KR101695187B1 - 자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

자동차 트렁크 트림의 경량화 및 강성 향상은 물론, 재활용에 의한 친환경성 또한 확보할 수 있는 자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법이 개시된다. 상기 자동차 내장 트림용 패널은 0 내지 60 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 40 내지 100 중량%의 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%의 재활용 폴리에스테르 섬유를 포함하며, 골격 역할을 하는 부직포층인 PET 보오드층(160); 0 내지 60 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 40 내지 100 중량%의 폴리에스테르 섬유를 포함하며, 상기 PET 보오드층(160) 하부에 위치하는 부직포층인 하부 커버층(150); 및 상기 PET 보오드층(160) 상부에 부착된 표면 부직포(180)를 포함한다.

Description

자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법{Panel for automobile interior trim and method for preparing the same}
본 발명은 자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 경량화 및 강성 향상은 물론, 재활용에 의한 친환경성 또한 확보할 수 있는 자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
자동차 내장 트림(interior trim)은 자동차 차체 내측에 추가로 부착되는 합성수지 부품을 의미하며, 예를 들면, 실내 천정 마감재, 도어 내측 마감재(door trim), 트렁크 내측 마감재(trunk trim) 등이 있다. 도 1은 통상적인 자동차의 트렁크가 개방된 모습을 보여주는 도면이고, 도 2는 통상적인 트렁크 트림의 구조를 보여주는 도면이다. 통상적으로 자동차에는, 개폐 가능하며 수용 공간을 가지는 트렁크가 구비되어 있으며, 트렁크는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부와 차단되도록 밀폐가 가능한 리드(lid(뚜껑), 2), 플로어(floor, 4), 좌우 측면에 위치하는 사이드부(6) 및 칸막이(partition, 도시되지 않음) 등으로 구성되어 있다. 이와 같은, 리드, 플로어, 사이드(side) 및 칸막이 등에는, 완충, 내부 수납 및 미관을 위하여 트렁크 트림이 설치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 트림은 외부로 드러나는 표피층를 구성하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 재질의 부직포(10) 및 그 하부층을 구성하는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 재질의 플라스틱(plastic, 12)으로 이루어진다. 상기 트림은, PET 재질의 부직포(10) 및 T-DIE 등의 압출기로 압출한 PP 재질의 플라스틱(12)을 합포시켜 패널을 제작한 후, 이를 오븐(IR 또는 세라믹 방식)으로 예열하고, 냉간 금형으로 성형하여 부품화된다. 한편, 상기 2개 층(10, 12) 이외에, 트림 설치 시의 접착이나 미관 등을 고려하여, 도 2의 B와 같이, 추가적인 지지층(14)이 형성될 수도 있다.
하지만, 이와 같은 트림은, PET 재질의 부직포(10)의 중량이 통상 180 내지 350 g/m2이고, PP 재질의 플라스틱(12)의 중량이 통상 1,100 내지 1,400 g/m2으로서, 트림 전체의 중량이 1,300 내지 1,700 g/m2이 되어, 차량의 중량이 증가하는 문제점이 발생한다(특히, 전체 트림의 중량에서 PP 시트(또는 PP 플라스틱)의 중량이 높음). 또한, PET 재질의 부직포(10) 및 PP 재질의 플라스틱(12)의 결합 시, PP가 완전히 녹음(melting)으로써, 트림이 비통기 구조를 가지게 되고, 이와 같은 비통기성(非)으로 인하여, NVH(noise, vibration, harshness)가 발생하게 된다. 또한, 표피는 PET 재질의 부직포(10)로 이루어지고, 내부 구조는 PP 재질의 플라스틱(12)으로 이루어져 있어, 서로 다른 물질로 이루어져 있으므로, 재활용이 어렵다는 단점도 가지고 있다.
