KR20110065499A

KR20110065499A - 고감쇠 폼을 이용한 모서리가 캡슐화된 패널

Info

Publication number: KR20110065499A
Application number: KR1020117007731A
Authority: KR
Inventors: 마이클 제이. 플레너; 크리스토퍼 제이. 리디아르드
Original assignee: 헨켈 아게 운트 코. 카게아아
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-06-15
Also published as: CA2735993A1; US10272746B2; EP2328771B1; CN102224029A; US20120055841A1; EP2328771A2; KR101853240B1; JP5726079B2; JP2012501900A; MX2011002378A; KR20170045395A; ZA201101709B; WO2010028222A2; EP2328771A4; CA2735993C; AU2009289588A1; WO2010028222A3; BRPI0918729A2; CN102224029B

Abstract

유리창(예, 차량의 전면유리), 또는 금속 패널과 같은 물질의 비교적 얇고 평평하며 강한 판에 의해 또는 이를 통하여 전달되는 진동이나 소음을 감소시키기 위한 방법이 제공되며, 여기서 패널은 패널에서 프레임으로 또는 그 반대로 전파되는 소음 또는 진동을 감쇠할 수 있으며 패널과 프레임 사이에 위치하는 물질과 함께 제공된다. 이러한 조립체는 특히 차량 내부의 음향 환경 개선을 위해 차량에 유리 패널을 장착하는데 유용하다.

Description

고감쇠 폼을 이용한 모서리가 캡슐화된 패널{EDGE-ENCAPSULATED PANELS USING HIGH DAMPING FOAM}

본 발명은 유리창(예, 차량의 전면유리) 또는 금속 또는 플라스틱 판과 같은 비교적 얇고 평평하며 강한 패널에 의해 또는 패널을 통해 전달되는 진동이나 소음을 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이러한 패널이 패널에서 프레임으로 또는 그 반대로 전파되는 소음 또는 진동을 감쇠할 수 있으며 프레임과 패널 사이에 위치하는 물질과 함께 제공되는 조립체에 관한 것이다. 이러한 조립체는 특히 차량 내부의 음향 환경 개선을 위해 차량에 유리 패널을 장착하는데 유용하다.

비교적 평평하고 얇은 패널은 진동 또는 소음을 전달하기 쉬울 뿐만 아니라 심지어 진동 또는 소음을 발생시키는 경향이 있으며 다양한 응용분야에서 소음 또는 진동 감쇠가 바람직하다고 인식되어왔다. 예를 들어, (유리 판과 차량의 금속 차체와 같은) 두 가지 요소 사이에 삽입되어 이들 중 적어도 하나를 통해 전파되는 소음의 가청음 감쇠를 야기할 수 있는 소리 감쇠 스트립 또는 요소들을 개발하기 위해 상당한 주의를 쏟아왔다. 미국 출원 2006/0165977, 2006/0182978, 2008/0056505 및 2007/0284916이 그 예이다. 그러나, 이러한 패널을 포함하는 조립체를 설계하는 기술자에게 더 넓은 선택 범위를 제공해주기 위하여, 패널의 진동 또는 소음 발생 문제에 대한 대안적인 해결책이 바람직할 수 있다.

a) 하나 이상의 모서리를 가지는 패널, b) 캐리어, 및 c) 고감쇠 폼을 포함하는 조립체가 본 발명에 의해 제공되며, 상기 모서리는 적어도 부분적으로 상기 고감쇠 폼에 의해 둘러싸여 있으며, 상기 고감쇠 폼은 적어도 부분적으로 상기 캐리어 내에 담겨 있으며, 상기 모서리는 바람직하게는 상기 캐리어와 닿지 않고 상기 캐리어는 프레임에 딱 맞고/맞거나 부착되도록 맞추어져 있다.

본 발명은 추가로 a) 하나 이상의 모서리를 가지는 패널, b) 캐리어, c) 고감쇠 폼, 및 d) 프레임을 포함하는 제조 물품을 제공하며, 상기 모서리는 적어도 부분적으로 상기 고감쇠 폼에 둘러싸여 있으며, 상기 고감쇠 폼은 적어도 부분적으로 상기 캐리어 내에 담겨 있으며, 상기 모서리는 바람직하게는 상기 캐리어와 닿지 않고 상기 캐리어는 상기 프레임에 부착되어있다.

추가적으로, 본 발명은 a) 패널의 모서리를 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 하나 이상의 부분을 담고 있는 캐리어 내에 위치시키는 단계, 및 b) 상기 열활성화가능한 수지의 하나 이상의 부분을 적어도 부분적으로 상기 모서리를 둘러싸고 상기 캐리어 내에 적어도 부분적으로 담겨있는 고감쇠 폼으로 전환하는데 효과적인 조건하에 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 가열시키는 단계를 포함하는 조립체의 제조 방법을 제공한다.

또한 본 발명에 의해 a) 패널의 모서리를 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 하나 이상의 부분을 담고 있는 캐리어 내에 위치시키는 단계, b) 상기 열활성화가능한 수지의 하나 이상의 부분을 적어도 부분적으로 상기 모서리를 둘러싸고 상기 캐리어 내에 적어도 부분적으로 담겨있게 되는 고감쇠 폼으로 전환하는데 효과적인 조건하에 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 가열시킴으로써 조립체를 형성하는 단계, 및 c) 상기 조립체를 접착제 및/또는 하나 이상의 기계적 고정장치를 이용하여 프레임에 부착하는 단계를 포함하는 제조 물품의 제조 방법이 제공된다. 다르게는, 제조 물품은 a) 조립체를 형성하기 위하여 패널의 모서리를 열 활성화가능하고 팽창가능한 수지의 하나 이상의 부분을 담고 있는 캐리어 내에 위치시키는 단계, b) 상기 조립체를 하나 이상의 접착제 및/또는 하나 이상의 기계적 고정장치를 이용하여 프레임에 부착하는 단계, 및 c) 상기 열활성화가능한 수지의 하나 이상의 부분을 적어도 부분적으로 상기 모서리를 둘러싸고 상기 캐리어 내에 적어도 부분적으로 담겨있게 되는 고감쇠 폼으로 전환하는데 효과적인 조건하에 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 가열시키는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.

