KR102126915B1 - 이종 소재간 부착성이 우수한 차량 카페트용 접착필름 및 이를 포함하여 제조된 차량 카페트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이종 소재간 부착성이 우수한 차량 카페트용 접착필름 및 이를 포함하여 제조된 차량 카페트에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 차량 카페트용 접착필름은 열가소성 수지 및 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 커플링제 0.1~20 중량부;를 포함하며, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 중 하나 이상 포함한다.

Description

이종 소재간 부착성이 우수한 차량 카페트용 접착필름 및 이를 포함하여 제조된 차량 카페트 {AN ADHESIVE FILM FOR AUTOMOBILE CARPET HAVING EXCELLENT ADHESIVE PROPERTIES BETWEEN DISSIMILAR MATERIAL AND AUTOMOBILE CARPET PREPARED USING THE SAME}
본 발명은 이종 소재간 부착성이 우수한 차량 카페트용 접착필름 및 이를 포함하여 제조된 차량 카페트에 관한 것이다.
차량 카페트(또는 차량 플로어 카페트)는 차량 실내의 플로어 패널 및 트렁크 룸의 바닥 부위 등에 설치되는 내장재이다. 상기 차량용 플로어 카페트는 차량의 운행 중 발생되는 각종 소음과 엔진 소음 등을 차단하며, 탑승자에게 쿠션감과 보온성 등의 안락한 승차감 제공을 목적으로 설치된다.
종래 차량 카페트는, 베이스가 되는 카페트 본체, 상기 카페트 본체의 하나의 표면 일부에 형성되는 핫멜트(hot-melt) 접착필름 및 상기 접착필름의 표면에 형성되는 발포층을 포함한다. 상기 카페트 본체는 열가소성 수지 조성물을 이용하여 단층 형태로 제조되거나, 스킨층, 상기 스킨층의 하부면에 설치되는 펠트층 및 상기 펠트층의 하부면에 형성되는 백코팅층을 포함하는 다층형 구조로 제조되고 있다.
또한, 상기 접착필름과 카페트 본체 사이에는 부착층(back coating film)이 더 형성될 수 있다. 종래 발포체는 주로 폴리우레탄(Poly urethane) 소재의 발포체를 사용하였으며, 접착필름은 폴리에틸렌(Polyethylene) 소재를 사용하였고, 부착층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 소재의 필름을 사용하였다.
한편 폴리에틸렌은 에틸렌비닐아세테이트과 상용성이 우수하여, 접착필름과 부착층의 부착력은 우수하지만, 폴리에틸렌과 폴리우레탄은 상용성이 불량하여 접착필름과 발포체의 접착성이 낮아 계면이 쉽게 필름이 박리되는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 폴리에틸렌 접착필름의 계면을 코로나 처리하는 방법이 있다. 코로나 방전 처리는, 처리기기로부터 발생하는 고주파에 의해 방전 전극과 처리 롤러 사이에 있는 공기를 이온화하여, 전하를 갖는 입자를 발생시키고, 발생된 입자들이 접착필름의 표면에 충돌하여 표면의 산화를 발생시킨다. 표면 산화에 의해 생성된 극성기(C=0, C-O-H, COOH, COOR 및 COR 등) 들로 인해 접착필름의 표면에너지가 증가하여, 인쇄성과 접착력이 개선된다.
그러나 코로나 처리시 지속 효과는 불과 1~3 개월 정도이며, 시간이 지날수록 그 효과가 감소하여, 효과가 저하된 경우 접착성 저하 등의 제품 불량이 발생하게 된다. 또한 폴리에틸렌(PE)/열가소성 폴리우레탄(TPU) 2층 구조의 필름 생산시, 컬이 발생하고 이형지가 필요한 문제가 있었다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 특허공개공보 제2019-0055381호(2019.05.23 공개, 발명의 명칭: 친환경 핫멜트 저융점 필름)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 이종 소재 사이의 부착력이 우수한 차량 카페트용 접착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 평활성이 우수하며, 장기 경시변화에도 부착력이 저하되지 않는 차량 카페트용 접착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가공성, 생산성 및 경제성이 우수한 차량 카페트용 접착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 차량 카페트용 접착필름을 포함하여 제조된 차량 카페트를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 차량 카페트용 접착필름에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 접착필름은 열가소성 수지 및 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 커플링제 0.1~20 중량부;를 포함하며, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 중 하나 이상 포함한다.
