KR102649370B1 - 암면 보드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 암면(rock wool)을 포함하는 판상 기재부; 상기 판상 기재부의 적어도 일면에 마련되고, 수지 및 안료를 포함하는 제1 조성물로부터 제조된 평면 코팅층; 및 상기 판상 기재부의 측면의 엣지부에 마련되며, 수지, 안료 및 증점제를 포함하는 제2 조성물로부터 제조된 엣지 코팅층;을 포함하는, 암면 보드에 관한 것이다.
Description
본 발명은 건축물의 구조 골격에 맞닿는 암면 보드 측면의 엣지부에 코팅층을 포함하여 표면 경도가 우수하고, 이로 인해 외부 충격에 의한 손상의 우려가 적은 암면 보드에 관한 것이다.
세라믹 섬유, 특히 암면(rockwool)을 포함하는 흡음천장재는 건축물의 내장재로 널리 이용되고 있다. 상기 흡음천장재는 통상적으로 습식 공정을 통해 제조되고, 예를 들어, 미네랄울, 충전재, 바인더 등을 포함하는 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 탈수하여 건조체를 제조한 후 건조체의 표면을 펀칭, 코팅 등의 가공 처리하여 제조된다. 구체적으로, 종래 흡음천장재는 암면을 주성분으로 하고, 적정량의 벤토나이트 등의 충진제, 전분, 페놀수지, 펄프 등의 유기물 결합제 및 에멀젼 왁스, 황산 반토, 폴리아크릴아마이드 등의 결합제를 포함하는 고형분을 물에 분산시켜 슬러리를 만들고, 이를 습식 초조하는 방법으로 제조되었다.
그러나, 상술한 바와 같이 습식 초조 방법으로 제조된 종래 흡음천장재는 시공 후 장기간 사용시 습도에 의한 변형, 제품자체의 하중 등의 요인으로 처짐(Sagging)이 발생하는 문제, 및 흡음천장재의 표면 강도가 부족하여 시공시 및 운반시에 파손이 발생하는 문제가 있었다. 이로 인해, 흡습에 따른 처짐 현상, 및 표면 강도를 향상시키기 위한 다양한 방법들이 제안되고 있다.
예를 들어, 한국 공개특허 제2014-0022798호(특허문헌 1)에는 물, 천연 섬유 함유 고형분 혼합물 및 셀형 플라스틱 그레인을 포함하는 코팅 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1의 코팅 조성물은 흡읍 성능 개선 및 부수적으로 발생될 수 있는 먼지를 차단하는 역할을 할 수 있으나, 제조된 제품의 강도 개선 효과가 부족하거나 파손 방지에 한계가 있었다.
한편, 건축물의 골격 구조와 맞닿는 부분에 적용되는 암면 보드는 경량 철골 과 맞물리는 부분인 측면에 엣지부가 가공되는 것이 일반적이다(도 1 참고). 그러나, 이러한 측면 엣지부는 평면부보다 얇은 두께를 가지며, 물리적인 가공을 거치기 때문에 외부 충격에 의해 쉽게 파손되는 문제가 있었다.
따라서, 측면의 엣지부의 파손에 대한 우려의 방지가 가능하고 표면 경도가 우수하고, 외관 특성이 우수하며, 밀도가 낮은 암면 보드에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 건축물의 구조 골격에 맞닿는 암면 보드의 측면의 엣지부에 엣지 코팅층을 포함하여 표면 경도가 우수하고 파손에 대한 우려가 적고, 보드 표면에 미려한 색감, 광택 등을 부여하여 외관 특성이 우수하며, 밀도가 낮은 암면 보드를 제공하고자 한다.
본 발명은 암면(rock wool)을 포함하는 판상 기재부;
상기 판상 기재부의 적어도 일면에 마련되고, 수지 및 안료를 포함하는 제1 조성물로부터 제조된 평면 코팅층; 및
상기 판상 기재부의 측면의 엣지부에 마련되며, 수지, 안료 및 증점제를 포함하는 제2 조성물로부터 제조된 엣지 코팅층;을 포함하는, 암면 보드를 제공한다.
