KR20040007629A - 다밀도 라이너/절연체 - Google Patents

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KR20040007629A
KR20040007629A KR10-2003-7015671A KR20037015671A KR20040007629A KR 20040007629 A KR20040007629 A KR 20040007629A KR 20037015671 A KR20037015671 A KR 20037015671A KR 20040007629 A KR20040007629 A KR 20040007629A
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틸턴제프리에이
블럭토마스티
슈탤그래베리에이
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오웬스 코닝
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Abstract

라이너/절연체 (10) 는, 높은 소음 절연부 (14) 와 이 절연부의 한 면에 형성되는 방수 작용을 할 수 있는 비교적 고밀도인 스킨 (16) 을 갖는 섬유재 패드 (12) 를 포함한다. 소음 라이너는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 비적층물이다. 차량용 도어 뿐만 아니라 외부 본체 패널 (40) 및 내부 계기 패널 (44) 을 포함하는 도어 (38) 를 절연하는 방법이 기재되고 청구되어 있다.

Description

다밀도 라이너/절연체{MULTIDENSITY LINER/INSULATOR}
소음 절연은 당업계에 공지되어 있다. 전형적인 소음 절연은 소음 감쇠를 제공하기 위해, 입사 음파를 흡수하는 능력인 소리 흡수 및 입사 음파를 반사할 수 있는 능력인 전달 손실 모두에 의존한다. 이 같은 절연의 더욱 일반적인 용도의 하나로는, 승객에게 유익함과 편안함을 제공하기 위해 엔진실, 방화벽, 펜더웰, 도어, 플로어팬 및 객실 덮개의 다른 부품이 엔진 및 노면 소음을 줄이도록 소음 절연되는 자동차 분야가 있다.
고온 유리 섬유 매트는 또한 예컨데, (a) 계기판과 엔진실 사이의 방화벽에 또한 (b) 객실과 구동라인 및 배기 시스템 사이의 차량 플로어 팬에 사용된다. 이 재료는 특히 여름 동안 운전자/승객실에서 시원하고 더 안락한 온도를 유지하는 것을 가능하게 하는 열 절연을 제공한다. 게다가 이 재료는, 필요한 소음 절연을 제공하여 차량이 종종 거칠고 울퉁불퉁한 노면 위를 주행할 때, 서스펜션 및 타이어 뿐만 아니라, 구동 트레인의 다양한 기계 소음을 감소 또는 제거하게 된다.
이런 소음 및 열 절연체의 다양한 제조 방법은 당업계에 공지되어 있다. 이 방법의 예는 예컨데, Yamaji 등에게 허여된 U.S. 특허 5,055,341 및 Fottinger 등에게 허여된 U.S. 특허 5,501898 에 기재되어 있다.
Yamaji 등의 특허에서, 직조 및/또는 비직조 직물이 섬유 및 열 가소성 수지로 된 복합재에 적층되어 있다. Fottinger 등의 특허에서는, 폴리에스테르 섬유가 포함된 다층, 다밀도 복합재가 기재되어 있다. 상기 섬유는 노에서 금속판에 의해 섬유 용융점 위로 예열된다. 비직조 직물 섬유 층이 몰딩 장치 내로 장입되고 성형 공정을 완성하는데 충분한 주재 시간 동안 성형 압력을 받게 된다. 그 후, 몰딩 공구는 복합재를 최종 형상으로 경화시키기 위해 섬유의 연화온도 아래로 냉각된다.
차량에 적용되는 소음 절연의 다른 다양한 예가 Thompson 등에게 허여된 U.S. 특허 5,298,694, Sanocki 등에게 허여된 U.S. 특허 5,624,726 , Sanocki 등에게 허여된 U.S. 특허 5,759,659 및 Swan 등에게 허여된 U.S. 특허 5,961,904 에 기재되어 있다.
Thompson 등의 특허는 열가소성 섬유로 된 비직조 소음 절연 웨브 및 방수를 위해 이 웨브에 적층된 삼베, 비직조 직물, 필름 또는 포일과 같은 제 2 층을 개시하고 있다.
Sanocki 등의 특허는 복합재 형태의 소음 절연 소재를 개시하고 있는데, 이소재는 섬유 절연층, 발포 절연층 또는 이들의 조합 절연 층 및 방습 작용을 하는 열밀봉 열가소성 폴리 올레핀으로 둘러싸인 세라믹 페이퍼, 직조 세라믹 섬유, 직조 유리 섬유, 세라믹 비직조 스크림 또는 유리 섬유 비직조 스크림으로 된 내고온성 층을 갖는다.
