KR101982294B1 - 패각을 활용한 수지기와 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지붕을 마감하는 패각을 활용한 수지기와 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 패각을 활용한 수지기와는 지붕의 평고대에 복수 개가 서로 끼워지도록 안착되어 평고대의 상면을 마감하는 기와패널, 상기 기와패널의 둘레에 설치되어 평고대의 둘레를 마감하는 막새, 및 상기 평고대에 안착되는 용마루 또는 귀마루를 올려 지지하는 착고를 포함하는 패각을 활용한 수지기와에 있어서, 상기 수지기와는 미리 설정된 입자크기로 분쇄된 패각분말을 포함하는 패각첨가재, 상기 패각첨가재가 혼합되는 재활용 합성수지를 포함하고, 상기 패각첨가재와 상기 재활용 합성수지가 혼합된 기와혼합물은 상기 기와혼합물 100 중량부 당 상기 패각첨가재 40 중량부 미만으로 혼합된다. 따라서, 난연성을 가지며, 제작비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 환경오염을 방지할 수 있다.

Description

패각을 활용한 수지기와 및 이의 제조방법{A tile using shell and A manufacturing method of thereof}

본 발명은 지붕을 마감하는 패각을 활용한 수지기와 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 기와는 전통가옥의 지붕을 마감하기 위한 마감재이다.

이러한 기와는 복수 개의 기와장을 지붕을 메꾸도록 쌓아 올리는 형태이기 때문에 시공이 복잡하고, 기와장은 점토로 만들어져 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 종래에는 한국공개특허공보 제10-2004-0049992호(2004.6.14.공개)의 "합성수지재 한옥기와"가 개시된 바가 있다.

상기한 종래의 합성수지재 한옥기와는 합성수지 또는 폐합성수지에 석분,톱밥 등을 혼합하여 다수의 한옥 암,수키와를 연설하여 견고성과 시공성이 우수한 한옥기와판을 형성하고, 그 사방 둘레에는 서로 조립연결을 위한 연결구조를 구비하며, 암키와 와 수키와의 사이에는 암,수키와의 윤곽을 분명하게 들어내는 홈선을 형성하여 한옥기와 고유의 형상 모양이 연출되게 하고, 상기 홈선부는 시공시 굴곡되면서 이어맞춤이 편리하게 하며, 재단시에는 재단을 위한 기준선이 되게하고, 기후변동시 에는 신축유동성을 흡수하는 기능과 누전 및 낙뢰방지효과를 갖도록 구성되었다.

하지만, 종래의 합성수지재 한옥기와는 폐합성수지를 사용하기 때문에 물성이 하락되고, 화재에 취약한 부분이 있었다.

이를 해결하기 위해 폐합성수지에 물성향상을 위한 첨가물을 혼합하여 제조하더라도 폐합성수지의 구매비용 대비 첨가재의 구매비용이 높아 제작비용이 높아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제조비용을 감소시키고, 기계적 물성을 향상시킴과 동시에 난연성을 가져 화재가 확대되는 것을 최소화할 수 있으며, 환경오염을 최소화할 수 있는 패각을 활용한 수지기와 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 패각을 활용한 수지기와는 지붕의 평고대에 복수 개가 서로 끼워지도록 안착되어 평고대의 상면을 마감하는 기와패널, 상기 기와패널의 둘레에 설치되어 평고대의 둘레를 마감하는 막새, 및 상기 평고대에 안착되는 용마루 또는 귀마루를 올려 지지하는 착고를 포함하는 패각을 활용한 수지기와에 있어서, 상기 수지기와는 미리 설정된 입자크기로 분쇄된 패각분말을 포함하는 패각첨가재를 포함하는 패각첨가재, 및 상기 패각첨가재가 혼합되는 재활용 합성수지를 포함하여 난연성을 가지며, 상기 패각첨가재와 상기 재활용 합성수지가 혼합된 기와혼합물은 상기 기와혼합물 100 중량부 당 상기 패각첨가재 40 중량부 미만으로 혼합된다.

