KR100203381B1 - 자동차내장마감재및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 내장 마감재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경박성(輕薄性)을 가지며, 방음(防音) 및 단열성(斷熱性)이 우수하고, 디자인 및 차량에의 설치가 용이한 자동차 내장 마감재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 다층의 적층구조를 갖는 자동차 내장 마감재에 있어서, 폴리우레탄폼(22)의 표면에 섬유강화접착층(24)과 피복재층(26)이 순차적으로 적층되어 이루어진 자동차 내장 마감재로 이루어지며, 또한 이러한 구성을 갖는 자동차 내장 마감재를 연속적으로 생산하는 자동차 내장 마감재 제조방법으로 이루어진다.
따라서, 본 발명에 의하면 단열성, 방음성이 우수하고, 경량인 자동차 내장 마감재를 용이하고도 경제적으로 수득할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차 내장 마감재 및 그 제조방법
본 발명은 자동차 내장 마감재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경박성(輕薄性)을 가지며, 방음(防音) 및 단열성(斷熱性)이 우수하고, 디자인 및 차량에의 설치가 용이한 자동차 내장 마감재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상, 자동차의 실내 천정 및 측벽 등은 방음성 및 단열성이 우수한 내장재로 마감처리되고 있으며, 이러한 종래의 내장재는 도1에 도시한 바와 같은 적층구조에 있어서, 레진펠트(Resin Felt)(12)와 글래스울(Glass Wool)(14) 및 원단(16)이 이들 각 층 사이에 도포되는 접착제(18, 19)에 의하여 접착되어 제조되었다.
상기 레진펠트(12)는 펠트(Felt)에 페놀수지 등이 함침되어 제조된 것으로서, 자체하중이 크기 때문에 이러한 레진펠트(12)를 포함하는 내장재로 마감처리된 차량 전체 하중에 부담을 주어서 자동차의 주행시 연비를 떨어뜨리는 원인이 되었으며, 폐기 소각 처분시 유독성 가스를 배출하기 때문에 공해의 원인이 되는 등의 문제점이 있었다. 그리고, 글래스울(14)은 분진발생의 문제점이 있으며, 이 분진은 인체에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있으며, 그 자체로도 환경오염의 원인이 되는 것으로 알려지고 있다.
그리고, 전술한 종래의 자동차 내장 마감재는 방음성 및 단열성에 있어서 충분한 성능을 나타내지 못함이 확인되었으며, 생산단가가 높고, 장기간 사용시에 변형 등이 일어나는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 경량이면서 방음 및 단열성이 우수한 자동차 내장 마감재를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 형태보존성이 우수하고 디자인 및 설치가 용이한 자동차 내장 마감재를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 특히 자동차 내장 마감재를 매우 간단하게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 자동화되고 기계화된 다층 적층구조의 자동차 내장 마감재의 제조방법을 제공하는 데 있다.
도1은 종래의 자동차 내장 마감재의 일 구체예를 나타내는 단면도이다.
도2는 본 발명에 따른 자동차 내장 마감재의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도3은 본 발명에 따른 자동차 내장 마감재 제조방법의 일 실시예를 나타내는 제조공정도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 레진펠트 14 : 글래스울
16 : 원단 18, 19 : 접착제
22 : 폴리우레탄폼 24 : 섬유강화접착층
26 : 피복재층
42 : 컨베이어벨트 44 : 피복재롤
46 : 접착제공급기 48 : 섬유공급기
50 : 폼공급기 52 : 가열/가압챔버
54 : 절단기
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 내장 마감재는, 다층의 적층구조를 갖는 자동차 내장 마감재에 있어서, 폴리우레탄폼의 표면에 섬유강화접착층과 피복재층이 순차적으로 적층되어 이루어진다.
상기 섬유강화접착층은 열용융성의 접착제분말과 섬유필라멘트를 혼합하여 가열에 의하여 이루어질 수 있다.
상기 섬유강화접착층의 섬유필라멘트로는 견, 마 또는 모 등의 천연섬유의 필라멘트, 나일론, 아크릴 또는 우레탄 등의 합성섬유의 필라멘트 및 유리섬유나 광물질섬유와 같은 무기섬유의 필라멘트들로 이루어진 그룹 중에서 선택된 섬유필라멘트가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 유리섬유필라멘트가 될 수 있다.
