KR20180085136A - 차음용 적층체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자가 압착된 다공질 발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층을 포함하는 차음용 적층체에 관한 것으로, 본 발명에 의한 차음용 적층체의 경우 종래 제품대비 차음 효율이 현저히 높은 특징이 있다.

Description

차음용 적층체{Laminate for sound insulation}
본 발명은 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자가 압착된 다공질발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층을 포함하는 차음용 적층체에 관한 것이다.
최근 주거공간의 밀집화와 건축기술 발달에 따른 건물의 고층화 경향에 따라, 고층아파트 등과 같은 주거 형태가 많은 비율을 차지하고 있다. 이러한 고층 건물의 시공 시, 경량화 및 건설비용의 절감을 위하여, 건물의 안정성을 확보하는 범위 내에서 각 층을 나누는 바닥의 두께를 얇게 하는 경향이 나타나고 있다.
특히 주거용 건물의 경우, 주거공간에서 일상생활을 영위함에 따라 필연적으로 생활소음 및 진동이 발생하게 되며, 바닥이 점차 얇아지는 경향에 따라 이러한 생활소음 및 진동을 충분히 차단하기 어려워지게 되어, 거주자간의 분쟁이 발생하기도 하여 이러한 층간소음이 사회문제로 까지 이어지기도 한다.
이러한 문제의 해결을 위하여 공동 주택의 시공 시 일정 수준 이상의 생활소음 및 진동 차단을 위하여, 인정바닥구조 또는 표준바닥구조로의 시공을 권고하고 있으나, 이러한 구조의 경우 상대적으로 바닥구조의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있으며, 나아가 두께에 비해 상대적으로 차음 또는 흡음 성능이 떨어져 효율적이지 못한 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하고 저비용으로 층간소음을 효율적으로 차단하기 위하여, 다양한 차음재, 바닥구조 및 시공방법들이 연구, 개발되고 있다. 일예로, 대한민국 등록특허 10-1283575호에서는, 다중벽 탄소나노튜브를 혼합하여 층간소음을 저감하는 방음재에 대해서 개시하고 있으나, 다중벽 탄소나노튜브를 이용하는 경우, 실제 시공 시 건축비용이 현저히 증가하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 10-1283575호
본 발명의 목적은 우수한 차음 성능을 나타내면서도 두께가 얇은 차음용 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다공질 발포폴리올레핀층을 이용하여 차음률이 우수한 차음용 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 발포폴리우레탄층을 포함하여 소리뿐만 아니라 진동까지 흡수 가능한 차음용 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저렴한 비용으로 우수한 차음 성능을 나타내는 차음용 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 차음용 적층체는 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자가 압착된 다공질 발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체에서 상기 폴리올레핀은 폴리프로필렌일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체에서 상기 발포폴리우레탄층은 밀폐 셀(closed cell) 형태로 발포된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체에서 상기 다공질 발포올레핀층 : 상기 발포폴리우레탄층의 두께 비는 1 : 0.3 내지 2일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체에서 상기 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자는 원통형 또는 다각기둥형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체에서 상기 다공질 발포폴리올레핀층의 겉보기 밀도는 25 내지 45 g/㎤일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체에서 상기 발포폴리우레탄층의 겉보기 밀도는 50 내지 350 g/㎤일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 제 1 다공질 발포폴리올레핀층, 발포폴리우레탄층 및 제 2 다공질 발포폴리올레핀층을 순차로 포함할 수 있다.
본 발명은 차음용 적층체의 시공방법을 제공하며, 바닥면에 본 발명에 의한 차음용 적층체를 적층하는 단계; 및
상기 적층체 상에 시멘트 모르타르를 타설 하는 단계;를 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체를 이용한 주파수 700 ㎐ 이하의 소음 차폐 방법을 제공하며, 본 발명에 의한 소음 차폐 방법은 상기 발포폴리우레탄층이 소음원과 인접하여 배치될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체를 이용한 주파수 1000 ㎐ 이상의 소음 차폐 방법을 제공하며, 본 발명에 의한 소음 차폐 방법은 상기 다공질 발포폴리올레핀층이 소음원과 인접하여 배치될 수 있다.
