KR101655522B1 - 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법 및 그에 의해 제조된 흡차음 보드 부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡음 성능 및 프레스 성형 시 반발탄성이 우수한 폴리우레탄 폼을 함유하는 재활용 흡차음재를 도입하고, 흡차음 보드 부품의 후면에 리몰딩(remolding) 공법을 통해 흡음부를 생성시킴으로써 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법 및 그에 의해 제조된 흡차음 보드 부품이다.
본 발명에 따른 흡차음 보드 부품은 종래의 부품과 대비하여 흡음 성능이 20% 이상 향상되었으며, 폐 시트를 활용하여 자원을 재활용함으로써 원가 절감의 효과와, 제조공정을 단일화 함으로써 작업의 간소화를 실현시킬 수 있다.

Description

흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법 및 그에 의해 제조된 흡차음 보드 부품{Method for manufacturing for soundproofing board components having excellent sound absorbtion function}
본 발명은 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법 및 그에 의해 제조된 흡차음 보드 부품에 관한 것으로, 구체적으로 흡음 성능 및 프레스 성형 시 반발탄성이 우수한 폴리우레탄 폼을 함유하는 재활용 흡차음재를 도입하고, 흡차음 보드 부품의 후면에 리몰딩(remolding) 공법을 통해, 부품의 기본 두께가 1.6 ~ 2.0 mm이고, 부품의 후면에 3 ~ 5 mm 두께의 볼륨부를 갖는 도형의 격자 무늬가 형성된 흡음부를 생성시킴으로써, 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법 및 그에 의해 제조된 흡차음 보드 부품이다.
자원 고갈 및 환경 오염을 예방하기 위해 유럽 및 국내에서 폐차 재활용 법규(재활용률 85%↑, 15년 이후)를 통해 규제를 하고 있어, 자동차 메이커들은 다양한 방법으로 폐차에서 발생되는 플라스틱을 재활용하여 폐차 법규 만족을 위해 기술개발을 진행 중이다. 또한, 자동차 제조/성능 기술 향상 및 높은 보급율로 이전의 이동 수단에서 생활 공간으로 개념이 변화하고 있어, 실내의 안락함을 중시하는 실정이다.
이와 관련하여 자동차 내외부에서 발생되는 소음을 흡수하여 제거하는 흡차음 부품 성능 향상을 위한 기술개발이 활발히 이루어지고 있다.
폐차 재활용률 향상을 위해 폐차에서 발생되는 폐 시트(폴리우레탄 폼, 열경화성 고분자)를 재활용하여 흡차음재 제조하는 기술로, 한국 등록특허 제 10-1272552호 및 제10-1371811호가 있지만, 흡차음재로서 흡음 성능은 우수하나 용도 개발이 미흡하여 실제 적용 사례가 미흡한 실정이다.
따라서, 폐차에서 발생되고 있는 폐 시트는 전량 소각 및 매립의 형태로 처리 중이다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 자동차 흡차음 보드 부품에 적용하고자 개발을 진행하였다.
기존의 자동차 흡차음 보드 부품은 러기지 커버링, 패키지 트레이, 러기지 사이드 트림 등 있으며, 이러한 부품은 자동차 부품 중에서 흡차음 부품으로 분류되고 있으나 흡음 성능이 부족하여 후면에 흡음 부직포를 부착하여 흡음 성능을 추가하고 있다. 이는 보드 부품 제작 단계와 흡음 부직포를 제단하여 열융착하는 단계로 구성되어 성형 공정이 복잡하고, 흡음 부직포의 가격이 비싸다는 문제점이 있다.
이에 폐 시트를 활용하여 자원을 재활용하면서도, 종래의 부품 후면에 흡음 부직포를 부착하는 방법을 대체할 수 있는 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법 및 그에 의해 제조된 흡차음 보드 부품의 제시가 절실히 필요한 실정이다.
1: 한국 등록특허 제10-1272552호 2: 한국 등록특허 제10-1371811호
이에 본 발명자들은 공정이 보다 단순하고 가격 경쟁력이 있으면서 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품을 연구하던 중, 흡차음 보드 부품 후면에 흡음 부직포를 제단 및 열융착하는 공정을 대체할 수 있는 리몰딩(remolding) 공법을 통해 흡차음 보드 부품 후면에 격자 구조의 흡음부를 생성시킴으로써 종래의 복잡한 공정을 간소화하고, 비싼 부직포를 별도로 사용하지 않음으로써 가격 경쟁력은 물론, 흡음 성능도 우수하다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물을 이용하여 제조한 재활용 흡차음재를 소재로 이용하되, 상기 재활용 흡차음재를 격자 구조의 흡음부 형상이 도입된 예열금형 및 성형금형으로 성형하여, 부품이 1.6 ~ 2 mm의 기본 두께를 갖되, 3 ~ 5 mm 두께의 볼륨부를 갖는 도형 격자 무늬의 흡음부[다시 말해, 금형이 격자 구조인 바, 오목부와 볼록부(볼륨부)를 형성할 수 있으며, 이때 오목부(부품의 기본 두께)가 두께 1.6 ~ 2.0 mm이고, 볼록부(볼륨부)가 두께 3 ~ 5 mm로 해석될 수 있음]를 형성시키는 성형공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품을 제공하는데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물을 이용하여 제조한 재활용 흡차음재를 소재로 이용하되, 상기 재활용 흡차음재를 격자 구조의 흡음부 형상이 도입된 예열금형 및 성형금형으로 성형하여, 부품(소재) 후면에 흡음부를 형성시키는 성형공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 방법으로 제조된 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품을 제공한다.
(ⅰ) 본 발명에 따른 흡차음 보드 부품의 제조방법은 폐차에서 발생하는 폐 시트를 재활용함으로써 원가 절감의 효과(연간 32억원 부품 원가 절감 예상)를 기대할 수 있고, 종래 매립 또는 소각하던 것을 재활용함으로써 자동차 재활용률(폐 시트 처리 비용 연간 11 억원 절감 예상)의 향상으로 자동차의 환경성 향상을 기대할 수 있고, 국내의 폐차 처리법규에 적극적으로 대응할 수 있다.
(ⅱ) 아울러, 본 발명은 기존의 흡차음재를 단독으로 사용하는 것보다 본 발명에 따른 재활용 흡차음재를 함께 적층하여 성형함으로써 자동차 보드 부품의 흡음 성능을 20% 이상 향상시킬 수 있다[흡음률(α, 최고치): 기존 0.32에서 0.38 이상으로 향상].
