KR101421674B1 - 자동차용 플로어 카페트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 플로어 카페트에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 그 하면이 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ehtylene Vinyl Acetate Copolymer) 수지, 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 수지 및 이들의 혼합수지 중 선택된 수지로 코팅된 제1 부직포층; 상기 제1 부직포층 상에 형성된 라텍스층; 및 상기 라텍스층 상에 형성되며, 탄성섬유를 포함하는 제2 부직포층을 포함하여, 고탄성 및 고압축회복율을 나타내는 자동차용 플로어 카페트에 관한 것이다.

Description

자동차용 플로어 카페트 {Floor Carpet for Car}
본 발명은 자동차용 플로어 카페트에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 실내에서는 바닥면에 소음 방지뿐만 아니라 편의성을 추구하기 위하여 카페트를 깔고 있다.
이러한 카페트는 보통 신발이 직접 닿는 카페트면과, PU 패드(felt pad)가 상기 카페트면의 하면에 일체로 발포성형되어 2층 구조로 많이 제작하여 사용되고 있다.
특히, PU 패드로 형성된 PU층은 부드러움을 더해 주기 위한 것으로, 구두 등을 신고 밟게 되면 푹신한 느낌을 주게 되며, 차체로부터 전달되는 소음이나 진동을 저감시켜 주는 부수적인 기능도 가지고 있다.
그러나, 자동차의 흡차음재로 주로 사용되고 있는 PU foam 소재의 경우, 통기성이 부족할 뿐만 아니라 연소시 HCN Gas라는 환경오염 유발원을 발생시키며 한번 성형된 부품은 재활용 및 재사용이 불가능하다는 문제점을 갖고 있다. 또한, 장시간 사용시 황변이 되고 악취가 발생하는 등 운전자의 건강뿐만 아니라 최근에 대두되고 있는 감성품질 측면에서 한계를 나타내고 있다.
이러한 소재의 한계로 인해 PU foam 소재를 대체하고자 하는 시도가 섬유산업 분야에 다양하게 시도되고 있다. 대표적으로 Low Melting(LM) 성능을 가지는 PET 부직포를 적용하는 기술이 있으나, LM PET 소재의 경우, 부직포 성형시 열압착 공정을 거치면서 표면이 딱딱하게 굳어져 부직포 구조상 발현될 수 있는 흡음성능이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 Low melting 성능을 가지는 PET 부직포 소재의 문제점을 보완할 수 있는 소재에 대한 기술개발이 요구되고 있다.
본 발명은 고탄성 및 고압축 회복율을 갖는 자동차용 플로어 카페트를 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 하면이 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ehtylene Vinyl Acetate Copolymer) 수지, 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 수지 및 이들의 혼합수지 중 선택된 수지로 코팅된 제1 부직포층;
상기 제1 부직포층 상에 형성된 라텍스층; 및 상기 라텍스층 상에 형성되며, 탄성섬유를 포함하는 제2 부직포층을 포함하는 자동차용 플로어 카페트에 관한 것이다.
상기 구현예에 의한 제1 부직포층은 탄성섬유; 및 저융점 섬유(low melting fiber), 폴리프로필렌 섬유(polypropylene fiber) 및 이들의 혼합물 중 선택되는 섬유로 형성된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 제1 부직포층은 폴리에스테르(polyester) 섬유 50~80중량% 및 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유 20~50중량%의 혼합물로 형성된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 제1 부직포층의 상면은 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 파우더 코팅층이 형성된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 제2 부직포층은 탄성섬유 30~60중량% 및 폴리에스테르 섬유 40~70중량%의 혼합물로 형성된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 탄성섬유는 매트릭스 섬유(matrix fiber) 및 바인더 본딩 섬유(binder bonding fiber)로 제조된 것이며, 상기 매트릭스 섬유는 폴리에스테르 폴리머로 제조되고, 상기 바인더 본딩 섬유는 시스-코어형(seath-core)으로서, 상기 코어는 폴리에스테르 폴리머이고 시스는 폴리에스테르 일래스토머로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 탄성 섬유를 이용하여 자동차용 플로어 카페트를 제조함으로써, 고탄성 및 고압축회복율을 나타내는 자동차용 플로어 카페트를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 자동차용 플로어 카페트의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 자동차용 플로어 카페트의 단면을 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 하면이 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ehtylene Vinyl Acetate Copolymer) 수지, 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 수지 및 이들의 혼합수지 중 선택된 수지로 코팅된 제1 부직포층; 상기 제1 부직포층 상에 형성된 라텍스층; 및 상기 라텍스층 상에 형성되며, 탄성섬유를 포함하는 제2 부직포층을 포함하는 자동차용 플로어 카페트에 관한 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같이, 자동차용 플로어 카페트에 탄성섬유를 도입함으로써, 고탄성 및 고압축 회복율 특성을 나타내는 자동차용 플로어 카페트에 관한 것이다.
