专利名称：涂敷气囊用底布及其制造方法
技术领域：
本发明涉及机械特性优异及耐热性优异、且紧密性、收存性优异的、且在表面上涂敷树脂弹性体的涂敷气囊用底布及其制造方法。
近年来，随着气囊作为确保搭乘汽车乘员安全的装置成为不可缺少的装置，在汽车上的安装率不断提高。
于是，提高安全装置气囊的可靠性的要求更加强烈，而且提高气囊装置的紧密性，降低成本等要求也不断增加。因此，为满足上述要求，在构成气囊的气囊用底布、气囊用原丝及织物(布帛)制造工程方面也需要进一步改善。
至今，在不损害气囊用底布的机械特性前提下，一直在开发实现折叠性优异、收存容积小的气囊技术。尤其是气囊用底布采用使用异形截面丝的织物，此技术可以满足安全性及收存性等下一代气囊所要求的性能而被关注。
作为采用异形截面丝的以往技术有特开平4-193647号公报、特开平4-201650号公报、特开平7-252740号公报、特开平8-60425号公报、特开平2002-129444号及美国专利6037047号公报等。
特开平4-193647号公报、特开平4-201650号公报中提出了作为质轻且柔软性和收存性优异，机械特性优异的气囊用织物，采用了聚酰胺复丝的气囊用织物。该聚酰胺复丝是由多根单丝纤度1.0～12旦，单丝变形度1.5～7.0，且具有包括扁平在内的异形截面的单丝组成的。
但是，这种技术其目的在于利用丝条上形成的交联网络(交絡)和毛圈作为织物的表面特性，使织物的表面积增加，从而提高树脂的附着率，使织物和树脂的粘接性提高。而其特征在于，提高织物的膨松性而使织物柔软了，但仍具有了一定的厚度。即、完全没有想到通过减少树脂的附着量来使织物的厚度变薄。
而特开平7-252740号公报提出了采用单丝截面扁平率1.5或其以上，总纤度180旦～450旦，单丝纤度0.1旦～7.0旦，强度7.5g/d或其以上，伸长率12.0％或其以上的复丝形成的气囊用底布。
这种技术确实由于采用单丝截面是扁平形状，且由特定的总纤度及单丝纤度组成的原丝，可以得到透气性低、质轻、收存性优异的气囊用底布。但是，其目的在于并不在底布上涂敷，即、以非涂敷底布达到低透气性，而并不是在底布表面涂敷树脂所谓的在涂敷底布上达到紧密性、收存性提高的技术。
而特开平8-60425号公报也提出了气囊用纤维。该纤维为在单丝的截面上，在扁平基础部分的长轴方向由略半圆形状突起部分组成对称地分布有1～3个凸起部分，扁平截面丝的长轴和短轴的比为4/1～2/1且单丝纤度为2～10旦，强度7g/d或其以上。但是，这种技术其目的在于在单丝截面附于突起部分，在纺丝性优良的情况下得到该纤维，相反该突起部分阻碍了单丝之间的密集性，其结果，采用了该纤维的织物在薄度上是不够的。而在此关于树脂的涂敷完全没有记载，提出了一个非涂敷底布的技术。
而特开平2002-129444号公报提出了提高非涂敷气囊用底布收存性和低透气性的技术。但是，在此，并未记载如何最大限度地发挥扁平丝的特征，即、并未记载在底布的截面上构成该底布的经线和纬线的长轴是在底布的水平方向上高度取向排列。
进一步，美国专利6037047号说明书中记载了作为覆盖性和柔软性优异的聚酯纤维织物的原丝，采用具有金刚石型和S型扁平截面的丝是有效的。但是，在该专利说明书中记载的采用具有金刚石型和S型扁平截面的丝的聚酯纤维织物，尽管的确覆盖性优异，而且作为聚酯纤维提供了柔软性优异的织物，但如果与由聚酰胺纤维组成的织物相比，并不能说具有特别的效果。进一步，并没有涂敷气囊底布的记述，只能说是对非涂敷气囊用底布技术的记载。
另一方面，近年来，随着对气囊紧密性、收存性以及进一步降低成本之类的要求更加强烈，不涂敷树脂的非涂敷底布被广泛使用。的确非涂敷气囊与涂敷气囊相比，紧密性、收存性优异，且在成本方面也是有利的，尽管如此，但在耐热性和气体的透过性等方面是不利的，特别是在安全性方面残留着隐患。特别地，最近以提高安全性为目的，充气正向高功率发展，对于气囊用底布，人们也在追求更高的耐热性，更低的透气性，直截了当地说追求透气度为零。在这种情况下，可以说在底布表面进行树脂涂敷的涂敷底布仍然是有用的。
发明内容
本发明的目的在于提供，将以往的非涂敷气囊用底布和涂敷气囊用底布都不能达到的难燃性、透气度为零、及紧密化等均衡地达到的气囊用底布。总之提供采用难燃性优异、透气性可实质上为零的树脂涂敷，以此涂敷底布为基底，改善其紧密性、收存性的涂敷气囊底布，以及提供其制造方法。