Swan 등의 특허는, 권축 벌크 섬유 및/또는 바인더 섬유와 같은 인조 섬유를 포함하는 열적으로 안정한 멜트 블로운 폴리프로필렌 미세섬유로 된 비직조 소음 절연 웨브을 개시하고 있다. 소음 절연 웨브는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 에틸렌-프로필렌 혼성 중합체 필름과 같은 편평한 열가소성 폴리 올레핀막으로 된 방수층을 갖는 적층체로 형성되어 있다.
다른 예를 들면, 제조 업자는 요구되는 방습성을 제공하기 위해 에틸렌비닐 아세테이트 및/또는 염화 폴리비닐로 된 하나 이상의 층을 사용한다. 추가된 방수층은 종종 절연 제품에 상당한 무게를 가중한다. 이는 전체 차량 무게를 줄이고 연비를 늘이는 것을 추구하는 차량 제조 업자에게는 매우 바람직하지 못한 것이다.
특히 자동차에 관련한 여러 소음 절연 제품에서, 방수가 중요한 관심사이다. 상기 종래 기술의 특허에 기재된 바와 같이, 소음 절연재는 수분의 침투를 허용하기 때문에 이 소음 절연재에 방수성을 부여할 필요가 있음이 밝혀졌다. 이를 위해, 의도하는 목적에 효과적인 적층 구조를 제공하는 것이 일반적이지만, 이러한 적층구조는 몇몇 단점을 가지고 있다. 특히, 설치시의 취급 및 처리 및/또는 시간이 지남에 따라 다양한 환경 요인이 주는 나쁜 영향의 결과로, 일반적으로 박리가 일어나게 된다. 이러한 박리로 인해 방수층의 효과가 떨어져 원치 않는 물이 침투된다. 따라서, 소형 차량 및 보다 소형인 차량에서도 사용하기 적합한 경량 제품에서 긴 사용 기간에도 향상된 소음 및 열 절연성과 신뢰할 수 있는 방수성을 제공하는 개선된 절연을 확립하는 것이 필요하다.
본 발명은 일반적으로, 차량의 구동시 차량의 기계 부품에 의해 발생되는 열 및 소음으로부터 차량 객실과 같은 공간을 절연하기 위해 사용될 수 있는 다층 소음 및 열 라이너/절연체에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 식기 세척기 및 옷 건조기와 같은 가전제품을 절연할 때, 또한 집, 사무실 및 공장의 덕트, 공기 조화 장치 및 노를 덕트용으로 소음 및 열 절연하는 데도 이용될 수 있다.
명세서의 일부로 첨부된 도면은, 본 발명의 몇몇 양태를 나타내며 또한 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명한다.
도 1 은 한 면을 따르는 비교적 고밀도의 스킨을 포함하는 본 발명의 라이너/절연체의 단부 정면도.
도 2 는 두 개의 마주보는 면을 따라 제공된 비교적 고밀도의 스킨을 포함하는 본 발명의 다른 실시예의 단부 정면도.
도 3 은 한 면을 따라 제공된 비교적 고밀도의 스킨 및 반대쪽 면을 따라 제공된 외장층을 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예의 단부 정면도.
도 4 는 한 면을 따라 제공된 비교적 고밀도의 스킨을 덮는 외장층 및 반대쪽 면을 덮는 제 2 외장층을 갖는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는 단부 정면도.
도 5 는 방수층을 갖는 소음 라이너의 사시도.
도 6 은 도 5 에 도시된 소음 라이너의 상세 단면도.
도 7 는 두 개의 마주보는 비교적 고밀도의 스킨을 갖는 소음 라이너를 나타내는 다른 실시예의 상세 단면도.
도 8 은 본 발명에 따라 구성된 차량 도어의 분해 사시도.
이하, 첨부 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하도록 한다.
명세서에 기재된 바와 같이 본 발명의 목적에 따라서, 향상된 성능 특성을 지닌 개선된 방음 및 단열 라이너/절연체가 제공된다. 라이너/절연체는 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부를 포함한다. 라이너/절연체는 그의 하나 이상의 면을 따르는 비교적 고밀도인 스킨을 포함한다. 스킨은 실질적으로 0.25 - 10.0 ㎜ 의 두께와 실질적으로 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는다.
