KR102108897B1 - 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법 - Google Patents

자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 자동차 내장 기재용 다층 복합재는 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층과, 상기 스킨층 하부면에 형성되고, 더블 니트 메쉬 구조인 쿠션층을 포함한다. 이러한 구성으로, 고무와 유사한 탄성을 가진 친환경 플라스틱인 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층을 포함하여, 유연성, 탄성, 기계적 물성, 내구성 및 내마모성이 우수하며, 사용자에게 부드러운 질감을 제공할 수 있고, 악취가 발생하지 않고, 성형 가공성이 높고, 생산성은 향상시키며, 향후 재활용이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

Description

자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법{Multi-layered composites for car interior base material and method for manufacturing the same}
본 발명은 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층과 더블 니트 메쉬 구조인 쿠션층을 포함하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 개발하고자 하는 자동차 내장재용 제품은 자동차 승객의 피부에 직접 닿고 접촉되는 부위인 자동차 내장재 마감 트림의 표피재로써, 실내의 안락감 및 고급감을 위하여 부드럽고 쿠션성 높은 감성을 요구한다.
종래에는 폴리우레탄 합성피혁 이면에 주로 연질 폴리우레탄폼과 같은 쿠션층을 적층 하였는데 이러한 폴리우레탄 합성피혁의 표피층은 물성 안정화를 위하여 일반적으로 2겹 내지 3겹의 연속 폴리우레탄 코팅을 하며 그 이면에 Backing Cloth를 적층하기 위하여 접합제층이 연속 공정으로 적용된다. 또한 이와 같이 제조된 표피층 이면에 쿠션층을 부여하기 위하여 별도의 접합제층이 필요하다. 따라서 이러한 다층구조로 인하여 표피재 원단 두께 및 경도가 높아지므로 복원 탄성력 부족에 따른 쿠션성이 저하되고, 다층 구성의 원단 제조에 필요한 많은 공정 시간 및 비용이 소요된다.
또한 쿠션재로 사용되는 폴리우레탄폼은 장기간 시간이 지남에 따라 가수분해에 의한 형상 변형 및 황변 현상 문제가 심각하며 물성 변화로 인해 주름 발생과 표면 터치 시 쿠션 복원력 상쇠 등 문제점이 발생되어 왔다.
따라서 최근에는 고급 차량을 중심으로 폴리우레탄폼을 대체할 수 있는 소재로써 더블라셀 메쉬 원단을 쿠션재로 사용하는 경우가 늘고 있으며 이와 같은 더블라셀 메쉬 원단을 이용한 다양한 합포 가공 방법을 접목하여 폴리우레탄폼을 대체하는 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.
더블라셀 메쉬 원단을 접목한 쿠션층을 가진 자동차 내장재 원단은 기존의 폴리우레탄폼 쿠션층 대비 터치감이 부드러우며 복원 탄성력이 우수하여 고급감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 더블라셀 메쉬 원단의 제직 방향성 및 메쉬 구조 특성에 의하여 원단 표면 꺽임 및 주름 발생 문제가 여전히 남아 있어 양산 적용에는 어려움이 있다.
대한민국 공개실용신안 제20-2011-0001360호
본 발명은 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 고무와 유사한 탄성을 가진 친환경 플라스틱인 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층을 포함하여, 유연성, 탄성, 기계적 물성, 내구성 및 내마모성이 우수한 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층을 적용하여, 자동차 내장 기재로 사용 시, 사용자에게 부드러운 질감을 제공할 수 있고, 악취가 발생하지 않고, 성형 가공성이 높고, 생산성은 향상시키며, 향후 재활용이 가능한 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 더블 니트 메쉬 구조인 쿠션층을 포함하여, 다층 복합재의 신율을 개선하여 소재의 표면에서 꺾임이나 주름의 발생과 같은 외관 품질 저하 문제를 개선할 수 있으며, 우수한 탄성 복원력을 통해, 부드러운 촉감을 구현하여 제품의 품질을 향상한 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 스킨층과 쿠션층이 동일 소재계열인 에스테르계로 마련되어 스킨층 및 쿠션층 접착시 잠열에 의하여 코팅 및 라미네이션이 가능하므로 별도의 유기용제 접착제가 필요 없으며, 차량에 화재 발생시 유해물질 발생을 줄일 수 있으며, 원단 가공시 재활용이 가능한 친환경의 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 내장 기재용 다층 복합재는, 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층; 및 상기 스킨층 하부면에 형성되고, 더블 니트 메쉬 구조인 쿠션층;을 포함한다.
