KR102139975B1 - Thermoplastic Elastomer Composition For Reducing Floor Impact Sound And Foamed Articles Therefrom - Google Patents
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Abstract
층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 10 내지 30 중량%; 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 20 내지 55 중량%; 올레핀 블록 코폴리머(OBC) 15 내지 30 중량%; 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 15 내지 30 중량%; 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS) 5 내지 15 중량%를 포함하고, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.A thermoplastic elastomer composition for reducing interlayer noise, comprising: 10 to 30% by weight of ethylene vinyl acetate (EVA); 20 to 55% by weight of polyolefin elastomer (POE); Olefin block copolymer (OBC) 15 to 30% by weight; 15-30% by weight of low density polyethylene (LDPE); And 5 to 15% by weight of styrene-isoprene-styrene스티block copolymer (SIS), wherein the polyolefin elastomer (POE) can be selected from the group consisting of ethylene-octene copolymers, ethylene-butene copolymers, and combinations thereof. have.
Description
본 발명은 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition for reducing noise between layers and a foam thereof.
아파트와 같은 공동주택이나 복층 건축물의 경우, 공기전파음은 콘크리트 슬라브 구조에 의해 대다수가 차단되나, 상층 바닥에서 사람의 보행이나 물건의 낙하 등에 의해 바닥에 충격이나 진동이 직접 가해지면 고체전파음으로 변하여 거의 감쇠되지 않고, 바닥 슬라브나 천정 또는 벽체를 통해 아래층이나 인접 세대 안으로 방사되는 특성이 있다. 이와 같은 충격음은 '층간 소음'이라 불리우며, 그릇이나 물건의 낙하음, 의자 이동음과 같이 고주파수 성분의 음을 많이 발생시키는 경량충격음과, 성인보행 또는 어린이의 뜀뛰기 등과 같이 저주파수 성분의 음을 많이 발생시키는 중량충격 등으로 구별된다. 공동주택 등에서는 중량충격음과 경량충격음이 모두 발생하며, 이의 전파를 막기 위한 건축물의 층간 소음 저감용 바닥 완충재가 더 요구되고 있다.In the case of multi-storey buildings such as apartments and multi-storey buildings, air propagation is mostly blocked by concrete slab structures, but when shock or vibration is directly applied to the floor due to walking or falling objects from the upper floor, it becomes a solid propagation sound. It is changed and hardly attenuated, and has the characteristic of being radiated through a floor slab, ceiling or wall into a lower layer or adjacent generations. This kind of impact sound is called'interlayer noise', and it generates a lot of low-frequency components such as light-weight impact sounds that generate a lot of high-frequency components, such as falling sounds of dishes and objects, and chair movement sounds, and adult walking or children's jumping. It is distinguished by weight impact. In apartment houses, both heavy and light impact sounds are generated, and floor cushioning materials for reducing noise between floors of buildings to prevent its propagation are further required.
이와 같은 바닥 완충재에는 탄성 특성, 부드러운 촉감과 우수한 충격 강도 및 내열성을 가지는 엘라스토머의 함유가 요구된다. 이를 위해, 발포성을 갖는 열가소성 엘라스토머 수지 조성물을 사출 성형한 발포체가 사용되고 있다.The floor cushioning material is required to contain an elastomer having elastic properties, soft touch, excellent impact strength, and heat resistance. For this purpose, a foam obtained by injection molding a thermoplastic elastomer resin composition having foamability is used.
한국공개특허 제10-2003-0078135호에는 EVA를 주재료 성분으로 하고 LDPE를 보조재료 성분으로 가지는 조성물을 발포체로 만든 "EVA 패드"가 일례로써 개시되어 있다. 또한, 한국공개특허 제10-2016-0107773호에는 EVA를 주재료 성분으로 하되, 재료 성분인 LDPE의 전부 또는 일부를, LDPE보다 연화점이 높은 LLDPE로 대체함으로써 동탄성의 장기간 유지 성능이 더욱 향상되고 내열 유지성의 지속능력도 향상된 EVA 조성물이 개시되어 있다.Korean Patent Publication No. 10-2003-0078135 discloses, as an example, a “EVA pad” made of a foam having a composition having EVA as a main material component and LDPE as an auxiliary material component. In addition, in Korean Patent Publication No. 10-2016-0107773, EVA is used as a main material component, but by replacing all or part of LDPE as a material component with LLDPE having a softening point higher than that of LDPE, the long-term maintenance performance of dynamic elasticity is further improved and heat-resistant retention Also disclosed is an EVA composition with improved durability.
그러나, 종래의 EVA를 조성물로 사용한 완충재는 시간이 경과됨에 따라 진동을 절연하고 음압을 흡수하는 물성인 동탄성이 급격하게 상승하는 현상이 발생한다.However, a buffer material using a conventional EVA as a composition has a phenomenon in which the dynamic elasticity, which is a property of insulating vibration and absorbing sound pressure, rapidly increases with time.
따라서, 동탄성 계수를 보다 더 오랜 시간 동안 일정하게 지속 가능하게 하여, 아파트 및 공동주택 등의 건축물에서 발생하는 층간 소음을 효율적으로 저감할 수 있는 엘라스토머 조성물이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for an elastomer composition capable of continuously maintaining a dynamic modulus of elasticity for a longer period of time, thereby effectively reducing inter-layer noise generated in buildings such as apartments and apartment houses.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가열 전후 동탄성 계수가 일정하게 지속되는 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a thermoplastic elastomer composition and a foam thereof having a constant coefficient of dynamic elasticity before and after heating.
또한, 시간이 경과함에도 동탄성이 급격하게 상승하는 현상이 발생하지 않고, 내구성이 우수하여 한번 설치된 후 장기간 사용할 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a thermoplastic elastomer composition and a foam that can be used for a long time after being installed because it has excellent durability and does not cause a phenomenon in which the dynamic elasticity increases rapidly over time.
또한, 고탄성의 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. It is also an object to provide a highly elastic thermoplastic elastomer composition and a foam thereof.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above. Other specific matters of the present invention are included in the detailed description and drawings.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물은,The thermoplastic elastomer composition for reducing inter-layer noise according to the present invention for achieving the above object,
에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 10 내지 30 중량%; 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 20 내지 55 중량%; 올레핀 블록 코폴리머(OBC) 15 내지 30 중량%; 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 15 내지 30 중량%; 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS) 5 내지 15 중량%를 포함하고,Ethylene vinyl acetate (EVA) 10 to 30% by weight; 20 to 55% by weight of polyolefin elastomer (POE); Olefin block copolymer (OBC) 15 to 30% by weight; 15-30% by weight of low density polyethylene (LDPE); And 5 to 15% by weight of a styrene-isoprene-styrene 중량block copolymer (SIS),
상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The polyolefin elastomer (POE) may be selected from the group consisting of ethylene-octene copolymers, ethylene-butene copolymers, and combinations thereof.
