(57)【要約】      （修正有）【課題】エアバッグ内が高温ガスに満たされた際にも縫目への負荷が少なく、気密性の高いエアバッグを得ることのできるエアバッグ用織物およびそれから得られるエアバッグの提供【解決手段】合成繊維からなる織物であって、下記の２式で求められる、２０℃雰囲気下における面積拡大指数Ｓ２０と５０℃雰囲気下における面積拡大指数Ｓ５０の値が、Ｓ５０／Ｓ２０のおいて、１．２０〜１．４０の範囲にあるエアバック用織物。Ｓ２０＝２０℃での経糸方向の定荷重伸び率×２０℃での緯糸方向の定荷重伸び率。Ｓ５０＝５０℃での経糸方向の定荷重伸び率×５０℃での緯糸方向の定荷重伸び率【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成繊維からなる織物であって、２０℃雰囲気下における面積拡大指数Ｓ２０と５０℃雰囲気下における面積拡大指数Ｓ５０とから算出されるＳ５０／Ｓ２０が１．２０から１．４０の範囲にあることを特徴とする、エアバッグ用織物。
Ｓ２０＝２０℃における経糸方向の定荷重伸び率×２０℃における緯糸方向の定荷重伸び率
Ｓ５０＝５０℃における経糸方向の定荷重伸び率×５０℃における緯糸方向の定荷重伸び率
【請求項２】
前記織物を構成する糸の引張強度は、８．０〜１３．０ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ用織物。
【請求項３】
前記織物のカバーファクターが２１００以上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】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアバッグ用織物からなるエアバッグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車衝突時の乗員保護装置として実用されているエアバッグに用いられる織物およびそれから得られるエアバッグに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が衝突した時の衝撃から乗員を保護する乗員保護用の安全装置として、車両へのエアバッグ装置搭載が普及している。近年では、コンパクトで軽量であることが要求されており、それに伴いインフレーターの小型化が進んでいる。その結果、ガス発生量が少なくなるため、ガスのロスが少ない気密性の高いエアバッグが要求されている。
【０００３】
このような要求に対応するためには、縫目からのガス漏れ抑制が重要となる。エアバッグが展開する際、縫目には多大な負荷がかかるため縫目が変形し、ガスが漏れてしまうことがある。そのため、ガス漏れを抑制するための開発が求められている。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、織物の引張試験における引張強力、および特定応力時の伸度を制御することで、縫製部に負荷がかかった際のガス漏れを抑制する方法が開示されている。しかし、高温ガスにより温度が上がった際にはガス漏れする虞があった。
【０００５】
また、特許文献２には、縫製糸と織物の双方の伸度を特定の範囲にすることで、縫目からのガス漏れを抑制する方法が開示されているが、縫製時に縫製糸にかかる張力によっては縫製後に目的とする伸度が得られない可能性もあるため、縫製する際の機械的条件の調整に時間がかかり、作業性が低下する虞があった。さらに、温度が上がった際にはガス漏れする虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２３７８４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８８００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、エアバッグ内が高温ガスに満たされた際にも縫目への負荷が少なく、気密性の高いエアバッグを得ることのできるエアバッグ用織物およびそれから得られるエアバッグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明のエアバッグ用織物は、合成繊維からなる織物であって、２０℃雰囲気下における面積拡大指数Ｓ２０と５０℃雰囲気下における面積拡大指数Ｓ５０とから算出されるＳ５０／Ｓ２０が１．２０から１．４０の範囲にあることを特徴とする。なお、Ｓ２０およびＳ５０は次の式にて求められる。
Ｓ２０＝２０℃における経糸方向の定荷重伸び率×２０℃における緯糸方向の定荷重伸び率
Ｓ５０＝５０℃における経糸方向の定荷重伸び率×５０℃における緯糸方向の定荷重伸び率
【０００９】
前記織物を構成する糸の引張強度は、８．０〜１３．０ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。
【００１０】
