KR100514117B1 - 건축용 마감재의 조성물과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 마감재의 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 이를 위해 납석을 100∼110℃에서 3∼4시간 열풍으로 건조하여 광물분급 및 분쇄시에 함유된 수분을 제거하는 단계; 상기 수분이 제거된 납석 25∼59중량%을 물성 개량용 첨가제 1.0∼23중량%와 혼합한 후 40um까지 분쇄 혼합하는 단계; 이후 여기에 맥반석 37∼42중량%과 백시멘트 3.0∼10중량%을 순차적으로 투입한 후 균일한 조성이 될 수 있도록 혼합하여 제조됨을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 환경 친화적인 조성물에 의해 인체에 유익한 원적외선이 방사됨은 물론 인체에 유해한 잡균을 제거하여 항균효과를 극대화하고 또한 인체에 유용한 광물로부터 음이온을 생성하는 동시에 실내 공기를 정화할 수 있고 더 나아가서는 유해한 전자파를 차단할 수 있는 기능을 부여받아 친환경 및 건강보조 기능의 첨단 세라믹의 불연내장 마감소재를 제조하게 되고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

Description

건축용 마감재의 조성물과 그 제조방법{Construction close reconsideration composition and that manufacture method}

본 발명은 건축용 마감재의 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환경 친화적인 조성물에 의해 인체에 유익한 원적외선이 방사됨은 물론 인체에 유해한 잡균을 제거하여 항균효과를 극대화하고 또한 인체에 유용한 광물로부터 음이온을 생성하는 동시에 실내 공기를 정화할 수 있고 더 나아가서는 유해한 전자파를 차단할 수 있는 기능을 부여받아 친환경 및 건강보조 기능의 첨단 세라믹의 불연내장 마감소재를 제조하게 되고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 인간이 안락함을 추구하기 위한 산업은 심화될수록 자연환경은 황폐화되고, 각종 오염으로 인하여 생명체가 살기에 부적합한 환경으로 변하여 심각한 환경문제로 대두되고 있다. 각종 배기가스로부터 오염된 나쁜 공기를 마시고, 오염된 물을 마시고, 유해한 물질을 방출하는 건축물의 실내공간에서 의, 식, 주를 해결해야 하는 현대인들의 건강은 심각한 지경에 이르고 있다. 이에 각종 오염원으로부터 인간을 격리하여 해방될 수 있는 방법은 보다 쾌적하고, 안락한 공간을 제공하는 길이었다. 즉, 유해한 전자파, 휘발성 유기화합물, 콘크리트에서 방출되는 독성물질, 실내에서 서식하는 각종 세균으로부터 자유로워 질 수 있는 실내환경을 조성할 수 있는 재료를 개발하는 길이 산업화에 따라 인간이 상실한 좋은 자연환경을 만끽하며 생활할 수 있는 공간의 창출에 있다고 하겠다.

최근의 건축자재의 동향은 이러한 문제점을 획기적으로 개선하기 위하여 나날이 개선되고 발전된 제품으로 선보이고 있지만, 아직도 여러 가지 면에서 미흡한 부분이 많았던 것이 사실이다. 또한 2003년 상반기에 입법 시행될 '실내공기 질 관리법'에 의하면 모든 건축자재는 '휘발성 유기화합물'과 '포름알데히드'의 방출량에 따라 자재의 등급제를 시행할 예정이며, 각종 건축물인 유아시설과 병원시설 그 외의 일반시설 등에도 이들의 방출량에 대한 규제치를 제시함에 따라 기존의 건축자재로는 청정한 건축물을 완성할 수 없게 된다. 그러므로 가까운 시일 내 건축자재의 사용은 건축주와 건축관리관청에서 거센 제재와 도전을 받게 될 것은 자명한 사실이다. 따라서 기존에 시판되는 황토용 몰탈은 지표면에 산재한 다양한 잡석의 혼합물로서 환경오염의 심화에 따라 오염된 황토 재료를 사용될 수 있고, 그로 인한 오염된 토양(황토)을 실내에 마감재로 사용하여 결국 깨끗한 환경을 조성하기 위하여 오염된 환경을 만들 수 있는 문제점을 안고 있었다.

