KR101759068B1 - 내구성이 우수한 차량용 내장재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내구성이 우수한 차량용 내장재에 관한 것으로, 본 발명에 따른 적어도 일면에 부직포가 형성된 차량용 내장재는 우수한 굴곡강도, 경량성, 내광성 및 성형성을 가짐으로써, 자동차 내장재로 사용하여 장기간 사용에 따른 성능 저하를 방지하고 연비 절감을 구현할 수 있으며, 모든 구성을 폴리에스테르계 물질을 사용함으로써, 재활용에 용이할 수 있다.

Description

내구성이 우수한 차량용 내장재{Interior furnishings of vehicle having excellent durability}
본 발명은 내구성이 우수한 차량용 내장재에 관한 것이다.
차량용 내장재는 경량성, 완충성, 단열성, 성형성, 고강도 및 에너지절감 등의 유리한 특성을 요구하며, 기존의 자동차 내장재로서 주로 저융점 섬유(low melting fiber, LMF)를 이용하였다. LMF는 섭씨 265℃ 이상에서 녹는 일반 폴리에스테르 섬유보다 100 내지 200℃ 낮은 온도에서 녹는 접착용 섬유로 화학접착제가 필요 없는 친환경 소재이며, 시공이 용이한 장점이 있으나, 강도가 약하고, 무게가 무겁다는 단점이 있었다. 이로 인해, 자동차의 헤드라이너로 사용할 경우, 장기간 사용 시, 아래로 처지는 단점이 있었다.
이를 보완하기 위하여 한국공개특허 제2013-0120567호에 의하면, 열가소성 수지로 이루어진 기재층, 연질 폴리우레탄 폼층, 및 부직포로 이루어진 외피층으로 구성된 자동차 내장재용 적층체를 개시하고 있다. 그러나 연질 폴리우레탄 폼층을 사용하게 되면 자동차용 내장재의 요구물성을 충족시키기 위하여 두께가 증가하고, 제조 과정에서 성분이 다른 물질간의 복합화를 위해 접착제를 다량 사용하기 때문에 VOC량이 증가하고, 재활용이 되지 않는 단점이 있다.
한국공개특허 제2013-0120567호
본 발명은 내구성이 우수한 차량용 내장재에 관한 것으로, 굴곡강도와 더불어 우수한 경량성, 내광성 및 치수 변화율 등의 물성을 만족하고 재활용이 가능한 친환경 자동차 내장재를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서,
수지 발포층; 및
상기 수지 발포층의 적어도 일면에 형성된 부직포층을 포함하며,
ASTM D 790에 따른 굴곡강도(N)는 30 내지 350 N인 차량용 내장재를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 적어도 일면에 부직포가 형성된 차량용 내장재는 우수한 굴곡강도, 경량성, 내광성 및 성형성을 가짐으로써, 자동차 내장재로 사용하여 장기간 사용에 따른 성능 저하를 방지하고 연비 절감을 구현할 수 있으며, 모든 구성을 폴리에스테르계 물질을 사용함으로써, 재활용에 용이할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "셀"이란, 고분자 내 발포에 의해 팽창된 미세구조를 의미한다.
이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명은 내구성이 우수한 차량용 내장재에 관한 것으로, 상기 차량용 내장재의 하나의 예로서,
수지 발포층; 및
상기 수지 발포층의 적어도 일면에 형성된 부직포층을 포함하며,
ASTM D 790에 따른 굴곡강도(N)는 30 내지 350 N인 차량용 내장재를 제공할 수 있다.
상기 굴곡강도는 예를 들어, 40 내지 300 N, 60 내지 200 N, 90 내지 110 N, 90 내지 100 N 범위일 수 있다. 상기 범위의 굴곡강도를 만족함으로써, 자동차의 내장재로 사용할 경우, 고강도로 인해 외부와의 충격에 보다 안전할 수 있고, 성형에 용이할 수 있다.
상기 수지 발포층의 밀도(KS M ISO 845)는 20 내지 230 kg/m3일 수 있다. 예를 들어, 상기 밀도는 25 내지 200 kg/m3, 30 내지 150 kg/m3, 40 내지 75 kg/m3, 50 내지 75 kg/m3 또는 55 내지 65 kg/m3 범위일 수 있다. 본 발명에 따른 차량용 내장재는 상기 범위 내의 밀도를 만족하는 수지 발포층을 포함함으로써, 발포 배율을 제어하여 고밀도 및 고강도의 차량용 내장재를 제조할 수 있다.
