KR20070091745A

KR20070091745A - 차량 내장재용 기재 및 이를 이용한 차량 내장재

Info

Publication number: KR20070091745A
Application number: KR1020060021245A
Authority: KR
Inventors: 김기성; 오영찬
Original assignee: 한일이화주식회사
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-12

Abstract

본 발명은 차량 내장재용 기재 및 이를 이용한 차량 내장재에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량 내장재용 기재는 무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 차체 경량화를 도모하며, 제조공정을 단축하고, 고강성과 내충격성을 향상시킬 수 있으며, 신차 출고시 발생하는 새차 냄새 문제에 대응할 수 있다.

Description

차량 내장재용 기재 및 이를 이용한 차량 내장재{BASE AND INTERIOR OF VEHICLE USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내장재의 부분 확대단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 차량 내장재 20 : 기재

30 : 표피재

본 발명은 차량 내장재용 기재 및 이를 이용한 차량 내장재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 보강층이 추가되는 다층 구조가 아닌 단일 복합소재로서 무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유로 이루어진 차량 내장재용 기재 및 이를 이용한 차량 내장재에 관한 것이다.

차량 내장재는 도어트림(door trim), 헤드라이너(head liner), 선바이저(sunvisor), 패키지트레이(package tray), 커버링셀프(covering shelf) 등에 적용된다.

*최근의 차량 내장재는 내충격성과 형상유지성과 같은 기능적인 특징이 요구되고 있을 뿐만 아니라 재료의 경량화에 의한 엔진의 연비 향상을 통하여 배기가스를 저감시킬 수 있는 것이 요구되고 있다.

한편, 종래의 차량 내장용 기재로는 레진펠트(resin felt), 천연섬유 강화 보드, 폴리우레탄계 발포체 등이 사용되고 있다.

레진펠트의 경우, 페놀수지 등이 함침되어 제조된 것으로써, 경화제인 페놀수지는 페놀류와 알데히드류의 축합반응에 의하여 생성되는 열경화성 수지의 일종으로 페놀수지의 소각시 미반응 또는 소각시의 불완전 연소에 기인하여 방출되는 페놀 및 알데히드가 작업환경을 포함한 생활환경의 공해물질로 작용하게 되어 폐기 소각 처분시 유독성 가스를 배출하여 공해를 일으키는 문제점이 있다.

천연섬유 강화보드의 경우, 천연섬유(황마, 아마, 저마, 사이잘마 등)와 바인더 역할을 하는 폴리올레핀계 섬유를 포함한 것으로, 기재 하중이 비교적 무거우며, 열성형시 천연섬유 탄화에 의한 냄새를 유발하고, 원재료의 수입에 따른 원거리 운송시 발생할 수 있는 천연섬유의 부패, 세균, 곰팡이 발생을 억제하기 위해 사용되는 방부제 처리에 의해 인체에 유해한 포름알데히드와 같은 발암물질이 포함될 수 있는 문제점이 있다.

종래의 폴리우레탄계 발포체는 무가교 폴리올레핀계 발포 시이트에 비해 제조공정 시간 및 가격이 상승하며, 아민계 촉매를 사용하여 인체에 유해한 가스가 발생되며, 발포체 자체의 강성이 부족하므로 추가로 보강재 시이트를 구성함으로써, 양산시 공정이 추가되며 원가 상승의 요인이 되는 문제점이 있다.

따라서, 종래의 차량 내장용 기재는 비교적 고중량이며, 제조공정이 복잡하고, 신차 출고시 발생하는 새차 냄새를 유발하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 차체 경량화를 도모하며, 제조공정을 단축하고, 고강성과 내충격성을 향상시킬 수 있으며, 신차 출고시 발생하는 새차 냄새 문제에 대응할 수 있는 차량 내장재용 기재 및 이를 이용한 차량 내장재를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 차량 내장재용 기재에 있어서, 무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유를 함유하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 기재를 제공한다.

여기서, 상기 장섬유 10∼50중량％가 혼합하여 이루어짐으로써, 장섬유의 함유량이 10중량％ 미만이면 강성 및 충격성이 저하되고, 함유량이 50중량％를 초과하면 발포성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 장섬유가 혼합된 상기 무가교 폴리프로필렌계 발포체의 발포 배율은 3∼8배로 하므로써, 성형성, 열적 안정성, 형태 안정성을 향상시키며 강성을 증대시킬 수 있게 된다.

