JPH09111587A - リン変性ポリエステル繊維を含有した難燃性ファブリック - Google Patents

リン変性ポリエステル繊維を含有した難燃性ファブリック

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JPH09111587A
JPH09111587A JP8269762A JP26976296A JPH09111587A JP H09111587 A JPH09111587 A JP H09111587A JP 8269762 A JP8269762 A JP 8269762A JP 26976296 A JP26976296 A JP 26976296A JP H09111587 A JPH09111587 A JP H09111587A
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fabric
uncoated
phosphorus
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Burkhard Boenigk
ブルクハルト・ベーニヒク
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Hoechst Trevira GmbH and Co KG
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HOECHST TOREBUIRA GmbH and CO KG
Hoechst Trevira GmbH and Co KG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、リン変性ポリエステル繊維を含有
した難燃性ファブリックを提供する。 【解決手段】 DIN53887に従って測定したとき
に、500Paの圧力降下にて1平方デシメートル当た
り1分当たり空気80dm3以下というガス透過度を有
し、そして150〜700dtexのヤーン線密度、お
よび7dtex以下の個々のフィラメント線密度を有す
る高テナシティのポリエステルフィラメントヤーンで造
られたパラレルスレッドの少なくとも2種のスレッド系
を有する未被覆ファブリックが開示されている。本発明
のファブリックにおいては、ポリエステルが、リンの量
を基準として0.1〜5重量%の量の二官能リン化合物
をポリマー鎖中に含有するリン変性コポリエステルであ
る。このタイプのファブリックから、難燃性で未被覆の
エアバッグを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い気密性を有す
る難燃性ファブリック、これらのファブリックを含んだ
エアバッグ、およびこれらのファブリックをエアバッグ
の製造に使用することに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】エア
バッグは事故のときに爆発的に膨張し、車両に乗ってい
る人(特に自動車の運転手)を衝撃による傷害から保護
するように設計されている。エアバッグは、一部がガス
不透過性の被覆ファブリック(coated fabr
ics)から製造されており、これらの被覆ファブリッ
クは、エアバッグの一方の側においてガス透過性のフィ
ルターファブリックもしくはフィルターファブリックセ
グメント、または開口を含んでいる。
【0003】自動車用の安全な繊維部品の開発に際し
て、特に重要なのは強度である。しかしながら、事故に
備えてエアバッグが配置される場合、車両の内部に比較
的大きな表面積の繊維として存在する。火事のときに
は、搭乗者にとって危険なものとなり、同様に居住区域
のカーテンに対しても燃え移る危険性がある。
【0004】JP−A−91−167,312は、エア
バッグの製造に適したファブリックを製造するための難
燃性ポリエステル繊維について開示している。該特許文
献は、被覆ファブリックで造られたエアバッグについて
説明しているにすぎない。このタイプのファブリックは
特に気密性である必要はない。なぜなら、気密性は主と
して塗料によって達成されるからである。未被覆ファブ
リック(uncoated fabrics)の火に対
する挙動についての結論は、被覆ファブリックの火に対
する挙動からは簡単に導き出すことができない。したが
って、JP−A−91−167,312からは、未被覆
