KR20080083631A - 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 가호 단계(sizing step) 또는 세척 단계(washing step)가 없는 제조 방법을 사용하여 얻어진 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물에 관한 것이며, 이는 윤활 조성물(lubricant composition)을 소정의 양으로 표면에 가지는 실로부터 제조된 것이다. 본 발명은 또한 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물의 제조와 관련된 분야에서 상술한 실의 사용 방법뿐만 아니라 상기 코팅된 직물 또는 편물을 포함하는 안전 에어백에 관한 것이다.
직물, 편물, 에어백, 코팅

Description

안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물{COATED WOVEN FABRIC OR KNIT FABRIC FOR A SAFETY AIR BAG}
본 발명은 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 점착-코팅 단계(adhesive-coating step) 또는 세척 단계(washing step)을 거치지 않고, 소정의 양의 윤활 조성물(lubricant composition)이 표면에 있는 방사(yarns)로부터 제조된 안전 에어백용 코팅된 직물 또는 편물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 코팅된 직물 또는 편물 안전 에어백 분야뿐만 아니라 코팅된 직물 또는 편물을 포함하는 안전 에어백 분야에서 이러한 방사를 사용하는 방법에 관련된다.
직조하기 위한 방사의 응집(cohesion)을 확실히 하기 위하여, 방사는 보통 꼬인다(twist). 그러나, 꼬임(twisting)은 필라멘트의 뒤섞임 공기 방법(air method of intermingling the filaments)에 의해 점차 많이 대체되고 있다. 그러므로, 액체의 압력 및 뒤섞임 장비에 따라 응집점의 개수(number of points of cohesion) - 즉, 상기 필라멘트가 매듭을 형성하는 지점의 개수 - 는 바람직한 방사의 최종 모습 및 그것의 다음 사용 방법에 적합하도록 변할 수 있다.
상기 섬유 및 방사가 잘 미끄러게(slide well) 만들기 위해서, 유연 오 일(softening oils) 또는 제품을 적용하는 것이 통상적인 방법이었다. 인공 및 합성 연속 방사에 관해서는, 상기 오일 및/또는 유연제가 상기 방사의 제조 과정 동안 하나 또는 그 이상의 경우에 상기 방사에 적용된다. 이러한 유연 오일 및 제품들은 보통 직조 후 세척 작업 동안 상기 직물을 처리(treatment)함으로써 제거된다. 이러한 유연 오일 또는 제품의 존재는 정말로 해로울 수 있는데, 특히 안전 에어백의 경우에 있어서 그렇다. 예를 들어, 상기 유연 요일 또는 제품은 보호 코팅에 대한 상기 섬유의 점착(adhesion)을 감소시키며, 상기 에어백의 불 및 열에 대한 내성을 감소시킬 수 있다.
경사(warp)를 사용함에 있어서, 원칙적으로 직조에서, 상기 방사는 잉아 샤프트(heald shaft)의 상하 이동때문에 서로 간에 부분적으로만 마찰된다는 것 및 상기 방사가 통과해 지나는 잉아눈(heald eyes), 바디 덴트(reed dents), 슬레이(slay), 감아 풀기 메커니즘(winding off mechanism), 경사 정지 장치(warp stop motion) 등과 같은 베틀 부품들(loom components)에 대해 상기 방사는 부분적으로 마찰된다는 것이 알려졌다. 직조의 실제 작동 및 제조된 섬유의 품질에 불리한(prejudicial) 결점을 일으키는 상기 마찰을 피하기 위하여 상기 방사는 미리 가호된다(the yarns are sized beforehand). 이러한 섬유 응집을 촉진하고 상기 방사 주변에 보호 외피(sheath)를 형성하기 위한 잘 알려진 섬유 방사의 처리법은 또한 인공 및 합성 연속 다중필라멘트 방사(continuous multifilament yarns)에 적용된다. 상기 가호 공정(sizing)은 일반적으로 고급 세번수(fine count)이기 때문에 약한(fragile) 상기 필라멘트가 위치를 유지하고 상술한 마찰에 대항한 보호 외피 로 연속 방사를 둘러싸도록 하고 그럼으로써 베틀 부품들에 대항한 미끄러짐(sliding)뿐만 아니라 방사들 간의 미끄러짐을 용이하게 하여 눈에 보이는 결점이 없고 파손(breakage) 및 닳음(fraying)이 최소화된 섬유를 생산할 수 있게 하는 것이 확실하도록 해야 한다. 이러한 가호 제품들(sizing products)은 보통 직조 후에 발호(desizing) 작동 중에 상기 직물을 처리함으로써 제거된다. 발호는 또한 상기 방사에 남아 있는 상기 유연 오일 및 제품들을 제거한다. 상술한 세척 과정은 이 경우에 상기 발호 단계에서 수행된다.
가호(sizing) 및 발호(desizing) 비용을 줄이고 그럼으로써 두 개의 방사 처리 공정을 제거하기 위하여 환경에 보다 해로운 가호 공정을 거치지 않는 시도가 이루어져 왔다. 또한, 상기 가호 제품은 사용된 제품의 종류, 방사의 종류 및 상기 섬유 구조에 따라, 즉 상기 섬유에 남겨지는 가호 잔류물(size residue)의 위험을 안고 있는 것에 따라 완전히 제거하는 것이 어려울 수 있다. 이러한 잔류물들의 존재는 해로울 수 있는데, 특히 안전 에어백의 경우 해롭다; 예를 들어, 세월이 흐름에 따라 제품의 성능을 감소시킬 수 있으며 화재 및 열에 대한 내성도 감소시킬 수 있다.