라이너/절연체의 섬유재는 (a) 열가소성 폴리머 인조 섬유 및 열가소성 이성분 섬유, (b) 유리 인조 섬유 및 열가소성 이성분 섬유 그리고 (c) (a) 및 (b) 의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다. 섬유재는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물일 수 있다.
패드는 비적층이며 따라서, 비교적 고밀도인 스킨이 패드의 나머지 부분에서 박리될 가능성이 제거된다. 본 발명의 한 실시예에서, 패드는 그의 제 2 면을 따라 상기 비교적 고밀도의 스킨을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 라이너/절연체는 패드의 제 1 면을 따르는 제 1 외장층을 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 라이너/절연체는 패드의 제 2 면을 따르는 제 2 외장층을 포함한다. 제 1 및 제 2 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 혼합물로 구성될 것이다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 방수층을 갖는 소음 라이너가 제공된다. 소음 라이너는 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부와 이 절연부의 한 면을 따르는 비교적 고밀도인 스킨을 갖는 섬유재 패드를 포함한다. 스킨은 실질적으로 0.254 - 7.5 ㎜ 의 두께와 약 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는다. 패드는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 섬유재로 형성된다. 패드 및 열 그을림 방수 스킨은 일체로 되어 있으며, 따라서 소음 라이너는 비적층이다. 따라서, 종래 기술에서 사용된 소음 절연재에 적층된 방수층의 문제인 박리가 생기지 않는다.
방수층을 갖는 소음 라이너는 패드 주변부 주위에서 권축 마진을 더 포함하며, 이 권축 마진은 적어도 약 0.5 - 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는다. 상기 마진은, 예컨데, 당업계에 공지된 기계적 체결 요소를 이용하여 소음 절연을 요구하는 차량의 도어 패널 또는 다른 구조 부품에 라이너를 장착하기 위해 추가적인 강도 및 적합한 위치를 제공한다.
물론, 방수층을 갖는 소음 라이너의 패드는 또한 두 개의 열 그을림 스킨을포함한다. 더욱이, 패드는 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 한 개 이상의 외장층을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태를 따라서, 외부 본체 패널 및 내부 계기 패널을 포함하며 이들 두 패널 사이에 공동이 형성되는 도어를 절연하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 외부 본체 패널 및 내부 계기 패널 사이의 공동 내에 섬유재 패널을 위치시키는 것을 포함한다. 패드는 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부와 이 절연부의 한 면에 위치되며 실질적으로 0.25 - 7.5 ㎜ 의 밀도를 갖는비교적 고밀도인 스킨을 갖는다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 차량용 도어가 제공된다. 이 도어는 외부 본체 패널, 외부 본체 패널과 연결되고 이 패널과 함께 공동을 한정하는 내부 계기 패널 그리고 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부와 이 절연부의 한 면을 따르는 비교적 고밀도인 스킨을 갖는 섬유재 패드를 포함한다. 스킨은 실질적으로 0.25 - 7.5 ㎜ 의 두께를 갖는다. 패드는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 섬유재로 형성된다. 패드는 비적층이며 또한 패드 주변부의 주위에 위치하는 권축 마진을 또한 포함하며, 이 마진은 적어도 약 0.5 - 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는다. 상기한 바와 같이, 상기 권축 마진은 소음 라이너가 고정되는 도어의 외부 및/또는 내부 패널, 또는 다른 부품에 소음 라이너를 고정하는데 편리한 체결 지점을 제공한다. 소음 라이너의 패드는 또한 두 개의 열 그을림 스킨을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 가열 및 공기 조화 덕트와 같은 기류 도관에 사용되거나 또는, 노 또는 공기 조화 장치용 하우징에 사용되는 라이너가 제공된다. 라이너는, 약 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부를 갖는 섬유재 패드를 포함한다. 상기 라이너는 또한 그의 한 개 이상의 면을 따르는 비교적 고밀도인 스킨을 포함한다. 스킨은 0.25 - 10.00 ㎜ 의 두께와 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는다. 라이너는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로부터 형성될 수 있다. 라이너는 또한 제 2 스킨을 포함하며, 특정 용도의 경우에 필요하다면, 한 개 이상의 외장층을 포함할 수 있다. 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 다음의 설명으로부터 잘 알 수 있을 것이며 본 발명의 바람직한 실시예들은 본 발명의 실시에 가장 적합한 몇몇 형태를 단지 예시하기 위한 것이다. 실현될 바와 같이, 본 발명에서 벗어나지 않고서, 다른 실시예가 가능하며 또한 일부 실시예를 취할 수 있으며, 몇몇 세부 사항은 다양하게 변경될 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 예시적인 것으로 제한적인 것이 아니다.
