KR101558713B1

KR101558713B1 - 저융점 접착필름

Info

Publication number: KR101558713B1
Application number: KR1020130168024A
Authority: KR
Inventors: 박중민; 이호달; 이종헌; 이은경; 유기현
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사; 한민내장주식회사; 주식회사 삼성그라테크
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-10-07
Also published as: DE102014116924A1; CN104742467A; US10399514B2; KR20150078557A; US20150183383A1; DE102014116924B4; CN104742467B

Abstract

본 발명은 저융점 접착필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저융점 폴리우레탄을 접착층으로 가지는 필름을 구성하여 카페트 원단에 흡음재를 접착시킬 때 저온에서도 우수한 접착력을 가지도록 하여, 특히 카페트 원단과 흡음재가 적층된 흡차음 복합형 카페트의 층간 접착에 매우 유용한 저융점 접착필름에 관한 것이다.

Description

저융점 접착필름{Low-melting adhesive film}

일반적으로 자동차 등의 소음진동(NVH)을 저감시키고 주변 환경을 개선하기 위해 카페트나 각종 흡차음재 등이 사용되고 있다.

일반적으로 카펫트나 흡차음 소재들의 경우 다양한 적층구조의 원단으로 차음 구조를 가지고 있으나, 최근 흡음성이 부여된 흡차음 복합형 소재로의 개발이 다양하게 이루어지고 있다.

특히, 기존의 카페트 구조는 일반적으로 카펫트 원단의 하부가 차음구조로 되어 있으며, 그 원단의 최하단부에는 중량이 700~1200g/㎡인 AP(애플리케이션 프로세서) 코팅이 처리되어 있고 이 AP 코팅 재질은 폴리에틸렌, 엘라스토머, EVA 등으로 구성되어 있으면서 접착 성분을 가지고 있다. 그런데 여기에 흡음 소재로서 폴리우레탄 폼에 폴리에틸렌 필름이 합포된 것을 원단에 부착하여 사용하는데, 이 경우 상기 AP 코팅에 부착되는 부분인 폴리에틸렌 필름이 AP 코팅과 접착되는 접착력은 실질적으로 폴리에틸렌 필름이 아닌 AP 코팅의 접착력에 의해 폴리에틸렌 필름이 접착되면서 흡음 소재가 구비된 카페트가 제조되는 것이다. 따라서 기존에는 합차음 복합형 카페트에서 원단과 흡음재를 적층하는 과정에서는 180℃ 이상의 오븐에서 카페트 원단을 가열시키고 이때 AP 코팅이 용융되면서 발포성 흡음재와 합포된 폴리에틸렌 필름이 그 용융된 AP 코팅층에 접착되도록 하고, 이를 냉각 금형을 통하여 성형하는 방법으로 흡차음 복합형 카페트를 제작하고 있다.

이와 같은 기존의 흡차음 복합현 카페트는 그 제조공정이 복잡하고, 내구성이나 경량화 면에서도 개선의 필요성이 대두되고 있다. 더구나, AP 코팅의 적용에 비해 흡차음 복합형 제조에 유리한 보다 고강성의 소재 적용이 필요한 실정이다.

그렇다고 하더라도 흡음 소재인 폴리우레탄 폼을 카페트 원단에 적층시켜서 제조하기 위해서는 중간에 접착 성분이 필요하고, 이를 위해서는 바람직한 접착제 또는 접착필름들의 연구가 필요하다.

종래 이러한 접착용 필름으로서, 한국특허등록 제10-0842218호에서는 적층필름의 보호층으로 사용하기 위한 내열성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 수지와, 접착제 층으로 사용하기 위한 융점을 조정하여 융점이 서로 다르게 제조된 접착제용 핫멜트 열가소성 폴리우레탄 수지와, 이를 적층시킨 적층필름에 관한 기술이 기재되어 있으며, 구체적으로는 분자량 1,500-2,500 폴리올(폴리에스테르 디올, 폴리에테르 디올), 이작용성 쇄연장제(부탄디올) 및 유기 디이소시아네이트(방향족, 지방족, 치환족 이소시아네이트)를 서로 반응 결합시켜 제조한 융점이 80℃내지 140℃사이인 핫멜트 열가소성 폴리우레탄 수지로 접착제 층 필름을 제조하고, 폴리올(폴리에스테르 디올, 폴리에테르 디올), 이작용성 쇄연장제 부탄디올) 및 유기 디이소시아네이트(방향족, 지방족, 치환족 이소시아네이트)를 서로 반응 결합시켜 제조한 융점이 160℃ 이상이고 연화점이 81℃ 이상을 가진 내열성을 구비한 열가소성 폴리우레탄 수지로 보호층 필름을 제조하여 상기 접착제 층 필름과 상기 보호층 필름을 서로 압력을 가하여 접착시켜 제조됨을 특징으로 하는 적층필름이 제안되어 있다.