で且つ気密となるよう配置されているファブリックの火
に対する挙動についていかなる結論も導き出すことはで
きない。該特許文献における1つの実施例によれば、使
用されているヤーンの線密度はdtex833f96で
あり、したがって個々のフィラメントの線密度は8.7
dtexである。
【0005】既に、エアバッグを製造するのに未被覆フ
ァブリックを使用することが提唱されている(例えば、
EP−A−453,678、EP−B−442,37
3、あるいはEP−B−509,399など)。これら
のファブリックは、ヤーンの線密度とフィラメントの線
密度が高いので、より低い線密度のヤーンとフィラメン
トから造られたファブリックより火炎に対する危険性が
高い。これらの特許文献は、エアバッグを製造する際に
難燃性ファブリックを使用することについては全く言及
していない。
【0006】EP−A−661,393は、高テナシテ
ィで難燃性のポリエステルヤーンを開示している。該特
許文献は、難燃性でタイトに配置したファブリックを製
造するのにこれらのヤーンを使用することについては触
れていない。
【0007】自動車においては安全性要件が益々増大し
ているため、難燃性で、未被覆で使用しうる形で気密
の、そしてそれ自体がエアバッグの製造に使用できるよ
うなファブリックが依然として要望されている。
【0008】したがって、本発明の目的は、公知のファ
ブリックのもつ必要な安全特性だけでなく難燃特性も有
するような、エアバッグ製造用のファブリックを提供す
ることにある。エアバッグにおいて、このことは、その
構造にもよるが、気密部分およびガス透過性部分に対し
て重要なことである。
【0009】驚くべきことに、このタイプのファブリッ
クは、難燃性でリン変性のポリエステルフィラメントを
使用することによって製造できるということが見いださ
れた。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、DIN538
87に従って測定したときに、500Paの圧力降下に
て1平方デシメートル当たり1分当たり空気80dm3
以下というガス透過度を有し、そして150〜700d
tex(好ましくは220〜550dtex)のヤーン
線密度、および7dtex以下(好ましくは4dtex
以下)の個々のフィラメント線密度を有する高テナシテ
ィのポリエステルフィラメントヤーンで造られたパラレ
ルスレッドの少なくとも2種のスレッド系を有する未被
覆ファブリックに関する。
【0011】本発明のファブリックにおいて、ポリエス
テルは、リンの量を基準として0.1〜5重量%(好ま
しくは0.2〜0.8重量%)の量の二官能リン化合物
をポリマー鎖中に含有するリン変性コポリエステルであ
る。
【0012】本発明のファブリックは、上記の高テナシ
ティでリン変性のフィラメントヤーンを比較的少量含ん
でいてもよいし、あるいは完全に上記のフィラメントヤ
ーンからなっていてもよい。したがって、例えば、本発
明のファブリックを構成しているスレッド系のうちの1
つだけを、これらのヤーンから完全にもしくは部分的に
造り上げることができる。当業者は、上記の高テナシテ
ィでリン変性のフィラメントヤーンの個々のケースにお
ける必要量を、例えばファブリックの所望の強度を基本
として考慮して、通常の実験に基づいて決定することが
できる。
【0013】リン変性ポリエステル繊維を使用すると、
それから製造されたファブリックの難燃性が高まる。こ
こで言う難燃性ファブリックとは、DIN4102/B
2に従った燃焼性試験において、リン変性を施していな
いポリエステルの同等の未整理状態ファブリックのトー
タル燃焼時間より、少なくとも係数5だけ(好ましくは
係数10だけ)短いトータル燃焼時間を有し、そしてD
IN54336に従って火炎を3秒および15秒、ある
いはDIN54333に従って火炎を3秒当てた後に後
燃えしないような未整理状態のファブリックを意味して
いる。
【0014】ファブリックを構成しているヤーンの一部
は、上記高テナシティのリン変性フィラメントヤーンに
加えて、高テナシティの非リン変性フィラメントヤーン
を含んでいてもよい。
【0015】本発明のファブリックの少なくとも1つの
方向(例えば、よこ糸方向又はたて糸方向)が、上記高
テナシティのリン変性フィラメントヤーンで完全に構成
されているのが好ましい。両方の方向が、このタイプの
フィラメントヤーンで構成されているのが特に好まし
い。
【0016】本発明のファブリックは、2つ以上のスレ
