KR20030004885A - 자동차용 내장재의 사출 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 내장재의 사출 성형방법에 관한 것으로써, 종래의 저압 및 고압 사출성형방식에서는 방향성 기모로된 표피재를 투입할 때 수분이 전혀 없는 상태에서 투입하므로 고온의 기재 사출열이 표면의 기모에 쉽게 전달되어 기모의 변형 및 탈/변색이 잘 되며, 이로 인해 외관이 보기 흉하게 됨에 따라 상품가치가 떨어지고 불량발생률이 높아 가격상승의 주 요인이 되었다.

따라서, 본 발명은 내장재를 성형하는 사출 성형방식을 행함에 있어서, 방향성 기모의 원단으로 된 표피재의 투입 공정 전에 상기 표피재의 기모면에 물을 스프레이하는 공정을 행하여 기모들에 수분이 축축히 함침되게 한 상태에서 표피재의 투입공정 이하를 행하도록 한 것으로서, 이러한 본 발명은 기모에 함침된 수분이 기모에 전달되려는 사출열을 이상적으로 차단하여 기재와 표피재가 접합되는 동안 표면의 기모가 사출열에 의해 쉽게 변형되거나 탈/변색되지 않으므로 불량 발생률이 적고, 기모의 방향성이 매우 양호하게 유지되어 고품질의 제품을 제공할 수 있으며, 표피재의 접착공정 후 냉각공정을 행할 때 기모에 함침되어 있는 수분에 냉각시간이 상당히 단축되므로 생산성 향상에 의한 원가절감으로 가격경쟁력과 품질경쟁력을 모두 높힐 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차용 내장재의 사출 성형방법{Projection form method of interior wallboard for automobiles}

본 발명은 자동차용 내장재의 사출 성형방법에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 성형되는 기재와 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 접합할 때 사용하는 저압 및 고압사출방식 또는 1차 성형된 기재에 잔류되어 있는 사출열을 이용하여 표피재를 접합하는 일체형 사출성형방식 등 고온의 기재 사출열로 표피재를 접합하여 내장재를 생산하는 모든 방식에서 사출열이 투입된 표피재의 방향성 기모에 까지 미치지 않도록 하여 기모가 탈/변색되거나 변형되지 않는 고품질의 제품을 높은 생산성으로 제공할 수 있는 자동차용 내장재의 사출 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 내장재로는 도어트림, 필러, 트렁트매트, 패키지트림, 헤드라이너 등이 있으며, 가격이 저렴한 국민차나 소형차 또는 중/대형의 고급차종에 따라 그 사용되는 내장재는 그 재질과 구성이 서로 상이하다고 할 수 있다.

즉, 일부 차종은 경질의 기재만으로 사출 성형된 내장재를 사용하거나 또는 경질 기재의 표면 일부에만 연질의 표피재를 부분 접착한 내장재를 사용하기도 하며, 그 외의 차종은 기재 표면 전체에 표피재를 접착하되 그 테두리를 함께 트리밍한 것을 사용하거나 또는 촉감을 더 좋게 하기위해 기재 표면에 연질의 표피재를 접착한 후 그 표피재 테두리를 기재 내면에 감싸 붙인 것을 사용하기도 한다.

상기한 경질 기재의 재질로는 피피(PP), PP 휄트(POLY-PROPYLENE FELT), P P 보드(POLY-PROPYLENE BOARD), 에이비에스(ABS), 우드스탁(WOOD STOCK), 레진휄트 (RESIN FELT) 등이 주로 사용되고, 연질 표피재는 부직포나 직물 또는 피브이시 (PVC)로 된 스킨지 이면에 피이폼(P.E FOAM), 피피폼(P.P FOAM), 피유폼(P.U FOAM) 등에 필름이 부착된 것을 주로 사용하고 있다.

그리고, 상기 자동차 내장재의 기재를 사출 성형하고 표피재를 부착하는 방식으로는 저압 사출성형방식과 고압 사출성형방식이 있으며, 본원 출원인이 개발하여 특허 등록받은 방식 즉, 1차 가성형된 기재에 잔류되어 있는 사출열(이하 "잔열"이라 칭함)을 이용하여 표피재를 접착함과 동시에 기재를 완전 성형하는 표피재 일체형 사출성형방식이 있다.

