エアバッグ用布帛
【課題】低コストで、人体の拘束性能に優れ、かつノンコート布並みに容易にリサイクル可能な自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛を提供すること。
【解決手段】カバーファクターが１５００−２５００の合成繊維製織物の少なくとも片面に熱可塑性合成樹脂が塗布されている布帛であって、１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であり、かつ前記布帛を直接裁断して作製した再ペレットにおけるモルフォロジー構造が、連続相である合成繊維織物由来の樹脂中に、前記熱可塑性合成樹脂が実質的に均一に分散しており、合成繊維織物由来の樹脂中の熱可塑性合成樹脂の分散平均粒径が２μｍ以下であるエアバッグ用布帛。
【解決手段】カバーファクターが１５００−２５００の合成繊維製織物の少なくとも片面に熱可塑性合成樹脂が塗布されている布帛であって、１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であり、かつ前記布帛を直接裁断して作製した再ペレットにおけるモルフォロジー構造が、連続相である合成繊維織物由来の樹脂中に、前記熱可塑性合成樹脂が実質的に均一に分散しており、合成繊維織物由来の樹脂中の熱可塑性合成樹脂の分散平均粒径が２μｍ以下であるエアバッグ用布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアバッグ用布帛に関し、更に詳しくは、低コストで、人体の拘束性能に優れ、かつノンコート布並みに容易にリサイクル可能は自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車安全部品の一つとして急速に装着率が向上しているエアバッグは、自動車の衝突事故の際、衝撃をセンサーが感知し、インフレータから高温、高圧のガスを発生させ、このガスによってエアバッグを急激に展開させて、運転者や同乗者の身体が衝突した方向へ飛び出した際、特に頭部がハンドル、フロントガラス、ドアガラス等に衝突することを防止し保護するものである。従来、エアバッグにはクロロプレン、クロルスルフォン化オレフィン、シリコーンなどの合成ゴムを被覆したコーティング織物が、耐熱性、空気遮断性（低通気度）、難燃性が高いという理由により使用されてきた。
【０００３】
しかしながら、これらの合成ゴムをコーティングした布帛は布帛の重量が増加し、また柔軟性が満足できるものではなく製造コストも高いため、エアバッグ用布帛として使用するには不具合な点が多かった。また容易なリサイクルが困難であった。
【０００４】
シリコーンコーティング布をアルカリ液に浸漬した後脱水し、その後シリコーンコーティング層を剥離除去することにより、織物のリサイクルが可能となる方法が提案されている（例えば、特許文献１など。）。しかしながら、シリコーンを剥離除去するための工程が必要となり、コストアップとなってしまう問題点がある。
【特許文献１】特開２００１―１８０４１３号公報
【０００５】
ノンコート布と補強布が引き剥がし可能に取り付けられているエアバッグが提案されているが（例えば、特許文献２参照。）、補強布は耐熱コーティングが施されており、リサイクルは困難であるという問題点がある。
【特許文献２】実開平７―２２８６７号公報
【０００６】
リサイクル可能なノンコート布について、他にもさまざまな提案がなされている（例えば、特許文献３−５参照。）。しかしながら、ノンコート布であるために通気度が高く、エアバッグ展開時の人体の拘束性能に劣る問題点を有している。
【特許文献３】特開平８―１９２７０５号公報
【特許文献４】特開平９―１１８３２号公報
【特許文献５】特開平１１―７８７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の方法では解決できていない低コストで、人体の拘束性能に優れ、かつノンコート布並みに容易にリサイクル可能な自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記従来の方法では達成できなかった課題を解決するために、次のような構成を有する。
１． カバーファクターが１５００−２５００の合成繊維製織物の少なくとも片面に熱可塑性合成樹脂が塗布されている布帛であって、１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であり、かつ前記布帛を直接裁断して作製した再ペレットにおけるモルフォロジー構造が、連続相である合成繊維織物由来の樹脂中に、前記熱可塑性合成樹脂が実質的に均一に分散しており、合成繊維織物由来の樹脂中の熱可塑性合成樹脂の分散平均粒径が２μｍ以下であることを特徴とするエアバッグ用布帛。
２． 熱可塑性合成樹脂の付着量が、乾燥後の質量で０．１〜１５ｇ／ｍ２であることを特徴とする上記第１に記載のエアバッグ用布帛。
３． 上記熱可塑性合成樹脂が、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする上記第１または第２に記載にエアバッグ用布帛。
４． 熱可塑性合成樹脂による皮膜作成物の破断伸度が３００％以上であることを特徴とする上記第１〜第３のいずれかに記載のエアバッグ用布帛。
