KR100374223B1 - 조습건재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조습건재에 관한 것으로서, 표면이 시유(施釉)됨으로써 의장성이 높아지는 동시에, 내오염성이 개선된 조습건재를 제공하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단으로서, 소성된 조습건재로서, 조습건재 본체의 표면에 유약이 입혀진 조습건재이며, 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡이상인 것을 특징으로 한 것이다.

Description

조습건재{moisture-controlling dry materials}

본 발명은 조습건재에 관한 것이며, 특히, 표면이 시유(施釉: 즉, 유약입힘처리)됨으로써 의장성이 높아지는 동시에, 내(耐)오염성이 개선된 조습건재에 관한 것이다.

종래, 일본의 가옥에서는, 목조토벽건축에 의해, 조습성, 방로성이 양호한 건축물을 실현해왔으나, 최근, 건축물의 고기밀화가 추진되어, 내화성, 기밀성을 중시한 신건재가 많이 사용되게 되었다. 그러나, 신건재로는, 조습성, 방로성 등의 특성이 충분하지 않기 때문에, 다음과 같은 문제가 있다.

① 건재표면에서 결로함으로써, 건물의 쾌적성 및 내구성을 손상한다.

② 결로에 의해 발생한 수분이 곰팡이나 진드기의 발생을 초래하여, 인체에 악영향을 미친다.

이들 문제를 해결하기 위하여, 일반적으로는 공조설비가 장착되나, 공조설비는 동력을 필요로 하여, 설비비뿐만 아니라, 운전비의 면에서 바람직하지 않다.

이와 같은 일로, 건재자체에 조습기능을 가지게 하여, 공조설비나 동력 등을 필요로 하지 않고서 실내의 습도조정을 행하여, 방로성을 얻을 수 있는 조습건재의 개발이 행하여지고 있다. 종래, 조습건재로서는, 제올라이트나 규조토 등의 흡방습성을 가진 재료를, 시멘트, 석고 등의 응결경화제에 의해 굳힌 건재나 점토 등과 혼합하여 소성해서 이루어진 건재가 사용되고 있다. 구체적으로는, 규조토계 조습건재로서는 일본국 특개평 4-354514호 공보 등이, 또, 제올라이트계 조습건재로서는 일본국 특개평 3-109244호 공보가 제안되어 있다.

또한, 종래에 있어서, 소성에 의해 얻어지는 조습건재로서, 표면이 시유된 조습건재는 제공되고 있지 않다. 이것은, 시유에 의해, 조습건재표면이 유약의 유리층에 의해 덮혀버려, 조습성능이 상실되어 버리는 것에 기인한다.

종래의 조습건재에서는, 이와 같이 조습성능을 확보하기 위하여, 시유를 행하지 않기 때문에, 가식법(加飾法)이 한정되어 버려, 의장의 폭도 좁았다. 또, 손때 등의 오염이 붙기 쉽고, 또, 일단 붙은 오염을 지우기 어렵다고하는 결점도 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하고, 표면이 시유됨으로써 의장성이 높아지는 동시에, 내오염성이 개선된 조습건재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1(a)는 조습건재의 배면도, (b)는 동측면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 조습건재 1A: 홈

본 발명의 조습건재는, 소성된 조습건재로서, 조습건재 본체의 표면에 유약이 입혀진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조습건재는, 표면이 시유되어 있으므로, 유약에 의한 여러가지의 가식을 부여할 수 있어, 의장의 폭을 넓힐 수 있다.

또, 시유면은 손때 등의 오염이 붙기 어렵고, 또, 오염이 붙은 경우에도 용이하게 지울 수 있기 때문에, 표면을 청정하게 유지할 수 있다.

또한, 조습건재 본체의 표면을 시유함으로써, 조습건재 본체표면이 유약에 의한 유리층에 의해 덮여서, 흡방습속도는 약간 느리게 되나, 흡방습용량에는 거의 변화가 없어, 조습건재로서의 기능이 크게 손상되는 일은 없다.

