KR100255608B1

KR100255608B1 - 자동차용 진동·소음 방지패드

Info

Publication number: KR100255608B1
Application number: KR1019970062760A
Authority: KR
Inventors: 양경모
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 2000-05-01
Also published as: KR19990042058A

Abstract

본 발명은 자동차용 진동·소음 방지패드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차음용 패드와 흡차음용 패드 사이의 발포패드를 폴리부타디엔 패드와 발포 아스팔트 패드로 적층구성하되, 폴리부타디엔 패드는 폴리부타디엔 고무, 충전제, 가교제로 구성하며, 발포 아스팔트 패드는 아스팔트, 합성고무, 충전제, 발포제로 구성하여, 자동차 차체 대쉬(dash)부의 제진성능을 향상시킨 자동차용 진동·소음 방지패드에 관한 것이다.

Description

자동차용 진동·소음 방지패드

일반적으로 자동차 대쉬(dash)부의 진동·소음방지 대책재료로는 고비중의 천연고무 및 합성고무 패드를 사용할 수 있으며, 대쉬부에 발포형 합성고무를 사용하여 왔다.

그러나, 자동차 대쉬부에 고비중의 천연고무 및 합성고무 패드와 대쉬부에 발포형 합성고무를 사용한 제진패드는 주로 상온용으로 온도에 대한 의존성이 커서 고온에서 진동·소음 저감효과가 급격히 저하되는 문제가 있으며, 2중의 작업 공정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여 대쉬 패널 내외부에 각각 사용하는 고비중의 천연고무 및 합성고무패드와 발포형 합성고무를 대쉬 샌드위치부내에 일체화하는 재료로 구성하되, 차음용패드와 흡차음용 패드 사이의 발포패드를 폴리부타디엔 패드와 발포 아스팔트 패드로 적층구성하여 일체화시킴으로써 고온영역까지의 진동·소음 저감효과를 극대화 하였으며 작업의 단순화로 공정수를 절감할 수 있는 자동차용 진동·소음 방지패드를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 진동·소음 방지패드의 단면도이고,

도 2는 본 발명의 진동·소음 방지패드의 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1, 11 : 차음용 패드 2 : 발포 패드

3, 13 : 흡차음용 패드 12a : 폴리부타디엔 패드

12b : 발포 아스팔트 패드

본 발명은 차음용 패드, 발포 패드 및 흡차음용 패드로 구성된 자동차용 진동·소음 방지패드에 있어서, 상기 발포 패드를 폴리부타디엔 패드와 발포 아스팔트 패드로 구성하되, 폴리부타디엔 패드는 폴리부타디엔 고무, 충전제 및 가교제로 구성하고, 발포 아스팔트 패드는 아스팔트, 합성고무, 충전제 및 발포제로 구성하여서 이루어진 진동·소음 방지패드를 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 첨부도면 도 1에 나타낸 종래의 진동·소음 방지패드 중에서 발포 패드(2)를 개선하여 첨부도면 도 2에 나타낸 바와 같이 폴리부타디엔 패드(12a)와 발포 아스팔트 패드(12b)로 적층구성하는 것을 특징으로 한다.

첨부도면 도 2에 나타낸 본 발명의 폴리부타디엔 패드(12a)는 1,2-폴리부타디엔 고무와 여기에 충전제로서 탄산칼슘 및 카본 블랙, 가소제 및 가황제를 포함하고 있으며, 이를 혼합하여 공지의 기술로 본 발명의 진동·소음 방지패드를 제작할 수 있다. 폴리부타디엔 패드(12a)는 1,2-폴리부타디엔 고무, 탄산칼슘, 카본 블랙, 프로세스 오일, 석유 수지, 황, 산화아연, 규조토로 구성된다. 그 중에서 1,2-폴리부타디엔 고무는 15 ∼ 25 중량% 함유되도록 하는데, 만일 15 중량% 미만이면 , 패드 제작에 상대적인 과충전으로 가공성에 곤란한 문제가 발생되며 패드 제작시 너무 딱딱한 제품으로 부스러지기 쉽고, 25 중량%를 초과하면 가공성은 우수하나 1,2-폴리부타디엔 고무가 고무상에 머물러서 탄성을 부여하기 곤란하므로 제진성능을 효과적으로 부여하기 어렵다.

