KR101969340B1 - 자동차 부품 - Google Patents

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안드레 페올레
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아들러 펠저 홀딩 게엠베하
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Abstract

본 발명은 복합체 전체, 특히 섬유재의 완전한 재처리를 공업적으로 실시할 수 있게 하는, 자동차 인테리어 및 자동차 트렁크, 즉 바닥 매트, 바닥재, 및 트렁크 라이닝를 위한 차음용 자동차 부품 재료 구조에 관한 것이다. 자동차 부품은 PET 섬유층, PET 및/또는 coPET로 이루어지는 선택적 기재층(substrate layer), 선택적 PET 접착제층, PET 접착제층, PET 섬유 부직포 또는 직물로 이루어지는 층, 및 PET/coPET로 이루어지는 절연층을 갖는다.

Description

자동차 부품{MOTOR VEHICLE PARTS}
본 발명은 복합체 전체, 특히 섬유재의 완전한 재처리를 공업적으로 실시할 수 있게 하는, 자동차 인테리어 및 자동차 트렁크, 즉 바닥 매트, 바닥재, 및 트렁크 라이닝를 위한 차음(sound insulation)용 자동차 부품 재료 구조에 관한 것이다.
본 발명의 맥락에서 자동차 부품은, 특히 장착 카펫을 포함한다. 이들은 자동차의 내재 부품이다. 그 구조는 일반적으로 3개의 서로 다른 "층"으로 구성되어 있다.
얀(yarn) 또는 섬유와 선택적으로는 지지체로 구성되는 웨어링면(wearing surface)은 승객을 향하고 있다. 섬유는 일반적으로 천연(동물: 뉴울(new wool), 식물: 면 또는 황마) 또는 합성(폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌)일 수 있다. 폴리아미드 및 뉴울 등의, 혼합 얀도 가능하다. 또한, 표면 "그레인(grain)"을 갖거나 갖지 않는 비가교 및 가교의 TPO로 주로 구성되는 "헤비 듀티(heavy duty)" 웨어링면이 채용되고 있다.
"중간층"은 섬유 구조를 지지 페브릭에 고정하는 하나 이상의 접착제 조성물로 주로 구성되어 있다. 대부분, 합성 고무(SBR 라텍스)가 접착제로서 기능한다. 그러나, 천연 라텍스도 접착제로서 기능할 수 있다. 종종, 제 2 접착제층이, 백킹재(backing material)를 수용/본딩하기 위해 사용되며, 또 주로 합성 또는 천연 라텍스로 구성된다. 또한, PVC에 의해 웨어링면과 백킹층을 함께 본딩할 수 있으며, PE, EVA 및 PP가 더 채용된다.
또한, 백킹층은 일반적으로 발포 SBR 라텍스로 이루어질 수 있다. 그러나, 때때로 비발포 합성물 및 천연 라텍스의 혼합물도 사용될 수 있다. 황마 등의 천연 섬유 및 합성 섬유로 이루어지는 직물 백킹도 사용된다. 또한, 컨택트층뿐만 아니라 밀봉 필름 및 헤비 시트도 발견된다.
다양한 재료로 이루어지는 이러한 이종(異種)의 자동차 부품, 특히 장착 카펫의 재처리는 문제가 되고 있다.
현재 시판되고 있는 자동차에서는, 서로 다른 형태의 장착 카펫, 특히 터프트(tuft), 딜루어(dilour) 및 플랫 니들 펀치(flat needle punch) 카펫이 보이고 있다. 터프트 카펫에 대해서는, PA6.6, PA6, PP, rPA 및 rPET(재생 PET)가 주로 채용되고 있으며, 딜루어 및 플랫 니들 펀치 카펫에 대해서는, PET, PET/PP, PP 및 rPET가 주로 채용되고 있다.
터프트 그레이드에 있어서, 터프트 지지체는 PET/PP, PET/coPET 또는 PET/PA로 이루어져 있다. 터프트 카펫에서는 주로 EVA가, 딜루어 및 플랫 니들 펀치 카펫에서는 주로 SBR 라텍스 또는 아크릴레이트가 얀/섬유 본딩에 채용되고 있다. 주로 보강뿐만 아니라 기초층 직물을 위한 접착층으로서의 코팅은, 주로 PE 또는 PP를 포함하고, 또한 선택적으로 EVA, PE, PP, EPDM계의 헤비층을 포함한다. 기초층 페브릭은 주로 PET 또는 면 혼합 섬유 페브릭을 포함한다.