본 발명에 따른 자동차 내장 마감재의 제조방법은, 연속적으로 공급되는 피복재의 일면에 접착제분말을 산포하고, 계속해서 섬유필라멘트를 산포한 후, 그 위에 접착제분말을 더 산포하는 제1섬유강화접착층 준비단계 ; 상기 섬유필라멘트와 접착제분말이 산포된 피복재 상에 폴리우레탄폼을 공급하는 우레탄폼 공급단계 ; 상기 피복재 상에 공급된 폴리우레탄폼의 표면 상에 접착제분말을 산포하고, 계속해서 섬유필라멘트를 산포한 후, 그 위에 접착제분말을 더 산포하는 제2섬유강화접착층 준비단계 ; 제2섬유강화접착층 상에 피복재를 연속적으로 공급하는 피복재층 형성단계 ; 상기 제1섬유강화접착층 준비단계 내지 상기 피복재층 형성단계들에 의하여 적층된 적층물을 가열/가압하여 일체화시키는 가열/가압단계 ; 및 일체화된 내장재를 소정의 길이로 절단하고, 인쇄 및 포장하는 후처리단계로 이루어진다.
또한, 상기 제1섬유강화접착층 준비단계 후, 우레탄폼 공급단계 전에 가열/가압단계를 더 구비할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2에 도시한 바와 같은 본 발명에 따른 자동차 내장 마감재는 다층의 적층구조를 갖는 자동차 내장 마감재에 있어서, 폴리우레탄폼(22)의 표면에 섬유강화접착층(24)과 피복재층(26)이 순차적으로 적층되어 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 폴리우레탄폼(22)은 폴리우레탄의 중합시에 발포제를 투입하여 중합체내에 다수의 미세한 기공을 형성시킨 것으로서, 유연한 것에서부터 단단한 것에 이르기까지 다양한 물성을 갖도록 할 수 있으며, 그 밀도도 2 내지 50lbs/ft3의 범위로 조절할 수 있으며, 0.11 이하의 열전도도를 갖는 우수한 단열재로 사용되는 특성을 갖는 것으로서, 당해 기술분야에서는 널리 알려져 있으며, 또한 상용적으로 구입가능한 것이다. 상기에서 폴리우레탄이라 함은 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 정도로 널리 알려진 합성수지의 일종으로서, 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)와 폴리올(polyol)과 같은 적어도 하나 이상의 히드록실기를 함유하는 분자들의 축합반응에 의하여 형성되는 열가소성에서 열경화성에까지 다양한 물성을 갖도록 제조할 수 있는 합성수지이다. 폴리우레탄은 섬유, 코팅제, 탄성체, 발포체 등으로 다양하게 형성될 수 있는 것이다.
상기 섬유강화접착층(24)은 열용융성의 접착제분말과 섬유필라멘트를 혼합하여 가열에 의하여 이루어지는 것으로서, 접착제분말과 섬유필라멘트가 혼합된 상태에서 가열, 가압에 의하여 접착제분말이 전체적으로 또는 부분적으로 용융되었다가 고화되면서 상기 섬유필라멘트들 간을 충진시킴과 동시에 이들을 접착, 결합시켜 형성된 것이다. 이렇게 형성된 섬유강화접착층(24)은 종래의 자동차 내장 마감재에서의 글래스울(14)과 동일 또는 유사한 기능을 함은 물론 종래의 글래스울(14)이 취급시에 분진을 발생함에 비하여 상기한 섬유강화접착층(24)은 섬유필라멘트로서 유리섬유필라멘트를 사용하는 경우에도 이들 유리섬유필라멘트들을 긴밀하게 결합시켜 분진의 발생을 억제하는 등 취급상 인체에 유해성을 나타내지 않으면서도 섬유필라멘트에 의하여 강화되어 형태안정성 및 형태보존성이 우수한 자동차 내장 마감재를 제공할 수 있다.
상기 접착제분말로는 통상의 '핫멜트파우더(Hot Melt Powder)'와 같은 열용융에 의하여 용융되었다가 냉각됨에 고화되면서 접착력을 나타내는 것으로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.
상기 섬유강화접착층(24)의 섬유필라멘트는 견, 마 또는 모 등의 천연섬유의 필라멘트, 나일론, 아크릴 또는 우레탄 등의 합성섬유의 필라멘트 및 유리섬유나 광물질섬유와 같은 무기섬유의 필라멘트들로 이루어진 그룹 중에서 선택된 섬유필라멘트가 사용될 수 있다. 특히 상기 섬유필라멘트로는 바람직하게는 유리섬유필라멘트가 될 수 있으며, 유리섬유필라멘트는 특히 기계적성질을 강화하는데 유리하며, 또한 열전도도를 보다 향상시킬 수 있는 기능을 한다.
