KR20090125537A

KR20090125537A - 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20090125537A
Application number: KR1020080051699A
Authority: KR
Inventors: 유병섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-07

Abstract

본 발명은 자동차용 윈드실드글래스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 윈드실드글래스의 성능은 개선시키되 종래에 비해 중량 감소와 원가절감 효과가 있는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스 및 그 제조방법에 관한 것이다.

상술한 본 발명은,

자동차용 윈드실드글래스에 있어서, 글래스와 열경화성접착포일과 PET필름이 순차적으로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스를 제공한다.

자동차, 윈드실드글래스, 글래스, 열경화성접착포일, PET필름

Description

경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스 및 그 제조방법{Automobile Windshield Glass and Thereof Manufacturing Method}

일반적으로, 윈드실드글래스(Windshield Glass)는 차량의 전면에 부착되어 주행시의 풍압과 도어를 열고 닫을 때의 실내압을 견디도록 견고하게 설치되며, 차량의 주행 중 부딪히는 주행풍과의 저항을 작게 하기 위하여 유선형으로 형성된다.

자동차의 윈드실드글래스는 차체의 전면을 이루는 지붕 패널의 전방 헤더와 양측의 전방 필러 및 카울패널의 상단 플랜지부에 접합된다.

도1은 종래 자동차용 윈드실드글래스의 구조를 보인 단면도이다.

도1을 참조하여 보면, 종래의 윈드실드글래스(1)는 2개의 글래스(10) 사이에 PVB(Polyvinyl Butyral)필름(20)이 위치되어 있는 접합유리로 이루어져 있다.

여기서, 상기 PVB필름(20)은 가소제를 가하면 유연하게 되고 접착성이 풍부 하므로 접착제나 도료 등으로 이용되는데, 유연한 막상물(膜狀物)은 안전유리의 중각막으로 사용된다.

또한 상기 PVB필름(20)은 저온에서도 유연성을 잃지 않으며 내후성이 좋고 유리에 대한 접착성이 우수하여 유리가 충격을 받을 때 작은 파편으로 변하여 인명의 피해를 방지하는데 사용된다.

따라서, 2개의 글래스(10) 사이에 상기 PVB필름(20)이 설치되어 글래스(10)와 접합됨에 따라 전방충돌시 차실내의 탑승자가 관성에 의하여 윈드실드글래스(1)를 통하여 차실 외부로 튀어나가는 것을 방지하게 된다.

여기서, 상기 글래스(10)는 그 두께가 각각 2.1mm이고 상기 PVB필름(20)의 두께는 0.8mm를 이루는 것이 일반적이다.

그러나, 상술한 바와 같은 구조의 종래 윈드실드글래스(1)는 PVB필름(20) 양쪽으로 2개의 글래스(10)가 배치되는바, 글래스(10)는 중량이 무거울 뿐만 아니라 고가여서 전체적으로 볼 때 중량증대 및 원가상승의 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 윈드실드글래스(1)의 중량이 증대됨에 따라 연비가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 자 동차용 윈드실드글래스의 중량 및 원가를 저감시키고 윈드실드글래스의 성능을 향상시키는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

또한, 상기 열경화성접착포일은 열을 받으면 경화되면서 상기 글래스 및 PET필름에 접착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열경화성접착포일은 Ethylene Vinyl Accetate의 복합 중합체로 박판 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PET필름은 얇고 균일하게 하드코팅된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 글래스를 소정크기로 만드는 글래스가공단계;

상기 글래스 위에 열경화성접착포일과 PET필름을 차례로 적층시키는 적층단계;

적층된 상기 글래스와 열경화성접착포일과 PET필름을 진공실에 넣어 성형하는 성형단계;

상기 글래스와 열경화성접착포일과 PET필름을 고온의 온도로 가열하여 상기 열경화성접착포일이 굳으면서 상기 글래스와 PET필름에 접착되도록 하는 가열단계;

를 포함하여 이루어지는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스의 제조방법 을 제공한다.

여기서, 상기 글래스와 열경화성접착포일과 PET필름은 섭씨 100 ~ 200도 범위의 온도로 가열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 글래스와 열경화성접착포일과 PET필름은 20 ~ 40분동안 가열되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 윈드실드글래스는 열경화성접착포일에 의하여 접착력이 증대되므로 충격시 유리 파편이 주변으로 튀는 것이 방지되고 전방충돌시 탑승객이 윈드실드글래스를 관통하여 차외부로 튀어나가는 등, 탑승객의 내관통도가 종래에 비해 크게 개선되는 특유의 효과가 있다.

또한, 열이나 습기, 자외선(UV)에 대한 내구성이 우수하며 고주파 대역에서의 소음차단 효과가 크게 개선되며 특히 글래스 대신에 상대적으로 가벼운 PET필름을 사용하므로 중량 및 원가 절감 효과가 뛰어난 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 자동차용 윈드실드글래스의 구조를 보인 단면도이다.

본 발명은 자동차에 사용되는 창유리 중 차체 전방에 설치되어 주행풍을 막아주는 윈드실드글래스(100)에 관한 것으로, 도2는 본 발명에 따른 윈드실드글래 스(100)의 단면 구조를 보인 것이다.

여기서 보면, 상기 윈드실드글래스(100)는 글래스(110)와, 상기 글래스(110)의 일면에 소정두께로 적층되는 열경화성접착포일(120)과, 상기 열경화성접착포일(120)의 일면에 적층되는 PET(Polyethylen Terephthalate)필름(130)으로 이루어져 있다.

즉, 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)은 순차적으로 적층되는바, 상기 글래스(110)와 상기 PET필름(130) 사이에 상기 열경화성접착포일(120)이 위치된다.

여기서, 상기 열경화성접착포일(120)은 투명한 소재로 이루어져 있어서 광투과율에 거의 영향을 미치지 않으며 열을 받으면 경화되면서 상기 글래스(110) 및 상기 PET필름(130)에 접착되므로, 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)이 상호 접합되도록 한다.

상기 열경화성접착포일(120)은 종래의 PVB필름을 대체하는 것으로, PVB필름에 비해 접착 능력이 우수하며 고주파 대역의 소음차단 효과가 우수하다.

즉 상기 열경화성접착포일(120)은 열을 받으면 유리, 금속뿐만 아니라 플라스틱필름에 이르기 까지 다양한 재질에 높은 접착력을 보이는 성질을 가지고 있고, 고주파 대역의 소음은 약 4db(데시벨) 이상의 차단효과를 보이는 것이 실험적으로 입증되었다.

이와 같이, 상기 열경화성접착포일(120)이 경화될 때 접착력이 크게 증대되어 상기 글래스(110) 및 PET필름(130)과의 결합력이 견고해지므로, 상기 글래 스(110)에 충격이 가해질 때 파편이 튀는 것이 방지되고 특히 전방 충돌시 탑승자가 관성력에 의해 상기 윈드실드글래스(100)와 충돌하게 될 때 상기 윈드실드글래스(100)가 쉽게 관통되지 않아 탑승자가 차실 외부로 튀어 나가는 것이 방지된다.

한편, 상기 열경화성접착포일(120)은 특히 열차단 효과가 높으므로 외부의 자외선이나 열에 의해 차실내부가 더워지는 것이 방지되며 습기에도 뛰어난 내구성을 보이게 된다.

여기서, 상기 열경화성접착포일(120)은 상기 글래스(110)와 PET필름(130) 사이에 얇게 위치되도록 Ethylene Vinyl Accetate의 복합 중합체로 박판 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 PET필름(130)은 글래스(110)를 대체할 수 있는 재료로서, 그 특징은 플라스틱 필름 중에서도 가장 강인한 필름에 속하고, 전기적 성질이 우수하며, 탄성율이 크고 극히 얇은 필름으로 사용될 수 있으며 강도 투명도 내충격강도가 크고, 인장강도가 커서 인장강도가 셀로판의 3배, 폴리에틸렌의 10배에 달하여 알루미늄에 가까울 정도이다.

그리고, 온도에 따른 변화가 적고 섭씨 영하 60도부터 영상 150도까지 사용 가능한 온도범위가 넓으며 수증기나 기체의 투과율도 적다.

따라서, 상기 PET필름(130)은 높은 강도와 우수한 투명도 때문에 기존의 글래스(110)를 대체할 수 있으며, 미세한 무기입자가 유기입자에 결합된 형태의 얇고 균일한 습식코팅기술에 의해 코팅되어 광학도가 향상될 수 있다.

