KR100487702B1

KR100487702B1 - 에어백용 원단 및 에어백

Info

Publication number: KR100487702B1
Application number: KR10-2002-7001453A
Authority: KR
Inventors: 이시이히데아끼
Original assignee: 아사히 가세이 가부시키가이샤
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2005-05-03
Also published as: KR20020015723A; US6601614B1; DE60043742D1; EP1225262A4; EP1225262B1; EP1225262A1; WO2001009416A1; JP4566490B2

Abstract

단사섬도가 0.5 ∼ 4.5dtex 이고 전섬도가 67 ∼ 250dtex 이고, 구리 환산 1 ∼ 200ppm 의 구리 화합물 함유 폴리아미드섬유를 경사와 위사로 하는 섬유 전섬도와 직밀도의 곱이 20000 이하, 유제가 0.8wt% 이상 부착, 단위면적당 중량 250g/㎡, 두께 0.30㎜ 이하의 AJL 직물로 이루어지는 에어백용 원단을 제공한다.

이 에어백용 원단은 KES 계측에서의 표면조도 (SMD) 가 1 ∼ 7㎛, 마찰계수의 평균편차 (MMD) 가 0.01 ∼ 0.04 이하, 평균굽힘강성 (B) 이 0.5 ∼ 5mNㆍ㎠, 굽힘 회복성이 평균 굽힘 히스테리시스폭 (2HB) 에 있어서 0.5 ∼ 5mNㆍ㎝/㎝ 인 직물로 이루어지고, 원상태로 접지 않고 콤팩트하게 절첩할 수 있으며, 팽창시에 원활하게 전개할 수 있는 에어백의 조제를 가능하게 하고, FMVSS 가속내열시험후의 직물인열강도가 거의 저하되지 않고, FMVSS 난연성 평균 기준을 합격하는 원단이다.

Description

에어백용 원단 및 에어백{BASE CLOTH FOR AIR BAG}

본 발명은 자동차가 충돌했을 때에 탑승자가 받는 충돌을 완충시켜 탑승자를 보호하기 위한 에어백에 관한 것으로, 상세하게는 콤팩트한 수납형상으로 원상태로 되접지 않고 절첩(折疊)할 수 있어, 팽창시에 백 본체를 그 설계형상에 따라 원활하게 전개할 수 있는 가벼운 에어백을 얻기 위한 개량된 에어백용 원단에 관한 것이다.

자동차의 승원 보호 안전 장치로서의 백의 승용차에 대한 장착이 상식화되고 있다. 승원 보호 안전 장치의 에어백은 통상적으로 스티어링 휠이나 인스트루먼트 패널 등의 좁은 장소에 인플레이터를 내장한 케이스를 포함한 모듈로서 장착된다. 이와 같은 사정하에서 수납용적이 작고 가벼운 에어백이 요망되고 있다.

최근에는 더욱 스티어링 휠의 공극 스페이스를 크게 하여 속도 패널 등의 계기를 보기 쉽게 하거나, 차내 공간을 크게 하기 위해, 에어백의 수납 용적을 최대한으로 작게 하는 것이 강하게 요구되게 되었다. 이 요청에 부응하기 위한 에어백의 콤팩트화에는, 절첩성과 함께 백의 전개성을 손상시키지 않는 직물 물성과 유연성에 대하여 더욱 개량된 에어백용 원단이 요구된다.

에어백은 직물에 실리콘수지 등의 엘라스토머 피복층을 형성한 원단과, 경량화의 추구와 피복 가공비를 절약한 엘라스토머 피복이 없는 비코팅 에어백 원단이 이미 실용화되어 있다.

피복 원단에 있어서는, 엘라스토머의 피복강력에 의해 기계적 특성은 보유할 수 있다. 여기에 대해서, 비코팅 에어백용 원단에서는, 그렇게 한 기계적 특성의 보유 인자는 요구되어야 하는 것은 아니다. 따라서, 비코팅 에어백은 고온도 장시간 장비를 상정(想定)하는 가속형의 내열 시험 (120 ℃, 400 시간) 에서 원단의 인열 강력에서 저하가 관찰된다.

유제(油劑)를 부여하여 인열강력 저하를 경감시키는 시도가 일본 공개특허공보 평5-339840 호, 일본 공개특허공보 평6-228879 호, 일본 공개특허공보 평10-60750 호에서 알려져 있다. 일본 공개특허공보 평5-339840 호에는, 경사(經絲) , 위사(緯絲)에 총섬도(總纖度) 450 데니어 이하의 폴리아미드 섬유를 사용하는 정련을 생략한 워터제트 직기로 짜여진 커버 팩터가 1700 이상인 직물에, 유제를 0.08 wt% 이상 0.8 wt% 이하 부착 잔류시켜 난연성의 저하도 함께 방지된 에어백용 원단이 기재되어 있다. 일본 공개특허공보 평6-228879 호에는, 총섬도 450 데니어 이하의 섬유에 의한 커버 팩터가 1700 이상인 정련 직물로, 직물에 대하여 0.6 ∼ 5.0 wt% 의 수계 유제를 함침 부착시켜 난연성의 저하에 대하여 함께 경감된 에어백용 원단 직물의 제조방법이 개시되어 있다. 일본 공개특허공보 평10-60750 호에는, 커버 팩터가 2100 이상, 통기량 20 ㏄/㎠/sec 이하를 나타내고, 내열평활제가 0.2 % 이하 부착되어 인열강력에 대하여 경감된 나일론6 섬유로 짜여진 에어백용 원단이 개시되어 있다.

에어백용 원단에 있어서, 에어백을 더욱 가볍고, 그리고 에어백 케이스로의 수납용적을 더욱 콤팩트하게 하는 목적에서 직물의 형성에 가는 섬유를 사용하는 것이 시도되어 왔다.

본원의 특허출원인에 관련되는 WO/99/22967 호의 공개명세서에는 가벼운 에어백을 얻기 위한 에어백용 원단이 개시되어 있다. 이 공지기술은 350 dtex 의 나일론66 원사에 의한 두께 0.28 ㎜, 단위면적당 중량 170 g/㎡ 의 에어백용 원단으로 이루어지는 1개당 200 g 을 초과하고, 절첩 두께 30 ㎜ 를 초과하는 운전석 에어백에 비하여, 중량, 두께를 약 20 %, 바람직하게는 30 % 이상 체감시킨 에어백을 과제로 하는 것으로, 구리 화합물을 구리 환산으로 30 ∼ 200 ppm 으로 함유하는 폴리아미드계 합성 섬유로 이루어지고, 단사(單絲) 섬도가 1.0 ∼ 3.3 dtex, 전 (全)섬도가 66 ∼ 167 dtex 인 경사, 위사로 짜여진 에어백용 원단이 개시되어 있다. 동 공개명세서 중, 실시예 1 에는 70 ppm 의 구리를 함유하는 포름산 상대점도 60 의 폴리헥사메틸렌아디파미드에서 얻어진 78 dtex/35f 의 멀티필라멘트사를, 경사 (풀이 부착된 실) 및 위사에 2개씩 사용하여 제직, 정련을 거친 경직밀도 95 개/2.54 ㎝, 위 93 개/2.54 ㎝ (직밀도 : 경, 위 각각 14820 dtex/2.54 ㎝, 14508 dtex/2.54 ㎝), 두께 0.198 ㎜, 단위면적당 질량 125 g/㎡ 을 갖고, 상기의 가속 내열 시험 후에 95 % 의 인장 강도 유지율을 나타낸 직물을 원단에 사용하는 60리터의 운전석용 백이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 세(細)섬도의 폴리아미드 섬유를 사용한 직물에 의한 에어백 원단은, 가속 내열 시험에서의 원단의 인열 강력이 특히 현저하게 저하된다는 문제가 있었다. 나아가서는, 세섬도 고밀도 직물의 경우, 세섬도의 필라멘트간에 제섬(製纖)용 호제가 정련되지 않고 잔류되어, 연소를 가속시킨다는 문제가 있었다. 또한, 놀랄만한 것은 이와 같은 세섬도의 직물에서는, 매우 소량의 잔유(殘油)에서는 인열 유지율 향상을 기대할 수 없고, 한편으로 이와 같은 세섬도 직물의 정련후에는, 새로 유제를 부여하지 않으면 연소 시험이 합격되지 않는다는 문제도 있었다.

