KR101968649B1

KR101968649B1 - 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버와 그 제조방법

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Publication number: KR101968649B1
Application number: KR1020180085423A
Authority: KR
Inventors: 전명옥; 서민석; 이진세; 정동성
Original assignee: 현대합성공업 주식회사; 주식회사 세운아이엔티
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2019-04-16

Abstract

본 발명은 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 소음(noise), 진동(vibration), 불쾌감(harshness)의 NVH 성능 및 내구성을 개선하기 위해 PET와 PP와 GF를 니들펀칭한 혼방원단 및 PET를 공급하여 이루어지는 경량화 소재와, PET 층 사이에 PPGF 혼방원단 공급해 경량화 및 트리밍부에서의 유리섬유 이탈을 막아 유리섬유에 의한 분진을 개선하고 중량과 원가를 절감하며 PET 층과 PPGF 혼방원단 사이에 타공 PP 필름을 공급하여 접합성능을 유지하는 동시에 후방사출시에 인써트성형한 후 언더커버 표면에 테두리 및 마운팅 좌면 부위만 국부적으로 추가 사출함으로써 추가적인 강성을 제공하는 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버와 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 PET 외피층과 상부 PP 필름, PPGF 혼방원단, 하부 PP 필름 및 PET 내피층으로 이루지며 핫프레스에 의해 성형되어 일체형이 되도록 하되;
상기 PET 외피층과 PET 내피층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)로 이루어지며 200∼400gsm(g/㎡)으로 이루어지는 것을 포함하고, 상기 PPGF 혼방원단은 유리섬유 길이를 80∼100mm의 장섬유를 이용하여 상기 PET 외피층과 PET 내피층의 사이에서 외측으로 유리섬유가 유출되지 않는 심도 깊이를 설정하며,
상기 상, 하부 PP 필름에는 타공이 일정한 간격에 형성되어 있도록 하고,
핫프레스를 예열한 후 냉간에 의해 성형하는 언더커버와;
상기 언더커버를 후방사출기에서 후방 인써트 보강부를 인써트 성형한 후 언더커버 표면에 테두리 및 마운팅 좌면 부위만 국부적으로 추가 사출부를 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버와 그 제조방법{Rear Injection Under-Cover for Vehicles to Improve Durability and Its Manufacturing Method}

본 발명은 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 소음(noise), 진동(vibration), 불쾌감(harshness)의 NVH 성능 및 내구성을 개선하기 위해 PET와 PP와 GF를 니들펀칭한 혼방원단 및 PET를 공급하여 이루어지는 경량화 소재와, PET 층 사이에 PPGF 혼방원단 공급해 경량화 및 트리밍부에서의 유리섬유 이탈을 막아 유리섬유에 의한 분진을 개선하고 중량과 원가를 절감하며 PET 층과 PPGF 혼방원단 사이에 타공 PP 필름을 공급하여 접합성능을 유지하는 동시에 후방사출시에 인써트성형한 후 언더커버 표면에 테두리 및 마운팅 좌면 부위만 국부적으로 추가 사출함으로써 추가적인 강성을 제공하는 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 주행할 때 차체가 대기중의 공기와 충돌하게 됨으로써, 저항을 받게 되는데 이러한 저항을 공기저항력이라 하며, 상기 공기저항력은 크게 항력과 양력으로 구분된다.

여기서, 항력이란 주행 중에 공기와 직접 충돌되는 차체가 주행의 반대방향으로 받는 저항력을 말하고, 양력이란 주행중의 차체 상부와 하부에서 발생되는 압력차이로 차체가 뜨게 되는 현상을 말한다.

따라서, 자동차 개발 초기단계에서 이러한 공기저항력을 최대한 저감시키고자 목표 공기저항계수를 정해놓고 그 목표를 달성하기 위해 어려 차례의 시뮬레이션과 풍동실험을 수행하면서 차체 형상을 결정한다.

한편, 기본적인 차체 형상이 결정된 다음에도 항력과 양략을 저감시킴으로써 공력 성능을 향상시키기 위한 여러 가지수단이 제공되는데, 그 중의 하나가 차량의 엔진룸 하부에 설치되는 언더커버이다.

이러한 언더커버는 주행 시, 노면 소음 등의 소음이 엔진룸과 대시 널을 통해 실내로 전달되는 것을 방지하는 동시에, 엔진룸의 부품들이 외부 먼지 드응로 오염되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키고, 공기역학(aerodynamic) 성능을 향상시키게 된다.

부가적으로, 자동차 바닥면에 장착되는 플로어 언더커버는 엔진 또는 트렌스미션 및 쿨링팬 등의 저부에 설치되어 외부에서 가해지는 충격으로부터 엔진 및 트랜스미션을 보호함은 물론, 주행시 엔진 또는 트랜스미션으로부터 발생되는 소음이 외부로 방출되는 것을 방지하며, 외부로부터 자동차 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

그러나, 종래의 언더커버는 공기가 고속으로 유입될 경우, 유입된 공기가 차량의 하부 후방으로 바로 배출되지 않고, 전륜 양측에 개구된 부분으로 분산 배출되어 유동손실을 발생시키고, 이로 인해, 차량의 주행 중, 전체적인 공기저항이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 공기저항은 차량의 공력성능을 저하시키게 됨으로써, 쿨링 항력(Cooling Darg)이 증가되어 공연비가 증가하고, 엔진룸에서 발생된 열이 원활히 배출되지 않아 열해로 인해 각종 부품들의 내구성이 저하되는 문제점도 발생한다.