本发明的目的还在于提供使气囊兼备高安全性和良好的收存性的，即机械特性、耐热性优异，气囊展开时除排气孔以外气体实质上不泄漏，并且柔软性、紧密性、收存性优异的、厚度薄的涂敷气囊用底布。
本发明涉及涂敷气囊用底布，其特征在于它是在由单丝的截面形状为扁平率(即单丝截面的长轴和短轴的长度比)在1.5～8的范围的扁平截面丝构成的底布上涂敷树脂弹性体的涂敷气囊用底布，其中，在下述公式所表示的水平度指数的总和平均值(HI)在0.75～1.0的范围的状态下，各单丝在底布中取向排列，该树脂弹性体的附着量为0.1～60g/m2，HI＝(∑hi)/fHi＝cosθθ各长丝的长轴方向和织物的水平方向所形成的角度f长丝数。
进一步，对于本发明的涂敷气囊用底布，如下(a)～(d)是优选的状态，在满足这些条件下，可以期待更优异的效果。
(a)上述水平度指数(HI)为0.85～1.0。
(b)上述树脂弹性体的附着量为5～30g/m2。
(c)上述底布满足下述(1)～(4)条件，(1)布面覆盖系数1500～2400(2)拉伸强力500～750N/cm(3)撕裂强力200～400N(4)底布厚度0.20～0.35mm。
(d)上述扁平截面丝是由硫酸相对粘度3.0或其以上的聚酰胺组成的。
而本发明的涂敷气囊用底布的制造方法，其特征在于，它是制造在单丝的截面形状为扁平率(即单丝截面的长轴和短轴的长度比)在1.5～8的范围的扁平截面丝构成的底布上，涂敷树脂弹性体的涂敷气囊用底布的制造方法，其中，织造时在经线及纬线上分别加上0.05～0.6cN/dtex的张力进行织造，通过制造使其按如下公式所示的水平度指数的总和平均值(HI)为0.75～1.0，HI＝(∑hi)/fhi＝cosθθ各长丝的长轴方向和织物的水平方向所形成的角度f长丝数。
进一步，对于本发明的涂敷气囊用底布的制造方法，如下(e)～(h)是优选的状态，在满足这些条件下，可以期待更优异的效果。
(e)上述底布在满足下述(1)～(4)条件下，制造涂敷气囊用底布，(1)布面覆盖系数1500～2400(2)拉伸强力500～750N/cm(3)撕裂强力200～400N(4)底布厚度0.2～0.35mm。
(f)在上述织造时在经线及纬线上分别加上0.05～0.6cN/dtex的张力进行织造，之后在所得的底布上进行加热加压处理。
(g)上述加热温度为180～220℃，加压线性压力(加圧線圧力)为3000～10000N/cm。
(h)扁平截面长丝丝条交联网络数为3～20个/m，通过织造使底布中的该扁平截面长丝丝条的交联网络数为3个/m或其以下。
附图的简要说明第一图是表示用于本发明底布的纤维的单丝截面形状一例的示意图。
第二图是表示为了得到用于本发明底布的单丝截面的纤维，所用喷丝板喷丝孔形状一例的示意图。
而图中符号的意思如下。
a单丝长轴b单丝短轴c喷丝孔长轴d喷丝孔短轴实施本发明的最佳方案下面详述本发明。
本发明的涂敷气囊用底布是由合成纤维、例如聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚烯烃纤维、聚乙烯醇纤维等组成的织物，纤维的材质并不受特殊限制，但作为优选的材质可列举聚酰胺。作为聚酰胺纤维是由聚己二酰己二胺(N66)、聚己内酰胺(N6)、聚丁二酰己二胺(N46)及它们的聚合物共聚物、共混物等组成的纤维。
特别地，为得到本发明的高强度、高韧性织物宜采用硫酸相对粘度3.0或其以上，优选3.3或其以上的高分子量聚酰胺聚合物。
而本发明织物为了广泛适用于以气囊为主的各种材料用途，优选采用为使其拥有化学稳定性，例如高度的耐热性、耐气候性和耐氧化性而含有各种耐热剂、耐光剂和抗氧化剂等的纤维。例如，在聚酰胺纤维的情况下，采用醋酸铜、碘化铜、溴化铜、氯化亚铜等无机或有机铜配盐等各种铜盐，碘化钾、碘化钠、溴化钾、溴化钠、氯化锂、氯化铝等卤化碱金属及卤化碱土金属受阻酚类抗氧剂、二苯胺类抗氧剂、咪唑类抗氧剂、无机或有机磷化合物及紫外线吸收剂和锰盐等。含量通常金属盐的情况下以金属为准在10～100ppm，其它添加剂为500～5000ppm左右。
