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KR20170077985A - 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents

자동차 휠 가드용 흡·차음 시트 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20170077985A
KR20170077985A KR1020150188045A KR20150188045A KR20170077985A KR 20170077985 A KR20170077985 A KR 20170077985A KR 1020150188045 A KR1020150188045 A KR 1020150188045A KR 20150188045 A KR20150188045 A KR 20150188045A KR 20170077985 A KR20170077985 A KR 20170077985A
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KR
South Korea
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nonwoven fabric
density polyethylene
powder
weight
sound
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Application number
KR1020150188045A
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English (en)
Inventor
이성화
강진희
Original Assignee
(주) 금토일산업
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by (주) 금토일산업 filed Critical (주) 금토일산업
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Abstract

본 발명은 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트에 관한 것으로서, 폴리에스테르 섬유와 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하여 이루어지는 부직포 기재의 양쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하여 제조함으로써, 차량 주행 중에 발생하는 로드 노이즈가 대거 흡수되고 차단되어 우수한 차량 실내의 소음성능이 크게 개선되며, 경량화와 박막화가 가능해지고, 자동차 휠 가드를 딥 드로 방식으로 성형할 때에 박막으로 예열 시간이 단축되는 등과 같이 성형작업성이 향상되고, 주름이 발생하지 않는 등과 같이 성형면의 외관이 우수해지는 것이 가능해진다.

Description

자동차 휠 가드용 흡·차음 시트 및 이의 제조방법{Sound absorbing-excluding sheet for auto wheel guard and method of manufacturing thereof}
본 발명은 박막으로 경량화되면서도 흡·차음성이 우수한 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트에 관한 것이다.
일반적으로 자동차가 주행하게 되면 차체 주위의 공기의 유동이 발생하게 되는데, 이때 타이어 주변에 발생하는 공기의 영향 또한 무시할 수 없다.
타이어 주변에 발생하는 공기 유동에 의하여 타이어 부근에는 난류와 와류가 복잡하게 얽혀 있어서 3차원적이고 복잡하며, 이에 대한 대책으로 타이어 주위를 감싸는 휠 가드(Wheel Guard)가 설치된다.
휠 가드는 자동차의 휠 부에서 차체에 장착되어 노면에서 발생한 비석에 의한 차체 손상을 막아주며, 노면과 타이어에서 발생한 소음을 차단 또는 흡수하여 실내 운전자에게 차량 정숙성을 유지시켜주는 자동차의 외장부품이다.
휠 가드는 프런트와 리어 휠 가드가 있으며, 부품의 소재는 플라스틱과 부직포 등을 사용하게 된다.
종래에는 플라스틱으로서 폴리프로필렌(PP) 수지를 사출하여 성형한 것을 주로 사용하였다.
폴리프로필렌 수지가 사출되고 나면 프레스 방식으로 자동차 휠 가드를 성형하고 진동 융착이나 고주파 융착으로 상호 접착하여 사용하였는데, 재료가 저렴하고 요구되는 강성을 지니고 있으나 주행시 발생하는 로드 노이즈(Road noise)를 효과적으로 제거할 수 없는 바, 이에 따라 타이어와 도로의 마찰에 의해 발생하는 로드 노이즈가 차실 내부로 유입되어 특히 뒷좌석의 진동소음성능을 저해할 수 있다. 이와 같이 흡음성능이 저하되어 휠 가드의 뒷면에 신슐레이트(Thinsulate)와 같은 별도의 흡음재를 접착 수단을 사용하여 부착시켜 제조하고 있으나, 제조공정이 복잡해지고 방음성의 향상이 미미한 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국공개특허 2011-0029369호에 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 기재에 월 페이퍼(wall paper) 등과 같은 흡음성 표피재와 펠트(felt)로 이루어진 이면흡음재가 표면과 이면에 각각 적층되는 기술로 이루어지는 자동차 휠 가드가 개시되고 있다.
그러나 상기 기술에 의한 휠 가드는 여러 재료가 적층되어 이루어지므로 박막으로 경량화하기가 용이하지 않고 적층물로서 층간 분리가 발생할 수 있으며, 배치방식에 의한 프레스 적층 공정을 수행하므로 연속생산이 불가능하여 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 폴리에스테르 섬유 부직포로 이루어진 기재의 표면을 합성수지 필름으로 적층하여 자동차 휠 가드를 제조하는 방법이 제안되고 있다.
그러나 이러한 방법에서는 합성수지 필름을 적층하기 위해 별도의 접착제가 필요하고 박막으로 할 경우 시트의 경량화가 용이하지 않고 시트의 성형이 어려워져 제조공정이 복잡해지며, 자동차 휠 가드로 이용하기 위해 프레스 성형할 때에 딥 드로(Deep draw)에 의해 성형면에서 주름이 발생하고 성형각이 예리하지 않아 균일한 외관을 나타내지 못하며, 부직포의 표면을 막아 오히려 흡음 성능이 저하하는 문제점이 있다.
자동차 휠 가드는 여전히 외부의 충격 시 소음차단 효과가 미비하여 새로운 소재의 개발이 시급한 상황이며, 경량화의 움직임에 따라가려면 중량을 최소화하여야 하는 요구가 여전히 존재하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 폴리에스테르계 섬유 소재로 이루어진 부직포를 기재로 사용하되 고밀도 폴리에틸렌 분말을 이용하여 흡·차음성이 향상된 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트에 있어서, 폴리에스테르 섬유 40~80중량% 및 저융점 폴리에스테르 섬유 20~60중량%를 포함하여 이루어지는 부직포 기재의 양면에 고밀도 폴리에틸렌 분말이 총 80~120g/㎡ 도포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트를 제공한다.
또한, 본 발명은, 폴리에스테르 섬유 40~80중량% 및 저융점 폴리에스테르 섬유 20~60중량%를 혼합하여 혼합 섬유를 얻는 섬유 혼합 단계; 상기 혼합 섬유를 개면하는 개면 단계; 상기 개면 단계 이후에 상기 혼합 섬유를 일정한 두께의 웹으로 형성하고, 상기 웹을 적층하고, 상기 적층에 의해 이루어지는 웹적층물을 니들펀칭하여 부직포를 형성하는 부직포 형성 단계; 상기 부직포 형성 단계에서 형성된 부직포를 가열·가압하는 열처리공정과 냉각시키는 냉각공정을 거쳐 부직포 기재를 형성하는 부직포 기재 형성 단계; 및 상기 부직포 기재 형성 단계의 부직포 기재의 한쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하고 건조하고, 건조된 부직포의 또 다른 한쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하고 건조하는 분말 도포 단계;를 포함하는 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 새로운 소재와 구조로 이루어진 휠 가드 자체에서 차량 주행 중에 발생하는 로드 노이즈가 대거 흡수되고 차단되어 우수한 차량 실내의 소음성능이 크게 개선되는 장점이 있다.
또한, 휠 가드에 새로운 소재와 구조의 적용으로 인해 경량화와 박막화가 가능해져 연비 개선 등과 같은 자동차의 각종 요구사항에 부응할 수 있다.
또한, 자동차 휠 가드를 딥 드로 프레스 방식으로 성형시 박막으로 예열 시간이 단축되는 등과 같이 성형작업성이 향상되고, 주름이 발생하지 않는 등과 같이 성형면의 외관이 우수해지는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트의 구조를 나타내는 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트로 성형된 자동차 휠 가드의 일 예를 나타내는 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트의 흡음율 시험성적서이다.
도 4는 MS341-20 4.13항에 의한 흡음률 측정 장치의 그림이다.
본 발명은 폴리에스테르 섬유와 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하여 이루어지는 부직포 기재의 양쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말(Powder)이 도포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트에 관한 것이다.
