KR20170007191A - 성형성과 흡음성능이 우수한 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드 - Google Patents

성형성과 흡음성능이 우수한 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드 Download PDF

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서대원
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Abstract

본 발명은 성형성과 흡음성능이 우수한 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드에 관한 것으로, 패드는 디커플러와 흡차음층으로 구성되는데, 이때 디커플러는 우레탄 폼 또는 8엽형 단면섬유로 제조된 견면 펠트이고, 흡차음층은 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트를 포함하며, 상기 8엽형 단면섬유는 이형도(α)가 2.0 ~ 2.7이고, 도파로 비율이 30 ~ 60%이다.
본 발명에 따른 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드는 펠트 예열 후 열 프레스 성형 시 두께 저하나 수축이 발생하지 않아 부품의 성형성이 우수하며, 디커플러와 흡차음층의 중량 및 두께 증가 없이 흡음률과 기계적 물성을 함께 향상시킬 수 있다.

Description

성형성과 흡음성능이 우수한 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드{MULT-LAYER DASH ISOLATION PAD HAVING IMPROOVED FORMABILITY AND SOUND ABSORPTION PERFORMANCE}
본 발명은 성형성과 흡음성능이 우수한 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드에 관한 것으로, 구체적으로 원형사 대비 비표면적 및 도파로 비율이 증가된 이형도가 2.0 ~ 2.7이고 도파로 비율이 30 ~ 60%인 8엽형(octa-lobal) 단면 섬유를 이용하여 제조된 고강성 펠트(compressed felt)를 포함함으로써, 디커플러 및 흡차음층의 중량 및 두께의 상향없이 N.V.H(Noise, Vibration, Hashness)와 성형성이 향상되고, 기계적 물성이 우수한 다층구조의 대쉬아이솔레이션 패드에 관한 것이다.
자동차의 대쉬 아이솔레이션 패드는 투과손실을 극대화 시키는 구조인 spring-mass 구조를 기반으로 도 1과 같이 기본적으로 스프링 역할을 수행하는 디커플러 및 매스(mass) 역할을 수행하는 흡차음층으로 구성된다.
통상적으로 디커플러는 우레탄 폼 또는 견면 펠트로 제조하며, 흡차음층은 TPE, EVA 등의 열 가소성 수지로 제조되는 헤비레이어 단독 또는 고강성 펠트 단독으로 구성하거나, 헤비레이어와 고강성 펠트(당업계에서는 '니들펀칭 부직포'로 일컫음)를 복합 적층하여 구성한다. 일부 소형차는 부품 경량화를 위해 우레탄 폼 대신에 견면 펠트를 사용한다.
종래에는 대쉬 아이솔레이션 패드의 투과손실 성능을 향상시키기 위해, 디커플러 및 흡차음층의 밀도 및 두께를 증가시켰다. 하지만 일정 부피하에서 밀도를 지속적으로 증가시키면, 셀 및 공극 구조가 불안정하게 되어 흡음 및 댐핑 성능이 저하된다. 또한 타 부품과의 간섭 관계로 인해 부품 두께를 증가시키는 것에는 한계가 있으며, 다층 구조 소재의 밀도 및 두께 증가는 부품 중량의 증가로 인한 차량 연비 악화를 초래한다. 따라서 패드의 다층구조를 구성하는 소재를 최적화하여 투과손실 성능을 향상시키는 것이 중요하다.
한국 공개특허 제2011-34522호는 이형 단면 섬유를 이용한 흡음재와 그 제조방법에 관한 것으로, 원형 단면섬유 대비 음파가 소실될 수 있는 표면적을 증가시켜 흡음 성능을 향상시키는 도 2에 나타낸 이형 단면섬유를 활용하고 있다. 그러나 상기 기술은 섬유 단면 형상 및 평판 형태의 펠트에 대한 기술로 한정되어 기술하고 있으며, 평판 형태의 펠트는 형상이 단순하기 때문에 별도의 성형 공정 없이 지정된 크기로 재단하여 사용되는 건축 자재용으로 사용하는 것이 더욱 적합하다.
그러나 자동차 부품의 흡음재로 사용하기 위해서는 펠트를 180 ~ 200 ℃ 에서 가열한 후 냉각 프레스를 통해 복잡한 3 차원 형상으로 성형해야 하기 때문에, 상기 펠트를 이용하는 경우 펠트 과다 열 수축, 펠트 표면 꺼짐 등의 부품 성형성에 문제가 발생하고, 이러한 수축 현상으로 인해 투과손실 성능 효율이 저하되는 한계가 여전히 있다.
대쉬 아이솔레이션 패드는 펠트 단독으로 사용하지 않고, 디커플러와 헤비레이어 등과 적층하여 복합되어 사용하기 때문에 이종 소재간의 열 수축률 차이로 인한 펠트 두께 감소, 펠트 표면 불균일, 압축 탄성률 저하 등의 성형성 불량 문제가 야기되었다.
따라서 이종 소재 간의 열수축률 차이로 인한 펠트 두께의 변화, 펠트 표면의 불균일, 압축 탄성률 저하 등의 성형성을 개선하면서 흡음성능과 기계적 물성이 우수한 대쉬 아이솔레이션 패드의 필요성이 제기되고 있다.
1: 한국 공개특허 제2011-34522호
이에 본 발명자들은 성형성을 개선하면서도 흡음성능이 우수한 다층 구조의 대쉬 아이솔레이선 패드를 연구하던 중, 이형도가 2.0 ~ 2.7이고 도파로 비율이 30 ~ 60%인 8엽형 단면섬유와 융점이 서로 다른 시스-코어(Sheath-core) 구조의 PET섬유로 제조된 고강성 펠트를 포함하는 경우 흡차음 효율이 증가하면서도 이종 소재로 인해 발생할 수 있는 성형성 문제를 개선하고 기계적 물성을 향상시킬 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 디커플러는 우레탄 폼 또는 8엽형 단면섬유로 제조된 견면 펠트이고, 흡차음층은 8엽형 단면 섬유로 제조된 고강성 펠트를 포함하며, 상기 8엽형 단면섬유는 이형도(α)가 2.0 ~ 2.7이고 도파로 비율이 30 ~ 60%인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드를 제공하는데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 디커플러와 흡차음층을 포함하는 대쉬 아이소레이션 패드에 있어서, 상기 디커플러는 우레탄 폼 또는 8엽형 단면섬유로 제조된 견면 펠트이고, 상기 흡차음층은 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트를 포함하며, 상기 8엽형 단면섬유는 이형도(α)가 2.0 ~ 2.7이고 도파로 비율이 30 ~ 60%인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드를 제공한다.