此外，根据用途也可以采用二氧化钛、碳酸钙和高岭土等消光剂和硬脂酸钙等润滑剂等。
用于本发明的涂敷气囊用底布的纤维单丝截面形状通常为
图1(A)所示的椭圆形，及图(B)所示的对边平行的椭圆形，但也可以是椭圆形以外的形状，只要长轴(a)和短轴(b)满足后述关系，任一种都可以。例如，无论是长方形、棱形和茧形之类左右对称型，还是左右非对称型，或它们的组合型都可以。而进一步将上述作为基本型，在不损害本发明的效果的范围内，也可以有凸起、凹陷或中空部分存在。
在此，所谓长轴及短轴就相当于椭圆形的长径和短径。另一方面，单丝截面形状为上述椭圆形以外的情况下，在该单丝截面形状上引通过重心的重心线，将其最长的线段定义为长轴。而将垂直于长轴方向最长的线段定义为短轴。
对于本发明中的扁平截面丝，单丝的截面形状为扁平率(单丝截面长轴和短轴的长度比)必须在1.5～8，优选在2～6。通过使用此范围的扁平截面形状丝，各单丝的长轴才有可能沿底布的水平方向取向排列，与通常使用圆截面丝的情况相比，所得的织物厚度薄，收存性提高。如扁平率不到1.5就接近于圆截面的丝，不能充分得到使用扁平截面丝的效果。相反，如扁平率超过8，不仅使用扁平截面丝的效果饱和，反而会产生难以稳定纺丝得到高强度高韧性纤维的问题。
对于一般的圆形截面丝，单丝纤度越小，在织物上的覆盖性提高，所得的织物柔软性和收存性提高。但相反存在着随着单丝纤度变细，纺丝性下降的问题。总之，在考虑生产性(生产效率和收率)的情况下，依靠单丝纤度变细的柔软性和收存性的提高是有界限的。
相反，对于上述扁平截面丝，即使实际上的单丝纤度不变小，也可以充分地得到圆截面丝的细纤度单丝的效果。其原因在于，例如，扁平率3.5，单丝纤度10dtex的扁平截面形状的聚酰胺丝的短轴相当于单丝纤度2.4dtex的圆截面丝的直径。进一步，例如，扁平率3.5，单丝纤度4dtex的扁平截面丝的短轴长度相当于通常难以稳定纺丝的单丝纤度1dtex或其以下，即微纤维的直径。总之，采用扁平截面丝也可以得到对于圆截面丝难以得到的细纤度单丝的效果。
关于本发明的扁平截面丝优选强度7～10cN/dtex、伸长率10～30％、沸水收缩率3～8％，通过使用具有该物性的合成纤维，可以得到拉伸强力和抗裂强度等机械特性优异的气囊用底布。这些原丝特性与通常作为气囊用原丝所使用的圆截面丝几乎处于相同水平。
本发明的涂敷气囊用底布由上述特定的扁平截面丝所构成，而在底布的截面上构成底布的经线及纬线长丝的单丝截面的长轴方向延该底布的水平方向取向排列，正是其最大且重要的特征。总之其特征在于，在与经线成直角的方向切断本发明的气囊用底布，观察其经线的截面时，扁平截面的长轴实质上是与底布的纬线方向平行排列着。同样，在与纬线成直角方向切断，观察其纬线截面的时，扁平截面的长轴实质上与底布的经线方向平行整齐排列着。
为定量表达上述情况，定义水平度指数总和平均值HI(HorizontalIndex)。水平度指数总和平均值HI是以构成织物的各长丝的长轴方向和织物的水平方向形成的角度(Y)的余弦(hi)的总和的平均值表示。即可以用下面的公式算出。
HI＝(∑hi)/fhi＝cosθθ各长丝的长轴方向和织物的水平方向所形成的角度f长丝数对于本发明中使用扁平截面丝的气囊用底布，水平度指数的总和平均值HI在0.75～1.0，优选0.85～1.0，更优选0.90～1.0。通过将水平度指数的总和平均值HI选定在此范围，使得到底布自身变薄，柔软性和收存性优异的涂敷气囊用底布成为可能。进一步，由于底布的表面形态变得更平坦，可以将树脂弹性体薄而均匀地涂敷。其结果，可以得到为本发明目标的质轻、柔软、收存性优异的涂敷气囊用底布。如果水平度指数的总和平均值HI不到0.75，即使使用扁平截面丝，也难以得到本发明的效果，即难以得到薄而收存性优异的底布。
本发明的涂敷气囊用底布，满足由扁平率为1.5～8的扁平截面丝构成，且长丝的长轴方向在底布的水平方向上整齐取向排列的特征。同时其优选方案具有下述(1)～(4)的底布特性。
(1)布面覆盖系数1500～2400(2)拉伸强力≥400N/cm(3)撕裂强力≥200N(4)底布厚度0.20～0.35mm对于布面覆盖系数优选1500～2400，更优选1700～2200。
