KR101682084B1 - 불연성 보드 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축물의 내·외장재로 사용될 수 있도록 친환경 재료를 주원료로 형성됨에 따라 인체에 무해하며, 내화, 단열 등의 성능이 우수한 불연성 보드 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 불연성 보드 제조 방법은, 건축물의 내·외장재로 사용되는 불연성 보드의 제조 방법에 있어서, 제올라이트 65 ~ 75 중량부, 마그네슘 5 ~ 15 중량부, 석탄재 15 ~ 25 중량부, 무기 바인더 0.1 ~ 0.6 중량부를 포함하는 조성비율로 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 소정의 형상으로 압착 성형한 후 경화시키는 단계;를 포함한다.
이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 불연성 보드 제조 방법은, 건축물의 내·외장재로 사용되는 불연성 보드의 제조 방법에 있어서, 제올라이트 65 ~ 75 중량부, 마그네슘 5 ~ 15 중량부, 석탄재 15 ~ 25 중량부, 무기 바인더 0.1 ~ 0.6 중량부를 포함하는 조성비율로 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 소정의 형상으로 압착 성형한 후 경화시키는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 불연성 보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물의 내·외장재로 사용할 수 있도록 친환경 재료를 주원료로 제조함에 따라 인체에 무해하며, 내화, 단열 등의 성능이 우수한 불연성 보드 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 불연성 건축내장재는 일반적으로 무늬목 시트, 모양지, 크라프트지로 이루어진 시트를 합판이나, MDF의 기재에 부착하여 사용되어 왔으며, 페놀수지, 멜라민수지 함침액에 모양지를 함침시켜 건조한 다음, 기재의 상부에 안치시킨 후 일정한 온도 및 압력하에 가압 성형된다.
종래의 건축판재는 목재 플로어링 보드나 블록 등의 목재 마루판, 그리고 합판, MDF, HDF에 멜라민수지 화장판을 접착한 치장 목질 마루판이나, MDF, HDF에 무늬목을 접착한 무늬 목 치장 목질 플로어링 보드, 박판원목을 여러 겹 접착한 적층 플로어링 보드가 사용되고 있다.
이와 같이 구성된 종래의 건축판재는 시공하였을 때 온도변화에 의한 물방울이 발생하거나 청소 등으로 인하여 마루판이 습기를 흡수함으로써 수축, 팽창 등의 현상이 심하게 발생된다.
또한 흡수로 인한 부패현상으로 내구성이 떨어지고 건조 수축으로 상하, 좌우방향으로 굴곡현상(트위스트)이 발생하게 되며, 특히 습식시공시(구조물 상판에 수성용제로 직접 부착하는 방법) 수분으로 인한 부패와 건조수축으로 인한 굴곡 현상으로 내구성이 떨어지는 폐단이 있다.
그리고 또 다른 건축판재는 아주 미세한 산화마그네슘을 주원료로 하여 인체에 무해한 유리 섬유천, 무기물 접착제와 기타 혼합물로 이루어진 마그네슘 보드 표면에 천연 칼라무늬목을 접착하며, 무늬목층 상단에 UV 코팅 처리하여 형성된다.
