KR101153918B1

KR101153918B1 - 조습 및 유해물질 저감 기능이 있는 석고보드

Info

Publication number: KR101153918B1
Application number: KR1020100085293A
Authority: KR
Inventors: 오광석; 강연섭; 이효상
Original assignee: 주식회사 케이씨씨
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2012-06-08
Also published as: KR20120023221A

Abstract

본 발명은 순환자원을 활용한 기능성/친환경 건자재 제품 생산기술 개발이라는 목적하에 새로이 개발된 조습 및 유해물질 저감 기능이 있는 석고보드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다공성 물질, 무기 섬유 및 유해물질 분해제를 포함함으로써, 습도가 높을 때에는 자체적으로 수분을 흡수하고 건조할 경우에는 방습하여 별도의 전기장치 없이 쾌적한 습도 환경의 실내를 유지함과 동시에 새집증후군의 원인 중 하나인 유해물질을 흡수분해하여 건강한 주거공간을 확보할 수 있는 건축부재용 석고보드에 관한 것이다.

Description

조습 및 유해물질 저감 기능이 있는 석고보드{GYPSUM BOARD HAVING FUNCTIONS OF CONTROLLING HUMIDITY AND REDUCING HARMFUL SUBSTANCES}

최근 지구환경과 건강에 대한 관심이 높아지면서, 순환자원을 활용한 기능성/친환경 제품 생산기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히 건축부재의 경우 수요가 많을 뿐만 아니라 인간의 주거시설에 직접 적용되기 때문에, 실내 습도를 조절하여 쾌적한 주거환경을 제공할 수 있고, 또한 새집증후군의 원인 유해물질들을 제거하여 건강한 주거공간을 제공할 수 있는 기능성/친환경 건자재 제품의 개발은 더욱 중요하다.

일본등록특허 제4042821호는 카올리나이트족 광물, 수산화알루미늄 원료 등을 혼합 분쇄한 후, 성형 및 소성하여 아노사이트-알루미나계 고강도 조습건재를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 이 방법은 건자재의 제조공정이 다소 복잡하고, 제조비용이 고가라는 단점이 있다.

한국공개특허 제1998-0026235호는 연질섬유질패널과 중질섬유질 패널이 접착제에 의하여 이중으로 접합되는 문화재 수장고용 조습패널을 개시하고 있다. 그러나 이 조습패널은 접착제를 필수적으로 사용하기 때문에 인체에 해로운 물질을 방출할 수 있어, 문화재 수장용으로는 적절할 지 모르나, 주거용 건축자재로는 부적절하다.

한국공개특허 2003-0042595호는 황토, 점토, 플라이애쉬, 규조토, 파쇄유리 등을 함유하는 건강타일 및 이의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나 이러한 타일류의 경우 프레스 성형 및 소성을 거쳐야 하기 때문에 대량생산이 어려워 제조원가가 높은 단점이 있어 상용화되기 어렵다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술들의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 별도의 전기장치 없이 실내 습도 조절이 가능하고 또한 실내에 있는 유해물질 저감이 가능하며, 별도의 추가설비(예컨대, 800~1200℃의 소성설비) 없이 기존의 석고보드 제조공정에 적용 가능하여 대량생산이 가능한 건축부재용 석고보드를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 기능성 성분으로서 다공성 물질, 무기 섬유 및 유해물질 분해제를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 석고보드를 제공한다.

본 발명에 따른 석고보드를 실내용 건축부재로 하여 시공하면, 실내습도가 높을 때에는 자체적으로 수분을 흡수하고 건조할 경우에는 방습하여 별도의 전기장치 없이 쾌적한 습도 환경의 실내를 유지함과 동시에 새집증후군의 원인 중 하나인 유해물질을 흡수분해하여 건강한 주거공간을 확보할 수 있다.

이하에서 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 석고보드에 포함되는 다공성 물질은 실내 공기 중의 습기를 흡수/방출하고, 유해물질을 흡착하는 기능을 한다. 이러한 기능을 수행하는 동시에 석고보드 내의 다른 성분들과 양립가능한 다공성 물질이라면 특별한 제한없이 본 발명의 석고보드에 사용될 수 있다. 구체적으로는, 활성백토, 규조토, 와카나이 규조토, 플라이애쉬, 폐산성 백토 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 활성백토가 사용된다.

다공성 물질의 비표면적은 50㎡/g 이상, 예컨대 50~500㎡/g인 것이 바람직하며, 150㎡/g 이상, 예컨대 150~500㎡/g인 것이 특히 바람직하다. 다공성 물질의 비표면적이 지나치게 작으면 석고보드의 조습 기능 및 유해물질 흡착 기능이 나빠질 수 있고, 반대로 지나치게 높으면 석고보드의 강도가 나빠질 수 있다.

본 발명의 석고보드에 포함되는 다공성 물질의 양은 바람직하게는 석고보드 심재 중 석고 100중량부 대비 1~20중량부이고, 보다 바람직하게는 5~15중량부이다. 다공성 물질의 양이 지나치게 적으면 석고보드의 조습 기능 및 유해물질 흡착 기능이 나빠질 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 석고보드의 강도가 나빠질 수 있다.

본 발명의 석고보드에 포함되는 무기 섬유는 다공성 물질 함유에 따른 석고보드의 강도 저하를 방지하는 기능을 한다. 이러한 기능을 수행하는 동시에 석고보드 내의 다른 성분들과 양립가능한 무기 섬유라면 특별한 제한없이 본 발명의 석고보드에 사용될 수 있다. 구체적으로는 유리섬유, 암면섬유 등의 무기계 섬유가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 유리섬유가 사용된다.