在此，所谓布面覆盖系数是指将经线的总纤度定义为D1(dtex)、织密度定义为N1(根/2.54cm)、纬线的总纤度定义为D2(dtex)、织密度定义为N2(根/2.54cm)时，用(D1×0.9)1/2×N1+(D2×0.9)1/2×N2所表示的值。
布面覆盖系数与底布厚度和柔软性等收存性、及拉伸强力和抗裂强度之类机械特性有直接关系，在适当的范围对于气囊用底布是至关重要的。在此，本发明的气囊用底布，单丝是扁平截面丝，且该单丝在底布的水平方向整齐取向排列，因此，覆盖性极好，与通常使用圆截面丝的底布相比，可以将布面覆盖系数下降10～30％。将布面覆盖系数设定为低值，由此使用的纤维量减少，而且编织原根数少，可以缩短纺织工序的时间，可以降低气囊底布自身加工成本。
底布的拉伸强力优选500N/cm或其以上，更优选550N/cm或其以上，底布的撕裂强力优选200N或其以上，更优选250N或其以上。具有在此范围内的拉伸强力和撕裂强力的机械特性优异的底布，可以适用于各种类的气囊，即驾驶座位用气囊、助手座位用气囊、侧面气囊、膝部用气囊、可充气帘用气囊等任一种，可以承受气囊展开时的冲击力。
特别地，本发明涂敷气囊用底布的的特征在于相对于拉伸强力而言撕裂强力相对地高。通常的圆截面丝的撕裂强力和拉伸强力的比值也因单丝纤度而异，约为1/2.5～1/1.5左右，随着单丝纤度变细而降低。相反，本发明的涂敷气囊用底布的撕裂强力和拉伸强力的比值约为1/1.5～1/1.2左右，相对较高。而且具有即使单丝纤度变细，撕裂强力和拉伸强力的比值下降得也少的特征。这是因为冲击使底布表面产生的裂纹、孔穴等破损部位在底布上的依次传播被阻止的缘故。本发明涂敷气囊用底布由于扁平截面长丝覆盖性极好，可被高密度填充编织，产生如同一根扁平单丝一样的集束状态的行为，由此推断发现高撕裂强力。
本发明涂敷气囊用底布的厚度优选0.20～0.35mm。在此范围厚度的涂敷气囊用底布对于从充气机所喷射的高温气体具有充分的耐热性，且适合于装配到要求更严格收存性的小型车等上面。本发明的涂敷气囊用底布的厚度与以往由圆截面丝组成的底布相比，在同一覆盖率下进行比较，约可以薄15％或其以上，具有紧密性、收存性优异的特征。
对于本发明的气囊用底布，底布表面的树脂弹性体附着量为0.1～60g/m2，优选5～30g/m2，更优选10～20g/m2。如果树脂附着量未达到0.1g/m2，即使是采用了本发明的扁平截面丝的底布，树脂难以向底布的全面均匀涂敷，在气囊膨胀时引起气体泄漏等，并伴随有破裂的危险。而相反如果树脂涂敷量超过60g/m2，即使使用扁平截面丝，收存性和柔软性也会变差，不能达到本发明的目的。本发明正因为具有单丝截面为扁平状，而且该单丝的截面长轴在底布的水平方向整齐取向排列的特征，所以与通常的由圆形截面丝组成的底布相比表面变平整，可以将树脂弹性体薄且均匀地涂敷上去。其结果，底布薄而柔软，收存性提高。由于采用通常圆截面丝的底布表面凸凹不平，所以要想全面涂敷的话，与本发明的底布比较，需要更多的树脂。
下面举一例说明制造本发明的涂敷气囊用底布的方法。
用于本发明的涂敷气囊用底布的具有扁平截面的合成纤维可以采用如前述的各种聚合物组成的纤维，为得到高强度、高韧性的纤维，优选聚酰胺。特别优选采用硫酸相对粘度3.0～4.0的高粘度尼龙66聚合物。
制造纤维时，将聚合物熔融过滤后，从喷丝板细孔中纺出，喷丝孔形状采用为使各长丝的截面成为本发明特定的扁平截面而设计的喷丝板。特别是要考虑直到纺出的丝条冷却固化之前由于熔融聚合物表面张力引起的截面形状变化，从而设计喷丝孔形状。
例如，为得到具有第一图(A)椭圆形状的纤维可以将喷丝板挤出形状设计成第二图(A)所示的长方形状。长方形竖边长度为c，横边长度为d，这可以通过所要得到的纤维的单丝纤度及扁平率适当设定。一方面，为得到单丝截面如第一图(A)所示对边平行的椭圆形状，可以设计成如第二图(A)所示，两端及内部配置小圆孔，用窄缝孔连接小圆孔通路的形状。这时的小圆孔的数量、小圆孔直径、窄缝孔长度、窄缝孔的宽度、以及整体竖边长度c，横边长度d等可以根据所要得到的纤维的单丝纤度、扁平率适当选择。为将对边作成更平行的直线形状，与喷丝板挤出后的环境气体状态也有关系，但优选小圆孔个数为4～8个、孔径0.1～0.3mm、窄缝宽度为0.1～0.3mm、长度为0.1～0.3mm。
