WO1995010652A1 - Tissu pour coussin gonflable de securite de haute performance et son procede de production - Google Patents

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WO1995010652A1
WO1995010652A1 PCT/JP1994/001719 JP9401719W WO9510652A1 WO 1995010652 A1 WO1995010652 A1 WO 1995010652A1 JP 9401719 W JP9401719 W JP 9401719W WO 9510652 A1 WO9510652 A1 WO 9510652A1
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fabric
woven fabric
elongation
tensile
warp
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PCT/JP1994/001719
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Kunio Nishimura
Shiro Kumakawa
Koji Sato
Hideo Nakagawa
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Teijin Limited
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    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]

Definitions

  • the present invention relates to a fabric for an airbag and a method for producing the same. More specifically, the present invention provides a high-performance airbag that can form a highly safe airbag having a smooth initial deployment capability and a high burst strength when the airbag is inflated. And a method for producing the same.
  • Airbags are required to be able to adequately protect occupants from impact in the event of a vehicle accident.
  • the airbag In the final inflated shape of the airbag, the airbag has uniform air permeability and the maximum internal pressure resistance during airbag inflation is constant.
  • a typical example of a conventional airbag fabric is disclosed in Canadian Patent No. 974745.
  • This fabric is subjected to a non-straining and heat-shrinking treatment during the tentering process on a nylon greige machine.
  • the warp direction and the weft direction of the fabric are both measured at 400 pounds (about 181 kg / 2.5 cm) or more tensile strength, as well as when there was 5 lbs Z inches measured under a pressure of 2 boss, 160 cfm or less (about 500 Pa to about 7.1 liters ZDM 2 below Z min under a pressure of) the low air It has a degree.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-137245 discloses a nylon-non-coated fabric for an airbag.
  • the woven fabric is subjected to scouring and heat treatment in the greige machine to have a tensile strength of 2,900 N / 5 cm (approximately 178 kg / 3 cm) in both the warp direction and the weft direction of the woven fabric, and 500 Pa. It has low air permeability of 10 liters Zdm 2 Z minutes or less under the above pressure.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-214437 discloses a polyester fabric for an airbag.
  • the fabric be those not subjected to scouring and heat treatment process, even when having a basis weight of 200 g / m 2 or less, and 220 daN / 5 cm (about 135 kg / 3 cm) or more tensile strength, 25% It has the above tensile elongation at break.
  • U.S. Pat. No. 4,977,016 (corresponding to Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-2835) has a tensile strength of 1334 N / inch (161 kg ⁇ / 3 cm) or more and a tensile strength of 25% or more.
  • a polyester fabric for an airbag having a tensile elongation at break is disclosed.
  • a polyester fabric is also disclosed in EP-0,442,373A1.
  • This woven fabric is not subjected to scouring or heat treatment, has a tensile cut elongation of 25% or more, and is 4.7 to 9.4 liters dm 2 Z min under 50 basket water column pressure. It has an air permeability of. However, the tensile elongation in the weft direction of this woven fabric And less than 30%, and there is no mention of uniformity throughout the fabric. In the state of the greige machine, many stresses and strains during weaving remain in the woven fabric, so that there are many disadvantages in general as a fabric for an airbag.
  • Another object of the present invention is to provide, in addition to the above-mentioned smooth initial deployment ability and high burst strength, a uniform air permeability throughout the woven fabric, and thus a highly safe airbag.
  • An object of the present invention is to provide a fabric for a performance bag and a method for producing the fabric.
  • An object of the present invention is to provide a fabric for an air bag made of polyester filament yarn, wherein the fabric has the following properties (A) to (C):
  • the tensile toughness of the woven fabric defined below is 2,000 to 4,000 kg ⁇ % / 3 cm in both the warp direction and the weft direction. (However, the tensile toughness is a graph showing a load-elongation curve created in each of the warp direction and the weft direction of the woven fabric. The load-elongation curve and the horizontal axis when the load is 0 It is expressed by the area of the region defined by the following.)
  • FIGS. 1A and 1B are graphs each showing a load-elongation curve in the warp direction and the weft direction of the polyester fabric obtained in Example 1 according to the present invention, respectively.
  • FIGS. 2A and 2B are graphs showing the load-elongation curves in the warp direction and the weft direction of the polyester fabric obtained in Example 2 according to the present invention, respectively.
  • FIGS. 3A and 3B are graphs showing load-elongation curves of a conventional polyester fabric (Comparative Example 1) in the warp direction and the weft direction, respectively.
  • FIG. 4 schematically shows a calendar processing step used in the direction of the present invention.
  • FIG. 5 schematically shows the shrinkage setting process.
  • the vertical axis represents tensile strength S ( ⁇ ) (unit: kgZ 3 cm), and the horizontal axis represents tensile elongation ⁇ (unit:%).
  • the second derivative S ⁇ ( ⁇ ) of tensile strength is practically positive in both elongational directions in the region where elongation ⁇ is 1 £ 20%. It is shown that when the elongation e is ⁇ ⁇ 10%, the tensile strength S ( ⁇ ) is in the range of 10 to 100 kg, 3 cm.
  • the second derivative S ⁇ ( ⁇ ) of the tensile strength is substantially positive only in the warp direction.
  • the elongation £ is ⁇ ⁇ 10%
  • the tensile strength S ( ⁇ ) is in the range of 10 to 100 kg / 3 cm in both the longitudinal directions.
  • the second derivative S "( ⁇ ) of the tensile strength S (£) is a function obtained by differentiating S ( ⁇ ) twice.
  • S ( ⁇ ) is substantially positive means that S ( ⁇ ) indicates that the shape is a substantially downwardly convex curve, for example, as shown in FIG. 1 or the curve shown in FIG. That is, in the fabric for an airbag of the present invention, in the region where the elongation ⁇ is 1% ⁇ ⁇ ⁇ 20%, the load-elongation curve in at least one direction in the longitudinal direction is substantially convex downward. There must be something. Substantially positive indicates that a load-elongation curve approximating a straight line is included.
  • the burst strength of an airbag largely depends on the behavior at the initial stage of deployment, and the present inventors have found that the deployment behavior corresponds to the initial shape in the load-elongation curve.
  • the present inventors have carefully observed the rupture behavior of the airbag.As a result, when the airbag is rapidly expanded from the folded state in the early stage of deployment before the internal pressure of the airbag is maximized.
  • the burst strength of the airbag can be increased by preventing the generation of micronuclei of burst in the early stage of deployment.
  • the airbag In order to prevent the occurrence of such micronuclei of rupture, the airbag must be uniformly deployed in the warp and weft directions without generating excessive local stress in the initial stage of deployment, and It is necessary that the airbag has sufficient initial tensile elongation in both the warp direction and the weft direction to absorb the initial excessive deployment tension.
  • the second derivative S ⁇ (£) of the tensile strength S ( ⁇ ) is an important factor that determines whether the initial deployment of the airbag is smooth or not.
  • the value of S ⁇ ( ⁇ ) is negative in both directions, or changes from positive to zero or negative, or from negative to zero. Or if the inflection is positive, follow the curve shown in Figures 3 ⁇ and 3B.
  • the load-elongation curve in each direction there is a portion that is substantially upwardly convex, and in this case, when the airbag is initially deployed, that is, when the airbag is stretched and tries to spread, a large stress is applied in both directions. This is what causes the nucleus of the rupture.
  • S ⁇ ( ⁇ ) when S ⁇ ( ⁇ ) is substantially positive in at least one direction, the initial tensile elongation is As a result, the generated stress is small, so that no excessive stress is generated locally, and thus no rupture nucleus is generated.
  • the value of S ⁇ ( ⁇ ) is preferably positive in both the warp and weft directions.
  • the tensile strength S ( ⁇ ) of the woven fabric of the present invention satisfies the following equation:
  • S (e) represents the tensile strength (kgZ 3 cni) of the fabric.
  • represents the elongation of the fabric (%, but 1% ⁇ ⁇ ⁇ 20%), a,, a 2 to a 2 n + 1 represents a positive number (> 0), and n represents an integer of 1 or more ]
  • B the characteristic
  • the tensile strength S ( ⁇ ) is 10 to 100 kgZ 3 cin in both the warp direction and the weft direction.
  • the tensile strength S ( ⁇ ) has a value within a certain range in both the warp direction and the weft direction within the initial tensile elongation of 10% or less.
  • the tensile strength S ( ⁇ ) is less than 10 kgZ 3 cm in the above elongation range, the woven fabric is in an excessively elongate state, and nuclei of bursting are more likely to be generated. In addition, enough airbags when needed No internal pressure is generated. On the other hand, if the tensile strength S ( ⁇ ) exceeds 10 kgZ 3 cm, the stress is excessively applied, so that the internal pressure of the airbag becomes excessive and nuclei of rupture tend to occur. In the region where the elongation ⁇ is ⁇ ⁇ 10%, the preferable tensile strength S (e) is in the range of 20 to 80 kgZ 3 cm in both the warp direction and the weft direction.
  • the tensile toughness is defined as a graph showing a load-elongation curve (for example, FIG. 1) created for each of the warp direction and the weft direction (hereinafter, sometimes simply referred to as “weft”) of a woven fabric.
  • This is the value obtained by integrating each value on the load-elongation curve with the elongation when it reaches 1% of the full scale of the load, that is, from the elongation at the initial load to the elongation at break.
  • a load-elongation curve for example, FIG. 1
  • weft weft direction
  • the tensile toughness of the process exceeds 4,000 kg-% / 3 cm, the weight and thickness of the airbag become large, so that the storage capacity is reduced and the fuel efficiency of the automobile is increased.
  • the tensile toughness is preferably between 2,100 and 3,900 kg-% / 3 cm, and more preferably between 2,200 and 3,800 kg-% / 3 cm.
  • the airbag fabric of the present invention having the above-mentioned properties (A) to (C) provides an airbag having excellent initial deployability and a remarkably improved final burst strength.
  • the airbag fabric of the present invention has 10 points determined at equal intervals in the width direction of the fabric, and 10 points set at intervals of about 1 m in the length direction of the fabric starting from each of those points.
  • P B the difference value of the maximum permeability and the minimum air permeability expressed by, arbitrariness preferred that the value P R / P M obtained by dividing the P R mean breathable the 100-point value value P M is 0.01 to 0.60.
  • P R / P M value is less than 0.01, since P M value is relatively large, it may result in increased and inconvenience to air permeability even over time the air bag.
  • P B / P M value exceeds 0.60, will be air permeability over the fabric entirely lack uniformity, it is impossible to obtain a stable back air permeability by cutting location of the fabric.
  • P R / P M value as preferred to be 0.02 to 0.58, 0.03
  • the airbag fabric of the present invention two substantially circular circular fabrics having a diameter of, for example, about 700 mm0 are collected from an arbitrary position of the fabric, and these two fabrics are overlapped with each other to form a peripheral portion.
  • the rupture strength of the airbag represented by the rupture internal pressure value is preferably 4.0 to 10.
  • OkgZcm 2 G / kg / m 2 is preferably 4.0 to 10.
  • the burst strength expressed in units of kg / cm 2 G / kg / m 2 is the burst strength per unit fabric weight (kg no m 2 ). If the burst strength is less than 4.0 kg / cm 2 G / kg / m 2 , the possibility of the air bag bursting and damaging in the event of a car collision increases, which is extremely dangerous. On the other hand, if the burst strength exceeds 10. Okg / cm 2 G / kg / m 2 , the fabric weight and the thickness become excessively large, so that the storage capacity as an airbag is reduced and the fuel efficiency of the automobile is increased. Woven for airbag of the present invention More preferably, the burst strength of the object is between 4.2 and 9.8 k / cm 2 GXkg / cm 2 .
  • the airbag fabric of the present invention 200 pieces of substantially circular (diameter: about 700 mm0) pieces of cloth are collected from an arbitrary place, and the two pieces are superimposed on each other, and are subjected to double chain sewing. Sewing to form a seam with a diameter of 670 ⁇ 0, making 100 airbags of almost circular shape, filling each of them with air under a pressure of 980 Pa, The air permeability (Littleno component) is measured, and the difference P R 'between the maximum value and the minimum value is divided by the average value P M ' of all air permeability to obtain a value P R '/ P M ' time, it is good or properly this P B 'ZP M' ratio value of 0.01 to 0.5, air bags made from such fabrics exhibit a stable inner pressure, and to exhibit a uniform air permeability Can be.
