KR20130132961A - Noise damping compositions - Google Patents
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Abstract
저렴하게 제조될 수 있는, 우수한 진동 감쇠 및 소음 억제 특성을 갖는 열가소성 조성물 및 그로부터 제조되는 성형 용품이 개시된다. 본 발명의 소음 감쇠 조성물은, (a) 약 50 내지 85 중량%의 폴리아미드; (b) 약 5 내지 45 중량%의 섬유질 보강제; (c) 약 1 내지 25 중량%의 산화아연; 및 (d) 약 0 내지 15 중량%의 기타 첨가제이며; 여기서, 중량%는 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 하고, 다만, 조성물은 본질적으로 난연제를 갖지 않는다.A thermoplastic composition having excellent vibration damping and noise suppression properties, which can be manufactured at low cost, and molded articles made therefrom are disclosed. The noise damping composition of the present invention comprises: (a) about 50-85 weight percent polyamide; (b) about 5 to 45 weight percent fibrous reinforcement; (c) about 1 to 25 weight percent zinc oxide; And (d) about 0-15% by weight of other additives; Here, the weight percentages are based on the total weight of the noise damping composition, provided the composition is essentially free of flame retardants.
Description
본 출원은 본 명세서에 참고로 포함된, 2010년 12월 27일자로 출원된 중국 특허 출원 제201010624765.4호의 이익을 주장한다.This application claims the benefit of Chinese Patent Application No. 201010624765.4, filed December 27, 2010, which is incorporated herein by reference.
본 발명은 개선된 진동 감쇠 및 소음 저감 특성을 갖는 열가소성 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 운송 비히클(vehicle)에서 구동 시스템 내에 발생하는 소음의 감쇠에 있어서 구성요소로서 특히 유용하다. 본 발명은 또한, 이러한 조성물로부터 성형된 소음-감쇠 용품에 관한 것이다.The present invention relates to thermoplastic compositions having improved vibration damping and noise reduction properties. The present invention is particularly useful as a component in the attenuation of noise generated in a drive system in a transport vehicle. The invention also relates to noise-damping articles molded from such compositions.
높은 특이적 강성도(stiffness), 강도 및 제어된 팽창이 필요할 경우, 섬유 보강 복합재는 금속에 대한 좋은 경량 치환물이었다. 이들 복합재는 상용 운송 시스템에서의 응용에 특히 효과적이었다. 복합재의 적응성(tailorability)은, 경량형이어야 하고 응력을 받는 열적 시스템 및 기계적 시스템 요건을 충족시켜야 하는 구성요소의 설계 최적화를 위한 효과적 수단을 제공하지만, 그럼에도 불구하고 이들 구조는 바람직하지 않은 수준의 진동 및 소음을 경험한다. 예를 들어, 비히클의 객실에 전달되는 비히클 엔진 소음은 탑승자 불편감에 기여한다.When high specific stiffness, strength and controlled expansion were required, the fiber reinforced composites were good lightweight substitutes for the metal. These composites have been particularly effective for applications in commercial transport systems. The tailorability of the composite provides an effective means for optimizing the design of components that must be lightweight and meet stressed thermal and mechanical system requirements, but these structures nevertheless provide undesirable levels of vibration. And experience noise. For example, vehicle engine noise delivered to a vehicle's cabin contributes to occupant discomfort.
정상적인 인간의 귀는 20 Hz 내지 20,000 Hz의 주파수를 가진 소리를 들을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 소리에 대한 귀의 반응은 소리의 주파수 성분(frequency content)에 매우 의존적이다. 인간의 귀는 2,500 내지 3,000 Hz 부근에서 피크 반응을 가지며, 낮은 주파수에서는 상대적으로 낮은 반응을 갖는다. 인간의 귀에 대한 가청 음압 범위는 0 dB 내지 120 dB이다. 자동차의 객실 내에서 사람들이 듣는 소음은 기본적으로 하기의 것들로부터 기원한다: (a) 엔진, 변속기 시스템, 및 부속물을 포함하는 구동 시스템; (b) 노면 가진(road excitation), 및 (c) 공기역학적 가진. 한편, 비히클 내부의 소음의 주관적 등급은 하기와 같다: 소음 수준이 67 dB을 초과하지 않을 경우 "조용함"으로 간주되며, 73 dB은 "뚜렷함"으로 간주되고, 79 dB은 "거슬림"으로 간주되며, dB은 음압 수준의 로그 척도이므로, 소음 수준의 1 dB 저감은 음압 수준의 1/10을 의미한다. 객실 내부의 소음 수준을 저감하기 위해서는, 내부가 도로 및 바람 소음으로부터 양호하게 격리되어야 하고, 구동 소음 수준이 진압되어야 한다.Normal human ears can hear sounds with frequencies between 20 Hz and 20,000 Hz. Nevertheless, the ear's response to sound is very dependent on the frequency content of the sound. The human ear has a peak response around 2,500-3,000 Hz and a relatively low response at low frequencies. The audible sound pressure range for the human ear is 0 dB to 120 dB. The noise that people hear in the cabin of an automobile originates essentially from: (a) a drive system comprising an engine, a transmission system, and accessories; (b) road excitation, and (c) aerodynamic excitation. On the other hand, the subjective rating of the noise inside the vehicle is as follows: if the noise level does not exceed 67 dB, it is considered "quiet", 73 dB is considered "clear" and 79 dB is considered "due". DB is a logarithmic scale of sound pressure level, so a 1 dB reduction in noise level means 1/10 of the sound pressure level. To reduce the noise level inside the cabin, the interior must be well isolated from road and wind noise and drive noise levels must be suppressed.
전형적으로 구동 시스템에 의해 발생하는 진동 주파수는 낮은 주파수 범위, 전형적으로는 500 Hz 내지 3,000 Hz 부근이다. 구동 소음 수준을 저감하기 위한 노력으로, 엔진 부품 상의 중합체 코팅의 사용, 흡음 장벽, 및 점탄성 층을 갖는 적층 패널을 포함하는 다양한 기술이 채택되었다. 다른 소음 저감 노력은, 자기-유변 유체 작동 장치(magneto-rheological fluid actuator)를 채택하는 능동적 엔진 마운트를 포함하는 소음 저감 엔진 마운트 설계의 사용을 포함하였다.Typically the vibration frequency generated by the drive system is in the low frequency range, typically around 500 Hz to 3,000 Hz. In an effort to reduce drive noise levels, various techniques have been employed including the use of polymer coatings on engine parts, sound absorption barriers, and laminated panels with viscoelastic layers. Other noise reduction efforts have included the use of noise reduction engine mount designs, including active engine mounts employing magneto-rheological fluid actuators.
점탄성 층을 갖는 적층 패널의 사용은 일반적으로 5% 미만인 값의 진동 및 소음의 보통 정도의 감쇠를 유발하였다. 이러한 접근법의 다른 단점은, 기본 구조에 부가되는 상당한 중량에 있다(아마도 20 내지 30%에 달함).The use of laminated panels with viscoelastic layers has resulted in moderate damping of vibration and noise of values generally below 5%. Another disadvantage of this approach lies in the considerable weight added to the basic structure (probably 20-30%).
점탄성 탄성중합체와 블렌딩됨으로써 양호한 소리 감쇠 특성을 갖는 열가소성 수지는 일반적으로 오일 팬 등과 같은 많은 응용에 있어서 유용하기에는 불충분한 강직도(rigidity), 탄성률 강도(modulus strength), 또는 고온 용인성을 갖는다.Thermoplastics having good sound damping properties by blending with viscoelastic elastomers generally have insufficient rigidity, modulus strength, or high temperature tolerability to be useful in many applications such as oil pans and the like.
제US 6,849,684호(Poppe et al)는, 섬유질 충전제, 즉, 탄소 섬유로 보강된 경질 폴리에스테르 수지 및 연질 열가소성 코폴리에테르 에스테르 탄성중합체의 블렌드를 개시한다.US Pat. No. 6,849,684 (Poppe et al) discloses blends of fibrous fillers, ie, rigid polyester resins and soft thermoplastic copolyether ester elastomers reinforced with carbon fibers.
요약하면, 객실로 소음이 전달되는 것을 저감함에 있어서 기존의 소음 저감 노력이 긍정적인 효과를 가질 수 있지만, 우수한 진동 감쇠 및 소음 억제 특성을 가지며 저렴하게 제조할 수 있는 열가소성 조성물에 대한 필요성이 남아 있다.In summary, although existing noise reduction efforts may have a positive effect in reducing the transmission of noise to the cabin, there remains a need for thermoplastic compositions that have good vibration damping and noise suppression properties and are inexpensive to manufacture. .
