KR100401540B1 - 경질석고판및그유입성형법 - Google Patents

Abstract

못이나 비스고정이 가능하고, 경도, 면외부굽힘강성 및 내충격성을 갖는 경질석고판 및 그 제조방법을 제공한다.

석고심내에 소석고 100 중량부당 0.5∼5 중량부의 섬유가 분산되어 있는 석고심이 원지로 피복되어 이루는 비중이 1∼1.6 인 경질석고판. 이 경질석고판은 소석고 100 중량부당 0.5∼5 중량부의 섬유와 30∼65중량% 의 혼합수를 혼합교반하여 얻은 이장을 원지 사이에 유입시켜 판상으로 성형하는 것에 의해 제조할 수 있다.

Description

경질석고판 및 그 유입성형법

(산업상의 이용분야)

본 발명은 건축용 내장재료로서 폭넓게 사용가능한 석고계 건축재료, 특히 경질석고판과 그 제조방법에 관한 것이다.

(종래의 기술)

석고계 건축재료의 대표적인 것으로 석고보드가 있다. 석고보드는 통상 소석고(燒石膏) 와 물을 혼련하여, 얻은 이장 (泥奬; 석고슬러리) 을 상하의 원지 사이에 유입시켜 판상 (板狀)으로 성형하여 경화후 대강 절단하여 건조후 제품치수로 절단하여 제조된다. 즉, 석고보드는 유입성형법에 의해 얻어지는 석고심 (石膏芯)을 원지로 피복한 것으로, 방내화성 (防耐火性), 차음성, 시공성 및 경제성 등의우수한 성능을 갖는다. 이 성능때문에 근년에 급속히 보급되고 있는 고층 ·초고층 건축물의 건식벽구조에 사용되게 되었고 공정적 적합성, 경량화, 요동에 대한 추종성 (追從性) 등에 우수한 특성을 갖는다는 것을 인정받고 있다.

그 건식벽구조는 구체공사 (驅체工事)에서 분리하여 내장공정중에 다음에 부착이 가능한 것이다. 이에는, 구체에 부착된 경량철골 (상하러너 (틀재)) 등에 설치하는 스타드(작은 기둥) 구조와 그것이 없는 논스타드 구조가 있고, 각 하지 (下地) 의 골조 (骨組)양측에 강화석고보드, 석고압출성형판 및 규산칼슘판 등의 기초패널을, 내부에 차음성이 있는 글라스울 등의 재료를 개재하여 채워 넣고, 태핑비스 등으로 고정하여 벽을 형성하고 이어서 그 양면에 덧대기 보드를 풀라스테이플이나 못 또는 비스를 병용하여 붙여서 완성한다.

이같은 건식벽구조의 역할은 이웃집을 격리하는 중요한 일에 부가하여 쾌적하게 생활할 수 있는 환경확보, 재해 (화재 등) 시의 생명 ·재산 등을 보호하는 역할을 맡고 있어 방화성에 덧붙여 변형추종성, 면외부굽힘강성, 내충격성, 경도 등이 요구된다.

따라서 덧대기보드로서 일반적으로 시판되고 있는 석고보드 (비중 0.65∼0.9)는 경도, 면외부굽힘강성 및 내충격성의 점에서 충분하다고 할 수 없고, 이것을 만족시키는 석고계 건재가 요망되고 있었다.

(발명이 해결하고자 하는 과제)

본 발명은 못이나 비스고정이 잘되고 경도, 면외부굽힘강성 및 내충격성을 갖는 경질석고판 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명은 석고심내에 특정량의 섬유가 분산하여 이루어지는 석고심을 석고보드용 원지로 피복한 비중이 1∼1.6 인 석고보드로 하면, 상기 과제를 효율적으로 해결할 수 있다는 견해에 의거하여 이루어진 것이다.

즉 본 발명은 석고심내의 소석고 100 중량부당 0.5∼5 중량부의 섬유가 분산되어 있는 석고심이 원지로 피복되어 이루어지는, 비중이 1∼1.6인 것을 특징으로 하는 경질석고판을 제공한다.

