KR102508797B1

KR102508797B1 - 에어백용 직물 및 에어백

Info

Publication number: KR102508797B1
Application number: KR1020177031521A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 니시무라; 유스케 고죠; 류지 가미무라
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2023-03-13
Anticipated expiration: 2036-04-01
Also published as: KR20170132304A; PT3279378T; EP3279378A4; WO2016159378A1; US20180086301A1; MX2017012691A; CN107429445A; EP3279378A1; US10549711B2; PL3279378T3; BR112017021247A2; MX385128B; BR112017021247B1; EP3279378B1

Abstract

경량이며, 콤팩트성이 우수하고, 또한 저통기성이 우수한 에어백용 비코팅 직물, 및 통기도가 낮고, 유연하여, 직물의 기계적 강도를 유지하면서, 양호한 수납성을 양립한 에어백용 직물, 및 이 직물을 사용한 에어백을 제공한다. 이 에어백용 직물은, 기포를 구성하는 섬유가, 해직사의 얀 확폭비가 2.4 이상 3.5 이하인 섬유를 포함하거나, 또는 단면 형상이 대략 삼각형이며, 이형도가 1.3 내지 2.2인 단사 섬유를 포함하고, 인열 강력이 120N 이상이며, 또한 20kPa 차압하에서의 통기도가 0.65L/㎠/min 이하이다.

Description

에어백용 직물 및 에어백

본 발명은 에어백용 직물 및 에어백에 관한 것이다.

최근, 자동차 안전 부품의 하나로서 급속하게 장착률이 상승하고 있는 에어백은, 자동차의 충돌 사고 시에 충격을 센서가 감지하여 인플레이터로부터 발생되는 고온, 고압의 가스에 의해 에어백을 급속하게 전개시켜 운전자나 동승자의 신체, 특히 머리부가 핸들, 앞유리, 도어 유리 등에 충돌하는 것을 방지하여 보호하기 위한 것이다.

현재는 자동차의 전방면으로부터의 충돌에 대응하는 운전석이나 조수석용의 에어백뿐만 아니라, 무릎을 보호하는 니 에어백, 측면으로부터의 충돌에 대응하는 사이드 에어백이나 사이드 커튼 에어백, 후방으로부터의 충돌에 대비한 에어백도 채용되고 있다. 더욱 최근에는, 충돌되는 보행자를 보호하는 에어백도 알려져 있으며, 그의 사용 부위는 현재도 계속해서 증가하고 있다.

에어백의 장착률이 증가하는 가운데, 에어백 모듈의 경량 콤팩트화는 자동차의 연비 성능 및 차내 공간의 확보를 위해 매우 중요한 기술로 된다. 이 모듈의 개개의 부품 중에서는, 에어백은 부피, 중량, 모두 큰 비율을 차지하기 때문에, 언제나 경량, 콤팩트화가 요구되고 있다.

이러한 요구에 부응하기 위해서, 최근에는 수지 코트를 실시하지 않는, 보다 경량이며 또한 콤팩트한 비코팅 천의 수요가 증가하고 있다.

이 비코팅 천을 더욱 경량, 콤팩트화하기 위해서, 직물을 구성하는 섬유의 섬도를 낮추거나, 박음질 개수를 줄이는 등, 직물의 사용실량을 저감시키는 것이 검토되고 있지만, 동시에 통기도가 악화(통기도로서는 상승)하기 때문에, 인플레이터의 대형화가 필요하게 되어, 결과로서 에어백 모듈의 부피, 중량의 증가를 야기하는 문제를 갖고 있었다.

이 문제를 해결하는 방법의 하나로서, 섬유를 구성하는 단사 섬도를 가늘게 함으로써 기포(基布)의 통기도를 저하시키는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1).

단사 섬도를 가늘게 하는 것 이외에, 단사 단면을 편평 형상으로 하여 통기도를 저하시키는 방법도 알려져 있다(특허문헌 2). 특허문헌 2에는, 편평 단면사를 사용한 직물에서는, 단사 단면의 긴 직경이 겹쳐지도록 배치되기 때문에, 직물의 단면에 있어서의 단위 단면당 간극이 감소하여, 저통기도를 달성할 수 있다는 취지가 기재되어 있다.

또한, 자동차의 소형화가 진행되고 있는 최근에는, 차내 공간의 확보, 운전석으로부터의 각종 미터 시인성이나, 주행 중의 연비 효율 향상에 따른 차체 중량의 경량화 등의 개발 니즈 중, 특히 에어백의 경량화, 콤팩트화에 대한 요구가 급속하게 높아지고 있다.

에어백 시스템에 사용되는 에어백은, 에어백용 직물을 특정한 형상으로 재단하고, 봉제한 주머니 형상물을, 가능한 한 작은 스페이스에 수납할 수 있는 것이 요구된다. 작은 스페이스에 수납하기 위해서는, 강성이 낮고, 접히기 쉬운 직물이 사용되고 있다.

강성이 낮은 직물을 얻기 위한 일반적인 방법으로서는, 직물을 구성하는 섬유의 섬도를 작게 하거나, 직밀도를 낮게 하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 이들 방법에서는, 강성은 저하할 수 있어도, 통기도가 높아져 버리기 때문에, 에어백에 필요한 성능을 충족하기 어렵다는 문제가 있었다. 그래서 직물의 통기도를 낮게 하는 방법으로서, 이형 단면을 갖는 섬유를 사용하는 기술이 제안되어 있다.

특허문헌 3에는, 단면이 Y자형, 또는 T자형으로 특정 이형도를 갖는 섬유를 제직한 에어백용 기포가 개시되어 있다. 여기에서는, 기포에 가열 가압, 압축 가공을 행함으로써, 패브릭의 조직을 충전 압밀화함과 함께, 직사를 구성하는 단사 섬유를 변형시켜, 경사와 위사를 서로 맞물린 상태로 함으로써 저통기도를 달성하였다는 취지가 기재되어 있다.

특허문헌 4에서는, 정사각형에 유사한 단면을 갖는 실이 롤링하기 어렵고, 직물의 세로 및 가로 방향에서 높은 차폐 효과를 발휘하는 점에 착안하여, 에어백용 직물을 단면이 대략 정사각 형상의 섬유로 제직함으로써, 저통기도를 달성하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 제3144307호 공보 일본 특허 제3859135호 공보 일본 특허공개 평8-199449호 공보 일본 특허 제4685904호 공보

저통기도를 실현하기 위해 단사 섬도를 가늘게 하는 특허문헌 1에 개시된 방법에 의하면, 어떤 일정한 통기도까지 저하시킬 수는 있지만, 더 한층의 저통기도화는 곤란하였다.

또한, 에어백을 제조할 때, 에어백 직물은 접힘 공정 등에 있어서 섬유축에 대하여 직교 방향의 외력을 받지만, 편평 단면사로 제직된 직물에서는(특허문헌 2), 이 공정에서 「단사 단면의 긴 직경이 겹쳐지도록 배치되는」 구조가 무너지면, 반대로 통기도가 높아지는(악화하는) 문제를 갖고 있었다.

또한, 에어백용 직물에는 저통기도인 것에 추가하여, 경량이며, 부드럽고, 접힘 형상이 콤팩트하여, 양호한 수납성을 갖는 것이 요구되고 있지만, 특허문헌 4에서는 직물의 유연성이나 수납성에 대해서는 검토되어 있지 않다. 한편, 특허문헌 3에서는, 직물에 가열 가압, 가압 압축 가공을 실시함으로써 낮은 통기도와 함께 수납성을 달성할 수 있다는 취지가 기재되어 있지만, 가열 가압, 가압 압축 가공에 의해 직물의 인열 강력이 저하되어버린다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정에 착안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 종래 기술의 문제점을 해결하는 것에 있다. 즉, 본 발명의 목적은, 에어백의 저통기도화와 저 단위 면적당 중량화를 동시에 달성하여, 경량이고 또한 콤팩트성이 우수한 에어백용 직물, 및 이 에어백용 직물을 사용한 에어백을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 통기도가 낮고, 유연하여, 직물의 기계적 강도를 손상시키지 않고, 양호한 수납성을 발휘할 수 있는 에어백용 직물 및 에어백을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결한 본 발명은 이하의 구성으로 이루어진다(제1 발명);

1. 기포를 구성하는 섬유가, 해직사(解織絲)의 얀 확폭비가 2.4 이상 3.5 이하인 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물.

2. 기포를 구성하는 섬유가, 단사 필라멘트의 단면 형상이 대략 삼각형이며, 이형도가 1.3 내지 2.2인 섬유를 포함하는 상기 1에 기재된 에어백용 직물.

3. 기포를 구성하는 섬유가, 단사 필라멘트의 단면 형상이 대략 삼각형이며, 이형도가 1.4 내지 2.0인 섬유를 포함하는 상기 1 또는 2에 기재된 에어백용 직물.

4. 기포를 구성하는 섬유의 단사 필라멘트 단면의 외접원에 접하는 점을 연결한 삼각형을, 필라멘트 단면이 내포하는 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물.

5. 섬유가 폴리아미드 섬유인 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물.

6. 섬유의 섬도가 100dtex 내지 600dtex인 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물.

7. 에어백용 직물의 통기도가 20kPa 차압하에서 0.1L/㎠/min 내지 0.7L/㎠/min인 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물.

8. 하기 방법에 의해 측정되는 에어백용 직물의 접힘 후의 통기도가 20kPa 차압하에서 0.1L/㎠/min 내지 0.7L/㎠/min인 상기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물.

[직물의 접힘 후의 20kPa 차압하에서의 통기도]

직물의 폭 방향 양단부로부터 30㎝의 범위를 제외한 임의의 개소로부터 20㎝ 사방의 시험편을 잘라내고, 시험편을 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반으로 접고, 계속해서 상기 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접고, 다시 상기 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반으로 접고, 상기 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접어, 5㎝ 사방으로 접는다. 접힌 시험편의 전체면에 50N의 하중을 1분간 부여하고, 계속해서 20㎝ 사방으로 넓힌 상태에서 1분간 방치한다. 1회째의 접은 자국과 2회째의 접은 자국의 교점을 중심으로 하는 직경 10㎝의 원을 측정 부위로서 20kPa 차압하에서의 통기도를 측정한다.

또한, 본 발명에는, 이하의 구성을 포함하는 발명도 포함된다(제2 발명);

9. 단면 형상이 대략 삼각형이며, 이형도가 1.3 내지 2.2인 단사 섬유를 포함하고,

인열 강력이 120N 이상이며, 또한

20kPa 차압하에서의 통기도가 0.65L/㎠/min 이하인 것을 특징으로 하는 에어백용 직물.

10. 상기 8에 기재된 방법에 의해 측정되는 상기 직물의 접힘 후의 20kPa 차압하에서의 통기도가 0.65L/㎠/min 이하인 상기 9에 기재된 에어백용 직물.

11. 상기 직물에 20kPa 차압하에서의 통기도에 대한, 상기 10에 기재된 방법에 의해 측정되는 직물의 접힘 후의 20kPa 차압하에서의 통기도의 변화율이 150％ 이하인 상기 9 또는 10에 기재된 에어백용 직물.

12. ASTM D 6478로 정의되는 수납성이 1200㎤ 내지 2400㎤이며, ASTM D 4032로 정의되는 강연도가 경사 방향, 위사 방향 모두 5N 내지 22N인 상기 9 내지 11 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물.

13. 상기 직물을 구성하는 섬유의 총 섬도가 200dtex 내지 500dtex이며, 커버 팩터가 2300 이하인 상기 9 내지 12 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물.

14. 상기 단사 섬유의 단면에 나타나는 대략 삼각형의 정점끼리를 연결한 직선이, 당해 단사 섬유 단면의 외주의 내측에 있는 상기 9 내지 13 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물.

15. 상기 1 내지 14 중 어느 하나에 기재된 직물을 사용하는 것을 특징으로 하는 에어백.

16. 상기 9 내지 14 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물의 제조 방법으로서,

멀티 필라멘트를 제직하는 공정,

제직한 생기를 자연 건조하거나, 혹은 20℃ 내지 190℃에서 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물의 제조 방법.

17. 상기 9 내지 14 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물의 제조 방법으로서,

멀티 필라멘트를 제직하는 공정,

제직한 생기를 50℃ 내지 100℃의 물로 정련하는 공정, 및

정련 후의 생기를 100℃ 내지 150℃에서 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물의 제조 방법.

18. 상기 9 내지 14 중 어느 하나에 기재된 에어백용 직물의 제조 방법으로서,

멀티 필라멘트를 제직하는 공정,

제직한 생기를 30℃ 내지 90℃의 물로 정련하는 공정, 및

정련 후의 생기를, 생기의 주행 방향의 오버피드율을 1.5％ 내지 6.0％, 상기 주행 방향에 직교하는 방향의 오버피드율을, 당해 직교 방향의 길이에 대하여 1.0％ 내지 4.0％로 하고, 110℃ 내지 190℃에서 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 경량이고 또한 콤팩트성이 우수하면서, 저통기도를 갖는 에어백용 직물과 이것을 사용한 에어백을 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 에어백용 직물을 구성하는 멀티 필라멘트는 제직한 단계에 있어서는 섬유를 구성하는 각 단사 필라멘트 간의 패킹성(최밀 충전성)이 높아, 이에 의해 두께가 감소하는 특징을 갖는다. 또한, 섬유에 응력, 즉 섬유축에 직교하는 방향으로 압력이 발생한 경우, 단사 필라멘트 자체의 이동이 용이하기 때문에, 섬유로서는 단사 필라멘트 자체가 넓게 존재하고, 인접하는 섬유 간의 간극(눈)을 매립하는 효과가 생긴다. 이로 인해, 직물로서 저통기도로 하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 에어백용 직물은, 직사에 특정한 이형도를 갖는 대략 삼각 단면 섬유를 포함하고 있기 때문에, 낮은 통기도와 직물의 기계적 강도를 구비하면서도, 유연하여, 양호한 수납성을 발휘할 수 있다.

도 1은, 이형 단면을 갖는 노즐과, 그의 이형도의 구하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는, 단사 섬유의 바람직한 단면 형상의 일례와, 당해 단사 섬유의 단면의 이형도의 구하는 방법을 나타내는 단면 모식도이다.
도 3은, 다른 단사 섬유의 단면 형상과, 당해 단사 섬유의 단면의 이형도의 구하는 방법을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4는, 실시예 1-1에서 얻어진 단사 섬유의 단면을 나타내는 주사형 전자 현미경 사진이다.
도 5는, 비교예 1-3에서 얻어진 단사 섬유의 단면을 나타내는 주사형 전자 현미경 사진이다.
도 6은, 실시예 2-1에서 얻어진 단사 섬유의 단면을 나타내는 주사형 전자 현미경 사진이다.
도 7은, 비교예 2-3에서 얻어진 단사 섬유의 단면을 나타내는 주사형 전자 현미경 사진이다.
도 8은, 얀 확폭비의 측정 방법의 개략도이다.

