KR20170038352A - 에어백 원단 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

에어백의 경량화에 유리할 뿐만 아니라 우수한 기밀성, 폴딩성, 및 기계적 물성을 보유한 에어백용 원단 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 에어백용 원단은 섬유 기재; 및 상기 섬유 기재의 적어도 일 면 상의 코팅층을 포함하되, 상기 섬유 기재는 7.8 g/d 이상의 인장강도 및 15 % 이상의 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 경사 및 위사로 포함하는 직물이고, 상기 직물의 커버팩터는 1,600 내지 1,800이고, 상기 코팅층의 단위면적당 중량은 5 내지 15 g/m2이다. 본 발명의 에어백용 원단은 1.0 cfm 이하의 공기투과도를 갖는다.

Description

에어백 원단 및 그 제조방법{Airbag Fabric and Method for Manufacturing The Same}
본 발명은 에어백 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 에어백의 경량화에 유리할 뿐만 아니라 우수한 기밀성, 폴딩성, 및 기계적 물성을 보유한 에어백용 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
소정 속도 이상으로 주행중인 차량의 충돌 또는 전복시 차량에 가해지는 충격을 충격감지센서가 감지하면, 인플레이터로부터 제공되는 고온 및 고압의 공기에 의해 에어백이 팽창 전개됨으로써 차량의 운전자 및 승객이 사고로부터 보호된다.
에어백용 원단에 요구되는 항목으로는 i) 차량 충돌시 원활한 전개를 위한 저통기성, ii) 에어백 자체의 손상 및 파열을 막기 위한 고강력 및 고내열성, iii) 탑승객에게 가해지는 충격을 줄이기 위한 유연성 등이 있다.
한편, 에어백은 일정 형태로 제조된 후 접힌 상태로 자동차의 핸들, 측면 구조물 등에 장착되기 때문에 우수한 폴딩성 및 수납성(packability)을 보유할 것이 요구된다.
일반적으로, 에어백용 원단은 섬유 기재(textile substrate)를 포함한다.
상기 섬유 기재는 평직 또는 바스켓직의 직물일 수 있으며, 종래에는 나일론 66 등의 폴리아미드 원사로 주로 제조되었다. 그러나, 나일론 66은 우수한 내충격성을 갖는 반면 내습열성, 내광성, 형태안정성 등의 측면에서 만족스럽지 못하고, 원료 비용도 높은 단점이 있다.
이와 같은 나일론 66의 단점을 해결하기 위하여 폴리에스테르 원사의 사용이 제안되었다. 그러나, 폴리에스테르는 분자 구조상 나일론 66에 비해 높은 강연성을 갖기 때문에 종래의 폴리에스테르 원사로 제조된 에어백용 원단은 그 폴딩성 및 수납성이 좋지 못하였다. 또한, 폴리에스테르 분자쇄 내의 카르복실 말단기(carboxyl end group)는 고온고습 조건에서 에스테르 결합(ester bond)을 공격하여 분자쇄 절단을 야기한다. 따라서, 폴리에스테르 원사로 제조된 에어백 원단은 고온고습의 조건 하에서 기계적 물성이 심각히 저하되는 문제가 있었다.
한편, 환경 문제가 대두됨에 따라 최근의 자동차 관련 기술 개발은 연비 향상에 그 초점이 맞추어져 있으며, 자동차의 연비 향상을 위하여 각종 부품들의 경량화가 요구되고 있다. 따라서, 한 대의 자동차에 6 내지 12개의 에어백이 장착되는 점을 감안할 때, 에어백에 요구되는 기본적 물성들을 만족시키면서도 통상의 에어백 대비 낮은 무게를 갖는 에어백이 요구되고 있다.
에어백의 경량화를 위한 하나의 방법으로서 낮은 경위사 밀도를 갖는 저밀도 섬유 기재를 사용할 수 있다. 그러나, 저밀도 섬유 기재로 제조된 에어백용 원단은 그 기밀성이 충분하지 못하다는 단점이 있다.
