KR100545030B1 - 차체의 프레임 방음용 발포체 조성물 - Google Patents

Abstract

차체 방음용 발포체 조성물에 관한 것으로서, 핫멜트형 접착성을 띠는 에틸렌초산비닐공중합체(EVA)와 저밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌(PE)을 주재료로 하되, 발포조제가 필요없이 2,2'-아조비스이소부티로니트릴을 발포제로 사용하고 유기과산화물을 가황제겸 가황촉진제로 사용하며 유연제로 폴리에틸렌왁스나 파라핀 왁스중 어느하나를 첨가한 것으로 구성되는 차체 발포체 조성물로서 상기한 발포체 조성물을 사용하여 발포체를 만든 후 직접 차체프레임에 볼트로 고정하거나 차체 프레임 간의 공극과 유사한 형태의 지지플레이트의 요홈이나 상면에 삽입 또는 고정한 다음, 차체의 전착 도장시의 도장열에 의해 발포되어 접착 경화되도록하여 차량 프레임간의 공극에서 소음이나 공명현상이 전혀 나타나지 않도록하는 것이다.

Description

차체의 프레임 방음용 발포체 조성물{Foaming composition for protecting noise in body frames of vehicles}

도 1 은 본 발명에 따른 발포체 조성물로 차체 프레임용 지지플레이트에 적용한 예의 실시 상태도.

* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 발포체 3 : 차체 프레임

5 : 지지플레이트 6 : 탄성 체결편

5a,5b : 상하 플레이트 7 : 요홈

본 발명은 차량의 엔진소음, 타이어 및 바람소리에 의한 주행소음을 제거하기 위해 차체 프레임간의 공극을 차단하거나 프레임 벽에 부착하기위한 발포체 조성물에 관한 것으로서, 특히 발포체 지지플레이트에 고정 또는 삽착시켜 차체의 프레임 공극을 차단하도록 지지플레이트와 함께 차체 프레임에 고정시키거나, 지지플레이트없이 직접 차체 프레임벽에 부착 고정하여 전착 도장시의 열에 의해 발포되면서 차체 프레임에 접착 고정되게한 차체 프레임 방음용 발포체 조성물에 관한 것이다.

종래의 차체 프레임의 소음방지(방음)용 발포체 조성물로는 이피디엠(EPDM : Ethylene Propylene Diene Monomer)을 주재료로하여 가공조제로 스테아린산 및 산화아연, 착색제로 카본블랙, 유동방지제로 점토(clay), 충전제로 탄산칼슘, 가공유로서 프로세스오일, 가황제로 황, 가황조제로 P-퀴논디옥심 및 발포제로 오비에스에이취(OBSH ; Oxy Bisbenzenesulfonyl Hydrazide) 또는 디피티(DPT ; Dinitroso pentamethylene tetramine)를 첨가하여 이루어진 것이 있으나, 상기한 차체 프레임 방음용 발포체 조성물들은 한결같이 그 조성물로 제조된 발포체가 차체 프레임내의 강판에 점착 또는 접착되게 하기 위해서는 공통적으로 상온에서는 점착성을 띠다가 열에 의해 접착력을 발휘하여 접착경화되는 점착부여제 즉, 상온에서 점착성을 띠는 물질을 그 조성물에 첨가하거나 아니면 제조된 발포체의 표면에 도포하여 이형지로 보호하였다가 차체의 이중으로된 프레임내의 강판(이하 차체 강판이라고 함)에 부착(점착)시에 이형지를 제거하고 부착하도록 되어있는바, 이와같은 발포체는 유연성과 굴곡성이 양호하지 못하여 굴곡된 차체 프레임의 구석구석까지 점착되지 못하여 발포체가 차체 프레임에 밀착되지 못하는 결점이 있었고 또한 발포제도 한가지만 사용하게되면 너무 높은 온도에서 분해되어 발포되거나 너무 낮은 온도에서 분해되어 발포되거나 또는 발포속도가 너무 빠르거나 너무 느린 폐단이 있기 때문에 이런 폐단을 제거하기위해 반드시 발포조제를 첨가하여야하고 그외에도 다양한 첨가제를 추가 첨가하여야만 되므로 원가 상승 요인이 되는 결점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 차체 프레임 방음용 발포체 조성물의 결점을 개선하여 차체 프레임간의 공극을 차단하는 지지플레이트에 삽착 또는 부착하거나, 차체 프레임벽에 직접 볼트로 부착하여, 전착 도장시의 열에 의해 발포 및 경화되게 하므로써 차량의 각종 소음을 예방하고 공명현상을 제거하도록한 차체프레임 방음용 발포체 조성물을 제공코저하는 것으로서, 차체 프레임 방음용 발포체 조성물을 이루는 물질 종류를 최소한 줄이면서 점착부여제를 별도로 첨가하거나 도포할 필요없이 차체 프레임간의 공극에 삽착고정할 지지플레이트에 삽입 또는 부착하거나 차체프레임의 벽에 직접 볼트로 고정하여 차량의 전착 도장시의 열에 의해 발포경화 및 접착이 쉽게 이루어지도록 하고 또한 발포보조제를 특별히 첨가하지 않아도 발포체 하나만으로 전착 도장시의 열에의해 발포가 용이하게 되는 차체 프레임 방음용 발포체 조성물을 제공코저하는 것으로서 이를 실례를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같은 종래 발포체 조성물의 주재료인 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)에 가공조제로 스테아린산 및 산화아연, 착색제로 카본블랙, 유동방지제로 점토, 충전제로 탄산칼슘, 가공시 유연제로 프로세스오일, 가황제로 황, 가황조제로 P-퀴논디옥심 및 발포제로 OBSH(Oxy Bisbenzene Sulfonyl Hydrazide)또는 디피티(DPT:Dinitroso Pentamethylene Tetramine)를 첨가한 것으로 구성되는 차체 프레임 방음용 발포체 조성물에 있어서,

