KR100818182B1 - 층간차음재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 층간차음재 및 그 제조방법을 제공하는바, 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재와 부직 섬유상 세척용 소재층을 적어도 두층 포함하여 이루어짐으로써, 발포폴리스티렌 재질을 포함함에 따라 층간차음재 자체가 완충효과를 가짐과 더불어서 미세한 공극을 갖는 부직 섬유상 세척용 소재의 적층에 따라 소음 및 충격음 저감 효과를 현저히 향상시킬 수 있어, 궁극적으로는 층간소음으로 인한 거주자들의 불편과 스트레스를 방지할 수 있다.

Description

층간차음재 및 그 제조방법{Insulation for sound reduction and manufacturing method thereof}

도 1은 종래 건물 바닥구조를 도시한 단면도이고,

도 2 내지 9는 본 발명의 일실시예에 따른 층간차음재의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 콘크리트 슬래브층 2: 경량 기포콘크리트층

3: 난방용 배관 4: 마감용 몰탈층

5: 바닥장식층 10: 홈

100: 제 1 발포폴리스티렌 판재 110, 120: 제 2 발포폴리스티렌 판재

130: 제 3 발포폴리스티렌 판재

210: 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층

220: 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층

본 발명은 공동주택의 층간 바닥 시공에 있어서 층간 충격음을 차폐하기 위한 목적으로 사용되는 층간차음재에 관한 것이다.

아파트나 빌라 등 공동주택의 상층에서 사람의 보행, 물건의 낙하 등의 충격이 바닥에 가해질 경우, 슬래브나 천장 또는 벽체 등의 바닥구조가 진동함으로써 바닥충격음이 발생되고 이렇게 발생된 바닥충격음은 하층의 내부공간으로 전달되어 거주자들에게 큰 정신적, 물질적 피해를 주게 된다.

이러한 바닥충격음의 전달을 최소화하기 위하여 통상적으로 공동주택의 층간 바닥구조는 도 1에 도시한 것과 같이, 콘크리트 슬래브층(1)을 기준으로 상부에 경량 기포콘크리트층(2)이 형성되고, 그 상단으로 난방용 배관(3)과 마감용 몰탈층(4)이 형성되며, 그 위에 모노륨이나 원목, 타일 등의 장식재 등으로 된 바닥장식층(5)을 포함하는 구조를 갖는다.

이와 같은 층간 바닥구조는 콘크리트 슬래브층(1) 상부에 형성된 경량 기포콘크리트층(2)이 충격음이나 소음을 감쇄시키는 역할을 담당하고 있으나, 그 효과가 미미한 실정이다.

이로 인해 보다 효과적으로 소음이나 충격음을 차단하기 위하여 상기 콘크리트 슬래브층과 경량 기포콘크리트층 사이에 층간충격음 완충재를 형성하는 시공방법이 개시되어 있다.

일예로 특허등록공보 제329917호에는, 상/하 층간소음 및 진동을 차폐시키기 위해 바닥과 벽체에 각각 설치된 소음 및 진동차폐층을 포함하는 공동주택 바닥구조에 있어, 바닥에 설치된 소음 및 진동차폐층이 일측에 다수개의 돌출부가 형성된 적어도 2개 이상의 소음 및 진동차폐재를 포함하되, 상기 소음 및 진동차폐재들을 서로 적층시켜 소음 및 진동차폐층에 적어도 하나 이상의 공기층이 형성되도록 하며, 상기 벽체에 설치된 소음 및 진동차폐재에 덮어 씌워지는 플라스틱 캡을 더 포함하되 마감몰탈층이 플라스틱 캡의 상면과 일치되도록 타설되는 것을 특징으로 하는 다중구조의 소음 및 진동차폐층을 갖는 공동주택 바닥구조가 개시되어 있다.

다른 예로서, 등록실용신안 공보 제315852호에는 하나의 스티로폼 내에 수평방향으로 폐쇄된 셀들을 갖는 저밀도 조직부와 연속된 셀층을 갖는 고밀도 조직부과 형성된 것과, 저밀도 조직부들이 서로 연결되지 않으면서 저밀도 조직부와 고밀도 조직부의 표면적 비율이 1:0.3 내지 1:4인 것과, 상기 저밀도 조직부가 외측으로 돌출된 돌출부를 갖는 층간충격음 완충재용 스티로폼에 관하여 개시되어 있다.

또 다른 예로서, 등록실용신안 공보 제342633호에는 일측면에 일정패턴으로 다수개의 오목부가 형성되고 적어도 하나의 모서리에 암연결부가 형성되는 A-판상체와, 상기 A-판상체와 짝을 이루도록 형성되는 B-판상체로 이루어지고, 상기 각 A-판상체와 B-판상체의 오목부가 건물의 바닥슬래브와 마주하도록 그 암연결부와 수연결부가 맞물려 일정면적의 바닥슬래브 상에 설치되는 건물의 층간단열 및 소음저감재에 관해 개시되어 있다.

상술한 종래 기술들은 모두 층간소음을 차단하기 위해 건물의 바닥슬래브 상단에 별도의 소음차단재를 구성하고 있으나, 상기 층간의 소음차단재들의 소재가 서로 다른 고가의 것이며 그 소재들이 비교적 하드(hard)한 것 또는 소프트한 것으로 중량음과 경량음 중 어느 하나의 음을 차폐하는 것에 그칠 뿐이어서 경량음과 중량음 모두를 유효 적절하게 소음을 차폐하지 못한다는 문제점이 있었다.

또한 층간소음재를 제조함에 있어서, 그 구조가 단순하지 못하고 복잡하여 생산단가는 물론 시공비의 증대를 가져오는 등의 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 건물의 바닥시공에 있어서 바닥충격음을 저감하기 위해 사용되는 층간차음재가 지닌 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미세한 공극을 갖는 부직 섬유상 세척용 소재층 상에 발포폴리스티렌 판재를 적층하여 사용한 결과, 층간 소음 및 충격음 저감 효과가 우수함을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

또한 하부에 홈이 구비된 발포폴리스티렌 판재에, 미세한 공극을 갖는 부직 섬유상 세척용 소재를 적층하여 사용한 결과, 층간 소음 및 충격음 저감 효과가 현저함을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 층간 소음 및 충격음 저감 효과가 현저한 층간차음재를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 층간 소음 및 충격음 저감 효과가 현저한 층간차음재를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데도 있다.

상기와 같은 목적은, 발포폴리스티렌 판재와; 부직 섬유상 세척용 소재층을 포함하여 적층된 구조를 가지며, 적층된 구조 중 발포 폴리스티렌 판재의 수는 적어도 하나 이상이고, 부직 섬유상 세척용 소재층의 수는 적어도 2 이상인 층간차음재로서, 두 층의 부직 섬유상 세척용 소재층; 및 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성되거나 되지 않은 하부 평면을 갖는 하나의 발포폴리스티렌 판재가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 층간차음재로부터 달성될 수 있다.