상기 쿠션층은, 원사를 루프 형태로 형성시키고, 루프 형태를 길이 방향으로 연결시켜 더블 니트 메쉬 구조를 형성할 수 있다.
그리고, 상기 쿠션층은, 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 쿠션층은, 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 8:2 내지 9.5:0.5의 중량 비율로 포함할 수 있다.
상기 스킨층은, 직선의 구멍을 가진 다이에서 용융된 수지를 압출시켜 필름을 제조하는 T-Die 압출 방식으로 성형할 수 있다.
그리고, 상기 스킨층은, 45 내지 85 중량%의 폴리에테르에스테르계 블락 공중합체와, 10 내지 50 중량%의 탄성 고분자, 그리고 0.01 내지 5 중량%의 슬립제를 포함할 수 있다.
이러한, 상기 스킨층은, 다층 구조로 마련되는 경우, 어느 하나의 스킨층의 표면에 다수의 요철부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 스킨층은, 단층으로 마련되는 경우, 두께는 0.25 내지 3.0mm으로 마련될 수 있다.
물론, 상기 스킨층은, 다층으로 마련되는 경우, 각각의 스킨층의 두께는 0.25 내지 3.0mm로 마련될 수도 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법은, 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 더블 니트 메쉬 구조로 제직하여 쿠션층을 제조하는 쿠션층 제조단계; 직선의 구멍을 가진 다이에서 용융된 수지를 압출시켜 필름을 제조하는 T-Die 압출 방식으로 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층을 제조하는 스킨층 제조단계; 및 상기 스킨층에 상기 쿠션층을 접합시키는 접합단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 접합단계는, 상기 스킨층 제조단계에서 제조된 스킨층에 존재하는 잠열에 의해 쿠션층이 접합될 수 있다.
상기 쿠션층 제조단계는, 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 루프 형태로 형성시키고, 루프 형태를 길이 방향으로 연결시켜 더블 니트 메쉬 구조를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 쿠션층 제조단계는, 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 8:2 내지 9.5:0.5의 중량 비율로 더블 니트 메쉬 구조를 형성할 수 있다.
상기 스킨층 제조단계는, 상기 스킨층이 45 내지 85 중량%의 폴리에테르에스테르계 블락 공중합체와, 10 내지 50 중량%의 탄성 고분자, 그리고 0.01 내지 5 중량%의 슬립제를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 스킨층 제조단계는, 상기 스킨층을 복수로 제조하고 이를 적층하여 마련할 수 있고, 어느 하나의 스킨층의 표면에 다수의 요철부를 형성할 수도 있다.
여기서, 상기 스킨층 제조단계는, 상기 스킨층을 두께가 0.25 내지 3.0mm가 되도록 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법에 따르면, 고무와 유사한 탄성을 가진 친환경 플라스틱인 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층을 포함하여, 유연성, 탄성, 기계적 물성, 내구성 및 내마모성이 우수하며, 사용자에게 부드러운 질감을 제공할 수 있고, 악취가 발생하지 않고, 성형 가공성이 높고, 생산성은 향상시키며, 향후 재활용이 가능한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 더블 니트 메쉬 구조인 쿠션층을 포함하여, 다층 복합재의 신율을 개선하여 소재의 표면에서 꺾임이나 주름의 발생과 같은 외관 품질 저하 문제를 개선할 수 있으며, 우수한 탄성 복원력을 통해, 부드러운 촉감을 구현하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 내장 기재용 다층 복합재를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 3은 종래의 더블 라셀 메쉬 구조를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 쿠션층인 더블 니트 메쉬 구조를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 제조 방법을 개략적으로 도시해 보인 순서도이다.
