KR102051572B1 - 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 crc보드 불연내외장재 - Google Patents

친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 crc보드 불연내외장재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불연 내외장제를 구성하는 성분으로 세라믹코팅형 칼라샌드와 아크릴수지를 혼합하여 사용함에 따라 화학적 안정성이 우수하고, 기존의 유기안료에 비해 고온에서 제작됨에 따라 내구성, 내후성, 내열성이 우수하며, 부착력, 밀착력, 강도가 향상되는 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재에 관한 것이다.

Description

친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재{CRC BOARD AND COMPLEX PANNEL USING COLOR SAND AND ACRYLIC RESIN}
본 발명은 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불연 내외장제를 구성하는 성분으로 세라믹코팅형 칼라샌드와 아크릴수지를 혼합하여 사용함에 따라 화학적 안정성이 우수하고, 기존의 유기안료에 비해 고온에서 제작됨에 따라 내구성, 내후성, 내열성이 우수하며, 부착력, 밀착력, 강도가 향상되는 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재에 관한 것이다.
PVC로 제조되는 윈도우 프로파일(WINDOW PROFILE)이나 사이딩재(SIDING)와 같은 제품들은 기본적으로 상온 및 저온 충격강도가 요구되며, 또한 건축자재의 특성상 외관 특성이 중요하게 요구된다. 이중 미려한 외관이 요구되는 특성상 광택 향상에 대한 관심이 높아가는 실정이다.
일반적으로 표면 광택을 향상시키기 위해서는 가공시의 가공온도를 향상시키거나 혹은 조성물 처방 내에 겔화촉진용 제품의 비율을 높여 생산하게 된다. 그러나, 이 같은 방법에 따르면 가공시의 높은 온도 및 빠른 겔화로 인하여 제품 표면이 오히려 황변되는 경향이 있어 매우 제한적인 범위로만 사용되고 있다.
한편, PVC의 내충격성을 향상시키기 위하여 충격보강제를 첨가하게 되는데, 이같은 충격보강제로는 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS)계 수지, 염화 에틸렌(CPE)계 수지, 아크릴계 수지 등이 있다. 이들 중 아크릴계 수지의 경우 내후성이 우수하므로 건축자재, 특히 일광 노출 시간이 많은 옥외용 자재의 충격보강제로 널리 사용되고 있다.
또한, PVC 성형가공시 겔화를 촉진하거나, 성형체의 표면품질 및 기계적 물성을 향상시키기 위하여 가공조제를 투입할 필요가 있다. 그러나, 상기 충격보강제와 가공조제를 별도로 하여 투입하게 되면 제조공정상의 상당한 불편함이 따르는 바, 최근 들어 상기 충격보강제와 가공조제의 기능을 동시에 가지는 첨가제가 요구되고 있는 실정이다.
유럽 등록특허 제1,111,001호는 폴리염화비닐 수지의 첨가제로 충격보강제와 가공조제를 라텍스 상태로 혼합한 후 응집과 건조를 실시하여 충격보강제 입자와 가공조제 입자를 동시에 갖는 분말입자를 폴리염화비닐 수지에 첨가하여 충격강도를 증가시킬 수 있는 방법에 관하여 게재하고 있으나, 이러한 방법은 라텍스 상태의 혼합에 의해 이루어져야 하기 때문에 제조방법이 번거롭고 추가적인 시간을 필요로 하고, 충분한 충격강도를 제공하지 못하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0024038호는 염화비닐 수지의 첨가제인 가공조제를 중합한 후 응집건조를 통해 분말을 제조한 다음 충격보강제와 함께 건조 분말 상태에서 혼합하여 가공 및 물성에 관하여 게재하고 있으나, 이 방법 또한 가공조제와 충격보강제의 벌크 밀도 차이로 인해 균일한 혼합이 불가능하여 일관된 물성을 얻는 데 한계가 있고, 가공온도에 따른 가공 특성이 상이하게 달라질 수 있어 충격 효율을 떨어뜨릴 수 있는 문제점을 여전히 지니고 있다.
