KR19980025348A - 자동차용 내장재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 내장재의 제조공정에 관한 것으로, 단순하면서도 유해하지 않은 제조공정을 제공하기 위하여, 폴리프로필렌섬유와 마를 소정배합비율로 혼합한 기재중간층과, 폴리프로필렌섬유와 폴리에스터섬유를 소정배합비율로 혼합한 기재표피층을 시트화하는 단계와, 이 기재를 이송하는 단계와, 이송된 기재를 예열하는 단계와, 표피재인 PVC시트를 예열하는 단계와, 상기 예열된 표피재와 상기 이송된 기재를 겹쳐서 예열하는 단계와, 상기 예열된 기재와 표피재를 압착성형하는 단계와, 상기 결합된 기재를 트리밍하는 단계와, 상기 표피재를 트리밍하는 단계를 포함하는 자동차용 내장재의 제조방법을 제공한다.

Description

자동차용 내장재의 제조방법(Process for manufacturing interior sheet for car)

본 발명은 자동차용 내장재의 제조공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업이 간단하고 작업시 유해환경이 없는 자동차용 내장재의 제조공정에 관한 것이다.

자동차용 내장용품에는 도어트림(door trim), 엔진후드(engine hood), 헤드라이닝(head lining), 셀프백(shelf back)등이 있다. 도어트림은 도어의 내측면에 부착되는 것으로 승객의 안전과 미관을 좋게하기 위한 목적이고, 엔진후드는 엔진룸으로부터의 소음 및 진동을 차단하여 차실내 및 외부로 전달되는 소음 및 진동을 저감하는 것을 목적으로 하고 있다. 헤드라닝 또한 외부로부터의 단열 및 외부에서 전달되는 소음 및 진동을 차단하는 것을 목적으로 하고, 셀프백은 자동차의 뒷좌석 후면에 장착되어 장식 및 다기능적으로 사용되는 중요한 자동차내장부품이다.

상기 예시한 내장부품의 각 단면은 그 형상이 서로 상이할 것이나, 도 1은 엔진후드용 시트의 부분단면도를 예시하여 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 종래의 내장재는 일반적으로, 레진펠트(resin felt)또는 우드파이버(wood fiber), 우드스톡(wood stock)을 매트(mat)(6)상태로 하고 부직포 등으로 내외측 표피재(skin)(9)가 형성된 구성을 하고 있다.

한편, 이러한 제품을 만드는 공정은 도 2에 도시한 바와 같이, 1차로 레진펠트 등을 매트(6) 상태 또는 패널(panel)상태로 성형한 후(도 2(가)) 열프레스성형 몰드상형(14)과 몰드하형(15) 사이에 삽입후 가압하여 성형 완료한다(도 2(나)). 성형된 제품은 펀칭(또는 트림피얼싱)금형 상형(16)과 하형(17)을 이용하여 패드상태의 제품(6a)을 만든다.(도 2(다))

위 패드상태의 제품(6a)에 부직포 등의 표피재(9)를 부착하기 위해 본드를 스프레이상태로 뿌려 건조후, 오븐 또는 히터에서 가열 진공흡착성형완료하고, 표피재(9)를 부착한 후에 다시 피얼싱금형(18)(19)을 사용하여 완성품을 만든다. (도 2(라))

여기서, 표피재(9)를 패드(6a)에 부착하기 위해서 톨루엔(toluen)과 같은 유독한 화학물질이 함유된 본드를 입자상태의 스프레이로 사용하기 때문에 작업자에게 유해하다.

