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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR MANUFACTURING POLYESTER FABRIC FOR AIRBAG
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/199444
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates a method for manufacturing a polyester fabric for an airbag and, in particular, to a method for manufacturing a polyester fabric for an airbag, wherein a predetermined tissue is inserted into the edge of a high-density fabric for the airbag at the time of weaving the fabric using a polyester fiber, thereby giving a predetermined tension to the whole of the fabric.

Inventors:
YOUN JUNG-HOON (KR)
JIN HYE-SEUNG (KR)
KWAK DONG-JIN (KR)
KIM JAE-HYUNG (KR)
Application Number:
PCT/KR2015/006437
Publication Date:
December 30, 2015
Filing Date:
June 24, 2015
Export Citation:
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Assignee:
KOLON INC (KR)
International Classes:
D03D1/02; D01F6/62; D03D15/00
Foreign References:
KR20030078629A2003-10-08
KR20000005141A2000-01-25
KR20140043004A2014-04-08
KR20100117527A2010-11-03
KR101011236B12011-01-26
Other References:
See also references of EP 3162936A4
Attorney, Agent or Firm:
YOU ME PATENT AND LAW FIRM (KR)
유미특허법인 (KR)
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Claims:
【특허청구범위】

【청구항 11

폴리에스테르 섬유를 사용하여 에어백용 생지를 제직하는 단계를 포함하고,

상기 제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 20본 내지 100본의 고밀도 조직을 삽입하는 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법.

【청구항 2】

제 1항에 있어서,

상기 폴리에스테르 섬유는 총섬도가 200 내지 1 , 000 데니어인 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법 .

【청구항 3】

제 1항에 있어서,

상기 고밀도 조직은 2X2의 바스켓직, 3X3의 바스켓직, 부분접결직, 또는 그의 1종 이상의 흔합직인 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법.

【청구항 4】

제 1항에 있어서,

상기 에어백용 생지는 일체형 직조 방식 (OPW , One Pi ece Woven)으로 제직되는 것인 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법.

【청구항 5】

제 1항에 있어서,

상기 제직된 직물을 고무성분으로 코팅하는 단계를 추가로 포함하는 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법.

【청구항 6】

제 5항에 있어서,

상기 고무성분은 분말 (powder )형 실리콘, 액상 ( l iquid)형 실리콘, 폴리우레탄, 클로로프로렌, 네오프렌고무, 폴리비닐클로라이드, 및 에멀젼형 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법 .

【청구항 7]

거 15항에 있어서,

상기 고무성분의 단위면적당 코팅량이 30 내지 150 g/m2가 되는 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법.

【청구항 8】

제 7항에 있어서,

상기 고무성분의 단위면적당 코팅량 편차가 원단의 폭 방향으로 20% 이내인 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법.

Description:
【명세서】

【발명의 명칭】

에어백용 폴리에스테르 원단의 제조방법 【기술분야】

본 발명은 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에스테르 원사 사용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시 원단 전체에 일정한 장력이 부여되도록 하는 에어백용 원단의 제조 방법에 관한 것이다.

【발명의 배경이 되는 기술】

일반적으로 에어백 (air bag)은, 주행증인 차량이 약 40 km/h 이상의 속도에서 정면의 충돌시, 차량에 가해지는 충돌충격을 충격감지센서에서 감지한 후, 화약을 폭발시켜 에어백 쿠션 내부로 가스를 공급하여 팽창시킴으로써, 운전자 및 승객을 보호하는 장치를 말한다.

에어백용 원단으로서 요구되는 항목은 충돌시에 원활하게 전개되기 위한 저통기성, 에어백 자체의 손상 및 파열을 막기 위한 고강력, 고내열성 및 승객에게 가해지는 충격을 줄이기 위한 유연성 등이 있다.

특히, 자동차에 사용되는 에어백은 일정한 형태로 제조된 후, 그 부피를 최소화하기 위하여 접힌 상태로 자동차의 핸들이나 자동차 측면 유리창 또는 측면 구조물 등에 장착되어 접힌 상태를 유자하였다가 인플레이터 ( inf l ator ) 등이 작동시 에어백이 팽창되어 전개될 수 있도록 한다. '

이렇게 인플레이터에서 급속한 가스 발생 등에 따른 에어백 전개시 우수한 팽창 성능 및 전개 성능이 발휘될 수 있도록 하기 위해서는 경사 또는 위사 방향으로 정확한 형태를 유지함으로써 에어백 쿠션의 기밀성을 높일 수 있다. 그러나, 종래에 에어백 쿠션 제조용으로 사용되는 나일론 66 등의 폴리아미드 섬유는 일반적으로 온도 및 속도에 민감하여, 원단 재단시 경사 또는 위사 방향으로 정확한 형태 유지가 되기 어렵다. 특히, 사이즈가 큰 쿠션의 경우 정확한 재단이 이뤄지지 않아, 외관 불량 및 생산성 저하를 야기시키는 문제가 있다.