이 시유는, 유약에 의해서 생성하는 유리층이 조습건재 본체의 표면의 90%이하의 면적영역에 형성되도록, 혹은, 이 유리층의 최대두께가 300㎛이하가 되도록 행하는 것이 바람직하고, 시유후의 조습건재는, 시유전의 조습건재 본체의 80%이상의 조습성능을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 조습건재는, 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡이상인 것이 바람직하다. 즉, 주택에서는, 취사, 입욕, 난방 등에 의한 습도발생이나 하루의 온도변동에 의거한 습도변동 등 단시간의 변동에 대응할 필요가 있다. 이를 위해서는 흡방습의 속도가 큰 것이 필요하다. 8시간 사이클의 흡방습성능을 80g/㎡이상(24시간 사이클의 흡방습성능으로서는 140g/㎡이상)으로 함으로써 이 요건이 충족된다. 또한, 이 8시간 사이클의 흡방습성능은 다음과 같이 해서 구한다. 상대습도를 50%로 유지한 항온항습조속에서 중량을 항량화(恒量化)(변동 0.1%이하)시킨 시험체를 재빨리 상대습도 90%로 유지한 다른 항온항습조속에 넣고, 8시간후의 중량증가(흡습량(g))를 단위면적(1㎡)당으로 환산한 값을 8시간 흡습량으로 한다. 또, 상대습도 90%로 유지한 항온항습조속에서 중량을 항량화(변동 0.1%이하)시킨 시험체를 재빨리 상대습도 50%로 유지한 다른 항온항습조속에 넣고, 8시간후의 중량감소(방습량(g))를 단위면적(1㎡)당으로 환산한 값을 8시간 방습량으로 한다. 그리고, 하기 식으로 구한다.

8시간 사이클의 흡방습성능=

이하에 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서, 조습건재 본체는, 소성에 의해 조습건재가 제조되는 것이며, 시유전의 조습건재 본체는 소성된 것이라도, 미소성의 것이라도 된다.

소성에 의해 얻어지는 조습건재는, 예를 들면, 카누마토(鹿沼土: Kanuma tsuchi), 오오사와토(大澤土: Ohsawa tsuchi) 및 교질토(膠質土), 수토(水土), 미소토(Miso tsuchi)라 호칭되는 일본 각지의 화산경석(輕石)층이나, 규조토, 산성백토, 활성백토, 제올라이트, 할로이사이트, 세피얼라이트, 알로펜(allophane), 이모골라이트(imogolite) 등의 조습성 원료에 키부시점토(木節粘土:Kibushi clay), 와목점토(蛙目粘土) 등의 점토나 규석, 도석, 납석, 장석 그외의 유리질 성분 등을 하기의 배합비율 및 화학조성으로 혼합하고, 압출성형 또는 프레스성형하여, 얻어진 성형체를 소성함으로써 제조된다.

<배합비율(중량부)>

카누마토 등의 조습성 원료: 100

점토 : 100∼1000

유리질성분: 0∼500

따라서, 본 발명의 조습건재는, 이와 같이 해서 얻어지는 성형체에 시유한 후 소성함으로써, 또는, 성형체를 굳힘구이(biscuit)한 후 시유하고, 그후 더욱 소성함으로써 제조할 수 있다.

또한, 조습건재의 이면에, 도 1(a)(배면도), (b)(측면도)에 표시한 바와 같은 홈(1A)이 형성되어도 된다. 이 이면에 흠(1A)을 가진 조습건재를 벽면 등에 시공했을 경우에, 벽면 등과 조습건재(1)의 이면과의 사이에 통기로가 확보되어 조습기능을 높일 수 있다.

본 발명의 조습건재는, 이와 같은 조습건재 본체의 표면에 시유한 후에도, 조습건재 본체 본래의 조습성능을 높게 유지하고 있는 일이 중요하며, 바람직하게는, 시유후의 조습건재는, 시유전의 조습건재 본체의 80%이상의 조습성능을 가질 것이 요망된다. 또, 본 발명의 조습건재는, 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡이상인 것이 바람직하다.

