WO2016002999A1 - 트림용 우드 포일 및 그의 제조방법 - Google Patents

트림용 우드 포일 및 그의 제조방법 Download PDF

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WO2016002999A1
WO2016002999A1 PCT/KR2014/006482 KR2014006482W WO2016002999A1 WO 2016002999 A1 WO2016002999 A1 WO 2016002999A1 KR 2014006482 W KR2014006482 W KR 2014006482W WO 2016002999 A1 WO2016002999 A1 WO 2016002999A1
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wood
layer
foil
coating
nonwoven fabric
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PCT/KR2014/006482
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English (en)
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김도영
김종섭
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김도영
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H37/00Article or web delivery apparatus incorporating devices for performing specified auxiliary operations
    • B65H37/04Article or web delivery apparatus incorporating devices for performing specified auxiliary operations for securing together articles or webs, e.g. by adhesive, stitching or stapling

Definitions

  • the present invention relates to a wood foil for trim and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a wood foil for trim and a method for manufacturing the same, which are used for decorating and decorating a product in all fields including automotive interior parts and communication home appliance parts. will be.
  • trim parts using natural wood or aggregate wood have been fabricated by lamination and bonding after milling on natural wood or aggregated wood.
  • the technique of bonding natural wood or wood veneer veneer on the furniture surface can be used only for products having a flat surface, and cannot be applied to products having a complex three-dimensional shape, such as the interior of a car or communication household appliances.
  • trim part for a vehicle interior and a manufacturing method thereof as in Patent Document 1, wherein the trim part consists of a support material such as fabric and a decorative material added thereon.
  • the trim part consists of a support material such as fabric and a decorative material added thereon.
  • safety pads and support materials are separately manufactured or expanded polypropylene molded parts are integrally manufactured, and textures of natural wood and aggregated wood cannot be transferred to the trim surface as they are.
  • Patent Document 1 the interior trim parts of the vehicle are not fabric products wound in the form of rolls, and only the decorative materials having a three-dimensional shape corresponding to the molding frame are incorporated in a laminate, so that the trim parts are required for each manufactured product. There is a disadvantage that the decorative material must be manufactured separately.
  • Patent Document 2 arrange
  • conventional fiber panels comprise a combination of structural fibers and thermoplastic resins.
  • Structural fibers are only natural fibers such as hemp, wood, flax, hemp and cydall, and / or synthetic fibers such as glass fiber, carbon fiber and polymer fiber, and do not use natural wood, aggregated wood as such, It is difficult to realize excellent quality such as wood texture, pattern, and bend shape.
  • natural wood or laminated wood is processed and manufactured in the form of a thin sheet, but in order to give a 3D three-dimensional shape due to the nature of natural wood or laminated wood, when the natural wood or laminated wood sheet is press-molded, most sharp edges or The disadvantage is that the wood sheet tissue is broken or broken at the deeply dented areas.
  • Patent Document 1 Korean Registered Patent No. 10-0185495 (1998.12.24)
  • Patent Document 2 Korean Patent Publication No. 10-2014-0057206 (2004.03.05)
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to reverse impregnation of a polymer polymer adhesive (for example, inorganic adhesive or adhesive film) in a composite sheet comprising a natural or aggregate wood sheet and non-woven fabric
  • a polymer polymer adhesive for example, inorganic adhesive or adhesive film
  • impregnation it is desirable to provide a trim wood foil and a method of manufacturing the same, which can modify the inherent physical properties of the broken or broken while maintaining the surface texture of the wood.
  • a polymer polymer adhesive is formed at a predetermined depth in a composite sheet including a natural or aggregated wood sheet and a nonwoven fabric processed in a thin sheet form as a raw material of the trim part. And impregnating the wood foil in the form of a roll through sanding and coating, wherein the impregnation of the adhesive on the upper part of the wood layer of the composite sheet is performed in a reverse manner.
  • a manufacturing method is provided.
  • non-woven fabric laminating step of laminating an adhesive film to a non-woven fabric in the form of a roll to be bonded with the wood sheet, the first adhesive layer is formed on the surface of the nonwoven fabric;
  • a nonwoven fabric horizontal cutting step of cutting the nonwoven fabric having the first adhesive layer formed in a horizontal direction perpendicular to the longitudinal direction of the nonwoven fabric to form a nonwoven fabric of a cutting type;
  • a hot press step of applying a heat and pressure to the cut nonwoven fabric, the first adhesive layer and the wood sheet to produce a composite sheet including the nonwoven fabric layer, the first adhesive layer and the wood layer;
  • a guillotine step of cutting the composite sheet in the longitudinal direction to form a sheet dividing part;
  • a finger joining step of winding a roll-shaped composite sheet while connecting the sheet dividing parts with each other;
  • a first sanding step of processing the surface of the wood layer of the composite sheet by a sanding method while rewinding the composite sheet in
  • the composite sheet including the second adhesive layer impregnated in the reverse manner passes through the chamber of the heating device having an internal temperature of 150 ⁇ 170 °C at a moving speed of 5 ⁇ 7m / min.
  • the composite sheet exiting the chamber of the heating apparatus is laminated with a release paper to form a roll, and aged for 24 hours at a temperature of 70 ⁇ 80 °C.
  • a protective film lamination step further comprises a protective film detachable provided on the upper portion of the second coating layer.
  • the present invention is a wood foil including the protective film is cut into a width size corresponding to the preforming device having a foil cutting structure in the mold, the slitting step of making a wood foil of the cutting type; A preforming step in which the cut wood foil is processed to correspond to the trim part shape in the mold, so that a preform is made; And an injection step of completing a trim part by injecting a plastic substrate into the cavity of the mold above the preform.
  • the non-woven fabric layer having a thickness of 2 ⁇ 3.5mm; A first adhesive layer impregnated in the nonwoven fabric layer and having a thickness of 30 to 35 ⁇ m; A wood layer laminated on the first adhesive layer and having a thickness of 0.15 to 0.3 mm as natural wood or aggregate wood; A second adhesive layer impregnated in the wood layer and having a thickness of 25 to 30 ⁇ m; A first coating layer coated on the second adhesive layer with a matt or gloss; And a second coating layer having a top clear coating on the first coating layer.
  • a detachable protective film is further laminated on the second coating layer.
  • the wood foil including the nonwoven fabric layer, the first adhesive layer, the wood layer, the second adhesive layer, the first coating layer, the second coating layer, and the protective film may be a fabric product having the surface texture of the actual wood and wound in a roll shape. have.
  • a trim wood foil and a method for manufacturing the same provide a process for manufacturing a trim wood foil using real wood and maintaining the surface texture of the wood as it is, automotive interior parts or communication appliances As a part, there is an advantage that can satisfy the technical specifications for embellishment and decoration.
  • the present invention through the non-woven laminating, non-woven horizontal cutting, hot press, guillotine, finger jointing, a plurality of sanding, reverse impregnation, a plurality of coatings, lamination step, by modifying the unique characteristics of wood to trim parts
  • the surface texture of the actual wood can maximize the sense of quality, even if processed to have a three-dimensional shape as a trim part, there is an advantage that the wood structure is not broken or broken.
  • the present invention provides a wood foil, such as a fabric product wound in the form of a roll having a surface texture of the actual wood, it is possible to smoothly carry, store and distribute, and to correspond to automotive interior parts or communication home appliances parts By slitting, preforming and injecting the wood foil, which is a fabric product, the trim part can be easily manufactured.
  • 1 is a manufacturing process of the trim wood foil according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view for explaining a trim part made of a wood foil for trimming according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a process chart for explaining a method for manufacturing a trim wood foil required for the manufacture of the trim component shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the circle B shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of circle C shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of circle C shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a flow chart for explaining a process of manufacturing the wood foil shown in FIG. 3 in roll form.
  • FIG. 7 is a schematic view for explaining the reverse impregnation step shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flow chart for explaining a process of manufacturing the trim part with the wood foil shown in FIG.
  • 1 is a manufacturing process of the trim wood foil according to an embodiment of the present invention.
  • the process of this embodiment is provided with a nonwoven laminating device 300 for the nonwoven laminating step (S101), and a nonwoven cutting device 301 for the nonwoven transverse cutting step (S102).
