KR102614357B1 - 장식 부직물 라미네이트 - Google Patents

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KR102614357B1
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polymeric sheet
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thickness
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쥬니어 케네쓰 미쉘 화이트셀
션 브락켄 시먼스
어니스트 프랭클린 윌슨
타일러 히스
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오리아 솔루션즈 유케이 원 리미티드
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Abstract

장식, 부직물 라미네이트와 그 형성 방법이 제공되고, 이는 a) 중합성 시트의 제1 측 또는 b) 제2 부직물 중 하나 또는 둘 모두에 부착되어 있는 제1 부직물의 제1 측을 포함하고, 여기서 제1 부직물은 15 g/m2 내지 500 g/m2의 평량을 나타내고 제2 부직물은 15 g/m2 내지 1200 g/m2의 평량을 나타내고, 그리고 제1 부직물의 제2 측에 침착되어 있는 착색제를 포함한다. 인쇄된 표면층의 내구성을 향상시키기 위해, 국소 코팅은 적용될 수도 있고 적용되지 않을 수도 있다.

Description

장식 부직물 라미네이트
(관련 출원들에 대한 상호 참조)
본 출원은 2016년 3월 16일에 출원된 미국특허출원 62/472,449의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에 참조로 완전히 포함된다.
본 개시는 장식 부직물 라미네이트(decorative nonwoven laminate), 특히 자동차 내장용 장식 부직물 스크림(scrim) 라미네이트에 관한 것이다.
차량의 분위기나 인지되는 편안함을 여전히 유지하면서 차량에 사용되는 부품들의 재활용성을 향상시킬 뿐만 아니라 연비 규제들(fuel-economy regulations)을 충족시키기 위한 노력으로, 자동차 내장 디자인의 다양한 측면들이 개량되고 있다. 한 가지 고려 사항은 바닥재들(floors), 액세서리 매트들(accessory mats), 화물 매트들(cargo mats), 트렁크 라이닝(trunk lining), 글로브박스 라이닝(glove box lining), 로드 플로어(load floor), 콘솔(console) 및 맵포켓 라이닝들(map pocket linings), 시트백(seatback) 및 트림(trim), 패키지 트레이들(package trays), 외부 휠 아치 라이너들(outer wheel arch liners), 그리고 언더보디 쉴드들의 보이는 표면들(visible surfaces of under-body shields)을 포함하는 내장 응용들에 이용되는 재료들을 변경하는 것이다.
예를 들어, 부직물 재료들은 카페트 응용들에서 라미네이트 구조에 사용되는 것으로 알려져 있지만, 부직물 재료의 두께 및 중량을 감소시키기 위하여, 또한 부직물 자체가 소비자에게 보이는 장식 특징들을 제공하는 부직물 제품을 개발하기 위하여 개선의 여지가 남아 있다. 또한, 전술한 목표들을 달성하면서, 알려진 바늘 천공된 부직물 제품들(needle punched nonwoven products)과 비교하여 유사하거나 향상된 내구성 및 염색 견뢰도(color fastness)를 제공하는 재료들을 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 개시에 의한 일 측면은 장식 부직물 스크림 라미네이트를 형성하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 제1 부직물의 제1 측을 a) 중합성 시트(polymeric sheet)의 제1 측, 또는 b) 라미네이트를 제공하기 위한 제2 부직물 중 적어도 하나에 부착시키는 것을 포함하고, 여기서 제1 부직물은 15 g/m2 내지 500 g/m2의 평량(base weight)을 나타내고, 제2 부직물은 15 g/m2 내지 1200 g/m2의 평량을 나타낸다. 본 방법은 제1 부직물의 제2 측 위에 착색제를 침착시키는(depositing) 것을 추가로 포함한다.
바람직하게는, 중합성 시트는, 존재하는 경우, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 코-폴리에스테르, 에틸비닐아세테이트, 열가소성 탄성중합체, 열가소성 올레핀, 그리고 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 중합성 재료들을 포함한다. 또한, 중합성 시트 및 제1 부직물은 바람직하게는 열, 압력, 또는 열 및 압력 모두를 적용할 때 적층된다. 실시예들에서, 제2 부직물은 중합성 시트의 제2 측에 부착된다. 중합성 시트가 생략된 실시예들에서, 제1 부직물 및 제2 부직물은 바람직하게는 기계적으로 결합된다.
임의의 전술한 실시예들에서, 착색제는 바람직하게는 ISO 105-A02/AATCC 평가 절차 1에 의해 측정될 때 225 kJ/m2 이상의 변색 저항 성능 수준(fade resistance level of performance)을 나타낸다. 또한 착색제는 바람직하게는 스크린인쇄에 의해 침착된다. 또한, 착색제는 바람직하게는 체크무늬, 하운드투스(houndstooth), 우드-그레인(wood-grain), 탄소 섬유, 위장(camouflage), 가죽무늬 또는 다른 기하학적 디자인들을 제공한다.
