KR101555857B1 - 자동차용 내장재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 복합재에 관한 것으로서, 흡음과 차음 성능에 따라 비율을 달리 배합된 흡음층 및 차음층의 2층으로 이루지거나, 제1 흡음층, 차음층 및 제2 흡음층의 3층으로 이루어지고, 각 측면에서 상이한 온도로 동시에 가열함으로써 형성된 자동차 내장재에 관한 것이다.
서로 다른 층들을 합지한 복합재를 열풍에 의해 용융 결합시키는 종래기술의 경우에는 표면과 이면의 온도를 달리 적용할 수 없어 표면,이면을 각각 가열하는 2공정을 필요로 하였으나, 본 발명은 표면과 이면을 각각 상이한 온도로 동시에 가열할 수 있어 1회 공정으로 단순화시킬 수 있다. 또한, 종래의 열풍가스방식의 경우 저융점 수지가 용융하는 경우에 폴리프로필렌이 용융되지 않는 경우가 발생할 수 있으나, 본 발명은 이러한 문제점이 발생하지 않는다. 또한, 휘발성 유기 화합물의 배출량이 낮아 친환경적이며, 3층의 듀얼측면 복합 구조로서 흡차음성능이 우수하고, 통기성과 압축탄성율이 우수하고, 경량화된 장점을 갖는다. 또한, 3층의 복합구조이지만, 흡차음부직포를 일체형으로 제조하여 추가 펠트 부착이나 흡음재부착공정 없이 생산 가능하여 생산성 향상과 생산원가 절감의 효과가 있다.

Description

자동차용 내장재의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF INTERIOR MATERIALS FOR AUTOMIBLE}

본 발명은 자동차용 내장재의 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 자동차 내장재용 시트는 표면층, 기재층, 이면층 등 복수의 적층체로 이루어지며, 종래의 자동차 내장재용 시트는 자동차에서 발생하는 각종 소음(noise : Engine, Road & Tire, Stone, Chipping, Water Slash 등)을 줄여주기 위하여 시트 이면에 흡음재(Sponge, Marble, 잡면 Felt, Resin Felt, 신슈레이터 등)를 부착하고 있다. 자동차 내장재용 시트를 성형한 후에 흡음재를 별도로 양면테이프, 접착제, 초음파 융착, 고주파 융착 등으로 접착하는데 접착방법에 따라 냄새 및 접착력 약화 등 품질문제와 흡음소재의 비용 및 공정비용이 추가되어 원가가 상승하는 문제가 있으며, 내장재용 시트 성형시 프레스 압력을 가할 경우, 소재의 구성에 압력을 완충하는 구조가 약하여, 표면에서 부드러운 촉감을 갖도록 하는 용도의 펠트(Felt)가 눌린 상태에서 복원이 안됨에 따라, 시각 및 촉각 품질이 저하되는 문제가 있다.

자동차 내장재용 시트의 다른 제조방법으로서 폴리에스테르와 같은 섬유사를 2 내지 3인치(inch)의 짧은 길이로 절단한 다수 개의 단섬유사를 800 내지 1,500g/㎡의 분포가 되도록 바늘침으로 다져 펠트(felt) 상태로 제조한 후 뒷면에 아크릴계 라텍스나 PE층을 300 내지 600g/㎡ 도포시킨 방법이 알려져 있으나, 흡습에 의한 변형 등 상품성이 저하되어 자동차 내장재를 제조하는데 문제점으로 지적되고 있다.

자동차 내장재용 시트의 또 다른 제조방법으로서 압출가공방법이 가장 유력한 방법으로 알려져 있으나, 자동차 내장재용 압출시트 이면 전체에 흡음재가 부착되지 않는 경우는 공명현상 발생으로 소음 감소효과가 발생된다. 또한 현재의 기술로서는 흡음재를 압출시트 이면에 부착하는 경우 기재층의 압출시 온도가 200 내지 240℃로 유동성이 높아 흡음재인 이면층에 기재층이 과도하게 침투하여 흡음기능이 약화되는 문제가 있다.

그리고 자동차 트렁크(Trunk)나 시트(Seat) 등의 부품제조용으로 사용되는 압출시트는 PP 및 PE 등의 플라스틱 원료에 천연섬유나 탈크, 탄산칼슘 등의 충전제를 혼련하여 시트상태로 압출시킨 기재층과 기재층의 일측면 또는 양면에 부직포를 접착하여 사용하고 있는데, 자동차 부품 제조공정에서 생겨나는 압출시트 폐기물(스크랩)을 재활용 하는 것이 환경보호와 자원재활용 측면에서 과제가 되고 있다.

