KR20010070856A - 자동차 내장용 성형기재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 내장용 성형기재에 관한 것으로서, 특히 자동차 천정, 본네트후드(Bonnet Hood), 도어드림(Door Trim), 트렁크(Trunk) 등의 기재(基材)제조방법에 관한 것이다. 본 자동차 내장재용 성형기재는 재생 사용이 가능한 소재로서, 중량을 낮춰 자동차의 연비절감을 할 수 있고 기존의 복잡한 성형공정을 획기적으로 단순화 시켜 가격경쟁력을 부여하였으며, 자동차용 성형기재에서 요구하는 형태안정성, 내열안정성, 난연성, 항균성, 대량생산성, 치수안정성 등의 요구성질을 만족시키는 자동차용 성형기재를 제조하여 국내자동차의 품질향상에 기여할 수 있으며, 자동차의 연비절감에 의한 국제경쟁력을 강화시키는 효과를 제공하게 된다.

Description

자동차 내장용 성형기재 및 그 제조방법{Moldable Substrate for Automotive Top Ceiling and Method of Processing the Same}
본 발명은 자동차용 내장 성형기재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재생이 가능한 소재를 적용하여 자동차 천정, 본네트후드(Bonnet Hood), 도어드림(Door Trim), 트렁크(Trunk) 등을 성형하여 자동차의 연비 절감을 이루게 하고, 성형공정을 간소화 하여, 자동차 내장재의 품질향상을 이루게 하는자동차 내장용 성형기재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 내장기재에서 천정기재는 적용면적이 넓고 3차원구조를 이루고 있어, 여러가지 다양한 특성이 요구된다. 최근 유럽 및 북미 선진국을 중심으로 재생사용(Re-Cycle)이 가능한 소재를 자동차 부품으로 사용하여 환경오염을 방지하는 움직임이 활발하게 진행되고 있다.
따라서 자동차용 내장기재도 재생사용이 가능한 소재개발이 다양하게 진행되고 있으며, 폴리프로필렌, 폴리에스터 소재를 100% 사용한 기재가 개발 진행되고 있다. 폴리프로필렌의 경우 일본에서 시트(Sheet)와 폼(Foam)층을 샌드위치 구조로 붙여 자동차 천장기재에 상품화를 하였으나, 폴리에스터의 경우 접착성 등 가공성이 폴리프로필렌에 비해 나쁘기 때문에 부직포 형상으로 개발이 진행되고 있다.
폴리에스터 100% 부직포를 이용한 성형기재는 재생사용이 가능하고 흡음성이 우수하여 다양한 개발이 진행되고 있으나, 성형기재의 강도가 상대적으로 낮아 간도를 보완하기 위하여 부직포의 두께가 두꺼워지고, 중량이 높아지는 문제가 있으며, 제조속도가 낮아 가격이 높다는 단점이 있으며, 제품이 두꺼워서 운송이 까다롭고 운송비용이 높다는 문제가 있다.
또한 기존의 폴리에스터 내장기재는 견면(High-Loft)방식으로 제조되고 있으나 이러한 방식은 생산속도가 매우 낮아 가격이 비싸고 대량공급에 문제가 있다.
최근, 환경오염 문제가 심각한 문제로 대두되면서, 폐기물에 의한 환경오염을 절감시키는 소재의 재활용성과, 자동차의 매연에 의한 대기오염 절감을 위하여 연비절감이 자동차의 개발에 중요한 포인트가 되고 있다.
이러한 환경오염을 절감기키기 위해서 최근의 자동차 부품의 개발방향은 재활용 물질이면서 연비절감을 위한 저중량화 되고 있다.
이러한 점을 고려하여 생산되고 있는 100% 폴리에스터 부직포 내장기재가 갖고 있는 문제점들은 다음과 같다.
첫째; 부직포의 생산공정이 견면(High-Loft)방식이어서 생산속도가 낮아 가격이 비싸고 공급이 원할하지 않다.
둘째; 견면(High-Loft) 방식이어서 부직포의 두께가 두껍다. 따라서 취급이 어렵고 운송비용이 높다.
셋째; 성형공정에서 제품의 예열시간이 길고 제품의 수축율이 높다.
넷째; 성형공정이 기재성형과 표피재 성형을 별도로 진행하기 때문에 성형공정이 복잡하고 금형제작비용이 높고 공정비용이 높다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 니들펀칭공정에 의하여 얻어진 부직포를 특수한 열풍건조기를 이용한 열처리를 하고 표피재를 일체화 함으로써 재생사용이 가능하므로 환경친화적인 재활용이 가능하며, 제조시 저렴한 비용으로 자동차용 성형기재에서 요구하는 형태안정성, 내열안정성, 난연성, 대량양산성, 치수안정성 등의 요구성질을 만족하는 자동차 내장용 성형기재 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적은, 자동차 내장 성형기재용 부직포를 제조함에 있어서, 100% 폴리에스터 섬유가 니들링되어 니들펠트가 되고 열풍순환식 드라이어를 통과시켜 열적인 세팅으로 구성되는 지지층과, 그 지지층 상에 100% 폴리에스터 핫멜트필름층이 접착되어 동일제의 표면층인 표피재가 순차적으로 부착하여 달성된다.
