KR100427245B1

KR100427245B1 - 마찰소리 방지용 필름

Info

Publication number: KR100427245B1
Application number: KR10-2001-0024661A
Authority: KR
Inventors: 이태승
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2004-04-17
Anticipated expiration: 2021-05-07
Also published as: KR20020085257A

Abstract

본 발명은 마찰소리 방지용 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 시트에서 스틸프레임 및 스프링과 쿠션재인 우레탄폼과의 마찰에 의하여 발생하는 소리를 방지하기 위하여 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌, 선저밀도 폴리에틸렌 및 충전제 중에서 선택된 1종 이상을 각 특성에 맞게 일정비율로 적절히 블렌딩시켜 마찰소리 방지용 필름을 제조함으로써, 원가 절감 및 작업성 향상과 소리를 저감할 수 있는 내마모성이 우수한 마찰소리 방지용 필름에 관한 것이다.

Description

마찰소리 방지용 필름{Anti-friction noise film}

종래는 자동차 시트에서 발생하는 소리를 방지하기 위한 방법으로는 다음과 같은 방법을 사용하였다.

먼저, 우레탄 쿠션패드에 부직포를 미리 넣고 일체 발포하여 자동차 시트에서 발생하는 소리를 감소시켰으나, 이 방법은 프레임과의 사이에 패드가 누출되고 스틸판넬과 직접 마찰됨으로써 소리 발생이 심한 문제가 있었다. 그리고, 또 다른 방법으로 패드에 부직포 일체 발포 및 약 1 mm 정도의 부직포를 삽입하여 프레임과 조립하여 사용함으로써 프레임면에 부직포 전체가 조립되어 소리 발생이 저감되었으나, 추가되는 공정 및 재료비로 인하여 작업성 및 원가면에서 매우 불리한 문제가 있었다. 다른 방법 방법으로 패드에 부직포 일체 발포 및 프레임에 접착형 부직포를 추가하여 프레임 접촉면에 부분적으로 부직포를 추가한 방법이 있었으나, 이 또한 소리 발생이 저감되기는 하지만 접착제에 의한 부분적 접착으로 인한 내구력 부족 및 조립 공정이 복잡한 문제가 있었다.

그리고, 부직포를 우레탄 발포 금형에 미리 삽입하고 우레탄 액을 발포하여 부직포 사이로 함침하여 적용하는 방법은 우레탄 단독의 발포보다 작업성이 나쁘며 부직포의 마모성 부족으로 보플이 많이 발생하며 추가적인 부직포의 사용으로 조립 공정의 복잡화와 추가적인 비용이 많이 발생하는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 자동차 시트 내부에서 발생할 수 있는 소리를 감소시키기 위하여, 연구 노력하였다. 그 결과, 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 선저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체 및 충전제 중에서 선택된 1종 이상 각 특성에 맞게 일정비율로 블렌딩시켜 마찰소리 방지용 필름을 제조함으로써 최적의 원가 절감 및 작업성 향상과 소리를 저감할 수 있는 내마모성이 우수한 마찰소리 방지용 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 a) 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체, 또는 이들의 혼합물 25 ∼ 75 중량%;

b) 저밀도 폴리에틸렌, 선저밀도 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물 24 ∼ 65 중량%; 및

c) 충전제, 또는 필름 슬립제와 난연제 0.5 ∼ 7.5 중량%를 블렌딩시켜 얻어진 마찰소리 방지용 필름을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용하는 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체는 매우 우수한 내열성을 가지고 있고 열에 의하여 물성의 변화가 안정적이며, 내한에서 유연성을 가지고 있으므로 일반적인 필름과 달리 내한에서 바스락거리는 소리 발생이 없다. 상기 특성을 가지는 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체는 에틸아크릴레이트 함량이 9 ∼ 35 중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 17 ∼ 25 중량%가 좋다. 필름 가공 및 내마찰성에서 중요한 용융지수는 JIS K 6730에 의하여 평가할 때 5 ∼ 25 dg/min의 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 dg/min이 좋다. 공중합체의 경도는 JIS K 6301에 의하여 평가할 때 65 ∼ 91가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 81 ∼ 85가 좋다. 연화점은 조립 공정과 매우 밀접한 관계가 있는 데, JIS K 6730에 의하여 평가할 때 40 ∼ 73 ℃가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 60 ℃가 좋다. 겔함량은 JIS C 3005에 의하여 평가할 때 크로스링킹했을 경우 5분에서 75 ∼ 76 %, 10분에서 85 ∼ 87% 의 것을 사용하는 것이 일정 두께의 필름을제작하기 위해 바람직하다.