본 발명의 목적은, 강성이 향상되어 보다 우수한 내구성을 가지는, 자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 경량화 함으로써 차량의 중량을 감소시킬 수 있는, 자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 통기성()이 향상되어, NVH(noise, vibration, harshness)의 발생을 최소화 할 수 있는, 자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 재활용 소재를 이용한 원료를 사용하여 환경 친화적인, 자동차 내장 트림용 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 0 내지 60 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 40 내지 100 중량%의 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%의 재활용 폴리에스테르 섬유를 포함하며, 골격 역할을 하는 부직포층인 PET 보오드층(160); 0 내지 60 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 40 내지 100 중량%의 폴리에스테르 섬유를 포함하며, 상기 PET 보오드층(160) 하부에 위치하는 부직포층인 하부 커버층(150); 및 상기 PET 보오드층(160) 상부에 부착된 표면 부직포(180)를 포함하는 자동차 내장 트림용 패널을 제공한다.
또한, 본 발명은, 0 내지 60 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 40 내지 100 중량%의 폴리에스테르 섬유를 포함하는 하부 커버 섬유 웹(22)을 형성하는 단계; 0 내지 60 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 40 내지 100 중량%의 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%의 재활용 폴리에스테르 섬유를 포함하는 보오드(board) 형성 섬유 웹(32)을 형성하는 단계; 상기 하부 커버 섬유 웹(22) 및 보오드 형성 섬유 웹(32)을 순차 적층하여 PET 보오드 섬유 웹을 형성하는 단계; 상기 하부 커버 섬유 웹(22) 및 보오드 형성 섬유 웹(32) 이 순차적으로 적층된 PET 보오드 섬유 웹을 니들펀칭하여, 고강성 PET 부직포 보오드를 제조하는 단계; 및 상기 고강성 PET 부직포 보오드 상부에 표면 부직포(180)를 부착시키는 단계를 포함하는 자동차 내장 트림용 패널의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널은, 강성이 향상되어 보다 우수한 내구성을 가지며, 경량화 함으로써 차량의 중량을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 패널은, 통기성을 향상시켜 NVH의 발생을 최소화 할 수 있으며, 재활용 소재를 이용한 원료를 사용하여 환경 친화적이다.
도 1은 통상적인 자동차의 트렁크가 개방된 모습을 보여주는 도면.
도 2는 통상적인 트렁크 트림의 구조를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조에 사용되는 폐섬유 사진.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 측단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법은, 둘 이상의 카딩기(carding machine)를 이용하여, 서로 다른 부직포 섬유 웹(web)을 동시에 형성하는 멀티 카딩 방식을 이용한다.
도 3을 참조하여 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법을 설명하면, 우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 카딩기(20, carding machine)를 이용하여, 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유(Low-melt polyester fiber, LM PET Fiber) 및 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 폴리에스테르 섬유(PET Fiber)를 포함하는 하부 커버 섬유 웹(22)을 형성한다. 또한, 제2 카딩기(30)를 이용하여, 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 재활용(또는, 재사용) 폴리에스테르 섬유를 포함하는 보오드(board) 형성 섬유 웹(32)을 형성한다. 상기 로우멜트 폴리에스테르 섬유(LM PET Fiber)는 소정의 낮은(low) 온도, 구체적으로는 상기 폴리에스테르 섬유의 융점 보다 낮은 온도에서 용융되어(melt), 별도의 접착 성분 없이 섬유 웹 간 결합이 가능하도록, 핫멜트 (Hot Melt) 접착제로서 작용하는 섬유를 의미하고, 상기 폴리에스테르 섬유는 상기 로우멜트 폴리에스테르 섬유가 용융되는 온도에서 녹지 않아, 부직포를 형성하는 일반 폴리에스테르 섬유를 의미한다.
또한, 바람직하게는, 제3 카딩기(40)를 이용하여, 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 폴리에스테르 섬유를 포함하는 상부 커버 섬유 웹(42)을 더욱 형성할 수 있다. 이와 같이 형성된, 상기 하부 커버 섬유 웹(22), 보오드 형성 섬유 웹(32) 및 상부 커버 섬유 웹(42)은, 도 3에 도시된 화살표의 방향으로 순차 적층됨으로써(즉, 하부 커버 섬유 웹(22)의 상부에 보오드 형성 섬유 웹(32)이 적층되고, 그 상부에 상부 커버 섬유 웹(42)이 적층), PET(폴리에스테르) 보오드 섬유 웹이 제조된다.
