KR100316014B1 - 자동차용 차음바닥재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 자동차용 차음바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자동차용 차음바닥재는, 나일론사, 폴리프로필렌사 및 폴리에스터사 중 어느 하나로 이루어진 카펫트, 펠트 및 부직포 중 어느 하나로 이루어진 섬유재층과; 상기 섬유재층의 하부에 부착되며, 합성수지 및 충전제의 혼합물로 이루어진 차음재층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 자동차의 바닥면을 통해 외부로부터 전달되는 소음을 적절히 차단시킴으로써 차내소음을 저감시킬 수 있다.
Description
본 발명은, 자동차용 차음바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자동차의 실내소음을 저감시킬 수 있도록 한 자동차용 차음바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 승용차, 트럭 또는 승합차 등의 자동차의 바닥에는 바닥면이 쉽게 오염되는 것을 방지하며 청소를 용이하게 할 수 있도록 바닥재를 적층하여 사용하게 된다. 이러한 바닥재로는 비교적 내수성이 우수하고 가격이 저렴한 폴리염화비닐(PVC)부재가 주로 사용되며, 자동차의 바닥면의 형상에 대응하여 폴리염화비닐부재를 재단하고 그 연부를 스크류 등으로 고정되도록 하여 사용하고 있다.
한편, 자동차의 바닥면은 경량화 등의 이유로 비교적 얇은 철판이 사용되고 있으며, 충분한 강도를 확보하기 위해 철판에는 다수의 강도보강용 비드가 형성되어 있다.
따라서, 이러한 폴리염화비닐 등의 바닥재는, 자동차의 바닥면에 형성된 비드 등에 기인하여 바닥면과 전면적으로 접촉되지 못하게 될 뿐만 아니라, 폴리염화비닐부재는 비교적 연질이기 때문에 변형 및 훼손이 쉽게 발생된다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 고려하여 폴리염화비닐부재등으로 형성된 표면층의 하부에 자동차의 바닥면에 밀착되는 이면층을 형성시킨 자동차용 바닥매트 및 그 제조방법이 국내특허 공개번호 96-37280에 공개되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 자동차용 바닥매트에 있어서는, 표면층 및 이면층을 각각 형성하고 있는 폴리염화비닐부재 및 부직포는 일반적으로 고비중을 갖는 차음재에 비해 상대적으로 낮은 비중을 가지고 있어 자동차의 바닥면을 통해 외부로부터 전달되는 음파에너지를 충분히 차단 및 반사시키지 못한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 자동차의 바닥면을 통해 외부로부터 전달되는 소음을 적절히 차단시킴으로써 차내소음을 저감시킬 수 있는 자동차용 차음바닥재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 차음바닥재의 부분단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 차음바닥재의 부분단면도,
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 차음바닥재의 부분단면도,
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 자동차용 차음바닥재의 부분단면도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 차음바닥재의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 섬유재층 12 : 차음재층
14 : 코팅층 16 : 펠트층
상기 목적은, 본 발명에 따라, 자동차용 차음바닥재에 있어서, 나일론사, 폴리프로필렌사 및 폴리에스터사 중 어느 하나로 이루어진 카펫트, 펠트 및 부직포 중 어느 하나로 이루어진 섬유재층과; 상기 섬유재층의 하부에 부착되며, 합성수지 및 충전제의 혼합물로 이루어진 차음재층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재에 의해 달성된다.
여기서, 상기 차음재층은, 합성수지로서 10 내지 20 중량%의 폴리에틸렌계수지, 충전제로서 60 내지 80 중량%의 황산바륨과 탄산칼슘 중 적어도 어느 하나를 함유하며, 기타 촉매계열수지 5 내지 10 중량%와 보강재로서 5 내지 10 중량%를 더 포함하는 것이 효과적이다.
