KR101510670B1 - Ｉｍｇ 진공성형용 자동차 내장재 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 IMG(In Mold Grain) 진공성형용 자동차 내장재 시트에 관한 것으로, TPO 시트(100)와, 상기 TPO 시트(100)의 상면에 코팅되는 표면코팅층(200)을 포함하는 자동차 내장재 시트에 있어서; 상기 표면코팅층(200)은, 상기 TPO 시트(100)의 상면에 도포되어 접착력을 제공하는 프라이머층(210)과; 상기 프라이머층(210)의 상면에 도포되는 제1표면코팅층(220)과; 상기 제1표면코팅층(220)의 상면에 도포되는 제2표면코팅층(230);으로 이루어지되, 상기 제1표면코팅층(220)은 중합도 500-1000인 PVC수지 30-70중량%와, Tg 60-110℃인 아크릴수지 30-70중량%가 배합된 PVC/아크릴수지층이고; 상기 제2표면코팅층(230)은 우레탄수지층인 것을 특징으로 하는 IMG 진공성형용 자동차 내장재 시트를 제공한다.
본 발명에 따르면, 자동차용 내장재 시트에서 기존에 사용하던 우레탄 코팅층 하부면에 PVC/아크릴 코팅층을 추가하여 표면 감성품질은 그대로 유지하면서 IMG 진공성형시 형상 위치에 관계없이 균일한 표면광택을 유지시키는 효과가 있다.

Description

ＩＭＧ 진공성형용 자동차 내장재 시트{VEHICLES INTERIOR SHEET FOR VACUUM FORMING IN MOLD GRAIN}

본 발명은 IMG(In Mold Grain) 진공성형용 자동차 내장재 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IMG 진공성형법을 적용하여 자동차 내장재를 제조할 때 균일한 표면광택을 갖도록 하는 내장재용 표면처리층을 포함하는 IMG 진공성형용 자동차 내장재 시트에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 내장재용 시트에는 PVC, TPO, PP, PE, PU, Cloth 등의 재료가 사용되고 있다.

그리고, 이러한 시트를 내장재로 사용하는 방법에는 진공성형, 사출성형, 감싸기 작업 등의 공정을 거쳐 원하는 형상으로 만들어지게 된다.

근래 들어 환경친화성, 경량성, 담가(Fogging) 및 냄새 등에서 유리한 열가소성 폴리올레핀계 엘라스토머(이하, 'TPO(ThermoPlastic Olefin)'라 한다) 시트로 급격히 대체되는 추세에 있다.

특히, 자동차 내장재의 고급화는 갈수록 경쟁력을 가속화시키고 있으며, 구매자의 눈높이가 높아지면서 그에 걸맞는 내장재 개발에 관심이 집중되고 있다.

이와 관련한 선행기술로는, 등록특허 제0426375호, 등록특허 제1081636호, 등록특허 제0203220호, 등록특허 제1235235호 등 다양한 방식으로 다수의 특허기술들이 개시되고 있다.

그리하여, 최근에는 종래 진공성형법 적용시 과신장부위와 저신장부위에서 엠보형상이 달라보이는 단점을 보완하기 위해 진공성형 후 엠보를 전사시키는 방식인 이른 바, IMG(In Mold Grain) 진공성형법이 확대되고 있다.

보통, 진공성형법은 130-140℃ 정도의 표면온도에서 성형전 예열이 이루어지지만 IMG 진공성형법에서는 엠보가 전사되는 방식으로 최소 200℃의 표면온도에서 성형전 예열이 이루어진다.

때문에, 고온에서 예열 후 진공성형시 엠보를 전사하는 과정에서 과신장부의 표면코팅층이 상대적으로 얇아지면서 저신장부와 표면 광택에 있어 차이를 발생시키는 문제가 야기된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 자동차용 내장재 시트의 표면에 고온하에서 신장율이 높은 코팅층과, 이에 비해 상대적으로 낮고 내열성이 강한 코팅층을 융합하여 200℃ 이상의 고온하에서도 균일한 코팅층을 유지하고 IMG 진공성형시 과신장부위에서도 균일한 표면 광택이 유지되도록 하여 제품 품질을 향상시킨 IMG 진공성형용 자동차 내장재 시트를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, TPO 시트(100)와, 상기 TPO 시트(100)의 상면에 코팅되는 표면코팅층(200)을 포함하는 자동차 내장재 시트에 있어서; 상기 표면코팅층(200)은, 상기 TPO 시트(100)의 상면에 도포되어 접착력을 제공하는 프라이머층(210)과; 상기 프라이머층(210)의 상면에 도포되는 제1표면코팅층(220)과; 상기 제1표면코팅층(220)의 상면에 도포되는 제2표면코팅층(230);으로 이루어지되, 상기 제1표면코팅층(220)은 중합도 500-1000인 PVC수지 30-70중량와, Tg 60-110℃인 아크릴수지 30-70중량%가 배합된 PVC/아크릴수지층이고; 상기 제2표면코팅층(230)은 우레탄수지층인 것을 특징으로 하는 IMG 진공성형용 자동차 내장재 시트를 제공한다.

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본 발명에 따르면, 자동차용 내장재 시트에서 기존에 사용하던 우레탄 코팅층 하부면에 PVC/아크릴 코팅층을 추가하여 표면 감성품질은 그대로 유지하면서 IMG 진공성형시 형상 위치에 관계없이 균일한 표면광택을 유지시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 표면코팅층을 포함하는 TPO 시트의 예시적인 단면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 내장재 시트는 TPO 시트(100)와, 상기 TPO 시트(100)의 상면에 코팅되는 표면코팅층(200)으로 이루어진다.