한 구체예에서 상기 폴리에틸렌 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 수지 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머 및 열가소성 수지는 1:0.9 내지 1:9 중량비로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 커플링제는 실란계 화합물, 티탄계 화합물 및 변성 올레핀계 수지 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 차량 카페트용 접착필름은, 열가소성 수지를 포함하는 제1상에 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 제2상이 분산되어 있으며, 상기 제1상 및 제2상의 계면에 변성 올레핀계 수지가 존재할 수 있다.
다른 구체예에서 상기 차량 카페트용 접착필름은, 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 제1상에 열가소성 수지를 포함하는 제2상이 분산되어 있으며, 상기 제1상 및 제2상의 계면에 변성 올레핀계 수지가 존재할 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 엘라스토머는 융점(Tm)이 80~120℃일 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 엘라스토머는 올레핀계, 에스테르계, 스티렌계 및 우레탄계 엘라스토머 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 활제 0.1~5 중량부, 산화방지제 0.1~5 중량부 및 대전방지제 0.1~30 중량부 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 차량 카페트용 접착필름을 포함하여 제조된 차량 카페트를 제공하는 것이다. 한 구체예에서 상기 차량 카페트는 카페트 본체; 상기 카페트 본체의 하면에 형성되는 전술한 접착필름; 및 상기 접착필름의 하면에 형성되는 발포체;를 포함한다.
한 구체예에서 상기 발포체는 폴리우레탄 발포체를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 카페트 본체와 접착필름 사이에 형성되는 부착층을 더 포함하며, 상기 부착층은 필름 또는 부직포 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 차량 카페트용 접착필름은 이종 소재간 부착력이 우수하며, 특히 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 에틸렌비닐아세테이트 및 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등) 소재와의 부착력이 모두 우수하고, 평활성이 우수하며, 장기 경시변화에도 부착력이 저하되지 않으며, 가공성, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.
도 1은 종래 차량 카페트의 강제 박리시 접착필름이 박리되는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 차량 카페트를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1의 차량 카페트를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1의 차량 카페트 시편을 나타낸 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다.
차량 카페트용 접착필름
본 발명의 하나의 관점은 이종 소재간 부착성이 우수한 차량 카페트용 접착필름에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 접착필름은 열가소성 수지 및 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 커플링제 0.1~20 중량부;를 포함한다.
이하, 상기 접착필름의 구성 성분에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
열가소성 수지
상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지 및 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 중 하나 이상 포함한다. 상기 종류를 적용시, 접착성이 우수하면서, 예를 들면 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지를 포함할 수 있다. 상기 열가소성 수지를 적용시, 상기 접착필름의 강도 및 성형성이 우수할 수 잇다.
한 구체예에서 상기 열가소성 수지는 중량평균분자량이 10,000~1,000,000 g/mol 일 수 있다. 상기 조건에서 상기 접착필름의 성형성, 유연성 및 부착성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 수지는 융점이 80~200℃ 일 수 있다. 상기 조건에서 상기 열가소성 엘라스토머와의 상용성과 혼련성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리에틸렌 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 수지 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 선형저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함할 수 있다.
상기 선형저밀도 폴리에틸렌은 직쇄상 폴리머 골격(polymer backbone)에, 단쇄 분지가 도입된 구조를 가질 수 있다. 한 구체예에서 상기 선형저밀도 폴리에틸렌은, 지글러-나타 촉매 등의 존재 하에서, 에틸렌 단일 중합체와, 프로펜, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐 등의 단량체를 도입하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 선형저밀도 폴리에틸렌을 중합할 때 프로펜 및 1-부텐 중 하나 이상을 도입한 것을 적용할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리올레핀계 수지는 ASTM D 1238(190℃, 2.16kg 측정) 기준에 의거하여 측정한 용융지수가 0.5~40g/10min 일 수 있다. 상기 조건에서 본 발명의 성형성, 부착성 및 생산성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 용융지수가 1~20 g/10min일 수 있다.