또한, 임의의 전술한 실시예들에서, 국소 코팅이 착색제 및 제1 부직물의 제2 측 위로 입혀진다.
또한, 임의의 전술한 실시예들에서, 라미네이트는 3 차원 기하학적 구조(three-dimensional geometry)로 형성되거나 형성되지 않을 수 있다.
다른 측면에서, 본 개시는 장식, 부직물 라미네이트에 관한 것으로, 바람직하게는 전술한 방법에 따라 제조된다. 라미네이트는 a) 중합성 시트의 제1 측 또는 b) 제2 부직물 중 적어도 하나에 부착되어 있는 제1 부직물의 제1 측을 포함하고, 여기서 제1 부직물은 15 g/m2 내지 500 g/m2의 평량을 나타내고, 제2 부직물은 15 g/m2 내지 1200 g/m2의 평량을 나타낸다. 라미네이트는 또한 제1 부직물의 제2 측에 침착되어 있는 착색제를 포함한다.
바람직한 실시예들에서, 착색제는 ISO 105-A02/AATCC 평가 절차 1에 의해 측정될 때 225 kJ/m2 이상의 변색 저항 성능 수준을 나타낸다. 착색제는 또한 바람직하게는 체크무늬, 하운드투스, 우드-그레인, 탄소 섬유, 위장, 가죽 무늬 또는 기타 기하학적 디자인들을 제공한다.
임의의 전술한 실시예들에서, 중합성 시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 코-폴리에스테르, 에틸비닐아세테이트, 열가소성 탄성중합체, 열가소성 올레핀, 그리고 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 중합성 재료들이다. 실시예들에서, 제2 부직물은 중합성 시트의 제2 측에 부착되어 있다.
또한, 제1 부직물은 바람직하게는 0.1 mm 내지 6.0 mm 범위의 두께 및 15 g/m2 내지 500 g/m2의 면적 밀도를 나타낸다. 또한 중합성 시트는, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.1 mm 내지 4.0 mm 범위의 두께 및 30 g/m2 내지 5,000 g/m2의 면적 밀도를 나타낸다. 또한 제2 부직물은, 존재하는 경우, 0.1 mm 내지 12.0 mm 범위의 두께 및 15 g/m2 내지 1200 g/m2 의 면적 밀도를 나타낸다.
임의의 전술한 실시예들에서, 국소 코팅이 착색제 및 제1 부직물의 제2 측 위에 입혀 있다.
또한, 임의의 전술한 실시예들에서, 라미네이트는 3 차원 기하학적 구조를 나타내거나 나타내지 않을 수 있다.
본 개시의 전술한 특징들 및 다른 특징들, 그리고 그것들을 달성하는 방식은 첨부 도면들과 관련하여 본 명세서에 기술된 이하의 실시예들의 설명을 참조함으로써 보다 명백하게 되고 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 중합성 시트를 포함하는 장식, 부직물 스크림 라미네이트의 실시예의 개략도이다.
도 2는 중합성 시트, 선택적인 제2 부직물, 그리고 국소 코팅을 포함하는 장식, 부직물 스크림 라미네이트의 실시예의 개략도이다.
도 3은 제2 부직물을 포함하는 장식, 부직물 스크림 라미네이트의 실시예의 개략도이다.
도 4는 제2 부직물 및 국소 코팅을 포함하는 장식, 부직물 스크림 라미네이트의 실시예의 개략도이다.
도 5는 장식, 부직물 스크림 라미네이트의 또 다른 실시예의 추가 개략도이다.
도 6은 장식, 부직물 스크림 라미네이트의 실시예의 사진이다.
도 7은 3 차원 기하학적 구조로 형성된 장식, 부직물 스크림 라미네이트의 실시예의 사진이다.
도 8은 3 차원 기하학적 구조로 형성된 국소 코팅을 갖는 대안적인 디자인의 사진이다.
도 9는 탄소 섬유 디자인의 사진이다.
본 발명은 장식, 부직물 라미네이트, 특히 자동차 내장용 패턴화된 부직물 라미네이트에 관한 것이다. 장식, 부직물 스크림 라미네이트는 바람직하게는 a) 중합성 시트의 제1 측 또는 b) 제2 부직물 및 부직물 스크림층의 제2 측에 침착되어 있는 착색제에 부착되어 있는 스펀본드(spunbond), 스펀레이스(spunlace), 또는 바늘 천공된(needlepunched) 부직물 스크림층을 포함한다.