본 발명에는,

(Ⅰ) 기포를 구성하는 섬유가, 해직사의 얀 확폭비가 2.4 이상 3.5 이하인 섬유를 포함하는 에어백용 직물, 및 이 에어백용 직물을 사용한 에어백(이하, 제1 발명이라 칭하는 경우가 있음)과,

(Ⅱ) 단면 형상이 대략 삼각형이며, 이형도가 1.3 내지 2.2인 단사 섬유를 포함하고, 인열 강력이 120N 이상이며, 또한 20kPa 차압하에서의 통기도가 0.65L/㎠/min 이하인 에어백용 직물, 및 이 에어백용 직물을 사용한 에어백(이하, 제2 발명이라 칭하는 경우가 있음)이 포함된다.

우선, 제1 발명에 대하여 설명한다.

에어백용 직물을 구성하는 섬유로서는 특별히 소재를 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 나일론 66, 나일론 6, 나일론 46, 나일론 12 등의 지방족 폴리아미드 섬유, 아라미드 섬유와 같은 방향족 폴리아미드 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 섬유가 사용된다. 다른 예로서는 전방향족 폴리에스테르 섬유, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유, 폴리파라페닐렌·벤조비스·옥사졸 섬유(PBO 섬유), 폴리페닐렌술피드 섬유, 폴리에테르케톤 섬유 등을 들 수 있다. 단, 경제성을 감안하면 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유가 특히 바람직하고, 그 중에서도 폴리헥사메틸렌아디파미드 섬유를 포함하는 나일론 66이 고온 가스에 대한 내구성의 점에서 특히 바람직하다.

나일론 66에 있어서는 황산에 의한 상대 점도는 3.2 이상이 바람직하다. 상대 점도가 3.2 미만이면 에어백용 직물로서 필요한 강력이 부족한 경우가 있다. 보다 바람직하게는 3.3 이상이며, 나아가서는 3.4 이상이다. 그러나 상대 점도가 너무 높으면 중합 비용이 늘어날 뿐만 아니라, 방사 조업성이 악화하는 경우가 있다. 3.6 이하가 바람직하고, 나아가서는 3.5 이하가 보다 바람직하다.

또한, 에어백용 직물을 구성하는 섬유는 그 일부 또는 전부가 재이용된 원재료로부터 얻어지는 것이어도 된다. 또한, 제조 공정에서의 공정 통과성을 향상시키기 위해서, 각종 첨가제를 함유하고 있어도 아무런 문제는 없다. 첨가제로서는, 예를 들어 산화 방지제, 열 안정제, 평활제, 대전 방지제, 증점제, 난연제 등을 들 수 있다. 또한 원착사나 제사 후 염색한 것이어도 아무런 문제는 없다.

에어백용 직물을 구성하는 섬유(멀티 필라멘트)는 통상적인 방법에 따라, 원료 수지를 단축 혹은 2축 등의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 적당한 금속 부직포 필터를 통해 노즐로 압출하여 섬유상 용융물로 한 후, 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각하고, 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 연신을 행하여, 교락 처리 후, 섬유로 할 수 있다.

나일론 66에 있어서는, 노즐의 온도는 280℃ 이상 320℃ 이하의 범위가 바람직하다. 280℃보다 낮으면 노즐을 통과할 때의 압력 손실이 커져 방사가 곤란해진다. 320℃보다 높게 하면 중합체의 열화나 겔화가 일어나기 때문에, 필터의 눈막힘이나 실 끊어짐 등의 원인으로 되어, 생산성을 저하시킬 뿐만 아니라, 섬유 강도를 저하시켜 버리는 경우가 있다.

노즐로부터 권취까지의 사이에, 보온통이나 가열통과 같은, 노즐면의 온도를 균일하게 하기 위한 장치를 설치해도 된다. 예를 들어 가열통의 길이는 노즐로부터 2㎝ 이상 50㎝ 이하의 범위가 바람직하다. 2㎝보다 짧아지면 이하에 이어지는 냉각 공정의 냉각풍이 들어가서, 노즐면의 온도를 불균일하게 해버리기 때문에 단사 필라멘트 간의 불균일이 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 50㎝보다 커지면 소위 레조넌스라 불리는 주기적인 길이 방향의 실 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

용융된 사조의 냉각을 위해 사용하는 냉각풍의 온도는 15℃ 내지 30℃의 범위가 바람직하다. 15℃보다 낮으면 단사 필라멘트 간의 이형도, 강도 등의 물성 차가 커지게 될 우려가 있다. 30℃보다 높아지면 단사 필라멘트 단면의 이형도가 저하되어버릴 우려가 있다.

냉각풍의 풍속은 0.1m/sec 이상 1m/sec 이하의 범위가 바람직하다. 0.1m /sec 미만이면 냉각할 수 없어 단사 필라멘트 간의 불균일이 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 냉각풍의 풍속이 1m/sec를 초과하면 냉각풍 상류와 하류측에서 냉각 속도가 상이하여 단사 필라멘트 간의 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

또한, 이하의 식으로 정의되는 드래프트비는 100 이상 150 이하가 바람직하다. 드래프트비는, 하기 식에 의해 산출된다.

드래프트비=인취 롤러 속도(m/min)/{단공 부피 토출량(㎥/min)/노즐 구멍 단면적(㎡)}

이 드래프트비가 100보다 낮은 경우, 실 흔들림이 커지게 되어 단사 필라멘트의 융착이나 실 끊어짐을 야기하기 쉬워지는 경우가 있다. 드래프트비가 150보다 높은 경우, 단사 필라멘트 단면 내에서의 배향 불균일, 특히 단면 내 중앙부와 삼각형 정점 부근에서의 배향 차가 커지게 되어 강도 저하 등의 문제가 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

또한 연신 배율은 4.5배 이상 4.9배 이하가 바람직하다. 4.5배 미만이 되면 강도가 낮아질 우려가 있다. 4.9배보다 크면 단사 필라멘트 단면 내에서의 배향 불균일이 발생하여, 단사 필라멘트 내에 크랙이 발생하기 쉬워 섬유의 강도 저하나 생산 시의 실 끊어짐 등을 일으키기 쉬워지는 경우가 있다.

연신의 온도는 후의 제직 방법에 따라 다르지만 20℃ 이상 240℃ 이하의 범위가 바람직하다. 20℃보다 낮으면 필요한 연신 배율에 도달하기 전에 실 끊어짐이 일어날 우려가 있다. 240℃를 초과하면 실이 용단하여 연신하기 어려워지는 경우가 있다.

본 발명에 있어서, 공기압 등의 유체 처리 소위 인터레이스 처리에 의한 교락은 필요 최소한으로 멈춰 두는 것이 바람직하다. 원사 단계에서의 섬유의 교락도는 5개/ｍ 이상 30개/m 이하가 바람직하다.

이것을 위해서는, 실질적으로 무긴장하에 즉, 연신 처리가 종료 후, 권취할 때까지의 사이에서 인터레이스 처리를 행하고, 섬유에 대한 교락 개수를 조정하는 것이 바람직하다.

교락도가 너무 적으면, 다음 공정, 즉 제직 공정 시에 보풀이 발생하기 쉬워지게 되어, 품위의 저하가 발생하는 경우가 있다. 반대로, 교락도가 너무 많으면 제직 후의 기포의 상태에서도 교락이 잔존하고, 후에 설명하는 얀 확폭비가 작아지게 될 우려가 있다. 원사 단계에서는 8개/ｍ 이상이 바람직하고, 10개/ｍ 이상이 보다 바람직하다. 상한은 28개/m 이하, 보다 바람직하게는 25개/m 이하이다.

본 발명에 있어서의 섬유의 기계적 특성으로서는, 비코팅 에어백용으로 사용될 때 요구되는 직물의 기계적 특성을 충족하기 위해서, 절단 강도로 7.0cN/dtex 이상, 더욱 바람직하게는 7.5cN/dtex 이상인 것이 바람직하다. 또한, 절단 강도는 높은 편이 바람직하지만 생산 시의 수율 등을 고려하면 9.5cN/dtex 이하가 바람직하다.

섬유를 구성하는 필라멘트의 단사 섬도는 1dtex 이상 8dtex 이하인 것이 바람직하다. 단사 섬도가 8dtex를 초과하면 제직 후 에어백으로 했을 때 통기도가 높아질 우려가 있다. 한편, 단사 섬도가 지나치게 가는 경우에도 섬유의 생산성이 나빠질 우려가 있다. 바람직하게는 2dtex 이상 7.5dtex 이하, 보다 바람직하게는 2.5dtex 이상 6.5dtex 이하이다.

본 발명의 섬유를 구성하는 단사 필라멘트의 개수는 40개 이상인 것이 바람직하다. 필라멘트 개수가 40개 미만이면 수납성이 악화하기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 필라멘트 개수가 200개를 초과하면 섬유의 생산성이 나빠지기 때문에 바람직하지 않다. 50개 이상이 바람직하고, 60개 이상이면 보다 바람직하다. 또한 180개 이하가 바람직하고, 160개 이하이면 보다 바람직하다.

본 발명의 섬유의 총 섬도는 100dtex 이상 600dtex 이하인 것이 바람직하고, 150dtex 이상 500dtex 이하인 것이 더욱 바람직하다. 총 섬도가 100dtex 미만인 경우에는 에어백용 기포로 했을 때 인장 강력 및 인열 강력이 부족하여 강도적으로 문제가 있을 우려가 있다. 600dtex를 초과한 경우에는 강도적으로는 문제는 없지만, 직물의 유연성이 손상되어, 수납성이 저하될 우려나 패브릭 표면이 단단해지기 때문에 충돌 시에 인체의 피부에 상처를 입힐 우려가 있다.

본 발명에 있어서의 기포를 구성하는 섬유(멀티 필라멘트)는, 단사 필라멘트의 단면 형상이 대략 삼각 단면인 섬유를 포함하는 것이 바람직하다.

삼각 단면 형상의 단사 필라멘트를 얻기 위해서는, 토출하는 노즐 구멍으로서, 3개의 토출 구멍을 대략 삼각형 형상이 되도록 배치하고, 용융 중합체가 노즐로부터 압출된 직후에 넓어지는 다이 스웰 현상에 의해 토출된 수지가 접합하여 형성되는 방법, 중심점으로부터 삼각형의 정점 방향을 향해 3개의 직선 형상의 슬릿으로부터 토출시키는, 소위 Y형의 토출 구멍 형상을 사용하는 방법, 혹은 도 1과 같이 중심으로 저변이 교차하도록 3개의 대략 이등변삼각형을 배치하는 토출 구멍 형상으로 하는 방법 등이 있다.

원하는 삼각 단면 형상의 단사 필라멘트를 얻기 위해서는, 특히 도 1과 같은 토출 구멍 형상으로 하는 방법이 바람직하다. 해당 형상을 사용함으로써 필라멘트의 이형도의 조정이 용이하게 된다. 단사 필라멘트의 이형도는 노즐 이형도에 따라 크게 좌우되고, 노즐의 이형도는 외접원과 내접원의 반경의 비로 나타낼 수 있다. 구제적으로는, 외접원은 3개의 대략 이등변삼각형의 가장 외측에 존재하는 정점을 통과하는 3점, 도 1에서는 A, B, C에 의해 표시되고, 내접원은 인접하는 이등변삼각형의 등변의 교점, 도 1에서는 D, E, F를 통과하는 원에 의해 표시된다.

노즐 이형도는 2 이상 10 이하가 바람직하고, 3 이상 8 이하가 더욱 바람직하다. 2보다 작으면 제사 후의 단사 필라멘트 단면이 환단면에 지나치게 가까워지는 경향이 있다. 노즐 이형도가 10을 초과하면 제사 후의 단사 필라멘트 단면이 Y 단면에 가까워지는 경향이 있다.

본 발명에 있어서, 섬유를 구성하는 단사 필라멘트는, 단사 필라멘트 단면이 정삼각형 형상에 가까운 것이 바람직하다. 대략 정삼각형임으로써 단사 필라멘트 간의 섬유축을 따른 길이 방향의 접촉이 면으로 되기 때문에, 양호한 통기 특성(저통기도)이 얻어지기 쉬워진다. 즉, 환단면이면 인접하는 단사 필라멘트 간의 접촉 상태는 단면 내의 1점으로 되어, 통기도를 억제하는 효과가 낮아지는 경향이 있다. 또한, 이형도가 지나치게 클 경우, 즉 Y 단면이 되면 인접하는 단사 필라멘트 간의 접촉 개소는 수 점 존재하지만, 어느 것이나 점에서의 접촉이기 때문에, 통기도의 저감 효과는 한정되는 경향이 있다.

단사 간의 접촉 면적을 증대시키기 위해서 단사 필라멘트 단면 형상을 편평 단면으로 하는 방법도 알려져 있다. 이것은, 직물 내에서 편평 단면의 긴 직경이 겹쳐지도록 배치됨으로써, 단사 필라멘트 간의 길이 방향의 접촉 면적이 증가함으로써, 저통기도의 직물을 달성하는 것을 목적으로 하는 기술이다.

그러나, 단사 필라멘트 단면 형상을 편평 단면으로 하는 방법에서는, 에어백 제조 시에 필요한, 접힘, 수납 등 섬유 축방향에 대하여 직교 방향의 외력을 받는 경우에, 「단사 단면의 긴 직경이 겹쳐지도록 배치되는」 구조가 무너지는, 즉 긴 직경 축이 적층 구조를 흐트러뜨리는 방향으로 회전하면 접촉 면적이 크게 저하되기 때문에, 통기도가 높아지는 문제를 갖고 있다. 본 발명에 있어서는 이 기포의 상태로부터 직교 방향의 외력에 의한 통기도의 악화를 1.5배 이하로 억제 가능하다.

본 발명에 있어서는 단사 필라멘트 단면 형상을 대략 삼각 단면으로 함으로써, 단사 간의 접촉 면적을 증가시킴과 함께, 에어백 제조 공정 시에 발생하는 섬유 축방향에 대하여 직교 방향의 외력을 받는 경우에 있어서도 단사 간의 접촉 면적을 저감시키는 일이 적어, 초기의 상태를 유지하기 쉽기 때문에, 통기도의 상승(악화)이 발생하기 어렵다.

단사 필라멘트 단면의 이형 형상을 나타내기 위해서, 일반적으로 이형도가 사용된다. 본 발명에 있어서, 이 이형도는, 1.3 이상 2.2 이하인 것이 바람직하다. 이론상은 단면 형상이 정삼각형의 것이 바람직하지만, 실제의 원사에서는 노즐로부터 용융된 레진이 압출될 때 넓어지는 현상(다이 스웰 현상)이 발생하기 때문에, 단사 섬유의 단면 형상은 각 정점이 둥그스름한 형태로 된다. 이로 인해, 본 발명에 있어서 가장 바람직한 이형도는, 1.6 부근이 중심이다. 이형도가 1.3보다 작으면 환단면에 가까워짐으로써 단사 간의 접촉이 점에 가까워지고, 통기도가 상승함과 동시에, 얀으로서의 패킹성이 저하되고, 직물로 했을 때의 통기성이 높아지는(악화하는) 경향이 있다. 또한, 2.2보다 큰 경우에도 동일하게 단사 필라멘트 간에 공극이 발생하기 때문에, 직물로 했을 때의 통기성이 높아지는(악화하는) 경향이 있다. 단사 필라멘트의 이형도는, 보다 바람직하게는 1.4 이상 2.0 이하, 더욱 바람직하게는 1.5 이상 1.8 이하이다.