상기 카딩기(20, 30, 40)는 소면기(梳綿機)라고도 불리는 것으로서, 원섬유를 풀고(disentangle), 균일하게 정렬 및 혼합하여(intermix), 섬유 웹(web) 또는 슬라이버(sliver, 섬유 집합체)를 형성하는 통상의 카딩 장치이다. 이때, 카딩기의 개수는, 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 목적 및 효과 등에 따라 달라질 수 있는 것으로서, 필요에 따라, 추가적인 카딩기(도시되지 않음)를 이용하여, 다른 기능을 가지는 섬유 웹(도시되지 않음)을 더욱 형성하여, 상기 하부 커버 섬유 웹(22), 보오드 형성 섬유 웹(32) 및 상부 커버 섬유 웹(42)의 어느 일면에 위치시킬 수 있다. 한편, 각각의 카딩기(20, 30, 40)로부터 형성된 웹(22, 32, 42)의 적층을 위한 수단으로는, 각 웹(22, 32, 42)을 일정 방향으로 이동시켜 순차적으로 적층할 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 컨베이어 벨트와 같은 장치 등을 이용할 수 있다. 한편, 상기 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 일반 폴리에스테르 섬유 및 재활용(또는, 재사용) 폴리에스테르 섬유의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는, 상기 각 섬유 웹(22, 32, 42) 간 접착력이 불충분하거나, 상술한 각 섬유 웹(22, 32, 42)의 기능을 수행하지 못 할 우려가 있다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조에 있어서, 보오드(board) 형성 섬유 웹(32)에 사용될 수 있는 폐섬유 사진으로서, 상기 보오드 형성 섬유 웹(32)에 포함되는 재활용(또는, 재사용) 폴리에스테르 섬유로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 부직포의 제조 시 발생하는 여러 가지의 다양한 가장자리(edge) 부분이나 스크랩(폐부직포 타면 섬유, 도 4의 A), 이불 견면(도 4의 B, 좌측 사진은 수거상태이고, 우측 사진은 분리상태), 의류 등의 폐잡사(廢雜絲, 도 4의 C) 및 폴리에스테르 보틀(bottle) 분쇄물 등의 폴리에스테르 섬유를 재활용 또는 재사용한 것을 사용할 수 있으며, 그 밖에 상기 보오드 형성 섬유 웹(32)에는, 통상적인 카딩 공정에 적용하기 어려운 폴리에스테르 단섬유(PET Staple Fiber)가 사용될 수도 있다.
다음으로, 상기 하부 커버 섬유 웹(22), 보오드 형성 섬유 웹(32) 및 상부 커버 섬유 웹(42)이 순차적으로 적층된 PET 보오드 섬유 웹을 동시에 니들펀칭 (needle punching)하여, 상기 하부 커버 섬유 웹(22), 보오드 형성 섬유 웹(32) 및 상부 커버 섬유 웹(42)이 물리적으로 상호 결합된 고강성 PET(폴리에스테르) 부직포 보오드가 제조된다. 상기 니들펀칭은, 상기 PET 섬유 웹을 상하부에서 각각 100 내지 200 타/cm2, 바람직하게는 110 내지 180 타/cm2, 더욱 바람직하게는 130 내지 150 타/cm2로 니들펀칭하여 결합시키는 공정으로서, 상기 니들펀칭이 수행되면, 섬유 간의 결속력(다시 말해, 각 섬유 웹(22, 32, 42)에 포함된 섬유들 간의 결속력) 및 적층된 섬유 웹 간의 결속력(다시 말해, 상기 하부 커버 섬유 웹(22), 보오드 형성 섬유 웹(32) 및 상부 커버 섬유 웹(42) 간의 결속력)을 증가시켜 부직포를 형성함으로서, 고강성 PET 부직포 보오드가 형성된다.
