KR102395074B1 - 차량용 내장재 제조방법 - Google Patents

차량용 내장재 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102395074B1
KR102395074B1 KR1020200140176A KR20200140176A KR102395074B1 KR 102395074 B1 KR102395074 B1 KR 102395074B1 KR 1020200140176 A KR1020200140176 A KR 1020200140176A KR 20200140176 A KR20200140176 A KR 20200140176A KR 102395074 B1 KR102395074 B1 KR 102395074B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
prepreg
release film
manufacturing
carbon fiber
resin
Prior art date
Application number
KR1020200140176A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220055752A (ko
Inventor
김병섭
Original Assignee
주식회사 서연이화
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 서연이화 filed Critical 주식회사 서연이화
Priority to KR1020200140176A priority Critical patent/KR102395074B1/ko
Publication of KR20220055752A publication Critical patent/KR20220055752A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102395074B1 publication Critical patent/KR102395074B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • B29B15/125—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/68—Release sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • B29C45/14655—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components connected to or mounted on a carrier, e.g. lead frame
    • B29C2045/14663—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components connected to or mounted on a carrier, e.g. lead frame the mould cavity walls being lined with a film, e.g. release film
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872—Prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3005—Body finishings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055—Cars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)

Abstract

본 발명은 공정이 간소화되면서 성형성이 우수한 차량용 내장재 제조방법에 관한 것으로, 상기 차량용 내장재 제조방법은 탄소섬유를 수지 조성물에 함침하여 프리프레그를 제작하는 프리프레그 제작단계와, 상기 프리프레그의 일면에 이형필름을 부착하는 이형필름 부착단계와, 금형에 상기 이형필름이 부착된 상기 프리프레그를 인서트하는 프리프레그 인서트단계, 그리고 상기 금형을 형합한 후 수지를 사출하여 성형층을 형성하는 성형층 형성단계를 포함한다. 이러한 방법으로, 탄소섬유를 이용하면서 공정이 간소화되면서 성형성이 우수하여 생산 시간 및 비용을 절감하면서 상품성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

Description

차량용 내장재 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING VEHICLE INTERIOR MATERIAL}
본 발명은 차량용 내장재 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정이 간소화되면서 성형성이 우수한 차량용 내장재 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 내장재로써 센터페시아, 계기판 마감재, 도어 가니쉬, 콘솔박스 부위에 수지성형부품이 사용되고 있고, 가전 제품의 표면 마감재로 수지성형품이 널리 이용되고 있다.
특히, 자동차 내부 운전석 및 조수석 주변에 장착되는 대시보드(dash board) 및 오디오데크, 기어변속부, 에어백, 도어잠금 및 창문개폐부 등에는 각종의 제어부 및 편의장치들이 설치되는 바, 각종 제어장치 및 편의장치의 외곽과 내장재 사이의 틈새에는 내장재 마감 패널이 설치되어 내장재를 마감 처리하게 되고, 이러한 내장재는 차량의 실내에 대한 감성 품질을 결정하는 중요한 요소가 되고 있다.
이와 같이 자동차용 내장재는 자동차 내부의 미감에 상당한 영향을 미치게 되므로, 자동차가 고급화, 개성화되는 흐름에 있어서 외관상 미적인 요구가 점점 높아지고 있는 실정이다.
이에 따라 최근에는 외관상 세련미 및 고급 질감을 얻기 위하여 탄소 소재를 적용한 자동차용 내장재에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다.
한국공개특허 제2018-0088060호 (2018.08.03)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 탄소섬유를 이용하면서 공정이 간소화되면서 성형성이 우수한 차량용 내장재 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 내장재 제조방법은, 탄소섬유를 수지 조성물에 함침하여 프리프레그를 제작하는 프리프레그 제작단계; 상기 프리프레그의 일면에 이형필름을 부착하는 이형필름 부착단계; 금형에 상기 이형필름이 부착된 상기 프리프레그를 인서트하는 프리프레그 인서트단계; 및 상기 금형을 형합한 후 수지를 사출하여 성형층을 형성하는 성형층 형성단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 프리프레그 제작단계는, 직조 또는 편조된 상기 탄소섬유를 준비하는 탄소섬유 준비단계; 상기 탄소섬유를 열가소성수지에 함침하는 함침단계; 열가소성수지가 함침된 탄소섬유 시트를 압착하는 압착단계; 및 압착된 상기 탄소섬유 시트를 건조시키는 건조단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 건조단계는, 압착된 상기 탄소섬유 시트를 가열된 평판 프레스에 투입하여 130~160℃의 온도로 2~4분 동안 건조하도록 이루어질 수 있다.
