KR100368783B1 - 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연통(連通)한 공극을 가지고, 넓은 주파수 영역에 있어서 양호한 흡음성 등을 구비하는 것으로서, 광역 주파수 영역에 있어서 우수한 흡음성을 갖는 수지 성형체에 관한 것이다.
본 발명은 수지 소편 최밀충전시의 공간율이 45 내지 80 % 인 열가소성 수지 소편을 결합하여 이루어지는 구조의 성형체로서, 이 성형체는 연통한 공극을 가지고, 공극율이 10 내지 60 %, 부피 밀도 0.01 내지 0.6 g/㎤ 이고, JIS A1409 의 잔향실법 흡음율 측정 방법으로 구해지는 중심 주파수가 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 (㎐) 에서의 흡음율에 있어서, 이 흡음율이 70 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 3 점 이상 존재하고, 또한 이 흡음율이 50 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 7 점 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체를 제공한다.

Description

흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체 {MOLDED BODY OF THERMOPLASTIC RESIN HAVING SOUND ABSORPTION CHARACTERISTICS}
종래의 흡음재로는 철판 등을 상자형으로 하고, 그 전면에 흡음을 실시하기 위한 개구를 형성하고, 상자 내부에 글라스 울을 수납한 것이 일반적이다. 그러나, 이런 종류의 흡음·차음(遮音) 패널은 (ⅰ) 중량이 크기 때문에 설치하기 어려운, (ⅱ) 흡음재로서 글라스 울이 사용되는데 내수성이 없는, (ⅲ) 다른 부품 등을 사용하지 않으면 조립하기 어려워서 설치 규모가 커지는, (ⅳ) 차음 부재, 흡음 부재, 패널로서의 강도 부재가 각각 별도이기 때문에, 비용, 중량, 제작 공정수가 드는 등의 결점이 있다.
또한, 일본 공개특허공보 평7-137063 호 및 일본 공개특허공보 평8-108441 호에는 특정 형상의 발포 입자를 성형하여 얻어지는 연통한 공극을 갖는 발포 성형체가 흡음성을 갖는다는 것이 기재되어 있다. 그러나 이것들에는 이 발포 성형체가 우수한 흡음 특성을 갖는다고 기재되어 있지만, 이것은 특정 파장의 좁은 음의 주파수영역에서 흡음성이 우수하다는 것에 지나지 않으며, 흡음재로서의 기능면에서 보면 폭넓은 음의 주파수 영역에서 우수한 흡음율을 얻는 점까지는 고려되어 있지 않다.
본 발명은 넓은 주파수 영역에서 우수한 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 연통한 공극을 가지고, 흡음성 이외에 통기성도 우수한 열가소성 수지 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 흡음성이 우수함과 동시에 통기성 및 단열성도 우수한 열가소성 수지 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 연통(連通)한 공극을 가지고, 넓은 주파수 영역에 있어서 양호한 흡음성 등을 구비하는 것으로서, 바닥재, 벽재 및 그들의 심재(芯材) 혹은 자동차 내장재 등에 유용한 흡음성을 갖는 수지 성형체에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 성형체에 사용되는 수지 입자의 수직 단면 형상의 태양을 나타내는 도면, 도 2 는 본 발명에 사용되는 수지 입자의 수직 단면 형상의 다른 태양을 나타내는 도면, 도 3 은 본 발명에 사용되는 수지 입자의 구체적인 형상을나타내는 도면, 도 4 는 실시예 1, 5, 6 및 비교예 1, 2 에서 얻어진 수지 입자 성형체의 주파수와 흡음율의 관계를 나타내는 그래프, 도 5 는 실시예 2 내지 4 에서 얻어진 수지 입자 성형체의 주파수와 흡음율의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명에서 수지 소편이란 열가소성 수지로 이루어지는 작은 덩어리로서, 입자 형상, 칩형, 성형품을 분쇄하여 얻어지는 분쇄물 등, 임의의 형상을 갖는 것을 말한다. 본 발명은 입자 형상, 칩형, 분쇄물 등 중에서 1 종을 선택하여 사용해도 되고, 혹은 그들의 2 종 이상의 혼합물을 사용해도 된다.
본 발명에 사용되는 수지 소편은 발포체여도 되고, 비발포체여도 된다.
이하, 수지 소편이 입자 형상 형태인 경우, 즉 수지 입자인 경우에 대해 본 발명을 설명하겠지만, 다음의 설명은 수지 소편이 입자 형상 이외의 칩형, 분쇄물 등의 형태인 경우에도 타당한 것임은 물론이다. 수지 입자가 비발포 입자인 경우, 중공형이나 관통공을 갖는 구조로 되어 있는 것이 바람직하고, 또한 발포 입자인 경우, 관통공을 갖는 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 또한 구체적인 수지 입자의 구조로서, L/D < 2 의 원통형, L/D ≥2 의 원주형, 원통형, L/D ≥2.5 의 다각주형, 다각통형, 단면 십자형의 주형 등을 들 수 있다. 또한, 관통공을 갖는 구상체도 본 발명에 적용할 수 있다. 또한, 특히 이와 같은 원하는 형상의 발포 입자를 얻기 위해서는 (1) 발포 입자의 기재 수지 입자를 얻은 후 발포시키는 방법이나, (2) 압출시키면 동시에 발포하는 방법을 들 수 있는데, 발포, 비발포 입자 어느 쪽이든 압출기의 다이스 마우스피스 형상을 선택함으로써 수지 입자를 원하는 형상으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서의 수지 입자 성형체의 공극율은 10 내지 60 % 이다.
연통한 공극을 갖는 수지 입자 성형체의 공극율 A (%) 는 다음식으로 산출된다.
A (%) = [(B-C)/B] ×100
단, B : 수지 입자 성형체의 겉보기 체적 (㎤), C : 수지 입자 성형체의 진(眞) 체적 (㎤) 이다. 겉보기 체적 (B) 은 성형체의 외형 치수로 산출되는 체적이다. 또한 진 체적 (C) 은 성형체를 알코올을 넣은 매스실린더 안에 담그고 용적 증가분을 측정하여 그 용적 증가분을 통해 구해지는 성형체의 체적이다.