그리고 종래에는 플로어 언더커버의 소재로 GMT(Glass fiber Mat Thermoplastic)를 사용하였는데, GMT 시트란 폴리프로필렌(polyethylene) 수지와 유리섬유 매트 강화재로 이루어진 판상 형태의 복합 소재를 말하는 것으로서, 열가소성 수지를 매트릭스(Matrix)로 하고 그 사이에 유리섬유 패트를 강화시킨 시트 형태의 중간 완제품을 의미한다.

이와 같은 GMT는 플라스틱의 경량성과 강화재의 기계적 물성을 모두 갖는 부품 성형용 복합 재료로서, 매트릭스 수지와 강화재의 적절한 조합에 의해 원하는 물성을 비교적 저렴하게 얻을 수 있다는 장점이 있지만, GMT 소재는 기공을 가지지 않으며 부위에 따라 두께를 상이하게 제조하기가 불가능하므로 흡음 성능이 거의 없고, 압축 및 사출성형방법에 의해 제조됨에 따라 일체형 풀 언더커버를 구현하기가 불가능한 단점이 있으며, 소재 자체가 가지는 밀도가 높기 때문에 차량의 전체 중량을 증대시키는 문제점이 있다.

종래의 일반적인 차량용 언더버커는 유리섬유와 폴리프로필렌을 혼합 또는 혼련하여 시트 형태로 성형한 커버본체와, 커버본체의 상면에 적층되고 난연발수 부직포로 이루어진 적층재, 커버본체의 하면에 적층되고 니들부직포로 이루어진 적층재로 구성하여 수지의 별도 사출물로 조립하는 방식을 통해 구성된다.

상기 언더커버는 배기관의 온도는 대략 700∼800℃에 이르기 때문에 통상적인 폴리프로필렌 수지 사출물의 경우 열변형을 벗어날 수 없고, 이를 개선하기 위한 현재 방편으로는 내열성을 갖는 재료를 언더커버에 덧대는 정도에 국한되어 있지만, 이 또한 원가상승, 중량증대와 같은 부수적인 차량 성능 저해요인이 되므로 개선이 필요한 실정이다.

상기의 언더커버에 사용되는 유리섬유는 분진이 발생하는데, 작업시 언더커버 트리밍부에 의해 유리섬유 이탈시 발생하는 분진으로 작업자의 피부에 안착되어 홍조 또는 피부 트러블이 발생하는 문제가 있다.

이에 언더커버의 제조시 유리섬유 사용에 따른 분진 발생을 최소화하고, 흡음성능을 향상시키며, 중량을 줄여 원가가 절감되는 언더커버를 제공하는 것이다.

한편, 종래 PET 계열의 소재 사이에 열압착에 의한 박리를 방지할 목적으로 PP 시트를 적용함으로써 열압착되면서 PP 시트가 용융되며 PET 계열을 융착시켜 박리를 방지할 수 있도록 하는 기능을 제공하였으나, 이러한 종래의 기술은 박리를 방지하는 목적의 달성이 이루어지는 반면, PET 계열의 소재를 PP 시트가 용융되면서 차단하므로 흠음 성능의 저하를 발생하는 원인이 되어 흡음 성능을 제공하는 것이 어려운 결점이 있었다.

[문헌 1] 특허공개번호 제2013-0107627호(2013. 10. 02. 공개) [문헌 2] 특허등록번호 제1818050호(2018. 01. 10. 등록) [문헌 3] 특허등록번호 제1821499호(2018. 01. 17. 등록) [문헌 4] 특허등록번호 제1788134호(2017. 10. 13. 등록)

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, PET 및 PP와 GF를 니들펀칭한 원단에 PET를 공급한 원단으로 이루어진 경량화 소재를 냉간성형함으로써 유리섬유의 작업에 따른 분진 및 이탈을 방지하여 분진이 발생하지 않도록 하고, 보강 사출부재와 함께 후방사출기에서 인서트 성형한 언더커버 표면에 RIB 및 MTG 좌면 부위를 국부적으로 추가 사출하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 언더커버가 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트 : polyethylene terephthalate)와 PPGF 혼방원단 및 PET로 이루어지는 원단 구성을 하고, 이들을 니들펀칭에 의해 펀칭한 후 핫프레스를 통하여 프레스성형 및 냉간성형 함으로써 유리섬유의 작업에 따른 분진 및 이탈을 방지하여 분진이 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 언더커버가 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트 : polyethylene terephthalate)와 PPGF 혼방원단 및 PET로 이루어지는 원단 구성을 하고, 이들의 사이에 타공된 PP를 공급한 후 금형을 예열 및 냉간성형 함으로써 유리섬유의 작업에 따른 분진 및 이탈을 방지하여 분진이 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 차량의 소음(noise), 진동(vibration), 불쾌감(harshness)의 NVH 성능을 개선하기 위해 PET 층 사이에 PPGF 혼방원단를 공급하여 니들펀칭하거나, 타공된 PP 필름을 공급함으로써 경량화를 위한 중량과 원가를 절감하며 흡음성능이 향상되는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 경량화 소재가 단독으로 구현할 수 없는 구조를 언더커버 원단 상측에 보강사출부재를 후방 사출하거나, 밸브게이트(핀포인트)를 적용하여 국부적으로 해당 부분 포인트만 성형함으로써 중량을 줄이면서도 강성을 요하는 부분에서 내구성을 만족시키는 것을 목적으로 한다.