한편, 자동차 주행시 차체 주위의 공기의 유동이 발생하게 되는데, 이때 타이어 주변에 발생하는 공기의 영향 또한 무시할 수 없다. 타이어 주변에 발생하는 공기 유동에 의하여 타이어 부근의 공기는 난류와 와류가 복잡하게 얽혀 있어 3차원적이고 복잡하며, 이에 대한 대책으로 타이어 주위를 감싸는 휠가드(Wheel Guard)가 설치된다.

통상적으로, 휠가드는 타이어와 그 타이어의 외측에 위치되는 차체패널 및 범퍼를 구획하기 위하여, 상기 타이어와 차체패널 및 범퍼 사이에 설치되는데 타이어를 차체패널 내측에서 소정구간만큼 감싸도록 곡선 형태로 벤딩 성형된다.

이러한 휠가드는 통상적으로 경질의 폴리프로필렌(PP) 수지나 연질의 폴리프로필렌(PP) 수지를 이용하여 제조되는데, 위에서 설명한 바와 같이 타이어와 차체패널 사이에 설치되어 차량이 주행할 때 타이어에 묻은 물이나 흙과 같은 이물질이 차체패널 쪽으로 유입되는 것을 방지한다.

상기 휠가드는 이와 같이 타이어와 차체패널 사이를 칸막이하여 타이어에 묻은 흙이 내부로 유입되지 않도록 하는 흙받이 역할을 함과 동시에 차량이 고속으로 주행할 때 타이어 쪽으로 흐르는 공기가 회전하는 타이어와 충돌하여 타이어부에 발생하는 복잡한 난류와 와류를 정리하여 매끄러운 유동이 될 수 있도록 하는 기능 또한 담당한다.

그러나 종래 폴리프로필렌(PP) 수지를 사용한 휠가드는 휠가드의 단순 외관에 중점을 두고 제조되었기 때문에 주행시 발생하는 로드노이즈를 효과적으로 제거할 수 없는 단점이 있어 타이어와 도로의 마찰에 의해 발생하는 로드노이즈가 차실 내부로 유입되어 특히 뒷자석의 진동소음성능을 저해하는 문제점이 있었다.

이에 따라 휠가드의 뒷면에 별도의 흡음재를 양면테이프를 사용하여 접착해야 하는 과정이 추가로 수행되었는데, 추가 공정의 불편함과 양면테이프가 물에 의해 떨어지면 흡음성능이 저하된다는 문제점이 존재하였다.

하기는 자동차 내장재에 대한 종래 기술에 관한 것이다.

대한민국 특허등록번호 제10-1181201호(등록일자 2012년 9월 3일; 특허권자 신동용)는 차량용 휠가드의 제조방법에 관한 것으로서, 타이어와 그 타이어의 외측에 위치되는 차체패널을 구획하기 위하여, 상기 타이어를 차체패널 내측에서 일정구간만큼 감싸도록 벤딩 성형된 차량용 휠가드 제조에 있어서, 폴리에스터섬유를 카딩하고 니들펀칭하여 펠트층을 형성하는 제1펠트층형성단계; 폴리에스터섬유를 카딩하고 니들펀칭하여 펠트층을 형성하는 제2펠트층형성단계; 및 상기 제1펠트층과 제2펠트층을 적층하고 니들펀칭하는 합지단계를 포함하는 차량용 휠가드 제조방법을 제공한다.

상기 발명은 표면의 분진을 방지하기 위해 폴리에틸렌 필름을 코팅해야 하고, 상/하원단을 합지한 후 오븐에서 열풍건조하여 히팅롤러로 표면처리를 하여야 하는 문제점을 지니고 있다.

또한, 대한민국 특허등록번호 제10-1069903호(등록일자 2011년 9월 27일; 특허권자 한양소재 주식회사)는 흡음기능이 향상된 자동차 내장재용 적층체 및 그 제조방법으로서, 표면부직포층, 기재층, 이면흡음부직포층으로 구성되는 자동차 내장재용 압출시트에 있어서, 기재층과 이면흡음부직포층의 접착력과 이면흡음부직포층의 흡음력이 동시에 최고점이 되는 범위로 기재층의 용융부분이 이면흡음부직포층으로 침투되도록하는 흡음기능이 향상된 자동차 내장재용 적층체를 제공한다.

상기 발명은 표면과 이면의 부직포 사이에 PP 플라스틱의 압출시트인 기재층을 갖고 있어 표면과 이면의 부직포 사이에 기재층을 가열롤로 통과시키면서 제조하여야 하고 기재층을 지니고 있는 바 전체적으로 고중량인 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 흡차음성능이 우수하고 보다 경량이면서, 보다 경제적이고 높은 생산성으로 얻어질 수 있는 자동차용 내장재의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제의 해결을 위하여 본 발명은 차량의 내부를 기준으로 안쪽을 구성하는 흡음층 및 차량의 내부를 기준으로 바깥쪽을 구성하는 차음층으로 구성된 휠가드용 자동차 내장재로서, 흡음층이 폴리프로필렌 섬유 및 폴리에스테르 섬유 로 구성된 부직포이며, 차음층이 폴리프로필렌 섬유, 저융점 섬유, 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 부직포이며, 두 부직포를 적층하고 동시에 흡음층과 차음층에 대해 상이한 온도로 가열함으로써 형성된 휠가드용 자동차 내장재를 제공한다.

