KR20130039363A - 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법 - Google Patents

자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법 Download PDF

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Abstract

쉽게 열 성형할 수 있는 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법을 개시한다. 개시된 자동차용 흡음재는, 평균 직경이 0.5㎛이상 10㎛이고 어느 한 방향으로 배향되지 않은 멜트블로운 파이버와, 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 낮으며 각각의 직경이 10㎛이상이고 100㎛이하인 열융착성 파이버를 포함하는 열융착성 멜트 블로운 섬유웹을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법{ACOUSTIC ABSORBENT MEMBER FOR VEHICLE, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND MANUFACTURING METHOD OF VEHICLE COMPONENT ATTACHED WITH THE ACOUSTIC ABSORBENT MEMBER}
본 발명은 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쉽게 열 성형할 수 있는 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 엔진소음, 주행소음, 바닥소음등을 저감시키기 위해 다양한 흡음재가 설치된다. 이런 흡음재는 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동음을 차단, 흡음하여야 하며 소음의 저주파 및 고주파 복합에너지를 차량의 실내공간으로 전달되지 않도록 하여야 한다.
이러한 자동차 소음을 저감하기 위해, 종래에는 부직포 펠트, 스펀지, 폴리우레탄 폼, 유리섬유 등을 사용하고 있으며, 근래에는 차량 경량화를 위해 초극세사(멜트 블로운 파이버)로 구성된 흡음재의 사용이 증가하고 있는 추세에 있다.
이러한 멜트 블로운 파이버로 구성된 흡음재는 기 성형된 자동차 내장 성형품(실내바닥, 엔진룸, 프런트 패널 등)에 접착제 또는 테이프 등으로 부착된다. 이에 따라, 흡음재가 성형품으로부터 쉽게 분리될 수 있다.
또한, 이러한 결합방법은 수작업으로 이루어지므로 작업성이 떨어지고 제조원가가 상승한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 자동차용 흡음재와 성형품을 쉽게 분리되지 않는 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 생산성을 향상시킬 수 있는 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 흡음성능이 우수한 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 제조원가를 획기적으로 낮출 수 있는 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 자동차용 흡음재에 있어서, 평균 직경이 0.5㎛이상 10㎛이고 어느 한 방향으로 배향되지 않은 멜트블로운 파이버와, 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 낮으며 각각의 직경이 10㎛이상 100㎛이하인 열융착성 파이버를 포함하는 열융착성 멜트 블로운 섬유웹을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재에 의해서 달성될 수 있다.
또한, 상기 자동차용 흡음재는, 상기 열융착성 멜트 블로운 섬유웹의 일면에 형성된 보강층을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 자동차용 흡음재는, 클림프된 스테이플 파이버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 자동차용 흡음재 제조방법에 있어서, 열가소성 수지를 가열하여 용융 압출시키는 단계; 상기 용융된 열가소성 수지를 파이버 형태로 기체와 함께 방사하는 단계; 상기 방사된 멜트 블로운 파이버에 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 더 낮은 열 융착성 파이버를 투입하는 단계; 상기 방사된 멜트 블로운 파이버와 상기 열 융착성 파이버를 포집하는 단계; 및 상기 포집된 섬유웹을 권취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재 제조방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 권취된 섬유웹의 일면에 보강층을 합지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법에 있어서, 평균 직경이 0.5㎛이상 10㎛이고 어느 한 방향으로 배향되지 않은 멜트블로운 파이버와, 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 낮으며 각각의 직경이 10㎛이상 100㎛이하인 열융착성 파이버를 포함하는 자동차용 흡음재를 트리밍하는 단계; 상기 자동차용 흡음재가 부착될 피착물을 가열하는 단계; 상부 금형 및 하부금형 사이에 트리밍된 상기 자동차용 흡음재와 가열된 상기 피착물을 배치하여 성형하는 단계; 및 서로 열융착 및 성형된 상기 자동차용 흡음재와 상기 피착물을 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 피착물을 가열하는 단계는, 상기 피착물 및 상기 자동차용 흡음재를 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 피착물을 가열하는 단계는, 상기 멜트블로운 파이버의 융점보다 낮고 상기 열융착성 파이버의 융점보다는 같거나 높은 온도로 상기 피착물을 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 자동차용 흡음재와 성형품을 쉽게 분리되지 않도록 할 수 있다.
둘째, 자동차용 흡음재와 자동차 부품을 일체로 열에 의한 성형과 동시에 접착이 가능하므로 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이에 의해, 자동차용 흡음재를 수작업을 성형된 자동차 부품에 접착제 또는 테이프로 결합하는 종래의 조립방식을 획기적으로 개선하여 자동차 부품 제조원가를 대폭 절감할 수 있다.
셋째, 자동차용 흡음재 내에 포함된 열융착성 파이버에 의해 흡음재의 두께가 상대적으로 더 두꺼워져서 보다 우수한 흡음성능을 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 자동차용 흡음재를 제조하기 위한 제조장치의 개략 단면도,
도 2는, 본 발명에 따른 자동차용 흡음재를 제조하기 위한 또 다른 제조장치의 개략 단면도,
도 3a 내지 도 3c는, 본 발명의 제1실시예에 따른, 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품을 제조하는 방법을 순서대로 도시한 공정도,
도 4a 내지 도 4c는, 본 발명의 제2실시예에 따른, 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품을 제조하는 방법을 순서대로 도시한 공정도,
도 5는, 본 발명에 따른 제1실시예 내지 제4실시예의 자동차용 흡음재와 비교예2의 흡음성능을 테스트한 그래프,
도 6은, 본 발명에 따른 제5실시예 내지 제8실시예의 자동차용 흡음재와 비교예2의 흡음성능을 테스트한 그래프,
도 7은, 본 발명에 따른 제1실시예의 자동차용 흡음재를 피착물과 함께 열성형 한 후의 자동차용 흡음재를 주사전자현미경으로 촬영한 사진,
도 8은, 본 발명에 따른 제1실시예 내지 제4실시예의 자동차용 흡음재를 우드스탁에 잠열로 열성형한 제품과 비교예2의 흡음재를 우드스탁에 양면접착제를 이용하여 고정한 제품 간의 흡음성능을 테스트한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 흡음재, 그 제조방법 및 상기 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서상에서 사용되는 용어 “멜트 블로운 섬유”및 “멜트 블로운 파이버”는 용융된 가공성 중합체를 다수의 미세한 모세관을 통해 고온 고속의 압축기체와 압출함으로써 형성된 섬유 또는 파이버를 의미한다.