상기 차량용 내장재는, 90±1℃ 온도 조건에서 24 시간 방치하는 단계; 및 50±1℃ 온도 조건 및 90% 상대습도 조건에서 24 시간 방치하는 단계를 포함하는 가혹 조건을 거친 후, 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
|V1-V0| / V0 x 100 ≤ 5%
상기 수학식 1에서,
V0은 가혹 조건 노출 전 차량용 내장재의 체적(mm3)이고,
V1은 가혹 조건 노출 후 차량용 내장재의 체적(mm3)이다.
구체적으로, 제조된 차량용 내장재 샘플을 가혹 조건을 거치기 전 후의 치수 변화율을 측정하였다. 이는, 차량용 내장재를 차량에 적용한 후의 장기적인 치수 변화율과 대응하는 측정치이다. 예를 들어, 상기 체적은, 차량용 내장재의 길이, 너비 및 두께 각각의 길이를 곱하여 계산된 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 수학식 1의 치수 변화율은 0.01 내지 5%, 0.01 내지 3% 또는 0.01 내지 1% 범위일 수 있다. 상기 범위 내의 수학식 1의 값을 만족함으로써, 본 발명에 따른 차량용 내장재는 온도 변화가 심한 환경에서 장기간 사용에도 형태가 변하지 않는 것을 알 수 있다.
이때, 상기 수학식 1이 5%를 초과하는 경우에는 차량용 내장재에 박리, 부품, 처짐, 변색 내지 변형이 쉽게 발생할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
상기 차량용 내장재는 KS R 0021의 가속 내광성 시험(자외선 카본 아크등식 내광성 시험)에 따라, 300 내지 400nm 파장의 광을 126 MJ의 조사량으로 조사한 전후의 색차 변화율은 3% 미만이고, 회색색표 변화율은 3% 미만일 수 있다.
예를 들어, 색차 변화율과 회색색표 변화율은 각각 0.1 내지 3%, 0.1 내지 1.5% 또는 0.1 내지 1% 범위일 수 있다. 상기 범위를 만족함으로써, 본 발명에 따른 차량용 내장재는 외부광에 대한 내광성이 우수하여, 장기간 사용에 따른 물성 변화를 방지할 수 있다는 것을 알 수 있다.
상기 차량용 내장재는 KS F 2805 에 따라 측정한 흡음률은 0.4 NRC 이상이고,
KS F 2862에 따라 측정한 투과손실 값이 10 dB 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 흡음률은 0.4 내지 1 NRC 또는 0.4 내지 0.6 NRC 범위일 수 있고, 상기 차음률은 10 내지 30 dB 또는 15 내지 25 dB 범위일 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 차량용 내장재는 흡음과 차음을 우수한 수준으로 동시에 구현 가능하여, 차량 내에서 외부의 소음을 효과적으로 차음 내지 흡음할 수 있다.
상기 차량용 내장재의 단위면적당 질량은 500 내지 1100 g/m2 범위일 수 있다. 예를 들어, 차량용 내장재의 단위면적당 질량은 550 내지 1000 g/m2, 600 내지 1000 1100 g/m2 또는 800 내지 900 1100 g/m2일 수 있다. 상기 범위의 단위면적당 질량을 만족함으로써, 본 발명에 따른 차량용 내장재가 경량이라는 것을 확인할 수 있었다.
상기 차량용 내장재의 열전도도는 0.04 W/mK 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 차량용 내장재의 열전도도는 0.01 내지 0.04 W/mK, 0.01 내지 0.035 W/mK 또는 0.02 내지 0.035 W/mK 범위일 수 있다. 본 발명에 따른 차량용 내장재는 상기 범위 내의 열전도도를 가짐으로써, 우수한 단열성을 구현할 수 있다.