따라서, 폴리우레탄폼(22)을 중심으로 양면에 섬유강화접착층(24)을 매개로 하여 표면에 마감재층이 형성된 자동차 내장 마감재를 수득할 수 있으며, 이는 폴리우레탄폼(22)과 섬유강화접착층(24)에 의한 단열효과와 방음효과 등이 우수한 마감재를 수득할 수 있으며, 특히 폴리우레탄폼(22)의 사용으로 경량화된 마감재를 수득할 수 있다. 더욱이, 마감재층의 자유로운 결합에 의하여 디자인이 용이한 마감재를 용이하게 수득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동차 내장 마감재의 제조방법은, 연속적으로 공급되는 피복재의 일면에 접착제분말을 산포하고, 계속해서 섬유필라멘트를 산포한 후, 그 위에 접착제분말을 더 산포하는 제1섬유강화접착층 준비단계 ; 상기 섬유필라멘트와 접착제분말이 산포된 피복재 상에 폴리우레탄폼(22)을 공급하는 우레탄폼 공급단계 ; 상기 피복재 상에 공급된 폴리우레탄폼(22)의 표면 상에 접착제분말을 산포하고, 계속해서 섬유필라멘트를 산포한 후, 그 위에 접착제분말을 더 산포하는 제2섬유강화접착층 준비단계 ; 제2섬유강화접착층 상에 피복재를 연속적으로 공급하는 피복재층 형성단계 ; 상기 제1섬유강화접착층 준비단계 내지 피복재층 형성단계들에 의하여 적층된 적층물을 가열/가압하여 일체화시키는 가열/가압단계 ; 및 일체화된 내장재를 소정의 길이로 절단하고, 인쇄 및 포장하는 후처리단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 제1섬유강화접착층 준비단계는 컨베이어벨트(42) 등의 수단에 의하여 피복재롤(44)로부터 연속적으로 공급되는 피복재의 일면에 접착제분말과 섬유필라멘트를 순서적으로 또 반복적으로 산포하여 일정하게 적층된 상태를 이루도록 함으로써 후속되는 가열/가압단계에서 상기 접착제분말을 가열 용융시켜 접착력을 나타내도록 하여 섬유강화접착층(24)을 형성시킬 수 있도록 한다. 상기 접착제분말과 섬유필라멘트의 공급은 접착제공급기(46)와 섬유공급기(48)의 배열에 의하여 상기 피복재의 표면 상에 순차적으로 공급될 수 있다.
상기에서 피복재는 당해 기술분야에서 통상 '원단'이라 칭하여는 통상의 직물지가 사용될 수 있으며, 이 피복재와 그 위에 산포되는 접착제분말 및 섬유필라멘트들은 상기 섬유강화접착층(24)의 형성과 동시에 섬유강화접착층(24)을 구성하는 접착제에 의하여 서로 접착, 고정될 수 있으며, 제조된 마감재의 표면을 구성하는 기능을 한다.
상기에서 접착제분말로는 상기한 바와 같은 열용융성을 갖는 통상의 '핫멜트파우더'가 사용될 수 있으며, 상기 섬유필라멘트는 견, 마 또는 모 등의 천연섬유의 필라멘트, 나일론, 아크릴 또는 우레탄 등의 합성섬유의 필라멘트 및 유리섬유나 광물질섬유와 같은 무기섬유의 필라멘트들로 이루어진 그룹 중에서 선택된 섬유필라멘트가 사용될 수 있다.
상기 우레탄폼 공급단계는 상기 섬유필라멘트와 접착제분말이 산포된 피복재 상에 폴리우레탄폼(22)을 공급하는 단계로서, 단열성과 방음성 등이 우수하며, 외력에 대한 형태복원력이 우수하고, 경량인 폴리우레탄폼(22)을 자동차 내장 마감재를 구성하는 구성부로서의 폴리우레탄폼(22)을 포함시키는 기능을 한다. 상기 우레탄폼 공급단계에서 폴리우레탄폼의 공급은 폼공급기(50)에 의하여 수행될 수 있으며, 또한 별도의 컨베이어벨트(도면의 단순화를 위하여 도시하지 않음)에 의하여 공급될 수도 있다.
상기 제2섬유강화접착층 준비단계는 상기 제1섬유강화접착층 준비단계와 동일 또는 유사한 기능을 하는 것으로서, 상기 우레탄폼 공급단계에서 공급된 폴리우레탄폼(22)을 중심으로 양면에 섬유강화접착층(24)을 형성시키며, 동시에 마감재층을 형성시키는 연결매개층으로 기능하는 제2섬유강화접착층을 형성시킬 수 있도록 한다.
