JPH0490941A - 可撓性袋体繊維成形物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可撓性袋体繊維成形物の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

可撓性袋体繊維成形物としては、通常は車両のハンドル
中央部等に収納され、車両衝突時や急停止時にその衝撃
を感知して瞬間的に膨張展開して乗員の安全を確保する
エアバッグに関するものが知られている。

このエアバッグは、火薬を爆発させてバッグ内に瞬間的
にガスを送り込むものなので、その時の衝撃に十分に耐
えることが要求される。

このエアバッグとして従来より提供されているものは、
フラットな織布の片面に高分子被膜を形成した後、その
被膜付き織布２枚を被膜側同志が対向するように重ね合
わせ、周辺を縫製してバッグとするものである。

例えば、特開昭５１−４７４２号公報（エアバッグ装置
のバッグおよびその製造方法に関する発明）の従来技術
の項には、「正方形の２枚の布より円形の布地を切り抜
き、その周囲を縫い合わせることにより偏平状のエアバ
ッグを製造すること」に関して開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、縫製によりエアバッグを製造する方法は
、手作業工程が多くて自動化が困難で経済的に製造でき
ないこと、縫製箇所の強度が他に比べて低くなる虞があ
ること、縫製箇所の強度および透気性の検査に手間がか
かる等の問題があり、加えて基本的に縫製そのものに対
して十分な信顛がおけないという問題がある。

そこで、信転性を向上するために過度に強力で厚い織布
を使用すると、エアバッグが嵩高となり、ハンドル中央
部等にコンパクトに収納できなくなる。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、均質で信軌性が高く
、製造が容易でしかもコンパクトに収納できて軽量な可
撓性袋体繊維成形物の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明の要旨は、繊維のヤー
ンまたはトウにエラストマーをコーティングした後にフ
ィラメントがほぼ直線状に且つ平行状態を保つように開
繊してテープを得、このテープを所定の大きさおよび形
状を有するマンドレルの周りに巻きつけて製造すること
を特徴とする可撓性袋体繊維成形物の製造方法を第一の
発明とし、 上記第一の発明において、エラストマーがゴム組成物で
あって、マンドレルの周りに１つけたテープに加硫処理
を施すことを特徴とする可撓性袋体繊維成形物の製造方
法を第二の発明とする。

本願明細書において、「テープ」とは、「１本または数
本のヤーン（マルチフィラメント糸条）をモノフィラメ
ントがほぼ直線状に且つ平行状態を保つようにシート状
に配置したものにおいて、各モノフィラメントを相互に
結合して一体化したもの」をいう。

本発明の繊維としては、代表的には、人絹、ポリビニル
アルコール繊維、脂肪族および芳香族ポリアミド繊維、
ポリエステル繊維、炭素繊維、ガラス繊維等を挙げるこ
とができるが、特に限定されるものではなく、従来より
ゴムとの接着に用いられているすべての繊維を含む。

本発明のヤーンの繊度としては特に制限はなイカ、一般
に３０〜３００００　Ｄ、の範囲が適当である。もちろ
ん、これらは必ずしも一本の糸条で供給する必要はなく
、むしろ複数本の糸条を同時に供給する方が横に広がり
ゃすい。モノフィラメント繊度も細い方が広がりゃす（
、例えば、０．８〜ＩＯＤ、の範囲が一般に好ましい。

本発明に用いるエラストマーとしては、柔軟性および適
度の弾性を有するものが望ましい。

このエラストマーとしては、天然ゴム、またはアクリル
系、ウレタン系、ポリブタジェン系、スチレンブタジェ
ン系、エチレンプロピレン系などの合成ゴムの単独ある
いは２種以上を混合し、補強剤、難燃剤、加硫剤などを
配合した組成物が好ましい、上記エラストマーよりさら
に耐熱性が必要な場合は、耐熱性を有するエラストマー
として、クロロブレン系ブチルゴム、ハロゲン化ブチル
ゴム、シリコン系およびフッ素系などの合成ゴムの単独
あるいは２種以上を混合し、同様に補強剤、Ｎ燃剤、加
硫剤等必要な配合剤を配合した組成物が好ましい。

繊維のヤーンまたはトウへのエラストマーのコーティン
グ方法としては、浸漬コーティング方法の他に分散液状
態で浸漬コーティングする方法、エラストマーを粉末噴
射するが又は飛散させた雰囲気中にヤーンまたはトウを
通過させてエラストマーを付着させる方法も行うことが
できる。

エラストマーをコーティングしたヤーンまたはトウの開
繊方法としては、電気的方法、機械的方法、空気流によ
る方法などがあるが、その目的を達成できればどのよう
な方法でもよく、例えば、機械的方法としては、上記ヤ
ーンまたはトウに上下から圧着ローラーで圧力を加え、
ヤーンまたはトウを横方向に押し広げて開繊する方法を
採用することができる。なお、この圧着ローラーに温度
調節機能を付与することで、開繊圧力、ヤーンまたはト
ウの送り速度および開繊温度の組み合わせを適宜選択し
て、最適開繊条件を得ることができる。

