KR101355818B1 - 흡음성 차음재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 흡음성 차음재 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 일면에 접착용 박막(16)이 형성된 알루미늄시트(10)에 다수 엠보싱 볼(12)과 수많은 미세 관통공(14)을 형성하되 엠보싱 볼(12)의 깊이(p) 2~4mm, 엠보싱 볼(12)의 크기 10~11mm, 미세관통공(14)의 직경 0.1~0.3mm, 미세관통공(14) 분포율 43~50구멍/㎠로 형성하게 하고, 다수 엠보싱 볼(12)과 수많은 미세관통공(14)을 갖는 알루미늄시트(10)와 흡음소재 판체(20) 및 부직포(30)를 부분 열압착하여서 차량 보닛 등의 흡음성 차음재(2)로 성형되게 구성하여서, 흡음률이 기존 제품과 대비하여서 아주 우수하여 차량 등에 적용시 엔진룸이나 차량 외부로부터의 소음을 차단할 수 있으며 실내 소음을 흡수하여서 정숙한 실내환경을 조성할 수 있도록 한 것이다.

Description

흡음성 차음재 및 그 제조방법{ACOUSTIC ABSORPTION SOUNDPROOF AND MANUFACTUR METHOD THEREOF}

본 발명은 소음방지 및 단열 효과와 내구성 등이 우수한 차음재에 관한 것으로, 특히 열압착 성형되는 흡음성 차음재의 개량에 관한 것이다.

통상적으로 차량 앞쪽의 엔진룸을 덮고 있는 보닛(bonnet)이나 그 엔진룸과 승객 실내를 가르는 격벽인 대쉬판넬(dash pannel), 차량의 실내 바닥부나 천장부에는 엔진룸이나 외부로부터의 소음이나 진동, 먼지 등의 유입을 방지하기 위해서 다양한 형태의 차량용 차음재가 설치된다. 또 차량 실내바닥의 경우에는 내부에서 발생한 소음도 흡수하기 위한 흡음성 차음재가 주로 사용되어서 보닛이나 대쉬판넬용 차량용 차음재와 함께 차량내 정숙성을 유지시키는데 크게 도움을 주고 있다.

이러한 차량용 차음재를 비롯한 다양한 판상 차음재는 단위부피당 차음성능의 극대화를 위해서 프레스에 의해 열압착 성형된다. 이때 사용되는 차음 소재로는 펠트나 유리섬유 등이 있다. 펠트나 유리섬유 등의 차음소재들은 외표면 미관상 또는 유해성분 유출방지나 강도보강 등을 위해서 부직포 등과 같은 외피재와 함께 바인더 처리후 일체로 접착 성형되어서 판상 차음재로 제조완성된다.

차량용 차음재 등으로 사용되는 판상 차음재는 저중량 및 고성능 그리고 높은 밀착성, 우수한 성형성, 내수성 및 내습성 향상, 생산비용 절감을 위해 많은 노력을 강구하고 있다.

종래기술에 따른 차량용 차음재와 같은 판상 차음재는 차음소재를 가운데 두고 내외피재가 부직포가 주로 많이 사용되며 일면에 부직포 대신에 알루미늄시트가 사용되거나 부직포 및 비닐을 사용되기도 하는데, 요즈음 들어 차량과 같은 곳에서 소음으로부터 벗어나 보다 정숙한 실내 환경을 요하게 되므로 그에 부응하는 차음재가 요망되고 있는 실정이다.

국내 등록특허 제10-0903361호 "자동차용 소음방지 패드"

따라서 본 발명의 목적은 외부 소음 등에 대해서 보다 정숙한 실내환경을 구현되게 높은 방음효과를 갖는 흡음성 차음재와 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은, 일면에 접착용 박막(16)이 형성된 알루미늄시트(10)에 다수 엠보싱 볼(12)과 다수 미세관통공(14)을 형성하되 엠보싱 볼(12)의 깊이(p) 2~4mm, 엠보싱 볼(12)의 크기(d) 10~11mm, 미세관통공(14)의 직경 0.1~0.3mm, 관통공 분포율 43~50구멍/㎠로 형성하는 과정과, 다수 엠보싱 볼(12)과 다수 미세관통공(14)을 갖는 알루미늄시트(10)와 흡음소재 판체(20)를 상기 접착용 박막(16)을 접착매개로 부분 열압착하여서 흡음성 차음재(2)를 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 흡음성 차음재 제조방법이다.

