KR20120112219A - 기체에 의한 부품성 이중직물 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 2개의 분리된 직물층이 동시에 직조되는 이중직물에 관한 것으로, 특히, 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층이 서로 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물 및 그의 제조 방법, 이를 포함하는 에어백에 관한 것이다.

Description

기체에 의한 부품성 이중직물 및 그의 제조 방법 {AN INFLATABLE FABRICS AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 2개의 분리된 직물층이 동시에 직조되는 기체에 의한 부품성 이중직물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 차량용 에어백 또는 구명조끼 등에 활용성이 우수한 기체 부품성을 갖는 직물에 관한 것이다.

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

차량용 에어백 등과 같이 공기부품성을 갖는 제품을 제조하는 방법은 크게 두 개의 직물을 봉제, 융착 또는 접착하여 사용하는 방법과, 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 분리된 두 개층의 직물을 동시에 직조하며 상기의 두 개 층의 직물이 접결점에 의해 부분적으로 접결되어 있는 이중직물을 사용하는 방법으로 구분된다.

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

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

공기와 같은 기체에 의한 부품성이 있는 직물은 분리된 2개층의 직물과 이 2개층의 직물간의 접결점을 가지고 있다. 접결점에 의해 폐쇄된 계를 가지는 직물은 각 단일층이 공기 등에 의해서 급격히 팽창할 때 두 개의 층을 견고하게 결속시키는 역할을 하며 두 개의 층이 이어지는 부분의 기체의 유출현상이 없어야 한다. 이를 위하여, 이중직물에서 접결부분의 조직으로 3X3 바스켓직이나 2X2 바스켓직을 주로 사용하고 있다. 또한, 상기 접결부를 경계로 하는 비팽창부는 상기 팽창부를 지지하기 위한 것으로, 접결점을 중심으로 분리된 2개층의 이중직물부 형태가 유지되거나 평직 형태의 조직 등이 일반적으로 사용되었다.

그러나, 상기 방법에 따라 이중직물을 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 분리된 두 개층의 직물을 동시에 직조하는 경우에는, 다양한 패턴 조직을 적용한다고 하여도 동시에 직조되는 직물층의 윗면과 아랫면은 서로 대응하는 위치에서 언제나 동일한 조직으로 제직될 수 밖에 없다. 이같이 윗면과 아랫면을 동일한 조직으로 적용할 경우에는, 최종 제품의 앞뒤, 좌우 또는 상하를 육안으로 쉽게 구분하기 어려운 단점이 있다. 특히, 이러한 구분을 위해서는 개별 제품을 일일이 확인하여, 별도의 마킹 등의 추가 공정을 수행해야 하는 문제점이 있어, 이를 개선하는 연구가 필요하다.

본 발명은 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 2개의 분리된 직물층이 동시에 직조되면서도 서로 상이한 조직으로 구성되며, 우수한 내압 유지 특성을 향상시키고 내구성 및 안정성이 우수한 기체에 의한 부품성 이중직물을 제공하고자 한다.

본 발명은 또한, 상기 기체에 의한 부품성 이중직물을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 또한, 상기 기체에 의한 부품성 이중직물을 포함하여 제조되는 차량용 에어백을 제공하고자 한다.

본 발명은 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층이 서로 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물을 제공한다.

본 발명은 또한, 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면과 아랫면 직물층을 서로 상이한 조직이 되도록 이중직 패턴 조직으로 제직하는 단계를 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 기체에 의한 부품성 이중직물을 포함하여 제조된 차량용 에어백을 제공한다.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 기체 부품성을 갖는 이중직물 및 이를 포함하는 에어백에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 하나의 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 발명의 권리범위 내에서 구현예에 대한 다양한 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다.

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.

본 발명자들은, 기체에 의한 부품성 이중직물에서 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 동시에 직조되는 2개의 분리된 직물층이 서로 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함함으로써, 일체형 직조 방식으로도 우수한 기계적 물성 및 내압 유지 성능을 유지하며 별도의 추가 공정을 수행하지 않고 앞뒤 및 좌우 구분이 용이한 에어백 쿠션을 제조할 수 있음을 발견하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. 이러한 기체에 의한 부품성 이중직물은 차량용 에어백 또는 구명조끼 등에 효과적으로 적용할 수 있다.

특히, 기존의 에어백이 단순한 방식으로 제작되어 장착할 수 있었던 반면에, 최근에는 좀더 강화된 안전 법규를 만족하기 위하여 에어백이 점점 복잡해지고 세분화되는 경향이 있다. 이로써, 과거에는 에어백 제품의 앞뒤, 좌우 또는 상하 구분의 필요성이 거의 없었으나, 최근에 와서 에어백 쿠션의 앞뒤 및 좌우 등을 구분하여 제조하고 장착해야 하는 필요성이 증가한 상태이다. 본 발명의 기체에 의한 부품성 이중직물은 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로도 개별 제품에 별도의 마킹 등을 수행하는 추가 공정 없이도 복잡하고 세분화된 에어백 쿠션 제품을 효율적으로 제조할 수 있다.

발명의 일 구현예에 따르면, 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층이 서로 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물이 제공될 수 있다.

본 발명의 기체에 의한 부품성 이중직물은 동시에 직조되는 아래 위층의 직물 조직을 서로 상이하게 구성되도록 하여 별도의 추가 공정 없이도 제품의 좌우 또는 상하의 방향을 육안으로 쉽게 구분하게 됨으로써, 에어백 등과 같은 충격완충용 제품 제조시에 제조 공정을 효율화하고, 또한 작업자가 제품의 좌우 또는 상하의 방향확인에 대하여 오류를 범하는 현상을 현저히 개선할 수 있다.

특히, 본 발명은 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부, 상기 팽창부를 지지하는 비팽창부, 및 상기 팽창부와 비팽창부의 경계를 이루는 접결부를 포함하며, 상기 팽창부는 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층을 포함하는 이중직물로 구성되고, 상기 팽창부는 동시에 직조되는 상기 윗면 및 아랫면의 직물층이 서로 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물을 제공할 수 있다.

