KR101436476B1 - 자동차용 내장재 제조방법 및 이에 의하여 제조된 자동차용 내장재 - Google Patents

자동차용 내장재 제조방법 및 이에 의하여 제조된 자동차용 내장재 Download PDF

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Abstract

자동차용 내장재 제조방법이 개시된다. 본 발명에 따른 자동차용 내장재 제조방법은, 열가소성 수지로 이루어지는 필름층을 형성하는 필름층 형성단계; 필름층 상측에 신축성 섬유원단을 부착시키는 적층단계; 신축성 섬유원단 상측에 폴리우레탄층을 적층하여 제1 예비성형물을 형성하는 제1 예비성형물 형성단계; 및 금형 상측에 제1 예비성형물을 안착시켜 진공성형하는 제1 진공성형단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 내장재 제조방법은, 열가소성 수지로 이루어지는 필름층을 형성하는 필름층 형성단계; 필름층 상측에 신축성 섬유원단을 부착시켜 제2 예비성형물을 형성하는 제2 예비성형물 형성단계; 금형 상측에 제2 예비성형물을 안착시켜 진공성형하는 제2 진공성형단계; 및 신축성 섬유원단 상측에 폴리우레탄을 도포하는 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 필름층 상측에 스판덱스 원단으로 이루어지는 고탄력성 섬유를 결합하고 그 위에 폴리우레탄층이 형성되도록 함으로써 스판덱스 원단과 폴리우레탄층이 서로 결합되면서 탄성이 증가하고 질감이 우수한 내장재를 제조할 수 있고 진공성형에 의하여 신속하고 용이한 제조가 이루어질 수 있다.