纺出丝条冷却固化后，加油剂，用所定的转速在旋转的牵引罗拉(ロ一ラ)上回转牵引。继续牵引，将连续的丝条通过在依次高速回转的纳尔逊罗拉(ネルソンロ一ラ一)回转，进行拉伸。为了得到更高强度的纤维，优选两段或其以上的多段拉伸。最终拉伸罗拉的温度设定在200℃或其以上，进行拉伸热处理之后，再进行松弛处理，然后卷取，这对于得到具有适当收缩特性的纤维是有宜的。随着纺丝生产效率的提高，可以采用卷取速度为2500～4500m/min、4～8根丝条同时直接纺丝拉伸法进行。
通常，为了给卷取前的丝条赋予集束性，进行交联网络处理。交联网络处理是在与丝条行进的交差方向上使用高压空气从多个喷孔喷射进行的。交联网络数越多集束性越好，但以整经和织造工序顺利通过为宜。但另一方面，所赋予丝条的交联网络在织造后被解消，在底布中的丝条交联网络数实质以少为宜。底布中交联网络残留多，各单丝在不同的地方处于加捻状态，难以得到本发明的重要要件也就是特定的水平度指数的总和平均值HI。本发明赋予纤维适当的交联网络数为3～20个/m，优选5～15个/m，更优选5～10个/m。而底布中的该纤维的交联网络数对经线和纬线而言，都优选3个/m或其以下。交联网络数选定在此范围内，不会损害整经、织造工序的通过性，可以充分提高由该纤维组成的底布经线方向的HI和纬线方向的HI，从而可以高效率地得到薄而柔软的、收存性优异、涂敷气囊用底布。
下面，将上述所得到的纤维进行整经和织造。织造多采用喷水织机，剑杆织机、喷气织机等任一种都不受限制。而对于底布的编织结构，通常平织多，但斜纹编织等任一种结构也都可以。
对于整经及织造工序，为使本发明的扁平截面长丝沿底布的水平方向排布，应适当设定经线的张力，且适度控制纬线的打纬张力。适当的经线张力范围为0.05～0.6cN/dtex。如织造时经线张力不到0.05，本发明的重要要件也就是表示底布截面中的扁平截面长丝的取向排列状态的水平度指数的总和平均值HI达不到充分的高值，不能得到柔软性及收存性优异的气囊用底布。相反，经线张力即使超过0.6cN/dtex的情况也同样，尽管水平度指数的总和平均值HI降低，有时也难以得到本发明气囊用底布的特征。而如果织造时经线张力过高，发生单丝断裂，或整束丝断裂，引起织造机器的停台，底布的质量降低，且生产效率下降。
另一方面，对于纬线由于没有整经工序，在直接织造工序中打入纬线，使赋予原丝的交联网络解除和扁平截面丝长轴在底布水平方向取向排列，为此，必须充分考虑张力的控制。通常，赋予张力是为了从原丝筒子解舒丝条、到纬线将要打入之际的测长鼓之间，基本解除纬线交联网络。其张力范围为0.05～0.6cN/dtex。特别优选0.2～0.5cN/dtex的范围。于是纬线打入时的张力也同样选定在0.05～0.6cN/dtex。最近，对于可以高速织造的喷水织机，由于纬线打入张力比较高，在纬线将要打入之际，即使交联网络未被解消，织造时纬线的各长丝的长轴也按底布的水平方向取向排列，但使用剑杆织机、喷气织机织造时，由于纬线打入张力低，在纬线将要打入之际，施加张力，使原丝的交联网络解消为好。
这样，无论经线及纬线，各扁平截面长丝截面的长轴分别在底布水平方向取向排列，可以得到本发明的扁平丝底布。
而更进一步，为确实而稳定地验证本发明效果，且比以往的扁平丝底布更进一步发挥性能，优选对上述所得的底布进行加热加压加工处理，即进行所谓的轧光处理。
轧光加工机采用通常的轧光机即可。轧光加工的温度优选为180～220℃，线性压力优选为3000～10000N/cm，速度优选为4～50m/min。轧光加工至少在单面进行，就可充分地得到其性能。
牵引底布，涂敷树脂弹性体，进行热定型加工，即成为涂敷气囊用底布。根据情况，有时也可以在织造后进行精练，然后牵引，涂敷弹性体树脂。
作为在底布表面涂敷弹性体树脂的方法，一般为将底布浸渍在树脂溶液槽中，之后，将多余的树脂压轧、抽真空，进一步用涂敷刀等除去、均化的方法，或采用喷射装置和成型装置喷敷树脂的方法等。其中，从将树脂均匀且少量涂敷的观点，优选采用涂敷刀的刀涂敷法，但不限定于任一种方法。
而涂敷的树脂弹性体也并非特定，但优选阻燃性、耐热性、空气阻隔性等优异的，例如，硅树脂、氯丁二烯树脂、聚氨酯树脂和聚酰胺类树脂等经常被使用。
