KR20190037403A - 사이드 커튼형 에어백 및 이를 포함하는 에어백 시스템 - Google Patents

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진혜승
이상목
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기체의 의해 부품성을 갖는 팽창부, 상기 팽창부를 지지하는 비팽창부 및 상기 팽창부와 상기 비팽창부의 경계를 이루는 접결부(seam pattern)를 포함하며, 상기 접결부는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴을 포함하는, 사이드 커튼형 에어백을 제공한다.

Description

사이드 커튼형 에어백 및 이를 포함하는 에어백 시스템{SIDE CURTAIN TYPE AIRBAG AND AIRBAG SYSTEM COMPRISING THE SAME}
본 발명은 사이드 커튼형 에어백 및 이를 포함하는 에어백 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 봉목강도(seam strength)가 우수한 접결부를 갖는 사이드 커튼형 에어백 및 이를 포함하는 에어백 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 에어백(air bag)은, 주행중인 차량이 소정의 속도 이상의 속도에서 충돌시, 차량에 가해지는 충돌 충격을 감지한 후, 에어백 쿠션 내부로 기체를 공급하여 팽창시킴으로써, 운전자 및 승객을 보호하는 장치를 말한다.
사이드 커튼형 에어백은, 자동차의 측면 충돌 또는 자동차 전복시 탑승자가 자동차 측면 유리창이나 구조물과 충돌하는 것을 방지할 목적으로, 자동차 측면 유리창 또는 측면 구조물에 설치되는 에어백을 의미한다.
자동차 정면에 설치되는 통상의 에어백은 자동차 충돌시 폭발성 기체에 의해 신속하게 부풀려졌다가 다시 짧은 시간 내에 에어백 내의 기체가 배출되어야만, 에어백에 의해 가해지는 탑승자에 대한 2차 충격을 최소화할 수 있고 운전자의 시야도 확보할 수 있다. 이를 위해 자동차 정면에 설치되는 종래 에어백 대부분에는 공기를 배출하는 구멍이 설치되어 있다.
그러나, 사이드 커튼형 에어백은 자동차의 측면 유리창 또는 측면 구조물로부터 승객을 보호하는 장치이므로, 소정의 시간, 적어도 6초 동안 계속 부풀려 있어 승객의 머리부근을 안전하게 바쳐 주어야 한다. 이를 위해 사이드 커튼형 에어백은 봉제부위나 접결부 또는 에어백용 원단으로부터 기체가 필요 이상으로 새어나가지 않도록 하여, 우수한 내압유지 성능을 가져야 한다. 따라서, 일반적으로 사이드 커튼형의 에어백은 공기배출 구멍을 가지지 않는다.
에어백은, 평직(plain weave) 또는 바스켓직(basket weave)으로 제직된 섬유 기재를 재단 및 봉제(cut & sewing)하는 방식에 의해 제조되거나, 재단 및 봉제 방식에 의해 만들어진 접결부(seam)를 실런트로 처리하는 접결부-실링(seam-sealing) 방식에 의해 제조되거나, 또는 원단의 제직 과정에서 이중층 구조의 팽창부를 형성하는 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW) 방법으로 제조된다.
사이드 커튼형 에어백의 제조에는, 평직 코팅 원단을 재단한 후 봉제 기술을 적용하여 공기주머니를 형성하는 재단 및 봉제(cut & sewing) 방식과, 제직단계에서 에어백용 공기주머니를 미리 형성시키는 원-피스 제직(OPW) 방법이 주로 사용된다. 이 중, 원-피스 제직(OPW) 방법은 생산성 측면에서 유리하다.
