KR200445802Y1

KR200445802Y1 - 이면지가 부착된 자동차 내장재용 압출시트

Info

Publication number: KR200445802Y1
Application number: KR2020080003720U
Authority: KR
Inventors: 박찬환; 안도준; 김승규
Original assignee: (주)리앤에스
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2009-09-03

Abstract

본 고안은 난연성 및 가공시 치수 안정성이 개선된 자동차 내장재용 압출시트를 개시한다. 구체적으로는, 탄산칼슘, 탈크 또는 목분 등의 충진제를 함유한 열가소성 폴리프로필렌 수지 기재의 이면에, 폴리에스테르계 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 이용한 부직포, 편물, 직물, 스크림 등을 이면지로서 부착시킨 자동차 내장재용 압출시트를 개시한다. 본 고안의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 압출시트는 강성, 내열성 등을 증가시키기 위하여 탄산칼슘, 탈크, 마이카(mica) 또는 목분 등의 충진제를 함유한 열가소성 폴리프로필렌 수지 기재의 이면에, 폴리에스테르계 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 이용한 부직포, 편물, 직물, 스크림 등을 이면지로서 부착시킴으로써, 치수안정성, 난연성, 내열성 등의 특성이 개선되었다.

Description

이면지가 부착된 자동차 내장재용 압출시트{Extrusion sheet for interior products of motor vehicles having fabric affixed}

본 고안은 난연성 및 가공시 치수 안정성이 개선된 자동차 내장재용 압출시트에 관한 것으로서, 구체적으로는, 탄산칼슘, 탈크 또는 목분 등의 충진제를 함유한 열가소성 폴리프로필렌 수지 기재의 이면에, 폴리에스테르계 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 이용한 부직포, 편물, 직물, 스크림 등을 이면지로서 부착시킨 자동차 내장재용 압출시트에 관한 것이다.

자동차 내장재 등 부품용으로 사용되는 압출시트는 열가소성 폴리프로필렌 수지에 탄산칼슘, 탈크 등의 무기계 충진제 또는 목분 등의 천연소재를 첨가하여 제조하고 있다. 강성, 내열성 및 난연성을 가지는 탄산칼슘, 탈크 등의 무기계 충진제를 사용할 경우 부분적으로 난연 효과를 가질 수는 있지만, 전체의 50% 이상을 차지하는 주성분이 연소성이 뛰어난 열가소성 폴리프로필렌 성분이므로 충진제가 난연성에 크게 이바지하지 못하고 연소속도는 80 mm/분 이상을 초래하게 된다. 더욱이, 목분은 무기계 충진제보다 더욱 약한 난연성을 가지는 것으로 알려져 있다.

국내외를 막론하고 모든 자동차 업체들은 화재에 의한 폭발 위험성에 대비하여 자동차에 적용되는 모든 부품들 특히 고분자 소재로 이루어진 것에 대해서는 난연성 및 유해성에 대해 철저히 관리하고 있고, 그 기준은 약 80~100 mm/분의 연소속도 이내로 규정하고 있다.

난연 특성을 개선하고자, 폴리프로필렌 수지와 충진제를 압출기에서 혼련시 유해성이 없는 인계 난연제를 함께 첨가하는 방법, 난연성 폴리프로필렌 수지를 사용하는 방법, 압출시트 표면을 난연성 수지로 코팅하는 방법 등 다양한 방법들이 고안되었으나, 난연제 및 난연성 폴리프로필렌 수지는 고가이므로 원가측면에서 불리하고, 난연성 개선에도 크게 이바지하지 못하는 것으로 나타났다. 한편, 압출시트에 단섬유 또는 장섬유 폴리에스테르계 시트 또는 펠트(felt) 상태의 이면지를 부착하여 난연 특성을 개선하고자 하는 노력도 있었다. 그러나 폴리에스테르도 연소성이 뛰어난 유기계 열가소성 고분자 수지를 주성분으로 하는 것이므로 그 효과는 미미하다고 할 수 있다.

내열성이 취약한 열가소성 폴리프로필렌을 주성분으로 하는 압출시트는 가공 시 수축 또는 후변형 등의 문제점이 발생하고 이로 인한 장착성 및 내구성 등의 문제점도 발생한다.