상기 니들펀칭에 의하여, 상기 보오드 형성 섬유 웹(32)은, 고강성 PET 부직포 보오드의 구조 또는 골격 역할을 하며, 보오드로서 필요한 강성을 가지는 부직포층인 PET 보오드층(160, 도 5 참조)를 형성한다. 또한, 상기 하부 커버 섬유 웹(22)은 상기 PET 보오드층(160) 하부에 위치하는 부직포층인 하부 커버층(150, 도 5 참조)을 형성한다. 상기 하부 커버층(150)은 상기 PET 보오드층(160)의 재활용(또는, 재사용) 폴리에스테르 섬유가 외부로 노출되지 않도록 막아주는 역할(즉, 분진 발생 억제)을 하며, 저밀도 강성 향상의 역할도 할 수 있다. 또한, 상기 상부 커버 섬유 웹(42)은 상기 PET 보오드층(160) 상부에 위치하는 부직포층인 상부 커버층(170, 도 5 참조)을 형성한다. 상기 상부 커버층(170)도 상기 PET 보오드층(160)의 재활용 폴리에스테르 섬유가 외부로 노출되지 않도록 막아주는 역할을 한다. 또한, 상기 상부 커버층(170)은 상대적으로 다량의 로우멜트 폴리에스테르 섬유(LM PET Fiber)를 포함함으로써, 가열에 의해 로우멜트 폴리에스테르 섬유가 용융되어, 상기 상부 커버층(170)의 조직 구조를 치밀하게 하고, 평평한 표면이 형성되도록 한다. 이러한 상부 커버층(170)의 치밀하고 평평한 표면은, 후술하는 핫멜트 파우더가 상기 상부 커버층(170)의 상부에 균일하게 분산되도록 하는 역할을 한다.
이와 같이 고강성 PET 부직포 보오드가 형성되면, 핫멜트 접착제를 이용하여 상기 고강성 PET 부직포 보오드 상부에 표면 부직포(180)를 부착시킨다. 이때, 필요에 따라, 열 칼렌딩(calending) 등의 방법으로 상기 고강성 PET 부직포 보오드를 가열하여, 고강성 PET 부직포 보오드의 상부면, 구체적으로는 상기 상부 커버층(170)의 로우멜트 폴리에스테르 섬유를 용융시켜, 표면 조직을 치밀하고 매끄럽게 함으로써, 핫멜트 접착제가 균일하게 분포되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 고강성 PET 부직포 보오드의 가열은, 상기 니들펀칭에 의해 물리적으로 결합된 고강성 PET 부직포 보오드를 화학적으로 접착시키는 역할도 하며, 상기 고강성 PET 부직포 보오드 및 표면 부직포(180)의 접착면을 균일하게 함으로써, 상기 고강성 PET 부직포 보오드 및 표면 부직포(180)의 접착성을 향상시킨다.
상기 고강성 PET 부직포 보오드의 가열 온도는 70 내지 300 ℃, 바람직하게는 100 내지 280 ℃, 더욱 바람직하게는 150 내지 250 ℃의 온도에서, 1 내지 300 초, 바람직하게는 5 내지 250 초, 더욱 바람직하게는 10 내지 200 초 동안 수행될 수 있다. 가열하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 예를 들면, i) 150 내지 240 ℃로 세팅된 열 롤러(heating roller)를 이용하여 가열하거나, ii) 분위기 온도 180 내지 250 ℃로 세팅된 오븐(IR 히터 또는 세라믹 히터 등)에서 10 내지 120 초간 열처리하거나, iii) 150 내지 240 ℃로 예열된 벨트를 이용하여 가열하거나, iv) 열풍을 이용하는 방법 등을 예시할 수 있다.
상기 고강성 PET 부직포 보오드 및 표면 부직포(180) 간의 접착에 사용되는 핫멜트 접착제는, 상기 고강성 PET 부직포 보오드 및 표면 부직포(180)를 접착하여 결합시킬 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 필름 형태의 핫멜트를 사용할 경우, 트렁크 트림이 비통기 구조를 가지게 되고, 이와 같은 비통기성(非)으로 인하여, NVH(noise, vibration, harshness)가 발생할 우려가 있으므로, 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 파우더, 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 파우더 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 파우더 등의 핫멜트 파우더를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 핫멜트 파우더의 입자 크기는, 성분 및 목적으로 하는 접착력 등에 따라 상이해질 수 있는 것으로서, 예를 들어, 상기 폴리에틸렌 파우더를 사용할 경우의 파우더 입자 크기는 10 내지 300 메쉬(mesh), 바람직하게는 15 내지 290 메쉬, 더욱 바람직하게는 30 내지 250 메쉬이다. 한편, 상기 고강성 PET 부직포 보오드 및 표면 부직포(180)의 결합은, 핫멜트 접착제의 역할도 가능한 상기 고강성 PET 부직포 보오드에 포함된 로우멜트 폴리에스테르 섬유에 의해서도 수행될 수 있다.
