KR20090064837A

KR20090064837A - 차량용 샌드위치 패널

Info

Publication number: KR20090064837A
Application number: KR1020070132188A
Authority: KR
Inventors: 김남형; 오은택
Original assignee: 한화엘앤씨 주식회사
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2009-06-22

Abstract

종이 하니콤 코어(honeycomb core); 상기 종이 하니콤 코어의 표면과 이면에 각각 접착제층을 개재하여 접착된 지지 시트를 포함하며, 상기 지지 시트는 열가소성 복합재로 구성되는 차량용 샌드위치 패널이 개시된다.

샌드위치, 접착제, 박리, 벌집, GMT, 마감재, 폴리프로필렌

Description

차량용 샌드위치 패널{Sandwitch panel for Vehicle}

본 발명은 차량용 샌드위치 패널에 관한 것으로, 특히 종이 하니콤 코어를 적용하여 가볍고 제조원가가 저렴하며 인-몰드 성형이 가능한 차량용 샌드위치 패널에 관련한다.

샌드위치 패널(sandwitch panel)은 중량대비 강성이 뛰어나고 코어와 지지층을 다양하게 구성할 수 있다는 장점 때문에, 차량의 부품, 가령 로드 플로어(road floor), 러기지 커버(luggage cover), 파슬 셀프(parcel shelf) 등에 적용이 확대되고 있다.

종래 샌드위치 패널은 폴리프로필렌 하니콤에 지지 시트를 적용한 구조가 제안되어 있으나, 폴리프로필렌 하니콤의 중량이 크고 제조원가가 비싸다는 단점이 있다.

이를 해결하기 위해서, 종이 하니콤을 적용한 구조가 제시되고 있으나, 지지 시트와의 접착력 문제로 종이 하니콤에 열경화성 수지, 가령 우레탄 수지를 함침하는 구조가 주로 적용되어 왔다. 그러나, 이 구조에 의하면, 중량대비 강성이 떨어지고 재활용이 어렵고 인-몰드 성형이 불가능하다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 중량대비 강성이 뛰어나고 가볍고 제조원가가 저렴하며 인-몰드 성형이 가능한 차량용 샌드위치 패널을 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 종이 하니콤 코어(honeycomb core); 상기 종이 하니콤 코어의 표면과 이면에 각각 접착제층을 개재하여 접착된 지지 시트를 포함하며, 상기 지지 시트는 열가소성 복합재로 구성되는 차량용 샌드위치 패널에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 각 지지 시트의 노출된 표면에는 부직포가 인-몰딩(in-molding) 되어 접착될 수 있다.

상기 지지 시트는, 30 내지 60중량%의 니들 펀칭된 유리섬유매트 표면과 이면에 각각 40 내지 70중량%의 용융 폴리프로필렌 수지가 압출 코팅되고 경화되어 제조될 수 있다.

또한, 상기 지지 시트는, 40 내지 70중량%의 폴리프로필렌 수지와 30 내지 60중량%의 보강섬유를 혼합하여 카딩, 니들 펀칭 및 경화를 통하여 매트를 제조하고 이를 경화하여 제조할 수 있다.

더욱이, 상기 지지 시트는, 40 내지 70중량%의 폴리프로필렌 수지와 30 내지 60중량%의 보강섬유를 혼합한 후 제직기로 직조하여 제조할 수 있다.

바람직하게, 상기 보강섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 현무암(basalt) 섬유 중 어느 하나일 수 있다.

바람직하게, 상기 접착제층은 클로로프렌계 고무 10 내지 15%, 네오프렌계 고무 10 내지 15% 및 유기용제 70 내지 80%로 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 샌드위치 패널은 로드 플로어(road floor) 또는 러기지 커버(luggage cover)에 적용되며, 상기 종이 하니콤 코어는 8~12㎜의 두께와 8~12㎜의 셀 사이즈를 구비할 수 있다.

상기한 구성에 의하면, 종이 하니콤 코어를 적용함으로써 중량대비 강성이 뛰어나고 가볍고 제조원가가 저렴하며 인-몰드 성형이 가능하다.

또한, 열가소성 복합제의 지지 시트와 종이 하니콤 코어 간에 접착제층을 개재함으로써 박리 현상이 발생하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 샌드위치 패널을 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종이 하니콤 코어(honeycomb core)(10)의 표면과 이면에 각각 접착제층(20)을 개재하여 열가소성 복합제의 지지 시트(30)가 접착된다.

바람직하게, 각 지지 시트(30)의 노출된 표면에는 마감재로 부직포가 인-몰딩(in-molding) 되어 접착될 수 있다.

종이 하니콤 코어(10)의 두께는 5㎜~20㎜일 수 있으며, 상기한 바와 같이, 로드 플로어와 러기지 커버에 주로 사용되며, 이와 같은 용도로 사용될 때, 바람직하게, 종이 하니콤 코어(10)는 8~12㎜의 두께와 8~12㎜의 셀 사이즈를 가질 수 있 다.

접착제층(20)은, 종이 하니콤 코어(10)의 표면과 이면에 롤 코팅을 통하여 일정량의 접착제를 도포하고 가열 및 냉각 공정을 통해 접착제가 건조됨으로써 형성된다.

