KR20180015110A - 자동차용 트림 및 방음 패널을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

자동차용 트림 및 방음 패널을 제조하기 위한 방법 Download PDF

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KR20180015110A
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film
die
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크리스토프 브롬
데이비드 드레제트
마크 포티에
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세라 에이피에스
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Abstract

본 발명은 다음의 단계들: 열간 프레싱 주형을 제공하는 단계(상기 주형은 상기 주형을 폐쇄함으로써 밀봉되는 성형 공동(4)을 규정하는 다이(2) 및 펀치(3)를 포함하며, 상기 펀치 또는 상기 다이는 그레이닝이 제공되는 면(5)을 가짐); 상기 다이와 상기 펀치 사이에서, 연속적인 적층 시에 투과성 코팅 층(6), 열간 프레싱에 의해 성형될 수 있는 투과성 흡음 구조 층(7) 및 밀봉된 열가소성 필름(8)을 배열하는 단계(상기 코팅 층은 상기 면을 향하여 회전되며, 상기 층들은 상기 층들이 성형될 수 있는 온도에 있음); 상기 공동을 밀봉하는 방식으로 상기 주형을 폐쇄하는 단계; 필름을 압축하기 위해 상기 필름을 상기 구조 층에 대해 프레싱하는 방식으로 그리고 면에 그레이닝을 제공하기 위해 상기 면에 대해 상기 코팅 층을 프레싱하는 방식으로 상기 필름의 측에서 가압된 가스를 적용하는 단계; 주변부 둘레를 절삭한 후에, 획득된 패널(1)을 탈형하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

Description

자동차용 트림 및 방음 패널을 제조하기 위한 방법
본 발명은 자동차용 트림(trim) 및 방음 패널(sound protection panel)을 제조하기 위한 방법 및 이러한 방법에 의해 획득되는 패널에 관한 것이다.
자동차용 트림 및 방음 패널을 제조하기 위한 방법을 구현하는 것은, 특히 문헌 US-5 908 524로부터 공지되어 있으며, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 열간 압축 주형(hot-compression mould)을 제공하는 단계(상기 주형은 성형 공동을 규정하는 다이(die) 및 펀치(punch)를 포함하며, 상기 펀치 또는 상기 다이는 그레이닝(graining)이 제공되는 면을 가짐),
- 상기 다이와 상기 펀치 사이에서, 연속적인 적층 시에 불투과성 커버링 층 및 열간 압축에 의해 성형될 수 있는 투과성 흡음(sound-absorption) 구조 층을 배치하는 단계(상기 구조 층은 결합제에 의해 함께 접합되는 섬유들에 기초하며, 그리고 상기 커버링 층은 상기 면을 향하여 회전되며, 상기 층들은 이의 성형을 허용하는 온도임),
- 이의 그레이닝을 생성하기 위해 상기 면에 대해 상기 커버링 층을 프레싱하도록 상기 층들을 압축하고 동시에 진공 상태 또는 가압된 가스에서 인발(drawing)을 적용하도록 상기 주형을 폐쇄하는 단계,
- 주변 절삭 후에, 주형으로부터 획득된 패널을 제거하는 단계.
이러한 방법의 사용은 구조 층에 의해 제공되는 양호한 강성, 및 커버링 층의 그레이닝에 의해 제공되는 유리한 외관을 가지는 패널을 획득하는 것을 가능하게 한다.
그러나, 이러한 방법은 그레이닝이 제공되는 면에 대해 투과성 커버링, 예컨대 가압된 가스에 의해 흡인될 수 없거나 푸시될 수 없는 부직 재료에 적용될 수 없다.
이러한 경우에, 문헌 US-5 908 524는 커버링을 밀봉하기 위해 불투과성 서브층(sublayer)을 갖는 자체적으로 투과성 커버링을 제공하는 것을 제안한다.
그러나, 자체적으로 불투과성이거나 불투과성 서브층을 추가함으로써 불투과성이 되는 커버링의 경우인지의 여부에 따라, 최종적으로(in the end), 커버링 층 측 상에서 흡음을 달성하는 것을 가능하게 하지 않는 패널이 이용가능한데, 왜냐하면 상기 커버링 층에 의해 생성되는 배리어로 인해 음파들이 구조 층에서 흡수될 수 없기 때문이다.
