KR100760690B1 - 건축용 내·외장재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경적인 천연소재를 이용하여 사용 및 폐기가 용이한 건축용 자재의 제조방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 유리아수지가 함유된 변성멜라민수지에 볏짚, 왕겨, 톱밥, 갈대, 보릿대, 밀대 중 한 가지로 이루어진 천연충전제와 카제인(casein), 로진(rosin), 백반 및 범랑을 섞은 혼합분말을 소정의 온도 및 압력으로 가열 및 가압하여 성형하는 건축용 내·외장재의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 유리아수지를 이용한 변성멜라민수지와 천연충전제 그리고 카세인(casein), 로진(rosin) 및 백반과 범랑으로부터 외부 충격에 대한 내구성이 뛰어남은 물론, 폐기시에는 빠르고 쉽게 분해될 수 있어 환경오염을 방지하는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 성형과정에서 백반 및 범랑을 함유함으로써, 착색시 탈색을 방지하고, 광택효과를 도모하게 된다.

건축, 내장재, 외장재, 친환경, 천연소재, 오염방지

Description

건축용 내·외장재의 제조방법{Manufacturing method of interior and exterior panel}

본 발명은 친환경적인 천연소재를 이용하여 사용 및 폐기가 용이한 건축용 자재의 제조방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 유리아수지가 함유된 변성멜라민수지에 볏짚, 왕겨, 톱밥, 갈대, 보릿대, 밀대 중 한 가지로 이루어진 천연충전제와 카제인(casein), 로진(rosin), 백반 및 범랑을 섞은 혼합분말을 소정의 온도 및 압력으로 가열 및 가압하여 성형하는 건축용 내·외장재의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 시공과정에서는 시멘트 블록이나 벽돌 등을 쌓은 후, 시멘트 몰탈 등을 덧붙이고, 그 위에 페인트나 벽지, 타일, 목재 또는 석재와 같은 소재를 이용하여 마무리하게 된다. 이와 같이 흔히 사용하는 종래의 건축용 내·외장재로 석고보드 또는 중밀도 섬유판 즉, MDF(Medium Density Fiberboard)를 들 수 있다. 그러나 종래 건축용 내·외장재의 경우, 대부분 건축 시공상의 작업성을 개 선하기 위한 것에 불과한 것으로 각종 공해(公害)를 불러일으키는 원인으로 대두되고 있다.

예를 들자면, 국내 등록실용신안공보 제373523호(2005. 1. 7. 등록, 이하 '종래기술'이라 함)에서 개시된 형태로부터 상기한 문제점을 확인할 수 있다. 즉, 상기 종래기술은 건축물의 마감재로 사용되는 타일에 단열성이 우수한 판재를 일체시켜, 건물의 벽면 즉, 내·외장 처리시 단번에 단열과 마감처리가 가능한 것으로, 작업공수를 줄여 시공상의 편의성을 도모하고, 해빙기 외부로부터의 충격이 전달되더라도 단열재가 타일 벽면에서 이탈되지 않는 효과가 있다.

그러나 상기 종래기술은 대리석이나 화강석 또는 도자기 등으로 이루어진 타일의 이면에 단열재를 일체시키기 위해 시멘트 몰탈과 같은 접착을 위한 성형함체를 구비하고, 단열재는 압축 스티로폼이나 우레탄 또는 폴리에틸렌과 같은 발포체로 이루어진다. 따라서 상기한 단열재로부터 유발되는 유해물질에 따른 거주자의 보건위생상의 문제점을 해결할 수 없게 된다. 즉, 최근에 부각되고 있는 건물의 새집증후군이나 이로 인한 아토피와 같은 문제점이 유발된다.

특히, 종래기술에 따른 건축용 내·외장재는 건축물의 철거시 양산되는 폐기물의 처리가 곤란한 문제점이 있다. 즉, 건물의 철거시 발생되는 분진으로 인해 철거작업에 지장을 초래하며, 철거된 내·외장재를 소각할 경우, 다이옥신과 같은 각 종 유해가스의 유출을 막을 수 없다. 그리고 종래기술에 따른 건축용 내·외장재는 재활용이 어려울 뿐만 아니라, 매립시 분해를 기대할 수 없으므로 지질이나 수질과 같은 환경오염의 주요 원인이 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 친환경적인 천연소재로부터 소정의 온도와 압력으로 가열 및 가압하여 성형함으로써, 사용시 보건성을 제고하는 한편, 폐기시에는 분해성을 제고하여 환경오염을 방지할 수 있는 건축용 내·외장재의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

특히, 본 발명은 유리아수지가 함유된 변성멜라민수지와 볏짚, 왕겨, 톱밥, 갈대, 보릿대, 밀대 중 한 가지로 이루어진 천연충전제를 카제인(casein)과 로진(rosin) 및 백반, 그리고 범랑으로 섞은 혼합분말을 채택함으로써, 내구성이나 내수성 및 내열성과 같은 성능향상은 물론, 건물의 내외 벽면 채색시 탈색방지 및 광택효과가 도모되는 건축용 내·외장재의 제조방법을 제공하는 다른 목적도 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 건축용 내·외장재의 제조방법은 유리아수지가 함유된 변성멜라민수지에 천연충전제와 카제인, 로진, 백반 및 범랑을 섞은 혼합분말을 140~160℃로 가열하고, 250~350㎏/㎠ 으로 가압하여 성형한다. 여기서, 성형 온도와 압력을 각각 140℃ 및 250㎏/㎠이하로 낮아지는 경우, 분말의 성형성이 나빠지면서 성형에 걸리는 시간이 길어지므로 불필요한 에너지의 낭비를 초래하게 된다. 그리고 성형온도가 160℃를 넘어서면, 카제인(casein)과 같은 일부 분말이 타면서 성형체의 표면에 얼룩이 발생하고, 350㎏/㎠에 해당하는 압력 값은 설비의 에너지 소비효율을 감안할 때, 최대 성능을 도모할 수 있는 한계치라 할 수 있다.

