KR102145724B1 - 자동차용 흡차음재 조성물 및 흡차음 매트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 실내 소음을 감소시키기 위한 흡차음재 조성물 및 흡차음 매트에 관한 것으로서, 상세하게는 우수한 성형성을 가지며, 흡음과 차음 성능을 동시에 구현할 수 있는 자동차용 흡차음재 조성물 및 흡차음 매트에 관한 것이다.

Description

자동차용 흡차음재 조성물 및 흡차음 매트{SOUND INSULATION AND SOUND ABSORPTION COMPOSITION FOR AUTOMOBILE}

본 발명은 차량의 실내 소음을 감소시키기 위한 흡차음재 조성물 및 흡차음 매트에 관한 것으로서, 상세하게는 우수한 성형성을 가지며, 흡음과 차음 성능을 동시에 구현할 수 있는 자동차용 흡차음재 조성물 및 흡차음 매트에 관한 것이다.

자동차 주행 시 발생하는 소음은 엔진 소음, 풍절음, 타이어를 통해 전해지는 노면 소음 및 트렁크를 통해 유입되는 배기음 등이 있으며, 자동차용 차음재는 상기 소음이 차량의 실내로 침투되는 것을 방지함으로써 자동차 성능 저하를 막아주며, 소음으로 인한 운전자의 스트레스를 감소시켜 안전운전을 가능하게 한다.

최근 자동차 엔진의 성능 개선으로 인하여 엔진 소음은 감소하였으나, 자동차의 구조적인 측면에서 노면의 소음을 차단하는 것이 취약하여, 우수한 차음 성능을 갖는 자동차용 차음재의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.

또한, 주행 시 발생하는 소음 외 엔진의 진동 및 소음 진동은 운전자에게 불쾌한 감각이나 피로감을 줄 수 있으므로, 소리 에너지를 흡수하거나 감소시키는 흡음재를 이용하여 진동을 차단시킬 수 있다.

일반적으로 자동차용 흡차음재는 자동차 플로어 패널 및 트렁크 룸의 바닥 등에 장착되는 자동차용 매트에 사용되며, 상기 자동차용 매트는 주행 시 발생되는 소음 및 진동을 차단하고, 자동차 내부의 오염을 막아주는 효과를 가진다.

종래 자동차용 흡차음 매트는 고중량의 차음재를 포함하는 차음층을 매트의 원단에 코팅하여 제조되며, 구체적으로 상기 차음층은 성형성을 갖는 제 1 차음층과 차음 성능을 갖는 제 2 차음층이 적층된 구조를 가진다.

그러나, 상기 두 차음층의 제조 및 코팅 공정으로 인해 원료 및 공정비용이 상승하고 작업성이 저하되며, 차음능 향상을 위한 고중량의 차음재가 첨가됨에 따라 중량이 증가하여 자동차의 연비가 저하되고 흡음 성능은 비교적 낮은 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 10-0598520호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 종래 차음층의 제조 및 코팅 공정 없이 흡차음재를 제조할 수 있는 자동차용 흡차음재 조성물로서, 공정편리성 및 우수한 성형성을 가지는 자동차용 흡차음재 조성물 및 흡차음 매트를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 더욱 상세한 목적은, 자동차 소재로서 요구되는 낮은 중량을 가지며, 우수한 차음능 및 흡음능을 나타내는 자동차용 흡차음재 조성물 및 흡차음 매트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 흡차음재 조성물로서, 우수한 성형성 및 흡차음능을 가지는 자동차용 흡차음재 조성물에 관한 것이다.

구체적으로 본 발명의 일 양태는, 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 및 폴리에틸렌을 포함하는 매트릭스 수지(A), 에어로젤(B), 발포제(C) 및 무기 충전제(D)를 포함하는 자동차용 흡차음재 조성물이다.

본 발명의 또 다른 양태는, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 및 폴리에틸렌을 포함하는 매트릭스 수지(E), 에어로젤(B), 발포제(C) 및 무기 충전제(D)를 포함하는 자동차용 흡차음재 조성물이다.

본 발명의 또 다른 양태는, 상기 자동차용 흡차음재 조성물을 압출시켜 제조되는 자동차용 흡차음 매트이다.

