KR100535011B1

KR100535011B1 - 재활용이 가능한 자동차용 흡음재

Info

Publication number: KR100535011B1
Application number: KR10-2004-0009802A
Authority: KR
Inventors: 맹주영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-02-14
Filing date: 2004-02-14
Publication date: 2005-12-07
Also published as: KR20050081518A

Abstract

본 발명은 재활용이 가능한 자동차용 흡음재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재활용이 가능한 열가소성이면서 2000%의 발포배율을 갖는 EVA 수지에 발포제를 혼합하여 흡음율을 향상시킨 재활용이 가능한 자동차용 흡음재에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 EVA에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA(Azodicarbonamide) 3∼3.5중량부; 경화제인 DCP(Dicumyl peroxide) 0.5 중량부; 산화아연(ZnO) 3중량부; 스테아르산(stearic acid) 1중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 재활용 가능한 자동차용 흡음재를 제공한다.

Description

재활용이 가능한 자동차용 흡음재{Sound-absorbing material for vehicle}

통상적으로 자동차용 흡음재는 엔진룸에서 발생하는 소음을 차단하기 위하여 엔진룸과 차실을 구분하는 대쉬패널에 설치되고, 또한 차바닥으로부터 전달되는 소음을 차단하기 위하여 플로어패널 등에 설치되고 있다.

상기 흡음재의 재질로는 폴리우레탄(polyurethane) 발포체 또는 섬유질 펠트(felt)가 사용되고 있으며, 특히 최근에는 흡음 성능 및 단열 성능의 향상을 위하여 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephtalate가 사용되고 있다.

그 밖에, 우레탄 발포 폼(중형차), 칩 폼(RV차량), PET 펠트 헤비 레이어(Heavy Layer)를 부가시킨 구조의 흡음재 등이 현재 적용 차종에 설치되고 있다.

상기 다공질 흡음재료인 폴리우레탄폼(polyurethane foam)과, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 글래스울(glass wool)과 같은 섬유(fiber)류의 경우 열경화성 재료이기 때문에 재활용이 불가능한 단점이 있고, 또한 작업시 분진 등의 발생으로 작업환경을 오염시키면서 작업성을 떨어뜨리며, 단가가 비싼 단점이 있다.

이에, 가격이 저렴하면서 재활용이 가능한 열가소성 플라스틱 재료를 사용한 발포폼으로서, 일반적인 열가소성 발포폼(폴리에틸렌폼 및 폴리프로필렌폼)의 경우에는 폴리에틸렌폼 및 폴리프로필렌의 특성상 발포시킬 수 있는 온도 범위(용융온도범위)가 너무 협소하고, 또한 결정성 고분자 재질이므로 결정 융점 부근에서의 수지 강성도가 발포시 매우 중요한 인자인 바, 결정구조가 용융될 때 강성도가 급격히 감소되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 연구 개발된 것으로서, 열가소성 수지이면서 비결정성 수지이며 용융온도범위가 넓은 EVA(Ethlene Vinyl Acetate)수지에 발포제를 혼합한 후 발포시켜서 흡음율을 보다 향상시킨 재활용이 가능한 자동차용 흡음재를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 EVA에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA(Azodicarbonamide) 3∼3.5중량부; 경화제인 DCP(Dicumyl peroxide) 0.5 중량부; 산화아연(ZnO) 3중량부; 스테아르산(stearic acid) 1중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 재활용 가능한 자동차용 흡음재를 제공한다.

바람직하게는, 상기 EVA는 VA의 함량이 10∼20%인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 흡음재는 열가소성 수지이면서 비결정성 수지인 EVA수지에 발포제 및 경화제 등을 혼합한 후 발포시켜서 흡음율을 보다 향상시키고 재활용이 가능하도록 한 것이다.

통상, EVA는 고압법 폴리에틸렌 중합장치로부터 제조되는 폴리올레핀계 수지의 일종으로서, 다른 종류의 PE계 수지에 비하여 상온상태에서의 유연성이 탁월하고, 탄력성이 우수하여 고무와 가장 유사한 특성을 나타내므로 이들 특성을 이용해 광범위한 분야에 적용되고 있다. 특히 EVA는 가교발포성형에 적용시 발포제, 가교제 및 기타 첨가제와의 혼련성과 성형성이 우수하며, 또한 EVA 발포체는 미세 균일한 독립기포구조를 형성하므로 고무에 비하여 가볍고 착색과 2차 성형이 용이한 특성을 갖는다.

본 발명에 따른 흡음재는 상기 EVA에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA(Azodicarbonamide)이 3∼3.5중량부, 경화제인 DCP(Dicumyl peroxide)가 0.5 중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 스테아르산(stearic acid) 1중량부로 이루어진다.

특히, 상기 EVA는 VA의 함량이 10∼20% 함유된다.

