KR101352327B1 - 에어백 쿠션 및 이를 포함하는 에어백 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아라미드 섬유로 이루어진 보강포를 포함하는 에어백 쿠션 및 이를 포함하는 에어백 시스템에 관한 것으로, 좀더 바람직하게는 상기 보강포는 섬도가 210 내지 840 데니어이며, 필라멘트 수가 60 내지 150이고, 인장강도가 9.5 g/d 이상이며, 절단신도가 3 % 이상인 아라미드 섬유로 이루어진다.
본 발명의 에어백 쿠션은 내열성 및 기계적 물성이 우수한 아라미드 섬유로 이루어진 보강포를 사용하여, 인플레이터 부위 등에서 보강겹수를 최소화하며 폴딩 상태를 효과적으로 유지하고, 인플레이터 작동시 주입 가스의 고온 및 고압을 견뎌 우수한 에어백 전개 성능이 발휘될 수 있도록 한다.
에어백 쿠션, 아라미드, 보강포, 내열성, 형태안정성, 폴딩성

Description

에어백 쿠션 및 이를 포함하는 에어백 시스템{AIRBAG CUSHION AND AIRBAG SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 우수한 내열성 및 폴딩 성능을 갖는 에어백 쿠션 및 이를 포함하는 에어백 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 에어백(air bag)은, 주행중인 차량이 약 40km/h 이상의 속도에서 정면 또는 측면 충돌시, 차량에 가해지는 충돌충격을 충격감지센서에서 감지한 후, 화약을 폭발시켜 에어백 쿠션 내부로 가스를 공급하여 팽창시킴으로써, 운전자 및 승객을 보호하는 장치를 말하는 것이며, 일반적인 에어백 쿠션 시스템의 구조는 도 1에 도시한 것과 같다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 일반적인 에어백 쿠션 시스템은 뇌관(122)의 점화에 의해 가스를 발생시키는 인플레이터(inflater; 121), 그 발생된 가스에 의해 운전석의 운전자 쪽으로 팽창 전개되는 에어백 쿠션(124)으로 이루어져 조향 휠(101)에 장착되는 에어백 쿠션 모듈(100)과, 충돌시 충격 신호를 발생하는 충격센서(130), 및 그 충격 신호에 따라 인플레이터(121)의 뇌관(122)을 점화시키는 전자 제어모듈(Electronic Control Module; 110)를 포함하여 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 에어백 쿠션 시스템은 차량이 정면 충돌하게 되면, 충격 센서(130)에서 충격을 감지하여 전자 제어모듈(110)에 신호를 전달한다. 이 때, 이를 인식한 전자 제어모듈(110)은 뇌관(122)을 점화시켜, 인플레이터(121) 내부의 가스발생제를 연소시킨다. 이렇게 연소되는 가스발생제는 급속한 가스 발생을 통해 에어백 쿠션(124)을 팽창시킨다. 이렇게 팽창되어 전개된 에어백 쿠션(124)은 운전자의 전면 또는 측면 상체와 접촉하면서 충돌에 의한 충격하중을 부분적으로 흡수하고, 관성에 의해 운전자의 머리와 가슴이 전방 또는 측면으로 나아가면서 팽창된 에어백 쿠션(124)과 충돌될 경우, 에어백 쿠션(124)의 가스는 에어백 쿠션(124)에 형성된 배출공으로 급속히 배출되며 운전자의 전면부 또는 측면부에 완충 작용하게 된다. 따라서, 전면 또는 측면 충돌시 운전자 또는 승객에게 전달되는 충격력을 효과적으로 완충시켜 줌으로써, 2차 상해를 경감할 수 있게 된다.
상기와 같이, 자동차에 사용되는 에어백 쿠션은 일정한 형태로 제조된 후, 그 부피를 최소화하기 위하여 접힌 상태로 자동차의 핸들이나 자동차 측면 유리창 또는 측면 구조물 등에 장착된다. 이때, 에어백 쿠션은 접힌 상태를 유지하였다가 인플레이터(121) 작동시 에어백 쿠션이 팽창되어 전개될 수 있도록 한다.
