KR200472331Y1 - 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단 - Google Patents

Abstract

본 고안은 더블 라셀로 제조되는 편직물을 이용한 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단에 관한 것으로서, 특히 단일 직물로 제조되어 접착제 및 접착공정이 필요하지 않아 제조공정이 단순하고 친환경적인 카시트 원단으로 표면층와 이면층으로 형성되고 상기 표면층과 이면층의 형성과 동시에 상기 표면층과 이면층 사이를 연결하는 파일사로 구성된 메시(mesh)층이 형성되는 더블라셀 방법으로 편직되는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단에 관한 것이다.

카시트, 더블 라셀, 분섬사, 편직물

Description

자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단{CarSeat Fabric having Self-Cushion layer}

본 고안은 더블 라셀로 제조되는 편직물을 이용한 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단에 관한 것으로서, 특히 단일 직물로 제조되어 접착제 및 접착공정이 필요하지 않아 친환경적이면서 보온성, 탄성회복력 우수한 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단에 관한 것이다.

일반적으로 카시트 원단은 도 1에 도시된 바와 같이 쿠션성을 부여하기 위해 표피층 10, 중간층 20, 이면층 30으로, 3층 구조로 이루어져 있다. 상기의 표피층 10 및 이면층 30 원단은 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌, 아크릴 등이 사용되며, 중간층 20 은 폴리우레탄 발포체가 사용된다. 상기 원단을 합포 시키기 위해 중간층 20 은 폴리우레탄 발포체의 표면을 불로 녹이는 불꽃 라미네이팅 또는 접착제를 사용하는 접착 라미네이팅에 의해 표면 및 이면의 원단을 합포하여 카시트 원단을 제조하였다.

따라서, 상기의 구조는 각 층에서 다른 원료를 접착시키기 때문에 이후에 분리가 용이하지 않으므로 재활용하기 어렵다. 또한, 합포 공정에 있어 폴리우레탄 발포체의 양면에 열융착(Flame Lamination)을 이용하는 방식이 주로 사용되는데, 여기서의 폴리우레탄 발포체가 녹으며 발생하는 공해물질 및 폴리우레탄 발포체 내의 잔존 유기 화학 물질이 밀폐 고온의 사용 환경에서 휘발되어 유리에 부착되어 흐리게 하는 포깅 문제를 발생시킨다. 게다가, 제조 과정에서 발생하는 시안가스 유해 방출물과 오염 배기물이 대기로 방출되어 환경 오염을 유발시켜 사용이 점점 제한되고 있으며, 배출 물질 규제 강화에 따른 공기 청정 장치로의 설비 투자와 필터 처분 비용 요인으로 인해 유해 요인 감소 제거에 효과적인 방법과 친환경적인 물질을 사용하는 공법으로 대체되어야 한다. 또한, 중간층의 폴리우레탄 발포체가 밀폐형으로 구성되어 공기 투과도 없어 습기가 차면 미생물이 번식하게 되어 비위생적일 수 있다.

이러한 문제를 해결하고자 미국 특허등록 제5747393호에서는 중간층30에 폴리우레탄 발포체 대신 폴리에스터/폴리에스터 공중합체 또는 비스코스레이온 스펀 본드 부직포 섬유를 4층의 샌드위치 형태로 배열시켜 공기투과성을 부여시키고, 쿠션성을 나타내며 재활용되는 시트 원단이 제안되었다. 그러나, 다층의 배열을 이루기 위한 공정상의 번거로움과 발포체와 같은 탁월한 쿠션성이 발현되지 않는 단점이 있다.

또한, 대한민국 특허공개 제2003-72831호에서는 대나무 섬유와 폴리프로필렌 섬유가 열압축성형되어 제조된 자동차 내장재용 복합시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 폴리프로필렌 섬유와 대나무 섬유를 믹싱머신을 이용하여 완전 혼합하는 단계와; 믹싱된 원재료를 카딩머신으로 고르게 펴주는 단계와; 고르게 펴진 원재료를 포밍머신을 이용하여 균일한 두께로 성형하는 단계와;균일한 두께로 성형된 원재료를 니들펀칭머신으로 부직포 펠트처럼 가공하는 단계와;가공된 부직포펠트를 일정규격으로 재단하는 단계와;재단된 원단을 150℃ 내지 200℃의 온도에서 50 내지 70kg/㎠의 압력으로 열프레스 가공하여 시트형상으로 성형하는 단계와 압축성형된 시트를 냉압프레스 가공하여 완성하는 단계로 이루어지는 자동차 내장재용 복합시트의 제조방법이 제안된 바 있다. 그러나, 상기의 복합시트에는 대나무와 수지가 혼합되어 있어 단일 섬유로 재활용은 불가하며, 대나무의 특성에 기인하여 쿠션성과 안락함이 부족하다.

