KR100493232B1

KR100493232B1 - 자동차용 방음판재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100493232B1
Application number: KR10-2003-0000503A
Authority: KR
Inventors: 이차우
Original assignee: 동연내장(주)
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2005-06-02
Also published as: KR20040063188A

Abstract

본 발명은 EPP폼, PEPS폼 중에서 선택한 하나 이상의 폼을 칩폼에 샌드위치상으로 부착하여 복합폼 판재로 제공되는 자동차용 방음판재이다. 본 발명 복합 방음 판재는 경량이고, 차음효과가 좋고, 쿠션이 적고, 발포된 판재나 폼 성형재를 모두 사용할 수 있는 EPP폼 또는 PEPS폼이 삽입되므로, 방음판재의 중량이 경량화되고, 방음판재의 쿠션이 감소하여 자동차 바닥재로 사용시 이용자의 불편이 해소되고, 방음판재에 흠음 효과와 동시에 높은 차음효과가 부여되고, 제조공정이 간편화되고, 제조 코스트가 감소되는 효과를 얻게 되어 방음판재의 시장경쟁력이 제고됨은 물론 자동차의 시장 경쟁력을 높이는 것이다.

Description

자동차용 방음판재 및 그 제조방법 {Soundproofing Plate for Auto-mobile The Manufacture Method}

본 발명은 자동차용 플로워 시트 및 인테리어 부품에 사용되는 자동차용 방음판재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래 자동차 바닥에 설치하는 방음재는 두께 20mm 이하의 칩폼(Chip Form)이 사용되고 있다. 칩폼은 우레탄폼, 폐스펀지, 카페트, 직포등 바닥재 스크랩을 1cm전후의 크기로 분쇄하고, 분쇄된 재료에 습기형 접착 경화제를 혼가하여 믹싱하고, 접착재가 부여된 스크랩을 평판형 금형 투입하고, 금형 내에서 20%내외의 부피가 되도록 가압하여 밀도를 높이고, 금형을 통해 120~160℃의 수증기를 2분 전후로 주입하여 판재로 경화시킨 쿠션 판재이다. 도1에 인용된 칩폼(100)은 균일한 내부 조직으로 도시되어 있으나 실제의 칩폼은 우레탄폼, 스펀지, 카페트, 직포 등 바닥재 스크랩의 형태가 결합된 복잡한 구조를 보이고 있으며, 결합조직 간에 5%내외의 틈새 공간부를 포함하고 있다. 상기와 같은 칩폼은 일정한 쿠션을 보이는 두께 2cm정도의 판재로서 산업 폐기물을 재활용하고 흡음 효과를 수반하는 점에서 제한된 실용성을 보이고 있으나, 흡음 효과와 차음 효과를 동시에 얻을 수 없는 것이고, 밀도가 110kg/㎥ 이상이 되어 자동차의 경량화 설계에 부응되지 못하는 것이고, 쿠션량이 깊어 자동차 바닥재로서 이용자에게 편안하지 못한 것이고, 쿠션량을 줄이기 위해 밀도를 높이면 하중이 더욱 커짐과 동시에 제조 코스트가 높아지는 것이고, 중량을 줄이기 위하여 밀도를 낮추면 성형성이 급격히 감소하여 칩폼의 구성재 들이 분리되어 상품성을 상실하는 것이었다. 또 다른 문제점으로 자동차의 실내면적이 확대되는 추세에서 자동차 바닥판의 강도를 높이기 위하여 자동차 바닥판은 3~10mm깊이의 복곡면 설계가 보편화 되고 있으며 이에 따라 자동차 바닥 흡음재의 두께도 30mm전후로 두꺼운 제품이 요구되고 있다. 이와 같이 두께가 커진 자동차 바닥재로서 쿠션량이 크고, 하중이 무거운 종래의 칩폼을 사용한다면 상기한 문제점을 더욱 확대시키는 것으로 실용성을 유지할 수 없는 것이다.종래 공개된 자료들로 국내 공개특허공보 공개번호94-8875호에 발포한 폴리프로필렌 폼으로된 기재 상,하면에 라미네이트하는 표피재를 구비시킨 구성이 개시되고, 국내 공개특허공보 공개번호97-33798호에서 발포 폴리프렌폼 배면에 부직포를 열융착하여 접착함으로써 흡음성이 우수한 헤드라이닝 재료에 관한 구성이 개시되고, 국내 공개특허공보 공개번호97-15008호에 폴리프로필렌 발포체의 배면에 부직포로된 배면층과 표피층부를 형성하고 암,수 금형에 표피층부와 폴리프로필렌발포체를 장입, 압착하여 일체로 형성함으로써 흡음성, 차음성 경량성이 우수한 천정재의 구성이 개시되고, 미국특허공보 US 6,287,678호에 열가소성폼을 포함하는 코어층과 폴리올리핀과 천연섬유로 혼합된 일차외층과 이차외층이 코어층을 샌드위치 형태로 둘러싸고, 코어층에 열용융 결합시킨복합구조판넬의 구성을 부가한 구성이 개시되고 있다.

