KR100814899B1

KR100814899B1 - 친환경 실내외 건축 보드

Info

Publication number: KR100814899B1
Application number: KR1020070123051A
Authority: KR
Inventors: 송미령
Original assignee: 안효정
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2008-03-19

Abstract

본 발명은 친환경 실내외 건축 보드에 관한 것으로, 인체에 무해한 천연자재를 단열보드의 양면에 도포하여 단열성능을 부가함과 아울러 유해 요소를 제거하여 실내를 친환경적으로 조성할 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드는, 판상의 단열보드(10)와; 상기 단열보드의 양면에 각각 도포되는 제1,2코팅층을 포함하며, 상기 제1,2코팅층은 각각 전체 100중량%에 대하여 옥, 규조토, 맥반석, 게르마늄, 백운석을 포함하는 천연자재 85 내지 92중량%, 소포제 2.5 내지 5중량%, 분산제 0.8 내지 3중량%, 카복실 셀루로즈 0.025 내지 2중량%, 폴리비닐 아세테이트 2.5 내지 5중량%가 혼합된 분말이 물에 배합되어 상기 단열보드 양면에 도포되어 구성된다.

건축, 보드, 친환경, 천연 자재

Description

친환경 실내외 건축 보드{CONSTRUCTION BOARDS}

본 발명은 건축 보드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체에 무해한 천연자재를 단열보드의 양면에 도포하여 단열성능을 부가함과 아울러 유해 요소를 제거하고 습도 조절, 탈취를 통해 친환경 실내외 환경을 조성할 수 있는 친환경 실내외 건축 보드에 관한 것이다.

숯은 원적외선 및 음이온을 방출하는 것으로, 원적외선은 신체 내부 깊숙이 작용하여 몸을 따듯하게 하고, 혈액순환 촉진 및 피로 회복과 노폐물 배출 효능을 도와주는 작용을 하여 신체의 힘을 왕성하게 해주고, 음이온은 각종 오염으로 급증한 주변의 양이온을 숯의 음이온이 흡착, 중화시켜서 신체의 신진대사를 원활하게 해준다.

또한 숯은 습기 조절하는 것으로, 숯은 많은 기공을 가지고 있기 때문에 주변이 다습할 경우에는 습기를 흡수하고, 건조할 경우에는 발산을 하여, 사람이 수면을 취하는 동안 수분의 흡수와 발산을 반복적으로 수행하여 숙면을 취하게 하고, 전자파 및 각종 오염물질을 흡수하여 사람의 신체를 유해 전자파로부터 보호한다. 그리고 숯은 부패를 방지하고 탈취를 하는 것으로, 숯은 1g당 내부 표면적이 300㎥ 정도의 기공을 갖고 있으며, 이러한 기공 때문에 유해한 각종 미생물 및 냄새를 흡착하여 부패 방지는 물론 방취 방부의 효과가 있어, 건축재로서 유용하게 사용될 수 있다.

그리고 우리의 전통가옥에서 사용되었던 황토는 인체건강의 측면에서 여러 가지 좋은 효과가 입증되고 있다. 특히 우리나라의 황토는 파장이 6∼15㎛인 원적외선을 발생시키는 것으로 알려져 있고, 해충이나 곤충 등에 대하여도 방충성을 가지며, 축열성이 양호하고, 방취효과 등이 양호하며, 인체의 건강에도 여러 가지 긍정적인 효과를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.

한편, 일반적으로 사용되고 있는 다양한 건축재 중 내화벽돌 및 난방용 바닥판넬, 타일 등은 점토 등을 몰드 등에서 성형한 후 고온에서 특정한 형상, 모양으로 소성가공하여 제품을 제조하는바, 이러한 기존의 건축재는 다른 특정한 기능성 등은제공하지 못하고 단순히 건축용 구축물 내지는 실내외 마감재 등으로서의 기능성만 제공하고 있었으며, 이러한 건축재의 다기능화가 절실히 요구되어 왔던 것이다.

상기한 건축재에 기능성을 부여하기 위해, 숯, 황토 등을 이용한 건축재가 개발되고 있는 바, 먼저 현재 가장 많이 사용되고 있는 국내의 숯타일은 국내등록특허 제352139호에서 제시하고 있는 바와 같이, PVC에 숯, 황토, 옥 등을 혼합하여 타일을 제조하는 방법이나, 이는 화재시 PVC에서 발생하는 유독가스로 인해 건축용 으로는 사용이 불가능한 것이다.

