KR100814862B1 - 범퍼 시스템 - Google Patents

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reinforcing
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윤상준
변일섭
송석우
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(주)삼박
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Abstract

차량에 적용되는 범퍼 시스템이 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 범퍼 시스템은, 범퍼 시스템의 외관을 장식하는 페이시아, 페이시아와 연결되며 탄성재로 형성되어 충격 에너지를 흡수하는 충격흡수부재, 및 충격흡수부재 또는 페이시아의 적어도 일면에 접착되고 신율이 10% 이하이고 인장강도가 100㎫ 이상이며, 충격흡수부재 또는 페이시아와 동일한 기재를 갖는 강화 함침시트를 포함한다. 강화 함침시트는, 단면 두께가 0.2 내지 2.0㎜ 이며, 20 내지 80wt%의 강화섬유와, 20 내지 80wt%의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 강화 섬유 함침시트이다. 이에 의하면. 차량 충돌시 충격을 1차적으로 흡수하는 충격흡수부재 또는/및 페이시아에 강화섬유와 열가소성 수지 조성물을 포함하는 강화 섬유 함침시트를 접착하기만 함으로써 저중량 및 저부피로 충격 흡수 성능을 대폭으로 상승시킬 수 있는 효과가 있다
범퍼, 페이시아, 충격흡수부재, 섬유 함침시트, 유리섬유, 접착

Description

범퍼 시스템{BUMPER SYSTEM}
도 1은 일반적인 범퍼 시스템의 분리 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 범퍼 시스템의 분리 사시도,
도 3은 도 2의 범퍼 시스템의 결합 단면도,
도 4는 도 2 및 도 3의 범퍼 시스템에 적용되는 강화 섬유 함침시트의 사시도,
도 5는 도 4의 강화 섬유 함침시트가 페이시아에 접촉한 상태일 때의 범퍼 시스템의 결합 단면도이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >
1. 강화 섬유 함침시트 110. 페이시아
120. 충격흡수부재 130. 백빔
본 발명은 범퍼 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 범퍼 시스템에 사용되는 충격흡수부재 또는 페이시아에 강화 섬유 함침시트를 부착하여 내충격 성능을 탁월하게 개선할 수 있는 범퍼 시스템에 관한 것이다.
범퍼 시스템은 차량의 전면 및 후면에 장착되어 차량의 충돌시 그 충격을 흡수함으로써 인명 및 차량을 보호하는 역할을 한다. 일반적으로 범퍼 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 외관을 장식하는 페이시아(10)와, 폴리프로필렌 발포체나 우레탄 발포체 등의 탄성재로 형성되어 충격 에너지를 흡수하는 충격흡수부재(20)와, 충격흡수부재(20)를 지지하는 백빔(30), 및 백빔(30)을 차체에 연결하는 스테이(40)로 구성된다. 이러한 범퍼 시스템은 차량의 충돌시에 충격흡수부재(20)가 압축되면서 충격에너지를 일부 흡수하며, 상기 충격흡수부재(20)에서 흡수하지 못한 나머지 충격에너지는 단계적으로 백빔(30)과 스테이(40)를 통하여 차체에 분산되어 흡수된다.
이와 같이 이루어진 범퍼 시스템은 차량의 충돌시 인명 및 차량을 보호하는 중요한 역할을 하므로, 충격 흡수에 대한 성능을 높이는 부단한 연구가 진행되고 있다. 충격흡수부재(20)에서 많은 충격에너지를 흡수하는 것이 좋으나, 일반적으로 상기 충격흡수부재(20)는 폴리프로필렌 발포체나 우레탄 발포체 등의 합성수지의 발포체로 형성되어 있음으로 충격에너지 흡수효과가 그리 크지 않게 된다.
