KR101189521B1 - 흡음체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동일한 체적이라도 보다 효과적인 흡음재를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따른 흡음체로서의 특징은, 연질 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 원재료(C)가 체적비 1.5분의 1~12분의 1로 열압축 성형되어 이루어지는 것에 있다. 성형용 금형(A?B)을 전기로에 넣은 상태에서 180℃의 설정 온도까지 상승시키고, 성형용 금형(A?B) 사이에 셀 수 50의 연질 폴리우레탄 폼을 끼워서 압축한다. 이 상태에서 180℃의 전기로 내에서 60분간 가열한 후, 고정 클램프를 풀고, 열압축 정형된 우레탄 폼을 꺼내어 흡음체가 된다.

Description

흡음체 및 그 제조 방법{SOUND-ABSORBING BODY, AND PROCESS FOR MANUFACTURE THEREOF}
본 발명은 연질 폴리우레탄 폼을 사용한 흡음체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 흡음체로서는 글라스울 등의 섬유상 물질이나 우레탄 폼 등의 발포체가 널리 사용되고 있다(특허문헌 1 참조). 그리고, 그 흡음 효과를 높이기 위해서는 체적을 늘리는 방법이 일반적이었다.
일본 특허 제3388681호 공보
그러나, 상기 서술한 바와 같이 체적을 늘리는 방법에서는, 흡음 효과를 높이기 위해서는 흡음체의 체적을 증대시켜야 하여, 공간의 유효 이용의 면에서 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점에 주목하여 이루어진 것으로, 본 발명은 동일한 체적이라도 보다 효과적인 흡음재를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따른 흡음체의 특징은, 연질 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 원재료가 체적비 1.5분의 1~12분의 1로 열압축 성형되어 이루어지는 것에 있다. 또, 본 발명에 따른 흡음체의 제조 방법으로서의 특징은, 연질 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 원재료를 체적비 1.5분의 1~12분의 1로 열압축 성형하여 흡음체를 제조하는 것에 있다.
상기 구성으로 이루어지는 본 발명에 있어서는, 종래의 것에 비해, 동일한 체적이라도 보다 효과적인 흡음 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 흡음체의 원재료로서의 연질 폴리우레탄 폼으로서는 셀 수 10~80의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서는, 흡음체의 표면에 피막의 부가나 도장이나 식모 가공을 시행하는 것이 바람직하고, 이것에 의해 표면의 피막에 의해 중저역의 흡음 효과를 늘릴 수 있고, 또, 식모 가공이나 도장에 의해 장식성의 부가에 의해 실내 등에서 직접 볼 기회가 많은 경우에도 적합하게 사용할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서는, 흡음체로서 원재료(연질 폴리우레탄 폼)를 열압축 성형하는 형면에 요철이나 장식성을 부여한 성형용 금형을 사용하여 열압축 가공을 시행하는 것이 바람직하고, 이것에 의해 표면의 요철에 의해 입사음의 확산을 도모할 수 있고, 또, 장식성의 부가에 의해 실내 등에서 직접 볼 기회가 많은 경우에도 적합하게 사용할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 폴리우레탄 폼을 성형하는 성형 장치로서는, 열간 프레스 장치 또는 전기로 및 성형용 금형을 사용하여 성형할 수 있다. 또, 성형 온도는 150~240℃가 바람직하다. 또한, 압축 시간은 폴리우레탄 폼의 체적이나 물성에 의해 결정되는데, 작업성이나 열화를 고려하면, 가능한 한 단시간인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 흡음체, 원하는 압축율을 가진 폴리우레탄 폼을 흡음재로서 사용함으로써, 종래에는 스페이스의 문제로 소량의 흡음재밖에 설치할 수 없어 효과가 부족했던 장소에 대한 효과적인 흡음재의 장착이나, 일정한 흡음 효과를 구하기 위해서 대형이 될 수 밖에 없었던 기기를 소형화할 수 있어, 공간 절약, 자원 절약이 되는 것 외에, 동일한 체적의 흡음재를 사용하는 경우는 보다 한층 더 효과적인 흡음 성능을 제공할 수 있다. 또, 프로파일 가공 등에서는 어려웠던 무늬 등의 흡음재 표면에 대한 의장의 부여가 성형 금형을 가공함으로써 1공정으로 간단히 가능하여, 종래 장식성이 부족했던 흡음재에 디자인성이 우수한 가공을 시행할 수 있다. 또, 동일 체적에서 비교한 경우, 종래의 비압축의 것보다, 본 발명과 같이 압축한 것이 중저역에서의 흡음 효과가 상승한다. 또, 흡음재 표면에 피막을 부가함으로써 고음역에서의 흡음 효과는 떨어지지만, 중저역에서의 흡음 효과가 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체의 제조 방법의 실시형태의 개략적 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체의 제조 방법의 실시형태의 개략적 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 11은 셀 수 13, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 18은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 19는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 20은 셀 수 20, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 21은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 22는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 23은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 24는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 25는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 26은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 27은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 28은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 29는 셀 수 40, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 30은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 31은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 32는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 33은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 34는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 35는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 36은 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 37은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 38은 셀 수 50, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 39는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 40은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 41은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 42는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 43은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 44는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 45는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 46은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 47은 셀 수 80, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 48은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 흡음체의 제조 방법의 실시형태의 개략적 정면도이다.
