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气囊基布有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种气囊基布。更详细而言,涉及一种抗爆裂性优异的气囊基布。

相关背景技术

[0002] 气囊是用于减轻事故时碰撞的冲击或减轻车载配件与人体的接触的装置。因此,要求气囊具有较高的气密性,然而,随着气密性变高,膨胀部与非膨胀部的边界部分受到较大的应力。特别是相对于经纱为45°、135°、225°、315°的角度方向(以下称为偏斜方向)通常存在容易出现开缝,从该开缝部分漏气导致气密性降低的问题。试着分析爆裂现象,可知最初在偏斜方向出现开缝,并从该部分喷出气体,以此为诱因从而气囊发生爆裂。特别是如烟火式充气器那样气囊暴露于高温气体的情况下,更容易出现开缝,因此,对偏斜方向的开缝的阻力性特别重要。
[0003] 下述专利文献1中公开有对上述偏斜方向的开缝的改良方法。其将偏斜方向的强度设定为相对于经纬方向的平均强度为20%以上。然而,如上述分析结果所述,对于爆裂而言,最初的开缝是重要的,从而表现其的边角耐精梳值(edgecomb resistance)是重要的,但上述文献中并未介绍该参数。另外,仅通过强度无法推断边角耐精梳值。
[0004] 下述专利文献2中公开有抑制开缝的方法。其通过将织物的分解纱的总纤度、构成织物的织纱的拔拉阻力、基布经纬方向的强度、拉伸试验中负载300N下的伸长率、硬挺度、单位面积重量控制在特定区域以期改善收纳性、耐久性、展开速度。另外,为了得到这样的基布,优选经纬方向均以张紧状态定型。在低纤度高密度织物中由于经纬的接点多而不至于成为问题,但在350dtex以上的纤度下,由于纤维比较粗而设计的经纬交点数比上述低纤度织物少。可知这样的基布在加热时纬向的张紧有时会导致气密性降低。另外,该文献中也未记述偏斜方向的边角耐精梳值。即,如上所述,目前尚未研究抑制偏斜方向的开缝的方法。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2004-190158号公报
[0008] 专利文献2:日本特开2012-52280号公报

具体实施方式

[0038] 下面,对本发明详细地进行说明。
[0039] 本发明的气囊基布的边角耐精梳值在相对于经纱为45°方向为200N以上且低于1000N是必要的。优选为300N以上且低于950N,更优选为600N以上且低于900N。如果存在低于200N的部分,则有时在气囊展开时从该部分开缝,气密性显著降低或出现爆裂。如果达到1000N以上,则基布变硬,有时由于撕裂强度降低而导致气囊的膨胀部与非膨胀部的边界部分破裂,从而发生爆裂。
[0040] 另外,优选边角耐精梳值在经纱方向、纬纱方向的任一方向均为380N以上且低于1000N。如果边角耐精梳值在经纱方向、纬纱方向的任一方向均为380N以上,则处于可抑制由气囊展开时的负荷导致的开缝的水平,更加有助于提高气密性或抗爆裂性。如果边角耐精梳值在经纱方向、纬纱方向的任一方向均低于1000N,则更加有助于维持撕裂强度。
[0041] 进而,上述式(1)及(2)所示的边角经向指数ECP(W)及边角纬向指数ECP(F)需要为30以下、边角耐精梳值的平衡良好。优选为25以下、更优选为20以下。在存在ECP(W)及ECP(F)超过30的部分的情况下,有时该部分的气囊展开时所施加的应力集中施加在偏斜方向,从而诱发开缝。优选边角耐精梳值没有相对织纱方向的角度依赖性,最优选ECP(W)及ECP(F)分别为0。
[0042] 为了使边角耐精梳值及边角指数为上述范围,优选对热塑性树脂进行熔融纺纱,并赋予相对于纱重量为0.5~2.0重量%的油剂作为纺纱时的纺纱油剂,所述油剂为将酯系平滑剂30~70重量%、乳化剂70~30重量%的组合物乳化而成的油剂,在织造时以经纱张力0.30~0.45cN/dtex进行织造,在热水加工工序中一边仅在经纱方向以1.2N/cm以上进行拉伸一边实施60~90℃的热水洗涤,在100℃以上的热定型中,不实施拉幅机等的拉幅,仅在经纱方向进行拉伸处理,将基布松弛抑制在相对于未处理坯布为低于6%。
[0043] 关于纺纱油剂,优选残留于基布的油分(残油率)相对于织物重量为0.2重量%以下。如果残油率为0.2重量%以下,则可提高偏斜方向的边角耐精梳值。另一方面,优选为0.05重量%以上,可较高地维持基布的撕裂强度。作为纺纱油剂的组成,优选乳化剂为70~30重量%,优选可乳化的组成。可以将相对于纱重量赋予了0.5~2.0重量%的油剂在织造后的加工工序中逐渐减少至适当的量。
[0044] 织造时的经纱张力优选为0.30cN/dtex以上,可较高地维持偏斜方向的边角耐精梳值。另一方面,优选为0.45cN/dtex以下,可避免由经纱损伤导致的织造停止。
[0045] 热水加工时的张力即精练时的经向张力优选仅在经纱方向为1.2N/cm以上。如果为1.2N/cm以上,则可较高地维持偏斜边角耐精梳值使平衡良好。为了正常地控制输送热水中的织物,更优选为3.0N/cm以下。
[0046] 热定型优选在织物宽度方向尽可能不进行拉伸。优选在织物长度方向进行拉伸控制,使超喂低于6%。更优选的是,使从织造坯布到最终的热定型处理期间的织物的经向收缩表现优选低于6%。通过使织物长度方向即经向的收缩表现为低于6%,可较高地维持偏斜方向的边角耐精梳值且平衡良好。
