KR100950602B1 - 자동차 내장용 방음재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 내장용 방음재에 관한 것으로, 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부로 이루어진 제 1 흡음층, 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부로 이루어진 제 2 흡음층 및 전술한 제 1 흡음층과 제 2 흡음층 사이에 개재되어 소음을 차단하는 차음코팅층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
전술한 자동차 내장용 방음재는 중공섬유를 사용하여 중량이 가벼울 뿐만 아니라 흡음율이 좋으며, 차음코팅층을 형성하여 소음에 대한 차음 성능이 향상된다.
자동차, 내장재, 방음재, 잡사, 중공, 폴리에스터

Description

자동차 내장용 방음재 {Soundproofing material for automobile interior}
본 발명은 자동차 내장용 방음재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중공섬유를 사용하여 중량이 가볍고 흠음율이 좋을 뿐만 아니라, 차음코팅층을 형성하여 소음에 대한 차음 성능이 향상된 자동차 내장용 방음재에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 내장용 방음재는 탑승자가 쾌적감을 가질 수 있도록 자동차의 소음이 실내로 유입되는 것을 방지하기 위해 널리 사용된다.
종래의 자동차 내장용 방음재의 경우는 소음을 차단하는 방법에 따라 크게 두가지로 나누어 볼 수 있는데, 먼저 연질성의 재료를 이용하여 흡음층을 형성하는는 방법과 경질성의 재료로 차음층을 형성하는 방법이 이용되고 있다.
첫번째 방법은 흡음층을 이용하여 소음을 흡수하는 방법으로 폴리우레탄과 같은 부드러운 연질의 재료가 주로 사용되는데, 이러한 연질의 재료만으로 소음을 흡수하기 위해서는 흡음층의 두께가 두꺼워야 하므로, 흡음재의 무게가 증가하여 흡음효율성이 저하되고, 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.
경질성의 소재로 차음층을 형성하는 방법은 경질재료로 PVC(Poly Vinyl Chloride), EVA(Ethylene Vinyl Acetate), EPDM(Ethylene Propylene Diene M-class)고무 등과 같은 재료가 사용되는데, 경질성 재료를 이용하여 차음층을 형성하는 경우는 고주파 소음에 대한 차음효과는 뛰어나지만, 저주파 소음에 대한 차음 성능은 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 연질성 재료와 경질성의 재료를 혼합하여 방음층을 형성하는 방법의 경우도, 높은 생산비용 및 저주파 소음에 대한 차단성 결여 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 차음코팅층을 제 1 및 제 2 흡음층 사이에 개재하여 소음에 대한 차음성이 우수하며, 중공 섬유를 사용하여 중량이 가볍고 흠음율이 좋은 자동차 내장용 방음재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 잡사섬유를 사용하여 제조비용이 저렴한 자동차 내장용 방음재를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부로 이루어진 제 1 흡음층, 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부로 이루어진 제 2 흡음층 및 상기 제 1 흡음층과 제 2 흡음층 사이에 개재되어 저주파 소음을 차단 및 흡수하는 차음코팅층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 방음재를 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 폴리에스터계열 섬유는 섬도가 3 내지 15 데니어인 폴리에스터 섬유 및 섬도가 3 내지 15 데니어이며, 중공율이 15 내지 40%인 중공 폴리에스터 섬유로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 잡사섬유는 폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 면섬유, 양모섬유, 마섬유 및 실크섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 차음코팅층은 100 내지 1000g/m2의 중량으로 형성되며, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 에틸렌비닐아세테이트, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 아모포스 폴리알파올레핀 및 라텍스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 1 흡음층은 600 내지 1800g/m2의 면밀도로 이루어지며, 상기 제 2 흡음층은 500 내지 1200g/m2의 면밀도로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 자동차 내장용 방음재는 제 1 및 제 2 흡음층 사이에 차음코팅층을 개재하여 소음에 대한 차음성이 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 제 1 및 제 2 흡음층을 구성할 때, 중공 섬유를 혼섬하여 중량이 가볍고 흡음율이 좋으며, 재활용 섬유인 잡사섬유를 사용하여 제조비용이 저렴하고 환경친화적인 효과를 나타낸다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명의 자동차 내장용 방음재는 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부로 이루어진 제 1 흡음층(10), 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부로 이루어진 제 2 흡음층(20) 및 전술한 제 1 흡음층(10)과 제 2 흡음층(20) 사이에 개재되어 저주파 소음을 차단 및 흡수하는 차음코팅층(30)을 포함하여 이루어진다.
