KR20180047883A - 차량용 플로워카페트 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 플로워카페트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 탄성을 갖는 표면부직포층; 폼 코팅층; 차음층; 흡차음층;순으로 적층되는 차량용 플로워카페트를 제공한다. 또한, 본 발명은 생산성 향상과 제조 원가의 절감을 달성할 수 있는 차량용 플로워카페트의 제조방법을 제공한다.

Description

차량용 플로워카페트 및 그의 제조방법 {A vehicle floor carpet and a method of producing}
본 발명은 차량용 플로워카페트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 차량의 실내바닥에 장착되어 주행중 실내로 유입되는 하부소음에 대한 흡음과 차음, 소음저감, 온도완충 기능으로 운전자 및 탑승자에게 안락함을 주는 차량용 플로워카페트 및 그의 제조방법에 대한 것이다.
현재 사용되고 있는 종래기술의 차량용 플로워카페트는 도 1에 개시된 바와 같이, 차량의 실내바닥에 장착되어 주행중 실내로 유입되는 하부소음에 대한 흡음과 차음, 소음저감, 온도완충 기능으로 운전자 및 탑승자에게 안락함을 주는 기능을 한다.
도 2에 개시된 종래기술의 차량용 플로워카페트는 표면층, 표면층형성을 위한 기본 골격을 제공하는 1차 기포지, 1차 기포지를 보강하고 1차 코팅층의 형상을 보조하는 라텍스층, 차음기능과 성형형상을 갖는 1차 코팅층, 차음성능을 높이기 위한 2차 코팅층, 플로워카페트 형상보강을 위한 2차 기포지, 하부흡음재 순으로 적층되어 사용되고 있다.
상기 종래기술의 차량용 플로워카페트는 흡차음 소재공정과 성형공정으로 나누어지는데, 흡차음소재는 표면부직포와 흡음부직포, 차음재를 제조하는 업체로 세분화되어 있으며, 성형공정은 차종에 따라 표면부직포 성형과 흠음부직포 성형를 각각 성형하여 성형된 층을 적층 순서로 차례차례 접착결합하고, 폴리우레탄 폼(PU Foam) 발포공정으로 이루어져 있어 제조공정이 복잡하고, 공정마다 별도의 금형이 필요하여 제작비가 높은 단점이 있었다.
또한 종래기술에 의한 폴리우레탄 폼(PU Foam) 발포 사용되는 브롬계 난연제인 penta-BDE(penta-bromodiphenyl ether)의 경우 소방안전 요건을 부합하는 측면에서 가장 비용효과적인 난연제로 널리 활용되고 있으나, 환경 내 잔류성과 생체 축적성을 가지고 있는 매우 유독한 성질로 인해 세계 각국에서는 유해물질로 규정하고 이에 대한 사용을 규제하고 있고, 폴리우레탄 폼(PU Foam)이 흡음성능과 압축변화율, 압축탄성력 등이 우수하나, 통기성이 떨어지고, 상대적으로 무거우며, 재활용 또는 재생이 불가능하고, 장시간 사용 시 황변과 악취가 발생하는 등 감성품질에 한계를 나타내고 있어, 최근 쿠션감을 향상시키기 위해 EPP(expanded polypropylene) 패드를 함께 사용하여 발포함으로써 발포공정금형 제작비가 타 성형공정보다 상대적으로 높아 이에 대한 개선이 절실히 요구되고 있다.
또한 자동차 내장재의 소재로는 대부분이 석유를 원료로 한 PE, PP, PET, PU 등이 있는데, 이를 이용한 내장재를 장착할 경우 배출되는 VOC로 인해 피로, 두통 및 눈자극 등의 증상이 나타날 수 있는 이른바 새차 증후군을 유발할 수 있어, 정부에서는 2007년 6월 신규제작자동차부터 실내 공기질 권고기준을 제정하여 관리하고 있으며, 흡차음 소재의 층간접착에 사용되는 기존 라텍스(latex)에 함유되어 있는 APO(alkyl phenol ethoxylates) 화합물의 경우 수질오염과 인체 유해함으로 인해 사용이 점차 제한되고 있으며, 폴리우레탄 폼은 수출물품에는 엄격히 제한하고 있어 이를 사용하지 않거나 대체할 방안을 모색하여야 한다.