삭제

본 발명은 PET 외피층과 상부 PP 필름, PPGF 혼방원단, 하부 PP 필름 및 PET 내피층으로 이루지며 핫프레스에 의해 성형되어 일체형이 되도록 하되;

상기 PET 외피층과 PET 내피층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)로 이루어지며 200∼400gsm(g/㎡)으로 이루어지는 것을 포함하고, 상기 PPGF 혼방원단은 유리섬유 길이를 80∼100mm의 장섬유를 이용하여 상기 PET 외피층과 PET 내피층의 사이에서 외측으로 유리섬유가 유출되지 않는 심도 깊이를 설정하며,

상기 상, 하부 PP 필름에는 타공이 일정한 간격에 형성되어 있도록 하고,

핫프레스를 예열한 후 냉간에 의해 성형하는 언더커버와;

상기 언더커버를 후방사출기에서 후방 인써트 보강부를 인써트 성형한 후 언더커버 표면에 테두리 및 마운팅 좌면 부위만 국부적으로 추가 사출부를 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 것이다.

삭제

본 발명은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 PET 외피층과 PET 내피층이 각각 28㎛의 원사를 제공하여 3mm의 두께와 300gsm을 갖도록 공급하고, 상기 PET 외피층과 PET 내피층의 사이에 28㎛의 원사를 제공하여 9mm의 두께로 이루어지며 800gsm을 갖는 유리섬유복합시트를 공급하되;

상기 PET 외피층과 PPGF 혼방원단의 사이에 타공된 PP 필름으로 이루어진 상부 PP 필름을 공급하고, 상기 PPGF 혼방원단과 PET 내피층의 사이에 타공된 PP 필름으로 이루어진 하부 PP 필름을 공급하는 원단 공급단계;

핫프레스의 온도가 180∼220℃를 유지하도록 70∼80초간 예열하는 핫프레스 예열단계;

핫프레스를 이용해 예열한 후에는 냉간프레스 성형하는 것으로, 냉간금형의 금형온도를 15∼20℃를 유지하며 90∼110초의 냉간시간을 유지함으로써 언더커버의 성형을 완료하는 냉간 성형단계;

후방사출기의 금형에 언더커버를 공급해 PE, PP, PET, GP 중 어느 하나로 이루어진 합성수지를 용융시켜후방 인서트 보강부와 추가 사출부 중 어느 하나를 인써트 성형하는 후방사출 성형단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 PET 및 PP와 GF를 니들펀칭한 원단에 PET를 공급한 원단으로 이루어진 경량화 소재를 냉간성형함으로써 유리섬유의 작업에 따른 분진 및 이탈을 방지하여 분진이 발생하지 않도록 하는 작업성능의 향상과, 보강 사출부재와 함께 후방사출기에서 인서트 성형한 언더커버 표면에 RIB 및 MTG 좌면 부위를 국부적으로 추가 사출하는 것을 통해 강도를 보강해 강성을 향상시키는 후방사출 언더커버를 제공하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 언더커버가 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트 : polyethylene terephthalate)와 PPGF 혼방원단 및 PET로 이루어지는 원단 구성을 하고, 이들을 니들펀칭에 의해 펀칭한 후 핫프레스를 통하여 프레스성형 및 냉간성형 함으로써 유리섬유의 작업에 따른 분진 및 이탈을 방지하여 분진이 발생하지 않도록 하는 작업성능의 향상 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 언더커버가 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트 : polyethylene terephthalate)와 PPGF 혼방원단 및 PET로 이루어지는 원단 구성을 하고, 이들의 사이에 타공된 PP를 공급한 후 금형을 예열 및 냉간성형 함으로써 유리섬유의 작업에 따른 분진 및 이탈을 방지하여 분진이 발생하지 않도록 하는 작업성능의 향상 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 차량의 소음(noise), 진동(vibration), 불쾌감(harshness)의 NVH 성능을 개선하기 위해 PET 층 사이에 PPGF 혼방원단를 공급하여 니들펀칭하거나, 타공된 PP 필름을 공급함으로써 경량화를 위한 중량과 원가를 절감하며 PP 필름이 삽입됨에도 고주파 NVH 성능을 개선하며, 흡음성능이 향상되는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 경량화 소재가 단독으로 구현할 수 없는 구조를 언더커버 원단 상측에 보강사출부재를 후방 사출하거나, 벨브게이트(핀포인트)를 적용하여 국부적으로 해당 부분 포인트만 성형함으로써 중량을 줄이면서도 강성을 요하는 부분에서 내구성을 만족시켜 제품의 처짐을 방지하는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 후방사출 언더커버의 원단을 분리한 상태의 단면도
도 2 는 본 발명의 후방사출 언더커버 원단을 결합해 니늘펀칭한 상태의 단면도
도 3 은 본 발명의 후방사출 언더커버 원단에 대한 다른 실시예를 분리한 상태의 단면도
도 4 는 본 발명의 후방사출 언더커버 원단에 대한 다른 실시예를 결합한 상태의 단면도
도 5 는 본 발명의 타공 PP 필름에 대한 요부확대 평면도
도 6 은 본 발명의 경량화 소재를 냉간성형하는 과정을 나타낸 개략도
도 7 은 본 발명의 경량화 소재에 대한 사출상태 평면도
도 8 은 본 발명의 후방 인서트 보강부에 대한 성형상태 요부확대 평면도
도 9 는 본 발명의 추가 사출부에 대한 성형상태 요부확대 단면도
도 10 은 본 발명의 언더커버에 대한 국부 인써트 성형상태 평면도
도 11은 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면을 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 후방사출 언더커버의 원단을 분리한 상태의 단면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 후방사출 언더커버 원단을 결합해 니늘펀칭한 상태의 단면도를 나타낸 것이다.

차량의 소음(noise), 진동(vibration), 불쾌감(harshness)의 NVH 성능을 개선하기 위해 부직포의 하측으로 통상적이거나 타공된 것 중 어느 하나로 이루어진 PP 필름, PP와 GP를 혼방하여 니들펀칭한 PPGP 혼방원단을 공급함으로써 경량화를 위한 중량과 원가를 절감하며 고주파 NVH(소음) 성능을 개선하며, 흡음성능이 향상되는 효과 및 처짐성 개선을 통한 강성 향상를 제공기 위한 후방사출 언더커버(10)를 제공하는 것이다.

본 발명의 언더커버(10)는 크게 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)으로 이루어지며, 상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)을 니들펀칭(50a)에 의해 서로 결속되어 일체형이 되도록 하는 것이다.

상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)로 이루어지고 4∼12 데니아의 원사 두께를 제공하여 200∼400gsm(g/㎡)으로 이루어지며, 1∼5mm의 두께를 갖도록 성형하는 것이 바람직하다.

상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)이 200gsm 이하가 되는 경우 NVH 성능이 크게 저하되는 단점과 결합력이 저하되는 단점이 발생하며,

상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)이 400gsm 이상이 되는 경우 NVH 성능이 크게 개선되지 않는 단점과 결합력이 향상되지 않는 단점이 발생하므로 바람직하게는 300gsm으로 이루어지는 것이다.

상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)이 1mm 이하가 되는 경우 NVH 성능이 크게 저하되는 단점과 결합력이 저하되는 단점이 발생하며,

상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)이 5mm 이상이 되는 경우 NVH 성능이 크게 개선되지 않는 단점과 결합력이 향상되지 않는 단점이 발생하므로 바람직하게는 3mm의 두께로 이루어지는 것이다.

본 발명의 PPGF 혼방원단(30)은 6∼20㎛의 원사두께로 이루어지고, 유리섬유의 길이를 80∼100mm의 장섬유를 이용하여 상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)의 사이에서 니들펀칭(50a)을 수행할 때 니들에 의해 외측으로 유리섬유가 유출되지 않는 심도 깊이를 높게 설정하는 것이다.

상기 유리섬유의 길이가 80mm 이하인 경우에는 단섬유에 가까워질수록 니들에 의한 외측으로 분리되거나 분진의 발생량이 상승되므로 배척하며,

유리섬유의 길이가 100mm 이상인 경우에는 너무 장섬유로 공급되어 균일한 두께의 유지와 같은 평량의 제공이 어렵고 결속력이 저하되는 단점이 있으므로 바람직하게는 90mm의 길이를 유지하는 것이다.

상기 PPGF 혼방원단(30)은 500∼1,000gsm으로 이루어지며, 6∼12mm의 두께를 갖도록 성형하는 것이 바람직하다.

상기 PPGF 혼방원단(30)은 500gsm 이하가 되는 경우 NVH 성능이 크게 저하되는 단점과 결합력이 저하되는 단점이 발생하며,

상기 PPGF 혼방원단(30)은 1,000gsm 이상이 되는 경우 NVH 성능이 크게 개선되지 않는 단점과 결합력이 향상되지 않는 단점이 발생하므로 바람직하게는 750gsm으로 이루어지는 것이다.

상기 PPGF 혼방원단(30)은 6mm 이하가 되는 경우 NVH 성능이 크게 저하되는 단점과 결합력이 저하되는 단점이 발생하며,

상기 PPGF 혼방원단(30)은 12mm 이상이 되는 경우 NVH 성능이 크게 개선되지 않는 단점과 결합력이 향상되지 않는 단점이 발생하므로 바람직하게는 9mm의 두께로 이루어지도록 함으로써 PPGF 혼방원단(30)의 장섬유 길이에 대비해 심도를 낮게 유지하는 것을 통하여 유리섬유가 유출되는 것을 방지하게 된다.

