KR20210129630A - 에어백용 바탕천 및 에어백용 바탕천의 제조 방법 - Google Patents

에어백용 바탕천 및 에어백용 바탕천의 제조 방법 Download PDF

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유스케 에가와
타이키 호사카
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

폴리아미드 섬유로 이루어지는 직물로서, 바탕천 위사방향의 20cm마다 직밀도의 CV값이 0.5% 이하이고, 종방향 및 횡방향 각각의 원사 강력 이용률이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 에어백용 바탕천.

Description

에어백용 바탕천 및 에어백용 바탕천의 제조 방법
본 발명은 에어백용 바탕천, 에어백 및 에어백용 바탕천의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 차량 충돌시에 있어서의 탑승자의 안전을 확보하기 위해서, 차량에는 각종 에어백이 장착되어 있어서, 탑승자에 대한 보호기능이 높아지고 있다. 각종 에어백으로서는 운전자 보호용, 조수석자 보호용, 무릎 보호용, 좌석 시트에 내장된 흉부 보호용, 창 상부의 천장 내에 장착된 두부 보호용 등이 예시된다. 특히, 탑승자 보호의 관점으로부터 운전자 보호용 및 조수석자 보호용 에어백에 대해서는 대형화가 진행되고 있다. 그러나, 대형 에어백은 전개 속도 향상을 위해 인플레이터 출력이 높아서, 쿠션 내압이 높아진다. 그때문에, 에어백 바탕천의 직밀도에 편차가 있을 경우, 직밀도가 낮은 부분, 즉 강력이 상대적으로 낮은 부분에 전개시 응력이 집중하여, 에어백의 파열로 이어질 염려가 있다. 그때문에, 에어백에 사용하는 바탕천은 균일한 직밀도가 요구되고 있다.
또한, 에어백은 전개했을 때의 충격이나 쿠션 내압에 의해 파열되지 않는 성질(내버스트성)이 요구된다. 그때문에, 바탕천은 내버스트성이 우수한 에어백을 얻기 위해서, 사용하는 원사가 갖는 원사 강력을 최대한 활용하는 것(높은 원사 강력 이용률)이 요구되고 있다.
또한, 에어백 바탕천은 직물이기 때문에, 에어백 바탕천을 얻기 위해서는 직기를 사용하는 것이 일반적이다. 직기는 권취부에 러버롤을 갖고, 직물을 러버롤로 파지하면서 권취하는 것이 일반적이다. 이 파지력이 낮으면, 제직 중에 직물의 직밀도의 편차가 커져서, 직기 정지시에는 직단 결점이 발생하는 것이 품위상의 문제가 된다. 직밀도의 불균형이 크고, 직단 결점이 있는 직물을 사용하여 에어백을 제작하면, 전개시에 직밀도가 낮은 부분 및 직단 부분에서 강력 저하에 의한 에어백의 파열로 이어질 염려가 있다.
균일한 통기도의 직물을 얻는 방법으로서는, 예를 들면 특허문헌 1에는 롤러 수축 세트 공정을 통해서 마무리한 폴리에스테르 직물이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 롤러 세트 공정과 텐터 세트 공정을 병용한 공정으로 가공한 폴리에스테르 필라멘트로 이루어지는 바탕천이 제안되어 있다. 더욱이, 특허문헌 3에는 제직시의 경사 장력을 폭방향으로 일정하게 유지함으로써, 크림프율을 균일화하고, 균일한 통기도를 얻는 방법이 제안되어 있다.
일본 특허공개 평 9-105047호 공보 일본 특허공개 평 10-8344호 공보 일본 특허공개 2008-81873호 공보
특허문헌 1에 개시된 기술은 롤러 수축 세트 공정을 통해서 수축 가공하고 있다. 그때문에, 폭방향의 수축 불균일에 의해 폭방향의 통기도의 균일성이 충분하다고는 말할 수 없다. 또한, 특허문헌 2에 개시된 기술은 수축 세트 공정으로서 롤러 세트 공정과 텐터 세트 공정을 병용하고 있다. 그때문에, 고비용이지만, 직물 표면상태를 변화시킴으로써 통기도를 전체적으로 균일화시키고 있다. 한편으로, 밀도의 균일화에 관한 언급은 없다. 또한, 특허문헌 3에 개시된 기술은 경사에 오일을 부여하고, 폭방향의 통기도 균일성을 얻기 위한 기술이고, 제직시에 오일을 필요로 하지 않는 바탕천에는 적용할 수 없고, 또한 직밀도의 균일성에 관한 언급은 없다.
본 발명은 이러한 종래의 문제를 고려하여 이루어진 것이며, 직밀도의 균일성 또한 원사 강력 이용률이 우수한 에어백용 바탕천, 상기 에어백용 바탕천이 봉제된 에어백, 및 상기 에어백용 바탕천의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 에어백용 바탕천은 폴리아미드 섬유로 이루어지는 직물로서, 바탕천 위사방향의 20cm마다의 종방향 및 횡방향의 직밀도의 CV값이 0.5% 이하이고, 하기 2개의 식으로부터 산출되는 종방향 및 횡방향 각각의 원사 강력 이용률이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 에어백용 바탕천이다.
