CN101148942A - 建筑用的楼层间隔音/减震材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含树脂泡沫材的建筑用的楼层间隔音/减震材料。本发明提供一种建筑用的楼层间隔音/减震材料，其包含直径为0.05mm－2.0mm的开放单元，开放率为20％以上，密度为10kg/m3－25kg/m3，抗压强度为5kgf/314cm2－15kgf/314cm2的树脂泡沫材。本发明的楼层间隔音/减震材料可有效吸收及分散(减震)碰撞带来的噪音和振动，从而有效遮蔽碰撞噪音。

Description

建筑用的楼层间隔音/减震材料
技术领域
本发明涉及建筑用的楼层间隔音/减震材料，尤其是涉及具有优异的隔热性及减震性，而且可有效分散(减震)吸收冲击带来的噪音和振动，具有优秀的层间隔音效果的建筑用的楼层间隔音/减震材料。
背景技术
建筑物，比如多层住宅、连排住宅型建筑物，内部分隔成很多办公室的建筑物、公寓、学校、医院、宿舍等共同居住型的多层建筑物，其墙面和地板上均设有隔音材料。而来自楼上的冲击导致的噪音给楼下的用户带来不少的麻烦。因此，冲击吸收用的减震材料以及遮蔽噪音用的隔音材料对建筑物的地板施工来说是必不可少的。
韩国专利第0166993号公开了一种碰撞噪音防止用的地板结构施工方法，即在地板水泥面铺上橡胶材料，在其上面铺一层聚乙烯泡沫海绵，由上述橡胶材和聚乙烯泡沫海绵形成隔断层后，在上述聚乙烯泡沫海绵上方粘接形成地板层(地板材)。
另外，韩国公开专利第10-2006-0038862号公开了一种热塑性阻燃性泡沫材料，其使用于建筑物的楼层间噪音防止材料(隔音材)，具有5至200倍的发泡率，并具有10至3,000μm直径的发泡单元。
上述现有专利中，作为防噪音的构件，普遍使用树脂泡沫材。另外，树脂泡沫材也可使用于隔热或冲击减震的目的。这种树脂泡沫材通常在聚乙烯(PE)，聚苯乙烯(PS)，聚氯乙烯(PVC)等基底树脂中添加发泡剂经发泡而制造，其具有多数的开放单元(Open cell)和封闭单元(Closed cell)。
但是，现有的树脂泡沫材不能有效地吸收、分散(减震)冲击带来的噪音和振动，从而无法有效防止楼层间的噪音的传递。
发明内容
本发明旨在解决上述现有技术中的问题，其目的在于提供一种建筑物楼层间隔音/减震材料，其包括树脂泡沫材，并通过对上述树脂泡沫材的发泡结构以及物理性能进行改善，从而可有效吸收(消音)及分散(减震)冲击导致的噪音和振动，并具有优异的隔音性能的建筑用的楼层间隔音/减震材料。
为了达到上述目的，本发明之包含树脂泡沫材的建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，
上述树脂泡沫材包括直径为0.05mm-2.0mm的开放单元(Opencell)，其开放率为20％以上，密度为10kg/m3-25kg/m3，抗压强度为5kgf/314cm2-15kgf/314cm2。
上述树脂泡沫材的动态弹性系数优选为1.0MN/m3-20.0MN/m3之内。另外上述树脂泡沫材的厚度为15mm以上，优选为20mm-60mm。
本发明之楼层间隔音/减震材料结构中至少包含上述树脂泡沫材，优选将上述树脂泡沫材作为基体材料，在其基体材料层叠或粘接尺寸稳定膜、防水膜、隔热材以及强化板等功能性构件。
如上所述，本发明具有可有效吸收和分散(减震)碰撞带来的噪音和振动，并对楼层间碰撞噪音具有优异的隔音性能。
附图说明
图1为本发明第1实施方式的楼层间隔音/减震材料截面示意图。
图2为本发明第2实施方式的楼层间隔音/减震材料截面示意图。
图3为本发明实施例中的聚氨酯泡沫材料的扫描电子显微镜照片。
图4为本发明第3实施方式的楼层间隔音/减震材料截面示意图。
图5为本发明第4实施方式的楼层间隔音/减震材料截面示意图。
图6为本发明第5实施方式的楼层间隔音/减震材料截面示意图。
图7为本发明第6实施方式的楼层间隔音/减震材料截面示意图。
图8为本发明第7实施方式的楼层间隔音/减震材料截面示意图。
图9为本发明中的楼层间隔音/减震材料的使用状态剖视图。
*附图符号说明*
10：树脂泡沫材                 15：开放单元
20：尺寸稳定膜                 30：防水膜
40：隔热材                     45：凸部
46：缓冲区                     50：板
100：楼层间隔音/减震材料