도 49는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 흡음체의 제조 방법에 사용하는 성형용 금형의 개략적 평면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면을 참작하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체의 제조 방법의 실시형태의 개략적 정면도, 도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체의 제조 방법의 실시형태의 개략적 정면도, 도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 10은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 13, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 11은 셀 수 13, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 13은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 14는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 15는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 16은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 17은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 18은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 19는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 20, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 20은 셀 수 20, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 21은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 22는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 23은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 24는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 25는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 26은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 27은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 28은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 40, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 29는 셀 수 40, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 30은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 31은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 32는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 33은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 34는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 35는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 36은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 37은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 38은 셀 수 50, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 39는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 240mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 40은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 50, 두께 210mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 41은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 180mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 42는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 150mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 43은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 120mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 44는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 90mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 45는 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 60mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 46은 본 발명의 실시형태에 따른 흡음체(셀 수 80, 두께 45mm)의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프, 도 47은 셀 수 80, 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
도 48은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 흡음체의 제조 방법의 실시형태의 개략적 정면도, 도 49는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 흡음체의 제조 방법에 사용하는 성형용 금형의 개략적 평면도이다.
또한, 상기 서술한 도면의 설명에 있어서의 『두께 ○○mm』의 『두께』는 압축하기 전의 소재로서의 연질 폴리우레탄 폼의 두께를 나타내는 것으로 한다.
또, 본 출원에 있어서의 셀 수는 어떤 소재(본 출원에 있어서는 연질 폴리우레탄 폼)의 단면에 길이 25mm의 직선을 긋고, 그 직선이 가로지르는 구멍의 수를 말한다. 즉, 연질 폴리우레탄 폼의 단면에 그어진 길이 25mm의 직선이 50개의 구멍을 가로지르고 있는 경우의 셀 수는 50이 된다.
또한, 이 셀 수에 대해서는, JIS 규격 K6400 중의 K6400-1의 『연질 발포 재료-물리 특성을 구하는 방법-제1부 : 통칙의 부속서 1』에 규정되어 있다.
또, 이하의 실험에서는 연질 폴리우레탄 폼으로서 가부시키가이샤 이노아크코포레이션의 필터 소재인 MF 시리즈를 사용하고 있지만, 타사의 연질 폴리우레탄 폼이어도 되는 것은 물론이다.
