KR20220143997A - 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체 - Google Patents

단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체 Download PDF

Info

Publication number
KR20220143997A
KR20220143997A KR1020210049626A KR20210049626A KR20220143997A KR 20220143997 A KR20220143997 A KR 20220143997A KR 1020210049626 A KR1020210049626 A KR 1020210049626A KR 20210049626 A KR20210049626 A KR 20210049626A KR 20220143997 A KR20220143997 A KR 20220143997A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
elastomer composition
thermoplastic elastomer
parts
thermal stability
Prior art date
Application number
KR1020210049626A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102556626B1 (ko
Inventor
권해원
강창훈
임병문
임대휘
최인철
권민지
Original Assignee
현대엔지니어링 주식회사
주식회사 컴테크케미칼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대엔지니어링 주식회사, 주식회사 컴테크케미칼 filed Critical 현대엔지니어링 주식회사
Priority to KR1020210049626A priority Critical patent/KR102556626B1/ko
Publication of KR20220143997A publication Critical patent/KR20220143997A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102556626B1 publication Critical patent/KR102556626B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0023Use of organic additives containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066Use of inorganic compounding ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/102Azo-compounds
    • C08J9/103Azodicarbonamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853Vinylacetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/08Copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06Properties of polyethylene
    • C08L2207/062HDPE

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Floor Finish (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

본 발명은 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 올레핀 블록 코폴리머(OBC), 폴리에티르 블록 아미드(PEBA) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)를 포함하여 열안정성을 보완함으로써 난방효율을 향상시키고, 층간소음의 진동을 절연시킬 수 있는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체에 관한 것이다.
본 발명은 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 5 내지 15 중량부; 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 20 내지 40 중량부; 올레핀 블록 코폴리머(OBC) 14 내지 30 중량부; 폴리에테르 블록 아미드(PEBA) 10 내지 45 중량부; 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 5 내지 15 중량부;를 포함하는 엘라스토머 조성물을 제공할 수 있다.

Description

단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체{Interlayer noise reduction thermoplastic elastomer composition having thermal insulation and thermal stability properties and foam thereof}
본 발명은 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 올레핀 블록 코폴리머(OBC), 폴리에티르 블록 아미드(PEBA) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)를 포함하여 열안정성을 보완함으로써 난방효율을 향상시키고, 층간소음의 진동을 절연시킬 수 있는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체에 관한 것이다.
우리나라의 전체 주택 중 공동주택이 66%를 차지하고 있으며, 공동주택은 벽과 벽의 사이를 두고 거주하게 되므로 층간소음 문제가 필연적으로 발생하는 구조를 가지고 있다. 최근 공동주택에서 층간소음 관련 민원이 급증하고 있으며, 이웃 간의 갈등을 넘어 사회적 문제로 대두되고 있다.
층간소음이란 공동주택의 입주자 또는 사용자의 활동으로 인해 발생하는 소음이나 음향기기를 사용하는 등의 활동에서 발생하는 소음으로서 다른 입주자 또는 사용자에게 피해를 주는 소음을 의미한다.
이러한 층간소음은 뛰거나 걷는 동작 등으로 발생하는 ‘직접충격 소음’과 텔레비전, 음향기기 등의 사용으로 인해 발생하는 ‘공기전달 소음’으로 구분되며, 공기전달 소음은 아파트와 같은 공동주택이나 복층 건물의 경우, 콘크리트 슬래브 구조에 의해 대부분 차단된다.
그러나, ‘직접충격 소음’은 상층 바닥에서 사람의 보행이나 물건의 낙하 등에 의해 바닥에 충격이나 진동이 직접 가해지면 고체전파음으로 변하여 거의 감쇠되지 않고 바닥 슬래브나 천장 또는 벽체를 통해 아래층이나 인접 세대로 방사되는 특성이 있다.
이때, 층간소음으로 문제가 되는‘직접충격 소음’은 바닥충격음 차단구조의 성능에 따라 무겁고 부드러운 충격에 의한 바닥충격음인 중략충격음(50dB 이하)과 비교적 가볍고 딱딱한 충격에 의한 바닥충격음인 경량충격음(58dB 이하)으로 구분되며, 공동주택 등에서는 층간소음 문제를 해결하기 위해 중량충격음과 경량충격음의 전파를 막기 위한 층간소음 저감용 완충재가 필요한 실정이다.
