KR101302327B1 - 시공용 테이프 및 이를 포함하는 차음재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시공용 테이프 및 이를 포함하는 차음재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 길이방향을 따라 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역으로 구분되는 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름의 상부 및 하부 영역에 각각 형성된 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 차음재는 수밀성, 차음성, 완충성, 기계적 강도, 시공성 및 단열성 등의 제반 물성이 탁월하며, 방수성능이 우수하다.

차음재, 폴리우레탄 발포 폼, 점착층, 시공용 테이프, 인열강도

Description

시공용 테이프 및 이를 포함하는 차음재{Tape for construction and interfloor noise proofing material comprising the same}

본 발명은 시공용 테이프 및 이를 포함하는 차음재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 수밀성, 완충성, 기계적 강도, 시공성 및 단열성 등의 제반 물성이 우수하고, 특히 충격에 의해 발생한 소음 및/또는 진동 등을 효과적으로 흡수, 분산 및/또는 소진시킬 수 있으며, 방수성능이 우수한 차음재에 관한 것이다.

다세대 주택, 연립 주택식 빌라, 빌딩, 아파트, 학교, 병원 및 기숙사 등과 같은 공동 집합형의 다층 건축물에서는 상하층으로 사람이 거주하고 있고, 이에 따라 상층에서 가해지는 충격 및/또는 상기 충격으로 인해 발생하는 소음은 하층 사람에게 큰 불편을 초래한다. 이와 같은 충격 및 소음을 바닥 충격음이라고도 하며, 이는 물체의 낙하 및 이동, 또는 사람의 보행 등에 의한 슬라브의 진동에 의해 발생하는 소리 및 충격을 의미한다.

상기와 같은 경우에 발생하는 고체음은 극히 적은 감쇠로 여러 위치에 전달 되어 구조체의 표면을 진동시키고, 이에 따라 바닥 충격음은 하층 사람들에게는 직접 반사되는 공기 전달음과 같이 인식된다.

최근 국내에서도 상기와 같은 바닥 충격음으로 인한 소음이 주거 환경의 질을 좌우하는 중요한 요소로 인식되고 있다. 즉, 쾌적한 주거 환경에 관한 소비자의 욕구는 계속적으로 증대되고 있는 반면, 다층 건축물의 바닥 구조에 사용되는 재질은 점점 얇아지고 경량화되면서 내부 소음원은 오히려 증가하고 있다.

이와 같이 바닥 충격음으로 인한 문제가 사회적으로도 중요한 이슈로 부각됨에 따라, 상기 다층 건축물의 벽면 또는 바닥 등에 설치되어 상층에서 하층, 또는 측면으로 가해지는 충격 및/또는 소음을 흡수, 분산 및/또는 소진시키기 위한 차음재 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

예를 들면, 대한민국 등록특허 제166993호는 슬라브 상에 접착물질이 혼합된 고무 소재를 깔고, 그 상부에 폴리에틸렌 발포 스폰지를 적층하여 차단층을 형성한 후, 상기 발포 스폰지 상에 바닥재를 형성하는 바닥 시공 방법을 개시하고 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제2006-38862호는 건축물의 소음 방지재로 사용될 수 있는, 5 내지 200배의 발포 배율 및 특정 직경의 발포 셀을 갖는 열가소성 발포체를 개시하고 있다.

