KR20180077711A - 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법 - Google Patents

자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1, 2 스킨층과 코어층 사이에 제1, 2 결합 강화층을 형성하여 제1, 2 스킨층과 코어층의 접착력을 향상시켜 제1, 2 스킨층과 코어층이 박리되는 것을 방지함에 따라 러기지 보드의 수명을 증대시켜 유지비용을 절감하고, 제1, 2 강도 보강층과 서포트부에 의해 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 경향화를 도모하면서도 강성을 보강함에 따라 자동차의 안전성과 신뢰성을 향상시키고, 자동차의 연비를 개선하며, 사용자의 편의를 도모할 수 있는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법{Sandwich panel for luggage board of vehicle and method thereof}
본 발명은 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1, 2 결합 강화층에 의해 제1, 2 스킨층과 코어층의 접착력을 향상시켜 제1, 2 스킨층과 코어층이 박리되는 것을 방지하고, 제1, 2 강도 보강층과 서포트부에 의해 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 경향화를 도모하면서도 강성을 보강함에 따라 자동차의 안전성과 신뢰성을 향상시키고, 자동차의 연비를 개선할 수 있는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 도어 트림, 헤드라이닝, 인스트루먼트 판넬, 필라, 콘솔, 플로어 카펫트, 트렁크 등에 사용되는 각종 내장재가 구비된다. 그리고, 이들 내장재의 표면에는 자동차의 고급스러운 실내 이미지를 제공함과 동시에 탑승자의 신체 접촉이 예상되는 부위에 부드러운 촉감을 부여함으로써 탑승자의 안전을 보장하고, 보다 안락한 분위기를 제공할 수 있도록 각종 표피재가 사용되기도 한다.
또한, 도 1에 도시된 것처럼, 일반적으로 승용차나 SUV(sport-utility vehicle) 등의 해치백 자동차의 후방시트(1) 뒤에는 각종 화물을 적재할 수 있는 러기지 룸(3, luggage room)이 마련된다. 러기지 룸(3)은 후방시트(1)를 기준으로 좌,우에 위치되는 러기지트림(2, luggage trim)과 이러한 러기지트림(2)의 후방에 바닥패널(플로어패널, Floor Panel)과 그 후 측에 소정 높이로 돌출된 트랜버스트림에 의해 화물을 적재할 수 있게 공간을 형성한다. 그리고, 러기지 룸(3)에는 러기지트림(2)에 형성된 지지구조 및 가이드구조에 의해 트랜버스트림의 최상단과 동일한 높이로 구비되어 화물을 용도 및 크기 별로 수납할 수 있게 러기지 룸의 상,하 공간을 분할하는 러기지 보드(4)가 설치된다. 즉, 종래 자동차용 러기지 보드(4)는 사용자가 러기지 룸(3)에 다양한 크기의 화물을 수납할 수 있게 제안된 것으로 러기지 트림(2)에 지지구조 및 가이드구조를 만들어 상,하단에 장착된다.
도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 종래 자동차용 러기지 보드(4)는 샌드위치 판넬로 형성된다. 즉, 종래 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 균일한 셀(8)과 각 셀이 길이(l)가 일정한 허니컴(honeycomb) 구조를 갖는 코어층(5)과 이러한 코어층(5)의 상부에 적층 형성되는 제1 스킨층(6)과 제1 스킨층(6)과 마주하도록 코어층(5)의 하부에 적층 형성되는 제2 스킨층(7)을 구비한다.
그러나, 종래 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 코어층이 종이로 형성되어 사용시간이 경과함에 따라 접착력이 약해지거나 제조과정에서 코어층과 제1, 2 스킨층이 잘 접착되지 않아 코어층(5)과 제1, 2 스킨층(6, 7)이 박리되고, 이에 따라 사용자가 러기지 보드를 교체해야함에 따라 사용자의 불편을 초래하고 자동차의 유지비용을 증가시키는 문제점이 있었다.