저밀도 섬유 기재로 제조된 에어백용 원단의 기밀성을 향상시키기 위하여 고무성분을 포함한 코팅제, 예를 들어 실리콘 수지를 포함하는 15,000 내지 400,000 cP의 점도를 갖는 코팅제를 나이프 코팅 방식으로 상기 섬유 기재 상에 도포함으로써 코팅층을 형성하였다. 그러나, 이와 같은 종래의 코팅층 형성 방법에 의하면 에어백용 원단에 요구되는 기밀성을 확보하기 위해서는 코팅층의 도포량이 15 g/m2을 초과할 수밖에 없었기 때문에, 에어백의 경량화를 구현하는데 한계가 있었다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 에어백 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 관점은, 에어백의 경량화에 유리할 뿐만 아니라 우수한 기밀성, 폴딩성, 및 기계적 물성을 보유한 에어백용 원단을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 관점은, 에어백의 경량화에 유리할 뿐만 아니라 우수한 기밀성, 폴딩성, 및 기계적 물성을 보유한 에어백용 원단을 제조하는 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, 섬유 기재; 및 상기 섬유 기재의 적어도 일 면 상의 코팅층을 포함하되, 상기 섬유 기재는 7.8 g/d 이상의 인장강도 및 15 % 이상의 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 경사 및 위사로 포함하는 직물이고, 상기 직물은 하기의 식에 의해 정의되는 커버팩터가 1,600 내지 1,800이고, 상기 코팅층의 단위면적당 중량은 5 내지 15 g/m2이며, 미국재료시험협회규격 ASTM D 737을 통해 측정된 공기투과도가 1.0 cfm 이하인, 에어백용 원단이 제공된다.
식: CF = WD×WT 1/2 + FD×FT 1/2
여기서, CF는 커버팩터이고, WD는 경사밀도(본/inch)이고, WT는 경사섬도(denier)이고, FD는 위사밀도(본/inch)이고, FT는 위사섬도(denier)이다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 480 내지 650 denier의 섬도를 갖고, 상기 직물은 35 내지 40 th/inch의 경사밀도 및 위사밀도를 가질 수 있다.
상기 코팅층은 실리콘 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따라, 7.8 g/d 이상의 인장강도 및 15 % 이상의 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 경사 및 위사로 사용하여 커버팩터(CF)가 1,600 내지 1,800인 직물을 준비하는 단계; 25℃에서 측정되는 점도가 20 내지 100 cP인 액상 실리콘 고무 코팅제를 준비하는 단계; 노즐을 통해 상기 액상 실리콘 고무 코팅제를 상기 직물을 향해 분사하는 단계; 및 상기 분사 단계를 통해 상기 직물 상에 도포된 상기 액상 실리콘 고무 코팅제를 건조 및 경화시켜 코팅층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 코팅층의 단위면적당 중량은 5 내지 15 g/m2인, 에어백용 원단의 제조방법 이 제공된다.
상기 액상 실리콘 고무 코팅제는 상기 직물을 향해 0.1 내지 1 kgf/cm2의 압력으로 분사될 수 있다.
상기 액상 실리콘 고무 코팅제가 상기 직물을 향해 분사될 때 상기 직물에 폭 방향으로 1 N/m 이하의 장력이 인가될 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, 에어백의 경량화를 위해 상대적으로 낮은 밀도의 섬유 기재로 제조됨에도 불구하고 기밀성, 폴딩성, 및 기계적 물성 측면에서 모두 우수한 에어백용 원단이 제공될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 1,600 내지 1,800의 낮은 커버팩터를 갖는 저밀도 직물을 이용하여 에어백용 원단을 제조함으로써 에어백의 경량화를 구현할 수 있다.
또한, 상기 저밀도 직물을 제조함에 있어서 7.8 g/d 이상의 높은 인장강도 및 15 % 이상의 높은 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 이용함으로써 에어백용 원단의 폴딩성 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
또한, 20 내지 100 cP의 저점도를 갖는 액상 실리콘 고무 코팅제를 스프레이 코팅 방식을 통해 5 내지 15 g/m2의 적은 도포량으로 상기 저밀도 직물 상에 균일하게 코팅함으로써, 에어백용 원단의 중량의 증가를 최소화하면서도 저밀도 직물 사용에 따른 기밀성 저하를 방지할 수 있다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 원단의 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.
이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백용 원단(100)을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백용 원단의 단면도이다.
도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 에어백용 원단(100)은 섬유 기재(110) 및 상기 섬유 기재(110) 상의 코팅층(120)을 포함한다.
도 1에는 상기 코팅층(120)이 상기 섬유 기재(110)의 일 면 상에만 형성된 원단(100)이 예시되어 있으나, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니며, 상기 코팅층(120)의 상기 섬유 기재(110)의 양 면 모두에 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 섬유 기재(110)는 에어백의 경량화 요구에 부응하기 위한 저밀도 직물로서 하기의 식에 의해 정의되는 커버팩터가 1,600 내지 1,800이다.
