KR100439767B1

KR100439767B1 - 자동차용 선세이드 제조방법

Info

Publication number: KR100439767B1
Application number: KR10-2001-0089125A
Authority: KR
Inventors: 문형석
Original assignee: 문형석
Priority date: 2001-12-31
Filing date: 2001-12-31
Publication date: 2004-07-12
Also published as: KR20030058611A

Abstract

본 발명은 자동차용 선세이드 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌(이하 'PP'라 함) 섬유와 천연섬유(양마, 대마, 아마, 황마, 모시풀 섬유등)를 혼합하여 제조된 판상의 보드(이하 '캔보드'라 함)와 발포폴리프로필렌(이하 'EPP'라 함) 폼을 열압착시킴과 동시에 옆단면과 가장자리의 처리가 말끔하게 되어 표면 외관이 좋으면서도 강도가 높게 되고, 또한 브라켓과의 결합시 진동접착기를 사용하여 마찰열에 의해 브라켓이 녹으면서 접착됨으로 접착부자재 불필요하며, 추가공정이 필요치 않아 원가를 절감할 수 있고, 제품 표면을 미려하게 성형할 수 있는 자동차용 선세이드 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 하부 예열프레스(11) 위에 PP 섬유 45~55중량%를 양마, 대마, 아마, 황마, 모시풀 중에서 선택된 한 종의 천연섬유 45~55중량%를 혼합하여 제조된 한 쌍의 캔보드(2)(2a)를 삽입하고, 상부 예열프레스(10)를 30~100ton의 압력으로 압착하여 1~2분간 예열하는 압착예열단계(41)와, 상기 예열된 일측의 캔보드(2) 상층에 EPP 폼(3)을 삽입한 후 성형금형(20)(21)으로 이송하여 캔보드(2)(2a)의 사이에는 EPP 폼(3)이 위치하며, 상기 캔보드(2)(2a)의 상하로는 한 쌍의 표피재(4)(4a)를 적층하는 이송적층단계(42)와, 상기 성형금형(20)(21)으로 이송하여 적층된 적층소재의 온도가 25~35℃로 될 때까지 상부성형금형(20)을 1~3kg/㎠의 압력으로 압착하여 1~2분간 성형하는 압착성형단계(43)와, 상기 압착성형단계(43)를 거쳐 제조된 선세이드(1)는 하부 진동접착기(31)로 이송하여 장착하고, 브라켓(5)은 상부 진동접착기(30)로 이송하여 장착하고, 상부 진동접착기(30)를 60~80kg/㎠의 압력으로 압착하면서 4초간 좌우로 진동시키는 진동접착단계(44)를 거쳐 제조된 것으로서, 중간부에 쿠션재로 EPP 폼(3)이 위치하고, 상기 EPP 폼(3)의 상하로 PP섬유 45~55중량%와 천연섬유 45~55중량%를 혼합하여 제조된 한 쌍의 캔보드(2)(2a)가 적층되며, 상기 캔보드(2)(2a)의 상하로 한 쌍의 표피재(4)(4a)가 적층된 5층 구조로 이루어지며, 상기 5층 구조로 이루어진 양측 끝단이 봉인된 엣지부(6)가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 선세이드 제조방법{Manufacturing method of sunshade for a car}

일반적으로 선세이드(Sun Shade)는 자동차의 운전석 및 조수석 전방의 윈드 실드 상부인 루프 패널에 장착되어 운행중 또는 주·정차시 윈드 실드를 통해 차량 실내로 유입되는 태양의 직사광선으로부터 운전자 및 조수석의 탑승자가 전방시야를 확실하게 유지시키기 위한 차양을 말하며, 또한 상기한 선세이드는 유료 도로의 통행권등 끼울수 있는 홀더가 구비되고, 윈드 실드 및 사이드 윈도우로 유입되는 태양광선을 차단할 수 있도록 이축(二軸)회전하는 것도 있으며, 자동차의 뒤창문에서 태양광선을 막는 브라인드 모양의 것들도 통상 선세이드라고 불리우고 있다.