(ⅲ) 본 발명은 흡음 성능과 소재 자체의 반발탄성이 우수한 재활용 PU 폼 흡차음재를 소재로 이용하여, 흡차음 보드 부품을 단일 공정으로 제조할 수 있어서, 종래의 흡차음 보드 부품 후면에 흡음 부직포를 제단 및 열융착 하여 흡음성을 개선하였던 방법(2 단계 공정으로 제작됨, 도 1 참고)을 대체함으로써, 작업이 보다 간소화 되었으며, 비싼 가격의 부직포를 사용하지 않음으로써 가격 경쟁력도 확보할 수 있다. 아울러, 흡음부의 두께도 종래의 방법으로 제작된 흡차음 보드 부품과 대비하여 2배 이상 두껍기에 더욱 흡음 성능이 우수하다.
(ⅳ) 흡차음 보드 부품 제조 시, 성형금형과 동일한 형상이 도입된 예열금형으로 1차 성형을 구현한 후, 성형금형으로 2차 성형인 냉각성형(리몰딩, remolding)함으로써, 기존 부품 두께 대비 두배 이상의 두께는 갖는 흡음부를 형성할 수 있게 되어, 흡음 성능의 향상과, 부품 전면부에 발생할 수 있는 전사 현상을 개선할 수 있다.
(ⅴ) 나아가 기존의 흡차음 보드 부품과 대비하여 흡음부의 도입으로 저하될 수 있는 강성을 재활용 흡차음재에 유리섬유를 추가적으로 더 포함하여 사용함으로써, 기존과 동등 이상의 강성을 확보할 수 있다.
이러한 흡차음 보드 부품으로서, 러기지 커버링, 패키지 트레이, 커버링 쉘프, 러기지 트림 등 우수한 흡음성능이 필요한 부품에 널리 적용될 수 있다.
도 1은 종래의 흡차음 보드 부품의 제조방법에 관한 것으로, (a)는 종래의 자동차 패키지 트레이 부품의 제작 공정도이고, (b)는 이렇게 제조된 자동차 패키지 트레이 부품의 후면에 제단한 흡음 부직포를 열융착함으로써 흡차음 보드 부품을 제조하는 과정을 단계별로 나타낸 공정도이다.
도 2는 천연섬유강화 흡차음재(a)와 재활용 흡차음재(b)를 적층한 소재를 흡음부 형상이 도입된 예열금형에 예열한 후, 성형금형으로 냉간성형(remolding)하여 부품의 후면에 흡음부를 형성시키는 흡음 성능이 우수한, 본 발명에 따른 흡차음 보드 부품을 제조하는 과정을 단계별로 나타낸 공정도이다.
도 3은 첨연섬유강화 흡차음재(a)와 재활용 흡차음재(b)의 사진이다.
도 4는 기존의 흡차음 소재(a)와 본 발명에 따른 재활용 흡차음재(b) 소재의 흡음평가하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 기존의 흡차음 소재(a)와 본 발명에 따른 재활용 흡차음재(b) 소재를 이용하여 제조한 흡음부의 굴곡진 부위의 성형 상태를 비교하여 나타낸 사진이다.
도 6은 폐 시트(폴리우레탄 폼, 열경화성 고분자)를 재활용하여 흡차음재를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.
도 7은 종래의 평판 예열금형 사진(a)과, 본 발명에 따른 형상 예열금형 사진(b)을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 사각형을 형성하기 위한 격자 구조의 요철 형상(흡음부)이 도입된 성형금형의 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 흡차음 보드 부품의 단면을 나타낸 사진이다.
도 10은 종래의 방법으로 제조된 자동차 보드 부품인 패키지 트레이의 후면(a)과, 본 발명에 따른 성형공정(remolding) 공정을 통해 3 ~ 5 mm 두께의 볼록부(볼륨부)인 격자 간극과 1.6 ~ 2 mm 두께의 오목부(부품의 기본 두께)인 사각형 형상이 형성된 패키지 트레이의 후면(b)과, 볼록부(볼륨부)가 사각형 형상이고 오목부(부품의 기본 두께)가 격자 간극인 본 발명에 따른 패키지 트레이의 후면(c)를 나타낸 도면이다.
도 11은 종래의 방법으로 제조된 흡차음 보드 부품의 전면부(a)와 후면부(b)를 나타낸 사진으로, 전면부(a)에 전사 현상이 있음을 확인할 수 있는 사진이다.
도 12는 본 발명에 따른 방법으로 흡음부를 형성 시, 전사 현상을 개선할 수 있음을 확인할 수 있는 사진이다.
이하에서 본 발명을 하나의 구현예로서 보다 상세히 설명한다.
종래에는 자동차 흡차음 보드 부품을 제작하기 위해, 부품 제작을 별도로 하고(도 1의 (a) 참고), 그 후면에 흡음을 위한 부직포를 제단 및 열융착하여 최종적으로 흡차음 보드 부품을 제작하였다(도 1의 (b) 참고). 즉, 부품제작과 흡음처리를 각각 나눠 ‘2 단계’로 진행되었다.
보다 구체적으로, 도 1의 (a)는 천연섬유강화 펠트(FELT, 5 ~ 10 mm) 또는 섬유 펠트(FELT)를 예열 및 냉간/커팅 성형하여 자동차 흡차음 보드 부품을 제작한다. 일반적으로 부품의 강성 확보를 위해 부품 두께가 통상 1.6 ~ 2.0 mm 수준으로 압착하기 때문에 흡음 성능이 없거나 부족하다. 이에 도 1의 (b)와 같이 부품의 후면에 흡음 부직포를 제단 및 열융착을 통해 부착함으로써 흡음 성능을 확보하고 있다.
즉, 종래에는 부품의 제조(1 단계 공정)와 제작된 부품 후면에 흡음 부직포를 제단 및 열융착하는 공정(2 단계 공정)으로 구성되어 있어 작업이 복잡하며, 후면에 부착하는 부직포의 가격이 비싸다는 한계가 있다.
이에 본 발명은 사용하는 소재 면에서, 재활용 흡차음재(b)를 이용하되, 재활용 흡차음재를 사각형 또는 육각형 등의 도형을 형성하기 위한 격자 구조의 요철 형상의 흡음부 형상이 도입된 예열금형 및 성형금형으로 성형하여, 부품 후면에 흡음부를 형성시키는 성형공정을 수행함으로써, 기존의 흡차음 보드 부품 대비 흡음 성능을 더욱 향상시켰다.
