KR101123260B1 - 흡음재 - Google Patents

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오라프 되링
로드 모리스-키르비
노르베르트 니코라이
코옴 도리스
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에이치피 펠저 홀딩 게엠베하
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Abstract

본 발명은 열가소성 및/또는 열경화성 재료를 통해 접착되어 상호 연결된 2개의 부직포(1,2)로 이루어진 흡음재에 관한 것으로서, 음 방출원쪽으로 향해 있는 부직포(1)는 2 내지 15㎜ 범위내의 층 두께와, 50 내지 500㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.1 내지 5㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 50 내지 1000kNs/m4 범위내의 내유동성을 가지며, 또한 음 방출원과 반대쪽으로 향해 있는 부직포(2)는 10 내지 100㎜ 범위내의 층 두께와, 20 내지 100㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.5 내지 1㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 10 내지 40kNs/m4 범위내의 내유동성을 가지며, 흡음재의 전체 두께는 12 내지 30㎜ 범위내이고, 흡음재의 표면적당 전체 중량은 0.5 내지 3㎏/㎡이다.
흡음재, 열가소성 재료, 열경화성 재료

Description

흡음재{SOUND ABSORBERS}
본 발명은 열가소성 및/또는 열경화성 재료를 통해 접착되어 상호 연결된 2개의 부직포로 이루어진 흡음재에 관한 것이다.
현대 차량의 엔진실에서, 승객과 이용 분야의 양자에서, 흡수재의 형태인 흡음부품은 엔진 소음을 줄이는데 더욱 더 사용되고 있다. 성형품으로 주로 디자인된 이러한 흡수재는 차량의 내부와 외부의 소음에 영향을 미친다. 부직포(예를 들어, 면(cotton)) 또는 PU 폼(foam)으로 만들어져 현재 주로 사용되는 성형품은 부하(load)하에서 전형적으로 약 160℃까지의 변형 온도를 갖는다. 더 높은 열적 부하에 대해서, 이러한 성형품은 가열원을 향하는 표면상에 열 반사기로서 알루미늄 포일을 부분적으로 또는 완전히 붙인 상태로 뒤에 놓여있는 부직포를 보호한다.
독일 36 01 204 A호에서, 다수의 부직포 층으로 이루어진 흡수 성형품은 자동차의 엔진실의 소음 완충용 라이닝으로 역할을 할 수 있다고 공지되었다. 흡수 성형품은 엔진측면 상의 플라스틱 섬유 덮개층과, 높은 변형 온도를 갖는 무기 섬유질 재료의 인접하는 단열 및 흡음층 및 유기 섬유의 다른 흡수층으로 이루어져 있다.
독일 38 18 301 C호는 높은 변형 온도를 갖고 바인더에 의해 접착된 무기 섬유질 재료가 멜라민 수지를 함유하는 접착제를 통해 탄소 섬유질 재료로써 엔진측면 상에 피복되는 자동차 엔진실의 소음 완충 성형품을 기술하고 있다. 이러한 성형품은 양호한 흡음력을 가지고, 또한 약 500℃까지의 온도 범위에서 단열재로서 또한 적당한 것으로 알려져 있다.
독일 42 11 409 A1호는 소정의 압축을 갖는 영역을 형성하기 위해서 가압 및 가열 작용하에서 압축 몰드된 다수의 층으로 이루어지는 자동차의 연소 엔진용 지지체(self-supporting), 단열 및 흡음 라이닝에 관한 것이다. 엔진측면 상에서, 라이닝은 탄소 섬유질 재료로 피복된 무기 섬유질 재료의 두꺼운 단열 및 흡음층으로 이루어져 있다. 엔진과 반대쪽으로 향해 있는 두꺼운 무기 섬유질 재료층은 층을 지지하는 지지체로 경화할 것이다. 차체측면 상에서, 이러한 지지층은 폴리에스테르 부직포 또는 폴리아크릴로니트릴 섬유층으로 피복될 수 있다.