상기 패각첨가재는 상기 재활용 합성수지의 기계적 물성이 증가되도록 수산화 알루미늄을 더 포함하고, 상기 수산화 알루미늄과 상기 패각분말은 3:7의 비율로 혼합될 수 있다.

상기 패각분말의 미리 설정된 입자크기는 0.5mm 이하일 수 있다.

상기 패각첨가재는 상기 지붕의 온도가 직사광선에 의해 높아지는 것을 방지하고, 직사광선에 의해 상기 수지기와의 내구성이 하락되는 것을 방지하도록 상기 직사광선을 난반사시키는 자개가루를 더 포함할 수 있다.

상기 기와패널은 볼록한 형상의 수키와부와 오목한 형상의 암키와부, 상기 수키와와 상기 암키와의 사이에 물이 흘러내리는 물골부, 및 상기 기와패널의 상부 또는 하부에 배치되는 기와패널과 서로 끼워져 결합되도록 상기 기와패널의 상부끝단과 하부끝단 중 어느 하나에 형성되는 패널돌기 및 다른 하나에 형성되는 패널홈을 포함할 수 있다.

상기 막새는 상기 기와패널이 겹쳐지는 부분에 상기 패널돌기가 끼워지는 패널결합홈 또는 상기 패널홈에 끼워지는 패널결합돌기를 포함할 수 있다.

상기 착고는 상기 기와패널의 수키와부가 끼워지는 기와홈, 및 상기 기와홈의 둘레에서 미리 설정된 각도로 기울어져 상기 수키와부에 대해 상기 착고의 기울어져 설치되는 각도를 설정하는 각도안내부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 패각을 활용한 수지기와의 제조방법은 패각을 세척하는 패각세척단계, 상기 세척단계에서 세척된 패각을 건조시키는 패각건조단계, 상기 패각건조단계에서 건조된 패각을 미리 설정된 입자크기를 갖는 분말형태로 분쇄하는 분쇄단계, 상기 분쇄단계에서 분쇄된 패각분말을 재활용 합성수지와 함께 혼합하여 기와혼합물을 제조하는 기와혼합물 제조단계, 및 상기 기와혼합물을 용융시켜 상기 수지기와의 각 구성과 대응되는 형상을 갖는 금형에서 성형하는 기와성형단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 재활용 합성수지에 패각첨가재를 혼합하여 재활용 합성수지의 기계적 물성을 향상시키고, 패각의 효과로 화재의 발생 시 화재가 확산되는 것을 최소화할 수 있으며, 첨가재로 패각을 사용함으로써, 제조비용을 대폭 감소시키고 환경오염을 방지할 수 있다.

또한, 재활용 캔에서 얻을 수 있는 수산화 알루미늄을 패각첨가재에 혼합하여 패각을 단독으로 사용하는 것에 비해 좀 더 작은량으로 보다 효과적인 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와를 지붕의 평고대에 설치하는 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와를 구성하는 기와패널을 도시한 도면으로서, (a)는 평면도, (b)는 측단면도, (c)는 양측으로 결합되는 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와를 구성하는 막새를 도시한 도면으로서, (a)는 정면도, (b)는 측단면도로서, 평고대에 설치된 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와를 구성하는 용마루를 도시한 도면으로서, (a)는 정면도 (b)는 정단면도, (c)는 측면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와를 구성하는 대봉을 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와를 구성하는 용두를 도시한 도면으로서, (a)는 측면도이고, (b)는 배면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와를 구성하는 착고 중 용마루에 설치되는 착고를 예시적으로 도시한 도면으로서, (a)는 정면도이고, (b)는 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와를 구성하는 착고 중 귀마루에 설치되는 착고를 예시적으로 도시한 도면으로서, (a)는 정면도이고, (b)는 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와의 제조방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와(100)는 기와패널(110), 막새(120), 용마루(130), 귀마루(미도시), 착고(140,140'), 대봉(160), 및 용두(150)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기와패널(110)은 지붕(200)에 패각을 이용한 수지기와(100)를 설치하기 위해 각목을 격자형태로 배치한 평고대(210)의 상면을 마감하기 위한 구성으로서 기와패널(110)은 복수 개의 암키와와 수키와가 배열된 형상으로 형성될 수 있다.