이러한 종래의 선세이드는 경질의 기재와 연질의 표피지로 구성되며, 그 재질로서 기재는 주로 폴리프로필렌(PP : polypropylene), 폴리에틸렌(PE : polyethylene), 에이비에스(ABS), 우드화이버(wood fiber), 우드스톡(wood stock), 레진펠트(resin felt)등을 매트(mat) 상태로 하여 표피지로는 폴리비닐클로라이드(PVC : polyvinylchloride) 필름지나 폴리에틸렌 폼(PE foam) 또는 부직포 등을 상기 매트의 상하로 적층 형성된 구성을 하고 있는바, 두께가 두껍게 형성되는 반면에 강도가 약한 문제점이 있었다.

그리고 선세이드를 자동차에 장착할 경우에 브라켓을 선세이드에 결합 체결하여 고정프레임에 장착하여 사용하게 되는데, 선세이드에 브라켓을 결합하기 위하여 피어싱(piercing) 작업을 통하여 선세이드 및 브라켓에 나사체결 또는 리베팅을 위한 나사공을 형성하여야 하므로 작업공수가 늘어나게 되며, 접착제를 사용하여 선세이드에 브라켓을 체결할 경우에는 접착부자재가 더 필요하므로 제조원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PP섬유와 천연섬유(양마, 대마, 아마, 황마, 모시풀 섬유 등)를 혼합하여 제조된 캔보드와 EPP폼을 열압착시킴과 동시에 옆단면과 가장자리의 처리가 말끔하게 되어 표면외관이 좋으면서도 강도가 높게 되고, 또한 브라켓과의 결합시 진동접착기를 사용하여 마찰열에 의해 브라켓이 녹으면서 접착됨으로 접착부자재 불필요하며, 추가공정이 필요치 않아 원가를 절감할 수 있고, 제품 표면을 미려하게 성형할 수 있는 자동차용 선세이드 제조방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 하부 예열프레스 위에 한 쌍의 캔보드를 삽입하고, 상부 예열프레스를 30~100ton의 압력으로 압착하여 1~2분간 예열하는 예열단계와, 상기 예열된 일측의 캔보드 상층에 EPP 폼을 삽입한 후 성형금형으로 이송하여 캔보드의 중간에는 EPP 폼이 위치하며 바깥쪽으로는 표피재가 위치하도록 적층하는 이송단계와, 상기 성형금형으로 이송된 적층소재의 온도가 25~35℃로 될 때까지 성형금형을 1~3kg/㎠의 압력으로 압착하여 1~2분간 성형하는 성형단계와, 상기 성형단계를 거친 선세이드를 진동접착기로 이송하여 브라켓을 선세이드의 옆면에 장착하고, 상부 진동접착기를 60~80kg/㎠의 압력으로 압착하면서 4초간 좌우로 진동시키는 접착단계를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법을 도시한 공정도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법을 도시한 순서도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법을 도시한 공정도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법을 도시한 순서도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제조방법에서 자동차용 선세이드와 브라켓의 결합상태를 도시한 분해사시도.

도 6은 도 5의 A-A'선 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 선세이드 2, 2a : 캔보드

3 : 발포폴리프로필렌 폼 4, 4a : 표피재

5 : 브라켓 6 : 엣지(edge)부

10, 11 : 예열프레스 20, 21 : 성형금형

30, 31 : 진동접착기

이하, 본 발명에 의한 자동차용 선세이드 제조방법을 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법을 도시한 공정도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법을 도시한 순서도이다.

먼저, 본 발명에 의하여 제조되는 자동차용 선세이드는 PP 섬유와 천연섬유를 혼합하여 오프닝, 카딩, 니들 작업을 거쳐 제조된 캔보드(2)(2a) 사이에 EPP 폼(3)이 위치하고, 상기 캔보드(2)(2a)의 상하로는 표피재(4)(4a)가 위치하도록 적층하여 열압착 성형한 5층 구조로 이루어진다.

상기 캔보드(2)(2a)는 먼저 70~90mm의 길이로 절단하여 준비된 PP 섬유 45~55중량%와 천연섬유 45~55중량%를 혼합하고, 상기 혼합 섬유를 타면하여 섬유를 풀어헤치는 오프닝 작업과, 타면되어 나오는 섬유를 여러겹으로 적층시키는 카딩작업과, 여러겹으로 적층된 섬유를 니들링머신을 사용하여 결합시키는 니들작업을 거쳐 제조되는 매트를 재단하여 제조된다. 상기 천연섬유로는 양마, 대마, 아마, 황마, 모시풀 섬유 중에서 선택된 한 종의 천연섬유를 사용할 수 있으며 바람직하게는 강도와 내구성이 우수하며 생산량도 풍부한 천연섬유를 선택하여 사용한다.