또한, 종래 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 소정의 강도를 유지하기 위해 일정수준 이상의 평량을 갖는 종이 재질 허니컴 구조를 갖는 코어층과 제1, 2 스킨층을 사용해야 함에 따라 자동차의 중량 증가에 의해 자동차의 연비를 악화시키는 문제점이 있었다.
더욱이, 종래 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 소정의 강도를 유지하기 위해 러기지 보드의 경량화를 도모할 수 없게 됨에 따라 사용자가 러기지 보드를 들어서 러기지 룸의 하부에 보관된 스페어 타이어 등을 용이하게 꺼낼 수 없고, 힘이 약한 노인이나 여성 운전자는 이러한 러기지 룸을 잘 활용하지 않게 되어 자동차 소비자의 불만도가 증가하는 문제점이 있었다.
게다가, 종래 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 샌드위치 판넬의 강도와 내구성이 약하여 자동차의 안전성과 신뢰성이 감소시키고, 최종적으로 자동차의 수출이 감소하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록공보 제10-0591530호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제1, 2 스킨층과 코어층 사이에 제1, 2 결합 강화층을 형성하여 제1, 2 스킨층과 코어층의 접착력을 향상시켜 제1, 2 스킨층과 코어층이 박리되는 것을 방지함에 따라 러기지 보드의 수명을 증대시켜 유지비용을 절감하고, 제1, 2 강도 보강층과 서포트부에 의해 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 경향화를 도모하면서도 강성을 보강함에 따라 자동차의 안전성과 신뢰성을 향상시키고, 자동차의 연비를 개선하며, 사용자의 편의를 도모할 수 있는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 허니컴 구조로 형성되는 코어층; 상기 코어층의 상부에 적층 형성되는 제1 스킨층; 상기 코어층의 하부에 적층 형성되는 제2 스킨층; 및 상기 코어층과 상기 제1 스킨층의 접착력을 증가시키기 위해 상기 코어층과 상기 제1 스킨층 사이에 형성되는 제1 결합 강화층;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 상기 코어층과 상기 제2 스킨층의 접착력을 증가시키기 위해 상기 코어층과 상기 제2 스킨층 사이에 형성되는 제2 결합 강화층;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 상기 제1 스킨층 사이에 형성되는 제1 강도 보강층;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 상기 제2 스킨층 사이에 형성되는 제2 강도 보강층;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층 사이에 설치되는 서포트부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 서포트부는 상기 제1 스킨층의 하부와 접촉하여 상기 제1 스킨층을 지지하는 본체부; 및 일단이 상기 본체부의 하부와 접촉되고, 타단이 상기 제2 스킨층의 상부면과 접촉하여 상기 본체부를 지지하는 지주부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 서포트부는 상기 본체부와 평행하면서 상기 본체부의 길이보다 작은 길이를 갖도록 상기 지주부의 하부에 연장 형성되어 상기 제2 스킨층의 상부면과 접촉하는 받침부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 상기 제1 결합 강화층과 상기 제2 결합 강화층은 폴리프로필렌 소재로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 코어층은 발포 폴리프로필렌 소재로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 상기 제1 강도 보강층과 상기 제2 강도 보강층은 폴리스티렌 재질로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 상기 제1 강도 보강층과 상기 제2 강도 보강층은 그물망 구조로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 상기 제1 스킨층의 두께와 상기 제2 스킨층의 두께는 1.5mm 이상 내지 3.5mm 이하가 되도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층은 섬유 10~30 중량%와, 레진 90~70 중량%로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법은 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 제조방법으로, 코어층을 형성하는 단계(S1); 제1 스킨층과 제2 스킨층을 형성하는 단계(S2); 상기 코어층의 상부와 하부에 제1 결합 보강층과 제2 결합 보강층을 각각 형성하는 단계(S3); 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층 사이에 제1 강도 보강층과 제2 강도 보강층을 각각 형성하는 단계(S4); 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층을 예열하는 단계(S5); 예열된 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층을 적층하는 단계(S7); 및 러기지 보드 성형 프레스로 러기지 보드를 성형하는 단계(S8);을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법은의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법은 