추가적으로 본 발명은 고감쇠 폼이 적어도 부분적으로 패널의 모서리를 둘러싸고 캐리어에 적어도 부분적으로 담기도록, 패널의 모서리를 고감쇠 폼의 하나 이상의 부분을 담고 있는 캐리어 내에 위치시키는 것을 포함하는 조립체의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 a) 고감쇠 폼이 조립체를 형성하기 위하여 적어도 부분적으로 패널의 모서리를 둘러싸고 적어도 부분적으로 상기 캐리어에 담기도록, 패널의 모서리를 고감쇠 폼의 하나 이상 부분을 담고 있는 캐리어 내에 위치시키는 단계 및 b) 상기 조립체를 하나 이상의 접착제 및/또는 하나 이상의 기계적 고정장치를 이용하여 프레임에 부착하는 단계를 포함하는 제조 물품의 제조 방법을 제공한다.

a) 고감쇠 폼이 적어도 부분적으로 패널의 모서리를 둘러싸도록 상기 모서리를 고감쇠 폼의 부분의 오목부 내에 위치시키는 단계 및 b) 상기 고감쇠 폼의 상기 부분이 적어도 부분적으로 캐리어 내에 담기도록 상기 고감쇠 폼의 상기 부분을 캐리어 내에 위치시키는 단계를 포함하는 조립체의 제조 방법이 추가적으로 본원에 제공된다. 오목부가 그 안에 있는 고감쇠 폼은 열활성화가능하고 팽창가능한 물질을 그 물질을 변형 가능하도록 하거나 (폼을) 팽창하게 만드는데 효과적인 온도 또는 온도들로 가열시키는 압출 성형이나 사출 성형과 같은 적합한 방법으로 형성될 수 있다.

a) 고감쇠 폼이 적어도 부분적으로 패널의 모서리를 둘러싸도록 패널의 모서리를 고감쇠 폼의 부분의 오목부 내에 위치시키는 단계, b) 조립체를 형성하기 위하여 상기 고감쇠 폼의 상기 부분이 적어도 부분적으로 캐리어 내에 담기도록 상기 고감쇠 폼의 상기 부분을 캐리어 내에 위치시키는 단계, 및 c) 하나 이상의 접착제 및/또는 하나 이상의 기계적 고정장치를 이용하여 상기 조립체를 프레임에 부착하는 단계를 포함하는 조립체의 제조 방법도 본원에 제공된다.

본 발명에 의해 추가적으로 a) 패널의 모서리를 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 부분의 오목부 내에 위치시키는 단계, b) 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 캐리어 내에 위치시키는 단계, 및 c) 열활성화가능한 수지의 상기 부분을 적어도 부분적으로 상기 모서리를 둘러싸고 상기 캐리어 내에 적어도 부분적으로 담겨있게 되는 고감쇠 폼으로 전환하는데 효과적인 조건하에 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 가열시키는 단계를 포함하는 조립체의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면은 a) 패널의 모서리를 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 부분의 오목부 내에 위치시키는 단계, b) 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 캐리어 내에 위치시키는 단계, c) 열활성화가능한 수지의 상기 부분을 적어도 부분적으로 상기 모서리를 둘러싸고 상기 캐리어 내에 적어도 부분적으로 담겨있게 되는 고감쇠 폼으로 전환하는데 효과적인 조건하에 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 가열시킴으로써 조립체를 형성하는 단계, 및 d) 접착제 및/또는 하나 이상의 기계적 고정장치를 이용하여 상기 조립체를 프레임에 부착하는 단계를 포함하는 제조 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 제조 물품의 한 실시태양의 부분적인 단면도이며, 여기에서 패널, 캐리어와 고감쇠 폼을 포함하는 조립체는 프레임에 부착되어있다.

본 명세서에서 사용된 "고감쇠 폼"이라는 용어는 -10 내지 +40 ℃ 사이의 온도에서 0.1 MPa 내지 1000 MPa 사이의 영(Young)의 저장 계수 E´를 갖고, 바람직하게는 0.5 내지 1 사이의 손실계수 E˝, 0.3보다 큰 (바람직하게는 1보다 큰) 손실 인자, 및 바람직하게는 또한 0 내지 500 Hz 사이의 주파수 범위 내에서 0.1 MPa 내지 500 MPa 사이의 전단 저장 계수 G´를 갖는 폼을 의미한다.

본 명세서에서 사용된 “(패널의) 모서리가 적어도 부분적으로 상기 고감쇠 폼에 둘러싸여 있는”이라는 문구는 고감쇠 폼이 패널의 최 외각 주변부의 적어도 일부분(바람직하게는 전체 부분)뿐만 아니라 최 외곽 주변부에 근접한 패널 각 면의 주변부의 적어도 일부분(바람직하게는 전체 부분)과 접촉하고 있음을 의미한다. 바람직한 실시태양에 의하면, 고감쇠 폼은 완전하게 패널의 어느 한 면 전반에 걸쳐 연장되지 않는다. 한편, 한 실시태양에 따르면 고감쇠 폼의 “U”또는 “C”모양의 스트립은 계속적으로 패널의 전체 둘레를 따라 연장되며, 이 경우 패널의 모서리(들)은 폼 스트립의 내부로 연장된다.