예컨대, 기와패널(110)은 세로방향으로 복수 개의 암키와의 끝단이 일부 겹쳐지는 형상과 복수 개의 수키와의 끝단이 일부 겹쳐지는 형상으로 오목한 형상의 암키와부(112)와 볼록한 형상의 수키와부(111)가 가로방향으로 복수 개가 교대로 배치되는 형상으로 암키와의 겹쳐진 형상의 암키와부(112)와 수키와의 겹쳐진 형상의 수키와부(111)가 일체로 형성될 수 있다.

이때, 암키와와 수키와의 크기는 서로 다를 수 있으며, 대형 기와패널(110)의 경우에는 수키와 6장과 암키와 12장을 겹친 형상으로 형성될 수 있고, 소형 기와패널(110)의 경우에는 수키와 2장과 암키와 4장이 겹쳐진 형상일 수 있으나, 크기와 개수는 한정하지 않는다.

한편, 암키와부(112)와 수키와부(111)의 사이에는 우수 등의 물이 용이하게 하부로 흘러내릴 수 있는 오목한 형태의 물골부(113)가 형성될 수 있다.

그리고, 기와패널(110)은 복수 개가 서로 결합되어 평고대(210)의 상면을 마감할 수 있으며, 기와패널(110)의 상단에는 패널홈(114)이 형성되고, 기와패널(110)의 하단에는 패널돌기(115)가 형성되어 어느 한 기와패널(110)과 상부에 위치되는 기와패널(110)의 패널돌기(115)가 어느 한 기와패널(110)의 패널홈(114)에 끼워지고, 어느 한 기와패널(110)과 하부에 위치되는 기와패널(110)의 패널홈(114)에 어느 한 기와패널(110)의 패널돌기(115)가 서로 끼워지는 형태로 결합될 수 있다.

이와 같이 기와패널(110)끼리 서로 끼워지도록 결합됨으로써, 기와패널(110)이 하부로 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 기와패널(110)의 양측 중 어느 한 측단에는 측방향으로 인접한 기와패널(110)의 수키와부(111)와 겹쳐지는 패널측면 결합부(116)가 수키와부(111)의 내측면에 겹쳐질 수 있도록 연장되어 형성될 수 있다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 막새(120)는 평고대(210)의 둘레에 설치되어 평도대의 상면을 마감한 기와패널(110)의 둘레를 마감할 수 있다.

한편, 막새(120)는 상부로 볼록한 수막새부(121)와 하부로 오목한 암막새부(122)가 기와패널(110)의 수키와부(111)와 암키와부(112)와 같이 일렬로 나란하게 복수 개가 형성될 수 있으며, 수막새부(121)와 암막새부(122)의 끝단에는 수막새부(121)와 암막새부(122)의 끝단을 마감하는 막새마감부(123)가 형성될 수 있으며, 막새마감부(123)에는 미감을 향상시키기 위해 전통적인 문양이 형성될 수 있다.

그리고, 막새(120)의 하부에는 평고대(210)의 경사와 대응되어 막새(120)가 설치될 수 있도록 평고대(210)의 끝단에 위치되는 수평 지지대에 지지되는 지지부(126)가 하부로 돌출되어 형성될 수 있으며, 막새(120)에서 막새마감부(123)가 형성된 반대방향의 끝단에는 막새(120)를 평고대(210)에 고정시킬 수 있도록 연장되는 연장판부(124)가 형성될 수 있다.

이때, 막새(120)의 연장판부(124)는 지지부(126)가 수평 지지대에 밀착된 상태에서 평고대(210)에 못 또는 볼트 등에 의해 체결되어 평고대(210)에 고정될 수 있다.