前記織物のカバーファクターが２１００以上であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記記載のエアバッグ用織物からなるエアバッグに関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エアバッグ内が高温ガスに満たされた際にも縫目への負荷が少なく、気密性の高いエアバッグを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】縫目負荷試験で用いるサンプルの形状を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のエアバッグ用織物は、２０℃雰囲気下において経糸方向に一定の荷重を与えた際の伸び率と、２０℃雰囲気下において緯糸方向に一定の荷重を与えた際の伸び率との積より得られる２０℃における面積拡大指数Ｓ２０と、経糸方向における５０℃雰囲気下において一定の荷重を与えた際の伸び率と、緯糸方向における５０℃雰囲気下において一定の荷重を与えた際の伸び率との積より得られる５０℃における面積拡大指数Ｓ５０とから算出されるＳ５０／Ｓ２０が、１．２０から１．４０の範囲にあることを特徴とする。
【００１５】
Ｓ５０／Ｓ２０が１．２０より小さいと、エアバッグ内が高温ガスに満たされ織物の温度が上がったとき、エアバッグの膨張に対して織物が追従できず、縫目周辺への負荷が高くなり、ガス漏れを引き起こしてしまう。あるいは、低温時でもストレッチ性が高すぎるため、織物の寸法安定性が悪くなり、正確な寸法のエアバッグが得にくく作業性が悪くなる。
また、Ｓ５０／Ｓ２０が１．４０より大きいと、織物温度が上がった際に織物が伸びすぎることで目開きが生じ、気密性が得られない。
【００１６】
Ｓ５０／Ｓ２０が、１．２０から１．４０の範囲にあると、織物が適度なストレッチ性を有し、エアバッグ内が高温ガスに満たされた際にも縫目への負荷が少ないため気密性が高く、作業性も良好なエアバッグが得られる。
【００１７】
本発明の織物を構成する繊維糸条について、その総繊度は２８０ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。糸の総繊度が２８０ｄｔｅｘ以上であると、織物の強力がエアバッグとして優れた水準となる。また、軽量な織物が得られやすい面で、総繊度は９４０ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、７００ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。
【００１８】
前記繊維糸条の単繊維繊度は、同一のものを使用しても異なっていてもいずれでもよく、たとえば、０．５〜８ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。単繊維繊度を８ｄｔｅｘ以下にすることにより、織物の柔軟性が向上しエアバッグの折畳み性が改良され、また、通気性を低くすることができる。単繊維繊度が小さ過ぎると、紡糸工程、製織工程などで単繊維切れが起こり易くなり、織物物性にも影響を与え易くなるため、０．５ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
【００１９】
また、単繊維の断面形状は、円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異型などから選定すればよい。必要に応じて、これらの混繊、合糸、併用、混用（経糸と緯糸で異なる）などを用いればよく、紡糸工程、織物の製造工程、あるいは織物の物性などに支障のない範囲で適宜選定すればよい。
【００２０】
また、織物を構成する糸の引張強度は、８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましく、より好ましくは８．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、更に好ましくは９．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。糸の引張強度が、８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であると、更に優れた耐久性が得られる。また、１３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましく、紡糸の延伸工程および糸巻き工程や製織工程でのトラブルが起こりにくく良好な品質の織物が得られやすい。
【００２１】
