KR20130039732A - 팽창 가능 에어백 및 그것을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

에어백(air-back)을 위한 직물(fabric)을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은: 각 방적사는 복수의 개개의 섬유들(fibres)로부터 형성되는, 복수의 방적사들(yarns)을 제공하는 단계; 활성화 가능한 첨가물 또는 코팅을 각 방적사에 적용하는 단계로서, 상기 첨가물 또는 코팅은 초기에 활성화되지 않고, 활성화 전에 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 상기 섬유들의 상대적 움직임에 대한 임피던스(impedance)가 거의 또는 전혀 없음을 나타내고, 활성화의 뒤를 이어 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 섬유들을 서로 묶어서 상기 방적사 안에서 상기 섬유들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제하는, 단계; 및 상기 방적사들을 활성화 구역을 통해 통과시키는 단계를 포함하고, 상기 활성화 구역은 상기 방적사들에 압축력을 인가하는 압축 구성 요소를 포함하고, 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사들이 상기 활성화 구역을 통해 통과하는 동안 활성화되어, 상기 첨가물 또는 코팅의 활성화의 뒤를 이어, 상기 방적사들 각각은 상대적으로 작은 제1 단면의 치수(dimension)(a) 및 상대적으로 큰 제2 단면의 치수(b)를 가지도록 실질적으로 평평한 구성을 가지는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.

Description

팽창 가능 에어백 및 그것을 제조하는 방법{An inflatable airbag and a method of making the same}

본 발명은 자동차 안전 기기의 적어도 부분으로 사용하기에 적합한 팽창 가능 에어백(airbag)에 관한 것이다. 본 발명은 에어백을 제조하는 방법에 관한 것이다.

자동차의 운전자 또는 다른 탑승자들을 보호하기 위해, 실제 또는 예상되는 사고를 지시하는 충돌 센서로부터의 적절한 신호를 수신하자마자 팽창하는 하나 이상의 팽창 가능 에어백들을 자동차의 내부 구획 안에 제공하는 것은 이제 널리 알려져 있다. 전형적으로, 이 성질의 에어백들은 직조된 직물(woven fabric)로 구성되고, 초기에 접혀져 그리고/또는 말려져, 에어백 모듈 안의 터질 수 있는 커버 뒤에 제공되는 단단한 패키지 안에 있다. 접혀진 에어백은 유동적으로 팽창기(inflator)에 연결되고, 팽창기는 기체 생성기와 같은 것으로 상기 충돌-신호를 수신하자마자 많은 양의 팽창 기체를 생성하도록 구성되고 에어백 안으로 그 기체를 보내도록 구성된다.

인식될 것과 같이, 주어진 매우 짧은 시간 구간 안에서 에어백은 충돌의 경우에 차량 탑승자를 충분히 보호하기 위해 팽창되어야만 하고, 에어백을 팽창시키도록 사용되는 기체의 흐름은 매우 공격적이고, 또한 일반적으로 매우 뜨겁다. 그러므로 에어백의 직물을 표면 코팅과 함께 제공하는 것이 통상적인데, 직물에 방염(flame resistant) 특성을 주기 위해서이고, 또한 기체 생성기에 의해 생성되는 팽창 기체 및 입자들에 대한 직물의 투과성을 관리하기 위해서이다. 이 점에 있어서, 폴리아마이드 재료의 직조된 직물을 사용하고, 그 직물을 기체들 및 입자들에 대해 괜찮은 수준의 불투과성(impermeability)을 가지며 상대적으로 괜찮은 장기 노화 성능을 가지는 것으로 알려진 실리콘 코팅으로 코팅하는 것이 알려져 있다. 그러나, 이 방법으로 코팅될 때 통상적으로 직조된 에어백 직물들을 이용하면 다수의 문제들이 있음이 알려져 있다.

예를 들어, 통상적인 직조된 직물들은, 방적사들이 서로 주위에서 직조될 때 방적사들의 정점들(peaks) 및 저점들(troughs) 사이의 높이 차이의 결과로 조금 평평하지 않은 표면을 가진다. 이것은 특히 소위 "단일 직조(one-piece-woven)" 에어백들로 선언될 수 있고, 그 에어백들은 직물의 2개의 층들을 포함하고, 2개의 층들은 그것들이 직조되는 동안 선택된 영역들에서 결합되어, 일체화된 솔기(integral seam)를 형성하게 하고, 일체화된 솔기 안에서 상기 층들 중 하나를 형성하는 방적사들은 다른 상기 층을 형성하는 방적사들과 서로 섞여 짜진다(interwoven).

단일 직조 에어백을 직조하는 대표적인 방법은 EP0458838A에 개시되어 있다.

에어백들을 위해 사용되는 통상적인 단일 직조 직물들로 발생하는 다른 문제는, 그것들은 방적사들이 엮이는 곳에서 방적사들 사이에서 현저한 고유 각도(inherent angle)를 가지는 것으로, 각도는 방적사들을 서로 주위에서 둘러쌈(wrapping)에 의해 야기된다. 이 각도는 직물의 단면 두께를 증가시키고, 또한 방적사들 사이에 형성되는 국부적인 간격들을 야기한다. 이것은 코팅의 무게 증가를 야기하는 코팅의 더 두꺼운 층을 필요하게 만드는데, 원하는 투과성을 획득하게 하기 위해서이고, 다시 직물의 무게 및 비용을 증가시키고, 또한 포장 목적을 위한 매우 조이는 접힘에 덜 허용하는 직물을 야기한다.

