KR20120111416A - Polyester fabrics and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에어백용 원단 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 고강력 고신율 및 저모듈러스의 폴리에스테르 원사를 포함하여 장기간의 다습한 열처리 이후에도 강인성 및 에너지 흡수 성능이 우수한 폴리에스테르 원단 및 그의 제조 방법, 이를 포함하는 차량용 에어백에 관한 것이다.The present invention relates to a fabric for airbags and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a polyester fabric having excellent toughness and energy absorption performance even after a long period of high-temperature heat treatment, including a polyester yarn of high strength, high elongation and low modulus The present invention relates to a vehicle airbag including the same.
일반적으로 에어백(air bag)은, 주행중인 차량이 약 40 km/h 이상의 속도에서 정면의 충돌시, 차량에 가해지는 충돌충격을 충격감지센서에서 감지한 후, 화약을 폭발시켜 에어백 쿠션 내부로 가스를 공급하여 팽창시킴으로써, 운전자 및 승객을 보호하는 장치를 말한다. In general, an air bag detects a collision shock applied to a vehicle at a speed of about 40 km / h or more at a speed of about 40 km / h, and then explodes a gunpowder to gas into the airbag cushion. By supplying and expanding, it refers to a device that protects the driver and passengers.
에어백용 원단으로서 요구되는 항목은 충돌시에 원활하게 전개되기 위한 저통기성, 에어백 자체의 손상 및 파열을 막기 위한 고강력, 고내열성 및 승객에게 가해지는 충격을 줄이기 위한 유연성 등이 있다. Items required for airbag fabrics include low breathability for smooth deployment in the event of a crash, high strength to prevent damage and rupture of the airbag itself, high heat resistance, and flexibility to reduce impact on passengers.
특히, 자동차에 사용되는 에어백은 일정한 형태로 제조된 후, 그 부피를 최소화하기 위하여 접힌 상태로 자동차의 핸들이나 자동차 측면 유리창 또는 측면 구조물 등에 장착되어 접힌 상태를 유지하였다가 인플레이터 등이 작동시 에어백이 팽창되어 전개될 수 있도록 한다. In particular, the airbags used in automobiles are manufactured in a certain form, and then folded in order to minimize the volume of the airbags. Allow it to expand and deploy.
따라서, 자동차 장착시 에어백의 폴딩성 및 패키지성을 효과적으로 유지하며, 에어백 자체의 손상 및 파열을 막고 우수한 에어백 쿠션 전개 성능을 발휘하고, 승객에게 가해지는 충격을 최소화하기 위해서는, 에어백 원단의 우수한 기계적 물성과 함께 폴딩성 및 승객에게 가해지는 충격을 줄이기 위한 유연성이 매우 중요하다. 그렇지만, 승객의 안전을 위하여 우수한 공기 차단효과 및 유연성을 동시에 유지하며, 에어백이 받는 충격에 충분히 견디고 자동차내에 효과적으로 장착되어 사용할 수 에어백용 원단은 제안되어 있지 않은 상황이다. Therefore, in order to effectively maintain the folding and packageability of the airbag when installing the vehicle, to prevent damage and rupture of the airbag itself, to exhibit excellent airbag cushion deployment performance, and to minimize the impact on passengers, the airbag fabric has excellent mechanical properties. In addition, foldability and flexibility to reduce the impact on passengers is very important. However, airbag fabrics that maintain excellent air blocking effect and flexibility at the same time for the safety of the passengers, sufficiently endure the impact of airbags and can be effectively mounted in a vehicle have not been proposed.
종래에는 나일론 66 등의 폴리아미드 섬유가 에어백용 원사의 재료로 사용되고 있으나 나일론 66은 내충격성이 우수하지만 폴리에스테르 섬유에 비해 내습열성, 내광성, 형태안정성의 측면에서 뒤떨어지고 원료 가격이 매우 높은 단점이 있다. Conventionally, polyamide fiber such as nylon 66 is used as a material for airbag yarn, but nylon 66 has excellent impact resistance, but is inferior to polyester fiber in terms of moisture resistance, heat resistance, light stability, shape stability, and has a very high raw material price. have.
한편, 일본특허공개공보 평04-214437호에는 이러한 결점이 경감되는 폴리에스테르 섬유의 사용이 제안되어 있다. 그러나, 이같이 기존의 폴리에스테르 원사를 사용하여 에어백을 제조하는 경우에는 높은 강연도(stiffness)로 인해 자동차내에 장착시 좁은 공간에 수납하기 어렵고, 고탄성율과 저신율로 인해 고온의 열처리 등에서 과도한 열수축 발생하며, 고온의 가혹 조건 하에서 충분한 기계적 물성 및 전개 성능을 유지하는 데 한계가 있어 왔다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-214437 proposes the use of polyester fibers in which such defects are alleviated. However, in the case of manufacturing air bags using conventional polyester yarns, it is difficult to store them in a narrow space when mounted in a vehicle due to high stiffness, and excessive heat shrinkage occurs at high temperature heat treatment due to high elasticity and low elongation. In addition, there have been limitations in maintaining sufficient mechanical properties and development performance under high temperature harsh conditions.
따라서, 차량용 에어백용 원단으로 사용하기에 적합하게 우수한 기계적 물성 및 공기차단 효과를 유지하며, 승객에게 가해지는 충격을 줄이기 위한 유연성, 수납성, 및 장시간 수납상태로 존재하게 되는 에어백 쿠션의 특징상, 장기간의 다습한 가혹 조건 하에서도 우수한 물성을 유지하는 특성을 갖는 섬유 원단 개발에 대한 연구가 필요하다.Therefore, the airbag cushion maintains excellent mechanical properties and air-blocking effect, which is suitable for use as a fabric for vehicle airbags, and is flexible, storage, and long-term storage state to reduce impacts on passengers. There is a need for a study on the development of a textile fabric having properties that maintain excellent physical properties even under severe and humid conditions.
본 발명은 에어백용 원단에 사용 가능하도록 우수한 기계적 물성, 유연성, 수납성을 확보하며, 장시간의 다습한 가혹 조건 하에서 충분한 성능을 유지하는 폴리에스테르 원단을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a polyester fabric that ensures excellent mechanical properties, flexibility, storage properties to be used in the fabric for airbags, and maintains sufficient performance under prolonged and humid conditions.
본 발명은 또한, 상기 폴리에스테르 원단을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention also provides a method of manufacturing the polyester fabric.
본 발명은 또한, 상기 폴리에스테르 원단을 포함하는 차량용 에어백을 제공하고자 한다.The present invention also provides a vehicle airbag comprising the polyester fabric.
본 발명은 섬도가 300 내지 700 데니어인 폴리에스테르 원사를 포함하고, 하기 계산식 1에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI1000 지수가 0.88 이상이고, 하기 계산식 2에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI1000 지수가 0.83 이상인 폴리에스테르 원단을 제공한다. The present invention comprises a polyester yarn having a fineness of 300 to 700 denier, the WTSRI 1000 index of the fabric as shown in the following formula 1 is 0.88 or more, and the WTERI 1000 index of the fabric as shown in the formula 2 below 0.83 or more Provide ester fabric.
[계산식 1][Equation 1]
WTSRI1000 = TS1/ TS0 WTSRI 1000 = TS 1 / TS 0
[계산식 2][Equation 2]
WTERI1000 = TE1/ TE0 WTERI 1000 = TE 1 / TE 0
상기 식 중에서, In the above formula,
WTSRI1000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index)를 나타낸 것이고,WTSRI 1000 shows the Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) of fabric measured after heat treatment for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH.
WTS0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이며, WTS 0 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTS1은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리 한 후 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이고, WTS 1 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured after heat treatment for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH by ISO 13934-1.
WTERI1000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index)를 나타낸 것이며,WTERI 1000 shows the Wet Tensile Elongation Retention Index (WTERI) measured after heat treatment for 1,000 hours at 50 ℃ and 95% RH.
WTE0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장신도(%)이고, WTE 0 is the tensile elongation (%) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTE1은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리 한 측정한 원단의 인장신도(%)이다. WTE 1 is the tensile elongation (%) of the measured fabric, heat treated for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH conditions by ISO 13934-1.
본 발명은 또한, 섬도가 300 내지 700 데니어인 폴리에스테르 원사로 에어백용 생지를 제직하는 단계, 상기 제직된 에어백용 생지를 정련하는 단계, 및 상기 정련된 직물을 텐터링하는 단계를 포함하는 상기 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법을 제공한다. The present invention also provides the airbag comprising the steps of weaving the dough for airbags with a polyester yarn having a fineness of 300 to 700 deniers, refining the dough for the woven airbags, and tentering the refined fabric. It provides a method for producing a polyester fabric for.
본 발명은 또한, 상기 에어백용 폴리에스테르 원단을 포함하는 차량용 에어백을 제공한다.
The present invention also provides a vehicle airbag comprising the polyester fabric for the airbag.
이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리에스테르 원단, 그의 제조 방법, 및 이를 포함하는 차량용 에어백에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명에 대한 하나의 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 발명의 권리범위 내에서 구현예에 대한 다양한 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. Hereinafter, a polyester fabric according to a specific embodiment of the present invention, a manufacturing method thereof, and a vehicle airbag including the same will be described in more detail. However, this is presented as an example of the invention, whereby the scope of the invention is not limited, it is apparent to those skilled in the art that various modifications to the embodiments are possible within the scope of the invention.
추가적으로, 본 명세서 전체에서 특별한 언급이 없는 한 "포함" 또는 "함유"라 함은 어떤 구성 요소(또는 구성 성분)를 별다른 제한 없이 포함함을 지칭하며, 다른 구성 요소(또는 구성 성분)의 부가를 제외하는 것으로 해석될 수 없다.In addition, throughout this specification, "comprising" or "containing ", unless specifically stated, refers to including any and all components (or components) Can not be interpreted as excluding.
본 발명에서 에어백용 원단이라 함은 자동차용 에어백의 제조에 사용되는 직물 또는 부직포 등을 말하는 것으로, 일반적인 에어백용 원단으로는 래피어 직기나 에어젯 직기로 제직된 나일론 66 평직물 또는 나일론 66 부직포를 사용하고 있으나, 본 발명의 에어백용 원단은 폴리에스테르 원사를 사용하여 형태안정성, 강인성, 공기투과도, 강연도 등의 기본적인 물성이 우수한 특징을 갖는다. In the present invention, the airbag fabric refers to a fabric or a nonwoven fabric used in the manufacture of an airbag for an automobile. As a general airbag fabric, a nylon 66 plain fabric or a nylon 66 nonwoven fabric woven with a rapier loom or an airjet loom. Although it is used, the airbag fabric of the present invention is characterized by excellent physical properties such as form stability, toughness, air permeability, ductility using a polyester yarn.
다만, 종래의 나일론 66 등 폴리아미드 섬유 대신에 폴리에스테르를 에어백용 원사로 적용하기 위해서는, 기존에 폴리에스테르 원사의 높은 모듈러스와 강연도 등에 따른 폴딩성 저하 및 낮은 용융 열용량으로부터 기인한 장기간의 다습한 열처리 조건 하에서 물성 저하, 이에 따른 전개 성능 저하를 극복할 수 있어야 한다.However, in order to apply polyester as an airbag yarn instead of polyamide fiber such as conventional nylon 66, long-term humid and high humidity due to low melt heat capacity and folding property due to high modulus and stiffness of polyester yarn Under the heat treatment conditions, it should be possible to overcome the deterioration of physical properties and consequently deterioration of development performance.
폴리에스테르는 분자구조상 나일론 등에 비해 강연성(stiffness)이 높은 구조를 가지게 되어 높은 모듈러스(high modulus)의 특성을 갖게 된다. 이로 인해, 에어백용 원단으로 사용하여 자동차에 장착할 경우 수납성(packing)이 현저히 떨어지게 된다. 또한, 폴리에스테르 분자쇄내의 카르복실 말단기(Carboxyl End Group, 이하, "CEG"라 함)는 고온 및 고습 조건에서 에스테르기(ester bond)를 공격하여 분자쇄 절단을 가져와 에이징후 물성을 저하시키는 원인이 된다. Polyester has a high stiffness structure compared to nylon in the molecular structure has a high modulus characteristics. For this reason, when used as a fabric for airbags to be mounted on a car, the packing (packing) is significantly reduced. In addition, the carboxyl end groups (hereinafter referred to as "CEG") in the polyester molecular chain attack the ester bond under high temperature and high humidity conditions to cause molecular chain cleavage, thereby deteriorating physical properties after aging. Cause.
이에 따라, 본 발명은 고강력 고신율의 저모듈러스 폴리에스테르 원사를 사용하여 원사의 섬도 및 원단의 인장강도, 인장신도 등의 물성 범위를 최적화함으로써, 강연도를 현저히 낮추면서도 우수한 기계적 물성 및 공기 차단 성능 등을 유지할 수 있어 에어백용 원단으로서 향상된 물성 개선 효과를 얻을 수 있다. Accordingly, the present invention by using a high modulus low modulus polyester yarn to optimize the physical properties of the yarn fineness and tensile strength, tensile elongation, etc. of the yarn, excellent mechanical properties and air blocking while significantly lowering the ductility Since the performance can be maintained, the improved physical properties can be obtained as a fabric for airbags.
특히, 본 발명자들의 실험 결과, 소정의 특성을 갖는 폴리에스테르 원단으로 에어백 쿠션을 제조함에 따라, 보다 향상된 폴딩성, 형태안정성, 및 공기 차단 효과를 나타내어 에어백용 원단으로 사용시 자동차 장착 등에서 보다 우수한 수납성(packing) 및 고온 고습의 가혹 조건 하에서도 우수한 기계적 물성, 공기 유출 방지, 기밀성 등을 유지할 수 있음이 밝혀졌다.Particularly, as a result of the experiments of the present inventors, as the airbag cushion is manufactured from a polyester fabric having predetermined characteristics, it shows more improved folding property, form stability, and air blocking effect, so that when used as a fabric for airbags, it has better storage performance (e.g. It has been found that excellent mechanical properties, airflow prevention, and airtightness can be maintained even under severe conditions of packing and high temperature and high humidity.
이에 발명의 일 구현예에 따라, 소정의 특성을 갖는 폴리에스테르 원단이 제공된다. 이러한 폴리에스테르 원단, 즉, 에어백용 폴리에스테르 원단은 섬도가 300 내지 700 데니어인 폴리에스테르 원사를 포함하고, 하기 계산식 1에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI1000 지수가 0.88 이상이고, 하기 계산식 2에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI1000 지수가 0.83 이상이 될 수 있다. In accordance with one embodiment of the present invention, a polyester fabric having a predetermined characteristic is provided. Such a polyester fabric, that is, a polyester fabric for an air bag, includes a polyester yarn having a fineness of 300 to 700 denier, and has a WTSRI 1000 index of 0.88 or more, as shown in Equation 1 below, and as shown in Equation 2 below. The same fabric can have a WTERI 1000 index of 0.83 or more.
[계산식 1][Equation 1]
WTSRI1000 = TS1/ TS0 WTSRI 1000 = TS 1 / TS 0
[계산식 2][Equation 2]
WTERI1000 = TE1/ TE0 WTERI 1000 = TE 1 / TE 0
상기 식 중에서, In the above formula,
WTSRI1000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index)를 나타낸 것이고,WTSRI 1000 shows the Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) of fabric measured after heat treatment for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH.
WTS0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이며, WTS 0 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTS1은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리 한 후 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이고, WTS 1 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured after heat treatment for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH by ISO 13934-1.
WTERI1000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index)를 나타낸 것이며,WTERI 1000 shows the Wet Tensile Elongation Retention Index (WTERI) measured after heat treatment for 1,000 hours at 50 ℃ and 95% RH.
WTE0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장신도(%)이고, WTE 0 is the tensile elongation (%) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTE1은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리 한 측정한 원단의 인장신도(%)이다.WTE 1 is the tensile elongation (%) of the measured fabric, heat treated for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH conditions by ISO 13934-1.
또한, 상기 폴리에스테르 원단은 50℃ x 95%RH 조건에서 2,000 시간 동안 열처리 후 측정한 하기 계산식 3에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI2000 지수가 0.88 이상이고, 하기 계산식 4에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI2000 지수가 0.83 이상이 될 수 있다. In addition, the polyester fabric has a WTSRI 2000 index of 0.88 or more, as shown in Formula 3 below, measured after heat treatment for 2,000 hours at 50 ° C x 95% RH, and WTERI 2000 of fabric as shown in Formula 4 below. The index can be above 0.83.
[계산식 3][Equation 3]
WTSRI2000 = WTS2/ WTS0 WTSRI 2000 = WTS 2 / WTS 0
[계산식 4][Equation 4]
WTERI2000 = WTE2/ WTE0 WTERI 2000 = WTE 2 / WTE 0
상기 식 중에서, In the above formula,
WTSRI2000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 2,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index)를 나타낸 것이고,WTSRI 2000 shows the Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) of fabric measured after heat treatment for 2,000 hours at 50 ℃ and 95% RH.
WTS0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이며, WTS 0 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTS2은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 2,000 시간 동안 열처리 한 후 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이고, WTS 2 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured after heat treatment for 2,000 hours under 50 ℃ and 95% RH using ISO 13934-1 method.
WTERI2000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 2,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index)를 나타낸 것이며,WTERI 2000 shows the Wet Tensile Elongation Retention Index (WTERI) of fabrics measured after heat treatment for 2,000 hours at 50 ℃ and 95% RH.
WTE0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장신도(%)이고, WTE 0 is the tensile elongation (%) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTE2은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 2,000 시간 동안 열처리 한 측정한 원단의 인장신도(%)이다. WTE 2 is the tensile elongation (%) of the measured fabric, heat treated for 2,000 hours under 50 ° C and 95% RH, using ISO 13934-1.
또한, 상기 폴리에스테르 원단은 50℃ x 95%RH 조건에서 3,000 시간 동안 열처리 후 측정한 하기 계산식 5에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI3000 지수가 0.88 이상이고, 하기 계산식 6에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI3000 지수가 0.83 이상이 될 수 있다. In addition, the polyester fabric has a WTSRI 3000 index of the fabric as shown in the following
[계산식 5][Equation 5]
WTSRI3000 = WTS3/ WTS0 WTSRI 3000 = WTS 3 / WTS 0
[계산식 6][Equation 6]
WTERI3000 = WTE3/ WTE0 WTERI 3000 = WTE 3 / WTE 0
상기 식 중에서, In the above formula,
WTSRI3000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 3,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index)를 나타낸 것이고,WTSRI 3000 shows the Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) of fabric measured after heat treatment for 3,000 hours under 50 ℃ and 95% RH.
WTS0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이며, WTS 0 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTS3은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 3,000 시간 동안 열처리 한 후 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이고, WTS 3 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured after heat treatment for 3,000 hours under the conditions of 50 ℃ and 95% RH by ISO 13934-1 method.
WTERI3000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 3,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index)를 나타낸 것이며,WTERI 3000 shows the Wet Tensile Elongation Retention Index (WTERI) measured after heat treatment for 3,000 hours under 50 ℃ and 95% RH.