본 발명은 관통형 기공이 형성된 다공질 발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층을 포함하여, 상대적으로 저렴한 비용으로 얇은 두께에서도 우수한 차음성능을 나타내는 장점이 있다.
본 발명은 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자가 압착된 다공질 발포폴리올레핀층을 포함하여 차음효과가 우수한 장점이 있다.
본 발명의 차음용 적층체는 발포폴리우레탄층을 포함하여 소리뿐만아니라 진동 또한 차단할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다공질 발포폴리올레핀층(좌), 발포폴리우레탄층(우) 및 이를 적층한 적층체(아래)를 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에 의한 차음용 적층체의 주파수별 차음률을 도시한 도면이다.
도 3은 적층 순서에 따른 본 발명의 실시예예 의한 차음용 적층체의 주파수별 차음률을 도시한 도면이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차음용 적층체에 대해 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은,
관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자가 압착된 다공질 발포폴리올레핀층; 및 발포폴리우레탄층;을 포함하는 차음용 적층체에 관한 것으로, 본 발명에 의한 차음용 적층체의 경우 종래 제품대비 차음 효율이 현저히 높은 특징이 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 차음률 및 진동에 대한 차단이 뛰어난 장점이 있어, 동일 두께 대비 이러한 뛰어난 차음률에 의해 바닥층의 두께를 지나치게 두껍게 하지 않으면서도 일정수준 이상의 차음효율을 확보할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 이하 본 발명의 명세서에서 의미하는 차음률이라 함은 종래 소리의 크기 대비 차음재 또는 차음용 적층체를 통과한 이후의 소리의 크기에 대한 비를 의미하며, 본 발명에서 제시하는 차음률의 수치는 달리 명시한 바가 없는 이상 두께 50 ㎜ 이하, 구체적으로는 30 내지 40 ㎜에서의 차음재 또는 차음용 적층체에서의 차음률을 의미한다.
본 발명에 의한 차음용 적층체는 관통형기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자가 압착된 다공질 발포폴리올레핀층을 포함한다. 종래 통상적인 방법으로 폴리올레핀을 발포시킨 차음재와 달리, 관통형 기공을 포함하는 발포입자를 이용함으로써, 중량을 더욱 가볍게 하면서도 차음 성능을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 상기 폴리올레핀은 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌, 탄소수 3 내지 15개인 알파-올레핀 블록 공중합체를 포함하는 수지 조성물에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 폴리프로필렌을 80 중량% 이상 포함하는 폴리올레핀 수지일 수 있다. 폴리프로필렌을 80 중량% 이상 포함하는 폴리올레핀 수지를 발포하여 적층체를 제조할 경우, 폴리프로필렌 소재 특성상 0.895 내지 0.92의 낮은 비중을 가져 적층체의 경량화를 달성할 수 있고, 다른 폴리올레핀 대비 상대적으로 높은 기계강도를 가질 뿐만 아니라 피로파괴에 대한 높은 저항성을 가지는 점에서 적층체에 포함되는 연질 발포 중합체층의 지나치게 유연한 기계적 특성을 보완할 수 있다. 특히 폴리프로필렌층이 연질 발포 중합체층과 적층됨으로써 적층체의 내구성이 향상될 수 있고 후술하는 차음재의 효과가 현저히 향상됨으로써, 각각의 중합체층 단독으로 사용하는 것 대비 현저한 기계적 특성 및 차음 특성을 동시에 달성할 수 있다.
