(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（イ）〜（ニ）を同時に満足するポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル繊維を経糸に用い、緯糸としてポリエチレンテレフタレート繊維を用いて織成することを特徴とするシートベルト用ウェッビング。
（イ）固有粘度≧０．７
（ロ）破断強度≧４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ
（ハ）破断伸度＝３０〜５０％
（ニ）弾性回復率≧８０％
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートベルト用ウェッビングに関する。更に詳しくは、車両用シートベルトのウェッビングに好適な特性を有するポリエステル繊維からなる、エネルギー吸収性能が良好で、かつ繰返しの引出・収納耐久性に優れたウェッビングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用シートベルトのウェッビングの最大要求特性は、衝突時に乗員が受ける衝撃力を吸収緩和すること、すなわちエネルギー吸収性能であるが、かかる性能を満足させるために現在までいくつかの提案がなされている。
【０００３】
例えば、特公昭５３−１８７４号公報、特公昭５３−２９８１号公報、特公昭５５−１１０５３号公報等には、抗張力、伸度、織縮率等の異なる二種類以上の経糸を組合せることによって、円滑にエネルギーの吸収を図るようにしたものが提案されている。しかし、いずれの方法でもエネルギー吸収が段階的になり、乗員が受ける一時的な急激な衝撃力は緩和されているものの二種以上の経糸が順次衝撃力を引き継いでいくため、不快な衝撃力を乗員が受けるという欠点があった。また、これらの方法でウェッビングを製造するにあたっては、常に二種以上のポリエステル繊維を同時に準備する必要があり、非効率的であり管理面からも問題があった。
【０００４】
これに対して、特開平６−２５７０６２号公報には第三成分を特定量共重合したポリエチレンテレフタレートからなる高収縮性ポリエステル繊維を経糸に用い、織成後収縮熱処理することにより高い衝撃エネルギー吸収特性を有するウェッビングが得られることが提案され、上記のような問題がないとされている。確かにかかる高収縮ポリエステル繊維を用いたシートベルトは、経糸が１種類の繊維で構成されているため、段階的な不快な衝撃吸収がなく、かつ衝撃吸収性能が向上している。しかしながら、ウェッビングの熱収縮処理温度の管理や、高収縮性ポリエステル繊維の熱収縮率や熱収縮応力といった品質の管理を充分にしないと、熱収縮処理でウェッビングが厚み変動を起こして平坦性が低下しやすいといった傾向がある。このため、かかる高収縮処理によらず、ウェッビングの衝撃エネルギー吸収特性を向上できないかといった要求がある。
【０００５】
また、シートベルトは日常の使用において引出・収納が常に繰り返されるため、かかる使用においても強力が低下しない耐久性に優れたウェッビングの要望がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、経糸が１種類の繊維からなり、高収縮処理を必要とせず、衝撃エネルギー吸収特性が良好であり、しかも繰返しの引出・収納耐久性にも優れたシートベルト用ウェッビングを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、固有粘度の高いポリトリメチレンテレフタレート繊維をシートベルトとしたとき、従来使用されているポリエチレンテレフタレート繊維からなるシートベルトと比べ衝撃エネルギー吸収性や引出・収納耐久性が向上しており、さらに該ポリトリメチレンテレフタレート繊維の物性によってはこれらの性能が格段に良くなるところがあることを見いだし、本発明に到達した。
【０００８】
かくして、下記（イ）〜（ニ）を同時に満足するポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル繊維を経糸に用い、緯糸としてポリエチレンテレフタレート繊維を用いて織成することを特徴とするシートベルト用ウェッビングが提案される。
（イ）固有粘度≧０．７
（ロ）破断強度≧４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ
（ハ）破断伸度＝３０〜５０％
（ニ）弾性回復率≧８０％
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のシートベルト用ウェッビングを構成するポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル繊維は、主たる繰り返し単位をトリメチレンテレフタレートとするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルは本発明の目的を阻害しない範囲内、例えば全酸成分を基準として１５モル％以下、好ましくは５モル％以下で第三成分を共重合していてもよい。好ましく用いられる共重合成分としては、例えば、酸成分としてはイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等を挙げることができ、また、ジオール成分としては、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ等を挙げることができる。さらに、上記ポリエステル中には少量の他の重合体や酸化防止剤、制電剤、顔料、蛍光増白剤その他の添加剤が含有されていてもよい。
