KR20210052669A - Composite material for vehicle interior - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 내장재용 복합소재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량화를 달성하여 연비 향상을 통한 배기가스를 저감할 수 있고, 강성이 우수할 뿐만 아니라, 폐기 시 재활용성을 높일 수 있으며, 인체에 무해한 자동차 내장재용 복합소재에 관한 것이다.The present invention relates to a composite material for automobile interior materials, and more particularly, it is possible to reduce exhaust gas through improved fuel efficiency by achieving light weight, excellent rigidity, and improved recyclability during disposal, and to the human body. It relates to a harmless composite material for automobile interior materials.
종래에는 자동차 내장재용 커버링 셀프구조물의 재료로서 레진펠트(Resin Felt), 목분 강화 보드, 페이퍼보드(paper board) 등을 사용하였다. Conventionally, resin felt, wood powder reinforced board, paper board, and the like were used as a material for a covering self-structure for automobile interior materials.
상기 레진펠트와 페이퍼보드는 페놀수지 등이 함침되어 제조된 것이다. 경화제인 페놀수지는 페놀류와 알데히드류의 축합반응에 의하여 생성되는 열경화성수지의 일종으로서, 페놀수지의 소각 시 미반응 또는 소각 시의 불완전 연소에 기인하여 방출되는 페놀 및 알데히드는 작업환경을 포함한 생활환경의 공해물질로 작용하며, 폐기 소각 처분 시 유독성 가스를 배출하는 문제점이 있다. The resin felt and the paper board are manufactured by impregnating a phenol resin or the like. Phenol resin, a curing agent, is a kind of thermosetting resin produced by the condensation reaction of phenols and aldehydes. Phenol and aldehyde released due to unreacted or incomplete combustion during incineration of phenolic resin are living environment including working environment. It acts as a pollutant of pollution, and there is a problem in that toxic gases are discharged during disposal incineration.
또한, 종래의 유리섬유(glass fiber) 또는 유리촙(glass chop)이 함유된 자동차 내장재용 기재의 경우, 제조과정 및 이송하는 과정에서 발생될 수 있는 유리분진에 의해 작업자들에게 유해한 영향을 미치는 문제가 있다. 그리고 상기의 재료를 접착시키기 위한 휘발성 유기용제가 포함된 접착제를 사용하여야 하는데, 이 경우 작업 환경 및 인체에 유해한 문제점이 있다.In addition, in the case of a substrate for automobile interior materials containing conventional glass fiber or glass chop, the problem of having a harmful effect on workers due to glass dust that may be generated during the manufacturing process and transportation process There is. In addition, an adhesive containing a volatile organic solvent for bonding the above materials must be used, and in this case, there is a problem that is harmful to the working environment and the human body.
한편, 상기 종래의 자동차 내장용 커버링 셀프구조물의 재료는 방음성 및 단열성이 뛰어나지 못하며, 단가가 높고, 비교적 고중량이며, 장기간 사용 시 변형되기 쉽고, 인체에 유해하며, 재활용이 어려운 문제점 있었다. On the other hand, the material of the conventional covering self-structure for automobile interiors is not excellent in sound insulation and heat insulation, has a high unit cost, is relatively high in weight, is easily deformed when used for a long time, is harmful to the human body, and is difficult to recycle.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 경량화를 달성하여 연비 향상을 통한 배기가스를 저감할 수 있고, 강성이 우수할 뿐만 아니라, 폐기 시 재활용성을 높일 수 있으며, 인체에 무해한 자동차 내장재용 복합소재를 제공하는 데에 그 목적이 있다. The present invention is invented to solve the above problems, and achieves weight reduction to reduce exhaust gas through improved fuel economy, has excellent rigidity, and can increase recyclability during disposal, and is harmless to the human body. Its purpose is to provide a composite material for automobile interior materials.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 내장재용 복합소재는, 폴리프로필렌계 발포 시트로 마련된 코어층; 및 상기 코어층의 일면 또는 양면에 적층되고, 목분과 폴리올레핀계 수지가 함침되어 마련된 보강층;을 포함한다. In order to achieve the above object, a composite material for automobile interior materials according to a preferred embodiment of the present invention includes a core layer formed of a polypropylene-based foam sheet; And a reinforcing layer laminated on one or both sides of the core layer and provided by impregnating wood powder and polyolefin-based resin.
여기서, 상기 코어층은, 발포 배율이 10 내지 50배인 폴리프로필렌계 발포 시트로 마련될 수 있다.Here, the core layer may be provided with a polypropylene-based foam sheet having a foaming ratio of 10 to 50 times.
그리고, 상기 코어층은, 두께가 1mm 내지 5mm로 마련되는 폴리프로필렌계 발포 시트로 마련될 수 있다.In addition, the core layer may be provided with a polypropylene-based foam sheet having a thickness of 1 mm to 5 mm.
또한, 상기 코어층은, PVC 발포 시트, PE 발포 시트, PP 발포 시트, PET 발포 시트, PS 발포 시트, EPS 발포 시트 중 어느 하나로 마련될 수도 있다.In addition, the core layer may be provided with any one of a PVC foam sheet, a PE foam sheet, a PP foam sheet, a PET foam sheet, a PS foam sheet, and an EPS foam sheet.