ッド系からなっていてもよい。2つのスレッド系(たて
糸ヤーンシートとよこ糸ヤーンシート)が組み込まれて
いるのが好ましい。
【0017】2つのスレッド系(それぞれが、上記高テ
ナシティのリン変性フィラメントヤーンを少なくとも9
5%含む)からなるファブリックを使用するのが特に好
ましい。
【0018】本発明のファブリックのガス透過度は、広
い範囲で変えることができる。
【0019】いわゆる気密部分においては、ガス透過度
は通常、DIN53887に従って測定したときに、5
00Paの圧力降下にて1平方デシメートル当たり1分
当たり空気12dm3以下である。いわゆるガス透過性
部分においては、ガス透過度は通常、DIN53887
に従って測定したときに、500Paの圧力降下にて1
平方デシメートル当たり1分当たり空気12〜80dm
3である。
【0020】ガス透過度は、500Paの圧力降下(測
定圧力)にて100cm2の測定面積を有するファブリ
ックに関して、DIN53887に従って測定する。
【0021】高テナシティのポリエステルヤーンが55
cN/texを越えるテナシティと15%より大きい破
断伸びを有するような前記未被覆ファブリックが特に好
ましい。
【0022】使用するポリエステルヤーンの破断力と破
断伸びは、DIN83880のパート1に従って測定す
る。
【0023】高テナシティのポリエステルヤーンが20
0℃にて9%未満の熱収縮を有するような前記未被覆フ
ァブリックが特に好ましい。
【0024】使用するポリエステルヤーンの熱収縮(高
温空気による収縮)は、フリーハンギングのヤーンサン
プルに対し、200℃の温度で15分の処理時間にてD
IN53866に従って測定する。0.5cN/tex
のリール張力にて10mのかせを使用する。
【0025】高テナシティのポリエステルヤーンがサイ
ズ剤を含んでいないような前記未被覆ファブリックが特
に好ましい。
【0026】本発明の未被覆ファブリックは、平織、リ
ップストップ織、交叉綾織、クレープ織、または改良ハ
ッカバック織を含むのが好ましい。
【0027】ファブリックの構造はDIN53853に
従って測定する。
【0028】これらの織り方を有するファブリックはそ
れ自体が公知となっており、例えばEP−B−442,
272やEP−B−509,399において説明されて
いる。
【0029】本発明の未被覆ファブリックは、好ましく
は300g/m2未満(さらに好ましくは240g/m2
未満)という単位面積当たりの質量を有し、また好まし
くは0.45mm未満(さらに好ましくは0.35mm
未満)のファブリック厚さを有する。
【0030】本発明のファブリックの単位面積当たりの
質量はDIN53854に従って測定し、本発明のファ
ブリックの厚さはDIN53855のパート1に従って
測定する(測定面積10cm2;測定圧力50cN/c
2)。
【0031】本発明の未被覆ファブリックの破断力は2
20daNより大きいのが好ましく、また破断伸びは2
5%より大きいのが好ましい。これら2つの値は、ファ
ブリックの5cm幅ストリップに対して測定して得る。
【0032】本発明のファブリックにおいて使用する高
テナシティのフィラメントヤーンは、リン変性コポリエ
ステルで造られたポリエステルフィラメントからなる。
【0033】本発明のコポリエステルは、二官能リン化
合物を前記した量でポリマー鎖中に含有しているという
条件にて、エステル基が反復して存在する紡糸可能なコ
ポリマーであればいかなるタイプのものでもよい。
【0034】式I
【化3】 (式中、Ar1は二価の芳香族基であり、R1は二価の脂
肪族基または脂環式基である)で示される反復構造単位
を含み、そして式II
【化4】 (式中、R2は二価の脂肪族基、脂環式基、芳香族基、
またはアリール脂肪族基であり、R3は一価の脂肪族
基、脂環式基、芳香族基、またはアリール脂肪族基であ
る)で示される成分をポリマー鎖中に含んだリン変性コ
ポリエステルの高テナシティフィラメントを使用するの
が好ましい。
【0035】Ar1がフェニレンまたはナフチレン(特
に1,4−フェニレンまたは2,6−ナフチレン)であ
るような、上記タイプの変性ポリエステルを使用するの
が好ましい。
【0036】同様に、R1が式−Cn2n−(式中、nは
2〜6の整数であり、特にエチレン)で示される基、ま
たはシクロヘキサンジメタノールから誘導される基であ
るような、上記タイプの変性ポリエステルを使用するの
が好ましい。