따라서, 충격흡수의 효과를 크게 하기 위해서는 상기 백빔(30)과 스테이(40) 등의 두께를 증가시키거나, 레인포스먼트 패널 등의 보강부재를 차체에 추가 구성하는 등의 조치를 취해야 되는데, 이는 제조원가 상승 및 중량이 증대되는 문제점 이 있다. 이를 개선하기 위해 한국공개특허 제2005-100754에는 범퍼 빔의 내부 또는 외부 공간부에 발포 알루미늄 폼을 삽입한 범퍼 시스템이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2004-23265호에는 다수의 공동이 형성된 합성수지재의 백빔과 상기 백빔의 일측에 설치한 금속제 충격 흡수판이 설치된 범퍼 시스템이 개시되어 있다.
그러나, 상기와 같은 범퍼시스템에는 현재와 같이 범퍼의 장착 공간이 줄어드는 추세에서는 바람직하지 않다. 또한 금속제의 충격 흡수판으로 인해 가격 및 중량이 중대되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명은 백빔과 스테이 등의 두께 및 중량을 증가시키지 않고, 차량 충돌시 1차적으로 충격을 흡수하는 충격흡수부재 또는 페이시아에 강화 섬유 함침시트를 부착하여 저중량, 저부피로 높은 충격 흡수 성능을 구현할 수 있는 범퍼 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 차량에 설치되는 본 발명에 따른 범퍼 시스템은, 상기 범퍼 시스템의 외관을 장식하는 페이시아; 상기 페이시아와 연결되며, 탄성재로 형성되어 충격 에너지를 흡수하는 충격흡수부재; 및, 상기 충격흡수부재 또는 페이시아의 적어도 일면에 접착되고, 신율이 10% 이하이고 인장강도가 100㎫ 이상이며, 상기 충격흡수부재 또는 페이시아와 동일한 기재를 갖는 강화 함침시트를 포함하며, 상기 강화 함침시트는, 단면 두께가 0.2 내지 2.0㎜ 이며, 20 내지 80wt%의 강화섬유와, 20 내지 80wt%의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 강화 섬유 함침시트인 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 강화 섬유 함침시트는, 상기 페이시아와 상기 충격흡수부재가 서로 대면하는 면 중, 상기 충격흡수부재의 일면 또는 상기 페이시아의 일면에 접착되는 것이 좋다.
또한, 상기 강화 섬유 함침시트는 상기 충격흡수부재 또는 페이시아의 형상으로 미리 성형된 후에 상기 충격흡수부재 또는 페이시아에 접착되는 것이 좋다.
상기 강화 섬유 함침시트의 강화섬유는 유리 섬유, 아라미드 섬유, 천연 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 폴리아미드 섬유들 중 하나 이상이 선택되는 것이 좋다.
한편, 상기 강화 섬유 함침시트는 상기 유리 섬유가 상기 열가소성 수지의 용융 조성물이 공급되는 함침 다이를 통과하면서 인발성형공정에 의해 미리 함침한 연속성형제품인 것이 좋다.
상기 강화 섬유 함침시트의 열가소성 수지 조성물은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 폴리페닐렌셜파이드 조성물들 중 하나 이상이 선택되는 것이 좋다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨 부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 범퍼 시스템을 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 범퍼 시스템은, 범퍼 시스템의 외관을 형성하는 페이시아(110)와, 본 발명의 강화 섬유의 일종인 강화 섬유 함침시트(1)가 접착된 충격흡수부재(120)와, 충격흡수부재를 지지하는 백빔(130)을 포함한다. 상기 백빔(130)은 미도시된 스테이에 의해 차체에 결합된다. 도시된 바와 같이 본 발명의 가장 큰 특징은 충격흡수부재(120)에 강화 섬유 함침시트(1)가 접착된 점이다.