상기 보강층은, 목분과 폴리올레핀계 수지가 40:60 내지 60:40 중량%의 비율로 혼합되어 마련될 수 있다.The reinforcing layer may be prepared by mixing wood powder and a polyolefin-based resin in a ratio of 40:60 to 60:40% by weight.
그리고, 상기 보강층은, 두께가 1mm 내지 2mm로 마련될 수 있다.In addition, the reinforcing layer may have a thickness of 1 mm to 2 mm.
여기서, 상기 목분은, 평균입도가 100㎛ 내지 400㎛인 나무목분으로 마련될 수 있다.Here, the wood powder may be provided with wood powder having an average particle size of 100 μm to 400 μm.
또한, 상기 목분은, 평균입도가 200㎛ 내지 500㎛인 대나무목분으로 마련될 수도 있다. In addition, the wood powder may be provided with bamboo wood powder having an average particle size of 200 μm to 500 μm.
상기 폴리올레핀계 수지는, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, ABS 수지 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합으로 마련될 수 있다. The polyolefin-based resin may be provided with at least one of polypropylene resin, polyethylene resin, and ABS resin, or a combination thereof.
나아가, 상기 보강층에 적층되고, 폴리프로필렌계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포로 마련되는 표피층;을 더 포함할 수도 있다.Further, it may further include a skin layer laminated on the reinforcing layer and formed of a polypropylene-based nonwoven fabric or a polyester-based nonwoven fabric.
본 발명에 의한 자동차 내장재용 복합소재에 따르면, 경량화를 달성하여 연비 향상을 통한 배기가스를 저감할 수 있고, 강성이 우수할 뿐만 아니라, 폐기 시 재활용성을 높일 수 있으며, 인체에 무해한 복합소재를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.According to the composite material for automobile interior materials according to the present invention, it is possible to achieve weight reduction and reduce exhaust gas through improved fuel efficiency, excellent rigidity, and increase recyclability during disposal, and a composite material that is harmless to the human body is used. You can get the effect it provides.
도 1은 본 발명의 실시예에의 자동차 내장재용 복합소재의 적층 구조를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에의 자동차 내장재용 복합소재에 표피층이 더 적층된 구조를 개략적으로 도시해 보인 도면이다. 1 is a view schematically showing a laminated structure of a composite material for a vehicle interior according to an embodiment of the present invention,
2 is a view schematically showing a structure in which a skin layer is further laminated on a composite material for automobile interior material according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 자동차 내장재용 복합소재에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. In order to help understand the features of the present invention, the following will be described in more detail with respect to the composite material for automobile interior material related to an embodiment of the present invention.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 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.In adding reference numerals to the components of the accompanying drawings to aid in understanding the embodiments described below, it should be noted that the same components are to have the same reference numerals as much as possible, even if they are indicated on different drawings. . In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에의 자동차 내장재용 복합소재의 적층 구조를 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 2는 상기 자동차 내장재용 복합소재에 표피층이 더 적층된 구조를 개략적으로 도시해 보인 도면이다. 1 is a diagram schematically showing a laminated structure of a composite material for automobile interiors according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a structure in which a skin layer is further laminated on the composite material for automobile interiors. to be.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차 내장재용 복합소재(100)는 폴리프로필렌계 발포 시트로 마련된 코어층(110)과, 상기 코어층(110)의 일면 또는 양면에 적층되고 목분과 폴리올레핀계 수지가 함침되어 마련된 보강층(120)을 포함한다. 1 and 2, the composite material for automobile
이러한, 본 발명의 자동차 내장재용 복합소재(100)는 재활용이 가능한 친경 소재로 이루어 졌으며, 흡차음성 및 단열성이 우수하다. Such, the composite material for automobile
상기 코어층(110)은 폴리프로필렌계 발포 시트로 마련되고, 상기 폴리프로필렌계 발포 시트는 압출기를 이용하여, 즉 발포 압출법으로 제조된 발포체로서, 미세한 기포 형상의 발포 셀(cell)을 가지며 강도, 형태 안정성, 단열성, 흡음성이 우수한 특징이 있다.The
그리고, 상기 폴리프로필렌계 발포 시트는 열분해형 발포제, 폴리프로필렌 수지 등의 필수 성분의 혼합물을 호퍼로 장입하는 단계와, 수지 용융물과 발포제를 분해하는 단계와, 수지와 발포제를 압출기내에서 혼합 및 분산하는 단계와, 혼합물을 발포하기 적당한 온도로 냉각하는 단계와, 혼합물이 발포되도록 다이로부터 혼합물을 압출하는 단계와, 압출물을 냉각 및 성형하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다. 또는, 열분해형 발포제 대신에 이산화탄소, 부탄, 프로판 등의 가스를 이용하여 발포할 수도 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌계 발포 시트를 구성하는 재료인 폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 호모폴리머, HMS-PP(high melt strength polypropylene), 코폴리머 등이 사용될 수 있다. 상기한 폴리프로필렌계 발포 시트를 제조하는 방법은 공지의 기술인 바 상기한 방법 이외에 어떠한 방법으로도 제조될 수 있다.In addition, the polypropylene-based foam sheet includes the steps of charging a mixture of essential components such as a pyrolytic foaming agent and polypropylene resin into a hopper, decomposing the resin melt and the foaming agent, and mixing and dispersing the resin and the foaming agent in the extruder. And cooling the mixture to a temperature suitable for foaming, extruding the mixture from a die so that the mixture is foamed, and cooling and molding the extrudate. Alternatively, it may be foamed using a gas such as carbon dioxide, butane, or propane instead of the pyrolytic foaming agent. In addition, the polypropylene resin, which is a material constituting the polypropylene foam sheet, may be a polypropylene homopolymer, a high melt strength polypropylene (HMS-PP), a copolymer, or the like. The method of manufacturing the polypropylene-based foam sheet is a known technique, and may be manufactured by any method other than the above-described method.
