KR20170084486A

KR20170084486A - 리얼카본 제품 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20170084486A
Application number: KR1020160003579A
Authority: KR
Inventors: 최재호; 박원길; 이대일
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2017-07-20
Also published as: KR102107647B1

Abstract

본 발명은 기존의 적층 레이어를 모두 제외하고 카본시트를 활용하여 인서트 성형해줌으로써 층구조와 공법이 간단한 리얼카본 제품 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 리얼카본 제품은, 카본시트로 이루어진 기재층(110); 및 상기 기재층(110)의 상하부에 형성되는 합성수지 재질의 표면층(120);을 포함한다.
아울러 본 발명에 따른 리얼카본 제품 제조방법은, 복수의 카본시트를 적층하는 제1단계; 상기 적층된 카본시트를 금형 내에 안착한 후 프레스 성형을 통해 소정 형상의 기재층(110)을 형성하는 제2단계; 및 상기 기재층(110)을 다시 인서트 금형 내에 투입한 후, 용해된 수지와 경화제를 포함한 혼합물을 주입하여 상기 기재층(110)의 상하부에 표면층(120)을 일체로 사출 성형하는 제3단계;를 포함한다.

Description

리얼카본 제품 및 이의 제조방법{Real carbon product and manufacturing method thereof}

본 발명은 리얼카본 제품 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 내장재로 리얼카본을 적용하여 층구조와 공법이 간단한 리얼카본 제품 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 내장재 등의 상당 부품이 합성수지로 제작되고 있다. 합성수지 제품은 비교적 저렴한 비용으로 용이하게 제작이 이루어질 수 있는 장점을 갖는 반면 질감 및 미려함 등이 조악한 문제점이 있다. 이러한 이유로 고급 승용차 등에는 가죽, 나무 등의 천연 재료를 이용한 내장재의 시공이 늘고 있다.

한편, 차량 내장재 등에 적용되는 리얼우드 제품의 제조방법은 종래에 등록특허 제10-0913811호(공고일 2009. 08. 26)에 개시된 바 있다.

구체적으로, 종래의 리얼우드 제조방법은, 리얼우드필름을 포함하는 리얼우드시트를 준비하는 준비단계와, 상기 리얼우드시트를 프레싱하여 성형하는 리얼우드시트 성형단계와, 상기 성형된 리얼우드시트 배면에 기재층을 형성하는 인서트 사출단계와, 상기 기재층이 형성된 리얼우드시트 상면에 도료를 도포하는 도색단계와, 상기 도색된 리얼우드시트 상면에 코팅제를 도포하는 코팅단계와, 상기 코팅된 리얼우드시트 및 그 배면의 기재층 단부를 절삭하는 밀링단계와, 상기 밀링된 리얼우드시트 표면을 연마하는 연마단계를 포함한다.

상기 제조방법에 의해 제조되는 리얼우드 내장재는 표면으로 노출되는 리얼우드 고유의 질감 및 무늬에 의해 합성수지 내장재에 비해 고급스러운 장식이 가능하므로 외관의 미려함을 높일 수 있다.

그러나 상기 종래의 리얼우드를 구성하는 각각의 층은 그 비용이 높은 단점이 있다.

한편, 종래의 리얼우드에서 우드 대신 카본시트를 적용하면 리얼카본이 되는데, 이러한 리얼카본의 제조를 위해 기존 프레스를 이용하여 성형 시 카본시트가 흐트러지고 코팅이 고르게 도포되지 않아 광택에 문제가 생길 수 있다.

또한 이러한 리얼카본을 수작업으로 제조하는 경우 제조시간이 과도하게 길어짐에 따라 인건비에 대한 부담이 커지고, 일관적 품질의 양산이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 기존의 적층 레이어를 모두 제외하고 카본시트를 활용하여 인서트 성형해줌으로써 층구조와 공법이 간단한 리얼카본 제품 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 리얼카본 제품은, 카본시트로 이루어진 기재층; 및 상기 기재층의 상하부에 형성되는 합성수지 재질의 표면층;을 포함한다.

아울러 본 발명에 따른 리얼카본 제품 제조방법은, 복수의 카본시트를 적층하는 제1단계; 상기 적층된 카본시트를 금형 내에 안착한 후 프레스 성형을 통해 소정 형상의 기재층을 형성하는 제2단계; 및 상기 기재층을 다시 인서트 금형 내에 투입한 후, 용해된 수지와 경화제를 포함한 혼합물을 주입하여 상기 기재층의 상하부에 표면층을 일체로 사출 성형하는 제3단계;를 포함한다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 기존의 적층 레이어를 모두 제외하고 카본시트를 활용하여 인서트 성형해줌으로써 층구조와 공법이 간단한 리얼카본 제품을 얻을 수 있으며, 이에 따라 리얼 카본 제품의 생산효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 리얼카본 제품의 적층구조를 보여주는 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 리얼카본 제품의 제조과정을 보여주는 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 리얼카본 제품의 제조과정을 보여주는 블록도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 리얼카본 제품의 적층구조를 보여주는 측단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 리얼카본 제품의 제조과정을 보여주는 순서도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리얼카본 제품(100)은, 기재층(110), 표면층(120)을 포함한다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

기재층(110)은 카본시트로 이루어진다. 구체적으로, 기재층(110)은 복수의 카본시트를 적층하여 마련될 수 있다. 이때 카본시트는 직조된 방향이 서로 직교하도록 배치되어 보다 견고한 상태로 형성될 수 있다.

