KR102263735B1 - 자동차용 내장재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 자동차용 내장재 - Google Patents

자동차용 내장재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 자동차용 내장재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저온에서 접착이 가능하고, 단시간으로도 접착용 수지의 경화를 완료할 수 있는 자동차용 내장재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 자동차용 내장재에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 자동차용 내장재의 제조방법은 내장용 기재에 커버재를 부착하여 자동차의 내장재를 제조하는 방법으로서, 기재 및 커버재를 준비하는 소재 준비단계와; 반응되기 전 융점이 40 ~ 80℃인 반응형 결정화 수지를 준비하는 수지 준비단계와; 준비된 기재에 상기 반응형 결정화 수지를 코팅하는 코팅단계와; 반응형 결정화 수지가 코팅된 기재의 표면에 준비된 커버재를 배치하고 40 ~ 80℃의 온도로 열을 가하고 압력을 가하여 기재의 표면에 커버재를 접착하는 접착단계와; 반응형 결정화 수지에 의해 접착된 기재와 커버재를 0 ~ 30℃의 온도로 냉각하여 반응형 결정화 수지를 1차 경화시키는 1차 경화단계를 포함한다.

Description

자동차용 내장재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 자동차용 내장재{MANUFACTURING MEHTOD OF INTERIOR MATERIALS AND INTERIOR MATERIALS}
본 발명은 자동차용 내장재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 자동차용 내장재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저온에서 접착이 가능하고, 단시간으로도 접착용 수지의 경화를 완료할 수 있는 자동차용 내장재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 자동차용 내장재에 관한 것이다.
자동차에서는 다양한 종류의 내장재가 사용되고 있다.
자동차에 적용되는 시트는 대표적인 내장재로서, 이러한 시트는 주로 쿠션 및 완충 역할을 하는 스펀지 또는 부직포 형태의 쿠션재에 천연가죽 또는 인조가죽으로 만들어진 커버소재를 접착하여 제조되는데, 이때 쿠션재에 커버소재를 부착하기 위한 열가소성 핫멜트 및 경화타입의 핫멜트 등과 같은 접착제가 사용되고 있다.
특히 고가 사양의 자동차의 경우에는 커버소재로 천연가죽이 많이 사용되고 있는데, 천연가죽은 특성상 100℃ 이상의 온도에 노출되면 수축되는 단점이 있기 때문에 저온에서 접착되는 접착용 수지의 개발이 요구된다.
하지만, 저온에서 접착되는 경화타입의 접착용 수지는 접착 후 반응하면서 경화되는 시간이 최소 6시간이 소요되어 접착이 서서히 완료되는 특징이 있기 때문에 쿠션재에 커버소재를 접착시킨 이후에 가해진 압력을 장시간 동안 유지하여야 하는 단점이 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 내용은 본 발명에 대한 배경을 이해하기 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 저온에서 접착이 가능하고, 단시간으로도 접착용 수지의 경화를 완료할 수 있는 자동차용 내장재의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 자동차용 내장재를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 자동차용 내장재의 제조방법은 내장용 기재에 커버재를 부착하여 자동차의 내장재를 제조하는 방법으로서, 기재 및 커버재를 준비하는 소재 준비단계와; 반응되기 전 융점이 40 ~ 80℃인 반응형 결정화 수지를 준비하는 수지 준비단계와; 준비된 기재에 상기 반응형 결정화 수지를 코팅하는 코팅단계와; 반응형 결정화 수지가 코팅된 기재의 표면에 준비된 커버재를 배치하고 40 ~ 80℃의 온도로 열을 가하고 압력을 가하여 기재의 표면에 커버재를 접착하는 접착단계와; 반응형 결정화 수지에 의해 접착된 기재와 커버재를 0 ~ 30℃의 온도로 냉각하여 반응형 결정화 수지를 1차 경화시키는 1차 경화단계를 포함한다.