한편, 상기 고강성 PET 부직포 보오드 및 표면 부직포(180)를 니들펀칭으로 결합시키는 것도 가능은 하나, 이의 경우, 상기 표면 부직포(180)에 심각한 손상을 유발하기 때문에(본 출원인에 의한 테스트 결과), 상기 고강성 PET 부직포 보오드 및 표면 부직포(180)의 결합은, 니들펀칭 보다는 상술한 접착제, 즉, 핫멜트 파우더를 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 고강성 PET 부직포 보오드의 상부면에 표면 부직포(180)를 접착 및 압착함으로써, 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널이 제조된다. 이와 같이 형성된 자동차 내장 트림용 패널을 냉각 프레스(cooling press) 등을 이용하여 성형하면, 자동차 내장 트림이 완성된다.
상기 표면 부직포(180)는, 폴리에스테르(PET) 부직포 및 폴리프로필렌(PP) 부직포 등의 통상적인 부직포를 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 폴리에스테르(PET) 부직포를 사용하는 경우, 자동차 내장 트림용 패널 전체가 폴리에스테르로 이루어지므로, 재활용이 용이하다. 상기 자동차 내장 트림용 패널의 단위 면적당 중량(평량) 및 두께는, 상기 트렁크 트림의 용도 및 효과 등에 따라 다양할 수 있어 특별한 제한이 없으나, 상기 트렁크 트림의 단위 면적당 중량(평량)은 600 내지 3,000 g/m2, 두께는 1.5 내지 15 mm로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 구조를 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 측단면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널은, 최하층에 위치하는 것으로서, 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유(LM PET Fiber) 및 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 폴리에스테르 섬유(PET Fiber)를 포함하는 하부 커버층(150), 중심층에 위치하는 것으로서, 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 재활용(또는, 재사용) 폴리에스테르 섬유를 포함하는 PET 보오드층(160) 및 최상층에 위치하는 것으로서, 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 일반 폴리에스테르 섬유를 포함하는 상부 커버층(170)를 포함하는 고강성 PET 부직포 보오드와 상기 상부 커버층(170)의 상부에 위치하여 외부로 드러나는 표면 부직포(180)를 포함한다.
도 2의 B 및 도 5의 비교에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널은, 통상의 자동차 트렁크 트림의 중량에 비하여 약 30 내지 40 % 감소되어, 차량의 중량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 주요 층(고강성 PET 부직포 보오드)의 두께를 기존보다 증가시킴으로써, 목적으로 하는 기능을 향상 및 극대화시킬 수 있다. 또한, 단일 원료(트림의 95 % 이상이 폴리에스테르)를 사용하여 재활용이 용이하며, 재활용(또는, 재사용) 폴리에스테르 섬유를 사용함으로써 환경 친화적이다.
한편, 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널은, 지금까지 상술한 제조방법 이외에, 또 다른 제조방법에 의해서도 제조될 수 있다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법을 설명하면, 우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 카딩기(100)를 이용하여, 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유(LM PET Fiber) 및 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 일반 폴리에스테르 섬유(PET Fiber)를 포함하는 '하부 커버 섬유 웹(102)'을 형성하며, 필요에 따라, 또 다른 카딩기(도시되지 않음)를 이용하여, 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 일반 폴리에스테르 섬유를 포함하는 상부 커버 섬유 웹(도시되지 않음)을 형성할 수 있다.
이어서, 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 45 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 중량%의 일반 폴리에스테르 섬유 및 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 5 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 재활용(또는, 재사용) 폴리에스테르 섬유(즉, 폐섬유)를 포함하는 보오드(board) 형성 섬유(110)를, 가로 세로 약 1 내지 30 mm, 바람직하게는 5 내지 20 mm, 더욱 바람직하게는 8 내지 15 mm의 길이로 잘게 분쇄한 후, 에어레이션(Aeration) 장치(112)로 에어레이션시켜, 상기 하부 커버 섬유 웹(102)에 도포시킨다. 계속해서, 상기 하부 커버 섬유 웹(102) 및 보오드 형성 섬유(110)를 니들펀칭하여, 상기 하부 커버 섬유 웹(102), 보오드 형성 섬유(110) 및 필요에 따라 상부 커버 섬유 웹이 물리적으로 상호 결합된 '고강성 PET 부직포 보오드'가 제조된다. 여기서, 상기 니들펀칭은, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법에서 설명한 것과 동일하다.