여기서, 상기 모세관은 원형, 삼각형 및 사각형을 포함하는 다각형, 별표모양 등 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 일례로서, 고온 고속의 압축기체는 용융 열가소성 중합체 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 직경을 약 0.5 내지 10㎛으로 감소시킬 수 있다. 멜트블로운 섬유는 불연속 섬유일수도 있고 연소 섬유일 수도 있다. 멜트블로운 파이버는 후술할 포집장치의 표면에 불규칙하게 퇴적됨으로써 임의로 분산된 섬유의 웹을 형성할 수 있다.
본 명세서상에서 사용되는 용어 “스펀본드”섬유는 모세관을 통해 압출되는 다수의 미세한 직경의 파이버를 고온의 관을 이용해 연신시키는 방법으로 제조된 섬유웹을 의미한다.
스펀본드 섬유는 필라멘트의 길이방향으로 연속적이고 상기 필라멘트의 평균 직경이 약 5㎛ 보다 크다. 스펀본드 부직물 또는 부직웹은 다공질 스크린 또는 벨트와 같은 수집 표면상에서 불규칙하게 스펀본드를 배치함으로써 형성된다.
본 명세서에서 사용되는 “부직물, 섬유웹 및 부직웹”은 개별섬유, 파이버 또는 실이 편성물과 대조적으로 패턴 없이 불규칙한 방식으로 배치됨으로써 평면 물질을 형성하는, 개별섬유, 파이버 또는 실로 구성된 구조물을 의미한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 자동차용 흡음재는, 평균 직경이 0.5㎛이상 10㎛이고 어느 한 방향으로 배향되지 않은 멜트블로운 파이버와, 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 낮으며 각각의 직경이 적어도 10㎛이상 100㎛이하인 열융착성 파이버를 포함하는 열융착성 멜트 블로운 섬유웹을 포함한다.
여기서, 상기 자동차용 흡음재는 클림프된 스테이플 파이버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 자동차용 흡음재의 일면에 보강층이 추가로 적층될 수 있다. 여기서, 상기 보강층은 스펀본드 부직포일 수 있다.
여기서, 상기 열융착성 파이버보다 멜트 블로운 파이버의 융점이 적어도 20℃이상 커야 상기 자동차용 흡음재를 피착물(가령, 자동차용 프런트패널 또는 플로우패널 등)과 열 성형할 때, 상기 멜트 블로운 파이버가 열에 의해 손상되는 것을 최소화할 수 있다. 이에 의해, 열성형에 의해 흡음성능이 뛰어난 멜트 블로운 파이버를 포함하는 자동차용 흡음재를 자동차 부품(피착물)에 용이하게 결합시킬 수 있다. 또한, 압력에 의해 일체로서 자동차용 흡음재와 자동차 부품이 동시에 성형됨으로써 자동차용 흡음재가 자동차 부품으로부터 분리되지 않는다.
이에 따라, 자동차용 흡음재를 접착제 또는 테이프로 자동차용 부품에 부착하는 후공정이 필요하지 않으므로 생산성이 획기적으로 향상될 수 있다.
경우에 따라서, 상기 자동차용 흡음재와 열성형 되는 상기 피착물은 상술한 원단 외에도 부직포, 러버, 열가소성 플라스틱, 열경화성 플라스틱, 및 금속판 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 자동차용 흡음재를 제조하는 제조장치에 대해서 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 열가소성 수지를 가열하여 용융된 열가소성 수지를 압출하는 가열압출부(미도시)와, 상기 가열압출부(미도시)로부터 용융된 열가소성 수지를 입력받아 필라멘트 형태로 멜트 블로운 파이버(6)를 횡방향(수평방향)으로 기체와 함께 분사하는 상기 멜트 블로운 파이버 분사부(3)와; 횡방향으로 분사되는 멜트 블로운 파이버(6)를 향해 열융착성 파이버를 투입하는 상기 열융착성 파이버 투입부(10)와; 상기 멜트 블로운 파이버(6) 및 상기 열융착성 파이버(11)를 포집하여 열융착성 멜트블로운 섬유웹(14)을 형성하는 상기 포집부(70)와; 상기 포집된 섬유웹(14)을 권취하는 권취부(90)를 포함한다.
여기서, 이렇게 권취부(90)에 의해 권취된 섬유웹(14)이 트리밍되지 않은, 본 발명에 따른 자동차용 흡음재에 해당한다.
상기 열가소성 수지에는 폴리올레핀 또는 폴리에스테르 또는 그 외 공지된 열가소성 고분자 수지 외에 무기 및/또는 유기 첨가제가 첨가될 수 있다. 이러한 무기 및/또는 유기 첨가제가 첨가됨으로써 용융된 상태의 열가소성 고분자 수지의 방사 점도를 조절하거나 파이버의 물성 즉, 비중 및 경도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 무기 및/또는 유기 첨가제가 첨가됨으로써 필터의 여과효율 및 내구성을 향상시킬 수도 있다. 이러한 첨가제의 종류 및 비율은 당업자에게 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 멜트 블로운 파이버 분사부(3)는 상기 가열압출부(미도시)로부터 공급되는 용융된 열가소성 수지가 유입되는 유입부(3B)와, 상기 유입부(3B)로부터 유입된 상기 용융된 열가소성 수지가 임시 저장되는 챔버(3C)와, 상기 챔버(3C)로부터 상기 포집부(70)를 향해 형성된 복수의 필라멘트 분사관(3A)을 포함한다.
