KR101687606B1 - 폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법 - Google Patents

폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리에테르 폴리올 수지와 모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산을 우레탄 결합한 다음 여기에 무기 충진제를 골고루 분산시켜 도포할 수 있도록 액상의 폴리우레탄 차음재 조성물을 제작함으로써, 이 폴리우레탄 차음재 조성물을 흡음재 표면에 도포하는 방식을 통해 스크랩(Scrap) 없이 다양한 형태로 제작할 수 있을 뿐만 아니라 그 중량 대비 차음성능을 향상할 수 있게 한 폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 상기 폴리우레탄 차음재 조성물을 흡음재의 표면 전체에 도포할 수도 있으나, 차음성능이 요구되는 부분에 부분적으로 도포함으로써, 중량 즈가를 최소화하면서도 차음성능을 최대한 높일 수 있게 한 폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

Description

폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법{POLY URETHANE NOISE-PROOFING COMPOSITION AND THE METHOD FOR FABRICATING SOUND-ABSORBING-AND-INSULATING MATERIAL OF VEHICLE USING THE SAME}
본 발명은 폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법에 관한 것으로, 폴리에테르 폴리올 수지와 모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산을 미리 우레탄 결합한 다음, 여기에 무기 충진제를 첨가하여 골고루 분포시켜 도포하여 폴리우레탄 차음층을 형성함으로써, 차음성능의 향상·경량화·냄새 제거·가공성 및 유연성과 기계적 물성을 향상할 수 있게 한 것이다.
일반적으로 차량에는 엔진에서 발생한 소음이나 차량 외부에서 발생한 소음 등이 실내로 전달되는 것을 차단하기 위해 엔진룸과 트렁크 실내 바닥 등에 흡·차음재를 장착한다. 이러한 흡·차음재는 통상 흡음 기능을 갖는 시트와 차음 시트를 갖는 시트를 별도로 제작하거나 일체로 제작하여 차량에 장착한다. 이때, 사용하는 차음 재질로는, 특허문헌 1 내지 특허문헌 4와 같이, PVC(Poly Vinyl Chloride)· NR(Nature Rubber)· EVA(Ethylene Vynyl Acetate) 등을 주로 사용한다.
하지만, PVC는 시트 형태로 제작할 때 프레스 성형에 어려움이 있어 정확한 형상 자유도가 없고 스크랩(Scrap)이 많이 생기고, 리사이클 규제로 현재는 차음재로의 사용이 줄고 있다. NR은 고가이나, 비용 대비 소음 차단 효과가 좋지 않고, 특히 연비와 관련이 있는 중량이 많이 나가는 문제가 있다. EVA는 다른 차음 재질 중에서 양호하나, 더욱 향상된 차음성능 및 비용의 절감·경량화·우수한 가공성 등이 요구된다.
따라서, 이러한 기존 차음재와 달리 자체 중량 대비 차음성능을 향상할 수 있는 차음재 개발이 요구된다.
한국등록특허 제0316014호(등록일 : 2001.11.15) 한국등록특허 제0598520호(등록일 : 2006.07.03) 한국공개특허 제10-2009-0062024호(공개일 : 2009.06.17) 한국등록특허 제1317818호(등록일 : 2013.10.07)
본 발명은 이러한 점을 고려하여 발명한 것으로, 폴리에테르 폴리올 수지와 모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산을 우레탄 결합한 다음 여기에 무기 충진제를 골고루 분산시켜 도포할 수 있도록 액상의 폴리우레탄 차음재 조성물을 제작함으로써, 이 폴리우레탄 차음재 조성물을 흡음재 표면에 도포하는 방식을 통해 스크랩(Scrap) 없이 다양한 형태로 제작할 수 있을 뿐만 아니라 그 중량 대비 차음성능을 향상할 수 있게 한 폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 상기 폴리우레탄 차음재 조성물을 흡음재의 표면 전체에 도포할 수도 있으나, 차음성능이 요구되는 부분에 부분적으로 도포함으로써, 중량 증가를 최소화하면서도 차음성능을 최대한 높일 수 있게 한 폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물은, 폴리에테르 폴리올 수지 15~30중량%·모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산(Modified Methylene diphenyl diisocyanate) 10~25중량%· 무기 충진제 55~75중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 무기 충진제는, 황산바륨(BaSO4)·탄산칼슘(CaCO3)·운모(Mica) 중에서 적어도 하나이거나, 또는 황산바륨(BaSO4)과 탄산칼슘(CaCO3)을 1:99~99:1로 혼합한 것을 특징으로 한다. 이때의 상기 차음재 조성물은 비중이 1.0~2.0인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법은, 제1 흡음층(10) 표면에, 상술한 폴리우레탄 차음재 조성물을 분사 도포하여 제1 차음층(20)을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 차음층(20) 위에 제2 흡음층(30)을 더 적층하여 구성한 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 제1 차음층(20)과 제2 흡음층(30) 사이에 제2 차음층(40)이 더 갖춰진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 흡·차음재의 제조방법은, 상기 제1 차음층(20)은, 폴리에테르 폴리올 수지·모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산·무기 충진제가 각각 다음의 표에 따르되,
Figure 112014063567253-pat00001
폴리에테르 폴리올 수지와 폴리프로필렌 글리콜을 반응시킨 모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산을 상기 온도· 압력· 점도 조건에서 우레탄 결합한 다음, 무기 충진제를 첨가하여 분사 도포하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2 흡음층(30)은 하드 PET이고, 상기 제2 차음층(40)은 TPE 시트 또는 헤비 레이어인 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 상기 제1 차음층(20)은 상기 제1 흡음층(10)의 표면 전체의 70~100%에 대하여 0.5~3.0㎜의 두께로 도포하는 것을 특징으로 하는 한다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물 및 이를 이용한 차량용 흡·차음재의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 폴리우레탄 차음재 조성물을 흡음재에 도포하여 차음층을 형성함으로써, 가벼우면서도 차음성능을 향상할 수 있고, 특히 이처럼 도포 방식을 통해 차음층을 형성하므로 가공성과 유연성과 더불어 기계적 물성을 향상할 수 있다.
(2) 특히, 이 폴리우레탄 차음재는 흡음층 전체에 대하여 도포할 수도 있으나, 흡음재 전체 표면 중에서 차음 효과가 떨어지는 흡음층 일부에 대해서만 도포를 통해 차음성능을 최대한 향상할 수 있으므로 차음성능 대비 흡·차음재의 중량 증가를 최소화할 수 있다.
(3) 이처럼, 본 발명은 폴리우레탄 차음재 조성물을 도포하는 방식으로 차음층을 형성하므로 불필요한 부분에 도포할 우려가 없어 스크랩(Scrap)이 발생할 우려가 없고, 다양한 형태로 도포하여 제작할 수 있으므로 형태 자유도를 높일 수 있다. 따라서, 가공성과 유연성 그리고 기계적 물성을 향상할 수 있다.
(4) 무용제 타입으로 기존의 에틸렌 비닐 아세테이트를 기재로서 사용한 종래 차음재 조성물에서 생기는 냄새 문제를 해결할 수 있다,
도 1은 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물을 흡음재에 분사 도포하여 제작한 실시예 1의 흡·차음재 단면을 보여주기 위한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물을 흡음재에 분사 도포하여 제작한 실시예 2의 흡·차음재 단면을 보여주기 위한 단면도.
도 3 내지 도 5는 실제 차량에 본 발명에 따른 실시예 2와 비교예를 장착하여 속도(rpm)에 따른 명료도 지수를 측정한 결과로서, 도 3은 운전석에서 측정한 명료도 지수를, 도 4는 조수석에서 측정한 명료도 지수를, 도 5는 뒷좌석 중앙에서 측정한 명료도 지수.
