KR102249855B1 - Lightweight composite material for automotive interior - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 내장재용 경량 복합소재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고강도를 가지면서 경량이 가능한 베이스 시트층을 포함하는 차량 내장재용 경량 복합소재에 관한 것이다. The present invention relates to a lightweight composite material for vehicle interior materials, and more particularly, to a lightweight composite material for vehicle interior materials including a base sheet layer capable of being lightweight while having high strength.
차량 내장재용 복합소재는 적용 부품의 요구 특성에 따라, 열가소성 및 열경화성 수지 기반에 유/무기 필러가 첨가되는 복합소재, 화학섬유와 천연섬유 및 무기섬유 등을 펠트 및 보드화한 섬유보강 복합소재, 강도를 유지하는 코어층에 상/하 보강층을 적층한 샌드위치 구조 복합소재 등으로 적용되고 있다. The composite material for vehicle interior materials is a composite material in which organic/inorganic fillers are added to a thermoplastic and thermosetting resin base, a fiber-reinforced composite material made of felt and board made of chemical fibers, natural fibers, and inorganic fibers, depending on the required characteristics of the applied parts, and strength. It is applied as a sandwich structure composite material in which upper/lower reinforcing layers are stacked on the core layer holding the core layer.
상기 소재들은 CO2 배출 억제를 위해 더 가볍고 물성이 우수한 고강성 경량화 복합소재의 적용에 대한 요구사항이 지속적으로 높아지고 있으며, 동시에 글로벌 시대에 시장경쟁력을 확보하기 위한 가격경쟁력도 요구하고 있기에, 기존 소재의 문제점들을 개선하고 가격 경쟁력이 우수한 새로운 소재의 개발이 시급한 실정이다.The requirements for the application of lightweight, high-rigidity, lightweight composite materials that are lighter and have excellent physical properties to suppress CO 2 emissions are constantly increasing, and at the same time, they also require price competitiveness to secure market competitiveness in the global era. It is urgent to develop new materials with excellent price competitiveness and improvement of problems in the market.
실제로, 기존에 적용중인 커버링 셀프 및 러기지 보드 등의 부품은 높은 수준의 요구사항을 만족하기 위해 고중량의 소재가 적용되고 있으며, 상기의 문제점을 개선하기 위해, 친환경 및 경량화 소재의 개발이 진행되어 여러 타입의 소재가 개발 및 적용되고 있는데, 친환경, 경량화, 우수한 물성 및 가격경쟁력을 모두 만족하는 소재를 개발하기에 어려운 실정이다. In fact, parts such as covering shelves and luggage boards that are already applied are high-weight materials to satisfy high-level requirements, and to improve the above problems, eco-friendly and lightweight materials have been developed. Various types of materials are being developed and applied, but it is difficult to develop materials that satisfy all of eco-friendly, lightweight, excellent physical properties and price competitiveness.
예를 들어, GMT(Glass mat Thermoplastics), GM-PUR (Glass-mat polyurethane composite) 은 높은 강성을 가지고 있지만, 높은 원가를 가지고 있으며, 천연섬유 강화보드 및 우드스탁 등은 저렴한 원가 및 우수한 물성을 가지고 있지만, 높은 요구사항을 만족하기 위해 높은 중량이 적용되고 있다. 또한, VOC 및 냄새 문제로 인해 적용에 제한을 두고 있다. For example, GMT (Glass mat Thermoplastics) and GM-PUR (Glass-mat polyurethane composite) have high stiffness, but high cost, and natural fiber reinforced boards and woodstock have low cost and excellent physical properties. However, high weight is applied to satisfy high requirements. In addition, the application is limited due to VOC and odor problems.
기존의 상기 문제점들을 해결하기 위해, 경량이면서 강도가 우수한 중공버블시트가, VOC 및 냄새 문제가 없는 친환경소재로 트렁크 커버링 및 보드 류에 적용되고 있는데, 제조공정에서의 잔존 응력 및 열에 취약한 특성으로 인해, 평판 타입의 냉간성형 공법으로만 성형이 가능한 제품에 적용이 한정되고 있다.In order to solve the existing problems, a hollow bubble sheet having excellent strength and light weight is applied to trunk coverings and boards as an eco-friendly material without problems of VOC and odor, due to the characteristics of being vulnerable to residual stress and heat in the manufacturing process. , Application is limited to products that can be formed only by the flat-type cold forming method.