상기 열가소성수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트-아크릴로니트릴부타디엔스티렌(PC-ABS), 폴리우레탄(PU) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 이루어진 군 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 이형필름 부착단계는, 베이스 필름의 일면에 실리콘계 접착제 또는 아크릴계 접착제가 도포되어 제작되고, 점착력이 1,000~1,300gf/in인 이형필름을 부착하도록 이루어질 수 있다.
상기 프리프레그 인서트단계는, 상기 이형필름이 상기 금형에 밀착되고, 상기 프리프레그에 수지가 사출되도록 인서트하도록 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 내장재 제조방법은 상기 성형층이 형성된 상기 프리프레그에서 상기 이형필름을 분리하여 제거하는 이형필름 제거단계; 및 상기 프리프레그를 보호하기 위하여 상기 프리프레그를 커버하는 코팅층을 형성하는 코팅층 형성단계;를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
여기서, 상기 코팅층 형성단계는, 필름 형태의 수지를 상기 프리프레그에 부착하여 코팅층을 형성하거나, 액체 상태의 수지를 상기 프리프레그에 도포하여 코팅층을 형성하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 차량용 내장재 제조방법에 따르면, 탄소섬유를 이용하면서 공정이 간소화되면서 성형성이 우수하여 생산 시간 및 비용을 절감하면서 상품성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 내장재 제조방법을 개략적으로 도시해 보인 순서도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차량용 내장재 제조방법에서 프리프레그 제작단계를 개략적으로 도시해 보인 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 내장재 제조방법을 개략적으로 도시해 보인 순서도이고, 도 2는 상기 차량용 내장재 제조방법에서 프리프레그 제작단계를 개략적으로 도시해 보인 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 내장재 제조방법은 탄소섬유(carbon fiber)를 수지 조성물에 함침하여 프리프레그를 제작하는 프리프레그 제작단계(110)와, 상기 프리프레그의 일면에 이형필름을 부착하는 이형필름 부착단계(S120)와, 금형에 상기 이형필름이 부착된 상기 프리프레그를 인서트하는 프리프레그 인서트단계(S130), 그리고 상기 금형을 형합한 후 수지를 사출하여 성형층을 형성하는 성형층 형성단계(S140)를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 내장재 제조방법은 상기 성형층이 형성된 상기 프리프레그에서 상기 이형필름을 분리하여 제거하는 이형필름 제거단계(S150)와, 상기 프리프레그를 보호하기 위하여 상기 프리프레그를 커버하는 코팅층을 형성하는 코팅층 형성단계(S160)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 프리프레그 제작단계(110)는 탄소섬유를 수지 조성물에 함침하여 단일의 시트로 프리프레그를 제작하는 단계이다.
보다 구체적으로, 상기 프리프레그 제작단계(110)는 직조 또는 편조된 상기 탄소섬유를 준비하는 탄소섬유 준비단계(S111)와, 상기 탄소섬유를 열가소성수지에 함침하는 함침단계(S112)와, 열가소성수지가 함침된 상기 탄소섬유를 압착하는 압착단계(S113), 그리고 압착된 상기 탄소섬유를 건조시키는 건조단계(S114)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 탄소섬유 준비단계(S111)는 탄소 섬유사를 직조 또는 편조하여 탄소섬유를 준비하는 단계이다. 상기 탄소섬유를 준비하는 단계는 공지된 기술인바 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 함침단계(S112)는 상기 탄소섬유를 열가소성수지에 함침하는 단계이다.
일 예로, 상기 함침단계(S112)는 열가소성수지를 수계용매와 혼합하여 제조한 함침액에 상기 탄소섬유를 함침하여 제작될 수 있다.
여기서, 상기 수계 용매란 물 또는 물과 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 등의 알코올류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류 등 물에 가용인 유기 용매가 임의의 비율로 혼합되어 있는 것을 가리킨다. 수계 용매를 사용함으로써 건조 공정에서의 용매의 급격한 증발을 억제할 수 있고, 균일한 수지층을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 환경 부하의 점에서 우수하기 때문이다.
