KR102252261B1 - 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포 및 그 제조방법 - Google Patents

차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시트쿠션, 시트백 및 헤드레스트로 구성된 차량용 백시트에 있어서 경량이면서 제작이 간단한 무봉제 타입(1-pieces type)의 리어시트백 후면 부착용 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.
리어시트백 후면 부착용 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유와 저융점 섬유로 조성된 부직포로 이루어진 표피층(1), 표피층의 한쪽 면에 접착층(2), 점착층(3) 및 이형층(4) 순으로 형성되어 있으며 경량이고 내수성 및 내화학성이 우수하고, 무봉제 타입의 일체형(1-pieces type)이므로 제작공정이 간단하여 생산성이 향상되는 효과 및 제조원가의 감소 효과등 상업적으로 매우 유리한 장점이 있다.

Description

차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포 및 그 제조방법{Non-woven fabric for vehicle rear seat back attachment and manufacturing method for the same}
본 발명은 시트쿠션, 시트백 및 헤드레스트로 구성된 차량용 시트백에 있어서, 리어시트백 후면 부착용 부직포에 관한 것이며, 구체적으로는 경량이면서 무봉제 타입의 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 시트는 승객이 앉을 수 있도록 신체를 받쳐 주는 시트쿠션, 등을 기댈 수 있도록 하는 시트백 및 목과 머리를 지지하는 헤드레스트로 구성되어 승객이 안락감을 느끼도록 설계되어 있다.
현재 사용되고 있는 차량용 시트의 시트백 후면에는 통상적으로 시트백 후면 부착용 부직포가 다른 커버와 함께 덮어 씌워져 있으며, 이러한 시트백 후면 부착용 부직포는 도 1에 도시한 바와같이 통상적으로 5개 조각으로 재단된 부직포(5-pieces type)를 일체적으로 봉제하여 제작되어 있다.
상기 공지된 시트백 후면 부착용 부직포는 5개 조각으로 재단된 부직포를 일체화시켜 제작하기 때문에 제작과정이 복잡하고 인력이 많이 소모되는 단점이 있으며 또한 장시간 사용하는 과정에서 승객들의 안착에 의해 봉제에 의해 접합된 부분이 늘어져 터짐과 주름불량 등의 문제점이 발생하고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 기계적 강도가 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)섬유만으로 이루어진 부직포의 양면에 아크릴수지를 코팅한 시트백 후면 부착용 부직포를 사용하여 봉제에 의해 접합된 부분이 늘어져 터짐을 방지하고 있으나 양면에 코팅된 부직포는 흡음기능이 낮은 단점이 있다.
상기 차량용 시트백 후면 부착용 부직포와 관련된 선행기술로 예를 들면, 특허문헌1의 시트백 전면에 배치되는 PU폼과 시트백 후면에 배치되면서 와이어 어셈블리를 내장하고 있는 EPP폼을 포함하며, 상기 와이어 어셈블리는 EPP폼 성형시 인서트되어 일체로 성형되는 것으로서, EPP폼 전체 면적에 걸쳐 배치되는 그물망 구조로 이루어지며, 상단부에는 복수의 헤드레스트 지지관 및 적어도 하나의 마운팅용 와이어를 갖추고 있고, 하단부 양측면에는 마운팅용 브라켓(15a,15b)을 각각 갖추고 있는 구조로 되어 있는 자동차의 분리형 리어 시트백을 개시하고 있으며, 특허문헌2에 폴리에틸렌 테레프탈레이트섬유 30중량부 내지 50중량부, 중공사 섬유로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유 10 내지 40중량부, 바인더 섬유로 저융점 섬유 또는 폴리프로필렌 섬유 20중량부 내지 40중량부로 이루어진 부직포 일면에 필름층이 결합되되, 상기 필름층은 저밀도 폴리에틸렌20중량부 내지 40중량부 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 60중량부 내지 80중량부인 차량 리어 시트백 후면 부착용 성형 부직포를 개시하고 있다.
또 특허문헌3에 두께 0.05 ~ 0.08㎜의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유로 이루어진 부직포층; 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유 80 ~ 90중량부와 저융점 섬유 10 ~ 20중량부가 혼합된 니들 고밀도 부직포, 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스판본드 부직포로 이루어진 결합층; 상기 결합층은 두께 2 ~ 3㎜이고, 장섬유 강화 열가소성수지매트층, 유리섬유강화복합소재매트층, 또는 탄소섬유강화플라스틱매트층으로 이루어진 기재의 순서로 적층된 차량 시트백 인몰드용 부직포를 개시하고 있다.