  • the air permeability (Littleno component) is measured, and the difference P R 'between the maximum value and the minimum value is divided by the average value P M
  • ⁇ ⁇ 'and ⁇ ⁇ ' indicate the difference between the maximum value and the minimum value (P R ') and the average value (P M ') of the 100 air permeability values as described above.
  • P R 'P M ' is more preferably from 0.02 to 0.48, and particularly preferably from 0.03 to 0.45.
  • the woven fabric for an air bag of the present invention preferably has a seam slippage value of 0.1 to 1.0 mm in both the warp direction and the weft direction measured by applying a load of 120 kg / 5 cm. If the seam slippage value of the warp or weft is less than 0.1 dragon, the woven fabric becomes coarse and stiff, which reduces the storage capacity of the airbag, and may cause facial abrasions when colliding with the occupant's face. On the other hand, if the seam slippage value of the warp or weft exceeds 1.0 mm, the inflation gas may penetrate through the seam slippage and cause a hole or rupture in the airbag. More preferably, the seam slippage value is between 0.15 and 0.8 mm.
  • the cover factor in the weft direction is preferably 1,000 to 1,280.
  • Hippo of sutra —Factor is the value obtained by multiplying the square root of the fineness of the warp of the woven fabric by the warp density (this inch).
  • the weft coverage factor is the value obtained by multiplying the square root of the fineness of the weft of the fabric by the weft density (this z-inch). If the background cover factor is less than 1,000, the density of the airbag fabric is too low, and the seam may slip off during inflation and the burst strength may decrease. On the other hand, if the number of cover factors exceeds 1,280, the woven fabric becomes coarse and stiff, and the storability in the airbag module may decrease.
  • the cover factor is more preferably from 1,050 to 1,230, both in terms of its history.
  • the polyester fabric of the present invention preferably has an air permeability of 0.2 to 9.5 liters Z dm 2 under a pressure of 500 Pa. If the air permeability under the pressure of 500 Pa is less than 0.2 liter Z dm 2 Z, the woven fabric becomes coarse and stiff and may cause facial abrasions, while the air permeability under the pressure of 500 Pa is 9.5 liters. Exceeding the Zdm 2 minutes, the inflation gas will permeate through the fabric, which could injure the occupant and cause eye injury. More preferably, the air permeability of the fabric for an air bag of the present invention at a pressure of 500 Pa is from 0.3 to 0.9 liter Zdn ⁇ min.
  • a plain woven fabric of 1 Z1 and a mat woven texture of 22 are preferable, but a woven fabric having 2 1 or 2 Z 2 twill woven fabric or a Lipstop woven fabric is preferred. It may be. Further, it may have a flat / mosa fabric structure for filter cloth. However, the plain fabric structure of 11 is the most airbag that can achieve lightweight compactness and has excellent bursting strength.
  • the polyester fabric of the present invention may be subjected to force rendering.
  • the calendered fabric has good surface smoothness Thus, it is possible to prevent facial abrasion at the time of a face collision. In addition, since the thickness is reduced, the storability of the airbag is improved.
  • the calender used for the fabric for airbags may be a normal calender, an example of which is shown in FIG.
  • the calendering temperature is 180-220 ° C
  • the pressure is 50-150 tons
  • the speed is 4-50 mZ min.
  • the calendar may be applied to only one side of the woven fabric, or may be applied to both sides. In FIG. 4, the calendar 1 has a heating roller (calender roller 1) 1, a cushion roller 2, and a pressure roller 3, into which a woven fabric or a refined woven fabric 4 is fed.
  • the fabric 4 is fed by a feed roller (not shown) in the direction of the arrow and passes between the heating port 1 and the cushion roller 2. At this time, the fabric 4 is calendered and then pulled. It is picked up by a pick-up roller (not shown). In such a calendar, the position of the heating roller 1 is fixed, and the heating roller 1 is pressed in the upward direction (arrow) by the cushion roller 2 via the fabric 4, and the cushion roller 2 is pressurized. The roller 3 is pressed upward.
  • the polyester filament woven fabric of the present invention may be subjected to a coating process.
  • Silicon rubber and chloroprene rubber are preferably used for this coating process.
  • Silicon rubber is preferred for coating of the woven fabric of the present invention because of its excellent heat resistance and coatability.
  • a knife coating machine or a comma coating machine can be used for the coating process. Further, it is more preferable to apply the coating process to the woven fabric subjected to the calendering process, since a sufficient effect can be obtained even if the coating amount is reduced.
  • the polyester woven fabric of the present invention is woven using the raw yarn of the polyester filament as the warp and the weft, and woven in the warp direction and the weft direction.
  • a greige machine with a tensile toughness of at least 1,000 kg ⁇ % no more than 3 cm and less than 2,000 kg-% / 3 cm was produced and refined as necessary.
  • the woven fabric is subjected to a shrinkage set treatment, and the shrinkage set treatment is performed so that the warp density increase rate and the weft density increase rate of the greige or woven fabric are both 5 to 25%, and the polyester filament is used.
  • the above polyester filament yarn preferably has a tensile cut elongation of 9 to 18%. If the tensile elongation at break is less than 9%, the tensile toughness of the obtained woven fabric may be insufficient even after the shrinkage set treatment. On the other hand, if it exceeds 18%, the dry heat shrinkage becomes small, so that it is difficult to set the air permeability under a pressure of 500 Pa to 0.2 to 9.5 liters Zdm 2 / min.
  • the tensile breaking elongation of the polyester filament raw yarn is more preferably 10 to 17%.
  • the polyester filament raw yarn preferably has a dry heat shrinkage at 150 ° C of 3 to 13%. If the dry heat shrinkage is less than 3%, the shrinkage of the woven fabric is small, and it may be difficult to obtain a permeability of 0.2 to 9.5 liters Zdm 2 Z under a pressure of 500 Pa. . Also, the tensile toughness decreases. On the other hand, when the dry heat shrinkage exceeds 13%, the shrinkage of the woven fabric is too large and the woven fabric becomes coarse and stiff, and there is a risk of facial abrasion. More preferably, the dry heat shrinkage of the polyester filament yarn is 3.5 to 12%.
  • polyester filament yarn monofilament fineness is used.
  • the single fiber fineness is less than 1.0 de, weaving is difficult, and a woven fabric with sufficiently high tensile toughness may not be obtained.
  • the single-fiber fineness exceeds 2.5 de, the storability will be reduced due to the coarse and woven fabric And may cause facial abrasions when colliding with the occupant's face.
  • it may be difficult to obtain an air permeability of 0.2 to 9.5 liters Zdm 2 Z under a pressure of 500 Pa. More preferably, the single fiber fineness is 1.2 to 2.3 de.
  • the total fineness of the polyester filament yarn is preferably 200 to 500 de. If the yarn denier is less than 200 de, the burst strength of the airbag may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 500 de, the fabric weight increases, and the lightweight compactness of the airbag may become insufficient. As a denier, 250 to 450 de is more preferable.
  • the polyester filament yarn used in the present invention is preferably non-twisted. If it is twisted, slippage between the yarns will be poor, so that sufficient shrinkage will not be exhibited in the woven fabric during the shrinkage set treatment, and its tensile toughness may be insufficient.
  • the tensile strength of the polyester filament yarn is preferably 9.0 to 13.0 g Zde. If the tensile strength is less than 9.0 g / de, the tensile toughness of the obtained woven fabric is reduced, and as a result, the burst strength as an airbag may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 13.0 gZde, the uniformity of the polyester filament raw yarn is reduced, and as a result, the burst strength of the obtained airbag may be insufficient. More preferably, the tensile strength of the polyester filament raw yarn is 9.2 to 12.0 gnode.
  • examples of the polyester forming the polyester filament yarn include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyhexylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and the like.
  • the intrinsic viscosity of such a polyester filament yarn is preferably 0.80 to 0.95 dl Zg.
  • the intrinsic viscosity is less than 0.80 dl Z g, the tensile strength of the obtained yarn is insufficient and the mechanical strength of the woven fabric is reduced.
  • the intrinsic viscosity exceeds 0.95 dl / g, the spinnability of this polymer is reduced, the quality of the original yarn is reduced, and the variability of the physical properties of the fabric is increased. More preferably, the intrinsic viscosity of the polyester is between 0.82 and 0.90 dl / g.
  • the tensile toughness in the warp direction and the weft direction of the woven fabric for an airbag is not less than 1,000 kg ⁇ % 3 cm and less than 2,000 kg-% / 3 cm. If the tensile toughness in the warp or weft direction is less than 1,000 kg ⁇ 3 cm, the toughness of the greige or scoured fabric after the shrink set treatment will be insufficient. On the other hand, if it exceeds 2,000 kg-% / 3 cm, the obtained greige or scoured fabric becomes hard, excessively coarse and stiff, and shrinkage is difficult to develop.
  • the tensile toughness of the greige is preferably between 1,020 and 1,950 kg ⁇ % / 3 cm, depending on the circumstances.
  • the weaving is performed so that the cover factor in the warp direction and the weft direction of the airbag woven fabric is both 800 to 1,150.
  • the cover factor in the warp direction or the weft direction is a value obtained by multiplying the square root of the yarn denier (thickness) of the polyester filament yarn by the weaving density of the warp or the weft (the present nonch). If the background factor of the greige is less than 800, the tensile elongation of the woven fabric will not be sufficiently increased even if the shrinkage set treatment is applied. The bursting strength of the airbag is insufficient. More preferably, both the warp and the weft have a cover factor of 830 to 1,100.
  • the difference in the cover factor of the history of the greige is 5 to 100. If the difference of the cover factor in the history of the greige is less than 5, the weavability will be reduced, and it will be difficult to obtain a uniform woven fabric. On the other hand, if the difference exceeds 100, stress is concentrated on the warp or weft, and the burst strength of the obtained airbag becomes insufficient. More preferably, the difference in the history cover factor is 10 to 95.
  • the cover factor may be large in either the longitude or latitude direction. However, weavability is better when the warp cover factor is 5 to 100 larger than the weft cover factor.
  • the shrinkage setting treatment is performed by applying a tensile force of 10 to 500 gZcm to the woven fabric only in the warp direction in a substantially tensionless state in the weft direction.
  • the value of the above tensile tension is slightly lower than the heat shrink force generated in the warp direction of the woven fabric at the surface temperature of the heated ool when the woven fabric is completely heat-set in the warp direction. Equivalent to. If the tensile tension in the warp direction is less than 10 gZcm, the woven fabric cannot be shrunk uniformly, so that the obtained fabric may have non-uniform tensile toughness.
  • the tensile toughness of the resulting shrink set fabric may be insufficient. More preferably, the tensile tension in the warp direction is from 20 to 490 gZcm. In the shrinking / softening process, the woven fabric is in a substantially tension-free state in the weft direction, but the woven fabric is subjected to tensile tension in all directions due to the tensile tension due to the contact resistance with the metal surface of the heating set machine.
  • shrinkage setting process may be performed before the calendar processing step, or may be performed simultaneously.
  • the rate of increase in the density of the woven fabric in the warp direction or the weft direction by the shrinkage set treatment is preferably 5 to 25%. If the rate of increase in density is less than 5%, the tensile toughness of the obtained fabric is insufficient, and the burst strength of the airbag obtained therefrom may be insufficient. On the other hand, if the rate of increase in density exceeds 25%, the basis weight of the obtained woven fabric increases, and the storability of the obtained airbag may decrease. More preferably, the density increase rate in both the warp direction and the weft direction is 7 to 23%.
  • the tensile cut elongation of the woven fabric is 70 to 250% in each of the warp direction and the weft direction. If the rate of increase in tensile elongation at break in the weft direction is less than 70%, the resulting fabric has insufficient tensile toughness, and the resulting airbag may have insufficient burst strength. On the other hand, if it exceeds 250%, the resulting fabric becomes coarse and stiff, and the resulting airbag may cause occupants to have facial abrasions and reduce the storage capacity of the airbag. More preferably, the rate of increase in tensile elongation at break of the woven fabric after the shrinkage set treatment is 80 to 220%.