한국등록특허 제10-0897127호 한국등록특허 제10-15434726호
본 발명의 구현예들이 해결하고자 하는 과제는 차량의 실내바닥에 장착되어 주행중 실내로 유입되는 하부소음에 대한 흡음과 차음, 소음저감, 온도완충 기능으로 운전자 등 탑승자에게 안락함을 주는 차량용 플로워카페트 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 구현예에 따른 양상은 탄성을 갖는 표면부직포층; 폼 코팅층; 차음층; 흡차음층;순으로 적층되는 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 구현예에 따른 양상은 상기 표면부직포층은, 표면부직포층 100중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 발수중공사 10 중량부 내지 30 중량부인 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 양상은 상기 표면부직포층의 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사는 각각 3 내지 15데니아의 섬도, 51 내지 64mm의 길이이고, 표면부직포층은 단위면적당 무게는 350 내지 450g/㎡인 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 상기 폼 코팅층은 MMA(methyl methacrylate) 라텍스 코팅층이고, 단위면적당 무게는 100 내지 150g/㎡인 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 상기 차음층은 상기 차음층 100 중량부 기준으로, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 20 내지 40 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 60 내지 80 중량부로 이루어진 필름이고, 차음층은 단위면적당 무게는 150 내지 250g/㎡인 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 상기 흡차음층은 1차 흡차음층과 2차 흡차음층으로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 상기 1차 흡차음층은 상기 1차 흡차음층 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 10 중량부 내지 30 중량부, 발수중공사 30 중량부 내지 50 중량부인 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 상기 1차 흡차음층의 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사는 각각 3 내지 15 데니아의 섬도, 51 내지 64mm의 길이이고, 1차 흡차음층은 단위면적당 무게는 150 내지 250g/㎡인 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 상기 2차 흡차음층은 2차 흡차음층 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 20 중량부 내지 40 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 60 중량부 내지 80 중량부인 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 상기 2차 흡차음층의 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유는 각각 3 내지 15 데니아의 섬도, 51 내지 64mm의 길이이고, 2차 흡차음층은 단위면적당 무게는 1,100 내지 1,300g/㎡인 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 상기 탄성을 갖는 표면부직포층의 상부표면은 기모가 형성된 차량용 플로워카페트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 양상은 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 각각 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하고 니들펀칭하여 탄성 표면부칙포층을 형성하는 제 1-1 단계; EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 각각 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하여 1차 흡차음층을 형성는 제 1-2단계; EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유를 각각 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하여 2차 흡차음을 형성하는 제 1-3 단계; 상기 제 1-2 단계에서 형성된 1차 흡차음층과 상기 제 1-3 단계에서 형성된 2차 흡차음층을 적층한 후 니들펀칭하여 흡차음층을 형성하는 제 2-1 단계; 상기 제 1-1 단계에서 형성된 표면부직포층의 하면에 폼 코팅층을 코팅하는 제 2-2 단계; 상기 제 2-1 단계에서 형성된 흡차음층의 1차 흡차음층과 상기 제 2-2 단계에서 코팅된 코팅층 사이에 차음층 필름을 접착하는 제 3 단계로 이루어지는 차량용 플로워카페트의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 플로워카페트는 탄성 표면부직포층을 이루는 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 발수중공사가 갖는 고탄성과 발수 기능으로 인하여 운전자와 탑승자에게 쿠션감과 플로워카페트내의 수분침투를 방지할 수 있다.
본 발명의 차량용 플로워카페트는 탄성 표면부직포층과 차음층의 접착에 MMA(methyl methacrylate) 폼 코팅을 적용하여 접착성은 유지하면서 환경유해 물질인 APO-free 및 VOC를 저감한다.
본 발명의 차량용 플로워카페트는 차량의 내부에 접착되는 흡차음층이 흡음과 차음 기능을 동시에 갖는 흡차음 일체형 소재를 사용하여 플로워카페트를 경량화한다.
