KR101352328B1 - 기체에 의한 부품성 이중직물, 에어백, 및 에어백의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부, 상기 팽창부를 지지하는 비팽창부, 및 상기 팽창부와 비팽창부의 경계를 이루는 접결부를 포함하며, 상기 팽창부는 서로 분리된 2개의 직물층을 포함하는 이중직물로 구성되고, 상기 접결부의 조직은 다수의 픽셀로 구분되는 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 nk+1번째인 픽셀(여기서, k는 2 또는 3이며, n은 0 또는 양의 정수임) 로부터 시작하는 기체에 의한 부품성 이중직물, 이를 포함하는 에어백, 및 상기 에어백의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 제직 디자인시 접결부 조직의 시작점을 효율적으로 조절함으로써, 4개 이상의 픽셀로 이루어진 접결부 조직 패턴이 비정상적으로 삽입되는 것을 방지하고 내압유지 성능 등의 우수한 물성을 갖는 기체에 의한 부품성을 갖는 이중직물 및 에어백을 제공할 수 있다.

이중직물, 접결부, 팽창부, 에어백

Description

기체에 의한 부품성 이중직물, 에어백, 및 에어백의 제조방법{AN INFLATABLE FABRICS, AN AIR-BAG, AND A PROCESS FOR PREPARING THE AIR-BAG}

본 발명은 기체에 의한 부품성 이중직물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 에어백 또는 구명조끼 등에 활용성이 우수한 기체 부품성을 갖는 직물에 관한 것이다.

부품성이 있는 직물은 차량용 에어백, 구명용 조끼 등의 용도로 사용 할 수 있다. 특히, 자동차가 전복하여 구를 경우 운전자나 승객의 머리 부분이 자동차의 유리창이나 측면 구조물에 의하여 다치는 것을 방지할 목적으로 사고시 자동차의 측면 유리창 부위에서 커튼형의 에어백이 펼쳐지게 되는 사이드커튼 형태의 에어백에 부품성 직물을 사용하고 있다. 상기 사이드커튼 형태의 에어백은 사고시 안전하게 승객을 보호하기 위해서 차가 구르는 동안 해당 에어백이 적어도 5초 이상은 부풀려 진 상태로 있어야 하며 이 경우 부품성이 있는 직물이 유용하다.

차량용 에어백 등과 같이 공기부품성을 갖는 제품을 제조하는 방법은 크게 두 개의 직물을 봉제, 융착 또는 접착하여 사용하는 방법과, 두 개층의 직물이 접결점에 의해 부분적으로 접결되어 있는 이중직물을 사용하는 방법으로 구분된다.

그러나, 첫 번째 방법과 같이 두개의 직물을 봉제하거나, 열 또는 초음파 처리로 융착하거나, 또는 접착제로 접착하여 공기부품성 제품을 제조하는 방법은 두 개의 층을 구성하는 원단을 제조한 후 별도의 봉제공정, 융착공정 또는 접착공정이 필요하여 공정이 복잡해지고 제조원가도 상승하게 되는 문제가 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 상기한 두 번째의 공기부품성을 갖는 이중직물을 사용하여 에어백 등과 같은 공기부품성 제품을 제조하는 방법이 시도되고 있다.

공기와 같은 기체에 의한 부품성이 있는 직물은 분리된 2개층의 직물과 이 2개층의 직물간의 접결점을 가지고 있다. 접결점에 의해 폐쇄된 계를 가지는 직물은 각 단일층이 공기 등에 의해서 급격히 팽창할 때 두 개의 층을 견고하게 결속시키는 역할을 하며 두 개의 층이 이어지는 부분의 기체의 유출현상이 없어야 한다. 이를 위하여, 이중직물은 접결부분의 조직으로 3X3 바스켓직이나 2X2 바스켓직을 주로 사용하고 있다.

그러나, 기존의 컴퓨터에 의한 제직 디자인 자동 삽입 방법으로 심(Seam)부 등의 접결부 조직 패턴을 제직하는 경우에, 상기 접결부 조직의 시작점에 따라 4개 이상의 픽셀(pixel)을 사용하는 조직(ex, 2x2 조직)이 비정상적으로 삽입되어 접결부분의 내압 유지 성능을 저하시키는 문제가 있어, 이를 개선하는 연구가 필요하다.

본 발명은 접결부에 4개 이상의 픽셀이 정상적인 조직으로 효과적으로 삽입되도록 하여 우수한 내압 유지 특성을 향상시키고, 내구성 및 안정성이 우수한 이중직물 및 이를 포함하는 에어백을 제공하고자 한다.