한편, 일본특허공개공보 평 04-214437호에는 이러한 폴리아미드 섬유의 결점이 경감되는 폴리에스테르 섬유를 사용한 에어백용 원단이 제안되어 있다. 그러나, 이같이 기존의 폴리에스테르 원단을 사용하여 에어백을 제조하는 경우에는 높은 강연도 (st i f fness )로 인해 자동차내에 장착시 좁은 공간에 수납하기 어렵고, 고탄성율과 저신율로 인해 고온의 열처리 등에서 과도한 열수축 발생하며, 고은 고습의 가혹 조건 하에서 층분한 기계적 물성 및 전개 성능을 유지하는 데 한계가 있어 왔다.

또한, 폴리에스테르 원사를 적용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시 위사의 위입되는 부분과 위입의 반대쪽 부분이 동일한 힘이 가해지지 않기 때문에 위입되는 부분에 원사에 가해지는 힘이, 위입의 반대쪽 부분에 원사에 가해지는 힘보다 높아져서 위입의 반대쪽 부분의 원단이 단단하게 조직을 형성하자 못해 원단의 변부에 주름이 발생하는 문제가 발생한다.

이 때문에 가공, 코팅시 원단 전체에 고르게 코팅약제가 도포되지 않으며 차량용 에어백에 사용되는 원단에 잔류하는 열웅력이 해소됨에 따라 원단의 수축이 발생하게 되고, 이러한 수축 변형 특성에 따라 원단 고유의 제직 밀도 변형에 의한 공기투과도 성능 저하 및 치수안정성 저하, 최종 쿠션 제품의 부피 변형, 후도 변형 등의 문제가 발생하게 된다.

따라서, 폴리에스테르 원사를 적용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시에 원단 전체에 일정한 장력으로 적용되며, 차량용 에어백 원단으로 사용하기에 적합하게 우수한 기계적 물성 및 공기차단 효과를 갖는 에어백용 폴리에스테르 원단을 효과적으로 제조할 수 있는 공정 개발에 대한 연구가 필요하다. 【발명의 내용】

【해결하고자 하는 과제】

본 발명은 폴리에스테르 섬유를 사용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시 원단 전체에 장력이 균일하게 부여됨으로써, 기계적 물성이 우수함과 동시에 우수한 수납성 및 형태안정성, 공기 차단 효과를 갖는 에어백용 원단을 제조하는 방법올 제공하고자 한다. 본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조되는 에어백용 원단을 제공하고자 한다.

【과제의 해결 수단】

폴리에스테르 섬유를 사용하여 에어백용 생지를 제직하는 단계를 포함하고, 상기 제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 20본 내지 100본의 고밀도 조직을 삽입하는 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법을 제공한다.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 하나의 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 발명의 권리범위 내에서 구현예에 대한 다양한 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다.

추가적으로, 본 명세서 전체에서 특별한 언급이 없는 한 "포함'' 또는 "함유''라 함은 어떤 구성 요소 (또는 구성 성분)를 별다른 제한 없이 포함함을 지칭하며, 다른 구성 요소 (또는 구성 성분)의 부가를 제외하는 것으로 해석될 수 없다.

한편, 본 발명에서 에어백용 원단이라 함은 자동차용 에어백의 제조에 사용되는 직물 또는 부직포 등을 말하는 것으로, 일반적인 에어백용 원단으로는 래피어 직기로 제직된 나일론 66 평직물 또는 나일론 66 부직포를 사용하고 있으나, 본 발명의 에어백용 원단은 폴리에스테르 섬유를 사용하여 형태안정성, 강인성 , 공기투과도, 강연도 등의 기본적인 물성이 우수한 특징을 갖는다.

다만, 종래의 나일론 66 등 폴리아미드 섬유 대신에 폴리에스테르 섬유를 에어백용 원사로 적용하기 위해서는, 기존에 플리에스테르 섬유의 내열성 및 모들러스 (modulus) 개선 등에 따른 장기 물성 안정성, 수납성, 쿠션 전개 거동 등의 성능 저하를 극복할 수 있어야 한다.