본 발명은 두께 30mm전후로 두껍고, 무게가 경량이고, 자동차의 바닥재나 인테리어 부품으로 사용되는 차음(Sound Insulation) 또는 흡음(Sound Absorption)효과를 겸비한 방음 판재와 그 제조방법을 제공하고자 한다. 차음 판재의 밀도를 크게 하고, 흡진(흡음) 판재의 쿠션을 유연하게 하는 기술이 진동 소음 차단 기술분야 알려져 있다. 본 발명은 흡음 효과와 차음효과를 동시에 높이는 자동차용 복합 방음판재를 제공하고자 한다. 본 발명은 저코스트로 제공되는 자동차용 방음판재를 제공하고자 한다.

본 발명은 칩폼; EPP 폼(EXPANDED POLY PROPYLENE FORM); PEPS폼(하나쎄란 : 국내 금호석유화학 제품, POLY ETHYLENE POLY STYLENE FORM)을 샌드위치상으로 겹친 복합폼으로 제공된다. 때로 본 발명 복합폼은 상하면에 부착하는 부직포를 포함한다. 본 발명 상기 칩폼, EPP폼, PEPS폼은 습기형 접착경화재를 부여한(포함하는) 재료들로서 용기형의 하 금형에 폼 성형 재료들을 샌드위치상으로 투입하고 상금형을 결합한 후 120~160℃의 수증기를 금형의 하금형 또는 상하금형을 통해 2분 전후로 재료에 공급하여 복합폼의 구조로 경화시킨다.

상기 본 발명을 요약하면 EPP폼, PEPS폼 중에서 하나 이상의 선택한 폼을 칩폼에 샌드위치상으로 결합하여 복합폼 판재로 제공되는 자동차용 방음판재이다. 또한 본 발명은 상기 샌드위치상 복합 방음판재의 일면 또는 상하 양면에 부직포를 포함시켜 제조되는 자동차용 차음판재이다.

제조 단계의 관점에서 본 발명은 용기형의 하금형에 습기 발포 경화성 EPP폼 성형재, 습기 발포 경화성 PEPS폼 중에서 선택한 폼 하나 이상을 폼 성형재와 수분 접착 경화성 칩폼 성형재료(스크랩)를 샌드위치상이 되게 차례로 투입하는 단계; 상기 하금형에 상금형을 결합하는 단계; 상기 하나이상의 상하 금형을 통해 상기 적층재료에 120~160℃의 수증기를 2분 전후로 공급하여 발포 경화시키는 단계로서 구성하는 자동차용 복합 방음판재 및 그 제조방법이다.