특히, 급속한 가스 발생 등에 따른 에어백 전개시에 에어백 쿠션 내부로 고온-고압 가스가 주입되며, 이러한 고온-고압의 가스를 분출시키는 인플레이터(121) 부근에는 고온에서 견디면서 열차단 역할을 하는 보강포를 부착하는 경우가 많다. 종래에는 나일론 6 등의 폴리아미드 섬유 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등이 에어백용 보강포 재료로 사용된 바 있다.
그러나, 나일론 6은 융점이 220 ℃ 정도로 낮고 PET는 열용량이 낮아, 나일론 6 및 PET 등은 고온에서의 물성이 좋지 못한 문제가 있으며, 특히 차체 체결 부위 등에서 강도를 보강하는 보강포로 적용시에도 여러 겹으로 부착을 해야 하는 사용상의 단점이 있었다. 이로 인해 에어백의 폴딩 성능이 불리해 질 뿐만 아니라 여전히 낮은 내열성과 고온에서의 물성 안정성이 떨어지는 특성은 개선되지 못하였기에, 융점과 열용량이 높고, 고온에서의 내열성이 뛰어나며, 우수한 기계적 강도를 갖는 보강포를 포함하는 에어백 쿠션 개발에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 내열성 및 기계적 물성이 우수한 보강포를 포함하는 에어백 쿠션 및 이를 포함하는 에어백 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 p-아라미드 섬유로 이루어진 보강포를 포함하는 에어백 쿠션을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112008023429989-pat00001
본 발명은 또한 상기 에어백 쿠션을 포함하는 에어백 시스템을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 보강포라 함은 에어백의 인플레이터 부위나 탭 부위를 보강하는 역할을 하는 직물 혹은 부직포를 말하는 것이며, 에어백 쿠션이라 함은 보강포를 포함하면서 제직-가공-코팅-재단-봉제공정을 통해 제작된 에어백 제품을 말하는 것이다.
일반적으로 에어백용 보강포는 크게 2가지 타입으로 구분할 수 있다. 첫째로는, 자동차의 루프레일과 에어백 쿠션을 연결하는 탭 부위 등의 차체 체결 부위를 보강하여 에어백 쿠션을 지탱해주는 역할을 하는 직물 또는 부직포가 있으며, 둘째 로는 이러한 강도 특성에 더하여 자동차 에어백 팽창시 에어백의 쿠션 내부로 고온-고압의 가스가 주입될 때, 가스 주입구 주변부에 주입 가스의 온도 및 압력을 견뎌내도록 부착하는 직물 또는 부직포가 있다. 일반적인 에어백용 보강포로는 래피어 직기로 제직된 나일론 6이나 나일론 66의 평직물 또는 부직포를 사용하고 있으며, 본 발명의 에어백 쿠션은 아라미드 섬유를 이용한 보강포를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 에어백 쿠션에서는 기계적 물성 및 내열성이 우수한 아라미드 섬유를 사용하여 보강포를 제조함으로써 기존의 나일론66 섬유 등을 사용한 보강포 대비 높은 강도와 낮은 수축률 그리고 우수한 형태안정성을 가지면서 내열성이 뛰어난 에어백 쿠션을 제작할 수 있다.
아라미드(aramid)는 상기한 나일론계 고분자 중의 하나로, 아마이드기를 제외한 모든 주쇄에 페닐 고리가 연결되어 있어서 나일론 대비 10배 이상의 모듈러스로 우수한 기계적 물성을 나타내며, 480℃ 이상의 높은 융점을 갖고 열용량 또한 높아 우수한 내열성을 나타낸다. 아라미드는 페닐 고리의 연결상태에 따라 메타형(m-)과 상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 파라형(p-)이 있는데, 본 발명의 에어백 쿠션용 보강포 용도를 만족하는 섬유로써 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드)(poly(phenylene terephthalate))를 사용하는 것이 바람직하다. 파라형(p-) 아라미드 섬유의 경우, 페닐 고리가 서로 판상으로 적층되어 있어서 결정화도가 매우 높고, 내열성이 우수하며, 낮은 수축률과 함께 고강력, 고탄성률의 우수한 기계적 물성 등으로 인해 본 발명의 에어백 쿠션용 보강포 재료로써 적합하다.
