KR980009368A - 제진강판용 제진재료의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 온도에서 사용할 수 있는 제진강판용 열가소성수지를 제조하는데 필요한 제진강판용 제진재료의 제조방법에 관한 것으로, 접착성 및 제진온도 영역을 조절할 수 있는 복합형 제진강판용 제진 재료를 제조함에 있어서, 금속판에 비정형 폴리에스테르 공중합체수지 5-65중량비와 변성폴리올레핀 35-95중량비에 가소제를 0-30중량비로 혼합하고, 제진층의 손실계수(η) 피크온도가 50-160℃ 범위에서 피크가 0.1이상인 제진재료를 제조하여서 된 것이다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 각종 열가소성 수지에 대한 손실계수와 온도와의 관계를 나타낸 그래프.

Description

[발명의 명칭]
제진강판용 제진재료의 제조방법
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 다양한 온도에서 사용할 수 있는 제진강판용 열가소성수지를 제조하는데 필요한 제진강판용 제진재료의 제조방법에 관한 것으로, 일반적으로 제진강판은 두 장의 강판사이에 수지를 적층하여 제조되는 복합강판으로 강판의 경량화 및 소음이나 진동을 차단하는 역할을 하고 있다.
즉, 제진강판에 가해지는 외부의 진동이나 소음 에너지를 강판사이에 적층된 수지의 전단변형에 의해서 열에너지로 흡수하여 진동이나 소음을 감소시키는 역할을 하는 것이다.
이러한 제진강판은 냉장고, 세탁기와 같이 소음이 많이 발생되는 가전제품의 외판, 자동차 소음의 주원인인 엔지부분의 오일팬, 데쉬판넬등과 같은 자동차부품, 정밀기기, 건축자재등의 사용분야가 아주 다양하다.
제진강판용 제진재료의 제진성능은 금속사이에 도입되어 있는 점탄성수지의 제진성능에 의존하며, 이러한 제진성능은 손실계수(η)로 아타낸다. 그리고 제진재료의 손실계수는 특정한 온도에서 피크를 나타내며, 제진재료는 피크를 나타내는 온도범위에서 사용하는 것이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다.
종래의 제진강판용 수지는 대부분 광범위한 온도 영역에서 제진능을 만족시키지 못할 뿐만 아니라, 기계적강도 또한 만족할 만한 수준이 아니므로 본 발명에서는 이러한 조건을 만족시키는 수지에 관한 것이다.
제진강판판용 수지는 일본특허공개 소 50-79920에서 이미 제안하였으며, 폴리에스테르(일본 특허공개소 51-93770), 폴리아미드(일본 특허공개 소 56-159160), 에틸렌/α-올레핀, 가교폴리올레핀(일본 특허공개소 59-152847) 또한 폴리에스테르 공중합체 수지에 가소제를 첨가한 경우(일본 특허공개 소 61-277435)등이 있으며, 합성고무, 에폭시수지, 그리고 이상과 같은 수지에 무기분말을 첨가하여도 제진성이 있는 것으로 알려져 있다.
일반적으로 가소제의 첨가에 의해서 수지의 유리전이온도(Glass Transition Temperature)를 낮출 수 있으므로 제진능의 피크온도를 조절하는데 가소제의 첨가가 유용하다.
그러나 가소제만의 첨가는 제진강판의 강도에 나쁜 영향을 주기 때문에 가소제의 첨가량에 제한이 있게 된다.
그러므로 가소제의 첨가에 제진능을 나타내는 피크온도를 조절하는데에는 한계를 지니게 되는 것이다.
그러므로 일본특허공보 소 61-277435에서의 방법은 제진강판의 접착강도를 크게 향상시킬 수 없으므로 제진강판의 가공성에 나쁜 영향을 주는 것이다.