도 6은 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물을 흡음재에 분사 도포하여 제작한 실시예 3의 흡·차음재 단면을 보여주기 위한 단면도.
도 7 내지 도 9는 실제 차량에 본 발명에 따른 실시예 3과 비교예를 장착하여 3단 급가속할 때의 명료도 지수를 측정한 결과로서, 도 7은 운전석에서 측정한 명료도 지수를, 도 8은 조수석에서 측정한 명료도 지수를, 도 9는 뒷좌석 중앙에서 측정한 명료도 지수.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
[폴리우레탄 차음재 조성물]
본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물은, 폴리에테르 폴리올 수지 15~30중량%·모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산(Modified Methylene diphenyl diisocyanate) 10~25중량%· 무기 충진제 55~75중량%로 이루어진다.
특히, 본 발명은 폴리에테르 폴리올 수지와 모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산을 미리 정해진 온도와 압력 조건에서 우레탄 결합하게 한 다음 무기질 충진제를 균일하게 혼합하여 분사 도포함에 따라 조밀한 도포막(차음층)을 형성할 수 있게 한 것이다.
이에 대하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 주 바인더로 분사에 적합한 폴리에테르 폴리올과, 모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산을 사용한다. 특히, 폴리에테르 폴리올 수지는 RIM(Reaction Injection Molding)과 분사(Spray Process)에 적합한 분자량(Molecular Weight)과 OHV(Hydroxyl Value) 그리고 관능기(Functional Group)를 가진 것으로 알려졌다.
모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산은 기계적 강도가 우수하며 빠른 반응성으로 분무용에 적합한 아이소사이안산 함량(NCO%)을 가지며, 아이소사이안산 인덱스를 가진 소량의 폴리프로필렌 글리콜을 반응시킨 프리폴리머 타입을 사용한다.
무기 충진제로는 황산바륨(BaSO4)·탄산칼슘(CaCO3)·운모(Mica) 등을 사용할 수 있으며, 이들을 하나씩 사용하거나 적어도 2개를 혼합하여 사용한다. 예를 들어, 상기 무기 충진제는 황산바륨(BaSO4)과 탄산칼슘(CaCO3)을 1:99~99:1로 혼합 하여 사용할 수 있다.
이러한 폴리우레탄 차음재 조성물은 흡음재 표면 등에 분사 도포하여 차음층을 형성하는 데, 이러한 차음층의 형성은 본 발명에 따른 흡·차음재의 제조방법에서 상세하게 설명한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 폴리우레탄 차음재 조성물은 그 비중이 1.0~2.0로 제작하여 사용하는 것이 바람직하다. 이는 본 발명에 따른 흡·차음재의 중량 증가를 최소화하여 연비를 향상하면서도 차음성능을 향상할 수 있게 하기 위함이다.
[흡· 차음재의 실시예 1]
본 발명의 실시예 1에 따른 흡·차음재(100)는, 제1 흡음층(10)의 표면에 본 발명에 따른 상술한 폴리우레탄 차음재 조성물을 분사 도포하여 제1 차음층(20)을 형성한 것이다.
여기서, 상기 제1 흡음층(10)은 흡음성능을 가진 재질이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 예시적으로 본 발명의 바람직한 실시예에서는 폴리우레탄 폼이나 하드 PET(polyethylene terephthalate)를 사용할 수 있다.
한편, 제1 차음층(20)은 상술한 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물의 조성에 따르며, 제1 흡음층(10)에 쉽게 분사할 수 있도록 아래의 [표 1]과 같은 조건에 따라 혼합하여 필러(무기 충진제)가 골고루 균일하게 분포될 수 있게 한다. 여기서, 폴리에테르 폴리올 수지·모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산·무기 충진제의 함량은 상술한 바와 같이, "폴리우레탄 차음재 조성물"에서 이미 설명하였으므로, [표 1]에서는 이러한 조성비 이외의 균일한 분포와 도포를 위한 조건을 보여준다.