본 발명에 의한 자동차용 흡차음재 조성물은 종래 흡음층과 차음층의 제조 후 성형성을 부여하는 수지와 적층시키는 공정 등의 복잡한 제조단계를 거치지 않고, 단일공정으로 흡차음재의 제조가 가능함으로써 공정편리성을 향상시키는 장점이 있다.

또한 본 발명은 성형성이 우수하고, 흡음과 차음 성능을 동시에 구현함으로써 소음진동 성능을 증대시킬 수 있으며, 저중량의 자동차용 흡차음재를 제공할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 흡차음 매트의 육안사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 흡차음 매트의 단면 및 도식도이다.

이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.

또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 상기 흡차음재 조성물은 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 및 폴리에틸렌을 포함하는 매트릭스 수지(A) 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 및 폴리에틸렌을 포함하는 매트릭스 수지(E) 100 중량부,

(B) 에어로젤 1 ~ 10 중량부,

(C) 발포제 0.1 ~ 5 중량부 및

(D) 무기 충전제 50 ~ 200 중량부

를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스 수지는 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 10 ~ 100 중량부로 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 상기 무기 충전제는 탄산칼슘, 황산바륨, 탈크, 운모, 실리카 및 점토에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에틸렌은 ASTM D 1238에 따라 190℃, 2.16 kg에서 측정된 용융흐름지수가 5 ~ 30 g/10 min인 것일 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 상기 발포제는 분해 가스량이 100 ~ 400 ml/g인 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 상기 자동차용 흡차음재 조성물을 압출시켜 제조되는 자동차용 흡차음 매트이다.

본 발명의 일 양태에서, 상기 자동차용 흡차음 매트는 ASTM E 1050에 따라 측정된 투과손실의 평균값이 20 dB 이상인 것일 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 상기 자동차용 흡차음 매트는 KS F 2814-2에 따라 측정된 흡음율이 0.08% 이상인 것일 수 있다.

이하는 본 발명의 자동차용 흡차음 매트 조성물에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명은 자동차용 흡차음재 조성물로서, 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 및 폴리에틸렌을 포함하는 매트릭스 수지(A), 에어로젤(B), 발포제(C) 및 무기 충전제(D)를 포함하는데 특징이 있다.

본 발명의 일 양태로, 상기 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌과 C₃ 내지 C₁₈의 α-올레핀 공단량체가 중합된 공중합체로서, 상기 α-올레핀 공단량체는 1-프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐 및 1-옥텐에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머는 하기 화학식 1의 구조를 가질 수 있다.

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서 n, m은 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이고, x는 2 내지 50의 정수이다.)

상기 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머는 제조단가가 저렴하고 비중이 낮으며, 흡차음재 조성물의 우수한 기계적 물성, 성형 가공성 및 탄성을 부여하는 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 및 폴리에틸렌을 포함하는 매트릭스 수지(E), 에어로젤(B), 발포제(C) 및 무기 충전제(D)를 포함하는 자동차용 흡차음재 조성물이다.

상기 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 하기 화학식 2의 구조를 가질 수 있다.

[화학식 2]

(상기 화학식 2에서 n, m은 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이고, x는 2 내지 50의 정수이다.)

상기 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 폴리부틸렌테레프탈레이트와 폴리테트라메틸렌글리콜의 용융 축중합에 의해 제조되는 것일 수 있으며, 중합 방법 및 분자량은 특별히 제한되지 않는다. 상기 공중합체는 흡차음재 조성물의 우수한 성형 가공성 및 탄성을 부여하는 효과가 있으며, 더욱 구체적으로, 비중이 낮고 인장강도 등의 기계적 물성 및 내열성이 뛰어나 자동차 내장재로서 우수한 물성을 부여할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 양태로, 상기 폴리에틸렌은 ASTM D 1238에 따라 190℃, 2.16 kg에서 측정된 용융흐름지수가 5 ~ 30 g/10 min인 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 10 ~ 25 g/10 min인 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 범위의 폴리에틸렌을 포함하는 매트릭스 수지는 자동차용 매트 등의 성형품으로 제조 시, 흡차음재 조성물로서 우수한 성형성을 부여할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 양태로, 상기 매트릭스 수지는 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 10 ~ 100 중량부로 포함하는 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 20 ~ 40 중량부로 포함하는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위를 포함하는 매트릭스 수지는 우수한 성형성을 나타내며 경량화에 효과적이고, 후술하는 흡차음재 조성물과 혼합하여 제조되는 자동차용 흡차음재의 차음성을 유지시키고, 흡음성을 현저히 향상시키는 효과를 나타낸다.

