KR101803777B1 - 합판 판넬 및 이를 이용한 방음재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 합판 판넬 및 이를 이용한 방음재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리스티렌 수지를 포함하는 함침액을 합판 내부까지 함침 및 코팅 경화 처리하여 구조적 내구성이 우수하면서 습기에 취약한 종이 합판의 단점이 보완되고, 겉면 코팅층 두께가 균일하게 유지되어 고강도를 도모하는 합판 함침액과 이에 함침된 합판 판넬, 그 제조 방법 및 이를 이용한 방음재에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 합판 판넬이 포함된 방음재는 제 1스티로폼; 상기 제 1스티로폼 하단에 적층되는 합판 판넬; 상기 합판 판넬 하단에 적층되는 제 2스티로폼을 포함하며, 상기 합판 판넬은, 라이너지와 심지의 표면에 형성되며, 함침액이 코팅된 코팅층; 라이너지와 심지의 내면에 형성되며, 함침액이 흡수된 흡수층을 포함하며, 상기 함침액은, 베이스 수지, 아크릴 및 왁스를 포함하며, 점도 50 내지 300 cPs/4℃로 형성되며, 상기 베이스 수지는 폴리스티렌 수지와 유기 용매가 혼합된 것이며, 상기 유기 용매는 톨루엔, 벤젠, 메틸 아세테이트 중 적어도 어느 하나이며, 상기 코팅층과 상기 흡수층은 함침액이 합판 판넬의 일측에서 타측으로 함침된 후, 함침처리된 합판 판넬을 건조공기에 의해 유기 용매를 증발처리하여 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 건조공기의 온도는 50 내지 120℃이며, 상기 건조공기의 이동속도는 5 내지 30m/min이며, 상기 건조공기의 이동속도는 건조의 초기와 중기 내지 말기의 속도를 달리하며, 초기보다 중기 내지 말기가 더 빨라지는 것을 특징으로 한다.

Description

합판 판넬 및 이를 이용한 방음재{STRUCTURLAL CARDBOARD PANNEL AND SOUND INSULATION}
본 발명은 합판 판넬 및 이를 이용한 방음재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리스티렌 수지를 포함하는 함침액을 합판 내부까지 함침 및 코팅 경화 처리하여 구조적 내구성이 우수하면서 습기에 취약한 종이 합판의 단점이 보완되고, 겉면 코팅층 두께가 균일하게 유지되어 고강도를 도모하는 합판 함침액과 이에 함침된 합판 판넬, 그 제조 방법 및 이를 이용한 방음재에 관한 것이다.
골판지는 물결 모양으로 골을 만든 골심지에 면이 반듯하고 빳빳한 판지를 한 면 또는 양면에 접착제로 붙여 완충도를 높인 것으로, 골판지의 골이 충격 흡수성과 강한 압축성을 가짐에 따라 내용물 파손이 적어 주로 식품, 전기제품, 기계부품 등 광범위한 제품의 포장 상자 용도로 사용되어 왔다.
최근에는 골판지가 포장용 외에도 건축 재료 등 적용 분야가 확대되고 있으며 예컨대, 국내 공개특허 제10-2006-0111313호에서는 다층 건물의 층간 소음 및 진동 감쇠를 위한 유기 또는 무기수지가 처리된 골판지 방음 판넬을 제시한 바 있다.
그러나 화학 물질은 첨가 물질의 종류 또는 그 함량에 따라 결과물에 대해 발현되는 효과가 매우 상이한바, 상기 기술은 사용 가능한 불특정 단수 또는 다수의 유기, 무기 수지의 종류에 대해 언급되었을 뿐 정확한 함량 제시 없이 골판지를 단순 코팅 처리하여 방음 효과를 얻기 위한 기술이므로 구조용 골판지로 사용시 내구성이 확보되지 못하는 실정이다. 특히 종이 골판지의 특성상 코팅 처리시 내부 트러스구조로 인해 공기층이 형성되어 골판지 내부까지 코팅처리가 어렵고, 이로 인해 구조용 골판지로서의 효과를 더더욱 기대하기 어려운 문제점이 따랐다.
한편, 국내 공개특허 제10-2013-0073519호에서, 파레트(pallet)용 골판지의 강도와 방수성 향상을 위해 1, 2차 코팅 조성물이 순차적으로 도포 및 경화 처리되어 가공된 라이너지로 제조된 허니콤 보드로 파레트를 제조하는 기술을 선 제시한바 있다.
