KR20020083755A - 충격흡수성이 강화된 햇빛가리개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격흡수성이 강화된 햇빛가리개에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비드발포용 폴리프로필렌 폼 및 플라스틱 프레임을 포함하는 자동차 햇빛가리개에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 햇빛가리개는 종래의 폴리우레탄 폼처럼 유럽 및 호주 법규치에 따라 밀도를 달리 제작할 필요도 없이 요구사항을 60%이내에서 만족하며 기존 대비 50%의 경량화를 기할 수 있어 연비 향상은 물론, 접촉에 의한 탄성력과 탄성촉감이 매우 우수하여 상품성 측면에서도 우수한 효과가 있다. 또한, 폴리프로필렌 폼을 사용하므로 폴리우레탄 폼의 발색단에 의한 표피재의 오염발생이 없고 재활용성이 높을 뿐만 아니라, 프레임을 한번의 사출작업에 의하여 1공정으로 끝나고, 1개의 발포기로 6개의 부품을 한번에 생산할 수 있는 등 제조공정을 단순화시킬 수 있어 원가절감 등 경제적인 효과가 있다.

Description

충격흡수성이 강화된 햇빛가리개{Impact absorption reinforced sun visor}

본 발명은 충격흡수성이 강화된 햇빛가리개에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비드발포용 폴리프로필렌 폼 및 플라스틱 프레임을 포함하는 자동차 햇빛가리개에 관한 것이다.

일반적으로, 햇빛가리개는 자동차 천장트림에 붙어서 앞유리를 통해 들어오는 햇빛을 가려주는 역할을 한다. 이러한 햇빛가리개로는 종래 두가지 타입을 사용하고 있었다. 첫 번째는 햇빛가리개 프레임(FRAME)인 스틸(STEEL) 철사에 피봇 암(PIVOT ARM)을 끼울 수 있는 사각 모양의 스틸(STEEL)을 용접하여 부착한 후 종이골판지를 프레임의 형태에 맞게 자른 다음 접착테이프 등으로 스틸 프레임에 고정한 후, 골판지 양면에 접착제를 도포하여 슬라브(SLAB) 폴리우레탄 패드를 붙이고 표피재인 PVC 시트를 고주파 융착에 의해 끝단부를 접합시킨 후 리테이너(RETAINER)를 끼워 넣은 방식을 사용한 것이 있다. 그런데, 이 방식은 충격 흡수성이 거의 없는 관계로 승객의 충돌 안전성에 대한 법규가 없는 지역에만 사용하여 왔었고, 특히 골판지를 기재로 사용함으로서 습도에 매우 취약하여 햇빛가리개의 작동에 매우 불만족스런 결과를 가져오는 문제점과 접착제와 우레탄 슬라브 패드를 사용함에 따른 냄새등의 문제점이 있어 주로 저급차에 적용하여 왔다.

두 번째는 햇빛가리개 프레임을 폴리우레탄 발포 금형에 셋팅한 후 우레탄액을 발포하여 형태를 만든 후 표피재인 PVC 시트를 고주파 융착하는 구조가 있는데, 현재 생산되고 있는 햇빛가리개로서는 매우 안전된 품질을 가지고 있다. 그러나, 이 방식의 햇빛가리개도 각 국가별 충돌 법규가 다른 관계로 우레탄 폼의 밀도가 달리하여 법규치를 만족하게 함으로서 여러 가지 모델로 생산함에 따른 물류관리의 어려움이 발생하고 금형 투자비도 이중으로 발생하는 문제가 있었다. 또한, 우레탄폼에 의한 잔류 아민 촉매로 인하여 표피재를 변색시키는 문제가 있어 별도 항아민처리로 인하여 원가가 상승하는 문제와 특유의 우레탄 냄새 발생 및 자동차 폐차시 재활용이 어려운 문제점이 있었다. 즉, 이러한 문제점들을 정리하면 다음과 같다:

1) 제조 공정수가 많고 이종 재료를 많이 사용하여 원가상승 및 재활용에서 불리하다.

2) 법규 요구 조건을 만족하기 위하여 밀도를 달리 적용하여 부품 관리에 어려움이 있고 부주의로 다른 사양의 부품을 장착할 우려가 있다.

3) 햇빛가리개의 무게가 무거워 장착 및 사용시 과도한 수고가 발생함으로서 장착 토오크를 크게하여 재료의 강성이 큰 지지대를 사용하여야 한다.

4)PVC 시트 및 우레탄간의 열 및 햇빛에 의한 우레탄의 발색단 형성에 의한 PVC 시트의 변색 및 냄새문제가 있다.

