KR20160080696A - 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법 - Google Patents

에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법 Download PDF

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KR20160080696A
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Abstract

우수한 폴딩성 및 기계적 물성을 갖는 에어백용 폴리에스테르 원단을 친환경적으로 제조할 수 있는 방법이 개시된다. 본 발명의 방법은, 폴리에스테르 원사에 유제(oiling agent)를 가하는 단계; 상기 유제가 가해진 폴리에스테르 원사를 이용하여 섬유 기재를 제조하는 단계; 6 내지 8의 pH 조건 하에서 상기 섬유 기재로부터 상기 유제를 제거하는 단계; 및 기 유제가 제거된 섬유 기재 상에 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법{Method for Manufacturing Polyester Fabric for Airbag}
본 발명은 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 우수한 폴딩성 및 기계적 물성을 갖는 에어백용 폴리에스테르 원단을 친환경적으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
소정 속도 이상으로 주행중인 차량의 충돌 또는 전복시 차량에 가해지는 충격을 충격감지센서가 감지하면, 에어백이 팽창 전개됨으로써 차량의 운전자 및 승객이 사고로부터 보호된다.
일반적으로, 에어백용 원단은 섬유 기재(textile substrate) 외에 원단의 기밀성을 높이기 위한 코팅층(coating layer)을 더 포함한다.
섬유 기재의 제조를 위하여 나일론 66 등의 폴리아미드 원사가 주로 사용되었으나, 비용절감 등의 요구를 만족시키기 위하여 최근에는 폴리아미드 원사를 대체할 수 있는 에어백용 폴리에스테르 원사에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다.
섬유 기재는 평직(plain weave) 또는 바스켓직(basket weave)으로 제직된 직물 또는 OPW(One Piece Woven) 타입의 직물일 수 있다. 직물은 다양한 방법에 의해 경사(warp)와 위사(weft)를 교차시킴으로써 제조된다. 예를 들어, 평직에 의하면, 경사들이 상대적으로 높은 위치와 상대적으로 낮은 위치 사이에서 교호적으로 그리고 주기적으로 승하강하면서 공간을 형성하고, 위사들이 상기 경사들과 거의 직각으로 교차되도록 상기 공간으로 삽입된다.
제직에 사용되는 경사는 정경공정(warping), 가호공정(sizing), 비밍공정(beaming), 통경공정(drawing-in) 등을 순차적으로 수행함으로써 준비될 수 있다. 정경공정은, 크릴(creel)로부터 경사들을 풀어내어 설계된 경사 밀도와 폭에 맞추어 경사들을 배열하고 설계된 직물의 길이만큼 상기 경사들을 정경빔(warper beam)에 감는 공정이다. 비밍공정은, 다수의 정경빔으로부터 제공되는 경사들을 설계된 직물의 경사 본(本)수로 합본하여 직기빔(loom beam)에 감는 공정이다. 가호공정은, 상기 경사들을 직기빔에 감기 직전에 그 집속성 및 제직성을 향상시키기 위하여 호제(sizing agent)를 상기 경사들에 부여하는 공정이다. 통경공정은, 직기빔에 감겨 있는 경사들을 드로퍼(dropper), 종광(heald), 및 바디(reed)에 끼우는 공정이다. 이렇게 준비된 경사들을 위사들과 교차시키는 제직 공정이 수행됨으로써 직물이 완성된다.
에어백용 직물의 제직성 향상을 위하여 상기 가호공정에서 이용되고 있는 호제는, 일단 제직 공정이 완료된 후에는, 불순물로 작용하여 섬유 기재와 코팅층 사이의 박리강도를 약화시킬 뿐만 아니라 에어백 원단의 강연도(stiffness)를 증가시킨다. 특히, 자동차에 장착된 에어백은 사고 발생 전까지 밀폐된 공간에 장시간 보관되기 때문에, 습도 등의 요인들로 인해 섬유 기재와 코팅층 사이의 접착력이 더욱 저하될 수 있고, 그로 인해 인플레이터에 의해 에어백이 전개될 때 코팅층이 섬유 기재로부터 쉽게 박리될 위험이 크다.
