KR19980087555A - 소음방지용 발포 알루미늄 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 관한 것이며, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널(10)을 기재로 하고, 상기 발포 알루미늄 패널(10)의 일 표면에 타공 박판(30)이나 각종 마감재(40)를 접착제(20)로 부착하거나, 각종 페인트, 펄라이트, 규사, 또는 펠트 등을 도장(50) 처리하여 이루어진 소음방지용 발포 알루미늄 패널이 제공된다.

Description

소음방지용 발포 알루미늄 패널

(기술분야)

본 발명은 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 관한 것이며, 보다 상세하게는 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 표면에 타공 박판을 포함한 각종 마감재를 부착하여 흡음 성능을 가지는 내장재로 사용할 수 있도록 한 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 관한 것이다.

(배경기술)

일상 주변에는 각종 기계 설비의 가동, 자동차, 철도, 지하철, 항공기 등 교통 수단의 운행, 중장비를 이용한 각종 공사, 또는 각종 음향 기기의 작동 등 여러 가지 요인에 의해 바람직하지 않은 소리, 즉 소음이 발생되기 마련이다. 이런 소음은 개인적으로는 난청, 두통, 불안감 등을 유발하여 건강을 해치는 요인으로 작용하고, 산업 현장에서는 열악한 작업환경을 조성하고 진동을 발생시켜 생산성의 저하와 제품의 품질저하를 야기한다.

따라서, 소음 유발원들은 가능한 한 적은 소음이 발생되도록 설계되어야 하고, 불가피하게 발생된 소음이라면 가능한 한 소음이 외부로 전파되는 것을 차단하는 조치가 필요하다.

이런 방음의 필요성은, 작업장, 도로변, 철도변, 공항주변, 건설현장, 중장비, 아파트나 사무실과 같은 공동 주거시설, 음악당이나 극장과 같은 공연장, 실내스포츠 시설, 및 각종 위락시설과 같은 거의 모든 주변 생활환경에 요구되고 있다.

통상적인 방음 방법으로서는, 흡음 또는 차음 성능이 있는 소재로 만들어진 각종 방음재를 사용하여, 방음벽, 방음 칸막이(partition), 방음실, 음향처리용 마감재 등과 같은 방음 구조물을 설치하므로써, 소음을 흡수하고 그 전파 경로를 차단하는 방법이 널리 사용되고 있다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 방음 소재로서는, 목재 또는 콘크리트와 같은 일반적인 건축 소재, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 또는 폴리에스터와 같은 합성수지재, 글래스울 또는 암면과 같은 무기 섬유재, 및 금속 타공판과 같은 금속재 등 여러 가지 소재를 단독 또는 복합한 것들을 들 수 있다.

방음재는 그 사용 장소와 용도에 따라 다소 차이는 있겠지만, 광범위한 주파수 영역에서의 우수한 흡차음성, 우수한 기계적 특성(내구성 등) 및 열적 특성(불연성, 난연성 등)을 구비하면서도, 제조 원가가 저렴하고 시공이 간편한 것이 바람직할 것이다.

그러나 종래의 방음재들은 상기한 여러 가지 요건들 중 일부의 요건에 부합하지 못하여 방음 설비의 구축에 이들을 적용함에 있어서 상당한 문제점들을 내포하고 있다. 예를 들어 목재나 플라스틱 수지로 된 방음재는 열에 약하여 화재에 취약하다는 문제점이 있고, 글래스울이나 암면 등은 환경 오염의 원인으로 작용하는 문제점이 있으며, 알루미늄판은 자체의 소음 방지 성능이 충분하지 못하다는 한계가 있다. 또한 금속재를 제외한 종래의 방음재는 거의 재활용이 불가능하여 폐기지 많은 쓰레기를 발생시키고 있다.

기재로서 글래스울, 암면, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 등을 사용하고, 그 표면에 타공 박판을 부착하여 공명 원리에 의해 방음 효과를 향상시키고 있는 종래의 타공 구조형 방음 패널도, 상기 기재인 글래스울이나 폴리우레탄 등이 지니는 본질적인 단점으로 인하여 앞서 언급한 여러 가지 문제점을 그대로 표출하고 있다.

한편, 각종 건축 시설물의 최종 내외벽에 설치되는 마감재는 외부에 노출되어 눈에 띠고 피부에 접촉되는 자재이므로, 시각적인 미감과 적절한 질감 및 촉감을 가질 것을 요하고, 구조물의 벽이나 천장에 부착함에 있어서의 시공이 용이할 것을 필요로 하며, 불연성인 것이 좋다. 따라서 소음방지 성능을 가지는 마감재로 사용되기 위해서는, 방음재로서의 요건과 마감재로서의 요건을 동시에 만족할 필요가 있다.