장식, 부직물 라미네이트는 자동차 직물의 뒷면에 일반적으로 사용되는 스크림들을 장식면 층(decorative face layer)으로서 사용할 수 있게 만든다. 또한, 장식, 부직물 스크림은 현재 유사한 응용들에 사용되는 바늘 천공된 부직물 재료들보다 비교적 가볍다. 또한, 본 장식, 부직물 라미네이트들을 형성하는 방법은 색상 옵션들과 패턴 옵션들을 심지어 우드 그레인과 위장과 같은 패턴으로 확장시킨다. 마지막으로, 본 라미네이트들은 ISO 105-A02/AATCC 평가 절차 1에 의해 측정될 때 225 kJ/m2 이상의 변색 저항 성능 수준을 달성한다.
전술한 바와 같이, 도 1에 도시된 것처럼, 장식, 부직물 라미네이트(100)는 일반적으로 중합성 시트(108)의 제1 측(106)에 부착된 제1 부직물층(104)의 제1 측(102)을 포함한다. 페인트, 스테인(stain), 안료 또는 잉크와 같은 착색제(110)가 부직의 제1 측과 대향하는 제1 부직물(104)의 제2 측면(112) 위에 침착되어 있다.
제1 부직물층 자체는 바람직하게는 스펀본드, 스펀레이스 또는 바늘 천공된 스크림이고, 바람직하게는 열가소성 고분자 재료로부터 공급되는 섬유들로부터 형성되고, 이 재료는 예를 들어, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.94 g/cc 내지 0.96 g/cc), 저밀도 폴리에틸렌(0.91 g/cc 내지 0.92 g/cc), 선형 저밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.93 g/cc), 폴리에스테르, 폴리아미드(나일론 6 및 나일론 6, 6 포함), 글리콜 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETg), 또는 이들의 조합이 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 섬유들은 또한 바람직하게는 0.7 데니어 내지 45 데니어 범위의 데니어를 나타내며, 그 안에 모든 값들과 범위들을 포함한다. 본 명세서에서 용어 스크림의 사용은 웹형 제품을 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 섬유들은 서로의 위에 놓인다. 스펀본드는 섬유들이 방적된 후 예를 들어 편향기들(deflectors)을 이용함으로써 웹으로 분산되거나 에어 스트림(air streams)에 의해 지향될 수 있는 부직물을 지칭한다. 스펀레이스 부직은 바람직하게는 워터 제트들(water jets)에 의해 제공되는 부직물에서의 엉킴(entanglement) 형성을 말하며, 생성된 접합 재료는 등방성을 갖는 부직물이며, 이는 임의의 방향에서 실질적으로 유사한 강도를 갖는 것을 의미한다. 바늘 천공은 섬유들이 기계적으로 얽힌 부직물을 지칭하며, 이는 섬유질 웹을 통해 가시 바늘들(barbed needles)의 반복 침투에 의해 달성된다.
제1 부직물층(104)은 0.1 mm 내지 6.0 mm 범위의 두께를 나타낼 수 있으며, 그 안에 모든 값들과 범위들을 포함하며, 15 g/m2 내지 500 g/m2의 면적 밀도를 나타낼 수 있으며, 그 안에 모든 값들과 범위들을 포함한다. 예를 들어, 제1 부직물은 바람직하게는 35 g/m2 내지 200 g/m2, 또는 50 g/m2 내지 150 g/m2, 또는 50 g/m2 내지 100 g/m2 범위의 면적 밀도를 가질 수 있다. 특정 두께 및 면적 밀도는 제1 부직물 스크림층이 선택된 응용에 의존할 수 있다.
예를 들어, 트렁크 응용들에서, 제1 부직물층은 바람직하게는 0.1 내지 6.0 mm 범위의 두께를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함하며, 15 g/m2 내지 500 g/m2 범위의 면적 밀도를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다. 바람직하게는, 트렁크 응용을 위해, 제1 부직물층은 60 g/m2 내지 130 g/m2, 더욱 더 바람직하게는 60 g/m2 내지 90 g/m2 범위의 면적 밀도를 가질 수 있다.
바닥재 응용들의 경우, 본 명세서에서 제1 부직물층의 두께는 바람직하게는 0.1 내지 6.0 mm의 범위이며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함하고, 제1 부직물의 면적 밀도는 바람직하게는 60 g/m2 내지 200 g/m2의 범위이고, 보다 바람직하게는 60 g/m2 내지 150 g/m2, 심지어 60 g/m2 내지 130 g/m2의 범위에 있다.
중합성 시트는 바람직하게는 열가소성 고분자이며, 예를 들어, 폴리에틸렌(예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.94 g/cc 내지 0.96 g/cc), 저밀도 폴리에틸렌(0.91 g/cc 내지 0.92 g/cc) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.93 g/cc), 폴리프로필렌, 에틸비닐아세테이트, 열가소성 탄성중합체, 열가소성 올레핀, 폴리에스테르, 코-폴리에스테르, 폴리아미드(예를 들어 나일론 6 및 나일론 6, 6), 또는 이들의 조합이 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 실시예들에서, 열가소성 고분자는 가교될 수 있거나, 열경화성 고분자가 대안적으로 이용될 수 있다. 중합성 시트는 바람직하게는 0.1 mm 내지 4.0 mm 범위의 두께를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함하고, 30 gsm 내지 5000 gsm 범위의 면적 밀도를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다.
