KR102347985B1 - 차량 내장재용 구조체 - Google Patents

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임정묵
서경준
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코오롱글로텍주식회사
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Abstract

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기존에 사용되던 폴리프로필렌 보드와 강성은 유사하면서도 봉제 작업성은 향상된 차량 내장재용 보드 구조체를 제공하는 것이다. 본 발명은 저융점 폴리에스테르 제1 섬유 및 폴리에스테르 제2 섬유로 구성된 제1층; 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3 섬유로 구성된 보강층; 및 저융점 폴리에스테르 제1 섬유 및 폴리에스테르 제2 섬유로 구성된 제2층;을 포함하는 차량 내장재용 구조체이다.

Description

차량 내장재용 구조체{Structure for vehicle interior materials}
본 발명은 차량 내장재용 구조체에 관한 것이다.
현재 차량용 시트에 적용 및 사용되고 있는 폴리프로필렌 보드 제품은 재질 특성 상 딱딱하고 은면이 미끄러워 봉제 작업 간 다루기가 어려워 작업성이 떨어진다.
또한, 폴리프로필렌 보드 제품은 적용 부위 또는 봉제 작업 구간이 소물의 라운드 형태가 대다수로, 작업 난이도가 높아, 품질(시접 맞춤)을 충족시키는 것이 어려워 작업자의 불만 및 품질 불량이 지속적으로 발생하고 있다.
따라서 제품의 강성이 크게 저하되지 않고, 봉제 작업성을 향상시키면서, 품질을 향상시킬 수 있는 차량 시트용 구조체의 개발이 시급한 실정이다.
등록특허 제10-1931229호(2018.12.14.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기존에 사용되던 폴리프로필렌 보드와 강성은 유사하면서도 봉제 작업성은 향상된 차량 내장재용 보드 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명은 저융점 폴리에스테르 제1 섬유 및 폴리에스테르 제2 섬유로 구성된 제1층; 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3 섬유로 구성된 보강층; 및 저융점 폴리에스테르 제1 섬유 및 폴리에스테르 제2 섬유로 구성된 제2층;을 포함하는 차량 내장재용 구조체이다.
상기 제1층은 저융점 폴리에스테르 제1섬유 10~50중량% 및 폴리에스테르 제2섬유 50~90중량%로 구성될 수 있다.
상기 제2층은 저융점 폴리에스테르 제1섬유 10~50중량% 및 폴리에스테르 제2섬유 50~90중량%로 구성될 수 있다.
상기 저융점 폴리에스테르 제1섬유는 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유일 수 있고, 상기 폴리에스테르 제2섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유일 수 있고, 상기 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유는 래피드 멜팅 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유일 수 있다.
상기 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유는 폴리에스테르 코어부 및 상기 코어부를 감싸는 저융점 폴리에스테르 피복부를 포함하고, 상기 피복부의 융점은 상기 코어부의 융점보다 낮을 수 있다.
상기 폴리에스테르 코어부의 중량은 50~70중량%일 수 있고, 상기 코어부를 감싸는 저융점 폴리에스테르 피복부의 중량은 30~50중량%일 수 있다.
상기 차량 내장재용 구조체는 제1층 30~50중량%, 보강층 10~30중량% 및 제2층 30~50중량%를 포함할 수 있다.
상기 차량 내장재는 차량용 시트일 수 있다.
본 발명에 따른 차량 내장재용 구조체는 제1층 및 제2층이 저융점 폴리에스테르 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성됨으로써, 작업 표면이 미끄럽지 않아, 봉제 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1층 및 제2층에 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함함으로써 보강층과의 결합력을 향상시킬 수 있다.
또한, 래피드 멜팅 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된 보강층을 포함함으로써 구조체의 강성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1층 및 제2층을 구성하는 저융점 폴리에스테르 섬유 및 폴리에스테르 섬유의 중량%를 한정함으로써 봉제 작업성을 향상시키고, 보강층과의 결합력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1층, 보강층 및 제2층의 중량%를 한정함으로써 봉제 작업성, 품질(시접 맞춤) 및 강성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내장재용 구조체를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유의 단면을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내장재용 구조체를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 저융점 폴리에스테르 제1 섬유 및 폴리에스테르 제2 섬유로 구성된 제1층; 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3 섬유로 구성된 보강층; 및 저융점 폴리에스테르 제1 섬유 및 폴리에스테르 제2 섬유로 구성된 제2층;을 포함하는 차량 내장재용 구조체이다.
상기 제1층은 저융점 폴리에스테르 제1섬유 10~50중량% 및 폴리에스테르 제2섬유 50~90중량%로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 저융점 폴리에스테르 제1섬유 20~40중량% 및 폴리에스테르 제2섬유 60~80중량%로 구성될 수 있고, 부직포 형상일 수 있다.
상기 제1층의 저융점 폴리에스테르 제1섬유의 함량이 10중량% 미만이면, 보강층과의 결합력이 저하될 수 있고, 50중량%를 초과하면 제1층의 강성이 저하되어 차량용 내장재로 사용하기에 적합하지 않다.
상기 제2층은 저융점 폴리에스테르 제1섬유 10~50중량% 및 폴리에스테르 제2섬유 50~90중량%로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 저융점 폴리에스테르 제1섬유 20~40중량% 및 폴리에스테르 제2섬유 60~80중량%로 구성될 수 있고, 부직포 형상일 수 있다.