식 1(종) = T1(N)/(t1(cN/dtex)/100×F1(dtex)×D1(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
식 2(횡) = T2(N)/(t2(cN/dtex)/100×F2(dtex)×D2(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
T1: 종방향 인장 강력(N)
T2: 횡방향 인장 강력(N)
t1: 경사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
t2: 위사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
F1: 경사 총섬도(dtex)
F2: 위사 총섬도(dtex)
D1: 종방향 직밀도(개/inch)
D2: 횡방향 직밀도(개/inch)
또한, 상기 과제를 해결하는 본 발명의 에어백용 바탕천의 제조 방법은 상기 에어백용 바탕천을 제조하기 위한 방법이고, 제직 공정에 바탕천을 권취하는 설비를 갖고, 상기 설비에 있어서 표면 거칠기가 75∼110㎛인 러버롤로 바탕천을 권취하는 에어백용 바탕천의 제조 방법이다.
또한, 상기 과제를 해결하는 본 발명의 에어백은 상기 에어백용 바탕천이 봉제된 에어백이다.
[에어백용 바탕천]
본 발명의 일 실시형태의 에어백용 바탕천(이하, 단지 바탕천이라고도 함)은 폴리아미드 섬유가 제직된 직물이다. 바탕천은 바탕천 위사방향의 20cm마다의 종방향 및 횡방향의 직밀도의 CV값이 0.5% 이하이다. 바탕천은 하기 2개의 식으로부터 산출되는 종방향 및 횡방향 각각의 원사 강력 이용률이 85% 이상이다.
식 1(종) = T1(N)/(t1(cN/dtex)/100×F1(dtex)×D1(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
식 2(횡) = T2(N)/(t2(cN/dtex)/100×F2(dtex)×D2(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
T1: 종방향 인장 강력(N)
T2: 횡방향 인장 강력(N)
t1: 경사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
t2: 위사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
F1: 경사 총섬도(dtex)
F2: 위사 총섬도(dtex)
D1: 종방향 직밀도(개/inch)
D2: 횡방향 직밀도(개/inch)
(폴리아미드 섬유가 제직된 직물)
폴리아미드 섬유는 나일론 6, 나일론 6, 6, 나일론 12, 나일론 46이나, 나일론 6과 나일론 6, 6의 공중합 폴리아미드, 나일론 6에 폴리알킬렌글리콜, 디카르복실산, 아민 등을 공중합시킨 공중합 폴리아미드 등으로 이루어지는 섬유 등이 예시된다. 폴리아미드 섬유는 얻어지는 에어백의 내충격성이 우수한 점으로부터, 나일론 6 또는 나일론 6, 6으로 이루어지는 섬유인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 폴리아미드 섬유의 총섬도는 특별히 규정되지 않는다. 폴리아미드 섬유의 총섬도는 235dtex 이상인 것이 바람직하고, 280dtex 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 폴리아미드 섬유의 총섬도는 940dtex 이하인 것이 바람직하고, 700dtex 이하인 것이 보다 바람직하다. 총섬도가 상기 범위 내임으로써, 얻어지는 에어백은 필요한 기계적 특성(인장 강력이나 인열 강력 등)이 얻어지기 쉽고, 또한 경량성이나 컴팩트성이 우수하다. 또한, 폴리아미드 섬유의 총섬도는 JIS L 1013(1999) 8. 3. 1 A법에 의거하여 산출한다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 폴리아미드 섬유의 단섬유 섬도는 특별히 한정되지 않는다. 폴리아미드 섬유의 단섬유 섬도는 1dtex 이상인 것이 바람직하고, 1.5dtex 이상인 것이 보다 바람직하고, 2dtex 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 폴리아미드 섬유의 단섬유 섬도는 8dtex 이하인 것이 바람직하고, 7dtex 이하인 것이 보다 바람직하다. 폴리아미드 섬유는 단섬유 섬도를 1dtex 이상으로 함으로써, 제조시의 단섬유 파단을 억제할 수 있어서, 제조되기 쉽다. 또한, 폴리아미드 섬유는 단섬유 섬도를 8dtex 이하로 함으로써, 얻어지는 경사나 위사의 유연성이 향상된다. 또한, 폴리아미드 섬유의 단섬유 섬도는 총섬도를 필라멘트수로 나눔으로써 산출한다. 필라멘트수는 JIS L 1013(1999) 8. 4의 방법에 의거하여 산출한다. 본 실시형태에 있어서, 폴리아미드 섬유의 필라멘트수는 특별히 한정되지 않는다. 폴리아미드 섬유의 필라멘트수는 44개∼144개가 바람직하고, 72개∼136개가 보다 바람직하다. 폴리아미드 섬유의 필라멘트수가 상기 범위 내임으로써, 단사 사이로부터 통기하는 공기량이 적절해져서, 소정의 통기도가 얻어지기 쉽다. 또한, 폴리아미드 섬유의 필라멘트수가 상기 범위 내임으로써, 단섬유 섬도가 적절해지고, 정경 시 및 제직 시에 가이드나 리드(reed) 등의 찰과에 의해 데미지를 받기 어렵고, 경사에 찰과에 의한 보풀 등이 발생하기 어려워서, 생산성이 우수하다.