고감쇠 폼을 제조하는데 이용되는 열에 의해 팽창가능한 물질은 바람직하게는 가열시에 발포하여 팽창하게 되나 전형적으로 실온(예를 들면, 15 내지 30 ℃)에서 고체인 (및 바람직하게는 치수적으로 안정한) 물질이다. 일부 실시태양에서는 팽창가능한 물질은 건조하고 비점착성이게 되나, 다른 실시태양에서는 이 물질은 점착성을 갖게 된다. 열에 의해 팽창가능한 물질은 바람직하게는 용도에 적합한 형태로 만들어지거나 (예를 들면, 사출 성형 또는 압출의 방법으로) 성형될 수 있도록 배합되고, 이러한 조형 또는 성형은 팽창가능한 물질을 유화 또는 용융시켜 쉽게 가공될 수 있게 하는데 충분한 실온보다 높은 온도에서 그러나 팽창가능한 물질의 팽창이 유도되는 온도 미만에서 수행된다. 조형 또는 성형된 물질을 실온으로 냉각시켜 원하는 모양 또는 형태의 고체를 얻는다. 약 130 ℃ 내지 240 ℃ 사이의 온도에 놓여진 경우(사용된 팽창가능한 물질의 정확한 배합에 의존함), 즉, 활성화된 경우, 이 팽창가능한 물질은 전형적으로 초기 부피의 약 50% 이상 또는 100% 이상, 또는 약 150% 이상 또는 다르게는 약 200% 이상 팽창하게 된다. 요망되는 최종 용도에 따라 필요한 경우에는 더 높은 팽창률(예를 들면, 약 1000% 이상)을 선택할 수 있다. 바람직한 실시태양에 의하면, 팽창가능한 물질은 하나 이상의 열가소성 탄성체 및 하나 이상의 잠재적인(열로 활성화되는) 발포제를 포함한다.

열에 의해 팽창가능한 물질의 팽창은 가열 단계에 의해 이루어지는데, 여기서 열에 의해 팽창가능한 물질은 발포제 및 또한 존재할 수 있는 임의의 경화제를 활성화시키는데 효과적인 시간과 온도 조건에서 가열된다.

열에 의해 팽창가능한 물질의 성질에 따라 가열 단계는 130 ℃ 내지 240℃ 사이, 바람직하게는 150 ℃ 내지 200 ℃ 사이의 온도에서 오븐이나 가열에 사용되는 다른 제품에서의 체류시간 약 10 분 내지 약 30 분 사이에 걸쳐 일반적으로 수행된다.

본 발명의 특별히 우수한 실시태양에 의하면, 고감쇠 폼은 다음을 포함하는 열에 의해 팽창가능한 물질로부터 얻어진다:

25 내지 70 중량%, 바람직하게는 35 내지 55 중량%의 하나 이상의 열가소성 탄성체(바람직하게는 스티렌/부타디엔 또는 스티렌/이소프렌 블록 공중합체 또는 이들의 적어도 부분적으로 수소경화된 유도체);

15 내지 40 중량%, 바람직하게는 20 내지 35 중량%의 하나 이상의 비탄성체 열가소성수지 (바람직하게는 에틸렌/비닐 아세테이트 또는 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체);

0.01 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%의 하나 이상의 안정제 또는 산화방지제;

2 내지 15 중량%, 바람직하게는 팽창가능한 물질이 150 ℃의 온도에서 가열될 경우 부피가 적어도 100% 만큼 팽창되게 하는 유효량의 하나 이상의 발포제;

0.5 내지 4 중량%의 하나 이상의 경화제(선택적으로 0.5 내지 2 중량%의 하나 이상의 올레핀계 불포화 단량체 또는 올리고머 포함), 및 선택적으로

10 중량%까지(예, 0.1 내지 10 중량%)의 하나 이상의 점착성부여 수지;

5 중량%까지(예, 0.1 내지 5 중량%)의 하나 이상의 가소제;

10 중량%까지(예, 0.1 내지 10 중량%)의 하나 이상의 왁스;

3 중량%까지(예, 0.05 내지 3 중량%)의 하나 이상의 발포제용 활성제;

뿐만 아니라 선택적으로 (비록 충전제의 양은 바람직하게는 10 중량% 미만, 보다 바람직하게는 5 중량% 미만이지만) 하나 이상의 충전제(%는 열에 의해 팽창가능한 물질의 전체 중량의 중량%로 표시했다).

열에 의해 팽창가능한 물질은 전체가 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 제 7,364,221호에 보다 자세하게 기술되어 있다.

미국 특허 제 6110958호(전체가 본원에 참고문헌으로 인용됨)에 기재된 폼 진동 감쇠 물질은 또한 본 발명의 고감쇠 폼 구성요소로써 용도에 적합할 수도 있다. 이러한 폼 진동 감쇠 물질은 1 내지 20 중량%의 탄성체 중합체, 20 내지 60 중량%의 열가소성 중합체, 0.5 내지 18 중량%의 점착성부여제, 4 내지 23 중량%의 아스팔트 충전제, 20 내지 50 중량%의 무기 충전제, 및 0.2 내지 7 중량%의 발포제를 포함하는 열에 의해 팽창가능한 물질로부터 제공된다. 탄성체 중합체는 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 스티렌 이소프렌 고무, 특히 폴리스티렌/폴리이소프렌 삼블록 공중합체, 예를 들어 스티렌-이소프렌-스티렌(S-I-S) 블록 공중합체와 같은 고무일 수 있다. 열가소성 중합체는 예를 들면, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 공중합체와 에틸렌 메틸 아크릴레이트 공중합체 중에서 선택될 수 있다.

