KR102140509B1 - 차량용 언더바디 커버 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 포함하고, 상기 중심층은 단일층 구조의 복합재 또는 이중층 구조의 복합재를 포함하는 차량용 언더바디 커버를 제공한다. 상기 차량용 언더바디 커버는 상기 중심층을 이루는 복합재의 구성 성분들의 융점, 연신율 등을 조절함으로써 우수한 단열 성능 및 흡음 성능을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 차량용 언더바디 커버의 제조방법을 제공한다.

Description

차량용 언더바디 커버 및 이를 제조하는 방법{UNDERBODY COVER FOR AUTOMOBILES AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

차량의 언더바디(underbody)에 적용되는 커버 재료와 이를 제조하는 구체적인 방법에 관한 것이다.

차량용 언더바디 커버는 외부로부터의 충격에서 차체를 보호하고, 소음을 감쇠시키며, 주행 중 공기의 흐름을 원활하게 하여 연비를 향상시키는 효과를 가지고 있다. 이러한 이유로 최근의 고연비나 정숙성과 같이 차량에서 우선시 되는 특성에서 좋은 효과를 나타내기 때문에, 상용 차량뿐만 아니라 승용 차량까지 그 쓰임새가 확대되고 있다. 초기의 차량용 언더바디 커버는 차체 보호를 주 목적으로 스틸로 제조 되었으나, 부식이 발생하고, 중량이 무거운 단점으로 인해 열가소성 플라스틱 사출품으로 점차 대체되었다. 하지만 일반적인 차량용 언더바디 커버에서 요구되는 강도에 비해 열가소성 플라스틱은 매우 낮은 물성을 보이기 때문에, 열가소성 수지에 유리섬유 등의 강화섬유를 배합한 복합소재를 최근에 많이 사용하고 있다. 하지만 이러한 강화섬유 복합소재는 기공도가 없는 고밀도 소재로 구성되어 있기 때문에, 중량이 상대적으로 높고, 모래나 자갈등 지면부로부터 충격음을 효과적으로 차단하지 못하는 단점을 보이고 있다.

종래의 강화섬유 복합소재 제조방식은 주로 강화 섬유를 열가소성 수지에 혼합한 후, 압출 내지 몰드 프레스 공정을 통해 성형하는 방식인데, 최근 강도와 생산성 향상을 위해, 건식 니들펀칭 공정이나 습식 초지 공정을 적용하여 우선적으로 강화 섬유가 포함된 매트 형태의 소재를 제조하고, 그 후 수지를 매트에 함침시키는 방식을 통해 복합 소재를 제조하고 있다.

본 발명의 일 구현예는 재활용이 용이함과 동시에, 내충격성과 흡음 성능 및 단열성능이 우수하고, 기계적 강도 및 경량화를 구현할 수 있는 차량용 언더바디 커버를 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는 전술한 이점과 함께, 최종 차량에 적용되어 차체 및 지면에 대해 각각 최적화된 기능성을 구현할 수 있는 차량용 언더바디 커버를 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 차량용 언더바디 커버를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에서, 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 포함하고, 상기 중심층은 단일층 구조의 복합재를 포함하며, 상기 단일층 구조의 복합재는, 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유; 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2 섬유; 및 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재를 포함하고, 상기 결착재에 의해 결착된 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며, 상기 제1 섬유가 상기 제2 섬유보다 연신율이 높고, 상기 결착재는 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하고, 상기 제1 폴리에스테르계 수지의 융점 및 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 각각 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높은 차량용 언더바디 커버를 제공한다.

본 발명의 다른 구현예에서, 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 포함하고, 상기 중심층은 이중층 구조의 복합재를 포함하며, 상기 이중층 구조의 복합재는, 제1항에 기재된 상기 단일층 구조의 복합재; 및 상기 단일층 구조의 복합재 일면에 배치된 추가 복합재의 적층 구조이고, 상기 추가 복합재는, 중공 섬유; 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2 섬유; 및 상기 중공 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재를 포함하고, 상기 결착재는 상기 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하고, 상기 결착재에 의해 결착된 상기 중공 섬유와 상기 제2 섬유는 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며, 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높은 복합재를 더 포함하는 차량용 언더바디 커버를 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유를 용액에 분산시켜 슬러리 용액을 준비하는 단계; 상기 슬러리 용액으로부터 습식 초지 공정에 의해 웹(web) 형성하는 단계; 및 상기 형성된 웹(web)를 건조하는 단계; 상기 웹(web)을 열처리하여 중심층을 제조하는 단계; 상기 중심층의 적어도 일면에 피복층을 배치하는 단계; 및 상기 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 몰드 성형하여 차량용 언더바디 커버를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 강화 섬유는 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유; 또는 중공 섬유를 포함하며, 상기 이성분 폴리머 섬유는 코어(core)부와 시스(sheath)부를 포함하고, 상기 코어부는 제2 폴리에스테르게 수지를 포함하고, 상기 시스부는 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하며, 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높고, 상기 제1 섬유는 상기 코어부보다 연신율이 높은 차량용 언더바디 커버의 제조방법을 제공한다.

상기 차량용 언더바디 커버는 재활용이 용이함과 동시에, 내충격성과 흡음 성능 및 단열성능이 우수하고, 기계적 강도 및 경량화를 구현할 수 있다.

또한, 상기 차량용 언더바디 커버는 전술한 이점과 함께, 최종 차량에 적용되어 차체 및 지면에 대해 각각 최적화된 기능성을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 차량용 언더바디 커버의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 상기 도 1의 차량용 언더바디 커버에 있어서 중심층을 이루는 단일층 구조의 복합재에 대한 개략적인 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 차량용 언더바디 커버의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 상기 도 3의 차량용 언더바디 커버에 있어서 중심층을 이루는 이중층 구조의 복합재 중 추가 복합재에 대한 개략적인 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 사용되는 중고 섬유의 길이 방향에 수직한 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 차량용 언더바디 커버의 제조방법에 있어서, 슬러리 용액으로부터 웹이 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 차량용 언더바디 커버의 제조방법에 있어서, 제1 슬러리 용액 및 제2 슬러리 용액으로부터 제1 웹 및 제2 웹이 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명의 일 구현예에서, 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 포함하고, 상기 중심층은 단일층 구조의 복합재를 포함하는 차량용 언더바디 커버를 제공한다.

여기서, 상기 단일층 구조의 복합재는, 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유; 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2 섬유; 및 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재를 포함하고, 상기 결착재에 의해 결착된 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며, 상기 제1 섬유가 상기 제2 섬유보다 연신율이 높고, 상기 결착재는 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하고, 상기 제1 폴리에스테르계 수지의 융점 및 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 각각 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높다.

본 명세서에서, 제1 폴리에스테르계 수지, 제2 폴리에스테르계 수지 및 제3 폴리에스테르계 수지는 각각 에스테르 화합물을 주요 구조 단위로 함유하는 수지이며, 서로 별도의 구성을 나타내기 위해 편의상 제1, 제2 및 제3으로 구별하여 기재한 것일 뿐, 반드시 화학적으로 서로 상이한 구조를 갖는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 차량용 언더바디 커버(100)의 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조할 때, 상기 차량용 언더바디 커버(100)는 중심층(10) 및 상기 중심층(10)의 적어도 일면에 배치된 피복층(20)을 포함한다.

또한, 상기 차량용 언더바디 커버(100)에 있어서, 상기 중심층(10)은 단일층 구조의 복합재(10-1)를 포함한다. 구체적으로, 상기 중심층(10)은, 후술하는 구체적인 제조방법에 기재된 바와 같이, 슬러리 용액으로부터 습식 초지 공정으로 제조되어 열처리 및 건조된 웹(web)으로부터 형성된다. 구체적으로, 상기 웹으로부터 중심층을 제조하는 과정에서 하나의 웹을 단일층 복합재로 가공하여 중심층을 제조할 수도 있고, 복수의 웹을 적층한 후 압착과 동시에 예열하여 단일층 복합재로 가공할 수도 있다. 복수의 웹을 적층한 후 압착과 동시에 예열하는 경우, 상기 복수의 웹 사이의 계면은 시각적으로 사라지게 되고, 그 결과, 단일층 복합재로 가공될 수 있다.

도 2는 상기 차량용 언더바디 커버(100)의 중심층(10)에 있어서, 상기 단일층 구조의 복합재(10-1) 대한 개략적인 모식도이다. 도 2를 참조할 때, 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)는 제1 섬유(11)와 제2 섬유(12)를 포함하고, 상기 제1 섬유(11)와 상기 제2 섬유(12)를 결착시키는 결착재(13)를 포함한다.