따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,
친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재를 구성하는 성분으로 아크릴수지와 칼라샌드를 혼합함으로서, 아크릴수지와 칼라샌드의 특장점을 모두 살릴 수 있는 CRC보드형 및 복합패널형 불연 내외장재를 제공함을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재는
아크릴레이트 공중합체와, 계면활성제 및 이온교환수가 혼합되어 이루어지는 아크릴수지;
상기 아크릴수지에 혼합되는 것으로서, 실리카와 폴리옥시프로필렌글리콜 및 산화철을 포함하는 수지로 이루어지는 칼라샌드;
를 포함하여 이루어지되,
상기 아크릴수지는
아크릴레이트 공중합체 56~57중량%와, 계면활성제 1~2중량%, 이온교환수 41~43중량%로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재는
아크릴수지를 이용함에 따라, 염료와 안료에 의한 염색과 착색이 자유로워 컬러를 보다 효과적으로 표현하고, 인장강도와 충격강도가 높으며, 햇빛, 바람, 비 등에 의한 열화, 착색, 휨 균열이 적은 특징을 포함한다.
특히, 플라스틱과 금속소재에 부착력이 뛰어나 도장재 및 바닥재로의 활용도가 높으며, 각종 필름에 밀착력이 우수하고, 내약품성과 정착성이 좋은 특징을 가지고 있다.
도 1는 본 발명에 따른 CRC보드형 내외장재의 일 실시예의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 내외장재의 성분표
도 3은 본 발명에 따른 CRC보드형 내외장재 일 실시예의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 CRC보드형 내외장재의 변형례
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
먼저 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 CRC보드형 불연 내외장재를 도시한 사시도로서, 상기 도면에 대한 구성은 하기에 보다 상세하게 설명하도록 한다.
이에 앞서 본 발명의 주재로 사용되는 칼라샌드 및 아크릴수지의 혼합물에 대하여 살펴보면,
상기 아크릴수지는 도 2[A]에 도시된 바와 같이, 아크릴레이트 공중합체 56~57중량%, 계면활성제 1~2중량%, 이온교환수 41~43중량%를 포함하여 이루어진다.
먼저 2종 이상의 다른 단량체를 중합하여 얻어지는 생성물로서, 본 발명에 따른 아크릴수지는 염료와 안료에 의한 염색과 착색이 자유로워 컬러를 표현하는데 매우 뛰어나고, 여기에 인장강도와 충격강도는 폴리스틸렌보다 강하며, 햇빛, 바람, 비 등에 의한 열화, 착색, 휨, 균열이 적은 것도 장점이다. 주요 특징으로는 플라스틱과 금속 소재에 부착력이 뛰어나고, 각종 필름(PET, OPP, CPP)에 밀착력이 우수하며 내약품성과 정착성이 좋아 가전제품뿐만 아니라 자동차, 건축재료 등의 도료 소재로 광범위하게 사용된다.
또한 본 발명의 아크릴수지의 물성으로는 유백색 액상으로 pH는 5.0~7.0(상온)으로 이루어지고, 비중은 1.00~1.06으로 물과 유사한 비중을 갖고 있으며, 점도는 8000~10000 CPS인 특징을 갖는다.
본 발명에 다른 칼라샌드는 도 2[B]에 도시된 바와 같이, 실리카, 폴리옥시프로필렌글리콜 및 산화철을 안료로 사용하게 된다.
상기 칼라샌드의 물성은 무채색에서 유채색까지 다양한 색상으로 구현가능한 고체로 이루어져 있으며, pH는 7~8의 중성이고, 냄새는 없으며, 비중은 겉보기 비중이 1.6350~1.660, 진비중이 2.635~2.660으로 이루어진다.
상기 칼라샌드는 무게감량이 거의 없으며, 화학적 안정성이 우수하고, 기존의 유기안료에 비해 고온에서 제조됨에 따라 내구성, 내후성, 내열성이 우수하다는 특징을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 CRC보드형 내외장재의 일 실시예를 도시한 것으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 상기 방수 바닥재는 복수개의 보드판재(A)로 구성된다.
상기 보드판재(A)는 앞서 설명한 친환경 불연 방수 도장재와 동일한 성분을 갖는 것으로서, 그 성분에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 일반적인 보드판재(A)에 상기 도장재를 도포 및 양생하여 바닥재를 만들거나, 고체형 칼라샌드를 베이스, 즉 보드판재(A)로 구성하고, 아크릴수지를 도포하는 것도 가능하며 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.
