JP2012031535A - Base fabric for air-bag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、布帛の表面に被覆材が配されたエアバッグ用基布に関し、さらに詳しくは、布帛の表面に被覆材が配されることにより優れた不通気性を有し、さらにエアバッグに要求されるその他の特性（軽量性、柔軟性、収納性など）にも優れたエアバッグ用基布であるとともに、特別な処理を施すことなくリサイクルに供することのできるエアバッグ用基布に関する。 The present invention relates to an airbag base fabric in which a coating material is disposed on the surface of the fabric. More specifically, the present invention has excellent air permeability by providing a coating material on the surface of the fabric. The present invention relates to an airbag base fabric that is excellent in other required characteristics (lightness, flexibility, storability, etc.) and that can be used for recycling without any special treatment.
近年、自動車の乗員安全保護装置として多くのエアバッグ装置が実用化され、前部衝突時の運転席保護用、助手席保護用、側部衝突時の胸部および大腿部・腰部保護用（座席シートに内蔵）、および車体側部の頭部保護用（窓上部の天井内に装着）など、その装着部位も増えてきている。
この中で、側部衝突保護用など、特に高い気密性すなわち不通気性が要求されるエアバッグにおいては、布帛の表面に被覆材が配された、いわゆるコーティング基布が広く用いられており、被覆材としては、耐熱性に優れるシリコーン樹脂やシリコーンゴムが好んで用いられている。
In recent years, many airbag devices have been put into practical use as vehicle occupant safety protection devices, for protecting the driver's seat at the time of a frontal collision, for protecting the passenger seat, and for protecting the chest, thighs, and lumbar region at the time of a side collision (seat There are an increasing number of mounting parts such as built-in seats and head protection on the side of the vehicle body (mounted in the ceiling above the window).
Among these, in airbags that require particularly high airtightness, that is, air permeability, such as for side collision protection, so-called coating base fabrics in which a coating material is arranged on the surface of the fabric are widely used, As the covering material, silicone resin or silicone rubber having excellent heat resistance is preferably used.
ところで、近年、エアバッグ装置（運転席用、助手席用、等）が全車標準装備されるようになったことから、エアバッグの生産量が増加し、それに伴い、生産工程における裁断屑などの廃材が大量に発生するようになった。
また、生産工程以外にも、使用済みエアバッグや、廃車となった自動車に搭載されているエアバッグなど、不要となったことで廃棄処分されるエアバッグの数も年々増加している。
このような状況の中、最近の資源節約や環境保護の立場から、従来廃棄処分されていたこれらの廃材をリサイクルしようとする動きが高まってきている。
By the way, in recent years, since airbag devices (for driver seats, passenger seats, etc.) have become standard equipment on all vehicles, the production volume of airbags has increased, and as a result, cutting scraps in the production process, etc. A large amount of waste material is generated.
In addition to the production process, the number of airbags that are disposed of because they are no longer needed, such as used airbags and airbags installed in disused cars, is increasing year by year.
Under such circumstances, from the standpoint of recent resource saving and environmental protection, there is an increasing movement to recycle these waste materials that have been disposed of in the past.
しかしながら、布帛の表面に被覆材が配されていないエアバッグ用基布（ノンコート基布）は溶融混合等によって比較的容易にリサイクルに供することが可能であるものの、表面にシリコーン樹脂などの被覆材が配されたエアバッグ用基布（コーティング基布）は、基布と被覆材との相溶性が乏しく、溶融混合等によるリサイクルが困難であった。 However, an airbag base fabric (non-coated base fabric) in which a coating material is not disposed on the surface of the fabric can be relatively easily recycled by melt mixing or the like, but a coating material such as a silicone resin on the surface. The airbag base fabric (coating base fabric) in which is disposed has poor compatibility between the base fabric and the covering material, and is difficult to recycle by melt mixing or the like.
そこで、コーティング基布をリサイクル可能にするために、コーティング基布から被覆材を分離、除去する方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、シリコンがコーティングされているスクラップ布を強アルカリ液に浸漬した後、脱水し、その後シリコンコーティング層を剥離除去する方法が、また特許文献２には、界面活性剤、アルカリおよび水性キャリヤーを含有する組成物を加温し、その中にコーティング繊維を浸漬して繊維のコーティング部分を剥離する方法が、それぞれ開示されている。
これらの方法によれば、コーティング基布の表面からシリコーン樹脂などの被覆材を剥離、除去することが可能となり、処理後の布帛は、ノンコート基布と同様に、布帛単体としてリサイクルに供することができる。
しかしながら、これらの方法を用いた場合、コーティング基布から被覆材を剥離、除去するための特別な処理工程が必要となり、リサイクルコストが高くなるという問題がある。
Therefore, in order to make the coating base fabric recyclable, a method of separating and removing the covering material from the coating base fabric has been proposed.
For example, Patent Document 1 discloses a method in which scrap cloth coated with silicon is immersed in a strong alkaline solution, dehydrated, and then the silicon coating layer is peeled and removed, and Patent Document 2 includes a surfactant, Each disclosed is a method of warming a composition containing an alkali and an aqueous carrier and dipping the coated fiber in it to release the coated portion of the fiber.
According to these methods, it becomes possible to peel and remove the coating material such as silicone resin from the surface of the coated base fabric, and the treated fabric can be recycled as a single fabric, like the non-coated base fabric. it can.
However, when these methods are used, there is a problem that a special processing step for peeling and removing the covering material from the coating base fabric is required, and the recycling cost is increased.
一方、エアバッグに用いるためのコーティング基布として、シリコーン樹脂やシリコーンゴム以外の合成樹脂を被覆材として用いたものも提案されている。
例えば、特許文献３には、合成繊維糸を構成要素とする基布に、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、およびポリアミド樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂が被覆材として配されたエアバッグ用基布が開示されている。
また、例えば、特許文献４には、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂とポリエーテル系ポリウレタン樹脂の混合物を塗布した、軽量で低通気性である基布が開示されている。
しかしながら、特許文献３に開示されているエアバッグ用基布は、不通気性、軽量性、柔軟性、収納性の向上に着目したものであり、また、特許文献４に開示されているエアバッグ用基布は、軽量性、ホツレ防止性、収納性などの向上に着目したものであり、いずれもリサイクルに関しては全く示唆されていない。
On the other hand, as a coating base fabric for use in an airbag, a fabric using a synthetic resin other than silicone resin or silicone rubber as a covering material has been proposed.
For example, in Patent Document 3, at least one resin selected from the group consisting of polyurethane resin, acrylic resin, polyester resin, and polyamide resin is disposed as a covering material on a base fabric having synthetic fiber yarn as a constituent element. An airbag base fabric is disclosed.
For example, Patent Document 4 discloses a lightweight and low-breathable base fabric coated with a mixture of a polycarbonate-based polyurethane resin and a polyether-based polyurethane resin.
However, the airbag fabric disclosed in Patent Document 3 focuses on the improvement of air permeability, lightness, flexibility, and storage, and the airbag disclosed in Patent Document 4 The base fabric focuses on the improvement of lightness, anti-glare property, and storage property, and none of them is suggested for recycling.
このように、コーティングされたエアバッグ用基布において、エアバッグに要求される特性（不通気性、軽量性、柔軟性、収納性など）を十分に満たし、かつ容易にリサイクルに供することができるエアバッグ用基布を得ることは、現状では非常に困難であった。 In this way, the coated airbag fabric sufficiently satisfies the characteristics required for the airbag (such as air permeability, lightness, flexibility, storage, etc.) and can be easily recycled. It was very difficult to obtain a base fabric for an air bag at present.
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、布帛の表面に被覆材が配されることにより優れた不通気性を有し、さらにエアバッグに要求されるその他の特性（軽量性、柔軟性、収納性など）にも優れ、かつ、特別な処理を施すことなくリサイクルに供することのできるエアバッグ用基布を提供することである。 The present invention has been made in view of such a current situation. The object of the present invention is to have excellent air permeability by providing a coating material on the surface of the fabric, and further to an airbag. An object of the present invention is to provide an air bag base fabric that is excellent in other required characteristics (lightness, flexibility, storage, etc.) and that can be recycled without any special treatment.
本発明者は、ポリアミド系繊維布帛と、被覆材として高融点のポリウレタン樹脂を用いることにより、得られたエアバッグ用基布が優れた不通気性、軽量性、柔軟性、収納性などを有し、かつ、被覆材を分離、除去するための特別な処理工程を設けずとも、ポリアミド系繊維布帛と被覆材を溶融混合することで、エアバッグ用基布をリサイクルに供することができることを見出し、本発明に到った。 By using a polyamide fiber fabric and a polyurethane resin having a high melting point as a covering material, the present inventor has excellent air permeability, lightness, flexibility, storage property, and the like. In addition, it is found that the base fabric for airbags can be recycled by melting and mixing the polyamide fiber fabric and the coating material without providing a special treatment step for separating and removing the coating material. The present invention has been reached.