공극율이 10 % 미만인 경우, 음에너지를 성형체 내의 열에너지나 진동에너지로 변환시킬 수 있는 공기층이 적기 때문에, 음파가 재료 내부로 전파되기에 충분한 공기층이 없어서 공기의 점성 마찰이 일어나기 어렵게 되어 흡음율의 저하가 발생한다. 반대로, 60 % 를 초과하면 성형체의 내부를 음파가 저항없이 들어가고, 수지 입자 벽면과의 접촉이 일어나기 어렵게 됨으로써 수지 조성물로의 에너지 전파가 일어나기 어렵게 되어 음에너지의 감쇠가 일어나기 어려워진다. 상기 공극율이 10 내지 60 % 의 범위 내이면 흡음재로서의 기능을 발휘한다.
본 발명의 연통한 공극부를 갖는 성형체의 공극율은 흡음성 그리고 연통한 공극부의 생산 안정성을 고려한 경우, 바람직하게는 25 내지 50 % 이다.
또한, 본 발명에 있어서의 수지 입자 성형체의 부피 밀도는 0.01 내지 0.6 g/㎤ 이다. 부피 밀도란 수지 입자 성형체의 중량 M (g) 을 겉보기 체적 V (㎤) 로 나눈 값이다. 겉보기 체적은 성형체의 외형치수를 통해 산출되는 체적이다. 부피 밀도가 0.01 g/㎤ 보다 작은 경우, 성형체의 압축 특성이 나빠져서 결국 후기하는 공경의 조건을 만족시키기 어렵게 된다. 또한, 부피 밀도가 0.6 g/㎤ 을 초과하는 경우에는 중량이 무거워짐과 동시에 상기한 공극율의 조건을 만족시키는 성형체를 얻기 어려워지는 등의 문제가 발생되므로 바람직하지 않다.
상기한 부피 밀도는 특히 성형체의 압축 강도를 높일 수 있는 점, 중량을 적게 할 수 있는 점, 및 경제성의 관점에서 0.03 내지 0.09 g/㎤ 가 바람직하다.
본 발명의 흡음율은 JIS A1409 에 규정하는 잔향실법 흡음율을 나타내고, 1000 ㎐ 를 기준으로 한 1/3 옥타브 밴드 주파수로 250 내지 3150 ㎐ 에서의 측정에 의한 것이다 (또한 시료 면적은 세로 3.6 m, 가로 2.7 m 의 9.72 ㎡ 로 하고, 잔향실의 바닥면 중앙부에 집중 배치하여 실온 25 ℃, 상대 습도 70 % 의 조건으로 도오꾜도리쯔고오교기쥬쯔 센터에서 측정함). 그리고, 본 발명에서는 그 흡음율이 70 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 3 점 이상 존재하고, 또한 흡음율이 50 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 7 점 이상 존재하는 것이다. 또한, 그 흡음율이 70 % 이상인 연속하는 3 점의 상기 중심 주파수 측정점은 흡음율이 50 % 이상인 연속하는 7 점 이상의 상기 중심 주파수 측정점에 포함되는 것이 바람직하다. 잔향실법 흡음율 측정에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명에 있어서의 흡음율은 JIS A1409 에 규정하는 잔향실법 흡음율의 측정 방법에 의해 측정 주파수를 다음의 중심 주파수 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 (㎐) 로 하여 실시한다. 그리고, 본 발명의 성형체는 상기 측정 주파수 (㎐) 에 있어서 3 점 이상 연속하여 (예컨대 630, 800, 1000 (㎐) 나, 315, 400, 500, 630 등 연속하여 3 점 이상), 70 % 이상의 흡음율을 나타내는 것이며, 또한 상기 측정 주파수 (㎐) 에 있어서 7 점 이상 연속하여 50 % 이상의 흡음율을 나타내는 것이다.
본 발명의 상기 흡음율의 범위 이외의 것은 특정 주파수를 주요 흡음 영역으로 하는 흡음재로서의 작용 밖에 발휘할 수 없기 때문에 소음 대책으로 흠음재를 사용하기에는 부적당한 것으로 된다.
본 발명에서, 상기 공극율, 부피 밀도, 흡음율을 만족시키는 것이라면 성형체의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 성형체의 구성 재료인 수지 입자는 관통공을 갖는 것이 바람직하다.
관통공을 갖지 않는 수지 입자를 사용한 성형체에 있어서는, 비발포 입자에서는 중량이 무거워지기 쉽다. 또한 관통공을 갖지 않는 발포 입자에서는 충분한 공극율을 갖는 성형체를 얻고자 하는 경우, 2차 발포력을 억제하기 위하여 성형가열 조건을 낮게 설정할 필요가 있는데, 그렇게 하면 발포 입자간의 융착 강도가 약해진다. 따라서, 발포 입자간의 융착 강도를 높게 설정할 필요가 있지만 그렇게 하면 공극이 되어야 할 부분도 2 차 발포로 인해 메워져서 충분한 공극율을 얻을 수 없게 되는 등, 공극율과 발포 입자 사이의 융착 강도의 쌍방에 있어서, 동시에 만족할 수 있는 양호한 성형체를 얻을 수 있는 성형 조건 범위가 좁아서 원하는 공극율을 갖는 성형체를 안정적으로 얻기 어려워진다. 또한, 상기한 관통공을 갖지 않는 수지 입자 형상에서는 입자 상호간에 생기는 공간의 크기에 편차가발생되기 쉽고, 또한 형내에 균일하게 충전하는 일 자체가 어려워서 충전할 때 마다 충전밀도가 달라지는 등, 얻어지는 발포 성형체의 공극율의 컨트롤이 곤란함과 동시에 성형체의 공극율을 어느 부위에서나 어느 정도 균일하게 되도록 하기도 어렵다.
관통공을 갖는 수지 입자의 공경이 작거나 또는 성형체의 공극율이 클수록 두께가 작더라도 흡음율이 우수한 성형체를 얻을 수 있고, 반대로 수지 입자의 공경이 크거나 또는 성형체의 공극율이 작을수록 두께를 크게 하지 않으면 흡음율이 우수한 성형체를 얻을 수 없다.
본 발명은 상기한 성형체의 공극율 및 부피 밀도 이외에, 수지 입자를 최밀충전하였을 때의 공간율 또한 중요한 의미를 갖는다. 여기에서 수지 입자 최밀충전시의 공간율 D (%) 는 다음식으로 구해진다.
D (%) = [(E-F)/E] ×100
단, E : 수지 입자의 겉보기 체적 (㎤), F : 수지 입자의 진 체적 (㎤) 이다. 겉보기 체적 (E) 은 수지 입자를 일정량 메스실린더에 최밀충전하였을 때의 메스실린더의 눈금을 통해 구해지는 일정량의 수지 입자의 체적이다. 또한 진 체적 (F) 은 수지 입자의 일정량을, 알코올을 넣은 메스실린더 안에 담그고 용적 증가분을 측정하여 그 용적 증가분을 통해 구해지는 일정량의 수지 입자의 체적이다.