상기 PP섬유는 기재 성형시 용융되어 천연섬유들을 결속하는 결합재의 역할과 내장 기재의 성형성을 부여하는 역할을 하고, 천연섬유는 내장 기재의 강도와 강성, 내충격성을 담당하는데 천연섬유의 혼합비율이 높으면 강도와 강성이 높아지게 되지만 성형성이 부족하게 된다.

그리고 상기 EPP 폼(3)을 제조하기 위해서는 EPP를 열매개체인 포화증기를 이용하여 충분히 연화시켜서 EPP를 팽창시켜 비드(bead)화 하고, EPP를 발포하여 일정 시간동안 숙성 건조시킨 후 발포립을 판모양, 블록모양 또는 통모양의 제품을 얻을 수 있는 금형에 채우고 스팀을 가하여 발포립내의 발포제 및 공기의 팽창에 의한 발포립의 팽창에 의해 발포립 입자들끼리 융착시켜 금형에서 분리하여도 금형의 모양을 유지토록 성형하고, 상기와 같이 성형된 EPP 폼은 띠톱, 칼 또는 전열선을 이용하여 판상의 보드 또는 시트 상태로 재단함으로서 EPP 폼(3)을 형성한다.

상기와 같은 발포입자의 숙성은 발포 직후에 입자내의 발포제가 외부로 방출되어 내부가 감압 상태가 되었을 때 대기중의 공기가 발포입자 내부로 침투되어 점차 대기압과 같은 상태로 되도록 숙성시킨다. 이렇게 발포입자 내부의 압력이 증가하는 이유는 공기가 발포립 내부로 침투하는 속도가 발포제 및 수분의 유출보다 빠르기 때문이다. 따라서 충분히 숙성시키지 않고 성형할 경우 내부압이 감압 상태이기 때문에 외부압을 견디지 못하고 수축되어 외력을 제거해도 원상으로 복원되지 않는다. 결과적으로 발포입자의 숙성은 발포제 내의 잔존 발포제를 일정 기간동안 휘발시켜 줄이기 위한 것이다.

이하, 상기와 같이 제조된 캔보드(2)(2a) 및 EPP 폼(3)을 이용하여 자동차용 선세이드를 제조하기 위한 본 발명에 따른 제조방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 PP섬유 45~55중량%를 양마, 대마, 아마, 황마, 모시풀 중에서 선택된 한 종의 천연섬유 45~55중량%와 혼합하여 제조된 한 쌍의 캔보드(2)(2a)를 하부 예열프레스(11)에 삽입하고, 상부 예열프레스(10)를 30~100ton의 압력으로 압착하여 1~2분간 예열하는 압착예열단계(41)를 수행한다. 이때 상기 예열프레스(10)(11)는 190~210℃의 온도를 유지하고 있고, 가압예열하기 전의 캔보드(2)(2a)의 두께는 10~20mm를 유지하고 있으며 가압 예열과정을 거친 후에는 2mm로 압착된 유연성의 판재로 변형되는데, 이러한 이유는 캔보드(2)(2a)의 PP섬유가 열가소성 물질로서 예열프레스(10)(11)에서 열을 전달받아 쉽게 변형이 가능하게 되기 때문이다.

그리고 압착예열단계(41)에서 압착예열되는 캔보드(2)(2a)는 150×200cm의 판상으로서 가압력이 전체면적에 대하여 30~100ton이므로 단위면적당 받는 힘은 1~3kg/㎠이 되는데, 이는 후에 설명할 압착성형단계(43)에서의 설계기준을 단위면적당 받는 압력을 2kg/㎠으로 기준하여 설계한 것에서 비롯된 것으로서, 단위면적당 2kg/㎠의 압력으로 설계할 경우 전체면적에 대하여는 60ton의 압력이 필요하게 되므로 여유범위를 두어 30~100ton의 압력으로 압착한다.

또한 예열프레스의 온도가 165℃ 이하가 되면 압착성형단계(43)에서 성형이 제대로 이루어지 않으며, 166~190℃의 범위에서는 천연섬유의 보풀냄새가 나게 되고, 245℃ 이상이 되면 PP와 천연섬유의 물성의 변화를 유발하여 목적하는 제품을 성형할 수 없으며, 200~244℃의 범위에서는 천연섬유가 심하게 타서 탄내가 나므로 좋은 품질의 제품을 얻기 위하여는 190~210℃의 온도범위에서 압착예열하는 것이 바람직하다.