미국 특허 제 5635562호(전체가 본원에 참고문헌으로 인용됨)는 또한 본 발명의 고감쇠 폼 구성요소를 만드는데 적합할 수 있는 팽창가능한 진동 감쇠 물질 조성물에 대해 설명하였다. 이러한 조성물은 탄성체 중합체, 가소제, 열가소성 중합체, 발포제, 접착 촉진제 및 충전제를 포함하며, 에폭시 경화제를 또한 포함할 수도 있다. 탄성체 중합체는 폴리스티렌 블록과 폴리이소프렌 블록을 포함하는 삼블록 공중합체일 수 있다. 열가소성 중합체는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 아크릴계 중합체, 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특별히 우수한 실시태양에 따르면, 고감쇠 폼은 다음을 포함하는 열에 의해 팽창가능한 물질의 활성화에 의해 유도된다:

a) 3 내지 40 중량%의 제1 유리 전이온도를 갖는 제1 열가소성 탄성체;

b) 3 내지 40 중량%의 제2 유리 전이온도를 갖는 제2 열가소성 탄성체(여기서 제1 유리 전이온도와 제2 유리 전이온도는 적어도 10 ℃ 정도 차이가 있음);

c) 5 내지 50 중량%의 하나 이상의 중합가능한 C=C 이중 결합을 갖는 중합체 및 공중합체로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 열가소성 중합체;

d) 0 내지 30 중량%의 하나 이상의 점착성부여 수지; 및

e) 팽창가능한 물질을 적어도 20 분 동안 150 ℃로 가열하는 경우 부피를 적어도 50% 만큼 팽창시킬 수 있는 유효량의 하나 이상의 잠재적인 화학적 발포제;

여기서 구성요소 a)에서 e)까지의 중량%의 합은 100 중량% 미만이며, 100 중량%에 대한 나머지는 추가의 구성요소나 보조제로 구성된다. 이러한 열에 의해 팽창 가능한 물질은 2007년 9월 19일에 출원(아직 공개되지 않았음)되고 전체가 본원에 참고문헌으로 인용된 국제 특허 출원 PCT/EP2007/008141에 상세하게 기술되어 있다.

바람직하게, 제1 열가소성 탄성체 a) 및/또는 제2 열가소성 탄성체 b)는 열가소성 폴리우레탄, 스티렌/부타디엔 블록 공중합체, 수소경화된 스티렌/부타디엔 블록 공중합체, 스티렌/이소프렌 블록 공중합체, 및 수소경화된 스티렌/이소프렌 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된다. 특히, 구성요소 a)와 b)는 스티렌/이소프렌/스티렌 삼블록 공중합체(SIS), 및 수소경화된 스티렌/이소프렌/스티렌 삼블록 공중합체로부터 선택된다.

약 0 ℃ 내지 약 30 ℃의 온도 범위에서 특히 효율적인 감쇠 특성은 제1 열가소성 탄성체 a)가 -25 내지 0.0 ℃의 범위, 바람직하게는 -20 내지 -5 ℃의 범위에서 유리 전이온도를 가지는 경우 및/또는 제2 열가소성 탄성체 b)가 0.1 내지 30 ℃의 범위, 바람직하게는 4 내지 20 ℃의 범위에서 유리 전이온도를 가질 경우에 얻어진다. 가장 바람직하게는, 제1 열가소성 탄성체 a)가 -15 내지 -10 ℃의 범위에서 유리 전이온도를 갖고/갖거나 제2 열가소성 탄성체 b)가 5 내지 15 ℃의 범위에서 유리 전이온도를 갖는 경우이다.

열가소성 탄성체 a)와 b)는 바람직하게는 둘 다 스티렌/이소프렌/스티렌 (SIS) 삼블록 공중합체와 수소경화된 스티렌/이소프렌/스티렌 삼블록 공중합체로 구성된 군에서 선택된다. 비수소경화된 삼블록 공중합체가 특히 바람직하다. 스티렌의 양은 15 내지 25 중량%의 범위가 바람직하며, 19 내지 21 중량%의 범위일 경우 더욱 바람직하다. 특히 적합한 블록 공중합체는 스티렌/이소프렌/스티렌 삼블록 공중합체뿐만 아니라 이들의 완전하게 또는 부분적으로 수소경화된 유도체를 포함하며, 여기에서 폴리이소프렌 블록은 1,2 및/또는 3,4 배위를 갖는 이소프렌으로부터 유도된 단량체 성분을 상대적으로 높은 비율로 포함한다. 바람직하게, 적어도 약 50%의 중합된 이소프렌 단량체 성분은 1,2 및/또는 3,4 배위를 가지며, 이소프렌 성분의 나머지는 1,4 배위를 갖는다. 이러한 미세구조는 우수한 감쇠 특성을 갖게 하는데 기여한다고 여겨진다. 이러한 블록 공중합체는 하이브라(HYBRAR) 상표하에 쿠라레이(Kuraray Co., Ltd.)로부터 얻을 수 있으며 전체가 본원에 참고문헌으로 포함되어 있는 미국 특허 제 4,987,194호에 언급된 방법을 이용하여 제조할 수도 있다. 적합한 물질은 다음과 같다:

열가소성 탄성체 a)의 경우 하이브라® 5127, 및 열가소성 탄성체 b)의 경우 하이브라® 5125.

구성요소 c)는 가공성, 특히 열에 의해 팽창가능한 물질의 압출 거동을 개선한다. C=C 이중 결합(또는 이러한 면에서 이중 결합과 동등하다고 여겨지는 상응하는 삼중 결합)의 존재는 이 구성요소의 경화 거동에 필수적이다. 중합체 또는 비닐 아세테이트 또는 (메트)아크릴레이트와의 공중합체가 바람직하다. 하나 이상의 열가소성 중합체 c)는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체로 구성된 군에서 선택되는 것이 더욱 바람직하다. 24 내지 32 몰%의 범위, 더욱 바람직하게는 27 내지 29 몰%의 범위의 비닐 아세테이트 함량을 갖는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체가 바람직하다.

열에 의해 팽창 가능한 물질은 바람직하게 1 내지 20 중량%의 양으로 존재하는 하나 이상의 점착성부여 수지 d)를 포함하는 것이 바람직하다. 점착성부여 수지 d)는 로진 수지, 테르펜 수지, 테르펜 페놀 수지, 분해된 석유 증류물로부터 유도된 탄화수소 수지, 방향족 점착성부여 수지, 톨유 수지, 케톤 수지 및 알데히드 수지로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 적합한 로진 수지에는 아비에트산, 레보피마르산, 네오아비에트산, 덱스트로피마르산, 팔루스트르산, 전술한 로진산의 알킬에스테르, 및 로진산 유도체의 수소화물 등이 있다. 지방족 탄화수소 수지로부터 선택되는 것이 바람직하다. 분자량(수 평균)은 1000 내지 2000의 범위에 있을 수 있다. 연화점(ASTM D-6090-97으로 측정함)은 95 내지 105 ℃의 범위일 수 있다. 적합한 물질은 Escorez® 1102(ExxonMobil에서 판매함)이다.

