KR0163208B1

KR0163208B1 - 방음용 조성물 및 그 성형품

Info

Publication number: KR0163208B1
Application number: KR1019930018255A
Authority: KR
Inventors: 기창서
Original assignee: 이봉직
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR950008601A

Abstract

본 발명은 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 삼원 공중합체 및 아세틸렌 부틸렌 스티렌 삼원 공중합체로 구성된 군에서 선택한 1 종 이상의 합성수지 5 내지 10 중량% : 에틸렌 프로필렌 고무 5 내지 10 중량% : 황산 바륨, 탄산 캄슘, 산화 철, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화티탄, 목분 및 섬유로 구성된 군에서 선택한 1 종 이상의 충진제 60 내지 80 중량% : 가소제 3 내지 5 중량%, 산화 방지제 및 자외선 흡수제 5 중량% 이하 : 및 난연제 10 중량% 이하로 구성된 방음용 조성물에 관한 것이다.

Description

방음용 조성물 및 그 성형품

본 발명은 방음용 조성물 및 그 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 일반 산업용 각종 기기 및 기계류, 자동차, 기차, 선박, 항공기등의 수송수단, 건축재료, 가전제품, 사무기기, 레저용 기기 또는 일반 기계류등에 광범위하게 사용되는 제진, 방진 및 차음 작용성 방음용 조성물 및 이 조성물로 제조한 성형품에 관한 것이다.

최근, 산업기술의 발달과, 생활수준의 향상으로 인하여, 저진동, 저소음의 제품에 대한 요구가 급격히 증가하고 있으며, 소음 및 진동에 의한 환경, 보건상의 문제들로 인하여 소음기준치가 법으로 규제되고 있는 실정에 이르렀고, 이러한 요구에 따라, 종래부터 다양한 방음제가 제진재, 방지내, 흡음재, 및 차음재등의 형태로 개발 되었다. 제진재는 진동이나 소리등의 역학적 에너지를 재료의 변형에 의한 열에너지로서 흡수하는 재료로서, 아스팔트계 조성물과 철판류등이 대표적으로 사용되어 왔다. 그러나 아스팔트계 제진재는 그 품질이 열악하고 사용처가 한정되어 있으며, 난연성이 없고, 요구되는 규격조건을 정확히 만족시킬 수 없다는 단점이 있고, 철판류등의 금속은 중량이 크고 쉽게 산화되는 등의 문제가 있다. 방진재는 진동원에서 발생하는 진동의 전달을 막기 위한 재로로써, 방진고무등을 사용하였으나, 이는 재생이 어렵고 가격이 비싸며, 고온에서 형태를 유지하기 힘들고, 장시간에 걸친 추위에서 탄성률이 저하되어 방진기능을 하지 못하는 등의 문제점이 있다. 흡음재는 음팔르 흡수하여 반사되는 음파를 최소화하기위한 재료로서, 석면등의 다공성 재료가 사용되어 왔으나, 이 재료는 폐암을 유발시키는 등의 보건상의 문제가 있다. 차음재는 음파를 차단, 반사시켜 에너지의 투과를 막는 재료로서 금속류등의 고비중의 충진재를 수지에 혼합하여 사용하는 것이 보통이나, 유연성, 성형 가공성의 면에서 다소의 문제점이 있다. 현재 개발되고 있는 방음재들은 전술한 바와 같은 각종 방음작용을 겸비하는 경우가 대부분이지만, 아직 만족할 만한 수준에 와 있지는 못하다. 본 발명자는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 연구를 수행하여 흡음, 차음등의 방음작용이 탁월한 방음재로서, 제진, 방진의 기능도 우수한 수지 조성물을 발견하였다. 본 발명의 수지 조성물은 합성수지, 고무, 충진제를 주 원료로 하고 가소제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 난연제등의 첨가제를 첨가한 조성무로서 전술한 종래의 방음재의 제반 결함을 줄이고, 용도가 다양하며, 고객의 요구 조건에 적합한 제품을 제공할 수 있으며, 신장률, 인장강도, 비중 및 경도가 최종 제품을 생산하는 규격에 완벽하게 적용될 수 있는 방음재료이다.

따라서, 본 발명의 첫번째 목적은 하기 성분들을 함유하는 방음용 조성물을 제공하는 데에 있다 ;

폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세티이트 삼원공중합체 및 아세틸렌 부텔렌 스티렌 삼원 공중합체로 구성된 군에서 선택한 1 종 이상의 합성수지, 에틸렌 프로필렌 고무, 황산 바륨, 탄산칼슘, 산화철, 산화알루미늄, 산화아연, 산화티타, 목분 및 섬유로 구성된 군에서 선택한 1 종 이상의 충진제 및 가소제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 난여제로 구성된 군에서 선택한 1 종 이상의 첨가제.