종래의 층간소음 저감용 완충재는 층간소음을 저감하기 위해 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)를 주재료로 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)를 사용하였으나, EVA는 연화점이 약 60℃이며, LDPE는 연화점이 약 88℃로 낮은 융점을 가지며, 이에 따라 종래의 완충재는 내열성이 부족하여 시간 경과에 따른 물성의 변화가 크며, 장기간 사용 시 완충성능의 저하가 크기 때문에 장기간 사용되는 완충재로 적합하지 않은 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 한국등록특허 제10-1739745호는 EVA를 주재료로 하여 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)을 LLDPE(선형저밀도 폴리에틸렌)를 포함한 아파트 층간소음 완충재용 EVA 조성물에 관한 기술을 공지하는 바 있으나, LDPE 및 LLDPE는 열안정성이 낮은 단점이 있음에 따라, 완충재가 난방 전후로 지속적인 열에 노출되어 수축 및 팽창하여 들뜨는 현상으로 인하여 차음 효과가 저하될 수 있으며, 이는 층간소음 저감용 완충재로서 기능을 적절하게 수행하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 한국등록특허 제10-0505142호는 밀도가 다른 층을 적층하여 차음효과는 물론 단열효과를 갖는 차음재에 관한 기술을 공지한 바 있으나, 주지한 바와 같이‘기저층’ 및 ‘제2층’을 포함한 다층구조로 구성되어 적층 후 발포시켜야 한다는 번거로움이 있으며,‘기저층’하부에 ‘돌출부’를 형성하여 공기층을 생성시킴으로써 단열효과를 가진다는 점에서 공정이 복잡하여 비경제적인 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1739745호 (2017.05.19.) 대한민국 등록특허공보 제10-0505142호 (2005.07.22.)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열안정성을 가짐으로써 치수안정성이 양호하여 시공 후 아파트 등 건축물의 온도조건(약 50~70℃)이 장시간 지속되는 환경에 노출되어도 열 변화에 의한 층간 마감재의 열수축을 방지하여 차음효과를 유지할 수 있는 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 조성물 및 그의 발포체를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 온수분배기가 설치된 주방 및 거실, 복도 등에서 사용되는 경우, 온수배관 이송구간의 방열을 방지하여 침실의 난방효율을 개선시킬 수 있는 단열성을 가지는 층간소음 저감용 조성물 및 그의 발포체를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 5 내지 15 중량부; 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 20 내지 40 중량부; 올레핀 블록 코폴리머(OBC) 14 내지 30 중량부; 폴리에테르 블록 아미드(PEBA) 10 내지 45 중량부; 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 5 내지 15 중량부;를 포함하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-옥텐 공중합체(Ethylene Octene Copolymer), 에틸렌-부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 에틸렌-옥텐 공중합체는 10 내지 30 중량부, 상기 에틸렌-부텐 공중합체는 5 내지 15 중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함하여 열안정성을 향상시키며, 상기 폴리에테르 블록 아미드(PEBA) 및 올레핀 블록 코폴리머(OBC)를 포함하여 치수안정성이 우수한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 산화아연(ZnO) 및 아연스테아린산(Zn-St)을 더 포함하고, 상기 산화아연(ZnO)은 1 내지 3 중량부로 포함되며, 상기 아연스테아린산(Zn-St)는 0.5 내지 1.3 중량부로 포함될 수 있다.
이와 더불어, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 보강제, 가교제, 발포제 및 이의 혼합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 보강제는 탈크(Talc), 칼슘카보네이트(CaCO3) 및 이의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 보강제는 5 내지 9 중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가교제는 [1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 또는 [1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 중 하나인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 발포제는 아조디카르본아마이드(Azodicarbonamide) 화합물인 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 열가소성 엘라스토머 조성물을 사용하여 제조된 단열성을 가지는 층간소음 저감용 발포체를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 발포체는 열안정성 및 치수안정성이 향상되어 2 내지 4mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 조성물 및 그의 발포체는 열안정성 및 열 변화에 대한 치수안정성을 가짐으로써 시간이 경과함에도 열에 의한 변형이 없으므로 층간소음을 지속적으로 저감하여 층간 마감재로 장기간 사용될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 조성물 및 그의 발포체는 단열성을 가짐에 따라, 온수분배기가 설치된 주방 및 거실, 복도 등에서 층간 마감재로 사용시 온수배관 이송구간의 방열을 방지하여 침실의 난방효율을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 조성물 및 그의 발포체는 중략충격음(50dB 이하) 및 경량충격음(58dB 이하)의 바닥충격음 차음성능기준을 충족시킨다.
또한, 본 발명에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 조성물 및 그의 발포체는 3mm의 두께로 제조될 수 있음에 따라, 리모델링 공사에 사용시 최소 두께 대비 바닥충격음 차음성능을 향상시킬 수 있는 것을 이점으로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 발포체로 제조된 층간 마감재의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 발포체로 제조된 층간 마감재가 설치된 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 발포체로 제조된 층간 마감재가 설치된 바닥구조의 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 층간 마감재의 열전도도 시험성적서이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 발포체로 제조된 층간 마감재의 측단면도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 발포체로 제조된 층간 마감재가 설치된 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 발포체로 제조된 층간 마감재가 설치된 바닥구조의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 조성물은 구성 성분을 균일하게 혼합한 후, 발포 과정을 거쳐 발포체로 제조되며, 바람직하게, 층간 마감재(100)로 사용된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 발포체는 패드(pad) 또는 시트(sheet) 형상으로 제조되어 건축물의 층간소음을 저감시킬 수 있는 층간 마감재(100)로 사용된다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발포체는 층간 마감재(100)로 사용되는 경우 상부에 강화 마루(200)가 설치되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 바닥구조는 콘크리트 슬래브(600) 상부에 완충재(500)가 설치되며, 상기 완충재(500) 상부에 기포 콘크리트(400)가 설치되고, 상기 기포 콘크리트(400) 상부에 모르타르(300)가 설치되며, 상기 모르타르(300) 상부에 상기 층간 마감재(100)가 설치되는 것이 적절하며, 상기 층간 마감재(100)의 상부에 강화 마루(200)를 설치하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 바닥구조는 슬래브(600), 완충재(500), 기포 콘크리트(400), 모르타르(300), 층간 마감재(100), 강화마루(200) 순서로 적층되어 설치되며, 이때 상기 바닥구조는 콘크리트 슬래브:완충재:기포 콘크리트:모르타르:층간 마감재:강화 마루는 42:6:8:8:1:2의 두께 비율로 적층되는 것이 적절하나, 이에 한정하지 않고 다양하게 변경하여 실시가능하다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 발포체는 2 내지 4mm의 두께의 층간 마감재(100)로 사용된다.