본 발명의 에어백 쿠션용 보강포에서는 아라미드 섬유가 주성분으로 사용될 수 있으나, 나일론66 섬유와의 조합을 통해 사용이 가능하다. 이러한 경우에 경사 방향의 원사는 아라미드 섬유만을 사용하고 위사 방향의 원사로는 나일론66 섬유만을 사용하거나, 혹은 경사 방향의 원사는 나일론66 섬유만을 사용하고 위사 방향의 원사로는 아라미드 섬유만을 사용할 수 있다. 본 발명의 에어백 쿠션용 보강포 재료로써 아라미드 섬유를 사용하기 위해서는 전체 원단에서 차지하는 비율이 100%가 되는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에서 상기 아라미드 섬유로는 섬도가 210 내지 840 데니어이며, 필라멘트 수가 60 내지 150, 인장강도가 9.5 내지 14 g/d이며, 절단신도가 3% 이상이며, 열수축율이 2% 이하인 것을 사용할 수 있으며, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 원단의 제직형태는 특정 형태에 국한되지 않으나, 평직(Flat Fabric)과 OPW(One Piece Woven) 타입의 제직 형태 모두가 바람직하다.
본 발명에 따른 상기 아라미드 섬유를 포함하는 보강포는 상기 아라미드 섬유를 위사 및 경사로 이용하여 비밍(beaming), 제직, 정련, 및 텐터링하는 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 상기 원단은 통상적인 제직기를 사용하여 제조할 수 있으며, 어느 특정 직기를 사용하는 것에 한정되지 않는다. 다만, 평직 형태의 원단은 레피어 직기(Rapier Loom)나 에어제트 직기(Air Jet Loom) 또는 워터제트 직기(Water Jet Loom) 등을 사용하여 제조할 수 있다.
또한, 공기 투과도를 낮추기 위하여 본 발명의 아라미드 섬유를 포함하는 에 어백 쿠션용 보강포의 일면 또는 양면에 고무성분의 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 고무성분으로는 분말(powder)형 실리콘, 액상(liquid)형 실리콘, 폴리우레탄, 클로로프렌, 네오프렌고무, 및 에멀젼형 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 고무성분의 단위면적당 코팅량은 20 내지 200 g/m2 가, 바람직하게는 20 내지 130 g/m2가 되도록 사용할 수 있다. 상기 코팅량이 20 g/m2 미만일 경우 에어백 전개시 고온 가스에 의한 융착 및 탄화현상이 발생할 수 있어서 바람직하지 않고, 상기 코팅량이 200 g/m2를 초과하는 경우 에어백 쿠션의 폴딩성 측면에서 바람직하지 않다.
본 발명의 에어백용 원단은 미국재료시험협회규격(ASTM D 5034-GRAB법)으로 측정한 인장강도가 170 내지 400 kgf/inch, 바람직하게는 280 내지 380 kgf/inch 정도의 범위를 갖는다. 또한, 에어백용 원단은 고온-고압의 가스에 의해 급속하게 팽창됨으로 우수한 인열강도 수준이 요구되는데, 상기 에어백용 원단의 파열 강도를 나타내는 인열강도를 미국재료시험협회규격(ASTM D 2261-TONGUE) 방법으로 측정하였을 때, 13 내지 90 kgf의 값이 될 수 있다.
