KR102584297B1 - 이중 직물 및 이를 포함하는 물품 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 이중 직물 및 이를 포함하는 물품에 관한 것이다.

Description

이중 직물 및 이를 포함하는 물품{Two layer fabric and articles comprising the same}
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2020년 12월 29일자 한국특허출원 제10-2020-0186478호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 출원은 이중 직물 및 물품에 관한 것이다. 구체적으로, 본 출원은 돌출 패턴을 갖는 가스 부품성 이중 직물 및 상기 이중 직물을 포함하는 물품(예: 에어백, 구명조끼 등)에 관한 것이다.
에어백은 충돌 등과 같은 외력이 차량에 가해지는 경우, 센서가 충돌 충격을 감지한 후 화약을 폭발시키고, 에어백 쿠션 내부로 공급된 가스에 의해 쿠션이 팽창하면서 차량 이용자를 보호하는 장치이다.
에어백이 전개되는 상황에서, 에어백은 파손된 유리창이나 차량 내부 인테리어에 의해 손상될 수 있다. 특히, 자동차 전복시에는 유리창에 근접하게 위치한 사이드 커튼 에어백(side curtain airbag)의 손상이 가장 큰데, 이처럼 유리 파편 등에 의해 손상된 에어백은 본래의 기능을 다하지 못하게 된다.
종래 기술에서는 봉제나 접합 등을 통해 에어백에 보강포를 덧대는 방식으로 에어백의 내충격성 등을 보강하였으나, 이러한 방식은 에어백의 패키지(package) 또는 폴딩(folding) 성능을 저하시키고, 추가 비용도 발생시킨다.
본 출원의 일 목적은 가스(예: 공기) 부품성 이중 직물을 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 충격 내구성과 인열강도 등이 개선된 가스 부품성 이중 직물을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 상기 이중 직물을 포함하는 물품(예: 에어백, 구명조끼 등)을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 패키지(package) 또는 폴딩(folding) 성능이 우수한 에어백을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은, 보강포를 덧데거나 직물 간 접착이 추가로 요구되지 않는 것과 같이, 제직 효율이나 공정성이 우수한 에어백을 제공하는 것이다.
본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의해 모두 해결될 수 있다.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 이중 직물에 관한 것이다. 상기 이중직물은 제 1 직물층(L1)과 제 2 직물층(L2)을 포함한다.
상기 제 1 직물층(L1)은 소정의 패턴(P1)을 갖고, 상기 제 2 직물층(L2) 역시 소정의 패턴(P2)을 갖는다. 상기 패턴은 직물의 짜임 방식 또는 시인되는 직물 조직 형태를 의미할 수 있다.
상기 이중 직물은 에어백에 사용될 수 있고, 가스 부품성을 갖는다. 예를 들어, 상기 이중 직물은 2개 직물층(L1, L2)의 접합을 통해 가스 부품성을 가질 수 있다. 구체적으로, 도 1을 참조하여 설명하면, 상기 이중직물은 제 1 직물층과 제 2 직물층이 접합된 접합부(C)를 경계로 하여, 비팽창부(A) 및 팽창부(B)로 분리될 수 있다. 즉, 상기 이중 직물은 비팽창부(A), 팽창부(B) 및 접합부(C)를 포함하거나 비팽창부(A), 팽창부(B) 및 접합부(C)를 형성할 수 있다. 상기와 같이 형성된 팽창부는 가스 부품성을 가질 수 있을 정도의 밀폐성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 접합부는 가스부품을 발생시키는 기체를 두 개의 분리된 직물층 사이에서 빠져나가지 못하게 하고, 팽창하는 기체의 압력에 견딜 수 있도록 구성될 수 있다. 그에 따라, 가스 유입시 상기 팽창부는 부풀게 되고, 사용자를 외부 충격으로부터 보호할 수 있다.
상기 제 1 직물층과 제 2 직물층 간 접합 방식은 특별히 제한되지 않는다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 직물층과 제 1 직물층은 일체형 직조 방식(one piece woven)에 의해 제조된 것으로 분리된 두 개의 직물(층)이 동시에 직조된 것일 수 있고, 이들 직물층이 접결점(또는 접결부)에서 접합된 것일 수 있다. 이때, 접결점(또는 접결부)은 상기 접합부(C)에 대응한다.