원-피스 제직(OPW) 방법으로 제조된 사이드 커튼형 에어백은 기체에 의해 부품성을 갖는 팽창부, 팽창부를 지지하는 비팽창부, 및 팽창부와 비팽창부의 경계를 이루는 접결부를 포함한다. 팽창부는 2겹의 직물로 이루어진 이중층 구조(two-layered structure)를 가져 공기와 같은 기체에 의해 팽창되며, 2겹의 직물은 접결부에서 고정된다. 접결부에 의해 팽창부가 폐쇄되며, 접결부는 팽창부가 팽창할 때, 팽창부를 구성하는 2겹의 직물을 견고하게 결속시키는 역할을 한다. 사이드 커튼형 에어백의 안전하고 안정적이 성능 발휘를 위해, 접결부에서 기체의 유출이 없어야 한다.
본 발명은 위와 같은 관련 기술분야의 요구를 만족시킬 수 있는 사이드 커튼형 에어백 및 이를 포함하는 에어백 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 봉목강도(seam strength)가 우수하여, 팽창부를 구성하는 2겹의 직물이 견고하게 결속되도록 하는 접결부를 포함하는 사이드 커튼형 에어백을 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 기체 유출 없이 우수한 밀폐성을 갖는 사이드 커튼형 에어백을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 이러한 사이드 커튼형 에어백을 포함하는 에어백 시스템을 제공하고자 한다.
위에서 언급된 본 발명의 특징 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 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는, 기체의 의해 부품성을 갖는 팽창부, 상기 팽창부를 지지하는 비팽창부 및 상기 팽창부와 상기 비팽창부의 경계를 이루는 접결부(seam pattern)를 포함하며, 상기 접결부는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴을 포함하는, 사이드 커튼형 에어백을 제공한다.
상기 접결부는, 순차적으로 배치된 2x2 바스켓직, 상기 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴 및 2x2 바스켓직을 포함한다.
상기 접결부는, 미국재료시험협회규격(ASTM) D 5822의 방법으로 측정된, 2500 N 이상의 봉목 강도를 갖는다.
상기 팽창부 및 비팽창부는, 나일론계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리올레핀계 섬유 및 아라미드계 섬유로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
상기 팽창부는 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW)에 의해 형성된 제1 원단 및 제2 원단을 포함한다.
상기 제1 원단 및 제2 원단 각각은 코팅층을 갖는다.
상기 코팅층은, 폴리우레탄계 수지, 올레핀계 수지 및 실리콘계 수지 중에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 상기의 사이드 커튼형 에어백을 포함하는 에어백 시스템을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 경사 및 위사를 이용하여 사이드 커튼형 에어백용 원단을 제직(weaving)하는 단계 및 코팅층 형성용 조성물로 사이드 커튼형 에어백용 원단을 코팅하는 단계를 포함하며, 상기 사이드 커튼형 에어백용 원단은 기체의 의해 부품성을 갖는 팽창부, 상기 팽창부를 지지하는 비팽창부 및 상기 팽창부와 상기 비팽창부의 경계를 이루는 접결부(seam pattern)를 포함하며, 상기 접결부는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴을 포함하는, 사이드 커튼형 에어백의 제조방법을 제공한다.
상기 사이드 커튼형 에어백용 원단은 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW) 방식으로 제조된다.
위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐이며, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백은 접결부에서의 봉목강도(seam strength)가 우수하다. 그에 따라, 사이드 커튼형 에어백의 팽창부를 구성하는 2겹의 직물이 견고하게 결속되어, 사이드 커튼형 에어백의 내구성 및 밀폐성이 우수하다.
이러한, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백은 기체 유출 없이 우수한 밀폐성을 가져, 에어백 시스템의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백의 접결부 부근의 직물 조직도이다.
도 4a 내지 4e는 도 3에 도시된 각 부분에 대한 직물 조직도이다.
도 5는 비교예에 따른 사이드 커튼형 에어백의 접결부 부근의 직물 조직도이다.
도 6a 내지 6e는 도 5에 도시된 각 부분에 대한 직물 조직도이다.
도 7은 타이트 매트릭스 제직 패턴의 외형에 대한 사진이다.