또한, 본 발명에 있어서, 섬유를 구성하는 단사 필라멘트는, 단사 필라멘트 단면(외주)이 단사 필라멘트 단면에 외접하는 원과 접하는 3점을 정점으로 하는 삼각형을, 단사 필라멘트 단면(외주)이 내포하는 상태이면 보다 바람직하다. 단사 필라멘트 단면이 해당 단면의 외접원 위에 있는 정점끼리를 연결한 삼각형을 내포한다고 함은, 외접원 위에 있는 정점을 연결한 선분의 수직 이등분선과 단사 필라멘트 단면의 교점이, 외접원 위에 있는 정점끼리를 연결한 삼각형의 외측에 위치하는 것과 동의이다(도 2).

단사 필라멘트 단면이 외접원 위에 있는 정점끼리를 연결한 삼각형을 내포하지 않는 것은, 단사 필라멘트가 실질적으로 Y 단면에 가까운 것을 의미한다(도 3). 본 발명에 있어서의 단사 필라멘트의 단면은 이상적으로는 정삼각형이며, Y 단면에 가까워지면 단사 필라멘트 간에 공극이 발생하기 때문에, 직물로 했을 때의 통기성이 높아지는(악화하는) 경향이 있다.

에어백용 직물의 20kPa 차압하에서의 통기도는, 0.7L/㎠/min 이하인 것이 바람직하다. 통기도는 0.6L/㎠/min 이하인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5L/㎠/min 이하이다. 0.7L/㎠/min보다 크면, 경량, 콤팩트성을 갖는 에어백을 설계하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 통기도는 낮은 편이 바람직하지만, 비코팅 에어백에 있어서는, 0.1L/㎠/min 이상이 바람직하다. 0.1L/㎠/min보다 작게 하는 것은 제조 비용상, 바람직하지 않다. 0.15L/㎠/min 이상이 보다 바람직하고, 0.2L/㎠/min 이상이 더욱 바람직하다.

에어백 제조 시에 필요한, 접힘, 수납 등 섬유 축 방향에 대하여 직교 방향의 외력을 받는 경우에, 「단사 단면의 긴 직경이 겹쳐지도록 배치되는」 구조가 무너지고, 통기도가 변화하는지 여부의 평가 방법으로서, 본 발명에 있어서는, 「접힘 후의 고압 통기도」시험을 행하였다. 이 시험은, 에어백으로서 자동차에 실장된 기포의 상태를 재현하고, 그 시점의 통기도를 측정하는 것을 목적으로 하고 있다. 이 측정 방법은 이하와 같이 된다.

직물의 폭 방향 양단부(귀부)로부터 30㎝의 범위를 제외한 임의의 개소로부터 20㎝ 사방의 시험편을 5매 잘라 취출하고, 시험편을 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반으로 접고, 계속해서 상기 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접고, 다시 상기 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반, 또한 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접어, 5㎝ 사방으로 접는다. 접힌 시험편의 전체면에 50N의 하중을 1분간 부하하고, 계속해서 20㎝ 사방으로 넓힌 상태에서 1분간 방치한다. 1회째의 접은 자국과 2회째의 접은 자국의 교점을 중심으로 하는 직경 10㎝의 원 부분을 측정 부위로 하고, 20kPa 차압하에서의 통기도를 고압 통기도 측정기로 측정한다.

이 접힘 후의 통기도(접힘 후의 기포의 20kPa 차압하에서의 통기도)는, 0.7L/㎠/min 이하인 것이 바람직하다. 0.6L/㎠/min 이하인 것이 보다 바람직하고, 가장 바람직하게는 0.5L/㎠/min 이하이다. 통기도는 낮은 편이 바람직하지만, 비코팅 에어백에 있어서는, 0.1L/㎠/min 이상이 바람직하다.

에어백용 직물의 접힘 전후의 고압 통기도 시험(20kPa 차압하에서의 통기도)에 있어서는, 통기도의 변화가 0.05L/㎠/min 이하인 것이 바람직하고, 0.03L/㎠/min 이하이면 에어백의 전개가 균일해지기 때문에 보다 바람직하다.

에어백용 직물을 제직할 때, 제직 시의 경사 장력은 0.1cN/dtex 이상 0.5cN/dtex 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.2cN/dtex 이상 0.4cN/dtex 이하, 더욱 바람직하게는 0.25cN/dtex 이상 0.35cN/dtex 이하이다. 경사 장력이 0.1cN/dtex보다도 낮은 경우는, 직밀도의 조정이 어렵고, 또한 경사의 교락도의 저하가 지나치게 적어서, 소정의 저통기도 직물이 얻어지기 어렵게 될 우려가 있다. 0.5cN/dtex보다 높은 경우에는, 경사에 가해지는 힘이 지나치게 커서 보풀이 발생하기 쉬워질 우려가 있다.

에어백용 직물의 제직 시에, 사용하는 직기는, 워터제트룸, 에어제트룸, 레피어룸이나 다상 직기 등이 바람직하며, 이들을 사용해서 직물을 제작할 수 있다. 특히, 고속화나 확폭화, 혹은 기계 가격의 관점에서는, 워터제트룸이 바람직하다.

에어백용 직물의 제직 방법은 특별히 한정하는 것이 아니지만, 직물 물성의 균일성을 감안하면 평직이 좋다. 사용하는 실은, 경사·위사는 단일하지 않아도 되며, 에어백으로서의 성능을 충족하는, 강력, 통기도 등을 충족하면, 예를 들어 굵기나 실 개수, 섬유의 종류가 상이해도 전혀 지장은 없다.

에어백용 직물은, 제직 후 생기를 50 내지 100℃의 온수 조에 통과시키는 온수 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또한 온수 처리 시의 텐션은 0.04cN/dtex 이하인 것이 바람직하다. 소정의 텐션하에서의 온수 처리에 의해, 기포를 충분히 수축시켜 생기 중의 사조를 재배열시킴과 함께, 수 팽윤에 의해 나일론 66 중의 수소 결합이 절단됨으로써, 보다 유연성이 높은 기포가 얻어지기 쉽다. 온수 조의 온도가 50℃ 미만인 경우나, 온수 처리를 실시하지 않는 경우, 충분히 수축하지 않아 바람직하지 않다. 보다 바람직하게는 60 내지 98℃이고, 더욱 바람직하게는 70 내지 95℃이다. 경사 텐션이 0.04cN/dtex를 초과하면, 직물의 온수 처리 시에 자유롭게 수축할 수 없어, 직물 자체가 세트된 형태로 되기 때문에 직물의 유연성이 손상되기 쉬워지는 경향이 있다.

에어백용 직물은, 전술한 온수 처리 후, 열 세트 가공을 실시하지 않고 건조시키는 것이 바람직하다. 건조 공정에서의 경사 방향의 텐션도 온수 처리 시와 마찬가지의 이유에서, 0.04cN/dtex 이하가 바람직하며, 0.02cN/dtex 이상인 것이 보다 바람직하다. 핀 텐터 등을 사용하여 필요 이상으로 텐션을 걸면서 열 세트 가공을 실시하는 방법도 알려져 있지만, 그 경우 실의 열 고정이 이루어지기 때문에, 나중에 나타내는 실의 확폭 효과를 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다.

건조 온도는 에어백용 직물의 유연성을 손상시키지 않기 위해서도, 150℃ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 140℃ 이하이다. 건조 온도는 낮은 편이 바람직하지만, 지나치게 낮으면 건조 시간이 길어지게 되어, 공업적으로 바람직하지 않다. 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상이다.

에어백용 직물은 하기 식 1에서 산출되는 커버 팩터(CF)가 2300 이하인 것이 바람직하다. 커버 팩터가 2300을 초과하면 콤팩트성이 악화되기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 1800 미만에서는 통기도가 높아지는 경향이 있다. 1900 이상 2180 이하가 보다 바람직하다.

CF=[경사 밀도(개/2.54㎝)×√(경사 섬도(dtex)×0.9)]+[위사 밀도(개/2.54㎝)×√(위사 섬도(dtex)×0.9)] (식 1)

에어백용 직물을 구성하는 섬유에는, 에어백용 직물로부터 취출한 실(이하 해직사라고도 함)의 확폭비가, 2.4 이상 3.5 이하인 것이 포함된다. 확폭비는 후술하는 측정 방법에 의해 얻어지지만, 이것은 에어백으로서 전개했을 때의 멀티 필라멘트 상태를 모방한 것이다. 이 확폭비가 큰 것은, 보다 저통기화가 달성되기 쉬워짐을 의미하고 있다. 즉, 에어백이 전개될 때에는, 섬유 축방향으로의 인장 장력과 동시에, 섬유축에 대하여 직교하는 실로부터의 「직교 방향으로부터의 힘」도 작용한다. 섬유 축방향으로의 장력에 의해 단사 필라멘트는 수렴하는 방향으로 움직이는 것도 생각되지만, 「직교 방향으로부터의 힘」에 의해, 단사 필라멘트가 확폭하고, 눈을 메우는 방향으로 움직이는 것도 생각된다. 또한, 후술하는 측정 방법에 있어서, 섬유의 총 섬도(dtex)에 대하여, 1.52배의 하중(g)을 부여하는 것은, 에어백 전개 시에 천에 부여되는 힘을 계산에 의해 도출한 값을 이용한 것이다. 이 측정 방법에 의해, 에어백 전개 시에 기포를 구성하는 멀티 필라멘트에 인가되는 인장 장력 및 직교하는 실에 의해 부여되는 가로 방향으로부터의 압력도 재현 가능해진다.

해직사의 확폭비가 2.4보다 작은 경우, 확폭 효과가 적어, 눈을 매립하는 효과가 낮아진다. 이로 인해, 저통기도가 얻어지기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 해직사의 확폭비는 바람직하게는 2.5 이상, 보다 바람직하게는 2.6 이상이다. 상한은 특별히 없지만, 실제로 실이 확폭하는 것을 고려하면, 3.5 이하, 바람직하게는 3.4 이하, 보다 바람직하게는 3.2 이하, 더욱 바람직하게는 3.0 이하이다.

높은 얀 확폭비는 단사 필라멘트 단면이 대략 삼각 단면인 점과, 원사 단계에서의 교락도 수가 적은 점에 의해 달성된다. 대략 삼각 단면임으로써, 인장 장력만이 인가된 상태에서는 높은 패킹성에 의해 얀의 폭이 작아지게 되어, 섬유축에 대하여 직교하는 방향으로부터의 응력 인가 시에 필라멘트가 쐐기와 같이 작용하여 얀 전체를 가로 방향으로 넓히는 것이 가능해진다. 이 형상은 섬유 축방향에 직교하는 힘이 걸릴 때, 단사가 최밀 충전되기 쉬운 것을 나타내고 있다. 이것이 에어백 기포로서 저통기로 되는 하나의 이유라고 생각된다. 따라서, 에어백용 직물의 통기도를 한층 저감시키는 관점에서는, 해직사의 확폭비가, 경사, 위사에 모두 2.4 이상 3.5 이하인 것이 바람직하다. 에어백용 직물을 구성하는 섬유 100％ 중(경사, 위사의 합계), 상기 범위의 확폭비를 갖는 단사 섬유를 25％ 이상 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50％ 이상이며, 가장 바람직하게는 100％이다.

천으로부터 취출한 실(해직사)의 교락도는 20개/m 이하가 바람직하다. 해직사의 교락도가 적음으로써, 단사의 확대가 용이하게 되어 통기도 저감에 기여할 수 있다. 직물을 제조하는 제직 공정 시에, 실에 대하여 부여되는 장력에 의해, 교락도는 감소하는 방향으로 된다. 전술한 얀 확폭비의 관점에서, 교락도는 적은 편이 바람직하다. 해직사의 교락도는 15개/m 이하가 바람직하고, 10개/m 이하가 더욱 바람직하며, 8개/m 이하가 보다 바람직하다. 하한은 특별히는 없으며, 0개/m여도 상관없다.

다음으로, 제2 발명에 따른 에어백용 직물 및 에어백에 대하여 설명한다.

본 발명의 에어백용 직물이란, 단면 형상이 대략 삼각형이며, 이형도가 1.3 내지 2.2인 단사 섬유를 포함하고, 인열 강력이 120N 이상이며, 또한 20kPa 차압하에서의 통기도가 0.65L/㎠/min 이하인 부분에 특징을 갖는다.

본 발명자들은, 종래 사용되어 온 환 단면이나 이형 단면 등의 섬유로 바꾸어, 특정한 이형도를 갖는 대략 삼각 단면 섬유를 사용하여 에어백용 직물을 제직함으로써, 통기도가 낮고, 직물의 기계적 강도를 유지하면서도, 유연하여, 접힘으로써 콤팩트하게 되어, 양호한 수납성을 갖는 직물이 얻어진다는 사실을 알아내어, 본 발명을 완성하였다. 이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 에어백용 직물을 구성하는 섬유의 소재는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 나일론 66, 나일론 6, 나일론 46, 나일론 12 등의 지방족 폴리아미드 섬유, 아라미드 섬유와 같은 방향족 폴리아미드 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 섬유 등을 들 수 있다. 또한, 전방향족 폴리에스테르 섬유, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유, 폴리파라페닐렌·벤조비스·옥사졸 섬유(PBO 섬유), 폴리페닐렌술피드 섬유 및 폴리에테르케톤 섬유 등도 사용할 수 있다. 단, 경제성을 감안하면 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유가 바람직하고, 고온 가스에 대한 내구성 면에서는, 폴리헥사메틸렌아디파미드 섬유를 포함하는 나일론 66이 바람직하다.

에어백용 직물의 구성 섬유로서 나일론 66을 사용하는 경우에는, 황산에 의한 상대 점도가 3.2 이상인 나일론 66을 사용하는 것이 바람직하다. 상대 점도가 3.2 미만이면 에어백용 직물로서 필요한 강력이 부족한 경우가 있다. 보다 바람직하게는 3.3 이상이며, 더욱 바람직하게는 3.4 이상이다. 그러나 상대 점도가 너무 높으면 중합 비용이 늘어날 뿐만 아니라, 방사 조업성이 악화하는 경향이 있다. 따라서 상대 점도는 3.6 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.5 이하이다.

직물을 구성하는 섬유는 그 일부 또는 전부에, 플라스틱 폐재로 재생된 원재료로부터 얻어진 섬유를 사용해도 된다. 또한, 섬유를 구성하는 재료는, 제조 공정에서의 공정 통과성을 향상시키기 위한 각종 첨가제를 함유하는 것이어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 산화 방지제, 열 안정제, 평활제, 대전 방지제, 증점제, 난연제 등을 들 수 있다. 또한 에어백용 직물을 구성하는 섬유는, 원착사나 제사 후 염색된 것이어도 된다.