【００１０】
本発明で用いられるポリエステル繊維の固有粘度は０．７以上、好ましくは０．８以上とする必要がある。固有粘度が０．７未満の場合、シートベルト用ウェッビングの経糸に要求される破断強力及びエネルギー吸収性が得られない。また製糸性等の観点から該ポリエステル繊維の固有粘度は１．５以下が好ましく、より好ましくは１．３以下である。
【００１１】
本発明においては、従来公知の繊維を単に上記のポリトリメチレンテレフタレート繊維に置き換えれば良いというものではなく、該繊維の破断強度、破断伸度、及び弾性回復率が以下に述べる要件を同時に満足することが肝要であり、これにより従来にない優れたエネルギー吸収性と引出・収納耐久性を同時に実現できる。
【００１２】
すなわち、破断強度は、４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とする必要がある。破断強度が４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、得られるウェッビングの破断強度が不足する。一方、破断強度を高くしすぎると、後述する破断伸度の要件を満足させることが難しくなるため、７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００１３】
また、破断伸度は３０〜５０％の範囲とする必要がある。破断強度が３０％未満の場合は、織成されたウェッビングの伸度が不十分となり、エネルギー吸収量が小さくなって、衝突時乗員がシートベルトから受ける衝撃力が大きくなる。一方、５０％を越える場合には、シートベルト用ウェッビングの破断強力を充分なレベルに維持することが困難となる。
【００１４】
さらに本発明においては、上記特性に加えて弾性回復率が８０％以上、好ましくは８５％以上であることが大切である。弾性回復率が８０％未満の場合、引出・収納耐久性が不十分となるだけでなく、エネルギー吸収性も低下する傾向にある。
【００１５】
本発明においては、以上のように破断強度、破断伸度、及び弾性回復率の要件を同時に満足させることによって、上記効果があいまって、引出・収納耐久性、エネルギー吸収性に優れたシートベルト用ウェッビングを実現することができる。
【００１６】
また、本発明においては上記特性を有するポリエステル繊維を経糸用原糸として用いて織成するが、例えば下記のごとく織成すればよい。
（１）経糸の総繊度  １１００〜１６７０ｄｔｅｘ
（２）経糸本数      ３２０〜４００本／５０ｍｍ
（３）緯糸の総繊度  １１００〜１６７０ｄｔｅｘ
（４）緯糸本数      １３〜１７本／５０ｍｍ
この際、緯糸としてはポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維が好ましく使用される。
【００１７】
得られるウェッビングの目標伸度は、１１．１ｋＮ荷重時の伸度が２０〜５０％の範囲が好ましい。前記荷重伸度が２０％未満の場合には衝突エネルギー吸収特性が不十分となる傾向があり、一方５０％を越える場合には衝突時のウェッビングの伸びによる乗員保護性能低下の傾向がある。このような構成のシートベルト用ウェッビングは、強力を１４７００Ｎ以上、ウェッビング厚さを１．３ｍｍ以下とすることができ、ＥＬＲ（Emergency Locking Retractor）付３点式のシートベルトに設置することができる。
【００１８】
以上に説明した本発明のシートベルト用ウェッビングの経糸に用いられるポリエステル繊維は、例えば以下の方法により製造することができる。
【００１９】
すなわち、固有粘度が０．８以上のポリトリメチレンテレフタレートポリマーを溶融吐出し、吐出された糸条を融点以上の温度に加熱された雰囲気中を通過せしめた後、冷却風にて冷却固化せしめ、油剤を０．０５〜１．０重量％付与し、紡糸速度５００〜４０００ｍ／分の速度で引き取る。得られた未延伸糸をガラス転移点以上の温度で予熱し未延伸糸の応じた引き取り速度に応じた延伸倍率で２．０〜４．０倍に延伸し、次いで１２０〜２００℃の温度で熱セットをして巻き取ることにより得られる。
【００２０】
本発明においては、特に上記の紡糸速度を２０００ｍ／分以上とすることにより、本発明の破断伸度と弾性回復率とを両立できる上でより好ましい。
【００２１】
【実施例】
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中における各物性値は次の方法により求めた。
【００２２】
（１）固有粘度
フェノール／テトラクロロエタン＝１／１混合溶媒にて、定法により３０℃で測定した。
【００２３】
（２）繊度
ＪＩＳ−Ｌ１０１３の方法により測定した。
【００２４】
（３）破断強度、破断伸度
ＪＩＳ−Ｌ１０１３の方法により破断強度、破断伸度を測定した。
【００２５】
（４）弾性回復率
ＪＩＳ−Ｌ１０１３の定義による伸長弾性率の測定方法に準拠して行った。繊維を、２０℃、６５％ＲＨの温湿度管理された部屋で２４時間放置後、引張試験機により糸長２０ｃｍ、引張り速度２ｃｍ／分で１０％伸長後、直ちに除重し、元のつかみ間隔に戻した後、直ちに２ｃｍ／分の引張り速度で引張った。そして、下記式により弾性回復率を求めた。
