KR102420023B1 - 흡음재 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이형단면 중공사 및 열가소성 수지 극세사를 포함하는 멜트블로운(melt-blown) 부직포; 및 폴리에스터 섬유 및 폴리에스터 중공사를 포함하는 압축견면;이 적층된 적층체인 흡음재 에 관한 것이다. 이에 의하여, 자동차와 같은 운송수단, 세탁기, 건조기, 에어컨, 공기청정기 등 진동과 소음을 유발하는 다양한 가전제품에 적용되어 소음을 흡수함으로써 제품의 소음과 진동을 저감하여 사용시 소음에 따른 불편함을 저감할 뿐 아니라, 진동으로 인한 제품의 손상을 최소화하여 제품 수명을 늘릴 수 있다.

Description

흡음재 및 이의 제조방법{Sound absorbing material and method for fabricating the same}
본 발명은 흡음재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 자동차, 가전제품 등 소음을 유발하는 다양한 제품에 적용될 수 있는 흡음재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 주행 중인 자동차에는 다양한 경로를 통해, 차량 실내로 외부 소음이 유입된다. 타이어와 지면 간의 마찰음, 배기 계통의 고온, 고압의 연소가스 유동으로 발생하는 소음, 엔진에서 발생하여 차체 또는 공기를 통해 전달되는 엔진 투과 소음은 승객의 귀로 전달되어 차량의 정숙감을 저해하는 요소가 된다. 엔진 투과 소음을 억제하기 위하여, 일반적으로 엔진 커버 또는 후드 인슐레이터를 사용하고 있으나, 그것만으로는 엔진 투과 소음을 원하는 수준까지 제거하는 데에는 다소 한계가 있다.
따라서 자동차에는 전방과 좌측 측면, 그리고 바닥에 흡음재를 장착하는데, 예컨대 엔진룸에서 발생하는 소음을 차단하기 위하여 엔진룸과 차실을 구분하는 대쉬 패널에 흡음재가 설치되며, 차체의 측면을 통해 유입되는 소음을 차단하기 위하여 사이드 패널에도 흡음재를 부착하고 있다.
종래 이와 같은 흡음재로 사용되는 재질로 통상 유리섬유, 우레탄 폼, 잡사 펠트를 사용한다. 주로 사용되는 우레탄 폼의 경우 냄새가 유독하며, 가연성으로 인하여 사고 시 유독성 가스가 발생될 우려가 있고, 흡음재로 제조하는 경우에 발포두께가 얇은 경우 성형이 어려운 문제점이 있었다.
한편, 필수 가전제품 중 하나인 세탁기는 내부에 장착된 드럼이 모터에 의해서 구동되어 회전하면서 동작을 하기 때문에 필연적으로 회전에 의한 진동이 발생하게 된다. 더구나, 드럼 내부에 수용되어 세탁되는 세탁물은 일정한 위치에 고정되어 있는 것이 아니고 고르게 분포되어 있는 것도 아니다. 그에 따라 세탁물의 불균형 질량에 의해 진동이 더욱 발생하게 된다. 이러한 진동이 과도하면 세탁기 내부에 설치된 각종 장치들에 유격이 생기거나 고장의 원인이 될 수 있어서 세탁기의 수명에도 중요한 영향을 미치며, 또한 세탁기에 의해 발생하는 소음의 주된 원인이 된다.
또한, 빨래 건조기 및 에어컨 등 압축기를 포함하는 가전은 작동 시 압축기가 냉매 압축하고 순환시키는 과정에서 진동과 소음이 발생하게 된다. 상기 가전제품은 가정 내부에서 사용되므로 이러한 진동이나 소음을 억제하는 장치가 필수적이며, 이를 위하여 빨래 건조기 또는 에어컨의 제작 과정에서 압축기의 외부에 흡음재를 설치하고 있다.
