KR102578562B1 - Grill fabric for vehicle speaker and method for preparing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 천연섬유와 합성섬유 중에서 선택되는 1종 이상의 섬유를 합사하여 복합사를 제조하는 단계(a), 상기 단계(a)에서 제조된 복합사를 농도 5~30중량% 수성 우레탄 용액에 함침시켜 코팅시키는 단계(b), 및 상기 단계(b)에서 우레탄 코팅된 복합사로 직물을 제조하는 단계(c)를 포함하는 차량의 스피커용 그릴 직물 제조방법과 이로부터 제조된 차량의 스피커용 그릴 직물에 관한 것으로, 본 발명에서는 과거에 금속 박판의 펀칭 네트를 사용하던 스피커 그릴을 다양한 원사를 이용하여 직물 형태로 제조함으로써 스피커 그릴에 전달되는 하중이 최소화되어 스피커 그릴의 파단을 방지할 수 있고, 스피커 그릴을 더욱 가볍게 하고 생산성을 향상시킬 수 있으며, 차량 스피커의 음향 효과에 영향을 주지 않으면서도 차량 외부에서 가해지는 다양한 악조건에서도 스피커를 안전하게 보호할 수 있는 효과를 가진다. The present invention involves the step (a) of producing a composite yarn by plying one or more types of fibers selected from natural fibers and synthetic fibers, and impregnating the composite yarn prepared in step (a) with an aqueous urethane solution with a concentration of 5 to 30% by weight. A method of manufacturing a grille fabric for a vehicle speaker, including the step (b) of coating, and the step (c) of manufacturing a fabric from the urethane-coated composite yarn in step (b), and a grille fabric for a vehicle speaker manufactured thereby. Regarding this, in the present invention, the speaker grille, which previously used a punching net of thin metal plate, is manufactured in the form of fabric using various yarns, thereby minimizing the load transmitted to the speaker grille and preventing breakage of the speaker grille. It can make the grill lighter and improve productivity, and has the effect of safely protecting the speakers under various adverse conditions outside the vehicle without affecting the sound effect of the vehicle speakers.
Description
본 발명은 차량의 스피커용 그릴 직물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 기존 철제나 알루미늄으로 된 그릴 망을 직물 형태로 전환함으로써 가볍고 친환경적인 차량의 스피커용 그릴 직물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fabric for a grille for a vehicle speaker and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention relates to a fabric for a grille for a speaker in a vehicle that is light and environmentally friendly by converting the existing steel or aluminum grille net into a fabric form and a method for manufacturing the same. .
차량의 오디오/비디오 시스템(Audio/Video System)에서 발생되는 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시키면서 음파를 복사(輻射)하는 차량용 스피커가 장착된다. 종래의 차량용 스피커 구조는, 스피커 본체와 콘(corn) 형상의 스피커 하우징 및 스피커 콘지를 포함하여 구성되는 스피커를 포함한다. 열융착 결합이나 또는 스크루(screw) 결합을 통해 스피커 그릴이 장착된다. A vehicle speaker is installed that converts electrical signals generated from the vehicle's audio/video system into vibrations of the diaphragm, generating small density waves in the air and radiating sound waves. A conventional vehicle speaker structure includes a speaker that includes a speaker body, a cone-shaped speaker housing, and a speaker cone. The speaker grill is mounted through heat fusion bonding or screw bonding.
철재형 스피커 그릴은 탑승자에게 직접적인 상해를 입힐 수 있음은 물론이고, 경우에 따라서는 측면 에어백까지 파손될 수도 있어서 차량의 측면 충돌 시 탑승자를 보호하지 못하여 탑승자의 인체 상해 정도가 커질 수 있다.Not only can a steel speaker grill cause direct injury to the occupants, but in some cases, the side airbag may be damaged, so it cannot protect the occupants in the event of a side collision of the vehicle, increasing the degree of personal injury to the occupants.
스피커 하우징의 전방에서 배치되는 스피커 그릴은 전자 산업의 발전을 통해 현대 사회는 보다 편리한 생활과 윤택한 삶을 영위하고 있다. 전자 산업은 보다 정밀해지며 보다 소형화 되면서 급속한 발전을 하고 있다. 미래형 전기자동차의 고급사양으로 인하여 초정밀, 초소형 부품들을 사용하면서 외부 자극이 부품들에 영향을 미치지 않도록 설계 개발되고 있다. 외부 자극으로는 충격, 전자기파, 수분, 먼지 등을 들 수 있으며, 전자제품을 사용하는 환경에서 등한시 되는 것이 생활 먼지들이다. 외부 이물질들의 기기 내 침두를 방지하기 위해 충분한 밀봉을 염두해 설계하고 개발한다. 그러나 제품의 성능상 완전 밀폐가 불가능한 부분이 스피커 부분이다. 따라서 옥외에서 사용되는 자동차의 스피커는 스피커 그릴로 보호되고 있다.The speaker grill, which is placed in the front of the speaker housing, is leading a more convenient and enriched life in modern society through the development of the electronics industry. The electronics industry is developing rapidly as it becomes more precise and miniaturized. Due to the advanced specifications of future electric vehicles, ultra-precise and ultra-small parts are being designed and developed so that external stimuli do not affect the parts. External stimuli include shock, electromagnetic waves, moisture, and dust, and household dust is something that is neglected in environments where electronic products are used. To prevent external foreign substances from entering the device, it is designed and developed with sufficient sealing in mind. However, due to the performance of the product, the part that cannot be completely sealed is the speaker part. Therefore, speakers in cars used outdoors are protected by a speaker grill.