본 발명에 따른 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드는 이종 소재간의 열수축율 차이로 인한 펠트 두께의 변화, 펠트 표면의 불균일, 압출 탄성률 저하 등의 성형성 문제를 극복함으로써 적용하고자 하는 부품의 형태에 따라 다양하게 제조 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 대쉬 아이솔레이션 패드는 이형도가 2.0 ~ 2.7이고 도파로 비율이 30 ~ 60%인 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트를 포함함으로써, 기존의 이형 단면 섬유 대비 이형도를 향상시켜, 펠트 사용량을 감소시키며 나아가 원가 절감시키고 패드의 흡음률을 28% 이상 향상시킨다.
도 1은 대쉬 아이솔레이션 패드의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 이형 단면섬유의 단면 형상(원형, 별형, 아령형, 중공형, 8엽형)을 나타낸 것이다.
도 3은 디커플러를 포함하는 다층구조의 패드가 단층구조의 패드와 대비하여 투과손실이 더 효율적임을 나타내는 그래프이다.
도 4는 8엽형 단면섬유의 가로, 세로를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드의 단면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트의 SEM 사진이다.
도 7은 실시예 1, 2와 비교예 1의 대쉬 아이솔레이션 패드의 흡음률을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 도파로(sound wave propagation guide)의 개념을 나타낸 그림이다.
도 9는 본 발명에서 사용되는 시스-코어(Sheath-Core) 구조의 PET 섬유의 단면도를 나타낸 것으로, 검은색은 시스(Sheath)이고 흰색은 코어(Core)이다.
이하에서 본 발명을 하나의 구현예로서 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 디커플러와 흡차음층을 포함하는 대쉬 아이소레이션 패드에 있어서, 상기 디커플러는 우레탄 폼 또는 8엽형 단면섬유로 제조된 견면 펠트이고, 상기 흡차음층은 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트를 포함하며, 상기 8엽형 단면섬유는 이형도가 2.0 ~ 2.7이고 도파로 비율이 30 ~ 60%인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드를 제공한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 대쉬 아이솔레이션 패드는 투과손실을 극대화 하기 위해, 일반적으로 우레탄 폼 또는 견면 펠트로 제조된 디커플러과, 헤비레이어 단독 또는 고강성 펠트 단독으로 구성하거나, 헤비레이어와 고강성 펠트의 복합 적층된 흡차음층로 구성되어 2중 또는 3중의 다층 구조로 제조된다.
이는 도 3에 나타낸 투과손실 그래프에 나타낸 바와 같이, 단층구조의 경우 투과손실이 옥타브(octave) 당 6 dB 증가하는데 반해, 다층구조로 되어 있는 경우 옥타브(octave) 당 12 dB로 향상되기 때문이다.
투과손실은 하기 관계식 1과 같이 표현되는데, 이는 디커플러 또는 흡차음층의 중량을 증가시켜야 그에 비례하여 투과손실이 증가한다는 것을 의미한다.
[관계식 1]
Figure pat00001
하지만 이는 부품 중량 증가로 인한 차량 연비 악화를 초래하며, 디커플러 또는 고강성 펠트의 과도한 중량 증가는 내부의 공극 구조를 불안정화시켜 중저주파 대역의 흡차음 성능을 약화시킨다.
또한 투과손실은 소음원과 수음원 측면에서 하기 관계식 2와 같이 표현될 수 있다. 일정 소음원음압(L1), 수음원음압(L2), 흡음재의 표면적(S)에서, 투과손실을 향상시키기 위해서는 흡음재의 등가 흡음 면적(A)를 증가시키는 것이다.
[관계식 2]
Figure pat00002
따라서, 본 발명에서는 펠트의 등가 흡음 면적을 증가시키기 위해 도 4에 나타낸 8엽형 단면섬유를 이용하여 펠트를 제조하고, 이를 도 5에 나타낸 다층 구조로 적층시켜 결과적으로 투과손실을 향상시켜 엔진 투과 소음을 효율적으로 저감시킬 수 있다.
본 발명의 8엽형 단면섬유(이하, 8엽사)는 일반적으로 사용하는 원형 단면 또는 중공 단면섬유와 대비하여 단위 중량당 비표면적이 약 2.4배 증가된 이형 단면섬유로서, 음파가 섬유 표면과의 마찰로 인해 소멸되는 효율이 향상된다.
그러나 자동차 대쉬 아이솔레이션 패드의 경우 이종 소재간의 다층 구조로서 3차원 형상의 자동차 부품으로 성형할 때는 열 수축으로 인한 두께 감소, 굴곡부 압착으로 인한 성능 효율 저감 현상이 발생하기 때문에 섬유 단면 형상과 함께 부품의 물성을 고려하여 섬유의 조건을 설계하여야 한다.
이에 본 발명에서의 상기 8엽형 단면섬유는 단면 둘레 길이(P) 200 ~ 250㎛, 단면 면적(A) 700 ~ 800㎛2 의 범위 내에서 이형도(α)의 값이 2.0 ~ 2.7 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이형도(α)는 하기 수학식 1과 같이 나타낸다. 이때P는 섬유 단면 둘레 길이(㎛)를, A는 섬유 단면 면적(㎛2)을 의미한다.
[수학식 1]
Figure pat00003
이때 섬유 단면 둘레 길이(P)는 200㎛ 미만인 경우 섬유의 비표면적이 감소되어, 흡음 및 차음 성능 개선 효과가 충분하지 못하며, 섬유 두께의 감소로 인해 열 성형시 수축이 과다한 문제가 있고, 250㎛ 초과인 경우 섬유의 데니어(denier), 즉 선밀도가 증가하게 되는데, 이는 특정 면밀도의 부직포 내에 섬유 개체수가 감소됨을 의미하고 이는 흡음 및 차음 성능 개선 효과를 감소시키며, 섬유간 공극이 과다하게 되어 열 성형 후 강성이 저하되는 문제가 있기에 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 좋다.
아울러, 섬유 단면 면적(A)은 700㎛2 미만인 경우 8엽형 단면 형상의 방사 구금을 제조하는데 있어 현재의 기술력으로는 어려움이 있으며, 방사 후 실제 섬유의 8엽형 단면 구조가 잘 구현되지 않는 문제가 있고, 800㎛2초과인 경우 섬유 데니어의 증가 및 방사 속도의 저하로 인해 경제적이지 못하며, 앞서 언급한 것처럼 펠트 내 섬유간 공극이 과다하여 열 성형시 수축 과다 및 강성 저하 문제가 있기에 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 이형도(α)의 값이 2.0 미만인 경우 섬유 비표면적이 축소되어 흡차음 성능 효율이 감소되어 기존 섬유와의 성능 차이가 미미하며, 2.7 초과인 경우 방사 구금 제조 기술 및 방사 후 섬유의 8엽형 구조 구현에 한계가 있기에 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 좋다.
아울러 8엽형 단면섬유의 골격 구조는 도 4와 같으며, 방사 노즐 설계 용이성 및 섬유 물성 안정성을 위해, 가로 방향 길이는 가로 방향 길이가 30 ~ 50㎛, 세로 방향 길이가 20 ~ 30㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 가로 및 세로 길이는 도파로 비율 조정하는데 중요한 인자가 된다.
도파로 비율은 실제로 음파가 이동되는 공간 경로를 비율로 나타낸 것으로, 흡음 및 차음 성능을 결정하는데 중요한 변수가 되며, 하기 수학식 2로 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
도파로 비율 (%)= [1-{섬유 단면 면적/(L×W)}] × 100
구체적으로, 흡음 및 차음 성능을 결정함에 있어서 도파로(sound wave propagation guide)의 단면 비율이 제일 중요하다. 도파로는 도 8의 적색으로 표시된 부분(b)으로서, 섬유 집합체인 부직포 내에서 음파가 이동하는 경로이자 음파와 섬유 매질 간의 마찰 표면을 의미한다. 따라서 본 발명에서는 단순히 섬유 둘레 길이와 섬유 단면 면적의 비인 이형도만 고려해야 하는 것이 아니라, 도파로의 비율, 즉 도파 공간 비율을 고려하여 설계해야 한다. 결국 흡음 및 차음 성능은 섬유 단면 면적, 가로, 세로 길이에 따른 도파로 비율에 따라 결정된다.
이때, 본 발명에서 사용되는 8엽형 단면섬유의 도파로 비율은 30 ~ 60% 인 것이 바람직하다. 도파로 비율이 30% 미만인 경우 음향 임피던스가 증가하여, 즉 음파의 부직포로의 침투가 어렵게 되어 흡음률이 감소하며, 60% 초과인 경우 음파와 섬유간의 마찰 효율이 저하되어 흡음률이 감소하는 한계가 있기에 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 좋다.
그리고 섬유 단면 면적(A)는 상기 언급한 바와 같이 700 ~ 800㎛2 의 범위 내이며, 가로 방향 길이 30 ~ 50㎛, 세로 방향 길이 20 ~ 30㎛ 범위 내에서 조절하여 그 값을 얻는다.
바람직하게는 가로/세로 비율이 1 ~ 1.2 비율을 갖는 것이 좋다. 가로/세로 비율이 1 미만인 경우 방사 시 세로 방향 섬유 간 접합이나 부직포 제조 공정의 니들링 작업 시 세로 방향 섬유의 형상 파괴 비율이 높아져 결국 흡음률이 저하되는 한계가 있으며, 1.2 초과인 경우 음파의 파장 특성을 고려했을 때 파장이 긴 중저주파 대역 음파가 도파로를 쉽게 이탈, 즉 음파와 도파로의 마찰 효율이 저하되어 흡음률이 저하되는 한계가 있기에 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 좋다.
결국 본 발명에서는 이형도 뿐만 아니라 섬유 골격(가로방향)에서 뻗어 나온 곁가지 간(세로방향)의 거리에 의해 변화되는 도파로 비율에 따른 흡음률 및 차음 성능까지 고려한 것으로, 최적의 도파로 비율을 설계 함으로써 펠트 사용량을 감소시켜도 패드의 흡음률을 28% 이상 향상시킬 수 있었다.
또한 8엽형 단면섬유는 두께가 6 ~ 7 데니어인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 두께가 6 데니어 미만인 경우 이형도 2.0 이상인 이형 단면 구조를 형성하기 어려우며, 7 데니어 초과인 경우 단위 부피당 섬유의 개체수가 감소되어 흡차음 성능이 감소되기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
아울러, 8엽형 단면섬유는 권축수(number of crimp), 즉 단위 길이당 크림프(crimp)수가 9 ~ 15인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 권축수가 9 미만인 경우 펠트의 압축 복원성이 저하되어 펠트 예열 후 프레스 성형 시 설계 두께 보다 감소하여 흡차음 성능이 저하되고, 15 초과인 경우 펠트의 벌키성이 과다하여 부직포 제조 및 프레스 성형 공정 시 작업성이 저하되기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
이때 8엽형 단면섬유의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리프로필렌(polypropylene), 아크릴, 비스코스 레이온(viscose rayon) 및 아라미드(aramid fiber)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용융 방사가 가능한 소재를 사용한다.
특히, 자동차 대쉬 아이솔레이션 패드의 경우 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate)가 더욱 바람직하며, 이는 다른 이종 소재와 복합하여 사용 시, 예열 후 프레스 성형성에 적합하기 때문이다.
이렇게 상기 조건의 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트는 공기 투과도가 20 ~ 35 ㎤/(㎠·s)인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 공기투과도가 20 ㎤/(㎠·s) 미만인 경우 공기의 흐름, 즉 음파의 펠트 내 침투성이 저하되어 흡음률이 저하되며, 35㎤/(㎠·s) 초과인 경우 음파의 투과성이 너무 좋아 투과손실이 저하되기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
아울러, 상기 고강성 펠트는 8엽형 단면섬유(A) 50 ~ 70 중량% 및 이성분의 시스-코어(Sheath-Core) 구조를 갖는 PET 섬유(B) 30 ~ 50 중량%로 구성된다. 8엽형 단면섬유가 50 중량% 미만인 경우 단위 부피당 8엽형 단면섬유의 개체수가 감소되어 흡차음 효율이 감소되며, 70 중량% 초과인 경우 PET 섬유의 함량이 감소되어 프레스 성형 후 부품 형상이 좋지 않기 때문에 상기 범위 내에서 포함하는 것이 좋다.
구체적으로, 상기 PET 섬유(B)의 시스부(Sheath)는 융점이 110 ~ 130℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)이다. 상기 코어부(Core)는 융점이 230 ~ 260℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)이다.
이때 시스부의 융점이 110℃ 미만인 경우 열 성형 공정 중에 섬유가 과다하게 용융되어 부직포의 통기성을 저해하거나 내열 성능이 요구되는 자동차 부품으로 사용하는데 한계가 있으며, 130℃ 초과인 경우 통상적인 부직포의 열 성형 공법에 적합하지 않은 과다한 열 온도를 요하기 때문에 경제적인 측면에서 한계가 있다. 또한 코어부의 융점이 230℃ 미만인 경우 시스부의 용융 온도 차이가 적어 심지 역할을 하는 코어부의 강성을 저해하는 한계가 있으며, 260℃ 초과인 경우 시스부와의 융점 차이가 커서 이중 구조의 섬유를 방사 시 시스부의 수축 현상이 과도하게 발생되어 섬유의 꼬임, 즉 크림프가 적정 수준을 초과하여 통상적인 연속 방사를 제조하는데 적합하지 않은 한계가 있기에 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 좋다.
아울러, 본 발명에서는 상기 PET 섬유(B)를 8 엽형 단면섬유(A)와 같은 이형도, 도파로 비율을 갖는 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. PET 섬유가 8 엽형 단면을 갖을 경우 흡음 및 차음 성능을 더욱 향상시킬 수 있기 때문이다.
또한 부품 강성과 소음저감 성능인 투과손실을 고려했을 때, 상기 PTE 섬유(B)는 20 ~ 30 중량%의 시스부와 70 ~ 80 중량%의 코어부로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. 실제로 접착 역할을 하는 시스부의 함량이 20 중량% 미만이면 접착 성분이 약하여 부품의 강성이 낮아지고, 반대로 30 중량%를 초과하면 펠트의 강성이 과도하여 조립성이 불량하고, 투과손실이 낮아지기에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
아울러, 도 6은 본 발명에 따른 8 엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트의 SEM 사진으로, 8 엽형 단면섬유가 펠트 내에 고르게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있다. 참고로 본 발명에서의 고강성 펠트는 당업계에서는 '니들펀칭 부직포'로 일컫는다.
한편 도 5는 본 발명에 따른 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드의 단면도를 나타낸 것으로, 디커플러는 우레탄 폼 또는 8엽형 단면섬유로 제조된 견면 펠트일 수 있고, 흡차음층은 상기 언급한 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트 단독 또는 열가소성탄성체(thermoplastic elastomer, TPE) 또는 에틸렌바이닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이상의 열가소성 수지로 제조된 헤비레이어(heavy layer) 단독 또는 이들의 복합적으로 적층하여 구성할 수 있다.
이때 상기 디커플러의8엽형 단면섬유로 제조된 견면 펠트는 종래의 카딩 또는 에어레이드 공법 등의 일반적인 부직포 제조방법으로 제조될 수 있으며, 사용되는 8엽형 단면섬유는 상기 고강성 펠트 제조 시 사용되는 8엽형 단면섬유와 동일한 조건인 것이 바람직하다.
아울러, 견면 펠트는 8엽형 단면섬유 60 ~ 70 중량% 및 PET 섬유30 ~ 40 중량%로 구성된다. 8 엽형 단면섬유가 60 중량% 미만인 경우 단위 부피당 8 엽형 단면섬유의 개체수가 감소되어 흡차음 효율이 감소되며, 또한 PET 섬유의 함량이 증가하여 견면 펠트의 댐핑성을 저해한다. 또한 8 엽형 단면섬유가 70 중량% 초과인 경우 PET 섬유의 함량이 감소되어 프레스 성형 후 부품 형상이 좋지 않기 때문에 상기 범위 내에서 포함하는 것이 좋다. 이때의 PET섬유는 일성분의 융점이 110 ~ 130℃인 일반적인 PET 섬유를 사용할 수도 있으며, 고강성 펠트에서 사용한 이성분의 시스-코어(Sheath-Core) 구조의 PET 섬유를 사용할 수도 있다.
이러한 본 발명에 따른 8엽형 단면섬유를 이용하여 제조한 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드는 디커플러와 흡차음층의 중량 및 두께 증가 없이 기존의 일반 섬유(원형 단면섬유)를 이용하여 제조한 펠트를 포함하는 대쉬 아이솔레이션 패드와 대비하여 흡음률을 28% 이상 향상시킨다. 아울러, 시스-코어(Sheath-Core) 구조의 PET 섬유를 사용하여 인장강도, 치수변화율, 신율, 굴곡탄성률, 인열강도 등의 기계적 물성을 향상시킨다.
또한 펠트 예열 후 열 프레스 성형 시 두께 저하나 수축이 발생하지 않아 부품 성형성 보강 및 패드의 흡차음 성능을 유지하며, 기존의 이형 단면섬유(별형, 아령형, 중공형의 이형 단면섬유)와 대비하여 이형도와 도파로 비율을 만족시킴으로써 고강성 펠트의 중량 감소와 원가 절감을 시킨다.
이와 같이 본 발명은 패드의 성형성, 흡음성능을 개선하면서 기계적 물성이 우수한 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드를 제공할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 이형 단면 섬유와 이형도에 따른 성능 비교
제조예 1 및 비교제조예 1-1 ~ 1-4: 고강성 펠트 제조
하기 표 1 의 조건을 갖는 단면섬유를 이용하여, 일반적인 니들펀칭공법으로 고강성 펠트를 제조하였다. 이때 펠트의 조성물은 각각의 단면섬유 70 중량%, PET 섬유 30 중량%를 함유한다. 이때 PET 섬유는 일성분의 융점이 120℃인 원형의 PET 섬유를 사용하였다.
단면섬유 및 고강성 펠트의 조건
구분 제조예 1 비교제조예 1-1 비교제조예1-2 비교제조예
1-3		 비교제조예1-4
고강성 펠트의 면밀도(g/㎡) 1600 1600 1600 1600 1600
고강성 펠트의 두께(mm) 10 10 10 10 10
섬유 단면구조 8엽형 별형 원형 아령형 중공형
섬유의 단면적(㎛2) 740 696 604 727 652
이형도 2.38 1.66 1.0 1.87 1.1
실험예 1: 섬유 단면구조에 따른 흡음률 측정
제조예 1 및 비교제조예 1-1 ~ 1-4에서 제조된 고강성 펠트를 ISO 354 기준으로 alpha cabin 흡음률 평가하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
평균 흡음률 결과
구분 제조예 1 비교제조예
1-1		 비교제조예
1-2		 비교제조예
1-3		 비교제조예
1-4
평균
흡음률		 0.87 0.81 0.74 0.79 0.83
상기 표 2를 통해, 본 발명에 따른 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트(제조예)가 다른 단면 구조를 갖는 섬유로 제조된 고강성 펠트(비교제조예)와 대비하여 평균 흡음률이 7.4 ~ 17.5% 향상되었음을 확인할 수 있다.
실험예 2: 내열 압축 탄성률 측정
제조예 1 및 비교제조예 1-1 ~ 1-4에서 제조된 고강성 펠트를 120℃, 1 Kg 가압, 24 시간 정치 후 JIS 1096 기준으로 압축 탄성률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
압축 탄성률 결과
구분 제조예 1 비교제조예
1-1		 비교제조예
1-2		 비교제조예
1-3		 비교제조예
1-4
압축
탄성률 (%)		 99 89 83 87 93
상기 표 3을 통해, 본 발명에 따른 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트(제조예)가 다른 단면 구조를 갖는 섬유로 제조된 고강성 펠트(비교제조예)와 대비하여 압축 탄성률이 8.9 ~ 16.8% 향상되었음을 확인할 수 있다.
제조예 2 및 비교제조예 2-1 ~ 2-5: 고강성 펠트 제조
하기 표 4 의 조건을 갖는 단면섬유를 이용하여, 일반적인 니들펀칭공법으로 고강성 펠트를 제조하였다. 이때 펠트의 조성물은 각각의 단면섬유 70 중량%, PET 섬유 30 중량%을 함유한다. 이때 PET 섬유는 일성분의 융점이 120℃인 원형의 PET 섬유를 사용하였다.
단면섬유 및 고강성 펠트의 조건
구분 제조예 2 비교제조예
2-1		 비교제조예
2-2		 비교제조예
2-3		 비교제조예
2-4		 비교제조예
2-5
고강성 펠트의 면밀도(g/㎡) 1000 1000 1000 1000 1000 1000
고강성 펠트의 두께(mm) 5 5 5 5 5 5
권축수 14 8 8 8 8 8
섬유 단면구조 8엽형 8엽형 원형 별형 아령형 중공형
실험예 3: 가열 성형 수축률 측정
제조예 2 및 비교제조예 2-1 ~ 2-5에서 제조된 고강성 펠트를 180℃, 240초 열풍 가열한 후 프레스 가압하고 냉각한 후 두께 감소율을 측정하고, 추가적으로 실험예 1과 동일한 방법으로 흡음률을 측정하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
두께 감소율 및 평균 흡음률 결과
구분 제조예 2 비교제조예
2-1		 비교제조예
2-2		 비교제조예
2-3		 비교제조예
2-4		 비교제조예
2-5
두께
감소율(%)		 0.1 0.8 2.3 1.2 1.6 0.9
평균
흡음률		 0.40 0.36 0.33 0.35 0.34 0.36
상기 표 5를 통해, 본 발명에 따른 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트(제조예)가 다른 단면 구조를 갖는 섬유로 제조된 고강성 펠트(비교제조예)와 대비하여 두께 감소율이 적었으며, 그에 따른 흡음성 효율도 우수함을 확인할 수 있었다.
2. 8엽형 단면 섬유의 이형도와 도파로 비율에 따른 성능 비교
제조예 3-1 ~ 3-3 및 비교제조예 3-1 ~ 3-4: 고강성 펠트 제조
하기 표 6의 조건을 갖는 섬유단면적이 740 ㎛2 인 8 엽형 단면섬유 70 중량%와 시스-코어 구조의 PET 섬유 30 중량%를 일반적인 니들펀칭공법으로 면밀도(g/㎡)는 1000 g/㎡이고 두께가 5 mm인 고강성 펠트를 제조하였다. 이때 상기 PET 섬유는 융점이 120℃인 PET 재질의 시스부 20 중량%와 융점이 230℃인 PET 재질의 코어부 80 중량%로 이루어진 섬유를 사용하였다.
8 엽형 단면섬유의 이형도 및 도파율 비율 조건
구분 제조예
3-1		 제조예 3-2 제조예 3-3 비교제조예 3-1 비교제조예
3-2		 비교제조예
3-3		 비교제조예
3-4
이형도 2.38 2.38 2.38 2.38 2.38 1.5 3.0
도파로 비율(%) 30 45 60 20 70 45 45
실험예 4: 내열 압축 탄성률 측정
제조예 3-1 ~ 3-3 및 비교제조예 3-1 ~ 3-4에서 제조된 고강성 펠트를 120℃, 1 Kg 가압, 24 시간 정치 후 JIS 1096 기준으로 압축 탄성률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
압축 탄성률 결과
구분 제조예
3-1		 제조예
3-2		 제조예
3-3		 비교제조예
3-1		 비교제조예
3-2		 비교제조예
3-3		 비교제조예
3-4
압축
탄성률 (%)		 97 97 99 73 65 80 85
상기 표 7을 통해, 본 발명에 따른 제조예 3-1 ~ 3-3의 경우, 외부 열에 의한 부직포 내부의 수축없이 압축탄성률을 거의 유지하는 물성 결과를 갖는데 반해, 비교제조예 3-1 ~ 3-4의 경우 열에 의한 섬유 구조 변형으로 인한 공극 붕괴로 압축 탄성률이 저하되는 물성적 한계를 나타내고 있었다.