KR 10-1241018 B KR 10-1836369 B KR 10-1954171 B
본 발명에서 해결하려는 과제는 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 시트쿠션, 시트백 및 헤드레스트로 구성된 차량용 시트백에 있어서, 경량이면서 제작이 간단한 무봉제 타입(1-pieces type)의 리어시트백 후면 부착용 부직포 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 과제의 해결수단으로 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유와 저융점 섬유(Low Melting fiber: LM섬유)로 조성된 부직포로 이루어진 표피층(1), 표피층의 한쪽 면에 접착제가 코팅된 접착층(2), 점착층(3) 및 이형층(4)으로 이루어진다.
상기 본 발명에 따른 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포의 일 실시형태로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 70중량부와 저융점 섬유(Low Melting fiber) 30 ~ 50중량부로 조성된 부직포로 이루어진 표피층(1), 표피층의 한쪽 면에 수용성 아크릴수지와 난연제로 조성된 접착제가 코팅된 접착층(2), 아크릴계 점착층(3) 및 이형층(4)로 이루어진다.
그리고 본 발명에 따른 과제의 해결수단으로 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포의 제조방법은 a). 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 70중량부와 저융점 섬유(LM섬유) 30 ~ 50중량부로 조성되는 섬유를 카딩하고 웹형성한 다음, 니들펀칭된 부직포로 이루어진 표피층을 얻는 제1단계공정, b). 제1단계공정의 표피층의 한쪽 면에 수용성 아크릴수지와 난연제로 조성된 접착제를 코팅하여 접착층을 형성하는 제2단계공정, c). 이형지의 한쪽 면에 점착제를 도포하여 점착층을 형성하는 제3단계공정, d). 상기 표피층에 형성된 접착층과 이면지에 형성된 점착층을 합포하여 이형층을 형성하여 리어시트백 소재를 얻는 제4단계공정 및 e). 제4단계공정에서 접착층과 점착층이 합포된 리어시트백 소재를 일정형태로 재단하는 제5단계공정으로 이루어진다.
본 발명에 따른 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포는 흡음 일체형 복합구조이므로 기존 소재에 비하여 경량이고 내수성 및 내화학성이 우수한 특징이 있으며, 또 무봉제 타입의 일체형(1-pieces type)이므로 제작공정이 간단하여 생산성이 향상되는 효과 및 제조원가의 감소효과 등 상업적으로 매우 유리한 장점이 있다.
도 1은 종래의 다수개로 분할 재단된 차량 리어시트백 후면용 부직포 예시도,
도 2는 차량용 시트 및 리어시트를 구성하는 시트쿠션, 시트백 및 헤드레스트를 나타낸 사진,
도 3은 본 발명에 따는 리어시트백 후면 부착용 부직포를 적용한 리어시트백 매트.
이하에서는 본 발명을 실시하기 위한 구체적 내용과 <실시예> 및 <시험예>에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만 아래 기재 내용 및 실시예의 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포의 일 실시형태는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 70중량부와 저융점 섬유(Low Melting fiber: LM섬유) 30 ~ 50중량부로 조성된 부직포로 이루어진 표피층(1), 표피층의 한쪽 면에 수용성 아크릴수지와 난연제로 조성된 접착제가 코팅된 접착층(2), 아크릴계 점착층(3) 및 이형층(4)로 이루어진다.
본 발명의 표피층(1)을 형성하는 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유는 부직포을 구성하는 기본재료이므로 50중량부 미만 포함되는 경우, 내구성 및 형태 유지성이 부족하여 기재로서의 역할이 어렵고, 70중량부 이상 포함되는 경우에는 바인더 역활을 하는 저융점 섬유(Low Melting fiber: LM섬유)의 조성이 상대적으로 낮아 섬유 상호 간의 결속력이 부족하여 내구성 및 형태유지성이 좋지 못하다.
또 표피층(1)을 형성하는 상기 저융점 섬유(Low Melting fiber: LM섬유)는 부직포를 형성할 때 바인더 역할을 하는 섬유로서 융점이 110℃ 내지 180℃의 범위를 갖는 폴리에스터계 섬유이며, 가열시 상대적으로 빠르게 용융되는 특성을 지니고 있다.