본 발명의 또 다른 목적은 전술한 본 발명의 조성물의 성분들을 반부리 믹서(Banbury mixer), 믹싱롤(mixing roll) 등을 사용하여 충분히 혼연하고, 압출 및 압연(calendaring) 함으로써 시이트 형태로 제조된 성형품을 제공하는 데에 있다. 이렇게 제조되는 시이트 성형품은, 제조과정에서 성형, 발포, 접착, 적층등이 용이하여 제품의 원가를 절감할 수 있도록 해주기 때문에 경제적으로도 가치가 있는 재료이다. 특히 본 발명의 시이트는 타월한 흡음, 차음의 효과뿐 아니라 제진, 방진의 기능도 우수하기 때문에 차량용 방음재로서 우수하게 사용 될 수 있다.

본 발명의 상기 조성물의 주성분인 합성수지는 다양한 종류의 합성수지 중에서 본 발명의 목적에 부합되도록, 즉, 시이트상의 성형품을 제조하는데에 적합하도록 혼합이 용이하고, 압연 공정에 적당한 물질을 선택하는 것이 바람직한데, 그 예로는 포리에틸렌, 에틸렌 비닐아세테이트 삼원 공중합체 및 아세틸렌 부틸렌 스티렌 삼원 공중합체등이 있다. 본 발명의 조성물에는 상기 합성수지를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 사용량은 조성물 총 중량의 5 내지 10 중량% 인 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물의 또 다른 주 성분인 고무로는 종래의 천연고무, 예를 들면 스티렌 부타디엔 고무 (SBR) 또는 클로로프렌고무 (CR) 가 인장강도, 치수 안정성 면에서 떨어지는 결함이 있는 것을 고려하여 에틸렌 프로필렌 고무 (EPDM) 를 사용하는 것이 바람직하다. 이의 사용량은 조성물 총 중량의 5 내지 10 중량% 인 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 조성물에는 주성분인 합성수지와 고무의 혼합물에 강도를 부여하기위한 목적으로 충진재를 사용 할 수 있으며, 그 예로는 황산바륨, 탄산칼슘, 산화철, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화티탄, 목부 및 섬유를 들 수 있다. 이러한 충진재의 사용량은 조성물 총 중량의 60 내지 80 중량% 인것이 바람직하다. 또한 본 발명의 조성물의 성능을 향상시키기위해 각종 첨가제를 첨가할 수 있으며, 그 예로는 가소제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 난연제가 있다. 가소제는 본 발명의 시이트 재료에 유연성을 부여하기위한목적으로 사용하며, 그 예로는 디옥틸 프탈레이트(DOP), 디에틸 프탈레이트(DEP), 디이소데실 프탈레이트(DIDP), 비튜멘(Bitumen, 제조원 : 유공, 극동 정유) 등이 있다. 이러한 가소제는 본 발명의 조성물의 총 중량의 3 내지 5 중량% 범위로 첨가하는 것이 바람직하다. 산화 방지제 및 자외선 흡수제는 노화를 방지하고 대기 노출시 광선, 산소등에 의한 물성저하를 방지하기 위한 목적으로 첨가되며, 그 예로는 이르가녹스(Irganox 0101, Irganox 1076, 제조원 : Ciba - Geigy), 티누빈피(Tinuvin P, 제조원 : Ciba -Geigy)등을 들 수 있다. 산화 방지제와 자외선 흡수제의 사용량은 조성물 총 중량의 5 중량% 이하의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물에는 재료의 난연 또는 불연성을 요구하는 최근의 경향에 부합하도록 난연제를 첨가할 수 있으며, 그 예로는 테트라브로모비스페놀 에이(TBBA), 테트라브로모무수프탈산등을 들 수 있다. 이러한 난연제는 조성물 총 중량의 10 중량 % 이내의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 참고로하여 본 발명을 보다 상세히 설명하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리에틸렌 5 중량%, 에틸렌 프로필렌 고무 10 중량%, 황산바륨 50 중량%, 탄산칼슘 20 중량%, 가소제 3 중량%, 산화방지제 2 중량% 및 난여제 10 중량%를 혼련형 반응기 (제조원 : 일본소재 Toshin 공업사)에 넣고 100 내지 150℃ 의 온도에서, 반부리 믹서, 믹싱롤등을 사용하여 균일하게 될때까지 충분히 혼연하여 본 발명의 조성물을 얻는다.