본 발명에 따른 암면 보드는 건축물의 구조 골격에 맞닿는 보드 측면의 엣지부에 코팅층을 포함하여 표면 경도가 우수하여 파손에 대한 우려가 적고, 보드 표면에 미려한 색감, 광택 등을 부여하여 외관 특성이 우수하며, 밀도가 낮아 시공 후 처짐 현상의 발생이 적다.
도 1은 엣지 가공된 암면 보드의 단면도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일실시예에 따른 암면 보드의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 시험예에서 엣지 휨파괴하중 실험시 사용한 시편의 일측면도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일실시예에 따른 암면 보드의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 시험예에서 엣지 휨파괴하중 실험시 사용한 시편의 일측면도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서, "(메트)아크릴"은 "아크릴" 및/또는 "메타크릴"을 의미하고, "(메트)아크릴레이트"는 "아크릴레이트" 및/또는 "메타크릴레이트"를 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어 "중량부"는 각 성분간의 중량비를 의미하고, "중량%"일 수도 있다.
암면 보드
본 발명에 따른 암면 보드는 암면(rock wool)을 포함하는 판상 기재부; 상기 판상 기재부의 적어도 일면에 마련된 평면 코팅층; 및 상기 판상 기재부의 측면부에 마련된 엣지 코팅층;을 포함한다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일실험예에 따른 암면 보드(A)는 판상 기재부(100); 상기 판상 기재부의 적어도 일면에 마련된 평면 코팅층(200, 210, 220); 및 상기 판상 기재부의 측면부에 마련된 엣지 코팅층(300)을 포함한다. 예를 들어, 상기 암면 보드(A)는 도 1과 같이, 평면 코팅층(200)은 판상 기재부(100)의 일면에 마련될 수도 있고, 도 2와 같이, 평면 코팅층(200)은 판상 기재부(100)의 양면에 마련될 수도 있다.
판상 기재부
상기 판상 기재부는 암면 보드에 형태를 유지하는 역할을 한다.
또한, 상기 판상 기재부는 도 1을 참고하면, 측면부의 일부가 가공되어 단차를 갖는 형태일 수 있으며, 상기 단차로 인해 판상 기재부의 가공된 부분인 엣지부(도 1의 빨간색으로 표시된 부분)의 기계적 물성이 부족해지는 문제가 발생할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 상기 판상 기재부의 엣지부의 기계적 물성을 향상시키기 위해 상기 엣지부에 엣지 코팅층을 적층하여 표면 경도를 향상시킴으로써 파손을 방지하는 효과가 있다. 상술한 바와 같은 엣지부는 판상 기재의 일측면에만 적용될 수도 있고, 양면 모두에 적용될 수도 있다.
상기 판상 기재부는 통상적으로 암면 보드 제조시 포함될 수 있는 성분, 예를 들어, 미네랄울, 충진제, 바인더 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 판상 기재부는 미네랄울, 전분, 아타펄자이트(attapulgite), 펄프, 왁스 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 판상 기재부는 판상 기재부 총 중량부를 기준으로, 50 내지 80 중량부 또는 60 내지 75 중량부의 미네랄울, 1 내지 10 중량부 또는 2 내지 6 중량부의 전분, 1 내지 20 중량부 또는 5 내지 15 중량부의 아타펄자이트, 0.5 내지 4.0 중량부 또는 1.0 내지 3.0 중량부의 펄프, 및 0.01 내지 3 중량부 또는 0.05 내지 1 중량부의 왁스를 포함할 수 있다.
상기 미네랄울은 SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO, Na2O 및 K2O을 포함할 수 있으며, 상기 미네랄울은 체액에 대한 용해성이 우수한 염용해성 미네랄울일 수 있다.
상기 판상 기재부는 통상적으로 건축용 자재, 특히 천장재로 사용되는 암면 보드의 두께, 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 판상 기재부는 평균 밀도가 200 내지 300 kg/m3, 또는 220 내지 280 kg/m3일 수 있다. 상기 판상 기재부의 평균 밀도가 상기 범위 내인 경우, 제조된 암면 보드의 밀도가 낮아 시공 후 처짐 현상의 발생이 적은 효과가 있다.