본 발명의 에어백 쿠션용 보강포는 고온 고압 가스로 인한 내열성 및 내구성의 보강이 필요한 부위, 예컨대 인플레이터 부근 등의 적용 부위에 따라 적합한 형태으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 보강 겹수를 추가하여 적용 부위의 내구성 등을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서는 우수한 물성의 아라미드 섬유를 사용하여 보강포를 제조함으로써, 적용부위의 보강겹수를 1겹 이하로 사용하는 것이 가장 바람직하며, 적용부위에 따라 보강겹수를 2겹 이하로 최소화하여 에어백 쿠션의 폴딩 성능을 향상시킴과 동시에 공정 단축 등을 통한 제조 효율 향상 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서 상기 아라미드 섬유를 포함하는 보강포 원단은 생지의 제직, 정련, 및 텐더링하는 단계는 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 다만, 상기 텐더링 단계는 아라미드 섬유의 결정화 온도가 높기 때문에 기존 텐터링 공정에서의 열처리 온도보다 높은 범위에서 열처리할 수 있으며, 열처리 온도는 150 내지 200℃, 바람직하게는 160 내지 190 ℃로 적용할 수 있다. 상기 텐터링 단계에서 열처리 온도가 150 ℃ 미만인 경우에는 실리콘의 충분한 경화가 이뤄지지 않아 코팅층이 벗겨지거나 형태안정성이 저하될 수 있으며, 200 ℃를 초과하여 가혹한 조건으로 열처리를 할 경우, 보강포 원단의 내구성의 저하 또는 변색 현상을 초래할 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 에어백 쿠션은 통상적인 제직 방법과, 정련 및 열고정 과정을 거쳐 에어백 쿠션 원단을 제조한 후에, 실리콘 고무 코팅 등 추가 공정을 통해 가공 처리할 수 있다. 이렇게 코팅된 에어백 쿠션 원단은 재단 및 박음질 과정을 거쳐 일정한 형태의 에어백 쿠션으로 제조된다. 상기 에어백 쿠션은 특별한 형태에 국한되지 아니하며 일반적인 형태로 제조될 수 있다.
본 발명의 에어백 쿠션은 인플레이터 주변 부위와 에어백 쿠션 탭 부위 등에 아라미드 섬유를 포함하는 에어백용 보강포를 봉제사를 이용한 봉제방법으로 접합 하거나 접착제를 이용하거나 접합되거나, 열 또는 초음파 처리로 융착하여 접합할 수 있으며, 특정 접합 방법에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 보강포를 에어백 쿠션에 봉제사를 이용하여 접합하는 경우에는 봉제부분의 땀수가 30 내지 50 ea/100mm, 바람직하게는 30 내지 40 ea/100mm가 되도록 봉제할 수 있다. 이때, 봉제부부의 땀수가 30ea/100mm 미만이면 봉제부분의 강도가 너무 약하여 에어백 조립시 커버와의 봉제부분이 뜯어지는 문제가 있고, 50ea/100mm를 초과하는 경우에는 봉제 작업의 효율성이 저하(50% 미만)되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기의 에어백 쿠션을 포함하는 에어백 시스템을 제공하며 상기 에어백 시스템은 관련 업자들에게 잘 알려진 통상의 장치를 구비할 수 있다. 상기 에어백은 크게 프론탈 에어백(Frontal Airbag)과 사이드 커튼 에어백(Side Curtain Airbag)으로 구분될 수 있다. 상기 프론탈용 에어백에는 운전석용, 조수석용, 측면보호용, 무릎보호용, 발목보호용, 보행자 보호용 에어백 등이 있으며, 사이드 커튼 타입 에어백은 자동차 측면충돌이나 전복 사고시 승객을 보호하게 된다. 따라서, 본 발명의 에어백은 프론탈 에어백과 사이드 커튼 에어백을 모두 포함한다.
본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.
본 발명의 에어백 쿠션은 아라미드 섬유를 이용한 보강포를 사용함으로써 우 수한 성능의 내열성을 확보하고, 인장강도나 인열강도 등의 우수한 기계적 물성을 얻을 수 있다.
특히, 보강포의 보강겹수를 최소화하면서도 에어백 전개시에 에어백 쿠션의 인플레이터 부위나 탭 부위를 보강함으로써 고온-고압 가스에 의해 발생될 수 있는 쿠션 원단의 융착현상 및 찢어지는 현상을 충분히 차단하는 우수한 내열성과 기계적 강도를 갖춤으로써 접힘 성능 향상 등의 제작 공정상 이점이 매우 크다.
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 1
420데니어의 나일론66 섬유를 사용하여 49x49(본/inch, 경사x위사)의 직 밀도로 래피어 직기를 이용하여 직물을 제직한 후, 정련과 열고정의 공정을 거친 비코팅 원단에 나이프오버에어(knife1over1air)법으로 2액형 실리콘 고무를 사용하여 실리콘 고무의 코팅량이 20g/m2가 되도록 코팅하고 열고정의 공정을 거친 에어백 쿠션용 원단을 제조하고, 레이져 재단기를 이용하여 에어백 쿠션 형태로 재단하였다.