기존의 흡음재 설치는 외부패널 설치만을 남겨둔 식기세척기의 외면에 아스팔트 시트 또는 에틸렌 초산비닐 공중합체(Ethylene-vinyl acetate copolymer; EVA) 시트를 위치시키고 식기세척기를 열풍기를 통과시켜 열을 가해 아스팔트 시트나 EVA 시트가 접착성을 가지게 한 후에 흡음 특성이 있는 부직포를 부착하는 방식으로 이루어진다.
따라서 자동차, 가전제품 등 소음을 유발하는 다양한 제품에 적용될 수 있고, 굴곡진 부분에도 견고히 부착될 수 있으며, 흡음 성능이 향상된 흡음재의 개발이 요구되는 실정이다.
한국등록특허 제10-1919855호
본 발명의 목적은 자동차, 가전제품 등 소음을 유발하는 다양한 제품에 적용될 수 있고, 성능이 향상된 흡음재 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면,
이형단면 중공사 및 열가소성 수지 극세사를 포함하는 멜트블로운(melt-blown) 부직포; 및 폴리에스터 섬유 및 폴리에스터 중공사를 포함하는 압축견면;이 적층된 적층체인 흡음재가 제공된다.
상기 적층체는 니들펀칭(needle punching)에 의해 결합된 것일 수 있다.
상기 이형단면 중공사는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리메틸펜텐(polymethylpentene), 폴리락트산(PLA;Polylacticacid) 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 잇다.
상기 이형단면 중공사의 단면 형상은 중공이 있는 톱니바퀴 형태일 수 있다.
상기 톱니바퀴 형태는 외측에 톱니가 3 내지 10개 형성된 형태일 수 있다.
상기 이형단면 중공사는 헥사-플라워(Hexa-Flower)(휴비스사) 일 수 있다.
상기 멜트블로운 부직포는 총중량에 대하여 이형단면 중공사가 20 내지 60wt% 포함된 것일 수 있다.
상기 이형단면 중공사는 단섬도가 1 내지 50 데니어(denier) 일 수 있다.
상기 이형단면 중공사는 중공률이 10 내지 70% 일 수 있다.
상기 열가소성 수지 극세사는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐 및 폴리스티렌 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 압축견면의 상기 폴리에스터 섬유는 일반 폴리에스터 섬유 및 저융점 폴리에스터 섬유를 포함할 수 있다.
상기 압축견면의 상기 폴리에스터 섬유는 1 내지 20 데니어(denier) 일 수 있다.
상기 압축견면의 상기 폴리에스터 중공사의 직경은 20 내지 100㎛ 일 수 있다.
상기 압축견면의 상기 폴리에스터 중공사의 중공률은 10 내지 60% 일 수 있다.
상기 압축견면의 두께는 5 내지 20mm이고, 면밀도는 500 내지 1500g/m2 일 수 있다.
상기 흡음재는 가전제품 또는 자동차용일 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면,
(a) 열가소성 수지 조성물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계;
(b) 압출된 열가소성 수지 조성물을 극세사로 멜트블로운 방사하여 열가소성 수지 극세사를 형성하는 단계;
(c) 상기 멜트블로운 방사시 이형단면 중공사를 공급하여 상기 열가소성 수지 극세사와 에어 블렌딩함으로써 블렌딩 필라멘트 섬유웹을 형성하는 단계;
(d) 상기 블렌딩 필라멘트 섬유웹을 압착시켜 이형단면 이형단면 중공사 및 열가소성 수지 극세사를 포함하는 멜트블로운(melt-blown) 부직포를 제조하는 단계; 및
(e) 상기 멜트블로운 부직포와 압축견면을 적층한 후 접합시키는 단계;를 포함하는 흡음재의 제조방법이 제공된다.
단계 (e)의 접합은 니들펀칭(needle punching)에 의해 수행될 수 있다.
상기 압축견면은, 폴리에스터 섬유 및 폴리에스터 중공사를 포함하는 웹(web) 적층물을 제조하는 단계; 및 상기 웹 적층물을 니들펀칭(needle punching)하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조될 수 잇다.
상기 니들펀칭하는 단계 이후 상기 압축견면은 200 내지 240℃의 온도에서 3 내지 20분 동안 건조시키는 공정을 추가로 수행할 수 있다.
본 발명의 흡음재는 이형단면 중공사 및 열가소성 수지 극세사를 포함하는 멜트블로운(melt-blown) 부직포, 및 폴리에스터 섬유 및 폴리에스터 중공사를 포함하는 압축견면이 적층된 흡음재를 제조함으로써, 자동차와 같은 운송수단, 세탁기, 건조기, 에어컨, 공기청정기 등 진동과 소음을 유발하는 다양한 가전제품에 적용되어 소음을 흡수함으로써 제품의 소음과 진동을 저감하여 사용시 소음에 따른 불편함을 저감할 뿐 아니라, 진동으로 인한 제품의 손상을 최소화하여 제품 수명을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
도 1은 헥사-플라워의 단면 SEM 이미지이다.
도 2는 본 발명의 흡음재의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 실시예 1에서 사용된 멜트블로운 부직포의 SEM 이미지이다.
도 4는 비교예 1에서 사용된 Hexa-Flower 06을 니들펀칭하여 제조된 부직포의 SEM 이미지이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 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.
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.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 흡음재에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 흡음재는 이형단면 중공사 및 열가소성 수지 극세사를 포함하는 멜트블로운(melt-blown) 부직포; 및 폴리에스터 섬유 및 폴리에스터 중공사를 포함하는 압축견면;이 적층된 적층체인 것을 특징으로 한다.
이형단면 중공사란 열가소성 수지를 모세관을 통해 압출하여 다수의 미세한 직경의 필라멘트를 형성하고, 이를 고온의 관을 이용하여 연신시켜 중공을 형성된 섬유를 의미한다.
상기 적층체는 니들펀칭(needle punching)에 의해 결합될 수 있다.
상기 이형단면 중공사는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리메틸펜텐(polymethylpentene), 폴리락트산(PLA;Polylacticacid) 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 이형단면 중공사의 단면 형상은 중공이 있는 톱니바퀴 형태일 수 있다. 이에 따라 극세사나, 이형단면이 아닌 중공사, 또는 중공이 없는 이형단면 섬유에 비하여 흡음 성능을 우수하며, 부직포 형성 후 이형단면의 변형이 최소화되어 흡음 효과를 극대화할 수 있다.
상기 톱니바퀴 형태는 외측에 톱니가 3 내지 10개 형성된 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 8개 형성된 것일 수 있고, 가장 바람직하게는 6 내지 7개 일 수 있다. 톱니가 3개 보다 적게 형성되면 흡음 효과가 저하될 수 있고, 10개 보다 많으면 톱니가 발달하지 않은 것과 유사한 결과가 되어 마찬가지로 흡음 효과가 저하될 수 있다. 가장 바람직하게는, 상기 이형단면 중공사는 헥사-플라워(Hexa-Flower)(휴비스사)를 사용할 수 있다. 참고로 헥사-플라워의 단면 SEM 이미지를 도 1에 나타내었다.
상기 멜트블로운 부직포는 총중량에 대하여 이형단면 중공사가 20 내지 60wt% 포함된 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30 내지 50wt% 포함될 수 있다. 이형단면 중공사가 20wt% 미만이면 흡음 성능이 저하될 수 있고, 60wt%를 초과하면 멜트블로운 극세사와 에어블렌딩에 따른 부직포 형성이 어려울 수 있다.
상기 이형단면 중공사는 단섬도가 1 내지 50 데니어(denier)일 수 있고, 더욱 바람직하게는 3 내지 30 데니어, 더욱 더 바람직하게는 5 내지 15 데니어 일 수 있다.
상기 이형단면 중공사는 중공률이 10 내지 70% 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15 내지 60%, 더욱 더 바람직하게는 20 내지 50% 일 수 있다. 10% 미만인 경우에는 흡음 성능이 저하될 수 있고, 70%를 초과하면 부직포 제조 후 중공사 형태가 변형되어 흡음 성능이 저하될 수 있다.