그러나, 커버링 층 측 상에 흡음에 영향을 줄 수 있는 패널들을 제조하고자 할 때, 투과성 커버링 상에 그레이닝을 가지는 것은 바람직할 수 있다.
이를 개선하기 위해, 투과성 커버링 상에 사전(prior) 그레이닝을 생성하도록 제안되고 있으며, 그레이닝은 특히 부직 유형의 커버링의 경우에 니팅된 스레드(knitted thread)에 의해 형성된다.
이러한 경우에, 주형에 대한 커버링 층의 분쇄 때문에, 그레이닝의 감쇠 또는 심지어 소실(disappearance)이 일반적으로 관찰되며, 상기 층이 크게 신장된 영역들에서 이러한 감쇠 또는 소실이 두드러진다(accentuated).
일부 경우들에서, 높은 표면 밀도를 갖는 커버링 층을 사용함으로써 이러한 현상을 최소화하는 것이 가능하다.
부직 베이스를 갖는 커버링의 경우에, 예를 들어, 약 220 g/m2의 표면 밀도를 제공하는 것이 가능하다.
그러나, 높은 표면 밀도를 갖는 이러한 커버링의 경우 조차도, 크게 신장된 구역들에서 만족스러운 외형이 항상 존재하지는 않는다.
그리고, 어떠한 상황에서는, 커버링 층은, 이의 사전 그레이닝 때문에, 제조 시 어느 정도의 복잡성을 가지고, 대량의 원 재료의 사용을 요구하며, 이는 커버링 층의 비용, 그러므로 패널의 비용에 상당히 영향을 준다.
본 발명의 목적은, 상기 커버링의 모든 구역들에서, 그리고 특히 높은 신장에 상응하는 구역들에서 만족스러운 외형의 그레이닝이 제공되는 투과성 커버링을 가지는 패널을 보다 낮은 비용으로 획득하기 위한 방법을 제안하는 것이며, 상기 패널은 또한 상기 커버링의 측 상에서 흡음을 제공한다.
이를 위해, 그리고 제 1 양태에 따라, 본 발명은 자동차용 트림 및 방음 패널을 제조하기 위한 방법을 제안하며, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 열간 압축 주형(hot-compression mould)을 제공하는 단계(상기 주형은 상기 주형을 폐쇄함으로써 밀봉되는 성형 공동을 규정하는 다이(die) 및 펀치(punch)를 포함하며, 상기 펀치 또는 상기 다이는 그레이닝(graining)이 제공되는 면을 가짐),
- 상기 다이와 상기 펀치 사이에서, 연속적인 적층 시에, 투과성 커버링 층, 열간 압축에 의해 성형될 수 있는 투과성 흡음 구조 층(상기 구조 층은 결합제에 의해 함께 접합되는 섬유들에 기초함), 및 불투과성 열가소성 필름을 배치하는 단계(상기 커버링 층은 상기 면을 향하여 회전되며, 상기 층들은 이의 성형을 허용하는 온도임),
- 상기 공동을 밀봉하도록 상기 주형을 폐쇄하는 단계,
- 상기 필름을 압축하기 위해 상기 필름을 상기 구조 층에 대해 프레싱하도록 그리고 상기 면 위에 그레이닝을 부여하기 위해 상기 면에 대해 상기 커버링 층을 프레싱하도록, 상기 필름과 동일한 측 상에 가압된 가스를 적용하는 단계,
- 주변 절삭 후에, 주형으로부터 획득된 패널을 제거하는 단계.
커버링 층 측 상에서 실시될 수 있는 진공 흡인(aspiration) 대신에, 가압된 가스를 필름 측 상에 적용하는 것은 특히 다음의 이점들을 가진다:
- 흡인의 경우에, 구조 층의 압축 및 그레이닝을 유발하기 위해 흡인 펌프의 연속적인 기능을 가지는 것이 필요하며, 이는 가압된 가스가 적용되는 경우는 필요하지 않는데, 왜냐하면 성형 공동이 주형을 폐쇄함으로써 밀봉되기 때문이다.