또한, 한국특허공개 제2012-109062호에서는 신축성이 우수한 접착용과 접착제층용 열가소성 폴리우레탄 수지, 신축성 및 내열성이 우수한 보호층용 열가소성 폴리우레탄 수지와 이를 이용하여 제조된 필름에 관한 기술이 제안되어 있다.

그 외에도, 일본특허공개 평9-221640호에서는 지방족 디이소시아네이트, 고분자 디올, 쇠사슬 신장로부터 조성된 분자 안에 메틸기 측쇄를 1개 이상 갖는 것을 특징으로 하는 유동개시 온도 80 ~ 150℃의 범위의 열가소성 폴리 우레탄 수지 및 열간 성형하여 얻은 저온 유연성이 뛰어난 핫멜트 필름 접착제에 관하여 기재하고 있으며, 미국특허공개 제2011-112270호에서는 폴리에스테르 폴리올 성분, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI) 성분, 및 디올의 OH 기 사이에 5개 탄소 또는 7개 이상의 탄소를 갖는 선형의 디올 사슬 증량제의 반응으로부터 제조된 저융점 폴리 우레탄 엘라스토머에 관하여 제안하고 있다.

그러나, 이러한 종래 기술들에서 적용하고 있는 접착필름이나 접착제 구성은 그 성분이 대부분 접착필름인 핫멜트 열가소성 폴리우레탄 수지 제조의 구성물이 유사하고, 접착성 폴리머로서, 이소시아네이트 성분과 디올성분을 포함하고 있으나, 그 접착력이 낮아서 쉽게 박리되거나 접착온도가 고온이므로 제조공정이 어렵고 비경제적이라는 점이 문제점으로 지적되고 있다.

1. 한국특허등록 제10-0842218호 2. 한국특허공개 제2012-109062호 3. 일본특허공개 평9-221640호 4. 미국특허공개 제2011-112270호

위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 저온 접착이 가능한 접착용 필름으로서 열가소성 폴리 우레탄으로 이루어진 제1 접착층과 최저온도 60℃ 이상의 저온 접착이 가능한 아로마틱(Aromatic) 베이스의 핫 멜트 열가소성 폴리 우레탄으로 이루어진 제2 접착층을 가지도록 구성하는 경우 저온 접착성이 매우 우수하고 인접 적층 소재와의 접착력이 우수하여 제작 과정에서 용이하게 저온 접착이 가능하다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 접착성이 매우 우수하고 제작 과정에서 저온 접착이 가능한 새로운 저융점 접착필름을 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 흡음소재와의 접착성은 물론 고강성 펠트 등과 같은 카페트 원단의 최하층과의 접착성이 매우 우수한 저융점 접착필름을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 내구성이 우수하고 고품질의 흡차음 복합형 카페트를 경량화하고 저렴한 비용을 제조할 수 있는 저융점 접착필름을 제공하는데 있다.

위와 같은 과제 해결을 위해, 본 발명에서는 열가소성 폴리 우레탄으로 이루어진 제1 접착층; 최저온도 60℃ 이상의 저온 접착이 가능한 아로마틱(Aromatic) 베이스의 핫 멜트 열가소성 폴리 우레탄으로 이루어진 제2 접착층; 및 폴리에틸렌(PE) 계열의 보호 필름층을 포함하는 저융점 접착필름을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 저융점 접착필름을 이용한 제품으로서, 최하층으로 고강도 펠트층을 가지는 카페트 원단과 폴리우레탄 폼의 흡음층이, 상기 접착필름을 이용하여 접착되어 있되 상기 저융점 필름의 보호필름층을 제거하여 접착된 흡차음 복합형 카페트를 제공한다.

위와 같은, 본 발명에 따른 저융점 접착필름은 흡차음형 카페트 등에 적용하는 경우 소음방진(NVH) 저감 효과가 매우 우수한 흡차음 복합형 카페트의 제조에 매우 유용하다.

또한 이러한 저융점 접착필름을 적용하는 경우 고품질의 카페트에 대한 경량화와 원가 절감이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 저융점 접착필름의 구조를 개념적으로 나타낸 단면도 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저융점 접착필름을 이용하여 고강도 필트층을 가지는 카페트 원단에 적용하여 흡음층을 접착시키는 구조를 개념적으로 나타낸 흡차음 복합형 카페트의 단면 구조도이다.

