JPH08134716A - エアバッグ用糸条 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 固有粘度が0.8 以上のポリエチレンテレフタ
レートより構成され、単糸繊度が１〜2.5 ｄ、総繊度が
200 〜500 ｄ、引張強度が８ｇ／ｄ以上、破断伸度が15
％以上で、単糸断面の複屈折率分布が（１）式を満た
し、曲げ剛性が（２）式の範囲にあることを特徴とする
エアバッグ用糸条。 （１） △ｎｃ−△ｎｓ≧0.015 、 △ｎｃ≧0.170 △ｎｃ：単糸の中心から半径方向に70％までの部分の複
屈折率の平均値 △ｎｓ：単糸の表面から半径方向に30％までの部分の複
屈折率の平均値 （２） Ｂ≦ 6.0×10^-6×ＴＤ Ｂ ：曲げ剛性（ｇ・cm² ／糸条） ＴＤ：総繊度（ｄ） 【効果】 製編織すれば、エアバッグ基布として必要な
強度や伸度の機械的特性を有し、かつ柔軟性も有する布
帛とすることができるポリエステル糸条を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械的特性と柔軟性に
優れたエアバッグ基布を得ることできる、エアバッグ用
糸条に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の安全装置として用いられるエア
バッグは、現在、ナイロン６６を用いた合成繊維織物に
ゴム類を被覆した基布により形成されたものが主流であ
る。

【０００３】エアバッグは衝撃吸収性とともに、通常、
非常に小さな場所に収納するために、柔軟性にも優れて
いることが要求される。

【０００４】しかしながら、この合成繊維織物にゴム類
を被覆した基布は、ゴム類の被覆によって、耐熱性や気
密性を向上させることはできるが、基布が硬くなるた
め、収納性が悪いという問題がある。

【０００５】この問題を解決し、製造コストを下げる目
的で、最近では、ゴムを被覆しないノンコートタイプの
エアバッグの開発が進められており、素材もナイロン６
６より安価で耐熱性のよいポリエステルを使用すること
が検討されている。

【０００６】しかしながら、ポリエステルはナイロン６
６と比較して弾性率が高いため、製織して基布にする
と、柔軟性に欠けるという欠点があり、特に、気密性を
上げるために高密度に織ると、コンパクトに収納するこ
とがより困難になるという問題が生じる。

【０００７】特開平3-167312号公報には、エアバッグ用
ポリエステル繊維として、タフネス、結節強度の向上し
た繊維が提案されており、この繊維より得られるエアバ
ッグ基布は、耐衝撃性や耐久性に優れ、基布の平坦性も
改善されたものである。

【０００８】しかしながら、この繊維より得られる基布
は、柔軟性が十分でなく、特に気密性を上げるために高
密度に織ると、収納性に劣るものとなるという欠点があ
った。

【０００９】このように、強度や耐久性を保持したうえ
でポリエステル糸条に柔軟性を付与することは容易では
なく、強度や耐久性に優れると同時に柔軟なエアバッグ
基布を得ることのできるポリエステル糸条は未だ開発さ
れていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、エアバッグ基布として必要な機械的
特性と柔軟性を同時に有する基布を得ることのできるエ
アバッグ用糸条を提供することを技術的な課題とするも
のである。

【００１１】

【課題を解決する手段】本発明者らは、上記の課題を解
決するために鋭意検討した結果、繊維断面の内層部分と
表層部分とが配向差を有し、表層部分の配向度を内層部
分の配向度より低い繊維とし、曲げ方向の剛性を小さく
すれば、高強度でありながら曲げに対して柔らかい柔軟
性を持つ糸条が得られることを見出し、本発明に到達し
た。

【００１２】すなわち、本発明は、固有粘度が0.8 以上
のポリエチレンテレフタレートより構成され、単糸繊度
が１〜2.5 ｄ、総繊度が200 〜500 ｄ、引張強度が８ｇ
／ｄ以上、破断伸度が15％以上で、単糸断面の複屈折率
分布が（１）式を満たし、曲げ剛性が（２）式の範囲に
あることを特徴とするエアバッグ用糸条。

【００１３】 （１） △ｎｃ−△ｎｓ≧0.015 、 △ｎｃ≧0.170 △ｎｃ：単糸の中心から半径方向に70％までの部分の複
屈折率の平均値 △ｎｓ：単糸の表面から半径方向に30％までの部分の複
屈折率の平均値 （２） Ｂ≦ 6.0×10^-6×ＴＤ Ｂ ：曲げ剛性（ｇ・cm² ／糸条） ＴＤ：総繊度（ｄ） 以下、本発明について詳細に説明する。

【００１４】本発明における糸条は、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）よりなるものであるが、ポリエス
テル本来の性質を損なわない程度において、ＰＥＴに耐
熱剤、難燃剤、艶消剤等の第３成分が混合されていても
よい。

【００１５】また、ＰＥＴの固有粘度を0.8 以上とする
必要がある。ここで、固有粘度は、フェノールとテトラ
クロロエタンの等重量混合溶剤を用い、20℃で測定した
ものである。固有粘度が0.8 未満であると、強度や耐久
性が劣った糸条となり、好ましくない。

【００１６】また、固有粘度の上限は特に限定されるも
のではないが、操業性よく紡糸するためには、固有粘度
の範囲を0.8 〜1.1 とすることが好ましい。

【００１７】本発明における繊維は、繊維断面の内層部
分と表層部分とが配向差を有しており、表層部分の配向
を内層部分の配向より低くし、繊維の曲げ方向の剛性を
小さくすることによって、高強度でありながら柔軟性を
有するものとなるのであり、具体的には、繊維を半径方
向に７／３の比率で分けて測定した複屈折率が、（１）
式を満たすことが必要である。

【００１８】（１）式を満足する複屈折率分布を有する
ことによって、繊維を曲げたとき内側の圧縮に要するエ
ネルギーが小さく、曲げ剛性が小さくなり、さらに、繊
維の内層部分は高度に配向しているため、繊維軸方向に
高い強度を維持することもできる。

【００１９】単糸繊度については、１〜2.5 ｄとするこ
とが必要である。単糸繊度が2.5 ｄより大きいと、繊維
の曲げ剛性が大きくなり、得られる布帛が柔軟なものと
ならず、一方、１ｄより小さいと強度に劣り、また、
（１）式を満たす分布を付与することが困難となる。

【００２０】総繊度は200 〜500 ｄの範囲とする必要が
ある。総繊度が500 ｄより大きいと、高密度に織る場
合、柔軟性に欠けた基布となり、200 ｄより小さいと、
引裂強力の弱い基布となる。

【００２１】糸条の曲げ剛性は、単糸繊度とフィラメン
ト数により値が変わるが、本発明では、製編織した布帛
に十分な柔軟性を付与するために、（２）式を満足させ
る必要がある。

【００２２】さらに、引張強度は８ｇ／ｄ以上、破断伸
度は15％以上とすることが必要である。引張強度が８ｇ
／ｄより小さいと、引裂強力の弱い基布となり、破断伸
度が15％より小さいと、エアバッグ作動時の衝撃に耐え
る耐衝撃性を有した基布とすることができない。

【００２３】次に、本発明の糸条の製法例について説明
する。

【００２４】一般に、単一成分のポリマーを通常の溶融
紡糸法で紡糸する場合、冷却速度の差により、表層部分
の配向が内層部分より促進される傾向にあるが、本発明
における繊維は、表層部分の配向を、内層部分の配向よ
り低くする必要がある。

【００２５】したがって、本発明ではポリマーが吐出さ
れる時点で内外層に溶融粘度差を生じさせることによ
り、前記のような配向差を与える。すなわち、表層部分
と内層部分とに供給されるポリマーをそれぞれ独立した
押出機により温度制御し、芯鞘型の紡糸口金により両成
分を接合吐出させることにより、溶融粘度差を生じさせ
る。

【００２６】まず、押出機の温度を、表層側を305 〜31
5 ℃、内層側を290 〜300 ℃とし、吐出温度を295 〜30
5 ℃の範囲とし、ポリマーの供給比率を、重量比で表層
／内層を３／７〜５／５として紡糸する。

【００２７】次に、紡出した糸条は、溶融粘度差を保つ
ために吐出温度より高い350 〜450℃の温度の加熱ゾー
ンを通過させた後、冷却固化させる。加熱ゾーンを通過
させた後、糸条の外側から中心に向かって冷却風を吹き
付けて冷却し、固化直後に油剤を付与して集束する。

【００２８】集束した糸条を引き取った後、延伸を施し
て、引張強度が８ｇ／ｄ以上の糸条を得るが、延伸工程
は、生産性をよくするため、紡糸に引き続き連続して行
うことが好ましく、引取速度を400 〜600 ｍ／分の範囲
とし、延伸時に繊維表層にかかる応力を低減できるよう
に、温度が200 ℃以上の加熱水蒸気を吹き付けたり、ヒ
ートプレート等を使用して加熱しながら、延伸倍率4.5
〜5.5 倍で延伸する。また、延伸した後、５％以内の弛
緩処理を施し、巻き取る。

【００２９】この時、延伸を多段に分けて行ったり、弛
緩率を大きくすると、繊維の表層と内層の配向差が小さ
くなり、好ましくない。

【００３０】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、本発明における特性値の測定法は次のとおり
である。

