JP6632716B2 - ポリエステル樹脂発泡層と繊維層を含む自動車内外装材 - Google Patents

ポリエステル樹脂発泡層と繊維層を含む自動車内外装材 Download PDF

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Description

本発明は、ポリエステル樹脂発泡層および繊維層を含む自動車内外装材に関する。
建築、自動車、食品など多様な産業分野において軽量化、耐久性などの物性を同時に満足させることができる有用な素材の開発が要求されている。
そのうち、自動車産業分野においては、自動車の燃費を節減するために自動車の重さを軽減させるのに多くの努力を行っている。例えば、自動車を構成する様々な内外装材を軽量化するための多様な試みが進められており、同時に内外装材の加工性および工程改善を通じて製造コストを節減するための努力を行っている。
従来、動車内外装材の耐久性および強度を向上させるための方法として、ポリウレタン（ＰＵ）とガラス繊維を混合して成形したシートを使用したり、ポリプロピレン（ＰＰ）とガラス繊維を混合して成形したシート形態の素材であるＬＷＲＴ（ｌｏｗ ｗｅｉｇｈｔ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ）を主に使用している。
しかし、上記のようにガラス繊維を含む素材の場合、作業時にガラス繊維による粉塵が多量発生して、作業者の健康および作業環境を悪化させる問題点があり、スクラップの発生時に他の素材の複合によってリサイクルが不可能なので廃棄しなければならない問題点がある。
したがって、ガラス繊維を混合しないことにより、作業時に粉塵発生の問題点を解決し、リサイクルが可能であり、耐久性と強度向上および軽量化した自動車内外装材の開発が切実に要求されている。
本発明の目的は、作業環境の改善が可能であり、耐久性と強度向上および軽量化した自動車内外装材を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、ポリエステル樹脂発泡層と、前記樹脂発泡層の一面または両面に形成された繊維層と、を含み、単位面積当たりの質量が５００〜１，１００ｇ／ｍ２である自動車内外装材を提供する。
本発明は、作業環境の改善が可能であり、耐久性と強度向上および軽量化した自動車内外装材を提供する。
本発明の一実施例による自動車内外装材の断面図である。 本発明の一実施例による自動車内外装材の断面図である。 本発明の一実施例による自動車内外装材の断面図である。 本発明の一実施例による自動車内外装材の断面図である。
本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるが、特定の実施例を図面に例示し、詳細な説明によって詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施例に限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されなければならない。本発明を説明するに際して、関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にし得ると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使用できるが、構成要素は、用語によって限定されてはならない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけで使用される。
本出願において使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。
本発明において「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。
したがって、本明細書に記載された実施例に図示された構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎないものであり、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得る。
本発明は、ポリエステル樹脂発泡層および繊維層が複合化された複合体である自動車内外装材に関する。具体的に、前記ポリエステル樹脂発泡層は、ポリエステル発泡体を意味するものであってもよく、前記発泡体は、場合によってシート形態で発泡された発泡シートの形態であってもよい。
一例として、本発明による自動車内外装材は、ポリエステル樹脂発泡層と、前記樹脂発泡層の一面または両面に形成された繊維層と、を含み、単位面積当たりの質量が５００〜１，１００ｇ／ｍ２である。
具体的に、前記車両用内外装材の単位面積当たりの質量は、５００〜１，１００ｇ／ｍ２の範囲であってもよい。例えば、車両用内外装材の単位面積当たりの質量は、５５０〜１，０００ｇ／ｍ２、６００〜１，０００ｇ／ｍ２または８００〜９００ｇ／ｍ２であってもよい。前記範囲の単位面積当たりの質量を満たすことにより、本発明による車両用内外装材が軽量であることが確認できる。