스피커 그릴의 역할은 첫째 스피커 유닛의 보호, 둘째 음향의 변환, 셋째 스피커외관의 심미성 향상 등이다. 스피커 유닛은 일반적으로 진동판은 매우 민감한 재질로 되어 있어 별도의 보호 장치가 없는 경우는 쉽게 손상이 발생한다. 스피커 그릴은 이와 같이 스피커 유닛의 진동파의 긁힘, 천공, 먼지 유입 등의 외부 손상을 방지하기 위해 스피커 유닛을 덮도록 설치된다.The role of the speaker grill is to first protect the speaker unit, secondly transform the sound, and thirdly improve the aesthetics of the speaker exterior. The diaphragm of a speaker unit is generally made of a very sensitive material, so it can be easily damaged if there is no separate protection device. The speaker grill is installed to cover the speaker unit to prevent external damage such as scratches, punctures, and dust inflow from vibration waves of the speaker unit.
스피커 유닛은 공기에 진동을 발생시켜 소리를 재현하는 것으로, 스피커 그릴을 제거하고 소리를 들을 경우 청취자에 따라 거친 느낌을 가질 수 있다. 이러한 느낌은 스피커 유닛에 발생된 음향의 잔향으로 인해 모든 대역의 소리가 일정 시차를 두고 청취자에게 전달됨에 기인한 것이다. 스피커 그릴은 스피커 유닛과 일정 거리만큼 이격되게 설치되어 스피커 유닛과 스피커 그릴 사이에 일정 부피의 공간을 형성하여 스피커 유닛에서 발생된 음향이 스피커 그릴에 부딪혀 반사되면서 새롭게 생성되는 음향과 섞이는 과정을 통해 잔향을 최소화하여 부드러운 음향으로 느낄 수 있도록 함에 매우 중요한 역할을 담당한다.The speaker unit reproduces sound by generating vibrations in the air, and when listening to the sound with the speaker grill removed, it may feel harsh depending on the listener. This feeling is due to the sound of all bands being delivered to the listener at a certain time lag due to the reverberation of the sound generated in the speaker unit. The speaker grill is installed at a certain distance from the speaker unit, forming a space of a certain volume between the speaker unit and the speaker grill, so that the sound generated by the speaker unit bounces off the speaker grill and is reflected, creating a reverberation through the process of mixing with the newly generated sound. It plays a very important role in minimizing noise and allowing you to experience soft sound.
일반적으로 마이크로스피커의 진동판은 수십 미크론(10 ~ 15 ㎛) 정도의 두께를 갖는 매우 얇은 폴리머로 주로 제작되고 있다. 따라서 어떤 물리적 접촉이나 충격으로부터 얇은 진동판을 안전하게 보호하기 위하여 진동판의 앞부분에 얇은 금속판으로 제작된 그릴을 설치하게 된다. 이때 금속성 그릴에는 여러 개의 구멍들이 뚫려 있어서 진동판으로부터 발생된 소리가 원만하게 그릴을 통과할 수 있도록 하고 있다. 그러나 이들 구멍의 형태와 크기는 업체 또는 모델에 따라서 많은 차이를 보이고 있다. 이러한 차이는 마이크로스피커의 음향 특성을 크게 바꾸어 놓는 원인이 되기도 한다. 왜냐하면, 진동판에서의 음향 임피던스가 그릴의 구멍에 의하여 변화될 수 있기 때문이다. 이러한 특성 변화는 마이크로스피커 엔지니어들의 정성적 경험에 의해서만 취급되어 오고 있는 실정이다. 마이크로스피커의 음향 특성에 영향을 미칠 수 있는 실질적인 요소들이 많이 존재한다. 그들 중에서 그릴에 만들어져 있는 구멍들의 크기와 형태에 의해서도 마이크로스피커의 음향 특성이 변할 수 있을 것이다. In general, the diaphragm of a microspeaker is mainly made of very thin polymer with a thickness of several tens of microns (10 to 15 ㎛). Therefore, in order to safely protect the thin diaphragm from any physical contact or impact, a grill made of a thin metal plate is installed in the front of the diaphragm. At this time, the metallic grill has several holes to allow the sound generated from the diaphragm to pass through the grill smoothly. However, the shape and size of these holes vary greatly depending on the manufacturer or model. These differences can cause significant changes in the acoustic characteristics of microspeakers. This is because the acoustic impedance in the diaphragm can be changed by the holes in the grill. These characteristic changes have been handled only based on the qualitative experience of microspeaker engineers. There are many practical factors that can affect the acoustic characteristics of a microspeaker. Among them, the acoustic characteristics of the microspeaker may vary depending on the size and shape of the holes made in the grill.
따라서, 차량용 스피커의 음향 특성에 영향을 주지 않으면서도 종래 철재나 금속을 이용한 스피커 그릴이 가지는 문제들을 해결할 수 있는 환경친화적인 차량용 스피커 그릴의 제조가 요구되고 있다.Accordingly, there is a need to manufacture an environmentally friendly speaker grill for a vehicle that can solve the problems of conventional speaker grills made of steel or metal without affecting the acoustic characteristics of the vehicle speaker.
따라서 본 발명에서는 이러한 차량의 스피커용 그릴에서의 종래 문제들을 해결하기 위한 것으로 스틸이나 금속 재질을 대체하여 다양한 직물을 사용하여 차량용 스피커 그릴 직물을 제공하는 데 그 목적이 있다. Therefore, the purpose of the present invention is to provide a speaker grill fabric for vehicles using various fabrics instead of steel or metal materials to solve the conventional problems in the speaker grills of such vehicles.