본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 자동차 내장 기재용 다층 복합재 및 이의 제조 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 내장 기재용 다층 복합재를 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 4는 상기 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 쿠션층인 더블 니트 메쉬 구조를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 내장 기재용 다층 복합재는 쿠션층(100) 및 상기 쿠션층(100)의 일면에 형성된 스킨층(200)을 포함한다.
상기 쿠션층(100)은 더블 니트 메쉬 원단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 더블 니트 메쉬 원단은 원사를 더블 니트 방식으로 제직(製織)하여 제조한 것이다.
보다 구체적으로, 원사를 원단의 폭 방향으로 제공하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 제공된 원사를 루프 형태로 형성시키고, 형성된 루프 형태를 순차적으로 원단의 길이 방향으로 연결시켜 제조한다.
종래 자동차 내장 기재용 다층 복합재에 사용되었던 쿠션층은 도 3에 도시된 바와 같은 더블 라셀 방식을 이용하여 제조되었다. 즉, 원단의 길이 방향으로 다수 배열된 실을 각각 루프를 형성시키고, 이들을 원단의 폭 방향으로 엮어 형성하여 제조하였다.
도 3의 더블 라셀 방식으로 제직한 원단과 비교하여, 도 4의 더블 니트 방식으로 제직한 원단은 원단 조직의 형상의 차이로 인해, 신율에서 차이가 나타난다. 즉, 원사를 루프 형태로 형성시키고, 형성된 루프 형태를 원단의 길이 방향으로 연결시키느냐, 폭 방향으로 연결 시키느냐에 따라 신율과 같은 원단 물성의 차이가 발생한다고 할 것이다.
본 발명은 도 4에 도시되어 있는 더블 니트 방식을 이용함에 따라, 신율이 우수한 쿠션층(100)을 제공할 수 있다. 쿠션층(100)의 신율이 종래의 원단보다 우수함에 따라, 자동차 내장 기재로 사용할 때, 외관의 품질 저하 문제를 개선할 수 있다. 즉, 다층 복합재 내의 쿠션층(100)의 신율이 우수함에 따라, 자동차 내장 기재로 사용 시, 사용자와 접촉 등에 의해 발생하는 외력에도 쉽게 꺾임이나 주름이 발생하지 않는다고 할 것이다.
종래에는 쿠션층의 일면에 형성되는 스킨층의 성분을 달리하여, 외관의 품질 저하를 방지하고자 하였으나, 이러한 스킨층은 기계적 물성, 내구성 및 내마모성이 떨어지거나, 사용자에게 부드러운 질감을 제공할 수 없는 문제가 발생하였다.
따라서, 본 발명에서는 표면의 스킨층(200)이 아닌, 스킨층(200)의 하측면에 배치되는 쿠션층(100)을 더블 니트 방식을 적용하여 더블 니트 메쉬 구조로 제조하여, 신율을 향상시켜 자동차 내장 기재로 적용 시의 외관 품질 저하 문제를 방지하였다.
또한, 본 발명의 쿠션층(100)은 더블 니트 방식에 더불어, 원사를 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 혼합하여 제직하여, 신율 개선 효과를 극대화하였다.
보다 구체적으로, 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 8:2 내지 9.5:0.5의 중량 비율로 포함하며, 바람직하게는 9:1의 비율로 혼합하여 원단을 제조할 수 있다.