탄산칼슘은 50 ∼ 65 중량% 함유되도록 하는데, 만일 50 중량% 미만이면 1,2-폴리부타디엔 고무가 고무상에 머물러서 탄성을 부여하기 어려우며, 65 중량%를 초과하면 가공성을 부여하기 위하여 프로세스 오일을 많이 필요로 하므로 탄성 부여에 오히려 역효과를 나타낸다. 그리고, 카본 블랙은 5 ∼ 15 중량% 함유되도록 하는데, 만일 5 중량% 미만이거나 15 중량%를 초과하면 패드의 장착성과 관련이 있는 물리적 특성인 신율의 저하 문제가 발생한다. 또한, 프로세스 오일은 3 ∼ 10 중량% 함유되도록 하는데, 만일 3 중량% 미만이면 가공성 개선에 영향을 주지 않으며, 10 중량%를 초과하면 가공성 및 물성은 만족스러우나 패드상에서의 탄성저하 문제가 발생된다.

석유 수지는 1 ∼ 5 중량% 함유되도록 하는데, 만일 1 중량% 미만이면 패드의 탄성 부여에 영향을 미치지 못하며, 5 중량%를 초과하면 가공성 및 가황시 미가황 등의 문제가 발생된다.

그리고 가황제로 첨가되는 황은 1 ∼ 4 중량%가 되도록 함유시키는데, 만일 1 중량% 미만이면 미가황현상이 발생되고, 4 중량%를 초과하면 과가황 현상이 발생한다.

촉진제로 첨가되는 산화아연은 1 ∼ 5 중량% 함유되도록 하고 조촉진제로 첨가되는 규조토는 1 ∼ 7 중량% 함유되도록 첨가하는데, 만일 상기의 범위를 벗어나면 미가황 및 과가황 문제가 발생하여 목적하고자 하는 제품을 얻을 수 없다.

또한, 본 발명의 발포 아스팔트 패드(12b)는 블로운 아스팔트와 여기에 합성고무, 충전제로서 탄산칼슘 및 발포제를 혼합하여 공지의 기술로 진동·소음 방지패드를 제작할 수 있다. 그 중에서 블로운 아스팔트는 30 ∼ 50 중량% 함유되도록 하는데, 만일 30 중량% 미만이면 패드 제작시에 발포와 함께 흘러내리는 문제가 발생되며, 50 중량%를 초과하면 가공성은 우수하나 고온영역에서 탄성저하와 함께 제진성능이 급격히 저하되는 문제가 있다. 그리고 합성고무는 5 ∼ 20 중량% 함유되도록 하는데, 만일 5 중량% 미만이면 불균일한 발포율이 형성되며, 20 중량%를 초과하면 발포율은 충분히 확보되나 발포후의 경도가 현저히 떨어져 상대적으로 탄성이 저하되어 제진성능이 저하된다. 또한, 충전제는 30 ∼ 50 중량% 함유되도록 하는데, 만일 30 중량% 미만이면 가공성 및 물성은 우수하나 제진성능이 저하되며, 50 중량%를 초과하면 발포율 저하 및 패드 제작시 흘러내리는 문제가 있다. 이러한 충전제로는 탄산칼슘, 운모, 규조토 또는 카본블랙을 사용할 수 있다. 그리고, 발포제는 2 ∼ 5 중량%를 함유시키는데, 만일 2 중량% 미만이거나 5 중량%를 초과하면 미발포 및 과발포 문제가 발생한다. 한편, 본 발명에서 발포제 및 발포조제는 170 ∼ 200℃의 것을 사용해야만 제작시의 발포제의 분해현상을 방지하여 장착시 균일발포, 밀착성 및 충진성이 가능하다. 이러한 발포제로는 아조디카본아미드 또는 N,N'-디니트로소 펜타메틸렌테트라아민을 사용할 수 있다. 여기에 발포조제를 사용할 수 있는데, 발포조제는 요소를 사용할 수 있고, 1.5 ∼ 3 중량%를 사용한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 폴리부타디엔 패드와 발포 아스팔트 패드를 포함하는 진동·소음 방지패드는 첨부도면 도 2에 도시한 바와 같은 구조를 가지고 있어서 도 1에 도시한 바와 같은 구조를 갖는 종래의 진동·소음 방지패드와 비교하여 제진성능이 우수하고, 고온영역까지의 진동·소음 저감 효과를 극대화하였으며, 작업의 단순화로 공정수를 절감할 수 있다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