폴리아미드 섬유의 단섬유의 단면 형상은 특별히 한정되지 않는다. 일례를 들면, 단섬유의 단면 형상은 원형이어도 좋고, X형, C형, Y형, V형, 편평형 등의 각종 비원형이어도 좋고, 중공부를 갖는 것이어도 좋다. 이들 중에서도, 단섬유의 단면 형상은 제사성의 점으로부터, 원형인 것이 바람직하다.
본 실시형태의 폴리아미드 섬유의 인장 강도는 8.0cN/dtex 이상인 것이 바람직하고, 8.4cN/dtex 이상인 것이 보다 바람직하다. 폴리아미드 섬유의 인장 강도가 상기 범위 내임으로써, 얻어지는 바탕천은 충분한 기계적 특성(인장 강력이나 인열 강력 등)이 얻어지기 쉽다. 또한, 인장 강도의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 폴리아미드 섬유의 인장 강도는 JIS L 1013(1999) 8. 5. 1 표준시 시험에 나타내는 정속 신장 조건에서 측정함으로써 산출한다.
본 실시형태에 있어서의 폴리아미드 섬유의 신도는 20% 이상인 것이 바람직하고, 21% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 폴리아미드 섬유의 신도는 25% 이하인 것이 바람직하고, 24% 이하인 것이 보다 바람직하다. 폴리아미드 섬유의 신도가 상기 범위 내일 경우, 얻어지는 직물은 터프니스성, 파단작업량이 우수하다. 또한, 상기 범위 내의 신도를 나타내는 폴리아미드 섬유는 제사성 및 제직성이 향상될 수 있다. 또한, 폴리아미드 섬유의 신도는 상기 인장 강도를 산출할 때에 얻어지는 S-S 곡선에 있어서의 최대 강력을 나타낸 점의 신장에 의거하여 산출할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 폴리아미드 섬유는 방사 공정, 연신 공정, 가공 공정에 있어서의 생산성, 또는 얻어지는 직물의 특성을 개선하기 위해서, 적당하게 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 평활제, 대전방지제, 가소제, 증점제, 안료, 난연제 등의 첨가제가 배합되어도 좋다.
본 실시형태의 바탕천은 바탕천 위사방향으로 20cm마다 측정한 JIS L 1096(1999) 8. 6. 1법에 의한 종방향 및 횡방향의 직밀도의 CV값이 0.5% 이하이고, 종방향 및 횡방향 각각의 원사 강력 이용률은 85% 이상인 것이 중요하다. 직밀도에 있어서, 어느 방향의 CV값도 0.5%를 초과하면, 에어백에 사용하는 바탕천의 재단 위치에 의해 기계 강도나 내압 성능에 편차가 생기기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 원사 강력 이용률에 있어서, 85% 미만이 될 경우, 에어백에 사용하는 바탕천의 기계 강도 부족에 의해 버스트가 발생할 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다.
또한, 종방향 및 횡방향의 원사 강력 이용률은 이하의 식 1 및 식 2로부터 산출된다. 여기에서, 1inch는 2.54cm이다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 종방향이란, 경사의 방향, 횡방향이란 위사의 방향이다.
식 1(종) = T1(N)/(t1(cN/dtex)/100×F1(dtex)×D1(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
식 2(횡) = T2(N)/(t2(cN/dtex)/100×F2(dtex)×D2(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
T1: 종방향 인장 강력(N)
T2: 횡방향 인장 강력(N)
t1: 경사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
t2: 위사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
F1: 경사 총섬도(dtex)
F2: 위사 총섬도(dtex)
D1: 종방향 직밀도(개/inch)
D2: 횡방향 직밀도(개/inch)
본 실시형태의 바탕천의 ISO13934-1법에 의한 인장 강력은 종방향 및 횡방향 모두 3000N/cm 이상인 것이 바람직하고, 3125N/cm 이상인 것이 보다 바람직하고, 3250N/cm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 인장 강력의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 인장 강력이 상기 범위 내임으로써, 얻어지는 에어백은 전개시에 필요한 기계적 강도가 얻어지기 쉽다.
본 실시형태의 바탕천의 JIS L 1096(1999) 8. 4. 2에 의한 단위면적당 질량은 220g/㎡ 이하인 것이 바람직하고, 215g/㎡ 이하인 것이 보다 바람직하다. 단위면적당 질량이 상기 범위 내임으로써, 얻어지는 에어백은 중량이 적절하다. 그런데, 바탕천의 경량화는 자동차의 연비와도 직결된다. 그때문에, 단위면적당 질량의 하한은 낮을수록 좋다. 한편, 단위면적당 질량의 하한은 요구되는 내열 용량의 점으로부터, 150g/㎡ 이상인 것이 바람직하다.
