JPH03276845A

JPH03276845A - 衝撃吸収用バッグ

Info

Publication number: JPH03276845A
Application number: JP8009490A
Authority: JP
Inventors: Susumu Onoe; 尾上　勧; Masashi Kohara; 正志幸原; Hirohiko Yoshida; 裕彦吉田; Mitsuhiko Takahashi; 光彦高橋; Toshiyuki Matsuda; 利之松田; Hirokazu Matsukawa; 浩和松川
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1990-03-27
Filing date: 1990-03-27
Publication date: 1991-12-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、通常は車両のハンドル中央部等に収納されて
おり、車両衝突時にその衝撃を怒知して瞬間的に膨張展
開してドライバー等の安全を確保するための衝撃吸収用
バッグ（いわゆるエアバッグ）およびその製造方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

エアバッグは、火薬を爆発させてバッグ内に瞬間的にガ
スを送り込むものなので、その時の衝撃に十分に耐える
ことが要求される。

このエアハングとして従来より提供されているものは、
フラットな織布の片面に高分子被膜を形成した後、その
被膜付き織布２枚を被膜側同志が対向するように重ね合
わせ、周辺を縫製してバッグとするものである。

例えば、特開昭５ｍｍ−４７４２号公報（エアバッグ装
置のバッグおよびその製造方法に関する発明）の従来技
術の項には、「正方形の２枚の布より円形の布地を切り
抜き、その周囲を縫い合わせることにより偏平状のエア
バッグを製造すること」に関して開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、縫製によりエアバッグを製造する方法は
、手作業工程が多（て自動化が困難で経済的に製造でき
ないこと、縫製箇所の強度が他に比べて低くなる虞があ
ること、縫製箇所の強度および透気性の検査に手間がか
かる等の問題があり、加えて基本的に縫製そのものに対
して十分な信頼がおけないという問題がある。

そこで、信軌性を向上するために過度に強力で厚い織布
を使用すると、エアバッグが嵩高となり、ハンドル中央
部等にコンパクトに収納できなくなる。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、均質で信頼性が高く
、製造が容易でしかもコンパクトに収納できて軽量な衝
撃吸収用バッグを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明の要旨は、繊維のフィ
ラメントをほぼ直線状に且つ平行状態を保つように配置
した開繊糸のテープ状のもの又は該開繊糸のテープを袋
状に巻き取った衝撃吸収用ハングにおいて、上記フィラ
メントは、径が５〜５０μｍで強力が５０　ｋｇ　／　
ｍ　”以上で且つ切断伸びが２〜３０％であることを特
徴とする衝撃吸収用バッグを第一の発明とし、上記第一
の発明において、テープの幅が５＋＋ｍ＋以上で且つテ
ープの厚みが２００ａｍ以下であることを特徴とする衝
撃吸収用バッグを第二の発明とし、上記第一の発明において、テープを構成するフィラメン
トの層の数が５層以下であることを特徴とする衝撃吸収
用バッグを第三の発明とする。

本願明細書において、「開繊糸のテープ状のもの」とは
、「１本または数本のヤーン（マルチフィラメント糸条
）をモノフィラメントがほぼ直線状に且つ平行状態を保
つようにシート状に配置したもの」をいい、「開繊糸の
テープ」とは、「上記開繊糸のテープ状のものを構成す
る各モノフィラメントを相互に結合して一体化したもの
」をいう。

本発明の繊維としては、代表的には、人絹、ポリビニル
アルコール繊維、脂肪族および芳香族ポリアミド繊維、
ポリエステル繊維、炭素繊維、ガラス繊維等を挙げるこ
とができるが、特に限定されるものではなく、従来より
ゴムとの接着に用いられているすべての繊維を含む。

繊維のフィラメントをほぼ直線状に且つ平行状態を保つ
ように配置した開繊糸のテープ状のもの又は該開繊糸の
テープを得る方法としては、繊維のヤーンを、電気的方
法、機械的方法、空気流による方法などにより開繊すれ
ばよいが、その目的を達成できればどのような方法でも
よく、例えば、特開昭６３−６９６２６号公報に開示さ
れたような方法であればよい。

なお、そのときの開繊により得られるテープ状のものは
極めて均一（厚さの変動が小さいこと）でなければなら
ない。且つモノフィラメントはお互い完全にバラバラと
なり、しかもお互い同志の間隔はその平均間隔がフィラ
メント直径の平均以下となる程度に接近してぃな（では
ならない。

テープ状のものからテープを得る方法としては、テープ
状のものにエラストマーをコーティングすればよく、テ
ープ状のものへのエラストマーのコーティングは、テー
プ状のものをマンドレルに巻きつける前でもよく、巻き
つけた後であってもよい。

