KR101623177B1 - 발포 절연성 물질에서 흡음의 증가 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상기 팽창가능한 흑연으로 확장된 소리-흡수 발포체에서 소리 흡수의 정도를 향상시키기 위한 150℃ 이상의 개시 온도를 가지며, 여기서 상기 발포체는 폴리우레탄 발포체인 팽창가능한 흑연의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 흡음재는 적어도 코어 영역에서 연속 기포인 일체형 또는 연질 소리-흡수 폴리우레탄 발포체를 포함하며, 120　g/l 이상의 밀도 및 이소시아네이트-반응 성분, 특히 폴리올의 100 중량부에 대해 150℃ 이상의 개시 온도를 갖는 팽창가능한 흑연의 적어도 5 중량부의 함유물을 갖는다. 상기 흡음재는 자동차의 엔진 부품에 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 흡음재는 또한 상대적으로 복잡한 부품의 내부 및 기계의 설계-의존형 공동 내에 매우 이롭게 사용된다.

Description

발포 절연성 물질에서 흡음의 증가 {INCREASING THE SOUND ABSORPTION IN FOAM INSULATING MATERIALS}
본 발명은 발포 절연재 (foam insulants)에서 흡음 (sound absorption)의 정도를 향상시키는 방법, 및 적어도 이것의 코어 영역에서 연속 기포 (open-cell)인 흡음 발포체를 포함하는 흡음재 (sound absorber)에 관한 것이다.
절연성 발포체 (Insulating foam)는 차음 (sound insulation)을 위해 전용으로 또는 그 밖에 방법으로 사용되는 절연재의 중요한 그룹이다. 이들 발포체는 차음을 위해 전용으로 의도될 수 있거나, 또는 차음뿐만 아니라 단열 (thermal insulation)을 위해 사용될 수 있다. 소음 절연재 (Sound insulant)는 소음을 삼켜 특정한 공간 또는 환경을 벗어나는 소음을 막도록 의도된다.
차음은 일반적으로 고체전파음 (structureborne sound) 또는 공기전파음 (airborne sound)의 절연과 관련된다. 완전한 흡수는 달성하는 것이 매우 어렵다. 우선, 소리 반사 (sound reflection) 또는 소리 투과 (sound transmission)의 완전한 방지를 달성하는 것은 일반적으로 불가능하고; 둘째로, 상기 소리의 근원의 완전한 차단은 문제를 제시할 수 있다. 때때로, 소리 반사는, 예를 들어, 실내의 음향을 개선시키기 위해 요구된다. 최종적으로, 소리 흡수의 정도는 또한 흡수될 주파수, 즉 주파수 스펙트럼에 의존한다. 음향 발포체 (Acoustical foam)는, 예를 들어, 방음 매트 (soundproofing mats)의 형태로 사용될 수 있고, 이의 차음 효과는 표면 텍스쳐-피라미드 텍스쳐, 딤플 (dimpled) 텍스쳐 또는 이와 유사한 것에 의해 종종 증대된다 (augmented). 중-발포 매트 (Heavy-foam mats)는 고-점도 액체로 함침될 수 있거나, 또는 기초 중량 및/또는 밀도를 증가시키기 위해 무거운 필러들 (heavy fillers) (예를 들어, Ba2SO4)을 함유할 수 있다. 이들은 그 다음 저범위의 주파수에서 소리 흡수를 위해 우선적으로 사용된다.
소리 강도 (sound intensity)를 감소시키기 위한 하나의 방법은 소리의 실제 흡수, 즉 에너지의 다른 형태, 일반적으로 열로 소리 에너지의 변환 (transformation)으로 이루어진다. 달성된 차음 또는 흡음의 정도는 종종 흡수 계수의 수단 또는 소리 흡수도 α의 수단에 의해 특징화된다. 0 및 1 사이로 변화하는, 상기 흡수 계수는, 흡수된 소리 에너지의 양으로 증가되고, 소리 에너지의 완전한 흡수시 1이 된다. 상기 흡수도 (absorption degree) α는 %에서 흡수 계수에 상응한다. 1의 흡수 계수는 100%의 흡수도 α와 상응적으로 동일하다.