이때, 상기 제1 섬유(11) 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하고, 상기 제2 섬유(12)는 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하며, 상기 결착재(13)는 제3 폴리에스테르계 수지를 포함한다.

이때, 상기 제1 섬유(11)는 상기 제2 섬유(12) 보다 연신율이 높으며, 상기 제1 폴리에스테르계 수지의 융점 및 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점은 각각 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높다. 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12)의 상대적인 연신율이 이와 같은 조건을 만족하는 동시에, 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12)의 구체적인 성분과 상기 결착재(13)의 구체적인 성분 사이의 상대적인 융점이 이와 같은 조건을 만족함으로써, 상기 차량용 언더바디 커버는 우수한 경량 효과 및 강도를 동시에 구현할 수 있다.

도 2를 참조할 때, 상기 결착재(13)는 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12) 각각의 표면의 일부 또는 전체에 코팅된 상태로 존재한다. 도 2는, 예를 들어, 상기 결착재(13)가 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12) 각각의 표면 전체에 코팅된 상태를 도시한 것이다.

이때, 상기 결착재(13)에 의해 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12)의 각각의 표면에 형성된 코팅부들은 서로 융착되어 상기 제1 섬유(11)와 상기 제2 섬유 사이; 복수의 상기 제1 섬유(11) 사이; 또는 복수의 상기 제2 섬유(12) 사이를 불규칙하게 결착시킬 수 있다. 이로써, 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)는 불규칙한 3차원 망목 구조를 갖게 되고, 결과적으로, 다공성 구조를 갖게 된다.

전술한 바와 같이, 상기 중심층(10)을 이루는 섬유 및 결착재는 모두 폴리머 재료, 즉, 폴리에스테르계 성분을 주성분으로 포함한다. 즉, 상기 섬유 및 상기 결착재가 동종의 성분으로 이루어짐으로써, 상기 섬유(11,12)와 상기 결착재(13) 사이의 결착력이 높아지고, 상용성(compatibility)이 우수해지며, 성형성이 향상되고 재활용이 용이해지는 이점을 얻을 수 있다.

상기 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유(11)는 상기 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2 섬유(12)보다 연신율이 높다. 구체적으로, 상기 제1 섬유(11)는 연신율이 300% 내지 600%인 연신 섬유이고, 상기 제2 섬유(12)는 연신율 0%의 미연신 섬유이거나, 연신율 300% 미만의 연신 섬유일 수 있다.

상기 제1 섬유(11)가 300% 내지 600%의 연신율을 갖는 연신 섬유에 해당함으로써, 상기 차량용 언더바디 커버(100)가 우수한 기계적 강도 및 강성을 구현할 수 있고, 열성형 시의 수축을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 중심층(10)은 상기 제1 섬유(11)와 다른 연신율 특성을 갖는 상기 제2 섬유(12)를 함께 사용함으로써, 탄성을 보완하여 외부 충격에 의한 에너지를 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.

일 구현예에서, 상기 중심층(10)의 단일층 구조의 복합재에 있어서, 상기 제1 섬유(11) 100 중량부 기준, 상기 제2 섬유(12)와 상기 결착재(13)의 총 함량이 약 30 중량부 내지 약 50 중량부일 수 있다. 이로써, 상기 제1 섬유(11)에 따른 우수한 강도와 상기 제2 섬유(12)에 따른 내충격성을 동시 확보하기 유리할 수 있으며, 상기 결착재(13)를 매개로 상기 제1 섬유(11)와 상기 제2 섬유(12)가 결착되어 다공성 구조가 용이하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 섬유 100 중량부에 대하여 상기 결착재가 약 40 중량부 내지 약 250 중량부일 수 있고, 예를 들어, 약 40 중량부 내지 약 150 중량부일 수 있고, 예를 들어, 약 80 중량부 내지 약 120 중량부일 수 있다.

상기 제2 섬유(12)와 상기 결착재(13)는 후술되는 차량용 언더바디 커버의 제조방법에 의할 때, 이성분 폴리머 섬유로부터 기인한다. 따라서, 후술되는 제조방법에서, 상기 이성분 폴리머 섬유을 이루는 각 성분의 함량비와, 상기 제1 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 함량비를 제어하여 상기 조건을 만족하는 중심층(10)을 얻을 수 있다.

상기 차량용 언더바디 커버(100)에 있어서, 상기 중심층(10)은 기공도가 약 30부피% 내지 약 80부피%일 수 있고, 예를 들어, 약 50부피% 내지 약 70부피%일 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 단일층 구조의 복합재는 불규칙한 3차원 망목 구조를 가지므로 열린 기공을 포함한다. 이때, 상기 단일층 구조의 복합재가 전술한 범위의 기공도를 만족함으로써 상기 차량용 언더바디 커버(100)가 우수한 강도 및 경량화 효과를 구현할 수 있고, 향상된 흡차음 성능을 가질 수 있다.

또한, 상기 중심층(10)은 밀도가 약 0.1g/㎤ 내지 약 1.6g/㎤일 수 있고, 예를 들어, 약 0.2g/㎤ 내지 약 0.8g/㎤일 수 있다. 상기 단일층 구조의 복합재의 밀도가 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 중심층의 밀도는 이를 이루는 성분들의 종류, 함량과 상기 중심층의 제조 과정에서 공정 조건들을 적절히 제어함으로써 상기 범위로 조절될 수 있다. 이로써, 상기 차량용 언더바디 커버의 경량화 효과가 극대화될 수 있다.

또한, 상기 중심층(10)은 평량이 800g/㎡ 내지 1600g/㎡일 수 있다. 상기 중심층(10)이 전술한 범위의 평량을 만족함으로써 상기 차량용 언더바디 커버는 경량화 (중량 감소) 및 흡음 성능 향상 등의 이점을 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 중심층(10)은 하나의 웹으로부터 형성된 단일층 구조의 복합재를 포함할 수도 있고, 복수의 웹으로부터 형성된 단일층 구조의 복합재를 포함할 수도 있다. 즉, 상기 웹의 평량과 개수는 상기 중심층(10)이 전술한 평량을 만족하도록 적절히 조절될 수 있다.

상기 제1 섬유(11)는 길이가 6㎜ 내지 24㎜일 수 있고, 예를 들어 12㎜ 내지 24㎜일 수 있다. 또한, 상기 제2 섬유(12)의 길이는 3㎜ 내지 12㎜, 예를 들어, 6mm 내지 12 mm일 수 있다. 상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유의 길이가 각각 상기 범위를 만족하는 경우, 섬유들의 분산성이 우수해지고, 이를 이용해 습식 초지 공정으로 웹을 제조하기 용이하며, 결과적으로 상기 차량용 언더바디 커버(100)에 우수한 강도를 부여할 수 있다.

이때, 상기 제1 섬유(11)의 길이는 상기 제2 섬유(12)의 길이보다 길 수 있다. 이로써 상기 제1 섬유(11)가 강도 및 강성의 보완 효과를 구현하기 유리할 수 있다.

또한, 상기 제1 섬유(11)의 길이 방향에 수직한 단면의 직경이 6㎛ 내지 40㎛일 수 있고, 상기 제2 섬유(12)의 길이 방향에 수직한 단면의 직경이 6㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12)의 굵기가 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 차량용 언더바디 커버의 제조 과정에서 섬유들의 수용액 중 분산성이 적절히 확보될 수 있고, 적절한 물리적 엮임성을 바탕으로 상기 중심층(10)의 다공성 구조를 효과적으로 구현할 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 제1 섬유(11), 상기 제2 섬유(12) 및 상기 결착재(13)는 각각 제1 폴리에스테르계 수지, 제2 폴리에스테르계 수지 및 제3 폴리에스테르계 수지를 포함한다. 이때, 상기 제1 폴리에스테르계 수지의 융점 및 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점은 각각 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높다.

상기 제1 섬유(11)는 강도를 향상시키는 강화 섬유의 역할을 하며, 상기 제2 섬유(12)는 탄성과 충격 흡수성을 향상시키는 역할을 한다. 이러한 각각의 역할을 위하여, 일 구현예에서, 상기 제1 폴리에스테르계 수지는 상기 제2 폴리에스테르계 수지에 비하여 강도와 융점이 상대적으로 높을 수 있다.

후술되는 차량용 언더바디 커버의 제조방법을 참조할 때, 상기 결착재(13)는 상기 제2 섬유(12)를 코어로 하는 이성분 섬유의 시스(sheath)부로부터 유래함을 알 수 있다. 즉, 상기 이성분 섬유의 시스부가 소정의 온도 조건 하에서 용융하여 그 일부가 제1 섬유(11)의 표면으로 전이되고, 결착재(13)로서 상기 제1 섬유(11)와 상기 제2 섬유(12)를 결착시키는 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 결착재(13)를 이루는 제3 폴리에스테르계 수지는 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12)를 이루는 상기 제1 폴리에스테르계 수지 및 상기 제2 폴리에스테르계 수지 각각에 비하여 낮은 융점을 갖는다.