織物を構成する繊維は、たとえば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６１０、ナイロン６１２などの単独またはこれらの共重合、混合により得られる脂肪族ポリアミド繊維、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔに代表される脂肪族アミンと芳香族カルボン酸の共重合ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメ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などの単独またはこれらの共重合、混合によって得られるポリエステル繊維、超高分子量ポリオレフィン系繊維、ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどの含塩素系繊維、ポリテトラフルオロエチレンを含む含フッ素系繊維、ポリアセタール系繊維、ポリサルフォン系繊維、ポリフェニレンサルファイド系繊維（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン系繊維（ＰＥＥＫ）、全芳香族ポリアミド系繊維、全芳香族ポリエステル系繊維、ポリイミド系繊維、ポリエーテルイミド系繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール系繊維（ＰＢＯ）、ビニロン系繊維、アクリル系繊維、セルロース系繊維、炭化珪素系繊維、アルミナ系繊維、ガラス系繊維、カーボン系繊維、スチール系繊維などから適宜、１種または２種以上を選定すればよい。なかでも、汎用性があり、織物の製造工程、織物物性などの点から、脂肪族ポリアミド繊維、共重合ポリアミド繊維、ポリエステル繊維が好ましい。とくには、物理特性、耐久性、耐熱性などの点からナイロン６６繊維が好ましい。
【００２２】
これら繊維には、紡糸性や、加工性、耐久性などを改善するために通常使用されている各種の添加剤、たとえば、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐光安定剤、老化防止剤、潤滑剤、平滑剤、顔料、撥水剤、撥油剤、酸化チタンなどの隠蔽剤、光沢付与剤、難燃剤、可塑剤などの１種または２種以上を使用してもよい。また、カラミ織を製織する上で望ましい場合には、加撚、嵩高加工、捲縮加工、捲回加工、糊付け加工などの加工を施してもよい。
【００２３】
織物の組織は、平織、斜子織（バスケット織）、格子織（リップストップ織）、綾織、畝織、絡み織、模紗織、あるいはこれらの複合組織などいずれでもよい。必要に応じて、経糸、緯糸の二軸以外に、斜め６０度を含む多軸設計としてもよく、その場合の糸の配列は、経糸または緯糸と同じ配列に準じればよい。なかでも構造の緻密さ、物理特性や性能の均等性が確保できる点で、平織が好ましい。
【００２４】
また、織物の引張強度は、好ましくは５００Ｎ／ｃｍ以上であり、より好ましくは６００Ｎ／ｃｍ以上がよい。５００Ｎ／ｃｍより低いと、エアバッグ展開時の衝撃に耐えられず、縫目付近で破断する虞がある。
【００２５】
本発明の織物は、そのカバーファクターが２１００以上であることが好ましい。カバーファクターが２１００以上であると、織物の緻密さが高くなり、さらに気密性に優れた織物が得られる。経糸および緯糸に総繊度の異なる糸を用いる場合は、経糸および緯糸それぞれの総繊度にてカバーファクターを算出し、合計することで織物全体のカバーファクターを求めることができる。
【００２６】
ここでいうカバーファクター（ＣＦ）は、織物の経糸および緯糸のそれぞれの織密度Ｎ（本／２．５４ｃｍ）と総繊度Ｄ（ｄｔｅｘ）との積で求められ、下式にて表される。
ＣＦ＝Ｎｗ×√Ｄｗ＋Ｎｆ×√Ｄｆ
ここで、Ｎｗ，Ｎｆは、経糸および緯糸の織密度（本／２．５４ｃｍ）
Ｄｗ，Ｄｆは、経糸および緯糸の総繊度（ｄｔｅｘ）
【００２７】
また、織物には、インフレーターの性能やバッグ容量、使用部位などによって、ゴムや樹脂などを積層塗布して不通気性加工を施したものを使用してもよい。その目的から、樹脂は、少なくとも織物の片面全面に付着しているが、織物表面、織物を構成する糸束の間隙部、または、単繊維の間隙部など、いずれに介在していてもよい。耐熱性、および、織物に外力が加わっても被膜の損傷が抑えられるという理由により、樹脂層を有する面同士を接合して、塗布面が内側になるようにエアバッグを作製することが好ましい。
【００２８】
前記樹脂としては、たとえば、クロロプレンゴム、ハイバロンゴム、フッ素ゴムなどの含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレン三元共重合ゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムなどのゴム類、および、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂およびフッ素樹脂などの含ハロゲン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、オレフィン樹脂およびシリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらは単独または併用して使用される。なかでも、可撓性、耐熱性および耐候性に優れる点で、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂が好ましい。