다시, 상기 보드판재(A)의 일 실시예는 서로 나란하게 배열되되, 정사각형의 형상을 이루도록 도시하였으나, 그 크기 및 형상은 다양하게 구현될 수 있으며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.
상기 보드판재(A)는 도 3에 도시된 바와 같이, 인접하는 보드판재(A)와 서로 결합되기 위하여, 양측에 서로 다른 제1 및 제2 결합부(A2)가 형성되게 되며, 이 제1 결합부(A1)와 제2 결합부(A2)는 상호간에 중첩결합을 할 수 있도록 구성되어 보드판재(A)들의 결합력을 향상시키도록 이루어진다.
즉, 반복되는 복수개의 보드판재(A)를 결합함에 있어, 서로간의 제1 및 제2 결합부(A2)가 서로 중첩됨에 따라 그 가압력에 의해 이들이 낱개로 분리되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
그러나 이 경우, 하나의 보드판재(A)가 분리되면 도미노처럼 연달아서 보드판재(A)가 분리되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명은 이를 고안하고자 보다 안정적인 결합력을 확보하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 별도의 변형된 고정볼트가 더 구비하고 있다.
먼저 상기 제1 결합부(A1)와 제2 결합부(A2)를 일반적인 볼트를 이용하여 결합할 경우 상기 제1 결합부(A1) 또는 제2 결합부(A2)의 그 두께가 매우 얇기 때문에 볼트 체결을 위채 체결공에 나사산을 형성하기 어려운 바, 본 발명은 너트 일체형 고정볼트(50)를 도입하여, 상기한 문제점을 해결한다.
본 발명의 너트 일체형 고정볼트(50)는 사각 형상으로 일측에 헤드부(51a)를 구비한 볼트몸체(51)와, 상기 볼트몸체(51)와 동일한 사이즈를 갖는 사각 형상으로 상기 볼트몸체(51)의 타단부에서 좌우로 회전 가능하게 결합된 너트몸체(52)와, 상기 볼트몸체(51)와 상기 너트몸체(52) 사이에 개재되며 상기 너트몸체(52)의 모서리부가 상기 볼트몸체(51)의 모서리부와 엇갈리도록 너트몸체(52)를 일방향(시계 반대방향)으로 회전하게 탄성 지지하는 탄성체(53)로 이루어져,
상기 너트몸체(52)를 사각 형상의 볼트 체결공에 끼운 상태에서 상기 볼트몸체(51)를 타방향(시계방향)으로 회전시킨 후 가압하면, 볼트몸체(51)가 체결공에 끼워지면서, 체결공에서 이탈한 너트몸체(52)가 일방향으로 회전 복귀되어 너트로 변환되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 상기 볼트몸체(51)는 외주면에 나사산이 형성되지 않는 육면체 형상으로 일면에 일반 볼트와 유사하게 공구홈이 형성된 헤드부(51a)를 갖는다.
그리고 상기 볼트몸체(51)는 타면에 돌출 연결된 회전축(51a)을 구비하고, 상기 회전축(51a)은 상기 너트몸체(52)를 관통하여 걸림 결합되어, 볼트몸체(51)와 너트몸체(52)가 상호 회전 가능하게 결합된다.
또한 상기 너트몸체(52)는 상기 볼트몸체(51)와 동일한 사이즈(전후좌우 폭 너비 및 두께)가 동일한 육면체 형상으로, 상기 회전축(51a)이 끼워져 결합된다.
상기 볼트몸체(51)와 너트몸체(52)는 상기 회전축(51a)의 둘레에 수용홈이 형성되며, 상기 수용홈에 상기 탄성체(53)가 구비된다.
상기 탄성체(53)는 일단(53a)이 상기 볼트몸체(51)에 결합되고 타단(53b)이 상기 너트몸체(52)에 결합되어, 양단(53a)(53b)이 벌어지는 방향으로 탄성력이 발휘되는 일종의 토션 스프링이다.
도면에 도시되지 않았으나 회전축(51a)과 너트몸체(52) 사이에는 너트몸체(52)의 회전각을 제한하는 걸림돌기가 구비된다.