아울러, 본 발명에 의한 상기 다공질 폴리올레핀층은 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자가 압착된 형태일 수 있다. 본 발명에 의한 상기 다공질 폴리올레핀층이 이러한 형상을 가짐으로써, 일반적인 발포체 또는 다른 형상의 발포입자를 압착하여 형성하는 경우 대비, 소리에 대한 차단효과가 현저히 뛰어난 장점이 있다. 구체적으로, 상기 발포입자의 단부면에서 관통형 기공이 차지하는 면적의 비율은 50 내지 95 %일 수 있으며, 발포입자에서 관통형 기공의 면적이 상기 범위와 같은 경우, 주파수 1000 ㎐ 이상의 범위에서 15% 이상의 높은 차음률을 나타내는 장점이 있다.
상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 의한 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자의 형상은 구형, 원통형 또는 다각기둥형일 수 있으며, 이때 다각기둥형에서 밑면의 다각형은 모서리를 3 내지 20개 포함하는 형상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 더욱 구체적으로는 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자는 성형 및 압착 이후 3 내지 10%의 공극을 형성하고자 하는 관점에서 원통형일 수 있다. 또한, 상기 발포입자에서 관통형 기공의 형상은 상술한 단부면에서 차지하는 면적의 비율을 만족하는 경우 제한이 없으나, 구체적으로는 원기둥형일 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 발포입자는 길이가 2 내지 20 ㎜이고, 발포입자의 단부면에서 가장 긴 직경은 상기 발포입자 길이의 0.3 내지 2배 일 수 있다. 좋게는, 충분한 입자간 공극을 확보하고 압착 이후 균일한 차음률을 나타내기 위하여 발포입자의 길이는 2 내지 10 ㎜ 이고, 단부면에서 가장 긴 직경은 2 내지 8 ㎜일 수 있다.
본 발명의 일 실시예예 의한 상기 다공질 발포폴리올레핀층은, 발포제를 포함하는 폴리올레핀계 수지 조성물을 관통형 기공을 포함하는 형상으로 성형하는 단계; 폴리올레핀을 발포시켜 발포입자를 제조하는 단계; 및 발포된 발포입자를 압착하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
즉, 본 발명에서 의미하는 발포입자라 함은, 발포제를 포함하는 수지원료를 발포시켜 형성된 발포된 이후의 입자를 의미한다. 나아가, 상기 다공질 발포 폴리올레핀층의 겉보기 밀도는 25 내지 45 g/㎤일 수 있으며, 상기 폴리올레핀의 발포 및 압착은 상기 겉보기 밀도를 만족하는 범위에서 수행되는 경우 제한이 없다.
본 발명에 의한 상기 차음용 적층체는 발포폴리우레탄층을 포함하여 충격뿐만 아니라 진동에 대한 흡수력을 현저히 향상시킬 수 있으며, 구체적으로 이러한 발포폴리우레탄층은 열가소성 폴리우레탄(Thermo Plastic Polyurethane, TPU)을 발포시켜 형성된 것일 수 있다. 열가소성 발포폴리우레탄을 발포시켜 차음용 적층체에 이용하는 경우, 성형이 용이하고 내마모성이 뛰어날 뿐만 아니라, 상술한 다공질 발포폴리올레핀층에 적층함으로써 향상된 차음효과를 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 차음용 적층체에서 상기 발포폴리우레탄층은 밀폐 셀(closed cell) 형태로 발포된 것일 수 있다. 이때 밀폐 셀이라 함은 폴리우레탄의 발포 시 발포가스가 셀(cell)에 갇히게 됨으로써 형성된 밀폐된 기공을 포함하는 발포형태를 의미하며, 발포폴리우레탄층이 밀폐 셀로 발포된 경우 오픈 셀(open cell) 대비 기계강도 및 완충능력을 현저히 향상시켜 건축용 차음재에 더욱 적합한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 상기 발포폴리우레탄층은 발포제를 포함하는 열가소성 폴리우레탄 비드를 발포시켜 형성한 것일 수 있으며, 발포에 의해 형성되는 발포폴리우레탄층의 겉보기 밀도는 50 내지 350 g/㎤, 더욱 구체적으로는 70 내지 220 g/㎤일 수 있으며, 상기 폴리우레탄 비드에 포함되는 발포제의 함량은 발포 이후 상술한 겉보기 밀도를 만족하는 범위로 포함되는 경우 제한이 없다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 상기 다공질 발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층을 포함하며, 적층 구조를 형성함으로써 차음효과 및 진동에 대한 완충 효과를 도모할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 다공질 발포올레핀층 : 상기 발포폴리우레탄층의 두께 비는 1 : 0.3 내지 2, 구체적으로는 1 : 0.3 내지 1.1, 더욱 구체적으로는 1 : 0.3 내지 0.7 일 수 있다. 다공질 발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층의 두께 비가 상기 범위 내인 경우, 상대적으로 얇은 두께로도 고효율의 차음효과를 나타낼 수 있는 장점이 있다.
