KR100278262B1 - 자체보강 합성마감재와 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제 1단계에서 모울드면(5)용 폴리우레탄 탄성중합체층이 구비되고, 제 2단계로 폴우레탄 거품층(6)용 재생혼합물이 폴리우레탄 표피(5)에 공급되며, 제 3단계로 견고한 합성 캐리어(8)용으로 적절한 폴리우레탄 내지 폴리이소시안우레이트 재생혼합물이 폴리우레탄 거품층(6)에 공급되는 방식으로 재생이 용이한 합성 트림부를 제조할 수 있게 됨과 더불어 상기한 방법은 용이하게 실시될 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
자체보강 합성마감재와 그 제조방법
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 자체보강 합성마감재(self-supporting synthetic trim parts)와 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 탄성중합체(elastomer)의 폴리우레탄 표피와 경질 합성캐리어(rigid synthetic carrier) 및 그 사이에 개방셀(open-cell) 폴리우레탄 발포층을 구비한 대시보드(dashboards)나 도어판넬, 콘솔 및 글로우브박스(glove compartments)와 같은 차량 내장품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래에도 상기한 방법의 일례로 본 발명의 출원인이 벨기에 특허 출원 제 08900228호로 공지된 바 있으나, 이러한 기존의 방법은 폴리우레탄 탄성중합체층을 모울드 내면에 분사한 다음 이 모울드내로 미리 제조한 삽입물(insert)을 배치하고 이 삽입물과 탄성중합체 사이의 공간을 폴리우레탄 발포층으로 채우는 방법이었다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
그러나 이러한 기존의 방법은 삽입물 다시 말하면 경질 캐리어를 다른 모울드에서 미리 제조해야 하고, 원하는 두께의 균일한 발포층을 얻으려면 상기 삽입물을 제 2모울드내에 정확하게 배치해야만 하는 결점이 있었으며, 특히 발포층이 얇은 경우에는 발포두께가 미소하게 차이나도 외부에 쉽게 드러나게 되므로 삽입물을 정확하게 위치시키는 것이 더욱 중요하게 된다. 이러한 얇은 발포층의 경우 공지된 방법으로는 넓은 표면에 걸쳐 균일한 발포층이 형성되도록 하는 것이 더욱 어렵게 된다.
이에 본 발명은 상기한 종래방법의 결점을 해소하면서 폐기시에 간단히 재생할 수 있도록 된 자체보강 합성마감재를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
[발명의 구성 및 작용]
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 첫번째 단계로 폴리우레탄 탄성중합체의 탄성우레탄 표피가 모울드표면에 대어지고 ; 두 번째 단계로 반응물이 상기 폴리우레탄 표피에 분사되어 폴리우레탄 발포층을 형성하게 되며 ; 세번째 단계로 적절한 폴리우레탄 또는 폴리이소시안우레이트(polyisocyanurate)의 반응물이 폴리우레탄 발포층에 가해져 경질 탄성중합체의 캐리어가 형성되도록 되어 있다.
이와 유사한 탄성중합체 표피와 경질 탄성중합체 캐리어 및 이들 사이에 발포층을 구비한 마감재를 제조하는 방법이 일본 특허 제 2047022호에 개재되어 있다. 이 방법에 따르면 결합 폴리올레핀 발포층을 구비한 PVC/ABS 표피가 모울드에 배치되고, 경질 캐리어, 이 경우 경질 폴리우레탄은 모울드가 닫힌 후에 RIM-공정(재생 사출 성형)으로 발포층의 후면에 가해지게 되는 바, 상기 일본 특허도 폴리오레핀 발포층을 닫혀진 셀구조로 하는 것이 필수적이었다. 따라서 본 발명에 따른 폴리우레탄 발포층과는 상반되는 것이다. 여기서 상기한 닫혀진 셀발포층의 재질과 표피층의 재질이 캐리어의 재질과 상이하기 때문에 이러한 방법은 마감재의 재생이 난해하다는 단점이 있다.