具体实施方式
以下，参照附图对本发明进行详细说明。说明书附图用于说明本发明的实施例，以帮助读者对本发明有更加具体的理解，但这些实施例并不能限定本发明的技术范围。
图1为本发明第1实施方式中的楼层间隔音/减震材料的截面示意图；图2为本发明第2实施方式中的楼层间隔音/减震材料的截面示意图；图3为本发明实施例中的聚氨酯(PU)泡沫材料的扫描电子显微镜(SEM)照片。
首先，如图1所示，本发明的楼层间隔音/减震材料100中，作为具有隔音性，减震性及隔热性的基体材料，至少包括树脂泡沫材10。具体是，如图1所示，本发明中的楼层间隔音/减震材料100形成为由树脂泡沫材10单独构成的单层结构，或优选为，将上述树脂泡沫材10作为隔音/减震/隔热的主材料，在上述树脂泡沫材10的一面或两面层叠或粘接功能性构件而成的多层结构。图2为树脂泡沫材10的一面粘接尺寸稳定膜20的结构示意图。
本发明中的″粘接″是指，通过固体粘接剂、高温融化粘接剂、热量，超声波、双面胶等结合手段对本发明中构成楼层间隔音/减震材料100的构件之间进行结合，包括相互接触的面之间整体结合和局部结合。另外，″层叠″是指，在不使用结合手段的情况下构件相互重叠的状态。
如图3所示，上述树脂泡沫材10包括多个直径为0.05mm-2.0mm的开放单元(Open cell)15，并具有大于等于20％的开放率。具体是，树脂泡沫材10为发泡单元结构，具有开放单元15和封闭单元(closedcell)，可只由开放单元15构成(即开放率为100％)，也可以由开放单元15和封闭单元混合构成，其中开放单元15占全体单元体积的20％(开放率为20％)以上。优选具有20％-90％的开放率。本发明中，只要单元的一个面开放都称为开放单元15。
另外，上述树脂泡沫材10具有10kg/m3-25kg/m3的密度。在此密度范围内，隔音性，物理性能以及减震性均良好。即当密度低于10kg/m3时，虽然隔音性好，物理性能及减震性较差，而当密度超过25kg/m3时，虽然物理性能和减震性好，但碰撞噪音的隔音性能较差。
上述树脂泡沫材10具有上述密度范围以及5kgf/314cm2-15kgf/314cm2的抗压强度。这里的抗压强度是根据KS M 6579的标准KS规格算出的值。当抗压强度低于5kgf/314cm2(约等于0.016kgf/cm2)时，因其过于柔软，有可能被重物(如家具)压坏，故无法使用于本发明的楼层间隔音用的地板材料。另外，抗压强度大于15kgf/314cm2(约等于0.048kgf/cm2)时，虽然物理性能好，但碰撞噪音的隔音性能较差。
根据本发明，当树脂泡沫材10具有上述的开放单元(15)和密度以及抗压强度等优异的物理性能时，具有很高的碰撞噪音隔音性能。
另外，上述树脂泡沫材10的动态弹性系数优选为1.0MN(兆牛顿)/m3-20.0MN/m3，对损失系数虽无特别限定，优选为0.05-0.2。这里的上述动态弹性系数和损失系数均为根据KS F 2868的标准KS规格得出的值
上述树脂泡沫材10中的基底树脂由至少含发泡剂的泡沫树脂组合物制造。优选其发泡率为500％(5倍)以上。另外，根据需要，本发明中使用于树脂泡沫材10的材料的上述泡沫树脂组合物还可添加，磷类、卤素类等阻燃剂，颜料，作为填充剂的无机物、分散剂以及表面活性剂中选择的其他添加剂。
上述基底树脂具有热塑性及热固性，例如从聚氨酯、聚脲、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、多乙酸乙烯酯、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、及其衍生物中选择的-种或两种以上。其中优选作为弹性体(elastomer)具有优秀弹力的聚氨酯。
具体是，上述树脂泡沫材10是通过将上述树脂发泡而制造的，可使用聚氨酯泡沫材料、聚脲泡沫材料、聚氯乙烯泡沫材料、聚丙烯泡沫材料、聚乙烯泡沫材料，聚苯乙烯泡沫材料、多乙酸乙烯酯泡沫材料、三聚氰胺泡沫材料、苯酚泡沫材料及丙烯酸泡沫材料等，优选使用聚氨酯泡沫材料。聚氨酯容易形成单元结构，其物理性能和碰撞噪音遮蔽性能比其他材料更为优异。另外，聚氨酯泡沫材料的热传导率为0.038kcal/mh℃以下，因此具有优异的隔热性。