또한, 막새(120)의 연장판부(124)가 형성되는 수막새부(121)와 암막새부(122)의 끝단에는 막새(120)의 바로 상부에 위치되는 기와패널(110)의 패널돌기(115)가 끼워져 고정될 수 있는 패널결합홈(125)이 형성될 수 있다.

그리고, 막새(120)의 양측단 중 어느 한 측단에는 측면에 위치되는 막새(120)의 수막새부(121)의 내부에 겹쳐지는 막새측면 결합부(127)가 연장되어 형성될 수 있다.

도 1 및 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 용마루(130)는 지붕(200)의 가장 높은 상부 중앙에 위치되는 구성으로서, 지붕(200)의 길이방향을 따라 설치될 수 있다.

한편, 용마루(130)는 역 U자 형상으로 형성될 수 있으며, 복수 개의 용마루(130)가 서로 끼워져 구성될 수 있다.

이때, 용마루(130)의 일단에는 마루홈(133)이 형성되고, 용마루(130)의 타단에는 마루돌기(131)가 형성되어 어느 한 용마루(130)의 마루홈(133)에 인접한 용마루(130)의 마루돌기(131)가 끼워지는 형태로 서로 결합될 수 있다.

그리고, 용마루(130)의 양측 끝단 또는 어느 한측 끝단에는 높이가 점점 높아지는 형태의 대봉(160)이 설치될 수 있으며, 대봉(160)의 일단은 용마루(130)에 서로 끼워지도록 구성되고, 대봉(160)의 타단은 개방된 형태일 수 있다.

물론, 패각을 이용한 수지기와(100)는 대봉(160)이 설치되지 않고 용마루(130)로만으로 마감될 수 있으며, 필요에 따라 용마루(130), 대봉(160), 귀마루는 설치되지 않을 수도 있다.

그리고, 귀마루는 용마루(130)와 동일한 형상으로 지붕(200)의 양측에서 지붕(200)의 하부를 향해 설치될 수 있으며, 귀마루도 용마루(130)와 마찬가지로 일단에는 마루홈(133)이 형성되고, 타단에는 마루돌기(131)가 형성되어 복수 개의 귀마루가 마루홈(133)과 마루돌기(131)에 끼워지는 형태로 결합될 수 있다.

도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 용두(150)는 용마루(130), 귀마루, 또는 대봉(160)의 개방된 끝단을 밀폐하여 마감할 수 있다.

한편, 용두(150)는 다양한 문양이 형성되거나, 특정 동물의 형상으로 형성될 수 있으며, 용두(150)는 용마루(130), 귀마루, 또는 대봉(160)의 끝단에 끼워져 지붕(200)의 미감을 향상시킬 수 있다.

그리고, 용두(150)는 개방된 용마루(130), 귀마루 또는 대봉(160)의 측방향에서 끼워지도록 돌출되는 용두돌출부(151)가 형성될 수 있으며, 용두돌출부(151)는 용마루(130), 귀마루 또는 대봉(160)의 개방된 내측 형상과 대응되는 형상으로 형성되어 내측에 끼워지는 형태로 결합될 수 있다.

한편, 용두돌출부(151)는 상단, 하단 두 개가 돌출 형성될 수 있으며, 용두(150)가 결합되는 용마루(130) 또는 대봉(160)의 높이에 따라 선택적으로 끼워 용두(150)의 높낮이를 조절할 수 있다.

도 1, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 착고(140,140')는 기와패널(110)에서 용마루(130) 또는 귀마루 또는 대봉(160)을 지지하기 위한 구성으로서, 용마루(130) 또는 귀마루 또는 대봉(160)이 설치될 기와패널(110)의 끝단에 설치되어 기와패널(110)과 용마루(130), 귀마루 또는 대봉(160)의 사이를 마감할 수 있다.