또한 자동차 분야에서 가끔씩 사용되는 단열 및 흡음 라이닝은, 내열성(temperature-resistance)커버층이 일측 또는 양측면 상에 적용된, 멜라민 수지 폼을 기초로 한다. DIN 4102에 따르면, 멜라민 수지 폼은 난연성(flame-resistance)이고, 또한 불에서 그들의 반응때문에, B1등급으로 분류된다. -40℃ 내지 150℃까지의 장기간 열적 안정성 및 3주동안 200℃의 장기간 내열성에 기인하여, 이 재료는 자동차의 엔진실용 라이닝을 제조하는데 특히 적합하다. 그러나, 이 재료는 매우 고가이므로 단열과 흡음력에 관해 그에 필적할 수 있는 자동차의 엔진실용 라이닝을 제공하려는 본 발명의 목적이 되어 왔으며, 종래 기술과 비교해서 비용은 상당히 감소하였다.
DE 198 21 532 A1호는 엔진측면 상에 커버층과, 180℃까지의 장기간 열적 안정성 및 3주동안 200℃의 장기간 내열성을 가지며 커버층과 접촉하는 5㎜이하의 두 께를 갖는 방음 열경화성 폼 층과, 천연 또는 합성 섬유 및 그의 혼합물로 이루어져 니들(needle)링되거나 니들링되지 않은 상태로 방음 열경화성 폼 층과 접촉하는 플라스틱 폼, 미립 혼성 폼 또는 부직포의 방음층과, 또한 방음층과 접촉하며 엔진측과 반대 방향으로 향하는 커버층으로 이루어지는 자동차의 엔진실용 단열 및 흡음 라이닝을 기술하고 있다. 따라서, 라이닝 부품은 빌드 인 구성 요소의 라이닝과, 자동차의 차체 부품등과, 기계 안내 시스템으로부터 과도한 열적 부하에 대한 보호용 흡음 요소의 열 방출 기계 및 집합체와, 특히 자동차의 엔진실내 카탈리스트 부품등에 특히 적합하다.
이러한 경우에서, 라이닝 부품의 기하학적 배열은 전면 액세스 도어의 내부 측면과 엔진실내의 공간 상태에 의존한다. 라이닝 부품은, 예를 들어, 전면 액세스 도어의 내부 영역내의 홀 패턴속에 그들을 체결함으로써 부착된다. 그들은 가능한 소수의 스프레딩 리벳(spreading rivet)에 의해 유지된다. 엔진실내 차단벽 영역에서, 라이닝 부품을 차체와 엔진사이에 적용하는 것이 가능하며, 라이닝 부품은 거친 나사 또는 스냅 패스너(또는 시트 금속 너트)를 사용하여 바람직하게 차체에 부착된다. 라이닝 부품은 엔진 소음의 흡음 역할을 한다.
엔진실 내의 휠 하우징 영역에서, 엔진측상 라이닝 부품은 공기 수집 공간에 위치된다. 그들은 엔진 소음이 내부 공간으로 유입되는 것을 방지하고 바람직하게는 거친 나사 또는 스냅 패스너로 또한 부착된다. 엔진실의 차단벽 영역에서, 라이닝 부품은 예를 들어 크로스 부재 차단벽 또는 디스크 갭에서 아래쪽 패널용재(paneling)를 완성하는 터널까지 바디-인-화이트(body-in-white)를 덮는 역할을 한 다. 선택적으로, 라이닝 부품은 공기 조절 시스템의 덕트용 개구를 포함할 수 있다. 터널 외부 영역에서, 라이닝 부품은 또한 동력 전달 장치 또는 배기 가스 트레인과 플로어 팬(floor pan)사이에 삽입될 수 있다. 또한 이러한 경우에, 거친 나사 볼트 및/또는 시트 금속 너트와 같은 스냅 패스너로 그들을 부착하는 것이 특히 바람직하다.
라이닝 부품이 공기 청정 패널 위의 영역에서 사용되는 경우, 그 위의 영역으로부터 덮어진 후, 그곳에 부착된다. 그런 후, 엔진실의 좌우측 차단벽위에 위치된다.
상술한 바와 같이 이용되는 경우 가열 작용에 의해 초기값 이하로의 강도 저하는 없다.
독일 41 14 140 A1호는 섬유의 접착이 열가소성 폴리아미드를 통해 수행되는 시트 직물(sheet-fabric)에 관한 것이다. 시트 직물의 장점은 이용후 재활용에 적합하다는 것이다. 또한, 시트 직물의 제조에서, 데이트를 참아야 하는 단점과, 불쾌한 냄새 및 바람직하지 않은 분해물은 제외된다.
독일 43 05 428 C1호는 바닥측면 상에 섬(island)과 같은 냅(nap)을 가진 부직포로 형성되고 다수의 개별 섬유로 이루어진 양식으로 일체화하여 디자인된 플로어 커버링을 기술하고 있다. 상부측면 상에서, 플로어 커버링은 바람직하게는 구조물을 갖는다. 양측면의 구조는 니들링에 의해 형성된다. 플로어 커버링이 놓여지는 경우, 냅은 기판 플로어에 의해 지지된다. 이는 물의 배수에 유리한 플로어 커버링의 바닥측상에 채널 시스템을 만든다. 이렇게 디자인된 플로어 커버링 은, 예를 들어 테니스 코트 덮개로서 옥외에서 바람직하게 사용되며, 미립자가 상부측상의 리세스부로 유입될 수 있다.
독일 44 44 030호는 특히 테니스 코트용 플로어 커버링을 기술하고 있다. 이는 카펫형 베이스 커버링과 개별적으로 흐트려진 입자로 이루어진 곳에 적용된 미끄럼 방지 분산(anti-slip scattering)으로 이루어진다. 미끄럼 방지 분산 입자는 실질적으로 단면 형상과 길이로 한정된 플라스틱으로부터 각기 압출되며, 각 길이는 입자 폭과 단면의 거의 중간정도의 높이와 적어도 동일하다.
독일 198 12 925 A1호는 니들-펀치 웹 구조를 기초로 하여 치수적으로 안정한 3차원 성형품을 기술하고 있다. 폴리프로필렌(PP) 섬유와 폴리에틸렌(PE) 섬유의 제 1 혼합층과 PP 섬유와 PE 섬유의 제 2 혼합물 및 임의의 다른 층을 갖는 열가소성 섬유의 니들-펀치 웹은 PP 와 PE의 혼합물로 이루어진 이성분(bicomponent)섬유 또는 PP 섬유 및/또는 PE 섬유를 갖는 그러한 이성분 섬유의 혼합물로부터 제조되며, 2개의 층은 니들 펀칭 및 표면이 용융된 섬유 또는 2개층의 PE 부분의 섬유 부품의 용융에 의해 그들 2개층의 내부 및 사이에 접착된다.
독일 44 28 613 A1호는 흡음 및 단열재를 기술하고 있다. 특히, 거리가 고정된 구조를 갖는 층 두께와 다수의 재료의 조합에 의해 양호한 유동성을 갖는 큰 부피의 유연성 흡음재 특성과 고압축재의 특성을 조합하여 가능한 한 두 임무를 하게 하는 것을 기술하고 있다. 이것은 구조의 다양성에 기인하여 충전물로 층내에 인공적인 반사 및 흡수벽을 불규칙적으로 형성하여 널리 행해지는 재생 섬유질 재료의 이용뿐만 아니라, 비직물성 재료의 조합, 부직포의 모든 기술적 가능성 및 섬 유 레이잉(fiber-laying)기술을 이용하는 다층 구조에 의해 달성된다.