하나 이상의 착색제들은 소비자가 볼 수 있도록 제1 부직물층 위에 가시적인 장식 외관을 형성하는데 사용된다. 착색제들은 바람직하게는 잉크, 페인트 또는 스테인을 포함하며, 예를 들어 안료 염료들이 있다. 착색제들은 바람직하게는 0.01 mm 내지 0.3 mm 범위의 두께로 침착된다. 특히 바람직한 실시예들에서, 착색제들은 체크무늬, 하운드투스, 우드-그레인, 탄소 섬유, 가죽, 위장, 또는 다른 기하학적 디자인들과 같은 패턴들로 침착되며, 이는 본 명세서에서 하나 이상의 기하학적 모양들을 포함하는 디자인들로 이해될 수 있다. 도면들(도 1 내지 2 참조)은 확인된 패턴들의 경우에서와 같이 제1 부직물층의 표면 위의 별개의 위치들에 착색제의 배치를 도시하지만, 착색제(또는 다수의 착색제들)는 또한 착색제층을 형성하기 위해 제1 부직물층의 전체 면에 적용될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 착색제들은 흑색, 회색, 그리고 백색뿐만 아니라 다수의 다른 색상들을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 것처럼, 라미네이트(100)는 제1 부직물 재료의 전체 내구성을 향상시키기 위해 제1 부직물(104) 및 중합성 시트(108) 위에 침착되어 있는 국소 코팅(114)을 선택적으로 포함한다. 예를 들어, 국소 코팅(114)은 열가소성 탄성중합체들, 열가소성 올레핀들, 폴리우레탄, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 글리콜 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETg), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 국소 코팅(114)은, 존재하는 경우, 0.1 mm 내지 3.0 mm 범위의 두께를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다. 국소 코팅 중량은 15 gsm 내지 340 gsm의 범위, 보다 구체적으로 30 gsm 내지 100 gsm의 범위일 수 있다. 국소층은 매끄러울 수 있거나 플로어 표면 위의 견인력을 향상시키기 위해 적용되는 그레인(grain)을 가질 수 있다. 국소 코팅들이 있는 바닥재에 대한 테이버 마모 테스트(taber abrasion testing)는 1500 사이클 사용(H18 휠, 1000 gm 무게)의 최고 수준의 부직물에 비교하여 15, 000 사이클 사용(H18 휠, 1000 gm 무게)만큼 높을 수 있다. 테이버 테스트는 SAE J1530 및/또는 ASTM D3884를 기반으로 한다.
다른 실시예들에서, 바인더 섬유들은 제1 부직물층의 내구성을 향상시키기 위해 이용될 수 있다.
임의의 전술한 실시예들에서, 도 1 및 2에 도시된 것처럼 제2 부직물층(120)은 중합성 시트(122)의 제2 표면에 선택적으로 부착된다. 제2 부직물은 스펀본드, 스펀레이스, 바늘 천공된, 또는 에어레이드(airlaid) 부직물일 수 있다. 바람직하게는, 제2 부직물은 15 g/m2 내지 1200 g/m2 범위의 평량을 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함하고, 0.1 mm 내지 12.0 mm 범위의 두께를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다. 제2 부직물을 형성하는 섬유들은 바람직하게는 열가소성 재료로부터 형성되고, 예를 들어 폴리에스테르, 면, 코-폴리에스테르, 고밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.94 g/cc 내지 0.96 g/cc), 저밀도 폴리에틸렌(0.91 g/cc 내지 0.92 g/cc), 선형 저밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.93 g/cc), 폴리프로필렌, 폴리아미드(예를 들어 나일론 6 또는 나일론 6, 6), 글리콜 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETg), 그리고 이들의 조합이 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 섬유 데니어는 바람직하게는 0.7 데니어 내지 45 데니어의 범위이며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다.
부직물 라미네이트들은 본 명세서에서 바람직하게는 제1 부직물을 중합성 시트의 제1 측에 부착함으로써 형성된다. 제1 부직물은 중합성 시트를 제1 부직물 위에 직접 압출시키는 것을 포함하는 다수의 방법들에 의해 부착될 수 있으며, 중합성 시트가 여전히 용융되어 있는 동안 섬유들을 중합성 시트에 약간 맞물리게 만든다. 특히 바람직한 실시예들에서, 제1 부직물 및 중합성 시트는 열, 압력, 또는 열 및 압력 둘 모두가 제1 부직물 및 중합성 시트에 적용되는 경우 함께 적층된다. 또한, 또는 대안적으로, 접착층이 층들을 함께 결합시키기 위해 제1 부직물과 중합성 시트 사이에 제공될 수 있다. 제2 부직물층은, 존재하는 경우, 또한 중합성 시트에 적층될 수 있다. 제2 부직물층은 제1 부직물이 중합성 시트에 부착되기 전에 또는 후에 동시에 중합성 시트에 부착될 수 있다.