すなわち、本発明は、ポリアミド系繊維布帛の少なくとも片側表面に、被覆材として熱可塑性ポリウレタン樹脂が配されてなるエアバッグ用基布において、
該熱可塑性ポリウレタン樹脂の融点が２００℃以上、付与量が１０〜５０ｇ／ｍ２（固形分）であり、さらに、該エアバッグ用基布を、ポリアミド系繊維布帛単体の融点から１０℃高い温度において溶融したとき、得られるポリアミド系繊維布帛と被覆材との溶融混合物の、メルトフローインデックス（ＭＩ）（ＪＩＳ Ｋ７２１０に規定）が、２０〜２００ｇ／１０ｍｉｎであることを特徴とする。
That is, the present invention relates to an airbag base fabric in which a thermoplastic polyurethane resin is disposed as a coating material on at least one surface of a polyamide fiber fabric.
The thermoplastic polyurethane resin has a melting point of 200 ° C. or higher, an applied amount of 10 to 50 g / m 2 (solid content), and the airbag fabric is a temperature that is 10 ° C. higher than the melting point of the polyamide fiber fabric alone. The melt flow index (MI) (specified in JIS K7210) of the molten mixture of the polyamide-based fiber fabric and the coating material obtained when melted in is from 20 to 200 g / 10 min.
前記熱可塑性ポリウレタン樹脂は、ポリカーボネート型ポリウレタン樹脂であることが好ましい。 The thermoplastic polyurethane resin is preferably a polycarbonate type polyurethane resin.
前記熱可塑性ポリウレタン樹脂には、架橋剤が含まれていることが好ましい。 The thermoplastic polyurethane resin preferably contains a crosslinking agent.
前記ポリアミド系繊維布帛が、脂肪族ナイロン、半芳香族ナイロン、脂肪族ナイロンと半芳香族ナイロンとの共重合体または混合体、から選ばれた１種または２種以上のものからなることが好ましい。 It is preferable that the polyamide fiber fabric is made of one or more selected from aliphatic nylon, semi-aromatic nylon, and a copolymer or mixture of aliphatic nylon and semi-aromatic nylon. .
前記ポリアミド系繊維布帛を構成する繊維糸条が、溶融紡糸された長繊維からなることが好ましい。 It is preferable that the fiber yarn constituting the polyamide fiber fabric is composed of melt-spun long fibers.
本発明により、不通気性およびエアバッグに要求される様々な特性に優れたエアバッグ用基布が得られるとともに、該エアバッグ用基布の裁断片や、該エアバッグ用基布を用いた使用済みエアバッグおよびそのパーツなどを、被覆材を分離・除去するなどの特別な処理を施すことなく、溶融によって容易にリサイクルに供することができる。 According to the present invention, an air bag base fabric excellent in various characteristics required for air permeability and an air bag is obtained, and a cut piece of the air bag base fabric or the air bag base fabric is used. The used airbag and its parts can be easily recycled by melting without any special treatment such as separating and removing the covering material.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明のエアバッグ用基布は、ポリアミド系繊維布帛の少なくとも片側表面に、被覆材として熱可塑性ポリウレタン樹脂が配されてなるものである。 The airbag fabric according to the present invention is obtained by placing a thermoplastic polyurethane resin as a coating material on at least one surface of a polyamide fiber fabric.
熱可塑性のポリウレタン樹脂は、ポリアミド系繊維布帛との密着性が高く、柔軟性にも優れるため、本発明における被覆材として好適である。
なお、ポリウレタン樹脂には熱硬化性のものと熱可塑性のものがあるが、前者は加熱による化学反応で硬化し、一度硬化すると再び加熱しても溶融せず固体のままとなる性質をもっているため、溶融によるリサイクルが困難である。
A thermoplastic polyurethane resin is suitable as a coating material in the present invention because it has high adhesion to a polyamide fiber fabric and excellent flexibility.
There are two types of polyurethane resin, thermosetting and thermoplastic. However, the former is cured by a chemical reaction by heating, and once cured, it has the property that it does not melt and remains solid even when heated again. Recycling by melting is difficult.
前記熱可塑性ポリウレタン樹脂は、融点が２００℃以上である必要がある。融点が２００℃未満の場合には、エアバッグに要求される長期耐久性を満たすことができないおそれがある。融点を２００℃以上、好ましくは２２０℃以上、さらに好ましくは２４０℃以上とすることで、エアバッグ用基布としての耐久性を満たすことができる。 The thermoplastic polyurethane resin needs to have a melting point of 200 ° C. or higher. If the melting point is less than 200 ° C., the long-term durability required for the airbag may not be satisfied. By setting the melting point to 200 ° C. or higher, preferably 220 ° C. or higher, more preferably 240 ° C. or higher, durability as a base fabric for an airbag can be satisfied.
また、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂が２００℃以上の融点を有することは、リサイクルの観点からも肝要である。
なお、本発明が意図するリサイクルとは、エアバッグ用基布を溶融することによって得られた布帛と被覆材との溶融混合物を繊維形状や各種形状の成形物に再度成形し、再利用することを想定したものである。
本発明に用いられるポリアミド系繊維布帛は一般的に融点が高く、本発明のエアバッグ用基布をリサイクルに供するためには高温にて溶融する必要がある。しかし、被覆材である熱可塑性ポリウレタン樹脂の融点が低い場合、高温で溶融すると熱可塑性ポリウレタン樹脂の熱変質や分解などが発生するおそれがある。
熱可塑性ポリウレタン樹脂の融点を２００℃以上、好ましくは２２０℃以上、さらに好ましくは２４０℃以上とすることにより、リサイクルするための溶融工程において、熱可塑性ポリウレタン樹脂の熱変質や分解などを発生させることなく、ポリアミド系繊維布帛と被覆材の均質な溶融混合が可能となる。
In addition, it is important from the viewpoint of recycling that the thermoplastic polyurethane resin has a melting point of 200 ° C. or higher.
In addition, the recycling which this invention intends re-forms the molten mixture of the fabric obtained by melting the base fabric for airbags, and a coating | covering material to the shape of a fiber shape or various shapes, and reuses it. Is assumed.
The polyamide fiber fabric used in the present invention generally has a high melting point, and it is necessary to melt at a high temperature in order to use the airbag fabric of the present invention for recycling. However, when the melting point of the thermoplastic polyurethane resin as the coating material is low, there is a possibility that the thermoplastic polyurethane resin may be thermally altered or decomposed when melted at a high temperature.
By causing the melting point of the thermoplastic polyurethane resin to be 200 ° C. or higher, preferably 220 ° C. or higher, more preferably 240 ° C. or higher, the thermoplastic polyurethane resin may be thermally altered or decomposed in the melting step for recycling. In addition, the homogenous melt mixing of the polyamide fiber fabric and the covering material is possible.
ここで、融点とは、融点測定ユニットを装着した顕微鏡を用いて測定し、融点測定ユニットにセットした試料を昇温速度約２０℃／分で加熱した時の、流動開始温度をいう。 Here, the melting point refers to a flow start temperature when measured using a microscope equipped with a melting point measurement unit and the sample set in the melting point measurement unit is heated at a rate of temperature increase of about 20 ° C./min.
前記熱可塑性ポリウレタン樹脂の数平均分子量は、樹脂の引張強力、耐摩耗性、柔軟性、ポリアミド系繊維布帛との密着性などに応じて選定することができる。なかでも、分子量が５千〜５０万であることが好ましく、１万〜４０万であることがより好ましい。分子量が５千より小さいと、融点が低くなり、樹脂が脆くなる傾向にある。分子量が５０万を超えると融点は高くなるが、樹脂が硬くなる傾向にある。 The number average molecular weight of the thermoplastic polyurethane resin can be selected according to the tensile strength, abrasion resistance, flexibility, adhesion to the polyamide fiber fabric, and the like. Of these, the molecular weight is preferably 5,000 to 500,000, and more preferably 10,000 to 400,000. When the molecular weight is less than 5,000, the melting point becomes low and the resin tends to become brittle. When the molecular weight exceeds 500,000, the melting point increases, but the resin tends to be hard.
一般に、ポリウレタン樹脂は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との反応によって得られる。
熱可塑性ポリウレタン樹脂のポリオール成分としては、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなどがあげられるが、なかでも、ポリカーボネートポリオールが、エアバッグ用基布の被覆材に求められる湿熱特性や乾熱特性に優れた熱可塑性ポリウレタン樹脂が得られる点で好ましく、また、高融点の熱可塑性ポリウレタン樹脂が得られる傾向にある点で好ましい。
Generally, a polyurethane resin is obtained by reaction of a polyol component and a polyisocyanate component.