５． 熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂であり、ポリマー中に分子量１００−５０００のアミド変性されたソフトセグメントを有することを特徴とする上記第１〜第４のいずれかに記載のエアバッグ用布帛。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低コストで、人体の拘束性能を向上し、かつノンコート布並みに容易にリサイクル可能である自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、合成繊維としては特に素材を限定するものではないが、特にナイロン６６、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン１２等の脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維のような芳香族ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル繊維が使用される。他には全芳香族ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ＰＰＳ繊維、ポリエーテルケトン繊維等が挙げられる。ただし、経済性やリサイクル性を勘案するとポリエステル繊維、ポリアミド繊維が好ましく、より好ましくはポリアミド繊維である。またこれらの繊維はその一部または全部が再利用された原材料より得られるものでもよい。また、これらの合成繊維には原糸製造工程や後加工工程での工程通過性を向上させるために、各種添加剤を含有していても何ら問題はない。例えば、酸化防止剤、熱安定剤、平滑剤、帯電防止剤、増粘剤、難燃剤等である。また、この合成繊維は原着糸や製糸後染色したものであっても何ら問題はない。また、単糸の断面は通常の丸断面に加え、異形断面であっても何ら差し支えない。
【００１１】
本発明において、製織方法は特に限定するものではないが、織物物性の均一性を勘案すると平織りが良い。使用する糸は、経糸・緯糸は単一でなくてもよく、例えば太さや糸本数、繊維の種類が異なっても何ら差し支えはないが、リサイクル性を勘案するとポリマーの種類は一種であることが好ましい。織機は、エアージェットルーム、レピアルーム、ウオータージェットルーム等特に限定するものではない。織物としては、式１で示されるカバーファクターが１５００−２５００であることが必要である。１５００未満であると通気度が上昇し、またエアバッグ縫製部の目ずれが大きくなるため好ましくない。２５００より大きいと剛性が上がり、収納性が悪化するため好ましくない。より好ましくは、１８００−２３００である。
カバーファクター
＝（経糸繊度（ｄｔｅｘ）×０．９）１／２×経糸密度（本／２．５４ｃｍ）
＋（緯糸繊度（ｄｔｅｘ）×０．９）１／２×緯糸密度（本／２．５４ｃｍ）・・・（式１）
【００１２】
本発明における布帛は公知の方法で製織した織物に、熱可塑性合成樹脂を塗布することによって製造される。既存のエアバッグ用コート剤としては、熱硬化性シリコーン樹脂が広く使用されているが、硬化のための十分な熱量が必要であるためにコストが上昇し、かつ再ペレット化における分散性が悪化するため、本発明においては熱可塑性樹脂を用いることが必須である。塗布の方法については特に限定されるもではなく、公知の方法を用いることができるが、コスト面や塗工後の布帛柔軟性を勘案するとナイフコーティングを用いることが好ましい。
【００１３】
本発明において、織物に塗布する熱可塑性合成樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂を使用することができるが、分子量１００−５０００のソフトセグメントを含むポリアミド系樹脂を用いることが再ペレット化における分散性の面から好ましい。より好ましくは、分子量３００−３０００である。分子量が１００より小さいと塗布後の基布柔軟性が失われるために好ましく無く、分子量が５０００より大きいと燃焼性が悪化するので好ましくない。ここでソフトセグメントとしては、ポリオール全体を指すが、特に線状ポリアルキレングリコールのアミノ変性体が再生ペレット化における熱可塑性樹脂の分散性の面から好ましく、より好ましくはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール又はポリブチレングリコールのアミノ変性体である。ソフトセグメントはポリマー中のモル比でポリアミド樹脂に対して２５−５０％であることが好ましい。２５％以下では塗布後の布帛の柔軟性が失われるとともに、通気度が上昇する。５０％以上では燃焼性が悪化するため好ましくない。またこれらの熱可塑性合成樹脂には、目的となる性能に影響を及ぼさない範囲で劣化防止剤、無機フィラー、着色剤等の添加剤を混合して用いてもよい。
【００１４】
本発明において、熱可塑性合成樹脂を塗布してなる該布帛の１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であることが必要である。通常のエアバッグの展開時には３０〜５０ｋＰａの力がかかっているが、更にインフレータの火薬による熱の影響もあるため、布帛を標準状態で測定するときには１００ｋＰａ差圧下での通気度を議論する必要がある。好ましくは、０．５Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であり、より好ましくは０．１Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下である。１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎより高いとエアバッグとしたときの乗員拘束性能を満足できないため好ましくない。通気度を１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下とするために、例えば塗布する樹脂の皮膜作成物の伸度を３００％以上と高伸度とすることにより達成できる。樹脂の皮膜作成物の伸度は大きいことが好ましく特に上限は設けないが２０００％以下で構わない。またＪＩＳ−Ｌ１０９６における通気度では、０．１ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ未満であることが好ましい。