또한 상기의 제조방법에서, 상기 미세관통공(14)은 사선방향으로 균일배열되게 형성함을 특징으로 하며, 또 상기 알루미늄시트(10)와 흡음소재 판체(20)를 열압착 전 흡음소재 판체(20)의 타측에는 일면이 접착제(32)가 형성되고 미세관통공들이 다수 형성된 부직포(30)가 위치되게 한 후 상기의 부분 열압착을 통해 차량의 보닛 등에 사용되는 흡음성 차음재(2)를 얻도록 함을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 흡음소재 판체(20)와 알루미늄시트(10)가 부분 열압착으로 부착되어 흡음성 차음재(2)를 구성함에, 알루미늄시트(10)의 일면에는 접착용 박막(16)이 형성되며 미압착 성형된 영역의 알루미늄시트(10)에는 다수 엠보싱 볼(12)과 다수 미세관통공(14)이 형성되게 구성하되 엠보싱 볼(12)의 깊이 2~4mm, 엠보싱 볼(12)의 크기 10~11mm, 미세관통공(14)의 직경 0.1~0.3mm, 관통공 분포율 43~50구멍/㎠로 형성된 흡음성 차음재(2)로 구성함을 특징으로 한다.

또한 상기의 흡음성 차음재(2)는, 흡음소재 판체(20)의 타면에 미세관통공들이 다수 형성된 부직포(30)가 더 부착 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 흡음성 차음재를 구현함에 있어 흡음률이 기존 제품과 대비하여서 아주 우수하므로 차량 등에 적용시 엔진룸이나 차량 외부로부터의 소음을 차단할 수 있으며 실내 소음을 흡수하여서 정숙한 실내환경을 조성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 알루미늄시트 사시도,
도 2는 도 1의 단면 구성도,
도 3은 도 1의 사진도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재의 분리 사시 구성도,
도 5는 도 4의 흡음성 차음재의 열접착전 사시 구성도,
도 6은 열접착으로 완성된 본 발명의 흡음성 차음재 단면 구성도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재의 흡음률 비교 특성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에서는 엠보싱과 동시에 미세한 관통공이 타공 형성된 알루미늄시트(10)를 흡음소재 판체(20)와 함께 이용하여서 기존보다 우수한 성능의 흡음률을 갖는 흡음성 차음재(2)를 구현하는 것이다. 상기의 흡음소재 판체(20)는 차음, 흡음 및 단열 등을 위한 것으로 유리섬유나 펠트가 대표적 일 예가 될 수 있고, 우레탄수지 및 EPS수지를 포함한 발포수지도 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 알루미늄시트 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면 구성도이며, 도 3은 도 1의 사진도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 알루미늄시트(10)는 성형코자하는 본 발명의 흡음성 차음재(2)의 구성요소 중 하나로서 본 발명에서는 알루미늄시트(10)에 소음을 흡수 및 반사를 위한 다수의 엠보싱 볼(12)을 형성되게 함과 아울러 미세관통공(14)이 무수히 형성된다.

즉 알루미늄시트(10)에 엠보싱 볼(12)의 형성과 함께 미세관통공(14)이 형성되기 전 알루미늄시트(10)의 일면에는 가열시 용용 가능한 접착용 박막(16)이 고상으로 먼저 형성되고, 접착용 박막(16)이 형성된 상태에서 알루미늄시트(10)가 엠보싱롤러를 통과하고 니들펀칭되므로 알루미늄시트(10)가 일정한 간격으로 굴곡진 다수 엠보싱 볼(12)과 무수한 미세 관통공(14)을 갖게 된다. 또 알루미늄시트(10)에 결합된 접착용 박막(16)에도 마찬가지로 무수한 미세관통공(14)이 함께 형성되어 진다.

그리고 유리섬유나 펠트, 우레탄수지 등으로 구성 가능한 흡음소재 판체(20)와 열접착되어 성형 구성된 흡음성 차음재(2)의 흡음성능이 기존제품보다 월등히 좋도록 하기 위한 것으로 본원 발명자가 차량 종류에 따른 장착된 엔지의 데시빌에 맞추어 소음을 흡수 및 반사하는 수많은 실험을 거듭 수행하여 본 바, 본 발명의 알루미늄시트(10)에 형성하는 엠보싱 볼(12)과 미세관통공(14)의 형성이 하기와 같은 조건하에서 각종 차량의 엔지 소음에 맞추어 우수한 성능의 흡음률을 갖는 흡음성 차음재(2)을 구현하도록 한다.

* 엠보싱 볼(12)의 엠보싱 깊이(p): 2~4mm,

* 엠보싱 볼(12)의 크기(d): 10~11mm,

* 미세 관통공(14)의 직경 0.1~0.3mm,

* 미세 관통공(14) 분포율: 43~50구멍/㎠

또한 알루미늄시트(10)에 형성되는 미세관통공(14)은 가능한 45°사선방향으로 균일 배열되는 것이 가장 바람직하며, 필요에 따라 무작위로 미세관통공(14)들이 배열될 수도 있다.