본 발명은 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부, 상기 팽창부를 지지하는 비팽창부, 및 상기 팽창부와 비팽창부의 경계를 이루는 접결부를 포함하며, 상기 팽창부는 서로 분리된 2개의 직물층을 포함하는 이중직물로 구성되고, 상기 접결부의 조직은 다수의 픽셀로 구분되는 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 nk+1번째인 픽셀(여기서, k는 2 또는 3이며, n은 0 또는 양의 정수임)로부터 시작하는 기체에 의한 부품성 이중직물을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 팽창부, 비팽창부, 및 접결부의 각각의 조직을 전체 조직에 대하여 1/k의 크기(여기서, k는 2 또는 3임)를 갖는 일차 디자인으로 설계하는 단계, 및 직조 공정에서 상기 일차 디자인을 k배로 확대(여기서, k는 2 또는 3임) 변경하여 적용하는 단계를 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 이중직물을 포함하는 에어백 및 그의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 에어백 등과 같은 충격완충용 최종제품 제조시에 제조공정을 효율화하고, 또한 접결부분의 접결력이 단단하여 공기에 층분리 부분이 팽창될 경우 공기유출 현상을 최대한 억제할 수 있는 기체 부품성을 갖는 이중직물에 관한 것이다.

본 발명자는 이중직물의 제직 디자인시 접결부 조직을 다수의 픽셀로 구분되는 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 nk+1번째인 픽셀(여기서, k는 2 또는 3이며, n은 0 또는 양의 정수임)로부터 시작하도록 조절함으로써, 4개 이상의 픽셀로 이루어진 접결부 조직 패턴이 비정상적으로 삽입되는 것을 방지하며, 내압 유지 성능 등의 물성을 개선하고 좀더 효율적인 제직 공정을 통해 우수한 성능의 이중직물 및 에어백을 제공할 수 있다는 사실을 밝혀내고, 본 발명을 완성하게 되었다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 이중직물 및 이를 포함하는 에어백을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 이중직으로 구성된, 두 개의 분리된 평직면을 갖는 완전조직도(a)와 이를 확장한 패턴(b)이다. 도 2는 본 발명의 이중직물을 형성하는 조직의 횡단면도이다.

도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 이중직물은 서로 분리된 2개의 직물층으로 이루어진 층분리부분(A, B)과, 서로 분리된 2개의 직물층들을 접결하는 접결점(C)로 구성되어 이루어진다. 본 발명의 공기부품성이 있는 이중직물은 자카드직 기를 이용하여 제직기상에서 서로 분리된 2개의 평직인 직물층(도 2 및 3의 A, B)을 동시에 직조하고, 상기 2개의 직물층을 접결하는 접결부(도 2 및 3의 C)는 2X2 바스켓직(도 4), 3X3 바스켓직, 또는 평직 이중직의 부분접결직(도5), 또는 이들의 1 종 이상의 혼합직을 포함하여 제직된다.

상기 본 발명의 직물층은 기체에 의한 부품성을 그 주목적으로 하며, 특히 접결부는 부품을 발생시키는 기체를 두 개의 분리된 직물층 사이에서 빠져 나가지 못하게 하며, 팽창하는 기체의 압력에 견디는 역할을 한다.

상기와 같이 상단층과 하단층으로 분리되는 조직과 접결하는 조직을 포함하는 직물은 층분리조직(도 2, 3의 A, B)과 접결조직(도 2, 3의 C)으로 나눌 수 있으며, 또한 패턴의 배치에 따라 층분리조직에 의해서 폐쇄된 영역(도 3의 B), 즉 부풀어지는 영역과, 접결조직(도 2, 4의 C), 접결조직에 의해 폐쇄된 영역의 외부조직(도 3의 A)과 같은 부품성과는 상관이 없는 영역으로 공간을 삼분하는 구조를 가진다.

도 2에서 접결점을 기준으로 좌측에 위치하는 좌측 층분리 부분(A) 조직과 우측에 위치하는 우측 층분리 부분(B) 조직은 도 1에 나타낸 상태이다. 또한, 상기 좌, 우측 층분리 부분은 접결부(C) 조직에 의해서 분리된다.

본 발명의 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부는 통상의 방법을 통해 상기 도 3에서 B로 나타낸 바와 같이 이중직으로 제직 가능하다. 바람직하게는, 상기 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부는 직기를 이용하여 동시에 직조되는 서로 분리된 2개의 직물층을 포함한다.