그러나 본 발명에 따르면 개방셀 폴리우레탄 발포층이 폴리우레탄표피에 분사될 때 모울드 내지는 스프레이 공정으로 경질 폴리우레탄 캐리어에도 공급되고, 상기한 폴리우레탄 발포층의 개방셀구조로 인해 마감재 외부표면은 터칭(touching)으로 천연가죽표면의 촉감과 거의 유사하게 되는 한편, 폐쇄된 셀구조에는 터칭에 의해 공압식으로 탄성효과가 부여될 뿐만 아니라 스프레이 공정으로 천연표피를 구비한 발포층은 접착성이 향상되면서 캐리어에 반응물이 침투되는 것을 방지하게 되는데, 기존의 분사기술로 폴리우레탄 표피에 발포층을 공급할 뿐만 아니라 필요에 따라 부위별로 발포층의 두께를 변화시킬 수도 있다.
그리고 본 발명에 따른 방법의 중요한 장점은 기존에 비해 마감재의 재활용이 월등히 용이하다는 것으로, 기존의 마감재 특히 대시보드는 이러한 물품에 요구되는 엄격한 품질과 조건에 부합될 수 있도록 상이한 합성재로 구성되어 왔으나, 상기한 구성물질이 재생되도록 하려면 통상 중요한 기술적인 문제점이 수반되는 분리작업이 선행되어야 하므로 상업적으로 타당성이 희박하다.
이에 본 발명에 따른 방법의 제 1실시예에 따르면, 합성캐리어용 반응물이 분사, 특히 2-성분 스프레이 건에 의해 폴리우레탄 발포층에 공급되고 이는 폴리우레탄 표피가 모울드에서 분리된 후에도 그 형태를 유지하게 되어 변형되지 않게 되는 장점이 있다.
그리고 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에 따르면 폴리우레탄 표피와 폴리우레탄 발포층이 모울드내에 가해지는 세번째 공정에서 모을드가 닫히고 합성캐리어용 반응물이 폴리우레탄 발포층에 대해 모울드내로 분사되는 방식으로 되어 더 이상의 마무리 공정이 요구되지 않으면서 크기가 안정된 후면을 얻을 수 있게 된다.
상기한 본 발명에 따른 방법은 제 1단계에서 0.3mm 내지 1.3mm 바람직하기로는 0.4mm 내지 1.Omm 두께의 폴리우레탄 표피가 만들어지는데, 이와 같이 얇은 폴리우레탄 표피를 제조함으로써, 특히 하부에 발포층의 두께가 1mm 내지 7mm 더욱이 2mm 내지 3mm인 경우에 소위 가죽촉감의 가시면을 구비한 마감재를 형성시킬 수 있게 된다.
그리고 본 발명은 전술한 본 발명에 따른 방법으로 제공된 자체보강 합성마감재에도 관련된 것으로, 탄성중합체의 폴리우레탄 표피와 경질 폴리우레탄 내지 폴리이소시안우레이트 캐리어 및 이들 사이에 폴리우레탄 발포층을 구비한 마감재를 제공하게 된다.
이하 본 발명에 따른 방법과 마감재의 다른 특징과 장점을 본 발명의 몇 몇 실시예를 통해 기술하는 바, 이는 단지 설명을 위한 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니며 첨부한 도면에 있어서 동일한 부품은 동일한 참조부호가 사용되어 있다.
제 1도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 방법의 상이한 단계들을 도시한 개략도,
제 2도 내지 제 4도는 본 발명의 제 2실시예에 따른 방법의 상이한 단계들을 도시한 개략도,
제 5도는 제 4도와 유사하지만 마지막 단계가 상이한 실시예의 개략도이다.
본 발명은 일반적으로 탄성중합체의 폴리우레탄 표피와 경질 합성캐리어 및 그 사이에 폴리우레탄 발포층을 구비한 자체보강 합성마감재를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기한 마감재는 특히 대시보드나 도어판넬, 콘솔 및 글로우브박스등과 같은 차량 내장품으로 사용된다.
본 발명의 제 1실시예에 따르면 마감재를 이루는 상이한 층들이 폴리우레탄을 주재료로 제조되어 재생이 용이하게 되는 바, 기존에는 마감재가 PVC나, ABS 및, PU등과 같은 상이한 재질로 구성되어 상이한 특성과 배합으로 인해 동시에 재생되기 어려웠으므로 이러한 기존의 마감재를 재생하려면 난해하거나 불가능하기까지한 구성부품들을 사전에 분리해야만 했다.
