KR102106789B1 - 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조한 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재 - Google Patents

자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조한 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 내장재에 사용하는 차음 시트를 제조할 때 항균제를 혼합하여 성형하므로, 자동차 내장재 자체나 자동차 내부에서 발생할 수 있는 균이나 곰팡이 등에 대한 항균·항곰팡이 기능을 얻을 수 있다. 특히, 본 발명은 이처럼 항균·항곰팡이 효능을 가진 항균제를 수지와 무기질 그리고 화이트 오일과 함께 혼합하여 압출 성형하므로, 시트 형태로 제작하여 다양한 형태의 자동차 내장재에 알맞은 형태로 성형하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 이처럼 항균·항곰팡이 기능을 가진 차음 시트의 양쪽 면에 각각 PET(Polyethylene terephthalate)와 흡음재를 구성하여 자동차용 내장재를 제조하므로, 항균·항곰팡이 기능과 더불어 흡차음 성능을 함께 얻을 수 있다.

Description

자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조한 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재{MANUFACTURING METHOD FOR SOUNDPROOFING SHEETS OF VEHICLE INTERIOR AND THE VEHICLE INTERIOR WITH THE SHEETS USING THE SAME THEREOF}
본 발명은 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조한 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차음 시트를 제조할 때 항균제를 함유하여 제작하므로, 항곰팡이와 항균 기능을 부가하여 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있게 한 것이다.
일반적으로 자동차용 내장재는 자동차 실내에 장착하며 실내에 노출된 부분을 차지하는 것으로, 도어 트림, 헤드 라이너, 각종 인슐레이션, 카펫, 패키지 트레이, 그리고 플로어 카펫 등 여러 가지 종류가 있다. 이러한 내장재는 자동차 실내의 마감 효과와 더불어 소음 성능 등을 개선하게 할 뿐만 아니라, 아래의 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)과 같이, 다양한 기능을 부가 기능을 얻을 수 있게 제작한다.
(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2018-0007779호
적외선 반사 효율을 향상시킨 자동차 내장재용 표피재 및 그 자동차 내장재에 관한 것으로, 표면 시트층; 상기 표면 시트층의 내부에 분산 배치된 안료; 및 상기 표면 시트층의 하면에 배치되어, 상기 표면 시트층의 내부를 통과한 적외선을 반사하는 후면 반사층;을 포함하며, 상기 안료는 적외선을 투과시키는 적외선 투과 안료 및 적외선을 반사시키는 적외선 반사 안료 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(특허문헌 2) 한국등록특허 제1856521호
자동차용 내장재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 천연섬유와 합성섬유를 포함하는 제1소재로 구성되는 제1펠트층과 제1펠트층의 상면에 부착되고 천연섬유와 합성섬유를 포함하고 제1소재와 성분 또는 조성 중 적어도 하나는 서로 다른 제2소재로 구성되는 제2펠트층으로 구성된 다층 펠트층 및 열경화성 수지를 사용함으로써 고강성 및 경량화를 구현하고, 표면에 브라켓, 표피재 및 기타 서브 부품들을 용이하게 부착할 수 있는 자동차용 내장재 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(특허문헌 3) 한국등록특허 제1875439호
저온의 조건에서도 슬로우 리커버리 성능을 유지할 수 있고, 인체에 유해한 난연제를 첨가하지 않고도 난연성을 가질 수 있는 폴리우레탄 폼 형성용 조성물, 폴리우레탄 폼 및 이를 포함하는 차량용 내장재에 관한 것으로, 폴리우레탄 폼 형성용 조성물은, 50% 이상 100% 이하의 EO(Ethylene Oxide) 함량을 갖고, 4000 이상 7000 이하의 분자량을 갖는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 제1폴리올; 0% 이상 20% 이하의 EO 함량을 갖고, 500 이상 4000 이하의 분자량을 갖는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 제2폴리올; 및 MDI(Methylene Diphenyl Diisocyanate)를 포함하는 이소시아네이트 혼합물;을 포함한다.
하지만, 기존 자동차용 내장재는 다음과 같은 문제가 있다.
(1) 자동차 실내에 장착하는 내장재는 자동차 실내에 노출되는 면적 대부분을 차지한다. 이러한 내장재는 자동차 문을 여닫을 때나 자동차를 외부에 노출하여 주차할 때, 그리고 가혹한 조건에서 주행할 때 등 악조건에 노출되면 쾌적한 실내 환경을 악화시키는 한 가지 요인으로 작용한다.
(2) 특히, 우기나 한여름의 습기 그리고 자동차 실내에서의 음식물 섭취 등으로 자동차 실내에서는 곰팡이 등이 발생할 우려가 크다. 하지만, 기존 자동차용 내장재에는 이러한 곰팡이를 억제하거나 제거할 수 있는 기능이 없다.
한국공개특허 제10-2018-0007779호 (공개일 : 2018.01.24) 한국등록특허 제1856521호 (등록일 : 2018.05.03) 한국등록특허 제1875439호 (등록일 : 2018.07.02)