DE 10 2004 054 646호는 고중량 물질 (heavier material) - 이것은 또한 질량 (mass)로 불리고, 고-비중 고체 (high-gravity solids)로 혼합된 폴리우레탄으로 이루어진 고중량 물질로 연속 기포 기공의 수단에 의해 공기 전파음을 흡수하기 위한 연속 기포 폴리우레탄 발포체 (또한 이러한 상황에서 스프링 (spring)이라 불린다)를 조합하는 단계를 개시한다. 상기 질량, 즉, 상기 고중량 물질은 고체 전파음을 흡수하고 공기 전파음을 반사하도록 제공한다. 황산 바륨 (Barium sulfate)은 유용한 고-비중 고체의 예이다.
DE 27 35 153 A1호는 방음 이중 매트의 형태로 스프링-질량 (spring-mass) 시스템을 개시한다. 상기 이중 매트는 두 개의 다른 밀도의 폴리우레탄 발포체로 이루어지고, 이것 중 더 치밀한 것은 고-비중 필러, 즉, 황산 바륨, 슬레이트 분말 (slate flour) 또는 초크 (chalk)로 채워진다. 특별한 폴리우레탄 조성은 고 필터 함량을 위하여 요구된다.
열적으로 절연 효과를 또한 갖는 독립 기포 (Closed-cell) 폴리우레탄 발포체는 예를 들어, DE 103 10 907 B3호에 알려져 있다.
알려진 차음 물질은 이들이 무기 고-비중 고체를 사용하는 점에서 단점있는데, 이의 이용가능성 (availability) 또는 환경 친화성 (environmental compatibility)은 종종 제한이 있다. 선택적으로, 상기 발포체 내에 다양한 밀도는 또한 불편하고 비용이 들 수 있는, 복잡한 기술로 형성된다.
본 발명의 목적은 상대적으로 간단한 방식을 사용하여 개선된 소리-흡수 효과를 갖는 반면, 또한 차음 효과를 갖는 경제적인 소음 절연재를 제공하는데 있다.
본 발명은, 팽창가능한 흑연 (expandable graphite)이 공기전파 흡음재, 특히 발포체로 구성된 공기전파 흡음재에 첨가제로 사용된 경우, 넓은 스펙트럼의 주파수에 걸쳐 소리 흡수에서 향상을 일으킨다는 놀라운 관찰에 기초를 둔다. 이것은 이들이 본질적으로 낮은 밀도의 우수한 공기전파 흡입재보다 우수한 차음을 나타내는 점에서 상대적으로 더 높은 밀도의 공기전파 흡음재에 대해 특히 가지고 있다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 팽창가능한 흑연의 용도, 청구항 8에 따른 흡음재, 및 청구항 15에 따른 가공된 부품 (engineered part)에 의해 달성된다.
실제로, DE 41 30 335 A1호는 특히 방음 목적을 위해 주로 무기 물질의 다공성 패널에서 염의 혼합하에서 이미-팽창된 팽창가능한 흑연을 사용하는 방법을 이미 개시한다. 그러나, 이들 패널은 단단하고 깨지기 쉽고, 용도의 매우 제한된 분야를 갖는다.
팽창가능한 흑연은 삽입된 게스트 분자 (intercalated guest molecules)를 갖는 흑연이다. 소위 팽창가능한 염 또는 "흑연 삽입 화합물 (GICs)"은 상기 흑연의 탄소층들 사이에 삽입된다. 상기 삽입된 분자는 일반적으로 황 또는 질소 화합물, 예를 들어, SO2이다. 상기 팽창가능항 흑연의 특성은 삽입 화합물의 양 및 타입으로부터, 및 또한 상기 흑연 층들 내에 이들의 분포로부터 나타난다. 열의 작용은 열분해 (thermolysis)에 의해 떨어져 움직이고, 다공성 물질로 확장하는 층을 유발하고, 이것의 최종 부피는 초기 부피의 수 백배일 수 있다. 상기 팽창은 팽창가능한 흑연의 다양성에 의존하여 다른 온도에서 시작한다. 그리고 상기 팽창은 갑자기 발생할 수 있다. 팽창가능한 흑연은 이들의 개시 온도 및 이들의 팽창 용량의 관점에서 특징화된다. 이들은 팽창성 코팅 (intumescent coating) 및/또는 방염 (flameproofing)을 위해 매우 자주 사용된다. 선택적으로, 이들은, 예를 들어, 액체, 예를 들어, 오일에 대한 흡수제 (absorbent)로 사용된다. 이러한 목적을 이유로 팽창가능한 흑연에 대한 많은 수요가 있기 때문에, 이것은 낮은 가격으로 이용가능하다. 팽창가능한 흑연은 중 금속이 없고, 따라서 상대적으로 환경적으로 친화적이다. 발포체 내에서, 팽창가능한 흑연은 가구 발포체 및 매트리스를 방염하는데 사용된다.
