KR101372186B1 - 에어백용 직물, 에어백 및 에어백용 직물의 제조 방법 - Google Patents

에어백용 직물, 에어백 및 에어백용 직물의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

에어백용 직물에 요구되는 우수한 저통기성과 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 활탈 저항력이 우수함으로써 에어백이 팽창 전개 후에 탑승자를 받을 때에 에어백의 봉제부의 봉목 밀림을 작게 할 수 있는 에어백용 직물 및 이로부터 얻어지는 에어백, 및 그의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 동일한 합성 섬유사를 종사 및 횡사로 하여 이루어지고, 이하의 요건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물에 관한 것이다.
(1) 합성 섬유사의 총 섬도가 100 내지 700 dtex
(2) NF/Nw≥1.10
[여기서, Nw는 종사의 직밀도(개/2.54 cm)이고, Nf는 횡사의 직밀도(개/2.54 cm)임]
(3) EC1≥400N, EC2≥400N
[여기서, EC1은 ASTM D6479-02에 의한 세로 방향의 활탈 저항력(N), EC2는 ASTM D6479-02에 의한 가로 방향의 활탈 저항력(N)임]
(4) 0.85≤EC2/EC1≤1.15
(5) JIS L 1096에서 규정하는 프라지아법에 기초하여 시험 압력차 19.6 kPa에서 측정하였을 때의 통기량이 1.0 L/cm2ㆍ분 이하
에어백, 에어백용 직물, 활탈 저항력, 저통기성, 컴팩트성

Description

에어백용 직물, 에어백 및 에어백용 직물의 제조 방법 {WOVEN FABRIC FOR AIR BAGS, AIR BAGS AND PROCESS FOR PRODUCTION OF THE WOVEN FABRIC FOR AIR BAGS}
본 발명은 에어백용 직물에 관한 것이다.
최근 교통 안전 의식의 향상에 수반하여, 자동차의 사고가 발생하였을 때에 탑승자의 안전을 확보하기 위해서 각종 에어백이 개발됨에 따라서 그의 유효성이 인식되고, 급속하게 실용화가 진행되고 있다.
에어백은 차량이 충돌하고 나서 매우 단시간에 차 내에서 팽창 전개됨으로써 충돌의 반동으로 이동하는 탑승자를 받고, 그 충격을 흡수하여 탑승자를 보호하는 것이다. 이의 작용상, 주머니를 구성하는 포백의 통기량은 작은 것이 요구되고 있다. 또한, 에어백 작동시의 충격에 견디기 위해서는, 포백에는 일정 이상의 강도가 요구된다. 또한 에어백이 팽창 전개되어 탑승자를 받을 때에 백의 내압을 일정 이상으로 유지하기 위해서는 에어백 봉제부의 봉목(縫目) 밀림을 매우 적게 하는, 즉, 봉목 밀림 방지성을 향상시킬 필요가 있다. 또한, 차 내의 의장성이나 다른 부품과의 관계에서 수납시의 컴팩트성이 요구되고, 또한 저비용화의 요구도 높아지고 있다.
종래, 포백의 통기량을 작게 하는 수단으로서, 에어백용 직물에 수지를 도포 하거나 필름을 접착시킨 코팅포가 제안되어 있다.
그러나, 수지를 도포하거나 필름을 접착시키면, 포백의 두께가 증가하여 수납시의 컴팩트성이 악화되므로, 에어백용 직물로서는 부적당하다. 또한, 이러한 수지 도포 공정이나 필름의 접착 공정이 늘어남으로써, 제조 비용이 높아지는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 최근에 수지 가공을 실시하지 않고, 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 등의 합성 필라멘트사를 고밀도로 제직함으로써 포백의 통기량을 작게 하는 미코팅포가 제안되었다. 예를 들면, 저통기성을 실현하는 수단으로서, 300 내지 400 dtex의 섬도를 갖는 합성 필라멘트사를 이용하여, 대칭인 직물 조직을 갖는 직물을 사용하는 수단이 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 이 수단은, 300 내지 400 dtex의 섬도를 갖는 합성 섬유 필라멘트사를 이용하고, 종사(縱絲) 및 횡사(橫絲)가 23 내지 28 개/cm의 실의 수를 가지며, 실질적으로 종사와 횡사의 직밀도가 대칭인 직물 조직으로 만듦으로써, 시험 압력차 ΔP=500 Pa에서 10 L/dm2ㆍ분 이하의 통기량과, 종사 방향과 횡사 방향의 특성이 등방적인 기계 특성을 실현한다.
그러나, 이 수단에서는, 우수한 저통기성과 소정의 기계 성능을 실현하기 위해서, 종사 및 횡사를 모두 23 내지 28 개/cm의 밀도의 직물로 하는 것을 필요로 한다. 이 때문에, 에어백이 팽창 전개된 후에 탑승자를 받을 때의 에어백 봉제부의 봉목 밀림의 대소를 나타내는 지표인 활탈 저항력(edgecomb resistance)을 측정 하면, 직물 세로 방향과 가로 방향의 균형이 나쁘다는 문제가 있다.
한편, 기재포(基布)의 강도나 유연성에 등방성을 부여하면서도 생산성을 향상시키기 위해서, {횡사 밀도(개/cm)×(횡사 섬도(데니어))1/2÷{종사 밀도(개/cm)×(종사 섬도(데니어))1/2}의 식으로 정의되는 밀도 계수비를 규정하는 수단도 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 2 참조).
이 수단에 따르면, 상기 밀도 계수비가 0.92를 초과하지 않도록 조정함으로써, 직물의 세로 방향과 가로 방향의 강연도(剛軟度)의 차를 작게 할 수 있다. 이 결과, 에어백 수납시의 컴팩트성 개선을 도모할 수 있다.
그러나, 이 문헌에서는 강연도의 등방성에만 주목하고 있다. 에어백으로서 가장 중요한 통기량의 감소에 대해서는 시사조차도 되어 있지 않다. 또한, 활탈 저항력을 측정하면, 직물 가로 방향의 활탈 저항력이 세로 방향에 비해 극단적으로 낮고, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력의 균형이 매우 나쁘다는 문제가 있다.
또한, 에어백 전개시의 등방성을 부여하면서 생산성을 향상시키기 위해서, 종사의 직밀도와 횡사의 직밀도가 상이한 에어백용 직물이 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 3 참조).
그러나, 이 문헌에서는, 종사의 직밀도가 횡사의 직밀도보다 큰 것만이 개시되어 있다. 본 수단으로 만들어진 직물은 직물 가로 방향의 활탈 저항력이 세로 방향에 비해 극단적으로 낮고, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력의 균형이 매 우 나쁘다는 문제가 있다.