즉, 자동차용 흡차음재 조성물로서 상기 범위의 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하는 매트릭스 수지는 성형성이 우수하여 자동차용 매트, 필름 등의 내장재로의 제조가 용이하며, 기계적 물성 및 내열성이 뛰어난 동시에 비중은 낮아 자동차의 경량화에 효과적이며, 흡차음능을 향상시키는 장점이 있다.

본 발명의 일 양태로, 상기 에어로젤은 실리카 전구체 용액을 졸-겔 중합반응하여 제조되는 다공성 물질로서, 내부가 그물형의 미세 구조로 되어 있고 2 내지 20 nm 정도의 에어로젤 입자가 결합한 클러스터 구조를 가지고 있다. 상기 클러스터에 의해 형성되는 골격 사이에는 100 nm 이하의 세공이 존재하여 높은 기공율을 가짐으로써 흡음 효과를 부여하고, 중량이 가벼운 특성을 나타낸다. 상기 에어로젤로서 실리카를 주성분으로 하는 실리카 에어로젤 및 메틸기 등이 도입된 유무기 하이브리드 에어로젤을 사용할 수 있으며, 예를 들면 알이엠텍의 에어로젤 파우더 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

아울러, 상기 에어로젤은 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하는 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 1 ~ 10 중량부 포함되는 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 4 ~ 8 중량부 포함되는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위의 에어로젤을 포함하는 자동차용 흡차음재 조성물은 성형성을 유지시키면서 공기에 대한 흡음성을 현저히 향상시키는 효과를 나타낼 수 있다.

본 발명의 일 양태로, 상기 발포제는 매트릭스 수지와 배합되어 다공성의 발포체를 제조하기 위한 첨가제로서, 예를 들면 아조계, 우레아계, 탄산염계, 히드라지드계, 카바지드계, 니트릴계 및 아민계로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 발포제로서 가장 좋게는 범용적으로 사용되는 아조디카르보아마이드를 사용할 수 있으며, 상기 발포제를 포함하는 자동차용 흡차음재 조성물은 질소 가스의 발생이 용이하여 발포체의 제조공정 편리성을 가지며, 독성이 없고, 흡음 효과를 부여하는 장점이 있다.

아울러, 상기 발포제는 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하는 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 5 중량부 포함되는 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 1 ~ 3 중량부 포함되는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위의 발포제를 사용하여 제조되는 자동차용 흡차음 조성물은 미발포 및 과발포 등으로 인한 성형품의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 주행 시 발생하는 소리 에너지를 현저히 저감시킴으로써 현저히 우수한 흡음능을 구현할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 양태로, 상기 발포제는 분해 가스량이 100 ~ 400 ml/g인 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 200 ~ 300 ml/g인 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 발포제는 매트릭스 수지 내 폴리에틸렌을 발포하여 흡음효율을 확보하는 효과를 나타낼 수 있으며, 상기 범위의 분해 가스량 및 함량의 발포제를 포함하는 자동차용 흡차음재 조성물은 우수한 성형성을 유지하면서, 상기 에어로겔과 혼합하여 제조됨으로써 흡음율을 현저히 상승시켜 뛰어난 흡음효과를 나타낼 수 있다.

본 발명의 일 양태로, 상기 무기 충전제는 차음효과를 부여하는 흡차음재로서 통상적인 무기 충전제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 칼슘 카보네이트, 카올린, 운모, 실리카, 쵸크, 미세 백운암, 미세 석영, 탈크, 점토, 바륨 설페이트, 산화철, 이산화티타늄, 유리 분말, 마그네슘 카보네이트, 알루미늄 하이드록사이드, 벤토나이트, 화산재, 규조토, 카본 블랙 및 흑연에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물 있 수 있다. 더욱 좋게는 입경 1 ~ 5 마이크로의 탄산칼슘, 황산바륨, 탈크, 운모, 실리카 및 점토에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

아울러, 상기 무기 충전제는 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하는 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 50 ~ 200 중량부 포함되는 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 80 ~ 150 중량부 포함되는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위의 입경 및 혼합비를 가지는 무기 충전제를 포함하는 자동차용 흡차음재 조성물은 차음성이 향상되는 효과를 나타낼 수 있다.