그러나 상기 기술은 허니콤 양측 개방부가 라이너지에 마감되는 구조적 특성상 허니콤 내부 코팅이 사실상 불가능하고, 이로 인해 라이너지만을 별도 코팅 처리함에 따라 제조공정이 다분화되면서 라이너지 단독으로 큰 내구성 증대를 기대하기 어려운 실정이다.
한국공개특허 제10-2006-0111313호(유기 또는 무기수지가 처리된 골판지 방음판넬) 한국공개특허 제10-2013-0073519호(라이너지를 이용하여 제조된 재활용 파렛트 및 그의 제조방법)
본 발명이 해결하려는 과제는 구조적 내구성이 우수하며, 습기에 취약한 종이 합판의 단점이 보완되고, 겉면 코팅층 두께가 균일하게 유지되어 고강도를 도모하는 합판 판넬 함침액과 이에 함침된 합판 및 그 제조 방법을 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 함침액이 함침된 합판 판넬이 포함된 방음제를 제안함에 있다.
이를 위해 본 발명의 합판 판넬이 포함된 방음재는 제 1스티로폼; 상기 제 1스티로폼 하단에 적층되는 합판 판넬; 상기 합판 판넬 하단에 적층되는 제 2스티로폼을 포함하며, 상기 합판 판넬은, 라이너지와 심지의 표면에 형성되며, 함침액이 코팅된 코팅층; 라이너지와 심지의 내면에 형성되며, 함침액이 흡수된 흡수층을 포함하며, 상기 함침액은, 베이스 수지, 아크릴 및 왁스를 포함하며, 점도 50 내지 300 cPs/4℃로 형성되며, 상기 베이스 수지는 폴리스티렌 수지와 유기 용매가 혼합된 것이며, 상기 유기 용매는 톨루엔, 벤젠, 메틸 아세테이트 중 적어도 어느 하나이며, 상기 코팅층과 상기 흡수층은 함침액이 합판 판넬의 일측에서 타측으로 함침된 후, 함침처리된 합판 판넬을 건조공기에 의해 유기 용매를 증발처리하여 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 건조공기의 온도는 50 내지 120℃이며, 상기 건조공기의 이동속도는 5 내지 30m/min이며, 상기 건조공기의 이동속도는 건조의 초기와 중기 내지 말기의 속도를 달리하며, 초기보다 중기 내지 말기가 더 빨라지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 합판 판넬 및 이를 이용한 방음재는 기능성 함침액이 합판 판넬 표면에만 코팅되는 것이 아니라 내부까지 함침코팅 및 건조되도록 하여 구조적 내구성이 우수하면서 습기에 취약한 종이 판넬의 단점을 보완할 뿐 아니라 경량이기 때문에 상품 운반 시 사용되는 파렛트 뿐 아니라, 석고보드 대비 현저히 가볍고 저렴한 건축 내외장재로까지 확대되어 적용이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 합판 판넬 및 이를 이용한 방음재는 외부의 소음을 차단하는 방음재에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 합판 판넬의 실시예를 보여주는 도면이며,
도 2는 본 발명에 따른 합판 판넬의 제조 방법을 나타내는 순서도이며,
도 3은 본 발명에 따른 합판(또는 골판지) 판넬의 제조 방법 중 함침단계(S1)를 나타내는 도면이며,
도 4는 본 발명에 따른 합판(또는 골판지) 판넬의 제조 방법 중 건조단계(S2)를 나타내는 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 합판 판넬이 포함된 방음제의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 방음재의 방음 테스트 결과를 도시한 실험 데이터이다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 합판 함침액과 이에 함침된 합판 판넬, 그 제조방법 및 이를 이용한 방음제에 관한 것으로, 폴리스티렌 수지를 포함하는 함침액을 합판 내부까지 함침 및 코팅 경화 처리하여 구조적 내구성이 우수하면서 습기에 취약한 종이 재질의 합판의 단점이 보완되고, 겉면 코팅층 두께가 균일하게 유지되어 고강도를 도모하는 합판 함침액과 이에 함침된 합판 판넬, 그 제조 방법 및 이를 이용한 방음재에 관한 것이다. 따라서 이하에서는 먼저 합판 판넬의 제조 방법에 대해 알아보기로 한다.