본 발명의 변성멜라민수지는 20~30중량% 정도의 유리아수지가 함유된 것으로, 순수 멜라민수지보다 충격에 대한 내구성을 향상시킴으로써, 크랙 또는 파열에 대한 내구성을 키우는 것이 좋다. 이때, 변성멜라민수지에 함유된 유리아수지의 함량이 30중량%보다 많을 때에는 물에 대한 흡수성이 높아지므로 내수성이 떨어지는데 반해, 20중량%보다 적을 때에는 경성이 높으므로 충격에 대한 내구성이 떨어지게 됨으로 유리아수지의 함량이 상기한 범위 내에서 유지될 수 있도록 하는 것이 좋다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 혼합분말은 변성멜라민수지 5~15중량%, 천연충전제 60~70중량%, 카세인 5~15중량%, 로진 2~6중량%, 백반 2~6중량%, 범랑 5~10중량%와 같은 함량비율로 이루어진다.

상기한 변성멜라민수지의 경우, 건축용 내·외장재의 경도에 영향을 미치는 성분으로, 5% 중량보다 낮을 때 내구성, 내수성 및 내열성이 떨어지고, 15% 중량을 넘었을 때에는 폐기시 분해성을 떨어뜨리게 된다. 그리고 천연충전제는 60% 중량보다 적어질 때 분해성을 떨어뜨리게 되고, 70% 중량을 넘어서게 되면, 건축용 내·외장재의 성형 응집력을 떨어뜨리게 된다. 또한, 카세인(casein) 및 로진(rosin)은 일종의 접착제 역할을 하는 것으로 상기한 중량범위 내에서 내구성 및 물에 대한 저항성 즉, 내수성을 높이게 된다.

특히, 로진(rosin)은 소나무 줄기와 같은 곳에서 채취한 송진을 증류시켜 테레빈유를 제거한 천연수지로서, 그 함량이 과다할 경우, 건축용 내·외장재의 강도는 좋으나, 성형 과정에서 소정의 금형으로부터 탈거가 어려워지므로 작업성이 떨어지는 문제점을 유발시킨다.

상기 백반의 경우, 함유되는 중량이 6%보다 많으면, 분말 혼합시 수분흡수율이 커져 건축용 내·외장재의 내구성을 떨어뜨리고 표면에 얼룩이 발생하며, 2%보다 적으면, 착색 후 탈색방지 기능이 저하되는 문제점이 유발된다. 그리고 유약의 일종인 범랑은 10%보다 많으면 내·외장재의 표면광택은 좋아질 수 있으나 균열현상을 막을 수 없고, 5%보다 적었을 때에는 내·외장재의 표면광택 효과를 떨어뜨리게 된다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 건축용 내·외장재의 천연충전제는 볏 짚, 왕겨, 톱밥, 갈대, 보릿대, 밀대 중 어느 한 가지로 이루어진다. 이때, 천연충전제의 응집정도에 따라 내·외장재의 외부 충격에 대한 저항성이 결정됨으로, 그 응집력에 영향을 미치는 입자의 크기 즉, 입도를 적절히 조절해 줄 필요가 있다. 바람직하게는 천연충전제의 분쇄시 평균입도는 50~70메쉬 정도의 범위를 유지할 수 있도록 하는 것이 좋다. 50메쉬보다 작을 때에는 내·외장재의 응집력이 떨어져 잘 부서지는 반면, 70메쉬보다 클 때에는 내·외장재의 표면상태가 거칠어져 울퉁불퉁하게 형성되게 된다.

상기한 발명의 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시형태, 즉 바람직한 실시형태에 한해서 설명하였으나, 이것이 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 형태로 변형 또는 변경 실시하는 것 또한, 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상에 포함되는 것이다.

본 발명에 따른 건축용 내·외장재의 제조방법에 의하면, 유리아수지를 이용한 변성멜라민수지와 천연충전제 그리고 카제인(casein), 로진(rosin) 및 백반과 범랑으로부터 외부 충격에 대한 내구성이 뛰어나면서, 폐기시에는 적어도 3~4년 이내에 부식될 수 있는 분해성을 제고하여 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 건축용 내·외장재의 제조방법에 의하면 성형과정에서 백반 및 범랑을 함유함으로써, 착색시 탈색을 방지함은 물론, 광택효과를 도모하게 된다.

Claims (5)

1. 유리아수지가 함유된 변성 멜라민수지5~15 중량%에 천연충전제 60~70 중량%와 카세인 5~15 중량%, 로진 2~6 중량%,백반2~6 중량% 및 범랑 5~10 중량%을 섞은 혼합분말을 140~160℃로 가열하고, 250~350㎏/㎠ 으로 가압하여 성형하는 것을 특징으로 하는 건축용 내·외장재의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 천연충전제는 볏짚, 왕겨, 톱밥, 갈대, 보릿대, 밀대 중에서 어느 한 가지로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축용 내·외장재의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 천연충전제는 분쇄시 평균입도가 50~70메쉬로 형성된 것을 특징으로 하 는 건축용 내·외장재의 제조방법.
5. 제 1항 또는 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 변성멜라민수지는 유리아수지의 함량이 20∼30중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축용 내·외장재의 제조방법.