이하, 본 발명은 하나의 구현예로서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 저융점 접착 필름이 가장 바람직하게 적용되는 곳은 차량용 카페트와 같이 외관을 미려하게 하는 등의 편의성을 부여함과 동시에 소음진동(NVH)을 방지하기 위해 사용되는 카펫트이다. 종래의 카페트의 구성과는 달리 본 발명에 따른 저융점 접착 필름이 바람직하게 적용되는 카페트는 단순한 차음에서 흡음 효과까지 가지는 흡차음 복합형으로 개선된 고품질의 카페트를 구성할 수 있도록 하기 위해, 카페트의 원단 최하층을 기존의 AP 코팅 대신에 차음 효과와 물성이 우수하고 경량화가 가능한 고강성 펠트로 구성하는 것이 바람직하다.

그런데, 이러한 고강성 펠트는 오븐을 통과해도 용융이 이루어지지 않고 접착 성질을 가지지 못한다. 그러므로 이러한 카페트 원단의 최하층을 구성하는 고강성 펠트는 종래 적용되었던 AP코팅과 달리 성형시 고강성 펠트의 잠열을 이용하여 흡음층으로 적용되는 폴리우레탄 폼과 결합된 접착필름을 용융시켜 접착시켜야 원단과 흡수층이 일체화된 합포로 제조가 가능하다. 그러나 고강성 펠트는 오븐 통과 후 성형시 잠열에 의해 필름을 용융시켜 접착을 가능케 해야하므로 실질적 접착필름에 절달되는 온도가 70℃ 이하로 매우 낮아 융점이 100℃ 이상인 통상 접착필름으로 사용되는 폴리에틸렌 필름 또는 올레핀 계열의 필름은 접착 결합이 불가하다.

이러한 고강성 펠트가 도입된 카페트 원단에 폴리우레탄 폼의 흡음층을 합포하여 일체화하기 위해 해결하여야 하는 접착성 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 바람직하게도 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 제1 접착층에 합지된 형태의 최저온도 60℃ 이상의 저온 접착이 가능한 제2 접착층 및 보호 필름층을 포함하는 저융점 접착필름을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 열가소성 폴리 우레탄으로 이루어진 제1 접착층은 카페트 원단과 결합되는 폴리우레탄 폼의 흡음층과 접착되는 부분이다. 이러한 제1 접착층은 상기 흡음층의 폴리우레탄 폼과 접착성이 좋고 상용성이 우수하며, 바람직하게도 발포 접착 및 발포 온도와 압력으로 인하여 누액이 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이와 같은 제1 접착층은 제2 접착층으로 도입되는 저융점 폴리 우레탄과 일체형으로 적용이 가능하다. 그러므로 열가소성 폴리우레탄으로 이루어지는 것이 사용되어야 한다. 만일, 제1 접착층을 폴리우레탄이 아닌 PO나 PE재질로 구성하는 경우 공압출로 후술하는 제2 접착층 등과 접착필름을 구성하는 경우 저융점 폴리우레탄과 분리현상이 발생한다. 따라서 본 발명에서는 제1 접착층은 바람직하게도 상기 흡음층인 폴리우레탄 폼과 상용성이 좋고 제2 접착층을 이루는 저융점 폴리우레탄과 분리되지 않으면서 발포액의 누액 방지 및 접착을 가능하게 하는 열가소성 폴리우레탄으로 구성할 수 있다.

이러한 제1 접착층을 도입하는 이유는, 본 발명에 따른 저융점 접착필름을 제조하는 과정에서 1차 롤(Roll)에서 접착필름의 내층인 제2 접착층이 서로 겹쳐진 후 겹친 필름 양쪽을 절단하여 2차 롤에서 2개의 필름으로 분리되는데, 생산 과정에서 테키가 유지되는 것들은 1차 롤에서 필름끼리 붙어 2차 롤에서 분리가 이루어지지 않아 와인딩이 불가능해 진다. 그러므로 이러한 문제를 해결하고 본 발명에 따른 저융점 접착필름의 생산과정에서 제2 접착층만으로 구성하는 경우 제조공정 중에서 롤에서 필름이 서로 겹치지 않도록 하기 위해 제1 접착층을 외층으로 도입하는 것이다.

본 발명에 따르면 이러한 제1 접착층은 그 두께가 5 ~100㎛인 것이 접착성과 접착 내구성 면에서 바람직하다.