상기 기체에 의한 부품성 이중 직물에서 "이중직 패턴 조직"이라 함은, 도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층이 서로 대응하는 위치에서 동일한 조직으로 직조되는 것이 아닌 서로 상이한 조직으로 구성되도록 하는 직물 패턴 조직을 의미한다. 이 때, 상기 이중직 패턴 조직은 윗면 및 아랫면의 직물층이 서로 대응하는 위치에서 각각의 직물층 조직의 전부 또는 일부가 달라질 수 있다.

상기 기체에 의한 부품성 이중 직물에서 윗면 및 아랫면 직물층의 조직은 각각 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직을 포함할 수 있다.

본 발명에서 이중직 패턴 조직은 윗면 직물층과 아랫면 직물층이 서로 대응하는 위치에 상이한 직물 조직으로 구성되기만 한다면, 다양한 방식의 직물 조직 형태로 적용할 수 있다. 특히, 상기 이중직 패턴 조직은 윗면 직물층의 조직이 1X1의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 구성되거나; 윗면 직물층의 조직이 2X2의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 구성되거나; 윗면 직물층의 조직이 3X3의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 구성되거나; 윗면 직물층의 조직이 주자직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 구성되거나; 윗면 직물층의 조직이 경리브직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 구성되거나; 또는 윗면 직물층의 조직이 위리브직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 또는 그의 혼합직으로 구성될 수 있다. 이 때, 상기 이중직 패턴 조직은 윗면과 아랫면을 서로 바꿔 상이한 조직으로 구성되도록 적용할 수 있다. 다만, 에어백 제작시 효과적인 내압 유지 성능 및 인열강도 등 우수한 기계적 물성 확보하는 측면에서, 상기 윗면 또는 아랫면 직물층 중 일면의 조직이 1x1이고, 다른 일면의 조직이 2X2 또는 3X3가 될 수 있다.

또한, 본 발명의 기체에 의한 부품성 이중 직물에서 상기 이중직 패턴 조직은 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층의 총면적에 대하여 0.01% 내지 60%, 바람직하게는 0.05% 내지 50%, 좀더 바람직하게는 0.1% 내지 40%, 더욱 바람직하게는 0.3% 내지 35%가 되도록 포함될 수 있다. 상기 이중직물을 포함하는 최종 제품의 앞뒤, 좌우 또는 상하를 육안으로 쉽게 구분할 수 있도록 하는 측면에서, 상기 이중직 패턴 조직은 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층의 총면적에 대하여 0.01% 이상으로 포함될 수 있으며, 제직 공정에서 최적화된 장력 유지 및 제직 효율 확보 측면에서 60% 이하로 포함될 수 있다.

한편, 발명의 일 구현예에 따른 본 발명의 이중직물 및 이를 포함하는 에어백은 후술되는 바와 같이 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 이중직물을 형성하는 조직의 횡단면도이다. 도 1a 및 도 1b에서 보는 바와 같이, 본 발명의 이중직물은 서로 분리된 2개의 직물층으로 이루어진 층분리부분(A, B)과, 서로 분리된 2개의 직물층들을 접결하는 접결점(C)로 구성되어 이루어진다. 본 발명의 공기부품성이 있는 이중직물은 자카드직기를 이용하여 제직기상에서 서로 분리된 2개의 평직인 직물층(도 1a~2b의 A, B)을 동시에 직조하며, 상기 2개의 직물층을 접결하는 접결부(도 1a~2b의 C)가 제직된다. 이때, 동시에 직조된 상기 2개의 직물층은 윗면과 아래면의 직물층이 상이한 조직으로 이뤄지며, 예컨대, 각각 1X1 평직(도 3), 2X2 바스켓직(도 4), 3X3 바스켓직, 주자직(도 5), 경리브직이나 위리브직(도 6), 또는 이들의 1 종 이상의 혼합직을 포함하여 제직될 수 있다. 또한, 접결부는 2X2 바스켓직(도 4), 3X3 바스켓직, 3X3 바스켓직, 주자직(도 5), 경리브직과 위리브직(도 6), 또는 평직 이중직의 부분접결직(도 7), 또는 이들의 1 종 이상의 혼합직을 포함하여 제직될 수 있다.

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

상기와 같이 상단층과 하단층으로 분리되는 조직과 접결하는 조직을 포함하는 직물은 층분리조직(도 1a~2b 의 A, B)과 접결조직(도 1a~2b 의 C)으로 나눌 수 있으며, 또한 패턴의 배치에 따라 층분리조직에 의해서 폐쇄된 영역(도 2a, 2b 의 B), 즉 부풀어지는 영역과, 접결조직(도 1a~2b 의 C), 접결조직에 의해 폐쇄된 영역의 외부조직(도 2a, 2b 의 A)과 같은 부품성과는 상관이 없는 영역으로 공간을 삼분하는 구조를 가진다.

도 1a 및 1b 에서 접결점을 기준으로 좌측에 위치하는 좌측 층분리 부분(A) 조직과 우측에 위치하는 우측 층분리 부분(B) 조직은 도 8, 도 9, 도 10 등에 나타낸 상태이다. 또한, 상기 좌, 우측 층분리 부분은 접결부(C) 조직에 의해서 분리된다.

본 발명의 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부는 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 직조되는 서로 분리된 2개의 직물층을 포함하며, 상기 도 1a 및 1b 에서 B로 나타낸 바와 같이 이중직으로 제직 가능하다. 특히, 상기 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부에서 동시에 직조되는 서로 분리된 2개의 직물층은 도 8, 도 9, 도 10 등에 나타낸 바와 같은 패턴 조직을 적용하여, 서로 상이한 조직으로 구성되는 이중직물이 될 수 있다.

또한, 상기 접결부는 도 1a 및 1b 에서 C로 나타낸 바와 같이, 이중직으로 이루어진 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부를 접합하고 비팽창부와 경계를 이루게 된다. 상기 접결부는 서로 분리된 2개의 직물층의 주위를 단일직으로 부분 접결하여 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부가 밀폐되도록 하는 것이 바람직하다.

