KR20120097493A - 공동 충진의 또는 공동 충진에 관한 개선 - Google Patents

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제피로스, 인크.
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Abstract

자동차 필라 및 레일 내의 공동과 같은 공동 내에 발포체를 제공하기 위한 박층 구조물(1)로서, 중앙 섹션(2) 및 2개의 단부 섹션(3, 4)을 가지는 금속 호일(4)을 포함하고, 상기 중앙 섹션은 발포가능 재료(5)를 지지하고 그리고 상기 단부 섹션들은 공동 형성 부재(7, 14)의 플랜지(8, 9, 15, 16)에 고정될 수 있다. 발포 후에 발포체를 포함하는 공동이 또한 제공된다.

Description

공동 충진의 또는 공동 충진에 관한 개선{IMPROVEMENTS IN OR RELATING TO CAVITY FILLING}
본원 발명은 발포형 삽입체(foamed inserts)의 제공에 관한 것이고, 특히 자동차, 트럭, 버스, 철도 차량 및 항공기와 같은 차량의 공동에 발포형 삽입체를 제공하는 것에 관한 것이다. 특히, 본원 발명은 밀봉, 차단(baffling) 및 방음에 적합한 고팽창 발포체를 제공하는 것에 관한 것이다.
여러 가지 이유로 차량의 공동 내에 발포 삽입체를 제공하는 것이 공지되어 있다. 발포체는 차량 내에, 예를 들어 철도 차량 또는 자동차의 필라(pillar) 내에 경량 보강을 제공할 수 있다. 이 경우, 발포체는 비교적 낮은 팽창도를 갖는 경질 발포체(rigid foam)인 경향이 있다. 가교결합 에폭시계 발포체(cross-linked epoxy based foams)는 이러한 경질 발포체의 예이다. 발포체는 또한 방음, 진동 감쇠 또는 밀봉을 제공하는데 사용될 수도 있으며, 이 경우, 열가소성 재료를 기초로 하는 것과 같은, 보다 연성인 고 팽창성 발포체가 사용될 수 있다. 발포체의 팽창 정도는 100% 내지 4000% 범위 또는 그보다 더 큰 범위일 수 있고, 본원 발명은 특히 팽창 정도가 2000% 또는 그보다 더 큰 발포체에 관한 것이다.
발포가능 재료를 발포되지 않은 상태로 차량 공동 내에 제공하고, 그리고 차량 조립 프로세스에서와 같은 공동의 프로세싱 중에 발포가능 재료를 포함하는 공동이 노출되는 조건하에서 발포가능 재료가 발포될 수 있도록 하는 것이 또한 공지되어 있고 사용되고 있다. 한가지 특별한 기술은 (때때로 e-코트 오븐(e-coat oven)으로 알려진) 내식성 코팅 베이크 오븐 또는 페인트 베이크 오븐에서 사용되는 조건하에서 발포되는 발포성 포뮬레이션(formable formulation)을 사용하는 것이다. 경질(rigid)일 수 있고 그리고 발포체가 경질 구조물의 재료인 경우 추가의 강화를 제공할 수 있는 캐리어 상에 발포가능 재료가 제공될 수 있으며, 캐리어는 또한 방음 또는 진동 감쇠를 위해 사용되는 것과 같이 보다 가요성인 발포체에 대한 지지를 제공하는데 사용될 수도 있다는 것이 또한 공지되어 있다.
발포가능 재료를 공동 내에 위치시키기 위한 다양한 수단이 제안되어 왔다. 예를 들어, EP 1790554-A에 기재된 바와 같이, 발포가능 재료상에 또는 발포가능 재료를 위한 캐리어의 일부로서 파스너(fastener)가 제공될 수 있고, 공동의 벽에 구멍이 제공될 수 있으며, 이 구멍을 통해 파스너가 통과하여 발포가능 재료를 적소에 고정할 수 있다. 다른 제안은 발포가능 재료를 위한 지지부 상에서 발포가능 재료를 성형하고, 그에 따라 발포가능 재료를 마찰에 의해 적소에 유지하기 위해서 공동의 내측벽에 대해 기대어 지는 돌출부가 제공되게 하는 것을 포함한다. 그러나 이는 발포가능 재료가 공동의 벽에 가까이 있을 것을 요구하고 그리고 발포가능 재료가 모든 방향으로 크게 팽창하는 것을 허용하지 않는다. 추가적인 제안은 발포가능 재료 내에 자성 재료를 제공하여, 자성 재료가 공동의 금속 벽에 고정될 수 있도록 하는 것을 포함한다. 이 제안은 또한 발포가능 재료가 특정 영역에서 공동의 벽과 접촉하게 되고 그리고 발포가능 재료가 균일하게 팽창할 수 없게 된다는 단점을 갖게 된다. 또한, 공동이 발포가능 재료의 설치 후에 내식 코팅(e 코트)되는 차량 프레임 또는 좌석 프레임 또는 등받이의 일부인 경우, 발포가능 재료와 접촉하는 공동의 표면을 코팅하는 것이 불가능해질 수 있다. 접착제에 의해서 공동의 하나 또는 그 초과의 표면에 발포가능 재료의 스트립을 부착하는 것이 또한 제안되었다. 여기서도 발포가능 재료가 금속에 부착되는 영역에서 효과적인 내식 코팅 작업을 실시하는 것이 불가능하다.
이들 기술에 관한 추가의 문제점은 고려중인 특정 공동을 위한 원하는 크기 및 형상의 발포가능 재료를 제조하기 위해 복잡한 몰딩 기술이 요구된다는 점이다. 따라서, 고팽창성 발포체, 특히 방음을 제공하는 고팽창 발포체로 다양한 공동들을 채우는데 사용될 수 있는 표준 부품 또는 유사한 부품들을 제조하기 위해 보다 단순한 기술을 제공할 필요성이 존재한다. 또한, 부착 수단을 제공하기 위해서 다른 부가적인 기술들이 요구되는데, 이는, 공동 내의 금속 벽의 구멍을 통한 클립의 통과에 의해서 부착이 달성되는 경우에, 구멍의 필요성에 의해서 부식 및 녹이 발생할 수 있는 위치가 제공될 수 있기 때문이다.