TEST NO. 원사 종류 및 비율 인장강도
(kgf)
인장신율
(%)
성형성
(제조공정 품질)
폴리에스테르계 폴리우레탄계 결과 내용
1 7.0 3.0 25 200 불량 강도 부족
2 7.5 2.5 30 170 불량 강도 부족
3 8.0 2.0 45 130 우수 성형양호
4 8.5 1.5 50 120 우수 성형양호
5 9.0 1.0 55 110 가장우수 매우양호
6 9.5 0.5 60 90 우수 성형양호
7 10.0 0 65 50 불량 신율
부족
상기 표 1은 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 7:3 내지 10:0의 중량 비율로 혼합하여 원단을 제조한 후 인장강도와, 인장신율, 그리고 성형성을 테스트한 결과이다.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 원단을 폴리에스테르계 원사만을 이용하여 제조하는 경우(TEST NO. 7) 자동차 내장재에서 요구하는 작업성에 필요한 인장신율이 부족하고 성형성 또한 불량하여 작업성이 매우 떨어진다. 그리고, 원단을 터치하는 쿠션 감성에서도 인조가죽에서 요구되는 부드러운 촉감과 같은 감성을 요구하기 때문에 폴리우레탄계 원사를 적정 비율 혼합하여 제작하는 것이 바람직하다.
그리고, 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 7:3 내지 7.5:2.5의 중량 비율로 혼합하여 원단을 제조할 경우 폴리우레탄계 원사 비율이 높아지게 되면 인장신율이 매우 증가하여 성형성이 떨어지고, 필요 인장강도보다 강도가 낮아지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명에서는 필요 인장신율과 인장강도를 만족하면서 성형성 또한 우수하도록 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 8:2 내지 9.5:0.5의 중량 비율, 바람직하게는 9:1의 비율로 혼합하여 원단을 제조하였다.
상기 스킨층(200)은 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 폴리에테르에스테르계 블락 공중합체를 포함하는 수지를 필름 형태로 제조하고, 필름 형태의 일면에 상기 쿠션층(100)을 접합시켜 본 발명의 자동차 내장 기재용 다층 복합재를 제조할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 스킨층(200)은 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체, 슬립제 및 탄성 고분자를 포함할 수 있으며, 45 내지 85 중량%의 폴리에테르에스테르계 블락 공중합체와, 10 내지 50 중량%의 탄성 고분자 및 0.01 내지 5 중량%의 슬립제를 포함할 수다.
상기 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체는 하드 세그먼트인 방향족 폴리에스테르 및 소프트 세그먼트인 지방족 폴리에테르를 포함할 수 있으며, 상기 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체 내 소프트 세그먼트는 10 내지 50중량% 포함할 수 있다.
상기 탄성 고분자는 쇼어(Shore) A 경도가 50 내지 90인 열가소성폴리우레탄(Thermoplastic poly urethane, TPU), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(acrylonitrile-butadiene rubber, NBR) 및 실리콘 고무로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명은 종래의 자동차 내장 기재용 다층 복합재와 달리, 별도의 접합층을 필요로 하지 않고, 스킨층(200)과 쿠션층(100)을 접합시킬 수 있다. 즉, 스킨층(200)의 제조 시 스킨층에 존재하는 잠열을 이용하여, 쿠션층(200)을 접합시킬 수 있다.
종래 스킨층은 연질 PVC를 이용하여 제조되었다. 연질 PVC는 경도와 특성을 자유롭게 변경할 수 있어, 자동차 내장 기재로 사용되고 있었으나, 다이옥신의 발생 원인이며, 연질 PVC를 스킨층에 사용하기 위해 추가로 첨가되는 가소제 및 안정제로 인해, 특유의 냄새가 발생할 수 있어, 사용자로 하여금 불쾌감을 주는 문제가 되었다. 즉, 연질 PVC의 경우 30 내지 50 중량% 정도가 가소제로 구성되어 있어, 시간의 경과에 따라 PVC 내부의 가소제가 대기 중으로 방출되는 VOC 문제가 발생되었으며, 또한, 시간의 경과에 따라 딱딱해져 자동차 내장 기재로 사용할 때 촉감 저하 및 변형이 발생하는 문제가 있다.