Examples of the polyol component of the thermoplastic polyurethane resin include polycarbonate polyol, polyester polyol, polyether polyol and the like. Among them, the polycarbonate polyol has wet heat characteristics and dry heat characteristics required for a covering material for an air bag base fabric. It is preferable in that an excellent thermoplastic polyurethane resin can be obtained, and it is preferable in that a thermoplastic polyurethane resin having a high melting point tends to be obtained.
ポリカーボネ−トポリオールは、一般に、１）ポリオールとクロロカルボン酸との反応、２）ポリオールとホスゲンとの反応、３）ポリオールと環状カーボネートとの反応、４）ジカーボネート化合物の縮合反応、などによって得ることができ、特に限定されるものではない。
ポリカーボネートポリオールを得るための反応に用いられるポリオールとしては、例えば、ＨＯ−Ｒ−ＯＨで示されるジオール類、すなわち、脂肪酸ジオール、脂環式ジオール、または芳香族ジオールなどがあげられる。なかでも、炭素数が少なく、柔軟な熱可塑性ポリウレタン樹脂が得られる点で、アルキレンジオール（炭素数＝２〜６）、アルキレングリコール（炭素数＝２〜６）、キシリレンジオールなどが好ましく、これらは、単独で用いる以外に、２種以上の混合物、あるいは２種以上の共重合物であってもかまわない。また、必要に応じて、カプロラクトンなどとの共重合物であるポリカーボネート／ポリエステルのポリオールを用いてもよい。
また、ポリカーボネートポリオールとして、例えば、ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ ＵＨＣ５０（宇部興産社製品）、デュラノール Ｔ５６５２，Ｔ５６５１，Ｔ４６７２，Ｔ４６７１（以上、旭化成ケミカルズ社製品）、プラクセル ＣＤ２０５（ダイセル化学社製品）、Ｏｘｙｍｅｒ Ｎ１１２（Ｐｅｒｓｔｏｒｐ社製品）などの市販品を使用することもできるが、これらに限定されるものではない。
Polycarbonate polyols are generally obtained by 1) a reaction between a polyol and a chlorocarboxylic acid, 2) a reaction between a polyol and phosgene, 3) a reaction between a polyol and a cyclic carbonate, 4) a condensation reaction of a dicarbonate compound, and the like. There is no particular limitation.
Examples of the polyol used in the reaction for obtaining the polycarbonate polyol include diols represented by HO—R—OH, that is, fatty acid diol, alicyclic diol, aromatic diol, and the like. Among these, alkylene diol (carbon number = 2 to 6), alkylene glycol (carbon number = 2 to 6), xylylene diol, and the like are preferable in that a flexible thermoplastic polyurethane resin having a small number of carbon atoms can be obtained. In addition to being used alone, it may be a mixture of two or more kinds, or a copolymer of two or more kinds. If necessary, a polycarbonate / polyester polyol which is a copolymer with caprolactone or the like may be used.
Moreover, as polycarbonate polyol, for example, ETERNACOLL UHC50 (product of Ube Industries, Ltd.), Duranol T5652, T5651, T4672, T4671 (above, product of Asahi Kasei Chemicals), Plaxel CD205 (product of Daicel Chemical), Oxymer N112 (product of Perstorp) Commercial products such as these can also be used, but are not limited thereto.
前記ポリカーボネートポリオールの数平均分子量は、要求される樹脂特性に応じて選定すればよいが、なかでも、５００〜５０００であることが好ましく、８００〜４０００であることがより好ましい。数平均分子量が５００より小さいと、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の伸びが小さくなり、引張強力も低くなる傾向がある。分子量が５０００を超えると、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の融点は高くなるものの、同時に高モジュラスの硬い樹脂となる傾向がある。 The number average molecular weight of the polycarbonate polyol may be selected according to the required resin properties, and among them, it is preferably 500 to 5000, and more preferably 800 to 4000. When the number average molecular weight is less than 500, the elongation of the resulting thermoplastic polyurethane resin tends to be small, and the tensile strength tends to be low. When the molecular weight exceeds 5,000, the thermoplastic polyurethane resin obtained has a high melting point, but at the same time, tends to be a high modulus hard resin.
また、ポリオール成分として、前記ポリカーボネートポリオール単独での使用と比較し、エアバッグ用基布に用いられる被覆材として要求される樹脂特性、例えば、柔軟性、布帛への密着性、耐摩耗性などの向上が認められる場合には、他のポリオール成分、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオールなどを、ポリカーボネートポリオールの使用量を超えない範囲で使用することは、本発明の範疇に入るものである。 In addition, as a polyol component, as compared with the use of the polycarbonate polyol alone, resin properties required as a coating material used for an airbag base fabric, such as flexibility, adhesion to a fabric, abrasion resistance, etc. When improvement is recognized, it is within the scope of the present invention to use other polyol components such as polyester polyol, polyether polyol, acrylic polyol and the like within a range not exceeding the amount of polycarbonate polyol used. is there.
本発明の熱可塑性ポリウレタン樹脂に用いられるポリイソシアネート成分としては、通常の熱可塑性ポリウレタン樹脂に用いられるものの中から適宜選定すればよい。なかでも、脂肪族または脂環式のポリイソシアネートが、適度なモジュラスを有し、柔軟性の高い熱可塑性ポリウレタン樹脂を得ることができる点で好ましい。
具体的には、例えば、メチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，１０−デカメチレンジイソシアネート、リジンイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネートなどがあげられる。なかでも、柔軟な熱可塑性ポリウレタン樹脂が得られる点で、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートが、また、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂が耐熱性に優れる点で、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが好ましい。
The polyisocyanate component used in the thermoplastic polyurethane resin of the present invention may be appropriately selected from those used in ordinary thermoplastic polyurethane resins. Of these, aliphatic or alicyclic polyisocyanates are preferable in that a thermoplastic polyurethane resin having an appropriate modulus and high flexibility can be obtained.
Specifically, for example, aliphatic polyisocyanates such as methylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,10-decamethylene diisocyanate, lysine isocyanate, isophorone diisocyanate, 1,4 -Alicyclic polyisocyanates such as cyclohexylmethane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and cyclohexyl diisocyanate. Among these, 1,6-hexamethylene diisocyanate is preferable in that a flexible thermoplastic polyurethane resin is obtained, and dicyclohexylmethane diisocyanate is preferable in that the obtained thermoplastic polyurethane resin is excellent in heat resistance.
また、本発明に用いるポリイソシアネート成分として、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の特性に大きな影響を与えない範囲、例えば、全ポリイソシアネート成分の過半とならない範囲で、トリレンジイソシアネート、４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどに代表される芳香族ポリイソシアネートを配合してもよい。これにより、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の耐熱性をさらに向上させることが可能である。 Further, as the polyisocyanate component used in the present invention, tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane, in a range that does not significantly affect the properties of the resulting thermoplastic polyurethane resin, for example, in a range that does not become a majority of all the polyisocyanate components. You may mix | blend aromatic polyisocyanate represented by diisocyanate, xylylene diisocyanate, etc. Thereby, it is possible to further improve the heat resistance of the obtained thermoplastic polyurethane resin.
ポリオール成分とポリイソシアネート成分の配合は、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の特性に応じて選定すればよく、特に限定されないが、なかでも、重量比で、ポリオール成分／ポリイソシアネート成分＝１．５／１〜１／１．５であることが好ましい。この範囲以外であると、反応効率が低下する傾向にある。 The blending of the polyol component and the polyisocyanate component may be selected according to the properties of the thermoplastic polyurethane resin to be obtained, and is not particularly limited, but among them, the polyol component / polyisocyanate component = 1.5 / 1 by weight ratio. It is preferably ~ 1 / 1.5. If it is outside this range, the reaction efficiency tends to decrease.
本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタン樹脂には、架橋剤が含まれていることが好ましい。架橋剤が含まれていることにより、熱可塑性ポリウレタン樹脂が強固な網目構造を有し、熱可塑性ポリウレタン樹脂の耐熱性、引張強力および破断伸度を向上させることができる。 The thermoplastic polyurethane resin used in the present invention preferably contains a crosslinking agent. By including the crosslinking agent, the thermoplastic polyurethane resin has a strong network structure, and the heat resistance, tensile strength, and elongation at break of the thermoplastic polyurethane resin can be improved.
前記架橋剤は、熱可塑性ポリウレタン樹脂の合成時に配合してもよく、合成後の熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して後から配合してもよい。
なお、後者の場合は、架橋剤を反応させるため、架橋剤を配合した後の熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して熱処理などを行う。架橋剤を反応させる方法については特に限定するものではなく常用の方法により行えばよい。例えば、架橋剤を配合した熱可塑性ポリウレタン樹脂を布帛に付与した後、熱処理を行うことにより、架橋剤を反応させることができる。
The said crosslinking agent may be mix | blended at the time of the synthesis | combination of a thermoplastic polyurethane resin, and may be mix | blended later with respect to the thermoplastic polyurethane resin after a synthesis | combination.