本発明においてテープを所定の大きさおよび形状を有す
るマンドレルの周りに巻きつける方法としては、機構的
に分けてトラバース方式、回転アーム式、その他アーム
またはマンドレルが特殊な回転運動をして巻かれる特殊
形式のいずれの方式でも適用できる。

形状別に分けると、まゆ形、球状、円錐状等の閉した形
状を巻く方式、円筒状、円板状等の形状を巻く方式、角
柱、角錐等の異形の形状を巻（方式等のいずれの方式で
も適用できる。

ワインディングパターンは種々あるが、大別して平行巻
き、ヘリカル巻き、縦巻きまたはこれらを組み合わせた
ものを適用することによって所定の強度を付与すること
ができる。エアバッグのようζこ袋内部に圧力が生しる
ような場合、巻き方向の互いに異なる少なくとも２層以
上の積層構造で形成することによって、均一に圧力を受
けることができる。

マンドレルとしては、脱型可能な形状に成形する場合は
、変形自在な中空体、例えば金属製マンドレル（必要な
らば、分解可能なもの）又はゴム類のものを使用し、閉
じた形状に成形する場合は石膏、岩塩、易融合金などの
消耗型のマンドレルを使用する。成形後、マンドレルを
容易に取り除くためには、予めマンドレルに離型剤を塗
布しておくことが望ましい。

ゴム組成物からなるエラストマーの加硫処理は、交叉ま
たは平行状態で隣接しているフィラメント間を、予めフ
ィラメントを被覆したエラストマーにより融接せしめて
、脱型後形状を維持し併せてフィラメントを保護する目
的で行うもので、本発明における重要な工程である。温
度条件は、フィラメントを被覆したエラストマーが所定
の接着力を発揮する温度、即ち１２０〜１９０℃が望ま
しく、エラストマーの熱分解を考慮して、加熱温度２０
０°Ｃ以上、加熱時間２０分以上の過酷な条件は避ける
べきである。

〔作用］ ヤーンまたはトウには予めエラストマーがコーティング
されているので、モノフィラメント間のすべりが良好で
開繊がスムーズに行われる。

そして、この開繊の結果得られたテープをマンドレルに
巻きつけてハングを得る方法であるから、縫製の必要が
なく、フィラメントはエラストマーで接着されているの
で、得られたバッグは柔軟で自由に折り畳みが可能で且
つフィラメントで強化されているので強靭である。

このように、本発明により、一体構造の強靭な袋体を安
価に且つ容易に得ることができる。

〔実施例］ 本発明の実施例１および２について以下に説明する。

（実施例１） 第１図において、１は６６ナイロンの１２６０　Ｄ　。

のヤーンで、このヤーンを５本紙面に対して平行方向に
且つお互いの間隔を９．４５ｍｍに保ちつつゴム溶液含
浸装置２に通して１２真の表１に示す配合のゴム組成物
をトルエンで溶かしたゴム溶液３を含浸させた後、ドク
ターナイフ４で付着量を２０　ｇ　／ｍ２にコントロー
ルした。矢印Ａはヤーンの進行方向を示す。なお、上記
の９．４５ｍ＋ｎは、１本のヤーンをモノフィラメント
１本の大きさまで開繊したときの幅に相当する。（ヤー
ン１本はモノフィラメント３１５本からなる）そして、
ヤーン１を対向するローラー５．６０間を通し、ローラ
ー７を経て、ローラー８．９を介して供給される離型紙
１０ａ、１０ｂで上下を挟持した後、圧着ローラー１１
．１２で上下より１００　ｋｇ／ｃｍ”の圧力を負荷し
て、５本ノヤーンｌを横方向に押し広げるようにして開
繊した。その結果、ヤーンは厚さに対して横方向に３０
０倍以上薄く広がった。

このようにして幅Ｗが約５０ｍｎのテープ１３（第２図
参照）を得、ローラー１５．１６により離型紙を巻き取
りつつ、上記テープ１３をローラー１７を経て、円板状
マンドレル２ｏの回転軸１９と平行方向に往復動するデ
リバリ−アイ１８を介して予め離型剤を塗布した分解可
能な金属製の円板状マンドレル２０上に、巻きつけ角度
１４．５°、テープの送り速度１０ｍ／ｓｉｎで均一に
隙間がなくなるまで捲きつけた。前述の第２図において
、１４はモノフィラメントである。

この後、１８０°Ｃ１０，５ｋｇ／ｃｍ２の加熱・加圧
条件で加硫してモノフィラメント間をゴムで強固に接着
した。次いで、円板状マンドレル２０を分解してマンド
レル上に形成された袋体を取り出した。この袋体２１が
膨張展開した状態は第３図に示されている。