본 발명은The present invention
(a) 약 50 내지 85 중량%의 폴리아미드;(a) about 50 to 85 weight percent polyamide;
(b) 약 5 내지 45 중량%의 섬유질 보강제;(b) about 5 to 45 weight percent fibrous reinforcement;
(c) 약 1 내지 25 중량%의 산화아연; 및(c) about 1 to 25 weight percent zinc oxide; And
(d) 약 0 내지 15 중량%의 기타 첨가제의 혼합물을 포함하는 소음 감쇠 조성물을 제공하며;(d) providing a noise damping composition comprising a mixture of about 0 to 15 weight percent of other additives;
여기서 중량%는 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 하고,Where the weight percents are based on the total weight of the noise damping composition,
다만, 조성물은 본질적으로 난연제를 포함하지 않는다.However, the composition is essentially free of flame retardants.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 폴리아미드는 나일론 66, 나일론 6, 나일론 66/6, 나일론 46, 나일론 1010, 나일론 10, 나일론 12, 나일론 1212, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 66/6T, 나일론 6T/DT, 나일론 MXD-6, 및 그의 블렌드로 구성된 군으로부터 선택된다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the polyamide is nylon 66, nylon 6, nylon 66/6, nylon 46, nylon 1010, nylon 10, nylon 12, nylon 1212, nylon 610, nylon 612, nylon 66 /. 6T, nylon 6T / DT, nylon MXD-6, and blends thereof.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 폴리아미드는 나일론 66, 나일론 6, 나일론 66/6, 또는 그의 블렌드이고; 폴리아미드의 양은 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 약 50 내지 75 중량%의 범위이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the polyamide is nylon 66, nylon 6, nylon 66/6, or a blend thereof; The amount of polyamide ranges from about 50 to 75 weight percent based on the total weight of the noise damping composition.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 섬유질 보강제는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 파라-아라미드 섬유이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the fibrous reinforcing agent is glass fiber , carbon fiber, or para-aramid fiber.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 섬유질 보강제는 유리 섬유이고, 섬유질 보강제의 양은 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 약 20 내지 40 중량%의 범위이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the fibrous reinforcing agent is glass fiber and the amount of the fibrous reinforcing agent is in the range of about 20 to 40% by weight based on the total weight of the sound dampening composition.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 폴리아미드와 섬유질 보강제 사이의 중량 비율은 약 50:50 내지 95:5의 범위이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the weight ratio between the polyamide and the fibrous reinforcement is in the range of about 50:50 to 95: 5.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 산화아연은 나노-산화아연 또는 산화아연 휘스커(whisker)이며, 산화아연의 양은 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 10 중량%의 범위이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the zinc oxide is nano-zinc oxide or zinc oxide whisker and the amount of zinc oxide is in the range of about 5 to 10% by weight based on the total weight of the noise damping composition. .
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 산화아연은 입자 크기가 약 5 내지 100 ㎚, 바람직하게는 약 10 내지 60 ㎚의 범위인 나노-산화아연이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the zinc oxide is nano-zinc oxide having a particle size in the range of about 5 to 100 nm, preferably about 10 to 60 nm.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 산화아연은 마이크로미터 범위의 크기를 갖는 산화아연 휘스커이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the zinc oxide is a zinc oxide whisker with a size in the micrometer range.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 산화아연은 실란 커플링제로 표면 처리되지 않은 테트라포드(tetrapod)-형상의 산화아연 휘스커이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the zinc oxide is a tetrapod-shaped zinc oxide whisker that has not been surface treated with a silane coupling agent.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 산화아연의 양은 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 10 중량%의 범위이다. In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the amount of zinc oxide ranges from about 5 to 10 weight percent based on the total weight of the noise damping composition.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 기타 첨가제는 항산화제, 열 안정화제, 자외선 안정화제, 염료 및 안료를 포함하는 착색제, 윤활제, 가수분해 저해제(hydrolysis resistant), 탈형제(demolding agent), 광물질, 운모, 유동 개질제, 및 사슬 연장제로 구성된 군으로부터 선택된다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the other additives include antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet stabilizers, colorants including dyes and pigments, lubricants, hydrolysis resistant, demolding agents. , Minerals, mica, flow modifiers, and chain extenders.
본 발명은 또한, 본 발명의 소음 감쇠 조성물을 포함하거나 그로부터 제조된 성형 용품을 제공한다.The invention also provides a molded article comprising or made from the noise damping composition of the invention.
일 실시 형태에서, 본 발명의 성형 용품은 운송 비히클의 소음-감쇠 부품이며, 여기서 운송 비히클은 자동차, 항공기, 또는 보트이다. 일 실시 형태에서, 본 발명의 성형 용품은, 베어링 캐리어, 변속기 커버 어셈블리, 및 변속기 하우징과 같이 변속기 시스템 내에 사용되는 부품; 공기 덕트, 공기 청정기의 하우징, 공기 흡기 매니폴드, 배기 매니폴드, 배기 머플러, EGR 하우징, 배기 파이프, 및 3-원 촉매 변환기의 하우징과 같이 흡기 및 배기 장치에 사용되는 부품; 쉴드, 저장기 캡, 방열기 엔드 탱크, 중간냉각기 탱크, 충전 공기 냉각기, 및 온도 조절기 하우징과 같이 냉각 시스템에 사용되는 부품; 엔진 커버, 엔진 마운트, 오일 저장기 탱크, 오일 팬, 오일 완충기, 오일 스트레이너, 실린더 헤드 커버, 타이밍 벨트 커버, 힌지 클립(hinged clip), 바인딩 밴드(binding band), 및 전기 모터 브라켓 또는 하우징과 같이 엔진 시스템에 사용되는 부품; 가솔린 탱크, 가솔린 서브-탱크, 오일 저장기 탱크, 연료 전달 모듈, 연료 전달 파이프, 오일 스트레이너, 캐니스터, 정션 블록(junction block), 공진기, 릴레이 블록, 커넥터, 주름관, 및 보호기와 같이 전자 연료 주입 시스템에 사용되는 부품; 엔진 전방 커버 및 후방 커버와 같이 본체에 사용되는 부품으로 구성된 군으로부터 선택된다.In one embodiment, the molded article of the present invention is a noise-damping part of a transportation vehicle, wherein the transportation vehicle is a motor vehicle, an aircraft, or a boat. In one embodiment, the molded article of the present invention comprises a component used in a transmission system, such as a bearing carrier, a transmission cover assembly, and a transmission housing; Components used in intake and exhaust devices such as air ducts, housings of air cleaners, air intake manifolds, exhaust manifolds, exhaust mufflers, EGR housings, exhaust pipes, and housings of three-way catalytic converters; Components used in cooling systems, such as shields, reservoir caps, radiator end tanks, intermediate cooler tanks, charge air coolers, and thermostat housings; Such as engine covers, engine mounts, oil reservoir tanks, oil pans, oil buffers, oil strainers, cylinder head covers, timing belt covers, hinged clips, binding bands, and electric motor brackets or housings. Components used in engine systems; Electronic fuel injection systems such as gasoline tanks, gasoline sub-tanks, oil reservoir tanks, fuel delivery modules, fuel delivery pipes, oil strainers, canisters, junction blocks, resonators, relay blocks, connectors, corrugations, and protectors Parts used for; It is selected from the group consisting of components used for the body, such as the engine front cover and the rear cover.
다른 실시 형태에서, 본 발명의 성형 용품은 전동 공구, 전기 모터, 및 세탁기, 에어콘, 환풍기, 전자 렌지, 냉장고, 및 냉동고를 포함하는 가전 제품으로 구성된 군으로부터 선택된 소음-감쇠 부품이다.In another embodiment, the molded article of the present invention is a noise-damping component selected from the group consisting of power tools, electric motors, and household appliances including washing machines, air conditioners, fans, microwaves, refrigerators, and freezers.
본 발명은 운송 비히클 내의 소음-감쇠 부품으로서의 본 발명의 성형 용품의 용도를 추가로 제공한다.The present invention further provides the use of the molded article of the present invention as a noise-damping part in a transport vehicle.
본 발명의 소음 감쇠 조성물은 우수한 진동 감쇠 및 소음 억제 특성을 가지며, 저렴하게 제조될 수 있다. 부가적으로, 본 발명의 조성물은 높은 기계적 강도 및 고온 용인성을 여전히 가지고 있으며, 이는 그들을 150℃를 초과하는 작업 온도를 갖는 응용에 적합하게 만든다 . 본 발명의 조성물로부터 성형된 소음-감쇠 용품은 운송 비히클에서 구동 시스템 내에 발생하는 소음의 감쇠에 있어서의 부품으로서 특히 유용하다.The noise damping composition of the present invention has excellent vibration damping and noise suppression properties and can be manufactured inexpensively. In addition, the compositions of the present invention still have high mechanical strength and high temperature tolerability, making them suitable for applications with working temperatures in excess of 150 ° C. Noise-damping articles molded from the compositions of the present invention are particularly useful as components in the attenuation of noise that occurs in drive systems in transportation vehicles.
하기의 상세한 설명, 실시예, 및 첨부된 특허청구범위를 참조하면 본 발명의 다양한 기타 특징부, 태양, 및 이점이 더욱 명확해질 것이다.Various other features, aspects, and advantages of the present invention will become more apparent with reference to the following detailed description, examples, and appended claims.
(발명의 상세한 설명)DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [
본 명세서에 언급된 모든 공보, 특허 출원, 특허 및 다른 참고 문헌은, 달리 표시되지 않는다면, 마치 완전히 개시된 것처럼 모든 점에서 전체적으로 본 명세서에 참고로 명백하게 포함된다.All publications, patent applications, patents, and other references mentioned herein are, unless otherwise indicated, explicitly incorporated herein by reference in their entirety as if fully set forth.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우에는, 정의를 포함하여 본 명세서가 우선할 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control.
달리 기술되지 않는다면, 모든 백분율, 부, 비 등은 중량 기준이다.Unless otherwise stated, all percentages, parts, and percentages are by weight.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "~로부터 제조된"은 "~을 포함하는"과 동의어이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "포괄하다", "포괄하는", "포함하다", "포함하는", "갖다", "갖는", "함유하다" 또는 "함유하는", 또는 이들의 임의의 기타 변형체는 비배타적인 포함 사항을 망라하고자 하는 것이다. 예를 들어, 일련의 요소들을 포함하는 조성물, 공정, 방법, 용품, 또는 장치는 반드시 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 조성물, 공정, 방법, 용품, 또는 장치에 내재적인 기타 요소를 포함할 수 있다.As used herein, the term "made from" is synonymous with "comprising. &Quot; As used herein, the terms "including," "including," "including," "including," "having," "having," "containing," or "containing" Any other variation is intended to cover non-exclusive inclusions. For example, a composition, process, method, article, or apparatus that comprises a series of elements is not necessarily limited to such element, but may be embodied in other specific forms, Element.