또한, 본 발명은 차량의 내부를 기준으로 안쪽을 구성하는 제1 흡음층, 차음층, 및 차량의 내부를 기준으로 바깥쪽을 구성하는 제2 흡음층으로 구성된 트렁크 사이드용 자동차 내장재로서, 제1 흡음층이 폴리프로필렌 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 부직포이며, 차음층이 저융점 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 부직포이며, 제2 흡음층이 저융점 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 이면 부직포이며, 세 층을 적층하고 동시에 제1 흡음층과 제2 차음층을 제1 흡음층의 가열온도 보다 높은 제2 흡음층의 가열온도로 동시에 가열함으로써 형성된 트렁크 사이드용 자동차 내장재를 제공한다.

본 발명에 따르면, 본 발명은 흡차음성능이 우수하고 통기성 및 압축탄성율이 우수하고 경량의 내장재로 자동차를 경량화시킬 수 있으면서, 표면과 이면을 각각 상이한 온도로 가열함으로써 1회의 가열 공정을 통해 공정을 단순화시킬 수 있어, 보다 경제적이고 생산성을 크게 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 휘발성 유기 화합물의 배출량이 낮아 친환경적이며, 3층의 듀얼측면 복합 구조로서 흡차음성능이 우수하고, 통기성과 압축탄성율이 우수하고, 경량화된 장점을 갖는다. 또한, 3층의 복합구조이지만, 흡차음부직포를 일체형으로 제조하여 추가 펠트 부착이나 흡음재부착공정 없이 생산 가능하여 생산성 향상과 생산원가 절감의 효과가 있다.

하기에서 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 일 양태는 차량의 내부를 기준으로 안쪽을 구성하는 흡음층 및 차량의 내부를 기준으로 바깥쪽을 구성하는 차음층으로 구성된 휠가드용 자동차 내장재를 제공한다.

본 발명에서 흡음층은 차량의 내부를 기준으로 안쪽을 구성하는 층으로서, 폴리프로필렌 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 부직포층이다.

폴리프로필렌 섬유는 합지된 후에 가열 과정에서 용융되어 피막을 형성하여 발수성을 향상시키며, 다만 모든 폴리프로필렌 섬유가 가열 과정에서 용융되는 것은 아니며, 주된 기능은 성형성과 발수성을 향상시키기 위한 것이다. 본 발명에서 흡음층에서 사용되는 폴리프로필렌 섬유는 4 내지 9 데니어(denier) 굵기의 섬유로서, 이의 함량은 흡음층을 기준으로 하여 20 내지 40 중량%가 바람직하고, 30 중량%가 더욱 바람직하다. 함량이 상기 범위 미만인 경우에 성형성 및 발수성이 떨어지며, 상기 범위를 초과하는 경우에 성형시 부직포가 찢어지거나 성형품에 주름이 발생하여 제품화하기 어려우며, 부직포 예열시 녹는 부위마다 달라져서 부직포의 녹는 정도가 다르며, 성형성이 달라져서 부직포 가운데 부분과 양쪽 가장자리 부분의 두께 차이로 제품 형상이 원하는대로 형성되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

폴리에스테르 섬유는 일반적으로 자동차 내장재에서 통상적으로 사용되는 모든 종류의 폴리에스테르 섬유를 포함한다. 본 발명에서 흡음층에서 사용되는 폴리에스테르 섬유는 4 내지 15 데니어의 굵기의 섬유이며, 이의 함량은 흡음층을 기준으로 하여 60 내지 80 중량%가 바람직하고, 70 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우에, 흡차음 시험시 저주파와 고주파의 값에서 흡차음 데이터 값이 일정하게 나오지 않고, 부직포 성형시 제품형상이 일정하게 나오지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

또한, 본 발명에서 차음층은 차량의 내부를 기준으로 바깥쪽을 구성하는 층으로서, 폴리프로필렌 섬유, 저융점 섬유, 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 부직포층이다.

