(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００〜６３０の範囲内のデニールを有する個々の糸から製造され、１７５０以下のカバー因子を有する織編物基材を含んでなり、該織編物基材の少なくとも一部が、イソシアネート結合剤で被覆され、次いで０.１〜３.５ミル(２.５４〜８８.９μｍ)の厚みのポリウレタンフィルムでラミネートされ、ラミネートの全使用重量が０.６〜３.５オンス／平方ヤード(２１.９〜１２７.８ｇ／ｍ２)であり、２５℃で１２４Ｐaの圧力下に０.５ｃｆｍ(２３６ｃｍ３／秒)未満の空気透過性を有するエアバッグ織編物。
【請求項２】
フィルムの厚みが１.０〜３.０ミル(２５.４〜７６.２μｍ)である請求項１に記載のエアバッグ織編物。
【請求項３】
ラミネートの量が１.０〜３.０オンス／平方ヤード(３６.５〜１０９.５ｇ／ｍ２)である請求項１または２に記載のエアバッグ織編物。
【請求項４】
ラミネートの量が１.５〜２.５オンス／平方ヤード(５４.８〜９１.３ｇ／ｍ２)である請求項３に記載のエアバッグ織編物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のエアバッグ織編物を含んでなるエアバッグクッション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
(技術分野)
本発明は、約１９００未満のカバー因子を有するように織編され、それと同時に、フィルム(ラミネート)または被覆の存在により、極めて低い空気透過性を有するエアバッグ織編物に関する。エアバッグクッションにおいてこのようにゆるく構築された織編物を使用することは、織編物表面に通常のエアバッグ被覆物(例えば、シリコーン)を適用するときであっても、このような被覆物が、ゆるく構築された織編物表面に接触して残存するのが容易ではない(即ち、被覆物が織編物から漏れる)ために、これまでは不可能であった。しかし、低カバー因子の織編物と、ラミネートフィルム(または、カバー因子が少なくとも１６００である場合の被覆)とを組合せると、上記の問題が解決され、安価に製造された織編物をエアバッグにおいて使用することが可能になる。
【０００２】
(背景技術)
乗用車において使用される膨張性の保護クッションは、比較的複雑な受動拘束システムの成分である。これらシステムの主な要素は、衝撃感知システム、点火システム、発泡材料、付属装置、システム閉鎖容器、および膨張性保護クッションである。衝撃を感知したときに、発泡剤が点火され、ガスの爆発的な放出が引き起こされ、クッションを配置状態にする。これが、身体の前方移動の衝撃を吸収することができ、ガスの迅速排気によりそのエネルギーを分散させることができる。これら一連の現象の全部が約３０ミリ秒以内に起こる。未配置の状態においては、クッションは、ハンドル柱、ダッシュボードの中またはその近くに、ドア中に、または前部シートの背部にしまわれ、保護すべき人または対象に近接した状態に置かれる。
【０００３】
膨張性のクッションシステム(普通には、エアバッグシステムと称される)は、これまで、自動車運転者および搭乗者の両方を保護するために使用されていた。自動車運転者を保護するためのシステムは、通常は自動車のハンドル柱中に装着され、運転者に向かって直接的に配置されるクッション構築物を利用していた。これら運転者側のクッションは、通常は比較的単純な形状のものであり、運転者とハンドル柱の間の、やや狭い十分に規定された領域で機能する。このような形状の１つは、米国特許Ｎo.５,５３３,７５５(Nelsenら；1996年7月9日発行)に開示されている(この特許の教示は、参考として本明細書の一部を構成する)。
【０００４】