상기 제2층의 저융점 폴리에스테르 제1섬유의 함량이 10중량% 미만이면, 보강층과의 결합력이 저하될 수 있고, 50중량%를 초과하면 제2층의 강성이 저하되어 차량용 내장재로 사용하기에 적합하지 않다.
본 발명에서 상기 저융점 폴리에스테르 제1섬유는 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유일 수 있고, 폴리에스테르 제2섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유일 수 있다.
상기 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 융점은 110~130℃일 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 융점은 230~255℃일 수 있다. 상기 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 융점이 110℃ 미만이면, 구조체 제조를 위한 열 가공 시 녹아 제1층 또는 제2층의 두께가 감소하고 형태가 일그러져 품질이 저하될 수 있고, 상기 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 융점이 130℃을 초과하면 제조 시간이 길어져 경제적이지 못하다.
상기 보강층은 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유로 구성될 수 있으며, 부직포 형태일 수 있다. 또한, 상기 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유는 래피드 멜팅 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유일 수 있고, 상기 래피드 멜팅 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 융점은 160~180℃일 수 있고, 연화점은 150~160℃일 수 있다.
도 2는 본 발명의 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서 상기 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유는 폴리에스테르 코어부 및 상기 코어부를 감싸는 저융점 폴리에스테르 피복부를 포함할 수 있고, 상기 피복부의 융점은 상기 코어부의 융점보다 낮을 수 있다.
상기 래피드 멜팅 폴리에스테르의 코어부의 융점은 160~180℃일 수 있고, 상기 저융점 폴리에스테르 피복부의 융점은 110~130℃일 수 있으며, 상기 제1층 및 제2층의 저융점 폴리에스테르 제1섬유의 재질과 동일한 것이 바람직하다.
또한, 상기 저융점 폴리에스테르 피복부의 융점이 110℃ 미만이면, 구조체 제조를 위한 열 가공 시 녹아 보강층의 두께가 감소하여 구조체의 강성이 저하될 수 있고, 130℃를 초과하면 제1층 및 제2층과의 결합력이 저하될 수 있다.
상기 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유는 폴리에스테르 코어부 50~70중량% 및 상기 코어부를 감싸는 저융점 폴리에스테르 피복부 30~50중량%를 포함할 수 있으며, 상기 중량% 범위에서 제1층 및 제2층과의 결합력이 향상되고, 구조체의 강성을 유지할 수 있다.
본 발명에서 상기 보강층이 코어부 및 피복부로 구성되고, 피복부의 융점이 코어부의 융점보다 낮기 때문에, 제1층 및 제2층과의 결합력이 향상됨과 동시에 구조체의 강성을 유지할 수 있다.
또한, 상기 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유의 수축률은 1% 이하인 것이 바람직하며, 상기 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유의 수축률이 1%를 초과하면 보강층의 강성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 차량 내장재용 구조체는 제1층 30~50중량%, 보강층 10~30중량% 및 제2층 30~50중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 제1층 35~45중량%, 보강층 15~25중량% 및 제2층 35~45중량%를 포함할 수 있으며, 상기 중량% 범위에서 복제 작업성, 강도 및 품질이 가장 우수하다.
본 발명에서 상기 차량 내장제는 휠 가드, 트렁크 리드, 시트 등에 사용할 수 있으나, 차량용 시트에 가장 적합하다.
본 발명의 차량용 구조체의 제조방법에 대하여 설명한다.
저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 제1섬유 10~50중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 제2섬유 50~90중량%를 혼합하여 부직포 형태인 제1층 및 제2층을 제조하고, 래피드 멜팅 폴리에틸렌 테레프탈레이트 제3섬유로 부직포 형태인 보강층을 제조한다. 이후, 제1층 및 제2층 사이에 보강층을 위치시킨 후, 니들펀칭 공정을 통해 제1층, 보강층 및 제2층을 결합시키고, 열과 압력을 가하여 차량 내장재용 구조체를 제조한다.
이와 같이 제조된 차량 내장재용 구조체의 두께는 0.1~2cm이다. 상기 차량 내장재용 구조체의 두께가 0.1cm 미만이면 구조체의 강성이 저하될 수 있고, 2cm를 초과하면 봉제 작업성이 저하될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.
실시예 1
저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 제1섬유 30중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 제2섬유 70중량%로 구성된 부직포인 제1층 및 제2층을 제조하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된 60중량% 코어부 및 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된 40중량% 피복부를 포함하는 보강층을 제조한다.