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또 다른 구현예로는 발포폴리스티렌 판재와; 부직 섬유상 세척용 소재층을 포함하여 적층된 구조를 가지며, 적층된 구조 중 발포 폴리스티렌 판재의 수는 적어도 하나 이상이고, 부직 섬유상 세척용 소재층의 수는 적어도 2 이상인 층간차음재로서, 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층; 제 3 발포폴리스티렌 판재; 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층; 및 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성되거나 되지 않은 하부 평면을 갖는 제 2 발포폴리스티렌 판재층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 층간차음재로부터 달성될 수 있다.

또 다른 본 발명의 층간차음재는, 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재와, 적어도 두 층의, 부직 섬유상 세척용 소재층을 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재는 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 제 1 발포폴리스티렌 판재; 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층; 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층; 및 제 1 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 같거나 다른 제 2 발포폴리스티렌 판재가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재는 제 2 발포폴리스티렌 판재는 제 1 발포폴리스티렌 판재에 있어서의 홈을 갖지 않는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재는 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 제 1 발포폴리스티렌 판재; 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층; 제 1 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 같거나 다른 제 3 발포폴리스티렌 판재; 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층과 같거나 다른 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층; 및 상기 제 1 발포폴리스티렌 판재 또는 제 3 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 같거나 다른 제 2 발포폴리스티렌 판재가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재에 있어서 제 2 발포폴리스티렌 판재 또는 제 3 발포폴리스티렌 판재는 제 1 발포폴리스티렌 판재에 있어서의 홈을 구비하지 않은 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재에 있어서 제 2 발포폴리스티렌 판재 및 제 3 발포폴리스티렌 판재는 제 1 발포폴리스티렌 판재에 있어서의 홈을 구비하지 않은 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 층간차음재 제조방법은, 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계; 발포폴리스티렌 블록을 절단하고 표면처리하여 발포폴리스티렌 빔을 제조하는 단계; 발포폴리스티렌 빔을 압축 및 해제를 반복하여 발포폴리스티렌 판재를 제조하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재와 적어도 두개의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계를 포함한다.

또 다른 본 발명의 층간차음재 제조방법은, 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계; 발포폴리스티렌 블록을 절단하고 표면처리하여 발포폴리스티렌 빔을 제조하는 단계; 발포폴리스티렌 빔을 압축 및 해제를 반복하여 발포폴리스티렌 판재를 제조하는 단계; 상기 발포폴리스티렌 판재의 하부 표면을 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈을 간격을 두고 평행하게 다수로 형성하도록 가공하는 단계; 및 상기 홈이 가공된 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재와 적어도 두개의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법에 있어서 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계는, 발포기 내에 구슬(beads)이나 환약(pellets) 타입의 팽창성 폴리스티렌을 투입하여 발포하는 발포공정; 발포된 발포비드를 건조시키는 건조공정; 건조된 발포비드를 숙성기인 사일로에서 숙성시키는 숙성공정; 숙성된 발포비드를 성형기의 금형 내에 공급하여 채운 다음, 배기, 가열, 냉각한 후 빼내는 성형공정; 및 성형된 성형품을 건조시키는 건조공정을 포함하되, 발포공정은 팽창성 폴리스티렌을 정상적인 발포배율(최대 98배)보다 10 ~ 30%이상 향상된 배율로 발포하며, 숙성공정은 60 내지 90℃의 증기를 2시간 내지 4시간 가하면서 숙성하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법에 있어서 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계 중 발포공정은 발포증기압력 0.2 ~ 0.3㎏f/㎠, 증기온도 104~106℃ 조건 하에서 수행되는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법에 있어서 발포폴리스티렌 블록 을 제조하는 단계 중 발포공정은 발포증기압력을 단계적으로 낮추는 방법으로 수행되는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법에 있어서 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계 중 숙성공정은 70 내지 80℃의 증기를 2시간 내지 4시간 동안 가하는 방법으로 수행되는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법에 있어서 발포폴리스티렌 블록을 절단하고 표면처리하여 발포폴리스티렌 빔을 제조하는 단계는, 발포폴리스티렌 블록을 소정두께로 절단하여 발포폴리스티렌 빔을 마련하는 단계; 상기 발포폴리스티렌 빔을 이송시키면서 그 두께에 대하여 20~30%로 압축시키는 단계; 압축된 발포폴리스티렌 빔을 계속하여 이송시키면서 발포폴리스티렌 빔의 표면에 고온, 고압의 증기를 분사시키는 단계; 상기 발포폴리스티렌 빔의 표면에 고온, 고압의 증기를 분사한 발포폴리스티렌 빔의 비드가 발포, 팽창되면서 융착되도록 하는 가열, 가압단계를 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법에 있어서 발포폴리스티렌 빔을 제조하는 단계 중 가열, 가압단계 이후에는 발포폴리스티렌 빔의 발포비드가 변형 내지 손상됨을 방지하기 위한 건조단계가 부가되는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법에 있어서 발포폴리스티렌 빔을 압축 및 해제를 반복하여 발포폴리스티렌 판재를 제조하는 단계는, 발포폴리스티렌 빔을 원래 두께에 대하여 최대 60 내지 90%까지 압축하는 단계; 상기 압축된 발포 판체로부터 압축을 해제하는 단계; 및 상기 단계를 적어도 2회 이상 반복하는 단계 를 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법은 두 층의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계; 및 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법은 두 층의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계; 및 상기 발포폴리스티렌 판재의 하부 표면을 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈을 간격을 두고 평행하게 다수로 형성하도록 가공하여 얻어진, 홈이 가공된 발포스티렌 판재를 부직 섬유상 세척용 소재층과 홈 가공면이 인접하도록 접착하는 단계를 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법은 부직 섬유상 세척용 소재층 상에 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계; 발포폴리스티렌 판재 상에 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계; 및 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법은 부직 섬유상 세척용 소재층 상에 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계; 발포폴리스티렌 판재 상에 부직 섬유상 소재층을 접착하는 단계; 및 상기 발포폴리스티렌 판재의 하부 표면을 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈을 간격을 두고 평행하게 다수로 형성하도록 가공하여 얻어진, 홈이 가공된 발포스티렌 판재를 부직 섬유상 세척용 소재층과 홈 가공면이 인접하도록 접착하는 단계를 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법은 홈이 가공된 발포폴리스티렌 판재의 홈이 형성되지 않은 면 상에 부직 섬유상 세척용 소재층을 두개 접착하고, 부직 섬유상 세척용 소재층 상에 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법은 홈이 가공된 발포폴리스티렌 판재의 홈이 형성되지 않은 면 상에 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하고, 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착한 다음, 다시 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착한 후, 그 상면에 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 포함하는 것이다.

바람직하게, 본 발명의 층간차음재 제조방법에 있어서 부직 섬유상 세척용 소재층은 통상의 부직 섬유상 세척용 소재를 가열가압하는 방법으로 전처리하여 사용하는 것이다.