一例として、前記ポリエステル樹脂発泡層は、９０％以上のセルが閉鎖セル（ＤＩＮ ＩＳＯ４５９０）であってもよい。これは、前記ポリエステル樹脂発泡層のＤＩＮ ＩＳＯ４５９０による測定値が、セル中で９０％（ｖ／ｖ）以上が閉鎖セルであることを意味する。例えば、前記ポリエステル樹脂発泡層のうち閉鎖セルの比率は、平均９０〜１００％または９５〜９９％であってもよい。本発明によるポリエステル樹脂発泡層は、前記範囲内の閉鎖セルを有することにより、自動車内外装材として製造するとき、優れた耐久性、剛性および強度特性を具現することができる。例えば、前記ポリエステル樹脂発泡層のセル数は、１ｍｍ２当たり１〜３０セル、３〜２５セル、または３〜２０セルを含んでいてもよい。
また、前記セルの平均サイズは、１００〜８００μｍの範囲であってもよい。例えば、前記セルの平均サイズは、１００〜７００μｍ、２００〜６００μｍまたは３００〜６００μｍの範囲であってもよい。この際、セルサイズの偏差は、例えば、５％以下、０．１〜５％、０．１〜４％、０．１〜３％の範囲であってもよい。これにより、本発明によるポリエステル樹脂発泡層は、均一なサイズのセルが均一に発泡されることが分かる。
一例として、本発明によるポリエステル樹脂発泡層は、押出発泡成形体であってもよい。具体的に、発泡方法の種類には、大きくビーズ発泡または押出発泡がある。前記ビーズ発泡は、一般的に、樹脂ビーズを加熱して１次発泡させ、これを適当な時間熟成させた後、板形状、筒形状の金型に充填し、さらに加熱して、２次発泡により融着、成形して製品を作る方法である。一方で、押出発泡は、樹脂を加熱して溶融させ、前記樹脂溶融物を連続して押出および発泡させることにより、工程段階を単純化することができ、大量生産が可能であり、ビーズ発泡時のビーズの間でクラットと、粒状破壊現象などを防止して、さらに優れた屈曲強度および圧縮強度を具現することができる。
他の一例として、本発明によるポリエステル樹脂発泡層は、ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に基づいて試験片の支持間隔（Ｓｐａｎ）を１００ｍｍに固定し、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で屈曲荷重を加える時に測定された屈曲強度が１０Ｎ以上であってもよい。具体的に、前記屈曲強度は、２２〜２５０Ｎ、２５〜２１０Ｎ、３０〜２００Ｎ、あるいは５０〜１８０Ｎの範囲であってもよい。本発明によるポリエステル樹脂発泡層は、屈曲強度を前記範囲で制御することにより、自動車内外装材の優れた剛性および強度を確保し、物理的な衝撃または力に対する変形を防止することができる。
本発明による自動車内外装材は、ＫＳ Ｆ ２８０５により測定した吸音率が０．４ ＮＲＣ以上であり、ＫＳ Ｆ ２０８０により測定した透過損失値が１０ｄＢ以上であってもよい。
例えば、前記吸音率は、０．４〜１ＮＲＣまたは０．４〜０．６ＮＲＣの範囲であってもよく、遮音率は、１０〜３０ｄＢまたは１５〜２５ｄＢの範囲であってもよい。このように、本発明による車両用内外装材は、吸音と遮音を優れた水準で同時に具現可能なので、車両内および外部における騒音を効果的に遮音ないし吸音することができる。
前記車両用内外装材は、９０±１℃の温度条件で２４時間放置する段階と、５０±１℃の温度条件および９０％の相対湿度条件で２４時間放置する段階と、を含む苛酷な条件を経た後、下記数式１を満たすことができる。
［数式１］
｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０×１００≦５％
前記数式１で、Ｖ０は、苛酷な条件に露出前の車両用内外装材の体積（ｍｍ３）であり、Ｖ１は、苛酷な条件に露出後の車両用内外装材の体積（ｍｍ３）である。
具体的に、製造された車両用内外装材サンプルについて苛酷な条件を経る前後の寸法変化率を測定した。これは、車両用内外装材を車両に適用した後の長期的な寸法変化率に対応する測定値である。例えば、前記体積は、車両用内外装材の長さ、幅および厚さ各々のサイズを乗算して計算された値を意味する。例えば、前記数式１の寸法変化率は、０．０１〜５％、０．０１〜３％または０．０１〜１％の範囲であってもよい。前記範囲内の数式１の値を満たすことにより、本発明による車両用内外装材は、温度変化が酷い環境で長期間使用しても形態が変わらないことが分かる。
この際、前記数式１が５％を超過する場合には、車両用内外装材に剥離、部品、垂れ下り、変色ないし変形が容易に発生し得ることを意味する。
前記車両用内外装材は、ＫＳ Ｒ ００２１の加速耐光性試験（紫外線カーボンアークランプ式耐光性試験）によって、３００〜４００ｎｍ波長の光を１２６ＭＪの照射量で照射した前後の色差変化率は３％未満であり、グレイスケール変化率は３％未満であってもよい。
例えば、色差変化率とグレイスケール変化率は、各々０．１〜３％、０．１〜１．５％または０．１〜１％の範囲であってもよい。前記範囲を満たすことにより、本発明による車両用内外装材は、外部光に対する耐光性に優れ、長期間の使用による物性変化を防止することができることが分かる。