또한, 상기 접결부는 도 3에서 C로 나타낸 바와 같이, 이중직으로 이루어진 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부를 접합하고 비팽창부와 경계를 이루게 된다. 상기 접결부는 서로 분리된 2개의 직물층의 주위를 단일직으로 부분 접결하여 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부가 밀폐되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 접결부(C)라 함은 층분리 부분(A, B)의 분리된 두 개의 직물층에 있어서, 상단층의 경사가 하단층의 위사와 조직점을 형성하거나, 상당층의 위사가 하단층의 경사와 조직점을 형성하거나, 하단층의 경사가 상단층의 위사와 조직점을 형성하거나, 하단층의 위사가 상단층의 경사와 조직점을 형성하여 두 개의 직물층이 해당 조직부에서 하나의 층을 이루도록 만들어진 조직점, 조직선 또는 조직면을 의미한다. 이러한 접결이 이루어지도록 하는 조직을 접결조직이라 하고, 접결조직이 점상으로 나타날 때 접결점이라 하며, 접결조직이 선상으로 나타날때는 접결선, 접결조직이 면상으로 나타날 때는 접결면이라 하며 접결점, 접결선, 접결면을 모두 접결부라 칭한다. 또한, 조직점이란 경사와 위사가 위아래로 서로 교차되어 직물을 구성할 수 있도록 하는 부위를 말한다.

본 발명은 접결점을 더욱 확고하게 하기 위하여 접결부 조직을 다수의 픽셀로 구분되는 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 nk+1번째인 픽셀(여기서, k는 2 또는 3이며, n은 0 또는 양의 정수임)로부터 시작하도록 조절함으로써, 공기팽창시 접결부가 아주 견고하게 되어 공기의 외부 배출을 효과적으로 억제하여 주머니 내부에서 빠져나가는 공기를 막을 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 접결부 조직은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 2X2 바스켓직 (도 4), 3X3 바스켓직, 이중직의 부분접결직(도 5), 또는 이들의 1 종 이상의 혼합직 등을 사용할 수 있으며, 4개 이상의 픽셀을 사용하는 패턴의 조직이라면 특별한 한정없이 접결부에 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 팽창부, 비팽창부, 및 접결부의 각각의 조직을 전체 조직에 대하여 1/k의 크기(여기서, k는 2 또는 3임)를 갖는 일차 디자인으로 설계하는 단계, 및 직조 공정에서 상기 일차 디자인을 k배로 확대(여기서, k는 2 또는 3임) 변경하여 적용하는 단계를 포함하는 이중직물의 제조방법을 통해, 상기 접결부 조직의 시작점이 전체 조직에 대하여 제직 픽셀을 기준으로 홀수로 통일되어 고정될 수 있도록 효과적으로 조절할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 이중직물은 제직 디자인시 1/2 크기 이하의 축소배율로 일차 디자인을 설계하고, 직조공정에서 상기 일차 디자인을 2배 이상으로 확대 변경하여 적용하면, 초기 제직 디자인에서 홀수 픽셀(pixel)이나 짝수 픽셀(pixel) 모두 짝수로 변환되고, 이로써 상기 접결부 조직을 가로 또는 세로 말단을부터 2n+1번째의 픽셀(여기서, n은 0 또는 양의 정수임), 즉 1, 3, 5, 7 번째 등의 픽셀로부터 시작할 수 있도록 조절함으로써, 4개 이상의 픽셀로 이루어진 조직 패턴이 비정상적으로 삽입되는 것을 방지할 수 있어 직조된 이중직물의 내압 유지 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 이중직물에서 상기 비팽창부는 팽창부를 지지하는 역할을 하며, 이중직물부와 이를 구획하는 부분접결부로 구성될 수 있다. 또한, 상기 비팽창부는 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부와 이를 접결하는 접결부를 제외한 나머지 부분 을 포함하며, 원단 전체의 장력을 균등하게 하도록, 통상의 방법을 통해 부품성이 있는 직물을 부분접결하여 직조할 수 있다. 한편, 상기 비팽창부에서 상기 접결부와 부분접결부가 서로 접히지 않도록 상기 접결부와 부분접결부 사이를 이중직물부로 이루어지게 할 수도 있다.

본 발명에서, 이중직물의 제조에 사용되는 이중직, 단일직, 부분접결직, 및 접결부와 부분접결부의 경계에 삽입되는 이중직의 원사의 재질의 종류는 크게 한정되지는 않으나, 바람직하게는 나일론 66, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 기체에 의한 부품성 이중직물, 및 상기 이중직물의 표면에 피복된 수지 코팅층을 포함하는 에어백을 제공할 수 있다.