이와 같은 본 발명을 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 2 내지 도 9는 본 발명에 따른 층간차음재의 다양한 일실시예를 보여주는 단면도이다.

도시한 것과 같이 본 발명에 따른 층간차음재는,

적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재 상에, 적어도 두개의 부직 섬유상 세척용 소재층이 적층된 구조를 갖는다.

이와 같은 구조를 가질 경우 부직 섬유상 세척용 소재층의 다공성층으로 인해 소음 저감효과를 나타내면서 발포폴리스티렌재의 특성상 소음 및 충격음에 대한 완충기능을 할 수 있다.

또 다른 본 발명의 층간차음재는 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈(10)이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재 상에, 적어도 두개의 부직 섬유상 세척용 소재층이 적층된 구조를 갖는다.

이와 같은 구조를 가질 경우 발포폴리스티렌재의 특성상 소음 및 충격음에 대한 완충역할을 하면서 홈(10)으로 인해 형성된 공기층으로 인해 소음 및 충격음을 보다 효율적으로 흡수 감쇄시킬 수 있다. 따라서 소음 및 충격음이 하층으로 전달되는 것을 최소화 할 수 있다. 즉 홈(10)으로 인하여 바닥시공시에 층간차음재가 바닥슬래브층에 전면이 접하지 않고 일부 뜬 상태로 시공되기 때문에, 물건이 떨어졌을 때의 충격음이나 아이들이 뛸때의 소음 등이 바닥슬래브층에 바로 전달되지 않음으로써 하층으로의 소음 전달을 최소화할 수 있다.

따라서 홈(10)의 형상은 그 단면을 기준하여 특별한 한정이 있는 것은 아니며 일예로서 반원형, 반타원형, 정사각형, 직사각형 또는 그 외의 다각형일 수 있다. 바람직하게는 생산성을 고려할 때 그 단면이 직사각형이 되도록 홈을 형성하는 것이다.

또한 홈(10)의 깊이나 폭은 층간차음재의 하중에 견디는 힘을 고려하여 적의 조절될 수 있는데, 일예로는 홈(10)의 깊이는 하나의 발포폴리스티렌 판재를 기준으로 할 때 8 내지 50% 정도의 깊이를 갖는 것이다. 또한 홈(10) 서로 간의 간격은 같거나 다를 수 있는데 가공의 편의성, 적층하여 사용할 때의 편의성 등을 위해서는 그 간격이 균일한 것이 바람직하다.

또한 홈(10)의 간격에 따라서 일정 면적 하에서의 홈의 수가 조절될 수 있으며 그에 따라 하부 평면 상에서의 홈의 총 면적이 달라지게 되는데, 하나의 발포폴리스티렌 판재의 면적의 10 내지 20% 정도 되도록 홈이 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다. 만일 지나치게 홈이 많이 형성되면 바닥면의 충격음을 저감하는 데 있어서 완충의 역할을 완전히 수행하기 어려우며, 그 홈이 너무 적게 형성되면 소음 및 충격음 저감 효과가 미미해질 수 있다.

한편, "부직 섬유상 세척용 소재층"이라 함은, 소위 수세미로 일컬어지는 세척용 소재층으로서, 이는 가정용이나 공업용 모두를 포함하는 것으로서 이에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.

부직 섬유상 세척용 소재층의 경우 바람직하기로는 시판되는 부직 섬유상 세척용 소재를 가져다가 소정 온도 및 압력으로 압축가공을 수행한 다음 사용하는 것이다. 가열 가압의 방법에는 특별한 한정이 있는 것은 아니나 가열롤라를 사용하여 80 내지 120℃ 온도로 열을 가하면서 가압하여 초기의 부직 섬유상 세척용 소재층의 두께의 20 내지 50% 정도 되도록 가압하는 것이 바람직하다.

시판되는 부직 섬유상 세척용 소재의 경우는 세척을 목적으로 한 것이어서 공극이 큰 구조를 가지므로, 이를 층간차음재 중 그대로 적층하는 것보다는 이같이 가열가압하여 사용하는 것이 좀 더 강직한 구조를 가져 시공 후 꿀렁꿀렁하는 문제를 일으키지 않고, 또한 부직 섬유상 세척용 소재의 절단 등 가공을 용이하게 할 수 있어서 바람직하다.

본 발명에 따른 층간차음재의 경우 하부의 평면에 균일한 간격으로 일직선상 의 홈이 형성되어 있는 발포폴리스티렌 판재를 포함하므로, 시공시 홈(10)이 통공부로서 기능하여 소음 및 충격음을 저감할 수 있다.

또한 부직 섬유상 세척용 소재층을 포함함으로써 미세한 공극층이 형성됨에 따라서 더욱 효과적으로 소음 및 충격음을 저감할 수 있다.

이와 같은 발포폴리스티렌 판재와 부직 섬유상 세척용 소재층을 포함하는 본 발명에 따른 층간차음재의 일실시예는 도 2에 나타낸 것과 같이, 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층(210); 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층(220); 및 제 2 발포폴리스티렌 판재(110)가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것이다.

부직 섬유상 세척용 소재층(210, 220) 간의 접착 및 발포폴리스티렌 판재와 부직섬유상 세척용 소재층과의 접착에는 통상의 접착제를 사용할 수 있는데, 일예로 통상의 발포폴리스티렌 판재용으로 사용되는 접착제를 사용할 수 있다.

도 2에 있어서 제 2 발포폴리스티렌 판재(110)는 그 하면에 홈(10)이 구비되어 있는 것이다.

또 다른 일예로 도 1의 층간차음재 구조에 있어서 제 2 발포폴리스티렌 판재(110)가 홈이 구비되지 않은 경우를 도 3으로 도시하였다.

도 2 내지 도 3의 층간차음재에 있어서, 제 2 발포폴리스티렌 판재에 홈(10)이 구비된 경우(도 2)가 홈이 구비되지 않은 경우(도 3)에 비해서 다소 소음 및 충격음 저감효과는 우수하나, 하중에 견디는 힘에 있어서는 도 3의 경우가 보다 우수할 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 3의 층간차음재에 있어서, 부직 섬유상 세척용 소재층을 두층을 적층한 것은, 부직 섬유상 세척용 소재층의 두께가 두꺼운 것을 한 층으로 적용하게 되면 시공 후 꿀렁꿀렁한 문제가 발생될 수 있기 때문으로, 소정 두께를 갖는 부직 섬유상 세척용 소재층을 일단 가열가압한 후, 이를 두층으로 적층하는 것이 시공 등의 편의성에 있어서 바람직하기 때문이다.

또 다른 본 발명의 층간차음재 구조의 일예로는, 도 6에 나타낸 것과 같이, 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 제 1 발포폴리스티렌 판재(100), 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층(210); 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층(220); 및 제 1 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 같은 제 2 발포폴리스티렌 판재(110)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것이다.

마찬가지로, 부직 섬유상 세척용 소재층(210, 220)의 접착 및 발포폴리스티렌 판재와 부직섬유상 세척용 소재층과의 접착에는 통상의 접착제를 사용할 수 있는데, 일예로 통상의 발포폴리스티렌 판재용으로 사용되는 접착제를 사용할 수 있다.