다시 말해, 상기 ‘흡음부 형상’은 사각형, 오각형, 육각형 또는 이들의 변형 형상으로부터 선택된 격자 구조의 요철 형상이며, 상기 성형을 통해 부품(소재)은 1.6 ~ 2 mm의 기본 두께를 갖되(1.6 ~ 2 mm는 흡차음 보드 부품의 두께가 되는 것임), 3 ~ 5 mm 두께의 볼륨부를 포함하는 흡음부를 갖는다. 이때 볼륨부는 흡음 역할을 하고, 기본 두께 부분은 강성 역할을 하게 된다.
다시 말해, 본 발명의 금형형상은 요철 형상임으로, 부품은 1.6 ~ 2 mm 두께의 오목부와 3 ~ 5 mm 두께의 볼록부를 갖을 수 있으며, 이때 금형형상에 따라 오목부가 사각형, 오각형 육각형 또는 이들의 변형 형상일 수 있고, 볼록부가 사각형, 오각형 육각형 또는 이들의 변형 형상일 수 있는 것이다. 이는 도 7, 도 8 및 도 10을 통해 확인할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 소재 자체를 부품으로 만드는 것이기에 오목부를 흡차음 보드 부품의 기본 두께로 볼 수 있으며, 볼록부를 볼륨부로 볼 수 있기에, 앞서 언급한 바와 같이, 부품은1.6 ~ 2 mm의 기본 두께를 갖되, 3 ~ 5 mm 두께의 볼륨부를 포함하는 흡음부를 갖는 것으로 표현한다.
아울러, 후술하겠으나, 흡음 성능이 더 요구되는 부품에는 볼륨부의 면적이 넓게, 상대적으로 강성이 더 요구되는 부품에는 볼륨부의 면적을 좁게 함으로써 흡음 성능과 강성의 밸런스를 맞출 수 있으며, 이에 적합한 금형형상을 선택하여 흡음부를 형성시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 흡차음 보드 부품의 제조방법은 (ⅰ) 천연섬유강화 흡차음재(a); 및 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물을 이용하여 제조한 재활용 흡차음재(b)를 2층 구조로 적층하는 제1 적층공정;
(ⅱ) 적층 흡차음재를 예열금형으로 예열하는 예열공정;
(ⅲ) 예열된 적층 흡차음재에 마감 부직포(c)로 적층하는 제2 적층공정; 및
(ⅳ) 천연섬유강화 흡차음재(a), 재활용 흡차음재(b), 및 마감 부직포(c)이 적층된 구조의 소재를 성형금형으로 냉간성형(remolding)하여 부품에 흡음부를 형성시키는 성형공정;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 흡차음 보드 부품의 제조방법은 (ⅰ) 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물을 이용하여 제조한 재활용 흡차음재(b)를 준비하는 준비공정;
(ⅱ) 재활용 흠차음재를 예열금형으로 예열하는 예열공정;
(ⅲ) 예열된 흡차음재에 마감 부직포(c)로 적층하는 적층공정; 및
(ⅳ) 재활용 흡차음재(b), 및 마감 부직포(c)이 적층된 구조의 소재를 성형금형으로 냉간성형(remolding)하여 부품에 흡음부를 형성시키는 성형공정;을 포함한다.
특히, 천연섬유강화 흡차음재(a)의 사용여부는 흡차음 보드 부품의 강성의 요구에 따라서 선택적으로 사용될 수 있다. 즉, 흡음성능 뿐만 아니라, 강성이 요구되는 부품의 경우 천연섬유강화 흡차음재(a)를 함께 사용하게 된다. 도 2는 본 발명에 따른 흡차음 보드 부품을 제조하는 과정을 단계별로 나타낸 공정도이다. 이하, 각 단계별로 상세하게 설명한다.
우선 본 발명에서 사용되는 소재로서, 상기 천연섬유강화 흡차음재(a)는 기존의 사용되는 흡차음재를 의미하는 것으로, 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 40 ~ 50중량%; 마 40 ~ 50중량%; 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET) 0 ~ 20중량%;를 혼합하여 카딩, 적층, 니들펀칭, 및 열롤러 공정을 포함하는 공정을 거쳐 흡차음재로 제조된 것을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 재활용 흡차음재(b)는 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물 40 ~ 60 중량%, 저융점(Low Melting point) 폴리에스테르계 섬유 10 ~ 20 중량%, 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 10 ~ 20중량%; 마 10 ~ 20중량%;를 혼합하여 카딩, 적층, 니들펀칭, 및 열롤러 공정을 포함하는 공정을 거쳐 흡차음재로 제조한 것을 사용할 수 있다.
이는 본 발명의 발명자의 선 등록특허 제10-1371811호에 개시된 방법으로 제조된 흡차음재를 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
이때 천연섬유강화 흡차음재(a) 및 재활용 흡차음재(b)에서 사용되는, 상기 마는 황마(Jute), 아마(flax, Lien), 대마(Hemp), 또는 저마(ramie)인 것을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 황마(Jute)를 사용하는 것이 좋다.
아울러, 상기 재활용 흡차음재(b)는 부품의 강성의 보강을 위해 유리섬유 0 ~ 20 중량%를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 다만, 유리섬유 도입으로 인해 부품의 강성 향상 효과는 우수하나, 유리섬유 단섬유가 부유하는 현상으로 흡차음재 작업 환경이 불리한 단점이 있기에, 장섬유을 활용하는 것이 강성 및 작업 환경 면에서 더욱 유리하다.
이때 천연섬유강화 흡차음재(a)은 강성은 우수하나 흡음 성능이 상대적으로 부족하고, 도 3의 (a) 에서 확인할 수 있듯이 섬유 간의 연속성으로 인해, 프레스 성형 시 굴곡진 부위가 찌그러지는 단점이 있다. 이는 도 5의 (a)를 통해 확인할 수 있다. 아울러, 도 4는 천연섬유강화 흡차음재(a)와 재활용 흡차음재(b)의 흡음 평가 결과를 나타낸 도면으로서, 재활용 흡차음재(b)의 경우, 천연섬유강화 흡차음재(a) 보다 흡음 성능이 우수함을 확인할 수 있다.