본 발명에서 사용한 제진강판용 수지 조성물은 열가소성 폴리에스테르 공중합체수지에 변성 폴리올레핀과 가소제를 혼합한 수지로서 각 성분의 함량비에 따라서 다양한 온도범위에서 제진능력을 나타내는 수지이다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 열가소성 수지조성물은 제진성능을 주로 나타내는 무정형 폴리에스테르 공중합체와 그리고 가공된 수지층에 기계적 강도를 부여하기 위한 변성폴리올레핀, 그리고 제진강판의 사용 온도조건에 따라 제진성능을 나타내는 피크온도를 조절하기 위하여 가소제를 첨가하여 용융혼합하여 이것으로 제진강판을 제조하는 것이다.
여기에 사용되는 무정형 폴리에스테르수지 공중합체는 폴리에스테르 수지에 사이클로 헥실렌디메틸, 이소프탈레이트 등을 에스테르화 반응에 의하여 제조할 수 있다.
변성폴리올레핀 수지는 올레핀수지에 그라프트 반응에 의한 관능기를 사용하여 다른 물질과의 접착력을 향상시킨 수지를 제조하는 것이다.
가소제는 디오피(DOP, Diocty phthalate), 디비피(DBP, Dibutyl phthalate), 디이피(DEP, Diethyl Phthalate), 디아이엔피(DINP, Diisononyl Phthalate), 디아이디피(DIDP, Diisodecyl Phthalate), 디아이엔에이(DINA, Diisonoyl Adipate), 디오에이(DOA Di-2-ethylhexyl Adipate)등을 사용할 수 있다.
본 발명은 연구 및 실험을 행한결과 무정형 폴리에스테르 공중합체 수지로는 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사 제품인 코플리에스터 코닥 피이티지(Kodak PETG)와 변성 폴리올레핀수지는 미쓰이(Mitsui)석유산업에서 개발한 접착용 수지 아드머(admer)를 사용한 경우 최종목적에 적합한 접착성 및 제진성이 우수한 것으로 나타났다.
그러나 원하는 목적의 온도범위를 얻기 위해서는 적절한 가소제 선택과 가소제의 첨가량을 고려하여야 한다. 그리고 제진수지층의 두께가 0.04mm이하가 되면 제진강판으로의 역할을 할 수 없으며, 두께가 3mm이상이 되면 기계적 변형이 주어졌을 때 수지층에서 박리가 일어나기 때문에 그 사이의 두께를 일반적으로 제진강판용 수지층으로 나타낸다.
여기에서 변성폴리올레핀 수지의 양이 30중량비 이상의 경우 제진성능을 나타내는 손실계수가 0.1이상을 나타내는 온도범위가 매우 좁기 때문에 제진강판으로서의 사용하지 못하며, T-peel 박리강도 역시 낮기 때문에 제진 강판의 성형성이 아주 나빠진다.
각 수지를 60℃ 진공건조오븐에서 4시간 이상 건조하여 수분을 제거하였다.
그리고 각 평량비에 따라 평량한 수지를 혼합온도는 225℃의 믹서에서 혼합하였다.
그리고 이것을 180-220℃에서 금속판에 가열 압착 성형하여 접착성 및 제진성이 우수한 열가소성 제진강판을 제조하였다.
상기 금속판으로는 냉연강판, 열연강판, 전기처리강판, 용융처리금속 및 합금의 표면처리강판, 스테인레스 강판, 알루미늄판, 고인장강판 등이 사용될 수 있으며, 일반적으로 금속판의 두께는 약 0.2-1.0mm이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
[실시예 1]
PETG수지 50중량비, 변성올레핀수지 50중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[실시예 2]
PETG수지 50중량비, 변성올레핀수지 50중량비, 그리고 가소제인 DBP 20중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[실시예 3]
PETG수지 10중량비, 변성올레핀수지 90중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[실시예 4]
PETG수지 20중량비, 변성올레핀수지 80중량비를 용융 혼합하여, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[실시예 5]
PETG수지 30중량비, 변성올레핀수지 40중량비를 용융 혼합하여, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[실시예 6]
PETG수지 40중량비, 변성올레핀수지 60중량비를 용융 혼합하여, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[실시예 7]
PETG수지 50중량비, 변성올레핀수지 50중량비, 그리고 가소제인 DEP 5중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[실시예 8]
PETG수지 50중량비, 변성올레핀수지 50중량비, 그리고 가소제인 DEP 10중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[비교예 1]
PETG수지 100중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[비교예 2]
PETG수지 100중량비를 가소제인 DEP 20중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 제진강판을 제조하였다.
[비교예 3]
PETG수지 100중량비를 가소제인 DEP 20중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[비교예 4]
PETG수지 70중량비, 변성올레핀수지 30중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[비교예 5]
PETG수지 80중량비, 변성올레핀수지 20중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
[비교예 6]
PETG수지 90중량비, 변성올레핀수지 10중량비를 용융 혼합하고, 무처리 냉연강판에 가열 압착하여 복합형 제진강판을 제조하였다.
각 실시예 및 비교예에서 제조된 제진재료의 T-peel 박리강도를 하기 표 1에 나타냈다.
[표 1]
JIS K-6854의 기준으로 T-peel 박리강도를 측정하였다. 이때 50mm/분으로 인장시험을 하여 측정한 최대하증을 시편폭 25mm당의 최대하중으로 환산하였다.
제진재료의 제진성능은 임피던스법에 의하여 측정하였다. 측정 시편은 20×250mm2의 크기로 하였으며, 30~160℃범위에서 10℃간격으로 공진점에서의 기계임피던스를 측정하고 환산 주파수 1,000Hz에서의 제진성능을 구하였다.
그리고 손실계수가 0.1이상의 온도영역에서 제진강판으로서의 성능을 발휘하게 되는 것이다.
상기 표 1에 나타낸 바와같이 무정형 폴리에스테르 수지에 가소제를 첨가하므로서 제진성능의 피크온도를 낮출 수가 있으나, 일반적으로 40kg/25mm이상의 경우 강판으로서의 확보할 수 있으므로, 실시예 1~8까지는 이러한 기준을 만족하고 있다.
그러나 비교예에서 보는 바와같이 가소제만의 첨가에 의해서는 제진성능을 나타내는 온도영역은 변화가 있더라도 제진강판의 강도는 가지므로 성형성에 문제가 발생하게 된다.
그리고 변성올레핀 수지의 함량이 30중량비 이하일 때에는 T-peel 박리강도가 낮기 때문에 이것도 역시 성형성에 문제가 발생한다.
제1도에 의하면 비교예 (1)은 제진능력을 나타내는 온도범위가 90℃~160℃로서 고온의 영역에 적합하며, 비교예 (2)와 (3)은 제진능력을 나타내는 온도범위가 50℃~140℃로서 중온의 영역에 적합하며, 실시예 (1)은 제진능력을 나타내는 온도범위가 70℃~150℃로서 고온의 영역에 적합하며, 실시예 (2)와 (3)은 제진능력을 나타내는 온도범위가 50℃~100℃로서 중온의 영역에 적합하다. 즉 가소제의 첨가에 의해서 제진능력을 나타내는 온도 영역은 저하되는 현상을 나타내고 있다.
[발명의 효과]
내용 없음.
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

Claims (3)

  1. 접착성 및 제진온도 영역을 조절할 수 있는 복합형 제진강판용 제진재료를 제조함에 있어서, 금속판에 비정형 폴리에스테르 공중합체수지 5-65중량비와 변성폴리올레핀 35-95중량비에 가소제를 0-30중량비로 혼합하고, 제진층의 손실계수( ) 피크온도가 50-160℃ 범위에서 피크가 0.1이상인 제진재료를 제조합을 특징으로 하는 제진강판용 제진재료의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제진재료의 제진층 두께가 0.04-3mm인 것을 특징으로 하는 제진강판용 제진제료의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가소제는 디오피, 디비피, 디이피, 디아이엔피, 디아이엔에이, 디오에이중 선택적으로 사용함을 특징으로 하는 제진강판용 제진재료의 제조방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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