KR101302220B1 - 차량용 고흡음성 천정패널 - Google Patents

차량용 고흡음성 천정패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 고흡음성 천정패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리우레탄폼층, 전술한 폴리우레탄폼층의 양면에 형성되는 보강층, 전술한 보강층이 형성된 상기 폴리우레탄폼층의 상부면에 형성되는 펠트층, 전술한 보강층이 형성된 폴리우레탄폼층의 하부면에 형성되는 필름층 및 전술한 필름층의 하부면에 형성되는 부직포층을 포함하여 이루어진다.
또한, 폴리우레탄폼층, 전술한 폴리우레탄폼층의 양면에 형성되는 보강층 및 전술한 보강층이 형성된 전술한 폴리우레탄폼층의 양면에 형성되는 펠트층을 포함하여 이루어질 수도 있다.

Description

차량용 고흡음성 천정패널{HEADLINER PANEL OF HAVING A HEIGHT ACOUSTIC ABSORPTIVITY FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 고흡음성 천정패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 천정에 부착되어 외부로부터 유입되는 소음을 차단하고, 차량의 단열성을 향상시키는 차량용 고흡음성 천정패널에 관한 것이다.
본 발명은 차량용 고흡음성 천정패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 천정에 부착되어 외부로부터 유입되는 소음을 차단하고, 차량의 단열성을 향상시키는 차량용 고흡음성 천정패널에 관한 것이다.
종래에 사용되던 차량용 천정패널은 폴리우레탄폼이 주재료로 사용되며, 폴리우레탄폼을 접착하기 위해 사용되는 접착제로 인해 차량용 천정패널이 오염되는 것을 차단하기 위해 차수필름을 삽입하여 사용하였는데, 차수필름은 비 통기성이기 때문에 차음특성을 나타내며, 이러한 차음특성으로 인해 폴리우레탄의 장점인 우수한 흡음성능이 감소되는 문제점이 있었다.
전술한 문제점인 흡음성능의 감소를 해결하기 위해 부직포층의 일면에 신설레이트(Thinsulate)와 같은 흠음패드를 추가로 적층하는 방법이 사용되고 있으나, 신설레이트와 같은 흠음패드를 추가로 적층하여 사용하는 방법은 적층 공정을 추가로 실시해야 하기 때문에, 차량용 천정패널의 제조비용과 제조시간을 상승시킬 뿐만 아니라, 제조비용과 제조시간이 증가되는 것에 비해 차량 내부의 정숙성이 개선되는 효과가 미미하여, 산업성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 종래에 차량용 천정패널에 사용되는 필름재료와 부직포 외에 펠트를 사용하여 흡음성능이 우수한 차량용 고흡음성 천정패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 폴리우레탄폼층, 상기 폴리우레탄폼층의 양면에 형성되는 보강층, 상기 보강층이 형성된 상기 폴리우레탄폼층의 상부면에 형성되는 펠트층, 상기 보강층이 형성된 폴리우레탄폼층의 하부면에 형성되는 필름층 및 상기 필름층의 하부면에 형성되는 부직포층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 고흡음성 천정패널을 제공함에 의해서 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 폴리우레탄폼층, 상기 폴리우레탄폼층의 양면에 형성되는 보강층 및 상기 보강층이 형성된 상기 폴리우레탄폼층의 양면에 형성되는 펠트층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 고흡음성 천정패널을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 폴리우레탄폼층 두께가 5 내지 12 밀리미터이며, 밀도가 20 내지 50kg/m3인 반경질폴리우레탄으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 보강층은 유리섬유, 현무암섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 및 스틸섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 펠트층은 두께가 0.5 내지 3 밀리미터이며, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 필름층은 올리올레핀계 수지 및 지방족 폴리아미드계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 부직포층은 스펀본드 부직포, 케미컬부직포, 스펀레이스부직포 및 링클페이퍼로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 고흡음성 천정패널은 종래에 차량용 천정패널에 사용되는 필름재료와 부직포 외에 펠트를 사용하여 탁월한 흡음성능이 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 고흡음성 천정패널을 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 고흡음성 천정패널을 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1을 통해 제조된 차량용 고흡음성 천정패널의 흠음률을 나타낸 그래프이다.
