KR20170033080A - 발포체형 소음 저감재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 바닥구조 - Google Patents
발포체형 소음 저감재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 바닥구조 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재는 소음 방지 저감 성능, 내구성 및 경제성이 우수한 것으로써, 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재; 및 석고, 고로슬래그 및 중합체 수지 볼 중 하나 이상을 포함하는 충전재를 포함하는 혼합물을 발포하여 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 발포체형 소음 저감재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 바닥구조에 관한 것이다.
현재 시공되고 있는 공동주택 등의 건축물은 콘크리트 위에 발포 스티로폼 또는 발포 플라스틱을 깔고 그 위에 기포층으로서 방수 몰탈 및 온돌용 동파이프를 깔고 미장 몰탈과 원목 등의 마감재로 마감하고 있다.
그러나 이러한 구조는 아파트, 빌라 등과 같은 공동주택에서 사람의 보행, 물건의 낙하 등으로 인해 충격이 가해질 때 바닥 슬라브, 천장 또는 벽체를 통해 바닥 충격음이 아래층으로 전달된다.
또한, 아래층과 위층을 구분하는 콘크리트 슬라브는 상층과 하층의 공기 유통을 차단함으로써 일차적으로 소음을 차단할 수 있으나, 밀도가 강한 콘크리트 구조에 충격이나 진동을 가하게 되면 음파가 상쇄되지 않고 바닥층이나 벽을 따라 인접한 다른 세대로 전달되는 특성을 가진다.
최근에는 이러한 층간 소음문제가 공동주택에서 심각하게 대두됨에 따라 주택건설기준 등에 관한 규정이 더욱 강화, 개정되기에 이르렀다. 상기 규정에는 각 층간의 바닥충격음이 경량충격음은 58데시벨(dB) 이하, 중량충격음은 50데시벨(dB) 이하여야 하고, 각각 4개의 등급으로 분류되어 건축물 분양시 고시하도록 권장되고 있다.
이와 같이, 최근에 심각하게 대두되는 소음을 최소화하기 위하여 층간 소음 저감재 위에 기포콘크리트를 시공함으로써 층간 소음 문제를 해결하고자 하였다.
대한민국등록특허 제10-0130405호는 경량기포콘크리트판넬과 그 제조방법 및 기포제거장치에 관한 것으로서, 보강근을 내부에 배치함으로써 보강된 콘크리트 판넬에 있어서, 상기 보강근의 근방으로부터 판넬의 단부를 향하여 주위의 경량기포 콘크리트 기질부의 밀도보다 높은 밀도를 갖는 연속한 중질화부로 이루어지는 보강심을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 대한민국등록특허 제10-0471607호는 바닥 충격음 차음을 위한 공동건물 바닥구조에 관한 것으로서, 바닥 콘크리트 슬라브 상부에 상기 바닥콘크리트 슬라브 상면을 면 분할하는 소정 높이의 강성보강구조물을 형성하고, 상기 강성보강구조물 사이에 경량기포콘크리트를 포설하며, 그 상부에 차음재를 시공하고, 그 상부에 모르타르층을 적층 시공하여 이루어지는 구조인 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 선행문헌들과 같이 기포콘크리트를 이용하는 경우 현장 타설 시 품질의 균일성을 가지기 힘들어 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 아파트 층간 소음문제의 해결과 더불어 종래의 층간 소음 저감재가 내포하고 있는 환경 문제를 개선할 수 있는 뛰어난 성능을 가진 층간 소음 저감재의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 소재 및 특정 충전재를 포함함으로써 소음 저감 성능, 내구성 및 경제성이 우수한 발포체형 소음 저감재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 바닥구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재는 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재; 및 석고, 고로슬래그 및 중합체 수지 볼 중 하나 이상을 포함하는 충전재를 포함하는 혼합물을 발포하여 얻을 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재 제조방법은 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재; 및 석고, 고로슬래그 및 중합체 수지 볼 중 하나 이상인 충전재를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물에 발포제를 첨가하는 단계; 상기 발포제가 첨가된 혼합물을 모듈에 주입하는 단계; 및 상기 모듈에 주입된 혼합물을 발포 및 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 충전재는 상기 소재 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바닥구조는 층간 구획을 위한 콘크리트 슬라브; 상기 콘크리트 슬라브의 상면에 위치하는 층간 차음재; 상기 층간 차음재의 상면에 위치하는 전술한 발포체형 소음 저감재; 상기 발포체형 소음 저감재 상부에 위치하는 마감몰탈; 및 상기 마감몰탈의 상면에 위치하는 바닥마감재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재는 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재; 및 충전재를 포함하는 혼합물을 발포하여 제조하기 때문에 소음 차단 효과가 우수한 이점이 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재는 또한, 발포체형 소음 저감재의 소재, 예컨대 중합체 수지 및 유리는 폐자재의 재활용 소재를 사용하기 때문에 단가의 절감이 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발포체형 소음 저감재를 적용한 시험체 모델링이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시형태에 따른 발포체형 소음 저감재를 예시한 도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시형태에 따른 발포체형 소음 저감재를 예시한 도이다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발포체형 소음 저감재(100)를 적용한 시험체 모델링이다. 하기 도 1을 참조하면, 콘크리트 슬라브(10)가 주택 구조와 설계에 따라 선택적으로 마련되고, 상기 콘크리트 슬라브(10)의 상면에는 층간 차음재(20), 발포체형 소음 저감재(100), 마감몰탈(40) 및 바닥 마감재(50)를 순차적으로 적층한다.