그러므로 차량의 점유자들을 위한 독립 보호 백 ("에어백")을 위한 섬유의 제조에서 가호 및 세척 공정을 거치지 않도록 한다. 그러나 상기 가호 및 세척 단계를 제거하는 것은 안전 에어백으로 사용됨에 있어서 요구되는 섬유의 특성을 변화시키면 안 되고 유지하여야만 한다.
안전 에어백을 위한 기본 섬유에는 두 가지 종류가 있다: 실리콘 수지와 같 이 - 보호 엘라스토머 코팅층(protective elastomeric coating layer)을 가지고 있는 섬유; 및 전형적으로 중량을 이유로 보호 엘라스토머 코팅층이 없는 섬유.
역사적으로, 보호 코팅층을 가진 섬유에 한해, 보호 백은 적어도 일 면이 클로로프렌(chloroprene) 종류의 엘라스토머의 층으로 코팅된 폴리아미드 (Nylon®)와 같은 합성 섬유로 만들어진 천으로부터 만들어졌다. 상기 에어백(또는 팽창성 쿠션)은 접혀지고 압축된 폴리아미드 섬유 에어백(folded and compressed polyamide fabric air bag)이다. 이러한 보호층 또는 코팅의 존재는 충격이 가해진 경우 기체 발생기(gas generator)(예를 들어, 일산화탄소 또는 NOx)에 의해 방출된 기체는 극도로 뜨거우며 상기 Nylon® 백을 손상시킬 수 있는 발광 입자들(incandescent particles)을 포함하고 있다는 사실에 의해 결정된다.
보호 실리콘 코팅이 또한 사용된다: 이것은 보통 기재(substrate)를 코팅하여 제조되며 다음으로 폴리오가노실록산(polyorganosiloxane)의 불포화기(unsaturated groups)(알케닐(alkenyls), 예를 들어 Si-Vi)를 동일한 또는 다른 폴리오가노실록산의 수소에 대해 중첨가(polyaddition)함으로써 경화(curing)된다.
내부 엘라스토머 보호층 및 에어백의 벽을 형성하는 합성 섬유 지지대(synthetic fabric support)는 다른 것들과 전체적으로 점착이 이루어져야만 하며 고온 및 높은 기계적 스트레스를 견뎌내야만 한다. 특히 에어백은 불 및 열에 대해 훌륭한 내성을 가지고 있어야 하며, 이뿐 아니라 주름 저항(crease resistance) 및 마모 저항(abrasion resistance)도 좋아야 한다(스크럽 테스트(scrub test)).
그러므로, 특히 보호 코팅을 가진 안전 에어백을 위하여 섬유를 제조함에 있어 가호 공정 및 세척 공정 없이 제조하도록 하되, 안전 에어백으로서 응용에 요구되는 섬유 특성, 특히 불 및 열 내성 주름 저항 및 마모 저항(스크럽 테스트)과 같은 특성은 유지되어야 한다.
상술한 목적을 위해, 본 발명은 첫 번째 목적으로, 기본 직물 (또는 편물)을 엘라스토머로 상기 기본 직물 (또는 편물)의 적어도 일 면에 코팅하고, 상기 기본 직물 (또는 편물)의 방사는 윤활 조성물을 표면에 소정의 양으로 가지고 있음으로써 제조된 안전 에어백을 위한 코팅된 직물(coated woven fabric) 또는 편물(knit fabric)을 제공한다.
본 발명은 두 번째 목적으로 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법, 특히 어떠한 가호 단계(sizing step)나 또는 어떠한 세척 단계(washing step)도 포함하지 않는 방법을 제공한다.
본 발명은 세 번째 목적으로 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 제조하기 위하여 윤활 조성물을 표면에 소정의 양으로 가지고 있는 방사의 사용 방법을 제공한다.
본 발명은 네 번째 목적으로 코팅된 직물 또는 편물을 포함하는 안전 에어백을 제공한다.
본 발명은 첫 번째 목적에서 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물과 관련되며, 상기 코팅된 직물 또는 편물은 기본 직물 또는 편물의 적어도 일 면을 엘라스토머로 코팅함으로써 얻어지며, 상기 기본 직물 또는 편물은 윤활 조성물을 표면의 적어도 일 부분에 가지고 있는 방사로 형성되고, 상기 윤활 조성물의 평균 비율(고형분 함량)은 상기 기본 직물 또는 편물의 중량에 대하여 0.2 내지 0.7 중량% (경계값 포함), 바람직하게는 0.3 내지 0.7 중량%이다. 상기 기본 직물 또는 편물의 중량에 대한 윤활 조성물의 중량의 평균 비율은, 상기 방사의 중량에 대한 상기 기본 직물 또는 편물을 형성하는 방사의 표면에 존재하는 윤활 조성물의 비율과 동일하다.