상기 피복재층 형성단계는 제2섬유강화접착층 상에 피복재를 연속적으로 공급하여 표면을 마감하는 피복재층(26)을 형성한다.
상기 가열/가압단계는 상기 제1섬유강화접착층 형성단계 내지 피복재층 형성단계들에 의하여 적층된 적층물을 가열/가압하여 일체화시키는 단계로서, 통상의 가열/가압챔버(52)에의 통과에 의하여 이루어진다.
상기 가열/가압단계에서의 가열온도는 상기한 섬유강화접착층(24)에 사용되는 접착제분말의 종류 및 그 융점에 따라 달라질 수 있으며, 통상의 '핫멜트파우더'는 통상 70 내지 250℃ 의 온도범위 이내에서 용융되는 것이 일반적이며, 그에 따라 상기 가열/가압단계에서의 가열온도도 상기한 바의 온도범위 이내에서 설정될 수 있는 것으로서 이해될 수 있으며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 사용되는 접착제분말의 융점에 따라 적절한 가열온도를 설정하여 가열/가압단계를 수행할 수 있음은 자명한 것으로 이해될 수 있다.
또한, 상기 후처리단계 역시 내장 마감재를 생산하는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것으로서, 통상적으로 수행되는 바와 같이 일체화된 내장재를 통상의 절단기(54)를 사용하여 소정의 길이로 절단하고, 인쇄 및 포장하는 등의 후처리 작업이 진행될 수 있다.
더욱이, 상기 제1섬유강화접착층 준비단계 후, 우레탄폼 공급단계 전에 가열/가압단계를 더 구비할 수 있으며, 이 가열/가압단계에 의하여 상기 제1섬유강화접착층이 상기 피복재층에 결합하여 일체화된 적층물을 수득할 수 있으며, 이 적층물은 계속해서 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 자동차 내장 마감재의 제조방법에 따라 폴리우레탄폼과 제2섬유강화접착층 및 피복재층이 더 적층, 결합되어 자동차 내장 마감재를 제조하는 데 사용될 수 있다.
따라서, 폴리우레탄폼(22)을 중심으로 양면에 섬유강화접착층(24)을 매개로 하여 표면에 마감재층이 형성된 자동차 내장 마감재를 용이하게 그리고 연속적으로 대량생산할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 의하면 단열성, 방음성이 우수하고, 경량인 자동차 내장 마감재를 용이하고도 경제적으로 수득할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

  1. 다층의 적층구조를 갖는 자동차 내장 마감재에 있어서,
    폴리우레탄폼의 표면에 섬유강화접착층과 피복재층이 순차적으로 적층되어 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 내장 마감재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유강화접착층이 열용융성의 접착제분말과 섬유필라멘트를 혼합하여 가열에 의하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 자동차 내장 마감재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 섬유강화접착층의 섬유필라멘트가 견, 마 또는 모 등의 천연섬유의 필라멘트, 나일론, 아크릴 또는 우레탄 등의 합성섬유의 필라멘트 및 유리섬유나 광물질섬유와 같은 무기섬유의 필라멘트들로 이루어진 그룹 중에서 선택됨을 특징으로 하는 상기 자동차 내장 마감재.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 섬유필라멘트가 유리섬유필라멘트임을 특징으로 하는 상기 자동차 내장 마감재.
  5. 연속적으로 공급되는 피복재의 일면에 접착제분말을 산포하고, 계속해서 섬유필라멘트를 산포한 후, 그 위에 접착제분말을 더 산포하는 제1섬유강화접착층 준비단계 ;
    상기 섬유필라멘트와 접착제분말이 산포된 피복재 상에 폴리우레탄폼을 공급하는 우레탄폼 공급단계 ;
    상기 피복재 상에 공급된 폴리우레탄폼의 표면 상에 접착제분말을 산포하고, 계속해서 섬유필라멘트를 산포한 후, 그 위에 접착제분말을 더 산포하는 제2섬유강화접착층 준비단계 ;
    제2섬유강화접착층 상에 피복재를 연속적으로 공급하는 피복재층 형성단계 ;
    상기 제1섬유강화접착층 준비단계 내지 피복재층 형성단계들에 의하여 적층된 적층물을 가열/가압하여 일체화시키는 가열/가압단계 ; 및
    일체화된 내장재를 소정의 길이로 절단하고, 인쇄 및 포장하는 후처리단계 ;
    로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 내장 마감재의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1섬유강화접착층 준비단계 후, 우레탄폼 공급단계 전에 가열/가압단계를 더 구비함을 특징으로 하는 상기 자동차 내장 마감재의 제조방법.
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