KR102484011B1 - Wet-laid non-woven fabric, Sound absorbing composite and Manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 습식 부직포, 이를 이용한 흡음성 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로 설명하면, 특정 섬유를 이용하여 바인더 섬유 없이 제조한 습식 부직포로서, 이를 이용한 흡음성 복합재는 등방성이 뛰어나고, 기공 특성이 고르기 때문에, 모듈러스, 인장강도 등의 기계적 물성, 흡음성, 차음성 및 경량성이 우수한 바, 다양한 수송수단의 내외장재, 전자제품, 건축 및 실내인테리어 등의 흡음재로 사용할 수 있는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a wet-laid nonwoven fabric, a sound-absorbing composite material using the same, and a method for manufacturing the same, and more specifically, a wet-laid nonwoven fabric manufactured using specific fibers without binder fibers, and the sound-absorbing composite material using the same has excellent isotropic properties and pore characteristics Since this is even, mechanical properties such as modulus and tensile strength, sound absorption, sound insulation and light weight are excellent, and thus it can be used as a sound absorbing material for interior and exterior materials of various means of transportation, electronic products, buildings and interiors.
Description
본 발명은 특정 섬유를 이용하여 바인더 섬유 없이 제조한 습식 부직포, 이를 이용한 흡음성 복합재 등의 응용제품 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 또한, 이의 응용제품에 관한 것이다.The present invention relates to applied products such as a wet-laid nonwoven fabric manufactured without binder fibers using specific fibers and a sound-absorbing composite using the same, and a manufacturing method thereof, and also relates to applied products thereof.
진공청소기, 식기세척기, 세탁기, 에어컨, 공기청정기, 컴퓨터, 프로젝터 등과 같이 소음원의 종류가 더욱 다양해지고, 이에 따라 소음공해 문제가 점점 심각해지고 있다. 따라서 이러한 현대생활 속에 다양한 소음원으로부터 발생 되는 소음을 차단하거나 감소시키기 위한 노력이 계속되고 있으며, 해외 선진국에서는 아파트 등의 공동 주택의 층간 및 세대간의 소음수준을 규제하기 위한 법적 규제가 점점 엄격해지는 추세이다. The types of noise sources such as vacuum cleaners, dishwashers, washing machines, air conditioners, air purifiers, computers, projectors, etc. are becoming more diverse, and accordingly, noise pollution problems are becoming more and more serious. Therefore, in this modern life, efforts are being made to block or reduce noise generated from various noise sources, and in overseas advanced countries, legal regulations to regulate the level of noise between floors and households of multi-family houses such as apartments are becoming increasingly strict. .
또한, 최근 소비자의 감성품질 향상에 따라 자동차 등의 NVH(noise, vibration, harshness) 성능 향상은 시대적 요구 사항이며, NVH 관련 부품의 수요는 급증하고 있다. 각종 수송기의 실내로 유입되는 소음은 엔진에서 발생하여 차체 또는 공기를 통하여 전달되는 엔진 소음, 바퀴 및 지면과의 마찰음이 대표적인데, 이러한 소음을 억제하기 위하여 엔진 커버, 후드 인슐레이션을 사용하고 있으며, 최근 대면적이 요구되는 언더바디커버(Underbody Cover) 같은 부품 등으로 흡음, 차음재의 적용이 확대되고 있는 추세이다.In addition, with the recent improvement in the emotional quality of consumers, the improvement of NVH (noise, vibration, harshness) performance of automobiles is a requirement of the times, and the demand for NVH-related parts is rapidly increasing. Typical noises entering the interior of various transport aircraft are engine noise generated by the engine and transmitted through the vehicle body or air, and friction noise between wheels and the ground. In order to suppress these noises, engine covers and hood insulation are used. The application of sound absorbing and insulating materials to parts such as underbody covers that require a large area is expanding.
소음을 개선하는 방법에는 흡음성능을 개선하는 것과 차음 성능을 개선하는 두 가지 방법이 있는데 흡음이란 발생한 소리에너지가 소재의 내부경로를 통해 전달되면서 열에너지로 변환되어 소멸하는 것이며, 차음은 발생한 소리에너지가 차폐물에 의해 반사되어 차단되는 것이다.There are two ways to improve noise: improving sound absorption performance and improving sound insulation performance. Sound absorption means that the generated sound energy is transmitted through the internal path of the material and converted into thermal energy to be extinguished. It is reflected and blocked by the shield.
종래 전통적으로 사용되는 흡음,차음재로서는 펠트(felt), 스펀지, 폴리우레탄 폼 등이 주로 사용되고 있으며, 이외에도 압축섬유, 유리섬유, 암면, 또는 재생섬유 등에 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 함침시킨 흡음재를 열거할 수 있다. 그러나, 상기에서 기술된 흡음재의 대부분이 방음 성능이 충분하지 않으며, 흡음재의 대부분은 인체에 유해한 성분을 함유하고 있는 문제점이 있었다. 그리고, 현재 각종 수송용 내외장재에 사용되는 펠트(Felt) 형태의 섬유재료는 건식 부직포 제조 공정을 이용하여 바인더 섬유와 물리적으로 교락된 상태로 제조하고 있는데, 이러한 건식 부직포는 성형공정을 통해서 제품의 외형이 결정되고 제조공정이 복잡하여 경제성이 떨어지는 문제가 있다.Felt, sponge, polyurethane foam, etc. are mainly used as conventional sound absorbing and insulating materials. In addition, sound absorbing materials impregnated with thermoplastic resin or thermosetting resin such as compressed fiber, glass fiber, rock wool, or regenerated fiber can be listed. can However, most of the sound absorbing materials described above do not have sufficient sound insulation performance, and most of the sound absorbing materials contain components harmful to the human body. In addition, felt-type fiber materials currently used in various interior and exterior materials for transportation are manufactured in a physically intertwined state with binder fibers using a dry non-woven fabric manufacturing process. This is determined and the manufacturing process is complicated, so there is a problem of low economic feasibility.
근래에는 친환경성 및 재활용 가능 여부에 대한 각 국의 규제가 점차적으로 강화되고 있는 추세여서 열가소성 수지를 기반으로 하는 섬유 흡음재의 사용 비율이 증가하고 있는 상황이다. 또한 이산화탄소 저감을 위하여 차량의 연비 규제도 점차 심화되고 있는데, 연비 향상은 부품의 경량화를 통해 달성할 수 있으므로 향상된 성능과 더불어 경량화된 흡음재의 개발이 필요한 상황이다.In recent years, regulations on eco-friendliness and recycling are gradually being strengthened in each country, so the use rate of fiber sound-absorbing materials based on thermoplastic resins is increasing. In addition, fuel efficiency regulations of vehicles are gradually intensifying in order to reduce carbon dioxide. Since fuel efficiency can be improved by reducing the weight of parts, it is necessary to develop a lightweight sound absorbing material with improved performance.
이에 따라, 인체에 무해하고, 두께를 감소시키면서도 소음을 효과적으로 흡수하여 저감할 수 있는 흡음 기능이 탁월한 흡음재에 대한 연구개발이 활발 하게 진행되고 있다.Accordingly, research and development on a sound absorbing material that is harmless to the human body and has an excellent sound absorbing function that can effectively absorb and reduce noise while reducing its thickness has been actively conducted.
종래의 연구 개발된 흡음재로는 일반적인 멜트블로운 섬유에 크림프 되는 직경 10 ㎛ 이상인 일반적인 단섬유가 10 중량% 이상 함유되어 이루어지는 웹형태인 흡음재가 개시(미국공개특허 1954-433600호)되어 있고, 일반적인 멜트블로운 섬유에 크림프 되는 벌키섬유가 함유되어 이루어지는 웹 형태인 흡음재겸 보온재가 개시되어 있으나, 일반적인 멜트블로운 섬유로 이루어지는 웹의 공극률이 매우 커서 조직구조가 치밀하지 못하고, 흡음재의 내구성이 부족하고 충분한 흡음 효과를 제공하지 못할 뿐만 아니라, 충분한 흡음 효과를 제공하기 위해서는 흡음재의 두께를 크게 증가시켜야 한다는 문제점이 있다. As a conventionally researched and developed sound absorbing material, a sound absorbing material in the form of a web containing 10% by weight or more of general short fibers having a diameter of 10 μm or more crimped into general meltblown fibers has been disclosed (U.S. Patent Publication No. 1954-433600). A sound-absorbing material and heat-retaining material in the form of a web containing bulky fibers crimped into melt-blown fibers has been disclosed. In addition to not providing a sufficient sound absorbing effect, there is a problem in that the thickness of the sound absorbing material should be greatly increased in order to provide a sufficient sound absorbing effect.