인식될 것과 같이, 에어백 직물들은 가능한한 경량이며 유연한 것이 일반적으로 선호되는데, 그것들이 작은 에어백 모듈들 안으로 매우 조이게 접혀질 수 있게 하기 위해서이고, 그것들이 상대적으로 적은 양의 기체에 의해 팽창될 수 있게 하기 위해서이고, 그 때문에 더 작은 팽창기들을 요구하기 위해서이다. 그러나, 경량의 직조된 직물에 대한 이 요구는 기체에 대해 충분한 고유의 불투과성을 가지는 직물에 대한 요건과 균형을 이뤄야만 하고, 그렇지 않으면 직물은 더 두꺼운 코팅을 요구할 것이고, 그 때문에 그것의 가벼운 무게의 효과를 없앨 것이다.

경량의 직물들은 상대적으로 개방 무늬(open weave)(즉, 낮은 세트(low sett))로 용이하게 직조될 수 있고, 그 때문에 단위(unit) 영역당 방적사 재료의 질량을 감소시키나, 결과로 생긴 개방 무늬는 코팅을 덜 허용하는데, 코팅은 인접한 방적사들 사이의 더 큰 간극들을 밀봉(seal)해야만 하기 때문이다.

그러므로 개선된 에어백을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 에어백을 제조하는 개선된 방법을 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적이다.

본 발명의 제1 양상에 따르면, 에어백(air-back)을 위한 직물(fabric)을 형성하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 각 방적사는 복수의 개개의 섬유들(fibres)로부터 형성되는, 복수의 방적사들(yarns)을 제공하는 단계; 활성화 가능한 첨가물 또는 코팅을 각 방적사에 적용하는 단계로서, 상기 첨가물 또는 코팅은 초기에 활성화되지 않고, 활성화 전에 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 상기 섬유들의 상대적 움직임에 대한 임피던스(impedance)가 거의 또는 전혀 없음을 나타내고, 활성화의 뒤를 이어 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 섬유들을 서로 묶어서 상기 방적사 안에서 상기 섬유들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제하는, 단계; 및 상기 방적사들을 활성화 구역을 통해 통과시키는 단계를 포함하고, 상기 활성화 구역은 상기 방적사들에 압축력을 인가하는 압축 구성 요소를 포함하고, 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사들이 상기 활성화 구역을 통해 통과하는 동안 활성화되어, 상기 첨가물 또는 코팅의 활성화의 뒤를 이어, 상기 방적사들 각각은 상대적으로 작은 제1 단면의 치수(dimension)(a) 및 상대적으로 큰 제2 단면의 치수(b)를 가지도록 실질적으로 평평한 구성을 가진다.

유리하게는, 상기 코팅 또는 첨가물은 상기 방적사들에 압력의 적용으로 활성화된다.

바람직하게는, 상기 코팅 또는 첨가물은 상기 방적사들이 상기 압축 구성 요소을 통과할 때 활성화된다.

편리하게는, 상기 코팅 또는 첨가물은 열에 의해 활성화된다.

유리하게는, 상기 활성화 구역은, 상기 코팅 또는 첨가물을 활성화시키기 위해 상기 방적사들에게 충분한 열을 공급하도록 구성되는 하나 이상의 가열 구성 요소들을 포함한다.

유리하게는, 상기 코팅 또는 첨가물은 다른 물질과의 접촉을 통해 활성화된다.

바람직하게는, 상기 활성화 구역은, 상기 코팅 또는 첨가물을 활성화시키기 위해 충분한 양의 상기 다른 물질을 상기 방적사들에게 전달하도록 구성되는 적어도 하나의 전달 구성 요소를 포함한다.

편리하게는, 상기 방법은 상기 직물의 적어도 하나의 표면에 코팅을 적용하는 단계를 더 포함한다.

유리하게는, 상기 코팅을 적용하는 상기 단계는, 실질적으로 액상으로 상기 코팅을 적용하는 것을 포함한다.

바람직하게는, 상기 코팅을 적용하는 상기 단계는, 상기 코팅의 박막(thin film)을 형성하고 다음에 상기 직물에 상기 막을 라미네이팅하는 것을 포함한다.

편리하게는, 상기 방적사들을 상기 활성화 구역을 통해 통과시키는 상기 단계 이후에, 상기 제1 치수 및 제2 치수의 비율은 적어도 1.5이다.

유리하게는, 복수의 상기 방적사들은 상기 활성화 구역을 통해 통과되기 전에 직물로 직조된다.

바람직하게는, 복수의 상기 방적사들은 상기 활성화 구역을 통해 통과한 후 직물로 직조된다.

편리하게는, 상기 방적사들을 직물로 직조하는 동안 또는 직조 후, 상기 직물은 상기 제2 활성화 구역을 통해 통과된다.

유리하게는, 상기 직물이 상기 제2 활성화 구역을 통해 통과한 후, 상기 첨가물 또는 코팅은 활성화되고, 상기 직물 안의 상기 방적사들을 서로 묶어 상기 방적사들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제한다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 직물을 형성하기 위한 상기 방적사들의 상기 직조 전에 상기 방적사들에 추가의 첨가물 또는 코팅을 적용하는 단계를 더 포함하고, 상기 추가의 첨가물 또는 코팅은 활성화되고, 상기 직물 안의 상기 방적사들을 서로 묶어 상기 방적사들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제한다.

편리하게는, 상기 방법은 상기 직물을 광택 내는(calendering) 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양상은 전기한 주장들 중 어느 하나의 방법에 의해 획득 가능한 직물로 형성된 에어백을 제공한다.