상세하게는, 다공질 발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층의 두께 비가 상기 범위인 경우, 본 발명에 의한 차음용 적층체는 50 ㎜ 이상, 구체적으로 30 내지 40 ㎜의 두께에서 1200 내지 10000 ㎐ 범위에서 차음률이 25% 이상이면서도, 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure pat00001
Figure pat00002
은 주파수 1250 ㎐의 차음률이며,
Figure pat00003
는 1200 내지 10000 ㎐ 범위에서 임의로 선택된 한 주파수에서의 차음률이다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 1200 내지 10000 ㎐ 범위에서 선택된 임의의 한 주파수에 대한 차음률이 25% 이상이며, 상기 범위에서 선택된 임의의 한 주파수의 차음률은 1250 ㎐에서의 차음률 대비 70% 이상, 더욱 구체적으로는 80 내지 130%일 수 있다. 이는 곧 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 상기 범위에서 상대적으로 균일한 차음률을 나타내는 것을 의미한다. 상기 범위에서 상술한 바와 같이 높은 차음률을 나타내면서도, 각 주파수에서의 차음률이 균일하여 실제 차음재로 이용 시 다양한 종류의 소음을 차단할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체의 적층 후 두께는 목적하는 차음률 및 시공 가능한 두께 등의 실제 설비 공정에 따라 달라질 수 있으나, 구체적으로 10 내지 100 ㎜, 더욱 구체적으로는 15 내지 50 ㎜일 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 발포폴리우레탄층 상에 다공질 발포폴리올레핀층을 적층하여, 상층에 다공질 발포폴리올레핀층이 위치함으로써, 상층에서 하층으로 전달되는 소리 및 진동을 차단할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예예 의한 차음용 적층체는 다공질 발포폴리올레핀층이 상층에 위치하여 소음원과 인접할 수 있으며, 이러한 경우, 주파수 1000 ㎐이상, 더욱 구체적으로는 1000 내지 10000 ㎐의 범위에서 차음이 특히 효율적일 수 있다. 상세하게는, 상기 주파수 범위에서 상층이 다공질 발포폴리올레핀층인 경우, 차음률이 20% 이상일 수 있다. 더 나아가, 다공질 발포폴리올레핀층 : 발포폴리우레탄층의 두께 비가 1 : 0.3 내지 0.7인 경우 상기 주파수 범위에서의 차음률이 25% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 또한, 다공질 발포폴리올레핀층 상에 발포폴리우레탄층을 적층하여, 상층에 발포폴리우레탄층이 위치함으로써 상층에서 하층으로 전달되는 소리 또는 소음을 차단할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 발포폴리우레탄층이 상층에 위치하여 소음원과 인접할 수 있으며, 이러한 경우 소음원의 주파수가 700 ㎐ 이하, 더욱 구체적으로는 400 내지 700 ㎐의 범위에서 차음이 특히 효율적일 수 있다. 상세하게는, 종래 공지된 차음재 또는 차음용 적층체에서, 상대적으로 높은 주파수의 소음을 차단하는 선행기술은 다수 공개되었으나, 낮은 주파수의 소음을 차단하는 데는 많은 어려움이 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체에서 상기 발포폴리우레탄층을 상층에 적층하는 경우 상기 주파수의 범위에서 차음률이 10% 이상일 수 있으며, 평균 차음률 또한 15% 이상으로 종래 기술 대비 현저히 높은 효율로 상대적으로 낮은 주파수의 소음을 차단할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 넓은 주파수 범위의 소음을 차단하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 상기 다공질 발포폴리올레핀층 및 상기 발포폴리우레탄층이 3층 이상 적층된 것일 수 있다. 