도 1 에서, 통상 참조 번호 (10) 으로 표시된 본 발명의 라이너/절연체의 제 1 실시예가 설명된다. 라이너/절연체 (10) 는 섬유재 패드 (12) 를 포함한다. 섬유재는 (a) 열가소성 폴리머 인조 섬유 및 열가소성 이성분 섬유, (b) 유리 인조섬유 및 열가소성 이성분 섬유 그리고 (c) (a) 및 (b) 의 조합 형태를 가질 수 있다. 열가소성 인조 섬유 및 이성분 섬유는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 혼합물을 포함하는 재료군에서 선택될 수 있지만, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 유리 섬유는 E-유리, S-유리 또는 현무암 섬유를 포함할 수 있다. 천연 섬유 (예컨데, 삼, 양마) 또한 포함될 수 있다.
패드 (12) 는 높은, 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 소음 절연부 (14) 와 이 방음부의 한면에 제공되는 비교적 고밀도인 스킨 (16) 을 포함한다. 스킨 (16) 은 실질적으로 0.25 - 10.0 ㎜ 의 두께를 가지며 실질적으로 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는다. 스킨 (16) 의 밀도는 그 두께의 전체에 걸쳐 실질적으로 일정하거나, 최대 밀도 (외부면) 에서 점점 감소하여 그 내부면에서 방음부 (16) 의 밀도 바로의 밀도 (내부) 까지 점차적으로 낮아 지게 변할 수 있다. 스킨 (16) 의 밀도가 변할 경우, 스킨의 평균 밀도는 지정 범위내에서 있게 된다.
본 발명의 중요한 양태에 따르면, 비교적 더 저밀도인 절연부 (14) 및 비교적 고밀도인 스킨 (16) 을 모두 포함하는 패드 (12) 는 섬유 스타팅재로 된 단일의 일체형 시트로 형성된다. 이때문에, 패드 (12) 는 비적층물이며, 따라서 라이너/절연체가 겪게되는 어떠한 환경 조건하에서도 스킨 (16) 이 절연부 (14) 로부터 벗겨질 우려가 없다. 차체 부품, 노 또는 공기 조화 장치 하우징 또는 덕트를 절연할 때와 같이, 스킨 (16) 은 라이너/절연체 (10) 를 장치 또는 부품에 설치하는 동안에 이 라이너/절연체의 취급에 도움을 주는 추가적인 기계적 강도와 강성을 패드 (12) 에 부여해 주게 된다.
여러 적용의 경우에, 스킨 (16) 은 오랜 기간에 걸쳐 라이너/절연체 (10) 의 보전과 방음 및 방열 성능을 유지시키는 기능을 한다. 더욱 특별하게, 스킨 (16) 은 추가적인 기계적 지지를 제공한다. 더욱이, 스킨 (16) 의 증가된 밀도 때문에 재료의 공공 (pore) 이 막히게 되어, 여러 잠재적인 환경 오염물의 침투를 막게되는데, 그렇지 않으면 이 오염물질은 시간이 지남에 따라 라이너/절연체의 성능을 저하시키게 된다. 따라서, 스킨 (16) 은 종래의 라이너/절연체에서 적층외장재가 하는 것과 마찬가지로 절연부 (14) 를 효과적 보호하는 기능을 한다. 종래 기술의 외장층은 본질적으로 박리되어 기능불능의 가능성이 있다. 이는 라이너/절연체가 종종 노출되는 거친 작업 환경을 고려하면, 상당한 단점이다. 유익하게도, 본 발명은 라이너/절연체의 기능불능을 초래할 수 있는 박리의 위험을 제거한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 라이너/절연체 (10) 의 다른 실시예는 도 1 에서의 실시예에서 상기된 바와 같이, 높은 소음 절연부 (14) 와 스킨 (16) 을 갖는 패드 (12) 를 포함한다. 게다가, 도 2 의 실시예는 패드 (12) 의 반대편 면에서 제 2 스킨 (18) 을 포함한다. 제 2 스킨 (18) 은 상기 제 1 스킨 (16) 과 동일한 물리적 특성을 가질 수 있다. 그러나 두 스킨 (16, 18) 의 두께 및/또는 밀도는 정해진 범위에서 서로 다를 수 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 라이너/절연체 (10) 의 다른 실시예는 도 1 에서상기된 바와 같이, 높은 소음 절연부 (14) 와 스킨 (16) 을 갖는 패드 (12) 를 포함한다. 이 실시예에서, 스킨 (16) 의 반대편의 패드의 면 (20) 에는 외장층 (22) 이 있다. 이 외장층 (22) 은 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어질 수 있다. 이런 외장층 (22) 은 심미적, 장식적 목적 또는 열 반사 및 소실과 같은 실용적 목적을 위해 이용될 수 있다.
