KR20150081953A - 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재, 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상 변환 물질(PCM:Phase Change Material), 수성폴리우레탄수지, 아로마, 항균제 및 소취제를 혼합 성형하여 코팅액 또는 함침액의 형태로 제조하고, 상기 제조된 코팅액 또는 함침액을 원단에 코팅 또는 함침시켜 가공처리를 하여 자동차 시트 또는 내장재로 사용함으로써 자동차 내부 환경의 쾌적함은 물론 악취제거, 박테리아의 생성 억제를 가져다주며, 천연 아로마 향기로 인하여 심신의 안정을 가져다 줄 수 있는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재, 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 바인더 수지를 기준으로 하여, 상 변환 물질 10 ~ 70 phr, 분산제 0.1 ~ 3 phr, 아로마 0.5 ~ 10 phr, 항균제 0.3 ~ 10 phr, 소취제0.3 ~ 10 phr 및 정제수를 혼합 및 가공하여 혼합액을 생성시키고, 상기 생성된 혼합액을 자동차 시트 및 내장재의 원단에 코팅 또는 함침시켜 제조되는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재를 제공한다.
본 발명에 의하면, 바인더 수지를 기준으로 하여, 상 변환 물질 10 ~ 70 phr, 분산제 0.1 ~ 3 phr, 아로마 0.5 ~ 10 phr, 항균제 0.3 ~ 10 phr, 소취제0.3 ~ 10 phr 및 정제수를 혼합 및 가공하여 혼합액을 생성시키고, 상기 생성된 혼합액을 자동차 시트 및 내장재의 원단에 코팅 또는 함침시켜 제조되는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재를 제공한다.
Description
본 발명은 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재, 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 설명하면, 상 변환 물질(PCM:Phase Change Material), 수성폴리우레탄수지, 아로마, 항균제 및 소취제를 혼합 성형하여 코팅액 또는 함침액의 형태로 제조하고, 상기 제조된 코팅액 또는 함침액을 원단에 코팅 또는 함침시켜 가공처리를 하여 자동차 시트 또는 내장재로 사용함으로써 자동차 내부 환경의 쾌적함은 물론 악취제거, 박테리아의 생성 억제를 가져다주며, 천연 아로마 향기로 인하여 심신의 안정을 가져다 줄 수 있는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재, 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 내부는 생활환경이 점차 선진화되고 있고 문화적 가치가 높아짐에 따라 단순히 운전수단이 아닌 문화와 생활의 공간이 되고 있다.
종래의 자동차 내부 섬유류는 차체의 안전과 외부와의 소음을 줄이거나, 외부의 열을 막아주는 등의 1차적인 것이었다면, 이제는 차량 내부에 탑승해 있는 승객의 건강과 안락함도 고려하여 쾌적한 환경을 위한 새로운 기술이 적용되어야 할 것으로 본다.
특히, 자동차 시트 및 내장재로서 외부온도의 영향을 덜 받으면서도 일정한 온도범위를 유지할 수 있는 상 변환 물질을 이용한 시트의 개발이 활발히 진행 중이다.
특히 대한민국 등록특허 제0823613호에는, "상 변화 물질을 포함한 인조피혁을 이용한 시트"가 개시되어 있으며, 이를 구체적으로 살펴보면, 외피는 인조피혁(100)이고, 상기 외피 내부에 쿠션을 갖는 내용물(130)이 채워진 시트에 있어서, 상기 인조피혁(100)은 복수 종류의 상 변화 물질(110)이 마이크로캡슐(120)에 독립적으로 채워진 상태로 기지에 내재되거나, 복수 종류의 상 변화 물질(110)이 다공체들에 독립적으로 침추된 상태로 기지에 내재되고, 상기 내용물(130)은 상기 인조피혁(110)에 내재된 상 변화 물질(110)과 같거나 다른 복수 종류의 상 변화 물질(110)이 마이크로캡슐(120)에 독립적으로 채워지거나 다공체들에 독립적으로 침추된 상태로 기지에 내재된 것을 특징으로 하는 상 변화 물질을 포함한 인조피혁을 이용한 시트가 제시되고 있다.