상기한 방법으로 제조된 폴리프로필렌계 발포 시트는 물리 및 화학적으로 가교가 되지 않았으므로 재활용성이 우수하다. 또한, 미세한 발포 셀(cell) 구조를 가지며, 5배 내지 30배율의 발포 시트를 적용할 수 있어 무게가 가볍고, 기존의 가교(crosslinked) 발포체의 제조공정에 비해 단순한 공정으로 생산 가능하기 때문에 제조 단가를 절약할 수 있다. The polypropylene-based foam sheet prepared by the above method is not physically and chemically crosslinked, so it is excellent in recyclability. In addition, it has a fine foaming cell structure, is light in weight as it can apply a foam sheet of 5 to 30 times, and can be produced in a simpler process compared to the conventional crosslinked foam manufacturing process. Can be saved.
상기 코어층(110)인 폴리프로필렌계 발포 시트는 발포 배율이 10 내지 50배인 것을 사용할 수 있고, 발포 배율이 25배 내지 35배인 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 발포 배율이 10배 미만인 경우 폴리프로필렌계 발포 시트의 흡음성 향상에 영향을 미치지 못하고, 중량이 비교적 높은 문제가 있다. 그리고, 발포 배율이 30배를 초과하는 경우에는 흡음성 및 경량성은 향상이 되지만, 강도 및 형태 안정성이 저하되는 문제가 있다. The polypropylene-based foam sheet, which is the
그리고, 상기 코어층(110)인 폴리프로필렌계 발포 시트는 자동차 내장용 커버링 셀프구조물에 사용되기 때문에 일정한 치수로 형성되어야 한다. 즉, 상기 코어층(110)의 두께는 1mm 내지 5mm인 것이 바람직하고, 두께가 2.5mm 내지 3.5mm인 것이 보다 바람직하다. 즉, 두께가 1mm 미만이면 강도가 저하되어 쉽게 깨지고 형태 안정성이 저하되는 문제가 있고, 두께가 5mm를 초과하면 경량성을 달성할 수 없는 문제가 있다. In addition, since the polypropylene-based foam sheet, which is the
이러한 상기 코어층(110)은 PVC 발포 시트, PE 발포 시트, PP 발포 시트, PET 발포 시트, PS 발포 시트, EPS 발포 시트 중 어느 하나로 마련될 수 있다.The
상기 보강층(120)은 상기 코어층(110)의 일면 또는 양면에 적층되고, 목분과 폴리올레핀계 수지가 함침되어 마련된다. 즉, 상기 보강층(120)은 목분과 폴리올레핀계 수지를 함침하여 시트(sheet) 형태로 제조하여 상기 코어층(110)에 적층한다.The reinforcing
상기 보강층(120)의 제조방법은 미세한 목분과 폴리올레핀계 수지를 40:60 내지는 60:40 중량% 비율로 혼합하고, 170~200℃의 온도 범위에서 압출한 후 한쌍의 열간 압착롤러를 사용하여 시트 형태로 성형된다.The manufacturing method of the reinforcing
여기서, 목분이 40 중량% 미만으로 함유되면 열변형 문제, 내한충격성, 치수안정성 문제가 있고, 60 중량%를 초과하여 함유되면 냄새 및 VOC, 생산성, 기재 강도 저하 문제가 있다.Here, when the wood powder is contained in an amount of less than 40% by weight, there is a problem of thermal deformation, cold impact resistance, and dimensional stability, and when it is contained in more than 60% by weight, there is a problem of reducing odor and VOC, productivity, and strength of the substrate.
보다 구체적으로, 상기 목분이 40 중량% 미만으로 함유되면 목분이란 충진제의 함량이 낮아지게 되므로 외부충격을 흡수하는 흡수력이 부족하여 제품의 깨짐 현상이 발생하여 내충격성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 폴리올레핀계수지 함량이 많아지게 되므로 열에 의한 변형이 높아지게 되므로 치수안정성에 문제가 있다.More specifically, if the wood powder is contained in an amount of less than 40% by weight, the content of the filler, which is wood powder, is lowered, so there is a problem in that the product is broken due to insufficient absorption power to absorb external shocks, resulting in lower impact resistance. In addition, since the content of the polyolefin-based resin increases, deformation due to heat increases, so there is a problem in dimensional stability.