이중 저압 사출성형방식은 기재의 사출액을 주입하기 전에 표피재를 양쪽 금형 사이에 선 투입한 상태에서 사출액을 저압으로 투입하여 기재 성형과 표피재 접착이 동시에 이루어지게 하는 방식으로서, 기재 성형과 표피재 접착이 함께 되므로 작업성과 생산성이 좋다고 할 수 있다.

그리고, 고압사출방식은 대부분 양쪽 금형을 맞물린 상태에서 그 사이의 성형면으로 기재 사출액을 고압으로 주입하여 기재를 먼저 성형하는 공정을 행한 다음 숙성된 기재 위로 표피재를 투입하여 저압으로 접착하는 방식과 투톤칼라 방식으로 표피재를 접합하는 방식이 있는데, 이러한 고압사출방식은 투입된 표피재를 저압으로 눌러 붙이므로 표피재의 손상도가 적고 설비 구축에 따른 비용이 저압사출방식보다 저렴한 잇점이 있다.

그리고, 양쪽 금형의 1차 프레스압에 의해 기재가 소정형태로 1차 가성형되면 일측 금형을 열어 압을 해제한 상태에서 표피재를 투입하고 다시 2차 프레스압을 가하여 기재의 잔열을 이용하여 표피재를 접합하면서 기재의 완전 성형을 행하도록 본원 출원인이 개발하여 특허등록된 표피재 일체형 사출 성형방식은 생산성이 상당히 좋고 고품질의 제품을 제공할 수 있다고 할 수 있다.

하지만 상기한 종래의 모든 사출 성형방식들은 투입되는 표피재가 모두 방향성 기모의 원단으로 된 표피재일 경우 표피재를 기재에 접합하는 과정중에 상당한 문제점이 발생한다.

즉, 통상적으로 방향성 기모가 표면에 심어진 원단은 기모가 건조된 상태로 만들어지므로 동 원단으로 만들어진 표피재 또한 수분이 전혀 없는 상태이며, 상기한 종래의 사출 성형방식들은 이러한 표피재를 그대로 투입하는 공정을 행하여 기재와 접합시켜 내장재를 생산하고 있다.

그런데, 위와 같은 표피재를 그대로 투입하여 기재와 접합하는 공정을 행하면 높은 온도의 기재 사출열은 표면에 밀착되는 표피재 밑면의 접착필름에 먼저 작용하여 필름을 녹여 융착시킨다. 이때, 종래에는 그러한 고온의 사출열을 차단하는 방법을 강구하지 못해 고온의 사출열은 그대로 표피재 바닥면을 통과하여 표면의 뽀송뽀송한 기모에 까지 쉽게 전달되었다.

따라서, 표피재 표면의 방향성 기모는 고온의 열을 받아 그 형태가 뒤틀리게 되는 등 쉽게 변형되며, 이로 인해 표피재의 기모들은 그 방향성을 읽게 되어 외관상 보기 흉하게 되고, 특히 고온의 열을 받은 기모들은 탈/변색이 쉽게 되는 등 불량 발생률이 높아 원가상승의 주 요인이 되었으며, 내장재로서의 미감이 떨어져 품질 저하에 의한 상품가치를 잃게 되어 경쟁력이 저하되는 심각한 문제점이 있다.

또한, 상기 저압 및 고압 사출방식과 표피 일체형 사출방식을 행하는 금형장치들은 모두 양쪽 금형의 성형면 내부로 냉각수가 지그재그 통과되는 냉각수 라인들을 구비하고 있다. 따라서, 상기 사출방식들은 모두 표피재를 기재에 접합하면서 성형을 완료한 다음에는 곧바로 양쪽 금형의 냉각수 라인으로 냉각수를 통과시켜 냉각공정을 행하게 된다.