독일 44 22 585 C1호는 공기 소음 흡수 부품 및 그의 제조 방법을 기술하고 있다. 특히, 적어도 1층의 부직포 재료로 각각 이루어진 제 1 및 제 2 반제품을 포함하는 공기 소음 흡수 부품을 기술하고 있으며, 상기 반제품은 적어도 하나의 중공(中空) 공간을 형성하기 위해 들어오는 공기 소음의 방향에 일정한 거리로 상호 인접하여 배열되고, 상기 반제품은 기능적으로 일련로 배열되어 상호 지지되며, 또한 공기 소음과 반대 방향으로 향하여 있는 상기 제 2 반제품은 공기 소음방향으로 향해있는 제 1 반제품과 비교하여 더 높은 음향 임피던스를 가진다. 제 2 반제품의 음향 임피던스는 제 1 반제품의 음향 임피던스보다 1.25 내지 5배 높으며, 또한 제 1 반제품은 40 내지 80 레일(Rayl)의 음향 임피던스를 가지고, 제 2 반제품은 90 내지 150 레일의 음향 임피던스를 갖는다.
상술한 종래 기술의 공통 특징은, 흡음재가 다수의 상호 연결된 부직포 시트로 이루어지는 경우, 비교적 좁은 흡음 주파수 스펙트럼을 갖는다는 것이다. 또한, 흡음재는 무거운 층을 가지고 스프링/매스 원리(mass principle)에 따라 작용한다고 공지되어 있다. 그러나, 그러한 흡음재는 비교적 무거우며, 또한 높은 충전물 농도를 갖는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체(共重合體)로 만들어진 무거운 층은 재생용으로 적당하지 않다. 비록 흡음력이 100 내지 500 Hz 범위내에서는 만족스럽다지만, 더 높은 주파수 범위에서는 절대적으로 불만족스럽다.
대조적으로, 본 발명의 목적은 특히 200 내지 800Hz의 관심 주파수 범위에서 흡음력을 향상시키는 것이다.
상기 목적은 열가소성 및/또는 열경화성 재료를 통해 접착되어 상호 연결된 2개의 부직포(1,2)로 이루어진 흡음재에 의해 달성되며, 음 방출원쪽으로 향해 있는 상기 부직포(1)는 2 내지 15㎜ 범위내의 층 두께와, 50 내지 500㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.1 내지 5㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 50 내지 1000kNs/m4 범위내의 내유동성(flow resistance)을 가지며, 또한 음 방출원과 반대쪽으로 향해 있는 상기 부직포(2)는 10 내지 100㎜ 범위내의 층 두께와, 20 내지 100㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.5 내지 1㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 10 내지 40kNs/m4 범위내의 내유동성을 가지며, 흡음재의 전체 두께는 12 내지 30㎜ 범위내이고, 흡음재의 표면적당 전체 중량은 0.5 내지 3㎏/㎡이다.
200 내지 800Hz의 적절한 주파수 범위에서, 본 발명에 따른 흡음재의 전체 에너지 감소는 스프링/매스 시스템의 에너지 감소와 적어도 동일하거나 휠씬 이상으로 향상된다. 자동차 분야에서 대개 사용되는 이러한 스프링/매스 시스템은 높은 흡음력을 가지나, 미처리된 표면, 예를 들어 유리의 사이드 경로를 따라 소리가 더 멀리 퍼질 수 있기 때문에, 이는 자동차 분야에 전적으로 요구되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 흡음재는, 낮고 중간의 주파수 범위에서 양호한 음향 성능을 주기 위해, 최적의 흡수력을 갖는다. 본 발명에 따르면, 이는 특히 음 방출원쪽으로 향해 있는 고밀도 부직포(1)와 음 방출원의 반대쪽으로 향해 있는 저밀도 부직포(2)의 조합에 의해 달성된다. 바람직하게는, 부직포(2)는 자동차의 시트 금 속에 바로 인접되어 부직포와 시트 금속사이에 공기 갭을 형성하지 않는다.
자동차 분야에서, 부직포는 넓은 범위의 특성을 갖는 건축 재료를 자주 사용한다. 예를 들어, 바인더로서 페놀 수지를 함유하는 부직포는 양호한 감쇄 특성때문에 승용차 및 트럭 제조등의 자동차 산업에서 지지 및 라이닝 부품용 재료(합성재와 같음)로서 오래 이용되어 왔다.