본 발명자는, 경사, 위사에 사용하는 폴리아미드 섬유의 섬도가 작은 것에도 불구하고, 제직 방법, 생기 (gray fabric) 의 후가공 (정련) 에 대하여 상이한 직물로 이루어진 에어백 원단을 사용하여 WO99/28164 호 명세서의 기재에 준하여 조제한 에어백을 전개 시험을 실행하여 고속 VTR 을 관찰하였다. 그 결과, 에어백의 절첩 성능 뿐만 아니라 전개 성능이, 폴리아미드 섬유의 섬도가 작은 직물로, 직물의 제직 방법, 정련의 적용 유무에 따라, 다시 말하면 원단의 제조 과정에서의 유제의 부착에 의존하여, 에어백을 원상태로 다시 접는 것을 작게 하는 직물의 굽힘특성, 표면 조도 마찰 특성 등의 표면 특성이, 동시에 에어백을 원활하게 전개시키기 위한 직물의 특성이라는 견해를 얻었다. 그리고 이와 같은 특성을 갖는 폴리아미드 섬유의 직물이 특정 영역의 섬도의 폴리아미드 섬유를 사용하여 에어제트룸에 의해 제직되고, 풀을 제거하고, 정련을 전혀 필요로 하지 않는 비사이징 직물에 의해 실현되는 것이 명확해졌다.

도 1 ∼ 도 5 는 에어백의 전개시험에서의 운전석 에어백의 전개동작상황의 고속 VTR 에 의한 정면에서 본 관측의 과정을 나타낸 도면이다.

도 1 은 에어백이 단사섬도 3.3 dtex, 전섬도 155 dtex 의 폴리아미드섬유사의 실시예 1 의 에어백 원단에 의한 에어백의 전개개시후 15 msec 에서의 전개형상을 나타낸다.

도 2 는 에어백이 단사섬도 3.3 dtex, 전섬도 155 dtex 의 폴리아미드섬유사의 실시예 1 의 에어백 원단에 의한 에어백의 전개개시후 20 msec 에서의 전개형상을 나타낸다.

도 3 은 에어백이 단사섬도 6.7 dtex, 전섬도 470 dtex 의 폴리아미드섬유사의 비교예 3 의 에어백 원단에 의한 에어백의 전개개시후 15 msec 에서의 전개형상을 나타낸다.

도 4 는 에어백이 단사섬도 6.7 dtex, 전섬도 470 dtex 의 폴리아미드섬유사의 비교예 3 의 에어백 원단에 의한 에어백의 전개개시후 20 msec 에서의 전개형상을 나타낸다.

도 5 는 도 1 에서 나타낸 전개시험에서의 에어백의 전개완료시 (50 msec) 에서의 전개형상을 나타낸다.

도 6 은 에어백의 절첩방법 및 절첩두께의 측정방법의 설명도이다.

(부호의 설명)

1 : 운전석용 에어백 (평면에서 봄)

2 : 에어백 패키지

3 : 유리판

4 : 탑재대

5 : 추

본 발명의 목적은, 원상태로 되접지 않고 콤팩트한 수납 형상으로 절첩할 수 있고, 또한 팽창시에 설계 형상으로 원활하게 전개할 수 있는 가벼운 에어백의 조제를 가능하게 하는 폴리아미드 섬유 직물로 이루어지는 에어백용 원단을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 다른 하나의 중대한 목적은, 상기 경량의 에어백에 있어서, 특히 내열 시험 후의 인열 강력 유지율이 높고, 또한 FMVSS302 법 연소 시험을 용이하게 합격할 수 있는 에어백용 원단의 제공에 있다.

본 발명은, 구리 화합물을 함유하는 특정 강신도 물성을 갖는 고강도 폴리아미드 섬유의 특정 범위의 세섬도사를 경사, 위사로 사용하여 에어제트룸에 의해 제직한 상태의 직물이 그 특유의 표면 조도와 저마찰성 등의 표면특성과 굽힘특성 때문에 전술한 목적을 달성할 수 있는 에어백용 원단으로서 사용할 수 있는 것을 발견하고 착상된 것이다.

즉 본 발명은, 경사 및 위사가, 구리 함유량이 1 ∼ 200 ppm, 단사섬도가 0.5 ∼ 4.5 데시텍스, 전섬도가 67 ∼ 250 데시텍스, 인장강도가 5.7 cN/dtex 이상인 폴리아미드 섬유로 이루어지는 직물로, 이 직물에 유제가 0.8 중량% 이상 부착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백용 원단에 의해 달성된다.

여기에, 폴리아미드섬유로 이루어지는 직물의 단위면적당 중량은, 250 g/㎡, 이하, 두께가 0.30 ㎜ 이하이고, 특히 직물의 기계적 물성 및/또는 표면 특성이 하기를 만족하는 것이 본 발명의 상기의 목적을 달성하는데 바람직하다.

(1) 직물의 단위폭당의 굽힘강성이, KES 계측에서의 평균 굽힘강성 (B) 이 0.5 ∼ 5 mN ·㎠/㎝ 일 것.

(2) 직물의 표면이 KES 계측에서의 표면조도 (SMD) 에서 1 ∼ 7 ㎛ 이고, 동일하게 마찰계수의 평균편차 (MMD) 에서 0.004 ∼ 0.04 이고, 또한 이 직물의 굽힘 회복성이 KES 계측에서의 평균 굽힘 히스테리시스폭 (2HB) 에서 0.5 ∼ 5 mNㆍ㎝/㎝ 일 것.

본 발명의 에어백용 원단은, 일반적으로 직물의 경방향 및 위방향의 각각에 있어서,데시텍스 (dtex) 로 표시되는 폴리아미드섬유의 전섬도와 경 (또는 위) 사의 개수/2.54 ㎝ 로 표시되는 직밀도와의 곱의 값이 10000 ∼ 20000 dtexㆍ개/2.54 ㎝, 바람직하게는 16000 dtexㆍ개/2.54 ㎝ 이하의 직물 조직을 갖고, 에어백용 원단으로서 요구되는 소정 수준의 인장 강도, 인열 강도 등의 기계적 물성을 갖는 직물이다.

