KR101456460B1 - 보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재 및 그의 제조 방법 - Google Patents

보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재 및 그의 제조 방법 Download PDF

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    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components

Abstract

본 발명은 습기에 취약한 단점을 극복하여 처짐 발생이 없고 강도를 더욱 보강하여 가볍고 견고한 구조의 자동차 헤드라이너용 보강재를 제공함에 본 발명의 목적이 있다. 본 발명에 따른 보강재의 주요 구성은, 폴리우레탄폼(1)과, 상기 폴리우레탄폼(1) 상하 양면에 부착하는 핫멜트필름(2)과 하핫멜트필름(12), 상기 핫멜트필름(2) 상면에 부착되는 그라스시트(3)와, 그라스시트(3) 상면에 부착되는 보강지(4)와, 상기 상기 하핫멜트필름(12) 저면에 부착되는 하그라스시트(13)와, 상기 하그라스시트(13) 저면에 부착되는 하보강지(14)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 보강지(4) 및 하보강지(14) 상면에는 파우더층(5) 및 하파우더층(15)을 더 형성한 것을 특징으로 하며, 상기 그라스시트(3) 및 하그라스시트(13)에는 접착층(50)을 형성하여, 상기 보강지(4) 및 하보강지(14)와 상호 부착하도록 한 것을 특징으로 하며, 상기 상기 보강지(4) 및 하보강지(14)에는 접착성 파우더도포층(51)을 형성하여 그라스시트(3) 및 하그라스시트(13)와 상호 부착하도록 한 것을 특징으로 하며, 상기 보강지(4) 및 하보강지(14)는, 저융점 합성섬유, 수축방지용 천연섬유 및 점착용 시스코어형 복합섬유의 단섬유를 혼합하고 니들펀칭하여 형성된 적층물의 일면 또는 양면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 도포한 후 열처리하여 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말의 일부가 용융되어 적층물에 함침되고 일부는 웹적층물에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)층을 형성한 고강성 부직포이거나 또는 케나프, PP화이버, 저융점 및 고융점 화이버, 폴리에스텔 성분 4 가지가 혼합된 재료를 사용한 것 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재 및 그의 제조 방법{reinforced material of automobile head lining to prevent of deflection and its manufacturing method.}
본 발명은 처짐이 방지되고 아울러 강도가 우수하고 가벼운 자동차 헤드라이너용 보강재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
[문헌1]
특허공개 제 10-2011-0017487 호(2011. 02. 22)
명칭 "자동차용 헤드라이너 보강재의 제조방법"
[문헌2]
특허등록 제 10-0987710 호 (2010. 10. 07)
명칭 " 고강성부직포 및 그의 제조방법
자동차의 헤드라이너는 루프패널의 단열, 차음, 소읍흡수 등의 기능을 위해 실내 천정에 부착하는 것으로, 쿠션재질의 폼에 보강재를 앞뒤 양면에 부착하며 보강재에는 차량 실내로 노출되는 천 또는 스폰지 재질로 된 기재가 포함되어 구성된다.
종래 경우, 상기 문헌의 보강재는 본 출원인에 의하여 출원된 보강재로, 케나프, PP화이버, 저융점 및 고융점 화이버, 폴리에스텔 재료 성분 4 가지가 혼합된 재료를 사용한다. 그러나 종래의 상기 부직포 재질은 방향성이 있는 단점이 있고 습기에 취약하여 차량 천정이 처지는 일부 단점이 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명한 것으로, 습기에 취약한 단점을 극복하여 처짐 발생이 없는 자동차 헤드라이너용 보강재 및 그의 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