다른 사용 예로, 폴리우레탄을 스킨층으로 사용할 경우, 쿠션층과 접착을 위해 접착제를 사용하여야 한다. 또는 접착제를 대체할 수 있는 발포층 등을 추가로 형성해야 함에 따라, 공정 과정이 복잡하고, 생산성이 떨어지고, 생산 비용이 증가하는 문제가 있다.
이와 비교하여, 본 발명의 자동차 내장 기재용 다층 복합재는 별도의 접착층을 포함하지 않음에 따라, 제조 공정을 단순화시킬 수 있어, 우수한 생산성을 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명은 스킨층(200)의 제조 시에 발생하는 잠열을 이용하여 쿠션층(100)과의 접합이 가능하다고 할 것이다.
이는, 스킨층(200)을 제조하기 위해 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체 수지를 이용하여, T-Die 압출 방식을 이용하여 필름 형태로 제조하기 때문에, T-Die 압출된 필름에 잠열이 존재하고, 이러한 잠열로 인해, 필름(200)과 쿠션층(100)이 접합할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 스킨층은 직선의 구멍을 가진 다이에서 용융된 수지를 압출하여 광폭의 필름을 제조하는 T-Die 압출 방식으로 필름 또는 시트 형태로 제조하는 것이다. T-Die 압출 방식을 이용함에 따라, 스킨층(200)을 제조할 때, 단층의 필름 형태로 제조하거나, 다층의 필름 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 자동차 내장 기재용 다층 복합재는 스킨층(200)을 단층의 필름 형태로 제조하고, 스킨층(200)의 잠열을 이용하여 쿠션층(100)과 접합시켜 제조할 수 있다. 또는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다층 구조의 스킨층(200)을 제조하고, 다층 구조의 스킨층(200)의 잠열을 이용하여 쿠션층(100)과 접합시켜 제조할 수 있다.
다층 구조의 스킨층(200)을 제조할 경우, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 스킨층(210)과 제2 스킨층(220)으로 제조 후, 제1 스킨층(210)의 일면에 쿠션층(100)을 접합시킬 수 있다. 다층 구조의 스킨층(200)을 제조 시, 제2 스킨층(220)은 사용자와 직접 접촉하는 면으로, 다수의 요철부가 형성될 수 있다.
이러한, 상기 스킨층(200)은 0.25 내지 3.0mm의 두께로 형성할 수 있으며, 다층 구조로 스킨층(200)을 제조할 경우에도, 제1 스킨층(210)의 두께는 0.25 내지 3.0mm로 형성될 수 있으며, 제2 스킨층(220) 또한 0.25 내지 3.0mm의 두께로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 제조 방법을 개략적으로 도시해 보인 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 제조 방법은 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 더블 니트 메쉬 구조로 제직하여 쿠션층을 제조하는 쿠션층 제조단계(S110)와, 직선의 구멍을 가진 다이에서 용융된 수지를 압출시켜 필름을 제조하는 T-Die 압출 방식으로 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층을 제조하는 스킨층 제조단계(S120), 그리고 상기 스킨층에 상기 쿠션층을 접합시키는 접합단계(S130)를 포함한다.
여기서, 상기 접합단계(S130)는 상기 스킨층 제조단계(S120)에서 제조된 스킨층에 존재하는 잠열에 의해 쿠션층이 접합된다.
보다 구체적으로, 상기 쿠션층 제조단계(S110)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 루프 형태로 형성시키고, 루프 형태를 길이 방향으로 연결시켜 더블 니트 메쉬 구조를 형성하여 제직된다.
여기서, 상기 쿠션층 제조단계(S110)는 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 8:2 내지 9.5:0.5의 중량 비율로 더블 니트 메쉬 구조를 형성하여 제직된다.
상기 스킨층 제조단계(S120)는 상기 스킨층이 45 내지 85 중량%의 폴리에테르에스테르계 블락 공중합체와, 10 내지 50 중량%의 탄성 고분자, 그리고 0.01 내지 5 중량%의 슬립제를 포함하도록 제조된다.