1. 합판 함침액 제조
본 발명에 따른 합판 함침액은 베이스 수지 90 내지 98 중량%, 아크릴 1 내지 5 중량% 및 왁스 1 내지 5 중량%를 포함하며, 점도 50 내지 300 cPs/4℃를 갖도록 제조된다.
합판 함침액의 점도는 4℃ 기준으로 50 내지 300cPs로 이루어지도록 하는데, 점도는 함침액의 흡수 및 코팅 특성에 영향을 주며, 균일한 두께의 형성, 내구성 및 방수성 등의 발현 등을 고려하였을 때 중요한 요소로서, 상술한 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
베이스 수지는 폴리스티렌 수지와 유기 용매를 혼합하여 제조되는데, 폴리스티렌(polystyrene) 수지는 스티렌을 중합한 합성수지로, 수분에 취약한 종이의 특성을 가진 합판에 함침되어 골판지의 내구성 및 내수성을 향상시킬 수 있다.
유기 용매는 톨루엔, 벤젠, 메틸 아세테이트 중 어느 하나 이상을 사용하는데, 유기 용매는 폴리스티렌 수지와의 상용성 및 용해성이 좋은 특성을 가지며, 이로써 아크릴 및 왁스의 혼합성 또한 증대시킬 수 있게 된다.
이때, 톨루엔, 벤젠, 메틸 아세테이트의 비점은 각각 약 110℃, 80℃, 57℃로서 폴리스티렌 수지의 비점(145℃)보다 낮아 하기에서 설명하는 건조 단계(S2)에서 증발되어 합판 상에 잔류하지 않아 잔류 용매 등으로 인한 물성 저하를 방지할 수 있어 합판 판넬이 강화된 내구성 및 내수성을 확보할 수 있게 된다.
특히, 메틸 아세테이트를 유기 용매로 적용하면 환경 친화적인 합판 판넬의 제조가 가능할 뿐 아니라, 다른 유기 용매 대비 낮은 비점으로 인해 건조단계(S2) 진행 시 건조 온도에 도달하기 위한 에너지 소모를 절감할 수 있고, 고온 노출에 의한 합판 판넬의 물성 저하를 방지할 수 있게 된다.
또한, 합판 내·외부에 대한 건조 시간 및 속도가 동일하게 이루어져 본 발명에 따른 합판 함침액이 합판에 대해 단일 피막 형성이 가능하여 추후 타 합판과의 재접착 문제 또는 불균일한 도막 형성을 방지함에 따라 내구성 향상에 기여한다.
유기 용매는 제시한 것 이외에 폴리스티렌 수지와 상용성이 좋고, 끓는점이 폴리스티렌보다 낮은 것이라면 한정하지 않는다.
베이스 수지는 폴리스티렌 수지 15 내지 25 중량% 및 유기 용매 75 내지 85 중량%가 혼합되도록 하며, 보다 바람직하게는 폴리스티렌 수지와 유기 용매가 1:4 중량비로 혼합되도록 한다.
폴리스티렌 수지가 25 중량%를 초과하거나, 유기 용매가 75 중량% 미만으로 첨가되면 폴리스티렌 수지의 충분한 용해가 이루어지지 않아 합판 함침액의 점도가 높아져(300 cPs/4℃를 초과하게 되어) 합판 내부 침투율을 저하시키고, 이는 합판 내부 침투 시간의 연장, 불균일한 함침과 이에 따른 매끄럽지 않은 합판 표면이 형성된다는 문제점을 유발한다.
반면에 폴리스티렌 수지가 15 중량% 미만으로 첨가되거나, 유기 용매가 85 중량%를 초과하면 오히려 폴리스티렌 수지 점도가 낮아져(50 cPs/4℃ 미만이 되어) 합판에 대한 합판 함침액의 점착성을 저하시켜 도막 형성이 어려움과 동시에 내구성 향상을 기대하기 어렵게 된다.
또한, 아크릴은 합판 함침액의 내후성, 내수성을 향상시킬 뿐만 아니라, 베이스 수지에 대한 용해성이 우수하여 합판에 대한 침투성을 향상시켜 합판을 이루는 종이 조직 간의 결속력을 높이는 데 유효하다.
아크릴은 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트가 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트가 사용될 수 있다.
