、前記エアバッグ用織物は、下記式で計算される４５０℃での熱抵抗性が０．４５〜０．６５秒であり、 前記ポリエチレンテレフタレート繊維は、瞬間熱変形率が１．０〜５．０％であることを特徴とするエアバッグ用織物を提供する。
【０００９】
［式２］
織物の熱抵抗性（秒）＝Ｔ３−Ｔ４
【００１０】
上記式中、Ｔ３は、織物の上部１０ｃｍ高さから４５０℃に加熱された鋼鉄棒が織物を通過して落下する時間であり、Ｔ４は、同一の鋼鉄棒が同一の高さから落下する時間である。
【００１１】
本発明のさらに他の好適な実施形態によれば、前記ポリエチレンテレフタレート繊維は、剛性が５．０〜１５．０Ｎであることを特徴とする。
【００１２】
本発明のさらに他の好適な実施形態によれば、前記ポリエチレンテレフタレート繊維は、常温での強度が８．０ｇ／ｄ〜１１．０ｇ／ｄであり、伸びが１５％〜３０％であることを特徴とする。
【００１３】
本発明のさらに他の好適な実施形態によれば、前記ポリエチレンテレフタレート繊維は、瞬間熱変形率が１．０〜５．０％であり、前記ポリエチレンテレフタレート繊維は、単糸繊度が４．５デニール以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明において製造されるポリエチレンテレフタレートエアバッグ用織物は、従来、エアバッグ織物の短所である柔軟性不足と熱抵抗性を改善した。その結果、エアバッグ用織物を利用したエアバッグモジュールを製造する場合、収納性が改善され、エアバッグ展開試験で高温の膨脹ガスによって瞬間的に加えられる圧力と熱によっても裂けないエアバッグ用織物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ポリエチレンテレフタレート繊維の強度及び伸びを調節し、エアバック用ポリエチレンテレフタレート繊維を製造し、これを利用して熱抵抗性及び瞬間熱変形率に優れたエアバッグ用織物を製造することによって、エアバッグ展開試験で裂けないように辺部縫製部分の裂け現象が改善され、エアバッグ用織物の折り畳み性及び収納性が改善されたポリエチレンテレフタレートエアバッグ用織物を提供する。
【００１６】
本発明では、エアバッグ内部の火薬爆発によって発生する排出ガスの瞬間的な衝撃エネルギーをエアバッグ織物が安全に吸収するために、固有粘度（ＩＶ）が０．８〜１．３ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートチップを放射して得られるポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントを使用する。 樹脂の固有粘度が０．８未満の固有粘度（ＩＶ）を有するポリエステル原糸は、エアバッグに使用されるに十分な靭性を有しないため、適していない。
【００１７】
エアバッグ用合成繊維マルチフィラメントを生成するための樹脂としては、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、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレン−１、２−ビス（フェノキシ）エタン−４、４'−ジカルボキシレート、ポリ（１、４−シクロヘキシレン−ジメチレンテレフタレート）及び前記重合体の１種以上の繰り返し単位を含む共重合体、例えば、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレートコポリエステル、ポリブチレンテレフタレート／ナフタレートコポリエステル、ポリブチレンテレフタレート／デカンジカルボキシレートコポリエステル、及び前記重合体及び共重合体のうち２つ以上の混合物よりなる群から選択されることができる。これらのうち、本発明では、ポリエチレンテレフタレート樹脂が機械的性質及び繊維形成の側面において特に好ましい。
【００１８】
本発明のエアバッグ用ポリエチレンテレフタレート繊維は、常温で８．０〜１１．０ｇ／ｄであり、伸びが１５〜３０％であることが好ましい。本発明のエアバッグ用ポリエチレンテレフタレート繊維の強度が８．０ｇ／ｄ未満の場合には、製織されたエアバッグ織物の引張強度と引裂強度が低いため、適していない。