본 발명의 직물 또는 편물에 대한 일 실시예에 따르면, 상기 직물 또는 편물을 형성하는 각 방사는 그것의 표면에 상기 방사의 중량에 대해 0.3 내지 0.9 중량%(경계값 포함)의 윤활 조성물을 가진다. 윤활 조성물의 비율이 0.3%보다 작은 경우, 상기 방사, 섬유 또는 필라멘트의 방적(spinning) 및/또는 직조가 곤란하며, 특히 가호(size)를 사용하지 않고 직조하는 경우에 있어서 곤란하다. 윤활 조성물의 비율이 0.9%보다 큰 경우에는 코팅된 섬유의 최종 특성, 특히 주름 및 마모(스크럽 테스트)에 대한 내성이 떨어질 수 있다.
상기 방사의 표면 상에 있는 윤활 조성물의 비율은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 자에게 알려진 어떠한 방법으로도 측정될 수 있으며, 예를 들면 추출 방법(extraction method) 또는 NMR 방법을 사용할 수 있다. 윤활 조성물의 비율은 바람직하게는 DIN 표준 54278에 따라 추출 방법으로 측정될 수 있다. 이러한 측정 방법들은 상기 방사 또는 상기 직물이나 편물 상에서 수행될 수 있다.
상기 방사의 표면 상에 있는 상기 윤활 조성물은 유연 조성물 및/또는 워핑 오일(warping oil)일 수 있다.
상기 윤활 조성물은 바람직하게는 유연 조성물일 수 있다.
상기 방사, 섬유 또는 필라멘트에 제조된 상태로 그대로 적용되는 유연 조성물은 잘 미끄러지게 도와준다. 상기 방사, 섬유 또는 필라멘트에 적용되는, 본 발명에 따른 상기 유연 조성물의 비율은 방적, 워핑(warping) 및 직조 공정에서 상기 방사, 섬유 또는 필라멘트가 잘 작용하게 할 뿐만 아니라 훌륭한 최종 특성을 가진 안전 에어백을 위한 코팅된 섬유의 제조를 결과로 가져오며, 특히 실리콘으로 코팅된 안전 에어백 섬유의 경우에 상술한 결과를 가져온다. 상기 코팅된 섬유는 상기 섬유의 상기 방사의 표면으로부터 유연 조성물을 제거해야할 필요 없이 다른 여러 특성들 가운데 주름 저항 및 마모 저항 특성(스크럽 테스트)에 관해서 훌륭한 특성을 나타낸다.
본 발명에 적합한 유연 조성물은 폴리머 방적(polymer spinning)에서 전통적으로 사용되는 모든 유연 조성물들이며, 특히 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 방적에 사용되는 것들이다. 상기 유연 조성물은 아래의 화합물들을 포함할 수 있다: 천연 윤활제 또는 합성 지방산 또는 지방산 에스테르와 같은 지방산 유도체; 에톡실화 지방산(ethoxylated fatty acids)과 같은 비이온성 유화액(nonionic emulsifiers), 에톡실화 지방 알콜(ethoxylated fatty alcohols) 또는 EO/PO 폴리머; 인산염, 황산염 또는 술폰산염과 같은 음이온 유화액(anionic emulsifiers); 및 계면활성제와 같은 다른 첨가제들. 상기 유연 조성물은 보통 수용성 에멀션(aqueous emulsion) 또는 오일이다.
직조를 위한 경사(warp yarn)에 적용되는 워핑 오일(warping oil)은 상기 방사의 직조용이성(weavability)을 향상시킨다. 섬유사(textile yarn), 특히 폴리아미드 또는 폴리에스테르 방사에 전통적으로 사용된 어떠한 워핑 오일이라도 본 발명에 적합하다. 상기 워핑 오일은 바람직하게는 인화점(flashpoint)이 높은 미네랄 오일(mineral oil), 합성 파라핀(synthetic paraffin) 또는 글리세롤 에스테르(glycerol ester)를 소정의 화합물로서 함유한다.
상기 윤활 조성물은 또한 주로 유연 조성물에서 사용되는 정전기방지 계면활성제(antistatic surfactants)를 포함할 수 있다.
상기 코팅된 섬유의 기본 직물을 형성하는 본 발명의 방사는 천연, 인공 및/또는 합성에서 유래될 수 있다. 상기 방사는 또한 하나 이상으로부터 유래될 수 있다: 폴리아미드 방사 및 면 섬유(cotton fibers)를 예로 들 수 있다.