상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여, 상기 에틸렌-옥텐 공중합체를 10 내지 25 중량%, 상기 에틸렌-부텐 공중합체를 10 내지 30 중량%로 포함할 수 있다.The ethylene-octene copolymer may be included in an amount of 10 to 25% by weight and the ethylene-butene copolymer in an amount of 10 to 30% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
상기 올레핀 블록 코폴리머(OBC)는 에틸렌-옥텐 블록 공중합체를 포함하고,The olefin block copolymer (OBC) comprises an ethylene-octene block copolymer,
상기 에틸렌-옥텐 블록 공중합체는, 옥텐 함량이 2.0 중량%인 경질 에틸렌-옥텐 블록 및 옥텐 함량이 48.3 중량%인 연질 에틸렌-옥텐 블록이 공중합체를 형성할 수 있다.In the ethylene-octene block copolymer, a hard ethylene-octene block having an octene content of 2.0% by weight and a soft ethylene-octene block having an octene content of 48.3% by weight may form a copolymer.
또한, 에틸렌프로필렌 고무(EPDM)를 더 포함할 수 있고, 상기 에틸렌프로필렌 고무(EPDM)는 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.In addition, it may further include ethylene propylene rubber (EPDM), the ethylene propylene rubber (EPDM) may be included in 5 to 15% by weight relative to the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
또한, 산화아연(ZnO)을 더 포함할 수 있고, 상기 산화아연(ZnO)은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.Further, zinc oxide (ZnO) may be further included, and the zinc oxide (ZnO) may be included in 1 to 3% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
또한, 아연스테아린산(Zn-St)을 더 포함할 수 있고, 상기 아연스테아린산(Zn-St)은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 내지 1.3 중량%로 포함될 수 있다.In addition, zinc stearic acid (Zn-St) may be further included, and the zinc stearic acid (Zn-St) may be included in 0.5 to 1.3% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
또한, 보강제, 가교제 및 발포제 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.In addition, at least one of a reinforcing agent, a crosslinking agent, and a blowing agent may be further included.
상기 보강제는, 탈크(Talc) 및 칼슘카보네이트(CaCO3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The reinforcing agent may include at least one of talc and calcium carbonate (CaCO 3 ).
상기 가교제는, [1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 및 [1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The crosslinking agent may include at least one of [1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide and [1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide have.
상기 발포제는, 아조디카르본아마이드계(Azodicarbonamide) 화합물을 포함할 수 있다.The blowing agent may include an azodicarbonamide compound.
또한, 본 발명에 따른 층간 소음 저감용 발포체는 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을 사용하여 제조될 수 있다.In addition, the foam for reducing inter-layer noise according to the present invention can be produced using the thermoplastic elastomer composition.
또한, 상기 발포체는 요철 형태를 가질 수 있다.In addition, the foam may have an uneven shape.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 발포체에 따르면, 아파트 등의 건축물 온도 조건(약 50~70℃)이 장시간 지속되는 환경에서도 동탄성 계수가 안정적으로 유지된다.According to the thermoplastic elastomer composition for interlayer noise reduction according to some embodiments of the present invention and its foam, the dynamic elastic modulus is stably maintained even in an environment in which building temperature conditions (approximately 50-70° C.) of an apartment or the like last for a long time.
또한, 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물이 저비중이면서도 유연성이 우수하므로, 그로부터 제조된 발포체의 탄성이 증가하고 완충 효과가 개선된다.In addition, since the thermoplastic elastomer composition for reducing noise between layers is low in specific gravity and has excellent flexibility, the elasticity of the foam produced therefrom increases and the buffering effect is improved.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above. It should be understood that the effects of the present invention include all effects that can be deduced from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발포체가 설치된 층간 구조의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발포체가 설치된 층간 구조의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발포체가 설치된 층간 구조의 측단면도이다.1 is a cross-sectional side view of an interlayer structure in which a foam is installed according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional side view of an interlayer structure in which a foam is installed according to another embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view of an interlayer structure in which a foam is installed according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not to be interpreted ideally or excessively, unless specifically defined.
또한, 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 “포함하다(comprises)”및/또는 "가지다(include)"는 언급된 구성요소, 특징, 숫자, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 특징, 숫자, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In addition, the terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “includes” one or more other components, features, numbers, steps and/or actions other than the components, features, numbers, steps and/or actions mentioned It is used in a sense that does not exclude the presence or addition of an action. And, “and/or” includes each and every combination of one or more of the items mentioned.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.Unless otherwise specified, all numbers, values, and/or expressions expressing amounts of ingredients, reaction conditions, polymer compositions, and blends used herein are those numbers that occur in obtaining these values, among other things. As these are approximations that reflect the various uncertainties of the measurement, it should be understood that in all cases they are modified by the term "about". In addition, when numerical ranges are disclosed in the present description, these ranges are continuous, and include all values from the minimum value in this range to the maximum value including the maximum value, unless otherwise indicated. Further, when such a range refers to an integer, all integers including the minimum value to the maximum value including the maximum value are included unless otherwise indicated.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.In the present specification, when a range is described for a variable, it will be understood that the variable includes all values within the stated range including the described endpoints of the range. For example, a range of “5 to 10” includes values of 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subrange of 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, and the like. It will be understood to include, and include any value between integers pertinent to the stated range of ranges such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5 and 6.5 to 9, and the like. Also, for example, the range of “10% to 30%” is 10% to 15%, 12% to 10%, 11%, 12%, 13%, etc., and all integers including up to 30%. It will be understood that it includes any subranges such as 18%, 20% to 30%, etc., and also includes any value between valid integers within the scope of the stated range, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, and the like.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail according to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머(완충재) 조성물은, 에틸렌 비닐아세테이트((Ethylene Vinyl Acetate, EVA) 10 내지 30 중량%, 폴리올레핀 엘라스토머(Polyolefin Elastomer, POE) 20 내지 55 중량%, 올레핀 블록 코폴리머(Olefin Block Copolymer, OBC) 15 내지 30 중량%, 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE) 15 내지 30 중량% 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(Styrene-isoprene-styrene Block Copolymer, SIS) 5 내지 15 중량%를 포함할 수 있다.The thermoplastic elastomer (buffer) composition for reducing inter-layer noise according to the present invention, ethylene vinyl acetate (Ethylene Vinyl Acetate, EVA) 10 to 30% by weight, polyolefin elastomer (Polyolefin Elastomer, POE) 20 to 55% by weight, olefin block nose Polymer (Olefin Block Copolymer, OBC) 15 to 30 wt%, Low Density Polyethylene (LDPE) 15 to 30 wt% and Styrene-isoprene-styrene Block Copolymer (SIS) 5 to 30 15% by weight.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에서 에틸렌 비닐아세테이트는, 70℃ 이상의 연화점을 가지며, 이를 이용하여 발포체 형태로 제조하였을 때, 가공성이 용이하고 가교 효율 또한 우수하다. 용융지수(Melt Index, MI)나 비닐아세테이트(Vinyl Acetate, VA)의 함량이 증가함에 따라 녹는점(TM, Melting Temp)이 현저하게 낮아지는 특징이 있다. 따라서, 에틸렌 비닐아세테이트 수지에서 컴파운딩(compounding) 작업성은, 비닐아세테이트 함량에 크게 좌우되어, 함량 수치가 높을수록 결정화도(Crystallinity)의 감소로 부드러워지고, 첨가제의 충진성이 크게 향상된다.In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, ethylene vinyl acetate has a softening point of 70° C. or higher, and when manufactured in the form of a foam using this, processability is easy and crosslinking efficiency is also excellent. The melting point (TM, Melting Temp) is markedly lowered as the melt index (MI) or the content of vinyl acetate (VA) increases. Accordingly, the compounding workability in the ethylene vinyl acetate resin is largely dependent on the vinyl acetate content, and the higher the content value, the softer the decrease in crystallinity, and the fillability of the additive is greatly improved.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에서 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-옥텐 공중합체(Ethylene Octene Copolymer), 에틸렌-부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 에틸렌-옥텐 공중합체 및 에틸렌-부텐 공중합체는 무색 투명하며 무취인 특징을 가진다. 또한, 에틸렌 비닐아세테이트는(EVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 또는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)에 비해 저비중이면서도 유연성이 우수한 특성을 가진다. 따라서, 종래에 사용되던 에틸렌 비닐아세테이트 폼(EVA Foam)보다 탄성이 증가되어, 진동을 절연하고 음압을 흡수할 수 있는 물성인 동탄성(動彈性) 계수에서 양호한 효과를 나타낸다. 여기서 동탄성 계수(s', 단위: MN/m3)란, 동적 하중에 대한 동적 변위의 비로, 이론적으로 하기 수학식 1에 의해 도출될 수 있다.In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the polyolefin elastomer (POE) may be selected from the group consisting of ethylene-octene copolymer, ethylene-butene copolymer, and combinations thereof. Ethylene-octene copolymers and ethylene-butene copolymers are colorless, transparent and odorless. In addition, ethylene vinyl acetate (EVA), polyethylene (PE), polypropylene (PP) or low-density polyethylene (LDPE) compared to low specific gravity and has excellent properties of flexibility. Therefore, the elasticity is increased than the ethylene vinyl acetate foam (EVA Foam) used in the related art, and exhibits a good effect in the coefficient of dynamic elasticity, which is a property that can insulate vibration and absorb sound pressure. Here, the coefficient of dynamic elasticity (s', unit: MN/m 3 ) is a ratio of dynamic displacement to dynamic load, and can be theoretically derived by the following equation (1).
