KR20060111330A - 유기 또는 무기수지가 처리된 부직포 방음판넬. - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층건물의 층간에 소음의 감쇠를 위하여

층간바닥에 설치하는 단일 또는 복수개의 적층부로 이루어진 복합구조의 방음판넬에 관한 것으로서,

각종 섬유부직포, 유리섬유부직포, 락울부직포, 직물, 마대용직포의 일면 또는 양면을 무기수지 또는 유기수지로 도포하여 코팅하거나,

무기 또는 유기수지에 부직포를 함침 도는 침지하여 코팅제조하고,

상기 제조된 부직포패드를 사용하여 방음판넬의 다수개의 적층부 중 적어도 하나 이상의 적층부를 구성한 것을 특징으로 하여 제조한 방음판넬이다.

방음재, 방음층, 충격완화층, 방음판넬, 흠음판넬, 충격완화재, 완충재, 층간바닥구조

Description

유기 또는 무기수지가 처리된 부직포 방음판넬.{insulation pannel}

다층건물의 층간소음을 방지하기 위하여 설치되는 종래의 방음판넬에 관한 공지 기술로는,

출원번호 2020040020977인

일정면적을 갖는 플라스틱구조체의 내면에 분쇄된 폐폴리우레탄과 석회가 일정 비율로 혼합된 흡음재를 투입, 경화시키고, 커버재를 끼운 후, 하부에 스치로폼으로 구성된 제2흡음재가 적층 결합되며, 연장 결합, 설치를 위한 측면의 요철부와 상면 외측에 덥개부 및 그 수용부를 대응 형성시키고, 상부면에 다수의 결합요홈을 형성시켜 보일러관의 용이한 설치를 가능하게 한 소음방지재는,

제조원료의 구성이 복잡하고, 이들을 상호결합하여 완성된 방음패드를 제조하기 위한 공정이 단순하지 않으며, 또한 시공시에 다수의 결합편들을 연결작업 등으로 인해 작업성이 현저히 떨어지며, 시공 후, 방음패드의 연결부위의 손상으로 간극이 발생하여 흡음의 기능이 떨어질 우려가 크며,

출원번호 1020020014140는,

점토광물 및 왕겨를 원재료로 사용하여 제조한 흡음패널로서,

분쇄된 왕겨와, 점토광물, 물유리, EVE를 혼합하여 소정의 형틀에 넣고 상온에서 프레스하여 바닥에 접착될 수 있도록 성형되한 것으로서,

이는 고음레벨의 경량충격음의 흡수에는 다소효과가 있으나 중량충격음의 흡수에는 효과를 기대하기 어렵다.

또한, 등록번호20-0300626은 발포합성수지인 PE, 발포에틸렌, 비닐 ,EVA,PP등을 사용하였으며, 등록번호 20-0349835는 고무칩,EVA,스치로폼칩, 에어쿠션볼로 이루어진 차음재이며,

등록번호20-0349094는 폴리에스터 및 나일론 섬유를 혼합하여 제조하였으며,

그 외에 스치로폼 등을 사용한 흡음패널이 개시되어 있다.

그러나 이는 합성수지를 원료로 하여 제조된 것으로서, 제조단가가 높으며, 장기적으로 건축폐기물을 양산하게 됨으로써, 생태계의 오염이 더욱 가중될 것을 예상할 수 있다.

또한 스치로폼과 같은 부재도 자주 사용되는데,

이는 단열성에는 우수하지만 소음 및 진동을 흡수하기 위한 부재로는 부적절 한 것으로 알려지고 있다.

그리고 이 또한 환경오염을 일으키는 원료로 제조된 것이며, 빠른 산화로 인해 가사용기간이 짧아 장기적인 효과를 기대하기 어렵다.

이에 본 발명은 상기의 단점들을 보완 및 해소하고,

경음 및 중음을 동시에 효과적으로 차단할 수 있는 방음판넬을 제공하기 위하여,

각종 부직포인 섬유부직포, 유리섬유부직포, 락울부직포, 직물, 마대용직포의 일면 또는 양면을 무기수지 또는 유기수지로 도포하여 코팅하거나,

무기 또는 유기수지에 상기 각종 부직포를 함침 도는 침지하여 코팅제조하고,

상기 제조된 부직포패드를 사용하여 방음판넬의 다수개의 적층부 중 적어도 하나 이상의 적층부를 구성한 것을 특징으로 하여 제조한 방음판넬을 제공하고자 한다.