실시예들에서, 도 3에 도시된 것처럼 중합성 시트는 라미네이트들로부터 생략될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 장식, 부직물 라미네이트(100)는 일반적으로 제2 부직물(120)의 제1 측(124)에 부착된 제1 부직물층(104)의 제1 측(102)을 포함한다. 전술한 것과 유사하게, 페인트, 스테인, 안료, 또는 잉크와 같은 착색제(110)는 부직물의 제1 측에 대향하는 제1 부직물(104)의 제2 측(112) 위에 침착된다.
또한, 제1 부직물층 자체는 바람직하게는 스펀본드, 스펀레이스 또는 바늘 천공된 스크림이고, 바람직하게는 열가소성 고분자 재료로부터 제공된 섬유들로부터 형성될 수 있으며, 예를 들어 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.94 g/cc 내지 0.96 g/cc), 저밀도 폴리에틸렌(0.91 g/cc 내지 0.92 g/cc), 선형 저밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.93 g/cc), 폴리에스테르, 폴리아미드(나일론 6 및 나일론 6, 6 포함), 글리콜 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETg), 또는 이들의 조합이 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한 섬유들은 바람직하게는 0.7 데니어 내지 45 데니어 범위의 데니어를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다. 본 명세서에서 용어 스크림의 사용은 웹형 제품을 나타내는 것으로 이해될 수 있다.
전술한 실시예들과 유사하게, 제1 부직물층(104)은 0.1 mm 내지 6.0 mm 범위의 두께를 나타낼 수 있으며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함하고, 15 g/m2 내지 500 g/m2 범위의 면적 밀도를 나타낼 수 있으며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다. 예를 들어, 제1 부직물은 바람직하게는 35 g/m2 내지 200 g/m2, 또는 50 g/m2 내지 150 g/m2, 또는 50 g/m2 내지 130 g/m2의 범위의 면적 밀도를 가질 수 있다. 특정 두께들 및 면적 밀도들은 제1 부직물 스크림층이 선택된 응용에 의존할 수 있다.
또한, 트렁크 응용들에서, 제1 부직물층은 바람직하게는 0.2 내지 1.0 mm 범위의 두께를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함하고, 50 g/m2 내지 100 g/m2 범위의 면적 밀도를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다. 바람직하게는, 트렁크 응용들을 위해, 제1 부직물층은 60 g/m2 내지 130 g/m2 범위, 더욱 더 바람직하게는 60 g/m2 내지 90 g/m2 범위의 면적 밀도를 가질 수 있다.
바닥재 응용들의 경우, 본 명세서에서 제1 부직물층의 두께는 바람직하게는 0.2 내지 1.5 mm의 범위에 있으며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함하고, 제1 부직물의 면적 밀도는 바람직하게는 60 g/m2 내지 200 g/m2 범위에 있으며, 보다 바람직하게는 60 g/m2 내지 150 g/m2, 심지어 60 g/m2 내지 130 g/m2의 범위에 있다.
부직물(104)의 제1 표면(102)에 부착된 제2 부직물층(120)은 바람직하게는 스펀본드, 스펀레이스, 바늘 천공된 또는 에어레이드 부직물이고, 15 g/m2 내지 1200 g/m2의 범위에서 평량을 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함하고, 0.1 mm 내지 12.0 mm 범위의 두께를 나타내며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다. 제2 부직물을 형성하는 섬유들은 바람직하게는 열가소성 재료로부터 형성되며, 예를 들어 폴리에스테르, 면, 코-폴리에스테르, 고밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.94 g/cc 내지 0.96 g/cc), 저밀도 폴리에틸렌(0.91 g/cc 내지 0.92 g/cc), 선형 저밀도 폴리에틸렌(예를 들어 0.93 g/cc), 폴리프로필렌, 폴리아미드(예를 들어 나일론 6 또는 나일론 6, 6), 글리콜 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETg), 그리고 이들의 조합이지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 섬유 데니어는 바람직하게는 0.7 데니어 내지 45 데니어의 범위에 있으며, 그 안에 모든 값들 및 범위들을 포함한다.