따라서 가볍고 물성이 우수한 차량 내장재용 경량 복합소재의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a lightweight composite material for vehicle interior materials that are light and excellent in physical properties.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 차량 내장재가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 기존 적용 소재 대비 경량화 효과가 우수하며, 강도 및 냄새, VOC 등이 우수하며, 가격경쟁력이 우수한 차량 내장재용 경량 복합소재를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention was created to improve the problems of conventional vehicle interior materials as described above, and has excellent weight reduction effect compared to existing applied materials, excellent strength, odor, VOC, etc., and lightweight composite for vehicle interior materials with excellent price competitiveness. Its purpose is to provide the material.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 차량 내장재용 경량 복합소재는, 다수의 돌기가 일정 간격으로 형성된 중간층과 상기 중간층의 상면 및 하면에 각각 적층되는 열가소성 시트층을 포함하는 베이스 시트층;및In order to achieve the above object, the lightweight composite material for vehicle interior according to the present invention includes an intermediate layer in which a plurality of protrusions are formed at regular intervals, and a base sheet layer including a thermoplastic sheet layer laminated on the upper and lower surfaces of the intermediate layer, respectively. ;And
상기 베이스 시트층의 상면 및 하면에 각각 적층되는 성형층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a; molding layer laminated on each of the upper and lower surfaces of the base sheet layer.
상기 중간층은 상기 열가소성 시트층과 동일한 열가소성 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 베이스 시트층은 상기 중간층 및 열가소성 시트층을 각각 압출 후 롤금형을 통과하여 일체로 형성할 수 있다. The intermediate layer may be formed of the same thermoplastic resin as the thermoplastic sheet layer, and the base sheet layer may be integrally formed by extruding the intermediate layer and the thermoplastic sheet layer, respectively, and passing through a roll mold.
상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리아마이드(PA) 또는 폴리에스터(PET)일 수 있다.The thermoplastic resin may be polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyamide (PA), or polyester (PET).
또한 상기 베이스 시트층은 유리섬유, 천연섬유, 유리울, 휘스커, 탈크, 클레이 및 탄산칼슘으로 이루어진 군 중에서 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition, the base sheet layer may further include any one or more additives from the group consisting of glass fiber, natural fiber, glass wool, whisker, talc, clay, and calcium carbonate.
상기 베이스 시트층의 상면 및 하면에 형성되는 성형층은 유리섬유, 유리울, 휘스커 또는 유리버블를 열가소성 섬유와 니들펀칭하여 펠트 처리한 보드 형태일 수 있다.The molding layers formed on the upper and lower surfaces of the base sheet layer may be in the form of a felt-treated board formed by needle punching glass fibers, glass wool, whiskers, or glass bubbles with thermoplastic fibers.
한편, 상기 베이스 시트층과 성형층을 적층된 구조의 부품으로 성형하기 위해, 상기 베이스 시트층은 예열공정 없이 워터젯(water-jet)을 이용해 트리밍 하거나, 일정 온도로 선 예열 후 압착 트리밍하여 1차 성형한 것일 수 있다. Meanwhile, in order to mold the base sheet layer and the molding layer into a laminated component, the base sheet layer is trimmed using a water-jet without a preheating process, or preheated to a certain temperature and then pressed and trimmed. It may be molded.
또한, 본 발명에 따른 상기 차량 내장재용 경량 복합소재는 상기 1차 성형한 베이스 시트층의 상면 및 하면 각각에 간접 가열 방식으로 예열하여 로프팅(lofting)힌 성형층을 삽입하여 동시 냉간 압착할 수 있다. In addition, the lightweight composite material for vehicle interior material according to the present invention can be cold-pressed simultaneously by inserting a lofted molding layer by preheating each of the upper and lower surfaces of the primary molded base sheet layer by an indirect heating method. have.
한편, 상기 베이스 시트층과 상기 성형층의 중량비는 1:0.1 내지 1:1일 수 있다.On the other hand, the weight ratio of the base sheet layer and the molding layer may be 1:0.1 to 1:1.