또한 다른 방법으로서 국내 실용등록 제241230호의 건축용 패널은, 점토, 황토 등으로 조성된 반죽물을 고온에서 소성가공할 시에 그 내부에 참나무를 내장하여 고온에서 소성함으로써, 참나무가 탄화되도록 하여 기능성을 갖도록 하였으나, 이는 고온 소성시 많은 에너지가 소모되며 타일의 내부에 숯이 삽입되는 형태로 되어 숯의 기능이 축소되는 문제점이 있었다.

또한 국내공개특허 제2002-41352호에서는 단순히 숯을 정제하여 플라스틱, 세라믹 또는 나무판에 상기 정제된 숯을 에폭시와 혼합하여 고착하는 타일 제조방법이 제안되었으나, 에폭시에 숯을 혼합하는 것은 에폭시가 숯의 기공을 막아 숯의 기능이 충분히 발휘될 수 없으며, 에폭시로 인한 환경오염이 야기될 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인체에 무해한 황토 등의 천연자재를 기존 단열보드의 양면에 도포하여 인체 및 실내에 유익한 요소가 발산되도록 함으로써 원적외선 방사, 흡습, 탈취 성능을 갖는 것과 동시에, 내수성이 우수하고 건축 내외장재로서 충분한 강도발현이 가능하도록 한 친환경 실내외 건축 보드를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드는, 판상 단열보드의 양면에 친환경 코팅층이 형성되며, 상기 친환경 코팅층은 천연자재(황토, 옥, 규조토, 게르마늄, 맥반석), 소포제, 분산제, CMC 및 PVA가 혼합된 분말로서 물에 배합되어 상기 단열보드에 도포되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드에 의하면, 기존 단열보드에 의해 단열이 이루어짐과 아울러 제1,2코팅층에 의해 단열이 이루어져 단열 성능이 우수해짐에 따라 실내를 적정온도로 유지하기 위한 에어컨, 보일러의 가동율을 낮출 수 있다.

원적외선과 음이온이 방출되어 혈액순환이 활발해지고 신진대사가 촉진되어 각종 성인병에 도움을 줄 수 있다. 콘크리트 벽에서 방출 및 실내에 존재하는 각종 세균의 번식을 억제하고 곰팡의 발생을 억제하여 쾌적한 거주 환경을 조성할 수 있다. 실내에서 발생되는 악취를 제거하여 실내 공기를 정화할 수 있다.

또한, 천연자재를 사용하여 온화한 느낌을 줄 수 있다.

도 1에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드(100)는, 판상의 단열 보드(10), 단열 보드의 양면에 각각 놓여지는 제1,2유리섬유 망(20,30), 유리섬유 망 위에 도포되는 제1,2코팅층(40,50)을 포함하여 구성된다.

단열 보드(10)는 폴리우레탄 폼 등이 압축되어 이루어진 단열재로서, 시중에서 현재 판매되고 있는 제품이 사용된다.

제1,2유리섬유 망(20,30)은 건축 보드(100)의 인장강도를 높이고 제1,2코팅층(40,50)의 형성을 위한 조성물의 접착력을 증대하기 위하여 사용되는 그물망 구조로서, 그 메쉬 크기를 구체적인 수치로 한정하지는 않는다. 제1,2유리섬유 망(20,30)은 필수구성요소는 아니며 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.

제1,2코팅층(40,50)은 동일한 조성물로 이루어지며, 전체 100중량%에 대하여 천연자재 85 내지 92중량%, 소포제 2.5 내지 5중량%, 분산제 0.8 내지 3 중량%, 카복실 셀루로즈(Carboxyl Cellulose, 이하'CMC' 약칭함) 0.025 내지 2중량%, 폴리비닐 아세테이트(PolyVinyl acetate, 이하 'PVA'라 약칭함) 2.5 내지 5 중량%가 혼합되어 이루어진다.

천연자재는 황토, 옥, 규조토, 게르마늄, 맥반석이 혼합되어 이루어진다.

황토는 표면이 넓은 벌집구조로 수많은 공간이 복층구조를 이루고 있다. 이 스폰지 같은 구멍안에는 원적외선이 다량흡수, 저장되어 있어 열을 받으면 발산하여 다른 물체의 분자활동을 자극한다. 황토 한 스푼에는 약2억 마리의 미생물이 살고 있어 다양한 효소들이 순환 작용을 일으키고 있다. 예로부터 황토는 살아 있는 생명체라 하여 엄청난 약성을 가진 무병장수의 흙으로 사용되어 왔다. 우리나라 황토는 중국 대륙에서 수십만 년을 날아온 황사로 이루어져 있다. 황토의 효소 성분 에는 카탈라아제, 디페놀 옥시다아제, 사카라제, 프로테아제의 4가지가 포함되어 있다. 이 효소들은 각기 독소 제거, 분해력, 비료 요소, 정화 작용의 역할을 하고 있다.