이때 상기 부직포 기재는 폴리에스테르 섬유 40~80중량% 및 저융점 폴리에스테르(LM, Low Melting) 섬유 20~60중량%를 포함하여 이루어지며, 고밀도 폴리에틸렌 분말은 상기 부직포 기재의 한쪽 면에서 40~60g/㎡, 흡·차음 시트에서 총 80~120g/㎡가 도포되어 있으며, 본 발명의 흡·차음 시트는 두께가 3~10mm이면서 중량이 800~1,200g/㎡이며, 흡음률이 1000Hz에서 0.16 이상, 2000Hz에서 0.35 이상, 3150Hz에서 0.60 이상, 5000Hz에서 0.70 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 저융점 폴리에스테르 섬유는 일반적인 폴리에스테르 섬유인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유가 255℃의 융점을 갖는 것과 비교하여 이보다 낮은 110~200℃의 융점을 가지는 섬유로서 폴리에스테르를 개질한 섬유이다. 상기 저융점 폴리에스테르 섬유의 상업화 제품으로 휴비스의 LM, LOMELA, 도레이 케미칼의 EZBON-L, EZBON, EZBON-H 등이 있다.
자동차용 휠 가드를 딥 드로(Deep draw) 프레스 방식으로 성형할 때에, 상기 저융점 폴리에스테르 섬유가 20중량% 미만이면 예열온도가 높아지거나 예열시간이 길어지고 성형된 면이 불균일해 질 수 있으며, 60중량%를 초과하면 성형된 면에서 주름이 발생할 수 있어 외관 품질이 나빠지므로 바람직하지 못하다.
또한, 상기 부직포 기재의 고밀도 폴리에틸렌 분말의 도포량이 80g/㎡ 미만이면 예열온도가 높아지거나 예열시간이 길어져 생산성이 저하되고 흡음성의 향상이 미미하며, 120g/㎡를 초과하면 흡·차음 시트가 너무 딱딱해지고 평할성이 저하되어 주름이 발생할 수 있어 바람직하지 못하다.
상기 도포량이 한쪽 면에서 40g/㎡ 미만이면 흡·차음 시트의 외표면 강도가 저하되고 흡음 성능의 향상이 미미하고, 60g/㎡를 초과하면 외표면이 불균일해지고 딥 드로 프레스 방식으로 성형시 예열시간이 길어질 수 있다.
본 발명의 흡·차음 시트의 두께가 3mm 미만이면 형태 안정성이 저하되고 자동차용 휠 가드를 딥 드로 프레스 방식으로 성형하기 어려우며, 10mm를 초과하면 흡·차음성은 향상되나 예열온도가 높아지거나 예열시간이 길어지고 성형된 면이 불균일해 질 수 있어 바람직하지 못하다.
본 발명의 흡·차음 시트의 중량이 800g/㎡ 미만이면 자동차용 휠 가드를 딥 드로(Deep draw) 방식으로 성형하기 어려우며, 1,200g/㎡를 초과하면 너무 무거워지고 고밀도 폴리에틸렌 분말의 부직포 기재에 내부로의 함침이 과대하여 오히려 흡음성을 저하할 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트의 제조방법은, 폴리에스테르 섬유 40~80중량% 및 저융점 폴리에스테르 섬유 20~60중량%를 혼합하여 혼합 섬유를 얻는 섬유 혼합 단계; 상기 혼합 섬유를 개면하는 개면 단계; 상기 개면 단계 이후에 상기 혼합 섬유를 일정한 두께의 웹으로 형성하고, 상기 웹을 적층하고, 상기 적층에 의해 이루어지는 웹적층물을 니들펀칭하여 부직포를 형성하는 부직포 형성 단계; 상기 부직포 형성 단계에서 형성된 부직포를 가열·가압하는 열처리공정과 냉각시키는 냉각공정을 거쳐 부직포 기재를 형성하는 부직포 기재 형성 단계; 상기 부직포 기재 형성 단계의 부직포 기재의 한쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하고 건조하고, 건조된 부직포의 또 다른 한쪽 면에도 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하고 건조하는 분말 도포 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 폴리에스테르 섬유와 저융점 폴리에스테르 섬유를 혼합하는 단계에서, 폴리에스테르 섬유 40~80중량%와 저융점 폴리에스테르 섬유 20~60중량%를 포함하되, 폴리에스테르 섬유의 단사 길이는 저융점 폴리에스테르 섬유의 단사 길이에 대하여 1.2~1.5배의 범위에 있는 것이 상기 예열시간 등과 같은 자동차 휠 가드로의 성형성이 향상되어 좀 더 바람직하다.
상기 개면에 의해, 얽혀져 있는 솜 형태의 폴리에스테르 섬유 및 저융점 폴리에스테르 섬유가 풀어져서, 흡·차음 시트에서 밀도가 균일해지고 물성이 안정화될 수 있다.
상기 웹적층물은 개면된 시트를 적층함으로써 적층 수에 따라 최종제품의 두께와 강성을 조절할 수 있는데, 2~7층으로 웹을 적층하는 것이 좀 더 바람직하다.
상기 부직포 형성 단계는 상기 웹적층물을 일정한 폭과 두께가 되도록 하고, 니들펀칭에 의해 압착된 웹적층물이 결속되어 부직포가 형성된다.
상기 니들펀칭은 다운 펀칭(Down Punching)으로서 위에서 아래로 1차 니들펀칭을 한 후, 업 펀칭(Up Punching)으로서 아래에서 위 방향으로 2차 니들펀칭을 할 수 있다.
상기 부직포 기재 형성 단계에서 열처리공정은, 부직포를 폴리에스테르 섬유와 저융점 폴리에스테르 섬유의 융점 사이의 온도로 가열된 롤러를 통과시키면서 가열·가압하여, 저융점 폴리에스테르 섬유가 녹는 상태에 가깝게 되면서 폴리에스테르 섬유에 점착되고 결속되어 부직포의 형태안정성과 견고성을 향상할 수 있어, 고밀도 폴리에틸렌 분말이 도포될 경우에 부직포가 변형되는 것을 억제하고 자동차 휠 가드 성형시 형태 안정성을 향상할 수 있다.
이어서 상기 냉각공정을 통해 결속이 강화된 부직포의 변형이 억제되고 강성이 강화될 수 있다.
상기 분말 도포 단계는 상기 부직포 기재 형성 단계 이후에 상기 부직포의 양쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하는 공정으로서, 상기 고밀도 폴리에틸렌 분말의 도포량은 한쪽 면에서 40~60g/㎡, 흡·차음 시트의 양쪽 면에 총 80~120g/㎡가 도포되도록 한다.
이때, 부직포의 한쪽 면에서의 도포량이 40g/㎡ 미만이거나 60g/㎡를 초과하는 경우에는, 목적하는 가로와 세로 방향의 치수안정성, 인장강도 및 제품의 두께 측면 등의 물성에서 부족한 측면이 발생하거나, 고밀도 폴리에틸렌 분말을 처리하는 공정이 길어지는 등의 문제가 있다.
상기 고밀도 폴리에틸렌 분말은 평균입경이 30~80 메쉬인 것이 바람직하다. 평균입경이 30메쉬 미만이면 용융이 잘 일어나지 않아 도포 처리 시간이 길어지고 도포면이 불균일해지 수 있고, 평균입경이 80메쉬를 초과하게 되면 고밀도 폴리에틸렌 분말을 건조할 때에 너무 빨리 녹게 되어 원하는 효과를 얻기에 부족해지는 것 등과 같이 웹적층물과 고밀도 폴리에틸렌 분말층의 함침 깊이와 점착력에 영향을 주게 된다.
한편, 분말을 도포할 때에 상기 고밀도 폴리에틸렌 분말 100중량부에 대해 폴리에틸렌 베이스의 접착성 수지 분말을 10~40중량부를 더 첨가할 수 있다.