또 하나의 예시에서, 상기 제 1 직물층과 제 2 직물층은 서로 각각 제조된 후, 봉제, 융착, 또는 접착의 방법을 통해 직물층의 일부가 접합된 것일 수 있다. 직물층 간 접합이 이루어지는 영역 또는 지점은 상기 접합부(C)에 대응한다.
공정의 단순화, 제조원가의 절감 등을 고려할 때, 일체형 직조 방식(one piece woven)에 의해 이중 직물을 제조하는 것이 바람직하다.
본 출원의 이중 직물은, 돌출 패턴(P3)을 갖는다. 구체적으로, 상기 직물층(L1, L2) 중 하나 이상의 표면에는 직물층과 일체로 형성된 돌출 패턴(P3)이 형성된다. 이와 관련하여, 돌출 패턴이 직물층과 일체로 형성된다는 것은, 직물층(L1, L2) 또는 그 패턴(P1, P2)을 직조하는데 사용되던 경사 또는 위사 중 일부가 돌출 패턴(P3)을 형성하는데 사용되고, 이어서 다시 직물층의 패턴(P1, P2) 직조에 사용되는 것을 의미한다. 이러한 직조는 예를 들어, 자카드 기기를 이용하여 이루어질 수 있고, 구체적으로는 자카드 기기를 이용한 OPW 직조 방식에서 이루어질 수 있다. 따라서, 본 출원에 따르면 보강포를 덧데거나 직물층 제조 후에 추가적인 패턴을 부착하는 것과 같은 추가 공정이 필요 없다.
직물층(L1, L2)의 표면 상에서 상기 돌출 패턴(P3)이 자리하는 위치는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 상기 돌출 패턴(P3)은 에어백 팽창시에 강한 충격이 가해질 것으로 예상되는 직물의 특정 부분(영역)에 국소적으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 아래 실험례에서 확인되는 것과 같이, 상기 돌출 패턴(P3)은, 에어백 전개시 파손점이 될 수 있는 직물층(L1, L2) 국소 부분(영역)에 대한 내압성능을 보완하고, 직물층의 찢김을 방지한다.
하나의 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)은 직물층(L1, L2)을 형성하는 면(surface) 중에서도, 직물층(L1, L2)이 서로 마주하는 일 표면 상에 형성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 상기 돌출 패턴(P3)은 가스가 유입되어 팽창하게 되는 팽창부(B)의 내측을 이루는 직물층(L1, L2) 일면(즉, 내측 표면) 상에 형성될 수 있다. 다른 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)은 직물층(L1, L2) 각각의 내측 표면에 대향하는 표면, 즉 외측 표면 상에 형성될 수 있다. 또 다른 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)은 직물층(L1, L2)의 내측 표면 및 외측 표면 상에 모두 형성될 수도 있다.
일반적으로, 직물층의 일 표면에는 아래 설명되는 것과 같이 수지 코팅층이 형성될 수 있는데, 코팅 불균형 방지 측면에서 돌출 패턴(P3)은 수지 코팅층이 형성된 면의 반대 일면 상에 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이중 직물의 외측 표면에 수지 코팅층이 형성되는 경우, 이중 직물의 내측 표면에 돌출 패턴(P3)이 형성되는 것이 바람직하다.
본 출원의 구체예에서, 상기 돌출 패턴(P3)은 직물층(L1, L2) 중 어느 하나 이상의 표면 상에서 1 개 이상 형성될 수 있다. 또는 상기 돌출 패턴(P3)은 직물층(L1, L2) 중 어느 하나 이상의 표면 상에서 2 개 이상 형성될 수 있다.
복수의 돌출 패턴이 직물층 상에 형성되는 경우, 각 돌출 패턴은 육안으로 구별될 수 있다, 예를 들어, 각각의 돌출패턴의 형상, 이들이 차지하는 면적 및/또는 이들이 이격된 간격 등이 육안으로 확인될 수 있고, 이를 통해 각 돌출 패턴이 구별될 수 있다(도 2a 참조).