  • a wood sheet cutting device 302 may be used to cut the wood sheet fabric in roll form into the wood sheet 10 to make the wood sheet 10 to be fed into the hot press device 303.
  • the hot press device 303 for the hot press step (S103), the cutting device 304 for the guillotine step (S104), and the finger jointing device for the finger joint step (S105). 305 may be used.
  • the supply recovery device 306 may serve to wind or unwind and feed the composite sheet (P).
  • the sanding processing apparatus 307, 312 may be used for the first sanding step S106 or the second sanding step S109, and the reverse impregnation device 308 may be used for the reverse impregnation step S107.
  • the heating device 309 serves to heat the reverse impregnated composite sheet P.
  • the spray coating apparatus 310 is used for the first coating step S108, the top clear coating apparatus 313 is used for the second coating step S110, and the drying chambers 311 and 314 are used for drying the coating layer.
  • the protective film 170 may be formed by the lamination apparatus 315 for laminating the composite sheet P in a laminating manner.
  • the wood foil 100 can be made as a result of this process of this embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a trim part made of a trim wood foil according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 illustrates a method of manufacturing a trim wood foil required for manufacturing the trim part shown in FIG. 2. It is a process chart for.
  • this embodiment discloses a trim wood foil and a method of manufacturing the same.
  • the present embodiment is a method of manufacturing a wood foil that can be used as a trim part of products of all fields, including automotive interior parts and communication home appliances parts, and a wood foil which is a manufactured product, and a trim part made by processing the wood foil ( 2,3).
  • a wood foil which is a manufactured product
  • a trim part made by processing the wood foil ( 2,3) is a trim part made by processing the wood foil ( 2,3).
  • trim parts 2 and 3 may have various shapes and coupling structures according to a vehicle model, a design, and the like, and the shapes and coupling structures may be implemented by applying a method widely used in the art.
  • trim parts 2, 3 are realized by a manufacturing method consisting of the specific processes or steps described below.
  • the method of manufacturing the wood foil for trim may largely include a first process S100 and a second process S200.
  • the first step (S100) is uniformly impregnated with a polymer polymer adhesive to a predetermined depth in a composite sheet including a natural or aggregated wood sheet 10 and a non-woven fabric 20 processed in a thin sheet form as a raw material of the trim parts, It may be a series of processes or processes consisting of the steps of manufacturing the wood foil 100 in roll form through sanding and coating.
  • the nonwoven fabric 20 is used for back joining of the wood sheet 10, and may be a nonwoven fabric of a thermoplastic resin part, for example, felt, and may be formed of a plastic substrate with a plastic substrate in a rear injection process during processing of a trim part. A level of adhesion can be exhibited.
  • the nonwoven fabric 20 may serve to protect the wood layer of the wood foil corresponding to the wood sheet 10 from injection pressure and shear.
  • the nonwoven fabric 20 helps to maintain the trim part shape as it is, so that the preform made of wood foil material without cracking after the hot press process such as preforming is not stretched out or restored to its original state, and back injection It can be used as a means of ensuring design reproducibility of trim parts in the process.
  • the second process (S200) may be a series of processes consisting of cutting the wood foil 100 to a predetermined width size, cutting and preforming a foil in a mold, and then injecting the wood foil 100 to manufacture a trim part.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of circle B shown in FIG. 3
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of circle C shown in FIG. 3.
  • the wood foil 100 is impregnated with the nonwoven fabric layer 110 having a thickness of 2 to 3.5 mm and the nonwoven fabric layer 110, and the first adhesive layer having a thickness of 30 to 35 ⁇ m. 120 and the first adhesive layer 120, and may include a wood layer 130 having a thickness of 0.15 to 0.3 mm as natural wood or aggregate wood.
  • the timber layer 130 may be in a state in which the hard inherent properties of the wood are modified to physical properties capable of excessive bending deformation through impregnation.
  • the first adhesive layer 120 may be formed by solidifying through drying the adhesive film interposed between the nonwoven fabric layer 110 and the wood layer 130 by heat and pressure, and then drying again.
  • the polymer adhesive or inorganic adhesive component which is an adhesive component of the first adhesive layer 120, may be impregnated into the nonwoven fabric layer 110 and the wood layer 130 through a hot press step of applying heat and pressure.
  • the wood foil 100 is impregnated in the wood layer 130, the second adhesive layer 140 having a thickness of 25 ⁇ 30 ⁇ m and coated on the second adhesive layer 140 with a matt or glossy
  • the first coating layer 150 may be included.
  • the second adhesive layer 140 may be not only a bonding means, but also a kind of undercoat or gloss coating means.
  • the adhesive film or polymer polymer adhesive used for the second adhesive layer 140 or the first adhesive layer 120 may have optically transparent or translucent characteristics.
  • the first coating layer 150 may be a medium matt or glossy coating means.
  • the first coating layer 150 may have a thickness of 20 ⁇ 25 ⁇ m.
  • the wood foil 100 includes a second coating layer 160 top clear coated on the first coating layer 150.
  • the second coating layer 160 may have a thickness of 7 ⁇ 11 ⁇ m.
  • the figures for the thicknesses mentioned for each layer are optimized values obtained through experiments to reveal the actual wood surface texture or a deep and classic sense of quality. If the thickness of the corresponding layer of the wood foil 100 is smaller than the respective numerical ranges, the wood layer 130 may cause quality problems such as being damaged by external force, and conversely, if the thickness of the corresponding layer of the wood foil 100 is larger than the numerical ranges, a smooth surface As it is not possible to slow down the natural surface texture of the wood as a result, it can be seen that the above numerical value or range of values is critical.
  • the wood layer 130 itself may be modified and not damaged.
  • the wood foil 100 may further include a protective film 170 that is detachably stacked on the second coating layer 160.
  • the protective film 170 may have a thickness of 38 ⁇ 80 ⁇ m.
  • the adhesive film since the adhesive film is provided on the protective film 170, the adhesive film may be adhesively bonded to the second coating layer 160 and may not be easily separated. In some cases, the protective film 170 may be separated by a force of about manpower.
  • the wood foil 100 of the present embodiment has a characteristic that the hard inherent properties of the wood is modified to a physical property capable of excessive bending deformation so as to express the surface texture during deformation processing into a three-dimensional shape, the nonwoven fabric layer ( 110) can be protected from injection pressure and shear and has a feature of easy processing of three-dimensional shape.
  • a heat treatment process such as cutting (for example, slitting), preforming, injection, or the like
  • the timber layer 130 of the bent portion 4 of the trim part 2 is not easily broken and excellent in shape maintenance so that the corner radius value for the trim part 2 can be realized. It can be easily handled in the manufacturing or assembly process of the trim component (2).
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of manufacturing the wood foil shown in FIG. 3 in a roll form
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the reverse impregnation step shown in FIG. 6.
  • the first step (S100) of the method for manufacturing the wood foil for trimming according to the present embodiment may be described with reference to FIGS. 1 and 6.
  • the first step (S100) is to laminate the adhesive film 21 to the non-woven fabric 20a in the form of a roll to be combined with the wood sheet 10 in a laminating manner to make the nonwoven fabric 20b wound in a roll form again, the first An adhesive layer includes a nonwoven laminating step (S101) formed on the surface of the nonwoven fabric 20b.
  • the adhesive film 21 is bonded to the nonwoven fabric 20a in a laminating manner while moving at a moving speed of 5-7 m / min together with the nonwoven fabric 20a in the nonwoven fabric laminating apparatus 300 maintaining a temperature of 100 to 120 ° C. And laminated to form a first adhesive layer.
  • the components of the first adhesive layer may be impregnated between the voids of the nonwoven fabric 20b.
  • the first process (S100) may include a nonwoven fabric horizontal cutting step (S102).
  • the nonwoven fabric 20b having the first adhesive layer is cut in a horizontal direction (eg, the width direction of the nonwoven fabric) perpendicular to the longitudinal direction of the nonwoven fabric 20b, thereby cutting the nonwoven fabric ( 20).
  • a horizontal direction eg, the width direction of the nonwoven fabric
  • the nonwoven fabric 20b having the first adhesive layer formed thereon is cut to a standard suitable for the hot press device 303 through the nonwoven fabric cutting device 301 provided after the nonwoven fabric laminating device, so that the cut nonwoven fabric 20 is cut. do.