WTE0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장신도(%)이고, WTE 0 is the tensile elongation (%) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTE3은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 3,000 시간 동안 열처리 한 측정한 원단의 인장신도(%)이다.
WTE 3 is the tensile elongation (%) of the measured fabric, heat treated for 3,000 hours under 50 ° C and 95% RH using the International Organization for Standardization ISO 13934-1.
본 발명자들의 실험 결과, 기존의 폴리에스테르 원사에 비해 고강력 고신율의 낮은 모듈러스를 갖는 폴리에스테르 원사를 사용하여 원단의 인장강도 및 인장신도를 최적화함에 따라, 고온-고압 가스의 에너지를 효과적으로 흡수하고 견딜 수 있는 에어백용 원단이 제공될 수 있음이 밝혀졌다. 특히, 상기 원단은 저섬도 고강력의 폴리에스테르 원사를 포함할 수 있으며, 상기 폴리에스테르 원사는 섬도가 300 내지 700 데니어가 될 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 원단은 50℃ x 95%RH 조건에서 1,000 시간 동안 열처리 후 측정한 상기 계산식 1에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI1000는 0.88 이상, 바람직하게는 0.90 이상이 될 수 있으며, 상기 계산식 2에 나타낸 바와 같은 원단의 이고, WTERI1000이 0.83 이상, 바람직하게는 0.85 이상이 될 수 있으며, 이는 폴리에스테르 원사와 원단의 물성을 최적화하여 달성할 수 있다. 이러한 원사 및 원단의 물성의 최적화를 통해, 상기 에어백용 폴리에스테르 원단은 기존의 PET 원단에 비해 향상된 강인성 및 에너지 흡수 성능을 확보하고, 높은 강연도(stiffness) 문제 등을 해결하며 우수한 유연성, 및 수납성을 나타낼 수 있다.As a result of the experiments of the present inventors, it is possible to effectively absorb the energy of hot-high pressure gas by optimizing the tensile strength and tensile elongation of the fabric by using a polyester yarn having a low modulus of high strength and high elongation compared to conventional polyester yarn. It has been found that a fabric for airbags that can withstand can be provided. In particular, the fabric may include a low fineness high strength polyester yarn, the polyester yarn may be a fineness of 300 to 700 denier. In addition, the polyester fabric WTSRI 1000 of the fabric as shown in the formula 1 measured after heat treatment for 1,000 hours at 50 ℃ x 95% RH conditions may be 0.88 or more, preferably 0.90 or more, the formula 2 Of the fabric as shown in, WTERI 1000 may be more than 0.83, preferably more than 0.85, this can be achieved by optimizing the physical properties of the polyester yarn and the fabric. By optimizing the properties of yarn and fabric, the polyester fabric for airbags has improved toughness and energy absorption performance compared to conventional PET fabrics, solves high stiffness problems, and has excellent flexibility and storage properties. Can be represented.
또한, 상기 폴리에스테르 원단은 상기 계산식 3 및 계산식 4에 나타낸 바와 같이, 50℃ x 95%RH 조건에서 2,000 시간 동안 열처리 후 측정한 원단의 WTSRI2000는 0.88 이상, 바람직하게는 0.90 이상이고, WTERI2000이 0.83 이상, 바람직하게는 0.85 이상이 될 수 있도록 최적화될 수 있다.In addition, the polyester fabric is WTSRI 2000 of the fabric measured after the heat treatment for 2,000 hours at 50 ℃ x 95% RH conditions, as shown in the formula 3 and formula 4 is 0.88 or more, preferably 0.90 or more, WTERI 2000 Can be optimized to be at least 0.83, preferably at least 0.85.
또한, 상기 폴리에스테르 원단은 상기 계산식 5 및 계산식 6에 나타낸 바와 같이, 50℃ x 95%RH 조건에서 3,000 시간 동안 열처리 후 측정한 원단의 WTSRI3000는 0.88 이상, 바람직하게는 0.90 이상이고, WTERI3000이 0.83 이상, 바람직하게는 0.85 이상이 될 수 있도록 최적화될 수 있다.In addition, the polyester fabric is WTSRI 3000 of the fabric measured after the heat treatment for 3,000 hours at 50 ℃ x 95% RH conditions, as shown in the
본 발명에서는 에어백 작동시 순간적으로 발생하는 충격에너지를 효과적으로 흡수하기 위해서는 원단을 구성하는 원사의 섬도와 함께 원단의 인장강도 및 인장신도를 동시에 최적 범위로 조절함으로써 최종 직물의 기계적 물성 및 폴딩성 등을 함께 높일 수 있다. 에어백 내부의 화약 폭발로 발생하는 배출 가스의 순간적인 충격 에너지를 초기에 직물이 안전하게 흡수하고, 이와 동시에 효과적인 전개가 이뤄지고 우수한 폴딩성을 갖기 위해서는 인장강도 및 인장신도를 함께 최적화할 필요가 있다. 이때, 본 발명에서 원단의 인장강도 및 인장신도는 상술한 바와 같은 원단의 강신도 유지 지수 범위를 충족시킬 수 있도록 하는 것이 필요하다. 특히, 상기 계산식 1, 2 그리고 3에서 표현되는 원단의 인장강도, 즉, 폴리에스테르 원단의 열처리 전과 열처리 후의 인장강도는 2,500 N/5cm 이상 또는 2,500 내지 4,800 N/5cm, 바람직하게는 2,550 N/5cm 이상 또는 2,550 내지 4,750 N/5cm, 좀더 바람직하게는 2,600 N/5cm 이상 또는 2,600 내지 4,700 N/5cm가 될 수 있다. 또한, 상기 계산식 1, 2, 그리고 3에서 표현되는 원단의 열처리 전과 열처리 후의 인장신도, 즉, 폴리에스테르 원단의 경사방향 20% 이상 또는 20% 내지 60% 바람직하게는 21% 이상 또는 21% 내지 58%, 좀더 바람직하게는 22% 이상 또는 22% 내지 56% 가 될 수 있다. 이와 같이 원단의 인장강도를 2,500 N/5cm 이상으로 유지함과 동시에 원단의 인장신도 20% 이상으로 유지함으로써, 높은 강인성(toughness)과 함께 에어백 전개시 충분한 에너지 흡수 성능을 확보할 수 있다. 상기 원단의 인장강도 및 인장신도를 최소값 이상으로 유지하지 못할 경우, 에어백 전개시 원단 찢어짐의 원인으로 작용하여 탑승자를 효과적으로 보호하지 못하여 손상을 입힐 수도 있다.In the present invention, in order to effectively absorb the impact energy generated instantaneously during airbag operation, by controlling the tensile strength and tensile elongation of the fabric in the optimum range at the same time with the fineness of the yarn constituting the fabric to adjust the mechanical properties and folding properties of the final fabric, etc. You can increase it together. It is necessary to optimize the tensile strength and the elongation at the same time in order for the fabric to safely absorb the instantaneous impact energy of the exhaust gas generated by the explosives inside the airbag, and at the same time to achieve effective deployment and excellent folding properties. At this time, the tensile strength and tensile elongation of the fabric in the present invention needs to be able to meet the range of the elongation retention index of the fabric as described above. In particular, the tensile strength of the fabric represented by the formulas 1, 2 and 3, that is, the tensile strength before and after the heat treatment of the polyester fabric is at least 2,500 N / 5cm or 2,500 to 4,800 N / 5cm, preferably 2,550 N / 5cm Or 2,550 to 4,750 N / 5 cm, more preferably 2,600 N / 5 cm or more, or 2,600 to 4,700 N / 5 cm. In addition, the tensile elongation before and after the heat treatment of the fabric represented by the above formulas 1, 2, and 3, that is, 20% or more or 20% to 60% of the warp direction of the polyester fabric is preferably 21% or more or 21% to 58 %, More preferably at least 22% or from 22% to 56%. In this way, by maintaining the tensile strength of the fabric at 2,500 N / 5cm or more and at the same time the tensile elongation of the fabric at 20% or more, it is possible to secure a sufficient energy absorption performance during air bag deployment with high toughness (toughness). If the tensile strength and elongation of the fabric cannot be maintained above the minimum value, it may cause damage to the occupant by effectively causing the fabric torn during airbag deployment.
또한, 상기 원단의 다습한 열처리 후 WTSRI1000, WTSRI2000, WTSRI3000 수치는 상기 계산식 1, 3, 및 5에 나타낸 바와 같이 0.88 이상으로 유지되어야 하는데, 이는 자동차 충돌에 의한 에어백 전개가 되기 전까지 장기간 동안 다습한 기후 조건에서 자동차 모듈에 수납된 상태로 유지되어 있을 수 있는 에어백 쿠션의 특성상, 에어백 모듈에 장기간 수납되어 있더라도 자동차 충돌에 의한 에어백 전개시 고온-고압의 인플레이터 압력을 에어백 원단이 흡수함으로써 탑승자를 보호하는 측면에서는 그 수치가 갖는 의미가 중요하며, 만약 0.88 미만의 수치를 나타낼 경우 에어백 모듈의 다습한 기후 조건에서 장기간 방치되어서 실제 자동차 충돌에 의한 에어백 전개시 차량 내 승객의 안전을 절대 보호하지 못한 최악의 상황이 일어날 수 있다.In addition, the WTSRI 1000 , WTSRI 2000 , and WTSRI 3000 values after the high temperature heat treatment of the fabric should be maintained at 0.88 or more, as shown in
또한, 상기 원단의 다습한 열처리 이후에 원단의 WTERI1000, WTERI2000, WTERI3000 수치는 상기 계산식 2, 4, 및 6에 나타낸 바와 같이 0.83 이상으로 유지되어야 하는데, 그 수치가 0.83 미만이 될 경우에는 앞서 설명한 내용처럼 다습한 기후 조건에서 장기간 동안 자동차 에어백 모듈에 수납된 상태에서, 자동차 사고에 의한 에어백 전개시 에어백 원단 물성이 급격히 떨어지게 되어 자동차 승객의 안전을 보호할 수 없게 된다. In addition, after the high-temperature heat treatment of the fabric WTERI 1000 , WTERI 2000 , WTERI 3000 of the fabric should be maintained at 0.83 or more as shown in the equations 2, 4, and 6, if the value is less than 0.83 As described above, in a state in which the airbag module is stored in the airbag module for a long time in a humid climate condition, the airbag fabric properties drop sharply during airbag deployment due to a car accident, thereby preventing the safety of the passenger.
본 발명의 에어백용 폴리에스테르 원단은 하기 계산식 7로 정의되는 강인성(Toughness)이 3.2 kJ/㎥ 이상 또는 3.2 kJ/㎥ 내지 6.5 kJ/㎥ 인 것이 될 수 있다. Polyester fabric for the air bag of the present invention may be a toughness (Toughness) defined by the following formula 7 or more than 3.2 kJ / ㎥ or 3.2 kJ / ㎥ to 6.5 kJ / ㎥.
[계산식 7][Equation 7]
상기 계산식 7에서,In Formula 7,
F는 폴리에스테르 원단의 길이가 dl만큼 늘어날 때에 가해지는 하중을 나타내고,F represents the load applied when the length of the polyester fabric increases by dl,
dl은 폴리에스테르 원단의 길이가 늘어난 길이를 나타낸다. dl represents the length of the polyester fabric.
상기 폴리에스테르 원단은 기존의 원단에 비해 높은 수준의 강인성(Toughness, 파단일)을 충족함에 따라 고온-고압의 가스의 에너지를 효과적으로 흡수하고 견딜 수 있다. 이때, 강인성이라 함은 상기 계산식 7로 나타낸 바와 같이 원단이 인장력에 의하여 끊어질 때까지 소비되는 에너지로서, 급격한 충격에 대한 섬유의 저항성을 의미한다. 어떤 섬유가 하중 F에서 그 길이가 l에서 l+dl로 늘어날 경우, 이 때 한 일(work)은 F?dl이 되므로, 섬유를 절단하는 데 필요한 강인성은 상기 계산식 7과 같다. 즉, 이러한 강인성은 원사 및 원단의 강-신도 곡선의 단면적을 나타내는 것으로서(도 1 참조), 원단에 사용되는 원사의 강도 및 신도 값이 높을수록 원단에서 발현되는 강인성은 높은 값을 가지게 된다. 특히, 에어백용 원단의 강인성이 낮아지면 에어백 전개시 고온-고압을 갖는 인플레이터의 순간적인 전개 충격을 충분히 흡수할 수 있는 원단의 저항성이 낮아지기 때문에, 에어백용 원단이 쉽게 찢어지는 결과를 초래하게 된다. 따라서, 본 발명에서 원단의 강인성이, 예를 들어, 3.2 kJ/㎥ 미만이 될 경우에는 에어백용 원단으로 적용이 어렵게 될 수 있다.The polyester fabric can effectively absorb and withstand the energy of hot-high pressure gas as it satisfies a higher level of toughness (fracture) than the conventional fabric. In this case, the toughness is the energy consumed until the fabric is broken by the tensile force, as shown in the above formula 7, and means the resistance of the fiber to a sudden impact. If a fiber increases its length from l to l + dl at load F, then the work is F? Dl, so the toughness required to cut the fiber is as shown in Equation 7 above. That is, such toughness represents the cross-sectional area of the yarn and the fabric's strength-elongation curve (see FIG. 1), and the higher the strength and elongation of the yarn used in the fabric, the higher the toughness expressed in the fabric. In particular, when the toughness of the fabric for the airbag is lowered, the resistance of the fabric capable of sufficiently absorbing the instantaneous deployment impact of the inflator having a high temperature-high pressure during airbag deployment becomes low, resulting in the fabric of the airbag being easily torn. Therefore, when the toughness of the fabric in the present invention, for example, less than 3.2 kJ / ㎥ may be difficult to apply to the fabric for the airbag.
또한, 상기 폴리에스테르 원단은 고온-고압의 가스에 의해 급속하게 팽창됨으로 우수한 인열강도 수준이 요구되는데, 상기 에어백용 원단의 파열 강도를 나타내는 인열강도는 비코팅 원단에 대하여 미국재료시험협회규격 ASTM D 2261 TONGUE 방법으로 측정하였을 때 15 내지 35 kgf가 될 수 있으며, 코팅 원단에 대한 인열강도는 미국재료시험협회규격 ASTM D 2261 TONGUE 방법으로 측정하였을 때, 25 내지 65 kgf가 될 수 있다. 여기서, 에어백용 원단의 인열강도가 비코팅 원단 및 코팅 원단 각각에서 상기 하한값, 즉, 각각 15 kgf 및 25kgf 미만인 경우에는, 에어백의 전개시 에어백의 파열이 발생함으로써 에어백 기능에 커다란 위험을 초래할 수도 있다. 반면에, 에어백용 원단의 인열강도가 비코팅 원단 및 코팅 원단 각각에서 상기 상한값, 즉, 각각 35 kgf 및 65 kgf를 초과하는 경우에는, 원단의 활탈저항력(Edge Comb Resistance)이 낮아지며 에어백 전개시 공기차단성이 급격히 나빠지며 바람직하지 못할 수 있다. In addition, the polyester fabric is required to have an excellent tear strength level because it is rapidly expanded by a high-temperature gas, the tear strength indicating the burst strength of the fabric for the air bag is the US Material Testing Association standard for uncoated fabric When measured by the ASTM D 2261 TONGUE method can be 15 to 35 kgf, the tear strength of the coating fabric may be 25 to 65 kgf, measured by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 2261 TONGUE method. Here, if the tear strength of the fabric for the airbag is less than the lower limit, i.e., 15 kgf and 25 kgf, respectively, in the uncoated fabric and the coated fabric, the airbag may burst when the airbag is deployed, which may cause a great risk to the airbag function. have. On the other hand, when the tear strength of the airbag fabric exceeds the upper limit, that is, 35 kgf and 65 kgf, respectively, in the uncoated fabric and the coated fabric, the edge comb resistance of the fabric is lowered and the airbag is deployed. Air barrier properties are dramatically worse and may be undesirable.
상기 폴리에스테르 원단은 상술한 바와 같이 고강력 고신율의 저모듈러스 원사를 사용함으로써, 우수한 활탈저항력(Edge Comb Resistance)를 확보하여 최종 직물의 기계적 물성, 고온 고압 가스에 대한 에너지 흡수 성능, 및 폴딩성 등을 동시에 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 폴리에스테르 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 6479 방법으로 상온(25 ℃)에서 측정한 활탈저항력이 280 N 이상 또는 280 N 내지 1,100 N이 될 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 원단은 90 ℃에서 측정한 활탈저항력이 240 N 이상 또는 240 N 내지 1,000 N이 될 수 있다. 이 때, 상기 폴리에스테르 원단의 활탈저항력은 상온(25 ℃) 및 90 ℃에서 측정시, 각각 280 N 미만 및 240 N 미만인 경우에는 에어백 전개시 에어백 쿠션 봉제부위의 원단 강도가 급격히 나빠짐으로써, 실제 에어백 전개시 원단에서 핀홀(pin hole) 발생과 봉목 밀림 현상으로 인한 원단 찢어짐 현상이 발생되어 바람직하지 못할 수 있다. As described above, the polyester fabric uses high modulus and high modulus low modulus yarns, thereby securing excellent edge comb resistance to obtain mechanical properties of the final fabric, energy absorption performance of high temperature and high pressure gas, and folding properties. And the like can be improved at the same time. In particular, the polyester fabric according to the present invention may have a sliding resistance of 280 N or more or 280 N to 1,100 N measured at room temperature (25 ° C.) by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 6479 method. In addition, the polyester fabric may have a sliding resistance of 240 N or more or 240 N to 1,000 N measured at 90 ℃. At this time, the desorption resistance of the polyester fabric is measured at room temperature (25 ℃) and 90 ℃, when less than 280 N and less than 240 N, respectively, the fabric strength of the airbag cushion sewing area is sharply worse when the air bag deployment, the actual air bag It may be undesired because the fabric is torn due to pinholes and bark push in the fabric.
이 때, 상기 폴리에스테르 원단은 경사밀도 및 위사밀도, 즉, 경사방향 및 위사방향의 제직밀도가 각각 36 내지 65가 될 수 있다. 상기 폴리에스테르 원단의 경사밀도 및 위사밀도는 에어백용 원단의 강인성 및 활탈저항력을 확보하는 측면에서는 각각 36 이상이 될 수 있으며, 원단의 폴딩성을 향상시키고 인열강도를 낮추는 측면에서 각각 65 이하가 될 수 있다.In this case, the polyester fabric may have a warp density and a weft density, that is, a weaving density of the warp direction and the weft direction may be 36 to 65, respectively. The inclined density and the weft density of the polyester fabric may be 36 or more in terms of securing the toughness and desorption resistance of the fabric for the airbag, respectively, and 65 or less in terms of improving the folding property and lowering the tear strength of the fabric. Can be.