따라서, 상기 섬유 기재로부터 상기 호제를 제거하기 위한 정련 공정이 일반적으로 수행된다. 통상의 정련액은 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3) 등과 같은 알칼리 화합물, 정련액이 섬유 기재 내에 잘 스며들 수 있도록 하기 위한 침투제(permeating agent), 호제와 같은 불순물이 정련액에 녹지않고 고체 상태로 유지되도록 하기 위한 불용제(insolubilizing agent), 및 호제가 섬유 기재 표면에 고착화되는 것을 방지하기 위한 고착방지제(anti-seize agent)를 포함한다.
호제 제거를 위한 이와 같은 정련 공정은 pH 13 이상의 매우 강한 알칼리 조건 하에서 수행된다. 이처럼 강한 알칼리 조건은 세척 효과를 증진시키지만 상기 호제의 폴리머가 섬유 기재 내에서 굳어버리는 현상을 초래하기도 한다. 산-염기 반응에 의한 염 생성이 이와 같은 현상을 유발한다고 추측된다. 이와 같은 현상으로 말미암아 에어백용 원단의 강연도(stiffness)가 높아져 에어백의 폴딩성이 저하되는 문제가 야기된다.
또한, 정련액에 포함되어 있는 알칼리 화합물은 환경 문제를 유발할 뿐만 아니라 섬유 기재에 미세한 손상을 입힘으로써 에어백용 원단의 기계적 물성(예를 들어, 인열강도 등)을 약화시킨다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 관점은, 우수한 폴딩성 및 기계적 물성을 갖는 에어백용 폴리에스테르 원단을 친환경적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
위에서 언급된 본 발명의 관점 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 설명되거나, 그러한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 본 발명의 일 관점에 따라, 폴리에스테르 원사에 유제(oiling agent)를 가하는 단계; 상기 유제가 가해진 폴리에스테르 원사를 이용하여 섬유 기재를 제조하는 단계; 6 내지 8의 pH 조건 하에서 상기 섬유 기재로부터 상기 유제를 제거하는 단계; 및 상기 유제가 제거된 섬유 기재 상에 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는, 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법이 제공된다.
상기 유제 제거 단계는 상기 섬유 기재를 pH 6-8의 정련액(scouring solution)을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정련액은 비이온계 유화제(nonionic emulsion agent), 음이온계 분산제(anionic cracking agent), 및 물을 포함할 수 있다.
상기 정련액은 0.1 내지 1 중량%의 상기 비이온계 유화제, 0.1 내지 0.3 중량%의 상기 음이온계 분산제, 및 98.7 내지 99.8 중량%의 상기 물을 포함할 수 있다.
상기 유제 제거 단계는 상기 정련액을 통과한 상기 섬유 기재를 수세액을 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수세액은 물만으로 이루어질 수 있다.
상기 정련액은 60 내지 75 ℃로 유지되고, 상기 수세액은 70 내지 85 ℃로 유지될 수 있다.
상기 섬유 기재는 상기 정련액 및 상기 수세액을 10 내지 25 m/min의 속도로 통과할 수 있다.
본 발명의 방법은, 상기 코팅층 형성 전에, 상기 유제가 제거된 섬유 기재를 건조시키는 단계; 및 상기 건조된 섬유 기재를 열고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 열고정 단계는 150 내지 190 ℃에서 수행될 수 있다.
위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 의하면, 섬유 기재의 제조에 사용되는 폴리에스테르 원사의 제직성을 향상시킴에 있어서 호제 대신에 유제를 사용함으로써, 강한 알카리성의 정련액 대신에 알칼리 화합물이 포함되지 않은 pH 6-8의 정련액으로 0.3% 이하의 낮은 잔지율을 갖도록 섬유 기재가 정련될 수 있다.
