专利名称：气囊的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过缝合由基布用极性纤维织成的基布而形成的袋状气囊、以及该缝制中使用的气囊用缝线。所谓气囊，是指在为了保护乘员而在汽车等处安装的气囊装置中组装的部件。
在这里，主要以方向盘用气囊为例进行说明，但本发明显然也可以适用于除此之外的副驾驶席用、侧面突出用等的其它气囊。
背景技术：
上述气囊装置中组装的气囊，是通过将由聚酰胺纤维(例如尼龙66)等极性纤维织成(通常为平织)的1片或多片(通常为多片)基布缝制成袋状而制造出的(例如参照专利文献1等)。
此外，上述气囊10的缝制，通常使用与基布12A、12B同类的纤维构成的缝线(例如尼龙66)14，用高速缝纫机(缝纫机转速为1000～4000rpm(min-1)，通常为2000～3000rpm)，例如在方向盘用气囊的情况下，将两片圆形基布12A、12B的周围部等缝合来进行(参照图1)。
并且，在使用高速缝纫机进行缝制时，通常与缝制其它厚物的情况相同地，出于防止针热断线的考虑，使用由硅油(硅类油剂)等润滑剂(通常为油剂)进行滑性处理(浸渍处理)后的缝线。
另一方面，近年来在气囊中，对提高气囊展开时的气密性的要求越来越高。
虽然对本发明的专利性并无影响，但作为与本发明相关的现有技术文献，除专利文献1之外，例如还有专利文献2。
专利文献1特开2002-283941号公报专利文献2特开2000-199142号公报
发明内容
但是，利用现有的由硅油滑性处理后的缝线缝合了周围部的气囊，很难满足该要求。
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种气囊，其通过在气囊展开时，使气囊周围缝合部位的基布难以发生组织错位，可以提高气囊的气密性。
为了解决上述课题，本发明人在认真研究开发的过程中推定出，上述气囊难以满足提高气密性的要求的原因在于，附着在缝线上的硅油渗透到基布中而使织成的基布的织物组织的抗滑脱值(脱落(松散)强度)下降，当应力作用于基布组织时，容易发生组织(平织)错位及松弛。
并且发现，如果使用对基布难以产生自发性扩散浸润的非硅油类、尤其是其中含极性基团的化合物或以含极性基团的化合物为主体的润滑剂(油剂)进行处理，则在气囊展开时，难以产生气囊周围缝合部位的基布组织错位，从而设想出下述结构的气囊。
一种气囊，其通过用缝线缝合由基布用极性纤维织成的基布，以袋状缝制而成，其特征在于，作为前述缝线，使用将由缝线用极性纤维构成的原纱，由滑性处理剂进行滑性处理后的缝线，该滑性处理剂由具有润滑性改善作用的含极性基团的化合物构成，或以该含极性基团的化合物为主体。
具有润滑性改善作用的含极性基团的化合物，通常不显示出像硅油(无极性油剂)这样的不能测定接触角的扩张润湿(高度的渗透性)。其原因可作如下推定。
临界界面张力(γC)和表面张力(γL)的接触角的关系由下式表示，润湿特性如下所述(参照日本粘接协会编“粘接手册(第2版)”(昭55-11-10)P27)。
COSθ＝1+b(γC-γL)(在这里，b为负的系数)因此，表面张力(γL)比γC大的液体，会在固体上保持固定的接触角而达到平衡，而表面张力(γL)比γC小的液体，会自发性地扩展而将固体表面完全润湿。