도 6에 있어서 제 2 발포폴리스티렌 판재(110)는 제 1 발포폴리스티렌 판재(100)와 동일한 형상을 갖는 것으로서 그 하면에 홈(10)이 구비되어 있는 것이다.

도 7에도 본 발명에 따른 층간차음재의 일실시예를 나타내었는데, 이는 도 6과 그 구조에 있어서 같으나, 다만 제 1 발포폴리스티렌과는 그 형상이 다른 제 2 발포폴리스티렌 판재(120)를 적층한 것이다. 여기서 그 형상이 다르다는 것은 하면 구조에 홈을 갖지 않는다는 것으로 이해되어질 것이다.

도 6 내지 도 7의 층간차음재에 있어서, 도 6에 나타낸 것과 같이 제 1 발포폴리스티렌 판재와 제 2 발포폴리스티렌 판재가 동일하게 홈을 갖는 것일 경우에는 소음 및 충격음 저감 효과는 향상되나, 하중에 견디는 힘이 다소 약해질 수 있고, 도 7에서와 같이 제 1 발포폴리스티렌 판재에는 홈(10)이 구비되나 제 2 발포폴리스티렌 판재에는 홈(10)이 구비되지 않은 경우에는 소음 및 충격음 저감 효과는 도 2의 것에 비하여 다소 저하되지만 하중에 견디는 힘에 있어서는 보다 우수하다.

또한, 도 6 내지 도 7의 층간차음재에 있어서, 부직 섬유상 세척용 소재층을 두층을 적층한 것은, 부직 섬유상 세척용 소재층의 두께가 두꺼운 것을 한 층으로 적용하게 되면 시공 후 꿀렁꿀렁한 문제가 발생될 수 있기 때문으로, 소정 두께를 갖는 부직 섬유상 세척용 소재층을 일단 가열가압한 후, 이를 두층으로 적층하는 것이 시공 등의 편의성에 있어서 바람직하기 때문이다.

도 6 내지 도 7과 같이 슬래브층 상에 인접하는 층에 발포폴리스티렌 판재층이 구비되는 경우 완충의 효과가 더 배가되므로 도 2 내지 도 3의 구조에 비하여 소음 저감효과가 더 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 층간차음재의 또 다른 일실시예들을 도 4 내지 도 5로 나타내었는데, 도 4로 도시된 층간차음재는 제 1 부직 섬유상 소재층(210) 상에 발포폴리스티렌 판재층(제3 폴리스티렌 판재층, 130), 그리고 다시 제 2 부직 섬유상 소재층(220), 그리고 홈(10)이 구비된 제 2 발포폴리스티렌 판재층(120)이 적층된 구조를 갖는 것이고, 도 5의 경우에는 도 4와 동일 구조를 갖되 제 2 발포폴리스티렌 판재층(120)에 홈(10)이 구비되지 않은 경우를 도시한 것이다.

또 다른 일실시예들을 도 8 및 도 9로 나타내었는데, 도 8로 도시된 층간차음재는, 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 제 1 발포폴리스티렌 판재(100); 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층(210); 제 1 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 다른 제 3 발포폴리스티렌 판재(130); 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층과 같거나 다른 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층(220); 및 상기 제 1 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 같은 제 2 발포폴리스티렌 판재(110)가 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.

도 9의 경우는 도 8에 도시된 제 2 발포폴리스티렌 판재에 있어서 홈을 구비하지 않은 제 2 발포폴리스티렌 판재(120)가 적층된 구조이다.

도 4 내지 도 5와 같이 부직 섬유상 세척용 소재층 사이에 발포폴리스티렌 판재가 구비된 경우에는 도 2 내지 도 3의 층간차음재 구조에 비하여 완충층이 더 구비됨으로써 충격음 저감 효과를 더 향상시킬 수 있다.

또한 도 6 내지 도 7에 비하여, 제 1 부직 섬유상 세척용 소재층과 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층 사이에 별도의 발포폴리스티렌 판재층(제 3 발포폴리스티렌 판재층, 130)을 더 구비한 도 8 내지 도 9의 층간차음재 구조의 경우 완충층이 하나 더 구비됨으로써 충격음 저감 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 그러나, 전체적으로 층간차음재의 두께가 두꺼워질 수 있으므로 도 8 및 도 9의 구조를 갖는 경우라면 제 1 발포폴리스티렌 판재층, 제 2 발포폴리스티렌 판재층 및 제 3 발포폴리스티렌 판재층의 두께를 전체적으로 감소시키는 것이 바람직하다. 이는 요구되는 층간차음재의 전체 두께에 따라 적의 조절되어질 수 있는 것으로서, 각별한 기술적 제한이 있는 것은 아니다.

도 2 내지 도 9에 따른 구조를 갖도록 층간차음재를 일괄 제작하여 도 1과 같은 시공구조에 적용할 수도 있고, 실질 시공시에 작업현장에서 바닥슬래브 상단에 부직 섬유상 세척용 소재 내지 발포폴리스티렌 판재를 가져다가 제안된 구조로 적층시공할 수도 있음은 물론이다.

도 2 내지 도 9는 단지 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예들을 보이기 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 않는 한 부직 섬유상 세척용 소재층의 수는 증감이 가능하며, 또한 발포폴리스티렌 판재층 또한 증감이 가능하다 할 것이다. 또한, 부직 섬유상 세척용 소재층에 부가하여 미세한 공극을 갖는 방음용 스폰지를 더 구비하는 것도 가능하다 할 것이다.

본 발명에 따른 층간차음재를 제조하는 방법에 있어서, 발포폴리스티렌 판재를 제조하는 일련의 과정은, 통상의 방법에 따라 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계; 발포폴리스티렌 블록을 절단하고 표면처리하여 발포폴리스티렌 빔을 제조하는 단계; 및 발포폴리스티렌 빔을 압축 및 해제를 반복하여 발포폴리스티렌 판재를 제조하는 단계를 포함한다.

이와 같이 얻어진 발포폴리스티렌 판재를 층간차음재 적층구조 중 포함할 수도 있고, 상기 발포폴리스티렌 판재의 하부 표면을 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈을 간격을 두고 평행하게 다수로 형성하도록 가공하여 발포폴리스티렌 판재로서 적층할 수도 있다.

이 홈이 가공되거나 되지 않은 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재와 적어도 두개의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계를 거친 다음 소정 적층 구조를 갖도록 나머지의 적층소재를 적층하면 본 발명에 따른 층간차음재를 제조할 수 있다.

발포폴리스티렌 판재의 제조의 일련의 과정을 좀더 상세히 살피면 다음과 같다.

<발포폴리스티렌 블록의 제조>

바람직한 발포폴리스티렌 블록 제조의 일예는, 종래 발포폴리스티렌 빔의 제조과정과 마찬가지로, 발포공정, 건조공정, 숙성공정, 성형공정 및 건조공정을 포함하여 이루어진다. 각 과정을 세부적으로 살피면 다음과 같다.