즉, 자동차용 흡차음재 조성물로서 상기 에어로젤, 발포제 및 무기 충전제를 포함함으로써 현저히 향상된 흡음능과 차음능을 동시에 나타내며, 자동차 내장재로 적용 시 종래 흡차음재와 비교하여 낮은 중량을 가짐으로써 자동차의 연비를 상승시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 양태로, 상기 자동차용 흡차음 매트 조성물은 산화방지제 및 분산제를 더 포함하는 것일 수 있으며, 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부 포함되는 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 0.5 ~ 5 중량부 포함되는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 산화방지제는 고온 성형 시 상기 매트릭스 수지의 변성을 방지하는 효과를 부여할 수 있으며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않으나, 구체적으로 예를 들면, 힌더드 페놀계, 방향족 아민계, 힌더드 아민계, 설파이드계 및 유기 인산계 산화방지제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 더욱 좋게는 상기 힌더드 페놀계 산화방지제로서 N,N`-프로판-1,3-디비스(3-3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온아미드, N,N`-헥사메틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로시안아마이드) 등을 사용할 수 있다.

상기 분산제는 자동차용 흡차음재 조성물끼리 응집되는 현상을 방지하고 균일하게 분산시키는 효과를 부여할 수 있으며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않으며, 구체적으로 예를 들면, 금속 함유 분산제로서 스테아르산아연 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는, 상기 자동차용 흡차음재 조성물을 압출시켜 제조되는 자동차용 흡차음 매트이다. 즉, 상기 자동차용 흡차음재 조성물을 이루는 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하는 매트릭스 수지, 에어로젤, 발포제 및 무기 충전제를 혼합하여 압출기로 용융압출하여 자동차용 흡차음 매트를 제조할 수 있다.

구체적으로, 자동차용 흡차음재 조성물을 상기의 함량으로 배합하여 텀블러 믹서, 블랜딩 머신 등 공지의 혼합방법으로 균일하게 혼합한다. 이 후, 혼합된 조성물을 이축 압출기에 투입하여 80 ~ 300℃, 더욱 좋게는 150 ~ 250℃에서 용융압출하여 수지를 제조할 수 있으나, 상기 방법으로 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 양태에서 상기 자동차용 흡차음 매트는 용도에 따라서 방수, 절연, 미끄럼방지 및 쿠션 기능을 부여하기 위한 필름 등을 적층하여 다양한 기능을 더욱 포함하는 자동차용 매트를 제조 할 수 있으며, 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이 섬유, 라텍스, 기포지 및 폴리우레탄폼 등의 매트 소재와 적층하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

나아가, 본 발명의 일 양태에서 상기 자동차용 흡차음재 조성물은 자동차용 흡차음 매트뿐만 아니라, 자동차의 내장재로서 외부 소음이 내부로 유입되는 곳에 다양한 형태로 사용될 수 있다.

본 발명의 일 양태에서 상기 자동차용 흡차음재 조성물은 통상의 첨가제를 더 포함하는 것일 수 있으며, 상기 첨가제로서 열안정제, 난연제, 충격 보강제 및 착색제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 열안정제는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않으나, 구체적으로 예를 들면, 아인산 트라이메틸, 아인산 트라이에틸, 트리스노닐페닐포스파이트, 트라이메틸포스페이트, 트리스(2,4-다이-tert-부틸페닐)포스파이트 및 비스(2,4-다이-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 난연제는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않으나, 구체적으로 예를 들면, 금속수산화물, 금속산화물, 질소계 화합물, 불소 수지, 인계 화합물 및 실리콘 오일 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 충격보강제는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않으나, 구체적으로 예를 들면, MBS(Methyl Methacrylate-Butadiene Styrene), CPE(Chlorinated Polyethylene) 및 이산화실리콘 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 착색제는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않으나, 구체적으로 예를 들면, 자동차용 매트 안료로서 카본블랙을 들 수 있다.