【００１５】
本発明において、布帛を直接裁断して作製した再ペレットにおけるモルフォロジー構造（断面部の表面構造）が、海島構造の海に相当する連続相である織物由来の樹脂中に、概熱可塑性合成樹脂が実質的に均一に分散していることが好ましい。ここでの均一に分散しているとは、概熱可塑性合成樹脂が独立して連続相の中に存在し、その分散平均粒径が２μｍ以下であることである。好ましくは０．５μｍ以下である。このようなモルフォロジー構造を有する場合に、再ペレットより製造される成形物は強度、剛性、伸度、耐衝撃性を同時に満足することができ、多様な使用用途が存在する。
【００１６】
本発明において、熱可塑性合成樹脂の乾燥後に質量は０．１−１５ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは、１．０−１０ｇ／ｍ２であり、更に好ましくは１．０−５．０ｇ／ｍ２である。乾燥後の質量とは、塗布後の質量をＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．４．２により測定した値を、塗布前の質量を同じくＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．４．２により測定した値から減算により求めたものである。０．１ｇ／ｍ２より少ないと、通気度を達成できず好ましくなく、１５ｇ／ｍ２より多いと再ペレット化時に分散性が悪化し成形物の強度、剛性、伸度、耐衝撃性を同時に満足できないとともに、コストが上昇するため好ましくない。
【００１７】
リサイクルの方法としては、回収した布帛をそのままあるいは裁断してクッション材等に再利用する方法、回収した布帛を再溶融や再溶解させた後チップ化し繊維やプラスチック材料等に再成形する方法、回収した布帛をモノマまで解重合し再利用する所謂ケミカルリサイクルの方法がある。本発明でのリサイクルとは、汎用性とコスト面から、回収した布帛を再溶融や再溶解させた後チップ化し繊維やプラスチック材料等に再成形する方法のことである。本発明においては、合成樹脂を塗布してなる布帛をそのままの状態で、再溶融や再溶解を行い、再成形することができる。
【実施例】
【００１８】
次に実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。なお、実施例中における各種評価は、下記の方法に従い、行った。
【００１９】
（通気度）
１００ｋＰａ圧力下での通気度を高圧通気度測定機（ＯＥＭシステム（株）製）を用いて測定した。また、ＪＩＳＬ１０９６に則り、フラジール試験機にて１２５Ｐａ差圧下での通気度も測定した。
【００２０】
（樹脂皮膜伸度）
熱可塑性合成樹脂の０．３ｍｍの一様な厚さの皮膜を作成し、チャック間３５ｍｍにて３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を行い、破断時の伸度を測定した。
【００２１】
（モルフォロジー構造）
布帛を５ｍｍ各に裁断し、２７０℃で熱溶解させ、ＰＣＭ３０押出機（池貝鉄工株式会社製 Ｌ／Ｄ＝２５）押出機にて再ペレットを得た。再ペレット品を透過型電子顕微鏡（日本電子製 JEM２０１０）と光学顕微鏡（Nikon製 微分干渉顕微鏡）を用いて観察した。透過型電子顕微鏡においては、サンプルを樹脂の流れ方向に対して垂直となる様に超薄切片化し、四酸化ルテニウムで30分間染色した物を観察した。
【００２２】
（再ペレット品物性評価）
再ペレット品を８０℃真空乾燥機で１６時間乾燥後射出成形し、テストピースを作製した。このテストピースを使用し成形品の物性評価を行った。
引張強度・引張伸度 ： ＡＳＴＭ Ｄ６３８
曲げ強度・曲げ弾性率 ： ＡＳＴＭ Ｄ７９０
Ｉｚｏｄ衝撃（ノッチ付） ： ＡＳＴＭ Ｄ２５６
【００２３】
（実施例１）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６繊維を平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度６３本／２．５４ｃｍ、緯密度６１本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物にポリアミド６とポリエチレングリコール-プロピルアミン付加物（分子量６００）とアジピン酸がモル比で２．５：１：１となる様調整したポリマーを固形分１５％の水系樹脂として調整し、ナイフコートにて乾燥後の樹脂量を３ｇ／ｍ２にした布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２４】
（実施例２）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６繊維を平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度５９本／２．５４ｃｍ、緯密度５９本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物にポリアミド６とポリエチレングリコール-プロピルアミン付加物（分子量１５００）とアジピン酸がモル比で２．５：１：１となる様調整したポリマーを固形分１５％の水系樹脂として調整し、ナイフコートにて乾燥後の樹脂量を７ｇ／ｍ２にした布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２５】