본 발명에 따른 제2 접착층은 최저온도 60℃ 이상의 저온 접착이 가능한 아로마틱(Aromatic) 베이스의 핫 멜트 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 제2 접착층은 폴리에스터 섬유 고강성 펠트의 열 접착면에 접하여 적용됨으로서, 카페트 최하층의 펠트와 폴리우레탄 폼의 흡음층 사이의 접착을 위해 적용되는 것이다. 제2 접착층은 그 두께는 10~100㎛인 것이 고강도 펠트를 고려할 때 가장 바람직하다. 본 발명에서 제2 접착층은 저융점 폴리머로 최저 온도 60℃ 이상의 저온 접착이 가능한 폴리머로서, 저융점 폴리 우레탄 생산시 경화가 완전히 이루어지지 않고 용융된 수지와 고체 중간단계로 생산이 이루어진다. 즉, 완전하게 경화가 이루어 지지 않아 제조과정에서 상향으로 올라가지 못하고 수지가 흐르면서 필름 형성이 이루어지지 않는다. 그러므로, 저융점 폴리우레탄으로 이루어지는 제2 접착층을 형성하는 경우 그 제조과정에서 상기한 제1 접착층과 상기한 보호 필름층인 캐리어(Carrier)필름 등이 함께 제2 접착층의 양쪽에서 층을 형성하도록 구성하여서 제2 접착층을 양 옆에서 같이 끌고 올라갈 수 있도록 제2 접착층의 상하에 배치하여 층 구성을 하여야 바람직한 제2 접착층의 형성이 가능한 것이다.

본 발명에 따르면 이러한 제2 접착층을 이루는 아로마틱 베이스 저융점 열가소성 폴리우레탄은 아디프산(AA; adipic acid), MDI(methylene diphenyl diiocyanate), 1,4-부탄디올 및 폴리올(-OH)을 포함하는 것이 바람직하다. 좀 더 구체적으로는 아디프산 5~10중량%, MDI 8~40중량%, 1,4-부탄디올 3~13중량%, 폴리올이 40~80중량%로 함유되어 있는 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는 아디프산 7~10중량%, MDI 10~20중량%, 1,4-부탄디올 5~10중량%, 폴리올 60~78중량%로 함유되어 있는 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 본 발명에 의하면 저융점 열가소성 폴리우레탄은 MDI를 기본으로 1,4-부탄디올 탄성체와 폴리올 및 아디프산 함량 및 분자량에 의해 융점이 결정되므로 상기와 같은 조성으로 구성하면 융점이 최저 60℃, 더욱 좋기로는 60~80℃ 인 저융점 열가소성 폴리우레탄이 얻어질 수 있다.

본 발명에 따른 폴리에틸렌(PE) 계열의 보호 필름층은 캐리어(Carrier) 필름으로서 그 두께는 10 ~ 100㎛ 인 것이 필름제작 및 제2 접착층의 보호와 이형적 특성을 발휘하는데 바람직하다. 이러한 보호필름층은 저융점 핫 멜트 수지인 제2 접착층의 태키(Tacky)성으로 인한 오염 방지 및 필름 성형 버블 안정성 용도로 적용되고, 또 제2 접착층의 형성과 같은 제조과정에서의 필요성에 의해 도입되는 이형필름으로서, 본 발명에 따른 저융점 접착필름을 카페트의 원단과 흡음층(폴리우레탄 폼)을 합포하기 위해 카페트 원단의 고강성 펠트층에 접착하기 직전 박리하여 제거하고 제1 접착층과 제2 접착층만으로 적용하여 흡차음 복합형 카페트를 제조하는 것이다.

본 발명에 따르면 보호필름층은 폴리에틸렌 계열로서 바람직하게는, HDPE(고밀도 폴리에틸렌), MDPE(중밀도 폴리에틸렌), LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 중에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있으며, 예컨대 HDPE+LDPE, HDPE+LLDPE+PP, PP+LDPE+HDPE+MDPE+LLDPE 등과 같이 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 저융점 폴리우레탄인 제2 접착층의 융점과 가장 온도 차이가 적은 LDPE를 사용하는 것이 바람직하게 적용될 수 있으며, 이러한 보호필름층은 사용자 요구에 의한 용도별로 재질의 변경이 가능하다.