본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 자동차용 내장재에 사용하는 차음 시트를 제조할 때 항균제를 혼합하여 성형하므로, 자동차 내장재 자체나 자동차 내부에서 발생할 수 있는 균이나 곰팡이 등에 대한 항균·항곰팡이 기능을 얻을 수 있게 한 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조한 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재를 제공하는 데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 이처럼 항균·항곰팡이 효능을 가진 항균제를 수지와 무기질 그리고 화이트 오일과 함께 혼합하여 압출 성형하므로, 시트 형태로 제작하여 다양한 형태의 자동차 내장재에 알맞은 형태로 성형하여 사용할 수 있게 한 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조한 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이처럼 항균·항곰팡이 기능을 가진 차음 시트의 양쪽 면에 각각 PET(Polyethylene terephthalate)와 흡음재를 구성하여 자동차용 내장재를 제조하므로, 항균·항곰팡이 기능과 더불어 흡차음 성능을 함께 얻을 수 있게 한 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조한 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법은, 하기와 같은 비율로 혼합하여 압출 성형하는 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법에서,
수지 15~25중량%
화이트 오일 5~10중량%
무기 충전제 60~79중량%
스테아린산 0.1~0.3중량%
활성탄 0.5~1.5중량%
항균제 0.1~10중량%로
이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 수지는, PET(Polyethylene terephthalate), EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer), TPO(Thermo Plastic Olefin), 및 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무기충전제는, 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 운모(Mica) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 항균제는, Dichloro-octyl-isothiazolone(DCOIT), OBPA(10,10-Oxybisphenoxarsine), Octyl-isothiazolone, 및 Trichlorophenoxyphenol 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 상술한 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법으로 제조한 자동차용 내장재는, 자동차의 내장재용 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재에서, 상기 자동차의 내장재용 차음 시트의 한쪽 면에 PET(Polyethylene terephthalate)를 겹쳐서 오븐기로 예열한 뒤 열성형 방식으로 내장재 형상으로 성형한 다음, 상기 자동차의 내장재용 차음 시트의 다른 한쪽 면에 우레탄 폼을 발포하여 제작한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조한 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재는 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 차음 시트를 제조할 때 항균제를 함유하여 압출 성형하므로, 차음 시트를 통해 항균·항곰팡이 효과를 얻을 수 있다.
(2) 특히, 이러한 차음 시트를 자동차용 내장재를 제작할 때 사용하므로, 자동차 실내에 장착한 내장재를 통해 항균·항곰팡이 효과를 얻을 수 있다.
(3) 또한, 자동차용 내장재는 자동차 실내 전반에 걸쳐 장착하므로, 자동차 실내 전반에 걸쳐 항균·항곰팡이 효과를 얻을 수 있어 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있다.
(4) 한편, 상기 항균제로는 Dichloro-octyl-isothiazolone(DCOIT), OBPA(10,10-Oxybisphenoxarsine), Octyl-isothiazolone, 그리고 Trichlorophenoxyphenol을 사용하므로, 항균 성능에서 항생제 지수가 2.0 이상이며 항곰팡이 성능에서 눈과 현미경으로 균류 성장을 찾아볼 수 없을 정도의 효과를 얻을 수 있다.
(5) 이에, 차음 시트의 중량 증가를 최소화하면서도 항균·항곰팡이 효과를 더욱 높일 수 있다.
[도 1]은 본 발명에 따른 자동차의 내장재에 사용하는 차음 시트의 제조방법을 보여주는 블록도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 자동차용 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재의 제조 과정을 차례대로 보여주는 블록도이다.
[도 3]은 본 발명에 따라 항균제를 5중량% 함유한 TPO 시트인 [실시예 1]에 따른 항곰팡이 시험 결과를 보여주는 사진이다.
[도 4]는 본 발명에 따라 항균제를 10중량% 함유한 TPO 시트인 [실시예 2]에 따른 항곰팡이 시험 결과를 보여주는 사진이다.
[도 5]는 종래의 항균제를 함유하지 않은 TPO 시트인 비교예에 관한 항곰팡이 시험 결과를 보여주는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
( 차음 시트의 제조방법)
본 발명에 따른 내장재용 차음 시트의 제조방법은, [도 1]과 같이, 수지, 화이트 오일, 무기 충전제, 스테아린산, 활성탄, 그리고 항균제를 혼합한 다음, 이 혼합물을 압출 성형하여 제조한다.
이처럼 상기 차음 시트에는 항균제를 함유하여 제작하므로, 이 항균제를 통해 항균·항곰팡이 효과를 얻을 수 있어 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있게 한 것이다.
특히, 상기 차음 시트로 제작한 자동차용 내장재는 자동차 실내 전반에 사용할 수 있으므로, 자동차 실내 전반에 걸쳐서도 항균·항곰팡이 효과를 얻을 수 있게 한 것이다.
이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
<혼합>
혼합 과정은, [도 1]과 같이, 수지, 화이트 오일, 무기 충전제, 스테아린산, 활성탄에 항균과 항곰팡이 효과를 가진 항균제를 함께 혼합하는 과정을 말한다.
이 혼합 과정에서 사용하는 수지, 화이트 오일, 무기 충전제, 스테아린산, 활성탄, 그리고 항균제의 성분 함량은 아래의 [표 1]과 같다.