상기 선행 기술은 모두 소음을 저감하기 위한 부재로서 수지 발포 폼을 사용하고 있다. 이와 같은 수지 발포 폼은 기존부터 단열 또는 완충 등의 목적으로 설치되고 있던 것으로, 그 예에는 폴리에틸렌, 폴리스티렌 또는 폴리염화비닐 등의 발포 폼이 포함된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 발포 폼의 경우 단열 또는 충격 완충성은 어느 정도 달성되나, 충간 소음 발생의 주요 원인이 되는 바닥 충격음을 흡수, 분산 및/또는 소진시키는 효과가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수지 발포 폼의 구조 및/또는 물성을 최적화하여, 바닥 충격음을 효과적으로 방지할 수 있고, 방수성능이 우수한 시공용 테이프 및 이를 포함하는 차음재를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 일 측면에 따른 시공용 테이프는 길이방향을 따라 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역으로 구분되는 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 상부 및 하부 영역에 각각 형성된 점착층을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 측면에 따른 차음재는 수지 발포 폼을 포함하는 복수의 본체; 및 인접하는 2개의 본체 사이의 경계부를 마감하는 시공용 테이프를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 본 발명의 일 측면에 따른 차음재를 구성하는 시공용 테이프는 길이방향을 따라 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역으로 구분되는 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름의 상부 및 하부 영역에 각각 형성된 점착층을 포함하여, 상기 점착층이 인접하는 2 개의 본체에 각각 부착되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 시공용 테이프 및 이를 포함하는 차음재는 차음성, 완충성, 기계적 강도, 시공성 및 단열성 등의 제반 물성이 탁월하며, 특히 방수성능이 우수하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시공용 테이프 및 이르ㅜㄹ 포함하는 차음재를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 시공용 테이프를 나타내는 평면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시공용 테이프(10)는 길이방향을 따라 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역으로 구분되는 베이스 필름(12) 및 상기 베이스 필름(12)의 상부 및 하부 영역에 각각 형성된 점착층(11, 13)을 포함한다.

여기서, 상기 베이스 필름(12)은 폴리 올레핀 필름으로서, 그 두께가 50㎛ ~ 100㎛이고, 베이스 필름의 길이방향으로의 신장율이 3 내지 5배인 것이 바람직하고, 폭 방향으로의 신장률이 4 내지 8 배인 것이 바람직하다.

베이스 필름(12)의 신장률에 따라 본체와 인접하는 본체 사이의 경계부의 고 정력이 결정되며, 신장률이 전술한 수치보다 작은 경우에는 경계부에 대한 고정력이 커지지만, 이와 반대로 경계부에 일정량 이상의 충격량이 가해지는 경우에는 베이스 필름(12)의 파손이 발생하며, 그 파손 부위를 통하여 경량 기포의 수분이 경계부를 통하여 차음재로 유입되며, 따라서 차음재의 성능을 떨어뜨리게 된다.

이와는 반대로, 신장률이 전술한 수치보다 큰 경우에는 경계부에 충격량이 가해져도, 베이스 필름(12)이 그 충격량을 분산할 수 있으므로, 파손이 일어나지는 않으나, 경계부에 대한 고정력이 떨어지게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시공용 테이프(10)를 구성하는 베이스 필름(12)의 인장강도는 인접하는 본체 사이의 경계부에 요구되는 고정력 및 충격 분산 능력에 의해 결정되며, 차음재가 설치되는 공간의 생활환경(활동 인원 및 예상 충격량 등)을 고려하는 것이 바람직하며, 본 실싱예에 따른 베이스 필름(12)의 인장 강도는 170 ~ 250 ㎏/㎠일 수 있으며, 바람직하게는 190 ~ 230 ㎏/㎠ 일 수 있다.

전술한 바와 같이 인접하는 본체의 경계부를 마감하는 시공용 테이프(10)가 파손이 일어나게 되면, 상기 파손 부위를 통하여 경량 기포의 유입이 발생되고, 이에 따라 차음재의 성능이 급격하게 떨어지게 된다.

충격량에 따른 시공용 테이프(10)의 파손 여부는 인열강도를 통하여 확인할 수 있으며, 시공용 테이프(10)를 구성하는 베이스 필름(12)의 인열강도는 70 ~ 120 ㎏/㎝일 수 있으며, 바람직하게는 100 ~ 120 ㎏/㎝이다.

