[发明专利]聚酯纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于气囊织物的聚酯纤维，更具体地说，涉及一种高强度和高伸长率的低模量聚酯纤维、该聚酯纤维的制备方法、以及包含该聚酯纤维的气囊织物，其中，所述高强度和高伸长率的低模量聚酯纤维具有良好的机械性能、高的柔韧性和高的尺寸稳定性。

背景技术

一般而言，气囊是指汽车以大约40km/h以上的冲击速率正面碰撞时，一旦通过碰撞冲击传感器检测到撞击就利用易爆炸的化学物质产生气体并使气囊垫充气从而对乘员提供保护的汽车安全装置。

气囊织物的要求是，低透气性以利于气囊展开、高强度和高耐热性以防止气囊损坏或破裂、以及高柔韧性(flexibility)以减小对乘员的冲击。

特别地，汽车的气囊被制成限定的尺寸，它可以折叠到汽车中的方向盘、门板等内，以将其体积减至最小，然后，当充气装置工作时它可以充气展开。

因此，为了将气囊装进汽车中时有效地保持气囊的折叠和封装特性、防止气囊损坏或破裂、在展开气囊垫并对乘员的冲击最小化上获得高性能，非常重要的是，气囊织物确保有良好的机械特性、良好的折叠特性和高的柔韧性，以减小对乘员的冲击。实际上，还没有出现这样的气囊织物，该气囊织物能够保持乘员安全所需的气密效果和柔韧性上的优异性、能够充分承受施加到气囊上的冲击，并能够有效地装在汽车内。

通常，使用聚酰胺纤维(例如尼龙66)作为气囊织物的原料。尽管尼龙66具有高的抗冲击性，但其在耐湿热性、耐光性和尺寸稳定性上比聚酯纤维差，并且价格更昂贵。

日本专利公告No.Hei 04-214437公开了使用聚酯纤维克服这些问题。然而，在气囊制备中使用现有的聚酯纤维时，由于其极高的硬挺度，会导致将气囊装入汽车内的狭窄空间中的难度，由于其高的弹性和低的伸长率，会导致高温热处理过程中的过度的热收缩，以及在高温和高湿的苛刻条件下在保持良好的机械特性和展开特性方面具有局限性。

因此，需要开发一种纤维，该纤维能够保持良好的机械特性和气密效果以适合用在汽车气囊中，并能够提供用以减小对乘员冲击的高的柔韧性、良好的封装性、以及在高温和高压的苛刻条件下保持良好机械特性的能力。

发明内容

本发明的一个目的是，提供一种聚酯纤维，该聚酯纤维在机械特性、柔韧性和尺寸稳定性上确保优异性以适合用在气囊织物中，并在高温和高湿的苛刻条件下保持优异的性能。

本发明的另一目的是，提供一种制备上述聚酯纤维的方法。

本发明的又一目的是，提供一种使用上述聚酯纤维制得的气囊织物。

本发明提供一种聚酯纤维，该聚酯纤维在室温下在1.0g/d的抗拉强度下的伸长率为0.8～2.0%，并在8.8g/d到最大值的抗拉强度下的附加伸长率为1.5～5%。

本发明也提供一种制备所述聚酯纤维的方法，该方法包括：在270～305℃(摄氏度)用特性粘度为1.05～2.0dl/g的聚酯聚合物下进行熔体纺丝以制得未拉伸的聚酯纤维；以及对该未拉伸的聚酯纤维进行拉伸。

本发明也提供一种使用上述聚酯纤维制得的气囊织物。

在下文中，根据本发明的特定实施例，对一种聚酯纤维、该聚酯纤维的制备方法和由该聚酯纤维制得的气囊织物给出详细的说明，所述说明仅以示例的方式给出且不意在限制本发明的范围。对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在本发明的范围内对所述实施例可以进行各种改变和修改。

除非另有说明，否则，此处所用术语“包含”和/或“包括”具体是指没有任何特殊限制地存在所述及的组分(或成分)，但不排除其它组分(或成分)的加入。

用于气囊的聚酯织物可以通过下述步骤来制备：将聚对苯二甲酸乙二醇酯(在下文中，称为“PET”)聚合物熔体纺丝成未拉伸纤维、对该未拉伸纤维进行拉伸，然后将该拉伸过的聚酯纤维织成聚酯织物。因此，所述聚酯纤维的特性可以直接或间接地影响所述用于气囊的聚酯织物的性能。

为了使用所述聚酯纤维代替现有技术中使用的聚酰胺纤维（例如尼龙66）作为气囊纤维，需要克服与该聚酯纤维的使用相关的问题，包括由所述聚酯纤维的高模量和高硬挺度引起的折叠特性的劣化、由低熔化热容量引起的在高温和高湿的苛刻条件下性能的劣化，以及随之而来的展开性能的劣化。