먼저, 본 발명에 따른 충격흡수부재(120)에 부착되는 강화 섬유 함침시트(1)를 설명하기로 한다. 도 4를 참조하면, 강화 섬유 함침시트(1)는 테이프 형상의 위사(1a) 및 경사(1b)의 형태로 직조되거나, 또는 테이프 또는 스트랜드들이 적층되는 이방성 구조 또는 일방성 구조로 형성되는 판상의 구조로 만들어진다. 강화 섬유 함침시트(1)를 형성하는 각각의 테이프 또는 스트랜드는 (필요한 크기로의 재단에 의하여 섬유의 길이가 결정되는) 무한연속길이를 가지며, 20 내지 80wt%의 강화섬유와, 20 내지 80wt%의 열가소성 수지 조성물을 포함한다.
상기 강화섬유는 유리 섬유, 아라미드 섬유, 천연 섬유, 폴리에스테르 섬유, 및 폴리아미드 섬유들 중 하나 이상이 선택될 수 있다. 그리고, 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 및 폴리페닐렌설파이드 조성물들중 하나 이상이 선택될 수 있다.
강화섬유의 직경이 작을수록 보강효과가 우수하나 4 마이크로미터 이내이면 함침이 어려워지고, 50 마이크로미터 초과하면 보강 효과가 낮아진다. 또한, 강화섬유 함량이 20wt% 이내이면 변형이 심하거나 파괴강도가 저하되고, 80wt% 초과하면 성형하기가 매우 어렵고 비중이 증가하여 제품의 중량이 무거워지므로 자동차부품으로 적당하지 않다. 그리고, 연속 섬유 함침 테이프가 0.05mm 이내이면 성형이 어려워지고 2.0mm 초과하면 얇은 부품에 적용하는데 있어 제약이 따른다. 이때 섬유 보강재를 제외한 다양한 보조제가 부품의 기능 및 성형성 향상을 위하여 0.1 내지 10wt%가 사용될 수 있다. 보조제가 0.1wt% 이내를 사용하게 되면 내열노화 기능이 급격히 저하되고 10wt% 이상 사용하게 되면 제품의 외관 성능이 나빠지게 된다.
열가소성 수지 조성물과 강화 섬유의 균일한 혼합체, 즉 강화 섬유 함침시트(1)에 포함된 강화 섬유는 길이 방향으로 연속적인 섬유 다발을 형성하면서도 열가소성 수지가 균일하게 함침되기 때문에, 위사(1a)와 경사(1b)와 같이 2차원 배향을 원하는 대로 할 수 있으며, 판재의 가로 세로를 따라 무한한 배향이 가능하다.
한편, 강화 섬유 함침시트(1)는 상기 유리 섬유가 열가소성 수지의 용융 조성물에 인발성형공정에 의해 미리 함침된 연속성형제품인 것이 바람직하다. 즉, 강화 섬유 함침시트(1)는 열가소성 수지 용융 조성물이 공급되는 함침 다이를 통과한 섬유를 당기면서 압착하여 테이프 또는 스트랜드 형상으로 형성된다. 이렇게 얻은 테이프 또는 스트랜드의 두께는 약 0.4㎜~0.5㎜이며, 폭은 약 5~15㎜로, 약 5000여개의 섬유 필라멘트가 사용되었다.
강화 섬유 함침시트(1)의 물성은 인장 강도를 기준으로 비교해 볼 때, 일반 유리 섬유 복합 재료에 비하여 대략 5~10배의 인장강도를 가지는 것으로 나타났으 며, 성형된 연속섬유 함침시트의 기계적 물성은 ASTM D3039에 의해 측정되었으며, 그 물성을 아래의 표 1에 나타내었다. 아래의 표 1은 강화섬유의 중량이 40, 50, 60wt% 각각에 대한 비중, 인장강도, 인장모듈시험을 나타낸 것으로서, 속도(cross-head speed)는 10㎜/min으로 게이지 길이는 150㎜로 하였다.