전술한 수치보다 미만인 경우에는 시공용 테이프(10)가 약한 충격량에도 쉽게 파손될 수 있으며, 상기 수치보다 초과인 경우에는 시공용 테이프(10)의 전체 사이즈(두께, 폭 등)가 증가하여 비용이 증가하게 된다.

한편, 상기 점착층(11, 13)은 두께가 20㎛ ~ 50㎛인 것이 바람직하고, 상기 점착층은 색소를 더 포함할 수 있다. 이처럼 색소를 더 포함하는 것은 점착층이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역을 용이하게 식별하기 위함이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시공용 테이프(10)를 구성하는 베이스 필름(12)에는 상부 영역(점착층 11이 형성된 영역)과 중앙 영역 사이 및 하부 영역(점착층 13이 형성된 영역)에 각각 형성된 노치(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 노치는 베이스 필름(12)의 길이방향으로 단일의 직선형태로 형성될 수 있고, 이와는 다르게 베이스 필름(12)의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 형성된 다수 개의 노치일 수 있다.

이와 같이 노치를 형성함으로써 점착층이 형성된 영역과 점착층이 형성되지 않은 베이스 필름의 영역 간에 절곡이 용이하게 이루어 질 수 있다.

이와 같이 구성된 시공용 테이프(10)를 포함하는 차음재를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차음재(200)를 나타내는 단면도이다.

본 실시예에 따른 차음재(200)는 수지 발포 폼을 포함하는 복수의 본체(100a, 100b) 및 인접하는 2 개의 본체 사이의 경계부를 마감하는 시공용 테이프(10)를 포함한다.

이때 시공용 테이프는 도 1을 통하여 설명한 것과 같으며, 점착층(11, 13)이 인접하는 2개의 본체(100a, 100b)에 각각 부착된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 차음재(200)는 인접하는 본체(100a, 100b) 사이의 경계부를 시공용 테이프(10)를 사용하여 마감함으로써, 본체(100a, 100b) 사이의 경계부를 통하여 습기가 침투되는 것이 방지된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차음재(200)를 구성하는 각 본체(100a, 100b)에는 시공 후 외부로 노출되는 면을 통하여 물리적인 충격이 가해지게 된다. 이러한 충격이 가해지면 인접하는 본체(100) 사이의 경계부의 틈이 벌어지게 되고, 그 결과 상기 틈을 통하여 수분이 침투함으로써 본체(100)의 탄성력 및 복원력이 떨어지게 된다.

또한, 일정 이상의 충격이 가해지면 테이프를 매개로 연결된 인접하는 본체 사이에는 본체의 표지층(외부로 노출되는 층)의 마찰로 인하여 테이프가 찢어지게 되고, 그 결과 상기 틈을 통하여 경량 기포층 수분이 침투하는 문제점이 발생한다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 시공용 테이프(10)를 사용하여 인접하는 2개의 본체(100a, 100b)를 연결함으로써, 베이스 필름(12)의 점착층(11, 13)이 형성된 상부 및 하부 영역이 인접하는 본체의 각 표지층에 각각 접착되고, 중앙영역에는 점착층이 형성되지 않아 인접하는 본체 사이에 소정의 유격을 형성할 수 있으며, 시공 후 본체에 충격이 가해지는 경우에는 점착층이 형성되지 않은 중앙 영역의 완충 작용에 의하여 테이프가 찢어지지 않으므로, 종래와 같이 수분이 침투하는 현상이 발생하지 않게 된다.

또한, 차음재에 충격이 가해져서 인접하는 본체 사이의 마찰이 발생하는 경우에 베이스 필름(12)의 점착층이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역 사이에 노치가 형성되어 절곡이 용이해 지므로 더욱더 충격에 따른 마찰에 의하여 시공용 테이프가 파손되지 않게 된다.

아울러, 베이스 필름(12)에 형성된 점착층(11, 13)은 색소를 더 포함할 수 있으며, 따라서 점착층이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역 간에 식별이 용이하여 시공이 편리하다.

