KR20130015350A - 탄성이 개질 된 무늬목층을 갖는 자동차 내장재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 대시보드(dash board) 외장 패널, 인스트루먼트 외장 패널, 오디오데크(audio deck) 외장 패널, 미션박스 외장 패널, 도어트림(door trim) 외장 패널 등 자동차 내장재에 관한 것으로, 수지를 사출하여 성형한 자동차용 내장재에 있어서, 사출 수지 표면에 무늬목층을 형성하되, 무늬목층 하부에는 무늬목의 신축 또는 굴곡에 대응할 수 있는 신축률을 가진 탄성층을 마련한 것을 특징으로 한다.

Description

탄성이 개질 된 무늬목층을 갖는 자동차 내장재{CAR INTERIOR ARTICLE WITH VENEER}

본 발명은 자동차 내장재에 관한 것으로, 더 상세하게는 자동차의 대시보드(dash board) 외장 패널, 인스트루먼트 외장 패널, 오디오데크(audio deck) 외장 패널, 미션박스 외장 패널, 도어트림(door trim) 외장 패널 등 자동차 내장재에 관한 것이다.

종래, 자동차의 대시보드(dash board) 외장 패널, 인스트루먼트 외장 패널, 오디오데크(audio deck) 외장 패널, 미션박스 외장 패널, 도어트림(door trim) 외장 패널 등 자동차 내장재는 연질의 합성수지재나 합성수지 폼(foam)으로 사출성형한 후 그 표면을 다양하게 표면처리 하는 방법으로 만들어졌다. 그러나, 근래 자동차의 내장재의 고급화가 진행되면서, 내장재 기재를 먼저 사출 성형한 후 기재 표면에 나무 무늬 등 화려한 모양이 인쇄된 필름을 표면 열 접합 방법으로 라미네이팅(laminating)하거나, 이러한 필름을 사출 금형 내부에 인서트하여 기재 성형과 함께 기재 표면에 일체화한 우드 그레인(wood grain)이 널리 보급되고 있다. 이러한 우드 그레인 및 그 성형 장치와 방법이 한국 등록특허공보 제10-337433호(자동차 내장재용 기재와 표피재의 접합장치 및 접합방법), 한국 등록실용신안공보 제20-299852호(자동차 도어트림용 내장재 접합장치), 한국 등록특허공보 제10-688926호(자동차용 내장 판넬의 제조장치 및 방법, 그리고 그 방법에 의해 제조된 자동차용 내장 판넬), 한국 공개특허공보 제10-2010-21196호(자동차용 내장 판넬의 제조방법) 등에 개시되어 있다.

그러나, 우드 그레인(wood grain)에서 나무 무늬 등을 그대로 사진 촬영한 모양 등을 인쇄하여 사용하는 경우에도 천연 목재에서 얻은 무늬목 목리의 미려한 무늬, 형상, 질감 및 촉감 등을 살릴 수 없다.

따라서, 우드 그레인의 이러한 단점을 극복하는 방법으로 리얼우드(real wood) 또는 얇은 무늬목을 자동차용 내장재 표면으로 사용하려는 시도가 이루어지고 있고, 그 예가 한국등록특허 제10-569434호(자개를 이용한 자동차용 내장재 제조 방법) 개시되어 있다. 한국등록특허 제10-569434호 발명은, 일종의 라미네이팅(laminating) 방법을 채용하고 있는 것으로, 알루미늄 박판과 유사나무를 적층 부착하여 소정의 내장재 면적에 맞게 트리밍하는 공정과, 트리밍 된 알루미늄 박판 및 유사나무를 소정의 내장재 형상에 맞게 예비성형하는 공정과, 예비성형품을 몰드에 인서트한 다음 예비성형품의 배면에 걸쳐 수지를 일체로 사출 성형하는 공정과, 사출 성형품의 알루미늄 박판상에 리얼우드를 부착하는 공정과, 리얼우드 표면을 소정의 문양으로 음각가공하는 공정과, 음각가공홈에 자개를 삽입 부착하는 공정과, 자개를 포함하는 리얼우드 표면을 코팅제로 코팅한 다음, 연마 및 광택을 내는 공정으로 이루어지는 자동차용 내장재 제조 방법을 개시하고 있다.