폴리에스테르는 분자구조상 나일론 등에 비해 강연성 (st i ffness)이 높은 구조를 가지게 되어 높은 모들러스 (high modulus)의 특성을 갖게 된다. 이로 인해, 폴리에스테르 원사를 적용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시 위사의 위입되는 부분 (위사의 제직 출발점)과 위입의 반대쪽 부분 (위사의 제직 도착점)이 동일한 힘이 가해지지 않기 때문에 후속되는 코팅 가공 단계 등에서 원단 전체의 균일한 물성 유지가 어려운 단점이 있다. 특히, 폴리에스테르의 경우는 나일론에 비하여 실이 탄성이 작기 때문에 제직 후에 장력이 낮은 쪽은 원단이 처지는 현상이 발생하는 문제가 있다.

이에 따라, 본 발명은 폴리에스테르 섬유를 사용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시 변부 ( selvage)에 소정의 고밀도, 고장력 조직을 삽입하여 원단 전체에 일정한 장력이 부여되도록 하여 에어백용 원단으로서 향상된 물성 개선 효과를 얻을 수 있음을 확인하고 발명을 완성하였다.

발명의 일 구현예에 따르면, 폴리에스테르 섬유를 사용하여 기계적 물성 및 형태안정성이 우수한 에어백용 원단을 제조하는 방법이 제공된다. 이러한 에어백용 폴리에스테르 원단의 제조 방법은 폴리에스테르 섬유를 사용하여 에어백용 생지를 제직하는 단계를 포함하고, 상기 제직 공정에서 에어백용 생지의 변부 ( S el va g e )에 20본 내지 100본의 고밀도 조직올 삽입할 수 있다.

본 발명의 에어백용 원단은 폴리에스테르 섬유를 사용하여 고밀도 에어백용 원단 제조시, 재단 공정에서 최종 제품에 포함되지 않고 재단되어 없어지는 변부 (selvage)에 원단의 다른 부분 대비 장력이 높은 고밀도 조직을 별도로 삽입하여 인위적으로 원단 전체의 장력을 고르게 조절하는 것을 특징으로 한다. 특히, 나일론에 비해 탄성이 떨어지는 폴리에스테르 원사를 사용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시, 장력이 낮아지는 위사의 제직 도착점에 해당하는 변부 (selvage) , 즉, 식서 또는 변폭 부분에 고밀도, 고장력 조직을 삽입하여 원단의 처짐 현상을 현저히 개선할 수 있다.

상기 고밀도 조직은 20 본 내지 100 본, 바람직하게는 30 본 내지 95 본, 좀더 바람직하게는 40 본 내지 90 본으로 이루어진 것일 수 있다. 여기서, 상기 고밀도 조직은 원단의 폭. 방향으로의 고른 장력 조절 측면에서 20 본 이상이 구성되어야 하며, 제직 기계의 오류 방지 및 생산성 하락의 측면에서 100 본 이하로 구성되어야 한다. 다만, 일체형 직조 방식 (OPW , One Piece Woven)으로 제직시 디자인되어 있는 형상에 따라 변부의 장력이 많은 차이를 나타내게 되므로, 쿠션 디자인에 맞추어서 변부에 삽입되는 고밀도, 고장력 조직을 선정하고 적용하는 원사의 갯수를 선택할 수 있다.

또한, 상기 고밀도 조직은 도 1~3에 나타낸 바와 같은 3X3의 바스켓직 (도 1), 2X2의 바스켓직 (도 2), 부분접결직 (도 3), 또는 그의 1종 이상의 흔합직이 될 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이 서로 분리된 2개의 직물층 주위를 단일직으로 부분 접결하여 평직 이중직의 부분접결직 형태를 포함할 수 있다. 다만, 경사방향의 장력 이상 방지 및 용이한 폭 방향의 장력 조절 성능 향상 측면에서 2X2의 바스켓직, 3X3의 바스켓직 등이 바람직하다.

본 발명에서는 폴리에스테르 섬유를 위사 및 경사로 이용하여 직물을 제직하는 단계를 통해 에어백용 폴리에스테르 원단을 제조될 수 있다. 여기서, 상기 폴리에스테르 섬유는 총섬도가 200 내지 1 , 000 데니어, 바람직하게는 300 내지 950 데니어, 좀더 바람직하게는 400 내지 900 데니어를 갖는 것을 사용할 수 있다. 상기 폴리에스테르 섬유는 원단의 강도 측면에서 총섬도가 200 데니어 이상이 될 수 있으며, 쿠션의 수납성 측면에서 총섬도가 1 , 000 데니어 이하가 될 수 있다. 상기 데니어는 원사 또는 섬유의 굵기를 나타내는 단위로서, 길이 9 , 000 m가 1 g일 경우 1 데니어로 한다. 또한, 상기 폴리에스테르 섬유의 필라멘트수는 많을수록 소프트한 촉감을 줄 수 있으나, 너무 많은 경우에는 방사성이 좋지 않을 수 있으므로, 필라멘트수는 50 내지 210, 바람직하게는 60 내지 180으로 될 수 있다.