우선, 성형용 금형(A?B)을 전기로에 넣은 상태에서 180℃의 설정 온도까지 상승시키고, 그 후, 도 1에 나타내는 바와 같이 성형용 금형(A?B) 사이에 연질 폴리우레탄 폼(C)(세로 150×가로 400×두께 120mm)을 끼우고, 도 2에 나타내는 바와 같이 클램프로 조여서 압축한다. 이 때, 압축시의 두께를 30mm로 하기 위해서 금속편(D?E)을 성형용 금형(A?B) 사이 또한 우레탄 폼(C)의 양측에 설치하고 있다. 그리고, 이 상태에서 180℃의 전기로 내에서 60분간 가열한 후, 고정 클램프를 풀고, 열압축 정형된 우레탄 폼(C)을 꺼냄으로써, 본 실시형태의 흡음체가 제조되게 된다.
또한, 흡음율의 측정에 관해서는 JIS 규격 JISA1405-2 『음향관에 의한 흡음율 및 임피던스의 측정-제2부 : 전달함수법』에 의한 측정 방법을 사용하고 있다.
다음에 셀 수가 셀 수 13, 셀 수 20, 셀 수 40, 셀 수 50, 셀 수 80의 5종류이며, 두께가 두께 240mm, 210mm, 180mm, 150mm, 120mm, 90mm, 60mm, 45mm의 8종류의 연질 폴리우레탄 폼을 각각 두께 30mm로 압축하여 얻어진 흡음체의 각 주파수(단위:Hz)에 있어서의 흡음율과, 이들 흡음체의 소재가 된 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수(단위:Hz)에 있어서의 흡음율을 비교한다.
또한, 두께 240mm의 연질 폴리우레탄 폼을 30mm로 압축한 경우의 압축율은 1/8, 두께 210mm의 연질 폴리우레탄 폼을 30mm로 압축한 경우의 압축율은 1/7, 두께 180mm의 연질 폴리우레탄 폼을 30mm로 압축한 경우의 압축율은 1/6, 두께 150mm의 연질 폴리우레탄 폼을 30mm로 압축한 경우의 압축율은 1/5, 두께 120mm의 연질 폴리우레탄 폼을 30mm로 압축한 경우의 압축율은 1/4, 두께 90mm의 연질 폴리우레탄 폼을 30mm로 압축한 경우의 압축율은 1/3, 두께 60mm의 연질 폴리우레탄 폼을 30mm로 압축한 경우의 압축율은 1/2, 두께 45mm의 연질 폴리우레탄 폼을 30mm로 압축한 경우의 압축율은 1/1.5로 되어 있다.
셀 수 13이며 두께 240mm, 210mm, 180mm, 150mm, 120mm, 90mm, 60mm, 45mm의 연질 폴리우레탄 폼을 두께 30mm로 압축하여 얻은 흡음재의 각 주파수에 있어서의 흡음율과, 셀 수 13이며 두께 30mm의 동등한 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 비교한다. 또한, 도 3 내지 도 11에 그래프로 표시되어 있다.
도 3 도 4 도 5 도 6 도 7 도 8 도 9 도 10 도 11
주파수 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.06916 0.06816 0.07850 0.06862 0.06653 0.06507 0.05546 0.04879 0.04078
250 0.09170 0.08551 0.09261 0.08220 0.07623 0.07449 0.06114 0.05349 0.04506
315 0.12528 0.11291 0.11343 0.10098 0.09057 0.08687 0.06896 0.06044 0.04995
400 0.17250 0.15041 0.14231 0.12546 0.10879 0.10165 0.07754 0.06976 0.05555
500 0.23174 0.19993 0.18497 0.15649 0.12931 0.11920 0.08604 0.08086 0.06047
630 0.32676 0.26702 0.23853 0.19616 0.16055 0.14252 0.09829 0.09735 0.06644
800 0.46740 0.37528 0.32376 0.25730 0.20542 0.17100 0.11230 0.11350 0.07171
1000 0.65172 0.52284 0.44768 0.34691 0.26983 0.20923 0.13151 0.12168 0.07829
1250 0.84309 0.70460 0.61040 0.47279 0.35548 0.26645 0.16009 0.13166 0.08985
1600 0.97530 0.88660 0.78729 0.63783 0.47855 0.35693 0.20877 0.16260 0.11490
2000 0.96659 0.97080 0.91031 0.79476 0.62550 0.47675 0.27853 0.21325 0.14941
2500 0.83945 0.89544 0.90299 0.83407 0.71496 0.56996 0.35483 0.26647 0.18390
3150 0.75374 0.79743 0.83238 0.77908 0.71121 0.56999 0.40456 0.29870 0.20477
셀 수 20이며 두께 240mm, 210mm, 180mm, 150mm, 120mm, 90mm, 60mm, 45mm의 연질 폴리우레탄 폼을 두께 30mm로 압축하여 얻은 흡음재의 각 주파수에 있어서의 흡음율과, 셀 수 20이며 두께 30mm의 동등한 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 비교한다. 또한, 도 12 내지 도 20에 그래프로 표시되어 있다.