도 3은 본 발명의 후방사출 언더커버 원단에 대한 다른 실시예를 분리한 상태의 단면도이고, 도 4 는 본 발명의 후방사출 언더커버 원단에 대한 다른 실시예를 결합한 상태의 단면도, 도 5는 본 발명의 타공 PP 필름에 대한 요부확대 평면도를 나타낸 것이다.

본 발명의 언더커버(10)는 크게 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)으로 이루어지며, 상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)의 사이에 일반 시트형과 타공(22) 형중 어느 하나의 형태를 제공하고, 상기 타공(22) 형은 일정한 간격으로 천공된 상, 하부 PP 필름(50, 51)을 공급해 서로 접합되어 일체형이 되도록 하는 것이다.

상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)로 이루어지며 20∼35㎛의 원사 두께를 제공하여 200∼400gsm(g/㎡)으로 이루어지며, 1∼5mm의 두께를 갖도록 성형하는 것이 바람직하다.

본 발명의 PPGF 혼방원단(30)은 20∼32㎛의 원사 두께를 갖는 유리섬유의 길이를 80∼100mm의 장섬유를 직용하여 상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)의 사이에서 상, 하부 PP 필름(50, 51)을 이용한 프레스 성형시 외측으로 유리섬유가 유출되지 않는 심도 깊이를 높게 설정하는 것이다.

상기, 상, 하부 PP 필름(50, 51)은 30∼100gsm이 되도록 하며, 0.1∼0.3mm의 두께가 되도록 하고, 일정한 간격으로 형성되는 타공(22)의 지름은 4∼6mm, 간격은 5∼9mm가 되도록 하는 것이다.

상기 상, 하부 PP 필름(50, 51)이 30gsm 이하가 되는 경우 접합성능이 향상되는 반면에 NVH 성능이 크게 저하되는 단점이 발생하며,

상기 상, 하부 PP 필름(50, 51)이 100gsm 이상이 되는 경우 NVH 성능이 크게 개선되지 않는 단점과 결합력이 향상되지 않는 단점이 발생하므로 바람직하게는 70gsm으로 이루어지는 것이다.

상기 상, 하부 PP 필름(50, 51)이 0.1mm 이하가 되는 경우 접합성능과 NVH 성능이 크게 저하되는 단점이 발생하며,

상기 상, 하부 PP 필름(50, 51)이 0.3mm 이상이 되는 경우 접합성능이 향상되기는 하지만 NVH 성능이 크게 개선되지 않는 단점과 타공(22)이 막혀 NVH 성능을 기대할 수 없는 단점이 발생하므로 바람직하게는 0.2mm의 두께로 이루어지도록 함으로써 타공(22)이 성형 후에도 어느 정도의 크기로 일정하게 유지하도록 함으로써 NVH 성능을 유지 또는 향상시키도록 하는 것이다.

도 6은 본 발명의 경량화 소재를 냉간성형하는 과정을 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명의 경량화 소재에 대한 사출상태 평면도를 나타낸 것이다.

PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)을 니들펀칭(50a)에 의해 일체형의 원단이 되도록 결속한 후에는 언더커버(10)로 냉간성형하는 것이다.

상기 언더커버(10)의 성형은 핫프레스(60)의 온도가 180∼220℃를 유지하도록 70∼80초간 예열하고, 니들펀칭(50a)한 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)을 예열된 핫프레스(60)에 공급해 15∼20℃가 되도록 냉간해 90∼110초간 냉간성형하는 것이다.

상기 핫프레스(60)의 온도가 180℃ 이하인 경우 서로 결합력이 저하되어 인장강도 등의 강성이 낮아지는 단점이 있고, 220℃ 이상인 경우 너무 용융되어 외관 품질의 유지가 이루어지지 않는 단점이 있으므로 바람직하게는 200℃가 되도록 가열해 냉각성형 하는 것이다.

상기 핫프레스(60)의 냉간성형 시간이 90초 이하인 경우에는 서로 결합력이 저하되어 인장강도 등의 강성이 낮아지는 단점이 있고, 110초 이상인 경우에는 너무 용융되어 외관품질의 유지가 이루어지지 않는 단점이 있으므로 바람직하게는 100초간 냉간성형 하는 것이다.

핫프레스(60)를 이용해 예열한 후에는 냉간 프레스성형하는 것으로, 핫프레스(60)의 금형온도를 180∼220℃를 유지하며 70∼80초의 성형시간을 유지함으로써 언더커버(10)의 성형을 완료하는 것이다.

상기 핫프레스(60)의 금형온도가 180℃ 이하와 70초 이하의 성형시간으로 유지되는 경우 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)의 결합력이 약해지는 단점이 있으며, 핫프레스(60)의 금형온도가 220℃이하와, 80초 이상의 성형시간으로 유지되는 경우 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)의 결합력이 강해지는 단점이 있으나 외관품질의 유지가 어려워지는 단점이 있으므로 바람직하게는 핫프레스(60)의 금형온도를 20℃에서 100초간 성형하는 것이다.