특히, 본 발명에서는 이전에 알려진 폴리에스테르 섬유 (통상, 초기 모들러스 120 g/de 이상임)보다 낮은 초기 모들러스, 즉, 45 내지 100 g/d , 바람직하게는 50 내지 90 g/d , 좀더 바람직하게는 55 내지 85 g/d의 초기 모듈러스가 되는 폴리에스테르 섬유를 사용하여 제조될 수 있다. 이 때, 상기 폴리에스테르 섬유의 모들러스는 인장시험시 얻어지는 응력-변형도 선도의 탄성 구간 기울기로부터 얻어지는 탄성계수의 물성값으로, 상기 섬유의 모들러스가 높으면 탄성은 좋으나 원단의 강연도 (st i f fness)가 나빠질 수 있으며, 모들러스가 너무 낮을 경우 원단의 강연도는 좋으나 탄성회복력이 낮아져서 원단의 강인성이 나빠질 수 있다. 이같이, 기존에 비해 낮은 범위의 초기 모들러스를 갖는 폴리에스테르 섬유로부터 제조된 에어백용 원단은 기존의 PET 원단의 높은 강연도 (stiffness) 문제 등을 해결하고, 우수한 폴딩성, 유연성, 및 수납성을 나타낼 수 있다.

또한, 상기 폴리에스테르 섬유는 통상의 폴리에스테르 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 원사인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 PET를 70 몰% 이상, 바람직하게는 90 몰% 이상 포함하는 PET 원사인 것이 바람직하다.

상기 폴리에스테르 섬유는 인장강도가 8.0 g/d 이상, 바람직하게는 8.0 내지 10.0 g/d, 보다 바람직하게는 8.3 g/d 내지 9.5 g/d이고, 절단신도가 15% 내지 27¾, 바람직하게는 18% 내지 24%를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 섬유는 건열수축율이 1.0% 내지 5.0%, 바람직하게는 1.2% 내지 3.5%을 나타낼 수 있다. 이미 상술한 바와 같이, 고유점도 및 초기 모듈러스, 신율 범위를 최적 범위로 갖는 폴리에스테르 섬유를 사용하여, 에어백용 원단으로 제조시 우수한 성능을 발휘할 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 폴리에스테르 섬유를 사용하여 에어백용 생지를 제직하는 공정은 통상적인 제직기를 사용하여 제조할 수 있으며, 어느 특정 직기를 사용하는 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 평직 형태의 원단은 레피어 직기 (Rapier Loom)나 에어젯 직기 (Air Jet Loom) 또는 워터젯 직기 (Water Jet Loom) 등올 사용하여 제조할 수 있으며, 0PW 형태의 원단은 자카드 직기 (Jacquard Loom)를 사용하여 자카드 에어젯 직기 또는 자카드 워터젯 직기 등으로 제조할 수 있다. 다만, 본 발명의 에어백용 폴리에스테르 원단은 에어백 쿠션 제조시 내압유지 성능을 향상시키고, 전체 제조 공정을 간소화시키며 공정 비용을 효과적으로 절감하는 측면에서 자카드 직기를 사용하여 일체형 직조 방식 (0PW, One Piece Woven)으로 제직될 수 있다. 특히, 이러한 일체형 직조 방식 (0PW, One Piece Woven)으로 2개의 분리된 직물층이 동시에 직조되는 경우에는 후속되는 코팅 공정을 이중층 원단 양면에 동시에 수행하게 되므로, 상술한 바와 같이 원단의 변부에 고밀도 조직을 삽입하여 원단 전체에 일정한 장력이 부여되도록 하는 것이 매우 중요하다.

상기 에어백용 폴리에스테르 원단의 제직 장력은 200 내지 400 N, 바람직하게는 200 내지 300 N이 될 수 있으며, 제직성 측면에서 제직장력은 200 N 이상이 바람직하고, 방사유제 및 제직유의 감소에 따른 원사의 절단발생 측면에서 제직장력이 400 N 이하인 것이 바람직하다.