그러나 상기와 같은 종래의 건축판재는 무늬목층의 접착이 용이하지 않아 작업성 및 가공성이 저하됨은 물론, 그로 인해 제품성이 떨어지는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에 대한민국등록실용신안공보 등록번호 제20-0263325호에는 무기섬유의 직포 또는 부직포, 또는 종이의 기재에 황토를 주성분으로 하는 무기충전제를 함유하는 페놀수지, 페놀변성수지, 페놀, 우레아 변성수지, 멜라민수지, 멜라민 변성수지 및 멜라민 우레아변성수지로 이루어진 군으로부터 선택된 열경화성 수지의 수지 배합물이 함침 또는 코팅 처리된 기재층, 알루미늄시트 또는 아연도강판의 이면층을 포함하는 불연 복합판넬 및 이를 이용한 불연 화장 복합판넬이 기술되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래 기술들은 건축판재로 사용시 난연성이 낮아 화재시 불에 쉽게 타버리는 등 현실적으로 사용되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 건축물의 내·외장재로 사용할 수 있도록 친환경 재료를 주원료로 제조함에 따라 인체에 무해하며, 내화, 단열 등의 성능이 우수한 불연성 보드 및 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명은, 건축물의 내·외장재로 사용되는 불연성 보드의 제조 방법에 있어서, 제올라이트 65 ~ 75 중량부, 마그네슘 5 ~ 15 중량부, 석탄재 15 ~ 25 중량부, 무기 바인더 0.1 ~ 0.6 중량부를 포함하는 조성비율로 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 소정의 형상으로 압착 성형한 후 경화시키는 단계;를 포함한다.
이 경우 상기 혼합물의 압착 성형 시, 상기 혼합물 내부에 유리섬유망 또는 탄소섬유망을 개재하는 단계;를 더 포함한다.
또한 상기 혼합물은, 옥수수 섬유, 코코넛 섬유, 야자수 섬유, 대나무, 갈대, 볏짚, 면, 마, 모, 견(Silk), 유리섬유, 탄소섬유, 나일론 중 어느 하나 또는 복수를 포함하는 장섬유 10 ~ 30 중량부를 더 포함한다.
또한 상기 장섬유는, 0.1 ~ 3㎝의 길이로 절단한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 장섬유는, 건조기 내에 투입한 후 80 ~ 120℃의 온도로 가열하여 수분 함유율이 5 ~ 15 중량%가 되도록 건조해주는 단계;를 더 포함한다.
또한 상기 무기 바인더는, 상기 무기 바인더 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 규조토 40 ~ 50 중량부, 이온 교환수 5 ~ 7 중량부, 생광석 5 ~7 중량부, 메타규산소다 1 ~ 2 중량부, 유화소다 2 ~ 3 중량부, 스테아린산 칼슘 및 무기 섬유를 혼합한 개질 무기결합제 10 ~ 20 중량부, 카올린 또는 벤토나이트에서 선택된 하나 이상의 규산알루미늄계 화합물 5 ~ 7 중량부, 무기 항균제 0.7 ~ 0.9 중량부, 폴리아마미드 2 ~ 3 중량부, 광물질 섬유 0.3 ~ 0.7 중량부를 포함한다.
또한 상기 경화된 불연성 보드의 표면에, 그라비아 인쇄를 통해 인쇄층을 형성하는 단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 불연성 보드는, 상기 복수의 제조 방법 중 어느 하나의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 건축물의 내·외장재로 사용할 수 있도록 친환경 재료를 주원료로 제조함에 따라 인체에 무해하며, 내화, 단열 등의 성능이 우수한 불연성 보드를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 불연성 보드 제조용 혼합물을 구성하는 주성분 이외에 소정의 길이로 절단된 장섬유가 배합됨에 따라 압축 및 충격 강도 등의 물리적 특성을 향상시켜줌과 아울러 경량화시킬 수 있다.
또한 상기 혼합물의 성형성이 우수해짐은 물론, 제품의 천연화를 극대화하여 제품의 친환경 상품성을 극대화할 수 있으며, 재활용할 수 있음에 따라 산업쓰레기를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 불연성 보드의 품질시험 및 검사를 위해 제조된 샘플사진,
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 불연성 보드의 다양한 외관을 보여주는 실시예이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 불연성 보드의 다양한 외관을 보여주는 실시예이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 불연성 보드의 품질시험 및 검사를 위해 제조된 샘플사진이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 불연성 보드의 다양한 외관을 보여주는 실시예이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 불연성 보드 제조 방법은, 제올라이트 65 ~ 75 중량부, 마그네슘 5 ~ 15 중량부, 석탄재 15 ~ 25 중량부, 무기 바인더 0.1 ~ 0.6 중량부를 포함하는 조성비율로 혼합물을 제조하는 단계와, 상기 혼합물을 소정의 형상으로 압착 성형한 후 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 구성에 대해 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 불연성 보드의 제조를 위한 혼합물의 압착 성형 시 혼합물 내부에는 유리섬유망 또는 탄소섬유망이 개재될 수 있다. 즉 상기 유리섬유망 또는 탄소섬유망은 혼합물을 보드 형태로 성형시 내부에 개재됨으로써 보드 자체의 강성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
아울러 상기 혼합물은 장섬유 10 ~ 30 중량부를 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 장섬유는 0.1 ~ 3㎝의 길이로 절단하는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 장섬유가 혼합물 내에서 서로 얽히지 않고 원활하게 혼합될 수 있다.