이에 본 발명에 따른 새로운 마감재 제조방법은 기술적으로나 경제적으로 유용하게 폴리우레탄으로만 제조되므로 결국 첫번째 단계로 폴리우레탄 표피가 될 탄성중합체층이 모울드면에 만들어지고, 이후 제 2단계로 상기한 폴리우레탄 표피에 대해 개방셀 폴리우레탄 발포층을 얻기위한 반응물이 분사되며, 마지막 세번째 단계로 경질 합성캐리어를 얻기 위한 폴리우레탄 내지 폴리이소시안우레이트 반응물이 폴리우레탄 발포층에 공급된다.
제 1도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 방법의 개략도로서, 2합체 모울드(2,3)의 제 1부(2)의 모울드표면(1)상에 스프레이건(spray gun, 4)에 의해 마감재의 표피(5)를 형성할 폴리우레탄 탄성중합체층(5)이 분사되는 바, 이는 본 발명의 출원인이 출원한 벨기에 특허 제 8700792호에 의거한 기술로 실시될 수 있다.
제 2단계로 폴리우레탄 발포층(6)용 반응물이 제 2분사건(7)으로 바람직하기로는 상기 표피(5)가 아직 끈적이는 상태에서 폴리우레탄 표피(5) 후면에 분사된다.
그리고 나서 세번째 단계로 상기한 모울드(2,3)가 닫히고 경질 폴리우레탄 캐리어(8)용으로 적합한 반응물이 제 3분사건(9)으로 모울드 캐비티내로 분사된다.
폴리우레탄 표피(5)를 생산하려면 전량염색(mass-stained colored)된 폴리우레탄 반응물을 제 1실시예의 제 1도와 같이 모울드표면(1)에 대해 분사하여야 하는 데, 상기한 반응물은 예컨대 본 발명과 동일 출원인의 벨기에 특허 제 8900067호에 개재된 바, 이러한 광안정성(light-stable)의 반응물은 지방족 폴리이소시안에이트(polyisocyanate)를 근간으로 한다.
그리고 다른 실시예로 광안정성의 염색된 폴리우레탄 페인트 내지 소위 폴리우레탄 인모울드페인트(PU inmold paint)가 제 1단계로 모울드표면상에 공급되고, 상기한 페인트는 순차적으로 그 위에 가해진 탄성중합체층과 함께 폴리우레탄 표피(5)를 구성하게 되는데, 이러한 실시예에서 탄성중합층에 방향족 폴리우레탄 시스템이 제조에 사용될 수 있다.
한편 다른 실시예로 상기한 폴리우레탄 표피가 열가소성 폴리우레탄(TPU)으로 제조될 수도 있는데, 이러한 TPU는 방향족이나 지방족 내지 지방족고리화합물의 이소시안에이트를 근간으로 제조될 수 있고, 모울드표면에 먼저 열성형된 TPU박으로 제조될 수 있으며, 상기한 열성형 공정은 모울드(2,3)안이나 열성형된 TPU박이 모울드(2,3)내에 놓여진 후 다른 모울드내에서도 수행될 수 있다. 그리고 모울드표면(1)에 잘 맞는 박을 제조하기 위해서는 이 박이 상기 표면에 대해 흡착되는 것이 바람직하고, 상기한 TPU표피도 가열된 회전모울드내에서 소위 파우더슬러시 주조공정에 의해 TPU파우더를 근간으로 제조될 수 있으며, 이렇게 제조된 TPU표피는 이후 모울드(2,3)의 모울드표면(1)에 맞닿아 위치하게 된다.
또한 폴리우레탄 표피는 통상 모울드면에 맞닿아 제조되는데, 상기한 모울드 표면구조는 천연가죽처럼 보이는 표피를 제공하게 되고, 상기한 표면(5)의 후면에 가해진 개방셀 폴리우레탄 발포층(6)은 부드러운 감촉을 제공하게 된다. 그리고 폴리우레탄 발포층(6)을 얻기위한 반응물은 반유연성의 폴러우레탄 발포층이 되도록 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 견지에서 특히 반응물 내 소위 횡링커(cross lingker)의 양이 중요한 바, 특정 실시예에 있어서는 상기한 반응물내에 발포제로서 물만이 사용될 수도 있는데, 상기한 폴리이소시안에이트성분은 예컨대 MDI를 근간으로 한다.
상기한 실시예에 있어서, 개방셀 폴리우레탄 발포층(6)의 두께는 1mm 내지 7mm 또는 바람직하기로 2mm 내지 3mm이고, 천연가죽과 같은 촉감을 갖게 하려면 상기 발포층(6)은 0.3mm 내지 1.3mm, 바람직하기로 0.4mm 내지 1.Omm두께의 폴리우레탄 표피(5)와 결합되며, 상기 얇은 표피는 하나의 모올드에서 다른 모울드로 이송되기 어렵기 때문에 분사공정으로 모울드(2,3)내에서 직접 제조되는 것이 바람직하다.
