KR930011146B1 - 성형가공할 수 있는 (moldable) 헤드라이너 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 자동차용 헤드라이너를 만들기에 적합한 경량의 값이 싸고 열성형할 수 있는 라미네이트(laminate)에 관한 것으로, 특히 라미네이트의 한면에 종이로 라미네이트된 시이트(sheet)상의 포말처리된 열가소성 중합체로 된 열성형가능한 라미네이트에 관한 것이다.
몬산토회사에 의하여 생산된 생산품이며, 이들의 각면에 크라프트종이로 라미네이트된 시이트를 가지는 폴리스티렌 포말로된 시이트로 이루어지는 휨-코보드(Fome-corboard)가 과거에는 자동차용 헤드라이너를 만드는데 사용되어 왔는데 필요한 헤드라이너를 제공하기 위하여는 라미네이트 성형에 소량이 필요한 경우에만 사용되었다. 성형은 다이-컷팅과 스코아링 기술에 의하여 이루어지거나, 또는 필요한 형을 만들기 위하여 보오드를 압착한 후, 이의 신규형으로 고정시키기 위하여 라미네이트에 수지를 발라서 이루어진다. 그러나, 최근의 자동차 헤드라이너는 모양이 더욱 복잡해지므로써 전술한 기술로는 성형할 수가 없게 되었다. 보오드를 열성형하여 복잡한 모양으로 만드는 성형은 변형체(deformations)의 내부 표면상(요면)에서 종이가 심하게 구김을 일으키고, 변형체의 외부표면상(철면)에서 분리되거나 찢어져 더 깊은 골(draw)이 생기기 때문에, 종래의 열성형 기술에 의하여 휨-코 보드로 이러한 복잡한 형을 만들기 위한 기도는 전혀 성공적이지 못했다.
구김살은 완성된 헤드라이너를 꿰뚫어 서로 포개어지고, 자동차 내부에서 보이는 결함을 만들므로 심한 구김은 적당치 않다. 또한 완성된 헤드라이너의 반대면상의 심한 찢어짐과 분리되는 시간의 경과에 따라 헤드라이너가 휘어져 늘어지기 때문에 부적당하다. 물과 스팀으로 휨-코 보드를 처리하면, 전체적으로는 인정을 받을 수 없지만, 제한적으로나마 특성을 지닌 것을 만들수 있다. 따라서, 다른 라미네이트와 비교하여 수지 강화된 무늬없는 유리섬유 부직포층(resin reinforced non-woven fiber layer)과 같이 경량이며 대체로 값이 싸더라 하더라도 휨-코 보드 같은 라미네이트는 열성형될 수 없으므로 최근 자동차의 헤드라이너로서는 사용되지 않는다.
본 발명에 따라서, 경량이며, 값이 싼 복잡한 모양의 헤드라이너를 만드는데 적합한 열성형할 수 있는 라미네이트가 제공된다. 이 라미네이트는 이들의 한면에 라미네이트된 방수지 시이트가 있는 포말처리된 열가소성 중합체 시이트를 포함하며, 상술한 방수지는(이 이후부터는 "신장성 있는 종이"로 기재) 기계방향에서는 4%-8%, 교차된-기계방향에서는 2.5%-4.9%의 신장도(stretch value)를 가지며, 기계방향에서는 25-31 lbs/in(4.5-5.5kg/cm), 교차된-기계방향에서는 12-18 lbs/in(2.1-3.2kg/cm)의 장력강도(tensile sterngth)값을 갖고, 기초중량이 15-20 1bs/1000ft2(73.25-97.7g/m2)임을 특징으로 하며, 여기에서 라미네이트를 열성형 한후에도 이들의 종이 표면에 실질적인 구김살이 없거나 전단되지 않도록 상기 값이 선택되었다. 용어 "실질적인 구김살"은 완성된 헤드라이너를 꿰뚫어 서로 포개어져, 다른 면에서 볼 수 있는 결함(홈)을 만드는 구김살을 의미한다. 용어 "전단(찢어짐)"은 완성된 헤드라이너를 자동차에 설치한 후에 헤드라이너가 휘어져 늘어지는 찢어짐을 의미한다. 전형적으로 완성된 헤드라이너는, 무늬없는 폴리에스텔 부직포나 점착된 폴리우레탄 포말을 지닌 나이론 트리코트 니트와 같은, 자동차의 내부쪽의 외부의 장식용 층을 포함한다.
여기에 있는, 아래에 목록된 성질들은 펄프와 종이 공업기술협회의 테스트방법(TAPPI)에 따라서 결정된 것이다.
본 발명의 라미네이트로 부터 열성형된 헤드라이너들은 환경적으로 중요 상품이며, 양호한 강도와 단단한 특성을 갖는다.