상기 저융점 섬유(Low Melting fiber: LM섬유)가 30중량부 보다 적게 조성될 경우 섬유 간의 결속력이 부족하여 형태유지성 및 내구성이 떨어지며, 50중량부를 초과하여 조성될 경우 기재섬유인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유의 조성이 상대적으로 낮아 내구성 뿐 아니라 흡음성도 떨어지는 문제점이 있다.
상기 표피층은 면밀도 250 ~ 350g/㎠의 부직포이고, 섬유길이 38 ~ 51㎜, 섬도 3 ~ 6데니아의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 및 섬유길이 38 ~ 51㎜, 섬도 3 ~ 6데니아의 저융점 섬유(Low Melting fiber: LM섬유)가 선택된다.
본 발명의 상기 접착층(2)을 형성하는 접착제는 수용성 아크릴계 접착제와 난연제로 조성되는 접착제이며, 상기 표피층(1)의 한쪽 면에 상기 접착제를 면밀도 40 ~ 60g/㎠로 코팅하는 것으로 이루어진다.
상기 수용성 아크릴계 접착제와 난연제는 널리 알려져 있으므로 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자이면 쉽게 선택할 수 있으며, 예로 들면, 접착수지로 수용성 아크릴수지와 암모늄포스페이트, 디메틸메틸포스페이트 등으로부터 선택되는 인계 난연제로 조성된 접착제가 사용될 수 있다.
상기 표피층(1)의 한쪽 면에 형성된 접착층은 표피층(1)에 점착층(3)을 접합시키기 위한 매개층이며, 접착층(2) 없이 표피층(1)에 점착층(3)을 합포할 경우 점착층의 점착제가 표피층을 형성하는 부직포층으로 스며들어 표피층의 흡음성을 감소시켜 바람직하지 않으며, 또 표피층(1)에 점착층(3)을 곧바로 형성하는 것은 상호 간의 접착강도가 약해지는 문제점이 있다.
본 발명의 상기 아크릴계 점착층(3)을 형성하는 점착제는 아크릴 코폴리머를 주재로 하는 아크릴계 점착제이며, 이형지의 한쪽 면에 상기 점착제를 면밀도 40 ~ 60g/㎠로 코팅하는 것으로 이루어진다.
상기 아크릴계 점착제는 아크릴 코폴리머에 용매, 경화제 및 난연제 등으로 조성되며, 일 실시형태로 아크릴 코폴리머 55 ~ 57중량부, 아세톤 5 ~ 15중량부, 에틸아세테이트 25 ~ 35중량부, 메틸알코올 1 ~ 5중량부, 난연제 18 ~ 23중량부 및 경화제 0.5 ~ 2중량부로 조성된 아크릴계 점착제가 사용된다.
그리고 본 발명에 따른 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포의 제조방법은 a). 3 ~ 6데니아의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 70중량부와 3 ~ 6데니아의 저융점 섬유(LM섬유) 30 ~ 50중량부로 조성되는 섬유를 카딩하고 웹형성한 다음 , 니들펀칭하여 면밀도 250 ~ 350g/㎠의 부직포로 이루어진 표피층을 얻는 제1단계공정, b). 제1단계공정의 표피층의 한쪽 면에 수용성 아크릴수지와 난연제로 조성된 접착제를 코팅하여 접착층을 형성하는 제2단계공정, c). 이형지의 한쪽 면에 점착제를 도포하여 점착층을 형성하는 제3단계공정, d). 상기 표피층에 형성된 접착층과 이면지에 형성된 점착층을 합포하고 이형층을 형성하여 리어시트백 소재를 얻는 제4단계공정 및 e). 제4단계공정의 리어시트백 소재를 일정형태로 재단하는 제5단계공정으로 이루어진다.
본 발명의 상기 접착층을 형성하는 제2단계공정은 제1단계공정의 표피층의 한 쪽면에 수용성 아크릴계 접착제와 인계 난연제로 조성되는 접착제를 면밀도 40 ~ 60g/㎠로 코팅한 후 경화시키는 것에 의해 접착층을 형성하는 것으로 이루어진다.