바탕천은 두께가 0.35mm 이하인 것이 바람직하고, 0.33mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 바탕천의 두께가 상기 범위 내일 경우, 바탕천은 컴팩트성이 우수하다. 또한, 에어백이 장착되는 차량은 탑승자 스페이스가 확보되기 쉽다. 또한, 차량은 차내의 의장성의 자유도가를 높아지기 쉽다.
직단 결점은 일반적으로 백 봉제시에 쓰레기로서 폐기된다. 직단 결점은 1.0개/100m 이하인 것이 바람직하고, 0.7개/500m 이하인 것이 보다 바람직하다. 바탕천의 직단 결점이 상기 범위 내임으로써, 바탕천 폐기량이 적어서 수율이 좋다.
[에어백]
본 발명의 일 실시형태의 에어백은 상기 에어백용 바탕천을 봉제해서 얻어지는 에어백이다. 본 실시형태의 에어백은 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 에어백은 에어백용 바탕천을 공지의 자루 형상의 형상으로 공지의 봉제 방법으로 봉제해서 제조할 수 있다.
[에어백 모듈]
본 발명의 일 실시형태의 에어백 모듈은 상기 에어백을 구비한 에어백 모듈이다. 본 실시형태의 에어백은 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 에어백 모듈은 에어백에 인플레이터 등의 부속 기기를 부착함으로써 제조된다.
에어백을 구성하는 바탕천은 상기 실시형태에 의해 상술한 바와 같이, 바탕천 위사방향의 직밀도 균일성 및 원사 강력 이용률이 우수하다. 그때문에, 본 실시형태의 에어백은 바탕천의 재단 위치에 관계없이 균일한 내압 유지 성능·탑승자 구속 성능이 얻어진다. 그때문에, 에어백은 운전자 보호용, 조수석자 보호용, 무릎 보호용, 좌석 시트에 내장된 흉부 보호용, 창 상부의 천장 내에 장착된 두부 보호용 등으로서 유용하다.
[에어백용 바탕천의 제조 방법]
본 발명의 일 실시형태의 에어백용 바탕천의 제조 방법(이하, 단지 바탕천의 제조 방법이라고도 함)은 상기 실시형태의 바탕천(에어백용 바탕천)을 제조하기 위한 방법이다. 바탕천의 제조 방법은 제직 공정의 바탕천 권취부 롤러의 표면 거칠기를 75㎛∼110㎛로 조정하는 것을 특징으로 한다. 그때문에, 이하에 나타내는 다른 공정은 모두 예시이고, 공지의 다른 공정으로 적당히 치환되어도 좋다.
본 실시형태에 의하면, 우선 상기한 경사가 정경되고, 직기에 설치된다. 마찬가지로, 위사가 직기에 설치된다. 직기는 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 직기로서는 워터제트 직기, 에어제트 직기, 레이피어 직기 등이 예시된다. 이들 중에서도, 고속 제직이 비교적 용이하고 생산성을 높이기 쉬운 점으로부터, 직기는 워터제트 직기가 바람직하다. 경사 및 위사는 모두 같은 종류의 폴리아미드 섬유인 것이 바람직하다. 또한, 경사 및 위사는 모두 같은 직밀도가 되도록 제직되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 「같은 종류의 폴리아미드 섬유」란, 폴리머 종류, 총섬도, 물리 특성이 동등한 섬유인 것을 의미한다. 또한, 「직밀도가 같은」이란, 제직 후의 경사 및 위사의 직밀도의 차가 1.5개 이내인 것을 의미한다. 또한, 직밀도는 JIS L 1096(1999) 8. 6. 1에 의거하여 산출한다.
본 실시형태의 바탕천의 제조 방법에 있어서, 제직의 조건은 특별히 한정되지 않지만, 경사 장력은 60∼100cN/개로 조정해서 행해지는 것이 바람직하다. 경사 장력이 상기 범위 내일 경우, 위사가 박아 넣어질 때에, 장력이 가해진 경사가 편평 형상화되어 통기도를 낮게 컨트롤할 수 있다. 경사 장력이 60cN 이하일 경우, 경사가 위사를 구속하는 힘이 약해서 소정의 밀도를 달성하기 어렵다. 또한, 경사 장력이 100cN보다 높을 경우, 낮은 통기도는 얻어지지만, 경사에 찰과에 의한 보풀 등이 발생하여, 생산성이 나빠지기 때문에 바람직하지 않다.
본 실시형태의 바탕천의 제조 방법에 있어서, 경사 장력을 조정하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 일례를 들면, 경사 장력은 직기의 경사 송출 속도를 조정하는 방법, 위사의 박아넣음 속도를 조정하는 방법 등에 의해 조정할 수 있다. 또한, 경사 장력이 상기 범위인지의 여부는, 예를 들면 직기 가동 중에 경사 빔과 백 롤러의 로드셀에 의해 경사 전체에 가해지는 장력을 측정함으로써 확인할 수 있다.