도 4 에, 본 발명에 따른 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 4 의 라이너/절연체 (10) 는 도 1 의 실시예에 대하여 상기된 바와 같이, 높은 소음 절연부 (14) 와 스킨 (16) 을 갖는 패드 (12) 를 포함한다. 게다가, 라이너/절연체 (10) 는 패드 (12) 의 스킨 (16) 을 덮는 제 1 외장층 (24) 과 패드 (12) 의 반대편 면 (28) 을 덮는 제 2 외장층 (26) 을 포함한다. 두 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어질 수 있다. 물론, 다층 외장재 또한 사용될 수 있다.
더 우수한 단열 특성이 요구되는 경우에, 외장층 (22, 24 및/또는 26) 은 금속 포일과 같은 열 반사재 (예컨데, 알루미늄 또는 다른 열 반사재) 로 형성될 수 있다. 금속 포일이 사용될 경우, 금속 포일의 두께는 일반적으로 0.25 - 7.5 ㎜ 범위이다. 두께는 온도, 내구성 및 제품의 특별한 용도에 대한 구조적 필요조건에 따라 결정된다.
외장층 (22, 24 및/또는 26) 은 강화되거나 강화되지 않을 수도 있다. 보강재는 내구성 및 구조적 보존성을 부여하기 위해 제공될 수 있다. 보강재는 섬유 스크림, 섬유 매트 또는 섬유 웨브 형태를 취할 수 있다. 여러 가지 용도의 경우, 보강재는 유리 섬유와 같이 비교적 강한 섬유로 이루어진다. 전형적으로, 유리 섬유 나사는 십자 패턴으로 배치된다. 인치 당 나사산의 수는 소망하는 제품 특성을 제공하도록 조정될 수 있다. 섬유 보강재 스트랜드는 포일의 웨브 방향과 크로스 웨브 방향을 가로질러 규칙적으로 배열될 수 있다. 전형적으로, 배열 패턴은 4X4 (양 방향으로 인치당 네 개의 스트랜드), 3X3, 2X2, 4X2 및 3X2 를 포함하며, 물론 이에만 한정된 것은 아니다. 전형적인 패턴은 사각형 및 다이아몬드형이다. 스트랜드는 유리 외에도 소망하는 특성을 제공하는 다른 재료일 수 있다 (예컨데, 폴리에스테르).
외장층 (22, 24 및/또는 26) 을 위한 다른 보강재는 유리 매트, 폴리머 매트 및 혼합 매트를 포함하며, 물론 이에만 한정된 것은 아니다. 보강재는 금속 포일에 미리 부착될 수도 있다. 선택적으로 느슨하게 놓인 보강재도 이용될 수 있다. 대부분의 경우, 포일층 보강은 개선된 내인열성, 강도 및/또는 방음성을 제공한다. 그러나, 많은 경우에, 보강재가 요구되지 않을 때도 있다.
외장층 (22, 24 및/또는 26) (강화되었거나 강화되지 않음) 은 열활성 접합제에 의해 폴리머계 패드 (12) 에 부착된다. 사용되는 접합제는 200℉ - 350℉ 에서 용융되어 유동하는 열가소성 시트 또는 열가소성 웨브 재료일 수 있다. 이런 유형의 접합제가 제조시 성형 단계 동안에 활성화될 수 있기 때문에 바람직하다. 열가소성 시트 및 웨브 외에, 고온 멜트, 라텍스 및 다양한 열 활성화 수지와 같은 접합제로 사용될 수 있다. 접합제는 도시된 바와 같이 별개의 층일 수 있으며, 또는 접합제는 점 매트릭스 패턴 (균일) 또는 소결 패턴 (불균일) 으로외장층 (22, 24 및/또는 26) 에 미리 부착될 수 있다.