상기 EVA의 경우, VA의 함량을 10∼20%로 한정한 이유는 VA함량이 20% 이상이면 너무 리지드(rigid)하여 원하는 흡음효과를 달성하기 어렵고, 10% 미만이면 충분한 발포효율(약 2000%)이 나오지 않는 단점이 있기 때문이다.

가장 바람직한 EVA 발포폼은 VA를 15∼18%로 한정하여, 상기 ADCA 발포제를 사용하여 약 2000%까지 발포시킬 수 있다.

또한, 상기 발포제인 ADCA를 3∼3.5중량부로 한정시킨 이유는 3중량부 이하의 경우 균일한 발포(부위별 균일한 발포)가 이루어지지 않고, 5중량부 이상이면 발포셀이 터져서 흡음효과가 없기 때문이다.

상기 산화아연은 가교촉진 조제 및 산화방지제 그리고 스테아르산 역시 가교촉진 조제 및 가공조제로 사용된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하는 바, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 국한되는 것은 아니다.

실시예1

실시예1에 따른 흡음재 조성은 상기 EVA(VA가 15% 함유됨)에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA이 3중량부, 경화제인 DCP가 0.5 중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 스테아르산(stearic acid) 1중량부로 이루어진 것을 사용하였다.

실시예1의 흡음재 조성을 이용하여, EVA 발포폼을 만들고자 140℃에서 40분간 1차 발포하여 초기 대비 5배로 발포시키고, 150℃에서 30분간 2차 발포하여 초기 대비 20배로 발포시켜서 자동차용 흡음재를 제조하였다.

보다 상세하게는, 베이스 폴리머 및 배합제를 함께 믹서에서 혼합한 후, 벌크(bulk)상태로 만든 후, 1차 및 2차 발포틀(forming plate)에 넣고 성형한다.

실시예2

실시예2에 따른 흡음재 조성은 상기 EVA(VA가 15% 함유됨)에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA이 3.5중량부, 경화제인 DCP가 0.5 중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 스테아르산(stearic acid) 1중량부로 이루어진 것을 사용하였고, 실시예1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다.

실시예3

실시예3에 따른 흡음재 조성은 상기 EVA(VA가 10% 함유됨)에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA이 3중량부, 경화제인 DCP가 0.5 중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 스테아르산 1중량부로 이루어진 것을 사용하였고, 실시예1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다.

실시예4

실시예4에 따른 흡음재 조성은 상기 EVA(VA가 10% 함유됨)에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA이 3.5중량부, 경화제인 DCP가 0.5 중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 스테아르산 1중량부로 이루어진 것을 사용하였고, 실시예1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다.

실시예5

실시예5에 따른 흡음재 조성은 상기 EVA(VA가 20% 함유됨)에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA이 3중량부, 경화제인 DCP가 0.5 중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 스테아르산 1중량부로 이루어진 것을 사용하였고, 실시예1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다.

실시예6

실시예6에 따른 흡음재 조성은 상기 EVA(VA가 20% 함유됨)에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA이 3.5중량부, 경화제인 DCP가 0.5 중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 스테아르산 1중량부로 이루어진 것을 사용하였고, 실시예1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다.

비교예

폴리우레탄 폼을 베이스 폴리머 및 배합제와 함께 믹서에서 혼합한 후, 벌크(bulk)상태로 만든 다음, 1차 및 2차 발포틀(forming plate)에 넣고 성형하여, 자동차용 흡음재를 제조하였다.

상기 실시예1 내지 6과 비교예에 따른 흡음재에 대한 흡음율(성능)을 측정한 결과는 표 1에 나타낸 바와 같다.

측정 방법은 ASTM E 1050에 따르는 관내법(dual microphone tube method)를 이용하여 흡음율을 구하게 된다.

위의 표 1에서 보는 바와 같이, 100Hz 내지 6300Hz에 걸쳐서 실시예1 내지 실시예 6은 비교예에 비하여 우수한 흡음율을 보임을 알 수 있었고, 특히 실시예1의 흡음성능이 가장 우수함을 알 수 있었다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 흡음재에 의하면, 열가소성 수지이면서 비결정성 수지이며 용융온도범위가 넓은 EVA수지에 발포제를 혼합한 후 발포시킴으로써, 자동차용 흡음재로 유용하게 적용할 수 있고, 재활용이 가능한 장점을 제공한다.

Claims

EVA에 EVA 100중량부를 기준으로 발포제인 ADCA(Azodicarbonamide) 3∼3.5중량부; 경화제인 DCP(Dicumyl peroxide) 0.5 중량부; 산화아연(ZnO) 3중량부; 스테아르산(stearic acid) 1중량부로 이루어진 재활용 가능한 자동차용 흡음재.
청구항 1에 있어서, 상기 EVA는 VA의 함량이 10∼20%인 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재.