그런데, 상술한 것처럼 방향성 기모에 까지 고온의 열이 가해진 상태에서는 냉각수가 기모를 포함한 표피재 전체와 기재의 열을 낮춰 냉각시키는데 소요되는 시간이 그만큼 오래 걸리게 되므로 생산성이 상당히 떨어지게 되며, 이와 같은 생산성 저하는 결국 내장제품의 원가상승을 유발하는 주 요인이 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상기한 고압사출과 저압사출, 표피 일체형 사출 등 어떠한 방식에서든 상관없이 기재와 방향성 기모의 표피재를 접합할 때 기재의 사출열이 투입된 표피재의 방향성 기모에 까지 미치는 것을 이상적으로 방지할 수 있도록 하여 방향성기모의 탈/변색이나 변형이 되지 않는 고품질의 내장재를 제공하고, 생산성이 좋아 원가절감 효과가 높은 자동차용 내장재의 성형방법을 제공하는데 있다.

이하, 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 자동차의 내장재용 기재와 표피재의 접합방법을 사출방식에 따른 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 내장재 성형방법을 수행하기 위한 저압/고압의 사출금형장치 및 표피 일체형 사출금형장치에 있어서, 양쪽 금형의 성형면 내부에 냉각수공이 설치되어 표피재와 기재의 접합공정을 행한 후 곧바로 냉각공정을 행하도록 된 사출금형 시스템은 종래의 사출금형 시스템과 같으며, 이하에서는 이러한 사출금형 시스템에 의해 본발명을 실시하는 것을 실시예별로 설명하기로 한다.

제1 실시예 : (본 발명을 저압사출방식에 적용한 예)

본 발명에서 양쪽 금형의 성형면으로 기재 사출액을 저압으로 주입하기 전에 먼저 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 투입하는 공정과; 상기 공정 후 양쪽 금형의 성형면으로 기재 사출액을 저압으로 주입하여 기재를 성형하면서 표피재를 접합하는 공정은 종래와 같다고 할 수 있다.

본 발명의 특징은 상기 공정중 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 투입하기 전에 표피재의 기모면에 물을 스프레이하는 공정을 행하여 표피재의 기모들에 수분이 축축히 함유되게 한 후 상기 투입공정을 행하도록 함을 특징으로 한다.

제2 실시예 : (본 발명을 고압사출방식에 적용한 예)

고압사출방식에서 맞물린 양쪽 금형 사이의 성형면으로 기재 사출액을 고압으로 주입하여 기재를 먼저 성형하고 냉각하는 공정과; 상기 성형된 기재 위로 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 투입하는 공정과; 상기 투입된 표피재를 프레싱하여 눌러 붙이는 공정은 종래와 같다고 할 수 있다.

본 발명의 특징은 상기 공정중에서 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 투입하는 공정을 행하기 전에 물을 표피재의 기모면에 스프레이하는 공정을 행하여 기모에 수분이 축축히 함유되게 한 상태에서 표피재를 투입하는 공정을 행하도록 한 것을 특징으로 한다.

제3 실시예 : (본 발명을 표피 일체형 사출성형방식에 적용한 예)

양쪽 금형의 성형면에서 소재를 1차 가성형하는 공정과; 상기 공정 후 가성형된 기재에 소정의 잔열이 있는 상태에서 상금형을 열고 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 투입하는 공정과; 상기 투입된 표피재를 기재에 눌러 붙이면서 기재를 완전 성형하는 공정은 종래와 같다고 할 수 있다.

본 발명은 상기 공정중에서 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 투입하는 공정을 행하기 전에 표피재의 기모면에 물을 스프레이하는 공정을 행하여 기모들에 수분이 축축히 함유되게 한 상태에서 표피재를 투입하는 공정을 행하도록 한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 상기한 모든 사출방식에서 방향성 원단으로 된 표피재를 투입하기 전에 표면의 기모들에 물을 스프레이하는 공정을 선행한 다음 기모에 축축하게 수분이 함유된 상태에서 투입하는 공정을 행하기 때문에 그 다음의 프레싱 접합공정에서 기재의 사출열이 표피재에 전달되더라도 그 열은 표피재 저면부에만 작용하게 된다.