上記エラストマーとしては、柔軟性および適度の弾性を
有するものが望ましい。このニジストマーとしては、天
然ゴム、またはアクリル系、ウレタン系、ポリブタジェ
ン系、スチレンブタジェン系、エチレンプロピレン系な
どの合成ゴムの単独あるいは２種以上を混合し、補強剤
、難燃側、加硫側などを配合した組成物が好ましい。上
記エラストマーよりさらに耐熱性が必要な場合は、耐熱
性を有するエラストマーとして、クロロプレン系ブチル
ゴム、ハロゲン化ブチルゴム、シリコン系およびフッ素
系などの合成ゴムの単独あるいは２種以上を混合し、同
様に補強剤、難燃剤、加硫剤等必要な配合剤を配合した
組成物が好ましい。

また、フィラメントとエラストマーとの割合は、その目
的・要求特性に応じて適当に選べばよいが、例えば、フ
ィラメント：エラストマー＝９０〜４０　：　１０〜６
０の割合（重量比）が用いられる。特に本発明ではフィ
ラメントがバラバラに開繊しているので、上記したエラ
ストマーの溶液を含浸した場合、よく浸透し、従って少
ないエラストマー量で均一にモノフィラメント間を接着
できるので、相対的にフィラメント比率を高めることが
できる。特にフィラメントの含有比率が５０％以上の場
合、従来にない高い強力特性を引き出すことが可能とな
る。このようにフィラメントの含有比率を高く、しかも
モノフィラメント間にエラストマー溶液を良く浸透させ
るにはフィラメントを十分に開繊し、エラストマー溶液
をモノフィラメントに含有せしめた後、ドクターナイフ
等の鋭いエツジで余分のエラストマーを取り去るなどの
方法をとれば、フィラメント比率を上げ、しかもフィラ
メントとエラストマーとが完全に一体化された複合構造
体を得ることができる。

モノフィラメント間へのエラストマーの充填率としては
、モノフィラメント間の空隙の約６０％以上、特に７０
〜９０％以上がエラストマーで充填されているのが好ま
しい。この充填率が低いと、本発明の目的を十分に達成
することができない。

フィラメントへのエラストマーのコーティング方法とし
ては、浸漬コーティング方法の他に分散液状態で浸漬コ
ーティングする方法、エラストマーを粉末噴射するか又
は飛散させた雰囲気中に加熱したフィラメントを通過さ
せて熔融付着させる方法も行うことができる。

本発明においてテープ状のもの又はテープを袋状に巻き
取る方法としては、所定の大きさおよび形状を有するマ
ンドレルの周りに巻きつければよく、機構的に分けてト
ラバース方式、回転アーム式、その他アームまたはマン
ドレルが特殊な回転運動をして巻かれる特殊形式のいず
れの方式でも適用できる。

形状別に分けると、まゆ形、球状、円錐状等の閉した形
状を巻く方式、円筒状、円板状等の形状を巻く方式、角
柱、角錐等の異形の形状を巻く方式等のいずれの方式で
も適用できる。

ワインディングパターンは種々あるが、大別して平行巻
き、ヘリカル巻き、縦巻きまたはこれらを組み合わせた
ものを適用することによって所定の強度を付与すること
ができる。エアバッグのように袋内部に圧力が生じるよ
うな場合、巻き方向の互いに異なる少なくとも２層以上
の積層構造で形成することによって、均一に圧力を受け
ることができる。

上記マンドレルとしては、脱型可能な形状に成形する場
合は、変形自在な中空体、例えば金属製マンドレル（必
要ならば、分解可能なもの）又はゴム製のものを使用し
、閉じた形状に成形する場合は石膏、岩塩、易融合金な
どの消耗型のマンドレルを使用する。成形後、マンドレ
ルを容易に取り除くためには、予めマンドレルに離型剤
を塗布しておくことが望ましい。

エラストマーがゴム組成物からなる場合、加硫処理を行
うのが望ましく、この加硫処理は、交叉または平行状態
で隣接しているフィラメント間を、予めフィラメントを
被覆したエラストマーにより融接せしめて、脱型後形状
を維持し併せてフィラメントを保護する目的で行うもの
である。温度条件は、フィラメントを被覆したエラスト
マーが所定の接着力を発渾する温度、すなわち１２０〜
１９０°Ｃが望ましく、エラストマーの熱分解を考慮し
て、加熱温度２００°Ｃ以上、加熱時間２０分以上の過
酷な条件は避けるべきである。