차음층에서 사용되는 폴리프로필렌 섬유는 상기 기술된 흡음층에서 사용되는 것과 동일한 두께의 섬유를 사용할 수 있으며, 이의 함량은 15 내지 25 중량%가 바람직하고, 20 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우에, 흡차음 시험시 저주파와 고주파의 값에서 흡차음 데이터 값이 일정하게 나오지 않고, 부직포 성형시 제품형상이 일정하게 나오지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

차음층에서 사용되는 저융점 섬유는 합지된 후 가열 과정에서 약 절반이 용융되고 나머지는 성형시 예열공정인 2차 가열에서 용융되며 이의 주된 기능은 후공정인 원하는 형상을 갖도록 성형하는 공정인 프레스 성형과정에서의 원단이 찌어지는 것을 방지하는 성형성을 향상시키기 위한 것이다. 본 발명에서 사용되는 저융점 섬유는 용융 온도가 약 140℃인 저융점 섬유가 바람직하다. 본 발명의 차음층에서 사용되는 저융점 섬유는 3 내지 8 데니어 굵기의 섬유로서, 이의 함량은 25 내지 35 중량%가 바람직하고, 30 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 함량을 벗어나는 경우에, 성형시 형상이 부위별로 제대로 나오지 않고 일정하지 않게 되고, 방수효과가 제대로 나오지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

또한, 차음층에서 사용되는 폴리에스테르 섬유는 1 내지 4 미만의 데니어 굵기의 섬유로서, 이는 흡음층에서 사용되는 폴리에스테르 섬유 보다 얇은 굵기를 사용함을 특징으로 합니다. 이는 흡음층에 비해 보다 차음능력을 향상시키기 위한 것이며, 섬유 굵기가 가늘수록 열처리 후 섬유 결속도가 우수하고 이에 따라 차음 효과 및 방수 효과를 증대시킨다. 이의 함량은 40 내지 60 중량%가 바람직하게 50 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 함량을 벗어나는 경우에, 성형 시 형상이 부위별로 제대로 형성되지 않게 되고 일정하게 나오지 않으며, 이에 따라, 방수 효과가 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.

이러한 흡음층 및 차음층은 이러한 층 각각의 구성성분들을 투입 및 혼합한 후에, 제1 카딩, 제1 적층 이후, 이를 제1 내지 제4 니들펀칭으로 순차적으로 처리하여 각각 1개 층의 부직포를 형성시킴으로써 상기 흡음층 및 차음층을 각각 형성한다. 카딩 및 적층의 경우, 필요한 경우에 상기 구성성분들을 보다 잘 혼합하기 위하여 2회 이상 수행할 수 있으며, 바람직하게는 임의적으로 제2 카딩 및 임의적으로 제2 적층을 수행할 수 있다.

이렇게 얻어진 층들을 적층하고, 이를 니들펀칭하고, 흡음층과 차음층을 흡음층의 가열온도 보다 높은 차음층의 가열온도로 동시에 가열하여 훨 가드용 자동차 내장재를 형성한다.

본 발명에서 가장 큰 특징으로는, 상술된 바와 같이 흡음층과 차음층을 흡음층의 가열온도 보다 높은 차음층의 가열온도로 동시에 가열하는 것으로서, 이는 단 1회의 열처리만으로도 휠가드용 자동차 내장재를 생산할 수 있어, 보다 경제적이고 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다. 보다 구체적으로, 상기 각 층들의 성분, 두께에 따라, 각 측면의 가열 온도가 조정될 수 있으며, 바람직하게 흡음층 측의 가열온도가 100 내지 120℃이며, 차음층 측의 가열온도가 130 내지 150℃이다. 상기 온도 범위를 벗어나는 경우에, 성형하기 전에 부직포 예열시 온도 조건에 따라 부위별로 수축되는 정도가 다르게 나오고 이에 따라 성형되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

이러한 온도에서 바람직한 흡음층 및 차음층의 가열속도가 44 내지 52초이거나, 흡음층 및 차음층의 가열통과속도가 3.2 내지 3.8 m/분이 고려될 수 있으며, 이러한 시간은 온도에 따라 조금씩 조정될 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 차량의 내부를 기준으로 안쪽을 구성하는 제1 흡음층, 차음층, 및 차량의 내부를 기준으로 바깥쪽을 구성하는 제2 흡음층으로 구성된 트렁크 사이드용 자동차 내장재를 제공한다.

본 발명에서 제1 흡음층은 차량의 내부를 기준으로 안쪽을 구성하는 층으로서, 폴리프로필렌 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 부직포 층이다. 본 발명에서 제1 흡음층에서 사용되는 폴리프로필렌 섬유는 4 내지 9 데니어 굵기의 섬유로서, 이의 함량은 40 내지 60 중량%가 바람직하고 50 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 함량을 벗어나는 경우에, 성형 시 형상이 부위별로 제대로 형성되지 않게 되고 일정하게 나오지 않으며, 이에 따라, 방수 효과가 떨어지는 문제점이 발생한다.