상기와 같은 복수의 돌출 패턴은 동일 또는 상이한 형상을 가지면서 직물층 상에서 반복되며 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)은 적어도 5 내지 100 개 쓰레드(thread)의 간격 크기(또는 간격을 차지하는 크기)로 형성될 수 있다. 이때, 쓰레드란 상기 직물층(L1, L2)의 패턴(P1, P2)을 형성하는 낱개(또는 한 가닥)의 경사 및 위사를 의미한다. 예를 들어, 돌출 패턴이 상기 쓰레드 간격 크기로 형성되는 경우, 상기 돌출 패턴이 차지하는 면적은, 경사 방향 및 위사 방향 각각에서 적어도 5 개의 쓰레드로 이루어지는 다각형(예: 사각형) 또는 그에 준하는 면적일 수 있다(도 2b 참조).
구체적으로, 상기 돌출 패턴(P3)은, 예를 들어, 10 개 쓰레드 이상, 15 개 쓰레드 이상, 20 개 쓰레드 이상, 25 개 쓰레드 이상, 30 개 쓰레드 이상, 35 개 쓰레드 이상, 40 개 쓰레드 이상 또는 45 개 쓰레드 이상의 간격 크기(또는 간격을 차지하는 크기)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 간격 크기(또는 쓰레드로 표현되는 돌출 패턴이 차지하는 크기)의 상한은 예를 들어, 95 개 쓰레드 이하, 90 개 쓰레드 이하, 85 개 쓰레드 이하, 80 개 쓰레드 이하, 75 개 쓰레드 이하, 70 개 쓰레드 이하, 65 개 쓰레드 이하, 60 개 쓰레드 이하, 55 개 쓰레드 이하, 50 개 쓰레드 이하, 45 개 쓰레드 이하, 40 개 쓰레드 이하, 35 개 쓰레드 이하, 30 개 쓰레드 이하 또는 25 개 쓰레드 이하일 수 있다. 상기 돌출 패턴이 형성되는 크기를 상기 쓰레드 간격 범위 내로 조절하는 경우, 장력 불균형으로 인한 제직 성능 저하를 방지하고, 이중 직물의 충격 내구성을 확보할 수 있다.
돌출 패턴을 형성하는 경사 및 위사의 쓰레드 간격은, 상기 범위 내에서 서로 독립적으로 조절될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)는 일정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 직물층(L1, L2) 중 하나 이상의 표면에 형성되는 복수의 돌출 패턴(P3)은 적어도 5 내지 50 개 쓰레드(thread)의 간격을 두고 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출 패턴(P3)간 간격은 10 개 쓰레드 이상, 15 개 쓰레드 이상, 20 개 쓰레드 이상, 25 개 쓰레드 이상 또는 30 개 쓰레드 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 45 개 쓰레드 이하, 40 개 쓰레드 이하, 35 개 쓰레드 이하, 30 개 쓰레드 이하, 25 개 쓰레드 이하, 20 개 쓰레드 이하, 15 개 쓰레드 이하 또는 10 개 쓰레드 이하일 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)는 일정 간격으로 반복될 수 있다. 구체적으로, 상기 직물층(L1, L2) 중 하나 이상의 표면에 형성되는 복수의 돌출 패턴(P3)은 적어도 5 내지 50 개 쓰레드(thread)의 간격을 두고 반복 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 돌출 패턴(P3)이 형성되는 직물층의 패턴(P1, P2)은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
구체적인 직물층 패턴(P1, P2)의 형상(또는 종류)는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 직물층(L1, L2)은 각각 독립적으로 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직인 패턴(P1. P2)을 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 직물층(L1, L2)의 패턴(P1, P2)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도는 40 내지 80 th/inch 범위일 수 있다. 구체적으로, 상기 직물층 패턴(P1, P2)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도는 예를 들어, 46 th/inch 이상, 47 th/inch 이상, 48 th/inch 이상, 49 th/inch 이상, 50 th/inch 이상, 51 th/inch 이상, 52 th/inch 이상, 53 th/inch 이상, 54 th/inch 이상 또는 55 th/inch 이상일 수 있다. 그리고 그 상한은 예를 들어, 70 th/inch 이하, 65 th/inch 이하 또는 60 th/inch 이하일 수 있고, 구체적으로는 59 th/inch 이하, 58 th/inch 이하, 57 th/inch 이하, 56 th/inch 이하, 55 th/inch 이하, 54 th/inch 이하, 53 th/inch 이하, 52 th/inch 이하, 51 th/inch 이하 또는 50 th/inch 이하일 수 있다. 상기 범위 미만인 경우, 공기 부품에 관한 밀폐성과 기계적 강도 등을 확보하는 것이 어려울 수 있다. 또한, 상기 범위를 초과하는 경우에는, 에어백의 패키지 또는 폴딩성을 확보하기 어렵다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 밀도는 ISO 7211-2 (section 3.07)에 준하여 측정될 수 있다.
