KR20090008575A - 자동차 내장용 천정재 기재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리올레핀계 압출 발포 시트(sheet)로 구성된 심재와 그 상부 및 하부에 천연섬유 및 합성섬유로 구성된 보강재 층을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재 기재에 관한 것이다.
폴리올레핀, 천정재, 보강재

Description

자동차 내장용 천정재 기재{THE BASE MATERIAL FOR VEHICLE CEILING}
본 발명은 자동차 내장용 천정재의 기재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재활용성이 우수할 뿐만 아니라 흡차음성 및 단열 특성이 우수한 자동차 내장용 천정재의 기재에 관한 것이다.
종래, 자동차 내장용 천정재의 기재로 사용되어지는 것으로는 레진펠트(Resin Felt), 천연섬유 강화 보드, 페이퍼보드(paper board), 우드화이버(Wood Fiber) 경질폴리우레탄 등이 있었다.　
상기 레진펠트와 페이퍼보드는 페놀수지 등을 함침시켜 제조한 것이다.　 경화제인 페놀수지는 페놀류와 알데히드류의 축합반응에 의하여 생성되는 열경화성 수지의 일종으로서, 페놀수지의 소각시 미반응 또는 불완전 연소에 기인하여 방출되는 페놀 및 알데히드는 작업환경을 포함한 생활환경의 공해물질로 작용하며, 유독성 가스를 배출하는 문제점이 있다.
종래의, 유리 섬유(Glass Fiber) 또는 유리 조각(Glass Chop)이 함유된 자동 차 내장용 천정재의 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.
또한 폴리우레탄 경질 발포체의 경우 단열성 및 경량성은 우수 하지만, 재활용성이 저하되고 내충격성이 약해서 기재를 제조하기 위한 성형공정에서 취성 파괴가 쉽게 일어나기 쉽다.
한편, 전술한 종래의 자동차 내장용 천정재 구조물의 기재 재료는 방음성 및 단열성이 뛰어나지 못했으며 단가가 높고 비교적 고중량이며 장기간 사용시 변형되기 쉽고, 인체에 유해하며 재활용이 어려운 문제점도 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 재료의 경량화에 의한　 연비 향상을 통하여 배기 가스를 저감 시키면서도 강성이 우수할 뿐만 아니라, 차량 폐기시 재활용성을 높일 수 있으며, 인체에 무해한 특징을 갖도록 구조가 개선된 차량 내장용 천정재의 기재를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 본 발명의 목적은 폴리올레핀계 압출 발포 시트(sheet)로 구성된 심재와 그 상부 및 하부에 천연섬유 및 합성섬유로 구성된 보강재 층을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재에 의해 달성된다.
폴리올레핀계 압출 발포 시트를 심재로 이용함으로써 열수축이 적으며 이에 따른 치수안정성이 보장될 뿐만 아니라, 폴리올레핀계 시트 내부에 기포가 형성되어 있어 충격과 흡차음 성능 등이 향상된다는 이점이 있다.　　
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 천정재 기재를 폴리올레핀계의 재료로만 구성할 경우 차량의 폐차시에 매우 간단하게 재활용할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명은 폴리올레핀계 압출 발포 시트(sheet)를 심재로 적용한 자동차 내장용 천정재 기재에 관한 것으로, 압출 안정성이 우수한 폴리프로필렌 압출 발포 시트(sheet)는 분자적으로 물리화학적인 결합을 하지 않은 발포체로써 미세한 기포 형상의 발포 셀(CELL)을 가지며, 또한 5~30배의 고발포 시트(sheet)를 적용하여 무게가 가볍고, 기존의 가교(cross linked) 발포체의 제조공정에 비해 단순한 공정에서 생산 가능하기 때문에 제조단가를 절약할 수 있으며, 치수안정성이 우수한 특징이 있다. 특히 기존의 가교(cross linked) 발포체에 비해 화학적 첨가제가 포함되지 않아 인체에 비교적 무해하며, 이러한 방법으로 제조한 발포체는 성형성 및 가 공성이 우수하며 재활용이 가능한 친환경적인 소재이다. 본 발명의 내장용 기재는 주 구성으로는 폴리프로필렌 압출 발포 시트(sheet)를 심재로 하며 보강재로 상하부에 천연섬유와 합성섬유가 혼합된 시트를 적층한 다층구조로 구성되어 흡차음성 및 단열성이 우수하다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도면에서, 도 1은 종래의 차량용 헤드라이너를 설명하기 위한 천정재구조물 개략적 도면이다. 천정재 구조물은 기재(10) 층과 표피(11) 층으로 구성된다. 도 2에는 본 발명에 따른 차량 내장용 천정재 기재의 개략적 사시도가 도시되어 있는데, 본 발명의 천정재 기재(10)는 폴리올레핀계 압출 발포 시트로 구성된 심재(20)층과 천연섬유와 합성섬유가 혼합된 보강재(30) 층으로 이루어진다.