또한, 본 발명은 상기 특징을 가지는 차량용 스피커 그릴 직물의 제조방법을 제공하는 데도 그 목적이 있다.Additionally, the purpose of the present invention is to provide a method of manufacturing a vehicle speaker grill fabric having the above characteristics.
상기 목적을 달성하기 위한 차량의 스피커용 그릴 직물 제조방법은 천연섬유와 합성섬유 중에서 선택되는 1종 이상의 섬유를 합사하여 복합사를 제조하는 단계(a), 상기 단계(a)에서 제조된 복합사를 농도 5~30중량% 수성 우레탄 용액에 함침시켜 코팅시키는 단계(b), 및 상기 단계(b)에서 우레탄 코팅된 복합사로 직물을 제조하는 단계(c)를 포함하여 이루어질 수 있다. A method of manufacturing a grill fabric for a vehicle speaker to achieve the above purpose includes the step (a) of manufacturing a composite yarn by plying one or more types of fibers selected from natural fibers and synthetic fibers, and the composite yarn produced in step (a). It may include a step (b) of coating the fabric by impregnating it with an aqueous urethane solution at a concentration of 5 to 30% by weight, and a step (c) of manufacturing a fabric using the urethane-coated composite yarn in step (b).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 천연섬유는 오가닉 면, 옥수수 섬유, 대나무 섬유, 및 린넨 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the natural fiber may be one or more selected from organic cotton, corn fiber, bamboo fiber, and linen.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 합성섬유는 재활용 폴리에스터, 재활용 나일론, 나일론, 아라미드 섬유 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the synthetic fiber may be one or more types selected from recycled polyester, recycled nylon, nylon, and aramid fiber.
상기 단계(a)의 복합사는 각 천연섬유와 합성섬유 미터 당 180~400회의 꼬임을 주어 제조되는 것이 바람직하다. The composite yarn of step (a) is preferably manufactured by twisting 180 to 400 times per meter of each natural fiber and synthetic fiber.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 원사가 방적사인 경우 Nec 20' ~ 40' 범위(필라멘트인 경우 130 데니어~ 265 데니어)이고, 상기 원사가 혼방적 또는 합연사인 경우 Nec 16'(ATY 330 데니어 ~ 840 데니어)인 것이 바람직하다. According to one embodiment of the present invention, if the yarn is a spun yarn, the range is Nec 20' to 40' (if the yarn is a filament, 130 denier to 265 denier), and if the yarn is a blended or plied yarn, the range is Nec 16' (ATY 330 denier) ~840 denier) is preferred.
상기 단계(a)에서 제조된 복합사를 수성 우레탄 용액에 함침시키는 단계(b)는 스프레이 방식을 통한 1차 코팅, 및 함침방식에 의한 2차 코팅의 2단계 공정에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. Step (b) of impregnating the composite yarn prepared in step (a) with an aqueous urethane solution is preferably carried out through a two-step process of first coating using a spray method and secondary coating using an impregnation method.
상기 단계(c)를 통해 제조되는 직물은 평직, 트윌직, 변화평직 중에서 선택되는 어느 하나의 형태를 가지는 것일 수 있다. The fabric manufactured through step (c) may have any form selected from plain weave, twill weave, and modified plain weave.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 차량의 스피커용 그릴 직물을 제공할 수 있다. Additionally, the present invention can provide a grill fabric for a vehicle speaker manufactured according to the above manufacturing method.
상기 스피커는 크래쉬 패드 부의 센터 스피커, 프론트 도어 좌우 우퍼 스피커, 뒷좌석 트렁크 후드부 서브우퍼 스피커 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. The speaker may be any one selected from a center speaker in the crash pad, left and right woofer speakers in the front doors, and subwoofer speakers in the trunk hood of the rear seat.
또한, 상기 차량의 스피커에 배치된 그릴 직물은 차량 스피커의 음향 효과를 저하시키지 않는 특징을 가진다.Additionally, the grill fabric disposed on the vehicle speaker has the characteristic of not deteriorating the sound effect of the vehicle speaker.
본 발명에서는 과거에 금속 박판의 펀칭 네트를 사용하던 스피커 그릴을 다양한 원사를 이용하여 직물 형태로 제조함으로써 스피커 그릴에 전달되는 하중이 최소화되어 스피커 그릴의 파단을 방지할 수 있고, 스피커 그릴을 더욱 가볍게 하고 생산성을 향상시킬 수 있다. In the present invention, the speaker grill, which previously used a punching net of thin metal plate, is manufactured in the form of fabric using various yarns, thereby minimizing the load transmitted to the speaker grill, preventing breakage of the speaker grill, and making the speaker grill lighter. and can improve productivity.
또한, 차량 스피커의 음향 효과에 영향을 주지 않으면서도 차량 외부에서 가해지는 다양한 악조건에서도 스피커를 안전하게 보호할 수 있는 효과를 가진다. In addition, it has the effect of safely protecting the speakers under various adverse conditions outside the vehicle without affecting the sound effect of the vehicle speakers.
또한, 본 발명에 따른 그릴 직물을 개발하면서 축적된 기술은 자동차용 스피커 그릴뿐만 아니라 TV용 및 Audio용 스피커로도 적용 가능하며 향후 소비자들의 고급화 추구 및 에너지 절약 면에서 적극 활용될 수 있다.In addition, the technology accumulated while developing the grill fabric according to the present invention can be applied not only to automobile speaker grills but also to TV and audio speakers, and can be actively utilized in the future for consumers' pursuit of higher quality and energy conservation.
도 1은 차량용 스피커 그릴용 소재 원사의 예시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커 그릴용 직물의 조직이고,
도 3은 도 2에 도시된 스피커에 직물을 나타낸 사시도이다.Figure 1 is an example of a material yarn for a vehicle speaker grill,
Figure 2 is the structure of a fabric for a vehicle speaker grill according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a perspective view showing the fabric in the speaker shown in Figure 2.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail below.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.The terms used herein are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.As used herein, the singular forms include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Additionally, when used herein, “comprise” and/or “comprising” means specifying the presence of stated features, numbers, steps, operations, members, elements and/or groups thereof. and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, operations, members, elements and/or groups.
본 발명은 차량의 스피커용 그릴 직물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a grille fabric for vehicle speakers and a method of manufacturing the same.
마이크로스피커의 전면부에는 진동판을 보호하기 위하여 얇은 금속판으로 제작된 그릴을 사용하게 된다. 이 그릴에는 마이크로스피커의 유닛으로부터 발생된 소리가 잘 통과할 수 있도록 구멍이 뚫려있다. 이 구멍들의 크기가 작을수록 구멍에 의한 음향임피던스가 커져서 마이크로스피커의 전체 음향임피던스에 미치는 영향이 커지는 것을 알 수 있었다. 이는 구멍의 크기가 작을수록 마이크로스피커 유닛으로부터 발생된 음향특성이 그릴로 인하여 크게 변화될 수 있음을 의미한다. A grill made of a thin metal plate is used on the front of the microspeaker to protect the diaphragm. This grill has holes to allow the sound generated from the microspeaker unit to pass through. It was found that the smaller the size of these holes, the larger the acoustic impedance caused by the hole, which increases the influence on the overall acoustic impedance of the microspeaker. This means that the smaller the size of the hole, the greater the change in acoustic characteristics generated from the microspeaker unit due to the grill.
이러한 이론적으로 음향학적인 해석을 통해 섬유 그릴의 직조 방식, 사용 원사의 굵기, 섬유 가공 기술의 변화에 따라 음향특성이 그릴로 인해 달라질 수 있다.Through this theoretical acoustic analysis, the acoustic characteristics of the grill can vary depending on the weaving method of the fiber grill, the thickness of the yarn used, and changes in fiber processing technology.
본 발명에서의 스피커 그릴 직물은 두께 약 0.1mm 내지 0.5mm 범위, 바람직하게는 약 0.2 ~ 0.3mm의 두께를 갖는 것으로 형성된다. 이러한 두께는 요구되는 구조적 강성과 소리가 상당한 저하없이 이를 통과할 수 있을 만큼 얇은 데 특징이 있다. The speaker grill fabric in the present invention is formed to have a thickness in the range of about 0.1 mm to 0.5 mm, preferably about 0.2 to 0.3 mm. This thickness is characterized by the required structural rigidity and being thin enough for sound to pass through it without significant degradation.
따라서, 미리 형성된 스피커 그릴 직물은 모양을 유지하기에 충분한 강성을 가지므로 본 발명의 스피커 그릴 직물은 스피커 그릴에 별도의 접착제로 결합시킬 필요가 없다. Accordingly, since the preformed speaker grill fabric has sufficient rigidity to maintain its shape, the speaker grill fabric of the present invention does not need to be bonded to the speaker grill with a separate adhesive.
또한, 스피커 그릴이 별도로 그려질 수 있도록 이로부터 쉽게 분리될 수 있다. 본 발명의 사전 형성된 그릴 직물의 제거 및 재설치는 이의 강성으로 인해 비교적 간단하다. 더욱이, 폴리에스테르 이외의 다양한 직물 소재도 본 발명의 사전 형성된 그릴 천으로서 사용하기에 적합하다. Additionally, the speaker grill can be easily separated from it so that it can be drawn separately. Removal and reinstallation of the preformed grille fabric of the present invention is relatively simple due to its rigidity. Moreover, a variety of textile materials other than polyester are also suitable for use as preformed grill cloths of the present invention.
본 발명에 따른 차량의 스피커용 그릴 직물은 천연섬유와 합성섬유 중에서 선택되는 1종 이상1종 이상의 섬유를 합사시켜 복합사를 제조하는 단계(a), 상기 단계(a)에서 제조된 복합사를 농도 5~30중량% 수성 우레탄 용액에 함침시켜 코팅시키는 단계(b), 및 상기 단계(b)에서 우레탄 코팅된 복합사로 직물을 제조하는 단계(c)를 거쳐 제조될 수 있으며, 이하에서 각 단계를 상세히 설명한다. The grill fabric for a vehicle speaker according to the present invention includes the step (a) of manufacturing a composite yarn by plying one or more types of fibers selected from natural fibers and synthetic fibers, and the composite yarn manufactured in step (a). It can be manufactured through the step (b) of coating by impregnating with an aqueous urethane solution at a concentration of 5 to 30% by weight, and the step (c) of manufacturing a fabric from the urethane-coated composite yarn in step (b). Each step is described below. is explained in detail.
(a) 복합사 제조 단계(a) Composite yarn manufacturing steps
먼저 첫 번째 단계에서는 복합사를 만드는 단계로 보편적인 합사기를 사용하여 천연섬유와 합성섬유 중에서 선택되는 1종 이상의 섬유를 합사시켜 복합사를 제조하는 과정이다. First, the first step is to make a composite yarn by plying one or more types of fibers selected from natural fibers and synthetic fibers using a universal plying machine.