황토는 혈액을 촉진시키고 신진대사를 왕성하게 하고, 관절염, 근육통, 요통, 자율신경 실조증(교통사고 후유증)에 좋다 체내 노페물을 분해하고 자정능력이 있어 피부미용에 좋으며, 체내 독소를 제거하고 통증을 완화하고, 염증을 제거하며 비세포(암)을 억제하며, 마음을 진정시켜 심신을 튼튼하게 한다. 아침에 일어나면 상쾌하고 활력이 넘치는 등의 효능이 있다.

옥은 인체에 극히 필요한 광물질, 칼슘, 마그네슘을 함유하고 있으며 그 성분중에는 마그네슘이 40%이상을 차지하고 있다. 마그네슘은 엽록소의 구성물질로 되어 있다. 동시에 우리 인체세포를 구성하고 있는 세포 역시 마그네슘으로 되어 있어 옥에서 나오는 기 파동과 인체 세포의 기 파동이 같은 파동이라고 한다. 따라서 숨을 쉬는 옥에서 발산하는 파동이 우리 인체세포에 골고루 침투하여 공명공진 작용을 함으로써 조직의 부활, 열액순환, 혈액의 약 칼리화, 체내의 유해 노폐물 배설 등을 통해 건강을 유지하는데 획기적인 옥만이 가질 수 있는 특이한 효과인 것이다.

옥은 고혈압, 저혈압, 당뇨, 신경통, 만성두통, 견비통, 허리디스크, 관절염 등에 효능을 갖고 있다.

규조토는 식물성 플랑크톤의 일종인 규조가 죽어 점토 등과 섞여 800-1000만 연 동안 담수나 해수 아래에 쌓인 퇴적물을 말하는 것으로 다량의 SiO₂가 함유되어 있다. 규조토는 생물인 규조가 죽으면서 기포를 내뿜기 때문에 규조토에는 활성탄의 수천 배에 이르는 미세한 기공이 있다. 이러한 초다공질체라는 특징 때문에 규조토는 습기를 빨아들였다 뱉었다가를 반복하여 실내의 습도를 조절하는 능력이 탁월하다. 아울러 규조토는 불에 타지 않으며 곰팡이와 진드기의 발생을 억제하고 단열효과가 우수하다.

게르마늄은 인체에 산소를 보충하여 항산화 작용을 하며 대사 부산물인 유해산소를 제거하여 성인병 발생의 원인을 제거한다. 또한 체질의 산성화를 막고 세포의 노화도 막아준다. 면역 기능이 활성화되어 암, 성인병의 발생과 전이를 사전에 자연적으로 억제한다. 콜레스테롤, 지질, 혈전 등 혈관 내 노폐물과 결합, 제거하여 혈액을 정화시키고, 혈행을 개선하여 혈압을 조절하며, 수은, 카드뮴, 납 등 중금속과 결합하여 체외로 배출한다. 그러므로 다이옥신 등 환경 호르몬의 영향을 줄여줄 가능성이 크다. 항바이러스 작용과 진통작용이 우수하다. 그리고 칼슘과 아연 등 미네랄의 흡수를 촉진하여 골다공증도 개선한다. 단백당화반응 저해작용이 있어 아밀로이드의 침투 및 축적을 막아주고 갭 정션 복원 작용으로 노인성치매, 알츠하이머병과 검버섯을 예방한다. 면역력 활성과 자연치유력을 복원시키는 약기작용에 착안하여 AIDS의 예방과 치료에도 응용하고 있다.

맥반석은 1㎤당 3만 ~ 15만개의 다층다공질로 구성되어 있고 비 표면적이 넓어 오염물질, 중금속 등을 흡착 분해하는 작용을 하며, 또한 시멘트 독성중화, 항 균, 방충 및 강한 탈취력을 보이고 있으며, 인체에 활력을 주는 40여종 이상의 미네랄이 용출되어 신진대사와 피부건강관리에 효과가 있고, 산성이나 강한 알칼리성 물을 약알칼리성(pH7.2~7.4)으로 조절하며, 수질을 활성화시켜 정수작용을 하고, 원적외선 방사에 의한 공명 공진, 흡수작용 등으로 식품의 선도유지, 맛의 증가, 혈액순환 및 신진대사 촉진 등에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