또한 상기 에어백용 폴리에스테르 원단의 제직 속도는 400 내지 700 RPM, 바람직하게는 450 내지 650 RPM이 될 수 있으며, 생산성 측면에서 제직속도는 450 RPM 이상이 바람직하고, 방사유제 및 제직유의 제거와 불량발생 측면에서 제직속도가 650 RPM 이하인 것이 바람직하다.

이 때, 상기 에어백용 폴리에스테르 원단은 경사밀도 및 위사밀도, 즉, 경사방향 및 위사방향의 제직밀도가 각각 36 내지 65 본 /인치, 바람직하게는 38 내지 63 본 /인치, 좀더 바람직하게는 40 내지 60 본 /인치가 될 수 있다. 상기 에어백용 폴리에스테르 원단의 경사밀도 및 위사밀도는 에어백용 원단의 우수한 기계적 물성 확보 측면에서는 각각 36 본 /인치 이상이 될 수 있으며, 원단의 기밀도를 향상시키고 폴딩성을 향상시키는 측면에서 각각 65 본 /인치 이하가 될 수 있다.

또한 상기 에어백용 원단에서 기밀성을 위해서는 고압의 공기 등에 의한 인장력에 견뎌서 신장이 최소한으로 되고, 이와 동시에 에어백 작동시 충분한 기계적 물성을 확보하기 위해서는 고온 고압의 가스 배출에서 에너지 흡수 성능이 최대한으로 되는 것이 매우 중요하다. 이에 따라, 본 발명의 에어백용 원단은 커버팩터 1,500 이상의 고밀도 원단이 될 수 있다. 특히, 상기 원단은 하기 계산식 1에 의하여 원단의 커버팩터가 1 , 500 내지 2 , 500이 되도록 제직 및 가공함으로써 에어백 전개시 기밀성 및 에너지 흡수 성능을 더욱 좋게 할 수 있다. 커버팩터 (CF) = 경사밀도 X I경사섬도 +위사밀도 X I위사섬도 여기서, 상기 원단의 커버팩터가 1 , 500 미만일 때는 공기 팽창시 공기가 외부로 쉽게 배출되는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 원단의 커버팩터가 2,500을 초과할 경우 에어백 장착시 에어백 쿠션의 수납성 및 폴딩성이 현저히 떨어질 수 있다. 다만, 원단의 제직 방법이나 원사 종류에 따라, 본 발명에 따른 고밀도 에어백용 원단의 커버팩터는 1,600 이상, 1 , 700 이상, 또는 1,780 이상이 될 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 제직 공정을 마친 직물에 대하여 정련 공정 및 텐터링 공정을 추가로 수행할 수 있다.

상기 정련 공정은 40 내지 100 V , 바람직하게는 45 내지 99 V , 좀더 바람직하게는 50 내지 98 ° C의 온도 조건 하에서 수행할 수 있다. 상기 정련 공정을 통해 제직된 직물로부터 원사 생산시 또는 원단 제직시 발생하는 오염 및 이물질 등을 씻어 제거할 수 있다. 상기 정련 공정에서 체류 시간은, 정련조에서 원단을 이동시키는 공정 속도에 따라 조절될 수 있으며, 상기 원단의 정련 속도는 5 내지 30 m/min , 바람직하게는 10 내지 30 m/min 좀더 바람직하게는 10 내지 20 m/min가 될 수 있다. 이러한 정련 공정 조건은 예컨대, 정련 약제 등의 적합성 등을 고려하여 공정 효율 및 필요에 따라 변경이 가능하다. 또한, 상기 정련 공정을 마친 원단은 외부 영향에 의한 변화가 없도록 형태 고정을 해주는 열고정 단계인 텐터링 공정을 진행할 수 있다.

이렇게 정련된 직물은 에어백용 폴리에스테르 원단이 우수한 형태안정성을 확보할 수 있도록 텐터링 공정을 수행할 수 있다. 상기 텐터링 공정은 오버피드 (over feed)는 5% 내지 10¾> , 바람직하게는 5.5¾> 내지 9.5% , 좀더 바람직하게는 6% 내지 9 » 조건 하에서 수행할 수 있다. 이때, 오버피드 (over feed)라 함은 텐터링 공정에서의 정련된 직물 원단이 챔버내로 투입될 때의 공급 정도를 말하는 것으로 텐터링 공정에서 직물의 투입 속도와 배출 속도와의 차이 정도 (%)를 나타낸 것이다. 예컨대, 상기 텐터링 공정의 오버피드 (over feed)는 피딩 ( feeding) 를러의 구동 속도와 권취 를러의 구동 속도의 비율 (%)로 산측될 수 있다. 상기 텐터링 공정의 오버피드 (over feed) 정도가 1OT를 초과하여 챔버내로 공급될 경우, 챔버 내에서 열풍에 의한 핀빠짐 현상 및 균일한 열처리가 블가능하며 위사밀도가 과도하게 부여될 수 있다. 반면에, 상기 텐터링 공정의 오버피드 (over feed) 정도가 5% 미만일 경우에는 과도한 장력에 의한 원단 손상 및 위사 밀도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 이러한 경우에 위사 밀도가 낮아지고 원단의 공기투과도가 높아지며 쿠션의 치수가 원하는 크기로 제작되지 않을 수 있다.