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

특히, 상기 발명의 일 구현예에 따른 기체 부품성을 갖는 이중직물에서 상기 팽창부의 윗면 및 아랫면 직물층이 서로 상이한 조직 형태로 동시에 직조될 수 있도록, 도 8, 도 9, 도 10 등에 나타낸 바와 같은 패턴 조직을 적용할 수 있다.

또한, 상기 팽창부의 윗면 및 아랫면 직물층의 조직은 각각 1X1의 조직(도 3), 2X2의 조직(도 4), 3X3의 조직, 주자직(도 5), 경리브직(도 6a~6c), 위리브직(도 6d~6f), 또는 그의 혼합직 등을 사용할 수 있다.

여기서, 상기 경리브직 및 위리브직은 경사 또는 위사 방향으로 4올 이상의 폭을 갖는 것이 될 수 있다. 상기 경리브직으로는 도 6의 (a) 내지 (c)와 같은 2X2의 조직, 3X3의 조직, 또는 4X4의 조직을 사용할 수 있고, 상기 위리브직으로는 도 6의 (d) 내지 (f)와 같은 2X2의 조직, 3X3의 조직, 또는 4X4의 조직을 사용할 수 있다.

한편, 본 발명은 에어백 등과 같은 충격완충용 최종제품 제조시에 제조공정을 효율화하고, 또한 접결부분 및 비팽창부를 통한 접결력을 강화시켜 공기에 층분리 부분이 팽창될 경우 공기유출 현상을 최대한 억제할 수 있다.

여기서, 접결부는 부품을 발생시키는 기체를 두 개의 분리된 직물층 사이에서 빠져 나가지 못하게 하며, 팽창하는 기체의 압력에 견디는 역할을 한다. 상기 접결부는 이중직으로 이루어진 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부를 접합하고 비팽창부와 경계를 이루게 된다. 경우에 따라, 상기 접결부는 서로 분리된 2개의 직물층의 주위를 단일직으로 부분 접결하여 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부가 밀폐되도록 할 수 있다.

이러한 상기 접결부의 조직은 2X2 바스켓직(도 4), 3X3 바스켓직, 주자직(도 5), 경리브직(도 6a~6c), 위리브직(도 6d~6f), 또는 이중직물의 부분접결직(도 7), 또는 이들의 1 종 이상의 혼합직으로 이루어질 수 있다.

특히, 상기 접결부를 적어도 13 개 이상, 또는 18 개 이상의 원사로 구성함으로써, 공기 팽창시 접결부가 좀더 견고하게 형성되도록 하고 공기의 외부 배출을 효과적으로 억제하여 주머니 내부에서 빠져나가는 공기를 좀더 효과적으로 막을 수 있다.

한편, 상기 발명의 또 다른 구현예에 따른 기체에 의한 부품성 이중직물에서 상기 팽창부를 지지하는 비팽창부는 이중직물부와 이를 구획하는 부분접결부를 포함할 수 있다. 특히, 이중직물의 비팽창부 조직에 단계적으로 교차 접결하는 부분접결부를 포함함으로써, 이중직물이 공기에 의해 팽창될 때 비팽창부에서도 기체가 단계적으로 빠져나갈 수 있도록 하여 접결부분에서 기체의 유출현상을 최대한 방지하며, 내압 유지 성능 등의 물성을 개선할 수 있다.

상기 비팽창부는 서로 분리된 2개의 직물층을 포함하는 이중직물층과, 1X1의 조직(도 3), 2X2의 조직(도 4), 3X3의 조직, 주자직(도 5), 경리브직(도 6a~6c), 위리브직(도 6d~6f), 및 그의 1종 이상의 혼합직으로 이루어진 군에서 선택된 조직을 단계적으로 교차 접결하여 부분접착부를 형성하는 것이 될 수 있다.

본 발명에서, 이중직물의 제조에 사용되는 평직, 이중직, 단일직, 및 부분접결직 등의 원사 재질 종류는 크게 한정되지는 않으나, 바람직하게는 나일론 66, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 공기배출량을 낮추기 위하여 공기 부품성을 갖는 이중직물은 표면에 피복된 수지 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 코팅에 사용되는 수지는 통상적으로 섬유코팅에 사용되는 수지가 사용될 수 있으며, 실리콘 수지, 우레탄 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하며, 실리콘 수지 코팅이 기밀성 및 전개시 강도유지에 더욱 바람직하다.

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

이때, 상기 수지의 바람직한 코팅량은 30 g/㎡ 내지 150 g/㎡인 것이 좋다. 만일 코팅량이 30 g/㎡ 미만일 경우 에어백의 통기량이 많아 전개후 일정한 압력으로 5초 이상 부푼 상태를 유지할 수가 없다. 또한, 코팅량이 150 g/㎡를 초과할 경우에는 에어백이 너무 두꺼워져 수납성이 나빠질 뿐 아니라 에어백 전개시 에어백이 구조물과 접촉하는 등 제 기능을 발휘할 수가 없다.

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

특히, 본 발명의 이중직물은 외부의 인장력에 대하여 신장의 저항력이 높은 평직을 직물층으로 사용하며, 동시에 직조된 팽창부의 윗면 및 아랫면 직물층을 각각 상이한 조직으로 제직함으로써, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 바람직하기로는, 상기 팽창부에서 동시에 직조된 윗면 및 아랫면 직물층의 커버팩터 값이 하기 계산식 1에 의해 1,900 이상의 고밀도 제직에 의하여 공기주머니의 기밀성을 더욱 좋게 할 수 있다. 상기에서 커버팩터가 1,900 미만일 때는 공기팽창시 공기가 외부로 쉽게 배출되는 문제가 발생할 수도 있다.

[계산식 1]

커버팩터(CF)

특히, 상기 윗면 또는 아랫면 직물층의 경사 밀도 및 위사밀도는 각각 80 본/인치 이하 또는 40 내지 80 본/인치, 바람직하게는 75 본/인치 이하 또는 45 내지 75 본/인치, 좀더 바람직하게는 72 본/인치 이하 또는 49 내지 72 본/인치가 될 수 있다. 상기 팽창부 직물층의 제직 밀도, 즉, 경사 밀도 및 위사 밀도는 제직 생산 효율 측면에서 80 본/인치 이하가 될 수 있다.