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.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 시스템(100)을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 시스템(100)의 개략도이다. 구체적으로, 도 1은 차량용 커튼형 에어백 시스템을 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 에어백 시스템(100)은, 루프 사이드 레일(101)의 내측면을 따라 일정구간에 걸쳐 배치되는 사이드 커튼형 에어백(110), 사이드 커튼형 에어백(110)을 루프 사이드 레일(101)에 고정하는 쿠션 홀더(111), 사이드 커튼형 에어백(110)의 내부에 설치되며 기체 토출구(121)를 갖는 기체 주입용 부재(120), 기체 주입용 부재(120)의 일단에 결합되는 인플레이터 유닛(130) 및 사이드 커튼형 에어백(110)의 전개시 사이드 커튼형 에어백(110)이 상하 또는 좌우 방향으로 넓게 펴질 수 있도록 가이드 하는 테더(140)를 포함한다.
기체 주입용 부재(120)는 튜브 또는 파이프 형상을 가지며, 외주면 일측에 일정 간격을 두고 배열되는 복수의 기체 토출구(121)를 포함한다.
인플레이터 유닛(130)은 기체 주입용 부재(120)의 일단과 연통된다. 인플레이터 유닛(130)과 기체 주입용 부재(120)의 연결부위는 사이드 커튼형 에어백(110)에 의해 감싸지고, 클램프(131)에 의해 조여져 견고하게 밀폐된다. 또한, 인플레이터 유닛(130)은 자동차의 충돌을 감지하는 충돌감지센서(미도시)와 전기적으로 연결된다.
테더(140)는 사이드 커튼형 에어백(110)의 전개시 사이드 커튼형 에어백(110)이 상하 또는 좌우 방향으로 넓게 펴질 수 있도록 사이드 커튼형 에어백(110)을 가이드한다.
사이드 커튼형 에어백(110)은 기체 토출구(121)와 연통되며 기체 주입용 부재(120) 주위를 밀폐한다. 사이드 커튼형 에어백(110)의 일측은 차량의 프론트 필러(front pillar)에 의해 지지된다. 차량의 충돌시 충돌감지센서(미도시)로부터 신호가 감지되면, 인플레이터 유닛(130)으로부터 작동기체가 발생되어 기체 주입용 부재(120) 내부로 분출되고, 이 분출된 기체는 다시 기체 주입용 부재(120)의 기체 토출구(121)를 통해 사이드 커튼형 에어백(110) 내부로 분출되어, 사이드 커튼형 에어백(110)을 일정 부피로 팽창시킨다.
차량에 사용되는 사이드 커튼형 에어백(110)은 일정한 형태로 제조된 후, 그 부피를 최소화하기 위하여 접힌 상태로 차량의 핸들, 자동차 측면 유리창 또는 측면 구조물 등에 장착된다. 차량의 충돌시 인플레이터 유닛(130)으로부터 사이드 커튼형 에어백(110) 내부로 기체가 공급되어 사이드 커튼형 에어백(110)이 팽창함으로써, 운전자 및 승객이 충돌로부터 보호된다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백(200)을 설명한다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백(200)의 평면도이다. 도 2에 도시된 사이드 커튼형 에어백(200)은 도 1에 도시된 에어백 시스템(100)의 사이드 커튼형 에어백(110)으로 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백(200)은, 기체의 의해 부품성을 갖는 팽창부(210), 팽창부(210)를 지지하는 비팽창부(220) 및 팽창부(210)와 비팽창부(220)의 경계를 이루는 접결부(seam pattern)(230)를 포함하며, 접결부(120)는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴을 포함한다.