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 발명에 따른 차량용 고흡음성 천정패널은 폴리우레탄폼층(10), 전술한 폴리우레탄폼층(10)의 양면에 형성되는 보강층(20), 전술한 보강층(20)이 형성된 전술한 폴리우레탄폼층(10)의 상부면에 형성되는 펠트층(30), 전술한 보강층(20)이 형성된 폴리우레탄폼층(10)의 하부면에 형성되는 필름층(40) 및 전술한 필름층(40)의 하부면에 형성되는 부직포층(50)을 포함하여 이루어진다.
전술한 폴리우레탄폼층(10)은 본 발명에 따른 차량용 고흡음성 천정팬널의 기재가 되는 층으로, 두께가 5 내지 12 밀리미터이며, 밀도가 20 내지 50kg/m3인 반경질 폴리우레탄으로 이루어지는데, 반경질 폴리우레탄폼에 형성된 열린 셀(OPEN CELL) 구조로 인해 보온성과 겉보기 비중이 낮은 특성을 나타내며, 차량용 고흡음성 천정패널의 흡음성을 향상시키는 역할을 한다.
전술한 보강층(20)은 전술한 폴리우레탄폼층(10)의 양면에 형성되며, 유리섬유, 현무암섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 및 스틸섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는데, 면밀도가 100 내지 300kg/m2으로 이루어지는 것이 바람직하며, 차량용 고흡음성 천정패널의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 한다.
전술한 펠트층(30)은 전술한 보강층(20)이 형성된 전술한 폴리우레탄폼층(10)의 상부면에 형성되며, 두께가 0.5 내지 3 밀리미터인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 것이 바람직한데, 저술한 보강층(20)과 전술한 필름층(40)을 접착하는데 사용되는 접착제로 인해 차량용 고흡음성 천정패널이 오염되는 것을 방지하는 역할을 하며, 펠트층(30)을 이루는 섬유 간에 형성된 공극과 구조적인 벌키성으로 인해 차량용 고흡음성 천정패널의 흡음성을 향상시키는 역할을 한다.
전술한 필름층(40)은 전술한 보강층(20)이 형성된 폴리우레탄폼층(10)의 하부면에 형성되며, 올리올레핀계 수지 및 지방족 폴리아미드계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는데, 전술한 폴리우레탄폼층(10)에 전술한 보강층(20)을 접착하기 위해 사용되는 접착제로 인해 차량용 고흡음선 천정패널이 오염되는 것을 방지하고, 전술한 보강층(20)과 전술한 부직포층(50)을 접착시키는 역할을 한다.
전술한 부직포층(50)은 전술한 필름층(40)의 하부면에 형성되며, 스펀본드 부직포, 케미컬부직포, 스펀레이스부직포 및 링클페이퍼로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는데, 본 발명에 따른 차량용 고흡음성 천정패널을 차량의 천정에 적용할 경우 차량용 천정재의 외관 품질을 개선하고, 기계적 물성을 보완하는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 고흡음성 천정패널은 폴리우레탄폼층(10), 전술한 폴리우레탄폼층(10)의 양면에 형성되는 보강층(20) 및 전술한 보강층(20)이 형성된 전술한 폴리우레탄폼층(10)의 양면에 형성되는 펠트층(30)으로 이루어질 수도 있다.
전술한 폴리우레탄폼층(10), 보강층(20) 및 펠트층(30)은 전술한 설명에 기재된 바와 성분 및 역할이 동일하므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 차량용 고흡음성 천정패널의 제조방법 및 물성을 실시예를 들어 설명한다.
<실시예 1>
7mm 두께로 이루어지며 밀도가 26kg/m3인 반경질폴리우레탄폼을 제조하고, 반경질폴리우레탄폼의 양면에 액상 접착제 55g/m2을 도포하고, 액상접착제가 도포된 반경질폴리우레탄폼의 양면에 면밀도가 120g/m2인 유리섬유 매트를 접착하고, 유리섬유 매트가 접착된 반경질폴리우레탄폼의 상부면에 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유를 니들펀칭하여 제조되며 면밀도가 180g/m2인 1.5mm 두께의 펠트를 형성하고, 유리섬유 매트가 접착된 폴리우레탄 폼의 하부면에 폴리아미드 양측에 폴리에틸렌이 적층된 3층 구조로 이루어진 30㎛ 두께의 필름을 적층하고, 필름의 하부면에 면밀도가 45g/m2인 케미컬부직포를 형성하여 적층체를 제조하고, 이 적층체를 열간압착 성형하여 차량용 고흡음성 천정패널을 제조하였다.
<실시예 2>
실시예 1을 통해 제조된 차량용 고흡음성 천정패널에 형성된 펠트의 상부면에 니트타입으로 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원단을 적층하고, 열간압착 성형하여 차량용 고흡음성 천정재를 제조하였다.