또한, 상기의 종래 기술들은 모두 접합공정을 거쳐 제조되는 것을 공정이 복잡하고 공정시간이 공정이 많아 복합해 짐에 따라 카시트의 제조시간이 오래걸리는 문제가 있으며, 접착공정상의 불량이나 장시간의 사용으로 인해 각 구조층이 서로 떨어지는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안의 목적은 더블 라셀을 이용하여 편물지를 사용하여 자발적 쿠션층이 형성된 카시트로 표면층, 메시층 이면층의 3층 구조로 제조 공정의 단순화로 생산성을 향상시키고, 입체구조를 이루어 공기 투과성의 증가로 위생적이며, 쿠션성 및 안락감이 있는 카시트 원단을 제공하는 데 있다.

또한, 본 고안의 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단은 열이나 접착제를 이용한 라미네이팅에 의한 합포방식을 사용하지 않아 공해 물질의 배출이 격감된 합포 방식을 사용하여 환경 친화적인 카시트 원단을 제공하는 데 있다.

본 고안은 천연섬유, 합성섬유, 재생섬유로 형성되는 표면층와 이면층으로 형성되고 상기 표면층과 이면층의 형성과 동시에 상기 표면층과 이면층 사이를 연결하는 파일사로 구성된 메시(mesh)층이 형성되는 더블라셀 방법으로 편직되되, 상기 파일사는 분섬사인 것을 특징으로 하는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단을 제공한다.

또한, 상기 합성섬유는 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐계 섬유 중 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단을 제공한다.

또한, 상기의 파일사는 10 내지 100 데니어이고, 표면층 및 이면층에 사용되는 원사의 굵기가 40 내지 200 데니어인 것을 특징으로 하는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단을 제공한다.

또한, 상기 분섬사는 중공형 분섬사인 것을 특징으로 하는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단을 제공한다.

또한, 상기 분섬사는 가연사인 것을 특징으로 하는 더블 라셀을 이용한 카시트 원단를 제공한다.

이하 본 고안에 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 고안의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 고안의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 고안은 보온성, 통기성, 쿠션(Cushion)성이 우수한 더블 라셀을 이용한 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단에 관한 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단의 바람직한 일실시예에 따른 구조의 단면도로 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단은 표면층 100, 메시(mesh)층 200, 이면층 300으로 구성되는 3층구조이다.

상기 표면층 100과 이면층 300은 천연섬유, 합성섬유, 재생섬유 등을 사용하여 형성될 수 있으며, 합성섬유를 사용할 때에는 나일론6 및 나일론66로 이루어진 폴리아미드계 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리프로필렌테레프탈레이트로 이루어진 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴니트릴계 섬유, 폴리비닐알코올계 섬유 등의 합성섬유를 개별적으로 사용될 수 있고, 사용목적 또는 사용처에 따라 2 이상의 합성섬유를 혼합하여 사용할 수 있을 것이다.

상기 메시(mesh)층 200은 자발적 쿠션을 형성시키는 층으로 본 고안의 카시트의 보온성, 통기성, 쿠션(Cushion)성이 기능을 부여하는 공기를 함유할 수 있는 빈공간이 형성되는 공간 구조층으로 상기 표면층 100과 이면층 300의 형성과 동시에 상기 표면층 100과 이면층 300 사이를 연결하는 분섬사로 형성된 파일사로 구성된 층이다.

상기 파일사는 공기 구조층의 형태안정성 및 탄성회복성을 위해 분섬사를 사용한다.

상기의 메시층에 형성되는 공기 구조층은 표면층 100과 이면층 300사이에 분섬사에 의해 형성되는 빈공간이 형성되는 층으로 공기 투과성이 탁월하여 위생적이고 본 고안의 카시트 원단의 보온성을 향상시켜 카시트에 안락감을 부여하게 된다.

또한, 상기 분섬사를 중공형 분섬사를 사용하여 카시트 원단을 가볍게 할 수 있으면 충전되는 공기의 양을 늘려 보온성을 향상시키고 흡음성능을 향상시켜 자동차의 주행시의 소음을 줄일 수 있다.

또한, 본 고안의 카시트 원단의 탄성회복력을 높이기 위해 잠재권축성을 갖는 가연된 분섬사를 사용할 수도 있다. 상기 분섬사를 가연사로 사용할 경우 쿠션성이 향상되며, 카시트의 형태안정성이 향상될 것이다.