이에 본 고안은 탄산칼슘, 탈크 또는 목분 등의 충진제를 함유한 열가소성 폴리프로필렌 수지 기재의 이면에, 폴리에스테르계 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 이용한 부직포, 편물, 직물, 스크림 등을 이면지로서 부착시킴으로써, 난연성 및 가공시 치수 안정성이 개선된 자동차 내장재용 압출시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 열가소성 폴리프로필렌 수지를 포함하는 기재 및 상기 기재상의 한 면 또는 양면에 부착된 이면지를 포함하는 자동차 내장재용 압출시트로서, 상기 이면지는 폴리에스테르계 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 자동차 내장재용 압출시트를 제공한다. 상기 이면지는 폴리에스테르계 섬유를 총 이면지 중량에 대하여 40~90중량% 포함하고 셀룰로오스계 섬유를 10~60 중량% 포함한다.

본 고안의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 압출시트는 강성, 내열성 등을 증가시키기 위하여 탄산칼슘, 탈크, 마이카(mica) 또는 목분 등의 충진제를 함유한 열가소성 폴리프로필렌 수지 기재의 이면에, 폴리에스테르계 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 이용한 부직포, 편물, 직물, 스크림 등을 이면지로서 부착시킴으로써, 치수안정성, 난연성, 내열성 등의 특성이 개선되었다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의해 제조된 자동차 내장재용 압출시트의 치수안정성을 테스트하기 위한 시편의 형상도이다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 의해 제조된 자동차 내장재용 압출시트의 단면도이다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 의해 제조된 자동차 내장재용 압출시트의 단면도이다

-도면 주요부분에 대한 설명-

10 : 마감재

20 : 기재

30 : 이면지

본 고안은 난연성 및 가공시 치수 안정성이 개선된 자동차 내장재용 압출시트에 관한 것이다.

본 고안의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 압출시트는, 기재(20) 및 기재 이면의 이면지(30)를 포함할 수 있다. 또한 본 고안의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 압출시트는 기재 표면의 마감재(10)를 더 포함할 수 있다.

상기 이면지는 20~120 g/m² 중량의 부직포, 편물, 직물 또는 압착된 스크림 형태일 수 있다. 20 g/m² 미만의 경우 난연성 및 치수안정성 개선에 효과가 미미하고 120 g/m²를 초과하는 경우 원가 상승, 부품 중량 증가, 성형 후 제품 형태 불안정성을 야기하므로 적절하지 않다. 상기 마감재 및 이면지는 별도의 접착제 없이, 상기 기재가 압출될 때 상기 기재상의 표면 및 이면에 롤러로 압착되어 부착될 수 있으므로 공정을 단순화시킬 수 있다.

본 고안의 일실시예에 있어서, 상기 이면지는 굵기가 2~10 데니어이고 길이가 30~100 mm인 폴리에스테르계 단섬유 또는 장섬유, 및 열에 안정적이고 자기소화성이 있는 면(cotton), 마, 비스코스 레이온(viscose Rayon) 등의 셀룰로오스계 섬유를 혼합하여 제조될 수 있고, 기존의 폴리에스테르계 단섬유 또는 장섬유로만 이루어진 이면지에 비해 난연성, 치수안정성, 내열성 등이 우수하다.

본 고안의 일실시예에 있어서, 상기 이면지는 폴리에스테르계 섬유를 총 이면지 중량에 대하여 40~90중량% 포함하고 셀룰로오스계 섬유를 10~60 중량% 포함할 수 있다. 셀룰로오스계 섬유의 함량이 10중량% 미만으로 함유되는 경우에는 난연성 효과가 발현되지 않고, 60중량%를 초과하는 경우에는 고가의 셀룰로오스계 섬유의 과사용으로 인하여 원가 상승이 유발된다. 또한, 셀룰로오스계 섬유는 열가소성이 아니므로 성형 시 예열할 때 신율이 부족하여 이면지 형태가 파단되거나, 열에 의하여 셀룰로오스계 섬유가 탄화(취하)될 수 있다.