상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)은 니들펀칭(50a)을 통해 일체형태가 되도록 결합함으로써 겹분리 현상을 방지하고 박리현상이 발생하지 않도록 하며 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)으로 인한 처짐현상을 개선하는 것을 통하여 NVH 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)을 니들펀칭(50a)으로 일체형태가 되도록 가공한 상태에서 핫프레스(60)를 통하여 프레스성형하는 언더커버(10)의 두께는 테두리부 및 마운팅 좌면 외 강성을 요구하는 부분은 1.0∼3.0mm의 두께가 되도록 하고, NVH 성능을 만족하기 위한 두께는 2∼5mm의 범위가 되도록 성형하는 것이다.

또한, 본 발명은 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)의 사이에 타공(22)이 형성된 상, 하부 PP 필름(50, 51)을 삽입하여 각 층의 원단이 되도록 성형한 후에는 언더커버(10)로 사출 성형하는 것이다.

상기 언더커버(10)의 사출은 핫프레스(60)의 온도가 180∼220℃를 유지하도록 70∼80초간 예열하고, PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)의 사이에 상, 하부 PP 필름(50, 51)이 삽입된 원단을 예열된 핫프레스(60)에 공급하는 것이다.

상기 핫프레스(60)의 온도가 190℃ 이하인 경우 서로 결합력이 저하되어 인장강도 등의 강성이 낮아지는 단점이 있고, 220℃ 이상인 경우 너무 용융되어 외관 품질의 유지가 이루어지지 않는 단점이 있으므로 바람직하게는 200℃가 되도록 가열해 사출성형하는 것이다.

상기 핫프레스(60)의 사출성형 시간이 70초 이하인 경우에는 서로 결합력이 저하되어 인장강도 등의 강성이 낮아지는 단점이 있고, 80초 이상인 경우에는 너무 용융되어 외관품질의 유지가 이루어지지 않는 단점이 있으므로 바람직하게는 75초간 사출성형하는 것이다.

핫프레스(60)를 이용해 사출성형한 후에는 냉간 프레스성형하는 것으로, 핫프레스(60)의 금형온도를 15∼20℃를 유지하며 90∼110초의 성형시간을 유지함으로써 언더커버(10)의 성형을 완료하는 것이다.

상기 핫프레스(60)의 금형온도가 15℃ 이하와 100초 이하의 성형시간으로 유지되는 경우 상, 하부 PP 필름(50, 51)이 먼저 용융되면서 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40) 간의 결합력이 약해지는 단점이 있으며, 핫프레스(60)의 금형온도가 22℃ 이상과, 110초 이상의 성형시간으로 유지되는 경우 상, 하부 PP 필름(50, 51)이 먼저 용융되면서 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40) 간의 결합력이 강해지는 단점이 있으나 외관품질의 유지가 어려워지는 단점이 있으므로 바람직하게는 핫프레스(60)의 금형온도를 20℃에서 100초간 성형하는 것이다.

상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)은 상, 하부 PP 필름(50, 51)의 용융을 통해 일체형태가 되도록 결합함으로써 겹분리 현상을 방지하고 박리현상이 발생하지 않도록 하며 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)으로 인한 처짐현상을 개선하는 것을 통하여 NVH 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)의 사이에 상, 하부 PP 필름(50, 51)을 공급한 상태에서 핫프레스(60)를 통하여 프레스성형하는 언더커버(10)의 두께는 테두리부 및 마운팅 좌면 외 강성을 요구하는 부분은 1.0∼3.0mm의 두께가 되도록 하고, NVH 성능을 만족하기 위한 두께는 2∼5mm의 범위가 되도록 성형하는 것며, 타공(22)의 지름이 4∼6mm가 되어 프레스성형이 종료된 이후에도 막히지 않고 타공(22)이 유지되도록 함으로써 NVH 성능을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

도 8은 본 발명의 후방 인서트 보강부에 대한 성형상태 요부확대 평면도이고, 도 9는 본 발명의 추가 사출부에 대한 성형상태 요부확대 단면도, 도 10은 본 발명의 언더커버에 대한 국부 인써트 성형상태 평면도를 나타낸 것이다.

PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)을 니들펀칭(50a)하여 금형의 내부에 공급한 상태와;

PET 외피층(20)과 타공(22)이 형성된 상부 PP 필름(50), PPGF 혼방원단(30), 하부 PP 필름(51) 및 PET 내피층(40)을 금형의 내부에 공급한 상태에서 후방 인서트 보강부(100)와 추가 사출부(110)를 국부적으로 더 성형하는 후방사출 언더커버(10)로 냉간성형 하는 것이다.

상기 후방사출 언더커버(10)의 냉간성형은, 핫프레스(60)의 금형온도를 15∼20℃를 유지하며 90∼110초의 성형시간을 유지함으로써 후방사출 언더커버(10)의 성형을 완료하는 것이다.

상기 핫프레스(60)의 금형온도가 15℃ 이하와 90초 이하의 성형시간으로 유지되는 경우 PP 외피층(20)이 먼저 용융되면서 PPGF 혼방원단(30) 간의 결합력이 약해지는 단점이 있으며, 핫프레스(60)의 금형온도가 20℃ 이상과, 110초 이상의 성형시간으로 유지되는 경우 PP 필름(30)이 먼저 용융되면서 유리섬유 PPGF 혼방원단(30) 간의 결합력이 강해지는 단점이 있으나 외관품질의 유지가 어려워지는 단점이 있으므로 바람직하게는 핫프레스(60)의 금형온도를 20℃에서 100초간 성형하는 것이다.

