KR101331665B1 - 차음재의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차음재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 오픈셀과 밀폐셀을 함유한 수지 발포 폼을 포함하는 차음재의 제조방법에 있어서, 상기 차음재의 일면 또는 양면에 접촉 또는 비접촉 방식의 충격을 가하여 상기 밀폐셀을 물리적으로 터트리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 제조방법을 통하여 차음재의 완충성, 기계적 강도, 시공성, 단열성 및 소음 차단/분산 성능을 높일 수 있다.
수지 발포 폼, 오픈 셀, 롤 크러싱, 진공 크러싱, 프레스 크러싱
Description
본 발명은 차음재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 완충성, 기계적 강도, 시공성 및 단열성 등의 제반 물성이 우수하고, 특히 충격에 의해 발생한 소음 및/또는 진동 등을 효과적으로 흡수, 분산 및/또는 소진시킬 수 있는 차음재의 제조방법에 관한 것이다.
다세대 주택, 연립 주택식 빌라, 빌딩, 아파트, 학교, 병원 및 기숙사 등과 같은 공동 집합형의 다층 건축물에서는 상하층으로 사람이 거주하고 있고, 이에 따라 상층에서 가해지는 충격 및/또는 상기 충격으로 인해 발생하는 소음은 하층 사람에게 큰 불편을 초래한다. 상기와 같은 충격 및 소음을 바닥 충격음이라고도 하며, 이는 물체의 낙하 및 이동, 또는 사람의 보행 등에 의한 슬라브의 진동에 의해 발생되는 소리 및 충격을 의미한다.
상기와 같은 경우에 발생되는 고체음은 극히 적은 감쇠로 여러 위치에 전달 되어 구조체의 표면을 진동시키고, 이에 따라 바닥 충격음은 하층 사람들에게는 직접 반사되는 공기 전달음과 같이 인식된다.
최근 국내에서도 상기와 같은 바닥 충격음으로 인한 층간 소음이 주거 환경의 질을 좌우하는 중요한 요소로 인식되고 있다. 즉, 쾌적한 주거 환경에 관한 소비자의 욕구는 계속적으로 증대되고 있는 반면, 다층 건축물의 바닥 구조에 사용되는 재질은 점점 얇아지고 경량화되면서 내부 소음원은 오히려 증가하고 있다.
이와 같이 바닥 충격음으로 인한 문제가 사회적으로도 중요한 이슈로 부각됨에 따라, 상기 다층 건축물의 벽면 또는 바닥 등에 설치되어 상층에서 하층, 또는 측면으로 가해지는 충격 및/또는 소음을 흡수, 분산 및/또는 소진시키기 위한 차음재 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 완충성, 기계적 강도, 시공성 및 단열성 등의 제반 물성이 우수하고, 특히 충격에 의해 발생한 소음 및/또는 진동 등을 효과적으로 흡수, 분산 및/또는 소진시킬 수 있는 차음재의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 일 측면에 따르면,
오픈셀과 밀폐셀을 함유한 수지 발포 폼을 포함하는 차음재의 제조방법에 있어서,
상기 차음재의 일면 또는 양면에 접촉 또는 비접촉 방식의 충격을 가하여 상기 밀폐셀을 물리적으로 터트리는 단계를 포함하는 차음재의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
본 발명의 일 측면에 따른 제조방법에 의하여 제조되고, 오픈셀화율이 80% 이상인 차음재가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 차음재의 제조방법은 차음재의 완충성, 기계적 강도, 시공성 및 단열성 등의 제반 물성을 우수하게 할 수 있으며, 특히 충격에 의해 발생한 소음 및/또는 진동 등을 효과적으로 흡수, 분산 및/또는 소진시켜 바닥 충격음 차단효과를 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차음재의 제조방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 오픈셀과 밀폐셀을 함유한 수지 발포 폼을 포함하는 차음재의 제조방법에 관한 것으로서,
상기 차음재의 일면 또는 양면에 접촉 또는 비접촉 방식의 충격을 가하여 상기 밀폐셀을 물리적으로 터트리는 단계(이하, "크러싱 공정"이라 한다)를 포함한다.
본 발명에서 사용하는 용어인 『오픈셀』은 발포 폼 내에 포함되는 셀로서, 적어도 일부분이 개방(open)되어 있는 셀을 모두 포함하는 개념이며, 『오픈셀화율』이란 발포 폼 내의 전체 셀 부피에서 오픈셀이 차지하는 부피의 비율을 의미한 다. 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 크러싱 공정을 거치지 않은 오픈셀(15)의 구조를 나타낸다. 즉, 수지 발포 폼은 오픈셀과 밀폐셀(closed cell)로 이루어지는 발포 셀 구조를 가진다.
한편 밀폐 셀은 차음재의 수축 등의 불량이 원인이 될 수 있으며, 하중 또는 충격 등을 흡수하지 못하여 바닥충격음 차단성능이 우수하지 못하거나 일정하기 못한 문제점을 발생시킨다.
본 발명에서 사용될 수 있는 수지 발포 폼의 재질은 바닥충격은 차단 성능을 갖는다면, 특별히 한정되지 않고 이 분야의 일반적인 수지의 발포 폼을 모두 사용할 수 있다.
이와 같은 수지 발포 폼의 예에는, 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 및 상기 중 어느 하나의 유도체 수지의 발포 폼으로 이루어진 군으로부터 선택된 일종 또는 이종 이상이 적층 또는 접합된 것이 포함된다.