팽창가능한 흑연의 흑연 층은 상기 팽창 온도 이하에서도 서로에 대해 치환하는 것이 상대적으로 쉽고, 또한 상기 공정에서 에너지를 흡수할 수 있다. 상기 소리-흡수력은, 비록 이론적 배경이 아직 완전히 해결되지 않았지만, 이것에 기인하는 것으로 현재 믿어진다. 팽창가능한 흑연- 또는 팽창가능한 흑연에 의해 유발된 발포체 구조 -은, 큰 부피의 팽창 때문에 바람직하지 않은, 팽창 발생 없이 소리 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있는 것으로 나타난다.
원칙적으로, 어떤 타입의 팽창가능한 흑연은 절연재 내에서 사용될 수 있다. 어떤 하나의 이론에 제한되는 것을 원하지 않지만, 모든 팽창가능한 흑연은 삽입에 의해 더 많은 활동적으로 만들어진 이들의 층들에 기인하여, 소리 에너지 흡수를 할 수 있다는 것으로 믿어진다.
본 발명은 팽창가능한 흑연의 용도에 대한 것이고, 이것의 집단 직경 (aggregate diameter)은 평균 0.3 및 1.5 mm 사이이다. 집단 직경은 흑연 작은판 (graphite platelets)의 구형이거나, 가늘고 길거나, 또는 불규칙적 형상의 집단의 가장 큰 직경을 의미한다. 팽창가능한 흑연 골재는 또한 플레이크 (flake)라도도 한다. 개별적 직경은, 예를 들어, 가시적으로 결정되고 (예를 들어, 현미경 하에서 측정), 그리고 얻어진 값은 평균으로 된다.
사용된 팽창가능한 흑연의 개시 온도는 적어도 150℃ 이상이고, 이것은 대부분 등급에 대한 경우이다. 상기 팽창가능한 흑연이 적어도 180℃, 200℃ 또는 더욱 바람직하게는 250℃ 이상의 개시 온도를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에 따라 사용될 상응하는 팽창가능한 흑연은 의도된 목적에 따라 선택된다. 이러한 선택은 상기 차음 물질 상에 아마도 우발적인 열 스트레스가 흑연의 일부에 의도되지 않은 팽창의 발생을 결과하지 않도록, 즉, 팽창가능한 흑연이 이의 팽창되지 않은 기저상태 (ground state)에 본 발명에 항상 사용되고, 발포체에서 이의 차음 기능을 수행하기 위하여 생산 동안 또는 사용시에 팽창되지 않도록 만들어져야 한다.
상기 선택된 차음/흡수 발포체는 바람직하게는 연속 기포이고 또는, 일체형 (integral) 발포체의 경우에 있어서, 상기 코어 영역, 즉 치밀화된 표면층과 떨어진 곳에서 연속기포이다.
본 발명에 따른 용도에서 사용된 소리-흡수 발포체는 바람직하게는 적어도 120 g/l, 더욱 바람직하게는 적어도 150 g/l 및 좀더 바람직하게는 적어도 200　g/l의 밀도를 갖는다.
본 발명의 소리-흡수 발포체는 많아야 350 g/l 및 특히 많아야 300 g/l의 밀도를 더욱 갖는다.
밀도는 차음 특성에 지대한 영향을 갖는다. 인용된 바람직한 밀도 범위는 첨가된 팽창가능한 흑연과 협력하여 특별한 장점을 제공한다. 이들은 우수한 소리-흡수 및 차음 효과를 제공한다. 이들은 연질 또는 일체형 폴리우레탄 발포체의 용도를 위해 특히 적용한다.
팽창가능한 흑연과 혼합된 발포체는 지금까지 고-비중 고체와 혼합된 이들 음향 발포체를 대체할 수 있다. 본 발명의 방식에서 팽창가능한 흑연을 사용하여, 종래의 질량-스프링 시스템 (mass-spring system)을 대체하는 것이 가능하다. 소리의 우수한 흡수가 더 넓은 범위의 주파수에 걸쳐 달성되기 때문에, 하나의 흡음재, 또는 차음 가공된 부품에서 둘 이상의 차음 물질을 사용할 필요가 거의 없다. 본 발명에 따른 단일의 절연재는 많은 적용 섹터에 대해 만족스러운 소리 흡수 결과를 제공한다.
