KR20210099704A - Acoustic absorber of automobile floor carpet using PET fiber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 플로우카펫용 흡차음재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 저융점 폴리에스터 바인더와 고융점 폴리에스터 파이버를 소정의 중량비로 혼합한 후 겉보기 밀도가 상이하도록 니들펀칭 및 일반 견면공정을 통해 제조한 후 이를 적층하여 소음의 전달경로를 복잡하게 함으로써 흡음 및 차음성능을 극대화한 플로우카펫 기재에 관한 것이다.The present invention relates to a sound absorbing and insulating material for a flow carpet for automobiles, and more specifically, it is manufactured through needle punching and a general faceting process so that the apparent density is different after mixing a low-melting-point polyester binder and a high-melting-point polyester fiber in a predetermined weight ratio. It relates to a flow carpet base material that maximizes sound absorption and sound insulation performance by complicating the transmission path of noise by stacking them after the process is completed.
일반적으로 자동차 플로우카펫에 의해 유입되는 소음은 엔진에서 발생한 음이 차체를 통해서 유입되는 소음과 타이어와 노면과의 접촉시 발생되는 소음이 차체를 통해서 유입되는 소음으로 크게 대별된다. 이러한 소음을 개선하는 방법에 는 흡음성능을 개선하는 것과 차음성능을 개선하는 두가지 방법이 있는데 흡음이란 발생한 음에너지가 소재의 내부경로를 통해 전달되면서 열에너지로 변환되어 소멸하는 것이며, 차음은 발생한 음에너지가 차폐물에 의해 반사되어 차단되는 것이다.In general, the noise introduced by the automobile flow carpet is largely divided into the noise generated by the engine entering through the vehicle body and the noise generated when the tire and the road surface are in contact through the vehicle body. There are two ways to improve this noise: improving the sound absorption performance and improving the sound insulation performance. Sound absorption means that the generated sound energy is transferred through the internal path of the material and is converted into thermal energy and disappears. is reflected and blocked by the shield.
흡음성능은 주로 소재의 내부형태와 관련이 있으며, 차음성능은 소재의 밀도 및 구조와 깊은 관련이 있다. 즉, 흡음성능을 만족하기 위해서는 우레탄폼과 같이 미세한 오픈셀입자가 많이 존재해야하며, 펠트의 경우 섬도가 낮은 파이버를 사용해야 한다는 것은 이미 주지의 사실이다. 차음성능을 개선하기 위해서는 별도의 차음재인 헤비레이어소재를 사용하는 것이 일반화된 기술이다.The sound absorption performance is mainly related to the internal shape of the material, and the sound insulation performance is closely related to the density and structure of the material. In other words, in order to satisfy the sound absorption performance, there must be a lot of fine open cell particles like urethane foam, and it is already known that in the case of felt, a fiber with a low fineness must be used. In order to improve the sound insulation performance, it is a common technology to use a heavy layer material, which is a separate sound insulation material.
소음을 억제하기 위해 종래에 사용되어온 흡음소재로는 폴리우레탄 폼을 많이 사용하여 왔으나, 우레탄 폼의 경우 흡음성은 우수하나, 차음성이 저하되는 관계로 카펫원단에 별도의 헤비레이어라는 차음재를 삽입하여 사용하고 있다.Polyurethane foam has been widely used as a sound-absorbing material that has been used in the past to suppress noise. However, in the case of urethane foam, sound absorption is excellent, but sound insulation is deteriorated. are using
그러나, 이 경우 차음성은 어느 정도 개선되나 고밀도의 헤비레이어층의 삽입으로 인하여 전체 어셈블리 중량이 증가하게 됨으로써 자동차연비가 저하되는 문제 및 우레탄 폼용 별도의 금형을 준비해야 하는 관계로 제조원가가 상승하는 문제가 있다. 또한 이러한 헤비레이어층은 사용후 재활용이 불가능하기 때문에 환경문제발생 및 별도의 폐기비용이 발생하는 등의 문제가 발생하였다.However, in this case, the sound insulation is improved to some extent, but the total assembly weight increases due to the insertion of the high-density heavy layer, which lowers the fuel efficiency of automobiles and increases the manufacturing cost due to the need to prepare a separate mold for urethane foam. there is In addition, since such a heavy layer cannot be recycled after use, problems such as environmental problems and separate disposal costs occur.