도 1을 참고하면, 상기 판상 기재부는 가장자리에 엣지부(빨간색으로 표시)를 포함하고, 이때, 상기 엣지부는 판상 기재부의 평면부와 상이한 두께를 가질 수 있다. 상기 판상 기재부의 평면부의 평균 두께(a)와 엣지부의 평균 두께(b)는 1: 0.2 내지 0.6의 비, 또는 1: 0.3 내지 0.5의 비를 가질 수 있다. 판상 기재부의 평면부의 평균 두께와 엣지부의 평균 두께의 비가 상기 범위 미만인 경우, 즉 평면부의 평균 두께를 기준으로 엣지부의 평균 두께가 얇은 경우, 가공되는 부분이 많아 암면 보드의 휨파괴하중이 열세해지는 문제가 발생하고, 판상 기재부의 평면부의 평균 두께와 엣지부의 평균 두께의 비가 상기 범위 초과인 경우, 즉 평면부의 평균 두께를 기준으로 엣지부의 평균 두께가 두꺼운 경우, 시공 공간이 확보되지 않아 시공성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
평면 코팅층
상기 평면 코팅층은 판상 기재부의 표면에 형성되어 외관 개선 및 표면 경도를 향상시키는 역할을 한다.
또한, 상기 평면 코팅층은 상기 판상 기재부의 적어도 일면에 마련되고, 수지 및 안료를 포함하는 제1 조성물로부터 제조된다.
상기 수지는 아크릴계 수지일 수 있으며, 예를 들어, 비닐기 함유 단량체 및 아크릴레이트기 함유 단량체를 중합하여 제조된 아크릴계 수지일 수 있다.
이때, 상기 비닐기 함유 단량체는 비닐아세테이트, 스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 플루오로스티렌, 에톡시스티렌 및 메톡시스티렌로 이루진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 단량체는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 5의 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트일 수 있으며, 예를 들어, (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, n-펜틸 (메트)아크릴레이트 및 이소펜틸 (메트)아크릴레이트로 이루진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 수지는 구체적으로, 비닐기 함유 단량체의 비닐기와 아크릴레이트기 함유 단량체의 아크릴레이트기를 1:0.06 내지 0.3의 몰비, 또는 1:0.1 내지 0.2의 몰비로 중합하여 제조된 아크릴계 수지일 수 있다. 비닐기 함유 단량체와 아크릴레이트기 함유 단량체의 반응 몰비가 상기 범위 미만인 경우, 즉 소량의 아크릴레이트기 함유 단량체를 사용하는 경우, 상대적으로 수지 내 산소 원자의 비율이 늘어나 극성을 띄게 되어 코팅층의 내수성이 열세해지고, 제조된 수지가 선형의 고분자를 포함하므로 도막이 연해지면서 도막 강도 및 표면 경도가 열세해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 즉, 과량의 아크릴레이트기 함유 단량체를 사용하는 경우, 수지의 끈적임이 발생되어 도료 배합 시 혼합 및 배합이 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 수지는 중량평균분자량(Mw)이 100,000 내지 500,000 g/mol, 또는 200,000 내지 400,000 g/mol일 수 있다. 상기 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 코팅층을 이루는 수지 기능이 열세해져 코팅층의 내수성 열세 및 도막이 연해지면서 도막 강도 및 취급성이 약해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조막성 불량에 따라 수지 입자가 원활히 뭉쳐지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
상기 수지는 50 내지 60 중량부의 안료에 대하여 5 내지 15 중량부, 또는 8 내지 13 중량부의 함량으로 제1 조성물에 포함될 수 있다. 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 도막을 형성하는 수지의 양이 부족하여 제조된 도막이 연해지고 도막 강도 및 표면 경도가 열세해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 수지 코팅층 형성시 광택이 발현되어 외관 색상 차이가 발생할 수 있다.
상기 안료는 체질 안료일 수 있으며, 예를 들어, 탄산칼슘, 카올린, 실리카, 돌로마이트, 탈크, 바륨설페이트, 마이카, 월라스토나이트, 클로라이트, 알루미늄실리케이트 및 알루미늄하이드록사이드로 이루진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 안료는 체잔분 #140 mesh에서 최대 1% 평균 입도 사이즈가 20 내지 22 ㎛이고, 함수율은 0.3 중량% 미만일 수 있다.