또한, 하나 이상의 착색제들은 소비자가 볼 수 있도록 제1 부직물층 위에 가시적인 장식 외관을 형성하는데 사용된다. 착색제들은 바람직하게는 잉크들, 페인트들, 또는 스테인들을 포함하며, 예를 들어 안료 염료들이 있다. 착색제들은 바람직하게는 0.01 mm 내지 0.3 mm 범위의 두께로 침착된다. 특히 바람직한 실시예들에서, 착색제들은 체크무늬, 하운드투스, 우드-그레인, 탄소 섬유, 가죽, 위장, 또는 다른 기하학적 디자인들과 같은 패턴들로 침착된다. 도면들(도 3 내지 5 참조)은 확인된 패턴들의 경우에서와 같이 제1 부직물층의 표면 위의 별개의 위치들에 착색제의 배치를 도시하지만, 착색제(또는 다수의 착색제들)는 또한 착색제층을 형성하기 위해 제1 부직물층의 전체 면에 적용될 수 있다. 착색제들은 흑색, 회색, 그리고 백색뿐만 아니라 다수의 다른 색상들을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼, 라미네이트들(100)은 제1 부직물 재료의 전체 내구성을 향상시키기 위해 제1 부직물(104) 및 착색제(110) 위에 입혀진 국소 코팅(114)을 선택적으로 포함한다. 또한, 예를 들어, 국소 코팅(114)은 열가소성 탄성중합체들, 열가소성 올레핀들, 폴리우레탄, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 글리콜 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETg)를 포함할 수 있다. 국소 코팅(114)은, 존재하는 경우, 0.1 mm 내지 3.0 mm 범위의 두께를 나타내며, 모든 값들 및 범위들을 포함한다. 국소 코팅 중량은 15 gsm 내지 340 gsm, 보다 구체적으로 30 gsm 내지 100 gsm의 범위일 수 있다. 국소층은 매끄러울 수 있거나, 또는 플로어 표면 위의 견인력을 향상시키기 위해 적용된 그레인을 가질 수 있다. 국소 코팅들이 있는 바닥재에 대한 테이버 마모 테스트는 1500 사이클 사용(H18 휠, 1000 gm 무게)의 최고 수준의 부직물에 비교하여 15, 000 사이클 사용(H18 휠, 1000 gm 무게)만큼 높을 수 있다. 테이버 테스트는 SAE J1530 및/또는 ASTM D3884를 기반으로 한다.
다른 실시예들에서, 바인더 섬유들은 제1 부직물층의 내구성을 향상시키기 위해 이용될 수 있다.
전술한 부직물-부직물 라미네이트들(nonwoven-nonwoven laminates)은 바람직하게는 본 명세서에서 제1 부직물 위에 직접 제2 부직물을 형성하는 것을 포함하는 다수의 기계적 결합 방법들에 의해 형성되며, 부직물들의 섬유들을 약간 서로 맞물리게 만들며, 또는 바늘 천공 또는 하이드로인탱클링(hydroentangling)과 같은 엉킴 공정(entanglement process)을 사용하여 제1 부직물층을 제2 부직물층으로 바늘 천공함으로써 형성된다. 다른 실시예들에서, 부직물들은 열, 압력, 또는 열 및 압력 둘 모두의 적용으로 함께 적층될 수 있다. 또한, 또는 대안적으로, 층들을 함께 결합시키기 위해 부직물들 사이에 접착층이 제공될 수 있다.
도 5는 제1 부직물(104) 및 제2 부직물(120)이 바늘 천공되거나 하이드로인탱글된(hydroentangled) 바람직한 실시예들을 도시한다. 도시된 것처럼, 제1 부직물의 섬유들(130)의 일부는 제2 부직물 내로 푸시되거나, 일부 실시예들의 경우 제2 부직물을 통해 푸시되며, 그 반대로 제2 부직물의 섬유들이 제1 부직물 내로 푸시되거나, 또는 이 둘 모두일 수 있다. 이는 추가적인 접착 재료들을 제공할 필요 없이 부직물들을 기계적으로 서로 맞물리게 한다. 그러나, 이러한 접착 재료들은 또한 내구성을 향상시키기 위해 첨가될 수도 있다.
임의의 전술한 실시예들에서, 라미네이트들을 형성하기 전에 또는 후에, 착색제가 제1 부직물 위에 침착된다. 전술한 것처럼 하나 이상의 착색제층들은 원하는 장식 외관을 만들기 위해 인쇄 공정에 의해 적용될 수 있다. 바람직한 실시예들에서, 착색제는 인쇄 공정을 이용하여 부직물 위에 침착되고, 특히 바람직한 실시예들에서 스크린 인쇄 공정이 사용된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 플렉소그래픽 인쇄(flexographic printing) 또는 패드 인쇄(pad printing)와 같은 다른 인쇄 공정들이 이용될 수 있다. 국소 코팅이 적용되는 경우, 국소 코팅은 착색제가 침착된 후에 적용된다.