이때 사용되는 리얼우드 또는 화장용 무늬목(이하, 단순히 무늬목이라고 함)은 원목을 슬라이서를 이용하여 0.1mm 내지 0.9mm 두께로 얇게 절삭한 것이다. 이들 무늬목은 우드 그레인 필름과는 비교할 수 없는 아름다운 문양, 색상 및 질감을 갖지만, 매우 얇아 터지거나 부서지는 등 손상되기 쉽다. 따라서, 무늬목을 굴곡면이나, 홈이나, 면과 면이 만나는 모서리 양면 등에 부착할 때는 부서지거나 부착된 후 박리 되기 쉬운 단점이 있다. 또한, 이들 무늬목은 수분을 흡수하는 함수성이 매우 크며, 수분을 흡수하면 선팽창과 용적팽창을 하고 수분을 잃으면 선수축 및 용적수축을 한다. 또한 무늬목은 열이 가해지면 수분을 흡수할 때에 비하여 훨씬 적기는 하지만 선팽창과 용적팽창을 하고, 열을 뺏기면 선수축 및 용적수축을 한다. 뿐만 아니라, 무늬목은 목재의 이방성(異方性 :목재의 섬유 방향, 접선 방향 및 방사 방향의 방향별로 습기나 열에 의한 수축팽창률 등 물성이 서로 다른 성질)으로 인하여, 치수가 불안정하고, 치수 변형을 예측하기 어려운 단점도 있다. 수분과 열의 출입에 의한 무늬목의 수축팽창은 무늬목에 도장하는 경우에도 완전히 제거되지는 않는다.

따라서, 한국등록특허 제10-569434호 발명과 같이 알루미늄 박판 표면에 무늬목을 부착(laminating)할 경우, 부착과정이나 부착 후에 굴곡면이나, 홈이나, 면과 면이 만나는 모서리 양면 등에서 무늬목의 박리, 변형 또는 손상이 발생하고, 자동차 내장재로 사용하는 도중에도 수분이나 열에 의해 무늬목이 선팽창 및 부피팽창과 선수축 및 부피수축을 반복하게 되어 무늬목이 갈라지거나 박리 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 무늬목 표면재 자동차 내장재의 문제점을 해결하고자 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는, 부착과정이나 부착 후에 굴곡면이나, 홈이나, 면과 면이 만나는 모서리 양면 등에서 무늬목의 박리, 변형 또는 손상이 발생하고 않도록 탄성이 개질 된 무늬목층을 갖는 자동차 내장재를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는 자동차 내장재로 사용하는 도중, 수분이나 열에 의해 수지 사출물 표면의 무늬목이 선팽창 및 부피팽창과 선수축 및 부피수축을 반복하더라도 갈라지거나 박리되지 않도록 탄성이 개질 된 무늬목층을 갖는 자동차 내장재를 제공하는 데 있다.

본 발명의 상술한 과제는 수지를 사출하여 성형한 자동차용 내장재에 있어서, 사출 수지 표면에 무늬목층을 형성하되, 무늬목층 하부에는 무늬목의 신축 또는 굴곡에 대응할 수 있는 신축률을 가진 탄성층을 마련함으로써 해결된다.

상기 탄성층은 폴리우레탄, 고무 또는 실리콘에서 선택된 소재를 분사 또는 도포하여 형성할 수 있다.

상기 무늬목층 하부에는 부직포로 된 강도보강재를 더 구비하고, 강도보강층의 하부에 탄성층을 형성할 수 있다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 목재에서 얻은 얇은 무늬목을 자동차의 대시보드(dash board) 외장 패널, 인스트루먼트 외장 패널, 오디오데크(audio deck) 외장 패널, 미션박스 외장 패널, 도어트림(door trim) 외장 패널 등 자동차 내장재의 표면재로 사용하면서도, 내장재의 성형과정이나 성형 후에 사출 수지 굴곡면에서 무늬목의 박리, 변형 또는 손상이 없고, 내장재의 사용 중 수분이나 열에 의해 무늬목이 선팽창 및 부피팽창과 선수축 및 부피수축을 반복하더라도 무늬목이 갈라지거나 박리 되지 않는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무늬목층을 갖는 자동차 내장재의 일 실시 예에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'절단선에 대한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 탄성이 개질 된 무늬목층을 갖는 자동차 내장재의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명은 수지를 사출하여 성형하는 자동차용 내장재에 적용된다. 사출 수지 표면에 무늬목층(3)을 형성하는 방법으로는 라이네이팅 방법을 사용할 수 있지만, 후술하는 바와 같은 인서트 사출 방법을 사용하는 것이 더 바람직하다.