상기에서 가공조제, 충전제, 유동방지제, 착색제는 종래와 같이 첨가하되, 주재료는 상기 EPDM대용으로 핫멜트형 접착성을 띠는 에틸렌초산비닐공중합체(EVA) 85∼95wt%에 저밀도 폴리에틸렌이나 고밀도 폴리에틸렌(PE)중 어느하나의 폴리에틸렌 5∼15wt%를 혼합한 혼합물을 상기 전체 발포체 조성물에 대하여 50∼60wt%를 첨가하고, 발포제는 상기 OBSH나 DPT대용으로 상기 EVA와 PE 혼합물의 발포시에 발포조제없이도 차량 전착도장 가열시의 온도와 시간에 맞추어 발포가 가능한 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(2,2'-Azobisisobutyronitrile; 2,2'-AIBN)을 상기 전체 발포체 조성물에 대하여 7∼10wt%를 첨가하고, 상기 가황제 및 가황촉진제는 상기 황 및 P-퀴논디옥심 대용으로 EVA와 PE의 혼합물에 대하여만 가황겸 가황촉진제로서 탁월한 성능을 나타내는 터시아리-부틸히드로퍼옥사이드나 크벤히드로퍼옥사이드중에서 선택된 유기과산화물을 상기 전체 발포체 조성물에 대하여 1∼2wt%를 첨가한 다음, 거기에 가공시 유연제는 상기 프로세스오일 대용으로 EVA와 PE에 대하여만 가공성과 상용성 및 이형성을 탁월하게 나타내는 폴리에틸렌 왁스나 파라핀 왁스중에서 선택된 어느 한가지를 상기 전체 발포체 조성물에 대하여 3∼8wt%를 첨가한 것으로 구성됨을 특징으로 하는 차체의 프레임 방음용 발포체 조성물이다.

상기 본 발명에서 사용되는 발포제인 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(2,2'-AIBN)은 EVA와 PE의 혼합물을 주재료로한 발포체를 발포조제없이도 차체의 전착도장시의 열에의해 가장 적절하게 발포되게 하는 특징이 있고 본원에서 가황겸 가황촉진제로 유기과산화물을 사용하는 것은 종전에 방음용 발포체 조성물에 사용되던 가황제인 황과 가황조제인 P-퀴논디옥심을 본원 발명의 EVA와 PE 혼합물을 주재료로한 발포체 조성물에 사용한 결과 가황이 잘 이루어지지 않음을 알고 그 대용으로 EVA 및 PE의 혼합물에 대해서만 탁월한 가황 및 가황촉진작용을 나타내면서 유연성, 가공성 및 이형성등도 동시에 부여하는 유기과산화물을 사용한 것이며 유연제로 폴리에틸렌왁스나 파라핀왁스를 사용하는 것은 종래의 유연제로 사용되던 프로세스 오일을 본원 발명 조성물에 사용한 결과 가공성, 상용성 및 이형성이 저하됨을 알고 그 대용으로 본원 발포체의 주재료인 EVA 및 PE의 혼합물에만 유연성, 가공성, 상용성 및 이형성을 탁월하게 나타내는 폴리에틸렌왁스나 파라핀왁스를 사용한 것이다.