그리고 마감재의 후면 내지 내부면을 마무리하기 위해서는 폴리우레탄의 마지막 층이 제 1단계에서 제 2모울드부(3)의 모울드면(10)에 맞닿아 공급된다.
상기한 제 1실시예에 있어서, 기 제조된 TPU표피는 예컨대 모울드표면(10)의 선단에 덧대어지게 된다.
또 다른 실시예에서는 이후 탄성중합체의 폴리우레탄층과 다른 폴리우레탄 발포층이 가하는 것과 무관하게 폴리우레탄 페인트가 모울드표면(10)에 대해 분사되고 폴리우레탄 발포층이 가해지지 않는 경우 가죽같은 코팅이 후면에 구비된다.
또한 폴리우레탄 페인트층과 탄성중합체층을 결합하는 대신에 광안정성의 탄성중합체의 폴리우레탄층을 사용할 수도 있다.
한편 제 1도에 도시된 바와 같이 경질 캐리어(8)는 적절한 반응물의 주입으로 모울드 캐비티내에 형성될 수도 있는데, 이렇게 하면 마감재의 후면도 정확한 크기를 갖게 되고 장착이 용이하게 되는 장점이 있으며, 경질 캐리어(8)를 얻기위한 반응물은 탄성중합체표피(5)와 발포층(6)의 복합체 후면에 분사될 수도 있다. 상기 방식으로 발포층(6)에 압력이 가해지지 않으므로써 이 발포층(6)이 변형되는 것이 방지되는데, 이러한 변형의 방지, 특히 포울드표면의 모서리에서와 같은 국부적인 변형을 방지시키는 것이야 말로 중요한 점이며, 실제로 모울드에서 분리된 후에 압축된 발포층은 발포층이 강하게 퍼지거나 발포층이 강하게 압축된 지점에서 마감재 표피의 재확장 및 외부변형이 일어나게 되는 한편, 경질 캐리어는 소위 스림시스템(SRIM system)이라 불리는 경질 PU시스템으로 생산할 수 있다.
한편 경질 캐리어(8)가 모울드 캐비티내에서 생산되는 경우에 상기한 캐리어용 반응물은 이 반응물을 가하는 중에 폴리우레탄발포층의 25%를 압착하는데 필요한 압력보다 낮고, 바람직하기로는 상기 발포층을 10% 압착하는데 필요한 압력보다도 낮은 압력이 폴리우레탄 발포층(6)상에 방출되는 방식으로 구성되는 것이 좋다.
여기서 상기 압착력은 발포층이 편평한 표면에 놓인 지점상에서 측정되어야 하며, 경질 캐리어를 얻기위한 반응물이 가해질 때 발포층(6)의 압착을 가능한 줄이려면 섭씨 25도에서 3000mPa.s이하, 바람직하기로 1000mPa.s.이하의 점도를 갖는 반응물로 제조될 수 있으며, 이러한 반응물의 성분은 섭씨 20도 내지 100도 특히 45도 내지 70도 사이인 것이 바람직 하고, 이러한 점도의 감소에 의해 반응물의 사출에 필요한 저압을 얻을 수 있게 된다.
그리고 특정 실시예에 있어서는 상기한 캐리어를 얻기위한 반응물에 발포제가 구비되지 않으므로 상이한 성분의 재생중에 압력이 발생되지 않게 되고, 이러한 반응물은 통상 폴리올과 폴리이소시안에이트성분으로 구성되며, 상기한 폴리올성분은 물을 최대 1중량% 포함하고 바람직하게는 최대 0.1중량%를 포함한다.
그리고 또 다른 실시예에서는 캐리어용 반응물이 발포제를 구비하지 않으므로 상기 캐리어가 경질 폴리우레탄 발포로 구성되며, 닫혀진 모울드를 사용할 경우에는 사출된 반응물의 전량과 발포제의 양을 정확히 조절함으로써 발포층의 과압착을 피할 수 있게 된다.