또한, 상기 화학식 1을 갖는 840데니어의 p-아라미드 섬유(필라멘트 수 140, 인장강도가 12.0g/d, 절단신도 3.2%)를 사용하여 25x22(본/inch, 경사x위사)의 제직 밀도로 래피어 직기를 이용하여 직물을 제직한 후, 정련과 열고정의 공정을 거 친 비코팅 원단에 나이프오버에어(knife1over1air)법으로 2액형 실리콘 고무를 사용하여 실리콘 고무의 코팅(양면코팅)량이 130g/m2 가 되도록 코팅하고, 열고정의 공정을 거친 보강포 원단을 제조하고, 레이져 재단기를 이용하여 에어백 쿠션의 인플레이터 부근에 부착시킬 에어백용 보강포를 제조하였다.
별도로 재단된 상기 에어백 쿠션에 보강포 1겹을 1260데니어의 봉제사를 이용하여 땀수 35ea/100mm로 봉제하여 부착하였다.
실시예 2
상기 화학식 1을 갖는 630데니어의 p-아라미드 섬유(필라멘트 수 105, 인장강도가 11.8g/d, 절단신도 3.3%)를 사용하여 41x41(본/inch, 경사x위사)의 제직 밀도로 직물을 제직한 후 정련, 코팅(코팅중량 20g/m2) 및 열고정의 공정을 거친 에어백용 보강포를 제조하고 1겹으로 부착시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
실시예 3
상기 화학식 1를 갖는 420데니어의 p-아라미드 섬유(필라멘트 수 68, 인장강도가 11.1g/d, 절단신도 3.7%)를 사용하여 49x49(본/inch, 경사x위사)의 제직 밀도로 직물을 제직한 후 정련, 코팅(코팅중량 40g/m2) 및 열고정의 공정을 거친 에어백용 보강포를 제조하고 1겹으로 부착시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
실시예 4
315데니어의 나일론66 섬유를 사용하여 60x60(본/inch, 경사x위사)의 밀도로 자카드 직기를 이용하여 직물을 제직한 후, 정련과 열고정의 공정을 거친 비코팅 원단에 나이프오버에어(knife1over1air)법으로 2액형 실리콘 고무를 사용하여 실리콘 고무의 코팅량이 95g/m2가 되도록 코팅하고 열고정의 공정을 거친 에어백 쿠션용 원단의 제조 및 레이져 재단기를 이용하여 에어백 쿠션 형태로 재단하였다
또한, 상기 화학식 1을 갖는 630데니어의 p-아라미드 섬유(필라멘트 수 105, 인장강도가 11.8g/d, 절단신도 3.3%)를 사용하여 41x41(본/inch, 경사x위사)의 제직 밀도로 직물을 제직한 후, 정련 및 열고정의 공정을 거친 비코팅 보강포 원단을 제조하고, 레이져 재단기를 이용하여 에어백 쿠션의 탭 부근에 부착시킬 에어백용 보강포를 제조하였다.
별도로 재단한 상기 에어백 쿠션에 보강포 1겹을 1260데니어의 봉제사를 이용하여 땀수 30ea/100mm로 봉제하여 부착하였다.
실시예 5
상기 화학식 1을 갖는 420데니어의 p-아라미드 섬유(필라멘트 수 68, 인장강도가 11.1g/d, 절단신도 3.7%)를 사용하여 49x49(본/inch, 경사x위사)의 제직 밀도로 에어백용 보강포를 제조하고 1겹으로 부착시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
실시예 6
상기 화학식 2를 갖는 315데니어의 p-아라미드 섬유(필라멘트 수 105, 인장 강도가 10.8g/d, 절단신도 4.0%)를 사용하여 60x60(본/inch, 경사x위사)의 제직 밀도로 에어백용 보강포를 제조하고 1겹으로 부착시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
비교예 1
840데니어의 나일론66 섬유를 사용하여 제조한 보강포를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
비교예 2
630데니어의 나일론66 섬유를 사용하여 제조한 보강포(코팅중량 20g/m2)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
비교예 3
420데니어의 나일론66 섬유를 사용하여 제조한 보강포를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
비교예 4
630데니어의 나일론66 섬유를 사용하여 제조한 비코팅 보강포를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
비교예 5
420데니어의 나일론66 섬유를 사용하여 제조한 비코팅 보강포를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
비교예 6
315데니어의 나일론66 섬유를 사용하여 제조한 비코팅 보강포를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 에어백 쿠션을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따른 보강포를 포함하는 에어백 쿠션에 대하여 하기와 같이 물성 평가를 실시하였다.