실험예 5: 가열 성형 수축률, 흡음 및 차음 성능 측정
제조예 3-1 ~ 3-3 및 비교제조예 3-1 ~ 3-4에서 제조된 고강성 펠트를 180℃, 240초 열풍 가열한 후 프레스 가압하고 냉각한 후 두께 감소율을 측정하고, 추가적으로 실험예 1과 동일한 방법으로 흡음률을 측정하여 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다. 아울러, 삽입손실은 APAMAT-Ⅱ를 이용하여 측정하였다.
두께 감소율, 평균 흡음률, 삽입손실 결과
구분 제조예
3-1		 제조예 3-2 제조예 3-3 비교제조예
3-1		 비교제조예
3-2		 비교제조예
3-3		 비교제조예
3-4
두께
감소율
(%)		 0.10 0.18 0.20 2.3 4.3 0.29 0.35
평균
흡음률		 0.56 0.71 0.65 0.26 0.38 0.45 0.48
삽입손실
(dB)		 43 48 49 38 25 36 34
상기 표 8을 통해, 본 발명에 따른 제조예 3-1 ~ 3-3의 경우 효율적인 음파 소산 공간이 확보되어 흡음 및 차음 성능이 향상되는데 반해, 비교제조예 3-1 ~ 3-2 경우 부직포 내부에서의 음파의 효율적인 소산이 발생하기 보다는 산란 및 반사가 발생되어 흡음 및 차음 성능이 저하되는 물성적 한계를 나타내고 있었다. 또한 비교제조예 3-3의 경우 도파로 비율이 적정 비율로 설계되었으나, 이형도가 2.0 미만인 경우 부직포 내부에서 음파가 효과적으로 마찰될 수 있는 섬유 표면이 작아 흡음률이 저하됨을 알 수 있었다. 반대로 비교제조예 3-4의 경우 도파로 비율은 적정 비율로 설계되었으나 이형도가 2.7 초과인 경우 장파장의 중저주파 음파가 부직포 내부로 적절하게 침투하기 보다는 반사되어 흡음률이 저하됨을 나타내고 있었다.
실험예 6: 뒤틀림도( Tortuosity ) 측정
제조예 3-1 ~ 3-3 및 비교제조예 3-1 ~ 3-4에서 제조된 고강성 펠트를 Mecanum사의 Tortuosity meter를 이용하여 뒤틀림도를 측정하여, 섬유내부 음파 이동경로의 복잡성을 측정하였다.
비틀림(Tortuosity) 결과
구분 제조예
3-1		 제조예 3-2 제조예 3-3 비교제조예 3-1 비교제조예
3-2		 비교제조예
3-3		 비교제조예
3-4
Tortuosity 2.6 2.9 2.3 1.1 1.7 1.3 2.1
상기 표 9를 통해, 본 발명에 따른 제조예 3-1 ~ 3-3의 경우 부직포 내부로의 이동 경로 복잡도가 증가하여 음파와 섬유간 마찰이 증가되어 흡음 및 차음이 향상되는데, 비교제조예 3-1 ~ 3-4의 경우 음파가 부직포 내부로 이동하는 경로가 복잡하지 않기 때문에 음파의 효율적인 소산 및 섬유와의 마찰이 충분하지 않고 산란 및 반사가 발생되어 흡음 및 차음 성능이 저하되는 물성적 한계를 나타내고 있었다.
3-1. PET 섬유에 따른 성능 비교
제조예 4-1 ~ 4-2 및 비교제조예 4-1 ~ 4-6: 고강성 펠트 제조
제조예 3-2의 섬유단면적이 740 ㎛2 인 8 엽형 단면섬유 70 중량%와 하기 표 10의 조건을 갖는 PET 섬유 30 중량%를 이용하여 일반적인 니들펀칭공법으로 면밀도(g/㎡)는 1000 g/㎡이고 두께가 5 mm인 고강성 펠트를 제조하였다.
PET 섬유의 조건
구분 제조예 4-1 비교제조예4-1 비교제조예4-2 비교제조예4-3
섬유단면 8 엽형 8엽형 원형 원형
시스 /코어구조의 PET 섬유1 ) 120℃/
230℃		 - - 110℃/
230℃
일성분의
PET 섬유		 - 120℃ 120℃ -
1) 시스부 20 중량%, 코어부 80 중량%로 이루어짐.
실험예 7: 기계적 물성측정
(1) 인장강도 측정: ISO 9073-3 규정에 따라 측정하였다.
(2) 인열강도 측정: ISO 9073-4 규정에 따라 측정하였다.
(3) 내열성 측정: 제조예 4-1 및 비교제조예 4-1 ~ 4-3에서 제조한 고강성 펠트를 시험편 25 X 150 mm로 제작 후 120 ℃에서 7일 동안 방치 후 90℃로 구부렸을 때 균열, 깨짐 등 변형 유무를 관찰하여, 이상없음, 표면박리, 균열로 평가하였다.
기계적 물성 결과
구분 제조예 4-1 비교제조예4-1 비교제조예4-2 비교제조예4-3
인장강도(MPa) 3.1 3.3 2.4 2.8
인열강도(N) 50 53 42 37
내열성 이상없음 균열 발생 균열 발생 이상없음
상기 표 11을 통해, 본 발명에 따른 제조예 4-1의 경우 인장강도와 인열강도, 내열성이 양호하여 부품 열 성형시 소재의 파괴가 없으며, 내열성이 요구되는 자동차 부품에 적합한 결과를 갖는데 반해, 비교제조예 4-1의 경우 인장강도와 인열강도는 향상되나 내열 환경에서 균열이 발생하였다. 또한 비교예 4-2 및 4-3의 경우 인장강도와 인열강도가 저하되어 3차원 형상의 부품을 형상할 경우에 딥 드로잉부(Dip drawing)가 파괴될 수 있는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 시스-코어 구조의 PET 섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
실험예 8: 흡음 및 차음 성능 측정
(1) 평균 흡음률 측정: 1/3 Octave band 로 500 Hz ~ 10 kHz 대역에서 측정된 흡음률을 산술 평균하였다.