보다 바람직하게, 상기 층간 마감재(100)는 3mm로 제조될 수 있으며, 3mm의 얇은 두께로도 층간소음을 효과적으로 저감시킬 수 있어 리모델링 공사시, 최소두께 대비 층간소음 저감 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 층간 마감재(100)는 얇은 두께로 층간소음을 저감시킬 수 있음에 따라, 바닥구조에 사용되는 경우 바닥의 높이가 높아지지 않으면서도 층간소음을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 층간 마감재(100)는 상부에 설치되는 상기 강화 마루(200) 두께의 절반보다 작은 두께로 설치될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 상기 층간 마감재(100)는 열안정성이 향상되어 난방 전후에도 치수안정성을 가짐은 물론, 단열성을 가짐으로써 열전도율이 낮아 난방 시 온수분배기가 설치된 주방에서부터 온수배관의 이송구간인 거실 및 복도까지 열 손실이 적어 침실의 난방효율을 개선할 수 있다.
구체적으로, 주방에 온수분배기가 설치되는 것이 일반적이며, 본 발명에 따른 상기 층간 마감재(100)를 바닥구조에 적용시키는 경우, 상기 층간 마감재(100)는 상기 온수분배기가 설치된 주방에서부터 온수배관의 이송구간인 거실 및 복도까지 설치하며, 상기 층간 마감재(100)가 단열성을 가짐에 따라 온수 이송구간에서 방열을 방지하여 적은 열손실로 침실의 난방효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 층간 마감재(100)는 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)를 주원료로 사용하여 화재 시 쉽게 연소가 되지 않는 장점이 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물은, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA), 폴리올레핀 엘라스토머(POE), 올레핀 블록 코폴리머(OBC), 폴리에테르 블록 아미드(PEBA) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 5 내지 15 중량부, 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 20 내지 40 중량부, 올레핀 블록 코폴리머(OBC) 14 내지 30 중량부, 폴리에테르 블록 아미드(PEBA) 10 내지 45 중량부, 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 5 내지 15 중량부를 포함한다.
상기 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)는 70℃ 이상의 연화점(Softening point)을 가지며, 이를 이용하여 발포체의 형태로 제조하는 경우, 가공성이 용이하고 가교 효율이 우수하며, MI(Melt Index)나 비닐아세테이트(Vinyl Acetate, VA)의 함량이 증가함에 따라 녹는점(Melting point, Tm)이 현저히 낮아지는 특징이 있다.
또한, 상기 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지는 컴파운딩(compounding) 작업성이 비닐아세테이트 함량에 크게 좌우되며, 비닐아세테이트의 함량이 높을수록 결정성의 감소로 부드러워지며 첨가제의 충진성이 크게 향상된다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)는 5 내지 15 중량부로 포함되는 것이 적절하다.
다음으로, 바람직한 실시예에 따른, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 20 내지 40 중량부로 포함되는 것이 적절하다.
상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-옥텐 공중합체(Ethylene Octene Copolymer), 에틸렌-부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
여기서, 상기 에틸렌-옥텐 공중합체(Ethylene Octene Copolymer), 에틸렌-부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer)는 무색투명하며, 무취의 특성이 있다. 또한, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 또는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)에 비해 저비중이면서도 유연성이 우수한 특성을 가진다.
따라서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 종래의 에틸렌 비닐아세테이트 폼(EVA foam) 보다 탄성이 증가하여, 진동을 절연하고 음압을 흡수할 수 있는 물성인 동탄성(動彈性) 계수에서 양호한 효과를 나타낼 수 있다.
일반적으로, 바닥구조에 사용되는 완충재는 동탄성 계수가 40MN/m3 이하, 손실계수가 0.1 내지 0.3인 것이 바람직하며, 본 발명은 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)를 20 내지 40 중량부로 포함함에 따라 동탄성이 40MN/m3 이하인 바람직한 효과를 나타낼 수 있다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 상기 에틸렌-옥텐 공중합체 10 내지 30 중량부, 상기 에틸렌-부텐 공중합체 5 내지 15 중량부를 포함한다.