본 발명의 차량용 플로워카페트는 흡차음층, 탄성 표면부직포층을 각각 형성한 후 표면부직포층의 하면에 폼 코팅층을 형성하고, 흡차음층과 폼 코팅층 사이에 차음층을 순차적으로 결합시켜 플로워카페트 소재를 제조한 이후에 상기 플로워카페트 소재를 동시에 성형함으로써 제조공정이 단축되어 제조비가 낮아지고 생산성이 향상되는 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 플로워카페트가 차량에서 적용되는 위치를 나타내는 차량의 개략도이다.
도 2는 종래기술의 차량용 플로워카페트의 적층구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 차량용 플로워카페트의 적층구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 차량용 플로워카페트의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서 본 발명의 구현예들을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 구성 또는 기능에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 플로워카페트가 차량에서 적용되는 위치를 나타내는 차량의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 차량의 실내바닥에 장착되어 주행중 실내로 유입되는 하부소음에 대한 흡음과 차음, 소음저감, 온도완충 기능으로 운전자 및 탑승자에게 안락함을 주는 기능을 담당하고, 차량 하부의 형상에 맞추어 곡면을 이루거나 굽히는 등의 형태가 복잡하다.
이를 위하여 치량용 플로워카페트를 이루는 소재는 흡음과 차음 기능, 운전자의 승차감을 위한 쿠션감을 가져야 하고, 흡음층 및 차음층 등의 다수층을 적층한 후 차종에 따른 형상으로 성형시키기 위한 성형성 등을 필요로 한다.
도 2에 개시된 종래기술의 차량용 플로워카페트는 표면층, 표면층 형성을 위한 기본 골격을 제공하는 1차 기포지, 1차 기포지를 보강하고, 1차 코팅층의 형상을 보조하는 라텍스층, 차음기능과 성형형상을 갖는 1차 코팅층, 차음성능을 높이기 위한 2차 코팅층, 플러어카페트 형상보강을 위한 2차 기포지, 하부흡음재 순으로 적층되었다.
상기 종래기술의 차량용 플로어카페트는 흡차음 소재공정과 성형공정으로 나누어지는데, 흡차음소재는 표면부직포와 흡음부직포, 차음재를 제조하는 업체로 세분화되어 있으며, 성형공정은 차종에 따라 표면부직포 성형과 흠음부직포 성형 및 폴리우레탄 폼(PU Foam) 발포공정으로 이루어져 있어 제조공정이 복잡하고, 공정마다 별도의 금형이 필요하며, 각각 성형된 층을 다시 결합시켜야만 하므로, 제조공정이 복잡하였다.
또한 종래기술에 의한 폴리우레탄 폼(PU Foam) 발포 사용되는 브롬계 난연제인 penta-BDE(penta-bromodiphenyl ether)의 경우 소방안전 요건을 부합하는 측면에서 가장 비용효과적인 난연제로 널리 활용되고 있으나, 환경 내 잔류성과 생체 축적성을 가지고 있는 매우 유독한 성질로 인해 세계 각국에서는 유해물질로 규정하고 이에 대한 사용을 규제하고 있고, 폴리우레탄 폼(PU Foam)이 흡음성능과 압축변화율, 압축탄성력 등이 우수하나, 통기성이 떨어지고, 상대적으로 무거우며, 재활용 또는 재생이 불가능하다는 단점이 있었다.
본 발명에 따른 차량용 플로워카페트는 종래기술의 단점인 다수의 층을 각각 성형한 후 이를 적층하는 방식으로 제조하는 제조공정을 각 층을 성형전에 결합한 후, 한번의 성형공정으로 단순화하고, 환경유해물질을 발생시키는 폴리우레탄 폼(PU Foam)을 유해물질을 발생하지 않는 친환경 코팅방법으로 대체한다.
본 발명의 차량용 플로워카페트는 탄성을 갖는 차량 내부바닥의 표면을 이루는 표면부직포층(10), 폼 코팅층(20), 차음층(30), 흡차음층(40) 순으로 적층된다. 상기 흡차음층(40)은 1차 흡차음층(41)과 2차 흡차음층(42)으로 구성된다. 이때 차량의 바닥면과의 접촉은 2차 흡차음층(42)이 접촉되면서 차량용 플로워카페트가 장착된다.