본 발명의 목적은, 소음방지와 마감재로서의 성능이 우수하면서도 공해를 유발하지 않을 뿐만 아니라 재활용이 가능하여, 음향 건축물의 음향 처리재와 흡음을 요하는 건축물의 마감재로 용이하게 시공할 수 있는, 불연성인 초경량의 소음방지용 패널을 제공하는 것이다.

도1은 타공 박판이 구비된 본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 사시도,

도2는 도1의 단면도,

도3 내지 도7은 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 다른 예들을 보여주는 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 소음방지용 발포 알루미늄 패널

10: 발포 알루미늄 패널 12: 기포

20: 접착제 30: 타공 박판

32: 소공(타공) 40: 마감재

50: 도장 피막

본 발명의 목적은, 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 표면에 타공 박판을 접합한 2중 흡음 구조를 제공하므로써, 발포 알루미늄의 흡음 성능을 배가시킨 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 의해 달성된다.

본 발명의 목적은, 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널의 표면에 각종 마감재를 부가하거나 마감 처리를 하므로써 달성된다.

구체적으로 본 발명의 목적은, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 발포 알루미늄 패널의 일 표면에 타공 박판을 접착제로 부착하여 이루어진 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 의해 달성된다.

또한 본 발명의 목적은, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 발포 알루미늄 패널의 일 표면에 마감재를 접착하거나 각종 도료를 도장하여 이루어진 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 기재로 사용되는 다수의 오픈된 기포를 가지는 발포 알루미늄 패널은, 알루미늄을 발포 가공하여 다수의 오픈된 기포를 형성시킨 것이다. 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널은, 히터와 교반기가 구비된 주형에 알루미늄 금속을 넣어 용융하고, 증점제(viscosity increasing agent)를 투입하여 적정 점도를 유지한 다음, 발포제를 첨가하여 기포를 형성시키는 공지의 알루미늄 발포 공정으로 발포 알루미늄을 제조한 후에, 이 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 방법으로 제조한다.

여기에서 오픈된 기포의 의미는 발포 알루미늄에 형성되어 있는 기포들이 폐쇄되어 있는 것이 아니라 개방되어 있음을 의미한다. 통상적인 방법에 의해 제조되는 발포 알루미늄의 기포는 대부분이 폐쇄되어 각각의 기포가 하나의 밀폐공간을 형성하고 있다. 폐공간의 기포를 가지는 발포 알루미늄은 기포가 음파를 흡수하는 작용을 충분히 발휘하지 못하기 때문에, 본 발명이 목적하는 충분한 소음방지 성능을 나타내지 못한다. 따라서 본 발명에서는 발포 알루미늄을 압연기로 가볍게 압연하므로써 폐쇄된 기포를 터트려서 오픈된(개방된) 기포로 변환시키는 것이다.

발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 것은, 예를 들어 폐쇄된 기포를 가지는 발포 알루미늄 패널을 그 두께가 20-30%로 감축될 정도로 발포 알루미늄을 두께 방향으로 가압하므로써 이루어진다. 압연량(rolling reduction)은 발포 알루미늄 패널의 용도, 두께 등에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 다만 지나치게 압연량을 크게 함으로써 기포가 압착되어 없어지지 않도록 하여야 한다. 이렇게 제조된 발포 알루미늄 패널은, 오픈된 기포를 다수 포함하는 다공질이 되며, 총체적의 90%이상이 기포로 된 초경량의 흡음 패널이 된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널을 구체적으로 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

도1은 타공 박판이 구비된 본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 사시도, 도2는 도1의 단면도, 도3 내지 도7은 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 다른 예들을 보여주는 사시도이다.

먼저, 도1과 도2를 참조하여 타공 박판이 구비된 본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 구조 및 제조 방법에 대해 설명한다.

본 구체예의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1)은, 발포 알루미늄(10)을 압연하여 폐쇄상태의 기포를 오픈된 기포(12)로 변환시키고, 오픈된 기포(12)를 구비한 발포 알루미늄 패널(10)을 연마 및 평탄화하여 전처리하고, 타공 박판(30)을 제작하여, 전처리된 발포 알루미늄 패널(10)과 타공 박판(30)을 접착제(20)로 접착하므로써 제조된다.