또한, 상기 차음재층은, 합성수지로서 30 내지 60 중량%의 폴리에틸렌계수지, 충전제로서 40 내지 70 중량%의 황산바륨과 탄산칼슘 증 적어도 어느 하나를 함유하도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
그리고, 상기 섬유재층의 표면에 적층되는 PVC로 이루어진 코팅층을 더 포함하도록 하고, 상기 차음재층의 하면에 적층되는 펠트층과 폴리우레탄폼층중 적어도 어느 하나를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 자동차용 차음바닥재의 제조방법에 있어서, 합성수지 및 충전제의 혼합물로 이루어진 차음재층을 압출성형하는 단계와; 압출되어 이송되는 상기 차음재층의 상면에 나일론사, 폴리프로필렌사 및 폴리에스터사 중 어느 하나로 이루어진 카펫트, 펠트 및 부직포 중 어느 하나의 섬유재층을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재의 제조방법이 제공된다.
그리고, 상기 차음재층은, 합성수지로서 10 내지 20 중량%의 폴리에틸렌계수지, 충전제로서 60 내지 80 중량%의 황산바륨과 탄산칼슘 중 적어도 어느 하나를 함유하며, 기타 촉매계열수지 5 내지 10 중량%와 보강재로서 5 내지 10 중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 섬유재층의 표면에 PVC로 이루어진 코팅층을 적층하는 단계를 더 포함하도록 하며, 상기 차음재층의 하면에 펠트층과 폴리우레탄폼층중 적어도 어느 하나를 적층하는 단계를 더 포함하는 것이 더 효과적이다.
상기 차음바닥재를 소정의 금형내에서 가열가압하여 소정의 형상을 갖도록 성형하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 차음바닥재의 부분단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 차음바닥재는, 표면에 노출되는 섬유재층(10)과, 섬유재층(10)의 하부면에 형성되어 자동차의 바닥면에 접촉되어 외부로부터의 소음을 차단하는 차음재층(12)을 가진다.
섬유재층(10)은, 카펫트, 펠트 또는 부직포중 어느 하나의 형태로 형성되며, 성분으로는 가볍고 부드러우며 흡습성이 적고 질긴 소위 나일론으로 알려진 폴리아미드사와, 내수성 및 내산성이 우수한 폴리프로필렌사와, 내열성 및 내약품성이 뛰어나며 테토론, 다크론 등의 상품명으로 잘 알려진 폴리에스테르사들 중 어느 하나로 구성하거나 이들의 합성섬유로 구성하여도 무방하다.
차음재층(12)은 합성수지 및 충전제 등을 포함한 방음조성물로 이루어지며, 설치될 자동차 바닥면의 형상에 대응하여 소정 형상으로 성형된다. 차음재층(12)는 일정 이상의 비중을 가짐으로써 중량감을 주어 바닥면에 용이하게 접촉될 수 있도록 하며 바닥면으로부터 전달되는 소음을 차단하는 기능을 수행한다.
차음재층(12)을 형성하는 방음조성물은 합성수지와, 충전제를 주성분으로 하고, 기타 촉매계열수지 및 보강재가 추가된다. 합성수지로는 혼합이 용이하고 성형성이 양호한 폴리에틸렌계수지를 10 내지 20중량%함유하도록 하며, 충전제로는 황산바륨과 탄산칼슘중 어느 하나를 60 내지 80중량%를 함유하도록 한다.
그리고, 에틸렌프로필렌고무(EPDM) 등의 기타 촉매계열수지를 5 내지 10중량%를 첨가하고, 보강제로 오일, 스테아린산, 천연고무 및 카본을 5 내지 10중량%함유하도록 한다. 그밖에 가소제, 산화방지제, 난연제 등을 적절히 더 첨가할 수 있다. 이러한 방음조성물 및 그 조성방법에 대해서는 본 발명자 명의의 대한민국 특허번호 163208호에 상세히 개시되어 있다.