상기 수지 발포층은 90% 이상의 셀이 폐쇄 셀(DIN ISO4590)일 수 있다. 이는, 상기 수지 발포층의 DIN ISO4590에 따른 측정값이 셀 중 90%(v/v) 이상이 폐쇄 셀임을 의미한다. 예를 들어, 상기 수지 발포층 중 폐쇄 셀의 비율은 평균 90 내지 100% 또는 95 내지 99%일 수 있다. 폐쇄 셀의 비율을 위의 범위로 제어함으로써, 단열 특성 등을 높일 수 있다. 이를 통해, 상기 차량용 내장재는 건축물의 일부, 예를 들어, 토대, 벽, 바닥 및/또는 지붕의 단열을 위해 건설 산업 등에 널리 사용 가능하다. 예를 들어, 상기 차량용 내장재에 포함되는 수지 발포층은 1 mm2당 1 내지 30 셀, 3 내지 25 셀, 또는 3 내지 20 셀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 셀의 평균 크기는 100 내지 800 ㎛ 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 셀의 평균 크기는 100 내지 700 ㎛, 200 내지 600 ㎛ 또는 300 내지 600 ㎛ 범위일 수 있다. 이때, 셀 크기의 편차는 예를 들어, 5% 이하, 0.1 내지 5%, 0.1 내지 4% 내지 0.1 내지 3% 범위일 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 수지 발포층은 균일한 크의 셀들이 균일하게 발포된 것을 알 수 있다.
상기 수지 발포층의 제조방법은 구체적으로 한정되지 않으나, 예를 들어, 상기 수지 발포층은 압출 차량용 내장재일 수 있다. 구체적으로, 발포 방법의 종류에는 크게 비드 발포 또는 압출 발포가 있다. 상기 비드 발포는, 일반적으로, 수지 비드를 가열하여 1차 발포시키고　이것을 적당한 시간 숙성 시킨 후 판모양, 통모양의 금형에 채우고 다시 가열하여　2차 발포에　의해 융착, 성형하여 제품을 만드는 방법이다. 반면, 압출 발포는, 수지를 가열하여 용융시키고, 상기 수지 용융물을 연속적으로 압출 및 발포시킴으로써, 공정 단계를 단순화할 수 있으며, 대량 생산이 가능하며, 비드 발포 시의 비드 사이에서 균열과, 입상 파괴 현상 등을 방지하여 보다 우수한 굴곡강도, 압축강도를 구현할 수 있다.
상기 차량용 내장재에 있어서,
수지 발포층의 평균 두께는 1 내지 30 mm 이고,
부직포층의 평균 두께는 0.1 내지 10 mm일 수 있다.
예를 들어, 상기 수지 발포층의 두께는 1.5 내지 30 mm, 5 내지 30 mm, 5 내지 20 mm 또는 5 내지 10 nm 범위일 수 있다. 또한, 부직포층의 두께는 0.5 내지 10 mm, 0.5 내지 8 mm, 0.5 내지 5 mm 범위일 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 차량용 내장재는 상대적으로 얇은 두께에도 불구하고, 우수한 굴곡강도, 장기 수치 변형률, 내광성 및/또는 단열성 등의 특성을 구현할 수 있다. 또한, 차량용 내장재의 경량화가 가능하여, 자동차 내장재로 사용할 경우, 우수한 연비를 구현할 수 있다.
상기 차량용 내장재의 구조의 하나의 예로서,
수지 발포체;
수지 발포체의 양면에 형성된 접착필름; 및
각각의 접착필름의 수지 발포체가 형성된 면의 반대면에 형성된 부직포층을 포함하는 차량용 내장재를 제공할 수 있다.
이는, 수지 발포체를 중심으로 양면에 접착필름 및 부직포층이 순차 적층된 구조로, 수지 발포체의 우수한 굴곡강도, 차음성 및 경량성과 더불어, 상기 수지 발포체의 양면에 부직포층을 형성함으로써, 우수한 흡음성 및 내구성을 구현할 수 있다.
상기 차량용 내장재의 구조의 다른 하나의 예로서,
수지 발포체;
수지 발포체의 일면에 형성된 접착필름; 및
접착필름의 수지 발포체가 형성된 면의 반대면에 형성된 부직포층을 포함하는 차량용 내장재를 제공할 수 있다.