여기서, 상기 멜트 블로운 파이버 분사부(3)는 상기 필라멘트 분사관(3A)을 통해 유출되는 상기 멜트 블로운 파이버(6)를 횡방향(수평방향)으로 신장시킬 수 있도록 상기 필라멘트를 향해 기체를 분사하는 수평방향 기체분사부(4A, 4B)를 포함한다.
상기 수평방향 기체분사부(4A, 4B)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 필라멘트 분사관(3A)을 기준으로 좌우에 각각 대칭적으로 배치될 수도 있다.
또한, 상기 수평방향 기체분사부(4A, 4B)의 기체분사노즐(12, 13)은 수평방향에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 상기 기체분사노즐(12, 13)로부터 분사되는 기체의 분사방향의 합력이 상기 수평방향이 되도록, 상기 기체분사노즐(12, 13)이 마련될 수 있다. 여기서, 상기 기체분사노즐(12, 13)이 상기 필라멘트 분사관(3A)의 길이방향을 기준으로 좌우 대칭으로 마련되는 경우, 상기 기체분사노즐(12, 13)로부터 분사되는 기체의 분사방향의 합력이 상기 수평방향이 될 것이다.
상기 수평방향 기체분사부(4A, 4B)는 상기 기체분사노즐(12, 13)을 통해 기체를 분사한다. 이에 따라, 상기 기체와의 충돌로 인해 상기 필라멘트 분사관(3A)을 통해 배출되는 상기 멜트 블로운 파이버(6)가 그 길이방향으로 신장되게 되며 그 직경이 감소하게 된다.
여기서, 상기 기체는 고온 및/또는 고속의 기체일 수 있다. 이에 의해, 고온 및/또는 고속의 기체인 경우, 멜트 블로운 파이버(6)의 직경을 더욱 더 감소시킬 수 있다.
여기서, 상기 기체는 대기 중의 공기일 수 있다. 물론, 상기 기체는 기체 상태의 질소, 산소, 수증기의 다양한 배합비로 구성된 기체일 수도 있고, 단일성분의 불활성기체만으로 이루어 질수도 있다. 상기 기체의 종류는 다양하게 변경될 수 있다.
여기서, 고온이란 상온(25도씨)과 같거나 상온보다 높은 온도로서 상기 멜트 블로운 파이버(6)를 길이방향으로 신장시킬 수 있는 온도이면 충분하다. 이에, 상기 멜트 블로운 파이버 분사부(3)에 의해 분사되는 기체의 온도는 설계자의 선택에 의해 다양한 온도로 변경될 수 있다.
또한, 상기 고속이란 분사되는 기체가 소정 방향성을 가지고 분사될 수 있을 정도의 속력을 의미한다. 분사되는 기체의 속력도 상기 온도와 마찬가지로 설계자의 선택에 의해 다양한 값으로 변경될 수 있다.
상기 열융착성 파이버 투입부(10)는 열융착성 파이버(11)를 상기 분사된 멜트 블로운 파이버(6)에 투입한다. 상기 열융착성 파이버 투입부(10)는 공압 또는 상기 멜트 블로운 파이버(6)가 분사되는 기류에 의해 발생하는 상대적인 압력차에 의해 상기 열융착성 파이버(11)를 투입할 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 열융착성 파이버를 상기 포집부(70) 상에 스캐터링함으로써 투입할 수도 있다.
여기서, 상기 열융착성 파이버 투입부(10)는, 도 1에 도시된 위치와 달리, 상기 권취부(90)에 의해 섬유웹(14)이 권취되기 전에만 상기 열융착성 파이버(11)가 상기 멜트블로운 파이버(6)에 투입될 수 있도록, 그것의 배치 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
상기 열융착성 파이버(11)는 상기 멜트 블로운 파이버(6)의 융점보다 적어도 20℃(섭씨)이상 더 낮은 융점을 갖는다. 이는, 상기 열융착성 파이버(11) 소재의 융점 온도가 상기 멜트 블로운 파이버(6) 소재의 융점 온도보다 20℃이상 더 낮은 소재를 열융착성 파이버(11)의 소재로서 사용하면 된다. 가령, 상기 멜트 블로운 파이버(6)의 소재로서 용융온도가 150℃인 호모 폴리프로필렌을 사용하고, 상기 열융착성 파이버(11)의 소재로서 용융온도가 119℃인 극저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차용 흡음재(14)의 제조방법을 정리하면, 먼저, 열가소성 수지를 가열하여 용융 압출시킨다.
그리고, 상기 용융된 열가소성 수지를 파이버 형태로 기체와 함께 방사한다.
그 다음에, 상기 방사된 멜트 블로운 파이버에 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 더 낮은 열 융착성 파이버를 투입한다.
상기 방사된 멜트 블로운 파이버와 상기 열 융착성 파이버를 포집하면 멜트 블로운 섬유웹(14)이 생성된다.
이렇게 포집된 섬유웹을 권취한다.
여기서, 상기 권취된 섬유웹의 일면에 스펀본드 부직포를 합지할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 자동차용 흡음재(14)를 제조할 수 있는 다른 형태의 제조장치(100a)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 열가소성 수지를 가열하여 용융된 열가소성 수지를 압출하는 가열압출부(미도시)와, 상기 가열압출부(미도시)로부터 용융된 열가소성 수지를 입력받아 필라멘트 형태로 멜트 블로운 파이버(6)를 종방향(자중방향)으로 기체와 함께 분사하는 상기 멜트 블로운 파이버 분사부(30)와; 종방향으로 분사되는 멜트 블로운 파이버(6)를 향해 열융착성 파이버를 투입하는 상기 열융착성 파이버 투입부(10)와; 상기 멜트 블로운 파이버(6) 및 상기 열융착성 파이버(11)를 포집하여 열융착성 멜트블로운 섬유웹(14)을 형성하는 상기 포집부(7)와; 상기 포집된 섬유웹(14)을 권취하는 권취부(20)를 포함한다.