식: CF = WD×WT 1/2 + FD×FT 1/2
여기서, CF는 커버팩터이고, WD는 경사밀도(본/inch)이고, WT는 경사섬도(denier)이고, FD는 위사밀도(본/inch)이고, FT는 위사섬도(denier)이다.
상기 섬유 기재(110)의 커버팩터가 1,600 미만이면 코팅층(120)을 형성한다고 하더라도 에어백 원단(100)의 기밀성 및 내압 유지 성능이 업계의 요구를 만족시킬 수 없다. 반면, 상기 커버팩터가 1,800을 초과하면 에어백 원단의 중량상승과 함께 에어백 원단(100)의 폴딩성이 저하될 뿐만 아니라 에어백 경량화를 구현할 수 없다.
상기 섬유 기재(110)는 480 내지 650 denier의 낮은 섬도를 각각 갖는 경사들(111) 및 위사들(112)을 포함하고, 35 내지 40 th/inch의 낮은 경사밀도 및 낮은 위사밀도를 갖는다. 상기 경위사 밀도가 35 th/inch 미만이면 에어백용 원단(100)이 만족할만한 강인성을 보유할 수 없으며, 상기 경위사 밀도가 40 th/inch를 초과하면 에어백의 폴딩성 및 수납성이 저하되고 만족할만한 수준의 에어백 경량화가 구현될 수 없다.
유연성, 코팅면의 평활성 등의 관점에서 볼 때, 상기 경사(111) 및 위사(112) 각각은 72 이상의 필라멘트들(111a, 112a)을 포함하는 멀티필라멘트인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 7.8 g/d 이상의 높은 인장강도 및 15 % 이상의 높은 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 원사가 상기 경사들(111) 및 위사들(112)로 사용된다. 이와 같은 고강도, 고신도 및 고수축율의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 원사를 이용하여 상기 섬유 기재(110)를 제조함으로써, 저밀도 직물의 사용에도 불구하고 본 발명의 에어백용 원단(100)은 우수한 폴딩성 및 기계적 물성을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 에어백용 원단(100)은 상기 섬유 기재(110)의 적어도 일 면 상에 고무 성분을 포함하는 코팅층(120)을 더 포함한다.
상기 코팅층(120)은 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상 실리콘 고무(Liquid Silicon Rubber: LSR) 코팅제로 상기 코팅층(120)을 형성할 수 있다.
상기 코팅층(120)은 실리콘 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부의 습윤제, 2 내지 5 중량부의 가교제, 및 5 내지 20 중량부의 난연제를 추가로 더 포함할 수 있다.
상기 습윤제는 실리콘 수지가 상기 섬유 기재(110) 내로 잘 그리고 균일하게 침투되도록 하기 위한 것으로서 실리콘 계열의 습윤제가 이용될 수 있다.
상기 가교제는 상기 섬유 기재(110)와 상기 코팅층(120)의 부착력을 향상시킨다.
상기 난연제는 에어백용 원단(100)의 난연 특성을 향상시키기 위한 것으로서 비할로겐 인계 난연제가 사용될 수 있다.
상술한 첨가제들 외에도, 본 발명의 코팅층(120)은 원단(100)의 표면 특성 향상을 위하여 0.1 내지 2 중량부의 기타 첨가제[실리콘 계열의 블록킹방지제(anit-blocking agent) 및/또는 슬립제(slip agent)]를 더 포함할 수 있다.
상기 섬유 기재(110) 상의 상기 코팅층(120)의 도포량은 5 내지 15 g/m2일 수 있다. 상기 코팅층(120)의 도포량이 5 g/m2 미만일 경우 에어백용 원단(100)이 충분한 기밀성(즉, 1.0 cfm 이하의 공기투과도)을 확보할 수 없다. 반면, 상기 코팅층(120)의 도포량이 15 g/m2를 초과할 경우, 저밀도 섬유 기재(110)의 사용에도 불구하고 업계의 에어백 경량화 요구에 충분히 부응할 수 없다.
미국재료시험협회규격 ASTM D 737을 통해 측정된 본 발명의 에어백용 원단(100)의 공기 투과도는 1.0 cfm 이하이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백용 원단(100)의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 섬유 기재(110)로서, 7.8 g/d 이상의 인장강도 및 15 % 이상의 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 원사를 경사 및 위사로 사용하여 커버팩터가 1,600 내지 1,800인 직물을 준비한다.