이렇게 얻은 조성물을 압출 및 압연하여 본 발명의 조성물로된 시이트형 성형품을 얻는다.

[실시예 2 및 3 및 비교예 1]

하기 표 1 에서 보는 바와 같은 조성의 성분(실시예 2 및 3) 들을 사용함을 제외하고 실시예 1에서와 동일한 방법을 적용하여 본 발명의 조성물 및 시이트형 성형품을 얻는다. 또한, 비교를 위해, 표 1에서 보는바와 같은 조성의 성분(비교예 1) 을 사용함을 제외하고, 실시예 1에서와 동일한 방법을 적용하여 비교 조성물 및 시이트형 성형품을 얻는다.

[시험예 1 내지 3 및 비교예 2]

상기 실시에 1 내지 3 에서 수득한 본 발명의 조성물 및 비교예 1 에서 수득한 비교 조성물의 시이트 성형품의 비중, 인장강도, 인열강도, 수축률 및 방음투과손실을 시험한 결과 및 각각의 시험조건, 시험방법등을 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2에서 방음투과손실(T/L)은 시이트 패널(pannel)로 중앙부를 차폐한 챔버에서, 시이트 패널로 양분된 챔버의 한쪽에서 발생한 소음이 시이트 패널을 투과하여 다른 한쪽에 도달하였을때의 소음 스펙트럼을 마이크 로폰으로 측정하여 얻은 값과, 이 시이트 패널에 시험하고자하는 시이트를 부착시켜 동일한 방법으로 얻은 값의 차이로서 얻어진 값이다.

상기 시험예에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명의 조성물로 제조된 시이트 성형품은 비교 조성물로 제출된것 보다 비중, 인장강도, 인열강도, 수축률 및 방음투과손실이 우수하여 방음재로서 탁월한 재료임을 알 수 있었다.

Claims

폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 삼원 공중합체 및 아세틸렌 부틸렌 스티렌 삼원 공중합체로 구성된 군에서 선택한 1종 이상의 합성수지 5 내지 10중량%; 에틸렌 프로필렌 고무 5 내지 10중량%; 호아산 바륨, 탄산 칼슘, 산화철, 산화 알루미늄, 산화 아연 및 산화티탄으로 구성된 군에서 선택한 1종 이상의 충전제 60 내지 80중량%; 디옥틸 프탈레이트(DOP), 디에틸 프탈레이트(DEP), 디이소데실 프탈레이트(DI에) 및 비튜멘으로 구성된 군에서 선택한 1종 이상의 가소제 3 내지 5중량%; 산화방지제 및 자외선 흡수제 5중량% 이하, 및 난연제 10중량% 이하로 구성된 것을 특징으로 하는 방음용 시이트 조성물.
제1항에 잇어서, 폴리에틸렌 5 내지 10중량%, 에틸렌 프로필렌 고무 5 내지 10중량%, 황산 바륨 30 내지 40중량%, 탄산 칼슘 30 내지 40중량%, 가소제 3 내지 5중량%, 산화 방지제 및 자외선 흡수제 5중량%이하 및 난연제 10중량%이하로 구성된 방음용 시이트 조성물.
제1항에 있어서, 에틸렌 비닐 아세테이트 삼원 공중합체 5 내지 10중량%, 에틸렌 프로필렌 고무 5 내지 10중량%, 황산 바륨 25 내지 30중량%, 탄산 칼슘 30 내지 40중량%, 산화철 5 내지 10중량%, 가소제 3 내지 5중량%, 산화방지제 2중량% 이하, 자외선 흡수제 3중량% 이하, 난연제 10중량% 이하로 구성된 방음용 시이트 조성물.
제1항에 있어서, 폴리에틸렌 2.5 내지 5중량%, 에틸렌 비닐 아세테이트 삼원 공중합체 2.5 내지 5중량%, 에틸렌 프로필렌 고무 5 내지 10중량%, 황산 바륨 10 내지 15중량%, 산화 티탄 20 내지 25중량%, 탄산칼슘 30 내지 40중량%, 가소제 3 내지 5중량%, 산화 방지제 및 자외선 흡수제 5중량% 이하 및 난연제 10중량% 이하로 구성된 방음용 시이트 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서 청구한 조성물을 사용하여 성형한 방음용 시이트 성형품.
차량용 방음재로 사용되는 것을 특징으로 하는 제5항에 따른 방음용 시이트 성형품.