【0037】同様に、R2が式−Cm2m−(式中、mは
2〜10の整数である)で示される基、または4〜8個
(好ましくは6個)の炭素原子を有する環式アルカンジ
イル基であって、R3がC1〜C6アルキル、シクロヘキ
シル、フェニル、またはベンジルであるような、上記タ
イプの変性ポリエステルを使用するのが特に好ましい。
【0038】上記構造式における基が二価の脂肪族基で
ある場合、該脂肪族基は、枝分かれ鎖アルキレンおよび
特に直鎖アルキレン(例えば2〜20個の、好ましくは
2〜8個の炭素原子を有するアルキレン)を含む。この
タイプの基の例としては、エタン−1,2−ジイル、プ
ロパン−1,3−ジイル、ブタン−1,4−ジイル、ペ
ンタン−1,5−ジイル、ヘキサン−1,6−ジイル、
またはオクタン−1,8−ジイルなどがある。
【0039】上記構造式における基が二価の脂環式基で
ある場合、該脂環式基は、5〜8個の、好ましくは6個
の環炭素原子を有する炭素環式基を含んだ基を含む。こ
のタイプの基の例としては、シクロヘキサン−1,4−
ジイルや基−CH2−C610−CH2−などがある。
【0040】上記構造式における基が二価の芳香族基で
ある場合、該芳香族基は、複素環式芳香族基(単核でも
多核でもよい)、あるいは特に単核もしくは多核の芳香
族炭化水素基である。複素環式芳香族基の場合は、特に
芳香核中に1つまたは2つの窒素原子またはイオウ原子
が含まれる。
【0041】多核芳香族基は互いに縮合していてもよい
し、あるいはC−C結合または橋かけ基(例えば、−O
−、−S−、−CO−NH−基など)を介して互いに連
結していてもよい。
【0042】二価芳香族基の原子価結合は、互いにパラ
位または同等の共軸もしくはパラレル位置であっても、
あるいは互いにメタ位または同等の角度位置であっても
よい。
【0043】互いに共軸位置またはパラレル位置にある
原子価結合は、反対方向に配向している。反対方向に配
向した共軸結合の例は、ビフェニル−4,4’−ジイル
結合である。反対方向に配向したパラレル結合の例は、
1,5−ナフチレン結合または2,6−ナフチレン結合
である。しかしながら、1,8−ナフチレン結合はパラ
レル状態にて同じ方向に配向している。
【0044】原子価結合が互いにパラ位または同等の共
軸もしくはパラレル位置にある好ましい二価芳香族基の
例は、互いにパラ位に自由原子価を有する単核芳香族基
(特に、1,4−フェニレン)、反対方向に配向したパ
ラレル結合を有する二核縮合芳香族基(特に、1,4
−、1,5−、および2,6−ナフチレン)、または反
対方向に配向した共軸結合を有する、C−C結合を介し
て繋がった二核芳香族基(特に、4,4’−ビフェニレ
ン)である。
【0045】原子価結合が互いにメタ位または同等の角
度位置にある好ましい二価芳香族基の例は、互いにメタ
位に自由原子価を有する単核芳香族基(特に、1,3−
フェニレン)、互いにある角度で配向した結合を有する
二核縮合芳香族基(特に、1,6−ナフチレンと2,7
−ナフチレン)、または互いにある角度で配向した結合
を有する、C−C結合を介して繋がった二核芳香族基
(特に、3,4’−ビフェニレン)である。
【0046】上記構造式中の基が二価のアリール脂肪族
基である場合、該アリール脂肪族基きは、一方または両
方の原子価を介してアルキレン基と結合している1つ以
上の二価芳香族基を含んだ基を含む。このタイプの基の
好ましい例は、基−C64−CH2−である。
【0047】上記構造式中の基が一価の脂肪族基である
場合、枝分かれ鎖アルキル、および特に直鎖アルキル
〔例えば1〜6個の炭素原子を有するアルキル(特にメ
チル)〕を含む。
【0048】上記構造式中の基が一価の脂環式基である
場合、該脂環式基は、5〜8個(好ましくは6個)の環
炭素原子を有する炭素環式基を含んだ基を含む。このタ
イプの基の例はシクロヘキシルである。
【0049】上記構造式中の基が一価の芳香族基である
場合、該芳香族基は、複素環式芳香族基(単核でも多核
でもよい)、または特に単核もしくは多核の芳香族炭化
水素基である。複素環式芳香族基の場合、これらは特
に、芳香核中に1つもしくは2つの酸素、窒素、または
イオウ原子を有する。このタイプの基の例は、フェニル
またはナフチルである。
【0050】上記構造式中の基が一価のアリール脂肪族
基である場合、該アリール脂肪族基は、1つの原子価を
介してアルキレン基と結合した1つ以上の芳香族基を含
んだ基を含む。このタイプの基の好ましい例はベンジル