또한, 봉제부의 봉목 밀림 방지성이 우수한 에어백용 기재포로서, 초고직밀도의 에어백용 기재포가 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 4 참조).
그러나, 이 문헌에 기재된 발명에서는, 활탈 저항력을 크게 하는 수단으로서, 높은 직밀도의 직물을 이용하는 것으로 하고 있다. 이 때문에, 에어백에 필요한 수납시의 컴팩트성의 관점에서 열악하고, 큰 활탈 저항력과 우수한 수납시의 컴팩트성을 겸비하는 기재포는 아니다.
이와 같이, 종래 기술에서는, 에어백용 직물에 필요한 저통기성, 고강도와 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 에어백이 팽창 전개 후에 탑승자를 받을 때에 에어백 봉제부의 봉목 밀림을 작게 할 수 있는 에어백용 직물은 실현되지 않았다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)3-137245호 공보(청구항 1)
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2001-200447호 공보(청구항 1, 단락: 0013)
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2000-303303호 공보(청구항 3및 7, 단락 0038)
특허 문헌 4: 일본 특허 공개 제2006-16707호 공보(청구항 1)
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자 하는 과제>
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하여, 에어백용 직물에 요구되는 저통기성과 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 에어백이 팽창 전개 후에 탑승자를 받을 때에 에어백 봉제부의 봉목 밀림을 작게 할 수 있는 에어백용 직물 및 에어백을 제공하는 것에 있다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
즉, 본 발명은 동일한 합성 섬유사를 종사 및 횡사로 하여 이루어지고, 이하의 요건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물이다.
(1) 합성 섬유사의 총 섬도가 100 내지 700 dtex
(2) CF2/CF1≥1.10
[여기서,
CF1은 종사의 커버 팩터로서, CF1=(Dw×0.9)1/2×Nw이고,
CF2는 횡사의 커버 팩터로서, CF2=(Df×0.9)1/2×Nf이고,
Dw는 종사의 총 섬도(dtex), Df는 횡사의 총 섬도(dtex)이고,
Nw는 종사의 직밀도(개/2.54 cm), Nf는 횡사의 직밀도(개/2.54 cm)임]
(3) EC1≥400 N, EC2≥400N
[여기서,
EC1은 ASTM D6479-02에 의한 세로 방향의 활탈 저항력(edgecomb resistance)(N)이고,
EC2는 ASTM D6479-02에 의한 가로 방향의 활탈 저항력(N)임]
(4) 0.85≤EC2/EC1≤1.15
(5) JIS L 1096에서 규정하는 프라지아법(Frazier method)에 기초하여 시험 압력차 19.6 kPa에서 측정하였을 때의 통기량이 1.0 L/cm2ㆍ분 이하
또한 본 발명은 상기 에어백용 직물을 봉제하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백이다.
또한 본 발명은 상기 에어백용 직물을 제조하는 방법이며, 제직에 있어서 종사 장력을 75 내지 230 cN/개로 조정하여 제직하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물의 제조 방법이다.
또한 본 발명은 본 발명의 에어백용 직물을 제조하는 방법이며, 종사 개구에서의 상사(上絲) 장력과 하사(下絲) 장력에 10 내지 90 ％의 차이를 두고 제직하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물의 제조 방법이다.
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 우수한 저통기성, 수납성을 가지고, 또한 봉목 밀림 방지성에도 우수한 에어백용 직물을 얻을 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
본 발명의 에어백용 직물은 동일한 합성 섬유사를 종사 및 횡사로 하여 이루어지고, 하기의 요건을 만족시킨다.
[합성 섬유계]
본 발명의 에어백용 직물에 이용되는 합성 섬유로서는, 예를 들면 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 아라미드계 섬유, 레이온계 섬유, 폴리술폰계 섬유, 초고분자량 폴리에틸렌계 섬유 등의 합성 섬유를 들 수 있다. 그 중에서도 대량 생산성이나 경제성이 우수한 폴리아미드계 섬유나 폴리에스테르계 섬유가 바람직하다.
폴리아미드계 섬유로서는, 예를 들면 나일론 6, 나일론 66, 나일론 12, 나일론 46이나, 나일론 6과 나일론 66의 공중합 폴리아미드, 나일론 6에 폴리알킬렌글리콜, 디카르복실산, 아민 등을 공중합시킨 공중합 폴리아미드 등으로 이루어지는 섬유를 들 수 있다. 나일론 6 섬유, 나일론 66 섬유는 내충격성이 특히 우수하여 바람직하다.
또한, 폴리에스테르계 섬유로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등으로 이루어지는 섬유를 들 수 있다. 폴리에스테르계 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트에 산 성분으로서 이소프탈산, 5-나트륨술포이소프탈산이나, 아디프산 등의 지방족 디카르복실산을 공중합시킨 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 섬유일 수도 있다.
이들 합성 섬유는 방사ㆍ연신 공정이나 가공 공정에서의 생산성, 또는 특성개선을 위해 열 안정제, 산화 방지제, 광 안정제, 평활제, 대전 방지제, 가소제, 증점제, 안료, 난연제 등의 첨가제를 포함할 수도 있다.
사용되는 합성 섬유의 단섬유의 단면 형상으로서는, 원형의 것이 바람직하다. 원형의 단면 형상 이외에는, 편평 단면의 것을 사용할 수 있다. 편평 단면 섬유를 이용함으로써, 직물로 만들었을 때의 섬유의 충전화가 촉진되어, 직물 중의 단섬유 사이에서 차지하는 공극이 작아지고, 동일한 직물 조직이면, 동등 섬도의 원형 단면사를 사용한 경우보다 통기량을 억제할 수 있다. 편평 단면의 형상에 대해서는, 단섬유의 단면 형상이 타원에 근사하였을 때, 그의 장경(D1)과 단경(D2)의 비(D1/D2)로 정의되는 편평률이 1.5 내지 4인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0 내지 3.5이다. 이러한 편평 단면 형상으로서는, 기하학적으로 진타원형 외, 예를 들면 직사각형, 마름모형 또는 꼬치 형태일 수도 있고, 좌우 대칭 외에 좌우비대칭형일 수도 있다. 또한, 이들을 조합시킨 형상의 것일 수도 있다. 또한, 상기를 기본 형태로 하여, 돌기나 오목부 또는 부분적으로 중공부가 있는 것일 수도 있다.
본 발명의 에어백 직물에서는, 상기한 합성 섬유 중, 동일한 합성 섬유사를 종사 및 횡사로 한다. 동일한 합성 섬유사를 종사 및 횡사로 한다는 것은 종사ㆍ횡사 모두 동종의 중합체로 이루어지고, 종사ㆍ횡사 모두 동일한 단섬유 섬도를 가지면서, 종사ㆍ횡사 모두 동일한 총 섬도를 갖는 것을 말한다.