또한 상기한 실시예에 있어서, 캐리어는 유리섬유로 보강되어 캐리어의 수축이 조절되며 견고성이 향상되는 한편, 상기 유리섬유는 반응물과 혼합되어 예컨대 소위 스림시스템(SRIM system)에서와 같은 경질 캐리어를 형성하게 될 뿐만 아니라, 경질 캐리어를 얻기 위한 반응물을 공급하기에 앞서 발포층 위에 놓여지는 유리 섬유매트로 제조될 수 있는데, 이러한 유리섬유매트는 발포층이 끈적이는 상태로 공급되는 것이 바람직하며, 이 유리섬유매트와 유리섬유가 반응물로 혼합되어 사용될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 방법을 기술하기 위해서 4가지 구체적인 실시예와 폴리우레탄 표피와 발포층 및 경질 캐리어의 화학식을 제시한다.
[실시예 1]
본 실시예에 따른 방법은 특히 예컨대 표면이 600cm2인 글로우브 박스커버를 제조하기에 적절한 것으로, 이러한 글로우브 박스커버의 모델은 하부커트(undercuts)가 없기 때문에 제 1도로 도시된 것과 유사한 단지 하나의 2-부분 모울드가 전공정에 사용되며, 이러한 모울드(2,3)의 최하부(2)는 가죽구조를 보이는 전기주조판(galvanoplate)을 갖추고 있다.
예비단계에서 최하부(2)와 최상부모울드 반쪽(3)은, 예컨대 액모실 180 에스에프씨(Acmosil 180 SFC, supplier : Acmos, France) 내지는 아콴탄 61-360 (Apuathan 61-360, supplier : Block Chemi, Germany)같은 모울드 분리제(release agent)로 처리된다.
여기서 상기 최하부모울드부(2)상의 폴리우레탄 표피(5)는 2성분 스프레이건(4)으로 제조되며, 이러한 표피(5)를 제조하기 위해서는 콜로패스트 스프레이 비엘에스 시스템(Colorfast Spray BLS system; 상표명 렉티셀(Recticel), Belgium)을 사용할 수 있는데, 이 스프레이 시스템은 전량염색된 광안정성의 마이크로셀룰라 탄성중합체 표피를 생산하는데 사용가능하다. 이러한 시스템의 제 1성분, 즉 이소패스트 3430 에이(Isofast 3430 A;Recticel)가 3.67 g/sec의 유속으로 공급되고, 전체 유속은 10.0 g/sec가 되며, 조절된 분사 시간은 6초이고, 이러한 방식으로 폴리우레탄 표피(5)는 약 1mm의 두께를 갖게 된다.
그리고 반응직후에 약 2mm의 반유연성의 개방셀 폴리우레탄 발포층(6)이 제 2의 2성분 스프레이건(7)으로 폴리우레탄 표피(5)의 상부에 가해지는데, 이러한 발포층(6) 제조에는 다음과 같은 수분분사 MDI 시스템이 사용될 수 있다:
이소시안네이트 성분: 슈프라섹 브이엠 12(Suprasec VM12;I.C.I) 24.12
이소시안네이트 인덱스 : 60
폴리올 성분의 유속 : 4.88 g/sec
이소시아네이트성분의 유속 : 1.12 g/sec
총 유속 : 6.00 g/sec.
여기서 스프레이건(7)의 조절된 분사시간 6초후에, 스프레이건면을 향한 자연 표피를 구비한 반유연성의 개방셀 발포층의 얇은 층의 전체 두께는 ±2mm이고 전체 밀도는 ±450 gr/litre이다.
이와 같이 로보트 프로그램을 조절함으로써 반유연성층의 두께는 부위별로 가변될 수 있으며, 이러한 얇은 발포층은 탄성중합체의 소위 부드러운 자연가죽촉감의 "콜로패스트(Colorfast)" 표피를 형성하게 된다.
경질 캐리어를 생산하는 제 3조작을 위해 모울드를 닫기 전에, 유리매트가 예컨대 유니필 유816:450 gr/m2형(Unifill U816:450 gr/m2type)와 같은 아직 끈적이는 갓분사된 반유연성 발포층의 표면상에 놓여진다. 상기 모울드가 닫겨지면서 형성된 공간에는 다음과 같은 성분을 포함하는 2성분의 경질 PU 시스템(8)으로 채워진다.:
폴리올 PU 1397(Bayer) 9.00 gr/sec.
이소 PU 1511(Bayer) 9.00 gr/sec.
전체 18.00 gr/sec.