팽창부(210)는 부품성(inflatable property)을 가지며, 자동차의 충돌시 폭발성 기체에 의해 신속하게 부풀려져, 승객을 보호한다. 구체적으로, 팽창부(210)는 자동차의 측면 유리창 또는 측면 구조물로부터 승객의 머리를 보호하는 부분으로서, 충돌 후 소정의 시간, 예를 들어, 적어도 6초 이상 부풀려 있어 승객의 머리 부근을 안전하게 바쳐준다. 이러한 팽창부(210)는 우수한 내압유지 성능을 가져, 팽창부(210) 내부의 기체가 필요 이상으로 새어나가지 않도록 한다.
팽창부(210)는 적어도 2겹의 원단(241, 242)으로 이루어지며, 접결부(230)에서 2겹의 원단, 즉 제1 원단(241) 및 제2 원단(242)이 접합되어 밀폐 공간을 형성한다. 도 2를 참조하면, 접결부(230)에서 팽창부(210)의 제1 원단(241)과 제2 원단(242)이 접합되어 있다.
비팽창부(220)는 팽창부(210)를 지지한다.
접결부(230)는 팽창부(210)와 비팽창부(220)의 사이에서 경계를 이루는 부분이다. 접결부(230)는 사이드 커튼형 에어백(200) 전개시 부품을 발생시키는 기체가 팽창부(210)로부터 빠져 나가지 못하게 하며, 팽창하는 기체의 압력에 견디는 역할을 한다.
접결부(230)는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴을 포함한다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백(200)의 접결부(230) 부근의 직물 조직도이다.
도 3을 참조하면, 접결부(230)는, 순차적으로 배치된 2x2 바스켓직 패턴(302), 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303) 및 2x2 바스켓직 패턴(304)을 포함할 수 있다. 도 3에서, 두 개의 2x2 바스켓직 패턴(302, 304)의 일측에 각각 배치된 패턴(301, 305)은 팽창부(210)의 제직 패턴이다.
도 4a 내지 4e는 도 3에 도시된 각 부분에 대한 직물 조직도이다. 구체적으로, 도 4a는 팽창부(210)의 제직 패턴(301)의 조직도이고, 도 4b는 2x2 바스켓직 패턴(302)의 조직도이고, 도 4c는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303)의 조직도이고, 도 4d는 2x2 바스켓직 패턴(304)의 조직도이고, 도 4e는 팽창부(210)의 제직 패턴(305)의 조직도이다.본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 접결부(230)가 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303)을 포함함으로써, 팽창부(210)에서 기체가 급격히 팽창하더라도 접결부(230)가 팽창하는 기체의 압력을 견딜 수 있으며, 팽창부(210)의 기체가 외부로 유출되지 않는다.
타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303)은 조밀하고 타이트하게 제직된 제직 패턴으로, 우수한 밀폐성 및 견고성을 갖는다.
타이트 매트릭스 제직 패턴(303)은 TMX 원단의 제직 패턴으로 통상적으로 에어백용 보강포(Heat shield)에 사용될 수 있다. 타이트 매트릭스 제직 패턴(303)은 1x1 바스켓직 또는 2x2 바스켓직과 같이 단순한 패턴이 반복되어 이루어진 패턴이 아니라, 임의의 패턴으로 정형화 된 제직 패턴이다. 이러한 타이트 매트릭스 제직 패턴(303)은 일반 평직 직기가 아닌 자카드 제직기에서 제직될 수 있다. 타이트 매트릭스 제직 패턴(303)은 기존의 다른 제직 패턴 대비 뛰어난 견고성을 가져 고온, 고압에 대해 매우 우수한 물성을 가지고 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 타이트 매트릭스 제직 패턴(303)을 접결부(230)의 중앙에 배치하여, 접결부(230)의 기밀성 및 견고성을 향상시킨다.
구체적으로, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303)은 도 4c에 도시된 조직도를 가져 기밀성 및 견고성을 가질 수 있다. 여기서, 검정색 부분과 흰색 부분 중 어느 하나는 위사를 나타내고, 다른 하나는 경사를 나타낸다. 타이트 매트릭스(tight matrix)를 포함하는 접결부(230)를 갖는 사이드 커튼형 에어백(200)은 우수한 신뢰성, 안전성 및 안정성을 갖는다.