차량 제조에서, 일반적으로 금속 부품인 2개의 "u" 또는 "c"자 형상의 부품들을 중첩시킴으로써 그리고 일반적으로 "u" 또는 "c"자 형상 섹션들의 측면들에 제공된 플랜지들을 함께 용접하여 부품들을 함께 고정함으로써, 공동들이 종종 형성된다. 그러한 공동들은 필라 및 차량 프레임의 레일에서와 같은 차량 프레임 내의 여러 위치에서 형성된다. 차량 조립 프로세스에서, 캐리어 상에 장착될 수 있는 발포가능 재료를 포함하는 부품들이 금속 부품들 중 하나에 대한 부착에 의해서 원하는 위치에 제공되며, 제 2 금속 부품을 발포가능 재료를 포함하는 제 1 금속 부품에 고정함으로써 공동이 완성된다. 이어서, 그러한 공동은 발포가능 재료를 발포시키는 조건에 노출된다. 일반적으로, 발포가능 재료는 열에 의해서 활성화되어 발포를 유발하고, 그리고 페인트 베이킹 오븐 또는 부식방지 코팅을 베이킹하기 위해서 사용되는 오븐 내에서와 같이 차량 조립체가 거치게 되는 온도에서 발포될 수 있도록 포뮬레이팅된다(formulated). 미국 특허 6,003,274는 발포가능한 부품을 공동 내에 부착하기 위해서 부분적인 웹(web)을 공동 내에 제공하는 것을 제안하고 있다.
이들 프로세스는 모두 복수의 스테이지들 및 복수의 부품 조립 기술을 포함하고 있고 그리고 일부는 공동 형성 부재들의 변경을 포함하고 있다. 또한, 그러한 기술들은 특히 불규칙적인 형상의 공동 내에서 고팽창 발포체를 생성할 때 균일한 발포를 얻는데 적합하지 않다. 그에 따라, 공동 내에서 발포체를 생성하기 위한 단순한 방법에 대한 수요가 여전히 존재한다.
그에 따라, 본원 발명은 중앙 부분 및 2개의 단부 부분을 포함하는 금속 호일을 포함하는 박층(laminar) 구조물을 제공하고, 상기 중앙 부분의 적어도 일부는 발포가능 재료를 지지(carry)한다.
본원 발명은 또한 중앙 부분 및 2개의 단부 부분을 포함하는 금속 호일을 포함하는 박층 구조물을 포함하는 공동에 근접한 플랜지들에 의해서 함께 고정되는 2개의 공동 형성 부품들에 의해서 형성되는 공동을 제공하고, 상기 중앙 부분의 적어도 일부는 발포가능 재료를 지지하고, 상기 단부 부분들 중 하나 이상은 상기 공동의 각 측면에서 플랜지들 사이에 고정된다.
본원 발명은 또한 중앙 부분 및 2개의 단부 부분을 포함하는 금속 호일을 포함하는 박층 구조물을 포함하는 공동에 근접한 플랜지들에 의해서 함께 고정되는 2개의 공동 형성 부품들에 의해서 형성되는 공동을 제공하고, 상기 중앙 부분의 적어도 일부는 발포된 재료를 지지하고, 상기 단부 부분들 중 하나 이상은 상기 공동의 각 측면에서 플랜지들 사이에 고정된다.
본원 발명은 그에 따라 공동 내에 발포가능 재료를 제공하기 위한 단순하고 확실한 기술을 가능하게 하는 삽입체를 제공하며, 보다 표준적이며 간이화된 제조 프로세스가 사용될 수 있도록 한다. 본원 발명은 또한 공동 내에 발포체 구조물을 제공하기 위한 재료의 발포에 관한 것이다. 레일 및 필라와 같은 차량 내의 또는 차량 좌석, 프레임 또는 등받이 내의 공동들은 종종 2개의 적합하게 형성된 공동 형성 부재를 함께 본딩함으로써 형성되며, 이들 공동 형성 부재들은 스틸과 같은 금속으로 제조되는 케이스 내에 용접에 의해 함께 본딩될 수 있으며, 대안적으로 구조용 접착제와 같은 접착제에 의해 함께 본딩될 수 있다. 공동 형성 부재들 중 하나 이상은 통상적으로 U자 형상 또는 C자 형상이고, 그 형상의 말단에 플랜지를 구비하며, 상기 형상은 평면일 수 있거나 또한 U자 형상 또는 C자 형상 부재일 수 있는 다른 공동 형성 부재에 본딩하기 위한 영역을 제공하며, 그에 따라 상기 U자 형상 또는 C자 형상 또는 형상들은 공동을 형성하며, 상기 플랜지는 2개의 공동 형성 부재가 함께 본딩될 수 있는 영역을 제공한다.
다른 실시예에서, 본원 발명은 공동 내에 발포체를 제공하는 방법을 제공하며, 그 방법은 본원 발명의 박층 구조물의 단부 부분을 제 1 공동 형성 부재의 플랜지에 고정하는 플랜지들을 구비하는 제 1 공동 형성 부재를 제공하는 단계, 플랜지를 구비한 제 2 공동 형성 부재를 제공하는 단계, 및 제 2 공동 형성 부재의 플랜지를 상기 박층 구조물의 단부 부분에 고정하여 상기 제 1 및 제 2 공동 형성 부재의 플랜지들이 상기 박층 구조물의 단부들을 고정하게 하고 그리고 발포가능 재료가 발포되게 하는 단계를 포함한다.
공동 형성 부재는 스틸 및 알루미늄과 같은 금속으로부터의 금속 스탬핑 생성물(metal stampings)일 수 있다.
호일의 단부들이 공동 형성 부재들의 플랜지들 사이에 고정될 수 있도록 박층 구조물이 디자인된다. 그러한 단부들은 임의의 적합한 수단에 의해서, 용접 및/또는 바람직한 구조적 접착제에 의해 고정될 수 있을 것이다. 단부들은 제 1 및 제 2 공동 형성 부재의 플랜지들에 순차적으로 고정될 수 있을 것이고 또는 단일 본딩 작업에 의해서 고정될 수 있을 것이다.
호일은 심스탁(shimstock)과 같은 알루미늄 또는 스틸 호일과 같은 모든 적합한 금속이 될 수 있을 것이다. 호일의 최적 두께는 제조되는 재료, 호일의 필요 길이, 공동의 치수 및 지지될 필요가 있는 발포가능 재료의 양에 따라서 달라질 것이다. 그러나 0.005 mm 내지 1.5 mm 범위 두께의 호일, 보다 바람직하게 0.075 내지 1 mm 범위 두께의 호일이 특히 유용하다는 것을 발견하였다. 호일의 사용에 의해서 발포가능 재료를 공동 내에 고정할 수 있고 그리고 공동 내에서의 조립을 위한 구조물의 취급 가능성뿐만 아니라 발포 작업을 보조하는 것을 개선할 수 있다.