콘크리트 슬라브(10)는 아래층과 위층을 구분하며, 상층과 하층의 공기 유통을 차단함으로써 일차적으로 충격음이나 소음 등을 차단시키는 역할을 하며, 층간 차음재(20)는 콘크리트 슬라브(10)의 상부에 형성되어, 충격음이나 소음 등을 차단시키는 역할을 한다. 상기 층간 차음재(20)는 상기 발포체형 소음 저감재(100)와 구별되는 것으로서, 당업계에서 일반적으로 사용하는 차음재를 적용할 수 있다. 다만, 상기 층간 차음재(20)로서 기포콘크리트층을 적용한 경우는 제외한다. 또한, 난방배관(30)은 상기 층간 차음재(20)의 상부에 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 상기 마감몰탈(40)에는 난방배관(30)이 형성될 수 있다. 상기 마감몰탈(40)은 방통 또는 방통층과 혼용되는 용어일 수 있다. 바닥 마감재(50)는 마감몰탈(40) 상부에 형성되며, 모노륨, 원목, 타일 등일 수 있다.
본 발명에서 도시하지는 않았으나, 상기 콘크리트 슬라브(10)의 측면에는 벽면 완충재가 추가로 더 형성될 수도 있다.
발포체형 소음 저감재(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재(110); 석고, 고로슬래그 및 중합체 수지 볼 중 적어도 하나 이상을 포함하는 충전재(120)를 포함한다. 상기 발포체형 소음 저감재는 발포제에 의하여 발포 처리 된 상태이다.
본 발명에서 "발포"란 발포제를 첨가하여 발포 반응이 일어난 상태를 일컬으며, 발포제를 첨가하기 전의 부피보다 1.5배 이상 부피가 팽창한 경우를 의미한다.
발포형 소음저감재(100)는 소음 및 진동 등의 바닥 충격을 완충하는 역할을 한다. 일반적으로 바닥충격음은 경량충격음과 중량충격음으로 구분하며, 경량충격음은 가볍고 딱딱한 충격에 의한 충격음으로 예를 들면, 물건이 떨어질 때의 낙하음이나 의자, 책상 등의 이동음과 같은 고주파 대역을 가지고, 중량충격음은 무겁고 부드러운 충격에 의한 충격음으로 예를 들면, 어린이가 뛰는 소리나 사람이 걷는 소리 등의 저주파 대역을 가진다. 이때, 상기 규정은 바닥충격음 기준으로 중량충격음일 경우 50 dB이하, 경량충격음일 경우 58dB 이하로 설정하고 있다.
이러한 발포체형 소음 저감재(100)는 층간 차음재(20)와 마감몰탈(40) 사이에 형성되어 충격음이나 소음 방지 효과를 향상시킬 수 있다. 상기 발포체형 소음 저감재(100)는 콘크리트 슬라브(10)의 측면에도 추가로 형성되어, 거실에서 음악 감상이나 영화 감상 등을 할 때 발생하는 소음도 차단할 수 있다.