一例として、本発明によるポリエステル樹脂発泡層の平均厚さは、１〜３０ｍｍであり、繊維層の平均厚さは、０．１〜１０ｍｍであってもよい。
例えば、前記ポリエステル樹脂発泡層の厚さは、１．５〜３０ｍｍ、５〜３０ｍｍ、５〜２０ｍｍまたは５〜１０ｎｍの範囲であってもよい。また、繊維層の厚さは、０．５〜１０ｍｍ、０．５〜８ｍｍ、０．５〜５ｍｍの範囲であってもよい。これにより、本発明による車両用内外装材は、相対的に薄い厚さにもかかわらず、優れた屈曲強度、長期数値変形率、耐光性および／または断熱性などの特性を具現することができる。また、車両用内外装材の軽量化が可能なので、自動車内外装材として使用する場合、優れた燃費を具現することができる。
さらに他の一例として、前記ポリエステル樹脂発泡層は、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）樹脂発泡層であり、繊維層は、ポリエチレンテレフタレート繊維層を含んでいてもよい。
今まで主に使用されたポリエステル樹脂は、テレフタル酸と１、４−ブタンジオールの縮合重合反応により生産される高分子量の芳香族ポリエステル樹脂である。ここで、高分子量ポリエステルは、極限粘度［η］が０．８（ｄＬ／ｇ）以上の高分子を意味する。しかし、前記芳香族ポリエステル樹脂は、高い分子量、熱的安定性、引張強度などの物性に優れているが、廃棄後に自然生態系内で分解されずに、長期間残っていて、深刻な環境汚染問題を引き起こしている。
本発明において使用可能なポリエステルの種類を具体的に例示すると、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＢＴ）、ポリ乳酸（Ｐｏｌｙ Ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ，ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（Ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ，ＰＧＡ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，ＰＰ）、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＰＥ）、ポリエチレンアジペート（Ｐｏｌｙｅｈｔｙｌｅｎｅ ａｄｉｐａｔｅ，ＰＥＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（Ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ，ＰＨＡ）、ポリトリメチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＴＴ）およびポリエチレンナフタレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＮ）よりなる群から選択された一つ以上であってもよい。
具体的に、本発明においてポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）が使用できる。
本発明による自動車内外装材は、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡層とポリエチレンテレフタレート繊維層が結合された構造であるので、リサイクルが容易であるという長所がある。成形後に残るスクラップと、廃車などの過程で自動車内外装材に適用された素材をリサイクルするためには、各成分別に分解および分離する過程が要求されるため、大部分廃棄処理し、処理時に費用が別途発生する。しかし、本発明による複合体は、発泡シートと樹脂層がいずれもポリエステル素材として使用されるので、各層を分離する必要がないため、前記複合体を一度に溶かしてリサイクルが可能である。
また、本発明による自動車内外装材は、ガラス繊維を含有しないことを特徴とする。従来の自動車産業分野において使用される複合化された積層体は、ガラス繊維を含有しているため、加工過程でガラス繊維から誘発される粉塵が発生する問題点がある。本発明による自動車内外装材は、ガラス繊維を含有しないため、軽量化が可能であり、加工過程で発生するガラス粉塵の発生を予防することができる。さらに、本発明による自動車内外装材は、剛性、強度および耐久性に優れた自動車内外装材を提供する。本発明において、ガラス繊維を含まないというのは、例えば、全体自動車内外装材の重量に対して、ガラス繊維の含量が１ｗｔ％以下、０．０１ｗｔ％以下、１〜０．００１ｗｔ％、あるいは０．０１〜０．００１ｗｔ％であることを意味し、具体的には、ガラス繊維を実質的に含有しないことを意味する。
一例として、本発明による繊維層は、異形断面中空繊維の集合体で形成され、前記異形断面中空繊維は、断面形状を基準として、中空部、形態保持部および体積制御部からなり、前記体積制御部は、繊維中心の反対方向に突出した形態であってもよく、突出した形態の末端部は、ラウンド形状からなり得る。
具体的に、前記体積制御部は、繊維中心の反対方向に突出した形態であってもよく、より具体的には、前記突出した形態の末端部は、ラウンド形状からなる形態であってもよい。
