KR20000037097A - 자동차용 어코스틱 헤드라이너 제조방법 및 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각 소재들을 가열하지 않고도 각 소재들이 효과적으로 적층부착 되도록 된 새로운 구성의 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법 및 제조장치에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 콘베이어(50)를 따라 이송되는 폴리우레탄폼시트(10)의 상하면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 접착제도포공정(A)과, 부직포(30)의 상면에 제1글래스화이버매트층(20)이 중첩되어 이루어진 글라스화이버매트-부직포적층체(34)를 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 근접되게 공급시키는 글라스화이버매트-부직포공급공정(B)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 제1글라스화이버매트(20)의 상면에 카탈리스트(촉매)를 공급하는 스프레이공정(C)과, 상기 카탈리스트가 공급되어 이송되는 글라스화이버매트-부직포적층체(34)의 상면에 상기 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시키는 제1적층공정(D)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)의 상면에 제2글래스화이버매트층(22)과 표피부직포(32)를 적층시키는 제2적층공정(E)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법이 제공된다.
Description
본 발명은 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 소재들을 가열하지 않고도 각 소재들이 효과적으로 적층부착 되도록 된 새로운 구성의 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 내측에는 실내공간을 마감 및 장식하면서 차량의 소음을 흡차단시킬 수 있는 내장재가 구비된다. 이러한 내장재들은 주로 도 1에 도시된 바와 같이, 폴리우레탄폼(1)의 저면에 접착필름(2)과 글라스매트(3), 접착필름(2)과 부직포(4)를 순차적으로 적층하고 이를 제1히팅챔버(9)와 제1프레스(8)로 가열가압하여 부착하는 제1적층공정과, 상기 폴리우레탄폼(1)의 상면에 접착필름(2)과 글라스매트(3), 접착필름(2)과 부직포(4)를 순차적으로 적층하고 제2히팅챔버(7)와 제2프레스(6)로 가열가압하여 부착하는 제2적층공정 및 이를 소정길이로 절단하는 등의 후가공공정을 거쳐 제조된다. 이와 같이 종래의 라미네이팅방법에서는 필름상태나 분말상의 접착제를 사용하여 각 적층소재를 부착하기 때문에 필름 또는 분말상의 접착제를 용융시키기 위한 반복적인 가열과정이 필수적으로 요구되었다.
이와 같은 종래의 기술은 180~220℃ 정도의 가열,가압과정에서 폴리우레탄폼 등과 같은 각 소재들의 특성이 변형되어 흡음성능 저하는 물론이거니와 강성 등의 기능이 현저히 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 각 소재들을 접착시키기 위한 가열과정을 거치지 않고도 각 소재들이 효과적으로 적층부착되도록 함으로써, 각 적층소재들의 흡차음 특성이 양호하게 유지되도록 된 새로운 구성의 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 자동차용 내장재의 라미네이팅공정을 보인 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 라미네이팅공정을 보인 개략도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 라미네이팅공정을 보인 개략도
도 4는 본 발명에 의해 제조된 자동차용 내장재의 단면도
도 5, 도 6, 도 7은 본 발명에 의해 제조된 헤드라이너의 흡음성을 테스트 한 그래프이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10. 폴리우레탄폼시트 20. 제1글래스화이버매트층
22. 제2글래스화이버매트층 30. 부직포
32. 표피부직포
본 발명에 따르면, 콘베이어(50)를 따라 이송되는 폴리우레탄폼시트(10)의 상하면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 접착제도포공정(A)과, 부직포(30)의 상면에 제1글래스화이버매트층(20)이 중첩되어 이루어진 글라스화이버매트-부직포적층체(34)를 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 근접되게 공급시키는 글라스화이버매트-부직포공급공정(B)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 제1글라스화이버매트(20)의 상면에 카탈리스트(촉매)를 공급하는 스프레이공정(C)과, 상기 카탈리스트가 공급되어 이송되는 글라스화이버매트-부직포적층체(34)의 상면에 상기 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시키는 제1적층공정(D)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)의 상면에 제2글래스화이버매트층(22)과 표피부직포(32)를 적층시키는 제2적층공정(E)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 폴리우레탄폼시트(10)의 상하면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 접착제도포부(82)와, 부직포(30)의 상면에 제1글래스화이버매트층(20)이 중첩되어 이루어진 글라스화이버매트-부직포적층체(34)를 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 근접되게 공급시키는 글라스화이버매트-부직포공급부(84)와, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 제1글라스화이버매트(20)의 상면에 카탈리스트(촉매)를 공급하는 스프레이부(86)와, 상기 글라스화이버매트-부직포적층체(34)의 상면에 상기 