KR20050088823A

KR20050088823A - 차량용 바닥재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20050088823A
Application number: KR1020040014345A
Authority: KR
Inventors: 양기욱; 장성석; 이봉직
Original assignee: 주식회사 익성; 이봉직
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2005-09-07
Also published as: KR100556825B1

Abstract

본 발명은, 차량용 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량용 바닥재는, 표피재층과; 표피재층과 소정의 간격을 두고 적층되며, 소음을 흡수하는 흡음층과; 열가소성 폴리올레핀계 수지와 선형구조를 갖는 고무계 원료, 폴리올레핀계 엘라스토머 중 어느 하나 이상으로 이루어져 복합물의 기초수지층을 형성하고, Hg, Cd, Cr, Pb 중금속오염물질을 포함하지 않는 무기계 충진재를 혼합, 혼련하여 입상분말화되어, 표피재층과 흡음층을 상호 접착하는 접착수지층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동의 저감을 도모하며, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 제품의 경량화를 도모할 수 있다.

Description

차량용 바닥재 및 그 제조방법{FLOOR MATERIAL FOR VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 차량용 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 경량화를 도모하며, 차음성 및 제진성을 개선한 차량용 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 주행 중에는, 엔진에서 발생하는 소음 및 진동음과, 도어, 헤드라이너 및 차량의 바닥 등을 통해 주행 중의 소음 및 진동음이 차량의 실내 공간으로 유입된다.

이에, 엔진의 소음을 차단, 제진, 흡음하는 기능과 주행 중 발생하는 저주파, 고주파의 복합에너지를 차량의 실내 공간으로 전달되지 않도록 차량의 실내에 바닥재를 설치하여 왔다.

그런데, 종래의 차량용 바닥재에 있어서는, 바닥재를 이루는 표피재층 및 흡음층에 별도의 차음재를 접착제, 또는 직접코팅 하는 방법 등을 이용하여 접착하므로, 전반적으로 바닥재의 중량이 증가하여 차량의 연비가 증대될 뿐만 아니라 바닥재의 제조공정이 복잡하여 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 출원인은, 소음에너지를 고체전달음으로 전환하여 감소시키는 제진성, 음의 진동파를 부분적으로 차단시켜주는 차음성, 소음에너지를 산란 굴절 확산시켜주는 흡음성, 상부 또는 하부 소리에너지를 차음 제진층을 기준으로 하여 흡음층 갖는 접착수지층을 개발하여, 이 접착수지층에 의해 바닥재를 이루는 표피재층과 흡음층을 상호 접착함으로써, 차량의 바닥, 헤드라인, 도어 등을 통하여 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동의 저감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 바닥재의 제조공정을 단순화하여 생산성을 향상시키며, 또한 차량의 경량화를 도모할 수 있는 차량용 바닥재를 발명하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은, 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동을 저감하고, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 바닥재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 제품의 경량화를 도모할 수 있는 차량용 바닥재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 차량용 바닥재에 있어서, 표피재층과; 상기 표피재층과 소정의 간격을 두고 적층되며, 소음을 흡수하는 흡음층과; 열가소성 폴리올레핀계 수지와 선형구조를 갖는 고무계 원료, 폴리올레핀계 엘라스토머 중 어느 하나 이상으로 이루어져 복합물의 기초수지층을 형성하고, Hg, Cd, Cr, Pb 중금속오염물질을 포함하지 않는 무기계 충진재를 혼합, 혼련하여 입상분말화되어, 상기 표피재층과 상기 흡음층을 상호 접착하는 접착수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재를 제공한다.

여기서, 상기 접착수지층은 어드헤시브폴리머(adhesive polymer) 및 올리고머(oligomer)를 더 포함함으로써, 상기 접착수지층의 접착력을 증대시킬 수 있게 된다.

상기 표피재층과 상기 흡음층 사이에 산포되는 상기 접착수지층의 산포량은 10g/m²∼2000g/m²인 것이 바람직하다.