본 발명의 에어백용 직물에서는, 섬유 축방향에 직교하는 단면 형상이 대략 삼각형인 단사 섬유(이하, 단순히 대략 삼각 단면 섬유라 칭하는 경우가 있음)를 사용하는 것이 중요하다.

단사 섬유의 단면 형상이 대략 삼각형인 섬유를 사용함으로써, 접힘 형상이 콤팩트하여, 양호한 수납성을 발휘하는 직물이 얻어지는 이유에 대하여 본 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다. 직물을 접기 전의 섬유 내에서는, 단면 형상이 대략 삼각형의 단사 섬유가 인접해서 존재하고 있지만 단사 섬유 간에는 어느 정도의 공극이 존재하고 있어, 이 직물을 접음으로써, 접은 자국 부분에서는, 상기 공극을 매립하는 방향으로 단사 섬유가 이동하여, 섬유가 세밀한 상태에서 충전되는 것이 양호한 수납성을 발휘하는 이유의 하나로서 생각된다. 즉, 단사 섬유의 이동에 의해 직물의 두께가 얇게 됨과 동시에, 직물 자체의 강성도 낮아지기 때문에, 당해 직물의 접힘 형상이 콤팩트하게 되어, 양호한 수납성이 발휘되는 것이라 추정된다. 또한, 단사 섬유가 이동하는데도 불구하고 통기도의 증대가 발생하기 어려운 것은, 단사 섬유의 이동에 의해 섬유 내의 공극이 감소하기 때문이라고 생각된다.

직물의 강연도를 저하시키거나, 콤팩트한 접힘 형상을 달성하기 위해서는, 직물 자체의 두께를 저감시키는 것이 유효하며, 이로 인해 섬유의 섬도나 직물의 밀도를 낮추는 것이 알려져 있다. 그러나, 전술한 특정한 이형도를 갖는 대략 삼각 단면 섬유를 사용하면, 섬도나 직물의 밀도를 낮추지 않아도, 유연하여, 양호한 수납성을 발휘하는 직물로 된다. 이러한 점도 본 발명자들에 의해 비로소 알게 된 사실이다. 통상, 직물의 접은 자국에서 절곡되는 섬유에는, 섬유 축방향의 장력과 섬유축에 직교하는 방향으로부터의 압축력이 가해지기 때문에 변형이 발생한다. 이 점, 특정한 이형도를 갖는 대략 삼각 단면 섬유를 사용하는 경우에는, 상기 장력과 압축력에 의해, 섬유 내의 공극을 매립하도록 단사 섬유가 이동함과 함께, 인접하는 단사 섬유가 계면에서 어긋남으로써 직사가 섬유축에 직교하는 방향으로 넓어지기 때문에, 접은 자국 부분의 두께가 저감되어, 그 결과, 접힘 형상이 콤팩트하게 되어, 에어백의 수납성이 향상되는 것이라고 추측하고 있다.

전술한 바와 같이 외력에 의해 단사 섬유가 이동하는 이유로서는, 단사 섬유의 섬유 축방향에 직교하는 단면에 나타나는 형상이 대략 삼각형의 경우에는, 단면 형상이 다른 다각 형상인 섬유에 비해 정점의 수가 적고, 단사끼리의 걸림이 적은 것을 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 단사 섬유는 이형도가 1.3 이상 2.2 이하이다. 이형도는 단사 섬유 단면의 이형 형상의 지표로서 사용되고 있다. 이론상은 단면 형상이 정삼각형의 것이 바람직하지만, 실제의 원사에서는 노즐로부터 용융된 레진이 압출될 때 넓어지는 현상(다이-스웰 현상)이 발생하기 때문에, 단사 섬유의 단면 형상은 각 정점이 둥그스름한 형태로 된다. 이로 인해, 본 발명에 있어서 가장 바람직한 이형도는, 1.6 부근이 중심이다. 이형도는 1.35 이상 2.0 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.4 이상 1.8 이하이다. 이형도가 지나치게 작으면, 단사 섬유 간에 간극이 발생하여 직물의 통기도가 저하됨과 함께, 단사 섬유의 이동이 억제되는 경우가 있다. 한편, 이형도가 지나치게 크면, 섬유 표면의 요철이 커져서 인접하는 섬유 간에서 걸림이 발생하여, 역시 단사 섬유가 이동하기 어려워지는 경우가 있다.

또한, 제직 전후에서의 이형도의 변화는 적어, 통상, 제직 후의 단사 섬유는, 제직 전의 단사 섬유(원사)와 동일 정도의 이형도를 갖고 있다. 따라서, 직물로부터 취출한 해직사의 이형도도 상기 범위인 것이 바람직하다. 단사 섬유 단면의 이형도는 실시예에 기재된 방법에 의해 구해진다.

본 발명에 따른 단사 섬유는, 도 2에 도시한 바와 같이, 그 섬유 축방향에 직교하는 단면에 나타나는 대략 삼각형(단사 섬유 단면의 외주)(34)의 정점(a, b, c)끼리를 연결한 직선이, 당해 단사 섬유 단면의 외주(34)의 내측 또는 외주(34) 위에 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 대략 삼각형(34)의 정점 a, b, 및 c를 직선으로 연결한 삼각형(33)이, 단사 섬유 단면의 외주(34)의 내측에 있는 것도 바람직하다. 이 관계는, 상기 단사 섬유 단면의 외주(34)의 정점 a, b, c를 연결한 선분 ab, bc, 및 ca의 수직 이등분선(21)과 상기 단사 섬유 단면의 외주(34)의 교점(22)이, 상기 삼각형(33)의 외측에 위치하는 것과 동의이다. 본 발명에 따른 단사 섬유로서는, 섬유 축방향에 직교하는 단면에 나타나는 형상이, 정삼각형인 것이 이상적이다. 이 경우에는, 상기 삼각형(33)과 단사 섬유 단면의 외주(34)가 일치한다.

한편, 예를 들어 도 3에 도시한 섬유와 같이, 일정한 이형도를 갖고 있어도, 섬유 축방향에 직교하는 단면에 나타나는 형상(34')과, 당해 형상(34')의 정점(a', b', c')을 연결한 직선(예를 들어 a' b') 및/또는 형상(삼각형(33'))이 전술의 관계에 없는 경우, 즉 삼각형(33')이 섬유 단면의 외주(34') 내에 없는 경우에는(단사 섬유의 단면 형상이 실질적으로는 Y형에 가까운 형상인 것을 의미함), 단사 섬유 간의 공극량이 많아지기 때문에, 통기도가 높아질 뿐만 아니라, 섬유(멀티 필라멘트) 내에서 단사 섬유가 이동하기 어려워지는 경향이 있다.

외력에 의해 멀티 필라멘트 내에서 이동하기 쉬운 단사 섬유로 하기 위해서는, 섬유의 교락도를 낮게 하는 것이 바람직하다. 원사 제조 단계에서의 교락 수는 5개/ｍ 이상 30개/m 이하가 바람직하지만, 직물로부터 해직한 단계에서의 실의 교락도는 경사와 위사의 평균값으로 20개/m 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15개/m 이하이고, 더욱 바람직하게는 8개/m 이하이다. 하한은 특별히는 없으며, 교락도는 0개/m이어도 상관없다. 교락도가 상기 범위 내이면, 단사 섬유의 이동이 저해되기 어렵고, 또한 저통기도와 수납성을 양립한 에어백용 직물이 얻어진다.

또한, 원사 단계에서의 교락도는 8개/ｍ 이상이 보다 바람직하고, 10개/ｍ 이상이 더욱 바람직하다. 원사 단계에서의 교락도의 상한은, 보다 바람직하게는 28개/m 이하이고, 더욱 바람직하게는 25개/m 이하이다.

상기 섬유를 구성하는 단사 섬유의 이동의 용이성은, 에어백용 직물을 해직해서 취출한 실(섬유)의 확폭률로부터도 파악할 수 있다. 그래서 본 발명에서는, 실의 확폭률을, 장력 등의 외력에 의해 섬유 내에서 단사 섬유가 최밀 충전되도록 이동하고, 또한 단사 섬유가, 인접하는 단사 섬유와의 계면에서 어긋남으로써 섬유축에 직교하는 방향으로 이동하는 모습을 나타내는 지표로서 사용한다. 확폭률의 값이 큰 것은 외력의 영향에 의해 단사 섬유가 움직이기 쉬운 것을 의미한다.

에어백용 직물을 해직하여 취출한 섬유의 확폭률은, 2.4 이상 3.5 이하인 것이 바람직하다. 실의 확폭률이 2.4 미만인 경우에는, 단사 섬유가 이동하기 어렵고, 특히 접힘 부분의 두께를 저감하는 효과나, 수납성을 향상시키는 효과가 작아지는 경향이 있다. 따라서, 실의 확폭률은 2.5 이상인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.6 이상이다. 실의 확폭률이 3.5보다 높으면, 단사 섬유가 지나치게 이동하기 쉬워져서, 단사 섬유 간의 간극이 밀하게 메워진 상태를 유지할 수 없게 되어 통기도가 높아져 버릴 우려가 있다. 보다 바람직하게는 3.4 이하이다. 또한, 상기 해직사의 확폭률은, 에어백용 직물을 구성하는 경사 또는 위사 중 어느 한쪽이 충족하면 되지만, 경사 및 위사가 모두 상기 확폭률을 갖게 하는 것이 바람직하다. 실의 확폭률은 후술하는 측정 방법에 의해 얻어진다.

에어백용 직물을 구성하는 섬유의 기계적 특성은, 에어백에 요구되는 기계적 특성을 충족하는 관점에서는, 절단 강도가 7.0cN/dtex 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7.5cN/dtex 이상이다. 절단 강도는 높은 편이 바람직하지만, 생산 시의 수율 등을 고려하면 9.5cN/dtex 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 9.0cN/dtex 이하이다.

섬유를 구성하는 필라멘트의 단사 섬도는 1dtex 이상 8dtex 이하인 것이 바람직하다. 단사 섬도가 지나치게 크면, 제직하여 에어백으로 했을 때 강성이 높아지고, 또한 직물의 두께도 증가하기 때문에, 양호한 수납성이 얻어지기 어려워지는 경우가 있다. 한편, 단사 섬도가 지나치게 작으면, 섬유의 생산성이 저하되는 경우가 있다. 보다 바람직하게는 2dtex 이상 7.5dtex 이하이고, 더욱 바람직하게는 2.5dtex 이상 6.5dtex 이하이다.

섬유를 구성하는 필라멘트의 개수는 40개 이상 200개 이하인 것이 바람직하다. 필라멘트 개수가 40개 미만인 경우에는 수납성이 저하되기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 필라멘트 개수가 200개를 초과하면, 섬유의 생산성이 저하되는 경향이 있다. 필라멘트의 개수는 50개 이상인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60개 이상이며, 180개 이하가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 160개 이하이다.

섬유의 총 섬도에 특별히 제한은 없지만, 100dtex 이상 600dtex 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 150dtex 이상 500dtex 이하이며, 더욱 바람직하게는 200dtex 이상 500dtex 이하이고, 235dtex 이상 470dtex 이하인 것이 특히 바람직하다. 총 섬도가 100dtex 미만인 경우에는, 에어백용 직물로 했을 때 인장 강력 및 인열 강력이 부족할 우려가 있다. 한편, 600dtex를 초과한 경우에는, 강도적인 문제는 발생하기 어렵지만, 직물의 두께가 증가하고, 유연성이 손상되고, 수납성이 저하되거나, 패브릭 표면이 단단해지기 때문에 충돌 시에 인체의 피부를 상처를 입힐 우려가 있다.

에어백용 직물의 조직은 특별히 한정되지 않지만, 직물 물성의 균일함을 감안하면 평직이 바람직하다. 직사는, 경사, 위사가 동일하지 않아도 되며, 에어백으로서의 성능을 충족하는 강력, 통기도 등이 얻어지는 한, 굵기나 실 개수, 섬유의 종류 등이 상이해도 된다. 또한, 저통기도와 양호한 수납성을 양립하는 직물로 하는 관점에서는, 에어백용 직물을 구성하는 섬유 100％ 중(경사, 위사의 합계), 전술한 단면 형상이 대략 삼각형이며, 특정한 이형도를 갖는 단사 섬유를 포함하는 섬유(멀티 필라멘트)를 25％ 이상 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50％ 이상이며, 가장 바람직하게는 100％이다.

에어백용 직물은 하기 식 1에서 산출되는 커버 팩터(CF)가 2300 이하인 것이 바람직하다. 커버 팩터가 2300을 초과하면 콤팩트성이 악화되기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 1800 미만에서는 에어백으로서 필요한 저통기도가 얻어지기 어렵게 될 우려가 있다. 커버 팩터는 보다 바람직하게는 1900 이상 2180 이하이다.

CF=(경사 밀도[개/2.54㎝])×√(경사 섬도[dtex]×0.9)+(위사 밀도[개/2.54㎝]×√(위사 섬도 [dtex]×0.9)) (식 1)

에어백용 직물은, 20kPa의 차압하에서의 통기도(고압 통기도)가 0.65L/㎠/min 이하이다. 고압 통기도가 0.65L/㎠/min을 초과하면 에어백으로서 필요한 내압을 확보하기 어려워지는 경우가 있다. 고압 통기도는 보다 바람직하게는 0.6L/㎠/min 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5L/㎠/min 이하이다.

또한, 에어백용 직물은, 소정의 방법으로 접은 후의 고압 통기도(20kPa의 차압하에서의 통기도)가 0.65L/㎠/min 이하인 것이 바람직하다. 에어백용 직물은, 접혀지거나, 무조작으로 압축된 상태에서 차내의 소정 개소에 저장되므로, 접힘 후의 통기도가 높으면 에어백 전개 시에 탑승원의 구속에 필요한 내압을 확보하기 어려워지는 경향이 있다. 접힘 후의 고압 통기도는, 보다 바람직하게는 0.6L/㎠/min 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5L/㎠/min 이하이다. 에어백용 직물의 접힘 후의 고압 통기도는 실시예에 기재된 방법에 의해 구해진다.

또한, 에어백용 직물은, 접힘 전후의 고압 통기도의 비로 표시되는 통기도 변화율(하기 식 2)이 150％ 이하인 것이 바람직하다. 통기도 변화율이 150％를 초과하면, 에어백 전개 시에 탑승원의 구속에 필요한 내압의 확보가 곤란해질 우려가 있다. 보다 바람직하게는 130％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 120％ 이하이며, 특히 바람직하게는 110％ 이하이다.