도 5 에 도시된 바와 같은, 방수층을 갖는 소음 라이너 (10) 가 본 발명의 가능한 제품중 하나이다. 소음 라이너 (10) 은 섬유재 패드 (12) 를 포함한다. 패드 (12) 는, 입사 음파를 흡수하는 능력 및 입사 음파를 반사하는 능력을 지님으로써 우수한 소음 감쇠 효과를 제공하는 재료로 만들어 진다. 따라서, 패드 (12) 는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물을 포함하는 재료군으로 구성될 수 있다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 패드 (12) 는 8.0 - 80.0kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부 (14) 와 물 침투를 막고 방수 기능을 하는 증가된 밀도의 열 그을림 스킨 (16) 을 포함한다. 스킨 (16) 은 실질적으로 0.25 - 7.5 ㎜ 의 두께를 가지며 바람직하게는 약 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는다.
절연부 (14) 및 스킨 (16) 은 제조 공정시에 일체로 형성되고, 따라서 라이너 (10) 는 비적층형이다. 라이너 (10) 는 접합제로 함께 지지되는 층을 갖지 않기 때문에 박리 현상이 없으며, 그래서 장 기간에 걸쳐 신뢰할 수 있는 방수 및 방음 특성이 있다.
권축 마진 (30) 이 패드 (12) 외주부 주위에 제공된다. 권축 마진 (30) 의 두께는 약 0.5 - 3.0 ㎜ 이다. 권축 마진 (30) 의 재료는 압축되어 비교적 높은 밀도를 가진다. 따라서, 권축 마진 (30) 은 더욱 강해지며, 자동차 패널 등에 절연체 판을 고정하기 위해 사용되는 당업계 공지의 나사 및 플라스틱 스냅리벳과 같은 기계적 체결 요소 (도시되지 않음) 를 지지하는데 더욱 적합하다.
도시된 바와 같이 라이너 (10) 의 본체에는 다양한 절취 개구부 (32, 34) 가 형성되어 있어, 도어 래치 핸들 및 창문 작동 기구와 같은 도어 작동 구조물을 수용한다. 권축 마진 (30) 과 유사한 권축 마진 (36) 이 하나 이상의 개구부 주위에 제공될 수 있으며, 도 5 에서 개구부 (34) 주위에 도시되어 있다.
도 7 에 도시된 라이너 (10) 의 다른 실시예에서, 제 2 열 그을림 스킨 (18) 이 제 1 열 그을림 스킨 (16) 의 반대편에 제공된다. 상세하게 도시되어 있지는 않지만, 방수가 아주 중요한 방수성을 향상시키기 위해 라이너 (10) 의 에지를열 그을림할 수 있다.
도 8 에, 차량 도어 (38) 의 구조가 도시되어 있다. 도어 (38) 는 일반적으로 창문 개구부 (42) 를 포함하는 외부 본체 패널 (40) 및 내부 판 패널 (44) 을 포함한다. 공동 (46) 은 두 패널 (40, 44) 이 서로를 고정될 때, 두 패널 사이에 형성된다. 도 5, 6 또는 7 에 참고로 상세히 설명한 바와 같이 높은 소음 절연부 (14) 및 하나 이상의 열 그을림 방수 스킨 (16) 을 갖는 패드 (12) 를 포함하는 라이너 (10) 가 상기 공동 (46) 에 위치된다. 보다 구체적으로 라이너 (10) 는 당업계에서 잘 알려진 기계적 체결 요소 또는 다른 수단에 의해 도어 (38) 의 외부 패널 (40) 이나 내부 패널 (46) 에 고정된다.
다른 여러 기술이 본 발명의 라이너/절연체 (10) 를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 라이너/절연체 (10) 는 다른 가열 및 균일 압착에 의해 제조될 수 있다. 일 예로서, 도 (6) 에 도시된 라이너/절연체 (10) 는, 절연 소재 또는 패드 (12) 의 한 면, 즉 열 그을림 방수 스킨 (16) 을 포함하는 면을 가열하고, 다른 면은 비교적 저온으로 유지시킴으로써 제조될 수 있다. 그 다음, 충분한 시간 동안 압력을 가하여, 저온 면이 아닌 고온 면 부근에서 폴리머 바인더 섬유를 연화시킨다. 압착하에서 이렇게 될 경우, 고온 측은 더 높은 밀도 층 또는 스킨으로 재성형 된다. 폴리머 바인더 섬유의 저온 측은 연화되지 않으며, 따라서 압력이 제거될 경우 저온측은 초기의 두께 및 밀도 특성을 유지한다. 이 기술은 한 플래튼은 고온이고 다른 플래튼은 저온인 표준 성형 프레스에서 실행될 수 있다.