본 발명의 추가의 양상은 자동차 안전 기기를 위한 팽창 가능 에어백을 제공하고, 상기 에어백은 직물로 만들어지고, 상기 직물은 방적사들을 포함하고, 상기 방적사들 각각은 복수의 섬유들로 구성되며 실질적으로 평평한 구성으로 형성되어, 상대적으로 작은 제1 단면의 치수(a) 및 상대적으로 큰 제2 단면의 치수(b)를 가지게 하고, 각 방적사 안의 적어도 일부 섬유들은 활성화된 코팅 또는 첨가물에 의해 상기 방적사 안의 다른 섬유들에 접합되고, 활성화 전에 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 상기 섬유들의 상대적 움직임에 대한 임피던스(impedance)가 거의 또는 전혀 없음을 나타내고, 활성화의 뒤를 이어 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 섬유들을 서로 묶어서 상기 방적사 안에서 상기 섬유들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제한다.

유리하게는, 상기 제1 치수 및 제2 치수의 비율은 적어도 1.5이다.

바람직하게는, 상기 에어백은 상기 직물의 2개의 층들을 포함하는 단일 직조((one-piece-woven) 구조를 구비하고, 상기 2개의 층들은 선택된 영역들에서 결합되어 일체화된 솔기(integral seam)를 형성하고, 상기 일체화된 솔기에서 상기 층들 중 하나를 형성하는 방적사들은 다른 상기 층을 형성하는 방적사들과 섞여 짜여진다(interwoven).

편리하게는, 상기 방적사들은 폴리아마이드, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌의 필라멘트들을 포함한다.

본 발명의 다른 양상은 에어백(air-back)을 위한 직물(fabric)을 형성하는 방법을 제공되고, 상기 방법은: 복수의 방적사들(yarns)을 제공하는 단계로서, 상기 방적사들 각각은 상대적으로 작은 제1 단면의 치수(dimension)(a) 및 상대적으로 큰 제2 단면의 치수(b)를 가지도록 실질적으로 평평한 구성을 가지며, 상기 방적사들의 적어도 일부에 적용된 활성화 가능한 첨가물 또는 코팅을 구비하되, 상기 첨가물 또는 코팅은 직조 전에 활성화되지 않고, 활성화 전에 상기 첨가물 또는 코팅은 방적사들의 서로에 대한 상대적 움직임에 대한 임피던스(impedance)가 거의 또는 전혀 없음을 나타내고, 활성화의 뒤를 이어 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사들을 서로 묶어서 상기 방적사들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제하는, 단계; 직물을 형성하기 위해 상기 방적사들을 직조하는 단계; 및 상기 직물을 활성화 구역을 통해 통과시키는 단계를 포함하고, 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 직물이 상기 활성화 구역을 통과할 때 활성화된다.

유리하게는, 상기 첨가물 또는 코팅의 활성화는 상기 첨가물 또는 코팅의 재활성화를 포함한다.

본 발명이 더 쉽게 이해될 수 있도록, 그리고 본 발명의 추가의 특징들이 인식될 수 있도록, 본 발명의 실시예들이 이제 첨부된 도면들을 참고하여 예시를 통해 서술될 것이고, 도면들에서:
도 1은 단일 직조(one-piece-woven) 직물망(web of fabric)의 부분으로 형성된 원형 에어백의 일부의 평면도이고,
도 2는 도 1의 에어백에서 직물 층들에 적합한 대표적인 무늬를 나타내고;
도 3은 도 1에 도시된 에어백의 가장자리들(edges)에 대한 대표적인 결합된 무늬를 나타내고;
도 4는 도 1에서 선 A-A상에서 획득된, 직물 엮음(fabric interlacing)의 성질을 나타내는 에어백의 가장자리 부위를 통해 확대된 개략의 단면도이다.
도 5는 도 4의 것과 유사하고, 더 상세하게 에어백의 직조된 구조를 나타내고, 백(bag)의 외부 표면들에 적용된 코팅을 나타내는 확대도이고;
도 6은 본 발명에 따른 에어백을 형성하기 위해 사용될 수 있는 직물 처리(treatment) 단계를 나타내는 도식도이고,
도 7은 일반적으로 도 5의 것과 유사하나, 본 발명에 따른 에어백의 직조된 구조를 나타내는 확대도이고;
도 8은 대안의 방법을 통해 본 발명에 따른 에어백을 형성하기 위해 직조될 수 있는 평평한 다중-필라멘트 방적사(flat multi-filament yarn)를 나타내는 도식적인 사시도이고; 그리고
도 9는 도 8에 도시된 유형의 방적사들로부터 직조된 직물의 일부를 나타내는 확대도이다.

이제 도면들을 더 상세하게 참조하면, 도 1은 단일체 직조(one-piece-weaving) 기술을 통해 직조기(loom)상에 생산된 직물망(web of fabric, 1)의 부분을 나타내고, 단일체 직조 기술에서 2개의 직물 층들(layers) 또는 겹들(plies)은 동시에 직조되고 그리고 선택된 영역들에서 서로 합쳐진다. 도 4로부터 더 명확히 이해될 수 있는 것과 같이, 직물의 상부 층(2) 및 직물의 인접한 하부 층(3)은 "무늬 A(Weave A)"로 식별되는 무늬 패턴(weave pattern)을 사용하여 개개의 날실 방적사들(warp yarns; 4, 5) 및 개개의 씨실 방적사들(weft yarns; 6, 7)로부터 동시에 생산된다. 이 동시 직조 기술은 2개의 불연속적이며 상당히 분리된 직물의 겹들을 생산한다. 그러나, 선택된 영역들(8)에서, 2개의 층들(2, 3)은 직물의 단일층(single layer)으로 결합되고, 직물의 단일층는 2개의 층들(2, 3)의 구성 날실 방적사들(4, 5) 및 씨실 방적사들(6, 7)로부터 일체로 직조되어, "무늬 B"로 지시되는 무늬 패턴을 구비하게 한다.