상기 소재(110)는 유리 또는 중합체 수지를 포함할 수 있다. 상기 소재(110)는 폐소재를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 소재(110)는 재생 유리, 폐 유리, 폐 중합체 수지 또는 재생 중합체 수지일 수 있다.
본 발명에서 "폐소재"란 세척, 분쇄, 용융 등의 특정 과정을 거쳐 기존과 다른 새로운 제품에 쓰일 수 있는 재료를 일컬을 수 있다.
소재(110)가 폐소재일 경우, 단가의 절감이 가능하고, 친환경적이다. 본 발명에서 "재생 유리" 또는 "재생 중합체 수지"는 재활용 가능한유리 또는 재활용 가능한 수지를 일컬을 수 있다.
먼저, 중합체 수지는 고분자 수지일 수 있으며, 예컨대 폴리올레핀계, 폴리아크릴계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리스티렌계 및 폴리비닐계 중합체 수지로 이루어진 군에서 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "중합체 수지란" 동일하거나 상이한 유형의 단량체의 중합에 의해 제조되는 중합체 화합물을 일컬을 수 있다. "중합체"라는 총칭은 단독중합체, 공중합체, 삼원공중합체 뿐만 아니라 혼성중합체라는 용어를 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지는 폴리에틸렌계 수지일 수 있으며, 폴리에틸렌계 수지는 구체적으로 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 왁스, 산화 폴리에틸렌왁스, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, high density polyethylene) 및 초고밀도 폴리에틸렌(UHMWPE, ultra-high molecular weight polyethylene)으로 이루어진 군 중 적어도 1 이상을 포함할 수 있다.
상기 폴리스티렌계 수지는 주쇄에 스티렌 단위를 포함하고 있는 것이라면 한정되지 않으며, 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 등을 예로 들 수 있다.
상기 아크릴계 수지는 당업계에서 통상적으로 사용하는 것이라면 한정되지 않으나 예컨대, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리(메타)아크릴레이트 수지를 들 수 있다.
상기 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리헥사메틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리시클로헥산 디메틸렌 테레프탈레이트 수지, 이들 수지에 일부 다른 단량체를 혼합하여 비결정성으로 개질한 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 중합체 수지는 분자량이 5,000 이상 500,000 이하일 수 있다. 상기 중합체 수지의 분자량이 상기 범위를 만족하는 경우 적절한 점도를 부여함으로써 발포체형 소음 저감재(100)의 형성이 용이할 수 있다.
또한, 상기 중합체 수지는 폐비닐 또는 폐플라스틱에서 추출한 것일 수 있으며, 고상의 형태로서 사용할 수도 있고, 액상의 형태로서 사용할 수도 있다. 다만, 액상의 형태의 중합체 수지를 사용하는 경우 고상의 중합체 수지를 용융시키는 단계를 거치지 않아도 되므로, 액상의 형태의 중합체 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 소재(110)로서 중합체 수지를 이용하는 경우 연성이 강화된 발포체형 소음 저감재(100)의 제조가 가능하다.
본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재(100)는 대부분을 폐자재를 재활용하여 사용 가능하기 때문에 종래의 소음 저감재에 비하여 단가의 절감이 가능하며 환경문제를 개선할 수 있는 이점이 있다.
이러한 상기 중합체 수지는 고밀도폴리에틸렌(HDPE, high density polyethylene)/ABS 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 ABS 공중합체는 아크릴로니트릴-폴리부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-poly butadiene-styrene) 공중합체일 수 있다. 상기 중합체 수지는 폐비닐에서 추출한 액상 형태의 고밀도폴리에틸렌(HDPE, high density polyethylene)/ABS 공중합체일 수 있다.
또한, 상기 유리는 분말을 1000℃ 내지 1500℃에서 용융한 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 유리는 폐유리 분말을 1000℃ 내지 1500℃에서 용융한 것을 사용할 수 있다. 상기 용융 온도가 상기 범위 미만일 경우 상기 유리 분말이 미처 용융되지 않을 수 있으며, 상기 용융 온도가 상기 범위를 초과하는 경우 과도한 에너지의 에너지의 소모가 필요하여 경제적이지 못한 문제점이 있다.