본 발명의 에어백용 원단은, 코팅 에어백용 원단으로서도, 비코팅 에어백용 원단으로서도 사용할 수 있다. 비코팅 에어백용 원단으로 사용되는 경우에는, 통기도(通氣度)가, 프라질법 (물기둥 12.7 ㎜) 으로 4 ㎤/㎠/sec 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 2 ㎤/㎠/sec 이하이다. 또한, 코팅 에어백용 원단으로 사용되는 경우에는, 통기도가 0.2 ㎤/㎠/sec 이하의 저통기도 혹은 비(非)통기성을 나타내는 직물이 선택된다. 코팅 에어백용 원단의 경우, FMVSS302 연소시험을 합격시키기 위해, 피복수지 중에 적당한 난연제가 첨가되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 에어백용 원단은, 경사 및 위사가 단사섬도가 0.5 ∼ 4.5 dtex, 전섬도가 67 ∼ 250 dtex 인 폴리아미드섬유를 사용하여, 풀을 부착하지 않고 에어제트 제직하고, 경 (및 위) 사의 80 개/2.54 ㎝ 이상의 직밀도로 직물을 이루고, 이것을 정련하지 않고 사용하는 것을 특징으로 하는 에어백용 원단의 제조방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 에어백용 원단은, 어떠한 형태의 에어백으로도 제대(製袋)할 수 있다. 예로서 설명하는 표준적인 운전석용 에어백 (용적 60 리터) 의 경우, 1개당의 질량이 160 g 이하, 수납을 위한 150 ㎜ 각의 절첩 두께가 25 ㎜ 이하인 경량으로, 매우 용이한 절첩 조작하에서, 수납형상이 매우 콤팩트한 에어백을 제조할 수 있다. 매우 용이한 절첩 조작으로 수납형상을 조제할 수 있다는 것은, 한번 절첩된 접힌면이 완전히 다시 접혀지지 않고, 따라서 한번 콤팩트하게 절첩된 수납형상이 무(無)하중 하에서 실질적으로 유지되는 것을 의미한다. 또한, 수납조건하에서 이와 같이 절첩된 에어백 (1) 이 팽창시에 팽창 당초부터 대략 설계형상 (평면에서 보아 원형) 과 닮은 형상으로 원활하게 전개할 수 있는 (도 1, 도 2, 도 5 참조) 것이다. 이와 같은 에어백의 원활한 전개형상의 형성은, 탑승자의 완충보호를 더욱 확실하게 한다. 참고로 도 3 및 도 4 에서 태섬도를 사용한 에어백과의 전개형상을 나타낸다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 에어백용 원단을 구성하는 폴리아미드 섬유는, 아미드결합을 갖는 것이면 되므로 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서 바람직하게 폴리아미드 섬유는, 폴리헥사메틸렌아디파미드를 80 몰% 이상 함유하는 폴리아미드섬유로, 융점이 215 ℃ 이상이다. 폴리헥사메틸렌아디파미드 (이하 간단히 나일론66 이라고 함) 섬유, 나일론66 코폴리머 (나일론66/6, 나일론66/6I, 나일론66/610) 를 함유하는 나일론66 섬유 및 다른 나일론계 폴리머 (나일론6, 나일론610) 를 함유하는 나일론66 섬유를 내열성이 더욱 우수한 폴리아미드 섬유로 들 수 있다. 본 발명에서 사용되는 폴리아미드 섬유는 구리 화합물을 함유하고, 폴리아미드에 대한 구리 함유율을 1 ∼ 200 ppm 으로 할 필요가 있다. 보다 바람직하게는 30 ∼ 200 ppm 이다. 이렇게 하여 자동차가 고온, 고습의 환경 하에 장시간 놓여지거나, 혹은 오존이 많이 함유된 환경하에 장기간 노출되었다고 하여도, 본 발명의 폴리아미드 섬유에 의한 원단의 에어백은, 원단직물의 인열강력 혹은 인장강력 등의 기계적 성능의 저하가 매우 유효하게 억제되어 있다. 상기 구리 함유율이 1 ppm 미만에서는 내열 강도 유지율이 저하되고, 200 ppm 을 초과하는 첨가량은 제법요인에 의해 섬유 물성의 균일성이 손상된다.

본 발명에서의 구리 화합물은 그 종류를 특별히 제한하지 않고, 예컨대 아세트산구리 등의 유기구리염, 혹은 염화제일구리, 염화제이구리 등의 할로겐화 구리 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 구리 화합물은, 금속할로겐 화합물과 병용하는 것이 더욱 바람직하다. 금속할로겐 화합물로서는, 예컨대 요오드화칼륨, 브롬화칼륨 및 염화칼륨 등을 들 수 있다. 본 발명에서의 가장 바람직한 조합은 요오드화제일구리와 요오드화칼륨, 및 아세트산구리와 요오드화칼륨이다. 또한 폴리아미드중의 구리 함유량은, 공지된 방법에 의해 측정하면 되고, 예컨대 원자흡광법이나 비색법으로 측정하여도 상관없다.

폴리아미드 섬유의 인장강도는 5.7 cN/dtex 이상일 필요가 있다. 보다 바람직하게는 6.2 cN/dtex 이상이다. 상기 인장강도가 5.7 cN/dtex 미만이면 얻어지는 에어백이, 전개시에 있어서, 필요로 하는 내압(耐壓) 강력을 결여하게 될 우려가 있다. 특히 바람직한 폴리아미드 섬유의 인장강력은 6.2 ∼ 9.7 cN/dtex 이다.

전술한 기계적 물성을 만족하는 폴리아미드 섬유는, 예컨대 황산 상대점도 ηr 가 2.5 ∼ 3.3 의 폴리헥사메틸렌아디파미드를 80 몰% 이상 함유하는 폴리아미드에 상기 구리 화합물을 첨가하여 용융압출방사, 예컨대 스핀드로우법에 의해 제조되는 멀티필라멘트사가 바람직하게 이용된다.

이 경우, 폴리아미드섬유의 단사섬도를 0.5 ∼ 4.5 dtex, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 3.3 dtex 의 섬유를 사용할 필요가 있다. 단사섬도가 4.5 dtex 를 초과하면 얻어지는 원단이 딱딱해져, 백의 케이싱으로의 콤팩트한 수납성의 에어백을 얻는데에 바람직하지 않다. 그리고, 직물의 경사, 위사로서의 폴리아미드 섬유의 전섬도는 67 ∼ 250 dtex 로 할 필요가 있다. 바람직하게는 67 ∼ 160 dtex 이다. 여기에서, 섬유의 전섬도란 직물을 구성할 때에 사용하는 경방향, 위방향 섬유의 1개당의 단사섬도의 합계 섬도를 말한다. 직물의 직조직에서의 경 (또는 위) 사를 구성하는 섬유는, 복수의 야안을 연사, 합사, 더블 야안 (double yarn) 이어도 된다. 이 의미에서의 전섬도가 250 dtex 를 초과하는 경우에는, 경량성, 콤팩트성의 면에서 떨어져 본 발명의 목적을 달성할 수 없게 될 우려가 있고, 전섬도가 67 dtex 미만에서는, 원단의 인장강력이나 인열 기계적 특성 등의 백 작동시의 기계 특성을 만족시키지 않는다.