또한, 극세섬유를 멜트블로운하여 이루어지는 3차원 부직포웹인 흡음재가 개시되어 있으나, 3차원 부직포웹은 공극률이 커서 조직구조가 치밀하지 못하여 내구성이 부족하며, 3차원 부직포웹의 특성 상 충분한 흡음 효과를 제공하기 위해서는 상기 3차원 부직포웹의 두께를 크게 증가시켜야 할 뿐만 아니라, 상기와 같이 3차원으로 구성되는 부직포웹의 제조가 까다로워서 제조원가가 크게 상승하게 된다는 문제점이 있다. 이 외에도, 또한, 입체안정성을 부여하기 위하여 멜트블로운 섬유에 열에 의해 융착이 가능한 스테이플 섬유를 함유하는 것을 특징으로 흡음재가 개시되어 있으나, 이러한 흡음재는 여전히 방음 성능이 부족하다는 문제점이 있다. 이 외에도, 다수의 공간을 갖는 벌집 형상의 구조물을 멜트블로운 섬유와 함께 사용하는 흡음재가 개시되어 있으나, 이러한 흡음재는 방음 성능이 부족하며, 유연성이 부족하여 용도에 제한이 크다는 문제점이 있었다.In addition, a sound absorbing material, which is a three-dimensional nonwoven fabric web formed by melt-blown ultrafine fibers, has been disclosed. However, the three-dimensional nonwoven fabric web has a large porosity and is not dense in structure, so it lacks durability. In order to provide the 3D nonwoven web, the thickness of the 3D nonwoven web should be greatly increased, and manufacturing of the 3D nonwoven web as described above is difficult, resulting in a significant increase in manufacturing cost. In addition to this, a sound absorbing material is disclosed which is characterized by containing staple fibers capable of being fused by heat to meltblown fibers in order to impart three-dimensional stability, but such a sound absorbing material still has a problem in that it lacks sound insulation performance. In addition, a sound absorbing material using a honeycomb structure having a plurality of spaces together with meltblown fibers has been disclosed, but such a sound absorbing material has a problem in that its use is limited due to insufficient soundproofing performance and lack of flexibility.
새로운 흡음재 소재를 제조하고자 노력한 결과물로서, 본 발명은 특정 비율 및 특정 물성을 갖는 코어-시스 구조의 섬유를 사용함으로써, 바인더 섬유 없이 단종의 섬유만으로 제조가 가능한 습식 부직포를 제공하고자 하며, 나아가, 이를 이용하여 흡음, 차음성이 우수한 흡음성 복합재 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.As a result of efforts to manufacture a new sound-absorbing material, the present invention intends to provide a wet-laid nonwoven fabric that can be manufactured with only single fibers without binder fibers by using fibers of a core-sheath structure having a specific ratio and specific physical properties. It is intended to provide a sound-absorbing composite material having excellent sound absorption and sound insulation properties and a method for manufacturing the same.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 코어-시스 구조의 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유를 포함하고 습식(wet-laid) 부직포에 관한 것이다.In order to solve the above problems, the present invention relates to a wet-laid nonwoven fabric including a fiber-reinforced resin-integrated short cut fiber of a core-sheath structure.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 숏컷 섬유는 평균섬도 1 ~ 5 데니아 및 평균섬유장 1.5 ㎜ ~ 15㎜을 갖을 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the short cut fiber may have an average fineness of 1 to 5 denier and an average fiber length of 1.5 mm to 15 mm.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 숏컷 섬유의 코어(또는 코어부)는 고유점도 0.65 ~ 0.80인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하고, 시스(또는 시스부)는 고유점도 0.60 ~ 0.66인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the core (or core portion) of the short cut fiber includes polyethylene terephthalate (PET) having an intrinsic viscosity of 0.65 to 0.80, and the sheath (or sheath portion) is polyethylene having an intrinsic viscosity of 0.60 to 0.66 terephthalate.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 숏컷 섬유의 코어(또는 코어부)의 PET는 융점이 250℃ ~ 260℃이고, 시스의 PET는 융점이 210℃ ~ 240℃일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, PET of the core (or core part) of the short cut fiber may have a melting point of 250 ° C to 260 ° C, and PET of the sheath may have a melting point of 210 ° C to 240 ° C.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 숏컷 섬유는 코어 및 시스의 단면적비가 58 ~ 92 : 8 ~ 42일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the cross-sectional area ratio of the core and sheath of the short cut fiber may be 58 to 92: 8 to 42.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 숏컷 섬유는 강도 3.0 ~ 5.4 g/d, 신도 25% ~ 55%를 갖을 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the short cut fiber may have strength of 3.0 to 5.4 g/d and elongation of 25% to 55%.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 시스의 PET는 테레프탈산과 이소프탈산을 86 ~ 90 : 10 ~ 14 몰비로 포함하는 혼합물; 및 디올(diol);이 1:0.95 ~ 1몰비로 중합된 PET 중합체를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the PET of the cis is a mixture containing terephthalic acid and isophthalic acid in a molar ratio of 86 to 90: 10 to 14; and diol; may include a PET polymer polymerized in a molar ratio of 1:0.95 to 1.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 코어의 고분자량 PET는 테레프탈산과 디올;을 1:0.95 ~ 1몰비로 중합시킨 다음, 190℃ ~ 220℃ 및 질소 분위기 하에서 고상 중합시킨 PET 중합체를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the high molecular weight PET of the core may include a PET polymer polymerized with terephthalic acid and diol in a molar ratio of 1:0.95 to 1, followed by solid-state polymerization at 190 ° C. to 220 ° C. under a nitrogen atmosphere. there is.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 습식 부직포는 평균면밀도 30 ~ 150 g/m2일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the wet-laid nonwoven fabric of the present invention may have an average surface density of 30 to 150 g/m 2 .
본 발명의 다른 목적은 앞서 설명한 다양한 형태의 습식 부직포를 이용한 흡음성 복합재에 관한 것이다.Another object of the present invention relates to a sound-absorbing composite using various types of wet-laid nonwoven fabrics described above.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 흡음성 복합재는 상기 습식 부직포가 3층 ~ 30층으로 적층된 다층구조이다.As a preferred embodiment of the present invention, the sound-absorbing composite of the present invention has a multi-layer structure in which the wet-laid nonwoven fabric is laminated in 3 to 30 layers.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 흡음성 복합재는 평균면밀도 1,000 ~ 1.500 g/m2일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the sound-absorbing composite of the present invention may have an average surface density of 1,000 to 1.500 g/m 2 .
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 흡음성 복합재는 흡음성 복합재의 평균면밀도 1,200 g/m2일 때, 인장강도가 160 ~ 350 Mpa일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the sound-absorbing composite material of the present invention may have a tensile strength of 160 to 350 Mpa when the average surface density of the sound-absorbing composite material is 1,200 g/m 2 .
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 흡음성 복합재는 흡음성 복합재의 평균면밀도 1,200 g/m2일 때, ISO R 354의 알파캐빈(alpha cabin)법에 의거하여 흡음계수 측정시, 1,000 Hz에서 흡음계수가 0.52 이상이고, 2,000 Hz에서 흡음계수가 0.61 이상이며, 3,150 Hz에서 흡음계수가 0.74이상이고, 5,000 Hz에서 흡음계수가 0.88이상일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the sound-absorbing composite of the present invention has an average surface density of 1,200 g / m 2 of the sound-absorbing composite, when measuring the sound absorption coefficient in accordance with the alpha cabin method of ISO R 354, at 1,000 Hz It may have a sound absorption coefficient of 0.52 or more, a sound absorption coefficient of 0.61 or more at 2,000 Hz, a sound absorption coefficient of 0.74 or more at 3,150 Hz, and a sound absorption coefficient of 0.88 or more at 5,000 Hz.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 흡음성 복합재는 흡음성 복합재의 평균면밀도 1,200 g/m2일 때, APAMAT-II (Autoneum社) 설비를 이용하여 투과손실 측정시, 1,000 Hz에서 투과손실이 23 ~ 24 dB이고, 2,000 Hz에서 투과손실이 24 ~ 26 dB 이며, 3,150 Hz에서 투과손실이 34 ~ 37 dB이고, 5,000 Hz에서 투과손실이 42 ~ 45 dB 일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the sound-absorbing composite of the present invention has a transmission loss at 1,000 Hz when measuring transmission loss using APAMAT-II (Autoneum) equipment when the average surface density of the sound-absorbing composite is 1,200 g / m 2 23 to 24 dB, the transmission loss at 2,000 Hz is 24 to 26 dB, the transmission loss at 3,150 Hz is 34 to 37 dB, and the transmission loss at 5,000 Hz may be 42 to 45 dB.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 흡음성 복합재를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 코어-시스 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 단섬유를 준비하는 1단계; 상기 PET 단섬유를 연신 및 열처리하여 서브토우(sub-tow)를 제조하는 2단계; 상기 서브토우를 1.5 ㎜ ~ 12 ㎜로 절단하여 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유를 제조하는 3단계; 상기 숏컷 섬유를 물에 분산시킨 분산액에 아크릴 바인더를 첨가한 후, 교반, 혼합시켜 초지기에서 웹(web)을 형성시킨 다음, 건조를 수행하여 습식 부직포를 제조하는 4단계; 및 상기 습식 부직포를 3층 ~ 30층으로 적층시킨 후, 핫프레스 공정을 통해 압축 및 습식 부직포를 일체화시키는 5단계;를 포함하는 공정을 수행하여 흡음성 복합재를 제조할 수 있다.Another object of the present invention relates to a method for producing the sound-absorbing composite, comprising: a first step of preparing core-sheath polyethylene terephthalate (PET) short fibers; A second step of producing a sub-tow by stretching and heat-treating the PET short fibers; A third step of cutting the sub-tow into 1.5 mm to 12 mm to produce fiber-reinforced resin-integrated short-cut fibers; Step 4 of adding an acrylic binder to the dispersion in which the short cut fibers are dispersed in water, stirring and mixing to form a web in a paper machine, and then drying to prepare a wet nonwoven fabric; and 5 steps of stacking the wet-laid nonwoven fabric in 3 to 30 layers and then integrating the compressed and wet-laid nonwoven fabric through a hot press process to manufacture a sound-absorbing composite material.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 1단계의 코어-시스 PET 단섬유는 고분자량 PET 수지가 코어(Core)부가 되고, 저융점 PET 수지가 시스(sheath)부가 되도록 복합방사하여 제조한 것일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the core-sheath PET short fiber in the first step may be manufactured by composite spinning so that the high molecular weight PET resin becomes the core part and the low melting point PET resin becomes the sheath part. .