이때, 상기 TPO 시트(100)는 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), C₂ 또는 C₄~C₁₂-α-올레핀(Olefins)을 포함하는 폴리프로필렌 코폴리머(Polypropylene copolymers) 또는 터폴리머(terpolymer), C₂ 또는 C₄~C₁₂-α-올레핀(Olefins)을 포함하는 폴리에틸렌 코폴리머(Polyethylene copolymers) 또는 터폴리머(terpolymer)중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 올레핀(Olefin)계 TPE(Thermoplastic Elastomer)로 구성될 수 있다.

이러한 TPO 시트(100)는 종래 기술에서도 밝혔듯이, 최근 자동차 내장재 시트 분야에서 기존재를 거의 완전히 대체하고 있는 주지된 시트이므로 구체적인 특성 설명은 생략한다.

본 발명은 이와 같은 TPO 시트(100)의 표면 가공, 즉 부가가치를 높이기 위해 IMG 진공성형시 유발되는 종래 문제를 해결하기 위해 그 상면에 별도의 표면코팅층(200)을 더 형성한 것에 주된 특징이 있다.

본 발명에 따른 상기 표면코팅층(200)은 상기 TPO 시트(100)의 상면에 부착력을 제공하는 프라이머층(210), 상기 프라이머층(210)에 의해 상기 TPO 시트(100)의 상면에 코팅된 상태로 고정되는 제1표면코팅층(220), 상기 제1표면코팅층(220)의 상면에 코팅되는 제2표면코팅층(230)으로 이루어진다.

이때, 상기 프라이머층(210)은 상기에서도 설명하였듯이, 상기 TPO 시트(100)의 상면에 상기 제1표면코팅층(220)을 부착시키기 위한 코팅층이다.

그리고, 상기 제1표면코팅층(220)은 상기 제2표면코팅층(230)에 비해 상대적으로 신장율은 낮지만 내열성은 높은 층을 이루도록 하여 200℃ 이상의 고온하에서도 균일한 표면코팅층(200)을 유지할 수 있도록 하여 준다.

이를 위해, 상기 제1표면코팅층(220)은 아크릴이 30-70중량% 함유된 PVC가 바람직하며, 특히 바람직하기로는 아크릴 40중량%와 PVC 60중량%로 배합되었을 때이다.

여기에서, 상기 제1표면코팅층(220)을 구성하는 아크릴이 30중량% 미만으로 배합되면 IMG 진공성형시 광택 균일성이 떨어지고, 70중량%를 초과하면 PVC를 통해 얻을 수 있는 내열성이 저하되므로 상기 범위로 한정하여야 한다.

뿐만 아니라, 상기 아크릴은 수지형태로서 Tg가 60℃ 이상이어야 하고, 바람직하기로는 100℃ 이상을 사용하며, PVC는 수지형태로서 중합도 500 이상을 가져야 하고, 700-1000 수준을 사용하는 것이 가장 바람직한데, 이는 Tg와 중합도가 낮을 경우 광택의 균일성이 급격히 떨어지므로 이를 방지하기 위한 것이다.

한편, 상기 제2표면코팅층(230)은 기존과 같은 우레탄수지로 이루어진 코팅층으로서, 기존과 같기 때문에 설명을 생략한다.

아울러, 상기 제1,2표면코팅층(220,230)의 도포량을 정량적으로 예시하자면, 3-8g의 범위 내에서 광택 균일성, 감성 품질을 고려하여 도포됨이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 내장재 시트의 특성을 확인하기 위해 IMG 진공성형법을 적용하여 발명 범주를 벗어난 비교재1,2와 함께 표면감성과 광택균일성을 테스트하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

이때, 도포량은 표 1과 같이 변화시켰으며, 발명재는 도 1에 도시된 층상 구조를 갖는 것이고, 비교재1은 프라이머층과 우레탄층만 있는 경우이며, 비교재2는 프라이머층과 PVC/아크릴층만 있는 경우로 하였다.

이때, 상기 표 1에서, PVC와 아크릴의 배합비는 60중량%:40중량%로 하였고, 아크릴수지의 Tg는 110℃, PVC수지의 중합도는 500/700=1/1로 하였으며, 표면감성은 블라인드 테스트(시험자 10명의 평균 측정값) 하였다.

표 1에 나타난 바와 같이, 제1표면코팅층인 PVC/아크릴층이 더 구비될 경우, 도포량에 따라 차이는 있지만 표면감성과 광택균일성 모두를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

100: TPO 시트 200: 표면코팅층
210: 프라이머층 220: 제1표면코팅층
230: 제2표면코팅층

Claims (5)

1. TPO 시트(100)와, 상기 TPO 시트(100)의 상면에 코팅되는 표면코팅층(200)을 포함하는 자동차 내장재 시트에 있어서;
   상기 표면코팅층(200)은,
   상기 TPO 시트(100)의 상면에 도포되어 접착력을 제공하는 프라이머층(210)과; 상기 프라이머층(210)의 상면에 도포되는 제1표면코팅층(220)과; 상기 제1표면코팅층(220)의 상면에 도포되는 제2표면코팅층(230);으로 이루어지되,
   상기 제1표면코팅층(220)은 중합도 500-1000인 PVC수지 30-70중량%와, Tg 60-110℃인 아크릴수지 30-70중량%가 배합된 PVC/아크릴수지층이고;
   상기 제2표면코팅층(230)은 우레탄수지층인 것을 특징으로 하는 IMG 진공성형용 자동차 내장재 시트.
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