이는, 수지 발포체를 중심으로 일면에 접착필름 및 부직포층이 순차 적층된 구조로, 수지 발포체의 우수한 굴곡강도, 차음성 및 경량성과 더불어, 상기 수지 발포체의 일면에 부직포층을 형성함으로써, 우수한 흡음성을 구현하면서 얇은 두께로 차량용 내장재를 제조할 수 있다.
상기 차량용 내장재에 있어서,
수지 발포층과 부직포층 사이에 형성된 접착필름을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 수지 발포층과 부직포층 사이에 형성된 접착필름을 더 포함함으로써, 수지 발포층과 부직포층 간의 접착력을 향상시켜, 층간 박리를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 차량용 내장재는, 발포층은 폴리에스테르 수지의 발포체를 포함하고,
부직포층은 폴리에스테르 파이버를 포함하며,
접착필름은 폴리에스테르계 접착 수지를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 수지 발포층에 포함되는 폴리에스테르 수지는 테레프탈산과 1,4-부탄디올 축합중합 반응에 의하여 제조 가능하다. 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 방향족 혹은 지방족 폴리에스테르를 모두 포함한다. 다른 측면에서, 상기 폴리에스테르 수지는 난연 폴리에스테르, 생분해성 폴리에스테르, 탄성 폴리에스테르 및 재사용 폴리에스테르 등을 포함한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 수지 발포층은 PET(polyethylene terephthalate) 발포체일 수 있다.
또한, 상기 부직포층에 포함되는 폴리에스테르 파이버는, 상기 설명한 폴리에스테르 수지 중 1 종 이상을 이용하여 제조된 파이버일 수 있다.
또한, 상기 접착필름에 포함되는 폴리에스테르계 접착 수지는, 디올(Diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid)의 에스테르화 반응물인 하드 세그먼트; 및 폴리올(Polyol)인 소프트 세그먼트의 축중합물인 폴리에스테르계 탄성 접착 수지를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 차량용 내장재는, 수지 발포층, 부직포층 및 접착필름이 모두 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다. 이와 같이, 차량용 내장재의 모든 구성에 폴리에스테르 수지를 사용함으로써, 이를 산업 전반에 활용하고, 사용 후 재활용에 용이할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 내장재는 수지 발포층의 적어도 일면에 기능성 첨가제층을 형성할 수 있다. 이를 통해, 발포체의 물성 저하 없이도, 원하는 기능성을 효과적으로 부여할 수 있고, 공정 효율 및 자유도를 높일 수 있다.
상기 기능성 첨가제층은 단열 기능, 난연 기능, VOC 저감 기능, 친수화 기능, 방수 기능, 항균 기능, 소취 기능 및/또는 자외선 차단 기능을 가질 수 있다. 구체적으로, 수지 발포층 상에 기능성 첨가제를 코팅하여 기능성 코팅층을 형성할 수 있으며, 상기 기능을 구현할 수 있는 첨가제라면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 상기 기능성 첨가제는 단열제, 친수화제, 방수제, 난연제, 항균제, 소취제 및 자외선 차단제 중 1 종 이상을 포함한다.
상기 단열제는, 탄소질 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 단열제로는 흑연, 카본 블랙, 그래핀 등을 포함할 수 있고, 구체적으로, 흑연일 수 있다.
또한, 난연제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 브롬 화합물, 인 화합물, 안티몬 화합물 및 금속 수산화물 등을 포함할 수 있다. 상기 브롬 화합물은, 예를 들어, 테트라브로모 비스페놀 A 및/또는 데카브로모디페닐에테르 등을 포함한다. 상기 인 화합물은 방향족 인산에스테르, 방향족 축합 인산에스테르, 할로겐화 인산에스테르 및/또는 적인 등을 포함하고, 안티몬 화합물은 삼산화안티몬 및 오산화안티몬 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속 수산화물에 있어서의 금속 원소로서는, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 니켈(Ni), 코발트(Co), 주석(Sn), 아연(Zn), 구리(Cu), 철(Fe), 티타늄(Ti) 및 붕소(B) 중 1 종 이상을 포함할 수 있다. 그 중에서도, 알루미늄 또는 마그네슘의 금속 수산화물을 사용할 수 있다. 금속 수산화물은, 1 종의 금속 원소로 구성되거나, 2 종 이상의 금속 원소로 구성될 수 있다. 예를 들어, 금속 수산화물로서는, 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘 중 1 종 이상을 포함할 수 있다.