  • the tensile elongation at break is a value calculated by the following equation (1).
  • Tensile cut elongation increase rate (%) ⁇ [Tensile cut elongation of fabric after shrinkage setting (%)-Tensile cut elongation of polyester filament raw yarn (%)] Z tensile yarn elongation Degree (%) ⁇ X 100
  • the greige is preferably passed through a scouring process, but may be omitted for cost down purposes. Since the yarn and weaving oils can be washed and removed from the woven fabric by the greige process, it is preferable to refine the greige from the viewpoints of long-term reliability and flame retardancy of the airbag.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the contraction setting step.
  • heating rollers 5, 6, and 7 are sequentially arranged so as to form a traveling path of the fabric 4.
  • the peripheral speed of each roller is set so that the relationship of roller 5> roller 6> roller 7 holds.
  • the metal roll group of this set machine has a substantial surface temperature of 1 mm.
  • the shrinkage setting process is performed so that it has a temperature of 50 to 230 ° C and thereby obtains a weight shrinkage of 10 to 40%. If the actual surface temperature of the metal roll is less than 150 ° C, a sufficient shrinkage set may not be exhibited, and the tensile toughness of the obtained woven fabric may be insufficient.On the other hand, if it exceeds 230 ° C, In some cases, woven fabric may have blemishes. More preferably, the real surface temperature of the metal roll is between 155 and 220.
  • the multi-stage metal roll set machine include a multi-stage metal roll set machine having 3 to 30 both-end holding metal roll groups, each metal roll being driven by a torque motor. If the number of metal rolls is less than 3, sufficient heat may not be applied to the woven fabric, so that sufficient shrinkage may not be performed. On the other hand, if the number exceeds 30, the effect saturates and the running cost increases, which is economically disadvantageous.
  • the number of metal rolls is more preferably 4 to 20.
  • the torque motor type multi-stage metal knurl setter can be contracted and set without holding the ears of the fabric, so that the weft direction can be largely and uniformly contracted. it can. In addition, by driving the metal roll using a torque motor, it is possible to uniformly and largely contract in the warp direction under a controlled tension. As a result, the tensile toughness of the obtained woven fabric can be made uniform and extremely large.
  • the metal roll is held at both ends and is hollow, high-temperature air is injected onto the surface of all rolls, and the entire roll is controlled to a predetermined temperature. It is preferable that the surface temperature of the metal roll is controlled to a predetermined value by being stored in a disk.
  • the shrinking set by the torque motor type multi-stage metal roll setting machine is performed in at least two stages of a low temperature and a high temperature, a more uniform, good and wide shrinkage can be obtained, and a woven fabric having a sufficient tensile toughness can be obtained. I like it because I can get it.
  • the shrinkage is set by rapidly heating to a high temperature, the fabric may be accompanied by uneven shrinkage.
  • the preferred shrink set temperature is 150 to 160 ° C as the low-temperature heating temperature accompanied by microshrinkage, and 170 to 230 ° C as the high-temperature heating temperature for real shrinking and setting.
  • the most preferred method is to gradually increase the temperature in three stages from low temperature and set the shrinkage.
  • the shrinkage set may be performed at one stage at a constant temperature.
  • the processing speed of the shrink set is preferably 5 to 50 m / min. If this is less than 5 m / min, the processing cost may increase. On the other hand, if it exceeds 50 m, uniform shrinkage setting cannot be performed, so that a woven fabric having sufficient tensile toughness may not be obtained.
  • the total contact length of the woven fabric with respect to the metal roll is 3 to 50 m and the minimum contact angle is 10 to 90 degrees.
  • the total contact length refers to the sum of the lengths of the fabrics in which the fabric is in direct contact with the surface of the multi-stage roll. If the total contact length is less than 3 m, the shrinkage set may be insufficient due to insufficient heat given to the fabric. On the other hand, if it exceeds 50 m, the effect will be saturated and the running cost will increase. More preferably, the total contact length is between 3.5 and 40 m.
  • the minimum contact angle is the minimum angle 0 among the angles formed by the normal line at the contact point between the fabric and the roll and the extension of the straight line constituting the fabric between the rolls as shown in Fig. 5. . If the minimum contact angle is less than 10 degrees, the contact resistance of the woven fabric on the porcelain surface becomes too large, and the shrinkage is not performed smoothly, so that the tensile toughness may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 90 degrees, the contact resistance of the woven fabric on the roll surface becomes insufficient, so that the woven fabric shrinks abnormally and unevenly, particularly in the weft direction, and the tensile toughness of the obtained woven fabric is reduced.
  • the minimum contact angle at which unevenness may occur is more preferably 15 to 85 degrees. Example
  • the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
  • the evaluation of various properties in the examples was performed according to the following methods, respectively, and the tensile elongation of the woven fabric and the tensile strength S (£) were measured by the tensile test method of the woven fabric described in JIS L-1096.
  • the fabric width was 3 cm
  • the test length was 20 cm
  • the tensile speed was 20 ( ⁇ no.
  • the tensile elongation was measured when the load reached 5 kg, which is 1% of the full scale. .
  • Tensile toughness of woven fabric Using the data of S ( ⁇ ) obtained from the woven fabric tensile test, a computer was used to calculate the load curve from the load when the load reached 1% of the full scale load to the tensile elongation at break. The area between the elongation at 0 and the horizontal axis was calculated by the integration method.
  • Burst strength of airbag 700 difficult dia. Two almost circular woven pieces of ⁇ are cut and superimposed, sewn to form a 670 mm diameter seam by double chain sewing, and air is blown. create a bag, therein, using a high-speed burst tester, the maximum pressure when the rupture the high pressure air in the accumulator was 40 Li Tsu torr by injecting instantaneously within 100 msec to pressure 30KgZcm 2 I asked. The value obtained by dividing the maximum internal pressure (kgZcm 2 G) by the fabric weight (kg / m 2 ) of the air bag was defined as the breaking strength (kg / cm 2 G / kg / m 2 ) of the air bag.
  • Air permeability of the fabric Measured under a differential pressure of 500 Pa with an orifice having a cross-sectional area of 100 cm 2 using an air permeability meter FX3300 (manufactured by Textest, Switzerland). Air permeability P R / PM value of the fabric: the air permeability meter FX 3300 (Switzerland, Tech Sutesu preparative Inc.) was used to measure the difference pressure of 500 Pa by a 100 cm 2 cage Fi scan.
  • 10 points are set at equal intervals in the width direction of the fabric, and 10 points are set at intervals of about 1 m along the length of the fabric starting from each of these points, for a total of 100 of the 100 air permeability measured (1 / dm 2 / min at 500Pa) at a point, the difference between the maximum value and the minimum value is set to [rho kappa value is divided by the average value thereof ⁇ ⁇ , P R / to calculate the P M value.
  • the average value of air permeability at 10 points in the center of the fabric and the average value at 20 points in both ears of the fabric were calculated.
  • P R 'ZP M ' value of airbag air permeability 100 bags of 200 pieces of woven fabric with a diameter of 700 mm are sewn to form a seam with a diameter of 670 mm0 by double chain sewing. The belt-less driver's one-seat airbags were sewn and the air permeability of each airbag was measured. The air permeability was measured at an internal pressure of 980 Pa. The P R 'ZP M ' value was calculated by dividing the difference P R 'between the maximum value and the minimum value of the air permeability (Littleno) of a total of 100 airbags by their average value PM' .
  • Seam slippage value JIS L1096, except c was measured by seam slippage method of 6.21.1, using nylon 66 yarn 1260de as sewing machine thread, the load
  • the slippage value was measured under a load of 0.5 kg / 5 cm 1 hour after the removal of the weight, assuming 120 kg / 5 cm.
  • Fabric density and cover factor The density of the fabric in the warp and weft directions was measured with a densitometer, and the cover factor was calculated using yarn denier. For the greige machine, the yarn denier of the original yarn was used, and for the woven fabric after the shrinkage setting, the yarn denier of the yarn extracted from the woven fabric was measured and used.
  • Tensile cut elongation and tensile cut strength of filament yarn Measured by the tensile test method described in JIS L1017 “Chemical fiber tire cord test method”. The twist number was 80 t / m, the test length was 25 cm, and the tensile speed was 30 cmZ.
  • Dry heat shrinkage The filament yarn was shrunk at 150 ° C for 30 minutes without twisting, and calculated by the following formula.
  • Intrinsic ⁇ 0.6 g of polyester filament yarn was dissolved in 50 ml of 0-chlorophenol to form a solution, and measured at 35 ° C.
  • the tensile filament elongation is 13.5%
  • the dry heat shrinkage at 150 ° C is 6.5%
  • the polyester filament yarn of 420 de / 249 filament is used.
  • Teijin Ltd. was prepared and woven in an untwisted state using a water jet room into the plain fabrics shown in Table 2 (cover factor of the greige: 1,086, 1,045, 41) ).
  • the greige was scoured and dried, and subjected to a shrinkage setting while applying tension in the warp direction by a multi-stage roll set machine under the conditions shown in Table 4, and a force bar factor was applied to the warp 1,231,
  • a polyester fabric having a weft of 1,189, a weft difference of 42, a basis weight shrinkage of 22.0, an elongation of elongation at break of 202% and a weft of 190% was obtained.
  • the surface temperature of the metal roll of the above setting machine was obtained by performing the two-step setting of 155 ° C in the first half at 155 ° C for about 1 minute and the second half at 190 ° C for about 1.5 minutes c.
  • Example 1 Using the polyester filament yarns shown in Table 1, the plain weaves shown in Tables 2 and 3 were woven in the same manner as in Example 1, and the multi-stage metal rolls (rolls were at the temperatures shown in Tables 4 and 5) were used. Ten fabrics) or a tenter method was used to set the shrinkage, and fabrics shown in Tables 6 and 7 were created. Some fabrics were calendered. For these woven fabrics, the tensile elongation ⁇ was measured and a load-elongation curve was created. The load-elongation curves of Example 2 are shown in FIGS. 2 and 3, and the load-elongation curves of Comparative Example 1 are shown in FIGS. 3A and 3B.
  • Tables 8 and 9 show the results of evaluating the physical properties of the woven fabrics of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 and the burst strength of the airbag.
  • the shrinkage was set in one stage using a multistage metal roll (10 rolls) at 200 ° C.
  • the shrinkage set was performed in one stage using a tenter at 200 ° C. In these cases, the feed speed of the greige during the contraction set processing was slightly increased as compared with the first embodiment.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 5 Single side, 180 ° C Single side, 180 ° C Single side, 180 ° C
  • the fabric for a high-performance airbag of the present invention satisfies all of the above-mentioned performances (1) to (3) required when the airbag is formed, and the airbag obtained therefrom is safe. It is excellent in practicality.