동종의 중합체란, 예를 들면 나일론 66끼리, 폴리에틸렌테레프탈레이트끼리 등과 같이, 중합체의 주요 반복 단위가 공통되는 중합체들인 것을 말한다. 또한, 예를 들면 단독 중합체와 공중합 중합체의 조합도 본 발명에서 말하는 동종의 중합체로서 허용된다. 또한, 공중합 성분의 유무, 종류, 양의 동일한 조합은 종사와 횡사를 구별할 필요가 없기 때문에, 생산 관리상에서도 바람직하다.
또한, 단섬유 섬도 또는 총 섬도가 동일하다는 것은, 단섬유 섬도 또는 총 섬도의 차가 종사ㆍ횡사 섬도의 작은 측의 5 ％ 이내인 것을 말한다.
본 발명에서 사용되는 합성 섬유사는 단섬유 섬도 1 내지 7 dtex의 비교적 저섬도인 합성 섬유 필라멘트이면 바람직하다. 단섬유 섬도를 1 dtex 이상으로 함으로써, 특별한 고안 없이 합성 섬유 필라멘트의 제조가 가능해진다. 한편, 단섬유 섬도를 7 dtex 이하로 함으로써 합성 섬유 필라멘트의 유연성을 향상시킬 수 있다. 단섬유 섬도는 보다 바람직하게는 1.5 내지 4.0 dtex, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 3.0 dtex이다. 단섬유 섬도가 이들에 의해 한정된 범위 내이면, 직물 중의 단섬유 사이에서 차지하는 공극이 작아지고, 섬유의 충전화 효과가 보다 한층 향상된다. 단섬유 섬도를 상기한 낮은 범위로 설정함으로써, 합성 필라멘트의 강성을 저하시키는 효과가 얻어지기 때문에, 에어백의 수납성을 향상시킬 수 있다. 또한, 통기량을 저하시킬 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 종사 장력을 높인 상태에서 제직하는 등의 일정 조건하의 제직 조건을 채용함으로써, 종사와 횡사 사이의 직물 조직의 안정도가 비약적으로 향상되어, 봉목 밀림 방지성을 현저히 향상시킬 수 있다.
본 발명의 에어백용 직물을 구성하는 합성 섬유계 단섬유의 인장 강도로서는, 에어백용 직물로서 요구되는 기계적 특성을 만족시키기 위한 제사(製絲) 조업면에서, 종사 및 횡사 모두 8.0 내지 9.0 cN/dtex가 바람직하고, 보다 바람직하게는 8.3 내지 8.7 cN/dtex이다.
본 발명의 에어백용 직물은 이하의 (1) 내지 (5)의 요건을 만족시킨다.
(1) 합성 섬유사의 총 섬도
합성 섬유사의 총 섬도로서는, 100 내지 700 dtex인 것이 필요하다. 총 섬도를 100 dtex 이상으로 함으로써 직물의 강도를 유지할 수 있다. 또한, 총 섬도가 100 dtex 미만인 경우, 후술하는 종사의 굴곡 구조 형성에 있어서 횡사가 저강성이기 때문에 굽어 버린다. 이 때문에, 종사의 굴곡 구조가 커지지 않고, 이에 따라 종사와 횡사의 접촉 길이가 커지지 않는다. 즉, 세로 방향의 활탈 저항력이 향상되지 않는다. 또한, 저통기성을 얻을 수 없다. 한편, 총 섬도를 700 dtex 이하로 함으로써, 수납시의 컴팩트성이나 저통기성을 유지할 수 있다. 총 섬도는 보다 바람직하게는 200 내지 500 dtex, 더욱 바람직하게는 300 내지 400 dtex이다. 이 범위 내의 총 섬도로 함으로써, 직물의 강력, 활탈 저항력, 저통기성, 유연성, 컴팩트 수납성을 양호한 균형으로 향상시킬 수 있다.
(2) 직물의 종사의 커버 팩터(CF1) 및 횡사의 커버 팩터(CF2)의 관계
본 발명의 에어백용 직물에서는, 종사의 커버 팩터(CF1) 및 횡사의 커버 팩터(CF2)가
CF2/CF1≥1.10
의 관계를 만족시키는 것이 중요하고, 바람직하게는
CF2/CF1≥1.12
이다.
여기서, 직물의 종사의 커버 팩터(CF1) 및 횡사의 커버 팩터(CF2)는 종사 또는 횡사에 이용되는 실의 총 섬도와 직밀도로부터 계산되는 값이다. 종사 총 섬도를 Dw(dtex), 횡사 총 섬도를 Df(dtex), 종사의 직밀도를 Nw(개/2.54 cm), 횡사의 직밀도를 Nf(개/2.54 cm)라 하였을 때 다음 식으로 표시된다.
CF1=(Dw×0.9)1/2×Nw
CF2=(Df×0.9)1/2×Nf
종사의 직밀도와 횡사의 직밀도를 동일하게 하지 않고 CF2/CF1을 1.10배 이상으로 하는 것은, 직물의 세로 방향과 가로 방향의 활탈 저항력을 양호한 균형으로 모두 향상시키기 위해서는 불가결하다.
또한, 본 발명의 에어백용 직물은 상기한 것과 같은 동일한 합성 섬유사를 종사와 횡사로 하여 이루어지는 것으로 한 후에, 종사의 직물의 직밀도 Nw, 횡사의 직물의 직밀도 Nf가 Nf/Nw≥1.10인 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 여기서, 횡사의 직밀도란, JIS L 10968.6.1에 기초하여 직물의 길이 방향의 1 인치(2.54 cm)당 주입되는 멀티필라멘트사의 개수이다. 또한, 종사의 직밀도란, 직물의 폭 방향의 1 인치(2.54 cm)당 배치되는 멀티필라멘트사의 개수이다. Nf/Nw를 1.10배 이상으로 하는 것이, 직물의 세로 방향과 가로 방향의 활탈 저항력을 양호한 균형으로 모두 향상시키기 때문에 바람직하다. 바람직하게는 Nf/Nw≥1.12이다.
(3) 세로 방향과 가로 방향의 활탈 저항력
본 발명자는 세로 방향과 가로 방향의 활탈 저항력의 균형을 향상시키기 위해서, 종사의 커버 팩터 또는 직밀도와 횡사의 커버 팩터 또는 직밀도와 각각의 방향의 활탈 저항력의 관계를 예의 검토하였다. 또한, 종사의 커버 팩터 또는 직밀도를 고정시키고, 횡사의 커버 팩터 또는 직밀도를 변화시켜 활탈 저항력을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1은 종사의 직밀도를 56(개/2.54 cm)으로 고정시키고, 횡사의 직밀도를 52, 56, 62, 64(개/2.54 cm)로 변화시킨 것을 각각 수준 1, 2, 3, 4라 하고, 종사 및 횡사의 커버 팩터(CF1 및 CF2)의 변화, CF2/CF1의 변화, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력(EC1 및 EC2), EC2/EC1의 변화를 측정한 결과를 나타내는 표이다.