이와 같이, 조습성능을 높게 유지한 다음에 시유를 행하기 위해서는, 시유면적이나 시유두께를 제어하는 일이 중요하며, 조습건재 본체표면에의 시유는, 하기 ① 및 ②의 적어도 한쪽의 조건을 충족하도록 행하는 것이 바람직하다. 시유는 스프레이법, 막입히기법(cascade glazing: 유약니장(泥奬)을 중력에 의해 연속적으로 막(幕)형상으로 흘러내리게 하여, 그속에 예를 들면 타일을 통과시켜서 상면에 시유하는 방법), 프린트 등이어도 되며, 방법은 한정되지 않는다.

① 유약에 의해서 생성되는 유리층이, 조습건재 본체의 표면을 차지하는 면적영역(이하 「시유면적비율」이라함)이 90%이하.

② 유약에 의해서 생성되는 유리층의 최대두께(이하, 단순히 「최대두께」라함)가 300㎛이하.

상기 시유면적비율이 90%를 초과하면 조습성능의 저하가 현저하여 조습건재로서의 조습성능이 손상된다. 그러나, 시유면적비율이 10%보다 적으면, 시유면적이 지나치게 적어서 가식(加飾(decoration): 유약으로 색, 무늬를 붙이는 것), 내오염성의 향상효과를 충분히 얻을 수 없다. 따라서, 시유면적비율은 10∼90%, 특히 30∼85%로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이 시유면적비율은, 후술의 실시예의 항에서 설명하는 바와 같이, 잉크의 닦아내기 테스트 등에 의해 조사할 수 있다.

이와 같이, 시유면적비율을 90%이하로 했을 경우는, 최대두께에는 특별히 제약은 없으나, 바람직하게는 500㎛이하로 하는 것이 바람직하다.

또, 최대두께가 300㎛를 초과하면, 시유면적비율이 90%를 초과하는 경우, 조습성능의 저하가 커지기 때문에, 최대두께는 300㎛이하로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 최대두께가 과도하게 얇으면 시유에 의한 가식, 내오염성의 향상 효과를 충분히 얻을 수 없다. 이 최대두께는, 시유면적비율이 95∼100%인 경우에는 10∼100㎛, 90∼95%인 경우에는 20∼200㎛로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 유리층을 얇게 하면 조습건재 본체의 전체면에 시유했을 경우에도 조습성능을 높게 유지할 수 있는 이유는, 얇은 유리층을 형성했을 경우에는, 소지의 결함이나 소성과정에서 발생하는 가스 등에 의해, 조습건재 본체까지 관통한 수증기 투과성의 미세한 구멍이 유리층에 발생하기 쉽기 때문이 아닌가 여겨진다.

상기 시유면적비율 및/또는 최대두께로 시유하려면, 시유방법이나, 시유에 사용하는 유약량, 혹은, 유약의 비중 등을 적당히 조정하면 된다.

예를 들면, 통상의 스프레이법 등에 의한 시유에 있어서, 단위면적당의 시유량을 적게 함으로써 시유면적비율을 90%이하로 억제할 수 있다. 또, 막입히기법 등에 의한 전체면 시유에 있어서도, 단위면적당의 시유량을 적게 함으로써 최대두께를 작게 할 수 있다.

이 시유에 있어서, 당연히, 소성조건에 부응한 프릿(frit)이 필요하나, 롤러허스킬른에 의한 신속소성에서는, 프릿은 그 연화점이 소성온도보다 100∼400℃ 낮아, 적당한 정도의 용융점성을 가진 것을 선택하면 된다. 이 점성이 지나치게 낮으면, 조습효과를 발휘하는 조습건재 본체의 미세한 기공(氣孔)을, 시유에 의해 형성되는 유리가 메워버리게 되어, 조습성능이 크게 손상되어 버린다.

따라서, 조습성능이 손상되지 않도록, 시유량 및 유약의 용융점성(프릿(frit)의 연화점)을 적당히 조정한다.