통기도 변화율(％)=(접힘 후의 고압 통기도)/(접힘 전의 고압 통기도)×100 (식 2)

본 발명의 에어백용 직물의 두께는 0.3㎜ 이하인 것이 바람직하다. 직물의 두께가 얇을수록 수납성은 향상되기 때문에, 두께는 0.29㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 보다 한층 바람직하게는 0.28㎜ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.27㎜ 이하이다. 그러나 직물의 두께가 지나치게 얇으면 직물로서의 기계적 강도가 저하되거나, 통기도를 낮게 유지하기 어렵게 될 우려가 있기 때문에, 두께는 0.20㎜ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.22㎜ 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.23㎜ 이상이다. 이와 같이 직물의 두께를 얇게 할 수 있는 것은, 특정한 이형도를 갖는 대략 삼각 단면 섬유는, 멀티 필라멘트 내에서 단사 섬유 자체가 최밀 충전하도록 이동할 수 있고, 이러한 섬유로 구성되는 직물은, 종래 에어백에 사용되어 온 환단면 섬유나 이형 단면 섬유 등에 비하여 두께가 얇아지는 특징을 갖기 때문이라고 생각된다. 또한 두께가 얇아짐으로써 직물이 유연해져서, 그 결과, 수납성도 양호하게 되는 것이라고 추정하고 있다.

에어백용 직물은, ASTM D 4032로 정의되는 강연도가, 경사 방향, 위사 방향 모두 5N 이상 22N 이하인 것이 바람직하다. 강연도가 지나치게 작은 경우에는 직물에 탄력이 없기 때문에, 반발력이 지나치게 작아서 수납을 위해 에어백을 접을 때의 작업성이 나빠지는 경향이 있다. 한편, 강연도가 지나치게 크면, 직물의 강성이 너무 높아서 수납성이 저하하는 경우가 있다. 강연도는, 보다 바람직하게는 6N 이상 20N 이하이고, 더욱 바람직하게는 7N 이상 18N 이하이다.

에어백용 직물은, ASTM D 6478로 정의되는 수납성이 1200㎤ 이상 2400㎤ 이하인 것이 바람직하다. 수납성이 1200㎤보다도 낮은 경우, 직물에 사용되는 섬유의 굵기나 직밀도가 충분하지 않음을 나타내고 있으며, 에어백으로서의 필요한 역학 특성, 저통기도가 얻어지기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 2400㎤를 초과하면, 수납이 곤란해지는 경우가 있다. 보다 바람직하게는, 1300㎤ 이상 2300㎤ 이하, 더욱 바람직하게는, 1400㎤ 이상 1800㎤ 이하이다.

에어백용 직물의 인열 강력의 값은 120N 이상이다. 인열 강력이 120N 이상이면, 에어백으로서의 성능을 충족할 수 있다. 특히 본 발명의 에어백용 직물은, 직물을 구성하는 단사 섬유끼리의 구속이 적으므로, 직물의 경사 또는 위사 방향에 장력을 걸어도 부하가 특정한 개소에 집중하기 어렵고, 에어백용 직물의 인열 강력은 비교적 높은 값으로 된다. 인열 강력은, 바람직하게는 125N 이상이며, 보다 바람직하게는 130N 이상이다. 인열 강력의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 에어백용 직물로서는, 예를 들어 300N 이하인 것이 바람직하다.

다음으로, 제2 발명에 따른 에어백용 직물에 사용되는 섬유 및 에어백용 직물의 제조 방법에 대하여 설명한다.

에어백용 직물을 구성하는 섬유는 통상적인 방법에 따라서 제조하면 된다. 예를 들어, 원료 수지를 단축 혹은 2축 등의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 적당한 금속 부직포 필터를 통해 노즐로 압출하여 섬유상 용융물로 한 후, 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각하고, 방사 유제를 부여하여, 인취 롤러에 권회하여 그대로 연신을 행하고, 이어서 교락 처리를 실시함으로써 필라멘트로 할 수 있다.

본 발명의 에어백용 직물을 구성하는 섬유는, 전술한 바와 같이, 단면 형상이 대략 삼각형이며, 특정한 이형도를 갖는 것이 필요하다. 이러한 섬유를 얻기 위해서는, 적절한 형상을 갖는 노즐을 사용해서 방사하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 3개의 토출 구멍을, 이것을 둘러싸는 외측 테두리가 대략 삼각형 형상으로 되도록 배치한 노즐을 사용하여, 노즐로부터 토출된 직후에 용융 수지가 넓어지는 다이-스웰 현상에 의해 토출된 수지를 접합시켜 실 형상으로 형성하는 방법; 토출 구멍 형상이 Y형의 노즐을 사용하고, 3개의 직선 형상의 슬릿으로부터 용융 수지를 토출시키는 방법; 혹은, 도 1에 도시된 바와 같은, 3개의 대략 이등변 삼각형을, 인접하는 대략 이등변 삼각형이 저변의 단부를 공유하도록 배치한 토출 구멍 형상을 갖는 노즐로부터 용융 수지를 토출하는 방법 등을 들 수 있다.

섬유 단면의 이형도는 노즐의 이형도에 따라 크게 좌우되므로, 특정한 이형도를 갖는 대략 삼각 단면 형상의 섬유를 얻기 위해서는, 도 1에 도시한 바와 같은 토출 구멍 형상을 갖는 노즐을 사용하는 것이 바람직하다. 해당 형상의 노즐을 사용함으로써 섬유 단면의 이형도의 조정이 용이해진다.

노즐의 이형도는 2 이상 10 이하가 바람직하고, 3 이상 8 이하가 보다 바람직하다. 노즐 이형도가 지나치게 작으면, 제사 후의 섬유 단면이 환단면에 가까운 형상이 되기 쉬워진다. 한편, 노즐의 이형도가 지나치게 크면, 제사 후의 섬유 단면이 편평 형상이나 Y형에 가까운 형상이 되기 쉬워진다.

노즐의 이형도는, 노즐 구멍의 외접원과 내접원과의 반경의 비(외접원의 반경/내접원의 반경)로 나타낼 수 있다. 도 1을 참조하면서 구체적으로 설명하면 외접원(11)은 도 1 중 파선으로 표시되어 노즐의 토출 구멍 외측 테두리(13)의 정점 A, B, 및 C를 통과하는 원이다. 한편, 내접원(12)은 도 1 중 일점쇄선으로 표시되고, 상기 토출 구멍을 상기 A, B 및 C를 정점으로 하는 3개의 대략 이등변 삼각형으로 이루어지는 형상이라 가정한 경우에, 인접하는 이등변 삼각형의 등변의 교점 D, E, F를 통과하는 원이다.

노즐 온도는, 사용하는 수지에 따라서 적절히 결정하면 되지만, 예를 들어 나일론 66 등의 폴리아미드 섬유를 사용하는 경우에는, 노즐의 온도를 280℃ 내지 320℃로 하는 것이 바람직하다. 노즐 온도가 지나치게 낮으면 수지가 노즐을 통과할 때의 압력 손실이 커져 방사가 곤란해지는 경우가 있다. 한편 노즐 온도가 너무 높으면 중합체의 열화나 겔화가 발생하기 쉬워지고, 이것이 필터의 눈막힘이나 실 끊어짐 등의 원인으로 되기 때문에, 생산성을 저하시킬 뿐만 아니라, 섬유의 강도를 저하시켜버릴 우려가 있다.

노즐면의 온도를 균일하게 하기 위해서, 노즐로부터 섬유를 권취하는 권취 롤까지의 사이에는, 보온통이나 가열통과 같은 장치를 설치해도 된다. 보온통 또는 가열통의 길이는, 예를 들어 노즐로부터 2㎝ 이상 50㎝ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 가열통의 길이가 2㎝보다 짧아지면, 그 후에 이어지는 냉각 공정의 냉각풍이 들어가서, 노즐면의 온도가 불균일해져 섬유 간에서 섬도 불균일이 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 한편, 보온통 또는 가열통이 50㎝보다 길어지면, 소위 레조넌스라고 불리는 주기적인 길이 방향의 실 불균일이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.

용융된 사조를 냉각하기 위해서 사용하는 냉각풍의 온도는 15℃ 이상 30℃ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 냉각풍의 온도가 15℃보다 낮으면 섬유 간에서 이형도, 강도인 어느 물성 차가 커질 우려가 있고, 한편, 냉각풍의 온도가 30℃보다 높아지면 섬유 단면의 이형도가 지나치게 작아질 우려가 있다. 보다 바람직하게는 18℃ 이상 28℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 20℃ 이상 25℃ 이하이다.

냉각풍의 풍속은 0.1m/sec 이상 1m/sec 이하의 범위가 바람직하다. 0.1m/sec 미만에서는 실 형상을 충분히 냉각하기 어려운 경우가 있어, 섬유 간에 섬도 불균일이 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 한편, 풍속이 1m/sec를 초과하면 냉각풍 상류와 하류측에서 냉각 속도가 상이하기 쉬워져서, 섬유 간에서 섬도 불균일이 발생할 우려가 있다.

또한, 냉각된 사조를 권취할 때에는, 이하의 식으로부터 산출되는 드래프트비를 100 이상 150 이하로 하는 것이 바람직하다.

드래프트비=인취 롤러 속도[m/min]/(단공 부피 토출량[㎥/min]/노즐 구멍 단면적[㎡])

드래프트비가 100보다 작아지면, 실 흔들림이 커지게 되어 섬유 간에서의 융착이나, 실 끊어짐이 야기하기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 드래프트비가 150보다 커지게 되면, 단사 섬유의 단면 내에서의 분자쇄의 배향 불균일, 특히 단면 중앙부와 대략 삼각형의 정점 근방에서의 분자쇄의 배향 차가 커지게 되어, 강도 저하 등의 문제가 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.

연신 배율은 4.5배 이상 4.9배 이하로 하는 것이 바람직하다. 연신 배율이 4.5배 미만에서는 섬유의 강도가 저하될 우려가 있다. 한편, 연신 배율이 4.9배보다 높으면 필라멘트 단면 내에서 분자쇄의 배향 불균일이 발생하고, 필라멘트 내에 크랙이 발생하기 쉬워져서, 섬유의 강도 저하나, 섬유의 제조 시에 실 끊어짐 등을 일으키기 쉬워질 우려가 있다.

연신 시의 온도는, 후의 제직 방법에 따라 다르지만 20℃ 이상 240℃ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 연신 온도가 20℃보다 낮으면 필요한 연신 배율에 도달하기 전에 실 끊어짐이 발생할 우려가 있다. 한편, 연신 온도가 240℃를 초과하면 실이 용단하고, 연신이 곤란해지는 경향이 있다.

본 발명의 에어백용 직물에 사용하는 섬유에서는, 공기압 등의 유체 처리, 소위 인터레이스 처리에 의한 교락은 필요 최소한으로 멈추는 것이 바람직하다. 구제적으로는 원사 단계에서의 섬유의 교락도는 5개/ｍ 이상 30개/m 이하인 것이 바람직하다. 교락도를 전술한 범위 내로 하기 위해서는, 연신 처리의 종료 후, 권취할 때까지의 사이에, 인터레이스 처리를 행하고, 섬유의 교락도를 조정하는 것이 바람직하다.

교락도가 지나치게 작으면, 다음 공정, 즉 제직 공정에서 보풀이 발생하기 쉬워져서, 직물에 품위의 저하가 보이는 경우가 있다. 한편 교락도가 지나치게 크면, 제직 후의 직물의 상태에서도 다수의 교락이 잔존함으로써, 단사 섬유의 이동이 저해될 우려가 있다. 따라서 원사 단계에서의 교락도는 전술한 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

에어백용 직물을 제직하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지의 방법을 이용하면 된다. 예를 들어 제직 시의 경사 장력은 0.1cN/dtex 이상 0.5cN/dtex 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.15cN/dtex 이상 0.4cN/dtex 이하, 더욱 바람직하게는 0.18cN/dtex 이상 0.35cN/dtex 이하이다. 경사 장력이 0.1cN/dtex보다 낮으면, 직밀도의 조정이 어렵고, 또한 경사의 교락도가 유지된 상태로 되기 쉽고, 직물로 했을 때 필라멘트 간의 양호한 패킹성이 얻어지기 어려워지는 경우가 있다. 0.5cN/dtex보다 높은 경우에는, 경사에 가해지는 힘이 지나치게 커서 보풀이 발생할 우려가 있다.

제직에 사용하는 직기도 특별히 한정되지 않으며, 워터제트룸, 에어제트룸, 레피어룸, 또는 다상 방직기 등이 바람직하게 사용된다. 고속화나 확폭화, 혹은 기계 가격의 관점에서는, 워터제트룸이 바람직하다.

에어백용 직물의 제직 후의 가공 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다. 따라서, 전술한 본 발명의 특징, 즉 외력의 영향에 의해 직물 내에서 단사 섬유가 이동한다는 특징을 유지할 수 있는 한, 어떤 가공을 실시해도 된다. 제직 후의 에어백용 직물의 가공 방법으로서는, 예를 들어, 정련 처리, 건조, 열 세트 등의 열처리를 들 수 있다. 이들은 단독으로 실시해도 되고, 2개 이상을 조합하여 실시해도 된다.

제직 후의 직물의 가공 방법의 조합 형태로서 구제적으로는, 워터제트룸으로 제직한 생기를 자연 건조하거나, 혹은 건조를 위해 열처리 공정에 제공하는 형태; 각종 직기에서 제직된 생기를 정련 공정에 제공한 후, 건조를 위해 열처리 공정에 제공하는 형태; 각종 직기에서 제직된 생기를 정련 공정에 제공한 후, 열 세트를 위한 열처리 공정에 제공하는 형태 등을 들 수 있다. 물론, 직기 위에서 직조한 채의 직물(생기)을 전술한 바와 같은 가공 공정에 제공하지 않고 그대로 재단, 봉제해서 에어백으로 해도 된다.

우선, 워터제트룸으로 제직한 생기를 자연 건조하거나, 혹은 건조를 위해 열처리 공정에 제공하는 형태에 대하여 설명한다(이하, 제1 형태라 칭하는 경우가 있음). 특정 온도에서의 열처리 공정을 실시하는 경우, 생기의 열 처리 온도(건조 온도)를 20℃ 이상 190℃ 이하로 한다. 바람직하게는 40℃ 이상 160℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 60℃ 이상 140℃ 이하이다. 또한, 열처리 시간(건조 시간)은 10초 이상 5분 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20초 이상 3분 이하이고, 더욱 바람직하게는 30초 이상 2분 이하이다. 열처리 공정에서는 상기 온도에서 생기를 열처리할 수 있으면 되며, 그 방법은 특별히 한정되지 않는다. 따라서 열처리 공정을 실시하는 장치는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 열풍을 가열 매체로 하는 건조기(드라이어식 가열로), 열풍이나 증기 등을 가열 매체로 하는 실린더 건조기 등, 직물의 건조에 사용되는 장치이면 어느 것이나 사용할 수 있다. 또한, 제1 형태에서는 상기 열처리 공정을 대신하여, 제직 후의 생기를 자연 건조하여, 에어백용 직물을 완성시켜도 된다.