2개의 직물 층들(2, 3)은 상부 층(2)의 날실 및 씨실 방적사들(4, 6)을 하부 층(3)의 날실 및 씨실 방적사들(5, 7)과 엮음(interlacing)으로써 효율적으로 서로 섞여 짜여진다(interwoven). 예를 들어, 상부 및 하부 층들(2, 3)의 분리된 부위들이 도 2에서 도시된 것과 같은 통상적인 평범한 무늬 패턴(A)으로 직조되면, 선택된 영역들(8)에서 2개의 층들의 날실 및 씨실 방적사들이 엮이고, 결과로 생긴 무늬는 도 3에서 도시된 것과 같은 홉색 구성(hopsack configuration)(B)을 구비할 것이다. 물론, 다른 무늬 구성들이 가능하고, 단지 명확성과 일반적인 이해를 위해 평범한 무늬 및 결합된 홉색 무늬로 참조가 된 것임이 인식되어야만 한다.

이 방식으로, 하나의 연속적인 직조 작용에서, 일반적으로 지정된 다수의 에어백들(airbags, 9)은 하나의 직조 단계를 통해 단일 망의 직조된 직물에서 생산될 수 있다. 도 1에 도시된 특정 구성에서, 에어백들 각각은 일반적으로 원형 구성을 가지나, 물론 에어백의 형태 및 실제 크기(indeed size)는 직조기를 적절하게 프로그램함으로써 용이하게 조정될 수 있음이 인식되어야만 한다. 원형 주변 부위(8)에서 직물의 2개의 층들이 섞여 짜여지고, 원형 주변 부위(8) 둘레를 절단함으로써, 개개의 에어백(9)은 마무리를 위해 망으로부터 떼어질 수 있다. 따라서 에어백의 주변은 일체화된 솔기(integral seam)의 방식으로 그 부위(8)에 의해 한정될 것인데, 그 부위(8) 안에서 2개의 층들(2, 3)은 서로 섞여 짜여진다.

위에서 설명된 것과 같이, 예를 들어 실리콘 코팅(coating)을 사용함으로써와 같이, 위에서 서술된 유형의 에어백 직물의 적어도 하나의 표면을 코팅하는 것이 통상적이다. 도 5는 크게 확대된 도에서 위에서 서술된 유형의 단일 직조 직물 에어백의 부위를 통해 얻어진 단면을 나타내고, 직물의 날실 및 씨실의 성분 필라멘트들(constituent filaments)을 나타낸다. 직물은 직물의 상부 및 하부 표면들에 적용된 실리콘 코팅(10)과 함께 도시되고, 코팅은 인접한 날실 및 씨실 사이의 간극들(interstices)을 메운다. 도 5로부터 인식될 것과 같이, 직물의 2개의 층들의 날실 방적사들(4, 5)은 단면도에서 도시되고, 현저한 두께를 가지며 일반적으로 원형 구성을 가지는 것으로 알 수 있다. 인식될 것과 같이, 씨실 방적사들은 유사한 단면 구성을 가진다. 날실 및 씨실 방적사들이 현저한 두께를 가지기 때문에, 단일 직조 구조는 현저한 편향(deflection)을 가진 일반적으로 구불구불한 길(serpentine path)을 따르는 개개의 방적사들(yarns)을 야기한다. 이는 날실 및 씨실 방적사들이 교차하는 곳에서 상당히 현저한 간격들(gaps, 11)을 야기하고, 간격들(11)은 코팅(10)에 의해 메어져야만 하고, 따라서 상당한 양의 실리콘의 사용을 필요하게 만드는 상대적으로 두꺼운 코팅을 야기하고, 그 때문에 코팅된 직물에 무게 및 비용을 추가한다. 더욱이, 상대적으로 두꺼운 코팅은, 단순히 대체로 원형 방적사들의 두께로 인해 모든 방적사들을 커버하도록 요구된다.

본 발명의 일 실시예는 미리 직조된(pre-woven) 직물, 특히 도 1 내지 도 4에 의해 위에서 서술된 것과 유사한 단일 직조 직물 구조을 처리하는 것을 제안하는데, 코팅(10)의 적용 전에 성분 날실 및 씨실 방적사들의 단면을 평평하게 하기 위해서이다. 이 점에 있어서, 도 6은 계획된 유형의 처리 공정(treatment process)을 단순화한 형태로 나타낸다. 일반적이고 통상적으로 직조된 직물망(1)은 초기의 직조 공정의 뒤를 이어 스풀(spool) 또는 드럼(drum)(12)상에 제공될 것이고, 그러면 본 발명의 직물 처리 공정의 단계로 이동될 수 있음이 제안된다. 그러나 대안으로, 직조기상에 생성된 직물망(1)은 도 6에 도시된 직물 처리 공정으로 단순히 직접 통과될 수 있고, 그 때문에 중간의 드럼 또는 스풀(12)에 대한 필요를 제거할 수 있음이 인식되어야만 한다.