상기 PPGF 혼방원단(30)은 PET(20, 40)와 PP 필름(50, 51)의 용융을 통해 일체형태가 되도록 결합함으로써 겹분리 현상을 방지하고 박리현상이 발생하지 않도록 하며 NVH 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 PPGF 혼방원단(30)은 PP 필름(50, 51)과 일체형태가 되도록 결합함으로써 겹분리 현상을 방지하고 소재간 박리 강도를 만족시킬 수 있게 되며 중심부의 두께는 제품의 처짐현상을 방지하는 강성을 향상시키는 역할과 NVH 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

특히, 후방사출 언더커버(10)를 공급해 후방 인서트 보강부(100)와 추가 사출부(110) 중 어느 하나를 인써트 성형하는 것을 통하여 PP 필름(50, 51), PET(20, 40), PPGF 혼방원단(30)이 위치하게 되면서 이중 사출성형됨으로써 경량화 소재의 중량을 줄이면서도 강성을 요구하는 부분에서 내구성을 만족하는 동시에 처짐을 방지하는 강성이 크게 향상되는 효과를 제공하는 것이다.

상기 PET(20, 40)와 PP 필름(20), PPGF 혼방원단(30)을 공급한 상태에서 후방사출기에서 인서트한 후 언더커버(10) 표면에 후방 인서트 보강부(100)와 추가 사출부(110) 중 어느 하나를 성형하는 과정을 통하여 제공되는 두께는 테두리부(RIB) 및 마운팅(MTG) 좌면 외 강성을 요구하는 부분은 1.0∼3.0mm의 두께가 되도록 국부적으로 추가 사출되도록 하고, NVH 성능을 만족하기 위한 두께는 2∼5mm의 범위가 되도록 성형하는 것며, 타공(22)의 지름이 4∼6mm가 되어 프레스성형이 종료된 이후에도 막히지 않고 타공(22)이 유지되도록 함으로써 NVH 성능을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 언더커버(10)를 냉간 성형한 후에는 도 8과 같이 핫프레스(60)의 금형에 공급한 상태에서 후방 인서트 보강부(100)가 언더커버(10)의 하측과 하측으로 노출되면서 일체형으로 후방 사출하는 것이 가능하며, 도 9에 도시한 바와 같이 추가 사출부(110)를 국부적으로 보강할 필요가 있는 부분에 후방 사출함으로써 성형하는 것과, 상기 언더커버(10)를 공급한 상태에서 후방 인서트 보강부(100)와 추가 사출부(110)를 모두 성형하는 것을 선택할 수 있으므로 후방 인서트 보강부(100)를 통해 원하는 부분을 보강하는 효과와, 언더커버(10) 표면 추가 사출부(110)가 테두리부 및 마운팅 좌면 부위만 국부적으로 추가 사출을 통하여 굴곡강도를 개선함으로써 강성을 크게 향상시키는 효과를 제공하는 것이다.

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

가. 원단 공급단(S10)

폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)이 각각 4∼12 데니아의 원사 두께를 제공하여 3mm의 두께와 300gsm을 갖도록 공급하고, 상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)의 사이에 6∼20㎛의 원사 두께를 제공하여 9mm의 두께로 이루어지며 500gsm을 갖는 PPGF 혼방원단(30)를 공급하는 것이다.

나. 니들펀칭 결속단계(S20)

상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30) 및 PET 내피층(40)을 공급하면서 니들펀칭(50a)을 통하여 서로 일체형이 되도록 결속하는 것이다.

다. 핫프레스 예열단계(S30)

핫프레스(60)의 온도가 180∼220℃를 유지하도록 70∼80초간 예열하는 것이다.

라. 냉간 성형단계(S40)

핫프레스(60)를 이용해 예열한 후에는 냉간프레스 성형하는 것으로, 냉간금형의 금형온도를 15∼20℃를 유지하며 90∼110초의 냉간시간을 유지함으로써 언더커버(10)의 성형을 완료하는 것이다.

마. 후방사출 성형단계(S50)

후방사출기의 금형에 언더커버(10)를 공급해 PE, PP, PET, GP 중 어느 하나로 이루어진 합성수지를 용융시켜후방 인서트 보강부(100)와 추가 사출부(110) 중 어느 하나를 인써트 성형하는 것이다.

상기 언더커버(10)를 공급해 인써트 보강부(100)를 일체형으로 감싸도록 인써트 성형하거나, 언더커버(10)의 표면에 추가 사출부(110)를 성형함으로써 테두리부(RIB) 및 마운팅(MTG) 좌면 부위만 국부적으로 추가 사출을 통하여 추가적인 강성을 제공하는 것이다.

가. 원단 공급단(S10)

폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)이 각각 28㎛의 원사를 제공하여 3mm의 두께와 300gsm을 갖도록 공급하고, 상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)의 사이에 28㎛의 원사를 제공하여 9mm의 두께로 이루어지며 800gsm을 갖는 PPGF 혼방원단(30)을 공급하되;

상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30)의 사이에 타공(22)된 PP 필름으로 이루어진 상부 PP 필름(50)을 공급하고, 상기 PPGF 혼방원단(30)과 PET 내피층(40)의 사이에 타공(22)된 PP 필름으로 이루어진 하부 PP 필름(51)을 공급하는 것이다.

