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Kafe 바로가기주관연구기관 | 서우산업 |
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연구책임자 | 황재현 |
참여연구자 | 강기혁 , 김기영 , 최정락 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2020-02 |
과제시작연도 | 2019 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO202200006722 |
과제고유번호 | 1415162263 |
사업명 | 소재부품산업전문기술개발사업(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-08-27 |
키워드 | PET부직포.친환경.언더커버.자동차 외장재.NVH. |
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
-. PET 유니소재 언더커버
-. 재생 PET를 활용한 휠가드
-. 재생 공법 및 설비
□ 개발내용 및 결과
-. 고 내열, 흡음 성능 향상을 위한 PET 소재 개발
- 고 내열 바인더용 결정형 저융점 열 접착 섬유소재 개발
- 경량, 흡차음 성능 구현을 위한 복합 다층 부직포 개발
- 보강층 구조 설계를 위한 보장용 Grid 직물 개발
-. PET 유니소재를 이용한 자동차용 언더커버 제작
- 원가 절감 및 경량화, 기존 소재
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
-. PET 유니소재 언더커버
-. 재생 PET를 활용한 휠가드
-. 재생 공법 및 설비
□ 개발내용 및 결과
-. 고 내열, 흡음 성능 향상을 위한 PET 소재 개발
- 고 내열 바인더용 결정형 저융점 열 접착 섬유소재 개발
- 경량, 흡차음 성능 구현을 위한 복합 다층 부직포 개발
- 보강층 구조 설계를 위한 보장용 Grid 직물 개발
-. PET 유니소재를 이용한 자동차용 언더커버 제작
- 원가 절감 및 경량화, 기존 소재의 단점을 극복한 제품 제작
- 저융점 열접착 소재를 통한 강성 및 흡음성 확보
- 개발 소재를 활용한 원단 제작시 원단 방향 (MD/TD)에 따른 강성 차이 개선
-. 최적의 성형 조건 및 공법 개발
- 강성 보강을 위한 원단 적층 구조 및 보강재를 활용한 제직 공법 개발
- 신규 원소재의 최적의 작업 조건 설정
- 선행 해석을 통한 제품 설계 및 금형, 설비 등 제작
-. 폐 스크랩을 가공한 재활용 원사 개발
- PET 유니소재 언더 커버 제작 공정 과정에서 발생하는 폐스크랩 재활용
- 폐 스크랩 중 70%를 재활용 하여 재생 chip 제작 공법 개발
- 재생 chip + 신재 chip을 이용하여 fiber 제작
- 재생 fiber를 이용한 제품을 제작하고, 신뢰성 검증
□ 기술개발 배경
-. ‘차량용 언더 커버’ 분야는 자동차의 경량화 요구에 따라, 개선된 언더 커버에 대한 개발 및 수요가 활발히 이루어지고 있으나 유니소재 적용 언더 커버 제조기술에 대하여 특허 선행 조사 결과 본 기술과는 연관성이 낮고 차별성을 보임.
-. 기존에 시장에 공급되고 있는 유리섬유 소재의 언더 커버를 대체할 수 있는 신규 소재의 개발이 필요함에 따라, 본 기술 개발을 통하여 자체기술 및 독자적인 생산 공정을 구축함으로써 고강성의 복합부직포를 제조하고, 소재개선을 통한 고흡음 언더 커버 관련 신기술의 도출이 가능하다고 사료됨.
□ 핵심개발 기술의 의의
-. 자동차 제조기술 관련 소재부품의 성능이 향상 되면서 속도, 제동, 운전자의 안정성이라는 기계적 성능뿐만 아니라 각종 환경규제 대응과 안락한 운행을 위한 편의성을 만족시키기 위하여 관련 소재와 부품의 개발이 활발히 진행 중.
-. NVH를 개선하기 위하여 자동차 내/외부 다양한 부분에 흡․차음재가 사용되고 있으며 각 사용 부위에 대한 필요물성과 요구 성능에 차이가 있음. 언더 커버는 최근 그 중요성이 부각되고 있으며, 종전에는 PU(Poly Urethane) foam의 coating을 통한 자동차 하부 보호 및 흡․차음 기능을 부여했으나, 작업이 까다롭고 높은 비용이 필요.
-. 기존 적용되고 있는 소재는 대부분 유리섬유강화 PP 팽창보드로 제작 및 부품조립 시 유리가루 비산에 의한 작업 유해성 및 제품에 대한 비싼 원가, 낮은 내구성, 흡음성능 저하 등이 문제가 되어 인체 및 환경에 무해하면서도 흡․차음 성능을 향상시킬 수 있는 소재 및 부품 개발이 필요.
-. 기존 연성 특성의 PET 소재 강성 개선을 위하여 구조의 형태를 변경한 다층 복합재료 개발이 필요.
- 보강재의 PET 파우더 기술을 이용하여 다층 복합 구조의 1차 결속력 향상 예정임. 보강재인 Gird층은 PET 필라멘트의 원사로한 레노조직이며 망사형태로 원단 사이에 삽입하여 강성을 강화.
-. 부직포 생산 공정 내 보강재의 동시 투입을 통한 3중 적층 구조 형성으로 층간의 결속력이 약화될 수 있음. 이를 개선하기위하여 니들 펀칭접합 공정기술을 이용하여 상부 PET, 하부 PET, 보강재 간의 결속력을 향상 예정,
-. 니들 펀칭 접합 공정의 경우 Barb 니들의 적정 규격 선정, 니들 깊이, Punching 밀도, Inlet와 outlet의 speed 최적화 등에 따라 탄성강도 확보 가능.
-. 국내 최초 PET 언더 커버 양면 화염처리 적용을 통한 성형 기술 확보
-. 흡수율, 내수성 및 분진 날림 최소화를 위한 양면 화염처리 기법 적용 예정임. 화염량, 화염속도, 화염높이 등에 따라서 원단의 강성 및 흡음성능에 영향을 미침
-. PET 다층 복합재료의 강성확보를 위한 최적화 성형기술 확보
-. 고중량 개발 원단의 숙성률을 높이기 위하여 직사열을 이용한 오븐기를 이용한 예열 방식을 열풍 방식 등으로 변경하여 강성 향상 성형기술 확보
-. PET 다층 복합재료 내부까지 충분히 전달된 열로 인하여 제품 성형성 뿐만 아니라 물성에도 영향을 미침.
□ 적용 분야
-. 본 기술을 바탕으로 국/내외 관련 다양한 수송용 차량의 흡/차음 성능 향상, 경량화를 통한 연비 향상 시 자동차 내외장재 제품으로 응용범위 확대 가능
- Hoodliner, Insulator Dash/Hood, Floor Mat/Carpet, Door/Side Trim, Rear Package Tray 등으로 용도확대 적용
-. 기존 자동차 내외장재용 흡․차음 부품 소재인 차음재, 폴리우레탄(PU), 폴리프로필렌(PP) 압출 및 GMT(Glass Mat Composite) 사출 제품 대체 가능
-. 유럽 자동차 배출가스 규제 기준(EURO 6), 신화학 물질 관리 제도(REACH), 특정 위험 물질 사용제한 지침(RoHS) 등의 국제 환경규제 대응을 위한 CO2 저감 및 유해물질 규제 대응 제품화 기술 확보가 가능
(출처 : 최종보고서 초록 5p)
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