따라서, 과량의 알칼리 화합물로 인한 섬유 기재의 미세 손상이 원천적으로 방지될 수 있어 우수한 기계적 물성(예를 들어, 인열강도 등)을 갖는 에어백용 원단이 얻어질 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 강한 알칼리 조건으로 인해 호제의 폴리머가 섬유 기재 내에서 굳어버리는 현상도 방지됨으로써, 종래 기술에 비해 낮은 강연도를 갖는 에어백용 원단이 얻어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 에어백 원단을 이용하여 제조되는 에어백은 원단의 낮은 강연도 덕분에 우수한 폴딩성 및 수납성을 가질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법을 구체적으로 설명한다. 다만, 아래의 내용은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예들에 불과한 것으로서 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 권리범위 내에서 이들의 다양한 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법은 폴리에스테르 원사를 준비하는 단계, 유제를 상기 폴리에스테르 원사에 가하는 단계, 상기 유제가 가해진 폴리에스테르 원사를 이용하여 섬유 기재를 제조하는 단계, 6 내지 8의 pH 조건 하에서 상기 섬유 기재로부터 상기 유제를 제거하는 단계, 및 상기 유제가 제거된 섬유 기재 상에 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 명세서에서 폴리에스테르 원사는 폴리에스테르 수지(예를 들어, PET)를 90 몰% 이상 포함하는 원사로 정의된다.
상기 폴리에스테르 원사는, 폴리에스테르 중합체(예를 들어, PET)를 270 내지 320 ℃에서 300 내지 1,000 m/min의 방사속도로 용융 방사하여 폴리에스테르 미연신사를 제조한 후 상기 폴리에스테르 미연신사를 5 내지 7의 총연신비로 연신함으로써 제조될 수 있다. 폴리에스테르 중합체를 용융 방사한 후 15 내지 60 ℃의 냉각풍을 이용한 냉각 공정을 수행함으로써 폴리에스테르 미연신사를 제조할 수 있다. 상기 연신 공정은 상기 미연신사를 오일 픽업량 0.2 내지 2%의 조건 하에서 고뎃 롤러를 통과시킨 후에 수행될 수 있다. 연신사를 170 내지 250 ℃에서 열고정시키는 공정이 추가적으로 수행될 수도 있다.
대안적으로, 방사와 연신이 단일공정에서 연속적으로 이루어지는 직접 방사 연신(Direct Spinning & Drawing: DSD) 방식으로 통해 상기 폴리에스테르 원사가 제조될 수도 있다.
상기 폴리에스테르 원사는 2.5 내지 5.5 데니어의 섬도를 갖는 다수의 필라멘트들을 포함하는 멀티필라멘트일 수 있고, 315 내지 600 데니어의 총섬도를 가질 수 있다.
방사 공정 중 사절 발생을 방지 또는 최소화하기 위해서 상기 필라멘트의 섬도는 2.5 데니어 이상이어야 한다. 반면, 구금을 통과한 용융물의 냉각 효율을 고려할 때, 상기 필라멘트의 섬도는 5.5 데니어 이하인 것이 바람직하다.
또한, 에어백 전개시 고온-고압의 전개 에너지를 흡수할 수 있는 흡수 성능 측면에서 우수한 기계적 물성(예를 들어, 강도)이 유지되기 위해서 상기 원사의 총섬도는 315 데니어 이상이어야 한다. 반면, 에어백의 폴딩성 및 경량화를 위해서 상기 원사의 총섬도는 600 데니어 이하인 것이 바람직하다.
에어백 원단을 위한 섬유 기재를 제조할 때 우수한 제직성을 담보하기 위해서, 상기 폴리에스테르 원사에 유제가 부여된다.
상기 유제는 원사의 제직성을 향상시킬 수 있어야 할 뿐만 아니라 섬유 기재의 제조에 사용되는 원사에 대하여 우수한 접착력을 가질 것이 요구된다. 만약 상기 원사와 유제 사이의 접착력이 좋지 않으면 제직 공정 중에 유제가 탈락하는 문제가 발생한다.