한 구체예에서 상기 선형저밀도 폴리에틸렌 수지는 밀도가 0.910~0.980 g/cm3 일 수 있다. 상기 밀도 범위에서 부착강도, 유연성 및 성형성이 우수할 수 있다. 예를 들면 0.910~0.960 g/cm3 일 수 있다.
열가소성 엘라스토머
상기 열가소성 엘라스토머는 유연성, 내열성 등의 기계적 물성을 확보하기 위해 포함된다. 상기 열가소성 엘라스토머는 융점(Tm) 200℃ 이하인 것을 사용한다. 상기 조건에서 상기 열가소성 수지와 상용성 및 혼련성이 우수하며, 성형성이 용이할 수 있다. 상기 열가소성 엘라스토머의 융점이 200℃를 초과하는 경우, 상기 열가소성 수지와 혼련성이 저하되어, 제조된 접착필름의 층 분리가 발생하여 부착력과 기계적 강도가 현저히 저하될 수 있다. 한 구체예에서 상기 열가소성 엘라스토머는 융점(Tm)이 80~200℃일 수 있다. 예를 들면 110~140℃일 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 엘라스토머는 ASTM D 1238(190℃, 2.16kg 측정) 기준에 의거하여 측정한 용융지수가 0.5~40g/10min 일 수 있다. 상기 조건에서 본 발명의 성형성, 부착성 및 생산성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 용융지수가 3~15 g/10min일 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 엘라스토머는 올레핀계, 에스테르계, 스티렌계 및 우레탄계 엘라스토머 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면, 융점(Tm)이 80~140℃인 저융점 폴리우레탄 엘라스토머(LM-TPU)를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 올레핀계 엘라스토머는 에틸렌-알파올레핀 엘라스토머를 포함할 수 있다. 예를 들면 에틸렌-프로필렌-디엔(Ethylene Propylene Diene Monomer, EPDM) 엘라스토머를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 에스테르계 엘라스토머는 하드 세그먼트(hard segment)와 소프트 세그먼트(soft segment)를 포함하는 에스테르계 엘라스토머를 포함할 수 있다. 상기 하드 세그먼트는 디카르복실산 성분 및 디올 성분 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 디카르복실산 성분으로는 옥살산, 말론산, 숙신산 등의 지방족 디카르복실산 및 그 유도체로부터 유래될 수 있다. 또는, 테레프탈산, 이소프탈산 및 나프탈렌디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산 및 그 유도체로부터 유래된 것일 수 있다.
한 구체예에서 상기 디올 성분으로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올(예를 들면, 1,4-부탄디올) 등의 C2-10 알킬렌글리콜, (폴리)옥시 C2-10 알킬렌글리콜, C5-12 시클로알칸디올, 비스페놀류 등을 포함할 수 있다.
상기 소프트 세그먼트는 폴리에스테르 타입 세그먼트 및 폴리에테르 타입 세그먼트 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 스티렌계 엘라스토머는 스티렌-부타디엔-스티렌(Styrene-Butadiene-Styrene, SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌(Styrene-Isoprene-Styrene, SIS) 및 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Butadiene-Styrene, SEBS) 엘라스토머 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 베이스 수지는 상기 열가소성 수지 5~95 중량% 및 열가소성 엘라스토머 5~95 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시, 혼합성이 우수하면서, 접착필름의 부착력과 기계적 강도가 우수할 수 있다. 예를 들면 상기 베이스 수지는 상기 열가소성 수지 50~60 중량% 및 열가소성 엘라스토머 40~50 중량% 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머 및 열가소성 수지는 1:0.9 내지 1:9 중량비로 포함될 수 있다. 바람직하게는 1:1.1 내지 1:1.5 중량비로 포함될 수 있다.