또한, 상기 폴리에스테르 원단에서 기밀성을 위해서는 고압의 공기 등에 의한 인장력에 견뎌서 신장이 최소한으로 되고, 이와 동시에 에어백 작동시 충분한 기계적 물성을 확보하기 위해서는 고온 고압의 가스 배출에서 에너지 흡수 성능이 최대한으로 되는 것이 매우 중요하다. 이에 따라, 상기 원단은 하기 계산식 8에 의하여 원단의 커버팩터가 1,800 내지 2,460이 되도록 제직 및 가공함으로써 에어백 전개시 기밀성 및 에너지 흡수 성능을 더욱 좋게 할 수 있다. In addition, the airtightness in the polyester fabric is to minimize the elongation by the high-pressure air or the like, and at the same time to maximize the energy absorption performance in the discharge of gas at high temperature and high pressure to ensure sufficient mechanical properties during operation of the airbag. very important. Accordingly, the fabric may be further woven and processed so that the cover factor of the fabric becomes 1,800 to 2,460 according to Formula 8, thereby improving airtightness and energy absorption performance during airbag deployment.
[계산식 8][Equation 8]
커버팩터(CF)Cover Factor (CF)
여기서, 상기 원단의 커버팩터가 1,800 미만일 때는 공기 팽창시 공기가 외부로 쉽게 배출되는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 원단의 커버팩터가 2,460을 초과할 경우 에어백 장착시 에어백 쿠션의 수납성 및 폴딩성이 현저히 떨어질 수 있다. Herein, when the cover factor of the fabric is less than 1,800, air may easily be discharged to the outside when the air is inflated. When the cover factor of the fabric exceeds 2,460, the storage and folding properties of the airbag cushion are remarkably increased when the airbag is installed. Can fall.
본 발명에 따른 폴리에스테르 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 1776의 방법으로 측정한 경사방향 및 위사방향의 원단수축율이 각각 1.0% 이하, 바람직하게는 0.8% 이하가 될 수 있으며, 상기 에이징을 실시한 후에 경사방향 및 위사방향의 원단수축율이 각각 1.0% 이하, 바람직하게는 0.8% 이하가 될 수 있다. 여기서, 원단의 형태안정성 측면에서는 경사방향 및 위사방향의 원단수축율이 1.0%를 초과하지 않는 것이 가장 바람직하다.Polyester fabric according to the present invention, the shrinkage and weft direction of the fabric shrinkage measured by the method of the American Society for Testing and Materials ASTM D 1776 can be 1.0% or less, preferably 0.8% or less, respectively, Later, the fabric shrinkage in the warp direction and the weft direction may be 1.0% or less, preferably 0.8% or less, respectively. Here, in terms of the shape stability of the fabric, it is most preferable that the fabric shrinkage ratio in the warp direction and the weft direction do not exceed 1.0%.
상기 폴리에스테르 원단은 전술한 바와 같이, 고강력 저모듈러스의 특성 갖는 폴리에스테르 원사를 사용하여 원단의 강인성 및 인열강도를 유지함과 동시에, 원단의 강연도(stiffness)를 현저히 낮출 수 있다. 상기 에어백용 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 4032 방법에 따른 강연도가 2.0 kgf 이하 또는 0.3 내지 2.0 kgf를 나타낼 수 있다. 이같이 기존의 폴리에스테르 원단에 비해 원단의 강연도(stiffness)를 현저히 낮추게 됨에 따라, 본 발명의 에어백용 원단은 우수한 폴딩성과 유연성, 및 에어백 장착시 향상된 수납성을 나타낼 수 있다. 이같이 기존의 폴리에스테르 원단에 비해 원단의 강연도(stiffness)를 현저히 낮추게 됨에 따라, 본 발명의 에어백용 원단은 우수한 폴딩성과 유연성, 및 에어백 장착시 향상된 수납성을 나타낼 수 있다.As described above, the polyester fabric may maintain a toughness and tear strength of the fabric by using a polyester yarn having high strength and low modulus properties, and at the same time, significantly lower the stiffness of the fabric. The fabric for the air bag may exhibit a degree of stiffness of 2.0 kgf or less or 0.3 to 2.0 kgf according to the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 4032 method. As such, the stiffness of the fabric is significantly lowered than that of the conventional polyester fabric. Thus, the fabric for the airbag of the present invention may exhibit excellent folding and flexibility, and improved storage performance when the airbag is mounted. As such, the stiffness of the fabric is significantly lowered than that of the conventional polyester fabric. Thus, the fabric for the airbag of the present invention may exhibit excellent folding and flexibility, and improved storage performance when the airbag is mounted.
본 발명의 원단은 에어백용으로 사용하기 위해서는 상기 강연도 범위를 유지하는 것이 바람직하고, 강연도가 너무 낮은 경우에는 에어백 팽창 전개시 충분한 보호 지지 기능을 하지 못할 수도 있으며, 차량 장착시에도 형태 유지 성능이 떨어져 수납성이 저하될 수 있다. 또한, 너무 딱딱한 상태가 되어 접기 어렵게 되어 수납성이 저하되는 것을 방지하고 원단의 변색 현상을 방지하기 위해서는, 상기 강연도는 2.0 kgf 이하가 바람직하고, 특히 460 데니어 미만인 경우에는 0.8 kgf 이하가 바람직하며, 550 데니어 이상인 경우에도 2.0 kgf 이하가 되는 것이 좋다. In order to use the fabric of the present invention, it is preferable to maintain the above-mentioned stiffness range, and if the stiffness is too low, it may not have sufficient protective support function when the airbag is inflated and deployed. This may degrade the storage. In addition, in order to prevent the stiffness from falling down due to being too hard to prevent folding and to reduce the discoloration phenomenon of the fabric, the stiffness is preferably 2.0 kgf or less, particularly in the case of less than 460 denier, 0.8 kgf or less, Even if it is 550 denier or more, it should be 2.0 kgf or less.
상기 폴리에스테르 원단의 미국재료시험협회규격 ASTM D 737 방법에 따른 정적 공기투과도는, 비코팅 원단에 대하여 △P가 125 pa일 때 10.0 cfm 이하 또는 0.3 내지 10.0 cfm, 바람직하게는 8.0 cfm 이하 또는 0.3 내지 8.0 cfm, 더욱 바람직하게는 5.0 cfm 이하 또는 0.3 내지 5.0 cfm로 될 수 있으며, △P가 500 pa일 때 14 cfm 이하 또는 4 내지 14 cfm, 바람직하게는 12 cfm 이하 또는 4 내지 12 cfm로 될 수 있다. 또한, 미국재료시험협회규격 ASTM D 6476 방법에 따른 동적 공기투과도는 1,700 mm/s 이하, 바람직하게는 1,600 mm/s 이하 또는 200 내지 1,600 mm/s, 보다 바람직하게는 1,400 mm/s 이하 또는 400 내지 1,400 mm/s로 될 수 있다. 이때, 정적 공기투과도라 함은 에어백용 원단에 일정한 압력 부여시 원단으로 투과하는 공기량을 의미하는 것으로, 원사의 단섬도(Denier per Filament)가 작고 원단의 밀도가 높을수록 낮은 값을 가질 수 있다. 또한, 동적 공기투과도라 함은 30~70 kPa의 평균 순간 차등 압력을 부여할 경우 원단으로의 공기투과 정도를 의미하는 것으로, 정적 공기투과도처럼 원사의 단섬도가 작고 원단의 밀도가 높을수록 낮은 값을 가질 수 있다. Static air permeability according to the American Society for Testing and Materials Test standard ASTM D 737 method of the polyester fabric is 10.0 cfm or less or 0.3 to 10.0 cfm, preferably 8.0 cfm or less or 0.3 when ΔP is 125 pa for an uncoated fabric. To cpm, more preferably 5.0 cfm or less, or 0.3 to 5.0 cfm, and when ΔP is 500 pa, 14 cfm or less or 4 to 14 cfm, preferably 12 cfm or less, or 4 to 12 cfm. Can be. In addition, the dynamic air permeability according to the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 6476 method is 1,700 mm / s or less, preferably 1,600 mm / s or 200 to 1,600 mm / s, more preferably 1,400 mm / s or 400 To 1,400 mm / s. In this case, the static air permeability refers to the amount of air that penetrates into the fabric when a certain pressure is applied to the fabric for the air bag, and the smaller the denier per filament of the yarn and the higher the density of the fabric, the lower the value. In addition, the dynamic air permeability refers to the degree of air permeation to the fabric when the average instantaneous differential pressure of 30 to 70 kPa is applied. May have
특히, 상기 폴리에스테르 원단의 공기투과도는 원단에 고무성분 코팅층을 포함시킴으로써 현저히 낮출 수 있으며, 거의 0 cfm에 근사한 값의 공기투과도를 확보할 수도 있다. 다만, 이같이 고무성분 코팅을 수행한 경우에, 본 발명의 에어백용 코팅 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 737 방법에 따른 정적 공기투과도가 △P가 125 pa일 때 0.1 cfm 이하 또는 0 내지 0.1 cfm, 바람직하게는 0.05 cfm 이하 또는 0 내지 0.05 cfm으로 될 수 있으며, △P가 500 pa일 때 0.3 cfm 이하 또는 0 내지 0.3 cfm, 바람직하게는 0.1 cfm 이하 또는 0 내지 0.1 cfm으로 될 수 있다.In particular, the air permeability of the polyester fabric can be significantly lowered by including a rubber component coating layer in the fabric, it is possible to ensure an air permeability of approximately 0 cfm. However, when the rubber component coating is performed as described above, the airbag coating fabric of the present invention has a static air permeability of 0.1 cfm or less from 0 to 0.1 cfm when △ P is 125 pa according to the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 737 method. Preferably, it may be 0.05 cfm or less or 0 to 0.05 cfm, and when ΔP is 500 pa, 0.3 cfm or less or 0 to 0.3 cfm, preferably 0.1 cfm or less or 0 to 0.1 cfm.
여기서, 본 발명의 폴리에스테르 원단은 비코팅 원단 및 코팅 원단에 대하여, 각각 상기 정적 공기투과도 범위의 상한값을 초과하거나, 또는 동적 공기투과도 범위의 상한값을 초과하는 경우에는 에어백용 원단의 기밀성을 유지하는 측면에서는 바람직하지 않을 수 있다.Here, the polyester fabric of the present invention for the non-coated fabric and the coated fabric, respectively, if the upper limit of the static air permeability range exceeds, or exceeds the upper limit of the dynamic air permeability range to maintain the airtightness of the fabric for the air bag In terms of aspect, this may not be desirable.
상기 폴리에스테르 원단은 바람직하게는 표면에 코팅 또는 라미네이트된 고무 성분 코팅층을 더욱 포함할 수 있다. 상기 고무성분으로는 분말(powder)형 실리콘, 액상(liquid)형 실리콘, 폴리우레탄, 클로로프렌, 네오프렌고무, 및 에멀젼형 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있으며, 코팅 고무 성분의 종류는 상기 언급된 물질에만 한정되지는 않는다. 다만, 친환경 및 기계적 특성 측면에서 액상 실리콘 코팅이 바람직하다.The polyester fabric may preferably further comprise a rubber component coating layer coated or laminated to the surface. The rubber component may include at least one selected from the group consisting of powder type silicone, liquid type silicone, polyurethane, chloroprene, neoprene rubber, and emulsion type silicone resin. Is not limited only to the above-mentioned materials. However, liquid silicone coating is preferable in terms of environmentally friendly and mechanical properties.
상기 고무성분 코팅층의 단위면적당 코팅량은 20 내지 200 g/m2, 바람직하게는 20 내지 100 g/m2가 되도록 사용할 수 있다. 특히, OPW(One Piece Woven) 타입의 사이드 커튼 에어백용 원단의 경우에 있어서는 상기 코팅량이 30 g/m2 내지 95 g/m2가 바람직하고, 에어백용 평직 원단의 경우는 상기 코팅량이 20 g/m2 내지 50 g/m2 수준이 바람직하다.The coating amount per unit area of the rubber component coating layer may be used to 20 to 200 g / m 2 , preferably 20 to 100 g / m 2 . Particularly, in the case of OPW (One Piece Woven) type side curtain airbag fabric, the coating amount is preferably 30 g / m 2 to 95 g / m 2 , and in the case of plain weave fabric for air bag, the coating amount is 20 g / m 2 to 50 g / m 2 levels are preferred.
또한, 본 발명의 폴리에스테르 원단은 국제표준화기구규격 ISO 5981의 방법에 따른 내스크럽성 횟수가 600 회 이상 또는 600 내지 2,500 회가 될 수 있다. 특히, 에어백용 원단이 충분한 내스크럽 특성을 갖지 못하는 경우, 고온 다습한 기후 조건에 에어백 쿠션이 모듈에 수납된 상태에 있을 경우 실제 자동차 충돌에 의한 에어백 전개시 코팅층이 심하게 벗겨지며 고온-고압의 인플레이터 압축 가스 압력을 에어백 쿠션이 견디지 못하는 상황이 발생될 수 있다. 본 발명의 폴리에스테르 원단은 바람직하게는, 기존의 나일론 66용 액상 실리콘 코팅 약제가 아닌 에어백용 폴리에스테르 원단에 적합한 액상 실리콘 코팅 약제를 적용함으로써 우수한 내스크럽 성능을 만족할 수 있다.In addition, the polyester fabric of the present invention may have a scrub resistance of 600 times or 600 to 2,500 times according to the method of the International Organization for Standardization ISO 5981. In particular, when the fabric for the airbag does not have sufficient scrub resistance, the coating layer is severely peeled off when the airbag is deployed due to the actual vehicle collision when the airbag cushion is stored in the module under high temperature and humidity conditions. Situations may occur where the airbag cushion cannot withstand the compressed gas pressure. Preferably, the polyester fabric of the present invention can satisfy the excellent scrub resistance performance by applying a liquid silicone coating agent suitable for the polyester fabric for airbags rather than the conventional liquid silicone coating agent for nylon 66.
본 발명의 폴리에스테르 원단에 사용 가능한 액상 실리콘 코팅 약제는 기본(base) 실리콘 고분자의 점도 조절과 함께 폴리에스테르 원단과 실리콘 약제와의 접착력 강화를 위하여, 접착촉진제 및 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 접착 촉진제는 전체 코팅 약제의 총중량 100 중량부에 대하여 약 0.2 내지 8.0 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 7.5 중량부를 포함될 수 있으며, 상기 가교제 성분은 약 0.2 내지 8.0 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 7.5 중량부를 포함할 수 있다. 상기 접착촉진제로는 1,3,5-트리스(트리메톡시실릴프로필) 이소시아네이트 혹은 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란 등을 사용할 수 있으며, 상기 가교제로는 2개 이상의 반응성 수소화규소 관능기를 갖는 실리콘 가교 결합제를 사용할 수 있다. 또한, 상기 액상 실리콘 코팅 약제는 상온(25℃)에서 측정한 점도가 30,000 내지 350,000 mPaㆍs, 바람직하게는 35,000 내지 330,000 mPaㆍs가 될 수 있다.The liquid silicone coating agent that can be used in the polyester fabric of the present invention may further include an adhesion promoter and a crosslinking agent to enhance the adhesion between the polyester fabric and the silicone drug together with viscosity control of the base silicone polymer. In this case, the adhesion promoter may include about 0.2 to 8.0 parts by weight, preferably 0.5 to 7.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total coating agent, and the cross-linking agent component is about 0.2 to 8.0 parts by weight, preferably 0.5 To 7.5 parts by weight. As the adhesion promoter, 1,3,5-tris (trimethoxysilylpropyl) isocyanate or 3-glycidoxypropyltrimethoxy silane may be used, and the crosslinking agent may have two or more reactive silicon hydride functional groups. Silicone crosslinkers can be used. In addition, the liquid silicone coating agent may have a viscosity of 30,000 to 350,000 mPa · s, preferably 35,000 to 330,000 mPa · s, measured at room temperature (25 ° C.).
상기 코팅원단의 경우 에어백 쿠션으로 적용시 우수한 수납성 및 폴딩성 확보 측면에서뿐만 아니라, 에어백 쿠션 전개시 고온-고압의 인플레이터 가스 압력을 견디면서 강한 마찰에도 견디기 위해서는 충분한 내스크럽성이 필요한데 특히, 에어백 쿠션이 자동차 내에서 장기 수납상태로 장착되어 있는 상황에서 시간 경과에 따른 코팅약제 층이 쉽게 벗겨질 경우 에어백전개시에 심각한 원단 손상이 유발되어 자동차 승객의 안전을 확보할 수 없게 될 수 있다. In the case of the coating fabric as well as ensuring excellent storage and folding properties when applied as an airbag cushion, sufficient scrub resistance is required to withstand high friction and high friction while inflating the high-pressure inflator gas pressure during airbag cushion deployment. If the coating layer is easily peeled off over time in a situation where the vehicle is mounted in a long-term storage state, serious fabric damage may occur at the time of airbag deployment, thereby preventing the passenger safety of the vehicle.
한편, 발명의 다른 구현예에 따라, 소정의 특성을 갖는 폴리에스테르 원사로 제조된 폴리에스테르 원단이 제공된다. 이러한 에어백용 폴리에스테르 원단에 사용되는 폴리에스테르 원사는 저섬도 고강력으로 유지해야 하므로, 섬도가 300 내지 700 데니어로 될 수 있다. On the other hand, according to another embodiment of the invention, there is provided a polyester fabric made of a polyester yarn having a predetermined characteristic. Polyester yarns used in the polyester fabric for airbags should be maintained at a low fineness and high strength, so the fineness may be 300 to 700 deniers.
특히, 본 발명은 기존에 고강력, 저신율, 높은 모듈러스를 갖는 폴리에스테르 원사가 아닌 고강력, 고신율, 낮은 모듈러스의 특성을 가질 뿐만 아니라, 장기간의 고온 다습한 조건하에서도 물성 저하 없이 우수한 물성을 유지하는 폴리에스테르 원사를 개발하기 위해서 별도의 말단기 봉쇄제, 산화방지제, 가수분해 방지제 등을 폴리에스테르 고분자 칩에 적용할 수 있다. 이같이 별도의 말단기 봉쇄제, 산화방지제, 가수분해 방지제를 추가로 포함하는 폴리에스테르 원사를 에어백 제품(쿠션/원단)에 적용함으로써, 실제 자동차 충돌에 의한 에어백 쿠션 전개시 고온-고압의 인플레이터 전개에너지를 흡수할 수 있는 성능이 우수할 뿐만 아니라, 장기간의 고온 다습한 기후 조건에서 에어백 쿠션이 수납된 상태에 있더라도 원단 물성의 저하 없이 우수한 형태안정성과 강인성을 갖는 에어백용 폴리에스테르 원단을 제공할 수 있다.In particular, the present invention is not only a polyester yarn having a high strength, low elongation, high modulus, but also has properties of high strength, high elongation, low modulus, and excellent properties without deteriorating physical properties even under high temperature and high humidity conditions for a long time. In order to develop a polyester yarn to maintain a separate end group blockers, antioxidants, hydrolysis inhibitors and the like can be applied to the polyester polymer chip. By applying a polyester yarn further comprising a separate end group blocker, an antioxidant, and a hydrolysis inhibitor to the airbag product (cushion / fabric), the inflator deployment energy at high temperature and high pressure when the airbag cushion is deployed by an actual vehicle crash is applied. In addition to the excellent performance of absorbing the airbag cushion even in the state of being stored in the airbag cushion in a long period of high temperature and high humidity conditions can provide a polyester fabric for airbags having excellent shape stability and toughness without deterioration of the material properties. .