前面または側面衝撃に対する搭乗者の保護において使用するための膨張性クッションは、一般に、より複雑な形状を有するにちがいない。その理由は、自動車搭乗者の位置を十分に規定することができず、比較的大きな距離が自動車表面と搭乗者の間に存在することができ、これに対して該搭乗者は衝突の際に投げ出され得るためである。このような環境において使用するための従来のクッションは、米国特許Ｎo.５,５２０,４１６(Bishop)、米国特許Ｎo.５,４５４,５９４(Krickl)、米国特許Ｎo.５,４２３,２７３(Hawthornら)、米国特許Ｎo.５,３１６,３３７(Yamajiら)、米国特許Ｎo.５,３１０,２１６(Wehnerら)、米国特許Ｎo.５,０９０,７２９(Watanabe)、米国特許Ｎo.５,０８７,０７１(Wallnerら)、米国特許Ｎo.４,９４４,５２９(Backhaus)、および米国特許Ｎo.３,７９２,８７３(Buchnerら)に開示されている。
【０００５】
産業上使用されている拘束クッションの多くは、ポリエステル、ナイロン６またはナイロン６６ポリマーなどの材料のマルチフィラメント合成糸を用いた織編物材料からなる。このような使用のための代表的な織編物は、米国特許Ｎo.４,９２１,７３５(Bloch)、米国特許Ｎo.５,０９３,１６３(Krummheuerら)、米国特許Ｎo.５,１１０,６６６(Menzelら)、米国特許Ｎo.５,２３６,７７５(Swobodaら)、米国特許Ｎo.５,２７７,２３０(Sollars,Jr.)、米国特許Ｎo.５,３５６,６８０(Krummheuerら)、米国特許Ｎo.５,４７７,８９０(Krummheuerら)、米国特許Ｎo.５,５０８,０７３(Krummheuerら)、米国特許Ｎo.５,５０３,１９７(Bower)、および米国特許Ｎo.５,７０４,４０２(Bowenら)に開示されている。
【０００６】
理解されるであろうが、クッション構造の透過性は、衝撃現象に続く膨張およびその後の迅速収縮の速度を決定する際の重要因子である。クッションの全体の透過性を制御するために、一般に、ある種の被覆物(例えば、シリコーン)を用いてエアバッグ構造中の個々の糸の間の間隙空間を充填すること、ならびに、このような糸が膨張現象中に移動しないようにすること(従って、織編物内に比較的大きな開放空間を創製すること)が望ましい。従って、比較的厚い被覆物(例えば、シリコーンなどの材料からなる)を用いて、このようなエアバッグ織編物の透過性を低下させるのが普通であった。しかし、このような被覆物の使用は、ベースとなるエアバッグ織編物として、異なる織編物構造を利用することを制限していた。
【０００７】
織編物糸の間の間隙空間の数および量を減少させるためには、織編構造は、必然的に極めて高密度であった(即ち、織編物の高い横糸／インチおよび高い糸デニール)。織編物密度は、一般に、「カバー因子」と称される単位で表される。この因子は、織編物１インチあたりの横糸数と横糸デニールの平方根との積と、織編物１インチあたりの縦糸数と縦糸デニールの平方根との積の和を表すものである。従って、高カバー因子の織編物は、縦糸および横糸の両方向において比較的高デニールの糸を含み、その全てが高い糸／インチ数で織編されている。過去において、いずれかのエアバッグにおいて使用される最も低いエアバッグ織編物のカバー因子は、約２０００程度であった(両方向に２１０デニールの糸、６９横糸／インチおよび６９縦糸／インチ＝１９９９.８または約２０００)。
【０００８】
上記のように、空気透過性は、エアバッグにおける最大の重要事項であるので、このような高密度の織編物を、通常のエアバッグ被覆と組合せて使用することが、所望の低い空気透過性を得るために必要であった。織編物の密度がより低くなると、通常の被覆物は、織編物表面を適切に被覆しなくなる。最も可能性が高いのは、被覆材料が織編物から漏れ、空気に対する実際的な障壁を与えないことである。また、低カバー因子(低密度)のエアバッグ織編物の表面において被覆物の使用または存在がないと、その空気透過性は、この織編物が適切に機能するためには極めて高すぎるものとなろう。低密度の織編物は、個々の糸の間に多くの潜在的な開放空間を持っているので、膨張現象中に空気に対する障壁として働くことができない。このように、エアバッグクッションにおいて低密度(低カバー因子)の織編物を導入しようとすることは、過去においてまたは従来技術において、開示も示唆もされていない。このように織編された構造は、コスト効果が高い(特別の難しい織編法の必要性が減少するため、ならびに、比較的小さいデニールの糸のため)が、従来技術は、エアバッグクッションにおいてこのような低カバー因子の織編物を使用する可能性または適切性については、当業者にどのような指図も言及も与えていない。