그리고, 상기 목분이 60 중량%를 초과하여 함유된 경우에는 목분이란 충진제 함량이 높아지게 되므로 냄새 및 VOC(휘발성유기화합물)가 발생하는 문제가 있으며, 폴리올레핀계 수지 함량이 낮아지게 되므로 기재의 강도가 현격히 낮아지게 되어 자동차 내장재에서 요구되는 기본 물성을 만족하지 못하는 문제가 있다.In addition, when the wood powder is contained in an amount exceeding 60% by weight, there is a problem that odor and VOC (volatile organic compounds) are generated because the content of the filler is increased, and the content of the polyolefin resin decreases, so that the strength of the substrate is reduced. There is a problem that the basic physical properties required for automobile interior materials are not satisfied because it is significantly lowered.
이러한, 상기 보강층(120)은 두께가 1mm 내지 2mm인 것이 바람직하고, 두께가 1.3mm 내지 1.5mm인 것이 보다 바람직하다. 즉, 두께가 1mm 미만이면 강도가 저하되어 쉽게 깨지고 형태 안정성이 저하되는 문제가 있고, 두께가 2mm를 초과하면 경량성을 달성할 수 없는 문제가 있다. Such, the reinforcing
여기서, 상기 목분은 평균입도가 100㎛ 내지 400㎛인 나무목(wood)으로 마련될 수 있다. 이때, 상기 목분의 평균입도가 100㎛ 미만인 나무목을 사용하면 압출 성형 시 결집력이 부족하여 제품 생산 시 끊어지는 현상이 발생하여 생산성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 상기 목분의 평균입도가 400㎛를 초과하는 나무목을 사용하면 폴리올레핀계 수지와 혼합력이 떨어져 산포가 불균일하여 기재의 물성이 불균일 해지는 문제가 있다.Here, the wood powder may be prepared as wood having an average particle size of 100 μm to 400 μm. At this time, if a tree wood having an average particle size of less than 100 μm is used, there is a problem in that productivity is deteriorated due to insufficient cohesion during extrusion molding, resulting in a phenomenon of being cut off during product production. In addition, when a wood tree having an average particle size of the wood powder exceeding 400 μm is used, the mixing power with the polyolefin-based resin decreases and the dispersion is uneven, resulting in a problem in that the physical properties of the base material are uneven.
또는, 상기 목분은 평균입도가 200㎛ 내지 500㎛인 대나무목(bamboo)으로 마련된다. 이때, 상기 목분의 평균입도가 200㎛ 미만인 대나무목을 사용하면 분말(powder) 형태의 대나무가루 입자들이 압출 성형 시 결집력이 부족하여 제품 생산 시 끊어지는 현상이 발생하여 생산성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 상기 목분의 평균입도가 500㎛를 초과하는 대나무목을 사용하면 폴리올레핀계 수지와 혼합력이 떨어져 산포가 불균일하여 기재의 물성이 불균일 해지는 문제가 있다.Alternatively, the wood powder is provided with bamboo wood having an average particle size of 200 µm to 500 µm. At this time, if the average particle size of the wood powder is less than 200 μm, the bamboo powder particles in the form of powder are insufficient in aggregating power during extrusion molding, resulting in a phenomenon of being cut off during product production, thereby reducing productivity. In addition, when bamboo wood having an average particle size of the wood powder exceeding 500 μm is used, the mixing power with the polyolefin resin decreases, and the dispersion is uneven, resulting in uneven physical properties of the base material.
그리고, 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌(PP) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, ABS 수지 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합으로 마련될 수 있다.In addition, the polyolefin-based resin may be formed of at least one of polypropylene (PP) resin, polyethylene (PE) resin, and ABS resin, or a combination thereof.
이렇게 제작된 상기 코어층(110)과 상기 보강층(120)의 적층 방법은 열접착(heat lamination) 성형 방법으로 적층될 수 있다. 즉, 접착제나 핫멜트 등의 접착력이 있는 추가 접착층을 사용하는 것이 아니라, 상기 열접착 방법에 의해 상기 보강층(120)과 상기 코어층(110)을 적층시킨다.The stacking method of the
이렇게 제조된 본 발명의 자동차 내장재용 복합소재(100)는 상기 코어층(110)에 목분 및 폴리올레핀계 수지로 제작된 보강층(120)이 적층된 상태에서 제품을 생산하기 위한 금형 내에서 성형을 하면 금형과의 이형성이 좋아지므로 작업성이 향상된다. When the
그리고, 본 발명에 의한 자동차 내장재용 복합소재(100)는 상기 보강층(120)에 적층되고, 폴리프로필렌계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포로 마련되는 표피층(130)을 더 포함한다. In addition, the composite material for automobile
이러한 상기 표피층(130)과 상기 보강층(120)의 적층 방법은 열접착(heat lamination) 성형 방법으로 적층될 수 있다. 즉, 접착제나 핫멜트 등의 접착력이 있는 추가 접착층을 사용하는 것이 아니라, 상기 열접착 방법에 의해 상기 보강층(120)에 상기 표피층(130)을 적층시킨다.The method of laminating the
이를 통하여, 접착제를 사용하지 않고 단지 열에 의한 용융접착이 가능하므로, 작업이 매우 간소해질 뿐만 아니라 종래의 접착제를 사용할 때 발생했던 악취 등의 문제도 해결할 수 있다. Through this, since melt bonding is possible only by heat without using an adhesive, not only the operation is very simple, but also problems such as odors that have occurred when using the conventional adhesive can be solved.