另外，硅油的表面张力为(γLV∶γL)为20～21.5dyne/cm，非常低(“塑料材料讲座[9]硅类树脂”日刊工业新闻社刊、p166)。另一方面，聚己二酰己二胺(尼龙66)的γC(20℃)为46dyn/cm，聚对苯二甲酸乙二酯(PET聚酯)的γC(20℃)为43dyn/cm(参照“粘接手册(第2版)”p21，表2、7)。在这里，表面张力(γL)是液体的蒸气和处于吸附平衡的液体的表面张力，也可以看作每单位面积积蓄的表面自由能量。
从上述可以推定出，硅油(硅类油剂)相对于尼龙这样的极性纤维，不能测定接触角θ这样的扩张润湿性非常高，附着在缝线上的硅油最终会向由极性纤维构成的基布侧扩散。
还可以推定出，与之相对应，由含极性基团的化合物构成的液体，与无极性液体相比，表面张力(γL)显著变大，γC和γL的差(γC-γL)变小，扩张润湿性(浸透性)变小。换言之，与含极性基团的化合物的SP值与无极性的硅油相比接近缝线用极性纤维相结合，相对于缝线的附着性(粘接性)良好，可以说阻止了向基布的扩散(渗透)。
在上述结构中，作为基布用或缝线用的极性纤维，优选聚酰胺纤维、聚酯纤维或维尼纶纤维。这是因为这些纤维通用性好，同时具有耐热性，且容易获得高强度的线。
在上述结构中，作为含极性基团的化合物，优选从酯类、高级脂肪酸类、高级醇类、胺类、金属皂化物、氧化PE蜡、以及酸改性PE蜡的群中选择出的1种或2种以上。
图1是本发明的试验例中使用的试料用气囊的平面图以及局部剖面(B-B线)。
图2是表示试验例的结果的柱状图。
具体实施例方式
下面说明本发明的最佳实施方式。
本实施方式的气囊，是由缝线缝合由基布用极性纤维织成的基布，缝制成袋状的气囊。
适用本发明的气囊并不特别限定，可以用于方向盘用、副驾驶席用、侧面突出用等。例如在方向盘用气囊的情况下，将裁切为大致圆形的两片具有进气开口部(图例中省略)的背侧基布12A和前侧基布12B，用缝线缝合周围部，缝制成袋状(参照图1)在这里，作为基布用极性纤维，通常使用脂肪族聚酰胺纤维，尤其是耐热性方面优于其它脂肪族聚酰胺的尼龙66，但也可以是其它脂肪族聚酰胺(尼龙6等)。此外，也可以是聚酯纤维(PET、PBT等)或维尼纶纤维。也就是说，只要是能够确保气囊动作时的强度的极性纤维，并不特别限定。
此外，基布的织成方式通常是平织，但与上述相同地，只要是能够确保气囊动作时的强度的织成方法，并不特别限定。
并且，本实施方式中使用的缝线，是用滑性处理剂对由缝线用极性纤维构成的原纱进行滑性处理过的缝线，该滑性处理剂由具有润滑性改善作用的含极性基团的化合物构成，或以该含极性基团的化合物为主体。
在这里，作为形成原纱的缝线用极性纤维，可以使用与上述基布用极性纤维相同的纤维，也优选脂肪族聚酰胺中通用性好且融点比尼龙6高、具有良好耐热性的尼龙66。只要能够获得所需强度和耐热性，并不特别限定，也可以是其它脂肪族聚酰胺(尼龙6等)、芳香族酰胺、脂环式聚酰胺等。还可以是聚酯纤维(PET、PBT等)及维尼纶纤维。
原纱的构成，不论是单纱还是多纱，纱(单股)的原料纤维也不论是长丝(含捻成的)还是短丝(短纤维)均可。例如可以使用将多根(例如2～4根)未捻或轻捻的尼龙长丝对齐后用石蜡固定的多股络纱(700～2350dtex)。在这里，之所以用石蜡固定，是为了提高聚酰胺纤维(尼龙)的收敛性，防止缝制时的散线，同时针对高速缝制时产生的磨擦热，保护丝线。