본 발명은 다시, 소석고 100 중량부당 0.5∼5 중량부의 섬유와 30∼65중량% (이하, %라 약칭함) 의 혼합수 (混合水) 를 혼합교반하여 얻은 이장을 원지 사이에 유입하여 판상으로 성형하는 것을 특징으로 하는 경질석고판의 유입성형법에 제공한다.

본 발명에서 사용하는 섬유는, 유기섬유, 무기섬유 또는 이들 혼합물을 들 수 있고, 특히 유기섬유와 무기섬유를 병용하는 것이 바람직하다. 무기섬유로는, 록 울(rock wool), 석면 및 세피오라이트 등의 광물섬유나 글라스파이버, 탄소섬유 등을 들 수 있다. 유기섬유로는 각종 우기섬유가 사용가능하나, 펄프섬유, 특히 고지 (古紙) 를 타출성형(beating) 한 것을 사용하는 것이 좋다. 이들 섬유의 석고심내에서의 분산성을 향상시키기 위하여 상기 섬유를 소석고와 혼합하는 등으로 섬유표면을 소석고로 피복하거나, 수속성을 갖게 하도록 물에 접하여 분산성이 되는 폴리에틸렌옥사이드 등으로 표면처리하여 소석고와 물 등을 혼련하는 믹서 등의 혼련기에 공급하는 것이 좋다. 이와 같이 섬유표면이 소석고나 분산제로 코팅됨으로써섬유는 이장중에 쉽게 균일하게 분산되고, 석고경화체중에 혼재하게 되며, 섬유가 경화체를 연결하는 작용을 한다고 생각된다. 그 결과, 경질석고판을 하지재에 고정할 때에 비스고정이나 못질을 하더라도 경질석고판에 균열이 발생하지 않고, 충분한 면외부굽힘강성 및 내충격성이 향상된 것이 얻어지게 된다고 추정된다. 특히 무기섬유와 유기섬유를 병용하면 균열방지가 조장되므로 바람직하다.

이같은 섬유의 첨가량은 소석고 100중량부에 대한 0.5∼5 중량부이고, 특히 1∼2 중량부가 바람직하다. 섬유의 형상은 품질상, 제조상, 지름이 5∼50미크론, 길이 3∼12mm의 것이 좋고, 특히 지름이 10∼20미크론, 길이가 3∼6mm의 것이 바람직하다. 또, 섬유는 네트 (격자) 상이라도 좋다.

또한, 무기섬유와 유기섬유를 병용할 때는 그 비율을 1:0.05∼1:1(중량비) 로 하는 것이 좋다. 또, 유기섬유 사용량은 소석고 100중량부에 대하여 최대 2.5 중량부로 하는 것이 좋고, 이 양을 초과하여 유기섬유를 혼입하면 이장의 유입이 저하하여 제조상 좋지 못하다.

석고는 α형 반수석고 (半水石膏) 및/또는 β형 반수석고와 수화 (水和) 된 경화체로서, 각 반수석고 (소석고) 는 천연석고, 화학석고 및 배연탈황 (排煙脫硫) 석고 등을 수중 또는 대기중에서 소성하여 얻는 소석고이다. 소석고에는 β형과 α형이 있고, β형은 대기중에서 소성하여 얻고, α형은 수중 (증기중 포함)에서 소성하면 얻어진다.

석고보드 제조에는 통상 β형 소석고가 사용된다. 본 발명에 있어서, 경질석고판 제조에 β형 소석고를 사용할 경우에는 소석고에 대하여 통상 70∼80% 의 물을 첨가하여 이장을 조정하는 것이 좋다. 한편, 경질석고판 제조에 α형 소석고를 사용할 경우에는 소석고에 대하여 통상 35∼45% 의 물을 첨가하여 이장을 조정하는 것이 좋다. 석고경화체의 비중은 혼련 혼합수량에 따라 결정되고, 혼련 혼합수량이 낮을수록 비중은 크고, 석고경화체의 강도는 커지는 경향이 있으므로 최종석고심 비중을 고려하여 첨가하는 물의 양을 결정하는 것이 좋다.