열에 의해 팽창가능한 물질은 부풀어지기("발포") 전에 가시광선이나 UV 또는 감마 또는 전자 복사와 같은 화학방사선 조사에 의해 예비경화 또는 경화될 수 있다. 이러한 물리적 경화 단계에 덧붙여 또는 대신에, 상기 물질은 추가적인 구성요소 f)로써 상기 물질에 존재하는 적어도 하나의 화학적 경화제에 의하여 경화될 수 있다. 적합한 경화제는 자유라디칼 반응을 유도할 수 있는 물질, 예를 들어, 케톤 페록사이드를 포함하는 유기 페록사이드, 디아실 페록사이드, 퍼에스테르, 퍼케탈, 하이드로페록사이드, 및 기타, 예를 들면 큐멘 하이드로페록사이드, 비스(tert-부틸페록시) 디이소프로필벤젠, 디(-2-tert-부틸페록시이소프로필 벤젠), 1,1-디-tert-부틸페록시-3,3,5-트리메틸사이클로헥산, 디큐밀 페록사이드, t-부틸페록시-벤조에이트, 디-알킬 페록시디카보네이트, 디-페록시케탈(예, 1,1-디-tert-부틸페록시-3,3,5-트리메틸사이클로헥산), 케톤 페록사이드(예, 메틸에틸케톤 페록사이드), 및 4,4-디-tert-부틸페록시 n-부틸 발레레이트를 포함한다.

그러나, 황 및/또는 황 화합물을 기재로 하는 경화제가 다음과 같은 몇 가지 장점을 가지기 때문에 이러한 경화제가 바람직하다:

라인 스톱의 페인트 베이크 오븐에서 지연된 경화 시간에서 또는 약 200 ℃ 이상의 온도에서 "과도하게 가열되는 것"을 줄여주며, 더 높은 팽창률을 얻을 수 있고, 손실 계수(tanδ)가 경화 온도로부터 거의 독립적으로 된다. 이러한 이유로 열에 의해 팽창가능한 물질이 황 및/또는 황 화합물, 바람직하게는 원소 황과 하나 이상의 유기 디- 또는 폴리술파이드의 혼합물을 기재로 하는 하나 이상의 화학적 경화제 f)를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 유기 술파이드는 테트라메틸티우람 디술파이드이다.

경화제는 잠재적인 경화제, 즉 본질적으로 실온에서 비활성이거나 반응하지 않지만 상승된 온도(예를 들어, 약 130 ℃ 내지 약 240 ℃ 사이의 온도)로의 가열에 의하여 활성화되는 경화제일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시태양에 따르면, 구성요소의 상대적인 양에 대해 다음 조건 중 적어도 하나가 충족되어야 한다:

구성요소 a)는 5 내지 20 중량%, 바람직하게는 8 내지 16 중량%의 양으로 존재한다;

구성요소 b)는 15 내지 40 중량%, 바람직하게는 20 내지 35 중량%의 양으로 존재한다;

구성요소 c)는 10 내지 25 중량%, 바람직하게는 12 내지 20 중량%의 양으로 존재한다;

구성요소 d)는 2 내지 10 중량%, 바람직하게는 3 내지 8 중량%의 양으로 존재한다;

구성요소 e)는 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 양으로 존재한다;

화학적 경화제 f)는 0.2 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.7 내지 2 중량%의 양으로 존재하며,

여기서 구성요소 a)에서 f)까지의 중량%의 합은 100 중량% 미만이며, 100 중량%에 대한 나머지는 추가의 구성요소나 보조제로 구성된다.

하나의 실시태양에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 열에 의해 팽창가능한 물질로부터 얻어진 고감쇠 폼을 이용한다:

a) 열가소성 폴리우레탄, 스티렌/부타디엔 블록 공중합체, 수소경화된 스티렌/부타디엔 블록 공중합체, 스티렌/이소프렌 블록 공중합체, 및 수소경화된 스티렌/이소프렌 블록 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되고 -25 내지 0.0 ℃ 범위의 유리 전이온도를 갖는 5 내지 20 중량%의 제1 열가소성 탄성체,

b) 열가소성 폴리우레탄, 스티렌/부타디엔 블록 공중합체, 수소경화된 스티렌/부타디엔 블록 공중합체, 스티렌/이소프렌 블록 공중합체, 및 수소경화된 스티렌/이소프렌 블록 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되고 0.1 내지 30 ℃ 범위의 유리 전이온도를 갖는 15 내지 40 중량%의 제2 열가소성 탄성체,

c) 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체로 구성된 군에서 선택된 10 내지 25 중량%의 하나 이상의 열가소성 중합체,

d) 2 내지 10 중량%의 하나 이상의 점착성부여 수지,

e) 팽창가능한 물질을 적어도 20 분 동안 150 ℃에서 가열했을 경우 부피를 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 100% 팽창시킬 수 있는 유효량의, 하나 이상의 잠재적인 화학적 발포제,

f) 황 및/또는 황 화합물을 기재로 한 0.5 내지 4 중량%의 하나 이상의 경화제,

분해 또는 "물리적 발포제"에 의하여 기체를 자유롭게 하는 "화학적 발포제"와 같이 잘 알려진 모든 발포제, 예를 들어, 팽창가능한 중공 비드(때때로 팽창가능한 미세구입자라고 언급됨)는 발포제 e)로써 적합하다. 다른 발포제들의 혼합물은 성능 향상을 위하여 사용될 수 있다; 예를 들어, 상대적으로 낮은 활성화 온도를 가진 발포제는 상대적으로 높은 활성화 온도를 가진 발포제와 혼합되어 사용될 수 있다.