또한, 본 발명의 보호필름층은 본 발명에 따른 저융점 접착필름의 제조과정에서 슬립성을 부여히고 권취 등의 각 제조과정에서 필름이 서로 붙는 현상을 방지하기 위하여 제2 접착층에 형성되는 것으로서, 제2 접착층을 구성하는 저융점 폴리우레탄 재질과 분리가 원활하게 이루어져야 된다. 이때 보호필름층 성분에는 슬립제로서 히드록시 에틸아민(oxy ethyl follow amine), 폴리옥시에틸렌 알킬아민(polyoxy ethylene alkyl amine), 라우릭 디에틸아미드(lauric diethyl amide), 스테아르산 모노글리세라이드(stearic acid monoglyceride), 글리세릴 스테아레이트(glyceryl stearate) 중에서 선택된 것을 추가로 사용할 수 있고, 또한 안티 블로킹제로서 실리카, 탈크, 탄산칼슘 중에서 선택된 하나 이상을 추가로 사용할 수 있다. 여기서 보호필름층에 사용되는 상기와 같은 슬립제, 안티 블로킹제 또는 이들의 혼합물이 사용될 경우 이들의 총합량이 전체 보호필름층 성분의 2중량% 이내가 되도록 첨부하는 것이 바람직하다.

이와 같은 보호필름층은 제2 흡착층에 적층되어 있어서 필름 사이가 붙는 현상을 방지하는 역할도 하게 되며, 태키성으로 인한 오염 방지, 필름 성형, 버블안정성 유지 등으로 사용되는 것으로서, 이러한 보호필름층이 적층된 최종 저융점 접착필름을 흡차음 복합형 카페트를 제조하는데 적용할 경우 보호필름층은 제거하여 사용된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 카페트 하부 고강성 팰트에 흡음층인 폴리우레탄 폼을 합포하여 적층시키기 위해 저온 접착이 가능한 아로마틱 베이스의 저융점 열가소성 폴리우레탄을 제1 접착층으로 포함하는 저융점 접착필름을 적용 시킨 것이다.

본 발명에 따른 저윰점 접착필름의 제조하기 위해서 원료를 투입하여 접착필름을 제조하는 과정에서, 특히 제2 접착층을 구성하는 과정이 중요한데, 이에 대하여 하나의 실시예로서 설명하면 다음과 같다.

저융점 접착필름을 제조하기 위해서는 원료를 투입하여 공급하는 과정에서 예컨대 압출성형기 및 T 다이 방식을 사용할 수 있다. 또한, 바람직한 구현예로서는 실린더가 사용되는데, 실린더는 원자재를 용융시키기 위해 사용되는 것으로서 바람직하게는 3-5개의 실린더, 더욱 바람직하게는 4개의 실린더를 사용하며, 이 경우 예를 들어 제1 실린더부터 제4 실린더까지 차례로 온도를 상승시켜 가면서 원료가 원활히 용융되도록 한다. 이러한 실린더에는 히터로 인한 열과 마찰열이 발생되는데, 그 열이 실린더로의 원료 공급을 위한 호퍼 안에 있는 원료에 전달되며 그 온도로 인하여 원료성분이 융착될 수 있다. 이렇게 융착이 발생하면 실린더에 원료성분이 원활히 투입되지 아니하고 필름 형성을 위한 버블링 형성이 일어나지 않게 된다.

통상적으로는 원료를 필름 형태로 제조시 제1 실린더의 온도는 130 ~ 170℃ 이며, 이때 발생되는 열로 인해 제2 접착층인 저융점 폴리우레탄이 융착될 수 있다. 이러한 융착으로 인한 문제 해결을 위해 제1 실린더에 냉각 에어 및 물을 순환시켜 온도를 낮추어줌으로써 제2 접착층을 구성하는 원료성분인 핫 멜트 열가소성 폴리우레탄이 융착되는 시간을 지연시킬 수 있다.

그런데, 상기와 같은 방법으로 융착 시점은 지연시킬 수 있으나 완전하게 개선하는 것은 힘들다. 그러므로 바람직하게는 예컨대 융착 시점을 지연시키면서 호퍼 위에 피더를 설치하여 제2 접착층의 원료가 호퍼 내에 10 ~ 90분 이내 머물지 못하고 투입 되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서의 피더는 일정 시간동안 스크류를 통하여 제1 접착층의 원료에 대한 투입량을 조절 가능하도록 설계된 것이 바람직하게 적용될 수 있다. 이와 같이 호퍼 내에서 원료의 융착을 방지하기 위해서는 냉각을 통해 제1 실린더에서의 온도 조절이 필요한 바, 바람직하기로는 예를 들면 초기온도 130℃에서는 10분 이내, 100~130℃에서는 20분 이내, 70~100℃에서는 40분 이내, 50~70℃에서는 60분 이내, 20~50℃에서는 90분 이내 등과 같은 조건으로 조절할 수 있다.