또한, 착색제가 적용되기 전에, 후에, 또는 적용될 때, 임의의 전술한 라미네이트 시트들은 압력, 열의 적용, 또는 압력과 열의 조합을 사용하여 3 차원 기하학적 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 방법들은 열 성형(thermoforming), 압축 성형(compression molding), 그리고 진공 성형(vacuum forming)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 3 차원 기하학적 구조들은 라미네이트 시트들로부터 연장되는 돌출부들(projections) 또는 함몰부들(depressions)을 포함할 수 있으므로 3 차원인 것으로 이해된다.
따라서, 자동차들은 이전에 사용된 바늘 천공된 표면 직물들(face fabrics)의 성능 특성들을 여전히 유지하면서 중량 감소의 목표를 달성하는 것을 돕기 위해 본 명세서에서 설명된 장식, 부직물 라미네이트들을 포함할 수 있다. 부직물 라미네이트들은 바닥재, 액세서리 매트들, 화물 매트들, 트렁크 라이닝, 글로브 박스 라이닝, 콘솔, 그리고 맵포켓 라이닝, 시트백 및 트림, 패키지 트레이들, 외부 휠 아치 라이너들, 그리고 차체 쉴드들의 보이는 표면들에 사용될 수 있다. 장식, 부직물 라미네이트들은 부직물들이 현재 장식 층들을 제공하는 다른 응용들에서 사용될 수 있다.
최종 라미네이트들은 트렁크 재료들에서 53 % 중량 감소를 포함하여 비교적 가벼운 중량들을 나타내면서, 특히 트렁크들에 대한 테이버 마모 특성들(Taber wear characteristics)이 유지되고 OEM 요구 사항들인 H10 500g 1200 사이클을 통과했다. 테이버 테스트는 SAE J1530 및/또는 ASTM D3884를 기반으로 한다.
나아가, 라미네이트들은 또한 OEM 변색(fade) 테스트들을 통과하고 ISO 105-A02/AATCC 평가 절차 1, (그리고 FLTM BO 116-01)에 의해 측정된 것처럼, 크세논 테스트 시스템(xenon test system) 사용에 대하여 적어도 225 kJ/m2 및 451 kJ/m2까지의 변색 저항성을 나타낸다. 그 결과들은 그레이 스케일(gray scale)로 시각적으로 얻어지며 최소 순위 4를 통과해야 한다.
도 6은 본 명세서에서 설명된 것처럼 제1 부직물의 표면 위에 도입된, 이 경우 스펀본드인, 우드 그레인 패턴을 포함하는 라미네이트의 실시예의 사진을 도시한다. 본 명세서에서 2 차원 형상으로 지칭되는 것을 나타내는 시트 형태인 것에 추가하여, 도 7에서 제공된 라미네이트 실시예의 사진에서 도시된 것처럼, 라미네이트는 또한 3 차원 기하학적 구조를 갖기 위하여 본 명세서에서 이해되는 것으로 형성될 수 있다. 3 차원 기하학적 구조들은 이러한 부직물들이 채용될 수 있는 임의의 자동차 구성요소의 형상으로 가정될 수 있으며, 예를 들어, 바닥재들, 트렁크 라이너들, 글로브 박스 라이너들, 로드 플로어들, 콘솔 및 맵포켓 라이너들, 시트백 및 트림, 패키지 트레이들, 외부 휠 아치 라이너들, 그리고 차체 쉴드들의 보이는 표면들이 있으며, 이에 제한되지 않는다.
몇 가지 방법들 및 실시예들에 대한 전술한 설명은 예시의 목적들로 제시되었다. 개시된 정확한 단계들 및/또는 형태들은 빠짐 없는 것으로 의도되거나 청구항들을 제한하는 것으로 의도된 것이 아니며, 전술한 교시에 비추어 많은 수정들 및 변형들이 명백히 가능하다. 본 발명의 범위는 여기에 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 것으로 의도된다.