上述发泡剂，只要是可将上述基底树脂进行发泡形成单元结构的，对其种类不做特别的限定，例如可使用，p，p′-氧代(双苯磺酰肼)、苯磺酰肼、甲苯磺酰肼(toluenesulfonylhydrazide)等磺酰肼，偶氮甲酰胺(ADCA)、偶氮异丁腈等偶氮化合物，N，N-二亚硝基五亚甲基四胺、N，N′-二甲基-N，N′-二亚硝基对苯二胺等硝基化合物等有机发泡剂；重碳酸钠、重碳酸等无机发泡剂；以及水、二氧化碳、惰性气体(例如氮气，空气，氦、氖)等。
当使用上述泡沫树脂组合物发泡形成树脂泡沫材10时，通过调节组合物构成成分或向模具中的组合物投入量，从而调节树脂泡沫材10的 单元结构和物理性质(密度，抗压强度)。
图2为本发明第2实施方式中的楼层间隔音/减震材料100的示意图，显示了树脂泡沫材10上粘接有尺寸稳定膜20的层结构。
上述尺寸稳定膜20可层叠或粘接在树脂泡沫材10的一面或上下两面上，图2表示树脂泡沫材10的上下两面上粘接尺寸稳定膜20的状态。上述尺寸稳定膜20是用于稳定尺寸的，优选其尺寸变化率在0.5％之内。这种尺寸稳定膜20可使用合成树脂膜、由天然纤维或合成纤维制成的纺织布或无纺布，可将这些薄膜、纺织布或无纺布层叠(或粘接)一层或二层以上使用。对其虽无特别限定，但可层叠一层至五层。上述尺寸稳定膜20优选使用尺寸变化率以及韧性防撕裂等方面具有优异性能的玻璃纤维膜。
图4为本发明第3实施方式中的楼层间隔音/减震材料100示意图，显示了在树脂泡沫材10上粘接尺寸稳定膜20和防水膜30的层结构。
本发明中的楼层间隔音/减震材料100可具有在树脂泡沫材10的一面或上下两面层叠或粘接有防水膜30的结构。另外，还可具有，层叠(或粘接)纸、钢板、双面粘接膜，或涂覆粘接剂的结构。如图4所示，优选为，在树脂泡沫材10的上下两面上粘接尺寸稳定膜20，并在上述尺寸稳定膜20上粘接防水膜30的层叠结构。
本发明中的上述防水膜30只要具有防水性能即可，例如防水膜30可由不透过液体的塑料膜形成，或使用在聚脂纤维等纺织布或无纺布上浸泡或涂覆合成树脂的结构。这种防水膜30可由一层或两层以上构成，虽无特别限定，可层叠(或粘接)一层至五层而构成。
图5至图8为本发明中的楼层间隔音/减震材料100的各种层叠结构示意图。
本发明中的楼层间隔音/减震材料100除了尺寸稳定膜20及防水膜30之外，还可层叠或粘接用于增强隔热性的隔热材40，用于增强强度的板50等。
如图5所示，根据本发明的第4实施方式，楼层间隔音/减震材料100可形成在树脂泡沫材10的一面或两面粘接隔热材40结构。这时，上述隔热材40可由合成树脂泡沫板、玻璃棉、石棉、矿棉及无纺布中选择的一种或两种以上层叠(或粘接)而成，上述合成树脂泡沫板可使用例如聚苯乙烯泡沫板、聚丙烯泡沫板、多乙酸乙烯酯泡沫板等。
另外，上述隔热材40优选形成向上或向下突出的凹凸部45。图5中显示，凹凸部45向下突出，其末端粘接在树脂泡沫材10的状态。这些凹凸部45之间设有缓冲区46可提高对冲击的减震性以及隔热性。
图6为本发明的第5实施方式示意图，楼层间隔音/减震材料100具有在树脂泡沫材10的一面或两面粘接隔热材40，并在上述隔热材40的表面再粘接防水膜30的结构。
另外，图7为本发明的第6实施方式的示意图，楼层间隔音/减震材料100具有在树脂泡沫材10的一面或两面粘接有板50的结构。上述板50可从塑料板、矿物板(石膏板等)、木制层压板、刨花板、木屑和无机物的混合板中进行选择。上述板50还包括六角形单元55集合而成的蜂窝状的蜂窝板。图7上显示了粘接蜂窝板50的状态。
如上所述，本发明中的楼层间隔音/减震材料100可具有各种层叠结构，还可以是，包含两层以上上述树脂泡沫材10的结构。
另外，图8为本发明的第7实施方式的示意图，本发明中的楼层间隔音/减震材料100可具有上述层结构两次以上重复的结构。图8显示图6中的层结构重复两次并粘接的结构。另外，图5、图6中，上述凹凸部45形成在隔热材40上，上述凹凸部45还可具有波浪型(wavetype)、角型等形状，并可形成在尺寸稳定膜20、防水膜30、板50及/或树脂泡沫材10上。
以上说明的本发明中的楼层间隔音/减震材料100可使用于建筑物的墙面、顶板、地板等施工，优选使用于建筑物楼层间的隔音/减震用的建筑物地板施工材料。当使用于地板施工材时，上述树脂泡沫材10的厚度虽无特别限定，但优选为15mm以上，更优选具有20mm-60mm的厚度。其厚度越厚，对冲击的噪音和振动的吸收，分散(减震)效果更为明显，但过厚有可能受到施工上的限制。
图9为本发明的使用状态示意图，显示了地板施工结构。
如图9所示，本发明之建筑用的楼层间隔音/减震材料100设置在楼板(Slab)S的表面上，有效遮蔽碰撞噪音或振动。这时，优选为，形成有凹凸部45的隔热材40位于最底层并粘接在楼板S表面，而防水膜30位于其上面。使凹凸部45接触到楼板S，即使楼板S表面不够平滑也便于施工。
地板施工结构，例如在本发明之建筑用楼层间隔音/减震材料100上打上轻质多孔混凝土层200并保养，然后在上述轻质多孔混凝土层200上抹上砂浆层300而成。这时，上述砂浆层300中设置供热管线或煤气管线用的管道P。另外，上述砂浆层300的上方铺设地板材400从而完成地板施工。图9中的附图符号W为建筑物墙体。图9中的楼层间隔音/减震材料100的层叠结构为从下到上依次粘接形成有凹凸部45的隔热材40、树脂泡沫材10、尺寸稳定膜20及防水膜30的结构。
以下，对本发明的具体实验实施例及比较例进行说明。
[实施例1至6]
作为本实施例中的试片，使用了聚氨酯(PU)泡沫材料，图3为本实施例中所使用的聚氨酯泡沫材料截面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
表1中表示随着上述聚氨酯泡沫材料厚度的物理特性和重噪音单值降低量。表1中，聚氨酯泡沫材料的抗压强度是根据KS M 6579，动态弹性系数是根据KS F2868测定的值。重噪音单值降低量由以下公式进行计算。
*重噪音单值降低量(C)＝只为楼板时的碰撞噪音单值测定值(A)-泡沫材料施工后的碰撞噪音单值测定值(B)
式中，只为楼板时的碰撞噪音单值测定值(A)是混凝土地板上未层叠泡沫材料试片时，根据KS F2810-2测定法进行测定而得出的值(施工前测定值)，泡沫材料施工后的碰撞噪音单值测定值(B)在混凝土地板上层叠各实施例中的泡沫材料试片的状态下根据KS F 2810-2测定方法进行测定的值(施工后测定值)。
[比较例1及2]
本比较例中作为试片使用了聚氨酯(PU)泡沫材料，为了与实施例进行比较，使用了抗压强度大的试片(比较例1)以及密度大的试片(比较例2)并进行了比较。采用与上述实施例相同的方法，对本比较例的试片的物理特性以及重噪音单值降低量进行了测定，其结果如表1所示。
[比较例3及4]
作为本比较例的试片，使用了广泛用于隔音隔热材的聚丙烯(PP)泡沫材料。采用与上述实施例相同的方法，对本比较例的试片的物理特性以及重噪音单值降低量进行了测定，其结果如表1所示。根据KS M3808对物理特性中的抗压强度进行了测定。
[表1]
项目 厚度(mm)    密度(kg/m3) 抗压强度(kgf/314cm2) 动态弹性系数(MN/m3)   A(施工前)     B(施工后)   C(＝A-B)改善量 泡沫材的材质
实施例1 15    17 8 20.5   49dB      48dB    1dB PU泡沫材料
实施例2 20    l7 8 6.6   49dB      46dB    3dB
实施例3 3O    17 8 3.5   49dB      43dB    6dB
实施例4 4O 17 8 2.6 49dB 40dB 9dB
实施例5 50 17 8 2.0 49dB 38dB 11dB
实施例6 6O    17 8 1.3   49dB      33dB    16dB
比较例1 3O    17 17 10.8   49dB      46dB    3dB
比较例2 30    30 10 7.6   49dB      47dB    2dB
比较例3 10 32   2N/cm2(约64kgf/314cm2) 51.0 49dB 51dB (-)2dB PP泡沫材料
比较例4 20 32 2N/cm2(约64kgf/314cm2) 32.3 49dB 50dB (-)1dB
如上述表1所示，本发明的实施例(1至6)与现有的比较例(1至4)相比，其随厚度的重噪音单值降低量(C)显著提高。另外，从实施例1至实施例6的结果可看出，随着泡沫材料的厚度增加，碰撞噪音降低量(C)提高。还有，从实施例及比较例1、2可看出，在相同材质(聚氨酯泡沫材料)和相同厚度(30mm)的泡沫材料中，当抗压强度大(比较例1)或密度大(比较例2)时，碰撞噪音的降低量(C)明显降低。另外，比较例3及4中重噪音降低量(C)显示了负值(-)，由此看出，现有的泡沫材料没有碰撞噪音降低效果或反而增加碰撞噪音。
上述实施例及比较例中看出，并不是所有的泡沫材料都具有碰撞噪音遮蔽效果，只有在具有适当的单元大小、密度以及抗压强度的情况下，才具有优异的碰撞噪音降低效果。

Claims (17)

1.一种包含树脂泡沫材的建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述树脂泡沫材具有直径为0.05mm-2.0mm的开放单元，且其开放率为20％以上，密度为10kg/m3-25kg/m3，抗压强度为5kgf/314cm2-15kgf/314cm2。
2.如权利要求1所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述树脂泡沫材的动态弹性系数为1.0MN/m3-20.0MN/m3。
3.如权利要求1所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述树脂泡沫材的厚度为20mm-60mm。
4.如权利要求1所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述树脂泡沫材为，聚氨酯泡沫材料、聚脲泡沫材料、聚氯乙烯泡沫材料、聚丙烯泡沫材料、聚乙烯泡沫材料、聚苯乙烯泡沫材料、多乙酸乙烯酯泡沫材料、三聚氰胺泡沫材料、苯酚泡沫材料或丙烯酸泡沫材料。
5.如权利要求1至4中任一项所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述楼层间隔音/减震材料包括层叠或粘接在上述树脂泡沫材的一面或两面上的尺寸稳定膜。
6.如权利要求1至4中任一项所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述楼层间隔音/减震材料包括，层叠或粘接在上述树脂泡沫材的一面或两面上的防水膜。
7.如权利要求1至4中任一项所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述楼层间隔音/减震材料包括，层叠或粘接在上述树脂泡沫材的一面或两面上的尺寸稳定膜以及层叠或粘接在上述尺寸稳定膜上的防水膜。
8.如权利要求1至4中任一项所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述楼层间隔音/减震材料包括，层叠或粘接在上述树脂泡沫材的一面或两面上的隔热材。
9.如权利要求1至4中任一项所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述楼层间隔音/减震材料包括，层叠或粘接在上述树脂泡沫材的一面或两面上的隔热材、层叠或粘接在上述隔热材上的尺寸稳定膜以及层叠或粘接在上述尺寸稳定膜上的防水膜。
10.如权利要求1至4中任一项所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述楼层间隔音/减震材料包括，层叠或粘接在上述树脂泡沫材的一面或两面上的板。
11.如权利要求8所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述隔热材上形成有凹凸部。
12.如权利要求9所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述隔热材上形成有凹凸部。
13.如权利要求8所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述隔热材由合成树脂泡沫板、玻璃棉、石棉、矿棉以及无纺布中选择的一种或两种以上材料层叠或粘接而成。
14.如权利要求9所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述隔热材由合成树脂泡沫板、玻璃棉、石棉、矿棉以及无纺布中选择的一种或两种以上材料层叠或粘接而成。
15.如权利要求10所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述板是由塑料板、矿物板、木制层压板、木制刨花板、木屑和无机物的混合板中选择的任意一种。
16.如权利要求10所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述板为蜂窝板。
17.如权利要求1至4中任一项所述建筑用的楼层间隔音/减震材料，其特征为，上述树脂泡沫材上形成有凹凸部。
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