다른 기술에서, 확실히 다른 연화점을 갖는 두 폴리머 바인더 섬유가 사용된다. 한 방법에 따르면, 두 개의 개별 소재 층이 연화점이 다른 폴리머 섬유의 사용으로 생산된다. 두 층은 다른 가열을 이용하는 성형 작업에서 함께 생산되며 소정의 기간 동안 그리고 소정의 다른 온도에서 소정의 간격 폭으로 압착된다. 저 연화점 폴리머 바인더 섬유를 갖는 소재 층은 고온 플래튼의 옆에 위치되고, 고 연화점 소재 층은 저온 플래튼 옆에 위치된다. 압착이 일어나면, 높은 밀도 층인 스킨 (16) 은 저 연화점 소재 층으로부터 형성되고, 고온 층은 영향을 받지 않고 본래의 밀도를 유지한다. 또는, 층들은 융합되어 일체형 구조로 된다.
다른 방법에 따르면, 고 융점의 폴리머 섬유를 갖는 소재 층이 형성되며, 그 후 저 융점 소재의 형성시에 상기 층은 오븐을 통과하게 된다. 오븐은 고 연화점 폴리머 섬유를 활성시키는데 필요한 온도 보다 낮은 온도에서 작동되기 때문에, 상기 층이 오븐에서 압착되어도, 오븐을 떠날 때 그 본래의 두께 및 밀도를 유지한다. 또한, 저 연화점 재료도 압착되는데, 오븐이 폴리머 바인더 섬유를 활성화시키는데 충분한 온도에 있기 때문에, 상기 재료는 고밀도 층으로 압착되고 두 층은 하나로 융합된다. 본 발명의 라이너/절연체 (10) 제조를 위한 다른 정보는 본 명세서에서 참고로 관련되어 있는 2000년 6월 30일에 출원되어 공동계류 중인 U.S.특허 동시 연속 출원 제 09/607,478 호에서 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 상기 설명은 예시와 설명의 목적을 위한 것이다. 본 발명을 상시 실시예로만 한정하는 것은 아니다. 상기 교시에 비추어 명백한 변경 또는 수정이 가능하다. 예컨데, 라이너/절연체 (10) 는 모두 외장층으로 덮힌 두 개의 스킨을 포함할 수 있다. 라이너/절연체 (10) 는 외장층으로 덮힌 한 개의 스킨만을 포함할 수도 있다. 라이너/절연체 (10) 는 한 개 이상의 그 가장자리를 따르는 스킨을 포함할 수 있다.
상기 실시예는 본 발명의 원리와 실제 적용을 가장 잘 설명하기 위해 선택되었고 설명된 것이므로, 당업자들은 본 발명을 다양한 실시예에서 이용할 수 있고 또한 고려되는 특정 용도에 맞게 다양한 변형이 가능하다.
이러한 모든 변경 및 변화는, 공정하고 합법적이며 정당하게 부여된 영역에 따라서 설명된 첨부된 청구항으로 정해진 바와 같이 본 발명의 범위 내에 있다.

Claims (33)

  1. 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부 (14) 와 이 절연부의 한 면에 형성되는 비교적 고밀도인 스킨 (16) 을 갖는 섬유재 패드 (12) 를 포함하며, 상기 스킨은 실질적으로 0.25 - 10.0 ㎜ 의 두께와 실질적으로 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 라이너/절연체 (10).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유재는 (a) 열가소성 폴리머 인조 섬유 및 열가소성 이성분 섬유, (b) 유리 인조 섬유 및 열가소성 이성분 섬유 그리고 (c) (a) 및 (b) 의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 라이너/절연체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유재는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 재료군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 라이너/절연체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 패드는 비적층인 것을 특징으로 하는 라이너/절연체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 패드는 그의 제 2 면 (20) 을 따라 상기 비교적 고밀도의 스킨을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너/절연체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 라이너/절연체는 상기 패드의 제 1 면에 위치되는 제 1 외장층 (24) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너/절연체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 라이너/절연체는 상기 패드의 제 2 면에 위치되는 제 2 외장층 (26) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너/절연체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 라이너/절연체.
