KR100504148B1

KR100504148B1 - 방진용 고무발포체 제조방법 및 이로부터 제조된 방진용 고무발포체

Info

Publication number: KR100504148B1
Application number: KR10-2001-0050565A
Authority: KR
Inventors: 문규열; 이동근; 박연준; 김희창; 백종훈
Original assignee: 주식회사 세라그린
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2005-07-27
Also published as: KR20030016806A

Abstract

본 발명은 공동주택 상하층간의 바닥충격음 방진용 고무발포체 제조방법 및 이로부터 제조된 방진용 고무발포체에 관한 것으로, 천연고무를 롤링하면서 천연고무 100중량부에 오일 51∼100중량부, 발포제 1∼20중량부, 발포조제 1∼20중량부, 카본 충전제 0.5∼100중량부, 가교촉진제 0.5∼10중량부, 산화아연 0.1∼20중량부, 스테아린산 0.1∼20중량부 및 이형제 0.5∼10중량부를 첨가하고 1-48시간동안 1차 숙성시킨 후, 이에 황 0.5∼10중량부를 첨가하고 1-48시간동안 2차 숙성시킨다. 그 후, 숙성된 원재료를 판상으로 성형한 후 110-200℃에서 3-60분간 발포 및 가교하여 방진용 고무발포체 제조하는 방법 및 이에 따라 제조된 발포율이 300-1200%인 방진용 고무발포체가 제공된다. 본 발명의 방진용 고무발포체는 진동전달율이 0.1이하인 바닥충격음 방진율이 좋다.

Description

방진용 고무발포체 제조방법 및 이로부터 제조된 방진용 고무발포체{A METHOD FOR PREPARING RUBBER FOAM FOR VIBRATION ISOLATOR AND RUBBER FORM MADE THEREBY}

본 발명은 방진용 고무 발포체 제조방법 및 이로부터 제조된 방진용 고무발포체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 발포율이 조절되어 작은 진동전달율을 갖는 방진에 사용되는 방진용 고무발포체 제조방법 및 이로부터 제조된 방진용 고무발포체에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택에서 문제시되는 소음은 공기를 통해 전파되는 음(공기전파음:Air-Borne Sound)과 구조체를 통해 전파되는 음(고체전파음:Structure-Borne Sound)으로 나누어 생각할 수 있다. 여기서 공기전파음의 경우는 벽체의 면밀도(단위면적당 질량)에 의해 좌우되며, 두께 120mm정도의 콘크리트 벽체라면 투과손실(Transmission Loss) 45dB의 성능을 지니기 때문에 공기전파음에 대한 차음문제는 현재의 시공방법으로도 충분히 해결가능하다.

그러나 구조체 전파음, 특히 공동주택의 상하층 세대간에 발생하는 바닥충격음은 전파성향이 공기전파음과 달리 바닥재에 진동절연구조를 시공하여야 하며, 이는 현재의 시공방법 및 바닥구조방식으로는 필요한 성능을 만족하기가 어려운 실정이다.

상기 바닥충격음 레벨에 관계된 요인은 매우 다양하고 복잡하며, 시공여건에 따라 각 요소들이 변하기 때문에 그 전달과정을 이론적으로 해석하기에는 많은 어려움이 있는 실정이다.

현재 국내 공동주택 바닥구조를 공통요소별로 분리해보면, 우선 구조체 역할을 하는 콘크리트 슬라브층, 건축단열기준을 충족하기 위한 단열층, 배관 누름을 위한 누름층, 비닐 시트나 장판지 계통의 마감층, 석고보드로 마감되는 천장면층으로 크게 구분할 수 있다.

이중 콘크리트 슬라브층은 120-150mm범위내에서 그리고 온수배관 누름층은 40-50mm로 시공되며 시공사별로 큰 차이를 보이지 않는다. 마감층의 경우도 거실의 경우는 비닐 시트, 침실의 경우는 장판지 시공이 일률적으로 적용되고 있으며, 천장면층도 일정 공간을 두고 9mm석고보드로 시공하는 것이 일반적인 방법이다.