그 외에, 전체면 시유가 아니고, 반점형상, 라인형상, 격자형상과 같이 부분적인 시유를 행할 수 있는 가식시유법을 채용하는 방법도 있으며, 예를 들면, 프린트법에서는 조습건재 본체에 부착하는 유약에 메시(mesh)에 의해 일정간격을 지니게 하기 때문에, 시유면적비율을 작게 할 수 있다. 또, 원심법에서는, 다른 시유법의 경우보다 큰 반점형상으로 되어 유약이 부착하기 때문에, 역시 시유면적을 작게 할 수 있어, 조습성능의 유지에 유효함과 동시에, 시유에 의한 무늬붙임에 의해 의장성도 높일 수 있다.

시유에 사용하는 유약은, 단순히, 프릿과 물을 혼합해서 얻게되는 비중 1.01∼1.90정도의 니장(泥漿)이라도 되고, 이에 또 점토나 안료를 배합해서 사용해도 된다. 안료의 배합에 의해, 의장성을 보다 한층 높일 수 있다.

또한, 본 발명에서는 몸체쪽(예를 들면 밑바탕층)으로의 습기의 확산을 방지하기 위하여, 조습건재의 이면에 실리콘계 에멀션 등의 발수제를 롤코팅, 스프레이 등에 의해 부착시켜도 된다.

이하에 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

실시예 1, 2, 비교예 1

하기 배합의 성형원료를 밀(mill)에 의해 미세하게 갈아서, 스프레이조립(造粒)한 후, 프레스성형금형을 사용하여 프레스성형해서 성형체를 제조했다.

<성형원료배합(중량부)>

카누마토: 20

점토: 60

유리질: 20

얻게된 성형체에, 알칼리알루미노붕규산계의 프릿(연화점 약 570℃)과 물을 혼합한 니장(비중 1.20g/㎤)을 스프레이건에 의해, 표 1에 표시한 단위면적(1㎡)당의 시유량으로 시유하고, 롤러허스킬른에서 800℃에서 소성했다.

얻게된 소성체에 대해서, 시유면적비율, 최대두께, 조온성능 및 8시간 사이클의 흡방습성능을 하기의 방법으로 조사하고, 결과를 표 1에 표시했다.

<시유면적비율>

표면에 수성잉크를 도포하고, 물을 함유시킨 천 등으로 날렵하게 닦음으로써 잉크가 지워진 면적의 비율을, 현미경관찰, 화상처리 등에 의해 구했다.

<최대두께>

파단면의 현미경관찰로 구했다.

<조습성능>

상대습도 50로 유지한 항온항습조속에서 중량을 항량화(변동 0.1이하)시킨 시험체를, 재빨리 상대습도 90%로 유지한 다른 항온항습조속에 넣고, 8시간후의 중량증가(흡습량)를 단위 면적(1㎡)당으로 구하고, 무시유의 성형체를 마찬가지로 소성해서 얻어진 소성체에 대해서 마찬가지로 해서 구한 값에 대한 백분율로 표시했다.

<8시간 사이클의 흡방습성능>

상기와 같이, 상대습도 50와 90와의 사이에 있어서의 8시간당의 흡방습량을 단위면적(1㎡)으로 환산해서 구한다.

실시예 3, 4, 비교예 2

실시예 1에 있어서, 알칼리알루미노붕규산계의 프릿대신에 알칼리규산계 프릿(연화점 700℃)을 사용하여, 표 1에 표시한 시유량으로 시유한 것이외는 마찬가지로 해서 소성체를 얻어, 마찬가지로 시유면적비율, 최대두께, 조습성능 및 8시간 사이클의 흡방습성능을 조사하여, 결과를 표 1에 표시했다.

예	프릿의 종류(연화점)	시유량(g/㎡)	시유면적(%)	최대두께(㎛)	조습성능(%)	8시간사이클의 흡방습성능(g/㎡)
실시예	1	알칼리알루미노붕규산계(570℃)	100	80	150	100	130
	2	알칼리알루미노붕규산계(570℃)	150	90	270	80	104
	3	알칼리알루미노규산계(700℃)	150	80	280	100	130
	4	알칼리알루미노규산계(700℃)	200	90	330	85	111
비교예	1	알칼리알루미노붕규산계(570℃)	200	95	380	20	26
	2	알칼리알루미노규산계(700℃)	250	95	430	30	39

표 1로부터 다음의 것이 명백하다.