상기 충전재(120)는 석고, 고로 슬래그 및 중합체 수지 볼 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
석고는 탈황 석고, 인산 석고, 불산 석고 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다만, 환경적인 측면과 공정 용이성을 고려할 때 폐석고를 분말의 형태로서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 고로슬래그는 제철 산업에서 나오는 물질로서, 고로슬래그를 첨가하는 경우 강도, 내수성 등의 내구성이 약한 단점이 보완될 수 있으며, 장기 강도를 개선할 수 있다.
상기 중합체 수지 볼은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 구체적으로 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 요컨대, 상기 중합체 수지 볼은 폴리프로필렌 볼(polypropylene ball)일 수 있다.
폴리프로필렌 볼(polypropylene ball)은 폴리프로필렌을 볼의 형태로 제조한 것이라면 한정되지 않으며, 발포체형 소음 저감재(100)의 혼합물 조성물에 따라 적절한 사이즈의 폴리프로필렌 볼을 선택하여 사용할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 볼은 폴리프로필렌 비즈(beeds)의 형태인 것을 사용하여도 무방하다.
상기 중합체 수지 볼의 직경은 1mm 내지 5mm, 구체적으로 1mm 내지 3mm일 수 있으며, 상기 중합체 수지 볼의 직경이 상기 범위내인 경우 재료분리 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 충전재(120)는 상기 소재(110) 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함될 수 있다. 상기 충전재(120)가 상기 소재(110) 전체에 대하여 상기 범위 내로 포함될 경우 발포체형 소음 저감재(100)의 내구성능을 극대화할 수 있으며, 상기 중합체 수지와의 혼합이 용이하여 생산성이 높아질 수 있다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시형태에 따른 소재(110) 및 충전재(120)가 혼합되어 있는 발포체형 소음 저감재(100)의 일 예를 도시한 것이다. 상기 발포체형 소음 저감재(100)는 발포제가 첨가되어 발포처리 된 상태일 수 있다.
발포제는 스스로 열분해 등의 반응을 일으켜 다량의 기체를 발생시켜 기포를 발생시키는 물질을 일컫는다. 종래에는 층간소음 저감재 위에 기포콘크리트를 시공하는 방식을 사용하였기 때문에 현장 타설시 품질의 균일성을 확보하는 것이 어려웠다. 그러나, 본 발명의 몇몇 실시형태에 따른 발포체형 소음 저감재(100)는 층간소음 저감재 자체에 발포제를 첨가하기 때문에 공장가공을 통한 규격화가 가능하며 이로 인하여 균일한 품질을 부여할 수 있으며, 종래의 층간소음 저감재보다 우수한 성능을 확보할 수 있다.
상기 소재(110)가 중합체 수지를 포함하는 경우 발포제는 당업계에서 통상적으로 사용하는 발포제라면 한정되지 않으나, 분해온도가 150 ℃ 내지 210 ℃인 아조계 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 발포제의 분해온도가 150 ℃ 내지 210 ℃인 경우 발포형 소음 저감제(100)의 제조 중 조기발포가 발생하는 현상을 방지할 수 있으며, 성형시간을 최소화하여 생산성을 높일 수 있다. 상기 아조계 화합물은 구체적으로 아조디카르본아미드(ADCA)를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 분해온도 범위를 만족하는 다양한 발포제를 사용할 수 있다.
상기 소재(110)가 유리를 포함하는 경우, 발포제는 상기 유리의 연화온도보다 높은 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄산칼슘(CaCO3)과 탄소(C)를 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 발포제는 상기 소재(110) 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 구체적으로 1 내지 6 중량부로 포함될 수 있다. 상기 발포제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 발포체형 소음 저감재(100)에 적당한 비중을 부과하여 경량화가 우수하면서도 기계적 물성과 치수안정성이 우수한 발포체형 소음 저감재(100)의 제조가 가능하다.
본 발명에 따른 상기 발포체형 소음 저감재(100)의 두께는 30 mm 내지 50 mm일 수 있다. 상기 발포체형 소음 저감재(100)의 두께가 30 mm 내지 50 mm 인 경우 우수한 층간 소음 저감 성능을 유지하면서도 경량화가 가능한 이점이 있다.
본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재(100) 제조방법은 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재(110); 및 석고, 고로슬래그 및 중합체 수지 볼 중 하나 이상인 충전재(120);를 혼합하여 발포체형 소음 저감재(100) 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물에 발포제를 첨가하는 단계; 상기 발포제가 첨가된 혼합물을 모듈에 주입하는 단계; 및 상기 모듈에 주입된 혼합물을 발포 및 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 충전재(120)는 상기 소재(110) 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다.