그리고, 상기 스킨층 제조단계(S120)는 상기 스킨층을 단층으로 마련하거나, 스킨층을 복수로 제작 후 이를 적층하여 마련될 수도 있다. 상기 스킨층을 복수로 제조하고 이를 적층하여 마련하는 경우에는 어느 하나의 스킨층의 표면에 다수의 요철부를 형성한다. 여기서, 다수의 요철부가 형성되는 스킨층의 표면이 최외측 즉, 사용자의 피부와 맞닿는 표면에 배치되게 마련되는다.
또한, 상기 스킨층 제조단계(S120)는 상기 스킨층을 두께가 0.25 내지 3.0mm가 되도록 제조할 수 있다. 즉, 상기 스킨층이 단층으로 마련되는 경우에는 상기 스킨층의 두께가 0.25 내지 3.0mm가 되도록 제조할 수 있고, 상기 스킨층이 다층으로 마련되는 경우에도 각각의 스킨층은 0.25 내지 3.0mm가 되도록 제조할 수 있다. 물론, 이러한 두께는 이에 한정되는 것은 아니고 사용자의 요구 및 소재의 사용 용도 등에 따라 달라질 수 있다.
이하에서는 종래의 자동차 내장 기재용 다층 복합재(비교예 1)과 본 발명의 실시예에 의한 자동차 내장 기재용 다층 복합재(제조예 1, 제조예 2)를 제조하여 물성 평가를 비교한 실시예이다.
[비교예 1]
쿠션층이 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 9:1의 중량비로 포함하고 종래의 더블 라셀 방식으로 쿠션층을 제직하였고, 스킨층은 PU 재질로 0.8mm 두께로 제작하여, 쿠션층과 스킨층을 적층하여 다층 복합재를 제작하였다.
[제조예 1]
열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층과, 상기 스킨층 하부면에 형성되는 쿠션층을 포함한다.
상기 스킨층은 폴리에테르에스테르계 블락 공중합체 85 중량%와, 디메틸 실록산 5 중량%, 그리고 TPU 10 중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물을 T-Die 압출 방식으로 압출하여 두께가 0.8mm인 필름으로 제조하였다.
상기 쿠션층은 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 9:1의 중량비로 더블 니트 메쉬 구조로 제직하여 제조하였다.
T-Die 압출 방식으로 제조한 스킨층에 존재하는 잠열에 의해 쿠션층을 접합시켜 자동차 내장 기재용 다층 구조물을 제조하였다.
[제조예 2]
스킨층 필름의 두께를 1.2mm로 제작한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 제조하였다.
[실시예]
자동차 내장 기재용 다층 복합재의 물성 평가
제조예 1 및 2에 의해 제조된 다층 복합재와 비교예 1의 다층 복합재에 대해 MS321-07 (type C)의 시험 방법으로, 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.
No. TEST METHOD
MS321-07
(type C)
시험 규격 TEST RESULT
비교예 1 제조예 1 제조예 2
1 인장강도
(kgf/30 mm)
MIN 30 31 63 51
MIN 25 27 40 40
2 신율 (%) MIN 50 50 100 117
MIN 90 31 199 163
3 인열강도(kgf) MIN 4.0 4.2 4.4 4.2
MIN 4.2 4.1 5.3 5.7
4 내마모성 MIN 4급 4급 4급 4급
5 정하중신율 MIN 5% 6.6% 10.2 % 11.6 %
MIN 15% 16.2% 41.6 % 21.9 %
상기 표 2에 따르면, 비교예 1에 비해 제조예 1 및 제조예 2의 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 신율이 우수함을 확인할 수 있다.