또한, 상기 팽창부의 윗면 및 아랫면 직물층에서 원사의 섬도는 150 내지 900 데니어, 바람직하게는 170 내지 870 데니어, 좀더 바람직하게는 210 내지 840 데니어가 될 수 있다. 여기서, 상기 섬도는 원단 강도 측면에서 150 데니어 이상이 될 수 있으며, 제직 생산 효율 측면에서 900 데니어 이하가 될 수 있다.

본 발명의 기체에 의한 부품성 이중직물은 미국재료시험협회규격 ASTM D 1777법으로 측정한 이중직물을 구성하는 1개 직물층의 원단면 평균 두께가 0.65 mm 이하 또는 0.1 내지 0.65 mm, 바람직하게는 0.60 mm 이하 또는 0.15 내지 0.60 mm, 좀더 바람직하게는 0.55 mm 이하 또는 0.15 내지 0.55 mm, 더욱 바람직하게는 0.5 mm 이하 또는 0.2 내지 0.5 mm가 될 수 있다. 상기 1개 직물층의 원단면 평균 두께가 0.65 mm를 초과하는 경우 차량용 에어백으로 사용시 수납이 곤란한 문제가 발생할 수 있다.

또한, 상기 기체에 의한 부품성 이중직물은 미국재료시험협회규격 ASTM D 4032 써큘러 밴드법으로 측정한 강연도의 값이 3.5 kgf 이하 또는 0.1 내지 3.5 kg, 바람직하게는 3.3 kgf 이하 또는 0.15 내지 3.3 kgf, 좀더 바람직하게는 3.0 kgf 이하 또는 0.15 내지 3.0 kgf, 더욱 바람직하게는 2.0 kgf 이하 또는 0.2 내지 2.0 kgf가 될 수 있다. 상기 강연도가 3.5 kgf를 초과하는 경우 차량용 에어백으로 사용시 공기압에 의해 정상적인 형태로 전개되지 않는 문제가 있다.

상기 기체에 의한 부품성 이중직물에서 팽창부를 구성하는 1개 직물층, 즉, 상기 윗면 및 아랫면 직물층의 인장강도는 1,000 N/5cm 이상, 바람직하게는 1,300 N/5cm 이상, 좀더 바람직하게는 1,500 N/5cm 이상이 될 수 있다. 상기 윗면 및 아랫면 직물층의 인열강도는 50 N 이상, 바람직하게는 60 N 이상, 가장 바람직하게는 70 N 이상이 될 수 있다. 상기 직물층의 인장강도 및 인열강도는 상기 원단으로 제작된 에어백이 전개되었을 때 에어백이 파열되지 않고 그 형상을 유지할 수 있는 측면에서 각각 1,000 N/5cm 이상 및 50 N 이상이 될 수 있다.

상기 팽창부를 구성하는 1개 직물층, 즉, 상기 윗면 및 아랫면 직물층의 절단신도는 15% 내지 60%, 바람직하게는 17% 내지 57%, 좀더 바람직하게는 20% 내지 55%가 될 수 있다. 상기 절단신도는 상기 원단으로 제작된 에어백이 전개시 그 일부의 에너지를 흡수하여 원단이 파열되지 않고 에어백의 형상을 유지하는 측면에서 15% 이상이 될 수 있으며, 우수한 내압유지율 확보 측면에서 60% 이하가 될 수 있다.

상기 팽창부를 구성하는 1개 직물층, 즉, 상기 윗면 및 아랫면 직물층의 봉목강도는 500 N/5cm 이상, 바람직하게는 600 N/5cm 이상, 좀더 바람직하게는 700 N/5cm 이상이 될 수 있다. 상기 봉목강도는 상기 원단으로 제작된 에어백이 전개서 원단의 접합부가 파열되지 않고 에어백의 형상을 유지하는 측면에서 500 N/5cm 이상이 될 수 있다.

본 발명의 이중직물은 에어백에 25bar의 순간압력으로 주입하고 에어백 내압을 측정했을 시, 초기 최대 압력이 40 KPa 이상, 6 초후 유지압력이 25 KPa 이상이 되어야 사이드커튼형 에어백으로서 제기능을 발휘할 수 있다. 실제 고온고압의 인플레이트에 의하여 사이드커튼형 에어백이 전개될 경우 파열을 방지하기 위하여 접결부(도 1의 C)를 미국재료시험협회규격 ASTM D 5822 법에 의한 봉목강도를 측정했을 경우 적어도 500 N/5cm 이상이 될 수 있다. 또한, 전개시 접합부로의 공기가 빠져나가는 양을 최소한으로 할 뿐 아니라 고열에 의한 원사의 용융을 방지하기 위하여 미국재료시험협회규격 ASTM D 5822 법에 의한 절단신도는 50% 이하가 될 수 있다. 특히 일반 에어백에 비하여 사이드 커튼형 에어백은 코팅량이 비교적 많으므로 차량에 장착한 후 오랜 기간이 지나도 사이드 커튼형 에어백으로서 제 기능을 발휘하기 위해서는 차량의 진동에 의한 원단의 마모시 강도 유지가 매우 중요하다.

본 발명의 바람직한 일례에서, 상기 에어백의 내압은 도 12에 나타낸 바와 같은 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 상기 측정 장치에서 1차 고압축 탱크에 질소를 고압으로 충진한 후에, 컴퓨터에 의해 첫번째 솔레노이드 밸브를 열어 2차 탱크에 질소가스가 25 bar까지 충진될 수 있도록 조절한다. 이와 같이 2차 탱크에 충진이 되면 첫번째 솔레노이드 밸브를 닫고, 컴퓨터에 의해 두번째 솔레노이드 밸브를 개방하여, 2차 탱크에 25 bar의 압력으로 충진되어 있던 압축질소가스를 순간적으로 대기압을 유지하고 있는 에어백으로 빠져나가 에어백을 전개시킨다. 이때의 에어백 내부의 초기 최대 압력을 압력센서를 통해 측정하여 컴퓨터로 측정결과를 전달하고, 수초 경과후에 다시 압력을 측정하여 컴퓨터로 기록하게 된다.