Description

明 細 書 高性能エアーバッグ用織物およびその製造方法 技術分野
本発明は、 エアーバッグ用織物およびその製造方法に関する。 更 に詳しく述べるならば、 本発明はエアーバッグのィ ンフ レーシヨ ン 時に、 スムーズな初期展開能と高い破裂強度とを有し、 安全性の高 いエアーバッグを形成することができる高性能エアーバッグ用織物. およびその製造方法に関する。
背景技術
エアーバッグに対しては、 車両事故に際し乗員を衝撃から充分に 保護できることが要求される。
すなわち、 エアーバッグ用織物には、
( 1 ) エアーバッグ上に、 その初期展開時に局部的な応力が発生 しないこと、
( 2 ) エアーバッグの最終的に膨張した形状において衝突時に吸 収できるエネルギー量が大きいこと、 および
( 3 ) エアーバッグの最終的に膨張した形状において、 エアーバ ッグの通気度が均一であつて、 エアーバッグイ ンフレーショ ンの際 の最大耐内圧が一定であること、
等の性能が要求される'。
従来のエアーバッグ用織物の典型的な例は、 カナダ特許第 974745 号明細書に開示されている。 この織物はナイ ロ ン織物の生機に、 テ ンター加工時に無緊張、 熱収縮処理を施し、 その結果、 織物の経糸 方向と緯糸方向がともにグラブ法測定値で 400 ポン ド (約 181 kg/ 2.5 cm) 以上の引張強力、 並びに 5 ポン ド Zイ ンチ2 の圧力下で測 定したとき、 160 cfm 以下 (約 500 Paの圧力下において約 7.1 リ ッ トル Zdm2 Z分以下) の低通気度を有するものである。
また、 特開平 3 — 137245号公報にもエアーバッグ用ナイ ロ ンノ ン コー ト織物が開示されている。 この織物は生機に精練および熱処理 が施されることにより、 織物の経糸方向と緯糸方向とにおいて、 と もに 2, 900 N/ 5 cm (約 178 kg/ 3 cm) の引張強力、 並びに 500 Pa の圧力下で、 10リ ツ トル Zdm2 Z分以下の低通気度を有するもので ある。
上記の各先行技術では、 エアーバッグ用織物に要求される前掲の 要求事項 ( 1 ) 〜 ( 2 ) および ( 3 ) について全く言及されておら ず、 したがって、 これらの要求を充足させるための手段についての 言及もない。
更に、 特開平 4 — 214437号公報には、 エアーバッグ用ポリエステ ル織物が開示されている。 この織物は、 精練や熱処理の工程を経て いないものであって、 目付が 200 g /m 2 以下のときでも、 220 daN / 5 cm (約 135 kg/ 3 cm) 以上の引張強力と、 25%以上の引張 切断伸度とを有するものである。
更に、 米国特許第 4, 977, 016 号明細書 (特開平 4- 2835号公報に対 応) には、 1334N/イ ンチ (161 kg · / 3 cm) 以上の引張強力と、 25%以上の引張切断伸度とを有するエアーバッグ用ポリエステル織 物が開示されている。
更に、 EP— 0, 442, 373A 1号明細書にもポリエステル織物が開示 されている。 この織物は、 精練や熱処理の工程を施されることのな いものであって、 25%以上の引張切断伸度を有し、 且つ 50籠水柱圧 下において 4.7 〜9.4 リ ツ トル dm2 Z分の通気度を有しているも のである。 しかし、 この織物の緯糸方向の引張切断伸度は、 いずれ も 30 %未満であって小さ く、 また織物全体にわたる均一性について の言及はない。 生機の状態では、 製織時の応力や歪が織物内に多く 残存しているので、 エアーバッグ用織物と しては一般に不都合な点 が多い。
すなわち上記の各先行技術においてもエアーバッグ用織物に要求 される前掲要求事項 ( 1 ) 〜 ( 3 ) についての言及はなく、 またこ れを実現するための手段についての言及もない。 一方、 昨今、 破裂 強度のきわめて高いエアーバッグが強く要望されている。
特に、 最近急速に開発されている軽量、 コンパク 卜なエアーバッ グにおいては、 この高破裂強度の要望は一段と強くなつている。 発明の開示
本発明の目的は、 初期の展開がスムーズで、 且つ高引張タフネス を有し、 かつ高い破裂強度を有し、 従って安全性の高いエアーバッ グを形成するのに有用な高性能エアーバッグ用織物、 およびその製 造法を提供することにある。
本発明の他の目的は、 上記のスムーズな初期展開能および高い破 裂強度に加えて、 織物全体にわたって通気度が均一であり、 従って 安全性がより高いエアーバッグを形成することのできる、 高性能ェ ァーバッグ用織物、 およびその製造方法を提供することにある。 上記目的は、 ポリエステルフィ ラメ ン ト糸からなるエアーバッグ 用織物において、 この織物が下記特性 (A ) 〜 (C ) :
( A ) 前記織物の荷重一伸長曲線において、 引張伸度 £ ( % ) の 高次関数である引張強度 S ( ε ) (単位 : kgZ S cm) の第 2次導関 数 S〃 ( ε ) 力《、 前記伸度 εが 1 % ε 20 %の領域内にあるとき、 経糸方向および緯糸方向のうち少なく とも一方向において実質的に 正であること。 ( B ) 前記織物の伸度 ε力く、 ε ≤ 10 %の領域内において、 前記織 物の引張強度 S ( ε ) が、 経糸方向および緯糸方向ともに 10〜100 kg/ 3 cmであること。
( C ) 前記織物の下記のように定義される引張タフネスが、 経糸 方向および緯糸方向ともに、 2, 000 〜4, 000 kg · % / 3 cmであるこ と。 (ただし、 前記引張タフネスとは、 前記織物の経糸方向および 緯糸方向のそれぞれについて作成された荷重一伸長曲線を示すグラ フにおいて、 前記荷重一伸長曲線と、 荷重が 0のときの横軸とによ り規定される領域の面積により表わされる。 )
のすベてを具備していることを特徵とする高性能エアーバッグ用 織物により達成される。 図面の簡単な説明
第 1 A図および第 1 B図は、 それぞれ本発明に係る実施例 1で得 られたポリエステル織物の経糸方向、 および緯糸方向の荷重一伸長 曲線を示すグラフであり、
第 2 A図および第 2 B図は、 それぞれ本発明に係る実施例 2で得 られたポリエステル織物の経糸方向および緯糸方向の荷重—伸長曲 線を示すグラフであり、
第 3 A図および第 3 B図は、 それぞれ、 従来のポ リエステル織物 (比較例 1 ) の経糸方向および緯糸方向の荷重一伸長曲線を示すグ ラフである。
第 4図は、 本発明方向に用いられるカレンダ加工工程を模式的に 示したものであり、
第 5図は収縮セッ ト工程を模式的に示したものである。 発明を実施するための最良の形態
上記の、 本発明の目的達成のために本発明のエアーバッグ用織物 が有している特性 (A ) 〜 (C ) について、 添付図面を参照しなが ら詳細に説明する。
第 1 A〜第 3 B図の各々において、 縦軸は引張強度 S ( ε ) (単 位 : kgZ 3 cm) 、 横軸は引張伸度 ε (単位 : %) を示す。
第 1 Α図および第 1 B図では伸度 εが 1 £ 20 %の領域にお いて、 引張強度の第 2次導関数 S〃 ( ε ) が、 経緯方向ともに、 実 質的に正であり、 伸度 eが ε ^ 10 %の場合、 引張強度 S ( ε ) が 10 〜100 kg, 3 cmの範囲内にあることが示されている。
第 2 A図および第 2 B図では、 伸度 εが 1 %≤ £ ≤ 20 %の領域に おいて、 引張強度の第 2次導関数 S〃 ( ε ) が経方向のみが実質的 に正であり、 伸度 £が ε ≤10 %の場合、 引張強度 S ( ε ) が経緯方 向とも 10〜100 kg/ 3 cmの範囲内にあることを示している。
第 3 A図および第 3 B図では、 伸度 εが 1 %≤ ε ≤ 20 %の領域に おいて、 引張強度の第 2次導関数 S〃 ( ε ) が、 経緯方向ともに、 実質的に負であり、 伸度 eが ε = 10 %の場合、 緯方向の引張強度 S ( £ ) が 100 を超えている場合を示している。
特性 (Α ) について
引張強度 S ( £ ) の第 2次導関数 S " ( ε ) は、 S ( ε ) を 2回 微分した関数を示す。 S " ( ε ) が実質的に正であるということは、 S ( ε ) の形状が、 例えば、 第 1 Α図または第 1 Β図に示すカーブ のように、 実質的に下に凸な曲線であることを示す。 すなわち、 本 発明のエアーバッグ用織物にあっては、 伸度 εが 1 % ^ ε ^ 20 %の 領域において、 経緯方向のうち少なく とも一方向の荷重一伸長曲線 が実質的に下に凸であるものでなければならない。 実質的に正とは、 直線に近似している荷重一伸長曲線を包含することを示す。 一般に、 エアーバッグの破裂強度は展開初期の挙動に大き く依存 しており、 この展開挙動は荷重一伸長曲線における初期形状に対応 することが本発明者らによって究明された。 従来、 エアーバッグの 破裂強度を大きくするには、 織物の引張切断強度や引張切断伸度の みに着目してこれらを大きくすることが追求されてきた。 しかし、 本発明者らは、 エアーバッグの破裂挙動を克明に観察した結果、 ェ ァーバッグの内圧が最大になる前の展開初期において、 エアーバッ グが折り畳まれた状態から急激に展張されていく際に、 イ ンフ レ一 ターから直線的に噴射される高温高圧ガスが、 展開がスムーズに行 なわれていない部分に指向する方向に局部的に過剰な張力を発生さ せ、 それにより、 この方向におけるイ ンフ レ一ター周囲部分や外周 の縫目部分に、 織物の経糸あるいは緯糸の目ずれが生じ、 この目ず れ部分が核となって破裂が生じることを見いだすに至った。
すなわち、 エアーバッグの破裂強度は、 この展開初期における破 裂の微小核の発生を防止することによって、 増大させることができ ることを見いだされたのである。 このような破裂の微小核の発生を 未然に防止するには、 エアーバッグが展開初期において局部的に過 剰な応力が発生することなく経糸方向および緯糸方向とも均一に展 開すること、 および、 エアーバッグが、 初期の過大な展開張力を吸 収するに足る充分な初期引張伸度を、 経糸方向および緯糸方向のい ずれにおいても有していることが必要になる。
ここに、 引張強度 S ( ε ) の第 2次導関数 S〃 ( £ ) は、 エアー バッグの初期の展開がスムーズに行なわれるか否かを判定する重要 な因子である。 伸度 eが 1 % £ ≤20 %において、 S〃 ( ε ) の値 力 経緯両方向において負の場合、 あるいは正からゼロに、 もしく は負に変曲する場合や、 負からゼロに、 もしく は正に変曲する場合 は、 第 3 Α図および第 3 B図に示されているカーブのように、 経緯 方向の荷重一伸長曲線にともに実質的に上に凸をなす部分が発現し この場合、 エアーバッグの初期展開時すなわちエアーバッグが引き 伸ばされて広がろう とするときに経緯両方向に大きな応力が発生し これが破裂の核の発生の原因になる。
これに対して、 例えば第 2 A図および第 2 B図に示されているよ うに、 少なく とも一方向において実質的に S〃 ( ε ) が正の場合に は、 初期の引張伸度に対して発生する応力が小さいので、 局部的に 過剰な応力が発生することなく、 従って破裂核の発生に至らない。 S〃 ( ε ) の値は、 経糸方向および緯糸方向ともに正であることが 好ま しい。
本発明の織物の引張強度 S ( ε ) は下記式を満足するものである,
S ( ε ) - a ! e w + a z s ^+ a 2"—'十… + a 2 n + 1 £ 〔但し、 上式中、 S ( e ) は織物の引張強度 (kgZ 3 cni) を表わし. εは織物の伸度 (%、 但し 1 % ^ ε ^20%) を表わし、 a , , a 2 〜 a 2 n + 1は正数 (〉 0 ) を表わし、 nは 1以上の整数を表わす。 〕 特性 (B ) について ;
さ らに、 本発明のエアーバッグ用ポリエステル織物は、 引張伸度 εが 10%の領域において、 その引張強度 S ( ε ) は経糸方向な らびに緯糸方向ともに 10〜100 kgZ 3 cinである。 破裂の核を発生さ せないためには初期展開時において経糸方向ならびに緯糸方向に均 一に織物が引き伸ばされながら展開することが必要である。 このた めには、 初期の 10%以内の引張伸度において、 引張強度 S ( ε ) が 経糸方向ならびに緯糸方向ともに一定の範囲内の値を有することが 必要である。