【００２９】
塗布方法としては、１）コーティング法（ナイフ、キス、リバース、コンマ、スロットダイおよびリップなど）、２）浸漬法、３）印捺法（スクリーン、ロール、ロータリーおよびグラビアなど）、４）転写法（トランスファー）、５）ラミネート法、および６）スプレーなどにて噴霧する方法などがあげられる。なかでも、設定できる付与量の幅が大きい点で、コーティング法が好ましい。
【００３０】
本発明のエアバッグは、本発明の織物を所望の形状に裁断した少なくとも１枚の基布（以下、単に基布と称する）を接合することによって得られる。エアバッグを構成する基布の枚数は１枚または２枚以上である。エアバッグを構成する基布のすべてが、前記織物からなることが好ましい。
本発明のエアバッグの仕様、形状および容量は、配置される部位、用途、収納スペース、乗員衝撃の吸収性能、インフレーターの出力などに応じて選定すればよい。
【００３１】
前記基布同士の接合、基布と補強布や吊り紐との接合、他の裁断基布同士の固定などは、主として縫製によって行われるが、部分的に接着や溶着などを併用したり、製織あるいは製編による接合法を用いたりしてもよく、エアバッグとしての堅牢性、展開時の耐衝撃性、乗員の衝撃吸収性能などを満足するものであればよい。
【００３２】
裁断基布同士の縫合は、本縫い、二重環縫い、片伏せ縫い、かがり縫い、安全縫い、千鳥縫い、扁平縫いなどの通常のエアバッグに適用されている縫い方により行えばよい。また、縫い糸の太さは、７００ｄｔｅｘ（２０番手相当）〜２８００ｄｔｅｘ（０番手相当）、運針数は２〜１０針／ｃｍとすればよい。複数列の縫い目線が必要な場合は、縫い目針間の距離を２ｍｍ〜８ｍｍ程度とした多針型ミシンを用いればよいが、縫合部の距離が長くない場合には、１本針ミシンで複数回縫合してもよい。エアバッグ本体として複数枚の基布を用いる場合には、複数枚を重ねて縫合してもよいし、１枚ずつ縫合してもよい。
【００３３】
縫合に使用する縫い糸は、一般に化合繊縫い糸と呼ばれるものや工業用縫い糸として使用されているものの中から適宜選定すればよい。たとえば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ポリエステル、高分子ポリオレフィン、含フッ素、ビニロン、アラミド、カーボン、ガラス、スチールなどがあり、紡績糸、フィラメント合撚糸またはフィラメント樹脂加工糸のいずれでもよい。
【００３４】
さらに、必要に応じて、外周縫合部などの縫い目からのガス抜けを防ぐために、シール材、接着剤または粘着材などを、縫い目の上部および／または下部、縫い目の間、縫い代部などに塗布、散布または積層してもよい。
【００３５】
また、使用するインフレーター特性に応じて、インフレーターのガス噴出口周囲に熱ガスから保護するための耐熱保護布や力学的な補強布を設けてもよい。これらの保護布や補強布は、布自体が耐熱性の材料、たとえば、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ポリイミド繊維、含フッ素系繊維などの耐熱性繊維材料を用いてもよいし、エアバッグ本体と同じか本体基布より太い糸を用いて別途作成した織物をそのまま用いてもよいし、織物表面の片面もしくは両面に耐熱性被覆材を施したものを用いてもよい。
【００３６】
本発明のエアバッグは、各種の乗員保護用バッグ、たとえば、運転席および助手席の前面衝突保護用、側面衝突保護用のサイドバッグ、センターバッグ、後部座席着座者保護用（前突、後突）、後突保護用のヘッドレストバッグ、脚部・足部保護用のニーバッグおよびフットバッグ、乳幼児保護用（チャイルドシート）のミニバッグ、エアーベルト用袋体、歩行者保護用などの乗用車、商業車、バス、二輪車などの各用途の他、機能的に満足するものであれば、船舶、列車・電車、飛行機、遊園地設備など多用途に適用することができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例の中で行ったエアバッグ用織物の特性および性能評価の方法を以下に示す。
【００３８】
＜糸の総繊度＞
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３  ８．３．１  Ｂ法に準じて計測した。
【００３９】
＜単繊維繊度＞
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３  ８．３．１  Ｂ法に準じて計測した総繊度を、ＪＩＳ  Ｌ  １０１３  ８．４に準じて測定したフィラメント数で除することで得た。