또한 레진 펠트와 우드파이버 등은 열경화성수지로 바인더(binder)로 페놀수지를 사용하기 때문에 열성형시 유독가스를 방출하여 인체에 유해할 뿐아니라 환경오염의 원인이되기도 한다. 특히 레진펠트는 염료가 포함된 화섬과 페놀수지를 사용하기 때문에 열에 의해 멜팅(melting)되어 경화가 이루어질 때 자극성이 강한 포름알데히드라는 무색의 유독성가스가 발생된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 종래의 자동차용 내장재를 성형하기 위해서는 그 과정이 복잡함은 물론 유해한 성분으로 인하여 공정상에 인체에 유해하고 환경에도 좋지않은 결과를 초래한다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 공정에 유해하지 않고 단순화된 자동차용 내장재의 제조공정을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 자동차용 내장재의 부분단면도

도 2(가)에서 도2(라)는 종래의 자동차용 내장재의 개략적인 제조공정도.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 내장재의 부분단면도

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 내장재의 개략적인 제조공정도

*도면의 주요부분에 대한 간단한 설명*

21: 표피재

22: 기재의 중간층

22a: 기재표피재

23: 기재

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리프로필렌섬유(이하, PP라 한다)와 아마(고대이집트에서 미이라를 감싸주던 썩지않는 섬유)를 섞어 만든 자연섬유로 환경규제에 부합하는 열가소성 수지를 사용한 환경친화성 소재로 만든 자동차용 내장재를 제조하는 방법을 제공한다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 3은 도 1의 종래도면에 대응하는 본 발명에 따른 일예인 3층구조의 기재가 사용된 엔진후드용 시트의 부분단면도로서, 본 발명은 우선 기재(23)는 중간층(22)과 표피층(22a)로 구분되고, 중간층(22)에는 폴리프로필렌(poly-propilen)섬유와 마(麻)를 일정배합비율로 혼합사용하고, 중간층(22)의 양측면에는 폴리프로필렌과 폴리에스터가 혼합된 기재표피층(22a)이 적용된다. 여기서 마는 아마, 대마, 황마, 코코넛껍질 등을 사용할 수가 있다.

미설명된 부호 21은 PVC시트 등 표피재이다.

여기서 기재중간층을 형성하는 생산공정에 대하여 보다 상세히 설명하면, 첫째 덩어리를 쪼개고(bale opening), 둘째, 각 섬유를 한올한올씩 풀어준다(fine opening), 셋째, 아마와 P.P.를 섞어준다(opening). 넷째, 믹서빈(mixer bin)에 섞인후 저장하고, 다섯째, 메탈디텍터/세퍼레이터로 금속물질을 제거한다. 여섯째, 피더(feeder)에 의해 기계용량에 맞게 정량운반한다. 일곱째, 섬유의 일정량을 분해한 후, 여덟째, 섬유층을 조절하여 단층을 형성하고, 쌓아두면 매트화가 완성되는 것이다.

한편, 기재표피층은 폴리프로필렌섬유와 폴리에스터(poly-ester)섬유를 일정배합비율, 예를 들어 약 7:3로 혼합하여 시이트(sheet))상태로 성형한다.

상기 설명한 기재중간층과 기재표피층으로 구성된 기재에 PVC시트와 같은 표피재를 포함한 내장재를 만드는 방법을 도 4를 참조하여 설명한다.

먼저, 기재중간층과 기재표피층으로 매트화된 기재를 이송(S1)하여 1차예열(S2)한다. 예열 조건은 약 180℃, 3kgf/cm²,로 약 30초정도이다.

한편으로는 표피재인 PVC시트를 이송하고 표피재를 180℃, 30초 정도 예열한다(S5) 이 예열조건 역시 적용되는 내장재의 종류와 금형조건 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이지만, 기재의 예열온도조건보다는 다소 낮은 것이 일반적이다.

1차예열된 기재와 예열된 표피재를 겹쳐서 200℃, 3kgf/cm²의 조건으로 또 약 30초 가량 2차예열한다(S3). 이들 조건들은 매트화된 기재의 상태와 적용되는 내장재의 구체적인 종류(예컨데 도어트림용, 헤드라이닝용 등)에 따라 달라질 수 있다.

한편, 기재내부에 바인더 역할을 하는 폴리프로필렌과 아마가 잘 섞이고, 커버링(covering)을 하기에 적당한 온도는 약 200℃이나, 1차예열 후 2차예열까지 이송될 때 너무 허느적 거려서 처리가 곤란할 수 있으므로 1차예열시에는 다소 낮은 온도로 예열한다.