예열하는 단계(S5) 이후에 서포트부를 상기 코어층에 설치하는 단계(S6);를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법은 제1, 2 스킨층과 코어층 사이에 제1, 2 결합 강화층을 형성하여 제1, 2 스킨층과 코어층의 접착력을 향상시켜 제1, 2 스킨층과 코어층이 박리되는 것을 방지함에 따라 러기지 보드의 수명을 증대시켜 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법은 제1, 2 결합 강화층에 의해 샌드우치 판넬의 제조시에 코어층과 제1, 2 스킨층의 접착력을 증가시키면서 불량품 발생률을 감소시키고, 제1 2, 스킨층과 코어층이 견고하고 빠르게 접착됨에 따라 샌드위치 판넬의 제조시간과 제조비용을 절감하며, 최종적으로 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 판매비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법은 제1, 2 강도 보강층과 서포트부에 의해 러기지 보드용 샌드위치 판넬에 사용되는 원재료의 평량이 작은 원재료를 사용함에 따라 경향화를 도모하고, 이를 통해 자동차의 연비를 개선하며, 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
게다가, 본 발명에 의한 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 및 이의 제조방법은 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 강성을 보강과 경량화를 통해 자동차의 안전성과 신뢰성을 향상시키고, 러기지 보드의 경량화에 의해 사용자의 편의를 도모하며, 자동차의 수출을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 자동차의 러기지 룸과 이에 설치되는 종래 자동차용 러기지 보드의 개념도를 나타낸다.
도 2는 종래 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 분해사시도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 종래 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬에 형성되는 제1, 2 강화 보강층의 구물망 구조의 개념도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 개념도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 개념도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법의 절차도를 나타낸다.
도 9는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 강도 시험장치에 관한 사진을 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 조립식 베개의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 3은 도 2에 도시된 종래 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 단면도를 나타내고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 단면도를 나타내며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬에 형성되는 제1, 2 강화 보강층의 구물망 구조의 개념도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 개념도를 나타내고, 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 개념도를 나타낸다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법의 절차도를 나타내고, 도 9는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 강도 시험장치에 관한 사진을 나타낸다.
도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬(10)을 설명한다 도 3 내지 도 4에 도시된 것처럼, 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬(10)은 코어층(20), 제1 스킨층(30), 제2 스킨층(40), 제1 결합 강화층(50), 및 제2 결합 강화층(60)으로 이루어진다.
코어층(20)은 균일한 셀(21)과 각 셀이 길이(L)가 일정한 허니컴(honeycomb) 구조로 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬(10)의 코어층(20)은 발포폴리프로필렌(expanded polypropylene, EPP) 소재로 형성된다. 이에 따라, 종래 종이 재질로 형성되는 코어층(20) 보다 중량은 가벼우면서도 강도 현저히 보강할 수 있어 자동차의 경량화를 도모하고, 후술하는 제1, 2 스킨층과의 접착력을 향상시켜 내구성을 증대시키며, 코어층(20)의 허니컴 구조를 원하는 형태로 변형이 용이하여 다양한 크기와 종류의 코어층(20)을 생산할 수 있어 사업 확장성이 증가되고, 샌드위치 판넬의 전체적인 제조시간과 제조비용을 절감할 수 있다.
제1 스킨층(30)이 소정의 두께(t1)을 갖고, 코어층(20)의 상부에 적층 형성된다.
제2 스킨층(40)이 소정의 두께(t2)를 갖고 제1 스킨층(30)과 마주하도록 코어층(20)의 하부에 적층 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)은 부직포 등의 재질이 사용될 수 있다.