본 발명의 에어백용 원단은, 전섬도 67 dtex ∼ 250 dtex 의 전술한 폴리아미드섬유를 경사 및 위사로 하는 평직, 격자직, 사자직 조직의 직물을 에어제트룸 (이하 AJL 이라고 함) 에 의해 제직함으로써 조제된다. 상기에 특정한 섬도를 만족하는 폴리아미드 섬유의 AJL 에 의한 제직 생기는, 한번 절첩된 형상이 유지된 채로 수납되고, 또한 그 표면이 현저하게 평활하고 요철도 없으며 마찰이 적으므로, 에어백은 절첩 방법에 의하지 않고 원활하게 전개된다.

그리고 본 발명의 에어백용 원단은, 원상태로 절첩되는 것이 우수하고, 또한 에어백 전개를 원활하게 하는 성능을 갖는다. 그리고, 이들의 성능은, 낮은 굽힘강성, 우수한 굽힘 회복성 및 원활한 표면특성에 의거하여 특정되는 성능이다.

즉 절첩의 용이함으로서, 천의 각종 기계특성을 계측하는 KES 계측법 등에서, 순수굽힘 시험기 (KES-FB2) 에 의해 계측되는 평균굽힘강성 (B) 값 (직물시료 전체를 일정곡률로 원호상으로 구부려, 그 곡률을 일정속도로 변화시킴과 동시에, 발생하는 굽힘 모멘트를 측정) 이 경위 각각 5 mNㆍ㎠/㎝ 이하를 나타낸다. 이 평균굽힘강성은, 경사방향, 위사방향 각각에 대하여, 표리방향의 굽힘 모멘트-곡률의 왕복곡선을 얻어, 왕복 각각의 굽힘강성을 직선부의 구배로부터 구한 후에 이것을 평균하여, 직물의 단위폭당의 값으로 구한 것이다. 이 평균굽힘강성 (B) 이 경, 위방향 모두 작을수록 좋고, 5 mNㆍ㎠/㎝ 이내이면 절첩된 형상이 작아 콤팩트하게 할 수 있게 된다. 또 작업성이 양호하여 콤팩트한 절첩에 많은 시간이 걸리는 경우는 없다.

또한, 절첩의 절곡부의 굽힘회복 및 직물면의 표면조도와 마찰계수가, 에어백의 원활한 전개와 관계가 있다.

KES 계측법의 순수굽힘 시험기 (KES-FB2) 에 의한 계측에 있어서, 평균굽힘 히스테리시스폭 (2HB) 이 경, 위 각각 5mNㆍcm/㎝ 이하를 나타낸다. 평균굽힙 히스테리시스폭 (2HB) 은, 좌우방향의 굽힘 모멘트-곡률의 왕복곡선 (히스테리시스) 에 있어서, 왕복의 특정지점 즉 곡률+1㎝^-1 (Kayser) 과 곡률 -1㎝^-1 (Kayser) 에서의 단위폭당의 굽힘 모멘트의 히스테리시스폭을 평균한 값이다. 평균굽힘 히스테리시스폭 (2HB) 이 5 mNㆍ㎝/㎝ 이하이면, 굽힘회복 (라이브리니스 : liveliness) 이 우수하여 접힘자국이 남는 일이 없다.

본 발명에 의한 에어제트룸에 의한 직물의, KES 계측법의 표면시험기 (KES-FB4) 의 계측에서의, 표면조도 (SMD) 는 7 ㎛ 이하이고, 마찰계수의 평균편차 (MMD) 는 0.04 이하를 나타낸다. 마찰계수의 평균편차 (MMD) 가 0.04 이하이면 절첩된 직물이 전개될 때의 저항이 작아, 전개형상이 불균일해지거나, 전개방향을 제어하기 어려운 일이 없다. 표면조도 (SMD) 가 7 ㎛ 이하이면, 절첩된 직물이 전개될 때의 저항이 작고, 또한 촉감도 부드러워, 에어백 전개시의 찰과상의 원인이 되는 일이 없다.

천의 표면마찰특성을 검출하기 위한 KES 계측법은, 지정된 마찰자를 사용하여, 마찰자에 의해 정하중이 걸린 상태의 시료를 이동시킴으로써, 마찰자에 걸리는 장력 즉 마찰력을 검출하고 있다. 또, 동일하게 KES 계측법 지정의 접촉자를 시료에 올려, 접촉자의 상하운동에 의해 표면조도를 검출하고 있다. 표면조도 (SMD) 는 수직변위의 평균편차이고, 전자회로를 이용하여 출력된다.

에어백용 원단의 직물구조는 평직, 사자직, 격자직 중 어느 것이어도 되지만, 격자직 조직이 평직조직 및 사자직 조직보다도 직섬도를 보다 용이하게 높일수 있고 또한 통기도를 보다 용이하게 높일수 있는 점에서 우수하다. 원단의 제직시, 경, 위방향의 실의 삽입개수는, 통상적으로는 경, 위 같은 수로 한 직(織)구조로 하는 것이 바람직하지만, 여러개 전후로 다르게 한 직구조로 할 수도 있다.

제직에 있어서는, 직물을 구성하는 경사, 위사 중 경사만을 교락수 25 개/m 이상의 섬유로 구성하는 것이 바람직하다. 경사는 교락수가 많을수록 제직성은 향상된다. 전섬도 250 dtex 이하의 섬유로 비코팅 에어백 원단을 비사이징으로 에어제트룸에 의해 제직하는 경우의 교락수는 25 개/m 이상, 바람직하게는 30 ∼ 55 개/m 이다. 또한, 위사는 경사만큼 종광이나 바디에 의한 마찰 저항을 받지 않고, 삽입은 공기로 반송되므로 교락수가 적은 편이 비주성 (飛走性)은 좋으므로, 반드시 필요하지는 않지만 5 ∼ 24 개/m 이다. 또한, 섬유의 교락수는, 실을 물 위에 놓으면 비교락부분이 개섬(開纖)되는 한편, 교락부분이 개섬되지 않고 절부(節部)로서 개수를 셈으로써 구해지고, 실 구성섬유의 95 % 이상이 수렴된 절부의 1 m 당의 개수를 말한다.

본 발명에 의한 에어백용 원단은, 에어제트룸에 의해 제직한 직물을 정련하지 않고 직접 제품으로 한다. 본 발명의 에어백용 원단이 비코팅 에어백용 원단의 경우에는, 직물의 주름 수정을 목적으로 하는 경도한 히트세트 (100 ∼ 180 ℃ 에서 약 20 ∼ 60 초간) 가 적용되어도 된다. 그러나 직물에 주름 등이 적으면 히트세트는 필요없다. 본 발명의 에어백용 원단이 코팅 에어백용 원단으로 하는 경우도 비코팅 에어백용 원단과 마찬가지로 직물의 히트세트 처리의 유무에 관계없이, 코팅후 히트세트하여 원단으로 할 수 있다.