"화학적 발포제"의 예에는 아조, 히드라지드, 니트로소, 및 카바지드 화합물, 예를 들면 아조비스이소부티로니트릴, 아조디카보나미드, 디-니트로소펜타메틸렌-테트라민, 4,4´-옥시비스(벤젠술폰산 히드라지드), 디페닐술폰-3,3´-디술포-히드라지드, 벤젠-1,3-디술포히드라지드, 및 p-톨루엔술포닐 세미카바지드가 있다. 특별히 바람직한 발포제는 아조디카보나미드이다.

"화학적 발포제"는 부가적인 촉매나 활성화제, 예를 들면 아연 화합물(예, 산화 아연), (개질된) 요소 등의 존재를 통하여 성능이 향상될 수 있다.

그러나, "물리적 발포제"와 특히 팽창가능한 중공 미세비드(때때로 팽창가능한 미세구입자라고 언급됨)가 또한 사용가능하다. 유리하게도, 중공 미세비드는 폴리비닐리덴 클로라이드 공중합체 또는 아크릴로니트릴/(메트)아크릴레이트 공중합체를 기재로 하고 가벼운 탄화수소나 할로겐화된 탄화수소와 같은 캡슐화된 휘발성 물질을 포함한다. 적합한 팽창가능한 중공 미세비드는 예를 들어, 피어스 앤 스티븐스(Pierce & Stevens)(현재 Henkel Corporation의 계열사임) 또는 악조 노벨(Akzo Nobel)으로부터 각각 "Dualite"와 "Expancel"라는 상표로 상업적으로 입수가능하다.

팽창가능한 물질은 하나 이상의 추가의 구성요소 또는 보조제를 포함할 수 있으며, 다음 중 하나 이상으로부터 선택되는 것이 바람직하다:

g) 5 내지 40 중량%, 특히 10 내지 30 중량%의 충전제(들);

h) 2 내지 20 중량%, 특히 2 내지 10 중량%의 가소제(들);

i) 1 내지 5 중량%의 경화 촉매(들);

k) 0.05 내지 3 중량%의 산화방지제(들) 및/또는 안정제(들);

l) 0.05 내지 5 중량%, 특히 0.05 내지 3 중량%의 가속제(들); 및

m) 1 내지 10 중량%, 특히 1 내지 5 중량%의 요소.

적합한 충전제 g)에는 분쇄 및 침전된 초크, 활석, 탄산칼슘, 카본 블랙, 탄산칼슘-마그네슘, 중정석, 점토, 운모, 및 알루미늄-마그네슘-칼슘 타입의 실리케이트 충전제 예를 들면, 울라스토나이트 및 클로라이트 등이 있다. 충전제 입자는 25 내지 250 ㎛ 범위의 입자크기를 가질 수 있다. 충전제의 총 양은 15 내지 25 중량% 범위일 수 있다. 그러나, 10 중량% 미만, 심지어 5 중량% 미만으로 제한될 수도 있다. 어떤 실시태양에 따르면, 팽창가능한 물질은 (전술된 물질의 입자와 같이, 실질적으로 무기 입자라고 본원에서 정의된) 충전제를 전혀 포함하지 않는다.

적합한 가소제 h)의 예에는 이염기산의 C1-10 알킬 에스테르(예, 프탈레이트 에스테르), 디아릴 에테르, 폴리알킬렌 글리콜의 벤조에이트, 유기 포스페이트, 및 페놀 또는 크레솔의 알킬술폰산 에스테르 등이 있다. 예를 들어, 디이소노닐프탈레이트가 가소제로써 사용될 수 있다.

선택적으로 활성화된 형태의 산화 아연이 경화 촉매 i)로 사용되는 것이 바람직하다.

적합한 산화방지제와 안정제 k)는 입체적 장애가 있는 페놀 및/또는 티오에테르, 입체적 장애가 있는 방향족 아민 등을 포함한다. 페놀성 산화방지제가 바람직하다.

적합한 가속제 l)은 티아졸과 술펜아미드로부터 선택될 수 있다. 2-머캡토벤조티아졸과 함께 N-N´-디사이클로헥실-2-벤조티아졸술펜아미드를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

바람직한 발포제, 경화제, 경화 촉매와 경화 가속제의 특별한 조합은 가열에 의한 물질의 팽창 후에 독립 기포 구조의 폼을 만들어낸다. 발포 과정 동안 파열없이 중합체 a)와 b)가 연장될 때, 적어도 부분적으로 필름 형성하는 중합체 a)와 b)의 바람직한 선택은 독립 기포 구조의 폼 형성에 기여한다. 독립 기포 구조의 폼이 물로 채워지거나 물이 침투하지 않기 때문에 바람직하다.

본 발명의 다른 실시태양에서, 열에 의해 팽창가능한 물질의 구성요소는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지가 없거나 실질적으로 없는 팽창가능한 물질로부터 선택된다(예, 팽창가능한 물질은 5 중량% 미만 또는 1 중량% 미만의 에폭시 수지를 포함한다).

경화되지 않은 열에 의해 팽창가능한 물질은 압출과 절단에 의하여, 또는 예를 들어 60 내지 80 ℃ 사이의 온도에서 사출 성형에 의하여 원하는 형태로 가공될 수 있다. 배송 용도를 위하여 (예를 들어, 찬 금속 테이프 상으로) 압출되거나 과립형태로 만들어질 수 있다. 압출이나 사출 성형에 의해 형태를 만들기 위하여 사용 단계에서 과립은 60 내지 80 ℃ 범위의 온도에서 가열함으로써 다시 연화될 수 있다.

본 발명의 패널 구성요소는 금속(예, 스틸, 알루미늄), 플라스틱(예, 폴리카보네이트, 아크릴) 또는 유리 패널과 같은 당 업계에 공지된 상대적으로 얇은 판유사 물질들 중에서 선택될 수 있다. 이러한 패널은 평평하거나 휘어져 있을 수 있다. 본 발명은 특히 차량에서 이용되는 부품(예, 전면유리) 또는 빌딩에 이용되는 부품(예, 유리창)과 같은 유리판에 의해 발생되거나 전파되는 소음 또는 진동을 감쇠시키는데 유용하다. 이러한 패널은 전형적으로 네 개의 모서리를 가진 정사각형이거나 직사각형이지만, 본 발명은 이러한 모양의 패널들로 제한하지 않았다.

