KR100308702B1 - 중합체분산액으로처리되어통기성이감소된직물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 에어백으로 제조하기에 유용한 직물에 관한 것으로서, 이러한 직물은 (a) 4 내지 10 oz/yd²의 중량을 갖는 직조된 직물을 제공하는 단계, (b) 상기 직물에 폴리올레핀 수지의 수성 분산액을 가하여 직물 중량을 기준으로 3 내지 30 중량%의 폴리올레핀 수지를 제공하는 단계, 및 (c) 상기 직물을 건조시켜 물을 제거하여 직물상에 상기 폴리올레핀 수지의 코팅막을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있으며, 낮은 통기성을 갖는다.

Description

중합체 분산액으로 처리되어 통기성이 감소된 직물

제1도는 실시예 1에 기술된 것처럼 처리된, 49×49 평직이고 420 데니어(denier)를 가지며 다중 필라멘트로 구성된 나일론 직물의 60배 확대한 단면 사진이고,

제2도는 제1도의 직물의 60배 확대한 상면 사진이고,

제3도는 제1도의 직물의 500배 확대한 상면 사진이다.

본 발명은 자동차 에어백으로 제조하기에 유용한 직물, 특히 수성 폴리올레핀 분산액을 직물에 가한 결과 통기성이 감소된 직물에 관한 것이다.

본원은 본원의 우선권 주장의 원 출원인 미국 특허원 제 08/139,798 호(1999년 10월 21일 출원)의 일부 계속 출원이다.

자동차에 사용되는 에어백(air bag)은 운전자의 자리쪽에 설치되며, 최근에는 조수석에도 설치되는 경우가 늘어나고 있다. 에어백을 설치하는 목적은 자동차가 다른 물체와 충돌할 때, 에어백이 신속하게 부풀어 올라서 운전자와 동승자를 치명적인 상해로부터 보호하려는 것이다.

에어백용 직물은 쉽게 만족시키기 어려운 다수의 까다로운 조건을 가진다. 순간적인 부풀어 오름의 순간에 탑승자를 보호하기에 충분한 시간동안 내부 공기압을 유지할 수 있도록 직물은 낮은 통기성을 가져야 한다. 자동차에 설치될 때 작은 크기로 절첩될 수 있도록 직물은 경량이면서 유연해야 한다. 직사광선하에서 주차될 때와 같은 고온 다습한 조건에서 장기간 절첩되고 압축되어 있는 상태로 있어도 그 특성에 영향을 받지 않아야 한다. 예를 들면, 직물은 끈적거리게 변해서는 안되는데, 직물이 끈적거리면 절첩된 층끼리 달라 붙거나 직물 표면이 에어백 수용용기에 점착되어 에어백이 신속하고 정확한 시간내에 부풀어 오르는 것이 지연되기 때문이다. 직물은 그 사용수명이 지나서도 낮은 통기성을 유지하는 것이 중요하다.

부가적으로 에어백용 직물은 그 자체로, 또는 그와 관련된 화학약품, 예를 들면, 직물 코팅용 화학약품의 일부 조성물에 의해 섬유 약화 반응(fiber weakening reaction)이 발생되지 않아야 한다. 폭박적인 팽창이 일어나는 동안 파열되지 않도록 직물은 그 인장 강도의 거의 전부를 유지해야만 한다. 고온 다습한 조건하에서도 직물로부터 바람직하지 않은 기체나 유독한 기체가 방출되어서는 안된다. 연소성과 연소 속도에 대해서도 규격에 합치해야만 한다. 제조상의 용이성과 경제성을 위해서 직물은 손상됨이 없이 용이하게 절단될 수 있어야 한다. 직물과 그로부터 제조되는 에어백 모두가 가격이 저렴해야 한다.