또한, 상기 안료는 5 내지 15 중량부의 수지에 대하여 50 내지 60 중량부, 또는 53 내지 58 중량부의 함량으로 제1 조성물에 포함될 수 있다. 안료의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 코팅층 형성시에 도막 색상 및 외관 품질이 열세해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도막 형성 시에 건조가 불량한 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 조성물은 물을 추가로 포함할 수 있고, 25℃에서 포드컵 4호의 점도가 40 내지 80 초, 또는 50 내지 70 초일 수 있다. 제1 조성물의 25℃에서 포드컵 4호의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 제품 외관 불량 및 표면 경도가 열세해지는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 수지의 흐름성이 저하되어 무늬 형상이 불량하거나 제품의 평활성이 열세해지는 문제가 발생할 수 있다. 이때, 상기 물은 상기 제1 조성물의 25℃에서 포드컵 4호의 점도를 상기 범위 내로 조절하는 함량으로 사용될 수 있다.
즉, 제1 조성물은 5 내지 15 중량부의 수지, 50 내지 60 중량부의 안료 및 잔부의 물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 조성물은 분산제, 소포제 등 통상적으로 암면 보드의 표면 코팅제 조성물에 첨가할 수 있는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 평면 코팅층은 평균 두께가 10 내지 700 ㎛, 또는 30 내지 650 ㎛일 수 있다. 상기 평면 코팅층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 암면 보드의 표면 경도가 부족하거나 외관이 불량해지며, 표면 경도가 열세하여 제품의 취급성이 열세해지고, 상기 범위 초과인 경우, 과량의 코팅 두께로 인한 경화 속도 차이로 인하여 무늬 생성 과정에서 무늬 형상이 불량하거나 제품 두께가 두꺼워지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 암면 보드는 평면 코팅층 상에 표면 보호층을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 표면 보호층은 상기 제1 조성물과 동일한 조성물을 사용하거나, 제1 조성물에 방부제, 방균제 등의 첨가제를 추가로 포함하는 조성물로부터 제조될 수 있다.
상기 표면 보호층은 평균 두께가 100 내지 800 ㎛, 또는 100 내지 500 ㎛일 수 있다. 또한, 상기 암면 보드가 표면 보호층을 추가로 포함할 경우, 상기 평면 코팅층과 표면 보호층의 총 두께는 170 내지 950 ㎛, 또는 300 내지 700 ㎛일 수 있다.
엣지 코팅층
상기 엣지 코팅층은 판상 기재부 측면의 엣지부(도 1의 빨간색으로 표시된 부분)에 형성되어 미려한 색감, 광택 등을 부여하여 외관을 개선하고, 코팅 조성물의 건조 및 경화를 통해 표면 경도를 향상시키는 역할을 한다. 이때, 암면 보드가 엣지 코팅층을 포함하지 않을 경우, 제조된 암면 보드의 측면부의 표면 경도가 부족하여 시공시 및/또는 운반시 파손될 우려가 큰 문제가 있다.
또한, 상기 암면 보드는 천장에 설치되는 골격 구조에 맞닿아 끼움 시공 가능하도록 엣지부가 가공되고, 물리적 가공을 통해 형성되는 엣지부는 기계적 물성이 열세해진다(도 1 참고). 이러한 엣지부의 기계적 물성의 열성을 보완하기 위해, 본 발명은 엣지부에 엣지 코팅층을 형성하고, 상기 엣지 코팅층으로 인해 표면 경도가 우수해져 암면 보드의 내구성이 향상되는 효과가 있다.
상기 엣지 코팅층은 상기 판상 기재부의 측면부에 마련되고, 수지, 안료 및 증점제를 포함하는 제2 조성물로부터 제조된다.
상기 수지 및 안료는 상기 평면 코팅층의 제1 조성물에서 정의한 바와 같다.
상기 수지는 50 내지 60 중량부의 안료에 대하여 5 내지 15 중량부, 또는 8 내지 13 중량부의 함량으로 제2 조성물에 포함될 수 있다. 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 도막이 연해지고 도막 강도 및 표면 경도가 열세해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 수지 코팅층 형성시 광택이 발현되어 외관 색상 차이가 발생할 수 있다.