보다 구체적으로, 스킨층의 두께가 동일한 조건에서 쿠션층을 달리하여 제조한 비교예 1과 제조예 1의 신율을 비교한 결과, 제조예 1이 비교예 1에 비해 2배 이상 높은 신율을 나타냄을 확인할 수 있다. 즉, 쿠션층을 더블 니트 메쉬 구조로 마련하면 종래의 더블 라셀 방식으로 제조한 쿠션층을 마련한 구성과 비교하여 신율이 2배 이상 높음을 확인할 수 있다.
그리고, 제조예 2는 스킨층의 두께를 제조예 1보다 두껍게 형성한 것으로, 스킨층이 두꺼워지더라도 신율에는 크게 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 표 2에 나타난 바와 같이, 스킨층의 소재와 쿠션층의 메쉬 구조를 달리 함에 따라, 종래의 다층 복합재와 비교하여 신율의 차이가 현격히 나타남을 확인할 수 있고, 이러한 신율의 차이로 인해 자동차 내장 기재로 적용 시, 사용자에게 부드러운 질감을 제공할 수 있고, 소재의 표면에서 꺾임이나 주름의 발생과 같은 외관 품질 저하 문제를 개선할 수 있다고 할 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
100 : 쿠션층
200 : 스킨층
210 : 제1 스킨층
220 : 제2 스킨층

Claims (16)

  1. 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층; 및
    상기 스킨층 하부면에 형성되고, 더블 니트 메쉬 구조인 쿠션층;을 포함하고,
    상기 쿠션층은,
    폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 8:2 내지 9.5:0.5의 중량 비율로 혼합하여 루프 형태로 형성시키고, 루프 형태를 길이 방향으로 연결시켜 더블 니트 메쉬 구조를 형성하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스킨층은,
    직선의 구멍을 가진 다이에서 용융된 수지를 압출시켜 필름을 제조하는 T-Die 압출 방식으로 성형한 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스킨층은,
    45 내지 85 중량%의 폴리에테르에스테르계 블락 공중합체와, 10 내지 50 중량%의 탄성 고분자, 그리고 0.01 내지 5 중량%의 슬립제를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스킨층은,
    다층 구조로 마련되는 경우, 어느 하나의 스킨층의 표면에 다수의 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스킨층은,
    단층으로 마련되는 경우, 두께는 0.25 내지 3.0mm인 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스킨층은,
    다층으로 마련되는 경우, 각각의 스킨층의 두께는 0.25 내지 3.0mm로 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재.
  10. 폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 더블 니트 메쉬 구조로 제직하여 쿠션층을 제조하는 쿠션층 제조단계;
    직선의 구멍을 가진 다이에서 용융된 수지를 압출시켜 필름을 제조하는 T-Die 압출 방식으로 열가소성 폴리에테르에스테르계 블락(Block) 공중합체를 포함하는 스킨층을 제조하는 스킨층 제조단계; 및
    상기 스킨층에 상기 쿠션층을 접합시키는 접합단계;를 포함하고,
    상기 쿠션층 제조단계는,
    폴리에스테르계 원사와 폴리우레탄계 원사를 8:2 내지 9.5:0.5의 중량 비율로 혼합하여 루프 형태로 형성시키고, 루프 형태를 길이 방향으로 연결시켜 더블 니트 메쉬 구조를 형성하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접합단계는,
    상기 스킨층 제조단계에서 제조된 스킨층에 존재하는 잠열에 의해 쿠션층이 접합되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 스킨층 제조단계는,
    상기 스킨층이 45 내지 85 중량%의 폴리에테르에스테르계 블락 공중합체와, 10 내지 50 중량%의 탄성 고분자, 그리고 0.01 내지 5 중량%의 슬립제를 포함하도록 제조하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 스킨층 제조단계는,
    상기 스킨층을 복수로 제조하고 이를 적층하여 마련할 수 있고, 어느 하나의 스킨층의 표면에 다수의 요철부를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 제조 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 스킨층 제조단계는,
    상기 스킨층을 두께가 0.25 내지 3.0mm가 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장 기재용 다층 복합재의 제조 방법.
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