【００１９】
また、繊維の伸びは、１５％未満なら、エアバッグクッションが急膨張する時、エネルギー吸収能力が劣化し、クッションが裂けるようになり、適していないし、繊維の伸びが３０％を超過するように原糸を製造すれば、原糸製造工程の特性上、十分な強度発現が難しい。。
【００２０】
本発明のエアバッグ用ポリエチレンテレフタレート繊維は、単糸繊度が４．５デニール以下であることが好ましく、３デニール以下であることがより好ましい。通常、単糸繊度が小さい繊維を利用するほど、得られる織物は柔軟であり、折り畳み性に優れていて、収納性が良好になる。また、単糸繊度が小さくなると同時に、カバーリング性が向上し、その結果、織物の通気性を抑制することができる。単糸繊度が４．５デニールを超過する場合には、織物の折り畳み性及び収納性が低下し、低通気性が悪くなるので、エアバッグ織物として十分な機能を発揮しない。
【００２１】
本発明のエアバッグ用ポリエチレンテレフタレート繊維は、１００℃での瞬間熱変形率は、１．０〜５．０％であることが好ましく、より好ましくは、瞬間熱変形率が２．０〜４．０％である。繊維の瞬間熱変形率が１．０％未満の場合には、エアバッグクッションが高温ガスによって膨脹する時に加えられるエネルギー吸収能力が劣化し、エアバッグクッションが裂けやすい。また、繊維の瞬間熱変形率が５．０％を超過する場合には、高温での繊維長さの増加が大きいため、エアバッグクッションが高温ガスによって膨脹する時、縫製部位が広がることによる制御されない膨脹ガスの漏出が発生する問題がある。
【００２２】
精錬縮小加工後に、織物の縦糸・横糸の密度がそれぞれインチ当たり５０個であるコーティングしない状態のポリエチレンテレフタレート織物において、剛性(stiffness)は、Ｃｕｒｃｕｌａｒ  ｂｅｎｄ測定法で評価する時、５．０〜１５．０Ｎ水準が好ましく、より好ましくは、６．０〜９．０Ｎ水準が好ましい。剛性(stiffness)が１５．０Ｎを超過すれば、織物が堅くなり、エアバッグモジュールの製造時な収納性が悪くなり、エアバッグクッション展開性能も低下するようになる。
【００２３】
精錬縮小加工後に、織物の縦糸・横糸の密度がそれぞれインチ当たり５０個であるコーティングしない状態のポリエチレンテレフタレート織物に対して３５０℃に加熱された棒を使用して測定した熱抵抗性(hot rod test)は、０．７５〜１．０秒であることが好ましい。３５０℃で測定した熱抵抗性が０．７５秒未満なら、エアバッグ用織物の耐熱性があまり低くなり、エアバッグクッション展開時に、高温のガスに耐えず、辺部の縫製部分などがよく裂けるようになる。３５０℃で測定した熱抵抗性が１．０秒を超過する場合は、さらに高い繊度のポリエチレンテレフタレート原糸を使用しなければならないので、織物の剛性が高くなり、エアバッグ織物のモジュール収納性が悪くなる短所が発生するようになる。
【００２４】
精錬縮小加工後に、織物の縦糸・横糸の密度がそれぞれインチ当たり５０個であるコーティングしない状態のポリエチレンテレフタレート織物に対して４５０℃に加熱された棒を使用して測定した熱抵抗性(hot rod test)は、０．４５〜０．６５秒であることが好ましい。４５０℃で測定した熱抵抗性が０．４５秒未満なら、エアバッグ用織物の耐熱性があまり低くなり、エアバッグクッション展開時に、高温のガスに耐えず、辺部の縫製部分などがよく裂けるようになる。４５０℃で測定した熱抵抗性が０．６５秒を超過する場合は、さらに高い繊度のポリエチレンテレフタレート原糸を使用しなければならないので、織物の剛性が高くなり、エアバッグ織物のモジュール収納性が悪くなる短所が発生するようになる。
【００２５】
本発明においてポリエチレンテレフタレート繊維で織物を製織する時には、対称構造を有する平織りを製織することが好ましいが、選択的にさらに良好な物性を有する織物を得るために、さらに細い線密度を有する糸を利用して対称構造の２／２パナマ織に製織することもできる。