[0047] 如果构成本发明的气囊基布的纤维的总纤度在制成分解纱时为350以上且低于750dtex,则柔软性适当且可得到足够的基布强度,故更合适。如果低于350dtex,则有时基布强度变低。如果达到750dtex以上,则由于在制成基布时经纬的接点少,因此,有时硬挺度变高、膨胀部与非膨胀部的边界部变得容易受到应力,开缝变大。
[0048] 另外,通过使单纱纤度为2~7dtex,可抑制织造时因摩擦而出现起毛,可将制成基布时的边角耐精梳值的范围控制在更合适的范围。
[0049] 优选构成基布的纱线的单纱截面形状为圆截面。对于圆截面纱而言,在基布受到应力的情况下,由于均等地受到应力,因此可得到撕裂、拉伸强度高的基布。这里的所谓圆截面是指长径比为1.0以上且低于1.5,长径比的长轴的定义表示该截面的最大直径,短轴的定义表示最小直径。更优选长径比为1.0以上且低于1.1。
[0050] 基布的布面覆盖系数优选满足2000以上且为2600以下的范围。如果布面覆盖系数为2300以上且为2500以下,则更优选,最优选为2350以上且低于2450。如果为2000以上,则可提高偏斜方向的边角耐精梳值。如果为2600以下,则可抑制硬挺度。在此,布面覆盖系数为
[0051]
[0052] 优选基布的撕裂强度为160N以上且低于300N。更优选撕裂强度为170N以上,如果撕裂强度为180N以上,则最优选。如果撕裂强度为160N以上,则可避免气囊展开时在接缝处发生基布破裂。另外,如果是撕裂强度为300N以下的基布,则成为柔软的基布,在收纳性方面有利。这里的撕裂强度通过ISO13937-2中所规定的单舌法(Single tongue method)求得。
[0053] 如果将本发明的气囊基布的硬挺度设为10N以上且为30N以下,则收纳性与开缝的平衡变得更好而更优选。如果低于10N,则存在实质上纱与纱之间的约束力大幅地降低而开缝变大的倾向。另一方面,如果为10N以上,则在折叠气囊时容易折出折痕,不折回而保持包装形态,因此,收纳工序的操作性良好,此外,收纳方式的品质提高。另外,如果超过30N,则有时不易折叠而收纳性变差。
[0054] 本发明的气囊基布使用的纤维可优选使用热塑性纤维。在热塑性纤维中,从机械物性或价格方面考虑,更优选聚酰胺系纤维。特别是尼龙66纤维的热容量大,在用于利用热解气体展开气囊时,不易发生由于偏斜方向开缝导致的热气体熔融爆裂,所以是有利的,从获得机械物性、价格方面的平衡考虑是更合适的。
[0055] 另外,对于本发明的气囊基布使用的纤维,优选原纱的强度为8.2~11.0cN/dtex。进一步优选为8.5~9.1cN/dtex。如果低于8.2cN/dtex,则有时制成基布时的强度变低,不优选。另一方面,如果超过11.0cN/dtex,则纤维分子过于高度取向,在织造等中对纤维轴施加横向的力的情况下,容易起毛,故不优选。
[0056] 实施例
[0057] 下面,利用实施例、比较例进一步详细地说明本发明,但本发明并不仅限定于这些实施例。首先,对本发明中的各种测定方法及评价方法进行说明。
[0058] (1)基布的边角耐精梳值依据ASTM-D6479进行测定。
[0059] (2)基布的撕裂强度通过JIS L-10968.15A-1法进行测定。
[0060] (3)对于织造时的停台的评价,使用丰田自动织机公司制造的LWT710,以宽2.3m、织机转速600rpm进行试织,停台为5次/日以上记为×、2次以下记为○、3~4次记为△。
[0061] (4)对于分解纱总纤度,依据JIS L1096附件14,分解织物,关于经纬向的分解纱,以试样长度为25cm进行测量。
[0062] (5)原纱的强度通过JIS L10138.5.1法进行测定。
[0063] (6)基布的硬挺度依据ASTM D4032-94进行测定。
[0064] (7)对于展开试验的开缝(冷气),将图1所示的圆形气囊使用1680dtex单股的缝线通过针脚数55针/10cm的平缝进行缝制,使用Micro System公司制造的CGS系统,在试验压力10MPa、试验气体容量1L、节流孔0.6inch的条件下瞬间向气囊内供给He气,用游标卡尺测定供给He气后的气囊缝制部的开缝,通过下述标准进行评价。
[0065] 另外,对于展开试验开缝(充气),使用与上述相同的圆形气囊,在60L试验罐中,以显示200KPa的烟火式充气器展开,用游标卡尺测定展开后的气囊缝制部的开缝,通过下述标准进行评价。
[0066] ○:展开后的开缝低于3mm且缝线未断裂的状态
[0067] △:展开后的开缝为3mm以上且缝线未断裂的状态
[0068] ×:展开后的缝线断裂了的状态
[0069] 需要说明的是,在展开试验开缝评价中,表1及表2中记载的数值为开缝方向相对于经纱的角度。
[0070] (8)包装散开:从基布中裁切出2片直径760mm的圆形布,将周边部彼此缝合,如图2的(A)那样制作气囊(1),将该气囊如图2的(B)那样进行折叠,用300mm见方的玻璃板(2)和砝码(3)施加200g的负载并保持5分钟。去除该负载30秒后,观察折叠好的包装因折回反弹而打开的程度,如下进行评价。
[0071] (×):包装打开,露出150mm见方的区域。
[0072] (△):包装打开,虽然未能露出150mm见方的区域,但打开高度为折叠高度(图2的(B)的X)的2.5倍以上。
[0073] (〇):包装的打开高度未达到折叠高度(图2的(B)的X)的2.5倍,止于150mm见方的区域。
[0074] (9)残油率:采集15g基布作为试样,精确秤量绝对干燥状态的试样作为试样重量。以环己烷为溶剂进行基布试样的索氏萃取。使萃取后的溶剂加热蒸发,用精密天平测定其干燥残渣重量,求出油分重量。用该油分重量除以试样重量,得到残油率(重量%)。