즉, 표피재 바닥 저면의 접착 필름층은 기재 표면에 밀착되어 있으므로 기재의 사출열에 의해 접착 필름층이 쉽게 녹으면서 표피재와 기재의 접합은 양호하게 행하여 진다. 그리고, 접착 필름층을 녹인 사출열은 계속해서 표피재 바닥을 통과하여 기모에 까지 전달되려고 한다.

이때, 표피재 표면의 기모는 함침된 물에 의해 축축한 상태이므로 기모를 표피재의 부직포 원단에 박을 때 생긴 미세한 기공을 기모에 함침된 수분이 차단하고 있는 상태가 되며 이러한 수분은 표피재의 부직포 원단 표면에 까지 일부 묻어 하나의 막을 형성한다고 할 수 있다.

따라서, 이러한 상태에서 표피재의 부직포 원단 바닥을 통해 전달되어 오는 사출열은 부직포 원단 표면과 기모의 기공을 막고 있는 수분의 막에 차단되어 표면의 기모에 쉽게 전달되지 않게 되므로 본 발명은 기모가 사출열에 의해 변형되거나 탈/변색되지 않으면서 표피재의 접합은 매우 양호하게 이루어 지는 것이다.

그리고, 상기와 같이 기재 성형과 표피재의 접합공정이 완료되면 통상의 사출금형 시스템과 같이 본 발명에서도 즉시 양쪽 금형의 냉각수 라인으로 냉각수가 순환되어 냉각공정이 행하여 지는데, 이때 본 발명은 함침된 물에 의해 기모에는 사출열이 전달되지 않은 상태이고 기재의 사출열은 기모에 함침된 수분에 의해 소정 온도로 낮아져 있으므로 상기와 같이 냉각수가 순환될 때 그 냉각시간이 상당히단축될 수 있어 생산성을 향상시키게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 저압 사출방식과 고압 사출방식 등 모든 사출 성형방식에서 소정형태로 기재를 성형하면서 표면이 방향성 기모로 된 표피재를 접합하는 공정을 행할 때 기모에 함침된 수분이 기모에 전달되려는 사출열을 이상적으로 차단하여 기재와 표피재가 접합되는 동안 표면의 기모가 사출열에 의해 쉽게 변형되거나 탈/변색되지 않아 종래에 비해 불량 발생률이 적어 원가절감의 효과가 크면서도 방향성 기모의 원단으로 된 내장재로서의 미감이 뛰어나 품질 향상의 효과가 있다.

또한, 기재와 표피재 접합공정 후의 냉각공정 시간이 상당히 단축되므로 생산성 향상에 의한 원가절감도 이룰 수 있어 품질과 가격 경쟁력을 모두 높힐 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 양쪽 금형 사이에 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 먼저 투입하는 공정을 행한 후 기재 사출액을 주입하여 기재 성형과 표피재 접합공정을 동시에 행하고 냉각공정을 행하는 저압 사출성형방법;

   또는 양쪽 금형의 성형면으로 기재 사출액을 고압으로 주입하여 기재를 먼저 성형하는 공정을 행한 후 방향성 기모의 원단으로된 표피재를 투입하는 공정과 프레싱 접합공정 및 냉각공정을 행하는 고압 사출성형방법;

   또는 양쪽 금형의 성형면에서 소재를 1차 가성형하는 공정 후 기재에 소정의 잔열이 있는 상태에서 상금형을 열고 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 투입하는 공정과 상기 투입된 표피재를 기재의 잔열로 눌러 붙이면서 기재를 완전 성형하는 공정과 냉각공정을 행하는 표피 일체형 사출성형방법; 으로 내장재를 사출 성형함에 있어서,

   상기 사출 성형공정중 방향성 기모의 원단으로 된 표피재를 투입하는 공정을 행하기 전에 표피재의 기모에 물을 스프레이하는 공정을 행하여 기모들에 수분이 함침되게 한 상태에서 표피재를 투입하는 공정 이하를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 사출 성형방법.