성분
함량

수지
15~25중량%

화이트 오일
5~10중량%

무기 충전제
60~79중량%

스테아린산
0.1~0.3중량%

활성탄
0.5~1.5중량%

항균제
0.1~10중량%로
이때, 상기 수지는 본 발명이 속한 기술 분야에서 차음 재질로 사용하는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, 예시적으로, PET(Polyethylene terephthalate), EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer), TPO(Thermo Plastic Olefin), 및 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 무기충전제는, 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 운모(Mica) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 사용한다.
그리고 상기 항균제는, 항균과 항곰팡이 효과를 가진 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 예시적으로, Dichloro-octyl-isothiazolone(DCOIT), OBPA(10,10-Oxybisphenoxarsine), Octyl-isothiazolone, 및 트라이클로산(Trichlorophenoxyphenol 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
여기서, OBPA(10,10-Oxybisphenoxarsine)는 CAS 번호 "58-36-6"로 등록된 화학물질로, CAS 번호는 'Chemical Abstracts Service Registration Number'로 화학물질 등록 시스템의 화학물질 개요서비스에 의해 정해진 번호이며, 이 번호로 등록된 화학물질에 관한 상세는 화학 산업 사용자에게 유용한 리소스를 제공하기 위한 전용플랫폼인 케미컬 북(https://www.chemicalbook.com/productindex_kr.aspx)에서, 검색어 "OBPA", "58-36-6", 또는 "10,10-Oxybisphenoxarsine"을 통해 바로 검색할 수 있다.
< 차음 시트 성형>
상술한 혼합물은 압출 방식으로 차음 시트를 성형한다. 이때, 상기 혼합물에는 항균제를 함유하므로, 압출 방식으로 성형한 차음 시트에서도 항균제를 통해 항균·항곰팡이 효과를 얻게 된다.
(자동차용 내장재)
본 발명에 따른 자동차용 내장재는, [도 2]와 같이, 상술한 바와 같이 얻은 차음 시트의 한쪽 면에 PET(Polyethylene terephthalate)를 올려놓고 오븐기로 예열한 다음, 열 성형하여 내장재 형태로 성형하고, 다른 한쪽 면에 우레탄 폼을 일체로 발포 성형하여 제작한다.
이하, 이처럼 이루어진 본 발명에 따른 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재의 항균·항곰팡이 시험 결과는 다음과 같다.
1. 차음 시트의 성분 및 그 함량