바인더로서 페놀 수지를 함유하는 부직포는 5 내지 30㎜의 두께로 50 내지 1000㎏/㎥ 의 총밀도에서 상업적으로 이용 가능하다. 이는 3개의 상(면, 경화 페놀 수지 및 공기)으로 이루어지고, 특성 프로파일이 넓은 한도내에서 변형되는 건축재인 소위 포어 합성물(pore composite)로서 설명될 수 있다. 면(cotton)은 섬유로서 존재하는 반면에, 페놀 수지는 점, 선형 또는 2차원의 네트 형상을 나타내고 한 종류의 매트릭스로서 역할을 한다.
부직포 재료의 특정 선택에 의해, 음향 특성 및 합성 재료의 강도가 특히 제어될 수 있다. 부직포 재료를 제조하는데 특히 바람직한 재료는 유리 강화 섬유 또는 유리 메쉬 강화 섬유질 재료 섬유, 다시 말해 바인더를 함유하고 바람직하게는 혼합된 면 섬유로 이루어지는 부직포이다. 이러한 부직포 시트는 높아진 온도에서 압축으로 소정의 강도에 이르게 된다.
제품의 이러한 후자 그룹의 특별한 특성 및 성능은 면의 화학적 및 형태적 구조와, 혼합된 면 부직포의 바인더로서 대개 사용되는 경화 페놀 수지의 열경화성 특징에 의해 설명된다. 또한, 영향력 있는 것들은 면의 가공성과 다림질성, 통계적인 접착 사이트 빈도와 섬유의 길이를 따라 고착하고 또한 널리 응축되는 바인더 분자의 라미네이트 및/또는 피복 효과이다.
면은 그의 물리 화학적 특성의 변화없이 사실상 생산 과정을 유지한다. 이는 흡음 특성, 양호한 기계적 강도값, 충격 강도 및 냉각 분쇄 내성(cold shatter-proof)특성과 같은 특별한 특징을 제품에 부여한다.
특히 부직포 재료용으로 바람직한 바인더는 페놀-포름알데히드 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및/또는 에틸/비닐 아세테이트 공중합체로부터 선택된다. 경화 후, 페놀 수지는 최종 제품에서 분명하게 되는 열경화성 재료의 전형적인 특성을 가진다. 부직포는 재처리된 면과 페놀 수지 분말로부터 건조 방식에서 대개 제조된다. 경화는 가열 연도(flue)에서 아니면 프레스 공정에서 중간 단계로서 비경화 반제품에 의해서 영향을 받는다. 차량 공간에 사용될 부품용으로, 선택된 직물이 사용된다.
본 발명의 특정한 실시예에서, 부직포의 기초 재료는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및/또는 폴리아미드(PA), 즉 본질적으로 섬유질 형태로 이루어진다. 대안으로, 합성 섬유보다 식물성 섬유를 사용하는 것이 또한 가능하다. 물론, 천연 섬유와 합성 섬유의 혼합물이 선택적으로 또한 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 부직포 섬유는 특히 면, 아마, 황마, 리닌(linen)등의 천연 섬유 뿐만 아니라, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 12, 비스코스 또는 레이온등의 합성 섬유를 선택적으로 보통의 바인더에 더하여 직물 섬유로서 바람직하게 포함한다.
사용되는 바인더의 종류와 양은 부직포의 의도적인 사용에 의해 본질적으로 결정된다. 따라서, 부직포 (1) 및/또는 부직포(2)를 기초로 하여 중량으로 5 내지 50%, 특히 20 내지 40% 바인더를 이용하는 것이 바람직하다.
선택적으로, 부직포(1) 및/또는 (2) 는 특히 두 층 사이의 계면에서 래스터 프로파일(raster profile)을 가질 수도 있다. 바람직하게는 프로파일은 일면으로부터 야기되는데, 예를 들어 일면 상에 콘 형상 또는 피라미드 형상의 돌출부로 이루어진다. "냅 절단 기술"등의 재료 및 비용 절감에 의해, 우수한 음향값이 공동 챔버 원리(hollow chamber principle)에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 흡음재는, 음 방출원쪽으로 향해 있는 부직포(1)가 3 내지 7㎜ 범위내의 층 두께와, 50 내지 300㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.25 내지 1.5㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 70 내지 500kNs/m4 범위내의 내유동성을 갖는 것을 특징으로 한다.