基である。
【0051】これら全ての脂肪族基、脂環式基、芳香族
基、またはアリール脂肪族基は、不活性基で置換されて
いてもよい。該不活性基は、意図する用途に対して悪影
響を及ぼさない置換基を含む。このような置換基の例
は、アルキル、アルコキシ、またはハロゲンである。
【0052】基がハロゲンである場合、これらは例え
ば、フッ素、臭素、または特に塩素である。
【0053】本発明にしたがって使用するフィラメント
ヤーンは、リン変性ポリ(エチレンテレフタレート)で
造られたフィラメントヤーンであるのが特に好ましい。
【0054】本発明のファブリックにおいて使用する高
テナシティのフィラメントヤーンは、少なくとも0.5
dl/g(好ましくは0.6〜1.5dl/g)の固有
粘度を有する変性ポリエステルから製造することができ
る。固有粘度は、ポリエステルのジクロロ酢酸溶液の形
で25℃にて測定する。
【0055】本発明にしたがって使用する高テナシティ
のフィラメントヤーンは、150〜700dtex(好
ましくは220〜550dtex)のヤーン線密度を有
する。
【0056】本発明にしたがって使用する高テナシティ
フィラメントヤーン中のフィラメントの単繊維線密度は
通常、7dtex以下(好ましくは5dtex以下、特
に2〜4dtex)の範囲で変わる。
【0057】本発明にしたがって使用する高テナシティ
フィラメントヤーン中のフィラメントの断面は、いかな
る形状であってもよい〔例えば楕円形、バイローバル
(bilobal)もしくはマルチローバル(mult
ilobal)、リボン状、または好ましくは円形〕。
【0058】本発明にしたがって使用する、リン変性ポ
リエステルで造られた高テナシテイのフィラメントヤー
ンはさらに、例えばEP−A−661,393から、強
化材および被覆用基材としてそれ自体公知のものである
(該特許文献を参照のこと)。
【0059】例えば上記のEP−A−661,393に
説明されているように、対応する二官能モノマー成分の
ポリ縮合によって、それ自体公知の方法にしたがって熱
可塑性ポリマーを製造することができる。
【0060】高テナシティのフィラメントは、それ自体
公知の溶融紡糸法(例えば、上記のEP−A−661,
393に説明されている)にしたがって製造することが
できる。
【0061】本発明のファブリックは、それ自体公知の
製織法(例えば前記のEP−B−442,272やEP
−B−509,399に説明されており、それらの説明
も本発明の主題である)によって製造することができ
る。
【0062】できるだけ低い空気透過度が必要とされる
場合(特に、エアバッグのカーブした表面部分に必要と
される)、ファブリックは、選定されたヤーン線密度に
関してできるだけ高気密のファブリック構造を有してい
なければならず、また選定されたファブリック構造(す
なわち、好ましくは平織構造またはリップストップ織構
造のファブリック)は、製織する際に、たて糸およびよ
こ糸方向において単位長さ当たりできるだけ高いスレッ
ドカウントを受け入れなければならない。
【0063】本発明のファブリックにおけるスレッド系
のうちの少なくとも1つのスレッドカウントは通常、1
cm当たり少なくとも15スレッド(好ましくは1cm
当たり少なくとも20スレッド)である。
【0064】本発明はさらに、前記した未被覆・難燃性
のファブリックを含んだエアバッグに関する。
【0065】この用途向けのファブリックは、3500
kPa以上のミューレン破裂強さ、各5cm幅のファブ
リックに関して1300N以上の破断力、100N以上
の引き裂き抵抗〔トラウザーズ(trousers)引
き裂き試験により測定〕、および20%以上の破断伸び
を有するのが好ましい。
【0066】上記の物理特性は、この場合においては以
下のように測定する。 ミューレンによる破裂強さ: 米連邦試験法 基準番号: 191A,方法5122 破断力: DIN53857,パート1 引き裂き抵抗(トラウザーズ引き裂き試験): DIN
53356に記載の通り(サンプルサイズ150*20
0mm管状;DIN53539,Bに従って評価) 破断伸び: DIN53857,パート1に記載の通り
【0067】本発明はさらに、上記のファブリックをエ
アバッグの製造に使用することに関する。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DIN53887に従って測定したとき
    に、500Paの圧力降下にて1平方デシメートル当た