상기 점착층을 형성하는 제3단계공정은 이형지의 한쪽 면에 아크릴 코폴리머 55 ~ 57중량부, 아세톤 5 ~ 15중량부, 에틸아세테이트 25 ~ 35중량부, 메틸알코올 1 ~ 5중량부, 나연제 18 ~ 23중량부 및 경화제 0.5 ~ 2중량부로 조성된 아크릴계 점착제를 면밀도 40 ~ 60g/㎠로 코팅하고 건조하는 것에 의해 점착층을 형성하는 것으로 이루어진다.
상기 시트백 소재를 얻는 제4단계공정는 표피층의 한쪽 면에 형성된 접착층에 이형지의 한쪽 면에 형성한 점착층을 합포하여 접합시키는 것으로 이루어지며, 얻어지는 리어시트백 소재는 1-pieces type의 일정형태로 재단하여 사용하며, 리어시트백 소재를 차량에 적용할 때에 이형지를 분리하고, 점착층이 리어시트백 후면에 부착된다.
아래에서는 <실시예> 및 <시험예>를 통하여 본 발명에 따른 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포에 관하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
<실시예 1>
3데니아 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 65중량부와 저융점 섬유(Low Melting fiber: LM섬유) 35중량부를 각각 카딩한 후, 믹싱 탱크내에 분산팬을 설치하여 분산 팬에 의하여 믹싱한 다음, 웹(Web)에 낙하시켜 350g/㎠의 면밀도를 갖는 웹을 형성하였다.
상기에서 얻어진 웹을 45㎜ 두께가 되게 니들펀칭하고, 니들펀칭된 부직포를 적외선 히터를 사용하는 열처리기 내에서 150℃의 온도로 통과시키고, 상온으로 냉각시켜 부직포를 제조하였다.
상기에서 제조한 부직포의 한 쪽면에 인계 난연제가 조성된 아크릴접착제를 면밀도 55g/㎠로 코팅한 후 경화시켜 접착층이 형성된 부직포(표피층)를 제조하였다.
실리콘이 코팅된 이형지를 별도로 준비하여 실리콘이 코팅된 면에 아크릴 코폴리머 57중량부, 이세톤 10중량부, 에틸아세테이트 30중량부, 메틸알코올 3중량부, 난연제 20중량부 및 경화제 1중량부로 조성된 이크릴계 점착제를 면밀도 160g/㎠로 코팅하고 상기 코팅된 점착층 물질에 포함된 액상을 기화시켜 건조 후 80g/㎠점착층이 형성된 이형지를 제작하였다
이후, 상기에서 제조한 접착층이 형성된 부직포의 접착층에 상기에서 제조한 점착층이 형성된 이형지의 점착층을 서로 합포한 다음, 압착에 의해 접착시켜 리어시트백 소재를 제조하였다.
<시험예>
상기 <실시예 1>에서 제조한 시트백 소재로부터 시편을 제작한 다음 시편에 대하여 아래 기재한 시험방법으로 물리적 특성를 시험하고 그 결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.
- 시험방법 -
- 초기 접착강도: 25x150mm의 크기로 자른 테이프를 피착체에 압착한 후, 20분간 방치한 다음, 시험편 테이프의 한끝을 약 25mm정도가 되도록 시험기척에 부착한 후 300mm/mim 속도로 180도 방향으로 인장하중을 걸어 박리 접착강도를 확인(규격 MS 700-60).
- 상태 접착강도: 상기 초기 접착강도의 시험조건에서 방치시간을 48시간으로 하여 박리 접착강도를 확인(규격 MS 700-60).
- 인장강도: 시편의 종방향, 횡방향으로 각각 MS200-41의 아령 2호형의 시험편을 제작하고, 그 중알에 점을 표시한 후 인장시험기에서 300m/min 속도로 인장하여 하중을 측정(규격 MS 700-60).
- 신율: 개발품의 종방향, 횡방향으로 각각 MS200-41의 아령 2호형의 시험편을 제작하고, 그 중알에 점을 표시한 후 인장시험기에서 300m/min 속도로 인장시켜 시험편이 끊어질때의 하중과 표점간 거리를 구한 다음 신율=(L1-L0)의 식에 의해 산출(규격 MS 700-60).
- 연소성: 규정된 시편을 채취해서 50㎜이상 연소 안하고 불이 꺼져야 하며, 여러층 제품은 합지된 상태로 시험. 시험조에 샘플을 넣고 15초간 불꽃이 닿게한 후 바로 끄고 연소 상태를 확인(규격 MS 300-08).