또한, 접결부(230)가 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303) 양쪽에 배치된 2x2 바스켓직 패턴(302, 304)을 포함함으로써, 우수한 내구성 및 봉목 강도를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 접결부(230)는, 미국재료시험협회규격(ASTM) D 5822의 방법으로 측정된, 2500 N 이상의 봉목강도(seam strength)를 갖는다. 봉목강도(seam strength)는 봉합강도라고도 하며, 접결부(230)와 같은 봉합부위의 봉합 강도를 평가한 것이다.
봉목강도는 미국재료시험협회규격(ASTM) D 5822의 방법에 따라 접결부(230)의 상하면의 양쪽에 균일한 힘을 가하면서 측정할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백(200)은 나일론계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리올레핀계 섬유 또는 아라미드계 섬유로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 팽창부(210) 및 비팽창부(230)는 나일론계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리올레핀계 섬유 및 아라미드계 섬유로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 사이드 커튼형 에어백(200)은 제직을 통해 형성된 직물로 만들어질 수 있다. 이러한 직물로, 나일론계 원단, 폴리에스테르계 원단, 폴리올레핀계 원단 또는 아라미드계 원단 등이 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 사이드 커튼형 에어백(200)의 원단으로 사용되는 직물의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 에어백용 원단에서 요구되는 저통기성, 고강력, 고내열성, 폴딩성 및 고온-고습에서 장시간 방치될 때의 우수한 인장강력 유지율과 내열노화성 그리고 에어백 전개시 2차 피해를 막는 우수한 자기소화성과 우수한 에너지 흡수성 등을 고려하여 에어백용 원단을 선택할 수 있다. 예를 들어, 나일론 66 원단이 에어맥용 원단으로 사용될 수 있다. 이러한 원단은 필요에 따라, 내열 향상제, 산화 방지제, 난연제, 및 대전 방지제 등의 첨가제로 처리될 수 있다.
즉, 사이드 커튼형 에어백(200)의 원단으로 나일론계 원사, 폴리에스테르계 원사, 폴리올레핀계 원사 및 아라미드계 원사로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하여 제조된 원단이 사용될 수 있다. 사이드 커튼형 에어백(200)의 원단은, 예를 들어, 210 내지 840 데니어의 섬도, 60 내지 200의 필라멘트 수, 7.0 내지 10.0 g/d의 인장강도 및 5~7%의 열수축율을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백(200)은 자카드 직기(Jacquard Loom)를 사용하여 제조된 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW)으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 팽창부(210)는 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW)에 의해 형성된 제1 원단(241) 및 제 원단(242)을 포함한다.
팽창부(210)의 기체 투과도를 낮추기 위해, 사이드 커튼형 에어백(200) 원단의 한쪽면 또는 양면에 코팅층이 배치될 수 있다. 즉, 팽창부(210)를 구성하는 2겹의 원단은 코팅층을 포함할 수 있다.
코팅층은 섬유코팅에 통상적으로 사용되는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 코팅층은, 폴리우레탄계 수지, 올레핀계 수지 및 실리콘계 수지 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
코팅층 형성을 위한 폴리우레탄은 이소시아테이트와 폴리올로 제조될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 폴리우레탄 제조를 위한 폴리올로, 폴리에스테르계 폴리올, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(Poly-tetramethylene ether glycol, PTMG), 에테르계 폴리올, 아크릴레이트계 폴리올 및 카보네이트계 폴리올 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 폴리에스테르계 폴리올과 함께 카보네이트계 폴리올 및 에테르계 폴리올 중 적어도 하나가 혼합되어 이루어진 폴리올이 이소시아네이트와 반응하여 제조된 수분산 폴리우레탄에 의해 코팅층이 형성될 수 있다.
