KR20080097324A - 친환경성 차량 내장용 천정재구조 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 올레핀계 발포 시트(sheet)를 심재로 적용하며 상하에 보강재로 목분 및 폴리프로필렌 수지로 구성된 시트층 구조로 이루어진 자동차 내장용 천정재 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 재활용(recycle)이 가능한 친환경 소재로 이루어졌으며, 흡차음성 및 단열성을 갖는 다층 구조의 자동차 내장용 천정재 구조물에 관한 것이다.

발포시트, 천정재, 목분

Description

친환경성 차량 내장용 천정재구조 및 그 제조방법{THE STRUCTURE OF VEHICLE HEAD LINER AND PREPARATIONS THEREOF}

본 발명은 차량의 내장용 천정재 구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재활용성이 우수할 뿐만 아니라 경량이면서도 강성이 우수한 자동차 내장용 천정재 구조물에 관한 것이다.

차량 내장용 천정재 구조물의 재료로서 종래에 있어서 자동차 내장용 기재로 사용되어지는 것으로는 레진펠트(Resin Felt), 목분 강화 보드, 페이퍼보드(paper board)등이 있었다.　

상기 레진펠트와 페이퍼보드는 페놀수지 등이 함침되어 제조된 것이다.　 경화제인 페놀수지는 페놀류와 알데히드류의 축합반응에 의하여 생성되는 열경화성수지의 일종으로서, 페놀수지의 소각시 미반응 또는 소각시의 불완전 연소에 기인하여 방출되는 페놀 및 알데히드는 작업환경을 포함한 생활환경의 공해물질로 작용하며, 폐기 소각 처분시 유독성 가스를 배출하는 문제점이 있다.

종래의 유리 섬유 또는 글래스 촙(Glass Chop)이 함유된 자동차 내장용 기재의 경우, 제조과정 및 이송하는 과정에서 발생될 수 있는 유리 분진에 의해 작업자들에게 유해한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 또한 상기의 재료를 접착시키기 위한 휘발성 유기용제가 포함된 접착제를 사용할 경우 작업 환경 및 인체에 유해한 단점이 있었다.

한편, 전술한 종래의 자동차 내장용 천정재 구조물의 재료는 방음성 및 단열성이 뛰어나지 못했으며 단가가 높고 비교적 고중량이며 장기간 사용시 변형되기 쉽고, 인체에 유해하며 재활용이 어려운 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 재료의 경량화에 의한　 연비 향상을 통하여 배기 가스를 저감시키면서도 강성이 우수할 뿐만 아니라, 차량 폐기시 재활용성을 높일 수 있으며, 인체에 무해한 특징을 갖도록 구조가 개선된 차량 내장용 천정재 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적은 올레핀계 발포 시트(sheet)를 심재로 적용하며 심재의 상하부에 보강재로 목분 및 PP 수지로 구성된 시트층 구조로 이루어진 자동차 내장용 천정재 구조 및 그 제조방법에 의해 달성된다.

본 발명의 자동차 내장용 천정재는 재활용이 가능한 친환경 소재로 이루어 졌으며, 흡차음성 및 단열성이 우수하다.

본 발명은 올레핀계 발포 시트(sheet)를 심재로 적용하며 심재의 상하부에 보강재로 목분 및 폴리프로필렌 수지로 구성된 시트층 구조로 이루어진 자동차 내장용 천정재 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 재활용이 가능한 친환경 소재로 이루어 졌으며, 흡차음성 및 단열성을 갖는 다층 구조의 자동차 내장용 천정재 구조물에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 발포 시트(sheet)의 발포 배율은　 강성 및 성형성이 향상될 수 있도록 5배율 이상 30배율 이하인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 올레핀계 발포 시트 무가교 폴리프로필렌계 발포 시트가 바람직하며, 그 상하부에는 강성을 향상시키기 위하여 보강재층이 적층된다. 상기 보강재층은 목분 및 폴리프로필렌 수지로 구성된 시트층 구조로 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 차량 내장용 천정재 구조물에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 천정재 구조물을 나타낸 도면으로서 단일층으로 구성된 기재와 표피층(40)으로 이루어져 있다.