이러한 기재층(110)은 복수의 카본시트를 적층한 후 상부 금형과 하부 금형으로 구성된 프레스 금형 내에 투입한다. 그런 다음, 상부 금형을 하강시켜 고온(적어도 100℃ 이상) 고압의 환경을 통해 프레스 성형해줌으로써 카본시트를 소정 형상의 기재층(110)으로 형성할 수 있게 된다.

이 경우 상기 카본시트는 직조 시 다른 섬유(아라미드섬유, 유리섬유, 케블라섬유, 구리 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로)를 카본섬유와 함께 직조하여 다양한 패턴을 표현할 수 있다.

또한 상기 프레스 성형을 통해 소정 형상으로 형성된 기재층(110)은 단부를 소정의 크기에 맞게 절단할 수 있다.

즉 복수의 카본시트가 적층된 상태로 프레스 성형된 기재층(110)은 테두리에 불필요한 부분이 형성될 수 있다. 따라서, 제품의 완성도를 높일 수 있도록 기재층(110)의 테두리를 소정의 절단과정을 통해 절단 가공할 수 있다.

이 경우 본 발명에 따른 기재층(110)의 두께는 특별히 한정하지 않으며, 견고한 강도를 유지할 수 있는 두께로 적절히 변경하여 형성할 수 있다.

표면층(120)은 기재층(110)의 상하부 외주면에 일체로 성형된다. 이러한 표면층(120)은 기재층(110)을 보호해줌과 아울러 표면에 광택을 부여하여 외관을 미려하게 해주는 것으로, 투명의 수지 재질로 형성될 수 있다.

구체적으로, 표면층(120)은 소정의 형상으로 프레스 성형된 기재층(110)을 인서트 금형 내에 안착시킨 다음, 그 내부에 용융된 수지와 경화제를 포함한 혼합물을 주입하는 방식의 RTM(Resin Transfer Molding) 공법을 통해 인서트 성형될 수 있다.

참고로, RTM 공법은 일반적인 사출 성형과 달리 카본시트의 패턴을 무너뜨리지 않고 경화시킬 수 있다. 따라서, 기존 복수의 적층구조를 필요로 하지 않고, 고온/고압으로 수지를 주입하여 성형해줌으로써 성형 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.

이러한 표면층(120)은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 에폭시, 우레탄 수지 중 어느 하나의 재질을 사용할 수 있다.

그러면, 본 발명에 따른 리얼카본 제품의 제조과정에 대하여 도 3을 참조하여 설명해보기로 한다. 도 3은 본 발명에 따른 리얼카본 제품의 제조과정을 보여주는 블록도이다.

먼저, 복수의 카본시트를 적층한다.

상기 적층된 카본시트를 금형 내에 안착한 후 프레스 성형을 통해 소정 형상의 기재층(110)을 형성한다. 이 경우 상기 프레스 성형을 통해 소정 형상으로 형성된 기재층(110)은 단부를 소정의 크기에 맞게 절단할 수 있다.

상기 기재층(110)을 다시 인서트 금형 내에 투입한 후 금형 내에 용해된 수지, 예컨대 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 에폭시, 우레탄 수지 중 어느 하나와 경화제를 포함한 혼합물을 주입하여 상기 기재층(110)의 상하부에 표면층(120)을 일체로 사출 성형한다.

상기 사출 성형된 제품을 금형 내에서 꺼낸 후 상온에서 소정시간 동안 건조과정을 거치면, 본 발명에 따른 리얼카본 제품(100)이 완성된다.

이 경우 상기 리얼카본 제품(100)의 표면에는 샌딩이나 폴리싱 등의 표면연마 공정을 선택적으로 수행할 수도 있다.

또한 리얼카본 제품의 성형을 완료한 후 표면에 도색처리를 할 수도 있다. 이 경우 도색하는 방법에 따라 반광을 적용할 수 있으며, 또는 카본패턴이 보이지 않도록 도료를 표면에 도포형성하는 등 다양한 방법을 적용할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 리얼카본 제품(100)은, 기존의 적층 레이어를 모두 제외하고 카본시트를 활용하여 인서트 성형해줌으로써 층구조와 공법이 간단한 리얼카본 제품을 얻을 수 있으며, 이에 따라 리얼 카본 제품(100)의 생산효율을 높일 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

100 : 리얼카본 제품 110 : 기재층
120 : 표면층

Claims

카본시트로 이루어진 기재층(110); 및
상기 기재층(110)의 상하부에 형성되는 합성수지 재질의 표면층(120);을 포함하는 리얼카본 제품.
제1항에 있어서,
상기 기재층(110)은,
복수의 카본시트를 적층한 후 프레스 성형을 통해 소정의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 리얼카본 제품.
제1항에 있어서,
상기 표면층(120)은,
폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 에폭시, 우레탄 수지 중 어느 하나의 재질을 사용한 것을 특징으로 하는 리얼카본 제품.
복수의 카본시트를 적층하는 제1단계;
상기 적층된 카본시트를 금형 내에 안착한 후 프레스 성형을 통해 소정 형상의 기재층(110)을 형성하는 제2단계; 및
상기 기재층(110)을 다시 인서트 금형 내에 투입한 후, 용해된 수지와 경화제를 포함한 혼합물을 주입하여 상기 기재층(110)의 상하부에 표면층(120)을 일체로 사출 성형하는 제3단계;를 포함하는 리얼카본 제품 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 제2단계는,
프레스 성형된 기재층(110)의 단부를 소정 크기에 맞게 절단하는 단계;를 더 포함하는 리얼카본 제품 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 제3단계에서,
상기 표면층(120)은 RTM(Resin Transfer Molding) 공법을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 리얼카본 제품 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 사출 성형된 제품을 건조하는 단계;를 더 포함하는 리얼카본 제품 제조방법.