상기한 바와 같이 제2 접착층의 원료를 공급하여 제1 접착층과 보호필름층 사이에 제2 접착층을 형성시켜서 본 발명에 따른 저융점 접착필름을 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 저융점 접착필름의 구조를 개념적으로 나타낸 단면도 구조도이다. 도 1에서 제1 접착층(11)과 제2 접착층(12) 및 보호필름층(13)으로 이루어지는 구조를 보여주고 있다. 여기서 보호필름층(13)은 접착에 사용시 제거하여 사용한다.

한편, 본 발명에 따른 저융점 접착필름은 예컨대 카페트 원단의 고강성 펠트층과 흡음성 부여를 위해 도입되는 흡음층 사이에 위치되어 원단과 흡음층을 합포시키는데 적용되는데, 이 경우 본 발명의 저융점 접착필름 상의 보호필름층을 제거하여 제1 접착층과 제2 접착층만이 합포에 적용되어 흡음성능이 부여된 흡차음 복합형 카페트를 제조할 수 있는 것이다. 이때 합포 과정에서의 온도는 60~150℃이고, 압력은 1~15kg/㎠로 적용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 고강도 펠트층을 가지는 카페트 원단과 흡음층이, 상기 접착필름을 이용하여 접착되어 있되 상기 저융점 필름의 보호필름층을 제거하여 접착된 흡차음 복합형 카페트를 포함한다.

본 발명에 따르면 이러한 흡차음 복합형 카페트에서는 바람직하게도 고강도 펠트층에는 제2 접착층이, 그리고 흡음층에는 제1 접착층이 부착되어 일체화된 형태를 가지는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 흡차음 복합형 카페트는 특히 자동차용 흡차음 카페트로 바람직하게 적용될 수 있다.

여기서, 본 발명에 따르면 바람직하게도 저융점 접착필름에서 제2 접착층은 흡음층인 폴리우레탄 폼과는 부착이 잘 이루어지나 60 ~ 80℃ 이상의 열과 압력으로 필름이 용융되는 경우 터짐현상 발생 되며 흡음층을 구성하는 폴리우레탄 폼의 발포물에서 발포액이 누액된다. 따라서, 이런 문제를 방지하기 위해 흡음층인 폴리우레탄 폼의 물성을 고려하여 130℃에서는 용융되지 아니하고 제2 흡수층과는 친화력이 좋은 소재인 열가소성 폴리우레탄 수지로 제1 흡수층을 구성하여 이를 흡음층 부분과 접착되는 구조로 흡차음 복합형 카페트를 제조할 수 있는 것이다.

또한, 제2 접착층을 구성하는 저융점 우레탄은 제조시 태키성이 매우 높아 단독 생산이 힘들고 일단 제2 접착층으로 형성된 이후에는 60 ~ 80℃온도에도 태키성을 나타내어 적재시 다른 부품과 붙는 현상이 생겨 핸드링 어려우므로 이를 방지하게 위해 보호필름층을 형성하는 것이다. 이러한 제2 접착층의 저융점 폴리우레탄과 친화력이 없고 버블 형성을 위한 캐리어 필름 용도로 보호필름층을 구성하고 사용시 이를 제거하여 제2 접착층이 카페트 원단의 고강성 펠트층에 직접 부착되는 구조로 흡차음 복합형 카페트를 제조하는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 저융점 접착필름을 이용하여 고강도 필트층을 가지는 카페트 원단에 적용하여 흡음층을 접착시키는 구조를 개념적으로 나타낸 흡차음 복합형 카페트의 단면 구조도이다. 도 2에서는 카페트 원단(20)의 적층구조로서 카텍스층(21), 폴리에틸렌수지층(22), AP코팅층(23) 및 고강성 펠트층(24)로 이루어진 원단(20)에 흡음층(30)을 부착하기 위해 그 사이에 도 1에서 도시한 접착필름의 제1 접착층(11)이 흡음층(30)에 인접하고, 제2 접착층(12)이 고강성 펠트층(24)이 인접하도록 적용되어 부착된 단면 구조를 보여주고 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 저융점 접착필름은 흡차음 복합형 카페트 등에 접착용으로 적용하기에 매우 바람직한 구조로 이루어진 것이고, 차음 효과 이외에 흡음 효과도 발현하는 것으로 제조가 가능하도록 하는 매우 중요한 접착필름의 기능을 할 수 있는 것이다. 이러한 본 발명의 저융점 접착필름은 카페트 이외에도 유사한 구조와 특성을 갖는 각종 적층시트 성형물의 제조에 바람직하게 적용될 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 저융점 접착필름의 사용으로 인해 제조되는 흡차음 복합형 카페트의 경우 차음과 흡음 모두 가능하게 하므로 소음방진(NVH) 저감 효과가 매우 우수하고 고품질 제품과 경량화 및 원가 절감이 가능한 효과가 있다.