(2) 삽입손실 측정: APAMAT-Ⅱ을 이용하여 측정하였다.
평균 흡음률 및 삽입손실 결과
구분 제조예 4-1 비교제조예4-1 비교제조예4-2 비교제조예4-3
평균흡음률 0.71 0.54 0.45 0.49
삽입손실 (dB) 48 51 39 42
상기 표 12를 통해, 본 발명에 따라 PET 섬유가 시스-코어 구조를 갖고 8 엽형 단면을 갖는 경우 흡음과 차음 성능을 더욱 향상시킴을 알 수 있었다. 비교제조예 4-1과 비교제조예 4-2의 경우 보강재 역할을 하는 코어 부분이 없기 때문에 고강성 펠트 제조시 열 압착에 의한 부직포 내부의 공극 비율이 과도하게 축소되어 흡음 및 차음 성능이 저하되었다. 비교제조예 4-3의 경우 비교제조예 4-2와 대비하여 흡음률과 차음 성능은 양호하나 제조예 4-1과 대비하여 부직포 내부 도파로 공간이 부족하기 때문에 음파의 산란, 소실 효율이 저하되어 흡음 및 차음 성능이 저하되게 되었다.
3-2. 시스 - 코어부의 함량에 따른 PET 섬유의 성능 비교
제조예 3-2의 섬유단면적이 740 ㎛2 인 8 엽형 단면섬유 70 중량%와 하기 표 13의 조건을 갖는 PET 섬유 30 중량%를 이용하여 일반적인 니들펀칭공법으로 면밀도(g/㎡)는 1000 g/㎡이고 두께가 5 mm인 고강성 펠트를 제조하였다.
PET 섬유의 시스-코어부 함량 조건
구분 제조예 5-1 제조예 5-2 비교제조예
5-1		 비교제조예 5-2
시스부1 ) 20 30 40 10
코어부2 ) 80 70 60 90
총합량(중량%) 100 100 100 100
1) 융점이 120℃인 PET로 구성됨.
2) 융점이 230℃인 PET로 구성됨.
실험예 9: 물성 측정
(1) 인장강도 측정: ISO 9073-3에 따라 측정하였다.
(2) 인열강도 측정: ISO 9073-4 규정에 따라 측정하였다.
(3) 내열성 측정: 제조예 5-1 ~ 5-2 및 비교제조예 5-1 ~ 5-2에서 제조한고강성 펠트를 시험편 25 X 150 mm로 제작 후 120 ℃에서 7일 동안 방치 후 90℃로 구부렸을 때 균열, 깨짐 등 변형 유무를 관찰하여, 이상없음, 표면박리, 균열로 평가하였다.
(4) 평균 흡음률 측정: 1/3 Octave band 로 500 Hz ~ 10 kHz 대역에서 측정된 흡음률을 산술 평균하였다.
(5) 삽입손실 측정: APAMAT-Ⅱ을 이용하여 측정하였다.
기계적 물성, 평균 흡음률 및 삽입손실 결과
구분 제조예 5-1 제조예 5-2 비교제조예
5-1		 비교제조예 5-2
인장강도(MPa) 3.1 4.8 3.3 2.1
인열강도(N) 49 53 49 36
내열성 이상없음 이상없음 부분 균열 발생 박리 발생
평균 흡음률 0.71 0.78 0.51 0.63
삽입손실(dB) 48 55 48 38
상기 표 14를 통해, 비교제조예 5-1과 같이 시스 비율이 30 중량% 초과하게 되면 접착성분이 많아져 기계적 물성은 좋아지나, 적정 탄성을 유지해주는 코어 섬유의 비율이 낮기 때문에 펠트를 압축 후 펠트 내부의 공극 비율이 감소되어 흡음률과 삽입손실이 저하됨을 알 수 있었다. 한편 비교제조예 5-2와 같이 시스 비율이 20 중량% 미만이게 되면 인장강도 등의 기계적 물성이 저하되게 되고 섬유간 결속력이 낮아져서 음파의 적정한 임피던스를 주지 못하기 때문에 흡음률과 삽입손실이 저하됨을 알 수 있었다.
실시예 1 ~ 2 및 비교예 1: 대쉬 아이솔레이션 패드(PAD)의 제조
실시예 1
제조예 3-2에서 제조한 고강성 펠트와 비중 1.7이고 두께 2.0 mm인 EVA 시트를 적층하여 열프레스 공정으로 합포시킨 후, 그 배후에 통상적으로 사용되는 우레탄 폼을 80 ㎏/㎥ 밀도로 발포시켜, 대쉬 아이솔레이션 패드(PAD)를 제조하였다.
실시예 2
제조예 2에서 제조한 고강성 펠트와 비중 1.7이고 두께 2.0 mm인 EVA 시트를 적층하여 열프레스 공정으로 합포시킨 후, 그 배후에 통상적으로 사용되는 우레탄 폼을 80 ㎏/㎥ 밀도로 발포시켜, 대쉬 아이솔레이션 패드(PAD)를 제조하였다.
비교예 1
비교제조예 2-2에서 제조한 고강성 펠트를 이용하는 것을 제외하고 실시예와 동일한 방법으로 대쉬 아이솔레이션 패드(PAD)를 제조하였다.