【００３１】(a) 強伸度 島津製作所製オートグラフＳ−100 を用い、試料長25ｃ
ｍ、引っ張り速度30ｃｍ／分の条件で測定した。

【００３２】(b) 複屈折率 干渉顕微鏡により、繊維の断面を半径方向に10等分した
部分を各々測定し、表層側の３カ所と内層側の７カ所の
各々の平均値を算出した。

【００３３】(c) 曲げ剛性 カトーテック社製純曲げ試験機ＫＥＳ−ＦＢ２を用いて
測定した。

【００３４】(d) 柔軟性 ＪＩＳ Ｌ-1096 ６.19.１Ａ法（45°カンチレバー法）
で測定した。

【００３５】なお、エアバッグ用の基布として十分な柔
軟性は、60mm以下である。

【００３６】実施例１〜２、比較例１〜３ 固有粘度が0.9 のＰＥＴチップをエクストルーダーを２
機備えた複合溶融紡糸機にそれぞれ供給し、表１に示す
フィラメント数となる、芯鞘型紡糸口金から紡出した。
その際、表層側と内層側の供給比率を重量比で４／６と
し、表層側のエクストルーダーの制御温度を315 ℃、内
層側のエクストルーダーの制御温度を300 ℃、吐出温度
を305 ℃とした。

【００３７】紡出した糸条を、雰囲気温度が400 ℃に保
たれた長さ10ｃｍの加熱筒を通過させた後に、円筒型の
冷却風吹付装置により、温度20℃、速度30ｍ／分の冷却
風を吹付けて冷却固化し、油剤を付与した後、速度が48
0 ｍ／分の引取ローラで引き取った。

【００３８】引き続いて、表面温度が220 ℃の延伸ロー
ラに送り、引取ローラと延伸ローラとの間で糸条に400
℃の加熱水蒸気を吹き付け、延伸倍率5.2 倍（比較例３
は5.6 倍) で延伸を行い、表面温度が160 ℃の弛緩ロー
ラにより３％の弛緩熱処理を施し、巻取機で巻き取っ
た。

【００３９】得られた糸条の単糸繊度、引張強度、破断
伸度、複屈折率、曲げ剛性の値を表１に示す。

【００４０】実施例１、２で得られた糸条は、いずれも
曲げ剛性が小さく、強度、伸度ともにエアバッグ用糸条
として十分な値であった。一方、比較例１で得られた糸
条は単糸繊度が大きいため、曲げ剛性が大きく、比較例
２で得られた糸条は単糸繊度が小さいため、強度が不足
し、比較例３で得られた糸条は過剰に延伸したため、伸
度が小さく、表層と内層との配向差も小さく、曲げ剛性
も大きかった。

【００４１】比較例４ 固有粘度が0.9 のＰＥＴチップを単一のエクストルーダ
ーを備えた溶融紡糸機に供給し、エクストルーダーの制
御温度を310 ℃、吐出温度を305 ℃とした以外は、実施
例１と同様の方法で、紡糸延伸を行った。

【００４２】得られた糸条の単糸繊度、引張強度、破断
伸度、複屈折率、曲げ剛性の値を表１に示す。

【００４３】比較例４で得られた糸条は、繊維の表層の
配向が内層より高いものであったため、曲げ剛性が大き
いものであった。

【００４４】

【表１】

【００４５】実施例３、比較例５ 実施例１及び比較例４の糸条を用いて、経、緯密度とも
に60本／2.54cmの平組織の織物を製織し、柔軟性を測定
した。

【００４６】得られた織物の柔軟性の測定値を表２に示
す。

【００４７】

【表２】

【００４８】実施例３で得られた織物は、柔軟性に優れ
るものであったが、比較例５で得られた織物は、柔軟性
に劣り、エアバッグ用基布としての収納性が不十分なも
のであった。

【００４９】

【発明の効果】本発明のエアバッグ用糸条は、製編織す
れば、エアバッグ基布として必要な強度や伸度の機械特
性を有し、かつ柔軟性も有する布帛とすることが可能と
なる。

【００５０】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固有粘度が0.8 以上のポリエチレンテレ
   フタレートより構成され、単糸繊度が１〜2.5 ｄ、総繊
   度が200 〜500 ｄ、引張強度が８ｇ／ｄ以上、破断伸度
   が15％以上で、単糸断面の複屈折率分布が（１）式を満
   たし、曲げ剛性が（２）式の範囲にあることを特徴とす
   るエアバッグ用糸条。 （１） △ｎｃ−△ｎｓ≧0.015 、 △ｎｃ≧0.170 △ｎｃ：単糸の中心から半径方向に70％までの部分の複
   屈折率の平均値 △ｎｓ：単糸の表面から半径方向に30％までの部分の複
   屈折率の平均値 （２） Ｂ≦ 6.0×10^-6×ＴＤ Ｂ ：曲げ剛性（ｇ・cm² ／糸条） ＴＤ：総繊度（ｄ）