커플링제
상기 커플링제는 상기 차량 카페트용 접착필름의 층간 부착력을 향상시키는 목적으로 포함된다.
하기 도 1은 종래 차량 카페트의 강제 박리시 접착필름이 박리되는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 종래 차량 카페트는 발포체층(60), 접착필름(50), 부착층(40) 및 카페트 본체(미도시)층이 순차적으로 적층된 구조를 가진다.
한 구체예에서 접착필름(50)은 해도(sea-island)형 구조를 가질 수 있다. 예를 들면 도 1과 같이 확산상(51) 및 확산상(51)에 분산되어 있는 분산상(52)을 포함할 수 있다. 이때, 접착필름의 확산상 및 분산상의 종류는, 상기 베이스 수지에 포함되는 열가소성 수지 및 열가소성 엘라스토머 성분의 함량에 따라 변화될 수 있다. 예를 들면 상기 확산상은 열가소성 수지 및 열가소성 엘라스토머 성분 중 함량이 높은 성분으로 이루어지며, 분산상은 함량이 낮은 성분으로 이루어질 수 있다.
상기 접착필름(50)이 베이스 수지로 폴리에틸렌 및 폴리우레탄 엘라스토머를 포함하며, 부착층(40)이 에틸렌비닐아세테이트 공중합체를 포함하고, 발포체층(60)이 폴리우레탄 발포체를 포함하는 경우, 접착필름(50)의 확산상은 폴리에틸렌을 포함하고, 분산상은 폴리우레탄 엘라스토머를 포함할 수 있다.
상기 도 1을 참조하면, 발포체층(60)의 폴리우레탄 발포체와, 접착필름의 분산상(52)을 이루는 폴리우레탄 엘라스토머는 상용성이 우수하여 접착력이 강하다. 또한 접착필름의 확산상(51)을 이루는 폴리에틸렌, 부착층(60)의 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌 또는 폴리에스테르(폴리에틸렌 테레프탈레이트 등) 등과의 상용성이 우수하여 접착력이 강하지만, 폴리에틸렌과 폴리우레탄은 상용성이 낮아 접착력이 약하다. 따라서, 하기 도 1과 같이 상용성이 우수한 부분끼리 열접착시 강한 결합을 하게 되며, 강제 박리시 약한 결합들 사이의 계면을 따라 필름이 파괴되어 박리된다.
반면 본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 커플링제를 적용하여 상용성이 낮은 열가소성 수지 및 열가소성 엘라스토머 사이의 결합력을 개선하였다.
한 구체예에서 상기 커플링제는 실란계 화합물, 티탄계 화합물 및 변성 올레핀계 수지 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 실란계 화합물은 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 3-글리시딜옥시프로필 트리메톡시 실란, g-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란, 트리메톡시 비닐실란, 트리에톡시 비닐 실란, 3-트리메톡시 실릴 프로필 메타크릴레이트, 3-트리메톡시 실릴 프로필 아민 및 비닐-트리스-2-메톡시 에톡시 실란 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 티탄계 화합물은 알콕시계 티탄을 포함할 수 있다. 예를 들면 트리에탄올아민 티타늄 킬레이트와 같은 모노 알콕시의 티타늄 화합물을 사용할 수 있다.
한 구체예에서 상기 변성 올레핀계 수지는 극성기가 그라프트된 폴리올레핀 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 변성 올레핀계 수지는 카르복실기(carboxy group), 히드록시기(hydroxyl group), 말레산(maleic acid) 또는 무수 말레산(maleic anhydride)으로 그라프트된 폴리올레핀 수지를 포함할 수 있다. 상기 올레핀계 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 에틸렌-프로필렌 공중합체 수지 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 변성 올레핀계 수지는 무수 말레산 그라프트된 폴리에틸렌 수지를 포함할 수 있다. 상기 무수말레산 그라프트 폴리에틸렌을 적용시, 상기 폴리에틸렌 친화적인 부분과, 폴리우레탄과 친화적인 부분을 동시에 가지게 되어, 상기 무수말레산 그라프트 폴리올레핀과, 폴리에틸렌 수지, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 열가소성 폴리올레핀 사이에 반데르발스 인력이 작용하게 된다. 따라서 본 발명의 접착필름을 적용시, 발포체층 및 부착층과의 결합력이 모두 우수할 수 있다.