연결구 "구성된"은 명시되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 제외한다. 특허청구범위 중에서라면, 그러한 어구는 통상적으로 연계된 불순물을 제외하고는 열거된 것 이외의 재료를 포함하는 것에 대해 특허청구범위를 폐쇄할 것이다. 어구 "구성되는"이 전문 직후 보다는 특허청구범위의 본문 절에 나타나 있는 경우에는, 그러한 절에 나타낸 요소만을 제한하며; 다른 요소들은 청구항 전체로부터 배제되지 않는다.Connector "configured" excludes any element, step, or component that is not explicitly stated. Within the scope of the claims, such phrases would normally close the claims to include materials other than those listed, except for the associated impurities. Where the phrase “consisting of” appears in the text section of the claims rather than immediately after the preamble, only the elements indicated in that section are limited; Other elements are not excluded from the claim as a whole.
연결구 "본질적으로 구성되는"은 문자 그대로 논의된 것에 부가하여, 재료, 단계, 특징부, 구성요소, 또는 요소를 포함하는 조성물, 방법, 또는 장치를 정의하기 위해 사용되며, 다만, 이들 부가적인 재료, 단계 특징부, 구성요소, 또는 요소는 특허청구된 발명의 기본적이고 신규한 특성(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 용어 "본질적으로 구성되는"은 "포함하는"과 "구성되는" 사이의 중간 입장을 차지한다.The term " consisting essentially of " is used to define a composition, method, or apparatus that comprises a material, a step, a feature, an element, or an element in addition to what is literally discussed, , Step features, components, or elements do not materially affect the basic and novel feature (s) of the claimed invention. The term “consisting essentially of” occupies an intermediate position between “comprising” and “consisting of”.
연결구 "본질적으로 없는" 구성요소 또는 "본질적으로 존재하지 않는" 구성요소는, 본 발명의 조성물이 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 1 중량% 미만, 바람직하게는 0 중량%의 구성요소를 함유해야 함을 의미한다.The connector “essentially free” or “essentially free” component means that the composition of the present invention contains less than 1% by weight, preferably 0% by weight, based on the total weight of the noise damping composition. It means you should.
용어 "포함하는"은, 용어 "본질적으로 구성되는" 및 "구성되는"에 의해 망라되는 실시 형태를 포함하고자 하는 것이다. 마찬가지로, 용어 "본질적으로 구성되는"은, 용어 "구성되는"에 의해 망라되는 실시 형태를 포함하고자 하는 것이다.The term "comprising " is intended to encompass embodiments encompassed by the terms" consisting essentially of "and" consisting ". Likewise, the term "consisting essentially of " is intended to encompass embodiments encompassed by the term" consisting ".
양, 농도 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 상위 바람직한 값과 하위 바람직한 값의 목록 중 하나로서 주어진 경우, 범위가 독립적으로 개시되어 있는지에 관계없이, 임의의 상한 범위 또는 바람직한 값 및 임의의 하한 범위 또는 바람직한 값 중 임의의 쌍으로부터 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로써 이해된다. 예를 들어, "1 내지 5"의 범위가 열거될 경우, 열거된 범위는 "1 내지 4", "1 내지 3", "1 내지 2", "1 내지 2 및 4 내지 5", "1 내지 3 및 5" 등을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하고자 하는 것이다.And any value or parameter is given as a range, a preferred range, or a list of lower preferred values and lower preferred values, it is understood that any upper range or preferred value and any Quot; is understood to specifically disclose all ranges formed from any pair of lower limit ranges or desirable values. For example, if a range of "1 to 5" is listed, the listed ranges are "1 to 4", "1 to 3", "1 to 2", "1 to 2 and 4 to 5", "1 To 3 and 5 ", and the like. Where a range of numerical values is mentioned in this specification, unless stated otherwise, the range is intended to include all its integers and fractions within its range and range.
용어 "약"이 값 또는 범위의 종점을 설명하는 데 사용될 경우, 그 설명은 언급된 특정 값 또는 종점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Where the term "about" is used to describe the endpoint of a value or range, the description should be understood to include the particular value or endpoint mentioned.
추가로, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 배타적인 "또는"이 아니라 포괄적인 "또는"을 지칭하는 것이다. 예를 들어, 조건 A "또는" B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함), A 및 B가 모두가 참(또는 존재함).Further, unless expressly stated to the contrary, "or" is " referring to an exclusive or " For example, the condition A or B is satisfied by either: A is true (or exists), B is false (or not present), A is false (or nonexistent) Is true (or present), A and B are both true (or present).
또한, 본 발명의 요소 또는 성분 앞의 부정 관사("a" 및 "an")는 요소 또는 성분의 경우(즉, 발생)의 수에 관해서는 비제한적인 것으로 의도된다. 따라서, 부정관사("a" 또는 "an")는 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 파악되어야 하며, 당해 요소 또는 성분의 단수형은 그 수가 명백하게 단수임을 의미하는 것이 아니라면 복수형을 또한 포함한다.In addition, the indefinite articles ("a" and "an") preceding the elements or components of the invention are intended to be non- limiting in terms of the number of elements or components (ie, occurrences). Thus, the indefinite article "a" or "an" should be understood to include one or at least one, and the singular form of the element or component also includes the plural unless the number is obviously meant to be singular.
본 발명의 기재 및/또는 특허청구에 있어서, 용어 "단일중합체"는 하나의 화학종의 단량체의 중합화로부터 유도된 중합체를 지칭하고; "공중합체"는 2개 이상의 화학종의 단량체의 중합화로부터 유도된 중합체를 지칭한다. 그러한 공중합체는 이원공중합체, 삼원공중합체 또는 더 고차의 공중합체를 포함한다.In the description and / or claims of the present invention, the term “monopolymer” refers to a polymer derived from the polymerization of monomers of one species; "Copolymer" refers to a polymer derived from the polymerization of two or more species of monomers. Such copolymers include binary copolymers, terpolymers, or higher order copolymers.
소정의 중합체를 설명함에 있어서, 때로는 출원인은 중합체를 제조하기 위해 사용되는 단량체 또는 중합체를 제조하기 위해 사용되는 단량체의 양에 의해 중합체를 언급하고 있음을 이해하여야 한다. 이러한 설명이 최종 중합체를 기술하는 데 사용되는 특정의 용어를 포함하지 않을 수 있거나 제법 한정 물건(product-by-process) 용어를 포함하지 않을 수 있지만, 단량체 및 양에 대한 임의의 이러한 언급이 중합체가 그 단량체들(즉, 그 단량체들의 공중합된 단위) 또는 그 양의 단량체들, 그리고 대응하는 중합체들 및 이들의 조성물을 포함하는 것을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.In describing a given polymer, it is sometimes understood that the applicant refers to a polymer by the amount of monomers used to make the polymer or the monomers used to make the polymer. Although this description may not include certain terms used to describe the final polymer or may not include product-by-process terms, any such reference to monomers and amounts is intended to encompass the use of the polymer Should be construed to mean including monomers (i.e., copolymerized units of the monomers) or monomers thereof, and corresponding polymers and compositions thereof.
본 발명에서, 용어 "난연제"는 통상적으로 공지된 난연제를 지칭하며, 이는 테트라브로모-비스페놀 A(TBBA), 테트라브로모프탈산 무수물(TBPA), 테트라브로모비스페놀 A 비스(다이브로모프로필 에테르)(BDDP), 헥사브로모사이클로도데칸(HBCD), 데카브로모다이페닐 에테르(DBDE), 1,2-비스(펜타브로모페닐)에탄(DBPE), 트리스(2,3-다이브로모프로필) 아이소시아누레이트(TBC), 도데카클로로펜타사이클로옥타데카다이엔, 및 염화 파라핀으로 구성된 할로겐-함유 난연제; 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 안티몬 산화물, 및 붕산아연으로 구성된 무기 난연제; 레소르시놀 비스(다이페닐 포스페이트)(RDP), 비스페놀-A 비스(다이페닐 포스페이트)(BDP), 레소르시놀 비스(2,6-다이자일렌일 포스페이트)(RDX), 다이페닐 아이소프로필페닐 포스페이트(IPPP), 트라이페닐 포스페이트(TPP), 다이메틸 메틸포스포네이트(DMMP), 트리스(2-클로로-1-메틸-에틸)포스페이트(TCPP), 트리스(2-클로로-1-(클로로메틸)에틸)포스페이트(TDCPP), 적인, 암모늄 폴리포스페이트(APP), 및 멜라민 폴리포스페이트(MPP)로 구성된 인-함유 난연제; 및 멜라민(MA) 및 멜라민 시아누레이트(MC)로 구성된 기타 난연제를 포함한다.In the present invention, the term “flame retardant” generally refers to a known flame retardant, which is tetrabromo-bisphenol A (TBBA), tetrabromophthalic anhydride (TBPA), tetrabromobisphenol A bis (dibromopropyl ether) (BDDP), hexabromocyclododecane (HBCD), decabromodiphenyl ether (DBDE), 1,2-bis (pentabromophenyl) ethane (DBPE), tris (2,3-dibromopropyl) eye Halogen-containing flame retardants consisting of sociaurate (TBC), dodecachloropentacyclooctadecadiene, and chlorinated paraffins; Inorganic flame retardants composed of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, antimony oxide, and zinc borate; Resorcinol Bis (Diphenyl Phosphate) (RDP), Bisphenol-A Bis (Diphenyl Phosphate) (BDP), Resorcinol Bis (2,6-Dixylenyl Phosphate) (RDX), Diphenyl Isopropyl Phenyl phosphate (IPPP), triphenyl phosphate (TPP), dimethyl methylphosphonate (DMMP), tris (2-chloro-1-methyl-ethyl) phosphate (TCPP), tris (2-chloro-1- (chloro Phosphorus-containing flame retardants consisting of methyl) ethyl) phosphate (TDCPP), red, ammonium polyphosphate (APP), and melamine polyphosphate (MPP); And other flame retardants composed of melamine (MA) and melamine cyanurate (MC).