각종 직기에서 제직된 생기를 정련 공정에 제공한 후, 건조를 위해 열처리 공정에 제공하는 형태에서는(이하, 제2 형태라 칭하는 경우가 있음), 제직 후, 생기를 50℃ 이상 100℃ 이하의 수조에 통과시키는 온수 처리를 실시한다(정련 공정). 온수 처리에서는, 방사 공정이나 제직 공정에서 부여되는 유제나 사이징제 등을 직물로 제거하면서, 직물을 수축시킨다. 물의 온도가 50℃ 미만인 경우에는 직물을 충분히 수축시키기 어려운 경우가 있다. 물의 온도는 60℃ 이상 98℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 70℃ 이상 95℃ 이하이다. 온수 처리는 10초 이상 3분 이하 실시하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20초 이상 2분 이하이며, 더욱 바람직하게는 30초 이상 1분 이하이다. 온수 처리에서 사용하는 물로서는, 수돗물, 순수 외에, 알킬벤젠술폰산 소다 등의 계면 활성제, 소다회 등의 알칼리 정련제, 효소, 또는 유기 용제 등의 1종 이상을 용해한 수용액을 사용해도 된다.

또한 온수 처리는, 생기의 경사 방향으로 0.040cN/dtex 이하의 텐션을 걸면서 실시하는 것이 바람직하다. 소정의 텐션하에서 온수 처리를 실시함으로써, 직물을 충분히 수축시킴으로써 생기 중의 사조를 재배열시킬 수 있다. 또한, 나일론 66 등의 폴리아미드 섬유를 사용하는 경우에는, 물의 존재보다 섬유 중의 수소 결합이 절단되기 쉬워져서, 이에 의해, 보다 유연성이 높은 기포가 얻어지기 쉬워진다. 경사 방향의 텐션이 0.040cN/dtex를 초과하면, 온수 처리 시에 직물이 자유롭게 수축하기 어려워지고, 또한 직물 자체가 긴장 상태에서 열 고정된 상태에 가까워지기 때문에 직물의 유연성이 손상되기 쉬워질 우려가 있다.

계속해서, 정련 공정(온수 처리)을 거친 직물을 열처리 공정에 제공한다. 제2 형태에 따른 열처리 공정에서는, 열 세트 가공을 실시하지 않고, 직물을 건조시키는 것이 바람직하다. 온수 처리와 마찬가지의 이유로부터, 열처리(건조) 공정에서의 경사 방향의 텐션도 0.040cN/dtex 이하로 하는 것이 바람직하다.

열 처리 온도(건조 온도)는 에어백용 직물의 유연성을 확보하는 관점에서는, 150℃ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 140℃ 이하이다. 건조 온도는 낮은 편이 바람직하지만, 지나치게 낮으면 건조 시간이 길어지고, 공업적으로 바람직하지 않다. 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상이다. 열처리 시간은 10초 이상 5분 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20초 이상 3분 이하이고, 더욱 바람직하게는 30초 이상 2분 이하이다.

각종 직기에서 제직된 생기를 정련 공정에 제공한 후, 열 세트를 위해 열처리 공정에 제공하는 형태에서는(이하, 제3 형태라 칭하는 경우가 있음), 정련 공정에서, 비교적 저온의 물, 구제적으로는 30℃ 이상 90℃ 이하의 물을 사용한다. 물의 온도는, 바람직하게는 40℃ 이상 80℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 50℃ 이상 70℃ 이하이다. 상기 온도 범위 내이면, 방사 공정이나 제직 공정에서 부여되는 유제나 사이징제 등을 효율적으로 직물로부터 제거할 수 있다.

특정 온도의 물을 사용하는 한 정련 공정에 제한은 없으며, 종래 공지의 정련 방법을 채용할 수 있다. 정련 공정에서 사용하는 물로서는, 수돗물, 순수 외에, 알킬벤젠술폰산 소다 등의 계면 활성제, 소다회 등의 알칼리 정련제, 효소 및 유기 용제 등의 1종 이상을 용해한 수용액을 사용해도 된다.

또한, 정련 공정은, 생기의 주행 방향과, 주행 방향에 직교하는 방향(폭 방향)에 장력을 부여하면서 실시해도 된다. 예를 들어, 생기의 주행 방향의 오버피드율은 0％ 이상 5％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1％ 이상 4％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 2％ 이상 3％ 이하이다. 한편, 생기의 폭 방향의 오버피드율은, 0％ 이상 3％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5％ 이상 2.5％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1％ 이상 2％ 이하이다.

정련 처리는 10초 이상 5분 이하 실시하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20초 이상 3분 이하이고, 더욱 바람직하게는 30초 이상 2분 이하이다. 정련 처리 후의 직물(생기)은, 일단 탈수나 건조 처리를 실시한 후, 열처리 공정에 제공해도 되지만, 열처리 공정에서는 직물을 110℃ 이상으로 가열하므로, 건조 처리 등을 실시하지 않고, 정련 처리 후의 직물을 직접 열처리 공정에 제공해도 된다.

계속해서, 정련 처리 후의 직물을 110℃ 이상 190℃ 이하에서 열처리한다(열처리 공정). 열 처리 온도는, 바람직하게는 120℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 130℃ 이상이고, 185℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 180℃ 이하이며, 더욱 바람직하게는 175℃ 이하이다. 열 처리 온도가 지나치게 낮으면, 정련 처리에서 젖은 직물을 건조시키는 데도 장시간 필요하게 되는 경향이 있어, 효율적이지 않을 뿐만 아니라, 섬유가 원래 갖고 있는 수축력이 충분히 발휘되지 않고 섬유 간의 눈이 커져버려, 통기도가 높아져 버릴 우려가 있다. 한편, 열 처리 온도가 너무 높으면, 직물을 구성하는 섬유가 열 열화하여 역학적인 강도가 저하되어 버릴 우려가 있을 뿐만 아니라, 열수축에 의해 직물에 강한 긴장이 부여되고, 직물이 경화하고, 수납성이 저하될 우려가 있다.

제3 형태에서는 직물에 장력을 부여하면서 열처리를 실시한다(열 세트). 보다 통기도가 낮은 직물을 얻는 관점에서는, 오버피드가 되도록 직물(생기)을 열처리 공정에 공급하는 것이 바람직하다. 직물의 주행 방향의 오버피드율은 1.5％ 이상 6.0％ 이하이고, 바람직하게는 2.0％ 이상 5.0％ 이하이고, 보다 바람직하게는 2.5％ 이상 4.5％ 이하이다. 한편, 직물(생기)의 주행 방향으로 직교하는 방향(폭 방향)의 오버피드율(폭내기율)은, 1.0％ 이상 4.0％ 이하이고, 바람직하게는 1.5％ 이상 3.5％ 이하이고, 보다 바람직하게는 2.0％ 이상 3.0％ 이하이다.

또한, 정련 공정과 열처리(열 세트) 공정의 양쪽에서 생기를 오버피드의 상태에서 공급하는 경우, 열 세트 공정에서는, 직물의 주행 방향의 오버피드율을 0％ 이상 5.0％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0％ 이상 4.0％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.5％ 이상 3.0％ 이하이다. 한편, 직물의 주행 방향에 직교하는 방향(폭 방향)의 오버피드율(폭내기율)은, 0％ 이상 3.0％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5％ 이상 2.5％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.0％ 이상 2.0％ 이하이다.

여기서, 직물의 주행 방향의 오버피드율이란 하기 식에 의해 표시되는 값이다. 열처리 공정의 상류측에 있고, 직물을 열처리 공정에 공급하는 이송 롤러의 속도(V₁)를, 열처리 공정의 하류측에 있는 권취 롤러의 속도(V₂)보다도 빠르게 함으로써 오버피드의 상태로 할 수 있다.

주행 방향의 오버피드율(％)=(V₁/V₂)×100

[V₁: 이송 롤러 속도, V₂: 권취 롤러 속도]

한편, 직물의 주행 방향에 직교하는 방향(폭)의 오버피드율은, 하기 식에 의해 표시되는 값이다. 통상, 열처리 공정은, 직물의 폭 방향 양단부를 고정시킨 상태에서 실시하지만, 고정된 한쪽의 단부로부터 다른 쪽의 단부까지의 거리를, 열처리 공정 공급 전의 직물의 폭보다도 좁게 함으로써 오버피드의 상태로 할 수 있다.

직물의 주행 방향에 직교하는 방향의 오버피드율(％)=(1-L₀/L₁)×100

[L₀: 열처리 공정에 공급되는 전 직물의 폭(m), L₁: 열처리 공정에 공급된 후의 직물의 폭(m)]

직물의 주행 방향 및 폭 방향의 오버피드율이 전술한 범위 내이면, 직물이 외력을 받았을 때의 단사 섬유의 이동이나, 섬유축 직교 방향으로의 직사의 확대가 적합하게 발생하므로 바람직하다. 오버피드율이 지나치게 작으면, 열처리에서 실이 수축함으로써 단사 섬유 자체에도 과잉의 장력이 가해지기 때문에, 외력을 받아도 단사 섬유가 이동하기 어려워지거나, 섬유축 직교 방향에 직사가 넓어지기 어려워져서 통기도가 증가할 우려가 있다. 또한, 오버피드율이 지나치게 크면, 섬유의 수축력에 의해 크림프가 커짐으로써, 섬유 간에 간극이 발생하여 통기도가 악화되거나, 직물이 두꺼워져서 수납성이 저하되는 우려나, 직물에 과잉의 장력이 가해짐으로써 직물 자체가 단단해질 우려가 있다.

열 세트는 공지의 장치와 가열 수단을 병용하여 실시하면 된다. 이러한 장치로서는, 예를 들어 핀 텐터나 클립 텐터라 불리는 직물을 유지하는 장치를 들 수 있다. 가열 수단으로서는, 예를 들어 드라이어식 가열로를 사용할 수 있다.

전술한 에어백용 직물을, 원하는 형상이 되도록 재단, 봉제 또는 용착함으로써 에어백이 얻어진다.

또한 본원은, 2015년 4월 3일에 출원된 일본 특허출원 제2015-76561호, 2015년 6월 11일에 출원된 일본 특허출원 제2015-118278호, 2016년 3월 16일에 출원된 일본 특허출원 제2016-52275호에 기초하는 우선권의 이익을 주장하는 것이다.

2015년 4월 3일에 출원된 일본 특허출원 제2015-76561호, 2015년 6월 11일에 출원된 일본 특허출원 제2015-118278호, 2016년 3월 16일에 출원된 일본 특허출원 제2016-52275호의 명세서의 전체 내용이, 본원에 참고를 위해 원용된다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구제적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니라, 전·후술하는 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 이하에 있어서는, 특별히 언급하지 않는 한, 「부」는 「질량부」를,「％」는 「질량％」를 의미한다.

(1) 총 섬도

JIS L1095 9. 4. 1에 준거하여 측정하였다.

(2) 섬유를 구성하는 단사 필라멘트 수

JIS L1013(1999)의 8. 4에 준거하여 산출하였다.

(3) 강도, 신도

JIS L 10178. 5 a) 표준 시 시험의 정의에 의해, 20℃, 65％RH에 온습도가 관리된 방에 24시간 방치한 후, 인장 시험기(가부시키가이샤 오리엔테크 제조 「텐실론 만능 재료 시험기」)에 의해, 강도, 신도를 얻었다.

(4) 비수(沸水) 수축률

JIS L1013(1999)의 8. 18. 1에 기재된 (a) 실타래 수축률(A법)에 의해 측정하였다.

(5) 직밀도(박음질 개수)

JIS L1096(1999)의 8. 6에 준거하여 측정하였다.

(6) 단면 형상, 이형도

주사형 전자 현미경을 사용하여, 임의로 선택한 5개의 단사 섬유의 단면을 촬영한다(배율 1000 내지 2000). 시판 중인 소프트웨어(예를 들어 NIS-Elements Documentation)를 사용하고, 얻어진 단사 섬유의 단면 사진에 있어서 육안으로 단사 섬유의 단면에 나타나는 대략 삼각형의 정점 3점(a, b, c라고 칭함)을 선택하고, 이 3점 a, b, c를 통과하여, 단사 섬유 단면에 외접하는 원을 묘사한다(외접원(31)).

계속해서, 상기 정점을 연결하는 선분 ab, bc 및 ac의 수직 이등분선(21)을 작도하고, 이 수직 이등분선(21)과 교차하는 단사 섬유 단면에 3개의 교점(22)을 통과하여, 단사 섬유 단면에 내접하는 원을 묘사한다(내접원(32)).

그리고, 상기 외접원(31)의 반경을 내접원(32)의 반경으로 나눈 값을 이형도로 하였다(도 2 내지 5 참조). 이형도는 5개의 필라멘트의 평균값을 사용하였다. 노즐 구멍의 이형도도 마찬가지의 방법으로 산출하였다.

또한, 단사 섬유 단면 형상이 대략 삼각형 이외의 형상인 경우에는, 단사 섬유 단면의 외측 테두리에 접하는 외접원과 내접원을 설정하고, 이들 반경의 비로부터 이형도를 구하였다. 섬유 단면 내에 복수의 내접원을 묘사할 수 있는 경우에는, 최소의 내접원의 반경을 사용하여 이형도를 구하였다.

(7) 얀 확폭비

도 8을 참조하면서, 얀 확폭비의 측정 방법을 설명한다. 섬유(멀티 필라멘트)(61)를 둘레 길이가 20㎝가 되도록 결속하여 1겹의 고리를 만든다. 이 고리 부분을 수평하게 설치한 직경 1㎝의 테플론(등록상표) 막대(62)를 통하여, 섬유(61)를 매단다. 이때, 결속점(64)이 테플론(등록상표) 막대(62) 위 및 최하점에 오지 않도록 결속점(64)의 위치를 조절한다. 섬유의 총 섬도(dtex)에 대하여 1.52배의 하중(63)을 고리 형상의 섬유(61)의 최하점에 매단다. 또한 하중(63)은, 측정에 사용한 섬유를 사용한 접합사(67)를 통해 섬유(61)에 건다.

이 상태에서 테플론(등록상표) 막대(62)의 최상부에 위치하는 멀티 필라멘트의 섬유 폭 (a)와, 결속점(64)이 없는 측의 하중점(섬유(61)의 최하점)으로부터 5㎝ 상측에 위치하는 섬유의 가장 굵은 섬유 폭 (b)를 측정하고, 양자의 비(a/b)를 산출한다. 섬유를 바꾸어, 상기 측정을 10회 반복하고 그의 평균값을 얀 확폭비로 하였다. 또한, 직물로부터의 해직사의 얀 확폭비도 마찬가지의 방법에 의해 측정하였다.

(8) 고압 통기도(20kPa 차압하에서의 통기도)

실시예 및 비교예에서 얻어진 직물의 폭 방향 양단부로부터 30㎝의 범위를 제외한 부분으로부터 랜덤하게 선택한 5군데의 측정 부위에 있어서, 고압 통기도 측정기(OEM 시스템(주) 제조)를 사용하여 20kPa 차압하에서의 통기도를 측정하고, 그 평균값을 고압 통기도로 하였다.

(9) 접힘 후의 고압 통기도(20kPa 차압하에서의 통기도)

직물의 폭 방향 양단부로부터 30㎝의 범위를 제외한 임의의 개소로부터 20㎝ 사방의 시험편을 5매 잘라 취출하고, 시험편을 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반으로 접고, 상기 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접은 후, 다시 상기 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반, 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접어, 5㎝ 사방으로 접었다. 접힌 시험편의 전체면에 50N의 하중을 1분간 부여하고, 계속해서, 20㎝ 사방으로 넓힌 상태에서 1분간 방치하였다. 1회째의 접은 자국과 2회째의 접은 자국의 교점을 중심으로 하는 직경 10㎝의 원 부분을 측정 부위로 하고, 20kPa 차압하에서의 통기도를 고압 통기도 측정기(OEM 시스템(주) 제조)를 사용하여 측정하였다. 5매의 시험편의 평균값을 접힘 후의 고압 통기도로 하였다.