하지만, 이러한 선행기술의 상변화물질을 포함한 인조피혁을 이용한 시트는 상 변화 물질(110)이 마이크로캡슐(120)에 내재되어 있어서, 상 변화 물질의 온도 유지 기능에 대한 효과가 매우 미미하여, 겨울철이나 여름철 시트의 적정 온도 유지가 원활하기 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
한국등록특허공보 제10-0823613호(발명의 명칭:상변화물질을 포함한 인조피혁을 이용한 시트)
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상 변환 물질(PCM:Phase Change Material), 수성폴리우레탄수지, 아로마, 항균제 및 소취제를 혼합 성형하여 코팅액 또는 함침액의 형태로 제조하고, 상기 제조된 코팅액 또는 함침액을 원단에 코팅 또는 함침시켜 가공처리를 하여 자동차 시트 또는 내장재로 사용함으로써 자동차 내부 환경의 쾌적함은 물론 악취제거, 박테리아의 생성 억제를 가져다주며, 천연 아로마 향기로 인하여 심신의 안정을 가져다 줄 수 있는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재, 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의하면, 바인더 수지를 기준으로 하여, 상 변환 물질 10 ~ 70 phr, 분산제 0.1 ~ 3 phr, 아로마 0.5 ~ 10 phr, 항균제 0.3 ~ 10 phr, 소취제0.3 ~ 10 phr 및 정제수를 혼합 및 가공하여 혼합액을 생성시키고, 상기 생성된 혼합액을 자동차 시트 및 내장재의 원단에 코팅 또는 함침시켜 제조되는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재를 제공한다.
한편, 상기 상 변환 물질은 파라핀(paraffin), 알리파틱(aliphatics), 오가닉(organic compound), 옥타 데칸(Octa Decane) 중 하나 또는 둘 이상의 혼합체인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 바인더 수지는 수성폴리우레탄수지인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 항균제는 TiO2 광촉매-은 화합물이며, 상기 소취제는 다공성 제올라이트 화합물인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의하면, 상 변환 물질, 수성폴리우레탄수지, 분산제, 아로마, 항균제, 소취제 및 정제수를 혼합기에 투입하여 30분 내지 1시간 동안 혼합하는 혼합단계; 상기 혼합된 혼합액을 볼 분쇄기에 넣어 분쇄시키는 분쇄단계; 상기 분쇄된 혼합액을 자동차 시트 및 내장재의 원단에 코팅 또는 함침시키는 코팅 또는 함침단계; 및 상기 혼합액이 코팅 또는 함침된 자동차 시트 및 내장재를 건조시키는 건조단계;를 포함하는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재의 제조방법을 제공한다.
한편, 상기 혼합단계는 수성폴리우레탄수지를 기준으로 하여, 상 변환 물질 10 ~ 70 phr, 분산제 0.1 ~ 3 phr, 아로마 0.5 ~ 10 phr, 항균제 0.3 ~ 10 phr, 소취제 0.3 ~ 10 phr 및 정제수를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 건조단계는 150 ~ 180 ℃의 온도범위에서 5 ~ 10 분간 건조시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 제조된 자동차 시트 및 내장재를 사용할 경우, 시트 및 내장재의 온도를 일정하게 유지할 수 있을뿐만 아니라 자동차 내부환경의 쾌적함은 물론 악취제거, 박테리아의 생성억제를 가져다 주며, 특히 천연 아로마 향기로 인해 심신의 안정을 가져다 줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재의 제조방법에 관한 흐름도이다.
도 2는 기존의 자동차 시트 및 내장재의 DSC 그래프(비교예)와 본 발명의 실시예에 따른 제조방법에 의해 제조된 자동차 시트 및 내장재의 DSC 그래프(실시예)를 비교한 도면이다.
도 2는 기존의 자동차 시트 및 내장재의 DSC 그래프(비교예)와 본 발명의 실시예에 따른 제조방법에 의해 제조된 자동차 시트 및 내장재의 DSC 그래프(실시예)를 비교한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재에 관한 것으로서 바인더 수지, 상 변환 물질, 분산제, 아로마, 항균제, 소취제 및 정제수를 혼합 및 가공하여 혼합액을 생성시킨 상태에서 상기 생성된 혼합액을 자동차 시트 및 내장재의 원단에 코팅 또는 함침시켜 자동차 시트 및 내장재를 제조하게 된다.
여기서, 혼합액의 조성비율을 살펴보면, 바인더 수지를 기준으로 하여, 상 변환 물질 10 ~ 70 phr, 분산제 0.1 ~ 3 phr, 아로마 0.5 ~ 10 phr, 항균제 0.3 ~ 10 phr, 소취제 0.3 ~ 10 phr 및 정제수를 혼합하는 것이 바람직하다.
한편, 상 변환 물질(PCM:Phase Change Material)이라 함은 상이 변화하는 물질을 뜻하며 잠열제, 축열재, 축냉재, 열 조절성 물질을 말하는 것이다.
따라서 이러한 PCM은 상 변화 과정을 통하여 많은 양의 열 에너지를 축적하거나 저장된 열 에너지를 방출한다. 상 변화는 어떤 물질이 고체에서 액체상태, 액체에서 고체상태, 액체에서 기체, 기체에서 액체상태 등, 하나의 상태에서 다른 상태로 변하는 일종의 물리적 변화이다.
