KR100483887B1 - 폴리에틸렌폼을 이용한 흡차음재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡차음성이 우수하면서도 감량화된 새로운 구성의 흡차음재에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 발포수지시트, 펠트시트, PET파이버펠트시트 중의 하나로 이루어지는 흡음층(10)과, 상기 흡음층(10)에 적층되는 차음층(20)을 포함하여 이루어지는 흡차음재(40)에 있어서, 상기 차음층(20)은 폴리에틸렌폼시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡차음재(40)가 제공된다.

Description

폴리에틸렌폼을 이용한 흡차음재{sound absorbing and insulating material utilizing polyethylene form}

본 발명은 폴리에틸렌폼을 이용한 흡차음재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡차음성이 우수하면서도 경량화된 새로운 구성의 폴리에틸렌폼을 이용한 흡차음재에 관한 것이다.

산업화에 따라 모든 산업분야에서 소음이나 진동을 저감시키는 것이 시급한 과제로 등장한지 오래이며, 특히 자동차와 같은 수송수단에 있어서 소음과 진동의 문제는 제품의 품질에 결정적인 요소로 작용하고 있다.

일반적으로 소음에 대한 감쇄원리는 크게 스프링요소와 질량요소로 구성된다. 이때 스프링요소에 의해서는 주로 흡음이, 질량요소에 의해서는 차음이 이루어지는데, 파장이 짧고 고주파인 소음은 주로 스프링요소에 의해 흡음되고, 파장이 길고 저주파인 소음은 주로 질량요소에서 차음된다. 자동차용 흡차음재도 이러한 감쇄원리에 따라 부직포, 펠트 또는 발포저중량의 탄성시트 등과 같이 스프링요소에 해당되는 흡음층과, 단위중량이나 밀도가 크고 경질인 재료로 이루어져서 질량요소에 해당되는 차음층으로 구성된다. 이때 차음층은 두께가 두껍고 비중이 높을수록 차음성이 우수하기 때문에 흔히, EVA 수지에 중량제가 첨가되어 상당히 무겁게 제조된다.

한편, 차량의 저중량에 따른 에너지절약이나 환경보호 등의 목적으로 차량의 개발추이는 경량화방향으로 진행되고 있다. 그런데 전술한 바와 같이 차음층이 상당히 무겁게 제조되므로 이러한 차음층에 의해 흡차음재의 전체적인 무게가 증가되므로 차량의 경량화에 장애가 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래와 동등한 수준의 흡차음성을 가지면서도 흡차음재의 전체적인 중량이 감량되어 차량의 경량화를 도모할 수 있는 새로운 구성의 폴리에틸렌폼을 이용한 흡차음재를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 발포수지시트, 펠트시트, PET파이버펠트시트 중의 하나로 이루어지는 흡음층(10)과, 상기 흡음층(10)에 적층되는 차음층(20)을 포함하여 이루어지는 흡차음재(40)에 있어서, 상기 차음층(20)은 폴리에틸렌폼시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌폼을 이용한 흡차음재(40)가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 차음층(20)을 이루는 폴리에틸렌폼시트는 독립셀의 비율이 40% 이상 되도록 발포된 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌폼을 이용한 흡차음재(40)가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 단면도이며, 본 발명은 도시된 바와 같이, 흡음층(10)과 차음층(20)이 적층되고 상기 흡음층(10)의 외측면에 장식용 외피(30)가 부착된 흡차음재이다. 상기 흡음층(10)은 우레탄폼시트나 펠트시트, PET파이버펠트시트 중에서 선택된다.

그리고 상기 차음층(20)은 폴리에틸렌폼시트로 이루어진다. 폴리에틸렌은 비중이 작고 가공성이 우수한 등의 장점을 가지는 수지로서, 본 발명에서 사용이 바람직하다. 바람직하게는 본 발명에서 사용되는 폴리에틸렌폼시트는 발포제분해법, 형내발포법, 압출발포법 등의 방법에 의해 독립셀이 40% 이상을 차지하도록 발포된 것이다.

실시예 1

크기가 840×840㎜, 두께가 20t, 질량이 1.42㎏인 폴리우레탄폼시트와 폴리에틸렌폼시트를 적층하여 흡차음재를 제조하고, 소음제거율을 측정하였다. 이때 상기 폴리에틸렌폼시트는 크기가 840×840㎜, 두께가 5.1t, 질량이 0.39㎏이였으며, 내부구조는 오픈셀이 21.52%, 독립셀이 78.48% 이였다.