발포가능 재료는 발포체가 내부에서 생성되는 공동의 형상에 따라서 호일의 중앙 섹션의 양 측면 또는 한 측면에 부착될 수 있다. 발포가능 재료는 호일의 중앙 부분의 하나의 표면 또는 양쪽 표면의 전체 또는 일부를 덮을 수 있으며, 바람직한 실시예에서, 발포가능 재료의 층은 알루미늄 호일의 양측면 상에 제공된다. 편의상, 발포되는 온도 미만의 온도에서 발포가능 재료를 호일 상으로 몰딩함으로써 그리고 박층을 원하는 크기로 컷팅함으로써 박층 구조물이 얻어질 수 있다. 예를 들어, 발포가능 재료가 이동하는 호일 주위로 몰딩될 수 있을 것이다. 대안으로서, 발포가능 재료는, 편의상 릴(reel)로부터 제공되는, 이동하는 호일의 일측면 또는 양측면상으로 압출될 수 있고, 이어서 발포가능 재료는 응고되고 그리고 그렇게 얻어진 박층을 컷팅하여 원하는 크기 및 형상의 박층 구조물을 얻는다. 박층 제조 라인에 적절한 프레스를 제공함으로써 박층이 또한 성형될 수 있을 것이다.
박층 구조물은 그러한 박층 구조물이 내부에서 이용되는 공동의 형상에 따라서 어떠한 적합한 형상도 가질 수 있을 것이다. 또한, 그러한 형상을 재단하여(tailor) 필요에 따라 공동의 영역 내에 발포체를 제공할 수 있을 것이다. 예를 들어, 그러한 구조물이 스탬핑 가공되거나 또는 다르게 충격 가공되어 임의의 원하는 형상으로 벤딩될 수 있을 것이고, 그리고 이러한 방식으로, 본원 발명은 불규칙한 형상의 공동 내에 발포체를 생성하기에 적합한 삽입체를 제공하는 간단한 방식을 제공한다.
조립 라인에서 구조물을 포함하는 공동이 제공되고 그리고 호일/발포가능 박층 재료의 도포가 달성되는 본원 발명의 추가적인 실시예에서, 박층 구조물은 로봇에 의해서 핸들링되고 도포될 수 있도록 하는 수단을 구비할 수 있다. 그러한 프로세스에서 제 1 공동 형성 부재가 스테이션으로 전달될 수 있고, 그러한 스테이션에서 박층 구조물의 단부 부분들이 제 1 공동 형성 부재의 플랜지들 위에 놓여지고 그리고 그러한 단부 부분들은 플랜지들에 용접될 수 있을 것이다. 그 대안으로서, 양(both) 공동 형성 부재가 그들 사이의 박층 구조물의 단부 부분들과 조립될 수 있을 것이고 그리고 그러한 조립체가 단일 용접 작업에 의해서 고정될 수 있을 것이다. 임의의 형상일 수 있는 제 2 공동 형성 부재는 또한 플랜지들을 구비하고, 예를 들어 그러한 제 2 공동 형성 부재는 평면형일 수 있고, 또는 그 플랜지들을 이용하여 박층 부재의 단부 부분들 위에 매칭 이미지(matching image)가 적용(apply)될 수 있고 이어서 바람직하게 박층 부재의 양 단부에 용접에 의해서 고정될 수 있어서, 공동 내의 원하는 위치에 장착되는 박층 구조물을 포함하는 공동을 제공할 수 있을 것이다. 이어서, 박층 구조물을 포함하는 공동 구조물은 추가 조립 및 처리를 위해 보내질 수 있으며, 발포가능 재료가 포뮬레이팅되어, 발포가능 재료는, 예를 들면 후속 처리중에 발포 삽입체를 포함하는 물품의 제조 및 조립 중에 도포되는 내식 층 및/또는 페인트 층들의 베이킹중에 사용되는 열에 대한 노출에 의해 발포된다.
발포가능 재료는 발포체가 공동에 제공하도록 요구되는 특성에 따라 선택될 것이다. 본원 발명은 밀봉 및/또는 흡음을 제공하기 위해 발포체가 요구될 때 특히 유용하며, 이 경우, 고 팽창성, 통상적으로 100% 내지 3000%, 바람직하게는 400 내지 2500% 팽창의 발포가능 재료를 이용하여 연질 발포체를 만들 수 있다. 대안적으로, 발포체는 차량 내의 진동 및/또는 경도(hardness)를 감소시키기 위해 요구될 수 있으며, 및/또는 충돌 저항을 제공하도록 요구될 수 있다. 발포체가 보강 효과를 제공하기 위한 것일 경우, 발포체는 통상적으로 30% 내지 200%의 비교적 낮은 팽창도를 갖는 발포가능 재료로부터 제공되는 경질 발포체일 수 있으며, 발포되는 온도와 유사한 온도에서 가교결합되는(cross-links) 재료일 수도 있다. 가교결합 가능한 에폭시 수지계 포뮬레이션이 사용될 수 있다. 바람직한 발포가능 재료들은 이들이 발포하는 온도 미만의 온도에서 열가소성을 가지는 포뮬레이션이며, 따라서 박층 구조물의 발포가능 재료를 발포 온도 미만의 온도로 제공하도록 압출되거나 사출 성형될 수 있다. 강성 보강 발포체가 요구되는 경우, 발포를 일으키도록 가열할 때, 그 재료가 포뮬레이팅되어 가교결합될 수 있을 것이다. 발포가능 재료가 바람직하게 석유 수지 또는 로진 에스테르(rosin ester)와 같은 점착 부여제(tackifier)를 포함하여, 호일에 대한 발포가능 재료의 접착을 도우며, 공동의 벽들에 대한 발포체의 접착을 돕는다.
본원 발명은 방음 및/또는 밀봉을 제공하기 위해 발포가능 재료가 요구되는 경우에, 자동차 공동 내에서 방음을 제공할 때 특히 유용하며, 상기 재료는 예를 들면 200% 내지 3000%의 팽창도를 가질 수 있다. 상기 재료는 가교결합이 없는 연질 발포체일 수도 있다.