마지막으로, 상기 고강성 PET 부직포 보오드를 가열한 후, 상기 고강성 PET 부직포 보오드의 상부면에 표면 부직포(120)를 접착 및 압착함으로써, 본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널(130)이 제조된다. 여기서, 상기 가열 및 접착에 사용되는 접착제는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 제조방법에서 설명한 것과 동일하다. 한편, 도 6에는 카딩기(100)와 에어레이션 장치(112)가 각각 하나씩만 도시되어 있으나, 목적으로 하는 기능 및 효과 등에 따라, 추가의 카딩기 및 에어레이션 장치를 더욱 포함할 수 있으며, 예를 들어, 카딩기를 추가 설치하여 흡음성 향상 섬유 웹을 제조하거나, 에어레이션 장치를 추가 설치하여 흡음성 향상 섬유를 제조할 수 있다.
[시험예] 자동차 내장 트림용 패널의 신뢰성 시험
본 발명에 따른 자동차 내장 트림용 패널의 시편을 대상으로 신뢰성 시험을 수행하였으며, 그 결과, 하기 표 1과 같은 높은 신뢰도를 갖는 것을 알 수 있었다. 한편, 모든 시험은, 온도 20.5 ± 0.5 ℃ 및 상대습도 50.5 ± 0.5 %의 환경에서 이루어졌다.
시험항목 방법 시험결과
1 중량 MS 341-09 0.9 kg/m2
2 인장강도 MS 341-09 세로: 1 556.3 kPa, 가로: 6 630.1 kPa
3 내열성 MS 341-09 [인장강도] 세로: 1 991.6 kPa, 가로: 6 139.9 kPa
[수축율] 세로: 0.3 %, 가로: 0 %
4 흡수율 MS 341-09 0.18 % (시험기준: 10 % 이하)
5 냄새 MS 341-09 Dry 조건: 현저한 자극적인 냄새나 악취가 없음
Wet 조건: 현저한 자극적인 냄새나 악취가 없음
6 압축탄성율 MS 341-09 시험조건 1: 96.1 %, 시험조건 2: 95.3 %
7 오염성 MS 341-09 변화 없음
8 연소성 MS 341-09 제시상태 및 고온방치(내열노화) 후의 상태에서,
세로 및 가로 모두 자기소화성(Self Extinguishing, S.E)을 가짐
1. 중량: 한국의류시험연구원(Korea Apparel Testing & Research Institute, KATRI) MS 341-09의 4.2항(2003)에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 200 x 200 mm의 시험편을 임의의 위치에서 3매 채취하여 중량을 측정해 평균치를 계산한 후, 1 m2의 중량으로 환산하여 표시하였다.
2. 인장강도: 한국의류시험연구원 MS 341-09의 4.4항(2003)항에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 200 x 200 mm의 시험편을 채취하여 수평의 시편 지지대 위에 놓고, 120 x 120 mm의 150 g 가압판을 시험편 위에 얹어놓고 압축하여, 10 초 후에 버니어 캘리퍼스로 두께를 측정하였다. 측정은 3매 이상으로 하여 그 평균치를 나타내었다.
3. 내열성: 한국의류시험연구원 MS 341-09의 4.5항(2003)항에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 시편을 40 ± 2 ℃의 온도에서 50 시간 동안(내열노화 조건) 방치한 후, 외관 변형 등을 조사하였다.
4. 흡수율: 한국의류시험연구원 MS 341-09의 4.6항(2003)에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 100 x 100 mm의 시편을 채취하여 40 ℃의 온도 및 상대습도 95 %의 항온항습기에서 16 시간 동안 수평 정치한 후, 꺼내어 표면에 부착된 수분을 티슈 페이퍼(tissue paper)로 닦고, 하기 수학식 1에 따라 흡수율을 구하였다.
[수학식 1]
WA = [(W1-W0)/W0] x 100
(WA: 흡수율(%), W0: 흡수 전 중량(g), W1: 흡수 후 중량(g))
5. 냄새: 한국의류시험연구원 MS 341-09의 4.7항(2003)에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 시험편 치수는 플로어 카펫(Floor carpet) 100 mm x100 mm x 제품두께로 하였다.