【００４０】
＜糸の引張強度＞
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３  ８．５．１に準じて測定した。
【００４１】
＜織物の織密度＞
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  ８．６．１  Ａ法に準じて計測した。
【００４２】
＜織物の引張強度＞
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  ８．１４．１  Ａ法に準じて測定した。
【００４３】
＜面積拡大指数＞
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  ８．１６．１  Ｂ法に準じて、織物の経糸方向及び緯糸方向それぞれの定荷重伸び率を測定した。織物の経糸方向及び緯糸方向の定荷重伸び率の積を算出し、面積拡大指数とした。ただし、荷重は９８Ｎ（１０ｋｇｆ）とし、放置時間は１０分間とした。２０℃における同試験は、２０℃で管理された恒温室内に６０分以上放置したサンプルを、同じく２０℃で管理された恒温室内に設置された装置を使用して測定した。また、５０℃における同試験は、５０℃に調整した恒温槽内に６０分以上放置したサンプルを、測定装置の測定部を５０℃の恒温槽内に入れた状態で測定した。
【００４４】
＜縫目負荷試験＞
幅７ｃｍ、長さ１５ｃｍの２枚の裁断片を重ねて、縫代１.５ｃｍ、運針数３．５針／ｃｍで一方の短辺端を縫い糸（エアーバッグ用ミシン糸、繊度＝１４００ｄｔｅｘ、グンゼ（株）製）を用い縫製した。縫製後、長辺端に沿って１ｃｍの幅で、縫製していない短辺端から縫製部まで切込みを入れ、図１のような縫目負荷試験用サンプルとした。サンプルの中央帯部（幅５ｃｍの部分）を、縫製部を中心に広げ、その両端を測定装置（島津製作所製  ＡＧ−ＩＳ  ＭＯ型）にクランプし、５００Ｎの負荷をかけた。その状態で１分間放置した後、負荷から開放する。開放後の縫目付近の状態を観察する。本案においては、展開時に基布温度が高くなった状態の負荷を想定し、上記装置の測定部のみを５０℃に調整した恒温槽内に入れた状態で、同じく恒温槽内に６０分以上放置したサンプルを用いて測定した。
【００４５】
［実施例１］
経糸、緯糸にいずれも総繊度４００ｄｔｅｘ、単繊維繊度２．９ｄｔｅｘ、糸引張強度９．２ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも５５本／２．５４ｃｍであるエアバッグ用織物を得た。得られた織物特性を評価するとともに、前記した方法によりエアバッグの縫目負荷試験を行い、高負荷を与えた際の縫製部周辺の状況を観察した。その結果、負荷をかけた後も縫目周辺に変形などの異状は見られなかった。織物特性および縫目負荷試験結果を表１に示す。
【００４６】
［実施例２］
経糸、緯糸にいずれも総繊度２８０ｄｔｅｘ、単繊維繊度２．９ｄｔｅｘ、糸引張強度９．１ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも７１本／２．５４ｃｍであるエアバッグ用織物を得た。得られた織物特性を評価するとともに、前記した方法によりエアバッグの縫目負荷試験を行い、高負荷を与えた際の縫製部周辺の状況を観察した。その結果、負荷をかけた後も縫目周辺に変形などの異状は見られなかった。織物特性および縫目負荷試験結果を表１に示す。
【００４７】
［比較例１］
経糸、緯糸にいずれも総繊度４７０ｄｔｅｘ、単繊維繊度６．５ｄｔｅｘ、糸引張強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも５１本／２．５４ｃｍである、エアバッグ用織物を得た。得られた織物特性を評価するとともに、前記した方法によりエアバッグの縫目負荷試験を行い、高負荷を与えた際の縫製部周辺の状況を観察した。その結果、負荷をかけた後のサンプルには、縫目周辺の組織が崩れることによる凸凹が発生していた。織物特性および縫目負荷試験結果を表１に示す。
【００４８】
［比較例２］
経糸、緯糸にいずれも総繊度５６０ｄｔｅｘ、単繊維繊度５．８ｄｔｅｘ、糸引張強度９．２ｃＮ／ｄｔｅｘのナイロン６６を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも４６本／２．５４ｃｍである、エアバッグ用織物を得た。得られた織物特性を評価するとともに、前記した方法によりエアバッグの縫目負荷試験を行い、高負荷を与えた際の縫製部周辺の状況を観察した。その結果、負荷をかけた後のサンプルは、縫目が大きく拡大していた。織物特性および縫目負荷試験結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2017020122.tif 000002
【図１】
2017020122.tif 000003