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 분산액은 숏컷 섬유를 0.02 ~ 0.2 중량% 및 잔량의 물을 포함하고, 상기 아크릴 바인더는 분산액에 숏컷 섬유 100 중량부에 대하여, 아크릴 바인더 5 ~ 10 중량부로 분산액에 첨가할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the dispersion contains 0.02 to 0.2% by weight of short cut fibers and the balance of water, and the acrylic binder is 5 to 10 parts by weight of acrylic binder based on 100 parts by weight of short cut fibers in the dispersion. can be added to
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 복합방사는 280℃ ~ 300℃ 및 권취 속도 800 ~ 1,200 m/min 조건에서 수행하여 코어부 및 시스부의 단면적비가 58 ~ 92 : 8 ~ 42를 갖는 PET 단섬유를 제조한 것일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the composite spinning is performed under conditions of 280 ° C. to 300 ° C. and winding speed of 800 to 1,200 m / min, so that the cross-sectional area ratio of the core part and the sheath part is 58-92: 8-42 PET short fibers. may have been manufactured.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 저융점 PET 수지는 테레프탈산과 이소프탈산을 86 ~ 90 : 10 ~ 14 몰비로 포함하는 혼합물; 및 디올(diol);을 1:0.95 ~ 1몰비로 중합시킨 PET 중합체를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the low-melting PET resin is a mixture containing terephthalic acid and isophthalic acid in a molar ratio of 86 to 90: 10 to 14; and diol; may include a PET polymer polymerized with a molar ratio of 1:0.95 to 1.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 고분자량 PET 수지는 상기 고분자량 PET는 테레프탈산과 디올(diol);을 1:0.95 ~ 1몰비로 중합시킨 후 190℃ ~ 220℃ 및 질소 분위기 하에서 고상 중합시킨 PET 중합체를 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the high molecular weight PET resin is obtained by polymerizing terephthalic acid and diol in a molar ratio of 1:0.95 to 1, and then solid phase polymerization at 190 ° C to 220 ° C and nitrogen atmosphere. May contain polymers.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 고분자량 PET는 250℃ ~ 260℃의 융점 및 0.65 ~ 0.80의 고유점도를 갖고, 상기 저융점 PET는 210℃ ~ 240℃의 융점 및 0.60 ~ 0.66의 고유점도를 갖을 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the high molecular weight PET has a melting point of 250 ° C to 260 ° C and an intrinsic viscosity of 0.65 to 0.80, and the low melting point PET has a melting point of 210 ° C to 240 ° C and an intrinsic viscosity of 0.60 to 0.66. can have
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 2단계의 상기 연신은 상기 PET 단섬유를 75℃ ~ 85℃ 하에서 2.5 ~ 4배 연신시켜서 수행할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the stretching of the second step may be performed by stretching the PET short fibers 2.5 to 4 times at 75 ° C to 85 ° C.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 2단계의 열처리는 140℃ ~ 170℃ 하에서 수행할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the two-step heat treatment may be performed at 140 ° C to 170 ° C.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 5단계의 핫프레스 공정은 210℃ ~ 280℃ 및 80 ~ 120 ton/cm2 하에서 수행할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the five-step hot press process may be performed at 210 °C to 280 °C and 80 to 120 ton/cm 2 .
본 발명의 또 다른 목적은 앞서 설명한 흡음성 복합재를 이용한 자동차 내장재 및/또는 외장재, 냉장고, 에어컨 등의 전자, 전기 기기의 흡음재, 건축용 흡음재 등으로 적용할 수 있다.Another object of the present invention can be applied to automotive interior and/or exterior materials, sound absorbing materials for electronic and electrical devices such as refrigerators and air conditioners, and sound absorbing materials for construction using the sound absorbing composite described above.
본 발명의 부직포는 카딩(carding) 공정을 거치는 건식 부직포와 달리 제조공정이 단순하고, 바인더 섬유가 불필요하여 경제성이 극대화된 습식 부직포로서, 이를 가공하여 제조한 본 발명의 흡음성 복합재는 등방성이 뛰어나고, 기공 특성이 고르기 때문에, 모듈러스, 인장강도 등의 기계적 물성, 흡음성, 차음성 및 경량성이 우수하다. 이러한 본 발명의 흡음성 복합재는 자동차, 비행기, 배 등의 수송수단의 내·외장용 흡음재, 핸드폰, 노트북, 컴퓨터, TV, 냉장고, 에어컨 등의 전자제품부품용 흡음재, 건축용 실내인테리어 소재용 흡음재 등으로 응용하기에 적합하다.Unlike dry nonwoven fabrics that undergo a carding process, the nonwoven fabric of the present invention is a wet nonwoven fabric that has a simple manufacturing process and maximizes economic feasibility because it does not require binder fibers. Since the pore characteristics are even, mechanical properties such as modulus and tensile strength, sound absorption, sound insulation, and light weight are excellent. The sound-absorbing composite material of the present invention is applied to interior and exterior sound-absorbing materials for vehicles, airplanes, ships, etc., sound-absorbing materials for electronic parts such as mobile phones, laptop computers, computers, TVs, refrigerators, and air conditioners, and sound-absorbing materials for interior materials for buildings. suitable for doing
도 1 및 도 2는 실시예 1에서 제조한 흡음성 섬유집합체의 절단면에 대한 SEM 측정 사진이다.1 and 2 are SEM measurement pictures of the cut surfaces of the sound-absorbing fiber assembly prepared in Example 1.
이하 본 발명을 더욱 자세하게 설명을 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 특정 코어-시스 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 단섬유로 서브토우(sub-tow)를 제조한 후, 이를 숏컷 섬유화시킨 다음, 상기 숏컷 섬유를 습식 공정을 통해 습식 부직포를 제조한다. 그리고, 상기 습식 부직포를 압축시켜서 흡음성 복합재로 제조한다.In the present invention, after preparing a sub-tow with a specific core-sheath polyethylene terephthalate (PET) short fiber, it is shortened into a fiber, and then the short-cut fiber is wet-laid through a wet process to prepare a wet-laid nonwoven fabric. Then, the wet-laid nonwoven fabric is compressed to produce a sound-absorbing composite material.
본 발명의 흡음성 복합재를 제조하는 방법을 좀 더 구제적으로 설명하면, 코어-시스 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 단섬유를 준비하는 1단계; 상기 PET 단섬유를 연신 및 열처리하여 서브토우(sub-tow)를 제조하는 2단계; 상기 서브토우를 1.5 ㎜ ~ 12 ㎜로 절단하여 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유를 제조하는 3단계; 상기 숏컷 섬유를 물에 분산시킨 분산액에 아크릴 바인더를 아크릴 바인더를 첨가한 후, 이를 복합방사를 수행하여 웹을 형성시키고 건조를 수행하여 습식 부직포를 제조하는 4단계; 및 상기 습식 부직포를 다층으로 적층시킨 후, 핫프레스 공정을 통해 압축 및 습식 부직포를 일체화시키는 5단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조한다.Describing the method for manufacturing the sound-absorbing composite of the present invention in more detail, a first step of preparing core-sheath polyethylene terephthalate (PET) short fibers; A second step of producing a sub-tow by stretching and heat-treating the PET short fibers; A third step of cutting the sub-tow into 1.5 mm to 12 mm to produce fiber-reinforced resin-integrated short-cut fibers; Step 4 of adding an acrylic binder to the dispersion in which the short-cut fibers are dispersed in water, then performing conjugate spinning to form a web and drying to prepare a wet-laid nonwoven fabric; and a fifth step of stacking the wet-laid nonwoven fabric in multiple layers and then integrating the compressed and wet-laid nonwoven fabric through a hot press process.
또한, 압축 및 일체화된 습식 부직포를 특정 형태로 성형하는 6단계;를 더 포함할 수도 있다.In addition, a sixth step of molding the compressed and integrated wet-laid nonwoven fabric into a specific shape may be further included.
상기 1단계에서 상기 코어-시스 PET 단섬유는 코어부에는 고분자량 PET 수지로 구성하고, 시스부는 저융점 PET 섬유로 구성된다.In the first step, the core-sheath PET short fiber is composed of a high molecular weight PET resin in the core part and low melting point PET fiber in the sheath part.
상기 저융점 PET 수지는 테레프탈산과 이소프탈산을 86 ~ 90 : 10 ~ 14 몰비로, 바람직하게는 87 ~ 88 : 12 ~ 13 몰비로 포함하는 혼합물; 및 디올(diol);이 1:0.95 ~ 1 몰비로, 바람직하게는 상기 혼합물과 디올을 1:0.97 ~ 1 몰비로 중합시켜서 제조한 것이다. 이때, 이소프탈산의 몰비가 10 몰비 미만이면 접착성 저하 및 코어부와의 융점 차이 저하로 프레스 및 성형공정에서 문제가 있을 수 있고, 이소프탈산의 몰비가 14 몰비를 초과하면 결정성이 사라지고 융점이 저하되기 때문에 최종 성형품이 내열환경에서 형태안정성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.The low-melting PET resin is a mixture containing terephthalic acid and isophthalic acid in a molar ratio of 86 to 90:10 to 14, preferably 87 to 88:12 to 13; and diol; in a molar ratio of 1:0.95 to 1, preferably, the mixture and the diol are polymerized in a molar ratio of 1:0.97 to 1. At this time, if the molar ratio of isophthalic acid is less than 10, there may be problems in the press and molding process due to a decrease in adhesiveness and a decrease in melting point difference with the core part, and if the molar ratio of isophthalic acid exceeds 14, crystallinity disappears and the melting point Therefore, there may be a problem in that the shape stability of the final molded product is lowered in a heat-resistant environment.