다음으로, 상기 올레핀 블록 코폴리머(OBC)는 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 보다 유연하고 내열성이 우수한 특성을 가지며, 이에 따라 이를 포함하여 제조된 발포체(foam 또는 완충재)는 치수안정성(Dimensional stability)을 개선시킬 수 있다.
또한, 상기 올레핀 블록 코폴리머(OBC)는 높은 함량으로 포함되어 발포체로 제조되는 경우, 저비중화에 따른 내구성 저하를 방지할 수 있으나, 상기 올레핀 블록 코폴리머가 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량의 50% 이상 포함되는 경우, 가공공정 중 시트 작업성이 현저히 떨어지므로 표면이 균일하지 못한 문제점이 있다.
따라서, 바람직한 실시예에 따른, 상기 올레핀 블록 코폴리머(OBC)는 14 내지 30 중량부로 포함되는 것이 적절하다.
상기 폴리에티르 블록 아미드(PEBA)는 70℃ 이상의 연화점(Softening point)을 가지며, 140℃ 이상의 녹는점(Melting point, Tm)을 가지며, 경질 부분(Hard segment)가 증가함에 따라 녹는점이 높아지는 특징이 있으며, 또한, 내열성이 우수한 특성을 가져 발포체의 치수안정성을 향상시킬 수 있다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 폴리에티르 블록 아미드(PEBA)는 10 내지 45 중량부로 포함되는 것이 적절하며, 45 중량부를 초과하여 포함되는 경우 경도가 너무 높아 가공을 용이하게 하지 못하는 문제점이 있다.
상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 보다 탄성이 낮고 고경도의 특성을 가지며, 투명성, 가공성, 기계적 강도가 우수하여 이에 따라 이를 포함하여 제조된 발포체(고발포 폼 또는 완충재)의 물성을 개선시키는 효과가 있으며, 열안정성이 우수한 특성을 가진다. 또한, 고탄성 발포체(foam) 제조시에는 폴리올레핀 옥텐 엘라스토머(POE)와 같은 탄성이 높은 소재와 같이 블랜딩(blending)해야 한다.
상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 5 내지 15 중량부를 포함되는 것이 적절하며, 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)가 15 중량부를 초과하여 포함되는 경우, 발포체 제조시 블랜딩이 잘 되지 않는 문제점이 있다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 10 중량부로 포함되는 것이 적절하다.
즉, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함하여 열안정성을 향상시키며, 상기 폴리에테르 블록 아미드(PEBA) 및 올레핀 블록 코폴리머(OBC)를 포함하여 내열성이 우수하여 열 변화에 따른 치수안정성을 향상시킨다.
본 발명에 따른 조성물은 산화아연(ZnO) 및 아연스테아린산(Zn-St)을 더 포함할 수 있다.
상기 산화아연(ZnO)은 금속 산화물로써 분해온도가 높은 발포제와 함께 사용되는 경우 분해온도를 적절히 조절하는데 사용된다.
또한, 상기 산화아연(ZnO)은 상기 엘라스토머 조성물에서 함량이 증가할수록 발포체(foam)의 비중이 서서히 감소하며, 이에 따라 발포체의 분해를 촉진시킬 수 있음을 알 수 있으며, 이와 더불어 압축변형(Compression set)이 개선되며, 이에 따라 가교효율에 기여하여 기계적 강도를 높이는 효과가 있음을 알 수 있다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 산화아연(ZnO)은 1 내지 3 중량부로 포함되며, 3 중량부를 초과하는 경우, 압축변형이 저하되는 문제점이 있다.
다음으로, 상기 아연스테아린산(Zn-St)은 컴파운딩 공정 중 점착성(tack)을 저하시켜 가공성을 개선시키고 기계적 강도가 개선에 도움을 준다. 또한, 상기 아연스테아린산(Zn-St)은 발포체의 셀(cell) 안정화 효과를 나타내어 소음의 진동을 절감시키는 효과가 있다.
따라서, 상기 아연스테아린산(Zn-St)을 포함하여 제조된 발포체는 기계적강도가 개선되며, 소음의 진동을 절감시키는 효과가 있으며, 바람직한 실시예에 따른, 상기 아연스테아린산(Zn-St)은 0.5 내지 1.3 중량부로 포함된다.
다음으로, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 보강제, 가교제, 발포제 및 이의 혼합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 포함한다.
상기 보강제(filler, 또는 충진제)는 탈크(Talc), 칼슘카보네이트(CaCO3) 및 이의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 보강제는 5 내지 9 중량부로 포함되며, 10 중량부를 초과하는 경우, 발포체(foam)의 탄성 및 동탄성을 저하시킨다.
상기 가교제(crosslinker)는 발포체 제조에 필요한 점탄성 부여 및 물성 향상을 위해 사용되며, 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠기(BIPB)를 가지는 과산화물 가교제를 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 가교제는 종래에 가교제로 사용되던 디쿠밀머옥사이드(DCP)를 사용하는 경우, 아세토페논(Acetophenone) 또는 2-페닐-2프로판올( 2-Phenyl-2-propanol) 등의 유해물질을 발생시키는 반면, 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠기(BIPB)를 가교제로 사용하는 경우, 무독성 가교제로 상기와 같은 유해물질을 발생시키지 않아 친환경적이다.