본 발명에 따른 차음재(200)는 인접하는 본체(100a, 100b))의 경계부가 신축성과 인장성이 우수한 폴리올레핀 필름 등과 같은 베이스 필름(12) 로 마감되어 잦은 마찰에도 파손이 발생되지 않으며, 외부에 충격으로 인하여 인접하는 본체(100a, 100b) 간에 마찰이 발생하는 경우에도 시공용 테이프의 중앙 영역이 인접하는 본체(100) 사이의 경계부에 밀착된 상태를 유지할 수 있으며, 따라서 수분이 침투하여 본체(100a, 100b)의 탄성력 및 복원력이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차음재(200)를 구성하는 각 본체(100a, 100b: 이하 100으로 설명함)의 다양한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차음재(200)를 구성하는 본체(100)는 오픈셀을 갖는 구조의 수지 발포 폼을 포함하고, 상기 수지 발포 폼의 오픈셀화율이 20% 이상일 수 있다.

본 발명에서 사용하는 용어인 『오픈셀』은 발포 폼 내에 포함되는 셀로서, 적어도 일부분이 개방(open)되어 있는 셀을 모두 포함하는 개념이며, 『오픈셀화율』이란 발포 폼 내의 전체 셀 부피에서 오픈셀이 차지하는 부피의 비율을 의미한다. 첨부된 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈셀의 구조를 나타낸다.

즉, 수지 발포 폼은 오픈셀과 밀폐셀(closed cell)로 이루어지는 발포 셀 구조를 가진다. 상기 중 밀폐 셀은 전형적인 경질 폼의 구조로서, 셀 내부에 갇혀 있는 이산화탄소, 펜탄 및 CFC11 등의 낮은 열전도성으로 인해 단열성에 있어서 탁월한 특성을 나타낸다.

반면 오픈셀은 연질폼의 구조이고, 폼 형성 마지막 단계에서 셀의 벽이 깨어지고, 거미줄 형상의 탄력성 있는 구조로 형성된다.

본 발명에서는 본체(100)에 포함된 수지 발포 폼의 오픈셀화율이 60% 이상이 것이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 가장 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 오픈셀화율의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 90%일 수 있다. 수지 발포 폼은 오픈셀화율이 증가할수록 차음 성능은 보다 향상되는데, 상기 오픈셀화율이 20% 미만이면 목적하는 차음 효과가 얻어지지 않을 우려가 있고, 90%를 초과하면, 폼의 경도 및/또는 단열성이 지나치게 떨어질 우려가 있다.

특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 수지 발포 폼 내부에 포함되는 오픈셀의 직경은 0.05 내지 2.0 mm인 것이 바람직하다. 상기 직경이 0.05 mm보다 작으면, 충격음 차단성이 떨어지고, 2.0 mm를 초과하면, 경도가 지나치게 떨어질 우려가 있다.

본 발명의 수지 발포 폼은 또한 KS F 2868에서 규정하는 동탄성 계수(물체가 갖는 동적인 탄성 특성)가 0.5 내지 10 MN/m³의 범위에 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 상기 동탄성 계수의 값이 0.5 내지 7 MN/m³인 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 2 MN/m³인 것이 가장 바람직하다. 상기 동탄성 계수의 값이 0.5 MN/m³보다 작으면, 동적 하중이 가해질 경우 유연한 탄력성을 바탕으로 효과적인 충격음 차단이 가능하지만, 응력에 대한 물리적 저항력이 떨어져 상부 하중에 따른 변형으로 바닥 마감면에서 균열이 발생할 우려가 있고, 10 MN/m³을 초과하면, 폼의 안정성은 확보되지만, 충격음 저감 효과가 저하될 우려가 있다.

본 발명의 본체(100)에 포함되는 수지 발포 폼은 또한 두께가 15 mm 이상인 것이 바람직하고, 30 mm 이상이 보다 바람직하며, 40 mm 이상이 가장 바람직하다.