ところで、 上記伸度領域内において引張強度 S ( ε ) が 10kgZ 3 cm未満であると、 織物が過度に伸度された状態になり、 却って破裂 の核が発生しやすくなる。 また必要な時期に充分なるエアーバッグ 内圧が発生しないことになる。 一方、 引張強度 S ( ε ) が 1 0kgZ 3 cmを超えると応力が過大にかかるためにエアーバッグ内圧が過剰と なり、 破裂の核が発生しやすく なる。 伸度 εが ε ^ 10 %の領域内に おいて、 好ま しい引張強度 S ( e ) は、 経糸方向ならびに緯糸方向 の両方向において、 20〜80kgZ 3 cmの範囲内である。
特性 ( C ) について ;
本発明において、 引張タフネスとは、 織物の経糸方向および緯糸 方向 (以下、 単に 「経緯」 と称することもある) のそれぞれについ て作成された荷重一伸長曲線 (例えば第 1 図) を示すグラフにおい て、 この荷重—伸長曲線上の各値を、 荷重フルスケールの 1 %に到 達したとき、 すなわち初荷重における伸度から、 引張切断伸度まで の間において、 伸度で積分した値であり、 具体的には第 1 A図〜第 3 B図の各々において、 伸度 0から破断伸度までの荷重一伸長曲線 と、 荷重 0の横軸との間のハッチングされた領域の面積により表わ される。 引張タフネスは、 織物が膨張したエアーバッグ形状におい て、 衝突時に吸収できるエネルギー量を示す。 すなわち、 織物の引 張タフネスが大きいほどエアーバッグと しての破裂抵抗が大きく な る。 経緯の引張タフネスが 2, 000 kg · % / 3 cm未満では、 エアーバ ッグの破裂強度が低いため、 エアーバッグ使用の目的が達成されな くなる。 一方、 経緯の引張タフネスが 4 , 000 k g - % / 3 cmを超える と、 当該エアーバッグの目付や厚みが大き く なるので収納性が低下 し、 自動車の燃費が高く なるなどの不都合を生ずる。 引張タフネス は、 経緯ともに 2,100 〜3,900 k g - % / 3 cmであることが好ま しく、 2, 200 〜3, 800 kg - % / 3 cmが更に好ま しい。
上記特性 (A ) 〜 ( C ) を具備する本発明のエアーバッグ用織物 は、 初期展開性に優れ、 且つ最終的な破裂強度が格段に向上したェ ァーバッグを与えるものである。 本発明のエアーバッグ用織物は、 該織物の幅方向に等間隔で決定 した 10個の点と、 それらの各点を起点とし、 織物の長さ方向に約 1 mの間隔において設定した各 10個の点の合計 100 点において、 それ ぞれ 500 Paの圧力下に測定した織物の通気度 (リ ッ トル/ dm2 Z分) のうち、 最大通気度と最小通気度の差値を PB により表すと、 この PR 値を前記 100 点の通気性の平均値 PM で除した値 PR / PM が 0.01〜0.60であることが好ま しい。 PR / PM 値が 0.01未満である と、 PM 値が相対的に大きく なるため、 エアーバッグの通気度も過 度に大きく なり不都合を生ずることがある。 一方、 PB / PM 値が 0.60を超えると、 織物全面にわたる通気度が均一性に欠けることに なり、 織物の裁断場所により安定なバック通気度を得ることができ ない。 PR / PM 値は 0.02〜0.58であることが好ま しく、 0.03〜
0.55であることが更に好ま しい。
さらに、 本発明のエアーバッグ用織物は、 その織物の任意の場所 から実質的に円形の、 例えば直径 700 mm0程度の円形布を 2枚採取 し、 これら 2枚を重ね合わせ、 その周辺部を二重環縫製により直径 670 mm0のシームを形成するように縫製してエアーバッグを形成し、 このエアーバッグに、 30kgノ cm2 の圧力に蓄圧した高圧空気 40リ ツ トルを瞬時に注入して 100 msec 以内に破裂させたとき、 この破裂 内圧値で表わされるエアーバッグの破裂強度が 4.0 〜; 10. OkgZcm2 G /kg/m 2 であることが好ま しい。 ここで単位 kg/ cm2 G /kg/ m 2 で示される破裂強度は、 織物目付 (kgノ m 2 ) 当たりの破裂強 度である。 破裂強度が 4.0 kg/cm2 G/kg/m 2 未満では、 自動車 の衝突時にエアーバッグが破裂損傷する可能性が大きく なり非常に 危険である。 一方、 破裂強度が 10. Okg/ cm2 G/kg/m 2 を超える と、 織物目付と厚みが過度に大き く なるのでエアーバッグと しての 収納性が低下し、 自動車の燃費が嵩む。 本発明のエアーバッグ用織 物の破裂強度は、 4.2 〜9.8 k / cm2 GXkg/cm2 であることが更 に好ま しい。
本発明のエアーバッグ用織物は、 その任意の場所から実質的に円 形 (直径 : 約 700 mm0 ) の 200 枚の布片を採取し、 その 2枚宛を重 ね合わせ、 二重環縫製により直径 670 腳0のシームを形成するよう に縫製して、 ほぼ真円状の 100 袋のエアーバッグを作成し、 それら のそれぞれに、 980 Paの圧力下での空気を封入して、 各エアーバッ グの通気度 (リ ッ トルノ分) を測定し、 その最大値と最小値との差 値 PR ' を、 全通気度の平均値 PM ' で除した値 PR ' / PM ' を 求めるとき、 この PB ' Z PM ' 比値が 0.01〜0.5 であることが好 ま しく、 このような織物から作られたエアーバッグは、 安定した内 圧を示し、 かつ均一な通気度を示すことができる。
ここで、 Ρκ ' および ΡΜ ' は、 前記と同様、 100 個の通気度の うち最大値と最小値の差値 ( PR ' ) およびそれら 100 個の平均値 ( PM ' ) を示す。 PR ' PM ' は 0.02〜0.48であることがさ ら に好ま しく、 0.03〜 0.45であることが特に好ま しい。
本発明のエアーバッグ用織物は、 その経糸方向または緯糸方向に 120 kg/ 5 cmの荷重を与えて測定した縫目滑脱値が、 経緯ともに 0.1 〜: I.0 mmであることが好ま しい。 経または緯の縫目滑脱値が 0.1 龍未満では織物が粗剛になるためエアーバッグとしての収納性 が低下し、 また乗員の顔面に衝突したときに顔面擦過傷を引き起こ すことがある。 一方、 経または緯の縫目滑脱値が 1.0 mmを超えると、 イ ンフ レーショ ンガスが、 縫目滑脱部から貫通して、 エアーバッグ に穴開きや破裂が引き起こすことがある。 縫目滑脱値は、 0.15〜 0.8 mmであることが更に好ま しい。
本発明のポリエステル織物において、 その経緯方向のカバーファ クタ一は、 ともに 1, 000 〜 1, 280 であることが好ま しい。 経のカバ —ファクターとは、 織物の経糸の繊度の平方根に、 経糸密度 (本 イ ンチ) を乗じた値である。 また、 緯のカバ一ファクターとは、 織 物の緯糸の繊度の平方根に、 緯糸密度 (本 zイ ンチ) を乗じた値で ある。 経緯のカバーファクターが 1, 000 未満では、 エアーバッグ用 織物として密度が低すぎので、 イ ンフ レーショ ンの際に縫目滑脱を 起こ して破裂強度が低下することがある。 一方、 経緯のカバーファ クタ一が 1 , 280 を超えると、 織物が粗剛となりエアーバッグモジュ ールへの収納性が低下することがある。 本発明のエアーバッグ用織 物において、 そのカバーファクタ一は、 経緯とも、 1,050 〜1,230 であることが更に好ま しい。
本発明のポリエステル織物は、 500 Paの圧力下において、 0. 2 〜 9. 5 リ ッ トル Z dm2 ノ分の通気度を有するものであることが好ま し い。 この 500 Paの圧力下における通気度が 0. 2 リ ッ トル Z dm2 Z分 未満では、 織物が粗剛となり顔面擦過傷を引き起こすおそれがある 一方、 圧力 500 Pa下における通気度が 9. 5 リ ッ トル Z dm2 分を超 えると、 イ ンフ レーショ ンガスが織物を透過してしまうので、 乗員 が火傷を負い、 また目を傷つける危険がある。 圧力 500 Paにおける 本発明のエアーバッグ用織物の通気度は、 0. 3 〜0. 9 リ ッ トル Z dn^ 分であることが更に好ま しい。
また、 織物の組織としては、 1 Z 1の平織物、 組織 2 2のマツ ト織物組織が好ま しいが、 2ノ 1 あるいは 2 Z 2綾織物組織やリ ッ プス ト ップ織物組織を有するものであってもよい。 またフィルター クロス用平/模紗織物組織を有していてもよい。 しかし、 最もエア ーバッグとして軽量コ ンパク ト性が実現でき、 且つ破裂強度に優れ ているのは 1 1 の平織物組織である。
本発明のポリエステル織物には、 力レンダ加工が施されていても よい。 カレンダ加工が施された織物は、 表面平滑性が良好となるの で顔面衝突の際の顔面擦過傷を防止できる。 また、 厚みが小さ く な るのでエアーバッグの収納性が向上する。 エア一バッグ用織物に用 いられるカ レンダ機は、 通常のカ レンダ機でもよいが、 その一例を 第 4図に示す。 カ レンダ加工の温度は 180 〜220 °C、 圧力は 50〜 150 ト ン、 速度は 4〜50m Z分であることが好ま しい。 カ レンダは 織物の片面のみに施されてもよ く 、 又は両面に施されてもよい。 第 4図において、 カ レンダ一は、 加熱ローラー (カ レンダローラ 一) 1 と、 ク ッ ショ ンローラー 2 と、 加圧ローラー 3 を有し、 これ に織物生機又は精練された織物 4が送り込まれる。
織物 4 は、 送り出しローラー (図示せず) により矢印の方向に送 り込まれ、 加熱口一ラー 1 とク ッ シ ョ ンローラー 2 との間を通過し. この際にカ レンダー処理され、 次いで引取り ローラー (図示せず) により引取られる。 このようなカ レンダにおいて、 加熱ローラー 1 は、 その位置が固定され、 織物 4 を介して、 ク ッ ショ ンローラー 2 により上向き (矢印) の方向に押圧され、 このク ッ ショ ンローラー 2 は、 加圧ローラー 3 により上向きに押圧される。
また、 本発明のポリエステルフィ ラメ ン ト織物には、 コ一ティ ン グ加工が施されていてもよい。 このコーティ ング加工には、 シリ コ ンゴムおよびク ロロプレンゴムなどが好ま しく用いられる。 シリ コ ンゴムは、 その耐熱性および塗工性が優れているため、 本発明の織 物のコーティ ング加工に好ま しいものである。 コーティ ング加工に は、 ナイフコーティ ング機やコ ンマコーティ ング機を使用すること ができる。 また、 コーティ ング加工をカ レンダ加工を施された織物 に施すと、 塗布量を少なく しても十分な効果が得られるので更に好 ま しい。
本発明のポ リエステル織物は、 ポリエステルフ ィ ラメ ン 卜の原糸 を経糸および緯糸と して用いて製織して、 経糸方向および緯糸方向 の引張タフネスが、 ともに 1, 000 kg · %ノ 3 cm以上 2, 000 kg - %/ 3 cm未満の生機を作製し、 この生機、 又は、 必要に応じてそれを精 練して得られた織物に、 収縮セッ ト処理を施し、 この収縮セッ ト処 理を、 前記生機又は織物の経糸密度増加率と緯糸密度増加率とがと もに 5〜25%で、 かつ前記ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の引張切 断伸度における織物の経方向並びに緯方向の伸度増加率がともに 70 〜250 %となるようにコン トロールすることにより製造される。 上記のポリエステルフィ ラメ ン ト原糸は、 引張切断伸度が 9〜18 %であることが好ま しい。 この引張切断伸度が 9 %未満では、 収縮 セッ ト処理を施しても、 得られる織物の引張タフネスが不足するこ とがある。 一方、 それが 18%を超えると、 乾熱収縮率が小さ く なる ので、 500 Paの圧力下における通気度を 0.2 〜9.5 リ ッ トル Zdm2 /分とすることが困難となる。 ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の引 張切断伸度は、 10〜; 17%であることが更に好ま しい。