이러한 상 변화과정에서 모든 물질은 화학적 결합이나 형성 같은 화학적 반응이 아닌 분자의 물리적인 배열이 바뀌게 된다. 즉, 물을 예로 들자면 0℃에서 고체상태인 얼음은 액체상태의 물로 녹으면서 상 변화과정을 거치는데, 이때 얼음은 주위로부터 많은 양의 열 에너지를 흡수하게 되며 주위온도는 낮아지게 되고, 반대로 영하의 날씨에도 얼음으로 뒤덮인 물속에서 물고기가 살 수 있는 이유는 물이 얼면서 많은 양의 저장된 잠열 에너지를 방출하기 때문이다.
이러한 원리를 가지는 PCM(Phase Change Material)을 통해 상 변화시, 열흡수 또는 발열의 원리로 항상 일정한 온도를 유지할 수 있는 것이다.
상기 상 변환 물질은 파라핀(paraffin), 알리파틱(aliphatics), 오가닉(organic compound), 옥타 데칸(Octa Decane) 중 하나 또는 둘 이상의 혼합체인 것이 바람직하다.
상기 바인더 수지는 수성폴리우레탄수지인 것이 바람직하며, 그 중에서도 폴리에스트 디올과 지방족 이소시아네이트로 합성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 항균제는 TiO2 광촉매-은 화합물이며, 상기 소취제는 다공성 제올라이트 화합물인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 이와 같은 항균제와 소취제를 이용함으로써 항균효과를 부여할뿐만 아니라 자동차 시트 원단에서 발생하는 휘발성유기화합물(VOC)을 다공성 제올라이트 소취제를 통해 흡착시켜 유해한 냄새 등을 완전히 제거할 수 있게 된다.
상기 아로마(Aroma)는 식물의 뿌리, 잎, 과일 등에서 추출한 농축액으로 이루어진 천연아로마와 화학성분으로 합성된 합성아로마로 구분되어질 수 있는데, 본 발명에서는 천연의 피톤치드 원액을 사용함으로써 사람의 후각을 통해 대뇌를 자극해서 우리 몸의 신진대사를 촉진하고, 신체 각 기관의 활동을 활발하게 할 수 있도록 하였다 .
또한 본 발명에서 사용하는 자동차 시트 및 내장재의 원단은 여러가지가 사용될 수 있으나, 폴리에스트 트리코트 직물을 사용하는 것이 혼합액의 코팅 또는 함침시 보다 유리할 것이다.
특히, 도 1을 참조하여 자동차 시트 및 내장재의 제조방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1단계는 상 변환 물질, 수성폴리우레탄수지, 분산제, 아로마, 항균제, 소취제 및 정제수를 혼합기에 투입하여 30분 내지 1시간 동안 혼합하는 혼합단계이다(S110). 특히 상기 혼합단계(S110)는 수성폴리우레탄수지를 기준으로 하여, 상 변환 물질 10 ~ 70 phr, 분산제 0.1 ~ 3 phr, 아로마 0.5 ~ 10 phr, 항균제0.3 ~ 10 phr, 소취제 0.3 ~ 10 phr 및 정제수를 혼합하는 것이 바람직하다.
제 2단계는 상기 혼합된 혼합액을 볼 분쇄기에 넣어 분쇄시키는 분쇄단계이다(S120).
제 3단계는 상기 분쇄된 혼합액을 자동차 시트 및 내장재의 원단에 코팅 또는 함침시키는 코팅 또는 함침단계이다(S130).
제 4단계는 상기 혼합액이 코팅 또는 함침된 자동차 시트 및 내장재를 건조시키는 건조단계이다(S140). 특히 상기 건조단계는 150 ~ 180 ℃의 온도범위에서5 ~ 10 분간 건조시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 상세한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
[비교예]
자동차 시트의 원단으로 폴리에스터 트리코트를 사용하였고, 상기 원단에 어떠한 처리도 하지 않았다.
[실시예]
자동차 시트의 원단으로 폴리에스터 트리코트를 사용하였고, 혼합액은 수성폴리우레탄수지, 분산제, 상 변환 물질, 아로마(피톤치드), 항균제, 소취제 및 정제수를 사용하였고, 이를 [표 1]로 나타내면 아래와 같다. 본 실시예는 혼합액을 아래와 같은 비율로 혼합기에서 100 ~ 500 rpm의 고속으로 30분 정도 혼합시키고, 볼 분쇄기를 통해 이를 분쇄시킨다. 그리고 나서 폴리에스터 트리코트 원단에 혼합액을 코팅 또는 함침시켜 성형을 한 후에 열챔버에서 150 ~ 180℃의 온도에서 5 ~ 10 분정도로 건조시키면 혼합액이 코팅된 자동차 시트가 완성된다.