비코팅 에어백용 원단의 통기도는, 섬유의 수렴상태나 직밀도에 영향을 받으므로, 이 때의 원단의 경사 및 위사는 모두, 전섬도 (dtex) 와 직밀도 (개/2.54 ㎝) 의 곱 (이하 간단히 직섬도라고 함) 을 10000 ∼ 20000, 바람직하게는 10000 ∼ 16000 으로 하는 것이 바람직하다. 직섬도가 16000 을 초과하는 초고밀도 직물에서는, 안정적으로 제직하는 것이 곤란하고, 또 직섬도가 10000 미만에서는 원단의 인장강력 등의 기계적 특성이 낮아져 백 작동시에 백에 요구되는 기계적 특성을 얻을 수 없다.

구리 함유 폴리아미드 섬유를 사용하는 원단직물은, 상기의 가속내열시험처리를 거친 후, 그 인장강도에 대하여 거의 저하되는 일은 없지만, 인열강도에 대해서는, 전섬도가 250 dtex 이하의 섬유를 사용하는 직물에서는 대략 반감된다.

본 발명에서는, 직물에 부착되는 유제량을 직물에 대하여 0.8 wt% 이상 (직물의 질량과 유제의 중량을 합한 총질량에 대한 유제 질량의 100분율) 부착시킴으로써, 내열시험후에 있어서의 인열강도의 유지율을 90 % 이상으로 유지하고 있고, 또한 난연성도 유지되고 있다. 유제량이 6 wt% 를 초과하는 부착량은 원단에 끈적거림이 생기므로 바람직하지 않다.

유제의 부여는, 직물제직후에 딥 가공하여 부여하는 방법과 직물제직전에 원사에 유제를 부여하여 정련하지 않고 사용하는 방법이 있다. 본 발명에서는, 유제는 직물의 제직전에 미리 직물원사에 유제를 부여하여 제직하고, 생기를 정련하지 않고 직물중에 유제를 잔존시킴으로써 부여되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 본 발명은 제직된 직물을 정련하지 않은 비사이징 직물로서, 물을 사용하지 않은 에어제트룸에 의해 제직되고 있는 점에서, 섬유제조단계에서 내열평활제가 0.5 ∼ 3.0wt% 부여되어 있는 원사섬유를 그대로 경사나 위사로 사용함으로써 인열강도의 유지율을 비약적으로 높일 수 있는 것은 놀랄만하다. 그리고 유제부착량이 원사제조에 있어서 섬유에 통상적으로 부착되는 방사유제의 부여량과 합치하기 때문에 매우 바람직하다. 정련후에 유제를 부여하는 경우에 비하여, 유량이 소량이어도 된다.

또한 섬유제조단계에서 부여하는 유제에 내열평활제를 사용하는 경우, 디알킬티오디프로피오네이트 평활제를 주성분으로 하는 것으로 PO/EO 알킬폴리에테르와 POE 경화 피마자유 트리알킬에스테르의 유화제를, 주성분의 그 혼합비율이 40wt% 가 되도록 조합하여 사용하면 된다.

제직성 향상을 위해 또한, 정경(整經) 유제를 사용하는 방법도 이용할 수 있다. 정경유제를 사용하는 경우에는, 상기의 유제부착량의 범위에서 정경유제로서는 0.5 ∼ 5.0 wt% 경사에 부착시키는 것이 바람직하다. 그 결과, 유제부착율은 경사와 위사가 다른 경우가 있다. 본 발명에서는 유제부착율이 경사가 위사와 동등하거나 또는 경사가 위사보다 많이 부착되어 있는 것이 바람직하고, 0.1 중량% 이상 많은 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서의 정경유제는 이하에 서술하는 가열감량율차가 2 % 이하인 에어백 원단으로 했을 때의 자동차의 창유리 흐림을 방지할 수 있는 내열유제인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 고인화점 광물유나 합성파라핀 및 글리세린에스테르를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 상기 가열감량율차는, 직경 6 ㎝ 의 알루미 접시에 유제 1 g 을 정칭한 시료를 2개 준비하고, 이것을 120 ℃ 및 150 ℃ 의 핫플레이트상에서 각각 10 분간 가열한 후 중량을 측정하여 150 ℃ 와 120 ℃ 의 유제감량율차를 구한다. 또한, 직물을 장기간 방치했을 때의 곰팡이방지를 위해 정경유제중에 항균제를 첨가할 수 있다. 항균제로서는, 정경유제의 안정성에 피해를 주지 않는 것이면 그 종류, 그 첨가량은 한정되지 않는다. 염화이소티아졸론, 이소티아존, 브로모니트릴알코올의 혼합물 등을 정경유제에 대하여 0.02 ∼ 0.5 wt% 첨가하면 된다.

에어백용 원단 직물의 제직시에, 경사에 수렴성 및 평활성 부여를 위해 원사의 유제부착율이 1.0 중량% 미만일 때, 원하는 제직성을 확보하기 위해 가연사를 사용하는 것이 바람직하다. 꼬임을 부여할 경우에는 꼬임에 의한 헝클어짐 (snarl) 을 제거하기 위해, 꼬임계수 (섬도^1/2 ×꼬임수) 를 5000 이하로 하는 것이 바람직하다.

발명의 최량의 실시형태

이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

또한 이하의 실시예에서의 사용섬유 및 에어백용 원단은 다음에 나타낸 방법으로 평가하였다.

1. 실의 인장강력 (cN/dtex) :

JIS L-1013 에 의한다.

2. 실의 인장신도 (%) :

JIS L-1013 에 의한다.

3. 직밀도 (개/2.54㎝) :

JIS L-1096 에 의한다.

4. 직물의 단위면적당 중량 (g/㎡) :

JIS L-6328 에 의한다.

5. 직물 두께 (㎛) :

JIS L-6328 에 의한다.

6. 직물의 인열강력 (N) :

JIS L-6328 (싱글 탱법) 에 의한다.

7. 직물의 통기도 (㎤/㎠/sec) :

JIS L-1096.8.27. 1A법 (프라질법 (차압 12.7㎜ 물기둥)) 에 의한다.

8. 직물의 잔유유분 (%) :

JIS L-1096 (헥산추출법) 에 의한다.

9. 난연성 (㎜/min) :

FMVSS302법에 의한다.

10. 직물의 내열시험 :

120℃ 의 열풍건조기로 400시간 처리한 후, 인열강도를 측정하였다.

11. KES 의 평균굽힘강성 (B) 및 평균 굽힘 히스테리시스폭 (2HB) :

순수굽힘 시험기 (KES-FB2) 로 원단 폭 5㎝ (길이 10㎝) 이외에는 표준조건에서 측정 (The Standardization and Analysis of Hand Evaluation, 2nd Ed. : S.Kawabata, The Textile Machinary Society of Japan, 1980) 하였다.

12. KES 의 표면조도 (SMD) 및 마찰계수의 평균편차 (MMD) :

표면시험기 (KES-FB4) 로 원단 폭 20㎝ (길이 20㎝) 의 표준조건에서 측정하였다.

13. 에어백의 전개거동 (고속 VTR 관찰) :

WO99/28164 에 기재된 운전자용 백 (60리터) 을 봉제하여, 인플레이터 (분리형으로 최고 탱크압 185㎪) 를 사용하여 모듈로 하고, 실온에서 전개시험을 실행하였다. 전개상황을 고속 VTR 로 기록하고, 15msec 부터 50msec 의 전개형태를 관측하여 하기의 기준과 대조하여 평가하였다. 정면에서 본 전개형상이 원형을 유지하여 전개되는 샘플을 균일전개하는 것으로 하고, 전개과정에서 비원형으로 되는 샘플을 불균일전개하는 것으로 평가하였다.

○= 균일전개 (예를 도 1, 2 에 나타냄)

×= 불균일전개 (예를 도 3, 4 에 나타냄)

14. 에어백의 콤팩트성 (에어백의 두께) :

에어백 (1) 을 도 6(A) 에 나타낸 바와 같이 a 가장자리와 b 가장자리를 c - d 의 중앙선에 맞춰 주름진 형상으로 접고, 다시 c 와 d 사이를 a - b 의 중앙선에 맞춰 주름진 형상으로 절첩하여 150㎜ 각의 패키지 (2) 로 하였다. 다음에, 도 6(B) 에 나타낸 바와 같이 절첩한 에어백을 평면대 (4) 상에 놓고 그 위에 300㎜ 각의 유리판 (3) 을 놓고, 1㎏ 의 추 (5) 의 하중을 걸어, 30분후의 평균두께 (X) 를 측정하였다.

15, 절첩유지성

제 15 항의 평가방법과 동일하게 절첩한 에어백 (2) 을 300㎜ 각의 유리판과 추로 200g 의 하중을 걸고, 5분후에 이것을 제거했을 때에 펴지는 반발로 절첩한 패키지가 벌어져, 150㎜ 각의 에리어를 삐져나오는 것을 절첩유지성이 떨어지는 것 (x) 으로 하고, 패키지가 150㎜ 각의 에리어에 수납되는 것을 절첩유지성이 좋은 것 (○) 으로 평가하였다.

16. 내열전개성

제 13 항에 평가방법에서의 에어백 전개거동시험의 경우와 동일하게, 준비한 에어백 모듈을 105℃ 에서 400시간 방치한 후, 동일하게 전개시험하여 에어백의 파손의 유무를 판정하였다.

[실시예 1]

산화티탄 무첨가, 구리계 열안정제로서 요오드화구리와 요오드화칼륨을 첨가비율 1:12 (중량비) 로, 폴리머중에 구리로서 70ppm 함유하는 95.5% 황산 상대점도 ηr 2.95 의 헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩을 익스트루더형 방사기로 용융방사하고, 원사유제를 부착한 후에 열연신하여 인장강도 7.1cN/dtex, 인장신도 21%, 비등수 수축율 7.5%, 교락수 35개/m, 유제부착율 1.0 중량% 의 68 필라멘트로 이루어지는 전섬도 155dtex 의 실 (단사섬도 2.3dtex) 을 얻었다.

상기 원사유제는, 「디알킬티오디프로피오네이트 : 40 부, PO/EO알킬폴리에테르 : 30부, POE 경화 피마자유 트리알킬에스테르 : 30부」 의 22% 에멀전액으로, 이것을 노즐오일링방법으로 부착시켰다.

이 실 1200개를 정경할 때에 정경유제 S560 [광물유 27부, 천연유지 28부, 지방산에스테르 28부, 고급알코올 12부, 아니온활성제 5부 (고오가가꾸고교가부시끼가이샤 제조로 150℃ 와 120℃ 의 감량차 1.3%)] 를 상온에서 키스롤방식으로 원사에 대하여 유제부착율 1.0 중량% 부착시켜, 비밍 등의 경준비를 실행하고, 에어제트룸 제직기로, 위사는 상기 물성이고 교락수가 11개/m 인 실, 경사는 상기 실을 사용하여 직밀도 (경 ×위) 83 ×83개/2.54㎝ 의 직물을 얻었다.

이 직물을 정련하지 않고, 150℃ 에서 히트세트 마무리가공을 실행하여 직밀도 83 ×83개/2.45㎝ 이고 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.8㎤/㎠/sec 인 본 실시예의 비코팅 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다. 본 실시예에서 사용한 원사의 특성 및 얻어진 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 1-1 에 나타낸다.

[실시예 2]

정경유제 부착율을 3.0 중량% 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여 본 실시예의 비코팅 에어백용 원단을 얻은 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 1-1 에 나타낸다.

[실시예 3]

실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 폴리헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩을 사용하여 용융방사하고, 원사유제로서 「디알킬티오디프로피오네이트 : 60부, PO/EO 알킬폴리에테르 : 20부, POE 경화 피마자유 트리알킬에스테르 : 20부」 의 30% 스트레이트 희석액 (희석제 : 광물유 28초) 을 사용하여 노즐오일링 방법으로 급유하여 섬유에 부착한 후, 열연신하여 강도 7.1cN/dtex, 신도 24%, 비등수 수축율 7.5%, 교락수 42개/m, 유제부착율 0.8 중량% 의 68 필라멘트 전섬도 155dtex사(단사섬도 2.3dtex) 를 얻었다.

이 경사에 연사기로 300t/m 의 S꼬임으로 하고, 정경유제를 부착시키지 않고 비밍 등의 경준비를 실행하여 에어제트룸 제직기로, 위사로 상기 물성이고 교락수만 10개/m 인 실을 사용하여, 직밀도 83 ×83개/2.54㎝ 의 직물을 얻었다.

이 직물을 정련하지 않고, 150℃ 에서 히트세트 마무리가공을 실행하여 직밀도 83 ×83개/2.54㎝ 이고 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.8㎤/㎠/sec 인 본 실시예의 비코팅 에어백용 원단을 얻은 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 1-1 에 나타낸다.

[실시예 4 및 5]

실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 폴리헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩을 사용하여 용융방사하고, 표 1 에 나타낸 바와 같이 섬도, 인장강도 및 인장신도가 다른 원사를 제조하여, 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 정경유제를 사용하여 제직 및 히트세트 가공을 실행하고 실시예 4 ∼ 5 의 비코팅 에어백용 원단을 얻은 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 1-1 에 나타낸다.

[실시예 6]

구리계 열안정제로서 요오드화구리와 요오드화칼륨을 첨가비율 1:60 (중량비) 로 폴리머중에 구리로서 15ppm 함유하는 95.5% 황산 상대점도 ηr 2.95 의 헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩을 익스트루더형 방사기로 용융방사하고, 원사유제로는 실시예 3 과 동일한 조성의 것을 부착시킨 후, 200℃ 에서 열연신하여 인장강도 8.0cN/dtex, 인장신도 26%, 비등수 수축율 7.5%, 교락수 32개/m, 유제부착율 1.0 중량% 의 48 필라멘트로 이루어지는 전섬도 155dtex 의 실 (단사섬도 3.2dtex) 을 얻었다.