상기 수지 코팅층은 실리콘 수지, 우레탄 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에어백은 커튼형 에어백인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 에어백 제조방법은 상기 기체에 의한 부품성 이중직물의 일면에 수지 코팅층을 코팅하고, 이를 건조시키는 단계; 및 상기 기체에 의한 부품성 이중직물의 다른 일면에 수지 코팅층을 코팅하고 이를 건조시키는 단계를 포함한다.

본 발명에서 최종 제품의 부품성을 유지하기 위해 이중직물에 합성수지를 피복하여 수지 코팅층을 형성하는 방법은, 통상적인 방법에 의해 실시할 수 있으며, 그 방법이 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명은 실리콘이나 우레탄 등과 같은 합성수지를 사용한 양면코팅을 실시하여 에어백의 기밀성을 향상시킬 수 있으며, 바람직하기로는 실리콘 코팅이 기밀성 및 전개시 강도유지에 적합하다.

즉, 상기 합성 수지의 코팅은 이중직물 원단의 틈새를 효과적으로 메우기 위한 것으로서, 원단면의 양면에 실시할 수 있다. 코팅방법은 나이프 코트법, 닥터블레이드법, 분무 코팅법 등으로 통상의 코팅법을 실시할 수 있으며, 바람직하게는 나이프코트법을 사용한다. 또한, 상기 코팅은 여러 번의 코팅을 실시하는 다단계 코팅을 수행할 수 있다. 다단계코팅으로 언더코팅과 탑코팅을 병행할 경우 기밀성을 향상시킬 뿐 아니라 및 코팅량에 비하여 원단의 두께를 감소시키기 때문에 유연성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 코팅은 원단표면의 동일면에 2차 걸쳐 언더코팅 및 탑코팅으로 2차에 걸쳐 실시하는 것이 바람직하다.

이때 합성수지의 바람직한 코팅량은 40 g/㎡ 내지 150 g/㎡ 인 것이 좋다. 만일 코팅량이 40 g/㎡ 미만일 경우 에어백의 통기량이 많아 전개후 일정한 압력으로 5초 이상 부푼 상태를 유지할 수가 없다. 또한, 코팅량이 150 g/㎡를 초과할 경우에는 에어백이 너무 두꺼워져 수납성이 나빠질 뿐 아니라 에어백 전개시 에어백이 구조물과 접촉하는 등 제기능을 발휘할 수가 없다.

이렇게, 본 발명의 이중직물에 있어서 상하 분리가 되는 층은 각각 평직인 상하의 층을 이루는 이중조직(도 1)이며, 접결부의 조직은 전체 직물내 nk+1의 픽셀(여기서, k는 2 또는 3이며, n은 0 또는 양의 정수임)로부터 시작하도록 조절함으로써, 4개 이상의 픽셀로 이루어진 조직 패턴이 정상적으로 삽입되도록 하여야 한다. 이렇게 구성된 이중직물은 공기 등의 기체에 의해 부풀려질 경우 매체가 유출되지 않게 할 수 있다.

본 발명의 접결부에서 4개 이상의 픽셀로 이루어진 조직 패턴이 정상적으로 삽입된다고 하는 것은, 도 6(a)에 나타낸 바와 같이 2 이상의 경사와 2 이상의 위사가 서로 교차하여 바스켓 조직을 형성하는 것을 말하는 것으로, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이 이러한 조직 패턴이 nk+1의 픽셀이 아닌 다른 픽셀에서 시작하며 비정상적으로 삽입되는 경우에 2x2 조직 등의 바스켓 조직이 제대로 형성되지 않고 경리브직이나 위리브직과 같이 1X2 조직이나 2X1 조직 등으로 삽입되어 취약부가 발생하며 접결부 조직의 강도가 약해지고, 공기 등의 기체가 유출될 수 있다.

또한 이중직물의 기밀성을 위해서는 고압의 공기 등에 의한 인장력에 견뎌서 신장이 최소한으로 되는 것이 매우 중요하므로 상기에 기술한 것과 같은 두 개의 층이 분리되는 지점 또는 접결이 시작되는 지점에 대한 조직의 형성방법은 기체에 의한 부품성이 있는 직물의 설계에 있어서 가장 중요한 요인이 된다.

또한 이와 같이 이중직물의 기밀성을 위하여 고압의 공기 등에 의한 인장력에 견뎌서 신장이 최소한으로 되는 것이 매우 중요하므로 상기에 기술한 것과 같은 두 개의 층이 분리되는 지점 또는 접결이 시작되는 지점에 대한 조직의 형성방법은 기체에 의한 부품성이 있는 직물의 설계에 있어서 가장 중요한 요인이 된다.