본 발명의 캐리어 구성요소는 금속으로 만들어질 수 있다. 바람직한 금속은 스틸, 특히 아연 도금한 스틸, 및 알루미늄이다. 금속은 화성처리 코팅 및/또는 도색 과정으로 전처리될 수 있으며, 이로써 부식에 저항성이 증대된다.

캐리어는 또한 합성 물질로 만들어질 수 있으며, 이 합성 물질은 임의로 (예를 들어 유리 섬유로) 강화된 섬유 및/또는 다른 유형의 충전제로 강화된 섬유일 수 있다. 바람직한 합성 물질은 낮은 수분흡수력을 갖고 적어도 180 ℃까지의 온도에서 치수적으로 안정한 열가소성 합성 물질이다. 적합한 열가소성 합성 물질은 예를 들어, 폴리아미드, 폴리에스테르, 방향족 폴리에테르, 폴리에테르 케톤 등을 포함한다. 캐리어는 다르게는 열경화성 물질로부터 제작될 수 있다.

캐리어는 고감쇠 폼을 지지하고 담아 두는 역할을 담당하고 그래서 본 발명의 바람직한 실시태양에서는 단면이 "L"형, "U"형, "C"형 등의 모양을 가질 수 있는 채널의 형태로 존재한다. 캐리어는 적어도 한쪽 면을 따라 개방되어 있어 패널의 모서리의 삽입을 가능케 하지만, 다른 쪽 면은 고감쇠 폼을 실질적으로 담기 위하여 폐쇄되어 있는 것이 바람직하다. (고감쇠 폼과 함께) 캐리어는 패널의 전 주변부, 또는 단지 패널의 한쪽 모서리(패널 모서리의 전체 길이 또는 그의 일부분), 또는 하나 초과이지만 패널의 모든 모서리보다는 적은 부분만을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 패널이 네 개의 모서리를 가지는 실시태양에서, 캐리어는 한 개, 두 개, 세 개 또는 네 개의 모서리를 따라 위치할 수 있다. 하나 이상의 캐리어 구성요소는 패널의 한 모서리를 따라 위치할 수 있다(예를 들어, 두 개의 캐리어 구성요소는 패널 모서리를 따라 위치할 수 있으며, 그 사이에는 공간 및 틈이 있다). 캐리어가 패널의 전 주변부를 따라 이동하는 경우, 각각의 캐리어 구성요소들은 편의를 위하여 처음에 개별적으로 공급되어, 패널 주위에서 함께 조립된다.

캐리어의 두께는 특히 중요하게 고려되지는 않지만, 캐리어를 구성하는 물질, 본 발명에 따른 제조 물품의 각각의 구성요소를 조립하기 전 및 후 모두에 원하거나 요구되는 강성, 강도 등에 따라 필요할 경우 선택될 수 있다. 이와 유사하게, 캐리어의 다른 치수들(예, 길이, 폭, 높이)도 본 발명을 특정한 최종 용도에 적합하게 하기 위하여 필수적이거나 바람직한 때에 달라질 수 있다.

패널, 캐리어, 및 고감쇠 폼(또는 이러한 고감쇠 폼의 전구체인 열활성화가능하고 팽창가능한 물질의 부분(들))을 포함하는 조립체가 부착되는 프레임은 이러한 조립체를 받아들이고 지지할 수 있는 임의의 적합한 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 프레임은 일반적으로 조립체의 크기, 모양 및 구조에 부합하는 차체 내 개구의 안쪽 주변부를 구성할 수 있으며, 여기서 패널은 전면유리 같은 투명한 판부재이다. 이러한 실시태양에서, 프레임은 전형적으로 금속으로 구성되나, 플라스틱, 고무와 같은 다른 물질도 이용될 수 있다. 프레임은 일반적으로 조립체가 개구에 잘 안착되어 그의 주변부의 적어도 일부분 주위에서 "L"자의 아래 밑선과 접촉하고 있도록 단면이 "L"형일 수 있다. 다시 말해서, 테두리가 돌출되거나 삽입된 조립체를 지지할 수 있는 상기 개구 내로 튀어나올 수 있다. 어떤 실시태양에서는 상기 테두리는 패널의 상부(외부) 표면이 개구에 인접한 차체의 최 외곽 표면과 실질적으로 동일 평면상에 놓이도록 위치한다. 이 조립체는 접착제(예, 구조적 접착제) 및/또는 볼트, 클립, 나사, 브래킷 등과 같은 하나 이상의 기계적 고정장치와 같은 임의의 적합한 방법을 이용하여 프레임에 고정될 수 있다. 적어도 본 발명의 특정 실시태양에서는, 고감쇠 폼, 캐리어, 프레임, 및 조립체 부착 수단의 조합을 통하여, 조립체 및 조립체가 패널과 프레임 사이에 방액 밀봉이 형성되도록 프레임에 장착되는 방식을 설계하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 결과로 얻은 제조 물품(예, 유리창이나 차체에 끼워진 전면유리를 가지는 차체)은 차체가 움직일 때 난기류에 의해 발생되는 소음의 최소화를 돕기 위하여 공기역학적인 모양을 갖도록 만들어진다.