이를 보다 상세히 설명하면, 기존의 제품은 모래와 소량의 황토 또는 황토색소 그리고 결합제인 시멘트가 주성분으로, 수축이나 균열을 방지하기 위하여 각종 유해한 유기혼화제를 다량으로 사용하여 그 자체로서는 콘크리트 몰타르와 다를바가 없음에도 고가로 시판되고 있는 실정이다. 즉, 콘크리트 몰타르의 특성은 수년간 지속되어 유물 보존용 박물관 건축물로 부적합하며, 온·습도 조절이 부적합한 환경을 조성하여 인체 건강에도 적지않은 영향을 미치고 있음은 익히 알려진 사실이다. 또한 물성을 개선하기 위하여 사용되는 각종 유기 혼화재는 휘발성 유기화합물과 포름알데히드를 방출할 수 있는 석유화학 제품의 원료들이므로 많이 사용되어서는 안되는 유해한 원료들로서 많은 문제점이 내포되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 환경 친화적인 조성물로부터 인체에 유익한 원적외선이 방사되어 인간이 최대한 자연에 가깝게 접근할 수 있는 실내환경을 제공함을 제1목적으로 한 것이고, 제2목적은 자연 그대로의 환경을 실내 공간에서 접촉함으로서 유해성분을 최소한으로 제공함과 아울러 인체에 유해한 잡균을 제거하여 항균효과를 극대화 할 수 있도록 한 것이며, 제3목적은 인체에 유용한 광물로부터 음이온을 생성하여 실내 공기를 정화할 수 있도록 한 것이고, 제4목적은 상기한 효과에 의해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 건축용 마감재의 조성물과 그 제조방법을 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 건축용 마감재의 조성물 제조방법에 있어서, 납석을 100∼110℃에서 3∼4시간 열풍으로 건조하여 광물분급 및 분쇄시에 함유된 수분을 제거하는 단계; 상기 수분이 제거된 납석 25∼59중량%을 물성 개량용 첨가제 1.0∼23중량%와 혼합한 후 40um까지 분쇄 혼합하는 단계; 이후 여기에 맥반석 37∼42중량%과 백시멘트 3.0∼10중량%을 순차적으로 투입한 후 균일한 조성이 될 수 있도록 혼합하여 제조됨을 특징으로 하는 건축용 마감재의 조성물 제조방법을 제공한다.

이하에서는 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 적용된 건축용 마감재의 조성물과 그 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명은 일반적인 황토몰타르로 지칭되는 기존제품과는 달리 다양한 잡석 광물을 탈피하였고, 지표면의 황토 사용으로 인한 오염 및 악취 또는 유해성 물질 함유 가능성을 최소화하였고, 엄선된 시멘트와 지하에서 채취한 도자기용 원료인 납석을 주성분으로 하고, 여기에 고품위의 맥반석을 원료로 사용하였으므로 이차적인 오염이나, 유해한 물질의 함유 가능성을 원천적으로 차단하였다. 또한 전자파를 차단하기 위하여 여러가지 금속을 사용할 수 있으나 몰타르의 특성상 쉽게 산화되어 시간이 지나면 제기능을 소실할 수 있고, 고가의 도전성 금속 분말을 사용해야 하는 문제점을 극복하기 위하여 그 원료로 자성체를 사용하였다. 여기서 자성체라 함은 자기성질을 가지는 페라이트, 마그네타이트등 자기활성을 가지는 원료를 사용하게 된다.

이하에서 본 발명을 구체적으로 설명함에 있어, 건축용 마감재의 조성물은 100∼110℃에서 3∼4시간 열풍 건조한 후 광물분급 및 분쇄시에 함수된 수분을 제거한 납석 25∼59중량%와, 40um까지 분쇄 혼합된 물성개량용 첨가제 1.0∼23중량%와, 맥반석 37∼42중량%와, 백시멘트 3.0∼10중량%로 이루어짐을 특징으로 한다.