혼합물 제조 단계
상기 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재(110)는 전술한 유리 또는 중합체 수지에 관한 내용을 적용할 수 있다. 본 발명의 발포체형 소음 저감재(100)는 폐유리, 폐비닐 또는 폐플라스틱과 같은 폐자재를 재활용하여 사용할 수 있기 때문에 친환경적이다.
석고, 고로슬래그, 중합체 수지 볼은 전술한 내용을 적용할 수 있다.
상기 발포체형 소음 저감재(100) 혼합물을 제조하는 단계 중 상기 유리는 1000℃ 내지 1500℃에서 용융한 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 소재(110) 및 충전재(120)를 혼합하여 발포체형 소음 저감재(100) 혼합물을 제조하는 단계에서 상기 소재(110)가 유리일 경우 상기 유리를 용융하여 용융 유리를 제조한 뒤 충전재(120)와 혼합할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 소재(110) 및 충전재(120)를 혼합하여 발포체형 소음 저감재(100) 혼합물을 제조하는 단계에서 상기 소재(110)가 중합체 수지일 경우 상기 중합체 수지를 액상화하여 충전재(120)와 혼합할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 중합체 수지는 적절한 용매를 첨가함으로써 액상화가 가능하지만, 이에 한정되지는 않는다. 상기 용매는 알코올계 화합물, 테트라히드로퓨란, 디옥신, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 아세톤, 메틸케톤, 테트라클로로에탄, 톨루엔 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택할 수 있으나 상기 중합체 수지의 종류에 따라 적절한 용매를 선택하여 사용할 수 있다.
상기 용매의 중량비는 한정되지 않으나, 상기 중합체 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 용매가 상기 중합체 수지 100 중량부에 대하여 상기 범위내로 포함될 경우 적절한 점도 및 경화 속도를 가지는 혼합물의 제조가 가능하여 생산성을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 용융 유리의 점도가 높아 충전재(120)와의 혼합이 어려울 경우 상기 용융 유리에 적절한 용매를 추가하여 용융 유리의 점도를 낮출 수 있다. 이때 용매는 전술한 용매를 적용할 수 있다.
상기 혼합물 제조 단계에서 상기 충전재(120)는 상기 소재(110) 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함될 수 있다.
상기 충전재(120)가 상기 소재(110) 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함되는 경우 상기 소재(110)와의 혼합이 용이하고, 적절한 점도를 갖는 혼합물의 제조가 가능하며 성능 또한 우수한 이점이 있다. 또한, 초기 압축강도가 감소될 수 있는 현상을 방지할 수 있다.
발포제 첨가
상기 소재(110)와 충전재(120)가 혼합된 혼합물에 발포제를 첨가하는 경우 화학반응에 의하여 발포 처리된 발포체형 소음 저감재의 제조가 가능하다. 그러므로, 현장조립시공시 공기를 단축시키고 후속공정의 즉각 투입이 가능하게 되기 때문에 현장관리의 편의성과 안정성이 증대될 수 있다.
상기 발포제는 상기 소재(110) 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 구체적으로 1 내지 6 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 발포제에 관련된 내용은 전술한 내용을 적용할 수 있다.
혼합물 주입 단계
상기 발포 처리된 혼합물을 주입하는 모듈은 발포체형 소음 저감재(100)의 용도에 따라 다양한 형태의 것을 사용할 수 있으나, 시공 및 생산성의 측면에서 판, 패널(panel) 또는 패드(pad)의 형태인 것이 바람직하다.
혼합물 발포 및 경화 단계
상기 모듈에 주입된 혼합물은 상기 첨가된 발포제에 의하여 발포될 수 있다. 상기 혼합물의 발포 반응이 완료된 후 상기 모듈을 경화하는 단계를 거칠 수 있다. 또한, 상기 발포 반응이 완료되지 않은 상태로 경화하는 단계를 포함시켜 상기 혼합물이 경화하는 도중 서서히 발포 반응을 진행할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 혼합물에 포함된 소재(110)가 유리일 경우 서서히 냉각시켜 경화시킬 수 있으며, 상기 혼합물에 포함된 소재(110)가 중합체 수지인 경우 열경화를 통화여 경화시킬 수 있다. 이 경우 상기 혼합물에 경화제를 첨가하여 경화를 촉진할 수도 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
[실시예 1]
층간 구획을 위한 바닥을 이루는 두께 180mm의 콘크리트 슬라브가 주택 구조와 설계에 따라 선택적으로 마련되고, 상기 콘크리트 슬라브의 상면에는 두께 30 mm의 층간 차음재, 두께 40mm의 발포체형 소음 저감재, 두께 40mm의 마감몰탈 및 두께 9.5mm의 마감재가 순차적으로 적층되었다.