일 구현예에서, 상기 제1 폴리에스테르계 수지와 상기 제2 폴리에스테르계 수지는 각각의 융점이 약 200℃ 내지 약 270℃일 수 있다. 또한, 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점은 약 200℃ 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 100℃ 이상, 약 200℃ 미만일 수 있다. 각각의 폴리에스테르계 수지의 융점은 열중량 분석((Thermogravimetric analysis, TGA, Pyris1) 기기를 사용하여 측정할 수 있다.

상기 제1, 제2 및 제3 폴리에스테르계 수지의 융점은 이들을 이루는 각각의 단량체의 화학적 구조, 종류 및 조성비 등을 통하여 조절될 수 있다. 이들은 모두 폴리에스테르계 수지로서, 에스테르 구조 단위가 주요 성분인 폴리머이다. 구체적으로, 상기 제3 폴리에스테르계 수지는 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(modified-PET) 수지일 수 있다.

상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지는 에틸렌 구조 단위와 테레프탈레이트 구조 단위로 이루어진 공중합 수지이며, 상기 테레프탈레이트 구조 단위는 2개의 에스테르기가 벤젠 고리의 1,4-(para) 위치에 결합된 에스테르계 구조 단위이다.

상기 제3 폴리에스테르계 수지를 이루는 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(modified-PET) 수지는, 일 구현에에서, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지의 테레프탈레이트 구조 단위 중 일부를, 벤젠 고리의 2개의 에스테르기의 결합 위치가 1,3-(meta) 위치인 이소프탈레이트 구조 단위, 또는 1,2-(ortho) 위치인 프탈레이트 구조 단위로 치환한 수지를 포함할 수 있다.

이 경우, 보다 구체적으로, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지의 테레프탈레이트 구조 단위 중 약 0몰% 초과, 약 50몰% 이하가 치환될 수 있고, 예를 들어, 약 20몰% 내지 약 40몰%가 치환될 수 있다.

다른 구현예에서, 상기 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트((modified-PET) 수지는 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지의 에틸렌 구조 단위의 일부를 C3 내지 C10의 선형 또는 분지형 알킬렌, 또는 C3 내지 C10의 지환족 알킬렌 구조 단위로 치환한 수지를 포함할 수 있다.

이 경우, 보다 구체적으로, 상기 에틸렌 구조 단위 중 약 20몰% 내지 약 60몰%가 시클로헥산디메틸렌, 트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 구조 단위로 치환될 수 있다.

일 구현예에서, 상기 제2 폴리에스테르계 수지는 비중이 약 1보다 높을 수 있고, 예를 들어, 약 1 내지 1.5일 수 있다. 상기 제2 섬유는 후술되는 차량용 언더바디 커버의 제조방법에 의할 때, 이성분 폴리머 섬유의 코어(core)부에 해당한다. 상기 이성분 폴리머 섬유는 상기 중심층(10)의 제조 과정에서 수용액에 분산되는데, 물의 비중이 약 1인 점을 고려할 때, 상기 제2 섬유를 이루는 제2 폴리에스테르계 수지의 비중이 1보다 높은 경우, 수용액 표면에 뜨지 않고 잘 가라앉기 때문에 향상된 분산성을 확보할 수 있다.

상기 중심층(10)을 이루는 단일층 구조의 복합재는 강화 섬유로서 유리 섬유 또는 탄소 섬유를 사용하지 않는다. 강화 섬유로서 유리 섬유 또는 탄소 섬유를 사용하는 경우, 이러한 섬유가 표면에 노출되어 인체에 유해한 영향을 주기 때문에 별도의 표면 처리 공정이 필요하게 된다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 이러한 유리 섬유 및 탄소 섬유를 사용하지 않음으로써 이러한 공정을 생략할 수 있고, 강화 섬유가 표면에 노출되더라도 인체에 유해하지 않은 이점을 얻을 수 있다.

또한, 상기 단일층 구조의 복합재는 강화 섬유인 제1 섬유로서 폴리머 섬유를 사용하되, 상대적으로 낮은 열전도도를 보이는 열가소성 폴리머인 폴리에스테르계 수지를 적용함으로써 향상된 내열성을 확보할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유는 유리 섬유 및 탄소 섬유에 비하여 열전도도가 25% 이하(유리섬유: 1.2 W/mk, 탄소섬유: 150 W/mK, 폴리에스테르 섬유: 0.15 W/mk)로서, 상기 차량용 언더바디 커버에 우수한 단열 성능을 부여할 수 있다.

또한, 열가소성 폴리머 섬유는 유리 섬유나 탄소 섬유에 비하여 낮은 비중을 갖고 있기 때문에, 동일한 중량의 복합재의 제조 시, 보다 많은 함량의 섬유를 포함시킬 수 있고, 높은 강도의 저밀도 다공성 재료로 형성될 수 있다.

또한, 상기 단일층 구조의 복합재는, 전술한 바와 같이, 불규칙한 3차원 망목 구조를 통한 다공성 구조를 가지며, 상기 다공성 구조의 열린 기공을 통해 들어오는 음파가 섬유의 진동에 의해 감쇠되어 흡차음 성능을 구현할 수 있다. 특히, 열가소성 폴리머 섬유는 유리 섬유나 탄소 섬유에 비하여 에너지 감쇠 효과가 우수할 수 있다.

상기 중심층(10)은 기공률이 약 40부피% 내지 약 80부피%일 수 있고, 예를 들어, 약 50부피% 내지 약 70부피%일 수 있다. 상기 중심층(10)의 기공률은 상기 중심층(10) 내부의 비어있는 공간의 부피비를 의미한다. 상기 중심층(10)은 이러한 기공률 범위를 통하여 상기 중심층(10)을 함유한 차량용 언더바디 커버에 우수한 경량화 효과 및 보온성을 부여할 수 있고, 상기 차량용 언더바디 커버의 흡차음 성능을 향상시키기에 유리할 수 있다.

상기 피복층(20)은 상기 중심층(10)의 적어도 일면에 배치되는 것으로, 상기 중심층(10)의 일면에만 배치될 수도 있고, 상기 중심층(10)의 양면에 모두 배치될 수도 있다.

도 1은 일 예시로서, 상기 피복층(20)이 상기 중심층(10)의 일면에 배치된 경우를 도시한 것이다. 상기 피복층(20)이 상기 중심층(10)의 일면에만 배치되는 경우, 상기 차량용 언더바디 커버(100)는 상기 피복층(20)이 배치된 면이 차체 측을 향하도록 차량에 배치될 수 있다. 즉, 상기 차량용 언더바디 커버(100)는 도 1에서, 상기 피복층(20)이 배치된 쪽이 차체 측을 향하고, 상기 피복층(20)이 배치되지 않은 쪽이 지면 측을 향하도록 적용될 수 있다.

상기 피복층(20)은 접착층에 의해 상기 중심층(10)에 배치될 수 있다. 상기 접착층은 아크릴계 접착제, 실리콘계 접착제, 에폭시계 접착제, 우레탄계 접착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.

상기 피복층(20)은 스펀 본딩 부직포, 핫에어 본딩 부직포, 스펀 레이스, 니들 펀칭, 케미컬 본딩 부직포와 같은 부직포를 포함할 수 있다. 또한 상기 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 부직포, 폴리프로필렌(PP) 부직포, 폴리아미드(PA) 부직포, 폴리에틸렌(PE) 부직포 등의 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 피복층(20)에는 알루미늄 호일 등의 단열 표피재를 적용할 수도 있다. 일 구현예에서, 상기 피복층(20) 중에 차체 측에 배치되는 피복층은 단열 표피재로 이루어지고, 지면 측에 배치되는 피복층은 부직포로 이루어질 수 있다. 이로써, 상기 차체 측의 피복층이 우수한 지지 강도 및 내유성을 구현할 수 있고, 상기 지면 측의 피복층이 향상된 발수 성능 및 흡차음 성능을 구현할 수 있다.

상기 차량용 언더바디 커버(100, 100')에 있어서, 상기 중심층(10)의 두께는 약 1mm 내지 약 8mm일 수 있고, 예를 들어, 약 1.5mm 내지 약 5mm일 수 있다.

또한, 상기 피복층(20)의 각 두께는 약 100㎛ 내지 약 1mm일 수 있고, 예를 들어, 약 200㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다.

또한, 상기 중심층(10) 대 하나의 피복층(20)의 두께의 비는 약 20:1 내지 약 1:1일 수 있다.