【００２６】
製織された織物はエアバッグ織物に適した低通気性を確保するために、シリコーン系、ポリウレタン系、アクリル系、ネオプレン系、クロロプレン系の中から選択されられたコーティング剤を使用して１５〜６０ｇ／ｍ２重量でコーティングして使用することができる。
【００２７】
実施例及び比較例の物性評価は、下記のように測定または評価した。
１）固有粘度（Ｉ．Ｖ．）
フェノールと１，１，２，２−テトラクロロエタノール６：４（重量比）で混合した試薬（９０℃）に試料０．１ｇを９０分間溶解させた後、ウベローデ(Ubbelohde)粘度計に移して収納し、３０℃恒温槽で１０分間維持させ、粘度計とアスピレーター（Ａｓｐｉｒａｔｏｒ）を利用して溶液の落下秒数を求める。ソルベントの落下秒数も、上記のような方法で求めた下記数式によってＲ．Ｖ．値及びＩ．Ｖ．値を計算した。
【００２８】
Ｒ．Ｖ．＝試料の落下秒数／ソルベント落下秒数
Ｉ．Ｖ．＝１／４×［（Ｒ．Ｖ．−１）／Ｃ］＋３／４×（Ｉｎ  Ｒ．Ｖ．／Ｃ）
【００２９】
上記式中、Ｃは、溶液中の試料の濃度（ｇ／１００ｍｌ）を示す。
【００３０】
２）瞬間熱変形率測定
マルチフィラメント原糸から無作為に選択し、約５９デニールを有する束で作る。熱機械分析機（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、ＴＭＡＱ−４００モデル）にこのフィラメント束を長さ１０ｍｍとなるように搭載し、１．０ｇｆ／ｄｅｎの応力を加える。応力を加えた後、２分後、試験を開始し、３０℃から１００℃まで３０秒間加熱するように急速に昇温させる。瞬間熱変形率は、温度が１００℃に至るときの試料長さの増加値を初期試料長さで分けて百分率で表示する。
【００３１】
３） 織物の剛性（Stiffness）測定
ＡＳＴＭ  Ｄ４０３２規格によってＣｉｒｃｕｌａｒ  ｂｅｎｄ測定法で 織物の剛性を測定する。この際、 縦糸・横糸方向の各々に対して測定し、 縦糸・横糸方向の平均値をニュートン（Ｎ）単位で表示する。
【００３２】
４）織物の熱抵抗性測定方法（３５０℃  Ｈｏｔ  ｒｏｄ  ｔｅｓｔ）
重さが５０ｇであり、直径が１０ｍｍである円柱形状のスチール素材の棒を３５０℃に加熱し、エアバッグ原反の上部１０ｃｍ高さから垂直に落下させた時、加熱された棒が原反を貫通して下方に落下する時間Ｔ１を測定し、原反がない状態で棒が落下する時間Ｔ２を測定し、下記計算式で熱抵抗性を測定する。この際、エアバッグ原反は、折らないで一重に対して測定する。
【００３３】
［式１］
織物の熱抵抗性（ｓｅｃ．）＝Ｔ１−Ｔ２
【００３４】
５）織物の熱抵抗性測定方法（４５０℃  Ｈｏｔ  ｒｏｄ  ｔｅｓｔ）
重さが５０ｇであり、直径が１０ｍｍである円柱形状のスチール素材の棒を４５０℃に加熱し、エアバッグ原反の上部１０ｃｍ高さから垂直に落下させた時、加熱された棒（rod）が原反を貫通して下方に落下する時間Ｔ３を測定し、原反がない状態で棒が落下する時間Ｔ４を測定し、下記計算式で熱抵抗性を測定する。この際、エアバッグ原反は、折らないで一重に対して測定する。
【００３５】
［式２］
織物の熱抵抗性（ｓｅｃ．）＝Ｔ３−Ｔ４
【００３６】
６）原糸の強度及び伸び測定方法
原糸を標準状態の条件、すなわち２５℃温度と相対湿度６５％の状態である恒温恒湿室で２４時間放置後、ＡＳＴＭ  ２２５６方法で試料を引張試験機を用いて測定する。  
【００３７】
７）織物の製織とコーティング
フィラメント原糸を縦糸方向及び横糸方向の両方でインチ当たり５０×５０個の原糸密度で平織りに製織する。生地を連続精錬機で５０℃から９５℃まで段階的に設定した水性浴で精錬及び収縮させ、２００℃で２分間熱固定する。そしてシリコーン系コーティング剤を使用して２５ｇ／ｍ２重量でコーティングした。
【００３８】
８）エアバッグクッションの展開試験