상기 돌출 패턴(P3)은 직물층의 패턴(P1, P2)과 동일하거나 상이할 수 있다. 동일 한 경우, 돌출 패턴(P3)은 직물층의 패턴(P1, P2) 보다 성기게 직조된 것일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)은 메쉬(mesh) 형상을 가질 수 있다(도 2a, 도 2b 또는 3b 참조). 이때, 메쉬(mesh) 형상이란, 예를 들어, 경사 방향에서 나란히 배열된 2 이상의 경사가 위사 방향에서 나란히 배열된 2 이상의 위사와 교차하는 형상을 의미할 수 있다. 상기 메쉬 형상은 그물 형상 또는 네트(net) 형상과 혼용될 수 있다. 이러한 메쉬 형상은, 이중 직물의 직조 효율을 저하시키지 않으면서도, 아래 실험예에서 확인되는 것과 같이 이중 직물의 충격 내구성 등을 개선할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도는, 직물층 패턴(P1, P2)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출 패턴(P3)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도는 20 th/inch 이하, 15 th/inch 이하, 10 th/inch 이하 또는 5 th/inch 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 돌출 패턴(P3)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도의 상한은 예를 들어, 4 th/inch 이하 또는 3 th/inch 이하일 수 있다. 상기 밀도 범위 내에서, 장력 불균형으로 인한 제직 성능 저하를 방지하고, 이중 직물의 충격 내구성을 확보할 수 있다. 상기 돌출 패턴(P3)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도의 하한은 예를 들어, 1 th/inch 이상일 수 있다.
상기 패턴(P1, P2, P3) 직조에 사용되는 섬유의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 아라미드 섬유, 폴리케톤 섬유, 탄소 섬유 및 셀룰로오스 섬유 중에서 선택되는 하나 이상의 섬유가 상기 패턴(P1, P2, P3) 형성에 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 섬유의 섬도는 300 내지 1500 dtex 범위 이내일 수 있다. 해당 섬도 범위를 만족하는 경우, 적절한 기계적 강도와 함께 경량성을 확보할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 이중 직물은, 이중 직물 팽창부에서의 공기 누출을 줄이기 위해, 직물층에 대한 수지 코팅층을 더 포함한다. 구체적으로, 상기 수지 코팅층은 직물층(L1, L2)의 일 표면 상에 피복될 수 있다. 「직물층의 일 표면 상에 코팅층이 피복된다」는 것은 직물층(및/또는 직물층을 형성하는 섬유)의 표면에 코팅층 형성 물질에 의한 막(코팅층)이 형성되는 것을 의미한다.
상기 코팅에 사용되는 수지는, 예를 들어, 실리콘 수지 또는 우레탄 수지일 수 있다. 그러나, 코팅 수지가 이들에 한정되는 것은 아니다.
코팅층 형성 방식은 특별히 제한되지 않는다, 예를 들어, 나이프 코트법, 닥터블레이드법, 분무 코팅법 또는 디핑법 등을 사용하여, 코팅제제 또는 코팅 조성물을 상기 직물층의 표면에 코팅할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 코팅층은 직물층(L1, L2)의 양면 또는 일면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅층은 상기 직물층(L1)과 직물층(L2)이 서로 마주하는 각각의 일면(즉, 내측 표면)에 코팅될 수 있다. 또는 직물층(L1, L2)의 내측 표면에 대향하는 면, 즉 직물층(L1, L2) 각각의 외측 표면에 코팅층이 형성될 수 있다. 또 다른 예시에서는, 직물층(L1, L2)의 외측 표면과 내측 표면 모두에 코팅층이 형성될 수도 있다.