스풀 또는 드럼(12)으로 직물을 감기(winding) 전에, 직물은 코팅 또는 열 및/또는 압력의 적용에 의해 활성화되는 첨가물(additive)을 포함하도록 처리된다. 활성화되면, 코팅 또는 첨가물은 각 방적사의 섬유들에 서로 연접(link)하고, 서로에 대한 섬유들의 상대적 움직임을 방지하는 경향이 있다. 이것의 효과는 방적사의 단면 형태를 유지하는데 도움이 되는 것임이 이해될 것이다. 코팅 또는 첨가물은 열 및/또는 압력 활성화된 폴리머(polymer)의 형태를 취할 수 있고, 예를 들어 열 경화성의(thermo setting) 또는 열 활성화된 폴리우레탄(polyurethane) 또는 열 활성화된 실리콘이다. 코팅 또는 첨가물은 접착제(adhesive)일 수 있다.

그러나, 활성화 전에 코팅 또는 첨가물은 방적사 안의 섬유들의 형성 또는 배열에 영향을 거의 또는 전혀 미치지 않고, 서로에 대한 섬유들의 움직임에 대한 억제를 거의 또는 전혀 나타내지 않는다.

일 실시예에서, 코팅 또는 첨가물은 방적사를 형성하기 위한 섬유들의 결합 전에 섬유들의 일부 또는 전부에 적용될 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유들은 방적사를 형성하도록 결합될 수 있고, 코팅 또는 첨가물은 다음에 적용된다. 코팅들 또는 첨가물들(이것들이 동일할 필요는 없음)은 방적사를 형성하기 위한 섬유들의 결합 후뿐 아니라 전에도 적용될 수 있다.

직물망(1)은 드럼 또는 스풀(12)로부터 풀어지고, 서로에 대해 역회전(counter-rotation)을 위해 배열된 한 쌍의 피드롤들(feed rolls, 13) 둘레에 공급된다. 피드롤들은 스풀(12)로부터 직물(1)을 끌어당기도록, 절차의 다음 단계들을 위해 적절하게 직물을 팽팽하게 하도록 쓰일 수 있다. 직물망(1)은 따라서 하부 피드 롤(13)의 외부 표면에 맞물리고, 망이 2개의 롤들 사이로 통과하는 동안, 그러면 망이 상부 피드 롤(13)의 외부 표면과 접촉을 유지하는 경우로부터 그것이 상부 피드 롤(13)로부터 떨어지도록 안내되는 것과 같은 시간까지, 상부 리드 롤(reed roll, 13)의 외부 표면에 맞물림(engagement)으로 통과하여, 가열되고 서로에 대해 역회전을 위해 배열되는 한 쌍의 가열 롤들(heating rolls, 14) 사이를 통과하게 한다. 가열 롤들(14)은 따라서 피드롤들을 떠나는 직물을 가열하도록 쓰일 수 있다. 코팅 또는 첨가물이 열-활성화되는 것이면, 코팅 또는 첨가물은 그 단계에서 활성화될 수 있다. 활성화를 따르면, 코팅 또는 접착제의 연접(linking) 효과가 최대의 효과를 취하기 전까지, 그것은 겨우 몇 초 또는 몇 분일 수 있다.

직물망(1)은 2개의 가열 롤들(14)을 떠나고, 그곳으로부터 한 쌍의 캘린더 롤들(calender rolls, 16) 사이의 닙(nip, 15)을 통과한다. 2개의 캘린더 롤들(16)은 높은 압력 아래에서 서로를 향하여 압력이 가해지는데, 닙(15)을 통과하는 직물에 현저한 압축력(compressive force)을 주기 위해서이다. 이 압축력은 직물망(1)의 성분 방적사들의 단면을 평평하게 하기에 충분하여, 그것들은 이 아래에서 더 상세하게 서술될 것인 도 7에서 도시된 것과 유사한 구성을 채택한다.

코팅 또는 첨가물이 압력-활성화되는 것이면, 코팅 또는 첨가물은 이 단계에서 활성화될 수 있다.

가열 롤들(14) 및 닙(15)을 통과한 후, 코팅 또는 첨가물이 활성화될 것이고, 이것의 효과는 섬유들을 평평해진 구성으로 유지할 것이고, 섬유들이 다르게 형성된 단면[예를 들어, 일반적으로 원형 단면]을 가지는 방적사로 돌아가는 것을 또는 다음에 다르게 형성된 단면으로 형성되는 것을 방지하거나 또는 억제할 것임이 이해될 것이다.

본 발명의 실시예들에서, 코팅 또는 첨가물은 압력 또는 열에 의한 것 외에 활성화될 수 있다. 예를 들어, 코팅 또는 첨가물은 물 또는 다른 물질과 접촉함으로써 활성화될 수 있다. 이 실시예들에서, 물 스프레이(spray)는 예를 들어 닙(15) 이전에 장치의 부분으로 제공될 수 있다.

일반적으로, 방적사들은 활성화 구역(zone)을 통과해야만 하고, 활성화 구역은 닙(15)을 포함하고, 그리고 만일 적절하다면, 코팅 또는 첨가물을 활성화시키기 위한 다른 메커니즘 또는 구성 요소을 포함한다.

이 방법으로 제조 공정 동안 활성화되는, 열 및/또는 압력 활성화된 코팅 또는 첨가물을 제공하는 것은 미리 만든 평평해진 방적사들의 사용을 통해 여러 가지 장점들을 준다. 예를 들어, 방적사들의 평탄도(flatness)의 정도는, 제조 중인 에어백의 유형과 같은 인자들(factors) 또는 특정 다발(batch)의 방적사의 특성에 따라 제어되거나 변경될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 이는 직물이 닙(15)을 통과되는 동안 직물에 적용된 압력을 변경함으로써 획득될 수 있다. 일반적으로 원형 방적사들의 동일한 소스(source)로부터 시작되지만, 이는 다양한 다른 평탄도들을 가지는 방적사들이 생산되는 것을 가능하게 할 것이다. 추가의 장점은 에어백이 형성되기 전에, 예를 들어 수송(transit) 중, 방적사들의 왜곡(distortion)이 완성된 에어백의 품질에 영향을 주지 않을 것이라는 것이다.