本発明において、前記異形断面中空繊維の断面構造を中空部、形態保持部および体積制御部に分けて説明しているが、これは、説明の便宜のためのものである。前記異形断面中空繊維の断面構造は、内部に繊維の長さ方向に沿ってホールを形成する中空部が存在し、前記中空部を囲む形態保持部を含む。
また、前記形態保持部は、断面を基準として、中空部の反対側の外周面に凹凸が形成され、このような凹凸のうち突出した部分を体積制御部と称する。
前記異形断面中空繊維は、具体的には、ポリエステル樹脂が使用でき、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）が使用できる。前記溶融放射されるＰＥＴポリマーの溶融粘度は、０．６０〜０．６４の範囲であってもよく、冷却効果を最大化させることができるイン−アウト（Ｉｎ−ｏｕｔ）形態の放射筒が好適に用いられる。繊維の太さは、４〜１５デニール範囲で多様に適用され得、繊維長は、２２〜６４ｍｍであってもよい。
前記中空部の中空率は、繊維の全体面積で約１５〜３０％範囲であってもよい。前記範囲を超過する場合、繊維形成性に問題になり得、前記範囲未満の場合、中空維持性と本発明の多様な機能性を発現するのに限界を有し得る。前記形態保持部は、中空部から体積制御部の間の繊維状を意味する。
前記体積制御部は、繊維中心の反対方向に突出した形態であってもよく、末端部は、ラウンド形状からなり得る。この際、末端部の最上部をピークと定義し、体積制御部の間をバレーと定義し得る。この際、ピークの曲率半径をＲ、バレーの曲率半径をｒと定義し得、各体積制御部ごとに互いに異なるかまたは同一のＲとｒ値が決定され得る。
さらに他の一例として、本発明による自動車内外装材は、ポリエステル樹脂発泡層と繊維層との間に形成された接着層をさらに含んでいてもよい。具体的に、前記ポリエステル樹脂発泡層と繊維層との間に接着層を介在して接合された構造であってもよい。例えば、前記接着層は、ポリエステル樹脂発泡層と繊維層との間に介在したポリエステル系接着樹脂層を含んでいてもよい。
前記ポリエステル系接着樹脂層は、多様な形態の射出成形物、フィルム成形物で製造され得る。また、本発明によるポリエステル系接着樹脂層は、繊維（ｗｅｂ）で製造され得る。本発明によるポリエステル系接着樹脂層は、低融点の特性があるので、多重で圧着してフィルムやウェブ構造の不織布で提供されてもよい。本発明による自動車内外装材は、前記ポリエステル樹脂発泡層と前記二軸延伸フィルムとの間に前記ポリエステル系接着樹脂層を介在した後、加圧ローラーで加圧して製造されたり、熱を加えて熱接着して製造されたものであってもよい。
具体的に、前記ポリエステル系接着樹脂層は、ジオールおよびジカルボン酸のエステル化反応物であるハードセグメントとポリオールであるソフトセグメントの縮重合物であるポリエステル系弾性接着樹脂であってもよい。
具体的に、前記ジオールは、エチレングリコール（ＥＧ）または、エチレングリコール（ＥＧ）および２−メチル１、３−プロパンジオール（ＭＰＯ）の混合物からなり、前記ジカルボン酸は、テレフタル酸（ＴＰＡ）または、テレフタル酸（ＴＰＡ）およびアンヒドロト樹脂の混合物からなり得る。
前記ジオールは、１、４−ブタンジオール（１、４−ＢＤ）または、１、４−ブタンジオール（１、４−ＢＤ）および２−メチル１、３−プロパンジオール（ＭＰＯ）の混合物からなり、前記ジカルボン酸は、ジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）または、ジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）およびアンヒドロト樹脂の混合物からなり得る。
前記ポリオールは、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール（ＰＴＭＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）およびポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）のうちいずれか一つ以上を含んでいてもよい。
前記アンヒドロト樹脂は、メチルテトラヒドロフタリックアンヒドロト（ＭｅＴＨＰＡ）、メチルヘキサヒドロフタリックアンヒドロト（ＭｅＨＨＰＡ）、テラヒドロフタリックアンヒドロト（ＴＨＰＡ）およびヘキサヒドロフタリックアンヒドロト（ＨＨＰＡ）のうちいずれか一つ以上であってもよい。
前記テレフタル酸（ＴＰＡ）およびアンヒドロト樹脂混合物のモル比は、４０〜９９：６０〜１であってもよい。
前記ジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）およびアンヒドロト樹脂混合物のモル比は、４０〜９９：６０〜１であってもよい。
一例として、本発明による自動車内外装材の厚さは、平均１．１〜５．２ｍｍの範囲であってもよい。具体的に、前記自動車内外装材の厚さは、１．３〜５ｍｍ、１．５〜４．８ｍｍ、２〜４．６ｍｍ、２．４〜４．４ｍｍ、２．８〜４．２ｍｍ、３〜４．１ｍｍあるいは３．５〜４ｍｍの範囲であってもよい。本発明による自動車内外装材の平均厚さが前記範囲である場合、軽量化を具現すると同時に、強度および剛性が低下することを防止することができる。