In the latter case, in order to react the cross-linking agent, heat treatment or the like is performed on the thermoplastic polyurethane resin after blending the cross-linking agent. The method for reacting the cross-linking agent is not particularly limited and may be performed by a conventional method. For example, the crosslinking agent can be reacted by applying a heat treatment after applying a thermoplastic polyurethane resin containing a crosslinking agent to the fabric.
前記架橋剤としては、樹脂の架橋剤として一般に用いられているものの中から選定すればよく、特に限定するものではないが、なかでも、柔軟で耐加水分解性に優れた熱可塑性ポリウレタン樹脂が得られる点で、ポリカルボジイミド化合物が好ましい。
ポリカルボジイミド化合物は、分子中にカルボジイミド基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）を有するポリマーであり、カルボキシル基やアミノ基などの活性水素と高い反応性を示す。
前記ポリカルボジイミド化合物は、カルボジイミド化触媒を使用した、ジイソシアネートとの脱炭酸縮合反応により得られる。
なお、モノカルボジイミド化合物は、反応基が少ないことから反応効率が低く、また、水分と反応しやすいため安定性に欠け、本発明で用いるには適していない。
The crosslinking agent may be selected from those generally used as a crosslinking agent for resins, and is not particularly limited. In particular, a thermoplastic polyurethane resin having flexibility and excellent hydrolysis resistance is obtained. Therefore, polycarbodiimide compounds are preferable.
The polycarbodiimide compound is a polymer having a carbodiimide group (—N═C═N—) in the molecule, and exhibits high reactivity with active hydrogen such as a carboxyl group and an amino group.
The polycarbodiimide compound is obtained by a decarboxylation condensation reaction with diisocyanate using a carbodiimidization catalyst.
Note that the monocarbodiimide compound has a low reaction efficiency due to a small number of reactive groups, and also lacks stability because it easily reacts with moisture, and is not suitable for use in the present invention.
前記ポリカルボジイミド化合物は、例えば、「カルボジライト」（日清紡ケミカルズ社製品）、「Ｅｍａｆｉｘ」（大日精化工業社製品）、「Ｓｔａｂａｘｏｌ」（平泉洋行社製品）、「ＡＱＤ−２０５０Ｂ」（サンユーペイント社製品）、などとして販売されているものの中から選定することもできるが、これらに限定されるものではない。
また、前記架橋剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもかまわない。
Examples of the polycarbodiimide compound include “Carbodilite” (Nisshinbo Chemicals Co., Ltd.), “Emafix” (Daiichi Seika Kogyo Co., Ltd.), “Stabaxol” (Hiraizumi Yoko Co., Ltd.), “AQD-2050B” (Sanyu Paint Co., Ltd.). ), Etc., can be selected from those sold, but is not limited to these.
Moreover, the said crosslinking agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
前記架橋剤の配合量は、熱可塑性ポリウレタン樹脂に含まれるポリオール成分およびポリイソシアネート成分の配合量１００重量部に対して、１〜２０重量部であることが好ましく、２〜１０重量部であることがさらに好ましい。配合量が１重量部より少ないと、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の耐熱性が不足し、ポリアミド系繊維布帛との密着性も低下する傾向がある。また、２０重量部を超えると、モジュラスが高くなり柔軟性に劣る傾向がある。 The amount of the crosslinking agent is preferably 1 to 20 parts by weight and preferably 2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol component and polyisocyanate component contained in the thermoplastic polyurethane resin. Is more preferable. When the blending amount is less than 1 part by weight, the heat resistance of the obtained thermoplastic polyurethane resin is insufficient, and the adhesion to the polyamide fiber fabric tends to decrease. Moreover, when it exceeds 20 weight part, a modulus will become high and there exists a tendency for it to be inferior to a softness | flexibility.
また、本発明に用いる熱可塑性ポリウレタン樹脂には、分子内にカルボキシル基と水酸基とを有する化合物が含まれていてもよい。
前記化合物としては、例えば、ジオキシ安息香酸、ジオキシマレイン酸、ジメチロール吉草酸、ジメチロール酪酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロールピロピオン酸などのカルボン酸含有物およびこれらの誘導体、またはこれらを共重合させて得られるポリエステルポリオールなどの１種または２種以上をあげることができる。なかでも、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂が柔軟性に優れる点で、ジメチロールプロピオン酸が好ましい。
The thermoplastic polyurethane resin used in the present invention may contain a compound having a carboxyl group and a hydroxyl group in the molecule.
Examples of the compound include carboxylic acid-containing materials such as dioxybenzoic acid, dioxymaleic acid, dimethylolvaleric acid, dimethylolbutyric acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolpropionic acid, and derivatives thereof, or a copolymer thereof. 1 type, or 2 or more types, such as the polyester polyol obtained in this way can be mentioned. Of these, dimethylolpropionic acid is preferred because the resulting thermoplastic polyurethane resin is excellent in flexibility.
熱可塑性ポリウレタン樹脂の合成時に前記化合物を併用することにより、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の物性を向上させることができる。また、架橋剤などと併用することにより、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の分子構造を強固な網目状とすることができ、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の熱的特性（融点など）や物理特性（耐磨耗性など）を向上させることができる。 The physical properties of the obtained thermoplastic polyurethane resin can be improved by using the compound in combination during the synthesis of the thermoplastic polyurethane resin. In addition, when used in combination with a crosslinking agent or the like, the molecular structure of the obtained thermoplastic polyurethane resin can be made into a strong network, and the thermal properties (melting point, etc.) and physical properties (resistance to resistance) of the obtained thermoplastic polyurethane resin can be obtained. Abrasion properties, etc.) can be improved.
前記化合物の配合量は、熱可塑性ポリウレタン樹脂に含まれるポリオ−ル成分およびポリイソシアネート成分の配合量１００重量部に対し、１〜２５重量部の範囲で用いることが好ましく、２〜２０重量部とすることがさらに好ましい。配合量が１重量部より少ないと、得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂の基布への濡れ性が不足して、密着性が低くなるおそれがあり、２５重量部を超えると得られる熱可塑性ポリウレタン樹脂が硬くなる傾向にある。 The compounding amount of the compound is preferably 1 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol component and polyisocyanate component contained in the thermoplastic polyurethane resin, and 2 to 20 parts by weight. More preferably. When the blending amount is less than 1 part by weight, the wettability of the resulting thermoplastic polyurethane resin to the base fabric is insufficient, and the adhesion may be lowered. When the blending amount exceeds 25 parts by weight, the resulting thermoplastic polyurethane resin is It tends to be hard.
本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタン樹脂の性状は、付与量、付与方法、材料の加工性や安定性、要求される特性などに応じて、適宜選定すればよい。なかでも、水性溶液が、作業性および作業環境の面から好ましく用いられる。
また、場合によっては、粉体、ビーズ、薄膜、フィルムなどの固体状、あるいは樹脂分のみの無溶媒液体状のものを適用してもよい。
ただし、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂が、何らかの有機溶剤に溶解されたものは、作業環境の面から好ましくない。
What is necessary is just to select suitably the property of the thermoplastic polyurethane resin used for this invention according to the provision amount, the provision method, the workability and stability of material, the required characteristic, etc. Among these, an aqueous solution is preferably used from the viewpoints of workability and work environment.
In some cases, solids such as powders, beads, thin films, and films, or solvent-free liquids containing only a resin component may be applied.
However, it is not preferable from the viewpoint of working environment that the thermoplastic polyurethane resin is dissolved in any organic solvent.
本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタン樹脂が水性溶液である場合は、水溶液、水乳化液（強制乳化型、自己乳化型）、水分散液、水懸濁液などの形態があげられる。なかでも、水溶液または自己乳化液のものが、乳化剤を使用する必要がない点で好ましい。
このような樹脂は、構成分子中に水酸基、エチレンオキサイド基またはエチレングリコールなどの親水性基を導入することにより得ることができる。
When the thermoplastic polyurethane resin used in the present invention is an aqueous solution, examples thereof include an aqueous solution, a water emulsion (forced emulsification type, self-emulsification type), an aqueous dispersion, and an aqueous suspension. Especially, the thing of an aqueous solution or a self-emulsification liquid is preferable at the point which does not need to use an emulsifier.
Such a resin can be obtained by introducing a hydrophilic group such as a hydroxyl group, an ethylene oxide group, or ethylene glycol into a constituent molecule.