팽창가능한 흑연의 사용에 기인하여 향상된 소리 흡수를 갖는, 본 발명에 따른 연질 소리-흡수 발포체는 롤 물질 또는 패널의 형태로 바람직하게 구체화될 수 있고, 피라미드형 또는 딤플 표면 (dimpled surface)와 같은, 텍스쳐된 표면 경우에서 부가적으로 사용될 수 있다. 팽창가능한 흑연을 포함하는 본 발명의 연질 소리-흡수 발포체는 또한 어떤 원하는 3-차원 모양을 갖는 제품으로 절단될 수 있다.
본 발명에 따른 일체형 소리-흡수 발포체는 원하는 부품을 형성하기 위한 주조물로 직접적으로 바람직하게는 발포될 수 있고, 여기서 팽창가능한 흑연은 소리 흡수용으로 사용된다. 상기 발포체는 질량 및 스프링을 포함하는 흡음재를 형성하기 위해 외부 존에서 치밀화될 수 있다. 상기 팽창가능한 흑연은, 원하는 팽창가능한 흑연-함유 물질이 제조 작동의 끝에서 얻어질 수 있도록, 하나 이상의 발포-형성 성분에 혼입될 수 있다.
상기 소리-흡수 발포체의 100 중량부 당 사용된 팽창가능한 흑연의 양은 바람직하게는 3 내지 60 및 더욱 바람직하게는 5 내지 50 중량부이다.
본 발명의 방식에서 폴리우레탄 발포체의 용도의 특히 바람직한 구현 예에 있어서, 5 내지 40 중량부의 팽창가능한 흑연은 상기 이소시아네이트-반응 성분의 100 중량부에 대해, 바람직하게는 폴리올 성분의 100 중량부에 대해 포함된다.
소리-흡수 발포체에서 사용을 위하여, 생산은, 보통 미세하게 분리된 또는 플레이트-모양 형태에서, 상기 질량이 발포되기 전 적어도 하나의 발포-형성 성분으로, 팽창가능한 흑연을 혼합의 형태를 가장 우호적으로 취한다.
본 발명의 절연재는 소리 흡수 및/또는 차음에 대한 특히 우수한 음향 특성을 가진다. 소음 반사 및 소음 투과 모두는 현저하게 감소된다.
그러나, 놀랍게도, 팽창가능한 흑연을 포함하는 신규한 소리-흡수 발포체는 (150℃ 시험 온도에서 여러 날에 걸쳐 측정된 경우) 상기 물질의 가소성의 가변형성 (deformability)이 이의 자체 중량하에서 감소하는 점에서 상기 발포체에 대한 향상된 수준의 열 안정성을 갖는 것을 부가적으로 발견하였다. 소리 흡수의 개선과 공존하여 연결된, 열 안정성에서 부가적인 개선은 예상하지 못했고, 이로부터 형성된 상기 절연재, 및/또는 상기 흡음재의 특징을, 전체적으로, 개선시켰다. 상기 효과는 (본 발명에 따르지 않은) 낮은 밀도에서는 발생하지 않는다.
특히 우수한 소리-흡수 특성은 본 발명의 상황에서 결정된 바람직한 밀도 범위 내에서 발생한다.
바람직한 폴리우레탄 발포체는 일반적인 연질 발포체 또는 일체형 발포체일 수 있다. 본 발명의 상기 발포체는 적어도 이의 코어 상 (core phase), 즉, 일체형 발포체의 경우에 있어서, 또한 스킨 또는 치밀화 존 (densification zone)으로 알려진, 표면층으로부터 떨어진 코어 상에서, 바람직하게는 연속 기포 발포체이다.
이들 발포체는 기술분야의 당 업자에게 잘 알려져 있고, 따라서 이들의 화학적인 관점에서 상세하게 본 발명에 기술되지는 않았다.