오늘날, 에어백은 일반적으로 직조된 나일론과 폴리에스테르 필라멘트 직물로부터 만들어진다. 낮은 통기성을 가져야 한다는 조건을 만족시키기 위해, 직물은 일반적으로 촘촘하게 직조된 후, 열수축 및 캘린더링(calendering)되어 소정의 공기 불투과성을 얻거나, 또는 네오프렌, 우레탄 또는 아크릴 중합체와 같은 다양한 중합체성 막 형성 재료로 코팅된다. 예를 들면, 멘젤(Menzel)등에게 특허된 미국 특허 제 5,110,666 호에는 폴리카보네이트-폴리에테르-폴리우레탄 중합체라는 새로운 물질로 코팅된 직물이 기술되어 있다. 또한, 공기 불투과성 중합체성 막에 적층된 직물도 사용된다.

상기한 바와 같은 직물들은 대부분 그에 관한 단점들을 가지고 있다. 예를 들면, 촘촘하게 직조된 코팅되지 않은 직물은 다이 커팅(die cutting)을 하건 칼로 절단을 하건 간에 절단될 때 직물이 손상되는 필라멘트 직물 특유의 성향 때문에 에어백 제조시 문제점을 일으킬 수 있다. 또한, 코팅되지 않은 필라멘트 직물로 된 에어백의 설계와 제조에 있어서는 특별한 주의가 필요한데, 그 이유는 코팅되지 않은 필라멘트 직물은 솔기가 어긋나기(seam slippage) 쉬운 바람직하지 않은 특유의 성질을 가지기 때문이다.

손상과 솔기 어긋남의 문제점을 해결한, 즉 코팅 처리된 직물은 다른 단점을 가진다. 코팅으로 인해 코팅된 직물 표면에 또는 직물 표면 근처에 매우 방대한 섬유-섬유 및 얀(yarn)-얀 결합이 생겨서 섬유-섬유 및 얀-얀 유동성이 방해되며 또한 중합체성 막 자체가 원래 뻣뻣하지 않은 경우에도, 늘 그런 것은 아니지만, 직물을 매우 뻣뻣하게 만든다. 게다가, 얀을 한 자리에 고정시키는 경향이 있는 코팅에 의해 직물의 인열 강도가 작아지게 되는 불리한 영향이 밝혀져 있다.

네오프렌 고무, 우레탄 및 아크릴 화합물은 고온 다습한 조건에서나 산소가 존재할 때 시간이 경과함에 따라 불량해져서 끈적이는 물질을 형성하며, 그로 인해 직물층이 서로 달라붙고 이들 화합물이 에어백 수용용기의 벽에 점착되어 에어백이 부풀어 오르는 것을 방해할 수 있다. 이들 화합물은 불량해짐에 따라 공기 불투과성도 어느 정도 감소시킬 수 있다. 분해 및 가수분해 생성물도 직물과 접촉시 직물에 화학적으로 손상을 입혀 직물의 강도를 감소시킬 수 있다.

몇몇의 물질, 예를 들면 낮은 Tg를 가지는 아크릴 화합물은 원래 끈끈한 물질이다. 이런 끈적임은 포름알데히드 또는 디하이드록시-디-메틸올-에틸렌 우레아와 같은 적절한 수지 형성 화학약품으로 가교결합시킴으로써 제어될 수 있는데, 가교결합으로 인해 그 뻣뻣함이 매우 커질 것이다. 직물 표면이 끈적이는 문제점을 해결하기 위한 다른 방법이 코넨(Konen)의 미국 특허 제 3,705,645 호에 기술되어 있다. 코넨의 특허문헌에는, 직물의 한 면에 아크릴 중합체의 수성 분산액을 코팅시켜 직물을 유체 불침투성으로 만드는 방법에 대해 기술되어 있다. 코팅된 직물 표면의 인접한 부분끼리 점착되는 것을 방지하도록, 코팅된 표면은 박엽지(tissue paper)와 같은 섬유상 물질이 씌워진다. 이로 인해, 한편으로 층과 층 및 에어백과 수용용기 사이의 점착 문제는 해결이 되지만, 다른 한편으로는 직물의 부피가 커져서 에어백을 작은 크기로 접어 넣는 것을 어렵게 만든다.