5) 법규에 의해 우레탄 밀도를 높이다 보니 촉감이 딱딱하여 감성품질면에서 불리하다.

6) 우레탄 발포 패드(PAD)의 미반응물에 의한 가스 발생으로 PVC 시트 고주파 부착부위의 터짐 발생 및 변색 방지를 위하여 별도의 항아민 처방이 발생하여 고주파 융착시 과도한 작업조건 설정이 필요하며, 원가가 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 여러 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 햇빛가리개의 개발 필요성이 절실히 요구되는 실정이었다.

이에, 본 발명의 별명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 비드발포용 폴리프로필렌 폼을 이용하여 패드재를 제조함으로써, 단일소재로 인한 재활성이 증대되었을 뿐만 아니라, 경량화를 통해 연비 향상과 탄성촉감 및 외관 품질 등의 상품성이 향상됨을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 플라스틱 프레임 또는 일반 스틸 프레임과 패드재로 비드발포용 폴리프로필렌 폼으로 이루어진 자동차용 햇빛가리개를 제공하는 데 있다.

이하, 본 발명의 자동차용 햇빛가리개에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면다음과 같다.

본 발명은 프레임과 패드재를 포함하는 성분으로 구성된 햇빛가리개에 있어서, 상기 프레임이 플라스틱 프레임 또는 일반 스틸 프레임이고, 상기 패드재가 비드발포용 폴리프로필렌 폼으로 이루어진 자동차용 햇빛가리개를 그 특징으로 한다.

우선, 본 발명에 따른 햇빛가리개는 자동차 천장트림에 붙어서 앞유리를 통해 들어오는 햇빛을 가려주는 역할을 하는 것으로, 프레임과 그 내부에 패드재가 연결되어 구성된 것이다. 이러한 햇빛가리개에서 본 발명은 패드재로 폴리우레탄보다 가볍고 충격 흡수성 및 경량화가 매우 우수한 폴리프로릴렌 폼을 적용하는데, 보다 구체적으로는 일부 7 ∼ 20%를 공중합시킨 저밀도폴리에칠렌 10 ∼ 25 중량%, 호모(HOMO) 폴리프로필렌 25 ∼ 45 중량% 및 블록(BLOCK) 폴리프로필렌 25 ∼ 35 중량%, 코폴리프로필렌 0 ∼ 10 중량%가 포함된 비드발포용 폴리프로필렌 폼을 사용한다.

여기서, 저밀도 폴리에칠렌은 일부 7 ∼ 20%를 공중합시켜 사용하는 것이 바람직하며, 만일 공중합을 안시킬 경우에는 융착력이 떨어져 강성 유지 및 충격 흡수성이 현격히 떨어지는 문제가 있어 바람직하지 않다.

또한, 상기 비드발포용 폴리프로필렌 폼은 융착도가 90이상이고 경도가 아스카 경도 C형으로 50 ∼ 55사이이며, 겉보기밀도는 0.029 ∼ 0.041g/cm³이고, 압축강도는 1.2 ∼ 2.6㎏/cm²인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 범위를 만족하는 경우의 햇빛가리개가 충격 흡수성이 우수하기 때문이다. 또한, 겉보기밀도가 0.029 ∼ 0.041g/cm³보다 클 경우에는 충격시 충격 흡수 능력이 있는 반명 절대 충격 피크치가 커지는 문제가 있고, 작을 경우에는 형상을 유지하기 어려운 문제가 발생한다. 이밖에도, 인장강도(KS M3014)는 3.5 ∼ 7.6㎏/cm²이고, 신율(KS M3014)은 15 ∼ 25% 이고 인열강도(KS??3014)는 2.3 ∼ 2.7㎏일 경우 내구력 시험 및 내환경성 시험시 문제 발생이 없으며, 충격 흡수 및 내열성에 대한 측정항목인 압축강도는 1.2 ∼ 2.6㎏/cm²이고 압축영구줄음율(KS M3014)는 8.2 ∼ 8.8%이고 반복압축영구줄음율(KS M3014)는 7.5 ∼ 7.9%이어야 하고 가열수축율(KS M3014)은 100℃에서 1%이하일 경우에 법규 시험 및 고온 작동성 시험에 문제가 발생하지 않는다.