또한, 상기 코어층(110)으로 사용된 폴리프로필렌계 발포 시트와 상기 표피층(40)으로 사용된 부직포는 유사한 계열의 재료이므로, 제조 시 불량이 발생하거나 자동차의 폐차 시에 상기 표피층(130)과 상기 코어층(110)을 분리하지 않고 그대로 분쇄하여 재활용할 수 있어 자원을 절약할 수 있고 친환경적인 복합소재를 제공하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, since the polypropylene-based foam sheet used as the
실시예Example
코어층Core layer 발포 배율의 최적의 범위 Optimal range of foaming magnification
이하에서는, 본 발명의 실시예에 의한 복합소재에서 코어층의 발포 배율의 최적의 범위를 선정하였다.Hereinafter, the optimum range of the expansion ratio of the core layer in the composite material according to the embodiment of the present invention was selected.
여기서, 상기 복합소재는 코어층과, 상기 코어층의 양측면에 보강층을 적층하여 마련하였다. 그리고, 상기 코어층은 두께가 2.5mm인 폴리프로필렌(PP) 발포 시트를 발포 배율을 달리하여 제조하였고, 상기 보강층은 나무목분과 폴리올레핀 수지를 50:50 중량% 비율로 혼합하여 제작한 두께 1.3mm인 시트로 마련하였다. Here, the composite material was prepared by laminating a core layer and a reinforcing layer on both sides of the core layer. In addition, the core layer was prepared by using a polypropylene (PP) foam sheet having a thickness of 2.5 mm at different expansion ratios, and the reinforcing layer was prepared by mixing wood wood powder and polyolefin resin in a ratio of 50:50 wt% and having a thickness of 1.3 mm. It was prepared as a sheet.
이렇게 제작된 상기 복합소재에서 코어층의 발포 배율을 변경하며 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. In the composite material thus prepared, the expansion ratio of the core layer was changed and the physical properties were measured, and are shown in Table 1 below.
(-30℃ 조건)Falling impact
(-30℃ condition)
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 발포 배율이 증가함에 따라 비중과 중량은 일정한 비율로 함께 감소함을 알 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that as the foaming ratio increases, the specific gravity and weight decrease at a constant rate.
그리고, 굴곡강도와 파열강도는 발포 배율이 25배가 될 때까지는 동일하게 유지되다가 30배 이상이 되면서 급격히 감소됨을 알 수 있다. 즉, 굴곡강도는 발포 배율이 25배를 초과하면 감소함을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the flexural strength and the rupture strength remain the same until the foaming ratio is increased to 25 times, and then rapidly decreased as they increase to 30 times or more. That is, it can be seen that the flexural strength decreases when the expansion ratio exceeds 25 times.
그리고, 굴곡탄성율은 발포 배율이 25배가 될 때까지 거의 동일하게 유지되다가, 발포 배율이 30배 이상에서는 일정하게 감소함을 알 수 있다. 즉, 굴곡탄성율은 발포 배율이 25배를 초과하면 감소함을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the flexural modulus remains almost the same until the expansion ratio becomes 25 times, but decreases constantly when the expansion ratio is 30 times or more. That is, it can be seen that the flexural modulus decreases when the expansion ratio exceeds 25 times.
마지막으로, 낙구충격성은 발포 배율이 30배 이상이 되면 깨짐이 발생하는 것을 알 수 있다. Finally, it can be seen that the falling impact is broken when the foaming magnification is 30 times or more.
따라서, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 파열강도는 발포 배율이 25배를 초과하면 감소함을 알 수 있고, 낙구충격성 또한 발포 배율이 25배를 초과하면 깨짐이 발생하므로, 본 발명의 코어층은 발포 배율이 15배 이상 25배 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Therefore, it can be seen that the flexural strength, flexural modulus, and rupture strength decrease when the foaming ratio exceeds 25 times, and the falling ball impact property is also broken when the foaming ratio exceeds 25 times, so that the core layer of the present invention has a foaming ratio. It is preferable to use 15 times or more and 25 times or less.
코어층Core layer 두께의 최적의 범위 Optimal range of thickness
이하에서는, 본 발명의 실시예에 의한 복합소재에서 코어층의 두께의 최적의 범위를 선정하였다.Hereinafter, the optimum range of the thickness of the core layer in the composite material according to the embodiment of the present invention was selected.