(상기 수학식 1에서, S는 시험편의 면적(m2), F는 시험편에 수직으로 가한 동적 하중(N), △d는 시험편 두께의 동적 변화값(m)임).(In Equation 1, S is the area (m 2 ) of the test piece, F is the dynamic load (N) applied perpendicularly to the test piece, Δd is the dynamic change value (m) of the test piece thickness).
이와 같은 동탄성 계수는, 실험에서 정현파 가진법 또는 펄스 가진법에 의해 측정될 수 있다. 한편, 고유 진동수(또는, 공진 주파수)의 측정을 통해 단위 면적당 동탄성 계수를 산출할 수 있고, 손실 계수는 고유 주파수로부터 산출될 수 있다. 이와 같은 고유 진동수(fr, 단위: Hz)는 하기 수학식 2에 의해 도출될 수 있다.The dynamic elastic modulus can be measured by sine wave excitation or pulse excitation in an experiment. Meanwhile, the dynamic modulus per unit area may be calculated through the measurement of the natural frequency (or resonance frequency), and the loss coefficient may be calculated from the natural frequency. The natural frequency (f r , unit: Hz) may be derived by Equation 2 below.
(상기 수학식 2에서, s't는 시험편의 단위 면적당 겉보기 동탄성 계수(MN/m3), m't는 하중판의 단위 면적당 질량(kg/m2)임).(In Equation 2, s 't is the apparent dynamic modulus (MN / m 3), m per unit area of the test specimen' t is a mass per unit area of the load plate (kg / m 2), Im).
한편, 바닥 구조에 사용되는 완충재는 동탄성 계수가 40MN/m3 이하, 손실계수가 0.1 내지 0.3인 것이 바람직하다.On the other hand, the cushioning material used for the floor structure is preferably a dynamic modulus of elasticity of 40MN/m 3 or less, and a loss coefficient of 0.1 to 0.3.
특히, 바람직한 효과를 위하여 본 발명에서는, 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 에틸렌-옥텐 공중합체 공중합체 10 내지 25 중량%, 에틸렌-부텐 공중합체 10 내지 30 중량%가 폴리올레핀 엘라스토머로서 열가소성 엘라스토머 조성물에 포함될 수 있다.Particularly, in the present invention for the desired effect, 10 to 25% by weight of ethylene-octene copolymer copolymer and 10 to 30% by weight of ethylene-butene copolymer based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition may be included in the thermoplastic elastomer composition as a polyolefin elastomer. have.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에서 올레핀 블록 코폴리머(OBC)는, 폴리올레핀 엘라스토머에 비하여 유연하고 내열성이 우수한 특성을 가지기 때문에 이를 포함하여 제조된 발포체(Foam)(또는, 완충재)는 치수 안정성(Dimensional stability)이 개선된다. 또한, 높은 탄성 및 복원력을 가지므로 잔류 변형(residual strain)에서 우수한 특성을 나타낸다. 또한, 올레핀 블록 코폴리머의 함량이 높게 포함되어 발포체로 제조되는 경우, 저비중화에 따른 내구성 저하를 방지 할 수 있다. 그러나, 올레핀 블록 코폴리머가 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량의 50 중량% 이상 포함되는 경우, 가공 공정 중 시트 작업성이 현저히 떨어지므로 표면이 깨끗하게 되지 못할 수 있다. 따라서, 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에서 15 내지 30 중량%의 올레핀 블록 코폴리머가 포함되는 것이 바람직하다.In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, since the olefin block copolymer (OBC) is flexible and has excellent heat resistance properties compared to the polyolefin elastomer, a foam (or a buffer material) made of the same is dimensionally stable. This is improved. In addition, since it has high elasticity and resilience, it exhibits excellent properties in residual strain. In addition, when the content of the olefin block copolymer is high and is made of a foam, it is possible to prevent durability degradation due to low specific gravity. However, when the olefin block copolymer is contained in an amount of 50% by weight or more of the total weight of the thermoplastic elastomer composition, the workability of the sheet during processing is significantly reduced, and thus the surface may not be clean. Therefore, it is preferred that 15 to 30% by weight of the olefin block copolymer is included in the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
한편, 본 발명의 올레핀 블록 코폴리머(OBC)는, 예를 들어 에틸렌-옥텐 블록 공중합체(Blocky Ethylene-Octene Copolymer)를 포함할 수 있다. 이와 같은 에틸렌-옥텐 블록 공중합체는 경질 블록(hard block) 및 연질 블록(Soft block)의 공중합체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 옥텐 함량이 2.0 중량%(또는, 0.5몰%)인 경질 에틸렌-옥텐 블록 및 옥텐 함량이 48.3 중량%(또는, 18.9 몰%)인 연질 에틸렌-옥텐 블록이 공중합체를 형성할 수 있다.Meanwhile, the olefin block copolymer (OBC) of the present invention may include, for example, an ethylene-octene block copolymer (Blocky Ethylene-Octene Copolymer). The ethylene-octene block copolymer may be formed of a hard block and a soft block copolymer. For example, a light ethylene-octene block having an octene content of 2.0 wt% (or 0.5 mol%) and a soft ethylene-octene block having an octene content of 48.3 wt% (or 18.9 mol%) can form a copolymer. have.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은, 투명성, 가공성, 기계적 강도가 우수한 특징을 가지므로, 이를 포함하여 제조된 발포체에서 물성을 개선시키는 효과를 나타낸다. 이와 같은 저밀도 폴리에틸렌은, 바람직하게, 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에서 10 내지 30중량% 함유할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 15 내지 30 중량% 함유할 수 있다.Low-density polyethylene (LDPE) in the thermoplastic elastomer composition of the present invention has the characteristics of excellent transparency, processability, and mechanical strength, and thus exhibits an effect of improving physical properties in a foam manufactured by including it. Such low-density polyethylene, preferably, may contain 10 to 30% by weight of the total weight of the thermoplastic elastomer composition. More preferably, it may contain 15 to 30% by weight.