- 게다가, 흡인 하에 작업하는 것은, 구조 층에서의 결합제의 존재를 통해, 흡인 시스템의 오염의 위험, 및 가스가 가압되는 경우 회피되는 단점으로 이어지며,
- 마지막으로, 본 출원인은, 가압된 가스를 적용하는 것이, 커버링 층의 덜 강력한 프레싱(pressing)을 달성하는 흡인과 달리, 커버링의 매우 두드러진 그레이닝(graining)을 초래하는 것을 가능하게 하는 것을 관찰하였으며; 커버링의 그레이닝은 입자들을 규정하는 복수의 인접한 돌기들의 형태이며, 상기 돌기들의 높이는 특히 0.4 mm 이상일 수 있다.
여기서는, 이의 성형을 가능하게 하는 층들이 가열된다는 사실이, 층들이 주형에 배치되기 전에 또는 그 후에, 냉간 또는 열간 주형이 사용되는지의 여부에 따라 층들이 상기 온도로 상승되는 것을 의미하는 것으로 언급된다.
제안된 배열에 의해, 커버링의 그레이닝은 상기 커버링 상에 이전에 부여된 그레이닝에 의해서보다 오히려, 그레이닝이 제공되는 주형의 면에 의해 부여된다.
이러한 방식으로, 커버링의 높은 신장이 존재하는 곳을 포함하는 모든 영역들에 걸쳐, 커버링 층 상의 균일하고 완벽하게 표시된 그레이닝의 존재가 보장된다.
게다가, 낮은 표면 밀도를 갖는 커버링들을 사용하는 것을 제공하는 것이 틈이 있어서(at leisure) 가능하며, 이는 커버링을 그레이닝하는 사전 작동의 부재와 조합하여, 패널의 비용을 감소시키는 것을 가능하게 한다.
여기서 불투과성 필름은 3 중 기능을 가진다는 것이 관찰된다 :
- 첫번째로, 구조 층을 압축하는 것,
- 두번째로, 상기 그레이닝을 상기 커버링 층 상으로 전달시키도록 그레이닝이 제공되는 면에 대해 커버링 층을 프레싱하는 것,
- 그리고 최종적으로 커버링을 포함하는 면과 반대편에 있는 구조 층의 면 상에 패널 차음(sound insulation) 특성들을 부여하는 것이며, 더욱이 상기 패널은 상기 커버링과 동일한 측 상에서 흡음 특성들을 가진다.
마지막으로, 주형의 다이와 펀치 사이의 단순한 분쇄 대신에, 구조 층의 압축 및 커버링 층의 프레싱을 유발하기 위해 필름을 사용하는 것은 흡음을 유발하는 것을 가능하게 하는 적어도 하나의 약간 압축된 구역이 상기 구조 층에서 보존되는 것을 용이하게 할 수 있다는 것이 언급된다.
제 2 양태에 따르면, 본 발명은 이러한 방법에 의해 제조된 패널을 제안한다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 성형 중 패널의 부분 단면의 개략도인 첨부된 도면을 참조하여 주어진 다음의 설명에서 나타날 것이다.
도면을 참조하여, 자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법이 설명되며, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 열간 압축 주형(hot-compression mould)을 제공하는 단계(상기 주형은 상기 주형을 폐쇄함으로써 밀봉되는 성형 공동(4)을 규정하는 다이(die)(2) 및 펀치(punch)(3)를 포함하며, 상기 펀치 또는 상기 다이는 그레이닝(graining)이 제공되는 면(5)을 가짐),
- 상기 다이와 상기 펀치 사이에서, 연속적인 적층 시 투과성 커버링 층(6), 열간 압축에 의해 성형될 수 있는 투과성 흡음 구조 층(7)(상기 구조 층은 결합제에 의해 함께 접합되는 섬유들에 기초함), 및 불투과성 열가소성 필름(8)을 배치하는 단계(상기 커버링 층은 상기 면을 향하여 회전되며, 상기 층들은 이의 성형을 허용하는 온도임),
- 상기 공동을 밀봉하도록 상기 주형을 폐쇄하는 단계,
- 필름을 압축하기 위해 상기 필름을 상기 구조 층에 대해 프레싱하도록 그리고 상기 면 위에 그레이닝을 부여하기 위해 상기 면에 대해 상기 커버링 층을 프레싱하도록, 상기 필름 측 상에 가압된 가스를 적용하는 단계,
- 주변 절삭 후에, 주형으로부터 획득된 패널(1)을 제거하는 단계.