여기서, 상기 복합소재는 코어층과, 상기 코어층의 양측면에 보강층을 적층하여 마련하였다. 그리고, 상기 코어층은 발포 배율이 25배인 폴리프로필렌(PP) 발포 시트를 두께를 달리하여 제조하였고, 상기 보강층은 나무목분과 폴리올레핀 수지를 50:50 중량% 비율로 혼합하여 제작한 두께 1.3mm인 시트로 마련하였다. Here, the composite material was prepared by laminating a core layer and a reinforcing layer on both sides of the core layer. In addition, the core layer was prepared by varying the thickness of a polypropylene (PP) foam sheet having a foaming ratio of 25 times, and the reinforcing layer was a sheet having a thickness of 1.3 mm prepared by mixing wood wood powder and polyolefin resin in a ratio of 50:50% by weight. Prepared as.
이렇게 제작된 상기 복합소재에서 코어층의 두께를 변경하며 물성을 측정하여 하기 표 2에 기재하였다. In the composite material thus prepared, the thickness of the core layer was changed and the physical properties were measured, and are shown in Table 2 below.
(-30℃ 조건)Falling impact
(-30℃ condition)
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 코어층의 두께가 증가함에 따라 비중과 중량은 일정한 비율로 함께 증가함을 알 수 있다. As shown in Table 2, it can be seen that as the thickness of the core layer increases, the specific gravity and weight increase at a constant rate.
그리고, 굴곡강도는 코어층의 두께가 2.5mm가 되면서 급격히 향상되었다가 2.5mm 내지 3.5mm에서는 유사함을 알 수 있다. 즉, 굴곡강도는 코어층의 두께가 2.5mm 이상이면 크게 증가함 없이 거의 유사함을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the flexural strength was rapidly improved as the thickness of the core layer became 2.5 mm, but was similar between 2.5 mm and 3.5 mm. That is, it can be seen that the flexural strength is almost similar without increasing significantly if the thickness of the core layer is 2.5 mm or more.
그리고, 굴곡탄성율은 코어층의 두께가 2.5mm가 될 때까지 증가하다가, 두께가 2.5mm 이상에서는 더 이상 증가하지 않음을 알 수 있다. 즉, 굴곡탄성율은 두께가 2.5mm 이상이면 크게 증가함 없이 유사함을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the flexural modulus increases until the thickness of the core layer becomes 2.5 mm, but does not increase any more when the thickness is 2.5 mm or more. That is, it can be seen that the flexural modulus is similar without significantly increasing when the thickness is 2.5 mm or more.
그리고, 파열강도도 코어층의 두께가 2.5mm가 될 때 급격히 증가하고, 두께가 2.5mm 이상에서는 더 이상 증가하지 않음을 알 수 있다. 즉, 파열강도도 두께가 2.5mm 이상이면 크게 증가함 없이 유사함을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the bursting strength also increases rapidly when the thickness of the core layer becomes 2.5mm, and does not increase any more when the thickness is 2.5mm or more. That is, it can be seen that the rupture strength is similar without significantly increasing if the thickness is 2.5 mm or more.
마지막으로, 낙구충격성은 코어층의 두께가 2.5mm 이상이 되어야 깨짐이 발생하지 않는 것을 알 수 있다. Lastly, it can be seen that the fall impact does not cause cracking when the thickness of the core layer is 2.5mm or more.
따라서, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 파열강도는 코어층의 두께가 2.5mm가 되면서 크게 증가한 후 더 이상 증가하지 않고, 낙구충격성 또한 코어층의 두께가 2.5mm 이상에서 깨짐이 발생하지 않으므로, 본 발명의 코어층은 두께가 2.5mm 이상 3.5mm 이하로 마련되는 것이 바람직하다.Therefore, the flexural strength, flexural modulus, and rupture strength do not increase any more after a large increase as the thickness of the core layer becomes 2.5 mm, and the fall impact does not occur when the thickness of the core layer is 2.5 mm or more. It is preferable that the core layer has a thickness of 2.5 mm or more and 3.5 mm or less.
보강층Reinforcement layer 두께의 최적의 범위 Optimal range of thickness
이하에서는, 본 발명의 실시예에 의한 복합소재에서 보강층의 두께의 최적의 범위를 선정하였다.Hereinafter, the optimum range of the thickness of the reinforcing layer in the composite material according to the embodiment of the present invention was selected.
여기서, 상기 복합소재는 코어층과, 상기 코어층의 양측면에 보강층을 적층하여 마련하였다. 그리고, 상기 코어층은 발포 배율이 25배이고, 두께가 2.5mm인 폴리프로필렌(PP) 발포 시트를 사용하였고, 상기 보강층은 나무목분과 폴리올레핀 수지를 50:50 중량% 비율로 혼합하여 두께를 달리하는 시트로 마련하였다. Here, the composite material was prepared by laminating a core layer and a reinforcing layer on both sides of the core layer. In addition, as the core layer, a polypropylene (PP) foam sheet having a foaming ratio of 25 times and a thickness of 2.5 mm was used, and the reinforcing layer was a sheet having a different thickness by mixing wood wood powder and polyolefin resin in a ratio of 50:50% by weight. Prepared as.
이렇게 제작된 상기 복합소재에서 보강층의 두께를 변경하며 물성을 측정하여 하기 표 3에 기재하였다. In the composite material thus prepared, the thickness of the reinforcing layer was changed, and the physical properties were measured, and are shown in Table 3 below.