실제로 본 발명의 저융점 접착필름을 적용하여 흡차음 복합형 카페트를 제조하는 경우 카페트 성형시 동시 부착이 가능하여 생산성 향상으로 인해 기존에 비해 원가가 약 50% 절감되는 효과가 있고, 핫멜트 과다 도포시 발생하는 중량의 감소로 인해 중량이 약 55% 이상 감소할 수 있는 경량화 효과가 있다.

이하, 본 발명을 실시예로서 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ~ 2

제1 접착층, 제2 접착층 및 보호필름층으로 구성된 저융점 접착필름을 제조하였다. 이때 제1 접착층은 열가소성 폴리우레탄 수지를 이용한 70㎛ 두께의 필름을 사용하고, 제2 접착층의 구성 원료는 MDI를 기본으로 1,4-BD 탄성체와 폴리올 및 아디프산(AA)을 함유하는 아로마틱 저융점 우레탄을 사용하되 다음 표 1에서와 같은 조성과 물성을 가지는 원료를 사용하여 두께가 60㎛인 것으로 구성하였으며, 보호필름층은 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)를 사용한 두께 30㎛의 필름을 사용하여 저융점 접착필름을 제조하였다.

비교예 1 ~ 2

상기 실시예와 동일한 조건으로 실시하되 다음 표 1과 같은 재질과 물성으로 제1 접착층을 구성하여 접착필름을 제조하였다.

항목	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2
제2 접착층 성분	일반 우레탄	열가소성 저융점 우레탄	아로마틱 저융점 우레탄	아로마틱 저융점 우레탄
폴리올(중량%)	50	60	65	75
AA(중량%)	4	4	6	8
MDI(중량%)	35	25	20	10
1,4-부탄디올 (중량%)	11	11	9	7
융점(℃)	-	90	65	60
평균분자량	15만	10만	8만	5만
카페트 적용결과	박리(NG)	박리(NG)	이상없음	이상없음

실험예 1

상기 제조한 실시예와 비교예에 따른 접착필름에 대한 핫 프레스 접착테스트를 통해 필름의 접착 온도를 측정하고 그 결과는 다음 표 2에 나타내었다.

항목	기존제품	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2
제2 접착층 재질	폴리에틸렌 (단일구조)	일반우레탄	열가소성 저융점 우레탄	아로마틱 저융점 우레탄	아로마틱 저융점 우레탄
융점(℃)	100-120	108	90	65	60
압력시간	25초	25초	25초	25초	25초
접착온도(℃)	125	110	100	70	65

상기 표 2에서와 같이, 실시예의 경우 비교예에 비해 융점이 낮아서 동일시간에 점착온도가 상대적으로 낮음을 알 수 있어서 경제적으로 접착이 가능하다.

실험예 2

상기 제조한 실시예와 비교예에 따른 접착필름을 고강도 펠트를 최하브층으로 가지는 카페트 원단에 폴리우레탄 폼의 흡음층을 접착시키는데 적용하여 카페트를 성형하고 성형 테스트를 실시하여 접착필름의 성능을 실험하였다.

실험과정에서 사용된 카페트 원단은 라텍스층(100g/㎡), 폴리에틸렌수지층(400g/㎡),AP 코팅층(500g/㎡), 고강성 펠트층(500g/㎡)으로 구성되어 있고, 가페트의 가압 전 표면 온도는 115~125℃로 하여 각 비교제품들에 대해 동일하게 유지하였다.

각 제품에서 제1 접착층은 흡음층에 제2 접착층은 고강성 펠트층에 인접하게 배치하고 압착하여 흡차음 복합형 카페트를 제작하였다.

그 실험 결과는 다음 표 3에 나타내었다.