즉, 시유량이 증가하면 시유면적비율은 증대하고, 시유면적비율이 80%에서는 조습성능의 저하는 없으나 80%를 초과하면 조습성능 및 흡방습성능이 저하해간다. 그러나, 시유면적비율이 90%이면 조습성능을 무시유의 것에 비해서 80%이상으로 유지할 수 있고, 또 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡이상으로 된다.

이에 대해서, 시유면적비율을 95%로 한 비교예에서는, 조습성능은 현저히 저하되어 있는 동시에, 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡보다도 낮게 되어 있다.

또한, 실시예 3, 4 및 비교예 2에서는 시유량에 대한 시유면적비율이 실시예 1, 2 및 비교예 1에 비해서 저하되어 있으나, 이것은 연화점이 높은 프릿을 사용했기 때문에 용융량이 적고, 점성도 높은 것에 기인된 것으로 생각된다.

이와 같이 시유, 소성에 의해 조습건재의 표면에 유리층을 생성시켰을 경우, 시유면적비율이 90%이하가 되도록 소성조건, 프릿의 연화점 등을 조정하면, 조습성능을 80%이상, 8시간사이클의 흡방습성능을 80g/㎡이상으로 유지하는 일이 가능하다.

실시예 5, 6, 비교예 3

실시예 1에서 얻어진 성형체를 750℃에서 굳힘구이한 후, 소다석회유리(연화점 약 680℃), 점토 및 물을 혼합, 미세하게 갈은 유약니장(비중 1.05)을 막입히기법에 의해 전체면(시유면적비율 100%)에, 표 2에 표시한 단위면적(1㎡)당의 시유량으로 시유했다. 이것을 롤러허스킬른에서 850℃에서 본소성한 소성체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 해서 최대두께와 조습성능 및 8시간사이클의 흡방습성능을 조사하여, 결과를 표 2에 표시했다.

예	시유량(g/㎡)	최대두께(㎛)	조습성능(%)	8시간 사이클의 흡방습성능(g/㎡)
실시예 5	50	80	100	120
실시예 6	150	300	80	96
비교예 3	200	400	15	18

표 2로부터, 유리층의 두께를 얇게 하면 조습성능 및 흡방습성능은 손상되는 일은 없고, 최대두께가 300㎛이하이면 조습성능을 80%이상, 8시간 사이클의 흡방습성능을 80g/㎡이상으로 유지할 수 있는 것을 알 수 있다.

실시예 7, 비교예 4

실시예 1에서 얻어진 성형체에, 알칼리알루미노붕규산계의 프릿(연화점 약 670℃), 점토, 안료 및 물을 혼합, 미세하게 갈은 유약니장(비중 1.60)을 개구율 50%의 메시스크린을 사용하여, 프린트에 의해 표 3에 표시한 단위면적(1㎡)당의 시유량으로 시유(가식)한 후, 롤러허스킬른에서 900℃에서 소성했다. 얻어진 소성체에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 해서 시유면적비율, 최대두께, 조습성능 및 8시간 사이클의 흡방습성능을 조사하여, 결과를 표 3에 표시했다.

실시예 8, 비교예 5

실시예 7에 있어서, 알칼리알루미노붕규산계의 프릿 대신에 알칼리알루미노규산계 프릿(연화점 약 620℃)을 사용하고, 또, 시유를 드럼을 사용한 원심시유에 의한 액방울낙하칠(CUP MOTTLING: 컵형상용기를 구비한 장치를 사용, 컵으로부터 유약을 액방울형상으로 떨어뜨려 칠하는 방법)(가식)에 의해 표 3에 표시한 시유량으로 행한 것 이외에는 마찬가지로 해서 소성체를 얻어, 마찬가지로 시유면적비율, 최대두께, 조습성능 및 8시간 사이클의 흡방습성능을 조사하여, 결과를 표 3에 표시했다.