그리고, 상기 열가소성수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트-아크릴로니트릴부타디엔스티렌(PC-ABS), 폴리우레탄(PU) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 이루어진 군 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 함침액이 제조되는 경우에는 상기 함침액의 농도는 40 내지 60 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 45 내지 55 중량%일 수 있다. 함침액의 농도가 40 중량% 미만이면 탄소섬유의 틈으로 상기 열가소성수지의 함침이 어려울 수 있으며, 함침액의 농도가 60 중량%를 초과하면 외관 형성과 유지가 어려울 수 있다. 상기 함침액은 60 내지 90℃의 온도를 유지하는 것이 바람직하며, 상기 온도를 유지하며 탄소섬유를 함침하면 열가소성수지가 탄소섬유에 고르게 분산, 부착될 수 있다.
물론, 상기 탄소섬유에 열가소성수지를 함침하는 방법에 이에 한정되는 것은 아니고 공지의 다양한 방법이 적용될 수 있다.
상기 압착단계(S113)는 상기 탄소섬유에 열가소성수지가 함침된 탄소섬유 시트를 압착하는 단계이다. 일 예로, 상기 압착단계(S113)는 롤 압착을 통하여 열가소성수지가 함침된 탄소섬유 시트를 압착할 수 있다.
상기 건조단계(S114)는 압착된 탄소섬유 시트를 건조하는 단계이다.
일 예로, 상기 건조단계(S114)는 압착된 상기 탄소섬유 시트를 가열된 평판 프레스에 투입하여 130~160℃의 온도로 2~4분 동안 건조하도록 이루어질 수 있다.
상기 이형필름 부착단계(S120)는 상기와 같이 프리프레그 제작단계(S110)를 통하여 제작된 탄소섬유 시트인 프리프레그의 일면에 이형필름을 부착하는 단계이다.
여기서, 상기 이형필름은 베이스 필름의 일면에 실리콘계 접착제 또는 아크릴계 접착제가 도포되어 제작되고, 점착력이 1,000~1,300gf/in인 것으로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 이형필름의 점착력이 1,000gf/in 미만으로 형성되면 금형에 상기 이형필름이 부착된 상기 프리프레그를 인서트하는 과정에서 상기 이형필름이 상기 프리프레그에서 쉽게 분리되어 보호층으로의 역할을 수행할 수 없는 문제가 있다. 그리고, 상기 이형필름의 점착력이 1,300gf/in를 초과하여 형성되면 성형층 성형 이후에 상기 이형필름을 상기 프리프레그에서 분리시키는 경우 잘 분리되지 않아 상기 프리프레그의 표면을 파손하거나 접착제가 남아 있는 문제가 있다.
따라서, 본 발명에서는 점착력이 1,000~1,300gf/in인 이형필름을 사용하였다.
여기서, 상기 이형필름의 베이스층은 PE, PP, CPP(Casting polypropylene) TPU, EVA, PES, PA 등의 범용 수지 필름을 사용할 수 있다. 바람직하게는 PET 필름을 상기 베이스층으로 사용할 수 있다.
그리고, 상기 이형필름의 두께는 경제성과 추후 프리프레그의 금형 내에서의 성형성을 고려하여 0.1mm 이상 0.5mm 이하로 마련되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 이형필름은 상기 이형필름 제거단계(S150)에서 상기 프리프레그에서 분리 제거된다. 이때, 상기 프리프레그에서 쉽게 박리되도록 상기 이형필름 또는 상기 프리프레그에 이형제가 도포될 수도 있다. 여기서, 상기 이형제는 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 또는 플루오르계 수지 등이 사용될 수 있다.
상기 프리프레그 인서트단계(S130)는 금형에 상기 이형필름이 부착된 상기 프리프레그를 인서트하는 단계이다. 이때, 상기 이형필름이 상기 금형에 밀착되고, 상기 프리프레그 상에 수지가 사출되도록 인서트한다.
여기서, 상기 금형에는 성형층의 형상에 대응되는 금형면인 캐비티와, 상기 캐비티와 진공펌프 간을 연결하는 복수의 흡입홀이 형성되어 있어 상기 캐비티의 공기를 흡입하여 상기 캐비티에 상기 이형필름을 흡착할 수 있다. 즉, 상기 이형필름이 부착된 프리프레그를 금형에 삽입하고, 상기 이형필름 부분을 상기 금형에 밀착시킨 후 상기 진공펌프가 동작하면 상기 캐비티와 상기 이형필름이 형성하는 공간부의 공기를 흡입 배출하여 상기 이형필름을 상기 캐비티에 밀착시킬 수 있다.
상기 성형층 형성단계(S140)는 상기 금형을 형합한 후 용융된 수지를 상기 프리프레그 상에 주입한 후 냉각하여 성형층을 형성하는 단계이다.