따라서, 최근에 헤비레이어층을 삭제한 폴리에스터를 사용하여 중량을 낮추고, 흡음성 및 차음성능을 개선한 제품들이 많이 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 제품들은 종래의 레진펠트나 니들펠트에 대비해서는 우수하나 우레탄 폼을 사용한 제품들에 비해서는 다소 흡·차음성능이 떨어지는 문제점이 있다.Accordingly, recently, many products have been used that use polyester from which the heavy layer is removed to lower the weight and improve sound absorption and sound insulation performance. However, these products are superior to the conventional resin felt or needle felt, but there is a problem that the sound absorption and sound insulation performance is somewhat inferior compared to the products using urethane foam.
본 발명은 종래의 제품들의 문제점인 흡음성 및 차음성능을 개선하면서도 중량을 낮추는 것을 기술적 과제로 하였다. 기존의 플로우카펫에 사용되어 온 헤비레이어를 없애고 대신에 흡차음재의 구조를 흡음구역과 차음구역으로 다층배열화함으로써 흡음성능 및 차음성능을 개선하고자 하였다.The present invention made it a technical task to lower the weight while improving sound absorption and sound insulation performance, which are problems of conventional products. The sound absorbing and insulating performance was improved by eliminating the heavy layer used in the existing flow carpet and instead of arranging the structure of the sound absorbing and insulating material into a sound absorbing zone and a sound insulating zone in multiple layers.
일실시예로서, 차량용 플로우카펫 흡차음재는 저융점 폴리에스터섬유와 고융점 폴리에스터섬유로 이루어진 겉보기 밀도가 상이한 2단이상의 폴리에스터 흡차음재로 구성되며, 2500㎐미만에서의 차음성(투과손실)이 10dB이상이고 2500∼5000㎐이하에서의 차음성(투과손실)은 30dB이상이다.In one embodiment, the vehicle flow carpet sound absorbing and insulating material is composed of two or more layers of polyester sound absorbing and insulating materials with different apparent densities made of low-melting polyester fibers and high-melting polyester fibers, and has sound insulation (transmission loss) at less than 2500 Hz. This is 10 dB or more, and the sound insulation (transmission loss) at 2500-5000 Hz or less is 30 dB or more.
상기 폴리에스터 흡차음재는 1단의 경우 겉보기 밀도가 60~140Kg/㎥, 2단은 160~280Kg/㎥인 것을 포함한다.The polyester sound absorbing and insulating material includes those having an apparent density of 60 to 140Kg/m 3 in the case of the first stage and 160 to 280 Kg/m 3 in the case of the second stage.
상기 폴리에스터 흡차음재는 겉보기 밀도가 상이한 4단의 흡차음재로 이루어진 것을 포함한다.The polyester sound absorbing and insulating material includes four layers of sound absorbing and insulating materials having different apparent densities.
상기 폴리에스터 흡차음재는 1단의 경우 겉보기 밀도가 60~140Kg/㎥, 2단은 160~280Kg/㎥, 3단과 4단은 60~280Kg/㎥인 것을 포함한다.The polyester sound absorbing and insulating material includes those having an apparent density of 60 to 140Kg/m3 for the first layer, 160 to 280Kg/m3 for the second layer, and 60 to 280Kg/m3 for the third and fourth layers.
본 발명에 따른 차량용 플로우카펫 흡차음재는 기존 플로우카펫 흡차음재에의 문제점인 헤비레이어의 삽입에 의한 중량상승문제를 개선함으로써 자동차의 연비개선효과가 있으며, 동시에 흡음성 및 차음성도 함께 개선할 수 있게됨에 따라 제조원가를 낮출 수 있는 효과를 갖는다.The flow carpet sound absorbing and insulating material for a vehicle according to the present invention has an effect of improving the fuel efficiency of a vehicle by improving the weight increase caused by the insertion of a heavy layer, which is a problem with the existing flow carpet sound absorbing and insulating material, and at the same time, it is possible to improve both sound absorption and sound insulation Accordingly, it has the effect of lowering the manufacturing cost.