상기 중심층(10)과 상기 피복층(20)이 상기 범위의 두께가 상기 범위의 두께비를 만족함으로써, 상기 차량용 언더바디 커버가 경량화 효과와 우수한 지지 강도를 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 포함하고, 상기 중심층은 이중층 구조의 복합재를 포함하는 차량용 언더바디 커버를 제공한다.

여기서, 상기 이중층 구조의 복합재는, 전술한 바에 따른 상기 단일층 구조의 복합재; 및 상기 단일층 구조의 복합재 일면에 배치된 추가 복합재의 적층 구조이다. 상기 단일층 구조의 복합재에 관한 사항은 모두 전술한 바와 같다.

상기 추가 복합재는, 중공 섬유; 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2 섬유; 및 상기 중공 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재를 포함하고, 상기 결착재는 상기 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하고, 상기 결착재에 의해 결착된 상기 중공 섬유와 상기 제2 섬유는 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며, 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높은 복합재를 더 포함한다.

도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 차량용 언더바디 커버(100')의 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 도 3을 참조할 때, 상기 차량용 언더바디 커버(100')는 중심층(10) 및 상기 중심층(10)의 적어도 일면에 배치된 피복층(20)을 포함한다.

또한, 상기 차량용 언더바디 커버(100')에 있어서, 상기 중심층(10)은 이중층 구조의 복합재를 포함하며, 상기 이중층 구조의 복합재는 전술한 바에 따른 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)의 일면에 추가 복합재(10-2)가 적층된 구조로 이루어진다.

본 발명의 일 구현예에 따른 상기 차량용 언더바디 커버(100, 100')는 차량의 하부 바닥면에 설치되는 부재로서, 차량에 설치될 때 지면을 향하는 제1 측면과 차체를 향하는 제2 측면을 갖게 된다. 이때, 지면을 향하는 상기 제1 측면은 차량의 운행 중에 유입되는 수분 또는 이물질에 대한 차단 기능과 엔진 가동 소리 등의 소음에 대한 흡차음 성능을 확보하는 것이 바람직하고, 차체를 향하는 상기 제2 측면은 지지 성능을 위한 높은 강도와 엔진 오일 등에 대한 내유성을 확보하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 구현예에 따른 상기 차량용 언더바디 커버(100)는 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)를 통하여 높은 강도 및 내유성을 확보할 수 있으며, 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 통하여 향상된 흡차음 성능을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명이 다른 구현예에 따른 상기 차량용 언더바디 커버(100')는 상기 중심층(10)이 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)에 상기 추가 복합재(10-2)가 적층된 이중층 구조로 이루어지며, 상기 차량용 언더바디 커버(100')가 차량에 적용될 때, 상기 추가 복합재(10-2) 쪽이 지면을 향하는 제1 측면에 위치하고, 상기 단일층 구조의 복합재(10-1) 쪽이 차체를 향하는 제2 측면에 위치하도록 적용될 수 있다.

상기 추가 복합재(10-2)는 강화 섬유로서 중공 섬유를 적용한 것으로 지면을 향하는 제1 측면에 배치되어 외부에서 차체 내부로 유입되는 소음을 1차적으로 차단 또는 흡수하기 유리할 수 있다. 또한, 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)는 강화 섬유로서 제1 폴리에스테르계 수지로 이루어진 치밀 섬유인 제1 섬유를 포함하는 것으로서 차체를 향하는 제2 측면에 배치되어 차체를 이루는 부재들을 지지하기 위한 높은 강도를 구현할 수 있고, 상기 제1 섬유, 제2 섬유 및 결착재로 이루어지는 기공을 포함하는 망목 구조를 통하여 외부에서 차체 내부로 유입되는 소음을 2차적으로 차단 또는 흡수하는 이점을 얻을 수 있다.

이와 같이, 상기 차량용 언더바디 커버(100')는 구체적인 용도에 있어서, 상기 중심층(10)을 이중층 구조의 복합재로 구성함으로써, 상기 이중층 구조의 복합재를 이루는 상기 단일층 구조의 복합재(10-1) 및 상기 추가 복합재(10-2)의 서로 다른 기능성에 기반한 전체적인 물성 향상의 효과를 얻을 수 있다.

상기 단일층 구조의 복합재(10-1)는 전술한 바와 같이, 도 2에 개략적으로 도시된 구조를 갖는다.

도 4는 상기 이중층 구조의 복합재에 있어서, 상기 추가 복합재(10-2)에 대한 개략적인 모식도이다. 도 4를 참조할 때, 상기 추가 복합재(10-2)는 중공 섬유(14)와 제2 섬유(12)를 포함하고, 상기 중공 섬유(14)와 상기 제2 섬유(12)를 결착시키는 결착재(13)를 포함한다. 이때, 상기 제2 섬유(12)는 및 상기 결착재(13)에 관한 모든 사항은 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)에 관하여 전술한 바와 동일하다.

도 4를 참조할 때, 상기 결착재(13)는 상기 중공 섬유(14) 및 상기 제2 섬유(12)의 각각의 표면의 일부 또는 전체에 코팅된 상태로 존재한다. 도 4는, 예를 들어, 상기 결착재(13)가 상기 중공 섬유(14) 및 상기 제2 섬유(12) 각각의 표면 전체에 코팅된 상태를 도시한 것이다.

이때, 상기 결착재(13)에 의해 상기 중공 섬유(14) 및 상기 제2 섬유(12)의 각각의 표면에 형성된 코팅부들은 서로 융착되어 상기 중공 섬유(14)와 상기 제2 섬유 사이; 복수의 상기 중공 섬유(14) 사이; 또는 복수의 상기 제2 섬유(12) 사이를 불규칙하게 결착시킬 수 있다. 이로써, 상기 추가 복합재(10-2)은 불규칙한 3차원 망목 구조를 갖게 되고, 결과적으로, 다공성 구조를 갖게 된다.

상기 중공 섬유(14)는 그 내부에 섬유의 길이 방향으로 관통하는 관통부를 갖는 섬유로서, 상기 차량용 언더바디 커버에 높은 경량성 및 우수한 흡차음 성능을 부여하는 역할을 할 수 있다.

상기 추가 복합재(10-2)에 있어서, 상기 중공 섬유(14) 100 중량부 기준, 상기 제2 섬유(12)와 상기 결착재(13)의 총 함량은 약 40 중량부 내지 약 80 중량부일 수 있고, 예를 들어, 약 40 중량부 내지 약 60 중량부일 수 있다. 이로써, 상기 결착재(13)를 매개로 상기 중공 섬유(14)와 상기 제2 섬유(12)가 결착되어 다공성 구조가 용이하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 섬유(12) 100 중량부에 대하여 상기 결착재가 약 40 중량부 내지 약 250 중량부일 수 있고, 예를 들어, 약 40 중량부 내지 약 150 중량부일 수 있고, 예를 들어, 약 80 중량부 내지 약 120 중량부일 수 있다.

상기 제2 섬유(12)와 상기 결착재(13)는 후술되는 차량용 언더바디 커버의 제조방법에 의할 때, 이성분 폴리머 섬유로부터 기인한다. 따라서, 후술되는 제조방법에서, 상기 이성분 폴리머 섬유을 이루는 각 성분의 함량비와, 상기 중공 섬유(14) 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 함량비를 제어하여 상기 조건을 만족하는 추가 복합재(10-2)를 얻을 수 있다.

상기 차량용 언더바디 커버(100)에 있어서, 상기 중심층(10)은 기공도가 약 30부피% 내지 약 80부피%일 수 있고, 예를 들어, 약 50부피% 내지 약 80부피%일 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 단일층 구조의 복합재는 불규칙한 3차원 망목 구조를 가지므로 열린 기공을 포함한다. 이때, 상기 단일층 구조의 복합재가 전술한 범위의 기공도를 만족함으로써 상기 차량용 언더바디 커버(100)가 우수한 강도 및 경량화 효과를 구현할 수 있고, 향상된 흡차음 성능을 가질 수 있다.

또한, 상기 중심층(10)은 밀도가 약 0.1g/㎤ 내지 약 1.6g/㎤일 수 있고, 예를 들어, 약 0.2g/㎤ 내지 약 1.0g/㎤일 수 있다. 상기 중심층(10)의 밀도가 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 차량용 언더바디 커버의 경량화 효과가 극대화될 수 있다.

또한, 상기 중심층(10)은 평량이 800g/㎡ 내지 1600g/㎡일 수 있다. 상기 중심층(10)이 전술한 범위의 평량을 만족함으로써 상기 차량용 언더바디 커버는 중량감소 및 흡음 성능 향상의 이점을 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 중심층(10)은 이중층 구조의 복합재를 포함할 수 있고, 이때, 상기 이중층 구조의 복합재를 이루는 상기 단일층 구조의 복합재(10-1) 및 상기 추가 복합재(10-2)의 평량은 상기 중심층(10)이 전술한 평량 범위를 만족하도록 적절히 조절될 수 있다.