따라서, 본 발명의 이중직물은 상기 조건을 만족하여 25 bar의 순간압력으로 주입하고, 초기 최대 압력이 40 KPa 이상이며, 6 초후의 내압이 25 KPa 이상이며, 접결부의 봉목강도가 500 N/5cm 이상이고, 절단신도가 50% 이하가 될 수 있다.

한편, 발명의 다른 일 구현예에서는 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 상기 기체에 의한 부품성 이중직물을 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 기체에 의한 부품성 이중직물의 제조 방법은 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면과 아랫면 직물층을 서로 상이한 조직이 되도록 이중직 패턴 조직으로 제직하는 단계를 포함할 수 있다.

특히, 상기 기체에 의한 부품성 이중직물을 제조하는 방법은 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부, 상기 팽창부를 지지하는 비팽창부, 및 상기 팽창부와 비팽창부의 경계를 이루는 접결부를 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 동시에 직조하며, 상기 팽창부가 서로 분리된 윗면과 아랫면 직물층을 포함하는 이중직물로 구성되고, 상기 팽창부에서 동시에 직조되는 상기 윗면과 아랫면의 직물층을 상이한 조직이 되도록 이중직 패턴 조직으로 제직하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 기체 부품성을 갖는 이중직물에서 상기 팽창부의 윗면 및 아랫면 직물층이 서로 상이한 조직 형태로 동시에 직조될 수 있도록, 도 8, 도 9, 도 10 등에 나타낸 바와 같은 패턴 조직을 적용할 수 있다. 이 때, 상기 이중직 패턴 조직은 윗면 및 아랫면의 직물층이 서로 대응하는 위치에서 각각의 직물층 조직의 전부 또는 일부가 달라지도록 제직할 수 있다.

상기 기체에 의한 부품성 이중 직물에서 윗면 및 아랫면 직물층은 각각 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직 형태로 제직될 수 있다.

본 발명에서 이중직 패턴 조직은 윗면 직물층과 아랫면 직물층이 서로 대응하는 위치에 상이한 직물 조직으로 구성되기만 한다면, 다양한 방식의 직물 조직 형태로 제직될 수 있다. 특히, 상기 이중직 패턴 조직은 윗면 직물층의 조직이 1X1의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 제직되거나; 윗면 직물층의 조직이 2X2의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 제직되거나; 윗면 직물층의 조직이 3X3의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 제직되거나; 윗면 직물층의 조직이 주자직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 제직되거나; 윗면 직물층의 조직이 경리브직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 제직되거나; 또는 윗면 직물층의 조직이 위리브직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 또는 그의 혼합직으로 제직될 수 있다. 이 때, 상기 이중직 패턴 조직은 윗면과 아랫면을 서로 바꿔 상이한 조직 구성으로 적용하여 제직될 수 있다. 다만, 에어백 제작시 효과적인 내압 유지 성능 및 인열강도 등 우수한 기계적 물성 확보하는 측면에서, 상기 윗면 또는 아랫면 직물층 중 일면의 조직은 1x1이고, 다른 일면의 조직은 2x2 또는 3X3으로 제직될 수 있다.

또한, 본 발명의 기체에 의한 부품성 이중 직물은 상기 이중직 패턴 조직이 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층의 총면적에 대하여 0.01% 내지 60%, 바람직하게는 0.05% 내지 50%, 좀더 바람직하게는 0.1% 내지 40%, 더욱 바람직하게는 0.3% 내지 35%로 포함되도록 제직될 수 있다. 상기 이중직물을 포함하는 최종 제품의 앞뒤, 좌우 또는 상하를 육안으로 쉽게 구분할 수 있도록 하는 측면에서, 상기 이중직 패턴 조직은 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층의 총면적에 대하여 0.01% 이상으로 포함되도록 제직될 수 있으며, 제직 공정에서 최적화된 장력 유지 및 제직 효율 확보 측면에서 60% 이하로 포함되도록 제직될 수 있다.

상기 팽창부의 제직시 크림프(crimp)율은 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 9%, 좀더 바람직하게는 3% 내지 8%가 될 수 있다. 상기 크림프율이 1% 미만이면 원단의 신율이 너무 낮아, 에어백 전개시 에너지를 충분히 흡수하지 못해 에어백 쿠션이 파열될 수 있다. 또한, 상기 크림프율이 10%를 초과하게 되면 원단의 신율이 너무 높아, 에어백 전개시 쿠션 내부의 가스가 빠져 나가 내압유지율이 현저히 떨어질 수 있다.

본 발명의 이중직물 제조 방법에서, 제직 장력은 30 내지 550 cN, 바람직하게는 40 내지 530 cN, 좀더 바람직하게는 50 내지 500 cN가 될 수 있다. 상기 제직 장력이 30 cN 미만이면 경사 투입이 중력에 의해 늘어지는 현상이 발생하여 위사의 위입이 원활치 않게 되는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 제직 장력이 500 cN을 초과하며 경사에 걸려있는 힘이 너무 커 원사가 끊어지는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 본 발명의 이중직물에 대한 제직 효율은 제직 설비 가동중에 생산의 중단으로 인해 발생되는 모든 손실을 반영한 함수값으로, 1 시간당 제직장비의 가동률(%)을 나타낸 것이다. 이러한 제직 효율은 적용되는 원사의 종류 및 신율, 굵기 및 평직이나 바스켓직 등의 제직 형태 등의 다양한 변수에 의해 달라질 수 있다. 본 발명의 이중직물에서와 같이 상기 이중직 패턴 조직을 적용하면, 서로 분리된 윗면과 아랫면 직물층을 서로 상이한 조직이 되도록 동시에 직조하면서도, 우수한 제직 효율을 유지할 수 있는 장점이 있다. 특히, 본 발명의 기체에 의한 부품성 이중 직물은 제직 효율이 70% 이상 또는 70% 내지 99%, 바람직하게는 75% 이상 또는 75% 내지 99%, 좀더 바람직하게는 80% 이상 또는 80% 내지 99%로 유지될 수 있다. 이러한 제직효율이 너무 작은 경우에는 양산성이 저하되며 수익성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있어, 상기 이중 직물의 제직 효율은 70% 이상으로 유지되는 것이 바람직하다.