상세하게는, 상기 다공질 발포폴리올레핀층 및 상기 발포폴리우레탄층이 서로 번갈아서 적층될 수 있으며, 좋게는 건축용 차음재로 이용시, 건축물에 일정한 기계강도를 부여하고 넓은 범위의 주파수를 차단하기 위한 측면에서 제 1 다공질 발포폴리올레핀층, 발포폴리우레탄층 및 제 2 다공질 발포폴리올레핀층이 순차로 적층된 차음용 적층체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는, 습식 공정 또는 건식공정 시공 시 단순히 적층하여 접착시키는 방법 또는 접착제를 이용하여 다공질 발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층을 접착시키는 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로, 접착제를 이용하여 접착하는 경우, 적층체에 포함되는 2개 이상의 층은 핫멜트 접착제로 접착될 수 있다. 핫멜트 접착제로는 EVA계 접착제(비닐 아세테이트 반복단위의 몰%: 18~40%, 용융지수 2~200), 에틸렌 아크릴계 접착제, 무정형 폴리프로필렌계 접착제(중량평균분자량 3000~10000) 및 폴리우레탄계 접착제에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 바람직하게는 무정형 폴리프로필렌계 접착제 또는 반응성 폴리우레탄계 접착제일 수 있으며, 반응성 폴리우레탄계 접착제의 경우 1제 또는 2제의 형태로 사용될 수 있으며, 고온에서 1제 또는 2제를 용융한 후 도포면에 도포하여 2 이상의 층을 결합하고 경화하여 사용될 수 있다. 상기 핫멜트 접착제를 통해 각각의 층이 결합됨으로써 시공 시 안정된 적층체의 형태를 유지할 수 있고, 기계적 특성 및 차음 특성이 보다 향상될 수 있는 점에서 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 건축용 또는 자동차용으로 이용될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 건축용 차음재로 이용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체를 건축용으로 이용하는 경우, 시공 단계에서 적층체를 이용할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 습식 또는 건식 공정의 시공 시 본 발명의 일 실시예에 의한 적층체를 적층함으로써 시공이 가능하다.
본 발명은 또한 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체의 시공방법을 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체의 시공방법은 적층하고자 하는 바닥면에 차음용 적층체를 적층하는 단계; 및 상기 적층체 상에 시멘트 모르타르를 타설하는 단계;를 포함할 수 있다. 이러한 방법으로 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체를 시공할 경우, 별도의 접착제 등과 같은 고정을 위한 화합물을 필요로 하지 않으면서도, 시멘트층의 아래 또는 시멘트층의 사이에 적층됨으로써 건축물에서의 차음효율을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 이때 상기 적층하는 단계에서는 상술한 바와 같이 차음하고자 하는 소음의 종류 등에 따라 다공질 발포폴리올레핀을 상층에 적층하거나 하층에 적층할 수 있다. 또한, 시멘트층에 차음용 적층체를 개재하기 위하여, 일부 시멘트 모르타르를 타설하고, 본 발명의 일 실시예에 의한 적층체를 적층한 후, 적층체 상에 시멘트 모르타르를 타설하는 시공방법을 이용할 수 있음은 물론이다.