상기 장섬유의 길이는 10∼12mm이고, 상기 장섬유는 유리섬유인 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 차량 내장재에 있어서, 무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유를 함유하는 기재와; 상기 기재의 적어도 일측에 적층되는 표피재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재에 의해서도 달성된다.

상기 기재는 상기 장섬유가 10∼50중량％가 혼합됨으로써, 장섬유의 함유량이 10중량％ 미만이면 강성 및 충격성이 저하되고, 함유량이 50중량％를 초과하면 발포성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 내장재(10)는 다층구조로 이루어진다.

차량 내장재(10)는 기재(20)와, 기재(20)의 일측면에 적층되어 외관을 장식하며 기재(20)를 보호하는 표피재(30)를 가진다.

기재(20)는 무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유를 포함한다. 기재(20)는 무가교 폴리프로필렌계 발포 수지와 장섬유를 펠렛(pellet) 상태로 만들어 일정 비율로 혼합하여 압출 발포 시이트로 제조되며, 미세한 기포형상의 발포 셀(cell)을 가진다.지며, 강도, 형태안정성, 단열성, 흡음성이 우수하다.

한편, 본 발명에 따른 기재(20)는 기존의 가교 발포체에 비해 화학적 발포제 및 퍼옥사이드계 가교제, 또는 전자선 가교용 가교조제가 포함되지 않아, 제조시 혹은 사용과정에서 인체에 무해하여 친환경적일 뿐만 아니라 성형성 및 가공성이 우수하다.

이하에서, 본 발명에 따른 차량 내장재용 기재(20)의 제조 과정에 대해 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 보강재인 장섬유와 열분해형 발포제, 폴리프로필렌계 수지 등의 필수 성분의 혼합물을 호퍼로 장입한다.

다음, 폴리프로필렌계 수지와 열분해형 발포제와 장섬유로 이루어진 혼합물을 압출기 내에서 혼합, 분산한다.

이어서, 혼합물을 발포하기에 적당한 온도로 냉각한다.

그리고, 혼합물이 발포되도록 다이로부터 혼합물을 압출한 후, 압출물을 냉각 성형한다.

여기서, 열분해형 발포제 대신에 이산화탄소, 부탄, 프로판 등의 가스를 이용하여 발포할 수도 있다. 또한, 기재(20)를 구성하는 재료인 폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 호모폴리머, HMS-PP (high melt strength polypropylene), 코폴리머 등이 사용될 수 있다.

이와 같이 제조된 기재(20)는 종래와 달리 무취형이며, 고강성과 내충격성이 우수하다. 또한, 기재(20)는 미세한 발포 셀(cell)구조를 가지며, 발포 배율을 3배 내지 8배로 할 수 있게 되어 무게가 가볍고, 기존의 가교 발포체의 제조공정에 비 해 단순한 공정에서도 생산이 가능하며, 기존의 필름과 시트 형태의 적층 구조식 보강재를 사용하는 것 보다 장섬유와 동시에 압출 성형되기 때문에 제조단가가 절감된다.

한편, 발포배율이 3배 미만인 경우 흡음성 향상에 영향을 미치지 못하고 중량이 비교적 높으며, 발포배율이 8배를 초과하는 경우 흡음성 및 경량성은 향상되지만 강도 및 형태안정성이 저하되는 단점이 있다. 또한, 기재(20)는 차량 내장재에 사용되기 때문에 일정한 치수로 형성되어야 하며, 그 두께는 3mm 내지 6mm인 것이 바람직하다.

장섬유는 기재(20)를 이루는 전체 혼합물의 10∼50중량％ 범위 내에서 함유되는 것이 바람직하다. 장섬유의 함유량이 10중량％ 미만이면 강성 및 충격성이 저하되고, 함유량이 50중량％를 초과하면 발포성이 저하되는 문제점이 있다.

장섬유는 유리섬유로 이루어지며, 보다 바람직하게는 유리섬유에 폴리프로필렌이 코팅되어진 열가소성 유리섬유 강화 복합소재인 것이 바람직하다. 장섬유는 그 제조과정으로서 섬유의 길이를 일정하게 유지시킬 수 있는 풀트류젼(pultrusion)공법을 이용하며, 연속 유리섬유는 폴리프로필렌 수지를 압출기에서 압출함과 동시에, 수지에 함침된 후 펠렛(pellet)으로 생산되는데, 펠렛에 함침된 유리섬유의 길이는 일정한 섬유의 길이를 유지하고 펠렛의 길이에 비례하며 10∼12mm를 유지한다.