이러한 패널(1)은, 특히, 엔진, 승객-격실 벽, 수화물 격실 또는 이러한 격실의 벽을 커버하도록 의도된다.
도시된 실시예에서, 가압된 가스의 적용은 그레이닝이 제공되는 면(5)의 반대편에 있는 면(11) 상에 배치되는 오리피스들(10)에 의해 이루어진다.
커버링 층(6) 및 구조 층(7)은 특히 열압착(thermocompression) 전에, 2500N.s.m- 3 보다 더 작은 공기의 통과에 대한 저항을 가진다.
위에서 언급된 바와 같이, 층들(6, 7)이 이의 성형을 허용하는 온도에 있다는 사실은, 층들이 주형에 배치되기 전에 또는 그 후에, 냉간 또는 열간 주형이 사용되는지의 여부에 따라 층들이 상기 온도로 상승되는 것을 의미한다.
일 실시예에 따라, 주변 절삭은 도시되지 않은 방식으로, 주형에 통합되는 블레이드들에 의해 실시될 수 있으며, 상기 블레이드들은 더욱이 성형 공동(4)의 밀봉을 달성하는 것을 가능하게 한다.
도시된 실시예에 따라, 면(5)의 그레이닝은 입자들을 규정하는 복수의 인접한 돌기들(12)의 형태이며, 상기 돌기들의 높이(13)는 특히 0.5 mm이상이다.
일 실시예에 따라, 돌기들(12)의 높이(13)는 3 mm 이하이다.
일 실시예에 따라, 커버링 층(6)은 (예를 들어, 워터젯(waterjet)에 의해 접합되거나 접착식으로 접합된 니들-접합 유형의) 부직 재료에 또는 직조 재료에 기초한다.
일 실시예에 따라, 커버링 층(6)은 합성 섬유들에 기초하며, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 기초한다.
일 실시예에 따라, 커버링 층(6)은 80 g/m2이하, 특히 40 g/m2이하의 표면 밀도를 가진다.
일 실시예에 따라, 구조 층(7)은 400 내지 1200 g/m2의 표면 밀도를 가진다.
일 실시예에 따라, 구조 층(7)은, 성형한 후에, 2 내지 3 mm 사이의 두께를 가진다.
일 실시예에 따라, 구조 층(7)은 광물 섬유들, 특히 유리 섬유들, 또는 천연 섬유들, 특히 면에 기초한다.
일 실시예에 따라, 결합제는 특히 페놀 수지 또는 에폭시 수지인 열경화성 특성이거나, 특히 폴리프로필렌인 열가소성 특성이다.
일 실시예에 따라, 열가소성 특성의 결합제의 경우에, 층들(6, 7) 및 필름(8)은 특히 약 200℃의 온도로 유지되는 주형에 의해 가열된다.
일 실시예에 따라, 필름(8)은 폴리에틸렌/폴리아미드/폴리에틸렌 다중층 필름이며, 폴리에틸렌 층들은 성형 온도로 용융될 수 있는 접착제를 형성한다.
일 실시예에 따라, 필름(8)은 70 내지 90 마이크론의 두께를 가진다.
도시된 실시예에 따라, 투과성 흡음 층(9)은 구조 층(7) 반대편에 있는 필름(8) 상에 또한 배치된다.
이러한 방식으로, 필름(8)의 양 측면 상에서, 흡음을 초래하는 2 개의 각각의 층들(7, 9)을 가지는 패널(1)이 이용가능하며, 상기 필름은 상기 층들 사이에서 차음을 유발한다.
일 실시예에 따라, 흡음 층(9)은 발포체, 특히 폴리우레탄에 기초한다.
일 실시예에 따라, 흡음 층(9)은, 성형하기 전에, 0.010 내지 0.020, 특히 약 0.015의 밀도를 가진다.
최종적으로, 자동차용 트림 및 방음 패널(1)이 설명되며, 상기 패널은 전술된 바와 같은 방법에 의해 제조되며, 상기 패널은 연속적으로 그레이닝된 투과성 커버링 층(6), 및 투과성 열-압축된 흡음 구조 층(7)(상기 구조 층은 결합제에 의해 함께 접합되는 섬유들에 기초함), 및 불투과성 열가소성 필름(8)을 포함한다.