상기 목적은, 자동차 성형기재용 부직포를 제조함에 있어서, 100% 폴리에스터 섬유를 니들펀칭하여 니들펠트를 적정한 두께로 제조하고 열풍순환식 드라이어를 통과시켜 제품의 열적 세팅을 하여 연속적으로 얻어진 성형기재 위에 폴리에스터(PET) 소재의 홧멜트필름(Hot Melt Pilm)과 폴리에스터(PET)소재의 표피재를 연속적으로 공급시켜 프레스롤의 압력과 내장기재의 잠열에 의해서 접착시킨 후 일정한 길이로 절단하는 것에 의해 달성된다.
도 1은 본 발명에 의한 성형기재의 단면도 이고,
도 2는 본 발명에 의한 성형기재의 제조공정 단면도 이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10; 성형기재 12; 베일오프닝
13; 섬유믹싱장치 14; 카딩기
15; 크로스랍페 16; 니들펀칭장치
17; 열풍순환식드라이어 20; 핫멜트필름
30; 표피재 100; 일체형성형기재
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시한 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 성형공정에 의해 완성된 성형기재를 단면도로 도시하고, 도 2는 본 발명에 의한 성형기재가 제조되는 공정을 단면도로 도시하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 자동차 내장용 성형기재 및 그 제조방법은 폴리에스터(PET)섬유를 공급하여 카딩(Carding)공정을 거친 후 니들펀칭하고 동종재질의 핫멜트필름과 표피재를 프레스롤로 부착하여 소정크기로 커팅하여 표피재 일체형 성형기재를 완성하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 성형기재와 핫멜트필름층 및 표피제는 100%의 폴리에스터 섬유가 사용되며 필요에 따라 유기섬유를 함유할 수 있다.
성형기재는 예를 들면, 100%의 폴리에스터를 베일오프닝(12;Bail Opening)장치에서 섬유를 개섬하여 파인오프닝장치등을 통하여 섬유를 덩어리 형태로 뭉쳐서 이송관을 따라 섬유믹싱장치(13)로 공급한다.
섬유믹싱장치(13)는 섬유가 고르게 분포시킨 다음 고르게 분포된 섬유를 카딩기(14; Carding Machine)로 공급하고 있다.
카딩기(14)는 뭉쳐진 섬유를 얇은 시트형태(웨브)로 만들어 크로스랍페(15; Cross Lapper)로 보내어 여러겹으로 적층하여 소정의 섬유층을 형성하게 된다.
다음으로 섬유층을 니들펀칭장치(16)에서 니들링하여 상호간에 결합을 이루게 됨과 동시에 니들펀칭으로 니들펠트를 적정한 두께로 제조한다.
니들펀칭으로 완성된 니들펠트는 열풍순환식 드라이어(17)에 통과시켜 제품의 열적세팅을 하여 연속적으로 성형기재(10)을 얻는다.
여기서 상기 니들펠트를 결합시키는 니들펀칭장치(16;Needle Machine)는 2~8대로 이루어지며, 니들의 펀칭밀도가 300~800st/㎠이고 니들 관통깊이(Needle Depth)는 3~12㎜가 적절하다.
그리고 상기 열풍순환식 드라이어(17)는 열 챔버(Heat Chamber)내에 메쉬(Mesh)로 이루어진 두 개의 컨베이어 벨트로 구성되고 메쉬벨트 위에서 뜨거운 열풍이 공급되고, 메쉬벨트 아래에서 열풍을 빨아 당겨서 순환시키며, 상기 부직포 니들펠트의 사이로 열풍을 강제로 통과시켜 단시간에 부직포 니들펠트의 열세팅이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
열풍순환식 드라이어를 통과시켜 제품의 열적 세팅을 하여 연속적으로 얻어진 성형기재(10) 위에 폴리에스터(PET) 소재의 핫멜트필름(20;Hot Melt Pilm)과 폴리에스터(PET)소재의 표피재(30)를 연속적으로 공급시켜 프레스롤의 압력과 내장기재의 잠열에 의해서 접착시킨 후 일정한 길이로 절단하여 표피재 일체형 성형기재(100)를 완성한다.
여기서 상기 폴리에스터 섬유가 로우멜트(Low Melt) 폴리에스터와 일반적인 폴리에스터가 소정의 비율로 혼합되며, 로우멜트 폴리에스터의 경우 1성분, 또는 로우멜트 폴리에스터와 일반 폴리에스터가 동시에 방사된 2성분 로우멜트 중 각각 1종이 사용되거나 2종이 소정량 섞여서 사용되는 것이 적절하다.