도 5는 기존의 흡차음 소재(a)와 본 발명에 따른 재활용 흡차음재(b) 소재를 이용하여 제조한 흡음부의 굴곡진 부위의 성형 상태를 비교하여 나타낸 사진으로, 재활용 흡차음재(b)를 사용한 경우 굴곡진 부위의 찌그러짐이 개선되어 있음을 확인할 수 있다.
이에 본 발명에서는 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물을 이용하여 제조한 재활용 흡차음재(b)을 이용하는 것이 바람직하며, 강성이 요구되는 흡차음 보드 부품의 경우에는 재활용 흡차음재(b)와 천연섬유강화 흡차음재(a)를 함께 사용하는 것이 바람직하다. 하기 표 1은 종래의 천연섬유강화 흡차음재(a)와 재활용 흡차음재(b)의 성분 및 함량 비율을 나타낸 것이다.
(단위: 중량%)
구분 기존 흡차음 보드 본 기술 흡차음 보드
첨연섬유강화 흡차음재(a, 종래의 흡차음재) PP 섬유 40 ~ 50 40 ~ 50
마(JUTE) 40 ~ 50 40 ~ 50
PET 섬유 0 ~ 20 0 ~ 20
재활용 PU폼
흡차음재 층(b)		 PU 폼 분쇄품 - 40 ~ 60
LM PET 섬유 - 10 ~ 20
PP 섬유 - 10 ~ 20
마(JUTE) - 10 ~ 20
유리섬유 - 0 ~ 20
구조 1층 구조 2층 구조(적층)
최대하중(kgf) 6.2 5.8 ~ 6.4
한편, 도 6은 본 발명에서 사용하는 재활용 흡차음재 제조방법을 나타낸 공정도이다. 이는 본 발명의 발명자의 선 등록특허 제10-1371811호에 개시된 방법이다. 본 발명에서는3 mm 이하의 폴리우레탄 폼 분쇄물을 상기 섬유들과 혼합하여 제조한 재활용 흡차음재를 이용하는 것이 바람직하다. 이는 흡음 성능이 우수한 소재로 알려진 폴리우레탄 폼을 함유하는 재활용 흡차음재가 기존 천연섬유강화 흠차음재(보드) 등 기존의 섬유보드 대비 흡음성이 우수하기 때문이다. 또한, 부품 성형 시 반발탄성 특성이 있는 폴리우레탄 함유로 흡음부 형상 중 끝단의 각진 형상 구현이 기존의 천연섬유강화 흠차음재(보드) 대비하여 우수하기 때문에 상기 범위 내의 폴리우레탄 폼 분쇄물을 이용하여 제조한 재활용 흠차음재를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 소재를 이용하여, 본 발명의 (ⅰ) 단계에서는 천연섬유강화 흡차음재(a); 및 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물을 이용하여 제조한 재활용 흡차음재(b)를 2층 구조로 적층하는 제1 적층공정으로서, 상기 언급한 바와 같이 강성을 요하지 않은 자동차 흡차음 보드 부품의 경우에는 재활용 흡차음재(b)만을 준비하는 준비공정을 거치게 된다. 즉, 본 발명은 흡음성능과 강성을 모두 만족하기 위해 선택적으로 천연섬유강화 흡차음재(a)를 사용할 수 있는 것이다.
다음으로, 상기 (ⅱ) 단계는 적층 흡차음재 또는 재활용 흡차음재(b)만 사용하는 경우 재활용 흡차음재(b)를, 예열금형으로 예열하는 예열공정이다. 상기 예열공정은 ‘흡음부 형상’이 도입된 예열금형을 이용하여, 상기 (ⅰ) 단계의 소재를 190 ~ 220 ℃ 온도에서 60 ~ 100초 동안 예열하는 것이 바람직하다.
이때 상기 ‘흡음부 형상’이 도입된 예열금형이란, 흡음부의 형성을 위해 사각형, 오각형, 육각형 또는 이들의 변형 형상으로부터 선택된 격자 구조의 요철 형상이 도입된 것을 의미하며, 이때 사각형 형상의 경우 육각형 형상과 대비하여 흡음률이 더 높았으며, 육각형 형상은 사각형 형상과 대비하여 강성이 높았다.
다시 말해, 강성의 요구 정도에 따라, 흡음률의 요구 정도에 따라, 성형 시 에지(edge)가 덜 발생시킬 수 있는지 여부에 따라, 도형의 형상은 선택적으로 적용할 수 있다.
일반적으로 흡음 성능은 흡음부의 두께 또는 부피에 비례하기 때문에 도면5와 같이 흡음부 끝단의 각진부 형상이 프레스 성형 시 원래 형상 대비 에지(edge)가 주저앉는 현상이 발생되는데 이는 흡음부의 체적이 작아지기 때문에 흡음 성능 저하로 이어진다. 따라서 흡음성능이 요구되는 부품에는 육각형 격자 대비 사각형 격자 형상이 유리하다. 그러나, 강성이 요구되는 부품에서는 사각형 격자보다 육각형 격자가 더 강성 측면에서 유리하기 때문에 육각형이 더 유리하다. 따라서, 부품의 주요 요구 성능에 따라 형상을 선택적으로 적용할 수 있다. 이는 후술할 실험예를 통해서 확인할 수 있다.
한편 종래에는 예열을 위한 예열금형으로 형상이 도입되지 않은‘평판금형’을 사용하였으나, 본 발명에서는 상기 언급한 바와 같이, 소재 후면에 흡음부를 형성하기 위해‘형상금형’을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 언급한 바와 같이, 형상금형은 사각형, 오각형, 육각형 또는 이들의 변형 형상으로부터 선택된 격자 구조의 요철 형상이 도입된 것을 의미한다. 관련하여, 도 7의 (a)는 종래에 사용되었던 ‘평판 예열금형’을 나타낸 것이고, 도 7의 (b)는 본 발명에 따른 사각형 형상을 도입하기 위한 격자 구조의 요철 형상의 흡음부 형상이 도입된 ‘형상 예열금형’을 나타낸 사진이다.
아울러, 상기 언급한 바와 같이 예열공정은190 ~ 220 ℃ 온도에서 60 ~ 100초 동안 예열하는 것이 바람직한데, 예열 온도가190℃ 미만인 경우 재활용 흡차음재의 구성 성분 중 PET를 성형하기 어려운 문제가 있으며, 220℃ 초과인 경우 흡음재를 구성하는 구성 요소 중 마(kenaf)가 탄화(산화)되어, 최종 제품에 냄새가 발생되는 문제가 있기에 상기 범위 내에서 수행하는 것이 좋다. 또한, 예열 시간이 60초 미만인 경우 흡음재의 중심부까지 충분한 열 전달이 되지 않아 성형이 되지 않는 문제가 있으며, 100초 초과인 경우 높은 온도에서도 흡음재가 탄화되지만, 지속적인 열 전달에 의해서도 흡음재가 탄화되는 현상이 발생되며, 추가적으로 작업 시간이 길어질 경우 부품 생산 비용이 증가하는 문제가 있기에 상기 범위 내에서 수행하는 것이 바람직하다.