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1 스킨층의 두께(t1)와 제2 스킨층이 두께(t2)는 1.5mm 이상 내지 3.5mm 이하가 되도록 형성된다. 만약, 제1 스킨층의 두께(t1)와 제2 스킨층이 두께(t2)가 1.5mm 미만인 경우에는 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)을 적층하고 코어층(20)과 접착하는 과정에서 제1, 2 스킨층(30, 40)이 열에 의해 녹는 양이 적어 접착력이 약해서 오히려 제1, 2 스킨층과 코어층의 박리현상이 증가하고, 이에 따라 제1, 2 스킨층(30, 40)이 벗겨져서 샌드위치 판넬의 수명이 감소하는 문제점이 발생한다. 또한, 제1 스킨층의 두께(t1)와 제2 스킨층의 두께(t2)가 3.5mm를 초과하는 경우에는 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)을 적층하고 코어층(20)과 접착하는 과정에서 전체적으로 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)이 균일하게 녹지 않아 접착력이 약해져서 오히려 제1, 2 스킨층과 코어층 사이의 박리현상이 증가하고, 중량이 증가함에 따라 경량화를 도모할 수 없어 자동차의 연비가 악화되는 문제점이 발생한다.
또한, 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)은 섬유 10~30 중량%와, 레진 90~70 중량%로 형성된다. 만약, 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)의 섬유 함량이 10 중량% 미만으로 형성되는 경우(레진 함량이 90 중량%를 초과하는 경우)에는 샌드위치 판넬의 강도와 내구성이 감소하여 샌드위치 판넬의 파손이 발생할 수 있고, 수명의 저하에 따라 교체비용이 증가되는 문제점이 있다. 또한, 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)의 섬유 함량이 30 중량%을 초과하는 경우(레진 함량이 70 중량% 미만인 경우)에는 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)을 적층하고 코어층(20)과 접착하는 과정에서 제1, 2 스킨층(30, 40)이 열에 의해 녹는 양이 적어 제1 스킨층과 제2 스킨층 및 코어층과의 접착력이 약해서 오히려 제1, 2 스킨층과 코어층의 박리현상이 증가하고, 이에 따라 제1, 2 스킨층(30, 40)이 벗겨져서 샌드위치 판넬의 수명이 감소하는 문제점이 발생한다.
제1 결합 강화층(50)은 코어층(20)과 제1 스킨층(30)의 접착력을 증가시키기 위해 코어층(20)과 제1 스킨층(30) 사이에 형성된다.
또한, 필요에 따라 제2 결합 강화층(60)이 코어층(20)과 제2 스킨층(40)의 접착력을 증가시키기 위해 제1 결합 강화층(50)과 마주하도록 코어층(20)과 제2 스킨층(40) 사이에 형성될 수 있다.
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1 결합 강화층(50)과 제2 결합 강화층(60)은 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 소재로 형성될 수 있다. 제1 결합 강화층(50)과 제2 결합 강화층(60)이 폴리프로필렌으로 형성됨에 따라 비용과 중량을 절감하면서 제1 스킨층(30)과 코어층(20) 및 제2 스킨층(40)과 코어층(20)의 접착력을 증가시켜 샌드위치 판넬의 수명과 내구성을 증가시키고, 제조비용과 제조시간 및 교체비용을 절감할 수 있다.
도 4 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬(10)은 제1 스킨층(30) 사이에 형성되는 제1 강도 보강층(70) 및/또는 제2 스킨층(40) 사이에 형성되는 제2 강도 보강층(80)을 포함한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1, 2 강도 보강층(70, 80)은 폴리스티렌(polystyrene) 재질로 형성된다. 이에 따라, 제1, 2 강도 보강층을 필요하거나 원하는 형상으로 쉽게 변형제조하여 제1, 2 스킨층 사이에 결합을 용이하게 할 수 있고, 샌드위치 판넬의 전체적인 제조시간과 제조비용을 절감하면서 샌드위치 판넬의 강성을 증가시킬 수 있다.
