KR102199164B1 - 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법 - Google Patents
공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폼 분쇄품인 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)폼을 활용하여 층간소음 억제에 기여하면서 특히, 충격성, 내구성이 월등하게 우수하며, 얇게 성형하면서도 부피밀도, 다공성, 내약품성 및 압축강도와 같은 물질 특성이 우수하도록 개선된 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 건축 기술 분야 중 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폼 분쇄품인 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)폼을 활용하여 층간소음 억제에 기여하면서 특히, 충격성, 내구성이 월등하게 우수하며, 얇게 성형하면서도 부피밀도, 다공성, 내약품성 및 압축강도와 같은 물질 특성이 우수하도록 개선된 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법에 관한 것이다.
최근 아파트와 같은 복층 다세대 공동주택에서 윗층의 소음이나 충격음이 아래층에 전달되는 층간 소음으로 인해 커다란 사회문제로 대두되고 있다.
층간 소음은 주로 윗층 거주자의 생활공간에서 이동시 발생되는 발자욱소리 또는 문의 개폐시와 각종 기물의 가동이나 바닥에 부딪치는 충격, 아이들이 뛰거나 구르는 등의 행위 등에 의해 유발되는 것이 대부분이다.
이러한 층간 소음은 콘크리트 구조체와 같은 견고한 고체의 경우 전달성이 매우 양호하기 때문에 일어나는 것으로 이를 소홀히 할 경우 이웃간 말다툼은 물론 인명사고로까지 이어지는 등 심각한 사회문제를 발생시키므로 이에 대한 철저한 대책이 요구된다.
따라서, 복층 공동주택의 각 층 바닥시공시에는 소음이나 충격진동을 방지할 수 있는 층간 소음 방지수단의 시공은 거의 필수적이라고 보아야 한다.
이와 관련하여, 다양한 층간소음 방지 기술들이 개시되고 있으며, 또한 현재 시현되고 있는 예들도 많다.
그럼에도 불구하고, 현재 시공되고 있는 층간소음 방지기술에는 방열 특성이 없기 때문에 단지 층간소음 억제 효과는 얻었지만, 그로 인해 손실되는 방수성, 내열안정성 등에 대해서는 여전히 개선이 요구되고 있다.
특히, 층간소음 방지를 위해 무조건 두껍게 시공해야 하는 한계로 인해 재료비가 많이 들고, 시공기간이 길어지는 단점도 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 폼 분쇄품인 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)폼을 활용하여 층간소음 억제에 기여하면서 특히, 충격성, 내구성이 월등하게 우수하며, 얇게 성형하면서도 부피밀도, 다공성, 내약품성 및 압축강도와 같은 물질 특성이 우수하도록 개선된 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법에 있어서; 소디움도데실 설페이트 1kg 및 암모늄 퍼설페이트 1kg을 반응조의 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트 8kg에 투입하여 1차 중합반응을 시작하는 제1단계; 상기 제1단계를 통해 얻어진 1차 중합반응물에 소디움 옥탄설포네이트를 1kg투입한 후 30분 경과된 시점에서 술폭실산 포름알데하이드염을 2kg 투입하여 중합반응을 종료시켜 혼화용 폴리머를 얻는 제2단계; 상기 제2단계 후 반응조에 포틀랜트 시멘트와 물을 각각 360kg 투입한 후 50-60rpm의 속도로 2시간 동안 저속교반하여 시멘트가 굳지 않도록 교반하여 교반물을 만드는 제3단계; 교반이 완료되면, EVA폼을 10kg, 상기 제2단계에서 얻어진 혼화용 폴리머 3kg을 순차 투입한 후 100rpm의 속도로 교반하여 혼화시키는 제4단계; 교반 혼화가 완료되면, 피로인산나트륨과 잔탄검을 8:2의 중량비로 혼합한 혼합액 5kg을 첨가하여 30분간 더 교반하는 제5단계; 상기 제5단계 후 3-5cm의 길이를 갖는 폴리프로필렌 섬유를 2kg 더 첨가한 후 1시간 동안 교반하는 제6단계;를 통해 방열소재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 폼 분쇄품인 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)폼을 활용하여 층간소음 억제에 기여하면서 특히, 충격성, 내구성이 월등하게 우수하며, 얇게 성형하면서도 부피밀도, 다공성, 내약품성 및 압축강도와 같은 물질 특성이 우수하도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 모노머를 이용하여 폴리머 주쇄의 중합반응을 균일하게 유도할 수 있으며, 중합 완료된 폴리머의 품질변화를 최대한 줄여 품질균일성을 극대화시켜 외부로부터의 충격 및 기온변화에 따른 콘크리트의 팽창, 수축으로부터 폴리머 혼입 콘크리트의 변형과 파손을 최소화시키면서 EVA폼에 의한 흡음, 방진, 콘크리트의 크랙방지 효과를 함께 얻어 층간 소음을 줄이는데에도 기여할 수 있도록 한 것에 특징이 있다.