본 발명에 사용할 수 있는 무늬목은 천연무늬목, 천연무늬목을 염색한 염색무늬목, 목재를 적층한 후 절삭한 적층(재구성)무늬목 등을 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특징은, 내장재를 성형하는 과정이나 성형한 후에 무늬목이 신축 또는 굴곡하면서 손상되거나 사출 수지로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 무늬목층(3) 하부에 무늬목의 신축 또는 굴곡에 대응할 수 있는 신축률을 가진 탄성층(7)을 마련한 데 있다.

상기 탄성층(7)은 폴리우레탄, 고무 또는 실리콘 등을 분사하거나 도포하여 형성할 수 있다. 상기 탄성층(7)의 소재 및 두께는, 사용하는 무늬목의 종류, 두께, 유연화 정도, 함수팽창수축률, 흡열팽창수축률 등을 실제로 측정하여 정한다. 이때, 탄성층(7)이 무늬목의 신축 또는 굴곡에 정확히 추종하는 신축률을 보이도록 그 소재 및 두께를 정한다.

상기 탄성층(7)은, 사출도중 금형 캐비티의 굴곡면이나, 홈이나, 면과 면이 만나는 모서리 양면 등에서, 무늬목이 금형 캐비티 또는 사출 수지(5)의 형상을 따라 팽창할 때 이에 추종하여 팽창하여 무늬목이 찢어지거나 갈라지는 것을 막아 주고, 사출 수지(5)와의 접착력을 보강하여 무늬목이 사출 수지(5)로부터 분리되는 것을 막아 준다.

무늬목은 도장을 하는 경우에도 외기의 습도 변화에 민감하게 반응한다. 즉, 외기에 수분이 많아 지면, 수분을 흡수하여 선팽창 및 부피팽창을 하고, 외기가 건조해지면, 수분을 잃고 선수축 및 부피수축을 한다. 이러한 수축 팽창이 반복되면, 무늬목은 기재로부터 분리되거나 틈이 발생하고, 무늬목 자체도 손상이 발생한다. 상기 탄성층(7)은 내장재가 완성되어 자동차에 사용되는 도중, 수분이나 열에 의해 수지 사출물 표면의 무늬목이 선팽창 및 부피팽창과 선수축 및 부피수축을 할 경우 함께 수축 및 팽창을 하여 무늬목의 수축 팽창이 반복되더라도 무늬목이 갈라지거나 박리 되지 않도록 해 준다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 무늬목층(3) 하부에는, 접착제(9)에 의하여, 부직포와 같은 강도보강재(11)를 더 부착하고, 강도보강재(11)를 형성할 수 있다.

상기 무늬목층(3) 표면에는 투명 도료를 도장할 수 있다.

본 발명에 따른 탄성이 개질 된 무늬목층(3)을 갖는 자동차 내장재(1)를 제조하기 위하여, 기재의 수지 사출 이전에 무늬목과 탄성층 또는 무늬목과 강도보강재와 탄성층을 일체로 형성하고, 이것을 사출 금형에 삽입하여 수지 사출과 동시에 무늬목 표면층을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 탄성이 개질 된 무늬목층(3)을 갖는 자동차 내장재(1)를 제조하기 위하여, 기재의 표면에 접착하기 이전에 무늬목과 탄성층 또는 무늬목과 강도보강재와 탄성층을 일체로 형성하고, 이것을 미리 수지 사출한 기재의 표면에 접착제에 의하여 부착할 수 있다.

이상 본 발명을 첨부한 도면에 도시된 실시 예에 의하여 설명하였으나, 본 발명의 보호 범위를 이에 한정하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 기재된 사항 및 이에 균등한 모든 실시 예에 미친다고 해석하여야 한다.

1 : 자동차 내장재 3 : 무늬목층
5 : 사출 수지 7 : 탄성층
9 : 접착제 11 : 강도보강재
13 : 결합 돌기

Claims (3)

1. 수지를 사출하여 성형한 자동차용 내장재에 있어서, 사출 수지 표면에 무늬목층을 형성하되, 무늬목층 하부에는 무늬목의 신축 또는 굴곡에 대응할 수 있는 신축률을 가진 탄성층을 마련한 것을 특징으로 하는 탄성이 개질 된 무늬목층을 갖는 자동차 내장재.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성층은 폴리우레탄, 고무 또는 실리콘에서 선택된 소재를 분사하거나 도포하여 형성한 것을 특징으로 하는 탄성이 개질 된 무늬목층을 갖는 자동차 내장재.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 무늬목층과 탄성층 사이에는 강도보강재를 더 마련한 것을 특징으로 하는 탄성이 개질 된 무늬목층을 갖는 자동차 내장재.
   

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