분사량

100g/s

무기 충진제의 입자 크기

40~45㎛


압력

폴리에테르 폴리올 수지

160~200bar

모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산

180~240bar


온도

폴리에테르 폴리올 수지

60~70℃

모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산

35~45℃


점도

폴리에테르 폴리올 수지

1215MPa.s

모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산

470MPa.s

1) 분사량 : 차음층(20)을 형성하기 위한 본 발명에 따른 차음재 조성액의 분사량임.

2) 무기 충진제는 황산바륨(BaSO4)임.

3) 점도는 25℃에서 측정한 것임
특히, 본 발명에 따른 제1 차음층(20)은, 폴리에테르 폴리올 수지·모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산을 상기 온도· 압력· 점도 조건에서 우레탄 결합한 다음, 여기에 무기 충진제를 첨가함으로써 이 무기 충진제를 균일하게 분산시켜 조성물 원액의 분산과 도포 작업이 쉽게 이루어질 수 있게 한다.
따라서, 본 발명에 따른 흡·차음재(100)는 제1 흡음층(10)을 통해 기존과 같이 흡음성능을 얻고, 동시에 제1 차음층(20)을 통해 차음성능을 얻을 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 제1 차음층(20)은 도포 방식으로 형성하므로 흡음층(10)의 형상에 상관없이 원하는 위치에 도포하여 층을 형성할 수 있어 형성 자유도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 차음층(20)은 제1 흡음층(10)의 표면 전체의 70~100%에 도포함으로써, 그 중량 증가를 최소화하면서도 차음 효과를 높일 수 있다. 여기서, 차음층을 형성하는 부분은 본 발명에 따른 흡·차음재(100)를 실제 차량에 장착하였을 때 실제 차음 테스트를 통해 차음이 필요한 부분을 확인한 다음, 이 부분에 대해서만 차음층을 형성한다.
마지막으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 차음층(20)은, 그 두께를 0.5~3.0㎜로 도포함으로써, 이처럼 부분적인 도포와 더불어 중량 증가를 최소화하면서도 차음성능을 향상할 수 있다.
[흡· 차음재의 실시예 2]
본 발명의 실시예 2에 따른 흡·차음재(100')는, 실시예 1과 비교할 때, 도 2와 같이 제1 차음층(20) 위에 제2 흡음층(30)을 더 구성한 것이다.
여기서, 제2 흡음층(30)은 상술한 제1 흡음층(10)과 마찬가지로, 흡음 성능을 가진 재질이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 예시적으로 폴리우레탄 폼과 하드 PET를 사용할 수 있다.
또한, 실시예 2에서, 상기 제1 흡음층(10)과 제2 흡음층(30)은 같은 재질을 채택할 수도 있고, 다른 재질을 채택할 수도 있다.
( 실시예 2에 따른 흡· 차음재의 실차 테스트)
이하, 본 발명에 따른 실시예와 비교예에 따른 흡·차음재를 실제 차량에 장착한 상태에서 명료도 지수(AI:Articulation Index)를 측정한 결과를 통해 그 성능을 비교하면 다음과 같다. 여기서, 명료도 지수(AI)는 대화와 환경 소음의 비율인 신호대 잡음의 비율로서 0%이면 대화할 수 없는 상태이고 100%이면 완벽한 대화가 가능한 상태를 의미한다.
이러한 명료도 지수는, 차량(포르테 5-DOOR GSL MPI 2.0 / 6AT) 내에 3개소의 마이크로폰을 장착하고, 실차 상태에서 속도(rpm) 변화에 따라 측정한 값이다. 그리고, 세 개의 마이크로폰은 각각 운전석과 조수석의 앉은 탑승자의 머리 부분과 뒷좌석 중간 부분에 설치하였다.
그리고, 명료도 지수에 이용한 실시예와 비교예의 샘플은 다음의 [표 2]와 같다.


구분

사양


중량

제2흡음층

제1 차음층

제1 흡음층

비교예


하드 PET(800g/㎡)

TPE(1T)


폴리우레탄 폼(d:100g/㎡)

3.9㎏

실시예

분무PU(0.2~0.3T)

2.8㎏

1) 실시예의 분무 PU는 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물로 분사 도포한 차음층임.
실차 테스트 결과는 도 3 내지 도 5와 같다. 도 3은 운전석에서 측정한 명료도 지수를, 도 4는 조수석에서 측정한 명료도 지수를, 도 5는 뒷좌석 중앙에서 측정한 명료도 지수를 각각 나타낸다.
도 3 내지 도 5와 같이, 조수석에서 명료도 지수가 다소 떨어지기는 하나 붉은 선으로 표시한 실시예가 검은 선으로 표시한 비교예의 명료도 지수보다 높음을 알 수 있다.
이는 실시예와 비교예의 구성에서 흡음층을 같게 구성하고 그 사이의 차음층을 서로 다르게 구성한 데 기인하고 있는 것이라 할 것이다. 특히, 실시예의 경우 그 중량에서도 비교예와 달리 경량으로 이루어진 것을 알 수 있다.
따라서, 실시예 2의 경우 비교예와 비교할 때 그 중량 증가를 최소화하면서도 차음성능을 향상함을 알 수 있다. 결국, 대화 명료도 지수(AI)에서 실시예의 경우 400g의 중량 추가로서 비교예와 비교할 때 NVH 성능에서 중량대비 성능이 우수하게 측정된 것이다(실제 차량에 적용하여 측정한 AI는 최대 1.76% 향상된 것을 알 수 있다).
[흡· 차음재의 실시예 3]
본 발명의 실시예 3에 따른 흡·차음재(100")는, 실시예 2와 비교할 때, 도 6과 같이 제1 차음층(20)과 제2 흡음층(30) 사이에 제2 차음층(40)을 더 구성한 것이다. 여기서, 실시예 2와 같은 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제2 차음층(40)으로는 TPE 시트 또는 헤비 레이어를 이용할 수 있다.
이에 실시예 3에 따른 흡·차음재(100")는, 2개 층으로 구성한 차음 층을 통해 차음성능을 더욱 향상할 수 있다.
( 실시예 3에 따른 흡· 차음재의 실차 테스트)
이하, 본 발명에 따른 실시예와 비교예에 따른 흡·차음재를 실제 차량에 장착한 상태에서 명료도 지수(AI:Articulation Index)를 측정한 결과를 통해 그 성능을 비교하면 다음과 같다.
이러한 명료도 지수는, 차량(VG (GSL)) 내에 3개소의 마이크로폰을 장착하고, 실차 상태에서 도로를 주행하면서 3단 급가속하여 그 변화를 측정한 값이다. 그리고, 세 개의 마이크로폰은 운전석과 조수석의 앉은 탑승자의 머리 부분과 뒷좌석 중간 부분에 각각 설치하였다.
그리고, 명료도 지수에 이용한 실시예와 비교예의 샘플은 다음의 [표 3]와 같다.


구분

사양


중량

제2 흡음층

제2 차음층

제1 차음층

제1 흡음층

비교예


하드 PET(1,200g/㎡)


TPE (1.5T)

×


폴리우레탄 폼
(d:100g/㎡)

5.9㎏

실시예

부분 차음(d:102g/㎡)

6.7㎏

1) 실시예의 부분 차음(제1 차음층)은 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물을 제1 흡음층에 대하여 부분적으로 도포한 것임.
실차 테스트 결과는 도 7 내지 도 9와 같다. 도 7은 운전석에서 측정한 명료도 지수를, 도 8은 조수석에서 측정한 명료도 지수를, 도 9는 뒷좌석 중앙에서 측정한 명료도 지수를 각각 나타낸다.
도 7 내지 도 9와 같이, 붉은 선으로 표시한 실시예가 검은 선으로 표시한 비교예의 명료도 지수보다 높음을 알 수 있다. 이는 제2 차음층을 통해 한 번 더 차음한 결과라고 할 수 있다. 또한, 실시예의 경우 그 중량에 있어서도 비교예보다 조금 무거워졌으나 차음성능에서 우수한 것을 확인할 수 있다.
따라서, 실시예 3의 경우, 차음에 취약한 부분에 대하여 본 발명에 따른 폴리우레탄 차음재 조성물을 차음이 필요한 부분에 부분적으로 도포하여 차음층을 형성함으로써, 그 중량 증가를 최소화하면서도 차음성능을 향상함을 알 수 있다.
10 : 제1 흡음층
20 : 제1 차음층
30 : 제2 흡음층
40 : 제2 차음층
100, 100', 100" : 흡·차음재

Claims (10)

  1. 폴리에테르 폴리올 수지 15~30중량%·모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산(Modified Methylene diphenyl diisocyanate) 10~25중량%· 무기 충진제 55~75중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 분사 도포용 폴리우레탄 차음재 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기 충진제는, 황산바륨(BaSO4)·탄산칼슘(CaCO3)·운모(Mica) 중에서 적어도 하나이거나, 또는 황산바륨(BaSO4)과 탄산칼슘(CaCO3)을 1:99~99:1로 혼합한 것을 특징으로 하는 분사 도포용 폴리우레탄 차음재 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 차음재 조성물은 비중이 1.0~2.0인 것을 특징으로 하는 분사 도포용 폴리우레탄 차음재 조성물.
  4. 제1 흡음층(10) 표면에, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 의한 폴리우레탄 차음재 조성물을 분사 도포하여 제1 차음층(20)을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 흡·차음재의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 차음층(20) 위에 제2 흡음층(30)을 더 적층하여 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 흡·차음재의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 차음층(20)과 제2 흡음층(30) 사이에 제2 차음층(40)이 더 갖춰진 것을 특징으로 하는 차량용 흡·차음재의 제조방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 차음층(20)은, 폴리에테르 폴리올 수지·모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산·무기 충진제가 각각 다음의 표에 따르되,
    Figure 112016078541871-pat00002

    폴리에테르 폴리올 수지와 폴리프로필렌 글리콜을 반응시킨 모디파이드 메틸렌 비스페닐 아이소사이안산을 상기 온도· 압력· 점도 조건에서 우레탄 결합한 다음, 무기 충진제를 첨가하여 분사 도포하는 것을 특징으로 하는 차량용 흡·차음재의 제조방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 흡음층(10)과 제2 흡음층(30)은 각각 폴리우레탄 폼 또는 하드 PET로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 흡·차음재의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 차음층(40)은 TPE 시트 또는 헤비 레이어인 것을 특징으로 하는 차량용 흡·차음재의 제조방법.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제1 차음층(20)은 상기 제1 흡음층(10)의 표면 전체의 70~100%에 대하여 0.5~3.0㎜의 두께로 도포하는 것을 특징으로 하는 차량용 흡·차음재의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101974283B1 (ko) 2017-10-19 2019-04-30 서울시립대학교 산학협력단 폴리우레탄 조성물, 이를 포함하는 흡음재 및 폴리우레탄 폼의 제조방법
CN107759767A (zh) * 2017-10-24 2018-03-06 烟台正海合泰科技股份有限公司 一种专门用于汽车内饰吸音的聚氨酯泡沫组合料
EP3683043A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-22 Autoneum Management AG Sandwich panel for a car able to carry a load
CN110588535A (zh) * 2019-09-29 2019-12-20 重庆千能实业有限公司 一种安装在汽车前壁板的隔音结构
JP2023524606A (ja) * 2019-12-18 2023-06-13 株式会社Howa ウレタン樹脂からなる遮音層を備えた防音体及びその遮音層のウレタン樹脂用原料の塗布による製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204905B1 (ko) * 2012-02-21 2012-11-26 주식회사 유한인터텍 무용제 우레탄형 바인더를 이용한 플로킹 인공피혁 제조방법 및 이를 이용한 가공품
KR101270024B1 (ko) * 2013-02-19 2013-05-31 정동근 소음진동 차단용 방진도료 조성물

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9910175A (pt) * 1998-05-04 2001-01-09 Huntsman Ici Chem Llc Composição de poliol com carga, e, poliuretano com carga
KR100316014B1 (ko) 1999-03-02 2001-12-22 이봉직 자동차용 차음바닥재 및 그 제조방법
JP5129430B2 (ja) * 2004-12-17 2013-01-30 住化バイエルウレタン株式会社 ポリウレタンフォーム成形品の製造方法
KR100598520B1 (ko) 2005-02-02 2006-07-10 기아자동차주식회사 차량용 흡차음부재 및 그 제조방법
KR20090062024A (ko) 2007-12-12 2009-06-17 지엠대우오토앤테크놀로지주식회사 겹층 소재 폼을 구비한 엔진 커버
KR101317818B1 (ko) 2012-01-05 2013-10-15 (주)대한솔루션 흡음성능이 개선된 자동차용 대쉬 인너 인슐레이터

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204905B1 (ko) * 2012-02-21 2012-11-26 주식회사 유한인터텍 무용제 우레탄형 바인더를 이용한 플로킹 인공피혁 제조방법 및 이를 이용한 가공품
KR101270024B1 (ko) * 2013-02-19 2013-05-31 정동근 소음진동 차단용 방진도료 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200115850A (ko) 2019-03-28 2020-10-08 (주)대한솔루션 자동차용 인슐레이션

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