他の一例として、本発明によるポリエステル樹脂発泡層の坪量は、平均３００〜３，０００ｇ／ｍ２の範囲であってもよい。具体的に、前記坪量は、３５０〜２，５００ｇ／ｍ２、３８０〜２，０００ｇ／ｍ２、４００〜１，５００ｇ／ｍ２、４３０〜１，０００ｇ／ｍ２、４５０〜９５０ｇ／ｍ２、４８０〜９００ｇ／ｍ２、５００〜８５０ｇ／ｍ２、５３０〜８００ｇ／ｍ２あるいは５５０〜７５０ｇ／ｍ２の範囲であってもよい。本発明によるポリエステル樹脂発泡層の坪量が前記範囲を満たすことにより、軽量性を満たすと同時に、向上した屈曲強度および屈曲弾性率を具現することができ、これにより、作業時に運搬および施工が容易であるという効果がある。
一例として、本発明による自動車内外装材は、ポリエステル樹脂発泡層の一面または両面に、ポリエステル二軸延伸フィルム；およびポリエステル繊維層が順次に積層された構造であってもよい。
さらに他の一例として、前記ポリエステル樹脂発泡層は、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）樹脂発泡層であり、ポリエステル二軸延伸フィルムは、ポリエチレンテレフタレート二軸延伸フィルムであり、ポリエステル繊維層は、ポリエチレンテレフタレート繊維を含んでいてもよい。
本発明において、前記自動車内外装材は、ポリエステル樹脂発泡層；ポリエステル二軸延伸フィルム；およびポリエステル繊維層が順次に積層されて、接着物質なしに互いに熱融着または熱接合された構造であってもよい。また、本発明による自動車内外装材は、前記ポリエステル樹脂発泡層と二軸延伸フィルムとの間に接着物質を介在したり、前記二軸延伸フィルムとポリエステル繊維層との間に接着物質を介在して接合された構造であってもよい。
一例として、ポリエステル樹脂発泡層とポリエステル二軸延伸フィルムとの間、およびポリエステル二軸延伸フィルムとポリエステル繊維層との間、のうちいずれか一つ以上の位置に形成されたポリエステル系接着樹脂層をさらに含んでいてもよい。前記ポリエステル系接着樹脂層は、ジオールおよびジカルボン酸のエステル化反応物であるハードセグメントとポリオールであるソフトセグメントの縮重合物であるポリエステル系弾性接着樹脂であってもよい。
具体的に、本発明の自動車内外装材は、ポリエステル樹脂発泡層とポリエステル二軸延伸フィルムとの間および／またはポリエステル二軸延伸フィルムとポリエステル繊維層との間に介在したポリエステル系接着樹脂層をさらに含む場合、ポリエステル樹脂発泡層；第１ポリエステル系接着樹脂層；ポリエステル二軸延伸フィルム；第２ポリエステル接着樹脂層；およびポリエステル繊維層が順次に積層されたポリエステル複合体であってもよい。このような構造の本発明による自動車内外装材は、各層を同じ成分で形成することにより、層間接合性を高め、剥離を防止することができ、さらに、リサイクルが容易であるという長所がある。
一例として、本発明によるポリエステル二軸延伸フィルムは、縦方向（機械方向＝ＭＤ）に２〜８倍延伸され、横方向（機械方向に垂直＝ＴＤ）に１．１〜６倍延伸されたものであってもよく、全体延伸倍率は、１．５〜７倍延伸されたものであってもよい。
具体的に、前記ポリエステル二軸延伸フィルムは、延伸されていないポリエステルフィルムを縦方向（機械方向＝ＭＤ）に約９０〜１２０℃の温度範囲で約２〜８倍延伸し、横方向（機械方向に垂直＝ＴＤ）に約１００〜１４０℃の温度範囲で約１．１〜６倍延伸した後、約２２０〜２４０℃の温度範囲で熱処理を行って製造されたものであってもよい。このような二軸延伸フィルムを使用する場合、本発明による自動車内外装材の厚さを増加させることなく、優れた耐久性、剛性および強度を具現することができ、軽量化が可能なので、施工が容易である。
さらに他の一例として、本発明によるポリエステル二軸延伸フィルムの厚さは、平均６０〜３５０μｍ、９０〜３４０μｍ、１００〜３３０μｍ、１２０〜３２０μｍ、１３０〜３１０μｍ、１５０〜３００μｍ、１８０〜２８０μｍ、２００〜２７０μｍあるいは２５０μｍであってもよい。二軸延伸フィルムの平均厚さが前記範囲である場合、自動車内外装材の屈曲弾性率を増加させて、顕著に向上した剛性を具現することができる。
本発明による自動車内外装材は、ヘッドライナー、フローアンダーカバー、エンジンルームカバー、トランクルームパネル、パッケージトレー、シートバックおよびバンパーのうちいずれか一つ以上であってもよい。
一例として、前記ヘッドライナーは、自動車のルーフパネルの内側面に装着されるヘッドライナーパネルを意味するものであり、この際、ヘッドライナーは、ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に基づいて試験片の支持間隔（Ｓｐａｎ）を１００ｍｍに固定し、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で屈曲荷重を加える時に測定された屈曲弾性率（Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）が４００〜３，０００Ｍｐａの範囲であってもよい。具体的に、前記ヘッドライナーの屈曲弾性率は、４５０〜２，５００Ｍｐａ、５００〜２，０００Ｍｐａ、５５０〜１，５００Ｍｐａあるいは７００〜１，０００Ｍｐａであってもよい。本発明によるヘッドライナーは、屈曲弾性率を前記範囲で制御することにより、優れた剛性を確保し、物理的な衝撃または力に対する変形を防止することができる。