  • wood sheet 10 may also be cut and prepared to a size suitable for the hot press device 203 through the wood sheet cutting device 302.
  • the hot pressing step S103 is performed.
  • Hot pressing step (S103) is a composite sheet including a nonwoven fabric layer, a first adhesive layer and a wood layer by applying heat and pressure to the cut nonwoven fabric 20, the first adhesive layer and the wooden sheet 10 ( It may be a process for making P1).
  • the hot press device 203 may be a device for making the composite sheet P1 by laminating or coalescing by transferring heat while pressing the nonwoven fabric layer, the first adhesive layer and the wood layer laminated on the work table in the layer thickness direction.
  • the hot press device 203 removes formaldehyde, moisture, and the like contained in the wood sheet 10 by carbonization, thereby manufacturing a composite sheet P1 having an environmentally friendly wood layer.
  • the hot press device 203 presses the nonwoven fabric layer, the first adhesive layer and the wood layer for 8 to 9 minutes at a temperature of 130 to 140 ° C so that the nonwoven layer, the first adhesive layer and the wood layer are laminated or coalesced with each other. do.
  • the adhesive component of the first adhesive layer may be uniformly impregnated in the tissue gap of the nonwoven fabric layer and the wood layer.
  • a guillotine step S104 is performed in which the composite sheet P1 is cut in the vertical direction to make the sheet split parts P2 and P3. Guillotine (guillotine) can be carried out by the cutting device 304 for processing the composite sheet (P1) into a sheet dividing part (P2, P3) of a narrow width compared to its length.
  • a finger joining step S105 for winding the composite sheet in the form of a roll while connecting the sheet dividing parts P2 and P3 to each other is performed.
  • the finger joint step S105 is performed by a conventional finger joint device 305.
  • the cut sheet dividing parts P2 and P3 that are cut to the same width and processed to be finger-joined are connected and extended to each other through the finger jointing device 305, and then supplied.
  • the composite sheet P in the form of a roll wound by the recovery device 306 is made.
  • the composite sheet P in the form of a roll is subjected to the first sanding step S106 through the sanding apparatus 307.
  • the surface of the wood layer of the composite sheet P is processed by sanding while rewinding the composite sheet P having a roll shape. Through this, the thickness of the wood layer is set to a predetermined value.
  • a reverse impregnation step (S107) is performed in which the second adhesive is impregnated in a reverse manner on top of the wood layer and the rolled paper is wound in a roll form while laminating the release paper.
  • the reverse impregnation device 308 includes a plurality of pairs of feeding rolls 30 and 31, a support roll 40 disposed between the feeding rolls 30 and 31, and a support roll ( 40 may include a reverse roll 50 provided on an upper portion of the composite sheet P and a feeder tank 60 supplying a second adhesive toward the reverse roll 50.
  • a heating device 309 of a chamber structure may be disposed.
  • the composite sheet P is conveyed in the conveying direction F by the feeding rolls 30 and 31.
  • the reverse roll 50 may have a gear tooth shape on its outer circumferential surface, and may evenly impregnate the composite sheet P with the second adhesive while pressing the composite sheet P.
  • the reverse roll 50 is a composite sheet for the second adhesive of the feeder tank 60 while rotating (W) in the direction of rotation of the support roll 40 or in the direction opposite to the conveying direction F of the composite sheet P.
  • the second adhesive can be impregnated very efficiently into the wood layer of the composite sheet P.
  • the thickness of the second adhesive layer formed on the wood layer as the second adhesive can maintain 25 to 30 ⁇ m.
  • the composite sheet P passes through the chamber of the heating device 309 (see FIG. 1) at a moving speed of 5 to 7 m / min while receiving heat of an internal temperature of 150 to 170 ° C. .
  • the composite sheet P which has exited the chamber of the heating device 309, is made of rolled paper with a release paper Q1, and aged at a storage place L for 24 hours at a temperature of 70 to 80 ° C. do.
  • the first step (S100) of the manufacturing method of the trim wood foil is sprayed on top of the second adhesive layer while the rewinding paper (Q2) (see Figure 1), the temperature 70 After passing through the drying chamber 311 of ⁇ 80 °C, the first coating step (S108) for winding (Q3) with a release paper.
  • a spray coating apparatus 310 and a drying chamber 311 are used.
  • the first coating layer is formed to have a thickness of 20 to 25 ⁇ m on the top of the second adhesive layer, and dried by heat of temperature 70 ⁇ 80 °C while moving at a moving speed 5 ⁇ 7m / min with the composite sheet (P) After that, it can be protected by a release paper.
  • a second sanding step S109 of processing the surface of the first coating layer formed by the first coating step S108 in a sanding manner while rewinding the release paper Q4 of the first coating step S108 is performed.
  • the second sanding step S109 may also be performed through the sanding processing apparatus 312.
  • the second coating layer having a thickness of 7 to 11 ⁇ m is formed on the top of the first coating layer sanded through the second sanding step S109 by the top clear spray coating by the second coating step S110.
  • the second coating layer may also be made by the top clear coating device 313.
  • the second coating layer passes through the drying chamber 314 having a temperature of 70 to 80 ° C. while moving at a moving speed of 8 to 9 m / min with the composite sheet P, and then is wound (Q5) together with the release paper.
  • the protective film 170 is detachable protection provided on top of the second coating layer.
  • the film lamination step S111 is further made.
  • Protective film lamination step (S111) may be made by the corresponding lamination device 315 shown in FIG.
  • the wood foil 100 made through the above process includes a nonwoven fabric layer, a first adhesive layer, a wood layer, a second adhesive layer, a first coating layer, a second coating layer, and a protective film, and has a surface texture of actual wood. It may be a fabric product wound in the form.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a trim component with the wood foil illustrated in FIG. 3, and FIGS. 9 and 10 are diagram substitute photographs of the trim component manufactured by the manufacturing process of FIG. 8.
  • the wood foil including the protective film is cut to a width size corresponding to a preforming apparatus having a foil cutting structure in a mold. It may include a slitting step (S201) in which the wood foil of the cutting type is made.
  • the fabricator who makes trim parts can use wood rolls prepared in the form of rolls through an automated process to realize an efficient manufacturing process.
  • the second process (S200) may include a preforming step (S202) in which the cutting-like wood foil is processed in accordance with the trim component shape in the mold, the preform is made.
  • the preforming step (S202) is performed using an in-mold trimming device developed by GK TOOL in Switzerland, or by a preforming device capable of cutting the foil in the mold of other functions. Can be performed.
  • the preforming apparatus may refer to a device for fixing the shape of the preform by applying heat as an oven structure to bake a cutting-type wood foil to form a preform, and performing a cooling process on the preform through a cooling means of a mold. have.
  • a plastic substrate is injected into the cavity of the mold by a method similar to a conventional rear injection process, for example, above the preform (for example, rear).
  • An injection step S203 eg, a rear injection process for completing the trim part may be performed.
  • This injection step (S203) can be applied to the method of cutting the scrap portion of the wood foil impregnated at the same time as the plastic substrate molding, it is possible to eliminate the expensive post-trim process after the human hands, Process water and process costs can be minimized.
  • the trim parts (2,3) completed by the manufacturing method as described above can implement a three-dimensional shape without damaging such as having a surface of wood, such as beautiful natural wood or aggregate wood or aggregate veneer
  • the trim component can be easily combined with a process such as clear coat molding (CCM) of Kraus maffei, Germany, through which it can further have a transparent polyurethane coating layer (not shown).
  • CCM clear coat molding
  • trim part 10 wood sheet
  • first coating layer 160 second coating layer

Abstract

본 발명은 트림용 우드 포일 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 트림 부품을 제조하는 방법에 있어서, 상기 트림 부품의 원자재로서 얇은 시트 형태로 가공된 천연목 또는 집성목 목재 시트와 부직포를 포함한 복합 시트에 고분자 폴리머 접착제를 미리 정한 깊이로 균일하게 함침시키고, 샌딩 및 코팅을 통해 우드 포일을 롤 형태로 제조하는 공정을 포함하고, 상기 복합 시트의 목재층의 상부에 대한 접착제의 함침이 리버스 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일의 제조방법이 제공된다.

