KR100401768B1 - 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료수지로서 폴리아미드 수지를 기재로 하여, 원료수지 100 중량부에 대하여 유리섬유 15 ∼ 35 중량부 및 마이카(mica) 10 ∼ 20 중량부를 보강재로서 첨가하여 단일재로 사출성형한 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 제진성 및 소음저감 효과도 우수할 뿐만 아니라, 별도의 발포 패드접착이나 내측에 오버몰딩공정 없이 단일재를 이용해 사출성형함으로써 추가공정 및 비용발생이 없어 경제적이고 경량화 효과를 기대할 수 있다. 이밖에도, 이종 재료(주로 고무 발포재)가 아닌 단일의 열가소성 수지 복합재료를 사용함으로써 재활용(Recycling)면에서도 매우 용이한 효과를 얻을 수 있다.

Description

소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물{Compound of damping materials for reducing noise in automotive engine cover}

본 발명은 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료수지로서 폴리아미드 수지를 기재로 하여, 원료수지 100 중량부에 대하여 유리섬유 15 ∼ 35 중량부 및 마이카(mica) 10 ∼ 20 중량부를 보강재로서 첨가하여 단일재로 사출성형한 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 엔진 커버는 엔진 상부를 덮어 주는 구조로 되어 있으며, 이의 사용목적으로는 첫째, 후드(hood)를 열었을 때 엔진룸이 정돈된 느낌이 들 수 있도록 외관 향상을 위한 것이고, 둘째는 엔진 구동 시 발생되는 소음을 차단하기 위한 기능향상을 위한 것이다. 이는 보통 나일론수지, PET수지 등에 유리섬유가 보강되어 내열성을 가지는 플라스틱을 재료로 사출성형하여 제조하고 있다. 보통 엔진블록 등에 4 ∼ 5 개 정도의 브라켓(bracket)이 장착되고, 이 스테이에 엔진커버를 장착하며, 커버측의 장착부에는 진동에 의한 소음저감 및 응력저하를 목적으로 고무 재질의 와셔(washer)를 사용한다. 이 커버측의 장착부와 스테이를 볼트로서 체결한다.

종래의 엔진커버는 소음저감을 위한 방법으로 주로 발포 고무재료로 된 패드(pad)를 커버 내측에 접착시키거나, 또는 1차 사출성형한 엔진커버를 금형에 삽입한 후 커버 내측에 일정 두께로 발포 고무재료를 성형하는 방법(overmolding) 등이 있다. 이러한 패드 상태로 접착시키는 방법 또는 오버몰딩(overmolding) 방법 모두 고무재료 및 접착을 위한 공정 등이 추가되므로 원가가 상승은 물론, 고무 두께 증대에 따라 중량도 상승되며, 발포 고무층에 의한 흡음 효과는 기대할 수 있으나 진동에 의한 소음저감 효과는 기대하기 어려운 문제가 있어 왔다. 이밖에도, 접착 또는 오버몰딩된 고무층을 분리하기 어려울 뿐만 아니라, 분리가 되어도 고무재료 자체를 재활용(Recycling)하기 어렵다는 문제도 있어 왔다. 따라서, 이러한 문제를 해결할 수 있는 자동차 엔진커버의 재료로써 단일 열가소성 수지로 사출성형 할 수 있는 소재의 개발 필요성이 절실히 대두되고 있는 실정이다.

이에, 본 발명의 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 폴리아미드 수지를 기재로 하고, 유리섬유와 마이카(mica)를 보강재로 혼합 첨가하여 단일재로 엔진커버를 사출성형함으로써, 제진성은 물론, 그에 따른 소음저감 효과와 경량화 및 원가절감문제, 그리고 단일재 사용으로 재활용도 용이함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 원료수지로서 폴리아미드 수지를 기재로 하여, 원료수지 100 중량부에 대하여 유리섬유 15 ∼ 35 중량부 및 마이카(mica) 10 ∼ 20 중량부를 포함하는 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물을 제공하는 데 있다.

이하, 본 발명의 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물에 관한 것으로서, 원료수지로서 폴리아미드 수지를 기재로 하여, 원료수지 100 중량부에 대하여 유리섬유 15 ∼ 35 중량부 및 마이카(mica) 10 ∼ 20 중량부를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