따라서, 장섬유 강화 복합소재는 단섬유 강화 복합소재에 비하여 섬유의 결집력이 높아짐에 따라 강성을 높일 수 있게 된다. 한편, 기존의 단섬유 강화 복합 소재는 일반 압출기에서 폴리프로필렌 수지와 유리섬유를 혼합하는 과정에서 압출기 실린더 내부벽과 스크류 사이의 마찰에 의해 섬유길이가 파손되어 4∼5mm 단섬유로 생산된다. 이에, 단섬유 강화 복합소재는 본 발명과 같은 장섬유 강화 복합 소재에 비하여 섬유 길이가 짧기 때문에, 섬유간의 결집력이 상대적으로 약하다.

이로써, 장섬유 강화 복합소재는 단섬유 강화 복합소재와는 달리, 섬유 강화 효과를 극대화한 보강 소재로서, 강화된 섬유 길이가 통상 10배 이상 길게 되어, 월등한 기계적 강도와 높은 탄성율을 가진다. 또한, 열적 특성과 함께 열가소성 수지의 장점인 저비중 특성과 성형가공성이 우수한 장점을 가진다.

한편, 본 발명에 따른 차량 내장재(10)는 무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유로 이루어진 기재(20)의 일측면에 표피재(30)를 적층시켜 제조함으로써, 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 차량 내장재(10)의 제조가 완료된다.

여기서, 표피재(30)를 기재(20)에 적층시킬 때, 용제형 접착제나 핫멜트형(hot melt type) 접착제를 사용하지 않고, 열에 의한 용융접착이 가능하므로 작업공정이 간단해질 뿐만 아니라 종래의 접착제를 사용할 때 발생했던 악취 등의 문제도 해결할 수 있게 된다.

이렇게 제조된 차량 내장재(10)는 치수안정성과 강성이 우수하면서도 경량일 뿐만 아니라, 가교 폴리프로필렌 발포 공법을 이용하여 제조할 때에 비하여 제조공정이 간단하다는 장점이 있다.

이와 같이, 기재가 무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유로 이루어짐으로써, 경량이면서도 강성 및 내충격성이 우수하고, 기존의 가교 발포체 및 우레탄 계 발포체를 이용한 제조공정에 비하여 단순한 공정으로 생산이 가능하므로 제조비용을 줄일 수 있게 된다. 또한, 종래의 구조체 강성 보강을 위한 기재의 단면 또는 양면에 시이트 및 필름형 다층 보강재를 적용한 제조방법에 비하여 제조공정을 단순화할 수 있게 된다. 그리고, 차량 내장재로서의 요구조건인 무취성, 고강성, 경량성, 단열성, 치수안정성 뿐만 아니라, 충격에너지와 흡차음 성능이 우수하다.

한편, 본 발명에 따른 기재는 차량 내장재로서 헤드라이너(headliner), 패키지트레이(package tray), 커버링셀프(covering shelf) 등에 적용할 수 있음은 물론이다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 차체 경량화를 도모하며, 제조공정을 단축하고, 고강성과 내충격성을 향상시킬 수 있으며, 신차 출고시 발생하는 새차 냄새 문제에 대응할 수 있는 차량 내장재용 기재 및 이를 이용한 차량 내장재가 제공된다.

Claims

차량 내장재용 기재에 있어서,

무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유를 함유하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 기재.
제1항에 있어서,

상기 장섬유 10∼50중량％가 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 기재.
제2항에 있어서,

상기 장섬유가 혼합된 상기 무가교 폴리프로필렌계 발포체의 발포 배율은 3∼8배인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 기재.
제2항에 있어서,

상기 장섬유의 길이는 10∼12mm인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 기재.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 장섬유는 유리섬유인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 기재.
차량 내장재에 있어서,

무가교 폴리프로필렌계 발포수지와 장섬유를 함유하는 기재와;

상기 기재의 적어도 일측에 적층되는 표피재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장재.
제6항에 있어서,

상기 기재는 상기 장섬유가 10∼50중량％가 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 내장재.
제7항에 있어서,

상기 장섬유가 혼합된 상기 무가교 폴리프로필렌계 발포체의 발포 배율은 3∼8배인 것을 특징으로 하는 차량 내장재.
제7항에 있어서,

상기 장섬유의 길이는 10∼12mm인 것을 특징으로 하는 차량 내장재.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 장섬유는 유리섬유인 것을 특징으로 하는 차량 내장재.