さ らに、 このポリエステルフィラメ ン ト原糸は、 その 150 °Cにお ける乾熱収縮率が 3〜13%であることが好ま しい。 この乾熱収縮率 が 3 %未満では、 織物の収縮が少ないので、 500 Paの圧力下におい て、 0.2 〜9.5 リ ッ トル Zdm2 Z分の通気度を得ることは困難とな ることがある。 また、 引張タフネスも低下する。 一方、 乾熱収縮率 が 13%を超えると、 織物の収縮が大きすぎて織物が粗剛になり顔面 擦過傷の危険性がある。 ポリエステルフ ィ ラメ ン ト原糸の乾熱収縮 率は 3.5 〜 12%であることが更に好ま しい。
また、 ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸と しては、 単繊維繊度
(dpf)が 1.0 〜2.5 deのものを経糸および緯糸として製織すること が好ま しい。 単繊維繊度が 1.0 de未満では、 製織が困難であるので、 引張タフネスが十分に高い織物が得られないことがある。 一方、 単 繊維繊度が 2.5 deを超えると、 粗剛な織物になるので収納性が低下 し、 また乗員の顔面に衝突したときに顔面擦過傷を引き起こすこと がある。 また、 500 Paの圧力下において 0.2 〜9.5 リ ッ トル Zdm2 Z分の通気度を得るこ とが困難となることがある。 単繊維繊度は、 1.2 〜2.3 deであることが更に好ま しい。
なお、 ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の全繊度、 すなわちヤーン デニールは、 200 〜500 deであるこ とが好ま しい。 ヤーンデニール 力 200 de未満であると、 エアーバッグと しての破裂強度が不十分に なることがある。 一方、 それが 500 deを超えると織物目付が増大し てエアーバッ グの軽量コ ンパク ト性が不十分になるこ とがある。 ャ ーンデニールと しては、 250 〜450 deが更に好ま しい。 本発明に用 いられるポリエステルフィ ラメ ン ト原糸は、 無撚であるこ とが好ま しい。 それが有撚であると、 ヤーン相互間の滑りが悪く なるため、 収縮セッ ト処理において織物に十分な収縮が発現せず、 その引張タ フネスが不十分になることがある。
また、 ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の引張強度は, 9.0 〜13.0 g Zdeであることが好ま しい。 この引張強度が 9.0 g/de未満であ ると、 得られる織物の引張タフネスが減少し、 その結果、 エアーバ ッ グと しての破裂強度が不十分になることがある。 一方、 それが 13.0gZdeを超えると、 ポリエステルフ ィ ラメ ン ト原糸の均一性が 低下し、 その結果、 得られるエアーバッグの破裂強度が不十分にな ることがある。 ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の引張強度は、 9.2 〜 12.0gノ deであることが更に好ま しい。
本発明において、 ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸を形成するポリ エステルと しては、 例えば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、 ポリへキンレンテレフタ 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、 ポリエチレン一 1, 2 — ビス (フエノキシ) エタ ンー 4, 4 ' ージカルボキシレー トな どの単一重合体、 およびポ リエチレンイ ソフタ レー ト、 ポ リ ブチレ ンテレフタ レ一ト/ /ナフタ レー ト、 ポリ ブチレンテレフタ レー ト z デカ ンジカルボキシレー トなどのような共重合ポリエステルをあげ ることができる。 中でも機械的性質、 繊維形成性のバラ ンスなどの とれたポリエチレンテレフタ レー トを用いることが特に好ま しい。 このようなポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の固有粘度は、 0. 80〜 0. 95 d l Z gであることが好ま しい。 固有粘度が 0. 80 d l Z g未満では. 得られる原糸の引張強度が不足して織物の機械的強度が低下する。 一方、 その固有粘度が 0. 95 d l / gを超えると、 このポリマーの製糸 性が低下して原糸品質が低下、 織物物性のバラツキが増大する。 ポ リエステルの固有粘度は、 0. 82〜0. 90d l / gであることが更に好ま しい。
本発明において、 エアーバッグ用織物生機の経糸方向および緯糸 方向の引張タフネスは、 1, 000 kg · % 3 cm以上 2, 000 kg - % / 3 cm未満であることが好ま しい。 経または緯方向の引張タフネスが 1 , 000 kg · 3 cm未満では、 収縮セッ ト処理後の生機又は精練織 物のタフネスが不十分になる。 一方、 それが 2, 000 kg - % / 3 cm以 上になると、 得られる生機、 又は精練織物が硬く なり、 過度に粗剛 となり、 収縮が発現しにく く なる。 生機の引張タフネスは、 経緯と もに、 1, 020 〜1, 950 kg · % / 3 cmであるこ とが好ま しい。
また、 本発明においては、 エアーバッ グ用織物生機の経糸方向お よび緯糸方向のカバーフ ァ クターが、 ともに 800 〜; 1 , 150 になるよ うに製織することが好ま しい。 前記経糸方向または緯糸方向のカバ 一ファクターとは、 ポリエステルフィ ラメ ン 卜糸のヤーンデニール (太さ) の平方根に、 経糸または緯糸の織密度 (本ノイ ンチ) を乗 じた値である。 生機の経緯カバーフ ァクターが 800 未満では、 収縮 セッ ト処理を施しても織物の引張伸度が十分に増大しないため、 得 られるエアーバッグの破裂強度が不十分になる。 経糸および緯糸の カバーファクタ一は、 ともに 830 〜1 , 1 00 であることが更に好ま し い。
製織に際しては、 生機の経緯のカバーファクターの差が 5〜100 となるように製織することが好ま しい。 生機の経緯のカバーファク ターの差が 5未満であると、 製織性が低下し均一な織物を得にく く なる。 一方、 その差が 100 を超えると、 経糸または緯糸に応力が集 中するので、 得られるエアーバッグの破裂強度が不十分になる。 経 緯カバーファクターの差は、 10〜 95であることがさ らに好ま しい。 カバーファクタ一は、 経方向または緯方向のいずれが大きくてもよ い。 しかし、 より製織性が良好なのは、 経のカバーファクタ一が緯 のカバーファクターより 5〜100 大きい場合である。
また、 収縮セッ ト処理は、 織物に対しその緯糸方向において実質 的に無緊張の状態で、 かつ経糸方向にのみに 1 0〜500 g Z cmの引張 張力を負荷して行うことが好ま しい。 上記の引張張力の値は、 織物 がその経糸方向において完全に熱セッ 卜された場合に、 その加熱口 ール表面温度において織物の経糸方向に発生する熱収縮力に比べて、 若干低い値に相当する。 上記経糸方向の引張張力が 1 0 g Z cm未満で は、 織物が均一に収縮することができないので得られる織物の引張 タフネスが不均一になることがある。 一方、 それが 500 g Z cinを超 えると、 得られる収縮セッ ト織物の引張タフネスが不十分になるこ とがある。 上記経糸方向の引張張力は、 20〜490 g Z cmであること が更に好ま しい。 収縮セ;ソ ト処理において、 織物は、 その緯糸方向 において実質的に無緊張状態にあるが、 加熱セッ ト機の金属表面と の接触抵抗による引張張力により、 織物は全方向に引張張力を受け つつ、 乾熱収縮率に見合う量の収縮が均一に発現してセッ トされる c この結果、 全面にわたって大きくて、 かつ経糸方向および緯糸方向 において均一な引張タフネスを有し、 且つ経糸方向および緯糸方向 において均一で、 ともに初期引張伸度の大きな織物を製造すること ができる。
また収縮セッ ト処理は、 カ レンダ加工工程の前に行なつてもよく、 また同時に行なってもよい。
収縮セッ ト処理による織物の経糸方向または緯糸方向の密度増加 率は、 5〜25 %であることが好ま しい。 この密度増加率が 5 %未満 では、 得られる織物の引張タフネスが不足するので、 それから得ら れるエアーバッグの破裂強度が不十分になることがある。 一方、 こ の密度増加率が 25 %を超えると、 得られる織物の目付が増大して、 それから得られるエアーバッグの収納性が低下することがある。 経 糸方向および緯糸方向の密度増加率は、 ともに 7〜23 %であること が更に好ま しい。
また、 収縮セッ ト処理においては、 織物の引張切断伸度増加率が、 経糸方向ならびに緯糸方向のそれぞれにおいて、 70〜250 %となる ようにすることが好ま しい。 この経緯方向の引張切断伸度増加率が 70 %未満では、 得られる織物の引張タフネスが不足し、 それから得 られるエアーバッグの破裂強度が不十分になることがある。 一方、 それが 250 %を超えると、 得られる織物が粗剛になりそれから得ら れるエアーバッグにより、 乗員が顔面擦過傷を引き起こ し、 またェ ァーバッグの収納性が低下することがある。 収縮セッ ト処理後の織 物の引張切断伸度増加率は、 80〜220 %とすることが更に好ま しい。
ここで、 引張切断伸度増加率とは、 下記式 ( 1 ) により計算した 値である。
引張切断伸度増加率 (%) = { 〔収縮セッ ト後の織物の引張切断 伸度 (%) —ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の引張切断伸度 (%) 〕 Z原糸の引張切断伸度 (%) } X 1 00 ( 1 ) 製織後に、 当該生機は精練工程を経由することが好ま しいが、 コ ス トダウ ンの目的で省略してもよい。 生機の精練工程により、 製糸 オイルや製織オイルを織物から洗浄除去できるので、 エアーバッグ の長期信頼性や難燃性の向上の面から、 生機に対する精練は実施し たほうが好ま しい。
次に、 上記の生機は必要に応じて精練された後、 収縮セッ ト処理 に供される。
第 5図は、 この収縮セッ ト工程を示す略線図である。 第 5図にお いて、 織物 4の進行経路を形成するように、 加熱ローラー 5, 6, 7が順次に配置されている。 各ローラーの周速度は、 ローラー 5 〉 ローラー 6 >ローラー 7の関係が成立するように設定される。
このような生機又は必要に応じて精練さた織物の収縮セッ ト処理 には、 多段金属ロールを有するセッ ト機を用いることが好ま しく、 このセッ ト機の金属ロール群は、 実質表面温度 1 50 〜230 °Cを有し、 それにより 10〜40 %の目付収縮率が得られるように収縮セッ ト処理 が行われる。 金属ロールの実質表面温度が 150 °C未満では、 十分な る収縮セッ 卜が発現せず、 得られる織物の引張タフネスが不十分に なることがあり、 一方、 それが 230 °Cを超えると、 織物にシヮが発 生することがある。 金属ロールの実質表面温度は、 1 55 〜220 で あることが更に好ま しい。
前記多段金属ロールセッ ト機と しては、 3〜30本の両端保持型金 属ロール群を有し、 金属ロールがそれぞれトルクモータにより駆動 される多段金属ロールセッ ト機を好ま しく挙げることができる。 金 属ロール数が 3本未満であると、 織物に付与する熱量が不足するた め十分な収縮セッ トが行われないことがある。 一方、 それが 30本を 超えると、 効果が飽和し、 ラ ンニングコス トが増大し経済的に不利 になる。 金属ロール数は、 4〜 20本であることが更に好ま しい。 前 記 トルクモータ式多段金属口一ルセッ 卜機は、 ピンテンターゃク リ ップテンターと異なり、 織物の耳部を把持せず収縮セッ 卜すること ができるので緯糸方向を大幅に、 且つ均一に収縮させることができ る。 また、 トルクモータを用いて金属ロールを駆動することにより 更に経方向にも一定の管理された張力下で均一に大幅に収縮させる ことができる。 この結果、 得られる織物の引張タフネスを均一に、 且つきわめて大きくすることができる。
