JP7300994B2 - エアバッグ用基布およびエアバッグ - Google Patents

Description

本発明は、車両衝突時の乗員保護装置として普及しているエアバッグに用いられる基布に関し、特にエアバッグ用コーティング基布およびそれから得られるエアバッグに関する。

車両が衝突した時の衝撃から乗員を保護する乗員保護用の安全装置として、車両へのエアバッグ装置搭載が普及している。近年では運転席用、助手席用の前方に展開するエアバッグだけではなく、車輌の側方に展開するカーテンエアバッグの搭載も増えている。

カーテンエアバッグは、前席から後席にかけて車の側方からの衝突に備える目的から、その形状は横長の形状となる。その為、構成するパーツも運転席用や助手席用のエアバッグと比較して長いものとなる。このことからエアバッグ用基布の寸法や形状が大きく変化しないような形態保持性が求められる。

これらの課題に対し、特許文献１には、ポリアミドからなる織物の１５０℃で３０分処理した時のタテ・ヨコ方向の乾熱収縮率を４％以下とすることで、形態保持性に優れたエアバッグ用織物を得る方法が開示されている。

特開２０１０－１７４３９０号公報

しかしながら、車内の環境は季節や天候などによる変動が大きく、さらなる形態保持性が要望されていた。本発明は、より高い形態保持性を有するエアバッグ用基布、および、それを備えたエアバッグを提供することを目的とする。

本発明に係るエアバッグ用基布は、合成繊維により形成された基布本体と、前記基布本体の少なくとも一方の面に被覆された合成樹脂層と、を備え、ＪＩＳ Ｌ １０９６．８．１０で測定された水分率が０．５％以下である。

上記エアバッグ用基布において、前記基布本体を構成する繊維は、ポリエチレンテレフタレートを主原料とすることができる。

上記各エアバッグ用基布において、前記合成樹脂層は、シリコーン樹脂を主原料とすることができる。

上記各エアバッグ用基布において、前記合成樹脂層は、前記基布本体に対し、１０～５０ｇ／ｍ²被覆することができる。

上記各エアバッグ用基布においては、前記基布本体の糸の織密度を、４８～６８本／２．５４ｃｍとすることができる。

上記各エアバッグ用基布においては、前記基布本体の糸のフィラメント数を、７２～１８２本とすることができる。

本発明に係るエアバッグは、少なくとも、上述したいずれかのエアバッグ用基布により形成されている。

季節や天候の変動に対して優れた形態保持性を有するエアバッグ用基布、および、それからなるエアバッグを提供することができる。

本発明に係るエアバッグ用基布の一実施形態を示す断面図である。 実施例１に係るエアバッグ用基布の形態保持性に係る試験結果を示す写真である。 実施例３に係るエアバッグ用基布の形態保持性に係る試験結果を示す写真である。 比較例１に係るエアバッグ用基布の形態保持性に係る試験結果を示す写真である。

本発明のエアバッグ用基布は、図１に示すように、合成繊維により形成された基布本体と、この基布本体の少なくとも一方の面に被覆された合成樹脂層と、を備え、ＪＩＳ Ｌ １０９６．８．１０で測定された水分率が０．５％以下であることを特徴とする。

この基布の水分率は０．５％以下とすることが肝要であり、０．４％以下であることが好ましく、０．３％以下であることがさらに好ましい。基布の水分率を０．５％以下とすることで、乾燥状態と湿潤状態における吸湿による体積変化が小さくなり、特に、湿度変化による形態保持性が向上する。

また、基布本体は、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等のポリエステル系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維の中から選択される１種以上の繊維により製織されることが好ましい。これらの繊維はその化学構造から親水性が低く、エアバッグ用基布とした際の水分率も低く抑えることが可能である。この中でも特に、エアバッグとして求められる強度、耐熱性やコストの点から、ポリエチレンテレフタレートで形成された繊維を用いることがより好ましい。

上記基布本体を構成する糸の総繊度は、２８０ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。糸の総繊度が２８０ｄｔｅｘ以上であると、基布の強力がエアバッグとして優れた水準となる。また、軽量な基布が得られやすい面で、総繊度は５６０ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、４７０ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。また、フィラメント数は、７２～１８２であることが好ましく、７２～１４４であることがさらに好ましく、７２～１０５であることが特に好ましい。このように、本発明においては、フィラメント数は、比較的小さくてもよいが、これは、本発明に係るエアバック用基布が合成樹脂層を有し、フィラメント数が多くなくても通気度が低くなるからである。また、これによって、基布本体全体の糸の表面積が小さくなるため、上述した水分率を低くすることに寄与する。