도 12 도 13 도 14 도 15 도 16 도 17 도 18 도 19 도 20
주파수 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.08177 0.07481 0.07262 0.06817 0.07174 0.06934 0.06229 0.05686 0.04689
250 0.11127 0.09843 0.09582 0.08712 0.08824 0.08407 0.07227 0.06294 0.05269
315 0.15995 0.14061 0.13300 0.11723 0.11141 0.10284 0.08447 0.07088 0.05822
400 0.22367 0.19601 0.18532 0.15712 0.14318 0.12508 0.09810 0.07992 0.06497
500 0.31322 0.27039 0.24963 0.20392 0.18253 0.15013 0.11371 0.08966 0.07107
630 0.45929 0.39524 0.34081 0.27613 0.23718 0.18649 0.13443 0.10314 0.08047
800 0.62716 0.54962 0.47743 0.37682 0.30887 0.23400 0.16067 0.12006 0.09261
1000 0.79560 0.72550 0.64010 0.50822 0.41040 0.29850 0.19728 0.14396 0.10984
1250 0.92148 0.88714 0.81254 0.66503 0.54649 0.38923 0.24859 0.17887 0.13643
1600 0.96851 0.98048 0.94969 0.83560 0.70926 0.51122 0.32437 0.23246 0.17825
2000 0.92085 0.96546 0.99396 0.95364 0.85176 0.65417 0.42775 0.30718 0.23317
2500 0.83565 0.87508 0.93491 0.94577 0.88553 0.75553 0.53461 0.38982 0.28679
3150 0.79190 0.80362 0.87419 0.88217 0.83867 0.76962 0.59022 0.44837 0.31585
셀 수 40이며 두께 240mm, 210mm, 180mm, 150mm, 120mm, 90mm, 60mm, 45mm의 연질 폴리우레탄 폼을 두께 30mm로 압축하여 얻은 흡음재의 각 주파수에 있어서의 흡음율과, 셀 수 40이며 두께 30mm의 동등한 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 비교한다. 또한, 도 21 내지 도 29에 그래프로 표시되어 있다.