상술한 바와 같이, 상기 직물은 480 내지 650 denier의 낮은 섬도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 원사를 이용하여 35 내지 40 th/inch의 낮은 경위사 밀도로 제직함으로써 제조될 수 있다. 유연성, 코팅면의 평활성 등의 관점에서 볼 때, 상기 원사는 72 이상의 필라멘트들(111a, 112a)을 포함하는 멀티필라멘트인 것이 바람직하다.
이어서, 25℃에서 측정되는 점도가 20 내지 100 cP인 액상 실리콘 고무 코팅제를 준비한다.
에어백용 원단의 제조에 통상적으로 이용되었던 실리콘 코팅제는 15,000 내지 400,000 cP의 높은 점도를 갖는 코팅제이며, 이와 같은 고점도 코팅제는 주로 나이프 코팅 방식을 통해 섬유 기재 상에 도포되었는데, 코팅제의 높은 점도 및 나이프 코팅 방식의 한계로 인해 그 도포량을 15 g/m2 이하로 조절하기 곤란하였으며, 억지로 15 g/m2 이하의 도포량을 적용할 경우 코팅의 균일성이 심각하게 훼손되어 박리강도 등과 같은 기계적 물성 저하는 물론이고 에어백용 원단의 기밀성 저하가 야기되었다. 반면, 전술한 바와 같이, 상기 코팅제의 도포량이 15 g/m2를 초과할 경우, 업계의 에어백 경량화 요구에 충분히 부응할 수 없다.
따라서, 본 발명에 의하면, 적은 양의 코팅제를 상기 저밀도 직물 상에 균일하게 도포할 수 있는 스프레이 코팅 방식이 나이프 코팅 방식 대신에 채택된다. 또한, 스프레이 코팅 방식에 적합한 낮은 점도, 예를 들어 30 내지 80 cP의 점도를 갖는 액상 실리콘 고무(Liquid Silicon Rubber: LSR) 코팅제가 본 발명의 코팅층(120) 형성을 위해 사용된다.
전술한 바와 같이, 상기 액상 실리콘 고무(LSR) 코팅제는 실리콘 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부의 습윤제, 2 내지 5 중량부의 가교제, 및 5 내지 20 중량부의 난연제를 추가로 더 포함할 수 있다.
이어서, 노즐을 통해 상기 액상 실리콘 고무 코팅제를 상기 직물을 향해 분사한다.
상기 액상 실리콘 고무 코팅제는 상기 직물을 향해 0.1 내지 1 kgf/cm2의 압력으로 분사될 수 있으며, 상기 액상 실리콘 고무 코팅제가 상기 직물을 향해 분사될 때 상기 직물에 폭 방향으로 1 N/m 이하의 장력이 인가될 수 있다.
상기 저밀도 직물의 제직 특성을 향상시키기 위하여 제직 전에 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 원사에 유제 또는 호제를 부여할 경우, 상기 분사 단계 전에, 상기 섬유 기재(110)로부터 상기 유제 또는 호제를 제거하기 위한 정련 단계 및 상기 정련된 섬유 기재(110)의 수세 단계가 더 수행될 수 있다.
이어서, 분사 단계를 통해 상기 섬유 기재(110) 상에 도포된 상기 액상 실리콘 고무 코팅제를 건조 및 경화시켜 코팅층(120)을 형성한다. 상기 코팅층(120)의 단위면적당 중량이 5 내지 15 g/m2이 되도록 상기 분사 단계에서 코팅제의 분사량이 조절된다.
본 발명에 의하면, 30 내지 80 cP의 낮은 점도를 갖는 액상 실리콘 고무(LSR) 코팅제를 스프레이 분사 방식으로 통해 섬유 기재 상에 균일하게 도포함으로써 코팅층(120)의 단위면적당 중량이 15 g/m2 이하임에도 불구하고 1.0 cfm 이하의 낮은 공기투과도를 갖는 에어백용 원단(100)이 제조될 수 있다.
상기 건조 및 경화 단계는 예를 들어 텐터 오븐(tenter oven)에서 수행될 수 있다. 갑작스러운 고온 경화는 코팅층(120)의 손상을 유발할 수 있으므로, 상기 건조 및 경화 단계는 다단으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 액상 실리콘 고무 코팅제가 도포된 상기 섬유 기재(110)를 80 내지 110℃에서 예비건조(pre-drying)시킨 후 건조 온도를 점차 상승시키면서 최종적으로는 130 내지 180 ℃에서 완전건조(즉, 완전경화 또는 열고정)시킬 수 있다.