특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명에서는 엘라스토머 (elastomer)로서 탄성력이 우수하고, 셀 구조 형성이 용이하며, 다른 재료에 비하여 기계적 물성 및 충격음 차단성이 우수하다는 점에서 폴리우레탄 발포 폼을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 크러싱 공정을 거치기 전의 수지 발포 폼을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 각각의 재질에 따라 이 분야의 통상적인 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.
일례로, 베이스 수지에 발포제를 첨가하여 화학적으로 발포시킬 수 있으며, 이 때 사용될 수 있는 발포제의 예로는 p,p'옥시비스(벤젠술포닐 하이드라지드), 벤젠술포닐 하이드라지드 또는 톨루엔술포닐 하이드라지드과 같은 술포닐 하이드라지드; 아조디카르본아미드(ADCA) 또는 아조비스 이소프틸로니트릴과 같은 아조 화합물; N,N'디니트로소펜타메틸렌 테트라민 또는 N,N'디메틸-N,N'디니트로소테레프탈아미드와 같은 니트로소 화합물을 포함하는 유기 발포제; 중탄산나트륨 또는 중탄산암모늄을 포함하는 무기 발포제 등을 사용할 수 있다.
이와 같이 제조된 수지 발포폼을 이용하여 크러싱 공정을 수행하는 과정을 구체적으로 살펴보면,
수지 발포 폼을 포함하는 차음재의 일면 또는 양면에 물리적인 충격을 가하는 단계는 롤 크러싱(crushing), 진공 크러싱 및 프레스 크러싱으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 한 방법으로 수행될 수 있으며, 2 종 이상의 방법을 차례로 진행하여 수행될 수 있다.
여기서 롤 크러싱은 수지 발포 폼의 두께보다 좁은 간극을 갖는 원형 프레임에 차음재를 통과시켜 크러싱하는 방법을 말하고, 진공 크러싱은 수지 발포 폼에 진공을 걸어 크러싱하는 방법을 말하며, 프레스 크러싱은 수지 발포 폼의 일면 또 는 양면에 프레스를 가하여 크러싱 하는 방법을 말한다.
한편, 본 발명에 따른 크러싱 공정에서는 물리적인 충격이, 이에 제한되지 않으나 예를 들어, 0.05㎏/㎠ 내지 10㎏/㎠의 압력으로 가해질 수 있으며, 특히 1㎏/㎠ 내지 5㎏/㎠의 압력으로 가해지는 것이 바람직하다.
상기 수치보다 작은 압력이 가해지는 경우에는 오픈셀화율이 떨어지게 되고, 상기 수치보다 큰 압력이 가해지는 경우에는 수지 발포 폼의 경도 및/또는 단열성이 지나치게 떨어질 우려가 있다.
도 2는 본 발명의 크러싱 공정을 거친 차음재의 오픈 셀 구조를 나타내는 사진으로서, 크러싱 공정 후 오픈 셀화율이 높아진 것을 확인할 수 있다.
본 발명에서는 크러싱 공정을 거친 후 오픈셀화율이 60% 이상이 것이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 가장 바람직하다. 또한, 본 발명에서 상기 오픈셀화율의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 90%이다. 수지 발포 폼은 오픈셀화율이 증가할수록 차음 성능은 보다 향상되는데, 상기 오픈셀화율이 50% 미만이면 목적하는 차음 효과가 얻어지지 않을 우려가 있다.
도 3은 크러싱 공정을 거치지 않은 차음재와 크러싱 공정을 거친 차음재(발포 폴리 우레탄 폼)의 경도 특성을 비교한 그래프로서, KSM6672(쿠션용 연질 우레탄 폼)25% 경도 테스트에 있어서, 크러싱 공정 후 1싸이클과 2싸이클의 하중 편차 가 급격히 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 수지 발포 폼의 수축을 최소화 할 수 있으므로 바닥 충격음 차단 성능은 증가한다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 크러싱 공정을 거치지 않은 차음재의 주사현미경 사진이다.
도 2는 본 발명에 따라 크러싱 공정을 거친 차음재의 주사현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따라 크러싱 공정을 거친 차음재의 경도 시험 그래프이다.
Claims (7)
- 오픈셀과 밀폐셀을 함유한 수지 발포 폼을 포함하는 층간 소음 방지용 차음재의 제조방법에 있어서,상기 차음재의 일면 또는 양면에 접촉 또는 비접촉 방식의 충격을 가하여 상기 밀폐셀을 물리적으로 터트리는 단계를 포함하고,상기 수지 발포 폼은 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 및 상기 중 어느 하나의 유도체 수지의 발포 폼으로 이루어진 군으로부터 선택된 일종 또는 이종 이상이 적층 또는 접합된 것이며,상기 밀페셀을 물리적으로 터트리는 단계는 1㎏/㎠ 내지 5㎏/㎠의 압력을 가하는 것을 특징으로 하며, 롤 크러싱(crushing), 진공 크러싱 및 프레스 크러싱으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단독 또는 2종 이상으로 가해지는 것을 특징으로 하는 층간 소음 방지용 차음재의 제조방법.
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- 제 1 항에 있어서,베이스 수지에 발포제를 첨가하여 화학적으로 발포시켜 수지 발포 폼을 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 방지용 차음재의 제조방법.
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