(10) 통기도 변화율

이하의 식 2에 의해, 접힘 전후의 통기도 변화율을 구하였다.

(11) 기포 두께

JIS L1096(1999) 8. 5(240g/㎠ 가압하)에 준거하여 측정하였다.

(12) 교락도

원사 및 해직사의 교락도는 JIS L 1013 8. 15에 준거하여 산출하였다.

(13) ASTM 강연도

ASTM D 4032에 의해 측정하였다.

(14) ASTM 수납성

ASTM D 6478에 의해 측정하였다.

(15) 인열 강력

JIS L 1096 8. 15. 2의 A-2법(싱글 텅법)에 따라 측정하였다. 결과는 중앙값을 채용하였다.

실시예 1-1

이형 단면을 갖는 섬유로서, 폴리아미드 66 레진을 단축의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 금속 부직포 필터(닛폰 세이센 가부시키가이샤 NF-07)를 통해 도 1에 기재된 형상으로 구멍 형상을 가공한 노즐(이형도 4)로 압출하여 섬유상 용융물로 하였다. 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각한 후에 지방산 에스테르계의 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 공지의 방법에 의해 연신을 행하고, 350dtex, 48필라멘트의 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다. 얻어진 섬유의 물성을 표 1에 기재한다.

환단면을 갖는 섬유로서, 폴리아미드 66 레진을 단축의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 금속 부직포 필터(닛폰 세이센 가부시키가이샤 NF-07)를 통해 노즐로 압출하여 섬유상 용융물로 하였다. 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각한 후에 지방산 에스테르계의 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 공지의 방법에 의해 연신을 행하여, 350dtex, 108필라멘트의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

상기, 삼각 단면사를 위사, 환단면사를 경사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후, 98℃의 온수 조를 통과하고, 경사 방향의 주행 텐션이 0.026cN/dtex가 되도록 가공 텐션을 조정하여 온수 처리를 실시하였다. 계속해서 0.026cN/dtex의 경사 방향의 주행 텐션하에서 건조 처리를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 59개/인치인 평직천을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 1에 기재한다.

실시예 1-2

삼각 단면 섬유의 방사 시의 노즐 구멍 수를 108개로 하고, 필라멘트 수를 108필라멘트로 한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지의 조작을 행하고, 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유 및 직물을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 1에 기재한다.

실시예 1-3

삼각 단면 섬유의 방사 시의 노즐의 이형도를 6으로 하고, 필라멘트의 이형도를 높게 설정한 것 이외에는 실시예 1-2와 마찬가지의 조작을 행하고, 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유 및 직물을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 1에 기재한다.

실시예 1-4

삼각 단면 섬유의 방사 시의 노즐의 이형도를 8로 하고, 필라멘트의 이형도를 더욱 높게 설정한 것 이외에는 실시예 1-2와 마찬가지의 조작을 행하고, 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유 및 직물을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 1에 기재한다.

실시예 1-5

제직 시에 경사에도 삼각 단면 섬유를 사용한 것 이외에는 실시예 1-3과 마찬가지의 조작을 행하고, 직물을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 1에 기재한다.

실시예 1-6

제직 시에 경사 및 위사의 박음질 개수를 많이 설정한 것 이외에는 실시예 1-5와 마찬가지의 조작을 행하고, 직물을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 1에 기재한다.

실시예 1-7

제직 시에 경사, 및 위사의 박음질 개수를 적게 설정한 것 이외에는 실시예 1-5와 마찬가지의 조작을 행하고, 직물을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 1에 기재한다.

비교예 1-1

폴리아미드 66 레진을 단축의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 금속 부직포 필터(닛폰 세이센가부시키가이샤 제조 NF-07)를 통해 노즐로 압출하여 섬유상 용융물로 하였다. 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각한 후에 지방산 에스테르계의 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 공지의 방법에 의해 연신을 행하고, 350dtex, 48필라멘트의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다. 얻어진 섬유의 물성을 표 2에 기재한다.

폴리아미드 66 레진을 단축의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 금속 부직포 필터(닛폰 세이센 가부시키가이샤 제조 NF-07)를 통해 노즐로 압출하여 섬유상 용융물로 하였다. 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각한 후에 지방산 에스테르계의 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 공지의 방법에 의해 연신을 행하고, 350dtex, 108필라멘트의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 폴리아미드 66 섬유를 사용하여 워터제트룸으로 제직 후, 98℃의 온수 조를 통과하고, 경사 방향의 주행 텐션이 0.026cN/dtex가 되도록 가공 텐션을 조정하여 온수 처리를 실시한 후, 계속해서 주행 텐션이 0.026cN/dtex의 텐션하에서 건조 처리를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 59개/인치인 평직천을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 2에 기재한다.

비교예 1-2

폴리아미드 66 레진을 단축의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 금속 부직포 필터(닛폰 세이센가부시키가이샤 제조 NF-07)를 통해 노즐로 압출하여 섬유상 용융물로 하였다. 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각한 후에 지방산 에스테르계의 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 공지의 방법에 의해 연신을 행하고, 350dtex, 108필라멘트의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 폴리아미드 66 섬유를 사용해 워터제트룸으로 제직 후, 98℃의 온수 조를 통과하고, 경사 방향의 주행 텐션이 0.026cN/dtex가 되도록 가공 텐션을 조정하여 온수 처리를 실시한 후, 계속해서 주행 텐션이 0.026cN/dtex인 텐션하에서 건조 처리를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 59개/인치인 평직천을 얻었다. 얻어진 직물의 물성을 표 2에 기재한다.

비교예 1-3

노즐의 이형도를 12로 하고 필라멘트의 이형도를 2.3, 단사 섬유 단면의 정점을 연결한 삼각형의 일부가 섬유 단면의 외측으로 오도록 설정한 것 이외에는 실시예 1-1과 마찬가지의 조작을 행하였다. 얻어진 섬유 및 직물의 물성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 섬유는 가로 압력 인가 시의 얀 확폭비가 낮아, 직물은 통기도가 높은 것으로 되었다.

비교예 1-4

교락 처리의 에어 압력을 높게 설정하고 원사의 교락도를 35개/m으로 한 것 이외에는 실시예 1-5와 마찬가지의 조작을 행하였다. 얻어진 섬유 및 직물의 물성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 섬유는 가로 압력 인가 시의 얀 확폭비가 낮아, 직물은 통기도가 높은 것으로 되었다.

비교예 1-5

사용하는 노즐의 구멍 형상을 슬릿 형상으로 하고, 필라멘트 단면을 편평 형상으로 한 것 이외에는 비교예 1-3과 마찬가지의 조작을 행하였다. 얻어진 섬유 및 직물의 물성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 직물은, 통기도는 낮지만 접힘 후의 통기도가 높은 것이 되었다.

본 발명에 따르면, 저통기성이 우수하고, 또한 경량 콤팩트성이 우수한 에어백용 직물을 제공할 수 있다. 본 발명의 에어백용 직물은, 저통기도이며, 경량 콤팩트성이 우수하기 때문에, 특히 운전석이나 조수석에 적합하다.

실시예 2-1

폴리아미드 66 레진을 단축의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 금속 부직포 필터(닛폰 세이센 가부시키가이샤 NF-07)를 통해 도 1에 기재된 형상으로 구멍 형상을 가공한 노즐(이형도 6)로 압출하여 섬유상 용융물로 하였다. 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각한 후에, 지방산 에스테르계의 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 공지의 방법에 의해 연신을 행하고, 350dtex, 108필라멘트의 대략 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유(대략 삼각 단면사)를 얻었다. 이 섬유 단면의 주사형 전자 현미경 사진을 도 6에 나타낸다.

얻어진 대략 삼각 단면사를 경사, 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후, 98℃의 온수 조에 통과시키고, 경사 방향의 주행 텐션이 0.026cN/dtex가 되도록 가공 텐션을 조정하여 온수 처리를 실시하였다. 계속해서 0.026cN/dtex의 경사 방향의 주행 텐션하에서 건조 처리를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 59개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

실시예 2-2

방사 시에 이형도 4의 노즐을 사용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지의 방법에 의해 이형 단면을 갖는 섬유를 제조하고, 이것을 제직하여 직물을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

실시예 2-3

방사 시에 이형도 8의 노즐을 사용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지의 방법에 의해 이형 단면을 갖는 섬유를 제조하고, 이것을 제직하여 직물을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

실시예 2-4

방사 시에 이형도 10의 노즐을 사용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지의 방법에 의해 이형 단면을 갖는 섬유를 제조하고, 이것을 제직하여 직물을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

실시예 2-5

방사 시에 이형도 6의 노즐을 사용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여, 470dtex, 72필라멘트의 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 삼각 단면사를 경사, 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후, 98℃의 온수 조에 통과시키고, 경사 방향의 주행 텐션이 0.026cN/dtex가 되도록 가공 텐션을 조정하여 온수 처리를 실시하였다. 계속해서 0.026cN/dtex의 경사 방향의 주행 텐션하에서 건조 처리를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 54개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

비교예 2-1

폴리아미드 66 레진을 단축의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 금속 부직포 필터(닛폰 세이센 가부시키가이샤 NF-07)를 통해 노즐(이형도 1.0)로 압출하여 섬유상 용융물로 하였다. 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각한 후에 지방산 에스테르계의 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 공지의 방법에 의해 연신을 행하고, 350dtex, 108필라멘트의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 폴리아미드 66 섬유를 경사, 위사에 사용하여 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후, 98℃의 온수 조를 통과하고, 경사 방향의 주행 텐션이 0.026cN/dtex가 되도록 가공 텐션을 조정하여 온수 처리를 실시한 후, 계속해서 주행 텐션이 0.026cN/dtex의 텐션하에서 건조 처리를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 59개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

단사 섬유의 단면 형상이 대략 삼각형의 섬유로 이루어진 실시예의 직물과 비교하면, 비교예 2-1에서 얻어진 직물은 고압 통기도가 높은 것이었다.

비교예 2-2

비교예 2-1의 수순에 따라서, 470dtex, 72필라멘트의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 제조하고, 이것을 제직하여 경사, 위사의 직물 밀도가 54개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

비교예 2-2에서 얻어진 직물은, 이것을 구성하는 섬유의 총 섬도는 실시예 2-5와 동일하였지만, 단사 섬유가 환단면이었기 때문에, 섬유 내에서 단사 섬유가 이동하는 효과가 작고, 또한 직물의 두께가 두껍고, 단단했기 때문에, 수납성이 저하된 것이라 생각된다. 비교예 2-2의 직물은 고압 통기도도 높은 것이었다.

비교예 2-3

방사 시에 이형도 12.0의 노즐을 사용하고, 단사 섬유의 단면 형상을 공지의 방법에 의해 Y자 형상으로 한 것 이외에는 비교예 2-1과 마찬가지로 하여 Y자 단면 폴리아미드 66 섬유를 제조하고, 이것을 제직하여 직물을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다. 비교예 2-3에서 얻어진 섬유 단면의 주사형 전자 현미경 사진을 도 7에 나타낸다.

총 섬도 및 필라멘트 수가 동일하고, 삼각 단면의 섬유로 이루어진 실시예의 직물과 비교하면, Y자 단면의 섬유를 사용한 비교예 2-3의 직물은 기포 두께가 두꺼워, 수납성도 떨어진 것이었다. 또한 비교예 2-3의 직물 고압 통기도도 실시예의 직물에 비하여 높은 것이었다.

비교예 2-4

사용하는 노즐의 구멍 형상을 바꾸어, 단사 섬유의 단면 형상을 공지의 방법에 의해 사각 형상으로 한 것 이외에는 비교예 2-1과 마찬가지로 하여 섬유를 제조하고, 이것을 제직하여 직물을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

총 섬도 및 필라멘트 수가 동일하고, 삼각 단면의 섬유로 이루어진 실시예의 직물과 비교하면, 사각 단면의 섬유를 사용한 비교예 2-4의 직물은 두께가 두꺼워, 수납성도 떨어지고 있었다.

비교예 2-5

사용하는 노즐의 구멍 형상을 슬릿 형상으로 하고, 섬유 축방향에 직교하는 단면을 공지의 방법에 의해 편평 형상으로 한 것 이외에는 비교예 2-1과 마찬가지의 수순으로 섬유를 제조하고, 이것을 제직하여 직물을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

삼각 단면의 섬유로 이루어진 실시예의 직물에 비하여, 비교예 2-5의 직물은 접은 후의 고압 통기도가 높은 것이었다. 이것은, 직물을 접었을 때 편평 단면의 단사 섬유의 적층 구조가 흐트러졌기 때문이라 생각된다.

비교예 2-6

실시예 2-1의 수순에 따라서, 대략 삼각 단면 섬유를 제조하고, 이것을 제직하여 직물을 얻었다. 제직 후, 생기를 55℃의 온수 조에 1분간 통과시킨 후, 120℃에서 1분간 건조를 행하였다(정련 처리 C). 계속해서, 핀 텐터를 사용하고, 직물 주행 방향의 오버피드율 4.0％, 폭내기율 2.5％의 조건에서, 180℃에 30초간의 열처리(열수축 처리(열 세트))를 직물에 실시하였다. 계속해서 150℃로 가열한 표면이 편평한 금속 롤과 상온의 플라스틱 롤 사이에서 선압 170kg/㎝, 속도 10m/min로 편면을 프레스 압축하고, 가공하였다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 3에 나타낸다.

비교예 2-6의 직물은, 총 섬도 및 커버 팩터가 동일한 실시예 2-1에서 얻어진 직물에 비하여 인열 강력이 떨어지고 있었다. 이것은, 직물에 프레스 가공을 실시함으로써, 경사와 위사가 서로 맞물린 상태로 되고, 이 경사와 위사의 걸림 결합부에 부하가 집중했기 때문에 인열 강력이 저하된 것이라 생각된다. 또한, 비교예 2-6의 직물은 실시예의 직물에 비하여 통기도 변화율도 떨어지고 있었다. 이것은 캘린더 가공에 의해 섬유가 단단하게 굳어져서, 확폭률이 작아졌기 때문이라 생각된다.

실시예 2-6

방사 시에 이형도 6.0의 노즐을 사용하여 실시예 2-1과 마찬가지의 방법으로, 350dtex, 108필라멘트, 비수 수축률이 5.5％의 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 대략 삼각 단면사를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후, 오픈 소퍼형 정련기를 사용하여, 알킬벤젠술폰산 소다 농도 0.5g/L, 소다회 농도 0.5g/L의 수용액을 채운 정련 조(온도 65℃)에 얻어진 직물을 1분간 침지시켜 정련 처리를 행하였다. 그 후, 직물을 40℃의 온수 조에서 1분간 수세하고, 130℃에서 1분간 건조하였다(정련 처리 B).