상기 코팅층 형성단계(S160)는 상기 프리프레그를 보호하기 위하여 상기 프리프레그를 커버하는 코팅층을 형성하는 단계이다. 즉, 상기 코팅층 형성단계(S160)는 외부로 노출되는 탄소섬유를 보호하기 위하여 상기 탄소섬유의 표면을 커버하는 보호층인 코팅층을 형성하는 단계이다.
일 예로, 상기 코팅층 형성단계(S160)는 필름 형태의 수지를 상기 프리프레그에 부착하여 코팅층을 형성하거나, 액체 상태의 수지를 상기 프리프레그에 도포하여 코팅층을 형성할 수 있다.
이 경우, 상기 코팅층 형성을 위하여 수지 재료를 필름 형태로 마련하면 접착제나 열 압착 방식으로 상기 프리프레그에 코팅층을 부착할 수 있고, 수지 재료를 액체 상태로 마련하면 스프레이 식으로 상기 프리프레그에 분사하여 코팅층을 도장할 수 있다.
또는, 상기 코팅층 형성단계(S160)는 상기 성형층을 금형 내부에 배치한 후 상기 프리프레그에 인서트 사출 성형으로 코팅층을 형성하거나, 액체 상태의 수지를 상기 프리프레그에 도포하여 코팅층을 형성할 수도 있다.
여기서, 상기 코팅층은 PC(polycarbonate) 수지, PU(polyurethane) 수지, epoxy 수지, ABS수지, 폴리프로필렌 수지, PP(polypropylene) 수지, PA(polyacetal) 수지 등과 같은 열가소성 또는 열경화성 수지로 구성될 수 있다.
일 예로, 상기 코팅층은 상기 프리프레그에 유무기 하이브리드 화합물을 도포하여 적층될 수 있다.
이러한, 상기 코팅층은 에폭시 수지에 실리카를 화학적으로 결합시켜 제작한 유무기 하이브리드 화합물로 제작될 수 있다.
여기서, 실리카의 함량이 증가하면 경도는 상승하지만 유연성이 저하되고, 에폭시 수지의 함량이 증가하면 유연성은 상승하지만 경도가 저하되므로, 적용되는 목적에 대응하여 상기 에폭시 수지와 실리카의 함량을 조절할 수 있다.
여기서, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 에폭시 수지와 실리카를 단순히 혼합한 것이 아니라 화학적으로 결합하여 이루어질 수 있다.
에폭시 수지와 실리카를 단순히 혼합한 혼합물은 쉽게 제조할 수 있는 장점은 있지만, 투과율이 좋지 못하고, 표면 경도가 낮으며, 내광성과 내후성과 내화학성이 좋지 못한 단점이 있다.
이와 비교하여, 에폭시 수지와 실리카를 화학적으로 결합하게 되면 제조가 어려운 단점은 있지만, 투과율을 89% 이상으로 확보할 수 있고, 경도 및 유연성이 우수하며, 내광성과 내후성과 내화학성이 우수하며, 난반사 및 굴절이 발생하지 않는 장점이 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 내장재 제조방법에 의하면 탄소섬유를 열가소성수지에 함침하여 제작된 단일의 탄소섬유 시트를 사용하므로 제조비용 절감 및 인서트 사출 성형시 성형성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 탄소섬유 시트에 이형필름을 부착한 후 인서트하게 되어 인서트 시 굴곡 변형되는 부분을 상기 이형필름을 보강해주어 탄소섬유가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 프리프레그를 별도로 프리포밍하지 않고 이형필름이 부착된 프리프레그를 금형에 인서트한 후 사출을 통하여 성형층을 형성할 수 있어, 공정을 간소화활 수 있어 생산 시간 및 비용을 절감하면서 생산성을 향상시킬 수 있다.