일면에 접착용 박막(16)이 형성되며 각종 차량의 엔지에서 발생하는 소음 데시빌 영역에 맞추어 상기와 같은 다수 엠보싱 볼(12)의 엠보싱 깊이 및 크기의 수치조건과 다수 미세관통공(14)의 직경 및 분포율의 수치조건에 따라 형성된 알루미늄시트(10)의 일측면에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 유리섬유나 펠트, 우레탄수지 등으로 구성 가능한 흡음소재 판체(20)를 위치시키며, 또 바람직하게는 흡음소재 판체(20)의 타측면에는 일면에 접착제(32)가 형성된 부직포(30)가 위치되게 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재(2)의 열접착전 분리상태의 사시 구성도이고, 도 5는 도 4의 흡음성 차음재(2)의 열접착전 사시 구성도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 흡음소재 판체(20)의 타측면에는 일면에 접착제(32)가 형성된 부직포(30)가 위치되게 하는 것이 바람직하지만, 필요에 따라 부직포(30) 없이도 가능한 것이다. 흡음소재 판체(20)의 타측면에 위치되는 부직포(30)는 일면 접착제(32)가 형성되고 흡음성을 좀더 좋게 하기 위해서 별도의 니들펀칭으로 미세관통공들이 다수 형성되게 구성하는 것이 바람직하다.

도 4 및 도 5에서와 같이, 흡음소재 판체(20)의 일측면과 타측면에 알루미늄시트(10)와 부직포(30)를 위치시킨 후 열압착 성형을 수행하되 부직포(30)가 있는 타측에서는 전체 열압착이 이루어지게 하고 알루미늄시트(10)가 있는 일측에서는 부분 열압착이 이루어지게 한다.

상기 열압착 성형에 따른 구체적인 예를 들면, 각기 히터를 내장한 상하부 프레스금형을 갖는 성형프레스를 이용하여 알루미늄시트(10), 흡음소재판체(20), 부직포(30)으로 된 성형대상체를 상하에서 눌러 200~230℃의 온도로 수십초 내지 수분동안 열압착 프레스성형을 한다. 성형 프레스를 이용한 열압착 성형으로 흡음소재 판체(20)는 두께가 상대적으로 얇아짐과 동시에 단위밀도를 높혀지게 되며, 가해지는 높은 온도에 의해서 경화되면서 내부에 함유된 수지가스나 수증기를 발생시킨다. 수지가스나 수증기는 미압착 영역부(42)에 있는 알루미늄시트(10)의 수많은 미세 관통공(14)을 통해서 외부로 배출된다.

부분 열압착에 의해서 흡음성 차음재(2)의 열압착 영역부(40)에서는 열압착성형으로 흡음소재 판체(20)의 두께가 상당히 얇아짐과 동시에 고밀도화가 이루어지게 되며, 알루미늄시트(10) 방향측의 흡음성 차음재(2)내 미압착 영역부(42)에서는 알루미늄시트(10) 방향측에서의 열압착이 없으므로 흡음소재 판체(20)의 두께가 상대적으로 덜 얇아진다.

따라서 알루미늄시트(10)가 있는 일측에서 부분 열압착이 이루어지면 도 6에서 볼 수 있듯이, 알루미늄시트(10)내 열압착 영역부(40)는 그 압착력에 의해서 엠보싱 볼(12)이 사라지고 편평해지고 미세 관통공(14)도 사라지지만 알루미늄시트(10)의 미압착 영역부(42)에서는 다수의 엠보싱 볼(12)과 무수한 미세 관통공(14)이 그대로 형태를 유지하면서 성형된다.

상기와 같은 열압착을 통해서 차량의 엔지룸을 덮고 있는 보닛 등의 흡음성 차음재(2)가 완성된다.

즉 본 발명의 흡음성 차음재(2)는, 흡음소재 판체(20)와 알루미늄시트(10)가 열압착으로 부착되어 구성하되, 알루미늄시트(10)의 일면에는 접착용 박막(16)이 형성되며 미압착 영역부(42)의 알루미늄시트(10)에는 다수 엠보싱 볼(12)과 다수 미세관통공(14)이 형성되게 구성하되 차량 엔진의 종류와 소음의 정도에 따라서 성형되는 알루미늄시트(10)에는 엠보싱 볼(12)의 깊이(p) 2~4mm, 엠보싱 볼(12)의 크기(d) 10~11mm, 미세관통공(14)의 직경 0.1~0.3mm, 미세관통공(14)의 분포율 43~50구멍/㎠로의 수치조건에 맞추어 알루미늄시트(10)를 형성한 후 흡음소재 판체(20)와 열압착하여 흡음성 차음재(2)를 얻을 수가 있으며, 이때 더욱 바람직하게는 흡음소재 판체(20)의 타면에도 미세관통공들이 다수 형성된 부직포(30)를 같이 열압착을 통해서 부착되게 구성하여 줌으로 흡음률이 더욱 증가하게 한다.