한편, 착고(140,140')는 굴곡진 판의 형상으로 형성될 수 있으며, 착고(140,140')의 상부는 용마루(130) 또는 귀마루, 또는 대봉(160)의 내부에 끼워지는 끼움돌기(145,145')가 형성될 수 있으며, 착고(140,140')의 하부는 기와패널(110)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되어 기와패널(110)의 상면에 밀착되는 형태로 안착될 수 있다.

이때, 착고(140,140')에는 기와패널(110)의 수키와부(111)가 끼워질 수 있는 기와홈(143,143')이 형성될 수 있으며, 착고(140,140')는 용이한 배수를 위해 용마루(130) 또는 귀마루 또는 대봉(160)에서 기와패널(110)을 향해 경사지게 배치될 수 있다.

여기서, 착고(140,140')의 기와홈(143,143')에는 패널홈(114)의 둘레를 따라 착고(140,140')의 후방으로 돌출되어 기와패널(110)에 대해 착고(140,140')의 기울어지는 각도를 가이드할 수 있는 각도안내부(144)가 형성될 수 있으며, 각도안내부(144)는 기와홈(143,143')에 대해 착고(140,140')가 기울어지는 각도만큼 기울어져 착고(140,140')를 기와패널(110)에 안착 시 각도안내부(144)에 대해 미리 설정된 각도를 유지하며 경사지게 세워질 수 있다.

또한, 착고(140,140')에는 인접한 착고(140,140')끼리 끼워질 수 있도록 착고(140,140')의 일단에는 착고홈(142,142')이 형성되고, 타단에는 착고홈(142,142')에 끼워지는 착고돌기(141')가 형성될 수 있다.

여기서, 용마루(130)를 마감하는 착고(140,140')와, 귀마루 또는 대봉(160)을 마감하는 착고(140,140')는 형상은 서로 다를 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와(100)는 각 구성 예컨대, 기와패널(110), 막새(120), 용마루(130), 귀마루, 착고(140,140'), 대봉(160), 및 용두(150)를 패각첨가재와 재활용 합성수지를 혼합하여 제조될 수 있다.

수지기와(100)를 제조하기 위한 재활용 합성수지는 PP(Polypropylene) 또는 PE (Polyethylene)일 수 있으며, 재활용 합성수지는 환경보호를 위해 재활용 플라스틱일 수 있다.

한편, 재활용 합성수지는 열에 취약하기 때문에 화재가 발생할 경우, 다량의 가연성 가스가 발생하고, 연소되면서 산소와 반응하며 연소되기 때문에 다량의 연기와 높은 연소열이 발생하는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 수지기와(100)를 제조 시 재활용 합성수지에 기계적 물성을 향상시키고, 난연성을 가지도록 패각첨가재가 혼합될 수 있다.

패각첨가재는 주된 성분이 패각(貝殼)일 수 있으며, 패각은 대부분의 성분이 탄산칼슘으로 구성되어 있기 때문에 가열되면 이산화탄소를 발생하면서, 생석회로 변하기 때문에 난연성이 우수하다.

또한, 패각은 활용도가 없어 폐기되기 때문에 환경오염이 발생하고, 이를 난연재로 재사용함으로써, 환경오염의 발생을 방지할 수 있다.

여기서, 패각은 조개의 껍대기로서, 조개의 종류를 한정하지는 않는다.

본 출원인은 패각에 의한 난연성을 아래와 같이 시험하였다.

시험방법은 UL 규격의 UL94V 시험을 수행하였으며, UL94V 시험방법은 시편을 수직으로 세워놓고 버너로 시편에 불을 붙여 일정시간 내에 붙은 불이 꺼지는 여루블 판단하고, 불이 꺼지는 시간에 따라 V-0, V-1, V-2 그리고 5V 등으로 나뉜다.

출원인은 버너의 불꽃의 크기를 20±2mm로 시험하였으며 하기의 기준을 따라 시험을 수행하였다.