이상과 같이 구성되는 조성물로 제조되는 차체 프레임 방음용 발포체(1)를 차체에 적용시에는 발포체를 차체 프레임(3)간의 공극과 유사하게 생긴 이중의 상하 플레이트(5a)(5b)로된 다양한 형태의 지지플레이트(5)의 요홈(7)이나 내면에 삽입 또는 고정한 다음, 차체 프레임(3)간의 공극에 삽착하여 그 지지플레이트(5)의 다양한 형태의 탄성체결편 (6)을 이용하여 차체의 프레임(3)벽에 고정하거나, 발포체 자체를 볼트로 벽면에 나사 결합하면, 차체가 완전조립되어 차체의 전착도장시에 가열되는 열에의해 발포체가 발포 및 접착 경화되게되므로 복잡한 공정과 재료가 필요없이 간편하게 발포체(1)가 차체 프레임(3)에서 분리되지 않고 안전하게 고정되어 차체 프레임(3)의 방음효과를 최대로 얻을 수 있는 특징이 있다.

상기에서 EVA와 PE의 혼합물을 본 발명 발포체 조성물의 주재료로한 것은 EVA와 PE는 열용융 접착성(핫멜트형 접착성)이 우수하므로 그 성질을 이용하여 그것들로 제조된 발포체를 차체 프레임에 적용하게되면 차체의 전착도장시의 열에 의해 열용융 접착성이 탁월한 EVA와 가교 밀도를 향상시켜주는 PE에 의해 금속과의 접착이 강력하게 이루어지게 되는데, 상기에서 EVA는 85∼95wt%이상 첨가시에는 열용융 접착성은 좋으나 경화속도가 지연되게되고 그 이하로 첨가시에는 열용융 접착성이 저하되어 내충격성이 저하되게되고 PE의 경우는 5∼15wt%이상 첨가시에는 상대적으로 EVA의 첨가양이 줄어들어 열용융 접착성이 낮아지게되며 그 이하의 양으로 첨가시에는 상대적으로 EVA의 양이 증가되어 상기와 같은 과량의 EVA로 인한 결점이 발생하게 된다.

또한 EVA와 PE의 혼합물을 전체 조성물중량에 대하여 50∼60wt%로 하는 것은 발포조제 없이도 발포성을 향상시키기 위한 것으로, 여기에서 그 첨가량 이상에서는 발포가 지연되거나 억제되면서 가황(가교)밀도가 저하되게되며 그 첨가량 이하에서는 발포 속도가 너무 빠르고 활발하여 전착도장시간과 조화를 이루지 못하는 결점이 있다.

상기에서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴을 발포제로 하여 전체 조성물에 대하여 7∼10wt% 가하는 것은 이 물질이 EVA와 PE에만 가장 알맞는 발포제로서 별도의 발포온도와 발포시간을 조절하기 위한 발포조제가 필요없이 전착도장시의 시간과 온도에 따라 발포가 알맞게 이루어지도록 하기 위한 것이며 여기에서 상기 첨가량 이하에서는 발포력이 현저히 저하되고 그 첨가량 이상에서는 전착도장조건과 일치되게 발포되지 못하고 미리 발포, 경화되므로 금속강판과의 박리현상이 일어날 수도 있게된다.

또한 본 발명에서 가황촉진제로서 터시아리-부틸히드로 퍼옥사이드 또는 크벤히드로 퍼옥사이드와 같은 유기과산화물은 EVA와 PE의 라디칼구조의 가교역할을 하기에 가장 적합하며 그 외의 가황제로는 가교역할이 잘 이루어지지 않거나 경화가 더디거나 경화반응이 일어나지 않는 결점이 있게되며 특히 그 첨가량은 1∼2wt%가 가장 적합하고 그 이상에서는 가황이 너무 빠르고 그 이하에서는 가황(가교)이 더디어서 가열용융접착 및 경화속도가 전착도장시의 온도 및 시간과 일치하기가 어렵게 된다.