PROPERTY 강화섬유 중량 (GF content,wt%) 비중(specific gravith) 인장강도(tensil strength,MPa) 인장모듈(tensil modulus,GPa)
CASE 1 40 1.23 1,000 40
CASE 2 50 1.30 1,200 50
CASE 3 60 1.35 1,540 60
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 강화 섬유 함침시트(1)가 충격흡수부재(120)에 접착되는 것이 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 도 5에 도시된 바와 같이, 강화 섬유 함침시트(1)가 페이시아(110)에 접착될 수 있다.
강화 섬유 함침시트(1)는 페이시아(110)와 충격흡수부재(120)가 서로 대면하는 면 중, 충격흡수부재(120)의 일 면 또는 페이시아(110)의 일면에 접착된다.
이와 같이, 강화 섬유 함침시트(1)는 충격흡수부재(120) 또는/및 페이시아(110)에 접착되어 본 발명에 따른 범퍼 시스템에 적용된다. 강화 섬유 합침시트(1)를 충격흡수부재(120) 또는 페이시아(110)에 접착시키는 방법은 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 접착제를 도포하여 접착하는 방법, 압착에 의한 접착 방법 등 다양한 접착 방법이 사용될 수 있으며, 본 발명은 특정의 접착 방법에 한정되지 않는다.
또한, 강화 섬유 함침시트(1)는 접착되는 충격흡수부재(120) 또는/및 페이시아(110)의 형상에 맞게 미리 성형된 후에 상기 충격흡수부재(120) 또는/및 페이시아(110)에 접착되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 강화 섬유 함침시트(1)의 단면 두께는, 단면 두께가 0.2 내지 2.0㎜인 것이 바람직하다. 강화 섬유 함침시트(1)의 두께가 증가할수록 보강효과가 우수한 것이 일반적이나, 2.0㎜ 이상이면 삽입 유효 효과가 낮아지게 되고 0.2㎜ 이하이면 보강 효과가 적어지기 때문이다.
또한, 상기 강화 섬유 함침시트(1)의 신율은 10% 이내이며 인장강도는 100㎫ 이상인 것이 바람직하며, 특히 신율은 5%, 인장강도는 300㎫ 이상에서 1200㎫ 이하인 경우에서 보강효과가 탁월하였다. 신율이 10% 이상이거나 인장강도가 100㎫ 미만이면 충격시 에너지를 분산시키는 효과가 현저히 감소하기 때문이다. 그리고, 인장강도가 1200㎫보다 큰 경우 소재의 가격이 비싸서 경제성 면에서 좋지 않게 된다.
이하 강화 섬유 함침시트(1)가 접착된 충격흡수부재(120) 또는/및 페이시아(110)가 적용된 범퍼 시스템의 충격흡수효과를 알아보기 위한 낙하충격시험에 대해 설명하고자 한다.
< 강화 섬유 함침 테이프, 강화 섬유 함침시트의 제조>
본 실험에 사용되는 강화 섬유 함침시트(1)는 연속섬유 함침 테이프를 직조(평직)한 후 제단 하여 가로 100mm, 세로 1000mm로 제조한 것이다. 연속섬유 함침 테이프는 직경이 17 마이크로미터인 연속 유리섬유를 용융된 폴리프로필렌 수지에 함침시켜 유리섬유 함량이 50wt%인 두께 0.5mm, 폭 12mm로 제조한 것이다. 이때 보조제로써 카본블랙, 산화방지제로는 힌더드 페놀과 포스파이트, 유리섬유-폴리프로필렌 사이의 계면결합제로는 무수 말레인산이 사용되었고 총량이 1.8wt% 사용하였다.
< 강화 섬유 함침시트와 충격흡수부재 또는 페이사이의 접착>
이렇게 준비한 강화 섬유 함침시트(1)를 미리 성형된 충격흡수부재(120) 또는 페이시아(110)의 표면에 도포한 후 압착하여 접착하였다.
여기서 폴리프로필렌 발포체인 충격흡수부재(120)나 또는 폴리프로필렌 소재의 페이시아(110)와 강화 섬유 함침시트(1)는 기재수지가 동일하므로 가열압착만으로도 양호한 접착제품을 얻을 수 있었다.