（実施例２） 第４図は他の実施例を示し、この場合は含浸装置がなく
、下側の離型紙１０ｂに付設のミキング装置（図示せず
）で混合した同上ゴム溶液３ヲ４０ｇ／ｍ”コーティン
グし、その上に５本のヤーン１を紙面に対して平行方向
に且つお互いの間隔を９．４５ｍに保ちつフ装置し、さ
らにその上に離型紙１０ａを重ね、以後は実施例１と同
一工程・同一条件により袋体を得た。

なお、圧着ローラーの後面の適切な場所に乾燥設備を付
設することで、コーテイング液の乾燥を促進することが
できる。

表　　１ （比較例） 比較例として、８４０デニールのヤーンを用いて、経密
度および緯密度がそれぞれ２４本／ヂゝの平織物を作製
した。次に、この平織物の片面に表１に示す配合のゴム
組成物をトルエンで溶かしたゴム溶液を塗布した。この
塗布量は固形分換算で６５　ｇ　／ｍ”であった。そし
て、１５０°Ｃで１４分間加硫して片面にゴム溶液をコ
ーティングした織布を２枚得、この織布２枚から縫製に
より袋体２１と同じ外形の袋体を作製した。

（性能比較テスト） 次に、実施例１に係る袋体と比較例に係る袋体について
、耐圧性、収納性および展開性について、以下の方法に
従って比較テストを行った。

■耐圧性　　実施例および比較例の各々について１００
０個の袋体を作製して、各袋体に２　ｋｇ／ＣＩＩ＋２
の内圧を負荷して、破裂しなかった袋体の個数を調査し
た。

■収納性　　袋体を２０ｃｍ角に折り曲げて重ねたとき
の高さを測定し、比較例の高さを１００とした指数で表
した。この指数が低いほど、柔軟で収納性に優れている
ことを示す。

■展開性　　袋体に２　ｋｇ／ｃｍ”の内圧を負荷した
ときに、袋体の先端部が完全に展張位置まで到達するま
での時間を測定し、比較例を１００とした指数で表した
。この指数が低いほどスピーデイ−で展開性に優れてい
ることを示す。

上記テスト結果を以下の表２に示す。

表２ 表２に明らかなように、本実施例に係る袋体は２　ｋｇ
／ｃｍ”の耐圧テストにおいて１０００個中破裂したも
のは皆無であったが、比較例に係るものは９個破裂し、
その破裂箇所は縫製部であった。

そして、本実施例に係る袋体は収納性および展開性にお
いても、比較例に比して顕著に優れている。

〔発明の効果〕

■本発明に係る袋体は、織物や編み物から成形される袋
体と異なり、極薄のテープをマンドレルに巻きつけた構
造であるから１巻きつけが容易でコンパクトで信転性が
高く、しかも縫製が不要であるから生産工程の合理化が
可能となり、一体構造の強靭な可撓性袋体繊維成形物を
安価に製造することができる。

■本発明においては、フィラメントを接着するのはエラ
ストマーであるため、得られた可撓性袋体繊維成形物は
柔軟で自由に折り畳みができる。

■本発明においては、フィラメントは加硫処理でエラス
トマーにより互いに融接され、そのままの状態を保って
成形物の強度を保持する。

このように本発明により、フィラメントで強化した強靭
な可撓性袋体繊維成形物を極めて容易に得ることができ
る。しかも、マンドレル形状を変えることにより複雑な
形状の袋体も任意に得ることができる。

■本発明により、任意の形状の強靭な袋体を一体的に成
形できるから、本発明に係る可撓性袋体繊維成形物は、
特に、排気口、取付口などを有し、高強度の要求される
自動車用エアバッグに最適である。その他、本発明に係
る技術を用いてフィラメントとエラストマー〇比率を変
えることにより、気体用としては熱気球、アトバルーン
、飛行船等の気球類、高速移動体の衝突時の衝撃緩衝用
バッグ、鉱内爆発による爆風遮断用ガスバッグ、粉体用
としてはフレキシブルコンテナー、液体用としては燃料
タンク、水保存タンク等、さらに、土木建設工事用耐熱
断熱性材などにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す各工程側面図、第２図は
テープの斜視図、第３図は本発明に係る袋体が膨張展開
した状態の斜視図、第４図は本発明の他の実施例を示す
各工程側面図である。 １・・ヤーン、１３・・テープ、２０・・円板状マンド
レル、２１・・袋体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）繊維のヤーンまたはトウにエラストマーをコーティ
   ングした後にフィラメントがほぼ直線状に且つ平行状態
   を保つように開繊してテープを得、このテープを所定の
   大きさおよび形状を有するマンドレルの周りに巻きつけ
   て製造することを特徴とする可撓性袋体繊維成形物の製
   造方法 ２）エラストマーがゴム組成物であって、マンドレルの
   周りに巻きつけたテープに加硫処理を施すことを特徴と
   する請求項１記載の可撓性袋体繊維成形物の製造方法