상기 열가소성 수지 극세사는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐 및 폴리스티렌 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 폴리에스터 섬유는 일반 폴리에스터 섬유 및 저융점 폴리에스터 섬유를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 일반 폴리에스터 섬유는 융점이 260 내지 300℃인 폴리에스터 섬유를 의미하고, 상기 저융점 폴리에스터 섬유는 융점이 110 내지 180℃인 것을 의미한다.
상기 폴리에스터 섬유는 1 내지 20 데니어(denier)인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 데니어, 더욱 더 바람직하게는 3 내지 8 데니어 일 수 있다.
상기 폴리에스터 중공사의 직경은 20 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30 내지 80㎛, 더욱 더 바람직하게는 40 내지 60㎛ 일 수 있다. 상기 폴리에스터 중공사의 직경이 20㎛ 미만인 경우에 흡음 성능이 저하될 수 있고, 100㎛를 초과하는 경우에는 압축견면 자체의 내구성이 저하될 수 있다.
상기 폴리에스터 섬유의 길이는 10 내지 150mm의 단섬유인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 100mm, 더욱 더 바람직하게는 30 내지 70mm 일 수 있다. 상기 폴리에스터 섬유의 길이가 10mm 미만인 경우에는 흡음 성능이 저하될 수 있으며, 150nm를 초과하는 경우에는 압축견면의 유연성이 낮아져 곡면에 적용하기 어려워질 수 있다.
폴리에스터 중공사의 길이는 20 내지 200mm 인 단섬유인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30 내지 150mm, 더욱 바람직하게는 50 내지 100mm 일 수 있다. 상기 폴리에스터 중공사의 길이가 20mm 미만인 경우에는 흡음 성능이 저하될 수 있고, 200mm를 초과하는 경우에는 압축견면의 유연성이 낮아져 곡면에 적용하기 어려워질 수 있다.
상기 폴리에스터 중공사의 중공률은 10 내지 60%인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 60%, 더욱 더 바람직하게는 40 내지 60% 일 수 있다. 상기 중공률이 10% 미만인 경우에는 흡음 성능이 저하될 수 있고, 60%를 초과하는 경우에는 압축견면의 내구성이 저하될 수 있다.
상기 압축견면의 두께는 5 내지 20mm이고, 면밀도는 500 내지 1500g/m2 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 두께는 7 내지 15mm, 면밀도는 600 내지 1300g/m2, 더욱 바람직하게는 두께는 8 내지 12mm, 면밀도는 800 내지 1200g/m2 일 수 있다. 상기 두께가 5mm 미만인 경우에는 흡음 성능이 저하되고, 20mm를 초과하는 경우에는 제품에 적용시 부피가 크고 곡면에 적용하기에 어려움이 있다.
상기 압축견면은 폴리에스터 섬유 100중량부에 대하여 폴리에스터 중공사 10 내지 100중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 폴리에스터 중공사 30 내지 90중량부를 포함할 수 있고, 더욱 더 바람직하게는 폴리에스터 중공사 50 내지 80중량부를 포함할 수 있다. 상기 폴리에스터 중공사의 함량이 10 중량부 미만인 경우에는 흡음 성능이 저하될 수 있고, 100중량부를 초과하는 경우에는 압축견면의 내구성이 저하될 수 있다.
상기 폴리에스터 섬유는 일반 폴리에스터 섬유 100중량부에 대하여 저융점 폴리에스터 섬유 10 내지 60중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 50중량부, 더욱 더 바람직하게는 30 내지 40중량부를 포함할 수 있다. 상기 저융점 폴리에스터 섬유가 10중량부 미만인 경우 흡음 성능이 저하될 수 있고, 60중량부를 초과하는 경우에는 압축견면의 내열성이 저하될 수 있다.
상기 흡음재는 가전제품 또는 자동차용인 것이 바람직하다.
상기 가전제품은 건조기, 식기건조기, 에어컨, 세탁기, 공기청정기, 제습기 등일 수 있으나 본 발명의 범위가 여기에 한정되지 않는다.
상기 자동차는 승용차, 버스, 작업용 차량 등일 수 있으나 본 발명의 범위가 여기에 한정되지 않으며 소음을 발생시키는 다양한 운송 수단을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 흡음재의 제조방법을 순차적으로 나타낸 것이다. 이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 흡음재의 제조방법을 설명하도록 한다.
먼저, 열가소성 수지 조성물을 압출기에 투입하여 압출한다(단계 a).
압출기에 열가소성 수지 극세사의 재료로 선택된 열가소성 수지, 첨가제를 넣고 혼련 및 가열한 후 압출할 수 있다.
상기 열가소성 수지의 종류는 상술한 바와 동일하므로 구체적인 내용은 상기 내용을 참조하기로 한다.
다음으로, 압출된 열가소성 수지 조성물을 극세사로 멜트블로운 방사하여 열가소성 수지 극세사를 형성한다(단계 b).
열가소성 수지 조성물을 방사함과 동시에 방사 다이 내부에 설치된 고온 및 고속 기체 분사구로부터 고온 및 고속의 기체를 분사함으로써 섬유와 충돌시키는 멜트 블로운 방사에 따라 열가소성 수지 극세사가 형성될 수 있다.
한편, 멜트블로운 방사시 이형단면 중공사를 공급하여 상기 열가소성 수지 극세사와 에어 블렌딩함으로써 블렌딩 필라멘트 섬유웹을 형성한다(단계 c).
이때 상기 방사 다이 일측에 설치된 섬유 공급부를 통하여 이형단면 중공사를멜트블로운 방사에 따라 열가소성 수지 극세사가 방사되는 부분으로 공급함으로써 이형단면 중공사와 열가소성 수지 극세사가 에어블렌딩 될 수 있다. 이에 따라 블렌딩 필라멘트 섬유웹이 형성된다.
이후, 상기 블렌딩 필라멘트 섬유웹을 압착시켜 이형단면 이형단면 중공사 및 열가소성 수지 극세사를 포함하는 멜트블로운(melt-blown) 부직포를 제조한다(단계 d).
다음으로 상기 멜트블로운 부직포와 압축견면을 적층한 후 접합시켜 흡음재를 완성한다(단계 e)
상기 압축견면은, 폴리에스터 섬유 및 폴리에스터 중공사를 포함하는 웹(web) 적층물을 제조하는 단계; 및 상기 웹 적층물을 니들펀칭(needle punching)하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
상기 압축견면은 200 내지 240℃의 온도에서 3 내지 20분 동안 건조시키는 공정을 추가로 수행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 210 내지 230℃의 온도에서 3 내지 7분 동안 건조시킬 수 있다. 상기 건조 시간과 온도의 하한 미만이거나 상한을 초과하는 조건에서 건조하는 경우 압축견면의 흡음 성능이 저하되거나 내구성이 저하될 수 있다.
상기 건조는 컨베이어 오븐(conveyor oven), 쓰루-에어 시스템(through-air system), 및 적외선 히터 중에서 선택된 어느 하나에 의해 수행될 수 있다.