상기 안료는 5 내지 15 중량부의 수지에 대하여 50 내지 60 중량부, 또는 53 내지 58 중량부의 함량으로 제2 조성물에 포함될 수 있다. 안료의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 코팅층 형성시에 도막 색상 및 외관 품질이 열세해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 점도가 높아져 평활성이 좋지 않으며 도막 형성 시에 건조가 불량한 문제가 발생할 수 있다.
상기 증점제는 제2 조성물의 점도를 조절하여 판상 기재부의 측면부의 엣지에 코팅층을 적절한 두께로 형성시키는 역할을 한다. 즉, 상기 제2 조성물이 증점제를 포함하지 않는 경우, 점도가 낮아 판상 기재부의 측면부의 엣지에 코팅층이 형성되지 않아 제조된 암면 보드의 경도 향상 효과가 부족할 수 있다.
또한, 상기 증점제는 중량평균분자량(Mw)이 2,000g/mol 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 증점제는 중량평균분자량(Mw)이 2,000 내지 5,000 g/mol, 또는 2,000 내지 4,000 g/mol일 수 있다. 상기 증점제의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 증점제의 점도가 낮아져 조성물의 점도 조절 효과가 부족한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 증점제의 점도가 과도하게 커져 코팅층의 점성이 과도하게 높아져 건조가 되지 않을 수 있다.
상기 증점제는 하이프로멜로스(hypromellose)를 포함할 수 있다.
상기 증점제는 5 내지 15 중량부의 수지에 대하여 1 내지 5 중량부, 또는 1.1 내지 3.3 중량부의 함량으로 제2 조성물에 포함될 수 있다. 증점제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 제2 조성물의 점도가 낮아져 코팅층 형성이 어렵고 도막이 흘러내리는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제2 조성물의 점도가 높아져 코팅층이 과도하게 두껍게 형성되거나 건조성이 낮아 외관 무늬 형성에 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 조성물은 물을 추가로 포함할 수 있고, 25℃에서 포드컵 4호의 점도가 70 내지 105 초, 또는 80 내지 100 초일 수 있다. 이때, 상기 물은 상기 제2 조성물의 25℃에서 포드컵 4호의 점도를 상기 범위 내로 조절하는 함량으로 사용될 수 있다. 상기 제2 조성물의 25℃에서 포드컵 4호의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 코팅층을 제대로 형성하지 못하고 흘러내리고, 상기 범위 초과인 경우, 코팅층이 과도하게 두껍게 형성되어 외관 불량을 일으키거나 건조가 안되는 문제가 발생할 수 있다.
즉, 제2 조성물은 5 내지 15 중량부의 수지, 50 내지 60 중량부의 안료, 1 내지 5 중량부의 증점제 및 잔부의 물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 조성물은 분산제, 소포제 등 통상적으로 암면 보드의 표면 코팅제 조성물에 첨가할 수 있는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 엣지 코팅층은 평균 두께가 100 내지 800 ㎛, 또는 200 내지 600 ㎛일 수 있다. 상기 엣지 코팅층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 암면 보드의 표면 경도가 부족하거나, 취급성이 열세해지고, 상기 범위 초과인 경우, 외관 불량 및 코팅층 건조 시에 건조가 되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
상기 암면 보드는 JIS K 7312에 따른 C형 경도계로 측정된 표면 경도가 70 내지 90, 또는 75 내지 85일 수 있다.
또한, 상기 암면 보드는 평균 밀도가 200 내지 300 kg/m3, 또는 230 내지 270 kg/m3일 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 암면 보드는 표면 경도가 우수하여 운송 및/또는 시공시 파손에 대한 우려가 적고, 외관 특성이 우수하며, 밀도가 낮아 시공 후 처짐 현상의 발생이 적다. 이에, 상기 암면 보드는 건축 자재, 특히 천장재로 유용하게 적용될 수 있다.
이하, 실험예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실험예로 한정되는 것은 아니다.