하나의 예시에서, 상기 돌출 패턴(P3)은, 상기 수지 코팅층이 형성된 직물층 면의 반대 면 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 수지 코팅층이 직물층의 외측 표면 상에 코팅되는 경우, 돌출 패턴(P3)은 직물층(L1, L2) 중 하나 이상의 내측 표면에 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 수지 코팅층의 코팅량은 30 내지 150 g/m2 일 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅량의 하한은 예를 들어, 35 g/m2 이상, 40 g/m2 이상, 45 g/m2 이상 또는 50 g/m2 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 140 g/m2 이하, 130 g/m2 이하, 120 g/m2 이하, 110 g/m2 이하, 100 g/m2 이하, 90 g/m2 이하, 80 g/m2 이하, 70 g/m2 이하, 60 g/m2 이하 또는 50 g/m2 이하일 수 있다. 상기 코팅량이 상기 범위 미만인 경우, 에어백의 통기량이 많아 에어백 전개 후 일정한 압력으로 5초 이상 부푼 상태를 유지하기 어렵다. 그리고, 상기 코팅량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 에어백이 너무 두꺼워져 수납성이 좋지 못하고, 에어백 전개 시 에어백이 구조물과 접촉하면서 본래의 기능을 발휘하기가 어렵다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 코팅량은 ISO 3801에 준하여 측정 수 있다.
하나의 예시에서, 수지 코팅층이 형성된 이중 직물의 무게(g/m2)는 450 g/m2 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅 직물 무게의 상한은 예를 들어, 400 g/m2 이하 또는 350 g/m2 이하일 수 있고, 보다 구체적으로는 340 g/m2 이하, 330 g/m2 이하, 320 g/m2 이하, 310 g/m2 이하 또는 300 g/m2 이하일 수 있다. 그리고, 그 하한은 예를 들어, 280 g/m2 이상, 290 g/m2 이상, 300 g/m2 이상 또는 310 g/m2 이상일 수 있다. 코팅된 이중 직물의 무게가 상기 상한을 초과하는 경우에는 경량화가 어렵고, 직물 제조 비용이 증가할 수 있다. 그리고 코팅된 이중 직물의 무게가 상기 하한 미만인 경우에는 기계적 물성이 저하할 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 코팅 직물의 무게는 ISO 3801에 준하여 측정 수 있다.
하나의 예시에서, 수지 코팅층이 형성된 이중 직물의 두께는 0.30 내지 0.55 mm 범위일 수 있다. 구체적으로, 상기 두께의 하한은 0.31 mm 이상, 0.32 mm 이상, 0.33 mm 이상, 0.34 mm 이상 또는 0.35 mm 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 0.50 mm 이하, 0.49 mm 이하, 0.48 mm 이하, 0.47 mm 이하, 0.46 mm 이하, 0.45 mm 이하일 수 있다. 두께가 상기 범위 하한인 경우에는 충분한 기계적 물성을 확보하기 어렵고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 폴딩성이 좋지 못하다. 특별히 제한되는 것은 아니나, 상기 두께는 ISO 2286-3에 준하여 측정될 수 있다.
상기 이중 직물의 용도는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 가스 부품성이 요구되는 구명조끼나 에어백 등의 용도로 사용될 수 있다.
본 출원에 관한 다른 일례예서, 본 출원은 상기 구성의 이중 직물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
하나의 예시에서, 상기 이중 직물의 제조방법은, 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)을 이용하여, 서로 분리된 제 1 직물층(L1)과 제 2 직물층(L2)을 동시에 직조하면서, 상기 직물층(L1, L2) 중 하나 이상의 표면에 직물층과 일체로 형성된 돌출 패턴(P3)을 형성하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 방법은, 상기 돌출 패턴(P3)을 적어도 5 내지 100 개 쓰레드(thread) 간격 크기로 형성할 수 있다. 상기 쓰레드는 상기 직물층(L1, L2)의 패턴(P1, P2)을 형성하는 낱개(또는 한 가닥)의 경사 및 위사를 의미한다.
패턴(P1, P2, P3)의 형상, 돌출 패턴(P3) 위치, 직조에 사용되는 섬유(위사 및 경사), 코팅, 및 그 외 이중 직물과 그 제조에 관한 설명은 상술한 바와 같으므로 생략한다.
하나의 예시에서, 상기 방법은, 직물층의 표면 상에, 적어도 5 내지 100 개 쓰레드(thread) 간격으로(또는 간격을 차지하는 크기로) 상기 돌출 패턴(P3)을 1 또는 2 이상 형성할 수 있다. 구체적인 쓰레드 간격은 상술한 바와 같다.