본 발명의 석고보드에 포함되는 무기 섬유는 일정한 길이로 잘린(chopping) 것이 바람직하며, 그 길이는 0.5 ~ 5 cm 인 것이 바람직하고, 1 ~ 2 cm 것이 특히 바람직하다. 무기 섬유의 길이가 지나치게 짧으면 석고보드의 강도가 나빠질 수 있고, 반대로 지나치게 높으면 석고보드의 생산성 및 경제성이 나빠질 수 있다.

본 발명의 석고보드에 포함되는 무기 섬유의 양은 바람직하게는 석고보드 심재 중 석고 100중량부 대비 0.1~3중량부이고, 보다 바람직하게는 0.2~1중량부이다. 무기 섬유의 양이 지나치게 적으면 석고보드의 강도 보강 효과가 나빠질 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 석고보드의 제조가 어려울 수 있다.

다공성 물질이 유해물질을 흡착하기는 하지만, 방습할 때 흡착된 유해물질까지 동시에 방출되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명의 석고보드에는, 흡착된 유해물질(예컨대, 포름알데히드와 같은 휘발성 유기 화합물)을 분해하여 방습시에 유해물질이 재방출되는 것을 막고자, 유해물질 분해제를 추가로 사용한다. 포름알데히드와 같은 휘발성 유기 화합물 분해 기능을 수행하는 것으로 알려진 기존의 화학물질로서 석고보드 내의 다른 성분들과 양립가능한 것이라면 특별한 제한없이 본 발명의 석고보드에 사용될 수 있다. 바람직하게는 수용성 유기 아미드계 분해제가 사용된다.

본 발명의 석고보드에 포함되는 유해물질 분해제의 양은 바람직하게는 석고보드 심재 중 석고 100중량부 대비 0.1~3중량부이고, 보다 바람직하게는 0.1~0.5중량부이다. 유해물질 분해제의 양이 상기한 범위 내이면, 적절한 유해물질 분해 효과와 석고보드의 물성을 동시에 얻을 수 있다.

본 발명의 석고보드에는 상기한 기능성 성분 이외에 석고보드로서 필수성분인 석고(즉, 반수석고)가 포함되며, 그 외에 통상 첨가제 성분인 연제, 경화제, 감수제 등이 더 포함될 수 있다. 본 발명의 기능성 석고보드 제조방법에는 특별한 제한이 없으며, 기존의 석고보드 제조공정에서 기본 슬러리에 상기한 기능성 성분들을 첨가하는 방식으로 제조할 수 있다.

본 발명의 기능성 석고보드는 바람직하게는 KS F 2611에 따라 시험할 때 흡습량 40 g/㎡ 이상, 방습량 30 g/㎡ 이상으로 수분을 흡수/방출할 수 있으며, 바람직하게는 0.6~2 g/cm³의 부피비중을 갖는다.

이하에서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 이들 실시예로써 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

[실시예]

일반 건축용 석고보드 슬러리에 여러 종류의 다공성 물질을 투입하여 실험용 랩보드를 제작하였다. 하기 표 1에 투입된 다공성 물질 종류별 비표면적(BET) 및 석고 100중량부 대비 다공성 물질 10중량부 투입에 따른 흡방습량 측정결과를 나타내었다.

[표 1]

상기 제조된 랩보드 별로 해당 다공질 원료의 시간 경과에 따른 HCHO 흡착성능을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다(Blank: 다공질 원료 불포함). HCHO 흡착성능은, 소형챔버 안에 일정농도의 HCHO를 주입시킨 후 가스검지관으로 시간 경과에 따른 농도변화를 측정하였다. 측정 샘플 모두 소형챔버 안에 동일량(10 g)을 펼친 후 측정하였다.

[표 2]

(단위: PPM)

다음으로, 석고 100중량부 대비 활성 백토의 투입량을 달리하며, 랩보드의 흡방습량 및 보드의 강도를 측정하였다. 측정 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

[표 3]

다음으로, 석고보드의 비중 및 석고 100중량부 대비 무기섬유 투입량에 따른 랩보드의 흡방습량 및 보드의 강도를 측정하였다. 측정 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

[표 4]

다음으로, 실제 석고보드 생산라인에 의하여 본 발명의 석고보드를 제조하였으며, 얻어진 샘플에 대해 일반물성 시험을 행하였다. 실시예인 조습석고보드에는 석고 100중량부 대비 활성백토 10중량부, 무기섬유(유리섬유, 길이 약 1~2cm) 0.5중량부, 유기 아미드계 분해제 0.5중량부가 포함되었으며, 비교예로는 이들 기능성 성분들이 첨가되지 않은 일반 석고보드를 사용하였다. 물성시험 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

[표 5]

Claims

기능성 성분으로서 다공성 물질, 무기 섬유 및 유해물질 분해제를 포함하며,
KS F 2611에 따라 시험할 때 흡습량 40 g/㎡ 이상, 방습량 30 g/㎡ 이상이며, 0.6~2 g/cm³의 부피비중을 갖는 것을 특징으로 하는,
건축용 석고보드.
제1항에 있어서, 다공성 물질이 활성백토, 규조토, 와카나이 규조토, 플라이애쉬, 폐산성 백토 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 건축용 석고보드.
제2항에 있어서, 다공성 물질이 활성백토인 것을 특징으로 하는 건축용 석고보드.
제1항에 있어서, 다공성 물질의 비표면적이 50㎡/g 이상인 것을 특징으로 하는 건축용 석고보드.
제1항에 있어서, 무기 섬유가 유리섬유, 암면섬유 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 건축용 석고보드.
제1항에 있어서, 무기 섬유의 길이가 0.5 ~ 5 cm인 것을 특징으로 하는 건축용 석고보드.
제1항에 있어서, 유해물질 분해제가 수용성 유기 아미드계 분해제인 것을 특징으로 하는 건축용 석고보드.
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