KR101811710B1 - 자동차 내장재용 tpo 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 내장재용 TPO(ThermoPlastic Olefin) 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법에 적당한 진공성형성을 갖추면서도 성형 후 일정수준 이상의 광투과율을 만족할 뿐만 아니라, 나아가 정전식 터치가 가능한 자동차 내장재용 TPO 시트에 관한 것이다.

Description

자동차 내장재용 TPO 시트{TPO SHEET FOR CAR INTERIOR}

본 발명은 자동차 내장재용 TPO(ThermoPlastic Olefin) 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법에 적당한 진공성형성을 갖추면서도 성형 후 일정수준 이상의 광투과율을 만족할 뿐만 아니라, 나아가 정전식 터치가 가능한 자동차 내장재용 TPO 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.

그럼에도 불구하고, 자동차사 별로 경쟁은 가속화되고 있으며, 최근에는 In-Panel에는 디스플레이 화면이 확대되고 있고, 도어 트림(Door Trim) 등에 버튼을 활성화시켜 여러가지 편의장치들을 사용할 수 있도록 하는 형태로 변화되어 가고 있는 추세에 있다.

그런데, 종래 내장재용 TPO 시트는 안료를 처방하지 않더라도 매우 낮은 광투과율을 갖기 때문에 안료까지 넣게 되면 제품화되었을 때 광투과율값은 제로가 된다.

이렇게 내장재용 TPO 컴파운드가 광투과율이 낮은 이유는 TPO 컴파운드 내에 진공성형성을 확보하기 위해 사용되는 가교화된 TPO가 일반적으로 20중량% 이상 사용되는데 가교화된 TPO의 광투과도가 매우 낮기 때문이다.

또한, 광투과율이 높은 가교화된 TPO를 찾는다고 하더라도 처방된 올레핀계 원료가 진공성형과 같은 공정을 거치게 되면 필연적으로 광투과도가 낮아지는 성질을 가지고 있어 통상적으로 사용되는 내장재용 TPO 컴파운드를 이용하여 광투과율을 높이는데는 한계가 있다.

뿐만 아니라, 정전식 터치와 관련해서는 기본적으로 TPO 컴파운드가 무극성 소재로 이루어져 있기 때문에 정전식 터치가 불가능하며, 정전식 터치를 가능하게 하기 위해서는 TPO 컴파운드에 극성소재를 첨가해야 하지만 그렇게 되면 상용성이 좋지 않기 때문에 가공상 한계에 봉착해 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법에 적당한 진공성형성을 갖추면서도 성형 후 일정수준 이상의 광투과율을 만족할 뿐만 아니라, 나아가 정전식 터치가 가능한 자동차 내장재용 TPO 시트를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

특히, 본 발명은 제품화된 상태에서 강제 신장되더라도 광투과율이 급격히 줄어들지 않고 일정수준을 유지토록 하는 자동차 내장재용 TPO 시트를 제공함에 그 다른 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, TPO 컴파운드 67-75중량%와 EOR(에틸렌 옥텐 러버) 25-33중량%로 배합된 배합물을 IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법으로 성형하여 성형된 상기 TPO 시트의 광투과율이 최소한 80% 이상으로 유지되게 하여,
국부적인 신장시 신장된 부위의 광투과율이 국부적 신장전 TPO 시트의 광투과율 대비 5% 이하로 떨어지지 않게 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 TPO 시트를 제공한다.
또한, 본 발명은 TPO 컴파운드 67-75중량%와 EOR(에틸렌 옥텐 러버) 25-33중량%를 배합하여 균일하게 혼합된 배합물을 만들고;
상기 배합물에, 상기 배합물 전체량을 기준으로 안료 0.1-0.2중량부, SEBS계 레진ㆍTPU계 레진ㆍ리튬계 대전방지제 중 어느 하나의 극성부여 첨가제 1-3중량부를 더 첨가한 후 IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법으로 성형하여;
성형된 TPO 시트의 광투과율이 5-15%로 유지되게 한 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 TPO 시트도 제공한다.

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본 발명에 따르면, IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법에 적당한 진공성형성을 갖춘 배합비를 갖추면서 성형 후 일정수준 이상의 광투과율을 만족할 뿐만 아니라, 나아가 정전식 터치가 가능한 자동차 내장재용 TPO 시트를 얻을 수 있다.

이하에서는, 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 있다.

본 발명에 따른 자동차 내장재용 TPO 시트는 당해 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 TPO 컴파운드에 EOR(에틸렌 옥텐 러버)를 배합함으로써 제품화 후 광투과율과, 강제 신장 후에도 일정 이상의 광투과율을 확보할 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명자들은 가교화 된 TPO가 성형되면서 광투과도를 떨어뜨린다는 점에 착안하여 러버(Rubber)를 이용하여 TPO가 성형될 때 가교반응을 방해하는 기작을 유도하여 광투과도가 떨어지지 않도록 하는 방법적 측면에서 접근하였고, 그 결과 일반적인 러버가 아닌 에틸렌 옥텐 러버(EOR)의 경우 효과가 큰 것으로 확인되었다.

다만, 특정 범위의 배합비율에서만 그 특성을 확인하였는데, 이는 성형과정에서 발생되는 안정성 측면인 것으로 추측된다.