前記水性溶液の粘度は、その固形分や、付与方法に応じて最適な範囲を選定することができる。なかでも、２５℃において、０．１〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。２５℃における粘度が０．１Ｐａ・ｓより低いと樹脂の基布への浸透が大きくなり、得られる基布が硬くなる傾向にある。また、２００Ｐａ・ｓを超えると、付与加工時の取扱い性が悪くなる傾向にある。
また、その固形分は、前記水性溶液を安定に作製、保存できる範囲であればよく、特に限定するものではないが、例えば、２０〜８０％が好ましく、３０〜７０％がさらに好ましい。２０％未満であると溶液粘度が低くなる傾向があり、また８０％を超えると溶液粘度が高くなる傾向がある。
The optimal range of the viscosity of the aqueous solution can be selected according to the solid content and the application method. Especially, it is preferable that it is 0.1-200 Pa.s at 25 degreeC. When the viscosity at 25 ° C. is lower than 0.1 Pa · s, the penetration of the resin into the base fabric increases, and the resulting base fabric tends to be hard. On the other hand, if it exceeds 200 Pa · s, the handleability during the application process tends to deteriorate.
Moreover, the solid content should just be the range which can produce and store the said aqueous solution stably, and although it does not specifically limit, For example, 20 to 80% is preferable and 30 to 70% is more preferable. If it is less than 20%, the solution viscosity tends to be low, and if it exceeds 80%, the solution viscosity tends to be high.
前記水性溶液が、水分散液または水乳化液の場合、その樹脂固形分の粒子径は、溶液の均質性、乾燥後の樹脂特性の均質性などが向上する点で、平均粒子径が５００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以下であることがより好ましい。 When the aqueous solution is an aqueous dispersion or an aqueous emulsion, the particle size of the resin solid content is 500 nm or less in terms of the uniformity of the solution, the homogeneity of the resin properties after drying, and the like. It is preferable that it is 200 nm or less.
また、被覆材としての耐熱性、耐磨耗性、ポリアミド系繊維布帛との密着性、難燃性、不粘着性などの特性が、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂を単独で用いるよりも好ましい場合や、得られたエアバッグ用基布を溶融した場合の流動特性に大きな影響を与えない場合には、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂と相溶性のある樹脂またはゴム、例えば、水性シリコーン樹脂またはゴム、水性ハロゲン含有樹脂またはゴム、水性ポリアミド樹脂、水性ポリエステル樹脂、水性エポキシ樹脂、水性ビニル樹脂、水性アクリル樹脂などの水性樹脂またはゴム、またはこれらの変性樹脂またはゴムなどの１種または２種以上を、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂の２５重量部以下で混合して用いることができる。 In addition, when the properties such as heat resistance, abrasion resistance, adhesion to polyamide fiber fabric, flame retardancy, and non-adhesiveness as a covering material are preferable to using the thermoplastic polyurethane resin alone, In the case where the flow characteristic when the obtained airbag fabric is melted is not greatly affected, a resin or rubber compatible with the thermoplastic polyurethane resin, for example, an aqueous silicone resin or rubber, containing an aqueous halogen One or two or more of an aqueous resin or rubber such as a resin or rubber, an aqueous polyamide resin, an aqueous polyester resin, an aqueous epoxy resin, an aqueous vinyl resin or an aqueous acrylic resin, or a modified resin or rubber thereof, is used as the thermoplastic. It can be used by mixing with 25 parts by weight or less of the polyurethane resin.
その他、本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタン樹脂には、加工性、ポリアミド系繊維布帛への密着性、表面特性あるいは耐久性などを改良するために通常使用される各種の添加剤や助剤、例えば、接着付与剤、反応促進剤、反応遅延剤、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、湿潤剤、粘着防止剤、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、防炎化剤、可塑剤などの１種または２種以上が混合されていてもよい。 In addition, the thermoplastic polyurethane resin used in the present invention includes various additives and auxiliaries usually used for improving processability, adhesion to polyamide fiber fabrics, surface characteristics, durability, etc. , Adhesion promoter, reaction accelerator, reaction retarder, heat stabilizer, antioxidant, light stabilizer, anti-aging agent, lubricant, smoothing agent, wetting agent, anti-sticking agent, pigment, water repellent, oil repellent In addition, one or more of a masking agent such as titanium oxide, a gloss imparting agent, a flame retardant, a flame retardant, and a plasticizer may be mixed.
本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタン樹脂は、後述する各種方法によって、ポリアミド系繊維布帛の少なくとも片側表面に付与される。
このとき、付与量が固形分で１０〜５０ｇ／ｍ２、さらには１５〜３５ｇ／ｍ２であることが好ましい。また、ポリアミド系繊維布帛の両面に付与する場合は、両面の合計付与量が固形分で１０〜５０ｇ／ｍ２となるように付与することが好ましい。
付与量を上記範囲とすることにより、得られるエアバッグ用基布の重量、柔軟性、不通気性、被覆材の耐摩耗性、縫合部の目止め剤（シール剤）との密着性など、エアバッグ用基布として求められる特性を満足させることができる。付与量が１０ｇ／ｍ２より少ないと、得られるエアバッグ用基布の重量は軽くなるものの、不通気性、被覆材の磨耗強さ、および目止め剤との密着性などが不足し、付与量が５０ｇ／ｍ２を超えると、得られるエアバッグ用基布の重量が重くなり、柔軟性にも劣る。
なお、付与された樹脂は、ポリアミド系繊維布帛の表面に加えて、ポリアミド系繊維布帛を構成する繊維糸条の交差部やその間隙部、単糸間隙部などに介在させてもよい。
The thermoplastic polyurethane resin used in the present invention is applied to at least one surface of the polyamide fiber fabric by various methods described below.
At this time, it is preferable that the application amount is 10 to 50 g / m 2 , more preferably 15 to 35 g / m 2 in terms of solid content. Moreover, when providing to both surfaces of a polyamide-type fiber fabric, it is preferable to provide so that the total application amount of both surfaces may be 10-50 g / m < 2 > by solid content.
By setting the applied amount in the above range, the weight of the obtained airbag fabric, flexibility, air permeability, wear resistance of the covering material, adhesion to the stitching agent (sealing agent), etc. The characteristic requested | required as a base fabric for airbags can be satisfied. If the application amount is less than 10 g / m 2, the weight of the obtained airbag fabric becomes light, but the air permeability, the wear strength of the coating material, the adhesion with the sealing agent, etc. are insufficient, and the application When the amount exceeds 50 g / m 2 , the weight of the obtained base fabric for an airbag becomes heavy and the flexibility is inferior.
In addition, in addition to the surface of a polyamide-type fiber cloth, you may interpose the provided resin in the intersection part of the fiber yarn which comprises a polyamide-type fiber cloth, its gap | interval part, a single yarn gap | interval part, etc.
前記熱可塑性ポリウレタン樹脂の付与方法は、１）コーティング法（ナイフ、ブレード、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、６）噴霧・噴射法などがあげられる。なかでも、付与量の設定範囲が広い点で、コーティング法が好ましい。 The thermoplastic polyurethane resin is applied by 1) coating method (knife, blade, kiss, reverse, comma, slot die, lip, etc.), 2) dipping method, 3) printing method (screen, roll, rotary and gravure). Etc.), 4) transfer method (transfer), 5) laminating method, 6) spraying / jetting method and the like. Among these, the coating method is preferable because the setting range of the application amount is wide.
また、ポリアミド系繊維布帛に前記熱可塑性ポリウレタン樹脂を付与する工程において、予めポリアミド系繊維布帛表面にプライマー処理などの前処理を施してもかまわない。
さらに、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂をポリアミド系繊維布帛に付与した後で、耐熱性、老化防止性、耐磨耗性を改良するために、熱風処理、加圧熱処理、高エネルギー処理（高周波、電子線、紫外線など）により、付与した樹脂の乾燥、架橋、加硫などを行ってもかまわない。
Further, in the step of applying the thermoplastic polyurethane resin to the polyamide fiber fabric, pretreatment such as primer treatment may be applied to the surface of the polyamide fiber fabric in advance.
Further, after the thermoplastic polyurethane resin is applied to the polyamide fiber fabric, hot air treatment, pressure heat treatment, high energy treatment (high frequency, electron beam) is applied to improve heat resistance, anti-aging property, and abrasion resistance. The applied resin may be dried, cross-linked, vulcanized, etc. by ultraviolet rays, etc.
また、本発明においては、前記熱可塑性ポリウレタン樹脂のポリアミド系繊維布帛への付与量を基布重量に対する相対比率で４０％以下、さらに好ましくは３０％以下に設定することが、後で詳細に説明するメルトフローインデックス（ＭＩ）を後述の適正な範囲にする上で好ましい。 Further, in the present invention, the amount of the thermoplastic polyurethane resin applied to the polyamide fiber fabric is set to 40% or less, more preferably 30% or less in a relative ratio to the weight of the base fabric, which will be described in detail later. It is preferable to make the melt flow index (MI) to be in an appropriate range described later.
