KR101383780B1 - 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법 - Google Patents

상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법에 관한 것으로서, 기존의 세라믹 오븐을 이용한 간접 예열 방식이 아닌 서로 다른 온도를 설정한 상부 열판 및 하부 열판을 이용한 직접 예열 방식을 사용하여 기재를 예열함으로써, 동일한 품질을 가지는 헤드라이너의 제조 시간을 단축시킬 수 있고 그로 인해 생산성이 보다 향상됨과 동시에 흡음률을 증가시켜 자동차의 내부에서 발생하는 소음을 저감시켜 사용자에게 안락한 환경시킬 수 있는 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법을 제공한다.

Description

상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법{Method for manufacturing automobile headliner using direct preheating different temperature of upper and bottom plates}
본 발명은 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법에 관한 것으로서, 기존의 세라믹 오븐을 이용한 간접 예열 방식이 아닌 서로 다른 온도를 설정한 상부 열판 및 하부 열판을 이용한 직접 예열 방식을 사용하여 기재를 예열함으로써, 동일한 품질을 가지는 헤드라이너의 제조 시간을 단축시킬 수 있고 그로 인해 생산성이 보다 향상됨과 동시에 흡음률을 증가시켜 자동차의 내부에서 발생하는 소음을 저감시켜 사용자에게 안락한 환경시킬 수 있는 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법에 관한 것이다.
자동차 내장용 헤드라이너의 소재로 사용되어지는 것으로는 레진펠트(resin felt), 페이퍼보드(paper board), 유리 섬유(glass fiber), 천연 섬유 강화 보드, 우드화이버(Wood Fiber) 경질 폴리우레탄, 골판지, 폴리우레탄 보드, 폴리프로필렌 보드와 같은 열가소성 발포제(TF foam, Thermoformable foam) 등이 있다.
한편, 자동차 내장용 헤드라이너를 제조하는 방법에 있어서, 종래에는 상기 소재를 세라믹 오븐을 이용하여 간접적으로 가열하고 소재가 어느 정도 유연성을 가지게 되면 그 후에 필요한 형상을 가지도록 성형을 수행하는 것이 일반적이다.
그러나, 이러한 방식은 세라믹 오븐을 이용하여 간접적으로 소재를 가열하기 때문에, 소재가 성형을 위해 충분한 유연성을 가지기까지 약 80초 내지 120초 정도가 소요되고, 그로 인해 제품의 생산성이 저하된다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 상부 열판과 하부 열판에 서로 다른 온도 범위를 설정한 후 직접 예열 방식을 사용하여 흡음률을 증가시킴에 따라 자동차의 내부에서 발생하는 소음을 저감시키는 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 기존의 세라믹 오븐을 이용한 간접 예열 방식이 아닌 상부 열판 및 하부 열판을 이용한 직접 예열 방식을 사용하여 기재를 예열하는 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 종래의 간접 예열 방식에 필요한 예열 시간(약 80초~120초)을 약 30초 내지 50초를 단축시키면서도 동일한 품질을 획득할 수 있고, 그로 인해 원가 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있는 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법은 (a1) 제1층, 제2층, 및 제3층을 적층하여 기재를 준비하는 단계; (a2) 상기 준비된 기재가 상부 열판 및 하부 열판 사이로 이송되는 단계; (b) 상기 상부 열판 및 상기 하부 열판에 서로 다른 온도를 설정하여 상기 이송된 기재가 기설정된 시간 동안 직접 예열되는 단계; (c) 상기 예열된 기재 상부에 커버 시트가 위치하여, 상기 예열된 기재 및 상기 커버 시트가 함께 성형되는 단계; 및 (d) 상기 성형된 기재 및 커버 시트가 트리밍되는 단계;를 포함하며, 상기 제1, 3층은 천연섬유, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 포함된 포(scrim)이며, 상기 제2층은 열가소성발포제 (TF foam, Thermoformable foam) 또는 천연섬유가 함유된 폴리프로필렌 기재층이며, 상기 (b) 단계는, 상기 상부 열판과 상기 하부 열판이 기설정된 예열 두께를 유지하도록 구성되어, 상기 상부 열판이 상기 기재의 상부를 직접 가열하고 상기 하부 열판이 상기 기재의 하부를 직접 가열하며, 상기 기설정된 예열 두께는 상기 기재의 두께의 -1mm 내지 상기 기재의 두께의 +1mm인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (b) 단계에서, 상기 상부 열판의 온도는 180 내지 230℃ 범위로 유지되고, 그리고 상기 하부 열판의 온도는 60 내지 100℃ 범위로 유지되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제2층의 소프트층은 상기 상부 열판에 설정된 온도에 따라 액체로 상변화하고, 상기 제2층의 하드층은 고체 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1층, 상기 제2층, 및 상기 제3층은 폴리프로필렌 파우더 또는 액상 아크릴 접착제에 의해 부착되며, 상기 기재의 총 중량은 700~1300g/m2인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1층은, 