상기 1차 경화단계 이후에는 반응형 결정화 수지가 1차 경화되어 접착된 기재와 커버재를 20 ~ 30℃의 온도 및 50% 이상의 습도 분위기에서 적어도 2시간 동안 2차 경화시키는 2차 경화단계를 더 포함한다.
상기 반응형 결정화 수지는 몬모릴로나이트(MMT): 0.5 ~ 2wt% 및 잔부 베이스 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 반응형 결정화 수지의 베이스 수지는 융점이 50 ~ 70℃인 폴리카프로락톤(PCL)과 폴리에스테르 폴리올이 반응된 폴리올을 포함한다.
상기 기재는 스펀지 또는 부직포 형태의 패팅재이고, 상기 커버재는 가죽 또는 직물 원단인 것을 특징으로 한다.
상기 자동차용 내장재는 통풍이 가능한 통풍 쿠션재와 통풍이 되지 않는 노멀 쿠션재로 구분되고, 상기 코팅단계에서 상기 통풍 쿠션재의 경우에는 반응형 결정화 수지의 도포량을 35g/㎡ 이하로 도포하고, 상기 노멀 쿠션재의 경우에는 반응형 결정화 수지의 도포량을 25g/㎡ 이하로 도포하는 것을 특징으로 한다.
상기 2차 경화단계 이후에 기재와 커버재의 박리강도가 5N/㎜ 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 코팅단계는 서로 소정 거리만큼 이격된 제 1 갭을 형성하면서 배치되는 제 1 이송롤과 코팅롤 사이로 기재의 표면에 반응형 결정화 수지를 도포시킨 상태로 통과시키고, 반응형 결정화 수지의 도포량은 이송롤과 코팅롤 사이의 갭 크기에 따라 결정되며, 상기 접착단계는 서로 소정 거리만큼 이격된 제 2 갭을 형성하면서 배치되는 제 2 이송롤과 압착롤 사이로 반응형 결정화 수지가 도포된 기재에 커버재가 적층된 상태로 통과시키며, 상기 1차 경화단계는 서로 소정 거리만큼 이결된 제 3 갭을 형성하면서 배치되는 제 3 이송롤과 제 4 이송롤 사이로 기재와 커버재가 접착된 상태로 통과시키는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅단계에서 제 1 갭은 기재 두께의 50 ~ 80%로 유지하고, 상기 접착단계에서 제 2 갭은 기재 두께의 20% 이하로 유지하며, 상기 1차 경화단계에서 제 3 갭은 기재 두께의 20% 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 융점이 낮고, 경화시간이 짧은 반응형 결정화 수지를 접착제로 사용하여 기재와 커버재를 접착하기 때문에 저온에서 접착이 가능하고, 접착이 완료되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 저온에서 접착 및 경화가 이루어지기 때문에 커버재로 적용되는 가죽 또는 직물 원단의 손상을 억제하여 내장재의 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재의 제조방법을 보여주는 순서도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재를 제조하는 장치의 구성을 보여주는 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 자동차용 내장재는 내장용 기재에 커버재가 부착되는 내장재로서, 자동차의 다양한 내장재에 적용될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 자동차용 내장재는 자동차용 시트에 적용될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 자동차용 내장재는 자동차용 시트를 예로 하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재의 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재의 제조방법은 소재 준비단계, 수지 준비단계, 코팅단계, 접착단계, 1차 경화단계 및 2차 경화단계를 포함한다.
소재 준비단계는 내장재에 적용되는 기재 및 커버재를 준비하는 단계이다. 이때 기재는 시트 소재의 외곽을 형성하는 것으로서 스펀지 또는 부직포 형태의 패팅재가 적용될 수 있고, 커버재는 가죽 또는 직물 원단이 적용될 수 있고, 바람직하게는 천연가죽이 적용될 수 있다.