한편, 발명의 또다른 일 구현예에서는 본 발명은 상기 기체에 의한 부품성 이중직물을 포함하여 제조되는 차량용 에어백을 제공한다. 상기 에어백은 커튼형 에어백인 것이 바람직하다.

상기 에어백은 상기 기체에 의한 부품성 이중직물의 일면에 수지 코팅층을 코팅하고, 이를 건조시키는 단계; 및 상기 기체에 의한 부품성 이중직물의 다른 일면에 수지 코팅층을 코팅하고 이를 건조시키는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 기체 의한 부품성을 갖는 이중직물은 팽창시 공기유출을 최대한 억제할 수 있어 차량용 에어백, 구명용 조끼, 충격완충용 제품등에 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 이중직물은 봉제가 불필요하여 최종제품의 제조공정을 간소화할 수 있어 제조원가도 저렴하게 할 수 있다. 특히, 본 발명의 기체 의한 부품성을 갖는 이중직물은 서로 분리된 윗면과 아랫면을 서로 상이한 조직으로 적용함으로써 최종 제품의 앞뒤, 좌우 또는 상하를 육안으로도 쉽게 구분할 수 있어, 개별 제품을 일일이 확인하는 별도의 검식 작업 및 표식이나 마킹 등의 추가 공정을 수행할 필요가 없어 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.

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

본 발명에 따르면, 일체형 직조 방식으로 동시에 직조되는 2개의 분리된 직물층이 서로 대응하는 위치에서 상이한 조직으로 이루어진 기체에 의한 부품성 이중직물 및 이를 포함하여 제조되는 차량용 에어백이 제공된다.

이러한 기체에 의한 부품성 이중직물은 일체형 직조 방식으로도 우수한 기계적 물성 및 내압 유지 성능을 유지하며 별도의 추가 공정을 수행하지 않고 앞뒤 및 좌우 구분이 용이한 에어백 쿠션을 효과적으로 제조할 수 있다. 특히, 본 발명의 이중직물은 봉제가 불필요하며 최종 제품을 일일이 확인하는 마킹 등의 추가 공정을 수행하지 않아, 최종제품의 제조공정을 간소화할 수 있어 제조원가도 저렴하게 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 기체에 의한 부품성 이중직물은 차량용 에어백 제조 등에 매우 바람직하게 사용될 수 있다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 이중직물을 형성하는 조직의 횡단면 모식도.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 공기부품성이 있는 이중직물이 공기에 의해 부풀어진 단면 모식도.
도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 접결부를 구성하는 2X2 바스켓직의 조직도(a)과 이의 단면 모식도(b).
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 접결부를 구성하는 평직 이중직과 2X2 바스켓직의 부분접결직으로 이루어진 조직 패턴(a)과 이의 단면 모식도(b).
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 접결부를 구성하는 주자직의 조직 패턴(a)과 이의 단면 모식도(b).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 접결부를 구성하는 경리브직의 완전 조직도 (a) 내지 (c) 및 위리브직의 완전 조직도 (d) 내지 (f).
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 분리된 이중직으로 구성된, 두 개의 분리된 직물층의 조직 패턴(a)과 2X2 바스켓직을 갖는 윗면의 단면 모식도(b), 1X1 평직을 갖는 아랫면의 단면 모식도(c), 및 상이한 조직의 윗면과 아랫면을 포함한 직물층의 단면 모식도(d).
도 9은 본 발명의 실시예 2에 따른 분리된 이중직으로 구성된, 두 개의 분리된 직물층의 조직 패턴(a)과 3X3 바스켓직을 갖는 윗면의 단면 모식도(b), 1X1 평직을 갖는 아랫면의 단면 모식도(c), 및 상이한 조직의 윗면과 아랫면을 포함한 직물층의 단면 모식도(d).
도 10는 본 발명의 실시예 3에 따른 분리된 이중직으로 구성된, 두 개의 분리된 직물층의 조직 패턴(a)과 3X3 바스켓직을 갖는 윗면의 단면 모식도(b), 2X2 바스켓직을 갖는 아랫면의 단면 모식도(c), 및 상이한 조직의 윗면과 아랫면을 포함한 직물층의 단면 모식도(d).
도 11은 본 발명의 비교예 1에 따른 분리된 이중직으로 구성된, 두 개의 분리된 직물층의 조직 패턴(a)과 1X1 평직의 동일한 조직을 갖는 윗면과 아랫면의 단면 모식도(b), 및 동일한 조직의 윗면과 아랫면을 포함한 직물층의 단면 모식도(d).
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 내압의 측정장치를 나타낸 개략도.
도 13은 실시예 1에 따라 윗면과 아랫면이 각각 2X2 바스켓직 및 1X1 평직의 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 이중직물을 나타낸 사진.
도 14는 비교예 1에 따라 윗면과 아랫면이 모두 동일하게 1X1 평직 조직으로 구성되는 이중직물을 나타낸 사진.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
A: 좌측 층분리부분 조직 B: 우측 층분리부분 조직
C: 접결점

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

실시예 1

420 데니어의 폴리아미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 자카드직기에서 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 기체에 의한 부품성 이중직물을 제조하였다.

도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 접결점(C)을 기준으로 좌측 층분리부분(A)의 비팽창부와 우측 층분리부분(B)의 팽창부가 분리되는 형태로 동시에 직조하여 이중직물을 제조하였다. 여기서, 접결점(C)은 20개의 원사로 도 4와 같이 2X2 바스켓 조직으로 구성되도록 제직하고, 상기 접결부(C)을 기준으로 좌측 비팽창부 층분리부분(A)의 조직이 도 7과 같은 방식으로 이중직과 2X2 바스켓 조직을 단계적으로 교차 접결하는 부분접결직으로 구성되도록 하였다.