특히 바닥재 시스템에서의 차단재는 한편으로는 폼(foam)이고, 다른 한편으로는 섬유 웹(fibrous web)일 수 있다. 폼에 대해서는, 점탄성 또는 고탄성이며, 또한 경우에 따라 가벼운 폼이 채용되고 있다. 폼이 사용될 경우, 상측 페브릭과 폼 차단재 사이에는 밀봉 필름, 부직포/필름 또는 소위 컨택트 페브릭이 채용된다. 부직포 차단재에서, 섬유 플록(flock) 프로세스로 제조된 차단재뿐만 아니라 비변형(평면), 사전-변형의 타일이 발견되고 있다.
이러한 바닥재 시스템은, 예를 들면 DE 10 2004 046 201 A, DE 103 60 427 A, DE 199 60 945 A, 및 DE 10 2007 036 952 A에 기술되어 있다.
US 2008/0220200 A, US 2008/0223654 A 및 US 2008/0292831 A에는, 터프팅된 상측 페브릭 및 차단재가 PET계인 카펫/바닥재 시스템이 기술되어 있다. 터프트 지지체는 PET, 폴리올레핀 섬유(PE), 또는 다른 적절한 합성 섬유로 구성되는 것이 바람직하다. 얀의 본딩은 PE뿐만 아니라 발포 라텍스 또는 아크릴레이트에 의해 이루어진다. PE 또는 EVA/PE 혼합물이 추가적인 코팅재로서 웹에 적용되고 있다. PE 압출(직접 압출된 PE 시트/층)을 이용한 본딩 방법에서는, 섬유가 부분적으로 용융되고, 이에 따라 "견고하게" 얽힌 파일(pile)/섬유 하부를 형성한다. 또한, 본딩재(PE)는 오직 조건부로 섬유 웹에 부분적으로 침투할 수 있다. 카펫이 변형될 경우, "견고하게" 얽힌 파일/섬유 하부에서 파단이 발생하고, 이에 따라 웨어링 성능은 물론 외형을 크게 떨어뜨릴 수 있다. 이에 따라, 바닥재 및 트렁크 라이닝에는 유용하지 않을 수 있다. 특히 US 2008/0223654 A에서, 헤비 시트, PVC/EVA/PE가 복합체에 적용되며, 또한 PA, PE 및/또는 PET의 다공성 및 비다공성 시트층이 채용되고 있다.
종래 기술에서 알려진 기술적 솔루션은 "하나의 재료계"가 아니며, 이러한 복합체는 다양한 서로 다른 폴리머를 포함한다. 특히, 섬유 본딩에, PE 및 EVA 이외에도 SBR 라텍스 및 아크릴레이트가 채용되며, 이는 복합체의 재처리를 실질적으로 불가능하게 한다. 따라서, 섬유 재료의 최적 재처리가 실현될 수 없다.
또한, 터프트 카펫에서, 시트 또는 압출 시트에 의한 얀 본딩은 다음과 같은 단점을 갖는다. 카펫 하부에서 PET 섬유 또는 얀 터프트 사이에 본딩을 달성하기 위해서는, 얀 터프트는 실제로 부분적으로 용융되어야 한다. 그러나, 이것은, 얀 터프트가 가소화(plasticization)되어 본딩되게 할 뿐만 아니라, 그 하부에서 부분적으로 "유리상(glass-like)"으로 용융되게 하는 결과를 가져온다. 또한, 이에 따라 마모 지수의 저하와, 이에 따라 더 높은 마모가 설명되게 된다. 개개의 섬유는 짧지만 중요한 거리에 대해 좋은 기술적 특성(신장, 인열강도 등)을 잃고, 이로 인해 하중를 받는 상황에서 섬유가 점차적으로 파단될 수 있다. 견고한 압출 시트(견고한 고정)는 성형 부품에서 "바이메탈 효과", 온도 변화에 낮은 치수 안정성, 또한 섬유/필라멘트 손상의 위험을 나타내는 경향이 있다.
이는 얀 터프트보다는 개별 섬유가 존재하는 니들 펀치 카펫에도 적용됨은 물론이다.
본 발명은, 비교적 간단한 방법으로 100 % 재처리(재생)할 수 있는 차음용 카펫 재료 구조를 실현하는 것을 목적으로 하며, 페브릭의 총 무게 감소 및 음향(흡수) 장점을 동반한다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 특히, 카펫 재료 구조가 재생 재료의 함유량이 높은 PET 섬유 재료로 구성되고 섬유 본딩제가 PET 분산액이라는 사실에 의해 달성된다. 발포 섬유 본딩제의 이 적용은, (유연한) 최적의 본딩을 달성하고 완전하게 얀을 수축시키는 스팀/열 프로세스를 이용하게 하고, 섬유의 최적 부피를 달성하게 한다.