일반적으로, 플라스틱 엔진커버는 첫째, 엔진 룸에서 가장 눈에 띄는 부분으로서 제품 표면이 미려해야 하며; 둘째, 장기 사용 중 발생하는 엔진 및 주변의 고온(100 ~ 180℃)에서 쉽게 열화에 의해 쉽게 깨지거나, 크랙(Crack) 발생이 없어야 하며; 셋째, 초기 성형 후 변형이 적어야 하며, 또한 장기 사용시 고온의 엔진 열에 의한 후 변형이 적어야 하며; 넷째, 장기 사용시 혹은 자동차 정비시 어떤 충격에 의해 쉽게 깨지거나 파손되지 않아야 한다. 또한, 다섯째로 가급적 엔진에서 발생하는 진동, 소음을 최대한 줄일 수 있는 제진성이 좋은 소재, 특히마운트(Mount)되는 부위에서 어떠한 떨림이라도 최대한 줄일 수 있는 소재이어야 하고; 여섯째, 자동차에 사용되는 각종 오일류 및 가솔린, 부동액 등에 쉽게 침해되지 않아야 하며; 일곱째, 제품이 크기때문에 가능한 하이 플로우(High flow) 특성을 갖추어야만 한다. 그런데, 본 발명에서는 보강재로 원료수지 100 중량부에 대하여 유리섬유 15 ∼ 35 중량부 및 마이카(mica) 10 ∼ 20 중량부를 폴리아미드 수지와 동시에 혼합사용하여 강성과 제진성을 동시에 보유한 제진성 의 단일 열가소성 수지복합재료를 사용하는 것이다. 여기서, 기재인 폴리아미드 수지는 폴리아미드 66 외에도 폴리아미드 6, 폴리아미드 66/6 코폴리머 또는 폴리아미드 46 등 폴리아미드 수지를 기재로 사용하는 수지 조성물 중에서 선택 사용한다. 그리고, 유리섬유는 원료수지 100 중량부에 대하여 15 중량부 미만으로 사용하면 강성이 부족하여 차음성이 떨어지며, 35 중량부를 초과하면 사출성형시 원료수지의 흐름성이 나빠져 엔진커버의 외관을 해치게 되어 바람직하지 않게 된다. 또한, 마이카는 제진성 향상을 위하여 사용하는 것으로, 그 함량을 원료수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 미만으로 사용하면 제진효과를 거의 발휘할 수 없게 되며, 20 중량부를 초과하면 성형성이 떨어지고 강성 등의 물성 저하가 발생되어 역시 바람직하지 않게 된다. 이때, 마이카는 제진성 향상을 위해 판상형태로서 에스펙트 비율(Aspect Ratio) 70 ∼ 100이며, 길이는 1.1 ∼ 2.6 ㎛, 그리고, 지름은 70 ∼ 300㎛인 것을 사용한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

실시예 1

폴리아미드 66 수지를 기재로 하여 유리섬유 30 중량부와 마이카 10 중량부를 컴파운딩하여 통상의 제조방법에 의하여 자동차용 엔진커버 제진재를 제작하였다.

실시예 2

폴리아미드 66 수지를 기재로 하여 유리섬유 20 중량부와 마이카 20 중량부를 컴파운딩하여 통상의 제조방법에 의하여 자동차용 엔진커버 제진재를 제작하였다.

비교예 1

폴리아미드 66 수지를 기재로 하여 유리섬유 10 중량부와 무기첨가제 28 중량부를 통상의 제조방법에 의하여 자동차용 엔진커버 제진재를 제작하였다.

비교예 2

폴리아미드 66 수지를 기재로 하여 유리섬유 10 중량부를 통상의 제조방법에의하여 자동차용 엔진커버 제진재를 제작하였다.

실험예

상기에서 제작한 실시예 1 및 실시예 2와 비교에 1 및 비교예 2의 시편들을 이용하여 각각 비중, 열변형온도, 인장강도 및 굴곡탄성율의 기계적 물성과 제진계수를 측정하였고, 그 결과를 다음 표 1에 요약하여 정리하였다. 이때, 인장강도, 굴곡강도 등의 물성은 ASTM에 규정한 시험방법에 따라 시험을 수행하였으며, 제진계수(tan δ) 값은 디엠티에이(DMTA=Dynamic Mechanical Thermal Analyzer) 장비를 이용하여 측정하였으며, 주파수 조건은 100Hz와 200Hz에서, 분위기 온도는 차량 주행중 엔진커버의 최고 온도인 90℃에서 측정하였다.

상기 시험 결과에서 보듯이, 기존에 사용되고 있는 재료로서 유리섬유 및 무기첨가제를 동시에 함유한 재료(비교예 1)는 제진계수는 좋은 반면 굴곡탄성율이 떨어지며, 유리섬유만을 함유한 재료(비교예 2)는 반대로 굴곡탄성율은 좋은 반면 제진계수가 떨어짐을 알 수 있다. 따라서, 굴곡탄성율과 제진계수를 동시에 올리기 위해 마이카를 사용한 경우는 굴곡탄성율도 상승함과 동시에 각 주파수 대역별 제진계수 값도 향상된 결과를 나타냄을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차 엔진커버용 수지조성물에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 제진성 및 소음저감 효과도 우수할뿐만 아니라, 별도의 발포 패드접착이나 내측에 오버몰딩공정 없이 단일재를 이용해 사출성형함으로써 추가공정 및 비용발생이 없어 경제적이고 경량화 효과를 기대할 수 있다. 이밖에도, 이종 재료(주로 고무 발포재)가 아닌 단일의 열가소성 수지 복합재료를 사용함으로써 재활용(Recycling)면에서도 매우 용이한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 원료수지로서 폴리아미드 수지를 기재로 하여, 원료수지 100 중량부에 대하여

   유리섬유 15 ∼ 35 중량부 및

   판상형태로서 에스펙트 비율(Aspect Ratio) 70 ∼ 100 이며, 길이는 1.1 ∼ 2.6㎛, 지름이 70 ∼ 300㎛인 마이카(mica) 10 ∼ 20 중량부

   를 포함하는 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드 66, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66/6 코폴리머 및 폴리아미드 46 중에서 선택된 1 종인 것임을 특징으로 하는 소음저감용 자동차 엔진커버 제진재 조성물.
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