수지 준비단계는 기재와 커버재를 접착하기 위하여 접착제로 사용되는 수지를 준비하는 단계이다. 이때 수지는 반응되기 전 융점이 40 ~ 80℃이면서 결정화도가 높은 반응형 결정화 수지를 준비한다. 그래서 비교적 저온인 40 ~ 80℃에서 기재와 커버재를 접착할 수 있도록 한다.
한편, 반응형 결정화 수지는 적정 수준의 점도 이상인 것이 바람직하다. 그래서, 코팅단계에서 반응형 결정화 수지가 기재에 원하는 양으로 도포, 즉 코팅되도록 한다.
반응형 결정화 수지는 상기와 같은 물성을 갖는 다양한 수지가 적용될 수 있다. 예를 들어 본 실시예에서는 반응형 결정화 수지로 몬모릴로나이트(MMT): 0.5 ~ 2wt% 및 잔부 베이스 수지로 이루어지는 수지를 사용할 수 있다.
이때 베이스 수지는 반응형 결정화 수지가 낮은 온도에서 접착성능을 발휘할 수 있도록 하는 주재로서, 융점이 50 ~ 70℃인 폴리카프로락톤(PCL)과 폴리에스테르 폴리올이 반응된 폴리올을 포함하는 수지로 이루어질 수 있다.
폴리카프로락톤(PCL)은 폴리에스테로 폴리올과 브랜딩되어 유동성 확보를 위한 폴리에테르폴리올로 합성되는 수지로서, 반응형 결정화 수지의 융점을 낮추는 역할도 한다.
폴리에스테르 폴리올은 디카르복실산 및 디올에서 유도되고/되거나 히드록시카르복실산에서 유도된 결정성 폴리에스테르로써, 예를 들면 폴리네오펜틸 아디페이트와 같이 2,2-디메틸1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 에틸렌글리콜, 1,6-헥산다이올에서 선택된 디올을 도데칸디오닉산(Dodecanedioic acid)과 이소프탈산(Isophthalic acid) 또는 아디픽산(Adipic acid)을 단독 또는 동시에 반응시켜 분자량 1,500 ~ 4,000, 수산기가 25 ~ 55 mgKOH/g인의 범위 유도되어 제조될 수 있다.
그래서, 폴리카프로락톤(PCL)과 폴리에스테르 폴리올을 적정 함량으로 브랜딩하여 점도가 소정 수준 이상이 되도록 한다. 예를 들어 폴리에스테르 폴리올과 폴리카프로락톤올는 함량비는 1 : 0.8 ~ 1.5로 브랜딩 할 수 있다.
한편, 베이스 수지에는 수지의 반응을 위하여 이소시아네이트가 적정량 더 포함될 수 있다.
이렇게 기재와 커버재가 준비되고 반응형 결정화 수지가 준비되면 반응형 결정화 수지를 접착재로 사용하여 기재와 커버재를 접착시킨다.
코팅단계는 준비된 기재에 반응형 결정화 수지를 적정 두께로 도포하여 코팅다하는 단계이다.
코팅단계에서는 반응형 결정화 수지를 접착재로 사용하기 위하여 100℃ 이상에서 용융시켜서 기재에 도포시킨다.
한편, 본 실시예에 따른 자동차용 내장재가 시트인 경우에 내장재는 다시 통풍이 가능한 통풍 쿠션재와 통풍이 되지 않는 노멀 쿠션재로 구분될 수 있다.
그래서, 코팅단계에서 통풍 쿠션재의 경우에는 반응형 결정화 수지의 도포량을 35g/㎡ 이하로 도포하고, 노멀 쿠션재의 경우에는 반응형 결정화 수지의 도포량을 25g/㎡ 이하로 도포하는 것이 바람직하다.
접착단계는 기재에 반응형 결정화 수지가 코팅된 상태에서 커버재를 배치하여 접착시키는 단계로서, 커버재의 접착을 위하여 반응형 결정화 수지의 융점에 대응되는 온도인 40 ~ 80℃의 온도로 열을 가하고 압력을 가하여 기재의 표면에 커버재를 접착시킨다.