此外，所谓具有润滑性改善作用的含极性基团的化合物，是指通常作为润滑剂使用的物质(硅油除外)，例如可以举出下述酯类、高级脂肪酸类、高级醇类、胺类、金属皂化物、氧化PE蜡以及酸改性PE蜡等。
这些除硅油之外的含极性基团的化合物，可以单独或适当组合使用，还可以并用矿物油及由其它的非极性(无极性)化合物构成的聚乙烯蜡等。在这里，所谓矿物油，是指石油类润滑油，包括异烷烃、环烷、单环芳香族。
1)酯类可以适当使用一元醇以及多元醇(甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、脱水山梨糖醇)的碳元素数在8～18的饱和至不饱和高级脂肪酸形成的单脂、二脂、三脂、四酯。更具体地说，可以举出硬脂酸丁脂、油酸单甘油脂、受阻酯(以上为油性剂)、三羟甲基丙烷三油酸酯、三羟甲基丙烷三辛酸酯、三羟甲基丙烷三-2-乙基己烷酸酯、季戊四醇四油酸酯、复合酯、含硫酯、新酸酯等。
2)高级脂肪酸类可以适当使用碳元素数为12～20的饱和至不饱和脂肪酸。具体地说，可以举出油酸、棕榈酸、硬脂酸等。
3)高级醇类可以适当使用碳元素数为10～20的饱和至不饱和一元醇。具体地说，可以举出月桂醇、油醇等4)高级烷基胺可以适当使用碳元素数为12～20的饱和至不饱和胺。具体地说，可以举出十六烷基胺等。
5)金属皂化物可以适当使用碳元素数为10～20的高级脂肪酸金属酯。具体地说，可以举出油酸铁等。
6)所谓氧化PE蜡，是指通过对PE蜡(平均分子量500～10000)进行空气氧化，使之含有羰基及羧基。
7)所谓酸改性PE蜡，指用马来酸等使PE蜡酸改性。
并且，从易于处理角度考虑，优选使用常温液体(油性剂)。但也可以考虑使用融点在100℃附近的(这是因为针温度会上升到200～250℃附近)。可以推定出，如果融点过高，则沸点相对也高，难以得到在润滑性的同时，由挥发热抑制缝针的温度上升的作用。
处理(涂敷)方式，通常作为液态采用浸渍处理，但也可以是喷雾、流涂(幕式淋涂、淋涂)、滚涂(压接涂敷)等。此外，在含极性基团的化合物为常温固态时进行浸渍处理的情况下，使之加热熔化后作为溶液或分散液(悬浮剂或乳剂)进行处理。
此外，此时的相对于缝线的附着量，设定在具有使从高速缝纫机上拉出上线、下线时的张力小于或等于规定值(例如200～500g)的滑性的量。
如上述调制的缝线14卷绕在线管上，安装到高速自动缝纫机(例如，缝制速度3000rpm)或高速手动缝纫机(例如，缝制速度2000rpm)上。此外，缝纫机的种类可以是单针型也可以是双针型。
使用该高速自动缝纫机或高速手动缝纫机，将圆形基布12A、12B的外周部的缝合部16彼此缝合，并且在背面侧基布的气体流入口、气体排出口等开口部上层叠环状的加强布并缝合(未图示)，缝制出袋状的气囊10。
这样制作出的气囊10，与现有技术相同地，组装到气囊装置上后安装到车辆上。
并且，在这样安装的气囊装置动作时，气囊10如后所述，即使经过很长时间也很难出现基布组织的错位，周围缝合部(结合部)的气密性提高。因而，可以满足提高气囊展开时的气密性的要求。
实施例下面，说明为了证明本发明的效果，与对比例一同进行的实施例(试验例)。
各实施例、对比例的试料，以下述条件缝制及调制。
(1)气囊用基布--从由350dtex的尼龙66多股络纱平织(经纱59根/英寸，纬纱59根/英寸)的无涂层布上裁切出的二片圆形布(700mm)。