발포 알루미늄 패널(10)의 전처리는, 발포 알루미늄 패널(10)의 표면에 타공 박판(30)이 균일하게 부착되게 하기 위한 것이다. 전술한 바와 같이, 발포 알루미늄은 기포가 90% 이상을 점유라고 있기 때문에, 타공 박판(30)의 접착을 위한 충분한 접착 기면(substrate)을 확보하고 있지 못하다. 따라서 발포 알루미늄 패널(10)의 표면을 연마 및 평탄화하지 아니하면, 타공 박판(30)이 불완전하게 접착되어 박리를 일으킬 수 있다.

타공 박판(30)은 예를 들어 알루미늄이나 스테인리스강과 같은 금속 박판(30)에 다수의 소공(타공: 32)을 규칙적으로 형성하여 제작할 수 있다. 타공 박판(30)의 재질, 각 소공(32)의 직경과 박판 단위 면적당 소공의 개수, 및 박판(30)의 두께는, 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1)의 적용 용도 및 적용 장소에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 공연장과 같이 건축음향처리를 요하는 시설물의 마감재로서 사용하는 경우에는 소공의 기공율이 높은 박판이 적당할 것이며, 경량화하기 위해서는 알루미늄 박판이 바람직할 것이다.

접착제(20)로서는, 알루미늄 금속 표면에 금속의 타공 박판(30)을 접착할 수 있는 것이라면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들면 강력한 접착력을 가지는 에폭시수지계 접착제로서 폴리아민, 폴리아미드수지, 폴리설파이드수지 등의 경화제를 사용하는 접착제, 또는 우레탄 고무를 기제로 한 고무 접착제를 사용할 수 있다.

발포 알루미늄 패널(10)과 타공 박판(30)의 접착은, 발포 알루미늄 패널(10)에 타공 박판을(30) 120℃ 내지 250℃의 온도에서 대략 2시간 정도 프레스로 가압하면서 접착제를 경화시키는 열프레스 경화 접착이 바람직하며, 이로써 타공 박판(30)이 발포 알루미늄 패널(10)의 연마면에 밀착되면서 접착제가 열에 의해 경화되게 되므로, 발포 알루미늄 패널(10)에 타공 박판(30)의 접착을 위한 충분한 접착 기면이 없음에도 불구하고 완전한 접착을 유지할 수 있다.

상기와 같은 방법에 의해 제조된 본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1)은, 도1에 도시된 바와 같이, 오픈된 기포(12)가 형성된 발포 알루미늄 패널(10)의 일 표면에 접착제(20)에 의해 타공 박판(30)이 부착된 구성을 가지게 되며, 각종 소음을 흡수하는 방음재로 사용할 수 있게 된다.

본 발명의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1)을 내장재로 시공한 경우, 발포 알루미늄 패널(10)의 오픈된 기포(12)에 의해 저주파 소음을 효과적으로 감쇄시키는 것과 동시에 타공 박판(30)이 발포 알루미늄 패널(10)의 흡음 성능을 배가시켜 주므로, 가청 주파수(평균적으로 20Hz에서 20kHz에 이르는 범위: 20dB(A) 내지 120dB(A)에 이르는 범위)의 모든 소음을 충분히 흡수할 수 있다.

즉, 본 발명의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1)에 부딪치는 음파는, 타공 박판(30)의 소공(32)을 통과할 때에 넓은 공간에서 좁은 공간으로 진행하게 됨에 따라 일차적으로 음이 감쇄되고, 소공(32)을 통과한 음파는 발포 알루미늄 패널(10)에 형성된 오픈된 기포(12)로 유입되고 다시 반사 및 회절되면서 이차적으로 감쇄되므로, 발포 알루미늄과 타공 박판의 이중 구조에 의한 상호 작용으로 탁월한 소음 방지 성능을 보인다.

다음에 도3 내지 도7을 참조하여 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 다른 예들을 설명한다.

본 구체예의 소음방지용 발포 알루미늄 패널들(1)은, 전술한 구체예와 유사하게 발포 알루미늄 패널(10)을 압연하여 폐쇄 상태의 기포(12)를 오픈된 기포로 변환시키고, 다음에 다수의 오픈된 기포(12)가 구비된 발포 알루미늄 패널(10)을 전처리(연마 및 평탄화)하고, 연마된 발포 알루미늄 패널(10)에 접착제(20)를 이용하여 각종 직물계의 마감재(40)를 부착하거나, 페인트, 펄라이트(perlite), 규사, 펠트(felt) 등을 접착 또는 도장하여 피막(50: 도6 및 도7 참조)을 입힘으로써 이루어진다.