이 실을 정경할 때에 정경유제 S1700 [합성왁스계 NSY용 유제 (고오가가꾸고교가부시끼가이샤 제조로 150℃ 와 120℃ 의 감량차 0.7%)] 를 80℃ 에서 키스롤방식으로 원사에 대하여 유제부착율 0.9 중량% 부착시켜, 비밍 등의 경준비를 실행하고, 에어제트룸 제직기로, 위사는 상기 물성으로 교락수가 32개/m 인 실, 경사는 상기 실을 사용하여 직밀도 (경 ×위) 89 ×89개/2.54㎝ 의 직물을 얻었다.

이 직물을 정련하지 않고, 150℃ 에서 히트세트 마무리가공을 실행하여 직밀도 91 ×91개/2.54㎝ 이고 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.2㎤/㎠/sec 인 본 실시예의 비코팅 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다. 본 실시예에서 사용한 원사의 특성 및 얻어진 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 1-2 에 나타낸다.

[실시예 7]

구리계 열안정제로서 요오드화구리와 요오드화칼륨을 첨가비율 1:27 (중량비) 로 폴리머중에 구리로서 30ppm 함유하는 95.5% 황산 상대점도 ηr 2.95 의 헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩을 얻고, 실시예 6 과 동일한 설비 및 조건에서 원사 및 직물을 얻어, 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 1-2 에 나타낸다.

[실시예 8]

구리계 열안정제로서 요오드화구리와 요오드화칼륨을 첨가비율 1:12 (중량비) 로 폴리머중에 구리로서 65ppm 함유하는 95.5% 황산 상대점도 ηr 2.95 의 헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩을 얻고, 실시예 6 과 동일한 설비 및 조건에서 원사 및 직물을 얻어, 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 1-2 에 나타낸다.

[실시예 9]

실시예 8 과 동일한 칩 및 방사설비, 원사유제를 사용하여, 원사의 전섬도가 235dtex, 72 필라멘트로 이루어지는 인장강도 8.0cN/dtex, 인장신도 27%, 비등수 수축율 7.5%, 교락수 30개/m, 유제부착율 1.0 중량% 의 실을 얻었다. 이 실에 제경유제 S1700 을 80℃ 에서 키스롤방식으로 원사에 대하여 유제부착율 0.9 중량% 부착시켜, 비밍 등의 경준비를 실행하고, 에어제트룸 제직기로, 위사는 상기 물성으로 교락수가 30개/m 인 실, 경사는 상기 실을 사용하여 직밀도 (경 ×위) 71 ×71개/2.54㎝ 의 직물을 얻었다.

이 직물을 정련하지 않고, 150℃ 에서 히트세트 마무리가공을 실행하여 직밀도 73 ×73개/2.54㎝ 이고 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.2㎤/㎠/sec 인 본 실시예의 비코팅 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다. 본 실시예에서 사용한 원사의 특성 및 얻어진 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 1-2 에 나타낸다.

[비교예 1]

실시예 3 에서 사용한 것과 동일한 폴리헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩과 원사유제를 사용하여, 유제부착율이 0.6중량% 인 것 이외에 다른 물성 및 제직가공이 실시예 3 과 동일하게 하여 비코팅 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다. 결과를 표 2-1 에 나타낸다.

[비교예 2]

구리계 열안정제를 함유하지 않은 95.5% 황산 상대점도 ηr 2.95 의 헥사메틸렌아디파미드 칩을 사용하여, 인장강도 7.2cN/dtex, 인장신도 20% 의 155 에서 dtex/68 필라멘트의 실을 사용하여 제직한 것 이외에는 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여 본 비교예의 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다. 평가결과를 표 2-1 에 나타낸다.

[비교예 3]

실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 폴리헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩을 사용하여 용융방사하고, 인장강도 8.2cN/dtex, 인장신도 19%, 교락수 30개/m 의 470dtex/70 필라멘트의 실을 얻고, 이 실을 사용하여 경사에 아크릴 호제를 4% 부착시켜, 직밀도 (경 ×위) 51 ×52개/인치의 설계로 워터제트룸을 이용하여 제직하고, 오픈 소우퍼 (open soaper) 로 정련, 물세정, 건조, 히트세트하여 직밀도 53 ×53개/인치, 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.7㎤/㎠/sec 인 본 실시예의 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다. 평가결과를 표 2-1 에 나타낸다.

[비교예 4]

실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 폴리헥사메틸렌아디파미드 (나일론66) 칩을 사용하여 용융방사하고, 인장강도 8.2cN/dtex, 인장신도 19%, 교락수 30개/m 의 470dtex/70 필라멘트의 실을 얻고, 이 실에 정경유제를 부착시키지 않고 비밍 등의 경준비를 실행하여, 에어제트룸 제직기로 직밀도 52 ×53개/인치의 직물을 얻었다. 이 직물을 정련하지 않고, 150℃ 에서 히트세트 마무리가공을 실행하여 직밀도 53 ×53개/인치, 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.6㎤/㎠/sec 인 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다. 표 2-1 에 결과를 나타낸다.

[비교예 5]

실시예 1 에서 사용한 경사를 사용하고, 경사에는 아크릴 호제 RJ50A (고오가가꾸고교가부시끼가이샤 제조) 를 5중량% 부착시키고, 비밍 등의 경준비를 실행하고, 워터제트룸 제직기로, 위사와 경사를 사용하여 직밀도 (경 ×위) 83 ×89개/2.54㎝ 의 생기를 얻었다. 이 생기를 알칼리정련ㆍ건조로 풀 제거를 실행한 후에, 150℃ 에서 히트세트 가공을 실행하여, 직밀도 85 ×90개/2.54㎝ 이고 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.4㎤/㎠/sec 인 비코팅 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다.

본 비교에에서 사용한 원사의 특성 및 얻어진 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 2-2 에 나타낸다.

[비교예 6]

비교예 5 와 동일한 원사 및 제직하여 동일한 생기를 얻고, 이 생기를 알칼리 정련ㆍ건조를 실행하였다. 또한 이 직물을 실시예 1 에서 사용한 원사유제 10중량% 에멀전 액욕에 침지한 후 맹글로 액을 짜 건조시키고, 다음에 150℃ 에서 히트세트 가공을 실행하여, 직밀도 85 ×90개/2.54㎝ 이고 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.4㎤/㎠/sec 인 비코팅 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다.

본 비교예에서 사용한 원사의 특성 및 얻어진 직물의 평가결과 및 백으로 봉제하여 전개시험한 결과를 표 2-2 에 나타낸다.

[비교예 7]

실시예 1 에서 사용한 경사원사를 사용하여, 경사에 연사기로 300t/m 의 S 꼬임을 걸고, 또한 실시예 1 에서 사용한 제경유제를 원사에 대하여 유제부착율 1.0중량% 부착시키고, 비밍 등의 경준비를 실행하고, 워터제트룸 제직기로 위사와 경사를 사용하여 직밀도 (경 ×위) 83 ×89개/2.54㎝ 의 생기를 얻었다. 이 생기를 120℃ 에서 건조시켜 정련하지 않고, 다시 150℃ 에서 히트세트 가공을 실행하여 직밀도 85 ×90개/2.54㎝ 이고 물기둥 12.7㎜ 에서의 통기도가 0.4㎤/㎠/sec 인 비코팅 에어백용 원단을 얻어 내열시험평가를 실행하였다.