일 실시예에 따라, 커버링 층(6)은 입자들을 규정하는 복수의 인접한 돌기들의 형태의 그레이닝을 가지며, 상기 돌기들의 높이는 특히 0.4 mm이상이며, 커버링 층(6) 상에서 획득되는 그레이닝은 그레이닝이 제공되는 면(5) 상에 배치되는 그레이닝과 비교하여 조금 더 적을 수 있음을 알게 된다.
일 실시예에 따라, 커버링 층(6)은 80 g/m2 이하, 특히 40 g/m2 이하의 표면 밀도를 가진다.
이와 같이 낮은 표면 밀도를 가지는 커버링 층(6)의 사용은 최소화된 비용의 패널(1)의 획득에 기여한다.
당연히, 커버링 층(6)은 보다 큰, 예를 들어 약 100 또는 200 g/m2의 표면 밀도를 가질 수 있다.
도시된 실시예에 따라, 패널(1)은 구조 층(7) 반대편에 있는 필름(8) 상에 배치되는 투과성 흡음 층(9)을 포함하며, 상기 흡음 층은 특히 발포체, 특히 폴리우레탄에 기초한다.

Claims (10)

  1. 자동차용 트림 및 방음 패널(trim and sound protection panel)(1)을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 다음의 단계들:
    열간 압축 주형(hot-compression mould)을 제공하는 단계─상기 주형은 상기 주형을 폐쇄함으로써 밀봉되는 성형 공동(moulding cavity)(4)을 규정하는 다이(die)(2) 및 펀치(punch)(3)를 포함하며, 상기 펀치 또는 상기 다이는 그레이닝(graining)이 제공되는 면(5)을 가짐─,
    상기 다이와 상기 펀치 사이에서, 연속적인 적층 시에(in successive stacking)
    투과성 커버링 층(6);
    열간 압축에 의해 성형될 수 있는 투과성 흡음 구조 층(7)─상기 구조 층은 결합제에 의해 함께 접합되는 섬유들에 기초함─; 및
    불투과성 열가소성 필름(8)을 배치하는 단계─상기 커버링 층은 상기 면을 향하여 회전되며, 상기 층들은 이의 성형을 허용하는 온도임─,
    상기 공동을 밀봉하도록 상기 주형을 폐쇄하는 단계,
    상기 필름을 압축하기 위해 상기 필름을 상기 구조 층에 대해 프레싱하도록 그리고 상기 면 위에 그레이닝을 부여하기 위해 상기 면에 대해 상기 커버링 층을 프레싱하도록, 상기 필름과 동일한 측 상에 가압된 가스를 적용하는 단계,
    주변 절삭 후에, 주형으로부터 획득된 패널(1)을 제거하는 단계를 포함하는,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 면(5)의 그레이닝은 입자들을 규정하는 복수의 인접한 돌기들(12)의 형태이며, 상기 입자들의 높이(13)는 0.5 mm 이상인,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 커버링 층(6)은 부직 재료 또는 직조 재료에 기초하는,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버링 층(6)은 80 g/m2 이하, 특히 40 g/m2 이하의 표면 밀도를 가지는,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    투과성 흡음 층(9)은 상기 구조 층(7) 반대편에 있는 필름(8) 상에 또한 배치되는,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 흡음 층(9)은 발포체(foam)에 기초하는,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 흡음 층(9)은, 성형하기 전에, 0.010 내지 0.020, 특히 약 0.015의 밀도를 가지는,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조 층(7)은 광물 섬유들 또는 천연 섬유들에 기초하는,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결합제는 열경화성 특성이거나, 열가소성 특성인,
    자동차용 트림 및 방음 패널(1)을 제조하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되는 패널(1)로서,
    상기 패널은 연속적으로, 그레이닝된(grained) 투과성 커버링 층(6), 투과성 열압축된 흡음 구조 층(7)─상기 구조 층은 결합제에 의해 함께 접합되는 섬유들에 기초함─, 및 불투과성 열가소성 필름(8)을 포함하는,
    패널(1).
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