나아가, 본 발명은 또한 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체를 이용하여 700 ㎐ 이하의 소음을 차폐하기 위한 소음 차폐 방법을 제공한다. 상기 범위의 소음을 차폐하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 발포폴리우레탄층이 소음원과 인접하여 배치하는 방법으로 소음을 차폐할 수 있다. 상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 다공질 발포폴리올레핀층을 적층하고, 다공질 발포폴리올레핀층 상에 발포폴리우레탄층을 적층함으로써, 상층에서 하층으로 전달되는 상기 주파수 범위의 소음을 용이하게 차단할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체를 이용하여 1000 ㎐ 이상의 소음을 차폐하기 위한 소음 차폐 방법을 제공한다. 상기 범위의 소음을 차폐하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체는 다공질 발포폴리올레핀층이 소음원과 인접하여 배치하는 방법으로 소음을 차폐할 수 있다. 상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 발포폴리우레탄층을 적층하고, 발포폴리우레탄층 상에 다공질 발포폴리올레핀층을 적층함으로써, 상층에서 하층으로 전달되는 상기 주파수 범위의 소음을 용이하게 차단할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체의 시공방법은 습식공정 뿐 아니라 건식 공정 시 차음용 적층체를 적층하는 방법을 포함하며, 이러한 경우에도 상술한 바와 같이 다공질 발포올레핀층 및 발포폴리우레탄층의 적층순서를 달리하여 목적하는 주파수 범위의 소음을 효율적으로 차단할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 소음 차폐 방법은 차음의 목적, 차음하고자 하는 소음원의 종류에 따라 상층 및 하층을 달리하여 보다 효율적으로 소음을 차단할 수 있는 장점이 있다. 나아가 이러한 방법을 통해 건축물에서의 생활소음 및 진동을 차단하거나, 차량에 응용하여 엔진 소음 등의 소음을 차단할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 이하에서 설명하는 실시예는 당 업계의 통상의 기술자에게 본 발명이 쉽게 이해되도록 하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
다공질 발포폴리올레핀층의 제조
발포제가 포함된 폴리프로필렌(LG 화학, Grade : R-3410, MFR : 7.0±1.0 (g/１０min), M.P. : 144±1.5(℃), H :　７５±５)을 밑면의 직경 5 ㎜, 관통형 기공의 직경 3 ㎜ 및 길이 5 ㎜로 발포시켜 관통형 기공을 포함하는 폴리프로필렌 발포입자를 제조한다.
제조된 폴리프로필렌 발포입자를 Steam chest molding 공법의 성형기에 넣은 뒤 1.0bar 스팀압으로 가열 압착시키는 방법으로 겉보기밀도가 30 g/㎤이며, 두께가 20 ㎜인 다공질 발포폴리올레핀층을 제조한다.
발포폴리우레탄의 제조
직경 5 ㎜인 구형의 폴리우레탄(동성코퍼레이션, Grade : 6185 AP, Hardness : 86±3 (Shore A), 밀도 1.12 (g/cm3) M.P. : 164±2 ) 비드를 제조한 뒤, 이를 발포하여 겉보기밀도가 200 g/㎤이 되도록 발포한 뒤 Chest molding 공법의 성형기에 넣은 뒤 1.0bar 스팀압으로 열압착하여 발포폴리우레탄층을 제조하였다.
[실시예 1]
상기에서 제조된 발포폴리우레탄을 크기 20×20 ㎝, 두께 10 ㎜로 절단하여 발포폴리우레탄층을 제조하고, 발포폴리우레탄층 상에 상기에서 제조된 다공질 발포폴리올레핀층을 적층하여 차음용 적층체를 제조하였다. 이때, 발포폴리우레탄층에서 비드의 발포에 의해 형성된 엠보싱층은 바닥면을 향하게 하여 적층하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 상기 발포폴리우레탄층에서 엠보싱면이 위를 향하도록 하고, 엠보싱면 상에 다공질 발포폴리올레핀층을 적층하여 차음용 적층체를 완성하였다.