여기서, 도 2에 도시된 제조장치(100a)는 도 1의 그것(100)과 비교하여, 상기 멜트 블로운 파이버(6)가 분사되는 방향이 전자는 종방향(자중방향)인 반면, 후자는 수평방향(횡방향)이라는 점에서 핵심적인 차이가 있을 뿐 대체로 그 구성이 유사하다.
상기 멜트 블로운 파이버 분사부(30)는 상기 가열압출부(미도시)로부터 공급되는 용융된 열가소성 수지를 임시 저장한 후 상기 포집부(7)를 향해 필라멘트 형태로 분사하는 복수의 필라멘트 분사관(30A)을 포함한다.
여기서, 상기 멜트 블로운 파이버 분사부(30)는, 상기 필라멘트 분사관(30A)을 통해 유출되는 상기 멜트 블로운 파이버(6)를 종방향으로 신장시킬 수 있도록 상기 파이버(6)를 향해 기체를 분사하는 종방향 기체분사부(40A, 40B)를 포함한다.
상기 종방향 기체분사부(40A, 40B)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 필라멘트 분사관(30A)을 기준으로 좌우에 각각 대칭적으로 배치될 수도 있다.
또한, 상기 종방향 기체분사부(40A, 40B)로부터의 기체 분사방향의 합력이 대체로 종방향(자중방향)이 되도록 기체분사노즐이 마련될 수 있다.
상기 포집부(7)는 상기 멜트 블로운 파이버(6)와 상기 열융착성 파이버(11)가 포집되는 포집벨트(15)와, 상기 벨트(15)를 구동하기 위한 한 쌍의 롤러(8, 9)를 포함한다.
또한, 상기 제조장치(100a)는 상기 종방향 기체분사부(40A, 40B)에 의해 분사되는 기체를 흡입하여 기류를 형성하기 위한 흡입장치(16)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 흡입장치(16)가 상기 벨트(15) 하부에 배치되는 경우 상기 벨트(15)에는 상기 기체가 통과하기 위한 기체통과공(미도시)이 형성될 수도 있다. 필요에 따라서, 상기 흡입장치(16)는 생략될 수도 있음은 물론이다.
여기서, 상기 열융착성 파이버(11)용 소재로는, 상술한 바와 같이, 상기 열융착성 파이버(11)의 융점이 상기 멜트 블로운 파이버(6)의 융점보다 적어도 20℃(섭씨)이상 더 낮다는 조건을 만족하는 한, 다양한 소재가 선택될 수 있다. 다만, 상기 열융착성 파이버(11)의 평균직경이 10㎛이상이고 100㎛이하인 파이버로 제조가 될 수 있도록 적절한 소재가 선택될 수 있다.
이하에서는, 상술한 자동차용 흡음재를 이용하여 자동차용 부품을 제조하는 자동차용 부품 제조방법에 대해서, 도 3a 내지 도 4c를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 평균 직경이 0.5㎛이상 10㎛이고 어느 한 방향으로 배향되지 않은 멜트블로운 파이버와, 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 낮으며 평균 직격이 적어도 10㎛이상인 열융착성 파이버를 포함하는 자동차용 흡음재(14)를 트리밍한다. 프레스를 이용하여 자동차 부품인, 피착물(50)에 맞게 적절한 사이즈로 트리밍한다. 이에 의해, 트리밍된 자동차용 흡음재(14)가 만들어진다.
그 다음에, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 자동차용 흡음재가 부착될 피착물(50)을 가열한다. 상기 피착물(50)은 오븐에서 가열될 수 있다. 여기서, 상기 피착물(50)을 제1온도가 되도록 가열할 수 있다. 여기서, 제1온도는 상기 멜트블로운 파이버의 융점보다는 낮고 상기 열융착성 파이버의 융점보다는 같거나 높다. 도 3b에서 참조번호 50a는 오븐에서 상기 제1온도로 가열된 상기 피착물(50a)을 나타낸다.
그 다음에, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상부 금형 및 하부금형 사이에 트리밍된 상기 자동차용 흡음재(14a)와 가열된 상기 피착물(50a)을 배치하여 프레스로 성형한다. 상기 자동차용 흡음재(14a) 내의 열융착성 파이버는 상기 피착물(50a)에 있는 잠열과 상기 프레스에 의한 압력에 의해 용융되어 상기 피착물(50a)에 결합된다. 이에 의해, 상기 자동차용 흡음재(14a)가 성형과 동시에 상기 피착물(50a)에 결합될 수 있다.
이로써, 기존의 접착제나 테이프를 이용하여 흡음재를 피착물에 결합하는 방식에 비해 생산성이 획기적으로 향상될 수 있다.
또한, 금형에 의한 압력으로 상기 자동차용 흡음재(14a)가 상기 피착물(50a)에 압착되면서 흡음재(14a)에 포함된 열융착성 파이버(11)가 용융되어 피착물(50)에 결합됨으로써, 상기 흡음재(14a)가 상기 피착물(50)으로부터 분리되지 않는다.
그 다음으로, 상기 자동차용 흡음재(14a)와 상기 피착물(50a)이 서로 융착되어 성형된 자동차 부품(200)을 상기 금형에서 배출시킴으로써, 흡음재(14a)가 부착된 자동차 부품(200)이 제조될 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명에 따른 자동차용 흡음재를 이용하여 자동차 부품을 성형할 경우, 자동차 부품과 자동차용 흡음재를 동시에 열을 이용한 프레스 성형이 가능해질 뿐만 아니라, 열 성형과 동시에 피착물과의 결합(융착)이 이루어질 수 있다. 또한, 열 성형 시 상기 자동차용 흡음재 내에 포함된 상기 멜트 블로운 파이버의 열손상을 방지함으로써, 열성형에 의한 상기 멜트 블로운 파이버의 흡음성능 저하를 최소화 할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른, 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법은, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 공정으로 진행된다. 여기서, 제2실시예의 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법은 제1실시예와 비교하여, 트리밍된 자동차용 흡음재(14a)도 상기 피착물(50a)과 함께 가열한다는 점에서 차이점이 있다.