전술한 제 1 흡음층(10)은 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부를 혼섬하고 카딩 또는 에어레이 공정을 통해 얇은 막 형태의 웹(Web)형상으로 제조되며, 제조된 웹들이 적층되면서 벌키 섬유상재인 펠트 형태로 형성되고, 이러한 펠트는 예열공정에서 저융점 폴리에스터 섬유가 일부분 용융되어 섬유사이에 결합이 이루어진다.
전술한 방법으로 제조된 제 1 흡음층(10)은 자동차 실내로 유입되는 소음을 1차로 흡수하는 역할을 하며, 600 내지 1800g/m2의 면밀도로 형성된다.
이때, 전술한 폴리에스터계열 섬유는 섬도가 3 내지 15 데니어인 폴리에스터 섬유 및 섬도가 3 내지 15 데니어이며, 중공율이 15 내지 40%인 중공 폴리에스터 섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는데, 전술한 중공 폴리에스터 섬유는 제 1 흡음층(10)의 중량을 가볍게 하고, 흡음율을 높이는 역할을 한다.
또한, 전술한 잡사섬유는 재활용 섬유를 사용하기 때문에 제 1 흡음층(10)을 제조하는 비용을 절감시켜주고 환경오염을 줄여주는 역할을 하며, 폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 면섬유, 양모섬유, 마섬유 및 실크섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진다.
전술한 제 2 흡음층(20)은 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부를 혼섬하고 카딩 공정을 통해 얇은 막 형태인 웹(Web)상태로 제조되며, 전술한 방법으로 제조된 웹들이 적층되면서 벌키 섬유상재인 펠트 형태로 형성되고, 이러한 펠트는 니들 공정을 통해 섬유간의 결합이 이루어진다.
전술한 방법으로 제조된 제 2 흡음층(20)은 자동차 실내로 유입되는 소음을 최종적으로 흡수하는 역할을 하며, 500 내지 1200g/m2의 면밀도로 형성된다.
이때, 전술한 폴리에스터계열 섬유는 섬도가 3 내지 15 데니어인 폴리에스터 섬유 및 섬도가 3 내지 15 데니어이며, 중공율이 15 내지 40%인 중공 폴리에스터 섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는데, 전술한 중공 폴리에스터 섬유는 제 2 흡음층(20)의 중량을 가볍게 하고, 흡음률을 높이는 역할을 한다.
또한, 전술한 잡사섬유는 재활용 섬유를 사용하기 때문에 제 2 흡음층(20)을 제조하는 비용을 절감시켜주고 환경오염을 줄여주는 역할을 하며, 폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 면섬유, 양모섬유, 마섬유 및 실크섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진다.
전술한 차음코팅층(30)은 전술한 제 1 흡음층(10)과 제 2 흡음층(20) 사이에 개재되며, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐(PVC), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 블록 공중합체, 아모포스 폴리알파올레핀 및 라텍스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는데, 저주파 소음에 대한 차음성을 높여주는 역할을 한다.
이때, 차음코팅층(30)을 제 1 흡음층(10)과 제 2 흡음층(20) 사이에 개재하는 방법은, 히팅롤러 표면에 차음코팅층을 형성하는 원료인 합성수지를 용융하여 흐르게 하고, 제 2 흡음층(20) 상부면에 100 내지 1000g/m2의 중량으로 코팅하고, 제 1 흡음층(10)을 적층한 상태에서 예열오븐기를 이용하여 예열하고, 냉각금형 내부로 이송시켜 압축성형하는 과정을 통해 이루어진다.
이하에서는, 본 발명에 따른 자동차 내장용 방음재의 차음성능을 실시예를 들어 설명한다.
<실시예 1>
폴리에스터 섬유 70 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 30 중량부를 혼섬하여 카딩공정 및 니들 공정을 거쳐 두께 5mm, 면밀도 800g/m2인 제 2 흡음층을 제조하고, 히팅롤러를 이용하여 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 제 2 흡음층의 상부면에 100g/m2 중량으로 코팅하고, 폴리에틸렌 수지가 코팅된 제 2 흡음층의 상부면에 폴리에스터 섬유 70 중량부와 저융점 폴리에스터 섬유 30 중량부를 혼섬하고 카딩공정과 예열 공정을 거쳐 두께 20mm, 면밀도 1000g/m2인 제 1 흡음층을 적층하여 적층체를 형성한 후에 예열오븐기를 이용하여 적층체를 예열하고, 냉각금형 내부로 이송시켜 압축성형하는 과정을 통해 자동차 내장용 방음재를 제조하였다.