도 21 도 22 도 23 도 24 도 25 도 26 도 27 도 28 도 29
주파수 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.14851 0.12345 0.11370 0.09691 0.07958 0.07435 0.07066 0.07357 0.08478
250 0.19813 0.16876 0.15188 0.12504 0.10648 0.09753 0.08958 0.08869 0.09646
315 0.27088 0.24127 0.21355 0.16276 0.14931 0.13244 0.11562 0.11003 0.10975
400 0.34902 0.31474 0.27686 0.25400 0.19465 0.17289 0.15098 0.13299 0.12391
500 0.52141 0.43419 0.40141 0.37533 0.29721 0.24383 0.19528 0.16222 0.14072
630 0.65822 0.62872 0.57775 0.50316 0.43017 0.33286 0.24773 0.19717 0.16229
800 0.71181 0.72022 0.70048 0.64026 0.56945 0.43707 0.31415 0.23966 0.18989
1000 0.72141 0.76441 0.79400 0.77914 0.71859 0.56588 0.39774 0.29584 0.22728
1250 0.71889 0.78350 0.85302 0.88397 0.85278 0.70560 0.50171 0.36857 0.27973
1600 0.71337 0.77911 0.86532 0.93942 0.94695 0.84441 0.62827 0.46491 0.35435
2000 0.70805 0.76542 0.85019 0.94770 0.98137 0.95137 0.76348 0.58177 0.44687
2500 0.72716 0.76585 0.83428 0.92751 0.95472 0.98315 0.85674 0.68599 0.52833
3150 0.78256 0.79534 0.85016 0.91167 0.91535 0.95775 0.87375 0.72842 0.56443
셀 수 50이며 두께 240mm, 210mm, 180mm, 150mm, 120mm, 90mm, 60mm, 45mm의 연질 폴리우레탄 폼을 두께 30mm로 압축하여 얻은 흡음재의 각 주파수에 있어서의 흡음율과, 셀 수 50이며 두께 30mm의 동등한 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 비교한다. 또한, 도 30 내지 도 38에 그래프로 표시되어 있다.
도 30 도 31 도 32 도 33 도 34 도 35 도 36 도 37 도 38
주파수 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.19051 0.16278 0.14553 0.12059 0.10366 0.08412 0.07969 0.08456 0.09712
250 0.24146 0.20992 0.18779 0.15345 0.12811 0.10683 0.09865 0.10479 0.11311
315 0.31455 0.28303 0.25251 0.19611 0.16054 0.13943 0.12960 0.13116 0.13159
400 0.38175 0.35146 0.31002 0.27583 0.25156 0.18527 0.16815 0.16086 0.15360
500 0.54523 0.47419 0.46711 0.45715 0.38072 0.29006 0.23418 0.20470 0.18238
630 0.67259 0.66734 0.65197 0.59589 0.51000 0.40053 0.30692 0.25722 0.21214
800 0.65614 0.69736 0.72547 0.70612 0.64793 0.52499 0.39035 0.31933 0.25098
1000 0.62602 0.68803 0.75847 0.79980 0.78158 0.66696 0.48969 0.39955 0.30325
1250 0.61333 0.68041 0.77429 0.85196 0.88215 0.80178 0.60315 0.49875 0.37365
1600 0.62327 0.68229 0.77490 0.86871 0.94325 0.91429 0.72862 0.60723 0.45389
2000 0.64562 0.69413 0.77332 0.86219 0.95918 0.98367 0.84695 0.71830 0.54464
2500 0.67364 0.71936 0.78051 0.84657 0.93606 0.99434 0.92075 0.80676 0.62932
3150 0.69144 0.77250 0.80130 0.83823 0.90919 0.96904 0.93335 0.83898 0.66787
셀 수 80이며 두께 240mm, 210mm, 180mm, 150mm, 120mm, 90mm, 60mm, 45mm의 연질 폴리우레탄 폼을 두께 30mm로 압축하여 얻은 흡음재의 각 주파수에 있어서의 흡음율과, 셀 수 80이며 두께 30mm의 동등한 연질 폴리우레탄 폼의 각 주파수에 있어서의 흡음율을 비교한다. 또한, 도 39 내지 도 47에 그래프로 표시되어 있다.