발포공정

발포기 내에 원자재를 투입하고 증기에 의해 소정의 발포배율로 발포한다. 상기 원자재는 발포제를 함유하고 있는 팽창성 폴리스티렌으로서, 종류에 따라 비드(beads)나 펠리트(pellets) 타입으로 마련된다. 상기 원자재의 발포는 발포증기압력 0.2~0.3㎏f/㎠, 증기온도 104~106℃에서 발포시키되 그 발포배율은 110 내지 130배로 한다. 이와 같은 발포배율은 통상적인 발포폴리스티렌의 발포배율(88 내지 98배)보다 고배율의 발포이므로, 발포입자의 표면이 쭈글쭈글하여 요철이 형성된 상태이다.

상기 발포증기압력은 양질의 증기를 사용하는 것이 중요하며, 양질의 증기를 얻기 위하여 통상 5 내지 7㎏f/㎠의 압력으로 공급되는 증기를 2개의 감압밸브를 통해 1차, 2차로 감압하는 것에 의하여 얻는 것이 바람직하다. 이와 같이 증기압력을 단계적으로 낮추는 이유는 증기의 온도를 원하는 온도로 낮추기 위한 것이다.

건조공정

상기 발포기 내에서 발포된 발포비드는 습한 상태로서, 이러한 습한 상태의 비드는 성형에 적합하지 못하여 정상적으로 숙성이 완료되기 전까지는 건조되어야 한다. 발포비드를 건조하는 이유는 숙성시간을 단축하여 필요로하는 숙성 사일로의 용량을 감소시킬 수 있기 때문이다. 예를 들어, 열풍의 온도가 20~30℃이고 만약 비드내의 초기 수분함량이 6 내지 10%이며 비드가 자유롭게 움직일 때의 수분함량을 1%라고 한다면 체류시간은 3 내지 5분이 되어야 한다.

이와 같이 원자재인 비드가 건조되고 나면 숙성 사일로로 이송시켜야 하는데, 이와 같이 발포직후 비드는 조그마한 외력에도 쉽게 변형될 수 있고 이러한 변형은 비드를 발포할 때의 비중보다 커져 최종성형품의 중량상승으로 이어져 생산수율이 저하된다. 따라서 발포비드의 변형을 최소화하는 방법으로 송풍기의 에어를 이용하고 있다.

숙성공정

이 숙성공정은 발포폴리스티렌의 성형을 만족시키기 위하여 60 내지 90℃의 증기, 바람직하게는 70 내지 80℃의 증기를 2시간 내지 4시간 동안 가하면서 숙성시키는 것이다. 그 목적은 발포비드가 공기를 흡수하여 정상적인 구형으로 복원시 키고, 건조를 마무리하고 발포제를 감소시키기 위함이다. 여기서, 열풍 온도를 60 내지 90℃로 하는 이유는 60℃로 이하로 되면 발포폴리스티렌의 발포 및 숙성이 제대로 이뤄지지 않아 숙성시간이 길어져 바람직하지 못하고, 90℃이상이 되면 발포비드의 재발포가 이루어져 수분함량이 급속하게 증가될 뿐 숙성이 이뤄지지 않기 때문이다.

상기의 발포 공정에서 발포된 발포비드는 펜탄가스와 수증기의 혼합물로 차있음에도 불구하고 통상적인 발포배율보다 고배율로 발포하므로 발포비드의 표면에 요철이 많은 상태, 즉 쭈글쭈글한 상태가 된다. 그러나 본 발명에서는 60 내지 90℃의 증기를 가하기 때문에 발포비드가 재발포되어 정상적인 구형으로 복원되고, 이 때 발포비드의 숙성도 이루어지게 된다.

이와 같은 조건하에서 발포비드를 2시간 내지 4시간 동안 유지시키면 성형하기에 적합하도록 발포비드가 증기를 충분히 흡수하여 융착에 필요한 적절한 수준까지 비드내의 압력이 높아지고 발포비드 내외의 압력이 평형을 이루게 된다. 숙성로인 사일로에서 발포비드가 정상적인 구형으로 형성되는 이유는, 증기 중의 공기가 비드 내부로 확산(흡수)되는 속도가 물과 펜탄이 비드 밖으로 확산되어 감소되는 속도보다 빠르기 때문이다. 이렇게 60 내지 90℃의 증기로 발포비드를 숙성시키면 발포제로 사용한 펜탄을 감소시킴은 물론, 그 뒤에 일어날 수 있는 수축 또한 줄어들게 된다.

이때, 주의해야 할 점은 최소한 성형에 악영향을 주지 않을 정도의 건조가 이루어지게 된다. 상기 발포비드가 제대로 건조되지 않아 수분이 많은 촉촉한 상태 이면 서로 달라붙어 금형 안에 발포비드의 충전을 방해하고, 이 때의 열용량은 발포비드의 열용량보다 비교적 높기 때문에 성형할 때에 더 많은 열을 필요로 하기 때문이다.

상기와 같이 숙성되는 동안 발포제인 펜탄이 감소되는 것은 바람직하나, 펜탄의 함량이 극도로 감소되면, 성형물의 융착이 불충분하고 강도가 떨어지고 다량의 수분을 함유하여 부스러지기 쉽게 된다. 반대로, 펜탄의 함량이 너무 많으면 성형주기가 길어지고 이로 인해 과도한 수축이 일어날 수 있다.

최적 펜탄함량은 스티렌 중합체, 공중합체의 종류, 밀도, 성형조건 등에 따라 정하여지게 되므로 일률적으로 정하기는 어렵다.

성형공정

성형공정은 성형기의 금형을 예비 가열하고 이후에 발포입자인 발포비드를 가득 채우면 발포입자간의 공간이 대략 40%정도 남아 있는 상태이며, 이러한 상태에서 금형내의 공기를 배기시켜 진공으로 형성한 후, 증기온도가 108 내지 116℃이고 포화증기압이 0.4 내지 0.8㎏f/㎠인 증기를 금형 내부로 공급하고, 금형 내의 발포입자를 가열하면, 발포입자 내에 남아 있는 발포제의 기화에 의하여 발포비드의 체적팽창이 일어나 발포입자가 재발포하여 입자간의 공간을 메워 상호 열융착 됨으로써 금형의 성형공간과 동일한 형상의 성형품을 얻을 수 있다.

이와 같이 가열직후의 발포입자가 서로 융착된 블록의 내부온도는 108 내지 116℃로 폴리스티렌의 연화온도보다 높고 내압(발포압)도 1.0 내지 1.8㎏f/㎠로 높 기 때문에, 블록의 내부온도 및 내압을 충분히 낮춘 상태에서 금형으로부터 꺼내야 팽창에 의한 블록의 변형을 방지할 수 있다. 상기에서 예시한 경우에는, 블록의 내부온도는 90℃이하이고 내압(발포압)도 0.1㎏f/㎠이하에서 꺼내면 블록의 변형이 발생되지 않는다.