이때, 미리 성형된 폴리프로필렌 발포체인 충격흡수부재(120)는 폴리프로필렌을 20~30배 발포한 비드를 금형 내에서 140℃의 온도로 가열압착한 제품을 사용하였다.
< 페이시아 및 범퍼백빔 준비 >
페이시아(110)는 폴리프로필렌 조성물로 된 일반적인 사출 생산품((주)기아자동차)을 사용하였다.
백빔 1은 본 출원인에 의해 생산된 유리섬유함량 45%인 직조장섬유 강화복합폴리프로필렌재료인 WLFT를 200℃ 오븐에서 가열하여 2500MT 압축성형기에서 성형한 제품을 사용하였다.
백빔 2는 유리섬유함량이 45%인 일방향강화 GMT(Glass Mat Thermoplastic, 한화종합화학㈜의 GMTUD45)를 2500MT 압축성형기에서 성형한 제품을 사용하였다.
< 낙하충격시험>
상기와 같은 구성요소들을 준비하여 체결하여 범퍼 시스템을 구성하고 스테이(미도시)를 사용하여 고정단으로 설치하고, 지름 180㎜, 중량 250kg의 원기둥형태의 추를 높이를 바꾸어 가며 떨어뜨려 범퍼 시스템의 내충격성능을 비교하였다. 이때 각각의 비교예와 실시예에서 사용된 백빔의 중량과 성능은 동일한 제품을 사용하였다.
구 분 비교예 1 실시예 1 비교예 2 실시예 2 실시예 3
파괴 에너지(J) 2400J 2400J 2400J 2400J 2400J
충격후 상태 백빔 중앙부 크랙 양호 양호 양호 양호
충격흡수부재 양호 양호 양호 양호 양호
페이시아 양호 양호 양호 양호 양호
파괴 에너지(J) 3400J 3400J 3400J 3400J 3400J
충격후 상태 백빔 완전파괴 양호 크랙 양호 양호
충격흡수부재 중앙분리 양호 중앙크랙 양호 양호
페이시아 눌림자국 양호 눌림자국 양호 양호
파괴 에너지(J) 3600J 3600J 3600J 3600J 3600J
충격후 상태 백빔 완전파괴 미세 균열 크랙 양호 양호
충격흡수부재 중앙분리 양호 중앙크랙 양호 양호
페이시아 찢김 양호 찢김 눌림자국 양호
연속섬유 함침시트 무게(g) 0 61 0 61 61
백빔 종류 GMTUD 45% GMTUD 45% WFT 611 WFT 611 WFT 611
중량(g) 6700 6700 6600 6600 6600
정하중파단하중(MT) 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5
여기서 중앙부 크랙은 범퍼 백빔의 윗면에 균열이 발생하는 수준을 의미하며, 완전파괴는 범퍼의 윗면에서의 균열이 전개되어 측벽과 가장자리까지 균열이 진행된 상태를 의미한다.
상기 비교예 1은 종래의 일반적인 범퍼 시스템을 구성한 것으로, 폴리프로필렌 페이시아와 폴리프로필렌 발포체인 충격흡수부재와 백빔1으로 구성한 후, 백빔에 스태이를 장착하여 차제에 고정시킨 것이다.
상기 실시예 1은 비교예 1과 동일하나 충격흡수부재의 한 면에 강화 섬유 함침시트를 접착하여 구성한 것이다.
상기 비교예 2는 폴리프로필렌 페이시아와 폴리프로필렌 발포체인 충격흡수부재와 백빔2로 구성한 후, 백빔에 스태이를 장착하여 차제에 고정시킨 것이다.
상기 실시예 2는 비교예 2과 동일하나 충격흡수부재의 한 면에 강화 섬유 함침시트를 접착하여 구성한 것이다.
상기 실시예 3은 비교예 2과 동일하나 페이시아의 내면에 강화 섬유 함침시트를 접착하여 구성한 것이다.