Figure 112009004465282-pct00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 횡사의 커버 팩터 또는 직밀도를 종사의 커버 팩터 또는 직밀도에 대하여 크게 하면, 직물의 가로 방향의 활탈 저항력이 향상된다. 또한, 세로 방향의 활탈 저항력도 향상되고, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력을 양호한 균형으로 모두 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 여기서, 활탈 저항력이란, ASTM D6479-02에 준거하는 것이며, 세로 방향의 활탈 저항력은, 횡사를 따라서 핀을 꽂고, 그 핀에서 횡사를 종사 방향으로 이동시킬 때의 최대 하중을 측정한 것이고, 가로 방향의 활탈 저항력은, 종사를 따라서 핀을 꽂고, 그 핀에서 종사를 가로 방향으로 이동시킬 때의 최대 하중을 측정한 것이다.
횡사의 커버 팩터 또는 직밀도가 종사의 커버 팩터 또는 직밀도에 대하여 큰 직물(이후, 「가로 부유(rich) 직물」이라 함)의 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력이, 종사 및 횡사의 커버 팩터 또는 직밀도가 동일한 직물(이후, 「대칭 직물」이라 함)의 활탈 저항력에 대하여 향상될 수 있는 메카니즘으로서는, 다음과 같은 것을 생각할 수 있다.
방직기(織機)에 의한 제직시에, 횡사는 개구 운동에 의해 오르내리는 종사 사이를 종사보다 큰 장력으로 주입되기 때문에, 직물에 있어서 횡사는 비교적 쭉 뻗어 있지만, 이에 비해 종사는 비교적 직물의 표리를 왕복하도록 꼬불꼬불 구부러진 구조가 되는 경향이 있다.
횡사가 뻗어 있고, 종사가 꼬불꼬불 구부러진 구조에 있어서, 횡사가 그의 길이 방향에서 보아 옆(세로 방향)으로 움직여질 때의 저항력은 종사의 꼬불꼬불 구부러짐에 의한 접촉 길이가 지배적이 되고, 종사가 그의 길이 방향에서 보아 옆으로 움직여질 때의 저항력은 접촉점의 수가 지배적인 경향이 있다고 생각된다.
이러한 점에 주목해보면, 가로 부유 직물의 세로 방향의 활탈 저항력에 대해서는, 대칭 직물에 비해 종사의 굴곡 구조를 크게 할 수 있고, 종사와 횡사의 접촉 길이가 커지기 때문에, 횡사가 핀에 의해 움직여질 때의 저항력이 증가하고, 세로 방향의 활탈 저항력이 향상된다고 생각된다. 또한, 가로 부유 직물의 가로 방향의 활탈 저항력에 대해서는, 대칭 직물에 비해 종사와 횡사의 접촉점의 수가 늘어남으로써, 종사가 핀에 의해 움직여질 때의 저항력이 증가하고, 가로 방향의 활탈 저항력도 향상된다고 생각된다.
한편, 종사의 커버 팩터 또는 직밀도가 횡사의 커버 팩터 또는 직밀도에 대하여 큰 직물(이후, 「세로 부유 직물」이라 함)의 세로 방향의 활탈 저항력에 대해서는, 횡사의 주입 개수가 적은 만큼, 종사의 굴곡 구조가 직밀도 대칭 직물과 비교하더라도 크지 않기 때문에, 종사와 횡사의 접촉 길이가 짧고, 횡사가 핀에 의해 움직여질 때의 저항력이 부족하여, 세로 방향의 활탈 저항력의 향상에 기여하기 어렵다. 또한, 세로 부유 직물의 가로 방향의 활탈 저항력에 대해서는, 대칭 직물에 비해 종사와 횡사의 접촉점의 수가 적고, 종사가 핀에 의해 움직여질 때의 저항력이 부족하여, 가로 방향의 활탈 저항력의 향상에도 기여하기 어렵다고 생각된다.
또한, 직물의 종사의 커버 팩터(CF1) 및 횡사의 커버 팩터(CF2)는 모두 950 내지 1250으로 하는 것이 바람직하다. 커버 팩터를 이 범위로 조정함으로써 필요한 직물의 컴팩트 수납성, 저통기성과 활탈 저항력을 양립시킬 수 있다. 각각의 커버 팩터를 950 이상으로 함으로써, 통기량을 작게 하고, 또한 활탈 저항력을 향상시킬 수 있다. 또한, 각각의 커버 팩터를 1250 이하로 함으로써 컴팩트 수납성을 향상시킬 수 있다.
또한, CF1 및 CF2의 합이 2000 이상 2300 미만인 것이, 컴팩트 수납성과 저통기성 및 활탈 저항력을 양립시키는 데에 있어서 바람직하다. CF1 및 CF2의 합을 2000 이상으로 함으로써, 저통기량을 얻음과 동시에 활탈 저항력을 향상시킬 수 있다. 또한, CF1 및 CF2의 합을 2300 미만으로 함으로써 컴팩트 수납성을 손상시키지 않는다.
본 발명의 에어백용 직물은 세로 방향의 활탈 저항력 및 가로 방향의 활탈 저항력이 모두 400 N 이상인 것이 중요하고, 바람직하게는 모두 450 N 이상, 보다 바람직하게는 모두 500 N 이상이다. 모두 400 N 이상으로 함으로써, 에어백이 팽창 전개되어 탑승자를 구속할 때의 봉제부의 봉목 밀림을 최대한 억제하여, 에어백의 내압을 유지할 수 있다.
(4) 세로 방향의 활탈 저항력과 가로 방향의 활탈 저항력의 관계
특히, 본 발명의 에어백용 직물은 세로 방향의 활탈 저항력(EC1)과 가로 방향의 활탈 저항력(EC2)의 비가
0.85≤EC2/EC1≤1.15
의 관계에 있는 것이 중요하다. 바람직하게는
0.90≤EC2/EC1≤1.10
이다.
세로 방향의 활탈 저항력(EC1)과 가로 방향의 활탈 저항력(EC2)의 비가 상기 관계에 있음으로써, 에어백이 팽창 전개되어 탑승자를 구속할 때의 봉제부의 봉목 밀림을 최대한 억제하여 에어백의 내압을 유지할 수 있다. 일반적으로 에어백은 상하 좌우로 등방적으로 전개되기 때문에, EC1과 EC2가 상기 관계를 만족시키지 않으면, 활탈 저항력이 낮은 방향으로 봉제부의 봉목 밀림이 발생하여 에어백의 내압을 유지할 수 없다.
(5) 통기량
본 발명의 에어백용 직물은 JIS L 1096에서 규정하는 프라지아법에 기초하여 시험 압력차 19.6 kPa에서 측정하였을 때의 통기량이 1.0 L/cm2ㆍ분 이하이고, 바람직하게는 0.7 L/cm2ㆍ분 이하인 것이 필요하다. 통기량을 상기 범위로 조정함으로써, 충돌시에 인플레이터(inflator)로부터 발생하는 팽창용 가스를 누출없이 효과적으로 사용할 수 있어, 탑승자를 확실하게 받을 수 있다. 통기량이 1.0 L/cm2ㆍ분을 초과하면, 탑승자의 충돌에 의해 에어백의 팽창 상태를 유지할 수 없어, 탑승자 구속성이 열악하기 때문에 바람직하지 않다.
(기타)
본 발명의 에어백용 직물은 JIS K 6404-3에서 규정하는 스트립법에서 기초하는 인장 강력이 400 N/cm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500 N/cm 이상, 더욱 바람직하게는 550 N/cm 이상이다. 400 N/cm 이상으로 함으로써, 에어백이 팽창 전개되어 탑승자를 구속할 때에 포백의 파단에 의해 에어백이 파손되는 것을 막을 수 있다.
[제조 방법]
다음에, 본 발명의 에어백용 직물을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 에어백용 직물은 동일한 합성 섬유 필라멘트사를 종사 및 횡사로 이용하고, 횡사의 직물의 직밀도가 종사의 직물의 직밀도보다 커지도록 설정하여 제직한다.
우선, 상술한 소재 및 섬도의 종사를 정경(整經)하여 방직기에 걸고, 동일하게 횡사를 준비한다. 이러한 방직기로서는 예를 들면, 워터 제트 룸, 에어 제트 룸 및 레피어 룸 등이 사용 가능하다. 그 중에서도 생산성을 높이기 위해서는, 고속 제직이 비교적 용이한 워터 제트 룸을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 에어백용 직물의 제조 방법으로서, 제직에 있어서 종사 장력을 75 내지 230 cN/개로 조정하여 행하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 200 cN/개이다. 이러한 범위 내로 종사 장력을 조정함으로써, 직물을 구성하는 멀티필라멘트사의 실 다발 중의 단섬유 사이 공극을 감소시킬 수 있고, 따라서 통기량을 감소시킬 수 있다. 또한, 횡사 주입 후에, 상기 장력을 건 종사가 횡사를 구부러지게 함으로써, 횡사 방향의 직물의 조직 구속력을 높이고, 직물의 봉목 밀림 방지성이 향상되며, 에어백으로서 주머니를 형성할 때의 봉제 부분의 봉목 밀림에 의한 공기 누설을 억제할 수 있다. 종사 장력이 75 cN/개보다 작으면, 종사와 횡사의 직물 중에서의 접촉 면적을 늘릴 수 없고, 활탈 저항력이 향상되지 않는다. 또한, 단섬유 사이 공극을 감소시키는 효과가 작기 때문에 저통기성의 면에서도 바람직하지 않다. 또한, 230 cN/개를 초과하면, 종사에 보풀이 일어나 제직성이 악화된다.
종사 장력을 상기 범위 내로 조정하는 구체적 방법으로서는, 방직기의 종사 송출 속도를 조정하는 것 외에, 횡사의 주입 속도를 조정하는 방법을 들 수 있다. 종사 장력이 제직 중에 실제로 상기 범위 내로 되어 있는지는, 예를 들면 방직기 가동 중에 경사 빔과 백 롤러의 중간에서, 종사 1개당 가해지는 장력을 장력 측정기로 측정함으로써 확인할 수 있다.
또한, 종사 개구에서의 상사 장력과 하사 장력에 10 내지 90 ％의 차를 두는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 상술한 종사의 굴곡 구조가 조장되고, 종사와 횡사가 서로 강하게 압박되어 실-실 사이의 마찰 저항력이 커지고, 활탈 저항력을 향상시킬 수 있다.
종사 개구에서의 상사 장력과 하사 장력에 차를 두는 방법으로서는, 예를 들면 백 롤러를 높은 위치에 설치하여, 상사의 주행선 길이와 하사의 주행선 길이에 차를 두는 방법이 있다. 예를 들면, 백 롤러와 종광(綜洸) 사이에 가이드 롤을 배치하고, 이 가이드 롤에 의해 개구 지점을 종사선(warp line)으로부터 위 또는 아래로 이동시킴으로써, 개구시에 한쪽 실의 주행선 길이가 다른쪽에 비해 길어지는 만큼 장력이 높아져, 상사의 장력과 하사의 장력에 차를 두는 것이 가능해진다. 가이드 롤의 설치 위치로서는, 백 롤러와 종광의 간격에 대하여 백 롤러측에서 20 내지 50 ％의 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 개구 지점의 위치는 종사선으로부터 5 cm 이상 분리되는 것이 바람직하다.
또한, 상사의 장력과 하사의 장력에 차를 두는 다른 방법으로서는, 예를 들면 개구 장치에 캠 구동 방식을 채용하여, 상사ㆍ하사 중 한쪽 드웰각(Dwell angle)을 다른 쪽보다 100도 이상 크게 취하는 방법도 있다. 드웰각을 크게 한 쪽의 장력이 높아진다.
방직기의 템플로서는, 바 템플을 이용하는 것이 바람직하다. 바 템플을 이용하면, 제직 전 전체를 파지(把持)하면서 바디(筬)로 비팅(beeting)할 수 있기 때문에, 합성 섬유 필라멘트끼리의 공극을 작게 할 수 있고, 그 결과 저통기량과 봉목 밀림 방지성이 향상되기 때문이다.
제직 공정이 끝나면, 필요에 따라서 정련, 열 세트 등의 가공을 실시한다. 특히 작은 통기량이 요구되는 경우에는, 필요에 따라서 기재포 표면에 수지 등을 도포하거나, 필름을 접착시켜 코팅포로 만들 수도 있다.
본 발명의 에어백은 상기 에어백용 직물을 주머니형으로 봉제하고, 인플레이터 등의 부속 기기를 부착시킨 것이다. 본 발명의 에어백은 운전석용, 조수석용 및 후방부 좌석용, 측면용 에어백 등에 사용할 수 있다. 특히 큰 구속력이 요구되는 운전석용, 조수석용 에어백으로서 사용하는 것에 적합하다.
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 하기 실시예에 의해 본 발명의 효력은 전혀 제한되지 않는다.