본 고안의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 압출시트는 그 기재 두께가 0.8~2.5 mm일 수 있는데, 두께가 얇아짐으로 인하여 부품의 중량이 감소할 수 있고, 자동차의 연비, 시공성, 원가 면에서 효율적일 수 있다.

이에 본 고안을 실시예를 들어 상세히 설명한다. 하기 실시예는 하나의 바람직한 예로서 본 고안이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

탄산칼슘 25 중량%, 폴리프로필렌(PP) 수지 74 중량%, 인계 산화방지제 0.2 중량%, 제습제 0.8 중량%를 혼합하여 2축 스크류가 장착된 용융압출기를 통하여 두께 1.1 mm 기재를 제조하고, 상기 기재 압출시 천연소재인 비스코스 레이온(viscose Rayon) 이 30 중량% 함유된 폴리에스테르/비스코스 레이온 스크림 60 g/m²를 기재의 하단부에, 표면 마감재로 180 g/m² 폴리에스테르계 부직포를 기재의 상단부에 동시에 부착하여 3층의 압출시트를 제조하였다.

[실시예 2]

탈크 25 중량%, 폴리프로필렌(PP) 수지 74 중량%, 인계 산화방지제 0.2 중량%, 제습제 0.8 중량%를 혼합하여 2축 스크류가 장착된 용융압출기를 통하여 두께 1.1 mm 기재를 제조하고, 상기 기재 압출시 천연소재인 비스코스 레이온이 30 중량% 함유된 폴리에스테르/비스코스 레이온 스크림 60 g/m²를 기재의 하단부에, 표면 마감재로 180 g/m² 폴리에스테르계 부직포를 기재의 상단부에 동시에 부착하여 3층의 압출시트를 제조하였다.

[실시예 3]

탄산칼슘 15 중량%, 탈크 10 중량%, 폴리프로필렌(PP) 수지 74 중량%, 인계 산화방지제 0.2 중량%, 제습제 0.8 중량%를 혼합하여 2축 스크류가 장착된 용융압출기를 통하여 두께 1.1 mm 기재를 제조하고, 상기 기재 압출시 천연소재인 비스코스 레이온이 30 중량% 함유된 폴리에스테르/비스코스 레이온 스크림 60 g/m²를 기재의 하단부에, 표면 마감재로 180 g/m² 폴리에스테르계 부직포를 기재의 상단부에 동시에 부착하여 3층의 압출시트를 제조하였다.

[비교예 1]

탄산칼슘 25 중량%, 폴리프로필렌(PP) 수지 74 중량%, 인계 산화방지제 0.2 중량%, 제습제 0.8 중량%를 혼합하여 2축 스크류가 장착된 용융압출기를 통하여 제조된 기재로만 구성된 1.1 mm 두께의 압출시트를 제조하였다.

[비교예 2]

탈크 25 중량%, 폴리프로필렌(PP) 수지 74 중량%, 인계 산화방지제 0.2 중량%, 제습제 0.8 중량%를 혼합하여 2축 스크류가 장착된 용융압출기를 통하여 제조된 기재로만 구성된 1.1 mm 두께의 압출시트를 제조하였다.

[비교예 3]

탄산칼슘 15 중량%, 탈크 10 중량%, 폴리프로필렌(PP) 수지 74 중량%, 인계 산화방지제 0.2 중량%, 제습제 0.8 중량%를 혼합하여 2축 스크류가 장착된 용융압출기를 통하여 제조된 기재로만 구성된 1.1 mm 두께의 압출시트를 제조하였다.

[비교예 4]

탄산칼슘 25 중량%, 폴리프로필렌(PP) 수지 74 중량%, 인계 산화방지제 0.2 중량%, 제습제 0.8 중량%를 혼합하여 2축 스크류가 장착된 용융압출기를 통하여 두께 1.1 mm 기재를 제조하고, 상기 기재 압출시 폴리에스테르계 단섬유로 이루어진 스크림 60 g/m²를 기재의 하단부에, 표면 마감재로 180 g/m² 폴리에스테르계 부직포를 기재의 상단부에 접착하여 3층의 압출시트를 제조하였다.