[실험예]
실험예 1. 암면 보드의 제조
1-1: 판상 기재부의 제조
67.5중량부의 미네랄울, 3.9중량부의 카사바 가루(제조사: PSAGRIMEX CORP., 제품명: Cassava Powder, 전분), 10.1중량부의 마그네슘-알루미늄-실리콘 디옥사이드(Magnesium-Aluminum-Silicon dioxide, 아타펄자이트), 1.9중량부의 셀룰로오스(NodelHols Unbleached Kraft Pulp, 신문지를 물과 혼합하여 3.0~4.0 질량% 농도로 투입), 15.8중량부의 broke(제조사: KCC, 제품명: 마이톤, 분말 형태로 파분하여 약 8.3% 농도로 습식 혼합하여 투입), 0.1중량부의 왁스(C20H30O2의 로진 에스테르계), 0.1중량부의 응집제((C3H5NO)m의 폴리아크릴아미드계, 분자량 약 300만g/mol), 및 0.6중량부의 황산알루미늄을 반응기에 투입하고 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 이후, 슬러리를 장망 위에 붓고 자연 탈수한 후 자연 탈수된 슬러리를 진공 펌프를 이용하여 강제 탈수했다. 이후, 프레스기를 이용하여 두께를 조정한 후, 건조기에서 건조하고, 재단하여 최종 두께 15.0mm인 판상 기재부를 제조하였다. 이후 도 1과 같이 판상 기재부의 일면의 테두리를 가공하여 엣지부의 평균 두께(b)가 7mm가 되도록 처리하였다. 이때, 엣지부의 깊이(c)는 4mm로 하고, 판상 기재부의 가로 및 세로는 600mm 및 600mm로 했다.
이때, 사용한 미네랄울은 39.5중량부의 SiO2, 21.9중량부의 Al2O3, 0.9중량부의 Fe2O3, 0.7중량부의 TiO2, 29.2중량부의 CaO, 4.1중량부의 MgO, 및 2.4중량부의 Na2O와 K2O의 총량으로 구성되었다.
1-2: 평면 코팅층의 제조
0.19중량부의 헥사메타인산나트륨, 0.03중량부의 폴리카르복시산 나트륨(제조사: 한국산노프코 주식회사, 제품명: SN-DISPERSANT 44-S), 0.02중량부의 소포제(제조사: BYK-Chemie GmbH, 제품명: BYK-012), 6.04중량부의 카올린(제조사: CHINA MINERAL PROCESSING CO., LTD, 제품명: SNOWHITE 86), 49.13중량부의 탄산칼슘, 10.41중량부의 수지-1, 및 33.9중량부의 물을 혼합하여 제1 조성물을 제조하였다. 제조된 제1 조성물은 25℃에서 포드컵 4호의 점도가 60초였다.
이때, 상기 수지-1로는 비닐아세테이트의 비닐기와 부틸아크릴레이트의 아크릴레이트기를 85:15의 중량비로 반응시켜 제조된, 중량평균분자량 200,000g/mol의 아크릴계 수지를 사용하였다.
이후, 상기 1-1에서 제조한 판상 기재부의 양면에 상기 제1 조성물을 도포하고 180℃에서 건조하여 두께 500㎛의 평면 코팅층을 마련하였다(도 3 참조).
1-3: 엣지 코팅층의 제조
상기 1-2의 제1 조성물에 2.28중량부의 하이프로멜로스-1(Mw: 2,000g/mol, 제조사: 롯데정밀화학, 제품명: PMC40HS)을 첨가하여 제2 조성물을 제조하였다. 제조된 제2 조성물은 25℃에서 포드컵 4호의 점도가 100±5초였다.
이후, 상기 1-2에서 제조한 평면 코팅층이 형성된 판상 기재부의 측면의 엣지부(도 1의 빨간색으로 표시된 부분)에 상기 제2 조성물을 도포하고 180℃에서 건조하여 두께 400㎛의 엣지 코팅층을 마련하였다.
실험예 2 내지 9.
제2 조성물의 조성을 하기 표 1 및 2에 기재된 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실험예 1과 동일한 방법으로 암면 보드를 제조하였다.