한편, 저밀도 폴리에틸렌은 비교적 탄성이 낮고 고경도인 것이 특징이므로, 본 발명에서와 같이 높은 탄성을 가지는 폴리올레핀 엘라스토머와 함께 블랜딩(blending)하는 경우, 고탄성용 발포체를 제조할 수 있다. On the other hand, low-density polyethylene is characterized by relatively low elasticity and high hardness, and thus, when blended with a polyolefin elastomer having high elasticity as in the present invention, a foam for high elasticity can be produced.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물에서 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS)는 예를 들어, 스티렌(Styrene)의 함량이 25 중량% 이하일 수 있다. 이와 같은 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체는, 과산화물 가교(Peroxide crosslinking)에 적합하고(예를 들어, 가교제로 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠(이하, BIPB)을 사용), 압축 변형(compression set)의 개선에 도움이 된다. 따라서, 예를 들어 열가소성 엘라스토머 조성물에 에틸렌프로필렌 고무(EPDM)가 함께 포함되는 경우, 에틸렌프로필렌 고무의 특성인 복원력(처짐성)을 보완해줄 수 있다.In the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) may have, for example, a content of styrene of 25% by weight or less. This styrene-isoprene-styrene block copolymer is suitable for peroxide crosslinking (for example, bis(alpha-t-butyl-peroxyisopropyl)benzene (hereinafter, BIPB) is used as a crosslinking agent) It helps to improve the compression set. Thus, for example, when ethylene propylene rubber (EPDM) is included in the thermoplastic elastomer composition, it is possible to compensate for the resilience (deflection), which is a characteristic of ethylene propylene rubber.
이와 같은 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체는, 열가소성 엘라스토머 조성물의 전체 중량에서 15 중량% 이상 함유 시 에틸렌프로필렌 고무와 비슷한 정도로 경도가 감소하고, 열수축율은 높아지므로 5 내지 15 중량%로 함유되는 것이 바람직하다.When such a styrene-isoprene-styrene block copolymer contains 15% by weight or more of the total weight of the thermoplastic elastomer composition, the hardness decreases to a degree similar to that of ethylene propylene rubber, and the heat shrinkage increases, so that it is contained in 5 to 15% by weight. desirable.
본 발명의 몇몇 실시예는, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 14 중량부, 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 20 내지 55 중량부, 올레핀 블록 코폴리머(OBC) 15 내지 30 중량부 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS) 5 내지 15 중량부를 포함하고, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공한다.Some embodiments of the present invention, 14 parts by weight of ethylene vinyl acetate (EVA), 20 to 55 parts by weight of polyolefin elastomer (POE), 15 to 30 parts by weight of olefin block copolymer (OBC) and styrene-isoprene-styrene스티block copolymer (SIS) 5 to 15 parts by weight, wherein the polyolefin elastomer (POE) is an ethylene-octene copolymer, ethylene-butene copolymer and a thermoplastic elastomer composition for reducing interlayer noise, which is selected from the group consisting of combinations thereof. do.
한편, 본 발명에 따른 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물은 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Diene monomer Rubber, EPDM)를 더 포함할 수 있다. 가교제(예를 들어, BIPB)의 사용량이 증가하여도, 열가소성 엘라스토머 조성물에 에틸렌프로필렌 고무를 첨가하여 발포체(foam)를 제조하는 경우, 외관 불량(예를 들어, 외관의 터짐)없이 안정된 외관을 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 에틸렌프로필렌 고무가 첨가되는 본 발명은, 에틸렌프로필렌 고무가 첨가되지 않은 열가소성 엘라스토머 조성물로 제조한 발포체보다 기계적 강도에는 큰 변화 없이, 복원력(restoring force)(또는, 처짐성)이 개선되는 효과가 확인되었다.Meanwhile, the thermoplastic elastomer composition for reducing inter-layer noise according to the present invention may further include ethylene propylene rubber (EPDM). Even when the amount of the crosslinking agent (for example, BIPB) is increased, when a foam is prepared by adding ethylene propylene rubber to the thermoplastic elastomer composition, a stable appearance is formed without poor appearance (for example, bursting of the appearance). can do. More specifically, in the present invention in which ethylene propylene rubber is added, restoring force (or sagging) is improved without a significant change in mechanical strength than a foam made of a thermoplastic elastomer composition to which ethylene propylene rubber is not added. The effect was confirmed.
특히, 발포체가 층간 방음재의 용도로 사용되는 것을 고려하여, 열가소성 엘라스토머 조성물의 전체 중량에 대하여 에틸렌프로필렌 고무 5 내지 10 중량%가 포함되는 것이 바람직하다. 이로부터 제조된 발포체는, 동탄성이 안정적으로 유지되면서 복원력(또는, 처짐성) 및 반발 탄성이 개선되는 효과를 나타낸다. 또한, 앞서 설명한 것과 같이, 에틸렌프로필렌 고무 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS)가 함께 열가소성 엘라스토머 조성물에 포함되어 복원력(처짐성)이 개선될 수 있다. 한편, 에틸렌프로필렌 고무가 조성물 전체 중량에 대해 15중량% 이상 포함되는 경우, 이로부터 제조되는 발포체의 경도가 낮아지는 특성을 나타낸다.In particular, considering that the foam is used for the purpose of the interlayer sound insulation material, it is preferable that 5 to 10% by weight of ethylene propylene rubber is included based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition. The foam produced therefrom exhibits an effect of improving the resilience (or sagging) and resilience elasticity while stably maintaining the dynamic elasticity. In addition, as described above, ethylene propylene rubber and styrene-isoprene-styrene스티block copolymer (SIS) may be included together in a thermoplastic elastomer composition to improve resilience (sagging property). On the other hand, when the ethylene propylene rubber is contained in an amount of 15% by weight or more based on the total weight of the composition, it exhibits a characteristic that the hardness of the foam produced therefrom is lowered.
한편, 본 발명에 따른 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물은 산화아연(ZnO)을 더 포함할 수 있다. 산화아연(ZnO)은, 금속산화물로써, 분해 온도가 높은 발포제를 함께 사용되는 경우에 상기 분해 온도를 적절히 조절하는데 사용된다. 열가소성 엘라스토머 조성물에서 산화아연(ZnO)의 함량이 증가할수록 이로부터 제조되는 발포체(foam)의 비중은 서서히 감소한다. 따라서, 산화아연(ZnO)은 발포제의 분해를 촉진시키는 기능을 함을 알 수 있다. 또한, 산화아연(ZnO) 첨가 시 압축 변형이 개선된다. 즉, 산화아연(ZnO)은 가교 효율에 기여하여 기계적 강도를 높일 수 있다.Meanwhile, the thermoplastic elastomer composition for reducing inter-layer noise according to the present invention may further include zinc oxide (ZnO). Zinc oxide (ZnO) is a metal oxide and is used to appropriately control the decomposition temperature when a blowing agent having a high decomposition temperature is used together. As the content of zinc oxide (ZnO) in the thermoplastic elastomer composition increases, the specific gravity of the foam produced therefrom gradually decreases. Therefore, it can be seen that zinc oxide (ZnO) functions to promote decomposition of the blowing agent. In addition, compression deformation is improved when zinc oxide (ZnO) is added. That is, zinc oxide (ZnO) can increase the mechanical strength by contributing to the crosslinking efficiency.