자동차용 음향 차단재(acoustic baffles)의 바람직한 제조시에, 발포가능 재료는 통상적으로 에틸렌 불포화 에스테르 코폴리머, 통상적으로 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머 및/또는 에틸렌 아크릴레이트 코폴리머와 같은 폴리머로부터 크게 팽창된 연성 발포체를 제조하기 위한 것일 수 있다. 이러한 실시예에서, 특히 바람직한 재료는 올레피닉 폴리머계 음향 발포체, 및 보다 구체적으로 에틸렌계 폴리머이다. 예를 들면, 발포가능 재료는 C3 내지 C8 알파-올레핀 코모노머를 함유할 수 있는 에틸렌 코폴리머 또는 터폴리머를 기초로 할 수 있다. 특히 바람직한 폴리머의 예는 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머, 에틸렌 아크릴레이트 코폴리머, EPDM, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 상업적으로 입수 가능한 바람직한 발포체 포뮬레이션의 다른 예는 L-2704, L-2806, L-2811, L-2820, L-2821, L-1066, L-2105, L-2106, L-2115, L-2308, L-2411, L-2412, L-2663, L-2664, L-2700, L-2703, L-4161, L-4200, L-4300, L-4315, L-4316, L7102, L7107 및 L7220이라는 명칭으로 L & L Products, Europe으로부터 상업적으로 입수 가능한 폴리머계 재료를 포함한다. 이들 재료는 본원 발명에서 사용되는 박층 구조물을 형성하기 위해 압출에 의해 알루미늄, 스틸, 또는 플라스틱 호일과 같은 호일에 용이하게 적층될 수 있다.
다수의 다른 적합한 재료가 당업계에 공지되어 있으며, 이들 재료는 소음 감쇠 및/또는 진동 감쇠를 위한 발포체를 제조하기 위해 사용될 수도 있다. 이러한 한가지 발포체는 에틸렌계 폴리머와 같은 개방 셀 폴리머계 재료를 포함하며, 이는 적합한 성분들(통상적으로 발포제(blowing agent) 및 경화제)과 합성되는 경우, 열의 인가시 또는 특정한 주위 조건의 발생시, 신뢰가능하고 예측 가능한 방식으로 팽창 및 경화된다. 열적으로 활성화된 재료에 대한 화학적 관점으로부터, 음향 발포체는 경화되기 전에 유동가능한 열가소성 재료로서 일반적으로 초기에 처리된다. 이는 바람직하게 경화시에 가교결합될 것이며, 이로 인해 재료가 최종 형상으로부터 변화되는 것 또는 추가의 유동에 대해 저항하게 된다.
흡음 및/또는 진동 감쇠 재료를 제조하기에 바람직한 재료들이 개시되었으나, 선택된 재료가 열-활성화되거나 또는 주위 조건(예를 들면, 수분, 압력, 시간 등)에 의해 달리 활성화되고 그리고 선택된 용도에 적합한 조건하에서 예측 가능하고 신뢰가능하게 경화되기만 한다면, 다른 재료(예를 들면, 당업계에서 구조적 발포체로서 간주되는 발포체들)로 형성될 수 있다.
일부 다른 가능한 재료들은 폴리올레핀 재료, 코폴리머 및 터폴리머, 페놀/포름알데히드 재료, 페녹시 재료 및 폴리우레탄을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 미국 특허 5,266,133; 5,766,719; 5,755,486; 5,575,526; 5,932,680; 및 WO 00/27920에 적합한 재료가 기재되어 있다. 일반적으로, 결과적인 발포체의 희망 특성들은 비교적 낮은 유리 전이점 및 우수한 내식 특성을 포함한다. 이런 방식에서, 재료는 자동차 제조업체에 의해 사용되는 재료 시스템과 일반적으로 충돌하지 않는다. 또한, 이 재료는 차량의 제조시에 통상적으로 접하게 되는 처리 조건들, 가령 e-코트 프라이밍(e-coat priming), 세정 및 탈지(degreasing) 및 다른 코팅 프로세스를 견딜 수 있을 것이다.
일반적으로, 적합한 팽창성 발포체는 약 100% 내지 1000% 초과까지의 팽창 범위를 갖는다. 음향 발포체의 팽창 수준은 1500 내지 2000% 또는 그 초과 만큼 높을 수 있다.
다른 실시예에서, 흡음재는 캡슐화된(encapsulated) 형태 또는 부분적으로 캡슐화된 형태로 제공될 수 있으며, 예를 들어 팽창 가능한 발포가능 재료는 접착 쉘 내에 캡슐화되거나 부분적으로 캡슐화된다. 또한, 흡음재는 미국 특허 6,030,701에 개시된 바와 같은 용융-유동성 재료를 포함할 수 있다.
하나 또는 그 초과의 경화제가 본원 발명에서 사용되는 발포가능 재료에 포함될 수 있다. 선택적으로 경화제 가속제(accelerators)가 또한 포함될 수 있다. 사용된 경화제 및 경화제 가속제의 양은 요구되는 구조물의 유형, 발포된 재료의 희망 특성 그리고 발포가능 재료의 희망 팽창량 및 희망 팽창률에 따라 폭넓게 변화할 수 있다. 발포가능 재료 내에 존재하는 경화제 또는 경화제 가속제에 대한 예시적인 범위는 약 0.001중량% 내지 약 7중량%의 범위이다.
바람직하게, 경화제는 폴리머, 페녹시 에폭시 수지 또는 양자 모두 그리고 존재할 수 있는 임의의 에폭시 수지의 가교결합에 의해 발포가능 재료가 경화하는 것을 돕는다. 또한 경화제가 발포된 재료를 열경화시키는 것을 돕는 것이 바람직하다. 유용한 경화제의 종류는 지방족 또는 방향족 아민 또는 이들의 각각의 첨가 생성물들(adducts), 아미도아민, 폴리아미드, 시클로알리파틱 아민, 무수물(anhydrides), 폴리카르복실릭 폴리에스테르, 이소시아네이트, 페놀계 수지(예를 들면, 페놀 또는 크레졸 노볼락 수지; 페놀 테르펜, 폴리비닐 페놀의 코폴리머와 같은 코폴리머; 또는 비스페놀-A 포름알데히드 코폴리머, 비스히드록시페닐 알칸 등), 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 재료들이다. 특히 바람직한 경화제는 트리에틸렌테트라민, 디에틸렌트리아민 테트라에틸렌펜타민, 시아노구아니딘, 디시안디아미드 등과 같은 개질된 및 개질되지 않은 폴리아민 또는 폴리아미드를 포함한다. 경화제를 위한 가속제가 사용된다면, 재료의 예는 메틸렌 디페닐 비스 요소, 이미다졸 또는 이들의 조합과 같은 개질되거나 개질되지 않은 요소(urea)를 포함한다.