또한 본 발명은 강도를 더욱 보강하여 가볍고 견고한 구조의 자동차 헤드라이너용 보강재를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재는, 폴리우레탄폼(1)과, 상기 폴리우레탄폼(1) 상하 양면에 부착하는 핫멜트필름(2)과 하핫멜트필름(12), 상기 핫멜트필름(2) 상면에 부착되는 그라스시트(3)와, 그라스시트(3) 상면에 부착되는 보강지(4)와, 상기 하핫멜트필름(12) 저면에 부착되는 하그라스시트(13)와, 상기 하그라스시트(13) 저면에 부착되는 하보강지(14)를 포함하는 자동차 헤드라이너용 보강재에 있어서, 상기 보강지(4)의 상면 및 하보강지(14)의 저면에는, 접착성파우더를 도포한 후 용융 및 냉각하여 형성한 층으로서, 그 두께 방향으로 습기가 통과하는 것을 차단하여 보강재가 습기에 의해 처지는 것을 방지하는 파우더층(5) 및 하파우더층(15)이 형성되어 있으며, 상기 그라스시트(3)의 상면 및 하그라스시트(13)의 저면에는 접착층(50)이 적층되고, 상기 보강지(4)의 저면 및 하보강지(14)의 상면에는, 상기 접착층(50)과 접착하는 접착성 파우더도포층(51)이 적층되어, 그라스시트(3) 및 하그라스시트(13)가 보강지(4) 및 하보강지(14)에, 접착층(50) 및 접착성 파우더도포층(51)에 의해 이중 접착된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강지(4) 및 하보강지(14)는, 저융점 합성섬유, 수축방지용 천연섬유 및 점착용 시스코어형 복합섬유의 단섬유를 혼합하고 니들펀칭하여 형성된 적층물의 일면 또는 양면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 도포한 후 열처리하여 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말의 일부가 용융되어 적층물에 함침되고 일부는 웹적층물에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)층을 형성한 고강성 부직포이거나 또는 케나프, PP화이버, 저융점 및 고융점 화이버, 폴리에스텔 성분 4 가지가 혼합된 재료를 사용한 것 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보강재 제조방법은, 폴리우레탄폼(1)과, 폴리우레탄폼(1) 상부에 적층되는 보강지롤(24), 그라스시트롤(23) 그리고 핫멜트필름롤(22)과, 폴리우레탄품(1) 하부에 적층되는 핫멜트필름롤(32), 그라스시트롤(33) 그리고 보강지롤(24)을, 동시에 공급하면서, 히터봉(40)을 갖춘 히팅장치에서 섭씨 210-300도 온도에서 가열하여 합지하여 이루어지는 보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재 제조방법에 있어서, 상기 합지를 통해 제작된 보강재(60)의 양면에, 보강재 내부로 습기가 침투하여 보강재가 습기에 의해 처지는 것을 방지하기 위한 습기차단용 파우더층(5) 및 하파우더층(15)을 형성하는 공정으로서, 상기 보강재(60)의 상면 및 저면에 접착성 파우더를 도포하고 가열하여 용융시킨 후 냉각롤로 냉각하여, 내습성을 갖는 파우더층(5) 및 하파우더층(15)을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 차량 천정 내장재의 습기에 대한 내습성이 보완되며 습기로 인한 처짐이 방지된다.
아울러 본 발명은 그라스시트층의 구성으로 인해 외부 충격에 대한 찢어짐 방지 등의 강성이 우수하며, 아울러 외피에 파우더층(5)의 구성으로 인해 방습 효과와 강성의 더욱 보장된다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량 천정 보강재를 예시하는 단면도.
도 2 및 도 3 은 본 발명에 의하여, 보강재의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다.
도 1 은 본 발명에 따른 헤드라이너용 보강재에 관한 것으로, 이해가 쉽도록 단면도로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 헤드라이너용 보강재는 폴리우레판탄폼(1)을 중심으로 그 상면에 핫멜트필름(2)을 형성하고, 그 위에는 그라스시트(3), 보강지(4) 및 파우더층(5)이 순차 형성된다. 이러한 구조는 하층에도 동일하게 적용된다. 즉, 폴리우레탄폼(1) 하면에, 하핫멜트필름(12)을 형성하고, 그 위에는 하그라스시트(13), 하보강지(14) 및 하파우더층(15)이 순차 형성된다.
보강지(4) 및 하보강지(14)는 화학섬유가 아니라 천연재료로 이루어져 있어 인체에 무해하고 친환경적이다.
본 발명에 따른 헤드라이너 재료는, 자동차 차량의 천정과 실내에 노출되는 부재 사이에 구성되는 보강재이며, 그 구성은 다음과 같다.
상기 폴리우레탄폼(1)은 발포 재질의 것을 사용하되, 바람직한 실시 예를 들면, 두께 6-7 미리 정도의 것을 사용한다. 중량은 25 내지 35그램/톤, 바람직하기로는 30.3그램/톤의 것을 사용한다. 발포 비율은 10-40 배 더욱 바람직하기로는 20-30배 발포한 것을 사용한다. 상기 발포 비율 이상에서는 강도가 저하되며 그 이하에서는 완충성이 떨어지므로 상기 범위가 바람직하다.