천연자재인 황토, 옥, 규조토, 게르마늄, 맥반석은 각각 분쇄기를 통해 300 내지 100메쉬 입도로 분쇄된 분말형태이다. 왜냐하면 천연자재의 입도가 크면 단열 보드(10)에 도포하는 작업이 어렵고 표면이 고르지 않기 때문이다. 천연자재로 언급된 황토, 옥, 규조토, 게르마늄, 맥반석은 원적외선을 발산하는 물질로서 공급단가 공급의 원활함 등을 고려하여 제1,2코팅막 조성물 전체 100중량%에 대하여 85 내지 92중량%의 범위에서 적절히 혼합되어 사용된다. 여기서 혼합량이 85중량% 미만이면 원적외선의 방출량이 약하여 적정 효능이 도출되지 못하고 92중량%를 초과하더라도 원적외선 방출량에 큰 변화가 없으므로 효능과 비용 절감을 위하여 85 내지 92중량% 혼합된다. 천연자재인 황토, 옥, 규조토, 게르마늄, 맥반석은 적절히 배합되어 사용된다.

소포제(antifoaming agent)는 제1,2코팅막(40,50) 조성물의 혼합시 발생되는 기포를 제거하는 것으로, 실리콘, 유기 인산염, 알코올 등이 사용되며 제1,2코팅막(40,50) 조성물 전체 100중량%에 대하여 2.5 내지 5중량%가 혼합된다. 소포제는 300 내지 100메쉬 입도이며 2.5중량% 미만 혼합되면 기포를 제거하지 못하고 5중량%를 초과하더라도 기포 제거율에 큰 변화가 없다.

소포제는 기존에 출시되고 있는 제품이 사용되며 예컨대 제조원 독일 Munzing Chemie Gmbh 사의 AGITAN이 사용될 수 있다

분산제(non-ionic surfactant)는 다른 성분을 액체(물)에 분산하여 조성물의 침전을 막고 표면을 고르게 하는 기능을 하는 것으로, 아교 등이 사용되며 제1,2코팅막(40,50) 조성물 전체 100중량%에 대하여 0.8 내지 3중량%가 혼합된다. 분산제는 300 내지 100메쉬 입도이며 0.8중량% 미만 혼합되면 분산효과가 미약하고 3중량%를 초과하더라도 분산효과에 큰 변화가 없다

분산제는 유동화제라고도 불리는 것으로 분말이며 물에 희석시에는 골고루 펴지는 역할을 하며, 시중에서 판매되고 있는 것이 사용되고, 예컨대 PERAMIN AB 사의 PERAMIN(규격 smf30)이 사용될 수 있다.

CMC는 알칼리 섬유소에 모노클로르아세트산나트륨을 작용시켜 얻는 무미 무취의 흰색 분말의 점력증강제로 풀의 역할을 하며 물에 희석되면 부피가 증가한다. 무기물로 인체에 해가 없다. CMC는 제1,2코팅막(40,50) 조성물 전체 100중량%에 대하여 0.025 내지 2중량%가 혼합된다. CMC는 300 내지 100메쉬 입도이며 0.025중량% 미만 혼합되면 점착력이 없어 조성물이 단열 보드(10)에서 박리 및 비산될 수 있으며 2중량%를 초과하더라도 점착력에 큰 변화가 없으면서 조성물을 도포하는데 어려움이 있다.

PVA는 표면의 막을 형성하여 내구성 및 강도를 높이는 것으로, 제1,2코팅막(40,50) 조성물 전체 100중량%에 대하여 2.5 내지 5중량%가 혼합된다. 소포제는 300 내지 100메쉬 입도이며 2.5중량% 미만 혼합되면 점착력이 약하여 조성물이 단열 보드(10)에서 박리 및 비산될 수 있으며 5중량% 초과하면 조성물의 분산이 힘들어 도포하는데 어려움이 있다.

이하, 도 2를 참고하여 본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드의 제조방법을 설명한다.

(S10) 단열보드(10) 준비.

단열보드(10)는 시중에서 판매되고 있는 평평한 판상의 제품이 사용되며, 취급(운반, 제1,2코팅층(40,50)의 도포 등)이 용이하도록 미리 절단될 수 있다.

(S20) 제1,2유리섬유 망 거치.