본 발명은 상기 공간율이 45 내지 80 % 일 필요가 있으며 바람직하게는 50 내지 70 % 이다. 공간율이 45 % 미만에서는 목적으로 하는 흡음율을 얻을 수없다. 또한 공간율이 80 % 를 초과하면 흡음율이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또한 수지 입자가 지나치게 작거나 큰 경우에는 본 발명의 공극율의 요건을 만족시키지 못하게 된다. 본 발명의 공극율의 요건을 만족시키는 수지 입자의 크기는 그것을 중량 척도로 나타내면 수지 입자 1 개 당 평균 중량이 1 내지 8 ㎎ 이다.
성형체를 형성하기 위해 사용되는 수지 입자의 관통공의 공경의 평균치를 d 로 한 경우, d 가 0.5 내지 3.0 ㎜ 가 되도록 하는 것이 바람직하다. d 가 3.0 ㎜ 를 초과하는 경우, 공경이 크고 개구부가 넓어서 재료 자체가 음에너지를 흡수하기에 충분한 벽면의 접촉부분이 작고, 또한 두께가 얇은 것에서는 넓은 음의 주파수 영역에서 우수한 흡음율을 얻기 어렵기 때문이다. 한편, d 가 0.5 ㎜ 미만인 경우, 수지 입자의 생산성이 나빠진다.
본 발명에서의 공경이란 관통공을 갖는 수지 입자의 관통공의 관통 방향과 수직인 단면의 최대 내경이다. 도1 에 관통공을 갖는 수지 입자 (1) 의 여러 가지의 형상을 나타낸다. 동 도면은 수지 입자 (1) 의 단면 형상을 나타내는 것이고, 그 단면 형상으로서, (a) 중공원형 (도넛형), (b) 중공삼각형, (c) 중공육각형, (d) 중공원 중에 칸막이가 있는 형상, (e) 2 개의 중공원이 병렬된 형상, (f) 3 개의 중공원의 각각이 접촉하여 병렬된 형상, (g) 일부에 단열부를 갖는 중공원형, (h) 일부에 단열부를 갖는 중공 사각형, (i) 부정 형상 등이 있다.
수지 입자의 형상으로는 상기한 관통공을 갖는 구조, 즉 통형인 것에 3 내지 8 개의 가지형 상부를 갖는 경우도 바람직한 태양의 하나이다. 이와 같은 형상으로는 예컨대 도 2 에 나타내는 바와 같이 소정 방향 단면에 있어서 항상 일정형상을 가지고, 그 소정 단면이 (j) 중공 원형 (2) 주위의 균등한 위치에 3 개의 가지형상부 (3) 를 갖는 것, (k) 중공 삼각형 (4) 주위의 균등한 위치에 3 개의 가지형상부 (3) 를 갖는 것, (l) 중공 사각형 (5) 주위의 균등한 위치에 4 개의 가지형상부 (3) 를 갖는 것, (m) 중공 원형 (2) 주위에 6 개의 가지 형상부 (3) 를 갖는 것, (n) 중공 삼각형 (4) 주위에 6 개의 가지 형상부 (3) 를 갖는 것 등을 들 수 있다.
또한, 상기한 수지 입자의 태양으로는 예컨대 도 3 의 (o) 내지 (t) 에 나타내는 바와 같은 형상을 들 수 있다.
구체적으로는 도 3 (o), (t) 에 나타내는 바와 같이 관통공의 관통 방향과 수직인, 어느 단면에서도 거의 일정한 도 1 중 (a), (b) 의 단면을 가지고 스트레이트 형상을 갖는 것, 도 3 (p) 에 나타내는 바와 같이 관통공의 관통 방향과 수직인 단면 형상이 도 1 중 (i) 와 같이 부정형을 나타내는 것, 도 3 (q) 에 나타내는 바와 같이 도 3 (o) 가 복수 조합된 것, 도 3 (r) 에 나타내는 바와 같이 관통공을 갖는 수지 입자가 경사져 있는 것, 도 3 (s) 에 나타내는 바와 같이 수지 입자의 관통공의 공경이 관통공의 관통 방향과 수직인 단면에서 일정하지 않은 것 등을 들 수 있다.
d' 는 관통공을 갖는 수지 입자의 공경이며, d' 의 평균치를 공경의 평균치 d 로 한다. 1 개의 수지 입자에 있어서, 2 개 이상의 관통공을 갖는 경우에는 관통공 각각에 대한 공경 d' 을 바탕으로 d 를 구한다 [도 3 (q) 참조]. 관통공의 내경이 변화하고 있는 형상에서는 가장 긴 부분을 나타내는 부분이 공경 d' 이고 [도 3 (s) 참조], 부정 형상에서는 관통공의 공경 d' 은 관통공 내부 돌출부에 차단되지 않고 연속하여 가장 길게 이어진 부분이다 [도 3 (p) 참조]. 예컨대 측정 개소의 일례를 나타내면 도 3 과 같이 된다.
수지 입자가 통형이면 수지 입자를 금형 내에 충전할 때의 충전 공기압 조정에 의해 통형 수지 입자에 방향성을 부여할 수 있게 되어 공극율, 특히 연통한 공극의 방향성을 어느 정도 제어할 수 있다.
수지 입자의 L/D 값이란 소정방향 단면에서 항상 일정 형상을 갖는 어떤 수지 입자에 있어서, 그 동부 (胴部) 단면의 최대 직경 (D) 으로 이 (D) 에 대해 수직 방향의 최대 길이 (L) 를 나눈 값이다. 특히 관통공을 갖는 수지 입자인 경우, 관통공의 최대 길이 (L) 를 이 (L) 과 수직인 단면의 최대 직경 (D) 으로 나눈 값이다 (도 3 참조). 예컨대 수지 입자가 원통형인 경우, L 은 원통의 통높이, D 는 통의 외경에 상당한다.
본 발명에서 상기한 수지 입자의 형상을 적절히 선택함으로써 여러 가지의 내부 공극 구조를 갖는 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 상기에서 예시한 것은 모두 소정 방향 단면에서 항상 일정형상을 갖는 것이지만, 본 발명에 사용되는 수지 입자는 이것에 한정되는 것은 아니며, 단면 형상이 일정한 것이 아니어도 된다. L/D 의 바람직한 범위는 0.2 내지 7.0 이다.