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 파괴 에너지가 2400J 에서는 각각의 비교예 및 실시예에서 백빔, 충격흡수부재, 페이시아가 모두 이상이 없었다. 그러나, 파괴 에너지가 3400J, 3600J 에서 강화 섬유 함침시트가 적용되지 않은 범버 시스템(비교예)에서는 백빔, 충격흡수부재, 페이시아가 찢김, 크랙, 분리 등 이상이 생긴데 반해, 강화 섬유 함침시트가 적용된 범퍼 시스템(실시예)에서는 이상이 없었다.
상기와 같은 실험결과 범퍼 시스템의 중량의 불과 1~2% 수준의 적은 양의 강화 섬유 함침시트를 충격흡수부재 또는 페이시아에 부착함으로써 전체 내충격 성능을 30%~40% 이상 개선 시키는 결과를 알 수 있다.
한편, 충격흡수부재(또는 페이시아)에 다른 종류의 강화 소재를 부착하고도 상기와 같은 보강효과를 나타내는지 알아보기 위해, 충격흡수부재에 금속철망, 철재금속판, 함침되지 않은 유리섬유직물에 대하여 실험을 실시한 결과를 아래의 [표 3]에 나타내었다.
구 분 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 실시예 4
보강박판시트 종류 없음 금속(sus)망 철재판 유리섬유직물 강화연속섬유함침시트
보강박판시트 중량 0 60 380 86 50
페이시아와의 상용성/ 접착 전단 강도 없음 없음 적음 우수
충격흡수부재와의 상용성 없음 없음 적음 우수
범퍼시스템의 재활용성능 동일한 기재수지로 재활용 가능 금속망 분리 번거로움 철재판 분리 번거로움 유리섬유 분리 필요 동일한 기재수지로 재활용 가능
임계 파괴 에너지 2400J 2400J 2700J 2400J 3400J
낙하 충격 시험 결과
파괴에너지(J) 2400J 2400J 2400J 2400J 2400J
충격후 상태 백빔 중앙부 크랙 중앙부 크랙 중앙부 크랙 중앙부 크랙 양호
충격흡수부재 양호 양호 양호 양호 양호
페이시아 양호 양호 양호 양호 양호
파괴에너지(J) 2700J 2700J 2700J 2700J 2700J
충격후 상태 백빔 중앙부 크랙 중앙부 크랙 양호 중앙부 크랙 양호
충격흡수부재 중앙분리 중앙분리 양호 중앙 크랙 양호
페이시아 눌림자국 눌림자국 양호 눌림자국 양호
파괴에너지(J) 3400J 3400J 3400J 3400J 3400J
충격후 상태 백빔 완전파괴 완전파괴 중앙부 크랙 완전파괴 양호균열
충격흡수부재 중앙분리 중앙크랙 중앙크랙 중앙크랙 양호
페이시아 찢김 찢김 양호 눌림자국 양호
백빔 종류 GMTUD 45% GMTUD 45% GMTUD 45% GMTUD 45% GMTUD 45%
중량(g) 5700 5700 5700 5700 5700
정하중파단하중(MT) 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5
상기 비교예 3은 종래의 일반적인 범퍼 시스템을 구성한 것으로, 폴리프로필렌 페이시아와 폴리프로필렌 발포체인 충격흡수부재와 백빔 1로 구성한 후, 백빔에 스테이를 장착하여 차제에 고정시킨 것이다.
상기 비교예 4는 비교예 3과 동일하나 충격흡수부재의 한 면에 금속(sus)망(24메쉬, 선경0.23mm)를 접착하여 구성한 것이다.
상기 비교예 5는 비교예 3와 동일하나 충격흡수부재의 한 면에 두께 0.5mm의 금속 철재 판을 접착하여 구성한 것이다.
상기 비교예 6은 비교예 3와 동일하나 충격흡수부재의 한 면에 함침되지 않은 유리섬유로 직조한 우븐로빙(한국 오웬스코닝 RC860 제품)을 접착하여 구성한 것이다.