1차 경화단계는 기재와 커버재를 접착시키고 있는 반응형 결정화 수지를 경화시켜 기재와 커버재의 접착이 유지되도록 하는 단계이다. 이때 1차 경화단계에서 이루어지는 경화는 반응형 결정화 수지가 반응없이 냉각되면서 접착성능을 발휘하는 경화이다. 이를 위하여 반응형 결정화 수지에 의해 접착된 기재와 커버재를 반응형 결정화 수지의 융점보다 낮은 온도인 0 ~ 30℃의 온도로 냉각하여 반응형 결정화 수지를 1차 경화시킨다.
이렇게 1차 경화단계에서 반응형 결정화 수지의 냉각에 의한 접착성능이 발휘된 상태에서 반응형 결정화 수지를 2차 경화시킨다.
2차 경화단계는 반응형 결정화 수지 중 비결정부분의 수지를 급속하게 반응을 유도하여 2시간 정도가 지난 시점에 기재와 커버재의 박리강도가 5N/25㎜ 이상이 되도록 한다. 이를 위하여 반응형 결정화 수지가 1차 경화되어 접착된 기재와 커버재를 20 ~ 30℃의 온도 및 50% 이상의 습도 분위기에서 적어도 2시간 동안 유지시켜서 2차 경화시킨다.
상기와 같은 순서로 실시되는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재의 제조방법을 장치에 적용하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재를 제조하는 장치의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 2에 도시된 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장재의 제조방법이 적용되는 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 2에 도시된 장치에 대한 개념을 포함하는 다양한 형태의 장치로 제조장치가 변경되어 구현될 수 있을 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이 자동차용 내장재의 제조장치는 제 1 이송롤(110), 제 2 이송롤(210) 및 제 3 이송롤(310)이 순차적으로 배치된다.
그리고, 제 1 이송롤(110)의 상부에는 제 1 이송롤(110)과 소정 거리만큼 이격된 제 1 갭(G1)을 형성하면서 배치되어 반응형 결정화 수지(R)의 도포량을 조정하면서 도포하는 코팅롤(120)이 배치된다.
또한, 제 2 이송롤(210)의 상부에는 제 2 이송롤(210)과 소정 거리만큼 이격된 제 2 갭(G2)을 형성하면서 배치되어 커버재(C)를 반응형 결정화 수지(R)가 도포된 기재(B)에 압착시키는 압착롤(220)이 배치된다.
그리고, 제 3 이송롤(310)의 상부에는 제 3 이송롤(310)과 소정 거리만큼 이격된 제 3 갭(G3)을 형성하면서 배치되어 기재(B)에 압착되어 접착된 커버재(C)를 이송시키면서 경화시키는 제 4 이송롤(320)이 배치된다.
그래서, 제 1 이송롤(110)과 코팅롤(120) 사이로 기재의 표면에 반응형 결정화 수지(R)를 도포시킨 상태로 통과시키면서 코팅단계를 실시한다. 이때 제 1 이송롤(110)과 코팅롤(120) 사이의 제 1 갭(G1) 크기에 따라 반응형 결정화 수지(R)의 도포량이 결정된다.
예를 들어 코팅단계에서 제 1 갭(G1)은 기재(B) 두께의 50 ~ 80%로 유지하는 것이 바람직하다. 그래서 기재(B)에 압력이 가해지면서 반응형 결정화 수지(R)가 스며드는 현상을 최소화할 수 있다. 이때 제 1 이송롤(110)과 코팅롤(120) 사이의 제 1 갭(G1)은 0.01㎜ 단위로 조절이 가능하여 높은 점도를 갖는 반응형 결정화 수지(R)의 도포량을 정밀하게 조절할 수 있다.