이때, 실험예 9는 판상 기재부의 측면의 엣지부를 제외하고 평면의 일면에만 수지 코팅층을 형성했다. 또한, 하이프로멜로스-2는 중량평균분자량(Mw)가 1,500g/mol이고(제조사: 롯데정밀화학, 제품명: FMC60150), 수지-2로는 비닐아세테이트의 비닐기와 부틸아크릴레이트의 아크릴레이트기를 1:0.04의 몰비로 중합하여 제조된 아크릴계 수지(Mw: 50,000g/mol)를 사용하고, 수지-3으로는 비닐아세테이트의 비닐기와 부틸아크릴레이트의 아크릴레이트기를 1:0.45의 몰비로 중합하여 제조된 아크릴계 수지(Mw: 600,000g/mol)를 사용하였다.
| 실험예 1 | 실험예 2 | 실험예 3 | 실험예 4 | ||
| 제2 조성물 (중량부) | 헥사메타인산 나트륨 | 0.19 | 0.19 | 0.19 | 0.19 |
| 폴리카르복시산 나트륨 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | |
| 소포제 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | |
| 하이프로멜로스-1 | 2.28 | - | 0.88 | 5.12 | |
| 하이프로멜로스-2 | - | 2.28 | - | - | |
| 카올린 | 6.04 | 6.04 | 6.04 | 6.04 | |
| 탄산 칼슘 | 49.13 | 49.13 | 49.13 | 49.13 | |
| 수지-1 | 10.41 | 10.41 | 10.41 | 10.41 | |
| 수지-2 | - | - | - | - | |
| 수지-3 | - | - | - | - | |
| 물 | 33.9 | 33.9 | 33.9 | 33.9 | |
| 총량 | 102.00 | 102.00 | 102.00 | 102.00 | |
| 25℃에서 포드컵 4호의 점도 (초) | 100 | 50 | 60 | 측정불가 |
| 실험예 5 | 실험예 6 | 실험예 7 | 실험예 8 | 실험예 9 | ||
| 제2 조성물 (중량부) | 헥사메타인산 나트륨 | 0.19 | 0.19 | 0.19 | 0.19 | 0.19 |
| 폴리카르복시산 나트륨 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | |
| 소포제 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | |
| 하이프로멜로스-1 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | 2.28 | |
| 하이프로멜로스-2 | - | - | - | - | - | |
| 카올린 | 6.04 | 6.04 | 6.04 | 6.04 | 6.04 | |
| 탄산 칼슘 | 49.13 | 49.13 | 49.13 | 49.13 | 49.13 | |
| 수지-1 | - | - | 3.41 | 17.41 | 10.41 | |
| 수지-2 | 10.41 | - | - | - | - | |
| 수지-3 | - | 10.41 | - | - | - | |
| 물 | 33.9 | 33.9 | 33.9 | 33.9 | 33.9 | |
| 총량 | 102.00 | 102.00 | 95.00 | 109.20 | 102.00 | |
| 25℃에서 포드컵 4호의 점도 (초) | 68 | 측정불가 | 70 | 100 | 60 |
시험예. 암면 보드의 물성 평가
실험예에서 제조한 암면 보드의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타냈다.
(1) 표면 경도
JIS K 7312에 따라 C형 경도계를 이용하여 제조된 암면 보드의 표면 경도를 측정했다.
(2) 취급성
취급성은 시공업자가 느끼는 무게의 가벼움, 절단성, 취급시 부스러짐(Edge 포함)에 대한 감성 품질도 포함이 될 수 있으나 제조된 암면 보드를 JIS K 7123 기준에 따라 C형 경도계의 측정값을 바탕으로 Edge 부위의 경도를 측정했다. 측정된 경도가 80 이상의 경우 우세, 70 이상 79 이하의 경우 양호, 69 이하의 경우 열세로 평가했다.
(3) 엣지 휨파괴하중
엣지 코팅(Edge coating)된 암면 보드를 KS F 2263 건축용 보드류의 휨 시험방법을 참고하여, 엣지 휨 파괴 하중을 측정했다. 시험편의 크기는 5호(20 x 15cm)이며, 20cm 해당하는 한쪽 면은 엣지(Edge, Reveal) 부위가 포함되도록 절단하여 시험편을 준비하였고 시험 방법 및 장비는 KS F 2263 기준에 따라 진행했다(도 4 참고).