Description

자동차용 내장재 제조방법 및 이에 의하여 제조된 자동차용 내장재{METHOD FOR MANUFACTURING AUTOMOTIVE INTERIOR MATERIAL AND INTERIOR MATERIAL MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은 자동차용 내장재 제조방법 및 이에 의하여 제조된 자동차용 내장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 질감이 우수하고 제조가 용이한 내장재를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
차량의 실내에서 운전석 및 조수석 전방과 도어의 내측 등에는 내장재가 부착되는데, 이러한 내장재의 제조에 있어서 미감, 안전성 등이 함께 고려되어야 하며, 이를 위하여 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)과 같이 탄성을 갖는 소재가 주로 사용되고 있다.
이와 관련하여 한국등록특허 제10-1145140호는 "자동차용 크래시패드의 제조방법"을 개시하며, 구체적으로 운전석 및 조수석의 전방 내측에 배치되는 코어층과, 상기 코어층의 외측을 감싸도록 형성되는 표피층을 성형하는 단계; 상기 코어층을 상부금형에 삽입하고, 상기 표피층을 하부금형에 삽입하는 단계; 상기 코어층과 표피층 사이에 완충작용을 하도록 발포재를 주입하는 단계; 상기 상부 및 하부금형을 닫아 발포재를 발포시키는 단계; 상기 상부 및 하부금형을 열어 성형된 제품을 탈형시키는 단계를 포함하도록 하고 있으며, 이에 의하여 엠보를 살리면서 변형이 적어 치수안정성 확보 및 우레탄발포에 의한 감성품질을 향상시킬 수 있음을 기재하고 있다.
또한 한국등록특허 제10-1216121호는 "차량 내장용 탄성 부품 및 이의 제조방법"을 개시하며, 구체적으로 엔지니어링 플라스틱, 합성섬유, 목재 또는 가죽으로 요구되는 형태에 맞도록 표면을 이루는 스킨층 형성단계; 중공률 20~60%인 중공 폴리에스테르계 섬유 5~80중량%, 고유점도 0.63~1.30인 폴리에스테르계 고분자와 고유점도 0.45~0.56인 폴리에스테르계 고분자로 이루어진 복합섬유를 포함하는 스트레치 섬유 5~80중량% 및 융점 110~180℃인 열융착 바인더 폴리에스테르계 섬유 5~80중량%를 혼합하여 단섬유 혼합체를 이루고, 상기 단섬유혼합체를 카딩하여 웹으로 제조한 후상기 웹을 80~200℃에서 열처리하고 냉각하여 이루어진 탄성 부직포를 요구되는 형태에 맞도록 형성하는 쿠션층 형성단계; 및 상기 스킨층과 쿠션층을 일체화하는 조합단계;를 포함하도록 하고 있으며, 이에 의할 때 가볍고, 부드러운 터치를 나타내면서도 탄성과 내구성이 우수함을 기재하고 있다.
한국등록특허 제10-1145140호 및 제10-1216121호에도 나타나는 바와 같이, 종래에는 차량용 내장재를 제조함에 있어서, 안쪽에 코어층을 형성하고 바깥 쪽에 표피층(스킨층)을 형성하며 코어층과 표피층의 사이에 발포재(쿠션층)가 형성되도록 하고 있는데, 이러한 형태의 내장재는 탄성변형되는 발포재(쿠션층)가 코어층 바로 위에 형성되어 있어 쿠션층의 탄성 변형이 코어층에 의해 제한되게 되고, 쿠션층 상측의 표피층(스킨층)이 쿠션층과 함께 탄성변형되는 것이 아니어서 우수한 질감(촉감)을 발현하는데 한계가 있었다.
본 발명의 목적은, 질감이 우수하고 감성품질을 향상시킬 수 있는 자동차용 내장재를 형성하고 제조가 용이하게 이루어질 수 있는 자동차용 내장재 제조방법 및 내장재를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 자동차용 내장재의 제조방법에 있어서, 열가소성 수지로 이루어지는 필름층을 형성하는 필름층 형성단계; 상기 필름층 상측에 신축성 섬유원단을 부착시키는 적층단계; 상기 신축성 섬유원단 상측에 폴리우레탄층을 적층하여 제1 예비성형물을 형성하는 제1 예비성형물 형성단계; 및 금형 상측에 상기 제1 예비성형물을 안착시켜 진공성형하는 제1 진공성형단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재 제조방법에 의해 달성된다.
또한 상기 목적은, 자동차용 내장재의 제조방법에 있어서, 열가소성 수지로 이루어지는 필름층을 형성하는 필름층 형성단계; 상기 필름층 상측에 신축성 섬유원단을 부착시켜 제2 예비성형물을 형성하는 제2 예비성형물 형성단계; 금형 상측에 상기 제2 예비성형물을 안착시켜 진공성형하는 제2 진공성형단계; 및 상기 신축성 섬유원단 상측에 폴리우레탄을 도포하는 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재 제조방법에 의해 달성된다.
그리고 상기 필름층은 폴리프로필렌으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 신축성 섬유원단은 스판덱스(Spandex) 원단으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 폴리우레탄층은 건식 폴리우레탄 또는 습식 폴리우레탄으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 폴리우레탄층 또는 폴리우레탄은 신축성 섬유원단을 침투하여 필름층에 부착되도록 이루어질 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 자동차용 내장재 제조방법에 의해 크래쉬 패드(crash pad)가 제조될 수 있다.
본 발명에 의하면, 필름층 상측에 스판덱스 원단으로 이루어지는 고탄력성 섬유를 결합하고 그 위에 폴리우레탄층이 형성되도록 함으로써 스판덱스 원단과 폴리우레탄층이 서로 결합되면서 탄성이 증가하고 질감이 우수한 내장재를 제조할 수 있고 진공성형에 의하여 신속하고 용이한 제조가 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재 제조방법의 공정을 나타낸 순서도,
도 2는 도 1에 도시된 자동차용 내장재 제조방법 과정을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 내장재 제조방법의 공정을 나타낸 순서도,
도 4는 도 3에 도시된 자동차용 내장재 제조방법 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재 제조방법의 공정을 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1에 도시된 자동차용 내장재 제조방법 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 자동차용 내장재 제조방법은 필름층 형성단계(S110), 적층단계(S120), 제1 예비성형물 형성단계(S130) 및 제1 진공성형단계(S140)를 포함한다.