이때 아크릴은 전체 합판 함침액에 대해 1 내지 5 중량%로 첨가되는데, 1 중량% 미만으로 첨가되면 폴리스티렌 수지의 접착력이 저하되고, 5 중량%를 초과할 경우 오히려 합판 함침액의 접착력 및 점성이 과도하게 증가되어 합판 내부까지의 침투성이 저하되고, 불균일한 도막 형성, 함침 및 건조단계 시간의 증대 등이 발생되기 때문에 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
왁스는 폴리스티렌 수지가 함유된 합판 함침액이 보다 유연하게 합판 내부 종이 조직까지의 침투가 용이하도록 하며, 합판의 내·외부에 침투되어 최종 구조물에 대해 외부로부터 수분이 합판에 침투되거나 기름과 같은 이물질이 흡수되는 것을 방지한다. 그러나 왁스가 1 중량% 미만으로 함유되면 내수성 및 내유성이 바람직하게 구현되지 못하고, 5 중량%를 초과할 경우 합판 함침액의 가격 상승 원인이 된다.
이때, 왁스는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 왁스는 유기용제와의 상용성 등을 고려하여 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 합판 함침액은 상기에서 폴리스티렌 수지, 유기 용매, 아크릴 및 왁스를 포함하여 제조된 합판 함침액 100 중량%에 대하여 난연제 30 내지 45 중량%를 더 포함하여 난연성을 부가하는 것도 가능하다.
난연제는 함침액 100중량%에 대해서 30 내지 45 중량% 첨가되는데, 상술한 범위 미만으로 첨가되면 난연성 부여 효과가 미미하고, 상술한 범위를 초과하여 첨가되면 함침액의 점도 제어가 어려워 불균일한 도막형성, 침투성 저하로 인한 함침 및 코팅 불량이 발생될 수 있기 때문에 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
이때 난연제로서 데카브롬(decabromr)계, 안티몬(antimony)계, 멜라민(melamine)계, 수산화금속화합물계, 인계난연제가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 데카브로모페닐 옥사이드(DBDPO, decabromodiphenyl oxide), 삼산화안티몬, 멜라민 포스페이트(MP, melamine phosphate), 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 암모늄 폴리포스페이트(APP,Ammonium Polyphosphate) 등이 사용될 수있으며, 이에 한정하지 않는다.
이와 같이 제조된 본 발명에 따른 합판 함침액은 합판 판넬에 적용됨이 가장 바람직하나, 이외에도 MDF 합판 등에 국한되지 않고 적용 가능하다.
합판 판넬과 그의 제조방법
도 1은 본 발명에 따른 합판 판넬의 실시예를 보여준다. 본 발명에 따른 합판 판넬은 라이너지(30)와 심지(10)를 포함하는 합판에 기능성 함침액이 함침 및 코팅된 것을 특징으로 한다.
함침액이 함침 및 코팅됨으로써, 라이너지(30)와 심지(10)의 표면에 함침액이 코팅된 코팅층(210)과 라이너지와 심지의 내면에 함침액이 흡수된 흡수층(220)이 형성되게 된다.
도 2는 본 발명의 합판 판넬의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
S1: 함침단계
상기에서 제조된 합판 함침액을 준비된 배스(bath)에 투입하여 함침하며, 라이너지와 심지의 표면에 코팅층(210)과, 라이너지와 심지의 내면에 흡수층(220)을 형성하는 함침단계(S1)를 진행한다.
함침단계(S1)에서 합판은 10 내지 30분 동안 함침되는데, 이는 점도 50 내지 300 cPs/4℃에 해당하는 합판 함침액이 합판 외부 표면뿐 아니라, 심지(10)의 내면까지 충분히 이루어지도록 하기 위함이다.
이때 10분 미만으로 합판이 함침되면 합판 함침액이 합판의 표면에만 머물러 내부까지 침투되지 못하고, 30분을 초과하여 함침하면 오히려 합판 함침액이 과도하게 소모되며, 종이 재질의 결합력을 저하시켜 자체형상을 훼손할 수 있다.
아울러, 함침단계(S1)에서 합판은 5 내지 18m/min 속도로 이송되는 함침처리 되는바, 50 내지 300 cPs/4℃ 점도를 가지는 합판 함침액이 합판 내ㆍ외부 면에 대해 부분적으로 고이지 않고 균일하게 이송되도록 함으로써 함침액의 낭비를 억제하여 코팅 불량문제를 해소할 수 있다.