중합체성 물질은, 경우에 따라, 나이프(knife) 코팅법과 같은 코팅 방법으로 직물을 중합체의 농후 수성 분산액으로 코팅시킴으로써 직물에 가해진다. 불가피하게 생기는 코팅되지 않은 작은 곳과 그에 따르는 높은 통기성을 억제하기 위해, 상당히 두껍게 코팅하는 방법이 종종 사용된다. 이로 인해 에어백용 직물의 무게와 두께가 증가하고, 주름잡힘과 접힘이 용이하지 않아, 에어백을 압축되고 공간을 좁게 차지하는 모양으로 만들 수 없게 된다. 얇게 코팅하는 방법이 사용될 경우, 공정의 관점에서 보면, 숙련된 작업자의 감독이 필요하게 되어 적용하기에 비용이 많이 들게 된다.

용매 코팅법은 수성 코팅법의 많은 단점을 마찬가지로 수반하며, 사용된 용매를 환경과 비용의 측면에서 다시 회수하는데 드는 비용이 필요하다는 추가적인 단점을 가진다. 용매 코팅법의 다른 단점으로 용매 공정이 인체에 유해할 가능성을 들 수 있다.

직물이 공기 불투과성이 되도록, 종종 중합체성 막을 이러한 직물에 적층시킨다. 직물에 중합체성 막을 적층시키는 것은 비교적 비용이 많이 들고 노동집약적이며, 숙련된 작업자의 감독이 있어야 한다. 적층법은 시간의 경과 및 전단시 막이 박리될 위험성을 상당히 내포하며, 그 결과 에어백의 폭발적인 팽창시에 막이 파열되거나 공기 불투과성이 손실될 수 있다. 막의 박리를 방지하기 위해 막과 직물 사이의 접착력을 증가시키기 위한 처리를 가하는 것이 종종 바람직하다. 예를 들면, 아사히 카세이 고교 가부시키 가이샤(Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha)에게 양도된 제 EP 0 496 894 A 호에서는 직물 표면이 코로나 방전 처리에 의해 산화되고/되거나 앵커(anchor) 코팅 접착제가 적용될 수 있다. 그리고는 용융된 수지가 직물 상에 압축된다. 다음으로, 바람직하게는 부직물인 직물이 수지막 상에 겹쳐져서 적층체가 절첩될 때 점착되는 것을 방지한다.

다른 합성 섬유와 같이 폴리에스테르 및 나일론 필라멘트는 화염에서 방출되는 열에 의해 용융되고 축소됨으로써 어느 정도 방염성을 나타낸다. 이와 같이 섬유는 용융되고 축소되어 화염으로부터 일정거리를 유지함으로써 그 인화 온도 미만으로 유지되고, 따라서 불길을 전파하지 않는다. 대부분의 코팅물은 융점이 높고, 용융시에 점도가 크며, 특히 필라멘트가 수축하는 것을 막기에 충분한 기계적 강도를 갖는 형상 유지된 차르(char)를 형성하려는 경향을 가지기 때문에, 필라멘트가 수축하려는 것을 억제하고, 따라서 섬유 고유의 방염 메카니즘을 방해한다. 따라서, 고유의 단점과 비용문제를 초래할 부가적인 방염성 화학약품을 사용하여 섬유 고유의 방염 특성의 손실을 보충시켜야 할 필요가 종종 발생한다.

조작성을 개선시키고 직물의 윤활성을 증가시키기 위해 적은 양의 폴리올레핀 유화액 또는 분산액을 직물에 가하는 것이 당분야에서 공지되어 있다. 전형적으로 직물 중량을 기준으로 0.5 내지 1.0 중량%의 폴리올레핀이 직물에 적용된다. 그러나, 이 수준으로 가해서는 직물의 통기성을 충분히 바꿀 수 없다.

따라서, 본 발명의 한 목적은 에어백에서의 사용에 적합한 낮은 통기성을 가진 직물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 통기성이 감소되도록 코팅된 직물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 유연성과 인열 강도가 유지되며 작은 크기로 절첩될 수 있는 코팅된 직물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 코팅물과 직물을 결합시키기 위해 점착제 처리가 필요하지 않는 코팅 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 끈적이지 않고 따라서 직물의 인접한 코팅 절첩부끼리 달라붙지 않도록 섬유상 물질, 부직물 또는 활석으로 덮지 않아도 되는 코팅된 직물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 연소성에 관한 미연방 자동차 안전 표준규격 제 302 조(Federal Motor Vehicle Safety Standard 302)의 기준에 부합하는 코팅된 직물을 제공하는데 있다.