(a) 인장강도: 미국재료시험협회규격(ASTM) D 5034
에어백용 원단에서 시편을 재단하여 미국재료시험협회규격(ASTM) D 5034에 따른 인장강도 측정장치의 하부 클램프에 고정시키고, 상부 클램프를 위로 이동시키면서 에어백 쿠션 시편이 파단될 때의 강도를 측정하였다.
(b) 인열강도: 미국재료시험협회규격(ASTM) D 2261
에어백용 원단에서 시편을 재단한 후, 위사 또는 경사방향으로 7 cm를 절개하고, 인열강도 측정장치의 글램프에 상기 절개부의 좌우 원단을 물려 장착하였다. 상기 원단이 장착된 상태에서 각각의 클램프를 위, 아래로 교차 이동시키면서 원단을 파열시켜 강도를 측정하였다.
(c) 에어백 쿠션 전개 테스트
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 제조된 에어백 쿠션을 폴 딩하여 에어백 모듈에 장착하였다. 점화제, 화약, 가스발생기, 디퓨져 스크린 등으로 구성된 인플레이터에 전기신호를 가하여 점화제에 전기점화를 일으키고 화약으로 기폭된 발생한 뜨거운 열기는 곧바로 가스발생기를 연소시키면서 질소가스가 발생시켜 최종적으로 에어백을 팽창시키도록 하여 1000분의 30초 이내로 에어백 전개 테스트를 수행하고, 에어백 모듈로부터 쿠션을 분리하여 외관을 검사하였을 때, 보강포에 융착이나 찢어짐 등의 이상이 없는 경우에 "PASS"로 평가하고 보강포에 융착이나 찢어짐 등의 이상이 있는 경우에 "FAIL"로 평가하였다.
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6의 에어백용 보강포에 대한 상기 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구 분 섬유 섬도(d) 인장강도(kgf/inch) 인열강도(Kgf) 에어백 쿠션
전개 테스트
경사
방향		 위사
방향		 경사
방향		 위사
방향
실시예 1 p-아라미드 840 352 353 88 87 Pass
비교예 1 나일론66 840 275 265 63 60 Fail(부분융착)
실시예 2 p-아라미드 630 336 331 65 63 Pass
비교예 2 나일론66 630 260 253 55 56 Fail(부분탄화)
실시예 3 p-아라미드 420 283 278 59 61 Pass
비교예 3 나일론66 420 233 227 48 47 Fail(부분융착)
실시예 4 p-아라미드 630 338 330 42 40 Pass
비교예 4 나일론66 630 259 252 29 30 Fail(Tap부위찢어짐)
실시예 5 p-아라미드 420 286 276 38 37 Pass
비교예 5 나일론66 420 235 225 21 20 Fail(Tap부위찢어짐)
실시예 6 p-아라미드 315 265 262 33 29 Pass
비교예 6 나일론66 315 215 219 13 14 Fail(Tap부위터짐)
상기 표 1에서 보는 것과 같이, 아라미드 섬유를 사용한 실시예 1 내지 6의 에어백용 보강포는 비교예 1 내지 6의 나일론 66 섬유를 이용한 에어백용 보강포에 비해 인장강도 및 인열강도 평가 등에서 우수한 성능을 갖는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 에어백 전개시 가스 주입구 주변부에 주입 가스의 온도 및 압력을 견뎌 내도록 부착하는 열 차단용 보강포와 자동차 루프레일과 에어백 쿠션을 연결하는 에어백 탭 부위를 보강하여 에어백 쿠션을 지탱하는 강도 보강용 보강포의 경우엔 일반적으로 나일론66 섬유 보강포 3겹 이상을 사용했던 것과는 달리 p-아라미드 섬유 보강포 2겹 이하를 부착하여도 우수한 기계적 물성을 가질 뿐만 아니라 인플레이터 부근에서도 우수한 내열성을 가짐으로써 접힘 성능 향상 등 제작 공정상의 이점이 있다.