  9. 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부 (14) 와 이 절연부의 한 면에 형성되는 비교적 고밀도인 방수 스킨 (16) 을 갖는 섬유재 패드 (12) 를 포함하며, 상기 스킨은 실질적으로 0.25 - 7.5 ㎜ 의 두께와 약 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 방수층을 갖는 소음 라이너.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 패드는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 섬유재로 형성되는 것을 특징으로 하는 방수층을 갖는 소음 라이너.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 패드는 비적층인 것을 특징으로 하는 방수층을 갖는 소음 라이너.
  12. 제 9 항에 있어서, 약 0.5 - 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 권축 마진 (30) 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방수층을 갖는 소음 라이너.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 패드는 그의 제 2 면 (20) 을 따라 상기 비교적 고밀도의 스킨 (16) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수층을 갖는 소음 라이너.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 라이너는 상기 패드의 제 1 면에 위치되는 제 1 외장층 (24) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수층을 갖는 소음 라이너.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 라이너는 상기 패드의 제 2 면에 위치되는 제 2 외장층 (26) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수층을 갖는 소음 라이너.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 재료로 형성되는 것을특징으로 하는 방수층을 갖는 소음 라이너.
  17. 외부 본체 패널 (40) 및 내부 계기 패널 (44) 을 포함하며 이들 두 패널 사이에 공동 (46) 이 형성되는 도어를 절연하는 방법으로서,
    상기 외부 본체 패널 및 상기 내부 계기 패널 사이의 상기 공동 내에 섬유재 패널 (12) 을 위치시켜, 상기 패드는 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부 (14) 와 이 절연부의 한 면에 형성되는 비교적 고밀도인 스킨 (16) 을 가지며, 상기 스킨은 실질적으로 0.25 - 7.5 ㎜ 의 두께와 약 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 절연 방법.
  18. 외부 본체 패널 (40);
    상기 외부 본체 패널과 연결되고, 이 외부 본체 패널과 함께 공동 (46) 을 한정하는 내부 계기 패널 (44); 그리고
    실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부 (14) 와 이 절연부의 한 면에 형성되는 비교적 고밀도인 스킨 (16) 을 갖는 섬유재 패드 (12) 를 포함하며, 상기 스킨은 실질적으로 0.25 - 7.5 ㎜ 의 두께와 약 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 (38).
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 패드는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 섬유재로 형성되는 것을 특징으로 도어.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 패드는 비적층인 것을 특징으로 하는 도어.
  21. 제 18 항에 있어서, 0.5 - 3.0 ㎜ 의 두께를 갖는 권축 마진 (30) 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 패드는 그의 제 2 면 (20) 을 따라 상기 비교적 고밀도의 스킨 (16) 을 포함하는 것을 특징으로 도어.
  23. 제 18 항에 있어서, 제 1 외장층 (24) 이 상기 패드의 제 1 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도어.
  24. 제 23 항에 있어서, 제 1 외장층 (24) 이 상기 패드의 제 2 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도어.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 도어.
  26. 실질적으로 8.0 - 80.0 kg/m3의 밀도를 갖는 높은 소음 절연부 (14) 와 이 절연부의 한 면에 형성되는 비교적 고밀도인 스킨 (16) 을 갖는 섬유재 패드 (12) 를 포함하고, 상기 스킨은 실질적으로 0.25 - 10.0 ㎜ 의 두께와 실질적으로 32.0 - 1600.0 kg/m3의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 기류 도관 또는 하우징용 라이너.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 섬유재는 (a) 열가소성 폴리머 인조 섬유 및 열가소성 이성분 섬유, (b) 유리 인조 섬유 및 열가소성 이성분 섬유 그리고 (c) (a) 및 (b) 의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 라이너.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 섬유재는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 유리섬유, 천연 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 라이너.
  29. 제 26 항에 있어서, 상기 패드는 비적층인 것을 특징으로 하는 라이너.
  30. 제 26 항에 있어서, 상기 패드는 그의 제 2 면 (20) 을 따라 상기 비교적 고밀도의 스킨을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너.
  31. 제 26 항에 있어서, 상기 라이너는 상기 패드의 제 1 면에 위치되는 제 1 외장층 (24) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 라이너는 상기 패드의 제 2 면에 위치되는 제 2 외장층 (26) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 금속 포일 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 형성되는 것을 특징으로 하는 라이너.
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