본 발명의 탄성을 갖는 표면부직포층(10)은 플로워카페트가 차량의 실내바닥에 장착되었을 때 보이는 플로워카페트의 표면으로, 운전자 또는 탑승자의 발바닥이나 손 등의 신체가 접촉되므로 촉감을 부드럽게 하기 위하여 표면부직포층(10)의 표면은 기모가 형성된다.
또한 표면부직포층(10)은 운전자 등에게 딱딱한 느낌을 주기보다는 쿠션감을 주어야 하므로, 실내바닥에 물품이 낙하되었을 때 충격을 감소시키기 위해서 탄성을 갖는 것이 바람직하다.
아울러 표면부직포층(10)은 비가 오거나 운전자 또는 탑승자가 음식물을 먹다가 흘렸을 때 수분이 플로워카페트에 흡수되지 않는 성질을 갖는 것이 바람직하다.
앞서 살펴본 바와 같이 표면부직포층(10)에 탄성과 비흡수 성질을 부여하기 위하여 표면부직포층(10)은 고탄성을 갖는 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사로 이루어진다.
상기 표면부직포층(10)을 이루는 표면부직포층(10) 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 발수중공사 10 중량부 내지 30 중량부의 범위를 갖는다.
본 발명의 표면부직포층(10)에 사용되는 EM(elastic low-melting fiber) 섬유는 저융점인 110℃ 내지 190℃의 온도범위를 갖는데, 이는 플로워카페트를 이루는 다수의 층들이 적층된 후 성형을 위하여 예비가열을 할 때 상기 EM(elastic low-melting fiber) 섬유가 용융하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유와 발수중공사 사이에 흘러들어 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 결합시키는 기능을 수행한다.
상기 EM(elastic low-melting fiber) 섬유는 표면부직포층(10) 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부를 갖는데, 30 중량부 미만이면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 결합시키는 결합력을 갖기 어렵고 운전자 또는 탑승자에게 쿠션감을 주는 탄성이 낮아지며, 50 중량부 초과이면 표면부직포층(10)의 기재인 테레프탈레이트(PET) 섬유량이 줄어들어 기재의 강도가 낮아진다.
본 발명의 표면부직포층(10)에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유는 표면부직포층(10)의 기재역할을 하는데 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유가 30 중량부 미만이면, 표면부직포층(10)의 기재의 강도가 낮아지고, 50 중량부 초과이면, 표면부직포층(10)의 기재의 강도는 높아지지만, 탄성이나 발수 기능이 저하된다.
본 발명의 표면부직포층(10)에 사용되는 발수중공사는 표면부직포층(10)의 발수 기능과 흡음 기능을 담당한다. 상기 발수중공사가 10 중량부 미만이면, 흡음성능과 발수 기능이 저하되고, 30 중량부 초과하면, 기재의 강도가 저하되거나 탄성이 저하된다.
상기 표면부직포층(10)의 단위면적당 무게는 350 내지 450g/㎡인 것이 바람직하다.
상기 폼 코팅층(20)은 표면부직포층(10)과 차음층(30)의 접착시키고 흡음기능, 쿠션감을 부여한다. 상기 폼 코팅층(20)을 이루는 물질은 MMA(methyl methacrylate)를 폴리머 합성시킨 폼 코팅층이고, 단위면적당 무게는 100 내지 150g/㎡의 범위가 바람직하다.
상기 폼 코팅층(20)의 단위면적당 무게가 100g/㎡ 미만이면 성형성이 떨어지고, 단위면적당 무게가 150g/㎡ 초과하면 불필요하게 두꺼워지고 백화현상이 발생하기 쉽다.
상기 차음층(30)은 차량의 주행중 발생되는 소음을 차단하는 기능과 플로워카페트의 하부에 위치되는 흡차음층(40)과 상부에 위치되는 폼 코팅층(20)간을 접합시키기 위한 결합층의 기능을 한다.