여기서, 차음재층(12)은, 합성수지로 폴리에틸렌계수지를 30 내지 60중량%함유하도록 하고, 충전제로 황산발륨과 탄산칼슘중 어느 하나를 40 내지 70 중량%를 함유하도록 구성할 수도 있다.
한편, 차음재층(12)은 비중이 1 내지 2.5범위를 가지도록 구성하며, 섬유재층(10)의 차음재층(12)에 대한 인발강도는 1 내지 1.5㎏/㎠범위를 가지도록 구성하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 차음바닥재의 부분단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예의 자동차용 차음바닥재는 설치될 바닥면에 접촉되는 차음재층(12)과, 차음재층(12)의 상부면에 형성되는 섬유재층(10)과, 섬유재층(10)의 상부면에 형성되는 코팅층(14)을 가진다. 차음재층(12) 및 섬유재층(10)에 대해서는 전술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
코팅층(14)은 폴리염화비닐계 수지로 섬유재층(10)의 표면에 라미네이팅되며, 코팅층(14)은 카펫트, 펠트 또는 부직포중 어느 하나의 형태로 된 섬유재층(10)의 오염을 방지하고 청소가 용이하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 차음바닥재의 부분단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예의 자동차용 차음바닥재는, 도 1 및 도 2와 관련하여 설명한 차음재층(12)과, 섬유재층(10)을 가지며, 차음재층(12)의 하부면에형성되어 설치될 바닥면에 접촉되는 펠트층(16)을 더 포함한다. 여기서, 펠트층(16)은 폴리우레탄폼층(미도시)으로 대체가 가능하다.
펠트층(16)은 폴리우레탄폼, 페놀 등을 이용한 레진펠트와, 폴리에스테르사를 이용한 폴리에스테르펠트와, 폴리프로필렌사를 이용한 폴리프로필렌펠트와, 면사, 마사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 등을 혼합한 펠트 등 중 어느 하나로 형성되도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 자동차용 차음바닥재의 부분단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 차음바닥재의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 먼저, 도 1 내지 도 3과 관련하여 설명한 합성수지 및 충전재 등을 포함한 혼합물을 반부리믹서 또는 믹싱롤 등을 이용하여 충분히 혼연시킨다(S10). 차음재층(12)이 형성되도록 혼연된 방음조성물을 압출성형하고(S20), 압출되어 이송되는 차음재층(12)의 표면에 섬유재층(10)이 적층되도록 한다(S30).
이 때, 섬유재층(10)의 적층방법으로는, 폴리에틸렌 압출기(미도시)를 이용하거나, 차음재층(12)의 표면에 라텍스 에멀젼이 도포되도록 한 후 차음재층(12)의 상부면에 섬유재층(10)이 적층된 후 건조로를 통과하는 방법 등이 사용된다.
여기서, 차음재층(12)이 전술한 두 가지 조성중 합성수지로 폴리에틸렌계수진 30 내지 60중량%를 함유하는 경우, 섬유재층(10)의 하부면에 폴리에틸렌계수지 또는 라텍스에멀젼은 도포하지 않는다.
그리고, 차음재층(12)이 전술한 두 가지 조성중 합성수지로 10 내지 20중량%의 폴리에틸렌계수지를 함유하는 경우에는, 폴리에틸렌계수지 또는 라텍스에멀젼의 도포는 선택적으로 할 수 있다.
다음, 차음재층(12)의 상부면에 적층되어 이송되는 섬유재층(10)의 상부면에 PVC 코팅층(14)가 적층되도록 한다(S40). PVC 코팅층(14)이 적층되면 차음재층(12)의 하부면에 펠트층(16)이 적층되도록 한다(S50).
펠트층(16)의 적층이 완료되면, 설치될 자동차의 바닥면에 대응되도록 소정 크기로 절단한다(60). 절단된 차음바닥재를 설치될 자동차의 바닥면의 형상에 대응하는 금형내에 차음바닥재를 넣고 가열가압하여 바닥형태에 대응하는 소정의 형상으로 성형되도록 한다(S70). 성형된 차음바닥재에는 설치될 자동차의 바닥면의 형상(본 실시예에서는 자동차의 바닥면에 보강용 비드가 돌출 형성된 것으로 가정함)에 대응하여 함몰부(17)가 형성되어 있다.