이와 같이 접착체층(20)이 형성된 상태로 종이 하니콤 코어(10)를 준비해야 하기 때문에, 이를 위한 접착제는 적절한 접착력과 작업성을 가져야 한다. 다시 말해, 접착제는 지지 시트(30)와 종이 하니콤 코어(10)를 전면에 걸쳐 균일하고 단단하게 접착시키는 기능에 더하여 접착 코팅량 조정을 위한 점도 및 접착 건조 후의 끈적임 등을 고려해야 한다. 특히, 제조를 위해 종이 하니콤 코어(10)를 적층하는 경우 끈적임이 크면 서로 붙게 되어 작업을 저해할 수도 있다. 이를 위해 접착제는 적절한 성분 비율을 구비해야 하며, 가령, 접착제는 클로로프렌계 고무 10 내지 15%, 네오프렌계 고무 10 내지 15% 및 유기용제 70 내지 80%로 구성될 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 지지 시트(30)는 열가소성 수지와 보강섬유로 구성된 열가소성 복합제로 이루어진다.

일 예로, 지지 시트(30)는, 30 내지 60중량%의 니들 펀칭된 유리섬유매트 표면과 이면에 각각 40 내지 70중량%의 용융 폴리프로필렌 수지가 압출 코팅되고 경화되어 형성된다. 구체적으로, 유리섬유를 5~10㎝로 절단하여 쵸핑(chopping)된 유리섬유를 벨트 위에 균일하게 뿌린 후 니들 펀칭(needle punching)하여 유리섬유 매트를 제조한다. 이어 유리섬유 매트의 표면과 이면에 용융 폴리프로필렌 수지를 압출기 T-다이를 통하여 투입하고, 200 내지 300℃의 온도와 1 내지 3기압 하에서 더블 벨트 프레스(Double Belt Press) 공정을 거친 후 냉각하여 지지 시트를 제조한다.

여기서, 보강재인 유리섬유매트의 함량이 30% 미만이면, 시트 제조를 위한 롤 이동시 쉽게 끊어질 수 있고 물성이 떨어진다. 반면, 60%를 초과하면, 수지와의 함침성이 떨어지고 유리섬유 노출에 따라 외관이 불량하다.

다른 예로, 지지 시트(30)는, 40 내지 70중량%의 폴리프로필렌 수지와 30 내지 60중량%의 보강섬유를 균일하게 혼합하여 카딩, 니들 펀칭 및 경화를 통하여 매트를 제조하고 이를 오븐에 통과시켜 경화하여 제조할 수 있다.

또 다른 예로, 지지 시트(30)는, 40 내지 70중량%의 폴리프로필렌 수지와 30 내지 60중량%의 보강섬유를 혼합한 후 제직기로 직조하여 제조할 수 있다.

바람직하게, 보강섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 현무암(basalt) 섬유 를 적용할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 제조방법에 대해 설명한다.

먼저, 열가소성 복합제로 구성된 지지 시트(30)를 오븐을 통과시켜 성형이 가능하도록 유연하게 한다. 오븐 온도는 오븐의 종류에 따라 다르지만, 적외선 오븐의 경우 180 내지 280℃ 온도 범위에서 2~3분간 가열한다.

이어 접착제가 코팅된 종이 하니콤 코어(10)를 적층하고 그 위에 다시 가열된 지지 시트를 적층한다. 이 과정에서 마감재가 적층되거나 후술하는 프레스 공정에서 적층할 수 있다.

이 상태에서 프레스 금형으로 이송되어 프레스 된다. 금형 온도는 종이 하니 콤 코어(10), 지지 시트(30), 선택적으로 마감재와의 융착을 위해 40 내지 120℃가 적당하다. 성형 압력은 300톤 이하의 프레스로 성형 가능하고 성형시간은 30초 내지 1분이 적절하다. 특히, 과도한 성형압력을 가할 경우 지지 시트가 마감재로 배어나올 수 있다.

Claims

종이 하니콤 코어(honeycomb core);

상기 종이 하니콤 코어의 표면과 이면에 각각 접착제층을 개재하여 접착된 지지 시트를 포함하며,

상기 지지 시트는 열가소성 복합재로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 샌드위치 패널.
청구항 1에 있어서,

상기 각 지지 시트의 노출된 표면에는 부직포가 인-몰딩(in-molding) 되어 접착된 것을 특징으로 하는 차량용 샌드위치 패널.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 지지 시트는, 30 내지 60중량%의 니들 펀칭된 유리섬유매트 표면과 이면에 각각 40 내지 70중량%의 용융 폴리프로필렌 수지가 압출 코팅되고 경화되어 제조되는 것을 특징으로 하는 차량용 샌드위치 패널.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 지지 시트는, 40 내지 70중량%의 폴리프로필렌 수지와 30 내지 60중량%의 보강섬유를 혼합하여 카딩, 니들 펀칭 및 경화를 통하여 매트를 제조하고 이를 경화하여 제조하는 것을 특징으로 하는 차량용 샌드위치 패널.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 지지 시트는, 40 내지 70중량%의 폴리프로필렌 수지와 30 내지 60중량%의 보강섬유를 혼합한 후 제직기로 직조하여 제조하는 것을 특징으로 하는 차량용 샌드위치 패널.
청구항 4 또는 5에 있어서,

상기 보강섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 현무암(basalt) 섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량용 샌드위치 패널.
청구항 1에 있어서,

상기 접착제층은 클로로프렌계 고무 10 내지 15%, 네오프렌계 고무 10 내지 15% 및 유기용제 70 내지 80%로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 샌드위치 패널.
청구항 1에 있어서,

상기 샌드위치 패널은 로드 플로어(road floor) 또는 러기지 커버(luggage cover)에 적용되며, 상기 종이 하니콤 코어는 8~12㎜의 두께와 8~12㎜의 셀 사이즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 샌드위치 패널.