상기 천연섬유는 오가닉 면, 옥수수 섬유, 대나무 섬유, 린넨 등을 사용될 수 있으며, 오가닉 면은 유기농법으로 제조된 면섬유를 모두 유기면이라 칭하지 않고 반드시 인증기준을 받은 것을 의미한다. 여기서 말하는 오가닉 면 인증기준은 GOTS(Gloval Organic Textile Standards)와 Oeko-Tex Processing Standards, Fair Trade 등이 있으며, 특히 GOTS는 전 세계적으로 통합된 인증기준으로 환경 친화적, 지속가능한 생산방식을 인증하는 시스템이다. The natural fiber may be organic cotton, corn fiber, bamboo fiber, linen, etc., and organic cotton does not refer to all cotton fiber manufactured through organic farming as organic cotton, but means that it must meet certification standards. The organic cotton certification standards referred to here include GOTS (Global Organic Textile Standards), Oeko-Tex Processing Standards, and Fair Trade. In particular, GOTS is a globally integrated certification standard that certifies environmentally friendly and sustainable production methods. .
또한, 본 발명에 따른 그릴 직물의 0.1mm 내지 0.5mm 범위의 두께를 제조하기 위한 직물의 중량은 250 ~ 320 g/㎡에 달하므로 이에 맞는 직물에 소요되는 구성 원사의 범위는 상기 천연섬유와 합성섬유의 원사가 방적사인 경우 Nec 20'~ 40'(필라멘트인 경우 130 데니어~ 265 데니어)로 조직을 이루는 것이 바람직하다.In addition, since the weight of the fabric for manufacturing the grill fabric according to the present invention with a thickness ranging from 0.1 mm to 0.5 mm is 250 to 320 g/㎡, the range of constituent yarns required for the fabric is the natural fiber and synthetic fiber. If the fiber yarn is a spun yarn, it is desirable to have a structure of Nec 20'~40' (if it is a filament, 130 denier~265 denier).
또한, 이러한 원사를 혼방적 또는 합연사를 하여 사용하는 경우에는 최종 사용 원사의 굵기를 Nec 16'(ATY 330 데니어 ~ 840 데니어) 까지 사가공을 하는 것이 바람직한데, 상기 두께를 초과하는 경우 공명현상에 의한 음파의 보강 간섭으로 인해 오히려 소음의 증폭 현상이 나타날 수 있으며, 흡음성 실험에서는 직물의 벌키성이 있는 소재가 특정 주파수 음역대에서 특히 소음을 잘 흡수하였으며 흡음효과가 증가하였다. In addition, when using these yarns as blended or plied yarns, it is desirable to process the yarn until the thickness of the final used yarn is Nec 16' (ATY 330 denier ~ 840 denier). If the thickness exceeds the above thickness, resonance phenomenon occurs. Amplification of noise may occur due to constructive interference of sound waves, and in sound absorption tests, materials with bulky fabric absorbed noise particularly well in a specific frequency range, and the sound absorption effect increased.
또한, 상기 합성섬유는 재활용 폴리에스터, 재활용 나일론, 나일론, 아라미드 섬유(파라아라미드, 메타아라미드 포함) 중에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 기본적으로 환경친화적인 그릴 직물 제조를 위해 재활용된 합성섬유를 사용하는 것이 가장 바람직하며, 소량의 일반 합성섬유를 사용할 수 있다. In addition, the synthetic fiber is preferably at least one selected from recycled polyester, recycled nylon, nylon, and aramid fiber (including para-aramid and meta-aramid). In the present invention, it is most preferable to use recycled synthetic fibers to manufacture environmentally friendly grill fabrics, and a small amount of ordinary synthetic fibers can be used.
본 발명에서는 상기 천연섬유와 천연섬유, 또는 천연섬유와 합성섬유로 조합하여 방적사를 합사하거나 복합연사를 각각 원사로 사용할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 소재 원사의 조합을 통하여 스피커 그릴에 전달되는 하중이 최소화되어 스피커 그릴의 파단이 방지될 수 있다.In the present invention, spun yarn can be twisted by combining the above-mentioned natural fiber and natural fiber, or natural fiber and synthetic fiber, or composite twisted yarn can be used as yarn, respectively. In the present invention, the load transmitted to the speaker grill is minimized through the combination of these material yarns, thereby preventing breakage of the speaker grill.
본 발명의 복합사는 각 천연섬유와 합성섬유 1미터당 180~400회 꼬임을 주어 제조하는 것이 바람직하다. 그 꼬임 수가 1미터 당 180회 미만에서는 직물의 형상유지가 어려우며, 꼬임수가 1미터 당 400회를 초과하는 경우 꼬임이 과도하여 제직시 일정한 밀도를 유지하기 어려운 문제가 있어 바람직하지 못하다.The composite yarn of the present invention is preferably manufactured by twisting 180 to 400 times per meter of each natural fiber and synthetic fiber. If the number of twists is less than 180 turns per meter, it is difficult to maintain the shape of the fabric, and if the number of twists exceeds 400 turns per meter, the twist is excessive and it is difficult to maintain a constant density during weaving, which is undesirable.
(b) 수성 우레탄 코팅 단계(b) Water-based urethane coating step
두 번째 단계(b)는 상기 단계(a)에서 제조된 복합사를 농도 5~30중량% 수성 우레탄 용액에 함침시켜 코팅시키고 건조시키는 과정을 거친다. In the second step (b), the composite yarn prepared in step (a) is impregnated with an aqueous urethane solution with a concentration of 5 to 30% by weight, coated, and dried.