弾性回復率（％）＝（Ｌ−Ｌ1）／Ｌ×１００
Ｌ：１０％伸長時の伸び（ｍｍ、ここでは２０ｍｍ）
Ｌ1：第１回目引張り後の残留ひずみ（ｍｍ）
【００２６】
（５）エネルギー吸収性
ウェッビングに初荷重１９６Ｎをかけ、経糸方向における距離２０ｃｍの点を評点とし、これにさらに荷重が１１．１ｋＮに達するまで荷重して荷重曲線を測定し、次いで直ちに初荷重まで減重して除重曲線を測定して、図２に示す如き荷重・除重曲線を求めた。
ウェッビングのエネルギー吸収性は、図１に示す斜線部分の面積（仕事量）を５倍したもので、ウェッビング１ｍあたりのエネルギー吸収性の尺度となる。
なお、自動車が約６０ｋｍ／時間で衝突した時に平均的乗員にかかるエネルギーは、約２９００〜３９００Ｎ・ｍであり、このエネルギーの大部分が吸収されれば乗員がハンドルや自動車パネルに衝突することなく、又は衝突しても損傷を軽微なものとすることができる。したがって、エネルギー吸収特性は、３９００Ｎ・ｍ以上を合格とした。
【００２７】
（６）ウェッビング強度
ＪＩＳ  Ｄ４６０４の方法により破断強度を測定し、これをウェッビング強度とした。この強度が１９．６ｋＮ以上を合格とした。
【００２８】
（７）引出・収納耐久性
ＪＩＳ  Ｄ４６０４の方法でウェッビングと六角棒との摩耗試験を行い、該試験前後のウェッビングの強力から強力維持率（％）を求め、これを引出・収納耐久性とした。この強力維持率が８０％以上を合格とした。
【００２９】
［実施例１］
固有粘度０．６５のポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）チップを減圧下、１８０℃で固相重合を行い、固有粘度０．８５のチップを得た。このチップを固有粘度に応じて２７５℃で溶融吐出し、２５℃の冷却風で冷却固化させた後、２０００ｍ／分の速度で巻き取った。得られた未延伸糸を７０℃加熱ローラーで予熱した後、延伸倍率２．５倍で延伸し、１８０℃で熱セットを行って１４５０ｄｔｅｘ／４８０ｆｉｌのポリエステル繊維を得た。得られたポリエステル繊維を経糸として３６０本用い、その際各経糸には７０Ｔ／ｍの撚を付与した。一方緯糸としては、強度が６．２ｃＮ／ｄｔ、伸度が２０％のポリエチレンテレフタレート繊維（６９０ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌ）を２本引揃えて用いた。緯糸は織密度１５本／２５ｍｍ打込み、巾５１ｍｍのウェッビングを製織した。上記織布を下記処方の染浴に浸漬し、次いで２５０℃下１分間加熱染色した。
Ｄｉａｎｉｘ  Ｅ  Ｂｌｕｅ（三菱化成製）：１００ｇ／リットル
Ｄｉｓｐｅｒ  ＴＬ（明星化学製）        ：１ｇ／リットル
アルギン酸ナトリウム                    ：０．５ｇ／リットル
酢酸（ｐＨ４に調整の為）                ：０．１ミリリットル／リットル
水                                      ：残
水洗後、ポリエステル系ウレタン樹脂の水分散液ボンディック１６２０（日本ライヒホールド（株）製：１０重量％）浸漬し、絞った後温度１８０℃で２分間熱処理を施し、４９ｍｍ巾のシートベルト用ウェッビングを得た。評価結果を表１に示す。
【００３０】
［実施例２〜４、及び、比較例１〜３］
固相重合後のチップの固有粘度、溶融温度、紡糸速度、延伸倍率、延伸温度、熱セット温度を表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、ポリエステル繊維を製糸し、シートベルト用ウェッビングを得た。評価結果を表１に示す。
【００３１】
［比較例４］
固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）チップを減圧下、１８０℃で固相重合を行い、固有粘度０．９８のチップを得た。このチップを固有粘度に応じて３０５℃で溶融吐出し、２５℃の冷却風で冷却固化させた後、２０００ｍ／分の速度で巻き取った。得られた未延伸糸を９０℃加熱ローラーで予熱した後、延伸倍率３．８倍で延伸し、２１０℃で熱セットを行って１４５０ｄｔｅｘ／４８０ｆｉｌのポリエステル繊維を得た。こうして得られたポリエステル繊維を経糸とした以外は、実施例１と同様にして、シートベルト用ウェッビングを得た。評価結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
0004390984.tif 000002
【００３３】
【発明の効果】
本発明のシートベルト用ウェッビングを構成するポリエステル繊維は、破断強度、破断伸度、弾性回復率のバランスがよく、これらの相乗効果によって、これをウェッビングとして摩耗を繰り返しても強力維持率が高く、引出・収納耐久性が格段に向上しているだけでなく、エネルギー吸収性が著しく改善されている。したがって、本発明のシートベルト用ウェッビングによれば、衝突時にウェッビングが破断を生ずることなく、かつ乗員の安全を確保するのに十分なエネルギー吸収性能を示し、かつ耐久性に優れたシートベルトを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウェッビングのエネルギー吸収性を求めるための荷重・除重曲線を示すグラフである。
【図１】
0004390984.tif 000003