[실시예 3]
상기에서 제조된 발포폴리우레탄을 크기 20×20 ㎝, 두께 20 ㎜로 절단한 뒤, 발포폴리우레탄층 상에 상기와 같은 방법으로 다공질 발포폴리프로필렌층을 적층하되, 다공질 발포폴리올레핀층의 두께를 10 ㎜로 하여 차음용 적층체를 완성하였다.
[실시예 4]
실시예 3과 같은 방법으로 제조하되, 다공질 발포폴리프로필렌층을 먼저 적층하고, 다공질 발포폴리프로필렌상에 상기 발포폴리우레탄층을 적층하여 차음용 적층체를 완성하였다.
[비교예 1]
두께가 30 ㎜인 래오케미칼 社의 GL SYSTEM II를 20×20 ㎝로 절단하여 실험을 진행하였다.
[비교예 2]
삼양수지 社의 표준바닥구조용 매직폴을 크기 20×20 ㎝, 두께 30 ㎜로 절단하여 실험을 진행하였다.
[주파수에 따른 차음률 측정]
음파의 입사 및 반사가 균일하도록 설계한 간이 잔향실에서, KS F 2805(잔향실험 흡음 성능 측정방법)에 따라 실험을 진행하였다. 구체적으로, 잔향실 내에 시편을 설치하고 측정 영역대의 주파수 음원 발생, 음원의 동작을 멈춘 후 30dB 감소되는 시간 측정, 흡음률은 음원이 멈추기 2초 전부터, 음원이 멈춘 후 5초까지 측정하고 KS F 2805 규격에 따라 차음률을 계산하였다.
이러한 방법으로 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 2의 차음용 적층체 또는 차음재의 차음률을 측정하고 도 2로 나타내었다.
도 2를 참고하면, 약 1000 ㎐ 이상의 주파수 범위에서 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체의 흡음률이 현저히 높은 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 의한 차음용 적층체의 차음효율이 현저히 높음을 확인할 수 있다.
[적층 순서에 따른 차음률 측정]
상술한 KS F 2805 규격에 따른 방법으로 실시예 3 및 실시예 4의 차음용 적층체의 주파수별 차음률을 측정하고 도 3으로 나타내었다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자가 압착된 다공질 발포폴리올레핀층 및 발포폴리우레탄층을 포함하는 차음용 적층체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀은 폴리프로필렌인 차음용 적층체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발포폴리우레탄층은 밀폐 셀(closed cell) 형태로 발포된 것인 차음용 적층체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다공질 발포올레핀층 : 상기 발포폴리우레탄층의 두께 비는 1 : 0.3 내지 2인 차음용 적층체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 관통형 기공을 포함하는 폴리올레핀 발포입자는 원통형 또는 다각기둥형인 차음용 적층체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 다공질 발포폴리올레핀층의 겉보기 밀도는 25 내지 45 g/㎤인 차음용 적층체.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발포폴리우레탄층의 겉보기 밀도는 50 내지 350 g/㎤인 차음용 적층체.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 차음용 적층체는 제 1 다공질 발포폴리올레핀층, 발포폴리우레탄층 및 제 2 다공질 발포폴리올레핀층을 순차로 포함하는 차음용 적층체.
  9. 바닥면에 제 1항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 차음용 적층체를 적층하는 단계; 및
    상기 적층체 상에 시멘트 모르타르를 타설하는 단계;를 포함하는 차음용 적층체의 시공방법.
  10. 제 1항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 차음용 적층체를 이용한 소음 차폐 방법으로,
    상기 발포폴리우레탄층이 소음원과 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 주파수 700 ㎐ 이하의 소음 차폐 방법.
  11. 제 1항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 차음용 적층체를 이용한 소음 차폐 방법으로,
    상기 다공질 발포폴리올레핀층이 소음원과 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 주파수 1000 ㎐ 이상의 소음 차폐 방법.
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