[0075] 实施例1
[0076] 将聚酰胺66树脂在300℃下熔融纺纱,一边冷却一边将酯系平滑剂(smoothing agent)60重量%及非离子型表面活性剂40重量%的纺纱油剂制成为油分25重量%的水分散液赋予纤维。接着,用200℃的热拉伸辊拉伸至4.9倍后,通过压缩空气赋予交织,得到纤度为470dtex及单纱数为136根的原纱。该原纱的强度为8.6cN/dtex,断裂伸长率为20.0%,油剂附着率为0.8重量%。使用该原纱,不上浆地使用丰田自动织机公司制造的LWT710以经纱设定密度51根/inch、纬纱设定密度52根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力
0.35cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用两根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱。另外,在绞纱的内侧以平纹织入8根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱,得到原料坯布。然后,在80℃的热水浴中,在400N的张力下滞留处理60秒,用加热滚筒在
110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为55根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.1重量%。对得到的织物进行评价,将其结果记载于表1。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表1。
[0077] 实施例2
[0078] 使用实施例1中记载的尼龙66纤维,以经纱设定密度53根/inch、纬纱设定密度53根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.35cN/dtex、织机转速500rpm进行平纹织造。两布边部位与实施例1同样地操作而得到原料坯布。然后,在80℃的热水浴中,在400N的张力下处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为57根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.12重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表1。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表1。
[0079] 实施例3
[0080] 使用实施例1中记载的尼龙66纤维,以经纱设定密度49根/inch、纬纱设定密度50根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.35cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部位与实施例1同样地操作而得到原料坯布。然后,在80℃热水浴中,在400N的张力下处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为53根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.09重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表1。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表1。
[0081] 实施例4
[0082] 将聚酰胺66树脂在300℃下熔融纺纱,一边冷却一边将酯系平滑剂60重量%及非离子型表面活性剂40重量%的纺纱油剂制成为油分25重量%的水分散液赋予纤维。接着,用200℃的热拉伸辊拉伸至4.9倍后,通过压缩空气赋予交织,得到纤度470dtex、长丝数216根的原纱。原纱的强度为8.7cN/dtex,断裂伸长率为19.5%,油剂附着率为0.85重量%。使用该原纱,不上浆地使用丰田自动织机公司制造的LWT710以经纱设定密度51.5根/inch、纬纱设定密度52.5根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.35cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用8根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱。另外,在绞纱的内侧以平纹织入8根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱,得到原料坯布。然后,在
80℃热水浴中,在400N的张力下处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为55根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.1重量%。对得到的织物进行评价,将其结果记载于表1。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表1。
[0083] 实施例5