도 39 도 40 도 41 도 42 도 43 도 44 도 45 도 46 도 47
주파수 240mm 210mm 180mm 150mm 120mm 90mm 60mm 45mm 30mm
200 0.09433 0.15708 0.23046 0.23490 0.23653 0.14876 0.10741 0.08177 0.08161
250 0.11044 0.19338 0.30013 0.31232 0.34931 0.22945 0.17731 0.10814 0.11311
315 0.14081 0.25877 0.40409 0.40834 0.51023 0.34369 0.27097 0.17405 0.16339
400 0.18786 0.37195 0.50290 0.46941 0.60527 0.45835 0.37329 0.26443 0.22510
500 0.26438 0.52017 0.53975 0.47945 0.59975 0.56142 0.50459 0.36709 0.30371
630 0.38663 0.55405 0.48692 0.44908 0.54546 0.64072 0.63683 0.49987 0.39980
800 0.47294 0.42620 0.39748 0.41013 0.51013 0.65249 0.73573 0.64069 0.51553
1000 0.37721 0.31904 0.34492 0.37583 0.50289 0.63262 0.80106 0.77469 0.64911
1250 0.25072 0.28415 0.32925 0.35629 0.51260 0.61490 0.83115 0.88035 0.78638
1600 0.20670 0.29574 0.34825 0.35960 0.52940 0.61190 0.83289 0.94185 0.90904
2000 0.24978 0.32866 0.36591 0.36941 0.54299 0.62484 0.81690 0.94980 0.98247
2500 0.32476 0.31953 0.35197 0.37748 0.55829 0.65332 0.80469 0.91588 0.97691
3150 0.41394 0.45120 0.38436 0.43849 0.57420 0.65974 0.81784 0.89191 0.93850
이들 데이터로부터 판명되는 것은 압축율이 높을수록, 즉 원래의 연질 폴리우레탄 폼의 두께가 두꺼울수록 전주파수 영역에 있어서 흡음율이 높아진다는 사실이다.
이것은 셀 수가 상이해도 마찬가지의 결과를 나타내고 있다. 단, 전체적으로 셀 수가 높을수록 높은 흡음율을 나타내는 경향이 있다고 생각된다. 또, 압축율을 지나치게 높이면 흡음율은 저하되는 경향이 있다. 이 압축율을 지나치게 높이면 흡음율이 저하되는 원인은 명확하게는 알 수 없지만 연질 폴리우레탄 폼의 공극이 으깨져버리는 것에 있다고 생각된다.
특히, 도 11에서 나타내는 바와 같이, 셀 수 13이며 미압축의 두께 30mm의 연질 폴리우레탄 폼은 대부분 흡음율이 낮은 것이지만, 도 3 내지 도 7에 나타내는 바와 같이 압축함으로써 현저하게 흡음율이 향상되고 있는 것이 판명되었다.
또, 도 21 내지 도 28에서 나타내는 바와 같이, 셀 수 40인 것은 압축함으로써, 630Hz 내지 2000Hz의 범위에서 흡음율이 향상되고 있는 것이 판명되었다.
이와 같이, 연질 폴리우레탄 폼을 압축함으로써 흡음율을 높일 수 있는 것이다. 특히, 이 경향은 압축도를 높이면 더욱 현저하게 나타나는 것이다.
또한, 현상황에 있어서는, 연질 폴리우레탄 폼을 열압축함으로써 흡음율이 향상되는 이유는 완전히 해명되어 있지는 않지만, 열압축함으로써 연질 폴리우레탄 폼의 단위체적당 내부의 공극의 수가 증가하거나, 공극의 형상이 변화하는 것이 이유로서 생각된다.
또한, 이 때문에 몇가지의 압축도가 상이한 우레탄 폼의 조합으로, 보다 광범위한 주파수 특성을 가지는 흡음체를 만드는 것도 가능하다.
또, 셀 수와 압축율의 조합을 바꿈으로써, 특정의 주파수를 중점적으로 흡음 시키도록 하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태는 상기 구성으로 이루어지기 때문에 상기 이점을 가지는 것이었지만, 본 발명이 의도하는 범위내에서 적당히 설계 변경 가능하다.
즉, 상기 실시형태에 있어서는, 셀 수가 13, 20, 40, 50, 80의 5종류의 것에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 적당한 셀 수를 가진 연질 폴리우레탄 폼을 채용할 수 있다.