상기 접착수지층의 비중은 1.0∼2.5로 하므로써, 바닥재의 경량화 및 차음, 제진성능을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 접착수지층을 200g/㎡∼2000g/㎡ 범위 내에서 산포한 후 열융착하여, 상기 표피재층의 파일의 빠짐강도를 1.0kgf 이상으로 한 것이 바람직하다.

상기 흡음층의 두께는 0.3mm∼15mm인 것이 바람직하며, 상기 흡음층의 단위면적당 무게는 100g/m²∼2000g/m² 범위 내로 하므로써, 바닥재의 경량화를 도모할 수 있게 된다.

상기 표피재층과 상기 흡음층과 상기 접착수지층의 전체 두께방향의 통기도는 80cm³/cm²·sec 이하인 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 차량용 바닥재의 제조방법에 있어서, 표피재층과, 상기 표피재층과 소정의 간격을 두고 적층되며 소음을 흡수하는 흡음층을 마련하는 단계와; 열가소성 폴리올레핀계 수지와 선형구조를 갖는 고무계 원료, 폴리올레핀계 엘라스토머 중 어느 하나 이상으로 이루어져 복합물의 기초수지층을 형성하고, Hg, Cd, Cr, Pb 중금속오염물질을 포함하지 않는 무기계 충진재를 혼합, 혼련하여 입상분말화된 접착수지층을 상기 표피재층에 적층하는 단계와; 상기 접착수지층을 가열 용융시키는 단계와; 상기 가열 용융된 접착수지층에 상기 흡음층을 적층하는 단계와; 상기 표피재층과 상기 흡음층을 동시에 가압하여, 상기 접착수지층을 상기 표피재층과 상기 흡음층에 융착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법에 의해서도 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

설명에 앞서, 본 발명에서의 차량용 바닥재는 차량용 카펫, 보조매트 등을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 바닥재의 부분단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 바닥재(10)는, 표피재층(20)과, 표피재층(20)과 소정의 간격을 두고 적층되며 소음을 흡수하는 흡음층(30)과, 표피재층(20)과 흡음층(30)을 상호 접착하는 접착수지층(40)을 가진다.

표피재층(20)은 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 폴리프로필렌계 섬유 등과 천연섬유를 이용하여, 니들부직포 타입이나 경, 위 파일직물 등이 제직에 의해 파일층을 형성하는 것 등의 공법에 의해 형성된다.

흡음층(30)을 향하는 표피재층(20)의 표면에는 분말상의 접착수지층의 산포로 인한 표피재층에 파일의 고착 및 빠짐을 방지하기 위해 라텍스 처리할 수도 있다.

흡음층(30)은 부직포류와 폼류를 포함하며, 구체적으로는 폴리에스테르 부직포, 폴리프로필렌 부직포, 또는 폴리에스테르를 이용한 노말화이버(normal fiber)와 써멀화이버(thermal fiber)를 일정량비로 혼용한 견면, 노말화이버와 써멀화이버를 일정량비로 혼용한 펠트류, 일반 잡면사에 써멀화이버를 혼용한 펠트류, 단종화이버를 이용한 부직포류, 다종의 화이버를 이용한 부직포류 중 어느 하나 또는 그 조합으로 이루어지고, 폼류는 폴리에칠렌을 기초로 한 폼, 폴리우레탄을 기초로 한 폼, 폴리프로필렌을 기초로 한 폼류 중 어느 하나로 이루어진다. 여기서, 노말화이버는 중금속이 배출되는 화이버는 제외되며, 써멀화이버는 열에 의해 바인더 역할을 하는 화이버로 융점이 노말화이버 보다 20℃ 이상 낮은 것이 적당하고, 가공에 적절한 융점은 120℃∼150℃ 정도인 것이 가장 효율적이다.

흡음층(30)은 그 두께가 0.3mm∼15mm인 것이 바람직하며, 흡음층(30)의 두께가 0.3mm 미만이면 흡음재의 흡음성을 기대하기가 어렵고, 흡음층(30)의 두께가 15mm 초과하면 흡음성능은 증대되지만 실내의 공간확보가 좋지 아니할 뿐만 아니라 물류에도 영향을 미쳐 비경제적인 요인이 발생하게 된다. 또한, 흡음층(30)은 가공과정에서 별도의 부가적인 작업이 가능하므로, 그 두께가 지나치게 두꺼워지는 것은 바람직하지 않다.

그리고, 흡음층(30)의 단위면적당 무게는 100g/m²∼2000g/m² 범위 내에 있는 것이 바람직하며, 흡음층(30)의 단위면적당 무게가 100g/m² 미만인 경우 그 성능을 기대하기 어려우며, 이에 흡음층(30)의 단위면적당 무게를 크게 할수록 좋은 성능을 얻을 수 있지만 흡음층(30)의 단위면적당 무게가 1500g/m²를 초과하면 차량의 중량이 증대되어 차량의 연비를 줄일 수 없게 된다.

또한, 흡음층(30)을 구성하는 화이버의 섬도 크기는 1데니아∼30데니아인 것이 바람직하다. 화이버의 섬도의 크기가 1데니아 미만인 경우에는 흡음성능은 좋으나 가공이 어려워 원가가 상승하게 되며, 화이버의 섬도의 크기가 30데니아 이상인 경우에는 고주파의 흡음성능이 떨어져 바람직하지 못하다. 이에, 데니아별로 화이버를 배합 혼면하여 사용하면 우수한 흡음성능을 얻을 수 있고, 또한 데니아 치수가 낮은 제품을 사용할수록 우수한 흡음성능을 얻을 수 있다.

한편, 표피재층(20)과 흡음층(30) 사이에 마련되는 접착수지층(40)은 열가소성 폴리올레핀계 수지와 선형구조를 갖는 고무계 원료, 폴리올레핀계 엘라스토머 중 어느 하나 이상으로 이루어져 기초수지층을 형성하고 부가적으로 접착력을 강화하기 위한 보강용 수지를 추가하여 복합수지재 형태로 이루어진다. 여기서, 보강용 수지로서 어드헤시브폴리머(adhesive polymer) 및 올리고머(oligomer)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 접착수지층(40)은, 비중을 높여 에너지 전달음을 조절하기 위해, 복합수지재에 Hg, Cd, Cr, Pb 중금속오염물질을 포함하지 않는 무기계 충진재를 혼합, 혼련하여 입상분말화된다. 여기서, 무기계 충진재는 칼슘카보네이트, 황산바륨, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 마이카 등을 포함한다.

그리고, 접착수지층(40)은 가공 성형되는 바닥재(10)의 형태 안정성을 조절하기 위하여 경도조절재를 선택적으로 포함할 수도 있다.

본 실시예에서의 접착수지층(40)은 복합수지재와 충진재가 혼합된 가소성 형태의 분말로 이루어지며, 그 비중은 1.0∼2.5인 것이 바람직하다. 이에, 최종 생산되는 제품의 경량화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라 흡음층(30)만으로는 억제하기 곤란한 저주파영역(250Hz∼600Hz)과 고주파영역(2000Hz∼4000Hz)에서도 차음성 및 제진성이 강화되어, 폭 넓은 주파수영역에서 소음을 효과적으로 제어할 수 있게 된다.