Description

트림용 우드 포일 및 그의 제조방법
본 발명은 트림용 우드 포일 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 자동차 내장 부품 및 통신 가전 부품을 비롯한 모든 분야의 제품의 꾸밈 및 장식에 사용되는 트림용 우드 포일 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 내장 부품이나 통신 가전 부품 업계에서는 깊이 있고 클래식한 고급감을 부여하기 위해서 천연목, 집성목, 집성 무늬목 등의 질감을 그대로 트림(trim) 표면으로 옮기려는 기술 시도가 있었다.
예컨대, 일부 고급 차량의 내장 트림(interior trim)으로 사용하기 위해서, 천연목 또는 집성목 목재를 이용한 트림 부품은 천연 목재 또는 집성 무늬 목재에 대하여 밀링 가공 후 적층 및 접착 방식으로 제작된 바 있다.
그러나, 이러한 방식으로 제작된 트림 부품은 고급감을 가져오는 것에 비하여, 높은 생산 원가로 인해 시장 확대 적용에 어려움이 있고, 조립 공정에서 밀링 가공된 내장 트림의 굴곡 부위가 쉽게 파손되고, 다루기 매우 어려운 단점을 갖는다.
한편, 가구 표면에 천연목 또는 집성목 목재 베니어를 접착하는 기술은 평면을 갖는 제품에 한하여 사용 가능할 뿐, 자동차 또는 통신 가전 제품의 내부와 같이 복잡한 입체 형상을 갖는 제품에 적용할 수 없다.
발명의 배경이 되는 기술에는 특허문헌 1과 같이, 차량의 내장용 트림부품 및 그 제조방법이 있되, 여기서 트림부품은 천(fabric)과 같은 지지소재와 그 위에 덧붙이는 장식소재로 이루어져 있고, 이후 트림부품으로 사용되기 위하여 안전패드와 지지소재를 분리제조하거나, 팽창 폴리프로필렌 성형품을 일체형으로 제조하고 있을 뿐, 천연 목재, 집성 무늬 목재의 질감을 한 그대로 트림(trim) 표면으로 옮기지 못하고 있다.
또한, 특허문헌 1에서 차량의 내장용 트림부품은 롤 형태로 감겨진 원단 제품이 아니고, 단지 성형틀에 대응한 입체 형상을 갖는 장식소재를 적층으로 합체시키고 있으므로, 트림부품이 요구되는 제품 제작별로 장식소재를 별도 제작하여야 하는 단점이 있다.
또한, 발명의 배경이 되는 다른 기술에는 특허문헌 2와 같이, 압축 및 사출 성형을 통한 차량 트림 구성요소 제조방법이 있다. 특허문헌 2는 섬유 패널을 주형 공동(cavity)의 제 1 표면 상에 배치하고, 섬유 패널을 압박하고, 수지를 주형 공동 내부로 주입하여 차량 트림 구성요소를 제작하고 있다. 여기서, 종래의 섬유 패널은 구조용 섬유 및 열가소성 수지의 조합을 포함한다. 구조용 섬유는 대마, 목재, 아마, 양마 및 사이달과 같은 천연 섬유, 및/또는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 고분자 섬유와 같은 합성 섬유일 뿐, 천연 목재, 집성 무늬 목재를 그대로 사용한 것이 아니므로, 실제 목재의 질감, 무늬, 굴곡 형태 등과 같은 뛰어난 고급감을 구현하기 어렵다.
또한, 천연목 또는 집성목 목재는 얇은 시트 형태로 가공 및 제작된 것이 있지만, 천연목 또는 집성목 목재의 특성상 3D 입체 형상을 부여하기 위해서, 천연목 또는 집성목 목재 시트를 압착 성형하게 되면, 대부분 날카로운 모서리나 깊이 파인 형상 부위에서 나무 시트 조직이 부서지거나 깨지는 단점을 갖는다.
또한, 천연목 또는 집성목 목재 시트는 열 가공 처리 공정을 거칠 경우, 원래 형상으로 복원되려는 현상이 발생되고, 이에 따라서 트림 부품 형상의 모서리 반경 값을 구현하지 못한다.
따라서, 자동차 내장 부품이나 통신 가전 부품 업계에서는 트림 부품에서 고급감을 극대화하기 위하여, 실제 목재와 동일한 질감을 가지면서도, 트림 부품으로서 입체 형상을 갖고, 트림 부품으로 가공시 모서리 부분에서 목재 조직이 부서지거나 깨지지 않게 목재의 고유 물성을 개질할 수 있는 새로운 기술이 요구되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌1)한국등록특허 제10-0185495호(1998.12.24)
(특허문헌2)한국공개특허 제10-2014-0057206호(2004.03.05)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 천연목 또는 집성목 목재 시트와 부직포를 포함한 복합 시트에 고분자 폴리머 접착제(예: 무기질 접착제 또는 접착필름)를 리버스 함침(reverse impregnation)시킴으로써, 목재의 표면 질감을 그대로 유지하면서도 부서지거나 깨지는 고유 물성을 개질할 수 있는 트림용 우드 포일 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 트림 부품을 제조하는 방법에 있어서, 상기 트림 부품의 원자재로서 얇은 시트 형태로 가공된 천연목 또는 집성목 목재 시트와 부직포를 포함한 복합 시트에 고분자 폴리머 접착제를 미리 정한 깊이로 균일하게 함침시키고, 샌딩 및 코팅을 통해 우드 포일을 롤 형태로 제조하는 공정을 포함하고, 상기 복합 시트의 목재층의 상부에 대한 접착제의 함침이 리버스 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일의 제조방법이 제공된다.
또한, 상기 우드 포일을 롤 형태로 제조하는 공정은, 상기 목재 시트와 결합시킬 롤 형태의 부직포에 접착필름을 라미네이팅 방식으로 합지시켜서, 제 1 접착제층이 상기 부직포의 표면에 형성되는 부직포 라미네이팅 단계; 상기 제 1 접착제층이 형성된 부직포를 상기 부직포의 길이 방향에 수직한 가로 방향으로 재단하여서, 재단형의 부직포를 만드는 부직포 가로 재단 단계; 상기 재단형의 부직포, 상기 제 1 접착제층 및 상기 목재 시트에 열 및 압력을 가하여서, 부직포층, 제 1 접착제층 및 목재층을 포함한 복합 시트를 만드는 핫프레스 단계; 상기 복합 시트를 세로 방향으로 재단하여 시트 분할 부품을 만드는 길로틴 단계; 상기 시트 분할 부품을 서로 연결하면서 롤 형태의 복합 시트를 와인딩(winding)하는 핑거조인팅 단계; 상기 롤 형태의 복합 시트를 리와인딩(rewinding)하면서, 상기 복합 시트의 목재층의 표면을 샌딩 방식으로 가공하는 제 1 샌딩 단계; 상기 목재층의 상부에 제 2 접착제층을 리버스 방식으로 함침시키고, 이형지를 합지시키면서 롤 형태로 와인딩하는 리버스 함침 단계; 상기 이형지를 리와인딩하면서 제 2 접착제층의 상부에 스프레이 코팅을 수행하고, 온도 70 ~ 80℃의 건조 챔버를 통과한 후, 이형지와 함께 와인딩하는 제 1 코팅 단계; 상기 제 1 코팅 단계의 이형지를 리와인딩하면서 상기 제 1 코팅 단계에 의해 형성된 제 1 코팅층의 표면을 샌딩 방식으로 가공하는 제 2 샌딩 단계; 및 상기 샌딩된 제 1 코팅층의 상부에 탑 클리어 스프레이 코팅을 수행하고, 온도 70 ~ 80℃의 건조 챔버를 통과한 후, 이형지와 함께 와인딩하는 제 2 코팅 단계를 포함한다.
또한, 상기 리버스 함침 단계에서는, 상기 리버스 방식으로 함침된 제 2 접착제층을 포함하는 복합 시트가 내부 온도 150 ~ 170℃의 가열 장치의 챔버를 이동속도 5 ~ 7m/min로 통과한다.
또한, 상기 가열 장치의 챔버를 빠져나온 상기 복합 시트는 이형지와 합지되어 롤 형태로 만들어지고, 온도 70 ~ 80℃로 24시간 숙성(aging)된다.
또한, 상기 제 2 코팅 단계 이후에는, 상기 이형지를 리와인딩 후 보호필름을 라미네이팅 방식으로 합지시켜서, 분리 가능한 상기 보호필름이 제 2 코팅층의 상부에 구비되는 보호필름 합지 단계가 더 포함된다.
또한, 본 발명은 상기 보호필름을 포함한 우드 포일이 금형 내 포일 커팅 구조를 갖는 프리포밍 장치에 대응한 폭 사이즈로 재단되어서, 재단형의 우드 포일이 만들어지는 슬리팅 단계; 상기 재단형의 우드 포일이 상기 금형 내에서 트림 부품 형상에 대응하게 가공되어서, 프리폼이 만들어지는 프리포밍 단계; 및 상기 프리폼의 위쪽으로 상기 금형의 공동 내부에 플라스틱 기재를 주입하여 트림 부품을 완성하는 사출 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 앞선 단계들 또는 제조방법을 통해 제조된 트림용 우드 포일이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 2 ~ 3.5㎜의 두께를 갖는 부직포층; 상기 부직포층에 함침되어 있고, 30 ~ 35㎛의 두께를 갖는 제 1 접착제층; 상기 제 1 접착제층에 합지되어 있고, 천연목 또는 집성목 목재로서 0.15 ~ 0.3㎜의 두께를 갖는 목재층; 상기 목재층에 함침되어 있고, 25 ~ 30㎛의 두께를 갖는 제 2 접착제층; 상기 제 2 접착제층의 위에 무광 또는 유광으로 코팅된 제 1 코팅층; 및 상기 제 1 코팅층의 위에 탑 클리어 코팅된 제 2 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일이 제공된다.
또한, 상기 제 2 코팅층의 상부에는 분리 가능한 보호필름이 더 적층된다.
또한, 상기 부직포층, 제 1 접착제층, 목재층, 제 2 접착제층, 제 1 코팅층, 제 2 코팅층 및 보호필름을 포함한 우드 포일은 실제 목재의 표면 질감을 갖고 롤 형태로 감겨진 원단 제품일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 트림용 우드 포일 및 그의 제조방법에 의하면, 실제 목재를 사용하고 목재의 표면 질감을 그대로 유지할 수 있는 트림용 우드 포일 제조하는 공정을 제공함에 따라, 자동차 내장 부품 또는 통신 가전 부품으로서 꾸밈 및 장식에 관한 기술 규격을 만족시킬 수 있는 장점이 있다.
즉, 본 발명은 부직포 라미네이팅, 부직포 가로 재단, 핫프레스, 길로틴, 핑거조인팅, 복수의 샌딩, 리버스 함침, 복수의 코팅, 보호필름 합지 단계를 통해서, 목재의 고유 특성을 트림 부품에 맞게 개질함으로써, 실제 목재의 표면 질감을 발휘하여 고급감을 극대화할 수 있고, 트림 부품으로서 입체 형상을 갖도록 가공되더라도, 목재 조직이 부서지거나 깨지지 않는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 실제 목재의 표면 질감을 갖고 롤 형태로 감겨진 원단 제품과 같은 우드 포일을 제공함에 따라서, 운반, 보관 및 유통을 원활하게 수행할 수 있고, 자동차 내장 부품 또는 통신 가전 부품에 대응하여 원단 제품인 우드 포일을 슬리팅, 프리포밍 및 사출할 수 있음에 따라서, 트림 부품을 용이하게 제작할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트림용 우드 포일의 제조 공정도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림용 우드 포일로 만들어진 트림 부품을 설명하기 위한 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 트림 부품의 제작에 필요한 트림용 우드 포일의 제조방법을 설명하기 위한 공정도.
도 4는 도 3에 도시된 원 B의 확대 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 원 C의 확대 단면도.
도 6은 도 3에 도시된 우드 포일을 롤 형태로 제조하는 공정을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 도 6에 도시된 리버스 함침 단계를 설명하기 위한 개략도.
도 8은 도 3에 도시된 우드 포일로 트림 부품을 제조하는 공정을 설명하기 위한 흐름도.
도 9 및 도 10은 도 8의 제조하는 공정에 의해 제작된 트림 부품의 도면 대용 사진들.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트림용 우드 포일의 제조 공정도이다.
도 1 또는 도 6을 참조하면, 본 실시예의 공정에는 부직포 라미네이팅 단계(S101)를 위한 부직포 합지 장치(300)와, 부직포 가로 재단 단계(S102)를 위한 부직포 절단 장치(301)가 구비된다. 또한, 핫프레스 장치(303) 쪽으로 공급할 목재 시트(10)를 만들기 위하여, 롤 형태의 목재 시트 원단을 목재 시트(10)로 절단하는 목재 시트 절단 장치(302)도 사용될 수 있다.
또한, 본 실시예의 공정에는 핫프레스 단계(S103)를 위한 핫프레스 장치(303)와, 길로틴 단계(S104)를 위한 재단 장치(304)와, 핑거조인팅 단계(S105)를 위한 핑거조인팅 장치(305)가 이용될 수 있다.
또한, 공급회수 장치(306)는 복합 시트(P)를 감거나 풀어 공급하기 위한 역할을 수행할 수 있다. 또한, 샌딩 가공 장치(307,312)는 제 1 샌딩 단계(S106) 또는 제 2 샌딩 단계(S109)를 위해 사용되고, 리버스 함침 장치(308)는 리버스 함침 단계(S107)를 위해 사용될 수 있다.
또한, 가열 장치(309)는 리버스 함침된 복합 시트(P)를 가열하는 역할을 담당한다.
스프레이 코팅장치(310)는 제 1 코팅 단계(S108)를 위해서, 탑 클리어 코팅장치(313)는 제 2 코팅 단계(S110)를 위해서, 건조 챔버(311,314)는 해당 코팅층의 건조를 위해서 사용된다.
보호필름 합지 단계(S111)를 위해서는 보호필름(170)을 복합 시트(P)에 라미네이팅 방식으로 합지시키는 합지 장치(315)에 의해 이루어질 수 있다.
이러한 본 실시예의 공정의 결과물로서 우드 포일(100)이 만들어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림용 우드 포일로 만들어진 트림 부품을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 트림 부품의 제작에 필요한 트림용 우드 포일의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예는 트림용 우드 포일 및 그의 제조방법을 개시한다.
본 실시예는 자동차 내장 부품 및 통신 가전 부품을 비롯한 모든 분야의 제품의 트림 부품으로 사용될 수 있는 우드 포일의 제조방법 및 그에 의해 제조된 제조물인 우드 포일과, 그 우드 포일을 가공하여 만든 트림 부품(2,3)을 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 용이성을 위해서, 모든 분야의 기술은 생략되고, 단지 자동차(1)의 내장 부품을 기준으로 본 발명의 기술적 사상이 설명될 수 있다.
도 2에 도시된 자동차(1)의 내장 부품에 해당하는 트림 부품(2,3)을 기준으로 설명될 수 있다. 여기서, 트림 부품(2,3)은 차종, 디자인 등에 따라 다양한 형상과 결합 구조를 가질 수 있고, 이러한 형상 및 결합 구조는 당업계에서 널리 사용된 방식을 적용하여 구현될 수 있다.
이러한 트림 부품(2,3)은 하기에서 설명한 구체적인 공정 또는 단계로 이루어진 제조방법에 의해 실현된다.
즉, 도 3을 참조하면, 트림용 우드 포일의 제조방법은 크게 제 1 공정(S100)과 제 2 공정(S200)을 포함할 수 있다.
제 1 공정(S100)은 트림 부품의 원자재로서 얇은 시트 형태로 가공된 천연목 또는 집성목 목재 시트(10)와 부직포(20)를 포함한 복합 시트에 고분자 폴리머 접착제를 미리 정한 깊이로 균일하게 함침시키고, 샌딩 및 코팅을 통해 우드 포일(100)을 롤 형태로 제조하는 단계들로 이루어진 일련의 공정 또는 과정일 수 있다.