또, 상기 실시형태에 있어서는, 열압축 성형하는 형의 형면이 평면인 것에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 요철을 형면에 부여하여, 얻어지는 제품의 표면에 요철이 생기도록 하는 것도 가능하며, 또, 형면에 원하는 의장을 부여하여, 얻어지는 제품의 표면에 원하는 의장이 부여되도록 설치하는 것도 가능하다.
또, 열압축 성형된 제품의 표면에 중저역의 흡음 효과를 증대시키기 위해서 피막을 부가하는 것도 가능하며, 또 표면에 천 등을 감거나, 식모 가공이나 도장을 시행하는 것도 적당히 설계 변경 가능하다.
또한, 연질 폴리우레탄 폼을 열압축 성형하는 성형용 금형(A, B)에 구멍(H)을 개설해 두고, 이 구멍(H)에 열풍을 공급함으로써 열압축 성형의 작업 시간을 단축하는 것도 가능하다.
예를 들면, 도 48에 나타내는 바와 같이, 성형용 금형(A, B)의 연질 폴리우레탄 폼(C)이 접하는 부분에 복수의 구멍(H)을 개설하고, 이 구멍에 열풍 발생기로부터의 열풍을 공급하도록 한다. 그 때, 연질 폴리우레탄 폼(C)으로부터 열풍이 새지 않도록, 연질 폴리우레탄 폼(C)의 전체 주위를 덮는 커버(G)를 설치한다. 이 커버(G)는 열풍의 누설 방지를 위한 것 뿐만아니라, 연질 폴리우레탄 폼(C)의 압축시의 두께를 30mm로 하는 역할도 겸하고 있다. 또한, 도 48에서는 설명을 위해서 커버(G)의 일부를 파단하여, 내부의 연질 폴리우레탄 폼(C)을 나타내고 있다.
가부시키가이샤 이노아크코포레이션의 필터 소재인 MF 시리즈의 셀 수 40의 두께 120mm(세로 180mm, 가로 180mm의 직육면체)의 연질 폴리우레탄 폼을 도 48에 나타내는 장치에 설치하고, 상측의 성형용 금형(A)으로부터 180℃의 열풍을 0.1MPa로 200리터/분으로 공급하면, 10분에서 흡음체로서 성형되었다. 열풍은 연질 폴리우레탄 폼을 통과하여 하측의 성형용 금형(B)의 구멍(H)으로부터 배기되었다.
또한, 성형용 금형(A, B)의 구멍(H)은 직경 2mm이며 30mm 간격으로 36개 개설했다.
이에 대해, 열풍을 공급하지 않는 경우이면, 흡음체로서 성형될 때까지 50분의 시간을 필요로 했다.
이와 같이, 연질 폴리우레탄 폼을 열압축할 때에, 열풍을 공급하면, 성형용 금형만으로 가열하는 것 보다 성형에 필요로 하는 시간을 대폭 단축할 수 있다.
또한, 상측의 성형용 금형(A)으로부터만 열풍을 공급했지만, 상하 양쪽의 성형용 금형(A, B)으로부터 동시에 열풍을 공급해도 되고, 구멍(H)을 여는 것은 상하의 성형용 금형(A, B) 중 한 쪽이어도 된다.
A, B…성형용 금형
C…연질 폴리우레탄 폼
D, E…금속편

Claims (10)

  1. 셀 수가 10~80인 연질 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 원재료를, 체적비 1.5분의 1 ~ 8분의 1로 열압축 성형하여 흡음체를 제조하는 흡음체의 제조 방법에 있어서, 연질 폴리우레탄 폼을 열압축할 때의 성형용 금형에 관통 구멍을 설치하고, 이 구멍에 열풍을 공급하여 열압축 성형한 것을 특징으로 하는 흡음체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 기재된 제조 방법을 사용하여 제조한 것을 특징으로 하는 흡음체.
  3. 연질 폴리우레탄 폼을 열압축할 때의 성형용 금형에 열풍 공급용의 관통 구멍을 설치한 것을 특징으로 하는 제 1 항에 기재된 흡음체의 제조 방법에 사용하는 제조 장치.
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