발포된 재료의 요구되는 기능에 따라, 발포가능 재료는 열가소성 재료, 탄성 폴리머, 플라스토머 및 이들의 조합과 같은 여러가지 상이한 폴리머를 포함할 수 있는, 하나 또는 그 초과의 추가 폴리머 또는 코폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그리고 비제한적으로, 발포가능 재료에 적절하게 통합될 수 있는 폴리머는 할로겐화된 폴리머, 폴리카보네이트, 폴리케톤, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 및 실란, 술폰, 알릴, 올레핀, 스티렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 실리콘, 페놀릭, 고무, 폴리페닐렌 산화물, 테레프탈레이트, 아세테이트(예를 들면, EVA), 아크릴레이트, 메타크릴레이트(예를 들면, 에틸렌 메틸 아크릴레이트 폴리머) 또는 이들의 혼합물로부터 유도된 폴리머를 포함한다. 다른 가능한 폴리머 재료들은 비제한적으로 폴리올레핀(예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌) 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리(에틸렌 산화물), 폴리(에틸렌이민), 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리실록산, 폴리에테르, 폴리포스파진, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리이소부틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이소프렌, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴 산, 폴리메타크릴레이트일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다.
사용될 때, 이들 폴리머들은 재료의 적은 부분 또는 보다 많은 부분을 포함할 수 있다. 사용될 때, 하나 또는 그 초과의 추가의 폴리머들은 바람직하게 발포가능 재료의 바람직하게 약 0.1중량% 내지 약 50중량%, 보다 바람직하게는 약 1중량% 내지 약 20중량% 및 더 바람직하게는 약 2중량% 내지 약 10중량%를 포함한다.
적합한 경질 재료들의 예는 발포성 에폭시계 수지를 포함하고, 이러한 재료들의 예는 프랑스 스트라스보그에 소재하는 L & L Europe으로부터 상업적으로 입수 가능한 L0507, L5207, L5214, L5234, L5235, L5236, L5244, L-8050 및 L-8150 제품들이다. 이 제품은 통상적으로 80℃ 내지 90℃인 발포될 온도보다 낮은 온도에서, 그리고 요구되는 팽창률 및 발포체 밀도에 따라 성형될 수 있도록 선택되어야 한다. 이는 자동차 프레임 또는 좌석 제조시 사용되는 경우, e-코트 프로세스에서 부착되는 내식 코팅을 건조 및 경화하는데 사용되는 오븐에서 가해지는 온도에서, 통상적으로 120℃ 내지 180℃, 보다 통상적으로 130℃ 내지 150℃에서 팽창하는 것이 더 바람직하다. 활성화 이전에, 발포가능 재료는 바람직하게 건조되고 그리고 접촉시에 끈적이지 않게 되는데, 그 이유는 이러한 것이 운송 및 핸들링을 용이하게 하고 오염을 방지하기 때문이다.
여기서 에폭시 수지는 하나 이상의 에폭시 작용기(functional group)를 포함하는 통상의 디메릭(dimeric), 올리고머릭(oligomeric), 또는 폴리머 에폭시 재료 중 어느 하나를 의미하는 것으로 사용된다. 에폭시 함량은 통상적으로 40%를 초과한다. 또한, 에폭시 수지라는 용어는 하나의 에폭시 수지 또는 복합 에폭시 수지의 조합을 나타내는데 사용될 수 있다. 폴리머계 재료는 개환 반응(ring opening reaction)에 의해 폴리머화가능한 하나 또는 그 초과의 옥시란 고리를 갖는 에폭시 함유 재료일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 발포가능 재료는 약 2중량% 내지 75중량%의 에폭시 수지, 보다 바람직하게는 약 4중량% 내지 60중량%의 에폭시 수지 및 보다 더 바람직하게는 약 25중량% 내지 50중량%의 에폭시 수지를 포함한다. 물론, 에폭시 수지의 양은 활성화가능한 재료의 의도된 적용에 따라 더 많아지거나 더 적어질 수 있다.
에폭시는 지방족, 시클로알리파틱, 방향족 등일 수 있다. 액체 수지가 접착 포뮬레이션의 프로세스 성능을 향상시키는데 바람직하긴 하지만, 에폭시는 고체(예를 들면, 펠릿, 덩어리, 단편 등) 또는 액체(예를 들면, 에폭시 수지)로 공급될 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이, 다른 기재가 없는 경우, 수지는 23℃의 온도에서 고체인 경우 고체 수지가 되고, 23℃에서 액체인 경우 액체 수지가 된다. 에폭시는 에틸렌 코폴리머 또는 터폴리머를 포함할 수 있다.
에폭시 수지는 재료의 접착성, 유동 특성, 또는 이들 모두를 증가시키기 위해 발포가능 재료에 추가될 수 있다. 예시적인 한가지 에폭시 수지는 노볼락 타입 또는 다른 타입의 수지일 수 있는 페놀릭 수지일 수 있다. 다른 바람직한 에폭시 함유 재료는 비스페놀-에이 에피클로로히드린 에테르 폴리머 또는 비스페놀-에이 에폭시 수지를 포함할 수 있으며, 이는 부타디엔 또는 다른 폴리머 첨가물 또는 비스페놀-에프-타입 에폭시 수지로 개질될 수 있다. 또한, 몇 가지 상이한 에폭시 수지의 다양한 혼합물들이 또한 사용될 수 있다. 적합한 에폭시 수지의 예가 Huntsman에 의해 공급되는 Araldite GY 282, GY 281 및 GY 285라는 상표명으로 판매된다.
특정 실시예에서, 발포가능 재료에 하나 또는 그 초과의 열가소성 폴리에테르 및/또는 열가소성 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 포함되는 경우, 하나 또는 그 초과의 열가소성 폴리에테르는 바람직하게 약 1중량% 내지 약 90중량%의 발포가능 재료, 보다 바람직하게는 약 3중량% 내지 약 60중량%의 발포가능 재료, 보다 더 바람직하게는 약 4중량% 내지 약 25중량%의 발포가능 재료를 포함한다. 그러나 다른 재료와 마찬가지로, 발포가능 재료의 의도된 용도에 따라 많은 또는 적은(more or less) 열가소성 폴리에테르가 사용될 수 있다.