도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬(10)의 제1, 2 강도 보강층(70, 80)은 그물망 구조(71, 81)를 갖고 제1 스킨층(70)과 제2 스킨층(80) 사이에 각각 형성되어 샌드위치 판넬의 강도를 보강한다. 이처럼, 제1, 2 강도 보강층(70, 80)이 그물망 구조(71, 81)로 형성됨에 따라 샌드위치 판넬의 중량 증가를 최소화하면서 샌드위치 판넬의 강도를 보강하여 자동차이 경량화를 도모하고, 자동차의 연비효율을 증가시켜 수출을 증대시킬 수 있다.
도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬(10)은 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40) 사이에 설치되는 서포트부(90)를 더 포함한다. 서포트부(90)는 본체부(91), 지주부(92), 및 받침부(93)를 포함한다.
본체부(91)는 서포트부(90)의 외형을 형성한다. 본체부(91)는 제1 스킨층(30)의 하부와 접촉하여 제1 스킨층(30)을 지지한다.
지주부(92)는 지주부(92)의 일단이 본체부(91)의 하부와 접촉되고, 지주부(92)이 타단이 제2 스킨층(40)의 상부면과 접촉하여 본체부(91)를 지지한다. 즉, 본체부(91)와 지주부(92)를 구비하는 서포트부(90)는 T자 형상으로 형성되어 중량 증가를 최소화하면서 샌드위치 판넬(10)의 강도를 보강한다.
받침부(93)는 본체부(91)와 평행하면서 본체부의 길이(D)보다 작인 길이(d)를 갖도록 지주부(92)의 하부에 연장 형성되어 제2 스킨층(40)의 상부면과 접촉된다. 즉, 본체부(91), 지주부(92), 및 받침부(93)까지 구비한 서포트부(90)는 I자 형상을 형상되어 T자 형상의 서포트부(90)보다 중량은 소소하게 증가하지만 제1 스킨층(30)에 가해지는 압력을 분산하여 샌드위치 판넬(10)의 강도를 현격히 증가시키고, 샌드위치 판넬(10)이 파손되는 것을 완벽하게 방지할 수 있다.
바람직하게는 받침부의 길이(d)가 셀의 길이(L) 보다 작게 형성된다. (D>L>d) 이에 따라, 받침부(93)가 코어층(20)의 각 셀(21)에 용이하게 삽입 설치되어 서포트부(90)의 설치시간을 감소하고, 최종적으로 샌드위치 판넬의 제조시간과 제조비용을 절감할 수 있다.
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 도 6에 도시된 것처럼, 서포트부(90)는 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)의 사이에서 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)이 외주면에 인접하게 균일하게 설치될 수 있다. 구체적으로 서포트부(90)는 샌드위치 판넬의 중심 부분(하중이 집중되는 부분)과 샌드위치 판넬의 테두리 부분(하중에 취약한 부분)에 균일 또는 불균일하게 배열 설치된다. 이처럼, 서포트부(90)가 샌드위치 판넬의 중심 부분과 테두리 부분에 균일하게 배열 설치됨에 따라 샌드위치 판넬의 중량 증가는 최소화면서도 강도를 보강하여 샌드위치 판넬의 경량화 도모를 통해 자동차의 연비를 절감할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 또 따른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬(10)은 각각의 서포트부(90)가 연결되어 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층(40)이 사이에서 전체적으로 샌드위치 판넬의 강도를 보강할 수 있도록 서포트부 모듈(100) 형태로 형성될 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 이러한 서포트부 모듈(100)은 SUV나 화물 적재가 많은 차량의 러기지 보드용 샌드위치 판넬에 설치되어 중량 증가는 최소화하면서 샌드위치 판넬의 전체적인 강성을 보강하여 러기지 보드가 파손되는 것을 방지하면서 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 서포트부 모듈(100)이 설치된 샌드위치 판넬(10)은 샌드위치 판넬(10)의 하중이 집중되는 부분이나 취약한 부분에 관계없이 샌드위치 판넬(10)의 전체적인 부분의 강도를 보강할 수 있고, 1번에 제1 스킨층과 제2 스킨층 사이에 설치할 수 있어 제조시간과 제조비용을 절감하고, 작업자의 편의를 도모할 수 있다.