이들은 유기 폴리이소시아네이트, 예를 들어, MDI 또는 TDI의 반응에 의해 제조되고, 이것은 소위 이소시아네이트-반응 성분인, 둘 이상의 반응 수소 원자를 갖는 고급-관능성 화합물로, 프리폴리머 (prepolymer)의 형태로 사용되거나 또는 화학적으로 각각 변형될 수 있다. 상기 이소시아네이트-반응 성분은 폴리옥시알킬렌폴리아민 또는 폴리하이드록시 화합물, 특히, 예를 들어, 300 및 20,000 사이의 분자량을 갖는 폴리올 또는 폴리에테르 알코올을 종종 포함한다. 선택적 혼합물은 이소시아네이트 반응 또는 OH 기 또는 활성 수소와 반응하는 상대적으로 저 분자량 성분을 포함하고, 100 및 500 사이의 분자량 및 2 및 10 사이의 관능성을 종종 갖는, 사슬-확장제 및/또는 가교제이다. 상기 반응 혼합물은 촉매, 발포제 (blowing agents), 예를 들어, 필러, 염료, 광보호제 (photoprotectants), 안정화제 및 이와 유사한, 보조제 (auxiliaries) 및/또는 부가된 물질, 및 또한, 선택적인, 소량의 물을 더욱 함유한다.
일체형 및 연질 폴리우레탄 발포체의 생산의 개괄적인 개요는 "Polyurethane Handbook" by Gunther Oertel (ed.) Hansa, Munich, 1994에, 특히 3, 5 및 7 장에서 제공된다.
본 발명에 따라 팽창가능한 흑연이 사용되는 경우, 소리 절연재는 둘 이상의 층을 포함하는 가공된 부품 (engineered part) 내에서 또는 복합 부품 내에서 본 발명의 또 다른 개발에서 사용될 수 있다.
상기 목적의 달성은, 전술된 바와 같이, 적어도 120　g/l의 밀도 ρ 및 이소시아네이트-반응 성분, 특히 폴리올의 100 중량부당 팽창가능한 흑연의 적어도 5 중량부의 함유물 (inclusion)을 갖는, 적어도 상기 코어 영역에서 연속 기포인 일체형 또는 연질 소리-흡수 폴리우레탄 발포체를 포함하는 흡음재를 더욱 포함한다.
상기 흡음재는, 전술된 바와 같이, 흡음재가 또한 약 160℃의 작동 범위에서 우수한 열 안정성을 갖기 때문에, 자동차의 엔진 부품에서 소리 흡수를 위해 사용될 수 있다. 바람직한 적용은 가솔린 펌프 커버 및 엔진 부품 커버에서 차음에 관여한다.
상기 흡음재는 본 발명의 소리-흡수 발포체 전부로 이루어지거나 또는 일부에서 이에 연결될 수 있다. 상기 흡음재는 다층 구조 (multilayered construction)을 유사하게 가질 수 있거나 또는 둘 이상의 일체형 발포체 주조물로 이루어진다. 이것은 질량 및 스프링의 특정 공간 분포 (spatial distributions)를 실제화하는 것이 가능하게 만든다.
바람직한 대표적인 구현 예에 있어서, 상기 팽창가능한 흑연 함량은 상기 발포체의 밀도로 조절되고, 상기 소리-흡수 발포체가 상기 팽창가능한 흑연 없이 제조되지만 그 외에는 동일한 동등-밀도 기준 발포체보다 적어도 5%의 Δα의, 2000 Hz에 측정된, 소리 흡수도 α에서 개선을 나타내도록 조정된다.
상기 팽창가능한 흑연은 그 다음 적어도 150℃, 바람직하게는 180℃ 및 더욱 바람직하게는 250℃의 온도에서 팽창하는 팽창가능한 흑연이다.
이것은 실온 이상의 조건 및, 예를 들어, 자체제작 구역 (bodywork region) 및 자동차, 비행기 및 배의 엔진 부품에서, 안정한 사용을 허용한다.
본 발명의 흡음재는 또한 국제 표준인, UL 94 수직 화염 시험에서 V-0 등급를 달성한다.