이에 따라 반응형 결정화 수지(R)의 도포량을 통풍 쿠션재의 경우에는 반응형 결정화 수지(R)의 도포량을 35g/㎡ 이하로 도포하고, 노멀 쿠션재의 경우에는 반응형 결정화 수지(R)의 도포량을 25g/㎡ 이하로 도포하여도 기재(B)와 커버재(C) 사이에 5N/㎜ 이상의 박리강도를 유지할 수 있다.
반응형 결정화 수지(R)가 도포된 기재(B)에 커버재(C)를 적층시킨 상태로 제 2 이송롤(210)과 압착롤(220) 사이로 통과시키면서 접착단계를 실시한다.
또한, 접착단계에서 제 2 갭(G2)은 기재(B) 두께의 20% 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 그래서, 기재(B)와 커버재(C)가 적정 압력으로 가압되면서 접착되도록 한다.
그리고, 1차 경화단계에서 제 3 갭(G3)은 기재(B) 두께의 20% 이상으로 유지하여 기재(B)가 압축된 상태에서 어느 정도 복원된 상태에서 반응형 결정화 수지(R)의 냉각에 의한 1차 경화가 이루어지도록 한다.
다음으로, 다양한 실험을 통하여 상기와 같이 제조되는 자동차용 내장재의 품질을 알아보았다.
먼저, 반응형 결정화 수지의 융점에 따른 박리강도에 대한 실험을 실시하였다. 이때 각각의 시편의 제조는 본 발명에서 제시된 소재 준비단계, 수지 준비단계, 코팅단계, 접착단계, 1차 경화단계 및 2차 경화단계를 통하여 준비하였고, 각 단계의 조건은 본 발명에서 제시된 바람직한 실시예 조건을 준수하였다. 다만, 수지 준비단계에서 준비되는 반응형 결정화 수지의 융점만 하기의 표 1과 같이 다양하게 변경하였고, 그에 따라 측정된 기재와 커버재 사이의 박리강도를 표 1에 함께 나타내었다.
No. 결정화 수지의 융점 박리강도
(N/25㎜)		 비고
1-1 30~34℃ - 점성 상태로 1차 경화 불가능. 접착 발현 안 됨.
1-2 35~39℃ - 점성 상태로 1차 경화 불가능. 접착 발현 안 됨.
1-3 40~50℃ 6.35 5N/25㎜이상의 우수한 박리강도 발현
1-4 51~60℃ 7.3
1-5 61~70℃ 6.72
1-6 71~80℃ 6.92
1-7 81~85℃ 4.7 융점이 높아 고온의 열에서 부착하므로 가죽 손상 발생
1-8 86~90℃ 4.2 융점이 높아 고온의 열에서 부착하므로 가죽 손상 발생
표 1에서 알 수 있듯이, 반응형 결정화 수지의 융점이 40℃ 보다 낮은 경우에는 1차 경화가 불가능하여 기재와 커버재가 접착되지 않는 문제가 발생하였다. 그리고 반응형 결정화 수지의 융점이 80℃ 보다 높은 경우에는 융점이 너무 높아 고온의 열에 의해 커버재가 손상되는 문제가 발생하였다.
하지만, 반응형 결정화 수지의 융점이 40 ~ 80℃인 구간에서는 접착이 원하는 수준으로 발현되어 기재와 커버재 사이에 5N/25㎜ 이상의 박리강도를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 접착단계에서의 접착 온도에 따른 박리강도에 대한 실험을 실시하였다. 이때 각각의 시편의 제조는 본 발명에서 제시된 소재 준비단계, 수지 준비단계, 코팅단계, 접착단계, 1차 경화단계 및 2차 경화단계를 통하여 준비하였고, 각 단계의 조건은 본 발명에서 제시된 바람직한 실시예 조건을 준수하였다. 다만, 접착단계에서 조성되는 접착 온도만 하기의 표 2와 같이 다양하게 변경하였고, 그에 따라 측정된 기재와 커버재 사이의 박리강도를 표 2에 함께 나타내었다.