본 발명에 따른 차량 내장재용 경량 복합소재는, 강도 및 경량화 성능이 우수하고, 성형성 향상, VOC, 냄새제거 등에 우수한 효과가 있다. The lightweight composite material for vehicle interior materials according to the present invention has excellent strength and weight reduction performance, and has excellent effects on improving moldability, removing VOC, and odors.
또한, 기존 제조 공정을 사용할 수 있어 투자 비용이 낮으며, 원소재의 가격이 저렴하여 원가경쟁력이 우수한 효과가 있다.In addition, since the existing manufacturing process can be used, the investment cost is low, and the cost of raw materials is low, so there is an effect of excellent cost competitiveness.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 베이스 시트층의 개략적인 중간층 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차량 내장재용 경량 복합소재의 개략적인 적층구조를 나타내는 단면도이다,
도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량 내장재용 경량 복합소재의 부품 성형 과정을 나타내는 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량 내장재용 경량 복합소재의 부품 성형 시, 예열된 성형층이 로프팅(lofting)되는 모습을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an intermediate layer of a base sheet layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a schematic laminated structure of a lightweight composite material for a vehicle interior according to an embodiment of the present invention,
3 is a process diagram showing a process of forming a component of a lightweight composite material for a vehicle interior according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing a state in which a preheated molding layer is lofted when molding a component of a lightweight composite material for a vehicle interior according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 차량 내장재용 경량 복합소재에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. In order to help understand the features of the present invention, the following will be described in more detail with respect to the lightweight composite material for vehicle interior material of the present invention.
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.In adding reference numerals to the components of the accompanying drawings to aid in understanding the embodiments described below, it should be noted that the same components are to have the same reference numerals as much as possible, even if they are indicated on different drawings. . In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 본 발명의 실시예에 의한 베이스 시트층(100)의 개략적인 중간층(110) 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량 내장재용 경량 복합소재(10)는, 높은 수준의 강도를 요구하는 커버링 셀프 및 러기지 보드 등에 적용하기 위해 다수의 돌기(111)가 일정간격으로 형성되는 구조로 이루어져 있다. 상기 다수의 돌기(111)가 형성됨으로써 일정한 경량화 효과를 얻을 수 있다. 이때, 상기 돌기(111) 간 사이간격은 5mm 이상 20mm 이내로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 돌기(111) 간격이 5mm 이하인 경우, 면밀도의 상승으로 인해 베이스 시트층(100) 제조 시 많은 재료가 사용되기 때문에 경량화 효과가 현저히 낮아질 수 있으며, 돌기(111) 간격이 20mm 이상인 경우, 돌기(111) 사이에 공기층이 많아져 성형 시 꺼짐 부위 발생 및 강도 저하가 발생될 수 있다. 1 is a schematic cross-sectional view of an
또한, 상기 중간층(110)의 상면 및 하면에 각각 열가소성 시트층(120)이 적층된다.In addition, a