Claims (18)

  1. 장식 부직물 스크림 라미네이트를 형성하는 방법으로서,
    제1 측 및 제2 측을 갖는 제1 부직물로서, 0.1 mm 내지 6.0 mm 범위의 두께 및 15 g/m2 내지 500 g/m2 범위의 면적 밀도를 가지는 제1 부직물을 제공하는 단계;
    제1 측 및 제2 측을 갖는 중합성 시트로서, 0.1 mm 내지 4.0 mm 범위의 두께 및 30 g/m2 내지 5000 g/m2 범위의 면적 밀도를 가지는 중합성 시트를 제공하는 단계;
    0.1 mm 내지 12.0 mm 범위의 두께 및 15 g/m2 내지 1200 g/m2 범위의 면적 밀도를 가지는 제2 부직물을 제공하는 단계;
    상기 제1 부직물의 상기 제1 측을 상기 중합성 시트의 상기 제1 측에 부착시키고, 상기 제2 부직물을 상기 중합성 시트의 상기 제2 측에 부착시켜, 라미네이트를 형성하는 단계;
    착색제를 0.01 mm 내지 0.3 mm의 두께로 상기 제1 부직물의 상기 제2 측 상에 적용하는 단계;
    국소 코팅을 0.1 mm 내지 0.3 mm의 두께로 상기 착색제 및 상기 제1 부직물의 상기 제2 측 상에 적용하는 단계
    를 포함하고,
    상기 국소 코팅은 열가소성 탄성중합체들, 열가소성 올레핀들, 폴리우레탄, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 글리콜 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETg), 또는 이들의 조합을 포함하며, 상기 국소 코팅은 15 gsm 내지 340 gsm의 범위의 중량을 갖고,
    상기 착색제를 갖는 상기 라미네이트는, ISO 105-A02/AATCC 평가 절차 1에 의해 측정된 225 kJ/m2 및 451 kJ/m2의 크세논 테스트 시스템에서 변색 저항성 최소 순위 4를 가지며, 상기 라미네이트의 국소 코팅 측이 ASTM D3884 또는 SAE J1530에 따라 H18 휠 및 1000 gm 무게를 사용하여 15,000 사이클의 테이버 마모를 가지는, 장식 부직물 스크림 라미네이트를 형성하는 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 착색제는 스크린 인쇄에 의해 침착되는, 장식 부직물 스크림 라미네이트를 형성하는 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 중합성 시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 코-폴리에스테르, 에틸비닐아세테이트, 열가소성 탄성중합체, 열가소성 올레핀, 그리고 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 중합성 재료들인, 장식 부직물 스크림 라미네이트를 형성하는 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 중합성 시트 및 상기 제1 부직물은 열, 압력, 또는 열 및 압력 모두의 적용시에 적층되는 것인, 장식 부직물 스크림 라미네이트를 형성하는 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 부직물 및 상기 제2 부직물은 기계적으로 결합되는 것인, 장식 부직물 스크림 라미네이트를 형성하는 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 라미네이트를 3 차원 기하학적 구조로 형성하는 것을 더 포함하는, 장식 부직물 스크림 라미네이트를 형성하는 방법.
  7. 장식 부직물 라미네이트로서,
    제1 부직물 및 중합성 시트로서, 중합성 시트의 제1 측에 제1 부직물의 제1 측이 부착되고, 상기 제1 부직물은 0.1 mm 내지 6.0 mm 범위의 두께 및 15 g/m2 내지 500 g/m2 범위의 면적 밀도를 가지고, 상기 중합성 시트는 0.1 mm 내지 4.0 mm 범위의 두께 및 30 g/m2 내지 5000 g/m2 범위의 면적 밀도를 가지는, 제1 부직물 및 중합성 시트;
    0.01 mm 내지 0.3 mm의 두께로 상기 제1 부직물의 제2 측 상에 침착된, 잉크, 페인트 또는 안료 염료로부터 선택된 착색제;
    0.1 mm 내지 0.3 mm의 두께로 상기 착색제 및 상기 제1 부직물의 상기 제2 측 상에 적용된 국소 코팅;
    상기 중합성 시트의 제2 측에 부착된 제2 부직물로서, 상기 제2 부직물은 0.1 mm 내지 12.0 mm 범위의 두께 및 15 g/m2 내지 1200 g/m2 범위의 면적 밀도를 가지는, 제2 부직물
    을 포함하고,
    상기 국소 코팅은 열가소성 탄성중합체들, 열가소성 올레핀들, 폴리우레탄, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 글리콜 개질 폴리에틸렌테레프탈레이트(PETg), 또는 이들의 조합을 포함하며, 상기 국소 코팅은 15 gsm 내지 340 gsm의 범위의 중량을 갖고,
    상기 착색제를 갖는 상기 라미네이트는, ISO 105-A02/AATCC 평가 절차 1에 의해 측정된 225 kJ/m2 및 451 kJ/m2의 크세논 테스트 시스템에서 변색 저항성 최소 순위 4를 가지며, 상기 라미네이트의 국소 코팅 측이 ASTM D3884 또는 SAE J1530에 따라 H18 휠 및 1000 gm 무게를 사용하여 15,000 사이클의 테이버 마모를 가지는, 장식 부직물 라미네이트.
  8. 제7항에서,
    상기 중합성 시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 코-폴리에스테르, 에틸비닐아세테이트, 열가소성 탄성중합체, 열가소성 올레핀, 그리고 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 중합성 재료들인, 장식, 부직물 라미네이트.
  9. 제7항에서,
    상기 제2 부직물은 상기 중합성 시트의 제2 측에 부착되어 있는, 장식 부직물 라미네이트.
  10. 제7항에서,
    상기 라미네이트는 3 차원 기하학적 구조를 나타내는, 장식 부직물 라미네이트.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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