KR20150096405A - 차단 요소, 팽창된 차단 요소, 그의 용도 및 차단 방법 - Google Patents

차단 요소, 팽창된 차단 요소, 그의 용도 및 차단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 캐리어 요소(31) 및 팽창성 재료를 구비하는, 특히 차량 또는 빌딩 내의 개구부 및/또는 공동부의 방음을 위한 차단 요소(30)에 관한 것이다. 캐리어 요소(31)는 복수개의 관통 구멍(36)을 구비하되, 캐리어 요소(31)의 단지 하나의 면은 팽창성 재료(33)로 적어도 부분적으로 피복되고, 팽창성 재료(33)는 관통 구멍(36)들을 적어도 부분적으로 채운다. 본 발명은 또한 이들로부터 생성된 차단 요소, 그의 용도, 그리고 지면, 공중 또는 수상 차량 내 또는 빌딩 내의 개구부 또는 공동부의 방음 및/또는 보강 방법에 관한 것이다.

Description

차단 요소, 팽창된 차단 요소, 그의 용도 및 차단 방법{INSULATION ELEMENT, EXPANDED INSULATION ELEMENT, USE OF SAME AND METHOD FOR INSULATION}
본 발명은, 캐리어 요소(carrier element) 및 팽창성 재료(expandable material)를 구비하는, 특히 차량 또는 빌딩 내의 관통 구멍(through-hole) 및/또는 공동부(cavity)의 방음을 위한 차단 요소에 관한 것이다. 본 발명은 또한 팽창된(혹은 발포된) 차단 요소, 그의 용도뿐만 아니라 차단 방법에 관한 것이다.
수송 및 반송 수단, 수상, 지면 혹은 공중 차량의 차체 및/또는 프레임 등과 같은 구조 요소는, 통상 특히 경량 구조를 제조 가능하게 하기 위하여 특히 공동부들을 구비한다. 그러나, 이들 공동부는 많은 문제를 초래한다. 공동부의 유형에 따라서, 구조 요소의 부식을 초래할 수 있는 수분 및 오염물의 침투를 방지하기 위하여 방수될 필요가 있다. 실질적으로 공동부들, 이에 따라서 구조 요소를 보강하는 한편 중량을 낮게 유지하는 것이 흔히 바람직하다. 또한, 공동부를 따라 혹은 공동부를 통해서 투과될 수도 있는 잡음을 저감시키기 위하여 공동부, 이에 따라서 구조 요소를 안정화시킬 필요가 흔히 있다. 이러한 많은 공동부는 불규칙한 형상 혹은 좁은 규모를 지녀, 이들을 정확하게 방수, 보강 및 차단하는 것을 곤란하게 한다.
따라서, 특히 차량 제조에 있어서 또한 항공기 및 선박 제조에 있어서도, 방수 요소(영어로 배플(baffle))가 공동부들을 방수 및/또는 음향 밀폐시키기 위하여 이용되거나, 또는 보강 요소(영어로 강화물(reinforcer))가 공동부들을 보강하기 위하여 이용된다. 구조에 있어서, 차단 목적을 위하여, 팽창성 재료 또는 도입 혹은 적용하는 과정에서 팽창되는 재료가 많은 목적, 특히 주택 설비 혹은 빌딩 클래딩의 분야에서 개구부들 혹은 공동부들의 방수를 위하여 그리고 방음을 위하여 이용된다.
도 1a 및 도 1b뿐만 아니라 도 2a 및 도 2b는 자동차에서의 개구부들 혹은 공동부들의 방수 및 차단 폐쇄를 위하여 두 공지된 개념을 개략적으로 도시하고 있다.
도 1a는 차단 요소(10)의 단면도를 도시하며, 해당 차단 요소는 캐리어 요소(11) 및 그의 베벨 가장자리 영역에 팽창성 재료(13)를 포함한다. 도 1b는 이 차단 요소로부터 형성되어 공동부(C) 내에 삽입된 팽창된 차단 요소(10')를 도시하고 있다. 팽창성 재료를 팽창된 재료(13')로 팽창시킴으로써, 방수 및 차단 영역이 캐리어 요소(11)의 가장자리 상에 형성되며, 이는 동시에 공동부(C) 내의 차단 요소(10')의 고정화를 달성한다.