돌기가 다수 형성된 중간층(110)만으로는 성형성이 크게 떨어지므로, 열가소성 시트층(120)을 추가로 적층함으로써 면평활도를 향상시킴으로써 성형성을 높일 수 있다.Since only the
베이스 시트층(100)의 보다 효율적인 생산을 위하여, 상기 중간층(110)과 열가소성 시트층(120)을 동시에 압출함으로써, 일체로 샌드위치 구조의 베이스 시트층(100)을 형성할 수 있으며, 상기 중간층(110)의 돌기 구조로 인해 높은 강도를 유지할 수 있다. 이와 같은 일체 성형을 위해 동일한 열가소성 수지를 각각 압출 후 롤금형 통과시켜 제조할 수 있으며, 이때 2,000g/m2 이상 3,200g/m2 미만으로 마련되는 것이 바람직하다. For more efficient production of the
이때, 상기 중간층(110)과 열가소성 시트층(120)은 열가소성수지와 첨가제의 혼합 비율이 다르게 할 수 있는데, 상기 중간층(110)은 열가소성 수지와 첨가제를 97:3 내지 80:20의 중량% 비율로 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 열가소성 시트층(120)은 열가소성 수지와 첨가제를 90:10 내지 60:40 중량% 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. In this case, the
이때, 베이스 시트층(100)에 포함되는 열가소성 수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리아마이드(PA6, PA66), 폴리에스터(PET) 등 이 사용될 수 있다. At this time, the thermoplastic resin included in the
또한, 베이스 시트층(100)에 포함되는 첨가제는 유리섬유, 천연섬유, 유리울, 휘스커, 탈크, 클레이, 탄산칼슘 등이 사용될 수 있으며, 적어도 이중 어느 하나와 상기 열가소성 수지가 혼합되어 사용될 수 있다. In addition, as an additive included in the
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차량 내장재용 경량 복합소재(10)의 개략적인 적층구조를 나타내는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 상기 베이스 시트층(100)의 형상 유지 및 부품 성형성을 향상하기 위해, 상기 베이스 시트층(100)의 상면 및 하면에 형성된 성형층(200)을 포함하는 것을 특징으로 한다.2 is a cross-sectional view showing a schematic laminated structure of a lightweight
이때, 상기 베이스 시트층(100)의 상면 및 하면에 적층되는 성형층(200)은 유리섬유, 유리울, 휘스커 및 유리버블로 이루어진 군 중 적어도 어느 하나 이상을 열가소성 섬유와 니들펀칭하여 펠트를 제조한 후, 보드 형태로 형성된 것일 수 있다.At this time, the
이때, 상기 성형층(200)은 유리섬유, 유리울, 휘스커 및 유리버블로 이루어진 군 중의 어느 하나 이상과 열가소성 섬유가 20:80 내지 60:40의 중량%의 비율로 혼합되어 사용 될 수 있으며, 상기 성형층(200)의 단위중량은 200g/m2 내지 1,000g/m2 인 것이 바람직하다. 이때, 상기 성형층(200)의 단위중량이 200g/m2 미만이면, 성형층이 형상 유지 및 부품 성형성 향상 효과가 현저히 감소되고, 1,000g/m2 초과하면, 높은 중량으로 인해, 부품의 Deep-draw 및 굴곡부위 설계 값과 공차가 발생될 수 있다. At this time, the
한편, 성형성 향상을 위해 제조되는 성형층(200)은, 부품 성형공정에서 예열 후, 로프팅(lofting) 되는 효과를 고려하여 더 바람직하게는 단위중량 400g/m2 이상 700g/m2 미만으로 마련되는 것이 효과적이다.On the other hand, the
본 발명에 따른 상기 성형층(200)은 바람직하게 섬유 소재를 혼합(mixing)하고, 각 섬유를 스파이크롤(spike roll)로 풀어주고(opening), 다시 섞는(carding) 개섬 공정으로 제조할 수 있다. 이때 카딩기를 이용하여 각 섬유를 섞어줌과 동시에 배열하여 웹을 형성(forming)하고, 원하는 중량과 폭으로 웹(Web)을 적층한 다음, 니들펀칭(needle punching) 후 원하는 길이와 폭으로 재단(cutting)하여 펠트 형태의 상기 성형층을 형성할 수 있다.The
한편, 상기 베이스 시트층(100)과 상기 성형층(200)의 중량% 비율이 1:0.1 내지 1:1의 비율로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 베이스 시트층(100)과 상기 성형층(200)의 중량비가 1:0.1 미만인 경우, 성형성 향상 효과가 미비하여 deep-draw 및 Edge 부위 성형 불량이 발생하고, 상기 베이스 시트층(100)과 상기 성형층(200)의 중량비가 1:1 초과한 경우, 경량화 효과 저하 및 가격경쟁력이 저하된다. On the other hand, it is preferable that the weight% ratio of the
도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량 내장재용 경량 복합소재(10)의 부품 성형 과정을 나타내는 공정도이다. 이는 성형층(200)과 베이스 시트층(100)이 동시 성형되어 상기 복합소재(10)를 부품(러기지 보드)으로 성형하는 일 예시이다. 상기 베이스 시트층(100)과 성형층(200)이 라미네이션된 부품으로 성형하기 위해, 상기 베이스 시트층(100)은 예열 공정 없이 워터젯(water-jet)을 이용해 트리밍 하거나, 낮은 온도로 예열 후 압착 트리밍 공정으로 1차 성형한 반제품으로 제조 할 수 있으며, 상기 성형층(200)은 간접 가열 방식으로 예열하여 로프팅(lofting)한 후, 1차 성형된 반제품 형태의 상기 베이스 시트층(100)의 상면 및 하면에 삽입하여 동시 냉간 성형하여 성형 할 수 있다. 3 is a process diagram showing a part molding process of the lightweight