본 발명의 이중직물은 외부의 인장력에 대하여 신장의 저항력이 높은 평직을 직물층으로 사용하여 이와 같은 문제점을 해결하였으며, 바람직하기로는 하기 계산식 1에 의하여 단면 원단의 커버팩터가 1900 이상의 고밀도의 제직에 의하여 공기주머니의 기밀성을 더욱 좋게 할 수 있다. 상기에서 커버팩터가 1900 미만일 때는 공기팽창시 공기가 외부로 쉽게 배출되는 문제가 있다.

[계산식 1]

커버팩터(CF)

또한, 본 발명의 이중직물은 ASTM D 1777법으로 측정한 이중직물을 구성하는 1개 직물층의 원단면의 두께가 0.5 mm 이하이며, ASTM D 4032 써큘러 밴드법으로 측정한 강연도의 값이 3.5 kgf 이하인 것이 바람직하다. 상기 1개 직물층의 두께가 0.5 mm를 초과하는 경우 차량용 에어백으로 사용시 수납이 곤란한 문제가 있고, 강연도가 3.5 kgf를 초과하는 경우 차량용 에어백으로 사용시 공기압에 의해 정상적인 형태로 전개되지 않는 문제가 있다.

본 발명의 이중직물은 에어백에 25bar의 순간압력으로 주입하고 에어백 내압을 측정했을 시, 초기 최대 압력이 40 KPa 이상, 6 초후 유지압력이 25 KPa 이상이 되어야 사이드커턴형 에어백으로서 제기능을 발휘할 수 있다. 실제 고온고압의 인플레이트에 의하여 사이드커턴형 에어백이 전개될 경우 파열을 방지하기 위하여 접결부(도 2의 C)를 ASTM D 5822 법에 의한 봉목강도를 측정했을 경우 적어도 1000 N 이상 되어야 하며, 전개시 접합부로의 공기가 빠져나가는 양을 최소한으로 할 뿐 아니라 고열에 의한 원사의 용융을 방지하기 위하여 절단신도가 50%를 초과하여서는 안된다. 특히 일반 에어백에 비하여 사이드 커턴형 에어백은 코팅량이 비교적 많으므로 차량에 장착한 후 오랜 기간이 지나도 사이드커턴형 에어백으로서 제 기능을 발휘하기 위해서는 차량의 진동에 의한 원단의 마모시 강도 유지가 매우 중요하다.

본 발명의 바람직한 일례에서, 상기 에어백의 내압은 도 7에 나타낸 바와 같은 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 상기 측정 장치 에서 1차 고압축탱크에 질소를 고압으로 충진한 후에, 컴퓨터에 의해 첫번째 솔레노이드 밸브를 열어 2차 탱크에 질소가스가 25 bar까지 충진될 수 있도록 조절한다. 이와 같이 2차 탱크에 충진이 되면 첫번째 솔레노이드 밸브를 닫고, 컴퓨터에 의해 두번째 솔레노이드 밸브를 개방하여, 2차 탱크에 25 bar의 압력으로 충진되어 있던 압축질소가스를 순간적으로 대기압을 유지하고 있는 에어백으로 빠져나가 에어백을 전개시킨다. 이때의 에어백 내부의 초기 최대 압력을 압력센서를 통해 측정하여 컴퓨터로 측정결과를 전달하고, 수초 경과후에 다시 압력을 측정하여 컴퓨터로 기록하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기 조건을 만족하여 25bar의 순간압력으로 주입하고, 초기 최대 압력이 40 KPa 이상이며, 6 초후의 내압이 25 KPa 이상이며, 접결부의 봉목강도가 1000 N 이상이고, 절단신도가 50% 이하이다.

이상에서 설명한 본 발명의 공기부품성을 갖는 이중직물은 팽창시 공기유출을 최대한 억제할 수 있어 차량용 에어백, 구명용 조끼, 충격완충용 제품등에 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 이중직물은 봉제가 불필요하여 최종제품의 제조공정을 간소화할 수 있어 제조원가도 저렴하게 할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.