상기 상기 차음층(30)은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)칩을 가열 용융시키면서 혼합하여 압출시켜 필름을 형성한다.
상기 차음층(30) 100 중량부 기준으로, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 20 내지 40 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 60 내지 80 중량부로 이루어진다.
상기 흡차음층(40)은 상기 차음층(30)의 하부에 위치하고, 1차 흡차음층(41)과 2차 흡차음층(42)으로 구성된다. 이때 차량의 바닥면과의 접촉은 2차 흡차음층(42)이 접촉되면서 차량용 플로워카페트가 장착된다.
상기 흡차음층(40)은 차량의 주행중 발생되는 소음의 흡음과 차음 기능을 수행한다. 또한 EM(elastic low-melting fiber) 섬유로 인하여 큐션감을 주는 탄성을 부여한다.
상기 1차 흡차음층(41)은 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사로 이루어진다.
상기 1차 흡차음층(41) 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 10 중량부 내지 30 중량부, 발수중공사 30 중량부 내지 50 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 1차 흡차음층(41)에 사용되는 EM(elastic low-melting fiber) 섬유는 저융점인 110℃ 내지 190℃의 범위를 갖는데, 이는 플로워카페트를 이루는 다수의 층들이 결합된 후 성형을 위하여 예비가열을 할 때 상기 EM(elastic low-melting fiber) 섬유가 용융하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사 사이에 흘러들어 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 결합시키는 기능을 수행한다.
상기 EM(elastic low-melting fiber) 섬유는 1차 흡차음층(41) 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부를 갖는데, 30 중량부 미만이면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유와 발수중공사를 결합시키는 결합력을 갖기 어렵고, 50 중량부 초과이면 1차 흡차음층(41)의 기재인 테레프탈레이트(PET) 섬유량이 줄어들어 기재의 강도가 낮아진다.
본 발명의 1차 흡차음층(41)에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유는 1차 흡차음층(41)의 기재역할을 하는데, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유가 10 중량부 미만이면, 1차 흡차음층(41)의 기재의 강도가 낮아지고, 30 중량부 초과이면, 1차 흡차음층(41)의 기재의 강도는 높아지지만, 탄성이나 흡음 및 차음 기능이 저하된다.
본 발명의 1차 흡차음층(41)에 사용되는 발수중공사는 1차 흡차음층(41)의 발수 기능과 흡음 및 차음 기능을 담당한다. 상기 발수중공사가 10 중량부 미만이면, 흡음 및 차음성능과 발수 기능이 저하되고, 30 중량부 초과하면, 기재의 강도가 저하된다.
상기 1차 흡차음층(41)의 단위면적당 무게는 150 내지 250g/㎡인 것이 바람직하다.
상기 2차 흡차음층(42)은 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유로 이루어진다.
상기 2차 흡차음층(42) 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 20 중량부 내지 40 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 60 중량부 내지 80 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 2차 흡차음층(42)에 사용되는 EM(elastic low-melting fiber) 섬유는 저융점인 110℃ 내지 190℃의 온도범위를 갖는데, 이는 플로워카페트를 이루는 다수의 층들이 적층된 후 성형을 위하여 예비가열을 할 때 상기 EM(elastic low-melting fiber) 섬유가 용융하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 사이에 흘러들어 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유를 결합시키는 기능을 수행한다.
상기 EM(elastic low-melting fiber) 섬유는 2차 흡차음층(42) 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 20 중량부 내지 40 중량부를 갖는데, 20 중량부 미만이면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유를 결합시키는 결합력을 갖기 어렵고, 40 중량부 초과이면 2차 흡차음층(42)의 기재인 테레프탈레이트(PET) 섬유량이 줄어들어 기재의 강도가 낮아진다.
본 발명의 2차 흡차음층(42)에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유는 2차 흡차음층(42)의 기재역할을 하는데 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유가 60 중량부 미만이면, 2차 흡차음층(42)의 기재의 강도가 낮아지고, 80 중량부 초과이면, 2차 흡차음층(42)의 결합력이 저하된다.