이러한 고정볼트(50)는 볼트몸체(51)(또는 너트몸체(52))에 외압이 가해지지 않은 상태에서, 상기 탄성체(53)의 탄성력으로 인해 볼트몸체(51)와 너트몸체(52)가 서로 반대방향으로 회전하게 되며, 이때 걸림돌기에 의해 회전각이 제한되어, 볼트몸체(51) 및 너트몸체(52)의 각 모서리부는 평면 기준으로 서로 엇갈리게 교차 배열된다.
그리고 제1 결합부(A1)와 제2 결합부(A2)를 조립하기 위해, 상기 너트몸체(52)를 제1 결합부(A1)와 제2 결합부(A2)에 구비된 사각형의 볼트 체결공(미도시)에 끼우면, 모서리부의 엇갈림 구조로 인해 볼트몸체(51)가 체결공에 삽입되지 않고 걸리게 된다.
이 상태에서 드라이버 등의 공구로 헤드부(51a)를 일방향으로 회전시키면, 탄성체(53)의 양단(53a)(53b)이 압축되면서 볼트몸체(51)가 체결공의 사각 구조에 맞춰져, 헤드부(51a)를 누르면 볼트몸체(51)가 체결공에 끼워진다.
이렇게 볼트몸체(51)가 체결공에 끼워지면, 너트몸체(52)가 체결공에서 이탈되고, 너트몸체(52)의 회전을 제한하는 외압이 해소됨에 따라 상기 탄성체(53)의 양단(53a)(53b)이 벌어지도록 탄성력이 작용하게 되어, 너트몸체(52)가 원위치로 회전 복귀하면서 모서리부가 볼트몸체(51)와 엇갈리게 된다.
상기 고정볼트(50)의 체결을 완료하면, 헤드부(51a)와 너트몸체(52) 사이에 제1 결합부(A1)와 제2 결합부(A2)가 걸림 결합되어 고정볼트(50)가 체결공에서 분리되지 않아, 제1 결합부(A1)와 제2 결합부(A2)를 견고하게 고정할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
A : 보드판재 A1 : 제1 결합부
A2 : 제2 결합부

Claims (4)

  1. 아크릴레이트 공중합체와, 계면활성제 및 이온교환수가 혼합되어 이루어지는 아크릴수지;
    상기 아크릴수지에 혼합되는 것으로서, 실리카와 폴리옥시프로필렌글리콜 및 산화철을 포함하는 수지로 이루어지는 칼라샌드;
    를 포함하여 이루어지되,

    상기 아크릴수지와 칼라샌드의 혼합물을 포함하여 이루어지는 CRC보드는
    서로 일부가 중첩 배열 가능하게 이루어지는 복수개의 보드판재(A)로 이루어지되,
    상기 보드판재(A)는
    제1 결합부(A1)와 제2 결합부(A2)가 구비되고, 상기 제1 결합부(A1)와 인접하는 또 다른 보드판재의 제2 결합부(A2)는 고정볼트(50)에 의해 고정되며,
    상기 고정볼트(50)는
    각 형상으로 일측에 헤드부(51a)를 구비한 볼트몸체(51)와, 상기 볼트몸체(51)와 동일한 사이즈를 갖는 사각 형상으로 상기 볼트몸체(51)의 타단부에서 좌우로 회전 가능하게 결합된 너트몸체(52)와, 상기 볼트몸체(51)와 상기 너트몸체(52) 사이에 개재되며 상기 너트몸체(52)의 모서리부가 상기 볼트몸체(51)의 모서리부와 엇갈리도록 너트몸체(52)를 일방향으로 회전하게 탄성 지지하는 탄성체(53)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴수지는
    아크릴레이트 공중합체 56~57중량%와, 계면활성제 1~2중량%, 이온교환수 41~43중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼라샌드는 pH가 7~8로 이루어지고 겉보기 비중이 1.6350~1.660으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아크릴수지는 pH 5.0~7.0으로 이루어지고, 비중은 1.00~1.06으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 세라믹 도료에 아크릴수지와 칼라샌드를 혼용한 복합 CRC보드 불연내외장재
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