상기 본 발명 복합 폼의 조합 예는 칩폼 과 EPP폼을 겹친 2층구조의 복합 폼 판재, 칩폼과 PEPS폼을 겹친 2층구조의 복합폼 판재, 칩폼과 EPP폼과 칩폼을 차례로 겹친 3층구조의 복합폼 판재, 칩폼과 PEPS폼과 칩폼을 차례로 겹친 3층구조의 복합폼 판재, 칩폼과 EPP와 PEPS 혼합폼을 겹친 복합폼판재 또는 상기 복합폼 판재들의 일면 또는 상하 양면에 부직포를 부착하여 되는 복합폼 판재 등이다.

본 발명에 포함되는 상기 재료들의 규격으로, 부직포은 밀도가 20~100g/㎡인 것을 사용한다. 칩폼은 밀도가 50~250kg/㎥인 것을 사용한다. EPP폼은 발포 배율 10~50배이고, 비중이 0.01~0.1이고, 차음 효과가 좋고, 쿠션이 적고, 발포가 완성된 판재 또는 금형 내에서의 발포성형하기 위한 폼 발포 재료를 선택적으로 사용할 수 있는 것을 사용한다. PEPS폼 역시 발포 배율 10~50배이고, 비중이 0.01~0.1이고, 차음 효과가 좋고, 쿠션이 적고, 발포가 완성된 판재 또는 금형내에서의 발포성형하기 위한 폼 발포 재료를 선택적으로 사용할 수 있는 것을 사용한다.

실시 예 1 : 본 발명 복합 폼 판재의 제조

도2(A)에서 하금형(60)에 습기 경화 칩폼(10) 재료를 하층 재료로 투입하였다. 상금형(50)과 하금형(60)은 금형내에 가열 수증기를 공급하여 수분 경화성 재료를 경화시킬 수 있는 수분 경화성 재료 성형용 금형이다. 도2(B)에서 하층 재료의 상부에 EPP폼(20)성형재 혹은 PEPS폼(30) 성형재를 중간층 재료로 투입하였다. 도2(C)에서 중간층 재료의 상부에 칩폼(10) 재료를 상층 성형재로 투입하였다. 도2(D)에서 하금형(60)에 상금형을 결합시켜고 하금형(60)과 상금형(50)에서 금형내로 135℃의 수증기를 2분간 압입하여 금형 내에 투입된 재료들을 발포 또는 경화시켜 상,중,하 재료가 일체화된 샌드위치상 차음판재를 제조하였다. 상층과, 중간층과, 하층의 분배를 균분으로 하였을 때 차음판재의 밀도는 45kg/㎥였다. 상기 상금형(50)의 결합 위치는 투입된 재료들의 투입량에 대응되고 동시에 성형될 판재의 두께를 결정하는 위치에 결합한다. 칩폼(10)은 성형시에 압축되어 밀도를 높이도록 투입량이 결정되고, EPP폼 또는 PEPS폼의 형성재를 투입할 경우 수증기로 가열 발포시 증폭되는 배율을 고려한다. 그러나 금형내에 발포 성형된 EPP폼 또는 PEPS폼을 투입할 경우 가열 수증기에 의해 칩폼의 재료들 경화되어 EPP폼 또는 PEPS폼에 일체로 부착된다. 상기 가열 수증기의 투입으로 샌드위치상 복합 판재가 성형되면 금형을 탈형 하여 복합 판재를 금형에서 분리한다.

실시예 1에서 상기 복합판재의 상면 또는 상하면에 부직포를 부착하자면, 금형내에 투입하는 샌드위치상 재료의 상부 또는 상하부에 부직포를 투입한 후 금형내에 가열 수증기를 공급하여 부직포 부착 복합 방음판재를 제조하는 것이다.

실시 예 2 :

실시 예 2에서 하금형에 저부로부터 부직포, 칩폼 재료, EPP폼(20)판재, 칩폼 재료 및 부직포를 순차 투입하고, 상금형을 결합하고, 금형의 상하에서 가열 수 증기를 투입 경화시켜 저부로 부터 부직포(40), 칩폼(10), EPP폼(20), 칩폼(10), 부직포(40)가 일체화된 다층 샌드위치상 복합판재를 제조하였다.