사출시간 5초
폴리올 성분:
온도 섭씨 45도
점도(섭씨 45도에서) 340 mPa.s
물 함량 0.06
이소시아네이트 성분:
온도 섭씨 45도
점도(섭씨 45도에서) 65mPa.s
상기한 방식으로 반유연성발포층으로 일체를 이루는 두께 ±3mm의 경질 캐리어와 표피가 형성된다.
모울드를 떼낸 후, 경질 PU 시스템에 의해 작용되는 압력이 0.2mm의 변형에서 반견고성 발포층의 압축력보다 작으므로 크기가 안정된 글로우브박스커버가 얻어지고, 반유연성 발포층의 10%(±0.2mm)의 변형에 필요한 압력은 섭씨 80도에서 13KPa이다.
[실시예 2]
이 실시예는 "콜로패스트"폴리우레탄 표피가 2성분 방향족 마이크로셀룰라 탄성중합체 시스템으로 수반되는 폴리우레탄 인모울드 페인트로 대체된 것을 제외하면 제 1실시예와 동일하다.
이 경우 상기한 인모울드 페인트는 광안정성의 2성분 PU계 특히 ISL Chemie사의 이소탄 IMP-2K-Klarlack ME 170이다.
예컨대 Mc. Pherson INdustrial Coatings사의 Rimbond 200같은 인모울드페인트는 자체분리성을 구비하여 최하부모울드부(2)상에 모울드분리제의 양이 감소되거나 제거되고, 이 모울드 페인트 박막의 두께는 ±20μ이다.
그리고 약 30초가 소요되는 제 2층의 용매의 증발후에 PU탄성중합체인 제 2층이 2성분 건으로 분사되는데, 이렇게 용제가 없는 탄성중합체계의 구성은 다음과 같다:
1. 폴리올-성분
폴리에테르트리올 : 프로필렌 엔 에틸렌 옥시드 온 글리세린 축합체-IOH 인덱스 28-0H제 1군의 함량 85% 90
다브코 33 엘브이(Dabco 33 Lv;Air Products) 2.25
부탄에디올(Butanediol;Huls) 7.9
칼라 페이스트(Color paste) 5
105.15
섭씨 25도에서 mPa.s 점도 1060
섭씨 45도에서 mPa.s 점도 320
2. 이소-성분
이소시안에이트 RMA 200(Dow) 43.5
섭씨 25도에서 mPa.s 점도 620
섭씨 45도에서 mPa.s 점도 126
상기한 시스템은 방향족 이소시안에이트를 근간으로 하므로 광안정성이나 염색성이 떨어지지만, 상기한 결핍된 물성들은 이미 부가된 PU 인모울드 페인트에 의해 획득가능하므로 앞서 기술한 방식으로 광안정성 염색된 100% PU 표피도 얻을 수 있다.
[실시예 3]
이 실시예에서는 계기판이 하부커트(제 2도 내지 제 4도)를 보이는 모울드에 의해 제조된다.
제 2도에 도시된 바와 같이 제 1실시예에서와 마찬가지로 모울드 분리제를 구비한 개별 주조판(11)내에 2성분 스프레이건(4)에 의해 마이크로셀룰라 전량 염색된 광안정성 "콜로패스트"스프레이표피(5)가 준비된다.
이러한 공정 바로 후에 제 1도에서와 동일한 개방모울드내에 2-성분 스프레이건(7)에 의해 표피(5)의 상부에 동일한 수분분사 MDI 반유연성 발포층(6)의 ±3mm층이 구비되며( 제 3도에 도시), 제 3도에 도시된 바와 같이 모울드내의 하부커트(14) 역시 반유연성 발포체로 채워져 경질 코어가 이후 모울드로부터 분리될 수 있게 되며, 모울드로부터의 분리후에 상기한 탄성복합체는 필수 슬라이드(12;제 4도)를 구비한 제 2모울드(2,3)로 이송되고, 표피-발포복합체가 놓여진 후에 최상부 모울드부(3)가 닫겨지게 되는 바, 상기와 같이 형성된 캐비티(13)는 특히 다음과 같이 구성된 저점도의 2-성분 경질 PU계로 채워진다:
폴리올 달토캐스트 4(Polyol Daltocast 4; ICI) 100부
이소 수프래섹 디엔씨(ISO Suprasec DNC; ICI) 136부
섭씨 95도에서 폴리올 20 mPa.s점도
섭씨 45도에서 이소시아네이트 65mPa.s점도
폴리올 수분함량 0.05%
여기서 캐비티(13)는 상부(3)가 닫히기 전이나 후에 유리섬유매트로 채워질 수 있다. 5분후에 복합체가 모울드로부터 분리되고, 경질 PU캐리어와 광안정성 표피 및 그 사이에 부드러운 감촉의 층으로 구성된 계기판이 구비된다.