건조공정

건조공정은 성형기의 금형 내에서 발포폴리스티렌의 성형을 마무리하여 성형품(제품)을 꺼내면, 성형품 중 셀의 내부압력이 대기압보다 낮아 외부의 찬 공기와 접하면 쉽게 응축되어 수축되기 쉽고 공기나 수분을 흡수하려는 성질을 가지며, 또 성형품 내에는 증기의 응축에 의해 수분이 잔존하는 것을 제거하기 위하여 열풍을 가하여 충분히 건조시킨다. 이때, 열풍의 온도는 60 내지 65℃로 유지함이 바람직하다. 그 이유는 70℃이상이 되면 발포폴리스티렌의 후발포가 발생될 수 있어 제품의 손상을 가져오기 때문이다.

<발포폴리스티렌 빔의 제조단계>

상기와 같은 일련의 과정을 거쳐 발포폴리스티렌 블록을 얻은 다음, 이를 절단하고 소정의 표면처리를 수행하여 발포폴리스티렌 빔을 얻는다. 구체적으로는 발포폴리스티렌 블록을 소정두께로 절단하여 발포폴리스티렌 빔을 마련하는 단계; 절단된 발포폴리스티렌 빔을 이송시키면서 그 두께에 대하여 20~30%로 압축시키는 단계; 절단된 발포폴리스티렌 빔을 계속하여 이송시키면서 발포폴리스티렌 빔의 표면 에 고온 고압의 증기를 분사시키는 단계; 표면에 고온 고압의 증기를 분사한 발포폴리스티렌 빔의 비드가 발포 팽창되면서 융착되는 가열 가압단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이를 구체적으로 설명하면, 먼저, 발포폴리스티렌 블록을 열선이나 실톱 등을 이용하여 소정두께로 절단하여 소정두께의 발포폴리스티렌 빔을 얻는다.

한편, 절단된 발포폴리스티렌 빔을 이송시키면서 1차적으로 가압하여 압축시킨다. 이때는 그 두께에 대하여 20~30%로 압축시키는 것이 바람직한데, 20%미만으로 압축되면 발포폴리스티렌 빔을 이루는 발포비드들 간의 압축이 미미하여 제대로의 압축효과를 얻을 수 없고, 30%를 초과하여 압축되면 발포폴리스티렌 빔을 이루는 발포비드들이 손상되기 쉽고 이렇게 손상되면 제품의 원래 두께로 복귀되지 않음은 물론 탄성도 저하된다.

다시 말해서, 발포폴리스티렌 빔의 자체 탄성이 유지되는 범위 내에서 압축하여야 발포폴리스티렌 빔의 원래 두께로 복귀되면서 탄성이 증대되고, 발포비드 간이 밀착되더라도 공극이 손상되지 않아 향상된 차음효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 1차적으로 압축한 발포폴리스티렌 빔은 자체의 탄성에 의해 거의 원래상태의 두께로 복귀된다.

이와 같은 가압은 가압롤러를 이용하여 수행될 수 있으며, 가압롤러를 통과하고 나면 그 후방에서 고온증기(100~110℃)가 분사되어 발포폴리스티렌 빔의 표면에 수분의 미립자가 맺히게 되고, 이후에 곧바로 가열가압롤러(20)를 통과하게 된다.

이렇게 가열가압롤러를 통과할 때에는 가열가압롤러의 열에 의해 수분이 증발(기화)되는 것을 발포폴리스티렌 빔의 발포비드가 흡수하여 발포됨에 따라 팽창되고, 이로 인하여 발포비드들이 밀착되면서 가열가압롤러의 열에 의해 융착되어 발포폴리스티렌 빔의 표면이 매끄럽게 된다.

가열가압롤러를 통과하고 나면 가압롤러에 의해 통과했을 때와 마찬가지로, 발포폴리스티렌 빔의 원래 두께로 복귀되려하나 어느 정도는 복귀되지 못하고 압축상태로 유지된다. 따라서 발포폴리스티렌 빔의 발포비드가 조밀하여 탄성이 향상되고 차음효과 또한 향상되는 것이다.

위와 같이 발포폴리스티렌 빔을 처리한 후에는 발포비드의 손상 내지 변화를 방지하기 위하여 건조시킴이 요구된다.

이때 가열 가압단계는 발포폴리스티렌 빔의 발포비드 표면이 타지 않는 범위 내에서 가압 가열할 수 있도록 가열가압롤러의 온도는 70~90℃이고 가압정도는 소재두께의 20%정도가 압축되게 가압하는 것이 바람직하다.

가열가압단계는 고온 고압의 증기로 인해 발포 팽창된 발포비드의 융착을 도모하기 위한 것으로, 가열가압시 온도는 발포폴리스티렌 빔의 발포비드가 타지 않는 범위 내에서 가열할 수 있는 정도, 즉 70~100℃가 바람직하다. 만일 가열가압단계에서 온도가 롤온도가 70℃ 미만이면 발포폴리스티렌 빔의 발포비드가 제대로 발포 및 용융되지 않아 융착되지 않고, 100℃ 보다 높을 경우에는 발포폴리스티렌 빔 표면의 발포비드가 급격한 발포와 용융이 되기 쉬워 표면이 매끄럽지 못하고 거칠게 되기 때문이다.

<발포폴리스티렌 판재의 제조>

이와 같이 소정 두께로 절단되고 그 표면이 처리된 발포폴리스티렌 빔은 부가적으로 압축 및 회복의 단계를 더 거쳐 발포폴리스티렌 판재로서 제조된다.

구체적으로는 적어도 한번 이상의 압축과 회복을 반복하는 압축 및 회복 단계를 거친 다음, 이후로 자연건조 및 양생단계를 거친다.

보다 구체적으로, 압축 및 회복 단계는 발포폴리스티렌 빔을 원래 두께에 대하여 최대 60 내지 90%까지 압축하는 단계; 상기 압축된 발포 판체로부터 압축을 해제하는 단계; 및 상기 단계를 적어도 2회 이상 반복하는 단계를 포함한다.

이와 같은 압축 및 회복 단계에 있어서 압축력은 압축되는 발포폴리스티렌 빔의 밀도를 고려하여 적의 조절될 수 있는 것이어서 특별히 한정되는 것은 아니다. 여기서 압축의 해제라 함은 압축을 제거하여 원래의 두께에 가깝게 회복시키기 위한 것으로 이해되어질 것이다.

<발포폴리스티렌 판재의 홈 가공>

이와 같은 일련의 과정을 거쳐 압축처리된 발포폴리스티렌 판재를 이용하여 본 발명의 층간차음재에 그대로 적용할 수도 있으나, 바람직하게는 판재의 하부에 홈을 형성시키는 가공과정을 거친 발포폴리스티렌 판재를 이용하는 것이다.