한편 하기 표 2에 나타낸 것은 종래의 성형조건(보드 부품의 제조 조건)과, 본 발명에 따른 성형 조건을 나타낸 것으로서, 본 발명에서는 종래의 성형조건과 대비하여 낮은 온도에서 수행한다는 점에서 상대적으로 작업이 용이할 수 있음을 확인할 수 있다.
특히 종래에는‘평판 예열금형’으로 예열을 하기 때문에 냉간성형으로 굴곡이 있는 제품을 만들기 위해서는, 연신을 좋게 하기 위해 소재에 충분한 예열이 필요하나, 본 발명에서는 최종 제품(성형금형)과 동일한 형상으로 예열하기 때문에 종래 기술보다 낮은 온도로 성형이 가능하다. 특히 기존의 성형 온도에서 예열 시, 일부 재료가 탄화되는 현상이 발생되어 부품의 냄새 원인을 개선할 수 있게 된 것이다.
구분 기존 성형 본 기술 성형
1. 소재 적층 - 2층 구조 적층
2. 예열 공정 금형 형태 평판 금형 부품 형상 금형
온도(℃) 200 ~ 250 190 ~ 220
시간(초) 80 ~ 90 80 ~ 90
3. 마감 부직포 적층 성형전 적층 성형전 적층
4. 성형 공정 온도(℃) 10~20 10~20
시간(초) 80~90 80~90
5. 흡음부 폭(mm) 없음 100
두께(mm) 4
이러한 흡음부 형상이 도입된 예열금형은 후술할 (ⅳ) 단계의 성형금형과 그 격자 무늬가 동일하다. 즉, 사각형, 오각형, 육각형 또는 이들의 변형 형상으로부터 선택된 격자 구조의 요철 형상이 도입된 금형을 사용하게 된다. 도 8은 본 발명에 따른 사각형 형상을 형성하기 위한 격자 구조의 요철 형상이 도입된 성형금형(a)과 그 격자 간극(b)을 나타낸 사진이다. 이러한 금형을 사용하는 경우 부품 후면에는 격자 간극이 볼록부(볼륨부 해당)로, 사각형 형상이 오목부(부품의 기본 두께)로 형성하게 된다.
이처럼 동일한 형상이 도입된 금형으로, 다시 10 ~ 20℃ 온도 조건에서 냉간성형, 즉, 리몰딩(remolding)하게 됨으로써, 기존 부품 두께 대비 두배 이상의 두께를 갖는 흡음부를 형성할 수 있어 흡음성능이 개선되고, 흡차음재 보드 부품 전면부에 발생될 수 있는 전사 현상을 개선할 수 있다. 이는 (ⅳ) 단계에서도 자세하게 후술한다.
다음으로, 상기 (ⅲ) 단계는 예열된 적층 흡차음재에 마감 부직포(Wall Paper)(c)를 적층하는 적층공정으로, (ⅰ) 단계에서 재활용 흡차음재(b)만을 사용한 경우 예열된 재활용 흡차음재에 상기 마감 부직포(c)만을 적층하면 된다.
이때, 상기 마감 부직포(c)는 폴리에스테르(Polyester)계 섬유 50 ~ 80 중량% 및 저융점(Low Melting point) 폴리에스테르계 섬유 20 ~ 50 중량%를 포함하는 소재를 일반 부직포 제조공정과 동일하게 혼합, 카팅, 적층, 니들펀칭, 및 열롤러 공정으로 제조하여 얻은 것을 사용할 수 있으나, 당업계에서 사용될 수 있는 것이면 이에 제한되지 않는다.
이때 상기 마감 부직포(c)는 천연섬유강화 흡차음재(a)의 상면에 적층되거나 재활용 흡차음재(b)의 상면에 적층될 수 있다. 또한 재활용 흡차음재(b)는 천연섬유강화 흡차음재(a)의 상면 또는 하면에 위치할 수 있으며 부품의 기능 향상을 위해 소음이 발생하는 방향으로 위치시키는 것이 더욱 바람직하다.
도 9는 본 발명에 따른 일시예로서, 천연섬유강화 흡차음재(a), 재활용 흡차음재(b), 및 마감 부직포(c)가 적층된 구조를 나타내는 사진이다.
다음으로, 상기 (ⅳ) 단계는 천연섬유강화 흡차음재(a), 재활용 흡차음재(b), 및 마감 부직포(c)가 적층된 구조의 소재를 성형금형으로 냉간성형(remolding)하여 부품(소재) 후면에 흡음부를 형성시키는 성형공정으로, (ⅰ) 단계에서 재활용 흡차음재(b) 만을 사용한 경우, 재활용 흡차음재(b) 및 마감 부직포(c)가 적층된 구조의 소재를 이용하여 성형하게 된다.
상기 언급한 바와 같이, 적층된 구조의 소재를 예열금형과 동일한 형상이 도입된 성형금형을 이용하여, 낮은 온도에서 다시 한번 냉간성형(리몰딩, remolding)하여 부품 후면에 흡음부를 형성시킴으로써, 기존 부품 두께 대비 두배 이상의 두께를 갖는 흡음부를 형성할 수 있으며, 흡차음재 보드 부품 전면부에 발생될 수 있는 전사 현상을 개선할 수 있다.
도 8은 격자 구조의 흡음부 형상이 도입된 성형금형의 사진이다. 도10의 (a)는 종래의 방법으로 제조된 자동차 보드 부품인 패키지 트레이의 후면을 나타낸 도면이고, 도 10의 (b)는 본 발명에 따른 성형공정(remolding) 공정을 통해 3 ~ 5 mm 두께의 볼록부(볼륨부)의 격자 간극과 1.6 ~ 2.0 mm 두께의 오목부(기본 두께)의 사각형 형상의 격자 구조를 형성한 패키지 트레이의 후면을 나타낸 도면이며, 도 10의 (c)는 볼록부(3 ~ 5 mm 두께)가 사각형 형상이고 오목부(1.6 ~ 2.0 mm 두께)가 격자 간극인 본 발명에 따른 패키지 트레이의 후면을 나타낸 도면이다.