상기 2차 흡차음층(42)의 단위면적당 무게는 1100 내지 1300g/㎡인 것이 바람직하다.
본 발명의 차량용 플로워카페트의 제조방법을 설명한다.
먼저, 제 1-1 단계로 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 각각 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하고 니들펀칭하여 탄성 표면부칙포층을 형성한다.
제 1-2 단계로 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하여 1차 흡차음층(41)을 형성한다.
제 1-3 단계로 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유를 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하여 2차 흡차음을 형성한다.
제 2-1 단계로 상기 제 1-2 단계에서 형성된 1차 흡차음층(41)과 상기 제 1-3 단계에서 형성된 2차 흡차음층(42)을 적층한 후 니들펀칭하여 흡차음층(40)을 형성한다.
제 2-2 단계로 상기 제 1-1 단계에서 형성된 표면부칙포층의 하면에 폼 코팅층(20)을 코팅한다.
제 3 단계로 상기 제 2-1 단계에서 형성된 흡차음층(40)의 1차 흡차음층과 제 2-2 단계에서의 폼 코팅층 사이에 차음층 필름을 접착시켜 최종적으로 차량용 플로워카페트를 적층제조한다.
이후 적층제조된 플로워카페트 소재를 가열한다. 상기 가열온도는 200~250℃이다. 상기 가열온도는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 소재의 일부가 용융하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 사이에 흘려들어 섬유를 결합시키기 위한 온도범위이다. 상기 가열된 차량용 플로워카페트를 냉각된 상하부 금형에 위치시켜 성형한다. 상기 금형의 냉각온도는 -10 ~ 0℃이다. 예열된 금형에 위치된 내장재를 5~10 Kgf/㎠ 범위의 가압력으로 가압성형한다. 가압력은 소재의 두께와 재질에 따라 달리 설정한다.
상기 가압성형시 상/하부 금형에 의하여 순간적으로 성형하는 것이 아니라, 가압상태를 소정시간 유지한다. 가압상태의 유지시간은 1분 30 ~ 3분이 바람직하다.
상기 가압유지시간이 1분 30초 미만인 경우에는 성형후 소재가 복원되어 원하는 형상을 얻기 곤란하고, 가압유지시간이 3분 초과인 경우에는 가열된 금형과 가압력에 의하여 과도하게 유지되어 섬유들 사이의 결합력은 향상되지만 기공이 감소되어 흡음기능이 저하되는 단점이 있다.
<실시예 1>
표면부직포층(10) 400 중량부를 기준으로 고탄성 저융점인 EM(elastic low-melting fiber) 섬유 240 중량부와 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 240 중량부, 발수중공사 80 중량부를 각각 카딩, 혼방, 적층, 니들펀칭(4회)하여 부직포층을 제조하였다.
1차 흡차음층(41) 200 중량부를 기준으로 고탄성 저융점인 EM(elastic low-melting fiber) 섬유 60 중량부와 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 60 중량부, 발수중공사 80 중량부를 각각 카딩, 혼방, 적층, 니들펀칭(4회)하여 1차 흡차음층(41)을 제조하였다.
2차 흡차음층(42) 1200 중량부를 기준으로 고탄성 저융점인 EM(elastic low-melting fiber) 섬유 360 중량부와 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 840 중량부를 각각 카딩, 혼방, 적층, 니들펀칭(4회)하여 2차 흡차음층(42)을 제조하였다.
상기 1차 흡차음층(41)과 2차 흡차음층(42)을 적층하고 니들펀칭(2회)하여 흡차음층(40)을 제조하였다.
표면부직포층(10)의 하면에 폼 코팅층(20) 120 중량부를 기준으로 MMA 타입의 부직포용 수지를 발포하여 폼 코팅층(20)을 형성하였다.
차음층(30) 200 중량부를 기준으로 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)칩 60 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)칩 140 중량부를 스크류 실리더에 투입하여 용융 혼합시켜 T- die에 의하여 압출시키면서 상기 흡차음층(40)의 1차 흡차음층(41)과 상기 폼 코팅층 사이에 코팅하여 플로워카페트 소재를 제조하였다.