측정된 휨 파괴 하중이 180N 이상일 경우 우세, 170N 이상 179N 이하의 경우 양호, 169N 이하의 경우 열세로 평가했다.
| 구분 | 25℃에서 제2 조성물의 포드컵 4호의 점도(초) | 표면 경도 (shore C) | 엣지 휨파괴하중(N) |
취급성 | 비고 |
| 목표 | 100±5초 | 70~90 | 180N 이상 | - | |
| 실험예 1 | 100 | 85 | 183 | 우세 | - |
| 실험예 2 | 50 | 60 | 165 | 열세 | - |
| 실험예 3 | 60 | 60 | 163 | 열세 | - |
| 실험예 4 | 측정불가 | 65 | 153 | 열세 | 도료 점성 증가에 따른 엣지코팅 적용 불가 |
| 실험예 5 | 68 | 63 | 151 | 열세 | - |
| 실험예 6 | 측정불가 | 측정불가 | 154 | 측정불가 | 수지 자체의 끈적임에 따른 도료 배합 불가 |
| 실험예 7 | 70 | 66 | 149 | 열세 | - |
| 실험예 8 | 100 | 75 | 155 | 양호 | 광택발현으로 기존 대비 외관품질 차이 발생 |
| 실험예 9 | 60 | 55 | 153 | 열세 | - |
표 3에서 보는 바와 같이, 실험예 1은 측면부에 엣지 코팅층을 포함하여 표면 경도, 휨 파괴하중 및 취급성이 우수했다.
반면, 측면부에 엣지 코팅층을 미포함하는 실험예 9는 표면 경도, 휨 파괴하중 및 취급성이 매우 부족했다.
Claims (6)
- 암면(rock wool)을 포함하며, 측면 일부가 가공되어 단차를 갖는 엣지부를 포함하는 판상 기재부;
상기 판상 기재부의 적어도 일면에 마련되고, 수지 및 안료를 포함하는 제1 조성물로부터 제조된 평면 코팅층; 및
상기 판상 기재부의 측면의 엣지부에 마련되며, 수지, 안료 및 증점제를 포함하는 제2 조성물로부터 제조된 엣지 코팅층;을 포함하고,
상기 판상 기재부는 평면부의 평균 두께와 엣지부의 평균 두께가 1: 0.2 내지 0.6 비이고,
상기 제1 조성물 및 제2 조성물에 포함되는 수지는 비닐기 함유 단량체 및 아크릴레이트기 함유 단량체를 중합하여 제조된 아크릴계 수지이고,
비닐기 함유 단량체의 비닐기와 아크릴레이트기 함유 단량체의 아크릴레이트기를 1:0.1 내지 0.2의 몰비로 중합하며,
상기 제2 조성물에 포함되는 증점제는 중량평균분자량이 2,000g/mol 이상인 하이프로멜로스(hypromellose)를 포함하고,
상기 제2 조성물은 5 내지 15 중량부의 수지, 50 내지 60 중량부의 안료 및 1 내지 5 중량부의 증점제를 포함하는 암면 보드. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 조성물은 25℃에서 포드컵 4호의 점도가 40 내지 80 초이고,
상기 제2 조성물은 25℃에서 포드컵 4호의 점도가 70 내지 105 초인, 암면 보드. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 조성물은 5 내지 15 중량부의 수지 및 50 내지 60 중량부의 안료를 포함하는, 암면 보드. - 청구항 1에 있어서,
상기 엣지 코팅층은 평균 두께가 100 내지 800 ㎛인, 암면 보드.
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|---|---|---|---|
| KR1020210042975A KR102649370B1 (ko) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | 암면 보드 |
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| KR20220136818A KR20220136818A (ko) | 2022-10-11 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009503303A (ja) | 2005-08-02 | 2009-01-29 | オウェンス コーニング インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー | 天井タイルの修繕方法 |
| JP2015042827A (ja) | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 大建工業株式会社 | システム天井用の天井板及びシステム天井 |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI123952B (fi) | 2011-01-12 | 2014-01-15 | Acoustic Group Oy | Pinnoite ja sen valmistusmenetelmä |
-
2021
- 2021-04-01 KR KR1020210042975A patent/KR102649370B1/ko active IP Right Grant
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