본 발명의 실시에 유용한 포말처리된 열가소성 중합체 시이트들은 열성형할 수 있는 포말을 만들 수 있는 잘 알려진 합성수지로 부터 종래의 방법으로 만들어질 수 있다. 이 목적에 유용한 바람직한 합성수지들은 폴리스티렌과 이들의 공중합체들, 폴리스티렌(예, 중량비 75/25, 또는 60/40, 폴리스티렌과 폴리페닐렌 옥사이드로 된 혼합물), 폴리올레핀, 폴리에스텔과 나이론등의 혼합물을 포함한다. 스티렌-마레인산 무수물 공중합체들과 폴리스티렌 혼합물들이 폴리스티렌 보다 용융점과 연화점이 더 높기 때문에 특히 바람직하다. 포말조절제등과 같은 종래의 첨가제들을 포말형성 수지내에 넣을 수도 있다.
본 발명을 실시하는데 유용한 신장성이 있는 종이는 틸마니 종이 펄프회사제의 No.53600 XKL 크라프트지와 같은, 목재 화이버를 기초로 한 종이로 이루어진 상업적으로 유용한 종이를(상용지)포함한다. 방수처리는 몇가지 종래 기술들중의 한가지를 이용하여 신장성이 있는 종이에 할 수 있다. 예를들면, 종이를 제조하는 동안에, 목재 화이버는 비이터(beater) 첨가제로서 사이즈제(도사제 : Sizing agent)를 제지원료에 직접 가하여 주므로써 적절한 폴리머로된 사이즈제로 사이즈시킬 수 있거나, 또는 신장성이 있는 종이는 도사용액이나 도사용액으로 적셔진 롤러에 통과시켜 줄 수 있다. 그러나, 습기로 부터, 이를 보호하기 위해서 신장성이 있는 종이의 표면상에 장벽용 피막을 만드는 것이 바람직하다. 장벽용 피막은 종래의 방법으로 제공될 수 있으며, 도사제로 라이너보오드 표면의 습윤성을 변화시켜 주거나 또는 종이를 왁스, 폴리에틸렌, 또는 폴리프로필렌등과 같은 물질로 된 연속적인 필름으로 코팅하여 만들어 질 수 있다. 폴리에틸렌 코팅이 바람직하며 이는 압출에 의하여 처리될 수 있으며, 항구적이고 신축성이 있는 코팅을 제공해 준다. 본 발명의 실시에 사용하기에 적합한 방수성이 있고 신장성이 있는 종이는 이의 한면에 21.6 1b(9.8kg)의 저밀도 폴리에틸렌 코팅(0.32mm 두께)을 한 60 1b(27.2kg) 천연 No.53600 XKL 크라프트지가 상용적이며, 이는 틸마니 종이 펄프회사제품이다.
본 발명의 한가지 바람직한 구체예에 의하면, 열성형 가능한 라미네이트는 이의 한쪽면에 방수성, 신장성이 있는 종이가 라미네이트된 시이트를 가지는 포말처리된 열가소성 중합체 시이트만으로 되어 있다. 라미네이트를 열성형한 후에, 자동차 제조에서는 포말처리된 시이트의 다른 쪽면에 장식용 직포층을 점착한다. 이 구체예는 자동차 제조자에게 그의 선택에 따라 장식용 직물들(예를들어 폴리우레탄 포말이 점착된 나이론 트리코트니트)를 사용할 수 있게 한다.
본 발명의 또다른 바람직한 구체예에 의하면, 열성형 가능한 라미네이트는 이의 한쪽면에 라미네이트된 열성형 가능한 조건을 견디어 낼 수 있는 부직포층(부직포는 폴리에스텔이나 아크릴 화이버 또는 폴리에스텔과 목재 펄프 화이버들로 된 브랜드를 포함한다)을 가지는 포말처리된 열가소성 중합체로 되고 포말처리된 시이트의 다른쪽면에는 방수성, 신장성이 있는 종이로 라미네이트된 시이트로 되어 있다. 필요하다면 헤드라이너 제조시에 본 발명의 열성형 가능한 라미네이트는 종래 사용되어온 것 이외에 장식용, 강화용과/또는 음향용층과 같은, 한가지나 또는 그 이상의 부가적인 성분을 포함할 수도 있다. 그러나, 비용과 중량의 견지에서 볼때, 이러한 부가적인 성분(층)들은 추천받지 못한다.
본 발명의 라미네이트 성분들은 관례적으로 사용되는 라미네이트용 점착제나 또는 용해결합에 의해 조립된다. 물론, 방수성과 신장성이 있는 종이는 포말처리된 시이트에 라미네이트되며, 따라서 장벽코팅 또는 방수물질은 노출된다.