상기의 이면층 200에 포함되는 파일사는 쿠션성의 부여를 위해 10 내지 100 데니어의 모노사를 사용함이 바람직하다. 상기의 원사의 굵기가 10 데니어 미만인 경우 탄성의 회복이 느려 쿠션감이 느려지며, 100 데니어를 초과하는 경우 쿠션성 및 안락한 느낌이 발휘되기 어렵다. 또한, 상기의 표면층 100과 이면층 300은 원단의 형태를 지지하므로 40 내지 200 데니어의 원사를 사용함이 바람직하다. 상기의 원사의 굵기가 40 데니어 미만인 경우는 표면층의 지지성이 낮아 전체 원단이 완성되었을 때 원단 형태의 변형이 쉬우며, 200 데니어를 초과한 경우는 시트의 촉감이 거칠고, 안락감이 부족하게 된다.

상기의 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단의 표면층, 메시(mesh)층, 이면층은 양측으로 배열되는 2열의 니들 바(Needle Bar)를 가지는 더블라셀 편직기를 이용하여 편직하여 제조될 것이다.

상기와 같은 더블 라셀 편직기의 일반적인 예로는 스윙동작과 래핑동작으로 원사를 공급하는 6개의 가이드 바와, 이 가이드 바의 길이 방향 양쪽으로 각각 고 정 배열되는 트릭 플레이트와, 이 트릭 플레이트의 각 일측에 배열되어 승강 작용하는 2열의 다수의 니들 바들과, 이 니들 바들을 사이에 두고 각 트릭 플레이트를 향하여 수평 방향으로 전진 및 후진 작동하는 싱커를 구비하고 있으며, 이 편침들의 승강 작동과 상호 작용하여 가이드 바 중 전방과 후방에 위치하는 각각 2개의 가이드 바는 합포 편물지의 표면층과 이면층의 조직을 편성하고, 중앙에 위치하는 2개의 가이드 바는 메시구조을 편성하게 한다.

또한, 이 더블 라셀 편직기는 메시구조을 편성하는 위첨사로 좁은 공간에서도 굴곡 및 변형이 충분히 이루어질 수 있는 부드러운 실을 사용하고 있기 때문에 메시구조을 편성하는 위첨사를 지지해 주는 트릭 플레이트를 단순한 판상으로 형 성하거나 위첨사의 직경보다 약간 큰 정도의 홈을 편침에 대향하도록 형성할 수 있다.

상기와 같이 형성되는 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단의 상기 표면층은 외부로 표출되는 층으로 표면층을 형성하는 원사는 방오가공된 원사를 사용하는 것이 바람직할 것이다.

상기 방오가공은 오물의 종류, 사용되는 섬유의 종류에 따라 방오가공의 방법이 달라지므로 본 고안에 따른 카시트 원단이 사용되는 차량의 종류나 사용되는 원사에 따라 방오가공을 실시해야할 것이다.

일반적으로 폴리 아미드계 섬유나 폴리에스테르계 섬유와 같은 소수성 섬유는 건성 오물의 부착이 심하므로 대전방지제를 사용하고, 면 섬유와 같은 친수성 섬유의 수성 오물에는 발수가공이 실시되어야할 것이다.

또한, 면, 모, 합성섬유 등에 플루오르 화합물의 경우는 아크릴산의 퍼플루오로 알킬에스테르를 사용하여 발수, 발유성을 주거나, 가호, 수지가공, 콜로이드, 실리카 등으로 가공하여 방오성을 부여할 수 있다.

또한, 유사시를 대비하여 본 고안의 카시트 원단 또는 사용되는 원사에 방염가공을 실시할 수 있다.

상기 방염처리는 할로겐, 인, 안티몬, 질소, 붕소 등의 원소를 함유하는 화합물로 제조되는 방염제(난연제)를 이용하는 것으로 직물의 표면에 방염제를 코팅처리하는 후가공으로 방염처리를 할 수 있다.

본 고안의 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단은 합성섬유를 사용할 경우 사용되는 합성섬유를 합성할 때 방염성 단량체(난연제)를 공중합시키는 방법으로 방염처리를 할 수 있으며, 방사시 방사액에 방염제를 첨가하는 방법으로도 방염처리를 할 수 있다.

폴리에스테르계 섬유의 방염가공은 패드-드라이-큐어법, 패드-더머졸법, 흡착법 및 그래프링법에 의하여 가공제는 폴리에스테르 섬유에 잘 침투하기 위해서 섬유를 팽윤시켜 그 속으로 확산해 들어가거나 섬유표면에 침적한 다음 가교결합, 그래프팅 또는 축중합에 의해 불용성화되어 섬유에 방염성을 가지게 한다. 일 예로 폴리에스테르 섬유의 방염제로 Flamegard PE conc(SYBRON Chemical Inc.USA)을 사용하여 FlameGard PE conc의 5~20%(owb : on weight of bath)의 190~200℃에서 방염가공을 하면 높은 방염성과 세탁내구력이 뛰어나 방염 폴리에스테르 섬유를 얻을 수 있다.