본 발명의 자동차용 플로어 카페트에 사용된 탄성섬유는 유해가스가 거의 없으며, 환경 친화적이며, 중량이 가볍고, 압축 내구력이 우수하며, 공기 투과도가 우수하여, 또한 폴리에스테르 재질의 탄성섬유일 수 있다.
구체적으로, 상기 탄성섬유는 매트릭스 섬유(matrix fiber) 및 바인더 본딩 섬유(binder bonding fiber)로 제조되며, 상기 매트릭스 섬유는 폴리에스테르 폴리머로 이루어진 것일 수 있고, 상기 바인더 본딩 섬유는 시스-코어형(seath-core)으로 코어는 폴리에스테르 폴리머이고 시스는 폴리에스테르 일래스토머로 이루어진 것일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 자동차용 플로어 카페트의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 1에 따른 자동차용 플로어 카페트는 그 하면이 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ehtylene Vinyl Acetate Copolymer) 수지, 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 수지 및 이들의 혼합수지 중 선택된 수지로 코팅된(10) 제1 부직포층(20); 상기 제1 부직포층(20) 상에 형성된 라텍스층(30); 및 상기 라텍스층(30) 상에 형성되며, 탄성섬유를 포함하는 제2 부직포층(40)을 포함하는 자동차용 플로어 카페트에 관한 것으로서,
상기 제1 부직포층(20)은 탄성섬유; 및 저융점 섬유(low melting fiber, LM fiber), 폴리프로필렌 섬유(polypropylene fiber) 및 이들의 혼합물 중 선택되는 섬유로 형성된 것일 수 있다. 이때, 저융점 섬유는 100~200℃의 저온에서 용융 및 성형가공되는 섬유를 의미하는 것이다.
또한, 상기 탄성섬유의 함량은 30~60중량%이고, 상기 저융점 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 이들의 혼합물 중 선택되는 섬유의 함량은 40~70중량%일 수 있다. 탄성섬유의 함량이 30중량% 미만이면 자동차용 플로어 카페트의 탄성과 압축회복율이 저하되고, 60중량% 초과이면 탄성과 압축회복율이 지나쳐 자동차용 플로어 카페트 용도로서 적절하지 않다. 또한, 저융점 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 이들의 혼합물 중 선택되는 섬유의 함량이 40중량% 미만이면 내구성이 떨어져 상품성이 저하되고, 70중량% 초과이면 내구성은 아주 우수하나 섬유 원단이 수축함에 따라 초기 소재의 사이즈를 크게 잡아야 하므로 원가 상승의 요인이 된다.
상기 라텍스층(30)은 아크릴 바인더로 된 것일 수 있다.