항목	기존제품	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2
제2 접착층 재질	폴리에틸렌 (단일구조)	일반우레탄	열가소성 저융점 우레탄	아로마틱 저융점 우레탄	아로마틱 저융점 우레탄
융점(℃)	100-120	108	90	65	60
압력시간(초)	35-50	35-50	35-50	35-50	35-50
성형결과	박리(NG)	박리(NG)	박리(NG)	이상없음	이상없음

상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예와 비교예의 카페트 제작과정을 수회 반복실험하고 이를 통해 최종 물성을 확인한 결과, 실시예가 비교예에 비해 동일 조건에서 카페트 제조시에 우수한 결과를 나타낸 것으로 확인되었다.

또한, 제조된 동일크기의 각 카페트의 중량을 비교한 결과, 실시예는 7.6kg으로 측정되었고, 기존제품의 경우 13.8kg으로 측정되어 약 55%의 경량화 효과가 있음을 확인하였다.

본 발명에 따른 저융점 접착필름은 흡차음 복합형 카페트의 제작과정에서 카페트 원단과 흡음층을 부착하여 일체화하는 공정에서 접착필름으로 적용하기에 매우 바람직하다. 특히, 자동차용 카페트 제조시 접착필름으로 매우 유용하다.

또한, 본 발명의 저융점 접착필름은 카페트 이외에도 이와 유사한 구조와 특성을 가지는 각종 적층시트 성형물의 제작과정에서 접착 필름으로 바람직하게 적용될 수 있다.

11 - 제1 접착층
12 - 제2 접착층
13 - 보호필름층
20 - 카페트 원단
21 - 라텍스층
22 - 폴리에틸렌수지층
23 - AP 코팅층
24 - 고강성 펠트층
30 - 흡음층

Claims

열가소성 폴리 우레탄으로 이루어진 제1 접착층;
60~80℃의 저온에서 접착이 가능한 아로마틱 (Aromatic) 베이스의 핫 멜트 열가소성 폴리 우레탄으로 이루어진 제2 접착층; 및
폴리에틸렌(PE) 계열의 보호 필름층
을 포함하되, 상기 제1 접착층과 제2 접착층에 대한 합포 온도가 압력 1~15kg/㎠에서 60~150℃인 저융점 접착필름.
청구항 1에 있어서, 제1 접착층은 그 두께가 5 ~100㎛인 것을 특징으로 하는 저융점 접착필름.
청구항 1에 있어서, 제2 접착층은 그 두께가 10~100㎛인 것을 특징으로 하는 저융점 접착필름.
청구항 1에 있어서, 제2 접착층은 아디프산, MDI(methylene diphenyl diiocyanate), 1,4-부탄디올 및 폴리올을 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점 접착필름.
청구항 4에 있어서, 제2 접착층은 아디프산이 5~10 중량%, MDI가 8~40중량%, 1,4-부탄디올이 3~13중량%, 폴리올이 40~80중량%로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 저융점 접착필름.
청구항 1에 있어서, 보호필름층은 HDPE(고밀도 폴리에틸렌), MDPE(중밀도 폴리에틸렌), LLDPE(선형저밀도 폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 중에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 저융점 접착필름.
청구항 1에 있어서, 보호필름층은 슬립제로서 히드록시 에틸아민(oxy ethyl follow amine), 폴리옥시에틸렌 알킬아민(polyoxy ethylene alkyl amine), 라우릭 디에틸아미드(lauric diethyl amide), 스테아르산 모노글리세라이드(stearic acid monoglyceride), 글리세릴 스테아레이트(glyceryl stearate) 중에서 선택된 것을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 저융점 접착필름.
청구항 1에 있어서, 보호필름층은 안티 블로킹제로서 실리카, 탈크 또는 탄산칼슘 중에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점 접착필름.
청구항 1에 있어서, 보호필름층은 그 두께가 10~100㎛인 것을 특징으로 하는 저융점 접착필름.
상기 청구항 1 내지 청구항 9 중에서 선택된 어느 하나에 따른 저융점 접착필름을 포함하는 복합형 카페트로서, 최하층으로 고강도 펠트층을 가지는 카페트 원단과 폴리우레탄 폼의 흡음층이, 상기 접착필름을 이용하여 접착되어 있되 상기 저융점 접착필름의 보호필름층을 제거하여 접착된 흡차음 복합형 카페트.
청구항 10에 있어서, 고강도 펠트층에는 저융점 접착필름의 제2 접착층이, 그리고 흡음층에는 저융점 접착필름의 제1 접착층이 부착되어 카페트 원단과 흡음층이 일체화된 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 흡차음 복합형 카페트.
청구항 10에 있어서, 자동차용 흡차음 카페트 임을 특징으로 하는 흡차음 복합형 카페트.