유사하게, 본 발명에 따른 흡음재는, 음 방출원과 반대쪽으로 향해 있는 부직포(2)가 12 내지 18㎜ 범위내의 층 두께와, 30 내지 70㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.6 내지 0.8㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 15 내지 30kNs/m4 범위내의 내유동성을 갖는 경우, 특히 바람직하다.
특히 자동차 분야에서, 중량이 가볍고 가능한 한 얇은 흡음재의 사용이 특히 바람직하다. 따라서, 본 발명에 따른 흡음재는, 흡음재의 전체 두께가 15 내지 25㎜ 범위내이고, 또한 흡음재의 전체 표면적당 중량이 1 내지 2.5㎏/㎡ 범위내인 경우, 특히 바람직하다.
부직포(1)와 부직포(2)의 층 두께 비율은 흡음 특성에 실질적으로 영향을 받는다.
부직포(1)와 부직포(2)의 층 두께 비율이 1:2 내지 1:5, 특히 1:3 내지 1:4의 범위 내인 경우에, 우수한 흡음력을 갖는 최적 성능이 200 내지 800Hz 범위내뿐만 아니라 1000 내지 10,000Hz의 더 높은 주파수 영역에서도 발견된다.
본 발명에 따르면, 부직포(1)와 부직포(2)의 밀도 비율이 3:1 내지 6:1, 특히 4:1 내지 5:1의 범위내인 경우, 유사한 최적화가 발견된다.
본 발명에 따른 흡음재는, 종래 기술에서 그 자체로 공지된 도구와 생산 수단이 주어진 재료 변환용으로 더 사용될 수 있도록, 열성형 공정에 의해 대개 제조된다. 특히, 본 발명에 따르면, 흡음재는 바인더의 작용하에서 열가소성 및/또는 열경화성 재료를 통해 접착된 부직포(1,2)를 압착 및 접착에 의해 제조된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 소정의 흡음재 제조 방법은:
a) 부직포(1)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 및/또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 1 기초 재료(base material)를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는(pasting)단계;
b) 단계 a)에 따라 붙여진 상기 기초 재료를 가열 및/또는 가압에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
c) 부직포(2)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 및/또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 2 기초 재료를 선택적, 부분적으로 상기 몰드내의 상기 제 1 기초 재료상에 붙이는 단계;
d) 비압축 강화 흡음재를 가열 및 가압 작용에 의해 압축 강화하는 단계; 및
e) 실온으로 냉각하는 단계를 포함한다.
상술한 방법의 대안으로서:
a) 부직포(1)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 및/또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 1 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
b) 비압축 강화 부직포(1)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
c) 부직포(2)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 및/또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 2 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
d) 비압축 강화 부직포(2)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
e) 부직포(1, 2)를 중첩하는 단계 및 그들을 접착제없이 가열 및 가압 작용에 의해 접촉 및 압축 강화하는 단계에 의해, 본 발명에 따른 흡음재를 제조하는 것이 유사하게 가능하다.
본 발명에 따른 흡음재의 다른 제조 방법은:
a) 부직포(1)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 및/또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 1 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
b) 비압축 강화 부직포(1)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
c) 부직포(2)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 및/또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 2 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
d) 부직포(2)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
e) 부직포(1, 2)를 중첩하는 단계 및 니들 펀칭(needle punching)에 의해 부직포(2)를 부직포(1)에 접착하는 단계로 이루어진다.
본 발명에 따른 흡음재의 또 다른 제조 방법은:
a) 부직포(1)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 및/또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 1 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
b) 비압축 강화 부직포(1)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
c) 부직포(2)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 및/또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 2 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
d) 부직포(2)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
e) 부직포(1, 2)를 중첩하는 단계 및 상이한 니들을 사용하는 니들 펀칭(needle punching)에 의해 그들을 함께 접착하는 단계로 이루어진다.