캘린더 롤들(16) 사이에서 광택이 내어진(calendered) 후, 다음에 직물은 일반적이고 통상적인 방식으로, 예를 들어 하나 이상의 스프레이 노즐들(17)을 통해 액상(liquid phase)으로 코팅을 적용함으로써, 실리콘 코팅(10)으로 코팅될 수 있다. 그러나 대안으로, 코팅(10)은 박막(thin film)의 형태로 코팅을 실질적으로 미리 형성하고 그 다음에 직물에 박막을 라미네이팅(laminating)함으로써 직물에 적용될 수 있음이 계획된다.

이제 도 7을 더 상세하게 고려하도록 전환하면, 직물의 전술한 전처리(pre-treatment)의 결과와 같이, 특히 2개의 캘린더 롤들(16) 사이의 높은 압력의 적용 아래 직물에 광택을 냄으로써, 직물의 성분 방적사들은 도 5에 도시된 더 통상적인 형상에 대해 단면에서 현저하게 평평해지는 것임이 유의되어야만 한다. 그러므로 단면에서 도 7에 도시된 직물의 방적사들은 실질적으로 평평한 구성을 가지고, 그것들은 상대적으로 작은 제1 단면의 치수(dimension) 그리고 상대적으로 큰 제2 직교 단면의 치수 b를 가지는데 의의가 있음이 이해될 것이다.

본 발명의 선호되는 실시예들에서, 치수 a(장축(major axis)) 및 치수 b(단축(minor axis)) 사이의 비율(ratio)은 1.5와 12 사이이다. 비율이 3과 10 사이에 있는 것이 더 선호되고, 비율이 5와 8 사이에 있는 것이 훨씬 더 선호된다. 다른 선호되는 범위들은 1.5에서 8 그리고 5에서 12를 포함한다.

더욱이, 날실 방적사들(4, 5)의 평평해진 단면의 프로필(profile) 때문에, 씨실 방적사들(6, 7)이 실제로 날실 방적사들 사이의 덜 구불구불한 길(tortuous path)을 따르고, 도 5에 도시된 통상적인 직물에서보다 작은 회전 각도들(turning angles)을 야기하는 것이 이해될 것이다. 이것의 효과는 인접한 방적사들 사이의 간격들(11)이 도 5의 선행 기술 배열에서보다 현저하게 작고, 그 때문에 그것들을 메우기 위한 코팅(10)의 두께를 덜 필요로 한다는 것이다. 물론, 동일한 것이 적용되어, 씨실 방적사들의 평평해진 단면의 프로필은 날실 방적사들이 또한 더 작은 회전 각도들과 더 좁은 간격들을 가지는 덜 구불구불한 길을 따르는 것을 의미하는데 의의가 있다.

그러므로, 본 발명의 광택이 내어진 직물(calendered fabric)[바람직하게는 코팅(10)의 적용 전에 광택이 내어짐]은 도 5에 도시된 선행 기술 구조의 경우에 필요한 것보다 현저하게 더 얇은 코팅(10)의 적용을 가능하게 하는 개선된 구조를 가짐이 인식되어야만 한다. 그러나, 이는 본 발명의 평평해진 방적사 구조의 유일한 이로움은 아닌데, 방적사들의 증가된 폭(width)(즉, 도 7에 도시된 치수 b)은 직물의 세트(sett)가 인접한 방적사들 사이의 공간들의 크기를 증가시키지 않으면서 감소될 수 있음을 의미하기 때문이다. 이는 본 발명에 따라 미리 광택이 내어진 직물이 도 5에 도시된 것과 같이 더 통상적인 직물과 실질적으로 동일한 기체 투과성(gas-permeability)을 가지도록 구성될 수 있으나, 현저하게 감소된 세트를 가지고, 따라서 선행 기술 직물의 것과 비교하여 감소된 무게를 가짐을 의미한다.

위에서 서술된 방법의 변형들에서, 습기(moisture) 및/또는 추가의 열이 광택 내기(calendering) 단계 동안 직물에 적용될 수 있음이 제안된다. 예를 들어, 캘린더 롤들 중 하나 또는 둘 다가 가열될 수 있음이 제안되는데, 높은 압력과 동시에 직물에 열을 적용하기 위해서이다. 습기는 또한 이때 직물에 적용될 수 있는데, 예를 들어 증기(steam)의 형태로 적용될 수 있다.

개개의 방적사들로부터 직물을 직조함으로써 본 발명에 따른 직물이 제공되는 것이 또한 제안되는데, 그 방적사들 자체는 미리 형성된 실질적으로 평평한 구성을 가진다. 예를 들어, 도 8은 폴리아마이드(polyamide) 필라멘트들과 같은 복수의 개개의 필라멘트들(19)을 포함하는 단일의 평평한 방적사(18)를 나타낸다. 대안으로 또는 그 밖에, 폴리에스테르(polyester) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)의 필라멘트들이 사용될 수 있다. 필라멘트들은 실질적으로 서로 평행하고, 재료의 형렬(matrix)로, 첨가물 또는 코팅의 형태로, (적어도 초기에) 유지되고, 재료의 행렬은 박막을 형성한다. 예를 들어, 특정 적용들을 위해 필라멘트들은 폴리프로필렌의 박막 행렬로 유지될 수 있음이 계획된다. 그러나 또한 직물이 직조된 후에 세척(washing) 공정을 통해 직물로부터 제거될 수 있는 전분 기반(starch-based) 재료의 행렬로 필라멘트들을 제공하는 것이 가능한데, 바로 뒤에 섞여 짜여진 필라멘트들을 남기기 위해서이다.