〔作用〕

開繊糸のテープ状のもの又は開繊糸のテープを袋状に巻
き取った構造であるから、コンパクトで信軌性が高く、
しかも縫製が不要であるから生産工程の合理化が可能で
ある。

しかし、フィラメントの径が５μｍ未満であると、開繊
時または開繊糸のテープ状のものにエラストマーをコー
ティングするときに、切断したり、はつれたりするトラ
ブルが発生しやすい。一方、フィラメントの径が５０μ
ｍ超であると、フィラメントの曲げ剛性、ひしλては、
開繊糸の曲げ剛性が大きくなり、衝撃吸収用ノ＼・ンク
゛としての収納性が悪くなる。

上記した理由から、フィラメントの径は５〜５０μｍが
好ましり、１０〜３０μｍが特に好ましし）。

また、フィラメントの強力が５０ｋｇ／ｗｒ”未満であ
ると、所定の強度を有する衝撃吸収用ノ＼・ングを得る
ためにテープの巻き数を多くする必要があり、その結果
嵩高となり、収納性に問題が発生する。また、開繊時に
フィラメントが切断しやすくなる。

また、フィラメントの切断伸びが２％未満であると、開
繊時にフィラメントの切断や配置乱れが生じやすく、一
方、切断伸びが３０％超のものは弾性率が低く、衝撃吸
収用ノトングとして膨張展開する際、異常な変形が展開
初期に発生しやす（、エアバッグとして使用した場合、
乗員の安全保護という本来の機能を果たせないことがあ
る。

上記した理由から、フィラメントの強力は５０ｋｇ／ｆ
ｉ１２以上が好ましく、切断伸びは２〜３０％が好まし
い。

開繊糸のテープの幅が５ｍｍ未満であると、衝撃吸収用
バッグ作製に長時間を必要とし、その厚みが２００　μ
ｍ＠であれば、作製したバ・ングが嵩高となり、収納性
が悪くなる。

上記した理由から、開繊糸のテープの幅は５鴫以上で厚
みは２００μｍ以下であることが好ましい。

テープを構成するフィラメントの層が５層を超えると、
モノフィラメント間にエラストマー溶液が十分に浸透せ
ず、フィラメントとエラストマーとが一体となったもの
を得ることができず、所定の強度を有する衝撃吸収用ノ
トングを作製することができない。

従って、テープを構成するフィラメントの層の数は５層
以下が好ましい。

〔実施例〕

本発明の実施例について以下に説明する。

第１図において、■はポリパラフェニレン・３．４　ジ
フェニルエーテル・テレフタルアミドのヤーンをトウ状
にしたものを開繊することによって得たテープ状の開繊
糸で、このテープ状の開繊糸１を構成するフィラメント
の径は２５μｍで、強力は１００　ｋｇ／ｍｍ”で、切
断伸びは８％である。そして、テープ状の開繊糸１をゴ
ム溶液含浸装置２に通して１５真の表１に示す配合のゴ
ム組成物をトルエンで溶かしたゴム溶液３を含浸させた
後、ドクターナイフ４で付着量を２０ｇ　／　ｍ　Ｚに
コントロールした。矢印はテープ状の開繊糸１の進行方
向を示す。

このようにしてゴム溶液をコーティングした、厚さが８
０μｍで幅が１０ｍｍの極薄のテープ５を得た。この子
−１５の断面を拡大したものは第２図に示されている。

第２図において、６はモノフィラメントである。

そして、上記テープ５を対向するローラー７．８の間を
通し、ローラー９．１０を経て、円板状マンドレル１３
の回転軸１２と平行方向に往復動するデリバリ−アイ１
１を介して、予め離型剤を塗布した分解可能な金属製の
円板状マンドレル１３上に、巻きつけ角度１４．５°、
テープの送り速度０．４５ｍ／ｓｅｃで均一に隙間がな
くなるまで巻きつけた。前述の第２図はテープ５の断面
と円板状マンドレル１３の縁部を拡大した図である。

この後、１８０　”Ｃ１０，５ｋｇ／ｃｍ２の加熱・加
圧条件で加硫してモノフィラメント間をゴムで強固に接
着した。そして、円板状マンドレル１３を分解してマン
ドレル上に形成された衝撃吸収用バッグ１４を取り出し
た。この衝撃吸収用バッグ１４が膨張展開した状態は第
３図に示されている。