이와 더불어, 상기 가교제는 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠기(BIPB)를 가지는 가교제를 사용하는 경우, Cell stress를 적절하게 유지시키는 것이 가능하므로 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
바람직한 실시예에 따른, 상기 가교제는 [1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 또는 [1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 중 하나를 포함한다.
또한, 상기 가교제는 함량을 증가시킬수록 발포체의 탄성이 증가하지만, 상기 가교제가 1.2 중량부를 초과하는 경우, Cell stress로 인한 발포체(foam)의 물성 저하 및 발포체의 외관 터짐과 같은 불량을 발생시키며, 바람직한 실시예에 따른, 상기 가교제는 0.5 내지 0.8 중량부로 포함된다.
상기 발포제(blowing agent)는 아조디르카르본아마이드(Azodicarbonamide) 화합물이며, 바람직한 실시예에 따른, 상기 발포제는 2 내지 6 중량부로 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 원하는 성능과 물성을 보다 발휘할 수 있도록 폴리머 상용화제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 전술한 구성 성분을 각종 압출기(extruder), 반바리믹서(Banburry mixer), 니더(kneader), 연속 니더(continuous kneader), 롤(roll) 등에 의해 용융 혼련할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 혼련 과정은, 각 성분을 일괄 첨가하거나 분할하여 첨가하여 혼련하는 등 다양한 방식으로 혼련할 수 있다.
이와 같이 제조된 열가소성 엘라스토머 조성물은, 사출 성형, 프레스 성형, 캘린더 성형, T 다이 압출 성형, 중공 시트 압출 성형, 발포 시트 압출 성형, 인플레이션 성형, 라미네이션 성형, 진공 성형, 이형 압출 성형 등, 또한, 이들을 조합 성형법 등의 다양한 방식으로 제조될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물인 실시예 1 내지 4 및 종래기술에 따른 비교예 1 내지 3를 하기 표 1에 나타난 성분으로 배합하였으며, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 조성물을 이용하여 발포체를 패드 형태로 제작하였다.
성분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
EVA 10 10 10 10 10 10 -
POE 1 15 15 15 15 15 30 30
POE 2 10 10 5 5 - - -
OBC 25 20 20 15 20 14 -
PEBA 15 20 30 30 40 - -
HDPE 10 10 5 5 - - -
LDPE - - - - - 20 24
SOE - - - - - 10 30
산화아연(ZnO) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8
아연스테아린산(Zn-St) 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
보강제(Talc) 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
보강제(CaCO3) 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4
가교제(BIPB(F)) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
발포제(ADCA) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 5.3 5.3
* EVA : 에틸렌 비닐아세테이트 (Ethylene Vinyl Acetate)
* POE 1 : 폴리올레핀 옥텐 엘라스토머 (Polyolefin Elastomer - Ethylene Octene Copolymer)
* POE 2 : 폴리올레핀 부텐 엘라스토머 (Polyolefin Elastomer - Ethylene Butene Copolymer)
* OBC : 올레핀 블록 코폴리머 (Olefin Block Copolymer)
* PEBA : 폴리에티르 블록 아미드 (Polyether block amide thermoplastic elastomer)
* HDPE : 고밀도 폴리에틸렌 (High Density Polyethylene)
* LDPE : 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene)
* SOE : Hydrogenated Block Copolymer
* BIPB(무독성 가교제) : [1,3(or 1,4)-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl] peroxide
* ADCA: Azodicarbonamide
시험예 1 - 물성 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 조성물을 이용하여 제조된 발포체를 패드 형태의 시료로 제작하여 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
경도(ASKER C) 65 70 75 75 80 25 25
비중(g/cc) 0.420 0.420 0.380 0.360 0.280 0.072 0.077
탄성(%) 60-65 53-58 50-55 47-52 45-50 60 55
수축(%) 0.50/1.00 0.50/1.00 0.60/0.80 0.60/0.80 0.30/0.50 3.00/3.50 2.50/3.00
시험예 2 - 가열치수변화 측정
가열에 따른 치수의 변화 정도를 확인하기 위하여 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 조성물을 이용하여 제조된 발포체를 패드 형태의 시료를 제작하였으며, 상기 시료를 70℃에서 48시간 동안 가온한 후 상온(22~26℃)에서 5분간 냉각시킨 상태에서 시료의 길이 및 너비 변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
치수안정성
길이 (%)
0.66 0.50 0.70 0.67 0.50 4.50 3.50
치수안정성
너비 (%)
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 5.00 3.00
표 3은 상기 시료의 가열치수변화율을 나타낸 것으로, 건축용에 사용되는 발포체의 경우, 가열치수변화율은 ±5% 이내에 있어야 적합하다. 표 3을 참조하면, 비교예 1 내지 3는 치수변화율이 5% 이하인 반면, 실시예 1 내지 4는 1% 이하의 치수변화율을 나타내어 비교예 보다 치수안정성이 향상된 것을 알 수 있으며, 건축용 발포체로 사용되기 적합하다.