먼저, 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 부품 제조방법은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 자동차용 흡음재(14)를 트리밍한다. 프레스를 이용하여 피착물(50)에 맞게 적절한 사이즈로 트리밍한다.
그 다음에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 트리밍된 자동차용 흡음재(14a)와 상기 피착물(50)을 가열한다. 상기 트리밍된 자동차용 흡음재(14a)와 상기 피착물(50)은 오븐에서 가열될 수 있다. 여기서, 상기 트리밍된 자동차용 흡음재(14a) 및 상기 피착물(50)을 제1온도가 되도록 가열할 수 있다. 여기서, 제1온도는 상기 멜트블로운 파이버의 융점보다는 낮고 상기 열융착성 파이버의 융점보다는 같거나 높다. 도 4b에서 참조번호 14a1 및 50a는 오븐에서 상기 제1온도로 가열된 상기 트리밍된 자동차용 흡음재 및 상기 피착원단을 가리킨다.
여기서, 상기 제1실시예의 경우 상기 피착물(50)만 가열되는 것에 비해 본 제2실시예의 경우 상기 자동차용 흡음재(14a)도 함께 가열되므로 상기 피착물(50)의 잠열 외에도 상기 자동차용 흡음재(14a) 자체의 열에 의해서도 피착물(50)과 상기 흡음재(14a)가 서로 열성형 및 융착될 수 있다. 이에, 본 제2실시예의 의할 경우, 상기 흡음재(14a)에 내재된 상기 멜트 블로운 파이버가 손상되는 것을 방지하기 위해, 상기 피착물(50)과 상기 흡음재(14a)를 가열하는 가열강도를 제1실시예의 경우보다 작게 하는 것이 바람직하다. 가령, 상기 피착물(50) 및 상기 흡음재(14a)의 가열온도는 120℃이하로 할 수 있다.
그 다음에, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상부 금형 및 하부금형 사이에 가열 및 트리밍된 상기 자동차용 흡음재(14a1)와 가열된 상기 피착물(50a)을 배치하여 프레스로 성형한다. 상기 자동차용 흡음재(14a) 내의 열융착성 파이버는 상기 오븐에 의한 예열 및 상기 피착물(50a)에 있는 잠열에 의해 용융되고, 상기 프레스에 의한 압력에 의해 상기 피착물(50a)에 결합된다. 이에 의해, 상기 자동차용 흡음재(14a) 및 상기 피착물(50a)은 성형과 동시에 서로 결합될 수 있다.
이로써, 기존의 접착제나 테이프를 이용하여 멜트 블로운 섬유웹을 피착원단에 결합하는 방식에 비해 생산성이 획기적으로 향상될 수 있다.
그 다음으로, 상기 자동차용 흡음재(14a1)와 상기 피착물(50a)이 서로 융착되고 성형된 자동차 부품(200a)을 상기 금형에서 배출시킨다. 이로써, 자동차용 흡음재(14a1)가 일체로서 부착된 자동차 부품(200a)이 제조된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 자동차용 흡음재의 성능을 테스트 하기 위한 실험결과를 설명하기로 한다.
먼저, 후술할 제1실시예 내지 제8실시예와 같이 서로 다른 조건의 자동차용 흡음재를 8종류 제조하고, 그와 비교하기 위한 2가지의 자동차 흡음재를 제조하여 양자의 흡음성능 및 피착물과의 열접착강도를 테스트하였다.
[제1실시예]
도 2에 도시된 바와 같이, 종방향으로 멜트블로운 파이버(11)가 분사되는 제조장치(100a)에 의해 자동차 흡음재를 제조하였다. 구체적인 제조 조건은 다음과 같다.
분당 80회 회전하고 Length/Dimension의 크기가 1/28인 트윈압출기에 융점이 158℃인 폴리미래사의 호모 폴리프로필렌 HP461Y(MI: 1300)를 투입하여 가열 및 압출하였다. 이후 도 2에 도시된 제조장치(100)의 상기 필라멘트 분사관(30A)의 직경이 0.25mm이고 갯수가 inch당 32개인, 직경 2m인 멜트 블로운 파이버 분사부(30)를 이용하여, 상기 상기 필라멘트 분사관(30A)을 통해 용융된 호모폴리프로필렌을 하부의 포집부(7) 방향으로 종방향으로 방사하였다. 동시에 200℃로 가열된 공기(핫에어)를 멜트 블로운 파이버 분사부(30) 내부의 종방향 기체분사부(40A, 40B)를 통해 방출하여, 방사된 파이버에 충돌시킴으로써 상기 멜트블로운 파이버(11)의 평균 직경이 3㎛이 되도록 하였다. 여기서, 핫에어를 방사하는 두 개의 공기채널인, 종방향 기체분사부(40A, 40B)는 도 2에 도시된 바와 같이, 방사구를 기준으로 각각 좌우로 40도의 각도로 배열되었으며 상기 종방향 기체분사부(40A, 40B) 사이의 총 협각(끼인각)은 100도로 셋팅되었다.
상기 멜트 블로운 파이버 분사부(30)로부터 포집부(7) 방향으로 20cm 떨어진 지점에 상기 열융착성 파이버 투입부(10)를 배치한다. 상기 열융착성 파이버 투입부(10)를 통해 Dow Chemical 社의 극저밀도 폴리에틸렌(Very Low Density Polyethylene: VLDPE), 상품명 GRSN-1539 NT7로 만든, 융점이 119℃이고 파이버의 직경이 12㎛이고, 평균 길이가 40mm인 열융착성섬유(12)가 멜트 블로운 파이바(11) 사이에 물리적으로 엉키도록 투입된다. 열융착성섬유(12)의 투입량이 섬유웹 전체 중량에 5wt%가 되도록 투입량을 조절하였다.