심재의 주재료는 고용융장력 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌인 것이 바람직하고, 선형저밀도폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 엘라스토머 고무 성분 등을 포함할 수 있다.
폴리올레핀계 압출 발포 시트(sheet)의 발포 배율은 5배 내지 30배인 것이 바람직하며, 발포배율이 5배 이하인 경우 시트(sheet)층의 흡음성이 저하되며, 고중량인 단점이 있다. 발포배율이 30배 이상인 흡음성은 향상이 되나 강도, 형태안정성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 따라서 보다 바람직한 발포 배율은 10배 내지 20배인 것이 바람직하다. 상기의 폴리올레핀계 압출 발포 시트(sheet)의 밀도는 0.1g/㎤ 내지 0.05g/㎤인 것이 바람직하고 두께는 3mm 내지 10mm인 것이 바람직하고 4mm 내지 8mm인 것이 보다 바람직하다. 폴리올레핀계 압출 발포시트는 3mm 내지 4mm의 발포시트를 이층으로 라미네이션하여 6mm 내지 8mm 두께를 갖도록 형성할 수도 있다. 폴리올레핀계 압출 발포 시트(sheet)는 또한 700 ~ 1600mm의 제품 폭을 갖는 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 압출 발포시트는 압출기를 이용해 물리 화학적 발포제를 적용하여 압출 발포하여 제조한 것으로 연속상의 무가교 시트이다.
폴리올레핀계 압출 발포 시트의 상하부에 보강되는 보강재(30) 층의 조성으로는 바인더 역할을 하는 합성 섬유(폴리프로필렌,PET 등)와 보강재로서 천연섬유를 일정 비율 혼합하여 이루어지며, 보다 상세하게는 바인더 역할을 하는 폴리올레핀계 섬유로써 폴리프로필렌 섬유 30 내지 70중량%와 보강재로서 천연섬유 70 내지 30중량%를 혼합하여 이루어진다. 보강재(30) 층의 펠트 조성으로는 합성섬유와 천연섬유의 혼합 비율이 30:70 내지 70:30 중량부 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기의 바인더의 역할을 하는 폴리프로필렌 섬유가 30중량부 이하인 경우 보강재(30) 층의 형태안정성이 떨어지고, 기재 성형에 어려움이 있으며, 70중량부 이상인 경우 기재성형 예열시간이 길어짐에 따라 양산성이 저하된다. 따라서 상기 보강재(30) 층의 적정 혼합 비율은, 40:60 내지 60:40 혹은 50:50 중량부 비율로 혼합되는 것이 가장 바람직하다. 혼합비율은 일정범위 안에서 특별히 한정되지는 않는다.
상기 천연섬유의 공급시 굵기는 40 내지 120㎛, 길이는 40 내지 80mm인 것이 바람직하며, 혼합공정에서의 타면에 의한 펠트내의 천연섬유의 굵기는 20 내지 60㎛, 길이는 3 내지 15mm가 되게 타면하여 혼합되어진 것이 바람직하며, 또한 폴리올레핀계 섬유인 폴리프로필렌 섬유는 굵기가 6 내지 15 데니어인 것이 바람직하 며, 길이는 40 내지 80mm인 것이 바람직하다.
보강재(30) 층의 두께는 1mm 내지는 3mm인 것이 바람직하다.