따라서, 에어백용 코팅된 직물은 4 내지 10 oz/yd²의 중량을 가지는 직조된 나일론 또는 폴리에스테르 직물을 제공하는 단계, 이 직물에 직물 중량을 기준으로 3 내지 30 중량%의 폴리올레핀이 형성되도록 폴리올레핀 수지의 수성 분산액을 가하는 단계, 및 이러한 직물을 건조시켜 물을 제거하여 직물상에 폴리올레핀 막을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다. 코팅된 직물은 0.5 인치의 물에서 최대 통기성이 3 ft³/분/ft²(cfm/ft²), 바람직하게는 1 cfm/ft²이고, 미연방 자동차 안전 표준규격 제 302 조에 따른 연소 속도가 3 인치/분 이하이다.

또다른 실시양태에서, 본 발명의 직물은 당분야의 숙련자에게 잘 알려진 바와 같은 방법에 의해 에어백으로 제조된다. 본 발명의 직물은, 그 특성이 요구되는 경우, 에어백 전체 또는 에어백의 일부분에 사용될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 직물이 에어백 전체 야드 면적의 적어도 25%를 구성한다.

전술한 목표에 합치되고 종래 기술에서의 직물의 단점을 제거하는 것에 더해서, 본 발명의 직물은 직물의 얀 상에 본질적으로 막을 형성하는 코팅을 직물 양쪽면에 적용함을 특징으로 한다.

본 발명의 범주를 한정함이 없이, 본 발명의 바람직한 실시양태를 이하에 설명한다.

본 발명에서 사용되는 직물은 합성 열가소성 수지로 제조된 얀, 바람직하게는 나일론 및 아라미드 얀과 같은 폴리에스테르 또는 폴리아미드 얀으로 직조된 것이다. 얀은 200 내지 1200 데니어, 바람직하게는 300 내지 900 데니어, 더욱 바람직하게는 300 내지 700 데니어를 가진다. 통상적으로, 연속적이고 다중필라멘트인 얀이 사용된다. 직물의 중량은 4 내지 10 oz/yd², 바람직하게는 5 내지 8.5 oz/yd²의 범위를 가질 수 있다. 한 예로써, 직물은 평직, 능직, 수자직, 배스킷(basket)직, 또는 그로부터 파생된 구조를 가질 수 있다. 직물 구조로는 대개 20 내지 80ends/인치 및 20 내지 80 picks/인치의 것이 사용된다. 바람직하게는 평직 구조의 직물이 사용된다.

직물에 폴리올레핀 수지의 수성 분산액을 가하여 코팅시킨다. 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌의 중합체, 예를 들어 랜덤 및 블록 공중합체, 및 삼원 공중합체로부터 선택될 수 있다. 이러한 중합체에는 기타 올레핀계 단량체들, 예를 들면 C₅내지 C₁₂올레핀이 소량으로, 예컨대, 10 중량% 이하의 양으로 혼입될 수도 있다. 한 실시태양에서는, 에틸렌 및 프로필렌중 어느 하나, 또는 이들 둘다가 2 내지 10 중량%의 C₆내지 C₁₀알파-올레핀, 바람직하게는 4 내지 8 중량%의 C₆내지 C₈알파-올레핀과 함께 공중합된다. 또한, 예를 들어 분산성을 개선시키기 위해 통상 2 내지 10 중량%의 아크릴계 물질을 그라프트(graft)시킨 폴리올레핀으로 개질된 폴리올레핀도 본 발명의 범주내에 포함된다.

바람직한 폴리올레핀은 선형의 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 랜덤 공중합체를 포함한다. 코팅된 직물의 끈적거림이나 블록킹(blocking)은 연화점이 110℃보다 큰 폴리올레핀 수지를 사용함으로써 피할 수 있다. 더욱이, 에어백용으로 사용하려는 직물은 가속화 열 에이징 연구(accelerated heat aging studies)를 포함하는 다양한 성능 시험을 거쳐야만 한다. 결과적으로, 폴리올레핀 수지 코팅은 120℃ 이상의 연화점을 가지는 것이 바람직하다.