코팅층 형성을 위해 액상형 실리콘이 사용될 수 있다. 이 경우, 액상형 실리콘을 포함하는 코팅층 형성용 조성물은 25℃에서 300 내지 100,000cps, 보다 구체적으로 2,000 내지 60,000 cps의 점도를 가질 수 있다. 코팅층 형성용 조성물의 점도가 25℃ 에서 300 cps 미만이면, 코팅층 형성용 조성물이 사이드 커튼형 에어백(200)의 원단에 도포되었을 때 적합성이 좋지 않을 수 있다. 반면, 코팅층 형성용 조성물의 점도가 25℃ 에서 100,000 cps를 초과하는 경우, 사이드 커튼형 에어백(200)의 인열강도, 스티프니스(Stiffness), 폴딩성 등이 저하될 수 있다.
이러한 코팅층은 사이드 커튼형 에어백(200)의 인열강도를 향상시키고 및 원단 표면으로의 기체 투과를 효과적으로 차단하며, 접합성 및 기밀성을 향상시킨다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백(200)의 제조방법을 구체적으로 설명한다. 중복을 피하기 위해, 이미 설명된 구성요소에 대한 설명은 생략된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드 커튼형 에어백(200)의 제조방법은, 경사 및 위사를 이용하여 사이드 커튼형 에어백용 원단을 제직(weaving)하는 단계 및 코팅층 형성용 조성물로 사이드 커튼형 에어백용 원단을 코팅하는 단계를 포함한다.
사이드 커튼형 에어백용 원단은, 예를 들어, 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW) 방식으로 제조될 수 있다. 이 때, 자카드 제직 설비가 사용될 수 있다.
경사 및 위사는 각각 나일론, 폴리에스테르, 폴리올레핀 및 아라미드 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 각각 210 내지 840 데니어의 섬도, 보다 구체적으로, 400 내지 500 데니어의 섬도를 가질 수 있다.
자카드 제직 설비를 이용한 제직에 의해, 2x2 바스켓직 패턴(302), 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303) 및 2x2 바스켓직 패턴(304)이 순차적으로 배치된 접결부(230)가 형성될 수 있다. 또한, 접결부(230)에 의해 서로 구분된 팽창부(210) 및 비팽창부(220)를 갖는 사이드 커튼형 에어백용 원단이 직조된다.
사이드 커튼형 에어백용 원단은 코팅층 형성용 조성물에 의해 코팅된다.
코팅층 형성용 조성물은, 폴리우레탄계 수지, 올레핀계 수지 및 실리콘계 수지 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적 실시예 및 비교예들을 통해 본 발명의 효과를 설명한다. 다만, 하기의 실시예와 비교예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 이들이 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
<실시예 1>
420 데니어의 섬도를 갖는 나일론66(PA66) 원사를 경사와 위사로 사용하여, 자카드 제직설비로 OPW 제직을 실시하였다. 이 때, 단면을 기준으로 최종 가공밀도가 57 x 49th/inch가 되도록 사이드 커튼형 에어백용 원단을 직조하였다.
사이드 커튼형 에어백용 원단은 팽창부(210), 팽창부(210)를 지지하는 비팽창부(220) 및 팽창부(210)와 비팽창부(220)의 경계를 이루는 접결부(230)를 포함하도록 제조되었다. 또한, 접결부(230)는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴을 포함하는 구조로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 순차적으로 배치된, 2x2 바스켓직 패턴(302), 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303), 및 2x2 바스켓직 패턴(304)을 포함한다. 접결부(230)의 양쪽에는 팽창부(210)의 제직 패턴(301, 305)이 각각 위치한다.
도 7은 타이트 매트릭스 제직 패턴의 외형에 대한 사진이다. 매트릭스 제직 패턴은 도 7과 같은 외형을 가질 수 있다.