본 발명의 에어백용 원단(100)은 제단 및 봉제 공정을 거쳐 운전석용 에어백(driver airbag), 조수석용 에어백(passenger airbag), 측면보호용 에어백(side airbag) 등과 같은 에어백 쿠션으로 제조된다.
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
136개의 필라멘트들로 이루어졌으며 500 denier의 총섬도, 8.6 g/d의 인장강도, 및 17.5%의 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 원사를 경사 및 위사로 이용하여 40×40 th/inch의 경위사 밀도로 평직을 수행함으로써 1,789의 커버팩터를 갖는 직물을 제조하였다.
이어서, 스프레이 코팅 방식을 통해 50cP 점도의 액상 실리콘 고무(LSR) 코팅제를 0.5 kgf/cm2의 분사압력으로 상기 직물을 향해 분사한 후 건조 및 경화 공정을 수행함으로써 15 g/m2의 단위면적당 중량을 갖는 코팅층을 상기 직물 상에 형성하였다.
실시예 2
코팅층의 단위면적당 중량이 13 g/m2이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 에어백용 원단을 완성하였다.
실시예 3
PET 원사가 8.8 g/d의 인장강도 및 18%의 절단신도를 가졌으며, 직물의 경위사 밀도가 38×38 th/inch(즉, 직물의 커버팩터는 1,699)이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 에어백용 원단을 완성하였다.
실시예 4
코팅층의 단위면적당 중량이 13 g/m2이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방식으로 에어백용 원단을 완성하였다.
비교예 1
PET 원사가 6.6 g/d의 인장강도 및 10%의 절단신도를 가졌고, 직물의 경위사 밀도가 49×49 th/inch(즉, 직물의 커버팩터는 2,191)이었고, 코팅제의 분사 압력은 1.0 kgf/cm2이었으며, 코팅층의 단위면적당 중량은 8 g/m2이었다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 에어백용 원단을 완성하였다.
비교예 2
PET 원사가 6.9 g/d의 인장강도 및 13%의 절단신도를 가졌고, 코팅제의 점도는 200 cP이었고, 코팅제의 분사 압력은 3 kgf/cm2이었으며, 코팅층의 단위면적당 중량은 5 g/m2이었다는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 방식으로 에어백용 원단을 완성하였다.
비교예 3
직물의 경위사 밀도가 33×33 th/inch(즉, 직물의 커버팩터는 1,529)이었고, 코팅제의 분사 압력은 0.5 kgf/cm2이었으며, 코팅층의 단위면적당 중량은 15 g/m2이었다는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 방식으로 에어백용 원단을 완성하였다.
비교예 4
PET 원사가 6.9 g/d의 인장강도 및 13%의 절단신도를 가졌고, 직물의 경위사 밀도가 33×33 th/inch(즉, 직물의 커버팩터는 1,529)이었다는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 방식으로 에어백용 원단을 완성하였다.
위와 같이 제조된 실시예들 및 비교예들의 에어백용 원단들의 인장강도, 절단신도, 강연도, 수납성(packability), 및 공기투과도를 아래의 방법들에 의해 각각 측정함과 동시에 인플레이트 전개 테스트를 아래와 같이 수행하였고, 그 결과들을 아래의 표 1에 나타내었다.
* 인장강도/ 절단신도
미국재료시험협회규격 ASTM D 5034를 통해 각 에어백용 원단의 경사방향 및 위사방향의 인장강도(kgf/inch) 및 절단신도(%)를 각각 측정하였다. 구체적으로, 원단을 제단하여 시편을 준비하고, 상기 시편을 측정장치의 하부 클램프에 고정시킨 후 상부 클램프를 위로 이동시키면서 상기 시편이 파단될 때의 강도 및 신도를 각각 측정하였다.
* 강연도(stiffness)
미국재료시험협회규격 ASTM D 4032를 통해 각 에어백용 원단의 강연도(N)를 측정하였다. 구체적으로, 100mm × 200mm의 시편을 준비하고, 38.1mm 직경의 구멍을 갖는 받침대(102mm × 102mm × 6mm) 위에 반으로 접은 상기 시편을 놓고 위에서 바(Bar)로 시편을 눌렀을 때 받침대의 구멍으로 원단을 밀고 내려가는 힘을 측정하였다.
* 수납성 ( packability )
미국재료시험협회규격 ASTM D 6478을 통해 각 에어백용 원단의 수납성(cm3)을 측정하였다.