상기 실시예 4는 비교예 3과 동일하나 충격흡수부재의 한 면에 본 발명의 실시예에 따른 강화 섬유 함침시트를 접착하여 구성한 것이다.
상기 [표 3]에서 나타난 바와 같이, 자체 인장강도 및 탄성율이 우수한 금속망, 금속 철재판 및 유리섬유 직물시트 등을 동일 면적으로 접착하여 비교한 결과, 파괴 에너지가 2400J 에서는 각각의 비교예 3~6 및 실시예 4에서 백빔, 충격흡수부재, 페이시아 모두 이상이 없었다. 그러나, 파괴 에너지가 2700J, 3400J 에서 강화 섬유 함침시트가 적용된 경우 되지 않은 범버 시스템(비교예3,4,6)에서는 백빔, 충격흡수부재, 페이시아가 찢김, 크랙, 분리 등 이상이 생겼다. 또한, 파괴 에너지가 3400J 에서 강화 섬유 함침시트가 적용되지 않은 범버 시스템(모든 비교예)에서 백빔, 충격흡수부재, 페이시아 모두가 찢김, 크랙, 분리 등 이상이 생긴데 반해, 강화 섬유 함침시트가 적용된 범퍼 시스템(실시예 4)에서는 이상이 없었다.
즉, 유리섬유를 폴리프로필렌에 함침하여 직조한 강화 섬유 함침시트를 사용한 경우에서 중량 대비 탁월한 보강 효과를 보였다. 뿐만 아니라, 강화 섬유 함침시트는 페이시아 및 충격흡수부재에 주로 사용되는 기재수지인 폴리프로필렌과 동일한 조성물로 함침된 것이므로 기재수지의 일원화로 인한 재활용의 편리성 및 접착공정의 용이함 등의 이점이 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 범퍼 시스템에 의하면, 차량 충돌시 충격을 1차적으로 흡수하는 충격흡수부재 또는 페이시아에 강화섬유와 열가소성 수지 조성물을 포함하는 강화 섬유 함침시트를 접착하기만 함으로써 저중량 및 저부피로 충격 흡수 성능을 대폭으로 상승시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 페이시아 및 충격흡수부재에 주로 사용되는 기재수지인 폴리프로필렌과 동일한 조성물로 함침된 강화 섬유 함침시트이므로 기재수지의 일원화로 인한 재활용의 편리성 및 접착공정의 용이함 등의 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 차량에 설치되는 범퍼 시스템에 있어서,
    상기 범퍼 시스템의 외관을 장식하는 페이시아;
    상기 페이시아와 연결되며, 탄성재로 형성되어 충격 에너지를 흡수하는 충격흡수부재; 및,
    상기 충격흡수부재 또는 페이시아의 적어도 일면에 접착되고, 신율이 10% 이하이고 인장강도가 100㎫ 이상이며, 상기 충격흡수부재 또는 페이시아와 동일한 기재를 갖는 강화 함침시트;를 포함하며,
    상기 강화 함침시트는, 단면 두께가 0.2 내지 2.0㎜ 이며, 20 내지 80wt%의 강화섬유와, 20 내지 80wt%의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 강화 섬유 함침시트인 것을 특징으로 하는 범퍼 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 강화 섬유 함침시트는,
    상기 페이시아와 상기 충격흡수부재가 서로 대면하는 면 중, 상기 충격흡수부재의 일면 또는 상기 페이시아의 일면에 접착되는 것을 특징으로 하는 범퍼 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 강화 섬유 함침시트는 상기 충격흡수부재 또는 페이시아의 형상으로 미리 성형된 후에 상기 충격흡수부재 또는 페이시아에 접착되는 것을 특징으로 하는 범퍼 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 강화 섬유 함침시트의 강화섬유는 유리 섬유, 아라미드 섬유, 천연 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 폴리아미드 섬유들 중 하나 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 범퍼 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 강화 섬유 함침시트는 상기 강화섬유가 상기 열가소성 수지의 용융 조성물이 공급되는 함침 다이를 통과하면서 인발성형공정에 의해 미리 함침한 연속성형제품인 것을 특징으로 하는 범퍼 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 강화 섬유 함침시트의 열가소성 수지 조성물은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 폴리페닐렌셜파이드 조성물들 중 하나 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 범퍼 시스템.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101095988B1 (ko) * 2009-03-18 2011-12-22 한화엘앤씨 주식회사 크래쉬 박스형 범퍼