【０００９】
(発明の開示)
上記に鑑みて、本発明の一般的な目的は、自動車拘束システム内で使用するためのエアバッグクッション内に導入するための、コスト効率の高い低密度のラミネートされたエアバッグ織編物を提供することである。「自動車拘束システム」なる用語は、膨張性の占有拘束性クッションならびに機械的および化学的成分(例えば、膨張手段、点火手段、発泡剤など)の両方を意味することが意図される。本発明のより具体的な目的は、エアバッグのカバー因子(密度)が約１９００以下であるエアバッグ織編物を提供することである。本発明のさらなる目的は、単純で安価な方法によって織編され、単純で安価な方法によってフィルムがラミネート(または被覆)されたエアバッグ織編物を提供することである。本発明のさらに別の目的は、約１９００以下のカバー因子を示す織編物を用いて、許容しうるレベルの空気透過性を与えるエアバッグクッションを提供することである。
【００１０】
これらおよび他の目的を達成するため、ならびに、本明細書中に広く記載し、そして具体的に記載した本発明の目的に従って、本発明は、エアバッグクッション内に導入するためのエアバッグ織編物であって、少なくとも一部が被覆またはラミネートされた織編物基材を含んでなり、該織編物基材が約１９００以下のカバー因子を有しており、該エアバッグ織編物の空気透過性が、約２５℃で１２４Ｐaの圧力下に約０.５ｃｆｍ未満であるエアバッグ織編物を提供するものである。被覆またはラミネート(即ち、フィルム)の使用により、エアバッグ織編物の被覆部分において、所望の低い空気透過性が得られる。この場合、「ラミネート」なる用語は、結合剤の使用により織編物構造に結合した連続フィルムを包含することが意図されている。即ち、このような結合剤を、初めに織編物表面に適用し、次いでラミネートで被覆することができる。あるいは、この結合剤を、織編物表面と接触させるラミネートの側に導入することもできる。従って、ラミネートのフィルム構造は、このような適用にこれまで使用されていた通常のエアバッグ被覆物とは大きく異なっている。その理由は、このラミネートが連続的であり、結合剤の使用により表面に接着しており、フィルムとして織編物に適用されるためである。一般に、被覆物は、被覆材料が極めて高粘度(即ち、１気圧および２５℃で約１０,０００〜１００,０００センチポイズ)である方法によって適用され、通常の被覆機構(例えば、ナイフ塗布機)によって適用される。このような被覆物は、１６００〜１９００のカバー因子を有する織編物基材に適用されるにすぎないであろう。その理由は、このような被覆物の粘度が極めて高く、従って個々の糸に対して最大の接着を可能にするときであっても、このような糸の間の空間が広すぎて、該空間を十分に連続して充填することができず、約１６００以下の密度を有する織編物基材の必要な空気透過性を与えることができないためである。
【００１１】
(発明を実施するための最良の形態)
織編物基材は、全合成の繊維(例えば、ポリエステルおよびポリアミド)から製造されているのが好ましいが、ある種の状況下に天然繊維を使用することもできる。この基材は、構造的に織編みされていなければならない。あらゆる種類の織編パターンを使用して織編み構造を製造することができる。これらには、平織、バスケット織、綾パターンなどが含まれ、また、均等または不均等の横糸および縦糸数が含まれる。好ましくは、織編物は、平織パターンのナイロン６６からなり、均等構造(例えば、７８横糸／インチおよび７８縦糸／インチ)を有している。織編物基材に使用する個々の糸は、通常は約１００〜８４０、好ましくは約１００〜６３０の範囲内のデニールを有しているにちがいない。織編物は、あらゆる種類の通常の織機[空気ジェット、水ジェット、ドビー、ラピール(rapier)など]で製造することができる。
【００１２】