필름층(10)은 열가소성 수지(thermoplastic resin)로 이루어지며, 특히 폴리프로필렌(polypropylene)으로 이루어질 수 있다. 이러한 필름층(10)은 압출성형(extrusion moulding) 등의 방법으로 제조될 수 있으며, 얇은 판 형태로 이루어진다.(필름층 형성단계(S110))
필름층 형성단계(S110) 이후에 필름층(10) 상측에 신축성 섬유원단(20)이 부착되는 적층단계(S120)가 이루어진다. 신축성 섬유원단(20)은 탄성을 가진 고탄력 합성섬유로 이루어지며, 특히 스판덱스(spandex) 원단으로 이루어질 수 있다. 필름층(10) 상측에 접착제를 도포하여 필름층(10)과 신축성 섬유원단(20)을 결합시킬 수 있다.(적층단계(S120))
적층단계(S120)가 이루어지면 신축성 섬유원단(20) 상측에 폴리우레탄층(30)(polyurethane)을 적층하여 제1 예비성형물(1)을 형성한다. 폴리우레탄층(30)은 필름층(10) 및 스판덱스원단과 별도로 미리 형성될 수 있으며, 건식 폴리우레탄 가공법 또는 습식 폴리우레탄 가공법으로 이루어질 수 있다.(제1 예비성형물 형성단계(S130))
필름층(10), 신축성 섬유원단(20) 및 폴리우레탄층(30)이 적층되어 형성된 제1 예비성형물(1)은 진공성형(vacuum forming) 과정을 거쳐 자동차용 내장재로 만들어진다. (제1 진공성형단계(S140))
진공성형을 위하여 제1 예비성형물(1)을 연화점(softening point) 근처까지 가열하며, 가열된 제1 예비성형물(1)을 진공성형기에 금형(3)을 부착한다. 금형(3)은 제조하고자 하는 내장재의 외형에 따라 이루어지며, 크래쉬 패드를 제조하고자 할 경우 이에 대응되는 형상을 갖는다.
제1 예비성형물(1)이 진공성형기의 금형(3)에 부착시, 제1 예비성형물(1)은 가열된 상태이므로 금형(3)의 외측 표면 형상과 대응되는 형태로 휘어지게 된다. 또한 제1 예비성형물(1)을 금형(3)과 접촉시키는 동시에 금형(3)의 하부(금형(3)과 제1 예비성형물(1) 사이)에서 감압하게 되어 제1 예비성형물(1)은 금형(3)의 형상표면에 밀착하여 금형(3)의 표면 형상과 같은 모양으로 성형되게 된다.
이후, 냉각공정을 거쳐 내장재로서의 형상을 갖는 제1 예비성형물(1)을 이형하고, 불필요한 테두리 부분을 절단하여 제품화한다.
진공성형시 사용되는 금형(3)은 알루미늄으로 제작될 수 있고, 자동차 내장재의 형상, 특히 크래쉬 패드(crash pad)의 형상에 따라 제조될 수 있으며, 이에 따라 크래쉬 패드를 이루는 내장재를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차용 내장재 제조방법에서는 필름층(10), 신축성 섬유원단(20) 및 폴리우레탄층(30)이 적층되어 이루어지는 제1 예비성형물(1)이 진공성형을 거치면서 서로 결합하게 되어 제조가 신속하게 이루어질 뿐 아니라 필름층(10), 신축성 섬유원단(20) 및 폴리우레탄층(30) 간의 결합이 견고히 이루어지고, 폴리우레탄층(30)이 용융되면서 신축성 섬유원단(20)을 침투하고 신축성 섬유원단(20) 및 필름층(10)과 융착되어 탄성 및 질감이 우수한 내장재를 형성할 수 있다. 특히 스판덱스원단과 폴리우레탄이 결합되면서 탄성력이 향상되면서도, 스판덱스원단은 형상이 고정되는 필름층(10)에 결합되게 되어 굴곡면을 갖는 내장재의 모양대로 형상이 안정되게 유지될 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 내장재 제조방법의 공정을 나타낸 순서도이고, 도 4는 도 3에 도시된 자동차용 내장재 제조방법 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 내장재 제조방법은 필름층 형성단계(S210), 제2 예비성형물 형성단계(S220), 제2 진공성형단계(S230) 및 도포단계(S240)를 포함한다.
필름층 형성단계(S210)는 상술한 필름층 형성단계(S110)와 동일하게 이루어진다.
그리고 필름층 형성단계(S210) 이후에 필름층(10) 상측에 신축성 섬유원단(20)이 부착되는 제2 예비성형물 형성단계(S220)가 이루어진다. 역시, 신축성 섬유원단(20)은 탄성을 가진 고탄력 합성섬유로 이루어지며, 스판덱스(spandex) 원단으로 이루어질 수 있다. 그리고 필름층(10) 상측에 접착제를 도포하여 필름층(10)과 신축성 섬유원단(20)을 결합시킬 수 있다.(제2 예비성형물 형성단계(S220))
필름층(10)과 신축성 섬유원단(20)이 적층되어 형성된 제2 예비성형물(2)은 진공성형 과정을 거쳐 자동차용 내장재의 모양대로 만들어진다.(제2 진공성형단계(S230))
진공성형을 위하여 제2 예비성형물(2)을 연화점(softening point) 근처까지 가열하며, 가열된 제2 예비성형물(2)을 진공성형기에 금형(3)을 부착한다. 역시, 제2 예비성형물(2)은 가열된 상태이므로 금형(3)의 외측 표면 형상과 대응되는 형태로 휘어지게 되고, 또한 제2 예비성형물(2)을 금형(3)과 접촉시키는 동시에 금형(3)의 하부(금형(3)과 제2 예비성형물(2) 사이)에서 감압하게 되어 제2 예비성형물(2)은 금형(3)의 형상표면에 밀착하여 금형(3)의 표면 형상과 같은 모양으로 성형된다.
진공성형에 따라 제2 진공성형단계(S230)가 이루어지면 신축성 섬유원단(20) 상측에 폴리우레탄(polyurethane)을 도포한다. 폴리우레탄은, 액화 상태에서 분무되는 형태로 도포될 수 있으며 제2 예비성형물(2)의 상측 전체면적에 도포된다. 그리고 폴리우레탄의 도포는 진공성형 과정과 함께 이루어질 수 있다. 또한 이러한 과정에서도 폴리우레탄이 용융되면서 신축성 섬유원단(20)을 침투하고 신축성 섬유원단(20) 및 필름층(10)과 융착되어 탄성 및 질감이 우수한 내장재를 형성할 수 있다. (도포단계(S240))
이후, 냉각공정을 거친 후 성형물을 이형하고, 불필요한 테두리 부분을 절단하여 내장재로서의 제품을 완성한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 내장재 제조방법에 의하면, 필름층(10) 상측에 스판덱스 원단으로 이루어지는 고탄력성 섬유를 결합하고 그 위에 폴리우레탄층(30)이 형성되도록 함으로써 스판덱스 원단(20)과 폴리우레탄층(30)이 서로 결합되면서 탄성이 증가하고 질감이 우수한 내장재를 제조할 수 있고 진공성형에 의하여 신속하고 용이한 제조가 이루어질 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 제1 예비성형물 2 : 제2 예비성형물
3 : 금형
10 : 필름층 20 : 신축성 섬유원단
30 : 폴리우레탄층
S110 : 필름층 형성단계 S120 : 적층단계
S130 : 제1 예비성형물 형성단계 S140 : 제1 진공성형단계
S210 : 필름층 형성단계 S220 : 제2 예비성형물 형성단계
S230 : 제2 진공성형단계 S240 : 도포단계