다른 실시예들에서, 방적사들은 필라멘트들의 묶음(bundle)으로부터 형성될 수 있고, 필라멘트들 중 하나 또는 20보다 많은 필라멘트들은 적합한 코팅으로 코팅되고, 필라멘트들(19)의 나머지는 초기에 실질적으로 코팅되지 않는다. 활성화 동안, 코팅이 방적사 전체에 걸쳐 확산될 것임이 예상된다.

이 유형의 미리 형성된 방적사들을 위한 비율은 1 대 600 또는 1 대 800(즉, 두께 대 폭의 비율)과 같이 클 수 있다. 다른 실시예들에서, 할당량(ration)은 1 대 2,500일 수 있다. 선호되는 비율은 약 1 대 180이다.

인식될 것과 같이, 그리고 도 8에 명확히 도시된 것과 같이, 평평한 방적사(18)는 일반적으로 평평한 구성을 가져, 상대적으로 작은 제1 단면의 치수(a) 및 상대적으로 큰 제2 단면의 치수(b)를 가지게 한다. 실제, 도 8에 도시된 특정 평평한 방적사(18)는 실질적으로 가늘고 긴(elongate) 단면을 가진다.

이 방적사들(18)은 위에서 서술된 방법들을 사용하여, 즉, 압축 아래 놓여지고, 활성화 구역을 통과하는 필라멘트들의 묶음을 포함하는 방적사를 제공함으로써, 형성될 수 있는데, 필라멘트들을 압축된 구성으로 유지하기 위해서임이 이해될 것이다.

그러므로 본 발명의 대안의 실시예에서, 에어백 직물은 복수의 개개의 날실 및 씨실 방적사들로부터 직조될 수 있고, 그것들 각각은 도 8에 도시된 방적사(18)의 실질적으로 평평한 구성을 가지는 것이 제안된다. 그러므로 결과로 생긴 직물은 단면에서 훨씬 더 평평한 구성을 가질 수 있는 방적사들을 포함하더라도 도 7에 도시된 것과 일반적으로 유사한 구성을 가질 것임이 인식될 것이다.

위에서 서술된 유형의 그리고 도 8에 도시된, 미리 형성된 평평한 방적사들로부터 직조된 직물의 경우에, 결과로 생긴 직물은 그 다음에 위에서 제안되고 도 6에 일반적으로 도시된 것과 같은 광택 내기에 의해 더 처리될 수 있음이 계획되는데, 직물의 단면의 두께를 훨씬 더 줄이는 데 도움이 되게 하고, 평평한 다중 필라멘트(multifilament) 방적사들을 방적사들 사이의 간격들로 밀어 내게 한다.

본 발명의 실시예들에서, 평평해진 방적사들은 처음에 형성되고, 방적사들은 다음 단계에서 직물을 형성하도록 직조된다. 이 실시예들에서, 첨가물 또는 코팅은 직조 공정 동안 또는 직조 공정 후에 "재활성화"되도록 구성될 수 있어, 첨가물 또는 코팅은 방적사들을 서로에 대해 제자리에서 묶도록 작용하고, 또한 필라멘트들이 각 방적사 안에서 제자리에 유지되도록 작용한다. 이는 특히 직물이 긴장 상태에 놓여 있을 때 인접한 방적사들의 서로 미끄러지는 경향을 줄일 것이다. 솔기 강도(seam strength)는 또한 직물의 투과성을 통해 제어할 동안 개선될 것이다.

또한 평평해진 방적사들 형성의 뒤를 이어, 추가의 첨가물 또는 코팅이 직조 전에 방적사들에 적용될 수 있음이 계획된다.

위에서 서술된 것과 같이, 미리 평평해진 방적사들로부터의 직물 직조의 뒤를 이어, 직물은 첨가물 또는 코팅을 활성화 또는 재활성화시키는 추가의 활성화 구역을 통과할 수 있다. 전과 같이, 활성화 구역은 압축, 열 또는 첨가물이나 코팅의 활성화에 필요한 다른 조건들을 제공할 수 있다.

도 9를 참고하면, 평평해진 방적사들(18)로부터 직조된 직물(21)의 일부가 보여진다. 방적사들(18)은 이 도면에서 말단 위(end-on)가 보이고, 방적사들(18)은 2개의 필라멘트들(19)의 두께를 가짐이 이해될 수 있다. 필라멘트들(19) 둘레에 코팅 또한 이해될 수 있다.

이 명세서 및 청구항들에서 사용되는 용어들 "포함하다", "포함하는" 그리고 그것들의 변형들은 명시된 특징들, 단계들 또는 정수들(integers)이 포함됨을 의미한다. 이 용어들은 다른 특징들, 단계들 또는 구성 요소들의 존재를 배제하는 것으로 해석되는 것이 아니다.