해결하려는 과제에 기재된 바와 같은 본 발명의 실시 형태는 본 명세서에 기재된 임의의 다른 실시 형태를 포함하며, 임의의 방식으로 조합될 수 있고, 실시 형태 내의 변수의 기재는 본 발명의 소음 감쇠 조성물 및 그로부터 제조된 성형 용품에 적용된다.Embodiments of the present invention as described in the problem to be solved include any other embodiment described herein, and may be combined in any manner, and descriptions of the parameters within the embodiments may be derived from the noise damping compositions of the present invention and the Applied to the molded article produced.
본 발명의 재료, 방법 및 실시예는 단지 예시적인 것이며, 구체적으로 기술되는 때를 제외하고는, 한정하고자 하는 것이 아니다. 본원에서 설명되는 것과 유사하거나 등가인 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료는 본원에 기재된다.The materials, methods, and examples of the present invention are illustrative only and are not intended to be limiting, except as specifically described. Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of the present invention, suitable methods and materials are described herein.
이하, 본 발명을 상세히 기재한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(a) 폴리아미드(a) polyamide
폴리아미드와 같은 열가소성 수지로부터 제조된 성형 제품은, 그들의 높은 내열성(예를 들어, 나일론-66) 및/또는 높은 인성(예를 들어, 나일론-6)으로 인하여, 자동차용 언더-후드 부품으로 빈번하게 사용되어 왔다.Molded articles made from thermoplastic resins, such as polyamides, are frequently used as automotive under-hood parts due to their high heat resistance (eg nylon-66) and / or high toughness (eg nylon-6). Has been used.
폴리아미드는 본 소음 감쇠 조성물을 위한 기본 수지로서의 역할을 한다. 당업자에게 공지된, 락탐 또는 아미노산으로부터 제조된 임의의 폴리아미드를 사용할 수 있다.Polyamide serves as the base resin for the present noise damping composition. Any polyamide made from lactam or amino acid known to those skilled in the art can be used.
락탐, 아미노 카르복실레이트, AB 유형 폴리아미드라고 지칭되는 이들 구성요소의 공중합체와 같은 단일 반응물로부터 유도된 폴리아미드는 문헌[Nylon Plastics (edited by Melvin L. Kohan, 1973, John Wiley and Sons, Inc.)]에 개시되어 있으며, 나일론 6, 나일론 11(폴리-ω-운데카노아미드), 나일론 12(폴리-ω-도데카노아미드), 및 그의 혼합물 또는 공중합체와 같은 지방족 폴리아미드를 포함할 수 있다. 다이아민과 이산의 축합으로부터 제조된, AABB 유형 폴리아미드라고 지칭되는 다른 유형의 주지의 폴리아미드는 나일론 66, 나일론 610(폴리헥사메틸렌 세바스아미드), 나일론 612(폴리헥사메틸렌 도데칸아미드), 나일론 46(폴리테트라메틸렌 아디프아미드), 및 나일론 1212(폴리도데카메틸렌 도데칸아미드)와 같은 지방족 폴리아미드를 포함한다. 나일론 MXD-6(폴리(m-자일렌 아디프아미드)) , 폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드(나일론 6T), 폴리(2-메틸펜타메틸렌 테레프탈아미드)(나일론 DT), 폴리(2-메틸펜타메틸렌)테레프탈아미드(나일론 MST), 폴리헥사메틸렌 아이소프탈아미드(나일론 6I), 또는 폴리(2-메틸펜타메틸렌)-아이소프탈아미드(나일론 M5I)를 포함하는 다른 비-지방족 폴리아미드가 적합할 수 있다.Polyamides derived from a single reactant such as lactams, amino carboxylates, copolymers of these components, referred to as AB type polyamides, are described in Nylon Plastics (edited by Melvin L. Kohan, 1973, John Wiley and Sons, Inc.). .)] And may include aliphatic polyamides such as nylon 6, nylon 11 (poly-ω-undecanoamide), nylon 12 (poly-ω-dodecanoamide), and mixtures or copolymers thereof. have. Other types of known polyamides, called AABB type polyamides, prepared from the condensation of diamines with diacids, include nylon 66, nylon 610 (polyhexamethylene sebaamide), nylon 612 (polyhexamethylene dodecaneamide), Aliphatic polyamides such as nylon 46 (polytetramethylene adipamide), and nylon 1212 (polydodecamethylene dodecanamide). Nylon MXD-6 (poly (m-xylene adipamide)), polyhexamethylene terephthalamide (nylon 6T), poly (2-methylpentamethylene terephthalamide) (nylon DT), poly (2-methylpentamethylene) Other non-aliphatic polyamides may be suitable, including terephthalamide (nylon MST), polyhexamethylene isophthalamide (nylon 6I), or poly (2-methylpentamethylene) -isophthalamide (nylon M5I). have.
폴리아미드 공중합체의 예는 나일론 66/6, 나일론 66/610, 나일론 66/6T, 나일론 66/6I, 나일론 6T/DT, 나일론 6T/6I/66, 나일론 6T/6I/610, 나일론 6T/6I, 및 나일론 6T/MST를 포함한다.Examples of polyamide copolymers are nylon 66/6, nylon 66/610, nylon 66 / 6T, nylon 66 / 6I, nylon 6T / DT, nylon 6T / 6I / 66, nylon 6T / 6I / 610, nylon 6T / 6I , And nylon 6T / MST.
폴리아미드 및 그를 위한 공정이 당업자에게 주지되어 있으므로, 본 명세서에서는 간결성을 위해 그의 개시를 생략한다.Since polyamides and processes therefor are well known to those skilled in the art, their disclosure is omitted here for brevity.
일 실시 형태에서, 본 발명에 사용하기에 적합한 폴리아미드는 나일론 66, 나일론 6, 나일론 66/6, 나일론 46, 나일론1010, 나일론 10, 나일론 12, 나일론 1212, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 66/6T, 나일론 6T/DT, 나일론 MXD-6, 및 그의 블렌드를 포함한다.In one embodiment, polyamides suitable for use in the present invention are nylon 66, nylon 6, nylon 66/6, nylon 46, nylon 1010, nylon 10, nylon 12, nylon 1212, nylon 610, nylon 612, nylon 66 / 6T, nylon 6T / DT, nylon MXD-6, and blends thereof.
바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 폴리아미드는 나일론 66, 나일론 6, 나일론 6/66, 또는 그의 블렌드이다.In a preferred embodiment, the polyamide of the present invention is nylon 66, nylon 6, nylon 6/66, or blends thereof.
나일론 66 및 나일론 6의 블렌드를 기초로 하는 폴리아미드는, 나일론 6의 존재가 40 중량% 미만이라면 유용할 수 있다.Polyamides based on blends of nylon 66 and nylon 6 may be useful if the presence of nylon 6 is less than 40% by weight.
상기 언급한 폴리아미드 수지 중에서, 수평균 분자량이 약 7,000 내지 30,000인 것들이 본 발명에 바람직하게 사용된다.Among the polyamide resins mentioned above, those having a number average molecular weight of about 7,000 to 30,000 are preferably used in the present invention.
본 발명의 소음 감쇠 조성물에 채택되는 폴리아미드의 양은, 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 약 50 내지 85 중량%, 바람직하게는 약 50 내지 75 중량%, 더욱 바람직하게는 약 55 내지 70 중량%의 범위이다.The amount of polyamide employed in the noise damping composition of the present invention is about 50 to 85% by weight, preferably about 50 to 75% by weight, more preferably about 55 to 70% by weight, based on the total weight of the noise damping composition. Range.
(b) 섬유질 (b) fiber 보강제Reinforcing agent
인장 강도, 굴곡 강도와 같은 기계적 강도를 개선하기 위하여, 그리고 성형 제품의 수축을 억제하기 위하여, 본 발명에 사용되는 소음 감쇠 조성물에 섬유질 보강제를 첨가한다.In order to improve mechanical strength, such as tensile strength, flexural strength, and to suppress shrinkage of the molded article, a fibrous reinforcement is added to the noise damping composition used in the present invention.
섬유질 보강제의 예는, 유리 섬유, 탄소 섬유, 그래파이트 섬유, 실리카-알루미나 섬유, 지르코니아 섬유, 세라믹 섬유, 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄, 구리, 또는 청동의 섬유와 같은 금속 섬유와 같은 무기 섬유 및 파라-아라미드 섬유, 메타-아라미드 섬유, 불소 수지 섬유, 또는 액정 방향족 섬유(liquid crystalline aromatic fiber)와 같은 유기 섬유를 포함한다. 이들 중 하나 또는 2개 이상을 사용하거나, 그의 조합으로 사용할 수 있다. 보강 효과 면에서, 바람직하게는, 섬유질 보강제는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 파라-아라미드 섬유, 예를 들어 미국 소재의 듀퐁 컴퍼니(DuPont Co.)로부터 입수가능한 케블라(Kevlar)(등록상표) 섬유이다. 입수가능성 및 가격을 고려하면, 유리 섬유가 더욱 바람직하다.Examples of fibrous reinforcements include inorganic fibers such as glass fibers , carbon fibers , graphite fibers, silica-alumina fibers , zirconia fibers, ceramic fibers, stainless steel, metal fibers such as aluminum, titanium, copper, or bronze fibers and para- Organic fibers such as aramid fibers, meta-aramid fibers, fluororesin fibers , or liquid crystalline aromatic fibers. One or two or more of these may be used, or a combination thereof may be used. In terms of reinforcing effect, preferably, the fibrous reinforcing agent is glass fiber, carbon fiber, or para-aramid fiber, for example Kevlar® fiber available from DuPont Co., USA. . In view of availability and price, glass fibers are more preferred.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 섬유질 보강제는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 파라-아라미드 섬유이다. 본 발명의 소음 감쇠 조성물의 다른 실시 형태에서, 섬유질 보강제는 유리 섬유이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the fibrous reinforcing agent is glass fiber, carbon fiber, or para-aramid fiber. In another embodiment of the noise damping composition of the present invention, the fibrous reinforcing agent is glass fiber.