<실시예 2>
폴리에스터 섬유 70 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 30 중량부를 혼섬하여 카딩공정 및 니들펀칭 공정을 거쳐 두께 5mm, 면밀도 800g/m2인 제 2 흡음층을 제조하고, 히팅롤러를 이용하여 폴리에틸렌 수지를 제 2 흡음층의 상부면에 100g/m2 중량으로 코팅하고, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지가 코팅된 제 2 흡음층의 상부면 에 잡사섬유 70 중량부와 저융점 폴리에스터 섬유 30 중량부를 혼섬하고 에어레이 공정과 예열공정을 거쳐 두께 20mm, 면밀도 1000g/m2 을 갖는 제 1 흡음층을 적층하여 적층체를 형성한 후에 예열오븐기를 이용하여 적층체를 예열하고, 냉각금형 내부로 이송시켜 압축성형하는 과정을 통해 자동차 내장용 방음재를 제조하였다.
<실시예 3>
중공율 30%인 중공 폴리에스터 섬유 70 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 30 중량부를 혼섬하여 카딩공정 및 니들공정을 거쳐 두께 5mm, 면밀도 800g/m2인 제 2 흡음층을 제조하고, 히팅롤러를 이용하여 폴리에틸렌 수지 100g/m2와 아모포스 폴리알파올레핀 수지 150g/m2을 제 2 흡음층의 상부면에 코팅하고, 폴리에틸렌 수지와 아모포스 알파올레핀 수지가 코팅된 제 2 흡음층의 상부면에 중공율이 30%인 중공 폴리에스터 섬유 70 중량부와 저융점 폴리에스터 섬유 30 중량부를 혼섬하고 카딩공정과 예열공정을 거쳐 형성된 두께 20mm, 면밀도 1000g/m2인 제 1 흡음층을 적층하며, 제 1 흡음층을 적층하여 형성된 적층체를 예열오븐기를 이용하여 예열하고, 냉각금형 내부로 이송시켜 압축성형하는 과정을 통해 자동차 내장용 방음재를 제조하였다.
<비교예 1>
폴리에스터 섬유 70 중량부와 저융점 폴리에스터 섬유 30 중량부를 혼섬하여 카딩공정 및 니들공정을 통해 두께 5mm, 면밀도 800g/m2으로 이루어진 제2흡음층을 형성하고, 폴리에스터 섬유 70 중량부와 저융점 폴리에스터 섬유 30 중량부를 혼섬하여 카딩공정과 예열공정을 거쳐 두께 20mm, 면밀도 1000g/m2의 제 1 흡음층을 구성하여 제 2 흡음층의 상부면에 적층하고, 예열 오븐기를 이용하여 예열하고, 냉각금형 내부로 이송시켜 압축성형하는 과정을 통해 자동차 내장용 방음재를 제조하였다.
실시예 1 내지 3과 비교예 1을 통해 제조된 자동차 내장용 방음재의 차음효과를 확인하기 위해 벅시험(Buck Test)을 실시하여 아래 표 1에 나타내었다.
<표 1>
Figure 112008087907227-pat00001
위에 표 1에 나타낸 것처럼 본 발명의 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 자동차 내장용 방음재가 비교예 1을 통해 제조된 자동차 내장용 방음재에 비해 월등한 차음효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 내장용 방음재를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 3과, 비교예 1을 통해 제조된 자동차 내장용 방음재의 벅시험(Buck Test)을 통한 차음성능을 나타낸 그래프이다.
***도면의 주요 부분의 설명***
10 ; 제 1 흡음층
20 ; 제 2 흡음층
30 ; 차음코팅층

Claims (5)

  1. 폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부로 이루어진 제 1 흡음층;
    폴리에스터계열 섬유 60 내지 80 중량부, 잡사섬유 60 내지 80 중량부 및 저융점 폴리에스터 섬유 20 내지 40 중량부로 이루어진 제 2 흡음층; 및
    상기 제 1 흡음층과 제 2 흡음층 사이에 개재되어 저주파 소음을 차단 및 흡수하는 차음코팅층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 방음재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리에스터계열 섬유는 섬도가 3 내지 15 데니어인 폴리에스터 섬유 및 섬도가 3 내지 15 데니어이며, 중공율이 15 내지 40%인 중공 폴리에스터 섬유로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 방음재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 잡사섬유는 폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 면섬유, 양모 섬유, 마섬유 및 실크섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 방음재.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차음코팅층은 100 내지 1000g/m2의 중량으로 형성되며, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 에틸렌비닐아세테이트, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 아모포스 폴리알파올레핀 및 라텍스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 방음재.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 흡음층은 600 내지 1800g/m2의 면밀도로 이루어지며, 상기 제 2 흡음층은 500 내지 1200g/m2의 면밀도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장용 방음재.
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