(-30℃ 조건)Falling impact
(-30℃ condition)
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 보강층의 두께가 증가함에 따라 비중과 중량은 일정한 비율로 함께 증가함을 알 수 있다. As shown in Table 3, it can be seen that as the thickness of the reinforcing layer increases, the specific gravity and weight increase at a constant rate.
그리고, 굴곡강도와 굴곡탄성율은 보강층의 두께가 1.3mm가 되면서 급격히 향상되었다가 1.3mm 내지 1.5mm에서는 미미하게 증가함을 알 수 있다. 즉, 굴곡강도는 보강층의 두께가 1.3mm 이상이면 크게 증가함 없이 유사함을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the flexural strength and flexural modulus rapidly improved as the thickness of the reinforcing layer became 1.3 mm, but increased slightly from 1.3 mm to 1.5 mm. That is, it can be seen that the flexural strength is similar without significantly increasing when the thickness of the reinforcing layer is 1.3 mm or more.
그리고, 파열강도는 보강층의 두께가 1.3mm가 될 때까지 일정한 비율로 증가하다가, 두께가 1.3mm 이상에서는 더 이상 증가하지 않음을 알 수 있다. 즉, 파열강도는 두께가 1.3mm 이상이면 크게 증가함 없이 유사함을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the rupture strength increases at a constant rate until the thickness of the reinforcing layer becomes 1.3 mm, but does not increase any more when the thickness is 1.3 mm or more. That is, it can be seen that the rupture strength is similar without increasing significantly if the thickness is 1.3 mm or more.
마지막으로, 낙구충격성은 보강층의 두께가 1.3mm 이상이 되어야 깨짐이 발생하지 않는 것을 알 수 있다. Finally, it can be seen that the fall impact does not cause cracking when the thickness of the reinforcing layer is 1.3 mm or more.
따라서, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 파열강도는 보강층의 두께가 1.3mm가 되면서 크게 증가한 후 더 이상 증가하지 않고, 낙구충격성 또한 보강층의 두께가 1.3mm 이상에서 깨짐이 발생하지 않으므로, 본 발명의 보강층은 두께가 1.3mm 이상 1.5mm 이하로 마련되는 것이 바람직하다.Therefore, the flexural strength, flexural modulus, and rupture strength do not increase significantly after the reinforcing layer has a thickness of 1.3 mm, and then do not increase. Falling impact also does not occur when the thickness of the reinforcing layer is 1.3 mm or more, so that the reinforcing layer of the present invention is It is preferable that the thickness is provided with a thickness of 1.3 mm or more and 1.5 mm or less.
종래 단일 소재의 내장재와 본원발명의 복합소재 비교Comparison of conventional single material interior materials and composite materials of the present invention
종래의 자동차용 커버링셀프 기재는 우드스탁 또는 뱀부스탁과 같이 단일 소재로 구성되어 있다.[0003] A conventional covering shelf substrate for automobiles is made of a single material such as woodstock or bamboo stock.
비교예 1은 우드스탁으로 나무목분과 폴리올레핀 수지를 50:50 중량% 비율로 혼합하여 제작하였다. Comparative Example 1 was prepared by mixing wood-wood powder and polyolefin resin in a ratio of 50:50% by weight using woodstock.
비교예 2는 뱀부스탁으로 대나무섬유와 폴리올레핀 수지를 50:50 중량% 비율로 혼합하여 제작하였다.Comparative Example 2 was prepared by mixing bamboo fiber and a polyolefin resin in a ratio of 50:50% by weight using Bamboo Stark.
그리고, 실시예 1은 코어층과, 상기 코어층의 양측면에 보강층을 적층하여 마련하였다. 그리고, 상기 코어층은 발포 배율이 25배이고, 두께가 2.5mm인 폴리프로필렌(PP) 발포 시트를 사용하였다. 그리고, 상기 보강층은 나무목분과 폴리올레핀 수지를 50:50 중량% 비율로 혼합하였고, 두께는 1.3mm로 마련하였다. In addition, Example 1 was prepared by laminating a core layer and a reinforcing layer on both sides of the core layer. In addition, as the core layer, a polypropylene (PP) foam sheet having a foaming ratio of 25 and a thickness of 2.5 mm was used. In addition, the reinforcing layer was prepared by mixing wood wood powder and polyolefin resin in a ratio of 50:50% by weight, and a thickness of 1.3mm.
상기 비교예 1 및 2와, 실시예 1에 대한 소재를 동일한 중량을 가지는 시편으로 제작하여 물성을 측정하여 하기 표 4에 기재하였다. The materials for Comparative Examples 1 and 2 and Example 1 were prepared as specimens having the same weight, and physical properties were measured, and are shown in Table 4 below.
(-30℃ 조건)Falling impact
(-30℃ condition)
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1은 비교예 1과 비교하여 굴곡강도가 약 75% 증가함을 알 수 있고, 비교예 2와 비교하여 약 16% 증가함을 알 수 있다. As shown in Table 4, it can be seen that the flexural strength of Example 1 is increased by about 75% compared to Comparative Example 1, and that the flexural strength is increased by about 16% compared to Comparative Example 2.