본 발명은 아라미드 섬유를 포함하는 보강포를 사용하여 에어백 쿠션을 제조함으로써, 내열성이 현저히 향상되며 고온 고압에 대한 수축 현상이 적고 형태 안정성이 우수하며, 보강겹수를 최소화하면서도 인장강도나 인열강도 등의 기계적 물성이 향상된 우수한 성능의 에어백 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 에어백 시스템을 나타낸 도면.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 p-아라미드 섬유로 이루어진 보강포를 포함하고, 상기 아라미드 섬유는 섬도가 210 내지 840 데니어이며, 필라멘트 수가 60 내지 150이고, 인장강도가 9.5 g/d 이상이며, 절단신도가 3 % 이상인 에어백 쿠션.
    [화학식 1]
    Figure 112013075061928-pat00002
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아라미드 섬유는 열수축율이 2% 이하인 에어백 쿠션.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보강포는 분말(powder)형 실리콘, 액상(liquid)형 실리콘, 폴리우레탄, 클로로프로렌, 네오프렌고무, 및 에멀젼형 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고무성분으로 코팅되어 있는 에어백 쿠션.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고무성분의 단위면적당 코팅량이 20 내지 200 g/m2인 에어백 쿠션.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보강포는 봉제사에 의한 봉제방법으로 접합되거나, 접착제를 이용하여 접합되거나, 열 또는 초음파 처리로 융착하여 접합된 것인 에어백 쿠션.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보강포는 보강겹수가 2겹 이하인 에어백 쿠션.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 에어백 쿠션을 포함하는 에어백 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 에어백은 프론탈 에어백 또는 사이드 커튼 에어백인 것인, 에어백 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 아라미드 섬유는 융점이 480 ℃ 이상인 에어백 쿠션.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보강포는 미국재료시험협회규격 ASTM D 5034-GRAB 방법으로 측정한 인장강도가 170 내지 400 kgf/inch이며, 미국재료시험협회규격 ASTM D 2261-TONGUE 방법으로 측정한 인열강도가 13 내지 90 kgf인 에어백 쿠션.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101484559B1 (ko) * 2014-08-08 2015-01-20 최순우 측면 에어백커버의 제조방법과 제조장치 및 이를 이용한 측면 에어백커버
WO2022005137A1 (ko) * 2020-06-30 2022-01-06 코오롱인더스트리 주식회사 에어백 쿠션 및 그 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5952424B2 (ja) * 2011-12-21 2016-07-13 コーロン インダストリーズ インク 車両用エアバッグ用アラミド反物およびこれを含む車両用エアバッグ
KR102568926B1 (ko) * 2020-06-30 2023-08-22 코오롱인더스트리 주식회사 에어백 쿠션 및 그 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000211459A (ja) 1999-01-21 2000-08-02 Toray Ind Inc エアバッグ用基布
JP2000313295A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Asahi Chem Ind Co Ltd エアバッグ
JP2000313294A (ja) 1999-04-30 2000-11-14 Nippon Plast Co Ltd エアバッグ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000211459A (ja) 1999-01-21 2000-08-02 Toray Ind Inc エアバッグ用基布
JP2000313295A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Asahi Chem Ind Co Ltd エアバッグ
JP2000313294A (ja) 1999-04-30 2000-11-14 Nippon Plast Co Ltd エアバッグ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101484559B1 (ko) * 2014-08-08 2015-01-20 최순우 측면 에어백커버의 제조방법과 제조장치 및 이를 이용한 측면 에어백커버
WO2022005137A1 (ko) * 2020-06-30 2022-01-06 코오롱인더스트리 주식회사 에어백 쿠션 및 그 제조방법

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