여기서, 실시예 1 내지 4는 HDPE를 포함하여 제조된 것으로, 본 발명에 따른 층간소음 저감 열가소성 엘표 3은 상기 시료의 가열치수변화율을 나타낸 것으로, 건축용에 사용되는 발포체의 경우, 가열치수변화율은 ±5% 이내에 있어야 적합하다. 표 3을 참조하면, 비교예 1 내지 3는 치수변화율이 5% 이하인 반면, 실시예 1 내지 4는 1% 이하의 치수변화율을 나타내어 비교예 보다 치수안정성이 향상된 것을 알 수 있으며, 건축용 발포체로 사용되기 적합하다.
여기서, 실시예 1 내지 4는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함하여 제조된 것으로, 본 발명에 따른 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물은 올레핀 블록 코폴리머(OBC), 폴리에티르 블록 아미드(PEBA) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함함에 따라 열안정성을 보완하여 이를 포함하지 않은, 종래기술에 따른 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 포함하여 제조된 비교예 2 및 3에 비하여 치수변화율이 크게 저감되어 치수안정성이 향상된 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 1은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함하지 않고 제조된 것으로, 본 발명에 따른 실시예와 비교하면 치수변화율이 대략 3배 이상인 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물은 올레핀 블록 코폴리머(OBC), 폴리에티르 블록 아미드(PEBA) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함하여 열안정성을 보완함으로써, 층간 마감재로 사용 시 열 변화에 대하여 치수안정성을 가져 온수분배기가 설치된 주방 및 거실 바닥에서 열수축으로 인한 들뜸 현상이 발생하지 않으며, 단열성을 가져 방열을 방지하여 침실의 난방효율을 향상시킬 수 있다.
시험예 3 - 차음성능 측정(경량충격음)
표준 경량 충격원으로 태핑머신(Tapping machine)을 이용하였으며, 측정방법은 KS F 2810-1에 따라 5지점에 하중조건을 입력하여 수음실 5지점의 바닥충격음 레벨을 측정하여 산술평균하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
Frequency bare 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
31.5 68.7 71.9 69.7 70.5 67.4
63 69.4 73.0 69.5 72.1 70.6
125 72.0 68.9 70.1 72.5 71.4
250 80.8 70.5 77.1 79.1 79.6
500 80.9 54.0 71.7 73.0 77.3
1000 78.4 43.4 55.4 52.7 67.5
2000 75.6 25.4 32.9 30.7 44.4
L AW 78 56 67 69 71
LA 82.8 62.7 71.7 73.3 76.5
delta LA 0.0 20.1 11.1 9.6 6.4
표 4는 경량충격음 차단 성능을 평가하기 위해 태핑머신을 이용하여 측정한 결과를 나타낸 것으로, 6.4-20.1 dB까지 저감시키는 것을 확인할 수 있으며, 본 발명에 따른 실시예 1의 차음성능이 가장 우수한 것을 확인할 수 있다. 이러한 차음성능은 주택건설기준 등에 관한 규정 제14조의2제2항에 따른 바닥충격음 차단 성능 기준에 적합한 것으로 확인되었다.
시험예 4 - 차음성능 측정(중량충격음)
표준 중량 충격원으로 뱅머신(Bang machine)을 이용하였으며, 측정방법은 KS F 2810-2에 따라 5지점에 하중조건을 입력하여 수음실 5지점의 바닥충격음 레벨을 측정하여 산술평균하였으며, 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
Frequency bare 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
31.5 93.0 92.3 91.7 92.1 91.6
63 86.2 86.6 85.9 85.5 85.1
125 67.4 67.2 66.8 66.8 66.8
250 66.6 63.5 63.6 64.2 64.2
500 52.2 49.1 50.6 50.1 51.3
1000 44.9 46.1 47.1 44.0 44.3
2000 38.1 32.2 38.3 38.0 40.3
L AW 58 57 57 57 57
LA 62.6 62.0 61.5 61.4 61.2
delta LA 0.0 0.7 1.1 1.2 1.4
또한, 표준 중량 충격원으로 임팩트볼(Impact ball)을 이용하였으며, 측정방법은 KS F 2810-2에 따라 5지점에 하중조건을 입력하여 수음실 5지점의 바닥충격음 레벨을 측정하여 산술평균하였으며, 그 결과는 하기 표 6에 나타내었다.
Frequency bare 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
31.5 84.6 84.8 85.4 84.4 85.6
63 79.0 78.6 79.1 78.6 78.4
125 66.3 66.3 66.3 66.3 66.6
250 67.4 67.5 67.5 67.6 67.5
500 56.4 55.8 56.0 56.0 56.8
1000 42.9 49.2 49.8 42.0 44.2
2000 33.8 31.3 40.9 34.7 37.5
L AW 56 55 56 56 56
LA 61.0 60.9 61.0 61.0 61.1
delta LA 0.0 0.1 0.0 0.0 -0.1
표 5 및 표 6은 중략충격음 차단 성능을 평가하기 위해 각각 뱅머신 및 임팩트볼을 이용하여 측정한 결과를 나타낸 것으로, 표 5 및 표 6에 도시된 바와 같이, 중량충격음은 최대 1.4dB 저감효과를 확인할 수 있으며, 차음성능은 주택건설기준 등에 관한 규정 제14조의2제2항에 따른 바닥충격음 차단 성능 기준에 적합한 것으로 확인되었다.