여기에서, 바탕천 위사방향의 직밀도 편차에 대해서 설명한다. 바탕천 위사방향의 직밀도는 바탕천을 구성하는 섬유의 단면 형상, 크림프율 등에 의해 결정된다. 에어백용 바탕천와 같은 고밀도 제직에 있어서는 경사를 높은 장력으로 설정해서 위사를 무리하게 위빙되어 있으므로, 경사가 고장력이기 때문에, 크림프는 작아(곧은 선으로)지려고 하고, 위사는 리드의 방향으로 되돌아오려고 하기 때문에, 소망의 위사방향의 직밀도를 유지하기 위해서는 위사가 위빙된 상태를 파지할 필요가 있다. 위사를 위빙한 상태에서 파지하는 기술로서는 바템플(bar temple)의 개량, 이너 튜브의 형상 등이 이루어져 있다. 발명자는 이러한 상황을 감안하여, 더욱 개량으로서 러버롤의 표면 거칠기를 컨트롤함으로써 균일한 직밀조(織密粗) 및 우수한 원사 강력 이용률을 양립할 수 있는 것을 발견했다.
본 실시형태의 에어백용 바탕천의 제조 방법에 있어서는, 제직 공정의 설비에 바탕천을 권취하는 설비를 갖고, 상기 설비는 권취부를 포함하는 것이고, 제직된 바탕천의 권취는 상기 권취부의 러버롤에 의한 것이 바람직하다. 러버롤의 소재는 특별히 한정되지 않는다. 러버롤의 소재는 합성 고무, 천연 고무, 실리콘 고무, 우레탄 고무가 예시된다. 이 중에서도, 내마모성, 내유성이 우수한 점으로부터, 러버롤의 소재는 합성 고무가 바람직하다. 권취부의 러버롤의 개수는 3개 이상인 것이 바람직하고, 5개 이하인 것이 바람직하다. 러버롤의 개수가 상기 범위 내일 경우, 바탕천 권취 시의 파지력이 높고, 위사의 박아넣음이 안정해서, 소정의 위사방향 직밀도를 달성하기 용이하다. 3개 미만의 경우, 바탕천 권취 시의 파지력이 낮기 때문에, 위사 박아넣음이 안정하지 않아서, 소정의 위사방향 직밀도를 달성하기 어려워서 바람직하지 않다. 한편, 러버롤 개수가 6개 이상이 될 경우, 권취부에 있어서의 바탕천의 통과 방법이 번잡해져서 생산성이 나빠지기 때문에, 바람직하지 않다. 러버롤의 표면 거칠기는 75 ㎛ 이상, 110㎛ 이하이다. 러버롤의 표면 거칠기가 상기 범위 내일 경우, 권취부의 러버롤에서의 바탕천 미끄러짐이 작아져서, 제직시에 있어서의 폭방향의 경사 장력이 균일해져서 균일한 위사 밀도가 얻어진다. 표면 거칠기가 75㎛ 미만일 경우, 폭방향의 경사 장력이 불균일해져서 위사 밀도의 편차가 증가하는 경향이 있다. 한편, 표면 거칠기가 110㎛를 초과할 경우, 권취부의 러버롤에서의 미끄러짐이 작아서, 제직시에 있어서의 폭방향의 경사 장력이 균일해져서 균일한 위사 밀도가 얻어지지만, 표면이 거칠기 때문에 바탕천 표면에 데미지가 부여되어, 원사 강력 이용률이 저하하는 경향이 있다. 러버롤의 표면 거칠기 CV값은 2.5% 이하가 바람직하다. 러버롤의 표면 거칠기 CV값이 상기 범위 내임으로써, 폭방향의 경사 장력이 균일해져서 위사 밀도의 편차를 억제하기 쉽다. 또한, 표면 거칠기 CV값은 실시예의 란에 기재된 방법으로 측정된 값을 말한다.
제직이 종료되면, 얻어진 직물은 필요에 따라서 정련 가공이 실시된다. 정련 공정에서는, 직물은 예를 들면 복수의 조에 넣어지고 수세된다. 그때, 정련제(예를 들면 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제)가 적당하게 배합된다. 각 조의 수온은 적합하게는 40∼70℃ 정도이다. 이것에 의해, 정련제가 활성화되어, 직사(織絲)에 부착된 유제나 왁스 등이 효율적으로 제거될 수 있다.
정련 가공이 종료되면, 건조·열 세트 가공이 실시된다. 건조 공정은 특별히 규정되지 않는다. 건조 공정은 90∼150℃에서 실시되는 것이 바람직하다. 열 세트 온도는 특별히 규정되지 않는다. 열 세트 공정은 120∼200℃에서 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 열 세트 시의 경사방향의 장력은 0.1∼0.5kg/cm, 열 세트 시의 위사방향의 장력은 0.1∼0.3kg/cm인 것이 바람직하다. 열 세트 공정에 사용하는 기기는 특별히 한정되지 않는다. 열 세트 공정에 사용하는 기기는 폭 방향의 바탕천 수축을 컨트롤할 수 있는 핀 텐터, 클립 텐터 등이 바람직하다.