表 ■ （比較例）次に、比較例１〜７として、上記実施例と同じような方
法で衝撃吸収用バッグを作製した。

この場合、開繊糸を構成するフィラメントの径、強力、
切断伸び並びに開繊糸のテープの幅、厚み、フィラメン
ト層の数は表２に示す通りとした。

（バッグの性能評価）そして、実施例に係るバッグと比較例１〜７に係るバッ
グについて、開繊時の加工性、展開時の変形の有無、収
納性および生産性について、以下の方法に従って評価し
た。

（ａ）開繊時の加工性＝開繊時にフィラメント切れその
他のトラブルが発生しなかったかどうかを評価した。

い）展開時の変形＝膨張時に一様に展開し、不均一な変
形がなかったかどうかを評価した。

（Ｃ）収納性＝バッグを２０ｃｍ角に折り曲げて重ねた
ときの高さを測定し、実施例の高さを１００とした指数
で表した。この指数が高くなると柔軟性に欠け、収納性
が不良であることを示す。

（ハ）生産性＝１個の衝撃吸収用バッグを作製できる時
間を測り、その逆数を実施例のものを１００とした指数
で表したもので、この指数が小さいほど生産性が悪いこ
とを示す。

上記結果を次頁の表２に示す。

表２より、以下の点が明らかである。

■実施例に係る衝撃吸収用ハングは、フィラメントの径
、強力、切断伸び並びに開繊糸のテープの幅および厚み
が本発明の範囲内で適正であるので、開繊時の加工性が
良好で膨張・展開時に変形が発生せず、収納性に優れ、
生産性が良好である。

■比較例Ｉに係るものは、フィラメント径か細すぎるの
で、開繊時にフィラメント切れが発生し、エアバッグを
生産することができなかった。

■比較例２に係るものは、フィラメント径が大きすぎ、
また、テープ厚が過大なので、極めて収納性が悪く、生
産性も良くない。

■比較例３に係るものは、フィラメントの強力が低いの
で、開繊時にフィラメント切れが発生し、エアバッグを
生産することができなかった。

■比較例４に係るものは、フィラメントの切断伸びが低
いので、開繊時にフィラメント切れが発生し、エアバッ
グを生産することができなかった。

■比較例５に係るものは、フィラメントの切断伸びが異
常に大きいため、膨張時に一様に展開せず、局部的に変
形が発生した。

■比較例６に係４ものは、テープ幅が狭いので極めて生
産性が悪い。

■比較例７に係るものは、テープ厚が大きいので、収納
性が悪く、生産性も良くない。

〔発明の効果〕

■本発明に係る衝撃吸収用バッグは、織物や編み物から
成形されるバッグと異なり、極薄のテープまたはテープ
状のものを袋状に巻き取った構造で、該テープを構成す
るフィラメントの径、強力、切断伸び並びにテープの幅
、厚み、フィラメント層数が適正であるから、巻きつけ
が容易でコンパクトで信軌性が高く、しかも縫製が不要
であるから高生産性で、膨張展開時に変形もなく、一体
構造の強靭なもので、実用上極めて優れた効果を奏する
発明である。

■本発明により、任意の形状の強靭な一体構造のハング
を提供できるから、本発明に係る衝撃吸収用バッグは、
特に、排気口、取付口などを有し、高強度の要求される
自動車用エアバッグに最適である。その他、フィラメン
トとエラストマーの比率を変えることにより、本発明に
係る衝撃吸収用バッグは、気体用としては熱気球、アト
バルーン、飛行船等の気球類、高速移動体の衝突時の衝
撃緩衝用バッグ、鉱内爆発による爆風遮断用ガスバッグ
、粉体用としてはフレキシブルコンテナー、液体用とし
ては燃料タンク、水保存タンク等、さらに、土木建設工
事用耐熱断熱性材などにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の衝撃吸収用ハングを製造する各工程の
側面図、第２図はゴム溶液をコーティングしたテープ断
面とマンドレル縁部の拡大図、第３図は本発明の衝撃吸
収用ハングが膨張展開した状態の斜視図である。・テープ、・モノフィラメント、１４・・衝撃吸収用ハング

Claims

【特許請求の範囲】１）繊維のフィラメントをほぼ直線状に且つ平行状態を
保つように配置した開繊糸のテープ状のもの又は該開繊
糸のテープを袋状に巻き取った衝撃吸収用バッグにおい
て、上記フィラメントは、径が５〜５０μｍで強力が５０ｋ
ｇ／ｍｍ＾２以上で且つ切断伸びが２〜３０％であるこ
とを特徴とする衝撃吸収用バッグ２）テープの幅が５ｍｍ以上で且つテープの厚みが２０
０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の衝撃
吸収用バッグ３）テープを構成するフィラメントの層の数が５層以下
であることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収用バッ
グ