하나의 예시에서, 상기 방법은, 직물층의 표면 상에, 적어도 5 내지 50 개 쓰레드(thread) 간격으로 상기 돌출 패턴(P3)을 반복하여 형성할 수 있다. 구체적인 쓰레드 간격, 즉 돌출 패턴 간 이격된 거리는 상술한 바와 같다.
하나의 예시에서, 상기 방법은, 40 내지 80 th/inch 범위 내의 경사 및 위사 밀도로 상기 직물층(L1, L2)의 패턴(P1, P2)을 형성할 수 있다. 구체적인 밀도는 상술한 바와 같다.
하나의 예시에서, 상기 방법은 20 th/inch 이하, 15 th/inch 이하, 10 th/inch 이하 또는 5 th/inch 이하의 경사 및 위사 밀도로 상기 돌출 패턴(P3)을 형성할 수 있다. 구체적인 밀도는 상술한 바와 같다.
하나의 예시에서, 상기 방법은 상기 직물층(L1, L2)의 일 표면 상에 수지 코팅 조성물(또는 코팅 제제)를 도포 및 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 경화는 상온 또는 그 이상의 온도에서 이루어질 수 있다. 상기 상온은 특별히 감온 또는 가온이 이루어지지 않은 상태의 온도로서 약 15 내지 35 ℃ 의 온도를 의미할 수 있다. 그리고, 상온 이상의 온도는 가온이 이루어진 온도로서, 35 ℃를 초과하는 온도, 예를 들어, 40 내지 300 ℃ 범위의 온도를 의미할 수 있다. 상기 온도에서의 경화 시간은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 수 초(sec) 내지 수십 분(min) 동안 상기 경화가 이루어질 수 있다.
본 출원에 관한 또 다른 일례에서, 본 출원은 상기 이중 직물을 포함하는 물품에 관한 것이다. 이러한 물품의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 구명 조끼 또는 에어백일 수 있다.
본 출원에 따르면, 수납성이 우수하면서도 충격 내구성과 인열강도 등이 개선되고, 제직효율과 제조 공정성이 우수한 가스 부품성 이중 직물이 제공될 수 있다. 또한, 본 출원은 상기와 같은 가스 부품성 이중직물을 포함하는 물품(예: 에어백, 구명조끼 등)을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 출원의 일례에 따라 에어백용으로 사용될 수 있는 이중직물을 개략적으로 도시한다. 도시된 것처럼, 상기 이중직물은 비팽창부(A), 팽창부(B) 및 접합부(C)를 형성할 수 있다.
도 2는, 본 출원의 일례에 따른 직물층(L1, L2) 표면 및 돌출 패턴(P3)을 촬영한 것이다. 구체적으로, 도 2a는 제 1 직물층(L1)(10)과 제 2 직물층(L2)(20)의 서로 마주하는 일면(내측 일면으로서 비코팅면) 중에서, 제 1 직물층(10)의 내측 일면에 복수 개의 돌출 패턴(P3)이 형성된 모습을 촬영한 이미지이다. 그리고, 도 2b는 돌출 패턴(P3)을 확대 촬영한 것으로, 소정 쓰레드 간격(예: 5 내지 100개 쓰레드 간격)의 크기로 일정 면적을 차지하면서 형성된 낱개의 돌출 패턴(30)을 표시한다. 한편, 도 2c는 돌출 패턴(P3)이 형성된 직물층 내측 일면의 반대면인 코팅면을 촬영한 이미지이다.
도 3은 직물층 표면 상에 형성된 메쉬 형상의 돌출 패턴을 설명하기 위한 이미지이다. 구체적으로, 도 3a는 직물층(L1 또는 L2)이 갖는 패턴(P1 또는 P2)을 촬영한 이미지이고, 도 3b는, 도 3a의 직물층 패턴(P1 또는 P2) 상에 메쉬 형상의 돌출 패턴(P3)이 형성된 것을 촬영한 이미지이다. 이때, 도 3b에 관한 구체예에서, 직물층 패턴의 밀도는 57 x 48 th/inch이고, 돌출 패턴의 밀도는 8 x 10 th/inch이며, 하나의 돌출 패턴은 위사 및 경사 방향에서 36 개의 쓰레드 간격을 차지하는 크기이고, 각 돌출 패턴은 위사 및 경사 방향에서 8 개의 쓰레드 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다.