본 발명의 제 1 실시예는 차량용 장착 카펫으로 구성되고, 다음을 특징으로 한다.
(a) 웨어링면(wearing surface)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 얀 및/또는 섬유로 구성되고,
(b) 선택적 지지층이 존재할 경우, 선택적 지지층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및/또는 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지고,
(c) 선택적 제 1 접착제층이 존재할 경우, 선택적 제 1 접착제층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 접착제로 이루어지고,
(d) 접착층(중간층)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 접착제로 이루어지고,
(e) 백킹층(backing layer)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 섬유 웹(fibrous web) 또는 페브릭으로 이루어지고,
(f) 절연층은 PET/coPET 섬유로 이루어진다.
본 발명에 따르면, PET계 분산액이, PET 얀(터프트)/PET 섬유(딜루어, 플랫 니들 펀치 카펫)의 본딩, 및 추가적인 선택적 접착층에 채용되는 것이 특히 바람직하다. 따라서, 제조에 있어 간단한 처리가 가능하며, 복합체, 특히 원료가 최적으로 100 % 재생될 수 있다. 섬유 본딩은 유연하고, 개개의 섬유는 (견고하게) 함께 용융되기보다는 포인트로 본딩된다. 또한, 재료 복합 물질이 100 % 혼합되지 않고 (PET), 즉 섬유 재료 및 본딩제 및 접착제 모두가 이 재료로 이루어진다. 특히, 이는, 지지체가 PET/coPET로 이루어지기 때문에, 터프트에도 적용된다.
본딩제로서의 PET 분산액은 비교적 낮은 (처리) 온도에서, 양호한 파일 앵커링 및 섬유 웹 내에의 접착제 임베딩을 가능하게 한다. 따라서, 카펫/카펫 복합체의 유연성이 실질적으로 유지되며, 최적의 마모 지수가 달성된다.
본딩제(PET 분산액)를 적용하면, 수성 성분이 증발되고, 이에 따라 최적의 표면 효과를 가지면서 얀/섬유의 완전한 수축이 (자동적으로) 달성된다.
선택적으로 조정된 용융 레인지의, 즉 저온의 PET 분산액 코팅의 한 가지 장점은, 섬유/얀의 부분적인 용융이 없다는 것이다. 섬유는 높은 유연성, 다소의 동종의 덩어리를 가지며, 이에 따라 "바이메탈 효과"가 없다.
본 발명의 장착 카펫 구조의 유형은 각각의 상황에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 장착 카펫은 주로, 터프트, 딜루어 또는 플랫 니들 펀치 탑 패브릭, 및 하나 이상의 접착제 및 부직포층, 및 차단재, 부직포 차단재로 준비된다. 따라서 전체 시스템은 PET계이며, 특히 터프트 지지체는 PET/coPET 스테이플 섬유(staple fiber) 부직포 또는 스펀본드 웹(spunbonded web)이다. 또한, 섬유/얀 본딩 및 접착제층은 PET 분산액계이다. PET 섬유는 재료 자원을 보호하기 위해 재생 PET로 구성될 수 있다. 또한, 미재생 PET로, 또는 미재생 및 재생 PET의 혼합물로도 PET 섬유를 제조할 수도 있음이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따르면, 조정 가능한 용융점을 갖는 PET 분말/물 분산액의 형태로 각각 섬유/얀 본딩 및 접착제층을 준비하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따르면, 하층 페브릭이 PET/rPET 흡수/보강 부직포를 기반으로 하고, 또한 선택적으로 재생 PET 섬유를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 양호한 흡음(sound absorption)을 위해, 본 발명의 맥락에서, 차음 시스템 전체가 (음향적으로) 오픈 플로우(open-flow)인 것이 특히 바람직하다.
상술한 장착 카펫과 마찬가지로, 바닥 매트, 시트 백, 사이드 트림, 인테리어 트림 및 트렁크 라이닝도 본 발명에 따라 설계될 수 있다.
이하, 본 발명을 예를 들어 설명된다.
예들
예 1 :
터프팅 카펫(1)은 1020 데시텍스(dtex), 127 필라멘트의 PET/rPET 얀 사이즈로 구성되는 웨어링면(2) 및 305 g/m2의 파일 얀 최종 무게(파일 2)를 갖는 120 g/m2 PET/coPET 지지체(3, 지지층)를 이용한 5/64″ 파티션으로 제조되었다. coPET 분산액(4, 접착제층)의 100 g/m2의 롤러 코팅에 의해 본딩이 이루어졌고, 그 위에 360 g/m2 PET/coPET 부직포(5, 백킹층)가 적층되어 흡수/보강 성능을 개선했다. 완전 자동 열성형 머신을 이용하여, 카펫 및 부직포를 길이에 맞춰 절단하고, 적층 핫 프레스 내에 적층하고, 이어서 IR 가열 필드 내에서 가열하고, 이어서 형성하는 프로세스 단계들을 이용함으로써, 복합체의 자동차 바닥재로의 형성이 행해졌다. 품질 특성 중 하나로서의, 마모 테스트에서 0.180 g이 얻어졌다.