또한, 본 발명에서 제1 흡음층에서 사용되는 폴리에스테르 섬유는 1 내지 4 데니어의 굵기로서, 이의 함량은 40 내지 60 중량%가 바람직하고 50 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 함량을 벗어나는 경우에, 성형 시 형상이 부위별로 제대로 형성되지 않게 되고 일정하게 나오지 않으며, 이에 따라, 방수 효과가 떨어지는 문제점이 발생한다.

본 발명에서 차음층은 제1 흡음층과 제2 흡음층 사이에 놓이게 되는데, 이는 저융점 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 부직포 층이다. 본 발명에서 차음층에서 사용되는 저융점 섬유는 3 내지 8 데니어 굵기의 섬유로서, 이의 함량은 20 내지 40 중량%가 바람직하고, 30 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 함량을 벗어나는 경우에, 성형 시 형상이 부위별로 제대로 형성되지 않게 되고 일정하게 나오지 않으며, 이에 따라, 흡음 효과가 떨어지는 문제점이 발생한다.

또한, 본 발명에서 차음층에서 사용되는 폴리에스테르 섬유는 제1 흡음층에서 사용되는 것과 동일한 1 내지 4 데니어의 굵기로서, 이의 함량은 60 내지 80 중량%가 바람직하고 70 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 함량을 벗어나는 경우에, 성형 시 형상이 부위별로 제대로 형성되지 않게 되고 일정하게 나오지 않으며, 이에 따라, 방수 효과가 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명에서 제2 흡음층은 차량의 내부를 기준으로 바깥쪽을 구성하는 층으로서, 저융점 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성된 이면 부직포 층이다. 저융점 섬유는 차음에서 사용되는 저융점 섬유 보다 굵은 것을 사용하는데, 이는 1차 흡음층에서 소음이 통과를 해서 나오면 2차 흡음층에서 소음을 굴절시켜야 흡음 효과가 더욱 상승시킨다. 구체적으로, 상기 저융점 섬유는 3 내지 8 데니어 굵기의 섬유로서, 이의 함량은 25 내지 45 중량%가 바람직하고, 35 중량%가 더욱 바람직하다. 상기 함량을 벗어나는 경우에, 성형 시 형상이 부위별로 제대로 형성되지 않게 되고 일정하게 나오지 않으며, 이에 따라, 방수 효과가 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 본 발명에서 제2 흡음층에서 사용되는 폴리에스테르 섬유는 1 내지 4 미만의 데니어 굵기의 섬유로서 이는 상기 제1 흡음층과 차음층과 동일한 굵기를 가지며, 이의 함량은 55 내지 75 중량%가 바람직하게 65 중량%가 더욱 바람직하다.

이러한 제1 흡음층, 차음층 및 제2 흡음층은 이러한 층 각각의 구성성분들을 투입 및 혼합한 후에, 제1 카딩, 제1 적층 이후, 이를 제1 내지 제4 니들펀칭으로 순차적으로 처리하여 각각 1개 층의 부직포를 형성시킴으로써 상기 흡음층 및 차음층을 각각 형성한다. 카딩 및 적층의 경우, 필요한 경우에 상기 구성성분들을 보다 잘 혼합하기 위하여 2회 이상 수행할 수 있으며, 바람직하게는 임의적으로 제2 카딩 및 임의적으로 제2 적층을 수행할 수 있다.

이렇게 얻어진 층들을 적층하고, 이를 니들펀칭하고, 제1 흡음층과 제2 흡음층을 제1 흡음층의 가열온도 보다 높은 제2 흡음층의 가열온도로 동시에 가열하여 트렁크 사이드용 자동차 내장재를 형성한다.

본 발명에서 가장 큰 특징으로는 상술된 바와 같이, 제1 흡음층과 제2 흡음층을 제1 흡음층의 가열온도 보다 높은 제2 흡음층의 가열온도로 동시에 가열하는 것으로서, 이는 단 1회의 열처리만으로도 트렁크 사이드용 자동차 내장재를 생산할 수 있어, 보다 경제적이고 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다. 보다 구체적으로, 상기 각 층들의 성분, 두께에 따라, 각 측면의 가열 온도가 조정될 수 있으며, 바람직하게 제1 흡음층 측의 가열온도가 110 내지 130℃이며, 제2 흡음층 측의 가열온도가 140 내지 160℃이다. 상기 온도 범위를 벗어나는 경우에, 층간 별로 수축이 제대로 되지 않고, 성형시 수축이 많이 발생하여 제품 형상이 제대로 형성되지 않고, 결과적으로 제품의 찌그러짐이 발생하게 된다. 이러한 온도에서 바람직한 제1 흡음층 및 제2 흡음층의 가열속도가 38 내지 46초이거나, 제1 흡음층 및 제2 흡음층의 가열통과속도가 3.6 내지 4.4 m/분이 고려될 수 있으며, 이러한 시간은 온도에 따라 조금씩 조정될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 자동차 내장재를 제조하기 위한 방법을 제공한다.