일반적으로 소음은 공기전달음과 고체전달음의 두 가지 형태로 나타내게 되는 것으로서,

일반 다층건물을 이루는 기본 구조인 콘크리트슬라브 구조는

벽, 천정 및 바닥면에 의해 외부 공간과의 연결을 차단하는 구조로 되어있어

공기의 흐름이 차단되므로써 공기전달음을 차단하기에 좋은 차음구조라고 볼 수 있다.

그러나 콘크리트면에 직접 가해지는 충격 및 진동인 고체전달음은,

벽이나 바닥의 콘크리트면을 통해 직접적으로 하부층으로 전달되게 되는 것으로,

이는 경량충격음과 중량충격음로 구분되어 진다.

그릇이나 골프공 등의 낙하음, 의자 이동음 등의 경량충격음은,

주파수대역이 다소 높고, 전체 주파수대역에서 소음도가 비슷한 특성을 갖는 반면에,

보행이나 물건의 낙하, 어린이들의 뜀, 가구의 이동음인 중량충격음은

저주파대역에서 매우 높고, 고주파대역으로 갈수록 소음도가 낮아지는 특성이 있다.

상기와 같은 충격이 건축물의 바닥에 직접 가해지면 발생하는 바닥충격음은

바닥 슬라브를 진동시켜 콘크리트 및 이와 연결된 벽면을 타고 하부층으로 전달되거나

공기중으로 방사되는 현상을 나타낸다.

그러므로 보다 근본적인 바닥충격음의 차단을 위해서는 바닥, 벽, 천정을 포함하는 모든 면에 흡음부재를 사용함이 바람직한 것이며,

이에 본 발명에 따른 방음판넬을 바닥, 벽, 천정에 모두 사용할 수 있다.

한편, 매질의 특성상, 탄성이 높은 재료를 사용하여 제조한 방음판넬은

고주파대역인 경량충격음의 저감에 효과를 보인 것으로 나타나며.

밀도가 높고 강성이 큰 재료를 사용하여 제조한 방음판넬은

중량음의 저감에 효과가 높은 것으로 나타난다.

그러나 통상적인 기존의 방음판넬이 바닥슬라브층, 경량기포콘크리트층, 온돌층, 마감몰탈층으로 연결되는 밀착식 구조로 되어있고,

주로 탄성이 높은 연질의 재료를 사용하여 제조되었으므로,

경량충격음의 저감에는 효과를 발휘하였으나,

중량충격음의 저감에는 미흡한 결과를 초래하게 되었던 것이다.

그러므로 기존의 방음판넬을 이용한 상태에서 중량충격음의 저감을 효과를 얻기 위해서는

바닥구조의 두께를 늘이거나

밀도를 높여 중량화시키는 방법으로 중량충격음을 저감시키는 방법을 이용할 수 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 이는 건축물 전체의 중량을 증가시키므로써

건축비 상승요인이 되어 실제 시공에 적용하기는 어려운 실정이다.

이에 본 발명에서는 경량충격음과 중량충격음을 동시에 효과적으로 저감할 수 있는 방음판넬을 제공하기 위하여,

1)각종 부직포인 섬유부직포, 유리섬유부직포, 락울부직포, 직물, 마대용직포를 유기수지 또는 무기수지를 이용하여

표면을 코팅 또는 침지 또는 함침하는 단계;

2)상기를 압착하여 각종 수지를 고착시키고 형상을 평판상으로 고정화하거나

성형장치를 이용하여 표면에 요철 또는 굴곡을 형성하는 단계;

3)상기를 건조 및 경화하는 단계;

4)상기 제조된 각종 부직포패드를

다수개의 적층부의 적층형구조로 이루어진 방음판넬의 적어도 하나 이상의 적층부로 적층하는 단계;

를 본 발명에 따른 제조공정의 기본 구성요소로 하여 방음판넬을 제조한다.

상기 1)의 각종 부직포에 유기 또는 무기수지를 코팅하기 위한 방법으로는,

유기 또는 무기수지의 분말을 부직포의 표면에 분사하여 고온으로 가열하므로써 유기 또는 무기수지를 용착시켜 부직포의 표면에 접합되도록하는 방법,

또는 액상의 유기 또는 무기수지를 부직포의 표면에 분사하여 코팅하는 분사코팅방법,

액상의 유기 또는 무기수지에 부직포를 침지 또는 함침하여 제조하는 방법,

액상의 수지분사장치가 내장된 롤러의 하부로 부직포를 통과시키므로써

부직포의 표면에 액상의 수지가 도포되도록하여 제조하는 방법 등이 있다.