상기 VOC 저감제는, 그라프(Graf) 및/또는 박토스터 알렉신(Bactoster Alexin) 등을 포함할 수 있다. 이때, 박토스터 알렉신은 프로폴리스에서 추출한 천연 살균 소재인 것을 특징으로 한다.
상기 친수화제는 특별히 한정되지 않으며, 음이온계　계면　활성제(예를 들어, 지방산염, 알킬황산에스테르염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬나프탈렌술폰 산염, 알킬술포숙신산염, 폴리옥시에틸렌알킬황산에스테르염 등), 비이온계　계면　활성제(예를 들어, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 등의 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 유도체, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 알킬알칸올아미드 등), 양이온계 및 양성 이온계　계면　활성제(예를 들어, 알킬아민염, 제 4 급 암모늄염, 알킬베타인, 아민옥사이드 등) 및 수용성 고분자 또는 보호 콜로이드(예를 들어, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌블록코폴리머, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염, 알긴산나트륨, 폴리비닐알코올 부분 비누화물 등) 중 1 종 이상을 포함할 수 있다.
상기 방수제의 종류는, 특별히 한정되는 것은 아나며, 예를 들어, 실리콘 계열, 에폭시 계열, 시아노아크릴산 계열, 폴리비닐아크릴레이트 계열, 에틸렌비닐아세테이트 계열, 아크릴레이트 계열, 폴르클로로프렌 계열, 폴리우레탄 수지와 폴리에스터 수지의 혼합체 계열, 폴리올과 폴리 우레텐 수지의 혼합체 계열, 아크릴릭 폴리머와 폴리우레탄 수지의 혼합체 계열, 폴리이미드 계열 및 시아노아크릴레이트와 우레탄의 혼합체 계열 중 1 종 이상을 포함할 수 있다.
상기 항균제의 종류는, 예를 들어, 하이드록시아파타이트, 알루미나, 실리카, 티타니아, 제올라이트, 인산지르코늄 및 폴리인산알루미늄 중 1 종 이상의 담체에 은, 아연, 동 및 철 중 1 종 이상의 금속을 첨가시킨 복합체를 포함할 수 있다.
상기 소취제는 다공성 물질을 사용할 수 있다. 다공성 물질은 특성상 그 주위에 흐르는 유체를 물리적으로 흡착하려는 성질이 강하기 때문에, 휘발성 유기화합물(VOC)의 흡착이 가능하다. 상기 소취제는, 예를 들어, 실리카, 제올라이트 및 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 주석(Zn), 철(Fe), 코발트(Co) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2 종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
또한, 자외선 차단제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 유기계 또는 무기계　자외선　차단제일 수 있으며, 상기 유기계　자외선　차단제의 예로는 p-아미노벤조산 유도체, 벤질리데네캠포 유도체, 신남산 유도체, 벤조페논 유도체, 벤조트리아졸 유도체 및 이들의 혼합물을 들 수 있고, 상기 무기계　자외선　차단제의 예로는 이산화티탄, 산화아연, 산화망간, 이산화지르코늄, 이산화세륨 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 수지 발포체는 난연성이 KS F ISO 5660-1을 기준으로 3급 이상일 수 있다. 구체적으로, KS F ISO 5660-1 기준을 따르면, 3급은 난연재료, 2급은 준불연재료 및 1급은 불연재료로서, KS F ISO 5660-1을 기준으로 3급 이상, 즉, 1 내지 3급일 경우, 난연 내지 불연 특성을 짐으로써, 이후 화재 시, 상대적으로 안전할 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 차량용 내장재는 우수한 굴곡강도, 경량성, 치수 변화율, 내광성, 완충성, 단열성 및 성형성 등을 요구하는 곳에 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 차량용 내장재는 차량의 헤드라이너(Headliner)로 사용할 수 있다. 차량의 헤드라이너는 차량의 상부면에 설치되는 것으로, 우수한 굴곡강도, 내광성 및 치수 변화율 등을 요구한다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 내장재를 사용함으로써, 상기 특성을 만족할 수 있고, 더불어 본 발명에 따른 차량용 내장재는 경량성을 갖추고 있어, 자동차의 연비 절감에도 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3
PET 수지 100 중량부를 130℃에서 건조하여 수분을 제거하였고, 제1 압출기에 상기 수분이 제거된 PET 수지와 피로멜리틱 디언하이드리드(pyromellitic dianhydride, PMDA) 1 중량부, 탈크 1 중량부 및 Irganox(IRG 1010) 0.1 중량부를 혼합하고, 280℃로 가열하여 수지 용융물을 제조하였다.