상기 중공 섬유(14)는 길이가 6㎜ 내지 24㎜일 수 있고, 예를 들어, 12㎜ 내지 24㎜일 수 있다. 또한, 상기 제2 섬유(12)의 길이는 3㎜ 내지 12㎜일 수 있다. 상기 중공 섬유(14) 및 상기 제2 섬유(12)의 길이가 각각 상기 범위를 만족하는 경우, 섬유들의 분산성이 우수해지고, 이를 이용해 습식 초지 공정으로 웹을 제조하기 용이하며, 결과적으로 상기 차량용 언더바디 커버(100')에 우수한 강도를 부여할 수 있다.

이때, 상기 중공 섬유(14)의 길이는 상기 제2 섬유(12)의 길이보다 길 수 있다. 이로써 상기 중공 섬유(14)가 강도 및 강성의 보완 효과를 구현하기 유리할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 중공 섬유(14)의 길이 방향에 수직한 단면(A-A')을 개략적으로 도시한 것이다.

도 5를 참조할 때, 상기 중공 섬유(14)의 외경(X)은 6㎛ 내지 60㎛일 수 있고, 예를 들어, 12㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 또한, 상기 제2 섬유(12)의 길이 방향에 수직한 단면의 직경이 6㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 상기 중공 섬유(14)와 상기 제2 섬유(12)의 굵기가 상기 범위를 만족함으로써 서로 적절한 물리적 엮임성을 구현할 수 있고, 이를 바탕으로 상기 추가 복합재(10-2)가 적절한 다공성 구조를 확보할 수 있다.

상기 중공 섬유(14) 외경(X) 대 내경(Y)의 비가 약 1:0.2~0.9일 수 있고, 예를 들어, 약 1:0.4~0.6일 수 있다. 상기 외경(X) 및 내경(Y)은 각각 상기 중공 섬유의 단면에 있어서 외부 윤곽선의 평균 직경 및 내부 윤곽선의 평균 직경을 의미한다.

또한, 상기 중공 섬유의 단면의 형상은 원형, 다각형 등 다양한 형상일 수 있고, 상기 중공 섬유의 단면의 형상과 중공을 이루는 관통부 단면의 형상은 서로 순응하는 구조일 수 있고, 순응하지 않는 구조일 수도 있다. 도 5는 상기 중공 섬유의 일 구현예로서, 단면의 형상이 원형이며, 중공을 이루는 관통부 단면의 형상도 이에 순응하는 원형인 예시를 도시한 것이다.

상기 중공 섬유는 중공률이 20부피% 내지 90부피%일 수 있고, 예를 들어, 30부피% 내지 60부피%일 수 있다. 상기 중공률은 상기 중공 섬유 중 관통부에 의해 비어 있는 공간의 부피비를 의미하는 것으로서, 상기 중공 섬유의 중공률이 상기 범위를 만족함으로써 상기 중심층(10)에 의한 상기 차량용 언더바디 커버(100')의 보온성 및 흡음성 향상 효과가 극대화될 수 있고, 높은 경량화 효과를 구현할 수 있다.

상기 중공 섬유는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 지방족 폴리아미드 (나일론) 재질로 이루어질 수 있다. 상기 중공 섬유가 이러한 재질로 이루어짐으로써 다른 재질로 이루어진 경우에 비하여 열전도율 감소 및 흡음 성능 향상 등의 이점을 얻을 수 있다.

상기 피복층(20)은 상기 중심층(10)의 적어도 일면에 배치되는 것으로, 상기 중심층(10)의 일면에만 배치될 수도 있고, 상기 중심층(10)의 양면에 모두 배치될 수도 있다.

도 3은 일 예시로서, 상기 피복층(20)이 상기 중심층(10)의 일면에 배치된 경우를 도시한 것이다. 도 3을 참조할 때, 상기 피복층(20)이 상기 중심층(10)의 일면에만 배치되는 경우, 상기 피복층(20)은 상기 중심층(10)의 이중층 구조의 복합재 중에서 상기 단일층 구조의 복합재(10-1) 측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 차량용 언더바디 커버(100)는 상기 피복층(20)이 배치된 면이 차체 측을 향하도록 차량에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 지면 측을 향하는 추가 복합재(10-2) 측에는 피복층(20)이 배치되지 않으며, 이로써 상기 추가 복합재(10-2)에 의한 발수 성능 및 흡차음 성능의 향상 효과를 극대화할 수 있다.

상기 피복층(20)은 접착층에 의해 상기 중심층(10)에 배치될 수 있다. 상기 접착층은 아크릴계 접착제, 실리콘계 접착제, 에폭시계 접착제, 우레탄계 접착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.

상기 피복층(20)은 스펀 본딩 부직포, 핫에어 본딩 부직포, 스펀 레이스, 니들 펀칭, 케미컬 본딩 부직포와 같은 부직포를 포함할 수 있다. 또한 상기 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 부직포, 폴리프로필렌(PP) 부직포, 폴리아미드(PA) 부직포, 폴리에틸렌(PE) 부직포 등의 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 피복층(20)에는 알루미늄 호일 등의 단열 표피재를 적용할 수도 있다.

일 구현예에서, 상기 피복층(20) 중에 차체 측에 배치되는 피복층은 단열 표피재로 이루어질 수 있다. 상기 피복층(20)이 상기 중심층(10)의 일면에만 배치되는 경우, 상기 피복층(20)이 배치된 측이 차체 측을 향할 수 있고, 이때, 상기 피복층(20)이 단열 표피재로 이루어짐으로써 우수한 지지 강도 및 단열 성능을 구현할 수 있다.

다른 구현예에서, 상기 피복층(20) 중에 차체 측에 배치되는 피복층은 단열 표피재로 이루어지고, 상기 피복층(20) 중에 지면 측에 배치되는 피복층은 부직포로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 피복층(20)이 상기 중심층(10)의 양면에 배치되는 경우, 차체 측에 배치되는 피복층이 단열 표피재로 이루어지고, 지면 측에 배치되는 피복층이 부직포로 이루어질 수 있다. 이로써, 상기 차량용 언더바디 커버(100, 100')가 우수한 지지 강도 및 내유성을 구현함과 동시에, 향상된 발수 성능 및 흡차음 성능을 확보할 수 있다.

상기 차량용 언더바디 커버(100, 100')에 있어서, 상기 중심층(10)의 두께는 약 1mm 내지 약 8mm일 수 있고, 예를 들어, 약 1.5mm 내지 약 5mm일 수 있다.

또한, 상기 피복층(20)의 각 두께는 약 100㎛ 내지 약 1mm일 수 있고, 예를 들어, 약 200㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다.

또한, 상기 중심층(10) 대 하나의 피복층(20)의 두께의 비는 약 20:1 내지 약 1:1일 수 있다.

상기 중심층(10)과 상기 피복층(20)이 상기 범위의 두께가 상기 범위의 두께비를 만족함으로써, 상기 차량용 언더바디 커버가 경량화 효과와 우수한 지지 강도를 구현할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에서 차량용 언더바디 커버의 제조방법을 제공한다.

구체적으로, 상기 차량용 언더바디 커버의 제조방법은, 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유를 수용액에 분산시켜 슬러리 용액을 준비하는 단계; 상기 슬러리 용액으로부터 습식 초지 공정에 의해 웹(web) 형성하는 단계; 상기 형성된 웹(web)를 건조하는 단계; 상기 웹(wev)을 열처리하여 중심층을 제조하는 단계; 상기 중심층의 적어도 일면에 피복층을 배치하는 단계; 및 상기 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 몰드 성형하여 차량용 언더바디 커버를 제조하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 강화 섬유는 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유; 또는 중공 섬유를 포함한다. 또한, 상기 이성분 폴리머 섬유는 코어(core)부와 시스(sheath)부를 포함하고, 상기 코어부는 제2 폴리에스테르게 수지를 포함하고, 상기 시스부는 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하며, 상기 제1 폴리에스테르계 수지의 융점 및 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 각각 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높고, 상기 제1 섬유는 상기 코어부보다 연신율이 높은 것을 특징으로 한다.

상기 슬러리 용액은 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유를 수용액에 분산시켜 제조된다.

이때, 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유는 수용액에 대한 분산성을 향상시키기 위하여 각각의 표면이 표면 처리될 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 처리는 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 최외각 표면 상에 플루오르기, 히드록시기, 카르복실기, 알킬기, 실란기 등의 작용기를 도입하거나, 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 최외각 표면을 탄화(carbonization), 가수분해(Hydrolysis) 또는 산화(Oxidation)시키는 방법으로 수행될 수 있다.