이상에 의해 얻어지는 바탕천은 바탕천 위사방향의 직밀도 및 기계강도의 균일성이 우수하고, 더욱이 원사 강력 이용률이 우수한 것이 된다. 그때문에, 바탕천은 재단 위치에 관계없이 균일한 내압 특성, 탑승자 구속 성능을 달성할 수 있어서, 에어백용 바탕천로서 특히 유용하다.
이상, 본 발명의 일 실시형태에 관하여 설명했다. 본 발명은 상기 실시형태에 각별히 한정되지 않는다. 또한, 상기한 실시형태는 이하의 구성을 갖는 발명을 주로 설명하는 것이다.
(1) 폴리아미드 섬유로 이루어지는 직물이고, 바탕천 위사방향의 20cm마다의 종방향 및 횡방향의 직밀도의 CV값이 0.5% 이하이고, 하기 2개의 식으로부터 산출되는 종방향 및 횡방향 각각의 원사 강력 이용률이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 에어백용 바탕천.
식 1(종) = T1(N)/(t1(cN/dtex)/100×F1(dtex)×D1(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
식 2(횡) = T2(N)/(t2(cN/dtex)/100×F2(dtex)×D2(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
T1: 종방향 인장 강력(N)
T2: 횡방향 인장 강력(N)
t1: 경사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
t2: 위사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
F1: 경사 총섬도(dtex)
F2: 위사 총섬도(dtex)
D1: 종방향 직밀도(개/inch)
D2: 횡방향 직밀도(개/inch)
(2) 직단 결점 개수가 1.0개/100m 이하인, (1)의 에어백용 바탕천.
(3) (1) 또는 (2) 기재의 에어백용 바탕천을 제조하기 위한 방법으로서, 제직 공정에 바탕천을 권취하는 설비를 갖고, 상기 설비에 있어서 표면 거칠기가 75∼110㎛인 러버롤로 바탕천을 권취하는, 에어백용 바탕천의 제조 방법.
(4) (1) 또는 (2) 기재의 에어백용 바탕천이 봉제된 에어백.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 하등 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시예에 있어서, 각각의 특성값은 이하의 방법에 의해 산출했다.
<특성값의 산출 방법>
(총섬도)
총섬도는 JIS L 1013(1999) 8. 3. 1 A법에 의해, 소정 하중 0.045cN/dtex에서 정량 섬도를 측정함으로써 산출했다.
(필라멘트수)
필라멘트수는 JIS L 1013(1999) 8. 4의 방법에 의거하여 산출했다.
(단섬유 섬도)
단섬유 섬도는 총섬도를 필라멘트수로 나눔으로써 산출했다.
(필라멘트의 인장 강도 및 신도)
인장 강도 및 신도는 JIS L 1013(1999) 8. 5. 1 표준시 시험에 나타내어지는 정속 신장 조건에서 측정함으로써 산출했다. 그때, Orientech Co., Ltd.제 "TENSILON" UCT-100을 사용하고, 파지 간격을 25cm로 하고, 인장 속도를 30cm/분으로 설정했다. 또한, 신도는 S-S 곡선에 있어서의 최대 강력을 나타낸 점의 신장에 의거하여 산출했다.
(직밀도)
경사 및 위사의 각각의 직밀도는 JIS L 1096(1999) 8. 6. 1에 의거하여 산출했다. 구체적으로는, 시료를 평평한 받침대 위에 두고, 부자연스러운 주름이나 장력을 제외하고, 바탕천 편단으로부터 횡방향 20cm마다 적어도 5개소에 있어서의 2.54cm의 구간(종방향 2.54cm×횡방향 2.54cm)의 경사 및 위사의 개수를 세고, 각각의 평균값을 산출했다. 또한, CV값은 상기 20cm마다 채취한 데이터의 표준 편차를 평균치로 나누고, 100을 곱해서 산출했다.
(단위면적당 질량)
단위면적당 질량은 JIS L 1096(1999) 8. 4. 2에 의거하여, 20cm×20cm의 시험편을 바탕천 편단으로부터 20cm마다 채취하고, 각각의 질량(g)을 칭량하고, 그 평균값을 1㎡당 질량(g/㎡)으로 환산함으로써 산출했다.
(두께)
두께는 JIS L 1096:1999 8. 5 A법에 의거하여, 바탕천 편단으로부터 20cm마다 직경이 1.05cm인 원형의 측정자의 두께 측정기를 이용하여, 1.0kPa의 가압 하 두께를 안정시키기 위해서 10초간 기다린 후에 두께를 측정했다.