본 발명은 관통공을 갖는 수지 입자의 L/D 를 0.7 내지 1.2 로 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 성형체의 음파가 입사하는 개구 면적이 커지고, 또한 소정 공극율을 얻을 수 있으며, 흡음성이 우수한 것이 된다.
수지 입자를 제조하는 수단으로는 예컨대 기재 수지를 압출기로 용융혼련한 후, 스트랜드 형상으로 압출하여 냉각한 후에 소정 길이로 절단하거나, 혹은 소정 길이로 절단한 후에 냉각하는 등의 수단으로 펠릿형 수지 입자를 제조한다. 또한 발포 입자로 하는 경우에는 이 수지 입자를 밀폐 용기 내에 발포제의 존재하에서 분산매에 분산시켜, 이 수지 입자의 연화온도 이상의 온도로 가열하여 수지 입자내에 발포제를 함침시킨 후에 용기의 일단을 개방하고, 용기내 압력 발포제의 증기압 이상의 압력으로 유지하면서, 수지 입자와 분산매를 동시에 용기내 보다 저압의 분위기 (일반적으로는 대기압 하) 로 방출하여 수지 입자를 발포시키는 등의 수단이어도 된다.
상기한 바와 같이 발포 입자를 얻는 경우에는 예컨대 탤크, 탄산칼슘, 붕사, 수산화알루미늄, 붕산 아연 등의 무기물을 첨가하여 이루어지는 기재 수지 입자를 휘발성 발포제 및/또는 무기 가스계 발포제와 함께 밀폐 용기 내에 넣고, 이 용기 내에서 수지 입자 및 발포제를 분산매에 분산시켜 수지 입자의 연화온도 이상의 온도로 가열하고, 이 입자 내에 발포제를 함침시킨 후, 이 용기의 일단을 개방하고, 수지 입자와 분산매를 동시에 용기내 보다 저압의 분위기하에 방출함으로써 발포 입자를 얻는 방법을 사용할 수 있다.
수지 입자를 분산시키기 위한 분산매로는 수지 입자를 용해하지 않는 것이라면 되는데, 이와 같은 분산매로는 예컨대 물, 에틸렌글리콜, 글리세린, 메탄올, 에탄올 등을 들 수 있으며, 일반적으로는 물이 사용된다.
나아가서는 수지 입자를 분산매에 분산시켜 발포 온도로 가열하는데 있어서, 수지 입자 상호의 융착을 방지하기 위하여 융착 방지제를 사용할 수 있다. 융착방지제로는 물 등에 용해되지 않고 가열에 의해 용융되지 않는 것이라면 무기계, 유기계에 상관없이 사용할 수 있지만, 일반적으로는 무기계의 것이 바람직하다. 무기계의 융착 방지제로는 카올린, 탤크, 마이카, 산화알루미늄, 산화티탄, 수산화알루미늄 등의 분체가 바람직하다. 또한 분산 보조제로서 도데실벤젠술폰산나트륨, 올레인산나트륨 등과 같은 음이온계 계면활성제가 바람직하게 사용된다. 상기 융착 방지제로는 평균입경 0.001 내지 100 ㎛, 특히 0.001 내지 30 ㎛ 가 바람직하다. 융착 방지제의 첨가량은 수지 입자 100 중량부 당 일반적으로는 0.01 내지 10 중량부가 바람직하다. 또한 계면활성제는 수지 입자 100 중량부 당 일반적으로 0.001 내지 5 중량부 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 발포제로는 일반적으로 프로판, 부탄, 헥산, 시클로부탄, 시클로헥산, 트리클로로플로로메탄, 디클로로디플로로메탄, 클로로플로로메탄, 트리플로로메탄, 1,2,2,2-테트라플로로에탄, 1-클로로-1,1-디플로로에탄, 1,1-디플로로에탄, 1-클로로-1,2,2,2-테트라플로로에탄 등과 같은 휘발성 발포제나, 질소, 이산화탄소, 아르곤, 공기 등의 같은 무기가스계 발포제를 들 수 있지만, 그 중에서도 오존층의 파괴가 없으면서 저렴한 무기가스계 발포제가 바람직하고, 특히 질소, 이산화탄소, 공기가 바람직하다. 질소, 공기를 제외한 상기 발포제의 사용량은 일반적으로 수지 입자 100 중량부 당 2 내지 50 중량부이며, 또 질소, 공기를 발포제로 사용하는 경우, 그 사용량은 5 내지 60 ㎏f/㎠G 의 압력 범위로 밀폐 용기 내로 압입되는 것으로 하고, 이들의 발포제의 사용량은 얻고자 하는 발포 입자의 부피 밀도와 발포온도의 관계나 고온피크의 융해열량과의 관계로 적절히 선택된다. 고온피크의 융해열량은 발포온도와 그 온도로의 승온 속도, 발포 온도 부근에서의 유지 시간에 의해 조정된다. 고온피크의 융해열량의 바람직한 범위는 10 내지 25 J/g 이다. 그리고, 고온측 피크의 융해열량은 발포 입자를 얻을 때의 열이력을 반영한 것으로서, 시차주사열량측정에 의해 얻어지는 DSC 곡선상의 80 ℃ 및 융해종료온도에 대응하는 점을 직선으로 연결한 베이스 라인과 고온측 피크를 나타내는 DSC 곡선과 고온측 피크와 저온측 피크의 곡부의 정점을 통과하여, 온도를 나타내는 그래프상의 횡축에 대해 직교하도록 베이스라인으로 내린 직선에 의해 둘러싸인 부분의 면적에 상당하는 열량이다.
상기 수지 입자로는 기재 수지에 예컨대 흑색, 회색, 갈색 등의 착색 안료 또는 염료를 첨가하여 착색한 것이어도 된다. 착색된 기재 수지에서 얻어진 착색발포 입자를 사용하면 착색된 수지 입자 성형체를 얻을 수 있다. 착색 안료 또는 염료의 색은 상기 예시한 것 이외에 황색, 적색, 도색, 녹색, 청색 등 성형체의 용도에 따라 선택될 수 있다.
기재 수지에 착색 안료, 염료 또는 무기물 등의 첨가제를 첨가하는 경우에는 첨가제를 그대로 기재 수지에 이겨서 넣을 수도 있지만, 일반적으로는 분산성 등을 고려하여 첨가제의 마스터 배치를 만들고, 그것과 기재 수지를 혼련하는 것이 바람직하다. 착색 안료, 염료의 첨가량은 착색의 색에 따라 다르지만, 일반적으로 기재 수지 100 중량부 당 0.001 내지 5 중량부로 하는 것이 바람직하다. 특히수지 입자를 발포시켜 발포 입자로 하는 경우에는 무기물을 기재 수지에 상기 양으로 첨가함으로써 발포 배율의 향상 효과, 기포 직경을 50 내지 350 ㎛ 로 조정할 수 있는 효과가 있다.