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시키는 제1적층부(88)와, 상기 폴리우레탄폼시트(10)의 상면에 제2글래스화이버매트층(22)과 표피부직포(32)를 적층시키는 제2적층부(89)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조장치이다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 콘베이어(50)를 따라 이송되는 폴리우레탄폼시트(10)의 상하면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 제1접착제도포공정(가)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 근접되게 부직포(30)를 공급시키는 부직포공급공정(나)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 부직포(30)의 상면에 카탈리스트(촉매)를 공급하는 스프레이공정(다)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 부직포(30)의 상면에 글래스화이버쵸프트를 뿌려서 제1,2글래스화이버매트층(20,22)을 형성시키는 글래스화이버매트형성공정(라)과, 상기 제1,2글래스화이버매트층(20,22)의 상면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 제2스프레이공정(마)과, 상기 부직포(30)의 상면에 상기 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시키는 제1적층공정(바)과, 상기 제2글래스매트층(22) 상면에 표피부직포(32)를 적층시키는 제2적층공정(사)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 접착제도포공정(A)에서는 상기 폴리우레탄폼시트(10)를 이송컨베이어(50)에 의해 공급하고, 그 상하면에 도포롤러(12)를 이용해 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포한다. 본 발명에서는 이와 같이 폴리우레탄 접착제를 액상의 것으로 사용함으로써 종래의 핫멜트 필름 등의 접착제를 용융 또는 융착시키기 위한 가열공정이 요구되지 않는다. 그리고 상기 글라스화이버매트-부직포공급공정(B)에서는 부직포(30)의 상면에 제1글래스화이버매트층(20)이 중첩된 글라스매트-부직포적층체(34)를 상기 폴리우레탄폼시트(10)에 근접되게 공급시킨다. 이때에는 제1글래스화이버매트층(20)을 별도의 접착제를 사용하여 부직포(30)에 접착시켜 공급할 수도 있으나, 제1글래스화이버매트층(20)을 부직포(30)의 상면에 단순히 중첩시켜 공급하는 것이 바람직하다. 이는 제1글래스매트층(20)과 부직포(30)를 폴리우레탄폼시트(10)에 접착시킬 때 상기 폴리우레탄폼시트(10)에 도포된 액상의 폴리우레탄 접착제가 상기 제1글래스화이버매트층(20)에 침투되어 제1글래스화이버매트층(20)과 부직포(30)가 효과적으로 부착되기 때문이다.
그런 다음 상기 카탈리스트 스프레이공정(C)에서는 폴리우레탄폼시트(10)와 글라스화이버매트-부직포적층체(34)의 상면에 액상의 카탈리스트를 공급한다. 이와 같이 카탈리스트를 공급하면, 액상의 폴리우레탄 접착제가 카탈리스트와 반응하여 우레탄 결합을 함으로써 제품에 요구되는 강성을 향상시킨다. 이때 사용되는 카탈리스트는 알코올이나 아민 등과 같이 활성수소를 가지는 화합물이다.
한편, 종래에는 접착필름으로서 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 등을 사용하여 각 소재들을 용융접착시키기 때문에 상기 폴리우레탄폼(10)의 셀구조가 폐쇄 또는 손상되어 헤드라이너 개발의 기본 목적인 흡음성능이 저하되는 문제점이 있다.
그러나 본 발명에서는 액상의 폴리우레탄 접착제가 카탈리스트와 화학반응하여 우레탄결합을 형성하므로 상기 폴리우레탄폼(10)의 물성과 동일한 성질을 나타내므로 흡음성능이 우수한 특징이 있다.
이어서 제1적층공정(D)에서는 상기 글라스화이버매트-부직포적층체(34)의 상면에 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시킨다.
그 다음 제2적층단계(E)에서는 저면에 제2글래스화이버매트층(22)이 중첩된 표피부직포(32)를 공급시켜 상기 폴리우레탄폼시트(10)의 상면에 적층시킨다. 필요에 따라서는 상기 제2글래스화이버매트층(22)을 폴리우레탄폼시트(10)의 상면에 먼저 배치시킨 다음 그 위에 표피부직포(32)를 공급배치시킬 수도 있다.
도 3은 본 발명에 다른 어코스틱 헤드라이너 제조방법의 변형예를 나타낸 공정도이다. 이에 따르면 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 부직포(30)의 상면에 글래스화이버쵸프트를 뿌려서 상기 제1,2글래스화이버매트층(20,22)을 형성한다. 즉, 상기 접착제도포과정(가)에서 폴리우레탄폼시트(10)를 이송컨베이어(50)에 의해 공급하고 그 상하면에 도포롤러(12)를 이용해 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포한다. 그리고 상기 부직포공급과정(나)에서 부직포(30)를 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 근접되게 공급배치시킨다. 이어서 카탈리스트를 스프레이하는 스프레이과정(다)에서는 폴리우레탄폼시트(10)와 부직포(30)의 상면에 상기 액상의 카탈리스트를 스프레이한다.
이어서 글래스화이버매트형성과정(라)에서는 폴리우레탄폼시트(10)와 부직포(30)의 상면에 글래스화이버쵸프트를 뿌려서 각각 제1,2글래스화이버매트층(20,22)을 형성시킨다. 이와 같이 하면 상기 부직포(30)의 상면에 제1글래스화이버매트층(20)이 적층된 글래스화이버매트-부직포적층체(34)가 형성된다. 그 다음 스프레이공정(마)에서 상기 제1,2글래스화이버매트층(20,22)에 액상의 폴리우레탄 접착제를 스프레이 하고, 이어서 제1적층공정(바)에서 상기 글래스화이버매트-부직포적층체(34)의 상면에 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시킨다. 그리고 제2적층과정(사)에서 제2글래스화이버매트층(22)의 상면에 표피부직포(32)를 공급적층시킨다.