유리 섬유로서, 열가소성 수지에 통상적으로 사용되는 유리 섬유를 사용할 수 있다. 이들 유리 섬유 중에서, E-유리(무알칼리 유리)로부터 제조된 절단 유리 섬유(chopped strand)가 바람직하다. 섬유질 보강제의 평균 섬유 직경은 구체적으로 제한되지 않으며, 예를 들어, 1 내지 100 ㎛, 바람직하게는 약 3 내지 30 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 15 ㎛의 범위 이내이다. 섬유질 보강제의 평균 섬유 길이 또한 구체적으로 제한되지 않으며, 예를 들어, 약 2 내지 4 ㎜의 범위 이내이다.As glass fiber, the glass fiber normally used for a thermoplastic resin can be used. Among these glass fibers, chopped strands made from E-glass (alkali glass) are preferred. The average fiber diameter of the fibrous reinforcing agent is not specifically limited, and is, for example, within the range of 1 to 100 μm, preferably about 3 to 30 μm, more preferably about 5 to 15 μm. The average fiber length of the fibrous reinforcement is also not particularly limited and is, for example, within the range of about 2 to 4 mm.
적합한 유리 섬유의 예는 니폰 일렉트릭 글라스 컴퍼니 리미티드(Nippon Electric Glass Co., Ltd.)에 의해 제조되는 NEG275H, 및 피피지 인더스트리스 파이버 글라스(PPG Industries Fiber Glass)로부터 입수가능한 촙밴티지(ChopVantage)(상표)를 포함한다. 부가적으로, 필요한 경우, 표면-처리제(예를 들어, 에폭시계 화합물, 아크릴계 화합물, 아이소시아네이트계 화합물, 실란계 화합물, 또는 티타네이트계 화합물을 포함하는 작용성 화합물)의 사용을 통해 섬유질 보강제를 표면-처리할 수 있다. 섬유질 보강제는, 상기 표면-처리제에 의해 예비 표면-처리되거나, 재료의 제조 중에 표면-처리제의 첨가에 의해 표면-처리될 수 있다. 폴리아미드 수지에 대한 접착성을 증진하기 위하여, 바람직하게는 유리 섬유를 실란계 화합물(또한 실란 커플링제로도 공지됨)로 표면-처리한다.Examples of suitable glass fibers include NEG275H, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., and ChopVantage® available from PPG Industries Fiber Glass. It includes. Additionally, if necessary, fibrous reinforcing agents may be employed through the use of surface-treating agents (e.g., functional compounds comprising epoxy compounds, acrylic compounds, isocyanate compounds, silane compounds, or titanate compounds). Surface-treatment. Fibrous reinforcing agents may be pre-surface-treated with the surface-treatment agent or surface-treated by the addition of the surface-treatment agent during the preparation of the material. In order to enhance the adhesion to the polyamide resin, the glass fibers are preferably surface-treated with a silane-based compound (also known as a silane coupling agent).
폴리아미드 수지의 제조(축중합)으로부터 그의 성형까지의 임의의 단계에서 섬유질 보강제를 폴리아미드 수지 중에 블렌딩할 수 있다. 바람직하게는, 폴리아미드 수지를 성형 중인 압출기 내로 섬유질 보강제가 투입되어, 그 안의 폴리아미드 수지와 용융-혼련(melt-knead)된다.The fibrous reinforcing agent can be blended into the polyamide resin at any stage from the preparation (polycondensation) of the polyamide resin to its molding. Preferably, the fibrous reinforcement is introduced into the extruder during molding of the polyamide resin and melt-kneaded with the polyamide resin therein.
본 발명의 소음 감쇠 조성물에 채택되는 섬유질 보강제의 양은, 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 45 중량%, 바람직하게는 약 20 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 약 25 내지 35 중량%의 범위이다.The amount of fibrous reinforcement employed in the noise damping composition of the present invention is from about 5 to 45% by weight, preferably from about 20 to 40% by weight, more preferably from about 25 to 35% by weight, based on the total weight of the noise damping composition. Range.
본 발명의 소음 감쇠 조성물에서, 폴리아미드와 섬유질 보강제 사이의 중량 비율은 약 50:50 내지 95:5; 바람직하게는, 약 55:45 내지 85:15; 더욱 바람직하게는, 약 60:40 내지 80:20; 가장 바람직하게는, 약 65:35 내지 75:25의 범위이다. 섬유질 보강제의 양이 폴리아미드의 양보다 많을 경우(중량 기준으로), 생성되는 조성물은 유동성이 저하되는 경향이 있다.In the noise damping composition of the present invention, the weight ratio between the polyamide and the fibrous reinforcement is about 50:50 to 95: 5; Preferably, about 55:45 to 85:15; More preferably, about 60:40 to 80:20; Most preferably in the range of about 65:35 to 75:25. If the amount of fibrous reinforcing agent is higher than the amount of polyamide (by weight), the resulting composition tends to have low fluidity.
(c) 산화아연(c) zinc oxide
산화아연(ZnO)은 다수의 다양한 응용에 사용되는 백색 결정질 재료이다. ZnO의 독특한 특성 조합, 즉, 그것이 투명하고, UV 흡수성이며, 발광성이고, 압전성이며, 반도체성이고, 내마모성이며, 마이크로파 흡수성이고, 항균성이며, 무독성이고, 저가인 재료라는 점이, 그것을 기술적으로 중요하게 만든다. 그것은 화장품 자외선 차단제, 바리스터(varister), 플라스틱 및 잉크 중의 백색 안료, 반도체 관련 응용에 현재 사용된다. 문헌[Pearton et al, "Recent progress in processing and properties of ZnO", Prog. Mater. Sci., Vol. 50, pp 293-340 (2005)]을 참조한다.Zinc oxide (ZnO) is a white crystalline material used in many different applications. Technically important, it is a unique combination of properties of ZnO, that is, it is a transparent, UV absorbing, luminescent, piezoelectric, semiconducting, abrasion resistant, microwave absorbing, antimicrobial, nontoxic, and inexpensive material. Make. It is currently used in cosmetic sunscreens, varistors, white pigments in plastics and inks, semiconductor related applications. Pearlton et al, "Recent progress in processing and properties of ZnO", Prog. Mater. Sci., Vol. 50, pp 293-340 (2005).
본 출원인은 섬유질 보강제의 존재 하에 ZnO를 폴리아미드 매트릭스에 첨가하면 개선된 진동 감쇠 및 소음 저감 특성을 갖는 조성물이 제공된다는 것을 발견하였다. 그러므로, 산화아연은 본 발명의 소음 감쇠 조성물 내에서 소음 저감제(noise attenuator)로서 중요한 역할을 한다. 이론에 구애되고자 하는 것은 아니나, 산화아연의 감쇠 효과는 그의 압전 특성 때문일 수 있다는 가설이 제기된 바 있다.Applicants have found that adding ZnO to a polyamide matrix in the presence of a fibrous reinforcement provides a composition with improved vibration damping and noise reduction properties. Therefore, zinc oxide plays an important role as a noise attenuator in the noise damping composition of the present invention. While not wishing to be bound by theory, it has been hypothesized that the damping effect of zinc oxide may be due to its piezoelectric properties.
바람직하게는, 산화아연은 침상, 수지상, 또는 와이어상의 결정질 산화아연이다. 더욱 바람직한 실시 형태에서, 산화아연은 나노-산화아연(N-ZnO) 또는 산화아연 휘스커, 예를 들어, 테트라포드-형상의 산화아연 휘스커(T-ZnOw)이다.Preferably, the zinc oxide is acicular, dendritic, or crystalline zinc oxide in wire form. In a more preferred embodiment, the zinc oxide is nano-zinc oxide (N-ZnO) or zinc oxide whisker, for example tetrapod-shaped zinc oxide whisker (T-ZnOw).
나노-산화아연 또는 산화아연 나노입자는 폴리아크릴레이트 및 폴리에틸렌의 열 안정성을 개선하는 것으로 공지되어 있다. 문헌[Cho et al, "Effects of ZnO Nano Particles on Thermal Stabilization of Polymers", Polym. Eng. Sci., Vol 44, pp 1702-1706 (2004)]을 참조한다. 나노-ZnO가 중합체에 가져올 수 있는 이익을 최대화하기 위해서는, 중합체성 매트릭스 내의 나노입자의 완전 분산을 달성해야 한다.Nano-zinc oxide or zinc oxide nanoparticles are known to improve the thermal stability of polyacrylates and polyethylenes. Cho et al, "Effects of ZnO Nano Particles on Thermal Stabilization of Polymers", Polym. Eng. Sci., Vol 44, pp 1702-1706 (2004). In order to maximize the benefits that nano-ZnO can bring to the polymer, full dispersion of the nanoparticles in the polymeric matrix must be achieved.
"나노입자"는, 적합한 제조 공정을 통해 5 내지 100 ㎚의 평균 입자 크기를 갖는 입자인 것으로 당업자에 의해 이해된다.“Nanoparticles” are understood by those skilled in the art to be particles having an average particle size of 5 to 100 nm through suitable manufacturing processes.
산화아연 휘스커, 예를 들어, T-ZnOw는 미세-영상에서 테트라포드 형상, 및 벌크에서 다공성 형상을 갖는다. 현미경 하에서, 산화아연 결정은 중앙 본체로부터 연장되는 4개의 바늘 결정을 갖는다. 각각의 바늘(또는 휘스커)의 길이는, 중앙 본체에 접촉되는 그의 기부로부터 팁까지 측정할 때 3 마이크로미터 초과이다. T-ZnOw의 휘스커는, 가요성이며 높은 탄성률 및 약 5.8의 매우 높은 비중을 갖는 것으로 공지되어 있다. T-ZnOw는, 그의 독특한 형상으로 인해, 다른 결정형의 산화아연에 비해 양호한 부가적 특성, 예를 들어 높은 강도 및 높은 탄성을 가지고 있다.Zinc oxide whiskers, such as T-ZnOw, have a tetrapod shape in micro-images, and a porous shape in bulk. Under the microscope, zinc oxide crystals have four needle crystals extending from the central body. The length of each needle (or whisker) is greater than 3 micrometers as measured from its base in contact with the central body to the tip. Whiskers of T-ZnOw are known to be flexible and to have high elastic modulus and very high specific gravity of about 5.8. T-ZnOw, due to its unique shape, has good additional properties compared to other crystalline zinc oxides, for example high strength and high elasticity.
섬유질 보강제와 유사하게 산화아연은, 필요에 따라 상기와 같은 표면-처리제의 사용을 통해 표면-처리될 수 있다. 산화아연은, 표면-처리제에 의해 예비 표면-처리되거나, 재료의 제조 중에 표면-처리제의 첨가에 의해 표면-처리될 수 있다. 중합체성 매트릭스 내에서 나노입자의 양호한 분산을 제공하기 위하여, 바람직하게는 나노-산화아연을 실란계 화합물(또한 실란 커플링제로도 공지됨)로 표면-처리한다. 산화아연 휘스커는 입자 응집이 덜 일어나며, 바람직하게는 실란 커플링제로 표면-처리하지 않는다.Similar to the fibrous reinforcing agent, zinc oxide can be surface-treated through the use of such surface-treating agents as needed. Zinc oxide can be pre-treated with the surface-treatment agent or surface-treated by the addition of the surface-treatment agent during the preparation of the material. In order to provide good dispersion of the nanoparticles in the polymeric matrix, the nano-zinc oxide is preferably surface-treated with a silane-based compound (also known as a silane coupling agent). Zinc oxide whiskers have less particle agglomeration and are preferably not surface-treated with a silane coupling agent.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 산화아연은 나노-산화아연 또는 산화아연 휘스커이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the zinc oxide is nano-zinc oxide or zinc oxide whisker.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 다른 실시 형태에서, 산화아연은 입자 크기가 약 5 내지 100 ㎚, 바람직하게는 10 내지 60 ㎚의 범위인 나노-산화아연이다.In another embodiment of the noise damping composition of the present invention, the zinc oxide is nano-zinc oxide having a particle size in the range of about 5 to 100 nm, preferably 10 to 60 nm.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 추가의 실시 형태에서, 산화아연은 마이크로미터 범위의 크기를 갖는 산화아연 휘스커이다.In a further embodiment of the noise damping composition of the present invention, the zinc oxide is a zinc oxide whisker with a size in the micrometer range.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 산화아연은 실란 커플링제로 표면 처리되지 않은 테트라포드-형상의 산화아연 휘스커이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the zinc oxide is a tetrapod-shaped zinc oxide whisker that has not been surface treated with a silane coupling agent.
본 발명의 소음 감쇠 조성물에 채택되는 산화아연의 양은, 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 25 중량%, 바람직하게는 약 5 내지 10 중량%의 범위이다.The amount of zinc oxide employed in the noise damping composition of the present invention is in the range of about 1 to 25% by weight, preferably about 5 to 10% by weight, based on the total weight of the noise damping composition.
(d) 기타 첨가제(d) Other additives
본 발명의 소음 감쇠 조성물은, 중합체 기술에서 주지되고 통상적으로 사용되는 소량의 임의의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 첨가제의 예는, 항산화제, 열 안정화제, 자외선 안정화제, 염료 및 안료를 포함하는 착색제, 윤활제, 가수분해 저해제, 탈형제, 광물질, 운모, 유동 개질제, 및 사슬 연장제를 제한 없이 포함한다. 이들 첨가제(들)는, 그들이 조성물의 기본적이고 신규한 특성을 저하시키지 않고 조성물의 성능에 현저한 악영향을 미치지 않는 한, 일반적으로 약 0.01 내지 약 15 중량%, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 10 중량%인 분량으로 조성물 내에 존재할 수 있다.The noise damping composition of the present invention may further comprise small amounts of any additives well known and commonly used in polymer technology. Examples of additives include, without limitation, antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet stabilizers, colorants including dyes and pigments, lubricants, hydrolysis inhibitors, demolders, minerals, mica, flow modifiers, and chain extenders. These additive (s) are generally from about 0.01 to about 15% by weight, preferably from about 0.01 to about 10% by weight, so long as they do not degrade the basic and novel properties of the composition and do not significantly affect the performance of the composition. It may be present in the composition in phosphorous amounts.
상기한 바와 같이, 본 발명의 소음 감쇠 조성물은 사출-성형, 공동 사출-성형(coinjection molding), 압축 성형, 이종재질 일체성형(overmolding), 프로파일 압출, 블로우-성형, 진공 성형, 및 형태 성형(form molding)과 같은 최적의 성형 방법에 의해 원하는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 소음 감쇠 조성물을 자동차 부품 및 기타 운송 비히클용 부품에 사용되는 성형 제품에 사용할 수 있다.As noted above, the noise damping compositions of the present invention are suitable for injection-molding, co-injection molding, compression molding, overmolding, profile extrusion, blow-molding, vacuum molding, and shape molding ( It can be formed into a desired shape by an optimal molding method such as form molding. For example, the noise damping compositions of the present invention may be used in molded articles used in automotive parts and other transportation vehicle parts.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 응용의 특이적인 예는 자동차 및 기타 운송 비히클, 예를 들어 항공기 및 보트에 관련된 부품 또는 제품을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 자동차용 성형 부품은 베어링 캐리어, 변속기 커버 어셈블리, 및 변속기 하우징과 같은 변속기 시스템에 사용되는 부품; 공기 덕트, 공기 청정기의 하우징, 공기 흡기 매니폴드, 배기 매니폴드, 배기 머플러, EGR 하우징, 배기 파이프, 및 3-원 촉매 변환기의 하우징과 같이 흡기 및 배기 장치에 사용되는 부품; 쉴드, 저장기 캡, 방열기 엔드 탱크, 중간냉각기 탱크, 충전 공기 냉각기, 및 온도 조절기 하우징과 같이 냉각 시스템에 사용되는 부품; 엔진 커버, 엔진 마운트, 오일 저장기 탱크, 오일 팬, 오일 완충기, 오일 스트레이너, 실린더 헤드 커버, 타이밍 벨트 커버, 힌지 클립, 바인딩 밴드, 및 전기 모터 브라켓 또는 하우징과 같이 엔진 시스템에 사용되는 부품; 가솔린 탱크, 가솔린 서브-탱크, 오일 저장기 탱크, 연료 전달 모듈, 연료 전달 파이프, 오일 스트레이너, 캐니스터, 정션 블록(junction block), 공진기, 릴레이 블록, 커넥터, 주름관, 및 보호기와 같이 전자 연료 주입 시스템에 사용되는 부품; 엔진 전방 커버 및 후방 커버와 같이 본체에 사용되는 부품을 포함한다.Specific examples of applications of the noise damping compositions of the present invention may include parts or products related to automobiles and other transportation vehicles such as aircraft and boats. More specifically, automotive molded parts include components used in transmission systems such as bearing carriers, transmission cover assemblies, and transmission housings; Components used in intake and exhaust devices such as air ducts, housings of air cleaners, air intake manifolds, exhaust manifolds, exhaust mufflers, EGR housings, exhaust pipes, and housings of three-way catalytic converters; Components used in cooling systems, such as shields, reservoir caps, radiator end tanks, intermediate cooler tanks, charge air coolers, and thermostat housings; Components used in engine systems such as engine covers, engine mounts, oil reservoir tanks, oil pans, oil buffers, oil strainers, cylinder head covers, timing belt covers, hinge clips, binding bands, and electric motor brackets or housings; Electronic fuel injection systems such as gasoline tanks, gasoline sub-tanks, oil reservoir tanks, fuel delivery modules, fuel delivery pipes, oil strainers, canisters, junction blocks, resonators, relay blocks, connectors, corrugations, and protectors Parts used for; Parts used in the body, such as the engine front cover and the rear cover.
또한, 본 발명은 스티어링 너클(steering knuckle), 컨트롤 암(control arm), 캐스트 크레이들(cast cradle), 캐스트 기기 패널 빔(cast instrument panel beam), 또는 임의의 구조 캐스팅(structural casting) 또는 폐쇄 캐스팅(closure casting)과 같은 제품에 응용가능할 수 있다. 또한, 본 발명은 고압 접촉기(high voltage contactor)용 격납용기(containment)/하우징과 더불어 하이브리드 전기 추진 시스템 및 순수 전기 추진 시스템용 마찰 구동 모터(traction drive motor)에 유익할 수 있다.The invention also relates to a steering knuckle, a control arm, a cast cradle, a cast instrument panel beam, or any structural casting or closed casting. It may be applicable to products such as closure casting. In addition, the present invention may be beneficial for traction drive motors for hybrid electric propulsion systems and pure electric propulsion systems, along with containment / housing for high voltage contactors.
부가적으로, 본 발명의 소음 감쇠 조성물은 전동 공구, 전기 모터, 또는 세탁기, 에어콘, 환풍기, 전자 렌지, 냉장고, 및 냉동고를 포함하는 가전 제품에 관련된 부품 또는 제품을 포함할 수 있다.Additionally, the noise damping composition of the present invention may include parts or products related to home appliances including power tools, electric motors, or washing machines, air conditioners, fans, microwaves, refrigerators, and freezers.
기타 잠재적 응용은, 가동 중에 불쾌한 가청 소음을 발생시키는 임의의 구조, 예를 들어 제조 기계, 철도 장비, 여객기 등을 포함한다. 그러나, 본 발명은 운송의 하나 이상의 회전하는 소음-발생 구성요소를 하우징하거나 둘러싸는 성형 부품에 특히 적절한 것으로 보인다.Other potential applications include any structure that produces unpleasant audible noise during operation, such as manufacturing machinery, railroad equipment, airliners, and the like. However, the present invention appears to be particularly suitable for molded parts that house or surround one or more rotating noise-generating components of transportation.
실시예Example
"실시예"를 의미하는 약어 "E" 및 "비교예"를 의미하는 "C"의 뒤에는 조성물이 어느 실시예에서 제조되는지를 나타내는 숫자가 이어진다. 실시예 및 비교예는 모두 유사한 방식으로 제조하고 시험하였다. 달리 표시되지 않는 한, 백분율은 중량 기준이다.The abbreviation "E" meaning "example" and "C" meaning "comparative example" are followed by a number indicating in which example the composition is prepared. The examples and comparative examples were all prepared and tested in a similar manner. Unless otherwise indicated, percentages are by weight.
재료material
PA1: 상표명 자이텔(Zytel)(등록상표)101L NC010으로 듀퐁 컴퍼니에 의해 제조된 폴리아미드 66 수지.PA1: Polyamide 66 resin manufactured by DuPont Company under the trade name Zytel® 101L NC010.
PA2: 상표명 자이텔(등록상표)70G35 BK267로 듀퐁에 의해 제조된, 35 중량%의 보강 유리 섬유를 함유하는 폴리아미드 66.PA2: Polyamide 66 containing 35% by weight of reinforced glass fibers, manufactured by DuPont under the trade name Zytel® 70G35 BK267.
PA3: 상표명 자이텔(등록상표)73G35 BK262로 듀퐁에 의해 제조된, 35 중량%의 보강 유리 섬유를 함유하는 폴리아미드 6.PA3: Polyamide containing 35% by weight of reinforced glass fibers made by DuPont under the trade name Zytel® 73G35 BK262 6.
N-ZnO: 중국 항저우 소재의 베킹(Veking)으로부터 구매한, 평균 크기가 약 30 ㎚이고, 2 중량%의 KH570으로 표면 개질된 나노-산화아연의 약어. KH570은 실란 커플링제, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실란(cas 번호 2530-85-0)이다.N-ZnO: Abbreviation for nano-zinc oxide, average size of about 30 nm, surface modified with 2 wt% KH570, purchased from Veking, Hangzhou, China. KH570 is a silane coupling agent, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (cas number 2530-85-0).
T-ZnOw: 청두 크리스트렐름 컴퍼니 리미티드(Chengdu Crystrealm Co. Ltd.)로부터 구매한, 길이가 3 ㎛ 이상, 전형적으로는 10 내지 50 ㎛인 바늘 또는 휘스커를 갖는 테트라포드-형상의 ZnO 휘스커의 약어.T-ZnOw: Abbreviation for tetrapod-shaped ZnO whiskers with needles or whiskers of at least 3 μm in length, typically 10 to 50 μm, purchased from Chengdu Crystrealm Co. Ltd.
GF: 상표명 NEG 275H로 니폰 일렉트릭 글라스 컴퍼니 리미티드로부터 입수한, 절단 유리 섬유의 유리 섬유 필라멘트(섬유는 길이가 약 2.75 내지 3.00 ㎜이고 직경이 약 10 ㎛임).GF: Glass fiber filaments of chopped glass fibers obtained from Nippon Electric Glass Company Limited under the trade name NEG 275H (the fibers are about 2.75-3.00 mm in length and about 10 μm in diameter).
실행 Execution 실시예Example (( WorkingWorking ExampleExample ) 및 ) And 비교예를Comparative Example 위한 일반 배합 절차 General Formulation Procedure
폴리아미드는 80℃에서 12 시간 동안 건조시켰고, 산화아연은 120℃에서 12 시간 동안 건조시켰다. 표 1 내지 5에 따라 각각의 실시예의 성분 양을 트윈 스크류 압출기(유로랩(Eurolab) 16)에 투입하여 상응하는 열가소성 조성물을 펠렛으로서 얻었다.The polyamide was dried at 80 ° C. for 12 hours and the zinc oxide was dried at 120 ° C. for 12 hours. According to Tables 1 to 5 the component amounts of each example were fed to a twin screw extruder (Eurolab 16) to obtain the corresponding thermoplastic composition as pellets.
10개 가열 블록 구성의 압출기에 있어서, 압출기의 온도를 270/275/275/275/275/275/275/275/280/280℃가 되도록 설정하였다. 다이 온도는 265 내지 275℃였고, 스크류 속도는 400 내지 430 rpm이었다. 중합체 투입기 속도는 2.45 ㎏/시간으로 설정하였고, 산화아연 투입기는 0.05 ㎏/시간에 설정하였다.In the extruder of ten heat block configurations, the temperature of the extruder was set to be 270/275/275/275/275/275/275/275/280/280 ° C. The die temperature was 265-275 ° C. and the screw speed was 400-430 rpm. The polymer input speed was set at 2.45 kg / hour and the zinc oxide input was set at 0.05 kg / hour.
일반 성형 절차General forming procedure
압출된 펠렛을 성형하기 전에 40 ppm 미만의 수분 수준까지 건조시켰다. 기계적 특성 시험을 위하여, ISO3167에 따른 다목적 시험 시편을 스크류 직경이 32 ㎜이고 노즐 직경이 5 ㎜인 스미토모(Sumitomo) 100 톤 성형기 상에서 성형하였다. 배럴 온도는 280℃가 되도록 설정하였고 성형 온도는 100℃였다. 다목적 시험 시편은, 길이가 150 ㎜이고, 폭 10 ㎜ × 두께 4 ㎜ × 길이 80 ㎜의 중심 섹션을 가진 기본 아령 형상을 갖는다.Extruded pellets were dried to a moisture level of less than 40 ppm before molding. For mechanical properties testing, multipurpose test specimens according to ISO3167 were molded on a Sumitomo 100 ton molding machine with a screw diameter of 32 mm and a nozzle diameter of 5 mm. The barrel temperature was set to 280 ° C. and the molding temperature was 100 ° C. The multipurpose test specimen has a basic dumbbell shape with a central section of 150 mm in length and 10 mm wide by 4 mm thick by 80 mm long.
시험 방법Test Methods
감쇠 손실 계수(η): 감쇠 손실 계수는, 주어진 온도에서 재료에 의해 얼마나 많은 진동 관련 에너지가 흡수되는지를 나타내는 소리 감쇠 특성의 측정값이다. 그 측정은 150℃에서 ASTM E756-05에 따라 다이나믹 메커니컬 어낼라이저(Dynamic Mechanical Analyzer)(퍼킨 엘머(Perkin Elmer)에 의해 제조)로 실행하였다. 소음 감쇠에 있어서 조성물의 유효성을 입증하기 위하여, 주어진 샘플에 대해 500 Hz 내지 4000 Hz의 범위 내의 대표적인 주파수에서 3개의 데이터 점을 보고하였다.Attenuation Loss Coefficient (η): The attenuation loss factor is a measure of the sound attenuation characteristic indicating how much vibration related energy is absorbed by the material at a given temperature. The measurement was performed at 150 ° C. with a Dynamic Mechanical Analyzer (manufactured by Perkin Elmer) in accordance with ASTM E756-05. To demonstrate the effectiveness of the composition in noise attenuation, three data points were reported at representative frequencies in the range of 500 Hz to 4000 Hz for a given sample.
전달 손실: 0 내지 3200 Hz 범위의 주파수에서 시험 샘플(직경이 100 ㎜이고 두께가 2 ㎜인 디스크 형상)을 통과함으로부터 유발되는 소음 수준의 저감. 실험 구성은, 음향실 내에서 소리 공급원으로서 스피커를 사용하고 2개의 마이크로폰을 하나는 시험 샘플의 전방에, 그리고 다른 하나는 후방에 두어 양자 모두의 마이크로폰에 의해 구분되는 소음의 차이를 비교하는 단계를 포함하였다. 1/3 옥타브 밴드 방법(1/3 octave band method)을 통해 값을 분석하여 데시벨로 나타내고 그와 같이 로그 척도를 형성하였다. 전달 손실이 클수록, 재료는 더 효과적이다.Transfer loss: reduction of the noise level resulting from passing the test sample (a disc shape with a diameter of 100 mm and a thickness of 2 mm) at frequencies in the range of 0 to 3200 Hz. The experimental setup included comparing the difference in noise distinguished by both microphones by using a speaker as the sound source in the acoustic chamber and putting two microphones in front of the test sample and the other in the rear. It was. The values were analyzed by the 1/3 octave band method and expressed in decibels to form a logarithmic scale. The greater the transmission loss, the more effective the material.
ISO527:1993(E)에 따라 만능 재료 시험기 인스트론(Instron) 5567 상에서 인장 탄성률을 측정하였다.Tensile modulus was measured on an universal material tester Instron 5567 according to ISO527: 1993 (E).
ISO178:2001(E)에 따라 만능 재료 시험기 인스트론 5567 상에서 굴곡 탄성률을 시험하였다.Flexural modulus was tested on a universal material tester Instron 5567 according to ISO178: 2001 (E).
ISO75에 따라 1.80 ㎫의 하중에서 열변형 온도(HDT: Heat deflection temperature)를 결정하였다.Heat deflection temperature (HDT) was determined at a load of 1.80 MPa according to ISO75.
하기의 실시예에서 본 발명의 실시 형태를 추가로 정의한다. 실시예 및 비교예의 조성물을 평가 결과와 더불어 표 1 내지 5에 나타낸다.Embodiments of the present invention are further defined in the following examples. The compositions of Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1 to 5 together with the evaluation results.
표 1의 결과로부터, 하기의 사실들이 분명하다.From the results in Table 1, the following facts are clear.
폴리아미드 수지의 양을 65%로 유지했을 경우, 산화아연의 양이 증가함에 따라 진동 감쇠 효과가 증가하는 경향이 있다. 유리 섬유(즉, 섬유질 보강제)는 본 발명의 소음 감쇠 조성물을 위한 보강 충전제로서 작용했으므로, 유리 섬유의 양이 감소함에 따라, 인장 탄성률 및 굴곡 탄성률 또한 감소하였다. 그러므로, 소음 감쇠 조성물의 특이적 응용에 따라, 기계적 특성 요건을 충족시키는 섬유질 보강제와 폴리아미드 수지 사이의 적합한 비율을 선택하고; 이어서, 원하는 감쇠 효과를 제공하기 위해 산화아연의 양을 변동시킴으로써 본 발명의 소음 감쇠 조성물을 얻을 수 있다. 바람직하게는, 운송 비히클의 구동 시스템에 사용되는 응용에 있어서, 본 소음 감쇠 조성물 내의 폴리아미드 수지와 섬유질 보강제 사이의 비율은 55:45 내지 85:15; 더욱 바람직하게는, 60:40 내지 80:20; 가장 바람직하게는, 65:35 내지 75:25이다.When the amount of polyamide resin is maintained at 65%, the vibration damping effect tends to increase as the amount of zinc oxide increases. Since glass fibers (ie, fibrous reinforcing agents) served as reinforcing fillers for the noise damping composition of the present invention, as the amount of glass fibers decreased, the tensile modulus and flexural modulus also decreased. Therefore, depending on the specific application of the noise damping composition, select a suitable ratio between the fibrous reinforcement and the polyamide resin to meet the mechanical properties requirements; The noise damping composition of the present invention can then be obtained by varying the amount of zinc oxide to provide the desired damping effect. Preferably, for applications used in drive systems of transport vehicles, the ratio between the polyamide resin and the fibrous reinforcement in the present noise damping composition is 55:45 to 85:15; More preferably, 60:40 to 80:20; Most preferably, 65:35 to 75:25.
본 발명의 소음 감쇠 조성물의 일 실시 형태에서, 폴리아미드 수지와 섬유질 보강제 사이의 중량 비율은 55:45 내지 85:15; 더욱 바람직하게는, 60:40 내지 80:20; 가장 바람직하게는, 65:35 내지 75:25이다.In one embodiment of the noise damping composition of the present invention, the weight ratio between the polyamide resin and the fiber reinforcement is 55:45 to 85:15; More preferably, 60:40 to 80:20; Most preferably, 65:35 to 75:25.
실행 실시예(E1 내지 E5)의 열변형 온도(HDT) 데이터는 대조 샘플(C1)의 것보다 더 높거나 동일하게 나타났으며, 이는 고온 요건을 갖는 응용, 예를 들어, 작업 온도가 150℃ 부근인 구동 시스템에 본 발명의 소음 감쇠 조성물을 사용할 수 있다는 것을 제시한다.The heat deflection temperature (HDT) data of the running examples (E1 to E5) appeared to be higher or the same as that of the control sample (C1), indicating that applications with high temperature requirements, eg working temperatures of 150 ° C It is suggested that the noise damping composition of the present invention can be used in a drive system that is nearby.
표 2 내지 3의 결과로부터, 하기의 사실들이 분명하다.From the results in Tables 2 to 3, the following facts are evident.
E6 내지 E10 대 C1 및 E11 내지 E16 대 C2 사이의 비교로부터, 각각 C1 또는 C2의 감쇠 손실 계수보다 더 큰 감쇠 손실 계수(625 Hz, 1562 Hz, 및 3124 Hz에서)에 의해 판단되는 바와 같이, 2 내지 13 중량%의 산화아연을 함유하는 조성물은 진동 감쇠 결과를 효과적으로 제공하였다. E6 내지 E10 및 E11 내지 E16의 경우에 폴리아미드 수지 대 유리 섬유의 비율이 65:35였으며, 생성된 소음 감쇠 조성물은 각각의 대조 샘플(C1 또는 C2)의 것에 비교하여 약 90 내지 105%의 인장 탄성률 및 굴곡 탄성률을 여전히 갖는다는 점에 유의한다.From the comparison between E6 to E10 vs C1 and E11 to E16 to C2, as judged by the attenuation loss coefficients (at 625 Hz, 1562 Hz, and 3124 Hz) that are greater than the attenuation loss coefficients of C1 or C2, respectively, 2 Compositions containing from 13% by weight of zinc oxide effectively provided vibration damping results. For E6 to E10 and E11 to E16, the ratio of polyamide resin to glass fiber was 65:35, and the resulting noise damping composition had a tensile strength of about 90 to 105% compared to that of each control sample (C1 or C2). Note that it still has elastic modulus and flexural modulus.
부가적으로, 본 발명의 소음 감쇠 조성물(즉, E7 내지 E9 대 C1)은 또한, 어느 것이 소리 전달을 2.5 dB까지 효과적으로 저감할 수 있는지를 입증하였다.In addition, the noise damping compositions of the present invention (ie E7 to E9 vs C1) also demonstrated which can effectively reduce sound transmission by 2.5 dB.
일 실시 형태에서, 본 발명의 소음 감쇠 조성물은 약 1 내지 15 중량%의 산화아연으로 본질적으로 구성되거나, 이를 포함하거나, 함유하며, 여기서, 산화아연은 평균 입자 크기가 60 ㎚ 미만인 나노입자이고, 중량%는 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.In one embodiment, the noise damping composition of the present invention consists essentially of, comprises, or contains about 1 to 15 weight percent zinc oxide, wherein the zinc oxide is nanoparticles having an average particle size of less than 60 nm, Weight percent is based on the total weight of the noise damping composition.
표 4의 결과로부터, 하기의 사실들이 분명하다.From the results in Table 4, the following facts are obvious.
E17 내지 E21 대 C3 및 E22 대 C2 사이의 비교로부터, C3 또는 C2의 감쇠 손실 계수보다 더 큰 감쇠 손실 계수(625 Hz, 1562 Hz, 및 3124 Hz에서)에 의해 판단되는 바와 같이, 2 내지 9 중량%의 산화아연 휘스커를 함유하는 조성물은 진동 감쇠 결과를 효과적으로 제공하였다.From the comparison between E17 to E21 versus C3 and E22 to C2, 2 to 9 weights, as determined by the attenuation loss factor (at 625 Hz, 1562 Hz, and 3124 Hz) that is greater than the attenuation loss factor of C3 or C2. Compositions containing% zinc oxide whiskers effectively provided vibration damping results.
실행 실시예(E17 내지 E21 및 E22)의 인장 탄성률 및 굴곡 탄성률 데이터를 각각의 대조 실시예(C3 또는 C2)의 것과 비교하면, 산화아연의 존재는 소음 감쇠 조성물의 기계적 특성에 악영향을 미치지 않았다.Comparing the tensile modulus and flexural modulus data of the working examples (E17 to E21 and E22) with those of the respective control examples (C3 or C2), the presence of zinc oxide did not adversely affect the mechanical properties of the noise damping composition.
추가로, 본 발명의 소음 감쇠 조성물(즉, E17 내지 E21 대 C3)은 또한, 어느 것이 소리 전달을 3.8 dB까지 효과적으로 저감할 수 있는지를 입증하였다.In addition, the noise damping compositions of the present invention (ie, E17 to E21 vs C3) also demonstrated which can effectively reduce sound transmission by 3.8 dB.
일 실시 형태에서, 본 발명의 소음 감쇠 조성물은 약 1 내지 10 중량%의 산화아연으로 본질적으로 구성되거나, 이를 포함하거나, 함유하며, 여기서 산화아연은 테트라포드-형상의 산화아연 휘스커이고, 중량%는 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.In one embodiment, the noise damping composition of the present invention consists essentially of, comprises, or contains about 1 to 10 weight percent zinc oxide, wherein zinc oxide is a tetrapod-shaped zinc oxide whisker, and the weight percent is Based on the total weight of the noise damping composition.
본 발명을 전형적인 실시 형태로 예시하고 기재하였지만, 본 발명의 사상으로부터 이탈하지 않으면서 다양한 개질 및 치환이 가능하므로, 나타낸 상세 사항에 제한하고자 하는 것이 아니다. 그러므로, 본 명세서에 개시된 발명의 개질 및 등가물은 일상적인 실험 이하를 사용하여 당업자가 발견할 수 있으며, 이러한 모든 개질 및 등가물은 하기의 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같이 본 발명의 사상 및 범주 내에 있는 것으로 생각된다.While the invention has been illustrated and described in typical embodiments, it is not intended to be limited to the details shown, as various modifications and substitutions are possible without departing from the spirit of the invention. Modifications and equivalents of the invention disclosed herein may thus be devised by those skilled in the art using routine experimentation and the like, and all such modifications and equivalents are intended to be within the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims .
Claims (16)
(b) 5 내지 45 중량%의 섬유질 보강제;
(c) 1 내지 25 중량%의 산화아연; 및
(d) 0 내지 15 중량%의 기타 첨가제를 포함하며;
여기서, 중량%는 소음 감쇠 조성물의 총 중량을 기준으로 하고, 다만, 조성물은 본질적으로 난연제를 포함하지 않는, 소음 감쇠 조성물.(a) 50 to 85 weight percent polyamide;
(b) 5-45 weight percent fibrous reinforcement;
(c) 1 to 25 weight percent zinc oxide; And
(d) 0 to 15 weight percent of other additives;
Wherein the weight percent is based on the total weight of the noise damping composition, provided that the composition is essentially free of flame retardant.
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