[0084] 将聚酰胺66树脂在300℃下熔融纺纱,一边冷却一边将酯系平滑剂60重量%及非离子型表面活性剂40重量%的纺纱油剂制成为油分25重量%的水分散液赋予纤维。然后,用200℃的热拉伸辊拉伸至4.8倍后,通过压缩空气赋予交织,由此得到纤度470dtex、长丝数72根的原纱。原纱的强度为8.6cN/dtex,断裂伸长率为20.2%。使用该原纱,不上浆地使用丰田自动织机公司制造的LWT710,以经纱设定密度51.5根/inch、纬纱设定密度52.5根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.30cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用8根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱。另外,在绞纱的内侧以平纹织入2根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱,得到原料坯布。然后,在80℃热水浴中,在400N的张力下处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为55根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.1重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表1。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表1。
[0085] 实施例6
[0086] 将聚酰胺66树脂在300℃下熔融纺纱,一边冷却一边将酯系平滑剂60重量%及非离子型表面活性剂40重量%的纺纱油剂制成为油分25重量%的水分散液赋予纤维。然后,用200℃的热拉伸辊拉伸至4.4倍后,通过压缩空气赋予交织,由此得到纤度470dtex、长丝数136根的原纱。原纱的强度为8.0cN/dtex,断裂伸长率为25.5%。使用该原纱,不上浆地使用丰田自动织机公司制造的LWT710,以经纱设定密度51.5根/inch、纬纱设定密度53.0根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.30cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用8根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱。另外,在绞纱的内侧以平纹织入2根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱,得到原料坯布。然后,在80℃热水浴中,在400N的张力下处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为55根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.1重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表1。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表1。
[0087] 实施例7
[0088] 使用实施例1中记载的尼龙66纤维,以经纱设定密度46根/inch、纬纱设定密度45.5根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.35cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用2根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱,另外,在绞纱的内侧以平纹织入2根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱而得到原料坯布。然后,在80℃热水浴中,在400N的张力下处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为49根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.09重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表1。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表1。
[0089] 实施例8
[0090] 将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂在290℃下熔融纺纱,一边冷却一边将酯系平滑剂60重量%及非离子型表面活性剂40重量%的纺纱油剂制成为油分25重量%的水分散液赋予纤维。然后,用200℃的热拉伸辊拉伸至6.0倍后,通过压缩空气赋予交织,由此得到纤度
550dtex、长丝数96根的原纱。原纱的强度为7.0cN/dtex,断裂伸长率为20%,油剂附着量为0.75重量%。使用该原纱来实施与实施例3同样的织造及热定型,结果残油率相对于织物重量为0.08重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表1。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表1。
[0091] [表1]
[0092]
[0093] 比较例1