이와 같이 일체로 부착된 적층체(60)는 컷팅기에 의해 적당한 길이로 절단되고, 약 120 ~ 150℃ 정도의 성형몰드(70)에서 성형되어 원하는 형상의 제품으로 완성된다.
이러한 본 발명에 의한 제조방법은 종래와는 달리 액상의 접착제를 사용하기 때문에 접착제를 용융시키기 위한 가열과정이 요구되지 않으므로 제작공정이 간단하여 제품의 코스트가 다운된다.
실시예 1
α-cabin을 이용해 본 발명에 의해 제조된 헤드라이너와, 본 발명에 의한 것과 동일한 적층구조를 가지나 종래의 일반적인 가열압착방법에 의해 제조된 종래 헤드라이너의 흡음계수를 측정하였다. 그 결과는 도 5에 도시된 바와 같았다. 이러한 실시예 1의 결과로부터 본 발명에 의해 제조된 헤드라이너는 거의 전 주파수영역에서 기존의 헤드라이너에 비해 매우 높은 흡음계수를 가짐을 알 수 있다.
실시예 2
실시예 1의 헤드라이너들을 가지고 실차시험을 통해 그 흡음성능을 실험하였다. 이때 운전조건은 정속 100㎞/ｈ이다. 그 결과 운전석에서 측정한 데이터는 도 6과 같으며, 뒷자석에서 측정한 데이터는 도 7과 같았다. 이 결과에 의하면 본 발명에 의한 헤드라이너가 종래의 헤드라이너에 비해 운전석에서 3.9㏈, 뒷자석에서 3.3㏈ 정도 더 소음이 저감되었다.
이상에서와 같은 본 발명에 의하면, 액상의 접착제를 사용하기 때문에 접착제를 용융시키기 위한 가열과정이 수반되지 않으므로 제작공정이 간단하여 코스트가 절감될 뿐만 아니라 각 적층소재들이 열변형되어 흡음성능이 저하되는 것이 방지된다. 또한, 카탈리스트를 사용하여 접착력이 향상되므로 제품의 강성이 향상된다. 뿐만 아니라 본 발명에 의한 방법은 고에너지를 요구하는 가열공정이 수반되지 않으므로 제작원가가 절감되어 제품의 코스트가 다운된다. 이러한 본 발명은 자동차내부의 도어트림이나 필라 등의 제조에도 적용된다.
Claims (3)
- 콘베이어(50)를 따라 이송되는 폴리우레탄폼시트(10)의 상하면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 접착제도포공정(A)과, 부직포(30)의 상면에 제1글래스화이버매트층(20)이 중첩되어 이루어진 글라스화이버매트-부직포적층체(34)를 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 근접되게 공급시키는 글라스화이버매트-부직포공급공정(B)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 제1글라스화이버매트(20)의 상면에 카탈리스트(촉매)를 공급하는 스프레이공정(C)과, 상기 카탈리스트가 공급되어 이송되는 글라스화이버매트-부직포적층체(34)의 상면에 상기 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시키는 제1적층공정(D)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)의 상면에 제2글래스화이버매트층(22)과 표피부직포(32)를 적층시키는 제2적층공정(E)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법
- 폴리우레탄폼시트(10)의 상하면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 접착제도포부(82)와, 부직포(30)의 상면에 제1글래스화이버매트층(20)이 중첩되어 이루어진 글라스화이버매트-부직포적층체(34)를 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 근접되게 공급시키는 글라스화이버매트-부직포공급부(84)와, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 제1글라스화이버매트(20)의 상면에 카탈리스트(촉매)를 공급하는 스프레이부(86)와, 상기 글라스화이버매트-부직포적층체(34)의 상면에 상기 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시키는 제1적층부(88)와, 상기 폴리우레탄폼시트(10)의 상면에 제2글래스화이버매트층(22)과 표피부직포(32)를 적층시키는 제2적층부(89)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조장치
- 콘베이어(50)를 따라 이송되는 폴리우레탄폼시트(10)의 상하면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 제1접착제도포공정(가)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 근접되게 부직포(30)를 공급시키는 부직포공급공정(나)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 부직포(30)의 상면에 카탈리스트(촉매)를 공급하는 스프레이공정(다)과, 상기 폴리우레탄폼시트(10)와 부직포(30)의 상면에 글래스화이버쵸프트를 뿌려서 제1,2글래스화이버매트층(20,22)을 형성시키는 글래스화이버매트형성공정(라)과, 상기 제1,2글래스화이버매트층(20,22)의 상면에 액상의 폴리우레탄 접착제를 도포하는 제2스프레이공정(마)과, 상기 부직포(30)의 상면에 상기 폴리우레탄폼시트(10)를 적층시키는 제1적층공정(바)과, 상기 제2글래스매트층(22) 상면에 표피부직포(32)를 적층시키는 제2적층공정(사)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 어코스틱 헤드라이너의 제조방법
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