이때 상기 오목부가 사각형, 오각형 육각형 또는 이들의 변형 형상인 경우 볼록부는 격자의 간극이며, 상기 볼록부가 사각형, 오각형 육각형 또는 이들의 변형 형상인 경우 오목부가 격자의 간극인 것이다. 아울러, 앞서 서술한 바와 같이, 오목부(1.6 ~ 2.0 mm 두께)는 흡차음 보드 부품의 기본 두께가 되는 것이다.
한편 종래의 방법으로 제조된 패키지 트레이의 경우 2 mm 정도의 두께를 갖음으로써 강성은 있으나, 흡음성능 향상을 위해 부직포를 제단 및 열융착하는 별도의 공정이 필요하다(도 10의 (a) 참고). 반면 본 발명에 따라 제조된 패키지 트레이의 경우, 단일 공정을 통해, 오목부는 1.6 ~ 2 mm의 두께(부품의 기본 두께에 해당)로서 강성을, 볼록부(볼륨부)는 3 ~ 5 mm의 두께로서 흡음률을 만족시킬 수 있다. 즉, 볼록부(볼륨부)는 종래의 흡차음 보드 부품의 두께와 대비하여 두배 이상의 두께로 흡음성을 향상시킬 수 있는 것이며, 오목부(기본 두께)는 종래의 흡차음 보드 부품과 유사한 두께로서 강성을 향상시키는 역할을 한다.
다시 말해, 상기 (ⅳ) 단계를 거침으로써, 본 발명에서는 강성과 흡음 성능을 동시에 발현하기 어려운 종래의 흡차음 보드 부품을 강성과 흡음성능을 동시에 만족할 수 있게 설계 및 고안할 수 있게 된 것이다.
아울러, 흡음성 향상을 위해 부품 후면에 흡음부를 도입 시, 최종 제품의 전면부에 흡음부가 전사되는 문제를 개선할 수 있다. 도11의 (a)는 기존 성형 방법인 평판금형으로 예열 후 형상금형으로 냉간성형할 경우, 부품 전면부에 흡음부 형상이 전사된 것을 확인할 수 있는 사진이고, (b)는 부품의 후면부를 나타낸 사진이다.
반면 도 12는 본 발명에 따라 제조된 것으로, 최종 부품의 전면부에 흡음부가 전사되는 문제를 개선한 사진으로, 본 발명에 따른 방법으로 흡음부를 형성 시, 전사 현상을 개선할 수 있음을 재차 확인할 수 있다.
이때 냉간성형(remolding)은 10 ~ 20℃ 온도에서 60 ~ 100초 동안 수행하는 것이 바람직하다. 냉간 성형 온도가 10℃ 미만인 경우 금형의 온도를 낮게 유지하기 위해 공정비가 많이 소요되며, 성형 시 예열된 흡차음재가 급격하게 냉각되기 때문에 굴곡부의 연신이 필요한 부분의 성형성이 떨어지는 문제가 있으며, 20℃ 초과인 경우 성형 후 제품 내 잠열로 인해 부풀어 오르는(흡차음재 내부에 존재하는 열가소성 바인더가 잠열에 의해서 풀어지면서 성형한 보드가 부풀어 오르는) 문제가 있기에 상기 범위 내에서 수행하는 것이 좋다. 또한, 60초 미만인 경우 부품 형상이 정상적으로 성형되지 않는 문제가 있으며, 100초 초과인 경우 공정비가 증가하는 문제가 있기에 상기 범위 내에서 수행하는 것이 좋다.
그리고 본 발명의 방법으로 제조된 흡차음 보드 부품은 천연섬유강화 흡차음재(a)가 700 ~ 1,100 g/m2, 및 재활용 흡차음재(b) 700 ~ 1,600 g/m2, 및 마감 부직포(c) 250 ~ 450 g/m2을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 천연섬유강화 흡차음재(a)는 900 g/m2, 재활용 흡차음재(b) 1,100 g/m2, 마감 부직포(c) 350 g/m2이다.
아울러, 천연섬유강화 흡차음재(a)를 사용하지 않은 경우, 재활용 흡차음재(b) 700 ~ 1,600 g/m2, 및 마감 부직포(c) 250 ~ 450 g/m2을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 재활용 흡차음재(b) 1,100 g/m2, 마감 부직포(c) 350 g/m2이다.
이러한 본 발명에 따른 흡차음 보드 부품은 기존의 흡차음 보드 부품의 최고치 흡음률 0.32와 대비하여 0.38 이상으로, 약 20% 이상 흡음 성능을 향상되어, 러기지 커버링, 패키지 트레이, 커버링 쉘프, 러기지 트림 등 우수한 흡음성능이 필요한 부품에 널리 적용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 천연섬유강화 흡차음재 (a) 제조
폴리프로필렌(polypropylene, PP) 45중량%; 황마(Jute) 45 중량%; 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET) 10 중량%;를 혼합하여 카딩 및 적층, 니들펀칭, 열롤러 공정을 통해 일반적인 제조공정으로 천연섬유강화 흡차음재(a)를 제조하였다.
제조예 2: 재활용 흡차음재 (b) 제조
폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물 50 중량%, 저융점(Low Melting point) 폴리에스테르계 섬유 10 중량%, 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 20 중량%; 마 20 중량%;를 혼합하여 카딩 및 적층, 니들펀칭, 열롤러 공정을 통해 재활용 흡차음재(b)를 제조하였다.
제조예 3: 마감 부직포(c) 제조
폴리에스테르(Polyester)계 섬유 70 중량% 및 저융점(Low Melting point) 폴리에스테르계 섬유 30 중량%를 혼합하여 카딩, 적층, 니들펀칭, 열롤러 공정을 통해 마감 부품포를 제조하였다.