이러한 방사는 열가소성 고분자계인 것이 유리하다. 본 발명의 목적에 적합한 열가소성 고분자(공중합체)((co)polymer)로는 다음의 예를 들 수 있다: 폴리올레핀(polyolefins), 폴리에스테르(polyesters), 폴리알킬렌 옥사이드(polyalkylene oxides), 폴리옥시알킬렌(polyoxyalkylenes), 폴리할로알킬렌(polyhaloalkylenes), 폴리(알킬렌-프탈레이트 또는 테레프탈레이트)(poly(alkylene-phthalate or terephthalate)s), 폴리(페닐렌 옥사이드 또는 페닐렌 설파이드)(poly(phenylene oxide or phenylene sulfide)), 폴리(비닐 아세테이트)(poly(vinyl acetate)s), 폴리(비닐 알콜)(poly(vinyl alcohol)s), 폴리(비닐 할라이드)(poly(vinyl halide)s), 폴리비닐니트릴(polyvinylnitriles), 폴리아미드(polyamides), 폴리이미드(polyimides), 폴리카보네이트(polycarbonates), 폴리실록산(polysiloxanes), 아크릴산 또는 메타크릴산 폴리머(polymers of acrylic or methacrylic acid), 폴리아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트(polyacrylates or -methacrylates), 셀룰로오스인 천연 고분자 및 그 유도체, 합성 엘라스토머와 같은 합성 고분자, 또는 앞서 언급된 고분자들을 포함하는 적어도 하나의 단량체(monomer)를 포함하는 열가소성 공중합체, 및 앞의 모든 고분자(공중합체)의 혼합물(blends) 및/또는 알로이(alloy).
본 발명의 바람직한 다른 열가소성 고분자로는 지방족 폴리아미드(aliphatic polyamides), 세미방향족 폴리아미드(semiaromatic polyamides) 및 포화 지방족(saturated aliphatic) 또는 방향족 이산(aromatic diacid) 및 방향족 또는 포화 지방족 일차 이산(an aromatic or saturated aliphatic primary diamine)의 중축합(polycondensation)으로 얻어진 보다 일반적인 선형 폴리아미드, 락탐(lactam) 또는 아미노산의 축합(condensation)으로 얻어진 폴리아미드, 및 상술된 다양한 단량체들의 혼합의 축합으로 얻어진 선형 폴리아미드와 같은 세미결정질(semicrystalline) 또는 비정질 폴리아미드(amorphous polyamides)를 포함한다.
보다 정확하게는, 이러한 공중합 폴리아미드(copolyamide)로는 예를 들어 폴리(헥사메틸렌 아디파미드)(poly(hexamethylene adipamide)), 테레프탈산 및/또는 이소프탈산으로부터 얻어진 폴리프탈아미드(polyphthalamides)로 예를 들면, 상표명 AMODEL을 가지며 판매되는 폴리아미드와 같은 것, 또는 아디핀산(adipic acid), 헥사메틸렌 디아민(hexamethylene diamine) 및 카프로락탐(caprolactam)으로부터 얻어진 공중합 폴리아미드이다.
상기 열가소성 고분자는 유리하게도 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(poly(ethylene terephthalate), PET), 폴리(프로필렌 테레프탈레이트)(poly(propylene terephthalate), PPT), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(poly(butylene terephthalate), PBT) 및 이들의 공중합체 및 혼합물과 같은 폴리에스테르이다.
보다 더 바람직하게는, 상기 열가소성 고분자는 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 4, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 4-6, 6-10, 6-12, 6-36, 12-12 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 (코)폴리아미드((co)polyamides)를 포함한다.
상기 방사는 열가소성 고분자 또는 열가소성 공중합체의 혼합물을 기초로 할 수 있다.
상기 방사는 강화 충진제(reinforcing fillers), 난연제(flame retardants), 자외선 안정제(UV stabilizers), 열 안정제(heat stabilizers)와 같은 첨가제, 이산화티타늄, 생체활성제(bioactive agents) 등과 같은 매티파잉제(mattifying agents) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 코팅된 직물 또는 편물의 기본 직물 또는 편물을 형성하는 방사(the yarns forming the basic woven or knit fabric of the coated woven or knit fabric)의 전체적인 선형 밀도는 정상적인 방사 선형 밀도의 전체 범위(full range of normal yarn linear densities)로부터 선택될 수 있는데, 예를 들어 10 dtex 내지 2500 dtex, 유리하게는 10 내지 1100 dtex에서 선택된다. 안전 에어백의 분야에서, 전체적인 선형 밀도는 유리하게는 100 내지 950 dtex이다.
상기 방사의 필라멘트의 선형 밀도는 정상적인 방사 선형 밀도의 전체 범위로부터 선택될 수 있다. 상기 필라멘트의 상기 선형 밀도는 일반적으로 0.3 dtex와 같거나 그보다 크다. 대-직경 모노필라멘트(large-diameter monofilaments)의 경우 800 마이크론의 직경과 동등한 dtex (dtex equivalent of a diameter of 800 microns)보다 작은 것이 보통이다. 안전 에어백의 경우, 상기 방사는 일반적으로 멀티필라멘트(multifilamentary)이며 상기 필라멘트의 선형 밀도는 유리하게도 1.5 내지 7 dtex이다.
본 발명의 코팅된 직물 또는 편물의 기본 직물 또는 편물을 형성하는 본 발명의 방사는 다음의 단계들을 포함하는 방법에 의해 준비될 수 있다:
1) 상기 방사의 구성 재료들을 방적(spinning)하는 단계
2) 선택적으로 상기 방사를 연신(drawing)하는 단계
3) 선택적으로 상기 방사를 텍스쳐라이징(texturizing)하는 단계
4) 상기 방사를 상술한 윤활 조성물로 처리(treating)하는 단계.
상기 방적 단계 1)은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 자에게 알려진 어떠한 방법으로도 수행될 수 있다.