여기서, 부직포(20)는 목재 시트(10)의 배면 접합용으로 사용되는 것으로서, 열가소성 수지 성부의 부직포, 예컨대, 펠트(felt)일 수 있고, 트림 부품의 가공시 후방 사출 공정에서 플라스틱 기재와 높은 수준의 접착력을 발휘할 수 있다. 또한, 부직포(20)는 목재 시트(10)에 해당하는 우드 포일의 목재층을 사출 압력과 전단(shear)으로부터 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 부직포(20)는 프리포밍과 같은 열 프레스 공정 이후 모서리 깨짐 없이 만들어진 우드 포일 재질의 프리폼이 다시 펴지거나 원래 상태로 복원되지 않게 하는 바와 같이, 트림 부품 형상을 그대로 유지할 수 있도록 돕고, 후방 사출 공정에서 트림 부품의 디자인 재현성을 확보하는 수단으로 사용될 수 있다.
제 2 공정(S200)은 우드 포일(100)을 미리 정한 폭 사이즈로 재단하고, 금형 내 포일 커팅과 프리포밍을 행한 후 사출하여 트림 부품을 제조하는 단계들로 이루어진 일련의 공정일 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 원 B의 확대 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 원 C의 확대 단면도이다.
도 4를 참조하면, 우드 포일(100)은 2 ~ 3.5㎜의 두께를 갖는 부직포층(110)과, 그 부직포층(110)에 함침되어 있고, 30 ~ 35㎛의 두께를 갖는 제 1 접착제층(120)과, 상기 제 1 접착제층(120)에 합지되어 있고, 천연목 또는 집성목 목재로서 0.15 ~ 0.3㎜의 두께를 갖는 목재층(130)을 포함할 수 있다.
여기서, 목재층(130)은 함침을 통해서, 목재의 딱딱한 고유 물성이 과도한 휨 변형이 가능한 물성으로 개질된 상태가 될 수 있다.
또한, 제 1 접착제층(120)은 부직포층(110)과 목재층(130)의 사이에 개재된 접착필름이 열 및 압력에 의해 녹은 후 다시 건조를 통해 응고되어 형성될 수 있다. 또한, 제 1 접착제층(120)의 접착 성분인 고분자 폴리머 접착제 또는 무기질 접착제 성분은 열 및 압력을 가하는 핫프레스 단계를 통해서 부직포층(110)과 목재층(130)에 함침될 수 있다.
또한, 우드 포일(100)은 목재층(130)에 함침되어 있고, 25 ~ 30㎛의 두께를 갖는 제 2 접착제층(140)과, 상기 제 2 접착제층(140)의 위에 무광 또는 유광으로 코팅된 제 1 코팅층(150)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 접착제층(140)은 접합 수단일 뿐만 아니라, 일종의 하도 무광 또는 유광 코팅 수단이 될 수 있다. 제 2 접착제층(140) 또는 제 1 접착제층(120)에 사용되는 접착필름 또는 고분자 폴리머 접착제는 광학적으로 투명 또는 반투명 특성을 가질 수 있다.
또한, 제 1 코팅층(150)은 중도 무광 또는 유광 코팅 수단이 될 수 있다. 또한, 제 1 코팅층(150)은 20 ~ 25㎛의 두께를 가질 수 있다.
또한, 우드 포일(100)은 제 1 코팅층(150)의 위에 탑 클리어 코팅된 제 2 코팅층(160)을 포함한다. 여기서, 제 2 코팅층(160)은 7 ~ 11㎛의 두께를 가질 수 있다.
특히, 각층에 대하여 언급된 두께에 대한 수치는 실제 목재의 표면 질감 또는 깊이 있고 클래식한 고급감을 표출시키기 위해 실험을 통해 얻은 최적화된 수치임이다. 만일, 우드 포일(100)의 해당 층의 두께가 상기 각 수치 범위보다 작은 경우, 목재층(130)이 외력에 의해 파손되는 등 품질 문제를 일으킬 수 있고, 반대로 각 수치 범위보다 큰 경우, 매끄러운 표면으로서 목재의 자연스러운 표면 질감을 늦길 수 없기 때문에, 결국 상기 수치 또는 수치 범위는 임계적인 수치임을 알 수 있다.
이러한 층 구조의 우드 포일(100)은 휘어지거나, 꺾이거나, 혹은 예리하게 접더라도, 목재층(130) 자체가 개질되어서 파손되지 않을 수 있다.
또한, 우드 포일(100)은 제 2 코팅층(160)의 상부에서 분리 가능하게 적층된 보호필름(170)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 보호필름(170)은 38 ~ 80㎛의 두께를 가질 수 있다. 또한, 보호필름(170)에는 점착제가 마련되어 있어서, 제 2 코팅층(160)에 대하여 점착 가능하게 결합되어 쉽게 떨어지지 않을 수 있고, 경우에 따라, 인력 정도의 힘에 의해 분리될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 우드 포일(100)은 입체 형상으로 변형 가공시 표면 질감을 잘 표현할 수 있도록 목재의 딱딱한 고유 물성이 과도한 휨 변형이 가능한 물성으로 개질된 특징을 갖고, 부직포층(110)에 의해 사출 압력과 전단으로부터 보호될 수 있으며 입체 형상 가공이 용이한 특징을 갖는다.
따라서, 우드 포일(100)을 원단 또는 원자재로 사용하여서, 재단(예: 슬리팅), 프리포밍, 사출 등의 열 가공 처리 공정을 거쳐 만들어진 트림 부품(2)도 원래 형상(예: 프리포밍 이전 형상)으로 복원되는 문제가 발생되지 않고, 트림 부품용 모서리 반경 값을 구현할 수 있을 정도로 트림 부품(2)의 굴곡 부위(4)의 목재층(130)이 쉽게 파손되지 않고 형태 유지가 뛰어날 수 있고, 트림 부품(2)의 제작 또는 조립 공정에서 용이하게 다뤄질 수 있게 된다.
이하, 본 실시예에 따른 구체적인 제조방법에 대하여 상세히 설명하고자 한다.
도 6은 도 3에 도시된 우드 포일을 롤 형태로 제조하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 7은 도 6에 도시된 리버스 함침 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
본 실시예에 따른 트림용 우드 포일의 제조방법의 제 1 공정(S100)은 도 1 과 도 6을 병행 참조하여 설명될 수 있다. 제 1 공정(S100)은 목재 시트(10)와 결합시킬 롤 형태의 부직포(20a)에 접착필름(21)을 라미네이팅 방식으로 합지시켜서 다시 롤 형태로 감은 부직포(20b)를 만드는 바와 같이, 제 1 접착제층이 부직포(20b)의 표면에 형성되는 부직포 라미네이팅 단계(S101)를 포함한다.
여기서, 접착필름(21)은 온도 100 ~ 120℃를 유지하는 부직포 합지 장치(300) 내에서 부직포(20a)와 함께 이동속도 5 ~ 7m/min로 이동하면서, 라미네이팅 방식으로 부직포(20a)에 접합 및 합지되어서 제 1 접착제층으로 된다. 또한, 제 1 접착제층의 성분은 부직포(20b)의 공극 사이사이에 함침되어 있을 수 있다.
또한, 제 1 공정(S100)은 부직포 가로 재단 단계(S102)를 포함할 수 있다.
부직포 가로 재단 단계(S102)에서는 상기 제 1 접착제층이 형성된 부직포(20b)를 상기 부직포(20b)의 길이 방향에 수직한 가로 방향(예: 부직포의 폭 방향)으로 재단하여서, 재단형의 부직포(20)를 만들게 된다.
즉, 상기 제 1 접착제층이 형성된 부직포(20b)는 부직포 합지 장치의 이후에 마련된 부직포 절단 장치(301)를 통해서 핫프레스 장치(303)에 맞는 규격으로 절단되어서, 재단형의 부직포(20)가 된다.
물론 목재 시트(10)도 목재 시트 절단 장치(302)를 통해서 핫프레스 장치(203)에 맞는 규격으로 절단되어 준비될 수 있다.
부직포 가로 재단 단계(S102)의 이후에는 핫프레스 단계(S103)가 이루어진다.