발포 알루미늄 패널(10)에 마감재(40)를 접착하는 데 사용되는 접착제(20)로서는, 알루미늄에 각종 마감재를 접착할 수 있는 것이라면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들어 강력한 접착력을 가지는 에폭시수지계 접착제로서 폴리아민, 폴리아미드수지, 폴리설파이드수지 등의 경화제를 사용하는 접착제, SBR, NBR, NBR라텍스 등과 같은 고무 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 레졸형페놀수지와 같은 포름알데히드계 접착제, 폴리초산비닐계 또는 스티렌계 접착제와 같은 중합계 접착제 등을 마감재(40)에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있으며, 전술한 열프레스 경화에 의한 접착이 바람직하다.

발포 알루미늄 패널(10)에 페인트, 펄라이트, 규사, 펠트 등을 도장하여 마감처리를 행하는 경우에 있어서는, 전술한 접착제 도포 없이 바로 발포 알루미늄 패널(10)의 연마면에 페인트나 펄라이트 등을 도장하므로써, 발포 알루미늄 패널을 이용한 소음 방지용 내장 마감재(1)가 완성된다.

발포 알루미늄 패널(10)에 적용되는 마감재 또는 마감 처리는 발포 알루미늄 패널(10)의 표면에 적용하여 마감재로서의 제반 특성을 발휘할 수 있는 것이라면 제한이 없다. 예를 들면, 각종 직물, 무늬 시트, 무늬목, 금속 박판, 엠보싱 금속 박판, 종이 시트, 페인트 도장, 펄라이트 도장 등이 적용될 수 있으며, 불연성인 발포 알루미늄의 특징을 유지하기 위해서는 금속 박판과 같은 불연성의 마감재를 사용하는 것이 바람직할 것이다. 또한 발포 알루미늄의 흡음 성능을 더욱 향상시키고자 할 때에는 직물과 같이 흡음 성능이 좋은 마감재를 사용하는 것이 바람직하다. 도3 내지 도7은 마감재 또는 마감 처리로서 직물(40a), 무늬 시트(40b), 엠보싱 처리된 알루미늄 박판(40c), 페인트(50a)의 도장, 및 펄라이트(50b)를 적용한 예를 도시한 것이다.

본 구체예의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1)은, 각종 흡음을 필요로 하는 건축물의 외벽, 내벽, 천장, 또는 바닥 등의 마감부에 시공하면, 크기와 형상이 다른 다수의 오픈된 기포(12)가 불규칙적으로 배열되어 있는 오픈된 기포(12)가 구비된 발포 알루미늄 패널(10)이 흡음 작용을 하고, 발포 알루미늄 패널(10)의 표면에 적용된 마감재(40) 및 마감 처리(50)가 흡음 성능을 더욱 향상시키면서 마감재로서 기능하게 된다.

본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널은, 공장, 사무실, 주거용 건물, 방음실, 도서관, 열차, 자동차, 항공기, 방송 스튜디오, 체육관, 도로 등 방음을 요하는 시설의 각종 내외 마감재로 사용될 수 있으며, 발포 알루미늄 패널이 지니는 본질적인 강도와 가공 용이성으로 인해 별도의 부자재를 사용할 필요 없이 바로 시공할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널은 다음과 같은 효과가 있다. 첫째 발포 알루미늄의 오픈된 다공 구조에 의해 우수한 소음방지 성능을 발휘한다. 둘째, 발포 알루미늄을 기재로 사용하고 있기 때문에 불연성이고, 중량이 가볍고, 가공 및 취급이 용이하며, 내구성이 우수하다. 셋째, 주 소재인 발포 알루미늄이 재활용 가능함으로 공해를 유발하지 않을 뿐만 아니라 자원을 절약할 수 있다. 넷째, 방음을 필요로 하는 구조물의 마감 재료, 특히 음향 건축의 마감재로 다양하게 사용할 수 있다. 다섯째, 발포 알루미늄 패널의 표면에 부착된 타공 박판을 비롯한 마감재의 종류를 적절히 선택하므로써 다양한 색상과 질감으로 인테리어적인 효과와 장식적인 표현을 할 수 있다.

Claims (6)

1. 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 발포 알루미늄 패널의 일 표면에 타공 박판을 접착제로 부착하여 이루어진 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
2. 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 발포 알루미늄 패널의 일 표면에 마감재를 접착하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
3. 제2항에 있어서, 상기 마감재가 직물인 것을 특징으로 하는 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
4. 제2항에 있어서, 상기 마감재가 무늬 시트인 것을 특징으로 하는 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
5. 제2항에 있어서, 상기 마감재가 엠보싱 처리된 알루미늄 박판인 것을 특징으로 하는 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
6. 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 발포 알루미늄 패널의 일 표면에 각종 페인트, 펄라이트, 규사, 또는 펠트를 도장하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소음방지용 발포 알루미늄 패널.