도 2은 본 발명에 따른 차량 내장용 천정재 구조물의 개략적 사시도이며, 도 3는 도 2에 도시된 천정재 구조물의 재료의 개략적 확대도이다.

본 발명의 특징에 따라 상기 헤드라이너의 차량 내장용 천정재 구조물(10)의 재료를 이하 상세히 설명한다.

도 2을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 내장용 천정재 구조물(10)은 폴리프로필렌계(polypropylene) 발포 시트(20) 를 포함한다.

상기 폴리프로필렌 발포 시트(20) 중 무가교(non-crosslinked) 폴리프로필렌 발포 시트는 압출기를 이용하여, 이른바 발포 압출법으로 제조된 발포체로서, 미세한 기포 형상의 발포 셀(CELL)을 가지며 강도, 형태안정성, 단열성, 흡음성이 우수 하다는 특징이 있다.　　

이러한 폴리프로필렌 발포 시트(20)는 이미 알려진 것으로서 열분해형 발포제, 폴리프로필렌 수지등의 필수 성분의 혼합물을 호퍼로 장입하는 단계와, 수지 용융물과 발포제를 분해하는 단계 및 수지와 발포제를 압출기내에서 혼합/분산하는 단계와, 혼합물을 발포하기에 적당한 온도로 냉각하는 단계와, 혼합물이 발포되도록 다이로부터 혼합물을 압출하는 단계와, 압출물을 냉각/성형하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다. 혹은 열분해형 발포제 대신에 이산화탄소, 부탄, 프로판등의 가스를 이용하여 발포할 수도 있다. 또한, 상기 무가교 폴리프로필렌계 발포 시트(20)를 구성하는 재료인 폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 단일중합체, HMS-PP (high melt strength polypropylene) 공중합체 등이 사용될 수 있다.　

상기 방식 등으로 제조된 무가교 폴리프로필렌 발포 시트(20)는 물리 화학적으로 가교가 되지 않았으므로 재활용성이 우수하다.　 또한, 미세한 발포 셀(CELL)구조를 가지며, 5배 내지 30배율의 발포 시트(sheet)를 적용 할 수 있어 무게가 가볍고, 기존의 가교(crosslinked) 발포체의 제조공정에 비해 단순한 공정에서 생산 가능하기 때문에 제조단가를 절약된다.　

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천정재 구조물(10)의 재료가 되는 상기 폴리프로필렌 발포 시트(20)의 발포 배율은 5배 내지 30배인 것이 바람직하다. 즉, 발포배율이 5배 미만인 경우 무가교폴리프로필렌 발포 시트(20)의 흡음성 향상에 영향을 미치지 못하고 중량이 비교적 높으며, 발포배율이 30배를 초과하는 경우 흡음성 및 경량성은 향상이 되나 강도, 형태안정성이 저하되는 단점을 가지고 있기 때문이다.　 상기 무가교 폴리프로필렌 발포 시트(20)는 차량 내장용 천정재 구조물에 사용되기 때문에 일정한 치수로 형성되어야 한다.　 즉, 그 두께는 2mm 내지 7mm인 것이 바람직하고 보다 바람직하게는 3mm 내지 6mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 내장용 천정재 구조물(10)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 무가교 폴리프로필렌 발포 시트(20)의 한쪽 혹은 양측에는 보강재층(30)이 적층된다.　 상기 보강재층(30)은 목분 및 폴리프로필렌(PP) 수지로 구성된 시트층이 사용될 수 있다.　

상기 보강재층의 제조방법은 미세한 목분과 폴리프로필렌 수지를 중량비로 40:60 내지는 60:40 비율로 혼합하여, 170~200℃의 온도 범위에서 압출 시트 성형을 한 후 한쌍의 열간 압착롤러를 사용하여 보강층 시트로 성형된다.

목분과 올레핀계 수지가 혼합 되어진 보강층 시트 사이에 발포층과의 결합 방법으로는 열 라미네이션(heat Lamination) 성형 즉, 열접착 단계 공정에 의하여 접착제나 핫멜트 등의 접착력이 아닌, 이들 열 라미네이션 방법에 의해 보강재를 이루고 있는 시트층과 심재층을 결합시킨 다층 구조물이다.