태피터(taffeta), 폴리염화비닐(pvc, polyvinyl chloride) 시트, 부직포, 천 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 제2층인 열가소성 발포제(TF foam, Thermoformable foam)는, 폴리우레탄 폼이며, 상기 제3층은, 천연 섬유, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (b) 단계에 있어서, 상기 기설정된 시간은 50 내지 70초인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상부 열판과 하부 열판에 서로 다른 온도 범위를 설정한 후 직접 예열 방식을 사용하여 흡음률을 증가시킴에 따라 자동차의 내부에서 발생하는 소음을 저감시켜 사용자에게 안락한 환경을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존의 세라믹 오븐을 이용한 간접 예열 방식이 아닌 상부 열판 및 하부 열판을 이용한 직접 예열 방식을 사용하여 기재를 예열함으로써, 예열 시간(약 80초 ~ 120초)을 약 30초 내지 50초를 단축시키면서도 동일한 품질을 획득할 수 있고, 그로 인해 원가 절감 및 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법을 설명하기 위한 순서도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법의 전체적인 공정을 도시하는 개략도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법에서 기재를 예열하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 개략도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법에서 기재를 나타낸 부분상세도, 및
도 5는 실험예 1 내지 27에 따른 테스트 결과를 구체적으로 기재한 도표이다.
이하, 본 발명에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
< 실시예 >
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법의 전체적인 공정을 도시하는 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법에서 기재를 예열하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 개략도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법에서 기재를 나타낸 부분상세도이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상하판의 온도가 다른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법을 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 자동차용 헤드라이너 제조방법은 (a2) 기재(10)를 상부 열판(20) 및 하부 열판(30) 사이로 이송하는 단계(S2 단계), (b) 상부 열판(20) 및 하부 열판(30)에 서로 다른 온도를 설정하여 이송된 기재가 기설정된 시간 동안 예열되는 단계(S3 단계), 예열된 기재(10)를 성형하는 단계(S4 단계), 및 성형된 기재(10)를 트리밍하는 단계(S5 단계)를 포함한다. 또한 추가적으로 본 발명에 따른 자동차용 헤드라이너 제조방법은 S1 단계 이전에 (a1) 기재를 준비하는 단계(S1 단계) 및 S5 단계 이후에 기재를 조립하는 단계(S6 단계)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 상부 열판(20)의 온도는 180 내지 230℃ 범위로 유지되지만 200℃로 유지되는 것이 바람직하며, 하부 열판(30)의 온도는 60 내지 100℃ 범위로 유지된다.
S1 단계는 기재(10)를 준비하는 단계이다.
여기서 기재(10)는 공지된 차량용 헤드라이너 소재를 사용한다. 즉, 본 발명에 따른 자동차용 헤드라이너 제조방법은 특정한 소재에만 적용되는 것이 아니라 다양한 헤드라이너 소재에 적용될 수 있다.
바람직하게는, 기재(10)는 천연섬유, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테라프탈레이트로 구성되며, 배합 비율은 중량비 5~6 : 4~3.5 : 1~0.5 것이 바람직하다.
이러한 열성형 기재는 방음 및 흡음 효과가 매우 우수하며, 열과 압력에 의해 상판과 하판의 폴리프로필렌의 용융온도 차이에 의해 서로 다른 기계 강도를 가지는 2개의 층으로 구분되어 압착되는 특징을 가지며 저온에서도 우수한 성형성을 가지게 된다.
또한, 바람직하게는, 기재(10)는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 제1층(11), 천연섬유, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는, 제2층(12) 및 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 포함하는 제3층(13)을 포함하는 것이 바람직하다.
제1층(11)에 있어서, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트의 배합 비율은 5 : 5의 중량비로 표치층과의 접착력 향상이 가능하게 된다.
제2층(12)에 있어서, 천연 섬유, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트의 배합 비율은 중량비로 5 : 4 : 1 내지 6 : 3.5 : 0.5인 것이 바람직하다. 이러한 배합 비율로 인해 자동차용 헤드라이너의 수분에 의한 내환경성 향상, 경량화 및 고흡음성이 가능하게 된다.