이와 같이 상기 PET필름(130)이 하드코팅되면 경도가 크게 증대되어 뛰어난 내마모성과 함께 글래스(110)와 거의 동일한 높은 투명도를 보이게 된다.

이하, 본 발명에 따른 자동차용 윈드실드글래스(100)의 제조방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 윈드실드글래스(100) 제조방법은 글래스(110)를 소정크기로 만드는 글래스가공단계와, 상기 글래스(110) 위에 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 차례로 적층시키는 적층단계와, 적층된 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 진공실에 넣어 성형하는 성형단계와, 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 고온의 온도로 가열하여 상기 열경화성접착포일(120)이 굳으면서 상기 글래스(110)와 PET필름(130)에 접착되도록 하는 가열단계를 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 글래스가공단계는 윈드실드글래스(100)의 기본이 되는 유리층을 가공하는 단계로, 상기 글래스(110)를 윈드실드글래스(100)가 설치될 곳의 크기에 맞게 적정크기로 형성시키는 한편 소정의 곡면도를 유지할 수 있도록 구부리는(bending)는 과정을 거쳐 글래스(110)를 가공한다.

또한, 상기 글래스(110) 위에 도2에 나타낸 바와 같은 적층구조를 갖도록 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 차례로 적층시킨다.

이와 같은 적층단계는 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)이 단순 적층되어 있는 상태로 아직까지 상호 접합된 상태는 아니다.

이 상태에서 적층된 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 소정의 진공실(Vacuum Bag)에 넣어 성형하는 성형단계를 거친후, 고온의 온도로 가열하여 상기 열경화성접착포일(120)이 굳으면서 상기 글래스(110)와 PET필름(130)에 접착되도록 한다.

여기서, 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 진공실에 넣는 이유는, 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)이 글래스(110)에 접착되도록 할 때 내부의 기포발생을 막기 위한 것으로 진공실에서 미리 접착전에 내부의 공기를 빼주게 된다.

이때, 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)은 섭씨 100 내지 200도 범위의 온도로 가열되는 것이 바람직한데, 이 온도범위에서 상기 열경화성접착포일(120)이 경화되기 시작하여 상기 글래스(110)와 PET필름(130)에 접착이 이루어지는바, 실험에 의하면 접착력이 가장 우수해지는 최적의 온도범위는 섭씨 140 ~ 160도 이다.

그리고, 위와 같은 온도 범위에서 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)은 20 ~ 40분 동안 가열되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 가열온도와 가열시간의 최적점은 섭씨 150도에 30분간 가열할 경우이므로, 가열온도가 섭씨 150도를 초과함에 따라 가열시간은 30분 미만이 되어야 하며, 가열온도가 섭씨 150도 미만이면 가열시간은 30분을 초과하는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래 자동차용 윈드실드글래스의 구조를 보인 단면도,

도2는 본 발명에 따른 자동차용 윈드실드글래스의 구조를 보인 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 윈드실드글래스 110 : 글래스

120 : 열경화성접착포일 130 : PET필름

Claims

자동차용 윈드실드글래스에 있어서,

글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)이 순차적으로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스.
제1항에 있어서, 상기 열경화성접착포일(120)은 열을 받으면 경화되면서 상기 글래스(110) 및 PET필름(130)에 접착되는 것을 특징으로 하는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열경화성접착포일(120)은 Ethylene Vinyl Accetate의 복합 중합체로 박판 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스.
제3항에 있어서, 상기 PET필름(130)은 얇고 균일하게 하드코팅된 것을 특징으로 하는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스.
글래스(110)를 소정크기로 만드는 글래스가공단계;

상기 글래스(110) 위에 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 차례로 적층시키는 적층단계;

적층된 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 진공실에 넣어 성형하는 성형단계;

상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)을 고온의 온도로 가열하여 상기 열경화성접착포일(120)이 굳으면서 상기 글래스(110)와 PET필름(130)에 접착되도록 하는 가열단계;

를 포함하여 이루어지는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)은 섭씨 100 ~ 200도 범위의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스의 제조방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 글래스(110)와 열경화성접착포일(120)과 PET필름(130)은 20 ~ 40분동안 가열되는 것을 특징으로 하는 경량화를 위한 자동차용 윈드실드글래스의 제조방법.