好ましいフィルムは、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、またはあらゆる他の熱可塑性ポリマー材料(これらは、標的エアバッグ織編物基材よりも低い融点を有する)からなる群から選択される。従って、結合剤は、イソシアネート、エポキシ、メラメン、アジリデン、およびメラミンと他の化合物との混合物からなる材料群から選択される。さらに、この結合剤は、低温(即ち、室温以上)に曝露したときに迅速に蒸発する任意の揮発性溶媒に溶解しているか、またはその中に存在しているのが好ましい。好ましくは、このような揮発性溶媒は、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジエチルスルホキシド、ｎ-メチルピロリドン、およびこれらの任意の混合物からなる群から選択される。
【００１３】
織編物表面へのラミネートの全使用重量は、約０.６〜３.５オンス／平方ヤードであり、この重量は、好ましくは約１.０〜３.０オンス／平方ヤード、より好ましくは約１.５〜２.５オンス／平方ヤード、最も好ましくは約２.０オンス／平方ヤードである。織編物表面に最終的に接着したフィルムの厚みは、約０.１〜３.５ミル、好ましくは約１.０〜３.５ミル、より好ましくは約１.５〜３.０ミル、最も好ましくは約２.０〜３.０ミルである。
【００１４】
標的エアバッグ織編物表面へのラミネートの接着に使用される一般的方法は、以下の工程を含んでなる。即ち、織編物に結合剤を被覆し；適用しようとするフィルムを含む加熱ニップロールに織編物を通すことによって、処理した織編物の少なくとも一部に所望のフィルムをラミネートし；得られた複合材料を、約２７０〜４５０°Ｆ、より好ましくは約２９０〜４００°Ｆ、最も好ましくは約３００〜３５０°Ｆの結合温度に加熱する。この高温は、フィルム材料の溶融(次いで、該フィルム材料は、織編物表面の輪郭および寸法に合致するように変形する)による織編物表面へのフィルムの所望の結合を引き起こす。冷却すると、この接着および変形したフィルムは、全処理織編物表面にわたりラミネートとしてその構造的無欠性を保持し、ゆるく充填された糸の間の空間を充たす。このラミネートは、衝突時に十分に膨張して運転者または搭乗者にクッションを与えうるに十分に柔軟性である。しかし同時に、このフィルムは、個々の糸に対して剛性を示すので、糸はその設定織編パターンから大きくはずれることはない。このように、ラミネートは、糸間の間隙空間を充たし、糸がその設定パターンから移動するのを防止し、こうして、顕著に信頼性の高い方法で織編物構造からの空気透過性を低下させるエアバッグ織編物(従って、エアバッグクッション)を与える。即ち、このような新規な方法は、低カバー因子(約１９００以下)を示す安価に製造された織編物を用いて当業者が、自動車拘束システム内で使用するための有効なエアバッグ織編物およびクッションを製造することを可能にする。
【００１５】
可能な被覆物には、上記のフィルムのために挙げたものと同じ材料(ポリウレタン、ポリアクリレートなど)を含んでなる被覆物が含まれ、これらは、上記のように１気圧および２５℃で約１０,０００〜１００,０００センチポイズの粘度になるように配合される。この被覆物を、任意の通常の方法(ナイフ被覆などを含む)により、標的織編物基材の表面に付加する。ここでも、この可能な被覆物は、約１６００〜１９００のカバー因子を有する比較的高密度の織編物において有用であるにすぎない。
【００１６】
本発明の別の目的および利点の一部を以下に記載するが、一部はこの記載から明らかであるか、または本発明の実施により明らかになるであろう。上記の一般的記載および下記の好ましい態様の詳細な記載の両方が、例示および説明のためだけのものであり、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲をいかなる意味においても限定するものではないことを理解すべきである。
【００１７】
(実施例)
以下に実施例を挙げて、本発明の範囲内にある特に好ましい態様を説明する。
実施例１