자동차용 에어백으로의 적용을 위해서는, 직물이 미연방 자동차 안전 표준규격(FMVSS) 제 302 조의 연소성에 관한 조건을 만족시켜야 한다. 시험 방법은 미국 직물 화학자 및 착색자 협회(American Association of Textile Chemists and Colorists)에서 발행한 문헌[Textile Flammability...a Handbook of regulations, Standards and Test Methods]에 상세히 기숱되어 있다. 시험에 대해 간략하게 설명하면, 직물을 수평으로 고정시키고 불꽃을 일정한 시간동안 직물의 한쪽 말단에 가하고, 불길이 직물의 길이를 따라 다른 한쪽 말단까지 전파되는 속도를 측정하는 방법이다. 시험을 통과하려면, 연소 속도가 3.0 인치/분 이하이거나 자연 소화(self extinguishing, SE)되는 것이어야 한다.

폴리에스테르와 폴리아미드 필라멘트로 만들어진 직물은 불꽃이 닿으면 녹거나 수축되어 발화되지 않음으로써 방염성을 가진다고 믿어진다. 고유하게 연소성 또는 열경화성을 가지거나, 또는 고융점, 용융시의 고점도 또는 형상 유지된 챠르를 형성하려는 경향을 갖는 특성으로 인해 직물의 수축을 방해하는 코팅물은 바람직하지 않다. 따라서, 160℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이하의 연화점을 가지는 폴리올레핀 수지가 바람직하다. 수성 폴리올레핀 분산액은 15 내지 70 중량%, 바람직하게는 20 내지 50 중량%, 더 바람직하게는 30 내지 40 중량%의 폴리올레핀 수지를 포함한다.

수성 폴리올레핀 분산액은 바람직하게는 안정된 유화액의 형태를 가진다. 폴리올레핀 분산액은 통상적으로 폴리올레핀의 연화점보다 높은 온도에서 수행되는 가압 유화 기술에 의해 형성되기 때문에, 본 발명에서 사용되는 유화액이란 용어는 액체중의 고체 분산액을 포함한다. 그러나, 상기한 바는 유화액을 만드는 특정방법으로 본 발명을 한정하려는 것은 아니다.

폴리올레핀 상(phase)의 평균 입자 크기는 3 미크론 이하이고, 바람직하게는 1 미크론 이하이고, 더 바람직하게는 0.01 내지 0.1 미크론이다. 폴리올레핀 입자의 크기가 작을수록 유화액의 안정성이 개선될 뿐만 아니라 이들이 더 큰 입자들을 걸러내는 체와 같은 작용을 할 수 있는 얀 다발의 틈새로 잘 침투한다고 믿어지고 있다. 더욱이, 처리된 직물이 건조될 때 입자가 작을수록 밀착성 막으로 더 용이하게 합체될 수 있다.

폴리올레핀 수지에 첨가하여, 상기 분산액은 유화제, 계면활성제, 항균제 및 pH 조절제와 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 폴리올레핀 수지의 바람직한 연화점 범위는 둘 이상의 폴리올레핀 수지를 혼합함에 의하여 얻을 수 있다. 고밀도의 폴리에틸렌이 특히 유용하다는 것이 밝혀졌다. 포스포네이트 에스테르와 같은 상용성, 수용성, 불연성 오일이 용융 점도를 조절하기 위해 가소제로서 또한 사용될 수 있다.

본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 비등점까지 가열될 수 있다고 하더라도 편의상 수성 분산액은 실온에서 사용될 수 있다. 수성 분산액이 직물에 가해지는 온도, 보통 25℃에서 측정할 때, 수성 분산액은 300 센티포이스 미만, 바람직하게는 10 내지 200 센티포이스, 가장 바람직하게는 50 내지 150 센티포이스의 점도에서 유리하게 사용될 수 있다. 과도한 점도를 갖는 분산액은 얀 다발의 틈새로의 침투력이 적다고 믿어지고 있다. 특정한 이론에 얽매이지 않고, 폴리올레핀 막의 내구성 및 직물의 통기성을 감소시키는 능력은 얀 다발의 부분적인 투과성 및 방사다발내 섬유-섬유 가교결합에 의하여 향상된다고 믿어지고 있다.