상기 텐터링 공정에서 정련된 직물 원단의 투입 속도, 즉, 피딩 를러의 구동 속도는 10 m/min 내지 40 m/min가 될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 15 m/min 내지 35 m/min가 될 수 있다. 상기 직물 원단의 투입 속도는 원단의 텐터링 공정에 있어 챔버내 체류 시간과 밀접한 관계가 있다. 특히, 상기 투입 속도가 10 m /min 미만인 경우에는 열 챔버 내에서 과도한 체류 시간으로 인한 원단의 유연성 (softness) 저하 및 열손상을 가할 수 있다. 반면에, 상기 투입 속도가 40 m/min를 초과하여 너무 빠르게 텐터링 공정을 수행하는 경우에는 챔버내 원단 체류 시간이 너무 적어 원단에 층분한 열처리가 이뤄질 수 없으며, 이로 인하여 불균일한 원단 수축 현상이 발생할 수 있다.

한편, 상기 텐터링 공정은 상기 정련 단계에서 수축된 원단의 밀도를 제품으로서 요구되는 일정 수준으로 조정해줌으로써 원단의 밀도 및 치수를 조절해주는 공정이다. 본 발명에서 상기 텐터링 단계는 150 내지 190 , 바람직하게는 153 내지 185 ° C , 좀더 바람직하게는 155 내지 180 ° C의 은도 조건 하에서 수행할 수 있다. 상기 텐터링 공정 온도는 원단의 열수축을 최소화하고 치수 안정성을 향상시키는 측면에서 상술한 바와 같은 범위로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 제직된 직물, 또는 추가로 정련 공정 및 텐터링 공정을 마친 직물을 고무성분으로 코팅하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

일반적으로 폴리에스테르 원사를 사용하여 에어백용 원단을 제직할 경우에 나일론에 비하여 실의 탄성이 작기 때문에 제직 후에 장력이 낮은 쪽은 원단이 처지는 현상이 발생하게 되고, 나이프와 원단 사이의 장력이 다르기 때문에 코팅중량의 편차가 발생하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 폴리에스테르 섬유를 사용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시 변부에 소정의 조직을 삽입하여 원단 전체에 일정한 장력이 부여되도록 함으로써 , 코팅시 원단 전체에 고르게 코팅약제가 도포되며 에어백용 원단으로서 우수한 기계적 물성을 확보할 수 있다.

본 발명에서 상기 고무성분에 의한 코팅은 직물의 일면 또는 양면에 실시할 수 있으며, 상기 고무성분으로는 분말 (powder )형 실리콘, 액상 ( l iquid)형 실리콘, 폴리우레탄, 클로로프로렌, 네오프렌고무, 폴리비닐클로라이드, 및 에멀견형 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된

1종 이상을 사용할 수 있으며, 분말 (powder )형 실리콘, 액상 ( l iquid)형 실리콘, 또는 그의 흔합물을 포함하는 것이 기밀성 및 전개시 강도 유지 측면에서 바람직하다.

특히, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 고밀도 에어백용 원단 제직시 변부에 소정의 고밀도 조직을 삽입하여 원단 전체에 일정한 장력이 부여되도록 하여 코팅시 원단 전체에 고르게 코팅약제가 도포될 수 있다. 이에 따라, 상기 고무성분의 단위면적당 코팅량은 15 내지 150 g/m 2 , 바람직하게는 20 내지 140 g/m 2 , 좀 더 바람직하게는 30 내지 130 g/m 2 가 되도록 사용할 수 있으며, 우수한 내스크럽성 특성 및 내압 유지 효과를 얻기 위해서는 상기 코팅량이 15 g/m 2 이상이 될 수 있으며, 수납성 측면에서 상기 코팅량이 150 g/m 2 이하가 될 수 있다.

또한, 상기 고무성분의 단위면적당 코팅량 편차가 원단의 폭 방향으로 ± 20%, 즉, 20% 이내가 될 수 있으며, 바람직하게는 ± 18%, 좀더 바람직하게는 ± 15%가 될 수 있다.