상기 첨가제는 본 발명의 흡차음재 조성물의 물성 및 외관특성을 저하시키지 않는 범위에서 사용하는 것이 좋으며, 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 양태로, 상기 자동차용 흡차음 매트는 관내법 설비를 이용하여 125 ~ 6,300 Hz 범위에서 ASTM E 1050에 따라 측정된 투과손실의 평균값이 20 dB 이상인 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 25 dB 이상인 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 일 양태로, 상기 자동차용 흡차음 매트는 APAMAT 설비를 이용하여 400 ~ 8,000 Hz 범위에서 측정된 투과손실의 평균값이 10 dB 이상인 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 15 dB 이상인 것일 수 있다.

상기 투과손실은 초기 음원이 물체를 통과할 때 물체에 의해 손실되는 음압으로 차음성을 표현하는 대표적인 용어이며, 상기 범위의 투과손실의 평균값을 가지는 자동차용 흡차음 매트는 우수한 차음능을 나타내므로, 자동차 주행 시 발생하는 소음을 차단하는 효과를 가진다.

본 발명의 또 다른 양태로, 상기 자동차용 흡차음 매트는 관내법 설비를 이용하여 125 ~ 6,300 Hz 범위에서 KS F 2814-2에 따라 측정된 흡음율이 0.08% 이상인 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 0.1% 이상인 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 일 양태로, 상기 자동차용 흡차음 매트는 ALPHA CABIN 설비를 이용하여 400 ~ 5,000 Hz 범위에서 측정된 흡음율이 0.2% 이상인 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 0.22% 이상인 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 범위의 흡음율을 가지는 자동차용 흡차음 매트는 소리 에너지를 흡수하거나 감소시키는 효과가 향상되어 자동차 주행 시 운전자 및 탑승자가 느끼는 진동을 감소시키는 효과를 부여한다.

이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 5]

하기 표 1의 성분들을 배합하여 200℃로 가열된 이축 압출기(L/D = 44, Φ = 32 mm)의 1차 원료 투입구에 황산바륨을 제외한 성분을 투입하고, 사이드 피더를 통해 이축 압출기 중간에 위치하는 2차 투입구로 황산바륨을 투입하면서 용융혼련한 후, 압출하여 펠렛으로 제조하였다. 상기 펠렛을 90℃에서 4 시간 제습건조기에서 건조하여 자동차용 흡차음재 조성물을 제조하였다.

상기 흡차음재 조성물은 성형성 평가를 위해 Brabender사의 단축 압출기와 T-die를 이용하여 295℃에서 압출하여 자동차용 매트를 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예에 사용된 폴리에틸렌(PE)은 용융흐름지수가 20 g/10 min (190℃, 2.16 kg)인 제품을 사용하였으며, 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머(TPO)는 용융흐름지수가 5 g/10 min (190℃, 2.16 kg)인 제품을 사용하였다. 또한, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(TPEE)는 용융흐름지수가 21 g/10 min (220℃, 2.16 kg)인 제품을 사용하였으며, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA)는 비닐아세테이트 함량이 18%이며, 용융흐름지수가 16 g/10 min (190℃, 2.16 kg)인 제품을 사용하였다. 에어로젤은 알이엠텍의 에어로젤 파우더 제품을 사용하였으며, 발포제는 분해 가스량이 280 ~ 300 ml/g인 아조디카르보아마이드를 사용하였다. 또한, 산화방지제로서 송원산업의 SONGNOX 1010 및 SONGNOX 1680을 혼합하여 사용하였고, 분산제로 스테아르산아연을 사용하였으며, 색상구현을 위한 안료로서 카본블랙(평균입경:18 nm)을 사용하였다.

또한,

하기 표 1의 성분들의 단위는 중량부이며, 이하 자동차용 흡차음재 조성물의 물성은 다음의 측정방법에 따라 측정하였다.

1. 투과손실(Transmission Loss : TL) : 투과손실의 평균값이 높을수록 차음능이 우수한 것을 나타낸다.