また、基布本体を構成する糸の単繊維繊度（＝総繊度／フィラメント数）は、同一のものを使用しても異なっていてもいずれでもよいが、例えば、１．０～５．５ｄｔｅｘの範囲であることが好ましく、１．０～３．５ｄｔｅｘの範囲であることがより好ましい。単繊維繊度を５．５ｄｔｅｘ以下にすることにより、柔軟性が向上しエアバッグの折畳み性を改良することができる。また、紡糸工程、製織工程などで単繊維切れが起こりにくいため、１．０ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。

また、単繊維の断面形状は、円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異型などから選定すればよい。必要に応じて、これらの混繊、合糸、併用、混用（経糸と緯糸で異なる）などを用いればよく、紡糸工程、織物の製造工程、あるいは織物の物性などに支障のない範囲で適宜選定すればよい。

これら繊維には、紡糸性や、加工性、耐久性などを改善するために通常使用されている各種の添加剤、たとえば、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐光安定剤、老化防止剤、潤滑剤、平滑剤、顔料、撥水剤、撥油剤、酸化チタンなどの隠蔽剤、光沢付与剤、難燃剤、可塑剤などの１種または２種以上を使用してもよい。

基布本体の組織は、平織、斜子織（バスケット織）、格子織（リップストップ織）等の織物、丸編み、トリコット等の編物、不織布などいずれでもよい。特に、構造の緻密さ、物理特性や性能の均等性が確保できる点で、平織が好ましい。

基布本体が平織の場合、その織密度は、製織性および通気性等の性能面を考慮すると、経糸および緯糸がともに４８～６８本／２．５４ｃｍであることが好ましく、４８～５５本／２．５４ｃｍであることがさらに好ましく、４８～５２本／２．５４ｃｍであることが特に好ましい。本発明に係るエアバック用基布は、合成樹脂層を有しているため、織密度を高めなくても通気度が低くなる。一方、織密度を高めると、重量が重くなるため、好ましくない。したがって、上記のように、織密度は比較的低くても問題はない。また、織密度を低くすることで、基布本体全体の糸の表面積が小さくなるため、上述した水分率を低くすることに寄与する。

また、基布本体を被覆する合成樹脂層は、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂の中から選択される１種以上の樹脂からなるものが好ましい。特に、シリコーン樹脂またはアクリル樹脂を用いることが燃焼性や経年耐久性の点で好ましく、なかでもシリコーン樹脂が好ましい。

シリコーン樹脂の主たる成分としては、直鎖状ポリシロキサンの側鎖がメチル基であるポリジメチルシロキサンを主鎖としたポリマーの他、メチル基をアミノ基、フェノール基、エポキシ基で置換した変性ポリシロキサンが挙げられる。これらの中でも、樹脂の親水性を抑制し、製造コストを下げる事が出来る、ポリジメチルシロキサンを主鎖としたポリマーを主たる成分とするシリコーン樹脂が好ましい。

基布本体に被覆される合成樹脂の単位面積あたりの重量（塗布量）は、１０～５０ｇ／ｍ²の範囲であることが好ましい。１０ｇ／ｍ²以上とすることで、エアバッグ用のコート布として要求される低通気性、耐熱性が得られる。また、５０ｇ／ｍ²以下とすることで、性能と軽量化の両立が可能となる。また、合成樹脂が、上述した水分率に影響を与えることがあるため、重量は少ないことが好ましく、４０ｇ／ｍ²以下であることが好ましく、３０ｇ／ｍ²以下であることがさらに好ましく、２０ｇ／ｍ²以下であることが特に好ましい。なお、合成樹脂層は、基布本体の一方の面を被覆してもよいし、両方の面を被覆してもよい。

本発明のエアバッグは、上述した基布を所望の形状に裁断した少なくとも１枚の基布片を接合することによって得られる。エアバッグを構成する基布片のすべてが、前記基布からなることが好ましい。また、エアバッグの仕様、形状および容量は、配置される部位、用途、収納スペース、乗員衝撃の吸収性能、インフレーターの出力などに応じて選定すればよい。さらに、要求性能に応じて補強布を追加してもよい。補強布は、基布片と同等の被コート基布、基布片とは異なる被コート基布、基布片とは異なるノンコーティング基布から選択することができる。

前記基布片の接合、基布片と補強布や吊り紐との接合、他の裁断基布同士の固定などは、主として縫製によって行われるが、部分的に接着や溶着などを併用したり、製織あるいは製編による接合法を用いたりしてもよく、エアバッグとしての堅牢性、展開時の耐衝撃性、乗員の衝撃吸収性能などを満足するものであればよい。