도 1은 본 발명인 차량용 플로우카펫 흡차음재의 단면도이다.
도 2는 기존의 차량용 플로우카펫 흡차음재의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a flow carpet sound absorbing and insulating material for a vehicle according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a conventional vehicle flow carpet sound absorbing and insulating material.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.The present invention described below can apply various transformations and can have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms such as first, second, etc. may be used to distinguish and describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
또한 본 출원에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.In addition, when at least two different embodiments are described in the present application, all or part of the components may be used by merging and mixing with each other even if there is no particular description within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. .
차음성은 투과손실(Tranmission Loss, dB)이라는 음압수치로 표기를 하는데, 즉, 초기 음원이 물체를 통과할때 물체에 의해 손실되는 음압을 투과손실이라하며, 차음성을 표현하는 대표적인 용어로 정의한다.Sound insulation is expressed as a sound pressure value called Transmission Loss (dB). do.
도 1을 참고하면, 기존의 단일층으로 구성되어온 폴리에스터 흡차음재(100)를 2단이상의 구조로 구성하여 수용성 접착제를 사용하는 일반적인 접착방법으로 결합한 후 PE필름층이 붙어있는 카펫원단에 부착하였다. 상기 폴리에스터 흡차음재(100)는 1단(10)의 경우 겉보기 밀도가 60~140Kg/㎥의 저밀도로, 2단(20)은 160~280Kg/㎥의 고밀도로 구성하는 것이 바람직한데, 60~140Kg/㎥의 저밀도흡차음재를 사용하는 이유는 표면을 소프트하게 유지함으로써 일반적인 자동차의 바닥철판과의 밀착성을 증가시켜줌으로써 진동발생시 소재가 튀는 현상을 방지함과 동시에 소음이 새나가는 것을 억제하기 위함이다. 그리고 160~280Kg/㎥의 고밀도 흡차음재를 적용하는 이유는 1단의 저밀도 소재를 통과한 소음이 2단의 고밀도 소재를 통과시 반사 및 굴절이 이루어지게 함으로써 음의 소실을 유도하기 위함이며, 이러한 이유로 1단 및 2단 또한 고밀도 소재를 복합적용함으로써 지속적인 반사 및 굴절이 이루어지도록 하고 있다.Referring to FIG. 1, the polyester sound absorbing and insulating
본 발명에서는 2500㎐미만에서의 차음성(투과손실)이 10dB이상이고 2500∼5000㎐이하에서의 차음성(투과손실)은 30dB이상인 차량용 플로우카펫 흡차음재가 제공되는데, 상기의 차음성(투과손실)은 기존의 플로우카펫와 동등 이상의 성능을 발휘하면서 전체 어셈블리 중량을 최소 10%이상 낯추는 효과를 가진다.In the present invention, there is provided a flow carpet sound absorbing and insulating material for a vehicle having a sound insulation (transmission loss) of 10 dB or more at less than 2500 Hz and a sound insulation (transmission loss) of 30 dB or more at 2500 to 5000 Hz or less. ) has the effect of lowering the total assembly weight by at least 10% while exhibiting performance equal to or higher than that of the existing flow carpet.
또한 본 발명에서는 도 1에서 도시된 바와 같이 폴리에스터 흡차음재(100)를 4단으로 구성할 수도 있는데 가장 밑부분(이하 1단)(10)에는 겉보기 밀도가 60~140Kg/㎥인 저밀도소재를, 그 이면(이하 2단)(20)에는 겉보기 밀도가 160~280Kg/㎥인 소재층으로 구성하였으며, 2단소재의 이면에는 60~280Kg/㎥의 겉보기 밀도를 갖는 3단(30) 및 4단(40) 소재로 구성할 수 있다.Also, in the present invention, as shown in FIG. 1, the polyester sound absorbing and
상기 4단구성의 장점은 2단의 경우보다 음의 전달경로를 복잡하게 함으로써 전체중량을 낮추면서도 차음성(투과손실)을 개선할 수 있게 한다.The advantage of the four-stage configuration is that it makes it possible to improve sound insulation (transmission loss) while lowering the overall weight by complicating the sound transmission path than in the case of the two-stage configuration.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 흡차음재의 구성 및 기존의 소재구성간의 차음성능의 차이는 후술하는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단 본 발명이 하기 실시예로 제한되지는 않는다.The difference in sound insulating performance between the configuration of the sound absorbing and insulating material of the present invention and the existing material configuration as described above will become more apparent from the examples described below. However, the present invention is not limited to the following examples.