이렇게 중합시켜 제조한 저융점 PET 수지는 융점 210℃ ~ 240℃ 및 고유점도(Ⅳ) 0.60 ~ 0.66를 갖으며, 바람직하게는 융점 220℃ ~ 235℃ 및 고유점도(Ⅳ) 0.61 ~ 0.65를 가질 수 있다. 이때, 저융점 PET 수지의 융점이 210℃ 미만이면 섬유의 내열환경에서의 형태안정성이 저하될 수 있고, 저융점 PET 수지의 융점이 240℃를 초과하면 코어부의 고분자량 PET와의 융점 차이 저하로 인해 프레스 및 성형공정에서 문제가 있을 수 있다.The low-melting PET resin prepared by polymerization has a melting point of 210 ° C to 240 ° C and an intrinsic viscosity (IV) of 0.60 to 0.66, preferably a melting point of 220 ° C to 235 ° C and an intrinsic viscosity (IV) of 0.61 to 0.65. there is. At this time, if the melting point of the low-melting PET resin is less than 210 ° C, the shape stability of the fiber in a heat-resistant environment may decrease, and if the melting point of the low-melting PET resin exceeds 240 ° C, the melting point difference between the core and the high molecular weight PET decreases. There may be problems in the pressing and forming process.
또한, 상기 고분자량 PET 수지는 테레프탈산과 디올(diol);을 1:0.95 ~ 1몰비로 중합시킨 후 190℃ ~ 220℃ 및 질소 분위기 하에서 고상 중합한 PET 수지이다. 그리고, 상기 고분자량 PET 수지는 융점 250℃ ~ 260℃ 및 고유점도(Ⅳ) 0.65 ~ 0.80를 가지며, 바람직하게는 융점 255℃ ~ 259℃ 및 고유점도(Ⅳ) 0.69 ~ 0.75를 가질 수 있다. 이때, 고분자량 PET 수지가 고유점도(Ⅳ) 0.65 미만이면 강도 저하의 문제가 있을 수 있고, 고유점도(Ⅳ) 0.80을 초과하면 방사 및 연신 작업성이 어려워지는 문제가 있을 수 있다.In addition, the high molecular weight PET resin is a PET resin obtained by polymerizing terephthalic acid and diol in a molar ratio of 1:0.95 to 1, followed by solid state polymerization at 190° C. to 220° C. under a nitrogen atmosphere. And, the high molecular weight PET resin has a melting point of 250 ° C to 260 ° C and an intrinsic viscosity (IV) of 0.65 to 0.80, preferably a melting point of 255 ° C to 259 ° C and an intrinsic viscosity (IV) of 0.69 to 0.75. At this time, if the high molecular weight PET resin has an intrinsic viscosity (IV) of less than 0.65, there may be a problem of strength deterioration, and if the intrinsic viscosity (IV) exceeds 0.80, spinning and stretching workability may be difficult.
그리고, 상기 1단계의 코어-시스 PET 단섬유는 상기 고분자량 PET 수지 및 저융점 PET 수지를 방사온도 280℃ ~ 300℃ 및 권취속도 500 ~ 1,200 m/min 조건에서, 바람직하게는 방사온도 285℃ ~ 295℃ 및 권취속도 600 ~ 1,150 m/min 조건에서 복합방사하여 코어부와 시스부는 단면적비가 58 ~ 92 : 8 ~ 42를, 바람직하게는 단면적비가 65 ~ 90 : 10 ~ 35를 갖도록 코어-시스 PET 단섬유를 제조한다. 이때, 시스부의 단면적비가 8 미만이면 이를 이용하여 제조한 습식 부직포 내 섬유간에 접착력(또는 접합력)이 떨어지는 문제가 있을 수 있으며, 시스부의 단면적비가 42를 초과하면 흡음성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.In addition, the core-sheath PET short fibers of the first step are prepared by spinning the high molecular weight PET resin and the low melting point PET resin at a spinning temperature of 280 ° C to 300 ° C and a winding speed of 500 to 1,200 m / min, preferably at a spinning temperature of 285 ° C. ~ 295 ℃ and winding speed 600 ~ 1,150 m / min under conditions of composite spinning, the core and sheath have a cross-sectional area ratio of 58 to 92: 8 to 42, preferably a cross-sectional area ratio of 65 to 90: 10 to 35 Produces PET short fibers. At this time, if the cross-sectional area ratio of the sheath is less than 8, there may be a problem of poor adhesion (or bonding force) between fibers in the wet-laid nonwoven fabric prepared using this, and if the cross-sectional area ratio of the sheath exceeds 42, there may be a problem of poor sound absorption.
그리고, 상기 방사온도가 280℃ 미만이면 팩(Pack) 내압상승과 방사 작업성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 방사온도가 300℃를 초과하면 물성이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 또한, 권취속도가 500 m/min 미만이면 신도가 증가하여 최종 성형품의 물성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 권취속도가 1,200 m/min를 초과하면 미연신 서브토우(sub-tow)가 캔(CAN)에 적층되는 형태가 불균일하여 연신 작업성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.In addition, when the spinning temperature is less than 280 ° C, there may be problems in that pack internal pressure increases and spinning workability decreases, and when the spinning temperature exceeds 300 ° C, physical properties may deteriorate. In addition, if the winding speed is less than 500 m / min, elongation may increase and the physical properties of the final molded product may deteriorate, and if the winding speed exceeds 1,200 m / min, the unstretched sub-tow may be a can ( CAN) may have a problem of deterioration in stretching workability due to non-uniformity of the laminated form.
본 발명에서 상기 2단계의 연신은 당업계에서 사용하는 일반적인 방법을 통해서 연신을 수행할 수 있으며, 바람직하게는 상기 PET 단섬유를 75℃ ~ 85℃ 하에서 2.5 ~ 4배로, 바람직하게는 3.0 ~ 3.5배로 연신시켜서 수행할 수 있다. 이때, 연신비가 2.5배 미만이면 신도가 증가하여 최종 성형품의 물성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 연신비가 4.0 배를 초과하면 사절이 발생하여 연신 작업성 및 제품 수율이 저하되는 문제가 있을 수 있다.In the present invention, the stretching of the second step may be performed through a general method used in the art, and preferably, the PET short fiber is 2.5 to 4 times under 75 ℃ to 85 ℃, preferably 3.0 to 3.5 times. It can be done by stretching it twice. At this time, if the stretching ratio is less than 2.5 times, the elongation may increase and the physical properties of the final molded product may deteriorate, and if the stretching ratio exceeds 4.0 times, thread breakage may occur, resulting in reduced stretching workability and product yield. .
그리고, 2단계의 열처리는 연신된 섬유를 열고정시키는 공정으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 방법을 사용할 수 있으며, 일례를 들면, 연신된 섬유를 오븐(oven)에 투입한 후, 140℃ ~ 170℃ 하에서, 바람직하게는 145℃ ~ 160℃에서 10 ~ 20분 동안 수행할 수 있다. 이때, 열처리 온도가 140℃ 미만이면 성형공정에서 숏컷 섬유의 수축률이 증가하는 문제가 있을 수 있고, 170℃를 초과하면 숏컷 섬유의 물성이 저하로 인해 웨트-레이드(wet-laid) 가공시 분산성이 저하되는 문제가 있을 수 있으므로 상기 온도 하에서 열처리를 수행하는 것이 좋다.In addition, the two-step heat treatment is a process of heat-setting the stretched fiber, and a general method used in the art can be used. For example, after putting the stretched fiber into an oven, 140 ° C. to 170 ° C. Under ℃, preferably at 145 ℃ ~ 160 ℃ can be carried out for 10 to 20 minutes. At this time, if the heat treatment temperature is less than 140 ℃, there may be a problem that the shrinkage rate of the short cut fiber increases in the molding process, and if it exceeds 170 ℃, due to the decrease in the physical properties of the short cut fiber, the dispersibility during wet-laid processing Since there may be a problem of deterioration, it is preferable to perform heat treatment at the above temperature.
그리고, 3단계의 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유는 강도 3.0 ~ 5.4 g/d, 신도 25% ~ 55%일 수 있으며, 바람직하게는 강도 3.5 ~ 5.4 g/d, 신도 35% ~ 50%, 더욱 바람직하게는 강도 3.8 ~ 5.0 g/d, 신도 37% ~ 50%일 수 있다.In addition, the three-step fiber-reinforced resin-integrated short cut fiber may have a strength of 3.0 to 5.4 g / d and an elongation of 25% to 55%, preferably a strength of 3.5 to 5.4 g / d and an elongation of 35% to 50%, more preferably Preferably, the strength may be 3.8 to 5.0 g/d and the elongation may be 37% to 50%.
본 발명에서 상기 4단계는 3단계에서 제조한 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유를 이용하여 습식 부직포를 제조하는 공정으로서, 상기 숏컷 섬유는 평균섬도 1 ~ 5 데니아 및 평균섬유장 1.5 ㎜ ~ 15 ㎜, 바람직하게는 평균섬도 1 ~ 3 데니아 및 평균섬유장 4 ㎜ ~ 14 ㎜, 더욱 바람직하게는 평균섬도 1 ~ 2.5 데니아 및 평균섬유장 6 ㎜ ~ 12 ㎜일 수 있다.In the present invention, step 4 is a process for producing a wet-laid nonwoven fabric using the fiber-reinforced resin-integrated short cut fibers prepared in step 3, and the short-cut fibers have an average fineness of 1 to 5 denier and an average fiber length of 1.5 mm to 15 mm, preferably Preferably, it may have an average fineness of 1 to 3 denier and an average fiber length of 4 mm to 14 mm, more preferably an average fineness of 1 to 2.5 denier and an average fiber length of 6 mm to 12 mm.