裁断基布同士の縫合は、本縫い、二重環縫い、片伏せ縫い、かがり縫い、安全縫い、千鳥縫い、扁平縫いなどの通常のエアバッグに適用されている縫い方により行えばよい。また、縫い糸の太さは、７００ｄｔｅｘ（２０番手相当）～２８００ｄｔｅｘ（０番手相当）、運針数は２～１０針／ｃｍとすればよい。複数列の縫い目線が必要な場合は、縫い目針間の距離を２ｍｍ～８ｍｍ程度とした多針型ミシンを用いればよいが、縫合部の距離が長くない場合には、１本針ミシンで複数回縫合してもよい。エアバッグ本体として複数枚の基布を用いる場合には、複数枚を重ねて縫合してもよいし、１枚ずつ縫合してもよい。

縫合に使用する縫い糸は、一般に化合繊縫い糸と呼ばれるものや工業用縫い糸として使用されているものの中から適宜選定すればよい。たとえば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ポリエステル、高分子ポリオレフィン、含フッ素、ビニロン、アラミド、カーボン、ガラス、スチールなどがあり、紡績糸、フィラメント合撚糸またはフィラメント樹脂加工糸のいずれでもよい。

さらに、必要に応じて、外周縫合部などの縫い目からのガス抜けを防ぐために、シール材、接着剤または粘着材などを、縫い目の上部および／または下部、縫い目の間、縫い代部などに塗布、散布または積層してもよい。

また、本発明に係るエアバッグ用基布は、運転席用エアバッグ、助手席用エアバッグ、サイドエアバック、及びサイドカーテンエアバッグなど種々のエアバッグに適用することができる。特に、サイドカーテンエアバッグは、寸法が長いため、本発明のような形態保持性の高いエアバッグ用基布を用いると、特に有利である。

以下、実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の実施例及び比較例は、合成繊維織物からなる基布本体の一方の面を合成樹脂層で被覆したエアバッグ用基布である。なお、実施例及び比較例の中で行ったエアバッグ用基布の特性および性能評価の方法を以下に示す。

＜糸の総繊度＞
ＪＩＳ Ｌ １０１３ ８．３．１ Ｂ法に準じて測定した。

＜糸のフィラメント数＞
ＪＩＳ Ｌ １０１３ ８．４に準じて測定した。

＜単繊維繊度＞
糸の総繊度を、糸のフィラメント数で除することで得た。

＜織物の織密度＞
ＪＩＳ Ｌ １０９６ ８．６．１ Ａ法に準じて測定した。

＜織物の厚み＞
ＪＩＳ Ｌ １０９６ ８．４ Ａ法に準じて測定した。

＜水分率＞
ＪＩＳ Ｌ １０９６．８．１０ に準じて測定した。

＜湿度サイクル収縮率、湿度に対する形状の安定性＞
得られたエアバッグ用基布から、辺の長さが、基布の経糸方向に１０ｃｍ、緯糸方向に１０ｃｍである正方形の試験片を、基布の幅方向に対して均等に５点裁断した。裁断した試験片を、機内の温度湿度条件をプログラム可能な恒温恒湿機に投入した。そして、プログラムを８０℃、９５％の条件と、２２℃、６５％の条件を２時間ずつ繰り返すように設定した。１回の繰り返しを１サイクルとし、３サイクルの処理を行った。処理後、試験片の経緯の長さを測定し、処理前の長さ１０ｃｍに対する収縮率を算出した。また、処理後の試験片の形状を観察し、変形や反りによってＡ～Ｃで評価した。発生しないものをＡ、発生したが軽微なものをＢ、大きく変形もしくは大きく反りが発生したものをＣと評価した。結果は、以下表１に示すとおりである。

［実施例１]
経糸、緯糸にいずれも総繊度４７０ｄｔｅｘ、フィラメント数９６、単繊維繊度４．９ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート糸を用いて平織物を作製し、精練、セットを行い、織密度が経緯ともに５１本／２．５４ｃｍである織物（基布本体）を得た。得られた織物の一方の面に、ポリジメチルシロキサンを主鎖としたポリマーを主たる成分とする粘度が２５０００ｍＰａ・ｓである無溶剤タイプの液状シリコーン樹脂を、ナイフオンベッド法を用いて１５ｇ／ｍ²となるようコーティングした。その後、１８０℃で１分間熱処理を行い硬化させ、水分率が０．２９％のエアバッグ用基布を得た。この基布の湿度サイクル収縮率を測定したところ、経糸方向、緯糸方向共に０．０％であり、図２に示すように、サイクル処理後に反りや変形は生じておらず、湿度に対する形態保持性に非常に優れていた。