서포트부(90)를 구비한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬(10)은 도 9에 도시된 것과 같이 제1 하중과 제2 하중을 인가한 샌드위치 판넬의 강도 시험결과을 통하여 서포트부(90)가 형성되지 않은 샌드위치 판넬보다 중량은 2~6% 증가하지만 강성은 2배 이상 증가하는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬은 제1, 2 스킨층과 코어층 사이에 제1, 2 결합 강화층을 형성하여 제1, 2 스킨층과 코어층의 접착력을 향상시켜 제1, 2 스킨층과 코어층이 박리되는 것을 방지함에 따라 러기지 보드의 수명을 증대시켜 유지비용을 절감하고, 제1, 2 강도 보강층과 서포트부에 의해 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 경향화를 도모하면서도 강성을 보강함에 따라 자동차의 안전성과 신뢰성을 향상시키고, 자동차의 연비를 개선할 수 있다.
도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법은 코어층 형성 단계(S1), 제, 2 스킨층 형성 단계(S2), 제, 2 결합 보강층 형성 단계(S3), 제, 2 강도 보강층 형성 단계(S4), 예열 단계(S5), 제, 2 스킨층 적층 단계(S7), 러기지 보드 성형 단계(S8)로 이루어진다. 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법은 예열 단계(S5) 이후에 샌드위치 판넬의 중량 증가는 최소화하면서 강도를 현저히 강화시키기 위해 서포트부 설치 단계(S6)를 더 포함할 수 있다.
균일한 셀(21)과 각 셀이 길이(L)가 일정한 허니컴(honeycomb) 구조로 코어층을 형성한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 코어층 형성 단계(S1)에서 코어층은 발포폴리프로필렌(expanded polypropylene, EPP) 소재로 형성할 수 있다. 이에 따라, 종래 종이 재질로 형성되는 코어층 보다 중량은 가벼우면서도 강도 현저히 보강할 수 있어 자동차의 경량화를 도모하고, 제1, 2 스킨층과의 접착력을 향상시켜 내구성을 증대시키며, 코어층의 허니컴 구조를 원하는 형태로 변형이 용이하여 다양한 크기와 종류의 코어층을 생산할 수 있어 사업 확장성이 증가되고, 샌드위치 판넬의 전체적인 제조시간과 제조비용을 절감할 수 있다.
코어층 형성 단계(S1) 이후에 제1 스킨층과 제2 스킨층을 형성한다. 제1, 2 스키층 형성 단계(S2)에서 제1 스킨층과 제2 스킨층(40)은 부직포 등의 재질로 형성될 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1, 2 스키층 형성 단계(S2)에서 제1 스킨층의 두께와 제2 스킨층이 두께는 1.5mm 이상 내지 3.5mm 이하가 되도록 형성된다. 만약, 제1 스킨층의 두께와 제2 스킨층의 두께가 1.5mm 미만인 경우에는 제1 스킨층과 제2 스킨층을 적층하고 코어층과 접착하는 과정에서 제1, 2 스킨층이 열에 의해 녹는 양이 적어 접착력이 약해서 오히려 제1, 2 스킨층과 코어층의 박리현상이 증가하고, 이에 따라 제1, 2 스킨층이 벗겨져서 샌드위치 판넬의 수명이 감소하는 문제점이 발생한다. 