본 발명의 원단에는 이전에 알려진 폴리에스테르 원사에 비해 보다 향상된 고유점도, 즉, 0.8 dl/g 이상 또는 0.8 내지 1.3 dl/g의 고유점도를 나타내는 원사를 사용할 수 있다. 상기 에어백용 원단이 장기간의 고온 열처리 조건 및 고습의 가혹 조건에서 우수한 물성을 유지하기 위해서는, 상기 범위의 고유점도를 갖는 폴리에스테르 원사를 사용하는 것이 바람직하다. In the fabric of the present invention, yarns exhibiting improved intrinsic viscosity, i.e., 0.8 dl / g or more or 0.8 to 1.3 dl / g, may be used as compared to polyester yarns previously known. In order for the fabric for airbags to maintain excellent physical properties in long-term high temperature heat treatment conditions and high humidity harsh conditions, it is preferable to use a polyester yarn having an intrinsic viscosity in the above range.
상기 원사의 고유점도는 0.8 dl/g 이상이 될 수 있으며, 높은 고유점도에 의한 폴리에스테르 고분자의 분자량이 증대됨으로써 저연신 조건으로도 고강력의 물성을 발휘할 수 있는 에어백용 원사를 제작할 수 있으며, 이러한 원사의 사용을 통해 에어백용 원단으로 제조시 요구 강력을 만족시킬 수 있어 바람직하다. 그렇지 못할 경우 고연신 조건으로 고강력의 물성을 발현할 수 밖에 없게 되는데 이럴 경우 섬유의 배향도가 상승하여 높은 모듈러스의 물성이 나타나므로, 원단의 우수한 폴딩성 등을 달성하기 어렵다. 따라서, 상기 원사의 고유점도를 0.8 dl/g이상으로 유지하여 저연신을 적용하여 저모듈러스 발현이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 원사 점도가 1.3 dl/g 이상이면 연신시 연신 장력이 상승하여 공정상 문제를 발생시킬 수 있으므로, 1.3 dl/g 이하가 좀더 바람직하다. 특히, 본 발명의 폴리에스테르 원사는 이같이 높은 정도의 고유점도를 유지함으로써, 저연신으로 낮은 강연도를 제공함과 동시에 에어백용 원단에 충분한 기계적 물성 및 내충격성, 강인성(toughness) 등을 제공할 수 있는 고강력 특성이 더욱 부여될 수 있다. The intrinsic viscosity of the yarn may be more than 0.8 dl / g, by increasing the molecular weight of the polyester polymer by a high intrinsic viscosity can produce a yarn for air bags that can exhibit high strength properties even under low stretching conditions, The use of such a yarn is preferred because it can satisfy the strength required in manufacturing the fabric for airbags. Otherwise, it is inevitably forced to express high strength properties under high stretching conditions. In this case, since the orientation of the fiber is increased, high modulus properties appear, so it is difficult to achieve excellent folding properties. Therefore, it is preferable to maintain the intrinsic viscosity of the yarn at 0.8 dl / g or more to enable low modulus expression by applying low stretching. In addition, when the yarn viscosity is 1.3 dl / g or more, the stretching tension at the time of stretching may increase, which may cause a process problem, so 1.3 dl / g or less is more preferable. In particular, the polyester yarn of the present invention maintains such a high degree of intrinsic viscosity, while providing low ductility with low stretching, and at the same time can provide sufficient mechanical properties, impact resistance, toughness, etc. to the fabric for the airbag Higher strength characteristics can be further imparted.
이와 동시에, 장기간의 고온 다습한 열처리 이후에도 인장강도 및 인장신도의 물성 저하를 방지하기 위해서는 기존의 폴리에스테르 고분자 제법과 달리, 고온 다습 조건 하에서 장시간 열처리에 따른 폴리에스테르 고분자 주쇄의 체인 절단 현상을 방지하기 위하여 말단기 봉쇄제, 가수분해 방지제, 산화방지제 등을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 말단기 봉쇄제, 가수분해 방지제, 산화방지제 등은 폴리에스테르 중합체 100 중량부에 대하여 0.1에서 2.0 중량부, 바람직하게는 0.3 내지 1.7 중량부로 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 폴리에스테르 고분자는 1차 산화방지제로서 페놀릭아민(Phenolic amine)계 산화방지제인 N,N′-핵산-1,6-디일비스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐-프로피온아미드)를 200 내지 1,500 ppm 함유하고, 2차 산화방지제인 N,N'-트리메틸렌비스-(3-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온아미드)를 0.2 내지 1.0 wt%로 함유할 수 있다. 또한, 가수분해 방지제로는 카보디이미드계 가수분해 방지제를 0.1 내지 0.7 wt%로 함유할 수 있다. 상기 말단기 봉제쇄로는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 중에서 1종 이상을 사용할 수 있으며, 가교제의 수산기 당량에 대하여 0.5 내지 5 당량으로 사용할 수 있다. At the same time, in order to prevent degradation of tensile strength and tensile elongation even after long-term high temperature and high temperature heat treatment, in order to prevent chain breakage of the main chain of polyester polymer due to long time heat treatment under high temperature and high humidity conditions, unlike the conventional polyester polymer manufacturing method. In order to further include a terminal group blocking agent, a hydrolysis inhibitor, an antioxidant and the like. At this time, the end group blocking agent, hydrolysis inhibitor, antioxidant and the like may be included in 0.1 to 2.0 parts by weight, preferably 0.3 to 1.7 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester polymer. For example, the polyester polymer is N, N′-nucleic acid-1,6-diylbis (3- (3,5-di-tert-butyl-), a phenolic amine-based antioxidant as a primary antioxidant. 4-hydroxyphenyl-propionamide) containing 200 to 1,500 ppm of N, N'-trimethylenebis- (3-3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) as a secondary antioxidant Propionamide) at 0.2-1.0 wt%. In addition, the hydrolysis inhibitor may contain 0.1 to 0.7 wt% of carbodiimide-based hydrolysis inhibitor. As the end group sewing chain, one or more types may be used among the compounds represented by the following Formula 1, and may be used in 0.5 to 5 equivalents based on the hydroxyl equivalent of the crosslinking agent.
[화학식 1][Formula 1]
식 중에서, X는 수소, 탄소수 1~6의 지방족 탄화수소 라디칼, 알콕시기, 아릴옥시기 또는 할로겐 원소이다. In formula, X is hydrogen, a C1-C6 aliphatic hydrocarbon radical, an alkoxy group, an aryloxy group, or a halogen element.
상기 폴리에스테르 원사는 상온에서 미국재료시험협회규격 ASTM D 885의 방법으로 측정한 원사의 모듈러스(Young's modulus)가 신도 1%에서 즉, 1% 신장된 지점에서 60 내지 115 g/de, 바람직하게는 75 내지 105 g/de이며, 신도 2%에서 즉, 2% 신장된 지점에서 50 내지 90 g/de, 바람직하게는 55 내지 88 g/de가 될 수 있다. 그러나 기존의 일반 산업용사 폴리에스테르 원사의 경우 상온에서 측정한 1% 신장된 지점에서의 모듈러스(Young's modulus)는 115 g/de 이상이며, 2% 신장된 지점에서의 모듈러스는 90 g/de 이상이 값을 가짐으로써, 본 발명의 폴리에스테르 원사는 기존 폴리에스테르 산업용사 대비 현저히 낮은 모듈러스를 갖는 것을 알 수 있다.The polyester yarn is 60 to 115 g / de at a point where the Young's modulus of yarn measured by the method of ASTM D 885 standard at room temperature is 1% elongated, that is, 1% elongated, preferably 75 to 105 g / de, and may be 50 to 90 g / de, preferably 55 to 88 g / de at 2% elongation, ie 2% elongation. However, in the case of conventional general industrial polyester yarn, Young's modulus at 1% stretched point measured at room temperature is 115 g / de or more, and modulus at 2% stretched point is 90 g / de or more. By having a value, it can be seen that the polyester yarn of the present invention has a significantly lower modulus than conventional polyester industrial yarns.
이 때, 상기 폴리에스테르 원사의 모듈러스는 인장시험시 얻어지는 응력-변형도 선도의 탄성 구간 기울기로부터 얻어지는 탄성계수의 물성값으로, 물체를 양쪽에서 잡아 늘일 때, 물체의 늘어나는 정도와 변형되는 정도를 나타내는 탄성률에 해당하는 값이다. 상기 섬유의 모듈러스가 높으면 탄성은 좋으나 원단의 강연도(stiffness)가 나빠질 수 있으며, 모듈러스가 너무 낮을 경우 원단의 강연도는 좋으나 탄성회복력이 낮아져서 원단의 강인성이 나빠질 수 있다. 이같이, 상온에서뿐만 아니라 열처리 후에서도 기존에 비해 낮은 범위의 초기 모듈러스를 갖는 폴리에스테르 원사로부터 제조된 에어백용 원단은 기존의 폴리에스테르 원단의 높은 강연도(stiffness) 문제 등을 해결하고, 우수한 폴딩성, 유연성, 및 수납성을 나타낼 수 있다.In this case, the modulus of the polyester yarn is a physical property value of the elastic modulus obtained from the slope of the elastic section of the stress-strain diagram obtained in the tensile test, and when the object is stretched from both sides, the elastic modulus indicating the degree of stretching and deformation of the object The value corresponds to If the modulus of the fiber is high, the elasticity is good, but the stiffness of the fabric may be deteriorated. If the modulus is too low, the stiffness of the fabric is good, but the elasticity of the fabric may be low, and thus the toughness of the fabric may be deteriorated. As such, airbag fabrics made from polyester yarns having a lower initial modulus than conventional ones at room temperature as well as after heat treatment solve high stiffness problems of conventional polyester fabrics, and have excellent folding properties, Flexibility and storage capacity can be exhibited.
상기 폴리에스테르 원사의 강인성(Toughness)은 상기 계산식 7에서 폴리에스테르 원단 대신에 폴리에스테르 원사를 사용하여 측정할 수 있으며, 상온에서 측정한 원사의 강인성은 60 내지 130 J/㎥가 될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 기존의 폴리에스테르 원사에 비해 높은 수준의 강인성(Toughness, 파단일)을 충족하는 특정 폴리에스테르 원사를 사용함에 따라, 고온-고압의 가스의 에너지를 효과적으로 흡수하고 견딜 수 있는 에어백용 원단이 제공될 수 있다. Toughness of the polyester yarn (Toughness) can be measured using a polyester yarn in place of the polyester fabric in the formula 7, the toughness of the yarn measured at room temperature may be 60 to 130 J / ㎥. In particular, in the present invention, by using a specific polyester yarn that meets a high level of toughness (toughness) compared to the conventional polyester yarn, for airbags that can effectively absorb and withstand the energy of hot-high pressure gas Fabric may be provided.
따라서, 이러한 낮은 초기 모듈러스 및 높은 신율, 바람직하게는 높은 고유점도를 나타내는 폴리에스테르 원사를 이용하여 우수한 기계적 물성 및 수납성, 형태안정성, 내충격성, 공기 차단 효과를 동시에 나타내는 에어백용 원단을 제조하는 것이 가능해진다. 그러므로, 본 발명의 폴리에스테르 원단은 상기 폴리에스테르 원사를 이용하여, 보다 낮은 강연도 및 폴딩성, 유연성, 수납성을 나타내면서도, 우수한 내충격성, 형태안정성, 기계적 물성, 기밀성을 나타내는 에어백용 원단으로 제조될 수 있다. 이러한 폴리에스테르 원단은 우수한 기계적 물성, 형태 안정성, 공기 차단 효과를 나타내면서도 자동차의 좁은 공간에 장착시 우수한 폴딩성, 수납성을 제공함과 동시에 우수한 유연성으로 승객에게 가해지는 충격을 최소화하여 탑승자를 안전하게 보호할 수 있으므로, 에어백용 원단 등으로 바람직하게 적용될 수 있다. Therefore, it is possible to manufacture a fabric for an airbag which simultaneously exhibits excellent mechanical properties and storage properties, form stability, impact resistance, and air barrier effect by using a polyester yarn exhibiting such low initial modulus and high elongation, preferably high intrinsic viscosity. Become. Therefore, the polyester fabric of the present invention is made of a fabric for an air bag using the polyester yarn, showing a lower ductility and folding properties, flexibility, storage properties, but also excellent impact resistance, form stability, mechanical properties, airtightness Can be. These polyester fabrics provide excellent mechanical properties, shape stability, and air barrier effects, but also provide excellent folding and storage properties when mounted in tight spaces of cars, while providing excellent flexibility to minimize the impact on passengers to protect passengers. Since it can be, it can be preferably applied as a fabric for airbags.
또한, 상기 폴리에스테르 원사는, 원사의 일반적인 코팅 직물의 코팅 온도에 해당하는 150 ℃에서 200 ℃의 온도 범위에서의 수축응력이 0.005 내지 0.075 g/d인 것이 바람직하다. 즉, 상기 150 ℃와 200 ℃에서의 수축응력이 각각 0.005 g/d 이상은 되어야 코팅 공정중에서 열에 의한 원단의 처짐 현상을 막을 수 있고, 0.075 g/d 이하가 되어야 코팅공정을 지나 상온에서 냉각될 때 이완응력을 완화시킬 수 있다. 상기 수축응력은 0.10 g/d의 고정 하중 하에서 측정한 값을 기준으로 한다.In addition, the polyester yarn, it is preferable that the shrinkage stress in the temperature range of 150 ℃ to 200 ℃ corresponding to the coating temperature of the general coating fabric of the yarn is 0.005 to 0.075 g / d. That is, the shrinkage stress at 150 ° C. and 200 ° C. should be 0.005 g / d or more, respectively, to prevent sagging of the fabric due to heat during the coating process, and should be 0.075 g / d or less to be cooled at room temperature after the coating process. Relaxation stress can be alleviated. The shrinkage stress is based on values measured under a fixed load of 0.10 g / d.
특히, 상기 폴리에스테르 원사는 상온에서 측정한 건열수축율이 1.0% 이상 또는 1.0% 내지 10%, 바람직하게는 1.5% 이상 또는 1.5% 내지 8.0%, 좀더 바람직하게는 2.0% 이상 또는 2.0% 내지 6.0%를 나타낼 수 있다. 이와 같이 폴리에스테르 원사의 건열수축율을 최적 범위로 유지함으로써, 고강도 고신율의 저모듈러스 특성으로 우수한 강도 및 유연성을 확보함과 동시에 우수한 수축율 특성을 통하여 원단의 공기투과도를 효과적으로 제어하고 활탈저항력 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.In particular, the polyester yarn has a dry heat shrinkage measured at room temperature of at least 1.0% or 1.0% to 10%, preferably at least 1.5% or 1.5% to 8.0%, more preferably at least 2.0% or 2.0% to 6.0% Can be represented. In this way, by maintaining the dry heat shrinkage ratio of polyester yarn in the optimum range, it has high strength and high modulus, low modulus characteristics to secure excellent strength and flexibility, and excellent shrinkage characteristics to effectively control the air permeability of the fabric and mechanical properties such as desorption resistance Physical properties can be improved.
이상과 같이 코팅 등의 열처리 공정에서 변형을 방지하기 위해서는, 상기 폴리에스테르 원사는 또한, 결정화도가 40% 내지 55%이며, 바람직하게는 41% 내지 52%, 더욱 바람직하게는 41% 내지 50%가 될 수 있다. 이러한 상기 원사의 결정화도는 에어백용 원단에 적용시 열적 형태안정성 유지 등을 위하여 40% 이상이 되어야 하며, 상기 결정화도가 55%를 초과하는 경우에 비결정 영역이 감소함으로 충격 흡수 성능이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있어 55% 이하가 되는 것이 바람직하다.In order to prevent deformation in the heat treatment process such as coating as described above, the polyester yarn is also 40% to 55% crystallinity, preferably 41% to 52%, more preferably 41% to 50% Can be. The degree of crystallinity of the yarn should be more than 40% to maintain thermal morphological stability when applied to the fabric for airbags, and when the crystallinity exceeds 55%, there is a problem that the impact absorption performance is deteriorated because the amorphous region is reduced It is preferable to become 55% or less.
또한, 상기 폴리에스테르 원사는 상온에서 원사의 인장강도는 8.5 g/d 내지 11.0 g/d가 될 수 있으며, 바람직하게는 8.7 g/d 내지 10 g/d, 바람직하게는 9.0 g/d 내지 9.8 g/d를 나타낼 수 있으며, 절단신도는 15% 내지 30%, 바람직하게는 16% 내지 26%, 좀더 바람직하게는 17% 내지 25%를 나타낼 수 있다. In addition, the polyester yarn may have a tensile strength of 8.5 g / d to 11.0 g / d at room temperature, preferably 8.7 g / d to 10 g / d, preferably 9.0 g / d to 9.8 g / d, and elongation at break may be between 15% and 30%, preferably between 16% and 26%, more preferably between 17% and 25%.
상기 폴리에스테르 원사는 통상의 폴리에스테르 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 원사인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 PET를 90몰% 이상 포함하는 PET 원사인 것이 바람직하다. 특히, 본 발명의 원단에는 고유점도가 1.05 dl/g 이상 또는 1.05 내지 2.0 dl/g인 폴리에스테르 중합체, 즉, PET 칩으로 제조된 폴리에스테르 원사를 사용할 수 있다. 상기 에어백용 원단이 상온 및 장기간의 고온 열처리 이후에도 우수한 물성을 유지하기 위해서는, 폴리에스테르 원사를 고유점도 1.05 dl/g 이상인 폴리에스테르 중합체로 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 원사 제조시 중합체의 열적 안정성을 확보하고 분자쇄 절단에 따른 카르복실 말단기 함량 증가를 최소화하기 위해서는 고유점도 2.0 dl/g 이하인 폴리에스테르 중합체로 제조함을 물론, 고온의 장시간 열처리에 따른 폴리에스테르 고분자 주쇄의 체인 절단 현상을 방지하기 위하여 말단기 봉쇄제, 가수분해 방지제, 산화방지제 등이 함유된 폴리에스테르 원사를 포함할 수 있다.It is preferable that the said polyester yarn is a polyethylene terephthalate (PET) yarn among normal polyester, More preferably, it is a PET yarn containing 90 mol% or more of PET. In particular, the fabric of the present invention may be used a polyester polymer made of a polyester polymer having an intrinsic viscosity of at least 1.05 dl / g or 1.05 to 2.0 dl / g, that is, a PET chip. In order for the airbag fabric to maintain excellent physical properties even after a high temperature heat treatment at room temperature and a long period of time, it is preferable to manufacture a polyester yarn with a polyester polymer having an intrinsic viscosity of 1.05 dl / g or more. In addition, in order to ensure the thermal stability of the polymer during yarn production and to minimize the increase in the content of carboxyl end groups due to the molecular chain cleavage, it is made of a polyester polymer having an intrinsic viscosity of 2.0 dl / g or less, In order to prevent the chain cleavage phenomenon of the ester polymer backbone, it may include a polyester yarn containing an end group blocker, a hydrolysis inhibitor, an antioxidant, and the like.