상기 숏컷 섬유를 물에 분산시킨 분산액에 아크릴 바인더를 아크릴 바인더를 첨가한 후, 이를 복합방사를 수행하여 웹(web)을 형성시킨 다음 건조를 수행하여 습식 부직포를 제조할 수 있다. 이때, 복합방사 및 건조는 당업계에서 사용하는 일반적인 방법을 통해 수행할 수 있다.After adding an acrylic binder to the dispersion in which the short-cut fibers are dispersed in water, a web is formed by performing conjugate spinning, and then drying is performed to prepare a wet-laid nonwoven fabric. At this time, composite spinning and drying may be performed through a general method used in the art.
그리고, 상기 분산액은 숏컷 섬유를 0.01 ~ 0.1 중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다. 그리고, 분산액에 숏컷 섬유 100 중량부에 대하여, 5 ~ 10 중량부의 아크릴 바인더를 첨가한 다음, 이를 복합방사를 수행한다.And, the dispersion may include 0.01 to 0.1% by weight of the short cut fiber and the remaining amount of water. Then, based on 100 parts by weight of the short cut fiber, 5 to 10 parts by weight of an acrylic binder is added to the dispersion, and then composite spinning is performed.
이렇게 제조된 습식 부직포는 평균면밀도 30 ~ 150 g/m2이며, 바람직하게는 50 ~ 130 g/m2, 더욱 바람직하게는 60 ~ 120 g/m2을 가질 수 있으며, 도 1 및 도 2에 습식 부직포의 절단면을 찍은 SEM 측정 사진에서 볼 수 있듯이, 이종의 바인더 섬유를 사용하지 않고서도 단종의 코어-시스 섬유만으로 형성된 습식 부직포를 제조할 수 있다.The wet-laid nonwoven fabric thus prepared may have an average surface density of 30 to 150 g/m 2 , preferably 50 to 130 g/m 2 , and more preferably 60 to 120 g/m 2 , in FIGS. 1 and 2 As can be seen in the SEM measurement photograph of the cut surface of the wet-laid non-woven fabric, it is possible to manufacture a wet-laid non-woven fabric formed of only single core-sheath fibers without using heterogeneous binder fibers.
본 발명에 상기 5단계는 4단계에서 제조한 습식 부직포로 흡음성 복합재를 제조하는 공정으로서, 상기 습식 부직포를 3층 ~ 30층, 바람직하게는 5층 ~ 25층, 더욱 바람직게는 7층 ~ 20층 정도로 적층시킨 후, 핫프레스 공정으로 압축 및 습식 부직포를 일체화시켜서 흡음성 복합재를 제조하는 공정이다. In the present invention, step 5 is a process of manufacturing a sound-absorbing composite from the wet-laid nonwoven fabric prepared in step 4, and the wet-laid nonwoven fabric has 3 to 30 layers, preferably 5 to 25 layers, more preferably 7 to 20 layers This is a process of manufacturing a sound-absorbing composite by integrating the compressed and wet-laid nonwoven fabric through a hot press process after stacking them in layers.
상기 핫프레스 공정은 210℃ ~ 280℃ 및 80 ~ 120 ton/cm2 압력 하에서, 바람직하게는 215℃ ~ 250℃ 및 90 ~ 110 ton/cm2 압력 하에서 수행할 수 있으며, 이때, 온도가 210℃ 미만이면 적층된 습식 부직포간 결합력이 떨어질 수 있고, 280℃를 초과하면 숏컷 섬유간 접착부위가 증가하여 기공구조가 저하되고 결과적으로 흡음성능 및 외관품질이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 압력이 80 ton/cm2 미만이면 흡음성 복합재의 평균면밀도가 낮아서 흡음성능이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 압력이 120 ton/cm2을 초과하더라도 흡음성능 향상에 큰 영향이 없는 바, 상기 범위 내에서 핫프레스 공정을 수행하는 것이 좋다.The hot press process may be performed at 210°C to 280°C and 80 to 120 ton/cm 2 pressure, preferably at 215°C to 250°C and 90 to 110 ton/cm 2 pressure, wherein the temperature is 210°C. If it is less than 280 ° C., the bonding strength between the laminated wet nonwoven fabrics may decrease, and if it exceeds 280 ° C., the bonding area between the short cut fibers may increase, resulting in a decrease in the pore structure and consequently a decrease in sound absorption performance and appearance quality. In addition, when the pressure is less than 80 ton/cm 2 , the average surface density of the sound-absorbing composite may be low, resulting in poor sound-absorbing performance, and even when the pressure exceeds 120 ton/cm 2 , there is no significant effect on improving the sound-absorbing performance. It is preferable to perform the hot press process within
핫프레스 공정을 수행하여 제조한 흡음성 복합재는 평균면밀도 1,000 ~ 1,500 g/m2, 바람직하게는 평균면밀도 1,050 ~ 1,400 g/m2, 더욱 바람직하게는 1,100 ~ 1,350 g/m2을 갖을 수 있다. 이때, 흡음성 복합재의 평균면밀도가 1,000 g/m2 미만이면 기계적 물성이 저조할 수 있으며, 1,500 g/m2을 초과하면 오히려 흡음성능이 떨어질 수 있는 바, 상기 범위 내의 평균면밀도를 갖는 것이 좋다.The sound-absorbing composite produced by performing the hot press process may have an average surface density of 1,000 to 1,500 g/m 2 , preferably an average surface density of 1,050 to 1,400 g/m 2 , and more preferably 1,100 to 1,350 g/m 2 . At this time, if the average surface density of the sound-absorbing composite is less than 1,000 g/m 2 , mechanical properties may be poor, and if it exceeds 1,500 g/m 2 , the sound-absorbing performance may deteriorate. It is preferable to have an average surface density within the above range.
본 발명의 흡음성 복합재는 등방성이 뛰어나고, 기공 특성이 고르기 때문에, 모듈러스, 인장강도 등의 기계적 물성이 우수하며, 160 ~ 350 Mpa 인장강도, 바람직하게는 170 ~ 250 MPa, 더욱 바람직하게는 180 ~ 220 MPa의 인장강도를 갖을 수 있다.Since the sound-absorbing composite material of the present invention has excellent isotropy and even pore characteristics, it has excellent mechanical properties such as modulus and tensile strength, and has a tensile strength of 160 to 350 Mpa, preferably 170 to 250 MPa, and more preferably 180 to 220 MPa. It may have a tensile strength of MPa.
또한, 본 발명의 흡음성 복합재는 평균면밀도 1,200 g/m2일 때, ISO R 354의 알파캐빈(alpha cabin)법에 의거하여 흡음계수 측정시, 1,000 Hz에서 0.52 이상, 바람직하게는 0.52 ~ 0.54이고, 2,000 Hz에서 에서 0.61 이상, 바람직하게는 0.61 ~ 0.63의 흡음계수를 가진다. 또한, 3,150 Hz에서 흡음계수가 0.74 이상이고, 바람직하게는 0.74 ~ 0.78일 수 있으며, 고주파대인 5,000 Hz에서 흡음계수가 0.88 이상을, 바람직하게는 0.88 ~ 0.92을 가질 수 있다.In addition, when the sound-absorbing composite of the present invention has an average surface density of 1,200 g / m 2 , when the sound absorption coefficient is measured according to the alpha cabin method of ISO R 354, it is 0.52 or more at 1,000 Hz, preferably 0.52 to 0.54 , has a sound absorption coefficient of 0.61 or more, preferably 0.61 to 0.63 at 2,000 Hz. In addition, the sound absorption coefficient may be 0.74 or more at 3,150 Hz, preferably 0.74 to 0.78, and the sound absorption coefficient at 5,000 Hz, which is a high frequency band, may be 0.88 or more, preferably 0.88 to 0.92.
또한, 본 발명의 흡음성 복합재는 평균면밀도 1,200 g/m2일 때, APAMAT-II (Autoneum社) 설비를 이용하여 투과손실 측정시, 1,000 Hz에서 투과손실이 23 ~ 24 dB이고, 2,000 Hz에서 투과손실이 24 ~ 26 dB이며, 3,150 Hz에서 투과손실이 34 ~ 37 dB 이고, 5,000 Hz에서 투과손실이 42 ~ 45 dB이다.In addition, the sound-absorbing composite of the present invention has a transmission loss of 23 to 24 dB at 1,000 Hz and transmittance at 2,000 Hz when measuring transmission loss using APAMAT-II (Autoneum Co.) equipment when the average surface density is 1,200 g / m 2 The loss is 24 ~ 26 dB, the transmission loss is 34 ~ 37 dB at 3,150 Hz, and the transmission loss is 42 ~ 45 dB at 5,000 Hz.
그리고, 상기 6단계는 적용하고자 하는 용도에 맞도록 성형(또는 가공)하는 공정으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 방법으로 성형(또는 가공)을 수행할 수 있다.Step 6 is a process of molding (or processing) to suit the intended use, and molding (or processing) can be performed by a general method used in the art.
본 발명의 흡음성 복합재는 커버역할을 커버층(또는 지지층)을 더 형성시킬 수도 있다. In the sound-absorbing composite material of the present invention, a cover layer (or support layer) may be further formed to serve as a cover.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, but the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, which should be interpreted to aid understanding of the present invention.
[[ 실시예Example ] ]
준비예preparation example 1 : One : 시스용for sis 저융점low melting point PET 수지의 제조 Manufacture of PET resin
산성분으로서 테레프탈산 88몰% 및 이소프탈산 12몰%를 혼합한 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물과 디올성분으로서 에틸렌글리콜을 100몰% 사용하여 상기 혼합물(산 성분)과 상기 디올 성분을 몰비 1 : 1로 혼합한 후, 중합반응을 수행하여 저융점 PET 수지를 제조하였으며, 이의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.After preparing a mixture in which 88 mol% of terephthalic acid and 12 mol% of isophthalic acid were mixed as an acid component, 100 mol% of ethylene glycol was used as the mixture and the diol component to obtain the mixture (acid component) and the diol component in a molar ratio of 1: After mixing with 1, a polymerization reaction was performed to prepare a low melting point PET resin, and its physical properties are shown in Table 1 below.