열가소성 폴리에테르는 통상적으로 펜던트 하이드록실 부분(pendant hydroxyl moieties)을 포함한다. 열가소성 폴리에테르는 그 주쇄(backbones)에 방향족 에테르/아민 반복 유닛을 포함할 수도 있다. 본원 발명의 열가소성 폴리에테르는 바람직하게 약 190℃의 온도에서 무게가 2.16Kg인 샘플들에 대해 10분당 약 5 내지 100, 보다 바람직하게는 약 25 내지 약 75, 그리고 보다 더 바람직하게는 약 40 내지 약 60 그램의 용융 지수(melt index)를 갖는다. 물론, 열가소성 폴리에테르는 그 의도된 용도에 따라서 더 높거나 더 낮은 용융 지수들을 가질 수 있다. 바람직한 열가소성 폴리에테르는 비제한적으로, 폴리에테르아민, 폴리(아미노 에테르), 모노에탄올아민 및 디글리시딜 에테르의 코폴리머, 이들의 조합 등을 포함한다. 바람직하게, 열가소성 폴리에테르는 2 또는 그 미만의 평균 작용가(average functionality)를 갖는 아민(예를 들면, 이작용성(difunctional) 아민)을 글리시딜 에테르(예를 들면, 디글리시딜 에테르)와 반응시킴으로서 형성된다. 여기 사용된 바와 같이, 용어 이작용성 아민은 평균 2개의 반응기(reactive groups)(예를 들면, 반응성 수소들)를 갖는 아민을 지칭한다.
일 실시예에 따르면, 열가소성 폴리에테르는 폴리(아미노 에테르)를 형성하기 위해 일차 아민, 비스(이차) 디아민, 시클릭 디아민, 이들의 조합 등(예를 들면, 모노에탄올아민)을 디글리시딜 에테르와 반응시킴으로써, 또는 아민을 에폭시-작용성화된 폴리(알킬렌 옥사이드)와 반응시킴으로써 형성된다. 다른 실시예에 따르면, 열가소성 폴리에테르는 아민 결합, 에테르 결합 및 펜던트 히드록실 부분(moieties)을 갖는 폴리머 주쇄를 형성하기 위해, 아민 부분을 에폭시 부분과 반응시키기에 충분한 상태하에서 이작용성 아민을 디글리시딜 에테르 또는 디에폭시-작용성화된 폴리(알킬렌 옥사이드)와 반응시킴으로써 준비된다. 선택적으로, 폴리머는 일차 또는 이차 아민일 수 있거나 그렇지 않을 수 있는 단일 작용기 뉴클레오파일로 처리될 수 있다.
추가로, 열가소성 폴리에테르를 형성하기 위해 하나의 반응기(예를 들면, 하나의 반응성 수소)를 갖는 아민(예를 들면, 시클릭 아민)이 사용될 수 있음이 이해된다. 유리하게, 이러한 아민은 형성된 열가소성 에테르의 분자량을 제어하는 것을 도울 수 있을 것이다.
바람직한 열가소성 폴리에테르의 예 및 그 형성 방법은 미국 특허 5,275,853; 5,464,924 및 5,962,093에 개시되어 있다. 유리하게 열가소성 폴리에테르는 본 명세서에 추가적으로 기재된 바와 같이 매우 다양한 적용을 위해 바람직한 물리적 특성 및 화학적 특성과 같은 여러 가지 바람직한 특징들을 갖는 발포가능 재료를 제공할 수 있다.
바람직하지는 않지만, 이러한 포뮬레이션은 하나 또는 그 초과의 에틸렌 폴리머 또는 에틸렌 아크릴레이트 코폴리머 및 에틸렌 아세테이트 코폴리머와 같은 하나 또는 그 초과의 에틸렌 코폴리머를 포함할 수 있다. 에틸렌 메타크릴레이트 및 에틸렌 비닐 아세테이트는 2개의 바람직한 에틸렌 코폴리머이다.
글리시딜 메타크릴레이트 또는 말레산 무수물과 같은 하나 또는 그 초과의 반응기로 개질되는 반응성 폴리에틸렌 수지를 포함하는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 폴리에틸렌 수지의 예는 LOTADER®(예를 들면, LOTADER AX 8900)의 상표명으로 판매되며, Arkema Group으로부터 상업적으로 입수 가능하다.
하나 또는 그 초과의 발포제는 요구되는 경우 발포된 재료의 개방 및/또는 폐쇄 셀 구조를 형성하는 불활성 기체를 발생시킴으로써 재료가 발포될 수 있게 하는데 사용된다.
발포제는 아미드, 아민 등과 같은 하나 또는 그 초과의 질소 함유기를 포함할 수 있다. 적합한 발포제의 예는 아조디카본아미드, 디니트로소펜타메틸렌테트라민, 아조디카본아미드, 이니트로소펜타메틸렌테트라민, 4,4i-옥시-비스-(벤젠술포닐히드라지드), 트리히드라진오트리아진 및 N, Ni-디메틸-N,Ni-디니트로소테레프탈아미드를 포함한다. 발포제를 위한 가속제가 제공될 수도 있다. 발포제가 불활성 가스를 형성하는 속도를 증가시키기 위해 다양한 가속제들이 사용될 수 있다. 한가지 바람직한 발포제 가속제는 산화물, 예를 들면 아연 산화물과 같은 금속염이다. 다른 바람직한 가속제는 개질된 또는 개질되지 않은 티아졸 또는 이미다졸을 포함한다. 사용되어야 하는 발포제 및 발포제 가속제의 양은 요구되는 셀 구조의 유형, 희망 팽창량, 희망 팽창률 등에 따라 광범위하게 변화할 수 있다. 활성화 가능한 재료 내의 발포제 및 발포제 가속제의 양에 대한 예시적인 범위는 약 0.001중량% 내지 약 5중량%의 범위이다.
발포가능 재료는 미립자 물질(예를 들면, 분말), 비드, Zeelan Industries로부터 입수 가능한 Zeospheres와 같은 미소구체 등을 포함하는 하나 또는 그 초과의 필러(fillers)를 포함할 수도 있으며, 이러한 것으로 제한되는 것은 아니다. 바람직하게, 필러는 활성화가능한 재료 내에 존재하는 다른 성분과 일반적으로 비반응성인 재료를 포함한다. 필러는 일반적으로 비교적 낮은 중량으로 공간을 차지하도록 존재할 수 있는 한편, 필러는 강도 및 내충격성과 같은 특성을 제공할 수도 있을 것이다.