시험예 5 - 현장 차음성능 측정
본 발명에 따른 발포제를 이용한 층간 마감재의 현장에서 바닥충격음 차단성능을 평가하기 위해 샘플 세대 3 곳에 적용하여, KS F 2810-1:2015 측정방법에 따라 표준 중량 충격원으로 경량충격음은 태핑머신(Tapping)을 이용하여 측정하였으며, 중량충격음은 임팩트볼(Impact ball)을 이용하여 측정하며 단일수치량 평가로 A특성 평가방법으로 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 7에 나타내었다.
구분 경량충격음 중량충격음
dB delta dB dB delta dB
샘플 1 기준 50 - 50 -
층간 마감재(3mm) 45 5 49 1
층간 마감재+강화 마루(3mm +7.5mm) 45 5 49 1
샘플
2
기준 49 - 50 -
층간 마감재(3mm) 46 3 50 0
층간 마감재+강화 마루(3mm +7.5mm) 46 3 49 1
샘플
3
기준 49 - 50 -
층간 마감재(3mm) 46 3 50 0
층간 마감재+강화 마루(3mm +7.5mm) 45 4 49 1
표 7을 참조하면, ‘기준’은 본 발명에 따른 층간 마감재를 적용하지 않은 세대이며, ‘층간 마감재’는 본 발명에 따른 층간 마감재만 단독으로 적용한 경우이며, ‘층간 마감재+강화 마루’는 본 발명에 따른 층간 마감재 상부에 강화 마루를 적용한 경우이다.
표 7에 도시된 바와 같이, 경량충격음의 경우 샘플 1 내지 3은 기준 대비 3-5dB 저감시켰으며, 중량충격음의 경우 샘플 1 내지 3은 기준 대비 전부 1dB 저감시킨 것을 확인할 수 있어, 본 발명에 따른 층간 마감재는 현장에 적용시에도 층간소음 저감 효과가 있는 것을 확인할 수 있다.
시험예 6 - 열전도율 분석
단열성을 평가하기 위해 본 발명에 따라 제조된 발포체를 시료로 제공하여 한국고분자시험연구소에 열전도율 분석을 의뢰하였다. 측정방법은 ASTM C518에 따라 평판열류계(NETZSCH사 / Germany, HFM 436 Lamda 3E)를 이용하여 상판 35℃, 하판 15℃, 평형온도 25℃의 온도조건으로 분석하였다.
30cm×30cm 시료의 열전도율 분석 결과, 열전도율은 0.046W/(m·k)이며, 열저항은 0.269m2·K/W로, 상세한 결과를 표 8에 나타내었다.
구분 두께
(cm)
측정온도
(℃)
온도차
(℃)
열전도율
(W/(mㆍk))
1 1.233 24.7 20.1 0.045 9
2 1.233 24.7 20.2 0.045 8
3 1.233 24.7 20.2 0.045 8
SD - 0.04 0.01 -
CV (%) - 0.14 0.03 0.08
평균 1.233 24.7 20.1 0.045 8
17cm×30cm 시료의 열전도율 분석 결과, 열전도율은 0.046W/(m·k)이며, 열저항은 0.259m2·K/W로, 상세한 결과를 표 9에 나타내었다
구분 두께
(cm)
측정온도
(℃)
온도차
(℃)
열전도율
(W/(mㆍk))
1 1.190 24.8 20.1 0.046 0
2 1.190 24.8 20.0 0.046 0
3 1.190 24.8 20.1 0.046 0
SD - 0.03 0.01 -
CV (%) - 0.13 0.03 0.03
평균 1.190 24.8 20.0 0.046 0
본 발명에 따른 발포체의 열전도율 분석결과, 열전도율이 0.046W/(m·k)로 낮아 양호한 단열성능을 가지는 것을 확인할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
100: 층간 마감재
200: 강화 마루
300: 모르타르
400: 기포 콘크리트
500: 완충재
600: 콘크리트 슬래브(Concrete slab)

Claims (11)

  1. 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서,
    에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 5 내지 15 중량부;
    폴리올레핀 엘라스토머(POE) 20 내지 40 중량부;
    올레핀 블록 코폴리머(OBC) 14 내지 30 중량부;
    폴리에테르 블록 아미드(PEBA) 10 내지 45 중량부; 및
    고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 5 내지 15 중량부;를 포함하는 엘라스토머 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-옥텐 공중합체(Ethylene Octene Copolymer), 에틸렌-부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 에틸렌-옥텐 공중합체는 10 내지 30 중량부, 상기 에틸렌-부텐 공중합체는 5 내지 15 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함하여 열안정성을 향상시키며,
    상기 폴리에테르 블록 아미드(PEBA) 및 올레핀 블록 코폴리머(OBC)를 포함하여 치수안정성이 우수한 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 산화아연(ZnO) 및 아연스테아린산(Zn-St)을 더 포함하고,
    상기 산화아연(ZnO)은 1 내지 3 중량부로 포함되며,
    상기 아연스테아린산(Zn-St)는 0.5 내지 1.3 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 보강제, 가교제, 발포제 및 이의 혼합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 보강제는 탈크(Talc), 칼슘카보네이트(CaCO3) 및 이의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 보강제는 5 내지 9 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 가교제는 [1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 또는 [1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 중 하나인 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 발포제는 아조디카르본아마이드(Azodicarbonamide) 화합물인 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물.