本発明は、引裂強力、耐久性、柔軟性、被覆材との密着性などの点から、ポリアミド系繊維布帛を用いる必要がある。 In the present invention, it is necessary to use a polyamide fiber fabric from the viewpoints of tear strength, durability, flexibility, adhesion to a coating material, and the like.
前記布帛を構成するポリアミド系繊維の具体例としては、例えば、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（三元共重合も含む）や混合により得られる脂肪族ナイロン繊維、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔ、ナイロンＭ５Ｔなどに代表される、脂肪族アミンと芳香族カルボン酸類との半芳香族（複合型共重合）ポリアミド繊維、さらには、ナイロン６Ｔ／６、ナイロン６Ｔ／６６などに代表される、脂肪族と半芳香族との共重合体または複合体などがあげられる。 Specific examples of the polyamide fibers constituting the fabric include, for example, nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon 610, nylon 612 and the like alone or by copolymerization (including terpolymerization) or mixing. Aliphatic nylon fibers, nylon 6T, nylon 6I, nylon 9T, nylon M5T, and the like, semi-aromatic (composite copolymerization) polyamide fibers of aliphatic amines and aromatic carboxylic acids, and nylon 6T / 6, nylon 6T / 66 and the like, and aliphatic and semi-aromatic copolymers or composites.
前記ポリアミド系繊維からなる繊維糸条の形態としては特に限定するものではないが、汎用性があり、布帛製造工程への適用性、取り扱い性、糸の引張強度などに優れる点で、溶融紡糸された長繊維（フィラメント）によって構成されていることが好ましい。 The form of the fiber yarn made of the polyamide fiber is not particularly limited. However, it is versatile and is melt-spun in terms of applicability to fabric manufacturing processes, excellent handleability, and tensile strength of the yarn. It is preferable that it is constituted by long fibers (filaments).
さらに、ポリアミド系繊維布帛を構成するポリアミド系繊維および被覆材である熱可塑性ポリウレタン樹脂の特性に影響しないものであれば、ポリアミド系繊維の使用量を超えない範囲でその他の合成繊維を併用してもよい。 Furthermore, if it does not affect the properties of the polyamide-based fibers constituting the polyamide-based fiber fabric and the thermoplastic polyurethane resin as the coating material, other synthetic fibers may be used in combination within the range not exceeding the amount of polyamide-based fibers used. Also good.
なお、前記ポリアミド系繊維には、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添加剤、例えば、紡糸油剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、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。 The polyamide-based fiber has various additives that are usually used to improve spinnability, processability, durability, and the like, for example, spinning oil agent, heat stabilizer, antioxidant, light stabilizer, Use one or more of UV absorbers, anti-aging agents, lubricants, smoothing agents, pigments, water repellents, oil repellents, concealing agents such as titanium oxide, gloss imparting agents, flame retardants, plasticizers, etc. May be.
また、本発明に用いられるポリアミド系繊維布帛の繊維糸条繊度は、工業用途で使用されているものから適宜選定すればよい。なかでも、２００〜１０００ｄｔｅｘであることが好ましく、２５０〜７００ｄｔｅｘであることがより好ましい。２００ｄｔｅｘ未満ではエアバッグに求められる袋体としての強度が得られにくい傾向にあり、１０００ｄｔｅｘより太くなると基布重量や基布厚さが増大しエアバッグの収納性が悪くなるおそれがある。 The fiber yarn fineness of the polyamide fiber fabric used in the present invention may be appropriately selected from those used in industrial applications. Especially, it is preferable that it is 200-1000 dtex, and it is more preferable that it is 250-700 dtex. If it is less than 200 dtex, the strength required for the airbag tends to be difficult to obtain, and if it is thicker than 1000 dtex, the weight of the base fabric and the thickness of the base fabric may increase, and the air bag may have poor storage performance.
また、単糸繊度は、０．５〜６．０ｄｔｅｘの範囲にあればよく、０．５〜４．０ｄｔｅｘであることはより好ましい。単糸繊度を小さくすることにより、ポリアミド系繊維布帛の柔軟性が向上し、エアバッグの折畳み性が改良される。 Moreover, the single yarn fineness should just exist in the range of 0.5-6.0 dtex, and it is more preferable that it is 0.5-4.0 dtex. By reducing the single yarn fineness, the flexibility of the polyamide fiber fabric is improved, and the folding property of the airbag is improved.
さらに、単糸の断面形状は、円形、楕円、扁平、多角形、花弁形、その他の異形や、中空など、繊維糸条の紡糸およびポリアミド系繊維布帛の製造、さらには得られるポリアミド系繊維布帛の物性に支障のない範囲で適宜選定すればよい。 Furthermore, the cross-sectional shape of the single yarn may be circular, elliptical, flat, polygonal, petal-shaped, other irregular shapes, hollow fibers, etc. Spinning of fiber yarns and production of polyamide-based fiber fabrics, and the resulting polyamide-based fiber fabrics As long as the physical properties are not affected, it may be selected as appropriate.
また、糸条強度も、特に限定されないが、５．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましい。強度が５．４ｃＮ／ｄｔｅｘよりも小さいと、エアバッグに求められる強度が得られ難くなる傾向がある。 The yarn strength is not particularly limited, but is preferably 5.4 cN / dtex or more, and more preferably 8.0 cN / dtex or more. If the strength is less than 5.4 cN / dtex, the strength required for the airbag tends to be difficult to obtain.
本発明で使用されるポリアミド系繊維布帛は、エアバッグに用いられる布帛として要求される性能を満たすものであれば、織物、編物、組物、不織布、シート状物、ネット状物、あるいはこれらの複合物、積層物などの、いずれでもよい。 The polyamide fiber fabric used in the present invention may be a woven fabric, a knitted fabric, a braided fabric, a nonwoven fabric, a sheet-like material, a net-like material, or these as long as it satisfies the performance required as a fabric used for an airbag. Any of composites and laminates may be used.
前記ポリアミド系繊維布帛が織物の場合、経糸と緯糸とが、同種のポリアミド系繊維糸条で構成されていてもよく、また異種のものであってもかまわない。また、場合によっては、経糸および／または緯糸の一部に異なる２種以上のポリアミド系繊維糸条を用いてもよい。 When the polyamide-based fiber fabric is a woven fabric, the warp and the weft may be composed of the same type of polyamide-based fiber yarn or different types. In some cases, two or more different polyamide fiber yarns may be used as part of the warp and / or the weft.
前記織物としては特に限定されず、例えば、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、あるいはこれらの組合せ、連続または断続した複合組織、などがあげられる。なかでも、織物構造の緻密さ、ならびに引張強力の経と緯の方向性が少ない点で平織が好ましい。
また、必要に応じて、経糸、緯糸の二軸以外に斜め６０度や４５度を含む３軸、４軸などの多軸設計としても良く、その場合の糸の配列は本来の経糸または緯糸と同様の配列に準じればよい。
The woven fabric is not particularly limited. For example, plain weave, oblique weave (basket weave), lattice weave (ripstop weave), twill weave, woven weave, woven weave, imitation weave, or a combination thereof, continuous or intermittent composite Organization, etc. Of these, plain weave is preferred in that the woven structure is dense and the warp and weft directions of tensile strength are small.
In addition to the two axes of warp and weft, if necessary, a multi-axis design such as 3-axis and 4-axis including 60 degrees and 45 degrees may be used, and the arrangement of the threads in this case is the original warp or weft. A similar sequence may be followed.
前記ポリアミド系繊維布帛が織物の場合、その織構造の緻密さを示す指数であるカバーファクター（ＣＦ）が、７５０以上であることが好ましく、７８０以上であることがさらに好ましい。
なお、織物全体のカバーファクター（ＣＦ）は、下式により求められる。
ＣＦ＝Ｎｗ×√Ｄｗ＋Ｎｆ×√Ｄｆ
ここで、Ｎｗ，Ｎｆは、経糸および緯糸の織密度（本／ｃｍ）
Ｄｗ，Ｄｆは、経糸および緯糸の太さ（ｄｔｅｘ）
When the polyamide fiber fabric is a woven fabric, the cover factor (CF), which is an index indicating the denseness of the woven structure, is preferably 750 or more, and more preferably 780 or more.
In addition, the cover factor (CF) of the whole fabric is calculated | required by the following Formula.
CF = Nw × √Dw + Nf × √Df
Here, Nw and Nf are the weave density of warps and wefts (lines / cm)
Dw and Df are warp and weft thickness (dtex)
前記織物の製造は、通常の工業用織物を製織するのに用いられる各種織機から適宜選定すればよく、例えば、シャトル織機、ウォータージェット織機、エアージェット織機、レピア織機、プロジェクタイル織機、多軸織織機などから選定することができる。 The production of the fabric may be appropriately selected from various looms used for weaving ordinary industrial fabrics, for example, shuttle looms, water jet looms, air jet looms, rapier looms, projectile looms, multiaxial weaving machines. You can select from looms.