핫프레스 단계(S103)는 상기 재단형의 부직포(20), 상기 제 1 접착제층 및 목재 시트(10)에 열 및 압력을 가하여서, 부직포층, 제 1 접착제층 및 목재층을 포함한 복합 시트(P1)를 만드는 공정일 수 있다.
핫프레스 장치(203)는 작업대 위에 적층된 부직포층, 제 1 접착제층 및 목재층을 층 두께 방향으로 가압하면서 열을 전달하여 합지 또는 합체시킴으로써, 복합 시트(P1)를 만드는 장치일 수 있다.
핫프레스 장치(203)는 목재 시트(10)에 함유된 포름알데이트, 수분 등을 탄화에 의해 제거함으로써, 친환경적인 목재층을 갖는 복합 시트(P1)를 제조할 수 있다. 이러한 핫프레스 장치(203)는 부직포층, 제 1 접착제층 및 목재층을 온도 130 ~ 140℃ 조건에서 8 ~ 9분동안 가압하여, 부직포층, 제 1 접착제층 및 목재층이 서로 합지 또는 합체되게 한다. 이때, 제 1 접착제층의 접착제 성분은 부직포층 및 목재층의 조직 틈새에 균일하게 함침될 수 있다.
핫프레스 단계(S103) 이후에는 복합 시트(P1)를 세로 방향으로 재단하여 시트 분할 부품(P2,P3)을 만드는 길로틴 단계(S104)가 수행된다. 길로틴(guillotine)은 상기 복합 시트(P1)를 그의 길이에 비하여 폭이 좁은 형태의 시트 분할 부품(P2,P3)으로 가공하는 재단 장치(304)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 길로틴 단계(S104) 이후에는 상기 시트 분할 부품(P2,P3)을 서로 연결하면서 롤 형태의 복합 시트를 와인딩(winding)하는 핑거조인팅 단계(S105)가 진행된다. 핑거조인팅 단계(S105)는 통상적인 핑거조인팅 장치(305)에 의해 이루어진다.
핑거조인팅 단계(S105)에서는 동일 폭으로 재단되고, 핑거조인팅 될 수 있게 가공된 재단된 시트 분할 부품(P2,P3)이 핑거조인팅 장치(305)를 통해 서로 연결 및 연장된 후, 공급회수 장치(306)에 의해 와인딩된 롤 형태의 복합 시트(P)가 만들어진다.
이렇게 롤 형태의 복합 시트(P)는 샌딩 가공 장치(307)를 통해 제 1 샌딩 단계(S106)를 거치게 된다.
제 1 샌딩 단계(S106)에서는 롤 형태의 복합 시트(P)를 리와인딩(rewinding)하면서, 상기 복합 시트(P)의 목재층의 표면을 샌딩 방식으로 가공하게 된다. 이를 통해서 목재층의 두께가 미리 정한 수치로 정해지게 된다.
이후에는 목재층의 상부에 제 2 접착제를 리버스 방식으로 함침시키고, 이형지를 합지시키면서 롤 형태로 와인딩하는 리버스 함침 단계(S107)가 이루어진다.
도 1 또는 도 7을 참조하면, 리버스 함침 장치(308)는 복수 쌍의 피딩 롤(30,31)과, 피딩 롤(30,31)의 사이에 배치된 지지 롤(40)과, 지지 롤(40)을 기준으로 복합 시트(P)의 상부에 마련된 리버스 롤(50)과, 리버스 롤(50) 쪽으로 제 2 접착제를 공급하는 피더 탱크(60)를 포함할 수 있다. 리버스 함침 장치(308)의 후방으로는 챔버 구조의 가열 장치(309)가 배치될 수 있다. 도 7에서, 복합 시트(P)는 피딩 롤(30,31)에 의해 이송 방향(F)으로 이송된다. 또한, 리버스 롤(50)은 그의 롤 외주면에 기어치 형상을 구비하여 복합 시트(P)를 가압하면서 고르게 제 2 접착제를 복합 시트(P)에 함침시킬 수 있다.
이때, 리버스 롤(50)은 지지 롤(40)의 회전 방향 또는 복합 시트(P)의 이송 방향(F)의 반대 방향으로 회전(W)하면서, 피더 탱크(60)의 제 2 접착제를 복합 시트(P)에 함침시킴으로써, 복합 시트(P)의 목재층에 제 2 접착제가 매우 효율적으로 함침될 수 있다. 이런 경우, 제 2 접착제로서 목재층의 위에 형성되는 제 2 접착제층의 두께는 25 ~ 30㎛를 유지할 수 있게 된다.
또한, 리버스 함침 장치(308)의 내부에서 복합 시트(P)는 내부 온도 150 ~ 170℃의 열을 받으면서 이동속도 5 ~ 7m/min로 가열 장치(309)(도 1 참조)의 챔버를 통과한다.
이후, 가열 장치(309)의 챔버를 빠져나온 상기 복합 시트(P)는 이형지와 합지(Q1)되어 롤 형태로 만들어지고, 온도 70 ~ 80℃로 24시간 보관 장소(L)에서 숙성(aging)된다.
다시 도 6을 참조하면, 트림용 우드 포일의 제조방법의 제 1 공정(S100)은 이형지를 리와인딩(Q2)(도 1 참조)하면서 제 2 접착제층의 상부에 스프레이 코팅을 수행하고, 온도 70 ~ 80℃의 건조 챔버(311)를 통과한 후, 이형지와 함께 와인딩(Q3)하는 제 1 코팅 단계(S108)를 포함한다. 제 1 코팅 단계(S108)에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 스프레이 코팅장치(310) 및 건조 챔버(311)가 사용된다.
이를 통해서, 제 1 코팅층은 제 2 접착제층의 상부에서 두께 20 ~ 25㎛를 갖도록 형성되고, 복합 시트(P)와 함께 이동속도 5 ~ 7m/min로 이동하면서 온도 70 ~ 80℃ 열에 의해 건조된 후, 이형지에 의해 보호될 수 있다.
이후에는 제 1 코팅 단계(S108)의 이형지를 리와인딩(Q4)하면서 상기 제 1 코팅 단계(S108)에 의해 형성된 제 1 코팅층의 표면을 샌딩 방식으로 가공하는 제 2 샌딩 단계(S109)가 진행된다. 제 2 샌딩 단계(S109)도 해당 샌딩 가공 장치(312)를 통해 수행될 수 있다.
제 2 샌딩 단계(S109)를 거쳐서 샌딩된 상기 제 1 코팅층의 상부에는 제 2 코팅 단계(S110)에 의해서, 탑 클리어 스프레이 코팅으로 두께 7 ~ 11㎛의 제 2 코팅층이 형성된다. 제 2 코팅층도 탑 클리어 코팅장치(313)에 의해 만들어질 수 있다.
제 2 코팅층은 복합 시트(P)와 함께 이동속도 8 ~ 9m/min로 이동하면서 온도 70 ~ 80℃의 건조 챔버(314)를 통과한 후, 이형지와 함께 와인딩(Q5)된다.
아울러, 제 2 코팅 단계(S110) 이후에는 상기 이형지를 리와인딩(Q6) 후 보호필름(170)을 라미네이팅 방식으로 합지시켜서, 분리 가능한 상기 보호필름(170)이 제 2 코팅층의 상부에 구비되는 보호필름 합지 단계(S111)가 더 이루어진다.
보호필름 합지 단계(S111)는 도 1에 도시된 해당 합지 장치(315)에 의해 이루어질 수 있다.
위와 같은 공정을 통해 만들어진 우드 포일(100)은 부직포층, 제 1 접착제층, 목재층, 제 2 접착제층, 제 1 코팅층, 제 2 코팅층 및 보호필름을 포함하면서, 실제 목재의 표면 질감을 갖고 롤 형태로 감겨진 원단 제품일 수 있다.
도 8은 도 3에 도시된 우드 포일로 트림 부품을 제조하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 9 및 도 10은 도 8의 제조하는 공정에 의해 제작된 트림 부품의 도면 대용 사진들이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 트림용 우드 포일의 제조방법의 제 2 공정(S200)에서는 상기 보호필름을 포함한 우드 포일이 금형 내 포일 커팅 구조를 갖는 프리포밍 장치에 대응한 폭 사이즈로 재단되어서, 재단형의 우드 포일이 만들어지는 슬리팅 단계(S201)를 포함할 수 있다.