（実施例３）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６繊維を平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度５９本／２．５４ｃｍ、緯密度５９本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物にポリアミド６とポリエチレングリコール-プロピルアミン付加物（分子量６００）とアジピン酸がモル比で２．５：１：１となる様調整したポリマーを固形分１０％の水系樹脂として調整し、含浸処理にて乾燥後の樹脂量を７ｇ／ｍ２にした布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２６】
（実施例４）
総繊度が４７０ｄｔｅｘ、７２フィラメントのポリアミド６６繊維を使用し、仕上げ密度が経密度４６本／２．５４ｃｍ、緯密度４６本／２．５４ｃｍであり、樹脂量が異なること以外は実施例１と同一である布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２７】
（実施例５）
仕上げ密度が経密度５４本／２．５４ｃｍ、緯密度５４本／２．５４ｃｍであり、樹脂量が異なること以外は実施例４と同一である布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２８】
（比較例１）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６フィラメントを平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度５９本／２．５４ｃｍ、緯密度５９本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物の特性を評価し表１に示した。
【００２９】
（比較例２）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６フィラメントを平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度５９本／２．５４ｃｍ、緯密度５９本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物に無溶剤シリコーン樹脂を、ナイフコートにて乾燥後の樹脂量を２５ｇ／ｍ２にした布帛の特性を評価し表１に示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】
実施例１〜５の布帛を用いた再ペレット品のモルフォロジー観察において、連続相であるポリアミド６６中の熱可塑性樹脂は、粒径が０．１〜１．０μｍに微分散していた。代表例として、図１に実施例１で作製した布帛の再ペレット品の写真を示し、実質的に均一にナイロン６樹脂が分散している状態である。図２に示す比較例１のノンコート布と強度、剛性、伸度、耐衝撃性が同等であった。一方図３に示す比較例２の布帛の再ペレット品のモルフォロジー観察では、図３で示すとおり、シリコーン樹脂の大部分が１０μｍ〜５０μｍ以上となっており、均一に分散できていない状態である。成形品物性においては特に伸度、曲げ強さに劣っていた。実施例１、比較例１、２の成形品物性を表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
実施例１〜５、比較例１〜３により明らかなように、低コストで、人体の拘束性能を向上し、かつノンコート布並みにリサイクル可能である自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のエアバッグ用布帛は、低コストで、人体の拘束性能を向上し、かつノンコート布並みに容易にリサイクルを可能とし、自動車安全装置の一つであるエアバッグ用途に利用することができ、産業界に寄与することが大である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１の再ペレット品から得られた断面組織を示す透過型電子顕微鏡写真（撮影時倍率５０００倍、スケールの長さは２．０μｍに相当）である。
【図２】比較例１の再ペレット品から得られた断面組織を示す透過型電子顕微鏡写真（撮影時倍率５０００倍、スケールの長さは２．０μｍ相当）である。
【図３】比較例２の再ペレット品から得られた断面組織を示す光学顕微鏡写真（撮影時倍率４０倍、スケールの長さは５０μｍに相当）である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアバッグ用布帛に関し、更に詳しくは、低コストで、人体の拘束性能に優れ、かつノンコート布並みに容易にリサイクル可能は自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車安全部品の一つとして急速に装着率が向上しているエアバッグは、自動車の衝突事故の際、衝撃をセンサーが感知し、インフレータから高温、高圧のガスを発生させ、このガスによってエアバッグを急激に展開させて、運転者や同乗者の身体が衝突した方向へ飛び出した際、特に頭部がハンドル、フロントガラス、ドアガラス等に衝突することを防止し保護するものである。従来、エアバッグにはクロロプレン、クロルスルフォン化オレフィン、シリコーンなどの合成ゴムを被覆したコーティング織物が、耐熱性、空気遮断性（低通気度）、難燃性が高いという理由により使用されてきた。
【０００３】
しかしながら、これらの合成ゴムをコーティングした布帛は布帛の重量が増加し、また柔軟性が満足できるものではなく製造コストも高いため、エアバッグ用布帛として使用するには不具合な点が多かった。また容易なリサイクルが困難であった。