보다 구체적으로, 본 발명은 제 1단계로 흡음층(들) 및 차음층의 각 구성성분들을 투입 및 혼합한다. 이러한 성분들의 함량 및 섬유의 굵기 등은 상기에 기술된 바와 같다. 혼합 장치는 당해 분야에 공지된 통상적인 모든 혼합 장치를 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 특별히 제한하지 않는다.

제2 단계로, 제1 단계에서 얻어진 혼합물을 제1 카딩, 제1 적층, 임의적으로 제2 카딩 이후, 이를 제1 내지 제4 니들펀칭으로 순차적으로 처리하여 각각 1개 층의 부직포를 형성시킨다. 카딩 및 적층의 경우, 필요한 경우에 상기 구성성분들을 보다 잘 혼합하기 위하여 2회 이상 수행할 수 있으며, 바람직하게는 임의적으로 제2 카딩 및 임의적으로 제2 적층을 수행할 수 있다. 카딩, 적층 및 니들펀칭은 당해 분야에 공지된 통상적인 모든 장치 및 방법들을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 이러한 것들을 특별히 제한하지 않는다.

제3 단계로, 상기 각 부직포들을 2개 또는 3개층으로 적층하고, 이를 니들펀칭한다.

마지막 제4 단계로, 상기 적층물들을 각 측면에 대해 상이한 온도로 동시에 가열하여 자동차 내장재를 형성한다.

이러한 각 측면의 동시 가열을 통한 자동차 내장재의 형성은 단 1회의 열처리만으로도 자동차 내장재를 생산할 수 있어, 보다 경제적이고 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다. 상기 각 층들의 성분, 두께에 따라, 각 측면의 가열 온도가 조정될 수 있으며, 가열시간 또한 가열 온도에 따라 조정될 수 있다.

보다 구체적으로, 휠가드용 자동차 내장재를 형성하는 경우에, 바람직하게 흡음층 측의 가열온도는 100 내지 120℃로 설정되며, 차음층 측의 가열온도는 130 내지 150℃로 설정된다. 이러한 온도에서 바람직한 흡음층 및 차음층의 가열속도가 44 내지 52초이거나, 흡음층 및 차음층의 가열통과속도가 3.2 내지 3.8 m/분이 고려될 수 있으며, 이러한 시간은 온도에 따라 조금씩 조정될 수 있다.

또한, 트렁크 사이드용 자동차 내장재를 형성하는 경우에, 바람직하게 흡음층 측의 가열온도는 110 내지 130℃로 설정되며, 제2 흡음층 측의 가열온도는 140 내지 160℃로 설정된다. 이러한 온도에서 바람직한 제1 흡음층 및 제2 흡음층의 가열속도가 38 내지 46초이거나, 제1 흡음층 및 제2 흡음층의 가열통과속도가 3.6 내지 4.4 m/분이 고려될 수 있으며, 이러한 시간은 온도에 따라 조금씩 조정될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 본 발명의 휠가드의 제조

본 발명의 휠가드를 하기 표 1에 나타낸 공정에 따라 제조하였다. 이에 따라 제조된 흡음층은 250 g/m²이며, 차음층은 550 g/m²이며, 이에 따라 제조된 휠가드의 중량은 총 800 g/m²이다.

[표 1]

<실시예 2> 본 발명의 트렁크 사이드의 제조

본 발명의 트렁크 사이드를 하기 표 2에 나타낸 공정에 따라 제조하였다. 이에 따라 제조된 제1 흡음층은 200 g/m²이며, 차음층은 200 g/m²이며, 제2 흡음층은 600 /m²이며, 이에 따라 제조된 트렁크 사이드의 중량은 총 1,000 g/m²이다.

[표 2]

<실험예 1> 휠가드의 물성 실험

상기 제조된 실시예 1의 휠가드 시편을 대상으로 신뢰성 시험을 수행하였고 그 결과는 하기 표 1과 같이 높은 신뢰도를 갖는 것으로 나타났다.

[표 3]

각각의 실험 조건은 다음과 같다.

1. 중량

FITI 시험연구원의 MS341-15의 5.2 항에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 실시예 1에 따라 제조된 200 X 200 mm의 시험편을 임의의 위치에서 3매 채취하여 중량을 측정해 평균치를 구하고, 1m²의 중량으로 환산하여 표시하였다.

2. 두께

FITI 시험연구원의 MS341-15의 5.3 항에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 실시예 1에 따라 제조된 200 X 200 mm의 시험편을 채취하여 수평의 시편 지지대 위에 놓고, 120 x 120 mm의 150g 가압판을 시험편 위에 얹어놓고 압축하여 10초 후에 버니어 캘리퍼스로 두께를 측정하였다. 측정은 3매 이상으로 하여 그 평균치로 나타내었다.