그 다음 상기 압착예열단계(41)를 거쳐 예열된 일측의 캔보드(2) 상층에 쿠션재로 EPP 폼(3)을 삽입한 후 성형금형(20)(21)으로 이송하여 캔보드(2)(2a)의 사이에 EPP 폼(3)이 위치하고, 캔보드(2)(2a)의 상하로는 표피재(4)(4a)가 위치하도록 적층하는 이송적층단계(42)를 수행하며, 상기 표피재(4)(4a)로는 연질 폴리비닐클로라이드(PVC) 또는 열가소성 올레핀계 엘라스토머(TPO) 쉬트나 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르 직물 또는 부직포를 사용한다.

상기 이송적층단계(42)에서 상기 캔보드(2)(2a)는 유연성의 판재로 존재하여 변형이 일어날 수 있으므로 이송과정에 주의를 요하게 되며, 따라서 캔보드(2)(2a)가 지나친 유연성을 갖지 않도록 상기 압착예열단계(41)에서는 예열프레스(10)(11)의 온도가 190~210℃를 유지하도록 한다.

그리고 상기 이송적층단계(42)를 거쳐 성형금형(20)(21)으로 이송하여 적층된 적층소재의 온도가 25~35℃로 될 때까지 상부성형금형(20)을 1~3kg/㎠의 압력으로 압착하여 1~2분간 성형하는 압착성형단계(43)를 거쳐 자동차용 선세이드의 제조가 완료된다.

상기 압착성형단계(43)에 사용되는 상,하부 성형금형(20)(21)에는 냉각수 파이프(20b)(21b)가 다수 내설되어 있어 냉각수가 순환되는 데, 이때 열가소성 물질인 캔보드(2)(2a)는 압착예열단계(41)를 거쳐 용융되었다가 성형금형(20)(21) 내로 순환되는 냉각수에 의해 냉각되면서 경화되므로, 각각의 캔보드(2)(2a) 상하측으로 상기 EPP 폼(3) 및 표피재(4)(4a)가 맞대어 접촉된 상태에서 캔보드(2)(2a)에 함유된 PP섬유가 경화됨에 따라 EPP 폼(3) 및 표피재(4)(4a)가 상기 캔보드(2)(2a)와 일체로 접착된다.또한, 상기 압착성형단계(43)를 거치는 과정에서 상,하부 성형금형(20)(21)의 내부에 존재하는 공기는 상,하부 성형금형(20)(21)에 각각 형성되어 있는 공기배출노즐(20a)(21a)을 통하여 성형금형(20)(21)의 외부로 자동 배출됨으로서, 공기에 의한 제품 표면의 결함이 발생되는 것을 방지하면서 기재의 온도가 25~35℃로 될 때까지 1~2분간 지속적으로 압착할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상부 성형금형(20)은 도 1의 (다) 및 (라)에 각각 도시되어 있는 바와 같이 하부 성형금형(21)과 접촉되는 일측면이 날카롭게 형성되어 있기 때문에, 성형금형(20)(21)의 내부로 삽입된 재료의 여분을 말끔하게 잘라낼 수 있게 됨으로서, 상기 압착성형단계(43)에서 중간부에 쿠션재로 EPP 폼(3)이 위치하고, 상기 EPP 폼(3)의 상하로 한 쌍의 캔보드(2)(2a)가 적층되며, 상기 캔보드(2)(2a)의 상하로 한 쌍의 표피재(4)(4a)가 적층되어 5층 구조로 이루어진 선세이드(1)의 양측 끝단을 엣지부(6)로 봉인 처리가 가능하게 되는 것이다.