[실시예 4]
이 실시예는 제 3실시예의 캐리어용 비발포성 경질 폴리우레탄 시스템이 저밀도와 유출이 양호한 발포성 경질 발포체시스템(foam system) 특히 유리섬유가 강화된 바이듀르 에스티알/에프/시스템(Baydur STR/F/system)으로 대체되는 바, 사용된 PU 시스템의 구성은 다음과 같다:
폴리올 PU 0768C (Bayer) 100부
이소시아네이트 44 V1OF (Bayer) 170부
모울드 캐비티(13)내에 PU의 상승후에 약 60 Kg/m2특정중량(RG)을 갖는 경질 발포체가 얻어지며, 경량의 경질 발포체시스템의 경우 충분한 강성을 얻기 위해서는 상기한 모울드 캐비티는 제 5도에 도시된 바와 같은 제 3실시예에서 보다 두꺼워야만 한다.
[실시예 5]
본 실시예는 특히 단지 일면에만 장식적인 폴리우레탄 표피가 구비된 도어판을 제작하는 데 적절한 방법에 관한 것으로, 이 방법은 하부커트없이 하나의 1체형 모울드내에서 장식적인 폴리우레탄 표피(5)와 경질 폴리우레탄 캐리어(8) 사이에 부드러운 감촉의 발포층(6)을 구비한 자체보강 도어판을 생산하게 된다.
이를 위해서는 제 1도에 도시된 모울드(2,3)의 최하부 모울드 반쪽(2)과 유사한 모울드가 사용가능하므로, 이러한 실시예에 있어서 상기 모울드는 도어판의 보이는 면을 나타내는 개방 주조판으로 한정된다.
이러한 주조판상에 제 1실시예에서와 동일한 방법으로 스프레이건(4,7)에 의해 폴리우레탄 표피(5)와 발포층(6)이 형성된다. 이후 경질 폴리우레탄 캐리어를 제조하는데 쏟아붇는 장치를 사용하는 대신에 2-성분 분사시스템에 의해 상기 캐리어가 형성된다.
예컨대 특히 일랙스토그랜의 "일랙스토코트 "장치( "Elastocoat" system of Elastogran)을 사용하여 제조할 수 있다:
폴리올 성분 일랙스토코트 C 6815/65 100부
이소시아네이트 성분 일랙스토코트 C 6815/65 71부
섭씨 25도에서의 점도: 폴리올 성분 1650 ±100 mPa.s
이소시아네이트 성분 600 ±50 mPa.s
양 성분 모두 섭씨 45도 내지 60도에서 사용되며, 반응시간은 상기 온도에서 3 ±2초이며, 고반응성의 견지에서 고압스프레이건이 사용되어야 하며, 전체 유속은 ±30 gr/sec로 2000cm2의 표면과 ±3mm 두께에 필요한 분사시간은 ±20초이다. 상기와 같이 생성된 경질 PU 캐리어는 DIN 58457에 따라 ±600 N/mm2의 굽힘모듈을 갖지며 이 시스템에서는 발포제가 구비되지 않으므로 0.95gr/cm3에서 1.05gr/cm3사이의 밀도를 갖는 준 비셀룰라(quasi non-cellular)재가 얻어지는 한편 굽힘모듈은 유리섬유를 보강함으로써 증가될 수 있다.
이러한 방법의 변형으로 준 비셀룰라 경질 PU캐리어를 절연재로 알려진 팽창된 PU경질 발포 스프레이 시스템을 대체할 수 있고, 상기한 발포체(±40 gr/dm3)의 저밀도의 견지에서 PU 경질 발포캐리어는 동일 강성을 얻기 위해서 큰 체적(두께)를 가져야만 한다.
[발명의 효과]
그러나 본 발명은 상기한 실시예로 한정되지는 않으며, 본 발명의 범주안에서 표피의 종류나 발포층, 경질 캐리어 및 표피와 발포층을 형성하는 기술과 경질 캐리어를 사출하는 기술등의 다양한 변형으로 이용 가능하다.