さらに他の一例として、本発明によるフローアンダーカバーは、ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に基づいて試験片の支持間隔（Ｓｐａｎ）を１００ｍｍに固定し、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で屈曲荷重を加える時に測定された屈曲強度Ｎは１００〜５００Ｎの範囲であってもよい。前記屈曲強度は、例えば、１５０〜５００Ｎ、２００〜５００Ｎまたは３００〜５００Ｎの範囲であってもよい。本発明によるフローアンダーカバーの屈曲強度が前記範囲を満たすことにより、高強度によって外部との衝撃においてさらに安全である。
フローアンダーカバーは、車両の底面に装着されるものであり、エンジンまたはトランスミッションおよびクーリングファンなどの底部に設置されて、外部から加えられる衝撃からエンジンおよびトランスミッションを保護することはもちろん、走行時にエンジンまたはトランスミッションから発生する騒音が外部に放出されることを防止し、外部から自動車の内部に異物が流入することを防止する役割をする。本発明によるフローアンダーカバーは、外部から加えられる衝撃からエンジンおよびトランスミッションなどを効果的に保護することができ、優れた耐燃性、強度、吸音性および遮音性などの物性を満足させることができ、且つ、軽量性を備えていて、自動車の燃費節減にも効果がある。
さらに他の一例として、本発明によるエンジンルームカバーは、燃焼性がＩＳＯ ３７９５：１９８９を基準として５０ｍｍ／ｍｉｎ以下であってもよい。具体的に、燃焼性の測定は、幅１００ｍｍ、長さ３５０ｍｍサイズの試験片で準備した後、試験片の一方の端部で燃焼試験装置の花火を１５秒間試験片に当接させた後、花火を除去した後、下記式１によって燃焼速度を算出することができる。
［式１］
Ｂ＝Ｄ／Ｔ×６０
式１で、Ｂは、燃焼速度（ｍｍ／ｍｉｎ）、Ｄは、燃焼の長さ（ｍｍ）、Ｔは、燃焼時間（秒）を意味する。
さらに他の一例として、本発明によるトランクルームパネルは、ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に基づいて試験片の支持間隔（Ｓｐａｎ）を１００ｍｍに固定し、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で屈曲荷重を加える時に測定された屈曲弾性率（Ｆｌｅｘｕｒａｌ ｍｏｄｕｌｕｓ）が４００〜３０，０００Ｍｐａの範囲であってもよい。本発明においてトランクルームパネルは、車両内で乗車区域とトランク区域を区分するパネルを意味するものであり、前記トランクルームパネルの屈曲弾性率は、具体的に、５００〜３０，０００Ｍｐａ、５５０〜２５，０００Ｍｐａ、６００〜２０，０００Ｍｐａ、６５０〜１０，０００Ｍｐａ、７００〜５，０００Ｍｐａ、７５０〜４，０００Ｍｐａ、８００〜３，０００Ｍｐａあるいは８６０〜１，０００Ｍｐａであってもよく、これにより、さらに向上した剛性を満足させることができる。剛性（Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）は、材料の硬い程度あるいは堅固な程度を意味するものであり、屈曲弾性率が前記範囲を満たす場合、剛性および耐久性が向上して、物理的な衝撃または力による変形が少ないトランクルームパネルを提供することができる。
さらに他の一例として、本発明によるパッケージトレーは、ＡＳＴＭ Ｄ ５７０に基づいて測定した吸水量が２％以下であってもよい。ここで、パッケージトレーパネルは、リアシートの後方に設置される。具体的に、前記パッケージトレーパネルは、リアシートを支持し、リアシートに乗車した乗車者が各種部品や書類を保管し、必要に応じてスピーカーや芳香剤などの機能性部品が装着される自動車内外装材であって、優れた耐久性および耐湿性が要求される。具体的に、前記パッケージトレーの吸水量は、１．８ｇ／１００ｃｍ２以下、１．５ｇ／１００ｃｍ２以下、１ｇ／１００ｃｍ２以下、０．０１〜０．５ｇ／１００ｃｍ２または０．１〜０．４ｇ／１００ｃｍ２であってもよい。本発明によるパッケージトレーパネルの吸水量が前記範囲を満たすことにより、耐湿性が向上してパネルの外部保管が容易であり、長期間の使用時にも耐湿性および強度の低下を防止することができる。
図１〜図４は、各々本発明による自動車内外装材の断面構造を模式的に示した。
図１にポリエステル樹脂発泡層１０上に繊維層２０が接合された構造の自動車内外装材１００の断面図を示した。ポリエステル樹脂発泡層１０と繊維層２０が、接着層を介在することなく、熱融着または熱接合された構造である。
図２に示した自動車内外装材２００は、ポリエステル樹脂発泡層１０、ポリエステル系接着樹脂層３１および繊維層２１が順次に接合された構造である。