상기 탄성섬유를 포함하는 제2 부직포층(40)은 탄성섬유 30~60중량% 및 폴리에스테르 섬유 40~70중량%의 혼합물로 형성된 것일 수 있다. 이때, 탄성섬유의 함량이 30중량% 미만이면 자동차용 플로어 카페트의 탄성과 압축회복율이 저하되고, 60중량% 초과이면 탄성과 압축회복율이 지나쳐 자동차용 플로어 카페트 용도로서 적절하지 않다. 또한, 폴리에스테르 섬유의 함량이 40중량% 미만이거나 70중량% 초과인 경우는 각각 탄성섬유의 함량이 60중량 초과이거나 30중량% 미만인 경우와 동일한 현상이 나타날 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 자동차용 플로어 카페트의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 2에 따른 자동차용 플로어 카페트는 그 하면이 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ehtylene Vinyl Acetate Copolymer) 수지, 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 수지 및 이들의 혼합수지 중 선택된 수지로 코팅된(100) 제1 부직포층(200); 상기 제1 부직포층(200) 상에 형성된 라텍스층(300); 및 상기 라텍스층(300) 상에 형성되며, 탄성섬유를 포함하는 제2 부직포층(400)을 포함하는 자동차용 플로어 카페트에 관한 것으로서,
상기 제1 부직포층(200)은 폴리에스테르(polyester) 섬유 50~80중량% 및 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유 20~50중량%의 혼합물로 형성되고,
상기 제1 부직포층(200)의 상면에는 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 파우더 코팅층(300)이 형성된 것일 수 있다.
제1 부직포층(200)에 있어서, 폴리에스테르 섬유의 함량은 50~80중량%일 수 있고, 폴리프로필렌 섬유의 함량은 20~50중량%일 수 있으며, 폴리에스테르 섬유와 폴리프로필렌 섬유의 함량이 상기 범위일 경우 흡음성이 우수할 수 있다.
또한, 제1 부직포층(200)의 상면은 폴리에틸렌 파우더 코팅층(400)이 형성된 것일 수 있다. 상기 폴리에틸렌 파우더 코팅층(400)은 상기 제1 부직포층(200)의 상면에 폴리에틸렌 파우더가 도포되고, 상기 폴리에틸렌 파우더가 도포된 한쪽 면에 코팅지 함께 겹쳐져 냉각됨으로써, 도포된 파우더와 코팅지가 일체로 결합되어 형성된 것일 수 있다. 이때, 상기 코팅지는 폴리프로필렌 필름지 또는 폴리에틸렌 필름지일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리에틸렌 파우더 코팅층(400)을 형성하는 이유는 자동차용 플로어 카페트의 내구성을 향상시키기 위함이며, 도포된 파우더에 코팅지를 추가로 결합시키는 것은 내구성은 물론 방수, 단열 특성을 향상시키기 위함이다.
본 발명에 따른 자동차용 플로어 카페트는 실제 자동차에 적용하기 위해 제품화될 경우, 자동차 플로어의 형상에 따라 성형될 수 있다.
본 발명에 따른 자동차용 플로어 카페트의 성형공정을 간략하게 설명하면, 자동차용 플로어 카페트의 금형을 제조하고, 상기 금형에 자동차용 플로어 카페트 원단을 투입한 다음, 프레스 공정을 거쳐, 자동차용 플로어 카페트의 성형을 완료함으로써, 성형 완료된 자동차용 플로어 카페트를 제조할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 자동차용 플로우 카페트에 따르면, 카페트를 프레스 성형한 후에도 탄성과 압축 회복율이 높아 카페트의 쿠션감이 뛰어난다. 또한 통기성, 흡음성이 좋으며, 경량화를 달성할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
탄성섬유(elk®, Teijin) 45중량%와 저융점 섬유(웅진케미칼) 55중량%를 혼합하여 부직포를 형성한 뒤, 폴리에틸렌 수지로 그 하면을 코팅하여 제1 부직포층을 제조하였다.
상기 제1 부직포층의 상면에 라텍스를 접착하여 라텍스층을 형성하였다.
상기 라텍스층의 상면에 탄성 섬유(elk®, Teijin) 45중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 55중량%를 혼합한 혼합물로 제조된 부직포인 제2 부직포층을 형성하여, 자동차용 플로어 카페트를 제조하였다.
실시예 2
폴리에스테르 섬유 65중량%와 폴리프로필렌 섬유 35중량%를 혼합하여 부직포를 형성한 뒤, 폴리에틸렌 수지로 그 하면을 코팅하여 제1 부직포층을 제조하였다.
상기 제1 부직포층의 상면에 폴리에틸렌 파우더를 도포한 다음, 도포된 파우더 위에 폴리에틸렌 코팅지를 겹친 뒤, 냉각롤러를 통과시켜 도포된 파우더 위에 상기 폴리에틸렌 코팅지가 일체로 결합되게 하여 폴리에틸렌 코팅층을 형성하였다.