사용될 수 있는 필러의 예는 실리카, 규조토, 유리, 점토(예를 들어, 나노클레이를 포함), 탈크, 안료, 착색제, 유리 비드 또는 거품, 유리, 카본 또는 세라믹 섬유, 나일론 또는 폴리아미드 섬유(예를 들면, 케블러(Kevlar)), 산화방지제 등을 포함한다. 이러한 필러, 특히 점토는 발포가능 재료의 유동중에 자체 레벨링(levelling)을 도울 수 있다. 필러로 사용될 수 있는 점토는 하소될(calcined) 수 있는 카올리니트, 일라이트, 클로리템, 녹점토 또는 해포석 그룹을 포함할 수 있다. 적합한 필러의 예는, 비제한적으로, 탈크, 질석, 파이로필라이트, 소코나이트, 사포나이트, 논트로나이트, 몬모릴로나이트, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 점토는 카보네이트, 장석류, 운모 및 석영과 같은 적은 양의 다른 성분들을 포함할 수도 있다. 필러는 디메틸 암모늄 클로라이드 및 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드와 같은 암모늄 클로라이드를 포함할 수도 있다. 티타늄 이산화물이 사용될 수도 있다.
바람직한 일 실시예에서, 탄산 칼슘, 탄산나트륨 등과 같은 하나 또는 그 초과의 광물 또는 석재 타입의 필러가 필러로서 사용될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에서, 운모와 같은 규산염 광물이 필러로서 사용될 수 있다.
사용될 때, 필러는 발포가능 재료의 10중량% 또는 그 미만으로부터 90중량% 또는 그 초과까지의 범위일 수 있으나, 보다 통상적으로 발포가능 재료의 약 20중량% 내지 55중량%의 범위일 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 발포가능 재료는 약 0중량% 내지 약 3중량%를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 1중량% 보다 약간 더 적은 점토 또는 유사한 필러를 포함할 수 있다. 분말화된(예를 들면, 약 0.01 내지 약 50, 보다 바람직하게는 약 1 내지 25 미크론의 평균 입자 직경) 광물 타입 필러는 약 5중량% 내지 70중량%, 보다 바람직하게는 약 10중량% 내지 약 50중량%로 포함할 수 있다.
요구되는 바에 따라 발포가능 재료에 다른 첨가물, 약제(agents) 또는 성능 조절제가 포함될 수 있으며, 이는 산화 방지제, UV 차단제, 내연제, 충돌 조절제, 열 안정제, 착색제, 처리 보조제, 윤활제, 보강제(예를 들면, 초핑(chopped)되거나 연속적인 유리, 세라믹, 아라미드, 또는 탄소 섬유, 미립자 등)을 포함하지만 이러한 것으로 제한되는 것은 아니다. 수분 또는 염수에 대한 노출과 같은 환경적 노출을 개선하기 위해 액체 폴리설파이드가 사용될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 발포가능 재료는 석유 수지 또는 합성 또는 자연 발생적인 로진 에스테르 점착 부여제와 같은 접착 촉진 재료를 포함한다. 이들 재료의 사용은 호일에 대한 발포가능 재료의 접착성을 향상시킬 수 있으며, 공동의 벽에 대한 발포된 재료의 접착성을 또한 향상시킬 수 있다. 이러한 접착 촉진 재료의 0.5 내지 10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
발포가능 재료로 적합한 성분을 결정할 때, 적합한 시간 또는 온도에서 발포되도록 재료를 만드는 것이 중요할 수 있다. 예를 들면, 일부 적용예에서, 실온에서 또는 그렇지 않은 경우 제조 환경 내의 주변 온도에서 재료가 반응성인 것이 바람직하다. 보다 통상적으로, 재료는 보다 높은 처리 온도에서 유동하며 발포된다. 예로서, 자동차 조립 공장에서 접하게 되는 것과 같은 온도는, 특히 예를 들면 페인팅 준비 단계 동안, 상승된 온도 또는 높게 인가된 에너지 레벨에서 다른 성분들과 함께 발포가능 재료가 처리되는 것이 적합할 수 있다. 또한, 오염물질 및 분진의 포획을 줄이기 위해서 그리고 저장 및 운반을 돕기 위해서, 발포가능 재료가 상온에서의 접촉에 대해서 비-점성(non-tacky)인 것이 바람직하다.
호일에서 사용되는 발포가능 재료의 양은 내부에 발포체가 제공되는 공동의 크기 및 희망 팽창도에 의해 결정될 것이다. 그러나 대부분의 차량의 경우에, 1.5mm 내지 10mm 두께의 발포가능 재료의 층을 포함하는 박층 구조물이 특히 흡음 및/또는 진동 감쇠 발포체의 제조에 적합한 것으로 밝혀졌다.
추가적인 실시예에서, 본원 발명은 자동차의 또는 트럭, 버스, 철도 차량 및 항공기와 같은 다른 운송 시스템의 본체 프레임의 및 좌석의 구조적 보강을 위해서 공동에서 사용될 수 있다. 여기서, 발포가능 재료는 일반적으로 블록된(blocked) 폴리우레탄일 수 있는 발포성 폴리우레탄 또는 발포성 에폭시 수지와 같은 경질의 보강용 열경화성 층이다. 이 경우, 발포가능 재료는, 중공형 섹션의 내부와 호일 사이의 공간에 걸쳐서 팽창하고 중공형 섹션의 내벽의 일부 또는 전체에 본딩되는, 2가지 주요 기능을 제공한다. 그에 따라, 활성화는 발포가능 재료가 팽창하고 호일과 중공형 구조물 사이의 공간을 채울 수 있도록 하며, 발포가능 재료는 중공형 구조물의 선택된 내부 표면을 보강하고 이에 본딩되도록 설계된다. 따라서, 발포가능 재료는 희망 온도에서 팽창하여야 하며, 차량 구조물 내의 보강 부재를 견고하게 본딩시키도록 충분히 접착성을 가져야 한다. 이 실시예에서, 발포가능 재료가 일단 발포되면, 제공되는 전체적인 보강 효과에 대한 임의의 취약점을 제공하지 않도록 충분히 견고하여야 한다. 본원 발명이 설명되었으나, 그러한 본원 발명은 첨부 도면의 참조에 의해서 제한되지 않는다.
도 1은 본원 발명의 박층 구조물의 평면도이다.
도 2는 도 1의 박층 구조물의 A-A 선을 따라서 취한 단면도이다.
도 3은 본원 발명의 박층 구조물의 측면도이다.
도 4는 공동 형성 부재들 중 하나와 함께 도 3의 박층 구조물을 도시한 도면이다.
도 5는 제 2 공동 형성 부재와 함께 도 4의 구조물을 도시한 도면이다.
도 6은 서로 고정된 공동 형성 부재 및 박층 구조물과 함께 도 5의 구조물을 도시한 도면이다.
도 7은 도 2에 도시된 것과 같은 박층 구조물의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 방법의 모듈 섹션의 작업 도시한 도면이다.