즉 상기 장섬유를 0.1㎝ 이하의 길이로 형성하는 경우에는 압축 및 충격 강도 등 물리적 특성의 향상을 기대하기가 어렵다. 반대로 목재칩의 길이가 3㎝ 이상으로 절단되는 경우에는 상기한 혼합물과의 배합 및 성형 공정을 진행하는데 어려움이 따르게 된다.
여기서, 바람직하게는 상기 장섬유는 옥수수 섬유, 코코넛 섬유, 야자수 섬유, 갈대, 대나무, 볏짚, 면, 마, 모, 견(Silk) 등의 천연섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 나일론 등의 강화 고분자 섬유 및 스틸와이어(Steel wire) 중 어느 하나 또는 복수 개를 선택적으로 사용할 수 있다.
이 경우 상기 복수의 장섬유 중 볏짚은 값싸고 흔한 소재로서 그 자체로서 내구성이나 강도에 매우 취약한 재료이나, 섬유조직이 황토 및 접착제와 함께 결합되어 고형화됨으로써 높은 강도를 발휘하게 된다. 특히 각각의 볏짚이 서로 얽힌 상태로 결합됨으로써 부직 조직과 같은 인장력을 발휘하며, 다공 조직으로서 내외장재의 경량화에 기여하고, 보온과 보습 효과를 갖는다.
한편, 상기와 같은 종류의 장섬유는 수분 함유율이 낮을수록 불연성 보드의 성형성이 우수해진다. 일례로, 상기 장섬유는 건조기 내에 투입한 후 80 ~ 120℃의 온도로 가열하여 수분 함유율이 5 ~ 15 중량%가 되도록 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다.
상기 무기 바인더는 천연광물로부터 특정성분을 추출한 친환경 원료를 사용하는 것으로, 유해중금속과 유기물이 들어있지 않은 친환경제품이다. 이러한 무기 바인더는 단독 사용시 시멘트에 비하여 최고 2.5배의 압축강도로, 목재나 세라믹 소재 등과 잘 접착하므로 균열 등의 보수용으로 사용될 수 있다.
또한 무기 바인더는 PH가 8 ~ 10의 범위로 환경 오염성이 비료의 성분과 유사하다. 따라서 불연성 보드의 수명이 다한 후에도 2차 폐기물이 발생되지 않으며, 수질의 정화, 비료 등의 용도로 사용할 수 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 무기 바인더는 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 규조토 40 ~ 50 중량부, 이온 교환수 5 ~ 7 중량부, 생광석 5 ~7 중량부, 메타규산소다 1 ~ 2 중량부, 유화소다 2 ~ 3 중량부, 스테아린산 칼슘 및 무기 섬유를 혼합한 개질 무기결합제 10 ~ 20 중량부, 카올린 또는 벤토나이트에서 선택된 하나 이상의 규산알루미늄계 화합물 5 ~ 7 중량부, 무기 항균제 0.7 ~ 0.9 중량부, 폴리아마미드 2 ~ 3 중량부, 광물질 섬유 0.3 ~ 0.7 중량부 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 불연성 보드의 품질시험 및 검사를 위해 제조된 샘플사진으로, 도 1에 도시된 샘플을 이용하여 불연성 시험 및 가스 유해성 시험 등의 종목으로 품질시험 및 검사를 실시하였다.
