KR20190073708A - 다층구조의 차량용 엔진커버 및 엔진커버의 제조방법 - Google Patents

다층구조의 차량용 엔진커버 및 엔진커버의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표피층(1), 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어진 다능구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버에 관한 것이다.
본 발명의 다능구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버는 중심층(4) 상하면에 보강흡음층(3), 보강흡음층(5)을 접합시켜 중심부의 강도를 강하게 유지하면서 흡, 차음성을 개선하고, 표피층으로 필름층 또는 발수방오코팅된 직물층을 적층하여 엔진으로의 침수를 방지하고, 오염을 억제시키는 다층구조인 점에서도 상대적으로 경량의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Description

다층구조의 차량용 엔진커버 및 엔진언더커버{Engine cover and engine undercover of multi- rayer for vehicles}
본 발명은 차량용 엔진커버 및 엔진언더커버에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 차량의 진동 및 소음을 잘 흡수하고 내열성 및 경량성의 소재로 이루어진 엔진커버 및 엔진언더커버에 관한 것이다.
차량의 엔진커버 및 엔진언더커버는 차량의 주행 중에 엔진을 외부 환경으로부터 보호하고 엔진룸을 깔끔하게 보이도록 하기 위하여 엔진외부에 장착되는 외장재이며, 차량의 엔진 외부 및 주변에 장착되기 때문에 미관을 고려하여 표면특성이 좋아야 하는 것은 물론이지만, 외부충격에 강한 기계적 특성과 함께 흡차음성, 경량성 및 내열성이 우수한 소재가 요구되고 있다.
종래의 엔진커버 및 엔진언더커버의 소재로는 나일론 또는 PET 수지 등에 내열성을 부여하는 유리섬유를 적용하여 사출성형한 뒤 엔진상부 스테이와 볼트로서 체결하고 있었으나 차량에 조립하는 과정에서 유리섬유가 작업자에게 떨어지는 등 작업환경의 유해성 등의 문제점이 있으며, 또 엔진측 면에 발포우레탄층을 형성한 후 폴리아미드수지를 사출한 소재를 장착하였으나 소재의 중량이 증가되는 문제점이 있었다.
그리고 엔진커버 및 엔진언더커버의 소재와 관련한 선행기술로 예를 들면, 특허문헌1에 폴리아미드 수지 38 ∼ 84.98중량%, 촙상의 유리섬유 5 ∼ 20중량%, 무기 충전제 5 ∼ 20중량%,내열제 0.02 ∼ 2중량% 및 글래스버블 5 ∼ 20중량%로 조성된 폴리아미드 하이브리드 수지 조성물로 압출한 엔진커버를 개시하고 있으나, 합성수지 성형체인 점에서 엔진커버 중의 전체적인 중량 증가에 따른 문제점이 있으며, 또 특허문헌2에는 저융점 PET 섬유와 레귤러 PET 섬유를 카딩(Carding)하고 니들펀칭하여 제작한 제1펠트층(Felt layer) 및 제2펠트층을 압착하여 합지한 엔진 커버용 흡음재를 개시하고 있고, 특허문헌3에 PP(폴리프로필렌, 11a)와 G/F(그라스 화이바, 11b)로 이루어진 고강성 소재를 예열하여 냉각 성형하고, 상기 G/F(11b)의 하측에 내열성이 우수한 극세사 흡차음재(15)를 열융착 고정한 후, 상기 극세사 흡차음재(15)의 하측으로 엔진에 고정되는 인슐레이터 라바(13)를 우레탄 경질폼으로 이루어진 발포 보스(12)가 인서트 사출성형되어 복합소재(11)를 성형한 자동차용 흡, 차음을 구현하는 일체형 엔진커버를 개시하고 있으나 상기 선행기술들은 주로 엔진커버의 흡차음성과 관련한 것이다.
본 출원인은 다층구조이면서도 경량이고, 강도, 흡차음성 및 내열성이 개선된 차량의 엔진커버 및 엔진언더커버에 적용되는 소재를 개발하고 본 발명을 완성하였다.
특허문헌1; 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0828654호 특허문헌2; 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1470478호 특허문헌3; 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1717622호
본 발명은 다층구조의 차량용 엔진커버 및 엔진언더커버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 진동 및 소음을 잘 흡수하고, 내열성 및 경량성이 우수한 다층구조의 소재로 이루어진 차량용 엔진커버 및 엔진언더커버의 제공을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 목적인 다층구조의 차량용 엔진커버 및 엔진언더커버를 위한 해결수단으로는 표피층(1), 뒤틀림방지층(2), 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어진 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버에 있어서, 상기 표피층(1)은 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 또는 발수방오코팅된 직물이고, 상기 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)는 스판본드 장섬유 부직포(T1)이고, 상기 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)은 RM/LM 섬유(Rapid Melting/Low Melting Fiber) 20 ~ 50중량부, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 80중량부로 조성되는 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)이고, 상기 중심층(4)은 직물이고. 상기 이면층(7)은 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름과 그 외부표면에 우레탄 폼이 형성되거나, 우레탄 폼이 형성된 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 표피층(1)은 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름은 두께 30 ~ 300㎛의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어져 표면을 매끈하게 하고, 방수기능을 가지며, 150 ~ 200℃ 범위의 내열온도를 나타낸다.
본 발명에 따른 상기 표피층(1)은 직물(A), 직물(B), 직물(C) 및 직물(D)로부터 선택되는 어느 하나의 직물이고,
직물(A)는 섬도 250 내지 350데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 경사(warp)로 섬도 550 내지 650데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 43×50 조직으로 직조한 직물, 직물(B)는 섬도 120 내지 180데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 편직조직으로 직조한 직물, 직물(C)는 섬도 250 내지 350데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 편직조직으로 직조한 직물, 직물(D)는 섬도 250 내지 350데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 경사(warp)로 섬도 400 내지 500데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 90×37 조직으로 직조한 직물 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 상기 직물인 표피층과 뒤틀림방지층(2) 사이에는 30 내지 70g/㎡의 면밀도를 갖는 핫멜트층(도면부호 미부여)이 게재된다. 이 핫멜트층(도면부호 미부여)은 직물인 표피층과 뒤틀림방지층(2)을 결합시키는 결합재로서의 기능을 한다.
본 발명에 따른 상기 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)을 형성하는 스판본드 장섬유 부직포(T1)는 잘 알려진 멜트스펀방식으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리프로필렌(PP)을 용융 방사하여 섬유화하고, 웹을 결합하는 것에 의해 제조된 장섬유 부직포이며, 섬유의 섬도는 50 ~ 300데니어(denier)이고, 무게는 30 ~ 150g/㎡ 범위를 갖도록 제조된다.
상기 스판본드 부직포는 기계진행방향(MD)과 기계진행방향의 수직방향(CM)의 기계적 강도의 차이가 없으므로 스판본드 부직포(T1)로 이루어진 본 발명의 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)은 엔진에서 발생하는 열로 인한 뒤틀림을 억제하는 기능을 가지고 있다.
상기 보강흡음층(3)과 보강흡음층(5)을 형성하는 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)는 200 ~ 1500g/㎡ 면밀도를 갖는 부직포로써 RM/LM 섬유(Rapid Melting/Low Melting Fiber) 20 ~ 50중량부, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 80중량부로 조성되고, 섬도 4 ~ 15데니어(Denier), 길이 64 ~ 76㎜의 섬유로부터 잘 알려진 부직포 제조방법에 따라 카딩, 웹형성 및 니들펀칭으로 웹결합하여 제조되는 것으로 이루어진다.
그리고 상기 중심층(4)이 직물(E), 직물(F), 직물(G) 및 직물(H)로부터 선택되는 어느 하나의 직물이고, 직물(E)는 섬도 30 내지 100데니어(Denier)의 저융점사(Low Melting Filament)를 경사(warp)로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 30×35 조직으로 직조한 직물, 직물(F)는 30 내지 100데니어(Denier)의 저융점사(Low Melting Filament)를 경사(warp)로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 40×50 조직으로 직조한 직물, 직물(G)는 섬도 800 내지 1200데니어(Denier)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사 flat를 경사(warp)로 하고 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사를 위사(weft)로 하여 18×18 조직으로 직조한 직물, 직물(H)는 섬도 1300 내지 1700데니어(Denier)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사 twist를 경사(warp)로 하고 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사를 위사(weft)로 하여 14×14 조직으로 직조한 직물중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 중심층(4)을 직물로 선택하는 경우에는 각 직물에 따른 기계진행방향(MD)과 기계진행방향의 수직방향(CM)의 기계적 강도 차이를 적절히 조절한 직물E 내지 직물G 중 어느 하나를 선택하여 중심층(4)에 따른 강도를 적의 설계할 수가 있다.
본 발명에 따른 표피층(1), 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어진 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 제조방법에 있어서, a). 제1공정으로 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)에 따른 스판본드 장섬유 부직포(T1) 2매, 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)에 따른 고강도 니들 단섬유 부직포(T2) 2매 및 중심층(4)에 따른 직물 1매를 각각 별도의 공정으로 제조하여 준비하는 단계, b). 제2공정으로 보강흡음층(3)인 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)에 뒤틀림방지층(2)인 스판본드 장섬유 부직포(T1)를 적층한 적층제(a)를 제작하고 또 동일한 방법으로 보강흡음층(5)인 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)에 뒤틀림방지층(6)인 스판본드 장섬유 부직포(T1)를 적층한 적층체(b)를 각각 제조하는 단계, c). 제 3공정으로 상기 제 2 공정에서 제조한 적층체(a) 및 적층체(b)를 중심층(4)인 직물의 상, 하면에 결합하는 단계, d). 제 4공정으로 중심층(4)의 하면에 결합된 적층체(b)의 표면으로 화염가열에 의해 이면층(7)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 융착시키고, 이면층(7)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 우레탄 폼을 형성하는 단계, e) 제 5공정으로 중심층(4)의 상면에 결합된 적층체(a)의 표면인 뒤틀림방지층(6)으로 화염가열에 의해 표면층(1)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 융착시켜 필름인 표면층(1)을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 제 5공정은, 중심층(4)의 상면에 결합된 적층체(a)의 표면인 뒤틀림방지층(6)과 표피층(1)의 직물사이에 핫멜트층(도면 부호 미부여)를 게재시켜 상기 핫멜트층(도면 부호 미부여)을 화염가열시켜 표면층(1)의 직물과 뒤틀림방지층(2)을 융착시켜 결합시켜 직물인 표면층(1)을 결합하는 단계(제 5-1공정)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커는 중심층의 상하로 보강흡음층을 적층시켜 엔진커버 또는 엔진언더커버의 기계적 강도 및 흡차음성을 향상시키는 효과를 나타낸다.
그리고 직물인 표피층은 발수방오코팅된 직물층을 적층하여 엔진으로의 침수를 방지하고 오염을 억제시키고, 필름층인 표피층은 표면을 매끈하게 하고, 방수기능을 가지며, 150 ~ 200℃ 범위의 고온에서 내열성을 갖으며, 이면층을 고내열성 필름으로 형성하여 엔진커버 또는 엔진언더커버가 요구하는 기계적 강도, 흡차음성 및 내열성을 충족시키고, 다층구조를 가지면서도 상대적으로 가벼운 장점을 지니고 있다.
도 1a는 본 발명의 엔진커버 또는 엔진언더커버에서 표피층이 필름층이고, 이면층이 필름과 우레탄폼을 갖는 실시예의 단면을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 1b는 본 발명의 엔진커버 또는 엔진언더커버에서 표피층이 필름층이고, 이면층이 우레탄폼을 갖는 실시예의 단면을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명의 엔진커버 또는 엔진언더커버에서 표피층이 직물층이고, 이면층이 필름과 우레탄폼을 갖는 실시예의 단면을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 2b는 본 발명의 엔진커버 또는 엔진언더커버에서 표피층이 직물층이고, 이면층이 우레탄폼만으로 이루어진 실시예의 단면을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 표피층이 직물층인 실시예에 의해 제조된 엔진커버의 실물사진이다.
도 4는 본 발명의 표피층이 직물층인 실시예에 의해 제조된 엔진언더커버의 실물사진이다.
이하에서는 실시예 및 시험예 등에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하겠으며, 아래 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1a는 본 발명의 엔진커버 또는 엔진언더커버에서 표피층이 필름층이고, 이면층이 필름과 우레탄폼을 갖는 실시예의 단면을 대략적으로 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 발명의 엔진커버 또는 엔진언더커버에서 표피층이 필름층이고, 이면층이 우레탄폼을 갖는 실시예의 단면을 대략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 1a와 도 1b를 참조하여 본 발명의 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 구조의 표피층이 필름층을 갖는 실시예를 설명하면,
본 발명에 따른 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버는 위로부터 표피층(1), 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어져 있다.
상기 표피층(1)은 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이고, 상기 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)는 스판본드 장섬유 부직포(T1)이고, 상기 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)은 RM/LM 섬유(Rapid Melting/Low Melting Fiber) 20 ~ 50중량부, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 80중량부로 조성되는 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)이고, 상기 중심층(4)은 직물이고. 상기 이면층(7)은 고내열성 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름과 그 외부표면에 우레탄 폼이 형성되거나, 우레탄 폼이 형성된 것일 수 있다.
상기 표피층(1)은 두께 30 ~ 300㎛의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어져 표면을 매끈하게 하고, 방수기능을 가지며, 150 ~ 200℃ 범위의 내열온도를 나타낸다.
상기 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)은 완성품인 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 기계적 성질을 보강하는 기능과 흡음기능을 갖는다.
상기 보강흡음층(3)과 보강흡음층(5)을 형성하는 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)는 200 ~ 1500g/㎡ 중량의 부직포로써 RM/LM 섬유(Rapid Melting/Low Melting Fiber) 20 ~ 50중량부, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 80중량부로 조성되고, 섬도 4 ~ 15데니어(Denier), 길이 64 ~ 76㎜의 섬유로부터 잘 알려진 부직포 제조방법에 따라 카딩, 웹형성 및 니들펀칭으로 웹결합하여 제조되는 것으로 이루어진다.
상기 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유가 50 중량부 미만 포함되는 경우, 내구성 및 형태성을 부여하는 보강층로서의 역할이 어렵고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유가 80 중량부 이상 포함되는 경우에는보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유들 사이를 결합시키는 RM/LM 섬유(Rapid Melting/Low Melting Fiber)의 부족으로 보강층의 단섬유 들 사이의 결합 기능이 저하될 수 있다.
상기 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)에서 RM/LM 섬유(Rapid Melting/Low Melting Fiber)가 20 ~ 50 중량부로 포함되면 기재 역할을 하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유의 결합력이 증대되고, 완제품 성형 시 찢어지는 문제점을 해결할 수 있으며, 차수성이 확보되며, 내구성을 유지할 수 있다. 또한 RM/LM 섬유(Rapid Melting/Low Melting Fiber)가 20 중량부 이하인 경우에는 흡음율은 높아지나, 단섬유들 사이의 결합력이 저하되어 인장강도, 굴곡강도, 골곡탄성율 모두 저하되고, 저융점 섬유가 50 중량부 이상인 경우에는 단섬유들 사이의 결합력이 높아져 인장강도, 굴곡강도는 높아지는 반면, 골곡탄성율은 저하되고 흡음율 또한 저하된다.
본 발명에 따른 상기 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)을 형성하는 스판본드 장섬유 부직포(T1)는 잘 알려진 멜트스펀방식으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리프로필렌(PP)을 용융 방사하여 섬유화하고, 웹을 결합하는 것에 의해 제조된 장섬유 부직포이며, 섬유의 섬도는 50 ~ 300데니어(denier)이고, 무게는 30 ~ 150g/㎡ 범위를 갖도록 제조된다. 상기 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)을 형성하는 스판본드 장섬유 부직포(T1)는 니들펀칭에 의해 제조된 부직포층에 비하여 신율을 낮은 반면, 인장강도는 높아 제조후 열에 의한 변형을 억제하는데 효과적이다.
상기 스판본드 부직포는 기계진행방향(MD)과 기계진행방향의 수직방향(CM)의 기계적 강도의 차이가 없으므로 스판본드 부직포(T1)로 이루어진 본 발명의 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)은 엔진에서 발생하는 열로 인한 뒤틀림을 억제하는 기능을 갖는다.
상기 중심층(4)은 굵은 섬유을 사용한 직물이고, 직물의 장점인 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율이 높아 완성품인 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 기지재 역할을 수행한다.
상기 중심층(4)은 보강흡음층(4)과 보강흡음층(5)인 부직포층사이에 개재되어 중심층의 상하부에 적층된 보강흡음층(3)과 보강흡음층(5)을 결속시키고, 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 성형시 찢어지는 것을 완화시키고, 굴곡강도와 굴곡탄성율을 보완하는 역할을 한다.
상기 직물층의 무게는 1200 ~ 1600g/㎡을 갖는 것이 바람직하고, 상기 직물층의 무게가 1200g/㎡ 미만인 경우에는 인장강도와 굴곡탄성율이 부족하고, 1600g/㎡초과인 경우에는 완성품에서 요구되는 기계적 강도를 초과하여 불필요한 무게의 증가이다.
상기 중심층(4)이 상기 직물(E), 직물(F), 직물(G) 및 직물(H)로부터 선택되는 어느 하나의 직물일 수 있다.
상기 중심층(4)이 직물(E), 직물(F), 직물(G) 및 직물(H)로부터 선택되는 어느 하나의 직물이다.
상기 직물(E)는 섬도 30 내지 100데니어(Denier)의 저융점사(Low Melting Filament)를 경사(warp)로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 30×35 조직으로 직조한 직물, 직물(F)는 30 내지 100데니어(Denier)의 저융점사(Low Melting Filament)를 경사(warp)로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 40×50 조직으로 직조한 직물, 직물(G)는 섬도 800 내지 1200데니어(Denier)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사 flat를 경사(warp)로 하고 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사를 위사(weft)로 하여 18×18 조직으로 직조한 직물, 직물(H)는 섬도 1300 내지 1700데니어(Denier)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사 twist를 경사(warp)로 하고 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사를 위사(weft)로 하여 14×14 조직으로 직조한 직물중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

구분		 직물조직
(직물구조)
방향
인장강도(N)
굴곡강도(N)
굴곡탄성율(MPa)
실시예1
직물E
30×35		 MD 1829 16 85
CD 3888 21 99
2실시예1
직물F
40×50		 MD 2071 14 105
CD 2187 14 106
실시예3
직물G
18×18		 MD 1891 14 87
CD 2345 15 102
실시예4
직물H
14×14		 MD 2187 13 80
CD 2004 15 84
상기 [표 1]에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 중심층(4)을 직물로 선택하는 경우에는 각 직물에 따른 기계진행방향(MD)과 기계진행방향의 수직방향(CM)의 기계적 강도 차이를 적절히 조절한 직물E 내지 직물H 중 어느 하나를 선택하여 중심층(4)에 따른 강도를 적의 설계할 수가 있다.
도 2a는 다른 실시예인 본 발명의 엔진커버 또는 엔진언더커버에서 표피층이 직물층이고, 이면층이 필름과 우레탄폼을 갖는 실시예의 단면을 대략적으로 나타낸 도면이고, 도 2b는 본 발명의 엔진커버 또는 엔진언더커버에서 표피층이 직물층이고, 이면층이 우레탄폼만으로 이루어진 실시예의 단면을 대략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 표피층이 직물층인 실시예에 의해 제조된 엔진커버의 실물사진이고, 도 4는 본 발명의 표피층이 직물층인 실시예에 의해 제조된 엔진언더커버의 실물사진이다.
상기 도 2a와 도 2b를 참조하여 본 발명의 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 구조의 표피층이 직물층을 갖는 실시예를 설명하면,
본 발명에 따른 다른 실시예인 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버는 위로부터 표피층(1), 핫멜트층(도면부호 미부여), 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어져 있다. 이는 표피층(1)이 직물이고, 표피층인 직물과 뒤틀림방지층(2)와의 결합을 위하여 핫멜트층(도면부호 미부여)을 추가된다. 표피층(1)의 구성을 제외하면, 다른 다층구조인 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어진 점은 동일하다.
본 발명에 따른 다른 실시예인 상기 표피층(1)은 직물(A), 직물(B), 직물(C) 및 직물(D)로부터 선택되는 어느 하나의 직물이다.
상기 직물(A)는 섬도 250 내지 350데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 경사(warp)로 섬도 550 내지 650데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 43×50 조직으로 직조한 직물, 직물(B)는 섬도 120 내지 180데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 편직조직으로 직조한 직물, 직물(C)는 섬도 250 내지 350데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 편직조직으로 직조한 직물, 직물(D)는 섬도 250 내지 350데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 경사(warp)로 섬도 400 내지 500데니어(Denier)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 90×37 조직으로 직조한 직물 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 표피층(1)은 부직포에 비하여 상대적으로 굵은 섬유을 사용한 직물이고, 직물의 장점인 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율이 높아 프레스에 의해 성형과정에서 찢어지는 것을 억제하는 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 상기 직물인 표피층과 뒤틀림방지층(2) 사이에는 30 내지 70g/㎡의 면밀도를 갖는 핫멜트층(도면부호 미부여)이 게재된다. 이 핫멜트층(도면부호 부여)은 직물인 표피층과 뒤틀림방지층(2)을 결합시키는 결합재로서의 기능을 한다.
상기 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)의 구성은 앞서 설명된 필름층으로 이루어진 실시예에서와 동일하므로, 구체적인 설명을 생략한다.
상기 본 발명에 따른 다층구조의 엔진커버 또는 엔진언더커버의 제조공정을 간단하게 설명하면,
제 1공정으로 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)에 따른 스판본드 장섬유 부직포(T1) 2매, 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)에 따른 고강도 니들 단섬유 부직포(T2) 2매 및 중심층(4)에 따른 직물 1매를 각각 별도의 공정으로 제조하여 준비한다.
제 2공정으로 보강흡음층(3)인 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)에 뒤틀림방지층(2)인 스판본드 장섬유 부직포(T1)를 적층한 적층제(a)를 제작하고, 또 동일한 방법으로 보강흡음층(5)인 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)에 뒤틀림방지층(6)인 스판본드 장섬유 부직포(T1)를 적층한 적층체(b)를 각각 제조한다..
제 3공정으로 상기 제 2단계에서 제조한 적층체(a) 및 적층체(b)를 중심층(4)인 직물의 상, 하면에 결합한다.
제 4공정으로 중심층(4)의 하면에 결합된 적층체(b)의 표면으로 화염가열에 의해 이면층(7)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 융착시키고, 이면층(7)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 우레탄 폼을 형성한다.
제 5공정으로 중심층(4)의 상면에 결합된 적층체(a)의 표면으로 화염가열에 의해 표면층(1)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 융착시켜 최종적으로 표피층(1), 뒤틀림방지층(2), 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어진 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 소재인 다층구조의 적층체(S)를 제조한다.
상기 제 5공정은 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름인 경우이다.
본 발명의 다른 실시예인 의 표피층이 직물층을 갖는 경우에는,
제 5-1공정은 직물과 제 2단계에서 제조한 적층체(a)의 뒤틀림방지층(2) 사이에 핫멜트층(도면 부호 미부여)를 게재시켜 상기 핫멜트층(도면 부호 미부여)을 화염가열시켜 표면층(1)의 직물과 뒤틀림방지층(2)을 융착시켜 결합시킴으로써, 최종적으로 표피층(1), 뒤틀림방지층(2), 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어진 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 소재인 다층구조의 적층체(S)를 제조한다.
<실시예 1 내지 실시예4>
아래 [표 1] 에 나타낸 중심층(4)인 직물 4종을 각각 [표 2]의 실시예 1 내지 [표 5]의 실시예 4와 같이 각각의 층에 따른 직물층(5)만을 달리한 소재를 준비하고, 위 기재한 본 발명의 제조공정에 의해 위로부터 표피층(1), 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 순차 적층된 다층구조의 적층체(S)를 제조하였다.
실시예 1
구분 조성성분 및 비율(중량부) 비고
표피층(1) 두께150㎛, 고내열PET필름
뒤틀림방지층(2) 100D, PET 섬유 스판본드 부직포, 100g/㎡