본 발명의 바람직한 관점에서 상기 흡음재의 소리-흡수 발포체는 긴-사슬 폴리올, 즉, 100 이하의 OH 수 (무수프탈산 방법에 의해 OH 수 측정)를 갖는 반응성 폴리올 및 연질 발포체 생산의 기술분야의 당업자에게 알려진 바와 같은, 이소시아네이트, 즉, 특히 2.0 및 2.5 사이의 관능성을 갖는 적어도 방향족 이소시아네이트을 사용하여 얻어진 연질 폴리우레탄 발포체 (flexible polyurethane foam)이다. 특히 바람직한 구현 예에 있어서, 1 내지 5 중량부는 상기 폴리올의 100 중량부당 부가적으로 혼합된다. 통상적인 보조 및 부가된-물질 (substance) 재료/첨가제는 제공될 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 관점에서 상기 흡음재의 소리-흡수 발포체는, 긴-사슬 폴리올, 즉 사슬 연장제 (chain extender) 및/또는 가교제 (crosslinkers)의 혼합하에서 100 이하의 OH 수를 갖는 반응성 폴리올과, 일체형 발포체 생산의 기술 분야에서 당업자에게 알려진 바와 같은, 이소시아네이트, 즉 바람직하게는 선택적으로 물리적 또는 화학적 발포제의 혼합물 하에서, 2.0 및 2.5 사이의 관능성을 갖는 적어도 방향족 이소시아네이트를 사용하여 얻어진 일체형 폴리우레탄 발포체이다. 상기 사슬 연장제는 바람직하게 이-관능성이고, 바람직하게는 3 및 11중량% 사이의 비로 사용된다. 상기 가교제 및 사슬 연장제 사이의 경계는 유동적일 수 있다. 특히 가교제는 선택적으로 사슬-연장제에 첨가하여 사용될 수 있다. 특히 바람직한 구현 예에 있어서, 물의 0.1 내지 1 중량부는 상기 폴리올의 100 중량부에 대해 부가적으로 혼합된다. 일반적인 보조 및 부가된-물질 재료, 또는 첨가제는 제공될 수 있다.
모든 발포체는, 전술된 바와 같은, 일반적 첨가제를 포함할 수 있다.
특히 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 흡음재는 0.5 내지 5mm의 두께로 외부 치밀화 존 (스킨)을 갖는 일체형 폴리우레탄 발포체 주조물의 형태에 있는 반면, 상기 주조물 표면, 바람직하게는 소리 발생기를 접하는 면의 적어도 하나의 영역, 즉, 하나 이상의 공간 분리 영역에서 일체형 발포부가 많아야 0.1mm 두께인 스킨을 갖는 소리-흡수 PU 발포체를 포함한다. 상기 흡음재 주조물은 선택적으로 기계적 가공될 수 있고 및/또는 다른 물질과 연결될 수 있다. 기계적 가공은 또한 탈형 (demolding) 후 주조물을 절단의 형태를 취할 수 있다.
더욱 바람직한 구현 예에 있어서, 상기 일체형 폴리우레탄 발포체 주조물은 스킨을 갖지 않고, 전술된 바와 같이, 상기 주조물 표면의 적어도 하나의 영역에서 연속 기포이고, 이것은 절단면을 통해 달성가능하다. 만약 원한다면, 이러한 절단면은 소리 발생기의 표면에 이의 기하학에서 일치될 수 있다.
본 발명은 최종적으로 전술된 바와 같이 흡음재를 포함하는 가공된 부품을 포함한다. 상대적으로 복합 부품은, 이것이, 예를 들어, 가공된 공동 (cavities)에 삽입된 본 발명의 흡음재를 함유하는 점에서 본 발명에서 관련될 수 있다.
실시 예 및 시험 결과
다음의 성분은 수반된 표 1에 보고된 바와 같이 실시 예 1 내지 14에 대해 사용된다:
폴리올 1:
13%의 말단 중합된 옥시에틸렌기 및 35의 OH 수를 갖는 삼관능성 폴리에테르 폴리올 85 중량부 (폴리올 A),
PHD 필러 20% 및 28의 OH 수를 갖는 말단 중합된 옥시에틸렌기의 17.5%를 갖는 삼관능성 폴리에테르 폴리올 15 중량부 (폴리올 B),
모노에틸렌 글리콜 10 중량부,
비스(디메틸아미노프로필)메틸아민 0.4 중량부,
물 1.0 중량부,
모멘티브 (Momentive)의 Fomrez UL 28 (10% 스톡배치) 0.05 중량부,
Evonik Industries의 Tegostab®B　4690 1.0 중량부,
2-메틸펜타메틸린디아민의 0.1 중량부,
디페닐 크레실 포스페이트 10 중량부,
1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판 5 중량부.