수성의 폴리올레핀 수지 분산액(리쿼(liquor))을 직물에 가하기 위해서 여러가지 적당한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 직물이 리쿼내로 침지될 수 있거나, 리쿼가 직물상으로 분무될 수 있다. 바람직하게는, 직물이 상기 리쿼로 포화되어 직물의 양면이 처리되다. 다음으로, 적당한 장치, 예를들면, 롤러사이에서의 물림, 진공 슬롯(slot) 흡입 또는 원심분리에 의하여 잉여의 리쿼를 제거한다.

수성 폴리올레핀 수지 분산액을 직물에 가하고, 잉여의 리쿼를 제거한 후, 직물의 중량을 기준으로 3 내지 30 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 중량%(건조 중량)의 폴리올레핀 수지를 수득한다.

상기의 습윤 직물을 건조시켜, 직물상에 폴리올레핀 수지 막을 형성한다. 바람직하게는, 상기 직물을 폴리올레핀 수지의 연화 온도 이상에서 건조시켜 수지 입자의 합체 및 밀착성 막의 형성을 촉진시킨다. 직물이 용융되는 것을 피하기 위해서는 주의가 요구되기는 하지만 110℃ 이상의 온도가 유리하게 사용될 수 있다. 약 110 내지 160℃, 바람직하게는 약 120℃의 온도가 통상 사용된다. 건조 단계는 당 분야에서 잘 알려진 바와 같이 텐터 오븐(tenter oven)에서 수행될 수 있다. 건조 단계 후 상기 직물은 통상 대략 175 내지 190℃ 의 온도에서 열경화될 수 있다. 다음으로, 상기 직물은 실온으로 냉각된다.

직물의 표면들 사이에서 특정한 압력 차이가 존재할 때 직물상의 일정 면적을 통과하는 공기의 흐름을 측정함으로써 직물의 통기성을 측정할 수 있다. 이러한 측정을 위한 한가지 방법이 미연방 시험 방법 표준기준 제 191A 조, 방법 5450(Federal Test Method Standard No. 191A, Method 5450)에 기술되어 있다. 간단하게는, 상기 시험은 일정한 면적의 오르피스 상에 직물 샘플을 채운 후, 흡입 팬 장치를 써서 상기 샘플을 통해 공기를 흡입하는 것으로 구성되어 있다. 상기 시험의 압력은 조작자에 의하여 조절되는데, 조작자는 원하는 압력 차이가 생길 때까지 밸브를 조절한다. 그다음 직물을 통하는 공기의 흐름을 보정된 액주압력계(유량계)로부터 판독한다.

상기에 기술된 방법으로 생성된 폴리올레핀 코팅물은 직물의 통기성을 0.5 인치의 물에서 3 cfm/ft²미만, 바람직하게는 0.5 인치의 물에서 1 cfm/ft²이하로 감소시킨다.

코팅된 직물은 FMVSS 제 302 조에 따라서 3 인치/분 이하의 연소성을 갖는다. 상기 직물의 연소성은 폴리올레핀의 중량% 수율이 직물의 건조 중량을 기준으로 20% 이하일 때 최소가 될 수 있다.

에어백으로서의 사용을 위한 통기성 및 연소성 요구를 충족시키는 것 이외에, 직물은 다수의 표준 기계적 특성에 부합되어야 한다. 이러한 표준 기계적 특성의 한 예가 하기 표 1에 나타나 있다.

또한, 코팅된 직물은 에어백 모듈의 생산자에 따라서 다양한 열 에이징 시험에 부합되어야 한다. 상기 시험은 400 시간 만큼의 긴 시간동안 120℃ 의 열에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 시험은 주위 습도 내지 95%의 상대 습도로 구성되어 있는 대기에서 코팅된 직물을 상기 고온 및 -40℃ 만큼 낮은 온도에 순환 노출시키는 것을 또한 포함할 수 있다. 상기 조건에 노출된 후 대부분의 생성물은 본래 인장 특성의 적어도 80%를 유지할 것이 요구된다.