성분
차음 시트
차음 시트 1
차음 시트 2

㎏
중량%
㎏
중량%
㎏
중량%

수지
0.99
22.45
0.92
21.00
0.84
19.00

화이트 오일
0.36
8.16
0.32
7.16
0.29
6.56

무기 충전제
3.00
68.25
2.89
65.70
2.79
63.30

스테아린산
0.01
0.23
0.01
0.23
0.01
0.23

활성탄
0.04
0.91
0.04
0.91
0.04
0.91

항균제
-
-
0.22
5.00
0.44
10.00

총량
4.40
100.00
4.40
100.00
4.40
100.00

1) 수지는 TPO(제품명 : ENGAGE 7387, 제조사: DOW)를 사용
2) 무기 충전제는 CaCO3를 사용
3) 항균제는 DCOIT인 Vinylzene(제품명 : IT 4008, 제조사: DOW)를 사용
2. 자동차용 내장재의 구성

구분
구성
중량

비교예
PET(면밀도 800g/㎡)+차음시트(1㎜)+우레탄폼(d=100g/㎥)
3.63㎏

실시예 1
PET(면밀도 800g/㎡)+차음시트 1(1㎜, 항균제 5중량%)+우레탄폼(d=100g/㎥)
3.7㎏

실시예 2
PET(면밀도 800g/㎡)+차음시트 2(1㎜, 항균제 10중량%)+우레탄폼(d=100g/㎥)
3.8㎏
3. 항균 시험 결과
항균 시험은 JIS Z2801에 따라 실시하였으며, JIS Z2801에 따른 항균 기준은 2.0 이상이다. 다음의 [표 4]는 본 발명에 따른 [실시예 1] 및 [실시예 2]와 비교예의 박테리아의 항균 검사한 결과이다.

구분
박테리아

E. coli

S. aureus

비교예
0
0

실시예 1
3.44
6.99

실시예 2
3.44
6.99
항균 시험 결과, [표 4]와 같이, 비교예는 대장균(E. coli)과 황색포도상구균(S.aureus)이 항균 기준 이하이나, 본 발명에 따른 [실시예 1]과 [실시예 2]의 대장균(E.coli)과 황색포도상구균(S. aureus)은 각각 3.44와 6.99로 항균 기준을 웃도는 것을 알 수 있다.
4. 항곰팡이 시험 결과
항곰팡이 시험은 JIS Z2911에 따라 시험하였으며, 그 결과는 아래의 [도 3] 내지 [도 5]와 같다.
그 결과, 본 발명의 [실시예 1]의 시험 결과를 보여주는 [도 3] 및 [실시예 2]의 시험 결과를 보여주는 [도 4]와 같이, [실시예 1]과 [실시예 2]에는 육안과 현미경으로 확인했을 때 곰팡이를 발견할 수 없었다.
하지만, 비교예의 시험 결과를 보여주는 [도 5]와 같이, 비교예는 75% 이상 곰팡이가 생긴 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 차음 시트를 제작할 때 항균제를 함유하여 제작하고, 항균제를 함유한 차음 시트로 자동차용 내장재를 제작하므로, 내장재의 항균과 항곰팡이 효과를 높여 쾌적한 자동차 실내 환경을 조성할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 하기와 같은 비율로 혼합하여 압출 성형하는 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법에서,
    수지 15~25중량%
    화이트 오일 5~10중량%
    무기 충전제 60~79중량%
    스테아린산 0.1~0.3중량%
    활성탄 0.5~1.5중량%
    항균제 0.1~10중량%로
    이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법.
  2. 제1항에서,
    상기 수지는,
    PET(Polyethylene terephthalate), EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer), TPO(Thermo Plastic Olefin), 및 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법.
  3. 제1항에서,
    상기 무기충전제는,
    황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 운모(Mica) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법.
  4. 제1항에서,
    상기 항균제는,
    Dichloro-octyl-isothiazolone(DCOIT), OBPA(10,10-Oxybisphenoxarsine), Octyl-isothiazolone, 및 트라이클로산(Trichlorophenoxyphenol 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재용 차음 시트의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 의한 제조방법으로 제조한 자동차의 내장재용 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재에서,
    상기 자동차의 내장재용 차음 시트의 한쪽 면에 PET(Polyethylene terephthalate)를 겹쳐서 오븐기로 예열한 뒤 열성형 방식으로 내장재 형상으로 성형한 다음, 상기 자동차의 내장재용 차음 시트의 다른 한쪽 면에 우레탄 폼을 발포하여 제작한 것을 특징으로 하는 자동차의 내장재용 차음 시트를 이용한 자동차용 내장재.
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