| 항목 | 실시예(처리) | 비교예(미처리) |
| 원단 | 폴리에스터 트리코트 | 폴리에스터 트리코트 |
| 수성폴리우레탄수지 | 100 | - |
| 분산제 | 1phr | - |
| PCM(Octa Decane) | 15phr | - |
| 아로마(피톤치드) | 5phr | - |
| 항균제(TiO2 광촉매-은 화합물) | 2phr | - |
| 소취제(다공성 제올라이트 화합물) | 2phr | - |
| 정제수 | 50phr | - |
비교예 및 실시예에 의한 실험결과를 나타내면 아래 [표 2]와 같다.
| 구분 | 온도변화(조절) | 아로마 | 항균 | 소취 |
| 실시예 | 24 ~ 32℃ | 효과 있음 | 99.9% | 75 ~ 98% |
| 비교예 | 상온 | x | x | x |
상기 [표 2]에 나타난 결과를 살펴보면, 실시예의 경우 상 변환 물질(PCM)의 상변화에 의해 축열 및 발열효과로 일정한 온도만큼의 온도 조절이 가능함을 알 수 있었고, 이는 도 2의 그래프에서 DSC(Differencial Scanning Calorymeter) 측정을 통해 확연히 알 수 있었다.
그리고 아로마에 의한 효과는 후각에 의한 관능적 평가를 한 결과를 나타낸 것이고, 항균 및 소취 효과는 폐렴 및 포도상구구균의 배양 후 실험을 한 결과를 나타낸 것이다.
따라서 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 자동차 시트 및 내장재는 원단에 상 변환 물질로서 코팅처리를 함으로서 최종 원단의 온도조절 효과를 부여할 수 있었으며, 이는 별도의 니크롬선을 통한 선상 발열체 원단과는 차별화된 것이라 볼 수 있다. 또한 피톤치드에 의해 아로마 효과를 부여할 수 있으며, 이러한 아로마 효과에 의해 후각을 통한 대뇌자극 및 신진대사 촉진 등의 효과를 불러일으킬 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 항균제와 소취제를 적용함으로써 원단에서 발생하는 휘발성유기화합물 등의 유해물질을 흡착하여 냄새 제거 및 항균효과를 부여할 수 있게 되는 것이다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (7)
- 바인더 수지를 기준으로 하여, 상 변환 물질 10 ~ 70 phr, 분산제 0.1 ~ 3 phr, 아로마 0.5 ~ 10 phr, 항균제 0.3 ~ 10 phr, 소취제 0.3 ~ 10 phr 및 정제수를 혼합 및 가공하여 혼합액을 생성시키고, 상기 생성된 혼합액을 자동차 시트 및 내장재의 원단에 코팅 또는 함침시켜 제조되는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 상 변환 물질은 파라핀(paraffin), 알리파틱(aliphatics), 오가닉(organic compound), 옥타 데칸(Octa Decane) 중 하나 또는 둘 이상의 혼합체인 것을 특징으로 하는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재.
- 제 2항에 있어서,
상기 바인더 수지는 수성폴리우레탄수지인 것을 특징으로 하는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재.
- 제 3항에 있어서,
상기 항균제는 TiO2 광촉매-은 화합물이며, 상기 소취제는 다공성 제올라이트 화합물인 것을 특징으로 하는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재.
- 상 변환 물질, 수성폴리우레탄수지, 분산제, 아로마, 항균제, 소취제 및 정제수를 혼합기에 투입하여 30분 내지 1시간 동안 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합된 혼합액을 볼 분쇄기에 넣어 분쇄시키는 분쇄단계;
상기 분쇄된 혼합액을 자동차 시트 및 내장재의 원단에 코팅 또는 함침시키는 코팅 또는 함침단계; 및
상기 혼합액이 코팅 또는 함침된 자동차 시트 및 내장재를 건조시키는 건조단계;를 포함하는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재의 제조방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 혼합단계는 수성폴리우레탄수지를 기준으로 하여, 상 변환 물질 10 ~ 70 phr, 분산제 0.1 ~ 3 phr, 아로마 0.5 ~ 10 phr, 항균제 0.3 ~ 10 phr, 소취제 0.3 ~ 10 phr 및 정제수를 혼합하는 것을 특징으로 하는 상 변환 물질을 이용한 자동차 시트 및 내장재의 제조방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 건조단계는 150 ~ 180 ℃의 온도범위에서 5 ~ 10 분간 건조시키는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 및 내장재의 제조방법.
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| KR101986453B1 (ko) * | 2018-03-28 | 2019-06-05 | 구동현 | 오토바이용 시트커버 |
| KR20210007117A (ko) * | 2019-07-10 | 2021-01-20 | 주식회사 제이치글로벌 | 가시광 활성 광촉매를 포함하는 자동차 내장재용 표피재 |
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2014
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