상기 방사의 재료가 열가소성 고분자이면, 단계 1)은 유리하게도 상기 고분자를 용융된 상태(molten state)에서 방적하는 단계이다.
상기 방사는 연신 단계를 거칠 수 있다. 그러므로, 상기 방사는 어떠한 알려진 방법을 사용해서도 방적 경로(spinning pathway)를 따라 연신될 수 있으며, 상기 방사를 임파트함(to impart the yarn)에 바람직한 회전(orientation) 및 기계적 특성에 따라 바람직한 비율로 연신될 수 있다. 상기 방사는 또한 방적 과정 동안 최종 감기 속도(winding speed)에 기초하여 간단히 전-회전되거나(pre-oriented) 또는 회전될 수 있다. 이것은 직접적으로 행해지거나 또는 감기 장력(winding tension)을 조절하기 위한 롤러를 통해 지나가면서 행해질 수 있는데, 만일 이것이 유용하거나 필요한 것으로 발견된 경우에 있어서이다. 단계 2)는 상기 방적과 함께 통합하여 실현(reallized integrally)되거나 통합되지 않고(non-integrally) 실현될 수도 있다.
상기 감기 속도는 일반적으로 100 내지 8000 m/분이며, 유리하게는 600 내지 5000 m/분, 그리고 바람직하게는 700 내지 4000 m/분이다.
상기 텍스쳐라이징 단계 3)은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 자에게 알려진 어떠한 방법으로도 수행될 수 있다.
상기 처리 단계 4)는 선택적인 연신 단계(optional drawing step)의 전에 또는 후에 실행될 수 있다. 상기 처리 단계 4)는 또한 상기 선택적인 텍스쳐라이징 단계의 전에 또는 후에 실행될 수 있다. 단계 4)에서 사용되는 조성물은 보통 액체의 형태이다. 상기 조성물은 특히 오일, 용액, 에멀션 또는 액체 내의 분산(dispersion)일 수 있다.
멀티필라멘트 방사의 경우, 상기 처리는 필라멘트들의 상호 응집(mutual cohesion)을 향상시키게 한다.
상기 단계 4)의 처리는 롤러에 의한 침착(deposition by rollers) 또는 홈이 있는 노즐(slotted nozzles)과 같은 보통의 기술로 수행될 수 있다. 통상적인 기법으로는 롤러, 스프레이, 또는 증발(vaporization), 소킹(soaking)에 의해 가공되지 않은 섬유(raw fiber)를 처리하는 기술, 패드-종료(pad-finishing) 기술, 및 섬유 산업에서 합성 섬유를 제조하기 위해 사용되는 어떠한 방법도 포함하며, 언급된 예시에 제한되지 않는다. 이러한 처리는 방사의 제조 공정에서 다양한 단계로 수행될 수 있다. 여기에는 전통적으로 유연 제품(softening products)이 첨가되는 모든 단계를 포함한다. 상기 첨가제는 그러므로 감기 공정 전에 상기 방적 기계의 하단에 적용될 수 있다. 또한, 소위 "섬유" 공정이라 불리우는 경우에, 상기 첨가제는 연신 공정, 크레이핑 공정(creping) 또는 드라잉 공정(drying) 등의 전에, 공정이 수행되는 동안에, 또는 후에 적용될 수 있다.
특정한 경우에는 상기 조성물이 상기 방사에 점착되는 것을 도와주기 위해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 자에게 알려진 방법에 따라 상기 방사에 먼저 선 처리(전처리(pretreatment))를 하는 것이 유리할 수 있다. 게다가, 상기 방사에 조사(irradiation), 염색(dyeing) 등의 다른 화학적 또는 물리적 처리를 상기 단계 4)의 처리 전에 또는 후에 가하는 것을 고려할 수 있다.
본 발명의 기본 섬유(basic fabric)은 유리하게는 단위 면적당 중량이 40 내지 400 g/m2이다. 상기 섬유는, 특히 안전 에어백의 경우에 있어서, 일반적으로 섬유의 cm 길이당 방사의 개수가 10 내지 30이다.
본 발명의 직물 또는 편물은 유리하게는 실리콘으로 코팅된다.
본 발명은 또한 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 얻기 위한 방법인 두 번째 목적에 따라, 다음의 단계들을 포함한다:
- 표면의 적어도 일 부분에 윤활 조성물이 존재하는 방사를 직조하는 것으로, 상기 윤활 조성물의 비율(고형분 함량)은 상기 방사의 중량에 대하여 0.3 내지 0.9 중량% (경계값 포함)이며, 상기 직조는 기본 경사(basic warp) 및 위사 섬유(weft fabric)를 만들기 위해 직조 베틀(weaving loom)에서 이루어지거나, 또는 기본 편물을 만들기 위해 상기 방사를 편직(knitting)함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사를 직조하는 단계;
- 기본 직물 또는 편물의 적어도 일 면을 엘라스토머로 코팅하는 단계.
본 발명의 코팅된 직물 또는 편물의 기본 직물 또는 편물을 형성하는 방사의 정의와 관련되어 상술된 모든 것은 여기에서 상기 직물 또는 편물의 방사에 적용된다.