이와 같이 완성된 자동차용 성형기재는 도1에 도시된 바같이 성형기재층(10)과 핫멜트필름층(20)과 표피제(30)가 적층되어 있으며 모두가 100% 폴리에스터로 되어 있어 재활용이 가능하다.
상기 니들펠트는 두께가 5~20㎜이고, 상기 폴리에스터(PET)소재의 표피재(30)는 부직포와 천 중 어느 하나가 선택되어 이루어지는 것이 적절하다.
상기 폴리에스터(PET)소재의 표피재(30) 지지층측 표면에는 폴리우레탄, 폴리에틸렌 폼(Foam) 중 어느 하나를 적정한 두께로 부착하여 표피재(30)의 쿠션성을 부여시킨다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 자동차 내장용 성형기재 및 그 제조방법은 100% 폴리에스터 섬유를 사용하여 재생사용이 가능하기 때문에 환경오염을 방지 할 수 있으며, 기존의 성형기재에 비해서 저중량이기 때문에 자동차의 연비절감에 의한 경쟁력을 강화시키며, 제품의 성형성이 우수하여 성형공정에서 주름이 전혀 발생하지 않아 제품의 불량을 비약적으로 감소시킨다.
또한 본 발명에 의한 자동차 성형기재는 성형방식을 매우 단순화 할 수 있어 자동차의 개발비용 및 성형비용을 현격하게 절감할 수 있다.
따라서 부직포 성형기재의 제조시 니들펀칭 공정을 이용하여 고속의 생산속도를 실현할 수 있으며, 열풍 순환식 드라이어를 이용하여 제품을 열적으로 안정한 세팅을 하여 성형공정에서의 수축을 최소화시키고 성형제품의 내열안정성이 우수한 제품을 얻을 수 있으며, 표피재와 기재를 일체화시켜 성형공정을 비약적으로 단순화시킬 수 있는 효과가 제공된다.

Claims (8)

  1. 자동차 내장 성형기재용 부직포를 제조함에 있어서,
    100% 폴리에스터 섬유가 니들링되어 니들펠트가 되고 열풍순환식 드라이어를 통과시켜 열적인 세팅으로 구성되는 지지층과, 그 지지층 상에 100% 폴리에스터 핫멜트필름층이 접착되어 동일제의 표면층인 표피재가 순차적으로 부착되어 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 내장용 성형기재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 니들펠트는 두께가 5~20㎜인 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 성형기재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스터(PET)소재의 표피재는 부직포와 천 중 어느 하나가 선택되어 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 내장용 성형기재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스터(PET)소재의 표피제의 지지층측 표면에는 폴리우레탄, 폴리에틸렌 폼(Foam) 중 어느 하나를 적정한 두께로 부착하여 표피제의 쿠션성을 부여시킨 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 성형기재.
  5. 자동차 성형기재용 부직포를 제조함에 있어서,
    100% 폴리에스터 섬유를 니들펀칭하여 니들펠트를 적정한 두께로 제조하고 열풍순환식 드라이어를 통과시켜 제품의 열적 세팅을 하여 연속적으로 얻어진 성형기재 위에 폴리에스터(PET) 소재의 핫멜트필름(Hot Melt Pilm)과 폴리에스터(PET)소재의 표피재를 연속적으로 공급시켜 프레스롤의 압력과 내장기재의 잠열에 의해서 접착시킨 후 일정한 길이로 절단된 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 성형기재 의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 폴리에스터 섬유가 로우멜트(Low Melt) 폴리에스터와 일반적인 폴리에스터가 소정의 비율로 혼합되며, 로우멜트 폴리에스터의 경우 1성분, 또는 로우멜트 폴리에스터와 일반 폴리에스터가 동시에 방사된 2성분 로우멜트 중 각각 1종이 사용되거나 2종이 소정량 섞여서 사용되는 자동차 내장용 성형기재의 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 니들펠트를 결합시키는 니들펀칭(Needle Machine)은 2~8대로 이루어지며, 니들의 펀칭밀도가 300~800st/㎠이고 니들 관통깊이(Needle Depth)는 3~12㎜것을 특징으로 하는 자동차 내장용 성형기재의 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 열풍순환식 드라이어는 열 챔버(Heat Chamber)내에 메쉬(Mesh)로 이루어진 두개의 컨베이어 벨트로 구성되고 메쉬벨트 위에서 뜨거운 열풍이 공급되고 메쉬벨트 아래에서 열풍을 빨아 당겨서 순환시키며, 상기 부직포 니들펠트의 사이로 열풍을 강제로 통과시켜 단시간에 부직포 니들펠트의 열세팅이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 성형기재의 제조방법.
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