[0094] 使用实施例1中记载的尼龙66纤维,以经纱设定密度46.5根/inch、纬纱设定密度46根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.25cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用2根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱,另外,在绞纱的内侧以平纹织入
2根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱,得到原料坯布。然后,在80℃热水浴中,在400N的张力下处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为49根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.08重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表2。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表2。织物织造的经纱张力低,偏斜方向的边角耐精梳值低。在气囊利用热解气体展开时接缝部发生由热气体导致的缝线断裂。
[0095] 比较例2
[0096] 使用实施例1中记载的尼龙66纤维,以经纱设定密度40根/inch、纬纱设定密度39.5根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.32cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用2根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱,另外,在绞纱的内侧以平纹织入2根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱,得到原料坯布。然后,在80℃热水浴中,在400N的张力下处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为42根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.07重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表2。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表2。织物的织造密度低,偏斜方向的边角耐精梳值低。在气囊利用热解气体展开时接缝部发生由热气体导致的缝线断裂。气囊的包装折回而容易散开,收纳品位差。
[0097] 比较例3
[0098] 使用实施例1的纤维,在整经时上浆相对于纱重量为2重量%的聚丙烯酸,使用丰田自动织机公司制造的LWT710,以经纱设定密度52根/inch、纬纱设定密度53.5根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.35cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用2根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱,另外,在绞纱的内侧以平纹织入8根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱,得到原料坯布。然后,不浸入热水浴而直接用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经纬向均为55根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.5重量%。对得到的织物进行评价,将其结果记载于表2。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表2。偏斜方向的边角耐精梳值高,但撕裂强度低。在气囊利用热解气体展开时接缝部发生由热气体导致的缝线断裂、基布破裂。
[0099] 比较例4
[0100] 使用实施例1中记载的尼龙66纤维,以经纱设定密度51根/inch、纬纱设定密度52根/inch、坯布宽度230cm、经纱张力0.25cN/dtex、织机转速600rpm进行平纹织造。两布边部分分别使用2根33dtex的尼龙66单丝作为绞纱,另外,在绞纱的内侧以平纹织入2根33dtex的尼龙66单丝作为增强纱,得到原料坯布。然后,在80℃热水浴中,以最少输送力的经向张力50N滞留处理60秒,用加热滚筒在110℃下进行干燥40秒,得到织造密度在经向为55.5根/inch、在纬向为55根/inch的目标织物。对该织物的残油率进行测量,结果相对于织物重量为0.05重量%。对得到的织物进行各种特性测定及评价,将其结果记载于表2。另外,将上述织造时的织造性评价也记载于表2。在精练中织物几乎自由收缩,偏斜方向的边角耐精梳值低且平衡也差。在气囊利用热解气体展开时接缝部发生由热气体导致的缝线断裂。
[0101] [表2]
[0102]
[0103] 产业上的可利用性
[0104] 对于本发明的气囊基布而言,膨胀部与非膨胀部的边界部分的开缝即使在偏斜方向也受到高度抑制,产业上的利用价值极大。

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