본 발명의 경질석고판 제조방법에 있어서는 감수제를 사용할 수 있다.

감수제를 사용하면 소석고와 혼련하는 수량 (水量) 을 줄일 수 있고, 제품강도가 향상될뿐만 아니라, 건조에너지가 적어도 되므로 경질석고판 제조상 편리하다. 감수제로는 나프탈렌계, 리그닌계, 멜라민계 등의 어느 감수제를 사용할 수 있다. 그 첨가량은 석고 100 중량부당 2 중량부 이하, 바람직하게는 0.5∼1.5 중량부이다.

또한, 경질석고판 제조시에, 이장에의 기포의 혼입은 반드시 필요하지 않으나 석고경화체중에 기포를 혼재시키면 비스고정이나 못질할때 경질석고판의 균열방지에 도움이 되므로 바람직하다. 포제 (泡劑) 를 사용할 경우에는 포제첨가량은 소석고 100 중량부당 0.05중량부 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 경량골재를 포제 대신 혹은 기포와 병용할 수도 있다.

석고심을 피복하는 원지로는 통상 제곱미터당 중량 250∼300g/㎡로 종래부터 석고보드용에 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 특히, 표면경도가 높은 원지를 사용하면 경질석고심 그 자체의 경도에 더하여 표면경도가 향상된 경질석고판이 얻어진다.

경질석고판 비중은 1∼1.6 이고, 바람길하게는 1.1∼1.4, 더욱 바람직하게는 1.2∼1.4이다. 비중이 1.6 을 초과하면 못질할때 경질석고판에 유해한 균열을 발생시켜 경질석고판이 하지에 고정되지 않거나, 못 등의 고정구 강도에 따라서는 그 자체가 휘어져 고착이 되지 않게 된다.

또한, 경질석고판은 그 품질상 또는 제조상, 종래부터 사용되고 있는 전분 등의 접착보조제나 경화촉진제 등을 함유할 수 있다.

또, 본 발명의 경질석고판 사용은 고층 ·초고층 건축물의 건식벽구조에 한정되는 것은 아니고, 접합주택의 건식벽구조나 각종 건물의 칸막이벽, 기둥과 보 () 의 내화피복재에도 적용되고, 나아가, 각종 강도향상에 의해 바닥재로서 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 경질석고판을 일층 또는 지하가 되는 층의 바닥용으로 사용할 때는 그 판에 방수성을 부여하는 것이 좋다.

제 1도는 본 발명의 경질석고판 (硬質石膏板)의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 경질석고판 2 : 석고경화제 (코어) 3 : 원지 (原紙)

본 발명의 경질석고판은 못이나 비스의 고착이 가능하고, 경도, 방화성, 변형추종성, 면외부굽힘강성 및 내충격성이 우수하고, 종래의 결점을 해소한 건식벽구조의 덧대기 보드로서 우수한 것이었다. 또한 각 특성에 대해서도 고성능이기 때문에 바닥재로서도 적합하게 사용 가능하다. 또한 본 발명의 제조방법에 의하면 상기 우수한 성능의 경질석고판을 효율좋게 성형할 수 있었다.

다음에 실시예에 의해 본 발명을 설명한다.

(실시예)

실시예 1

표-1에 표시하는 배합으로 믹서를 사용하여 이장 (석고 슬러리) 을 작성하고, 2 매의 원지 사이 (제곱미터당 중량 250g/㎡의 석고보드에 통상 사용되고 있는 것) 에 유입시커 포밍롤을 통하여 두께 12.5mm, 폭 606mm, 길이 1820mm의 경질석고판을 성형하여 건조하였다. 얻어진 경질석고판의 사시도를 제 1도에 도시한다. 도면중 1은 경질석고판, 2 는 석고경화체 (코어), 3은 원지를 나타낸다.