실시 예 3 :

실시 예 3에서 하금형에 저부로부터 부직포, 칩폼 재료, PEPS폼(30)판재, 칩폼 재료 및 부직포를 순차 투입하고, 상금형을 결합하고, 금형의 상하에서 가열 수 증기를 투입 경화시켜 저부로부터 부직포(40), 칩폼(10), PEPS폼(30), 칩폼(10), 부직포(40)가 일체화된 다층 샌드위치상 복합판재를 제조하였다.

실시 예 4 :

실시 예 4에서 하금형에 저부로부터 EPP폼(20)판재, 칩폼 재료 및 부직포를 순차 투입하고, 상금형을 결합하고, 금형의 상부에서 가열 수 증기를 투입 경화시켜 저부로부터 EPP폼(20), 칩폼(10) 및 부직포(40)가 일체화된 다층 샌드위치상 복합판재를 제조하였다.

실시 예 5 :

실시 예 5에서 하금형에 저부로부터 PEPS폼(30) 판재, 칩폼 재료 및 부직포를 순차 투입하고, 상금형을 결합하고, 금형의 상부에서 가열 수 증기를 투입 경화시켜 저부로부터 PEPS폼(30), 칩폼(10) 및 부직포(40)가 일체화된 다층 샌드위치상 복합판재를 제조하였다.

실시 예 6 :

실시 예 6에서 하금형의 내에 EPP폼 재료와 칩폼 재료를 혼합하여 투입하고, 상금형을 결합하고, 금형의 상,하에서 가열 수 증기를 투입 경화시켜 EPP와 칩폼 칩의 혼합판재(23)를 제조하였다.

상기와 같이 본 발명의 복합 방음판재는 판재의 샌드위치상 구성재로서 경량이고, 차음효과가 좋고, 쿠션이 적고, 발포된 판재나 폼 성형재를 모두 사용할 수 있는 EPP폼 또는 PEPS폼이 삽입되므로, 방음판재의 중량이 경량화되고, 방음판재의 쿠션이 감소하여 자동차 바닥재로 사용시 이용자의 불편이 해소되고, 방음판재에 흠음 효과와 동시에 높은 차음효과를 부여되고, 제조공정이 간편화되고, 제조 코스트가 감소되는 효과를 얻게 되어 방음판재의 시장경쟁력이 제고됨은 물론 자동차의 시장 경쟁력을 높이는 효과를 얻는 것이다.

도1은 종래 칩폼의 단면 예시도

도2는 본 발명 제조 공정도

도3은 본 발명 실시 예 방음판재의 단면도

도4는 다른 실시 예 방음판재의 단면도

도5는 다른 실시 예 방음판재의 단면도

도6는 다른 실시 예 방음판재의 단면도

도7는 다른 실시 예 방음판재의 단면도

<도면 주요부호의 설명>

10은 칩폼, 20은 EPP폼, 23은 혼합폼, 30은 PEPS폼, 40은 부직포, 50은 상금형, 60은 하금형

Claims

EPP폼, PEPS폼 중에서 선택한 하나 이상의 폼을 칩폼에 샌드위치상으로 부착하여 복합폼의 형태로 제공되는 자동차용 방음판재에 있어서, 샌드위치상 방음판재의 일면 또는 상하 양면에 부착한 부직포를 포함시켜 제조되는 자동차용 방음판재.
삭제
삭제
용기형의 하금형에 습기 발포 경화성 EPP폼 성형재, 습기 발포 경화성 PEPS폼 성형재 중에서 선택한 하나 이상의 성형재와 습기 접착 경화성 칩폼 성형재료를 샌드위치상이 되게 차례로 투입하는 단계; 성형판재의 두께로 상기 하금형에 상금형을 결합하는 단계; 상기 하나이상의 상하 금형을 통해 상기 적층재료에 120~160℃의 수증기를 2분 전후로 공급하여 발포 경화시키는 단계로서 구성하는 자동차용 복합 방음판재의 제조방법.