비교준비예comparative preparation example 1 : One : 시스용for sis 저융점low melting point PET 수지의 제조 Manufacture of PET resin
상기 준비예 1과 동일한 방법으로 저융점 PET 수지를 제조하되, 테레프탈산 78몰% 및 이소프탈산 22몰%를 혼합한 혼합물을 에틸렌글리콜과 1:1 혼합한 다음 중합시켜서 저융점 PET 수지를 제조하였다.A low-melting PET resin was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but a mixture of 78 mol% of terephthalic acid and 22 mol% of isophthalic acid was mixed 1:1 with ethylene glycol and then polymerized to prepare a low-melting PET resin.
준비예preparation example 2 : 코어용 고분자량 PET 수지의 제조 2: Preparation of high molecular weight PET resin for core
산성분으로서 테레프탈산과 디올인 에틸렌글리콜을 1:0.98 몰비를 혼합한 후, 이를 200℃ 및 질소 분위기 하에서 고상 중합시켜서 고분자량 PET 수지를 제조하였으며, 이의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.After mixing terephthalic acid as an acid component with ethylene glycol as a diol in a molar ratio of 1:0.98, solid phase polymerization was performed at 200 ° C. under a nitrogen atmosphere to prepare a high molecular weight PET resin, and its physical properties are shown in Table 1 below.
비교준비예comparative preparation example 2 : 코어용 2: for core 고분자량PEThigh molecular weight PET 수지 profit
융점 265℃ 및 고유점도(Ⅳ) 0.84인 PET 수지(도레이케미칼사)를 준비하였다. A PET resin (Toray Chemical Co., Ltd.) having a melting point of 265° C. and an intrinsic viscosity (IV) of 0.84 was prepared.
실시예Example 1 : 습식 부직포의 제조 1: Manufacture of wet-laid nonwoven fabric
준비예 1의 저융점 PET수지와 준비예 2의 고분자량 PET수지를 복합방사구금을 이용하여 방사온도 295℃, 권취속도 1,000 m/min로 복합방사하여 시스-코어 단섬유를 제조하였다. 이때 복합방사는 단섬유의 코어부와 시스부가 75 : 25의 단면적비를 갖도록 복합방사를 수행하였다.The low melting point PET resin of Preparation Example 1 and the high molecular weight PET resin of Preparation Example 2 were composite-spun at a spinning temperature of 295 ° C. and a take-up speed of 1,000 m/min using a composite spinneret to prepare sheath-core short fibers. At this time, composite spinning was performed so that the core portion and the sheath portion of the short fibers had a cross-sectional area ratio of 75:25.
다음으로, 상기 복합방사된 시스-코어 단섬유를 79℃에서 3.3배 연신 처리하였다.Next, the conjugate-spun sheath-core short fibers were stretched 3.3 times at 79°C.
다음으로, 상기 연신된 단섬유를 오븐에 투입한 후, 150℃ 하에서 최종 열처리하여 서브토우(sub-tow)를 제조한 후, 이를 12㎜로 절단하여 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유를 제조하였다.Next, the elongated short fibers were put into an oven, and then subjected to final heat treatment at 150° C. to prepare a sub-tow, and then cut to 12 mm to produce fiber-reinforced resin-integrated short cut fibers.
제조한 섬유강화수지 일체형 숏컷 섬유는 평균섬도 1.5 데니어, 평균섬유장 12㎜이고, 강도 4.1g/d 및 신도 40%였다.The manufactured fiber-reinforced resin-integrated short cut fiber had an average fineness of 1.5 denier, an average fiber length of 12 mm, a strength of 4.1 g/d, and an elongation of 40%.
다음으로 상기 섬유강화수지 일체형 숏컷 섬유를 0.08 중량% 농도로 물에 분산시켜서 분산액을 제조하였다. 다음으로, 숏컴 섬유 100 중량부에 대하여, 7 중량부의 아크릴 바인더를 분산액에 첨가하였다. 다음으로 상기 분산액을 교반, 혼합시켜 초지기에서 웹(web)을 형성시켰다. 다음으로 형성된 웹을 건조하여 평균면밀도 100 g/m2인 습식 부직포를 제조하였다. Next, a dispersion was prepared by dispersing the fiber-reinforced resin-integrated short cut fibers in water at a concentration of 0.08% by weight. Next, 7 parts by weight of an acrylic binder was added to the dispersion based on 100 parts by weight of the shortcomb fibers. Next, the dispersion was stirred and mixed to form a web in a paper machine. Next, the formed web was dried to prepare a wet nonwoven fabric having an average surface density of 100 g/m 2 .
실시예Example 2 ~ 실시예2 - Examples 3 3
상기 실시예 1과 동일한 조건으로 습식 부직포를 제조하되, 복합방사기 실시예 2는 단섬유의 코어부와 시스부가 90 : 10의 단면적비를 갖도록 복합방사를 수행하였고, 실시예 3은 단섬유의 코어부와 시스부가 60 : 40의 단면적비를 갖도록 복합방사를 수행하여 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유를 제조한 다음, 이를 이용하여 습식 부직포를 각각 제조하였다.A wet-laid nonwoven fabric was prepared under the same conditions as in Example 1, but the composite spinning machine Example 2 Composite spinning was performed so that the core and sheath of short fibers had a cross-sectional area ratio of 90: 10, and in Example 3, composite spinning was performed so that the core and sheath of short fibers had a cross-sectional area ratio of 60: 40 to obtain a fiber-reinforced resin. After the integral short cut fibers were prepared, wet-laid nonwoven fabrics were respectively prepared using them.
비교예comparative example 1 One
융점 255℃인 PET수지를 단독방사구금을 이용하여 방사온도 295℃, 권취속도 1,000 m/min로 복합방사하여 숏컷 섬유를 제조하였다.A short cut fiber was prepared by composite spinning a PET resin having a melting point of 255 ° C using a single spinneret at a spinning temperature of 295 ° C and a take-up speed of 1,000 m / min.
상기 시스-코어 단섬유를 79℃에서 3.3배 연신 처리하였다. The sheath-core short fibers were stretched 3.3 times at 79°C.
다음으로, 상기 연신된 단섬유를 오븐에 투입한 후, 150℃ 하에서 최종 열처리하여 서브토우(sub-tow)를 제조한 후, 이를 12㎜로 절단하여 숏컷 섬유(평균섬도 1.5 데니어, 평균섬유장 12㎜)를 제조하였다.Next, after putting the stretched short fibers into an oven, a sub-tow is prepared by final heat treatment at 150 ° C., and then cut into 12 mm to short-cut fibers (average fineness of 1.5 denier, average fiber length). 12 mm) was prepared.
이와는 별도로 바인더 섬유로서, 일반적인 110℃인 PET 수지를 사용하여 제조한 평균섬도 2데니어 및 섬유장 12 mm인 숏컷 섬유를 준비하였다.Separately, as a binder fiber, a short cut fiber having an average fineness of 2 denier and a fiber length of 12 mm prepared using a general 110 ° C. PET resin was prepared.
다음으로, 상기 숏컷 섬유 70 중량%과 상기 바인더 섬유 30중량%를 혼합한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 습식 공정을 수행하여 습식 부직포를 제조하였다.Next, after mixing 70% by weight of the short cut fibers and 30% by weight of the binder fibers, a wet process was performed in the same manner as in Example 1 to prepare a wet-laid nonwoven fabric.
실시예Example 4 ~ 4~ 실시예Example 6 및 6 and 비교예comparative example 2 ~ 2~ 비교예comparative example 5 5
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 습식 부직포를 제조하되, 하기 표 2와 같은 조성 및 물성을 가지는 숏컷 섬유를 각각 제조한 후, 이를 이용하여 습식 부직포를 각각 제조하여, 실시예 4 ~ 5 및 비교예 2 ~ 5를 각각 실시하였다.Wet-laid nonwoven fabrics were prepared in the same manner as in Example 1, but short-cut fibers having the composition and physical properties shown in Table 2 were prepared, and then wet-laid nonwoven fabrics were prepared using them, respectively, Examples 4 to 5 and Comparative Examples 2 to 5 were performed respectively.
비교예comparative example 6 ~ 6~ 비교예comparative example 7 7
상기 실시예 1과 동일한 조건으로 습식 부직포를 제조하되, 비교예 6은 준비예 1의 저융점 PET 대신 비교준비예 1의 저융점 PET 수지를 사용하여 숏컷 섬유 및 습식 부직포를 제조하였고, 비교예 7은 준비예 2의 고분자량 PET 수지 대신 비교준비예 2의 고분자량 PET 수지를 사용하여 숏컷 섬유 및 습식 부직포를 제조하였다.A wet-laid nonwoven fabric was prepared under the same conditions as in Example 1, but in Comparative Example 6, short-cut fibers and wet-laid nonwoven fabric were prepared using the low-melting PET resin of Comparative Preparation Example 1 instead of the low-melting point PET of Preparation Example 1, Comparative Example 7 Instead of the high molecular weight PET resin of Preparation Example 2, the high molecular weight PET resin of Comparative Preparation Example 2 was used to prepare short cut fibers and wet-laid nonwoven fabrics.