1,2-폴리부타디엔 고무 15 중량%; 충전제로 탄산칼슘 60 중량%, 카본 블랙 10 중량%, 프로세스 오일 6 중량%; 가황제로 황 2 중량%; 촉진제로 산화아연 2 중량% 및 규조토 5 중량%를 횡세형연속혼연기로 혼연하여 2 ㎜ 두께의 폴리부타디엔 패드를 제조하였다. 그리고 180 ∼ 200℃로 가열한 2롤 니더에 아스팔트 45 중량%, 합성고무 10 중량%를 투입하여 혼연하였다. 그런다음에 합성고무가 완전히 용융할 시점에 충전제로서 탄산칼슘 30 중량%, 운모 10 중량%, 발포제로서 아조디카본아미드 3 중량%, 발포조제로서 요소 2 중량%를 투입하여 약 20분간 균일하게 혼연하고 발포배율을 3.1배로 하여 배합을 완료하였다. 다음에 혼연물을 냉각하면서 칼렌다롤에 공급하여 3.0 ㎜ 두께의 발포 아스팔트 패드를 제조하였다. 그런다음 상기 폴리부타디엔 패드와 발포 아스팔트 패드를 적층구성하여 일체화된 진동·소음 방지패드를 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리부타디엔 패드의 조성물로는 1,2-폴리부타디엔 고무 20 중량%; 충전제로 탄산칼슘 55 중량%, 카본 블랙 10 중량%, 프로세스 오일 5 중량%, 수지 3 중량%; 가황제로 황 2 중량%; 촉진제로 산화아연 2 중량% 및 규조토 3 중량%로 하고, 발포 아스팔트 패드는 발포배율을 3.3배로 하여 진동·소음 방지패드를 제조하였다.

비교예 1

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 진동·소음 방지패드를 제조하되, 폴리부타디엔 패드만으로 구성된 진동·소음 방지패드를 제조하였다.

비교예 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로하여 진동·소음 방지패드를 제조하되, 발포 아스팔트 패드만으로 구성된 진동·소음 방지패드를 제조하였다.

비교예 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 에틸렌비닐아세테이트 50 중량%, 황산바륨 40 중량%, 프로세스 오일 10 중량%로 하고, 발포배율을 5.5배로하여 진동·소음 방지패드를 제조하였다.

실험예

상기 실시예 1 ∼ 2 및 비교예 1 ∼ 3에서 제조한 진동·소음 방지패드를 20 × 200 ㎜ 로 제단하여 제진계수 측정 및 물성시험하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

구 분	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2	비교예 3
열융착후 경도(쇼어 D)	65	65	40	40	35
제진계수	20℃	0.29	0.28	0.12	0.12	0.05
제진계수	40℃	0.48	0.51	0.20	0.20	0.10

상술한 바와 같이, 본 발명의 자동차용 진동·소음 방지패드는 발포패드를 종래와는 달리 특정조성의 성분으로된 2중의 패드로 적층구성함으로써 고온영역까지 진동·소음 절감효과가 뛰어나고 제진효과가 우수함을 알 수 있다.

Claims

차음용 패드, 발포 패드 및 흡차음용 패드로 구성된 자동차용 진동ㆍ소음 방지패드에 있어서, 상기 발포 패드가 1,2-폴리부타디엔 고무 15 ~ 25 중량%; 충전제로 탄산칼슘 50 ~ 65 중량%, 카본 블랙 5 ~15 중량%, 프로세스 오일 3 ~ 10 중량%; 가황제로 황 1 ~ 4 중량%, 산화아연 1 ~ 5 중량%, 규조토 1 ~ 7 중량%를 포함하는 폴리부타디엔 패드와, 블로운 아스팔트 30 ~ 50 중량%, 합성고무 5 ~ 20 중량%, 충전제 30 ~ 50 중량%, 발포제 2 ~ 5 중량%, 발포조제 1.5 ~ 3 중량%를 포함하는 발포 아스팔트 패드로 적층구성 되어있는 것을 특징으로 하는 자동차용 진동ㆍ소음 방지패드.