[측정 방법]
이하의 실시예ㆍ비교예에 있어서 직물 두께, 종사ㆍ횡사의 직밀도, 직물 평량, 인장 강도, 파단 신장도, 인열 강력, 통기량, 팩커빌리티(packability), 활탈 저항력, 종사 장력, 종사 개구에 있어서의 상사의 장력ㆍ하사의 장력, 종합 평가 기준은 이하의 방법에 의해 측정하였다.
(1) 직물 두께
JIS L 1096:1999 8.5에 따라서, 시료의 다른 5 개소에 대하여 두께 측정기를 이용하여, 23.5 kPa의 가압하에 두께를 안정화시키기 위해서 10 초간 기다린 후에 두께를 측정하고, 평균값을 산출하였다.
(2) 종사ㆍ횡사의 직밀도
JIS L 1096:1999 8.6.1에 기초하여 측정하였다.
시료를 평평한 다이 위에 배치하여 부자연스러운 주름이나 장력을 제거하고, 다른 5 개소에 대하여 2.54 cm의 구간의 종사 및 횡사의 개수를 세어, 각각의 평균 값을 산출하였다.
(3) 직물 평량
JIS L 1096:1999 8.4.2에 따라서 20 cm×20 cm의 시험편을 3매 채취하고, 각각의 질량(g)을 칭량하여 그의 평균값을 1 m2당 질량(g/m2)으로 표시하였다.
(4) 인장 강도
JIS K 6404-3 6. 시험 방법 B(스트립법)에 따라서 세로 방향 및 가로 방향의 각각에 대하여 시험편을 5매씩 채취하여, 폭의 양측에서 실을 제거하여 폭 30 mm로 하고, 정속 긴장형 시험기로 고정 간격 150 mm, 인장 속도 200 mm/분으로 시험편이 절단될 때까지 인장시켜, 절단에 이르기까지의 최대 하중을 측정하고, 세로 방향 및 가로 방향의 각각에 대하여 평균값을 산출하였다.
(5) 파단 신장도
JIS K 6404-3 6. 시험 방법 B(스트립법)에 따라서 세로 방향 및 가로 방향의 각각에 대하여 시험편을 5 매씩 채취하고, 폭의 양측에서 실을 제거하여 폭 30 mm로 하고, 이들 시험편의 중앙부에 100 mm 간격의 표선을 붙이고, 정속 긴장형 시험기로 고정 간격 150 mm, 인장 속도 200 mm/분으로 시험편이 절단될 때까지 인장시켜, 절단에 이를 때의 표선간의 거리를 읽어내고, 하기 식에 의해 파단 신장도를 산출하여 세로 방향 및 가로 방향의 각각에 대하여 평균값을 산출하였다.
E=[(L-100)/100]×100
여기서, E: 파단 신장도(％)
L: 절단시의 표선간의 거리(mm)
(6) 인열 강력
JIS K 6404-4 6. 시험 방법 B(싱글 텅그법(single tongue method))에 준하여 장변 200 mm, 단변 76 mm의 시험편을 세로, 가로, 둘다를 각각 5개의 시험편을 채취하고, 시험편의 단변 중앙에 변과 직각으로 75 mm의 새김을 넣고, 정속 긴장형 시험기로 고정 간격 75 mm, 인장 속도 200 mm/분으로 시험편이 절단될 때까지 인열하며, 그 때의 인열 하중을 측정하였다. 얻어진 인열 하중의 차트 기록선으로부터, 최초의 피크를 제외한 극대점 중에서 큰 순서로 3점 선택하고, 그의 평균값을 취하였다. 마지막으로 세로 방향 및 가로 방향의 각각에 대하여 평균값을 산출하였다.
(7) 통기량
JIS L 1096:1999 8.27.1 A법(프라지아법)에 준하여, 시험 압력차 19.6 kPa에서 시험하였을 때의 통기량을 측정하였다. 시료의 상이한 5 개소로부터 약 20 cm×20 cm의 시험편을 채취하고, 구경 100 mm의 원통의 일단에 시험편을 부착시키고, 부착 개소에서 공기의 누설이 없도록 고정시키고, 레귤레이터를 이용하여 시험압차 19.6 kPa로 조정하고, 그 때에 시험편을 통과하는 공기량을 유량계로 계측하여, 5매의 시험편에 대한 평균값을 산출하였다.
(8) 팩커빌리티
ASTM D6478-02에 따라서 측정하였다.
(9) 활탈 저항력
ASTM D6479-02에 따라서 측정하였다.
(10) 종사 장력
가나이 고교 가까이(주) 제조 체크마스터(등록 상표)(형식: CM-200FR)를 이용하여, 방직기 가동 중에 경사 빔과 백 롤러의 중앙부에 있어서 종사 1개당 가해지는 장력을 측정하였다.
(11) 종사 개구에서의 상사의 장력ㆍ하사의 장력
종사가 개구된 상태로 방직기를 정지시키고, 백 롤러와 종광 사이(백 롤러와 종광 사이에 가이드 롤을 배치한 경우에는, 가이드 롤과 종광 사이)에 있어서, 상측에 있는 종사 1개당 가해지는 장력을 상기 (10)에서 이용한 것과 동일한 장력 측정기로 상사의 장력으로서 측정하였다. 또한 동일하게 하여, 하측에 있는 종사 1개당 가해지는 장력을 하사의 장력으로서 측정하였다.
(12) 종합 평가 기준
이상의 측정 방법에 의해서 얻어진 통기량과, 활탈 저항력의 값이 각각 1.0 L/cm2ㆍ분 이하, 400N 이상을 목표값으로 하고, 이후에 나타내는 표에 있어서 상기 두값을 만족시키는 경우를 「○」, 어느 쪽이든 한쪽 값을 만족시키는 경우를 「△」, 두값을 모두 만족시키지 못하는 경우를 「×」라고 평가하였다.
[실시예 1]
(종사ㆍ횡사)
나일론 6ㆍ6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 가지고, 단섬유 섬도 2.6 dtex, 필라멘트수 136, 총 섬도 350 dtex, 무연(無撚)이며, 강도 8.5 cN/dtex, 신장도 23.5 ％의 합성 섬유 멀티필라멘트를 종사 및 횡사로서 이용하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 56 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 64 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 바 템플을 설치하여 직물을 파지하고, 백 롤러와 종광 사이에, 백 롤러로부터 40 cm의 위치에서 종사선으로부터 7 cm 종사를 들어올리도록 가이드 롤을 부착시킨 구성으로 하였다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 147 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 118 cN/개, 하사의 장력을 167 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(열 세트 공정)
이어서, 이 직물에, 계속해서 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 주입율 0 ％, 오버 피드율 0 ％의 치수 규제하에서 160 ℃에서 1 분간의 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 저통기성, 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력이 양호한 균형으로 목표값을 만족시켰다.