본 발명의 기체에 의한 부품성 이중직물은 심부 등의 접결부 조직에서 비정 상적인 조직의 삽입을 방지하고, 효과적으로 4개 이상의 픽셀(pixel)을 갖는 조직을 적용할 수 있으며, 본 발명의 이중직물 및 에어백은 우수한 내압 유지 특성을 나타낸다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 이중직물 및 에어백의 물성을 아래와 같은 방법으로 평가하였다.

a) 이중직물의 에어백 내압 측정:

도 6에서 나타낸 바와 같이, 공기(Air)로 25 bar의 질소압축가스를 순간적으로 주입하여 에어백을 전개시킨 후에 에어백 내압의 변화를 시간별로 관찰하였다. 이러한 동작은 전자적으로 제어하여 오차를 최소화하는 것이 바람직하므로, 여기서는 공기의 주입 및 차단 동작을 전자식 제어장치를 사용하였다.

b) 커버팩터 측정:

하기 계산식 1과 같이 측정하였다.

[계산식 1]

커버팩터(CF)

c) 강연도:

ASTM D 4032 써큘러 밴드법으로 측정하였다.

d) 1개 직물층의 원단면의 두께: ASTM D 1777법으로 측정하였다.

e) 봉목강도: ASTM D 5822법으로 측정하였다.

실시예 1

팽창부, 비팽창부, 및 접결부의 각각의 조직을 전체 조직에 대하여 1/2 크기를 갖는 일차 디자인을 설계하고, 직조 과정에서 상기 일차 디자인을 2배로 확대 변경하여 적용하며, 420 데니어의 폴리아미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 자카드직기에서 이중직물을 제조하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 접결점(C)을 기준으로 좌측 층분리부분(A)의 조직이 도 1과 같은 이중직으로 구성되고, 상기와 같이 일차 디자인 설계 및 직조공정에서 2배 확대 적용 단계를 통해 접결부 조직이 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 1번째 픽셀로부터 시작되게 고정시켜 20개의 원사로 도 4와 같이 2X2 바스켓 조직으로 이루어진 접결부(C)에 의해 분리되어 이중직물을 제조하였다.

이때, 경사밀도는 57본/인치, 위사밀도는 49본/인치, 커버팩터는 3,176이 되도록 하였다. 계속해서, 제직된 이중직물의 양면에 실리콘 수지 95 g/m²를 사용하여 통상의 방법으로 양면코팅을 실시하여 분리된 두층을 형성하는 접결점 즉 조직점을 통해서 공기의 유출이 발생하지 않도록 처리하였다. 이를 재단하여 상기 방법으로 1개 직물층의 두께, 강연도, 및 봉목강도를 측정하였다. 측정된 강연도는 1.18 kgf이고, 1개 직물층의 두께는 0.39 mm이고, 봉목강도는 1731 N이었다. 또한, 상기 방법으로 에어백 내압 측정 결과, 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압은 68 KPa이고, 6초 후의 측정된 내압은 48 KPa이었다.

실시예 2

팽창부, 비팽창부, 및 접결부의 각각의 조직을 전체 조직에 대하여 1/2 크기를 갖는 일차 디자인을 설계하고, 직조 과정에서 상기 일차 디자인을 2배로 확대 변경하여 적용하며, 315 데니어의 폴리아미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 자캬드직기에서 이중직물을 제조하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 접결점(C)을 기준으로 좌측 층분리부분(A)의 조직이 도 1과 같은 이중직으로 구성되고, 상기와 같이 일차 디자인 설계 및 직조공정에서 2배 확대 적용 단계를 통해 접결부 조직이 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 1번째 픽셀로부터 시작되게 고정시켜 20개의 원사로 도 4와 같이 2X2 바스켓 조직으로 이루어진 접결부(C)에 의해 분리되어 이중직물을 제조하였다.

이때, 경사밀도와 위사밀도는 각각 60본/인치, 커버팩터는 2,129가 되도록 하였다. 계속해서, 제직된 이중직물의 양면에 실리콘 수지 95 g/m²를 사용하여 통상의 방법으로 양면코팅을 실시하여 분리된 두층을 형성하는 접결점 즉 조직점을 통해서 공기의 유출이 발생하지 않도록 처리하였다. 이를 재단하여 상기 방법으로 1개 직물층의 두께, 강연도, 및 봉목강도를 측정하였다. 측정된 강연도는 0.6 kgf이고, 1개 직물층의 두께는 0.33 mm이고, 봉목강도는 1259 N이었다. 또한, 상기 방 법으로 에어백 내압을 측정한 결과, 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압은 60 KPa이고, 6초 후의 측정된 내압은 34 KPa이었다.

실시예 3

상기 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하되, 실리콘 수지의 코팅량을 75 g/㎡으로 하여 이중직물을 제직하였다.