또 본원에서 폴리에틸렌 왁스나 파라핀 왁스를 유연제로서 사용하므로서 종래에 사용되던 프로세스오일의 첨가에 의해서는 얻을 수 없는 시트의 가공성, 조성물의 상용성, 시트제조시의 이형성 및 시트의 유연성을 골고루 얻게 되며 그 첨가량은 3∼8wt%로 하는 것이 가장 바람직하고 그 이상이나 그 이하의 양을 첨가시에는 상용성, 이형성, 유연성이나 가공성이 저하되는 경향이 있다.

상기에서 EVA와 PE를 주재료로 사용함에따라 이 두가지 재료가 핫멜트형 접착성(열용융 접착성)을 띠는 물질이므로 별도로 점착성 물질을 발포체 조성물에 첨가하거나 제조된 발포체의 표면에 도포하지 않아도 본 발명 조성물로 성형된 발포체(1)를 차체 프레임(3)간의 공극내에 탄성체결편(6)으로 체결하는 지지플레이트 (5)의 외주면에 형성된 요홈(7)이나 상하 이중으로된 플레이트(5a)(5b)의 내면이나 단일플레이트(미도시)에 삽착 또는 고정한 다음 그 지지플레이트(5)를 차체의 프레임(3)간의 공극내에 삽입하여 탄성체결편(6)으로 차체프레임(3)에 고정하거나 발포체(1)자체를 차체프레임(3)에 볼트등으로 고정(미도시)하게되면 차체의 조립이 완료된 후 차체를 고열로 전착 도장시에 그 가열되는 열에 의해서 발포되게되므로 차체 프레임 내부에서 발포겸 접착력에 의해 강력하게 접착되어 차체의 프레임간의 공극을 견고하게 차단시켜주게 되고 따라서 차량의 엔진소음이나 타이어와 주행에 따른 바람소리등 주행소음에 의한 공명현상도 예방하는 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 종래의 차체 방음용 발포체 조성물의 주재료인 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)에 통상의 가공조제로 스테아린산 및 산화아연, 착색제로 카본블랙, 유동방지제로 점토, 충전제로 탄산칼슘, 가공시 유연제로 프로세스오일, 가황제로 황, 가황조제로 P-퀴논디옥심 및 발포제로 OBSH(Oxy Bisbenzene Sulfonyl Hydrazide)또는 디피티(DPT:Dinitroso Pentamethylene Tetramine)을 첨가하여 이루어지는 차체의 프레임 방음용 발포체 조성물에 있어서,

   상기에서 주재료는 상기 EPDM대용으로 핫멜트형 접착성을 띠는 에틸렌초산비닐공중합체(EVA) 85∼95wt%에 저밀도 폴리에틸렌이나 고밀도 폴리에틸렌(PE)중 어느하나의 폴리에틸렌 5∼15wt%를 혼합한 혼합물을 상기 전체 발포체 조성물에 대하여 50∼60wt%첨가하고, 발포제는 상기 OBSH나 DPT대용으로 상기 EVA와 PE 혼합물의 발포시에 발포조제없이도 차량 전착도장 가열시의 온도와 시간에 맞추어 발포가 가능한 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(2,2'-Azobisisobutyronitrile; 2,2'-AIBN)을 상기 전체 발포체 조성물에 대하여 7∼10wt%를 첨가하고, 상기 가황제인 황 및 가황촉진제인 P-퀴논디옥심은 그 대용으로 EVA와 PE의 혼합물에 대해서만 가황겸 가황촉진제로서 탁월한 성능을 나타내는 터시아리-부틸히드로퍼옥사이드나 크벤히드로퍼옥사이드중에서 선택된 유기과산화물을 상기 전체 발포체 조성물에 대하여 1∼2wt%를 첨가한 다음, 거기에 상기 가공시 유연제는 상기 프로세스오일 대용으로 EVA와 PE에 대해서만 가공성과 상용성 및 이형성을 탁월하게 나타내는 폴리에틸렌 왁스나 파라핀 왁스중에서 선택된 어느 한가지를 상기 전체 발포체 조성물에 대하여 3∼8wt%를 첨가한 것으로 구성됨을 특징으로 하는 차체의 프레임 방음용 발포체 조성물.

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