이와 같은 산화아연(ZnO)은, 열가소성 엘라스토머 조성물의 전체 중량에 대하여 1 내지 3 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 3 중량%를 초과하는 경우, 압축 변형이 저하되는 현상이 관찰되었다.The zinc oxide (ZnO) is preferably contained in 1 to 3% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition. When the content was more than 3% by weight, a phenomenon in which compression deformation was lowered was observed.
한편, 본 발명에 따른 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물은 아연스테아린산(Zn-St)을 더 포함할 수 있다. 아연스테아린산(Zn-St)은 컴파운딩 공정 중 점착성(tack)을 저하시켜 가공성을 개선시킨다. 또한, 아연스테아린산(Zn-St)을 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 제조된 발포체는, 기계적 강도가 개선되며, 특히 발포체의 셀(cell) 안정화 효과를 나타내어 소음의 진동을 절감시키는데 효과가 있다.Meanwhile, the thermoplastic elastomer composition for reducing inter-layer noise according to the present invention may further include zinc stearic acid (Zn-St). Zinc stearate (Zn-St) improves processability by lowering the tack during the compounding process. In addition, the foam made of a thermoplastic elastomer composition containing zinc stearic acid (Zn-St) has improved mechanical strength, and in particular exhibits a cell stabilizing effect of the foam, which is effective in reducing vibration of noise.
이와 같은, 아연스테아린산(Zn-St)은 열가소성 엘라스토머 조성물의 전체 중량에 대하여 0.5 내지 1.3 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.As such, zinc stearic acid (Zn-St) is preferably included in 0.5 to 1.3% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
한편, 본 발명에 따른 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물은 보강제(filler)(또는 충진제), 가교제(cross linking agent) 및 발포제(blowing agent) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the thermoplastic elastomer composition for reducing noise between layers according to the present invention may further include at least one of a reinforcing agent (or filler), a crosslinking agent, and a blowing agent.
우선, 본 발명에서 보강제는 예를 들어, 탈크(Talc) 및 칼슘카보네이트(CaCO3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 같은 보강제는, 열가소성 엘라스토머 조성물의 전체 중량에 대하여 5 내지 9 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 수치 범위의 보강제가 함유되는 열가소성 엘라스토머 조성물로 제조된 발포체는 동탄성이 저하되지 않은 반면, 10중량% 초과하여 포함되는 경우에는 발포체의 탄성 및 동탄성을 저하시킨다.First, the adjuvant in the present invention may include, for example, at least one of talc (Talc) and calcium carbonate (CaCO 3 ). It is preferable that such a reinforcing agent is contained in 5 to 9% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition. The foam made of a thermoplastic elastomer composition containing a reinforcing agent in the above numerical range does not degrade the dynamic elasticity, but when it is contained in excess of 10% by weight, the elasticity and dynamic elasticity of the foam deteriorate.
또한, 본 발명의 가교제로서, 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠기(BIPB)를 가지는 과산화물 가교제가 사용될 수 있다. 이와 같은 과산화물 가교제는 예를 들어, [1,3- 페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)비스[tert-부틸]퍼옥사이드{[1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide} 및 [1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)비스[tert-부틸]퍼옥사이드{[1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide} 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 가교제는, 열가소성 엘라스토머 조성물로부터 발포체의 제조에 필요한 점탄성 부여 및 물성 향상을 위해 사용된다. 특히, 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠기(BIPB)를 포함하는 가교제를 사용하는 경우, 이로부터 제조된 발포체의 셀에 적절한 Stress를 유지시키는 것이 가능하므로, 발포체의 기계적 강도를 향상시킨다. 뿐만 아니라, 종래에 가교제로서 사용하는 디쿠밀퍼옥사이드(DCP)는 아세토페논(Acetophenone) 또는 2-페닐-2-프로판올(2-Phenyl-2-propanol) 등의 유해 물질을 발생시키는 반면, 본 발명의 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠기(BIPB)를 가지는 과산화물 가교제는 상기와 같은 유해 물질을 발생시키지 않아 친환경적이다.Further, as the crosslinking agent of the present invention, a peroxide crosslinking agent having a bis(alpha-t-butyl-peroxyisopropyl)benzene group (BIPB) can be used. Such a peroxide crosslinking agent is, for example, [1,3-phenylenebis(1-methylethylidene)bis[tert-butyl]peroxide{[1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert- butyl]peroxide} and [1,4-phenylenebis(1-methylethylidene)bis[tert-butyl]peroxide{[1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide} It may include at least one of. The crosslinking agent of the present invention is used for imparting viscoelasticity and improving physical properties necessary for the production of a foam from a thermoplastic elastomer composition. In particular, when using a crosslinking agent containing a bis(alpha-t-butyl-peroxyisopropyl)benzene group (BIPB), it is possible to maintain an appropriate stress in the cell of the foam prepared therefrom, and thus the mechanical strength of the foam Improves. In addition, while dicumyl peroxide (DCP) used as a crosslinking agent in the prior art generates harmful substances such as acetophenone or 2-phenyl-2-propanol, the present invention The peroxide crosslinking agent having a bis(alpha-t-butyl-peroxyisopropyl)benzene group (BIPB) is environmentally friendly because it does not generate such harmful substances.
이와 같은 가교제는, 열가소성 엘라스토머 조성물의 전체 중량에 대하여 0.5 내지 0.8 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 가교제의 함유량을 증가시킬 수록 제조되는 발포체의 탄성이 증가하지만, 1.2 중량% 초과 시에는 셀 Stress로 인한 발포체의 물성 저하 및 물성 불량(예를 들어, 외관의 터짐)을 발생시킨다.It is preferable that such a crosslinking agent is contained in 0.5 to 0.8% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition. As the content of the crosslinking agent increases, the elasticity of the foam to be produced increases, but when it exceeds 1.2% by weight, physical properties of the foam due to cell stress and poor physical properties (for example, bursting of appearance) occur.