상기 접착성 수지 분말은 고밀도 폴리에틸렌 수지를 말레산 무수물로 그라프팅하여 제조된 그라프트머 10~30중량% 및 폴리에틸렌 70~90중량%를 포함하여 이루어지며, 융점이 80~180℃이고, 용융흐름지수가 2~40g/10분(190℃, 2.16Kg조건)인 펠렛을 분말화하여 평균입경이 30~100메쉬인 것을 특징으로 한다.
상기 접착성 수지 분말의 상업적 제품은 현대이피(주)의 LE851P, MP300JA, 롯데케미칼(주)의 EM400 등이 있다.
상기 접착성 수지 분말이 첨가되어 고밀도 폴리에틸렌 분말이 부직포 기재에 도포될 때에 부직포 기재와의 접착력을 향상시키며, 이로 인하여 연속 도포 작업할 때에 부직포 기재의 이동속도를 향상하여 생산성을 높일 수 있고, 고밀도 폴리에틸렌 분말이 부직포 기재의 표면층에 층을 형성하면서 내부로 깊게 함침하지 않도록 하여 외표면의 강도를 향상하면서 흡음성을 저하하지 않도록 할 수 있고, 자동차용 휠 가드의 딥 드로 프레스 성형시 형성된 고밀도 폴리에틸렌 층의 탈락과 분리를 방지할 수 있다. 또한, 접착성 수지 분말이 고밀도 폴리에틸렌 분말의 부직포 기재 내부로의 침투를 억제하여 부직포 기재의 표면 방향으로 밀도를 증가시켜 강성을 향상하면서도 부직포 기재에 의한 흡음 성능을 향상할 수 있다.
상기와 같이 고밀도 폴리에틸렌 분말을 부직포에 도포한 이후에 건조를 수행할 수 있는데, 상기 건조는 오븐에서 150~250℃로 수행하며, 건조에 의해 고밀도 폴리에틸렌 분말이 용융되어 일부는 부직포에 함침되고 일부는 부직포 위에 고밀도 폴리에틸렌 층을 형성하게 된다.
상기 건조 이후에 가압하면서 냉각시키는 후냉각을 수행할 수 있다.
상기 후냉각은 건조 오븐을 통과하여 표면에 고밀도 폴리에틸렌 층이 형성된 부직포를 냉각 롤러에 통과시켜 강성을 증가시키고 표면을 매끄럽게 할 수 있다.
이후 분말이 도포되지 않은 반대면이 위쪽을 향하도록 상하면이 반전된 상태로 분말 도포기를 통과시켜 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하고 건조하여 부직포의 양쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 층이 형성된 시트의 총 두께가 3~10mm이면서 총 중량이 800~1,200g/㎡되도록 압축하여 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트를 제조할 수 있다.
이와 같이 제조된 본 발명의 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트는, 종래 부직포가 가지고 있던 장점인 단열성, 흡음성 등을 좀 더 향상하며, 가로, 세로 방향의 치수변화가 일어나지 않으며 인장강도가 현저히 상승하고, 특히 외표면에서 강성이 향상되어 박막으로 휠 가드의 딥 드로 프레스 성형 작업성이 향상된다는 이점이 있다.
또한, 부직포의 양쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 분말이 도포되어 층을 형성하여 흡·차음 시트의 평할성이 향상되며 이로 인하여 자동차 휠 가드 성형 작업성이 향상될 수 있다.
이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경 할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
[실시예 1]
융점이 255℃인 폴리에스테르 섬유(도레이 케미칼, 섬도: 6d, 단사 길이: 64mm) 60중량% 및 융점이 110℃인 저융점 폴리에스테르 섬유(도레이 케미칼, 섬도: 4d, 단사 길이: 51mm) 40중량%를 혼합하고, 카딩(carding)하여 얻어지게 되는 1층의 중량이 500g/㎡인 웹을 2층으로 적층(laying)하고, 1, 2차 펀칭을 수행하여 섬유들을 결속시켜 부직포를 형성하고, 형성된 부직포를 180℃의 열가압 롤러와 냉각 롤러를 연이어 통과시켜 부직포 기재를 형성하였다.
상기 형성된 부직포 기재의 한쪽 면에 평균입경이 40메쉬인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 50g/㎡의 양으로 도포하고, 컨베이어 벨트를 이용하여 이동시키면서 길이가 5m인 건조로에서 180℃에서 건조하고, 다시 반대쪽 면에 50g/㎡의 양으로 도포하고, 컨베이어 벨트를 이용하여 이동시키면서 길이가 5m인 건조로에서 180℃에서 건조하여, 두께가 8mm이고 중량이 1,000g/㎡인 흡·차음 시트를 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 상기 폴리에스테르 섬유 40중량% 및 상기 저융점 폴리에스테르 섬유 60중량%를 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 흡·차음 시트를 제조하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 한쪽 면에 40g/㎡, 반대쪽 면에 40g/㎡를 도포한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 흡·차음 시트를 제조하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에서 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 한쪽 면에 40g/㎡, 반대쪽 면에 40g/㎡를 도포하되, 평균입경이 50메쉬인 접착성 수지 분말(EM400, 롯데케미칼(주), 한국))을 각각의 면에 10g/㎡씩 더 도포한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 흡·차음 시트를 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 도포하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 흡·차음 시트를 제조하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말 대신에 두께 50㎛의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 필름을 접착제를 이용하여 적층한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 흡·차음 시트를 제조하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 각각의 면에 30g/㎡씩 도포한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 흡·차음 시트를 제조하였다.
[비교예 4]
상기 실시예 1에서 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 분말을 각각의 면에 70g/㎡씩 도포한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 흡·차음 시트를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 흡·차음 시트에 대해 하기의 평가방법을 이용하여 특성을 평가하고 그 결과를 표 1 및 2에 나타내었다.
<평가방법>
1. 흡음률
벽 또는 물체에 입사되는 음향에너지는 반사되는 부분과 투과되는 부분 그리고 흡수되는 부분으로 나뉘는데, 이때 흡음 에너지와 투과 에너지를 더한 값과 입사 에너지와의 비를 흡음률이라고 한다.
본 발명에서는 흡음률을 MS341-20 4.14항의 방법에 의해 측정한다.
MS341-20 4.14항은 하기 도 4의 장치를 이용한 수직입사 흡음률 측정방법으로 관의 한쪽 끝에 시료를 충전하고 다른 한쪽 끝에 부착된 스피커로 순음을 발생시켜 측정한다.
2. 자동차용 휠 가드 성형성
현대자동차 LF(소나타) 차종 리어 휠 가드용 프레스 몰드에 흡·차음 시트를 장착하고 가열하고 가압하여 성형하면서, 예열온도, 예열시간, 프레스 압력 등의 성형작업성과 성형된 휠 가드의 외관을 육안으로 관찰한다.
1000Hz 2000Hz 3150Hz 5000Hz
실시예 1 0.18 0.38 0.65 0.87
실시예 2 0.18 0.36 0.62 0.85
실시예 3 0.17 0.37 0.64 0.86
실시예 4 0.21 0.41 0.69 0.88
비교예 1 0.11 0.31 0.57 0.80
비교예 2 0.15 0.34 0.59 0.82
비교예 3 0.16 0.34 0.61 0.81
비교예 4 0.20 0.42 0.70 0.89
흡·차음 시트 생산성*1 자동차용 휠 가드 성형성
실시예 1 5.2m/min 딥 드로인 부분의 찢어짐이 발생하지 않고 성형각이 예리하며, 외관 표면의 균일성이 양호함
실시예 2 4.6m/min 딥 드로인 부분의 찢어짐이 발생하지 않고 성형각이 예리하며, 외관 표면의 균일성이 양호함
실시예 3 4.9m/min 딥 드로인 부분의 찢어짐이 발생하지 않고 성형각이 예리하며, 외관 표면의 균일성이 양호함
실시예 4 4.2m/min 딥 드로인 부분의 찢어짐이 발생하지 않고 성형각이 예리하며, 외관 표면의 균일성이 양호함
비교예 1 - 성형된 휠 가드의 변형과 딥 드로인 부분의 일부 찢어짐 발생
비교예 2 - 표면 주름 발생, 표면 얼룩 발생, 표면 균일성 저하
비교예 3 4.7m/min 성형된 휠 가드의 변형과 딥 드로인 부분의 일부 찢어짐 발생
비교예 4 6.3m/min 딥 드로 성형을 위한 예열 시간이 증가함
주 1)고밀도 폴리에틸렌 분말의 박리가 되지 않는 견고한 층을 형성하는데 필요한 건조로 통과 시간
상기 표 1로부터 본 발명에 따른 흡·차음 시트는 고밀도 폴리에틸렌 분말이 도포되지 않은 것(비교예 1)과 분말 대신에 필름이 적층된 것(비교예 2)과 비교하여 흡음률이 향상됨을 확인할 수 있다.
상기 표 2로부터 본 발명에 따른 흡·차음 시트는 고밀도 폴리에틸렌 분말이 과소 또는 과대 도포된 것(비교예 3과 4)과 비교하여 흡·차음 시트의 생산성과 자동차용 휠 가드 성형성이 향상됨을 확인할 수 있다.
본 연구는 ‘산업통상자원부’‘한국산업기술진흥원', '대구지역사업평가단'의 '경제협력권 육성사업'으로 수행된 연구결과입니다(This research was financially supported by the Ministry of Trade, Industry & Energy(MOTIE), Korea Institute for Advancement of Technology(KIAT) and DaeGu Institute for Regional Program Evaluation(DGIRPE) through the Industries of Economic Cooperation Region).

Claims (5)

  1. 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트에 있어서,
    폴리에스테르 섬유 40~80중량% 및 저융점 폴리에스테르 섬유 20~60중량%를 포함하여 이루어지는 부직포 기재의 양면에 고밀도 폴리에틸렌 분말이 총 80~120g/㎡ 도포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 흡·차음 시트는 흡음율(MS341-20 4.14항 기준)이 1000Hz에서 0.16 이상, 2000Hz에서 0.35 이상, 3150Hz에서 0.60 이상, 5000Hz에서 0.70 이상인 것을 특징으로 하는 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트.
  3. 폴리에스테르 섬유 40~80중량% 및 저융점 폴리에스테르 섬유 20~60중량%를 혼합하여 혼합 섬유를 얻는 섬유 혼합 단계;
    상기 혼합 섬유를 개면하는 개면 단계;
    상기 혼합 섬유를 일정한 두께의 웹으로 형성하고, 상기 웹을 적층하고, 상기 적층에 의해 이루어지는 웹적층물을 니들펀칭하여 부직포를 형성하는 부직포 형성 단계;
    상기 부직포 형성 단계에서 형성된 부직포를 가열·가압하는 열처리공정과 냉각시키는 냉각공정을 거쳐 부직포 기재를 형성하는 부직포 기재 형성 단계; 및
    상기 부직포 기재 형성 단계의 부직포 기재의 한쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하고 건조하고, 건조된 부직포의 또 다른 한쪽 면에 고밀도 폴리에틸렌 분말을 도포하고 건조하는 분말 도포 단계;를 포함하는 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고밀도 폴리에틸렌 분말은 평균 입경이 30~80메쉬이며, 상기 부직포 기재의 한쪽 면에서 40~60g/㎡이 도포되도록 하여, 상기 흡·차음 시트에서 총 80~120g/㎡가 도포되어 함침되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트의 제조방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 분말 도포 단계에서 상기 고밀도 폴리에틸렌 분말 100중량부에 대해 고밀도 폴리에틸렌 수지를 말레산 무수물로 그라프팅하여 제조된 그라프트머를 포함한 접착성 수지 분말 10~40중량부를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 자동차 휠 가드용 흡·차음 시트의 제조방법.
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