상기 방법으로 1개 직물층의 두께, 강연도, 및 봉목강도를 측정하였다. 측정된 강연도는 0.58 kgf이고, 1개 직물층의 두께는 0.31 mm이고, 봉목강도는 1235 N이었다. 또한, 상기 방법으로 에어백 내압을 측정한 결과, 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압은 54 KPa이고, 6초 후의 측정된 내압은 28 KPa이었다.

실시예 4

상기 실시예 1와 동일한 방법으로 실시하되, 실리콘 수지의 코팅량을 75 g/㎡으로 하여 이중직물을 제직하였다.

상기 방법으로 1개 직물층의 두께, 강연도, 및 봉목강도를 측정하였다. 측정된 강연도는 1.13 kgf이고, 1개 직물층의 두께는 0.37 mm이고, 봉목강도는 1520 N이었다. 또한, 상기 방법으로 에어백 내압을 측정한 결과, 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압은 63 KPa이고, 6초 후의 측정된 내압은 38 KPa이었다.

실시예 5

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 팽창부, 비팽창부, 및 접결부의 각각의 조직을 전체 조직에 대하여 1/3 크기를 갖는 일차 디자인을 설계하고, 직조 과정에서 상기 일차 디자인을 3배로 확대 변경하여 적용하며 40개의 원사로 도 4와 같은 방식으로 3X3 바스켓 조직으로 이중직물을 제직하였다.

상기 방법으로 1개 직물층의 두께, 강연도, 및 봉목강도를 측정하였다. 측정된 강연도는 1.18 kgf이고, 1개 직물층의 두께는 0.39 mm이고, 봉목강도는 1732 N이었다. 또한, 상기 방법으로 에어백 내압 측정 결과, 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압은 55 KPa이고, 6초 후의 측정된 내압은 40 KPa이었다.

비교예 1

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 일차 디자인 설계 단계 및 직조공정에서 이를 확대 변경하여 적용하는 단계를 수행하지 않고 실제 크기로 디자인하여, 접결부 조직이 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 2번째 픽셀로부터 시작되게 고정시켜 이중직물을 제조하였다. 420 데니어의 폴리아미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 자카드직기에서 접결부분의 조직이 2X2 바스켓직으로 이루어지고, 경사밀도가 57본/인치이고 위사밀도가 49본/인치인 이중직물을 제직하였다. 계속해서, 제직된 이중직물의 양면에 실리콘 수지를 2단계 코팅(코팅량: 95 g/m²)한 다음, 이를 재단하여 상기 방법으로 1개 직물층의 두께, 강연도, 및 봉목강도를 측정하였다. 측정된 강연도는 1.18 kgf이고, 1개 직물층의 두께는 0.39 mm이고, 봉목강도는 1120 N이었다. 또한, 상기 방법으로 에어백 내압 측정 결과, 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압은 54 KPa이고, 6초 후의 측정된 내압은 23 KPa이었다. 이 경우, 6초 후의 에어백 내압이 현저히 떨어지는 결과를 보였으며, 이러한 경우에 차량용 에어백으로 사용시 승객보호 기능이 떨어지는 문제가 발생될 수도 있다.

비교예 2

실시예 4와 동일한 방법으로 실시하되, 일차 디자인 설계 단계 및 직조공정에서 이를 확대 변경하여 적용하는 단계를 수행하지 않고 실제 크기로 디자인하여, 접결부 조직이 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 2번째 픽셀로부터 시작되게 고정시켜 이중직물을 제조하였다.

상기 방법으로 1개 직물층의 두께, 강연도, 및 봉목강도를 측정하였다. 측정된 강연도는 1.13 kgf이고, 1개 직물층의 두께는 0.37 mm이고, 봉목강도는 1100 N이었다. 또한, 상기 방법으로 에어백 내압을 측정한 결과, 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압은 52 KPa이고, 6초 후의 측정된 내압은 20 KPa이었다. 이 경우 또한, 6초 후의 에어백 내압이 현저히 떨어지는 결과를 보였으며, 이러한 경우에 차량용 에어백으로 사용시 승객보호 기능이 떨어지는 문제가 발생될 수도 있다.

본 발명은 제직 디자인시 팽창부, 비팽창부, 및 접결부의 각각의 조직을 전체 조직에 대하여 1/2 등의 크기로 일차 디자인으로 설계한 후에 직조 공정에서 상기 일차 디자인을 2배 등으로 확대 변경 적용하여 전체 직물내에서 접결부 조직이 시작되는 픽셀 효과적으로 조절함으로써, 4개 이상의 픽셀로 이루어진 접결부 조직 패턴이 비정상적으로 삽입되는 것을 방지하고 내압 유지 성능 등의 물성을 개선하여 우수한 성능을 갖는 이중직물 및 에어백을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중직으로 구성된 두 개의 분리된 평직면을 갖는 이중직물의 완전조직도(a) 및 이를 확장한 패턴(b).