[시험예]

상기 비교예 및 실시예들에 의해 제조된 압출시트 샘플을 이용하여 난연성 및 치수안정성을 측정하였다. 상기 샘플은 현대자동차 시험규격인 MS 300-08법에 맞추어 제조된 것이고, 난연성은 현대자동차 규격 MS 361-10 (80 mm/분 이하)에 의해 판정하였다. 그 결과는 아래 표 1에 나타나 있다.

성형 후 수축율을 나타내는 치수안정성 측정방법은 다음과 같다. 도 1과 같이 500 X 500 mm의 시편에 일정한 4 개의 구멍을 만들어 제조하고, 제조된 시편을 200 ℃ 오븐에서 70 초 예열 후 평판 프레스를 이용하여 30 초 동안 압착 성형하여 냉각한다. 냉각된 시편의 AW, MD, AMD의 각각의 길이를 측정하고, 상온에서 24 시간 방치 후 다시 AW, MD, AMD의 각각의 길이를 측정하여 아래와 같이 치수 변화율을 계산한다.

치수변화율= (성형 후 길이-성형 후 24시간 방치 후 길이)/성형 후 길이 X 100

항 목		비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	실시예 1	실시예 2	실시예 3
연소 속도(mm/분)		90	85	86	71	55	52	53
치수변화율(%)	AW	0.80	0.65	0.70	0.41	0.29	0.20	0.27
	MD	0.82	0.68	0.74	0.39	0.33	0.25	0.30
	AMD	0.83	0.66	0.72	0.38	0.30	0.23	0.26

상기 표 1에서 알 수 있듯이 기재에 이면지를 부착하지 않고 압출시트를 제조한 비교예 1 내지 3의 경우 연소속도는 80 mm/분보다 빠르거나 대략 80mm/분이었다. 이와 같은 제품은 자동차 내장재 등의 부품용으로 사용하기가 부적합하다. 또한 폴리에스테르계 단섬유만을 이용하여 제조된 이면지를 사용한 비교예 4의 경우에도 별다른 난연성 효과를 나타내지 못함을 알 수 있다.

그러나, 자기소화성을 가지는 셀룰로오스계 비스코스 레이온 원사를 30 중량% 함유한 폴리에스테르/비스코스 레이온 복합 이면지를 사용한 실시예 1 내지 3의 경우 연소속도가 급격히 떨어지는 현상을 볼 수 있다. 실시예 1 내지 3은 치수안정성의 면에서도 비교예보다 우수하였다.

Claims

삭제
열가소성 폴리프로필렌 수지를 포함하는 기재 및 상기 기재 상의 한 면 또는 양면에 부착된 이면지를 포함하는 자동차 내장재용 압출시트로서,

상기 이면지는 폴리에스테르계 섬유를 총 이면지 중량에 대하여 40~90 중량% 포함하고 셀룰로오스계 섬유를 10~60 중량% 포함하는 자동차 내장재용 압출시트.
제2항에 있어서,

상기 폴리에스테르계 섬유는 굵기가 2~10 데니어이고 길이가 30~100 mm인 자동차 내장재용 압출시트.
제2항에 있어서,

상기 셀룰로오스계 섬유는 면(cotton), 마 또는 비스코스 레이온(viscose rayon) 등인 자동차 내장재용 압출시트.
제2항에 있어서,

상기 기재는 탄산칼슘(CaCO₃), 탈크(talc), 마이카(mica) 등의 무기계 충진재 또는 목분(woodstock)을 더 포함하는 자동차 내장재용 압출시트.
제2항에 있어서,

상기 압출시트는 기재 두께가 0.8~2.5 mm인 자동차 내장재용 압출시트.
제2항에 있어서,

상기 이면지는 부직포, 편물, 직물 또는 압착된 스크림 형태이고, 중량이 20~120 g/m² 인 자동차 내장재용 압출시트.
제2항에 있어서,

상기 이면지는 상기 기재가 압출될 때 상기 압출된 기재 상의 한 면 또는 양면에 롤러에 의하여 압착되어 부착된 자동차 내장재용 압출시트.