No. 접착 온도 박리강도
(N/25㎜)		 비고
2-1 30~34℃ 3.22 접착온도가 낮아 박리강도 저하
2-2 35~39℃ 4.2
2-3 40~50℃ 6.4 적정 접착 온도 범위.
5N/25㎜ 이상의
우수한 박리강도 발현
2-4 51~60℃ 7.15
2-5 61~70℃ 6.91
2-6 71~80℃ 6.6
2-7 81~85℃ 4.8 과도한 열에서의 접착을 통한 박리강도 저하 및 가죽 손상 발생
2-8 86~90℃ 4.43
표 2에서 알 수 있듯이, 접착 온도가 40℃ 보다 낮은 경우에는 원하는 수준의 박리강도가 발현되지 않는 문제가 발생하였다. 그리고 접착 온도가 80℃ 보다 높은 경우에는 과도한 열에 의해 박리강도가 저하되는 동시에 커버재가 손상되는 문제가 발생하였다.
하지만, 접착 온도가 40 ~ 80℃인 구간에서는 접착이 원하는 수준으로 발현되어 기재와 커버재 사이에 5N/25㎜ 이상의 박리강도를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 1차 경화단계에서의 냉각 온도에 따른 박리강도에 대한 실험을 실시하였다. 이때 각각의 시편의 제조는 본 발명에서 제시된 소재 준비단계, 수지 준비단계, 코팅단계, 접착단계, 1차 경화단계 및 2차 경화단계를 통하여 준비하였고, 각 단계의 조건은 본 발명에서 제시된 바람직한 실시예 조건을 준수하였다. 다만, 1차 경화단계에서 조성되는 냉각 온도만 하기의 표 3과 같이 다양하게 변경하였고, 그에 따라 측정된 기재와 커버재 사이의 박리강도를 표 3에 함께 나타내었다.
No. 냉각 온도 박리강도
(N/25㎜)		 비고
3-1 0~5℃ 5.8 적정 냉각 온도 범위.
5N/25㎜ 이상의
우수한 박리강도 발현
3-2 6~10℃ 6.15
3-3 11~15℃ 7.08
3-4 16~20℃ 7.2
3-5 21~25℃ 6.41
3-6 26~30℃ 5.3
3-7 31~35℃ 0.2 30℃ 초과 온도에서 냉각 시
접착 발현 안 됨.
3-8 36~40℃ 0
표 3에서 알 수 있듯이, 냉각 온도가 30℃ 보다 높은 경우에는 냉각에 의해 접착이 발현되지 않아 박리강도가 현저하게 저하된 것을 확인할 수 있었다.
하지만, 접착 온도가 0 ~ 30℃인 구간에서는 접착이 원하는 수준으로 발현되어 기재와 커버재 사이에 5N/25㎜ 이상의 박리강도를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 2차 경화단계에서의 온도 및 습도에 따른 박리강도에 대한 실험을 실시하였다. 이때 각각의 시편의 제조는 본 발명에서 제시된 소재 준비단계, 수지 준비단계, 코팅단계, 접착단계, 1차 경화단계 및 2차 경화단계를 통하여 준비하였고, 각 단계의 조건은 본 발명에서 제시된 바람직한 실시예 조건을 준수하였다. 이때 2차 경화단계는 2시간 동안 실시하였다. 다만, 2차 경화단계에서 조성되는 온도 및 습도만 하기의 표 4와 같이 다양하게 변경하였고, 그에 따라 측정된 기재와 커버재 사이의 박리강도를 표 4에 함께 나타내었다.
No. 온도 습도 박리강도
(N/25㎜)		 비고
4-1 15~19℃ 50% 미만 1.8 50% 이만의 습도에서 접착 발현 안 됨.