상기 제조된 플로워카페트 소재를 230℃에서 가열한 후, -10℃의 온도로 냉각한 하부금형에 위치시키고, 7Kgf/㎠의 가압력으로 가압성형하였다. 가압유지시간은 2분 30초를 유지하였고, 이후 성형된 플로워카페트를 추출하였다.
주요 성능지표 단위 평가결과 시험방법
플로어 카페트 Assy 중량 g/m2 2,120 MS 341-09
인장강도(가로방향/세로방향) kgf/cm2 28.9/26.6
내열성 인장강도(가로방향/세로방향) kgf/cm2 25.7/23.8
수축율(가로방향/세로방향) % +0.4/+0.2
압축탄성율 % 98
흡음율 1,000Hz % 20
2,000Hz 45
3,150Hz 70
5,000Hz -
VOC /m3 - MS 300-57
내열사이클성 - - MS 341-09
내약품성 - -
내 Fogging성 % -
차음율 dB -
상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1의 차량용 플로워카페트는 가로방향과 세로방향의 편차가 비교적 작으며, 흡음율은 주파수에 비례해서 흡음율이 높음을 알 수 있다.
본 발명의 구현예들에 대해 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 표면부직포층
20 : 폼 코팅층
30 : 차음층
40 : 흡차음층
41: 1차 음차음층
42 : 2차흡차음층

Claims (12)

  1. 탄성을 갖는 표면부직포층;
    폼 코팅층;
    차음층;
    흡차음층;순으로 적층되는 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면부직포층은 표면부직포층 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 발수중공사 10 중량부 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 표면부직포층의 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사는 각각 3 내지 15데니아의 섬도, 51 내지 64mm의 길이이고, 표면부직포층은 단위면적당 무게는 350 내지 450g/㎡인 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 폼 코팅층;은 MMA(methyl methacrylate) 라텍스 코팅층이고, 단위면적당 무게는 100 내지 150g/㎡인 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차음층은 상기 차음층 100 중량부 기준으로, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 20 내지 40 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 60 내지 80 중량부로 이루어진 필름이고, 차음층은 단위면적당 무게는 150 내지 250g/㎡인 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡차음층은 1차 흡차음층과 2차 흡차음층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 1차 흡차음층은 상기 1차 흡차음층 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 30 중량부 내지 50 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 10 중량부 내지 30 중량부, 발수중공사 30 중량부 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 1차 흡차음층의 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사는 각각 3 내지 15 데니아의 섬도, 51 내지 64mm의 길이이고, 1차 흡차음층은 단위면적당 무게는 150 내지 250g/㎡인 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 2차 흡차음은 2차 흡차음층 100 중량부 기준으로, EM(elastic low-melting fiber) 섬유 20 중량부 내지 40 중량부, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유 60 중량부 내지 80 중량부인 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 2차 흡차음층의 EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유는 각각 3 내지 15 데니아의 섬도, 51 내지 64mm의 길이이고, 1차 흡차음층은 단위면적당 무게는 1,100 내지 1,300g/㎡인 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성을 갖는 표면부직포층의 상부표면은 기모가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트.
  12. EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 각각 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하고 니들펀칭하여 탄성 표면부칙포층을 형성하는 제 1-1 단계;
    EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유, 발수중공사를 각각 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하여 1차 흡차음층을 형성는 제 1-2단계;
    EM(elastic low-melting fiber) 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유를 각각 카딩(Carding)하여 혼방한 후 적층하여 2차 흡차음을 형성하는 제 1-3 단계;
    상기 제 1-2 단계에서 형성된 1차 흡차음층과 상기 제 1-3 단계에서 형성된 2차 흡차음층을 적층한 후 니들펀칭하여 흡차음층을 형성하는 제 2-1 단계;
    상기 제 1-1 단계에서 형성된 표면부직포층의 하면에 폼 코팅층을 코팅하는 제 2-2 단계;
    상기 제 2-1 단계에서 형성된 흡차음층의 1차 흡음층과 상기 제 2-2 단계에서 코팅된 코팅층 사이에 차음층 필름을 접착하는 제 3 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 플로워카페트의 제조방법.
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