또한, 접결점(C)을 기준으로 우측 층분리부분(B)의 팽창부 조직은 도 8a와 같은 조직 패턴으로 윗면과 아랫면이 각각 도 8b 및 8c와 같은 2X2 바스켓직 조직 및 1X1 평직 조직으로 구성되도록 하였다. 이로써, 상기 팽창부는 도 8d의 단면도에 나타낸 바와 같이 윗면과 아랫면이 각각 2X2 바스켓직 및 1X1 평직의 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 형태로 제조되었다. 상기 팽창부의 제직시 크림프(crimp)율은 8%로, 제직 장력은 50 cN으로 적용하였다. 이때, 상기 윗면과 아랫면이 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직은 팽창부 총면적의 5% 정도에 해당하는 부분에 적용하였으며, 상기 팽창부의 윗면 및 아랫면 직물층은 각각 경사밀도 57 본/인치, 위사밀도 49 본/인치가 되도록 하였다.

계속해서, 이렇게 제직된 이중직물의 양면에 각각 실리콘 수지 95 g/m²으로 양면 코팅을 실시하여 분리된 두층을 형성하는 접결점 즉 조직점을 통해서 공기의 유출이 발생하지 않도록 처리하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 팽창부가 도 9a와 같은 조직 패턴으로 윗면과 아랫면이 각각 도 9b 및 9c와 같은 3X3 바스켓직 조직 및 1X1 평직 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 형태로 이중 직물을 제직하였다.

상기 팽창부는 도 9d의 단면도에 나타낸 바와 같이 윗면과 아랫면이 각각 3X3 바스켓직 및 1X1 평직으로 상이한 조직을 갖는 이중직물을 포함하는 형태로 제조되었다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 팽창부 조직을 도 10a와 같은 조직 패턴으로 윗면과 아랫면이 각각 도 10b 및 10c와 같은 3X3 및 2X2 바스켓직 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 형태로 이중 직물을 제직하였다.

상기 팽창부는 도 10d의 단면도에 나타낸 바와 같이 윗면과 아랫면이 각각 3X3 및 2X2 바스켓직으로 상이한 조직을 갖는 이중직물을 포함하는 형태로 제조되었다.

비교예 1

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 팽창부 조직을 도 11a와 같은 조직 패턴으로 윗면과 아랫면이 모두 동일하게 도 11b와 같은 1X1 평직 조직으로 구성되도록 하여 이중 직물을 제직하였다.

상기 팽창부는 도 11c의 단면도에 나타낸 바와 같이, 윗면과 아랫면이 모두 1X1 평직으로 동일한 조직을 갖는 이중직물을 포함하는 형태로 제조되었다.

이때, 경사밀도는 114 본/인치, 위사밀도는 98 본/인치가 되도록 하였다. 계속해서, 제직된 이중직물의 양면에 실리콘 수지 각각 95 g/m²를 사용하여 통상의 방법으로 양면코팅을 실시하여 분리된 두층을 형성하는 접결점 즉 조직점을 통해서 공기의 유출이 발생하지 않도록 처리하였다.

비교예 2

상기 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 1X1 평직 조직이 아닌 2x2 조직을 적용하여 이중 직물을 제직하였다.

비교예 3

상기 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 1X1 평직 조직이 아닌 3x3 조직을 적용하여 이중 직물을 제직하였다.

실험예 1

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에 따른 기체에 의한 부품성 이중직물에 대하여 물성 평가 및 에어백으로서 성능 평가를 다음과 같은 방법으로 수행하였다.

a) 커버팩터 측정:

하기 계산식 1과 같이 측정하였다.

[계산식 1]

커버팩터(CF)

b) 강연도: ASTM D 4032 써큘러 밴드법으로 측정하였다.

c) 1개 직물층의 원단면 평균 두께: ASTM D 1777법으로 측정하였다.

d) 봉목강도: ISO 13934-1법으로 측정하였다.

e) 절단신도: ISO 13934-1법으로 측정하였다.

f) 인장강도: ISO 13934-1법으로 측정하였다.

g) 인열강도: DIN 53356법으로 측정하였다.

h) 이중직물의 에어백 내압 측정:

도 12에 나타낸 바와 같이, 공기(Air)로 25 bar의 질소압축가스를 순간적으로 주입하여 에어백을 전개시킨 후에 에어백 내압의 변화를 시간별로 관찰하였다. 이러한 동작은 전자적으로 제어하여 오차를 최소화하는 것이 바람직하므로, 여기서는 공기의 주입 및 차단 동작을 전자식 제어장치를 사용하였다.

이때, 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압 및 6초 후의 내압을 각각 측정하였다.

i) 이중직물의 외관 식별성 평가:

이중직물의 외관을 육안으로 검사하여 쿠션의 앞면과 뒤면의 명확한 구별이 가능한 경우에 "가능"으로 평가하고, 육안으로 명확한 구별이 어려운 경우에는 "불가능"로 평가하였다.

j) 제직효율:

제직 효율은 제직 설비 가동중에 생산의 중단으로 인해 발생되는 모든 손실을 반영한 함수값으로, 1시간 동안 제직장비 가동시간의 평균값을 측정하여 시간당 가동률(%)로 나타내었다.

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에 따른 기체에 의한 부품성 이중직물에 대한 물성 측정 결과는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.

구 분		실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
커버팩터		2,172	2,172	2,172	2,172	2,172	2,172
강연도(kgf)		1.3	1.4	1.3	1.4	2.1	2.5
두께(mm)		0.37	0.38	0.37	0.37	0.53	0.72
봉목강도(N/5cm)		1,470	1,516	1,537	1,507	1,700	1,900
절단신도 (%)	경사방향	35	35	35	35	40	48
	위사방향	25	25	26	25	30	32
인장강도 (N/5cm)	경사방향	3,468	3,413	3,404	3,412	4,209	5,610
	위사방향	3,190	3,221	3,175	3,180	4,182	5,401
인열강도 (N)	경사방향	267	251	260	260	450	614
	위사방향	321	316	333	321	480	608
에어백 내압(kpa)	초기최고내압	110	114	113	112	113	108
	6초후 내압	65	62	63	61	54	58
외관 식별성 평가		가능	가능	가능	불가능	불가능	불가능
제직효율(%)		90	90	90	90	50	40

한편, 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 팽창부의 서로 분리된 2개의 직물층이 상이한 조직으로 구성된 실시예 1의 기체에 의한 부품성 이중직물은 육안으로도 충분히 쿠션의 앞면과 뒷면이 명확히 구별되는 것을 알 수 있다.