본 발명에 따른 흡음재는 예를 들어 교통 수단 특히 자동차, 비행기, 배 및 무게화차의 수단뿐만 아니라 실내 및 실외 지역의 부동산에, 특히 플로어 커버링의 낮은 커버링, 테니스 코트와 같은 스포츠 영역의 낮은 커버링에 사용될 수 있다.
후드 절연체, 외부 차단벽 절연체, 내부 차단벽 절연체, 직물의 휠 아치 쉘 및 엔진실의 낮은 실드로서; 전면 플로어 절연체, 중간 플로어 절연체, 플로어 커 버링, 지붕 라이너, 상부 차단벽 절연체, 측면 외장 및 승객실의 좌석 웰 절연체로서; 또는 직물의 휠 아치 쉘, 트렁크 플로어 라이닝, 후미 선반, 트렁크 커버 라이닝 및 트렁크내의 트렁크 측면 라이닝으로서 본 발명에 따른 흡음재를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
실시예
아래의 표는 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5 및 참조예의 데이터를 나타내고 있다. 도면은 개별 실시예의 주파수의 함수로서 소리 흡수를 나타낸다. 실시예의 내유동성은 DIN에 따라 결정된다.











표:
참조예 층 두께[㎜] 밀도[㎏/㎥] 표면적당
중량[㎏/㎡]		 내유동성
[kNs/m4]
소리방향으로
향해 있는 측면		 부직포 1 5 50 0.25 20
소리 반대 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 2 15 50 0.75 20
합계: 20 1
실시예 1
소리 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 1 5 100 0.5 74
소리 반대 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 2 15 50 0.75 20
합계: 20 1.25
실시예 2
소리 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 1 5 150 0.75 120
소리 반대 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 2 15 50 0.75 20
합계: 20 1.5
실시에 3
소리 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 1 5 200 1 250
소리 반대 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 2 15 50 0.75 20
합계: 20 1.75
실시예 4
소리 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 1 5 250 1.25 350
소리 반대 방향으로
향해있는 측면		 부직포 2 15 50 0.75 20
합계: 20 2
실시예 5
소리 방향으로
향해 있는 측면		 부직포 1 5 300 1.5 500
소리 반대 방향으로
향해있는 측면		 부직포 2 15 50 0.75 20
합계: 20 2.25

Claims (17)

  1. 열가소성 또는 열경화성 바인더(binder)를 통해 접착되어 상호 연결된 2개의 부직포(1,2)로 이루어진, 흡음재에 있어서, 음 방출원쪽으로 향해 있는 상기 부직포(1)는 2 내지 15㎜ 범위내의 층 두께와, 50 내지 500㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.1 내지 5㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 50 내지 1000kNs/m4 범위내의 내유동성(flow resistance)을 가지며, 또한 음 방출원과 반대쪽으로 향해 있는 상기 부직포(2)는 10 내지 100㎜ 범위내의 층 두께와, 20 내지 100㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.5 내지 1㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 10 내지 40kNs/m4 범위내의 내유동성을 가지며, 흡음재의 전체 두께는 12 내지 30㎜ 범위내이고, 흡음재의 표면적당 전체 중량은 0.5 내지 3㎏/㎡인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 부직포(1) 또는 상기 부직포(2)는 천연 섬유 또는 합성 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡음재.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 부직포(1) 또는 상기 부직포(2)는 종자 섬유(seed fiber), 과실 외피섬유(fruit wall fiber), 인피 섬유(bast fiber) 및 그들의 혼합물을 포함하는 경질 섬유로부터 선택된 천연 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 부직포(1) 또는 상기 부직포(2)는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 비스코스 및 레이온이나 그들의 혼합물을 포함하는 것으로부터 선택된 합성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 바인더는 폴리올레핀 및 에틸/비닐 아세테이트 공중합체(共重合體)로부터 선택된 것을 특징으로 하는 흡음재.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 열경화성 바인더는 페놀-포름알데히드 수지, 에폭시 수지 또는 폴리아미드 수지로부터 선택된 것을 특징으로 하는 흡음재.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 또는 열경화성 바인더량은 상기 부직포(1) 또는 상기 부직포(2)를 기초로 하여 중량으로 5 내지 50%인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 음 방출원쪽으로 향해 있는 상기 부직포(1)는 3 내지 10㎜ 범위내의 층 두께와, 50 내지 300㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.2 내지 2㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 70 내지 500kNs/m4 범위내의 내유동성을 갖는 것을 특징으로 하는 흡음재.