본 발명에서는 수성 우레탄 용액에 상기 복합사를 함침시켜 코팅함으로써 제조된 복합사에 내마모성과 표면 경도를 부여하고자 하였다. 사용되는 수성 우레탄 용액의 농도는 5~30중량%인 것이 섬유 원사에 침투성 및 부착성이 우수하여 바람직하다. In the present invention, an attempt was made to impart abrasion resistance and surface hardness to the composite yarn manufactured by impregnating and coating the composite yarn in an aqueous urethane solution. The concentration of the water-based urethane solution used is preferably 5 to 30% by weight because it has excellent permeability and adhesion to the fiber yarn.
수성 우레탄 용액에 복합사를 함침시키는 경우에는 섬유 원사의 섬도, 즉 직경에 따라 함침 시간과 공정 방식을 상이하게 변화시킬 수 있으며, 스프레이 방식과 함침방식에 의한 2 단계 공정에 의해 완성시키는 것이 바람직하다. When impregnating composite yarns in an aqueous urethane solution, the impregnation time and process method can vary depending on the fineness, i.e. diameter, of the fiber yarn, and it is preferable to complete the process through a two-step process using a spray method and an impregnation method. .
본 발명의 실시예에서는 상기 수성 우레탄 용액으로서 대원케미칼의 DW-9240N을 사용하였으며, 이는 폴리(테트라메틸렌 그리콜), (Poly(tetramethylene glycol), PTMG), 4,4'-메틸렌 비스(사이클로헥실 이소시아네이트)(4,4'-methylene bis(cyclohexyl isocyanate), H12MDI), 2m2-다이메틸올 프로피오닉산(2,2-dimethylol propionic acid, DMPA)와 카프로락톤 아크릴레이트(caprolactone acrylate, CLA)를 사용하여 합성된 수분산 폴리우레탄-아크릴 공중합체(waterborne polyurethane acrylic copolymer, WPUA)로서, 인장강도와 내수성이 우수한 특징을 가진다. In an embodiment of the present invention, Daewon Chemical's DW-9240N was used as the aqueous urethane solution, which contains poly(tetramethylene glycol), (Poly(tetramethylene glycol), PTMG), 4,4'-methylene bis(cyclohexyl) Isocyanate) (4,4'-methylene bis(cyclohexyl isocyanate), H12MDI), 2m2-dimethylol propionic acid (DMPA) and caprolactone acrylate (CLA) are used. It is a waterborne polyurethane acrylic copolymer (WPUA) synthesized through this method and has excellent tensile strength and water resistance.
대부분의 고분자와 같이 일반적인 폴리우레탄은 물에 분산되지 않으므로, 적절한 유화제와 강한 전단력을 가하여 이소시아네이트(NCO)기로 종결된 소수성 폴리우레탄 전구체(prepolymer)를 유화시키거나 분산시킬 수 있지만, 이러한 방법으로 얻어진 분산상은 입자 크기가 크고 저장 안정성이 떨어진다. Since general polyurethanes, like most polymers, do not disperse in water, it is possible to emulsify or disperse a hydrophobic polyurethane precursor (prepolymer) terminated with an isocyanate (NCO) group by applying an appropriate emulsifier and strong shear force, but the dispersed phase obtained by this method Silver particle size is large and storage stability is poor.
그러므로 수성 매체에서 분산하기 전에 구조 내에 어떤 종류의 친수성기를 가지게 하는 것이 필수적이며 대부분의 WPU는 구조 내에 이온기를 갖고 있는 이오노머 형태로 제조되고 있다. 그러나 이때 사용되는 이온성 그룹이 본질적인 친수성을 가지고 있으므로, 이온성 그룹의 함량이 증가할수록 평균 입도 크기는 감소하지만 이온성 그룹의 혼합은 사슬 연장을 원활하게 하지 못하며 사슬 연장 후 최종 입자의 안정성에 도움을 주지 못한다. 그리고 폴리우레탄 구조 내에 친수기가 도입됨에 따라 건조속도가 느리고 가수분해에 민감하여 내수성이 미흡하고 내약품성이 떨어진다는 단점을 가지고 있다. Therefore, it is essential to have some type of hydrophilic group in the structure before dispersing in an aqueous medium, and most WPUs are manufactured in the form of ionomers that have ionic groups in the structure. However, since the ionic group used at this time has intrinsic hydrophilicity, the average particle size decreases as the content of ionic group increases, but the mixing of ionic groups does not facilitate chain extension and does not help the stability of the final particle after chain extension. cannot be given. Additionally, as a hydrophilic group is introduced into the polyurethane structure, it has the disadvantages of a slow drying speed and sensitivity to hydrolysis, resulting in poor water resistance and poor chemical resistance.
따라서, 본 발명과 같이 폴리우레탄 사슬의 양 말단에 존재하는 NCO기에 말단에 OH기가 있는 카프로락톤 아크릴레이트(CLA)를 결합시키면 수성의 폴리우레탄만으로는 부족한 물성을 보완할 수 있다. CLA는 자체 구조 내에 카보닐기와 히드록시기를 보유하고 있어 반응성이 양호할 뿐만 아니라 굴곡강도, 충격강도 및 접착력 등의 물성이 우수하다고 알려져 있다. 또 CLA를 가지 사슬로 포함하고 있는 수지는 코팅 시 접착력이 향상되어 내부식성의 향상을 가져오고, 굴곡강도의 향상은 유연성을 증가시켜 가공성을 높여줌으로써 코팅 수지로 적용하기에 적합하다. Therefore, by combining caprolactone acrylate (CLA), which has an OH group at the end, with the NCO group present at both ends of the polyurethane chain as in the present invention, the physical properties lacking in water-based polyurethane alone can be supplemented. CLA has carbonyl and hydroxy groups in its structure, so it is known to have good reactivity and excellent physical properties such as bending strength, impact strength, and adhesion. In addition, the resin containing CLA as a branch chain improves adhesion during coating, resulting in improved corrosion resistance, and the improvement in flexural strength increases flexibility and improves processability, making it suitable for application as a coating resin.