[실시예 1][Example 1]
저융점 폴리에스터 파이버와 고융점 폴리에스터 파이버를 혼합하여 웹을 형성한 후 열건조시킨 폴리에스터 흡차음재(100)를 압력과 온도를 달리하여 제조한 후 겉보기밀도 80 Kg/㎥, 두께 5mm를 만족하는 1단용 흡차음재(10)와 겉보기밀도 160Kg/㎥, 두께 5mm를 만족하는 2단용 흡차음재를 제조하며, 또한 2단 흡차음재(20) 위에 두께5mm를 만족하는 3단 및 4단흡차음재(30, 40)를 보강한 후, 1단(10)의 이면에 2단흡차음재(20)를 부착하여 조합한 후, 면밀도 600g/㎡의 PE필름층이 붙어있는 카펫원단에 부착하여 전체중량을 단위제곱미터당 3.8Kg의 어셈블리상태로 만든 후 이를 차음성 측정설비를 활용하여 차음성능을 측정하였다.After forming a web by mixing low-melting-point polyester fibers and high-melting-point polyester fibers, the polyester sound absorbing and insulating
[실시예 2][Example 2]
카펫원단에 PE 필름층의 중량을 800g/㎡으로 변경하여 어셈블리 전체중량을 단위제곱미터당 4.0Kg으로 조정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하 였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the weight of the PE film layer on the carpet fabric was changed to 800 g/m 2 and the total weight of the assembly was adjusted to 4.0 Kg per unit square meter.
[실시예 3~4][Examples 3-4]
표 1에서와 같이 실시예 1의 2단 흡차음재(20) 위에 3단 및 4단흡차음재(30, 40)를 삭제하면서 1단(10)의 두께 5mm 및 2단(20)의 두께를 15mm로 하고 전체중량을 200gTlr 늘리며, PE필름층의 중량은 실시예2와 같이 800g/㎡으로 함으로써 어셈블리의 전체 중량을 각각 단위제곱미터당 4.2, 4.4Kg으로 조정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하였다.As shown in Table 1, the thickness of the
[비교예 1~2][Comparative Examples 1-2]
카펫원단에 헤비레이어층이 부착되며, 흡차음재로 폴리우레탄 폼 또는 폴리에스터 1층을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 하였다. 상기 실시예 및 비교예의 흡차음재의 차음성능은 스위스 리이터사의 아파맷이라는 차음성능 측정장치를 사용하여 평가하였다. 간단히 설명하자면 차음성능 측정장치는 가진실이라는 소음을 발생시키는 부위와 샘플플레이트라는 차음성을 측정하고자하는 시료를 놓는 부위 및 시료를 투과한 소음을 측정하는 수음실로 구성되어 있다. 측정된 데이터는 하기 표2와 같이 삽입손실[dB]값으로 표기되며 데이터의 수치가 클수록 차음성능이 우수하다. 또한 각 실시예와 비교예의 흡차음재를 승용차에 장착하여 전체적인 차음성 및 중량저감효과를 표 3에 표시하고 있다.The same procedure as in Example 1 was performed except that a heavy layer was attached to the carpet fabric, and one layer of polyurethane foam or polyester was used as a sound absorbing and insulating material. The sound-insulating performance of the sound absorbing and insulating materials of Examples and Comparative Examples was evaluated using a sound-insulating performance measuring device called Apmat from Reiter, Switzerland. To put it simply, the sound insulation performance measuring device consists of an excitation chamber, a part that generates noise, a sample plate, a part where a sample to be measured for sound insulation is placed, and a sound-receiving chamber that measures the noise transmitted through the sample. The measured data is expressed as an insertion loss [dB] value as shown in Table 2 below, and the larger the value of the data, the better the sound insulation performance. In addition, the overall sound insulation and weight reduction effects of the sound absorbing and insulating materials of each Example and Comparative Example were mounted on a passenger car, and Table 3 shows.