또한, 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 표면을 표면 처리하는 경우, 코팅제에 따라, 친수성/소수성, 발수성, 난연성, 불연성, 내열성, 내산성, 내알칼리성, 내구성, 내오염성 등의 기능성 부여도 가능할 수 있다.

예를 들어, 상기 표면 처리를 위한 코팅제는 불소계 왁스, 탄화 수소계 왁스, 실리콘계 폴리머 등을 포함할 수 있고, 상기 불소계 왁스 또는 상기 탄화 수소계 왁스 등은 발수제 역할을 수행할 수 있다.

상기 슬러리 용액을 제조하는 단계에서, 상기 수용액 1L 당 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 총합의 함량은 약 0.1g 내지 약 10g일 수 있다. 상기 수용액에 대한 상기 섬유들의 총합이 상기 범위의 함량으로 조절됨으로써, 우수한 분산성을 확보할 수 있고, 균일한 두께의 웹이 제조될 수 있다.

또한, 상기 수용액의 pH는 약 1 내지 약 4일 수 있고, 예를 들어, 약 2 내지 약 2.5일 수 있다. 상기 수용액의 pH를 상기 범위로 조절함으로써 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 표면에 전하를 발생시켜 분산성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 슬러리 용액은 필요에 따라, 가교제 또는 추가적인 바인더와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 가교제는 상기 강화 섬유와 상기 이성분 폴리머 섬유 사이의 화학적 결합력 강화시키는 작용을 하고, 예를 들어, 실란계 화합물, 말레산계 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 가교제의 함량은 상기 강화 섬유와 상기 이성분 폴리머 섬유의 합 100 중량부 대비 약 0 중량부 내지 약 5 중량부일 수 있고, 예를 들어, 약 0 중량부 초과, 약 1 중량부 이하일 수 있다.

상기 추가적인 바인더는 전분, 카제인, 폴리비닐알콜(PVA), 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 등의 수용성 폴리머류; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드 등의 에멀젼류; 시멘트류; 황산칼슘계 클레이(Clay), 규산나트륨, 규산알루미나, 규산칼슘 등의 무기계 화합물류; 등을 사용할 수 있다.

상기 추가적인 바인더의 함량은 상기 강화 섬유와 상기 이성분 폴리머 섬유의 합 100 중량부 대비 약 0 중량부 내지 약 5 중량부일 수 있고, 예를 들어, 약 0 중량부 초과, 약 3 중량부 이하일 수 있다.

상기 차량용 언더바디 커버의 제조방법을 통하여, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같은 차량용 언더바디 커버(100, 100')를 제조할 수 있다.

상기 강화 섬유는 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유; 또는 중공 섬유를 포함한다. 상기 강화 섬유로 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유를 이용하는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 중심층(10)이 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)로 이루어진 차량용 언더바디 커버(100)를 제조할 수 있다. 또한, 상기 강화 섬유로 상기 제1 섬유 및 중공 섬유를 이용하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 중심층(10)이 상기 이중층 구조의 복합재로 이루어진 차량용 언더바디 커버(100')를 제조할 수 있다.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같은 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)로 이루어진 중심층(10)을 포함하는 차량용 언더바디 커버(100)를 제조하는 방법에 대해 후술하기로 한다.

상기 차량용 언더바디 커버(100)를 제조하기 위해서는, 전술한 바와 같이, 상기 슬러리 용액을 준비하는 단계에서 상기 강화 섬유를 상기 제1 섬유로 구성한다.

이때, 상기 슬러리 용액은 상기 강화 섬유 100 중량부에 대하여, 상기 이성분 폴리머 섬유를 약 40 중량부 내지 약 200 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 60 중량부 내지 약 150 중량부 포함할 수 있다.

이어서, 상기 슬러리 용액은 습식 초지 공정에 의해 웹(web)으로 제조된다.

도 6은 단일 헤드 박스의 개략도로서, 상기 슬러리 용액으로부터 웹(web)이 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. 도 6을 참조할 때, 상기 습식 초지 공정은 교반기(30)를 통해 상기 수용액 내에 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유가 고르게 혼합되어 제조된 슬러리 용액(40)이 컨베이어 벨트(50)를 따라 이동하는 메쉬(mesh)를 따라가면서 습식 웹(60)으로 제조되는 공정이다. 구체적으로, 상기 습식 웹(60)은 상기 슬러리 용액(40)이 진공 흡기 시스템(70)을 통과하여 제조될 수 있다.

상기 컨베이어 벨트(50)는 지면에 대한 소정의 각도로 경사도를 가질 수 있다. 이로써, 상기 슬러리 용액(40)의 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유의 적어도 일부가 상기 컨베이어 벨트(50)의 이동 방향으로 배향성을 가질 수 있고, 이 경우, 배향 방향에 대해 높은 강도를 구현할 수 있다.

이어서, 상기 웹(60)은 열처리 및 건조 과정을 거쳐 잔류하는 수용액을 증발시키게 된다. 상기 웹(60)의 열처리 및 건조 과정은 상기 이성분 폴리머 섬유의 시스(sheath)부를 이루는 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 낮은 온도에서 수행된다.

이어서, 상기 웹(60)으로부터 중심층(10)이 제조된다. 상기 중심층(10)은 상기 웹(60)을 하나 또는 2 이상 적층한 후, 열-합지하여 단일층 구조의 복합재로 제조될 수 있다. 상기 웹(60)을 2 이상의 층으로 적층한 후 열-합지하는 경우, 상기 2 이상의 층들 사이의 계면은 열-합지로 인해 사라지게 되고, 단일층 구조로 형성된다.

상기 웹(60)으로부터 중심층(10)이 제조되는 단계는, 상기 이성분 폴리머 섬유의 시스(sheath)부를 이루는 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높은 온도에서 수행된다. 즉, 상기 웹(60)을 하나 또는 2 이상 적층한 후 열-합지하는 공정이 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높은 온도에서 수행된다. 이로써, 상기 이성분 폴리머 섬유의 시스(sheath)부가 용융되어, 상기 이성분 섬유의 코어부와 상기 강화 섬유를 서로 결착시키게 된다.

예를 들어, 상기 웹(60)으로부터 중심층(10)이 제조되는 단계는 약 120℃ 내지 약 220℃ 온도에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 웹(60)을 2 이상 적층한 후 열-합지하는 경우, 약 1bar 내지 약 30bar의 압력 하에서 수행될 수 있다.

이어서, 도 3에 도시된 바와 같은 상기 단일층 구조의 복합재(10-1)와 상기 추가 복합재(10-2)의 적층 구조를 갖는 이중층 구조의 복합재로 이루어진 중심층(10)을 포함하는 차량용 언더바디 커버(100')를 제조하는 방법에 대해 후술하기로 한다.

상기 차량용 언더바디 커버(100')를 제조하기 위해서는, 전술한 바와 같이, 상기 슬러리 용액을 준비하는 단계에서 상기 강화 섬유가 상기 제1 섬유로 이루어진 제1 슬러리 용액과 상기 강화 섬유가 상기 중공 섬유로 이루어진 제2 슬러리 용액을 준비한다.

이때, 상기 제1 슬러리 용액은 상기 강화 섬유 100 중량부에 대하여, 상기 이성분 폴리머 섬유를 약 40 중량부 내지 약 200 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 60 중량부 내지 약 150 중량부 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 슬러리 용액은 상기 강화 섬유 100 중량부에 대하여, 상기 이성분 폴리머 섬유 약 40 중량부 내지 약 200 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 60 중량부 내지 약 150 중량부 포함할 수 있다.

이어서, 상기 제1 슬러리 용액 및 상기 제2 슬러리 용액으로부터 습식 초지 공정에 의해서 제1 웹 및 제2 웹이 각각 제조된다.

도 7은 이중 헤드 박스의 개략도로서, 상기 제1 슬러리 용액(41) 및 상기 제2 슬러리 용액(42)으로부터 각각 제1 웹 및 제2 웹이 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. 도 7을 참조할 때, 상기 습식 초지 공정은 교반기(30)를 통해 성분들이 고르게 혼합된 제1 슬러리 용액(41) 및 제2 슬러리 용액(42)이 각각 컨베이어 벨트(50) 상의 이동하는 메쉬(mesh)를 따라가면서 제1 웹(61) 및 제2 웹(62)으로 제조되는 공정이다.

보다 구체적으로, 상기 제1 웹(61) 및 상기 제2 웹(62)은 습식 웹으로서, 상기 제1 슬러리 용액(41) 및 상기 제2 슬러리 용액(42)으로부터 진공 흡기 시스템(70)을 통과하여 습식 웹 형태로 제조될 수 있다.