이 때, 상기 폴리에스테르 원사는 카르복실 말단기(CEG, Carboxyl End Group) 함량이 낮은, 바람직하게는 30 meq/kg 이하의 고점도 PET 중합체를 사용하여 제조된 것으로, 고강력 고신율의 특성을 갖는 것이 될 수 있다.At this time, the polyester yarn is manufactured using a high viscosity PET polymer having a low carboxyl end group (CEG, Carboxyl End Group) content, preferably 30 meq / kg or less, having a high strength and high elongation characteristics Can be.
또한, 상기 폴리에스테르 원사는 단사섬도가 2.5 내지 6.8 DPF인 것이 될 수 있다. 상기 원사의 단사섬도는 에어백용 원단의 제직성능 및 원사 제조(방사) 성능 측면에서 2.5 DPF 이상이 바람직하고, 에어백용 원단의 공기차단성 및 수납성 측면에서 6.8 DPF 이하가 바람직하다. 상기 원사의 필라멘트수는 많을수록 소프트한 촉감을 줄 수 있으나, 너무 많은 경우에는 방사성이 좋지 않을 수 있으므로, 필라멘트수는 96 내지 160으로 될 수 있다.In addition, the polyester yarn may be a single yarn fineness of 2.5 to 6.8 DPF. The single yarn fineness of the yarn is preferably 2.5 DPF or more in terms of weaving performance and yarn manufacturing (spinning) performance of the fabric for airbags, and 6.8 DPF or less in terms of air barrier properties and storage properties of the fabric for airbags. The more filaments of the yarn may give a soft touch, but if too many may have poor radioactivity, the number of filaments may be 96 to 160.
이미 상술한 바와 같이, 본 발명의 폴리에스테르 원단은 고유점도, 내열성, 초기 모듈러스 및 신율 범위를 최적 범위로 갖는 폴리에스테르 원사를 사용함으로써, 에어백용 원단으로 제조시 우수한 성능을 발휘할 수 있다. As already described above, the polyester fabric of the present invention can exhibit excellent performance in manufacturing the fabric for airbags by using a polyester yarn having an intrinsic viscosity, heat resistance, initial modulus and elongation range in the optimum range.
본 발명의 원단 제조에 사용되는 폴리에스테르 원사는 PET 중합체를 용융 방사하여 미연신사를 제조하는 공정과 상기 미연신사를 연신하는 공정이 하나의 공정으로 연결된 방법으로 제조될 수 있다. 이러한 원사 제조 공정에서, 각 단계의 구체적 조건이나 진행 방법이 폴리에스테르 원사의 물성에 직/간접적으로 반영되어 본 발명의 에어백용 원단에 효과적으로 사용할 수 있는 폴리에스테르 원사가 제조될 수 있다.The polyester yarn used in fabrication of the present invention may be manufactured by a method in which a process of preparing undrawn yarn by melt spinning PET polymer and a process of drawing the undrawn yarn are connected in one process. In the yarn manufacturing process, the specific conditions or the progress method of each step is directly or indirectly reflected in the physical properties of the polyester yarn can be produced a polyester yarn that can be effectively used in the fabric for the air bag of the present invention.
특히, 좀더 바람직한 일 구현예에서, 상기 고강력 고신율의 저모듈러스 폴리에스테르 원사는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 90 몰% 이상을 포함하고 고유점도가 1.05 dl/g 이상인 고점도 중합체를 사용하여 270 내지 320 ℃의 저온에서 용융 방사하여 폴리에스테르 미연신사를 제조하는 단계, 및 상기 폴리에스테르 미연신사를 4.8 내지 6.7의 연신비 조건 하에서 연신하는 단계를 포함하는 방법으로 제조할 수 있다. 이 때, 카르복실 말단기(CEG) 함량이 낮은, 바람직하게는 30 meq/kg 이하의 고점도 PET 중합체를 사용하여 저온 조건 하에서, 더욱 바람직하게는 저온/저속 조건 하에서 용융 방사함으로써, 원사의 고유점도 저하 및 CEG 함량 증가를 최대한으로 억제하고, 원사의 우수한 기계적 물성을 유지하면서 동시에 고신율 특성을 확보할 수 있다. 더욱이, 후속의 연신 공정에서 4.8 내지 6.7의 최적화된 연신비 조건 하에서 연신을 수행함으로써, 원사의 신율 저하를 최대한 억제하며, 고강력 고신율의 저모듈러스를 갖는 폴리에스테르 원사를 제조하여 에어백용 원단에 효과적으로 적용할 수 있다. In particular, in a more preferred embodiment, the high strength, high elongation, low modulus polyester yarn of 270 to 320 ℃ using a high viscosity polymer containing at least 90 mol% polyethylene terephthalate and intrinsic viscosity of at least 1.05 dl / g Melt spinning at low temperature to prepare a polyester non-drawn yarn, and the polyester non-drawn yarn may be prepared by a method comprising the step of stretching under the draw ratio conditions of 4.8 to 6.7. At this time, the intrinsic viscosity of the yarn by melt spinning under low temperature conditions, more preferably low temperature / low speed conditions using a high viscosity PET polymer having a low carboxyl end group (CEG) content, preferably 30 meq / kg or less It is possible to suppress the degradation and increase the CEG content to the maximum, and to maintain high elongation characteristics while maintaining excellent mechanical properties of the yarn. Furthermore, by performing the drawing under the optimized drawing ratio conditions of 4.8 to 6.7 in the subsequent drawing process, the reduction of the elongation of the yarn is suppressed to the maximum, and a polyester yarn having a high modulus and a low modulus of low strength is produced to effectively the fabric for the airbag. Applicable
여기서, 상기 용융 방사 공정을 고온으로 수행할 경우, 예컨대, 320 ℃를 초과하여 수행할 경우에는 PET 중합체의 열분해가 다량으로 발생하여 고유점도 저하 및 CEG 함량의 증가가 커질 수 있어 바람직하지 않다. 또한, 고온에서 분자내 배향성 증가로 신율의 저하 및 모듈러스 증가가 커질 수 있고, 원사의 표면 손상으로 전반적인 물성 저하를 초래할 수 있어 바람직하지 않다. 이와 함께, 너무 높은 연신비, 예컨대 6.7을 초과하는 연신비 조건 하에서 상기 연신 공정을 진행하면, 과연신 수준이 되어 상기 연신사에 절사 또는 모우 등이 발생할 수 있어 위 제조 방법을 통해 제조된 폴리에스테르 원사 역시 에어백용 원단으로 사용하기에 바람직한 물성을 나타내기 어렵다. 그리고, 비교적 낮은 연신비 하에서 연신 공정을 진행하면, 섬유 배향도가 낮아 이로부터 제조된 폴리에스테르 원사의 강도가 일부 낮아질 수 있으므로, 바람직하게는 4.8 이상의 연신비 하에서 연신 공정을 수행하는 것이 에어백용 원단 등에 적용되기에 적합한 고강력 고신율 저모듈러스의 폴리에스테르 원사의 제조가 가능하다. In this case, when the melt spinning process is performed at a high temperature, for example, when it is performed above 320 ° C., thermal decomposition of the PET polymer may occur in a large amount, which may lower the intrinsic viscosity and increase the CEG content. In addition, an increase in intramolecular orientation at high temperature may cause a decrease in elongation and increase in modulus, and may cause a decrease in overall physical properties due to surface damage of the yarn. In addition, when the drawing process is carried out under too high draw ratios, for example, draw ratios exceeding 6.7, the drawing yarn may be over-stretched, resulting in cutting or moor in the drawn yarns. It is difficult to exhibit desirable physical properties for use as an airbag fabric. In addition, when the stretching process is performed under a relatively low draw ratio, the fiber orientation is low, and thus the strength of the polyester yarn manufactured therefrom may be partially lowered. Preferably, the stretching process is performed under a draw ratio of 4.8 or more to be applied to fabrics for airbags. It is possible to produce polyester yarns of high strength, high elongation, low modulus, which are suitable for.
한편, 이같이 높은 연신비 조건 하에서 고강력이면서도 저모듈러스의 고신율인 폴리에스테르 원사를 제조하는 측면에서, 후속 공정의 제반 조건, 예를 들어, 이완율 등을 적절한 범위로 조절하여 수행할 수 있다. 이 때, 상기 이완률은 16% 이하 또는 1% 내지 16%가 될 수 있으며, 바람직하게는 10% 이하 또는 1% 내지 10%, 좀더 바람직하게는 7% 이하 또는 1.1% 내지 7%가 될 수 있다. 상기 이완률의 하한값은 원사에 충분한 수축율을 발현할 수 있도록 하는 범위에서 선정할 수 있으며, 예컨대, 1% 이상이 될 수 있다. 경우에 따라, 상기 이완율이 너무 작으면, 예컨대, 1% 미만이 될 경우에는, 높은 연신비 조건 하에서와 마찬가지로 높은 섬유 배향도 형성에 따라 고신율 저모듈러스 섬유 제조가 어려워질 수 있다. 또한, 상기 이완률이 16%를 초과할 경우에는 고뎃 를러상에서 사떨림이 심해져서 작업성을 확보하기 어려울 수 있다.On the other hand, in terms of manufacturing a polyester yarn which is a high strength and a low modulus high elongation under such high draw ratio conditions, it can be carried out by adjusting the conditions, such as relaxation rate of the subsequent process in an appropriate range. At this time, the relaxation rate may be 16% or less or 1% to 16%, preferably 10% or less or 1% to 10%, more preferably 7% or less or 1.1% to 7%. have. The lower limit of the relaxation rate may be selected in a range that allows sufficient yarn shrinkage to be expressed, for example, 1% or more. In some cases, if the relaxation rate is too small, for example, less than 1%, it may be difficult to produce high elongation low modulus fibers as high fiber orientation is formed as well under high draw ratio conditions. In addition, when the relaxation rate is more than 16%, it may be difficult to secure workability due to severe noise on a high pressure roller.
상기와 같은 공정 최적화를 통해 낮은 초기 모듈러스를 갖고 고강력 고신율의 에어백용 폴리에스테르 원사를 확보할 수 있다. 또한, 이러한 용융 방사 및 연신 공정의 최적화를 통해, 높은 습도 조건 하에서 산으로 존재하여 폴리에스테르 원사의 기본 분자쇄 절단을 유발시키는 카르복실 말단기(CEG, Carboxyl End Group)를 최소화할 수 있다. 따라서, 이러한 폴리에스테르 원사는 낮은 초기 모듈러스 및 높은 신율 범위를 동시에 나타내어 우수한 기계적 물성 및 수납성, 형태안정성, 강인성, 내충격성, 공기 차단 효과를 갖는 에어백용 원단에 바람직하게 적용될 수 있다. Through such process optimization, it is possible to secure a polyester yarn for airbags having a high initial strength and low elongation and high elongation. In addition, through optimization of the melt spinning and stretching process, it is possible to minimize the carboxyl end groups (CEGs), which exist as acids under high humidity conditions and cause basic molecular chain cleavage of polyester yarns. Therefore, such a polyester yarn exhibits a low initial modulus and a high elongation range at the same time, and thus can be preferably applied to an airbag fabric having excellent mechanical properties and storage properties, shape stability, toughness, impact resistance, and air barrier effect.
한편, 발명의 또다른 구현예에 따라, 폴리에스테르 원사를 사용한 에어백용 원단의 제조 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 에어백용 원단의 제조방법은 섬도 300 내지 700 데니어인 폴리에스테르 원사를 사용하여 에어백용 생지를 제직하는 단계, 상기 제직된 에어백용 생지를 정련하는 단계, 및 상기 정련된 직물을 열고정하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the invention, there is provided a method for producing a fabric for airbags using a polyester yarn. The manufacturing method of the fabric for airbags according to the present invention comprises the steps of weaving the dough for airbags using polyester yarns having a fineness of 300 to 700 deniers, refining the woven fabric for airbags, and heat-setting the refined fabric It may include a step.
본 발명에서 상기 폴리에스테르 원사는 통상적인 제직 방법과, 정련 및 텐터링 공정을 거쳐서 최종적인 에어백용 원단으로 제조될 수 있다. 이때, 원단의 제직형태는 특정 형태에 국한되지 않으며 평직 타입과 OPW(One Piece Woven) 타입의 제직형태 모두가 바람직하다.In the present invention, the polyester yarn may be produced as a final airbag fabric through a conventional weaving method, refining and tentering process. At this time, the woven form of the fabric is not limited to a specific form, both the plain type and OPW (One Piece Woven) type of woven form is preferred.
특히, 본 발명의 에어백용 원단은 상기 폴리에스테르 원사를 위사 및 경사로 이용하여 비밍(beaming), 제직, 정련, 및 열고정 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 상기 원단은 통상적인 제직기를 사용하여 제조할 수 있으며, 어느 특정 직기를 사용하는 것에 한정되지 않는다. 다만, 평직형태의 원단은 레피어 직기(Rapier Loom)나 에어제트 직기(Air Jet Loom) 또는 워터제트 직기(Water Jet Loom) 등을 사용하여 제조할 수 있으며, OPW 형태의 원단은 자카드 직기(Jacquard Loom)를 사용하여 제조할 수 있다.In particular, the fabric for the airbag of the present invention can be produced through a beaming, weaving, refining, and heat setting process using the polyester yarn as a weft and warp yarn. The fabric can be produced using a conventional weaving machine, and is not limited to using any particular loom. However, plain weave fabrics can be manufactured using rapier looms, air jet looms, or water jet looms. OPW fabrics are Jacquard looms. Loom).
다만, 본 발명은 기존의 폴리에스테르 원사에 비해 고강력 고신율의 낮은 수축율을 갖는 폴리에스테르 원사를 사용함에 따라, 기존에 비해 좀더 높은 온도에서 열처리 공정을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 상기 제직된 생지를 정련 및 열고정을 하는 공정을 거치게 되는데, 에어백용 원단으로서 우수한 물성을 발현하고 장기간의 고온 열처리 후에도 원단의 물성 유지를 위해서는 열고정 공정중 pin 타입 설비의 오버피드(OF)를 2~5% 수준으로 유지하고, 열고정 공정을 연속 2번 내지 3번 처리하는 것도 바람직하다. 열고정된 직물에 고무성분으로 코팅하고 건조한 후에 가황온도를 140 내지 210 ℃에서 경화시키는 과정을 수행하는데, 상기 가황온도는 원단의 인열강도 등 기계적 물성 유지 측면에서 140 ℃ 이상이 되어야 하며, 강연도 측면에서 210 ℃ 이하가 되어야 한다. 특히, 장기간의 고온 열처리후에도 우수한 물성 유지를 위해서는 상기 열처리 공정을 다단계로 수행할 수 있으며, 예를 들어 150 내지 170 ℃에서 1차 열처리 공정을 수행한 후에, 170 내지 190 ℃에서 2차 열처리 공정을 수행한 후에, 190 내지 210 ℃에서 3차 열처리 공정을 수행할 수 있다.However, the present invention, by using a polyester yarn having a high shrinkage of high strength and high elongation compared to the conventional polyester yarn, it is possible to perform a heat treatment process at a higher temperature than conventional. In other words, in the present invention, the woven dough is subjected to a process of refining and heat-setting, which exhibits excellent physical properties as a fabric for airbags and over-pins the pin-type facility during the heat-setting process in order to maintain the properties of the fabric even after prolonged high temperature heat treatment. It is also preferred to maintain the feed OF at a level of 2 to 5% and to treat the heat setting process two to three times in succession. After coating the heat-set fabric with a rubber component and drying, the vulcanization temperature is hardened at 140 to 210 ° C. The vulcanization temperature should be at least 140 ° C. in terms of maintaining mechanical properties such as tear strength of the fabric. It should be less than 210 ℃ in the side view. In particular, in order to maintain excellent physical properties even after long-term high temperature heat treatment, the heat treatment process may be performed in multiple steps. For example, after performing the first heat treatment process at 150 to 170 ° C., the second heat treatment process may be performed at 170 to 190 ° C. After performing, a third heat treatment process may be performed at 190 to 210 ° C.
이같이 본 발명의 폴리에스테르 원단을 고온 열처리 공정을 통해 제조하는 경우에, 폴리에스테르 원사 자체의 최적화된 수축율 특성으로 우수한 형태안정성 및 공기 차단 효과, 강연성 향상 및 인열강도 개선 효과를 더욱 크게 부여할 수 있다.As such, when the polyester fabric of the present invention is manufactured through a high-temperature heat treatment process, the optimized shrinkage characteristics of the polyester yarn itself can give the effect of excellent morphological stability, air barrier effect, stiffness improvement, and tear strength improvement. Can be.
또한, 상기 가황온도에서 경화 시간은 30 내지 120 초, 바람직하게는 35 내지 100 초, 및 가장 바람직하게는 40 내지 90 초 범위에서 수행할 수 있다. 여기서, 상기 경화시간이 30 초 미만인 경우에 고무성분에 의한 코팅층의 경화 작업이 효과적으로 이뤄지지 않아 원단의 기계적 물성이 저하되어 코팅이 벗겨지는 등의 문제가 있으며, 상기 경화 시간이 120 초를 초과하는 경우에 최종 제조된 원단의 강연도 및 후도가 증가하여 폴딩성이 떨어지는 문제가 발생한다. In addition, the curing time at the vulcanization temperature may be carried out in the range of 30 to 120 seconds, preferably 35 to 100 seconds, and most preferably 40 to 90 seconds. In this case, when the curing time is less than 30 seconds, there is a problem that the hardening of the coating layer by the rubber component is not effectively performed and the mechanical properties of the fabric are lowered, so that the coating is peeled off. When the curing time exceeds 120 seconds, Due to the increase in the stiffness and thickness of the final fabric is produced a problem of poor folding properties.
본 발명의 에어백용 원단은 직물의 일면 또는 양면에 전술한 바와 같은 고무성분에 의한 코팅을 실시할 수 있으며, 상기 고무성분의 코팅층은 나이프 코트법, 닥터블레이드법, 또는 분무코팅법으로 적용할 수 있지만, 이 또한 상기 언급된 방법에만 한정되지는 않는다. The airbag fabric of the present invention can be coated on the one or both sides of the fabric by the rubber component as described above, the coating layer of the rubber component can be applied by knife coating method, doctor blade method, or spray coating method. However, this too is not limited to the above-mentioned method.