이후, 제1층 및 제2층 사이에 상기 보강층을 위치시킨 후, 니들 펀칭 공정을 통해 각 층을 결합하고, 180℃ 및 2bar 이하의 압력을 가하여 두께 0.1~0.3cm의 차량 내장재용 구조체를 제조하였으며, 상기 구조체는 제1층 40중량%, 제2층 40중량% 및 보강층 20중량%로 구성되었으며, 평량은 800g/m2이었다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 제1층 및 제2층의 구성을 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 제1섬유 20중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 제2섬유 80중량%로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 차량 내장재용 구조체를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 제1층 및 제2층의 구성을 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 제1섬유 40중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 제2섬유 60중량%로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 차량 내장재용 구조체를 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 보강층의 구성을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된 코어부 70중량% 및 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된 피복부 30중량%로 변경한 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 차량 내장재용 구조체를 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 보강층의 구성을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된 코어부 50중량% 및 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된 피복부 50중량%로 변경한 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 차량 내장재용 구조체를 제조하였다.
비교예
폴리프로필렌 섬유 100중량%로 구성된 보드(부강테크 PP BOARD 제품)을 이용하였다.
실험예
상기 실시예 1 내지 5 및 비교에에서 제조된 차량 내장재용 구조체를 가공하여 가로 5.15cm, 세로 7.41cm, 높이 0.12cm의 시료를 준비한다. 이후, 상기 시료를 이용하여 시접 맞춤 및 내열성을 하기 측정방법에 따라 측정하였으며, 이에 대한 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
[측정방법]
시접 맞춤 : 봉제 작업을 통한 시접 기준인 3.0±0.5mm를 충족하는지 여부를 시접자를 이용하여 측정하였고, 충족하는 경우 O, 못하는 경우 X로 기재하였음.
난연성 : 23±2℃ 및 상대습도 50±5%에서 48시간 처리한 후, MS300 08:2014 시험방법으로 측정하였으며, 80mm/min을 기준으로 분당 연소 길이를 측정하였으며, 4번의 평균치를 기재함.
구분 시접 맞춤 충족여부 연소길이(mm/min)
실시예 1 3.0mm O 0 (자기소화성(SE))
실시예 2 3.0mm O 0 (자기소화성(SE))
실시예 3 2.9mm O 0 (자기소화성(SE))
실시예 4 3.1mm O 0 (자기소화성(SE))
실시예 5 2.9mm O 0 (자기소화성(SE))
비교예 2.0mm X 38.5
상기 표 1을 참조하면, 폴리프로필렌 구조체(비교예 1)의 경우, 시접 맞춤이 2.0mm으로 시접 맞춤이 기준을 충족하지 못하여 봉제 작업성이 매우 저조하였으며, 난연성이 좋지 않아 차량 내장재로 사용 시 위험한 것을 확인할 수 있다.
반면, PET를 사용한 경우(실시예 1 내지 5)는 시접 맞춤이 기준 3.0±0.5mm 를 충족하였으며, 자기소화성이 있어 난연성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 상기 실험예를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 내장재용 구조체는 제1층 및 제2층이 저융점 폴리에스테르 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 구성됨으로써, 작업 표면이 미끄럽지 않아 시접 맞춤을 충족시켜 봉제 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1층 및 제2층을 구성하는 저융점 폴리에스테르 섬유 및 폴리에스테르 섬유의 중량%를 한정함으로써 우수한 난연성을 보유하고, 이에 따라 차량 내장재로 사용하기에 적합한 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 차량 내장재용 구조체 110 : 제1층
120 : 제2층 130 : 보강층
131 : 래피드 멜팅 폴리에스테르 제3섬유 131a : 코어부
131b : 피복부

Claims (8)

  1. 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 제1섬유 10~50중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 제2섬유 50~90중량%로 구성된 제1층 30~50중량%;
    래피드 멜팅 폴리에틸렌테레프탈레이트 제3섬유로 구성된 보강층 10~30중량%; 및
    저융점 에틸렌테레프탈레이트 제1섬유 10~50중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 제2섬유 50~90중량%로 구성된 제2층 30~50중량%;
    를 포함하고,
    상기 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 제1섬유의 융점은 110~130℃이고,
    상기 래피드 멜팅 폴리에틸렌테레프탈레이트 제3섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 코어부 50~70중량% 및 상기 코어부를 감싸는 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 피복부 30~50중량%로 구성되고,
    상기 코어부의 융점은 160~180℃이고, 피복부의 융점은 110~130℃이며,
    상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 제2섬유의 융점은 230~255℃인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 구조체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차량 내장재는 차량용 시트인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 구조체.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011084855A (ja) * 2009-09-15 2011-04-28 Nagoya Oil Chem Co Ltd 熱接着性不織布、吸音性繊維シートおよび吸音材料
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KR20190073714A (ko) * 2017-12-19 2019-06-27 박성탁 다층구조의 차량용 엔진커버 및 엔진커버의 제조방법

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