도 1은 중앙 부분(2) 및 2개의 단부 부분(3 및 4)을 구비하는 긴 형태의 박층 부재(1)를 도시한다. 중앙 부분(2)은 발포가능 재료(5)로 덮여지고 그리고 또한 상기 부재의 형상을 변경할 수 있도록 하기 위한 변형 지점(6)을 구비한다.
다른 도면들에서도 동일한 도면번호를 이용하여 유사한 특징들을 표시하였다. 도 2는 도 1의 A-A를 따라서 취한 도면으로서 호일(4)을 도시한 단면도이고, 그리고 도 3은 내부에서 박층 구조물이 사용되는 공동에 일치되게 성형된 도 1에 도시된 것과 유사한 박층 구조물을 도시한다.
도 4는 각 단부에 플랜지(8 및 9)를 가지는 제 1 공동 형성 부재(7)와 조립된 도 3의 구조물을 도시한다. 박층 구조물의 단부들을 제 1 공동 형성 부재의 플랜지들에 고정하기 위한 용접 헤드(10 및 11 및 12 및 13)의 쌍이 도시되어 있다. 도 5는 박층 구조물의 단부 부분들의 다른 측면에 용접하기 위한 플랜지(15 및 16)를 가지는 제 2 공동 형성 부재(14)와 함께 도 4의 조립체를 도시한 도면이다. 도 6은 용접이 완료된 박층 구조물을 포함하는 공동 구조물을 도시한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 것과 같은 박층 구조물을 제공하기 위한 연속적인 방법을 개략적으로 도시한다. 도 7은 호일의 릴(18)로부터 제거되고 몰드(19)를 통과하는 금속 호일(17)을 도시하며, 상기 몰드에서는 발포가능 재료(5)가 호일 요소의 중앙 섹션 주위로 순차적으로 몰딩된다. 이어서, 발포가능 재료로 코팅된 호일이 프레스(20)로 전달되고, 그러한 프레스에서는 상기 재료가 원하는 형태로 성형된다. 이어서, 성형된 구조물이 컷팅 장치(21)로 전달되고, 상기 컷팅 장치에서는 개별적인 박층 구조물이 이동하는 코팅된 호일로부터 생산된다.
도 8은 도 7의 몰드(19) 내에서 발포가능 재료가 어떻게 호일로 도포되는지를 보여준다. 도 8a는 선 B-B를 따라서 취한 단면으로서 몰드 내로 전달되는 호일을 도시하며, 도 8b는 호일 주위로 몰딩되는 발포가능 재료를 도시하며, 그리고 도 8c는 박층 구조물이 몰드로부터 어떻게 제거될 수 있는지를 도시한다.

Claims (18)

  1. 중앙 부분 및 2개의 단부 부분을 포함하는 금속 호일을 포함하는 박층 구조물을 포함하는 공동에 근접한 플랜지들에 의해서 함께 고정되는 2개의 공동 형성 부품들에 의해서 형성되는 공동으로서,
    상기 중앙 부분의 적어도 일부가 발포가능 재료를 지지하고, 상기 단부 부분들 중 하나 이상이 상기 공동의 각 측면에서 플랜지들 사이에 고정되는,
    공동.
  2. 중앙 부분 및 2개의 단부 부분을 포함하는 금속 호일을 포함하는 박층 구조물을 포함하는 공동에 근접한 플랜지들에 의해서 함께 고정되는 2개의 공동 형성 부품들에 의해서 형성되는 공동으로서,
    상기 중앙 부분의 적어도 일부가 발포된 재료를 지지하고, 상기 단부 부분들 중 하나 이상이 상기 공동의 플랜지들 사이에서 고정되는,
    공동.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공동이 차량 내에 형성되는,
    공동.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공동이 레일, 필라 또는 좌석 프레임 내에 제공되는,
    공동.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공동 형성 부재가 금속 스탬핑 생성물인,
    공동.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 부분이 상기 금속 호일의 양 측면 상에서 발포된 재료 또는 발포가능 재료를 지지하는,
    공동.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양 단부 부분이 상기 공동의 각 측면에서 플랜지들 사이에 고정되는,
    공동.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 호일이 스틸 호일인,
    공동.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포된 재료 또는 발포가능 재료가 호일의 중앙 섹션의 일 측면 또는 양 측면에 부착되는,
    공동.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    발포체가 밀봉성 및/또는 흡음성을 제공하는,
    공동.
  11. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    발포체가 경량 보강재를 제공하는, 공동.
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    발포체의 팽창도가 100% 내지 3000%인,
    공동.
  13. 공동 내에 발포체를 제공하는 방법으로서,
    중앙 부분 및 2개의 단부 부분을 포함하는 금속 호일을 포함하는 박층 구조물의 하나 이상의 단부 부분을 고정하는 플랜지들을 구비하는 제 1 공동 형성 부재를 제공하는 단계로서, 상기 중앙 부분 중 적어도 일부는 제 1 공동 형성 부재의 플랜지들에 발포가능 재료를 지지하는, 제 1 공동 형성 부재를 제공하는 단계,
    플랜지를 구비한 제 2 공동 형성 부재를 제공하는 단계, 및
    상기 제 2 공동 형성 부재의 플랜지를 상기 박층 구조물의 단부 부분에 고정하여, 상기 제 1 및 제 2 공동 형성 부재의 플랜지들이 상기 박층 구조물의 하나 이상의 단부를 고정하고 그리고 발포가능 재료가 발포되게 하는 단계를 포함하는,
    공동 내에 발포체를 제공하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 호일의 단부들은 용접에 의해서 및/또는 구조적 접착제의 이용에 의해서 공동 형성 부재의 플랜지들 사이에 고정되는,
    공동 내에 발포체를 제공하는 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 단부들이 제 1 및 제 2 공동 형성 부재의 플랜지들에 순차적으로 고정되고 또는 단일 본딩 작업으로 고정될 수 있는,
    공동 내에 발포체를 제공하는 방법.
  16. 발포 온도 미만의 온도에서 호일 상으로 발포가능 재료를 몰딩하는 단계, 박층을 필요한 크기로 컷팅하는 단계 및 상기 단계들을 반복하는 단계를 포함하는,
    박층 구조물의 제조를 위한 연속적인 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 발포가능 재료가 이동하는 호일 주위로 몰딩 또는 압출되는,
    박층 구조물의 제조를 위한 연속적인 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 박층이 컷팅에 앞서서 원하는 형상으로 프레싱되는,
    박층 구조물의 제조를 위한 연속적인 방법.
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