또한, 제1 스킨층의 두께와 제2 스킨층이 두께가 3.5mm를 초과하는 경우에는 제1 스킨층과 제2 스킨층을 적층하고 코어층과 접착하는 과정에서 전체적으로 제1 스킨층과 제2 스킨층이 균일하게 녹지 않아 접착력이 약해져서 오히려 제1, 2 스킨층과 코어층 사이의 박리현상이 증가하고, 중량이 증가함에 따라 경량화를 도모할 수 없어 자동차의 연비가 악화되는 문제점이 발생한다. 또한, 제1, 2 스키층 형성 단계(S2)에서 제1 스킨층과 제2 스킨층은 섬유 10~30 중량%와, 레진 90~70 중량%로 형성된다. 만약, 제1 스킨층과 제2 스킨층의 섬유 함량이 10 중량% 미만으로 형성되는 경우(레진 함량이 90 중량%를 초과하는 경우)에는 샌드위치 판넬의 강도와 내구성이 감소하여 샌드위치 판넬의 파손이 발생할 수 있고, 수명의 저하에 따라 교체비용이 증가되는 문제점이 있다. 또한, 제1 스킨층(30)과 제2 스킨층의 섬유 함량이 30 중량%을 초과하는 경우(레진 함량이 70 중량% 미만인 경우)에는 제1 스킨층과 제2 스킨층을 적층하고 코어층과 접착하는 과정에서 제1, 2 스킨층이 열에 의해 녹는 양이 적어 제1 스킨층과 제2 스킨층 및 코어층과의 접착력이 약해서 오히려 제1, 2 스킨층과 코어층의 박리현상이 증가하고, 이에 따라 제1, 2 스킨층(30, 40)이 벗겨져서 샌드위치 판넬의 수명이 감소하는 문제점이 발생한다.
제1, 2 스킨층 형성 단계(S2) 이후에, 코어층의 상부와 하부에 제1 결합 보강층과 제2 결합 보강층을 각각 형성한다.(S3) 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1, 2 결합 보강층 형성 단계(S3)에서 제1 결합 강화층과 제2 결합 강화층은 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 소재로 형성될 수 있다. 제1 결합 강화층과 제2 결합 강화층이 폴리프로필렌으로 형성됨에 따라 비용과 중량을 절감하면서 제1 스킨층과 코어층 및 제2 스킨층과 코어층의 접착력을 증가시켜 샌드위치 판넬의 수명과 내구성을 증가시키고, 제조비용과 제조시간 및 교체비용을 절감할 수 있다.
제1, 2 결합 보강층 형성 단계(S3) 이후에, 제1 스킨층과 제2 스킨층 사이에 제1 강도 보강층과 제2 강도 보강층을 각각 형성한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1, 2 강도 보강층 형성 단계(S4)에서, 제1, 2 강도 보강층은 폴리스티렌(polystyrene) 재질로 형성된다. 이에 따라, 제1, 2 강도 보강층을 필요하거나 원하는 형상으로 쉽게 변형제조하여 제1, 2 스킨층 사이에 결합을 용이하게 할 수 있고, 샌드위치 판넬의 전체적인 제조시간과 제조비용을 절감하면서 샌드위치 판넬의 강성을 증가시킬 수 있다. 또한, 제1, 2 강도 보강층 형성 단계(S4)에서 제1, 2 강도 보강층은 그물망 구조로 형성될 수 있다. 이처럼, 제1, 2 강도 보강층이 그물망 구조로 형성됨에 따라 샌드위치 판넬의 중량 증가를 최소화하면서 샌드위치 판넬의 강도를 보강하여 자동차이 경량화를 도모하고, 자동차의 연비효율을 증가시켜 수출을 증대시킬 수 있다.
제1, 2 강도 보강층 형성 단계(S4) 이후에, 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층을 예열한다. 이처럼, 상술한 레진 중량% 비율을 함유하는 제1, 2 스킨층이 예열하는 단계에서 녹으면서 코어층과의 결합력을 더욱 상승시킨다.