3. 내열성

FITI 시험연구원의 MS341-20의 4.4 항에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 시편을 90 ± 2℃에서 50시간 방치 후 외관 변형 등을 조사하였다.

4. 내한성

시편을 -40 ± 2℃에서 24시간 방치 후 외관 변형 등을 조사하였다.

5. 흡수율

FITI 시험연구원의 MS341-09의 4.6항에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 실시예 1에 따라 제조된 100 X 100 mm의 시험편을 채취하여 40℃, 95% 상대습도 이상의 항온항습기에서 16시간 수평 정치한 후 꺼내어 표면에 부착된 수분을 TISSUE PAPER로 닦고 흡수율을 구하였다.

WA = [(W1-W0)/W0] X 100

상기 식에서, WA : 흡수율(%), W0 : 흡수 전 중량(g), W1 : 흡수 후 중량(g)

6. 흡음율

FITI 시험연구원의 MS341-18의 5.19항에 규정한 내용에 따라 시험하였다.

7. 내습성

시편을 50 ± 2℃, 상대습도 95% 이상에서 336시간 방치 후 외관 변형 등을 조사하였다.

8. 내수성

시편을 40 ± 2℃, 168시간 침적 후 23 ± 2℃, 50 ± 2 % R.H. 에서 60분 정치 후 외관 변형 등을 조사하였다.

9. 내충격성

건식: -40 ± 2℃, 24시간 방치한 후 시험편을 콘크리트 바닥에 놓아 30cm 높이에서 직경 50mm, 중량 450g의 강철공을 떨어뜨린 후 외관 변형 등을 조사하였다.

습식: 160 ± 2℃에서 200시간 방치한 후 24시간 수중에 침적 시킨 후, -40 ± 2℃, 24시간 방치한 후 시험편을 콘크리트 바닥에 놓아 30cm 높이에서 직경 50mm, 중량 450g의 강철공을 떨어뜨린 후 외관 변형 등을 조사하였다.

열충격: -40 ± 2℃, 24시간 방치한 시험편을 콘크리트 바닥에 놓아 30cm 높이에서 직경 50mm, 중량 450g의 강철공을 떨어뜨린 후 외관 변형 등을 조사하였다.

10. 내열 사이클성

[90 ± 2℃, 3시간 → 23 ± 2℃, 1시간 → -40 ± 2℃, 3시간 → 23 ± 2℃, 1시간 → 50 ± 2℃, 95% RH 이상, 15시간 → 23 ± 2℃, 1시간] 을 3 사이클 시험한 후 외관 변형 등을 조사하였다.

11. 내유성

엔진오일, 경우, 가솔린에 침지시킨 후 외관 변형 등을 조사하였다.

12. 내약품성

왁스 리무버, 부동액, 유리세척액에 침지시킨 후 외관 변형 등을 조사하였다.

13. 가열수축율

FITI 시험연구원의 MS341-18의 5.15항에 규정한 내용에 따라 시험하였다.

150 X 150 mm 시험편의 중앙에 100 X 100 mm 의 표선을 넣어 80 ± 2℃에서 50시간 방치 후 표준상태에서 60분간 정치한 후 각 방향의 수축율을 구하였다.

Ch = [(L0-L1)/L0] X 100

상기 식에서, Ch : 흡수율(%), L0 : 노화 전 치수(mm), L1 : 노화 후 치수(mm)

14. 연소성

FITI 시험연구원의 MS300-08 에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 시험편을 21 ± 5℃, 상대습도 55 ± 5% R.H.에서 24시간 방치한 후 시험을 실시하였다.

15. 중금속함량

납, 카드뮴, 수은은 시료를 산분해 후 ICP-OES로 측정하였다.

육가크롬은 1g의 시료를 50 ml 포스페이트 버퍼 용액으로 25℃에서 3시간 동안 추출한 후 UV/VIS 분광강도계(540nm)로 분석하였다. 검출 한계는 1mg/kg 이었다.

16. 항곰팡이성

FITI 시험연구원의 ASTM G 21-09에 규정한 내용에 따라 시험하였다

5가지 곰팡이를 시료 표면에 접종한 뒤, 28 내지 30℃, 85% 이상의 습도에서 28일간 배양하였고, 판정기준은 [0등급: 자라지못함/ 1등급: 시편 위 10% 이하로 자라남/ 2등급: 시편 위 10 내지 30% 이하로 자라남/ 3등급: 시편 위 30 내지 60% 이하로 자라남/ 4등급: 시편 위 60% 이상 자라남] 이었다.