한편, 1차 트리밍 된 베이스 시트층(100)과 성형층(200)을 동시 성형 하기 위해서, 상기 성형층(200)을 간접 가열 방식으로 예열하여, 베이스 시트층(100)의 상면 및 하면에 형성시켜야 하는데, 이때, 베이스 시트층(100) 상면 및 하면에 형성되는 성형층(200)은, 하면에 안착될 성형층(200)을 먼저, 간접 가열 방식의 컨베어 벨트 오븐 등에서 가열하여 냉간 성형 금형(300)에 안착하고, 1차 트리밍된 상기 베이스 시트층(100)을 인서트 한 후, 간접 가열 방식의 컨베어 벨트 오븐 등에서 순차적으로 가열되어 나오게 되는 상면 성형층(200)을 인서트 한 베이스 시트층(100) 상면에 안착시키는 방식으로 동시성형 할 수 있다.Meanwhile, in order to simultaneously mold the first trimmed
상기 성형층(200)은 간접 오븐 가열 후, 제작 두께 대비 2 내지 10배까지 로프팅(lofting) 되며, 이는 열가소성 섬유 및 첨가제 함량에 따라 조절될 수 있으며, 가열 온도 및 시간에 따라서도 조절될 수 있다. 성형층(200)의 로프팅(lofting)은 첨가제인 유리섬유, 유리울 등이 배향되는 성질로 인해 발생되는 현상이며, 이는 상세한 부품 사양에 따라 성형 금형(300)의 클리어런스 조절로 최종 두께로 성형 될 수 있다. 이때, 로프팅(lofting)은, 180도 이상 250도 미만 가열 온도 및 60초 이상 90초 미만의 가열시간에서 최적의 4~7배율로 진행되며, 배율을 높게 하기 위해선, 가열 온도 및 가열 시간을 길게 하여 형성시킬 수 있으나, 너무 높은 배율로 형성될 경우, 강도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. After indirect oven heating, the
따라서, 예열된 성형층(200)의 로프팅(lofting)으로 인해, 평판 타입의 베이스 시트층(100)이 구현할 수 없는 부품의 Deep-draw 성형 및 Edge 부위 베이스 시트층(100)의 요철이나 비평탄면 부위를 상기 성형층(200)으로 감싸기 함으로써 부품의 형상을 성형할 수 있다.Therefore, due to the lofting of the
도 4와 같이, 베이스 시트층(100)에 안착되는 성형층(200)의 상면 및 하면 성형 시, 하면의 성형층(200)을 평면으로 형성되게 하고, 상면의 성형층(200)은 측벽부를 감싸서 성형되어지는 구조로 금형(300)을 설계하여, 성형층(200) 상면과 하면이 하측부 끝단에서 매칭되어 형성될 수 있도록 할 수 있다. As shown in FIG. 4, when forming the upper and lower surfaces of the
실시예.Example.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 복합소재를 종래의 차량 내장재용 소재와 설명한다. 실시예 1 내지 6에서 제작된 내장재는 표 1에 기재된 베이스 시트층과 성형층의 조성 및 중량에 따라 제작되어, 도 3에 도시된 바와 같은 성형공정을 통해 냉간성형으로 성형하였다. 본 실시예에서 베이스 시트층은 전체 중량 2,000~2,400g/m2으로 제조되었으며, 그 중 중간층은 돌기 간격이 10mm가 되도록 제조하였으며, 중간층과 열가소성 시트층은 50:50 중량비율로 제조되었다. 이때, 중간층은 유리섬유와 폴리프로필렌수지를 5:95의 중량%로 혼합하여 제조한 후, 탈크와 폴리프로필렌수지를 20:80의 중량%로 혼합하여 제조한 열가소성 시트층을 상/하로 동시 압출하여 3층 구조로 제조되었다. Hereinafter, a composite material according to an embodiment of the present invention will be described with a conventional material for vehicle interior materials. The interior materials prepared in Examples 1 to 6 were manufactured according to the composition and weight of the base sheet layer and the forming layer shown in Table 1, and formed by cold forming through a forming process as shown in FIG. 3. In this example, the base sheet layer was manufactured with a total weight of 2,000-2,400 g/m 2 , of which the intermediate layer was manufactured so that the protrusion spacing was 10 mm, and the intermediate layer and the thermoplastic sheet layer were manufactured in a 50:50 weight ratio. At this time, the intermediate layer is prepared by mixing glass fiber and polypropylene resin in a weight% of 5:95, and then the thermoplastic sheet layer prepared by mixing talc and polypropylene resin in a weight% of 20:80 is simultaneously extruded up and down. Thus, it was manufactured in a three-layer structure.
