KR20000051924A - 저밀도 경량 진동흡수재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부직포를 액상수지 조성물에 함침 건조시켜서 된 진동흡수재에 있어서, 블로운 아스팔트(Blown asphalt) 10∼30wt%, 고분자 중합체 30∼80wt%, 가소제 5∼10wt%, 안정제 5∼10wt%로 조성된 조성물을 140∼200℃로 가열, 액상으로 한 조성물에 유리섬유 부직포를 함침시켜 상기의 액상 조성물이 유리섬유 부직포에 대하여 150~400중량% 함침되도록 하여 건조시킨 후 그 일면에 점착제층과 이형지층을 형성시켜서 된 경량 진동흡수재에 관한 것이다.

본 발명의 진동흡수재는 두께 1~3mm의 박막이면서 경량이며, 저밀도이면서 난연성이 우수하다는 장점을 갖는다.

Description

저밀도 경량 진동흡수재{A Low Density-light Bibration Absorber}

본 발명은 블로운 아스팔트(blown asphalt)와 합성고무를 주재료로 하고 여기에 적량의 가소제와 안정제를 첨가하여서 된 아스팔트-합성고무 조성물을 유리섬유 부직포에 함침, 건조시켜서 된 경량 진동 흡수재에 관한 것이다. 종래 공동주택이나 목조주택과 같은 경량 조립식 주택등의 건축용 진동흡수재나 철도 객차나 지하철 객차의 바닥이나 자동차의 출입문, 벽면, 바닥에 단열 및 진동방지재 사용되는 진동흡수재로서는 고무나 폐타이어가 주로 사용되고 있다. 이러한 재질은 시공성 및 난연성 등에 문제가 있을 뿐아니라 진동흡수효능면에서 만족스럽지 못한 결함이 있었다.

본원 발명은 유리섬유 부직포를 기본 소재로 하고 블로운 아스팔트(Blown asphalt) 10~30 wt%, ABS(Acrylonitril-Butadiene-Stylene), SBS (Stylene Butadiene Stylene) 또는 부틸 고무중에서 선택된 개질재 30~80 wt%, 인산트리크레실(Tricresyl phosphate : 이하 TCP라 한다) 또는 프탈산디부틸(Dibutyl phthalate : 이하 DBP라 한다) 또는 프탈산디옥틸(Dioctyl phthalate : 이하 DOP라 한다) 중에서 선택된 가소제 5~10 wt%, 액상 바륨-카드뮴계 안정제 또는 유기 주석 안정제 또는 에폭시 안정제중에서 선택된 안정제 5~10 wt%로 구성시키거나 필요에 따라서는 난연성 및 발포성 향상을 위해 TCP 또는 염소화파라핀 중에서 선택된 난연제와 염화비닐수지 또는 폴리우레탄 또는 페놀수지중 중에서 선택된 발포성수지를 추가 혼합하여 만든 액상 조성물에 유리섬유 부직포를 함침시킨 후 압착 건조시킨 시트의 일면에 점착성 점착제를 라미네이팅하여 구성된 진동흡수재로 저밀도이면서도 박막이고 흡차음, 진동흡수 성능이 우수한 진동흡수재를 제공하고저 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 방법으로 만들어진 진동흡수재는 1~3mm의 박막형 시트일 뿐만 아니라 저밀도로 경량이고 진동흡수성과 가공성 및 시공성이 우수한 특성을 갖는다.

종래 이 분야의 기술을 살펴보면 일본국 공개특허공보 평1-298052호 "흡음쉬트"에 의하면 "통기성을 갖는 섬유질 구조체나 다공질 구조체의 쉬트의 표면에 점탄성을 갖는 재료(실리콘 고무 또는 천연고무 등)를 피복 성형하여서 만든 흡음쉬트"에 관한 것이나 다공질재료의 흡음판의 경우 흡습이나 흡수효과에 의해 다공질 재료 내부의 간극부분이 막히게 되어 실질적인 다공도가 감소하고 장기적으로는 흡음성능이 저하되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 다공질구조체는 차음재로는 적용키 어려운 단점이 있고, 일본국 공개특허공보 평9-131826호 "차량용 제진재"에 의하면 "자동차 바디에 부착하여 우수한 차량용 내열 제진성 구현을 위해 점착층과 구속층으로 구성된 자기 점착성을 갖는 제진재로서 구속층(유리섬유 직조물) 기재를 수지(점착액)에 함침하여서 된 제진재"로서 고무사용량이 적어 직접 충격음의 제진효과가 미진하고 또한 바닥 제진재로 사용할 경우 요구물성 이하의 내충격성, 내마모성, 인장강도 등을 갖으며, 직접적인 외부충격이나 마찰로부터 보호되는 차량 차체 내부용등으로 극히 제한된 부분에 적용된다는 것이며, 미국 특허 4412864호 " 아스팔트 조성물 및 그 조성물을 이용한 차음-제진시트 제조"로 "조성은 아스팔트 100중량부, 카르복실계, 에폭시계, 혹은 아미노계를 적어도 1종 포함한 불포화 탄화수소계 액상고무 0.1~20 중량부, 200㎛ 이하의 섬유상 필러 또는 목분, 탈크, 칼슘카보네이트, 크레이, 카본블랙, 화이트 카본중 적어도 하나가 2~350중량부, 점착성 부여제 1~50중량부로 형성된 조성을 이용하여 쉬트상으로 제조하여 건조된 제진재로 물리적, 내열성, 내한성 그리고 내부식성이 우수한 특성을 갖는 재료"이며, 미국 특허 3980511호는 "흡차음 단열판넬의 제조방법"에 관한 것으로 "섬유매트를 팽창제를 포함한 수지(안정제, 발포제, 가소제를 함유하는 PVC 수지)에 함침 시키고 압축롤러를 통과토록 하여 미리 밀도를 조정 냉각시켜 유연하게 만든 흡차음 단열재 제조 방법"에 관한 것이 알려져 있으나 이러한 기술들은 고밀도의 흡음시트를 제조하기 위한 것이나 본원 발명은 전술한 선행 기술들인 고밀도 제진 및 흡음재와와는 상반되게 저밀도의 경량 박막형 제진 및 흡음재를 제공하고자 하는 것이다.

도1은 철도차량 바닥재에서 진동흡수재가 사용되고 있는 예를 나타낸 도면이다.

도2는 공동주택의 층간구조에서 진동흡수재가 사용되고 있는 예를 나타낸 도면이다.

도3은 본 발명의 진동흡수재 제조공정도이다.

- 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1:리놀륨 2:합판 3:진동흡수재

4:폴리머몰타르 5:철판 6:판재

7:조립식온돌 8:하부바닥판 9:평탄작업층

10:콘크릿트스라브 11:유리섬유부직포 12:액상수지조성물탱크

13:액상고온발포성수지탱크 14:압착로울러 15:냉각조

16:건조드럼 17:이형지 적층로울러 18:제품

유리섬유 부직포는 그 자체가 내열성 및 단열성이 우수하고 진동흡수 능력을 갖고 있기 때문에 흡차음 단열재로 이용되고 있다.

그러나 유리섬유 부직포만으로는 탄성, 인장강도 및 진동흡수능력이 충분하지 못하므로 이를 합성수지와 결합시켜 흡차음 단열시트로 사용하는 방법이 제안된바 있다.

이들은 상당한 두께와 강도를 갖는 고밀도의 흡차음 단열시트로서 자동차나 객차의 바닥재를 구성하는데 필요한 저밀도이면서 얇고 가벼운 진동흡수재로 이용하는데는 적합하지 않다는 문제가 있었다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 1~3mm 두께의 진동흡수재를 만들기 위하여 1~3mm의 박막의 유리섬유 부직포를 기본 소재로하고 여기에 진동흡수 및 흡음 성능을 부여하기 위해 블로운 아스팔트(Blown asphalt) 10~30 wt%와 SBS 또는 부틸 고무중에서 선택된 아스팔트 개질재 30~80 wt%, TCP, DBP, DOP 중에서 선택된 가소제 5~10 wt%, 바륨-카드뮴계 액상 안정제 또는 유기 주석 안정제 또는 에폭시 안정제중에서 선택된 안정제 5~10 wt%를 필수 구성 성분으로 하고 난연성 및 발포성 향상을 위해 선택적으로 TCP 또는 염소화파라핀 중에서 선택된 난연제와 염화비닐수지 또는 폴리우레탄 또는 페놀수지중 1종을 포함한 고온 발포성수지를 적용할 수 있도록 한 함침액에 함침시킨후 압착 롤러를 거쳐 냉간 건조시킨 다음 일면에 점착성을 갖는 공지의 점착층을 라미네이팅하여 제조된 저밀도 박막 경량 진동흡수재를 제공하고저 하는 것이다.

상기 제조과정에서 함침액은 액상을 유지할 수 있도록 140℃~200℃ 정도의 온도를 유지함이 바람직하며 특히 함침액은 180℃전후가 가장 바람직하다.

석유정제시 최종적으로 남게되는 유분(溜分)이 스트레이트 아스팔트인데 여기에 공기를 불어넣어 산화시킨 것이 블로운 아스팔트이다.

블로운 아스팔트는 도로 포장용으로 사용되는 스트레이트 아스팔트보다 연화온도가 높고 탄성이 커서 방수용이나 전기절연용으로 사용된다. 또한 블로운 아스팔트는 유리섬유와 친화성이 좋아 유리섬유에 함침시 두물질이 잘 결합되는 특성을 갖는다.

그러나 블로운 아스팔트를 유리섬유를 기재로하는 진동흡수재의 구성원료로 사용하기에는 연화온도가 낮고 탄성이 부족하기 때문에 블로운 아스팔트에 연화점을 높여주고 탄성을 증진시켜 주기 위하여 개질재로서 ABS.SBS나 부틸고무등을 첨가사용하는 것이 좋다.

개질제로는 ABS.SBS 또는 부틸고무중 1종 이상을 포함하고 있으며 사용 목적으로는 진동흡수재에 소정의 탄성을 부여하여 내충격성, 인장강도 향상시킬 목적으로 30~80 wt% 사용되며 30 wt%이하 사용시 내충격성을 완화시킬만한 효과가 없으며 80 wt%이상 사용시 고밀도화 및 중량화되어 본원 발명이 추구하는 목적인 저밀도 및 경량 진동흡수재를 얻고자 하는데 역기능을 한다.

가소제는 경질화되기 쉬운 제품에 대하여 연화작용을 촉진토록 함으로서 본원 발명에서는 TCP, DBP 또는 DOP 중에서 선택된 가소제 5~10 wt%을 사용하고 있는데 5 wt% 이하 사용시 유연성이 크게 둔화되어 진동흡수재가 저온에서 꺾일 우려가 있으며 10 wt%이상 사용시 재진 흡음재가 너무 연질화되어 흐느적거릴 우려가 있다.

안정제로서는 바륨-카드뮴계 액상 안정제 또는 유기 주석 안정제 또는 에폭시 안정제중 1종을 포함한 안정제 5~10 wt%를 사용하고 있다.

상기의 조성를 필수 조성으로 하고 고난연성과 후막 진동흡수재를 요구할시 난연성 및 발포성 향상을 위해 선택적으로 TCP 또는 염소화파라핀 중 1종이상을 포함한 난연제와 염화비닐수지 또는 폴리우레탄 또는 페놀수지중 1종을 포함한 고온 발포성수지를 적용할 수 도 있다.

이와 같은 조성으로 구성된 함침액 조성물을 180℃에서 10℃ 전후로 가열유지함으로서 액상으로 유지시키고 미리 준비한 유리섬유 부직포 매트를 함침시킨후 상하 한쌍의 롤러로 구성된 두께조절 롤러를 통과시켜 과량의 함침액을 제거하고 냉각시킨 다음 점착층과 이형지층을 갖은 필름을 라미네이팅 하여 롤에 감으므로서 제품은 완성되는 것이다.

이때 유리섬유 부직포에 함침되는 액상수지조성물의 함침량은 유리섬유 부직포 무게에 대하여 150~400중량% 정도가 적당하다.

본 발명에서 고온 발포성 수지라 함은 아조디카본아마이드탄산암모늄, 디아조아미노벤젠, 디페놀옥사이드와 같은 발포제를 사용하여 발포시킬 때 비교적 고온에서 발포되는 염화비닐수지, 폴리우레탄수지, 페놀수지 중 어느 하나를 의미하는 것이다.

이하 본 발명의 제조공정을 첨부된 제조공정도(도 3)에 따라 간단히 설명한다.

유리섬유부직포(11) 두께, 폭 등을 규격에 맞도록 재단한 후 180℃의 온도로 유지시킨 액상수지 조성물탱크(12) 중에 함침시킨다. 필요에 따라 액상 고온 발포성 수지탱크에 통과시켜 고온 발포성 수지를 추가하여 함침시켜 줄수도 있다. 이를 압착로울러(14)에 통과시켜 적당량의 액상수지 조성물만 함침되도록 압착한 후 냉각조(15)에 통과시켜 냉각시킨다. 이때 냉각제로서 물이나 찬공기를 이용할 수 있다. 이를 건조드럼(16) 사이로 통과 건조시킨 후 일면에 점착제층이 형성되어 있는 이형지를 적층시켜 주면 제품(18)이 완성되는 것이다.

이와같이 만들어진 진동흡수재는 1~3mm의 박막이면서도 경량이며 저밀도이면서 난연성이 우수한 진동흡수재인 것이다.

Claims (3)

1. 부직포를 액상수지 조성물에 함침 건조시켜서 된 진동흡수재에 있어서, 블로운 아스팔트(Blown asphalt) 10∼30wt%, 고분자 중합체 30∼80wt%, 가소제 5∼10wt%, 안정제 5∼10wt%로 조성된 조성물을 140∼200℃로 가열, 액상으로 한 조성물에 유리섬유 부직포를 함침시켜 상기의 액상 조성물이 유리섬유 부직포에 대하여 150~400중량% 함침되도록 하여 건조시킨 후 그 일면에 점착제층과 이형지층을 형성시켜서 된 경량 진동흡수재.
2. 제1항에 있어서, 고분자 중합체가 ABS, SBS 또는 부틸고무 중에서 선택된 것이고, 가소제가 인산트리크레실, DBP 또는 DOP 중에서 선택된 것이고, 안정제가 바륨-카드늄, 유기주석 또는 에폭시 안정제 중에서 선택된 것인 경량 진동흡수재.
3. 제1항에 있어서, 액상조성물에 트리크레질포스페이트 또는 염소화파라핀 중에서 선택된 난연제와 염화비닐수지 또는 폴리우레탄 또는 페놀수지 중에서 선택된 발포성수지를 선택적으로 첨가하여 제조된 경량 진동흡수재.