또한, 사용한 유리섬유는 지름 20미크론, 길이 3.3mm 의 형상의 것으로, 믹서에 공급하기 전에 혼련한 소석고와 혼합하고, 소석고로 섬유표면을 피복하였다. 또, 감수제는 멜라민계의 감수제, 포제는 알킬벤젠술폰산 소다이다.

또, B 는 비교예로서 행한 것으로, 시험체 치수는 두께 12.5mm, 폭 910mm, 길이 1820mm이다. 또한, 표중표한 A-2 ∼ A-4 및 C 가 본 발명품이고, 기타는 비교예이다.

표-1

다음에, 이 경질석고판에 대하여 표-2에 표시하는 시험항목을 측정하였다.

측정결과를 판정기준 (표-2) 을 참고로 하여 구분별로 한 표-3에 표시한 기호를 이용하여 표-4에 표시한다.

표-2

표-3

표-3 (계속)

표-4

표-4의 결과에서, * 표한 본 발명품인 A-2 ∼A-4 및 C 의 경질석고판은 비교예에 비해 우수한 특성을 나타내고, 특히 무기섬유와 유기섬유를 병용한 본 발명품 C는 한층 양호한 특성을 나타내었다.

또한, 제조시의 플로우(flow)치 (値) 를 다음과 같이 하여 측정하였다. 즉, 소정 배합의 슬러리 (이장) 을 만들어 내경 4cm, 높이 4cm 의 원통형 용기 가득히 슬러리를 유입한 후, 용기를 끌어올려 15초간 진동을 주어 슬러리의 넓어짐을 측정하였다. 슬러리의 넓어짐이 20mm 이상일 경우를 합격으로 하였다. 결과를 표-5에 표시한다.

그 결과로부터 무기섬유와 유기섬유를 병용할때는 그 비율을 1:0.05∼1:1(중량비) 로 하는 것이 좋다는 것을 알 수 있다.

표-5

Claims (8)

1. 석고심내에 소석고 100 중량부당 0.5∼5 중량부의 섬유가 분산되어 있는 석고심이 원지로 피복되어서 이루어지는, 비중이 1∼1.6이고, 상기 섬유는 무기섬유와 유기섬유로 이루어지고, 그 비율이 1:0.05∼1:1(중량비)인 것을 특징으로 하는 경질석고판.
2. 제 1항에 있어서, 석고심이 소석고 100 중량부당 2 중량부 이하의 양으로 감수제를 함유하는 것을 특징으로 하는 경질석고판.
3. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 석고심이 소석고 100 부당 포제를 0.05중량부 이하의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 경질석고판.
4. 소석고 100 중량부당 0.5∼5 중량부의 섬유와 30∼65중량%의 혼합수를 혼합교반하여 얻은 이장을 원지 사이에 유입시켜 판상으로 성형하는 단계를 포함하고, 상기 섬유는 무기섬유와 유기섬유로 이루어지고, 그 비율이 1:0.05∼1:1(중량비)인 것을 특징으로 하는 경질석고판의 유입성형법.
5. 제 4항에 있어서, 섬유가 사전에 소석고로 표면을 피복한 섬유 및 / 또는 분산제로 표면처리한 섬유인 것을 특징으로 하는 경질석고판의 유입성형법.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 이장이 소석고 100 중량부당 2 중량부 이하의 양으로 감수제를 함유하는 것을 특징으로 하는 경질석고판의 유입성형법.
7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 이장이 소석고 100 중량부당 0.05 중량부 이하의 양으로 포제를 함유하는 것을 특징으로 하는 경질석고판의 유입성형법.
8. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 이장이 소석고 100 중량부당 2 중량부 이하의 양으로 감수제를 함유하고, 게다가 소석고 100 중량부당 0.05 중량부 이하의 양으로 포제를 함유하는 것을 특징으로 하는 경질석고판의 유입성형법.