다음, 85중량%의 폴리에스테르-카보네이트계 폴리우레탄(바이엘머티리얼사이언스, IMPRANILㄾ DLU), 1.0 중량%의 실리콘계 유연제(다우코닝실리콘, DC52), 3.0 중량%의 가교제(바이엘머티리얼사이언스, DESMODURㄾ N3900), 5.0 중량%의 난연제(KhiEL, FlamEL RFL2.2) 및 3.0 중량%의 증점제(Borchers, Borchi-Gelㄾ ALA), 3.0 중량%의 산화방지제(Songwon, Songnoxㄾ DW2450)를 포함하는 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
나이프(Knife)가 장착된 코팅 설비를 이용하여 코팅층 형성용 조성물을 사이드 커튼형 에어백용 원단에 코팅하고 건조하여, 코팅층(222)을 형성함으로써, 사이드 커튼형 에어백을 제조하였다.
<실시예 2>
나일론66(PA66) 대신 420 데니어의 섬도를 갖는 폴리에스테르(PET) 원사를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 사이드 커튼형 에어백을 제조하였다.
<비교예 1>
도 5에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 접결부(530)를 형성한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 사이드 커튼형 에어백을 제조하였다.
도 5에 도시된 접결부(530)는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303)을 포함하지 않는 구조로, 순차적으로 배치된, 2x2 바스켓직 패턴(502), 스켈러톤(skeleton) 제직 패턴(503) 및 2x2 바스켓직 패턴(504)을 포함한다. 접결부(530)의 양쪽에는 팽창부의 제직 패턴(501, 505)이 각각 위치한다.
도 6a 내지 6e는 도 5에 도시된 각 부분에 대한 직물 조직도이다. 구체적으로, 도 6a는 팽창부의 제직 패턴(501)의 조직도이고, 도 6b는 2x2 바스켓직 패턴(502)의 조직도이고, 도 6c는 스켈러톤(skeleton) 제직 패턴(503)의 조직도이고, 도 6d는 2x2 바스켓직 패턴(504)의 조직도이고, 도 6e는 팽창부의 제직 패턴(505)의 조직도이다.
<비교예 2>
나일론66(PA66) 대신 420 데니어의 섬도를 갖는 폴리에스테르(PET) 원사를 사용한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 사이드 커튼형 에어백을 제조하였다.
이와 같이 제조된 실시예 1-2 및 비교예 1-2의 사이드 커튼형 에어백에 대해 봉목강도, 최대 내압, 6초 후 내압 및 10초 후 내압을 아래의 방법들에 의해 각각 측정하였고, 그 결과들을 아래의 표 1에 나타내었다.
[봉목강도 측정]
미국재료시험협회규격(ASTM) D 5822의 방법에 따라 사이드 커튼형 에어백 접결부(230)의 상하면의 양쪽에 균일한 힘을 가하여 접결부(230)에 대한 봉목강도를 측정하였다.
[초기 내압, 6초 후 내압 및 10초 후 내압]
내압 성능평가장치로 MICROSYS社의 "SUREFIRE airbag deployment system"을 사용하였다. 내압시험에 사용된 기체는 질소(N2) 기체이다.
구체적으로, 사이드 커튼형 에어백에 질소가스를 주입하여 팽창부(210)를 순간적으로 팽창시킨 후, 팽창부(230)에 장착된 압력센서를 이용하여 내압의 변화를 시간별로 측정하였다. 내압성능 측정을 위해 센서시스템이 부착된 에어백 전용 시험설비(MICROSYS社의 SUREFIRE airbag deployment system)를 사용하였으며, 동일한 성능비교를 위해 센서부는 각 사이드 커튼형 에어백의 동일 부위에 장착되었다. 시험을 위한 팽창압력 조건은 33bar로 설정하여 내압시험을 실시하였으며, 팽창과정에서의 초기 최대 내압(Max)과 각 시간별 내압을 실시간으로 측정하여 6초 후 및 10초 후의 내압을 확인하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
원사의 종류 Nylon PET Nylon PET
접결부
타이트 매트릭스 적용		 O O X X
봉목 강도(N) 2720 2632 1820 1792
초기 최대 내압 (Kpa) 74 78 63 68
6초 후 내압 (Kpa) 55 61 39 45
10초 후 내압 (Kpa) 46 53 22 28
표 1을 참조하면, 접결부(230)에 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303)이 적용되지 않는 비교예 1 및 2에 의한 사이드 커튼형 에어백은, 2000N 미만의 봉목 강도를 가지며, 70 미만의 초기 최대 내압, 45 이하의 6초 후 내압 및 30 미만의 10초 후 내압을 가진다는 것을 확인할 수 있다.