进一步，上述树脂涂敷加工的工艺顺序，在不损害本发明的效果的范围内，不受任何限制。
以上详述了本发明的方案，但对于本发明，通过分别设计具有特定截面形状的纤维及具有特定结构的底布，即，使用单丝截面形状为扁平率1.5～8的扁平截面丝，长丝的长轴方向沿底布的水平方向整齐取向排列，可以发现底布自身薄而柔软的效果和由于底布表面平坦化可以使树脂薄且均匀涂敷的效果。而该纤维及底布具有强度和伸长率都优异的特性。以上结果，可以得到至今所达不到的机械特性、耐热性、气体零透过性及涂敷性收存性等气囊用底布所要求各种特性均衡且兼备的涂敷气囊用底布。
而本发明的扁平截面丝及涂敷气囊用底布不特别需要使用特殊的方法和装置，可以在高生产效率下得到，极其实用。
实施例以下举出实施例和比较例具体说明本发明。
其中，说明书正文及实施例所示的物性测试方法如下。
原丝特性[扁平率]切断纤维，将其截面用光学显微镜在200倍下拍照，洗相。在照片上测定单丝的长轴(a)和短轴(b)的长度，根据其比值得到扁平率。测定10根单丝用其平均值表示。
扁平率＝a/b[总纤度]通过JIS-1013方法测定公量纤度。
用总纤数除以长丝数算出。
将在20℃-65％的温湿度调整室呈桄状放置24小时或其以上的试样，按照JIS L-1013方法，在试样长25cm，拉伸速度30cm/min的条件下测定。
将原丝取样成桄状，在20℃-65％RH的温湿度调整室调整24小时或其以上，在试样上挂上相当于1cN/dex的载荷，测定长度L0。然后，将此试样在非紧张状态下在沸水中浸渍30分钟，之后在上述温湿度调整室风干4小时，再度在试样上挂上相当于1cN/dex的载荷，测定长度L1。根据各自的长度值L0及L1按下式求出沸水收缩率。
沸水收缩率＝[(L0-L1)/L0]×100(％)[交联网络数]通过水浸渍法测定长度1mm或其以上的交联网络部分的个数，换算成每1m的个数。测定10根原丝，用其平均值表示。
水浸渍槽采用长度70cm、宽度15cm、深度5cm，在靠近长度方向的两端10cm的位置上设置隔板的水槽。在此水槽中注满纯水，将原丝样水浸，测定交联网络部分的个数。其中，为了排除油剂等不纯物的影响，每次测定更换纯水。
分解底布，将经线和纬线分别取样10根，作为测定试样。将该试样用与上述交联网络数同样的水浸渍法测定。经线和纬线都用10根的平均值表示。
底布特性[覆盖系数]用经线的总纤度D1(dtex)、织密度N1(根/2.54cm)、纬线的总纤度D2(dtex)、织密度N2(根/2.54cm)，按下式算出。
覆盖系数＝(D1×0.9)1/2×N1+(D2×0.9)1/2×N2[水平度指数HI]将底布分别在经线截面及纬线截面方向切断，用扫描电子显微镜(SEM)分别拍摄底布截面。在照片上对经线截面及纬线截面，分别按每根丝测定扁平截面长丝的长轴和底布的水平方向形成的角度(Y)。求测定角度的余弦值(hi)，将其总和平均值作为水平度指数HI。
水平度指数HI＝(∑hi)/fhi＝cosθθ各长丝的长轴方向和织物的水平方向所形成的角度f长丝数在没有特别说明的情况下，选择经线和纬线各一根，对其全部长丝进行测定。
按JIS L1096(6.12.1A法)的方法测定。
按JIS L1096(6.15.2A-2法)的方法测定，求经向和纬向的平均值。
按JIS L1096(6.27.1A法)的方法，对于纵向20cm，横向15cm的织物样品，用层流管式透气度测定仪，在直径10cm的圆形部分，当压力调整为19.6KPa的空气流过时，测定通过空气量(cc/cm2/sec)。
按JIS L1096(6.5)的方法测定。
按JIS L1096(6.19.1A法)的方法测定。
用制作的织物，缝制后述的60升容量的气囊，先在左右方向分别4次折叠出折皱(4回蛇腹)，然后在上下方向分别4折次折叠出折皱，在此折叠气囊上加4000g载荷，测定此时的气囊厚度。
硫酸相对粘度(用98％硫酸在25℃下测定)3.7，含醋酸铜以铜为准在70ppm，含碘化钾及溴化钾各0.1重量％的尼龙66切片用挤压机型纺丝机熔融，将熔融聚合物用计量泵计量后供给纺丝组件。熔融聚合物在纺丝组件中过滤后，通过纺丝喷丝板纺出。调整挤压机及纺丝组件(纺丝箱体)等温度，使纺丝温度(纺丝组件入口的聚合物温度)为295℃。关于纺丝喷丝板，对于扁平截面丝及圆形截面丝，为了得到总纤度、长丝数、单丝纤度、扁平率等不同的丝条，可以考虑孔数、孔形状、孔尺寸等设计喷丝板，从而制作适宜的喷丝板。