복합수지재와 충진재를 포함하는 혼합 분말의 입자는 그 직경이 0.1mm∼10mm, 두께가 0.1mm∼5mm정도이며, 바람직하게는 혼합 분말 입자의 직경이 0.1mm∼1mm, 두께가 0.1mm∼2mm정도인 것이 보다 효과적이다. 이러한 접착수지층(40)은 표피재층(20)과 흡음층(30) 사이에 산포되어 표피재층(20)과 흡음층(30)에 가열 융착되며, 표피재층(20)과 흡음층(30) 사이에 산포되는 입상분말의 산포량은 10g/m²∼2000g/m²인 것이 바람직하다. 또한, 입상분말의 용융지수는 그 값이 0.5∼50(190℃, 10g/min)인 것이 바람직하고, 용도에 따라 더 높은 수치의 용융지수의 분말을 사용할 수도 있다. 여기서, 접착수지층(40)을 200g/㎡∼2000g/㎡ 범위 내에서 산포한 후 열융착하여, 표피재층(20)의 파일의 빠짐강도를 1.0kgf 이상으로 하는 경우, 표피재층(20)에 라텍스 처리가 필요치 않게 된다.

그리고, 표피재층(20)과 흡음층(30)과 접착수지층(40)의 전체 두께방향의 통기도는 80cm³/cm²·sec 이하인 것이 바람직하다. 통기도가 80cm³/cm²·sec를 초과하는 경우, 바닥재(10)가 설치되는 면의 하측에서 유입되는 소음이 커서 이를 흡음층(30)에서 확실하게 전부 흡음할 수 없을 때에, 접착수지층(40)을 통하여 차량 실내 공간으로 누출되는 소음이 어느 정도 발생하여 충분한 정숙성을 확보할 수 없게 된다.

이에, 접착수지층(40)은 차음성, 제진성 및 통기성을 향상시키며 표피재층(20)과 흡음층(30)에 가열 융착되어, 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동의 저감을 도모할 수 있게 된다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 바닥재(10)의 제조방법을 도 2를 이용하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시트형상의 표피재층(20)과 흡음층(30)을 각각 마련한다(S10).

다음, 컨베이어 등과 같은 도시 않은 이송수단에 표피재층(20)을 안착 이송시키면서, 흡음층(30)을 향하는 표피재층(20)의 표면에 소음 및 진동을 차단 및 저감하는 기능을 갖는 접착수지층(40)을 산포 적층한다(S20). 즉, 컨베이어에 의해 이송되는 표피재층(20)의 표면에 접착수지층(40)을 이루는 복합수지재 및 충진재를 분산장치(미도시)를 사용하여 골고루 산포한다. 이 때, 표피재층(20)에 산포되는 접착수지층의 산포량은 10g/m²∼2000g/m²인 것이 바람직하다.

이어서, 표피재층(20)에 복합수지재 및 충진재를 산포한 후 오븐(미도시) 등과 같은 가열장치에 통과시켜, 표피재층(20)에 산포된 복합수지재 및 충진재를 소정의 온도로 가열, 용융시킨다(S30).

계속하여, 가열 용융된 접착수지층(40)에 흡음층(30)을 적층한 후(S40), 도시 않은 가압 롤러 등을 이용하여 표피재층(20)과 흡음층(30)을 동시에 가압하여 접착수지층(40)을 표피재층(20)과 흡음층(30)에 융착시킨다(S50). 이 때, 접착수지층(40)은 차음성, 제진성 및 통기성을 향상시키며 표피재층(20)과 흡음층(30)에 가열 융착되어, 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동의 저감을 도모할 수 있게 된다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 바닥재(10)의 제조가 완료된다.

이와 같이, 열가소성 폴리올레핀계 수지와 선형구조를 갖는 고무계 원료, 폴리올레핀계 엘라스토머 중 어느 하나 이상으로 이루어져 복합물의 기초수지층을 형성하고, Hg, Cd, Cr, Pb 중금속오염물질을 포함하지 않는 무기계 충진재를 혼합, 혼련하여 입상분말화된 접착수지층을 마련하여, 표피재층과 흡음층을 상호 접착함으로써, 접착수지층은 차음성, 제진성 및 통기성을 향상시키며 표피재층과 흡음층에 융착 되어 일체화된 형태를 유지하게 되어, 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동의 저감을 도모할 수 있게 된다. 그리고, 차음성, 제진성 및 통기성이 향상된 접착수지층에 의해 바닥재를 이루는 표피재층과 흡음층을 상호 접착함으로써, 바닥재의 제조공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 제품의 경량화를 도모할 수 있게 된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동의 저감을 도모하며, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 제품의 경량화를 도모할 수 있는 차량용 바닥재 및 그 제조방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 바닥재의 부분단면도,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 바닥재의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 차량용 바닥재 20 : 표피재층