전형적으로 본 발명의 라미네이트는 두께가 2-14mm 사이의 범위내이다. 라미네이트는 종래의 기술을 사용하여 필요로 하는 헤드라이너 형으로 열성형 되거나 절단될 수 있다. 예를들면, 열성형 작업에서 라미네이트는 포말 팽창을 이루고 유연성을 가지도록 하기에 충분한 시간동안 (6-30초) 연화점[포말의 유리 전이온도(Tg)] 이상의 온도[예, 260℉-325℉ (127℃-163℃)]로 가열된다. 라미네이트를 매치된 모울드에 넣고, 모울드의 형이나 윤곽선에 따라서 열성형한다. 모울드를 냉각하거나 실온으로 식힌다. 모울드된 라미네이트를 포말의 Tg 이하 온도로 냉각한 후 모울드로 부터 분리한다.
다음의 실시예는 본 발명의 라미네이트 제조법을 설명해준다.
[실시예]
스티렌-마레인산 무수물 공중합체를 사용하여 두께가 300밀스(7.6mm)인 포말처리되고 열가소성이 있는 중합체 시이트를 만든다. 한쪽면이 1.25밀(0.32mm) 21.6 1bs(9.8kg)의 저밀도 폴리에틸렌 종이 필름으로 코우팅된 60 1b, 천연 No.53600 천연 크라프트지는 고용융 폴리아미드 접착제를 사용하여 포말처리된 시이트의 한면에 라미네이트되며 따라서 폴리에틸렌 필름은 노출된다. 방수지는 기초 중량이 20 1bs/1000ft2(97.7g/m2)이고, 신장도는 기계방향에서는 8%이고, 교차된 기계방향에서는 4.9%이며, 장력강도는 기계방향에서 31 1bs/in, (5,5kg/cm)이고 교차된 기계방향에서는 18 1bs/in (3.2kg/cm)이다. 폴리에스텔 부직포는 고용융 폴리에스텔 점착제를 사용하여 포말처리된 다른쪽면에 라미네이트된다. 최종적으로 얻어지는 라미네이트는 두께가 약 450밀(11.4mm)이다. 라미네이트 구조는 절단되고 드라이폴 열성형기 내에서 차의 전장에 맞는 헤드라이너 형으로 성형된다. 이 구조물은 히터내에서 20초간 처리되어 표면온도가 260℉-325℉(127℃-163℃) 사이의 범위내에 이르게 한다.
가열된 시이트를 70℉(21℃)에 있는 매치된 모울드로 옮기고 모울드를 닫는다. 5초후에 모울드를 열고, 헤드라이너를 빼낸다. 냉각된 라미네이트는 양호한 형상화 가능성, 양호한 강성률과 강도 및 환경 안정성을 가지며, 종이는 실질적으로 구김살이 없으며, 인열되지 않고 또 포말처리된 시이트로 부터 분리된다.
스티렌 공중합체를 중량비로, 75/25% 사용하는 대신에 폴리스티렌과 폴리페닐렌 옥사이드 혼합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기의 실시예를 반복실시했을 때도 유사한 결과들이 얻어진다.
Claims (7)
- 한면이 라미네이트된 방수지 시이트가 있는 포말처리된 열가소성 중합체 시이트를 포함하는 열성형 가능한 라미네이트로서, 상기 방수지는 기계방향에서는 4-8%, 교차된-기계방향에서는 2.5%-4.9%의 신장도(stretch value)를 가지며, 기계방향에서는 25-31 1bs/in(4.5-5.5kg/cm), 교차된-기계방향에서는 12-18 1bs/in(2.1-3.2kg/cm)의 장력강도를 가지며, 기초중량이 15-20 1bs/1000ft2(73.25-97.7g/m2)인 값을 지니는데, 여기에서 상기 라미네이트를 열성형한 후에도 상기 종이가 실질적인 구김살이 없거나 실질적으로 전단되지 않도록 상기 값들이 선택되어짐을 특징으로 하는 열성형 가능한 라미네이트.
- 제1항에 있어서, 상기 열가소성 중합체는 폴리스티렌 공중합체임을 특징으로 하는 라미네이트.
- 제2항에 있어서, 상기 공중합체는 스티렌-마레인산 무수물 공중합체임을 특징으로 하는 라미네이트.
- 제1항에 있어서, 상기 열가소성 중합체는 폴리스티렌 혼합물(alloy)임을 특징으로 하는 라미네이트.
- 제4항에 있어서, 상기 혼합물은 폴리스티렌과 폴리페닐 옥사이드로 된 혼합물임을 특징으로 하는 라미네이트.
- 제1항에 있어서, 포말처리된 열가소성 중합체로 된 상기한 시이트에 라미네이트된 무늬없는 장식용 부직포를 가짐을 특징으로 하는 라미네이트.
- 제6항에 있어서, 상기 무늬없는 부직포는 폴리에스텔 화이버, 아크릴 화이버와 폴리에스텔 화이버 및 목재 펄프 화이버의 브랜드로 구성된 군에서 선택된 화이버를 포함하는 부직포임을 특징으로 하는 라미네이트.
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