(2)缝线--将分别用硅类油剂(对比例)、酯类油剂(实施例一元醇高级脂肪酸酯类)浸渍处理后的下述上线用以及下线用的各原纱作为上线及下线使用。此外，各上线、下线的拉出时的张力分别为300gf、200gf。
上线用原纱1400dtex(1260d)的尼龙66长丝多股络纱(捻合数170±30次/m)
下线用原纱940dtex(840d)尼龙66长丝多股络纱(捻合数170±30次/m)(3)缝制--用高速自动缝纫机(自动缝制用一根针(「オルガン針DP17-24番手」)，「ジユ一キ社製」)，将基布的外周(25mm内侧)进行双重环缝(链状针迹针口间距2.5～3mm)(参照图1)。此外，缝制速度为3000rpm(min-1)。
对上述调制出的各试料，经过约10天后，切取窄长条状的试验片(宽50mm×长300mm)，依照ASTM D6749-2，测定缝合部以及一般部位(距缝合部40mm内侧)的抗滑脱值。
从表示它们的结果的表1及表2可知，在油剂影响小的一般部位(内侧部)，抗滑脱值基本无差别，与之相对，周围缝合部的抗滑脱值中，对比例(硅类油剂)与实施例(酯类油剂)相比，表现出显著的低值(尤其是在纬纱中)。可以看出，实施例与对比例相比，难以发生组织错位，缝合部及其附近的漏气方面性能优越(可以满足提高气囊展开时的气密性的要求)。
表1
权利要求
1.一种气囊，其通过用缝线缝合由基布用极性纤维织成的基布，而缝制成袋状，其特征在于，对于前述缝线的由缝线用极性纤维构成的原纱，利用滑性处理剂进行滑性处理，该滑性处理剂由具有润滑性改善作用的含极性基团的化合物构成，或以该含极性基团的化合物为主体。
2.根据权利要求1所述的气囊，其特征在于，前述基布用、缝线用极性纤维，是聚酰胺纤维、聚酯纤维或维尼纶纤维。
3.根据权利要求1或2所述的气囊，其特征在于，前述含极性基团的化合物，是从酯类、高级脂肪酸类、高级醇类、胺类、金属皂化物、氧化PE蜡以及酸改性PE蜡的群中选择出的1种或2种以上。
4.一种气囊缝制用的缝线，其是在通过缝合由基布用极性纤维织成的基布，缝制袋状的气囊时使用的缝线，其特征在于，对于该缝线的由缝线用极性纤维构成的原纱，利用滑性处理剂进行滑性处理，该滑性处理剂由具有润滑性改善作用的含极性基团的化合物构成，或以该含极性基团的化合物为主体。
5.根据权利要求4所述的气囊缝制用缝线，其特征在于，前述基布用、缝线用极性纤维，是聚酰胺纤维、聚酯纤维或维尼纶纤维。
6.根据权利要求4或5所述的气囊缝制用缝线，其特征在于，前述含极性基团的化合物，是从酯类、高级脂肪酸类、高级醇类、胺类、金属皂化物、氧化PE蜡以及酸改性PE蜡的群中选择出的1种或2种以上。
全文摘要
提供一种气囊，其通过使气囊展开时难以发生气囊周围缝合部位的基布组织错位，可以提高气囊的气密性。该气囊是通过用缝线缝合由基布用极性纤维织成的基布，缝制成袋状的气囊。作为缝线，使用对由缝线用极性纤维(例如尼龙66)构成的原纱，利用进行滑性处理后的缝线，该滑性处理剂由对该缝线具有润滑性改善作用的含极性基团的化合物构成或以该含极性基团的化合物为主体。
文档编号B60R21/23GK101070674SQ20071009738
公开日2007年11月14日 申请日期2007年5月11日 优先权日2006年5月12日
发明者小林裕之, 武井芳成, 浅野正和, 石川晋, 高桥克治 申请人:丰田合成株式会社, 郡是株式会社