- 시편의 크기: ASTM2863

- UL94V-1: T1 <30sec, 10회 실시 SUM_T2 < 250sec

- 사전처리: 25℃, 상대습도 50±5 RH 상태로 48시간 방치

- 난연성평가는 점화한 불이 시편에 붙을 때까지의 시간(T1), 불이 붙은 후 소화될 때까지의 시간(T2), 그리고 25mm 지점을 지난 후 소화될 때까지의시간(T3)을 각각 측정함.

상기한 시험방법에 따라 패각함량에 따른 난연성 시험결과는 표 1같은 결과를 얻을 수 있었다.

상기한 표 1에 나타낸 바와 같이, 패각과 재활용 합성수지의 비율이 50:50 이상에서 UL94 V1 등급의 난연성이 확보되지만, 국내 재활용 원료와 관련된 환경인증은 주로 재활용 합성수지가 60% 이상이 되어야 하기 때문에 기준을 충족하지 못해 패각분말의 입자 크기에 따른 난연성 시험을 수행하여 표 2와 같은 시험결과를 얻을 수 있었다.

한편, 실시예에서는 재활용 합성수지가 60%이상인 것으로 설명하지만, 모든 환경인증에 부합하기 위해서 재활용 합성수지와 패각의 비율이 7:3(바람직하게는 재활용 합성수지가 70% 이상)으로 혼합되는 것이 바람직하다.

표 2에서는 입자크기에 따라 LOSP는 2.00mm ~ 4.75mm, MOSP는 0.45mm ~ 2mm, SOSP는 0.45mm 이하로 구분하였다.

상기한 표 2에 나타낸 바와 같이 패각분말이 입자가 작을 수록 난연성이 높아지기 때문에 패각의 입자에 따른 분산도가 중요한 요소임을 알 수 있다.

또한, 수지기와(100)는 난연성도 중요하지만, 기계적인 물성도 중요하기 때문에 본 출원인은 패각분말의 혼입량에 따른 강도를 측정하였으며, 표 3과 같은 결과 값을 얻을 수 있었다.

상기한 표 3에 나타낸 바와 같이 패각분말의 함유량이 높아질 수록 인장강도와 압축강도는 증가하지만 충격강도가 하락됨을 알 수 있다.

그러나, 수지기와(100)의 경우에는 기계적인 물성 예컨대, 압축강도, 인장강도, 및 충격강도가 일정조건을 만족해야하지만, 충격강도가 하락되면서 기계적인 물성조건을 모두 충족하기 위해 패각분말에 수산화 알루미늄을 혼합하여 패각첨가재를 제조하였다.

여기서, 수산화 알루미늄은 재활용 합성수지에 혼합되어 난연재로서 사용되며, 재활용 캔 또는 적토를 가공하여 용이하게 얻을 수 있으므로 재활용 캔 또는 적토를 재사용함에 따라 환경오염을 방지할 수 있다.

이에 따라 본 출원인은 수산화 알루미늄과 패각분말의 혼합량에 따른 기계적인 물성을 알아보기 위해 산화 알루미늄과 패각분말의 비율을 달리한 패각첨가재와 재활용 합성수지를 100:100의 비율로 혼합하여 기계적인 물성을 시험하여 표 4와 같은 결과 값을 얻을 수 있었다.

상기한 표 4에 나타난 바와 같이, 패각분말과 수산화 알루미늄의 비율이 7:3일 경우 모든 기계적 물성을 만족하면서, 난연성을 확보할 수 있는 패각첨가재를 얻을 수 있었다.

이러한 시험에 따라 본 발명의 수지기와(100)는 재활용 합성수지의 60% 이상이 되어 환경인증 조건에 부합되도록 패각첨가재를 40% 미만으로 재활용 합성수지에 혼합하여 제조될 수 있다.

또한, 패각첨가재는 수지기와(100)의 일정조건의 기계적인 물성을 만족하면서 난연성을 확보할 수 있도록 패각분말의 입자는 0.5mm 이하로 제조하고 패각분말과 수산화 알루미늄을 7:3의 비율로 혼합하여 제조될 수 있다.

한편, 패각첨가재는 자개가루를 포함할 수 있다.

이 자개가루는 빛을 반사시켜 수지기와(100)의 미감을 부여하는 동시에 수지기와(100)에 가해지는 직사광선을 난반사시켜 직사광선에 의한 수지기와(100)의 손상 및 직사광선에 의한 지붕(200)의 온도상승을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 자개가루도 패각을 가공한 것이기 때문에 패각에 의한 난연성을 가질 수 있다.

한편, 자개가루는 굴패각 또는 진주와 같이 표면에 빛을 반사시키는 패각을 분쇄하여 제조될 수 있으며, 자개가루의 입자크기는 1mm 이상 ~ 3mm 이하의 크기를 가질 수 있다.

여기서, 자개가루의 입자크기가 1mm 미만일 경우에는 반사기능을 상실하여 미감을 부여하지 못하거나, 직사광선을 반사시키는 효율이 낮으며, 자개가루의 입자크기가 3mm를 초과하는 경우에는 수지기와(100)의 표면손상 및 내구성이 하락될 수 있다.

한편, 자개가루는 패각첨가재 100 중량부 당 10 내지 30 중량부가 혼합될 수 있다.

여기서, 자개가루가 10 중량부 미만으로 혼합될 경우에는 자개가루의 효과를 발휘하기 어려우며, 자개가루가 30 중량부를 초과하여 혼합될 경우에는 큰 입자크기로 인한 수지기와(100)의 기계적인 물성이 약해질 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와(100)는 패각에 이물질을 제거하기 위해 패각을 세척한 후, 세척된 패각을 자연 또는 열에 의해 건조시키고, 건조된 패각을 0.5mm의 입자크기를 가지도록 분쇄하여 패각분말을 제조한다.

그리고, 제조된 패각분말과 재활용 알루미늄 캔 또는 적토에서 얻은 수산화 알루미늄을 7:3의 비율로 혼합하고, 패각분말혼합된 패각첨가재 100 중량부 당 자개가루 10 내지 30 중량부가 혼합되어 패각첨가재가 제조될 수 있다.

한편, 패각첨가재와 재활용 합성수지를 혼합하여 기와혼합물을 제조하는데, 패각첨가재는 기와혼합물 100 중량부 당 패각첨가재가 40 중량부 미만으로 혼합되어 제조될 수 있다.

그리고, 기와혼합물이 제조되면, 제조된 기와혼합물을 용융시킨 상태에서 수지기와(100)의 각 구성들 예컨대, 기와패널(110), 착고(140,140'), 용마루(130), 귀마루, 용두(150), 막새(120) 등의 대응되는 형상의 금형에 넣고 성형하는 형태로 제작될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 패각을 이용한 수지기와(100)는 재활용 합성수지 및 패각을 혼합하여 수지기와(100)를 제작하기 때문에 환경오염을 최소화할 수 있으며, 제작비용을 감소시키고, 기계적 물성을 향상시킴과 동시에 난연성을 가져 화재의 발생 시 화재확산을 최소화할 수 있다.

또한, 패각첨가재에 재활용 알루미늄 캔 또는 적토에서 얻은 수산화 알루미늄을 더 혼합하여 수지기와(100)의 기계적인 물성을 충족하면서, 난연성을 우수한 수지기와(100)를 제작할 수 있다.