이를 위한 본 발명에 따른 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법은 다음과 같다.
먼저, 유화제 및 반응개시제를 반응조의 모노머에 투입하여 1차 중합반응을 시작하는 제1단계가 수행된다.
이때, 유화제는 소디움도데실 설페이트이고, 반응개시제는 암모늄 퍼설페이트이며, 모노머는 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트이며, 상호 혼합비율은 유화제, 반응개시제, 모노머가 각각 1kg, 1kg, 8kg 투입되며, 여기에서, 투입량 선정은 폴리머 주쇄의 중합반응을 균일하게 유도하기 위한 비율이다.
그리고, 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트(molecular weight 184.28, solubility 100mg/100L, Tg -70℃, boiling point 125℃, melting point -90℃)는 중합된 폴리머 입자의 내부 중심부 필름의 연성(softness) 부여 및 조절용으로 폴리머 개질 콘크리트의 휨강도 증진 및 조절용이다.
이어, 제1단계를 통해 얻어진 1차 중합반응물에 소디움 옥탄설포네이트를 1kg투입한 후 30분 경과된 시점에서 술폭실산 포름알데하이드염을 2kg 투입하여 중합반응을 종료시켜 혼화용 폴리머를 얻는 제2단계가 수행된다.
여기에서, 소디움 옥탄설포네이트는 유화중합을 균일하고 정확하게 반응할 수 있도록 유도하는 모노머이고, 술폭실산 포름알데하이드염은 반응종결제이다.
이와 같이, 모노머 2종류를 나누어 반응조에 투입함으로써 폴리머 주쇄의 중합반응을 균일하게 유도할 수 있으며, 중합 완료된 폴리머의 품질변화를 최대한 줄여 품질균일성을 극대화하는데 효과적이고, 중합반응시 1차 중합반응에 의한 폴리머 주쇄와 음이온성 관능기를 유도하여 시멘트 표면입자의 중금속 양이온 입자들을 중화, 시멘트 혼화성을 최대한 높일 수 있다.
그런 다음, 반응조에 포틀랜트 시멘트와 물을 각각 360kg 투입한 후 50-60rpm의 속도로 2시간 동안 저속교반하여 시멘트가 굳지 않도록 교반하여 교반물을 만드는 제3단계가 수행된다.
교반이 완료되면, EVA폼을 10kg, 상기 제2단계에서 얻어진 혼화용 폴리머 3kg을 순차 투입한 후 100rpm의 속도로 교반하여 혼화시키는 제4단계가 수행된다.
이때, 상기 EVA폼은 탁월한 흡음, 방진 효과가 있고, 특히 콘크리트의 크랙방지, 우수한 방열성, 내수성 및 재료 분리 현상이 없기 때문에 층간 소음을 억제하면서 방열 특성까지 증대시키는데 적합하다.
이렇게 하여, 교반 혼화가 완료되면, 이어 피로인산나트륨과 잔탄검을 8:2의 중량비로 혼합한 혼합액 5kg을 첨가하여 30분간 더 교반하는 제5단계가 수행된다.
상기 제5단계는 계면 분리를 억제하여 상분리가 일어나지 않도록 하기 위한 것으로 특히, 피로인산나트륨과 잔탄검을 8:2의 중량비로 혼합한 혼합액은 젤화 특성을 증대시키면서 계면에서의 앵커링 기능을 강화시켜 층분리를 억제시키는데 강력한 특성을 발휘한다.
그런 다음, 전처리된 3-5cm의 길이를 갖는 폴리프로필렌 섬유를 2kg 더 첨가한 후 1시간 동안 교반하는 제6단계가 수행된다.