상기 에틸렌비닐아세테이트는 비닐아세테이트 함량이 15 중량%이고, 융점이 89 ℃인 것이 바람직하며, 이때 과다 사용시 필름 제작이 곤란하고 쉽게 연화되며 열적 특성이 나쁜 문제가 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체는 일반적으로 메틸아크릴레이트 함량이 18 중량%이고, 융점이 87 ℃인 것이 바람직하다. 이러한 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체는 상기 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체 보다 내열성이 약간 떨어지지만 일반적으로 대체하여 사용이 가능하다.

본 발명에서 사용되는 저밀도 폴리에틸렌으로는 용융지수가 ASTM D1238로 평가시 0.3 g/10min이고, 밀도가 ASTM D1505로 평가시 0.92 g/cc이고, 연화점이 ASTM D1525로 평가시 165 ℃인 것이 바람직하며, 상기 저밀도폴리에칠렌은 상용성이나 필름의 내한성을 증가시킨다.

본 발명의 마찰소리 방지용 필름에 사용되는 선저밀도 폴리에틸렌으로는 용융지수가 ASTM D1238로 평가시 0.7 g/10min이고, 밀도가 ASTM D1505로 평가시 0.928 g/cc이고, 연화점이 ASTM D1525로 평가시 104 ℃ 인 것이 바람직하다. 또한, 인장 강도 및 신율은 ASTM D638로 평가시 각각 390 kg/cm²이상이고, 870% 이상인 것이 바람직하다. 상기 선저밀도 폴리에틸렌은 압출시 필름의 가공 및 내한성과 가공성을 우수하게 한다.

또한, 본 발명에서 사용하는 충전제는 필름의 내마모성 및 인열강도를 우수하게 하는 역할을 하는 것으로서, 이러한 충전제로는 탈크, 탄산칼슘(CaCO₃), 황화바륨(BaSO₄),실리카(SiO₂) 및 마이카 등이 있으며, 바람직하게는 실리카(SiO₂)를 사용한다.

상기 성분 중에서 선택된 것을 각 특성에 맞게 블렌딩시켜 제조되는 마찰소리 방지용 필름은 그 두께가 0.02 ∼ 0.04 mm인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.02 ∼ 0.03이 좋다. 만일 필름 제조시 두께가 0.04 mm를 초과하면 소리 저감 효과가 낮으며, 0.02 미만이면 작업성이 나쁜 문제가 있다.

그리고, 상기 성분 중에서 선택된 것을 이용하여 블렌딩시켜 제조된 본 발명에 따른 마찰소리 방지용 필름의 구체적인 조성성분과 함량을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 상기 a) 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌에틸아크릴레이트와 저밀도 폴리에틸렌의 공중합체, 또는 이들의 혼합물을 25 ∼ 75 중량%로 사용한다. 이때, 그 사용량이 상기 범위 미만이면 내열성에 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 내한성 및 가공성에 문제가 있다.

상기 b) 저밀도 폴리에틸렌, 선저밀도 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물은 24 ∼ 65 중량%로 사용한다. 여기서, 상기 에틸렌에틸아크릴레이트와 저밀도 폴리에틸렌의 공중합체를 사용하는 경우 선저밀도 폴리에틸렌을 사용한다. 이때, 그 사용량이 상기 범위 미만이면 가공성에 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 기계적 물성이 저하되는 문제가 있다.

또한, 본 발명의 마찰소리 방지용 필름은 c) 충전제, 또는 필름 슬립제와 난연제 0.5 ∼ 7.5 중량%를 사용한다. 이때, 그 사용량이 상기 범위 미만이면 난연성에 한 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 마찰소리 증가 및 가공성에 문제가 있다.

본 발명은 상기 각 성분들을 블렌딩시켜 마찰소리 방지 효과가 우수하며 이러한 바람직한 예를 들면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체(에틸아크릴레이트 함량 19 중량%) 65 ∼ 75 중량%, 선저밀도 폴리에틸렌 24 ∼ 35 중량%, 필름 슬립제 0.5 ∼ 3 중량%, 및 난연제 0.1 ∼ 3 중량%가 함유되어 있는 마찰소리 방지용 필름을 포함한다.

또한, 본 발명은 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체(메틸아크릴레이트 함량 18 중량%, 융점 87 ℃) 45 ∼ 61 중량%, 저밀도 폴리에틸렌(융점114℃) 28 ∼ 32 중량%, 선저밀도 폴리에틸렌(융점 122℃) 5 ∼ 21 중량%, 및 충전제 6.5 ∼ 7.5 중량%가 함유되어 있으며, 통상의 분산제 및 내열제를 더욱 포함할 수 있는 마찰소리 방지용 필름을 포함한다.

또 다른 바람직한 예를 구체적으로 들면, 에틸렌비닐아세테이트(비닐아세테이트 함량 15 중량%, 융점 86 ℃) 25 중량%, 에틸렌에틸아크릴레이트(에틸아크릴레이트 함량 18 중량%)와 저밀도 폴리에틸렌의 공중합체 16 중량%, 선저밀도 폴리에틸렌 55 중량%, 및 충전제 4 중량%가 함유되어 있는 마찰소리 방지용 필름을 포함한다.

이러한, 본 발명에 따른 마찰소리 방지용 필름은 봉투 모양의 필름을 제작하여 시트의 우레탄폼 패드를 부착하기 전에 봉투 모양의 필름을 프레임에 씌우고 패드를 그위에 놓고 시트커버를 씌우면 되므로 기존의 부직포 함침 우레탄 패드를 만들 필요가 없으며, 추가의 부직포를 붙일 필요가 없는 이점이 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1:

에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체(에틸아크릴레이트 함량 19 중량%) 68 중량%에 선저밀도 폴리에틸렌 29 중량%를 기본 배합으로 하여 필름 슬립제 1.5 중량%, 및 난연제 (2.2-bis[4-(2,3-dibromopropoxy)-3.5-dibromophenyl]propane) 1 중량%에 통상의 분산제(LOXAMID) 및 내열제(105℃용, ADEKASTAB ZP-136)를 첨가하여 폴리에틸렌용 특수다이를 사용한 압출기로 압출온도 120 ∼ 130 ℃에서 필름을 제조하였다.

실시예 2:

실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체(메틸아크릴레이트 함량 18 중량%, 융점 87 ℃) 49 중량%, 저밀도폴리에칠렌(융점 114℃) 29 중량%, 선저밀도 폴리에틸렌(융점 122 ℃) 18 중량%, 충전제(SiO₂) 4 중량%를 기본 배합으로 필름을 제조하였다.

실시예 3 :

실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 에틸렌비닐아세테이트(비닐아세테이트 함량 15 중량%, 융점 86 ℃) 25 중량%, 에틸렌에틸아세테이트(에틸아세테이트 함량 18 중량%)와 저밀도 폴리에틸렌의 공중합체 16 중량%, 선저밀도 폴리에틸렌 55 중량%, 충전제(SiO₂) 4 중량% 배합하여 필름을 제조하였다.

실험예 :

상기 제조된 각 실시예의 필름을 다음과 같은 방법으로 물성을 시험하였고, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

[시험방법]

1) 비중은 ASTM D792 방법에 의해 시험하였다.

2) 인장강도는 가로 세로 방향에 따라 JIS K 6301 방법에 의해 시편을 인장속도 200mm/min으로 시험하였다.

3) 신율은 JIS K 6301 방법에 의해 인장속도 200mm/min 으로 시험하였다.

4) 인열강도는 JIS K 6301 방법에 의해 시편을 인열속도 200mm/min으로 시험하였다.