앞서 말한 설명들에서 또는 뒤따르는 청구항들에서 또는 첨부된 도면들에서 개시된 특징들은, 그들의 구체적인 형태들로 또는 개시된 기능을 수행하기 위한 수단에 관하여 또는 개시된 결과들을 획득하기 위한 방법 또는 공정으로 표현되었고, 그 특징들은 따로따로 또는 그러한 특징들의 임의의 결합으로, 본 발명의 다양한 형태들로 본 발명을 실현하기 위해 적절하게 이용될 수 있다.

본 발명은 위에서 서술된 대표적인 실시예들과 함께 서술되었지만, 많은 등가의 수정들 및 변형들은 본 개시가 주어질 때 이 기술 분야의 지식을 가진 자들에게 분명할 것이다. 그에 따라, 위에서 제시된 본 발명의 대표적인 실시예들은 한정이 아닌 예시가 되는 것으로 고려된다. 서술된 실시예들에 여러 가지 변화들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 이뤄질 수 있다.

Claims (15)

1. 에어백(air-back)을 위한 직물(fabric)을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
   각 방적사는 복수의 개개의 섬유들(fibres)로부터 형성되는, 복수의 방적사들(yarns)을 제공하는 단계;
   활성화 가능한 첨가물 또는 코팅을 각 방적사에 적용하는 단계로서, 상기 첨가물 또는 코팅은 초기에 활성화되지 않고, 활성화 전에 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 상기 섬유들의 상대적 움직임에 대한 임피던스(impedance)가 거의 또는 전혀 없음을 나타내고, 활성화의 뒤를 이어 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 섬유들을 서로 묶어서 상기 방적사 안에서 상기 섬유들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제하는, 단계; 및
   상기 방적사들을 활성화 구역을 통해 통과시키는 단계를 포함하고,
   상기 활성화 구역은 상기 방적사들에 압축력을 인가하는 압축 구성 요소를 포함하고, 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사들이 상기 활성화 구역을 통해 통과하는 동안 활성화되어, 상기 첨가물 또는 코팅의 활성화의 뒤를 이어, 상기 방적사들 각각은 상대적으로 작은 제1 단면의 치수(dimension)(a) 및 상대적으로 큰 제2 단면의 치수(b)를 가지도록 실질적으로 평평한 구성을 가지는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 코팅 또는 첨가물은 상기 방적사들에 압력의 적용으로 활성화되는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
3. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 코팅 또는 첨가물은 열에 의해 또는 다른 물질과의 접촉을 통해 활성화되는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
4. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 직물의 적어도 하나의 표면에 코팅을 적용하는 단계를 더 포함하는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
5. 제8항에 있어서,
   상기 코팅을 적용하는 상기 단계는,
   실질적으로 액상으로 상기 코팅을 적용하는 것 또는 상기 코팅의 박막(thin film)을 형성하고 다음에 상기 직물에 상기 막을 라미네이팅하는 것을 포함하는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
6. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방적사들을 상기 활성화 구역을 통해 통과시키는 상기 단계 이후에, 상기 제1 치수 및 제2 치수의 비율은 적어도 1.5인, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
7. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   복수의 상기 방적사들은 상기 활성화 구역을 통해 통과되기 전에 직물로 직조되는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   복수의 상기 방적사들은 상기 활성화 구역을 통해 통과한 후 직물로 직조되는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 방적사들을 직물로 직조하는 동안 또는 직조 후, 상기 직물은 상기 제2 활성화 구역을 통해 통과되는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 직물이 상기 제2 활성화 구역을 통해 통과한 후, 상기 첨가물 또는 코팅은 활성화되고, 상기 직물 안의 상기 방적사들을 서로 묶어 상기 방적사들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제하는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 직물을 형성하기 위한 상기 방적사들의 상기 직조 전에 상기 방적사들에 추가의 첨가물 또는 코팅을 적용하는 단계를 더 포함하고,
    상기 추가의 첨가물 또는 코팅은 활성화되고, 상기 직물 안의 상기 방적사들을 서로 묶어 상기 방적사들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제하는, 에어백을 위한 직물 형성 방법.
12. 전기한 항들 중 어느 한 항의 방법에 의해 획득 가능한 직물로 형성된 에어백.
13. 자동차 안전 기기를 위한 팽창 가능 에어백으로서,
    상기 에어백은 직물로 만들어지고, 상기 직물은 방적사들을 포함하고, 상기 방적사들 각각은 복수의 섬유들로 구성되며 실질적으로 평평한 구성으로 형성되어, 상대적으로 작은 제1 단면의 치수(a) 및 상대적으로 큰 제2 단면의 치수(b)를 가지게 하고,
    각 방적사 안의 적어도 일부 섬유들은 활성화된 코팅 또는 첨가물에 의해 상기 방적사 안의 다른 섬유들에 접합되고,
    활성화 전에 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 상기 섬유들의 상대적 움직임에 대한 임피던스(impedance)가 거의 또는 전혀 없음을 나타내고, 활성화의 뒤를 이어 상기 첨가물 또는 코팅은 상기 방적사 안의 섬유들을 서로 묶어서 상기 방적사 안에서 상기 섬유들의 서로에 대한 상대적 움직임을 방지하거나 또는 억제하는 에어백.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 치수 및 제2 치수의 비율은 적어도 1.5인 에어백.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 에어백은 상기 직물의 2개의 층들을 포함하는 단일 직조((one-piece-woven) 구조를 구비하고,
    상기 2개의 층들은 선택된 영역들에서 결합되어 일체화된 솔기(integral seam)를 형성하고, 상기 일체화된 솔기에서 상기 층들 중 하나를 형성하는 방적사들은 다른 상기 층을 형성하는 방적사들과 섞여 짜여진(interwoven) 에어백.

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