［実施例２]
実施例１と同じ織物の一方の面に、ポリジメチルシロキサンを主鎖としたポリマーを主たる成分とする粘度が２５０００ｍＰａ・ｓである無溶剤タイプの液状シリコーン樹脂を、ナイフオンベッド法を用いて２５ｇ／ｍ²となるようコーティングした。その後、１８０℃で１分間熱処理を行い硬化させ、水分率０．３５％のエアバッグ用基布を得た。この基布の湿度サイクル収縮率を測定したところ、経糸方向、緯糸方向共に０．０％であり、サイクル処理後に反りや変形は生じておらず、湿度に対する形態保持性に非常に優れていた。

［実施例３]
実施例１と同じ織物の一方の面に、ポリカーボネート系ポリウレタンを主体とするウレタン樹脂をジメチルホルムアミドとメチルエチルケトンの混合溶媒で希釈して粘度を１００００ｍＰａ・ｓに調整したものを、ナイフオンベッド法を用いて２５ｇ／ｍ²となるようコーティングした。その後、１８０℃で１分間熱処理を行い乾燥させ、水分率０．４４％のエアバッグ用基布を得た。この基布の湿度サイクル収縮率を測定したところ、図３に示すように、経糸方向０．２０％、緯糸方向０．２９％と若干の収縮を示した。これは、コーティングされたウレタン樹脂が湿度の影響を受けて収縮したためと考えられる。また、この収縮によってサイクル処理後に反りが生じたが、軽度であり、湿度に対する形態保持性に優れていた。

［比較例１]
実施例１との相違は、基布本体を構成する繊維である。すなわち、経糸、緯糸にいずれも総繊度４７０ｄｔｅｘ、フィラメント数７２、単繊維繊度６．５ｄｔｅｘのポリアミド６６糸を用いたが、それ以外は同じ工程を経て、水分率が２．８０％のエアバッグ用基布を得た。この基布の湿度サイクル処理を行ったところ、湿度サイクル収縮率が、経糸方向２．５％、緯糸方向２．０％と大きく、図４に示すように、サイクル処理後には非常に強い反りが生じており、この基布は湿度に対する形態保持性に乏しいものであった。

［比較例２]
比較例１との相違は、基布本体の織密度と、合成樹脂層の塗布量であり、その他は比較例１と同じである。すなわち、基布本体の織密度を経緯ともに４６本／２．５４ｃｍとし、合成樹脂層のコーティング量を２５ｇ／ｍ²にした。これにより、水分率が２．５４％のエアバッグ用基布を得た。この基布の湿度サイクル処理を行ったところ、湿度サイクル収縮率が、経糸方向２．４％、緯糸方向２．０％と大きく、サイクル処理後には非常に強い反りが生じており、この基布は湿度に対する形態保持性に乏しいものであった。

［比較例３]
比較例２との相違は、合成樹脂層のコーティング量であり、その他は比較例２と同じである。すなわち、比較例３では、合成樹脂層のコーティング量を３５ｇ／ｍ²としたところ、水分率が２．６１％のエアバッグ用基布を得た。この基布の湿度サイクル処理を行ったところ、湿度サイクル収縮率が、経糸方向２．４％、緯糸方向２．０％と大きく、サイクル処理後には非常に強い反りが生じており、この基布は湿度に対する形態保持性に乏しいものであった。

Claims (3)

1. エアバッグ用基布であって、
   ポリエチレンテレフタレートが主原料である合成繊維により形成された基布本体と、
   前記基布本体の少なくとも一方の面に被覆された合成樹脂層と、
   を備え、
   前記基布本体の糸の織密度が、４８～５１本／２．５４ｃｍであり、
   前記基布本体の糸の単繊維繊度が１．０～４．９ｄｔｅｘであり、
   前記基布本体の糸のフィラメント数が、７２～９６本であり、
   前記合成樹脂層は、前記基布本体に対し、１０～２５ｇ／ｍ ² 被覆されており、
   ＪＩＳ Ｌ １０９６．８．１０で測定された、前記エアバッグ用基布の水分率が０．５％以下である、エアバッグ用基布。
2. 前記合成樹脂層は、シリコーン樹脂が主原料である、請求項１に記載のエアバッグ用基布。
3. 少なくとも、請求項１または２に記載のエアバッグ用基布により形成された、エアバッグ。
   

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