4-2 20~25℃ 2.7
4-3 26~30℃ 2.58
4-4 31~35℃ 1.54
4-5 36~40℃ 0.9
4-6 15~19℃ 50% 이상 3.52 20℃ 미만의 온도에서 접착 발현 안 됨,
4-7 20~25℃ 7.5 적정 경화 온습도 범위.
5N/25㎜ 이상의 우수한 박리강도 발현
4-8 26~30℃ 7.13
4-9 31~35℃ 4.6 31℃ 이상의 온도에서 접착 발현 안 됨.
4-10 36~40℃ 3.1
표 4에서 알 수 있듯이, 습도가 50% 미만인 경우에는 접착이 제대로 이루어지지 않아 원하는 수준의 박리강도가 발현되지 않는 문제가 발생하였다. 그리고 습도가 50% 이상을 만족하더라도 2차 경도시 온도가 20℃ 보다 낮은 경우에는 접착이 제대로 이루어지지 않아 원하는 수준의 박리강도가 발현되지 않는 문제가 발생하였다. 또한, 습도가 50% 이상을 만족하더라도 2차 경화시 온도가 30℃ 보다 높은 경우에는 접착이 제대로 이루어지지 않아 원하는 수준의 박리강도가 발현되지 않는 문제가 발생하였다.
하지만, 습도가 50% 이상을 만족하면서 2차 경화시 온도가 20 ~ 30℃인 구간에서는 접착이 원하는 수준으로 발현되어 기재와 커버재 사이에 5N/25㎜ 이상의 박리강도를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 코팅단계에서의 제 1 갭에 따른 도포량 및 박리강도에 대한 실험을 실시하였다. 이때 각각의 시편의 제조는 본 발명에서 제시된 소재 준비단계, 수지 준비단계, 코팅단계, 접착단계, 1차 경화단계 및 2차 경화단계를 통하여 준비하였고, 각 단계의 조건은 본 발명에서 제시된 바람직한 실시예 조건을 준수하였다. 다만, 코팅단계에서 제 1 이송롤과 코팅롤 사이의 갭인 제 1 갭의 크기만 하기의 표 5와 같이 다양하게 변경하였고, 그에 따라 측정된 수지의 도포량 및 기재와 커버재 사이의 박리강도를 표 5에 함께 나타내었다.
No. 기재
두께		 제 1 갭 제1갭 설정에 따른
기재 두께		 도포량(g/㎡) 박리강도
(N/25㎜)		 비고
통풍 노멀 통풍 노멀
5-1 10㎜ 10~19% 1~2㎜ 83 70 8.0 7.7 도포량 과다로
통풍 및 성능저하 가능성 있음.
5-2 20~29% 2~3㎜ 65 52 7.65 7.54
5-3 30~39% 3~4㎜ 57 43 7.59 7.41
5-4 40~49% 4~5㎜ 46 37 7.4 7.35
5-5 50~59% 5~6㎜ 35 25 7.38 7.22 적정 도포량 발현
5N/25㎜ 이상의 우수한
박리강도 발현
5-6 60~69% 6~7㎜ 34 24 7.2 7.10
5-7 70~80% 7~8㎜ 31 22 7.0 6.98
5-8 81~90% 8~9㎜ 10 7 - - 도포량 부족.
박리강도 측정 불가
5-9 91~100% 9~10㎜ 3 0 - -
표 5에서 알 수 있듯이, 제 1 갭이 기재 두께의 50% 보다 작은 경우에는 통풍 쿠션재 및 노멀 쿠션재 모두 박리강도는 우수하게 발현되었지만, 도포량이 너무 많아짐에 따라 통풍 기능과 같은 시트의 성능저하 가능성이 있음을 알 수 있다. 그리고, 제 1 갭이 기재 두께의 80% 보다 큰 경우에는 도포량이 부족하여 접착이 이루어지지 않아서박리강도의 측정이 불가하였다.