상기 멜트 블로운 파이버 분사부(30)와 상기 포집부(7)의 사이의 수직거리가 80cm가 되도록 하였다. 또한, 상기 포집부(7)의 상기 벨트(15)의 속도를 1.0m/sec으로 하면서 상기 벨트(15)를 상기 권취부(20) 방향으로 회전시켜 300g/㎡ 중량의 열융착성 멜트블로운 섬유웹을 형성시켰다. 상기 권취부(20)는 상기 300g/㎡ 중량의 열융착성 멜트블로운 섬유웹(자동차용 흡음재)를 100m단위로 권취하였다.
귄취된 열융착성 멜트블로운 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[제2실시예]
상술한 제1실시예과 동일한 조건에서 투입되는 열융착성 파이버의 중량이 열융착성 멜트블로운 섬유웹의 전체 중량 대비 10wt%가 되도록 투입량을 조절하여 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다. 이렇게 제조된 열융착성 멜트블로운 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[제3실시예]
상술한 제1실시예과 동일한 조건에서 투입되는 열융착성 파이버의 중량이 열융착성 멜트블로운 섬유웹의 전체 중량 대비 15wt%가 되도록 투입량을 조절하여 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다. 이렇게 제조된 열융착성 멜트블로운 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[제4실시예]
상술한 제1실시예과 동일한 조건에서 투입되는 열융착성 파이버의 중량이 열융착성 멜트블로운 섬유웹의 전체 중량 대비 20wt%가 되도록 투입량을 조절하여 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다. 이렇게 제조된 열융착성 멜트블로운 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[제5실시예]
상술한 제1실시예와 동일한 조건에서 열융착성섬유(12)로서, 그 용융온도가 84℃인 Dow chemical社의 폴리올레핀 엘라스토머(Polyolefin elastomer: POE)인 상품명 versify 4200으로 제조된 직경이 24㎛이고 평균길이가 30mm인 파이버로 변경하여 열융착성 멜트 블로운 섬유웹을 제조하였다. 이렇게 제조된 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[제6실시예]
상술한 제5실시예와 동일한 조건에서 열융착성섬유(12)의 중량이 열융착성 멜트블로운 섬유웹 전체 중량 대비 10wt%이 되도록 투입량을 조절하여 열융착성 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다. 이렇게 제조된 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[제7실시예]
상술한 제5실시예와 동일한 조건에서 열융착성섬유(12)의 중량이 열융착성 멜트블로운 섬유웹 전체 중량 대비 15wt%이 되도록 투입량을 조절하여 열융착성 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다. 이렇게 제조된 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[제8실시예]
상술한 제5실시예와 동일한 조건에서 열융착성섬유(12)의 중량이 열융착성 멜트블로운 섬유웹 전체 중량 대비 20wt%이 되도록 투입량을 조절하여 열융착성 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다. 이렇게 제조된 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[비교예1]
상술한 제1실시예와 동일한 조건 하에서 열융착성파이버(도 2의 12) 대신에 스테이플 파이버로 대체하였다. 열융착성파이버(도 2의 12) 대신에 용융온도가 250℃인 PET(polyethylene terephthalate)재질로서 파이버 직경이 24㎛이고 평균길이가 40mm인 스테이플 파이버를 멜트블로운 섬유웹 전체 중량 대비 20wt%가 되도록 투입하였다. 이렇게 제조된 멜트 블로운 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
[비교예2]
상술한 제1실시예와 대비하여 열융착성파이버(도 2의 12)를 투입하지 않고 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다. 이렇게 제조된 섬유웹의 한면을 15g/㎡인 스펀본드 부직포와 합지하여 총 중량 315g/㎡의 자동차용 흡음재를 제조하였다.
이상과 같이, 제조된 제1 내지 제8실시예의 자동차용 흡음재와 비교예 1 및 2의 일반적인 자동차용 흡음재를 이용하여 다음과 같은 방법으로, 피착물(자동차 부품)과의 열접착성 및 흡음성능을 테스트하였다.
흡음성능은 비교예1과 각 실시예의 자동차 흡음재를 서로 비교하였다.
[실험방법]
제1 내지 제8실시예의 자동차용 흡음재의 열 성형성 평가는 일정 크기로 재단된 흡음재를 가열된 피착원단의 잠열을 이용하여 성형 접합 한 후 접합된 각 실시예의 흡음재의 두께가 얼마나 감소되었는 지를 통해 성형성을 평가하는 방식으로 진행하였다. 보다 구체적으로 설명하면, 제1 내지 제8실시예와 비교예1 및 비교예2의 자동차용 흡음재 각각을 300mm(가로) x 500mm(세로)로 각각 절단하여 준비한 후, 크기가 1,000mm(가로) x 1,800(세로) x 10m(높이)인 목분(木粉)을 70wt% 함유한 폴리프로필렌 재질의 우드스탁을 오븐을 이용하여 표면온도가 130℃가 되도록 가열하였다.
상판과 하판 모두 냉각 되는 성형금형에 도 3c에 도시된 바와 같이, 트리밍된 자동차용 흡음재(14a)를 배치한 후 가열된 우드스탁(피착물)을 그 위에 안착하고 10초간 상판금형을 가압하여 열성형성 평가를 위한 시료를 제작하였다.
여기서, 제조된 자동차용 흡음재에 한면에 부착된 15g/㎡ 스펀본드 부직포가 상기 피착물과 접합되는 반대방향으로 향하게 하여 자동차용 흡음재의 열융착성 멜트 블로운 섬유웹이 직접 피착물과 접촉되도록 하였다.
상기 각 실시예의 흡음재 시료의 두께 측정방법은 시료에서 100mm x 100mm 크기의 샘플을 체취해서 수평의 샘플 지지대에 놓고, 120 x 120mm의 150g 가압판을 샘플위에 얹어놓고 압축하여 10초 후에 버어니어 캘리퍼스로 두께를 측정하였다. 측정은 3매 이상으로 하고 그 평균치를 나타내었다.
