KR100716196B1 - 층간차음재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물을 시공하는 과정에서 건물 상하층 간의 진동 및 소음이 전달되는 것을 차단할 뿐만 아니라 외력에 의한 충격흡수율 및 단열성능이 보다 향상되고, 시공이 간단하게 이루어질 수 있는 건축물의 층간차음재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 금형의 하부에 댐핑 시트를 까는 세팅단계와; 댐핑 시트의 상측에 우레탄 원료를 붓는 주입단계와; 주입된 우레탄 원료의 발열반응 중 발생되는 반응열에 의해 댐핑 시트의 상면과 주입된 우레탄 원료가 일체화되는 접착단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

층간차음재, 우레탄 포밍층, 댐핑 시트

Description

층간차음재 및 그 제조방법{The material to reduce noise or vibration between floors and the manufacturing method thereof}

도 1은 본 발명에 의한 층간차음재의 제조과정을 보인 공정도.

도 2는 본 발명에 의한 층간차음재의 제조과정을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 의해서 형성된 층간차음재의 사시도.

도 4는 본 발명에 의해 형성된 층간차음재의 측단면도.

도 5는 본 발명에 의한 층간차음재가 건축물에 시공된 상태를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 층간차음재

20 : 우레탄 포밍층

21 : 연질 우레탄

22 : 첨가재

30 : 댐핑 시트

40 : 커버

50 : 금형

100 : 슬라브층

200 : 마감재층

본 발명은 층간차음재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축물을 시공하는 과정에서 건물 상하층 간의 진동 및 소음이 전달되는 것을 차단할 뿐만 아니라 외력에 의한 충격흡수율 및 단열성능이 보다 향상되고, 시공이 간단하게 이루어질 수 있는 층간차음재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

건축물을 시공하는 과정에서 벽면이나 바닥면을 이루는 면에는 벽면 양측 또는 상하측에서 발생된 진동이나 소음이 전달되는 현상을 감쇄할 뿐만 아니라, 열전도율이 낮은 부재를 통한 단열을 고려하여 스치로폼을 비롯한 각종의 단열재, 흡음재 등이 장치되는 것이 일반적이다.

특히, 스치로폼은 가격이 저렴하고 건축물의 시공과정에서 취급이 용이하게 이루어질 수 있으므로서, 건축물의 단열재 및 흡음재로서 가장 널리 이용되고 있다. 한편, 녹음실, 극장, 발전설비를 비롯한 소음이 많이 발생되는 공간 등에서는 흡음시설이나 차음시설이 절대적으로 필요한 만큼 시설의 설계 및 시공과정에서 다양한 형태의 흡음재, 차음재, 단열재, 충격흡수재 등의 건축자재가 적용되고 있다.

그런데, 종래의 흡음재, 차음재, 단열재들의 각각의 건축자재의 명칭에서 알 수 있는 바와 같이 흡음, 차음, 단열, 충격흡수 중 어느 한 측면의 성능만이 우수하도록 설계 및 제조되고 있는 실정이다.