이 때, 상기 발포체형 소음 저감재는, 고온으로 용융시킨 폐유리분말 100 중량부에 대하여 폐석고분말을 40 중량부 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물에 발포제를 폐유리분말 100 중량부에 대하여 5 중량부 첨가한 뒤, 모듈화 된 틀에 부어 발포 및 경화시킴으로써 패드형태로서 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 2는 발포체형 소음 저감재만 다른 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 발포체형 소음 저감재는 고온으로 용융시킨 폐유리분말 100 중량부에 대하여 분말로 된 고로슬래그를 40 중량부 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 발포제를 폐유리분말 100 중량부에 대하여 5 중량부 첨가한 후 모듈화 된 틀에 부어 발포 및 경화시킴으로써 패드형태로 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 3은 발포체형 소음 저감재만 다른 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 발포체형 소음 저감재는 액상의 중합체 수지(폐비닐-high density polyethylene)/ABS(acrylonitrile-polybutadiene-styrene) 100 중량부에 대하여 폐 P.P(polypropylene) ball을 40 중량부 혼합한 뒤 발포제를 중합체 수지 100 중량부에 대하여 5 중량부 첨가한 후 모듈화 된 틀에 부어 발포 및 경화시킴으로써 패드 형태로 제조하였다.
[비교예 1]
비교예 1은 발포체형 소음 저감재만 다른 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 발포체형 소음 저감재는 폐석고분말 40 중량부 대신 탄산칼슘 40 중량부를 포함하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 발포제를 폐유리분말 100 중량부에 대하여 5 중량부 첨가한 뒤, 모듈화 된 틀에 부어 발포 및 경화시킴으로써 패드형태로서 제조하였다.
[비교예 2]
비교예 2는 발포체형 소음 저감재만 다른 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 발포체형 소음 저감재는 폐석고분말을 폐유리분말 100 중량부에 대하여 10 중량부 첨가하여 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물에 발포제를 폐유리분말 100 중량부에 대하여 5 중량부 첨가한 뒤, 모듈화 된 틀에 부어 발포 및 경화시킴으로써 패드형태로서 제조하였다.
[비교예 3]
비교예 3은 실시예 1에서 발포체형 소음 저감재만 제외한 것으로, 층간 구획을 위한 바닥을 이루는 두께 180mm의 콘크리트 슬라브가 주택 구조와 설계에 따라 선택적으로 마련되고, 상기 콘크리트 슬라브의 상면에는 두께 40mm의 층간 차음재, 난방배관, 두께 40mm의 마감몰탈 및 두께 9.5mm의 마감재가 순차적으로 적층되었다.
[시험예] - 소음 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 바닥구조의 소음 차단 효과를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
소음측정은 뱅머신기 및 태핑머신기를 이용하여 KS F-2810-1, KS F 2810-2, 공동주택 바닥 충격음 차단구조 인정 및 관리기준에 근거하여 수행하였다. 중량충격음은 뱅 머신기로 바닥을 타격하여 측정하였으며, 경량충격음은 태핑머신기로 바닥을 가진하여 측정하였다. 이 때, 규정은 경량충격음은 58데시벨(dB)이하, 중량충격음은 50데시벨(dB) 이하이다.
1세대 당 5지점에서 측정을 하였으며, 3세대에서 실시한 값을 평균값으로 하였다. 타격지점은 시험 실시면적이 14m2 이상인 경우 거실의 중앙부와 네모퉁이 지점에서 가로세로 0.75m 이격된 부위에서 수행하였으며, 시험 실시면적이 14m2 이하인 경우는 거실의 중앙부와 네모퉁이 지점에서 가로세로 0.5m 이격된 부위에서 실시하였다. 이때, 마이크장치를 각 타격지점의 바로 하부층의 5지점에 설치하였으며, 마이크 높이는 바닥에서 1.2m 떨어지도록 설치하였다.
| 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | ||
| 소음 (dB) |
중량 충격음 |
42 | 44 | 43 | 64 | 63 | 71 |
| 경량 충격음 |
53 | 55 | 53 | 74 | 81 | 69 | |
상기 실시예 1 내지 3과 같이 본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재는 중량 충격음 및 경량 충격음 차단 효과가 모두 우수한 것을 알 수 있다.