또한, 본 발명에서는 상기 수분산 폴리우레탄 수지의 경화제를 상기 수분산 폴리우레탄 수지 중량 대비 5~20%로 첨가하여 사용할 수 있으며, 상기 경화제는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예에서는 EASAQUA WAT-3를 사용하였다. In addition, in the present invention, the curing agent of the water-dispersed polyurethane resin can be used by adding 5 to 20% by weight of the water-dispersed polyurethane resin, and the curing agent is not particularly limited. In the examples of the present invention, EASAQUA WAT-3 was used.
(c) 직물 제조 단계(c) Fabric manufacturing steps
마지막 단계는 상기 단계(b)에서 우레탄 코팅된 복합사로 직물을 제조하는 과정이다. 이때 직물은 다음 도 1에서와 같이 평직(PLAIN), 트윌직(TWILL), 변화 평직(BASKET) 등 다양한 직물 중 하나일 수 있으나 이 중 어느 하나를 특정하는 것은 아니다.The final step is the process of manufacturing fabric from the urethane-coated composite yarn in step (b). At this time, the fabric may be one of various fabrics such as plain weave (PLAIN), twill weave (TWILL), and varied plain weave (BASKET), as shown in Figure 1, but any one of these is not specified.
상기 과정을 거쳐 제조된 그릴 직물을 다음 도 2의 사진에 나타낸 바와 같이 차량의 크래쉬 패드 부의 센터 스피커, 프론트 도어 좌우 우퍼 스피커, 뒷좌석 트렁크 후드부 서브우퍼 스피커부 중에서 선택되는 어느 하나의 스피커에 배치되는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 그릴 직물은 자동차용 스피커 그릴뿐만 아니라 TV용 및 Audio에 사용되는 다양한 스피커용으로도 적용 가능하다. The grill fabric manufactured through the above process is placed in any one speaker selected from the center speaker of the crash pad of the vehicle, the left and right woofer speakers of the front door, and the subwoofer speaker of the rear trunk hood of the vehicle, as shown in the photo in FIG. 2. It may be. In addition, the grill fabric according to the present invention can be applied not only to speaker grills for automobiles but also to various speakers used for TVs and audio.
또한, 본 발명에 따라 제조된 그릴 직물을 실제 차량용 스피커에 배치시킨 사진은 다음 도 3과 같다.In addition, a photo of the grill fabric manufactured according to the present invention placed on an actual vehicle speaker is shown in Figure 3.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are only for illustrating the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention by these examples. In addition, although the examples below are exemplified using specific compounds, it is obvious to those skilled in the art that equivalent effects can be achieved even when equivalents thereof are used.
실시예 1~5Examples 1 to 5
다음 표 1과 같은 구성을 가지는 각각의 천연섬유 및 합성섬유를 원사로 이용하여 통상의 합사기를 사용하여 복합사를 제조하였다. 복합사 제조 시 각 실시예에서는 각 원사 1미터당 180회(실시예 1), 230회(실시예 2), 300회(실시예 3), 360회(실시예 4), 400회(실시예 5)의 꼬임을 주어 일정한 밀도와 형상을 잘 유지할 수 있도록 하였다. Composite yarns were manufactured using a conventional plying machine using each natural fiber and synthetic fiber having the composition shown in Table 1 below. When manufacturing composite yarns, in each example, each yarn was used 180 times (Example 1), 230 times (Example 2), 300 times (Example 3), 360 times (Example 4), and 400 times (Example 5) per meter. ) was twisted to maintain a constant density and shape.
상기 제조된 각 복합사를 수분산 폴리우레탄 수지 DW-9240N 과 EASAQUA WAT-3(경화제) 같이 10:1 중량 비율로 수용액을 제조하고, 이를 물과 50 : 50으로 희석하여 CHAMBER 온도를 조절하여 초기 챔버 1에서는 스프레이 방식으로 270℃에서 1차 코팅시키고, 챔버 2에서는 220℃에서 함침 방식으로 코팅시켰다. 그 후 자연 냉풍 건조하여 제조하였다. 그 다음, 상기 우레탄 코팅된 각 복합사로 래피어 제직기를 이용하여 직물을 제조하였다. Prepare an aqueous solution of each of the above-prepared composite yarns with water-dispersed polyurethane resin DW-9240N and EASAQUA WAT-3 (curing agent) at a weight ratio of 10:1, dilute it with water at a ratio of 50:50, and adjust the CHAMBER temperature to initial In Chamber 1, the first coating was done by spraying at 270°C, and in Chamber 2, coating was done by impregnation at 220°C. Afterwards, it was manufactured by natural cold air drying. Next, fabric was manufactured from each of the urethane-coated composite yarns using a rapier weaving machine.
+ 재활용 나일론 (130 Denier)Organic Cotton (Nec 20'
+ Recycled Nylon (130 Denier)
+ 재활용 나일론 (130 Denier) Organic Cotton (Nec 20'
+ Recycled Nylon (130 Denier)
+ 재활용 폴리에스터(150 Denier)Linen (Nec 11'
+ Recycled polyester (150 Denier)
+ 재활용 폴리에스터(150 Denier) Linen (Nec 11'
+ Recycled polyester (150 Denier)
+ 나일론 고강력사(330 Denier)Recycled polyester (300 Denier)
+ Nylon high tenacity yarn (330 Denier)
+ 나일론 고강력사(330 Denier)Recycled polyester (300 Denier)
+ Nylon high tenacity yarn (330 Denier)
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실험예 1 : 음향 손실 여부 확인Experimental Example 1: Checking for sound loss
상기 실시예 1, 3, 5에 따라 제조된 각 원단 별 스피커 음향 평가를 주파수 별로 측정하여 원단에 의한 음향 손실 여부를 확인하였으며, 그 결과를 다음 4 내지 6에 각각 나타내었다.Speaker sound evaluation for each fabric manufactured according to Examples 1, 3, and 5 was measured at each frequency to determine whether there was sound loss due to the fabric, and the results are shown in 4 to 6 below.