각 실시예의 흡음재 시료의 흡음성능은 기술표준 GM 14177의 간의 잔향실법에 준하여 실험하였다.
또한, 피착물인 우드스탁과 상기 제1 내지 제8실시예, 비교예 1 및 2의 자동차 흡음재간의 접착강도는, 상기 폭 50mm, 길이 200mm의 시편을 폭방향 및 길이방향별로 5 조각(piece) 채취한 후 길이방향으로 K ISO 11857의 시험방법에 따라서 상기 흡음재와 상기 우드스탁간의 박리인장강도(단위: N/cm)를 테스트하고 이를 평균하였다.
[표 1]: 각 실시예 별 박리강도, 성형성 및 흡음재 두께 실험결과
Figure pat00001
POE: 폴리올레핀 엘라스토머(Polyolefin elastomer)
VLDPE: 극저밀도 폴리에틸렌(Very Low Density Polyethylene)
A: 복잡한 굴곡면도 완벽히 성형됨
B: A에 비해 복잡한 굴곡면에 대한 성형성이 다소 부족함
C: 성형이 되지 않음
본 발명에 따른 제1 내지 제8실시예의 자동차용 흡음재와 비교예 1 및 2의 흡음재를 비교한 실험결과를 통해 다음과 같은 사실을 알 수 있다.
첫째, 열 융착성 파이버의 투입량이 증가할수록 흡음재의 두께가 증가하는 것을 알 수 있다. 흡음재의 두께가 증가함에 따라 흡음재의 흡음능력이 증가하므로 흡음재의 흡음성능도 우수해 짐을 알 수 있다. 이는, 도 5, 도 6 및 도 8의 흡음성능 테스트 결과를 설명할 때 상술하기로 한다.
둘째, 열 융착성 파이버의 용융온도가 멜트 블로운 파이버의 그것보다 더 높거나(비교예1), 열 융착성 파이버가 포함되어 있지 않은 경우(비교예 2)에 비해, 멜트 블로운 파이버에 비해 융점이 낮은 열 융착성 파이버가 포함된 본 발명에 따른 제1 내지 제8실시예의 경우, 성형성 및 피착물과의 접착성이 아주 우수한 것을 알 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 먼저 본 발명에 따른 제1 내지 제8실시예의 자동차용 흡음재와 피착물(우드스탁)간의 박리강도를 살펴보면, 흡음재와 피착물간의 박리 자차게 불가능할 정도로 그 결합강도고 강한 것을 알 수 있다. 표 1에서의 "응집파괴"는 피착물과 흡음재가 박리되기 진에 먼저 흡음재 기질의 응집이 파괴되는 것을 말한다. 이는 흡음재를 피착물로부터 박리하기 위해 흡음재에 인장강도를 가하면 흡음재가 피착물로부터 박리되거 전에 흡음재 자체가 파괴됨을 의미한다.
반면, 비교예1 및 2의 경우 흡음재가 피착물로부터 각각 20N/cm 및 15N/cm 정도의 인장강도가 박리되는 것으로 나타났다.
셋째, 제1실시예와 제5실시예를 비교하면, 동일한 열 융착성 파이버가 투입된 경우, 열 융착성 파이버의 직경이 작을수록 흡음재의 두께가 증가하는 것을 알 수 있다. 후술할, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1실시예의 흡음재가 제5실시예의 그것보다 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제1 내지 제8실시예의 자동차용 흡음재의 두께도 비교예 2보다 커서 벌키(bulky) 특성도 상대적으로 우수한 것을 알 수 있다.
한편, 열융착성 파이버로서 VLDPE를 사용한 제3 및 제4실시예보다 상대적으로 더 낮은 용융 온도를 갖는 POE를 사용한 제7실시예 및 제8실시예가, 상대적으로 성형성이 더 우수한 것을 알 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6은 상술한 비교예 2의 흡음재 대비 본 발명에 따른 제1 내지 제4실시예의 흡음재 및 제5 내지 제8실시예의 흡음재의 흡음성능을 테스트한 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 내지 제4실시예의 흡음재가 순수하게 멜트 블로운 파이버로만 구성된 비교예2 대비 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다. 더욱이, 열융착성 파이버가 상대적으로 많이 투입될수록 흡음재의 두께가 더 두꺼워져서 더 우수한 흡음특성을 보이는 것을 알 수 있다.
도 6에서도, 본 발명에 따른 제4 내지 제8실시예의 흡음재가 순수하게 멜트 블로운 파이버로만 구성된 비교예2 대비 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다. 더욱이, 열융착성 파이버가 상대적으로 많이 투입될수록 흡음재의 두께가 더 두꺼워져서 더 우수한 흡음특성을 보이는 것을 알 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 제5 내지 제8실시예의 흡음재에 포함된 열융착성 섬유의 직경은 24㎛(미크론)으로서, 도 5에 도시된 제1 내지 제4실시예의 흡음재의 열융착성 파이버 직경(12㎛(미크론))보다 더 크다. 열융착성 섬유의 직경이 더 작을수록 동일한 투입량(%wt)일 경우 더 많은 열융착성 섬유가 투입되므로 흡음재의 두께가 더 두꺼워진다. 따라서, 상대적으로 두께가 더 두꺼운 제1 내지 제4실시예의 흡음재는, 각각, 대응하는 제5 내지 제8실시예의 그것보다 흡음성능이 대체로 더 우수하다.
도 7은 상술한 제1실시예의 자동차용 흡음재를 상기 우드스탁과 열성형 한 후, 제1실시예의 흡음재를 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 멜트 블로운 파이버가 열성형에 의하더라도 손상없이 존재하는 것을 알 수 있다.