図３に示した自動車内外装材３００は、ポリエステル樹脂発泡層１２、ポリエステル二軸延伸フィルム４２および繊維層２２が熱融着された構造である。
また、図４に示した自動車内外装材４００は、ポリエステル樹脂発泡層１３、第１ポリエステル系接着樹脂層３３；ポリエステル二軸延伸フィルム４３；第２ポリエステル接着樹脂層３４；およびポリエステル繊維層２３が順次に積層された構造である。このような構造を有する本発明の自動車内外装材は、全体的な厚さが厚くなることを防止すると共に、向上した強度および耐久性を具現することができる。
以下、実施例および比較例にて上記内容をより具体的に説明するが、本発明の範囲が下記に提示された内容により制限されるものではない。
実施例：自動車内外装材の製造
本発明による自動車内外装材を製造するために、まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂１００重量部を１３０℃で乾燥して水分を除去し、第１押出器に前記水分が除去されたＰＥＴ樹脂と前記水分が除去されたＰＥＴ樹脂１００重量部を基準として、ピロピロメリト酸二無水物１重量部、タルク１重量部およびＩｒｇａｎｏｘ（ＩＲＧ １０１０）０．１重量部を混合し、２８０℃で加熱して樹脂溶融物を製造した。その後、第１押出器に発泡剤として炭酸ガスとＰａｎｔａｎｅを５：５の割合で混合して、ＰＥＴ樹脂１００重量部を基準として５重量部を投入し、押出発泡して、ポリエステル樹脂発泡層を製造した。製造されたポリエステル樹脂発泡層の密度は、約３００ｋｇ／ｍ３、厚さは、約２ｍｍ、坪量は、約６００ｇ／ｍ２であった。
その後、前記ポリエステル樹脂発泡層の両面にポリエステル系接着樹脂を塗布した後、１．５ｍｍの厚さのＰＥＴ不織布を各々付着して、車両用内外装材を製造した。
この際、前記車両用内外装材の総厚さは、８ｍｍで製作し、発泡時に、発泡剤の量を調節して、単位面積当たりの質量を下記表１のように調節した。
比較例１
低融点繊維（ｌｏｗ ｍｅｌｔｉｎｇ ｆｉｂｅｒ，ＬＭＦ）を利用して車両用内外装材を製造した。この際、比較例で製造された車両用内外装材の厚さは８ｍｍであり、単位面積当たりの質量は１２００ｇ／ｍ２であることが確認された。
比較例２
ポリウレタンフォームの両面にウレタン系接着剤を塗布した後、ＰＥＴ不織布を各々付着して、車両用内外装材を製造した。この際、厚さは８ｍｍであり、単位面積当たりの質量は８００ｇ／ｍ２であることが確認された。
実験例１：物性測定
前記実施例１〜３および比較例１〜２で製造した車両用内外装材について、燃焼性、耐熱性および耐光性を測定した。測定方法は、下記に記載し、その結果は、下記表２に示した。
（１）屈曲強度の測定
ＡＳＴＭ Ｄ ６３８の条件下で屈曲強度を測定した。
（２）燃焼性の測定
ＫＳ Ｍ ＩＳＯ ９７７２の条件で燃焼性を測定した。
（３）耐光性の測定
ＫＳ Ｒ ００２１の加速耐光性試験方法によりグレイスケール変化率を測定した。
表２を参照すると、本発明による車両用内外装材の場合、燃焼性および耐光性に優れ、比較例と比較して優れた屈曲強度を有することが確認できた。
実験例２：寸法変化率の測定
前記実施例１〜３および比較例１〜２で車両用内外装材について、寸法変化率測定実験を行った。具体的に、前記製造された車両用内外装材の各々について、９０±１℃の温度条件で２４時間放置する段階と、５０±１℃の温度条件および９０％相対湿度条件で２４時間放置する段階とを含む苛酷な条件を経た後、下記数式１により寸法変化率を測定し、その結果は、下記表３に示した。
［数式１］
｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０×１００
前記数式１で、
Ｖ０は、苛酷な条件に露出前の車両用内外装材の体積（ｍｍ３）であり、
Ｖ１は、苛酷な条件に露出後の車両用内外装材の体積（ｍｍ３）である。
前記表３を参照すると、本発明による車両用内外装材の場合、比較例に比べて顕著に低い寸法変化率を示すことが確認できた。これにより、本発明による車両用内外装材の耐久性に優れていることが分かる。
実験例３：吸音および遮音性能の測定
前記実施例１〜３および比較例１〜２で車両用内外装材について、吸音率および遮音率を測定した。測定方法は、下記に記載し、その結果は、下記表４に示した。
（１）吸音率の測定
ＫＳ Ｆ ２８０５残響室法測定方法を利用して０〜１０，０００Ｈｚの吸音率を測定し、ＮＲＣ（ｎｏｉｓｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）値を算出した。ＮＲＣは、２５０，５００、１，０００および２，０００Ｈｚでの吸音率の平均値を示したものである。
（２）遮音率の測定
ＫＳ Ｆ ２８６２に基づくＡｐａｍａｔ測定装備を活用して周波数１〜８，０００ Ｈｚの透過損失値を求めた。そして、比較のために、８，０００Ｈｚの透過損失値を比較した。
表４を参照すると、本発明による車両用内外装材の場合、遮音率が１０〜２０ｄＢであり、比較例に比べて顕著に優れていることが確認できた。
実験例４：セル特性の測定