폴리올 2:
폴리올 A 85 중량부,
폴리올 B 15 중량부,
모노에틸렌 글리콜 10 중량부,
비스(디메틸아미노프로필)메틸아민 0.4 중량부,
물 1.0 중량부,
멘티브의 Fomrez UL 28 (10% 스톡 배치) 0.05 중량부,
Evonik Industries의 Tegostab®B 1.0 중량부,
2-메틸펜타메틸렌디아민 1.0 중량부,
디페닐 크레실 포스페이트 10 중량부.
폴리올 3 (저 밀도의 발포체를 예시하기 위한 참조 예) (실시 예 13 및 14를 참조)
말단 중합된 옥시에틸렌기의 17.6% 및 28의 OH 수를 갖는 삼관능성 폴리에테르 폴리올 85 중량부,
폴리올 B 15 중량부,
비스(디메틸아미노프로필)메틸아민 0.4 중량부,
물 3.0 중량부,
디부틸틴 디라우레이트 0.1 중량부,
Evonik Industries의 Tegostab®B 4690 1.2 중량부,
2-메틸펜타메틸렌디아민 0.8 중량부,
디페닐 크레실 포스페이트 10 중량부.
이소시아네이트 1:
77% 단량체, 23% 중합체 및 20% 프리폴리머 20 중량부,
23% 카보디이미드를 갖는 단량체 MDI 80 중량부.
이소시아네이트 2: (저밀도의 발포체를 예시하기 위한 참조 예) (표 참조):
Desmodur®T 80 (Bayer AG사의 상업적 제품) 70 중량부,
Desmodur®44 V 20의 (Bayer AG사의 상업적 제품) 30 중량부.
팽창가능한 흑연 1: 평균 플레이크 크기 0.4 mm.
팽창가능한 흑연 2: 평균 플레이크 크기 0.7 mm.
팽창가능한 흑연 3: 평균 플레이크 크기 1.1 mm.
상기 폴리우레탄 발포체는 90°각의 팁 (tips)을 갖는 네 개의 블레이드 교반기로 장착된 Heidolph 교반 장치로 4000 rpm에서 이소시아네이트 (1 또는 2)로 적절한 폴리올 (1-3)을 혼합하여 생산되고, 입방형-모양의 금속성 주형에 도입된다.
일체형 발포체 주조물 (실시 예 1-12)은 45℃의 주조 온도에서 10분 후 탈주형 가능하다.
연질 발포체 주조물 (실시 예 13 및 14)은 60℃의 주형 온도에서 7분 후 탈주형 가능하다.
인정 (Acknowledgement):
음향 성능시험 결과는 브레멘의 Steinbeis 전달 센터 660 및 일체형 생산물 개발을 위한 BIK 연구소와의 협력으로 얻어진다.
실시 예 폴리올 이소시아네이트 폴리올:
이소시아네이트 혼합비		 전체 밀도
(kg/㎥)		 인장강도
(kPa)
DIN EN ISO 1789		 파단시 신장율 (%)
DIN EN ISO 1789		 2000 Hz의 주파수에서 임피던스 튜브에서 흡수
1 폴리올 1 이소시아네이트 1 100:53 200 스킨: 981
발포: 760		 스킨: 86
발포: 115		 0.38
2 폴리올 1 + 30 pbw의 팽창 흑연1 이소시아네이트 1 100:43 200 스킨: 556
발포: 312		 스킨: 58
발포: 66		 0.72
3 폴리올 1 + 30 pbw의 팽창 흑연 2 이소시아네이트 1 100:43 200 스킨: 484
발포: 326		 스킨: 53
발포: 66		 0.72
4 폴리올 1 + 30 pbw의 팽창 흑연 3 이소시아네이트 1 100:43 200 스킨: 481
발포: 335		 스킨: 54
발포: 50		 0.91
5 폴리올 1 + 20 pbw의 팽창 흑연 3 이소시아네이트 1 100:46 200 스킨: 541
발포: 486		 스킨: 54
발포: 68		 0.53
6 폴리올 1 + 10 pbw의 팽창 흑연 3 이소시아네이트 1 100:50 200 스킨: 736
발포: 681		 스킨: 71
발포: 107		 0.57
7 폴리올 2 이소시아네이트 1 100:56 350 스킨: 2893
발포: 1592		 스킨: 109
발포: 112		 0.26
8 폴리올 2 + 30 pbw의 팽창 흑연 2 이소시아네이트 1 100:45 350 스킨: 1400
발포: 994		 스킨: 52
발포: 79		 0.23
9 폴리올 2 + 30 pbw의 팽창 흑연 3 이소시아네이트 1 100:45 350 스킨: 1583