또한, 폴리아마이드계 섬유나 아크릴계 섬유의 방염가공은 요소-티오요소-포름알데히드의 조합처럼 티오요소를 사용하는데 특징이 있으며, 패드-드라이-큐어방식에 의해 가공할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단은 열이나 접착제를 이용한 라미네이팅에 의한 합포방식을 사용하지 않아 오염물질의 배출이 없는 환경 친화적인 제품으로 환경 오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안의 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단은 표면층, 메시층, 이면층의 3층구조로 더블 라셀 편직기로 제조되어 공정의 단순화되어 생산성이 향상되고, 메시층에는 공기 구성층이 형성된 입체 구조로 공기 투과성이 탁월하여 위생적이고 보온성 및 안락감이 부여되는 효과가 있다.

또한, 본 고안의 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단은 탄성회복율이 뛰어나 쿠션성이 좋으며, 흡음성을 가지고 있어 자동차의 소음을 억제하는 효과가 있다.

이하, 본 고안의 실시예 및 비교예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 고안은 하기 실시예로 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

표면층 100과 이면층 200 모두 80D의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트사로 구성되며, 메시층은 20D의 폴리에스테르 분섬사로 상기에서 설명된 더블 라셀 편물기로 편직하여 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일 하나 메시층의 분섬사를 가연된 분섬사를 사용하여 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단을 제조하였다.

비교예

표면층과 이면층을 80D의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트사로 형성된 원단을 사용하고 표면층과 이면층 사이에 폴리우레탄 발포체를 사용하여 중간층으로 구성하여 폴리우레탄 발포체의 표면을 불로 녹이는 불꽃 라미네이팅으로 표면층 및 이면층의 원단을 합포하여 카시트 원단을 제조하였다.

* 쿠션성 및 탄성회복율 실험

상기의 실시예 및 비교예에서 제조된 카시트 원단을 10㎝x10㎝의 시료를 제조하여 10매를 겹친 후 실험을 실시하였다.

1. 쿠션성 실험

제조된 시료를 테이블 위에 놓고, 위에서 손끝(세 손가락)으로 가볍게 3 회 눌러 탄력감을 관능 평가하였다.

2. 탄성회복력 실험

제조되 시료를 테이블 위에 놓고, 500g의 추를 시료 위에 1시간 동안 올려 논 후, 추 제거 후의 3초, 10초, 1분 후의 회복력을 측정하였다.

구분	쿠션성 평가	탄성회복율(%)
		3초	10초	1분
실시예 1	8	80	93	99
실시예 2	9	83	95	99
비교예	8	76	92	99
*쿠션성평가 10~9점 쿠션감 매우 좋음, 8~7점 쿠션감 좋음, 6~4 쿠션감 보통, 3~1 쿠션감 나쁨

표 1의 결과로 상기의 쿠션성에 대한 평가는 실시예 1,2와 비교예 모두 쿠션성이 좋을 것을 알 수 있으며 탄성회복율은 비교예보다 실시예 1,2가 높은 것을 알 수 있다. 특히 가연된 분섬사를 사용한 실시예 2의 탄성회복율이 매우 우수한 것을알 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1은 종래의 카시트 원단의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단의 바람직한 일실시예에 따른 구조의 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단의 사용상태도.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

10: 표피층 20: 중간층

30: 이면층 100: 표면층

200: 메시층 300: 이면층

Claims (5)

1. 천연섬유, 합성섬유, 재생섬유로 형성되는 표면층와 이면층으로 형성되고 상기 표면층과 이면층의 형성과 동시에 상기 표면층과 이면층 사이를 연결하는 파일사로 구성된 메시(mesh)층이 형성되는 더블라셀 방법으로 편직되되,

   상기 파일사는 가연사인 분섬사인 것을 특징으로 하는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단.
2. 제1항에 있어서,

   상기 합성섬유는 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐계 섬유 중 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단.
3. 제1항에 있어서,

   상기의 파일사는 10 내지 100 데니어이고, 표면층 및 이면층에 사용되는 원사의 굵기가 40 내지 200 데니어인 것을 특징으로 하는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단.
4. 제1항에 있어서,

   상기 분섬사는 중공형 분섬사인 것을 특징으로 하는 자발적 쿠션층이 형성된 카시트 원단.
5. 삭제

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