한편, 본 발명에서 발포제는 예를 들어, 아조디카르본아마이드계(Azodicarbonamide, ADCA) 화합물을 포함할 수 있다. 이와 같은 아조디카르본아마이드계 가교제는, 열가소성 엘라스토머 조성물의 전체 중량에 대하여 4 내지 8 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the foaming agent in the present invention may include, for example, an azodicarbonamide (ADCA) compound. It is preferable that such an azodicarbonamide-based crosslinking agent is contained in 4 to 8% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
이어서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물을 사용하여 제조되는 층간 소음 저감용 발포체의 구조 및 특징에 대하여 살펴본다.Subsequently, with reference to FIGS. 1 to 3, the structure and characteristics of the foam for reducing noise between layers manufactured using the thermoplastic elastomer composition according to the present invention will be described.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 구성 성분을 균일한 혼합 상태가 되도록 한 후, 발포 과정을 거쳐서 발포체로 제작될 수 있다. 특히, 층간 소음 저감이라는 목적에 따라, 상기 발포체를 패드(Pad) 또는 시트(sheet) 형상으로 성형하여 건축물의 완충재로서 사용하게 된다.The thermoplastic elastomer composition of the present invention can be made into a foam through a foaming process after the components are brought into a uniform mixing state. In particular, for the purpose of reducing noise between floors, the foam is molded into a pad or sheet shape to be used as a cushioning material for buildings.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 상술한 각 구성 성분을, 예를 들어 각종의 압출기(extruder), 반바리 믹서(Banburry mixer), 니더(kneader), 연속 니더(continuous kneader), 롤(roll) 등에 의해 용융 혼련할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 혼련 과정은, 각 성분을 일괄 첨가하거나 분할하여 첨가하여 혼련하는 등 다양한 방식으로 혼련할 수 있다.The thermoplastic elastomer composition of the present invention, each of the above-described components, for example, a variety of extruders (extruder), banbari mixer (Banburry mixer), kneader (kneader), continuous kneader (continuous kneader), roll (roll), etc. It can be melt-kneaded by, but is not limited thereto. In addition, the kneading process can be kneaded in various ways, such as kneading by adding each component in batches or by dividing the components.
이와 같이 제조된 열가소성 수지 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 방식의 성형을 통해 성형품을 얻을 수 있다.The thermoplastic resin composition thus produced, injection molding, press molding, calender molding, T die extrusion molding, hollow sheet extrusion molding, foam sheet extrusion molding, inflation molding, lamination molding, vacuum molding, mold release extrusion molding, etc. Molded products can be obtained through various methods of molding such as a combination molding method.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발포체가 설치된 층간 구조의 측단면도가 도시된다. 예를 들어, 발포성 폴리스티렌 폼(Expandable polystyrene Foam, 이하, 'EPS 폼'이라 칭함)(100)와 함께, 본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물로부터 제조된 발포체(200)가 적층되는 다층 구조의 완충재가 설치될 수 있다. 한편, 도 1에서는 EPS 폼(100)과 발포체(200)가 서로 나란하게 적층되어 설치되는 것을 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다.First, referring to FIG. 1, a cross-sectional side view of an interlayer structure in which a foam according to an embodiment of the present invention is installed is illustrated. For example, with a foamable polystyrene foam (expandable polystyrene foam, hereinafter referred to as'EPS foam') 100, a multi-layered cushioning material in which the
한편, 단일 구조 완충재의 동탄성 계수를 바탕으로, 완충재가 적층될 때의 동탄성 계수를 연속된 스프링의 직렬구조로 가정하여 다층 구조 완충재의 동탄성 계수 s's는 하기 수학식 3로부터 산출될 수 있다.On the other hand, based on the dynamic elastic modulus of the single structure cushioning material, the dynamic elastic modulus s 's of the multi-layered cushioning material is calculated from Equation 3 below, assuming that the dynamic modulus when the cushioning material is stacked is a series structure of a continuous spring. Can.
(상기 수학식 3에서, s's는 적층 구조의 동탄성 계수, s'1, s'2 및 s'3는 각 단일 구조 완충재의 동탄성 계수임).(In the equation 3, s' s are the same modulus of elasticity of the layered structure, s' 1, s' 2 and s' is 3 being the same modulus of elasticity of each single cushion structure).
한편, 다층 구조에 대한 동탄성 계수 실제 측정 결과와 상기 수학식 3에 의한 계산치를 비교한 경우 거의 일치하는 것으로 나타나, 단일 구조에 대한 동탄성 계수를 아는 경우 다층 구조의 동탄성 계수를 손쉽게 유추할 수 있다.On the other hand, it is shown that the dynamic elastic modulus coefficient for a multi-layered structure is almost identical when the actual measurement result is compared with the calculated value according to Equation (3). Can.
보다 구체적으로, 본 발명의 발포체(200)는, 열가소성 수지 조성물의 상술한 구성 성분을 목적에 따라 서로 다르게 배합한 고탄성 발포체, 일반 발포체, 충격흡수 발포체를 포함할 수 있다.More specifically, the
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발포체가 설치된 층간 구조는, EPS 폼과 함께, 2 개의 발포체(200, 300)가 나란하게 위치할 수 있다. 이와 같은 발포체(200, 300)는 서로 동일한 조성을 가지거나, 동일한 종류의 발포체(예를 들어, 고탄성 발포체)일 수 있다. 그러나, 서로 다른 목적으로 서로 다른 종류의 발포체(예를 들어, 고탄성 발포체(200) 및 충격흡수 발포체(300))를 가질 수 있다.Referring to FIG. 2, in the interlayer structure in which the foam according to another embodiment of the present invention is installed, together with the EPS foam, two
한편, 도 2에서는 발포체(200, 300)가 나란하게 위치하는 것으로 도시하였지만 이에 한정되지 않고 복수 개(예를 들어, 3개)의 발포체가 설치될 수 있다.Meanwhile, in FIG. 2, although the
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발포체가 설치된 층간 구조를 도시한 측단면도이다. 설명의 편의상, 도 1을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.3 is a side cross-sectional view showing an interlayer structure in which a foam is installed according to another embodiment of the present invention. For convenience of description, differences from those described with reference to FIG. 1 will be mainly described.
도 3을 참조하면, 적어도 하나의 발포체(300)가 요철 형태로 설치될 수 있다. 즉, 예를 들어 도 3에 도시된 것과 같이, 평판형 발포체(200) 하부에 요철형 발포체(300)가 설치될 수 있다. 이와 같이 평판형 발포체(200) 및 요철형 발포체(300)가 함께 사용되는 경우, 완충 성능이 보다 개선될 수 있다.Referring to FIG. 3, at least one
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 더 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples and comparative examples. However, the following examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물인 실시예 1 내지 4 및 종래 기술에 따른 비교예 1, 2를 하기 표 1에 나타난 성분으로 배합하고, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 조성물을 이용하여 발포체를 패드 형태로 제작하였다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention, Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 according to the prior art were blended with the components shown in Table 1 below, and the compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were used. The foam was produced in the form of a pad.