표 1-1, 표 1-2, 표 2-1 및 표2-2 에 의해, 이하와 같은 것을 알 수 있다. 즉 비교예 1 은 원사유제의 유제부착율이 0.8중량% 미만인 경우이고, 내열시험후의 이 경우는 인열강력 유지율이 약간 낮고, 에어백용 원단으로서 충분히 만족할 수 있는 기계적 물성을 발휘할 수 없게 되는 것을 나타내고 있다.

비교예 2 는 원단을 구성하고 있는 섬유 중에 열안정제의 구리를 함유하고 있지 않은 경우이지만, 이 경우에는, 비교예 1 보다도 더욱 인열강력유지율 저하가 커 에어백용 원단으로서의 내구성을 결여된 것을 나타내고 있다.

또, 비교예 3 은, 사용한 섬유의 전섬도가 본 발명의 250데시텍스를 크게 초과하고, 또한 정련에 의해 원단에 유제가 부착되지 않는 경우로, 이 경우에는 내열시험후의 인열강력유지율이 실시예 1 ∼ 9 에 비하여 매우 낮고, 또한 절첩높이가 높고, KES 의 평균굽힘강성 (B) 이 높아 콤팩트성이 떨어짐과 동시에, 평균굽힘 히스테리시스폭 (2HB) 이나, KES 의 표면조도 (SDM), 마찰계수의 표준오차 (MMD) 가 높아, 백 전개가 불균일 전개로 본 발명보다 떨어지는 것을 나타낸다.

비교예 4 는 비교예 3 과 동일하게 원사의 전섬도가 크고, 또한 정련하지 않고 원사유제도 남긴 상태의 경우이고, 이 경우도 비교예 3 과 동일하게 본 발명 보다도 떨어지는 것을 나타낸다.

비교예 5 는 경사에 제경시 아크릴 호제를 부착시키고, 워터제트룸 제직기로 제직하여 정련ㆍ히트세트 가공을 실행한 것으로, 콤팩트성이나 절첩유지성, 전개성은 우수하지만, 정련함으로써 원단의 유제부착이 거의 탈락되어 잔류유분이 적으므로 내열시험후의 인열강력유지율이 크게 저하되고, 내열시험행의 에어백에서의 전개시험에서 백이 파열된다.

비교예 6 은, 경사에 제경시 아크릴 호제를 부착시키고, 워터제트룸 제직기로 제직하여 정련한 후에, 유제 에멀젼 용액을 Dip 가공하여 유제를 재부착시킨 직물로, 콤팩트성이나 절첩유지성, 전개성은 우수하지만, Dip 가공에서 유제를 많이 부착시켜 내열시험후의 인열강도유지율은 저하가 없으나 FMVSS302 연소성이 불합격이다.

비교예 7 은 경사에 제경시 유제를 부착시키고, 워터제트룸 제직기로 제직ㆍ건조시켜 정련하지 않고 히트세트 가공을 실행한 직물로, 콤팩트성이나 절첩유지성, 전개성은 우수하지만, 제직중의 물로 실에 부착된 유제가 탈락되어 잔유유분이 적으므로 내열시험후의 인열강력 유지율이 크게 저하되어 내열시험후의 에어백에서의 전개시험에서 백이 파열되었다.

본 발명의 에어백용 원단은, 접힘이 펴지지 않고 콤팩트한 수납형상으로 절첩할 수 있고, 수납형상으로부터 팽창시에 설계형상으로 원활하게 전개할 수 있는 경량의 에어백의 제조를 가능하게 하는 폴리아미드섬유 직물이다. 본 발명의 에어백용 원단 직물은, 경량 에어백의 제조에 적합하고, 단위면적당 중량이 작은 직물이면서도 가속내열시험후의 인열강력 저하가 거의 없고, FMVSS302법 연소시험에 합격하는 내열성을 갖는다.

Claims

경사(經絲) 및 위사(緯絲)가, 구리 함유량이 1 ∼ 200ppm, 단사섬도가 0.5 ∼ 4.5dtex, 전섬도가 67 ∼ 250dtex, 인장강도가 5.7cN/dtex 이상인 폴리아미드섬유로 이루어지는 직물로, 이 직물에 유제가 0.8 중량% 이상 부착되어 이루어지고, 직물의 단위폭당의 굽힘강성이, KES 계측에서의 평균 굽힘강성 (B) 으로 0.5 ∼ 5 mN ·㎠/㎝ 이고, 직물의 단위면적당 중량이 250 g/㎡ 이하, 두께가 0.30 ㎜ 이하이고, FMVSS302 연소시험에서 자기소화성을 갖는 직물임을 특징으로 하는 에어백용 원단.
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제 1 항에 있어서, 직물의 표면이 KES 계측에서의 표면조도 (SMD) 에서 1 ∼ 7㎛ 이고, 동일하게 마찰계수의 평균편차 (MMD) 에서 0.01 ∼ 0.04 이고, 또한 이 직물의 굽힘 회복성이 KES 계측에서의 평균 굽힘 히스테리시스폭 (2HB) 에서 0.5 ∼ 5mNㆍ㎝/㎝ 인 것을 특징으로 하는 에어백용 원단.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 경사 및 위사가, 구리 함유량이 30 ∼ 200 ppm, 단사섬도가 0.5 ∼ 3.3 dtex, 전섬도가 67 ∼ 160 dtex 이고, 이 경사가 교락수 25개/m 이상인 것을 특징으로 하는 에어백용 원단.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 위사의 유제부착율보다도 경사의 부착율이 0.1 중량% 이상 많은 것을 특징으로 하는 에어백용 원단.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 직물의 경방향 및 위방향의 각각에 있어서, 폴리아미드섬유의 전섬도와 직밀도의 곱이 20000dtexㆍ개/2.54㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 에어백용 원단.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 직물의 경방향 및 위방향의 각각에 있어서, 폴리아미드섬유의 전섬도와 직밀도의 곱이 16000dtexㆍ개/2.54㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 에어백용 원단.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 폴리아미드섬유가 황산 상대점도가 2.5 ∼ 3.3 인 폴리헥사메틸렌아디파미드 섬유인 것을 특징으로 하는 에어백용 원단.
제 1 항 또는 제 4 항에 기재된 에어백용 원단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백.
하기의 공정으로 이루어지는 경량의 에어백용 원단의 제조방법

(a) 경사 및 위사가 단사섬도가 0.5 ∼ 4.5dtex, 전섬도가 67 ∼ 250dtex 이고 구리 화합물을 구리 환산으로 1 ∼ 200ppm 함유하는 폴리아미드섬유를 준비하는 것;

(b) 풀을 부착하지 않고, 유제가 부여된 경사를 정경하는 것; 및

(c) 에어제트 제직하여, 80개/2.54㎝ 이상의 직밀도로, 직물의 경사방향과 위사방향의 각각에 있어서 폴리아미드섬유의 전섬도와 상기 직밀도와의 곱이 20000dtexㆍ개/2.54㎝ 이하이고, 또한 유제가 0.8wt% 이상 부착된 직물로 하는 것.