단, 합판이 5m/min 미만으로 이송되면 해당 합판 함침액이 합판의 상측까지 충분히 이송되지 못하여 하측에 고이게 되고, 18m/min을 초과하여 이송되면 합판의 부력의 힘에 의하여 손상되는 문제점이 발생한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 합판 대신 골판지를 사용하는 경우, 골판지의 트러스골(20)이 종방향으로 위치되도록 하여, 트러스골(20) 하부에서 상부 방향으로 함침액(200)이 이동되고, 상부로 트러스골 내부 공기가 배출되도록 함침하여 라이너지(30)와 심지(골판지의 파형심지)(10)의 표면에 코팅층(210)과, 라이너지와 파형심지의 내면에 흡수층(220)을 형성하는 함침단계(S1)를 진행한다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 골판지의 트러스골의 종방향으로 골판지가 투입되어야만 함침액(200)과 트러스골 내부 공기가 동일한 방향으로 이송되므로 함침액(200)에 의한 골판지 내부 기포 발생을 방지하여 트러스골 및 파형 심지 내부면까지 긴밀하게 함침되어 코팅이 이루어질 수 있는 것이다.
아울러, 함침액(200)이 트러스골의 길이방향 즉, 종방향으로 흘림되어 골판지 내ㆍ외부의 함침코팅 두께가 균일하게 이루어지며 이는 최종적으로 제조된 본 발명의 골판지 판넬의 경량화 도모 및 특정 부위에 대한 함침액 고임현상으로 인한 함침액 낭비를 방지할 수 있다.
S2: 건조단계
도 4에 도시된 바와 같이, 건조단계(S2)는 함침단계(S1)가 완료된 합판을 건조실(300)에 이송하여 건조하게 된다. 건조실(300)의 내부는 건조시키기 위한 소정의 온도를 유지하되, 함침단계를 거친 합판의 내ㆍ외부의 집중적인 공기 순환 및 건조를 위하여 송풍 수단이 구비된다.
보다 상세하게는, 건조단계(S2)에서는 자연대류 및 강제송풍에 의해 하부에서 상부 방향으로 순환되는 건조공기가 합판의 길이방향으로 이동하며, 합판 함침액에 포함된 유기 용매 및 수분을 증발처리하여, 함침단계(S1)에 의해 함침 및 코팅되어 형성된 코팅층(210)과 흡수층(220)이 경화된다.
순환 방향은 하부에서 상부 방향으로 이동하는 것에 한정된 것이 아닌, 상부에서 하부 방향으로 이동하는 것도 가능하다는 것은 자명하다. 즉, 함침 및 코팅 처리된 합판의 내부의 공기 순환은 일측에서 타측 방향으로 수행될 수 있다.
보다 구체적으로는, 1차로 함침단계를 거친 합판의 하부에서 상부 방향으로 공기를 소정시간 순환시키고, 2차로 합판의 상하를 반전 배치하여 하부에서 상부 방향으로 공기를 순환시키거나 합판의 상하 위치 변경없이 상부에서 하부 방향으로 공기를 순환시키는 것이 가능하다.
또한, 건조공기의 이동속도는 5 내지 30 m/min를 갖는데, 이동속도 내에서 코팅된 도막의 변형이 발생하지 않고, 공정 효율을 높일 수 있다. 보다 구체적으로는, 건조공기의 이동속도는 코팅된 도막의 변형을 일으키지 않는 범위 내에서 제어될 수 있다.
예를 들어, 건조 시간이 2시간인 경우, 초기부터 1시간은 5 내지 10 m/min의 이동속도를 갖는 건조공기를 공급하고, 1시간부터 2시간까지는 10 내지 30m/min의 이동속도를 갖는 건조공기를 공급할 수 있다. 즉, 기설정된 건조시간 중 초기에는 코팅된 도막의 변형을 방지 및 최소화하기 위하여 비교적 낮은 이동속도를 갖는 건조공기를 공급하고, 건조 및 경화가 어느 정도 진행된 중기 내지 말기에는 비교적 높은 이동속도를 갖는 건조공기를 공급함으로써 코팅 도막의 변형을 최소화함과 동시에 공정 효율을 높일 수 있게 된다. 다시 말해서, 건조 공기의 이동속도는 초기 에서 말기로 갈수록 빨라지게 제어될 수 있다.