예	프릿의 종류(연화점)	시유방법	시유량(g/㎡)	시유면적비율(%)	최대두께(㎛)	조습성능(%)	8시간사이클의 흡방습성능(g/㎡)
실시예	7	알칼리알루미노붕규산계(670℃)	프린트	250	85	250	80	104
	8	알칼리알루미노규산계(620℃)	원심법	300	90	300	85	111
비교예	4	알칼리알루미노붕규산계(670℃)	프린트	300	95	350	25	33
	5	알칼리알루미노규산계(620℃)	원심법	400	95	400	40	52

표 3으로부터, 시유(가식)방법이 프린트, 원심법이어도 조습성능 80%이상, 8시간사이클의 흡방습성능 80g/㎡이상을 유지할 수 있어, 폭넓은 가식을 행할 수 있는 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 조습건재에 의하면, 표면이 시유됨으로써 의장성을 높일 수 있는 동시에, 내오염성이 개선된, 상품가치가 높은 조습건재를 제공할 수 있다. 본 발명의 조습건재에 의하면, 주택의 결로방지, 곰팡이, 진드기의 번식방지를 도모할 수 있다.

특히, 전술한 본 발명의 구성의 항에서 설명한 본 발명의 바람직한 구성(후술의 특허청구의 청구항 2∼5)의 조습건재에 의하면, 시유에 의한 조습성능의 저하를 억제하여, 조습성능의 유지와 의장성, 내오염성의 개선을 양립시킬 수 있다.

Claims (12)

1. 삭제
2. 소성된 조습건재로서, 해당 조습건재 본체의 표면에 유약이 입혀진 조습건재에 있어서, 조습건재 본체의 표면의 90%이하의 면적영역에 유약에 의해서 생성되는 유리층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조습건재.
3. 소성된 조습건재로서, 해당 조습건재 본체의 표면에 유약이 입혀진 조습건재에 있어서, 유약에 의해서 생성되는 유리층의 최대두께가 300㎛이하인 것을 특징으로 하는 조습건재.
4. 소성된 조습건재로서, 해당 조습건재 본체의 표면에 유약이 입혀진 조습건재에 있어서, 시유(施釉)후의 조습건재는, 시유전의 조습건재 본체의 80%이상의 조습성능을 가진 것을 특징으로 하는 조습건재.
5. 소성된 조습건재로서, 해당 조습건재 본체의 표면에 유약이 입혀진 조습건재에 있어서, 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡이상인 것을 특징으로 하는 조습건재.
6. 제 1항에 있어서, 시유후의 조습건재는, 시유후의 조습건재 본체의 80%이상의 조습성능을 지닌 것을 특징으로 하는 조습건재.
7. 제 2항에 있어서, 시유후의 조습건재는, 시유후의 조습건재 본체의 80%이상의 조습성능을 지닌 것을 특징으로 하는 조습건재.
8. 제 1항에 있어서, 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡이상인 것을 특징으로 하는 조습건재.
9. 제 2항에 있어서, 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡이상인 것을 특징으로 하는 조습건재.
10. 제 3항에 있어서, 8시간 사이클의 흡방습성능이 80g/㎡이상인 것을 특징으로 하는 조습건재.
11. 소성된 조습건재로서, 해당 조습건재 본체의 표면에 유약이 입혀진 조습건재에 있어서, 해당 조습건재 본체는, 카누마토(鹿沼土: Kanuma tsuchi), 제올라이트, 규조토, 알로펜 및 이모골라이트로 이루어진 군으로부터 선택된 조습성 원료 100중량부에 대해서, 적어도 점도 100 내지 1000중량부와, 규석, 도석, 납석, 장석과 같은 유리질 성분 0 내지 500중량부를 혼합해서, 성형하여, 얻어진 성형체를 소성함으로써 제조된 것인 것을 특징으로 하는 조습건재.
12. 제 11항에 있어서, 상기 조습성 원료는, 카누마토, 알로펜 및 이모골라이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종인 것을 특징으로 하는 조습건재.