본 발명에 따른 TPO 시트는 TPO 컴파운드 67-75중량%와, EOR 25-33중량%로 배합된 조성물을 시트상으로 성형하여 제조되는데, 이것이 가장 기본형이며, 성형방법은 IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법이다.

이때, 상기 TPO 시트의 최대 두께는 0.7mm이고, 본 발명이 적용되는 TPO 시트의 두께범위는 0.7mm 이하에 적용된다.

따라서, 상기 두께를 최대 두께로 했을 때 광투과율이 확보되면 본 발명의 목적은 달성된 것이라고 볼 수 있다.

이에, 본 발명에서는 0.7mm 두께의 시편을 만들고 각각에 대해 광투과율을 확인하였는 바, 안료 투입전에는 최소 80% 이상의 광투과율이 확보되어야 하고, 국부 강제 신장시 신장된 부위의 광투과율은 5% 이상 저하되지 않아야 하는 것이 스펙(Spec.)이다.

그리고, 안료가 투입되었을 때는 광투과율이 5-15% 범위내로 유지되어야 하는데, 이것은 15%를 넘게 되면 광원이 켜지지 않았을 때도 제품 하단이 노출되기 때문에 않되며, 5% 미만이 되면 광원이 켜진 상태에서도 식별이 용이치 않게 되므로 반드시 상기 범위로 유지되어야 한다.

시험을 위한 시료는 TPO 컴파운드 67중량%와, EOR 33중량%로 배합된 조성물을 이용한 경우를 시료1이라 하였고; TPO 컴파운드 75중량%와, EOR 25중량%로 배합된 조성물을 이용한 경우를 시료2라 하였다.

시험 결과, 시료1과 시료2는 광투과율이 각각 81.25%, 89.43%였고, 국부 강제신장 후 광투과율은 각각 75.12%, 80.14%로서 앞서 제시한 스펙을 모두 만족시켰고, 광투과율도 모두 확보할 수 있었다.

이에 더하여, 상용적으로 요구하는 안료(피그먼트)를 사용한 경우에는 다음과 같이 나타났다.

이때, 상기 안료는 상기 TPO 시트 제조용 조성물 전체량을 기준으로 0.1-0.2중량부 첨가되는데, 시료1에 0.1중량부 첨가된 경우를 시료3이라 하고, 시료2에 0.2중량부 첨가된 경우를 시료4라 했을 때, 시료3과 시료4의 광투과율은 각각 15.14%, 8.12%였고, 국부 강제신장 후 광투과율은 각각 13.44%, 6.55%로서 앞서 제시한 스펙을 모두 만족시켰고, 광투과율도 모두 확보할 수 있었다.

뿐만 아니라, 전도성을 얻도록 하여 정전식 터치가 가능하도록 하기 위해 상기 광투과율이 변하지 않는 범위 내에서 극성부여 첨가제의 투입가능한 양을 확인한 결과 상기 TPO 시트 제조용 조성물 전체량을 기준으로 1-3중량부의 범위로 제한하여야 함을 확인하였다.

물론, 3중량부를 초과하여 첨가하더라도 광투과율이 크게 변하지는 않았지만 이 경우에는 대전성능이 좋아짐에 반해 신뢰성 평가항목인 블루밍(Blooming)을 유발시키므로 3중량부를 초과해서는 안되고, 1중량부 미만으로 첨가되면 정전특성이 없어 정전식 터치가 불가능하기 때문에 반드시 1중량부를 초과해서 첨가해야 한다.

여기에서, 상기 극성부여 첨가제는 극성을 가지는 SEBS계 레진, TPU계 레진, 리튬계 대전방지제 중 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 자동차 내장재용 TPO 시트는 상온상태에서 평상시 원하는 광투과율이 나오면서 강제 신상시에도 광투과율이 크게 낮아지지 않아 고급화된 내장재, 더구나 터치가 가능하도록 정전특성까지 갖추고 있어 기존품들과 현격히 차별화 된 독특한 기능적 특성을 갖춘 자동차 내장재용 시트로 활용될 수 있을 것으로 예측된다.

Claims (8)

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3. TPO 컴파운드 67-75중량%와 EOR(에틸렌 옥텐 러버) 25-33중량%로 배합된 배합물을 IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법으로 성형하여 성형된 TPO 시트의 광투과율이 최소한 80% 이상으로 유지되게 하여,
   국부적인 신장시 신장된 부위의 광투과율이 국부적 신장전 TPO 시트의 광투과율 대비 5% 이하로 떨어지지 않게 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 TPO 시트.
   
4. TPO 컴파운드 67-75중량%와 EOR(에틸렌 옥텐 러버) 25-33중량%를 배합하여 균일하게 혼합된 배합물을 만들고;
   상기 배합물에, 상기 배합물 전체량을 기준으로 안료 0.1-0.2중량부, SEBS계 레진ㆍTPU계 레진ㆍ리튬계 대전방지제 중 어느 하나의 극성부여 첨가제 1-3중량부를 더 첨가한 후 IMG(In Mold Grain)/IMX(In Mold X parameter) 진공성형법으로 성형하여;
   성형된 TPO 시트의 광투과율이 5-15%로 유지되게 한 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 TPO 시트.
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