도 2a 및 도 2b는, (여기서는 완전히 평탄한) 캐리어 요소(21) 및 캐리어 요소(21)의 두 면 중 한 면을 피복하는 팽창성 재료(23)를 구비하는 차단 요소(20), 그리고 이로부터 형성되어 공동부(C) 내에 재차 삽입된 차단 요소(20')를 유사한 표현 방식으로 도시하고 있다. 여기서 캐리어 요소(21)의 가장자리 영역 및 전체 면은 팽창성 재료로 형성된 팽창된 재료(발포물(foam))(23')로 피복되므로, 공동부의 전체 단면에 걸쳐서 차단 효과가 달성된다. 도 1b 및 도 2b에 있어서, 음파의 반사 및 투과가 (R) 및 (T)로 표기된 화살표에 의해 개략적으로 표시되어 있다.
WO 2010/060381로부터, 실질적으로 평탄한 형상을 지니고 관통 구멍들의 규칙적인 배열에 의해서 팽창성 재료의 양쪽 면 상에 피복된 차단 요소가 공지되어 있다. 이 재료의 팽창 후, 이 차단 요소의 두 면(개구부들의 중앙 영역을 제외함)은 차단 재료로 완전히 피복된다. 그러나, 그의 제조는 완전히 복잡하고 값비싸며 차단도 이상적이지 않다.
EP 1 362 683로부터, 초기 상태에서 팽창 가능하고 최종 상태에서 팽창된 재료가 두 서로 평행하고 이격된 캐리어 판 사이에 셀 구조로 배열된 차단 요소가 공지되어 있다. 팽창성 재료를 팽창시킴으로써 이 차단 요소로부터 제조된 차단 요소는, 지지 구조의 외부면이 셀 구조의 개구부들을 통해서 침투되는 팽창성 재료(발포물)로 완전히 피복된 것을 특징으로 한다.
EP 2 147 848 A1 공보는 다른 목적 중에서 방음을 위하여 이용되게 되는 보강 요소를 기술하고 있다. 선택적으로, EP 2 147 848 A1의 보강 요소는 천공을 지니는 캐리어를 포함할 수 있다. DE 2 147 848 A1의 일 실시형태에 있어서, "음향 발포물"이 제안되어 있다. 이 실시형태에서("소성된 상태"에서), 캐리어의 표면은 발포물로 피복되고, 그 반대쪽 면은 자유로운 채로 되어 있다.
WO 2011/146793 A1은, 예를 들어, 하나 이상의 천공에 배열되어 음향 잡음 저감을 위하여 이용되는 소위 "활성화 가능한 재료"를 기술한다. WO 2011/146793 A1의 일 실시형태에 있어서, "활성화 가능한 재료"는, 활성화 전에, 천공을 통해서 가압되므로, "활성화 가능한 재료"는 활성화 전에 캐리어의 두 면 상에 배열된다. 전반적으로, 이 종래 기술은 비교적 값비싼 것으로 여겨진다.
본 발명은 위에서 설명된 유형의 개선된 차단 요소 또는 팽창된 차단 요소를 제공하는 문제에 기반한 것이다. 또한, 관통 구멍 및/또는 공동부의 방음을 위하여 개선된 방법이 제공되어야 한다.
이 문제는, 그의 장치 양상에 있어서는, 청구항 제1항의 특징을 지니는 차단 요소에 의해, 그리고 그의 제조 양상에 있어서는, 공정 청구항의 특징을 지니는 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 사상의 유리한 진화는 종속 청구항의 주제이다.
특히, 상기 문제는, 캐리어 요소와 팽창성 재료를 구비하는, 바람직하게는 차량 또는 빌딩의 개구부 및/또는 공동부의 방음을 위한 (팽창성) 차단 요소에 의해 해소되되, 여기서 캐리어 요소는 복수개의 관통 구멍을 포함하고, (팽창되지 않은 상태에서) 캐리어 요소의 단지 하나의 면이 팽창성 재료에 의해 적어도 부분적으로 피복되고, 팽창성 재료는 관통 구멍을 적어도 부분적으로 채운다. 바람직하게는, 팽창성 재료는, 팽창성 재료로 (팽창되지 않은 상태에서) 적어도 부분적으로 피복된 캐리어 요소의 면과는 반대쪽의 캐리어 요소의 면의 주변 영역 상에 팽창된 상태에서 팽창된다.
따라서 본 발명의 핵심 사상은, 팽창 전에, 팽창성 재료가 캐리어 요소의 단지 하나(또는 오로지 하나; 영어로 하나)의 면을 피복하지만, 관통 구멍들 내로 (적어도 부분적으로) 도입된다는 점이다. 팽창 후, 팽창성 재료는 또한 팽창성 재료가 팽창 전에 배열되지 않은 다른 쪽 면의 부분들을 피복한다. 특히, 팽창성 재료의 초기 배열은 비교적 간단한 결과로서이다. 팽창성 재료의 신뢰성 있는 고정화는 상기 재료가 팽창되는 상승적인 방식으로 달성된다. 동시에, 높은 정도의 음향 흡수를 지니는 차단 요소가 생성된다. (미팽창 상태에서) 팽창성 재료로 이미 피복된 캐리어 요소의 "면"은 캐리어 요소의 가장자리 영역으로 연장되는 캐리어 요소의 면을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. (단지 팽창된 상태에서만) 팽창성 재료로 피복되는 캐리어 요소의 면은, 여기에서, 팽창되지 않은 상태에서, 팽창성 재료로 피복되는(그리고 가장자리 영역으로 또한 연장되는) 캐리어 요소의 면과는 반대쪽에 위치된다.
제안된 (팽창성) 차단 요소의 유리한 설계에서, 팽창성 재료는, (팽창되지 않은 상태에서) 특히 (실질적으로) 평탄한 부분의 자유 면(free surface)까지(초과하지는 않음) 관통 구멍들 속으로 연장된다. 이것은 단지 캐리어 요소의 평탄한 면의 폐쇄된 코팅을 형성하도록 팽창될 뿐만 아니라 해당 폐쇄된 코팅과는 반대쪽의 면의 주변 영역 상으로도 팽창되는 차단 요소의 형성을 허용한다.
예비제작 단계에서 (팽창되지 않은 상태에서) 팽창성 재료를 이용한 캐리어 요소의 피복은, 완성품에서(팽창된 상태에서) 캐리어 요소의 평탄한 부분의, 폐쇄된 피복과는 반대쪽의 자유 면의 50% 초과, 특히 75%까지가 팽창된 재료로 피복되도록 특별히 설계된다. 자유 면의 50% 내지 95%, 바람직하게는 50% 내지 90%, 특히 바람직하게는 60 내지 75%가 피복된다.
원칙적으로, 팽창성 재료로 원래 피복되지 않은 면의, 팽창성 재료로 피복된 주변 영역은, 재료 브리지에 의해 서로 접속되어, 서로 부분적으로 전이될 수 있다. 이 면 상에, 상쇄 효과로 인해, 거기에 충돌하는 음파의 반사를 상당히 저감시키는 복수개의 볼록부를 지니는, 현저한 오목 구조가 존재하는 것이 중요하다.
차단 요소는 그의 방음 특성에 대해서 우수한 성능/중량 및 성능/비용비를 지닌다.
본 발명의 추가의 설계에 있어서, 캐리어 요소는 플라스틱, 특히 폴리우레탄, 폴리아마이드, 폴리(페닐렌 에터), 폴리설폰 또는 폴리에터 설폰으로 제작된다. 대안적으로, 캐리어 요소는 천연 재료, 특히, 목재 혹은 다른 섬유 재료로 이루어질 수 있다.
캐리어 요소는 바람직하게는 판 형상이다(즉, 캐리어 판을 형성한다). 본 실시형태에 있어서, 판의 제1 측면은 재료의 팽창되지 않은 상태에서 이미 피복된 면을 형성하고, 다른 쪽 측면(반대 방향에서 대면하는, 반대쪽)은 (오직) 팽창성 재료의 팽창된 상태에서 피복되는 면을 형성한다. 판 가장자리 혹은 판 에지는 두 측면 사이에 위치된다.