상기 폴리에틸렌 코팅층의 상면에 라텍스를 접착하여 라텍스층을 형성하였다.
상기 라텍스층의 상면에 탄성 섬유(elk®, Teijin) 45중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 55중량%를 혼합한 혼합물로 제조된 부직포인 제2 부직포층을 형성하여, 자동차용 플로어 카페트를 제조하였다.
비교예 1
탄성섬유를 사용하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 자동차용 플로어 카페트를 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 자동차용 플로어 카페트에 대하여, 하기의 방법으로 압축회복율 및 흡음율을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
압축회복율 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 자동차용 플로어 카페트에 대하여, 가로 및 세로 각각 40mm인 시험편을 준비하였다.
상기 시험편에 초기하중 7gf/㎠을 걸어, 두께(to)을 측정한 후, 측정하중 200gf/㎠의 상태로 1분간 방치하여 두께를 잰다(t1).
다음에 하중을 제거하여 1분간 방치 후, 다시 초기하중의 상태에서 두께를 잰다(to’).
압축탄성율은 다음식에 의해 구하고, 시험편은 5매로 하여, 그 평균치로 나타낸다.
Figure 112012107820735-pat00001
t0: 초기하중을 줄때의 두께(㎜)
t1 : 최종하중을 줄때의 두께(㎜)
t0’: 초기하중으로 돌아왔을 때의 두께(㎜)
흡음율 측정
MS 200-39에 준하여 1/3 OCTAVE BAND의 흡음율을 구하되, 1000Hz, 2000Hz, 및 3150Hz에서의 흡음율을 구하였다. 이때, 측정대상 시편의 두께는 10mm으로 하였다.
압축회복율(%) 흡음율
1000Hz 2000Hz 3150Hz
실시예1 95% 10이상 25이상 20이상
실시예2 98% 10이상 20이상 35이상
비교예1 73% 5이상 15이하 30이하

물성측정결과, 표 1에 나타난 바와 같이, 탄성 섬유를 이용하여 제조된 자동차용 플로어 카페트의 경우 압축회복율이 탄성 섬유를 사용하지 않은 경우에 비해 압축회복율 및 흡음율이 우수한 것으로 나타났다.
10: 코팅, 20: 제1 부직포층, 30: 라텍스층, 40:제2 부직포층
100: 코팅, 200: 제1 부직포층, 300: 라텍스층, 400: 제2 부직포층, 500: 폴리에틸렌 파우더 코팅층

Claims (6)

  1. 하면이 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ehtylene Vinyl Acetate Copolymer) 수지, 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 수지 및 이들의 혼합수지 중 선택된 수지로 코팅된 제1 부직포층;
    상기 제1 부직포층 상에 형성된 라텍스층; 및
    상기 라텍스층 상에 형성되며, 탄성섬유를 포함하는 제2 부직포층을 포함하고,
    상기 탄성섬유는 매트릭스 섬유(matrix fiber) 및 바인더 본딩 섬유(binder bonding fiber)로 제조된 것이며, 상기 매트릭스 섬유는 폴리에스테르 폴리머로 제조되고, 상기 바인더 본딩 섬유는 시스-코어형(seath-core)으로서, 상기 코어는 폴리에스테르 폴리머이고, 시스는 폴리에스테르 일래스토머로 이루어진 것임을 특징으로 하는 자동차용 플로어 카페트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부직포층은
    탄성섬유; 및
    저융점 섬유(low melting fiber), 폴리프로필렌 섬유(polypropylene fiber) 및 이들의 혼합물 중 선택되는 섬유로 형성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 플로어 카페트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부직포층은
    폴리에스테르(polyester) 섬유 50~80중량% 및 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유 20~50중량%의 혼합물로 형성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 플로어 카페트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 부직포층의 상면은 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 파우더 코팅층이 형성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 플로어 카페트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부직포층은 탄성섬유 30~60중량% 및 폴리에스테르 섬유 40~70중량%의 혼합물로 형성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 플로어 카페트.
  6. 삭제
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