또한 성형 기재의 강성 보강 및 유해성분 차단을 위하여 보강재 층에 기체 투과율이 낮은 필름 층를 추가하여 천연섬유에서 발생하는 냄새(기재 성형 후 천연섬유 탄화에 기인한 냄새, 대기 중의 온도, 습도 변화에 따른 천연섬유의 수분 흡수 또는 방출에 의한 냄새), 방부제(천연섬유 장시간 운송시 천연섬유에서 발생되는 곰팡이, 세균, 부패 방지을 위하여 처리되어지는 전처리제)에 기인한 유해성분 차단을 목적으로 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 에틸렌비닐아세테이트 등의 필름 층을 추가하여 한 면 혹은 양면에 적용할 수 있다.
본 발명의 천정재 기재(10)는 상부 및 하부 섬유층 사이에 발포층을 삽입시키고, 이들을 열 접착(Heat Lamination) 혹은 기계적인(needle punching) 방법으로 결합시켜 제조한다.
따라서 본 발명의 천정재 기재(10)는 상부 섬유층, 발포층, 하부 섬유층이 접착제 혹은 열 접착(Heat Lamination)에 의해 상호 결합된 다층 구조물이다.
도 3를 참조하면, 상기 폴리올레핀계 압출 발포시트(20)의 양측에 적층되어 있는 보강재(30) 층 중에 자동차 실내와 접촉되는 부분에 표피(40) 층이 적층된다.　 이 표피(40) 층은 폴리올레핀계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포가 사용된다. 또한 흡음성을 향상시킬 수 있도록 폴리우레탄 발포체 및 폴리올레핀 발포체를 부직포에 라미네이션하여 적용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 폴리올레핀계 압출 발포시트(20)를 심재로 하여 보강 재(30) 층과 표피(40) 층을 적층한 후 금형을 이용하여 성형함으로써, 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 차량 내장용 천정재 구조물의 제조가 완성된다.　 이렇게 제조된 차량 내장용 천정재 구조물은 치수안정성과 강성이 높은 장점이 있다.
또한, 심재로 폴리올레핀계 발포 시트(20)를 적용할 때, 표피(40) 층으로 사용된 부직포와 동일 계열의 재료이므로, 차량의 폐차시에 표피층(40)과 심재를 분리하지 않고 그대로 분쇄하여 재활용할 수 있어 자원 절약적이며 친환경적이라는 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 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 의해서 정해져야 할 것이다.
본 발명의 내장용 기재는 주 구성으로는 폴리프로필렌 압출 발포 시트(sheet)를 심재로 하며 보강재로 상하부에 천연섬유와 합성섬유가 혼합된 시트를 적층한 다층구조로 구성되어 강도, 형태안정성, 흡차음성 및 단열성이 우수하고 자동차 내장 기재인 헤드라이너(Head Liner)에 적합하다.
도 1은 종래의 차량용 헤드라이너를 설명하기 위한 천정재 구조물의 개략적 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 내장용 기재의 개략적 사시도이다.
도 3는 본 발명의 기재를 적용한 천정재 구조물의 개략적 확대도이다.

Claims (10)

  1. 폴리올레핀계 압출 발포 시트(sheet)로 구성된 심재와 그 상부 및 하부에 천연섬유 및 합성섬유로 구성된 보강재 층을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 고용융장력 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 선형저밀도폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 및 엘라스토머 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  4. 제 1 항에 있어서, 폴리올레핀계 압출 발포시트는 700 ~ 1600mm의 제품 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  5. 제 1 항에 있어서, 폴리올레핀계 압출 발포시트는 압출기를 이용해 물리 화학적 발포제를 적용하여 압출 발포한 연속상의 무가교 시트인 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  6. 제 1 항에 있어서, 폴리올레핀계 압출 발포 시트의 발포 배율은 5배 내지 30배며, 두께는 3mm 내지는 10mm인 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  7. 제 1 항에 있어서, 폴리올레핀계 압출 발포시트는 3mm 내지 4mm의 발포시트를 이층으로 적층한 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 보강재는 천연섬유는 30~70 중량부 및 합성섬유는 70~30 중량부로 이루어지며, 두께는 1mm 내지는 3mm인 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  9. 제 1 항에 있어서, 천연섬유는 황마, 양마(KENAF), 사이잘마 및 아마로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 섬유인 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
  10. 제 1 항에 있어서, 합성섬유는 저융점 폴리에스터, 폴리에스터, 폴리프로필렌으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 섬유인 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 천정재의 기재.
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