在紧临喷丝板下面设置加热至300℃长度250mm的加热筒，纺出丝条一旦通过该300℃加热空气后，马上吹20℃冷风冷却固化。然后在该丝条上赋予水系乳化油剂，在牵引罗拉上回转牵引。牵引丝条并非马上卷取，而是连续供给拉伸·热处理槽，两道拉伸后松弛热定型，得到尼龙66纤维。
首先在牵引罗拉与给丝罗拉之间加3％的拉伸，然后在给丝罗拉与第一拉伸罗拉之间进行第一道拉伸，在该第一拉伸罗拉与第二拉伸罗拉之间进行第二道拉伸。继续牵引，在该第二拉伸罗拉与松弛罗拉之间进行7％的松弛热处理，通过赋予交联网络装置进行交联网络处理丝条后，用卷取机卷取。各罗拉表面温度分别设定为牵引罗拉为常温，给丝罗拉为40℃，第一拉伸和第二拉伸罗拉分别为140℃和230℃，松弛罗拉为150℃。各罗拉的圆周速度如下，第一拉伸罗拉设定为3200m/min，第二拉伸罗拉设定为4000m/min，牵引罗拉和给丝罗拉的速度随着由于单丝纤度和单丝的截面形状等变化的拉伸倍数而分别变化。交联网络处理通过对在交联网络赋予装置内运行的丝条略直角的方向上喷射高压空气进行。在0.05～0.4MPa范围调节喷射空气的压力，调整丝条的交联网络数。
所得尼龙66纤维的特性如表1所示。
然后，将各种所得的尼龙66纤维用300m/min的速度整经，进一步，用津田驹制喷水织机(ZW303)调整织密度，在转速1000rpm下织造，得到坯布。此时，调整经线的整经张力及织造时的经线张力，纬线的退绕与测长仪之间的张力及纬线打入张力等进行织造。
进一步，将一匹坯布在含烷基苯磺酸钠0.5/l及苏达灰0.5g/l的80℃温水中浸渍3分钟，然后在130℃干燥3分钟，在180℃热处理1分钟。
进一步，将一匹坯布用热处理机进行轧光处理。加工机是由力矩马达拖动式多级金属辊装置构成的，金属表面的温度为150℃，施加线性压力3000N/cm 1分钟，然后在180℃施加线性压力6000N/cm 1.5分钟。
采用牵引昆马涂敷机(コンマコ一タ一)，用溶剂型甲基乙烯基类硅树脂涂敷，使涂敷量达到15g/m2，干燥3分钟后，在180℃下硫化处理1分钟，得到涂敷气囊用底布。
底布的制造条件及底布的特性如表1所示。
下面用所得的底布制作气囊用底布。
首先，用冲孔法裁出直径725mm圆形织物2片，在一片圆形织物的中央部分层叠3片由同一织物组成的直径200mm的圆形增强织物，然后在直径110mm、145mm、175mm的圆周上用470dtex/1×3规格的尼龙66缝纫线在缝纫机上用平缝方式缝制。在织物上设置直径90mm的孔，作为充气的安装口。然后在从中心部分沿织物的斜纹方向225mm位置的反面，放一片由同一织物组成的直径75mm的圆形增强织物，然后在直径50mm、60mm的圆周上用470dtex/1×3规格的尼龙66缝纫线在缝纫机上用平缝方式缝制，在织物上设置直径40mm的孔，制作2个排气孔。最后，将本圆形织物的增强织物置于外侧，与另一片圆形织物按经轴错开45度重合，在直径700mm、710mm的圆周上用1400dtex/1规格的尼龙66缝纫线在缝纫机上用双重缝制方式缝制，将袋体翻过来即作成了60升容量的气囊。
所得的袋体气囊的厚度(气囊的收存性)并列如表1所示。
表1
表1(续)
从表1可知，具有本发明实施例的特定截面形状的纤维及特定结构的涂敷气囊用底布是柔软、厚度薄、收存性优异的底布。
另一方面，纤维的截面形状及底布的结构在本发明范围以外的比较例1～4涂敷气囊用底布在柔软性、收存性方面与本发明相比较差。而将单丝截面的扁平率设定为9的比较例5，纺丝时丝断裂较多，未能得到尼龙66纤维。
用与实施1同样的方法所得的坯布和与比较例1同样的方法所得的坯布，用昆马涂敷机采用溶剂型甲基乙烯基类硅树脂涂敷，使涂敷量达到1g/m2，干燥3分钟后，在180℃下硫化处理1分钟，得到涂敷气囊用底布。继续牵引，用所得的底布采用与实施例1同样的方法制作60升容量的气囊。
底布的制造条件及特性等如表2所示。
用昆马涂敷机进行涂敷使涂敷量达到0.05g/m2、70g/m2，除此之外，用与实施例1同样的方法得到气囊用底布及气囊。所得的底布特性等如表2所示。