단열보드(10)는 평평한 판상으로서 일측면은 실내를 향하고 타측면은 콘크리트 벽면 등에 부착되며, 실내를 향해 인체 및 실내에 유익한 원적외선을 발산하고 콘크리트 벽에서 발산되는 유해한 독소를 제거하기 위하여 제1,2코팅층(40,50)을 형성하는 것이고, 제1,2코팅층(40,50)의 코팅을 위한 조성물이 단열보드(10)에서 박리되지 않고 완제품인 친환경 실내외용 건축 보드의 강도를 고려하여 유리섬유를 재질로 하는 망형태의 제1,2유리섬유 망(20,30)을 제1,2코팅층(40,50)이 형성되는 단열보드(10)의 양면에 각각 거치한다. 제1,2유리섬유 망(20,30)은 필수구성이 아니므로 이 공정 역시 선택적으로 진행된다.

(S30) 제1,2코팅층 형성.

제1,2유리섬유 망(20,30) 거치 및 제1,2코팅층 형성 공정은 일련의 공정으로 서, 예컨대 제1유리섬유 망(20)을 단열보드(10)의 일면에 먼저 올린 후 제1코팅층(40)을 형성하고, 제1코팅층(40)의 양생이 완료된 후에 단열보드(10)의 이면에 제2유리섬유(30)를 올린 후 제2코팅층(50)을 형성할 수 있다.

제1,2코팅층(40,50)을 형성하는 방법을 구체적으로 설명하면, 전술한 제1코팅층(40)을 형성하기 위한 조성물(분말)과 물을 각각 준비하고, 준비된 물 6 내지 7리터에 대해 조성물 20kg 을 교반기에 투입하여 골고루 교반 혼합한다(물과 조성물은 도포를 위한 작업성(너무 묽거나 진하면 도포가 어려움) 등을 고려하여 배합된다). 교반이 완료되면 이 혼합물을 단열보드(10)의 일면에 도포하고 양생을 대기한다. 혼합물을 도포하는 방법은 자동 투입기를 통해 도포하거나 작업자가 수작업으로 도포할 수 있으며 도포 후 표면이 평탄하도록 마무리한다.

양생은 상온에서 자연 양생하거나 양생 조건을 조성하여 강제로 양생할 수 있다(건조로 양생시에는 섭씨 40도 내지 80도 온도로 강제로 양생시 건조시간 30분 내지 40분동안 서서히 건조하고 일반 건조시에는 48시간후 건조되나 외부 사정(비.눈 영하권)에 의하여 건조가 늦어질수 있다 ). 제2코팅층(50)도 제1코팅층(40)과 동일한 방법으로 도포되며 단 제2코팅층(50)은 외부로 노출되지 않고 벽(1)면에 부착되는 면이므로 평탄작업을 수행하지 않는다.

이와 같은 방법으로 제조된 본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드(100)는 도 3에서 보이는 것처럼, 벽(1)(콘크리트, 벽돌 등)에 접착제나 타카 등으로 설치될 수 있다.

본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드(100)에 따르면, 단열측면에서 볼 때 단열보드(10)에 의해 외부와 차단하여 실내 온도를 유지할 수 있고 아울러 천연자재로 사용된 황토, 옥, 규조토, 게르마늄, 맥반석에 의해 단열효과가 더해짐에 따라 사계절 모두 실내 공기의 온도를 유지할 수 있다.

그리고, 단열효과 외에 천연자재에 의해 습도 조절, 탈취, 인체 유해 독소 제거 등의 효과가 있다. 이때, 벽(1) 면측의 제2코팅층(50)은 벽(1)에서 방출되는 인체에 유해한 요소를 제거하여 새집증후군 등을 방지할 수 있고, 내장재로서 실내측 벽에 설치된 경우 제1코팅층(40)은 실내를 향해 인체에 유익한 요소를 발산한다.

도 1은 본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드의 제조 공정도.

도 3은 본 발명에 의한 친환경 실내외 건축 보드의 시공 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 단열보드, 20,30 : 유리섬유 망

40,50 : 코팅층,

Claims

판상의 단열보드(10)와; 상기 단열보드의 양면에 각각 도포되는 제1,2코팅층을 포함하며,

상기 제1,2코팅층은 각각 전체 100중량%에 대하여 옥, 규조토, 맥반석, 게르마늄, 백운석을 포함하는 천연자재 85 내지 92중량%, 소포제 2.5 내지 5중량%, 분산제 0.8 내지 3중량%, 카복실 셀루로즈 0.025 내지 2중량%, 폴리비닐 아세테이트 2.5 내지 5중량%가 혼합된 분말이 물에 배합되어 상기 단열보드 양면에 도포되는 것을 특징으로 하는 친환경 실내외 건축 보드.
제 1 항에 있어서, 상기 단열보드의 양면에는 그물망 형태로 이루어진 제1,2유리섬유 망(20,30)이 깔려 상기 제1,2코팅층이 도포되는 것을 특징으로 하는 친환경 실내외 건축 보드.