이때, 폴리프로필렌 섬유는 치수안정화를 유도하면서 전처리를 통해 완충 및 인장, 인열성을 높여 방열소재의 생애주기를 연장하는 효과를 얻게 된다.
이를 위해, 상기 폴리프로필렌 섬유의 전처리는 다음과 같은 침지액에 침지시킨 후 건조한 다음 3-5cm의 길이로 커팅된 것을 사용한다.
이는 폴리프로필렌 섬유의 수축 팽창 변화를 억제하면서 보온성, 보열성을 강화시켜 내구성을 확보하기 위한 것으로, EVA 수지 100중량부에 대해, 아인산염 20중량부, 스쿠알렌 15중량부, 페트로레이텀 20중량부, 시너메이트 5중량부, Zn(NO3)2ㆍ6H2O 40중량부를 첨가 혼합한 침지액을 사용한다.
여기에서, 아인산염(Phosphites)은 내화학성이 뛰어나고 내열성이 우수하여 고온에서의 열변형을 억제하기 위해 첨가되고; 스쿠알렌은 연화작용 및 방습 특성을 유지하기 위해 첨가되며; 페트로레이텀(Petrolatum)은 연질과 중질 유분을 혼합한 겔 형태의 석유 제품으로서 EVA 수지의 공극에 채워져 온도변화에 따른 수축과 팽창을 억제하여 열변형을 차단하기 위해 첨가되고; 시너메이트(Cinnamate)는 변색 및 산화 방지를 위해 첨가되며; Zn(NO3)2ㆍ6H2O는 육수화질산아연으로서, 축열성을 강화시켜 보온성, 보열성을 증대시키기 위해 첨가된다.
이렇게 시공된 시공면의 층간 소음 억제력과 방열 특성을 확인하기 위해 2층 구조의 샘플실을 만들고, 어린아이로 하여금 뛰게 하였다.
시험결과, 소음이 완전히 없어지지는 않았지만, 기존에 대해 현저히 줄어 들었다.
또한, 방열 특성도 있는 것으로 확인되었다. 즉, 샘플 표면에 열을 조사했을 때 반사량, 방출량이 커짐을 확인하였다.
뿐만 아니라, 압축강도(KS F 2405), 인장강도 모두 기준치를 초과하여 우수한 특성이 있는 것으로 확인되었다.
아울러, 내수성을 확인하기 위해 샘플 시공면의 9군데에 노란색 물감을 스포이드로 떨어뜨린 후 10시간 경과 후 해당 표면을 카메라로 촬영하여 침투 깊이를 확인하였다. 확인 결과, 9군데 모두 표면에서 몽글게 뭉쳐 있을 뿐 침투한 흔적은 찾을 수 없었다. 이를 통해, 내수성, 즉 방수 특성이 있는 것으로 확인되었다.
Claims (1)
- 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법에 있어서;
소디움도데실 설페이트 1kg 및 암모늄 퍼설페이트 1kg을 반응조의 2-에틸헥실 프롭-2-에노에이트 8kg에 투입하여 1차 중합반응을 시작하는 제1단계;
상기 제1단계를 통해 얻어진 1차 중합반응물에 소디움 옥탄설포네이트를 1kg투입한 후 30분 경과된 시점에서 술폭실산 포름알데하이드염을 2kg 투입하여 중합반응을 종료시켜 혼화용 폴리머를 얻는 제2단계;
상기 제2단계 후 반응조에 포틀랜트 시멘트와 물을 각각 360kg 투입한 후 50-60rpm의 속도로 2시간 동안 저속교반하여 시멘트가 굳지 않도록 교반하여 교반물을 만드는 제3단계;
교반이 완료되면, EVA폼을 10kg, 상기 제2단계에서 얻어진 혼화용 폴리머 3kg을 순차 투입한 후 100rpm의 속도로 교반하여 혼화시키는 제4단계;
교반 혼화가 완료되면, 피로인산나트륨과 잔탄검을 8:2의 중량비로 혼합한 혼합액 5kg을 첨가하여 30분간 더 교반하는 제5단계;
상기 제5단계 후 3-5cm의 길이를 갖는 폴리프로필렌 섬유를 2kg 더 첨가한 후 1시간 동안 교반하는 제6단계;를 통해 방열소재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 공동주택의 층간소음과 내열 안정성과 내수성이 향상된 방열소재 조성물 제조방법.
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