제 3층 (13)에 있어서, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트의 배합비가 5 : 5 내지 6 : 4인 것이 바람직하다. 이러한 배합비율은 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조 방법에 있어 고온부의 헤드라이너 기재의 강성을 유지 보완이 가능하게 한다.
본 발명에 따른 소프트층(12a)은 상부 열판(20)에 설정된 온도, 즉 180 내지 230℃에 따라 액체로 상변화하게 된다.
제2층(12)은 천연 섬유를 포함한다. 이러한 천연섬유는 상술된 바와 같이, 흡습 및 내열성 효과가 매우 우수하며, 열과 압력에 의해 소프트층(12a)과 하드층(12b)의 구조로 압착되는 특징을 가지며 저온에서도 우수한 성형성을 가진다. 이러한 두 층으로 인해 흡음 및 방음 효과가 가능하게 된다.
제2층(12)에 있어서, 천연 섬유, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트의 배합 비율은 중량비로 5 : 4 : 1 내지 6 : 3.5 : 0.5인 것이 바람직하다. 이러한 배합 비율로 인해 자동차용 헤드라이너의 경량화 및 고흡음성이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 하드층(12b)은 하부 열판에 설정된 온도가 60 내지 100℃ 범위의 저온이므로 소프트층(12a)과는 달리 본래 상태인 고체 상태를 유지하게 된다.
보다 상세하게, 제2층(12)은 도 4에 도시된 바와 같이 제1층(11)의 하부에 부착되는 소프트층(12a), 및 하드층(12b)의 하부에 부착되는 제3층(13)으로 이루어진다. 소프트층(12a)은 상부 열판(20)과 직접 맞닿는 곳으로 열에 의해 다소간의 상변화가 일어나기 때문에 하드층(12b)보다 연성을 지니게 된다.
한편, 제1층(11)의 중량은 30 ~ 70g/m2이며, 제2층(12)의 중량은 640 ~ 1150g/m2이며, 그리고 제3층(13)의 중량은 30 ~ 80g/m2인 것이 바람직하다. 또한, 제1층(11), 제2층(12) 및 제3층(13)을 부착시킬 수 있는 폴리프로필렌 파우더 또는 액상 아크릴 접착제의 도포량은 30 ~ 60 g/m2인 것이 바람직하다.
이러한 이유는, 상기 3개 층의 총중량이 700 ~ 1,300g/m2 범위에 존재함으로써, 자동차용 헤드라이너의 경량화를 달성할 수 있으며 가벼우면서도 강도 및 흡음성이 우수한 자동차용 헤드라이너를 제조할 수 있기 때문이다. 만약, 상기 3개 층의 총중량이 700 g/m2보다 가벼운 경우에는 원하는 강도 및 흡음성을 달성할 수 없으며, 1,300g/m2보다 무거운 경우에는 자동차용 헤드라이너의 경량화를 달성할 수 없다는 문제가 있다.
S2 단계는 준비된 기재(10)를 상부 열판(20) 및 하부 열판(30) 사이로 이송하는 단계이다. 이러한 기재(10)의 이송에는 공지된 컨베이어 장치 또는 시스템을 사용한다.
구체적으로, 컨베이어 장치의 이송 레일 상부에 기재(10)를 탑재시킨 후, 자동화 공정에 의하여 기재(10)를 상부 열판(20) 및 하부 열판(30) 사이에 위치시키게 된다. 이때, 상부 열판(20) 및 하부 열판(30)이 상승 또는 하강하여 기재(10)가 하부 열판(30)의 상부측에 위치하게 된다. 그 후, 이송 레일은 원위치로 복귀하게 된다.
한편, 이러한 컨베이어 장치 또는 시스템은 공지된 장치이며, 기재(10)를 상부 열판(20) 및 하부 열판(30) 사이에 위치시킬 수 있는 구성이면 충분하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
S3 단계는 S2 단계에서 이송된 기재(10)를 상부 열판(20) 및 하부 열판(30)을 이용하여 직접 예열하는 단계이다.
구체적으로, 상부 열판(20) 및 하부 열판(30)의 내부에는 복수의 히터(도시 안됨)가 매설되어 있다. 이러한 복수의 히터로 인해, 상부 열판(20) 및 하부 열판(30)은 기설정된 온도 범위로 유지될 수 있게 되며, 후술되는 바와 같이 기재(10)를 예열할 수 있게 된다.
하부 열판(30)은 승강 실린더(31)에 의해 승/하강되도록 구성된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 열판(30)의 상부측에 기재(10)를 탑재한 상태에서 실린더(31)에 의해 하부 열판(30)은 상부 열판(20)과 기설정된 예열 두께를 유지하도록 상승될 수 있다. 본 발명에 있어서 "예열 두께"라 함은 상부 열판(20) 및 하부 열판(30) 사이의 간격(d)을 의미하는 용어로 사용된다. 한편, 상부 열판(20) 역시 승강 실린더(도시 안됨)에 의해 승/하강 되도록 구성될 수 있음을 유의한다.
하부 열판(30)이 기설정된 예열 두께를 유지하도록 상승되어 기재(10)의 상부측을 상부 열판(20)에 접촉시킨 후, 기재(10)의 상부측은 상부 열판(20)에 의하여 그리고 기재(10)의 하부측은 하부 열판(30)에 의하여 기설정된 시간 동안 기설정된 온도 범위로 예열되게 된다.
이때, 기설정된 시간은 50~70초인 것이 바람직하다.
이러한 이유는 기재(10)의 예열 시간이 50초 미만인 경우에는 헤드라이너에 적합한 성형성 미확보에 따른 형상 구현 및 강성 미확보에 대한 문제가 발생하게 되며, 그로 인해 조립성이 저하되고 강성 미확보에 따른 처짐 현상이 발생되기 때문이다. 한편, 예열 시간이 70초를 초과하는 경우에는 기재(10)의 과도한 예열에 따른 기재 내부의 폴리프로필렌의 과도한 유입으로 층의 구분이 명확하지 않는 현상으로 인해 흡음 저하가 발생되며, 그로 인해 헤드라이너의 기능성이 저하되는 문제가 발생되기 때문이다.
이때, 기설정된 온도 범위는 전술한 바와 같이 180℃ 내지 230℃ 범위를 유지하게 되나, 더욱 바람직하게는 200℃인 것이 유효하다.
이러한 이유는 상부 열판 및 하부 열판에 따른 기재(10)의 예열 온도가 180℃ 미만인 경우에는 헤드라이너에 적합한 성형성 미확보에 따른 형상 구현 및 강성 미확보에 대한 문제가 발생하게 되며, 그로 인해 조립성이 저하되고 강성 미확보에 따른 처짐 현상이 발생되기 때문이다. 한편, 예열 온도가 230℃를 초과하는 경우에는 기재(10)의 과도한 예열에 따른 기재 내부의 셀(cell) 파괴 현상으로 인해 강성 저하가 발생되며, 그로 인해 헤드라이너의 내구성이 저하되는 문제가 발생되기 때문이다.
또한, 기설정된 예열 두께는 기재(10)의 두께에 따라 변경되는 것으로서, 기재(10)의 두께의 ±1 mm 이내인 것이 바람직하다.
이러한 이유는 예열 두께가 기재(10)의 두께보다 +1mm를 초과하는 경우에는 기재(10)의 열전달력이 약하여 필요한 성형성을 획득하는데 요구되는 예열 시간의 증가하게 되며, 이는 종래의 세라믹 오븐을 이용한 간접열 예열 방식과 큰 차이가 나지 않게 된다. 한편, 예열 두께가 기재(10)의 두께보다 -1mm 미만인 경우에는 기재(10)에 과도한 열전달로 인하여 기재(10)의 연소(burning) 현상이 발생될뿐만 아니라, 셀(cell) 파괴 및 성형성이 결여되는 문제가 발생되기 때문이다.
S4 단계는 S3 단계에서 예열된 기재(10)를 성형하는 단계이다.
S3 단계에서 예열된 기재(10)는 공지된 컨베이어 장치 또는 시스템을 이용하여 또는 별도의 다른 방식을 이용하여 열프레스 성형 장치의 상부 몰드(40)와 하부 몰드(50) 사이로 이송되게 된다. 이때, 별도의 이송 시스템을 이용하여 커버 시트(60)가 예열된 기재(10)의 상부측에 위치하게 된다.
그 후에, 상부 몰드(40)와 하부 몰드(50)를 이용하여 기재(10)를 헤드라이너에 적합한 형태로 성형을 하게 된다.
한편, 커버 시트(60)는 폴리우레탄폼 및 표피층으로 구성될 수 있으며, 표피층으로서 태피터(taffeta), pvc 시트, 부직포, 천 등을 다양한 소재를 사용할 수 있음을 유의한다.