계속해서, 핀 텐터를 사용하고, 직물의 주행 방향의 오버피드율 2.5％, 폭내기율 1.5％의 조건에서, 180℃에서 1분간의 열처리(열수축 처리(열 세트))를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 59개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 4에 나타낸다.

실시예 2-7

방사 시에 이형도 6.0의 노즐을 사용하여 실시예 2-1과 마찬가지의 방법으로, 350dtex, 108필라멘트, 비수 수축률이 9.6％의 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 대략 삼각 단면사를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후, 생기를 55℃의 온수 조에 1분간 통과시킨 후, 120℃에서 1분간 건조를 행하였다(정련 처리 C). 계속해서, 핀 텐터를 사용하고, 직물 주행 방향의 오버피드율 4.5％, 폭내기율 3.0％의 조건에서, 160℃에서 1분간의 열처리(열수축 처리(열 세트))를 직물에 실시하였다. 얻어진 직물은 평직이고, 경사, 위사의 직물 밀도는 59개/인치였다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 4에 나타낸다.

실시예 2-8

방사 시에 이형도 4.0의 노즐을 사용하여 실시예 2-2와 마찬가지의 방법으로, 350dtex, 108필라멘트, 비수 수축률이 9.8％인 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 대략 삼각 단면사를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직후, 실시예 2-7과 마찬가지의 조건에서, 생기에 정련, 건조 및 열수축 처리(열 세트)를 실시하였다. 얻어진 직물은 평직이고, 경사, 위사의 직물 밀도는 59개/인치였다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 4에 나타낸다.

실시예 2-9

방사 시에 이형도 8.0의 노즐을 사용하여 실시예 2-3과 마찬가지의 방법에 의해 350dtex, 108필라멘트, 비수 수축률이 9.5％인 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 대략 삼각 단면사를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후, 실시예 2-7과 마찬가지의 조건에서, 생기에 정련, 건조 및 열수축 처리(열 세트)를 실시하였다. 얻어진 직물은 평직이고, 경사, 위사의 직물 밀도는 59개/인치였다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 4에 나타낸다.

실시예 2-10

방사 시에 이형도 10.0의 노즐을 사용하여 실시예 2-4와 마찬가지의 방법에 의해 350dtex, 108필라멘트, 비수 수축률이 9.2％인 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

실시예 2-11

방사 시에 이형도 6.0의 노즐을 사용하여 실시예 2-1과 마찬가지의 방법에 의해 350dtex, 108필라멘트, 비수 수축률이 9.6％인 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 대략 삼각 단면사를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후에는 특별히 가공을 실시하지 않고, 그대로 자연 건조시켜 직물을 마무리하였다. 얻어진 직물은 평직이고, 경사, 위사의 직물 밀도는 57개/인치였다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 4에 나타낸다.

실시예 2-12

방사 시에 이형도 6.0의 노즐을 사용하여 실시예 2-1과 마찬가지의 방법으로, 470dtex, 72필라멘트, 비수 수축률이 6.2％인 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 대략 삼각 단면사를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직 후, 오픈 소퍼형 정련기를 사용하고, 알킬벤젠술폰산 소다 농도 0.5g/L 및 소다회 농도 0.5g/L의 수용액을 채운 정련 조(온도 65℃)에, 얻어진 생기를 1분간 침지시켜 정련 처리를 행한 후, 45℃의 온수 조로 1분간 수세하고, 계속해서 140℃에서 1분간 건조하였다(정련 처리 D).

계속해서, 핀 텐터를 사용하고, 직물 주행 방향의 오버피드율 3.0％, 폭내기율 2.0％의 조건에서, 180℃에서 1분간의 열수축 처리(열 세트)를 실시하여 직물을 완성하였다. 직물은 평직이고, 경사, 위사의 직물 밀도는 54개/인치였다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 4에 나타낸다.

실시예 2-13

방사 시에 이형도 6.0의 노즐을 사용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지의 방법에 의해 470dtex, 72필라멘트, 비수 수축률이 9.3％의 삼각 단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 대략 삼각 단면사를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 얻어진 생기를 60℃의 온수 조에 1분간 통과시켜 정련한 후, 130℃에서 1분간 건조를 행하였다 (정련 처리 E).

계속해서, 핀 텐터를 사용하고, 직물 주행 방향의 오버피드율 3.0％, 폭내기율 2.0％의 조건에서, 160℃에서 1분간의 열수축 처리(열 세트)를 실시하여 직물을 완성하였다. 얻어진 직물은 평직이고, 경사, 위사의 직물 밀도는 54개/인치였다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 4에 나타낸다.

비교예 2-7

폴리아미드 66 레진을 단축의 압출기를 사용하여 용융 압출하고, 기어 펌프를 사용하여 계량하고, 금속 부직포 필터(닛폰 세이센가부시키가이샤 제조 NF-07)를 통해 노즐(이형도 1.0)로 압출하여 섬유상 용융물로 하였다. 섬유상 용융물을 그대로 노즐 바로 아래의 가열통을 통과시켜 냉각풍으로 냉각한 후에 지방산 에스테르계의 방사 유제를 부여하고, 인취 롤러에 권회하여 그대로 공지의 방법에 의해 연신을 행하고, 350dtex, 108필라멘트, 비수 수축률이 5.9％의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 얻었다.

얻어진 섬유를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직후, 실시예 2-6과 마찬가지의 조건에서, 생기에 정련, 건조 및 열수축 처리(열 세트)를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 59개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 5에 나타낸다.

단사 섬유의 단면 형상이 대략 삼각형의 섬유로 이루어진 실시예 2-6의 직물과 비교하면, 비교예 2-7의 직물은, 고압 통기도가 높은 것이었다.

비교예 2-8

비교예 2-1의 수순에 따라서, 350dtex, 108필라멘트, 비수 수축률 9.2％의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 제조하였다.

얻어진 섬유를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직후, 실시예 2-7과 마찬가지의 조건에서, 생기에 정련, 건조 및 열수축 처리(열 세트)를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 59개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 5에 나타낸다.

단사 섬유의 단면 형상이 대략 삼각형의 섬유로 이루어진 실시예 2-7의 직물과 비교하면, 비교예 2-8의 직물은 고압 통기도가 높은 것이었다.

비교예 2-9

얻어진 섬유를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직후에는 특별히 가공을 실시하지 않고, 그대로 자연 건조를 시켜서, 직물을 마무리하였다. 얻어진 직물은 평직이고, 경사, 위사의 직물 밀도는 57개/인치였다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 5에 나타낸다.

단사 섬유의 단면 형상이 대략 삼각형의 섬유로 이루어진 실시예 2-11의 직물과 비교하면, 비교예 2-9의 직물은 고압 통기도가 높은 것이었다.

비교예 2-10

비교예 2-1의 수순에 따라서, 470dtex, 72필라멘트, 비수 수축률 5.8％의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 제조하였다.

얻어진 섬유를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직후, 실시예 2-12와 마찬가지의 조건에서, 생기에 정련, 건조 및 열수축 처리(열 세트)를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 54개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 5에 나타낸다.

비교예 2-10에서 얻어진 직물을 구성하는 섬유의 총 섬도는 실시예 2-12와 동일하였지만, 단사 섬유가 환단면이며, 섬유 내에서 단사 섬유가 이동하는 효과가 작아 직물이 두껍고, 단단했기 때문에, 수납성이 저하된 것이라고 생각된다. 또한 고압 통기도도 높은 것이었다.

비교예 2-11

비교예 2-1의 수순에 따라서, 470dtex, 72필라멘트, 비수 수축률 9.3％의 환단면 폴리아미드 66 섬유를 제조하였다.

얻어진 섬유를 경사 및 위사에 사용하고, 워터제트룸으로 제직하였다. 제직후, 실시예 2-13과 마찬가지의 조건에서, 생기에 정련, 건조 및 열수축 처리(열 세트)를 실시하여, 경사, 위사의 직물 밀도가 54개/인치인 평직천을 얻었다. 원사의 물성, 및 직물의 물성을 표 5에 나타낸다.

비교예 2-11에서 얻어진 직물을 구성하는 섬유의 총 섬도는 실시예 2-13과 동일하였지만, 단사 섬유가 환단면이며, 섬유 내에서 단사가 이동하는 효과가 작았기 때문에, 직물이 두껍고, 단단했기 때문에, 수납성이 저하된 것이라고 생각된다. 또한 비교예 2-11에서 얻어진 직물은 고압 통기도도 높은 것이었다.

본 발명에 따르면, 낮은 통기도와 직물의 기계적 강도를 손상시키지 않고, 유연하며, 양호한 수납성을 발휘하는 에어백용 직물 및 에어백을 제공할 수 있다.

11: 노즐에 설치된 토출 구멍에 외접하는 원
12: 노즐에 설치된 토출 구멍에 내접하는 원
13: 노즐에 설치된 토출 구멍의 외측 테두리
21, 21': 단사 섬유의 섬유 축방향에 직교하는 단면에 나타나는 형상의 정점끼리를 연결한 직선의 선분의 수직 이등분선
22, 22': 수직 이등분선과 단사 섬유 단면의 외주와의 교점
31, 31' 외접원
32, 32': 내접원
33, 33': 단사 섬유의 단면에 나타나는 형상의 정점을 연결한 삼각형
34, 34': 단사 섬유의 단면 외주
61: 측정 샘플(섬유)
62: 직경 1㎝의 테플론(등록상표) 막대
63: 하중
64: 결속점
65: 일정 인장 장력을 인가했을 때의, 테플론(등록상표) 막대의 최상부에 위치하는 섬유의 폭 (a)의 측정점
66: 일정 인장 장력을 인가했을 때의 섬유 폭 (b)의 측정점
67: 측정 샘플과 동일한 실을 사용한, 하중과의 접합사

Claims

기포를 구성하는 섬유가, 해직사의 얀 확폭비가 2.4 이상 3.5 이하이고, 단사 필라멘트의 단면 형상이 삼각형이며, 이형도가 1.3 내지 2.2인 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물.
제1항에 있어서, 기포를 구성하는 섬유가, 단사 필라멘트의 단면 형상이 삼각형이며, 이형도가 1.4 내지 2.0인 섬유를 포함하는, 에어백용 직물.
제1항에 있어서, 기포를 구성하는 섬유의 단사 필라멘트 단면의 외접원에 접하는 점을 연결한 삼각형을, 필라멘트 단면이 내포하는, 에어백용 직물.
제1항에 있어서, 섬유가 폴리아미드 섬유인, 에어백용 직물.
제1항에 있어서, 섬유의 섬도가 100dtex 내지 600dtex인, 에어백용 직물.
제1항에 있어서, 에어백용 직물의 통기도가 20kPa 차압하에서 0.1L/㎠/min 내지 0.7L/㎠/min인, 에어백용 직물.
제1항에 있어서, 하기 방법에 의해 측정되는 에어백용 직물의 접힘 후의 통기도가 20kPa 차압하에서 0.1L/㎠/min 내지 0.7L/㎠/min인, 에어백용 직물.
[직물의 접힘 후의 20kPa 차압하에서의 통기도]
직물의 폭 방향 양단부로부터 30㎝의 범위를 제외한 임의의 개소로부터 20㎝ 사방의 시험편을 잘라내고, 시험편을 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반으로 접고, 계속해서 상기 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접고, 다시 상기 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반으로 접고, 상기 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접어, 5㎝ 사방으로 접는다. 접힌 시험편의 전체면에 50N의 하중을 1분간 부여하고, 계속해서 20㎝ 사방으로 넓힌 상태에서 1분간 방치한다. 1회째의 접은 자국과 2회째의 접은 자국의 교점을 중심으로 하는 직경 10㎝의 원을 측정 부위로서 20kPa 차압하에서의 통기도를 측정한다.
단면 형상이 삼각형이며, 이형도가 1.3 내지 2.2인 단사 섬유를 포함하고,
인열 강력이 120N 이상이며, 또한
20kPa 차압하에서의 통기도가 0.65L/㎠/min 이하인 것을 특징으로 하는 에어백용 직물.
제8항에 있어서, 하기 방법에 의해 측정되는 상기 직물의 접힘 후의 20kPa 차압하에서의 통기도가 0.65L/㎠/min 이하인, 에어백용 직물.
[직물의 접힘 후의 20kPa 차압하에서의 통기도]
직물의 폭 방향 양단부로부터 30㎝의 범위를 제외한 임의의 개소로부터 20㎝ 사방의 시험편을 잘라내고, 시험편을 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반으로 접고, 계속해서 상기 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접고, 다시 상기 섬유 축방향 (a)를 따라서 절반으로 접고, 상기 섬유 축방향 (a)에 직교하는 섬유 축방향 (b)를 따라서 절반으로 접어, 5㎝ 사방으로 접는다. 접힌 시험편의 전체면에 50N의 하중을 1분간 부여하고, 계속해서 20㎝ 사방으로 넓힌 상태에서 1분간 방치한다. 1회째의 접은 자국과 2회째의 접은 자국의 교점을 중심으로 하는 직경 10㎝의 원을 측정 부위로서 20kPa 차압하에서의 통기도를 측정한다.
제9항에 있어서, 상기 직물의 20kPa 차압하에서의 통기도에 대한 제9항에 기재된 방법에 의해 측정되는 직물의 접힘 후의 20kPa 차압하에서의 통기도의 변화율이 150％ 이하인, 에어백용 직물.
제8항에 있어서, ASTM D 6478로 정의되는 수납성이 1200㎤ 내지 2400㎤이며, ASTM D 4032로 정의되는 강연도가 경사 방향, 위사 방향 모두 5N 내지 22N인, 에어백용 직물.
제8항에 있어서, 상기 직물을 구성하는 섬유의 총 섬도가 200dtex 내지 500dtex이며, 커버 팩터가 2300 이하인, 에어백용 직물.
제8항에 있어서, 상기 단사 섬유의 단면에 나타나는 삼각형의 정점끼리를 연결한 직선이 당해 단사 섬유 단면의 외주의 내측에 있는, 에어백용 직물.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 직물을 사용하는 것을 특징으로 하는 에어백.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 에어백용 직물의 제조 방법으로서,
멀티 필라멘트를 제직하는 공정,
제직한 생기를 자연 건조하거나, 혹은 20℃ 내지 190℃에서 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물의 제조 방법.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 에어백용 직물의 제조 방법으로서,
멀티 필라멘트를 제직하는 공정,
제직한 생기를 50℃ 내지 100℃의 물로 정련하는 공정, 및
정련 후의 생기를 100℃ 내지 150℃에서 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물의 제조 방법.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 에어백용 직물의 제조 방법으로서,
멀티 필라멘트를 제직하는 공정,
제직한 생기를 30℃ 내지 90℃의 물로 정련하는 공정, 및
정련 후의 생기를, 생기의 주행 방향의 오버피드율을 1.5％ 내지 6.0％, 상기 주행 방향에 직교하는 방향의 오버피드율을 당해 직교 방향의 길이에 대하여 1.0％ 내지 4.0％로 하고, 110℃ 내지 190℃에서 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백용 직물의 제조 방법.
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