또한, 건조 온도는 50 내지 120℃로 제어되는데, 이는 함침액의 특성 및 함침액에 포함된 유기 용매인 톨루엔, 벤젠, 메틸 아세테이트의 비점이 각각 약 110 ℃, 80℃, 57℃인 것에 기인한다.
다시 말해, 건조 온도는 유기 용매의 비점에 근접하거나 그 이상의 온도이되, 건조 온도 및 유지에 필요한 에너지를 최소화하여 공정에 소모되는 에너지를 절감할 수 있고, 높은 열에너지로 인해 발생되는 물성의 저하를 방지할 수 있도록 50 내지 120℃로 제어하는 것이 바람직하다.
이때, 건조단계를 수행하기 위한 건조실(300)에 회수부(400)가 더 구비되어 증발되는 유기 용매를 집결 및 냉각시켜 추후 함침액 제조에 재사용됨으로써 생산 단가를 절감할 수 있다.
결과적으로, 상기와 같은 본 발명에 따른 합판 판넬은 내구성, 방수성 및 난연성 등의 기능성을 부여하기 위한 함침액이 합판의 라이너지 및 표면에만 코팅되는 것이 아니라 내부 구조(심지)까지 함침 및 코팅시켜 흡수층, 코팅층을 형성하고, 건조단계에 의해 이들을 경화시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명에 따른 합판 판넬은 구조적 내구성이 우수하면서 습기에 취약한 종이 합판의 단점 보완할 뿐만 아니라 경량이기 때문에 상품 운반시 사용되는 파렛트뿐 아니라, 석고보드 대비 현저히 가볍고 저렴한 건축 내, 외장 재료까지 확대되어 적용 가능하다.
합판 대신 골판지를 사용하는 경우, 건조단계(S2)에서는 트러스골이 종방향으로 위치되도록 하여 건조실(300)로 이송하고, 자연대류 및 강제송풍에 의해 하부에서 상부 방향으로 순환되는 건조공기가 트러스골 길이방향으로 이동하며, 골판지 함침액에 포함된 유기 용매 및 수분을 증발처리하여, 함침단계(S1)에 의해 함침 및 코팅되어 형성된 코팅층(210)과 흡수층(220)이 경화된다.
이때 건조 공기의 순환 방향이 트러스골(20)의 길이방향, 즉 동일한 방향으로 일치되어 건조 공기가 함침단계를 거친 골판지 내ㆍ외부를 통과하여 원활한 공기 순환이 가능하므로, 골판지 함침액이 코팅된 골판지 외부 표면뿐 아니라 내부 구조(파형심지)까지 동일한 건조 시간이 소요되며, 주입되는 강제 송풍 외에도 공기 순환에 의한 자연 대류에 의해 건조 속도가 향상되는 효과가 있다. 물론 골판지 역시 합판과 동일하게 1차로 함침단계를 거친 골판지의 하부에서 상부 방향으로 공기를 소정시간 순환시키고, 2차로 골판지의 상하를 반전 배치하여 하부에서 상부 방향으로 공기를 순환시킨다.
도 5는 본 발명에 따른 합판 판넬이 포함된 방음재(층간 소음재)의 구조를 나타내고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 합판 판넬이 포함된 방음재의 구조에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 5에 의하면, 방음재는 제1 스티로폼, 합판(합판 판넬), 제2 스티로폼, 제3 스티로폼, 제4 스티로폼을 포함한다. 도 5는 합판에 대해 도시하고 있으나, 골판지를 사용하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
도 5에 의하면, 하단에서 상단순으로 제4 스티로폼의 두께 20㎜, 제3 스티로폼의 두께 10㎜, 제2 스티로폼의 두께 35㎜, 본 발명에서 제안하는 합판 판넬의 두께 7㎜, 제1 스티로폼의 두께 10㎜가 순차적으로 적층된다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 방음재의 방음 테스트 결과를 도시한 실험 데이터이다. 이하 도 6을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 방음재의 방음 테스트 결과에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 6에 의하면, 표준 경량 충격원에 대해서는 일부 구간에서 기준곡선을 상회하고 있으나, 기준곡선을 초과하는 값의 합계가 8.0으로 허용 합계인 10.0 이하임을 알 수 있다.
