KR20030005994A - 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기재 폴리올(Base Polyol) 100 중량부 대비 이소시아네이트의 함량을 20 내지 40중량부로 조절하여 기재인 폴리올 등과 반응시켜 저밀도의 폴리우레탄 폼을 포함하는 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 자동차의 방음재로 적용될 경우 NVH 특성이 향상되어 자동차 실내 소음이 저감되어 차량 승차시 승객에게 주행 안정성 및 정숙성을 부여함으로써 품질을 향상시킬 수 있으며, 또한 기존 폴리우레탄 폼(밀도 85kg/㎥)보다 경량화시킬 수 있어 원가 절감은 물론 보다 경제적인 효과가 있다.
Description
본 발명은 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기재 폴리올(Base Polyol) 100 중량부에 대하여 이소시아네이트의 함량을 20 내지 40중량부로 조절하여 기재인 폴리올 등과 반응시켜 저밀도의 폴리우레탄폼을 포함하는 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 소음은 크게 공기로 인하여 발생하는 소음(Air borne noise)과 자동차 구조상에서 발생하는 소음(Structure borne noise)으로 구분된다. 공기로 인하여 발생되는 소음은 엔진 및 타이어 등으로 인하여 발생되는 공기저항 소음을 포함하는 외부에서 유입되는 모든 소음을 가리키며, 자동차 구조상에서 발생하는 소음은 엔진, 서스펜션 및 흡배기 계통의 작동시에 발생하는 소음을 가리킨다. 특히 차량 소음 중 500 내지 2500Hz 영역에서 발생되는 소음이 가장 민감하다.
따라서, 위와 같이 발생되는 소음이 차량 내부의 실내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 다양한 방법이 사용되고 있는데, 그러한 방음재의 사용부위는 다음 도 1에 나타낸 바와 같이 자동차 실내에 소음이 유입될 수 있는 대쉬 패널(Dash Panel), 플로어(Floor), 루프(Roof), 트렁크(Trunk) 등이며, 다양한 방음재가 사용되고 있다. 이러한 방음재는 자동차 엔진발생 소음 및 주행중 발생되는 소음을 막아 정숙한 차량을 유지하는데 커다란 효과를 주고 있으며, 이들 방음재의 재료로는 현재 펠트(Felt)류, 유리섬유(Glass Fiber)류, 폴리우레탄 폼 등이 사용되고 있다.
그러나, 펠트류 및 유리섬유 등은 작업성이 좋지 않고 제품 부착 후 사용 중에 복원성 등으로 인하여 초기의 성능이 유지되지 않는 문제점이 있어 폴리우레탄 폼이 주로 사용되고 있다. 특히, 폴리우레탄 폼은 사용하고자 하는 부위의 형상에 관계없이 성형이 가능하고 성능이 우수하여 많이 사용되고 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 폴리우레탄 폼은 주로 자동차의 프로어 및 대쉬 패널 부위에 주로 사용되고 있으며, 기재 폴리올과 이소시아네이트, 셀 오프너, 촉매, 계면활성제 등의 조성으로 이루어져 있다.
그런데, 이들 폴리우레탄 폼은 자유로운 성형성 및 NVH 특성이 우수하여 거의 모든 차종에 사용되는 반면, 펠트류나 유리 섬유류에 비하여 중량이 무거워 경량화를 이룰 수 없는 문제가 있어 이에 대한 개선의 필요성이 절실히 대두되던 실정이었다.
이에, 본 발명의 별명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 종래 폴리우레탄 폼 조성에 이소시아네이트의 함량을 기재 폴리올 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부로 조절하여 기재인 폴리올 등과 반응시킴으로써 NVH 특성이 향상되고 방음재를 보다 경량화 시킬 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
도 1은 자동차 방음재의 종류를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 폴리우레탄 폼이 사용되는 자동차의 주요부를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1, 실시예 2 및 비교예의 방음재의 투과손실을 비교평가한 그래프이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
1 : 대쉬 패널(dash panel)2 : 제진재료(asphalt)
3 : 폴리우레탄 폼 4 : 차음재료(EVA sheet)
본 발명은 기재 폴리올(Base Polyol), 이소시아네이트, 셀 오프너, 블로잉 촉매, 겔링 촉매, 약한 계면활성제 및 강한 계면활성제를 포함하는 폴리우레탄 폼에 있어서, 기재 폴리올 100 중량부에 대하여 이소시아네이트를 20 내지 40 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물에 대한 것이다.