본 발명의 유제가 가해진 폴리에스테르 원사를 이용하여 제조되는 섬유 기재는 경사 및 위사를 갖는 직물이거나 또는 편직물일 수 있다.
상기 직물의 경사들 및 위사들은 다양한 방법에 의해 교차될 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유 기재는 평직 또는 바스켓직으로 제직된 직물 또는 OPW(One Piece Woven) 타입의 직물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 섬유 기재는 하기의 식1에 의해 정의되는 커버팩터(CF)가 1,800 내지 2,460인 직물일 수 있다.
식1:
Figure pat00001
상기 섬유 기재의 커버팩터가 1,800 미만이면 코팅층을 형성한다고 하더라도 에어백 원단의 공기 차단성 및 내압 유지 성능이 업계의 요구를 만족시킬 수 없다. 반면, 상기 커버팩터가 2,460을 초과하면 에어백 수납이 곤란할 정도로 에어백의 폴딩성이 저하된다.
이와 같이 제조된 본 발명의 섬유 기재는 유제를 여전히 포함하고 있다. 섬유 기재 상의/내의 유제는 불순물로 작용하여 섬유 기재와 후속 공정에서 형성될 코팅층 사이의 박리강도를 약화시킬 수 있다. 섬유 기재와 코팅층 사이의 낮은 박리강도는 에어백이 전개될 때 코팅층이 섬유 기재로부터 쉽게 박리될 수 있도록 함으로써 탑승객 보호를 위해 요구되는 에어백의 공기 차단성 및 내압 유지 성능을 저하시킨다.
따라서, 본 발명에 의하면, 상기 유제를 섬유 기재로부터 제거시키기 위한 공정이 수행된다.
한편, 섬유 기재 상에 코팅층을 형성하기 전에 잔류 유제 함량을 충분히 낮추기 위한 공정 조건들이 적절히 세팅되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유제 제거 공정을 더욱 구체적으로 설명한다.
본 발명의 유제 제거 단계는 상기 섬유 기재를 pH 6-8의 정련액(scouring solution)을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정련액은 비이온계 유화제(nonionic emulsion agent)(예를 들어, Huntsman사의 INVATEX® PRE), 음이온계 분산제(anionic cracking agent)(예를 들어, Huntsman사의 INVATEX® CS), 및 물을 포함할 수 있다. 즉, 알칼리 화합물을 포함하지 않는 본 발명의 정련액은, 효과적인 잔존 불순물 제거를 위해 낮은 표면장력을 생성하는 수용성 비이온계 유화제 및 빠른 용해를 촉진시키는 음이온계 분산제를 일정 비율로 소량 물에 첨가함으로써 제조될 수 있다.
예를 들어, 상기 정련액은 0.1 내지 1 중량%의 상기 비이온계 유화제, 0.1 내지 0.3 중량%의 상기 음이온계 분산제, 및 98.7 내지 99.8 중량%의 상기 물을 포함할 수 있다.
상기 유제 제거 단계는 상기 정련액을 통과한 상기 섬유 기재를 수세액을 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.상기 수세액은 물만으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 정련액은 60 내지 75 ℃로 유지되고, 상기 수세액은 70 내지 85 ℃로 유지된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 섬유 기재로부터 호제와 같은 불순물을 효과적으로 제거하고 섬유 기재 수축을 최소화하기 위하여, 상기 섬유 기재가 상기 정련액과 수세액을 실질적으로 동일한 속도, 예를 들어 10 내지 25 m/min의 속도로 통과할 수 있다.
선택적으로, 상기 정련액은 복수개의 정련조들에 담겨질 수 있고 상기 수세액도 복수개의 수세조들에 담겨질 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유 기재가 제1 및 제2 정련조들과 제1 내지 제3 수세조들을 순차적으로 통과할 수 있다.
본 발명의 방법은, 상기 코팅층 형성 전에, 상기 유제가 제거된 섬유 기재를 건조시키는 단계 및 상기 건조된 섬유 기재를 열고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 수세액을 통과한 젖은 상태의 섬유 기재를 건조시키기 위한 공정이 스팀 실린더를 이용하여 수행될 수 있다. 이와 같은 건조 공정은 후속의 열고정 공정이 효과적으로 수행될 수 있도록 도와준다.
이어서, 건조된 섬유 기재가 외부 영향에 의해 변형되지 않도록 그 형태를 고정시키기 위한 열고정 공정이 수행될 수 있다. 섬유 기재의 열수축을 최소화하고 그 치수안정성을 향상시키기 위하여, 상기 열고정 단계는 150 내지 190 ℃에서 수행될 수 있다.
상기 열고정 공정 후, 섬유 기재의 온도를 낮추어 주기 위한 냉각 공정이 수행된 후 냉각된 섬유 기재를 권취한다. 상기 냉각 공정은 쿨링 실린더를 이용하여 수행될 수 있다.
전술한 방법을 통해 유제가 제거된 섬유 기재 상에 코팅층이 형성된다. 상기 코팅층은 에어백 원단의 기계적 물성, 기밀성, 공기 차단성, 및 내압 유지 성능을 향상시키기 위한 것이다.
상기 코팅층은 상기 섬유 기재의 일면 또는 양면 상에 형성될 수 있다. 상기 코팅층은 분말형 실리콘, 액상형 실리콘, 폴리우레탄, 클로로프렌, 네오프렌, 폴리비닐클로라이드, 및 에멀젼형 실리콘으로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나 또는 2 이상으로 형성될 수 있다.
상기 코팅층의 단위면적당 코팅량은 15 내지 150 g/m2, 바람직하게는 20 내지 140 g/m2, 더욱 바람직하게는 30 내지 130 g/m2이다. 상기 코팅량이 15 g/m2 미만일 경우 우수한 내스크럽성 특성 및 내압 유지 성능을 얻을 수 없다. 반면, 상기 코팅량이 150 g/m2 을 초과하면 에어백의 폴딩성 및 수납성이 현격히 떨어진다.
상기 코팅층은 나이프 코팅, 닥터 블레이드 코팅, 분무 코팅 등의 통상의 코팅법을 통해 형성될 수 있는데, 나이프 코팅이 코팅의 균일성 측면에서 바람직하다.
코팅층이 형성된 후, 코팅제의 경화를 위한 가황 공정이 추가로 수행될 수 있다. 상기 가황 공정은 150 내지 200 ℃에서 120 내지 350 초 동안 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적 실시예들 및 비교예들을 통해 본 발명의 효과를 설명한다. 다만, 하기의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 이들이 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예 1
500 데니어의 총섬도를 갖는 폴리에스테르(PET) 원사에 유제를 가하였고, 상기 유제가 부착된 폴리에스테르 원사를 이용하여 51 th/inch의 경위사 밀도로 평직을 수행함으로써 직물을 제조하였다.
상기 직물을 정련조에 담겨있는 pH 6.5의 정련액 및 수세조에 담겨있는 수세액을 15 m/min의 속도로 순차적으로 통과시킴으로써 상기 유제를 제거하였다.
상기 정련액은 0.6 중량%의 비이온계 유화제(Huntsman社의 INVATEX® PRE), 0.2 중량%의 음이온계 분산제(Huntsman社의 INVATEX® CS), 및 99.2 중량%의 물을 포함하였고, 상기 수세액은 물만으로 이루어졌다.
상기 정련조의 정련액은 70℃로 유지되었고, 상기 수제조의 수세액은 80℃로 유지되었다.
이어서, 스팀 실린더를 이용하여 상기 직물을 건조시킨 후, 150 내지 190 ℃로 유지되는 복수개의 챔버들을 통과시킴으로써 열고정시킴으로써 에어백 원단용 섬유 기재를 완성하였다.