한편, 도 8은 상술한 제1실시예 내지 제4실시예의 자동차용 흡음재를 피착물인 우드스탁의 잠열을 이용하여 일체로 열 성형한 제품과, 순수한 멜트 블로운 파이버만으로 구성된 비교예2의 자동차용 흡음재를 우드스탁에 양면접착제를 이용하여 점착 고정시킨 제품간의 흡음성능을 테스트 한 그래프이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 잠열에 의해 일체로 열성형한 제1 내지 제4실시예의 자동차용 흡음재를 잠열에 의해 조립한 제품이 비교예2의 접착제로 고정한 제품에 비해 흡음성능도 더 우수한 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 흡음재 및 자동차 흡음재를 피착물에 열 성형하여 자동차 부품을 제조하는 방법에 따르면, 기존의 수작업으로 흡음재를 성형된 자동차 부품에 접착제 또는 양면테이프로 고정하는 공정 자체를 생략할 수 있으므로 자동차 부품 제조원가가 획기적으로 절감될 수 있다.
또한, 흡음재가 부착된 자동차 부품 그 자체의 흡음성능에 있어서도 오히려 기존의 양면 테이프로 고정하는 방식에 비해 더 우수한 것을 알 수 있다.
한편, 상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
100, 100a: 자동차용 흡음재 제조장치
3, 30: 멜트블로운 파이버 분사부 3A, 30A: 필라멘트 분사관
3B: 유입부 3C: 챔버
4A, 4B: 수평방향 기체분사부 6: 멜트 블로운 파이버
10: 열융착성 파이버 투입부 12, 13:기체분사노즐
40A,40B: 종방향 기체분사부 11: 열융착성 파이버
70, 7: 포집부 90, 20: 권취부

Claims (8)

  1. 자동차용 흡음재에 있어서,
    평균 직경이 0.5㎛이상 10㎛이고 어느 한 방향으로 배향되지 않은 멜트블로운 파이버와, 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 낮으며 각각의 직경이 10㎛이상 100㎛이하인 열융착성 파이버를 포함하는 열융착성 멜트 블로운 섬유웹을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열융착성 멜트 블로운 섬유웹의 일면에 형성된 보강층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재.
  3. 제1항에 있어서,
    클림프된 스테이플 파이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재.
  4. 자동차용 흡음재 제조방법에 있어서,
    열가소성 수지를 가열하여 용융 압출시키는 단계;
    상기 용융된 열가소성 수지를 파이버 형태로 기체와 함께 방사하는 단계;
    상기 방사된 멜트 블로운 파이버에 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 더 낮은 열 융착성 파이버를 투입하는 단계;
    상기 방사된 멜트 블로운 파이버와 상기 열 융착성 파이버를 포집하는 단계; 및
    상기 포집된 섬유웹을 권취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 권취된 섬유웹의 일면에 보강층을 합지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재 제조방법.
  6. 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법에 있어서,
    평균 직경이 0.5㎛이상 10㎛이고 어느 한 방향으로 배향되지 않은 멜트블로운 파이버와, 상기 멜트블로운 파이버보다 적어도 20℃이상 융점이 낮으며 각각의 직경이 10㎛이상 100㎛이하인 열융착성 파이버를 포함하는 자동차용 흡음재를 트리밍하는 단계;
    상기 자동차용 흡음재가 부착될 피착물을 가열하는 단계;
    상부 금형 및 하부금형 사이에 트리밍된 상기 자동차용 흡음재와 가열된 상기 피착물을 배치하여 성형하는 단계; 및
    서로 열융착 및 성형된 상기 자동차용 흡음재와 상기 피착물을 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 피착물을 가열하는 단계는,
    상기 피착물 및 상기 자동차용 흡음재를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 피착물을 가열하는 단계는,
    상기 멜트블로운 파이버의 융점보다 낮고 상기 열융착성 파이버의 융점보다는 같거나 높은 온도로 상기 피착물을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 흡음재가 부착된 자동차 부품 제조방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101515148B1 (ko) * 2013-12-06 2015-04-24 주식회사 익성 복수의 흡음 구조로 구성된 기체 투과성을 갖는 차량용 흡차음재
US9415729B2 (en) 2014-04-23 2016-08-16 Hyundai Motor Company Dash pad for vehicle
US9415728B2 (en) 2014-04-23 2016-08-16 Hyundai Motor Company Dash pad for vehicle
KR20220167581A (ko) * 2021-06-14 2022-12-21 도레이첨단소재 주식회사 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법
KR20220168757A (ko) * 2021-06-17 2022-12-26 도레이첨단소재 주식회사 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101672462B1 (ko) * 2014-12-31 2016-11-03 도레이케미칼 주식회사 접착성 및 흡음특성이 우수한 흡음재용 극세사 복합섬유집합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 흡음재

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100574764B1 (ko) * 2004-07-09 2006-04-28 남양노비텍 주식회사 흡음성과 단열성이 우수한 멜트블로운 부직포
JP4932194B2 (ja) * 2005-08-26 2012-05-16 日本バイリーン株式会社 エアフィルタ用濾材及びエアフィルタユニット
JP2007256749A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Yamaha Corp 吸音材及び吸音パネル並びに吸音材の製造方法
US7807591B2 (en) * 2006-07-31 2010-10-05 3M Innovative Properties Company Fibrous web comprising microfibers dispersed among bonded meltspun fibers

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101515148B1 (ko) * 2013-12-06 2015-04-24 주식회사 익성 복수의 흡음 구조로 구성된 기체 투과성을 갖는 차량용 흡차음재
US9415729B2 (en) 2014-04-23 2016-08-16 Hyundai Motor Company Dash pad for vehicle
US9415728B2 (en) 2014-04-23 2016-08-16 Hyundai Motor Company Dash pad for vehicle
KR20220167581A (ko) * 2021-06-14 2022-12-21 도레이첨단소재 주식회사 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법
WO2022265221A1 (ko) * 2021-06-14 2022-12-22 도레이첨단소재 주식회사 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법
KR20220168757A (ko) * 2021-06-17 2022-12-26 도레이첨단소재 주식회사 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법

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