또 유기 또는 무기수지와 상기 부직포의 원료를 고루 혼합하고

상기를 가열, 압착, 성형, 건조하므로써 제조하는 방법

등을 이용하여 제조한다.

상기의 유기수지로는 에폭시, 아크릴, 불포화폴리에스테르, PP, PE, PS, ABS, FRP, 요소수지, 석유수지, 우레탄수지, 아스팔트핏치 등을 포함하며, 상기 수지를 단독으로 사용하거나

상기의 둘 이상의 수지를 상호교차혼합 또는 중합 또는 공중합하여 제조하거나

상기 수지에 이(異)종의 유기수지를 투입하여 혼합 또는 중합 또는 공중합하여 제조한 수지를 이용할 수도 있다.

또 무기수지로는 액상의 규산소다, 불완전겔화규산소다, 규산소다시멘트가 있으며,

상기 무기수지를 단독으로 사용하거나 상호교차혼합하여 사용할 수 있다.

상기 2)의 단계에서는

상기의 유기 또는 무기수지처리된 각종 부직포를

압착롤러의 하부로 통과시켜 처리된 수지를 고착시켜 표면을 평판상으로 고정하거나,

가열장치가 구비된 성형콘베어의 성형틀을 통과시키므로써

부직포의 일면 또는 양면에 요철 및 굴곡구조가 형성된 방음판넬을 제조하거나,

요철이 형성된 압착롤러의 하부를 통과시켜 요철 또는 굴곡을 형성할 수 있다.

또, 비처리된 부직포를 압착성형하여 일면 또는 양면에 요철 또는 굴곡을 형성한 후,

유기 또는 무기수지 처리하여 코팅층을 형성할 수 있다.

상기 부직포의 표면에 형성된 요철 및 굴곡은 다양한 형태의 굴곡형상 또는 돌기형,

또는 U자 또는 V자형 등의 다양한 구조를 형성하게 된다.

한편 상기와 같이 유기 또는 무기수지로 이루어진 경질의 표면코팅층에서는 진동에 의한 떨림현상을 감소시키고, 음파 및 진동파의 반사도를 높이며,

상기 요철 및 굴곡은 상기 반사된 음파 및 진동파를 반복적으로 난반사시키므로써

소음 및 진동이 요철 및 굴곡부들 사이의 공간에 머무르는 시간이 장기화 되도록 하여

소음 및 진동에너지를 열에너지로 변환시키므로써 소실되도록 하는 작용을 한다.

또한,

경량충격음의 흡수률이 높은 연질의 내부층에서는

상위층으로부터 전달되어온 경량충격음을 기공내에 흡수하여 소음을 저감시키게 된다.

마지막 단계로 각종 부직포패드 저면에 형성된 경질의 표면코팅층에서는

상기의 단계에서 잔류 전달된 음파 및 진동파를 재감쇄 및 재차단하므로써

중량충격음과 경량충격음을 동시에 저감시키는 방음판넬의 효과를 나타내게 된다.

특히, 상기 각종 부직포패드를 유기 또는 무기수지에

침지하여 제조한 방음판넬의 경우에 있어서는,

방음판넬의 내부에 유기 또는 무기수지가 부직포패드의 내부로 고루 흡수되므로써,

상기를 건조 및 경화하여 제조하였을 경우에는

전체적으로 강성이 증가된 방음판넬을 제조할 수 있고,

이는 상부로부터 가해지는 압력에 대한 내구성이 증대된 것으로서

보다 높은 바닥구조체의 안정성을 도모할 수 있도록 하여준다.

상기 3)의 건조 및 경화의 단계에 있어서는,

유기수지가 처리된 부직포패드는 유기수지의 내열온도를 고려하여

상온 또는 저온의 건조장치를 이용하여 건조 및 경화할 수 있다.

그리고 무기수지처리된 부직포패드는

20도씨 이상의 고온으로 건조 및 경화하여 무기수지에 내수성을 부여하게 되는데,

이는 액상의 규산소다의 특성을 이용한 것으로 1,000도씨 이상에서 지속적인 가열로 100%탈수되며, 그 중간에는 다공질화(120~500도씨) 을 거쳐서 600~1000도씨로 유리화되며,

200도씨에서는 95% 정도의 탈수가 되는 성질을 이용한 것이다.