발포: 1166		 스킨: 71
발포: 86		 0.27
10 폴리올 2 이소시아네이트 1 100:56 500 스킨: 4515
발포: 2206		 스킨: 100
발포: 98		 0.19
11 폴리올 2 + 30 pbw의 팽창 흑연 2 이소시아네이트 1 100:45 500 스킨: 3334
발포: 1832		 스킨: 75
발포: 98		 0.22
12 폴리올 2 + 30 pbw의 팽창 흑연 2 이소시아네이트 1 100:45 500 스킨: 2699
발포: 1587		 스킨: 53
발포: 84		 0.19
13 폴리올 3 이소시아네이트 2 115:35 105 188 149 0.72
14 폴리올 3 + 30 pbw의 팽창 흑연 이소시아네이트 2 145:35 105 149 83 0.88

Claims (15)

  1. 소리 흡수의 정도를 향상시키기 위하여 150℃ 이상의 개시 온도를 가지는 내부의 팽창가능한 흑연으로 팽창되는 소리-흡수 발포체로서, 여기서 상기 발포체는 150 g/l 이상 및 350 g/l 이하의 밀도를 갖는 폴리우레탄 일체형 발포체인 소리-흡수 발포체.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 소리-흡수 발포체는 코어 영역에서 연속 기포의 일체형 발포체인 소리-흡수 발포체.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 폴리우레탄의 이소시아네이트-반응 성분의 100 중량부 당 5 중량부 이상의 팽창가능한 흑연이 포함되는 소리-흡수 발포체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 이소시아네이트-반응 성분의 100 중량부 당 5 내지 40 중량부의 팽창가능한 흑연이 포함되는 소리-흡수 발포체.
  7. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    둘 이상의 층을 포함하는 가공된 부품 내에서 또는 복합 부품 내에서 사용되는 소리-흡수 발포체.
  8. 적어도 코어 영역에서 연속 기포인 일체형 소리-흡수 폴리우레탄 발포체를 포함하는 흡음재로서, 150　g/l 이상 및 350　g/l 이하의 밀도 및 이소시아네이트-반응 성분의 100 중량부 당 5 중량부 이상의 팽창가능한 흑연의 함유물을 가지며, 여기서 상기 팽창가능한 흑연은 150℃ 이상의 개시 온도를 가지며, 여기서 상기 흡음재는 기계적 가공되거나 및/또는 다른 물질과 연결되는 일체형 폴리우레탄 발포체 주조물을 포함하는 흡음재.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 소리-흡수 발포체는 상기 팽창가능한 흑연 없이 제조되지만 그 외에는 동일한 동등-밀도 기준 발포체보다 적어도 5%의 Δα의, 2000 Hz에서 측정된, 소리 흡수도 α에서 개선을 나타내는 흡음재.
  10. 삭제
  11. 청구항 8 또는 9에 있어서,
    상기 소리-흡수 발포체는 100 이하의 OH 수를 갖는 반응성 폴리올, 이소시아네이트, 1 및 5 중량% 사이의 물, 3 및 11 중량% 사이의 이관능성 사슬 연장제, 추가 가교재의 혼합물, 및 보조 및 부가된-물질 재료로부터 얻어질 수 있는 흡음재.
  12. 청구항 8 또는 9에 있어서,
    상기 흡음 일체형 폴리우레탄 발포체는 0.5 내지 5mm의 두께의 외부 치밀화 존 (스킨)을 가지며, 상기 흡음재는 소리 발생기를 접하는 면의 상기 주조물 표면의 영역에서 0.1mm 이하의 두께인 스킨을 갖는 흡음재.
  13. 청구항 8 또는 9에 있어서,
    상기 일체형 폴리우레탄 발포체 주조물은 스킨이 없고, 소리 발생기를 접하는 면의 상기 주조물 표면의 영역에서 연속 기포인 흡음재.
  14. 청구항 8 또는 9에 있어서,
    상기 흡음재는 가솔린 펌프 커버 및 엔진 부품 커버를 포함하는 흡음재.
  15. 청구항 8 또는 9에서 청구된 흡음재를 포함하는 가공된 부품.
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