본 발명의 한 실시태양이 도 1에 예시되어 있는데, 여기에는 본 발명에 따른 제조 물품의 일부분이 단면으로 나타나 있다. 패널(1)의 모서리는 고감쇠 폼(2)에 의해 둘러싸여 있고, 패널(1)의 단부 표면(6), 주변부 표면(7)과 주변부 표면(8)이 고감쇠 폼(2)과 닿아있다. 고감쇠 폼(2)은 다시 채널 모양의 캐리어(3) 내에 담겨 있다. 캐리어(3)는 접착제층(5)에 의하여 이 실시태양에서 "L"모양을 가지는 프레임(4)에 부착된다. 프레임(4)은 자동차의 차체와 같이 보다 큰 구조물의 부분으로 구성될 수 있다. 이 배치는 종래의 패널 부착 방식을 사용하여 패널이 프레임(4)에 보다 직접적으로 부착되는 경우 패널에서 프레임으로 또는 반대 방향으로 전파될 수 있는 어떠한 소음이나 진동을 고감쇠 폼(2)이 약화 또는 감쇠할 수 있도록 패널(1)이 프레임(4)에 제 자리에 고정될 수 있게 해준다.

Claims

a) 하나 이상의 모서리를 가지는 패널, b) 캐리어, 및 c) 고감쇠 폼을 포함하며,
상기 모서리는 적어도 부분적으로 상기 고감쇠 폼에 둘러싸여 있고, 상기 고감쇠 폼은 적어도 부분적으로 상기 캐리어 내에 담겨 있고, 상기 캐리어는 프레임에 딱 맞고/맞거나 프레임에 부착되도록 맞추어져 있는 조립체.
제1항에 있어서, 상기 패널의 모서리가 캐리어에 닿지 않는 조립체.
제1항에 있어서, 상기 캐리어가 채널 형태인 조립체.
제1항에 있어서, 상기 캐리어가 일정 공간을 갖는 안쪽 부분을 포함하고, 상기 패널의 모서리가 차지하는 공간 부분을 제외한 공간이 상기 고감쇠 폼으로 채워진 조립체.
제1항에 있어서, 상기 고감쇠 폼이
a) 3 내지 40 중량%의 제1 유리 전이온도를 가지는 제1 열가소성 탄성체;
b) 3 내지 40 중량%의 제2 유리 전이온도를 가지는 제2 열가소성 탄성체(여기서 제1 유리 전이온도와 제2 유리 전이온도는 적어도 10℃ 정도 차이남);
c) 5 내지 50 중량%의 중합가능한 C = C 이중 결합을 하나 이상 갖는 중합체 및 공중합체로 구성되는 군에서 선택된 하나 이상의 열가소성 중합체;
d) 0 내지 30 중량%의 하나 이상의 점착성부여 수지;
e) 팽창가능한 물질을 적어도 20분 동안 150 ℃의 온도에서 가열하는 경우 부피를 적어도 50% 만큼 팽창시킬 수 있는 유효량의 하나 이상의 잠재적인 화학적 발포제를 포함하고,
여기서 구성요소 a)에서 e)까지의 중량%의 합은 100 중량% 미만이며, 100 중량%에 대한 나머지는 추가의 구성요소나 보조제로 구성되는 열에 의해 팽창가능한 물질로부터 얻어진 조립체.
a) 하나 이상의 모서리를 갖는 패널, b) 캐리어, c) 고감쇠 폼, 및 d) 프레임을 포함하며,
상기 모서리는 적어도 부분적으로 상기 고감쇠 폼에 둘러싸여 있고, 상기 고감쇠 폼은 적어도 부분적으로 상기 캐리어 내에 담겨 있고, 상기 캐리어는 상기 프레임에 부착되는 제조 물품.
제6항에 있어서, 상기 패널의 모서리가 캐리어와 닿지 않는 제조 물품.
제6항에 있어서, 상기 캐리어가 접착제에 의해 및/또는 하나 이상의 기계적 고정장치에 의해 상기 프레임에 부착되는 제조 물품.
a) 패널의 모서리를 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 하나 이상의 부분을 담고 있는 캐리어 내에 위치시키는 단계,
b) 상기 조립체를 하나 이상의 접착제 및/또는 하나 이상의 기계적 고정장치를 이용하여 프레임에 부착하는 단계, 및
c) 상기 열활성화가능한 수지의 하나 이상의 부분을 적어도 부분적으로 상기 모서리를 둘러싸고 상기 캐리어 내에 적어도 부분적으로 담겨 있는 고감쇠 폼으로 전환하는데 효과적인 조건하에 상기 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 하나 이상의 부분을 가열시키는 단계를 포함하는 제조 물품의 제조 방법.
a) 패널의 모서리를 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 하나 이상의 부분을 담고 있는 캐리어 내에 위치시키는 단계, 및
b) 상기 열활성화가능한 수지의 하나 이상 부분을 적어도 부분적으로 상기 모서리를 둘러싸고 상기 캐리어 내에 적어도 부분적으로 담겨 있는 고감쇠 폼으로 전환하는데 효과적인 조건하에 상기 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 하나 이상의 부분을 가열시키는 단계를 포함하는 조립체의 제조 방법.
a) 고감쇠 폼이 적어도 부분적으로 패널의 모서리를 둘러싸도록 상기 모서리를 고감쇠 폼의 일부분의 오목부 내에 위치시키는 단계, 및
b) 상기 고감쇠 폼의 상기 부분이 적어도 부분적으로 캐리어 내에 담기도록 상기 고감쇠 폼의 상기 부분을 캐리어 내에 위치시키는 단계를 포함하는 조립체의 제조 방법.
a) 패널의 모서리를 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 일부분의 오목부 내에 위치시키는 단계,
b) 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 캐리어 내에 위치시키는 단계, 및
c) 열활성화가능한 수지의 상기 부분을 적어도 부분적으로 상기 모서리를 둘러싸고 상기 캐리어 내에 담겨 있는 고감쇠 폼으로 전환하는데 효과적인 조건하에 상기 열활성화가능하고 팽창가능한 수지의 상기 부분을 가열시키는 단계를 포함하는 조립체의 제조 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 조립체가 상기 조립체를 하나 이상의 접착제 및/또는 하나 이상의 기계적 고정장치를 이용하여 프레임에 부착시키는 추가적인 단계를 거치게 하는 것을 포함하는 제조 물품의 제조 방법.