이것은 결합수로서 규산소다 중의 H2O가 탈수되면 SiO2 사면체의 응집이 강고한 필름을 형성하게 되어 내수성을 갖게 되는 것이다.

본 발명에 따른 방음판넬을 제조하기 위하여 실시된 반복되는 실험을 통하여서도

상온건조된 방음패드는 침수 후 3시간 내에 무기수지가 부직포패드로부터 분리되어 용해되었으며,

200℃ 이상으로 고온건조한 부직포패드에는 상기와 같은 물성의 변화가 전혀 없음을 확인할 수 있었다.

한편, 유기수지로 코팅된 부직포패드는 유기수지의 내열온도를 고려하여

상온 또는 저온에서 건조 및 경화한다.

상기와 같이 고탄성의 재료인 각종 부직포와

상기 각종 부직포의 표면에 코팅된 유기 또는 무기수지가 건조 및 경화되어 형성한 경질의 코팅층이 결합되므로써

경량 및 중량충격음의 저감에 동시에 효과적으로 작용하며,

저단가의 원료 특히, 재활용원료를 사용하여 제조한 부직포를 사용할 수 있도록 하여 제조단가를 낮추었으며,

특히, 무기수지 처리된 방음판넬을 제조하므로써 내화성이 높은 각종 부직포패드를 제조할 수 있다.

그러므로 상기의 1),2),3)의 공정을 실시하여 본 발명에 따른 유기 또는 무기수지가 처리된 부직포패드를 제조하고,

상기 제조된 부직포 패드를 적어도 하나 이상의 적층부로 이루어진 방음판넬의 부분구성요소로 사용하므로써 경량 및 중량충격음의 저감에 효과적으로 작용하는 방음판넬을 제조한다.

한편, 상기 유기 또는 무기수지의 물성을 강화하기 위하여

고밀도의 기능성 첨가물질을 첨가하여 제조하므로써 강성을 증대시켜 중량충격음을 저감시키는 성능을 강화할 수 있다.

상기의 첨가물질로는 산화철, 견운모 등을 포함하는 다양한 종류의 고비중기능성물 질들이 있다.

또 상기 다양한 방법을 통해 제조된 무기 또는 유기수지처리된 부직포패드를 단독으로 방음판넬로 사용하거나

상기 처리된 부직포패드의 표면 일면 또는 양면에

합성수지필름, 방수처리된 종이, 고경도의 FRP판, 경질합성수지판넬 중 하나 이상을 적층하므로써

자층적층구조인 방음판넬을 제조할 수 있다.

또한, 상기 무기수지가 코팅된 부직포패드와 상기 방수층의 사이에 박층의 부직포 또는 합성수지스폰지를 추가로 적층하므로써 경량충격음의 흡수률을 높일 수 있는 구조로 제조하는 것도 바람직하다.

또 시공현장에서 조립시공할 수 있도록 방음판넬을 롤상으로 제조하여 시공현장에서 안착면의 길이와 일치하도록 간편하게 절단하여 사용할 수 있도록 한다.

상술된 본 발명에 따른 방음판넬은 벽체 및 천정용 방음재로도 사용할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 유기 또는 무기수지의 물성을 강화하기 위하여

고밀도의 기능성 첨가물질을 첨가하여 제조하므로써 강성을 증대시켜 중량충격음을 저감시키는 성능을 강화할 수 있다.

상기의 첨가물질로는 산화철, 견운모 등을 포함하는 다양한 종류의 기능성물질들이 있다.

또 상기 다양한 방법을 통해 제조된 방음판넬의 표면 일면 또는 양면에

합성수지필름, 방수처리된 종이, 고경도의 FRP판, 경질합성수지판넬 등을 적층하므로써 기포콘크리트 타설시에 유입되는 수분을 차단되도록 하는 것도 바람직하다.

상기 무기수지가 코팅된 부직포패드와 상기 방수층의 사이에 박층의 부직포 또는 합성수지스폰지를 추가로 적층하므로써 경량충격음의 흡수률을 높일 수 있는 구조로 제조하는 것도 바람직하다.

또 시공현장에서 조립시공할 수 있도록 제조한 특정규격의 판상의 방음판넬

또는 롤상으로 제조하여 안착면의 길이와 일치하도록 간편하게 절단하여 사용할 수 있도록 한다.