(표면 거칠기 측정)
표면 거칠기는 ISO 25178 표면 성상(표면 거칠기 측정)에 나타내어지는 평가 방법으로 산출했다. 그때, Keyence Corporation제 One-shot 3D 형상 측정기 VR-3000을 사용하여, 배율 12배에서의 표면 거칠기(산술 평균 높이)를 측정했다. 또한, 표면 거칠기는 임의의 5점에서 채취 데이터의 가중 평균으로 산출했다. 또한, CV값은 채취한 데이터의 표준 편차를 평균값으로 나누고, 100을 곱해서 산출했다.
(인장 강력 및 원사 강력 이용률)
인장 강력은 ISO13934-1법에 의거하여, 종방향 및 횡방향의 각각에 대해서 시험편을 3매씩 채취하고, 폭의 양측으로부터 실을 제거해서 폭 50mm로 하고, 인장 시험기로 파지 간격 200mm, 인장 속도 200mm/min으로 시험편이 절단될 때까지 인장하고, 절단에 이르기까지의 최대 하중을 측정했다. 종방향 및 횡방향의 각각에 대해서 평균값을 산출했다. 또한, 원사 강력 이용률은 인장 강력을 바탕천에 사용되는 실의 총섬도 및 인장 강도와 직밀도를 이용하여, 하기 식 1 및 2에 의해 산출했다.
식 1(종) = T1(N)/(t1(cN/dtex)/100×F1(dtex)×D1(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
식 2(횡) = T2(N)/(t2(cN/dtex)/100×F2(dtex)×D2(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
T1: 종방향 인장 강력(N)
T2: 횡방향 인장 강력(N)
t1: 경사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
t2: 위사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
F1: 경사 총섬도(dtex)
F2: 위사 총섬도(dtex)
D1: 종방향 직밀도(개/inch)
D2: 횡방향 직밀도(개/inch)
(직단 결점 개수)
직단 결점은 가공 후의 바탕천에 대하여, 10mm 이상의 밀도 이상을 목시에 의해 카운트하고, 100m당 발생수를 계산했다.
<실시예 1>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 나일론 6, 6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 갖고, 단섬유 섬도가 3.46dtex인 단섬유수 136필라멘트로 구성되고, 원사 섬도가 485dtex이고, 인장 강도가 8.4cN/dtex, 신도가 23.5%이고, 트위스트리스인 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
상기의 합성 섬유 필라멘트를 경사 및 위사로서 사용하고, 워터제트 직기로 경사 및 위사의 직밀도가 모두 49개/2.54cm인 폭 200cm의 직물을 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 107㎛인 러버롤을 5개 사용하고, 경사 장력을 90cN/개로 조정하고, 직기 회전수는 660rpm으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 65℃에서 정련하고, 120℃에서 건조했다. 그 후, 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 수축률 0%, 오버피드율 0%의 치수 규제 하에서, 120℃에서 1분간의 열 세트 가공을 실시했다.
<실시예 2>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 실시예 1과 동일한 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 76㎛인 러버롤을 사용하고, 실시예 1과 동일한 설정으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 적당하게 정련, 건조, 열 세트 가공했다.
<실시예 3>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 나일론 6, 6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 갖고, 단섬유 섬도가 2.68dtex인 단섬유수 136필라멘트로 구성되고, 원사 섬도가 365dtex이고, 인장 강도가 8.4cN/dtex이고, 신도가 23.5%이고, 트위스트리스인 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 상기의 합성 섬유 필라멘트를 경사 및 위사로서 사용하고, 워터제트 직기로 경사 및 위사의 직밀도가 모두 59개/2.54cm인 폭 200cm의 직물을 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 106㎛인 러버롤을 5개 사용하고, 경사 장력을 75cN/개로 조정하고, 직기 회전수는 660rpm으로 했다.
(정련 및 열 세트)
65℃에서 정련하고, 120℃에서 건조했다. 그 후, 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 수축률 0%, 오버피드율 0%의 치수 규제 하에서, 160℃에서 1분간의 열 세트 가공을 실시했다.
<실시예 4>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 실시예 3과 동일한 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 실시예 3과 동일한 방법에 의해 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 80㎛인 러버롤을 사용하고, 실시예 3과 동일한 설정으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 실시예 3과 동일한 방법에 의해 적당하게 정련, 건조, 열 세트 가공했다.
<실시예 5>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 나일론 6, 6으로 이루어지고, 원형의 단면 형상을 갖고, 단섬유 섬도가 3.26dtex인 단섬유수 36필라멘트로 구성되고, 원사 섬도가 235dtex이고, 인장 강도가 8.4cN/dtex이고, 신도가 24.0%이고, 트위스트리스인 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 상기의 합성 섬유 필라멘트를 경사 및 위사로서 사용하고, 워터제트 직기로 경사 및 위사의 직밀도가 모두 71개/2.54cm인 폭 200cm의 직물을 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 103㎛인 러버롤을 5개 사용하고, 경사 장력을 45cN/개로 조정하고, 직기 회전수는 660rpm으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 65℃에서 정련하고, 120℃에서 건조했다. 그 후, 핀 텐터 건조기를 이용하여 폭 수축률 0%, 오버피드율 0%의 치수 규제 하에서, 120℃에서 1분간의 열 세트 가공을 실시했다.