도 4는 후술하는 Puncture test 를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 후술하는 Tear strength test 를 설명하기 위한 도면이다.
이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
실시예
자카드 기기를 이용한 OPW 직조 방식으로, 이중직물을 제조하였다. 이중직물 제조시 사용된 섬유는 코오롱 사의 PET 섬유(Secura-Stelen®)이고, 제 1 직물층의 패턴(P1)과 제 2 직물층의 패턴(P2)은 각각 1 x 1 평직으로 직조하였다. 이때, 도 3b와 같은 돌출 패턴이 제 1 직물층의 내측 표면(즉, 제 2 직물층의 일면과 마주하는 제 1 직물층의 내측 일면) 상에 형성되도록 하였다.
그리고, 각 직물층의 외측 표면을 우레탄 수지(Covestro社 DLU 코팅제 사용)로 코팅한 후(코팅량 38 g/m2), 열풍 챔버(chamber)에서 80 내지 180 ℃의 온도로 약 1.5 분간 경화하였다.
제조된 코팅 이중직물의 두께는 0.43 mm이고, 전체 무게는 302 g/m2 이다.
비교예 1
돌출 패턴(P3)이 이중 직물의 내측 표면에 형성되지 않은 것을 제외하고, 동일하게 코팅 직물을 제조하였다.
제조된 코팅 이중직물의 두께는 0.37 mm이고, 전체 무게는 297 g/m2 이다
비교예 2
돌출 패턴(P3)이 이중 직물의 내측 표면에 형성되지 않은 것과 각 직물층의 외측 표면을 실리콘 수지(Dow corning 社의 DC3760 코팅제 사용)로 코팅한 것(코팅량 약 75 g/m2)을 제외하고, 동일하게 코팅 직물을 제조하였다.
제조된 코팅 이중직물의 두께는 0.36 mm이고, 전체 무게는 340 g/m2 이다
실험 1: 기계적 물성 평가
1. Puncture test (Puncture force, N)
ASTM F1342에 따라 직물의 물성을 평가하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예에서 제조된 직물을 ASTM F1342 Puncture Strength 측정 지그(Jig)에 고정시킨 후, Probe A 를 지그의 Puncture Guide Hole에 50.8 cm/min의 속도로 침투시켰다. 그리고, 원단에 Puncture가 발생할 때의 하중과 신장 정도를 측정하였다. ASTM F1342 Puncture Strength 측정 Jig와 Probe A는 도 4와 같은 표준으로 제작된다.
2. Tear strength test (Tear force, N)
ISO 13937-2에 따라 직물의 물성을 평가하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예에서 제조된 직물을 도 5a와 같이 Trouser(바지) 형태의 시편으로 재단하고(단위 cm), Sample의 양 다리를 상하방향 100mm/min 속도로 인장시킨다. 이 때 시간에 따른 Tear Strength 그래프를 도 5b와 같이 얻을 수 있다. 이 그래프의 Peak 시작부터 끝까지 4등분을 한 후 각 등분의 최대 Peak 2개, 최소 Peak 2개씩 총 16개 수치의 산술 평균을 구하여 Tear Strength를 구하였다.
그 실험 결과는 아래 표 1과 같다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2
Puncture force (N) 45.3 41.0 27.1
Tear force
(N)		 Warp 방향 344.4 227 290
Fill 방향 546.36 245 280
실험 2: 두께, 무게 및 폴딩성 평가
직물 폴딩(folding)시 두께는 원단의 크기 및 형상에 따라 변동될 수 있으므로, 동일한 형상 및 사양의 원단을 사용하여 실시예 2와 비교예 3을 구성하였다. 구체적으로, 실시예 2와 비교예 3의 시편에 대하여 동일한 원단(PET 550 dtex/144f를 사용하여, 위사와 경사의 밀도가 57 x 48 th/in인 OPW 원단을 제작)에 동일한 폴리우레탄 코팅재를 동일한 양(약 35 gsm) 도포하였다. 이때, 상기 원단은 사각 시트 형상이고, 면적은 A이다.