그런 다음, 제1 압출기에 발포제로서 탄산 가스를 PET 수지 100 중량부를 기준으로 5 중량부 투입하고 압출 발포하였으며, 수지 발포층을 5 mm의 두께로 형성하였다.
그런 다음, 상기 수지 발포층의 양면에 폴리에스테르계 접착 수지를 도포한 후, 1.5 mm의 두께의 PET 부직포를 각각 부착하여 차량용 내장재를 제조하였다.
이때, 상기 차량용 내장재의 총 두께는 8 mm로 제작하였으며, 발포 시, 발포제의 양을 조절하여 단위면적당 질량을 하기 표 1과 같이 조절하였다.
단위 면적당 질량 (g/m2)
실시예 1 600
실시예 2 800
실시예 3 1000
비교예 1
저융점 섬유(low melting fiber, LMF)를 이용하여 차량용 내장재를 제조하였다. 이때, 비교예에서 제조된 차량용 내장재의 두께는 8 mm이고, 단위 면적당 질량은 1200 g/m2로 확인되었다.
비교예 2
폴리우레탄 폼의 양면에 우레탄계 접착제를 도포한 후 PET 부직포를 각각 부착하여 차량용 내장재를 제조하였다. 이때, 두께는 8 mm이고 단위 면적당 질량은 800 g/m2로 확인되었다.
실험예 1: 물성 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 차량용 내장재에 대하여, 연소성, 내열성 및 내광성을 측정하였다. 측정 방법은 하기 기재하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
1) 굴곡강도 측정
ASTM D 638 조건 하에서 굴곡강도를 측정하였다.
2) 연소성 측정
KS M ISO 9772 조건에서 연소성을 측정하였다.
3) 내광성 측정
KS R 0021 의 가속 내광성 시험 방법에 따라 회색색표 변화율을 측정하였다.
굴곡 강도
(N/cm2)		 연소성
(mm/min)		 회색색표 변화율
(%)
실시예 1 32 25 1
실시예 2 45 18 0.7
실시예 3 58 15 0.5
비교예 1 15 50 3.5
비교예 2 20 120 4
표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 경우, 연소성 및 내광성이 우수하며, 비교예와 비교하여 우수한 굴곡 강도를 갖는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2: 치수 변화율 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 차량용 내장재에 대하여, 치수 변화율 측정 실험을 수행하였다. 구체적으로, 상기 제조된 차량용 내장재 각각에 대하여, 90±1℃ 온도 조건에서 24 시간 방치하는 단계; 및 50±1℃ 온도 조건 및 90% 상대습도 조건에서 24 시간 방치하는 단계를 포함하는 가혹 조건을 거친 후, 하기 수학식 1을 통해 치수 변화율을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
[수학식 1]
|V1-V0| / V0 x 100
상기 수학식 1에서,
V0은 가혹 조건 노출 전 차량용 내장재의 체적(mm3)이고,
V1은 가혹 조건 노출 후 차량용 내장재의 체적(mm3)이다.
치수 변화율 (%)
실시예 1 0.5
실시예 2 0.3
실시예 3 0.2
비교예 1 6.6
비교예 2 8.4
상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 경우, 비교예와 비교하여 현저히 낮은 치수 변화율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 내구성이 우수한 것을 알 수 있다.
실험예 3: 흡음 및 차음 성능 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 차량용 내장재에 대하여, 흡음률 및 차음률을 측정하였다. 측정 방법은 하기 기재하였으며, 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
1) 흡음률 측정
KS F 2805 잔향실법 측정방법을 이용하여 0~10,000 Hz 의 흡읍률을 측정하고, NRC(noise reduction coefficient) 값을 산출하였다. NRC는 250, 500, 1,000 및 2,000 Hz에서의 흡음률 평균값을 나타낸 것이다.