또한 한 번의 예열로 족하지만, 한 번 예열시 약 70초 가량을 예열하는 경우 신속히 처리되는 다른 지점에 비해 예열하는 지점에서 부하가 걸리게 되고 다른 공정은 예열공정이 지속됨에 따라 대기상태로 된다. 따라서 이를 두 번의 예열단계로 나누는 경우 30초마다 이송되므로, 결과물은 보다 빨리 나올 수 있고 공정 중 지체되는 곳이 없게 되는 것이다.

이 예열과정에서 P.P.와 P.E로 표피층을 형성한 기재와 표피재는 접착제 등을 사용하지 않아도 자연히 서서히 결합되게 되는 것이다.

예열된 기재와 표피재를 가압금형으로 이송하여 내장재의 형상에 맞도록 동시에 가압성형한다.(S6) 이 가압성형은 성형성을 고려하여 상온에서 행하여 진다. 이 공정에서 기재와 표피재는 예열된 폴리프로필렌으로 인하여 별도의 접착제를 가하지 않아도 가압시 동시에 성형되게 되는 것이다.

성형된 기재와 표피재를 금형에 설치된 날에 의해 각각 트리밍한다.(S7)(S8).

트리밍된 기재와 표피재를 수작업으로 마무리작업을 하면 최종 내장재가 완성되는 것이다.

한편, 본 발명이 적용되는 기재와 표피재는 열가소성이므로, 공정시 필요하다면 내장재에 장착될 각종의 악세사리들 예를 들어 리테이너 또는 브라켓 또는 챈널 등도 동시에 열융착 성형하는 것이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 따른 내장재용 기재와 표피재가 모두 열가소성이므로 예열하여 열융착하므로 종래의 방법에서 적용되는 본드나, 진공흡착성형방식이 적용될 필요는 없으나, 종래방법으로 제작하는 것도 가능하다. 그러나, 이러한 실시예는 종래의 방법과 같으므로 본드를 사용한다는 것 등으로 작업환경 등에서 일정한 단점이 나타날 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 종래에 레진펠트나 우드파이버에 부직포를 부착하여 사용하는 것에 비교하면, 공정면에서 종래에는 진공흡착전에 본드를 스프레이로 뿌린 후 가열장치가 부착된 성형금형이 필요하였으나, 본 발명에서는 이러한 금형이 필요없게된다.

또한 본 발명의 내장재 소재는 열가소성이기 때문에 미리 소재를 예열하여 냉각성형금형에 자동이송하여 가압성형할 수 있고 또한 표피재와 기재간의 접착이 우수하여 별도의 유해한 본드 등을 사용하지 않고도 동시공정으로 접착할 수 있기 때문에 유해한 작업환경을 개선할 수 있음은 물론 공정면에서 간단하여 저비용 및 고급화를 달성할 수 있게된다.

뿐 아니라 내장재의 장착될 각종의 악세사리들을 동시성형할 수 있기에 공정의 단순화에 커다란 기여를 하게된다.

Claims (2)

1. 폴리프로필렌섬유와 마를 소정배합비율로 혼합하여 매트화하는 기재중간층을 형성하는 단계와,

   폴리프로필렌섬유와 폴리에스터섬유를 소정배합비율로 혼합하여 시트화하여 기재 표피층을 형성하는 단계와,

   상기 기재중간층과 상기 기재표피층이 겹쳐진 기재를 예열하는 단계와,

   상기 기재의 표피재인 PVC시트를 제 1차 예열하는 단계와,

   상기 예열된 표피재를 상기 제 1차예열된 기재와 겹쳐서 예열하는 단계와,

   상기 예열된 기재와 표피재를 상온에서 가압성형하는 단계와,

   상기 가압성형된 기재와 표피재를 각각 트리밍 하는 단계

   를 포함하는 자동차용 내장재의 제조방법
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가압성형하는 단계에서 내장재에 부착되는 악세사리를 동시에 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 제조방법