約１５６０のカバー因子を有する織物基材を水ジェット織機で製造した。この織物は、約１００のデニールを有するナイロン６６糸からなり、７８横糸／インチおよび７８縦糸／インチを形成するように調製されていた。次いで、この織物に、通常のイソシアネート結合剤を、約０.６オンス／平方ヤード織物の量で被覆した。次いで、約２〜３ミルの平均厚みを有するポリウレタンのフィルムを、処理した織物基材の表面にラミネートし、約３２５°Ｆの温度に加熱した。次いで、この複合材料を冷却し、その空気透過性を、１２４Ｐaおよび約２５℃で試験した。透過性は０と測定された。
【００１８】
実施例２
約１５９４のカバー因子を有する織物基材を水ジェット織機で製造した。この織物は、約２１０のデニールを有するナイロン６６糸からなり、５５横糸／インチおよび５５縦糸／インチを形成するように調製されていた。次いで、この織物に、通常のイソシアネート結合剤を、約０.６オンス／平方ヤード織物の量で被覆した。次いで、約２〜３ミルの平均厚みを有するポリウレタンのフィルムを、処理した織物基材の表面にラミネートし、約３２５°Ｆの温度に加熱した。次いで、この複合材料を冷却し、その空気透過性を、１２４Ｐaおよび約２５℃で試験した。透過性は０と測定された。
【００１９】
実施例３
約１５９７のカバー因子を有する織物基材を水ジェット織機で製造した。この織物は、約３１５のデニールを有するナイロン６６糸からなり、４５横糸／インチおよび４５縦糸／インチを形成するように調製されていた。次いで、この織物に、通常のイソシアネート結合剤を、約０.６オンス／平方ヤード織物の量で被覆した。次いで、約２〜３ミルの平均厚みを有するポリウレタンのフィルムを、処理した織物基材の表面にラミネートし、約３２５°Ｆの温度に加熱した。次いで、この複合材料を冷却し、その空気透過性を、１２４Ｐaおよび約２５℃で試験した。透過性は０と測定された。
【００２０】
実施例４
約１４７６のカバー因子を有する織物基材を水ジェット織機で製造した。この織物は、約４２０のデニールを有するナイロン６６糸からなり、３６横糸／インチおよび３６縦糸／インチを形成するように調製されていた。次いで、この織物に、通常のイソシアネート結合剤を、約０.６オンス／平方ヤード織物の量で被覆した。次いで、約２〜３ミルの平均厚みを有するポリウレタンのフィルムを、処理した織物基材の表面にラミネートし、約３２５°Ｆの温度に加熱した。次いで、この複合材料を冷却し、その空気透過性を、１２４Ｐaおよび約２５℃で試験した。透過性は０と測定された。
【００２１】
実施例５
約１３７５のカバー因子を有する織物基材を水ジェット織機で製造した。この織物は、約５２５のデニールを有するナイロン６６糸からなり、３０横糸／インチおよび３０縦糸／インチを形成するように調製されていた。次いで、この織物に、通常のイソシアネート結合剤を、約０.６オンス／平方ヤード織物の量で被覆した。次いで、約２〜３ミルの平均厚みを有するポリウレタンのフィルムを、処理した織物基材の表面にラミネートし、約３２５°Ｆの温度に加熱した。次いで、この複合材料を冷却し、その空気透過性を、１２４Ｐaおよび約２５℃で試験した。透過性は０と測定された。
【００２２】
実施例６
約１３０５のカバー因子を有する織物基材を水ジェット織機で製造した。この織物は、約６３０のデニールを有するナイロン６６糸からなり、２６横糸／インチおよび２６縦糸／インチを形成するように調製されていた。次いで、この織物に、通常のイソシアネート結合剤を、約０.６オンス／平方ヤード織物の量で被覆した。次いで、約２〜３ミルの平均厚みを有するポリウレタンのフィルムを、処理した織物基材の表面にラミネートし、約３２５°Ｆの温度に加熱した。次いで、この複合材料を冷却し、その空気透過性を、１２４Ｐaおよび約２５℃で試験した。透過性は０と測定された。
【００２３】
本発明の特定の態様を記載および説明したが、その修飾を行うことができ、本発明の原理の他の態様が当業者には明らかであるので、本発明がこの特定の態様に限定されないことを理解すべきである。即ち、本願の特許請求の範囲に記載された真の思想および範囲に含まれる、本発明の特徴を含むあらゆる修飾および他の態様を包含することが、特許請求の範囲により意図されている。