<비교예 1>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 실시예 1과 동일한 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 70㎛인 러버롤을 사용하고, 실시예 1과 동일한 설정으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 적당하게 정련, 건조, 열 세트 가공했다.
<비교예 2>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 실시예 1과 동일한 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 58㎛인 러버롤을 사용하고, 실시예 1과 동일한 설정으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 적당하게 정련, 건조, 열 세트 가공했다.
<비교예 3>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 실시예 1과 동일한 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 112㎛인 러버롤을 사용하고, 실시예 1과 동일한 설정으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 실시예 1과 동일한 방법에 의해 적당하게 정련, 건조, 열 세트 가공했다.
<비교예 4>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 실시예 3과 동일한 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 실시예 3과 동일한 방법에 의해 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 63㎛인 러버롤을 사용하고, 실시예 3과 동일한 설정으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 실시예 3과 동일한 방법에 의해 적당하게 정련, 건조, 열 세트 가공했다.
<비교예 5>
(실의 준비)
경사 및 위사로서, 실시예 5와 동일한 합성 섬유 필라멘트를 준비했다.
(제직)
이어서, 실시예 5와 동일한 방법에 의해 제직했다. 그때, 직기 권취부 러버롤의 표면 거칠기가 69㎛인 러버롤을 사용하고, 실시예 5와 동일한 설정으로 했다.
(정련 및 열 세트)
이어서, 얻어진 직물을 실시예 5와 동일한 방법에 의해 적당하게 정련, 건조, 열 세트 가공했다.
실시예 1∼5 및 비교예 1∼5에서 얻어진 각각의 바탕천에 대해서, 이하의 평가 방법에 의해 인장 강력, 인열 강력, 결과를 표 1에 나타낸다.
[평가 방법]
(바탕천의 인장 강력)
인장 강력은 ISO13934-1법에 의거하여 종방향 및 횡방향의 각각에 대해서, 바탕천 편단으로부터 20cm마다 채취하고, 폭의 양측으로부터 실을 제거해서 폭 50mm으로 하고, 정속 긴장형 시험기로 파지 간격 200mm, 인장 속도 200mm/min으로 시험편이 절단될 때까지 인장하고, 절단에 이르기까지의 최대 하중을 측정하고, 종방향 및 횡방향의 각각에 대해서 평균값을 산출했다.
Figure pct00001
표 1에 나타나 있는 바와 같이, 실시예 1∼5에서 제작한 바탕천은 바탕천 위사방향의 직밀도 균일성이 우수했다. 또한, 실시예 1∼5에서 제작한 바탕천은 원사 강력 이용률도 우수하고, 또한 품위도 우수했다.
한편, 비교예 1∼5에서 제작한 바탕천은 바탕천 위사방향의 직밀도의 균일성이 낮거나 또는 원사 강력 이용률이 낮았다. 또한, 비교예 2 및 5에서 제작한 바탕천은 직단 결점도 높고, 품위가 우수하다고는 말할 수 없었다. 그때문에, 이들 바탕천은 재단시에 채취하는 바탕천 위치에 따라서 에어백의 내압 유지성·탑승자 구속 성능에 편차가 생길 염려가 있었다.

Claims (4)

  1. 폴리아미드 섬유로 이루어지는 직물로서, 바탕천 위사방향의 20cm마다의 종방향 및 횡방향의 직밀도의 CV값이 0.5% 이하이고, 하기 2개의 식으로부터 산출되는 종방향 및 횡방향 각각의 원사 강력 이용률이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 에어백용 바탕천.
    식 1(종) = T1(N)/(t1(cN/dtex)/100×F1(dtex)×D1(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
    식 2(횡) = T2(N)/(t2(cN/dtex)/100×F2(dtex)×D2(개/inch)/2.54×5(cm))×100(%)
    T1: 종방향 인장 강력(N)
    T2: 횡방향 인장 강력(N)
    t1: 경사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
    t2: 위사에 사용되는 실의 1dtex당 인장 강도(cN/dtex)
    F1: 경사 총섬도(dtex)
    F2: 위사 총섬도(dtex)
    D1: 종방향 직밀도(개/inch)
    D2: 횡방향 직밀도(개/inch)
  2. 제 1 항에 있어서,
    직단 결점 개수가 1.0개/100m 이하인 에어백용 바탕천.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 에어백용 바탕천을 제조하기 위한 방법으로서, 제직 공정에 바탕천을 권취하는 설비를 갖고, 상기 설비에 있어서 표면 거칠기가 75∼110㎛인 러버롤로 바탕천을 권취하는 에어백용 바탕천의 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 에어백용 바탕천이 봉제된 에어백.
KR1020217018330A 2019-03-04 2020-02-19 에어백용 바탕천 및 에어백용 바탕천의 제조 방법 KR20210129630A (ko)

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