상기 발포 입자의 기재 수지 입자는 상술한 바와 같이 예컨대 기재 수지에 첨가하는 무기물 등의 마스터 배치와 함께 압출기 내에서 용융혼련하고, 원하는 단면 형상을 갖는 다이스를 통해 압출하고, 냉각시킨 후 소정의 길이로 절단함으로써 얻을 수 있다. 이 방법으로 기재 수지 입자를 얻는 경우, 이 수지 입자의 형상은 이 수지 입자를 소정의 발포 배율로 발포시켰을 때의 형상과 거의 같은 형상으로 되기 때문에 발포 입자 형상의 조정은 수지 입자 형상을 조정함으로써 이루어진다.
기타, 발포 입자를 얻는 방법으로서 압출기를 사용하여 원하는 단면 형상을 갖는 다이스를 통해 직접 압출 발포법으로 압출 발포체를 얻고, 이 발포체를 적당한 길이로 커트함으로써 발포 입자를 얻는 등, 발포체를 제조하는 종래의 공지된 방법을 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서 수지 입자에 사용되는 열가소성 수지로는 예컨대 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌, 폴리α-메틸스티렌, 스티렌 무수말레산 공중합체, 폴리페닐렌옥사이드와 폴리스티렌의 혼합물 또는 그래프트 중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 하이임팩트폴리스티렌 등과 같은 스티렌계 중합체 ; 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐공중합체, 에틸렌 또는 프로필렌과 염화비닐의 공중합체 등과 같은 염화비닐계 중합체 ; 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 등을 들 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지로는 예컨대 에틸렌-부텐 랜덤 공중합체, 에틸렌-부텐 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐랜덤 삼원 공중합체, 호모폴리프로필렌 등과 같은 폴리프로필렌계 수지, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 초저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체의 분자간을 금속 이온으로 가교한 아이오노머계 수지 등과 같은 폴리에틸렌계 수지나 폴리부텐-1, 폴리펜텐, 에틸렌-아크릴산-무수말레인산 삼원 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리올레핀계 수지는 무가교 상태로 사용될 수도 있지만, 퍼옥사이드나 방사선 등에 의해 가교시켜 사용해도 된다. 그러나, 생산 공정수, 리사이클성 면에서 무가교의 것이 바람직하다.
상기 기재 수지 중에서는 회복성, 인성 등이 양호한 점에서, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐 삼원 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
또한, 상기 기재 수지 중에서 내열성, 강도 면에서 특히 바람직한 것은 에틸렌-프로필렌랜덤 공중합체, 프로필렌-부텐랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐 삼원 공중합체이다.
또한, 상기와 같이 기재 수지로 예시되는 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부텐 삼원 공중합체 등과 같은 융점 130 ℃ 이상의 프로필렌계 수지는 중합 촉매로서 메탈로센 화합물을 사용하여 얻어지는 것이 수지의 융점과 강성의 관계, 수지의 융점과 내열성의 관계에 있어서 다른 중합 촉매를 사용하여 얻어지는 것 보다 우수한 강성, 내열성을 나타내는 등의 이유에서 특히 바람직하다. 그리고, 메탈로센 화합물이란 예컨대 천이 금속을 π전자계의 불포화 화합물 사이에 끼운 구조의 화합물로서, 티탄, 지르코늄, 니켈, 파라듐, 하프늄, 백금 등과 같은 4 가의 천이금속에 1 개 또는 2 개 이상의 시클로펜타디에닐환 또는 그 유연체가 배위자로서 존재하는 화합물이다.
기재 수지에는 난연성 부여를 위하여, 브롬계, 인계 등의 난연제, 열화방지를 위하여, 페놀계, 인계, 황계 등의 산화방지제, 힌더드아민계, 벤조페논계 등의 광안정제, 또한 가공성 향상을 위하여, 스테아린산 칼슘 등의 지방산금속염을 촉매중화제로서, 에루카산아미드, 올레인산아미드 등의 지방산아미드를 활제로서 첨가할 수 있다. 상기 첨가제는 각각 수지 100 중량부 당 0.001 내지 10 중량부 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기한 각종 중합체는 일반적으로 사용되는 바와 같이 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하는 등 병용해도 된다. 또한, 상기 기재 수지에 폴리카프롤락톤, 폴리β-히드록시 부티르산 및/또는 그 공중합체, 폴리비닐알코올, 변성 전분 등의 생분해성 플라스틱을 혼합하여 사용할 수도 있다.상술한 기재 수지에 생분해성 플라스틱을 혼합하여 사용하는 경우에는 양자를 미리 혼합해 놓아도 되고, 또 양자를 각각 발포시킨 발포 입자 끼리를 혼합해도 되고, 또 생분해성 플라스틱의 비발포 수지 입자를 상기 기재 수지로 이루어지는 발포 입자와 혼합해도 된다.
또한, 상기 기재 수지에 유연성을 부여하기 위하여 에틸렌-프로필렌 고무 등과 같은 고무 성분을 5 내지 40 중량% 첨가해도 된다.
본 발명의 성형체는 다음의 성형 방법으로 제조할 수 있다. 예컨대 수지 입자가 발포 입자인 경우, 발포 입자를 금형 내에 충전하고, 금형 내에 스팀을 공급하여 발포 입자를 가열하여 발포 팽창시키고, 발포 입자 서로를 융착시켜 발포 성형체를 얻는다. 또한, 수지 입자가 비발포 입자인 경우에도 수지 입자가 발포 입자인 경우와 동일하게 금형 내에 충전하고, 금형 내에 스팀을 공급하여 수지 입자를 가열함으로써 수지 입자 서로를 융착시켜 성형체를 얻는다.
본 발명의 성형체를 발포 입자를 사용한 발포 성형체로 구성하는 경우, 발포 성형체에 표피를 붙일 수 있다.
표피재로는 일반적으로 합성 수지 시트가 사용된다. 표피재는 사출 성형, 스탬핑 성형 등의 방법으로 원하는 형상으로 한 것이나, 미리 T 다이 등을 통해 압출하여 얻은 시트를 프레스 성형, 압공 성형, 진공 성형 등의 방법으로 원하는 형상으로 성형한 것을 사용할 수 있다. 또한, 표피재는 미리 성형한 것이 아니어도 되고, 발포 입자 등을 성형할 때에 표피재를 흡인하여 성형금형에 밀착시켜 부형한 것이어도 된다. 표피재는 발포 입자와 융착성을 갖는 소재로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 표피재는 접착제 또는 점착제를 사용하여 적층 일체화시킬 수도 있다.