예열 단계(S5) 이후에 서포트부를 설치한다. 서포트부(90)는 상술한 바와 같이 해당 샌드위치 판넬의 강도보강 필요성, 강도보강 정도, 자동차의 종류 등에 따라 T자형, I자형, 서포트 모듈(100)과 같은 형태로 설치된다.
서포트부 설치 단계(S6) 이후에, 예열된 제1 스킨층과 제2 스킨층을 적층한다.
제1, 2 스킨층 적층 단계(S7) 이후에, 러기지 보드 성형 프레스로 러기지 보드를 성형한다.
이처럼, 본 발명에 의한 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법은 중량 증가를 최소화하면서 강도를 보강하여 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 경량화 도모를 통해 자동차 연비를 개선하고, 제조시간과 제조비용을 절감하며, 샌드위치 판넬의 내구성과 수명 증대를 통해 유지비용을 절감하고, 수출증대를 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 러기지 보드용 샌드위치 판넬,
20 : 코어층, 21 : 셀,
30 : 제1 스킨층, 40 : 제2 스킨층,
50 : 제1 결합 강화층, 60 : 제2 결합 강화층,
70 : 제1 강도 보강층, 80 : 제2 강도 보강층,
90 : 서포트부, 91 : 본체부,
92 : 지주부, 93 : 받침부,
100 : 서포트 모듈.

Claims (15)

  1. 허니컴 구조로 형성되는 코어층;
    상기 코어층의 상부에 적층 형성되는 제1 스킨층;
    상기 코어층의 하부에 적층 형성되는 제2 스킨층; 및
    상기 코어층과 상기 제1 스킨층의 접착력을 증가시키기 위해 상기 코어층과 상기 제1 스킨층 사이에 형성되는 제1 결합 강화층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어층과 상기 제2 스킨층의 접착력을 증가시키기 위해 상기 코어층과 상기 제2 스킨층 사이에 형성되는 제2 결합 강화층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스킨층 사이에 형성되는 제1 강도 보강층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 스킨층 사이에 형성되는 제2 강도 보강층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층 사이에 설치되는 서포트부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서포트부는,
    상기 제1 스킨층의 하부와 접촉하여 상기 제1 스킨층을 지지하는 본체부; 및
    일단이 상기 본체부의 하부와 접촉되고, 타단이 상기 제2 스킨층의 상부면과 접촉하여 상기 본체부를 지지하는 지주부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 서포트부는,
    상기 본체부와 평행하면서 상기 본체부의 길이보다 작은 길이를 갖도록 상기 지주부의 하부에 연장 형성되어 상기 제2 스킨층의 상부면과 접촉하는 받침부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 결합 강화층과 상기 제2 결합 강화층은 폴리프로필렌 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코어층은 발포 폴리프로필렌 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 강도 보강층과 상기 제2 강도 보강층은 폴리스티렌 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 강도 보강층과 상기 제2 강도 보강층은 그물망 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 스킨층의 두께와 상기 제2 스킨층의 두께는 1.5mm 이상 내지 3.5mm 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층은 섬유 10~30 중량%와, 레진 90~70 중량%로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬의 제조방법에 있어서,
    코어층을 형성하는 단계(S1);
    제1 스킨층과 제2 스킨층을 형성하는 단계(S2);
    상기 코어층의 상부와 하부에 제1 결합 보강층과 제2 결합 보강층을 각각 형성하는 단계(S3);
    상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층 사이에 제1 강도 보강층과 제2 강도 보강층을 각각 형성하는 단계(S4);
    상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층을 예열하는 단계(S5);
    예열된 상기 제1 스킨층과 상기 제2 스킨층을 적층하는 단계(S7); 및
    러기지 보드 성형 프레스로 러기지 보드를 성형하는 단계(S8);을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 예열하는 단계(S5) 이후에,
    서포트부를 상기 코어층에 설치하는 단계(S6);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 러기지 보드용 샌드위치 판넬 제조방법.

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