상기한 재료들을 무가교 폴리프로필렌 발포 시트(20)의 한쪽 혹은 양측에 적층시킴으로써 천정재 구조물(10)의 강도와 형태안정성을 향상시킬 수 있다.　 또한, 상기 목분 및 폴리프로필렌 수지로 구성된 시트 층이 적층된 상태에서 금형 내에서 성형을 하면 금형과의 이형성이 좋아지므로 작업성이 향상된다.　

도 3를 참조하면, 상기 무가교 폴리프로필렌 발포 시트(20)의 상하에 적층되어 있는 보강재층(30)에는 각각 표피층(40)이 적층된다.　 이 표피층(40)은 폴리프 로필렌계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포가 사용된다.　　

상기한 바와 같이, 무가교 폴리프로필렌 발포 시트(20)를 심재로 하여 보강재층(30)과 표피층(40)을 순차로 적층시켜 제조된 재료를 금형을 이용하여 가공함으로써, 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 차량 내장용 천정재 구조물(10)의 제조가 완료된다.　 이렇게 제조된 차량 내장용 천정재 구조물(10)은 치수안정성과 강성이 높다는 장점이 있다.

본 실시예에서 상기 폴리프로필렌계 부직포로 이루어진 표피층(40)을 상기 목분 및 폴리프로필렌 수지로 구성된 시트 층에 적층시킬 때, 용제형 접착제나 핫멜트형(hot melt type) 접착제를 사용하지 않고 단지 열에 의한 용융접착이 가능하므로 작업이 매우 간소해질 뿐만 아니라 종래의 접착제를 사용할 때 발생했던 악취 등의 문제도 해결할 수 있다.　 또한, 심재로 폴리프로필렌 발포 시트(20)를 적용할 때, 표피층(40)으로 사용된 부직포는 유사한 계열의 재료이므로, 제조시 불량이 발생하거나 차량의 폐차시에 표피층(40)과 심재를 분리하지 않고 그대로 분쇄하여 재활용할 수 있어 자원 절약적이며 친환경적이라는 장점이 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 내장용 천정재 구조물은 경량이면서도 강성이 우수하며, 기존의 가열평판 제조공정에 비하여 단순한 공정으로 생산 가능하므로 제조 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 무가교 폴리프로필렌 발포 시트를 심재로 이용함으로써 열수축이 적으며 이에 따른 치수안정성이 보장될 뿐만 아니라, 무가교 폴리프로필렌 발포 시트 내부에 기포가 형성되어 있어 충격에너지와 흡차음 성능등이 향상된다는 이점이 있다.　　

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 천정재 구조물을 폴리프로필렌계의 재료로만 구성할 경우 불량품이 발생하거나 차량의 폐차시에 매우 간단하게 재활용할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 헤드라이너를 설명하기 위한 천정재 구조물 개략적 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량 내장용 천정재 구조물의 개략적 사시도이다.

도 3는 도 2에 도시된 천정재 구조물의 재료의 개략적 확대도이다.

Claims (4)

1. 폴리프로필렌계(polypropylene) 발포 시트(20)를 포함하는 심재층과, 심재층의 상하부에 목분과 폴리프로필렌 수지로 이루어진 보강재 층(30)을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 내장용 천정재 구조물.
2. 제 1 항에 있어서 폴리프로필렌계 (polypropylene) 발포 시트는 무가교 폴리프로필렌 발포 시트인 것을 특징으로 하는 차량 내장용 천정재 구조물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서 폴리프로필렌계 (polypropylene) 발포 시트 배율은 5배 내지 30배며, 두께는 3mm 내지는 6mm인 것을 특징으로 하는 차량 내장용 천정재 구조물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 보강재의 목분과 폴리프로필렌 수지의 혼합 비율은 중량비로 40:60 내지 60:40이고, 상기 보강재의 두께는 1mm 내지는 3mm인 것을 특징으로 하는 차량 내장용 천정재 구조물.

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