발포 입자가 폴리올레핀계 수지 입자인 경우로서, 폴리올레핀계 수지 발포 입자의 기재 수지가 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 등의 폴리프로필렌계 수지인 경우, 표피재의 재질로는 예컨대 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-프로필렌블록 공중합체, 에틸렌프로필렌랜덤 공중합체, 프로필렌-부텐랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부텐랜덤 공중합체 등의 프로필렌 성분 함유량 70 중량% 이상의 폴리프로필렌계 수지, 혹은 이들 폴리프로필렌계 수지 중에 에틸렌-프로필렌고무 (EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔고무 (EPDM) 등과 같은 고무 성분을 함유하는 폴리올레핀계 엘라스토머 등이 사용된다.
또한, 폴리올레핀계 수지 발포 입자의 기재 수지가 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 등과 같은 폴리에틸렌계 수지인 경우, 표피재의 재질로는 예컨대 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 초저밀도 폴리에틸렌이나 에틸렌 성분 함유량이 70 중량% 이상인 폴리에틸렌계 공중합체 등의 폴리에틸렌계 수지, 혹은 이들 폴리에틸렌계 수지중에 EPR, EPDM 등과 같은 고무성분을 함유하는 폴리올레핀계 엘라스토머 등이 사용된다.
표피재는 단층 구조인 것에 한정되지 않고 발포층 등을 갖는 다층 구조인 것이어도 된다. 다층 구조의 표피재인 경우, 적어도 내면측은 발포 입자와 융착성을 갖는 소재로 구성할 필요가 있다. 외면측의 소재로는 직포, 부직포 등과 같은 장식성이 높은 시트 소재를 사용할 수 있다.
표피재의 두께는 0.3 내지 8.0 ㎜ 가 바람직하다.
본 발명의 표피 부착 발포 성형체를 제조하기 위하여는 우선 표피재를 금형내면을 따라 부착한다. 이어서 그 상태에서 형을 채운 후, 발포 입자를 금형내에 충전하고, 금형 내에 스팀을 공급하여 발포 입자를 가열함으로써 발포 팽창시켜 발포 입자를 서로 융착시킴과 동시에 발포 입자와 표피재를 융착시킨다. 이와 같은 방법으로 발포 성형체의 표면에 표피재가 일체적으로 접합된 표피 부착 발포 성형체가 얻어진다.
본 발명은 수지 입자 최밀충전시의 공간율이 45 % 이상의 발포 입자를 사용하기 때문에 표피재가 스팀 투과성을 갖고 있지 않아도 발포 입자측에서부터 발포 입자 사이를 스팀이 투과하여 표피재의 부근까지 도달하고, 그 결과, 표피재 부근의 발포 입자나 표피재의 내면측이 충분하게 가열되고, 표피재 부근의 발포 입자 상호간 및 발포 입자와 표피재 사이가 확실하게 융착된다. 특히 관통공을 갖는 발포 입자를 사용한 경우에는 스팀의 투과가 더욱 양호해진다. 또한, 얻어진 표피 부착 발포 성형체는 표피를 갖고 있지 않은 것과 동등한 흡음 성능을 나타낸다. 나아가 차음성이 높은 표피재를 선택하여 적층할 수도 있다. 그리고, 표피 부착 발포 성형체의 흡음율 측정은 흡음면을 표피가 적층되어 있지 않은 면측으로 하여 측정을 실시하는 것으로 한다.
본 발명에 의한 수지 입자 성형체는 흡음성 이외에 통기성 및 단열성도 겸비하고 있으므로 광범위한 분야에서 이용할 수 있다. 예컨대 (1) 주택 등에서의 단열성 및 통기성 흡음재, (2) 도로, 항공, 철도, 건설 등에서의 구조재와의 복합재, (3) 건축구조물의 공사(工事)설비용 등의 간이 방음 패널용, (4) 차량용 내장재, 범퍼 등의 구조재 등 각종 용도로 이용할 수 있다.
이하, 실시예, 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 (에틸렌 함량 2.4 중량%, 융점 146 ℃, MFR 10 g / 10 min, 그리고 표 1 중 EP 로 나타낸다.) 의 기재 수지와, 수산화알루미늄 및 카본 블랙을 압출기 내에서 용융혼련하고, 다이스에서 스트랜드 형상으로 압출하여 수중에서 급랭한 후, 소정의 길이로 절단하여 단면 형상이 중공원 형상이며, 평균공경 및 평균 입자 중량의 조합이 다른 5 종류의 수지 입자를 제조한다. 각 종류의 수지 입자에 대하여 다음과 같은 방법으로 발포 입자를 제조한다. 즉, 수지 입자 60 ㎏ 을, 발포제로서 탄산 가스를 사용하고, 분산제로서 카올린 400 g, 계면활성제로서 도데실벤젠술폰산나트륨 6 g, 물 240 리터를 배합하여 밀폐용기 (용적 400 리터) 내에서 교반하면서 기재 수지의 융해 종료 온도인 161 ℃ 이상의 온도로 승온하지 않고 147 ℃ 로 승온하여 15 분 동안 유지하고, 나아가 152 ℃ 로 승온, 15 분 동안 유지한 후에 밀폐 용기 내의 평형 증기압과 동등한 배압을 가하고, 그 압력을 유지한 채로 용기의 일단을 개방하여 수지 입자와 물을 동시에 방출시켜 수지 입자를 발포시키고, 단면 형상이 중공원 형상인 회색 발포 입자를 얻는다. 그리고, 수산화알루미늄, 카본블랙은 배합량이 각각 0.2 중량%, 0.26 중량% 가 되도록 마스터 배치로 첨가한다.
얻어진 발포 입자에 대하여 평균 공경 d (㎜), 평균 입자 중량 (㎎), 발포 입자 최밀충전시의 공간율 (%), 고온 피크 열량 (J/g), 부피 밀도 (g/㎤), L/D 를측정한다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
그리고, 표 1 에 나타내는 고온피크열량 (J/g) 은 약 2 ㎎ 의 발포 입자를 시차주사열량측정 (승온 속도 10 ℃/min) 함으로써 얻은 DSC 곡선의 고온측피크의 융해열량이다.