그리고, 실시예 1은 비교예 1과 비교하여 굴곡탄성율이 약 16% 증가함을 알 수 있고, 비교예 2와 비교하여 약 10% 증가함을 알 수 있다. In addition, it can be seen that Example 1 increases the flexural modulus by about 16% compared to Comparative Example 1, and about 10% compared to Comparative Example 2.
그리고, 실시예 1은 비교예 1 및 2와 비교하여 파열강도는 거의 유사함을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the bursting strength of Example 1 is substantially similar to that of Comparative Examples 1 and 2.
그리고, 낙구충격성은 비교예 1만 깨짐이 발생하고, 실시예 1 및 비교예 2는 이상이 없을 알 수 있다. In addition, it can be seen that only Comparative Example 1 is broken, and there is no abnormality in Example 1 and Comparative Example 2 in the falling impact.
따라서, 본 발명의 복합소재는 종래의 단일 소재와 비교하여, 동일한 중량 대비, 굴곡강도와 굴곡탄성율이 매우 증가함을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the composite material of the present invention greatly increases the flexural strength and flexural modulus compared to the conventional single material, relative to the same weight.
결론적으로, 본 발명의 복합소재를 사용한다면 자동차 내장재에서 요구되는 기본 물성을 만족하는 범위에서 중량을 최소화하여 경량화를 달성할 수 있다. In conclusion, if the composite material of the present invention is used, weight reduction can be achieved by minimizing the weight within a range that satisfies the basic physical properties required for automobile interior materials.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the equivalent range of the claims to be described.
100 : 자동차 내장재용 복합소재
110 : 코어층
120 : 보강층
130 : 표피층100: composite material for automobile interior materials
110: core layer
120: reinforcement layer
130: epidermal layer
Claims (10)
상기 코어층의 일면 또는 양면에 적층되고, 목분과 폴리올레핀계 수지가 함침되어 마련된 보강층;
을 포함하는 자동차 내장재용 복합소재.
A core layer made of a polypropylene-based foam sheet; And
A reinforcing layer laminated on one or both sides of the core layer, and impregnated with wood powder and a polyolefin-based resin;
Composite material for automobile interior materials comprising a.
상기 코어층은,
발포 배율이 10 내지 50배인 폴리프로필렌계 발포 시트인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
The core layer,
A composite material for automobile interiors, characterized in that it is a polypropylene-based foam sheet having a foaming ratio of 10 to 50 times.
상기 코어층은,
두께가 1mm 내지 5mm로 마련되는 폴리프로필렌계 발포 시트인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
The core layer,
Composite material for automobile interiors, characterized in that the polypropylene-based foam sheet is provided with a thickness of 1mm to 5mm.
상기 코어층은,
PVC 발포 시트, PE 발포 시트, PP 발포 시트, PET 발포 시트, PS 발포 시트, EPS 발포 시트 중 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
The core layer,
PVC foam sheet, PE foam sheet, PP foam sheet, PET foam sheet, PS foam sheet, a composite material for automobile interiors, characterized in that provided in any one of the EPS foam sheet.
상기 보강층은,
목분과 폴리올레핀계 수지가 40:60 내지 60:40 중량%의 비율로 혼합되어 마련된 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
The reinforcing layer,
A composite material for automobile interiors, characterized in that wood powder and polyolefin-based resin are mixed in a ratio of 40:60 to 60:40% by weight.
상기 보강층은,
두께가 1mm 내지 2mm로 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
The reinforcing layer,
Composite material for automobile interiors, characterized in that the thickness is provided in 1mm to 2mm.
상기 목분은,
평균입도가 100㎛ 내지 400㎛인 나무목분으로 마련된 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
The wood flour,
A composite material for automobile interiors, characterized in that it is made of wood and wood powder having an average particle size of 100 μm to 400 μm.
상기 목분은,
평균입도가 200㎛ 내지 500㎛인 대나무목분으로 마련된 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
The wood flour,
Composite material for automobile interiors, characterized in that it is made of bamboo wood powder having an average particle size of 200 µm to 500 µm.
상기 폴리올레핀계 수지는,
폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, ABS 수지 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합으로 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
The polyolefin resin,
Composite material for automobile interiors, characterized in that it is provided with at least one of polypropylene resin, polyethylene resin, and ABS resin, or a combination thereof.
상기 보강층에 적층되고, 폴리프로필렌계 부직포 또는 폴리에스터계 부직포로 마련되는 표피층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 복합소재.
The method of claim 1,
A skin layer laminated on the reinforcing layer and formed of a polypropylene-based nonwoven fabric or a polyester-based nonwoven fabric;
Composite material for automobile interiors, characterized in that it further comprises.
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KR20220161655A (en) | 2021-05-31 | 2022-12-07 | (주)대한솔루션 | Composite material for interior of vehicles |
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2019
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KR20220161655A (en) | 2021-05-31 | 2022-12-07 | (주)대한솔루션 | Composite material for interior of vehicles |
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