상기 컨베이어 벨트(50)는 지면에 대한 소정의 각도로 경사도를 가질 수 있다. 이로써, 상기 슬러리 용액(41, 42)의 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유의 적어도 일부가 상기 컨베이어 벨트(50)의 이동 방향으로 배향성을 가질 수 있고, 이 경우, 배향 방향에 대해 높은 강도를 구현할 수 있다.

이어서, 상기 제1 웹(61) 및 상기 제2 웹(62)은 열처리 및 건조 과정을 거쳐 잔류하는 수용액을 증발시키게 된다. 상기 열처리 및 건조 과정은 상기 이성분 폴리머 섬유의 시스(sheath)부를 이루는 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 낮은 온도에서 수행된다.

이어서, 상기 제1 웹(61) 및 상기 제2 웹(62)으로부터 중심층(10)이 제조된다. 상기 중심층(10)은 상기 제1 웹(61) 및 상기 제2 웹(62)을 서로 열-합지하여 이중층 구조의 복합재로 제조될 수 있다.

이때, 상기 제1 웹(61) 및 상기 제2 웹(62)으로부터 중심층(10)이 제조되는 단계는, 상기 이성분 폴리머 섬유의 시스(sheath)부를 이루는 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높은 온도에서 수행된다. 즉, 상기 제1 웹(61)과 상기 제2 웹(62)을 열-합지하는 공정이 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높은 온도에서 수행된다. 이로써, 상기 이성분 폴리머 섬유의 시스(sheath)부가 용융되어, 상기 이성분 섬유의 코어부와 상기 강화 섬유를 서로 결착시키게 된다. 예를 들어, 상기 제1 웹(61) 및 상기 제2 웹(62)으로부터 중심층(10)이 제조되는 단계는 약 120℃ 내지 약 220℃의 온도 및 약 1bar 내지 약 30bar의 압력 하에서 수행될 수 있다.

상기 차량용 언더바디 커버의 제조방법은 상기 중심층의 양면에 피복층을 배치하는 단계를 더 포함한다. 상기 피복층은 상기 중심층의 양면에 접착층을 매개로 배치될 수 있다. 상기 접착층 및 상기 피복층에 관한 사항은 모두 전술한 바와 같다.

일 구현예에서, 상기 피복층은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이중층 구조의 복합재를 제조하는 원리와 동일한 원리로, 다중 헤드 박스를 적용해 상기 중심층의 일면 또는 양면에 배치될 수 있다.

즉, 상기 슬러리 용액으로부터 중심층을 제조하기 위한 웹을 제조하면서 동시에 그 웹의 일면 또는 양면에 피복층을 배치할 수 있다. 이 경우, 후속하여, 일면 또는 양면에 피복층에 배치된 웹이 열처리되어 중심층으로 제조된다.

상기 중심층과 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층은 몰드 성형을 통해 최종 차량용 언더바디 커버로 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 중심층과 피복층의 적층체는 금형으로 이송되어 냉간 프레스를 통해 목적하는 형상의 차량용 언더바디 커버로 제조될 수 있다.

이때, 상기 일면 또는 양면에 피복층이 배치된 웹이 열처리되어 중심층으로 제조된 이후, 상기 피복층과 중심층의 적층체는 이를 냉각시키지 않고 곧바로 금형으로 이송하여 몰드 성형을 수행할 수 있다. 이로써, 기존에 벨트 프레스(belt press) 등을 이용하여 적층체 제조 후 소정의 에이징(aging)을 냉각시키고, 다시 예열 과정을 거쳐 몰드 성형하는 경우에 비하여 제조 시간 및 비용 측면에서 우수한 공정 효율을 확보할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.

< 실시예 및 비교예 >

실시예 1

고융점 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 코어부와 저융점 PET 시스부가 50:50의 중량비를 가지며, 길이가 5㎜이고, 길이 방향에 수직한 단면의 직경이 4 데니어(약 20㎛)인 이성분 폴리머 섬유를 준비하였다. 상기 시스부의 PET는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 구성 단위 중 프탈레이트 단위의 30몰%가 이소프탈릭 단위로 치환된, 융점 160℃의 저융점 PET이고, 상기 코어부의 PET는 융점 260℃의 고융점 PET이다.

이어서, 연신율 300%의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유이고, 길이가 13㎜이고, 길이 방향에 수직한 단면의 직경이 13㎛인 치밀(dense) 섬유를 강화 섬유로 준비하였다.

상기 강화 섬유 100 중량부 기준, 상기 이성분 폴리머 섬유 40 중량부를 배합하고, 이를 pH가 2~2.5로 조절된 염산(HCl) 수용액 내에서 1시간 동안 교반하여 슬러리 용액을 제조하였다. 이때, 상기 수용액 1L 당 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유는 2g이 되도록 하였다.

이어서, 상기 슬러리 용액을 컨베이어 벨트 상에 이동하는 메쉬(mesh)를 통해 이동시키면서 진공 흡입 시스템을 통과시켜 습식 웹으로 제조하였다. 상기 습식 웹을 140℃의 오븐 드라이어를 통과시켜 완전히 건조시켰다. 건조된 상기 웹은 평량이 300g/㎡이었다. 상기 웹을 총 평량이 1200g/㎡이 되도록 4장 적층한 후 200℃에서 5분 동안 열처리 후 합지하여 총 두께가 5㎜인 단일층 구조의 복합재를 제조하였다.

이어서, 상기 단일층 구조의 복합재를 상온의 몰드 프레스로 이송한 다음 2bar의 압력을 가하여 몰드 프레싱을 수행함으로써 평균 두께 3㎜인 차량용 언더바디 커버를 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1의 슬러리 용액을 제1 슬러리 용액으로 하였다.

이어서, 상기 실시예 1의 치밀 섬유 대신에, 길이가 12㎜이고, 길이 방향의 수직한 단면의 외경이 20㎛이고, 내경이 10㎛인 폴리에스테르 재질의 중공 섬유를 강화 섬유로서 준비하였다.

이어서, 상기 강화 섬유 100 중량부에 대하여, 상기 이성분 폴리머 섬유를 70 중량부 배합한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 슬러리 용액을 제조하여 제2 슬러리 용액으로 하였다.

상기 제1 슬러리 용액 및 상기 제2 슬러리 용액을 각각 컨베이어 벨트 상에 이동하는 메쉬(mesh)를 통해 이동시키면서 진공 흡입 시스템을 통과시켜 제1 습식 웹 및 제2 습식 웹을 제조하였다. 이어서, 상기 제1 습식 웹 및 상기 제2 습식 웹을 140℃의 오븐 드라이어를 통과시켜 완전히 건조시켜 각각 제1 웹 및 제2 웹으로 제조하였다.

상기 제1 웹의 평량이 900g/㎡이었고, 상기 제2 웹의 평량이 300g/㎡이었다. 상기 제1 웹 및 상기 제2 웹을 각각 하나씩 적층하여 200℃에서 5분 동안 열처리 후 합지하여 총 평량이 1200g/㎡이고, 총 두께가 5㎜인 이중층 구조의 복합재를 제조하였다.

이어서, 상기 이중층 구조의 복합재를 상온의 몰드 프레스로 이송한 다음 2bar의 압력을 가하여 몰드 프레싱을 수행함으로써 평균 두께 3㎜인 차량용 언더바디 커버를 제조하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서, 상기 치밀 섬유 대신에 동일 직경 및 동일 길이를 갖는 유리 섬유를 강화 섬유로 한 것을 제외하고 동일한 방법으로 차량용 언더바디 커버를 제조하였다.

<평가>

실험예 1: 기계적 물성 평가

상기 실시예 1-2 및 상기 비교예 1의 차량용 언더바디 커버에 대하여, 각각 인장 강도, 굴곡 강도 및 굴곡 탄성률을 측정하여 기계적인 물성을 비교하였다. 상기 인장 강도는 ASTM D638 기준으로 Universal Testing 장치(Instron, 5900 시리즈)를 이용해 측정하였고, 상기 굴곡 강도 및 굴곡 탄성률은 ASTM D638 기준으로 Universal Testing 장치(Instron, 5900 시리즈)를 이용해 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재한 바와 같다.

	인장강도[MPa]
실시예 1	64
실시예 2	70
비교예 1	54

상기 표 1의 결과를 참조할 때, 강화 섬유로 유리 섬유를 사용한 상기 비교예 1에 비하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 실시예 1 및 2의 차량용 언더바디 커버가 인장 강도가 우수한 것을 알 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 차량용 언더바디 커버는 인장 강도가 약 60MPa 이상, 예를 들어, 약 60MPa 내지 약 70MPa, 예를 들어, 약 65MPa 내지 약 70MPa의 범위를 만족할 수 있다.