이렇게 코팅된 에어백용 원단은 재단과 봉제공정을 거치면서 일정한 형태를 갖는 에어백 쿠션 형태로 제조될 수 있다. 상기 에어백은 특별한 형태에 국한되지 아니하며 일반적인 형태로 제조될 수 있다.The coated airbag fabric may be manufactured in the form of an airbag cushion having a predetermined shape while cutting and sewing. The airbag is not limited to a particular form and may be manufactured in a general form.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따라, 상술한 폴리에스테르 원단을 포함하는 차량용 에어백이 제공된다. 또한, 상기의 에어백을 포함하는 에어백 시스템이 제공되며, 상기 에어백 시스템은 관련 업자들에게 잘 알려진 통상의 장치를 구비할 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the invention, there is provided a vehicle airbag comprising the polyester fabric described above. In addition, there is provided an airbag system comprising the above airbag, which may be provided with conventional devices well known to those skilled in the art.
상기 에어백은 크게 프론탈 에어백(Frontal Airbag)과 사이드 커튼 에어백(Side Curtain Airbag)으로 구분될 수 있다. 상기 프론탈용 에어백에는 운전석용, 조수석용, 측면보호용, 무릎보호용, 발목보호용, 보행자 보호용 에어백 등이 있으며, 사이드 커튼 타입 에어백은 자동차 측면충돌이나 전복사고시 승객을 보호하게 된다. 따라서, 본 발명의 에어백은 프론탈용 에어백과 사이드 커튼 에어백을 모두 포함한다.The airbag may be largely classified into a frontal airbag and a side curtain airbag. The frontal airbag includes a driver's seat, a passenger seat, a side protection, a knee protection, ankle protection, a pedestrian protection airbag, and the side curtain type airbag protects passengers in a vehicle collision or rollover accident. Accordingly, the airbag of the present invention includes both a frontal airbag and a side curtain airbag.
본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.In the present invention, matters other than those described above can be added or subtracted as required, and therefore, the present invention is not particularly limited thereto.
본 발명에 따르면, 에어백 전개시 에너지 흡수 성능 등이 우수한 폴리에스테르 원단 및 이를 이용해 얻어지는 차량용 에어백이 제공된다. According to the present invention, there is provided a polyester fabric having excellent energy absorption performance in airbag deployment and a vehicle airbag obtained using the same.
이러한 폴리에스테르 원단은 낮은 모듈러스, 고강력, 고신율의 폴리에스테르 원사를 사용하여 고온의 열처리 공정을 통해서도 열수축을 최소화하며 우수한 형태안정성, 기계적 물성, 및 공기 차단 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 이와 동시에 우수한 폴딩성 및 유연성을 확보할 수 있어 자동차 장착시 수납성을 현저히 개선하고 동시에 승객에게 가해지는 충격을 최소화하여 탑승자를 안전하게 보호할 수 있다. 특히, 장기간의 고온 다습한 열처리 이후에도 인장강도, 인장신도 등의 물성 유지 수준이 매우 우수한 에어백용 원단 및 쿠션을 제조함으로써, 실제 고온 다습한 조건 하에서 장기간 동안 수납된 상태로 있던 에어백이 자동차 충돌사고로 쿠션이 전개될 경우에도 안전하게 승객을 보호할 수 있는 우수한 장점을 가지게 된다.This polyester fabric uses low modulus, high strength and high elongation of polyester yarn to minimize heat shrinkage even through high temperature heat treatment process, and at the same time obtain excellent form stability, mechanical properties, and air barrier effect. Excellent folding and flexibility can be secured, which significantly improves the storage performance of the vehicle and at the same time minimizes the impact on the passengers to protect the occupants. In particular, by manufacturing fabrics and cushions for airbags having excellent levels of tensile strength and elongation, even after prolonged high temperature and high temperature heat treatment, airbags that have been stored for a long time under actual high temperature and high humidity conditions may cause Even when the cushion is deployed, it has an excellent advantage of protecting passengers safely.
따라서, 본 발명의 폴리에스테르 원단은 차량용 에어백 제조 등에 매우 바람직하게 사용될 수 있다.Therefore, the polyester fabric of the present invention can be very preferably used for the production of vehicle airbags and the like.
도 1은 일반적인 섬유의 강-신도 곡선의 예를 나타내는 것으로, 이러한 강-신도 곡선의 면적이 강인성(Toughness; 파단일, J/㎥)으로 정의될 수 있다.
도 2는 국제표준화기구규격 ISO 5981에 따른 내스크럽성 측정장치를 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 5에 따른 폴리에스테르 원단의 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 Wet 에이징 전(상온)과 에이징 후(1,000 시간; 2,000 시간; 3,000 시간)의 인장강도 그래프이다.
도 4은 본 발명의 실시예 5에 따른 폴리에스테르 원단의 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 Wet 에이징 전(상온)과 에이징 후(1,000 시간; 2,000 시간; 3,000 시간)의 인장신도 그래프이다.
도 5는 본 발명의 비교예 5에 따른 폴리에스테르 원단의 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 Wet 에이징 전(상온)과 에이징 후(1,000 시간; 2,000 시간; 3,000 시간)의 인장강도 그래프이다.
도 6은 본 발명의 비교예 5에 따른 폴리에스테르 원단의 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 Wet 에이징 전(상온)과 에이징 후(1,000 시간; 2,000 시간; 3,000 시간)의 인장신도 그래프이다.Figure 1 shows an example of the strength-elongation curve of a general fiber, the area of this strength-elongation curve can be defined as toughness (breaking days, J / ㎥).
2 is a schematic diagram showing a scrub resistance measuring apparatus according to the International Organization for Standardization ISO 5981.
3 is a graph of tensile strength before and after wet aging (at room temperature) and after aging (1,000 hours; 2,000 hours; 3,000 hours) under 50 ° C. and 95% RH of a polyester fabric according to Example 5 of the present invention.
4 is a tensile elongation graph before and after aging (at room temperature) and after aging (1,000 hours; 2,000 hours; 3,000 hours) under 50 ° C. and 95% RH of a polyester fabric according to Example 5 of the present invention.
5 is a graph of tensile strength before and after aging (at room temperature) and after aging (1,000 hours; 2,000 hours; 3,000 hours) under 50 ° C. and 95% RH of a polyester fabric according to Comparative Example 5 of the present invention.
6 is a tensile elongation graph before and after aging (at room temperature) and after aging (1,000 hours; 2,000 hours; 3,000 hours) under 50 ° C. and 95% RH of a polyester fabric according to Comparative Example 5 of the present invention.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example 1~5 1-5
1.2~1.85 dl/g의 고유점도를 갖는 PET 칩을 용융 방사기를 통해 방사온도 302~308 ℃ 및 연신비 6.09의 조건 하에서 1 step으로 폴리에스테르 원사를 제조한 후에, 상기 원사를 사용하여 래피어직기를 통해 에어백용 원단 생지를 제직하였다. 상기 원단 생지를 정련 후 OF는 약 4.0%를 주고 열처리 공정을 연속 2회로 진행하여 에어백용 원단을 제조하고, 상기 원단에 액상 실리콘 고무(LSR) 수지를 나이프 코팅(knife over ro1l coating)방법으로 코팅하여 실리콘 코팅된 원단을 제조하였다. After producing a polyester yarn having a intrinsic viscosity of 1.2 to 1.85 dl / g through a melt spinning machine in one step under conditions of a spinning temperature of 302 to 308 ° C. and a draw ratio of 6.09, a rapier weaving machine was used. Weaving fabric dough for airbags through. After refining the fabric dough, OF gives about 4.0% and proceeds the heat treatment process twice in a row to manufacture the fabric for the airbag, and the liquid silicone rubber (LSR) resin is coated on the fabric by knife over ro1l coating method. To prepare a silicone coated fabric.
상기 액상 실리콘 코팅 약제는 상온(25℃)에서 측정한 점도가 52,000 mPaㆍs이며, 상기 실리콘 고무(LSR) 수지와 함께 전체 코팅 약제의 총중량 100 중량부에 대하여 접착촉진제로서 1,3,5-트리스(트리메톡시실릴프로필) 이소시아네이트를 0.75 wt%를 포함하고, 가교제로서 2개 이상의 반응성 수소화규소 관능기를 갖는 실리콘 가교 결합제를 0.60 wt% 포함하는 것이다.The liquid silicone coating agent has a viscosity of 52,000 mPa · s measured at room temperature (25 ° C.), and is 1,3,5- as an adhesion promoter based on 100 parts by weight of the total weight of the coating agent together with the silicone rubber (LSR) resin. 0.75 wt% tris (trimethoxysilylpropyl) isocyanate, and 0.60 wt% silicon crosslinking agent having two or more reactive silicon hydride functional groups as a crosslinking agent.
이때, 폴리에스테르 원사의 고유점도, 강인성, 신도 1% 및 2%에서 모듈러스, 인장강도, 절단신도, 건열수축율 등의 물성은 하기 표 1에 나타낸 바와 같으며, 상기 원사의 물성은 상온(25℃ x 65%RH)에서 측정하였다. At this time, the physical properties of modulus, tensile strength, elongation at break, dry heat shrinkage at the intrinsic viscosity, toughness, elongation of 1% and 2% of polyester yarn are as shown in Table 1 below, and the physical properties of the yarn at room temperature (25 ℃) x 65% RH).
또한, 원단의 경사 및 위사 제직밀도, 제직형태, 열처리 온도, 고무성분, 수지 코팅량은 하기 표 1에 나타낸 바와 같으며, 나머지 조건은 에어백용 폴리에스테르 원단 제조를 위한 통상적인 조건에 따랐다.
In addition, the warp and weft density of the fabric, weaving form, heat treatment temperature, rubber components, resin coating amount is as shown in Table 1, the remaining conditions were in accordance with the conventional conditions for the production of polyester fabric for airbags.
(Toughness, J/㎥)Toughness of yarn
(Toughness, J / ㎥)
(신도 1%에서, g/de)Modulus of yarn
(At elongation 1%, g / de)
(신도 2%에서, g/de)Modulus of yarn
(At elongation 2%, g / de)
상기 실시예 1~5에 따라 제조된 폴리에스테르 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index) 및 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index)는 다음과 같은 방법으로 측정하였으며, 관련 물성 측정 값은 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) and Wet Tensile Elongation Retention Index (WTERI) of the polyester fabrics prepared according to Examples 1 to 5 were measured as follows. The relevant physical property measurement values are as shown in Table 2 below.
먼저, 상기 폴리에스테르 원단에 대하여, 코팅 처리 전의 비코팅된 원단으로 별도의 열처리 없이 상온 조건 하에서 원단 시편을 재단하고, 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 각각 1,000 시간, 2,000 시간, 3,000 시간 동안 열처리한 후의 원단 시편을 재단하였다. 상기 폴리에스테르 원단 시편을 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법에 따른 인장강신도 측정 장치의 하부 클램프에 고정시키고, 상부 클램프를 위로 이동시키면서 에어백 원단 시편이 파단될 때의 인장강도 및 인장신도를 측정하였다.First, with respect to the polyester fabric, the uncoated fabric before coating treatment was cut the fabric specimens under room temperature conditions without additional heat treatment, and heat-treated for 1,000 hours, 2,000 hours, 3,000 hours under 50 ℃ and 95% RH conditions, respectively The later fabric specimens were cut. The polyester fabric specimen was fixed to the lower clamp of the tensile strength measuring device according to the International Organization for Standardization ISO 13934-1, and the tensile strength and the tensile elongation at the time of breaking the airbag fabric specimen were measured while moving the upper clamp upward. .
한편, 이렇게 측정한 원단의 상온에서의 인장강도(WTS0) 및 인장신도(WTE0)와 50℃ x 95%RH 조건에서 1,000 시간 동안 열처리한 후에 측정한 원단의 인장강도(WTS1) 및 인장신도(WTE1) 값을 사용하여, 하기 계산식 1에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI1000 지수와 하기 계산식 2에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI1000 지수를 산측하였다. On the other hand, so the tensile strength (WTS 0) and a tensile elongation at normal temperature of the dough measuring (WTE 0) and the tensile strength (WTS 1) and the tension of the fabrics measured after heat treatment at 50 ℃ x 95% RH conditions for 1,000 hours elongation (WTE 1) using the values, and the sancheuk WTERI 1000 index of the fabric as shown in the following to the WTSRI 1000 index of the fabric as shown in formula 1, formula 2.
[계산식 1][Equation 1]
WTSRI1000 = WTS1/ WTS0 WTSRI 1000 = WTS 1 / WTS 0
[계산식 2][Equation 2]
WTERI1000 = WTE1/ WTE0
WTERI 1000 = WTE 1 / WTE 0
또한, 상기한 바와 같이 측정한 상온에서의 인장강도(WTS0) 및 인장신도(WTE0)와 50℃ x 95%RH 조건에서 2,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장강도(WTS2) 및 인장신도(WTE2) 값을 사용하여, 하기 계산식 3에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI2000 지수와 하기 계산식 4에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI2000 지수를 산측하였다. In addition, the tensile strength (WTS 0 ) and tensile elongation at room temperature measured as described above (WTE 0 ) and the tensile strength (WTS 2 ) of the fabric measured after heat treatment for 2,000 hours at 50 ℃ x 95% RH conditions and tensile elongation (WTE 2) using the value, and the fabric of sancheuk WTERI index 2000 as shown in the following to the WTSRI 2000 index of the fabric as shown in formula 3 formula 4.
[계산식 3][Equation 3]
WTSRI2000 = WTS2/W TS0 WTSRI 2000 = WTS 2 / W TS 0
[계산식 4][Equation 4]
WTERI2000 = WTE2/ WTE0
WTERI 2000 = WTE 2 / WTE 0
또한, 상기한 바와 같이 측정한 상온에서의 인장강도(WTS0) 및 인장신도(WTE0)와 50℃ x 95%RH 조건에서 3,000 시간 동안 열처리한 원단의 인장강도(WTS3) 및 인장신도(WTE3) 값을 사용하여, 하기 계산식 5에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI3000 지수와 하기 계산식 6에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI3000 지수를 산측하였다. In addition, the tensile strength (WTS 0 ) and tensile elongation (WTE 0 ) at room temperature measured as described above and the tensile strength (WTS 3 ) and tensile elongation (WTS 3 ) of the fabric heat-treated for 3,000 hours at 50 ℃ x 95% RH WTE 3) using the value, and the sancheuk WTERI 3000 index of the fabric as shown in WTSRI 3000 index and the following equation 6 of the fabric as shown in following
[계산식 5][Equation 5]
WTSRI3000 = WTS3/ WTS0 WTSRI 3000 = WTS 3 / WTS 0
[계산식 6][Equation 6]
WTERI3000 = WTE3/ WTE0
WTERI 3000 = WTE 3 / WTE 0
한편, 실시예 5에 따른 폴리에스테르 원단의 50℃ x 95%RH 조건에서 Wet 에이징 전(상온)과 에이징 후(1,000 시간; 2,000 시간; 3,000 시간)에 측정한 인장강도 및 인장신도를 각각 도 3 및 도 4에 나타내었다. Meanwhile, tensile strength and tensile elongation measured before and after aging (at room temperature) and after aging (1,000 hours; 2,000 hours; 3,000 hours) at 50 ° C x 95% RH of the polyester fabric according to Example 5 And FIG. 4.
도 3 및 도 4는 실시예 5에 따른 고온 다습한 조건 하에서 열처리 시간(1,000 시간, 2,000 시간, 3,000 시간)에 따른 인장강도 및 인장신도의 상온대비 유지 수준을 보여주는 그래프이다. 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 실시예 5의 폴리에스테르 원단은 3,000 시간이 경과한 후에도 우수한 인장강도와 인장신도의 안정성을 보여주고 있다. 이는 에어백 쿠션이 장시간 동안 고온 다습한 기후 조건의 자동차에 수납되어 있는 상태로 존재하더라도 자동차 충돌에 의한 에어백 쿠션이 전개될 경우 충분한 에너지 흡수성능을 가지게 됨으로써, 자동차 충돌시 승객을 안전하게 보호할 수 있는 척도로서 큰 의미기 있다. 3 and 4 are graphs showing the maintenance level of the tensile strength and elongation at room temperature with respect to the heat treatment time (1,000 hours, 2,000 hours, 3,000 hours) under the high temperature and high humidity conditions according to Example 5. 3 and 4, the polyester fabric of Example 5 shows excellent tensile strength and tensile elongation stability even after 3,000 hours. This means that even if the airbag cushion is stored in a car in a high temperature and high humidity condition for a long time, the airbag cushion has sufficient energy absorption performance when the airbag cushion is developed by a car crash, thereby protecting passengers safely during a car crash. As a big meaning.
한편, 도 5 및 도 6은 비교예 5에 따른 고온의 열처리 시간(1,000 시간, 2,000 시간, 3,000 시간)에 따른 인장강도 및 인장신도의 상온 대비 유지 수준을 보여주는 그래프이다. 그러나, 도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이, 비교예 5의 폴리에스테르 원단은 열처리 시간이 증대될수록 물성 하락이 크며, 최종 3,000 시간이 경과한 시점에서는 상온 대비 약 54% 수준에 불과한 인장강도와 인장신도 값을 갖는 것을 알 수 있다. 이로써, 비교예 5의 폴리에스테르 원단을 사용한 에어백 쿠션이 장시간 동안 고온 다습한 기후 조건의 자동차에 수납되어 있는 상태에서 자동차 충돌시 에어백 쿠션이 전개되더라도 고온-고압의 인플레이터 에너지를 흡수할 수 있는 성능이 부족하게 되고 결국에는 승객을 안전을 보호하지 못하는 결과를 초래하게 된다.On the other hand, Figures 5 and 6 is a graph showing the level of maintenance of the tensile strength and elongation at room temperature according to the high temperature heat treatment time (1,000 hours, 2,000 hours, 3,000 hours) according to Comparative Example 5. However, as shown in Figures 5 and 6, the polyester fabric of Comparative Example 5 has a large drop in physical properties as the heat treatment time is increased, the tensile strength and tensile strength of about 54% compared to room temperature at the time of the last 3,000 hours elapsed It can be seen that it has an elongation value. As a result, the airbag cushion using the polyester fabric of Comparative Example 5 is absorbed in the hot-high pressure inflator energy even when the airbag cushion is developed during the collision of the car while the airbag cushion is stored in the car under high temperature and high humidity conditions for a long time. This will result in a lack of safety and ultimately the failure to protect the passengers.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 자동차 충돌사고가 없을 경우 고온 다습한 기후조건에서 장기간 동안 자동차 안에서 수납된 상태로 있을 수 있는 에어백 쿠션 모듈이 실제 어느 수준까지 물성 유지가 될 수 있는지를 파악할 수 있는 고습의 열처리(50℃ x 95%RH 1,000 시간, 2,000 시간, 3,000 시간) 후에 측정한 실시예 1~5의 폴리에스테르 원단의 인장강도유지지수(WTSRI)의 경우 0.973에서 0.995 사이의 우수한 수치를 보이고 있으며, 인장신도유지지수(WTERI)의 경우도 0.975에서 0.992 사이의 우수한 수치를 보이고 있기에 본 발명에서 개발한 고강력 고절신의 저모듈러스의 원사를 사용한 폴리에스테르 원단의 경우 에어백 쿠션으로 적용시 고습의 장기간 방치된 상황에서도 자동차 충돌 사고시 승객의 안전을 보호하는 측면에서 매우 뛰어난 성능을 보일 수 있다.As shown in Table 2, in the absence of an automobile crash, high humidity can be obtained to determine the actual level of physical properties of the airbag cushion module, which may be stored in a vehicle for a long time under high temperature and high humidity conditions. The tensile strength retention (WTSRI) of the polyester fabrics of Examples 1 to 5 measured after heat treatment (50 ° C. x 95% RH 1,000 hours, 2,000 hours, 3,000 hours) showed excellent values between 0.973 and 0.995. In the case of tensile elongation retention (WTERI), it shows excellent values between 0.975 and 0.992, so that the polyester fabric using the high strength, high-strength, low modulus yarn developed in the present invention is left for a long period of high humidity when applied as an airbag cushion. Even in this situation, the car can perform very well in terms of protecting passenger safety in the event of a car crash.