한편, 단열층 부위에 대해서는 시공사별로 큰 차이를 나타내는데, 대표적인 형태가 슬라브층 상부에 경량 기포 콘크리트만을 50-80mm로 시공하거나 혹은 20-30mm두께의 스티로폼을 시공한 다음 그 상부에 30-50mm정도의 경량 기포 콘크리트를 타설하는 경우로 대별된다.

현재 세계적으로 방진층으로 사용하는 제품 및 그 시공예는 다음과 같다. 구조체용 콘크리트 슬라브에 잭-업(Jack-up)시스템을 설치한 후 상부에 콘크리트 10cm를 타설하고, 경화 후 돌림나사를 이용하여 상부 콘크리트를 5cm정도 띄우는 방식으로 시공되는 Mason Jack-up Floor Slab System™(Mason Industries), 방진 패드를 일정간격으로 놓고 플라이우드 시공후 콘크리트를 타설함으로써 콘크리트사이에 공기층을 형성하는 Neoprene Form-Work System™(Mason Industries), 천연고무재질로서 체육관, 스포츠 센터의 마루에 주로 사용하는 Action Floor Systems™(Action Floor Systems), 80년도 후반에 도입된 충격흡수제인 Neo-shok™(Connor Sports Flooring Co.), 고무성 완충재 상부에 플라이우드 패널을 공간을 두고 시공하여 공기층에 의한 충격음 감쇠효과를 이중으로 확보하는 Rezil Flex™(Connor Sports Flooring Co.제조)등이 있다.

또한, 플라스틱 팔레트에 방진고무를 부착한 뜬 바닥형(Floating Floor) 건식 시스템으로서 슬라브층과 마감 모르타르사이에 시공하는 Noise Buster™(SK건설연구소 제조), 슬라브층과 기포 콘크리트 사이에 시공하는 Calm-pet™(유일산업 제조), 코르크 참나무의 수피 또는 코르크용 떡갈나무의 외피를 분쇄하여 지름 2-22mm의 체가름후 증기압축하여 성형한 제품인 탄화콜크판™(대한콜크 제조), 분쇄한 타이어칩을 현장에서 압송 분사하여 직접 타설할 수 있도록 고안한 원진 Silen-Top™(원진 제조), 탄화고무 화이버 혹은 그래뉼을 성형하여 롤 타입으로 생산하는 SOUND DOWN™(성창산업 제조), 유리섬유와 니들매트를 모재로 하여 아스콘 코팅 합지한 매트인 프로엔™(우성화이바 제조), 그라파이트 피치와 알루미늄 박, 유리섬유를 적층하여 제조한 매트인 아스담™(한방 인테크 제조) 및 스티로폴 바탕에 성형 플라스틱판을 배관용 고정핀과 함께 제작, 플라스틱과 스티로폴 사이에 공기층을 형성한 에어보드™(한화건재산업 주식회사 제조)등을 들 수 있다.

그러나, 이 같은 폐타이어나 팔레트, 혹은 스티로폼을 이용한 종래 사용되던 방진기술에 따른 방진은 시간이 경과함에 따라 압축변형이 많이 발생하며 따라서 방진재상에 시공된 마감 미창층에 균열이 발생하는 문제가 있다. 또한, 탄성계수를 인위적으로 제어하지 못함으로 인하여 진동전달율이 크고, 이로 인하여 방진특성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 진동전달율이 0.1이하가 되도록 하기 위해서는 방진층의 두께가 대단히 두꺼워지며, 또한 시공하는 장소에 따라 진동전달율이 다양하게 변하는 단점이 있다.

이에 본 발명의 목적은 진동전달율이 0.1이하로 작아 우수한 방진성 및 진동절연성을 갖는 공동주택 상하층간에 적용되는 방진용 고무발포체 제조방법을 제공하는 것이다.

삭제

본 발명의 다른 목적은 진동절연성이 우수한 방진용 고무발포체를 제공하는 것이다.

삭제

본 발명의 제 1견지에 의하면, 천연고무를 롤링하면서 이에 천연고무 100중량부를 기준으로 오일 51∼100중량부, 발포제 1∼20중량부, 발포조제 1∼20중량부, 카본 충전제 0.5∼100중량부, 가교촉진제 0.5∼10중량부, 산화아연 0.1∼20중량부, 스테아린산 0.1∼20중량부 및 이형제 0.5∼10중량부를 첨가하고 1-48시간동안 1차 숙성시키는 단계;

천연고무 100중량부를 기준으로 황 0.5∼10중량부를 첨가하고 1-48시간동안 2차 숙성시키는 단계; 및

숙성된 원재료를 판상으로 성형한 후 110-200℃에서 3-60분간 발포 및 가교하는 단계;

를 포함하는 방진용 고무발포체 제조방법이 제공된다.

본 발명의 제 2견지에 의하면,

발포율이 300-1200%인 방진용 고무발포체가 제공된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에서는 공동주택 상하층간에 사용될 수 있는 방진 고무발포체 제조방법 및 이로부터 제조된 방진용 고무발포체가 제공된다. 이에 따라 제조된 고무발포체는 발포율을 300-1200%로 제어하므로써 진동전달율이 0.1이하로 제어되며, 따라서 우수한 공동주택 상하층간용 방진재로 제공된다.

본 발명에 사용되는 방진용 고무발포체 조성물은 천연고무, 오일, 황, 발포제, 발포조제, 충전제, 가교촉진제, 산화아연, 스테아린산 및 이형제를 포함하여 구성된다.

오일로는 석유화학 정제공정에서 얻어지는 나프텐계 오일, 방향족계 오일, 파라핀계 오일등이 단독으로 혹은 이종이상 혼합되어 사용될 수 있다.

고무내에서 오일은 일차적으로 프로세스 오일과 같이 가소제 및 연화제로서 작용하여 고무의 용융점도를 정상적으로 배합하는데 필요한 정도로 저하시켜 가공성을 개선하고 제품의 내노화성, 내습성, 볼륨감등의 물성을 향상시키는 역할을 한다. 이차적으로는 익스텐더 오일로 작용하여 발포시 발포율이 향상되도록 하는 역할을 한다. 오일은 천연고무 100중량부를 기준으로 5∼100중량부로 첨가된다. 5중량부 미만이면 발포율이 낮아지고 따라서 동일한 발포율을 내기 위해 필요한 롤링시간이 길어진다. 100중량부를 초과하면 혼합물의 점도가 너무 낮아져 롤링작업이 어려워지므로 바람직하지 않다.

가교제로서 황이 사용된다. 황은 분말상을 사용하며, 고무와 함께 가열 또는 기타 처리에 의해 가교되어 고무의 성질을 변화시키는 가장 중요하고 실제적인 방법으로, 쇄상 고무분자간에 가교를 형성하여 가소성체의 고무를 탄성체의 고무로 변화시키는 역할을 한다. 황은 천연고무 100중량부를 기준으로 0.5∼10중량부를 첨가하는 것이 좋다. 0.5중량부 미만에서는 완전히 가교되지 않아 물성이 불안정하게되고, 10중량부를 초과하면 과다하게 가교되어 딱닥하고 탄성이 없게 되며, 발포시 발포율이 낮아진다.

상기 발포제로는 NN'-디니트로소-펜타메틸렌테트라민(DPT)의 니트로소계, 아조디카르본아미드(ADCA), 디아조아미노벤젠(DAB)의 아조계, 벤젠슬포닐히드라지드계의 유기발포제와 및 중탄산소다인 무기발포제등이 사용될 수 있다. 발포제는 고무내에 고정된 기포군을 형성시키기 위하여 사용되는 것으로, 열 또는 화학반응에 의해 분해되면서 기체가 발생하여 고무의 부피를 팽창시킨다. 발포제는 천연고무 100중량부를 기준으로 1∼20중량부를 첨가하는 것이 좋다. 1중량부 미만이면 발포율이 저조하며, 20중량부 이상 첨가하더라도 발포율이 더 이상 현격하게 증가되지는 않으나, 약품이 다량 소요됨으로 바람직하지 않다.

상기 발포조제는 발포제의 분해온도를 낮추는 작용을 하는 것으로 살리실산 및 프탈산과 같은 유기산계, 발포체의 착색, 분해시의 생성물의 악취가 없고 안정성이 좋은 요소(urea)계 및 금속염계 조제가 단독으로 혹은 이종 이상의 혼합물로 사용된다. 발포조제는 천연고무 100중량부를 기준으로 1∼20중량부로 첨가하는 것이 좋다. 1중량부 미만이면 발포율이 낮고 20중량부를 초과하면 첨가하더라도 발포율이 더 이상 현격하게 증가하지는 않으나, 약품이 다량 소요되는 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.

발포제의 사용량이 1-20부로 변함에 따라 발포조제도 상호 연관적으로 발포제의 0.3-200부 범위내에서 변화할 수 있다.

충전제로는 카본블랙, 활석(talc), 탄산칼슘(CaCO₃), 탄산마그네슘, 산화철이 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 충전제는 고무의 열전도율 및 발포체의 탄성을 조절한다. 충전제의 보강작용은 충전제의 종류와 그 사용량에 따라 달라지며, 충전제는 천연고무 100중량부를 기준으로 0.5∼100중량, 바람직하게는 0.5-20중량부로 첨가한다. 0.5중량부 미만이면 충전제의 효과가 충분하지 않고 100중량부를 초과하면 발포율이 낮아진다.

가교촉진제로는 L-메르캅토벤조디아졸(MBT), 비스(2,2'-벤즈디아조릴)디술파이드(MBTS), N-시클로헥실-2-벤조디아졸슬폰아미드(CBS), 디티오카바메이트와 그 유도체인 텔루룸디에틸디티오카바메이트(TDEC) 및 1,3-디페닐렌구와나딘(DPG)이 단독으로 혹은 이종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 가교촉진제는 천연고무 100중량을 기준으로 0.5∼10중량부로 첨가된다. 0.5중량부 미만이면 오랜 가교시간과 높은 가교온도가 요구되고 또한, 가교가 완전치 못하여 물성이 재대로 이루어지지 않고 10중량부를 초과하면 가교가 너무 많이 발생되고 따라서, 탄성이 높아짐으로 바람직하지 않다.

산화아연은 지방산(스테아린산)과 함께 가교활성 작용을 하며 또한, 충진제로서의 역할도 한다. 천연고무 100중량부를 기준으로 0.1∼20중량부로 첨가하는 것이 좋다. 0.1중량부 미만에서는 가교활성이 저조하고 20중량부를 초과하면 조성물 발포시 발포율이 저조함으로 바람직하지 않다.

상기 스테아린산은 지방산으로서 산화아연과 함께 복합체를 형성하여 고무와의 상용성을 높이는 동시에 가교활성제로 작용한다. 스테아린산은 천연고무 100중량부를 기준으로 0.1∼20중량부로 첨가하는 것이 좋다. 0.1중량부 미만에서는 가교활성이 저조하고 20중량부를 초과하면 조성물 발포시 발포율이 저조함으로 바람직하지 않다.

상기 이형제는 몰드이형제 및 내부활제 이형제로 작용한다. 몰드 이형제는 가황 후 몰드 표면에 얇은 막을 형성하여 몰드표면의 마찰을 감소시키며 따라서 제품의 몰드 이형성을 용이하게 한다. 또한, 몰드 오염을 감소시킨다. 내부활제 이형제는 조성물의 흐름성을 도와 몰딩, 카렌더링 및 사출의 전반적인 가공성이 개선되도록 한다. 또한, 점도를 낮추고, 분산성 개선과 혼합시간을 단축시켜 혼합온도와 동력을 절감하며, 조성물의 접착력을 감소시켜 몰드에서 이형성을 좋게 한다. 이형제로는 실리콘 에멀션, 실리콘 오일, 실리콘와니스 및 실리콘그리스가 단독으로 혹은 2종 이상의 혼합으로 사용된다. 이형제(실리콘계)는 천연고무 100중량부를 기준으로 0.5∼10중량부로 첨가하는 것이 좋다. 0.5중량부 미만에서는 그 작용이 원활하지 못하고, 10중량부를 초과하면 조성물 발포시 발포율이 저조함으로 바람직하지 않다.

본 발명의 방진 고무발포용 조성물은 필요에 따라, 산화방지제, 난연제 및 내오존제로부터 선택된 1종 이상의 첨가제가 천연고무 100중량부를 기준으로 0.1∼10중량부로 첨가될 수 있다. 이들 첨가제는 필요에 따라 배합하는 것으로, 10중량부를 초과하면 조성물의 발포시 발포율이 저조함으로 바람직하지 않다.

산화방지제는 가황고무의 산화가 가교에 영향을 주어 저장도중 신도가 저하되고 딱딱해지며 부스러지는 것을 방지한다. 산화방지제로는 N,N'-디나프틸파라민(DNPD), N,N'-디이소프틸파라민(DBPD), 아세톤디페닐아민(ADPAL), N-페닐-1-나프틸아민(PAN), 2-메르캅토벤즈이미다졸(MBI), 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린), RD 입체장애형 페놀류와 지오비스페놀, 알킬화-비스페놀, 디페닐아민유도체, 페놀유도체, 비스페놀류, 알킬페놀류 및 왁스가 단독으로 혹은 이종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.

난연제는 연소시에 발생하는 불활성기체가 연소부의 산소를 차단하며, 연소시 독가스가 발생하지 않도록 하며, 매연 발생양을 감소시킨다. 난연제로는 할로겐화 화합물, 염화파라핀, 수산화알미늄, 삼산화안티몬(Sb₂O₃), 테트라브롬비스페놀A(TBA), 트리크레질포스페이트(TCP)가 단독으로 또는 이종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.

내오존제는 오존에 대한 내구성 강화작용을 하는 것으로 p-페닐렌디아민(p-PDA)의 N,N'치환체 및 왁스가 단독으로 혹은 이종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.

황을 제외한 본 발명의 방진용 고무발포 조성물을 구성하는 모든 성분은 특정한 배합 순서 없이 서로 혼합될 수 있다. 즉, 고무를 롤링하는 도중에 각 성분을 첨가하거나 혹은 예비혼합하여 첨가할 수 있으며, 그 후 이를 1차 숙성시킨다. 첨가방식 또한 계속하여 붓거나 분무하는 방식이 사용될 수 있다.

가교제인 황은 천연고무에 다른 성분을 모두 첨가하여 1차 숙성한 후 첨가된다.

1차 숙성은 5-30℃에서 1-48시간동안 행하는 것이 바람직하다. 5℃미만은 저온으로 유지하기 위한 전력이 많이 소비됨으로 바람직하지 않고, 30℃이상이면 혼합물의 점성이 떨어져 끈적임이 심하고 취급하기 어렵다. 숙성시간이 1시간 미만인 경우에는 고무와의 혼합공정중에 발생되는 잔류응력이 완전히 제거되지 않아 가교공정중에 수축현상이 커지는 문제가 발생되며, 48시간을 초과하면 더 이상의 특성은 개선되지 않고 생산성이 낮아지는 문제가 있으므로 바람직하지 않다.

1차 숙성 후, 황을 첨가하고 2차 숙성한다.

2차 숙성은 1차 숙성과 동일한 이유로 5-30℃에서 1-48시간동안 행한다.

2차 숙성 후, 원재료를 두께 0.1-20㎜, 폭 10-4000㎜의 판상으로 성형한다. 이때, 두께 0.1mm이하로는 성형하기가 어렵고 20mm를 초과하면 발포 후 발포체 내부의 기공크기가 균일하지 못하여 바람직하지 않다.

성형된 고무발포체 판상 원재료 0.1-20mm의 하부에 금형 및 히터층을 재치하고, 상부금형 및 히터층과는 0.3-240 mm의 공간을 두고 재치시키고, 110∼200℃에서 3-60분간 발포 및 가교시켜 방진용 고무발포체를 제조한다. 이때, 열처리온도가 110℃미만에서는 발포 및 가교에 소요되는 시간이 너무 길어지고, 가교가 불완전하여 물성이 저조함으로 바람직하지 않다. 반면, 200℃를 초과하면 고온으로 인하여 발포체가 열화된다. 그리고, 반응시간이 3분 미만일 경우에는 충분히 반응되지 않으며, 60분을 초과하더라도 과다한 소요시간에 비하여 개선된 발포율 및 가교효과를 얻을 수 없음으로 바람직하지 않다.

본 발명에 의하여 제조된 방진용 고무발포체는 발포율이 300-1200%이다. 발포율이 300%미만이면 진동전달율이 높아 만족할 만한 방진특성을 얻을 수 없으며, 1200%를 초과하면 시공 후 상부중량물에 의한 압축변형이 커져서 상부중량물에 균열이 발생함으로 바람직하지 않다.

방진용 고무발포체는 예를 들어 다음과 같이 제조할 수 있다.

도 1a는 숙성된 방진 고무발포용 조성물 원재료를 성형한 후, 발포, 가교하여 방진 고무 발포체를 제조시 방진 고무발포용 조성물 장입 상태의 일예를 나타내는 측단면도이다.

도 1a와 같이 고무발포체 원재료판의 하부에 금형 및 히터층을 재치하는 한편, 원재료판의 상부에는 발포될 수 있도록 일정한 공간을 둔다. 즉, 고무발포체 원재료판 상부에 일정한 간격을 두고 그 위에 상부금형 및 히터층을 재치시켜 무가압 발포, 가교한다. 원재료판이 상부금형 및 히터층까지 발포되면 그후로는 가압 발포, 가교되어 방진용 고무발포체가 제조되게 된다.

이때, 고무발포체 원재료 판과 상부 금형 및 히터층간의 공간은 0.3-240mm범위인 것이 바람직하다. 이는 고무발포체 원재료판의 발포율이 300-1200%이 되도록하기 위한 것이다. 상기 공간은 진동전달율이 0.1이하가 되기 위한 적정발포율이 900%이므로 공간은 0.9-180mm인 것이 보다 바람직하다.

나아가, 도 1b에서와 같이 고무발포체 원재료판의 일면 혹은 양면에는 부직포 또는 직포로된 보호재층을 재치할 수 있다. 이때 부직포나 직포로 된 보호재층을 재치하면 발포시에 가스가 부직포나 직포의 공간을 통해 빠져나가게 되므로 발포시 이롭다. 또한, 제조하려는 고무발포체의 인장강도를 개선시킬 뿐만 아니라, 고무발포체의 재질(특히 외부면)을 보호할 수 있으므로 더욱 바람직한 것이다.

본 발명의 방법에 의해 제조한 방진용 고무발포체는 63Hz-4000Hz 주파수 범위의 경량 및 중량 충격원 모두에 대한 바닥충격음 차단효과가 탁월하다.

또한 상기 방법에 의해 제조한 고무발포체는 진동전달율이 0.1이하로 우수한 방진효과를 갖으며, 상기 고무발포체는 도 2에 나타낸 바와 같이 공동주택 상하층간에 방진재로 사용될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

실시 예 1. 판상 고무발포체 원재료 제조

천연고무(말레지아산 SMR5) 100중량을 기준으로, 나프텐계 N₂오일(미창석유), 발포제로 DPT계 CELLCOM-A(금양화학), 발포조제로 요소계 SELLEX-A(금양화학), 카본 충전제 N-500(LG화학), 가교촉진제 MBTS(Oricel DM 동양화학), 산화아연(ZnO), 스테아린산, 이형제 D-5 및 왁스, 산화방지제 MIRAD-PAN(미원상사), 난연제 산화안티몬 Sb₂O₃, 내오존제 DPPD(동양화학)로부터 선택된 1종이상의 첨가제를 각각 하기 표 1에 나타낸 양으로 배합하여 발명예 1∼발명예 11의 방진 고무발포용 조성물을 제조하였다.

먼저, 천연고무를 롤링하면서 황을 제외한 각 성분의 배합물을 연속적으로 첨가하고, 이를 20℃에서 48시간동안 1차 숙성시켰다.

그 후, 황을 하기 표 1에 나타낸 양으로 첨가하고 20℃에서 48시간동안 2차 숙성시켜 고무발포체 원재료를 제조하였다.

그후, 발명 예 1 내지 11로 된 원재료를 두께 1.1mm, 폭 1000mm의 판상으로 성형하여 판상 고무발포체 원재료를 제조하였다.

구분	오일	발포제	발포조제	충진제	가교촉진제	ZnO	스테아린산	이형제	첨가제	황
발명예 1	10	5	5	10	1	5	5	5	5	5
발명예 2	20	5	5	20	2	5	5	5	5	5
발명예 3	30	8	8	30	3	5	5	5	5	5
발명예 4	40	8	8	40	4	5	5	5	5	5
발명예 5	50	10	10	50	5	5	5	5	5	5
발명예 6	60	10	10	60	6	5	5	5	5	5
발명예 7	70	15	15	70	7	5	5	5	5	5
발명예 8	80	15	15	80	8	5	5	5	5	5
발명예 9	90	20	20	90	9	5	5	5	5	5
발명예 10	100	20	20	100	10	5	5	5	5	5
발명예 11	60	10	10	10	5	5	5	5	5	5

실시 예 2. 방진용 고무발포체 제조

판상 고무발포체 원재료로 실시예1 중 발명예 11 조성물을 사용하고, 두께 1.1㎜의 고무발포체 원재료판의 하부에 금형 및 히터층을 그리고 고무발포체 원재료판의 상부와 8.9mm의 공간을 두고 상부금형 및 히터층을 재치하였다. 그 후, 하기 표 1에 나타낸 온도 및 시간동안 발포 및 가교시켜 발명예 12 내지 16의 방진용 고무발포체를 제조하였다.

구분	고무층두께(㎜)	온도(℃)	시간(분)
발명예 12	1.1	100	10
발명예 13	1.1	100	30
발명예 14	1.1	150	10
발명예 15	1.1	200	10
발명예 16	1.1	200	30

실시예 3. 경량 충격시험

발명예 14의 방진용 고무발포체를 두께 135㎜의 슬라브상에 깔고 상단부에는 상판(콘크리트판, 두께 100mm)를 재치한 다음 가진을 주어 슬라브밑 측정룸내의 소음분석계에 도달하는 진동을 태핑(tapping) 머신을 사용하여 측정하여 그 결과를 도 3 및 표 3a에 나타내었다. 비교할 수 있도록 마블(20T)와 스티로폼(30T)에 대하여 소음분석계에 도달하는 진동을 동일한 방법으로 측정하였다.

도 3에는 이해를 돕기 위하여 L-40, L-45, L-50, L-55, L-60, L-65, 및 경량충격원을 모두 함께 도시하였다.

참고로 상기 L-40, L-45, L-50, L-55, L-60에 대하여 일본 건축학회를 기준으로 하여 하기 표 3b 에 상세히 분류하였다.

주파수(Hz)	소음레벨(dB)
주파수(Hz)	경량충격원	마블(20T)	스티로폼(30T)	발명품(20T)
63	77.4	76.5	76.9	75.0
125	75.1	67.5	75.6	68.0
250	77.3	58.2	68.0	53.7
500	75.6	54.0	60.3	42.1
1K	72.8	49.5	49.5	38.5
2K	66.8	49.3	48.6	27.7
4K	53.6	38.7	37.5	19.3

바닥충격음 레벨	적용 등급	특성	비고
L-40L-45*	특급(특별시방)	차음성능 대단히 우수	특별히 차음성능이 요구되는 곳에 적용함
L-45L-50	1급(표준)	차음성능 바람직	통상의 사용상태에서 사용자로부터 불만이 거의 없으며, 차음성능상 지장없다.
L-50L-55	2급(허용)	차음성능 거의 만족	차음성능상 지장이 발생하는 일도 있으나 대체로 만족함
L-60이하	3급(최저)	차음성능은 최저 한도임	사용자로부터 불만이 나올 확률이 높으나, 사회적, 경제적 제약등으로 허용되는 경우가 있다.

* 중량충격원에만 적용한다.

상기 표 3a에서 알 수 있듯이, 본 발명의 방법에 의해 제조된 방진용 고무발포체는 63-4000Hz 주파수 범위내에서 경량 충격에 대하여 진동차단효과가 우수하다.

실시 예 4. 중량충격시험

발명 예 14의 방진용 고무발포체를 두께 135㎜의 슬라브상에 깔고 상단부에는 상판(콘크리트판, 두께 100mm)를 재치한 다음 가진을 주어 슬라브밑 측정룸내의 소음분석계에 도달하는 진동을 뱅(tapping) 머신을 사용하여 측정하였다.

비교할 수 있도록, 마블(20T)과 스티로폼(30T)에 대하여 소음분석계에 도달하는 진동을 동일한 방법으로 측정하였다. 도 4에는 이해를 돕기 위하여 L-40, L-45, L-50, L-55, L-60, L-65, 및 중량충격원을 모두 함께 도시하였다.

그 측정 결과를 하기 표 4 및 도 4에 도시하였다.

주파수(Hz)	소음레벨(dB)
주파수(Hz)	경량충격원	마블(20T)	스티로폼(30T)	발명품(20T)
63	73.1	70.6	71.8	69.1
125	67.0	54.2	63.2	52.8
250	53.4	34.2	44.2	28.5
500	43.1	29.6	32.3	17.2
1K	36.1	31.7	30.1	16.5
2K	32.6	30.9	30	17.7
4K	23.2	21.7	22	18.9

상기 표 4에서 보듯이, 본 발명의 방법에 의해 제조된 방진재는 63-4000Hz 주파수 범위내에서 중량충격에 대하여 진동차단효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 진동전달율이 500Hz에서 0.1이하인 우수한 방진재임을 알 수 있다.

본 발명에 의하면, 발포율을 300-1200%로 조절한 고무발포체를 제조함으로써 주파수 63-4000Hz 범위대에서 경량 및 중량 충격에 대하여 진동차단효과가 뛰어난 방진재용 고무발포체를 제공할 수 있다.

도 1a 및 1b는 방진용 고무 발포체 제조시 방진 고무발포용 조성물의 장입상태를 나타내는 측단면도이며,

도 2는 공동주택의 바닥과 하부층 천정사이의 방진재 적용구조를 나타낸 측단면도이며,

도 3은 본 발명의 바닥충격음 방진용 고무발포체와 종래의 방진재에 경량충격음 부여시 소음레벨(dB)를 도시한 그래프이며,

도 4는 본 발명의 바닥충격음 방진용 고무발포체와 종래의 방진재에 중량충격음 부여시 소음레벨(dB)를 도시한 그래프이다.

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
천연고무를 롤링하면서 천연고무에 오일 51∼100중량부, 발포제 1∼20중량부, 발포조제 1∼20중량부, 카본 충전제 0.5∼100중량부, 가교촉진제 0.5∼10중량부, 산화아연 0.1∼20중량부, 스테아린산 0.1∼20중량부 및 이형제 0.5∼10중량부를 첨가하고 1-48시간동안 1차 숙성시키는 단계;

천연고무 100중량을 기준으로 황 0.5∼10중량부를 첨가하고 1-48시간동안 2차 숙성시키는 단계; 및

숙성된 원재료를 판상으로 성형한 후 110-200℃에서 3-60분간 발포 및 가교하는 단계;

를 포함하는 방진용 고무발포체 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 오일로는 나프텐계 오일, 방향족계 오일 및 파라핀계 오일이 단독으로 혹은 2종 이상 혼합되어 사용됨을 특징으로 하는 방법.
삭제
삭제
제 8항에 있어서, 상기 충전제로는 카본블랙, 활석(talc), 탄산칼슘(CaCO₃), 탄산마그네슘, 산화철이 단독으로 혹은 2종 이상의 혼합으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 8항에 있어서, 상기 이형제로는 실리콘 에멀션, 실리콘 오일, 실리콘와니스 및 실리콘그리스가 단독으로 혹은 2종 이상의 혼합으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 숙성된 원재료를 두께 0.1-20mm의 판상으로 성형함을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서, 상기 두께 0.1-20mm의 판상 원재료 하부에 금형 및 히터층을 그리고 상부에는 0.3-240mm의 공간을 두고 금형 및 히터층을 재치하고, 110∼200℃에서 3-60분간 발포 및 가교시켜 제조함을 특징으로 하는 방법.
제 16항에 있어서, 상기 고무발포체의 일면 혹은 양면에 부직포 또는 직포로부터 선택된 보호재층을 재치함을 특징으로 하는 방법.
제8항 또는 제9항 또는 제12항 또는 제14항 내지 17항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 발포율이 300-1200%인 방진용 고무발포체.