또한, 상기 실시예 1 및 2의 결과를 비교할 때, 상기 차량용 언더바디 커버의 중심층에 단일층 구조의 복합재를 적용한 실시예 1에 비하여, 이중층 구조의 복합재를 적용한 실시예 2의 경우에 우수한 인장 강도를 나타내는 것을 확인할 수 있다.

실험예 2: 흡음 성능 평가

상기 실시예 1-2 및 상기 비교예 1의 차량용 언더바디 커버에 대하여, 평균 흡음 계수를 측정하여 흡음 성능을 비교하였다. 상기 평균 흡음 계수는 Impedance Tube 측정 방식으로 500 Hz 부터 6300 Hz 범위의 주파수에서 측정하였고, Acoustic Duct System (SCIEN CO., LTD., SC 9300 시리즈)를 이용해 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2에 기재한 바와 같다.

	평균 흡음 계수 (500 ~ 6300 Hz)
실시예 1	0.18
실시예 2	0.22
비교예 1	0.16

상기 표 2의 결과를 참조할 때, 강화 섬유로 유리 섬유를 사용한 상기 비교예 1에 비하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 실시예 1 및 2의 차량용 언더바디 커버가 흡음 성능이 우수한 것을 알 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 차량용 언더바디 커버는 500Hz 내지 6300Hz의 주파수에 대한 평균 흠음 계수가 약 0.15 이상, 예를 들어, 약 0.18 내지 약 0.22임을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1 및 2의 결과를 비교할 때, 상기 차량용 언더바디 커버의 중심층에 단일층 구조의 복합재를 적용한 실시예 1에 비하여, 이중층 구조의 복합재를 적용한 실시예 2의 경우에 우수한 흡음 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다.

실험예 3: 단열 성능 평가

상기 실시예 1-2 및 상기 비교예 1의 차량용 언더바디 커버에 대하여, 열전도율을 측정하여 단열 성능을 비교하였다. 상기 열전도율은 Heat Flow 측정장치 (EKO, HC-074)를 이용해 측정하였다. 그 결과는 하기 표 3에 기재한 바와 같다.

	열전도율 [mW/m·K]
실시예 1	30
실시예 2	23
비교예 1	35

상기 표 3의 결과를 참조할 때, 강화 섬유로 유리 섬유를 사용한 상기 비교예 1에 비하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 실시예 1 및 2의 차량용 언더바디 커버가 낮은 열전도율을 나타내는바, 상대적으로 우수한 단열 성능을 구현하는 것을 알 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 차량용 언더바디 커버는 열전도율이 약 30 mW/mK 이하, 예를 들어, 약 20 mW/mK 내지 약 30 mW/mK, 예를 들어, 약 20 mW/mK 내지 약 25 mW/mK임을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1 및 2의 결과를 비교할 때, 상기 차량용 언더바디 커버의 중심층에 단일층 구조의 복합재를 적용한 실시예 1에 비하여, 이중층 구조의 복합재를 적용한 실시예 2의 경우에 우수한 단열 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다.

100, 100': 차량용 언더바디 커버
10: 중심층
10-1: 단일층 구조의 복합재
10-2: 추가 복합재
11: 제1 섬유
12: 제2 섬유
13: 결착재
14: 중공 섬유
20: 피복층
30: 교반기
40: 슬러리 용액
41: 제1 슬러리 용액
42: 제2 슬러리 용액
50: 컨베이어 벨트
60: 웹
61: 제1 웹
62: 제2 웹
70: 진공 흡기 시스템

Claims (23)

1. 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 포함하고,
   상기 중심층은 단일층 구조의 복합재를 포함하며,
   상기 단일층 구조의 복합재는,
   제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유; 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2 섬유; 및 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재를 포함하고,
   상기 결착재에 의해 결착된 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며,
   상기 제1 섬유가 상기 제2 섬유보다 연신율이 높고,
   상기 결착재는 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하고,
   상기 제1 폴리에스테르계 수지의 융점 및 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 각각 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높고,
   상기 제3 폴리에스테르계 수지는 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(modified-PET) 수지이고, 상기 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 에틸렌 구조 단위 중 적어도 일부가 시클로헥산디메틸렌, 트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 구조 단위로 치환된 수지를 포함하는
   차량용 언더바디 커버.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유는 각각의 입자 표면에 상기 결착재에 의해 일부 또는 전체가 코팅되어 형성된 코팅부를 포함하고,
   상기 코팅부가 서로 융착되어 결착된
   차량용 언더바디 커버.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 섬유는 연신율이 300% 내지 600%인 연신 섬유이고,
   상기 제2 섬유는 연신율 0%인 미연신 섬유이거나, 연신율이 300% 미만인 연신 섬유인
   차량용 언더바디 커버.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 단일층 구조의 복합재에서,
   상기 제1 섬유 100 중량부 기준, 상기 제2 섬유와 상기 결착재의 총 함량이 30 중량부 내지 50 중량부인
   차량용 언더바디 커버.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 섬유 100 중량부에 대하여 상기 결착재가 40 중량부 내지 250 중량부인
   차량용 언더바디 커버.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 폴리에스테르계 수지의 비중이 1보다 큰
   차량용 언더바디 커버.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 폴리에스테르계 수지와 상기 제2 폴리에스테르계 수지는 각각의 융점이 200℃ 내지 270℃인
   차량용 언더바디 커버.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점이 200℃ 미만인
   차량용 언더바디 커버.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 테레프탈레이트 구조 단위 중 적어도 일부가 이소프탈레이트 구조 단위 또는 프탈레이트 구조 단위로 치환된 수지를 포함하는
   차량용 언더바디 커버.
   
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11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 섬유는 길이가 6㎜ 내지 24㎜이고,
    상기 제2 섬유는 길이가 3㎜ 내지 6㎜인
    차량용 언더바디 커버.
    
12. 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 포함하고,
    상기 중심층은 이중층 구조의 복합재를 포함하며,
    상기 이중층 구조의 복합재는,
    제1항에 기재된 상기 단일층 구조의 복합재; 및 상기 단일층 구조의 복합재 일면에 배치된 추가 복합재의 적층 구조이고,
    상기 추가 복합재는,
    중공 섬유; 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2 섬유; 및 상기 중공 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재를 포함하고,
    상기 결착재는 상기 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하고,
    상기 결착재에 의해 결착된 상기 중공 섬유와 상기 제2 섬유는 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며,
    상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높은 복합재를 더 포함하는
    차량용 언더바디 커버.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 중공 섬유 및 상기 제2 섬유는 각각의 입자 표면에 상기 결착재에 의해 일부 또는 전체가 코팅되어 형성된 코팅부를 포함하고,
    상기 코팅부가 서로 융착되어 결착된
    차량용 언더바디 커버.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 추가 복합재에서,
    상기 중공 섬유 100 중량부 기준, 상기 제2 섬유와 상기 결착재의 총 함량이 60 중량부 내지 80 중량부인
    차량용 언더바디 커버.
    
15. 제12항에 있어서,
    상기 중공 섬유는 길이가 6㎜ 내지 24㎜이고,
    상기 제2 섬유는 길이가 3㎜ 내지 6㎜인
    차량용 언더바디 커버.
    
16. 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유를 수용액에 분산시켜 슬러리 용액을 준비하는 단계;
    상기 슬러리 용액으로부터 습식 초지 공정에 의해 웹(web) 형성하는 단계; 및
    상기 형성된 웹(web)를 건조하는 단계;
    상기 웹(web)을 열처리하여 중심층을 제조하는 단계;
    상기 중심층의 적어도 일면에 피복층을 배치하는 단계; 및
    상기 중심층 및 상기 중심층의 적어도 일면에 배치된 피복층을 몰드 성형하여 차량용 언더바디 커버를 제조하는 단계;를 포함하고,
    상기 강화 섬유는 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 섬유; 또는 중공 섬유를 포함하며,
    상기 이성분 폴리머 섬유는 코어(core)부와 시스(sheath)부를 포함하고,
    상기 코어부는 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하고,
    상기 시스부는 제3 폴리에스테르계 수지를 포함하며,
    상기 제1 폴리에스테르계 수지의 융점 및 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 융점이 각각 상기 제3 폴리에스테르계 수지의 융점보다 높고,
    상기 제1 섬유는 상기 코어부보다 연신율이 높고,
    상기 제3 폴리에스테르계 수지는 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(modified-PET) 수지이고, 상기 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 에틸렌 구조 단위 중 적어도 일부가 시클로헥산디메틸렌, 트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 구조 단위로 치환된 수지를 포함하는
    차량용 언더바디 커버의 제조방법.
    
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