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.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (8)

  1. 탄소섬유를 수지 조성물에 함침하여 프리프레그를 제작하는 프리프레그 제작단계;
    상기 프리프레그의 일면에 이형필름을 부착하는 이형필름 부착단계;
    금형에 상기 이형필름이 부착된 상기 프리프레그를 인서트하는 프리프레그 인서트단계;
    상기 금형을 형합한 후 수지를 사출하여 성형층을 형성하는 성형층 형성단계;
    상기 성형층이 형성된 상기 프리프레그에서 상기 이형필름을 분리하여 제거하는 이형필름 제거단계; 및
    상기 프리프레그를 보호하기 위하여 상기 프리프레그를 커버하는 코팅층을 형성하는 코팅층 형성단계;를 포함하고,
    상기 이형필름 부착단계는,
    베이스 필름의 일면에 실리콘계 접착제 또는 아크릴계 접착제가 도포되어 제작되고, 점착력이 1,000~1,300gf/in인 이형필름을 부착하는 것이고,
    상기 프리프레그 인서트단계는,
    상기 이형필름이 상기 금형에 밀착되고, 상기 프리프레그에 수지가 사출되도록 인서트하는 것이고,
    상기 코팅층 형성단계는,
    에폭시 수지에 실리카를 화학적으로 결합시켜 제작한 유무기 하이브리드 화합물로 제작된 코팅액을 도포하여 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리프레그 제작단계는,
    직조 또는 편조된 상기 탄소섬유를 준비하는 탄소섬유 준비단계;
    상기 탄소섬유를 열가소성수지에 함침하는 함침단계;
    열가소성수지가 함침된 탄소섬유 시트를 압착하는 압착단계; 및
    압착된 상기 탄소섬유 시트를 건조시키는 건조단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 건조단계는,
    압착된 상기 탄소섬유 시트를 가열된 평판 프레스에 투입하여 130~160℃의 온도로 2~4분 동안 건조하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 열가소성수지는,
    폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트-아크릴로니트릴부타디엔스티렌(PC-ABS), 폴리우레탄(PU) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 이루어진 군 중에서 적어도 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020200140176A 2020-10-27 2020-10-27 차량용 내장재 제조방법 KR102395074B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200140176A KR102395074B1 (ko) 2020-10-27 2020-10-27 차량용 내장재 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200140176A KR102395074B1 (ko) 2020-10-27 2020-10-27 차량용 내장재 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220055752A KR20220055752A (ko) 2022-05-04
KR102395074B1 true KR102395074B1 (ko) 2022-05-09

Family

ID=81582642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200140176A KR102395074B1 (ko) 2020-10-27 2020-10-27 차량용 내장재 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102395074B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101589110B1 (ko) * 2014-05-09 2016-01-28 엠티케이솔루션 주식회사 자동차용 패널 제작 방법
KR101966151B1 (ko) * 2018-05-03 2019-04-05 주식회사 서연이화 리얼우드를 포함하는 성형품 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101589110B1 (ko) * 2014-05-09 2016-01-28 엠티케이솔루션 주식회사 자동차용 패널 제작 방법
KR101966151B1 (ko) * 2018-05-03 2019-04-05 주식회사 서연이화 리얼우드를 포함하는 성형품 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220055752A (ko) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9028936B2 (en) Housing shell for portable electrical devices and method for the production thereof
KR101325851B1 (ko) 장식된 트림 부재
US8597562B2 (en) Composite products and methods of making the same
US20050142964A1 (en) Composite shoddy and method of manufacturing same
US9114761B2 (en) Interior lining for a motor vehicle, which comprises a roof liner and a stiffening frame, and method for the production of same
US10279512B2 (en) Method of making a laminated trim component at a molding station
SK28396A3 (en) Lining parts from fibrous sendwich mats and their manufacturing process
KR20080090436A (ko) 매몰성형된 장식 요소를 구비한 성형 물품
US20150174853A1 (en) Decoration film using natural cork materials and method for manufacturing the same
JP2015502270A (ja) 多層複合材料でできている製品及びその調製方法
JP7285928B2 (ja) 乗物用内装品およびその熱間プレス成形プロセス
KR101542326B1 (ko) 자동차용 내장재 및 이의 제조방법
KR101935515B1 (ko) 자동차용 내장재 및 이의 제조방법
KR102395074B1 (ko) 차량용 내장재 제조방법
KR101302396B1 (ko) 자동차 내장재의 제조 방법
US10618203B2 (en) Method of making a trimmed, laminated trim component
US20010019200A1 (en) Leather covering piece for a vehicle interior lining, a vehicle interior lining and a method for the production of a leather covering piece and of a vehicle interior lining
US20160107418A1 (en) Stone sheet made of real stone for an automobile interior material and method of manufacturing
CN107471690B (zh) 天然复合材料多层结构及其制造方法
KR102107400B1 (ko) 자동차용 내장재 및 이의 제조방법
US20170028602A1 (en) Method of manufacture of a component for a motor-vehicle interior
KR102338784B1 (ko) 리얼우드 필름과 그 제조방법 및 차량용 내장재 제조방법
US20060038320A1 (en) Convertible boot system and method of making same
CN101795844A (zh) 用于制造具有不同的装饰区域的成型件的方法
KR101417440B1 (ko) 자동차 내장부품용 가니쉬 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
GRNT Written decision to grant
X701 Decision to grant (after re-examination)