[비교예 1]
(종사ㆍ횡사)
실시예 1에서 이용한 것과 동일한 것을 종사ㆍ횡사로 하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 64 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 56 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기 구성ㆍ제직 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다.
(열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 실시예 1과 동일한 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 통기성은 문제가 없지만, 가로 방향의 활탈 저항력이 낮고, 활탈 저항력면에서 종횡의 균형이 나쁜 것이었다.
[비교예 2]
(종사ㆍ횡사)
실시예 1에서 이용한 것과 동일한 것을 종사ㆍ횡사로 하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 60 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 60 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기 구성ㆍ제직 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다.
(열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 실시예 1과 동일한 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 통기성은 문제가 없지만, 가로 방향의 활탈 저항력이 낮고, 활탈 저항력면에서 종횡의 균형이 나쁜 것이었다.
[실시예 2]
(종사ㆍ횡사)
실시예 1에서 이용한 것과 동일한 것을 종사ㆍ횡사로 하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 58 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 66 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 바 템플을 설치하여 직물을 파지하는 구성으로 하였다. 실시예 1에서 이용한 것과 동일한 가이드 롤은 부착시키지 않았다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 157 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 157 cN/개, 하사의 장력을 157 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 실시예 1과 동일한 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 저통기성, 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력이 양호한 균형으로 목표값을 만족시켰다.
[비교예 3]
(종사ㆍ횡사)
나일론 6ㆍ6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 가지고, 단섬유 섬도 4.9 dtex, 필라멘트수 72, 총 섬도 350 dtex, 무연이며, 강도 8.5 cN/dtex, 신장도 23.5 ％의 합성 섬유 멀티필라멘트를 종사 및 횡사로서 이용하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 62 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 62 개/2.54 cm인 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 바 템플을 설치하여 직물을 파지하는 구성으로 하였다. 실시예 1에서 이용한 것과 동일한 가이드 롤은 부착시키지 않았다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 69 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 69 cN/개, 하사의 장력을 69 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 실시예 1과 동일한 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 통기량이 크고, 또한 가로 방향의 활탈 저항력이 낮기 때문에 활탈 저항력면에서 종횡의 균형이 나쁜 것이었다.
[실시예 3]
(종사ㆍ횡사)
실시예 1에서 이용한 것과 동일한 것을 종사ㆍ횡사로 하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 54 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 61 개/2.54 cm인 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 바 템플을 설치하여 직물을 파지하고, 백 롤러와 종광 사이에, 백 롤러로부터 30 cm의 위치에서 종사선으로부터 8 cm 종사를 들어올리도록 가이드 롤을 부착시킨 구성으로 하였다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 176 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 157 cN/개, 하사의 장력을 196 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 실시예 1과 동일한 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 저통기성, 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력이 양호한 균형으로 목표값을 만족시켰다.
[비교예 4]
(종사ㆍ횡사)
나일론 6ㆍ6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 가지고, 단섬유 섬도 4.9 dtex, 필라멘트수 72, 총 섬도 350 dtex, 무연이며, 강도 8.5 cN/dtex, 신장도 23.5 ％에서의 합성 섬유 필라멘트를 종사 및 횡사로서 이용하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 54 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 61 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 링 템플을 설치하여 직물을 파지하는 구성으로 하였다. 실시예 1에서 이용한 것과 같은 가이드 롤은 부착시키지 않았다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 69 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 69 cN/개, 하사의 장력을 69 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 실시예 1과 동일한 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 통기량이 크고, 세로 방향과 가로 방향 모두 활탈 저항력이 낮은 것이었다.
[실시예 4]
(종사ㆍ횡사)
나일론 6ㆍ6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 가지고, 단섬유 섬도 3.5 dtex, 필라멘트수 136, 총 섬도 470 dtex, 무연이며, 강도 8.6 cN/dtex, 신장도 23.0 ％의 합성 섬유 멀티필라멘트를 종사 및 횡사로서 이용하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 47 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 53 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 바 템플을 설치하여 직물을 파지하는 구성으로 하였다. 실시예 1에서 이용한 것과 같은 가이드 롤은 부착시키지 않았다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 196 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 196 cN/개, 하사의 장력을 196 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(정련ㆍ열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 60 ℃의 열수 수축조를 20 초간 통과시키고, 논터치 드라이어(nontouch dryer)를 이용하여 160 ℃에서 10 초간 건조시킨 후, 계속해서 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 삽입률 1.0 ％, 오버피드율 0.5 ％의 치수 규제하에서 180 ℃에서 1 분간의 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 저통기성, 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력이 양호한 균형으로 목표값을 만족시켰다.
[비교예 5]
(종사ㆍ횡사)
실시예 4에서 이용한 것과 동일한 것을 종사ㆍ횡사로 하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 49 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 51 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 바 템플을 설치하여 직물을 파지하는 구성으로 하였다. 실시예 1에서 이용한 것과 같은 가이드 롤은 부착시키지 않았다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 196 cN/개, 방직기 정지시의 상사 의 장력을 196 cN/개, 하사의 장력을 196 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
방직기 구성ㆍ제직 조건은 실시예 4와 동일하게 하였다.
(정련ㆍ열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 60 ℃의 열수 수축조를 20 초간 통과시키고, 논터치 드라이어를 이용하여 160 ℃에서 10 초간 건조시킨 후, 계속해서 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 삽입률 1.0 ％, 오버피드율 0.5 ％의 치수 규제하에서 180 ℃에서 1 분간의 열 세트 가공을 실시하였다.
정련ㆍ열 세트 공정은 실시예 4와 동일하게 하였다.
얻어진 에어백용 직물은 통기성은 문제가 없지만, 세로 방향과 가로 방향 모두 활탈 저항력이 낮은 것이었다.
[실시예 5]
(종사ㆍ횡사)
나일론 6ㆍ6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 가지고, 단섬유 섬도 3.3 dtex, 필라멘트수 72, 총 섬도 235 dtex, 무연이며, 강도 8.4 cN/dtex, 신장도 23.5 ％의 합성 섬유 멀티필라멘트를 종사 및 횡사로서 이용하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 68 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 75 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 바 템플을 설치하여 직물을 파지하고, 백 롤러와 종광 사이에, 백 롤러로부터 40 cm의 위치에서 종사선으로부터 8 cm 종사를 들어올리도록 가이드 롤을 부착시킨 구성으로 하였다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 127 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 108 cN/개, 하사의 장력을 147 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(정련ㆍ열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 60 ℃의 열수 수축조를 20 초간 통과시키고, 논터치 드라이어를 이용하여 160 ℃에서 10 초간 건조시킨 후, 계속해서 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 삽입률 1.0 ％, 오버피드율 0.5 ％의 치수 규제하에서 180 ℃에서 1 분간의 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 저통기성, 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력이 양호한 균형으로 목표값을 만족시켰다.