表2
从表2可知，对于由本发明的扁平丝组成的底布，即使减少树脂的涂敷量，也可以均匀地涂敷，其结果，可以确保透气度为零，与此相反，如比较例6，对于本发明范围之外的圆形截面丝底布，很难将少量树脂均匀涂敷，不能确保透气度为零，于是在安全性方面就存在着隐患。
此外，即使采用本发明中具有特定截面形状的纤维及具有特定结构的涂敷气囊用底布，但如比较例7树脂涂敷量不到0.1g/m2，也不能确保透气度为零，相反，如比较例8，如果树脂涂敷量超过60g/m2，仍不能实现本发明的目的——收存性的提高。
产业应用的可能性本发明的气囊用底布是兼备以往的非涂敷气囊用底布和涂敷气囊用底布都不能达到的难燃性、透气性为零、且柔软性、收存性的在底布表面涂敷树脂的涂敷底布，可以适用于驾驶座位用气囊、助手座位用气囊、侧面气囊、膝部用气囊、可充气帘用气囊等任一种气囊。而且，采用本发明特定的扁平截面丝时，与采用通常的圆截面丝的情况相比，可以减少纤维的用量，也可以产生降低成本的效果。
权利要求
1.涂敷气囊用底布，其特征在于它是在由单丝的截面形状为扁平率(即单丝截面的长轴和短轴的长度比)在1.5～8的范围的扁平截面丝构成的底布上涂敷树脂弹性体的涂敷气囊用底布，其中在用下述公式所表示的水平度指数的总和平均值(HI)在0.75～1.0的范围的状态下，各单丝在底布中取向排列，该树脂弹性体的附着量为0.1～60g/m2，HI＝(∑hi)/fhi＝cos θθ各长丝的长轴方向和织物的水平方向所形成的角度f长丝数。
2.按权利要求1所述的涂敷气囊用底布，其特征在于，前述水平度指数总和平均值(HI)在0.85～1.0。
3.按权利要求1或2所述的涂敷气囊用底布，其特征在于，前述树脂弹性体的附着量为5～30g/m2。
4.按权利要求1～3任一项所述的涂敷气囊用底布，其特征在于，前述底布满足下述(1)～(4)条件，(1)布面覆盖系数1500～2400(2)拉伸强力500～750N/cm(3)撕裂强力200～400N(4)底布厚度0.20～0.35mm。
5.按权利要求1～4任一项所述的涂敷气囊用底布，其特征在于，前述扁平截面丝是由硫酸相对粘度3.0或其以上的聚酰胺组成的。
6.涂敷气囊用底布的制造方法，其特征在于，它是制造在由单丝的截面形状为扁平率(即单丝截面的长轴和短轴的长度比)在1.5～8的范围的扁平截面丝构成的底布上涂敷树脂弹性体的涂敷气囊用底布的方法，其中，织造时在经线及纬线上分别加上0.05～0.6cN/dtex的张力进行织造，通过制造使其按如下述公式所示的水平度指数的总和(HI)为0.75～1.0，HI＝(∑hi)/fhi＝cosθθ各长丝的长轴方向和织物的水平方向所形成的角度f长丝数。
7.按权利要求6所述的涂敷气囊用底布的制造方法，其特征在于，前述底布满足下述(1)～(4)条件，(1)布面覆盖系数1500～2400(2)拉伸强力500～750N/cm(3)撕裂强力200～400N(4)底布厚度0.20～0.35mm。
8.按权利要求6或7所述的涂敷气囊用底布的制造方法，其特征在于，在前述织造时在经线及纬线上分别加上0.05～0.6cN/dtex的张力织造，之后在所得的底布上进行加热加压加工处理。
9.按权利要求8所述的涂敷气囊用底布的制造方法，其特征在于，前述加热温度为180～220℃，加压线性压力为3000～10000N/cm。
10.按权利要求6～9任一项所述的涂敷气囊用底布的制造方法，其特征在于，前述扁平截面长丝丝条交联网络数为3～20个/m，进行织造使底布中的该扁平截面长丝丝条的交联网络数为3个/m或其以下。
全文摘要
本发明提供涂敷气囊用底布，它是在由单丝的截面形状为扁平率(即单丝截面的长轴和短轴的长度比)在1.5～8的范围的扁平截面丝构成的底布上涂敷树脂弹性体的涂敷气囊用底布，其中，在下述公式所表示的水平度指数的总和平均值(HI)在0.75～1.0的范围的状态下，各单丝在底布中取向排列，该树脂弹性体的附着量为0.1～60g/m
文档编号D03D1/02GK1856614SQ0380622
公开日2006年11月1日 申请日期2003年1月9日 优先权日2002年1月16日
发明者冈田泰一, 斋藤矶雄 申请人:东丽株式会社