【０００４】
シリコーンコーティング布をアルカリ液に浸漬した後脱水し、その後シリコーンコーティング層を剥離除去することにより、織物のリサイクルが可能となる方法が提案されている（例えば、特許文献１など。）。しかしながら、シリコーンを剥離除去するための工程が必要となり、コストアップとなってしまう問題点がある。
【特許文献１】特開２００１―１８０４１３号公報
【０００５】
ノンコート布と補強布が引き剥がし可能に取り付けられているエアバッグが提案されているが（例えば、特許文献２参照。）、補強布は耐熱コーティングが施されており、リサイクルは困難であるという問題点がある。
【特許文献２】実開平７―２２８６７号公報
【０００６】
リサイクル可能なノンコート布について、他にもさまざまな提案がなされている（例えば、特許文献３−５参照。）。しかしながら、ノンコート布であるために通気度が高く、エアバッグ展開時の人体の拘束性能に劣る問題点を有している。
【特許文献３】特開平８―１９２７０５号公報
【特許文献４】特開平９―１１８３２号公報
【特許文献５】特開平１１―７８７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の方法では解決できていない低コストで、人体の拘束性能に優れ、かつノンコート布並みに容易にリサイクル可能な自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記従来の方法では達成できなかった課題を解決するために、次のような構成を有する。
１． カバーファクターが１５００−２５００の合成繊維製織物の少なくとも片面に熱可塑性合成樹脂が塗布されている布帛であって、１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であり、かつ前記布帛を直接裁断して作製した再ペレットにおけるモルフォロジー構造が、連続相である合成繊維織物由来の樹脂中に、前記熱可塑性合成樹脂が実質的に均一に分散しており、合成繊維織物由来の樹脂中の熱可塑性合成樹脂の分散平均粒径が２μｍ以下であることを特徴とするエアバッグ用布帛。
２． 熱可塑性合成樹脂の付着量が、乾燥後の質量で０．１〜１５ｇ／ｍ２であることを特徴とする上記第１に記載のエアバッグ用布帛。
３． 上記熱可塑性合成樹脂が、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする上記第１または第２に記載にエアバッグ用布帛。
４． 熱可塑性合成樹脂による皮膜作成物の破断伸度が３００％以上であることを特徴とする上記第１〜第３のいずれかに記載のエアバッグ用布帛。
５． 熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂であり、ポリマー中に分子量１００−５０００のアミド変性されたソフトセグメントを有することを特徴とする上記第１〜第４のいずれかに記載のエアバッグ用布帛。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低コストで、人体の拘束性能を向上し、かつノンコート布並みに容易にリサイクル可能である自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、合成繊維としては特に素材を限定するものではないが、特にナイロン６６、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン１２等の脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維のような芳香族ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル繊維が使用される。他には全芳香族ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ＰＰＳ繊維、ポリエーテルケトン繊維等が挙げられる。ただし、経済性やリサイクル性を勘案するとポリエステル繊維、ポリアミド繊維が好ましく、より好ましくはポリアミド繊維である。またこれらの繊維はその一部または全部が再利用された原材料より得られるものでもよい。また、これらの合成繊維には原糸製造工程や後加工工程での工程通過性を向上させるために、各種添加剤を含有していても何ら問題はない。例えば、酸化防止剤、熱安定剤、平滑剤、帯電防止剤、増粘剤、難燃剤等である。また、この合成繊維は原着糸や製糸後染色したものであっても何ら問題はない。また、単糸の断面は通常の丸断面に加え、異形断面であっても何ら差し支えない。
【００１１】
本発明において、製織方法は特に限定するものではないが、織物物性の均一性を勘案すると平織りが良い。使用する糸は、経糸・緯糸は単一でなくてもよく、例えば太さや糸本数、繊維の種類が異なっても何ら差し支えはないが、リサイクル性を勘案するとポリマーの種類は一種であることが好ましい。織機は、エアージェットルーム、レピアルーム、ウオータージェットルーム等特に限定するものではない。織物としては、式１で示されるカバーファクターが１５００−２５００であることが必要である。１５００未満であると通気度が上昇し、またエアバッグ縫製部の目ずれが大きくなるため好ましくない。２５００より大きいと剛性が上がり、収納性が悪化するため好ましくない。より好ましくは、１８００−２３００である。
カバーファクター
＝（経糸繊度（ｄｔｅｘ）×０．９）１／２×経糸密度（本／２．５４ｃｍ）
＋（緯糸繊度（ｄｔｅｘ）×０．９）１／２×緯糸密度（本／２．５４ｃｍ）・・・（式１）
【００１２】