Claims (8)

  1. 자동차용 내장재의 제조방법에 있어서,
    열가소성 수지로 이루어지는 필름층을 형성하는 필름층 형성단계;
    상기 필름층 상측에 신축성 섬유원단을 부착시키는 적층단계;
    상기 신축성 섬유원단 상측에 폴리우레탄층을 적층하여 제1 예비성형물을 형성하는 제1 예비성형물 형성단계; 및
    금형 상측에 상기 제1 예비성형물을 안착시켜 진공성형하는 제1 진공성형단계를 포함하며,
    상기 신축성 섬유원단은 스판덱스(Spandex) 원단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재 제조방법.
  2. 자동차용 내장재의 제조방법에 있어서,
    열가소성 수지로 이루어지는 필름층을 형성하는 필름층 형성단계;
    상기 필름층 상측에 신축성 섬유원단을 부착시켜 제2 예비성형물을 형성하는 제2 예비성형물 형성단계;
    금형 상측에 상기 제2 예비성형물을 안착시켜 진공성형하는 제2 진공성형단계; 및
    상기 신축성 섬유원단 상측에 폴리우레탄을 도포하는 도포단계를 포함하며,
    상기 신축성 섬유원단은 스판덱스(Spandex) 원단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 필름층은 폴리프로필렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄층은 건식 폴리우레탄 또는 습식 폴리우레탄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재 제조방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 폴리우레탄층 또는 폴리우레탄은 신축성 섬유원단을 침투하여 필름층에 부착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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