상기 기본 직물 또는 편물을 제조하기 위해 사용된 방사는 모두 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 다를 수도 있다. 상술된 방사는 적어도 섬유의 위사이며, 유리하게는 상기 섬유의 경사와 위사 모두일 수 있다.
상기 방사는 예를 들어 산업적 직조 베틀 상에 경사(warp yarns)로 사용될 수 있다. 상기 방사는 유리하게도 어떠한 가호 단계(sizing step) 없이도 섬유를 생산하는 것이 가능하게 만든다. 상기 방사는 유리하게도 어떠한 가호 단계 또는 세척 단계 없이도 섬유를 생산하는 것이 가능하게 만든다.
경사로서 사용되는 때, 상기 방사는 가호 단계를 거칠 필요 없이 직접 워핑(direct warping) 또는 부분적 워핑(sectional warping)을 위해 용이하게 준비될 수 있으며, 모든 종류의 직조 베틀 상에서 직조될 수 있는데, 특히 산업적으로 사용되는 고속 베틀(high-speed looms) 상에서 직조될 수 있다.
몇몇 경우에서, 예를 들어 상기 방사가 높은 응력(stress)을 상기 방사에 가하는 베틀 상에서 직조되는 경우, 상기 방사를 직조하기 전에 통상적으로 사용되는 제품으로 기름칠하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 기본 섬유(basic fabric)는 에어제트 베틀(air jet loom), 단일 또는 더블 래피어 베틀(single or double rapier loom) 또는 프로젝타일 베틀(projectile loom)과 같은 건식 직조 베틀(dry weaving loom) 상에서 생산되는 것이 유리하다.
상기 기본 섬유를 엘라스토머로 코팅하는 단계는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 자에게 알려진 것이다.
상술된 방사는 특히 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 코팅된 편물 분야에서 유용하며, 이것은 본 발명의 세 번째 목적이다. 상기의 섬유(직물과 편물)는 어떠한 가호 단계도 없이 유리하게도 만들어지며, 바람직하게는 어떠한 세척 단계도 없이 만들어지는데, 이는 이러한 제품을 만드는 방법을 단순화하며 상기 방법에 드는 비용을 감소시킨다. 상술된 방사는 특히 실리콘으로 코팅된 안전 에어백을 위한 직물 또는 편물을 만드는 것에 유용하다.
추가적으로, 상기 섬유(직물과 편물)는 또한 열처리 단계 없이 생산될 수 있다. 열처리 단계는 일반적으로 치수 안정성(dimensional stability)을 주기 위해 상기 섬유에 수행된다. 이러한 열처리 단계는 일반적으로 섬유 건조 단계(fabric drying step)와 동시에 수행되는데, 상기 건조 단계는 세척 단계가 상기 섬유에 수행된 경우 필요하다. 본 발명의 경우, 만일 상기 세척 단계가 생략된다면, 상기 건조 단계는 더 이상 필요하지 않다. 그러므로 상기 열처리 단계는 상기 방법에서 나중에 일어나는 단계와 동시에 수행될 수 있는데, 특히 안전 에어백을 위한 직물 또는 편물에 사용할 때 해당된다. 상기 단계는 예를 들어 상기 섬유가 엘라스토머로 코팅된 이후에 수행될 수 있다; 상기 단계는 유리하게는 엘라스토머 크로스링킹 단계(elastomer crosslinking step)와 동시에 수행될 수 있다.
상기 방사의 표면 상에 존재하는 상기 윤활 조성물은 상기 섬유에 행해질 수 있는 후속 처리 단계에 영향을 주지 않는데, 예를 들어 상기 섬유가 안전 에어백을 위한 코팅된 섬유(coated fabric)를 위한 기본 섬유로서 사용된 경우이다. 상기 후속 처리 단계의 예로는 엘라스토머 등으로 코팅하는 것을 들 수 있다. 특히 마모 내성 및 주름 저항 특성(스크럽 테스트)에는 역효과가 없다.
마지막으로, 본 발명은 네 번째 목적으로 상기 코팅된 직물 또는 편물을 포함하는 안전 에어백과 관련된다.
본 발명에 대한 기타 상세한 설명 및 본 발명의 장점들은 순수히 설명하기 위해 주어진 아래의 실시예들을 참조할 때 보다 명확해질 것이다.
평가하기 위한 상기 섬유의 코팅( Coating the fabrics in order to assess them )
● Rhodia Silicones에 의한 RHODORSIL® TCS 7510 A and B라는 이름을 가지는 실리콘 수지로 상기 섬유를 코팅하기 위해 실험실 닥터 블레이드(laboratory doctor blade)가 사용되었다. 침착 비율(deposition ratio)는 대략 40 ± 10 g/m2(고형분 함량(solid content))이다.
● 상기 코팅된 섬유는 상기 침착 비율을 계산하기 위해 중량이 측정된다.
● 샘플은 다음으로 오븐에서 180℃로 80초 동안 열처리 된다.
● 다음으로 제거되고 대기 중에 남겨진다(left in ambient air)
● 5 × 10 cm2 샘플로 절단되고 스크럽 테스트에 의해 평가된다.
스크럽 테스트: 주름 저항( crease resistance )의 결정( ISO 표준 5981에 따름)
상기 테스트는 코팅된 섬유의 주름 및 마모 저항을 결정한다.
상기 테스트는 두 개의 턱(jaw)이 시편(specimen)의 반대 모서리 두 개를 압착(squeeze)하는 전단 움직임(shearing movement)과 상기 두 개의 턱이 서로에 대해 이를 왕복하는 방식(reciprocating manner)의 움직임을 섬유에 가하는 것 및 움직이는 지지체(mobile support)로 접촉함으로써 섬유에 마모를 가하는 것을 둘 다 포함한다.
실시예
사용된 폴리아미드 66은 후-농축된 폴리아미드(post-condensed polyamide) 66 으로 0.02%의 이산화티타늄을 함유하며, 상대 점성도 3.25 (96% 황산 용액 내에서 10 g/L의 농도로 측정됨)를 가진다.
이 고분자는 압출기(extruder)를 사용하여 도입되고 용융된다. 용융된 혼합물은 다음으로 통합 방적/연신 공정(integrated spinning/drawing process)에 의한 105 필라멘트를 포함하는 연속 700 dtex 방사를 생산하기 위해 방적된다(spun). 압출 성형 이후, 상기 필라멘트는 유연 제품의 침착을 위한 가이드(guide for deposition) 위를 지나기 전에 공기 중에서 냉각된다. 다음으로 상기 필라멘트를 함께 가져온다(brought together).
상기 유연 조성물은 대략 55℃로 가열된 순수한 오일 형태로 침착된다.
다음으로 상기 방사는 650 m/분의 속도로 감기기 시작(taken up)하고, 두 단계로 4.5의 비율로 고온-연신(hotdrawn)되며, 이완되고(relaxed), 2900 m/분의 속도로 릴(reel)에 감기기 전에 뒤섞인다(intermingle).
제조된 방사는 다음의 특징들을 가진다(DIN 표준 53834에 의함):
● 강도(tenacity): 82.5 cN/tex
● 끊어질 때 신장된 길이(elongation at break): 21.5%
● 180℃의 뜨거운 공기 내에서 수축(shrinkage in hot air at 180℃): 6.8%
● 뒤섞임(intermingling): 16 nodes/m
상기 방사 상의 유연 제품의 선형 밀도는 눈금(calibration)에 의해 NMR 방법을 사용하여 측정되었다.
다음으로 이러한 방사로부터 에어 제트 베틀 또는 래피어 베틀을 사용하여 섬유가 준비된다.
다양한 유연 조성물들(성질 및 양(nature and amount))이 시험되었다. 이러한 조성물들 및 얻어진 결과는 앞에서 설명되고 있다.
비교예
유연 조성물: Delion F8505®라는 이름으로 Takemoto 사에 의해 판매되고 있는 제품.
방사의 릴(reels of yarn)에서의 유연 조성물의 평균적인 양(상기 방사의 중량에 대하여 측정된 상대적인 중량): 0.9% (상기 방사 표면 상의 최소량: 상기 방사의 중량에 대하여 0.6 중량%, 상기 방사 표면 상의 최대량: 상기 방사의 중량에 대하여 1.2 중량%). 상기 방사는 래피어 베틀로 직조된다. 제조된 섬유는 17*16 yarns/cm의 구조를 가지며 단위 면적당 중량이 250 g/cm2이다.
워핑(warping) 및 방적 공정에서의 양태(behavior in spinning)는 만족스러우며, 직조는 정지없이(without stoppage) 이루어졌다.
상기 스크럽 테스트의 결과(주름의 개수): 100
코팅 후 제조된 섬유는 치수적으로 안정하다(dimensionally stable).
실시예 1
유연 조성물: Stantex 6414®이라는 이름으로 Cognis 사에 의해 판매되는 제품.
방사의 릴에서의 유연 조성물의 평균적인 양(상기 방사의 중량에 대하여 측정된 상대적인 중량): 0.7% (상기 방사 표면 상의 최소량: 상기 방사의 중량에 대하여 0.5 중량%, 상기 방사 표면 상의 최대량: 상기 방사의 중량에 대하여 0.9 중량%). 상기 방사는 에어 제트 베틀로 직조된다. 제조된 섬유는 13.5*14 yarns/cm의 구조를 가지며 단위 면적당 중량이 200 g/cm2이다.
워핑 및 방적 공정에서의 양태는 만족스러우며, 직조는 100m 내에서 두 번의 정지가 이루어지면서 수행되었다. 상기 섬유의 길이는 410m이다.
상기 스크럽 테스트의 결과(주름의 개수): 800
코팅 후 제조된 섬유는 치수적으로 안정하다.
실시예 2
유연 조성물: Stantex 6414®이라는 이름으로 Cognis 사에 의해 판매되는 제품.
방사의 릴에서의 유연 조성물의 평균적인 양(상기 방사의 중량에 대하여 측정된 상대적인 중량): 0.6% (상기 방사 표면 상의 최소량: 상기 방사의 중량에 대하여 0.3 중량%, 상기 방사 표면 상의 최대량: 상기 방사의 중량에 대하여 0.9 중량%). 상기 방사는 에어 제트 베틀로 직조된다. 제조된 섬유는 13.5*14 yarns/cm의 구조를 가지며 단위 면적당 중량이 200 g/cm2이다.