이때 상기 납석은 미세한 광물이 치밀하게 집합한 괴로, 연질이며, 지방감이 풍부한 광물이다. 따라서 25중량%로 이하가 되면 내화도가 떨어지고, 59중량%이상이면 강열 감량이 적어져 상기 25∼59중량%로 이루어짐이 바람직하다.

또한 상기 유무기 복합제인 물성개량용 첨가제가 1.0중량%이하가 되면 경도가 약해지고, 23중량%이상이면 쉽게 깨짐현상이 발생되어 상기 1.0∼23중량%로 이루어짐이 바람직하다.

또한 본 발명에 적용된 상기 맥반석은 무수규산, 산화알미늄을 주성분으로 하여 인체 및 생물에 필요한 산화제2철 및 칼슘, 마그네슘, 게르마늄, 세레늄 등 무려 45종이나 되는 무기질(MINERAL)을 함유하고 있다. 무기질은 인체 및 생물체의 발육과 생리 기능을 조절하며 정상적인 생명력을 유지하고 식물에는 발육촉진에 필요한 영양소임이 연구 결과 입증되었다. 따라서 맥반석이 37중량%로 이하로 떨어지게 되면 원적외선 방사율이 낮아지게 되고, 42중량%로 이상이 되면 습도조절이 용이하지 못하게 되어 상기 37∼42중량%로 이루어짐이 바람직하다.

본 발명에 적용된 상기 백시멘트는 일반시멘트와 달리 제조공정에서 불순물이 오염되지 않은 순수한 칼슘실리게이트 화합물로서 가공 처리시에 엄선된 공정으로 색깔이 백색인 고가의 제품만을 골라 사용하게 된다. 이때 상기 백시멘트가 3.9중량% 이하가 되면 접착력이 떨어지고, 10중량% 이상이면 쉽게 경화되어 상기 3.9∼10중량%로 이루어짐이 바람직하다.

상기한 본 발명에 적용된 건축용 마감재의 조성물 제조방법은 납석을 100∼110℃에서 3∼4시간 열풍으로 건조하여 광물분급 및 분쇄시에 함유된 수분을 제거하는 단계;와, 상기 수분이 제거된 납석 25∼59중량%을 물성 개량용 첨가제 1.0∼23중량%과 혼합한 후 40um까지 분쇄 혼합하는 단계;와, 이후 여기에 맥반석 37∼42중량%과 백시멘트 3.0∼10중량%을 순차적으로 칭량하여 투입한 후 균일한 조성이 될 수 있도록 혼합하여 제조됨에 특징이 있다.

이때 상기 납석에는 파이로필라이트, 카올리나이트, 견운모, 석영이 포함되고, 상기 물성 개량용 첨가제에는 충격완화제, 수축팽창완화제, 경화촉진제, 점도조절제중 어느 하나가 포함되며, 상기 맥반석에는 알바이트, 석영, 견운모가 포함되는 동시에 상기 백시멘트에는 칼슘실리게이트 화합물이 포함됨을 특징으로 한다.

본 발명은 상기한 방법으로 제조된 건축용 마감재를 이용하여 아래와 같은 실시예에 의하여 환경 친화적인 온돌제품을 제조할 수 있게 된다.

[실시예 1]

파이로필라이트(pyrophilite), 카올리나이트(kaolinite), 견운모(무스코바이트:muscovite) 및 석영(quartz)이 혼합된 납석을 약 100∼110℃에서 약 3∼4시간 건조하여 100그램을 칭량하여 혼합/분쇄기에 투입한다. 이어서 충격완화제, 수축-팽창 방지제, 경화촉진제, 점도조절제를 각각 0.5그램을 칭량하여 투입하고, 또한 페라이트 0.5그램을 칭량하여 투입하여 균일하게 혼합 분쇄한다. 이때 상기 분쇄된 입자의 크기는 100∼5마이므로미터의 입자분포를 가지게 된다. 또한 상기 분쇄된 원료에 백시멘트 30그램을 칭량하여 투입하고, 엄선된 맥반석(입자크기 2mm이하) 150그램을 칭량하여 혼합기에 넣고 균일하게 교반하여 몰타르용 분말을 제조하게 된다. 본 발명은 상기와 같은 분말 301그램에 물 100그램을 첨가하여 10㎝*10㎝*1㎝의 모형의 틀에 부어 28일간 양생 경화시켜 건축용 마감재를 제조하게 된다.(압축강도: 241㎏ f/㎤)