本発明における布帛は公知の方法で製織した織物に、熱可塑性合成樹脂を塗布することによって製造される。既存のエアバッグ用コート剤としては、熱硬化性シリコーン樹脂が広く使用されているが、硬化のための十分な熱量が必要であるためにコストが上昇し、かつ再ペレット化における分散性が悪化するため、本発明においては熱可塑性樹脂を用いることが必須である。塗布の方法については特に限定されるもではなく、公知の方法を用いることができるが、コスト面や塗工後の布帛柔軟性を勘案するとナイフコーティングを用いることが好ましい。
【００１３】
本発明において、織物に塗布する熱可塑性合成樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂を使用することができるが、分子量１００−５０００のソフトセグメントを含むポリアミド系樹脂を用いることが再ペレット化における分散性の面から好ましい。より好ましくは、分子量３００−３０００である。分子量が１００より小さいと塗布後の基布柔軟性が失われるために好ましく無く、分子量が５０００より大きいと燃焼性が悪化するので好ましくない。ここでソフトセグメントとしては、ポリオール全体を指すが、特に線状ポリアルキレングリコールのアミノ変性体が再生ペレット化における熱可塑性樹脂の分散性の面から好ましく、より好ましくはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール又はポリブチレングリコールのアミノ変性体である。ソフトセグメントはポリマー中のモル比でポリアミド樹脂に対して２５−５０％であることが好ましい。２５％以下では塗布後の布帛の柔軟性が失われるとともに、通気度が上昇する。５０％以上では燃焼性が悪化するため好ましくない。またこれらの熱可塑性合成樹脂には、目的となる性能に影響を及ぼさない範囲で劣化防止剤、無機フィラー、着色剤等の添加剤を混合して用いてもよい。
【００１４】
本発明において、熱可塑性合成樹脂を塗布してなる該布帛の１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であることが必要である。通常のエアバッグの展開時には３０〜５０ｋＰａの力がかかっているが、更にインフレータの火薬による熱の影響もあるため、布帛を標準状態で測定するときには１００ｋＰａ差圧下での通気度を議論する必要がある。好ましくは、０．５Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であり、より好ましくは０．１Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下である。１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎより高いとエアバッグとしたときの乗員拘束性能を満足できないため好ましくない。通気度を１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下とするために、例えば塗布する樹脂の皮膜作成物の伸度を３００％以上と高伸度とすることにより達成できる。樹脂の皮膜作成物の伸度は大きいことが好ましく特に上限は設けないが２０００％以下で構わない。またＪＩＳ−Ｌ１０９６における通気度では、０．１ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ未満であることが好ましい。
【００１５】
本発明において、布帛を直接裁断して作製した再ペレットにおけるモルフォロジー構造（断面部の表面構造）が、海島構造の海に相当する連続相である織物由来の樹脂中に、概熱可塑性合成樹脂が実質的に均一に分散していることが好ましい。ここでの均一に分散しているとは、概熱可塑性合成樹脂が独立して連続相の中に存在し、その分散平均粒径が２μｍ以下であることである。好ましくは０．５μｍ以下である。このようなモルフォロジー構造を有する場合に、再ペレットより製造される成形物は強度、剛性、伸度、耐衝撃性を同時に満足することができ、多様な使用用途が存在する。
【００１６】
本発明において、熱可塑性合成樹脂の乾燥後に質量は０．１−１５ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは、１．０−１０ｇ／ｍ２であり、更に好ましくは１．０−５．０ｇ／ｍ２である。乾燥後の質量とは、塗布後の質量をＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．４．２により測定した値を、塗布前の質量を同じくＪＩＳ Ｌ１０９６ ８．４．２により測定した値から減算により求めたものである。０．１ｇ／ｍ２より少ないと、通気度を達成できず好ましくなく、１５ｇ／ｍ２より多いと再ペレット化時に分散性が悪化し成形物の強度、剛性、伸度、耐衝撃性を同時に満足できないとともに、コストが上昇するため好ましくない。
【００１７】
リサイクルの方法としては、回収した布帛をそのままあるいは裁断してクッション材等に再利用する方法、回収した布帛を再溶融や再溶解させた後チップ化し繊維やプラスチック材料等に再成形する方法、回収した布帛をモノマまで解重合し再利用する所謂ケミカルリサイクルの方法がある。本発明でのリサイクルとは、汎用性とコスト面から、回収した布帛を再溶融や再溶解させた後チップ化し繊維やプラスチック材料等に再成形する方法のことである。本発明においては、合成樹脂を塗布してなる布帛をそのままの状態で、再溶融や再溶解を行い、再成形することができる。
【実施例】
【００１８】
次に実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。なお、実施例中における各種評価は、下記の方法に従い、行った。