상술된 본 발명에 따른 방음판넬은 벽체 및 천정용 방음재로도 사용할 수 있음은 물론이다.

제조원료의 구성이 단순하고 저가의 재료를 사용하므로써 제조단가가 현저히 낮아지며,

시공시 각 각의 방음패드를 연결조립하는 작업이 단순하므로 작업성 및 시공성이 향상되고,

연결부위의 손상에 따른 흡음기능의 저하를 우려할 필요가 없으며,

친환경성 원료를 사용하므로써 환경오염의 발생을 차단하고,

무기수지로 처리하므로써 내화성을 높이고,

고온건조를 통하여 무기수지의 내수성을 안정화하였고,

각종 부직포를 사용하므로써 단열성 및 보온성이 높으며,

고탄성부와 고강성부를 함께 구성하여 경량충격음 및 중량충격음의 흡수에 동시에 효과적으로 작용하며,

요철부를 구성하여 소음파 및 진동파를 추가로 상쇄시키므로써

중량충격음 및 경량충격음의 효과적인 감쇠효과를 기대할 수 있다.

Claims (7)

1. 다층건물의 층간에 소음을 차단 및 흡수하기 위하여 매설되는 단일 또는 복수개의 적층부가 결합된 복합구조의 방음판넬에 있어서,

   섬유부직포, 유리섬유부직포, 락울부직포, 직물, 마대용직포를 포함하는

   각종 부직포의 일 종의 일면 또는 양면을 무기수지 또는 유기수지로 도포하여 코팅하거나,

   무기 또는 유기수지에 부직포를 함침 도는 침지하여 코팅하고,

   상기 코팅된 부직포를 건조 및 경화하여 제조한 부직포패드를 사용하여 방음판넬의 다수개의 적층부 중 적어도 하나 이상의 적층부를 구성한 것을 특징으로 하여 제조한 유기 또는 무기수지가 처리된 부직포 방음판넬.
2. 상기 1항에 있어서,

   상기 유기 또는 무기수지는

   에폭시, 아크릴, 불포화폴리에스테르, PP, PE, PS, ABS, FRP, 요소수지, 석유수지, 우레탄수지, 아스팔트핏치 등을 포함하며, 상기 수지를 단독으로 사용하거나

   상기의 둘 이상의 수지를 상호교차혼합 또는 중합 또는 공중합하여 제조하거나

   상기 수지에 이(異)종의 유기수지를 투입하여 혼합 또는 중합 또는 공중합하여 제조한 수지, 액상의 규산소다, 불완전겔화규산소다 또는 규산소다시멘트 중 일 종인 것을 특징으로 하여 제조된 유기 또는 무기수지가 처리된 부직포 방음판넬.
3. 상기 1 또는 2항에 있어서,

   상기 무기수지 처리된 부직포를 200도씨 이상으로 고온건조하여 제조한 것을 특징으로 하여 제조한 유기 또는 무기수지가 처리된 부직포 방음판넬.
4. 상기 1항에 있어서,

   상기 유기 또는 무기수지처리된 부직포패드의 일면 또는 양면에

   비닐, 합성수지필름, 고경도FRP판, 방수처리된 종이, 경질합성수지판넬 등의 유기 또는 무기물을 원료로 제조한 방수층을 추가 적층부로 구성하여 제조한 것을 특징으로 하는 유기 또는 무기원료수지가 처리된 부직포방음판넬.
5. 상기 1항에 있어서,

   상기 유기 또는 무기수지코팅층의 강성을 증가시키기 위해,

   상기 수지에 산화철, 견운모 등을 포함하는 각종 무기원료의 고밀도의 기능성 첨가 물질을 첨가하여 제조한 것을 특징으로 하는 유기 또는 무기수지가 처리된 부직포 방음판넬.
6. 상기 1항의 유기 또는 무기수지처리된 부직포패드의 일면 또는 양면에

   박층의 부직포 또는 합성수지스폰지를 추가로 적층하므로써 제조한 것을 특징으로 하는 유기 또는 무기수지가 처리된 부직포 방음판넬.
7. 상기 1,2,3,4,5,6항의 제조방법 중 하나 이상의 방법을 통해 제조된 부직포 방음판넬을 벽면 또는 천정용 방음판넬로 사용한 것을 특징으로 하는 유기 또는 무기수지가 처리된 부직포방음판넬.