또한, 상기 실시예 1~5에 따라 제조된 폴리에스테르 원단에 대하여 다음의 방법으로 다양한 원단 물성을 측정하였으며, 측정된 원단 물성은 하기 표 3에 정리하였다.
In addition, for the polyester fabrics prepared according to Examples 1 to 5 were measured for a variety of fabric properties in the following method, the measured fabric properties are summarized in Table 3 below.
(a) 인열강도(a) tear strength
미국재료시험협회규격 ASTM D 2261 TONGUE에 따라 코팅 원단에 대한 인열강도를 측정하였다. Tear strength of the coated fabrics was measured according to ASTM D 2261 TONGUE.
먼저, 상기 실시예 1~5에 따라 제조된 코팅 원단을 사용하여 각각의 시편으로 가로75mm×세로200mm를 재단한 후, 상기 시편의 윗쪽과 아랫쪽 각각을 미국재료시험협회규격 ASTM D 2261 TONGUE에 따른 장치에서 상단 및 하단의 물림 장치면(jaw face)의 좌우공간 사이에 위치시켰다. 그 후에, 상기 물림 장치면(jaw face)의 간격은 76 mm를 기준으로 하여, 각각 반대 방향으로, 즉, 상단의 물림 장치는 상부쪽으로 하단의 물질 장치는 하부쪽으로 300 mm/min 속도로 이동시키면서 원단이 파열될 때의 강도를 측정하였다.
First, using a coating fabric prepared according to Examples 1 to 5 were cut to 75mm × 200mm in length with each specimen, and then each of the upper and lower sides of the specimen in accordance with the ASTM D 2261 TONGUE standard The device was positioned between the left and right spaces of the jaw face at the top and bottom. Thereafter, the spacing of the jaw face is based on 76 mm, respectively, in the opposite direction, ie with the upper biting device moving upwards and the lower material device moving downwards at 300 mm / min. The strength at which the fabric broke was measured.
(b) 원단의 강인성(Toughness) (b) Toughness of the fabric
하기 계산식 7에 의해 강인성(Toughness, J/㎥) 값을 계산하였다. Toughness (J / m 3) values were calculated by the following equation (7).
[계산식 7][Equation 7]
상기 계산식 7에서, In Formula 7,
F는 폴리에스테르 원단의 길이가 dl만큼 늘어날 때에 가해지는 하중을 나타내고,F represents the load applied when the length of the polyester fabric increases by dl,
dl은 폴리에스테르 원단의 길이가 늘어난 길이를 나타낸다.dl represents the length of the polyester fabric.
이때, 원단의 강인성은 코팅 처리 전의 비코팅된 원단으로 측정하였다.
At this time, the toughness of the fabric was measured with an uncoated fabric before coating treatment.
(c) 활탈저항력(c) bow resistance
코팅 처리 전의 비코팅된 원단을 사용하여 미국재료시험협회규격 ASTM D 6479에 따른 방법으로 상온(25 ℃) 및 90 ℃에서 원단의 활탈저항력을 각각 측정하였다.
Using the uncoated fabric before coating treatment, the deactivation resistance of the fabric was measured at room temperature (25 ° C.) and 90 ° C., respectively, by the method according to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 6479.
(d) 커버팩터(CF)(d) Cover factor (CF)
하기 계산식 8에 의해 비코팅 원단에 대한 커버팩터 값을 계산하였다. The cover factor value for the uncoated fabric was calculated by the following Equation 8.
[계산식 8][Equation 8]
커버팩터(CF)Cover Factor (CF)
(e) 원단수축율(e) Fabric shrinkage rate
미국재료시험협회규격 ASTM D 1776에 따라 경사/위사 방향의 원단수축율을 측정하였다. 먼저, 코팅 처리 전의 비코팅된 원단으로 시편을 재단한 후, 경사 및 위사 방향으로 수축 전 길이인 20 cm씩을 표시하고 149 ℃에서 1 시간 동안 챔버에서 열처리한 시편의 수축한 길이를 측정하여 경사방향 및 위사방향의 원단수축율 {(수축전 길이 - 수축후 길이)/ 수축전 길이 x 100%} 측정하였다.
Fabric shrinkage in the warp / weft direction was measured according to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 1776. First, after cutting the specimen with an uncoated fabric before coating treatment, mark the length before shrinking in the warp and weft directions by 20 cm, and measure the contracted length of the specimen heat-treated in the chamber at 149 ° C. for 1 hour in the warp direction. And weaving shrinkage ratio {(length before contraction-length after contraction) / length before contraction x 100%} in the weft direction.
(f) 강연도(f) lecture
코팅 처리 전의 비코팅된 원단에 대하여 미국재료시험협회규격 ASTM D 4032에 따른 강연도 측정장치를 이용하여 써큘라벤드법(Circular Bend)법으로 원단의 강연도를 측정하였다. 또한, 강연도 측정법으로 켄티레버법을 적용할 수 있으며, 원단에 굽힘을 주기 위하여 일정각도의 경사를 준 시험대인 켄티레버 측정기기를 이용하여 원단 굽힘 길이 측정을 통해 강연도를 측정할 수 있다.
The uncoated fabric before coating treatment was measured by the circular bend method using a ductility measuring apparatus according to the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 4032. In addition, the cantilever method may be applied as a method of measuring the stiffness, and the stiffness can be measured by measuring the bend length of the fabric using a cantilever measuring device, which is a test bench that is inclined at an angle to give a bend to the fabric.
(g) 후도 (g) after
미국재료시험협회규격 ASTM D 1777 에 따라 코팅 처리 전의 비코팅된 원단의 후도를 측정하였다.
The thickness of the uncoated fabric before coating treatment was measured according to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 1777.
(h) 내스크럽성(h) scrub resistance
도 2에 나타낸 바와 같은 국제표준화기구규격 ISO 5981에 따른 내스크럽성 측정 장치를 사용하여 원단의 내스크럽 특성을 평가하였다. Scrub resistance of the fabric was evaluated using a scrub resistance measuring apparatus according to the International Organization for Standardization (ISO 5981) as shown in FIG.
먼저, 코팅 원단으로 시편을 재단하여 상기 스크럽 테스트 장치에서 프레스(PRESS)로 원단 시편을 눌러주고 원단 시편의 양쪽을 잡고 반복 운동시켜주며 스크럽 테스트를 실시하여, 원단에 코팅층이 벗겨지기 시작하기 전까지의 횟수를 측정하였다.First, cut the specimen with a coated fabric and press the fabric specimen with a press in the scrub test apparatus, hold both sides of the fabric specimen and repeat the movement, and perform a scrub test, until the coating layer begins to peel off the fabric. The number of times was measured.
이때, 내스크럽성 측정은 하중(pressure force) 10 N의 조건 하에서 마모자의 왕복운동 전체 횟수를 측정하여 나타내는데, 매 50회(stroke)마다의 왕복운동 후 코팅층이 벗져지지 않으면 "pass"되어 계속해서 왕복운동을 진행하고, 코팅층이 벗겨지게 되면 "fail"로 상기 왕복운동을 중지하게 되는데. 이때의 코팅층이 벗겨지는 시점의 횟수를 측정하였다.At this time, the scrub resistance measurement is measured by measuring the total number of reciprocating motions of the wearer under a pressure force of 10 N. If the coating layer does not peel off after every 50 strokes, it is "passed" and continues. If the reciprocating process is carried out, and the coating layer is peeled off, the reciprocating motion is stopped by "fail". The number of times when the coating layer was peeled off at this time was measured.
이와 같이 측정한 내스크럽성 횟수가 600회 이상인 경우를 "양호"로 평가하고 600회 미만인 경우를 "불량"으로 평가하였다.
The case where the number of times of scrub resistance measured in this way was 600 or more was evaluated as "good", and the case where it was less than 600 was evaluated as "bad".
(Toughness, kJ/㎥)Fabric toughness
(Toughness, kJ / ㎥)
(%)Fabric Shrinkage
(%)
비교예Comparative example 1~5 1-5
하기 표 4에 기재된 조건을 제외하고는 실시예 1~5와 동일한 방법에 따라 비교예 1~5의 에어백용 폴리에스테르 원단을 제조하였다.A polyester fabric for airbags of Comparative Examples 1 to 5 was prepared according to the same method as Examples 1 to 5 except for the conditions described in Table 4 below.
(Toughness, J/㎥)Toughness of yarn
(Toughness, J / ㎥)
(신도 1%에서, g/de)Modulus of yarn
(At elongation 1%, g / de)
(신도 2%에서, g/de)Modulus of yarn
(At elongation 2%, g / de)
상기 비교예 1~5에 따라 제조된 폴리에스테르 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index) 및 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index) 등은 하기 표 5 에 나타낸 바와 같다.
Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) and tensile elongation retention index (WTERI) of polyester fabrics prepared according to Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 5 below. As shown.
한편, 비교예 5에 따른 폴리에스테르 원단의 50℃ x 95%RH 조건에서 Wet 에이징 전(상온)과 에이징 후(1,000 시간; 2,000 시간; 3,000 시간)에 측정한 인장강도 및 인장신도를 각각 도 5 및 도 6에 나타내었다. Meanwhile, tensile strength and tensile elongation measured before and after aging (at room temperature) and after aging (1,000 hours; 2,000 hours; 3,000 hours) at 50 ° C x 95% RH of the polyester fabric according to Comparative Example 5 And FIG. 6.
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 자동차 충돌사고가 없을 경우 고온 다습한 기후조건에서 장기간 동안 자동차 안에서 수납된 상태로 있을 수 있는 에어백 쿠션 모듈이 실제 어느 수준까지 물성 유지가 될 수 있는지를 파악할 수 있는 고습의 열처리(50℃ x 95%RH 1,000 시간, 2,000 시간, 3,000 시간) 후에 측정한 비교예 1~5의 폴리에스테르 원단의 인장강도유지지수(WTSRI)와 인장신도유지지수(WTERI) 값이 급격한 하락을 보이고 있는데, 인장강도유지지수(WTSRI)의 경우 0.620에서 0.886 사이의 수치를 보이고 있으며, 인장신도유지지수(WTERI)의 경우 0.540에서 0.841 사이의 수치를 보임으로써, 실제 고온 다습한 기후조건에서 장시간 동안 자동차 모듈 안에서 에어백 쿠션이 수납된 상태로 있을 경우 실제 자동차 충돌에 의한 에어백 쿠션이 전개되더라도 자동차 승객의 안전을 절대 보호하지 못하는 문제점을 보일 수 있다.
As shown in Table 5, in the absence of an automobile crash, high humidity can be obtained to determine the actual level of physical properties of the airbag cushion module, which may be stored in a vehicle for a long time under high temperature and high humidity conditions. The tensile strength retention (WTSRI) and tensile elongation retention (WTERI) values of the polyester fabrics of Comparative Examples 1 to 5 measured after heat treatment (50 ° C. x 95% RH 1,000 hours, 2,000 hours, 3,000 hours) decreased drastically. The tensile strength maintenance index (WTSRI) shows values between 0.620 and 0.886, and the tensile strength maintenance index (WTERI) shows values between 0.540 and 0.841 for a long time under actual high temperature and high humidity conditions. If the airbag cushion is stored inside the car module while the airbag cushion is deployed due to the actual car collision, It may show a problem that you can never protect.
상기 비교예 1~5에 따라 제조된 폴리에스테르 원단에 대한 물성을 하기 표 6 에 정리하였다.
Physical properties of the polyester fabric prepared according to Comparative Examples 1 to 5 are summarized in Table 6 below.
(Toughness, kJ/㎥)Fabric toughness
(Toughness, kJ / ㎥)
(%)Fabric Shrinkage
(%)
상기 표 1~3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 고강력 고신율의 저모듈러스 폴리에스테르 원사를 사용하여 인장강도 및 인장신도의 강신도 지수를 최적화한 실시예 1~5의 폴리에스테르 원단은 강인성이 3.85 내지 5.88 kJ/m3이며, 코팅 원단의 인열강도가 34 내지 44 kgf가 됨으로써, 에어백 전개시 고온-고압의 인플레이터 가스(gas)를 충분히 견딜 수 있는 우수한 기계적 물성을 나타내었다. 또한, 상기 원단은 경사방향 및 위사방향에서 원단 수축율이 각각 0.3% 내지 0.5% 및 0.3% 내지 0.5%로 매우 우수한 특성을 갖는 것을 알 수 있다. 이와 동시에, 실시예 1~5의 폴리에스테르 원단은 강연도가 0.54 내지 1.11 kgf로 우수한 최적 범위를 가짐으로써, 우수한 형태안정성과 함께 우수한 폴딩성, 수납성을 갖는 것임을 확인할 수 있다. As shown in Tables 1 to 3, the polyester fabrics of Examples 1 to 5, in which the tensile strength and the elongation index of the tensile elongation were optimized using a high modulus and a high modulus low modulus polyester yarn according to the present invention, It was 3.85 to 5.88 kJ / m 3 , and the tear strength of the coated fabric was 34 to 44 kgf, thereby exhibiting excellent mechanical properties capable of sufficiently enduring high-pressure inflator gas during airbag deployment. In addition, it can be seen that the fabric has very excellent characteristics of the shrinkage of the fabric in the warp direction and the weft direction of 0.3% to 0.5% and 0.3% to 0.5%, respectively. At the same time, it can be seen that the polyester fabrics of Examples 1 to 5 have an excellent optimum range of 0.54 to 1.11 kgf of stiffness, and thus have excellent foldability and storage property with excellent shape stability.
특히, 실시예 1~5의 폴리에스테르 원단은 고강력 고절신의 저모듈러스의 원사를 사용하여 원단의 커버팩터는 2,102 내지 2,125이며, 25 ℃ 및 90 ℃에서의 활탈저항력 값이 각각 410 N 내지 597 N 및 393 N 내지 581 N로 매우 우수한 값을 보임으로써, 에어백 쿠션 전개시 쿠션 외곽시접(seam) 부위에서의 봉목 미어짐 현상이 크게 향상되고, 쿠션의 기밀성 및 에너지 흡수 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. In particular, the polyester fabrics of Examples 1 to 5 using high-strength, low-modulus yarns, the cover factor of the fabric is 2,102 to 2,125, the deactivation resistance values at 25 ℃ and 90 ℃ 410 N to 597 N, respectively And 393 N to 581 N by showing a very good value, it is possible to greatly improve the sewing slip phenomenon at the cushion seam seam during the deployment of the airbag cushion, it is possible to further improve the airtightness and energy absorption performance of the cushion Able to know.
반면에, 상기 표 4~6에서 보는 것과 같이, 저점도의 일반 산업용 폴리에스테르 원사를 사용한 비교예 1~5의 폴리에스테르 원단의 경우 이러한 특성을 충족하지 못함이 확인되었다. 특히, 비교예 1~5의 폴리에스테르 원단은 경사방향 및 위사방향의 수축율이 각각 1.2% 내지 1.4% 및 1.0% 내지 1.2%이며, 코팅 원단의 인열강도가 19 내지 22 kgf로 현저히 떨어짐을 알 수 있다. 이같이 인열강도 등의 기계적 물성이 현저히 떨어지는 원단이 에어백 장치에 사용되는 경우, 에어백 전개시 에어백이 파열되는 등의 기계적 물성 저하에 따른 문제가 발생할 수 있다. On the other hand, as shown in Tables 4 to 6, it was confirmed that the polyester fabrics of Comparative Examples 1 to 5 using low-viscosity general industrial polyester yarns did not meet these characteristics. In particular, the polyester fabrics of Comparative Examples 1 to 5 have shrinkage in the warp direction and the weft direction of 1.2% to 1.4% and 1.0% to 1.2%, respectively, and the tear strength of the coated fabric drops significantly to 19 to 22 kgf. Can be. As such, when a fabric having significantly lower mechanical properties such as tear strength is used in the airbag device, problems may occur due to a decrease in mechanical properties such as an airbag bursting when the airbag is deployed.
또한, 상기 비교예 1~5에 따른 원단의 커버팩터는 2,102 내지 2,125로 실시예 1~5의 원단과 동일한 값을 가짐에도 불구하고, 25 ℃ 및 90 ℃에서의 활탈저항력 값이 각각 258 N 내지 329 N 및 240 N 내지 293 N로 현저히 떨어짐으로써, 에어백 쿠션 전개시 쿠션 외곽시접(seam) 부위에서의 봉목 미어짐 현상이 크게 발생되어 고객의 안전에 큰 문제점이 될 수 있음을 알 수 있다.
In addition, the cover factors of the fabrics according to Comparative Examples 1 to 5 are 2,102 to 2,125, although having the same value as those of the fabrics of Examples 1 to 5, the deactivation resistance values at 25 ° C. and 90 ° C. are respectively 258 N to By remarkably falling to 329 N and 240 N to 293 N, it can be seen that the bark slipping phenomenon at the cushion seam seam is greatly generated when the airbag cushion is deployed, which may be a big problem for the safety of the customer.
실험예Experimental Example 1 One
상기 실시예 1~5 및 비교예 1~5에서 코팅 공정을 수행하지 않은 폴리에스테르 비코팅 원단을 사용하여 에어백 쿠션을 제조하고, 각각 하기 표 7에 나타낸 바와 같이 DAB(driver airbag) 쿠션 어셈블리 또는 PAB(passenger airbag) 쿠션 어셈블리로 차량용 에어백을 제작하였다. 이렇게 완성된 차량용 에어백에 대하여, 3 가지 열처리 조건(상온: 25 ℃ x 4 hr 오븐 방치, Hot: 85 ℃ x 4 hr 오븐 방치, Cold: -30 ℃ x 4 hr 오븐 방치) 하에서 정적 전개 성능 테스트(static test)를 실시하였다. 상기 정적 전개 성능 테스트(static test)를 실시한 결과, 원단 찢어짐, 핀홀(pin hole) 발생, 및 원단 탄화 현상이 발생하지 않는 경우에 "Pass"로 평가하고, 원단 찢어짐, 봉제부 핀홀(pin hole) 발생, 또는 원단 탄화 현상 중 어느 한 가지라도 발생한 경우에는 "Fail"로 평가하였다. 여기서 전개 테스트 결과가 "Pass"인 경우는 에어백용 쿠션으로 사용이 가능하나, "Fail"인 경우는 에어백용 쿠션으로 사용이 불가능함을 의미한다.
Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 to prepare an airbag cushion using a polyester uncoated fabric not subjected to the coating process, respectively as shown in Table 7 driver airbag (DAB) cushion assembly or PAB (passenger airbag) A vehicle airbag was manufactured from the cushion assembly. The vehicle airbag thus completed was subjected to static deployment performance testing under three heat treatment conditions (at room temperature: 25 ° C x 4 hr oven left, Hot: 85 ° C x 4 hr oven left, Cold: -30 ° C x 4 hr oven left). static test). As a result of performing the static development test, the fabric was evaluated as "Pass" when no tearing of the fabric, no pinholes, and no carbonization occurred, and the tearing of the fabrics and the pinholes of the sewing part were evaluated. When any one of occurrence, or far-end carbonization occurred, it was evaluated as "Fail". Here, if the deployment test result is "Pass", it can be used as an airbag cushion, but "Fail" means that it cannot be used as an airbag cushion.
상기 실시예 1~5 및 비교예 1~5의 폴리에스테르 비코팅 원단을 사용하여 제조된 에어백 쿠션에 대한 정적 전개 성능 테스트(static test) 결과는 하기 표 7에 나타내었다. The static test results of the airbag cushion manufactured using the polyester uncoated fabrics of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 7 below.
사양cushion
Specification
인플레이터
압력(kPa)Gunpowder
Inflator
Pressure (kPa)
인플레이터
온도(℃)Gunpowder
Inflator
Temperature (℃)
전개테스트
(Static)Room temperature
Development test
(Static)
전개테스트
(Static)Hot
Development test
(Static)
전개테스트
(Static)Cold
Development test
(Static)
실험예Experimental Example 2 2
상기 실험예 1의 정적 전개 테스트(static test)에서 "Pass"로 평가된 실시예 1~5의 폴리에스테르 비코팅 원단을 사용하여 제조된 에어백 쿠션에 대하여, 추가로 한계 전개 성능 테스트(upper limit test)를 실시하였다. For airbag cushions manufactured using the polyester uncoated fabrics of Examples 1 to 5, which were evaluated as "Pass" in the static test of Experimental Example 1, an additional upper limit test was performed. ) Was performed.
상기 한계 전개 성능 테스트(upper limit test)는 하기 표 8에 나타낸 바와 같이 쿠션 어셈블리 사양 및 인플레이터 압력을 달리한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 전면용 에어백을 제작하여 실시하였으며, 그의 평가 결과는 하기 표 8에 나타낸 바와 같다.
The upper limit test (upper limit test) was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the cushion assembly specifications and inflator pressure were changed as shown in Table 8, and the evaluation result thereof Is as shown in Table 8 below.
사양cushion
Specification
인플레이터
압력
(kPa)Gunpowder
Inflator
pressure
(kPa)
인플레이터
온도
(℃)Gunpowder
Inflator
Temperature
(℃)
전개테스트
(Upper Limit)Room temperature
Development test
(Upper Limit)
전개테스트
(Upper Limit)Hot
Development test
(Upper Limit)
전개테스트
(Upper Limit)Cold
Development test
(Upper Limit)
상기 표 7 및 표 8에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따라 특정 섬도 범위의 폴리에스테르 원사를 사용하여 인장강도 및 인장신도 범위를 최적화한 실시예 1~5의 폴리에스테르 원단을 포함하는 차량용 에어백에 대하여 각각 3 가지 열처리 온도 조건 하에서 오븐에 방치한 후 정적 전개 성능 테스트(static test) 및 한계 전개 성능 테스트(upper limit test)를 모두 진행한 결과, 원단 찢어짐, 봉제부 핀홀(pin hole) 발생, 및 원단 탄화 현상 등이 발생하지 않아 모두 차량용 에어백으로서 우수한 성능을 갖는 것임을 알 수 있다. As shown in Table 7 and Table 8, for a vehicle airbag comprising the polyester fabric of Examples 1 to 5 by optimizing the tensile strength and tensile elongation range using a polyester yarn in a specific fineness range according to the present invention After leaving the oven under three different heat treatment conditions, the static test and the upper limit test were both conducted, resulting in fabric tearing, sewing pinholes, and fabric It is understood that carbonization does not occur and all have excellent performance as vehicle airbags.
여기서 정적 전개 성능 테스트(static test)의 경우는 초기 에어백용 쿠션이 설계되어 평가를 받는 가장 기본적인 전개 테스트로서 에어백쿠션이 장착된 모듈 상태에서만 평가를 하며, 인플레이터가 낼 수 있는 가장 정상적인(normal) 온도와 전개 압력 하에서 평가가 진행된다. 상기 정적 전개 성능 테스트(static test)가 정상적으로 완료될 경우에, 다음 단계로 진행되는 평가가 한계 전개 성능 테스트(upper limit test)이다. 상기 한계 전개 성능 테스트(upper limit test)는 인플레이터가 낼 수 있는 가장 높은 온도와 전개 압력하에서 평가가 진행되는 것인데, 가장 가혹한(고온의 온도와 높은 압력) 조건에서 진행되는 평가이기에 실제 이 단계에서 성능이 만족되지 못하는 경우가 매우 많으며, 최종적으로는 정적 전개 성능 테스트(static test)와 한계 전개 성능 테스트(upper limit test)가 함께 "Pass"로 평가되어야 에어백용 쿠션으로 양산 적용될 수 있다.In this case, the static deployment test is the most basic deployment test in which an initial airbag cushion is designed and evaluated, and is evaluated only when the airbag cushion is mounted in a module state. The normal temperature that the inflator can produce And evaluation under development pressure. When the static deployment test is completed normally, the evaluation proceeding to the next step is the upper limit test. The upper limit test is performed at the highest temperature and development pressure that the inflator can deliver, and is actually performed at the most severe conditions (high temperature and high pressure). There are many cases where this is not satisfied. Finally, the static test and the upper limit test must be evaluated as "Pass" to be mass-produced as an airbag cushion.
반면에, 비교예 1~5의 폴리에스테르 원단을 포함하는 차량용 에어백에 대한 정적 전개 성능 테스트(static test) 결과에서는, 에어백 전개시 원단 찢어짐, 원단 마찰에 의한 원단 판단현상, 봉제부 핀홀(pin hole) 발생으로 인한 원단 판단현상, 원단 탄화 현상 등으로 인해 각 쿠션 모두가 "Fail"로 평가되었다. 이로써, 비교예 1~5의 폴리에스테르 원단을 포함하는 차량용 에어백은 한계 전개 성능 테스트(upper limit test)가 평가를 진행하기 전에, 이미 실제 에어백으로서 사용이 불가능한 것임을 알 수 있다. 특히, 비교예 1, 2, 3의 원단을 포함하는 DAB(driver airbag) 쿠션 어셈블리에 대한 전개 테스트에서는 쿠션의 인플레이터 입구부와 외곽 봉제부 그리고 테더부에서 대량의 원단 찢어짐 현상이 발생하였으며, 비교예 4, 5의 경우에서는 인플레이터 입구부에서 원단 찢어짐과 함께 테더부에서의 핀홀 발생 및 원단 마찰에 의한 쿠션 프론트 판넬(front panel)부 원단 찢어짐이 발생하였다.On the other hand, in the static test results of the vehicle airbag including the polyester fabric of Comparative Examples 1 to 5, the tearing of the fabric during airbag deployment, the determination of the fabric by the friction of the fabric, the pinhole of the sewing portion Each cushion was evaluated as "Fail" due to fabric judgment due to the occurrence of) and fabric carbonization. Accordingly, it can be seen that the vehicle airbag including the polyester fabrics of Comparative Examples 1 to 5 cannot be used as an actual airbag before the upper limit test is evaluated. In particular, in the development test for the DAB (driver airbag) cushion assembly including the fabrics of Comparative Examples 1, 2, and 3, a large amount of fabric tearing occurred in the inflator inlet, the outer sewing portion, and the tether portion of the cushion. In the case of 4 and 5, the fabric was torn at the inflator inlet, the pinhole at the tether and the tear at the cushion front panel due to the fabric friction.
또한, 이러한 비교예 1~5의 원단을 포함하는 차량용 에어백에 대한 전개 테스트(static test)에서, 원단 찢어짐은 기본적으로 폴리에스테르 원사 및 원단 자체의 물성이 매우 낮은 수준이며, 원단 봉제부 핀홀(pin hole) 발생, 내마찰성 부족, 원단 탄화 현상 등으로부터 기인하여 함께 발생되었음을 확인할 수 있었다. 따라서, 비교예 1~5의 에어백용 원단은 실제 차량용 에어백 쿠션으로 적용시 에어백 파열 등으로 에어백 기능에 커다란 위험을 초래할 수 있다. 아울러, 상온, 고온, 저온의 짧은 열처리 시간 조건하에서도 에어백 쿠션으로서의 성능을 만족하지 못하는 원단이 고온 다습한 조건에서 장기간 동안 수납된 상태에 있는 상태에서 자동차 충돌 사고가 발생될 경우 승객의 안전은 전혀 보장하지 못하는 결과가 초래된다.In addition, in the static test of the vehicle airbag including the fabrics of Comparative Examples 1 to 5, the tearing of the fabric is basically a low level of physical properties of the polyester yarn and the fabric itself, and the fabric sewing portion pinhole (pin) It was confirmed that it was caused by the occurrence of holes), lack of friction resistance, and fabrication carbonization. Therefore, the airbag fabric of Comparative Examples 1 to 5 may cause a great risk to the airbag function due to airbag rupture, etc. when applied to the actual airbag cushion for the vehicle. In addition, even in the case of normal heat, high temperature, and low temperature, the safety of passengers is not at all safe if a car crash occurs while the fabric that does not satisfy the performance as an airbag cushion is stored for a long time under high temperature and high humidity conditions. The result is not guaranteed.
Claims (15)
하기 계산식 1에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI1000 지수가 0.88 이상이고, 하기 계산식 2에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI1000 지수가 0.83 이상인 폴리에스테르 원단:
[계산식 1]
WTSRI1000 = TS1/ TS0
[계산식 2]
WTERI1000 = TE1/ TE0
상기 식 중에서,
WTSRI1000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index)를 나타낸 것이고,
WTS0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이며,
WTS1은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리 한 후 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이고,
WTERI1000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index)를 나타낸 것이며,
WTE0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장신도(%)이고,
WTE1은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 1,000 시간 동안 열처리 한 측정한 원단의 인장신도(%)임.Includes a polyester yarn having a fineness of 300 to 700 denier,
A polyester fabric having a WTSRI 1000 index of 0.88 or more as shown in Formula 1 and a WTERI 1000 index of at least 0.83 as shown in Formula 2 below:
[Equation 1]
WTSRI 1000 = TS 1 / TS 0
[Equation 2]
WTERI 1000 = TE 1 / TE 0
In the above formula,
WTSRI 1000 shows the Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) of fabric measured after heat treatment for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH.
WTS 0 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTS 1 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured after heat treatment for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH by ISO 13934-1.
WTERI 1000 shows the Wet Tensile Elongation Retention Index (WTERI) measured after heat treatment for 1,000 hours at 50 ℃ and 95% RH.
WTE 0 is the tensile elongation (%) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTE 1 is the tensile elongation (%) of the measured fabric, heat-treated for 1,000 hours under 50 ℃ and 95% RH using ISO 13934-1 method.
하기 계산식 3에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI2000 지수가 0.88 이상이고, 하기 계산식 4에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI2000 지수가 0.83 이상인 폴리에스테르 원단:
[계산식 3]
WTSRI2000 = WTS2/ WTS0
[계산식 4]
WTERI2000 = WTE2/ WTE0
상기 식 중에서,
WTSRI2000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 2,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index)를 나타낸 것이고,
WTS0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이며,
WTS2은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 2,000 시간 동안 열처리 한 후 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이고,
WTERI2000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 2,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index)를 나타낸 것이며,
WTE0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장신도(%)이고,
WTE2은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 2,000 시간 동안 열처리 한 측정한 원단의 인장신도(%)임.The method of claim 1,
To a 2000 WTSRI index of more than 0.88 of the fabric as shown in Equation 3, the following equation 4 of the fabric WTERI 2000 index of 0.83 or greater the polyester fabric, as shown in:
[Calculation 3]
WTSRI 2000 = WTS 2 / WTS 0
[Calculation 4]
WTERI 2000 = WTE 2 / WTE 0
In the above formula,
WTSRI 2000 shows the Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) of fabric measured after heat treatment for 2,000 hours at 50 ℃ and 95% RH.
WTS 0 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTS 2 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured after heat treatment for 2,000 hours under 50 ℃ and 95% RH using ISO 13934-1 method.
WTERI 2000 shows the Wet Tensile Elongation Retention Index (WTERI) of fabrics measured after heat treatment for 2,000 hours at 50 ℃ and 95% RH.
WTE 0 is the tensile elongation (%) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTE 2 is the tensile elongation (%) of the measured fabric, heat treated for 2,000 hours under 50 ℃ and 95% RH conditions by ISO 13934-1.
하기 계산식 5에 나타낸 바와 같은 원단의 WTSRI3000 지수가 0.88 이상이고, 하기 계산식 6에 나타낸 바와 같은 원단의 WTERI3000 지수가 0.83 이상인 폴리에스테르 원단:
[계산식 5]
WTSRI3000 = WTS3/ WTS0
[계산식 6]
WTERI3000 = WTE3/ WTE0
상기 식 중에서,
WTSRI3000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 3,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장강도 유지 지수(WTSRI: Wet Tensile Strength Retention Index)를 나타낸 것이고,
WTS0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이며,
WTS3은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 3,000 시간 동안 열처리 한 후 측정한 원단의 인장강도(N/5cm)이고,
WTERI3000은 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 3,000 시간 동안 열처리한 후 측정한 원단의 인장신도 유지 지수(WTERI: Wet Tensile Elongation Retention Index)를 나타낸 것이며,
WTE0는 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 상온에서 측정한 원단의 인장신도(%)이고,
WTE3은 국제표준화기구규격 ISO 13934-1 방법으로 50 ℃ 및 95 %RH 조건 하에서 3,000 시간 동안 열처리 한 측정한 원단의 인장신도(%)임.The method of claim 1,
A polyester fabric having a WTSRI 3000 index of a fabric as shown in Formula 5 below 0.88 and a WTERI 3000 index of a fabric as shown in Formula 6 below 0.83:
[Calculation 5]
WTSRI 3000 = WTS 3 / WTS 0
[Calculation 6]
WTERI 3000 = WTE 3 / WTE 0
In the above formula,
WTSRI 3000 shows the Wet Tensile Strength Retention Index (WTSRI) of fabric measured after heat treatment for 3,000 hours under 50 ℃ and 95% RH.
WTS 0 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTS 3 is the tensile strength (N / 5cm) of the fabric measured after heat treatment for 3,000 hours under the conditions of 50 ℃ and 95% RH by ISO 13934-1 method.
WTERI 3000 shows the Wet Tensile Elongation Retention Index (WTERI) measured after heat treatment for 3,000 hours under 50 ℃ and 95% RH.
WTE 0 is the tensile elongation (%) of the fabric measured at room temperature by ISO 13934-1 method.
WTE 3 is the tensile elongation (%) of the measured fabric after heat treatment for 3,000 hours under 50 ℃ and 95% RH conditions by ISO 13934-1 standard.
하기 계산식 7로 정의되는 강인성(Toughness)이 3.2 kJ/㎥ 이상인 폴리에스테르 원단:
[계산식 7]
상기 식 중에서, F는 폴리에스테르 원단의 길이가 dl만큼 늘어날 때에 가해지는 하중을 나타냄. The method of claim 1,
Polyester fabric having a toughness of 3.2 kJ / m 3 or more, as defined by Formula 7:
[Calculation 7]
In the above formula, F represents the load applied when the length of the polyester fabric increases by dl.
미국재료시험협회규격 ASTM D 4032 방법에 따른 강연도가 2.0 kgf 이하인 폴리에스테르 원단.The method of claim 1,
Polyester fabric with a stiffness of 2.0 kgf or less according to ASTM D 4032 method.
상온에서 측정한 원사의 인장강도가 8.5 g/d 내지 11.0 g/d이며 절단신도가 15% 내지 30%인 폴리에스테르 원사를 포함하는 폴리에스테르 원단.The method of claim 1,
A polyester fabric comprising a polyester yarn having a tensile strength of 8.5 g / d to 11.0 g / d and an elongation at break of 15% to 30% measured at room temperature.
미국재료시험협회규격 ASTM D 885의 방법으로 상온에서 측정한 모듈러스(Young's modulus)가 신도 1%에서 60 내지 110 g/de이며, 신도 2%에서 50 내지 87 g/de인 폴리에스테르 원사를 포함하는 폴리에스테르 원단.The method of claim 1,
The Young's modulus measured at room temperature by the method of the American Society for Testing and Materials ASTM D 885 includes 60 to 110 g / de at 1% elongation and 50 to 87 g / de at 2% elongation. Polyester fabric.
하기 계산식 8로 정의되는 원단의 커버팩터가 1,800 내지 2,460인 에어백용 폴리에스테르 원단:
[계산식 8]
커버팩터(CF)
The method of claim 1,
A polyester fabric for airbags having a cover factor of 1,800 to 2,460 as defined in Formula 8 below:
[Calculation 8]
Cover Factor (CF)
분말(powder)형 실리콘, 액상(liquid)형 실리콘, 폴리우레탄, 클로로프렌, 네오프렌고무, 및 에멀젼형 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고무성분으로 코팅되어 있는 폴리에스테르 원단.The method of claim 1,
A polyester fabric coated with at least one rubber component selected from the group consisting of powder type silicone, liquid type silicone, polyurethane, chloroprene, neoprene rubber, and emulsion type silicone resin.
상기 고무성분의 단위면적당 코팅량이 20 내지 200 g/m2인 폴리에스테르 원단.The method of claim 10,
Polyester fabric having a coating amount of 20 to 200 g / m 2 per unit area of the rubber component.
상기 제직된 에어백용 생지를 정련하는 단계, 및
상기 정련된 직물을 텐터링하는 단계
를 포함하는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 폴리에스테르 원단의 제조 방법.Weaving the dough for airbags with a polyester yarn having a fineness of 300 to 700 denier,
Refining the dough for the woven airbag, and
Tentering the refined fabric
A method for producing a polyester fabric according to any one of claims 1 to 11, including.
상기 텐터링 단계에서 열처리 온도는 140 내지 210 ℃인 폴리에스테르 원단의 제조방법.The method of claim 12,
In the tentering step, the heat treatment temperature is 140 to 210 ℃ manufacturing method of the polyester fabric.
상기 에어백은 프론탈용 에어백 또는 사이드 커튼형 에어백인 차량용 에어백.15. The method of claim 14,
The airbag is a vehicle airbag is a frontal airbag or side curtain type airbag.
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