[실시예 2]

파이로필라이트(pyrophilite), 카올리나이트(kaolinite), 견운모(무스코바이트:muscovite) 및 석영(quartz)이 혼합된 납석을 약 100∼110℃에서 약 3∼4시간 건조하여 70그램을 칭량하여 혼합/분쇄기에 투입한다. 이어서 충격완화제, 수축-팽창 방지제, 경화촉진제, 점도조절제를 각각 0.5그램을 칭량하여 투입하고, 또한 페라이트 0.5그램과 마그네타이트 1.5그램을 칭량 투입하여 균일하게 혼합 분쇄한다. 이때 상기 분쇄된 입자의 크기는 100∼5마이므로미터의 입자분포를 가지게 된다. 또한 상기 분쇄된 원료에 백시멘트 30그램을 칭량하여 투입하고, 엄선된 맥반석(입자크기 2mm이하 소다장석, 카리장석, 석영, 운모등을 주성분으로 하는 맥반석) 120그램을 칭량하여 혼합기에 넣고 균일하게 교반하여 몰타르용 분말을 제조하게 된다. 본 발명은 상기와 같은 분말 222그램에 물 75그램을 첨가하여 10㎝*10㎝*1㎝의 모형의 틀에 부어 28일간 양생 경화시켜 건축용 마감재를 제조하게 된다. 이때 전자파 흡수율은 5dB(4.2GHz, 1mm 두께)

[실시예 3]

파이로필라이트(pyrophilite), 카올리나이트(kaolinite), 견운모(무스코바이트:muscovite) 및 석영(quartz)이 혼합된 납석을 약 100∼110℃에서 약 3∼4시간 건조하여 90그램을 칭량하여 혼합/분쇄기에 투입한다. 이어서 충격완화제, 수축-팽창 방지제, 경화촉진제, 점도조절제를 각각 0.5그램과 마그네타이트 5그램을 칭량하여 투입하고 균일하게 혼합 분쇄한다. 이때 상기 분쇄된 입자의 크기는 100∼5마이므로미터의 입자분포를 가지게 된다. 또한 상기 분쇄된 원료에 백시멘트 40그램을 칭량하여 투입하고, 엄선된 맥반석(입자크기 2mm이하) 120그램을 칭량하여 혼합기에 넣고 균일하게 교반하여 몰타르용 분말을 제조하게 된다. 본 발명은 상기와 같은 분말 250.5그램에 물 85그램을 첨가하여 10㎝*10㎝*1㎝의 모형의 틀에 부어 28일간 양생 경화시켜 건축용 마감재를 제조하게 된다. 이때 항균성능은 일반대장균 배지 배양시험에서 24시간내 사멸이 97.5%이고, 압축강도는 345 ㎏ f/㎤가 된다.

[실시예 4]

파이로필라이트(pyrophilite), 카올리나이트(kaolinite), 견운모(무스코바이트:muscovite) 및 석영(quartz)이 혼합된 납석을 약 100∼110℃에서 약 3∼4시간 건조하여 100그램을 칭량하여 혼합/분쇄기에 투입한다. 이어서 충격완화제, 수축-팽창 방지제, 경화촉진제, 점도조절제를 각각 1.0그램을 칭량하여 균일하게 혼합 분쇄한다. 이때 상기 분쇄된 입자의 크기는 100∼5마이크로미터의 입자분포를 가지게 된다. 또한 상기 분쇄된 원료에 백시멘트 30그램을 칭량하여 투입하고, 엄선된 맥반석(입자크기 2mm이하) 150그램을 칭량하여 혼합기에 넣고 균일하게 교반하여 몰타르용 분말을 제조하게 된다. 이때 압축강도는 270 ㎏ f/㎤이고, 굴곡강도는 10 ㎏ f/㎤가 된다.