상기 고무성분의 코팅은 에어백용 원단의 기계적 물성 향상 및 원단 표면으로의 공기 투과를 효과적으로 차단하기 위한 것이며, 원단과의 화학적 결합 등을 통해 접합 성능 및 기밀성을 향상시키기 위한 것이다. 상기 고무성분의 코팅은 원단면의 전체에 걸쳐 실시한다. 코팅방법으로는 나이프 코팅법, 닥터블레이드법, 분무 코팅법 등으로 통상의 코팅법을 실시할 수 있으며, 바람직하게는 나이프 코팅법을 사용한다.

예컨대, 나이프 오버 에어 (kni fe over Ai r ) 방식을 이용하면, 코팅양은 칼날의 날카로운 정도와 원단의 장력을 통해 조절할 수 있다. 코팅 공정 순서는 먼저 코팅 중량에 따라 나이프 두께 확인 후 장착을 한 후 코팅 약제가 옆으로 홀러 내지 않도록 액막이 판 장착을 할 수 있다. 또한, 코팅 중량에 따라 높이와 각도를 세팅한 후 실리콘 토출을 진행함으로써, 베이스 코팅 (base coat ing) 작업을 수행할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 에어백용 폴리에스테르 원단 제직시 변부에 소정의 조직을 삽입하여 원단 전체에 일정한 장력이 부여되도록 함으로써 코팅 공정에서 원단 처짐 현상을 방지할 수 있으며, 나이프와 원단 사이의 장력 편차를 최소화하여 코팅약제를 원단 전체에 균일하게 도포할 수 있다. 한편, 코팅의 두께와 점성으로 발생한 원단의 붙는 현상을 억제하기 위하여 탑코팅 작업을 진행할 수 있다. 이 때, 그라비아 를 (gravure rol l ) 방식을 이용하여 탑 코팅 (top coat ing)을 진행할 수 있다.

이렇게 코팅이 끝난 원단을 건조시켜주고 코팅 약제를 경화시키기 위해 추가로 가황 공정을 수행할 수 있다. 가황공정을 마지막으로 코팅공정이 마무리가 된다.

상기 가황공정은 150 내지 200 ° C , 바람직하게는 160 내지 190 ° C, 및 가장 바람직하게는 16 5 내지 185 °C의 온도에서 경화시키는 과정올 수행할 수 있다. 상기 가황온도는 내스크럽성 향상 측면에서 150 ° C 이상이 될 수 있으며, 바람직한 원단 두께 및 강연도 확보 측면에서 200 이하가 될 수 있다. 또한, 상기 가황온도에서 경화 시간은 120 초 내지 300 초, 바람직하게는 150 초 내지 250 초, 및 가장 바람직하게는 180 초 내지 240 초 범위에서 수행할 수 있다. 여기서, 상기 경화시간이 120 초 미만인 경우에 고무 성분에 의한 코팅층의 경화 작업이 효과적으로 이뤄지지 않아 원단의 기계적 물성이 저하되며 코팅이 벗겨질 수 있다. 반면에, 상기 경화 시간이 300 초를 초과하는 경우에 최종 제조된 원단의 강연도 및 후도가 증가하여 폴딩성이 떨어질 수도 있다.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.

【발명의 효과】

본 발명에 따르면, 폴리에스테르 섬유를 사용하여 고밀도 에어백용 원단 제직시 변부에 소정의 범위로 고밀도 조직을 삽입함으로써, 원단 전체에 일정한 장력이 부여되도톡 하여 기계적 물성이 우수함과 동시에 우수한 수납성 및 형태안정성, 공기 차단 효과를 갖는 에어백용 원단을 제조하는 방법이 제공된다.

【도면의 간단한 설명】

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리에스테르 원단의 변부에 삽입되는 3X3 바스켓직의 조직도 (a)과 이의 단면 (b) .

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리에스테르 원단의 변부에 삽입되는 2X2 바스켓직의 조직도 (a)과 이의 단면 (b) .

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리에스테르 원단의 변부에 삽입되는 평직 이중직의 부분접결직의 조직도 (a)과 이의 단면 (b) .

【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1

하기 표 1에 나타낸 .바와 같은 조건으로 에어백용 폴리에스테르 원단을 제조하였다.