한편, 성형층은 유리섬유와 폴리프로필렌 섬유와 60:40 내지 50:50의 중량%로 혼합하여 카딩 공정으로 400~700g/m2 제조한 후, 1mm 로 열압착하여 보드화된 시트를 제작하여, 도3에 도시된 성형공정인, 가열 및 냉간성형으로 부품 성형하였다. 실시예 1 내지 6의 구성은 하기 [표 1]과 같다.On the other hand, the molding layer was mixed with glass fiber and polypropylene fiber in a weight% of 60:40 to 50:50 and manufactured by the carding process to 400 to 700 g/m2, and then heat-compressed to 1 mm to produce a boarded sheet. The parts were molded by heating and cold forming, which is the forming process shown in 3. The configuration of Examples 1 to 6 is shown in Table 1 below.
(g/m2)Base sheet layer weight
(g/m 2 )
(g/m2)Molding layer weight
(g/m 2 )
(첨가제:PP 섬유)Forming layer composition
(Additive: PP fiber)
그리고, 하기 비교예 1은 GMT(Glass mat thermoplastic + honeycomb + Glass mat thermoplastic)로, luggage board 에 대표적으로 적용되는 소재이며, 해당 구성은 하기 표 2와 같다.In addition, the following Comparative Example 1 is GMT (Glass mat thermoplastic + honeycomb + Glass mat thermoplastic), a material that is typically applied to the luggage board, the configuration is shown in Table 2 below.
상기 표 1 및 표 2에 개시되어 있는 중량비로 제작된 내장재를 크기가 150 x 50mm이고 두께가 5mm인 시편으로 제작한 후 굴곡하중을 측정하였고, 딥 드로우 부위 성형성을 측정하였다. 여기서, 굴곡하중 시험은 시험속도를 5mm/min로 하였고, 성형성은 R 게이지를 통해 측정하였다. 원가 비율은 중량을 기준으로 백분율로 상대 비교하였다. The interior materials produced in the weight ratios disclosed in Tables 1 and 2 were prepared as specimens having a size of 150 x 50 mm and a thickness of 5 mm, and then the flexural load was measured, and the formability of the deep draw area was measured. Here, in the flexural load test, the test speed was 5 mm/min, and the formability was measured through an R gauge. The cost ratio was compared relative to the percentage by weight.
[g/m2]Gross weight
[g/m 2 ]
[N]Bending load
[N]
[R]Formability
[R]
[상대비]Cost ratio
[Relative to]
상기한 표 3에 개시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 내장재는 종래 비교예 1에 의한 내장재와 비교하여 경량화를 달성하면서 우수한 가격경쟁력을 가짐을 확인할 수 있다. 또한, 기존 소재 대비 강성을 유지할 수 있고, 성형성 등이 동등 수준임을 알 수 있다. As disclosed in Table 3 above, it can be seen that the vehicle interior material according to the present invention achieves weight reduction compared to the conventional interior material according to Comparative Example 1 and has excellent price competitiveness. In addition, it can be seen that the rigidity can be maintained compared to the existing material, and the formability is at the same level.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art within the spirit of the present invention. It is clear that the transformation or improvement is possible by the ruler.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
10 :차량 내장재용 경량 복합소재
100 : 베이스 시트층
110 : 중간층
120 : 열가소성 시트층
200 : 성형층
300 : 성형 금형 10: Lightweight composite material for vehicle interior materials
100: base sheet layer
110: middle layer
120: thermoplastic sheet layer
200: forming layer
300: molding mold
Claims (10)
상기 중간층 및 열가소성 시트층을 각각 압출 후 롤금형을 통과하여 일체로 상기 베이스 시트층을 형성하는 단계;
상기 베이스 시트층을 일정 온도 이하로 선 예열 후 압착 트리밍하여 1차 성형하는 단계; 및
간접 가열 방식으로 예열하여 로프팅(lofting)한 상면 및 하면 성형층 각각을 상기 1차 성형한 베이스 시트층의 상면 및 하면에 삽입하여 동시 냉간 압착하되,
상기 하면 성형층을 냉간 성형 금형에 안착시킨 다음, 상기 1차 성형한 베이스 시트층을 상기 하면 성형층 위에 인서트 한 후, 상기 상면 성형층을 상기 베이스 시트층의 상면에 안착시켜 동시 냉간 압착하고,
상기 하면 성형층은 평면이고, 상기 상면 성형층은 상기 베이스 시트층의 측벽부를 감싸는 형태이며, 상기 상면 성형층 및 상기 하면 성형층 각각의 끝단이 상호 매칭되도록 성형하는 단계;
를 포함하는 차량 내장재용 경량 복합소재의 제조방법.A base sheet layer including an intermediate layer in which a plurality of protrusions are formed at regular intervals and a thermoplastic sheet layer laminated on the upper and lower surfaces of the intermediate layer, respectively; And In the method of manufacturing a lightweight composite material for a vehicle interior comprising a; and molding layers laminated respectively on the upper and lower surfaces of the base sheet layer,