(코어:시스)(core: sheath)
평균섬도average fineness
평균섬유장average fiber length
(㎜)(mm)
강도robbery
(1g/d)(1 g/d)
신도Shinto
(%)(%)
유무existence and nonexistence
표 2의 측정결과를 살펴보면, 실시예 1 ~ 6의 숏컷섬유는 강도 및 신도가 전반적으로 우수한 결과를 보였다.Looking at the measurement results of Table 2, the short cut fibers of Examples 1 to 6 showed excellent results in terms of strength and elongation.
그러나, 시스부의 단면적비가 8 미만인 비교예 2의 경우, 습식 부직포 내 섬유간 접착력이 떨어지는 문제가 있었다.However, in the case of Comparative Example 2 in which the cross-sectional area ratio of the sheath portion was less than 8, there was a problem of poor adhesion between fibers in the wet-laid nonwoven fabric.
그리고, 숏컷 섬유의 평균섬유장 길이가 18㎜인 비교예 4의 경우, 섬유의 분산성이 불량하여 습식부직포의 외관 및 물성이 저하되는 문제가 있었으며, 숏컷 섬유의 평균섬도가 5.0 데니어를 초과한 비교예 5의 경우, 섬유의 분산성이 불량하여 외관품질이 저하되고 단위 중량당 섬유 개체수가 적어져서 흡음성능이 저하되는 문제가 있었다.And, in the case of Comparative Example 4 in which the average fiber length of the short-cut fibers was 18 mm, there was a problem in that the appearance and physical properties of the wet-laid nonwoven fabric were deteriorated due to poor dispersibility of the fibers, and the average fineness of the short-cut fibers exceeded 5.0 denier. In the case of Comparative Example 5, there was a problem in that the dispersibility of the fiber was poor and the appearance quality was lowered and the number of fibers per unit weight was reduced, so the sound absorption performance was lowered.
고유점도 0.8을 초과하는 고분자량 PET 수지를 사용한 비교예 7의 경우, 숏켯 섬유의 강도는 우수했으나, 신도가 낮아서 섬유 제조시 연신 작업성 및 웹 방사 작업성이 떨어지는 문제가 있었다.In the case of Comparative Example 7 using a high molecular weight PET resin having an intrinsic viscosity of more than 0.8, the strength of the shot fiber was excellent, but the elongation was low, resulting in poor drawing workability and web spinning workability during fiber production.
이에 반해, 비교예 3 및 비교예 6에서 제조한 숏컷 섬유 및 습식 부직포는 섬유간 접착력 및 형태안정성이 양호한 편이었다.On the other hand, the short cut fibers and wet-laid nonwoven fabrics prepared in Comparative Examples 3 and 6 had good inter-fiber adhesion and shape stability.
실험예Experimental Example 1 : One : SEMSEM 측정 measurement
상기 실시예 1에서 제조한 습식 부직포 일부를 잘라서 부직포 내부를 주사전자현미경(SEM, 제조사 JEOL, 상품명 JSM 840)으로 측정하였고, 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.A portion of the wet-laid nonwoven fabric prepared in Example 1 was cut and the inside of the nonwoven fabric was measured with a scanning electron microscope (SEM, manufacturer JEOL, trade name JSM 840), and the results are shown in FIGS. 1 and 2.
도 1 및 도 2를 살펴보면, 부직포를 구성하는 섬유가 단종의 섬유로 구성되어 있으며, 미세기공이 형성되어 있으며, 섬유간 열융착을 통해 결합되어 있는 것을 확인할 수 있다. Looking at Figures 1 and 2, it can be seen that the fibers constituting the nonwoven fabric are composed of single fibers, micropores are formed, and the fibers are bonded through thermal fusion.
제조예manufacturing example 1 : One : 흡음성sound absorption 복합재의 제조 Manufacturing of composites
실시예 1의 습식 부직포 12 장을 적층한 후, 온도 230℃ 압력 100ton/cm2 조건에서 핫프레스 공정을 수행하여 평균면밀도 1,200 g/m2 의 흡음성 복합재를 제조하였다.After laminating 12 wet-laid nonwoven fabrics of Example 1, a hot press process was performed at a temperature of 230° C. and a pressure of 100 ton/cm 2 to prepare a sound-absorbing composite material having an average surface density of 1,200 g/m 2 .
제조예manufacturing example 2 ~ 6 및 2 to 6 and 비교제조예Comparative Manufacturing Example 1 ~ 6 1 to 6
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 ~ 6 및 비교예 1 ~ 6의 습식 부직포를 이용하여 흡음성 복합재를 각각 제조하였다.In the same manner as in Preparation Example 1, sound-absorbing composites were prepared using the wet-laid nonwoven fabrics of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 6, respectively.
실험예Experimental example 2 : 인장강도, 주파수별(Hz) 흡음계수 및 투과손실(dB) 측정 실험 2: Tensile strength, sound absorption coefficient by frequency (Hz) and transmission loss (dB) measurement experiment
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 흡음성 복합재 각각을 이용하여 시료를 준비하였다.Samples were prepared using each of the sound-absorbing composites prepared in Examples and Comparative Examples.
이때, 인장강도는 100㎜×20㎜×10㎜(가로×세로×높이)로 준비하였으며, 흡음성 측정은 1.2m×1.0m(가로×세로)로 준비하였고, 투과손실(dB) 0.84m×0.84m(가로×세로)로 잘라서 시료를 각각 준비하였다.At this time, the tensile strength was prepared as 100 mm × 20 mm × 10 mm (width × length × height), the sound absorption measurement was prepared as 1.2m × 1.0m (width × length), and the transmission loss (dB) was 0.84m × 0.84 Samples were prepared by cutting into m (width × length).
그리고, 상기 시료를 인장강도, 주파수별(Hz) 흡음계수 및 투과손실을 아래와 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In addition, the tensile strength, frequency-specific (Hz) sound absorption coefficient and transmission loss of the sample were measured in the following manner, and the results are shown in Table 3 below.
(1) 인장강도(Load at Tensile Strength, (1) Load at Tensile Strength, MPaMPa ) 측정) measurement
인장강도는 시료를 인장속도 500㎜/min, Road-Cell 2kN, Grib 5kN의 조건하에서 10회 측정한 후, 이의 평균값으로 인장강도로 정했다.Tensile strength was measured 10 times under the conditions of a tensile speed of 500 mm/min, Road-Cell 2 kN, and Grib 5 kN, and then the average value was determined as the tensile strength.
(2) 주파수별 흡음계수 측정(2) Measurement of sound absorption coefficient by frequency
흡음계수 측정하기 위해 ISO R 354, Alpha Cabin법에 적용 가능한 시편으로 각각 3매씩 제조하여 외부온도 0℃ 및 25℃에서 30분 방치 후 흡음계수를 측정하고 측정된 흡음계수 평균값을 표 2에 나타내었다. 측정 설비는 InstronR을 사용하였다.In order to measure the sound absorption coefficient, three specimens each of which are applicable to the ISO R 354 and Alpha Cabin methods were prepared, and the sound absorption coefficient was measured after being left for 30 minutes at an external temperature of 0 ° C and 25 ° C. The average value of the measured sound absorption coefficient is shown in Table 2 . Instron R was used as the measuring equipment.
(3) 주파수별 투과손실(dB) 측정(3) Measurement of transmission loss (dB) per frequency
APAMAT-II (Autoneum社) 설비를 이용하여 투과손실 측정하였다.Transmission loss was measured using APAMAT-II (Autoneum Co.) equipment.
((
MPaMPa
))
HzHz
HzHz
HzHz
0Hz0Hz
HzHz
HzHz
HzHz
HzHz
비교제조예 1의 경우, 제조예와 비교할 때, 전반적으로 흡음계수 및 투수계수가 낮은 결과를 보였다.In the case of Comparative Preparation Example 1, when compared to Preparation Example, overall sound absorption coefficient and permeability coefficient showed low results.
그리고, 비교제조예 2는 섬유간 접착면적이 적어서 부직포 및 성형품의 물성이 저하되어서 흡음성능이 낮아지고 인장강도가 크게 낮아지는 문제가 있었다.And, Comparative Preparation Example 2 had a problem in that the bonding area between the fibers was small, and the physical properties of the nonwoven fabric and the molded article were lowered, so the sound absorption performance was lowered and the tensile strength was greatly lowered.
또한, 시스부의 단면적비가 42를 초과한 숏컷섬유로 제조한 비교제조예 3의 흡음재는 1000Hz 주파수 대에서 흡음성능이 떨어지는 결과를 보였다.In addition, the sound absorbing material of Comparative Preparation Example 3 made of short-cut fibers having a cross-sectional area ratio of the sheath portion exceeding 42 showed poor sound absorbing performance in the 1000 Hz frequency band.
또한, 평균섬유장 길이가 18㎜인 숏컷 섬유로 제조한 비교제조예 4의 흡음 복합재는 분산성 저하로 외관품질이 떨어지는 문제와 복합재의 두께가 증가해서 1000 ~ 2000Hz 저주파 대역에서는 흡음성능이 양호하지만 단위중량당 섬유 개체수의 저하로 인해서 고주파수 대역에서 흡음성능은 떨어지는 문제가 있었으며, 평균섬도가 5.0 데니어를 초과한 숏컷 섬유로 제조한 비교제조예 5의 흡음재는 단위중량당 섬유개체수 감소하고 섬유간 기공이 커지는 문제로 인해서 흡음성능이 현저히 저하되는 문제가 있었다.In addition, the sound-absorbing composite of Comparative Preparation Example 4 made of short-cut fibers having an average fiber length of 18 mm has poor appearance quality due to deterioration in dispersibility and an increase in the thickness of the composite, so that the sound absorption performance is good in the low frequency band of 1000 to 2000 Hz. Due to the decrease in the number of fibers per unit weight, there was a problem of poor sound absorption performance in the high frequency band. Due to this problem, there was a problem that the sound absorption performance was remarkably lowered.