반면, 접결부(230)에 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303)이 적용된 본 발명에 따른 실시예 1 및 2에 따른 사이드 커튼형 에어백은, 2500N 이상의 봉목 강도를 가지며, 70 이상의 초기 최대 내압, 55 이상의 6초 후 내압 및 45 이상의 10초 후 내압을 가진다는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴(303)을 포함하는 접결부(230)를 갖는 본 발명의 실시예들에 따른 사이드 커튼형 에어백은 우수한 봉목강도 및 내압 특성을 가진다.
또한, 이러한 사이드 커튼형 에어백을 포함하는 에어백 시스템은 우수한 안전성 및 안정성을 가져, 승객의 안전을 담보할 수 있다.
100: 에어백 시스템
110, 200: 사이드 커튼형 에어백
120: 기체 주입용 부재
130: 인플레이터 유닛
140: 테더
210: 팽창부
220: 비팽창부
230, 530: 접결부
302, 304, 502, 504: 2x2 바스켓직 패턴
303: 타이트 매트릭스 제직 패턴
503: 스켈러톤 제직 패턴

Claims (10)

  1. 기체의 의해 부품성을 갖는 팽창부;
    상기 팽창부를 지지하는 비팽창부; 및
    상기 팽창부와 상기 비팽창부의 경계를 이루는 접결부(seam pattern);를 포함하며,
    상기 접결부는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴을 포함하는,
    사이드 커튼형 에어백.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접결부는, 순차적으로 배치된,
    2x2 바스켓직;
    상기 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴; 및
    2x2 바스켓직;을 포함하는, 사이드 커튼형 에어벡.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접결부는, 미국재료시험협회규격(ASTM) D 5822의 방법으로 측정된, 2500 N 이상의 봉목 강도를 갖는 사이드 커튼형 에어백.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 팽창부 및 비팽창부는,
    나일론계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리올레핀계 섬유 및 아라미드계 섬유로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 사이드 커튼형 에어백.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 팽창부는 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW)에 의해 형성된 제1 원단 및 제2 원단을 포함하는, 사이드 커튼형 에어백.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 원단 및 제2 원단 각각은 코팅층을 갖는, 사이드 커튼형 에어백.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 코팅층은, 폴리우레탄계 수지, 올레핀계 수지 및 실리콘계 수지 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 사이드 커튼형 에어백.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 사이드 커튼형 에어백을 포함하는, 에어백 시스템.
  9. 경사 및 위사를 이용하여 사이드 커튼형 에어백용 원단을 제직(weaving)하는 단계; 및
    코팅층 형성용 조성물로 사이드 커튼형 에어백용 원단을 코팅하는 단계;를 포함하며,
    상기 사이드 커튼형 에어백용 원단은,
    기체의 의해 부품성을 갖는 팽창부;
    상기 팽창부를 지지하는 비팽창부; 및
    상기 팽창부와 상기 비팽창부의 경계를 이루는 접결부(seam pattern);를 포함하며,
    상기 접결부는 타이트 매트릭스(tight matrix) 제직 패턴을 포함하는,
    사이드 커튼형 에어백의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 사이드 커튼형 에어백용 원단은 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW) 방식으로 제조되는, 사이드 커튼형 에어백의 제조방법.
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