실시예 1-1 ~ 1-5 및 비교예 1: 천연섬유강화 흡차음재 (a), 재활용 흡차음 재(b)의 적층 비율에 따른 시편 제조
상기 제조예 1 ~ 3에서 만든 각각의 소재를 하기 표 3에 나타낸 함량에 따라 적층하여 흡차음 보드 부품의 시편을 제조하였다. 구체적으로, 제조예 1에서 준비한 천연섬유강화 흡차음재(a)와 제조예 2에서 준비한 재활용 흡차음재(b)를 적층하고, 이를 사각형 형상을 위한 격자 구조의 요철 형상이 도입된 예열금형을 이용하여 200℃ 온도에서 85초 동안 예열한 후, 제조예 3에서 준비한 마감 부직포(c)를 천연섬유강화 흡차음재(a) 상면에 적층한 후, 다시 상기 예열금형과 동일한 형상이 도입된 성형금형으로 15℃ 온도에서 85초 동안 냉간성형(remolding)하여 보드 부품 후면에 사각형 형상(오목부: 1.6 ~ 2.0 mm, 볼록부: 3 ~ 5 mm, 이때 오목부는 ‘부품의 기본 두께’이며, 볼록부는 ‘볼륨부’임)의 흡음부를 도입하여 최종적으로 흡차음 보드 부품을 제조하였다.
구분 비교예 1 실시예 1-1 실시예 1-2 실시예 1-3 실시예 1-4 실시예 1-5
소재
중량
(g/m2)		 천연섬유강화 흡차음재(a) 1,600 300 500 700 800 -
재활용 흡차음재(b) - 1,300 1,100 900 800 1,600
마감 부직포(c) 350 350 350 350 350 350
시편 길이(mm) 51.4 51.4 49.1 49.5 50.2 51.0
실시예 2-1 ~ 2-2 및 비교예 2: 흡음부 형상에 따른 흡차음 보드 부품의 제 조
상기 제조예 1 ~ 3에서 만든 각각의 소재를 이용하여 흡차음 보드 부품의 시편을 제조하였다. 구체적으로, 제조예 1에서 준비한 천연섬유강화 흡차음재(a)와 제조예 2에서 준비한 재활용 흡차음재(b)를 적층하고, 이를 평면 형상(비교예) 또는 요철 형상(실시예)이 도입된 예열금형을 이용하여 200℃ 온도에서 85초 동안 예열한 후, 제조예 3에서 준비한 마감 부직포(c)를 천연섬유강화 흡차음재(a) 상면에 적층한 후, 다시 상기 예열금형과 동일한 형상이 도입된 성형금형으로 15℃ 온도에서 85초 동안 냉간성형(remolding)하여 보드 부품 후면에 하기 표 4에 나타낸 흡음부가 도입된 흡차음 보드 부품을 제조하였다.
구분 비교예 2 실시예 2-1 실시예 2-2
평판부(흡음부x) 사각형 육각형
두께(mm) 기본 두께(격자 간극 1.8~2.0
(오목부, 볼록부 없음, 평판임)		 1.6 ~ 2.0 1.6 ~ 2.0
볼륨부
(형상)		 3.8 ~ 4.0 3.8 ~ 4.0
실시예 3-1 ~ 3-4: 사각형 형상의 크기에 따른 흡차음 보드 부품의 제조
상기 제조예 1 ~ 3에서 만든 각각의 소재를 이용하여 흡차음 보드 부품의 시편을 제조하였다. 구체적으로, 제조예 1에서 준비한 천연섬유강화 흡차음재(a)와 제조예 2에서 준비한 재활용 흡차음재(b)를 적층하고, 한 변의 길이가 표 5에 나타낸 바와 같은 정사각형의 격자 구조를 갖는 요철 형상이 도입된 예열금형을 이용하여 200℃ 온도에서 85초 동안 예열한 후, 제조예 3에서 준비한 마감 부직포(c)를 천연섬유강화 흡차음재(a) 상면에 적층한 후, 다시 상기 예열금형과 동일한 형상이 도입된 성형금형으로 15℃ 온도에서 85초 동안 냉간성형(remolding)하여 보드 부품 후면에 흡음부를 도입하여 최종적으로 흡차음 보드 부품을 제조하였다.
구분 실시예 3-1 실시예 3-2 실시예 3-3 실시예 3-4
한 변의 길이(mm) 50 100 100 200
볼륨부 두께(mm) 4 4 5 4
기본 두께(mm) 2 2 2 2
* 이때 기본 두께는 볼륨부와 대비하여 상대적인 오목부로서 부품의 기본 두께를 의미하며, 볼륨부는 사각형 형상을 의미함.
실험예 1: 물성측정
실시예 1-1 ~ 1-5 및 비교예 1에서 제조한 시편을 하기 방법에 따라 물성을 측정하여 표 6에 나타냈다.
(1) 강성 측정: 실시예 1-1 ~ 1-5 및 비교예 1에서 제조한 시편은 50*150 mm 크기로 취한 후 UTM 장비로 굴곡 강도를 측정하였다.
(2) 흡음률 측정: 각 시편을 840*840 mm 크기로 취한 후 간이 잔향실법(Alpha Cabin)을 통해 흡음률을 평가하였다(800 Hz ~ 3.15 kHz).
구분 비교예 1 실시예 1-1 실시예 1-2 실시예 1-3 실시예 1-4 실시예 1-5
최대 하중 (kgf) 5.6 4.3 4.8 5.5 5.6 4.2
흡음률(α, 최고치) 0.32 0.40 0.39 0.38 0.33 0.47
상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 종래의 천염섬유강화 흡차음재(a)만 사용하는 경우(비교예 1), 본 발명에 따른 재활용 흡차음재(b)와 대비(실시예 1)하여 흡음률에 있어서 차이가 있음을 확인할 수 있다. 다시 말해, 재활용 흡차음재(b)의 사용은 흡음성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있는 것이다. 반면에, 재활용 흡차음재(b)의 사용량이 상대적으로 많을수록 제품은 강성은 떨어지는 경향이 있다. 이는 최대 하중의 결과를 보고 예측할 수 있다.
따라서, 자동차 흡차음 보드 부품의 특성에 따라, 천염섬유강화 흡차음재(a)과 재활용 흡차음재(b)의 사용량을 조절함으로써, 제품의 강성과 흡음성능을 조절할 수 있는 것이다.
실험예 2: 물성측정
실시예 2-1 ~ 2-2 및 비교예 2에서 제조한 시편을 상기 실험예 1에 나타낸 방법과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 표 7에 나타냈다.