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이중직물을 형성하는 조직의 횡단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기부품성이 있는 이중직물이 공기에 의해 부풀어진 단면상태도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이중직물의 접결부를 구성하는 2X2 바스켓직의 조직도(a)과 이의 단면(b).

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분리된 이중직의 접결부를 구성하는 평직 이중직의 부분접결직의 조직도(a)과 이의 단면(b).

도 6는 2X2 바스켓직이 정상적으로 삽입된 이중직물의 접결부를 구성하는 조직도(a)과 2X2 바스켓직이 비정상적으로 삽입된 이중직물의 조직도(b).

도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 내압의 측정장치를 나타낸 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A: 좌측 층분리부분 조직 B: 우측 층분리부분 조직

C: 접결점

Claims (13)

1. 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부,

   상기 팽창부를 지지하는 비팽창부, 및

   상기 팽창부와 비팽창부의 경계를 이루는 접결부를 포함하며,

   상기 팽창부는 서로 분리된 2개의 직물층을 포함하는 이중직물로 구성되고, 상기 접결부의 조직은 다수의 픽셀로 구분되는 전체 직물내에서 가로 또는 세로 말단으로부터 nk+1번째인 픽셀(여기서, k는 2 또는 3이며, n은 0 또는 양의 정수임)로부터 시작하고, 상기 접결부 조직의 시작점이 전체 조직에 대하여 제직 픽셀을 기준으로 홀수로 고정된 것인 기체에 의한 부품성 이중직물.
2. 제1항에 있어서, 상기 접결부는 2X2의 조직, 3X3의 조직, 이중직물의 부분접결직, 또는 그의 1종 이상의 혼합직으로 이루어지는 기체에 의한 부품성 이중직물.
3. 제1항에 있어서, 상기 비팽창부는 이중직물부와 이를 구획하는 부분접결부를 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물.
4. 제1항에 있어서, 상기 이중직물은 기체를 25bar의 순간압력으로 주입시 초기 최대 압력이 40 KPa 이상, 6 초후의 내압이 25 KPa 이상, 접결부의 봉목강도가 1000 N 이상, 절단신도가 50% 이하인 기체의 의한 공기부품성을 갖는 이중직물.
5. 팽창부, 비팽창부, 및 접결부의 각각의 조직을 전체 조직에 대하여 1/k의 크기(여기서, k는 2 또는 3임)를 갖는 일차 디자인으로 설계하는 단계; 및

   직조 공정에서 상기 일차 디자인을 k배로 확대(여기서, k는 2 또는 3임) 변경하여 적용하는 단계를 포함하고,

   상기 접결부 조직의 시작점을 전체 조직에 대하여 제직 픽셀을 기준으로 홀수로 고정시키는 제1항에 따른 기체에 의한 부품성 이중직물의 제조방법.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 기체에 의한 부품성 이중직물, 및

   상기 이중직물의 표면에 피복된 수지 코팅층을 포함하는 에어백.
7. 제6항에 있어서, 상기 수지 코팅층은 실리콘 수지, 우레탄 수지, 또는 그의 혼합물을 포함하는 것인 에어백.
8. 제6항에 있어서, 상기 에어백은 커튼형 에어백인 에어백.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 기체에 의한 부품성 이중직물의 일면에 수지 코팅층을 코팅하고, 이를 건조시키는 단계; 및 상기 기체에 의한 부품성 이중직물의 다른 일면에 수지 코팅층을 코팅하고 이를 건조시키는 단계를 포함하는 에어백의 제조방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 수지 코팅층은 실리콘 수지, 우레탄 수지, 또는 이들 의 혼합물을 이용하여 코팅하는 것인 에어백의 제조방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 수지 코팅층의 코팅은 나이프 코트법, 닥터블레이드법, 또는 분무코팅법으로 실시하는 것인 에어백의 제조방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 접결부 조직은 가로 또는 세로 말단으로부터 2n+1번째의 픽셀(여기서, n은 0 또는 양의 정수임)으로부터 시작하는 것인 기체에 의한 부품성 이중직물.
13. 제1항에 있어서, 상기 접결부 조직의 시작점은 전체 조직에 대하여 제직 픽셀을 기준으로 1번째, 3번째, 5번째 또는 7번째 픽셀로 고정된 것인 기체에 의한 부품성 이중직물.

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