(Kg/㎡)weight
(Kg/㎡)
(mm)thickness
(mm)
(Kg/㎥)1st stage
(Kg/㎥)
(Kg/㎥)2nd stage
(Kg/㎥)
(Kg/㎥)3 tier
(Kg/㎥)
(Kg/㎥)4 tier
(Kg/㎥)
상기 표 1에서 사용된 카펫원단은 9oZ의 BCF이다.The carpet fabric used in Table 1 is 9oZ BCF.
상기 차음성 데이타는 아파맷-2(Apamat-II , 리이터, 스위스)시험설비를 사용하여 측정한 값이다.The sound insulation data are values measured using an Apamat-2 (Apamat-II, Reiter, Switzerland) test facility.
데이터의 수치가 높을수록 차음성능이 우수한 것을 나타낸다.The higher the numerical value of the data, the better the sound insulation performance.
(Kg/대)total weight
(Kg/set)
(mm)thickness
(mm)
(Kg/대)Weight reduction effect
(Kg/set)
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명에 따른 차량용 플로우카펫 흡차음재는 기존 플로우카펫 흡차음재에의 문제점인 헤비레이어의 삽입에 의한 중량상승문제를 개선함으로써 자동차의 연비개선효과가 있으며, 동시에 흡음성 및 차음성도 함께 개선할 수 있게됨에 따라 제조원가를 낮출 수 있는 효과를 갖는다.As described in detail above, the flow carpet sound absorbing and insulating material for vehicles according to the present invention has an effect of improving the fuel efficiency of automobiles by improving the weight increase caused by the insertion of the heavy layer, which is a problem with the existing flow carpet sound absorbing and insulating materials, and at the same time, the sound absorption and As it is possible to improve the sound insulation, it has the effect of lowering the manufacturing cost.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the drawings are merely presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
100 : 폴리에스터 흡차음재
10 : 1단
20 : 2단
30 : 3단
40 : 4단100: polyester sound absorbing and insulating material 10: 1 stage
20: 2nd stage 30: 3rd stage
40 : 4 steps
Claims (2)
저융점 폴리에스터섬유와 고융점 폴리에스터섬유로 이루어진 겉보기 밀도가 상이한 2단이상의 폴리에스터 흡차음재로 구성되며, 2500㎐미만에서의 차음성(투과손실)이 10dB이상이고 2500∼5000㎐이하에서의 차음성(투과손실)은 30dB이상이고,
폴리에스터 흡차음재는 1단의 경우 겉보기 밀도가 70~130Kg/㎥, 2단은 180~260Kg/㎥인 차량용 플로우카펫 흡차음재.In the flow carpet sound absorbing and insulating material for a vehicle,
It is composed of two or more layers of polyester sound absorbing and insulating material with different apparent densities made of low-melting polyester fiber and high-melting polyester fiber, and has a sound insulation (transmission loss) of 10 dB or more at less than 2500 Hz and Sound insulation (transmission loss) is 30dB or more,
Polyester sound absorbing and insulating material for vehicle flow carpets with an apparent density of 70~130Kg/m3 for the first layer and 180~260Kg/m3 for the second layer.
상기 폴리에스터 흡차음재는 겉보기 밀도가 상이한 4단의 흡차음재로 이루어지고,
1단의 경우 겉보기 밀도가 70~130Kg/㎥, 2단은 180~260Kg/㎥, 3단과 4단은 70~260Kg/㎥인 차량용 플로우카펫 흡차음재
According to claim 1,
The polyester sound absorbing and insulating material is composed of four layers of sound absorbing and insulating materials having different apparent densities,
A sound absorbing and insulating material for flow carpets for vehicles with an apparent density of 70~130Kg/m3 for the first layer, 180~260Kg/m3 for the second layer, and 70~260Kg/m3 for the third and fourth layers.
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2020
- 2020-02-04 KR KR1020200013266A patent/KR20210099704A/en unknown
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