본 발명에 따라 제조된 원단과 비교하기 위하여 현재 차량용 스피커 그릴로 시판 중인 금속 와이어를 이용한 스피커 그릴을 미적용 제품으로 하여 본 발명에 따른 원단을 적용한 제품과 비교하였다. In order to compare with the fabric manufactured according to the present invention, a speaker grill using a metal wire currently commercially available as a vehicle speaker grill was used as an unapplied product and compared with a product to which the fabric according to the present invention was applied.
다음 도 4 내지 6을 참조하면, 실시예 1, 3, 5 모든 원단(적용)에 대하여 음향 손실 효과가 금속 와이어를 이용한 스피커 그릴(미적용)에 비해 우수함을 확인하였다. Referring to Figures 4 to 6, it was confirmed that the sound loss effect for all fabrics (applied) in Examples 1, 3, and 5 was superior to that of a speaker grill using a metal wire (not applied).
이러한 결과로부터 본 발명과 같이 직물 형태로 차량용 스피커 그릴을 제조하더라도 차량 스피커의 음향 효과에 영향을 주지 않으면서, 직물의 특성상 스피커 그릴에 전달되는 하중이 최소화되어 스피커 그릴의 파단을 방지할 수 있고, 스피커 그릴을 더욱 가볍게 하고 생산성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. From these results, even if the vehicle speaker grill is manufactured in the form of fabric as in the present invention, it does not affect the acoustic effect of the vehicle speaker, and due to the nature of the fabric, the load transmitted to the speaker grill is minimized, preventing breakage of the speaker grill. It was confirmed that the speaker grill could be made lighter and productivity could be improved.
Claims (10)
상기 단계(a)에서 제조된 복합사를 수분산 폴리우레탄 수지와 상기 수분산 폴리우레탄 수지 중량 대비 5~20%의 경화제를 첨가하고, 이를 물과 50:50으로 희석시킨 농도 5~30중량%의 수성 우레탄 용액을 이용하여 스프레이 방식을 통한 1차 코팅과 함침방식에 의한 2차 코팅의 2단계 공정에 의해 우레탄 코팅시키는 단계(b), 및
상기 단계(b)에서 우레탄 코팅된 복합사로 직물을 제조하는 단계(c)를 포함하는 차량의 스피커용 그릴 직물 제조방법.
Step (a) of manufacturing a composite yarn by plying one or more fibers selected from natural fibers and synthetic fibers with a twist of 180 to 400 times per meter of each natural fiber and synthetic fiber,
The composite yarn prepared in step (a) is mixed with water-dispersible polyurethane resin and 5-20% of the curing agent relative to the weight of the water-dispersed polyurethane resin, and diluted with water 50:50 to a concentration of 5-30% by weight. Step (b) of coating urethane using an aqueous urethane solution in a two-step process of first coating by spraying and secondary coating by impregnation, and
A method of manufacturing a grille fabric for a vehicle speaker, comprising the step (c) of manufacturing fabric from the urethane-coated composite yarn in step (b).
상기 천연섬유는 오가닉 면, 옥수수 섬유, 대나무 섬유, 및 린넨 중에서 선택되는 1종 이상인 것인 제조방법.
According to paragraph 1,
A manufacturing method wherein the natural fiber is one or more selected from organic cotton, corn fiber, bamboo fiber, and linen.
상기 합성섬유는 재활용 폴리에스터, 재활용 나일론, 나일론, 아라미드 섬유 중에서 선택되는 1종 이상인 것인 제조방법.
According to paragraph 1,
A manufacturing method wherein the synthetic fiber is one or more selected from recycled polyester, recycled nylon, nylon, and aramid fiber.
상기 섬유가 방적사인 경우 130 데니어~ 265 데니어이고,
상기 섬유가 혼방적 또는 합연사인 경우 330 데니어 ~ 840 데니어인 것인 제조방법.
According to paragraph 1,
If the fiber is a spun yarn, it is 130 denier to 265 denier,
If the fiber is a blended or plied yarn, the manufacturing method is 330 denier to 840 denier.
상기 단계(c)를 통해 제조되는 직물은 평직, 트윌직, 변화평직 중에서 선택되는 어느 하나의 형태를 가지는 것인 제조방법.
According to paragraph 1,
A manufacturing method wherein the fabric manufactured through step (c) has a form selected from plain weave, twill weave, and transitional plain weave.
A grill fabric for a vehicle speaker manufactured according to the manufacturing method of claim 1.
상기 스피커는 크래쉬 패드 부의 센터 스피커, 프론트 도어 좌우 우퍼 스피커, 뒷좌석 트렁크 후드부 서브우퍼 스피커 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 차량의 스피커용 그릴 직물.
According to clause 8,
The speaker is a grill fabric for a speaker of a vehicle, wherein the speaker is one selected from a center speaker in the crash pad, left and right woofer speakers in the front doors, and subwoofer speakers in the trunk hood of the rear seat.
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| Date | Code | Title | Description |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |