KR20130116437A

KR20130116437A - 재활용성이 우수한 흡음재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20130116437A
Application number: KR1020120028853A
Authority: KR
Inventors: 김현호; 최정우
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사; 주식회사 익성
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2013-10-24
Also published as: US20130248283A1; CN103320969A

Abstract

본 발명은 호모폴리프로필렌 및 프로필렌계 엘라스토머 수지조성물을 용융 압출하여 제조된 멜트블로운 파이버 및 폴리프로필렌 스테이플 파이버로 구성된 섬유웹을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재를 제공한다.
본 발명에 따른 흡음재의 멜트 블로운 파이버용 수지 조성물에서 프로필렌계 엘라스토의 함량이 증가할수록 인장 신율이 향상되고, 특히 프로필렌계 엘라스토머가 전혀 포함되지 않은 경우에 비해, 최저 16% 최고 54%까지 흡음재의 신율이 향상된다.
또한 본 발명의 흡음재는 피트성이 우수하여 복잡한 외형을 갖는 제품에 상기 흡음재를 쉽게 장착할 수 있다.
본 발명에 따른 흡음재의 경우, 멜트 블로운 파이버를 생성하기 위한 수지조성물로서 소정 함량의 프로필렌계 엘라스토머가 포함됨으로써 흡음성능이 월등히 향상된다.

Description

재활용성이 우수한 흡음재 및 그 제조방법 {Recyclable Acoustic Absorbent and the Manufacturing Method thereof}

본 발명은 흡음재 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재활용성이 우수한 흡음재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 엔진소음, 주행소음, 바닥소음 등을 저감시키기 위해 다양한 흡음재가 설치된다. 이런 흡음재는 차량의 실내로 유입되는 소음 및 진동음을 차단, 흡음하여야 하며 소음의 저주파 및 고주파 복합에너지를 차량의 실내공간으로 전달되지 않도록 하여야 한다.

이러한 자동차 소음을 저감하기 위해, 한국공개특허 제2005-93950호에서는 일반섬유 재질의 부직포에 중공사가 일정 함량 함유되는 부직포층과 이성분 단면사 섬유층을 결속하여 용수철 형태로 변형시킨 자동차 내장재가 개시되어 있다.

또한, 한국공개특허 제2007-118731호에서는 평균직경 1000㎚이하의 나노섬유로 이루어진 나노섬유 부직포를 포함하는 흡음재가 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2008-55929호에서는 멜트블로운 섬유와 같은 지지층 및 지지층 상에 직경 1㎛이하의 중합체 섬유로 구성된 서브미크론 섬유층을 포함하는, 흡음특성을 갖는 다층 용품이 개시되어 있다.

그러나, 상기 멜트블로운 제조공법으로 제조된 부직포만으로 구성된 흡음재는 흡음효과가 매우 부족하고, 두 가지 서로 다른 화학적 특성의 이성분 혼합물로 구성된 섬유웹은 재활용성이 불가능한 문제점을 가지고 있다.

이에 본 발명자들은 흡음효과를 개선하고, 두 가지 서로 다른 화학적 특성의 이성분 혼합물로 구성된 흡차음재의 재활용성이 가능한 재활용성이 우수한 흡음재 및 그의 제조 방법을 새로이 개발하였다.

이에 본 발명의 목적은, 재활용성, 탄성 및 신율이 향상되고 피트성이 우수한 흡음재를 제공하는데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 재활용성, 탄성 및 신율이 향상되고 피트성이 우수한 흡음재의 제조방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 호모폴리프로필렌 90 내지 99 중량% 및 프로필렌계 엘라스토머 1 내지 10 중량%의 수지조성물을 용융 압출하여 제조된 멜트블로운 파이버 및 폴리프로필렌 스테이플 파이버로 구성된 섬유웹을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재를 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은

(i) 호모폴리프로필렌 90 내지 99 중량% 및 프로필렌계 엘라스토머 1 내지 10 중량%의 수지조성물을 용융 압출하는 단계;

(ii) 상기 용융된 열가소성 수지를 멜트 블로운 파이버 형태로 기체와 함께 방사하는 단계;

(iii) 상기 방사된 멜트 블로운 파이버에 폴리프로필렌 재질의 스테이플 파이버를 투입하는 단계;

(iv) 상기 방사된 멜트 블로운 파이버 및 상기 스테이플 파이버를 포집하여 섬유웹을 형성하는 단계; 및

(v) 상기 포집된 섬유웹을 권취시키는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재 제조방법.

본 발명의 특징 및 이점은 하기와 같다.

(i) 본 발명에 따른 흡음재의 멜트 블로운 파이버용 수지 조성물에서 프로필렌계 엘라스토의 함량이 증가할수록 인장 신율이 향상된다. 특히, 프로필렌계 엘라스토머가 전혀 포함되지 않은 경우에 비해, 최저 16% 최고 54%까지 흡음재의 신율이 향상된다.

(ii) 피트성이 우수하여 복잡한 외형을 갖는 제품에 상기 흡음재를 쉽게 장착할 수 있다.

(iii) 본 발명에 따른 흡음재의 경우, 멜트 블로운 파이버를 생성하기 위한 수지조성물로서 소정 함량의 프로필렌계 엘라스토머가 포함됨으로써 흡음성능이 월등히 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 흡음재를 제조할 수 있는 흡음재 제조장치의 개략도이다.
도 2는 다른 실시예의 흡음재 제조 장치에 관한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1, 7, 13의 흡음재와 비교예 1 및 2의 흡음성능을 테스트한 그래프로 동일한 함량(섬유웹 중량 대비 5wt%)의 폴리프로필렌 스테이플 함량을 가지면서 서로 다른 프로필렌계 엘라스토머 함량을 갖는 실시예 1(수지조성물 중량 대비 1wt%), 실시예 7(5wt%) 및 실시예 13(10wt%)의 흡음성능 테스트 결과를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2, 8, 14의 흡음재와 비교예 1 및 2의 흡음성능을 테스트한 그래프로 동일한 함량(섬유웹 중량 대비 10wt%)의 폴리프로필렌 스테이플 함량을 가지면서 서로 다른 프로필렌계 엘라스토머 함량을 갖는 실시예 2(수지조성물 중량 대비 1wt%), 실시예 8(5wt%) 및 실시예 14(10wt%)의 흡음성능 테스트 결과를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 3, 9, 15의 흡음재와 비교예 1 및 2의 흡음성능을 테스트한 그래프로 동일한 함량(섬유웹 중량 대비 20wt%)의 폴리프로필렌 스테이플 함량을 가지면서 서로 다른 프로필렌계 엘라스토머 함량을 갖는 실시예 3(수지조성물 중량 대비 1wt%), 실시예 9(5wt%) 및 실시예 15(10wt%)의 흡음성능 테스트 결과를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 4, 10, 16의 흡음재와 비교예 1 및 2의 흡음성능을 테스트한 그래프로 동일한 함량(섬유웹 중량 대비 30wt%)의 폴리프로필렌 스테이플 함량을 가지면서 서로 다른 프로필렌계 엘라스토머 함량을 갖는 실시예 4(수지조성물 중량 대비 1wt%), 실시예 10(5wt%) 및 실시예 16(10wt%)의 흡음성능 테스트 결과를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예 5, 11, 17의 흡음재와 비교예 1 및 2의 흡음성능을 테스트한 그래프로 동일한 함량(섬유웹 중량 대비 40wt%)의 폴리프로필렌 스테이플 함량을 가지면서 서로 다른 프로필렌계 엘라스토머 함량을 갖는 실시예 5(수지조성물 중량 대비 1wt%), 실시예 11(5wt%) 및 실시예 17(10wt%)의 흡음성능 테스트 결과를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예 6, 12, 18의 흡음재와 비교예 1 및 2의 흡음성능을 테스트한 그래프로 동일한 함량(섬유웹 중량 대비 50wt%)의 폴리프로필렌 스테이플 함량을 가지면서 서로 다른 프로필렌계 엘라스토머 함량을 갖는 실시예 6(수지조성물 중량 대비 1wt%), 실시예 12(5wt%) 및 실시예 18(10wt%)의 흡음성능 테스트 결과를 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡음재 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서상에서 사용되는 용어 "멜트 블로운 섬유" 및 "멜트 블로운 파이버"는 용융된 가공성 중합체를 다수의 미세한 모세관을 통해 고온 고속의 압축기체와 압출함으로써 형성된 섬유 또는 파이버를 의미한다.

여기서, 상기 모세관은 원형, 삼각형 및 사각형을 포함하는 다각형, 별표모양 등 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 일례로서, 고온 고속의 압축기체는 용융 열가소성 중합체 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 직경을 약 0.5 내지 10㎛으로 감소시킬 수 있다. 멜트블로운 섬유는 불연속 섬유일수도 있고 연소 섬유일 수도 있다. 멜트블로운 파이버는 후술할 포집장치의 표면에 불규칙하게 퇴적됨으로써 임의로 분산된 섬유의 웹을 형성할 수 있다.

본 명세서상에서 사용되는 용어 "스펀본드"섬유는 모세관을 통해 압출되는 다수의 미세한 직경의 파이버를 고온의 관을 이용해 연신시키는 방법으로 제조된 섬유웹을 의미한다.

스펀본드 섬유는 필라멘트의 길이방향으로 연속적이고 상기 필라멘트의 평균 직경이 약 5㎛ 보다 크다. 스펀본드 부직물 또는 부직웹은 다공질 스크린 또는 벨트와 같은 수집 표면상에서 불규칙하게 스펀본드를 배치함으로써 형성된다.

본 명세서에서 사용되는 "부직물, 섬유웹 및 부직웹"은 개별섬유, 파이버 또는 실이 편성물과 대조적으로 패턴 없이 불규칙한 방식으로 배치됨으로써 평면 물질을 형성하는, 개별섬유, 파이버 또는 실로 구성된 구조물을 의미한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 흡음재는, 호모폴리프로필렌 90 - 99 wt%와 프로필렌계 엘라스토머 1-10 wt%의 수지조성물을 용융 압출하여 제조된, 평균 직경이 0.5㎛이상 10㎛이하인 멜트블로운 파이버와; 각각의 직경이 10㎛이상이고 200㎛이하이며 평균길이가 10mm이상 100mm이하인 폴리프로필렌 재질의 스테이플 파이버를 포함한다.

보다 바람직하게는 호모폴리프로필렌 95 -99 wt%와 프로필렌계 엘라스토머 5-10 wt%의 수지조성물을 용융 압출하여 제조한다.

여기서, 상기 폴리프로필렌계 엘라스토머는 프로필렌과 코모노머(comonomer)의 혼성중합체로 주쇄는 호모 폴리프로필렌과 동일한 포화된 탄화수소로 되어있고 곁가지(side chain)에 에틸렌 등의 코모노머로 되어 있어 곁가지를 구성하는 코모노모의 chain entanglement에 의해 상온에서는 고무와 유사한 탄성을 가지나 반복적으로 용융되는 고분자 물질이다. 상용 폴리프로필렌계 엘라스토머의 예로서, 엑슨모빌社의 비스타맥스(vistamaxx)와 다우케미컬社의 벌시파이(versify)를 들 수 있다.

여기서, 상술한 수지조성물로 제조된 멜트블로운 파이버는 호모폴리프로필렌 단독으로 제조된 멜트블로운 파이버에 비해 가볍고 경도가 낮으며 우수한 탄성을 갖는다.

상기 수지조성물은, 일례로서, 로크웰경도(R-scale)가 90~110인 호모 폴리프로필렌과, 밀도가 0.85~0.89g/㎤이고 쇼어경도(A-type)가 80~100이며 결정화도가 10~40% 인 프로필렌계 엘라스토머로 구성될 수 있다. 물론, 이러한 수치범위의 호모 폴리프로필렌과 프로필렌계 엘라스토머는 어디 까지나 일례에 불과하고 다른 수치범위를 갖는 호모 폴리프로필렌과 프로필렌계 엘라스토머가 사용될 수도 있다.

이러한 수지조성물을 혼련, 압출, 방사하여 평균직경이 0.5~10㎛인 멜트블로운 파이버를 생성한다. 생성된 멜트블로운 파이버를 포집하기 전에, 각각의 파이버의 직경이 10㎛~200㎛이고 평균길이가 10~100mm인 폴리프로필렌 재질의 스테이플 파이버를 섬유웹 전체중량 대비 5wt%이상 50wt%이하가 되도록 스테이플 파이버를 투입한다.

이렇게 어느 한 방향으로 배향되지 않은 멜트 블로운 파이버와 스테이플 파이버로 구성된 섬유웹의 일면 또는 양면에 10이상 100(g/㎡)이하의 폴리프로필렌 부직포가 적층될 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 흡음재는, 상기 멜트블로운 파이버와 상기 스테이플 파이버가 혼입된 섬유웹의 적어도 일면에 접합된 폴리프로필렌 재질의 부직포를 더 포함할 수 있다.

여기서, 각각의 직경이 10㎛이상 200㎛이하이고, 평균길이가 10~100mm인 폴리프로필렌 재질의 스테이플 파이버가 혼입된 본 발명에 따른 흡음재는 기존 흡음재 보다 흡음능력, 탄성 및 장착성(피트성)이 우수하다. 여기서, 장착성(피트성)은 소정의 외형을 갖는 제품(가령, 자동차용 내장품 또는 외장품)의 외형에 대응하여 흡음재가 쉽게 변형되는 정도를 의미하며, 본 발명에 따른 흡음재의 경우 탄성 및 신율이 우수하여 장착성이 뛰어나다.

또한, 본 발명에 따른 흡음재는 그 구성성분인, 멜트블로운 파이버, 스테이플 파이버 및 부직포가 모두 화학적으로 포화된 주쇄 분자구조를 가진 폴리프로필렌 재질로 구성되기 때문에 100% 재활용이 가능하다.

또한, 반복적으로 재생이 가능하므로 산업폐기물로서 매립할 필요가 없기 때문에 매우 친환경적이다.

가령, 흡음재를 재활용하는 일례로서, 폐기된 흡음재는 폴리프로필렌 사출물을 제조하는 데 사용될 수 있다. 일반적으로 폴리프로필렌을 이용한 사출물에 사용되는 호모폴리프로필렌의 용융지수(230℃/2.16 Kg)는 100이하를 사용하는데 본 발명에 따른 흡음재의 경우, 사용 후 폐기 시 흡음재를 일정 크기로 압축 분쇄하여 사출물 제조 시 일정량을 투입하게 되면 훌륭한 흐름개선제 역할을 할 수 있다.

여기서, 상술한 멜트 블로운 파이버를 제조하는 데 사용되는 수지조성물인 호모폴리프로필렌의 경도(로크웰 R-scale)는 90이상 110이하인 것이 바람직하다. 경도가 90보다 작을 경우 호모폴리프로필렌에 비해 저경도인 프로필렌계 엘란스토머와의 수지 조성물을 이룰 경우 멜트 블라운 파이버의 경도가 지나치게 낮아져서 섬유웹 구조를 형성하기 힘들다.

반대로, 상기 호모폴리프로필렌의 경도가 110이상인 경우에는 멜트 블로운 파이버의 경도와 탄성을 증가시키기 위해 과도한 프로필렌계 엘라스토머를 투입해야 한다. 본 발명에서 한계수치로 지정한 조성비 이상의 프로필렌계 엘라스토머를 투입할 경우 멜트 블로운 파이버의 두께가 증가하게 되어 흡음성능이 저하될 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 흡음재의 상기 폴리프로필렌 스테이플파이버의 직경은 10㎛이상 200㎛이하 인 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 스테이플 파이버는 멜트블로운 파이버를 지탱하는 구조물로서 작용하게 되는데, 10㎛ 미만일때는 구조물을 형성하기 위한 충분한 강성을 기대하기 어렵다. 반대로, 상기 스테이플파이버의 직경이 200㎛를 초과하면 구조체 형성시 섬유웹에서 스테이플 파이버가 차지하는 중량이 너무 크기 때문에 충분한 흡음성능을 기대 할 수 없다.

여기서, 본 발명에 따른 흡음재의 상기 폴리프로필렌 스테이플파이버의 길이는 10mm이상 100mm이하 인 것이 바람직하다. 상기 스테이플파이버가 10mm 보다 작으면 섬유웹의 구조물을 형성하기 위한 길이가 부족하고 100mm 보다 크면 스테이플 파이버가 서로 엉키어 섬유웹에 고르게 분산시키기 어렵다.

여기서, 상기 폴리프로필렌 스테이플 파이버는 표면이 실리콘, 불소 등 유화처리될 수 있다. 상기 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 표면장력이 PET, Nylon등 다른 스테이플파이버에 비해 크기 때문에 유화처리 되지 않은 폴리프로필렌 스테이플 파이버는 섬유웹에 고르게 풀어서 분산시키기 어렵다.

한편, 상기 수지조정물의 다른 일 성분인 프로필렌계 엘라스토머는 포화된 프로필렌 주쇄구조의 탄성체로서 상온에서 고무와 같은 고무탄성을 가지고 고온으로 가열하면 용융 가소화가 반복적으로 가능한 재료이다. 상기 프로필렌계 엘라스토머는 밀도가 0.85g/㎤이상 0.89g/㎤이하이고 쇼어경도 (A-type)가 80~100이며 결정화도 10~40%이고 멜트플로우레이트(230℃, 2.16Kg)가 25(g/10min)이상인 것이 바람직하다.

상기 프로필렌계 엘라스토머는, 상대적으로 강성이 크고 탄성 및 신율이 부족한 호모폴리프로필렌과 조성물을 이룸으로써, 경도가 낮고 탄성 및 신율이 우수한 멜트블로운 파이버의 형성을 가능하게 하는 역할을 한다.

상기 프로필렌계 엘라스토머는, 강성이 크고 탄성 및 신율이 부족한 리지드(rigid)한 성질의 호모폴리프로필렌과 조성물을 이룸으로써, 앞서 기술한 기존의 극세사에 비해 보다 경도가 낮고 탄성 및 신율이 우수한 프렉시블(flexible)한 멜트블로운 파이버 형성이 가능하게 한다. 후술할, 본 발명에 따른 제1실시예의 흡음재와 비교예1 흡음재의 결과에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 조성물로 생성된 멜트 블로운 파이버가 포함된 흡음재의 흡음성능이 보다 우수함을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 흡음재의 경우, 프로필렌계 엘라스토머로 인해 탄성 및 신율이 향상되기 때문에, 자동차와 같은 복잡한 곡면을 갖는 제품에의 피트성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상술한 바와 같이, 상기 프로필렌계 엘라스토머의 멜트플로우레이트(230℃, 2.16Kg)는 25이상인 것이 바람직하다. 상술한 수지조성물에서 프로필렌계 엘라스토머의 멜트플로우레이트(230℃, 2.16Kg)가 25 미만이면 고 유동성인 호모폴리프로필렌과의 균일한 혼련이 어렵고 멜트 블로운 파이버의 섬유 굵기를 증가시켜 흡음 성능이 떨어진다.

상술한 본 발명에 따른 흡음재를 제조하는 제1실시예의 흡음재 제조장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 호모폴리프로필렌과 폴리프로필렌계 엘라스토머로 구성된 수지 조성물을 혼합하는 혼합기(1A)와; 혼합된 조성물에서 수분을 건조하는 건조기(1B)와; 건조된 혼합 조성물을 가열, 혼련 및 용융시키는 가열압출부(2)와; 멜트 블로운 파이버 분사부(3)와; 스테이플 파이버 투입부(10)와; 포집부(7)와; 적층부(15)와; 권취부(14)를 포함한다.

여기서, 상기 수지조성물의 조성비는, 호모폴리프로필렌 Xwt%와 프로필렌계 엘라스토머 Ywt%로서, 90≤X≤99, 1≤Y≤10, X+Y=100의 조건을 만족한다. 보다 바람직하게는 90≤X≤95, 5≤Y≤10, X+Y=100의 조건을 만족하는 수지 조성물 비로 조절한다.

상기 멜트 블로운 파이버 분사부(3)는, 상기 가열압출부(2)로 부터 용융된 열가소성 수지 조성물을 입력받아 필라멘트 형태로 멜트블로운 파이버(6)를 종방향(수직방향)으로 기체와 함께 분사한다.

상기 스테이플 파이버 투입부(10)는, 종방향으로 분사되는 멜트블로운 파이버(6)를 향해 폴리프로필렌 스테이플 파이버(11)를 투입한다.

상기 포집부(7)는, 상기 멜트블로운 파이버(6) 및 상기 폴리프로필렌 스테이플 파이버(11)를 포집하여 멜트블로운 섬유웹(12)을 형성한다.

상기 적층부(15)는, 상기 형성된 섬유웹(12)에 폴리프로필렌 부직포(16)를 적층한다.

상기 권취부(14)는, 상기 부직포(16)가 적층된 흡음재(17)를 권취한다.

여기서, 필요에 따라서, 상기 적층부(15)는 생략될 수도 있다.

여기서, 이렇게 상기 권취부(14)에 의해 권취된 섬유웹(12)과 상기 섬유웹(12)의 일면에 적층된 폴리프로필렌 부직포(16)가 본 발명에 흡음재에 해당한다. 상기 권취된 흡음재는 필요에 따라 트리밍 및 성형됨으로써 자동차용, 건축용, 건설기계용 기타 다양한 용도에서 사용될 수 있다.

상기 멜트블로운 파이버의 분사부(3)는 상기 가열압출부(2)로 유입되는 열가소성 수지 조성물이 유입되는 유입부(3B)와, 상기 유입부(3B)로부터 유입된 열가소성 수지가 임시로 저장되는 챔버(3C)와 상기 챔버(3C)로부터 상기 포집부(7)을 향해 형성된 복수의 필라멘트 분사관(3A)을 포함한다. 여기서, 상기 멜트블로운 파이버 분사부(3)는 상기 필라멘트 분사관(3A)을 통해 유출되는 상기 멜트 블로운 파이버(6)를 종방향(수직방향)으로 신장시킬 수 있도록 상기 필라멘트를 향해 기체를 분사하는 수직방향 기체분사부(4A, 4B)를 포함한다.

상기 수직방향 기체분사부(4A,4B)는, 도1에 도시된 바와 같이, 상기 필라멘트 분사관(3A)을 기준으로 좌우에 각각 대칭적으로 배치 될 수 있다. 또한, 상기 수직방향 기체분사부(4A, 4B)의 기체분사노즐 (18, 19)은 수직방향에 대해 경사지게 배치 될 수 있다.

상기 기체분사노즐(18, 19)로부터 분사되는 기체의 분사방향의 합력이 상기 종방향(수직방향)이 되도록, 상기 기체분사노즐(18, 19)이 마련 될 수 있다. 여기서 기체분사노즐 (18, 19)이 상기 필라멘트 분사관(3A)의 길이방향을 기준으로 좌우 대칭으로 마련되는 경우, 상기 기체분사노즐(18, 19)로부터 분사되는 기체의 분사방향의 합력이 상기 종방향(수직방향)이 될 것이다.

이에 따라, 상기 기체분사노즐(18, 19)로부터 분사되는 상기 기체와의 충돌로 인해 상기 필라멘트 분사관(3A)를 통해 배출되는 상기 멜트 블로운 파이버(6)가 그 길이방향으로 신장되게 되며 그 직경이 감소하게 된다. 여기서, 상기 기체는 고온 및/또는 고속의 기체일 수 있다. 이에 의해, 고온 및/또는 고속의 기체인 경우, 멜트 블로운 파이버(6)의 직경을 더욱 더 감소시킬 수 있다. 여기서, 상기 기체는 대기 중의 공기일 수 있다.

물론 상기 기체는 기체.상태의 질소, 산소, 수증기의 다양한 배합비로 구성된 기체일 수도 있고, 단일성분이 불활성 기체만으로 이루어 질 수도 있다. 상기 기체의 종류는 다양하게 변경 될 수 있다.

여기서, 고온이란 상온(25℃)과 같거나 상온보다 높은 온도로서 상기 멜트블로운 파이버(6)를 길이방향으로 신장시킬수 있는 온도이면 충분하다. 이에, 상기 멜트블로운 파이버 분사부(3)에 의해 분사되는 기체의 온도는 설계자의 선택에 의해 다양한 온도로 변경될 수 있다.

또한, 상기 고속이란 분사되는 기체가 소정의 방향성을 가지고 분사될 수 있을 정도의 속력을 의미한다. 분사되는 기체의 속력도 상기 온도와 마찬가지로 설계자의 선택에 의해 다양한 값으로 변경될 수 있다.

상기 스테이플 파이버 투입부(10)는 상기 스테이플 파이버(11)를 상기 분사된 멜트 블로운 파이버(6)에 투입한다. 상기 스테이플 파이버 투입부(10)는 공압 또는 상기 멜트 블로운 파이버(6)가 분사되는 기류에 의해 발생하는 상대적인 압력차에 의해 상기 스테이플 파이버(11)를 투입할 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 스테이플 파이버(11)를 상기 포집부(7) 상에 스캐터링함으로써 투입할 수도 있다.

여기서, 상기 스테이플 파이버 투입부(10)의 위치는, 도 1에 도시된 위치와 달리, 상기 적층부(15)에 의해 폴리프로필렌 부직포(16)가 상기 섬유웹(12)에 적층되기 전에 상기 스테이플 파이버(11)가 상기 멜트블로운 파이버(6)에 투입되는 것을 전제로, 다양하게 변경될 수 있다.

상기 포집부(7)는 상기 분사된 멜트 블로운 파이버(6)와 상기 스테이플 파이버(11)가 포집되는 벨트(9)와, 상기 벨트(9)를 구동하는 한 쌍의 롤러(8)를 포함한다.

상기 제조장치(1)는 상기 벨트(9)의 하부에는 상기 수직방향 기체분사부(4A, 4B)에서 분사된 기체를 흡입하여 상기 벨트(9)로 향하는 기체유동을 형성하는 기체흡입부(13)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 기체흡입부(13)가 상기 벨트(9) 하부에 배치되는 경우 상기 벨트(9)에는 상기 기체가 통과하기 위한 기체통과공(미도시)이 형성될 수도 있다. 필요에 따라서, 상기 기체흡입부(13)는 생략될 수도 있음은 물론이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 흡음재를 제조할 수 있는 흡음재 제조장치의 다른 실시예를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

제2실시예에 따른 흡음재 제조장치(1a)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 호모폴리프로필렌과 폴리프로필렌계 엘라스토머가 소정의 조성비로 조성된 상술한 수지조성물을 혼합하는 혼합기(1A)와; 혼합된 조성물에서 수분을 건조하는 건조기(1B)와; 건조된 혼합 조성물을 가열, 혼련 및 용융시키는 가열압출부(2)와; 멜트 블로운 파이버 분사부(30)와; 스테이플 파이버 투입부(100)와; 포집부(70)와; 적층부(15)와; 권취부(14)를 포함한다.

본 제2실시예의 제조장치(1a)는, 제1실시예의 제조장치(1)와 비교하여, 멜트 블로운 파이버 분사부(30)가 멜트 블로운 파이버를 횡방향(수평방향, 즉, 자중방향에 직교하는 방향)으로 분사한다는 점에서 차이점이 있다.

상기 멜트 블로운 파이버 분사부(30)는, 상기 가열압출부(2)로부터 용융된 상술한 열가소성 수지 조성물을 입력받아 필라멘트 형태로 멜트블로운 파이버(6)를 수평방향으로 기체와 함께 분사한다.

상기 스테이플 파이버 투입부(100)는, 수평방향으로 분사되는 멜트블로운 파이버(6)를 향해 폴리프로필렌 스테이플 파이버(11)를 투입한다.

상기 포집부(70)는, 상기 멜트블로운 파이버(6) 및 상기 폴리프로필렌 스테이플 파이버(11)를 포집하여 멜트블로운 섬유웹(12)을 형성한다.

상기 권취부(14)에 의해 권취된 흡음재는 필요에 따라 트리밍 및 성형됨으로써 자동차용, 건축용, 건설기계용 기타 다양한 용도에서 사용될 수 있다.

상기 멜트블로운 파이버의 분사부(30)는 상기 가열압출부(2)로 유입되는 열가소성 수지 조성물이 유입되는 유입부(30B)와, 상기 유입부(30B)로부터 유입된 열가소성 수지가 임시로 저장되는 챔버(30C)와 상기 챔버(30C)로부터 상기 포집부(70)를 향해 형성된 복수의 필라멘트 분사관(30A)을 포함한다.

여기서, 상기 멜트블로운 파이버 분사부(30)는 상기 필라멘트 분사관(30A)을 통해 유출되는 상기 멜트 블로운 파이버(6)를 횡방향(수평방향)으로 신장시킬 수 있도록 상기 필라멘트를 향해 기체를 분사하는 수평방향 기체분사부(40A, 40B)를 더 포함한다. 상기 수평방향 기체분사부(40A,40B)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 필라멘트 분사관(30A)을 기준으로 좌우에 각각 대칭적으로 배치 될 수 있다. 또한, 상기 수평방향 기체분사부(40A, 40B)의 기체분사노즐 (180, 190)은 횡방향(수평방향)에 대해 경사지게 배치 될 수 있다.

상기 기체분사노즐(180, 190)로부터 분사되는 기체의 분사방향의 합력이 상기 횡방향(수평방향)이 되도록, 상기 기체분사노즐(180, 190)이 마련 될 수 있다. 여기서 기체분사노즐 (180, 190)이 상기 필라멘트 분사관(30A)의 길이방향을 기준으로 좌우 대칭으로 마련되는 경우, 상기 기체분사노즐(180, 190)로부터 분사되는 기체의 분사방향의 합력이 상기 횡방향(수평방향)이 될 것이다.

상기 스테이플 파이버 투입부(100)는 상기 스테이플 파이버(11)를 상기 분사된 멜트 블로운 파이버(6)에 투입한다. 상기 스테이플 파이버 투입부(10)는 공압 또는 상기 멜트 블로운 파이버(6)가 분사되는 기류에 의해 발생하는 상대적인 압력차에 의해 상기 스테이플 파이버(11)를 투입할 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 스테이플 파이버(11)를 상기 포집부(70) 상에 스캐터링함으로써 투입할 수도 있다.

여기서, 상기 스테이플 파이버 투입부(100)의 위치는, 도 2에 도시된 위치와 달리, 상기 적층부(15)에 의해 상기 폴리프로필렌 부직포(16)가 적층되기 전에 상기 스테이플 파이버(11)가 상기 멜트블로운 파이버(6)에 투입되는 것을 전제로, 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 흡음재 제조방법은, 먼저, 90≤X≤99, 1≤Y≤10, X+Y=100인 조건을 만족하는 호모폴리프로필렌 Xwt%와 프로필렌계 엘라스토머 Ywt%의 수지조성물을 용융 압출한다. 보다 바람직하게는 90≤X≤95, 5≤Y≤10, X+Y=100인 조건을 만족하는 수지조성물로 용융 합출한다.

그 다음에, 상기 용융된 열가소성 수지를 파이버 형태로 기체와 함께 방사한다.

그리고 나서, 상기 방사된 멜트 블로운 파이버에 각각의 직경이 10㎛이상 200㎛이하이고 평균길이가 10mm이상 100mm이하인 폴리프로필렌 재질의 스테이플 파이버를 투입한다.

그 다음에, 상기 방사된 멜트 블로운 파이버와 상기 스테이플 파이버를 포집하여 섬유웹을 형성한다.

그 후, 상기 포집된 섬유웹을 권취하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 스테이플 파이버를 투입하는 단계에서, 상기 스테이플 파이버가 차지하는 중량(wt%)이 상기 섬유웹 전체 중량 대비 5wt% 이상 50wt%이하가 되도록 상기 스테이플 파이버를 투입할 수 있다.

또한, 상기 권취된 섬유웹의 적어도 일면에 폴리프로필렌 재질의 부직포를 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 수지조성물의 일성분인 호모폴리프로필렌의 경도(로크웰 R-scale)는 90이상 110이하인 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

이하에서는, 멜트블로운 파이버 제조시 사용되는 수지조성물의 프로필렌계 엘라스토머 함량과, 섬유웹 전체 중량 대비 투입되는 프로필렌 스테이플 파이버의 함량을 달리하여 본 발명에 따른 흡음재를 총 18가지로 제조한 뒤, 비교대상이 되는 비교예 1 및 2의 흡음재와 비교하여 본 발명에 따른 흡음재의 세로방향 및 가로방향의 신율, 탄성율 및 흡음특성 테스트 결과에 대해서 설명하기로 한다.

(1). 실시예 1

도 1에 도시된 수직방향으로 멜트 블로운 파이버를 분사하는 흡음재 제조장치(1)에 따라 흡음재를 제조한다. 본 실시예 1의 구체적인 제조 조건은 다음과 같다.

경도(로크웰 R-scale)가 105이고 용융지수((230℃)(g/10min))가 1400인 LG화학 社의 호모 폴리프로필렌 그래이드 H7914, 99wt%와 다우 케미컬社의 프로필렌계 엘라스토머인 상품명 Versify 4200 1wt%를 혼합기(1A)에 투입하고 10분간 혼합한다. 하기 표 1은 Versify 4200의 대표 물성을 기재하였다.

물성( Properties )	수치( Value )	시험방법( Test Method )
밀도(Density)	0.876 g/㎤	ASTM D792
멜트플로우레이트 (Melt Mass-Flow Rate (230℃/2.16Kg))	25 g/10min	ASTM D1238
결정화도(Total Crystallinity)	29%	Dow Method
경도(Hardness (shore A))	94	ASTM D2240
유리전이온도 (Glass Transition Temperature(DSC))	- 23 ℃	Dow Method

혼합된 조성물을 건조기(1B)로 이송 후 분당 80회 회전하고 Length/Dimension의 크기가 1/28인 가열압출부(2)로 혼련, 압출한다. 이후 오리피스의 직경이 0.25mm이고 갯수가 inch당 32개인, 직경 2m인 멜트 블로운 분사부(3)의 내부의 필라멘트 분사관(3A)으로 용융된 수지조성물을 하부의 포집부(7) 방향으로 방사한다. 동시에 200℃로 가열된 공기를 멜트 블로운 분사부(3) 내부의 수직방향 기체분사부(4A, 4B)를 통해 방출하여 방사된 멜트 블로운 파이버에 충돌시킴으로써 파이버의 평균 직경이 3㎛이 되도록 한다.

여기서, 핫에어를 방사하는 상기 기체분사노즐(18, 19)은 그 사이의 협각이 100도가 되도록 세팅된다.

상기 멜트 블로운 분사부(3)로부터 포집부(7) 방향으로 10cm 떨어진 지점에 상기 스테이플 파이버 분사부(10)을 설치한다. 분사부(10)로부터 분사되는 스테이플 파이버의 직경은 40㎛이고 평균길이가 39mm이다. 투입되는 스테이플 파이버의 함량이 섬유웹(멜트블로운 파이버와 스테이플 파이버가 혼섬된 섬유웹) 전체 중량 대비 5wt%가 되도록 그 투입량을 조절한다.

또한, 멜트 블로운 분사부(3)와 포집부(7)간의 수직거리가 80cm가 되도록 하고 섬유웹의 중량이 200g/㎡가 되도록 포집부(7)의 속도를 조정하여 셋팅한다.

또한, 상기 권취부(14)에서는 200g/㎡ 중량의 섬유웹을 100M 길이로 권취한다. 귄취된 섬유웹의 양면을 각각 15g/㎡인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 적층하여 총 중량 230g/㎡의 흡음재를 제조한다.

(2). 실시예 2 내지 실시예 6

실시예 1과 동일한 조건에서 섬유웹을 형성하는 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 투입중량이 섬유웹 전체 중량 대비 각각 10, 20, 30, 40, 50wt%이 되도록 섬유웹을 제조한다. 이러한 섬유웹의 양면을 각각 15g/㎡인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 적층하여 총 중량 230g/㎡의 흡음재를 제조한다.

즉, 실시예 1의 흡음재와 비교하여, 실시예 2 내지 실시예 6은 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 투입량이 섬유웹 중량 대비 각각 10wt%(실시예 2), 20wt%(실시예 3), 30wt%(실시예 4), 40wt%(실시예 5), 50wt%(실시예 6)이다.

(3). 실시예 7

실시 예 1과 동일한 조건에서 멜트블로운 파이버를 제조하기 위한 열가소성 수지의 조성을 호모폴리프로필렌(H7914) 95wt%와 프로필렌 엘라스토머(Versify 4200) 5wt%로 변경하여 섬유웹을 제조한다. 제조된 섬유웹의 양면을 각각 15g/㎡인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 적층하여 총 중량 230g/㎡의 흡음재를 제조한다.

(4). 실시예 8 내지 실시예 12

실시 예 7과 동일한 조건에서 섬유웹을 형성하는 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 중량이 섬유웹 전체 중량 대비 각각 10wt%(실시예 8), 20wt%(실시예 9), 30wt%(실시예 10), 40wt%(실시예 11), 50wt%(실시예 12)가 되도록 투입량을 조절하여 섬유웹을 제조한다. 제조된 섬유웹의 양면을 각각 15g/㎡인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 적층하여 총 중량 230g/㎡의 상술한 실시예 8 내지 실시예 12의 흡음재를 제조한다.

(5). 실시예 13

실시예 1과 동일한 조건에서 멜트 블로운 파이버를 제조하기 위한 열가소성 수지의 조성을 호모폴리프로필렌(H7914) 90wt%와 프로필렌 엘라스토머(4200) 10wt% 변경하여 섬유웹을 제조한다. 제조된 섬유웹의 양면을 각각 15g/㎡인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 적층하여 총 중량 230g/㎡의 흡음재를 제조한다.

(6). 실시예 14 내지 실시예 18

실시예 13과 동일한 조건에서 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 중량이 섬유웹 전체 중량 대비 각각 10wt%(실시예 14), 20wt%(실시예 15), 30wt%(실시예 16), 40wt%(실시예 17), 50wt%(실시예 18)가 되도록 투입량을 조절하여 섬유웹을 제조한다. 제조된 섬유웹의 양면을 각각 15g/㎡인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 적층하여 총 중량 230g/㎡의 실시예 14 내지 실시예 18의 흡음재를 제조한다.

(7). 비교예 1

실시예 1과 동일한 조건에서 멜트블로운 파이버를 제조하기 위한 수지의 조성을 호모폴리프로필렌(H7914) 100wt%로 한다. 즉, 수지에 프로필렌계 엘라스토머를 혼합하지 않는다. 100% 호모폴리프로필렌의 용융 수지로 제조된 멜트 블로운 파이버에 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 투입중량이 섬유웹 전체 중량 대비 5wt%가 되도록 폴리프로필렌 스테이플 파이버를 투입한다.

이렇게 제조된 섬유웹의 양면을 각각 15g/㎡인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 적층하여 총 중량 230g/㎡의 비교예1의 흡음재를 제조한다.

(8). 비교예 2

실시예 1과 동일한 조건에서 본 발명의 멜트블로운 수지의 조성을 호모폴리프로필렌(H7914) 100wt%로 변경한다. 즉, 수지에 프로필렌계 엘라스토머를 혼합하지 않는다. 또한, 멜트 블로운 파이버에 폴리프로필렌 스테이플파이버를 투입하지 않고 멜트 블로운 파이버로만 이루어진 200g/㎡ 섬유웹을 제조한다. 제조된 멜트블로운 섬유웹의 양면을 각각 15g/㎡인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 적층하여 총 중량 230g/㎡의 비교예 2의 흡음재를 제조한다.

아래의 표 2는 상술한 실시예 1 내지 18, 비교예 1 및 비교예 2의 흡음재의 제조조건 및 해당 실시예/비교예의 테스트 결과를 정리한 것이다.

여기서, MD는 세로방향(Machine direction)이고, CD는 가로방향(Cross direction)이다.

상기 표 2로부터, 다음과 같은 사실을 알 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 흡음재의 멜트 블로운 파이버용 수지 조성물에서 프로필렌계 엘라스토의 함량이 증가할수록 인장 신율이 향상됨을 확인할 수 있다. 특히, 프로필렌계 엘라스토머가 전혀 포함되지 않은 경우의 비교예 1과 비교하여, 최저 16% 최고 54%까지 신율이 향상되었다.

둘째, 본 발명에 따른 흡음재에서 동일한 조건하에서 폴리프로필렌 스테이플 함량이 증가할수록 흡음재의 두께와 압축탄성률이 증가함을 확인할 수 있다.

셋째, 동일한 함량의 폴리프로필렌 스테이플 함량을 가지면서 서로 다른 프로필렌계 엘라스토머 함량을 갖는 실시예1, 7, 13 및 실시예 2, 8, 14를 각각 비교해보면, 프로필렌계 엘라스토머는 인장 신율을 증가시키는 역할을 하지만 흡음재의 압축탄성에는 거의 영향을 주지 않음을 알 수 있다.

이하, 상술한 본 발명에 따른 실시예 1 내지 18과 비교예 1 및 2의 흡음성능을 테스트한 그래프롤 참조하여 흡음성능에 대해서도 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 13(수지조성물 중량 대비 프로필렌계 엘라스토머 함량 10wt%) > 실시예 7(5wt%) > 실시예 1(1wt%) > 비교예 1 > 비교예 2의 순서대로 흡음성능이 우수하다. 이로부터, 프로필렌계 엘라스토머의 함량이 증가할수록 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다.

한편, 비교예 1의 흡음재는 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 함량(5wt%)이 실시예 1, 7 및 13과 동일한 조건에서 단지 프로필렌계 엘라스토머가 없이 호모폴리프로필렌 100wt%의 멜트블로운 파이버로 제조된 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 함량이 동일한 조건에서 프로필렌계 엘라스토머가 혼련된 실시예 1, 7 및 13의 흡음성능이 비교예 1보다 우수한 것을 알 수 있다.

이로부터, 프로필렌계 엘라스토머가 투입됨으로써 흡음성능이 향상됨을 알 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 실시예 14(수지조성물 중량 대비 프로필렌계 엘라스토머 함량 10wt%) > 실시예 8(5wt%) > 실시예 2(1wt%) > 비교예 1 > 비교예 2의 순서대로 흡음성능이 우수하다. 이로부터, 프로필렌계 엘라스토머의 함량이 증가할수록 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 15(수지조성물 중량 대비 프로필렌계 엘라스토머 함량 10wt%) > 실시예 9(5wt%) > 실시예 3(1wt%) > 비교예 1 > 비교예 2의 순서대로 흡음성능이 우수하다. 이로부터, 프로필렌계 엘라스토머의 함량이 증가할수록 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 16(수지조성물 중량 대비 프로필렌계 엘라스토머 함량 10wt%) > 실시예 10(5wt%) > 실시예 4(1wt%) > 비교예 1 > 비교예 2의 순서대로 흡음성능이 우수하다. 이로부터, 프로필렌계 엘라스토머의 함량이 증가할수록 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 실시예 17(수지조성물 중량 대비 프로필렌계 엘라스토머 함량 10wt%) > 실시예 11(5wt%) > 실시예 5(1wt%) > 비교예 1 > 비교예 2의 순서대로 흡음성능이 우수하다. 이로부터, 프로필렌계 엘라스토머의 함량이 증가할수록 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 실시예 18(수지조성물 중량 대비 프로필렌계 엘라스토머 함량 10wt%) > 실시예 12(5wt%) > 실시예 6(1wt%) > 비교예 1 > 비교예 2의 순서대로 흡음성능이 우수하다. 이로부터, 프로필렌계 엘라스토머의 함량이 증가할수록 흡음성능이 우수한 것을 알 수 있다.

한편, 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 투입량이 흡음성능에 미치는 영향을 살펴보면, 프로필렌계 엘라스토머의 함량이 1wt%로서 서로 동일한 도 3의 실시예 1의 흡음성능 결과와 도 4의 실시예 2의 흡음성능 결과를 비교해 보면 알 수 있다. 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 투입량은 실시예 1은 섬유웹 중량 대비 5wt%이고, 실시예 2는 10wt%이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실시예 2의 흡음성능이 실시예 1의 그것보다 우수함을 알 수 있다. 이는, 스테이플 파이버의 함량이 증가할수록 흡음재의 두께가 증가하기 때문에 흡음성능이 상대적으로 더 우수해지는 것으로 예상된다.

즉, 정리하면, 멜트 블로운 파이버를 생성하기 위한 수지조성물의 프로필렌계 엘라스토머의 함량이 증가할수록, 또한, 폴리프로필렌 스테이플 파이버의 투입량이 증가할수록 흡음재의 흡음성능이 우수한(증가하는) 것을 알 수 있다.

Claims

호모폴리프로필렌 90 내지 99 중량% 및 프로필렌계 엘라스토머 1 내지 10 중량%의 수지조성물을 용융 압출하여 제조된 멜트블로운 파이버 및 폴리프로필렌 스테이플 파이버로 구성된 섬유웹을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재.
청구항 1에 있어서, 상기 호모폴리프로필렌은 90 내지 95 중량%이고, 프로필렌계 엘라스토머는 5 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 흡음재.
청구항 1에 있어서, 상기 멜트블로운 파이버의 직경이 0.5 - 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 흡음재.
청구항 3에 있어서, 상기 멜트블로운 파이버의 직경은 5 - 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 흡음재.
청구항 1에 있어서, 상기 폴리프로필렌 스테이플 파이버로 구성된 섬유웹은 그 직경이 10 - 200 ㎛이고, 평균길이가 10-100 mm인 것을 특징으로 하는 흡음재.
청구항 1에 있어서, 상기 폴리프로필렌 스테이플 파이버는 상기 섬유웹 전체 중량 대비 5 - 50 wt%인 것을 특징으로 하는 흡음재.
청구항 6에 있어서, 상기 폴리프로필렌 스테이플 파이버는 상기 섬유웹 전체 중량 대비 40 - 50 wt%인 것을 특징으로 하는 흡음재.
청구항 1에 있어서, 상기 섬유웹은 폴리프로필렌 재질의 부직포를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재.
청구항 1에 있어서, 상기 호모폴리프로필렌은 그 경도(로크웰 R-scale)가 90 - 110인 것을 특징으로 하는 흡음재.
(i) 호모폴리프로필렌 90 내지 99 중량% 및 프로필렌계 엘라스토머 1 내지 10 중량%의 수지조성물을 용융 압출하는 단계;
(ii) 상기 용융된 열가소성 수지를 멜트 블로운 파이버 형태로 기체와 함께 방사하는 단계;
(iii) 상기 방사된 멜트 블로운 파이버에 폴리프로필렌 재질의 스테이플 파이버를 투입하는 단계;
(iv) 상기 방사된 멜트 블로운 파이버 및 상기 스테이플 파이버를 포집하여 섬유웹을 형성하는 단계; 및
(v) 상기 포집된 섬유웹을 권취시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 호모폴리프로필렌은 90 내지 95 중량%이고, 프로필렌계 엘라스토머는 5 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 흡음재 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 단계 (ii)의 멜트블로운 파이버는 직경이 0.5 - 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 흡음재 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 단계 (iii)의 폴리프로필렌 스테이플 파이버로 구성된 섬유웹은 그 직경이 10 - 200 ㎛이고, 평균길이가 10-100 mm인 것을 특징으로 하는 흡음재 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 단계 (iii)의 폴리프로필렌 스테이플 파이버는 투입량이 상기 섬유웹 전체 중량 대비 5 -50 wt%인 것을 특징으로 하는 흡음재 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 단계 (v)의 섬유웹에 폴리프로필렌 재질의 부직포를 적층시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음재 제조방법.
청구항 10 에 있어서, 상기 단계 (i)의 호모폴리프로필렌은 그 경도(로크웰 R-scale)가 90 - 110인 것을 특징으로 하는 흡음재.