그 결과 아래의 표 1에서와 같이 불연성 시험에서 질량감소율 및 최고 온도와 최종 평형 온도의 차가 판정기준치를 통과하였으며, 가스 유해성 시험에서도 판정기준치를 충족한 사실을 알 수 있다.
한편, 상기 과정을 통해 제조된 경화된 불연성 보드의 표면에는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 그라비아 인쇄를 통해 다양한 문양의 인쇄층을 형성하는 공정을 거칠 수 있으며, 이에 따라 다양한 디자인의 내·외장재를 제공할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 불연성 보드는, 건축물의 내·외장재로 사용할 수 있도록 친환경 재료를 주원료로 제조함에 따라 인체에 무해하며, 내화, 단열 등의 성능이 우수한 불연성 보드를 제공할 수 있다.
특히, 본 발명은 불연성 보드 제조용 혼합물을 구성하는 주성분 이외에 소정의 길이로 절단된 장섬유가 배합됨에 따라 압축 및 충격 강도 등의 물리적 특성을 향상시켜줌과 아울러 경량화시킬 수 있다.
또한 상기 혼합물의 성형성이 우수해짐은 물론, 불연성 보드 제품의 천연화를 통해 제품의 친환경 상품성을 극대화할 수 있으며, 재활용할 수 있음에 따라 산업쓰레기를 줄일 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
Claims (7)
- 건축물의 내·외장재로 사용되는 불연성 보드의 제조 방법에 있어서,
제올라이트 65 ~ 75 중량부, 마그네슘 5 ~ 15 중량부, 석탄재 15 ~ 25 중량부, 무기 바인더 0.1 ~ 0.6 중량부를 포함하는 조성비율로 혼합물을 제조하는 단계; 및
상기 혼합물을 소정의 형상으로 압착 성형한 후 경화시키는 단계;를 포함하되,
상기 무기 바인더는,
상기 무기 바인더 전체 조성물 100 중량부에 대하여, 규조토 40 ~ 50 중량부, 이온 교환수 5 ~ 7 중량부, 생광석 5 ~7 중량부, 메타규산소다 1 ~ 2 중량부, 유화소다 2 ~ 3 중량부, 스테아린산 칼슘 및 무기 섬유를 혼합한 개질 무기결합제 10 ~ 20 중량부, 카올린 또는 벤토나이트에서 선택된 하나 이상의 규산알루미늄계 화합물 5 ~ 7 중량부, 무기 항균제 0.7 ~ 0.9 중량부, 폴리아마미드 2 ~ 3 중량부, 광물질 섬유 0.3 ~ 0.7 중량부를 포함하는 불연성 보드 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 혼합물의 압착 성형 시,
상기 혼합물 내부에 유리섬유망 또는 탄소섬유망을 개재하는 단계;를 더 포함하는 불연성 보드 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 혼합물은,
옥수수 섬유, 코코넛 섬유, 야자수 섬유, 대나무, 갈대, 볏짚, 면, 마, 모, 견(Silk), 유리섬유, 탄소섬유, 나일론 중 어느 하나 또는 복수를 포함하는 장섬유 10 ~ 30 중량부를 더 포함하는 불연성 보드 제조 방법.
- 제3항에 있어서,
상기 장섬유는,
0.1 ~ 3㎝의 길이로 절단되며,
건조기 내에 투입한 후 80 ~ 120℃의 온도로 가열하여 수분 함유율이 5 ~ 15 중량%가 되도록 건조해주는 단계;를 더 포함하는 불연성 보드 제조 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 경화된 불연성 보드의 표면에,
그라비아 인쇄를 통해 인쇄층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 불연성 보드 제조 방법.
- 제1항 내지 제4항, 제6항 중 어느 하나의 제조 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 불연성 보드.
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