상기 두께가 15 mm보다 작으면, 충격음 차단성이 떨어질 우려가 있다. 또한, 상기 발포 폼의 두께의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 60 mm일 수 있다. 상기 두께가 60 mm를 초과하면, 시공 상의 제약이 따를 우려가 있다.

상기 수지 발포 폼은 또한, 차음성, 기계적 물성 및 완충성의 상호 보완적 관점에서, 밀도가 10 내지 25 Kg/m³의 범위에 있는 것이 바람직하다. 상기 밀도가 10 Kg/m³보다 작으면, 우수한 차음성에 비해 기계적 물성 및 완충성이 저하될 우려가 있고, 25 Kg/m³를 초과하면, 반대로 기계적 물성 및 완충성 측면에서는 유리하지만 차음성이 저하될 우려가 있다.

또한, 본 발명의 수지 발포 폼은 경도(압축 강도)가 5 내지 50 kgf/314cm²의 범위에 있는 것이 바람직하고, 5 내지 22 kgf/314cm²의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다.

상기 경도가 5 kgf/314cm² 미만이면, 폼의 연성이 지나치게 커져, 상부에서 하중이 가해질 경우 바닥이 함몰될 우려가 있으며, 50 kgf/314cm²을 초과하면, 충격음 차단 효과가 떨어질 우려가 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 수지 발포 폼의 재질은 전술한 물성을 갖는다면, 특별히 한정되지 않고 이 분야의 일반적인 수지의 발포 폼을 모두 사용할 수 있다.

이와 같은 수지 발포 폼은 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 및 상기 중 어느 하나의 유도체 수지의 발포 폼으로 이루어진 군으로부터 선택된 일종 또는 이종 이상이 적층 또는 접합된 것이 포함된다.

특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명에서는 엘라스토머 (elastomer)로서 탄성력이 우수하고, 셀 구조 형성이 용이하며, 다른 재료에 비하여 기계적 물성 및 충격음 차단성이 우수하다는 점에서 폴리우레탄 발포 폼을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 수지 발포 폼을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 각각의 재질에 따라 이 분야의 일반적인 방법을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 수지 발포 폼은 베이스 수지 및 발포제 등의 첨가제를 포함하는 수지 조성물을 기계적인 방법 또는 자외선 조사 등의 수단을 통하여 발포시켜 제조될 수 있다. 이 때 발포 배율은 500%(5배) 이상이 바람직하지만, 특별히 한정되지 않고 목적하는 오픈셀화율, 동탄성 계수 및 경도 등의 물성에 따라서 적절히 조절될 수 있다.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하 기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시공용 테이프의 평면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차음재의 단면도.

Claims (9)

1. 길이방향을 따라 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역으로 구분되는 베이스 필름; 및

   상기 베이스 필름의 상부 및 하부 영역에 각각 형성된 점착층을 포함하되,

   상기 베이스 필름은 상부 영역과 중앙 영역 사이 및 하부 영역과 중앙 영역 사이에 각각 형성된 노치를 추가로 포함하며,

   상기 베이스 필름은 길이방향으로의 신장률이 3 내지 5 배이고, 폭 방향으로의 신장률이 4 내지 8 배이며, 인장강도가 170 ~ 250 ㎏/㎠이고, 인열강도가 70 ~ 120 ㎏/㎝인 것을 특징으로 하는 시공용 테이프.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 오픈셀화율이 20 내지 90%인 수지 발포 폼을 포함하는 복수의 본체; 및

   인접하는 2개의 본체 사이의 경계부를 마감하는 제1항에 따른 시공용 테이프를 포함하되,

   상기 시공용 테이프의 점착층이 인접하는 2 개의 본체에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 차음재.
7. 삭제
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 시공용 테이프의 점착층은 색소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차음재.
9. 삭제

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