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 음 방출원과 반대쪽으로 향해 있는 상기 부직포(2)는 12 내지 18㎜ 범위내의 층 두께와, 30 내지 70㎏/㎥ 범위내의 밀도와, 0.6 내지 0.8㎏/㎡ 범위내의 표면적당 중량과, 15 내지 30kNs/m4 범위내의 내유동성을 갖는 것을 특징으로 하는 흡음재.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 흡음재의 전체 두께는 15 내지 25㎜ 범위내이고, 상기 흡음재의 표면적당 전체 중량은 1 내지 2.5㎏/㎡인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부직포(1)와 상기 부직포(2)의 층 두께의 비율이 1:2 내지 1:5인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부직포(1)와 상기 부직포(2)의 밀도의 비율이 3:1 내지 6:1인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 흡음재의 제조 방법에 있어서,
    a) 부직포(1)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 1 기초 재료(base material)를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는(pasting)단계;
    b) 단계 a)에 따라 붙여진 상기 기초 재료를 가열 또는 가압에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
    c) 부직포(2)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 2 기초 재료를 선택적, 부분적으로 상기 몰드내의 상기 제 1 기초 재료상에 붙이는 단계;
    d) 비압축 강화 흡음재를 가열 및 가압 작용에 의해 압축 강화하는 단계; 및
    e) 실온으로 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 흡음재의 제조 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 흡음재의 제조 방법에 있어서,
    a) 부직포(1)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 1 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
    b) 비압축 강화 부직포(1)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
    c) 부직포(2)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 2 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
    d) 비압축 강화 부직포(2)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
    e) 상기 부직포(1, 2)를 중첩하는 단계 및 그들을 접착제 없이 가열 및 가압 작용에 의해 접착 및 압축 강화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 흡음재의 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 흡음재의 제조 방법에 있어서,
    a) 부직포(1)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 1 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
    b) 비압축 강화 부직포(1)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
    c) 부직포(2)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 2 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
    d) 상기 부직포(2)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
    e) 상기 부직포(1, 2)를 중첩하는 단계 및 니들 펀칭(needle punching)에 의해 부직포(2)를 부직포(1)에 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 흡음재의 제조 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 흡음재의 제조 방법에 있어서,
    a) 부직포(1)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 1 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
    b) 비압축 강화 부직포(1)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
    c) 부직포(2)를 형성하기 위해 직물용 섬유 재료와 열가소성 또는 열경화성 바인더로 이루어진 제 2 기초 재료를 선택적, 부분적으로 몰드에 붙이는 단계;
    d) 상기 부직포(2)를 가열 및 가압 작용에 의해 미리 압축 강화하는 단계;
    e) 상기 부직포(1, 2)를 중첩하는 단계 및 상이한 니들을 사용하는 니들 펀칭(needle punching)에 의해 그들을 함께 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 흡음재의 제조 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 후드 절연체, 외부 차단벽 절연체, 내부 차단벽 절연체, 직물의 휠 아치 쉘(textile wheel arch shell) 및 엔진실의 낮은 실드로서; 전면 플로어(floor) 절연체, 중간 플로어 절연체, 플로어 커버링, 지붕 라이너(liner), 상부 차단벽 절연체, 측면 외장 및 승객실의 좌석 웰(seat well)절연체로서; 또는 직물의 휠 아치 쉘, 트렁크 플로어 라이닝(lining), 후미 선반, 트렁크내의 트렁크 커버 라이닝으로서 이용되는 것을 특징으로 하는, 흡음재.
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