【００１９】
（通気度）
１００ｋＰａ圧力下での通気度を高圧通気度測定機（ＯＥＭシステム（株）製）を用いて測定した。また、ＪＩＳＬ１０９６に則り、フラジール試験機にて１２５Ｐａ差圧下での通気度も測定した。
【００２０】
（樹脂皮膜伸度）
熱可塑性合成樹脂の０．３ｍｍの一様な厚さの皮膜を作成し、チャック間３５ｍｍにて３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を行い、破断時の伸度を測定した。
【００２１】
（モルフォロジー構造）
布帛を５ｍｍ各に裁断し、２７０℃で熱溶解させ、ＰＣＭ３０押出機（池貝鉄工株式会社製 Ｌ／Ｄ＝２５）押出機にて再ペレットを得た。再ペレット品を透過型電子顕微鏡（日本電子製 JEM２０１０）と光学顕微鏡（Nikon製 微分干渉顕微鏡）を用いて観察した。透過型電子顕微鏡においては、サンプルを樹脂の流れ方向に対して垂直となる様に超薄切片化し、四酸化ルテニウムで30分間染色した物を観察した。
【００２２】
（再ペレット品物性評価）
再ペレット品を８０℃真空乾燥機で１６時間乾燥後射出成形し、テストピースを作製した。このテストピースを使用し成形品の物性評価を行った。
引張強度・引張伸度 ： ＡＳＴＭ Ｄ６３８
曲げ強度・曲げ弾性率 ： ＡＳＴＭ Ｄ７９０
Ｉｚｏｄ衝撃（ノッチ付） ： ＡＳＴＭ Ｄ２５６
【００２３】
（実施例１）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６繊維を平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度６３本／２．５４ｃｍ、緯密度６１本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物にポリアミド６とポリエチレングリコール-プロピルアミン付加物（分子量６００）とアジピン酸がモル比で２．５：１：１となる様調整したポリマーを固形分１５％の水系樹脂として調整し、ナイフコートにて乾燥後の樹脂量を３ｇ／ｍ２にした布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２４】
（実施例２）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６繊維を平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度５９本／２．５４ｃｍ、緯密度５９本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物にポリアミド６とポリエチレングリコール-プロピルアミン付加物（分子量１５００）とアジピン酸がモル比で２．５：１：１となる様調整したポリマーを固形分１５％の水系樹脂として調整し、ナイフコートにて乾燥後の樹脂量を７ｇ／ｍ２にした布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２５】
（実施例３）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６繊維を平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度５９本／２．５４ｃｍ、緯密度５９本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物にポリアミド６とポリエチレングリコール-プロピルアミン付加物（分子量６００）とアジピン酸がモル比で２．５：１：１となる様調整したポリマーを固形分１０％の水系樹脂として調整し、含浸処理にて乾燥後の樹脂量を７ｇ／ｍ２にした布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２６】
（実施例４）
総繊度が４７０ｄｔｅｘ、７２フィラメントのポリアミド６６繊維を使用し、仕上げ密度が経密度４６本／２．５４ｃｍ、緯密度４６本／２．５４ｃｍであり、樹脂量が異なること以外は実施例１と同一である布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２７】
（実施例５）
仕上げ密度が経密度５４本／２．５４ｃｍ、緯密度５４本／２．５４ｃｍであり、樹脂量が異なること以外は実施例４と同一である布帛の特性を評価し表１に示した。
【００２８】
（比較例１）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６フィラメントを平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度５９本／２．５４ｃｍ、緯密度５９本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物の特性を評価し表１に示した。
【００２９】
（比較例２）
総繊度が３５０ｄｔｅｘ、１０８フィラメントのポリアミド６６フィラメントを平織りにてウオータージェットルームにて製織後、沸水にて収縮加工し、１１０℃で乾燥仕上げをし、経密度５９本／２．５４ｃｍ、緯密度５９本／２．５４ｃｍの織物を得た。この織物に無溶剤シリコーン樹脂を、ナイフコートにて乾燥後の樹脂量を２５ｇ／ｍ２にした布帛の特性を評価し表１に示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】