실험예 10: 대쉬 아이솔레이션 패드(PAD)의 흡음률 측정
실시예 1 ~ 2 및 비교예 1에서 제조된 대쉬 아이솔레이션 패드(PAD)를 ISO 354 기준으로 alpha cabin 흡음률 평가하여, 그 결과를 그래프로서 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타낸 그래프를 통해, 실시예 2의 대쉬 아이솔레이션 패드 경우 비교예 1의 대쉬 아이솔레이션 패드에 비해 1,600 Hz 이상부터 흡음성능이 우수함을 확인할 수 있다. 특히 엔진투과음의 주영역인 2 KHz 이상부터 비교예 1의 패드 보다 흡음률이 월등히 증가하고 있으며, 흠음률이 9% 정도 향상되었음을 확인할 수 있다. 통상적으로 비교예 1의 대쉬 아이솔레이션 패드의 흡음률을 실시예 2의 대쉬 아이솔레이션 패드의 흡음률 수준으로 향상시키려면 최소 200 g/㎡ 이상 중량을 증가시켜야 한다.
또한 실시예 1의 경우 비교예 1 대비하여 흡음률 28% 정도 향상되었으며, 실시예 2와 대비하여 흡음률 17% 정도 향상되었음을 확인할 수 있었다.
이로서 흡음률을 향상시키기 위해서는 음파가 부직포 공간(매질)을 이동하기 위한 적정 공간이 확보되어야 하며, 본 발명에 따른 도파로 비율을 만족하는 8엽형 단면섬유를 사용하는 경우 최적화된 음파의 이동 공간을 확보함으로써 현저한 흡음률 향상을 구현할 수 있었다.
따라서 본 발명에 따른 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드는 종래의 대쉬 아이솔레이션 패드와 대비하여 디커플러와 흡차음층의 중량 및 두께 증가 없이도 우수한 흡음률을 갖기에 궁극적으로 부품 경량화를 실현할 수 있는 것이다.
실험예 11: 대쉬 아이솔레이션 패드(PAD)의 기계적 물성 측정
상기 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1에서 제조된 대쉬아이소레이션 패드를 하기 물성 측정 방법을 통해 측정하여 하기 표 15에 나타내었다.
(1) 인장강도 측정: ISO 9073-3 규정에 따라 측정하였다.
(2) 치수변화율 측정: 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1에서 제조된 대쉬아이소레이션 패드를 200 X 200 시험편으로 제작 후 120℃ 오븐에 7일간 방치한 후 가로 및 세로 방향의 길이 변화를 측정하였다.
(3) 신율 측정: ISO 9073-3 규정에 따라 측정하였다.
(4) 굴곡탄성률 측정: ISO 178 규정에 따라 측정하였다.
(5) 인열강도 측정: ISO 9073-4 규정에 따라 측정하였다.
기계적 물성 결과
구분 기준치 실시예 1 실시예 2 비교예 1
인장강도(MPa) 3.0 이상 5.2 4.8 3.3
치수변화율(%) 3.0 이하 1.2 2.3 2.7
신율(%) 25 이상 35 30 24
굴곡탄성률(%) 450 이상 510 480 420
인열강도(N) 15 이상 21 19 14
상기 표 15를 통해, 본 발명에 따른 대쉬 아이솔레이션 패드인 실시예 1, 2의 경우 인장강도, 치수변화율, 신율, 굴곡탄성률, 인열강도를 만족하는데 반해, 비교예 1은 신율과 굴곡탄성률을 만족하지 못하였다.
아울러, 실시예 1과 실시예 2를 비교하였을 때, 시스-코어 구조의 PET 섬유를 사용한 실시예 1의 경우 인장강도, 치수변화율, 신율, 굴곡탄성률, 인열강도 면에서 더욱 우수한 물성 값을 갖음을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 대쉬 아이솔레이션 패드는 이형도와 도파로 비율을 만족시키는 8 엽형 단면섬유와 시스-코어 구조의PET 섬유를 소정량 사용하여 흡차음층을 제조함으로써, 우수한 흡차음 성능과 기계적 물성을 갖기에 자동차의 중고주파 대역 차단 및 흡수를 적은 중량으로도 효율적으로 사용할 수 있고, 엔진으로부터 전달되는 열에 의한 변형을 최소화할 수 있기 때문에 부품 내구성을 향상시킬 수 있는데 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 디커플러와 흡차음층을 포함하는 대쉬 아이소레이션 패드에 있어서,
    상기 디커플러는 우레탄 폼 또는 8엽형 단면섬유로 제조된 견면 펠트이고,
    상기 흡차음층은 8엽형 단면섬유로 제조된 고강성 펠트를 포함하며,
    상기 8엽형 단면섬유는 하기 수학식 1로 나타내는 이형도(α)가 2.0 ~ 2.7 이고, 하기 수학식 2로 나타내는 도파로 비율이 30 ~ 60%인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
    [수학식 1]
    Figure pat00004

    [수학식 2]
    도파로 비율 (%)= [1-{섬유 단면 면적/(L×W)}] × 100
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이형도(α)는 섬유 단면둘레 길이(P) 200 ~ 250㎛, 섬유 단면 면적(A) 700 ~ 800㎛2 범위 내인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 도파로 비율은 섬유 단면 면적(A) 700 ~ 800㎛2, 가로 방향 길이 30 ~ 50㎛, 세로 방향 길이 20 ~ 30㎛ 범위 내인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 8엽형 단면섬유는 두께가 6 ~ 7 데니어 인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 8엽형 단면섬유는 권축수가 9 ~ 15인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 8엽형 단면섬유의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리프로필렌(polypropylene), 아크릴, 비스코스 레이온(viscose rayon) 및 아라미드(aramid fiber)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 고강성 펠트는 공기투과도가 20 ~ 35 ㎤/(㎠ ·s)인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 고강성 펠트는 8엽형 단면섬유(A) 50 ~ 70 중량% 및 융점이 110 ~ 130℃인 시스부와 융점이 230 ~ 260℃인 코어부를 갖는 시스-코어(Sheath-Core) 구조의 PET섬유(B) 30 ~ 50 중량%로 제조된 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 시스-코어 구조의 PET 섬유는 시스부 20 ~ 30 중량%, 및 코어부 70 ~ 80 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 시스-코어 구조의 PET 섬유는 8 엽형 단면 섬유로 이형도(α)가 2.0 ~ 2.7 이고, 도파로 비율이 30 ~ 60%인 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 흡차음층은 열가소성탄성체(thermoplastic elastomer, TPE) 또는 에틸렌바이닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 열가소성 수지로 제조된 헤비레이어를 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드.
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