[실시예 6]
(종사ㆍ횡사)
나일론 6ㆍ6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 가지고, 단섬유 섬도 6.5 dtex, 필라멘트수 108, 총 섬도 700 dtex, 무연이며, 강도 8.4 cN/dtex, 신장도 23.5 ％의 합성 섬유 멀티필라멘트를 종사 및 횡사로서 이용하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 40 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 44 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 바 템플을 설치하여 직물을 파지하고, 백 롤러와 종광 사이에, 백 롤러로부터 40 cm의 위치에서 종사선으로부터 8 cm 종사를 들어올리도록 가이드 롤을 부착시킨 구성으로 하였다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 196 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 176 cN/개, 하사의 장력을 216 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(정련ㆍ열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 60 ℃의 열수 수축조를 20 초간 통과시키고, 논터치 드라이어를 이용하여 160 ℃에서 10 초간 건조시킨 후, 계속해서 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 삽입률 1.0 ％, 오버피드율 0.5 ％의 치수 규제하에서 180 ℃에서 1 분간의 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 저통기성, 수납시의 컴팩트성을 겸비하면서, 세로 방향 및 가로 방향의 활탈 저항력이 양호한 균형으로 목표값을 만족시켰다.
[비교예 6]
(종사ㆍ횡사)
나일론 6ㆍ6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 가지고, 단섬유 섬도 3.3 dtex, 필라멘트수 24, 총 섬도 78 dtex, 무연이며, 강도 7.7 cN/dtex, 신장도 23.0 ％의 합성 섬유 멀티필라멘트를 종사 및 횡사로서 이용하였다.
(제직 공정)
상기 종사ㆍ횡사를 이용하고, 종사의 직밀도가 120 개/2.54 cm, 횡사의 직밀도가 132 개/2.54 cm의 직물을 제직하였다.
방직기로서는 워터 제트 룸을 이용하고, 바디 비팅부와 마찰 롤러 사이에는 링 템플을 설치하여 직물을 파지하는 구성으로 하였다. 실시예 1에서 이용한 것과 같은 가이드 롤은 부착시키지 않았다.
제직 조건으로서는, 제직시의 종사 장력을 69 cN/개, 방직기 정지시의 상사의 장력을 69 cN/개, 하사의 장력을 69 cN/개가 되도록 조정하고, 방직기 회전수는 500 rpm으로 하였다.
(정련ㆍ열 세트 공정)
이어서, 이 직물에 60 ℃의 열수 수축조를 20 초간 통과시키고, 논터치 드라이어를 이용하여 160 ℃에서 10 초간 건조시킨 후, 계속해서 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 삽입률 0 ％, 오버피드율 0 ％의 치수 규제하에서 180 ℃에서 1 분간의 열 세트 가공을 실시하였다.
얻어진 에어백용 직물은 통기량이 크고, 세로 방향과 가로 방향 모두 활탈 저항력이 낮은 것이었다.
상기 실시예ㆍ비교예에 있어서의 측정 결과를 하기 표 2, 3에 통합하였다. 실시예 1 내지 6에 있어서는 모두, 통기량과 활탈 저항력의 값은 목표값을 만족시켰다. 한편, 비교예 1 내지 6에 있어서는, 통기량과 활탈 저항력의 값은 둘다 모두 목표값을 만족시키지 못하였다. 이로부터, 본 발명의 에어백용 직물은 에어백 으로서 우수한 기능을 갖는 것을 알았다.
Figure 112009004465282-pct00002
Figure 112009004465282-pct00003
본 발명에 의한 에어백용 직물은 에어백용 직물에 요구되는 우수한 저통기성과 수납시의 컴팩트성을 겸비하고, 활탈 저항력도 우수하다. 그 때문에, 본 발명의 에어백용 직물은 특히 운전석용, 조수석용, 측면 충돌용 사이드 에어 백 등에 바람직하게 사용할 수 있지만, 그 적용 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.

Claims (10)

  1. 합성 섬유사를 종사(縱絲) 및 횡사(橫絲)로 하여 이루어지고, 이하의 요건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물.
    (1) 합성 섬유사의 총 섬도가 100 내지 700 dtex
    (2) CF2/CF1≥1.10
    [여기서,
    CF1은 종사의 커버 팩터로서, CF1=(Dw×0.9)1/2×Nw이고,
    CF2는 횡사의 커버 팩터로서, CF2=(Df×0.9)1/2×Nf이고,
    Dw는 종사의 총 섬도(dtex), Df는 횡사의 총 섬도(dtex)이고,
    Nw는 종사의 직밀도(개/2.54 cm), Nf는 횡사의 직밀도(개/2.54 cm)임]
    (3) EC1≥400N, EC2≥400N
    [여기서,
    EC1은 ASTM D6479-02에 의한 세로 방향의 활탈 저항력(edgecomb resistance)(N)이고,
    EC2는 ASTM D6479-02에 의한 가로 방향의 활탈 저항력(N)임]
    (4) 0.85≤EC2/EC1≤1.15
    (5) JIS L 1096에서 규정하는 프라지아법(Frazier method)에 기초하여 시험 압력차 19.6 kPa에서 측정하였을 때의 통기량이 1.0 L/cm2ㆍ분 이하
    (6) ASTM D6478-02에 입각한 팩커빌리티가 1240 내지 1970 cm3
  2. 제1항에 있어서, 종사 및 횡사가 동일한 합성 섬유사로 이루어진 것인 에어백용 직물.
  3. 제1항에 있어서, 종사와 횡사를 구성하는 합성 섬유 필라멘트의 단섬유 섬도가 1 내지 7 dtex인 에어백용 직물.
  4. 제1항에 있어서, 종사의 커버 팩터 CF1 및 횡사의 커버 팩터 CF2가 모두 950 내지 1250인 에어백용 직물.
  5. 제1항에 있어서, 종사의 커버 팩터 CF1 및 횡사의 커버 팩터 CF2의 합이 2000 이상 2300 미만인 에어백용 직물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 에어백용 직물을 봉제하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백.
  7. 제직(製織)에 있어서 종사 장력을 75 내지 230 cN/개로 조정하여 제직하는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 에어백용 직물의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 제직시의 템플(temple)로서 바 템플(bar temple)을 사용하는 에어백용 직물의 제조 방법.
  9. 종사 개구에서의 상사(上絲) 장력과 하사(下絲) 장력에 10 내지 90 ％의 차를 두고 제직하는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 에어백용 직물의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 제직시의 템플로서 바 템플을 사용하는 에어백용 직물의 제조 방법.
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