실시예 2
상기 폴리에스테르 원사의 총섬도가 600 데니어이었고 직물의 경위사 밀도가 43 th/inch이었으며, 상기 직물의 정련액 및 수세액 통과 속도가 18 m/min이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
실시예 3
상기 정련액이 0.3 중량%의 비이온계 유화제(Huntsman社의 INVATEX® PRE), 0.1 중량%의 음이온계 분산제(Huntsman社의 INVATEX® CS), 및 99.6 중량%의 물을 포함하였고, 그 pH가 7이었고, 수세액의 온도가 75℃이었으며, 상기 직물의 정련액 및 수세액 통과 속도가 18 m/min이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
실시예 4
상기 폴리에스테르 원사의 총섬도가 600 데니어이었고 직물의 경위사 밀도가 43 th/inch이었으며, 상기 직물의 정련액 및 수세액 통과 속도가 20 m/min이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
실시예 5
상기 정련액이 0.2 중량%의 비이온계 유화제(Huntsman社의 INVATEX® PRE), 0.1 중량%의 음이온계 분산제(Huntsman社의 INVATEX® CS), 및 99.7 중량%의 물을 포함하였고, 그 pH가 7.5이었고, 정련액 및 수세액의 온도가 각각 65℃ 및 80℃이었으며, 상기 직물의 정련액 및 수세액 통과 속도가 20 m/min이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
비교예 1
유제 대신에 호제가 폴리에스테르 원사에 부여되었고, 정련액이 12.5 중량%의 NaOH, 0.2 중량%의 침투제(니카코리아社, 상표명: P-350), 0.2 중량%의 불용제(니카코리아社, 상표명: K-2500), 0.4 중량%의 고착방지제(니카코리아社, 상표명: MS-40), 및 86.7 중량%의 물을 포함하였고, 그 pH가 14이었고, 정련액의 온도가 60℃이었으며, 상기 직물의 정련액 및 수세액 통과 속도가 20 m/min이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
비교예 2
상기 폴리에스테르 원사의 총섬도가 600 데니어이었고 직물의 경위사 밀도가 43 th/inch이었으며, 상기 수세액의 온도가 70℃이었다는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
비교예 3
정련액이 4.6 중량%의 NaOH, 0.1 중량%의 침투제(니카코리아社, 상표명: P-350), 0.1 중량%의 불용제(니카코리아社, 상표명: K-2500), 0.2 중량%의 고착방지제(니카코리아社, 상표명: MS-40), 및 95.0 중량%의 물을 포함하였고, 그 pH가 12이었고, 정련액 및 수세액의 온도가 각각 70℃ 및 75℃이었으며, 상기 직물의 정련액 및 수세액 통과 속도가 18 m/min이었다는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
비교예 4
상기 폴리에스테르 원사의 총섬도가 600 데니어이었고 직물의 경위사 밀도가 43 th/inch이었으며, 정련액 및 수세액의 온도가 각각 60℃ 및 70℃이었다는 것을 제외하고는, 상기 비교예 3과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
비교예 5
정련액이 0.2 중량%의 NaOH, 0.05 중량%의 침투제(니카코리아 社, 상표명: P-350), 0.05 중량%의 불용제(니카코리아 社, 상표명: K-2500), 0.1 중량%의 고착방지제(니카코리아社, 상표명: MS-40), 및 99.6 중량%의 물을 포함하였고, 그 pH가 10이었으며, 정련액 및 수세액의 온도가 모두 65℃이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 섬유 기재가 완성되었다.