상하층에 형성되는 보강지(4)와 하보강지(14)는 200-320그램/m2 의 것을 사용한다. 상기 보강지(4) 및 하보강지(14)는 본 출원인에 의한 발명인 상기 문헌1,2,에 의하여 제조되는 보강지를 사용한다.
즉, 상기 보강지(4) 및 하보강지(14) 주재료는 저융점 합성섬유, 수축방지용 천연섬유 및 점착용 시스코어형 복합섬유의 단섬유를 혼합하고 니들펀칭하여 형성된 웹적층물의 일면 또는 양면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 도포한 후 열처리하여 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말의 일부가 용융되어 웹적층물에 함침되고 일부는 웹적층물에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)층을 형성한 고강성 부직포로 이루어진다. 또는 상기 보강지(2)는 케나프, PP화이버, 저융점 및 고융점 화이버, 폴리에스텔 재료 성분 4 가지가 혼합된 재료를 사용한다.
도 2 는 도 1 의 제조 방법에 관한 것을 예시하고 있다.
도시한 바와 같이, 폴리우레탄폼(1)을 중심으로 그 상하에 대칭으로 핫멧트필름롤(22)과 하핫멜트필름롤(32), 그라스시트롤(23)과 하글라스시트롤(33), 보강지롤(24)과 하보강지롤(34)를 각각 설치하여 동시에 이송롤(41)로 이송시킨다.
이송롤(41)로 진입하여 진행하면 그 상하부에 설치된 히터봉(40)에 의하여 가열된다. 그러면 핫멜트 필름의 녹아 접착되는 성질에 의하여 전체적으로 접착이 이루어진다. 그리고 그라스시트(3)와 하그라스시트(13) 그 자체에는 도 1 에서 보듯이 접착제가 도포된 접착층(50)이 형성되어 있어 이 접착층(50)에 의하여 보강지롤(24) 및 하보강지롤(34)과 그라스시트롤(23) 및 하그라스시트롤(33) 사이가 접착된다.
또한 도 1 에서 보듯이, 보강지(4) 및 하보강지(14)에는 파우더도포층(51)이 형성되어 있어 이것 역시 그라스시트롤(23)과의 접착을 도와 준다. 따라서 그라스 시트(3) 자체의 비접착성을 충분히 보완하여 주므로, 두 부재를 접착함에 있어 문제가 없다. 그라스시트(3) 및 하그라스시트(13)를 부착하기 위한 상기한 접착층(50)과 파우더도포층(51)은 선택적으로 사용하거나 모두 사용할 수도 있다. 그러나 바람직하기로는 접착층(50)과 파우더도포층(51) 모두 형성하는 것이 좋다.
열접착에 필요한 히터봉(40)에서의 가열 온도는 섭씨 210-300도 바람직하기로는 230-280도로 한다. 상기 온도 이상이면 접착 부재 상호간의 녹는 현상이 발생하기 쉽고 상기 온도 이하면 접착성이 떨어지는 단점이 있다.
이송롤(41) 후방에는 간극조절롤(42)이 설치되어 각 시트를 이송시킴과 아울러 접착되는 시트의 두께를 조절할 수 있다. 즉, 간격조절롤(42)은 상부롤(47)과 하부롤(48) 사이의 간격을 조절되게 구성하여 그 상하롤 사이의 간격을 조절하여 제조되는 헤드라이너용 보강재의 두께를 조절하여 만들어 낼 수 있다.
도 3 은 도 2에 의하여 만들어진 보강재(60)의 상하면에 파우더층(5)을 형성하는 것을 예시한다.
도시한 바와 같이, 보강재(60) 상면에 파우더공급장치(61)에서 접착성 파우더를 도포하고 이를 이송장치(66)에 의하여 이송시키면서 열처리챔버(62)에서 가열하여 도포한 파우더가 녹아 보강재(60) 표면에 일체로 녹아 붙게 만들어서 파우더층(5)이 형성되게 한다. 열처리 온도는 섭씨 약 190도 내지 200도 이며, 최대한 230도까지 열처리 가능하다.
그리고 냉각롤(64)을 통과시킨다. 이때 보강재(60)를 180도 각도로 방향을 바꾸어서 송급하면 파우더가 공급되어 녹아 붙은 면이 아래로 내려가고 그 반대편 저면이 상면 위로 올라온다. 그러면 제2파우더공급장치(63)에서 동일한 방법으로 접착성 파우더를 도포하여 마찬가지로 제2열처리챔버(67)와 제2냉각롤(68)을 경유하여 하파우더층(15)이 형성된 최종 제품이 완성된다. 파우더층(5)과 하파우더층(15)은 습기를 차단하고 강도를 높여 주는 역할을 한다.
참고로, 냉각롤(64) 및 제2냉각롤(68) 온도는 섭씨 약 5도 내지 15도 정도, 바람직하기로는 섭씨 10도 정도이다. 상기 온도 범위 이하면 급격한 냉각으로 인해 쭈그러짐이 발생하고 상기 온도 이상이면 냉각의 효율성이 떨어지고 냉각이 지연되어 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
1 폴리우레탄폼 2 핫멜트필름
3 그라스시트 4 보강지
5 파우더층 12 하핫멜트필름
13 하그라스시트 14 하보강지
15 하파우더층 22 핫멜트필름롤
23 그라스시트롤 24 보강지롤
32 하핫멜트필름롤 33 하그라스시트롤
34 하보강지롤