<비교예 1>
9mm 두께로 이루어지며 밀도가 26kg/m3인 반경질폴리우레탄폼을 제조하고, 반경질폴리우레탄폼의 양면에 액상 접착제 55g/m2을 반경질폴리우레탄폼에 도포하고, 반경질폴리우레탄폼의 양면에 면밀도가 120g/m2인 유리섬유 매트를 접착하고, 유리섬유 매트의 양면에 폴리아미드 양측에 폴리에틸렌이 적층된 3층 구조로 이루어진 30㎛ 두께의 필름을 형성하고, 필름이 형성된 반경질폴리우레탄폼의 상부면에 면밀도가 40g/m2인 스펀레이스부직포를 적층하고, 필름이 형성된 반경질폴리우레탄폼의 하부면에 면밀도가 45g/m2인 케미컬부직포를 형성하여 적층체를 제조하고, 적층체를 열간 압착성형하여 차량용 천정패널을 제조하였다.
<비교예 2>
비교예 1을 통해 제조된 차량용 천정패널의 상부면에 니트타입으로 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원단을 적층하고 열간압착 성형하여 차량용 천정재를 제조하였다.
<비교예 3>
비교예 2를 통해 제조된 차량용 천정재의 하부면에 면밀도가 300g/m2인 신설레이트 흡음패드를 형성하여 차량용 천정재를 제조하였다.
실시예 1 및 비교예 1을 통해 제조된 차량용 고흡음성 천정패널 및 차량용 천정패널의 흡음률을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
(단, 흡음률은 흡음률 평가방법인 ISO R 354, Alpha Cabin법으로 측정하여 나타내었다.)
<표 1>
Figure 112011079420581-pat00001
위에 표 1에 나타낸 것처럼 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 차량용 고흡음성 천정패널은 비교예 1에 의해 제조된 차량용 천정패널에 비해 모든 주파수 대역에서 흡음률이 월등하게 향상되는 것을 알 수 있다.
전술한 실시예 2 및 비교예 2 내지 3을 통해 제조된 차량용 고흡음성 천정재 및 차량용 천정재를 C-segment차량에 장착한 후에 W.O.T 3단 급가속 조건으로 주행실험을 실시하여 운전자의 오른쪽 귀 위치(Driver RH)와 뒷자석 중앙 위치(Rear Center)에서 측정된 대화명료도 지수(AI, Articulation Index)를 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.
<표 2>
Figure 112011079420581-pat00002
위에 표 2에 나타낸 것처럼 실제 주행 중인 차량에서도 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 차량용 고흡음성 천정패널이 적용된 차량용 천정재가 기존 차량용 천정패널을 적용된 차량용 천정재 및 흡음패드로 보강된 차량용 천정재에 비해 차량 실내의 정숙성이 개선된 것을 알 수 있다.
10 ; 폴리우레탄폼층
20 ; 보강층
30 ; 펠트층
40 ; 필름층
50 ; 부직포층

Claims (7)

  1. 폴리우레탄폼층;
    상기 폴리우레탄폼층의 양면에 형성되는 보강층;
    상기 보강층이 형성된 상기 폴리우레탄폼층의 상부면에 형성되는 펠트층;
    상기 보강층이 형성된 폴리우레탄폼층의 하부면에 형성되는 필름층; 및
    상기 필름층의 하부면에 형성되는 부직포층;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 고흡음성 천정패널.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리우레탄폼층 두께가 5 내지 12 밀리미터이며, 밀도가 20 내지 50kg/m3인 반경질폴리우레탄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 고흡음성 천정패널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강층은 유리섬유, 현무암섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 및 스틸섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 고흡음성 천정패널.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 펠트층은 두께가 0.5 내지 3 밀리미터이며, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 고흡음성 천정패널.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 필름층은 올리올레핀계 수지 및 지방족 폴리아미드계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 고흡음성 천정패널.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 부직포층은 스펀본드 부직포, 케미컬부직포, 스펀레이스부직포 및 링클페이퍼로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 고흡음성 천정패널.
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