또한, 발명의 일 실시 예로써 커버 시트(60)는 예열된 기재(10) 상부에 위치하며 상기 예열된 기재(10)와 함께 성형 및 트리밍될 수 있다.
S5 단계는 S4 단계에서 성형된 기재(10)를 트리밍하는 단계이다. S4 단계에서 성형된 기재(10)는 불필요한 부분들을 잘라내는 트리밍 작업을 통하여 마감 처리된다.
S6 단계는 이렇게 형성된 소재를 이용하여 헤드라이너를 조립하는 단계이다. S5 단계에서 트리밍된 기재(10)를 가지고 공지된 방법을 이용하여 헤드라이너를 조립하게 된다. 한편, 이러한 S5 단계 및 S6 단계는 본 발명의 주요 기술적 특징이 아니므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
< 실험예 1>
우선, 자동차용 헤드라이너 기재(10)을 준비하였다. 준비된 헤드라이너 기재를 세라믹 오븐을 이용한 간접 가열 방식으로 예열한 후, 성형(S4 단계), 트리밍(S5 단계) 및 조립(S6 단계)를 이용하여 헤드라이너 샘플 S1을 제조하였다. 이때, 상판 예열 온도는 약 200℃이며, 예열 시간은 60초이었고, 하판은 90℃이었다.
샘플 S1 내지 S9에 대하여, 중량, 두께, 굴곡강도, 난연성 및 내온도성에 대한 테스트를 하여 이를 도 5에 도시된 표에 기재하였고, 소재로서의 차량용 헤드라이너에 사용될 수 있는지 여부를 표 1에 기재하였다.
다만, 샘플 S1 내지 S9는 중량을 800g으로 제작 및 성형을 하였다. 샘플의 성형 두께는 0.5mm ±0.2mm 로 성형을 실시하였다.
< 실험예 2>
실험예 1에서 사용된 것과 동일한 헤드라이너 기재를 준비하였다. 준비된 헤드라이너 기재를 세라믹 오븐을 이용한 간접 가열 방식으로 예열한 후, 성형(S4 단계), 트리밍(S5 단계) 및 조립(S6 단계)를 이용하여 헤드라이너 샘플 S1을 제조하였다. 이때, 상판 예열 온도는 약 200℃이며, 예열 시간은 60초이었고, 하판은 90℃이었다.
샘플 S10 내지 S18에 대하여, 중량, 두께, 굴곡강도, 난연성 및 내온도성에 대한 테스트를 하여 이를 도 5에 도시된 표에 기재하였고, 소재로서의 차량용 헤드라이너에 사용될 수 있는지 여부를 표 1에 기재하였다.
다만, 샘플 S1 내지 S9는 중량을 900g으로 제작 및 성형을 하였다. 샘플의 성형 두께는 0.5mm ±0.2mm 로 성형을 실시하였다.
<실험예 3>
실험예 1에서 사용된 것과 동일한 헤드라이너 기재를 준비하였다. 준비된 헤드라이너 기재를 세라믹 오븐을 이용한 간접 가열 방식으로 예열한 후, 성형(S4 단계), 트리밍(S5 단계) 및 조립(S6 단계)를 이용하여 헤드라이너 샘플 S1을 제조하였다. 이때, 상판 예열 온도는 약 200℃이며, 예열 시간은 60초이었고, 하판은 90℃이었다.
샘플 S19 내지 S27에 대하여, 중량, 두께, 굴곡강도, 난연성 및 내온도성에 대한 테스트를 하여 이를 도 5에 도시된 표에 기재하였고, 소재로서의 차량용 헤드라이너에 사용될 수 있는지 여부를 표 1에 기재하였다.
다만, 샘플 S1 내지 S9는 중량을 800g으로 제작 및 성형을 하였다. 샘플의 성형 두께는 0.5mm ±0.2mm 로 성형을 실시하였다.
<결과에 대한 고찰>
표 1은 상기 실험예에 대한 예열 방법, 예열 시간, 예열 두께, 성형 두께, 예열 온도에 따른 합격 여부를 기재한 것이다.
구분 예열 방법 예열 시간 예열 두께
성형 두께		 예열 온도 합격 여부
S1 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S2 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S3 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S4 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.7mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S5 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.7mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S6 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.7mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S7 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 불합격
S8 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S9 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S10 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S11 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S12 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S13 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.7mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S14 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.7mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S15 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.7mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S16 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S17 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S18 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S19 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S20 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S21 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S22 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.5mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S23 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.5mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S24 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 2.5mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S25 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S26 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
S27 본 발명에 따른 직접 가열 60초 예열 4mm
성형 3mm		 상 200℃
하 90℃		 합격
표 1 및 도 5를 참조하면, 예열시간 및 중량에 따라 소재로서의 차량용 헤드라이너에 사용될 수 있는지 여부가 합격인 것으로 나타났다.