전술 및 도시한 실시예들에서는, 코팅층, 섬유재층, 차음재층, 펠트층으로 구성된 차음바닥재를 가지고 설치될 자동차의 바닥면 형상에 대응하여 성형하는 방법에 대해 설명하고 있지만, 도 1 내지 도 3에 도시된 각 차음바닥재를 소정의 크기로 절단하고, 설치될 자동차의 형상에 대응하는 금형내에서 이들을 자동차의 바닥면에 대응하도록 성형할 수 있음은 물론이다.
또한, 차음재층의 하부에 적층되는 펠트층은 섬유재층과 차음재층을 먼저 자동차 바닥면의 형상에 대응하여 성형한 다음, 펠트층을 차음재층의 하부면에 부착할 수도 있다.
그리고, 전술 및 도시한 실시예들에서는, 설치대상 자동차 바닥면에 보강용비드가 있는 것을 가정하여 함몰부를 형성되도록 구성하여 설명하고 있지만, 설치대상의 형태에 따라 얼마든지 다른 형상으로 성형하는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 자동차의 바닥면을 통해 외부로부터 전달되는 소음을 적절히 차단시킴으로써 차내소음을 저감시킬 수 있는 자동차용 차음바닥재 및 그 제조방법이 제공된다.
Claims (12)
- 자동차용 차음바닥재에 있어서,나일론사, 폴리프로필렌사 및 폴리에스터사 중 어느 하나로 이루어진 카펫트, 펠트 및 부직포 중 어느 하나로 이루어진 섬유재층과;상기 섬유재층의 하부에 부착되며, 합성수지 및 충전제의 혼합물로 이루어진 차음재층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재.
- 삭제
- 제1에 있어서,상기 차음재층은, 합성수지로서 10 내지 20 중량%의 폴리에틸렌계수지, 충전제로서 60 내지 80 중량%의 황산바륨과 탄산칼슘 중 적어도 어느 하나를 함유하며, 기타 촉매계열수지 5 내지 10 중량%와 보강재로서 5 내지 10 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재.
- 제1항에 있어서,상기 차음재층은, 합성수지로서 30 내지 60 중량%의 폴리에틸렌계수지, 충전제로서 40 내지 70 중량%의 황산바륨과 탄산칼슘 증 적어도 어느 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재.
- 제1항에 있어서,상기 섬유재층의 표면에 적층되는 PVC로 이루어진 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재.
- 제1항에 있어서,상기 차음재층의 하면에 적층되는 펠트층과 폴리우레탄폼층중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재.
- 자동차용 차음바닥재의 제조방법에 있어서,합성수지 및 충전제의 혼합물로 이루어진 차음재층을 압출성형하는 단계와;압출되어 이송되는 상기 차음재층의 상면에 나일론사, 폴리프로필렌사 및 폴리에스터사 중 어느 하나로 이루어진 카펫트, 펠트 및 부직포 중 어느 하나의 섬유재층을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재의 제조방법.
- 삭제
- 제7항에 있어서,상기 차음재층은, 합성수지로서 10 내지 20 중량%의 폴리에틸렌계수지, 충전제로서 60 내지 80 중량%의 황산바륨과 탄산칼슘 중 적어도 어느 하나를 함유하며, 기타 촉매계열수지 5 내지 10 중량%와 보강재로서 5 내지 10 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 섬유재층의 표면에 PVC로 이루어진 코팅층을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 차음재층의 하면에 펠트층과 폴리우레탄폼 중 적어도 어느 하나를 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 차음바닥재를 소정의 금형내에서 가열가압하여 소정의 형상을 갖도록 성형하는 단계 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차음바닥재의 제조방법.
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