6. 압축탄성율: 한국의류시험연구원 MS 341-09의 4.8항(2003)에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 시험조건 1은 시편을 140 ± 2 ℃의 온도에서 1 시간 동안 방치한 후, 표준상태로 변경하여 1 시간 동안 추가 방치하였으며, 시험조건 2는 시편을 40 ℃의 온도 및 상대습도 95 %의 항온항습기에서 22 시간 동안 수평 정치한 후, 표준상태로 변경하여 1 시간 동안 추가 방치하였다.
7. 오염성: 한국의류시험연구원 MS 341-09의 4.10항(2003)에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 시편을 40 ± 2 ℃의 온도에서 50 시간 동안 방치하여 오염성을 시험하였다.
8. 연소성: 한국의류시험연구원 MS 341-09의 4.11항(2003)에 규정한 내용에 따라 시험하였다. 폭 100 mm, 길이 350 mm의 시편을, 80 ± 3 ℃의 온도에서 168 시간 동안 상태 조절 후 시험을 진행하였으며, A 표선(38 mm 위치)에서 B 표선(254 mm 위치)에 도달하는데 소요된 시간을 측정하여, 하기 수학식 2에 따라 연소속도를 구하였다.
[수학식 2]
B = D / T x 60
(B: 연소속도(mm/min), D: 연소길이(mm), T: 연소시간(sec))
이상, 특정 실시 형태를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 특허청구범위에 따라, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 또는 대체물을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 5 내지 55 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 50 내지 90 중량%의 폴리에스테르 섬유 및 5 내지 55 중량%의 재활용 폴리에스테르 섬유를 포함하며, 골격 역할을 하는 부직포층인 PET 보오드층(160);
    5 내지 55 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 45 내지 95 중량%의 폴리에스테르 섬유를 포함하며, 상기 PET 보오드층(160) 하부에 위치하는 부직포층인 하부 커버층(150); 및
    상기 PET 보오드층(160) 상부에 부착된 표면 부직포(180)를 포함하며,
    상기 PET 보오드층(160)과 상기 표면 부직포(180)의 사이에는, 45 내지 95 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 5 내지 55 중량%의 폴리에스테르 섬유를 포함하는 부직포층인 상부 커버층(170)이 더욱 형성되어 있고, 상기 PET 보오드층(160) 또는 상기 상부 커버층(170)과 상기 표면 부직포(180)는 핫멜트 접착제에 의하여 부착되어 있는 것인, 자동차 내장 트림용 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 핫멜트 접착제는 핫멜트 파우더인 것인, 자동차 내장 트림용 패널.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 재활용 폴리에스테르 섬유는, 폐부직포 타면 섬유, 이불 견면, 폐잡사 및 폴리에스테르 보틀 분쇄물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 자동차 내장 트림용 패널.
  6. 5 내지 55 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유 및 45 내지 95 중량%의 폴리에스테르 섬유를 포함하는 하부 커버 섬유 웹(22)을 형성하는 단계;
    5 내지 55 중량%의 로우멜트 폴리에스테르 섬유, 50 내지 90 중량%의 폴리에스테르 섬유 및 5 내지 55 중량%의 재활용 폴리에스테르 섬유를 포함하는 보오드(board) 형성 섬유 웹(32)을 형성하는 단계;
    상기 하부 커버 섬유 웹(22) 및 보오드 형성 섬유 웹(32)을 순차 적층하여 PET 보오드 섬유 웹을 형성하는 단계;
    상기 하부 커버 섬유 웹(22) 및 보오드 형성 섬유 웹(32) 이 순차적으로 적층된 PET 보오드 섬유 웹을 니들펀칭하여, 고강성 PET 부직포 보오드를 제조하는 단계; 및
    상기 고강성 PET 부직포 보오드 상부에 표면 부직포(180)를 부착시키는 단계를 포함하며,
    상기 하부 커버 섬유 웹(22)은 카딩에 의하여 형성되고, 보오드(board) 형성 섬유 웹(32)은 에어레이션에 의하여 형성되는 것인, 자동차 내장 트림용 패널의 제조 방법.
  7. 삭제
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