Extruding the intermediate layer and the thermoplastic sheet layer, respectively, passing through a roll mold to integrally form the base sheet layer;
Preheating the base sheet layer to a predetermined temperature or lower, followed by pressing and trimming for primary molding; And
Each of the upper and lower molding layers preheated by indirect heating and lofted is inserted into the upper and lower surfaces of the primary formed base sheet layer and cold pressed at the same time,
The lower surface forming layer is seated on a cold forming mold, and then the primary formed base sheet layer is inserted onto the lower surface forming layer, and the upper surface forming layer is seated on the upper surface of the base sheet layer, followed by simultaneous cold pressing,
Forming the bottom shaping layer to be flat, the top shaping layer to wrap around the sidewall of the base sheet layer, and forming the top shaping layer and the bottom shaping layer so that their ends match each other;
A method of manufacturing a lightweight composite material for vehicle interiors comprising a.
상기 중간층은 상기 열가소성 시트층과 동일한 열가소성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 경량 복합소재의 제조방법.The method of claim 1,
The intermediate layer is a method of manufacturing a lightweight composite material for vehicle interiors, characterized in that made of the same thermoplastic resin as the thermoplastic sheet layer.
상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리아마이드(PA) 또는 폴리에스터(PET)인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 경량 복합소재의 제조방법.The method of claim 2,
The method of manufacturing a lightweight composite material for vehicle interiors, wherein the thermoplastic resin is polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyamide (PA), or polyester (PET).
상기 베이스 시트층은 유리섬유, 천연섬유, 유리울, 휘스커, 탈크, 클레이 및 탄산칼슘으로 이루어진 군 중에서 어느 하나 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 경량 복합소재의 제조방법.The method of claim 1,
The base sheet layer is a method of manufacturing a lightweight composite material for vehicle interiors, characterized in that it contains any one or more additives from the group consisting of glass fiber, natural fiber, glass wool, whisker, talc, clay, and calcium carbonate.
상기 성형층은 유리섬유, 유리울, 휘스커 및 유리버블로 이루어진 군 중에서 어느 하나 이상을 열가소성 섬유와 니들펀칭하여 펠트 처리한 보드 형태인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 경량 복합소재의 제조방법.The method of claim 1,
The molding layer is a method of manufacturing a lightweight composite material for vehicle interiors, characterized in that the molding layer is in the form of a felt-treated board by needle punching at least one of the group consisting of glass fiber, glass wool, whisker and glass bubble with thermoplastic fiber.
상기 베이스 시트층과 상기 성형층의 중량비는 1:0.1 내지 1:1인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 경량 복합소재의 제조방법.The method of claim 1,
The weight ratio of the base sheet layer and the molding layer is 1:0.1 to 1:1, the method of manufacturing a lightweight composite material for vehicle interior, characterized in that.
상기 성형층의 단위중량은 200g/m2 내지 1,000g/m2 인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 경량 복합소재의 제조방법.The method of claim 1,
A method of manufacturing a lightweight composite material for vehicle interiors, characterized in that the unit weight of the molding layer is 200g/m2 to 1,000g/m2.
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