발포폴리스티렌 판재에 홈을 형성시키는 방법에는 특별한 한정이 있는 것은 아니나, 일예로 소정 간격으로 이격적으로 분포된 다수의 칼날판이 구비된 판 상에 발포폴리스티렌 판재를 이송시켜 홈을 형성하는 방법을 들 수 있다.

이와 같은 일련의 과정을 거쳐 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재와, 시판되는 부직 섬유상 세척용 소재를 이용하여 층간차음재를 제조하는바,

도 2 내지 도 3에 도시된 층간차음재를 제조하기 위해서는 부직 섬유상 세척용 소재층을 두개 접착하고, 여기에 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 거친다.

또한, 도 4 내지 도 5에 도시된 층간차음재를 제조하기 위해서는 부직 섬유상 세척용 소재층 상에 홈이 가공되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하고, 그 위해 다시 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착한 다음, 그 상부에 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 거친다.

또한, 도 6 내지 도 7에 도시된 층간차음재를 제조하기 위해서는 홈이 가공된 발포폴리스티렌 판재의 홈이 형성되지 않은 면 상에 부직 섬유상 세척용 소재층을 두개 접착하고, 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 거친다.

한편, 도 8 내지 도 9로서 도시된 층간차음재를 제조하기 위해서는 홈이 가공된 발포폴리스티렌 판재의 홈이 형성되지 않은 면 상에 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하고, 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착한 다음, 다시 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착한 다음, 그 상면에 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 거친다.

본 발명에 따른 층간차음재의 중량음 및 경량음에 대한 저감효과를 확인하기 위하여 다음과 같은 방법으로 시험하였으며, 그 결과는 다음 표 1과 같다.

시험에 사용된 층간차음재는 도 2 내지 도 9로서 도시된 것으로서,

도 2 내지 도 3, 및 도 6 내지 도 7로 도시한 시험체의 규격은 다음과 같다:

제 1 발포폴리스티렌 판재층(100): 총 두께 55mm, 깊이 5mm이고 폭이 6.5mm인 홈 포함

제 1 부직 섬유상 세척용 소재층(210) 및 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층(220): 각 두께 6mm

제 2 발포폴리스티렌 판재층(110, 120): 총 두께 55mm, 단 도 2 및 도 6에 따른 층간차음재의 경우 깊이 5mm이고 폭이 6.5mm인 홈 포함

또한, 도 4 내지 도 5 및 도 8 내지 도 9로 도시된 시험체의 규격은 다음과 같다:

제 1 발포폴리스티렌 판재층(100): 총 두께 35mm, 깊이 5mm이고 폭이 6.5mm인 홈 포함

제 1 부직 섬유상 세척용 소재층(210): 두께 6mm

제 3 발포폴리스티렌 판재층(130): 두께 8mm

제 2 부직 섬유상 세척용 소재층(220): 두께 6mm

제 2 발포폴리스티렌 판재층(110, 120): 총 두께 35mm, 단 도 4 및 도 8에 따른 층간차음재의 경우 깊이 5mm이고 폭이 6.5mm인 홈 포함

이와 같은 규격의 각각의 층간차음재를 이용하여 다음과 같은 방법으로 중량음 및 경량음에 대한 저감효과를 확인하였다.

- 시험구조:

제 1 시험구조: 석고보드 9.5mm + 경량철골 천장틀 70mm + 바닥슬래브 180mm + 층간차음재+ 경량기포콘크리트 50mm + 모르타르 40mm + 륨류 2.5mm

- 시험방법:

KS F 2810-1:2001 「바닥충격음 차단성능 현장측정방법」 제1부 표준경량충격원에 의한 방법

KS F 2810-2:2001 「바닥충격음 차단성능 현장측정방법」 제2부 표준중량충격원에 의한 방법

	경량 규준화 바닥충격음(dB)	중량 바닥충격음(dB)
도 2 층간차음재	38	39
도 3 층간차음재	39	41
도 4 층간차음재	37	38
도 5 층간차음재	38	39
도 6 층간차음재	37	38
도 7 층간차음재	38	40
도 8 층간차음재	36	37
도 9 층간차음재	37	38

상기 표 1의 결과로부터, 본 발명에 따라 발포폴리스티렌 판재와 부직 섬유상 소재층을 포함하는 층간차음재를 사용한 경우 경량 바닥충격음 및 중량 바닥충격음에 대하여 모두 저감된 효과를 보이며, 바닥슬래브 상에 부직 섬유상 소재층이 바로 인접한 경우는 물론이고, 부직 섬유상 소재층 하부에 발포폴리스티렌 판재층이 구비된 경우는 보다 더 소음 저감효과가 우수하고, 특히 층간차음재의 전체 구조에 있어서 하부 및 상부에 홈이 구비된 발포폴리스티렌 판재가 적층된 경우에는 보다 더 소음 저감효과가 우수함을 알 수 있다. 또한, 중간층에 발포폴리스티렌 판재층을 가질 경우에는 특히 중량 바닥충격음에 대한 저감 효과가 더 향상됨을 알 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 발포폴리스티렌 판재를 포함함으로써 홈으로 인해 층간 소음이 저감되는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 층간차음재는 부직 섬유상 세척용 소재층을 더 구비함으로써 층간 소음 및 충격음 저감효과를 현저히 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 층간차음재는 부직 섬유상 세척용 소재층 사이에 별도의 발포폴리스티렌 판재를 더 포함함으로써 완충효과를 배가시켜 충격음 저감 효과를 현저히 향상시킬 수 있다.

Claims (25)

1. 삭제
2. (정정) 발포폴리스티렌 판재와; 부직 섬유상 세척용 소재층을 포함하여 적층된 구조를 가지며, 적층된 구조 중 발포 폴리스티렌 판재의 수는 적어도 하나 이상이고, 부직 섬유상 세척용 소재층의 수는 적어도 2 이상인 층간차음재로서,

   두 층의 부직 섬유상 세척용 소재층; 및

   일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성되거나 되지 않은 하부 평면을 갖는 하나의 발포폴리스티렌 판재가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 층간차음재.
3. (정정) 발포폴리스티렌 판재와; 부직 섬유상 세척용 소재층을 포함하여 적층된 구조를 가지며, 적층된 구조 중 발포 폴리스티렌 판재의 수는 적어도 하나 이상이고, 부직 섬유상 세척용 소재층의 수는 적어도 2 이상인 층간차음재로서,

   제 1 부직 섬유상 세척용 소재층;

   제 3 발포폴리스티렌 판재;

   제 2 부직 섬유상 세척용 소재층; 및

   일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성되거나 되지 않은 하부 평면을 갖는 제 2 발포폴리스티렌 판재층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 층간차음재.
4. 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재와,

   적어도 두 층의, 부직 섬유상 세척용 소재층을 포함하는 층간차음재.
5. 제 4 항에 있어서, 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 제 1 발포폴리스티렌 판재;

   제 1 부직 섬유상 세척용 소재층;

   제 2 부직 섬유상 세척용 소재층; 및

   제 1 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 같거나 다른 제 2 발포폴리스티렌 판재가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것임을 특징으로 하는 층간차음재.
6. 제 5 항에 있어서, 제 2 발포폴리스티렌 판재는 제 1 발포폴리스티렌 판재에 있어서의 홈을 갖지 않는 것임을 특징으로 하는 층간차음재.
7. 제 4 항에 있어서, 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈이 간격을 두고 평행하게 다수 형성된 하부 평면을 갖는 제 1 발포폴리스티렌 판재;

   제 1 부직 섬유상 세척용 소재층;

   제 1 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 같거나 다른 제 3 발포폴리스티렌 판재;

   제 1 부직 섬유상 세척용 소재층과 같거나 다른 제 2 부직 섬유상 세척용 소재층; 및

   상기 제 1 발포폴리스티렌 판재 또는 제 3 발포폴리스티렌 판재와 그 형상이 같거나 다른 제 2 발포폴리스티렌 판재가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것임을 특징으로 하는 층간차음재.
8. 제 7 항에 있어서, 제 2 발포폴리스티렌 판재 또는 제 3 발포폴리스티렌 판재는 제 1 발포폴리스티렌 판재에 있어서의 홈을 구비하지 않은 것임을 특징으로 하는 층간차음재.
9. 제 7 항에 있어서, 제 2 발포폴리스티렌 판재 및 제 3 발포폴리스티렌 판재는 제 1 발포폴리스티렌 판재에 있어서의 홈을 구비하지 않은 것임을 특징으로 하는 층간차음재.
10. 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계;

    발포폴리스티렌 블록을 절단하고 표면처리하여 발포폴리스티렌 빔을 제조하는 단계; 및

    발포폴리스티렌 빔을 압축 및 해제를 반복하여 발포폴리스티렌 판재를 제조하는 단계; 및

    상기 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재와 적어도 두개의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계를 포함하는 층간차음재 제조방법.
11. 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계;

    발포폴리스티렌 블록을 절단하고 표면처리하여 발포폴리스티렌 빔을 제조하는 단계; 및

    발포폴리스티렌 빔을 압축 및 해제를 반복하여 발포폴리스티렌 판재를 제조하는 단계;

    상기 발포폴리스티렌 판재의 하부 표면을 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈을 간격을 두고 평행하게 다수로 형성하도록 가공하는 단계; 및

    상기 홈이 가공된 적어도 하나의 발포폴리스티렌 판재와 적어도 두개의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계를 포함하는 층간차음재 제조방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 발포폴리스티렌 블록을 제조하는 단계는,

    발포기 내에 비드(beads)나 원주형 펠리트(pellets) 타입의 팽창성 폴리스티렌을 투입하여 발포하는 발포공정; 발포된 발포비드를 건조시키는 건조공정; 건조된 발포비드를 숙성기인 사일로에서 숙성시키는 숙성공정; 숙성된 발포비드를 성형기의 금형 내에 공급하여 채운 다음, 배기, 가열, 냉각한 후 빼내는 성형공정; 및 성형된 성형품을 건조시키는 건조공정을 포함하되, 발포공정은 팽창성 폴리스티렌을 정상적인 발포배율(최대 98배)보다 10 ~ 30%이상 향상된 배율로 발포하며, 숙성공정은 60 내지 90℃의 증기를 2시간 내지 4시간 가하면서 숙성하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    발포공정은 발포증기압력 0.2 ~ 0.3㎏f/㎠, 증기온도 104~106℃ 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
14. 제 12 항에 있어서, 발포공정은 발포증기압력을 단계적으로 낮추는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
15. 제 12 항에 있어서, 숙성공정은 70 내지 80℃의 증기를 2시간 내지 4시간 동 안 가하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
16. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    발포폴리스티렌 블록을 절단하고 표면처리하여 발포폴리스티렌 빔을 제조하는 단계는,

    발포폴리스티렌 블록을 소정두께로 절단하여 발포폴리스티렌 빔을 마련하는 단계; 상기 발포폴리스티렌 빔을 이송시키면서 그 두께에 대하여 20~30%로 압축시키는 단계; 압축된 발포폴리스티렌 빔을 계속하여 이송시키면서 발포폴리스티렌 빔의 표면에 고온, 고압의 증기를 분사시키는 단계; 상기 발포폴리스티렌 빔의 표면에 고온, 고압의 증기를 분사한 발포폴리스티렌 빔의 비드가 발포, 팽창되면서 융착되도록 하는 가열, 가압단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티로폼재의 층간차음재 제조방법.
17. 제 16 항에 있어서, 가열, 가압단계 이후에는 발포폴리스티렌 빔의 발포비드가 변형 내지 손상됨을 방지하기 위한 건조단계가 부가되는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
18. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 발포폴리스티렌 빔을 압축 및 해제를 반복하여 발포폴리스티렌 판재를 제조하는 단계는,

    발포폴리스티렌 빔을 원래 두께에 대하여 최대 60 내지 90%까지 압축하는 단계; 상기 압축된 발포 판체로부터 압축을 해제하는 단계; 및 상기 단계를 적어도 2회 이상 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
19. 제 10 항에 있어서, 두 층의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계; 및 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
20. 제 10 항에 있어서, 두 층의 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계; 및

    상기 발포폴리스티렌 판재의 하부 표면을 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈을 간격을 두고 평행하게 다수로 형성하도록 가공하여 얻어진, 홈이 가공된 발포스티렌 판재를 부직 섬유상 세척용 소재층과 홈 가공면이 인접하도록 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
21. 제 10 항에 있어서, 부직 섬유상 세척용 소재층 상에 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계;

    발포폴리스티렌 판재 상에 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하는 단계; 및

    발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
22. 제 10 항에 있어서, 부직 섬유상 세척용 소재층 상에 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계;

    발포폴리스티렌 판재 상에 부직 섬유상 소재층을 접착하는 단계; 및

    상기 발포폴리스티렌 판재의 하부 표면을 일정 깊이를 갖는 직선형의 홈을 간격을 두고 평행하게 다수로 형성하도록 가공하여 얻어진, 홈이 가공된 발포스티렌 판재를 부직 섬유상 세척용 소재층과 홈 가공면이 인접하도록 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
23. 제 11 항에 있어서, 홈이 가공된 발포폴리스티렌 판재의 홈이 형성되지 않은 면 상에 부직 섬유상 세척용 소재층을 두개 접착하고, 부직 섬유상 세척용 소재층 상에 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
24. 제 11 항에 있어서, 홈이 가공된 발포폴리스티렌 판재의 홈이 형성되지 않은 면 상에 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착하고, 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착한 다음, 다시 부직 섬유상 세척용 소재층을 접착한 후, 그 상면에 홈이 가공되거나 되지 않은 발포폴리스티렌 판재를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.
25. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 부직 섬유상 세척용 소재층은 통상의 부직 섬유상 세척용 소재를 가열가압하는 방법으로 전처리하여 사용하는 것을 특징으로 하는 층간차음재 제조방법.

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