Claims (6)

  1. 폴리우레탄폼(1)과,
    상기 폴리우레탄폼(1) 상하 양면에 부착하는 핫멜트필름(2)과 하핫멜트필름(12),
    상기 핫멜트필름(2) 상면에 부착되는 그라스시트(3)와,
    그라스시트(3) 상면에 부착되는 보강지(4)와,
    상기 하핫멜트필름(12) 저면에 부착되는 하그라스시트(13)와,
    상기 하그라스시트(13) 저면에 부착되는 하보강지(14)를 포함하는 자동차 헤드라이너용 보강재에 있어서,
    상기 보강지(4)의 상면 및 하보강지(14)의 저면에는, 접착성파우더를 도포한 후 용융 및 냉각하여 형성한 층으로서, 그 두께 방향으로 습기가 통과하는 것을 차단하여 보강재가 습기에 의해 처지는 것을 방지하는 파우더층(5) 및 하파우더층(15)이 형성되어 있으며,
    상기 그라스시트(3)의 상면 및 하그라스시트(13)의 저면에는 접착층(50)이 적층되고,
    상기 보강지(4)의 저면 및 하보강지(14)의 상면에는, 상기 접착층(50)과 접착하는 접착성 파우더도포층(51)이 적층되어, 그라스시트(3) 및 하그라스시트(13)가 보강지(4) 및 하보강지(14)에, 접착층(50) 및 접착성 파우더도포층(51)에 의해 이중 접착된 것을 특징으로 하는 보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 보강지(4) 및 하보강지(14)는,
    저융점 합성섬유, 수축방지용 천연섬유 및 점착용 시스코어형 복합섬유의 단섬유를 혼합하고 니들펀칭하여 형성된 적층물의 일면 또는 양면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 도포한 후 열처리하여 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말의 일부가 용융되어 적층물에 함침되고 일부는 웹적층물에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)층을 형성한 고강성 부직포이거나 또는 케나프, PP화이버, 저융점 및 고융점 화이버, 폴리에스텔 성분 4 가지가 혼합된 재료를 사용한 것 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재.
  6. 폴리우레탄폼(1)과, 폴리우레탄폼(1) 상부에 적층되는 보강지롤(24), 그라스시트롤(23) 그리고 핫멜트필름롤(22)과, 폴리우레탄품(1) 하부에 적층되는 핫멜트필름롤(32), 그라스시트롤(33) 그리고 보강지롤(24)을, 동시에 공급하면서, 히터봉(40)을 갖춘 히팅장치에서 섭씨 210-300도 온도에서 가열하여 합지하여 이루어지는 보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재 제조방법에 있어서,
    상기 합지를 통해 제작된 보강재(60)의 양면에, 보강재 내부로 습기가 침투하여 보강재가 습기에 의해 처지는 것을 방지하기 위한 습기차단용 파우더층(5) 및 하파우더층(15)을 형성하는 공정으로서,
    상기 보강재(60)의 상면 및 저면에 접착성 파우더를 도포하고 가열하여 용융시킨 후 냉각롤로 냉각하여, 내습성을 갖는 파우더층(5) 및 하파우더층(15)을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 보강된 처짐 방지용 자동차 헤드라이너용 보강재 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR0151629B1 (ko) * 1995-06-20 1998-10-15 금병찬 자동차 내장 마감재 및 그 제조 방법
KR200203758Y1 (ko) * 1999-04-12 2000-11-15 금병찬 내장재 적층체

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