보강흡음층(3)		 고강도 RM/LM 섬유 20, PET 섬유 80 니들부직포
섬도 6D, 길이 71㎜
500g/㎡
중심층(4) 직물 A : 직물구조 30×35 1,400g/㎡

보강흡음층(5)		 고강도 RM/LM 섬유 20, PET 섬유 80 니들부직포
섬도 6D, 길이 71㎜
500g/㎡
뒤틀림방지층(6) 10OD, PET 섬유 스판본드 부직포 100g/㎡
이면층(7) 두께200㎛, 고내열PET필름
우레탄 폼 형성(엔진측)
실시예 2
구분 조성성분 및 비율(중량부) 비고
표피층(1) 두께150㎛, 고내열PET필름
뒤틀림방지층(2) 100D, PET 섬유 스판본드 부직포, 100g/㎡

보강흡음층(3)		 고강도 RM/LM 섬유 20, PET 섬유 80 니들부직포
섬도 6D, 길이 71㎜
500g/㎡
중심층(4) 직물 B : 직물구조 40×50 1,400g/㎡

보강흡음층(5)		 고강도 RM/LM 섬유 20, PET 섬유 80 니들부직포
섬도 6D, 길이 71㎜
500g/㎡
뒤틀림방지층(6) 100D, PET 섬유 스판본드 부직포 100g/㎡
이면층(7) 두께200㎛, 고내열PET필름
우레탄 폼 형성(엔진측)
실시예 3
구분 조성성분 및 비율(중량부) 비고
표피층(1) 두께150㎛, 고내열PET필름
뒤틀림방지층(2) 100D, PET 섬유 스판본드 부직포, 100g/㎡

보강흡음층(3)		 고강도 RM/LM 섬유 20, PET 섬유 80 니들부직포
섬도 6D, 길이 71㎜
500g/㎡
중심층(4) 직물 C : 직물구조 18×18 1,400g/㎡

보강흡음층(5)		 고강도 RM/LM 섬유 20, PET 섬유 80 니들부직포
섬도 6D, 길이 71㎜		 500g/㎡
뒤틀림방지층(6) 100D, PET 섬유 스판본드 부직포 100g/㎡
이면층(7) 두께200㎛, 고내열PET필름
우레탄 폼 형성(엔진측)
실시예 4
구분 조성성분 및 비율(중량부) 비고
표피층(1) 두께150㎛, 고내열PET필름
뒤틀림방지층(2) 100D, PET 섬유 스판본드 부직포, 100g/㎡

보강흡음층(3)		 고강도 RM/LM 섬유 20, PET 섬유 80 니들부직포
섬도 6D, 길이 71㎜
500g/㎡
중심층(4) 직물 D : 직물구조 14×14 1,400g/㎡

보강흡음층(5)		 고강도 RM/LM 섬유 20, PET 섬유 80 니들부직포
섬도 6D, 길이 71㎜
500g/㎡
뒤틀림방지층(6) 100D, PET 섬유 스판본드 부직포 100g/㎡
이면층(7) 두께200㎛, 고내열PET필름
우레탄 폼 형성(엔진측)
<시험예>
상기 <실시예 1 내지 실시예 4>에서 제조한 다층구조의 적층체(S)로부터 통상의 방법에 따라 엔진커버를 성형 제작하였다.
상기 제작한 엔진커버로부터 시험편을 준비하고, 시험편을 수분함유량이 0.2%이하로 유지한 다음, 아래에 시험항목으로 시험을 수행하고 그 결과를 아래 [표 6] 및 [표 7]에 나타내었다.
시험항목에 대한 시험방법
1. 비중; ASTM D 792에 규정한 방법.
2. ASH함유량; ASTM D 5630에 규정한 방법.
3. 인장강도; ASTM D 638에 규정한 방법. 단, 시험속도 5㎜/min
4. 굴곡강도 및 굴곡탄성율; ASTM D 790에 규정한 방법. 단, 시험편 크기는 12.7×12.7×6.4㎜이고, 시험속도는 3㎜/min
5. IZ0D 충격강도; ASTM D 256에 규정한 방법. 단, 시험편 크기는 63.5×12.7×6.4㎜이고 Notch된 시험편 사용, 저온시험편은 30℃의 chamber에서 3시간 유지 후 3초이내 시험
6. 열변형 온도; ASTM D 648에 규정한 방법. 단, 시험편 크기는 12.7×12.7×6.4㎜이고, 응력하중은 18.6㎏f/㎠로 한다.
7. 차음성; Apamat-II로 투과손실 측정
8. 흡음율; KS F 2805에 따라 감음계수로 평가(250, 500, 1000, 2000Hz에서의 평균값)

시험항목
단위		 시험결과
시험방법
실시예3
비중 - 0.9


위 기재한
시험방법 참조
ASH함량 % 19±5

인장강도		 MD
㎏f/㎠		 2156
CD 2743

굴곡강도		 MD
㎏f/㎠		 1658
CD 1869
굴곡
탄성율		 MD
MPa		 4327
CD 4413
IZOD
충격강도		 23℃
㎏ㆍ㎝/㎝		 3.5
-30℃ 3.0
열변형온도(내열성) ℃ 180
시험항목 시험결과 비고

차음성		 1,000Hz 36
Apamat-II로 투과손실 측정[dB]
2,000Hz 49
3,150Hz 54
5,000Hz 58
흡음율 500, 1000, 2000Hz에서의 평균값 0.91 감음계수(NRC)
상기 [표 7] 및 [표 7]에 나타난 바와 같이 본 발명 따른 차량용 엔진커버는 가로방향과 세로방향의 편차가 비교적 작으며, 차음성이 주파수에 비례하여 수치가 높게 나타나는 것은 차음성이 우수하고, 흡음률은 500, 1000, 2000Hz에서의 평균값이 높을수록 우수하므로 본 발명 따른 차량용 트렁트 매트의 흡차음성도 우수한 것을 확인할 수 있다.

Claims (6)

  1. 표피층(1), 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어진 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버에 있어서,
    상기 표피층(1)은 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 또는 직물이고,
    상기 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)는 스판본드 장섬유 부직포(T1)이고,,
    상기 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)은 RM/LM 섬유(Rapid Melting/Low Melting Fiber) 20 ~ 50중량부, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 50 ~ 80중량부로 조성되는 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)이고,
    상기 중심층(4)은 직물이고.
    상기 이면층(7)은 고내열성 PET필름과 그 외부표면에 우레탄 폼이 형성된 것이거나 또는 우레탄 폼인 것을 특징으로 하는 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버.
  2. 청구항1에 있어서,
    표피층(1) 및 이면층(7)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름은 두께 20 ~ 30㎛이고, 내열온도가 150 ~ 200℃인 것을 특징으로 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버.
  3. 청구항1에 있어서,
    뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)의 스판본드 장섬유 부직포(T1)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)섬유 또는 폴리프로필렌(PP)섬유로 이루어진 것을 특징으로 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버.
  4. 청구항1에 있어서, 상기 중심층(4)의 직물은 ,
    섬도 30 내지 100데니어(Denier)의 저융점사(Low Melting Filament)를 경사(warp)로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 30×35 조직으로 직조한 직물(E),
    섬도 30 내지 100데니어(Denier)의 저융점사(Low Melting Filament)를 경사(warp)로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 가연사(PET DTY Filament)를 위사(weft)로 하여 40×50 조직으로 직조한 직물(F),
    섬도 800 내지 1200데니어(Denier)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사 flat를 경사(warp)로 하고 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사를 위사(weft)로 하여 18×18 조직으로 직조한 직물(G),
    섬도 1300 내지 1700데니어(Denier)의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사 twist를 경사(warp)로 하고 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고강도 저신축사를 위사(weft)로 하여 14×14 조직으로 직조한 직물(H) 중 어느 하나의 직물인 것을 특징으로 하는 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버.
  5. 표피층(1), 뒤틀림방지층(2) 보강흡음층(3), 중심층(4), 보강흡음층(5), 뒤틀림방지층(6) 및 이면층(7)으로 이루어진 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 제조방법에 있어서,
    a). 제1공정으로 뒤틀림방지층(2) 및 뒤틀림방지층(6)에 따른 스판본드 장섬유 부직포(T1) 2매, 보강흡음층(3) 및 보강흡음층(5)에 따른 고강도 니들 단섬유 부직포(T2) 2매 및 중심층(4)에 따른 직물 1매를 각각 별도의 공정으로 제조하여 준비하는 단계,
    b). 제2공정으로 보강흡음층(3)인 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)에 뒤틀림방지층(2)인 스판본드 장섬유 부직포(T1)를 적층한 적층제(a)를 제작하고 또 동일한 방법으로 보강흡음층(5)인 고강도 니들 단섬유 부직포(T2)에 뒤틀림방지층(6)인 스판본드 장섬유 부직포(T1)를 적층한 적층체(b)를 각각 제조하는 단계,
    c). 제 3공정으로 상기 제 2 공정에서 제조한 적층체(a) 및 적층체(b)를 중심층(4)인 직물의 상, 하면에 결합하는 단계,
    d). 제 4공정으로 중심층(4)의 하면에 결합된 적층체(b)의 표면으로 화염가열에 의해 이면층(7)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 융착시키고, 이면층(7)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 우레탄 폼을 형성하는 단계,
    e) 제 5공정으로 중심층(4)의 상면에 결합된 적층체(a)의 표면인 뒤틀림방지층(6)으로 화염가열에 의해 표면층(1)의 고내열성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 융착시켜 필름인 표면층(1)을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 제조방법.
  6. 청구항5에 있어서, 상기 제 5공정은,
    중심층(4)의 상면에 결합된 적층체(a)의 표면인 뒤틀림방지층(6)과 표피층(1)의 직물사이에 핫멜트층(도면 부호 미부여)를 게재시켜 상기 핫멜트층(도면 부호 미부여)을 화염가열시켜 표면층(1)의 직물과 뒤틀림방지층(2)을 융착시켜 결합시켜 직물인 표면층(1)을 결합하는 단계(제 5-1공정)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조의 차량용 엔진커버 또는 엔진언더커버의 제조방법.
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