바람직한 설계에 있어서, 팽창된 차단 요소가 제안되되, 여기서 팽창성 재료는 팽창성 재료로 적어도 부분적으로 피복된 캐리어 요소의 면과는 반대쪽의 캐리어 요소의 면의 주변 영역 상으로 팽창된다.
변형예에 따르면, (팽창성 혹은 팽창된) 차단 요소가 제안되되, 여기서 (팽창된 상태에서) 캐리어 요소의 면이 폐쇄된 층으로 피복되고, 그의 다른 반대쪽 면이 관통 구멍들의 주변부에 가까운 영역에서 적어도 부분적으로 팽창된 재료로 피복된다.
바람직한 실시형태에 따르면, (팽창된 혹은 팽창성) 차단 요소가 제안되되, 여기서 (팽창된 상태에서) 자유 면의 50% 내지 95%, 바람직하게는 50 내지 90%, 특히 바람직하게는 60 내지 75%가 팽창된 재료로 피복된다.
바람직하게는 (팽창된 상태에서), 오목부들이 관통 구멍들 위쪽의 캐리어 요소의 완전히 피복된 면 상에 형성된다.
본 발명의 추가의 설계에 있어서, 팽창성 재료는 화학적 추진제, 예를 들어, 아조다이카본아마이드, 설포하이드라자이드, 탄산수소 등, 또는 물리적 추진제를 포함하는 것이 제공된다. 상업적으로 입수 가능한 출발 물질을 이용해서 제조하기 용이한 실시형태에 있어서, 팽창성 재료가 단일-성분 에폭시 수지 또는 폴리우레탄 또는 EVA 조성물을 지니는 것이 제공된다.
또한, 지면, 공중 또는 수상 차량의 개구부 및/또는 중공 공간, 특히 그의 외곽의 방음 및/또는 보강을 위한, 또는 빌딩의 영역들, 특히 개구부 및/또는 공동부의 음향 및/또는 열 차단을 위한, 본 발명에 따른 상기 언급된 차단 요소의 용도가 제안된다.
본 발명의 추가의 양상에 따르면, 개구부 또는 공동부의 방음 및/또는 보강 방법이 제안되되, 여기서 상기 유형의 차단 요소가 개구부 또는 공동부 내로 도입되고, 이어서 팽창성 재료가 팽창된다.
본 발명의 이점 및 용도는 또한 도면을 부분적으로 참조하여 이하의 실시형태들 및 양상들의 설명으로부터 기인된다. 이들로부터, 도면은 다음과 같다:
도 1a 및 도 1b는 제1 방음 개념의 설명을 위한 개략도;
도 2a 및 도 2b는 제2 방음 개념에 대한 설명을 위한 개략도;
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 차단 요소 및 팽창된 차단 요소(3B)의 일 실시형태의 개략도;
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 차단 요소의 추가적인 실시형태의 사시도;
도 4c는 설치 상황에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 따른 차단 요소의 사시도;
도 5는 본 발명의 추가적인 실시형태의 설명을 위한 사시도.
본 발명의 직접적인 이해를 위하여 필수인 요소들만이 도시되어 있다. 유사한 요소들 또는 등가의 효과를 지니는 요소들은 동일한 참조 부호로 제공된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 차단 요소(30)(도 3a) 및 차단 요소(30')(도 3b)의 단면도를 도시하며, 후자는, 예를 들어, 차량의 구조 요소에서 방음되도록 공동부(C) 내에 삽입되어 있다. 차단 요소(30)는 복수개의 관통 구멍인 천공 구멍(36)을 가진 판 형상 플라스틱 캐리어 요소(31)와, 해당 캐리어 요소의 표면 상에 배열되어, 특히 바람직하게는 또한 여기에서 캐리어 요소의 관통 구멍(36)들을 통해서 초기 상태에서 자유로운 하부면(32)으로 침투하는 팽창성 재료(33)를 포함한다. 여기에서, 팽창성 재료(33)는 관통 구멍을 통해서 자유 면(32)으로 통과하지 않아야 하며; 대신에 또한 자유 면(32)을 약간 초과하여 돌출할 수 있다. 그러나, 팽창성 재료(33)가 관통 구멍(36)들을 통해 표면으로 통과하는 것이 특히 바람직하다. 관통 구멍(36)들의 면적 분획은 바람직하게는 캐리어 요소의 총 면적의 대략 20 내지 70%, 특히 바람직하게는 대략 30 내지 60%, 더욱 바람직하게는 대략 30 내지 50%, 특히 30 내지 40%이다. 관통 구멍들은 바람직하게는 둥근 또는 타원 형상을 지니지만, 이들은 또한 다각형 혹은 임의의 기타 형상을 지닐 수도 있다.
도 3b는 공동부(C) 내로 발포되는 차단 요소(30')를 도시하며, 또한 팽창된 팽창성 재료(33')가 캐리어 요소(31)의 한 면을 폐쇄된 층으로 피복하고 그의 다른 자유 면(32)은 특히 관통 구멍(36)들의 주변부에 가까운 영역들에서 부분적으로 피복되는 것을 예시하고 있다. 자유 면(32)의 50% 내지 95%, 바람직하게는 50% 내지 90%, 특히 바람직하게는 60 내지 75%가 피복된다. 관통 구멍(36)들을 통한 팽창성 재료의 팽창으로 인해, 작은 오목부들이 각 경우에 관통 구멍들 위쪽의 캐리어 요소(31)의 완전히 피복된 면 상에 형성되어 있으므로, 차단 요소의 두 면은 오목한 구조를 지닌다.
이 오목한 구조 및 평탄한 면들의 부재로 인해, 음파에 대해서 저감된 반사능과 또한 저감된 투과능의 양쪽 모두가 있고, 이들은 도 3b에 도시된 화살표로 예시되어 있으며 (R)(반사에 대해서) 및 (T)(투과에 대해서)로 표시되어 있다.
도 4a는 도 3a에 따라 구성된 차단 요소의 특별한 기하학적 구성을 도시한 사시도이며; 도 4b는 도 4a에 도시된 차단 요소와 유사한 구성을 지니는 캐리어 요소를 도시하고 있다. 캐리어 요소는, 부착 요소(34), 예를 들어, 클립을 지니며, 이것에 의해 차단 요소가 공동부에 부착될 수 있다. 또한, 캐리어 요소(31)는 가장자리 영역(31a)을 지닌다. 후자는 실질적으로 캐리어 요소를 포위하고, 관통 구멍(36)들(도 4b 및 도 5)이 형성된 캐리어 요소의 영역과 비교해서 단면적이 보다 얇게 설계되어 있다.
도 4c는 도 4a의 것과 유사한 구성의 차단 요소(30)를 도시하며, 이 차단 요소는, 관통 구멍(36)들이 형성된 캐리어 요소(31)와, 한계 요소들(37a, 37b), 각각, 예를 들어 자동차 구조의 금속 시트에 의해 한정된 공동부(C) 내에 설치 상황에서, 그 위에 적용된 발포성 재료(foamable material)의 층(33)을 포함한다. 발포성 재료(33)를 발포시킴으로써, 차단 요소는 발포되어, 공동부 내로 확고하게 발포되어, 상기 공간을 크게 방음시키고 선택적으로 또한 열적으로 차단하여 이것을 수분의 유입으로부터 보호한다.
도 5는, 추가의 실시형태로서, 복수개의 원형 관통 구멍(36)을 지니는, 예를 들어, 폴리아마이드로 제조된 캐리어 요소(31)와, 그 위에 적용된 팽창성 재료(33)를 구비하는 차단 요소(30)를 도시한다. 적용된 팽창성 재료의 두께와 유사한 캐리어 재료의 두께는 대략 4㎜일 수 있다. 차단 요소(30)에는 여기에서 예를 들어, 시트 금속으로 제작된 금속 요소로서 형성되어 예를 들어 용접에 의해 공동부 구조에 접속될 수 있는 부착 요소(35)가 설치되어 있다.
이 예에서 4.5㎜ 두께의 PA 6.6으로 제작된 캐리어 요소에는 복수개의 원형 관통 구멍인 구멍(36)들이 있고, 이들 관통 구멍의 비율은 캐리어의 총 면적의 대략 30 내지 40%에 달한다. 발포성 재료로서, 예를 들어, 4㎜ 두께의 층을 지니는 탄성 발포 폴리우레탄이 적용되며, 이것은 팽창성 재료의 발포 후에, 바람직하게는 30 내지 40㎜ 두께를 지닐 수 있다.
본 발명에 따른 개념은 공간적으로 복잡한 형상을 지니는 다수-부분 캐리어 요소를 포함하는 다양한 기타 형태로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다.
팽창성(발포성) 재료
원칙적으로, 제어된 방식으로 발포를 초래할 수 있는 임의의 재료가 발포성 재료로서 이용될 수 있다. 이 재료는 본 명세서에서 보강 특성을 지닐 수 있거나 지니지 않을 수 있다. 전형적으로, 발포성 재료는 수분에 의해 혹은 전자기 방사선에 의해 열적으로 발포된다.
전형적으로, 이러한 발포성 재료는 화학적 혹은 물리적 추진제를 포함한다. 화학적 추진제는 온도, 수분 혹은 전자기 방사선의 영향 하에 분해되는 유기 혹은 무기 화합물이며, 여기서, 적어도 하나의 분해 생성물은 기체이다. 물리적 추진제로서, 예를 들어, 온도가 상승되는 경우 기체 상태의 물질로 전이되는 화합물을 이용할 수 있다. 그 결과, 화학적 추진제와 물리적 추진제의 양쪽 모두가 중합체 내에 발포 구조를 생성할 수 있다.
발포성 재료는 바람직하게는 열적으로 발포되고, 여기서 화학적 추진제가 이용된다. 적절한 화학적 추진제는 예를 들어 아조다이카본아마이드, 설포하이드라자이드, 탄산수소 또는 탄산염이다.
적절한 추진제는, 또한 예를 들어, 네덜란드의 아크조노벨사(Akzo Nobel)로부터의 상품명 엑스판셀(Expancel)(등록상표) 하에, 또는 미국 켐투라사(Chemtura Corp.)로부터의 상품명 셀로겐(Celogen)(등록상표) 하에 상업적으로 입수 가능하다. 발포에 요구되는 열은 외부에 의해 혹은 발열적 화학 반응 등과 같은 내부 열원에 의해 도입될 수 있다. 발포성 재료는 바람직하게는 160℃ 이하, 특히 80℃ 내지 150℃, 바람직하게는 90℃ 내지 140℃의 온도에서 발포가능하다.
적절한 발포성 재료는, 예를 들어, 실온에서 유체가 아니고 특히 상승된 내충격성을 지니며, 에어로실 혹은 나노클레이 등과 같은 틱소트로피제(thixotropic agent)를 함유하는 단일-성분 에폭시 수지계이다. 예를 들어, 이러한 에폭시 수지계는 20 내지 50중량%의 유체 에폭시 수지, 0 내지 30중량%의 고체 에폭시 수지, 5 내지 30중량%의 인성 조절제(toughness modifier), 1 내지 5중량%의 물리적 또는 화학적 추진제, 10 내지 40중량%의 충전제, 1 내지 10중량%의 틱소트로피제 및 2 내지 10중량%의 열-활성화 가능한 경화제를 포함한다. 적절한 인성 조절제는 폴리에터 폴리올-폴리우레탄의 나이트릴 고무 혹은 유도체, 코어 셸 중합체 및 당업자에게 공지된 유사한 시스템에 기반한 반응성 유체 고무이다.
추가의 적합한 발포성 재료는, 추가의 폴리올, 바람직하게는 폴리에터 폴리올 및 블로킹된 아이소사이아네이트기를 지니는 폴리아이소사이아네이트와 혼합된 결정성의 OH기-포함 폴리에스터로부터 형성되고 추전제를 함유하는 단일-성분 폴리우레탄 조성물이다. 이 결정성의 폴리에스터의 융점은 50℃ 이상이다. 폴리아이소사이아네이트 중의 아이소사이아네이트기는, 예를 들어, 카프로락탐, 페놀 또는 벤즈옥살론 등과 같은 친핵체로 블로킹될 수 있다. 게다가, 블로킹된 폴리아이소사이아네이트는 분말화된 도료 수법에서 이용되고, 예를 들어, 또한 사용하기에 적합하며, 예를 들어, 독일의 데구사 게엠베하(Degussa GmbH)로부터 상품명 베스타곤(Vestagon)(등록상표) F 1350 및 베스타곤(Vestagon)(등록상표) BF 1540 하에 상업적으로 입수 가능하다. 또한 아이소사이아네이트로서는, 당업자에게 공지되고, 예를 들어, EP 0 204 970에 기재된 소위 캡슐화된 혹은 표면 불활성화된 폴리아이소사이아네이트가 있다.
또한, 발포성 재료로서는, 예를 들어, WO 2005/080524 A1에 기재된 바와 같은 추진제-함유 2-성분 에폭시/폴리우레탄 조성물이 또한 적합하며, 이 공보의 개시 내용은 본 명세서에 포함된다.
또한, 추진제-함유 에틸렌-아세트산비닐 조성물은 발포성 재료로서 적합하다.
추가의 적합한 발포성 재료는, 예를 들어, 미국 시카사(Sika Corp.)에 의해 상표명 시카배플(SikaBaffle)(등록상표) 240, 시카배플(SikaBaffle)(등록상표) 250 또는 시카배플(SikaBaffle)(등록상표) 255 하에 판매되고, 미국 특허 제5,266,133호 및 미국 특허 제5,373,027호에 기재되어 있으며, 이들 특허 공보의 개시 내용은 본 명세서에 포함된다. 이러한 발포성 재료는 특히 본 발명을 위하여 바람직하다.
보강 특성을 지니는 발포성 재료로서, 예를 들어, 미국 시카사에 의한 상표명 시카리인포서(SikaReinforcer)(등록상표) 941 하에 판매되는 것들을 이용하는 것이 바람직하다. 이들은 미국 특허 제6,387,470호에 기재되어 있으며, 이 특허 공보의 개시 내용은 본 명세서에 포함된다.
캐리어 재료
캐리어 요소는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 바람직한 재료는, 플라스틱, 특히, 폴리우레판, 폴리아마이드, 폴리에스터 및 폴리올레핀, 바람직하게는, 고온내성 중합체, 예컨대, 특히 또한 발포되는, 폴리(페닐렌 에터), 폴리설폰 또는 폴리에터 설폰; 금속, 특히 알루미늄 또는 강철; 또는 천연 유기 재료, 특히, 울 또는 기타 (가압된) 섬유 재료, 또는 유리 혹은 세라믹 재료; 특별히 이러 유형의 발포된 재료; 또는 이들 재료의 임의의 조합이다. 폴리아마이드, 특히 폴리아마이드 6, 폴리아마이드 6.6, 폴리아마이드 11, 폴리아마이드 12 또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 캐리어 요소는 임의의 소정 구성 및 임의의 소정 구조를 지닐 수 있다. 예를 들어, 이것은 고체이거나 중공이거나 발포될 수 있거나, 또는 매트릭스 형상 구조를 지닐 수 있다. 캐리어 요소의 표면은 전형적으로 평활하거나 조면화되거나 혹은 구조화되어 있을 수 있다.
발포성 재료가 캐리어 요소 상에 있는 본 발명에 따른 방수 및 보강 요소의 경우에, 그 제조 방법은 따라서 캐리어 요소가 사출 성형에 의해 가공될 수 있는 재료로 이루어졌는지 또는 이루어지지 않았는지의 여부에 따라서 상이하다. 이루어진 경우에, 2-성분 사출 성형 방법이 통상 이용된다. 여기서, 먼저 제1 구성요소, 이 경우에 캐리어 요소가 사출 성형된다. 이 제1 구성요소의 응고 후, 공구 내의 공동부가 확대되거나 조절되거나, 또는 제작된 블랭크가 새로운 공구 내에 배치되고, 제2 구성요소, 이 경우에 발포성 재료가 제2 사출 성형 유닛을 이용해서 제1 구성 요소에 성형된다.
캐리어 요소가 사출 성형 공정에 의해 제조될 수 없는 재료, 즉, 예를 들어, 금속으로 이루어진 경우, 캐리어 요소는 적절한 공구 내에 배치되고, 발포성 재료가 캐리어 요소 상에 분무된다. 당연히, 또한 캐리어 요소에 특정 부착 수단 혹은 방법에 의해 발포성 재료를 부착하는 가능성도 존재한다.
당연히, 본 발명은 표시되고 기재된 실시형태로 제한되지 않는다. 부착 요소들은 필요에 따라 설계될 수 있고, 이들은 또한 도면에서 상호 호환가능하다.
10; 20; 30: 차단 요소
10'; 20'; 30': 팽창된 차단 요소
11; 21; 31: 캐리어 요소
31a: 캐리어 요소 가장자리 영역
32: (31)의 자유 면
13; 23; 33: 팽창성 재료
13'; 23'; 33': 팽창된 재료
34, 35: 부착 요소
36: 관통 구멍
37a, 37b: 한계 공동부
C: 공동부
R: 반사된 음파
T: 투과된 음파

Claims (12)

  1. 캐리어 요소(carrier element)(31) 및 팽창성 재료(expandable material)(33)를 구비하는, 특히 차량 또는 빌딩 내의 개구부 및/또는 공동부(cavity)의 방음을 위한 차단 요소(30)로서, 상기 캐리어 요소(31)는 복수개의 관통 구멍(through-hole)(36)을 구비하되, 상기 캐리어 요소(31)의 단지 하나의 면은 팽창성 재료(33)로 적어도 부분적으로 피복되고(covered), 상기 팽창성 재료(33)는 상기 관통 구멍(36)들을 적어도 부분적으로 채우는 것을 특징으로 하는 차단 요소.
  2. 제1항에 있어서, 상기 팽창성 재료(33)는 관통 구멍(36)들 내에서 실질적으로 상기 캐리어 요소(31)의 자유 면(free surface)까지 연장되는 것을 특징으로 하는 차단 요소.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 관통 구멍(36)들의 면적 분획은 상기 캐리어 요소의 총 면적의 20 내지 70%, 바람직하게는, 30 내지 60%, 더욱 바람직하게는 30 내지 50%, 특히 상기 캐리어 요소(31)의 총 면적의 30 내지 40%에 달하는 것을 특징으로 하는 차단 요소.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관통 구멍(36)들은 둥근 또는 타원 형상, 특히 둥근 형상을 지니는 것을 특징으로 하는 차단 요소.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 요소(31)는 감소된 단면을 가진 가장자리 영역(31a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차단 요소.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 요소는 판 형상인 것을 특징으로 하는 차단 요소.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팽창성 재료(33)는 상기 팽창성 재료(33)로 적어도 부분적으로 피복된 상기 캐리어 요소(31)의 상기 면과는 반대쪽의 상기 캐리어 요소(31)의 면(32)의 주변 영역 상으로 팽창되는 것을 특징으로 하는 차단 요소(30').
  8. 제7항에 있어서, 상기 캐리어 요소(31)의 하나의 면은 폐쇄된 층으로 피복되고, 상기 캐리어 요소(31)의 반대쪽 면(32)은 상기 관통 구멍(36)들의 상기 주변에 가까운 영역들에서 팽창된 재료(33')로 적어도 부분적으로 피복되는 것을 특징으로 하는 차단 요소.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 자유 면(32)의 50% 내지 95%, 바람직하게는 50% 내지 90%, 특히 바람직하게는 60 내지 75%까지의 상기 자유 면(32)이 팽창된 재료(33')로 피복된 것을 특징으로 하는 팽창된 차단 요소.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 요소(31)의 완전히 피복된 면 상에, 오목부(recess)들이 상기 관통 구멍(36)들 위쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창된 차단 요소.
  11. 지면, 공중 또는 수상 차량의 개구부 및/또는 공동부, 및/또는 빌딩의 공동부의 방음 및/또는 보강을 위한, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 차단 요소(30)의 용도.
  12. 개구부 또는 공동부의 방음 및/또는 보강하는 방법으로서, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 차단 요소(30)가 상기 개구부 또는 상기 공동부 내로 도입되고, 이어서 팽창성 재료(33)가 팽창되는 것을 특징으로 하는, 개구부 또는 공동부의 방음 및/또는 보강하는 방법.
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