워핑 및 방적 공정에서의 양태는 만족스러우며, 직조는 100m 내에서 두 번의 정지가 이루어지면서 수행되었다. 상기 섬유의 길이는 260m이다.
상기 스크럽 테스트의 결과(주름의 개수): 1200
코팅 후 제조된 섬유는 치수적으로 안정하다.
모든 경우에 있어서 방적 및 직조에서의 양태는 만족스럽다. 상기 스크럽 테스트에 대한 결과는 상기 방사의 유연 조성물의 양이 낮은 경우 매우 훌륭하다.
본 발명은 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 가호 단계(sizing step) 또는 세척 단계(washing step)가 없는 제조 방법을 사용하여 얻어진 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물에 관한 것이며, 이는 윤활 조성물(lubricant composition)을 소정의 양으로 표면에 가지는 실로부터 제조된 것이다. 본 발명의 제조 방법은 단순화 되며 비용이 감소된다. 본 발명에서 사용되는 방사는 특히 실리콘으로 코팅된 안전 에어백을 위한 직물 또는 편물을 만드는 것에 유용하다. 본 발명은 또한 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물의 제조와 관련된 분야에서 상술한 실의 사용 방법뿐만 아니라 상기 코팅된 직물 또는 편물을 포함하는 안전 에어백에 관한 것이다.

Claims (20)

  1. 기본 직물(basic woven fabric) 또는 편물(knit fabric)의 적어도 일 면을 엘라스토머(elastomer)로 코팅함으로써 제조되는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물에 있어서, 상기 기본 직물 또는 편물은 표면의 적어도 일 부분에 윤활 조성물을 가지는 방사(yarn)로 형성되고, 상기 윤활 조성물의 평균 비율(고형분 함량)은 상기 기본 직물 또는 편물의 중량에 대하여 0.2 내지 0.7 중량% (경계값 포함)인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 윤활 조성물의 평균 비율(고형분 함량)은 상기 기본 직물 또는 편물의 중량에 대하여 0.3 내지 0.7 중량% (경계값 포함)인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기본 직물 또는 편물을 형성하는 각 방사의 표면에 존재하는 상기 윤활 조성물의 평균 비율(고형분 함량)은 상기 방사의 중량에 대하여 0.3 내지 0.9 중량% (경계값 포함)인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활 조성물은 유연 조성물(softening composition)인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기본 직물 또는 편물을 형성하는 상기 방사는 열가소성 고분자계(thermoplastic polymer-based)인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기본 직물 또는 편물을 형성하는 상기 방사는 폴리에스테르계 또는 폴리아미드계(based on polyester or polyamide)인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기본 직물 또는 편물을 형성하는 상기 방사의 전체적인 선형 밀도(overall linear density)는 100 내지 950 dtex인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기본 직물 또는 편물을 형성하는 상기 방사의 필라멘트의 선형 밀도는 1.5 내지 7 dtex인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅은 실리콘(silicone)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물.
  10. 표면의 적어도 일 부분에 윤활 조성물이 존재하는 방사를 직조하는 것으로, 상기 윤활 조성물의 비율(고형분 함량)은 상기 방사의 중량에 대하여 0.3 내지 0.9 중량% (경계값 포함)이며, 상기 직조는 기본 경사(basic warp) 및 위사 섬유(weft fabric)를 만들기 위해 직조 베틀(weaving loom)에서 이루어지거나, 또는 기본 편물을 만들기 위해 상기 방사를 편직(knitting)함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사를 직조하는 단계; 및
    기본 직물 또는 편물의 적어도 일 면을 엘라스토머로 코팅하는 단계;
    를 포함하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법은 가호 단계(sizing step)를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법은 직물 또는 편물을 세척하는 단계를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직조 베틀은 에어제트 베틀(air jet loom), 단일 또는 더블 래피어 베틀(single or double rapier loom) 또는 프로젝타일 베틀(projectile loom)과 같은 건식 직조 베틀(dry weaving loom)인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활 조성물은 유연 조성물인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사는 열가소성 고분자계인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기본 직물 또는 편물을 형성하는 방사는 폴리에스테르계 또는 폴리아미드계인 것을 특징으로 하는 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하는 방법.
  17. 안전 에어백을 위한 코팅된 직물 또는 편물을 준비하기 위하여 방사, 섬유 또는 필라멘트를 사용하는 방법에 있어서,
    상기 방사, 섬유 또는 필라멘트의 표면의 적어도 일 부분에 윤활 조성물이 있으며, 상기 윤활 조성물의 비율(고형분 함량)은 상기 방사, 섬유 또는 필라멘트의 중량에 대하여 0.3 내지 0.9 중량% (경계값 포함)인 것을 특징으로 하는 방사, 섬유 또는 필라멘트를 사용하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 윤활 조성물은 유연 조성물인 것을 특징으로 하는 방사, 섬유 또는 필라멘트를 사용하는 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 섬유는 실리콘으로 코팅된 것을 특징으로 하는 방사, 섬유 또는 필라멘트를 사용하는 방법.
  20. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 의한 코팅된 직물 또는 편물을 포함하는 안전 에어백 또는 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 의한 방법으로 제조된 코팅된 직물 또는 편물을 포함하는 안전 에어백.
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