예를 들면 변성 올레핀계 수지의 중량평균분자량은 10,000~500,000 g/mol일 수 있다. 상기 조건에서 부착력, 내구성과 기계적 물성이 우수할 수 있다.
예를 들면 상기 변성 올레핀계 수지의 그라프트율은 1~50%일 수 있다. 상기 조건에서 상기 접착필름의 부착력, 유동성 및 기계적 물성이 우수할 수 있다.
바람직하게는, 커플링제로 상기 변성 올레핀계 수지를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 상기 커플링제는 0.1~20 중량부 포함된다. 상기 커플링제를 0.1 중량부 미만으로 포함시 부착력 향상 효과가 미미하며, 20 중량부를 초과하여 포함시 접착필름에 냄새 및 끈적임이 발생하며, 가공설비 오염이 발생할 수 있다. 예를 들면 0.1~5 중량부 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 접착필름은 분산상 사이즈가 1~500㎛일 수 있다. 상기 분산상 사이즈에서 접착 강도가 우수하며, 접착 균일성이 우수할 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에서 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 활제 0.1~5 중량부, 산화방지제 0.1~5 중량부 및 대전방지제 0.1~30 중량부 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
활제
상기 활제는 가공성, 분산성, 유동성 및 성형성 향상을 목적으로 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 활제는 스테아르산계 및 지방산계 활제 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 스테아르산계 활제로는 스테아르산 아연, 스테아린산 칼슘 및 스테아린산 마그네슘 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 스테아린산 칼슘을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 지방산계 활제로는 몬탄산, 올레인산, 동물성 고급지방산 및 식물성 고급지방산 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 활제는 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1~5 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 접착필름의 부착성과 기계적 물성을 저해하지 않으면서, 가공성, 유동성 및 성형성이 우수할 수 있다.
산화방지제
상기 산화방지제는 상기 접착필름의 내열성을 향상시켜 고온 환경에서 노화 또는 열화를 방지할 수 있다. 한 구체예에서 상기 산화방지제는 인계, 페놀계, 아민계, 황계 및 금속계 산화방지제 중 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 페놀계 산화방지제로는 입체적으로 방해받는 페놀계 안정화제(sterically hindered phenolic stabi1izer)로서, 예를 들면 알킬화 모노페놀 화합물, 알킬티오메틸페놀 화합물, 히드로퀴논 화합물, 알킬화 히드로퀴논 화합물, 토코페롤 화합물, 히드록시화 티오디페닐 에티르 화합물 및 알킬리덴 비스페놀 화합물 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 인계 산화방지제로는 인계 에스테르 화합물 및 방향족 포스핀 화합물 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 아민계 산화방지제로는 N'-디이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디-이차부틸-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1,4-디메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-에틸-3-메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-메틸헵틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-디시클로헥실-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(2-나프틸)-p-페닐렌디아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1-메틸헵틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-시클로헥실-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 4-(p-톨루엔술폰아미도)디페닐아민 및 N,N'-디메틸-N,N'-디-이차부틸-p-페닐렌디아민 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 황계 산화방지제로는 다이라우릴 3,3-싸이오다이프로피오네이트, 다이미리스틸3,3'-싸이오다이프로피오네이트, 다이스테아릴3,3-싸이오다이프로피오네이트, 라우릴스테아릴3,3-싸이오다이프로피오네이트, 펜타에리트리톨-테트라키스-(
Figure 112019096104341-pat00001
-라우릴-싸이오-프로피오네이트) 및 3,9-비스(2-도데실싸이오에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스파이로[5,5]운데케인 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 금속계 산화방지제로는 구리계 산화방지제, 몰리브덴계 산화방지제, 염화납, 염화마그네슘 및 염화아연 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 산화방지제는 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1~5 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 접착필름의 부착성 및 기계적 물성을 저해하지 않으면서, 열화 또는 노화를 방지할 수 있다.