30 : 흡음층 40 : 접착수지층

Claims

차량용 바닥재에 있어서,

표피재층과;

상기 표피재층과 소정의 간격을 두고 적층되며, 소음을 흡수하는 흡음층과;

열가소성 폴리올레핀계 수지와 선형구조를 갖는 고무계 원료, 폴리올레핀계 엘라스토머 중 어느 하나 이상으로 이루어져 복합물의 기초수지층을 형성하고, Hg, Cd, Cr, Pb 중금속오염물질을 포함하지 않는 무기계 충진재를 혼합, 혼련하여 입상분말화되어, 상기 표피재층과 상기 흡음층을 상호 접착하는 접착수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재.
제1항에 있어서,

상기 접착수지층은 어드헤시브폴리머(adhesive polymer) 및 올리고머(oligomer)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재.
제1항에 있어서,

상기 표피재층과 상기 흡음층 사이에 산포되는 상기 접착수지층의 산포량은 10g/m²∼2000g/m²인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재.
제1항에 있어서,

상기 접착수지층의 비중은 1.0∼2.5인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재.
제1항에 있어서,

상기 접착수지층을 200g/㎡∼2000g/㎡ 범위 내에서 산포한 후 열융착하여, 상기 표피재층의 파일의 빠짐강도를 1.0kgf 이상으로 한 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재.
제1항에 있어서,

상기 흡음층의 두께는 0.3mm∼15mm인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재.
제6항에 있어서,

상기 흡음층의 단위면적당 무게는 100g/m²∼2000g/m² 범위 내인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표피재층과 상기 흡음층과 상기 접착수지층의 전체 두께방향의 통기도는 80cm³/cm²·sec 이하인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재.
차량용 바닥재의 제조방법에 있어서,

표피재층과, 상기 표피재층과 소정의 간격을 두고 적층되며 소음을 흡수하는 흡음층을 마련하는 단계와;

열가소성 폴리올레핀계 수지와 선형구조를 갖는 고무계 원료, 폴리올레핀계 엘라스토머 중 어느 하나 이상으로 이루어져 복합물의 기초수지층을 형성하고, Hg, Cd, Cr, Pb 중금속오염물질을 포함하지 않는 무기계 충진재를 혼합, 혼련하여 입상분말화된 접착수지층을 상기 표피재층에 적층하는 단계와;

상기 접착수지층을 가열 용융시키는 단계와;

상기 가열 용융된 접착수지층에 상기 흡음층을 적층하는 단계와;

상기 표피재층과 상기 흡음층을 동시에 가압하여, 상기 접착수지층을 상기 표피재층과 상기 흡음층에 융착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 접착수지층은 어드헤시브폴리머(adhesive polymer) 및 올리고머(oligomer)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 표피재층과 상기 흡음층 사이에 산포되는 상기 접착수지층의 산포량은 10g/m²∼2000g/m²인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 접착수지층의 비중은 1.0∼2.5인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 접착수지층을 200g/㎡∼2000g/㎡ 범위 내에서 산포한 후 열융착하여, 상기 표피재층의 파일의 빠짐강도를 1.0kgf 이상으로 한 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 흡음층의 두께는 0.3mm∼15mm인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법.
제14항에 있어서,

상기 흡음층의 단위면적당 무게는 100g/m²∼2000g/m² 범위 내인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법.
제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표피재층과 상기 흡음층과 상기 접착수지층의 전체 두께방향의 통기도는 80cm³/cm²·sec 이하인 것을 특징으로 하는 차량용 바닥재의 제조방법.