하지만, 제 1 갭이 기재 두께의 50 ~80%인 구간에서는 적정 수준의 도포량을 보이고, 이에 따라 접착이 원하는 수준으로 발현되어 기재와 커버재 사이에 5N/25㎜ 이상의 박리강도를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
110: 제 1 이송롤 120: 코팅롤
210: 제 2 이송롤 220: 압착롤
310: 제 3 이송롤 320: 제 4 이송롤
B: 기재 C: 커버재
R: 반응형 결정화 수지

Claims (10)

  1. 내장용 기재에 커버재를 부착하여 자동차의 내장재를 제조하는 방법으로서,
    기재 및 커버재를 준비하는 소재 준비단계와;
    반응되기 전 융점이 40 ~ 80℃인 반응형 결정화 수지를 준비하는 수지 준비단계와;
    준비된 기재에 상기 반응형 결정화 수지를 코팅하는 코팅단계와;
    반응형 결정화 수지가 코팅된 기재의 표면에 준비된 커버재를 배치하고 40 ~ 80℃의 온도로 열을 가하고 압력을 가하여 기재의 표면에 커버재를 접착하는 접착단계와;
    반응형 결정화 수지에 의해 접착된 기재와 커버재를 0 ~ 30℃의 온도로 냉각하여 반응형 결정화 수지를 1차 경화시키는 1차 경화단계를 포함하고,
    상기 반응형 결정화 수지는 몬모릴로나이트(MMT): 0.5 ~ 2wt% 및 잔부 베이스 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 경화단계 이후에는 반응형 결정화 수지가 1차 경화되어 접착된 기재와 커버재를 20 ~ 30℃의 온도 및 50% 이상의 습도 분위기에서 적어도 2시간 동안 2차 경화시키는 2차 경화단계를 더 포함하는 자동차용 내장재의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응형 결정화 수지의 베이스 수지는 융점이 50 ~ 70℃인 폴리카프로락톤(PCL)과 폴리에스테르 폴리올이 반응된 폴리올을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기재는 스펀지 또는 부직포 형태의 패팅재이고,
    상기 커버재는 가죽 또는 직물 원단인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 자동차용 내장재는 통풍이 가능한 통풍 쿠션재와 통풍이 되지 않는 노멀 쿠션재로 구분되고,
    상기 코팅단계에서 상기 통풍 쿠션재의 경우에는 반응형 결정화 수지의 도포량을 35g/㎡ 이하로 도포하고, 상기 노멀 쿠션재의 경우에는 반응형 결정화 수지의 도포량을 25g/㎡ 이하로 도포하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 2차 경화단계 이후에 기재와 커버재의 박리강도가 5N/㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅단계는 서로 소정 거리만큼 이격된 제 1 갭을 형성하면서 배치되는 제 1 이송롤과 코팅롤 사이로 기재의 표면에 반응형 결정화 수지를 도포시킨 상태로 통과시키고, 반응형 결정화 수지의 도포량은 이송롤과 코팅롤 사이의 갭 크기에 따라 결정되며,
    상기 접착단계는 서로 소정 거리만큼 이격된 제 2 갭을 형성하면서 배치되는 제 2 이송롤과 압착롤 사이로 반응형 결정화 수지가 도포된 기재에 커버재가 적층된 상태로 통과시키며,
    상기 1차 경화단계는 서로 소정 거리만큼 이결된 제 3 갭을 형성하면서 배치되는 제 3 이송롤과 제 4 이송롤 사이로 기재와 커버재가 접착된 상태로 통과시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 코팅단계에서 제 1 갭은 기재 두께의 50 ~ 80%로 유지하고,
    상기 접착단계에서 제 2 갭은 기재 두께의 20% 이하로 유지하며,
    상기 1차 경화단계에서 제 3 갭은 기재 두께의 20% 이상으로 유지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법.
  10. 청구항 1에 의해 제조되는 자동차용 내장재.
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