다만, 실시예 2의 경우에는 상기 원단에 위사 및 경사 방향에서 36 개의 쓰레드를 차지하는 돌출패턴(8 x 10 th/in (위사 x 경사) 밀도)을 형성하되, 위사 및 경사 방향에서 20 개 쓰레드 간격으로 상기와 같은 돌출패턴이 반복 위치하여 상기 원단 면적(A) 중 일부 면적(a)에 고르게 형성되도록 하였다(1 layer). 그리고, 비교예 3의 경우에는 상기 제작된 원단에 면적 a를 차지하는 보강포(상기 제작된 원단과 동일하게 제조되고, 면적만 다름)를 덧대었다(2 layer).
실시예 2와 비교예 3의 두께, 무게 및 폴딩성을 평가(5회 측정에 대한 산술 평균값)하면 아래와 같다.
실시예 2 비교예 3
Roll folding 89 mm 100 mm
두께 0.43 mm 0.72 mm
무게 302 g/m2 545 g/m2
* Roll folding: 각 시편을 한쪽 끝에서부터 둥글게 말아 원기둥과 같은 형상을 만들고, 가운데 부분의 둘레를 측정한 것이다.
* 두께: 각 시편의 두께이다
* 무게: 각 시편의 단위면적당 무게이다.

Claims (16)

  1. 소정 패턴(P1)을 갖는 제 1 직물층(L1); 및 소정 패턴(P2)을 갖는 제 2 직물층(L2)을 포함하고,
    상기 직물층(L1, L2) 중 하나 이상의 표면에는 직물층과 일체로 형성된 돌출 패턴(P3)이 형성되며,
    상기 돌출 패턴(P3)은 5 내지 100 개 쓰레드(thread)의 간격을 차지하는 크기로 형성된,
    이중 직물(단, 상기 쓰레드는 상기 직물층(L1, L2)의 패턴(P1, P2)을 형성하는 낱개의 경사 및 위사를 의미한다).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출 패턴(P3)은 5 내지 50 개 쓰레드(thread) 간격으로 이격되어 형성된, 이중 직물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물층(L1)의 패턴(P1)과 직물층(L2)의 패턴(P2)은 서로 동일하거나 상이한, 이중 직물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물층(L1)의 패턴(P1)과 직물층(L2)의 패턴(P2)은 각각 독립적으로, 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직인, 이중 직물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물층(L1, L2)의 패턴(P1, P2)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도는 40 내지 80 th/inch 인, 이중 직물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출 패턴은 메쉬(mesh) 형상을 갖는, 이중 직물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출 패턴(P3)을 형성하는 경사 및 위사의 밀도는 20 th/inch 이하인, 이중 직물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴(P1, P2, P3)은 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 아라미드 섬유, 폴리케톤 섬유, 탄소 섬유 및 셀룰로오스 섬유 중에서 선택되는 하나 이상의 섬유로 형성된, 이중 직물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 섬유의 섬도는 300 내지 1500 dtex 인, 이중 직물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물층(L1, L2)의 일면 상에 형성된 수지 코팅층을 더 포함하고,
    상기 수지 코팅층은 실리콘 및 우레탄 수지 중에서 하나 이상을 포함하는, 이중 직물.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 돌출 패턴(P3)은, 상기 수지 코팅층이 형성된 직물층 면의 반대 일면 상에 형성된, 이중 직물.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 수지 코팅층의 코팅량은 30 내지 150 g/m2 범위인, 이중 직물.
  13. 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)을 이용하여, 서로 분리된 제 1 직물층(L1)과 제 2 직물층(L2)을 동시에 직조하면서, 상기 직물층(L1, L2) 중 하나 이상의 표면에 직물층과 일체로 형성된 돌출 패턴(P3)을 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 돌출 패턴(P3)을 5 내지 100 개 쓰레드(thread)의 간격을 차지하는 크기로 형성하는, 이중 직물의 제조방법(단, 상기 쓰레드는 상기 직물층(L1, L2)의 패턴(P1, P2)을 형성하는 낱개의 경사 및 위사를 의미한다).
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌출 패턴(P3)을 메쉬 형태로 형성하는, 이중 직물의 제조방법.
  15. 제 1 항에 따른 이중 직물을 포함하는, 에어백.
  16. 제 1 항에 따른 이중 직물을 포함하는, 구명 조끼.
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