이에 본 발명의 흡음성 차음재(2)는 다수의 엠보싱 볼(12)과 수많은 미세관통공(14)을 갖는 알루미늄시트(10)를 통해서 소음을 흡수하여서 소멸되게 하며, 소음이 전달되지 않도록 한다. 그리고 본 발명의 알루미늄시트(10)에 형성된 엠보싱 볼(12)의 깊이(P),크기(d) 및 미세관통공(14)의 직경, 분포율을 수치조건의 이하로 성형하면 흡음률이 떨어지는 결과를 초래하고, 반면에 수치조건의 이상으로 성형하면 엠보싱 볼(12)의 크기가 커지므로 차량 보닛의 차음재로 성형하기가 여간 불편할 뿐만 아니라 볼 부분이 찢어질 수가 있어 성형 이후 기능을 상실하게 되는 결과를 초래할 수가 있으므로 본 발명에서 알루미늄시트(10)에 엠보싱 볼(12)과 미세관통공(14)의 깊이,크기,직경 및 분포율을 수치를 한정하여 각종 차량의 엔지룸의 소음에 대처하여 적용할 수 있는 조건을 갖도록 한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재(2)는 기존 흡음소재 판체의 일측에 부직포나 알루미늄, 부직포와 비닐을 덧대어서 성형한 차음재에 비해서 월등한 좋은 흡음률을 가짐을 실험을 통해서 확인할 수 있었다.

삭제

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재(2)의 흡음률 비교 특성도로서, 알루미늄시트(10)에 엠보싱 볼(12)과 미세관통공(14)을 수치 조건하에 성형함에 따른 "A"가 본 발명 흡음성 차음재(2)의 흡음률 특성곡선이고, "B"는 흡음소재 판체에 부직포가 덧대어진 차음재의 흡음률 특성곡선이며, "C"는 흡음소재 판체에 부직포와 비닐이 덧대어진 차음재의 흡음률 특성곡선이다. 그리고, "D"는 흡음소재 판체에 알루미늄이 덧대어진 차음재의 흡음률 특성곡선이다.

도 7에서, 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재(2)가 모든 소음의 주파수 영역에서 기존 제품에 비해서 흡음률이 우수하며 500~1250Hz 대역에서는 흡음률이 상당히 월등함을 확인할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명은 차량용 흡음재 및 차음재로서 사용될 수 있음은 물론이고, 기타 방음을 위한 판재로서 이용될 수도 있다.

(2)-- 흡음성 차음재 (10)-- 알루미늄시트
(12)-- 엠보싱 볼 (14)-- 미세관통공
(16)-- 접착용 박막 (20)-- 흡음소재 판체
(30)-- 부직포 (32)-- 접착제
(40)-- 열압착 영역부 (42)-- 미압착 영역부
(p)-- 엠보싱 볼의 깊이 (d)-- 엠보싱 볼의 크기

Claims (5)

1. 흡음성 차음재의 제조방법에 있어서,
   일면에 접착용 박막(16)이 형성된 알루미늄시트(10)에 다수 엠보싱 볼(12)과 다수 미세관통공(14)을 형성하되 엠보싱 볼(12)의 깊이 2~4mm, 엠보싱 볼(12)의 크기 10~11mm, 미세관통공(14)의 직경 0.1~0.3mm, 관통공 분포율 43~50구멍/㎠로 형성되게 한 후, 다수 엠보싱 볼(12)과 다수 미세관통공(14)을 갖는 알루미늄시트(10)와 흡음소재 판체(20)를 접착용 박막(16)을 접착매개로 부분 열압착되게 함과 아울러 부분 열압착 전 흡음소재 판체(20)의 타측에는 일면이 접착제(32)가 형성되고 미세관통공들이 다수 형성된 부직포(30)가 더 부착되어 열압착에 의해 성형이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 흡음성 차음재 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 미세관통공(14)은 알루미늄시트(10)에 사선방향으로 균일배열되게 형성함을 특징으로 하는 흡음성 차음재 제조방법.
   
3. 삭제
4. 흡음소재 판체(20)와 알루미늄시트(10)가 부분 열압착으로 부착되어 흡음성 차음재(2)로 구성함에, 알루미늄시트(10)의 일면에는 접착용 박막(16)이 형성되며 미압착된 영역의 알루미늄시트(10)에는 다수 엠보싱 볼(12)과 다수 미세관통공(14)을 형성하되 엠보싱 볼(12)의 깊이 2~4mm, 엠보싱 볼(12)의 크기 10~11mm, 미세관통공(14)의 직경 0.1~0.3mm, 관통공 분포율 43~50구멍/㎠로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 흡음성 차음재.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 알루미늄시트(10)가 부착되는 흡음소재 판체(20)의 타면에는 미세관통공들이 다수 형성된 부직포(30)가 더 부착 구성됨을 특징으로 하는 흡음성 차음재.

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