먼저, 500 데니어의 멀티필라멘트 폴리에스테르 섬유 (필라멘트수: 144)를 사용하여, 자카드 에어젯 (Ai r Jet ) 직기로 제직밀도는 경사밀도 57본 /인치, 위사밀도는 49본 /인치로 적용하여, 커버팩터가 2 , 370이 되는 에어백용 생지를 제직하였다. 이때, 상기 제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 도 1과 같이 3X3 바스켓 조직을 60본 삽입하였다.

이렇게 제직된 원단의 양면에 나이프 오버 에어 (kni fe over Ai r ) 방식으로 실리콘 수지 코팅을 75 g/m 2 조건으로 수행하였으며, 제조된 에어백용 원단의 좌측부, 중앙부, 우측부에서 각각의 코팅중량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 실시예 2

제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 도 2와 같이 2X2 바스켓 조직을 60본 삽입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에어백용 폴리에스테르 원단을 제조하였다.

이렇게 제직된 원단의 양면에 나이프 오버 에어 (kni fe over Ai r ) 방식으로 실리콘 수지 코팅을 75 g/m 2 조건으로 수행하였으며, 제조된 에어백용 원단의 좌측부, 중앙부, 우측부에서 각각의 코팅중량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 실시예 3

제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 도 1과 같이 3X3 바스켓 조직을 80본 삽입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에어백용 폴리에스테르 원단을 제조하였다.

이렇게 제직된 원단의 양면에 나이프 오버 에어 (kni fe over Ai r ) 방식으로 실리콘 수지 코팅을 75 g/m 2 조건으로 수행하였으며, 제조된 에어백용 원단의 좌측부, 중앙부, 우측부에서 각각의 코팅중량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 비교예 1

제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 별도의 바스켓 조직을 삽입하지 않은 것올 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에어백용 폴리에스테르 원단을 제조하였다.

이렇게 제직된 원단의 양면에 나이프 오버 에어 (kni fe over Ai r ) 방식으로 실리콘 수지 코팅을 75 g/m 2 조건으로 수행하였으며,. 제조된 에어백용 원단의 좌측부, 중앙부, 우측부에서 각각의 코팅중량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 비교예 2

제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 도 2와 같이 2X2 바스켓 조직을 120본 삽입한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 에어백용 폴리에스테르 원단을 ' 제조를 수행하였다.

다만, 상술한 바와 같은 제직 공정에서 변부 장력이 과도하게 증가하여 제직기가 손상되며 원단의 제직 자체가 블가능하였다. 비교예 3 제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 도 1과 같이 3X3 바스켓 조직을 18본 삽입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 에어백용 폴리에스테르 원단을 제조를 수행하였다.

이렇게 제직된 원단의 양면에 나이프 오버 에어 (kni fe over Ai r ) 방식으로 실리콘 수지 코팅을 75 g/m 2 조건으로 수행하였으며, 제조된 에어백용 원단의 좌측부, 중앙부, 우측부에서 각각의 코팅중량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 실시예 1~3 및 비교예 1~2에 따른 폴리에스테르 원단의 제조 공정 조건 및 제조된 원단의 코팅 중량 측정 결과는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.

【표 1】

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제직 공정에서 에어백용 생지의 변부에 3X3 바스켓 조직 또는 2X2 바스켓 조직을 최적화하여 삽입한 실시예 1~2의 경우에 최종 제조된 원단 전체의 장력이 고르게 조절되며 가공, 코팅시 원단 전체에 균일하게 코팅 약제가 도포되는 우수한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

반면에, 기존의 방식으로 변부 조직에 별도의 바스켓 조직을 삽입하지 않은 비교예 1의 경우, 위사의 위입되는 부분과 위입의 반대쪽 부분이 동일한 힘이 가해지지 않기 때문에 위입되는 부분에 원사에 가해지는 힘이, 위입의 반대쪽 부분에 원사에 가해지는 힘보다 높아져서 위입의 반대쪽 부분의 원단이 단단하게 조직을 형성하지 못해 원단의 변부에 주름이 발생하였다. 이 때문에 비교예 1의 폴리에스테르 원단은 가공, 코팅시 원단 전체에 고르게 코팅약제가 도포되지 않았음을 알 수 있다. 또한, 제직 공정에서 변부 조직에 3X3 바스켓 조직을 18본으로 삽입한 비교예 3의 경우에서도 변부에 주름이 발생하였으며, 코팅시 원단 전체에 고르게 코팅약제가 도포되지 않았음을 확인하였다. 한편, 제직 공정에서 변부 조직에 2X2 바스켓 조직을 120본으로 삽입한 비교예 2의 경우에는 변부 장력이 과도하게 증가하여 제직기가 손상되며 원단의 제직 자체가 불가함을 알 수 있다.