본 발명은 하기의 실시예를 참고로 더 잘 설명될 수 있으나 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 다른 언급이 없다면, 모든 부 및 %는 중량을 기준으로 한다.

[실시예 1]

420 데니어를 가지며 다중 필라멘트인 나일론 얀으로 직조된 평직(49 ends/인치 X 49 picks/인치) 직물을 표준 기술에 의하여 발호(desizing) 및 정련(scouring)시켰다.

분산성을 개선시키기 위하여 공기와 촉매적으로 산화시킨 고밀도의 폴리에틸렌 중합체(평균 분자량 8000, mp. 138-140℃)를 비이온성 계면활성제로 유화시켜 pH 9.5, 25℃에서의 100 센티포이스 점도, 및 0.02-0.05 미크론의 평균 입자 크기를 갖는 비휘발물질을 40% 함유하는 분산액을 수득했다. 상기 중합체 유화액을 물로 희석하여 35%의 비휘발물질을 함유하는 분산액을 수득했다.

직물을 상기 희석액내로 침지시키고 포화시켰다. 그 후 직물을 분산액으로 부터 제거하고 한쌍의 롤러 사이에서 직물을 짜냄으로써 잉여 액체를 제거했다. 직물에 남아있는 리쿼는 24 중량%의 리쿼 총 수율 또는 직물 중량을 기준으로 8 중량%의 폴리올레핀 수지 수율을 나타낸다.

다음으로, 상기 직물을 텐터 오븐내에 놓고 0.3 분 동안 250°F에서 건조시킨 후, 1.3 분 동안 350 내지 375°F에서 건조시켰다. 건조 직물은 6.1 oz/yd²의 중량을 가졌다.

제 1 도 내지 제 3 도를 보면, 상기 코팅물이 직물의 양쪽면 상에 존재하는 데, 이 코팅물은 얀 다발내 모든 최외각 섬유들을 가교시키고, 이러한 최외각 섬유 보다 통상 더 깊지 않게 침투되어 있으면서 직물의 날실과 필(fill)로 구성된 얀 다발 사이의 틈새 대부분을 차단시키고 있다. 이러한 막은 생성물의 측정된 특성을 손상시키지 않는 약간의 산발적인 파손을 나타낼 수 있다.

상기 직물을 시험하고 본원에 설명된 시험 방법을 사용하여 하기의 특성을 확인하였다.

추가로, 직물의 유연성을 측정한 결과, 네오프렌 코팅 직물과 같은 전통적인 코팅 직물보다 우수함이 발견되었다.

상기 직물을 107℃에서 400 시간동안 가열 에이징한 후, 하기 특성을 시험하여 하기 표 3에 요약했다.

[실시예 2]

실시예 1에 기술된 폴리올레핀 분산액을 총 비휘발성 물질의 15 중량%에 해당하는 양의 수용성 환상 포스포네이트 에스테르를 첨가함으로써 변형시켰다. 650 데니어의 평직 폴리에스테르 직물(41 x 37)을 침지시키고 짜낸 후 실시예 1의 샘플과 동일한 방식으로 건조시켰다. 직물당 총 리쿼의 수율과 비휘발물질만의 수율은 각각 45% 및 16%였다. 건조 후, 코팅된 직물은 8.1 oz/yd²중량을 가졌다. 상기 직물을 시험한 결과를 하기 표 4에 요약하였다.

상기 직물의 유연성은 통상적인 코팅 직물보다 우수함이 판명되었다. 실시예 1에 기술된 바와 같이 열 에이징한 후, 하기 표 5에 나타난 바와 같은 결과가 수득되었다.

특허청구의 범위를 벗어나지 않는 한, 물론, 많은 다른 실시예 및 변형이 가능하다.