구분 비교예 2 실시예 2-1 실시예 2-2
평판부(흡음부x) 사각형 육각형
최대하중(kgf) 6.2 6.2 6.7
흡음률(α, 최고치) 0.34 0.66 0.50
상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 자동차 보드 후면에 흡음부를 형성하지 않은 비교예 2의 경우, 본 발명에 따라 형상이 도입된 흡음부를 갖는 실시예 2-1 및 2-2와 대비하여 흡음률이 상대적으로 떨어지는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 제조공정에 따라, 사각형 또는 육각형 형상의 흡음부가 흡음성능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 아울러, 상대적으로, 사각형 형상은 육각형 형상과 대비하여, 흡음률은 우수하나 강성은 다소 떨어지는 성향이 있었으며, 육각형 형상은 사각형 형상과 대비하여, 흡음률은 다소 떨어지나 강성을 상대적으로 우수하였다.
즉, 자동차 부품이 요구하는 물성에 따라, 상기 형상을 취사 선택하여 흡음부를 도입할 수 있는 것이다. 상대적으로 우수한 강성과 흡음성능이 요하는 부품은 육각형 형상을, 상대적으로 우수한 흡음성능과 강성을 요하는 부품은 사각형 형상을 도입할 수 있는 것이다.
실험예 3: 물성측정
실시예 3-1 ~ 3-4 에서 제조한 시편을 상기 실험예 1에 나타낸 방법과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 표 8에 나타냈다.
구분 실시예 3-1 실시예3-2 실시예 3-3 실시예 3-4
최대하중(kgf) 6.7 6.2 5.3 5.8
흡음률(α, 최고치) 0.34 0.66 0.50 0.65
상기 표 8에 나타낸 바와 같이, 실시예 3-1 ~ 3-4는 한 변의 길이(mm)를 달리하여 정사각형의 흡음부가 형성된 보드 부품으로서, 물성 측정 결과 볼록부의 면적 및 두께에 따라, 흡음률과 강성이 달라질 수 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 흡차음 보드 부품의 요구되는 물성의 특성에 따라, 금형의 흡음부 형상의 두께와 형상을 조절하여, 강성과 흡음성능을 조절할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 흡차음 보드 부품의 제조방법은 재활용 흡차음재를 소재로 사용하고, 이를 동일한 흡음부 형상을 갖는 예열금형 및 성형금형을 통해 2번 몰딩함으로써, 종래의 흡차음 보드 부품과 대비(부품 후면에 부직포를 제단 및 열융착하여 제조한 부품)하여 두배 이상의 두께는 갖는 흡음부를 형성할 수 있게 되어 우수한 흡음 성능을 갖는다. 나아가 이러한 2차 몰딩을 통해 흡음부의 구현함으로써 전면부에 발생할 수 있는 전사현상을 개선함으로써, 러기지 커버링, 패키지 트레이, 커버링 쉘프, 러기지 트림 등의 우수한 흡음 성능이 필요한 부품에 널리 적용될 수 있다.

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  6. (ⅰ) 천연섬유강화 흡차음재(a); 및 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물을 이용하여 제조한 재활용 흡차음재(b)를 2층 구조로 적층하는 제1 적층공정;
    (ⅱ) 적층 흡차음재를 예열금형으로 예열하는 예열공정;
    (ⅲ) 예열된 적층 흡차음재에 마감 부직포(c)로 적층하는 제2 적층공정; 및
    (ⅳ) 천연섬유강화 흡차음재(a), 재활용 흡차음재(b), 및 마감 부직포(c)가 적층된 구조의 소재를 성형금형으로 냉간성형(remolding)하여 부품에 흡음부를 형성시키는 성형공정;
    를 포함하되,
    상기 (ⅱ) 공정의 예열금형은 사각형, 오각형, 육각형 또는 이들의 변형 형상으로부터 선택된 격자 구조의 요철 형상의 흡음부 형상을 갖으며,
    상기 (ⅳ) 공정의 성형금형은 (ⅱ) 단계의 예열금형과 동일한 흡음부 형상이 도입된 것이고,
    상기 (ⅳ) 공정을 거쳐 얻은 부품은 1.6 ~ 2 mm의 기본 두께를 갖되, 3 ~ 5 mm 두께의 볼륨부를 포함하는 흡음부를 갖는 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
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  8. 제 6 항에 있어서, 상기 (ⅰ) 단계의 천연섬유강화 흡차음재(a)는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 40 ~ 50 중량%; 마 40 ~ 50 중량%; 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET) 0 ~ 20 중량%;를 혼합하여 카딩, 적층, 니들펀칭, 및 열롤러 공정을 포함하는 공정을 거쳐 흡차음재로 제조한 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 재활용 흡차음재(b)는 폐 시트를 분쇄하여 얻은 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물 40 ~ 60 중량%, 저융점(Low Melting point) 폴리에스테르계 섬유 10 ~ 20 중량%; 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 10 ~ 20 중량%; 마 10 ~ 20 중량%;를 혼합하여 카딩, 적층, 니들펀칭, 및 열롤러 공정을 포함하는 공정을 거쳐 흡차음재로 제조한 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 재활용 흡차음재(b)는 유리섬유 0 ~ 20 중량%를 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 폴리우레탄(Poly Urethane, PU) 폼 분쇄물은 3 mm 이하로 분쇄한 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 마는 황마(Jute), 아마(flax, Lien), 대마(Hemp), 또는 저마(ramie)인 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
  13. 제 6 항에 있어서, 상기 (ⅱ) 단계의 예열공정은 190 ~ 220℃ 온도에서 60 ~ 100 초 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
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  18. 제 6 항에 있어서, 상기 볼륨부는 사각형, 오각형 육각형 또는 이들의 변형 형상으로 흡음 역할을 하는 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
  19. 제 6 항에 있어서, 상기 (ⅳ) 단계의 냉간성형(remolding)은 10 ~ 20℃ 온도에서 60 ~ 100 초 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품의 제조방법.
  20. 제 6 항의 제조방법으로 제조된, 강성의 물성측정 값으로서 최대하중이 4.2 ~ 6.7kgf이고, 흡음률(α)이 0.33 ~ 0.66인 강성과 흡음성능이 우수한 흡차음 보드 부품.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 흡차음 보드 부품은 천연섬유강화 흡차음재(a)가 700 ~ 1,100 g/m2, 및 재활용 흡차음재(b) 700 ~ 1,600 g/m2, 및 마감 부직포(c) 250 ~ 450 g/m2을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡차음 보드 부품.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 재활용 흡차음재(b)는 천연섬유강화 흡차음재(a)의 상면 또는 하면에 적층되는 것을 특징으로 하는 흡차음 보드 부품.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 재활용 흡차음재(b)는 소음이 발생하는 방향으로 위치시키는 것을 특징으로 하는 흡차음 보드 부품.
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