* 공기투과도(air permeability)
미국재료시험협회규격 ASTM D 737을 통해 각 에어백용 원단의 공기투과도(cfm)를 측정하였다.
* 인플레이터 전개 테스트
각 에어백용 원단으로 제조된 에어백 쿠션을 인플레이터로 전개시켰을 때 에어백 쿠션의 손상 여부로 pass/fail을 판정하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
원사 재질 PET PET PET PET PET PET PET PET
총섬도
(denier)		 500 500 500 500 500 500 500 500
인장강도
(g/d)		 8.6 8.6 8.8 8.8 6.6 6.9 6.6 6.9
절단신도
(%)		 17.5 17.5 18 18 10 13 10 13
직물 경위사 밀도
(th/inch)		 40×40 40×40 38×38 38×38 49×49 49×49 33×33 33×33
커버팩터 1,789 1,789 1,699 1,699 2,191 2,191 1,529 1,529
코팅제 점도(cP) 50 50 50 50 50 200 50 50
분사압력
(kgf/cm2)		 0.5 0.5 0.5 0.5 1.0 3 0.5 1.0
도포량(g/m2) 15 13 15 13 8 5 15 8
원단 인장강도
(경사×위사)
(kgf/inch)		 287×278 284×273 268×270 265×268 254×250 264×259 166×168 175×170
절단신도
(경사×위사)
(%)		 30×28 30×28 29×27 29×27 23×22 24×23 16×15 17×16
강연도(N) 14 13 14 12 19 18 11 10
수납성(cm3) 1950 1930 1860 1840 2200 2050 1700 1670
공기투과도
(cfm)		 0.5 0.7 0.6 0.8 1.8 2.1 2.8 3.3
인플레이터
테스트		 pass pass pass pass fail fail fail fail
100; 에어백용 원단 110: 섬유 기재
111: 경사 112: 위사
120: 코팅층

Claims (6)

  1. 섬유 기재; 및
    상기 섬유 기재의 적어도 일 면 상의 코팅층을 포함하되,
    상기 섬유 기재는 7.8 g/d 이상의 인장강도 및 15 % 이상의 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 경사 및 위사로 포함하는 직물이고,
    상기 직물은 하기의 식에 의해 정의되는 커버팩터가 1,600 내지 1,800이고,
    상기 코팅층의 단위면적당 중량은 5 내지 15 g/m2이며,
    미국재료시험협회규격 ASTM D 737을 통해 측정된 공기 투과도가 1.0 cfm 이하인,
    에어백용 원단:
    식: CF = WD×WT 1/2 + FD×FT 1/2
    여기서, CF는 커버팩터이고, WD는 경사밀도(본/inch)이고, WT는 경사섬도(denier)이고, FD는 위사밀도(본/inch)이고, FT는 위사섬도(denier)임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 480 내지 650 denier의 섬도를 갖고,
    상기 직물은 35 내지 40 th/inch의 경사밀도 및 위사밀도를 갖는,
    에어백용 원단.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 실리콘 수지를 포함하는,
    에어백용 원단.
  4. 7.8 g/d 이상의 인장강도 및 15 % 이상의 절단신도를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 경사 및 위사로 사용하여 하기의 식에 의해 정의되는 커버팩터가 1,600 내지 1,800인 직물을 준비하는 단계;
    식: CF = WD×WT 1/2 + FD×FT 1/2
    [여기서, CF는 커버팩터이고, WD는 경사밀도(본/inch)이고, WT는 경사섬도(denier)이고, FD는 위사밀도(본/inch)이고, FT는 위사섬도(denier)임]
    25℃에서 측정되는 점도가 20 내지 100 cP인 액상 실리콘 고무 코팅제를 준비하는 단계;
    노즐을 통해 상기 액상 실리콘 고무 코팅제를 상기 직물을 향해 분사하는 단계; 및
    상기 분사 단계를 통해 상기 직물 상에 도포된 상기 액상 실리콘 고무 코팅제를 건조 및 경화시켜 코팅층을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 코팅층의 단위면적당 중량은 5 내지 15 g/m2인,
    에어백용 원단의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액상 실리콘 고무 코팅제는 상기 직물을 향해 0.1 내지 1 kgf/cm2의 압력으로 분사되는,
    에어백용 원단의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액상 실리콘 고무 코팅제가 상기 직물을 향해 분사될 때 상기 직물에 폭 방향으로 1 N/m 이하의 장력이 인가되는,
    에어백용 원단의 제조방법.
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