また、前記ポリアミド系繊維布帛が編物の場合は、シングルトリコット編、シングルコード編、シングルアトラス編などの経編、通常の経編に緯糸を挿入した緯糸挿入型の経編、平編、ゴム編、パール編などの緯編、などの編組織を単独またはそれらを組み合わせた二重組織などからなるものがあげられる。 When the polyamide fiber fabric is a knitted fabric, warp knitting such as single tricot knitting, single cord knitting, single atlas knitting, etc., weft insertion type warp knitting, flat knitting, rubber knitting in which weft is inserted into normal warp knitting And a knitting structure such as a weft knitting such as a pearl knitting, or a double structure obtained by combining them.
また、前記ポリアミド系繊維布帛が不織布の場合は、ケミカルボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法、ステッチボンド法、メルトブロー法、抄紙法などにより製造されたものがあげられる。 When the polyamide fiber fabric is a non-woven fabric, those produced by a chemical bond method, a thermal bond method, a needle punch method, a spunlace method, a stitch bond method, a melt blow method, a paper making method, and the like can be given.
前記ポリアミド系繊維布帛は、目付けが１９０ｇ／ｍ２以下、引張強力が経、緯ともに６５０Ｎ／ｃｍ以上であることが、エアバッグに用いられる布帛として要求される性能を満たすために好ましい。なお、ここでいう目付けとは、被覆材を付与する前の未加工状態の布帛重量である。 The polyamide-based fiber fabric preferably has a basis weight of 190 g / m 2 or less, a tensile strength of 650 N / cm or more for both warp and weft, in order to satisfy performance required for a fabric used for an airbag. Here, the basis weight is the fabric weight in an unprocessed state before the covering material is applied.
本発明のエアバッグ用基布は、ポリアミド系繊維布帛単体の融点より１０℃高い温度で本発明のエアバッグ用基布を溶融した場合に、得られるポリアミド系繊維布帛と被覆材との溶融混合物の、メルトフローインデックス（ＭＩ）が、２０〜２００ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは５０〜１５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることがよい。
ＭＩとは、円筒容器内に装填された溶融物が、ＪＩＳ Ｋ７２１０の規定に従ってノズルから一定の押出し力により１０分間当りに押出された重量を言い、ＭＩが小さいほど流動性が低く、大きいほど流動性が高いことを示す。
一般に、２種以上の材料を溶融混合すると、溶融混合される材料同士に化学的な親和性が無い場合や、材料の一部が加熱中に変質を生じた場合には、溶融混合物全体としての溶融粘性が低くなるため、ＭＩは大きくなる。また、材料の一部が十分に溶融していない場合には、溶融混合物全体としての溶融粘度が上がるため、ＭＩは小さくなる。
従って、ＭＩの値を上記範囲内とすることが、均質な溶融混合物を得るために必要である。
すなわち、ＭＩが２０未満であると、材料が均質に溶融混合していないおそれがあり、ＭＩが２００を超えると、得られる溶融混合物が耐衝撃性などに劣るものとなるおそれがある。
The airbag fabric of the present invention is a molten mixture of the polyamide fiber fabric and the coating material obtained when the airbag fabric of the present invention is melted at a temperature 10 ° C. higher than the melting point of the polyamide fiber fabric alone. The melt flow index (MI) is in the range of 20 to 200 g / 10 min, preferably 50 to 150 g / 10 min.
MI refers to the weight of the melt charged in the cylindrical container extruded per 10 minutes from the nozzle by a constant extrusion force in accordance with JIS K7210. The smaller the MI, the lower the fluidity, and the larger the fluid It shows that the nature is high.
Generally, when two or more kinds of materials are melt-mixed, if there is no chemical affinity between the materials to be melt-mixed or if a part of the material is altered during heating, Since melt viscosity becomes low, MI becomes large. In addition, when a part of the material is not sufficiently melted, the melt viscosity of the entire molten mixture is increased, so that MI is decreased.
Accordingly, it is necessary to make the MI value within the above range in order to obtain a homogeneous molten mixture.
That is, if the MI is less than 20, the material may not be homogeneously melt-mixed. If the MI exceeds 200, the resulting melt mixture may be inferior in impact resistance or the like.
本発明のエアバッグ用基布から得られる溶融混合物のリサイクル用途としては、特に限定するものではなく、自動車内装部品、家庭用品、屋外用品、事務用品など、様々な用途に活用可能である。 The recycling use of the molten mixture obtained from the airbag fabric of the present invention is not particularly limited, and can be used for various applications such as automobile interior parts, household items, outdoor items, and office supplies.
本発明のエアバッグ用基布は、各種の乗員保護用バッグ、例えば、前面衝突保護用の運転席バッグおよび助手席バッグ、側面衝突保護用のサイドバッグ（カーテンバッグも含む）、後部座席保護用（エアーベルト用袋体、乗員間に装備されるセンターバッグなどを含む）、追突保護用のヘッドレストバッグ、脚部・足首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、歩行者保護用など、乗用車、商用車、バス・トラック、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、ヘリコプター、遊園地の遊具、非常時非難用具など、多用途に適用することができる。 The airbag fabric according to the present invention includes various occupant protection bags such as a driver's seat bag and a passenger seat bag for frontal collision protection, a side bag (including a curtain bag) for side collision protection, and a rear seat protection. (Including air belt bags, center bags installed between passengers), headrest bags for rear-end collision protection, knee bags and footbags for leg / ankle protection, mini-bags for infant protection (child seats), walking In addition to passenger cars, commercial vehicles, buses, trucks, motorcycles, etc. for passenger protection, ships, trains / trains, airplanes, helicopters, amusement park playground equipment, emergency blame if functionally satisfactory It can be applied to many uses such as tools.
以下、実施例に基づき本願発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例の中で行ったエアバッグ用基布の性能評価の方法を以下に示す。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. In addition, the method of performance evaluation of the base fabric for airbags performed in the Example is shown below.
（１）熱可塑性ポリウレタン樹脂およびポリアミド系繊維布帛の融点
熱可塑性ポリウレタン樹脂の融点は、溶液をテフロン（登録商標）製シート表面に流し込み、７０℃で２時間、次いで１１０℃で２時間乾燥し、さらに１５０℃で５分間熱処理して得られる被膜の一片を、ポリアミド系繊維布帛の融点は、ポリアミド系繊維布帛を構成する繊維糸条をカットして得られる数本の単糸を、それぞれ融点測定ユニット（ジャパンテック社製品）を装着した光学顕微鏡にて観察し、昇温速度約２０℃／分にて加熱した時の流動開始温度を測定した。
(1) Melting point of thermoplastic polyurethane resin and polyamide-based fiber fabric The melting point of thermoplastic polyurethane resin was determined by pouring the solution onto the surface of a Teflon (registered trademark) sheet and drying at 70 ° C. for 2 hours and then at 110 ° C. for 2 hours. Furthermore, the melting point of a piece of a coating obtained by heat-treating at 150 ° C. for 5 minutes, the melting point of a polyamide fiber cloth, the melting points of several single yarns obtained by cutting the fiber yarn constituting the polyamide fiber cloth, respectively. Observation was made with an optical microscope equipped with a unit (Japan Tech Co., Ltd.), and the flow start temperature when heated at a rate of temperature increase of about 20 ° C./min was measured.
（２）布帛の目付け量と、樹脂の付与量
布帛の目付け量は、ＪＩＳ Ｌ−１０９６の８．４．２法に規定された方法により、布帛単体の単位面積当たりの重量を測定することにより求めた。
また、樹脂の付与量は、ＪＩＳ Ｌ−１０９６の８．４．２法に規定された方法により、樹脂の付与前および付与乾燥後における基布の単位面積当たりの重量差から求めた。
(2) Fabric weight and amount of resin applied The fabric weight is determined by measuring the weight per unit area of a single fabric according to the method defined in 8.4.2 of JIS L-1096. Asked.
The amount of resin applied was determined from the difference in weight per unit area of the base fabric before and after application of the resin by the method specified in JIS L-1096 method 8.4.2.
（３）エアバッグ用基布の通気度
ＪＩＳ Ｌ−１０９６の８．２７．１Ａ法（フラジール法）に準じて通気特性を評価し、Ｎ＝３の平均値を通気度とした。
(3) Air permeability of airbag fabric The air permeability was evaluated according to JIS L-1096's 8.27.1A method (Fragile method), and the average value of N = 3 was defined as the air permeability.
（４）メルトフローインデックス（ＭＩ）
被覆材が配されたエアバッグ用基布を細かく裁断し、セミオートメルトインデックサ３Ａ（東洋精機製作所社製）にて、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準じてＭＩを測定した。
加熱温度は布帛単体の融点＋１０℃とし、加熱時間１０分、押出し力２１．２ｋＮ、とした。
(4) Melt flow index (MI)
The airbag base fabric provided with the covering material was cut into fine pieces, and MI was measured according to JIS K7210 using a semi-auto melt indexer 3A (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho).