2) 차음률 측정
KS F 2862에 의거한 Apamat 측정장비를 활용하여 주파수 1 내지 8,000 Hz의 투과손실 값을 구했다. 그리고 비교를 위해, 8,000 Hz의 투과손실 값을 비교하였다.
흡음률
(NRC)		 차음률
(dB)
실시예 1 0.4 10
실시예 2 0.4 15
실시예 3 0.4 20
비교예 1 0.6 5
비교예 2 0.4 8
표 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 경우, 차음률10 내지 20 dB로, 비교예와 비교하여 현저히 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 4: 셀 특성 측정
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 차량용 내장재에 대하여, 셀 크기 및 셀 크기의 편차를 측정하였다. 구체적으로, 차량용 내장재를 SEM 촬영하여 셀 크기를 측정하였고, 가로 2 mm와 세로 2 mm 내의 셀 크기의 편차를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
셀 크기 (㎛) 셀 크기 편차 (%)
실시예 1 300 5% 이하
실시예 2 300 5% 이하
실시예 3 300 5% 이하
상기 표 5를 참조하면, 본 발명에 따른 발포 성형체는 셀 크기가 300 ㎛ 수준이고, 셀 크기 편차가 5% 이하로, 매우 균일하게 발포가 된 것을 확인할 수 있다.

Claims (11)

  1. 폴리에스테르 수지 발포층; 및
    상기 폴리에스테르 수지 발포층의 적어도 일면에 형성된 폴리에스테르 파이버 부직포층을 포함하며,
    ASTM D 790에 따른 굴곡강도(N)는 30 내지 350 N이며,
    KS M ISO 9772 조건에서 측정한 연소성이 15 내지 25 mm/min 범위이고,
    KS R 0021의 가속 내광성 시험에 따라, 300 내지 400nm 파장의 광을 126 MJ의 조사량으로 조사한 전후의 색차 변화율은 3% 미만이고, 회색색표 변화율은 3% 미만이며,
    90±1℃ 온도 조건에서 24 시간 방치하는 단계; 및 50±1℃ 온도 조건 및 90% 상대습도 조건에서 24 시간 방치하는 단계를 포함하는 가혹 조건을 거친 후, 하기 수학식 1을 만족하는 차량용 내장재:
    [수학식 1]
    |V1-V0| / V0 x 100 ≤ 5%
    상기 수학식 1에서,
    V0은 가혹 조건 노출 전 차량용 내장재의 체적(mm3)이고,
    V1은 가혹 조건 노출 후 차량용 내장재의 체적(mm3)이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    폴리에스테르 수지 발포층의 밀도(KS M ISO 845)는 20 내지 230 kg/m3인 차량용 내장재.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    KS F 2805에 따라 측정한 흡음률은 0.4 NRC 이상이고,
    KS F 2862에 따라 측정한 투과손실 값이 10 dB 이상인 차량용 내장재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    폴리에스테르 수지 발포층의 평균 두께는 1 내지 30 mm 이고,
    폴리에스테르 파이버 부직포층의 평균 두께는 0.1 내지 10 mm인 차량용 내장재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    폴리에스테르 수지 발포층과 폴리에스테르 파이버 부직포층 사이에 형성된 접착필름을 더 포함하는 차량용 내장재.
  8. 제 7 항에 있어서,
    폴리에스테르 수지 발포층;
    폴리에스테르 수지 발포층의 양면에 형성된 접착필름; 및
    각각의 접착필름의 폴리에스테르 수지 발포층이 형성된 면의 반대면에 형성된 폴리에스테르 파이버 부직포층을 포함하는 차량용 내장재.
  9. 제 7 항에 있어서,
    폴리에스테르 수지 발포층;
    폴리에스테르 수지 발포층의 일면에 형성된 접착필름; 및
    접착필름의 폴리에스테르 수지 발포층이 형성된 면의 반대면에 형성된 폴리에스테르 파이버 부직포층을 포함하는 차량용 내장재.
  10. 제 7 항에 있어서,
    접착필름은 폴리에스테르계 접착 수지를 포함하는 차량용 내장재.
  11. 제 1 항에 있어서,
    차량용 헤드라이너로 사용하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재.
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