(wt%)Example 1
(wt%)
(wt%)Example 2
(wt%)
(wt%)Example 3
(wt%)
(wt%)Example 4
(wt%)
(wt%)Comparative Example 1
(wt%)
(wt%)Comparative Example 2
(wt%)
* 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)
* LDPE : 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene)
* SOE : Hydrogenated Block Copolymer
* SIS : Styrenic TPE
* SBS : PolyStyrene Butadiene Styrene
* EPDM : Ethylene Propylene Diene monomer Rubber
* BIPB(무독성 가교제): [1,3(or1,4)-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide
* ADCA: Azodicarbonamide* EVA: Ethylene Vinyl Acetate
* POE 1: Polyolefin Elastomer-Ethylene Octene Copolymer
* POE 2: Polyolefin Elastomer-Ethylene Butene Copolymer
* OBC: Olefin Block Copolymer
* LDPE: Low Density Polyethylene
* SOE: Hydrogenated Block Copolymer
* SIS: Styrenic TPE
* SBS: PolyStyrene Butadiene Styrene
* EPDM: Ethylene Propylene Diene monomer Rubber
* BIPB (non-toxic crosslinking agent): [1,3(or1,4)-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide
* ADCA: Azodicarbonamide
발포체 물성, 동탄성 계수 및 그 변화의 측정Measurement of foam properties, dynamic elastic modulus, and changes thereof
실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 조성물을 이용하여 제작된 패드 형태의 발포체에 대해 기초동탄성을 측정하였으며, 70℃로 48시간 가열한 직후에 상온(22 내지 26℃의 온도 범위)상태에서 발포체에 대한 동탄성을 측정하였으며, 이를 이용하여 동탄성 변화율을 측정하였다.The basic dynamic elasticity was measured for the foam in the form of pads prepared using the compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, and immediately after heating to 70° C. for 48 hours at room temperature (temperature range of 22 to 26° C.) In the state, the dynamic elasticity of the foam was measured, and the change rate of the dynamic elasticity was measured using the same.
동탄성의 측정값 및 동탄성 변화율은 하기 표 2와 같다.The measured values of dynamic elasticity and the rate of change in dynamic elasticity are shown in Table 2 below.
(wt%)Example 1
(wt%)
(wt%)Example 2
(wt%)
(wt%)Example 3
(wt%)
(wt%)Example 4
(wt%)
(wt%)Comparative Example 1
(wt%)
(wt%)Comparative Example 2
(wt%)
물성Foam
Properties
계수Dynamic elasticity
Coefficient
(70℃×48hr)Dynamic modulus of elasticity after heating
(70℃×48hr)
상기 표 2에서 '기초 동탄성 계수'는 패드 형태의 발포체를 제작한 직후에 측정한 발포체의 동탄성 계수를 의미하고, '가열 후 동탄성 계수(70℃×48hr)'는 패드 형태의 발포체에 대해 70℃로 48시간 가열한 직후에 상온(22 내지 26℃의 온도 범위)상태에서 측정한 발포체의 동탄성 계수를 의미한다. 또한, '가열 후 변화율'은 기초 동탄성 계수와 가열 후 동탄성 계수(70℃×48hr)의 차이를 기초 동탄성 계수 값으로 나눈 값으로서, 패드 형태의 발포체에 대해 70℃로 48시간 가열한 후에 측정하였을 때의 발포체 동탄성 계수의 변화율을 의미한다.In Table 2,'basic dynamic modulus of elasticity' refers to the dynamic modulus of foam measured immediately after the manufacture of the foam in the form of a pad, and'dynamic modulus of elasticity after heating (70℃×48hr)' refers to the foam of the pad shape. It means the dynamic modulus of the foam measured at room temperature (temperature range of 22 to 26°C) immediately after heating to 70°C for 48 hours. In addition,'the rate of change after heating' is a value obtained by dividing the difference between the basic dynamic modulus and the basic elastic modulus (70℃×48hr) after heating by the basic dynamic modulus, and heated for 48 hours at 70℃ for the pad-shaped foam. It means the rate of change of the foam dynamic modulus when measured later.
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 경우, 시간이 경과된 후에도 동탄성 계수의 변화율이 7.4% 내지 10.2%으로 비교적 낮은 반면에, 비교예 1, 2의 경우 시간에 따른 동탄성 계수의 변화가 실시예에 비해 현저히 증가함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물로부터 제조된 발포체의 경우, 아파트 등의 건축물 온도 조건(약 50~70℃)이 장시간 지속되는 환경에서도 동탄성 계수가 급격한 변화 없이 안정적으로 유지됨을 알 수 있다. 따라서, 가열 전후에도 동탄성 계수가 보다 더 오랜 시간 동안 일정하게 지속 가능하므로, 아파트 및 공동주택 등의 건축물에서 발생하는 층간 소음을 효율적으로 저감할 수 있다.As can be seen from Table 2, in the case of Examples 1 to 4 according to the present invention, the rate of change of the dynamic modulus of elasticity is relatively low from 7.4% to 10.2% even after the time has elapsed, whereas in the case of Comparative Examples 1 and 2 It can be seen that the change in the dynamic elastic modulus according to is significantly increased compared to the example. Accordingly, it can be seen that in the case of the foam produced from the thermoplastic elastomer composition according to the present invention, the dynamic elastic modulus is stably maintained without a sudden change even in an environment in which building temperature conditions (approx. Therefore, even before and after heating, since the coefficient of dynamic elasticity can be continuously maintained for a longer period of time, it is possible to efficiently reduce inter-floor noise generated in buildings such as apartments and apartment houses.
고탄성 발포 복합체, 일반 발포 복합체, 충격흡수 발포 복합체High elastic foam composite, general foam composite, shock absorbing foam composite
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은, 통상의 발포성 폴리스티렌(EPS) 또는 스폰지(Sponge, SP)와 함께 사용되어 다층 구조의 발포 복합체로 제조될 수 있다. 특히, 그 사용 목적에 따라 열가소성 수지 조성물의 구성 성분을 상술한 수치 범위 내에서 서로 다르게 배합하여 고탄성 발포 복합체(샘플 번호: 15-2, 15-3, 15-6, 15-12), 일반 발포 복합체(샘플 번호: 15-16), 충격흡수 발포 복합체(샘플 번호: 충흡 4-1 190%, 충흡 4-2 210%)를 제조하여 하기 표 3에 나타내었다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention may be used in combination with a conventional expandable polystyrene (EPS) or sponge (Sponge, SP) to produce a multi-layered foamed composite. In particular, high-elastic foam composites (Sample No.: 15-2, 15-3, 15-6, 15-12) by mixing different components within the above-described numerical range according to the purpose of use, general foaming Composites (Sample No.: 15-16), shock-absorbing foam composites (Sample No.: 4-1 190%, and 4-2 210%) are shown in Table 3 below.
또한, 대조군으로서 통상의 열가소성 엘라스토머 조성물을 발포성 폴리스티렌(EPS) 또는 스폰지(SP)와 함께 사용하여 제조한 다층 구조의 발포 복합체(샘플 번호: D1)를 하기 표 3에 함께 나타내었다.In addition, a multi-layered foamed composite (Sample No.: D1) prepared by using a conventional thermoplastic elastomer composition as a control with foam polystyrene (EPS) or sponge (SP) is shown in Table 3 below.
190%Impulse 4-1
190%
210%Impulse 4-1
210%
(MN/m3)Dynamic modulus
(MN/m 3 )
계수Loss
Coefficient
(dB)Sound insulation rate
(dB)
본 발명에 따른 다층 구조의 발포 복합체 구조 중 고탄성 발포 복합체나 일반 발포 복합체의 경우 탄성 및 동탄성 계수가 대조군에 비해 현저히 증가하였고, 나머지 물성 또한 대조군에 비해 개선되거나 적어도 비슷함을 알 수 있다. 또한, 충격흡수 발포 복합체는 대조군에 비해 차음률이 증가하였고, 나머지 물성 또한 대조군에 비해 개선되거나 적어도 비슷함을 알 수 있다. 한편, 동일한 복수의 단일 구조 완충재를 사용한다면, 각 단일 구조 완충재의 적층 순서와 관계 없이 다층 구조의 완충재는 동일한 동탄성 계수와 소음 저감량 특성을 보이는 것으로 알려져 있다.Among the multi-layered foamed composite structures according to the present invention, it can be seen that in the case of the high elastic foamed composite or the general foamed composite, the elasticity and dynamic elastic modulus were significantly increased compared to the control group, and the rest of the physical properties were also improved or at least similar to the control group. In addition, it can be seen that the shock-absorbing foam composite had a higher sound insulation rate than the control group, and the remaining physical properties were also improved or at least similar to the control group. On the other hand, if the same plurality of single structure buffers are used, it is known that the multilayer structure buffers have the same dynamic elastic modulus and noise reduction characteristics regardless of the stacking order of each single structure buffer.