コーティングされたエアバッグ原反でＤＡＢ（driver airbag）モジュールを製作し、８５℃で４時間放置後、取り出し、数分内に展開テスト（static test）を行う。この際、火薬式インフレータ圧力は、１８０ｋＰａ条件であり、展開試験後、原反裂け、ピンホール(pin hole)発生及び、原反炭化現象が発生しない場合、Passと評価し、原反裂け、縫製部のピンホール(pin hole)発生、または原反炭化現象のうちいずれか１つでも発生する場合には、Failと評価する。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明の権利範囲が下記の実施例と比較例によって制限されるか、限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
下記表１に記載した特性を有するポリエチレンテレフタレート原糸を用いてレピア織機で縦糸方向及び横糸方向の両方で織物密度がインチ当たり５０×５０個の織物となるように平織りし、エアバッグ用生地を製造した。
【００４１】
実施例２
下記表１に記載した特性を有するポリエチレンテレフタレート原糸を用いて実施例１と同様の方法でエアバッグ用生地を製造した。
【００４２】
実施例３
下記表１に記載した特性を有するポリエチレンテレフタレート原糸を用いて実施例１と同様の方法でエアバッグ用生地を製造した。
【００４３】
比較例１
下記表１に記載した特性を有するナイロン６６原糸を用いてレピア織機で縦糸方向及び横糸方向の両方で織物密度がインチ当たり５０×５０個の織物となるように平織りし、エアバッグ用生地を製造した。
【００４４】
比較例２
下記表１に記載した特性を有するポリエチレンテレフタレート原糸を用いて比較例１と同様の方法でエアバッグ用生地を製造した。
【００４５】
比較例３
下記表１に記載した特性を有するポリエチレンテレフタレート原糸を用いて比較例１と同様の方法でエアバッグ用生地を製造した。
【００４６】
実施例４
実施例１で製造された生地を５０℃から９５℃まで段階的に設定した水性浴で精錬及び収縮させ、２００℃で２分間熱固定して処理したコーティングしない状態で織物の剛性、３５０℃での熱抵抗性及び４５０℃での熱抵抗性を測定し、下記表２に示した。
また、製造された織物にシリコーン系コーティング剤を２５ｇ／ｍ２重量でコーティングした後、１８０℃で２分間熱処理したコーティング織物でエアバッグクッションを作って評価したエアバッグクッション展開試験結果及びモジュール収納性を表２に示した。
【００４７】
実施例５
実施例２で製造された生地を実施例４と同様の方法で処理した。製造された織物の物性とエアバッグクッション展開試験結果及びモジュール収納性を下記表２に示した。
【００４８】
実施例６
実施例３で製造された生地を実施例４と同様の方法で処理した。製造された織物の物性とエアバッグクッション展開試験結果及びモジュール収納性を下記表２に示した。
【００４９】
比較例４
比較例１で製造された生地を連続精錬機で５０℃から９５℃まで段階的に設定した水性浴で精錬及び収縮させ、２００℃で２分間熱固定して処理したコーティングしない状態で織物の剛性、３５０℃での熱抵抗性、４５０℃での熱抵抗性を測定し、下記表２に示した。
また、製造された織物にシリコーン系コーティング剤を２５ｇ／ｍ２重量でコーティングした後、１８０℃で２分間熱処理したコーティング織物でエアバッグクッションを作って評価したエアバッグクッション展開試験結果及びモジュール収納性を表２に示した。
【００５０】
比較例５
比較例２で製造された生地を比較例４と同様の方法で処理した。製造された織物の物性とエアバッグクッション展開試験結果及びモジュール収納性を下記表２に示した。
【００５１】
比較例６
比較例３で製造された生地を比較例４と同様の方法で処理した。製造された織物の物性とエアバッグクッション展開試験結果及びモジュール収納性を下記表２に示した。
【００５２】
【表１】
2013528719.tif 000002
【００５３】
【表２】
2013528719.tif 000003
【国際調査報告】
2013528719.tif 000004
2013528719.tif 000005
2013528719.tif 000006
2013528719.tif 000007