前記実施例１〜３で製造した車両用内外装材について、セルサイズおよびセルサイズの偏差を測定した。具体的に、車両用内外装材をＳＥＭ撮影してセルサイズを測定し、横２ｍｍと縦２ｍｍ内のセルサイズの偏差を測定した。その結果は、下記表５に示した。
前記表５を参照すると、本発明による発泡成形体は、セルサイズが３００μｍ水準であり、セルサイズの偏差が５％以下であり、非常に均一に発泡されたことが確認できる。
本発明は、作業環境の改善が可能であり、耐久性と強度向上および軽量化した自動車内外装材を提供する。

Claims (12)

  1. ポリエステル樹脂発泡層と、
    前記樹脂発泡層の一面または両面に形成された繊維層と、を含み、
    単位面積当たりの質量が５００〜１，１００ｇ／ｍ２であり、ポリエステル樹脂発泡層は、９０％以上のセルが閉鎖セル（ＤＩＮ ＩＳＯ４５９０）である自動車内外装材。
  2. ポリエステル樹脂発泡層は、ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に基づいて試験片の支持間隔（Ｓｐａｎ）を１００ｍｍに固定し、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で屈曲荷重を加える時に測定された屈曲強度が１０Ｎ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材。
  3. ＫＳ Ｆ ２８０５により測定した吸音率が０．４ＮＲＣ以上であり、
    ＫＳ Ｆ ２０８０により測定した透過損失値が１０ｄＢ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材。
  4. ９０±１℃の温度条件で２４時間放置する段階と、５０±１℃の温度条件および９０％の相対湿度条件で２４時間放置する段階と、を含む苛酷な条件を経た後、下記数式１を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材：
    ［数式１］
    ｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０×１００≦５％
    前記数式１で、
    Ｖ０は、苛酷な条件に露出前の車両用内外装材の体積（ｍｍ３）であり、
    Ｖ１は、苛酷な条件に露出後の車両用内外装材の体積（ｍｍ３）である。
  5. ＫＳ Ｒ ００２１の加速耐光性試験により、３００〜４００ｎｍ波長の光を１２６ＭＪの照射量で照射した前後の色差変化率は３％未満であり、グレイスケール変化率は３％未満であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材。
  6. ポリエステル樹脂発泡層の平均厚さは、１〜３０ｍｍであり、
    繊維層の平均厚さは、０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材。
  7. ポリエステル樹脂発泡層は、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）樹脂発泡層であり、
    繊維層は、ポリエチレンテレフタレート繊維層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材。
  8. 繊維層は、異形断面中空繊維の集合体で形成され、
    前記異形断面中空繊維は、断面形状を基準として、中空部、形態保持部および体積制御部からなり、
    前記体積制御部は、繊維中心の反対方向に突出した形態であり、突出した形態の末端部は、ラウンド形状からなることを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材。
  9. ポリエステル樹脂発泡層と繊維層との間に形成された接着層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材。
  10. 前記接着層は、ポリエステル樹脂接着層であることを特徴とする、請求項９に記載の自動車内外装材。
  11. 前記自動車内外装材は、ヘッドライナー、フローアンダーカバー、エンジンルームカバー、トランクルームパネル、パッケージトレー、シートバックおよびバンパーのうちいずれか一つ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車内外装材。
  12. ヘッドライナーは、ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に基づいて試験片の支持間隔（Ｓｐａｎ）を１００ｍｍに固定し、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で屈曲荷重を加える時に測定された屈曲弾性率（Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）が４００〜３，０００Ｍｐａの範囲であることを特徴とする、請求項１１に記載の自動車内外装材。
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