상기 발포 입자를 세로 1200 ㎜ ×가로 900 ㎜ ×두께 50 ㎜ 의 평판 금형에 충전하고, 2.8 내지 3.8 ㎏f/㎠G 의 스팀으로 성형하여 상기 금형 치수에 준한 형상의 프로필렌계 수지발포 성형체를 얻는다. 이들 성형체를 표 1 중 Ⅰ 내지 Ⅴ 에 나타낸다.
상기 성형체 Ⅰ 내지 Ⅴ 에 대해 부피 밀도 (g/㎤) 및 공극율 (%) 을 구한다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
다음에 각 성형체에 대하여 흡음 특성 시험을 실시하여 흡음율을 측정한다.
본 발명은 열가소성 수지로 이루어지는 수지 소편(小片)을 연통한 공극이 형성되도록, 상호 결합하여 이루어지는 성형체이다. 수지 소편의 형상으로는 입자 형상, 칩형, 분쇄물 등을 들 수 있고, 본 발명에서는 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물이 사용된다. 본 발명의 성형체의 공극율은 10 내지 60 % 이고, 또한 성형체의 부피 밀도는 0.01 내지 0.6 g/㎤ 이다.
본 발명에 있어서의 수지 소편은 연통 또는 비연통의 구멍을 갖는 구조인 것이 바람직하고, 특히 연통공을 갖는 구조가 바람직하지만, 반드시 구멍이 뚫린 구조의 것에 한정되지는 않는다. 수지 소편은 여러 가지의 형상이 가능하지만, 수지 소편의 일정량을 최밀충전하였을 때의 공간율이 45 내지 80 % 가 되는 수지 소편이 선택된다. 수지 소편이 구멍이 뚫린 구조가 아닌 경우의 공극율은 수지소편 최밀충전시의 겉보기 체적에 대해, 수지 소편 상호간의 공간에 의해 부여되는 공간부가 차지하는 체적의 비율을 백분율로 나타낸 것으로 정의된다. 한편, 수지 소편이 구멍이 뚫린 구조인 경우에는 이 구멍이 뚫린 공간이 차지하는 체적도 공간율로서 계산되므로, 이 경우의 공간율이란 수지 소편 최밀충전시의 겉보기 체적에 대해, 수지 소편 상호간의 공간에 의해 부여되는 공간부와 수지 소편이 갖는 구멍이 뚫린 공간에 의해 부여되는 공간부의 총합의 공간부가 차지하는 체적의 비율을 백분율로 나타낸 것으로 정의된다.
본 발명에 있어서, 수지 소편의 공간율은 45 내지 80 % 이다.
또한, 상기 공간율과 상기 성형체의 공극율을 비교하여 후자가 전자를 밑도는 경우가 있는 이유는, 수지 소편을 결합시켜 성형체를 얻는 경우에, 이 소편의 일부가 용융하는 경우, 이 소편이 발포하는 경우가 있는 등의 이유 때문이다.
본 발명은 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체로서, 그 구성 요소로서, JIS A1409 의 잔향실법 흡음율 측정 방법으로 구해지는 중심 주파수가 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 (㎐) 에서의 흡음율에 있어서, 이 흡음율이 70 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 3 점 이상 존재하고, 또한 이 흡음율이 50 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 7 점 이상 존재한다는 구성을 구비하는 것이다.
본 발명에서 수지 소편으로서 관통공을 갖는 입자 형상인 것이 바람직하고, 또한 그 경우에 관통공의 관통 방향 최대 길이 (L) 와 관통 방향에 대해 수직인 단면의 최대 직경 (D) 의 비 (L) / (D) 가 1.2 내지 0.7 인 것이 바람직하다.
본 발명에서 열가소성 수지로서 폴리올레핀계 수지가 바람직하고, 또한 수지 소편은 발포 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명은 성형체와 표피재가 일체로 결합되어 있는 구성을 포함한다. 일반적으로는 금형내에 표피재를 미리 세트하고, 금형 내에 다수의 수지 소편이 충전되고 가열되어 성형체가 제조될 때에 성형체와 표피재가 일체로 결합한다.
본 발명은 공간율이 45 내지 80 % 인 열가소성 수지로 이루어지는 수지 소편을 구성재료로 하여 다수의 수지 소편을 연통한 공극이 형성되도록 상호 결합하여 성형체로 구성한 것이며, 또한 성형체의 공극율은 10 내지 60 %, 부피 밀도는 0.01 내지 0.6 g/㎤ 이다. 이와 같은 구조상의 특징을 전제 조건으로 하여, 본 발명의 성형체는 폭넓은 주파수 영역에서 흡음성이 우수하다. 단지 연통한 공극을 갖는 발포 성형체에 비해 흡음율은 대폭 향상된다.
이와 같이 본 발명에 의하면 우수한 흡음성을 구비하게 되어, 흡음, 차음 등의 분야에서의 용도로 단체 (單體) 로도 충분한 기능을 발휘할 수 있음과 동시에 다른 방음 재료와의 복합 등, 기타 폭넓은 용도에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 성형체는 수지 소편을 금형 내에 충전하여 가열함으로써 이 수지 소편을 용융일체화시키는 금형 성형법으로 제조할 수 있다.
실시예 1
성형체 Ⅰ을 그대로 50 ㎜ 두께로 JIS A1409 의 잔향실법 흡음율 측정법에 의거하여 흡음율을 측정한다. 시료 면적은 9.72 ㎡ (세로 3.6 m, 가로 2.7 m) 로 하여 잔향실의 바닥면 중앙부에 집중배치하고, 실온 25 ℃, 상대습도 70 % 의 조건하에서 도꾜도리쯔고오교기쥬쯔센터에서 이 흡음율을 측정하였다.
실시예 2
성형체 Ⅰ 을 2 장 겹쳐 100 ㎜ 두께로 실시예 1 과 동일하게 측정한다.
실시예 3
성형체 Ⅱ 를 2 장 겹쳐 100 ㎜ 두께로 실시예 1 과 동일하게 측정한다.
실시예 4
성형체 Ⅲ 을 2 장 겹쳐 100 ㎜ 두께로 실시예 1 과 동일하게 측정한다.
실시예 5
성형체 Ⅳ 를 그대로 50 ㎜ 두께로 실시예 1 과 동일하게 측정한다.
실시예 6
성형체 Ⅴ 를 그대로 50 ㎜ 두께로 실시예 1 과 동일하게 측정한다.
비교예 1
성형체 Ⅱ 를 그대로 50 ㎜ 두께로 실시예 1 과 동일하게 측정한다.
비교예 2
성형체 Ⅲ 을 그대로 50 ㎜ 두께로 실시예 1 과 동일하게 측정한다.