Claims (22)

1. (a) 4 내지 10 oz/yd²의 중량을 갖는 직조된 직물을 제공하는 단계,

   (b) 상기 직물에 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 10 중량% 이하의 C₅-C₁₂올레핀의 랜덤 및 블록 공중합체로 구성된 군에서 선택된 폴리올레핀 수지의 수성 분산액을 가하여 직물 중량을 기준으로 3 내지 30 중량% 의 폴리올레핀 수지를 제공하는 단계, 및

   (c) 상기 직물을 건조시켜 물을 제거하여 직물상에 상기 폴리올레핀 수지의 코팅막을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있으며;

   0.5 인치의 물에서 3.0 ft³/분/ft²(cfm/ft²)의 최대 통기성을 갖는 직물.
2. 제1항에 있어서, 폴리올레핀 수지가 3 미크론 이하의 평균 입자 크기를 갖는 직물.
3. 제2항에 있어서, 수성 분산액이 20 내지 50 중량% 의 폴리올레핀 수지를 포함하는 유화액인 직물.
4. 제1항에 있어서, 수성 분산액을 300 센티포이스 미만의 점도로 직물에 가하는 방법에 의해 수득되는 직물.
5. 제1항에 있어서, 직물에 수성 분산액을 가하는 단계에서 직물을 수성 분산액으로 포화시키는 방법에 의해 수득되는 직물.
6. 제5항에 있어서, 폴리에스테르 직물 및 폴리아미드 직물로 구성된 군으로부터 선택된 직물.
7. 제6항에 있어서, 300 내지 900 데니어의 얀(yarn)으로 직조된 직물.
8. 제1항에 따른 직물을 포함하는 에어백(air bag).
9. 제2항에 따른 직물을 포함하는 에어백.
10. 제3항에 따른 직물을 포함하는 에어백.
11. 제6항에 따른 직물을 포함하는 에어백.
12. (a) 5 내지 8.5 oz/yd²의 중량을 가지며 폴리아미드 직물 및 폴리에스테르 직물로 구성된 군으로부터 선택된 직조된 직물을 제공하는 단계,

    (b) 상기 직물에 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 10 중량% 이하의 C₅-C₁₂올레핀의 랜덤 및 블록 공중합체로 구성된 군에서 선택된 폴리올레핀 수지의 수성 분산액을 가하여 직물 중량을 기준으로 5 내지 20 중량% 의 폴리올레핀 수지를 제공하는 단계, 및

    (c) 상기 직물을 건조시켜 물을 제거하여 직물상에 상기 폴리올레핀 수지의 코팅막을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있으며;

    0.5 인치의 물에서의 1.0 cfm/ft²의 최대 통기성, 3 인치/분 이하의 미연방 자동차 안전 표준규격 제 302 조(Federal Motor Vehicle Safety Standard No. 302)에 따른 연소 속도, 300 lb의 최소 인장 강도, 30-60%의 신장률, 30 lb 의 최소 사다리꼴 인열 강도, 15 lb 의 최소 텅(tangue) 인열 강도, 500 psi의 최소 뮬렌(Mullen) 파열 강도, 및 240 lb의 마모 후 최소 보유 인장 강도를 갖는 직물.
13. 제12항에 있어서, 폴리올레핀 수지가 1 미크론 이하의 평균 입자 크기를 갖는 직물.
14. 제13항에 있어서, 수성 분산액이 20 내지 50 중량% 의 폴리올레핀 수지를 포함하는 유화액인 직물.
15. 제12항에 있어서, 수성 분산액을 300 센티포이스 미만의 점도로 직물에 가하는 방법에 의해 수득되는 직물.
16. 제12항에 있어서, 직물에 수성 분산액을 가하는 단계에서 직물을 수성 분산액내로 침지시키는 방법에 의해 수득되는 직물.
17. 제15항에 있어서, 직물을 건조시키는 단계에서 물을 제거한 후, 폴리올레핀 수지의 연화점보다 높고 직물의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 방법에 의해 수득되는 직물.
18. 제12항의 직물을 포함하는 에어백.
19. 제13항의 직물을 포함하는 에어백.
20. 제14항의 직물을 포함하는 에어백.
21. 제16항의 직물을 포함하는 에어백.
22. 제17항의 직물을 포함하는 에어백.