DIN 53 754와 유사한 테스트 조건
PrA-014에 따름 사이클 N 1000
분당 회전수 n 60 rpm
하중 F 2 ×1000 g
마모 휠 타입 H18
원하는 값: 마모 ≤ 0.3
예 2 :
다른 하나의 터프팅 카펫(1)은 1300 데시텍스, 127 필라멘트의 PET/rPET 얀 사이즈로 구성되는 웨어링면(2) 및 305 g/m2의 파일 얀 최종 무게를 갖는 120 g/m2 PET/coPET 지지체(3)를 이용한 1/10″ 파티션으로 제조되었다. coPET 분산액(4)의 100 g/m2의 롤러 코팅에 의해 본딩이 이루어졌고, 그 위에 360 g/m2 PET/coPET 부직포(5)가 적층되어 흡수/보강 성능을 개선했다. 그 형성은 예 1과 같이 행해졌다. 마모 테스트에서는 0.210 g이 얻어졌다.
예 3 :
섬유 플록 프로세스에 의해, 15 % PET/BiCo(Bicomponent) 섬유 비율을 갖는 해당 PET/rPET 섬유 차단재(6, 절연층)가 제조되었다.
이와 같이, 바닥재 시스템(상측 직물 + 차단재)은 PET 하나의 재료계로 구성된다. 완전한 재처리가 가능하다. 이에 의해, 및 재생 PET(rPET) 섬유를 이용함으로써, "지속 가능성" 및 "녹색 기술"의 요건이 완전히 충족된다.
예 4 :
딜루어 카펫(도시 생략)은 6.7/11 데시텍스 PET/rPET 섬유로 구성되는 웨어링면(2)로 제조되었고, 패딩 머신(padding machine)에 의해 100 g/m2 coPET 분산액(4)이 적용되었다. 이 경우도, 그 위에 360 g/m2 PET/coPET 부직포(5)가 적층되어 마모/보강 성능을 개선했다. PET/rPET 섬유 혼합 이외에도, PET/BiCo(Bicomponent) 섬유가 또한 복합체에 채용되었다.
그 형성은 제 1 예와 같이 행해졌다. 마모 테스트에서는 0.260 g이 얻어졌다.

Claims (8)

  1. 터프트(tuft), 딜루어(dilour) 또는 플랫 니들 펀치 탑(flat needle punch top) 페브릭(fabric)의 웨어링면(wearing surface)(2)을 포함하는, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝(trunk lining)용 자동차 부품으로서,
    (a) 웨어링면(2)이 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 얀/섬유 및/또는 BiCo(Bicomponent) PET 섬유로 구성되고,
    (c) 접착제층(4)이 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 접착제로 이루어지고,
    (e) 백킹층(backing layer)(5)이 폴리에틸렌 테레프탈레이트계, 및 선택적인 BiCo PET 섬유계의 섬유 웹(fibrous web) 또는 페브릭으로 이루어지고,
    (f) 절연층(6)이 PET/coPET 섬유뿐만 아니라 BiCo PET 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝용 자동차 부품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    폴리에틸렌 테레프탈레이트 및/또는 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지는 지지층(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝용 자동차 부품.
  3. 제 2 항에 있어서,
    터프트 지지체가 PET/coPET 스테이플 섬유(staple fiber) 부직포를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝용 자동차 부품.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리에틸렌 테레프탈레이트계 접착제로 이루어지는 추가적인 접착제층(중간층)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝용 자동차 부품.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제층(4)은, PET 및/또는 coPET 분산액을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝용 자동차 부품.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨어링면(2)은, 미재생(virgin) PET 또는 재생 PET 또는 BiCo PET 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝용 자동차 부품.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝은 섬유/얀 본딩제를 포함하고,
    상기 접착제층(4)은, 조정 가능한 용융점을 갖는 PET 및/또는 coPET 분말/물 분산액을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝용 자동차 부품.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    차음(sound insulation) 시스템 전체가 (음향적으로) 오픈 플로우(open-flow)인, 장착 카펫 또는 바닥재 또는 트렁크 라이닝용 자동차 부품.
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