実施例１〜５の布帛を用いた再ペレット品のモルフォロジー観察において、連続相であるポリアミド６６中の熱可塑性樹脂は、粒径が０．１〜１．０μｍに微分散していた。代表例として、図１に実施例１で作製した布帛の再ペレット品の写真を示し、実質的に均一にナイロン６樹脂が分散している状態である。図２に示す比較例１のノンコート布と強度、剛性、伸度、耐衝撃性が同等であった。一方図３に示す比較例２の布帛の再ペレット品のモルフォロジー観察では、図３で示すとおり、シリコーン樹脂の大部分が１０μｍ〜５０μｍ以上となっており、均一に分散できていない状態である。成形品物性においては特に伸度、曲げ強さに劣っていた。実施例１、比較例１、２の成形品物性を表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
実施例１〜５、比較例１〜３により明らかなように、低コストで、人体の拘束性能を向上し、かつノンコート布並みにリサイクル可能である自動車安全装置の一つであるエアバッグ用布帛を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のエアバッグ用布帛は、低コストで、人体の拘束性能を向上し、かつノンコート布並みに容易にリサイクルを可能とし、自動車安全装置の一つであるエアバッグ用途に利用することができ、産業界に寄与することが大である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１の再ペレット品から得られた断面組織を示す透過型電子顕微鏡写真（撮影時倍率５０００倍、スケールの長さは２．０μｍに相当）である。
【図２】比較例１の再ペレット品から得られた断面組織を示す透過型電子顕微鏡写真（撮影時倍率５０００倍、スケールの長さは２．０μｍ相当）である。
【図３】比較例２の再ペレット品から得られた断面組織を示す光学顕微鏡写真（撮影時倍率４０倍、スケールの長さは５０μｍに相当）である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバーファクターが１５００−２５００の合成繊維製織物の少なくとも片面に熱可塑性合成樹脂が塗布されている布帛であって、１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であり、かつ前記布帛を直接裁断して作製した再ペレットにおけるモルフォロジー構造が、連続相である合成繊維織物由来の樹脂中に、前記熱可塑性合成樹脂が実質的に均一に分散しており、合成繊維織物由来の樹脂中の熱可塑性合成樹脂の分散平均粒径が２μｍ以下であることを特徴とするエアバッグ用布帛。
【請求項２】
熱可塑性合成樹脂の付着量が、乾燥後の質量で０．１〜１５ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ用布帛。
【請求項３】
上記熱可塑性合成樹脂が、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載にエアバッグ用布帛。
【請求項４】
熱可塑性合成樹脂による皮膜作成物の破断伸度が３００％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ用布帛。
【請求項５】
熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂であり、ポリマー中に分子量１００−５０００のアミド変性されたソフトセグメントを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエアバッグ用布帛。
【請求項１】
カバーファクターが１５００−２５００の合成繊維製織物の少なくとも片面に熱可塑性合成樹脂が塗布されている布帛であって、１００ｋＰａ差圧下での通気度が１．０Ｌ／ｃｍ２／ｍｉｎ以下であり、かつ前記布帛を直接裁断して作製した再ペレットにおけるモルフォロジー構造が、連続相である合成繊維織物由来の樹脂中に、前記熱可塑性合成樹脂が実質的に均一に分散しており、合成繊維織物由来の樹脂中の熱可塑性合成樹脂の分散平均粒径が２μｍ以下であることを特徴とするエアバッグ用布帛。
【請求項２】
熱可塑性合成樹脂の付着量が、乾燥後の質量で０．１〜１５ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ用布帛。
【請求項３】
上記熱可塑性合成樹脂が、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載にエアバッグ用布帛。
【請求項４】
熱可塑性合成樹脂による皮膜作成物の破断伸度が３００％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ用布帛。
【請求項５】
熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂であり、ポリマー中に分子量１００−５０００のアミド変性されたソフトセグメントを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエアバッグ用布帛。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２１４８３４（Ｐ２００８−２１４８３４Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５８０２２（Ｐ２００７−５８０２２）
【出願日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡績株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡績株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
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