또한, 중량이 800g인 경우 성형 두께가 3mm 범위에서 불합격인 것으로 나타났다.
또한, 중량별로 예열 및 성형한 샘플 S1 내지 S27에 대하여 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 예열한 샘플 중량 800g S1, S2, S3, S4, S5, S6 및 900g S10 내지 S18 및 1000g S19내지 S27의 결과를 보면, 예열 시간 60초, 예열두께 4mm, 성형 두께 2mm 내지 3mm 에서 그 중량, 두께, 굴곡강도, 난영성, 내온도성은 모두 유사한 범위에 있는 것으로 테스트 결과 나타났다.
즉, 본 발명에 따른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법은 종래의 기술과 비교했을 때, 예열 시간을 단축시키면서도 동일한 물성을 얻을 수 있는 효과적인 방법인 것으로 판단된다. 따라서, 본 발명에 따른 직접 예열 방식의 자동차용 헤드라이너 제조방법을 이용하는 경우에는 예열 시간을 50 ~ 70초로 단축시키면서도 동일한 품질을 획득할 수 있고, 그로 인해 원가 절감 및 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과가 발생함을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 기재
11 : 제1층
12 : 제2층
12a : 소프트층
12b : 하드층
13 : 제3층
20 : 상부 열판
30 : 하부 열판
31 : 승강 실린더
40 : 상부 몰드
50 : 하부 몰드
60 : 커버 시트

Claims (6)

  1. (a1) 제1층, 제2층, 및 제3층을 적층하여 기재를 준비하는 단계;
    (a2) 상기 준비된 기재가 상부 열판 및 하부 열판 사이로 이송되는 단계;
    (b) 상기 상부 열판 및 상기 하부 열판에 서로 다른 온도를 설정하여 상기 이송된 기재가 기설정된 시간 동안 직접 예열되는 단계;
    (c) 상기 예열된 기재 상부에 커버 시트가 위치하여, 상기 예열된 기재 및 상기 커버 시트가 함께 성형되는 단계; 및
    (d) 상기 성형된 기재 및 커버 시트가 트리밍되는 단계;
    를 포함하며,
    상기 제1, 3층은 천연섬유, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 포함된 포(scrim)이며,
    상기 제2층은 열가소성발포제 (TF foam, Thermoformable foam) 또는 천연섬유가 함유된 폴리프로필렌 기재층이며,
    상기 (b) 단계는,
    상기 상부 열판과 상기 하부 열판이 기설정된 예열 두께를 유지하도록 구성되어, 상기 상부 열판이 상기 기재의 상부를 직접 가열하고 상기 하부 열판이 상기 기재의 하부를 직접 가열하며,
    상기 기설정된 예열 두께는 상기 기재의 두께의 -1mm 내지 상기 기재의 두께의 +1mm인 것을 특징으로 하는,
    자동차용 헤드라이너 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 상부 열판의 온도는 180 내지 230℃ 범위로 유지되고, 그리고
    상기 하부 열판의 온도는 60 내지 100℃ 범위로 유지되는 것을 특징으로 하는,
    자동차용 헤드라이너 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2층의 소프트층은 상기 상부 열판에 설정된 온도에 따라 액체로 상변화하고, 상기 제2층의 하드층은 고체 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는,
    자동차용 헤드라이너 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1층, 상기 제2층, 및 상기 제3층은 폴리프로필렌 파우더 또는 액상 아크릴 접착제에 의해 부착되며, 상기 기재의 총 중량은 700~1300g/m2인 것을 특징으로 하는,
    자동차용 헤드라이너 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1층은, 태피터(taffeta), 폴리염화비닐(pvc, polyvinyl chloride) 시트, 부직포, 천 중 어느 하나 이상을 포함하고,
    상기 제2층인 열가소성 발포제(TF foam, Thermoformable foam)는, 폴리우레탄 폼이며,
    상기 제3층은, 천연 섬유, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    자동차용 헤드라이너 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에 있어서,
    상기 기설정된 시간은 50 내지 70초인 것을 특징으로 하는,
    자동차용 헤드라이너 제조방법.
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