전술한 바와 같이 제조된 자동차용 선세이드(1)를 자동차에 실제로 설치하고자 할 경우에는 차체의 고정프레임에 선세이드(1)를 결합하여 사용하게 되며, 선세이드(1)의 움직임을 원활하게 하기 위하여 선세이드(1)에 브라켓(5)을 고정시킨 상태에서 고정프레임에 결합하게 되는데, 이후에는 본 발명에 의한 다른 실시예로서 선세이드(1)와 브라켓(5)이 일체로 결합되어 이루어진 자동차용 선세이드의 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법을 도시한 공정도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법을 도시한 순서도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제조방법에서 자동차용 선세이드와 브라켓의 결합상태를 도시한 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 A-A'선 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차용 선세이드의 제조방법은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 압착성형단계(43)를 거쳐 제조된 선세이드(1)는 하부 진동접착기(31)로 이송하여 장착시키고, 브라켓(5)은 상부 진동접착기(30)로 이송하여 장착시킨 상태에서, 상부 진동접착기(30)를 60~80kg/㎠의 압력으로 압착하면서 4초간 좌우로 진동시키는 진동접착단계(44)를 추가로 거치는 것에 의하여, 브라켓(5)이 접착된 상태의 선세이드(1)를 제조할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 진동접착단계(44)에서는 하부 진동접착기(31)를 고정시킨 상태에서 상부 진동접착기(30)만이 좌우로 움직이도록 하여 브라켓(5)의 움직임을 유발하며, 이때 브라켓(5)과 선세이드(1)의 마찰에 의해 발생하는 마찰열로 인하여 선세이드(1)와의 접촉면에서 브라켓(5)이 녹으면서 선세이드(1)와 접착되므로 상부 진동접착기(30)의 진동력을 그대로 받을 수 있도록 60~80kg/㎠ 압력으로 4초간 압착하게 된다.

그리고 상부 진동접착기(30)의 진동폭이 좁으면 충분한 마찰열을 발생시키기 어렵고, 또 너무 넓어지게 되면 표피재(4)의 표면이 손상되어 선세이드(1) 표면의 미려함이 저하될 수 있으므로 진동폭은 0.8mm를 유지하여야 하고, 진동수는 초당 100~500회 정도로 실행할 수 있으며, 바람직하게는 초당 250회를 유지하는 것이 효과적이다.

이와 같이 제조된 자동차용 선세이드는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 선세이드(1)의 옆면에 브라켓(5)이 접착되어 형성되며, 첨부도면에서는 설명의 편의상 일측면 만을 도시하여 나타내었으나 도면에 도시된 반대측 면에도 브라켓(5)이 동일한 형상으로 접착되고, 또한 엣지부(6) 역시 압착성형단계(43)를 통하여 도면에 도시된 반대측 면에도 동일한 형상으로 형성된다.

상기와 같이 본 발명에 의한 자동차용 선세이드 제조방법은 폴리프로필렌 섬유와 천연섬유를 혼합하여 제조된 판상의 보드와 발포폴리프로필렌 폼을 열압착시킴과 동시에 옆단면과 가장자리의 처리가 말끔하게 되어 표면 외관이 좋으면서도 강도가 높게 되고, 또한 브라켓과의 결합시 진동접착기를 사용하여 마찰열에 의해 브라켓이 녹으면서 접착됨으로 접착부자재가 불필요하며, 추가공정이 필요치 않아 원가를 절감할 수 있고, 제품의 표면을 미려하게 성형할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

(정 정) 삭 제
하부 예열프레스(11) 위에 폴리프로필렌(PP) 섬유 45~55중량%를 양마, 대마, 아마, 황마, 모시풀 중에서 선택된 한 종의 천연섬유 45~55중량%를 혼합하여 제조된 한 쌍의 캔보드(2)(2a)를 삽입하고, 상부 예열프레스(10)를 30~100ton의 압력으로 압착하여 1~2분간 예열하는 압착예열단계(41)와,

상기 예열된 일측의 캔보드(2) 상층에 EPP 폼(3)을 삽입한 후 성형금형(20)(21)으로 이송하여 캔보드(2)(2a)의 사이에는 EPP 폼(3)이 위치하며, 상기 캔보드(2)(2a)의 상하로는 한 쌍의 표피재(4)(4a)를 적층하는 이송적층단계(42)와,

상기 성형금형(20)(21)으로 이송하여 적층된 적층소재의 온도가 25~35℃로 될 때까지 상부성형금형(20)을 1~3kg/㎠의 압력으로 압착하여 1~2분간 성형하는 압착성형단계(43)를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차용 선세이드 제조방법.
제 2항에 있어서, 상기 압착성형단계(43)를 거쳐 제조된 선세이드(1)는 하부 진동접착기(31)로 이송하여 장착하고, 브라켓(5)은 상부 진동접착기(30)로 이송하여 장착하고, 상부 진동접착기(30)를 60~80kg/㎠의 압력으로 압착하면서 4초간 좌우로 진동시키는 진동접착단계(44)를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차용 선세이드 제조방법.