따라서 건축물을 설계 및 시공하는 과정에서 보다 간단한 시공과 보다 적은 설치공간을 차지하면서 흡음, 차음, 단열, 외부충격의 흡수력 등의 측면에서 골고루 우수한 성능을 지닌 건축부재의 공급이 절실히 요구되고 있다. 하지만, 종래에는 이러한 여러 조건들을 충족시키기 위해 단일 부재로 제공되고 있는 자재가 없었을 뿐만 아니라, 이러한 설계 조건을 충족시키기 위해서는 여러 건축부재를 복합적으로 적층사용해야만 하므로서 건축물의 층간차음재가 설치되는 두께가 두꺼워질 수밖에 없는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술에서의 여러 건축부재들이 가지는 장단점을 충분히 고려하여 안출된 것으로서, 건축물을 시공하는 과정에서 건물 상하층 간의 진동 및 소음이 전달되는 것을 차단할 뿐만 아니라 외력에 의한 충격흡수율 및 단열성능이 보다 향상되고, 시공이 간단하게 이루어질 수 있는 건축물의 층간차음재 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 발명의 목적달성을 위한 수단으로서, 금형의 하부에 댐핑 시트를 까는 세팅단계와; 댐핑 시트의 상측에 우레탄 원료를 붓는 주입단계와; 주입된 우레탄 원료의 발열반응 중 발생되는 반응열에 의해 댐핑 시트의 상면과 주입된 우레탄 원료가 일체화되는 접착단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징 으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은 우레탄 원료의 주입단계의 이전 과정에서 우레탄 원료에 왕겨, 폐 경질 우레탄 칩, EVA 중에서 어느 한 가지 이상의 첨가재를 혼합시키는 혼합단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 우레탄 원료의 주입단계 후에는 포밍되는 우레탄층의 상부를 소정의 압력으로 가압하는 압축단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 층간차음재의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 층간차음재의 제조과정을 보인 공정도이며, 도 2는 본 발명에 의한 층간차음재의 제조과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 의해서 형성된 층간차음재의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 의해 형성된 층간차음재의 측단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 층간차음재가 건축물에 시공된 상태를 보인 도면이다.

도면 중에 표시된 도면부호 10은 본 발명에 의해 형성된 층간차음재를 지시하는 것으로, 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서는 표현의 편의를 위하여 본 발명에 의해 형성된 층간차음재의 일부만을 작은 크기로 절단하여 도시한 것이다. 즉, 실제 제조시에는 시공이 필요한 건축물의 사양에 따라서 다량한 크기나 두께를 가진 제품으로 공급될 수 있는 것이다.

상기한 층간차음재(10)는 시공시 차지하는 면적 및 두께를 줄일 뿐만 아니라 흡음성능, 차음성능, 단열성능 및 외력의 충격흡수성이 모두 우수한 제품을 제공하고자 하는 목적으로 만들어진 것으로, 이러한 여러 목적이 동시에 충족될 수 있도록 하는 주요 구성요소로는 연질 우레탄(flexible urethane, 21)이 사용된다.

한편, 연질 우레탄(21)을 발포하는 과정에서는 별도로 미리 제작된 댐핑 시트(30)를 금형(50)의 바닥에 평평하게 깐 상태에서 연질 우레탄을 포밍하므로서, 포밍된 우레탄 포밍층(20)이 댐핑 시트(30)와 일체화되어 층간차음재(10)가 완성되는 것이다. 즉, 별도로 제작되어 공급되는 댐핑 시트(30)를 금형의 바닥면에 까는 세팅단계를 마친 상태에서, 댐핑 시트(30)의 상부에 우레탄 원료를 부어 소정의 두께를 가진 우레탄 포밍층(20)이 성형될 수 있도록 주입단계를 실시하게 된다. 금형 내로 주입되는 우레탄 원료는 포밍과정에서 화학적 반응을 거치면서 고온의 반응열을 발산시키게 된다.

댐핑 시트(30)는 검은색을 띠며 물렁한 재질로 외부에서 열이 가해지면 콘크리트를 비롯한 벽면에 융착되는 것이 가능한 것으로, 시중에 공급되는 여러 건축자재 등에서 흔히 찾아 볼 수 있는 것이다. 이 댐핑 시트(30)의 하부면에는 유통, 보관 및 시공이 용이하도록 하기 위해서 박판의 비닐재질로 코팅된 커버(40)가 형성되는 것이 바람직한데, 이 비닐재질의 커버(40)는 본 발명에 의해 형성된 건축자재를 시공하는 과정에서 쉽게 분리 및 제거가 가능한 것이다.

상기와 같이 별도로 제작된 댐핑 시트(30)에 우레탄 포밍층(20)이 일체화되는 과정(접착단계)에서는 연질 우레탄 원료에 발열반응에서 생성되는 반응열에 열융착이 이루어지게 된다. 즉, 물과 혼합된 연질 우레탄 원료를 발포시키는 과정에서의 이산화탄소의 생성과 함께 발열반응이 이루어지는데, 이때 발생된 고열에 의해서 우레탄 포밍층(20)은 댐핑 시트(30)에 열융착되고, 발포된 우레탄 포밍층(30)이 경화되는 과정을 거치면서 우레탄 포밍층(20)과 댐핑 시트(30)은 서로 분리되지 않게 되는 것이다.

특히, 우레탄 포밍층(20)이 완전히 경화되기 전에 즉, 주입단계를 실시한 후 소정이 시간이 경과한 후에는 우레탄 포밍층(20)의 상부면이 평평한 상태로 성형되도록 하기 위하여 금형(50)의 상부측에서는 가압판(60)을 이용한 압축단계를 실시될 수 있는 것이다. 이러한 압축단계에서는 우레탄 원료의 포밍과정에서 울퉁불퉁해진 우레탄 포밍층(20)이 가압판(60)의 평평한 면에 눌리게 되므로서, 완성된 우레탄 포밍층(20)의 상부 표면은 우레탄 포밍층의 중간부에 비하여 보다 솔리드(solid)한 상태가 된다. 이와 같은 우레탄 포밍층(20)의 상부 표면과 중간부분에 대한 밀도차이에 대해서는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서는 별도로 표시되지 않았으나 이는 육안으로도 충분히 확인 가능한 것이다. 압축단계에서 가압판(60)은 우레탄 포밍층(30)에 소정의 탄성이 유지될 수 있는 조건의 압력으로 실시된다.

특히, 우레탄 포밍층(20)을 포밍하기 의하여 세팅된 금형에 우레탄 원료를 주입하기 이전의 혼합단계에서는 연질 우레탄 원료(21)에 왕겨, 폐 경질 우레탄 칩, EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 등이 첨가재(22)들 중에서 한 가지 이상의 첨가재가 혼합될 수 있는 것이다.

그리고 이상과 같은 단계들(세팅단계, 혼합단계, 주입단계, 압축단계, 접착단계)을 차례로 거치면서 금형(50) 내부에 성형된 층간차음재(10)는 탈형된 후에 시공되는 조건에 따라서 적당한 크기로 절단되어 공급된다.

상기한 우레탄 포밍층(20)을 포밍하는 과정에서는 우레탄 원료와 다리걸침제의 선택에 의해 주형가공되는 캐스트 타입, 보통의 고무처럼 가공하는 미러블 타입 및 사출성형가공하는 열가소성 타입 중에서 어느 한 타입이 선택되어 적용될 수 있는 것이다. 또한, 제작비용이 적게 들어 경제적일 뿐만 아니라, 성형된 제품의 유연성 및 쿠션성이 우수한 폼(foam)을 얻을 수 있는 원 숏 공법(one-shot method)이 이용될 수도 있다. 우레탄을 포밍하는 원 숏 공법은 당업계에서 일반적으로 사용되고 있는 포밍 공법으로, 원료 성분을 한꺼번에 전부 섞은 후에 반응시켜 발포하는 공법이다. 원 숏 공법에 의한 우레탄 포밍층이 포밍되는 과정에서도 왕겨, 폐 경질 우레탄 칩, EVA 등의 첨가재(22)가 적당한 물과 함께 비율로 혼합된 상태에서도 발포가 이루어질 수도 있다.

이와 같이 형성된 우레탄 포밍층(20)은 유연성 및 쿠션성이 우수하여 층간차음재(10)의 일부로써 건축물에 시공된 경우, 외력을 받았을 때 흡수율이 우수할 뿐만 아니라, 충격이 전해질 당시에는 충분한 충격의 흡수를 위해서 그 두께가 감소되었다가 충격이 제거된 후 시간이 지나면서 서서히 원래의 두께로 복원되는 복원력이 우수한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의해서 제작되어진 건축물의 층간차음재(10)는 도 5에 도시된 바와 같이, 건축물을 시공하는 과정에서 흔히 사용된 스치로폼을 비롯한 흡음재, 방음재, 단열재, 충격완충재 등의 건축자재를 대신하여 슬라브층(100)과 마감재층(200) 사이에 장치된다. 상기한 슬라브층(100)과 마감재층(200) 사이에는 본 발명에 의한 층간차음재(10) 이외에 난방을 위한 보일러의 배관이나 히팅 케이블 등이 설치될 수도 있다.

층간차음재(10)의 시공시에는 댐핑 시트(30)가 위치될 슬라브층(100)의 표면을 그라인더, 브러쉬, 에어 스프레이 등의 공구를 이용하여 평평하고 말끔하게 청소한 후에, 장착부위의 크기로 절단 또는 연결된 댐핑 시트(30)의 하부면에 부착되어 있는 커버(40)를 제거하여 슬라브층(100)에 본 발명에 의해 형성된 층간차음재(10)가 면착되도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 의해 형성된 층간차음재(10)가 건물의 슬라브층(100)과 마감재층(200) 사이에 설치될 경우에, 여러 건축자재들을 적층하여 형성해야만 함으로서 건물의 층간차음재 설치 구간이 두꺼워질 수밖에 없었던 종래기술의 문제 점들이 해소될 수 있다. 따라서 건축물을 설계하거나 시공하는 과정에서 설계업자 및 시공업자의 설계 및 시공과정에서의 선택의 폭이 확대될 수 있는 커다란 장점을 제공하게 된다.

그리고, 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서는 건축물의 슬라브층(100)과 마감재층(200) 사이에 본 발명에 의해 형성된 층간차음재(10)가 시공된 상태만을 보이고 있지만, 일반적인 건축자재의 사용과 마찬가지로 각 건축물의 설계, 용도, 크기 등의 다양한 조건에 따라서 경량 콘크리트층, 바닥 마감재층, 천정, 벽변 등을 비롯한 기타의 공간에서의 적용도 가능할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의해서 구성된 건축물의 층간차음재에 의하면, 비교적 두껍지 않은 두께로 형성된 단일의 건축자재만으로 건물의 상하층 사이 또는 벽면 사이에서 진동이나 소음의 전달되는 것을 감쇄할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 단열성능과 충격흡수력을 지니며, 외부충격을 흡수과정에서 변형된 부분은 시간이 경과되면서 서서히 원래의 상태로 복원되는 우수한 복원력을 지닌 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (6)

1. 금형의 하부에 댐핑 시트를 까는 세팅단계와;

   댐핑 시트의 상측에 우레탄 원료를 붓는 주입단계와;

   주입된 우레탄 원료의 발열반응 중 발생되는 반응열에 의해 댐핑 시트의 상면과 주입된 우레탄 원료가 일체화되는 접착단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간차음재의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   우레탄 원료의 주입단계의 이전 과정에서 우레탄 원료에 왕겨, 폐 경질 우레탄 칩, EVA 중에서 어느 한 가지 이상의 첨가재를 혼합시키는 혼합단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간차음재의 제조방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   우레탄 원료의 주입단계 후에는 포밍되는 우레탄층의 상부를 소정의 압력으로 가압하는 압축단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간차음재의 제조방법.
4. 진동 및 소음의 전달을 차단하고 외력에 의한 충격의 흡수가 가능하도록 형성되어 건축물의 상하층 사이에 설치되기 위한 건축물의 층간차음재에 있어서,

   소정의 두께를 가진 댐핑 시트를 우레탄 포밍을 위한 금형의 바닥면에 깐 상태에서 댐핑 시트의 상측에 우레탄 원료를 주입하고, 우레탄 원료의 발열반응 중에 발생된 반응열에 의해서 상기한 댐핑 시트의 상측에 우레탄 포밍층이 일체화된 것을 특징으로 하는 층간차음재.
5. 제 4항에 있어서,

   상기한 댐핑 시트의 저면에는 비닐재질의 박판으로 코팅되어 시공시 제거할 수 있도록 커버가 씌워진 것을 특징으로 하는 건축물의 층간차음재.
6. 제 4항에 있어서,

   상기한 우레탄 포밍층에는 우레탄 원료에 왕겨, 폐 경질 우레탄 칩, EVA 중에서 어느 한 가지 이상의 첨가재가 혼합된 상태에서 발포형성된 것을 특징으로 하는 건축물의 층간차음재.

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