또한, 표준 중량 충격원에 대해서는 일부 구간에서 기준곡선을 상회하고 있으나, 기준곡선을 초과하는 값의 합계가 7.6으로 허용 합계인 10.0 이하임을 알 수 있다. 특히 본 발명에서 제안하는 방음재는 중량 충격원을 125 내지 500Hz의 주파수로 충격하였을 때 우수한 방음 효과를 가짐을 알 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10: 심지(파형심지) 20: 트러스골
30: 라이너지
100: 골판지 판넬
200: 함침액 210: 코팅층
220: 흡수층 300: 건조실
400: 회수부

Claims (4)

  1. 제 1스티로폼;
    상기 제 1스티로폼 하단에 적층되는 합판 판넬;
    상기 합판 판넬 하단에 적층되는 제 2스티로폼을 포함하며,
    상기 합판 판넬은,
    라이너지와 심지의 표면에 형성되며, 함침액이 코팅된 코팅층;
    라이너지와 심지의 내면에 형성되며, 함침액이 흡수된 흡수층을 포함하며,
    상기 함침액은,
    베이스 수지, 아크릴 및 왁스를 포함하며, 점도 50 내지 300 cPs/4℃로 형성되며,
    상기 베이스 수지는 폴리스티렌 수지와 유기 용매가 혼합된 것이며,
    상기 유기 용매는 톨루엔, 벤젠, 메틸 아세테이트 중 적어도 어느 하나이며,
    상기 코팅층과 상기 흡수층은 함침액이 합판 판넬의 일측에서 타측으로 함침된 후, 함침처리된 합판 판넬을 건조공기에 의해 유기 용매를 증발처리하여 형성된 것을 특징으로 하며,
    상기 건조공기의 온도는 50 내지 120℃이며, 상기 건조공기의 이동속도는 5 내지 30m/min이며, 상기 건조공기의 이동속도는 건조의 초기와 중기 내지 말기의 속도를 달리하며, 초기보다 중기 내지 말기가 더 빨라지는 것을 특징으로 하는 합판 판넬이 포함된 방음재.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 합판 판넬은 함침액에서 10분 내지 30분 동안 함침되며, 5 내지 18m/min의 속도로 하부에서 상측 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 합판 판넬이 포함된 방음재.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2스티로폼 하단에 제 3스티로폼, 제 4스티로폼 순으로 적층되며,
    상기 제 1스티로폼의 두께는 10㎜이며, 상기 합판 판넬의 두께는 7㎜이며, 상기 제 2스티로폼의 두께는 35㎜이며, 상기 제 3스티로폼의 두께는 10㎜이며, 상기 제 4스티로폼의 두께는 20㎜임을 특징으로 하는 합판 판넬이 포함된 방음재.
  4. 제 1스티로폼;
    상기 제 1스티로폼 하단에 적층되는 골판지 판넬;
    상기 골판지 판넬 하단에 적층되는 제 2스티로폼을 포함하며,
    상기 골판지 판넬은,
    라이너지와 파형심지의 표면에 형성되며, 함침액이 코팅된 코팅층;
    라이너지와 파형심지의 내면에 형성되며, 함침액이 흡수된 흡수층을 포함하며,
    상기 함침액은,
    베이스 수지, 아크릴 및 왁스를 포함하며, 점도 50 내지 300 cPs/4℃로 형성되며,
    상기 베이스 수지는 폴리스티렌 수지와 유기 용매가 혼합된 것이며,
    상기 유기 용매는 톨루엔, 벤젠, 메틸 아세테이트 중 적어도 어느 하나이며,
    상기 코팅층과 상기 흡수층은 트러스골이 종방향으로 위치되도록 하여 함침액이 트러스골 하부에서 상측방향으로 함침액이 이동되고, 상측으로 트러스콜 내부 공기가 배출되도록 함침된 후,
    함침처리된 골판지를 트러스골이 종방향으로 위치하도록 하여 자연대류 및 강제송풍에 의해 하부에서 상방향으로 순환되는 건조공기가 트러스골 길이방향으로 이동하며 유기 용매를 증발처리하여 형성된 것을 특징으로 하며,
    상기 건조공기의 온도는 50 내지 120℃이며, 상기 건조공기의 이동속도는 5 내지 30m/min이며, 상기 건조공기의 이동속도는 건조의 초기와 중기 내지 말기의 속도를 달리하며, 초기보다 중기 내지 말기가 더 빨라지는 것을 특징으로 하는 골판지 판넬이 포함된 방음재.
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