このような トルクモータ式多段金属ロールセッ ト機においては、 金属ロールは、 両端保持され、 かつ中空であり、 全ロールの表面に 高温の空気が噴射され、 且つロール全体が所定温度に管理されたボ ッスク内に収納されることにより、 金属ロールの表面温度が所定値 にコン トロールされていることが好ま しい。
該トルクモータ式多段金属ロールセッ ト機による収縮セッ トは、 少く とも低温と高温との 2段階で行うと、 より均一で良好、 かつ大 幅な収縮が得られ、 十分な引張タフネスを有する織物を得ることが できるので好ま しい。 急激に、 高温に加熱して収縮セッ トを行うと- 織物にシヮゃ収縮ムラの発生を伴うことがある。 好ま しい収縮セッ ト温度は、 微小収縮を伴う低温加熱温度と して、 150 〜: 160 °C、 本 格収縮とセッ トとを行う高温加熱温度と して、 170 〜230 °Cである が、 低温から 3段階にわたって徐々に温度を上げて収縮セッ 卜する 方式が最も好ま しい。 しかし、 工程省略の目的で一定温度下、 1段 階で収縮セッ トを実施してもよい。 収縮セッ 卜の加工速度は 5〜50 m /分であることが好ま しい。 これが 5 m /分未満では、 加工コス 卜が増大することがある。 一方、 それが 50 mノ分を超えると、 均一 な収縮セッ トができないため十分な引張タフネスを有する織物が得 られないことがある。
前記トルクモータ式多段金属ロールセッ ト機を使用すると、 織物 の両耳部に異常張力がかからないので、 テンターの場合のピン孔ゃ ク リ ップの痕跡の周囲に相当する耳部のフラ ッ ト性を良好に保つこ とができる。 また、 該織物をコーティ ングする際には、 ピン孔ゃク リ ップの痕跡がないので両耳部分まで有効に使用することができる, また、 フラ ッ ト性が良好で通気度が一定であるので、 コーティ ング 液の浸透性を一定にすることができるので均一にコーティ ングを得 ることができる。 さらに、 カレンダ加工するときもピン孔ゃク リ ツ プ跡がフラ ッ ト性に優れるので、 弾性ロールを損傷することなく良 好、 かつ安定に効果的にカレンダ加工することができる。
収縮セッ ト工程においては、 金属ロールに対する織物の総接触長 が 3〜50 mであり、 かつ最小接触角が 10〜90度となるようにするこ とが好ま しい。 ここで、 総接触長とは、 織物が多段のロールの表面 と直接、 接する織物長の総和をいう。 総接触長が 3 m未満の場合、 織物に与えられる熱量が不十分なため収縮セッ トも不十分となるこ とがある。 一方、 それが 50 mを超えると、 効果が飽和し、 ラ ンニン グコス 卜が増加する。 総接触長は 3. 5 〜40 mであることが更に好ま しい。
また、 最小接触角とは、 第 5図に示すように織物とロールとの接 点における法線とロール間の織物の構成する直線の延長線が作る角 度のうち、 最小の角度 0をいう。 最小接触角度が 10度未満では、 口 ール表面における織物の接触抵抗が大き く なりすぎ、 収縮がスムー ズに行われないため引張タフネスが不十分になることがある。 一方、 それが 90度を超えると、 ロール表面における織物の接触抵抗が不十 分になるので、 織物は特に緯糸方向に異常で不均一な収縮をするよ うになり、 得られる織物の引張タフネスにムラが生ずることがある c 最小接触角は、 15〜85度であることが更に好ま しい。 実施例
本発明を下記実施例により更に詳細に説明する。 なお、 実施例中 における諸特性の評価は、 それぞれ下記の方法にしたがって行われ 織物の引張伸度 £および引張強度 S ( £ ) : JIS L一 1096記載の 織物の引張試験法により測定した。 織物幅は 3 cm、 試験長は 20cm、 引張速度は 20(^ノ分であった。 なお、 引張伸度は、 フルスケールの 1 %である 5 kgの荷重に到達した時点を原点として測定した。
織物の引張強度の第 2次導関数 S〃 ( £ ) : 織物の引張強度試験 におけるデータをコンピューターで最小二乗法により解析して、 引 張強度 S ( ε ) を伸度 εの回帰高次関数と して求め、 それから第 2 次導関数 S " ( ε ) を求めた。
織物の引張タフネス : 織物引張試験で得られた S ( ε ) のデータ 一を用い、 コ ンピュータ一により、 荷重フルスケールの 1 %に到達 したときの荷重から引張切断伸度までの荷重曲線と、 伸度 0のとき の横軸との間の面積を積分法により算出した。
エアーバッグの破裂強度 : 直径 700 難 øのほぼ真円状の織物片を 2枚裁断して重ね合わし、 これを二重環縫製により直径 670 mmのシ ームを形成するように縫製してエアーバッグを作成し、 その中に、 高速バース ト試験機を用いて、 30kgZcm2 の圧力に蓄圧した 40リ ツ トルの高圧空気を瞬時に注入して 100 msec 以内に破裂させたとき の最大内圧を求めた。 この最大内圧 (kgZcm2 G) をエアーバッグ の織物目付 (kg/m2 ) で除した値を、 エアーバッグの破壊強度 (kg/cm2 G/kg/m2 ) とした。
織物の通気度 : 通気度計 FX3300 (スイス国、 テクステス ト社製) を用いて、 断面積が 100 cm2 のオリ フィスにより 500 Paの差圧下で 測定した。 織物の通気度の PR / PM 値 : 通気度計 FX3300 (スイス国、 テク ステス ト社製) を用いて、 100 cm2 のオリ フィ スにより 500 Paの差 圧で測定した。 織物の幅方向に、 均等な間隔で離間した 10点を設定 し、 これらの各点を起点と して織物の長さ方向に約 1 mの間隔をお いて各 10点を設定し、 合計 100 点において測定した 100 個の通気度 ( 1 /dm2 /min at 500Pa) のうち、 最大値と最小値との差を Ρκ 値とし、 それらの平均値 ΡΜ で除して、 PR / PM 値を算出した。 また、 織物中央部の 10点の通気度平均値と織物両耳部の 20点の平均 値を求めた。
エアーバッグの通気度の PR ' Z PM ' 値 : 直径 700 mm の 200 枚の織物片の 2枚宛を、 二重環縫製により直径 670 mm0のシームを 形成するように縫製して、 100 袋のベルト レス ドライバ一席用エア —バッグを縫製し、 各エアーバッグの通気度を測定した。 通気度は、 980 Paの内圧で測定した。 合計 100 袋のエアーバッグの通気度 (リ ッ トルノ分) の最大値と最小値の差値 PR ' を、 それらの平均値 PM ' で除して、 PR ' Z PM ' 値を算出した。
縫い目滑脱値 : JIS L1096, 6.21.1 の縫目滑脱法により測定した c ただし、 ミ シン糸として 1260deのナイロン 66糸を使用し、 荷重を
120 kg/ 5 cmと して、 滑脱値の測定は、 除重から 1 時間の後、 0.5 kg/ 5 cmの荷重下で行つた。
織物の密度およびカバーフアクター : デンシメ一ターで織物の経 糸方向および緯糸方向の密度を測定し、 カバーファクターをヤーン デニールを使用して計算した。 生機では原糸のヤーンデニールを使 用し、 また収縮セッ ト後の織物では織物から抜糸した糸のヤーンデ ニールを測定して使用した。
フィ ラメ ン ト糸の引張切断伸度と引張切断強度 : JIS L1017 「化 学繊維タイヤコ一ド試験方法」 記載の引張試験法により測定した。 撚数を 80 t /m、 試験長を 25cm、 引張速度を 30cmZ分と した。
乾熱収縮率 : フイ ラメ ン ト原糸を無撚のまま 150 °Cで 30分間収縮 させ、 下記の式により算出した。
乾熱収縮率 = ( ( L - Lo) /L ) X 100 (%)
(式中 Lは収縮前のフ ィ ラ メ ン ト糸長、 Loは収縮後のフイ ラメ ン ト糸長)
固有^^: ポ リ エステルフ ィ ラメ ン ト原糸 0.6 gを 0—クロ ロフ ノール 50ml中に溶解して溶液となし、 35°Cで測定した。
実施例 1
表 1 に記載されている通り、 引張切断伸度 13.5%、 150 °Cにおけ る乾熱収縮率 6.5 %および 420 de/249 フ ィ ラ メ ン トのポリエステ ルフ ィ ラ メ ン ト原糸 〔帝人 (株) 製〕 を用意し、 これを無撚の状態 でウォータージヱッ トルームにより表 2 に記載の平織物に製織した (生機のカバーフアクター : 経 1,086 、 緯 1, 045 、 経緯差 41) 。 次 に、 この生機を精練乾燥し、 表 4 に記載の条件下に多段式ロールセ ッ ト機により経糸方向に張力をかけながら収縮セッ トを施して、 力 バーフ ァ ク ターが経 1, 231 、 緯 1, 189 、 経緯差 42、 目付収縮率 22.0 引張切断伸度増加率経 202 %、 緯 190 %のポ リ エステル織物を 得た。 上記セッ ト機の金属ロール表面温度は、 前半が 155 °Cで約 1 分間、 後半が 190 °Cであって、 約 1.5 分間の 2段階セッ トを行った c 上記の操作を行って得られた織物について、 その引張伸度 eを測 定し、 荷重—伸長曲線を作成した。 (第 1 A図および第 1 B図) 。 第 1 A図、 および第 1 B図に見られるとおり、 S〃 ( ε ) は、 伸度 εが 1 % ε ≤ 20%の領域において、 経糸方向および緯糸方向とも に実質的に正であり、 また伸度 εが £ 10%の領域において、 S ( ε ) は経糸方向 30. lkgZ 3 cm2 以下、 緯糸方向 31. 2 kg/ 3 cm以 下であった。 次に、 この織物を用いてエアーバッグを形成し、 その破裂強度を 測定したところ、 表 8 に記載されているように、 9. 2 kg/ cm 2 G / kg/ m 2 であり、 優れた破裂強度を有することが判明した。
実施例 2〜 5、 比較例 1 〜 3
実施例 2〜 5および比較例 1 〜 3の各々において、
表 1 に示すポリエステルフイ ラメ ン ト糸をを使用し、 実施例 1 と 同様にして、 表 2および 3 に示す平織物を製織し、 表 4および 5 に 示す温度の多段式金属ロール (ロールは 10本) またはテンター方式 で、 収縮セッ トを施し、 表 6および 7 に示す織物を作成した。 一部 の織物には、 カレンダ加工を施した。 これらの織物について、 引張 伸度 εを測定し、 荷重一伸長曲線を作成した。 実施例 2の荷重一伸 長曲線を第 2 Α図および第 2 Β図に示し、 比較例 1 の荷重一伸長曲 線を第 3 A図および第 3 B図に示す。 また、 実施例 1 〜 5および比 較例 1 〜 3の各々の織物の諸物性、 およびエアーバッグの破裂強度 を評価した結果を表 8および 9 に示す。 なお、 実施例 3, 4 におい ては 200 °Cの多段式金属ロール (ロールは 10本) により 1段階で収 縮セッ トを施した。 また比較例 1 〜 3 においては、 200 °Cのテンタ —により 1段階で収縮セッ トを施した。 これらの場合、 収縮セッ ト 加工時の生機の送り速度は、 実施例 1 に比べて、 若干上昇させた。
表 1
Figure imgf000027_0001
表 2
錢例 雄例 錢例 雄例
1 2 3 4 5 織 物 組 織 平 織 平 織 平 織 平 織 平 織 生 カバ'一ファクター 経 1, 086 1, 086 840 840 1, 080
( dex本/ィンチ) 緯 1, 045 1, 045 819 819 1, 045 カバ'一ファクター 毒差
機 41 41 21 21 35 ( "dex*/-fンチ)
引張タフネス 1, 672 1, 672 1, 304 1, 304 1, 672
(kg - %/ 3 cm) 緯 1, 604 1, 604 1, 251 1, 251 1, 614 目 付(g,m2 ) 205 205 160 160 205 表 3 比較例 比較例 比較例 1 2 3 織 物 組 織 平 織 平 織 平 織 生 力ノくーフ ァクター 経 1, 086 1, 086 1, 039
( " dex本 Zィ ンチ) 緯 1, 045 1, 045 994 カバーフ ァクタ一の経緯差
俄 41 41 41 (v^ dex本 ィ ンチ)
引張タフネス 経 1, 672 1, 642 1, 532
(kg - %/ 3 cm) 緯 1, 604 1, 614 994 目 付 (gZm2 ) 205 205 208
表 4 夹施 1 夹施 リ o 夹 5WJ 4 芙施 リ o 卜ノレクモータエ セさコ /— 亡 Sコ ~trさコ ί レ匚0 J?.