그리고, 본 발명은 원소재의 굴곡강도(ASTM D790)가 530㎏/cm²이상이고 굴곡탄성율은 42000㎏/cm²이상인 폴리프로필렌으로 이루어진 프레임 또는 일반 스틸프레임을 추가적으로 포함한다. 즉, 본 발명은 우선 원가절감 및 경량화를 위하여 폴리프로필렌 수지에 탈크로 강화한 플라스틱 프레임을 사용하거나 또는 종래의 스틸 철사 프레임을 사용하는 것을 포함한다. 이중에서 플라스틱 수지 프레임은 햇빛가리개의 작동 토오크 및 내열성과 강성을 유지하기 위하여 강성을 강화하기 위한 특수설계 구조가 요구되었고 소재 또한 햇빛가리개의 고온(약 70 ∼ 80℃)에서 형태 유지 및 작동성을 원활히 유지하기 위하여 폴리프로필렌 원소재의 굴곡강도(ASTM D790)가 530㎏/cm²이상이고 굴곡탄성율은 42,000㎏/cm²이상인 수지를 사용하여야 한다. 상기와 같은 요구 물성이 부족할 경우 햇빛가리개를 고온 약 80℃에서 조작시 형상의 변형이 발생할 우려가 있다.

또한, 본 발명에서 패드재로 사용하는 폴리프로필렌 폼은 그 특성상 비드상태에서 발포된 형태이므로 내부에 들어가는 프레임과의 최소 금형간극을 3mm 정도 확보해야 하므로, 햇빛가리개의 박육두께는 최소 2 ∼ 3mm를 유지하여야 한다. 만일 최소 박육두께를 벗어나면 미충전이 발생할 수 도 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1 내지 2 및 비교예

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성 및 함량으로 통상의 방법대로 발포용 폴리프로필렌 비드폼을 제작하였다. 햇빛가리개의 박육 두께는 최소 2 ∼ 3mm의 차이를 두었다. 그리고, 이 비드폼을 이용하여 겉보기밀도, 경도, 인장강도, 신율, 인열강도, 압축강도, 반복압축영구줄음율, 표피재 변색시험, 내구력시험, 충돌시험 등을 수행하였고, 그 결과를 다음 표 2에 요약하여 나타내었다. 이때,내구력시험은 3000 반복 시험후 평가한 결과이고, 충돌시험은 유럽법규 및 호주 법규에 따라 충격피크치 및 3/1000초 동안의 중력가속도(g)를 표시할 결과이며 규제치는 피크치 200g 이하, 3ms 클립은 80g 이하를 기준으로 하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차용 햇빛가리개에 관한 것이다. 따라서, 이러한 본 발명에 따른 햇빛가리개는 종래의 폴리우레탄 폼처럼 유럽 및 호주 법규치에 따라 밀도를 달리 제작할 필요도 없이 요구사항을 60%이내에서 만족하며 기존 대비 50%의 경량화를 기할 수 있어 연비 향상은 물론, 접촉에 의한 탄성력과 탄성촉감이 매우 우수하여 상품성 측면에서도 우수한 효과가 있다. 또한, 폴리프로필렌 폼을 사용하므로 폴리우레탄 폼의 발색단에 의한 표피재의 오염발생이 없고 재활용성이 높을 뿐만 아니라, 프레임을 한번의 사출작업에 의하여 1공정으로 끝나고, 1개의 발포기로 6개의 부품을 한번에 생산할 수 있는 등 제조공정을 단순화시킬 수 있어 원가절감 등 경제적인 효과가 있다.

Claims (5)

1. 프레임과 패드재를 포함하는 성분으로 구성된 햇빛가리개에 있어서, 상기 프레임이 플라스틱 프레임 또는 일반 스틸 프레임이고, 상기 패드재가 비드발포용 폴리프로필렌 폼으로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 자동차용 햇빛가리개.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비드발포용 폴리프로필렌 폼은 저밀도 폴리에칠렌 10 ∼ 25 중량%, 호모 폴리프로필렌 25 ∼ 45 중량%, 블록 폴리프로필렌 25 ∼ 35 중량%, 코 폴리프로필렌 0 ∼ 10 중량%가 포함된 것임을 특징으로 하는 자동차용 햇빛가리개.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 비드발포용 폴리프로필렌 폼은 융착도가 90이상이고, 경도가 아스카 경도 C형으로 50 ∼ 55이며, 겉보기밀도가 0.029 ∼ 0.41g/cm³이고, 압축강도가 1.2 ∼ 2.6㎏/cm²인 것임을 특징으로 하는 자동차용 햇빛가리개.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 프레임은 굴곡강도(ASTM D790)가530㎏/cm²이상이고, 굴곡탄성율이 42000㎏/cm²이상인 폴리프로필렌으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 자동차용 햇빛가리개.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 햇빛가리개는 최소 박육두께가 2 ∼ 3mm 인 것임을 특징으로 하는 자동차용 햇빛가리개.