대전방지제
상기 대전방지제는 상기 접착필름의 정전기 발생을 방지하는 목적으로 포함된다. 상기 대전방지제는 암모늄계, 설포뮴계, 포스포늄계, 글리세릴 스테아레이트계, 알킬아민계, 알킬설포네이트계 및 글리세릴 에스테르계 대전방지제 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 대전방지제는 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1~30 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 접착필름의 부착성 및 기계적 물성을 저해하지 않으면서, 대전방지 특성이 우수할 수 있다. 예를 들면 0.1~10 중량부 포함될 수 있다.
첨가제
본 발명의 다른 구체예에서 상기 접착필름은 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 용도에 따라 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 안료, 항균제, 열안정제, 계면활성제, 난연보조제, 적하방지제, 내후제, 자외선 흡수제 및 자외선 차단제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 첨가제는 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01~30 중량부 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 차량 카페트용 접착필름은, 열가소성 수지를 포함하는 제1상(확산상)에 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 제2상(분산상)이 분산되어 있으며, 상기 제1상 및 제2상의 계면에 변성 올레핀계 수지가 존재할 수 있다.
한 구체예에서 상기 차량 카페트용 접착필름은, 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 제1상(확산상)에 열가소성 수지를 포함하는 제2상(분산상)이 분산되어 있으며, 상기 제1상 및 제2상의 계면에 변성 올레핀계 수지가 존재할 수 있다.
차량 카페트용 접착필름을 포함하여 제조된 차량 카페트
본 발명의 다른 관점은 차량 카페트용 접착필름을 포함하여 제조된 차량 카페트를 제공하는 것이다. 도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 차량 카페트를 나타낸 것이다. 상기 도 2를 참조하면, 차량 카페트(1000)는 카페트 본체(200); 카페트 본체(200)의 하면에 형성되는 접착필름(500); 및 접착필름(500)의 하면에 형성되는 발포체(600);를 포함한다.
한 구체예에서 상기 접착필름(500)의 두께는 10㎛~1mm 일 수 있다. 상기 범위에서 부착력과 유연성 및 기계적 물성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 두께는 50~200㎛일 수 있다.
한 구체예에서 카페트 본체(200)는, 표피층(110); 표피층(110)의 하면에 형성되는 부직포층(130); 및 표피층(110) 및 부직포층(130) 사이에 형성되는 다공성 접착층(120);을 포함한다.
표피층(110)은 기포지에 벌크형 연속 필라멘트(Bulked Continuous Fiber, BCF)를 식모하여 형성된다. 상기 벌크형 연속 필라멘트로는, 나일론사를 사용할 수 있다. 또한, 상기 벌크형 연속 필라멘트를 상기 기포지에 식모한 다음, 터프팅(tufting) 또는 니들링(niddling) 하여 표피층을 제조할 수 있다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 벌크형 연속 필라멘트를 식모하여 터프팅 또는 니들링시, 표피층(100)의 상부 및 하부에 상기 벌크형 연속 필라멘트가 각각 돌출 형성될 수 있다. 한 구체예에서 상기 기포지는 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르를 포함하는 부직포 형태일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
부직포층(130)은 니들펀치, 스펀레이스 및 스펀본드 등을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들면 부직포층(130)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유를 포함하여 제조된 것을 사용한다. 한 구체예에서 부직포층(130)은 두께 0.5~30mm, 면밀도(weight per unit area)가 50~1000g/m2 이며, 섬유의 섬도가 0.1~50 데시텍스일 수 있다. 상기 조건에서, 저주파영역과 고주파 영역에서 흡음 성능이 모두 우수할 수 있다.
다공성 접착층(120)은 상기 수지파우더를 이용하여 형성된다. 한 구체예에서 상기 수지파우더는 전술한 바와 동일한 성분 및 함량을 사용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 다공성 접착층(120)은 복수 개의 기공(P)을 포함한다. 상기와 같이 기공을 포함시, 상기 차량 카페트의 고주파 영역에서의 소음 저감 특성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 다공성 접착층에 형성되는 기공 크기는 0.1~1,000㎛ 일 수 있다. 상기 범위에서 부착력 및 흡음 특성이 우수할 수 있다. 한 구체예에서 상기 다공성 접착층에 형성되는 기공 밀도는 10~106개/cm3일 수 있다. 상기 조건에서 흡음 특성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 다공성 접착층(120)의 두께는 0.01~5mm일 수 있다. 상기 범위에서 부착력 및 흡음 특성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 두께는 0.01~3mm일 수 있다.
한 구체예에서 표피층(110)과 다공성 접착층(120) 사이에는 라텍스(latex)층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 상기 라텍스층을 더 포함시 표피층 조직의 기계적 강도가 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 발포체는 폴리우레탄 발포체를 포함할 수 있다. 상기 발포체를 포함시, 저주파 영역과 고주파 영역에서 흡음 성능이 모두 우수할 수 있다.
상기 도 2를 참조하면 차량 카페트(1000)는 카페트 본체(200)와 접착필름(500) 사이에 형성되는 부착층(400)을 더 포함한다.
한 구체예에서 부착층은 필름 또는 부직포 형태일 수 있다.
한 구체예에서 상기 필름은 폴리에틸렌 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 부직포는, 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠트(felt)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 카페트용 접착필름은 이종 소재간 부착력이 우수하며, 특히 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 에틸렌비닐아세테이트 및 폴리에스테르 소재와의 부착력이 모두 우수하고, 평활성이 우수하며, 장기 경시변화에도 부착력이 저하되지 않으며, 가공성, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 및 비교예
상기 실시예 및 비교예에 사용된 성분은 하기와 같다.
(A) 베이스 수지
(A1) 열가소성 수지: 밀도가 0.910~0.960 g/cm3 이며, ASTM D 1238(190℃, 2.16kg 측정)에 의거하여 측정된 용융지수가 5~10 g/10min인 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지를 사용하였다.
(A2) 열가소성 엘라스토머: ASTM D 1238(190℃, 2.16kg 측정)에 의거하여 측정된 용융지수가 5~10 g/10min 이고, 융점(Tm): 80~140℃인 저온 폴리우레탄 엘라스토머(LT-TPU)를 사용하였다.
(B) 커플링제: 변성 올레핀계 수지(말레산 무수물 그라프트된 폴리에틸렌)를 사용하였다.
(C) 활제: 스테아린산 칼슘을 사용하였다.
(D) 산화방지제: 페놀계 및 인계 산화방지제를 사용하였다.
(E) 대전방지제: 암모늄계 대전방지제를 사용하였다.
실시예 1~2 및 비교예 1~4
(1) 접착필름 제조: 하기 표 1과 같은 성분 및 함량의 필름용 조성물을 공지된 방법으로 혼합 및 압출 성형하여, 두께 50~200㎛의 접착필름을 제조하였다.
(2) 차량 카페트 제조: 폴리프로필렌 기포지에 나일론 벌크형 연속 필라멘트(BCF)를 식모하여 터프팅한 표피재와, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유를 이용하여 제조된 면밀도: 500g/m2의 부직포를 준비하였다. 그 다음에 스캐터링 장치의 충전유닛에 수지 파우더를 충전하고, 스캐터링 롤러를 이용하여, 상기 부직포 및 표피재의 일면으로 도포하고, 가열하여 상기 수지파우더를 용융한 다음, 상기 표피재와 부직포를 1~50bar의 압력으로 가압하여 두께 0.05~3mm이며, 복수 개의 기공(P)을 포함하는 다공성 접착층을 형성한 다음, 초음파 커팅하여 카페트 본체를 제조하였다.
상기 카페트 본체의 하부 일부에 부착층과, 상기 제조된 접착필름을 순차적으로 라미네이션한 다음, 상기 접착필름의 하면에 발포 조성물을 공지된 방법으로 발포하여 폴리우레탄 발포체를 제조하여, 도 3과 같은 차량 카페트를 제조하였다.
실험예
(1) 외관성 및 평활성: 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~4에 접착필름의 외관성을 관찰하여, 표면 주름 등의 결함 여부가 있는지 평가하였으며, 접착필름 표면의 평활성을 육안으로 관찰하여 4 가지 기준에 따라 평가(◎: 매우 우수, ○: 우수, △: 보통, X: 불량)하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(2) 부착성: 상기 실시예 1~4 및 비교예 1~4 접착필름에 대하여 폴리우레탄 발포체와, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 소재의 부착층과의 박리 강도를 측정하여, 각각 4 가지 기준에 따라 평가(◎: 매우 우수, ○: 우수, △: 보통, X: 불량)하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 박리강도가 높게 측정될수록 우수한 것을 나타낸다.
Figure 112019096104341-pat00002
하기 도 4는 상기 실시예 1의 폴리우레탄 발포체 표면에 형성된 접착필름을 나타낸 사진이다. 상기 표 1 및 도 4의 결과를 참조하면, 본 발명의 차량 카페트용 접착필름을 적용한 실시예 1~2의 경우, 폴리우레탄 발포체 표면 및 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 소재의 부착층과의 상용성과 부착력이 모두 우수함을 알 수 있었다.
반면, 본 발명을 벗어난 접착필름을 적용한 비교예 1~4의 경우, 상기 실시예 1~2 보다 부착력이 저하되었으며, 외관 또는 평활성이 저하되거나, 접착필름에 끈적임 또는 악취가 발생한 것을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
40: 부착층 50: 접착필름
51: 확산상 52: 분산상
60: 발포체 110: 표피층
120: 다공성접착층 130: 부직포층
200: 카페트 본체 400: 부착층
500: 접착필름 600: 발포체
1000: 차량 카페트

Claims (12)

  1. 열가소성 수지 및 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및
    커플링제 0.1~20 중량부;를 포함하며,
    상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌(Polyethylene) 수지 및 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate) 공중합체 중 하나 이상 포함하며,
    상기 커플링제는 변성 올레핀계 수지를 포함하는 차량 카페트용 접착필름이며,
    상기 차량 카페트용 접착필름은,
    열가소성 수지를 포함하는 제1상에 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 제2상이 분산되거나,
    융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 제1상에 열가소성 수지를 포함하는 제2상이 분산되어 있으며,
    상기 제1상 및 제2상의 계면에 변성 올레핀계 수지가 존재하는 것을 특징으로 하는 차량 카페트용 접착필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 수지 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 카페트용 접착필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 융점(Tm) 200℃ 이하인 열가소성 엘라스토머 및 열가소성 수지는 1:0.9 내지 1:9 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 차량 카페트용 접착필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머는 융점(Tm)이 80~120℃인 것을 특징으로 하는 차량 카페트용 접착필름.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머는 올레핀계, 에스테르계, 스티렌계 및 우레탄계 엘라스토머 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 카페트용 접착필름.
  9. 제1항에 있어서, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 활제 0.1~5 중량부, 산화방지제 0.1~5 중량부 및 대전방지제 0.1~30 중량부 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 카페트용 접착필름.
  10. 카페트 본체;
    상기 카페트 본체의 하면에 형성되는 제1항 내지 제4항, 제8항 및 제9항중 어느 한 항의 접착필름; 및
    상기 접착필름의 하면에 형성되는 발포체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 카페트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 발포체는 폴리우레탄 발포체를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 카페트.
  12. 제10항에 있어서, 상기 카페트 본체와 접착필름 사이에 형성되는 부착층을 더 포함하며,
    상기 부착층은 필름 또는 부직포 형태인 것을 특징으로 하는 차량 카페트.
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