반면에, 본 발명의 충전재의 종류, 범위를 벗어난 비교예 1, 2 및 본원의 발포체형 소음 저감재를 적용하지 않은 비교예 3의 경우 중량 충격음 및 경량 충격음 차단 효과가 모두 좋지 않은 것을 알 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재는 상기 실시예 1 내지 3과 같이 발포체형 소음 저감재를 이루고 있는 재료의 대부분이 폐자재를 재활용 한 것이기 때문에 친환경적이다. 또한, 폐자재를 재활용하기 때문에 단가의 절감이 가능하며, 경량화가 가능하기 때문에 기포콘크리트와 같은 종래의 소음 저감재가 내포 하고 있는 구조체의 하중 증가 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 발포체형 소음 저감재는 또한, 공장가공을 통하여 규격화된 제품의 생산이 가능하기 때문에 기존의 소음 저감재에 비하여 내구성능이 뛰어나며 뛰어난 경제성을 확보할 수 있다.
10: 콘크리트 슬라브
20: 층간 차음재
30: 난방배관
40: 마감몰탈
100: 발포체형 소음 저감재
110: 소재
120: 충전재
20: 층간 차음재
30: 난방배관
40: 마감몰탈
100: 발포체형 소음 저감재
110: 소재
120: 충전재
Claims (11)
- 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재; 및
석고, 고로슬래그 및 중합체 수지 볼 중 하나 이상을 포함하는 충전재를 포함하는 혼합물을 발포하여 얻을 수 있는 발포체형 소음 저감재. - 제1항에 있어서,
상기 소재는 폐소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체형 소음 저감재. - 제1항에 있어서,
상기 중합체 수지는 고밀도폴리에틸렌(high density polyethylene)/ABS 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체형 소음 저감재. - 제1항에 있어서,
상기 충전재는 상기 소재 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체형 소음 저감재. - 제1항에 있어서,
상기 중합체 수지 볼은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체형 소음 저감재. - 제1항에 있어서,
상기 발포체형 소음 저감재의 두께는 30 mm 내지 50 mm인 것을 특징으로 하는 발포체형 소음 저감재. - 유리 또는 중합체 수지를 포함하는 소재; 및 석고, 고로슬래그 및 중합체 수지 볼 중 하나 이상인 충전재를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합물에 발포제를 첨가하는 단계;
상기 발포제가 첨가된 혼합물을 모듈에 주입하는 단계; 및
상기 모듈에 주입된 혼합물을 발포 및 경화시키는 단계를 포함하고,
상기 충전재는 상기 소재 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체형 소음 저감재 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 발포체형 소음 저감재 혼합물을 제조하는 단계 중 상기 유리는 1000℃ 내지 1500℃에서 용융하는 것을 특징으로 하는 발포체형 소음 저감재 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 발포제는 상기 소재 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체형 소음 저감재 제조방법. - 층간 구획을 위한 콘크리트 슬라브;
상기 콘크리트 슬라브의 상면에 위치하는 층간 차음재;
상기 층간 차음재의 상면에 위치하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 발포체형 소음 저감재;
상기 발포체형 소음 저감재 상부에 위치하는 마감몰탈; 및
상기 마감몰탈의 상면에 위치하는 바닥마감재를 포함하는 바닥 구조. - 제10항에 있어서,
상기 발포체형 소음 저감재는 상기 콘크리트 슬라브의 측면에 더 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥구조.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR0130405B1 (ko) | 1995-01-16 | 1998-04-06 | 유미꾸라 레이찌 | 경량기포 콘크리트 판넬과 그 제조방법 및 기포제거장치 |
| KR100471607B1 (ko) | 2002-05-09 | 2005-02-21 | 주식회사 한진중공업 | 바닥 충격음 차음을 위한 공동건물 바닥구조 |
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2015
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