The heating temperature was the melting point of the fabric alone + 10 ° C., the heating time was 10 minutes, and the extrusion force was 21.2 kN.
（５）溶融混合物の外観
上記（４）にて押出された溶融混合物の外観を観察した。
(5) Appearance of molten mixture The appearance of the molten mixture extruded in (4) above was observed.
実施例および比較例で用いた樹脂組成を示す。
（樹脂１）
ポリカーボネートポリオール（融点−５℃、旭化成ケミカルズ社製ポリカーボネートジオール、商品名デュラノールＴ５６５１、分子量１０００）と、脂環式ポリイソシアネート（ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート）を合わせたもの１００部（ポリカーボネートジオール／ポリイソシアネート＝１００／１１０）、ジメチロールプロピオン酸８部、ポリカルボジイミド（日清紡ケミカルズ社製、商品名カルボジライトＳＶ−０２、分子量１７２０）５部から得られた水性ポリウレタン樹脂（固形分３５％、溶液粘度２０Ｐａ・ｓ、分子量１８０００、水溶液）。乾燥および熱処理後の融点は２４０℃。
（樹脂２）
ポリエーテルポリオール（ポリテトラメチレングリコール）および脂肪族ポリイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシアネート）からなるポリウレタン樹脂１００部に、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース２部を添加して得られた水性ポリウレタン樹脂溶液（固型分２５％、溶液粘度１１Ｐａ・s、分子量９０００、水溶液）。乾燥および熱処理後の融点は１９０℃。
（樹脂３）
Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ ＴＣＳ７５３４（Ｂｌｕｅｓｔａｒ社製、無溶剤型の液付加反応型シリコーン樹脂、調液後の粘度４５Ｐａ・ｓ）。融点なし。
The resin compositions used in the examples and comparative examples are shown.
(Resin 1)
100 parts (polycarbonate diol / polyisocyanate = 100 / polycarbonate polyol (melting point -5 ° C., polycarbonate diol manufactured by Asahi Kasei Chemicals, trade name Duranol T5651, molecular weight 1000) and alicyclic polyisocyanate (dicyclohexylmethane diisocyanate) 110), an aqueous polyurethane resin (solid content 35%, solution viscosity 20 Pa · s, molecular weight) obtained from 5 parts of dimethylolpropionic acid, 5 parts of polycarbodiimide (Nisshinbo Chemicals, trade name Carbodilite SV-02, molecular weight 1720) 18000, aqueous solution). Melting point after drying and heat treatment is 240 ° C.
(Resin 2)
An aqueous polyurethane resin solution (solid component) obtained by adding 2 parts of carboxymethyl cellulose as a thickener to 100 parts of a polyurethane resin composed of polyether polyol (polytetramethylene glycol) and aliphatic polyisocyanate (hexamethylene diisocyanate) 25%, solution viscosity 11 Pa · s, molecular weight 9000, aqueous solution). Melting point after drying and heat treatment is 190 ° C.
(Resin 3)
Rhodorsil TCS7534 (manufactured by Bluestar, solvent-free liquid addition reaction type silicone resin, viscosity after preparation of 45 Pa · s). No melting point.
［実施例１］
経糸、緯糸いずれもナイロン６６繊維の４７０ｄｔｅｘ／１３６ｆ（強度８．６ｃＮ／ｄｔｅｘ）を用いて平織物を作製し、精練、セットを行い、経、緯の織密度がいずれも１８本／ｃｍである布帛（布帛重量１７５ｇ／ｍ２）を得た。次いで、この布帛の片側表面に、樹脂１を、ナイフコーティング法にて付与量１５ｇ／ｍ２（固形分）となるように付与した後、乾燥および１６０℃で１分間熱処理を行い、本発明のエアバッグ用基布を得た。得られたエアバッグ用基布の重量は１９０ｇ／ｍ２であった。表１に示すように、得られたエアバッグ用基布は軽量で、不通気性に優れ、ＭＩは５５ｇ／１０ｍｉｎであり、溶融混合後の状態は均質であった。
[Example 1]
Both warp and weft are made of nylon 66 fiber 470 dtex / 136 f (strength 8.6 cN / dtex), plain fabric is prepared, scoured and set, and the warp and weft weave density are both 18 / cm A fabric (fabric weight 175 g / m 2 ) was obtained. Next, resin 1 was applied to one surface of the fabric by a knife coating method so that the applied amount was 15 g / m 2 (solid content), followed by drying and heat treatment at 160 ° C. for 1 minute. An air bag base fabric was obtained. The weight of the obtained airbag fabric was 190 g / m 2 . As shown in Table 1, the obtained airbag fabric was lightweight, excellent in air permeability, MI was 55 g / 10 min, and the state after melt mixing was homogeneous.
［比較例１］
樹脂の付与量を６０ｇ／ｍ２（固形分）とした以外は、実施例と同様にしてエアバッグ用基布を作製した。
得られたエアバッグ用基布は、表１に示すように、不通気性に優れ、ＭＩは４５ｇ／１０ｍｉｎであるが、得られたエアバッグ用基布の重量が２３５ｇ／ｍ２と大きく、エアバッグ用基布に求められる軽量性を満たすものではなかった。
[Comparative Example 1]
An airbag base fabric was produced in the same manner as in the example except that the amount of resin applied was 60 g / m 2 (solid content).
As shown in Table 1, the obtained airbag fabric was excellent in air permeability and MI was 45 g / 10 min, but the weight of the obtained airbag fabric was as large as 235 g / m 2 . It did not satisfy the lightness required for the airbag fabric.
［比較例２］
樹脂の付与量を５ｇ／ｍ２（固形分）とした以外は、実施例１と同様にしてエアバッグ用基布を作製した。
得られたエアバッグ用基布は、表１に示すように、軽量で、ＭＩは６０ｇ／１０ｍｉｎであるが、エアバッグ用基布に求められる不通気性を満足するものではなかった。
[Comparative Example 2]
An airbag base fabric was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of resin applied was 5 g / m 2 (solid content).
As shown in Table 1, the obtained airbag fabric was lightweight and had an MI of 60 g / 10 min. However, it did not satisfy the air permeability required for the airbag fabric.
［比較例３］
基布を構成する繊維材料としてナイロン６繊維、樹脂として樹脂２を用いた以外は、実施例１と同様にして、エアバッグ用基布を作製した。
得られたエアバッグ用基布は、ＭＩ測定においてポリウレタン樹脂が熱分解したことにより、ＭＩは極めて大きくなり、溶融混合物は均質な状態ではなかった。
[Comparative Example 3]
An airbag base fabric was produced in the same manner as in Example 1 except that nylon 6 fiber was used as the fiber material constituting the base fabric and resin 2 was used as the resin.
The obtained base fabric for airbags had an extremely large MI due to the thermal decomposition of the polyurethane resin in the MI measurement, and the molten mixture was not in a homogeneous state.
［比較例４］
樹脂として樹脂３を用いた以外は、実施例１と同様にしてエアバッグ用基布を作製した。
得られたエアバッグ用基布は不通気性ではあるが、被覆材であるシリコ−ン樹脂が溶融しないため、ＭＩは極めて小さくなり、溶融混合物も均質な状態ではなかった。
[Comparative Example 4]
An airbag base fabric was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin 3 was used as the resin.
Although the obtained air bag base fabric was impermeable, MI did not melt because the silicone resin as the coating material did not melt, and the molten mixture was not in a homogeneous state.
Claims (5)
該熱可塑性ポリウレタン樹脂の融点が２００℃以上、付与量が１０〜５０ｇ／ｍ２（固形分）であり、さらに、該エアバッグ用基布を、ポリアミド系繊維布帛単体の融点から１０℃高い温度において溶融したとき、得られるポリアミド系繊維布帛と被覆材との溶融混合物の、メルトフローインデックス（ＭＩ）（ＪＩＳ Ｋ７２１０に規定）が、２０〜２００ｇ／１０ｍｉｎであることを特徴とするエアバッグ用基布。 In an airbag base fabric in which a thermoplastic polyurethane resin is disposed as a coating material on at least one surface of a polyamide fiber fabric,
The thermoplastic polyurethane resin has a melting point of 200 ° C. or higher, an applied amount of 10 to 50 g / m 2 (solid content), and the airbag fabric is a temperature that is 10 ° C. higher than the melting point of the polyamide fiber fabric alone. An air bag base characterized by having a melt flow index (MI) (as defined in JIS K7210) of a molten mixture of a polyamide-based fiber fabric and a coating material obtained when melted at a temperature of 20 to 200 g / 10 min. cloth.
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