이처럼 트림 부품을 만드는 가공업체는 롤 형태로 준비된 우드 포일을 자동화 공정을 통해 재단하여 사용할 수 있음에 따라서 효율적인 제조 공정을 실현할 수 있다.
또한, 제 2 공정(S200)에는 상기 재단형의 우드 포일이 상기 금형 내에서 트림 부품 형상에 대응하여 가공되어서, 프리폼이 만들어지는 프리포밍 단계(S202)가 포함될 수 있다.
프리포밍 단계(S202)는 스위스 지케이 툴(GK TOOL)에서 개발한 금형 내 포일 커팅(In-mold Trimming) 장치를 이용하여 수행되거나, 기타 동일 기능의 금형 내 포일 커팅이 가능한 프리포밍 장치에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 프리포밍 장치는 오븐 구조로서 열을 가하여 재단형의 우드 포일을 구워서 프리폼을 만들고, 금형의 냉각 수단을 통해 상기 프리폼에 대한 냉각 처리를 수행함으로써, 프리폼의 형상을 고정시키는 장치를 의미할 수 있다.
또한, 제 2 공정(S200)에서 프리포밍 단계(S202) 이후에는 일종의 통상적인 후방 사출 공정과 같은 공법, 예컨대, 상기 프리폼의 위쪽(예: 후방)으로 상기 금형의 공동 내부에 플라스틱 기재를 주입하여 트림 부품을 완성하는 사출 단계(S203)(예: 후방 사출 공정)가 이루어질 수 있다.
이러한 사출 단계(S203)는 플라스틱 기재 성형과 동시에 함침 가공된 우드 포일의 스크랩(scrap) 부위를 절단하는 방식을 적용할 수 있음에 따라, 사람 손이 일일이 들어가는 고비용의 트리밍 후 공정을 없앨 수 있고, 공정수와 공정비용을 최소화할 수 있다.
도 9 및 도 10에 보이는 바와 같이, 위와 같은 제조방법으로 완성된 트림 부품(2,3)은 미려한 천연목 또는 집성목 혹은 집성 무늬목 등의 목재의 표면을 가지면서도 깨짐 등의 손상 없이 입체 형상을 구현할 뿐만 아니라, 수지 함침 고정에서 요구 표면 경도를 확보함으로써, 추가 표면 처리 공정 없이 그대로 자동차 부품으로 사용하거나 디자인 요구사양에 따라 원하는 두께를 갖도록 제작될 수 있다. 예컨대, 트림 부품은 독일 크라우스 마파이(kraus maffei) 회사의 CCM(clear coat molding)과 같은 공법과 용이하게 접목될 수 있으며, 이를 통해서 투명 폴리우레탄 코팅층(미 도시)을 더 가질 수 있다.
[부호의 설명]
2,3 : 트림 부품 10 : 목재 시트
20 : 부직포 100 : 우드 포일
110 : 부직포층 120 : 제 1 접착제층
130 : 목재층 140 : 제 2 접착제층
150 : 제 1 코팅층 160 : 제 2 코팅층
170 : 보호필름

Claims (10)

  1. 트림 부품을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 트림 부품의 원자재로서 얇은 시트 형태로 가공된 천연목 또는 집성목 목재 시트와 부직포를 포함한 복합 시트에 고분자 폴리머 접착제를 미리 정한 깊이로 균일하게 함침시키고, 샌딩 및 코팅을 통해 우드 포일을 롤 형태로 제조하는 공정을 포함하고,
    상기 복합 시트의 목재층의 상부에 대한 접착제의 함침이 리버스 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 우드 포일을 롤 형태로 제조하는 공정은,
    상기 목재 시트와 결합시킬 롤 형태의 부직포에 접착필름을 라미네이팅 방식으로 합지시켜서, 제 1 접착제층이 상기 부직포의 표면에 형성되는 부직포 라미네이팅 단계;
    상기 제 1 접착제층이 형성된 부직포를 상기 부직포의 길이 방향에 수직한 가로 방향으로 재단하여서, 재단형의 부직포를 만드는 부직포 가로 재단 단계;
    상기 재단형의 부직포, 상기 제 1 접착제층 및 상기 목재 시트에 열 및 압력을 가하여서, 부직포층, 제 1 접착제층 및 목재층을 포함한 복합 시트를 만드는 핫프레스 단계;
    상기 복합 시트를 세로 방향으로 재단하여 시트 분할 부품을 만드는 길로틴 단계;
    상기 시트 분할 부품을 서로 연결하면서 롤 형태의 복합 시트를 와인딩(winding)하는 핑거조인팅 단계;
    상기 롤 형태의 복합 시트를 리와인딩(rewinding)하면서, 상기 복합 시트의 목재층의 표면을 샌딩 방식으로 가공하는 제 1 샌딩 단계;
    상기 목재층의 상부에 제 2 접착제층을 리버스 방식으로 함침시키고, 이형지를 합지시키면서 롤 형태로 와인딩하는 리버스 함침 단계;
    상기 이형지를 리와인딩하면서 제 2 접착제층의 상부에 스프레이 코팅을 수행하고, 온도 70 ~ 80℃의 건조 챔버를 통과한 후, 이형지와 함께 와인딩하는 제 1 코팅 단계;
    상기 제 1 코팅 단계의 이형지를 리와인딩하면서 상기 제 1 코팅 단계에 의해 형성된 제 1 코팅층의 표면을 샌딩 방식으로 가공하는 제 2 샌딩 단계; 및
    상기 샌딩된 제 1 코팅층의 상부에 탑 클리어 스프레이 코팅을 수행하고, 온도 70 ~ 80℃의 건조 챔버를 통과한 후, 이형지와 함께 와인딩하는 제 2 코팅 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 리버스 함침 단계에서는,
    상기 리버스 방식으로 함침된 제 2 접착제층을 포함하는 복합 시트가 내부 온도 150 ~ 170℃의 가열 장치의 챔버를 이동속도 5 ~ 7m/min로 통과하는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열 장치의 챔버를 빠져나온 상기 복합 시트는 이형지와 합지되어 롤 형태로 만들어지고, 온도 70 ~ 80℃로 24시간 숙성(aging)되는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일의 제조방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 코팅 단계 이후에는,
    상기 이형지를 리와인딩 후 보호필름을 라미네이팅 방식으로 합지시켜서, 분리 가능한 상기 보호필름이 제 2 코팅층의 상부에 형성되게 하는 보호필름 합지 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보호필름을 포함한 우드 포일이 금형 내 포일 커팅 구조를 갖는 프리포밍 장치에 대응한 폭 사이즈로 재단되어서, 재단형의 우드 포일이 만들어지는 슬리팅 단계;
    상기 재단형의 우드 포일이 상기 금형 내에서 트림 부품 형상에 대응하게 가공되어서, 프리폼이 만들어지는 프리포밍 단계; 및
    상기 프리폼의 위쪽으로 상기 금형의 공동 내부에 플라스틱 기재를 주입하여 트림 부품을 완성하는 사출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일의 제조방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 트림용 우드 포일.
  8. 2 ~ 3.5㎜의 두께를 갖는 부직포층;
    상기 부직포층에 함침되어 있고, 30 ~ 35㎛의 두께를 갖는 제 1 접착제층;
    상기 제 1 접착제층에 합지되어 있고, 천연목 또는 집성목 목재로서 0.15 ~ 0.3㎜의 두께를 갖는 목재층;
    상기 목재층에 함침되어 있고, 25 ~ 30㎛의 두께를 갖는 제 2 접착제층;
    상기 제 2 접착제층의 위에 무광 또는 유광으로 코팅된 제 1 코팅층; 및
    상기 제 1 코팅층의 위에 탑 클리어 코팅된 제 2 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 코팅층의 상부에는 분리 가능한 보호필름이 더 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 부직포층, 제 1 접착제층, 목재층, 제 2 접착제층, 제 1 코팅층, 제 2 코팅층 및 보호필름을 포함한 우드 포일은 실제 목재의 표면 질감을 갖고 롤 형태로 감겨진 원단 제품인 것을 특징으로 하는 트림용 우드 포일.
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