KR100260283B1 - 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유로된방음재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡차음 특성의 품질산포가 균일하고 성형가공성, 성형성이 우수하고 소재 자체의 리싸이클성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재에 관한 것이다.
본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재는 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유와 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 함께 열성형하여 형성된 것이다.

Description

폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재 {Sound isolation materials comprising polyethyleneterephthalate fiber}
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유로 된 방음재에 관한 것으로서, 상세하게는 흡차음 특성의 품질산포가 균일하고 성형가공성, 성형성이 우수하고 소재 자체의 리싸이클성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재에 관한 것이다.
현재 산업용 재료로 널리 사용되고 있는 펠트류는 흡음재 또는 자동차 DR 트림(TRIM) 등의 기재로 사용되고 있으며, 특히 섬유간의 결속을 위하여 페놀레진, 니들(Needle) 등으로 결속을 하고 있다. 펠트류의 주재료는 섬유류의 스크랩(Scrap)에 많이 의존하므로 섬유류 수급에 따라 재료공급이 원활하지 않으며, 또한 흡음재로 사용되는 경우에 시간이 경과함에 따라 형상유지가 어렵고 초기의 흡음특성이 계속적으로 유지되지 못하며 제품의 흡음성능의 산포가 커서 품질안정 유지가 어려울 뿐아니라 작업시 분진이 발생하여 작업성이 좋지 않다는 단점이 있다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 현재 부직포의 소재로 알려져 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재를 연구한 결과 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 흡차음 특성의 품질산포가 균일하고, 제품성형시 성형가공성이 우수하며, 성형후에는 형상을 유지하려는 성형성이 우수하고, 재료수급이 원활하며, 작업시 분진발생이 없어 환경친화적이고, 소재의 리싸이클성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예의 방음재에 대한 손실계수를 나타낸 그래프
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재는 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유와 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 함께 열성형하여 형성된 것이다.
본 발명의 방음재에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유와 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 혼합 섬유이다. 여기에서 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 융점(Tm)이 250 내지 260℃의 것을 말하고, 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 융점(Tm)이 140 내지 160℃의 것을 말한다.
본 발명의 방음재는 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유와 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 함께 열성형하여 형성된 것으로서, 열성형시 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유가 용융하여 통상의 폴리에텔렌테레프탈레이트 섬유간을 결속시켜 주는 바인더 역할을 하기 때문에 흡차음 특성의 품질산포가 균일하고, 제품성형시 성형가공성이 뛰어나며, 사용시에도 기존잡모 펠트 및 레진펠트로 제조된 방음재의 경우 성형(일정한 제품형태의 요철이 있는 형상)후 다시 원래의 상태(평평한 형상)로 복원하려는 성질이 있는 것과는 달리 형상을 유지하려는 성형성이 양호하여 시간이 경과하여도 성형후 제품의 형상이 유지된다. 또한 본 발명의 방음재는 재료 수급에도 문제가 없으며, 작업시 분진발생이 없어 환경보호 측면에서도 유리하며 소재 자체의 리싸이클성도 우수하다.
본 발명에서 사용하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 동일한 섬유 직경의 것을 사용하는 것보다는 서로 다른 직경의 것 특히 3데니아 및 10데니아의 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 3데니아 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 통상의 폴리테레프탈레이트 섬유와 저융점 폴리테레프탈레이트 섬유로 구성되어 있고, 10데니아 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유만으로 구성되어 있다. 또한 3데니아 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유와 10데니아 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 중량비는 7:3 ∼ 5:5인 것이 바람직하고, 특히 6:4 인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 3데니아 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 중 50중량%이상은 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 3 데니아 섬유 중 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 비율이 50중량% 이상일 때 제품 성형시 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유가 용융하여 형성을 갖추도록 하고 시간이 경과함에 따른 복원률이 적기 때문이다.