[실시예]
실시예 1
압출기에 용융지수(230℃)가 1400 g/10min 인 호모프로필렌 H7914 폴리머수지 99.8wt%, 자외선 안정제 0.01wt%, 내열 안정제 0.01wt%를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 투입하였다. L/D가 1/28인 싱글 압출기를 분당 80회 회전시켜서 열가소성 수지조성물을 혼련, 가열 및 압출하였다. 이후 혼련된 조성물을 방사 다이로 이송하고 직경이 0.2mm이고, 인치당 개수가 32개인 오리피스를 통과시켜 수집기 방향으로 섬유를 방사하였다. 방사시 방사 다이 내부에 설치된 고온 및 고속 기체 분사구에서 분사된 고온 및 고속 기체와 상기 섬유가 충돌하여 섬유의 평균 두께가 3㎛인 폴리프로필렌 재질의 멜트블로운 열가소성 수지 극세사를 형성하였다. 이와 동시에 섬유 공급장치를 통하여 평균 두께가 7 데니어, 평균 길이가 40mm이고 이형단면 중공사인 휴비스사의 Hexa-Flower 06을 상기 열가소성 수지 극세사가 방사되는 부분으로 공급하여 Hexa-Flower 06와 열가소성 수지 극세사를 에어블렌딩하였다. 이때 열가소성 수지 극세사와 이형단면 Hexa-Flower 06는 60:40의 중량비로 블랜딩되도록 하였다. 이후 블렌딩된 섬유웹을 압착시켜 멜트블로운 부직포를 완성하였다. 참고로 도 3에 제조된 멜트블로운 부직포의 SEM 이미지를 나타내었다.
한편, 일반 폴리에스터 섬유, 저융점 폴리에스터 섬유, 및 폴리에스터 중공사를 이용하여 웹 적층물을 제조한 후 니들펀칭한 후, 적외선 히터에서 약 220℃로 5분간 건조시켜 면밀도가 약 1000 g/㎡ 인 압축견면을 제조하였다. 이때, 일반 폴리에스터 섬유(5 데니어, 길이 약 30~70mm 단섬유), 저융점 폴리에스터 섬유(5 데니어, 길이 약 30~70mm 단섬유), 및 폴리에스터 중공사(직경 약 50 ㎛, 길이 약 80~100mm, 중공률 약 50%)는 65:35:60의 중량비로 사용하였다.
상술한 방법에 따라 제조된 멜트블로운 부직포와 압축견면을 적층한 후 니들펀칭함으로써 흡음재를 완성하였다.
실시예 2
열가소성 수지 극세사와 이형단면 Hexa-Flower 06의 중량비를 60:40 대신에 50:50으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였따.
비교예 1
멜트블로운 부직포 대신에 Hexa-Flower 06을 니들펀칭하여 제조된 부직포를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다. 참고로 Hexa-Flower 06을 니들펀칭하여 제조된 부직포의 SEM 이미지를 도 4에 나타내었다.
비교예 2
멜트블로운 부직포 대신에 스펀본드 부직포를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다.
비교예 3
압축견면을 사용하지 않고 멜트블로운 부직포만 2겹으로 적층된 적층체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다.
비교예 4
멜트블로운 부직포를 사용하지 않고 압축견면만 2겹으로 적층된 적층체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 흡음재를 제조하였다.
[실험예]
흡음률 측정
실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 45에 따라 각각 제조된 흡음재에 대하여 주파수 별 흡음률을 측정하기 위하여, 알파케빈(소형잔향실장비)에 시편을 장착하여 측정한 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
주파수
(Hz)		 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
400 0.350 0.374 0.255 0.280 0.290 0.150
500 0.402 0.451 0.340 0.348 0.326 0.280
630 0.510 0.522 0.460 0.476 0.376 0.243
800 0.803 0.822 0.692 0.754 0.738 0.394
1,000 0.812 0.830 0.690 0.789 0.720 0.498
1,250 0.754 0.756 0.541 0.635 0.590 0.292
1,600 0.450 0.440 0.349 0.345 0.328 0.218
평균 흡음률 0.583 0.599 0.475 0.518 0.481 0.296
이에 따르면, 실시예 1 및 2의 흡음재 사이에는 흡음력에서 차이가 거의 없었으며, 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 흡음재에 비하여 흡음률에 있어서 현저히 높은 수치를 나타내었다.
다시 말해, 본원발명의 흡음재는 압축견면과 이형단면 중공사가 혼합된 멜트블로운 부직포의 적층체인 것을 특징으로 하여 이 경우 가장 높은 흡음율을 나타내었다.
이에 반해, 이형단면 중공사를 도입하였으나 멜트블로운 부직포가 아닌 니들펀칭 부직포를 사용한 경우(비교예 1), 멜트블로운 부직포가 아닌 종래 스펀본드 부직포를 사용한 경우(비교예 2), 또는 이형단면 중공사가 혼합된 멜트블로운 부직포 만으로 적층체를 제조한 경우(비교예 3), 압축견면 만으로 적층체를 제조한 경우(비교예 4)에는 본원발명의 실시예 1 또는 2에 비하여 흡음 성능이 현저히 저하되는 것으로 나타났다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 이형단면 중공사 및 열가소성 수지 극세사를 포함하는 멜트블로운(melt-blown) 부직포; 및
    폴리에스터 섬유 및 폴리에스터 중공사를 포함하는 압축견면;이 적층된 적층체이고,
    상기 압축견면은 폴리에스터 섬유 100중량부에 대하여 폴리에스터 중공사 10 내지 100중량부를 포함하고,
    상기 폴리에스터 섬유는 일반 폴리에스터 섬유와 저융점 폴리에스터를 포함하고, 상기 일반 폴리에스터 섬유 100중량부에 대하여 상기 저융점 폴리에스터 섬유 10 내지 60중량부를 포함하고,
    상기 일반 폴리에스터 섬유는 융점이 260 내지 300℃인 폴리에스터 섬유이고,
    상기 저융점 폴리에스터 섬유는 융점이 110 내지 180℃인 폴리에스터 섬유이고,
    상기 적층체는 니들펀칭(needle punching)에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 흡음재.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이형단면 중공사는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리메틸펜텐(polymethylpentene), 폴리락트산(PLA;Polylacticacid) 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡음재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이형단면 중공사의 단면 형상은 중공이 있는 톱니바퀴 형태인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 톱니바퀴 형태는 외측에 톱니가 3 내지 10개 형성된 형태인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 멜트블로운 부직포는 총중량에 대하여 이형단면 중공사가 20 내지 60wt% 포함된 것을 특징으로 하는 흡음재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이형단면 중공사는 단섬도가 1 내지 50 데니어(denier)인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이형단면 중공사는 중공률이 10 내지 70% 인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 극세사는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐 및 폴리스티렌 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 흡음재는 가전제품 또는 자동차용인 것을 특징으로 하는 흡음재.
  12. (a) 열가소성 수지 조성물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계;
    (b) 압출된 열가소성 수지 조성물을 극세사로 멜트블로운 방사하여 열가소성 수지 극세사를 형성하는 단계;
    (c) 상기 멜트블로운 방사시 이형단면 중공사를 공급하여 상기 열가소성 수지 극세사와 에어 블렌딩함으로써 블렌딩 필라멘트 섬유웹을 형성하는 단계;
    (d) 상기 블렌딩 필라멘트 섬유웹을 압착시켜 이형단면 이형단면 중공사 및 열가소성 수지 극세사를 포함하는 멜트블로운(melt-blown) 부직포를 제조하는 단계; 및
    (e) 상기 멜트블로운 부직포와 압축견면을 적층한 후 접합시키는 단계;를 포함하고,
    상기 압축견면은 폴리에스터 섬유 100중량부에 대하여 폴리에스터 중공사 10 내지 100중량부를 포함하고,
    상기 폴리에스터 섬유는 일반 폴리에스터 섬유와 저융점 폴리에스터를 포함하고, 상기 일반 폴리에스터 섬유 100중량부에 대하여 상기 저융점 폴리에스터 섬유 10 내지 60중량부를 포함하고,
    상기 일반 폴리에스터 섬유는 융점이 260 내지 300℃인 폴리에스터 섬유이고,
    상기 저융점 폴리에스터 섬유는 융점이 110 내지 180℃인 폴리에스터 섬유이고,
    상기 접합은 니들펀칭(needle punching)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 흡음재의 제조방법.
  13. 삭제
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