1) 관내법 : 125 ~ 6,300 Hz 범위에서 ASTM E 1050에 따라 측정하였다.

2) 진동가진 삽입손실법(APAMAT) : 400 ~ 8,000 Hz 범위에서 투과손실 평균값을 측정하였다.

2. 흡음율(Absorption Coefficient : AC) : 흡음계수의 평균값이 높을수록 흡음율이 우수한 것을 나타낸다.

1) 관내법 : 125 ~ 6,300 Hz 범위에서 KS F 2814-2에 따라 측정하였다.

2) 잔향실법(ALPHA CABIN) : 400 ~ 5,000 Hz 범위에서 흡음계수의 평균값을 측정하였다.

3. 성형성 : Brabender사 단축 압출기와 T-die를 활용하여 자동차용 시트의 성형도를 육안으로 우수, 양호 또는 불량으로 평가하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
PE	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
TPO	10	20	40	70	-	-	-	-	-	-	20	20	-
TPEE	-	-	-	-	10	20	40	70	-	-	-	-	20
EVA	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	-	-	-
에어로젤	5	6	7	8	5	6	7	8	5	6	6	-	-
발포제	2	3	3	3	2	3	3	3	2	3	-	3	3
탄산칼슘	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30
황산바륨	100	100	100	110	100	100	100	100	90	100	100	100	100
산화방지제	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
분산제	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
카본블랙	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

하기 표 2는 실시예 및 비교예의 분석결과를 나타낸 것이다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
투과손실- 관내법 (dB)	24.84	26.14	26.80	25.23	24.61	25.84	26.08	24.72	16.22	18.45	24.05	23.24	23.10
투과손실- APAMAT (dB)	13.55	15.01	15.50	14.74	13.15	13.89	14.54	14.20	9.23	9.94	13.85	13.04	13.00
흡음율- 관내법 (%)	0.101	0.124	0.123	0.115	0.086	0.120	0.121	0.115	0.076	0.061	0.058	0.052	0.056
흡음율- ALPHA CABIN (%)	0.208	0.231	0.228	0.222	0.201	0.232	0.234	0.216	0.168	0.144	0.112	0.109	0.110
성형성	양호	우수	우수	우수	양호	우수	우수	양호	불량	불량	양호	양호	양호

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 8의 자동차용 흡차음재 조성물은 높은 투과손실 및 흡음율을 나타내며, 상기 조성물로 제조된 자동차용 매트는 성형성이 매우 우수한 것을 확인하였다.

반면, 자동차용 흡차음재의 매트릭스 수지로서 폴리에틸렌만을 포함하는 비교예 1 및 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트의 혼합물을 포함하는 비교예 2는 성형성이 불량하여 차음능 및 흡음능이 모두 낮은 것을 확인하였다.

또한, 비교예 3 내지 5는 성형성은 양호하나, 흡음능이 현저히 낮은 것을 확인하였다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있으며, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (10)

1. 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머에서 선택되는 엘라스토머 및 폴리에틸렌을 포함하는 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여, 에어로젤 1 내지 10 중량부, 발포제 0.1 내지 5 중량부 및 무기 충전제 50 내지 200 중량부를 포함하는 자동차용 흡차음재 조성물을 압출시켜 제조되는 흡차음 매트로서,
   상기 흡차음 매트는 125 내지 6,300 Hz 범위에서 ASTM E 1050에 따라 측정된 투과손실의 평균값이 20dB 이상이고,KS F 2814-2에 따라 측정된 흡음율이 0.08% 이상인 자동차용 흡차음 매트.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 매트릭스 수지는 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머 또는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 10 내지 100 중량부로 포함하는 자동차용 흡차음 매트.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 무기 충전제는 탄산칼슘, 황산바륨, 탈크, 운모, 실리카 및 점토에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 자동차용 흡차음 매트.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 폴리에틸렌은 ASTM D 1238에 따라 190℃, 2.16 kg에서 측정된 용융흐름지수가 5 ~ 30 g/10 min인 자동차용 흡차음 매트.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 발포제는 분해 가스량이 100 ~ 400 ml/g인 자동차용 흡차음 매트.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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