Claims (20)

  1. 탄성중합체 폴리우레탄 표퍼(5)와 경질 합성캐리어(8) 및 그 사이에 개방셀 폴리우레탄 발포층(6)을 구비한 대시보드나 도어판넬, 콘솔 및, 글로우브박스와 같은 차량 내장품의 자체보강 합성마감재를 제조하는 방법에 있어서, 첫번째 단계로, 폴리우레탄 탄성중합체의 폴리우레탄 표피(5)가 모울드표면(1)에 공급되고, 두번째 단계로, 상기 폴리우레탄 발포층(6)을 얻기 위한 반응물이 상기 폴리우레탄 표피(5)에 분사되어 공급되고, 세번째 단계로, 상기 경질 합성캐리어를 얻기 위하여 폴리우레탄 또는 폴리이소시안우레이트 반응물이 상기 폴리우레탄 발포층(6)으로 공급 되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물이 2-성분 스프레이건에 의해 상기 폴리우레탄 발포층(6)으로 뿌려지도록 된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 표피(5)와 폴리우레탄 발포층(6)이 모울드(2, 3)내에 공급되고, 상기 제 3단계에서, 이 모울드가 닫히고 상기 합성캐리어(8)를 형성하기 위한 반응물이 폴리우레탄 발포층(6)에 대해 상기 모울드 안으로 사출되는 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물이, 반응물의 공급과 경화중에 폴리우레탄 발포층을 25% 압축시키는 데에 요구되는 압력보다 낮은 압력이 폴리우레탄 발포층(6)상에 작용되는 방식으로 모울드(2,3)안으로 공급되도록 된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물이 모울드내로 공급될 때 섭씨 25도에서 3000mPa.s 보다 낮은 점도를 갖도록 된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물이 폴리올 성분과 폴리이소시안에이트성분으로 구성되되, 상기 반응물은 발포제로 물을 포함하고, 상기 폴리올 성분은 물을 최대 1중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 모울드(2, 3)가 닫혀진 위치에서 적어도 2개의 마주보는 모울드 표면(1, 10)을 구비하고, 그 양면에 폴리우레탄 표피(5)와 폴리우레탄 발포층(6) 및 그 사이에 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물이 공급되도록 된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 합성캐리어(8)가 유리섬유로 보강된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물이 공급되기 전에 유리섬유매트가 폴리우레탄 발포층(6)에 공급되는 것을 특징으로 하는 자체보강 합성 마감재 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유리섬유가 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물에 혼합된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  11. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리우레탄 표피(5)가 열가소성 폴리우레탄(TPU)으로 제조된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성 마감재 제조방법.
  12. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1단계에서 폴리우레탄 표피(5)를 생산하기 위해 광안정성의 전량염색된(mass stained) 폴리우레탄 반응물이 상기 모울드 표면(1)에 분사되도록 된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  13. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1단계에서 폴리우레탄 표피(5)를 생산하기 위해 광안정성의 염색된 폴리우레탄 페인트 즉, "폴리우레탄 인모울드 페인트"가 상기 모울드 표면(1)상에 공급되고, 뒤이어 폴리우레탄 반응물이 상기 페인트에 대해 분사된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  14. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1단계에서 0.3mm 내지 1.3mm두께의 폴리우레탄 표피(5)가 생산되도록 된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  15. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2단계에서 1mm 내지 7mm 두께를 갖는 폴리우레탄 발포층(6)이 생산되도록 된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 발포층(6)을 얻기 위한 반응물이 반유연성 발포층으로 구성된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 폴리우레탄 발포층(6)을 얻기 위한 반응물내에 발포제로 물이 단독 사용된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  18. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 생산되는 탄성중합체 폴리우레탄 표피(5)와 경질 폴리우레탄 내지 폴리이소시안우레이트 캐리어 및 그 사이에 폴리우레탄 발포층(6)을 구비한 자체보강 합성마감재.
  19. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물이 모울드내로 공급될 때 섭씨 25도에서 1000 mPa.s 보다 낮은 점도를 갖도록 된 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
  20. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 합성캐리어(8)를 얻기 위한 반응물이 폴리올 성분과 폴리이소시안에이트성분으로 구성되고, 발포제로서 물을 포함하며, 상기 폴리올 성분은 물을 최대 0.1중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 자체보강 합성마감재 제조방법.
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