이상의 실시예들 및 비교예들의 제조 조건들을 아래의 표 1에 정리하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
원사 섬도(D) 500 600 500 600 500 500 600 500 600 500
경/위사 밀도
(th/inch)		 51×51 43×43 51×51 43×43 51×51 51×51 43×43 51×51 43×43 51×51
유제/호제 유제 유제 유제 유제 유제 호제 호제 호제 호제 유제
정련액
성분
(wt%)		 P-350 - - - - - 0.2 0.2 0.1 0.1 0.05
K-2500 - - - - - 0.2 0.2 0.1 0.1 0.05
MS-40 - - - - - 0.4 0.4 0.2 0.2 0.1
NaOH - - - - - 12.5 12.5 4.6 4.6 0.2
INVATEX®PRE 0.6 0.6 0.3 0.3 0.2 - - - - -
INVATEX®CS 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 - - - - -
물 99.2 99.2 99.6 99.6 99.7 86.7 86.7 95.0 95.0 99.6
정련액 pH 6.5 6.5 7 7 7.5 14 14 12 12 10
정련액 온도 70 70 70 70 65 60 60 70 60 65
수세액 온도 80 80 75 75 80 80 70 75 70 65
통과 속도
(m/min)		 15 18 18 20 20 20 20 18 18 15
이상의 실시예들 및 비교예들에 의해 제조된 섬유 기재들의 인열강도(N), 강연도(N), 및 잔지율(%)을 아래의 방법들에 의해 각각 측정하였고, 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
* 인열강도
75mm × 200mm의 시편에 대하여 ASTM D 2261 시험법인 텅 방법(Tongue method)에 의해 각 섬유 기재의 인열강도를 측정하였다.
* 강연도
100mm × 200mm의 시편에 대하여 ASTM D 4032 시험법인 원형굽힘 방법(Circularbend method)에 의해 각 에어백용 원단의 강연도를 측정하였다. 구체적으로, 38.1mm 직경의 구멍을 갖는 받침대(102mm × 102mm × 6mm) 위에 반으로 접은 시편을 놓고 위에서 바(Bar)로 시편을 눌렀을 때 받침대의 구멍으로 원단을 밀고 내려가는 힘을 측정하였다.
* 잔지율
섬유 기재들의 잔지율은 ASTM D 2257 시험법인 속슬렛 추출법(Soxhlet extraction method)을 이용하여 각각 구하였다. 즉, 상기 섬유 기재의 시편의 중량(WF)을 측정하였다. 이어서, 속슬렛 추출법에 따라 에틸에테르 용매를 사용하여 상기 시편에 남아있는 유제/호제를 추출하여 추출액을 얻었다. 상기 추출액으로부터 에테르와 수분을 증발시킴으로써 얻어진 추출물의 중량(WE)을 측정하였다. 이어서, 하기의 식 1에 의해 잔지율을 산출하였다.
식 2: 잔지율(%) = (WE/WF) × 100
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
인열강도(N) 168 330 160 335 164 126 248 143 280 146
강연도(N) 10 8 10 8 11 16 18 20 18 14
잔지율(%) 0.1 0.17 0.18 0.25 0.27 0.58 0.72 0.85 1.02 1.13

Claims (10)

  1. 폴리에스테르 원사에 유제(oiling agent)를 가하는 단계;
    상기 유제가 가해진 폴리에스테르 원사를 이용하여 섬유 기재를 제조하는 단계;
    6 내지 8의 pH 조건 하에서 상기 섬유 기재로부터 상기 유제를 제거하는 단계; 및
    상기 유제가 제거된 섬유 기재 상에 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유제 제거 단계는 상기 섬유 기재를 pH 6-8의 정련액(scouring solution)을 통과시키는 단계를 포함하는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정련액은 비이온계 유화제(nonionic emulsion agent), 음이온계 분산제(anionic cracking agent), 및 물을 포함하는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 정련액은 0.1 내지 1 중량%의 상기 비이온계 유화제, 0.1 내지 0.3 중량%의 상기 음이온계 분산제, 및 98.7 내지 99.8 중량%의 상기 물을 포함하는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유제 제거 단계는 상기 정련액을 통과한 상기 섬유 기재를 수세액을 통과시키는 단계를 더 포함하는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수세액은 물만으로 이루어진,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정련액은 60 내지 75 ℃로 유지되고,
    상기 수세액은 70 내지 85 ℃로 유지되는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 섬유 기재는 상기 정련액 및 상기 수세액을 10 내지 25 m/min의 속도로 통과하는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코팅층 형성 전에,
    상기 유제가 제거된 섬유 기재를 건조시키는 단계; 및
    상기 건조된 섬유 기재를 열고정시키는 단계를 더 포함하는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열고정 단계는 150 내지 190 ℃에서 수행되는,
    에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법.
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