보다 구체적으로, 고탄성 발포 복합체(샘플 번호: 15-2, 15-3, 15-6, 15-12) 및 일반 발포 복합체(샘플 번호: 15-16)를 참조하면, 탄성이 증가할수록 동탄성 계수가 감소하며, 이에 따라 소음 저감량이 증가(차음률이 증가)하는 바, 소음 차폐에 보다 유리함을 알 수 있다. 특히, 탄성이 64%이며, 동탄성 계수가 8.022 인 스폰지(SP)를 포함하는 고탄성 발포 복합체(샘플 번호: 15-2)의 경우에 대조군(샘플 번호: D1)에 비하여 소음 저감량(dB)이 현저히 높음을 알 수 있다.More specifically, referring to the high elastic foam composite (sample number: 15-2, 15-3, 15-6, 15-12) and the general foam composite (sample number: 15-16), the coefficient of dynamic elasticity increases as elasticity increases. Decreases, and accordingly, the noise reduction amount increases (the sound insulation rate increases), so it can be seen that it is more advantageous for noise shielding. In particular, in the case of a high elastic foam composite (Sample No.: 15-2) comprising a sponge (SP) having an elasticity of 64% and a dynamic modulus of 8.022, the noise reduction amount (dB) is lower than that of the control (Sample No.: D1). It can be seen that it is remarkably high.
결론적으로, 본 발명에 따른 발포 복합체는 종래에 비하여 기계적 물성, 탄성, 동탄성, 차음 효과가 개선되었음을 상기 표 3을 통해 알 수 있다. 또한, 완충재의 동탄성 계수가 낮을수록 소음 저감량은 증가하는 것으로 나타나, 동탄성 계수와 층간 소음 저감 간의 상관 관계를 유추할 수 있다.In conclusion, the foamed composite according to the present invention can be seen through Table 3 that mechanical properties, elasticity, dynamic elasticity, and sound insulation effects are improved compared to the prior art. In addition, as the dynamic elastic modulus of the cushioning material is lower, the noise reduction amount increases, so that the correlation between the dynamic elastic modulus and the interlayer noise reduction can be inferred.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
100: EPS 폼 200, 300: 발포체100:
Claims (12)
폴리올레핀 엘라스토머(POE) 20 내지 45 중량%;
올레핀 블록 코폴리머(OBC) 15 내지 25 중량%;
저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 15 내지 30 중량%; 및
스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS) 5 내지 7 중량%를 포함하고,
상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되 고,
전체 중량 100%에 대하여,
상기 에틸렌-옥텐 공중합체를 10 내지 20 중량%, 상기 에틸렌-부텐 공중합체를 10 내지 25 중량%로 포함하는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.Ethylene vinyl acetate (EVA) 14 to 30% by weight;
20 to 45% by weight of polyolefin elastomer (POE);
Olefin block copolymer (OBC) 15 to 25% by weight;
15-30% by weight of low density polyethylene (LDPE); And
Styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) 5 to 7% by weight,
The polyolefin elastomer (POE) is selected from the group consisting of ethylene-octene copolymer, ethylene-butene copolymer and combinations thereof ,
For 100% of the total weight,
10 to 20% by weight of the ethylene-octene copolymer, 10 to 25% by weight of the ethylene-butene copolymer thermoplastic elastomer composition for reducing noise between layers.
상기 올레핀 블록 코폴리머(OBC)는 에틸렌-옥텐 블록 공중합체를 포함하고,
상기 에틸렌-옥텐 블록 공중합체는,
옥텐 함량이 2.0 중량%인 경질 에틸렌-옥텐 블록 및 옥텐 함량이 48.3 중량%인 연질 에틸렌-옥텐 블록이 공중합체를 형성하는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.According to claim 1,
The olefin block copolymer (OBC) comprises an ethylene-octene block copolymer,
The ethylene-octene block copolymer,
A thermoplastic elastomer composition for interlayer noise reduction, wherein a hard ethylene-octene block having an octene content of 2.0% by weight and a soft ethylene-octene block having an octene content of 48.3% by weight form a copolymer.
에틸렌프로필렌 고무(EPDM)를 더 포함하고,
상기 에틸렌프로필렌 고무(EPDM)는 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 5 내지 15 중량%로 포함되는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.According to claim 1,
Ethylene propylene rubber (EPDM) further comprises,
The ethylene propylene rubber (EPDM) is a thermoplastic elastomer composition for reducing interlayer noise contained in 5 to 15% by weight relative to the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
산화아연(ZnO)을 더 포함하고,
상기 산화아연(ZnO)은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 3 중량%로 포함되는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.According to claim 1,
Further comprising zinc oxide (ZnO),
The zinc oxide (ZnO) is a thermoplastic elastomer composition for reducing interlayer noise contained in 1 to 3% by weight relative to the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
아연스테아린산(Zn-St)을 더 포함하고,
상기 아연스테아린산(Zn-St)은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 내지 1.3 중량%로 포함되는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.According to claim 1,
Zinc stearic acid (Zn-St) further comprises,
The zinc stearic acid (Zn-St) is a thermoplastic elastomer composition for reducing interlayer noise contained in 0.5 to 1.3% by weight relative to the total weight of the thermoplastic elastomer composition.
보강제, 가교제 및 발포제 중 적어도 하나를 더 포함하는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.According to claim 1,
A thermoplastic elastomer composition for reducing noise between layers further comprising at least one of a reinforcing agent, a crosslinking agent, and a blowing agent.
상기 보강제는,
탈크(Talc) 및 칼슘카보네이트(CaCO3) 중 적어도 하나를 포함하는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.The method of claim 7,
The adjuvant,
A thermoplastic elastomer composition for reducing interlayer noise comprising at least one of talc and calcium carbonate (CaCO 3 ).
상기 가교제는,
[1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 및 [1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide 중 적어도 하나를 포함하는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.The method of claim 7,
The crosslinking agent,
Thermoplastic for noise reduction between layers comprising at least one of [1,3-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide and [1,4-Phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[tert-butyl]peroxide Elastomer composition.
상기 발포제는, 아조디카르본아마이드계(Azodicarbonamide) 화합물을 포함하는 층간 소음 저감용 열가소성 엘라스토머 조성물.The method of claim 7,
The foaming agent, a thermoplastic elastomer composition for reducing interlayer noise comprising an azodicarbonamide compound.
상기 발포체는 요철 형태를 가지는 것인 층간 소음 저감용 발포체.
The method of claim 11,
The foam is an interlayer noise reduction foam having an uneven shape.
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