실시예 2

크기가 840×840㎜, 두께가 20t, 질량이 1.42㎏인 폴리우레탄폼시트와 폴리에틸렌폼시트를 적층하여 흡차음재를 제조하고, 차음률과 흡음률을 측정하였다. 이때 상기 폴리에틸렌폼시트는 크기가 840×840㎜, 두께가 5.6t, 질량이 0.28㎏이였으며, 내부구조는 오픈셀이 31.91%, 독립셀이 68.09% 이였다.

실시예 3

크기가 840×840㎜, 두께가 20t, 질량이 1.42㎏인 폴리우레탄폼시트와 폴리에틸렌폼시트를 적층하여 흡차음재를 제조하고, 차음률과 흡음률을 측정하였다. 이때 상기 폴리에틸렌폼시트는 크기가 840×840㎜, 두께가 3t, 질량이 0.15㎏이였으며, 내부구조는 오픈셀이 47.85%, 독립셀이 52.15% 이였다.

실시예 4

크기가 840×840㎜, 두께가 20t, 질량이 1.42㎏인 폴리우레탄폼시트와 폴리에틸렌폼시트를 적층하여 흡차음재를 제조하고, 차음률과 흡음률을 측정하였다. 이때 상기 폴리에틸렌폼시트는 크기가 840×840㎜, 두께가 3t, 질량이 0.13㎏이였으며, 내부구조는 오픈셀이 57.85%, 독립셀이 42.15% 이였다.

실시예 5

크기가 840×840㎜, 두께가 20t, 질량이 1.42㎏인 폴리우레탄폼시트와 폴리에틸렌폼시트를 적층하여 흡차음재를 제조하고, 차음률과 흡음률을 측정하였다. 이때 상기 폴리에틸렌폼시트는 크기가 840×840㎜, 두께가 3t, 질량이 0.12㎏이였으며, 내부구조는 오픈셀이 66.85%, 독립셀이 38.15% 이였다.

비교예1

크기가 840×840㎜, 두께가 20t, 질량이 1.42㎏인 폴리우레탄폼시트와, EVA수지에 중량제가 첨가되어 제조된 차음시트를 적층하여 흡차음재를 제조하고, 차음률과 흡음률을 측정하였다. 이때 상기 차음시트는 크기가 840×840㎜, 두께가 2t, 질량이 2.84㎏이였다.

실시예 및 비교예 1에서 측정된 차음률과 소음률은 도 2와도 3에 도시된 바와 같다. 도 2를 살펴보면, 특히 주파수가 낮은 50~800㎐ 정도의 영역에서는 종래의 흡차음재에 비해 다소 높은 차음률을 보였으며, 주파수가 800㎐~8㎑ 정도의 영역에서는 종래의 흡차음재에 다소 낮은 차음율을 보였다. 그리고, 도 3을 살펴보면, 전영역의 주파수대에서 종래에 비해 향상된 흡음율을 보였다. 따라서 본 발명은 경량화되었음에도 불구하고 흡차음재의 전체적인 소음제거율, 즉, 흡차음성능은 종래의 흡차음재와 동등한 수준을 가진다.

또한, 도 2와 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 차음층(20)인 폴리에틸렌폼시트의 독립셀 비율과 소음제거율이 비례됨을 알 수 있다. 이때 폴리에틸렌폼시트(20)의 독립셀 비율이 낮아질수록 차음층의 질량이 다소 저하되기는 하나 독립셀 비율이 낮아질수록 소음제저율이 저하되었다. 특히, 차음층(20)의 독립셀의 비율이 대략 40% 이하인 경우에는 차음률은 상당히 저하되어 주파수 8㎑ 정도에서는 차음률은 대략 20%정도에 불과하였다. 따라서 차음층(20)으로는 적어도 독립셀의 비율이 40% 이상되도록 발포된 폴리에틸렌폼시트를 사용하는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 종래 고중량의 시트 대신에 독립셀구조의 폴리에틸렌폼시트가 차음층으로 사용되어 중량이 감소되어 차량의 전체적인 경량화에 부합되며, 소요되는 수준의 소음제거율, 즉, 흡차음성을 보이는 새로운 구성의 흡차음재가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 단면도

도 2는 본 발명의 실시예의 차음률을 보인 그래프

도 3은 상기 실시예의 흡음률을 보인 그래프

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 흡음층 20. 차음층

30. 외피 40. 흡차음재

Claims (2)

1. 발포수지시트, 펠트시트, PET파이버펠트시트 중의 하나로 이루어지는 흡음층(10)과, 상기 흡음층(10)에 적층되는 차음층(20)을 포함하여 이루어지는 흡차음재(40)에 있어서, 상기 차음층(20)은 독립셀 비율이 40% 이상되도록 발포된 폴리에틸렌폼시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌폼을 이용한 흡차음재(40).
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