EP2404788A1 (de) * 2010-07-08 2012-01-11 Basf Se Bauelement zur Aufnahme von Energie
KR20130140086A (ko) * 2010-11-22 2013-12-23 포리시 블로 아반 플라스틱 물질 내에 내장된 섬유들을 구비하는 에너지 흡수 디바이스, 및 연관된 프론트 페이스
KR101378613B1 (ko) 2010-03-31 2014-03-27 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 복합재 및 이로부터 제조된 보호대
US8770637B2 (en) 2010-07-08 2014-07-08 Basf Se Module for absorbing energy
KR101470144B1 (ko) * 2013-04-17 2014-12-08 현대자동차주식회사 차량의 범퍼용 로드 스티프너
US9694773B2 (en) 2014-10-28 2017-07-04 Hyundai Motor Company Rod stiffener for bumper of car
WO2018194287A1 (ko) * 2017-04-18 2018-10-25 (주)엘지하우시스 차량용 백빔 및 이를 포함하는 차량

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940008869A (ko) * 1992-10-27 1994-05-16 사토오 아키오 복합성형품 및 그 제조방법
KR980008845A (ko) * 1996-07-16 1998-04-30 김광호 자동차용 완충장치
JP2002114115A (ja) * 2000-10-06 2002-04-16 Suzuki Motor Corp バンパーメンバ部の取付構造
KR20020043693A (ko) * 2000-12-02 2002-06-12 장인원 자동차 리어범퍼의 에너지 업소버

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940008869A (ko) * 1992-10-27 1994-05-16 사토오 아키오 복합성형품 및 그 제조방법
KR980008845A (ko) * 1996-07-16 1998-04-30 김광호 자동차용 완충장치
JP2002114115A (ja) * 2000-10-06 2002-04-16 Suzuki Motor Corp バンパーメンバ部の取付構造
KR20020043693A (ko) * 2000-12-02 2002-06-12 장인원 자동차 리어범퍼의 에너지 업소버

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
일본 공개특허공보 제2002-114115호

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101095988B1 (ko) * 2009-03-18 2011-12-22 한화엘앤씨 주식회사 크래쉬 박스형 범퍼
KR101378613B1 (ko) 2010-03-31 2014-03-27 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 복합재 및 이로부터 제조된 보호대
EP2404788A1 (de) * 2010-07-08 2012-01-11 Basf Se Bauelement zur Aufnahme von Energie
US8770637B2 (en) 2010-07-08 2014-07-08 Basf Se Module for absorbing energy
KR20130140086A (ko) * 2010-11-22 2013-12-23 포리시 블로 아반 플라스틱 물질 내에 내장된 섬유들을 구비하는 에너지 흡수 디바이스, 및 연관된 프론트 페이스
KR101470144B1 (ko) * 2013-04-17 2014-12-08 현대자동차주식회사 차량의 범퍼용 로드 스티프너
US9694773B2 (en) 2014-10-28 2017-07-04 Hyundai Motor Company Rod stiffener for bumper of car
WO2018194287A1 (ko) * 2017-04-18 2018-10-25 (주)엘지하우시스 차량용 백빔 및 이를 포함하는 차량
US11878642B2 (en) 2017-04-18 2024-01-23 Lg Hausys, Ltd. Vehicle back beam and vehicle including same

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