[실시예 5]

파이로필라이트(pyrophilite), 카올리나이트(kaolinite), 견운모(무스코바이트:muscovite) 및 석영(quartz)이 혼합된 납석을 약 100∼110℃에서 약 3∼4시간 건조하여 100그램을 칭량하여 혼합/분쇄기에 투입한다. 이어서 충격완화제, 수축-팽창 방지제, 경화촉진제, 점도조절제 3그램과 마그네타이트 2그램을 칭량 투입하여 균일하게 혼합 분쇄한다. 이때 상기 분쇄된 입자의 크기는 100∼2마이므로미터의 입자분포를 가지게 된다. 또한 상기 분쇄된 원료에 백시멘트 60그램을 칭량하여 투입하고, 엄선된 맥반석(입자크기 2mm이하) 150그램을 칭량하여 혼합기에 넣고 균일하게 교반하여 몰타르용 분말을 제조하게 된다. 본 발명은 상기와 같은 분말 285그램에 물 100그램을 첨가하여 10㎝*10㎝*1㎝의 모형의 틀에 부어 28일간 양생 경화시켜 건축용 마감재를 제조하게 된다. 이때 원적외선 방사율은 40℃는 0.92(흑제:1.0)이다.상기 충격완화제, 수축-팽창 방지제, 경화촉진제, 점도조절제는 시중에서 일반적으로 사용되어지는 제품이 선택적으로 사용되는 것으로, 그 중 상기 충격완화제는 이태리 제품인 '플라스트 리타드 PE(PLAST RETARD PE)'가 사용되고, 수축-팽창 방지제는 스웨덴 제품인 '페라민 SRA(PERAMIN SRA)'가 사용되며, 경화촉진제는 미국 제품인 '리튬 카보네이트(LITHIUM CARBONATE)'가 사용되고, 점도조절제는 스웨덴 제품인 '페라민 SMF(PERAMIN SMF)'가 주로 사용된다.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 환경 친화적인 조성물로부터 인체에 유익한 원적외선이 방사되어 인간이 최대한 자연에 가깝게 접근할 수 있는 실내환경을 제공하도록 한 것이고, 자연 그대로의 환경을 실내 공간에서 접촉함으로서 유해성분을 최소한으로 제공함과 아울러 인체에 유해한 잡균을 제거하여 항균효과를 극대화 할 수 있도록 한 것이며 또한 인체에 유용한 광물로부터 음이온을 생성하여 실내 공기를 정화할 수 있도록 한 것이고 상기한 효과에 의해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 건축용 마감재의 조성물에 있어서,

   100∼110℃에서 3∼4시간 열풍 건조한 후 광물분급 및 분쇄시에 함수된 수분을 제거한 납석 25∼59중량%; 충격완화제, 수축-팽창 방지제, 경화촉진제, 점도조절제중 어느 하나가 포함된 40um까지 분쇄 혼합된 물성개량용 첨가제 1.0∼23중량%; 맥반석 37∼42중량%; 백시멘트 3.0∼10중량%;로 이루어짐을 특징으로 하는 건축용 마감재의 조성물.
5. 건축용 마감재의 조성물 제조방법에 있어서,

   납석을 100∼110℃에서 3∼4시간 열풍으로 건조하여 광물분급 및 분쇄시에 함유된 수분을 제거하는 단계;

   상기 수분이 제거된 납석 25∼59중량%을 충격완화제, 수축-팽창 방지제, 경화촉진제, 점도조절제중 어느 하나가 포함된 물성 개량용 첨가제 1.0∼23중량%와 혼합한 후 40um까지 분쇄 혼합하는 단계;

   이후 여기에 맥반석 37∼42중량%과 백시멘트 3.0∼10중량%을 순차적으로 투입한 후 균일한 조성이 될 수 있도록 혼합하여 제조됨을 특징으로 하는 건축용 마감재의 조성물 제조방법.
6. 제 5 청구항에 있어서,

   상기 납석에는 파이로필라이트, 카올리나이트, 견운모, 석영이,

   상기 맥반석에는 알바이트, 석영, 견운모가,

   상기 백시멘트에는 칼슘실리게이트 화합물이 포함됨을 특징으로 하는 건축용 마감재의 조성물 제조방법.