    り1分当たり空気80dm3以下というガス透過度を有
    し、そして150〜700dtexのヤーン線密度、お
    よび7dtex以下の個々のフィラメント線密度を有す
    る高テナシティのポリエステルフィラメントヤーンで造
    られたパラレルスレッドの少なくとも2種のスレッド系
    を有する未被覆ファブリックであって、このとき前記ポ
    リエステルが、リンの量を基準として0.1〜5重量%
    の、好ましくは0.2〜0.8重量%の量の二官能リン
    化合物をポリマー鎖中に含有するリン変性コポリエステ
    ルである、前記未被覆ファブリック。
  2. 【請求項2】 前記ガス透過度が、DIN53887に
    従って測定したときに、500Paの圧力降下にて1平
    方デシメートル当たり1分当たり空気12〜80dm3
    である、請求項1記載の未被覆ファブリック。
  3. 【請求項3】 前記ガス透過度が、DIN53887に
    従って測定したときに、500Paの圧力降下にて1平
    方デシメートル当たり1分当たり空気12dm3以下で
    ある、請求項1記載の未被覆ファブリック。
  4. 【請求項4】 前記ファブリックが2種のスレッド系か
    らなり、各スレッド系が、リン変性コポリエステルで造
    られた高テナシティのフィラメントヤーンを少なくとも
    95%含む、請求項1記載の未被覆ファブリック。
  5. 【請求項5】 前記高テナシティのポリエステルヤーン
    が、55cN/texを越えるテナシティと15%より
    大きい破断伸びを有する、請求項1記載の未被覆ファブ
    リック。
  6. 【請求項6】 前記高テナシティのポリエステルヤーン
    が200℃にて9%以下の熱収縮を有する、請求項1記
    載の未被覆ファブリック。
  7. 【請求項7】 前記高テナシティのポリエステルヤーン
    がサイズ剤を含んでいない、請求項1記載の未被覆ファ
    ブリック。
  8. 【請求項8】 平織、リップストップ織、交叉綾織、ク
    レープ織、または改良ハッカバック織を含む、請求項1
    記載の未被覆ファブリック。
  9. 【請求項9】 単位面積当たりの質量が300g/m2
    以下であり、ファブリックの厚さが0.45mm未満で
    ある、請求項1記載の未被覆ファブリック。
  10. 【請求項10】 5cm幅のファブリックストリップに
    関して測定したときに、220daNを越える破断力と
    25%を越える破断伸びを有する、請求項1記載の未被
    覆ファブリック。
  11. 【請求項11】 前記リン変性コポリエステルが、式I 【化1】 (式中、Ar1は二価の単核もしくは多核の芳香族基で
    あり、R1は二価の脂肪族基もしくは脂環式基である)
    で示される反復構造単位を含み、式II 【化2】 (式中、R2は二価の脂肪族基、脂環式基、芳香族基、
    またはアリール脂肪族基であり、R3は一価の脂肪族
    基、脂環式基、芳香族基、またはアリール脂肪族基であ
    る)で示される成分をポリマー鎖中に有するポリエステ
    ルである、請求項1記載の未被覆ファブリック。
  12. 【請求項12】 Ar1がフェニレンまたはナフチレ
    ン、特に1,4−フェニレンまたは2,6−ナフチレン
    である、請求項11記載の未被覆ファブリック。
  13. 【請求項13】 R1が式−Cn2n−(式中、nは2〜
    6の整数である)で示される基、特にエチレンである
    か、あるいはシクロヘキサンジメタノールから誘導され
    る基である、請求項11記載の未被覆ファブリック。
  14. 【請求項14】 R2が式−Cm2m−(式中、mは2〜
    10の整数である)で示される基、または4〜8個、好
    ましくは6個の炭素原子を有する環式アルカンジイル基
    であり、R3がC1〜C6アルキル、シクロヘキセニル、
    フェニル、またはベンジルである、請求項11記載の未
    被覆ファブリック。
  15. 【請求項15】 請求項1記載の未被覆ファブリックを
    含んだエアバッグ。
  16. 【請求項16】 エアバッグの製造に請求項1記載のフ
    ァブリックを使用すること。
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