5) 내마모성은 ASTM D3884 방법에 의해 시험하였다.

6) 내한성은 30°에서 180° 굽혔을 때 평가하였다.

7) 담가는 100℃의 비이커에 70mm 파이의 시편을 넣고 유리면에 휘발성 물질이 끼어 유리면이 어느 정도 흐려지는지를 헤이즈메터로 측정하였다.

8) 연소성은 FMVSS 302 Ehsms 자동차 관리법 95조에 따라 평가하였다.

상기 표 1에서 보면, 상기 실시예 1 내지 3의 필름은 물성이 우수하여 이러한 필름을 적용한 시트를 실차평가시 75 kg의 마네킹이 승차시에도 소리 발생이 없었으며 변형, 수축 이탈 등의 문제가 발생하지 않았다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 필름은 시트에서 사용하는 스틸프레임 및 스프링과 쿠션재와의 마찰음에 의한 소리를 방지하며, 또한 기존의 부직포 방식에 비하여 공정수를 줄일 수 있어 원가절감을 기할 수 있고 손쉽게 필름을 제작하여 프레임을 씌워줌으로써 편안함과 내구성을 함께 추구할 수 있다.

Claims

a) 에틸아크릴레이트 함량이 17 ∼ 25 중량%이고, 용융지수가 5 ∼ 25 dg/min이고, 경도가 81 ∼ 85인 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체;

에틸렌비닐아세테이트;

메틸아크릴레이트 함량이 18 중량%이고, 융점이 87 ℃인 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체;

에틸렌에틸아크릴레이트와 용융지수가 0.3 g/10min이고, 밀도가 0.92 g/cc인 저밀도 폴리에틸렌의 공중합체; 또는 이들의 혼합물 25 ∼ 75 중량;

b) 저밀도 폴리에틸렌;

용융지수가 0.7 g/10min이고, 밀도가 0.928 g/cc인 선저밀도 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물 24 ∼ 65 중량%; 및

c) 충전제, 또는 첨가제로 필름 슬립제와 난연제 0.5 ∼ 7.5 중량%를 블렌딩시켜 얻어진 것임을 특징으로 하는 마찰소리 방지용 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 a) 에틸렌에틸아크릴레이트와 저밀도 폴리에틸렌의 공중합체를 사용하는 경우 b)는 선저밀도 폴리에틸렌을 블렌딩시키는 것임을 특징으로 하는 마찰소리 방지용 필름.
삭제
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삭제
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 마찰소리 방지용 필름의 두께가 0.02 ∼ 0.03 mm인 것임을 특징으로 하는 마찰소리 방지용 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 필름은 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체(에틸아크릴레이트 함량 19 중량%) 65 ∼ 75 중량%, 선저밀도 폴리에틸렌 24 ∼ 35 중량%,필름 슬립제 0.5 ∼ 3 중량%, 및 난연제 0.1 ∼ 3 중량%가 함유되어 있는 것임을 특징으로 하는 마찰소리 방지용 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 필름은 에틸렌메틸아크릴레이트 공중합체(메틸아크릴레이트 함량 18 중량%, 융점 87 ℃) 45 ∼ 61 중량%, 저밀도 폴리에틸렌(융점114 ℃) 28 ∼ 32 중량%, 선저밀도폴리에칠렌(융점 122℃) 5 ∼ 21 중량%, 및 충전제 6.5 ∼ 7.5 중량%가 함유되어 있는 것임을 특징으로 마찰소리 방지용 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 필름은 에틸렌비닐아세테이트(비닐아세테이트 함량 15 중량%, 융점 86℃) 25 중량%, 에틸렌에틸아크릴레이트(에틸아크릴레이트 함량 18 중량%)와 저밀도 폴리에틸렌의 공중합체 16 중량%, 선저밀도 폴리에틸렌 55%, 및 충전제 4 중량%가 함유되어 있는 것임을 특징으로 하는 마찰소리 방지용 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 충전제는 탈크, 탄산칼슘(CaCO₃), 황화바륨(BaSO₄), 실리카(SiO₂) 및 마이카 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 마찰소리 방지용 필름.