ノァノ 収縮セット方式 r=iい、
ローノレ 曰 1口 J卜、
し 1口 Jし M卜、
し グ― ロール表面温度または 155 155 200 200 155 収
テン夕 内温度 (°c) I 1 η9πU l 1 ΟyΠu
カノくーフアクター 経 1,231 1, 231 981 981 1 153 セ
( dex本 1 1 QQ
インチ) 緯 1, 1 on nop
ΐο» 丄, ΙΟΌ y u 上,丄 o ッ
カバ一ファクタ一の経緯差
卜 42 42 45 45 25 (Λ dex本 Ζィンチ)
引張タフネス 経 3, 756 3, 756 2 930 2 930 2,311 織
(kg · %/ 3 cm) 緯 3, 214 3,214 2 507 2 507 2 201 物
目 付 (g/m2 ) 250 250 195 195 220 目付収縮率 (%) 22.0 22.0 21.9 21.9 7.3 経 40.8 40.8 33.7 33.7 33.3 引張切断伸度 (%)
緯 39.2 39.2 32.6 32.6 25.9 経 202 202 150 150 147 引張切断伸度増加率 (%)
緯 190 190 141 141 181 経 13.1 13.1 16.7 16.7 5.7 密度増加率 (%)
緯 11.8 11.8 14.3 14.3 7.1
表 5 腿例 雌例 職例 1 2 3 収縮セットカ式 テンター テンター テンター 収
ロール表面温度または
縮 200 200 200 テンター内温度 O
カバ' ファクター 経 1 121 1, 111 1 113 ッ
(Vdex本/ィンチ) 緯 1 099 1 097 988 卜
カバ '一ファクター ©ϋΙ差
後 122 14 125 ( dex本,ィンチ)
m
引張タフネス 経 2、 324 1 «Q9 2 i 物
(kg-%/3cm) 緯 2, 212 1 792 1, 576 目 付(gZm2 ) 240 214 225
Figure imgf000030_0001
%) 17.1 4.4 8.2 経 26.2 27.3 27.8 引張切断伸度 (%)
緯 21.5 25.2 25.8 経 94.1 61.0 73.0 引張切断伸^ 1¾睥 (%)
緯 59.2 60.0 71.0 経 6.6 2.3 7.1 密 ロ率 {%)
緯 7.8 4.3 7.1
表 6 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 片面、 180 °C 片面、 180 °C 片面、 180 °C
3
カレンダ一条件 80ton 80ton 80ton
3 4 m/ min 4 m/min 4 m/ min
A\\\- カレンダ有無 ハ、、 有 有 有 最 1 %≤ ε≤20%における 経 正 正 正 正 正
S" (ε) の正負 (Α) 緯 正 負 正 負 負 終
ε =10%における 経 30.1 34.5 22.5 28.8 74.6 織 緯 31.1 38.9 23.4 31.2 95.6 引長タフネス 経 3, 756 3, 723 2,930 2, 871 2, 265 物
緯 3,214 3, 201 2, 507 2, 457 2, 157 織物通気度の PR / PM 0.33 0.14 0.38 0.23 0.77 織物通気度
7.5 0.7 9.5 1.0 7.8
(1/dm2 /min at 500Pa)
カバ、一フアクター 経 1,231 1,213 981 932 1,072
( dex本 ィンチ) 緯 1, 189 1, 176 936 899 1,049 縫目滑脱値 (mm) 経 0.2 0.2 0.4 0.2 0.2 緯 0.2 0.2 0.4 0.3 0.2
表 7
1 9
1
Γ1 I J、 丄 OU し カレンダー条件 ttUion 1口 Jトし、
mz nun
カレンダ有無 CD 無 有 有 取 1%^ε^20%における 経 負 負 負
S〃 (ε)の正負 (Α ' ) 緯 負 負 負 終
ε =10%における 経 81.5 78.5 121.8 緯 l o 0 11 Q 1ΛΟ Q 丄^ , 0 丄丄 ϋ
引張タフネス 経 Δ, ώ 1 QQ7 0 n r 物
( kg · %/3cm) (C ' ) 緯 、 ^上 ώ 1 7β7 丄 1, >1QR
»1 ^の PR / PM Π 77 Λ U. /0Q 纖通纖
9.5 1.5 2.4
(1/dm2 /min at 500Pa)
カバ'一ファクター 経 1, 121 1, 105 1, 104
( dex本,ィンチ) 緯 1, 099 1, 093 949 縫目滑脱値 (mm) 経 0.4 1.3 0.7 緯 0.5 1·5 0.6
表 8
Figure imgf000033_0001
表 9
Figure imgf000033_0002
産業上の利用分野
本発明の高性能エアーバッグ用織物は、 エアーバッグを形成した 際に、 エアーバッグが要求する前記性能 ( 1 ) 〜 ( 3 ) の全てを満 足しているので、 それから得られるエアーバッグは安全性に優れ、 実用性の高いものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ポリエステルフィ ラメ ン ト糸からなる織物において、 この織 物が下記特性 (A) 〜 (C ) :
(A) 前記織物の荷重一伸長曲線において、 引張伸度 £ (%) の 高次関数である引張強度 S ( ε ) (単位 : kg/ 3 cm) の第 2次導関 数 S〃 ( ε ) が、 前記伸度が 1 ε ^20%の領域内にあるとき、 経糸方向および緯糸方向のうち少なく とも一方向において実質的に ihであること。
(B ) 前記織物の伸度 εが ε ≤ 10%の領域内において、 前記織物 の引張強度 S ( ε ) が、 経糸方向および緯糸方向ともに 10〜100 kg / 3 cmであること。
( C) 前記織物の下記のように定義される引張タフネスが、 経糸 方向および緯糸方向ともに、 2000〜4, 000 kg · %/ 3 cmであること c
(ただし、 前記引張タフネスとは、 前記織物の経糸方向および緯糸 方向のそれぞれについて作成された荷重—伸長曲線を示すグラフに おいて、 前記荷重一伸長曲線と、 荷重が 0のときの横軸とにより規 定される領域の面積により表わされる。 )
のすベてを具備していることを特徴とする高性能エアーバッグ用織 物。
2. 前記織物において、 下記のように定義される、 PR / PM が、 0.01〜0.60の範囲内にあることを特徴とする、 請求の範囲第 1項に 記載のエアーバッグ用織物。
(ただし、 PR は前記織物の幅方向に等間隔に設定された 10個の 点と、 それらの各点を起点と し、 前記織物の長さ方向に約 1 mの間 隔をおいて、 設定された各 10個の点の合計 100 点において、 500 Pa の圧力下において、 それぞれ測定され織物通気度 (単位 : リ ッ トル /dm2 /分) のうち最大通気度と最小通気度の差値を表し、 PM は 前記 100 点において測定された通気度の平均値を表す。 )
3. 前記織物から直径約 700 mm0の 2枚のほ 円形布を採取し、 この 2枚の円形布を重ね合せ、 その周辺部を二重環縫製により直径 670 匪のシームを形成するように縫製してエアーバッグを作製し、 このエアーバッグ中に、 30kg// cm2 に蓄圧した高圧空気 40リ ツ トル を瞬時に注入して 100 msec以内に破裂させたとき、 この破裂内圧値 で表わされる前記エアーバッグの破裂強度が 4.0 〜; lO. OkgZcm2 G /kg/m2 である、 請求の範囲第 1 項に記載のエアーバッグ用織物。
4. 前記織物から、 直径約 700 mm0の 200 枚の円形布を採取し、 その 2枚宛を重ね合わせ、 これを二重環縫製により直径 670 難 ¾6の シームを形成するように縫製して 100 袋のエアーバッグを作成し、 その各々に圧力 980 Paの空気を封入し通気度を測定し、 その最大通 気度と最小通気度との差値 (PR ' ) を、 全通気度の平均値 (PM ' ) で除した値 PR ' ノ PM ' を求めたとき、 この PR ' Z PM ' 値が 0.01〜0.50である請求の範囲第 2項に記載のエアーバッグ用織物。
5. 前記織物に、 その経糸方向および緯糸方向のそれぞれに 120 k / 5 cmの荷重を与えて測定した縫目滑脱値が、 該経糸方向および 緯糸方向ともに、 0.1 〜: I.0 mmである請求の範囲第 1項に記載のェ ァーバッグ用織物。
6. 前記織物の経糸方向および緯糸方向のカバーフアクターが、 ともに 1, 000 〜1,280 であって、 且つ前記経糸方向および緯糸方向 のカバーファクター値の差が、 5〜100 である請求の範囲第 1項記 載のエアーバッグ用織物。
7. 前記織物の 500 Paの圧力下における通気度が、 0.2 〜9.5 リ ッ トル/ dm2 分である請求の範囲第 2項に記載のエアーバッグ用 織物。
8 . 前記織物が、 片面カ レンダ加工が施されたものである、 請求 の範囲第 1項に記載のエアーバッグ用織物。
9 . 引張切断伸度 9〜18 %、 および 150 °Cにおける乾熱収縮率 3 〜 1 3 %を有するポリエステルフィ ラメ ン ト原糸を、 無燃のまま、 経 糸方向および緯糸と して用いて製織して、 経糸方向および緯糸方向 の引張タフネスがともに 1, 000 kg · % / 3 cm以上 2, 000 kg - % / 3 cm未満の生機を作成し、 前記生機またはこの生機を精練して得られ た織物に、 収縮セッ ト処理を施し、 この収縮セッ ト処理を前記生機 又は織物の経糸密度増加率並びに緯糸密度増加率がともに 5〜25 % で、 且つ前記ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の引張切断伸度におけ る、 織物の経方向並びに緯方向の伸度増加率が、 ともに 70〜
250 %となるようにコ ン トロールすることを特徴とする、 請求の範 囲第 1項に記載の高性能エアーバッグ用織物の製造方法。
10. 前記ポリエステルフイ ラメ ン ト原糸の単繊維繊度が 1. 0 〜 2. 5 d eである請求の範囲第 9項に記載のエアーバッグ用織物の製造 方法。
1 1. 前記ポリエステルフィ ラメ ン ト原糸の引張強度が 9. 0 〜13. 0 g / d eである請求の範囲第 9項に記載のエアーバッグ用織物の製造 方法。
12. 前記生機の経糸方向および緯糸方向のカバーフアクターがと もに、 800 〜1 150である、 請求の範囲第 9項に記載のエアーバッグ 用織物の製造方法。
13. 前記生機の経緯カバーフアクターの差が 5〜100 である請求 の範囲第 12項に記載のエアーバッグ用織物の製造方法。
14. 前記収縮セッ ト処理を、 実質表面温度 150 〜230 °Cに調整さ れた金属ロール群を有する多段金属ロールセッ ト機を用いて施す請 求の範囲第 9項に記載のエアーバッグ用織物の製造方法。
15. 前記多段ロールセッ ト機と して 3 〜30本の両端保持型金属口 —ル群を有し、 この金属ロールの各々が トルクモータにより駆動さ れる多段金属ロールセッ ト機を使用する、 請求の範囲第 14項に記載 のエアーバッグ用織物の製造方法。
16. 前記収縮セッ ト処理を、 前記生機または前記生機を精練して 得られた織物に対し、 その緯糸方向において実質的に無緊張の状態 であり、 その経糸方向においてのみ 1 0〜500 gノ cmの引張張力を付 与しながら施す、 請求の範囲第 1 4項記載のエアーバッグ用織物の製 造方法。
17. 前記収縮セッ ト処理において、 前記多段ロールセッ ト機の後 段側ロール織物の表面温度を、 前段側ロールに接触した織物の表面 温度より高温になるように調節し、 それによつて表面温度に勾配を 形成する、 請求の範囲第 14項に記載のエアーバッグ用織物の製造方 法
1 8. 前記収縮セッ ト処理において、 前記生機または前記生機を精 練して得られた織物と、 前記多段金属ロールセッ ト機の金属ロール 群表面との総接触長が 3〜50 mとなり、 かつ両者の最小接触角が 10 〜90度となるようにコ ン トロールする、 請求の範囲第 16項に記載の エアーバッグ用織物の製造方法。
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