실시예 1 내지 6, 비교예 1 및 2 의 흡음율 측정 결과를 표 2, 표 3 에 나타낸다. 또한, 실시예 1 내지 6, 비교예 1 및 2 에 있어서의 주파수와 흡음율의 관계를 도 4, 도 5 의 그래프에 나타낸다. 그들 그래프에 있어서, 횡축은 음파의 주파수 (㎐) 이고, 종축은 잔향실법 흡음율 (%) 이다.
성형체 기재수지 발포 입자 발포 성형체
단면형상 d(㎜) 평균입자중량(㎎) 공간율(%) 고온피크열량(J/g) 부피 밀도(g/㎤) L/D 부피 밀도(g/㎠) 공극율(%)
EP (a) 2.3 2 59 17.6 0.038 0.88 0.040 30
EP (a) 4.2 6 57 18.0 0.039 0.86 0.042 23
EP (a) 4.3 6 56 16.5 0.037 0.80 0.040 17
EP (a) 2.5 2 60 18.8 0.039 0.98 0.041 42
EP (f) 2.3 6 61 18.1 0.039 0.87 0.043 36
성형체 두께 흡음성 평가
실시예 1 50
2 100
3 100
4 100
5 50
6 50
비교예 1 50 ×
2 50 ×
흡음성 평가○: 흡음율이 70 % 이상인 중심 주파수가 연속하여 3 점 이상이고, 또한 흡음율이 50 % 이상인 중심 주파수가 연속하여 7 점 이상×: 흡음율이 70 % 이상인 중심 주파수가 연속하여 3 점 미만 및/또는 흡음율이 50 % 이상인 중심 주파수가 연속하여 7 점 미만
잔향실법 흡음율 (%)
1/3 옥타브 밴드중심 주파수 (㎐) 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2
250 15 52 59 37 21 17 16 24
315 22 85 46 54 25 22 22 22
400 32 100 84 76 36 33 31 28
500 49 100 74 77 52 57 51 47
630 73 96 67 79 76 94 73 55
800 99 86 71 82 100 100 59 45
1000 100 87 87 82 100 78 49 38
1250 81 97 75 64 87 59 39 35
1600 65 97 66 58 65 59 43 36
2000 62 91 66 65 64 73 45 37
2500 94 97 71 75 92 74 46 38
3150 84 91 74 65 100 90 47 38
본 발명의 성형체는 폭넓은 주파수 영역에 있어서 흡음성이 우수하고, 또한 통기성 및 단열성도 우수하므로, 건축물의 벽, 바닥 등에 설비되는 흡음재나 자동차 등의 차량에 있어서의 내장재에 설비되는 흡음재로서의 이용에 유익하다.

Claims (11)

  1. 수지 소편 최밀충전시의 공간율이 45 내지 80 % 인 열가소성 수지 소편을 결합하여 이루어지는 구조의 성형체로서, 열가소성 수지 소편은 관통공을 가지며, 이 관통공의 관통 방향 최대 길이 (L) 과 이 길이 (L) 에 대하여 수직인 단면의 최대 직경 (D) 의 비 (L) / (D) 가 1.2 내지 0.7 이고, 성형체는 연통한 공극을 가지고, (i) 공극률이 25 내지 60% 이거나, (ii) 공극률이 10% 이상 25% 미만이고 또한 두께가 100 mm 이상인 부분을 갖고, 부피 밀도 0.01 내지 0.6 g/㎤ 이고, JIS A1409 의 잔향실법 흡음율 측정 방법으로 구해지는 중심 주파수가 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 (㎐) 에서의 흡음율에 있어서, 이 흡음율이 70 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 3 점 이상 존재하고, 또한 이 흡음율이 50 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 7 점 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
  2. 제 1 항에 있어서, 열가소성 수지 소편이 입자 형상 또는 분쇄물 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
  3. 제 1 항에 있어서, 열가소성 수지 소편 1 개 당 평균 중량이 1 내지 8 ㎎ 인 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
  4. 제 1 항에 있어서, 열가소성 수지 소편은 관통공을 가지며, 관통공의 관통 방향 최대 길이 (L) 과 이 길이 (L) 에 대하여 수직인 단면의 최대 직경 (D) 의 비 (L) / (D) 가 1.2 내지 0.7 인 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지성형체.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 수지 소편의 기재 수지가 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
  7. 제 1 항에 있어서, 수지 소편은 발포 입자이고, 성형체가 발포 성형체인 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
  8. 제 7 항에 있어서, 발포 성형체의 표면에 표피재가 일체적으로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
  9. 수지 소편 최밀충전시의 공간율이 45 내지 80 % 인 열가소성 수지 소편을 결합하여 이루어지는 구조의 성형체로서, 열가소성 수지 소편은 관통공을 가지며, 이 관통공의 관통 방향 최대 길이 (L) 과 이 길이 (L) 에 대하여 수직인 단면의 최대 직경 (D) 의 비 (L) / (D) 가 1.2 내지 0.7 이고, 성형체는 연통한 공극을 가지고, 성형체의 공극률이 25 내지 50%, 부피 밀도가 0.01 내지 0.6 g/㎤ 이고, JIS A1409 의 잔향실법 흡음율 측정 방법으로 구해지는 중심 주파수가 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 (㎐) 에서의 흡음율에 있어서, 이 흡음율이 70 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 3 점 이상 존재하고, 또한 이 흡음율이 50 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 7 점 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
  10. 제 9 항에 있어서, 성형체의 두께가 100 mm 이상인 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
  11. 수지 소편 최밀충전시의 공간율이 45 내지 80 % 인 열가소성 수지 소편을 결합하여 이루어지는 구조의 성형체로서, 열가소성 수지 소편은 관통공을 가지며, 이 관통공의 관통 방향 최대 길이 (L) 과 이 길이 (L) 에 대하여 수직인 단면의 최대 직경 (D) 의 비 (L) / (D) 가 1.2 내지 0.7 이고, 성형체는 연통한 공극을 가지고, 성형체의 공극률이 30 내지 50%, 부피 밀도가 0.01 내지 0.6 g/㎤ 이고, JIS A1409 의 잔향실법 흡음율 측정 방법으로 구해지는 중심 주파수가 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 (㎐) 에서의 흡음율에 있어서, 이 흡음율이 70 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 3 점 이상 존재하고, 또한 이 흡음율이 50 % 이상인 상기 중심 주파수 측정점이 연속하여 7 점 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 흡음성을 갖는 열가소성 수지 성형체.
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