그러나, 도 14에 나타낸 바와 같이, 기존의 일체형 직조 방식을 적용하여 윗면과 아랫면 직물층이 동일한 조직으로 구성된 비교예 1의 이중직물은 단순히 육안으로는 쿠션의 앞면과 뒷면의 구별이 불가능함을 알 수 있다. 이러한 외관 식별 '불가능' 평가 결과는 비교예 1의 이중직물뿐만 아니라 비교예 2~3의 이중직물을 포함하여 기존의 방식으로 윗면과 아랫면을 동일한 조직을 적용한 경우 모두에 해당하는 것이며, 이에 따라 별도의 검식 작업 및 표식 또는 마킹 등의 추가 공정이 필요하게 된다.

또한, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1~3의 기체에 의한 부품성 이중직물은 강연도는 1.3 내지 1.4 kgf이고, 1개 직물층의 두께는 0.37 내지 0.38 mm이고, 봉목강도는 1,470 내지 1,537 N/5cm으로 우수한 기계적 물성과 함께 우수한 폴딩성을 갖는 것임을 알 수 있다. 상기 실시예 1~3의 기체에 의한 부품성 이중직물은 25 bar 순간압력 주입시 초기 최고 내압은 110 내지 114 KPa이고, 6초 후의 측정된 내압은 62 내지 65 KPa을 나타냄으로써, 매우 우수한 내압 유지 성능으로 차량용 에어백 또는 구명조끼 등에 효과적으로 사용할 수 있음을 알 수 있다.

그러나, 비교예 1~3의 기체에 의한 부품성 이중직물은 인장강도, 인열강도, 봉목강도 등은 실시예 1~3과 유사한 정도를 나타내지만, 에어백 쿠션 자체의 외관 검사에서 육안으로 앞면과 뒷면을 식별하는 것이 전혀 불가능하며 최종 제품의 방향을 확인할 수 없었다. 더욱이, 비교예 2 및 3은 윗면과 아랫면 모두가 동일한 조직인 2x2 및 3x3의 바스켓직으로 구성됨으로써, 직물층 두께 및 강연도가 증가하며 폴딩성이 떨어져 차량용 에어백으로 사용시 수납이 곤란할 수 있으며, 에어백 팽창시 공기압에 의해 정상적인 형태로 전개되지 않아 승객 보호 등의 안전성 확보에 문제가 발생할 수도 있다.

한편, 상기 실시예 1~3의 기체에 의한 부품성 이중직물은 모두 제직효율이 90%로 매우 우수한 특성을 유지하는 반면에, 비교예 2 및 3의 이중직물은 제직효율이 각각 40% 및 50%에 불과하여 양산성이 현저히 떨어지는 문제가 있음을 알 수 있다.

Claims (12)

1. 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면 및 아랫면 직물층이 서로 상이한 조직으로 구성되는 이중직 패턴 조직을 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 윗면 및 아랫면 직물층의 조직은 각각 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직을 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 이중직 패턴 조직은 윗면 직물층과 아랫면 직물층의 조직이 하기와 같이 구성되는 기체에 의한 부품성 이중직물:
   윗면 직물층의 조직이 1X1의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나;
   윗면 직물층의 조직이 2X2의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나;
   윗면 직물층의 조직이 3X3의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나;
   윗면 직물층의 조직이 주자직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나;
   윗면 직물층의 조직이 경리브직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나; 또는
   윗면 직물층의 조직이 위리브직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 또는 그의 혼합직임.
4. 제1항에 있어서,
   상기 윗면 및 아랫면 직물층의 커버팩터 값이 하기 계산식 1에 의해 1,900 이상인 기체의 의한 부품성 이중직물:
   [계산식 1]
   커버팩터(CF)
   

   

   .
5. 제1항에 있어서,
   상기 윗면 및 아랫면 직물층의 강연도가 3.5 kgf 이하인 기체에 의한 부품성 이중직물.
6. 제1항에 있어서,
   상기 윗면 및 아랫면 직물층의 두께가 0.5 mm 이하인 기체에 의한 부품성 이중직물.
7. 일체형 직조 방식(OPW, One Piece Woven)으로 동시에 직조되며 서로 분리된 윗면과 아랫면 직물층을 서로 상이한 조직이 되도록 이중직 패턴 조직으로 제직하는 단계를 포함하는 기체에 의한 부품성 이중직물의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 윗면 및 아랫면 직물층의 조직은 각각 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직으로 제직되는 기체에 의한 부품성 이중직물의 제조 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 이중직 패턴 조직은 윗면 직물층과 아랫면 직물층의 조직이 하기와 같이 제직되는 기체에 의한 부품성 이중직물의 제조 방법:
   윗면 직물층의 조직이 1X1의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나;
   윗면 직물층의 조직이 2X2의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나;
   윗면 직물층의 조직이 3X3의 조직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 주자직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나;
   윗면 직물층의 조직이 주자직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 경리브직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나;
   윗면 직물층의 조직이 경리브직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 위리브직, 또는 그의 혼합직이거나; 또는
   윗면 직물층의 조직이 위리브직이고, 아랫면 직물층의 조직이 1X1의 조직, 2X2의 조직, 3X3의 조직, 주자직, 경리브직, 또는 그의 혼합직임.
10. 제7항에 있어서,
    상기 제직 단계에서 크림프(crimp)율이 1% 내지 10%인 기체에 의한 부품성 이중직물의 제조 방법.
11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 기체에 의한 부품성 이중직물을 포함하여 제조된 차량용 에어백.
12. 제11항에 있어서,
    상기 에어백은 커튼형 에어백인 차량용 에어백.

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