나. 핫프레스 예열단계(S20)

핫프레스(60)의 온도가 200℃를 유지하도록 75초간 예열하는 것이다.

다. 냉간 성형단계(S40)

라. 후방사출 성형단계(S50)

본 발명은 NVH 성능을 개선하기 위해 PET와 PP 필름, PPGF 혼방원단을 공급하여 프레스성형 함으로써 경량화 및 트리밍부에서의 유리섬유 이탈을 막아 유리섬유에 의한 분진을 개선하고 중량과 원가를 절감하도록 하며 후방사출에 의한 인써트 사출에 의해 보강부를 제공하며, 언더커버 표면에 테두리부 및 마운팅 좌면 부위만 국부적으로 추가 사출을 통하여 굴곡강도를 개선함으로써 강성을 크게 향상시키는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10 : 언더커버 20 : PET 외피층
22 : 타공 30 : PPGF 혼방원단
40 : PET 내피층 50 : 상부 PP필름
50a : 니들펀칭 51 : 하부 PP필름
60 : 핫프레스 100 : 후방 인서트 보강부
110 : 추가 사출부

Claims

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PET 외피층(20)과 상부 PP 필름(50), PPGF 혼방원단(30), 하부 PP 필름(51) 및 PET 내피층(40)으로 이루지며 핫프레스(60)에 의해 성형되어 일체형이 되도록 하되;
상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)로 이루어지며 200∼400gsm(g/㎡)으로 이루어지는 것을 포함하고, 상기 PPGF 혼방원단(30)는 유리섬유 길이를 80∼100mm의 장섬유를 이용하여 상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)의 사이에서 외측으로 유리섬유가 유출되지 않는 심도 깊이를 설정하며,
상기 상, 하부 PP 필름(50, 51)에는 타공(22)이 일정한 간격에 형성되어 있도록 하고,
핫프레스(60)를 예열한 후 냉간에 의해 성형하는 언더커버(10)와;
상기 언더커버(10)를 후방사출기에서 후방 인써트 보강부(100)를 인써트 성형한 후 언더커버(10) 표면에 테두리 및 마운팅 좌면 부위만 국부적으로 추가 사출부(110)를 사출 성형하는 것을 특징으로 하는 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버.
제 7항에 있어서,
상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)로 이루어지며 20∼35㎛의 원사를 제공하여 1∼5mm의 두께를 갖도록 성형하는 것을 특징으로 하는 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버.
제 7항에 있어서,
상기 PPGF 혼방원단(30)는 20∼35㎛의 원사를 제공하여 500∼1,000gsm으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버.
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제 7항에 있어서,
상기 PET 외피층(20)과 상부 PP 필름(50), PPGF 혼방원단(30), 하부 PP 필름(51) 및 PET 내피층(40)을 예열된 핫프레스(60)에 공급해 15∼20℃의 온도를 유지하며 90∼110초간 성형하는 것을 특징으로 하는 흡음성능 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버.
제 7항에 있어서,
상기 상, 하부 PP 필름(50, 51)은 타공(22)이 4∼6mm 크기로 형성되고, 타공(22)의 간격(L)이 5∼9mm가 되어 핫프레스(60) 가공으로 타공(22)이 막히지 않도록 성형하는 것을 특징으로 하는 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버.
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폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)이 각각 20∼35㎛의 원사를 제공하여 1∼5mm의 두께와 200∼400gsm을 갖도록 공급하고, 상기 PET 외피층(20)과 PET 내피층(40)의 사이에 20∼32㎛의 원사를 제공하여 6∼12mm의 두께로 이루어지며 500∼1,000gsm을 갖는 PPGF 혼방원단(30)을 공급하되;
상기 PET 외피층(20)과 PPGF 혼방원단(30)의 사이에 타공(22)된 PP 필름으로 이루어진 상부 PP 필름(50)을 공급하고, 상기 PPGF 혼방원단(30)과 PET 내피층(40)의 사이에 타공(22)된 PP 필름으로 이루어진 하부 PP 필름(51)을 공급하는 원단 공급단(S10);
핫프레스(60)의 온도가 180∼220℃를 유지하도록 70∼80초간 예열하는 핫프레스 예열단계(S20);
핫프레스(60)를 이용해 예열한 후에는 냉간프레스 성형하는 것으로, 냉간금형의 금형온도를 15∼20℃를 유지하며 90∼110초의 냉간시간을 유지함으로써 언더커버(10)의 성형을 완료하는 냉간 성형단계(S40);
후방사출기의 금형에 언더커버(10)를 공급해 PE, PP, PET, GP 중 어느 하나로 이루어진 합성수지를 용융시켜후방 인서트 보강부(100)와 추가 사출부(110) 중 어느 하나를 인써트 성형하는 후방사출 성형단계(S50); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성 개선을 위한 차량용 후방사출 언더커버의 제조방법.