또한, 패각첨가재에 자개가루가 혼합되어 빛의 반사에 따른 미감과 직사광선을 난반사시켜 직사광선에 의한 수지기와(100)의 손상과 지붕(200)의 온도상승을 최소화할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100: 패각을 활용한 수지기와 110: 기와패널
111: 수키와부 112: 암키와부
113: 물골부 114: 패널홈
115: 패널돌기 116: 패널측면 결합부
120: 막새 121: 수막새부
122: 암막새부 123: 막새마감부
124: 연장판부 125: 패널결합홈
126: 지지부 127: 막새측면 결합부
130: 용마루 131: 마루돌기
133: 마루홈 140,140': 착고
141': 착고돌기 142,142': 착고홈
143,143': 기와홈 144: 각도안내부
145,145': 끼움돌기 150: 용두
151: 용두돌출부 160: 대봉

Claims (8)

1. 지붕의 평고대에 복수 개가 서로 끼워지도록 안착되어 평고대의 상면을 마감하는 기와패널, 상기 기와패널의 둘레에 설치되어 평고대의 둘레를 마감하는 막새, 및 상기 평고대에 안착되는 용마루 또는 귀마루를 올려 지지하는 착고를 포함하는 패각을 활용한 수지기와에 있어서,
   상기 수지기와는
   미리 설정된 입자크기로 분쇄된 패각분말을 포함하는 패각첨가재, 및
   상기 패각첨가재가 혼합되는 재활용 합성수지를 포함하여 난연성을 가지며,
   상기 패각첨가재와 상기 재활용 합성수지가 혼합된 기와혼합물은 상기 기와혼합물 100 중량부 당 상기 패각첨가재 40 중량부 미만으로 혼합되고,
   상기 패각첨가재는 상기 재활용 합성수지의 기계적 물성이 증가되도록 수산화 알루미늄을 포함하고 상기 수산화 알루미늄과 상기 패각분말은 3:7의 비율로 혼합되며,
   상기 패각첨가재는 상기 지붕의 온도가 직사광선에 의해 높아지는 것을 방지하고, 직사광선에 의해 상기 수지기와의 내구성이 하락되는 것을 방지하도록 상기 직사광선을 난반사시키는 자개가루를 더 포함하며,
   상기 자개가루의 입자크기는 1mm 이상 3mm 이하의 크기를 갖고,
   상기 수산화 알루미늄은 적토 또는 재활용 캔에서 추출되는 것을 특징으로 하는 패각을 활용한 수지기와.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 패각분말의 미리 설정된 입자크기는 0.5mm 이하인 것을 특징으로 하는 패각을 활용한 수지기와.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 기와패널은
   볼록한 형상의 수키와부와 오목한 형상의 암키와부,
   상기 수키와와 상기 암키와의 사이에 물이 흘러내리는 물골부, 및
   상기 기와패널의 상부 또는 하부에 배치되는 기와패널과 서로 끼워져 결합되도록 상기 기와패널의 상부끝단과 하부끝단 중 어느 하나에 형성되는 패널돌기 및 다른 하나에 형성되는 패널홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 패각을 활용한 수지기와.
6. 제5항에 있어서,
   상기 막새는
   상기 기와패널이 겹쳐지는 부분에 상기 패널돌기가 끼워지는 패널결합홈 또는 상기 패널홈에 끼워지는 패널결합돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 패각을 활용한 수지기와.
7. 제1항에 있어서,
   상기 착고는
   상기 기와패널의 수키와부가 끼워지는 기와홈, 및
   상기 기와홈의 둘레에서 미리 설정된 각도로 기울어져 상기 수키와부에 대해 상기 착고의 기울어져 설치되는 각도를 설정하는 각도안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패각을 활용한 수지기와.
8. 제1항에 기재된 패각을 활용한 수지기와의 제조방법에 있어서,
   패각을 세척하는 패각세척단계,
   상기 패각세척단계에서 세척된 패각을 건조시키는 패각건조단계,
   상기 패각건조단계에서 건조된 패각을 미리 설정된 입자크기를 갖는 분말형태로 분쇄하는 분쇄단계,
   상기 분쇄단계에서 분쇄된 패각분말을 재활용 합성수지와 함께 혼합하여 기와혼합물을 제조하는 기와혼합물 제조단계, 및
   상기 기와혼합물을 용융시켜 상기 수지기와의 각 구성과 대응되는 형상을 갖는 금형에서 성형하는 기와성형단계를 포함하는 것을 패각을 활용한 수지기와의 제조방법.

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