- VOCs: 일정 BAG에 넣어 온도 23도와 상대습도 50%에서 시험. 온도와 상대습도의 허용오차는 각각 ±0.5℃와 ±0.5%로 온습도 센서를 이용해 정밀하게 확인되어야 함. 만약 가습된 공급 공기의 응축 가능성에 대한 경험이 많이 있다면, 습도는 공급 공기의 유로에서 측정할 수도 있음(규격 MS 300-55).
항목 단위 시험예 세계최고 수준
초가접착강도 ㎏/25㎜ 1.0 1.0
상태접착강도 ㎏/25㎜ 1.0 1.0
인장강도 KN/50㎜ 세로 0.5 세로 0.5
가로 0.4 가로 0.4
신율 % 세로 60 세로 60
가로 80 가로 80
열싸이클성 - 외관/접착강도/수축율 만족 외관/접착강도/수축율 만족
연소성 ㎜/min 80이하 80이하
VOC Toluene ㎍/㎥ ≤700 ≤700
Ethyl Benzene ≤1000 ≤1000
Xylene ≤600 ≤600
상기 [표 1]에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포의 물리적 특성이 세계최고수준의 특성과 비교하여 차이가 없는 것을 알 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포는 무봉제 1-pieces type이므로 제작공정이 간단하여 생산성이 향상되는 효과 및 제조원가의 감소 효과 등 상업적으로 매우 유리한 측면이 있는 것을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 3 ~ 6데니아의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 70중량부와 3 ~ 6데니아의 저융점 섬유(Low Melting fiber: LM섬유) 30 ~ 50중량부로 조성된 부직포로 이루어진 표피층(1), 표피층의 한쪽 면에 수용성 아크릴수지와 난연제로 조성된 접착제가 코팅된 접착층(2), 점착층(3) 및 이형층(4)을 포함하고,
    표피층(1)은 면밀도 250 ~ 350g/㎠의 부직포이고,
    접착층(2)은 수용성 아크릴계 접착제와 인계 난연제로 조성되는 접착제를 표피층(1)의 한 쪽면에 면밀도 40 ~ 60g/㎠로 코팅되고, 점착층(3)은 아크릴 코폴리머 55 ~ 57중량부, 아세톤 5 ~ 15중량부, 에틸아세테이트 25 ~ 35중량부, 메틸알코올 1 ~ 5중량부, 난연제 18 ~ 23중량부 및 경화제 0.5 ~ 2중량부로 조성된 이크릴계 점착제를 이형지의 한쪽 면에 면밀도 40 ~ 60g/㎠로 코팅된 것을 특징으로 하는 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. a). 3 ~ 6데니아의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 70중량부와 3 ~ 6데니아의 저융점 섬유(LM섬유) 30 ~ 50중량부로 조성되는 섬유를 카딩하고 웹형성한 다음, 니들펀칭하여 면밀도 250 ~ 350g/㎠의 부직포로 이루어진 표피층을 얻는 제1단계공정,
    b). 제1단계공정의 표피층의 한쪽 면에 수용성 아크릴수지와 난연제로 조성된 접착제를 코팅하여 접착층을 형성하는 제2단계공정,
    c). 이형지의 한쪽 면에 점착제를 도포하여 점착층을 형성하는 제3단계공정,
    d). 상기 표피층에 형성된 접착층과 이면지에 형성된 점착층을 합포하고 이형층을 형성하여 리어시트백 소재를 얻는 제4단계공정 및
    e). 제4단계공정의 리어시트백 소재를 일정형태로 재단하는 제5단계공정을 포함하고,
    제2단계공정의 접착층은 수용성 아크릴계 접착제와 인계 난연제로 조성되는 접착제를 표피층의 한 쪽면에 면밀도 40 ~ 60g/㎠로 코팅하고, 제3단계공정의 점착층은 아크릴 코폴리머 55 ~ 57중량부, 아세톤 5 ~ 15중량부, 에틸아세테이트 25 ~ 35중량부, 메틸알코올 1 ~ 5중량부, 난연제 18 ~ 23중량부 및 경화제 0.5 ~ 2중량부로 조성된 이크릴계 점착제를 이형지의 한쪽 면에 면밀도 40 ~ 60g/㎠로 코팅하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어시트백 후면 부착용 부직포 제조방법.
  5. 삭제
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