또한, 상기 섬유를 니들 펀치로 결속시키는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명을 실시예에 의하여 설명한다. 그러나 하기 실시예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
＜실시예＞
폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 3데니아 및 10데니아를 혼합하여 카딩(carding), 랩핑(lapping)공정을 거쳐 만들어진 웹(web) 상태의 섬유 뭉치를 니들 펀치(Needle Punch)로 함침하여 적절한 온도(230~250℃) 및 시간(25~35초) 조건하에서 가압, 성형하여 방음재를 형성하였다. 여기에서 3데니아의 50중량%는 △형태의 이형 단면사를 사용하였다.
＜비교예 1＞
폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 6데니아 및 12데니아를 혼합하여 카딩(carding), 랩핑(lapping)공정을 거쳐 만들어진 웹(web) 상태의 섬유 뭉치를 페놀레진으로 함침하여 적절한 온도(230~250℃) 및 시간(25~35초) 조건하에서 가압, 성형하여 방음재를 형성하였다.
＜비교예 2＞
폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 15데니아 및 20데니아를 혼합하여 카딩(carding), 랩핑(lapping)공정을 거쳐 만들어진 웹(web) 상태의 섬유 뭉치를 페놀레진으로 함침하여 적절한 온도(230~250℃) 및 시간(25~35초) 조건하에서 가압, 성형하여 방음재를 형성하였다.
＜비교예 3＞
폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 10데니아 및 15데니아를 혼합하여 카딩(carding), 랩핑(lapping)공정을 거쳐 만들어진 웹(web) 상태의 섬유 뭉치를 니들 펀치(Needle Punch)로 함침하여 적절한 온도(230~250℃) 및 시간(25~35초) 조건하에서 가압, 성형하여 방음재를 형성하였다. 여기에서 10데니아의 50중량%는 △형태의 이형 단면사를 사용하였다.
상기 실시예 및 비교예의 섬유의 구성상 특징을 하기 표 1에 비교, 정리하여 나타내었다.
펠트 및 PET 섬유의 구성
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예
두께(mm) 20 20 20 20
중량(kg/m2) 1.00 1.00 1.00 1.00
섬유 데니아 6+12 15+20 10+15 3+10
결속방법 페놀레진 페놀레진 니들펀치 니들펀치
상기 실시예 및 비교예의 방음재의 차음성능을 평가하기 위하여 ASTM E1050에 따른 관내법에 의하여 시험하였다. 그리고 그 결과를 도 1 및 표 2에 나타내었다.
PET 섬유의 흡음율
주파수(Hz) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예
100 0.007 0.007 0.008 0.009
125 0.008 0.009 0.01 0.018
160 0.017 0.016 0.02 0.025
200 0.02 0.017 0.021 0.028
250 0.026 0.023 0.03 0.034
315 0.032 0.03 0.035 0.04
400 0.058 0.05 0.06 0.064
500 0.08 0.075 0.082 0.089
630 0.125 0.105 0.142 0.189
800 0.165 0.144 0.155 0.204
1000 0.226 0.214 0.234 0.286
1250 0.324 0.301 0.321 0.387
1600 0.428 0.396 0.43 0.498
2000 0.503 0.465 0.521 0.562
2500 0.612 0.596 0.596 0.661
3150 0.723 0.741 0.756 0.801
4000 0.814 0.867 0.863 0.879
5000 0.924 0.953 0.932 0.964
6300 0.934 0.968 0.954 0.97
도 1 및 표 2에서 보는 바와 같이 전주파수 영역에 걸쳐서 약 10% 정도의 흡음율 효과가 있으며, 실시예의 흡차음성능이 가장 우수함을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명는 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유와 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 함께 열성형하여 형성된 방음재에 관한 것으로서, 본 발명의 방음재는 흡차음특성의 품질산포가 균일하고, 제품성형시 성형가공성이 우수하며, 성형후에는 형상을 유지하려는 성형성이 우수하고, 재료수급이 원활하며, 작업시 분진발생이 없어 환경친화적이고, 소재의 리싸이클성이 우수하다.

Claims (3)

  1. 3데니아 및 10데니아 직경을 갖는 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(Tm : 250~260℃)와 3데니아 직경을 갖는 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(Tm : 140~160℃)를 함께 열성형하되, 상기 3데니아 섬유와 10데니아 섬유의 중량비는 7:3∼5:5로 열성형하여 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재
  2. 제1항에 있어서, 3데니아 섬유 중 50중량% 이상은 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재
  3. 제1항에 있어서, 섬유간 결속은 니들펀치(Needle Punch)로 하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 된 방음재
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