  10. 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 열가소성 엘라스토머 조성물을 사용하여 제조된 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 발포체.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 발포체는 열안정성 및 치수안정성이 향상되어 2 내지 4mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감용 발포체.
KR1020210049626A 2021-04-16 2021-04-16 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체 KR102556626B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210049626A KR102556626B1 (ko) 2021-04-16 2021-04-16 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210049626A KR102556626B1 (ko) 2021-04-16 2021-04-16 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220143997A true KR20220143997A (ko) 2022-10-26
KR102556626B1 KR102556626B1 (ko) 2023-07-20

Family

ID=83784379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210049626A KR102556626B1 (ko) 2021-04-16 2021-04-16 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102556626B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980033587A (ko) * 1998-04-28 1998-07-25 김연용 차음, 방진, 내열성 인슐레이숀쉬이트조성물
KR20040021982A (ko) * 2002-09-06 2004-03-11 (주)티에이엔 다층건물의 층간 단열 및 충격음 저감재
KR100505142B1 (ko) 2002-05-24 2005-08-03 전종균 차음재
KR20170047327A (ko) * 2014-08-26 2017-05-04 아디다스 악티엔게젤샤프트 팽창된 폴리머 펠릿
KR101739745B1 (ko) 2015-03-05 2017-05-25 대림산업 주식회사 아파트 층간소음 완충재용 eva 조성물
KR20200024416A (ko) * 2018-08-28 2020-03-09 현대엔지니어링 주식회사 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980033587A (ko) * 1998-04-28 1998-07-25 김연용 차음, 방진, 내열성 인슐레이숀쉬이트조성물
KR100505142B1 (ko) 2002-05-24 2005-08-03 전종균 차음재
KR20040021982A (ko) * 2002-09-06 2004-03-11 (주)티에이엔 다층건물의 층간 단열 및 충격음 저감재
KR20170047327A (ko) * 2014-08-26 2017-05-04 아디다스 악티엔게젤샤프트 팽창된 폴리머 펠릿
KR101739745B1 (ko) 2015-03-05 2017-05-25 대림산업 주식회사 아파트 층간소음 완충재용 eva 조성물
KR20200024416A (ko) * 2018-08-28 2020-03-09 현대엔지니어링 주식회사 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체

Also Published As

Publication number Publication date
KR102556626B1 (ko) 2023-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6187424B1 (en) Sheet materials suitable for use as a floor, wall or ceiling covering material, and processes and intermediates for making the same
US20050288440A1 (en) Polyolefin foams for footwear foam applications
US20120252917A1 (en) Polymer compositions, methods of making the same, and articles prepared from the same
CN102504388A (zh) 隔音材料
US8404324B2 (en) Polypropylene compositions
KR20190036690A (ko) 발포쿠션층 및 이를 포함하는 쿠션 바닥장식재
KR101300289B1 (ko) 적층형 고무발포단열재 및 이의 제조방법
KR102139975B1 (ko) 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체
KR100526284B1 (ko) 중합체 조성물
KR101037383B1 (ko) 고내열성 고무발포 단열재 및 그 제조방법
KR102556626B1 (ko) 단열성 및 열안정성을 가지는 층간소음 저감 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체
KR102133592B1 (ko) 저경도 및 고탄성을 가지는 발포체 조성물
KR100750628B1 (ko) 차음성이 우수한 건축용 소음차단재
KR20220050480A (ko) 차음 성능이 향상된 차음재, 및 이를 포함하는 흡차음재
KR101967433B1 (ko) 바닥재 조성물 및 그로부터 제조된 바닥재
JPH08283474A (ja) プラスチックパッキングテープ及びその製造方法
EP0884349A1 (en) Highly filled polymeric foam
JP5271055B2 (ja) 積層ゴムマットのソリを防止するための方法とその関連技術
KR102533759B1 (ko) 건축용 차음시트
KR102631510B1 (ko) 내구성이 우수한 경량 신발 중창용 발포체 조성물
KR102477947B1 (ko) 정전기 흡수용 스펀지 조성물
JPH1135720A (ja) 振動吸収発泡体及び木質防音床材
JP2005194444A (ja) 建材用発泡シート
KR102291605B1 (ko) 탄성과 열수축 특성이 우수한 고무 혼합물을 이용한 고탄성의 사출용 신발 발포창 제조 방법
KR100729234B1 (ko) 바닥충격음 차단용 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right