그리고, 융점이 210℃ 미만인 저융점 PET 수지를 사용한 비교제조예 6의 경우, 숏컷 섬유의 강도 및 신도는 적정하였으나, 숏컷 섬유로 습식 부직포 제조시 형태안정성이 떨어지는 결과, 전반적으로 흡음성능이 저조하고 인장강도가 낮은 결과를 보인 것으로 판단된다.And, in the case of Comparative Preparation Example 6 using a low-melting PET resin having a melting point of less than 210 ° C, the strength and elongation of the short-cut fiber were adequate, but the shape stability was poor when the wet-laid nonwoven fabric was produced with the short-cut fiber. As a result, the overall sound absorption performance was poor. It is judged that the tensile strength showed a low result.
상기 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명의 흡음성 복합재가 고주파수대뿐만 아니라 저주파수대에서도 우수한 흡음 능력을 가지면서도 우수한 인장강도를 갖는 것을 확인할 수 있었다. Through the above Examples and Experimental Examples, it was confirmed that the sound-absorbing composite material of the present invention had excellent tensile strength while having excellent sound-absorbing ability in a low frequency band as well as a high frequency band.
이러한, 본 발명은 흡음성이 요구되는 소재, 예를 들면 수송수단의 내장재, 외장재, 핸드폰, 노트북, 컴퓨터, TV 등의 전자제품부품, 건축용 실내인테리어 소재 등으로 응용될 수 있으며, 특히, 대면적을 요구하는 자동차용 부품으로도 적용이 가능하다.The present invention can be applied to materials requiring sound absorption, for example, interior materials and exterior materials of transportation means, electronic product parts such as mobile phones, laptop computers, computers, and TVs, and interior materials for construction. It can also be applied to required automotive parts.
Claims (18)
상기 습식 부직포는 평균섬도 1 ~ 5 데니아 및 평균섬유장 1.5 ㎜ ~ 15 ㎜의 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유로 구성되고,
상기 숏컷 섬유는 코어 및 시스의 단면적비가 58 ~ 92 : 8 ~ 42인 코어-시스 구조의 섬유로서, 코어(core)는 고유점도 0.65 ~ 0.80인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하고, 시스(sheath)는 고유점도 0.60 ~ 0.66인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식(wet-laid) 부직포.
A wet-laid non-woven fabric used in the manufacture of a multi-layered sound-absorbing composite in which wet-laid non-woven fabrics are stacked in 3 to 30 layers,
The wet-laid nonwoven fabric is composed of fiber-reinforced resin-integrated short cut fibers having an average fineness of 1 to 5 denier and an average fiber length of 1.5 mm to 15 mm,
The short-cut fiber is a fiber of a core-sheath structure in which the cross-sectional area ratio of the core and sheath is 58 to 92: 8 to 42, and the core includes polyethylene terephthalate (PET) having an intrinsic viscosity of 0.65 to 0.80, and the sheath ) Is a wet-laid nonwoven fabric comprising polyethylene terephthalate (PET) having an intrinsic viscosity of 0.60 to 0.66.
The wet-laid nonwoven fabric according to claim 1, wherein the core PET has a melting point of 250 ° C to 260 ° C, and the sheath PET has a melting point of 210 ° C to 240 ° C.
The wet-laid nonwoven fabric according to claim 1, wherein the short cut fiber has a strength of 3.0 to 5.4 g/d and an elongation of 25% to 55%.
According to claim 1, wherein the PET of the sheath is a mixture containing terephthalic acid and isophthalic acid in a molar ratio of 86 to 90: 10 to 14; and diol; a wet-laid nonwoven fabric comprising a polymer polymerized with 1:0.95 to 1 molar ratio.
The wet-laid non-woven fabric according to claim 1, wherein the wet-laid non-woven fabric has an average surface density of 30 to 150 g/m 2 .
상기 흡음성 복합재의 평균면밀도 1,200 g/m2일 때, 인장강도가 160 ~ 350 Mpa이고,
ISO R 354의 알파캐빈(alpha cabin)법에 의거하여 흡음계수 측정시, 1,000 Hz에서 흡음계수가 0.52 이상이고, 2,000 Hz에서 흡음계수가 0.61 이상인 것을 특징으로 하는 흡음성 복합재.
Claims 1 to 3, 5 and 6, wherein any one of wet-laid nonwoven fabrics selected from 3 to 30 layers has a multi-layered structure and an average surface density of 1,000 to 1.500 g / m 2 It is a sound-absorbing composite,
When the average surface density of the sound-absorbing composite is 1,200 g / m 2 , the tensile strength is 160 to 350 Mpa,
When the sound absorption coefficient is measured in accordance with the alpha cabin method of ISO R 354, the sound absorption coefficient is 0.52 or more at 1,000 Hz and the sound absorption coefficient is 0.61 or more at 2,000 Hz.
The method of claim 9, when the average surface density of the sound-absorbing composite is 1,200 g / m 2 , when the sound absorption coefficient is measured in accordance with the alpha cabin method of ISO R 354, the sound absorption coefficient is 0.74 or more at 3,150 Hz, and 5,000 A sound-absorbing composite, characterized in that the sound absorption coefficient at Hz is 0.88 or more.
The method of claim 9, when the average surface density of the sound-absorbing composite is 1,200 g / m 2 , when measuring the transmission loss, the transmission loss is 23 to 24 dB at 1,000 Hz, and the transmission loss is 24 to 26 dB at 2,000 Hz, 3,150 A sound-absorbing composite characterized by a transmission loss of 34 to 37 dB at Hz and a transmission loss of 42 to 45 dB at 5,000 Hz.
상기 PET 단섬유를 연신 및 열처리하여 서브토우(sub-tow)를 제조하는 2단계;
상기 서브토우를 1.5㎜ ~ 15 ㎜로 절단하여 섬유강화수지일체형 숏컷 섬유를 제조하는 3단계;
상기 숏컷 섬유를 물에 분산시킨 분산액에 아크릴 바인더를 첨가한 후, 이를 교반, 혼합하여 초지기에서 웹(web)을 형성시킨 다음, 건조를 수행하여 습식 부직포를 제조하는 4단계; 및
상기 습식 부직포를 3층 ~ 30층으로 적층시킨 후, 핫프레스 공정을 통해 압축 및 습식 부직포를 일체화시키는 5단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성 복합재의 제조방법.
A first step of preparing core-sheath polyethylene terephthalate (PET) short fibers;
A second step of producing a sub-tow by stretching and heat-treating the PET short fibers;
A third step of cutting the sub-tow into 1.5 mm to 15 mm to produce fiber-reinforced resin-integrated short-cut fibers;
A fourth step of adding an acrylic binder to the dispersion in which the short cut fibers are dispersed in water, stirring and mixing the same to form a web in a paper machine, and then drying to prepare a wet nonwoven fabric; and
Step 5 of integrating the wet-laid non-woven fabric and compressing it through a hot press process after stacking the wet-laid non-woven fabric in 3 to 30 layers;
Method for producing a sound-absorbing composite comprising a.
상기 아크릴 바인더는 분산액에 숏컷 섬유 100 중량부에 대하여, 아크릴 바인더 5 ~ 10 중량부로 분산액에 첨가하는 것을 특징으로 하는 흡음성 복합재의 제조방법.
The method of claim 12, wherein the dispersion contains 0.02 to 0.2% by weight of short cut fibers and the balance of water,
The method for producing a sound-absorbing composite, characterized in that the acrylic binder is added to the dispersion in an amount of 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the short cut fibers.
The method of claim 12, wherein the hot press process is performed at 210°C to 280°C and under a pressure of 80 to 120 ton/cm 2 .
상기 열처리는 140℃ ~ 170℃ 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 흡음성 복합재의 제조방법.
The method of claim 12, wherein the stretching in the second step stretches the PET short fibers 2.5 to 4 times,
The heat treatment is a method for producing a sound-absorbing composite, characterized in that carried out under 140 ℃ ~ 170 ℃.
상기 복합방사는 방사온도 280℃ ~ 300℃ 및 권취 속도 500 ~ 1,200 m/min 조건에서 수행하여 코어부 및 시스부의 단면적비가 58 ~ 92 : 8 ~ 42를 갖는 PET 단섬유를 제조하는 것을 특징으로 하는 흡음성 복합재의 제조방법.
The method of claim 12, wherein the first step is to manufacture a core-sheath PET short fiber by composite spinning so that the high molecular weight PET resin becomes the core part and the low melting point PET resin becomes the sheath part,
The composite spinning is performed under conditions of a spinning temperature of 280 ° C to 300 ° C and a winding speed of 500 to 1,200 m / min to produce a PET short fiber having a cross-sectional area ratio of 58 to 92: 8 to 42 of the core and sheath Method for producing a sound-absorbing composite.
상기 고분자량 PET 수지는 테레프탈산과 디올(diol);을 1:0.95 ~ 1몰비로 중합시킨 다음, 190℃ ~ 220℃ 및 질소 분위기 하에서 고상 중합시킨 PET 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성 복합재의 제조방법.
The method of claim 16, wherein the low-melting PET resin is a mixture containing terephthalic acid and isophthalic acid in a molar ratio of 86 to 90:10 to 14; and a diol; a PET polymer polymerized in a molar ratio of 1:0.95 to 1;
The high molecular weight PET resin is polymerized with terephthalic acid and diol in a molar ratio of 1:0.95 to 1, and then solid-phase polymerized at 190 ° C to 220 ° C under a nitrogen atmosphere Manufacturing a sound-absorbing composite, characterized in that it comprises a PET polymer method.
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