사용균주:

Aspergillus niger ATCC 9642

Chaetomium globosum ATCC 6205

Penicillium pinophilum ATCC 11797

Gliocladium virens ATCC 9645

Aureobasidium Pullulans ATCC 15233

<실험예 2> 트렁크 사이드의 물성 실험

상기 제조된 실시예 2의 트렁크 사이드 시편을 대상으로 신뢰성 시험을 수행하였고 그 결과는 하기 표 4와 같이 높은 신뢰도를 갖는 것으로 나타났다.

[표 4]

Claims (6)

1. 차량의 내부를 기준으로 안쪽을 구성하는 흡음층;
   차량의 내부를 기준으로 바깥쪽을 구성하는 차음층;을 포함하는 자동차용 내장재의 제조방법으로,
   흡음층의 구성 성분인 폴리프로필렌 섬유 20 내지 40 중량% 및 폴리에스테르 섬유 60 내지 80 중량%, 그리고 차음층의 구성 성분인 폴리프로필렌 섬유 15 내지 25 중량%, 저융점 섬유 25 내지 35 중량%, 및 폴리에스테르 섬유 40 내지 60 중량%을 투입 및 혼합하는 단계;
   상기 혼합물을 제1 카딩, 제1 적층, 임의적으로 제2 카딩 및 임의적으로 제2 적층 이후, 이를 제1 내지 제4 니들펀칭으로 순차적으로 처리하여 각각 1개 층의 흡음층 부직포 및 차음층 부직포를 형성시키는 단계;
   상기 흡음층 부직포와 차음층 부직포를 적층하고, 이를 니들펀칭하는 단계;
   상기 적층된 흡음층 부직포의 가열온도보다, 상기 적층된 차음층 부직포의 가열온도를 높게 하여, 상기 적층된 흡음층과 적층된 차음층을 동시 가열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적층된 흡음층 부직포의 가열온도는 100 내지 120℃이고, 상기 적층된 차음층 부직포의 가열온도는 130 내지 150℃인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   흡음층에서 폴리프로필렌 섬유가 4 내지 9 데니어(denier) 굵기의 섬유이고, 폴리에스테르 섬유가 4 내지 15 데니어의 굵기의 섬유이며,
   차음층에서 폴리프로필렌 섬유가 4 내지 9 데니어 굵기의 섬유이고, 저융점 섬유가 3 내지 8 데니어 굵기의 섬유이고, 폴리에스테르 섬유가 1 내지 4 미만의 데니어 굵기의 섬유인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
4. 차량의 내부를 기준으로 안쪽을 구성하는 제1 흡음층;
   차량의 내부를 기준으로 바깥쪽을 구성하는 제2 흡음층;
   제1 흡음층과 제2 흡음층 사이에 끼워진 차음층;을 포함하는 자동차용 내장재의 제조방법으로,,
   상기 제1 흡음층의 구성 성분인 폴리프로필렌 섬유 40 내지 60 중량% 및 폴리에스테르 섬유 40 내지 60 중량%, 상기 제2 흡음층의 구성 성분인 저융점 섬유 25 내지 45 중량% 및 폴리에스테르 섬유 55 내지 75 중량%, 상기 차음층의 구성 성분인 저융점 섬유 20 내지 40 중량% 및 폴리에스테르 섬유 60 내지 80 중량%을 투입 및 혼합하는 단계;
   상기 혼합물을 제1 카딩, 제1 적층, 임의적으로 제2 카딩 및 임의적으로 제2 적층 이후, 이를 제1 내지 제4 니들펀칭으로 순차적으로 처리하여 각각 1개 층의 제1 흡음층 부직포 및 제2 흡음층 부직포, 차음층 부직포를 형성시키는 단계;
   상기 제1 흡음층 부직포와 제2 흡음층 부직포, 차음층 부직포를 적층하고, 이를 니들펀칭하는 단계;
   상기 적층된 제1 흡음층 부직포의 가열온도보다, 상기 적층된 제2 흡음층 부직포의 가열온도를 높게하여 상기 적층된 제1 흡음층과 적층된 제2 흡음층을 동시 가열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 적층된 제1 흡음층 부직포의 가열온도는 110 내지 130℃이고, 상기 적층된 제2 흡음층 부직포의 가열온도는 140 내지 160℃인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
6. 제4항에 있어서,
   제1 흡음층에서 폴리프로필렌 섬유가 4 내지 9 데니어 굵기의 섬유이고, 폴리에스테르 섬유가 1 내지 4 데니어의 굵기의 섬유이며,
   차음층에서 저융점 섬유가 3 내지 8 데니어 굵기의 섬유이고, 폴리에스테르 섬유가 1 내지 4 미만의 데니어 굵기의 섬유이며,
   제2 흡음층에서 저융점 섬유가 3 내지 8 데니어 굵기의 섬유이고, 폴리에스테르 섬유가 1 내지 4 미만의 데니어 굵기의 섬유인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.