이하, 본 발명의 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 폼은 기재 폴리올, 이소시아네이트, 셀 오프너, 블로잉 촉매, 겔링 촉매, 약한 계면활성제 및 강한 계면활성제로 이루어져 있으며, 이들 각각의 함량을 보다 구체화하면 분자량 5000 내지 6000의 기재 폴리올 60 내지 100 중량부, 셀 오프너 2 내지 6 중량부, 블로잉 촉매 0.1 내지 0.5 중량부, 겔링 촉매 0.3 내지 0.6 중량부, 약한 계면활성제 및 강한 계면활성제 0.3 내지 0.9 중량부로 이루어져 있으며, 특히 이소시아네이트는 폴리올 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부를 포함하고 있다. 이때, 이소시아네이트의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 NVH 향상이나 경량화 등의 효과를 얻을 수 없다.
또한, 본 발명에서 블로잉 촉매는 메틸렌 클로라이드 또는 n-펜탄 중에서 1 종 도는 2 종을 선택 사용한다.
그리고, 본 발명에 있어서, 겔링 촉매는 트리에틸렌 디아민(TEDA), 테트라메틸 구아니딘(TMG), 테트라메틸 헥산 디아민(TMHDA) 및 펜타메틸 디프로필렌 트리아민으로 이루어진 그룹중에서 선택된 1 종이상을 사용한다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이들 실시예 및 실험예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 이들 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1 ∼ 2:
다음의 표 1에 나타낸 조성에 따라 통상의 폴리우레탄 폼 제조방법에 따라 방음용 폴리우레탄 폼을 제조하였다
| 조 성 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비고 |
| 폴리올 A (Base) | 95 | 95 | MW : 6500(글리세린 Base) |
| 폴리올 B (Opener) | 5 | 5 | MW : 5100(글리세린 Base) |
| Water | 4.5 | 4.5 | |
| 촉매 A(강 겔링) | 0.5 | 0.4 | TEDA |
| 촉매 B(강 블로잉) | 0.2 | 0.1 | A-1 |
| 촉매 C(약 블로잉) | 0.2 | 0.4 | DMEA |
| 계면활성제 A(강활성) | 0.8 | 0.9 | 실리콘 |
| 계면활성제 B(약활성) | 0.5 | 0.4 | 실리콘 |
| 액 비 (P / I) | 100/36 | 100/36 | |
| * MW : 분자량, 단위 : 중량부액비(P/I) : 폴리올과 이소시아네이트 혼합비율 (중량부) |
실험예 1 ∼ 2 및 비교실험예:물리적 성질 및 투과손실 평가
상기 표 1의 조성으로 통상의 방법대로 제조된 실시예 1 및 실시예 2의 방음용 폴리우레탄 폼과 현재 상품화되고 있는 자동차 방음용 폴리우레탄 폼을 사용하여 밀도, 중량 및 두께를 측정하여 표 2에 요약하여 나타내었으며, 투과손실은 도 4에 요약하여 나타내었다.
| 구 분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 | 비 고 |
| 밀도(kg/㎥) | 70 | 70 | 85 | |
| 중량(kg) | 1.0 | 0.98 | 1.23 | 투과손실 평가용 시편 크기 적용( 크기 : 840*840 mm ) |
| 두께(mm) | 20 | 20 | 20 |
그 결과, 동일 두께상에서 밀도가 현저히 낮고 중량 또한 낮아 경량화 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었으며, 또한 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 방음재의 NVH 특성이 2 내지 5dB 향상되었음을 알 수 있었다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물에 관한 것이다. 따라서, 이러한 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼을 자동차의 방음재로 적용하는 경우 NVH 특성이 향상되어 자동차 실내 소음이 저감되어 차량 승차시 승객에게 주행 안정성 및 정숙성을 부여함으로써 품질을 향상시킬 수 있으며, 또한 기존 폴리우레탄 폼(밀도 85kg/㎥)보다 경량화시킬 수 있어 원가 절감은 물론 보다 경제적인 효과가 있다.
Claims (3)
- 기재 폴리올(Base Polyol), 이소시아네이트, 셀 오프너, 블로잉 촉매, 겔링 촉매, 약한 계면활성제 및 강한 계면활성제를 포함하는 폴리우레탄 폼에 있어서, 기재 폴리올 100 중량부에 대하여 이소시아네이트를 20 내지 40 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 블로잉 촉매는 메틸렌 클로라이드 또는 n-펜탄 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 겔링 촉매는 트리에틸렌 디아민(TEDA), 테트라메틸 구아니딘(TMG), 테트라메틸 헥산 디아민(TMHDA) 및 펜타메틸 디프로필렌 트리아민으로 이루어진 그룹중에서 선택된 1 종인 것을 특징으로 하는 자동차 방음용 폴리우레탄 폼 조성물.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20010711 |
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| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20030926 Patent event code: PE09021S01D |
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| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20040318 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20030926 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |