KR20000031214A - 건축물용 내외장판재와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물용 내외장판재와 그 제조방법에 관한 것으로서, 상기 건축물용 내외장판재는 단열충진재(12)와; 상기 단열충진재(12)에 함침 또는 접합되는 보강메쉬(13); 및 상기 보강메쉬(13)가 접합 또는 함침된 단열충진재(12)의 표면에 소정 두께로 몰딩되는 것으로 자연석 분말 약 40-60중량%, 방수용재 약 0.0025-0.25중량%, 잔량의 시멘트가 포함된 외부쉘(11);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며 단열효과가 뛰어나고 시공이 간편한 이점이 있다.

Description

건축물용 내외장판재와 그 제조방법

본 발명은 건축물용 내외장판재와 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 질감이 자연스럽고 단열이 우수한 건축물용 내외장판재와 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 건축물용 내외장판재로는 자연석, 대리석, 텍스, 목재판, 철재판, 타일 등이 사용되고 있으나 대체적으로 단일 재질로 이루어져 단열, 내충격, 내부식, 방음 등의 측면에서 취약하며 또한 단가가 높은 문제점이 있었다. 특히 건축물용 내외장판재로서 고가의 재료로 선호되는 대리석의 경우, 그 중량이 크고 가격이 비싸며 강도가 취약하여 두껍고 또한 재료가 한정되어 있어 조달이 어려운 문제점이 있었다.

또한 벽체에 부착 시공시 임시고정이 힘들어 무너지는 경우가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 여러 형태의 인조 대리석 또는 인조석이 제작되어 상술한 일부 문제점을 부분적으로 해결하기는 했으나 후술하는 보온효과가 미약한 단점이 있었다.

상기 인조 대리석 또는 인조석은 대부분이 시멘트와의 혼합물로 만들어지며 이러한 시멘트간 혼합물로 된 상기 인조 대리석 또는 인조석은 고강도, 높은 열적 안정성, 내산화성의 특징을 가지고 있어서, 건축 내외장재 등의 재료에 폭넓게 적용이 가능하다. 또한 시멘트간 혼합물은 특히 서로 다른 특성을 갖는 재료가 결합되어 물성이 우수하여 응용범위가 매우 넓다.

그러나 상기 시멘트와의 혼합물로 된 상기 인조 대리석 또는 인조석은 보온성이 낮아 벽체에 별도로 폴리스칠렌폼 등의 단열재를 취부하거나 개재시키는 등의 단열 작업이 필요하여 긴 시공시간이 필요하였다.

또한 시공후 다수의 인조대리석 또는 다수의 인조석을 벽체에 시공할 때 상기 인조대리석 또는 인조석 간의 측면 연결부위에 상호 접합목적 또는 미관상, 실리콘, 몰타르 등을 사용하기도 하나, 상기 인조대리석 또는 인조석이 구조적으로 상호 연결되지 않아 경년변화를 겪으면서 시공된 벽체로부터 탈락되는 경우가 발생된다. 또한 실리콘, 몰타르 등을 사용하지 않으면 방수가 되지 않아 누수로 인하여 인조대리석 또는 인조석과 벽체간의 접합성능을 저하시키거나 벽체를 손상시켜 건물의 수명을 단축시키는 단점이 있었다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 질감이 미려하고 경량이며 보온 단열효과가 뛰어난 건축물용 내외장판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재를 부분절제하여 개략적으로 도시한 분해사시도이며,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단하여 본 단면도이고,

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단하여 본 단면도이며,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재를 개략적인 평면도로 나타낸 것이고,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재를 복수개 상호 연결시켜 벽체에 시공한 것을 나타낸 개략적인 측면도이며,

도 6은 본 발명의 과제에 따른 내외장판재의 바람직한 제조방법에 따른 흐름을 나타내 보인 플로우챠트이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

11...외부쉘 11a...중앙철부

11b...하부철부 11c...패널의 표면

12...단열충진재 13...보강메쉬

A, B, C, D...테두리측면부

R...빗물 S...저면

W...벽체

상기와 같은 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 단열충진재와; 상기 단열충진재에 함침 또는 접합되는 보강메쉬; 및 상기 보강메쉬가 접합 또는 함침된 단열충진재의 표면에 소정 두께로 몰딩되는 것으로 자연석 분말 약 40-60중량%, 방수용재 약 0.0025-0.25중량%, 잔량의 시멘트가 포함된 외부쉘;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 외부쉘에는 무기안료(Inorganic Pigment)가 더 첨가되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서 상기 외부쉘의 가장자리는 사각으로 형성되어 네 개의 테두리측면부를 가지며, 상기 네 개의 테두리측면부중 상호 인접한 두 개의 테두리측면부 폭의 중간위치에서 소정 폭의 중앙철부가 상기 두 개의 테두리측면부와 나란하게 형성되고, 나머지 상호 인접한 두 테두리측면부에는 상기 외부쉘의 저면에서부터 상기 중앙철부의 저면방향측 단부에 달하는 소정 폭으로된 하부철부가 상기 나머지 두 테두리측면부와 나란하게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 세척되어 선별된 자연석재를 분쇄기에 투입하여 소정 입자크기의 분말로 분쇄하는 단계와; 분쇄된 자연석분말을 입자선별기에 넣어 소정크기의 입자만 선별하는 단계와; 선별된 소정 입자크기의 자연석 분말 약 40-60중량%, 방수용재 약 0.0025-0.25중량%, 잔량의 시멘트가 포함된 혼합물을 혼합기에 투입하고 물을 부어 혼합하여 몰타르 상태로 만드는 단계; 단열충진재 표면에 프라이머 접착제를 도포하여 상기 프라이머 접착제가 도포된 단열충진재 표면에 보강메쉬를 접합 또는 함침시켜 건조시키는 단계; 및 상기 보강메쉬가 함침되어 접합된 단열충진재를 형틀에 넣은 후, 상기 몰타르 상태의 혼합물을 그 위에 몰딩시키고 양생하여, 완성된 건축물용 내외장판재를 탈형하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재가 도 1에 일부가 절제된 분해사시도로 개략적으로 도시되어 있다.

상기 도면을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재는 먼저, 그물형태의 망사와 같은 높은 인장강도를 가진 보강메쉬(13)와, 상기 보강메쉬(13)를 프라이머 접착제로써 함침 접합시킨 것으로 단열충진재(12)를 포함한다.

여기서 상기 보강메쉬는 유리섬유에 내알칼리성 코팅이 된 것이 바람직하다. 또한 상기 보강메쉬는 매트(Mat) 형상으로 되고 난연용 망사와 같은 보강섬유(Reinforced Fiber)가 바람직하다.

또한 상기 보강메쉬로는 금속재질의 망이 사용 될 수도 있다. 이 경우 상기 금속재질의 표면은 거칠게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 보강섬유는 좀 더 구체적으로는 소정 굵기의 유리섬유, 탄소섬유, 모노필라멘트 아라미드 섬유 등과 같은 보강섬유의 가닥(Strand)을 소정 길이로 절단하여 바인더로 결속한 매트 등이 될 수도 있다.

상기 프라이머 접착제는 아크릴 수지와 시멘트가 혼합된 것이 바람직하다.

또한 상가 단열충진재(12)는 폴리스칠렌폼(Polystylene foam), 폴리에칠렌폼(Polyetylene foam), 폴리우레탄폼(Polyurethane foam) 또는 목재합판 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 단열충진재(12)는 난연성 또는 자기 소화성인 것이 바람직하다. 상기 단열충진재(12)의 재료들은 단열, 방음에 유리한 재료이다. 또한 본 발명의 건축물용 내외장판재의 중량을 크게 줄여주며 예컨대 본 출원인이 중량을 측정하여 비교한 결과 천연대리석의 약 1/3정도로 경량인 것으로 나타났다.

본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재는 상기와 같이 단열충진재(12)와; 상기 단열충진재(12)에 함침 또는 접합되는 보강메쉬(13); 및 상기 보강메쉬(13)가 접합 또는 함침된 단열충진재(12)의 표면에 소정 두께로 몰딩되는 것으로 자연석 분말 약 40-60중량%, 방수용재 약 0.0025-0.25중량%, 고정을 위한 커플링 및 응고수단으로써 잔량의 시멘트가 포함된 소정 두께의 외부쉘(11);을 포함하여 이루어진다. 상기 자연석 분말은 대량 생산이 가능한 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재의 두께는 60~100mm가 바람직하다.

상기 외부쉘(11)을 이루도록 포함되는 자연석분말은 천연에 산재하는 자연석의 분말로서 특별하게 한정되지는 않으나, 건축용 석재 예컨대, 모래, 규석, 화강암, 대리석 또는 세석과 같은 골재 등의 분말이다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재의 형태에 있어서 특별히 제한되는 것은 아니지만 타일이나 벽돌 또는 시이트 형태로 제조되어 실내 또는 실외의 벽면재나 바닥재로 사용 될 수 있으며, 형틀에 따라 사각형 마름모, 평행사변형 등을 얻을 수 있음은 물론이다. 또한 삼각형, 오각형, 육각형 등의 다양한 다각형 또는 상호 측면이 치합되는 다양한 블록형태로도 제작이 가능하며 이 경우 후술하는 중앙철부(11a)와 하부철부(11b)의 배치가 일부 조정될 수 있다.

또한 상기 시멘트는 포틀랜트시멘트, 백색 포틀랜드시멘트, 고로슬래그시멘트, 포틀랜드포졸란시멘트 등을 사용할 수 있고 바람직하기로는 백색시멘트를 사용한다.

도 2 및 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ, Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단하여 본 단면도이며 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 건축물용 내외장판재를 평면도로 나타낸 것이다.

여기에서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다. 상기 도면들을 참조하여 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재를 이루는 외부쉘(11)에 있어서, 상기 외부쉘(11)의 가장자리는 사각으로 형성되어 네 개의 테두리측면부(A, B, C, D)를 가지며, 상기 네 개의 테두리측면부(A, B, C, D)중 상호 인접한 두 개의 테두리측면부(C, D)에서 소정 폭의 중앙철부(11a)가 상기 테두리측면부(C, D) 폭의 중간위치에 상기 테두리측면부(C, D)와 나란하게 형성되고, 나머지 상호 인접한 두 테두리측면부(A, B)에는 상기 보강메쉬 저면(S)에서부터 상기 중앙철부(11a)의 저면방향측 단부(E)에 소정간격을 두고 달하도록 소정 폭의 하부철부(11b)가 상기 테두리측면부(A, B)와 나란하게 형성된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축물용 내외장판재를 복수개 상호 연결시켜 벽체(W)에 시공한 것을 나타낸 개략적인 측면도이다. 여기에서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도면을 참조하면, 복수개의 외부쉘(11)에 있어서 일 외부쉘(11)의 중앙철부(11a)와 다른 외부쉘(11)의 하부철부(11b)가 소정간격을 두고 겹쳐져서 수직으로 벽체(W)에 시공되어 있다. 이러한 결합시공은 빗물(R)이 상기 외부쉘(11) 사이의 틈으로 스며들어가지 않고, 흘러내리도록 함으로써 방수가 되도록 하여준다.

여기서 상기 일 외부쉘(11)의 중앙철부(11a)와 다른 외부쉘(11)의 하부철부(11b)가 이루는 소정간격의 공간에는 실리콘 등의 접착 또는 충진재가 개재되는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명으로 얻어지는 전면부(11c)를 연마하면 자연석의 특유한 미려한 질감과 문양이 나타나 인조 대리석, 실내장식용 타일 등을 대체할 수 있는 내외장판재로서 적합하다.

또한 본 발명의 내외장판재는 진동이 많이 발생되는 도로변 등의 주택에서 진동의 흡수가 가능하여 쾌적한 환경을 제공할 수가 있다. 또한 내진 설계가 필요한 철골 구조 등으로 된 건물에 내외장판재로써 사용이 적합하다.

이하, 본 발명의 과제에 따른 내외장판재의 바람직한 제조방법을 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 과제에 따른 내외장판재의 바람직한 제조방법에 따른 흐름을 나타내 보인 플로우챠트이다.

상기 도면을 참조하여 보면,

먼저, 자연석재를 세척한 다음 상기 자연석재를 분쇄한다.(S61) 이후 분쇄된 선별된 재료들을 분쇄기에 투입하여 소정의 입자크기로 일차 분쇄하고 다시 분쇄기에서 이차 분쇄하여 분말 상태로 만든다.

본쇄된 분말을 입자선별기에 넣어 소정의 크기로 선별한다.(S62)

혼합기에 선별된 자연석 분말 약 40-60중량%, 방수용재 약 0.0025-0.25중량%, 잔량의 시멘트가 포함된 혼합물을 투입하고 물을 부어 혼합시켜 몰타르 상태로 만든다. 여기서 상기 시멘트는 커플링과 응고수단으로써 혼합되는데 경우에 따라서는 에폭시 수지 등의 유기결합제를 사용할 수도 있다. 또한 바람직하기로는 상기 시멘트를 50중량%의 비율로 투입한다. 상기 방수제는 실리콘계 발수 방수제, 실리카 흄(Fumed Silica), 나프탈린 또는 멜라민계의 고유동화제를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하기로는 상기 단열충진재(12)의 표면에 소정 두께로 몰딩되는 외부쉘(11)에는 실리카 흄이 상기 방수용재중량%의 약 1-10중량%, 고유동화제가 상기 방수용재중량%의 약 90-99중량% 더 첨가됨으로써 보다 양호한 품질을 얻을 수 있다.

여기서 다른 색상을 원할 경우 소정 점도의 무기질 안료를 섞어 혼합기를 회전하여 착색시킨다. 상기 무기질 안료는 상기 외부쉘(11)중량의 0.003-0.3중량% 비율인 것이 바람직하다. 이러한 색상의 표현을 위해 여러 가지 안료가 사용될 수 있다. 이러한 안료는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술분야에서 공지되어 있는 일반적인 안료가 이용될 수 있으나 본 발명에서는 천연 안료를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 건축물용 내외장판재에 있어서, 그 구성 성분들의 함량은 상기와 같은 범위로 한정되었지만, 내장재로서의 강도가 유지되는 한 혼합량의 조절이 가능하며, 필요한 규격치의 정도에 따라서도 그 조절이 가능함은 물론이다.

한편, 상기 몰타르가 몰딩되는 단열충진재(12)는 다음과 같이 준비된다.

먼저, 폴리스칠렌폼, 폴리에칠렌폼 또는 폴리우레탄폼, 목재합판 등의 재질로 된 단열충진재(12) 표면에 프라이머 접착제를 도포 한다. 상기 프라이머 접착제가 도포된 단열충진재 표면에 보강메쉬(13)를 함침 또는 접합시킨다.(S66) 상기 단열충진재(12) 표면에 함침된 보강메쉬(13) 상에 수차례 프라이머 접착제를 도포 한다. 이후 소정의 온도에서 건조시킨다. 상기 접착제의 도포는 약 3~4회 정도가 바람직하다.

상기와 같이 준비된 단열충진재(12)와 보강메쉬(13)의 결합체를 분해조립이 가능한 형틀(미도시)의 바닥에 닿도록 넣어 안착시키고, 그 위에 상기 몰타르를 굳기 전에 부어 넣어 몰딩시킨다.(S64) 상기 형틀은 알루미늄이나, 실리콘, 철 등으로 제작 될 수 있다. 상기 단열충진재(12)는 상기 몰타르에 완전히 메립되도록 한다. 이를 위해서 핀 등과 같은 보조구를 사용하여 스탠드 오프(Stand off)시켜 상기 단열충진재(12)와 보강메쉬(13) 결합체가 상기 형틀과 소정의 간격을 유지하여 바닥에 완전히 닿지 않도록 함으로써 상기 단열충진재(12) 또는 보강메쉬(13)가 외부로 노출되지 않도록 몰타르를 채워 몰딩하는 것이 바람직하다. 이후 상기 형틀을 필요시 진동시켜 구석 부분까지 완전하게 재료가 충진되도록 한 다음, 프레스에 넣어 가압하거나 또는 저압상태에 그대로 둔 다음 소정의 온도에서 양생시키고, 일정시간 경과 후 형틀을 개방시켜, 건조되고 굳혀져 완성된 건축물용 내외장판재를 탈형(S65)시킨다. 여기서 경우에 따라서 혹한기등 상기 금형 또는 소정용기를 가열 또는 열풍 건조함으로써 응고시간을 줄일 수 있음은 물론이다. 또한 상기 몰딩작업은 소정온도로 가열시켜 성형하는 핫프레스와 같은 가압장치를 사용하여 실시할 수도 있다.

이상 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 건축물용 내외장판재는 색상과 문양을 다양하게 제작 할 수 있어 질감이 미려하여 자연스러운 느낌을 주므로 천연의 질감을 느낄 수 있으며, 우천시 외부쉘에서 발생되는 수막현상을 방지하고 방음, 방열 및 방수가 가능하여 보온 보습효과가 뛰어나고, 내진성이 있어 표면충격을 흡수하여 파손 및 균열을 막으며, 큰 외부충격으로 인한 크랙 발생시 파편이 비산되지 않는 효과를 갖는다.

또한, 경량으로 취급 및 시공이 간편하며 벽체에 시공시 벽체와의 접착력이 강하고, 단열재 시공의 감리를 외부에서 할 수 있어 건축비가 절감되며, 골재나 파석을 이용함으로써 단가가 저렴하고, 환경친화적인 효과를 갖는다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해 할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 단열충진재(12)와;

   상기 단열충진재(12)에 함침 또는 접합되는 보강메쉬(13); 및

   상기 보강메쉬(13)가 접합 또는 함침된 단열충진재(12)의 표면에 소정 두께로 몰딩되는 것으로 자연석 분말 약 40-60중량%, 방수용재 약 0.0025-0.25중량%, 잔량의 시멘트가 포함된 외부쉘(11);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건축물용 내외장판재.
2. 제1항에 있어서, 상기 외부쉘(11)에는 무기안료가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 건축물용 내외장판재.
3. 제1항에 있어서, 상기 단열충진재(12)의 표면에 소정 두께로 몰딩되는 외부쉘(11)에는 실리카 흄이 상기 방수용재중량%의 약 1-10중량%, 고유동화제가 상기 방수용재중량%의 약 90-99중량% 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 건축물용 내외장판재.
4. 제1항에 있어서, 상기 보강메쉬(13)는 난연성 망사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 내외장판재.
5. 제1항에 있어서, 상기 외부쉘(11)의 가장자리는 사각으로 형성되어 네 개의 테두리측면부(A, B, C, D)를 가지며, 상기 네 개의 테두리측면부(A, B, C, D)중 상호 인접한 두 개의 테두리측면부 폭의 중간위치에서 소정 폭의 중앙철부(11a)가 상기 두 개의 테두리측면부와 나란하게 형성되고, 나머지 상호 인접한 두 테두리측면부에는 상기 외부쉘(11)의 저면(S)에서 부터 상기 중앙철부(11a)의 저면방향측 단부(E)에 소정간격을 두고 달하는 소정 폭으로된 하부철부(11b)가 상기 나머지 두 테두리측면부와 나란하게 형성된 것을 특징으로 하는 건축물용 내외장판재.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 복수개의 상기 외부쉘(11)을 벽체(W)에 시공시, 일 외부쉘의 중앙철부(11a) 또는 하부철부(11b)와 다른 외부쉘의 하부철부(11b) 또는 중앙철부(11a)를 상호 겹치도록 하므로써 복수개의 상기 외부쉘(11)을 사방연속으로 측면부의 연결이 가능한 것을 특징으로 하는 건축물용 내외장판재.
7. 세척되어 선별된 자연석재를 분쇄기에 투입하여 소정 입자크기의 분말로 분쇄하는 단계(S61)와;

   분쇄된 자연석분말을 입자선별기에 넣어 소정크기의 입자만 선별하는 단계(S62)와;

   선별된 소정 입자크기의 자연석 분말 약 40-60중량%, 방수용재 약 0.0025-0.25중량%, 잔량의 시멘트가 포함된 혼합물을 혼합기에 투입하고 물을 부어 혼합하여 몰타르 상태로 만드는 단계(S63);

   단열충진재(12) 표면에 프라이머 접착제를 도포하여 상기 프라이머 접착제가 도포된 단열충진재(12) 표면에 보강메쉬(13)를 접합 또는 함침시켜 건조시키는 단계(S66); 및

   상기 보강메쉬(13)가 함침되어 접합된 단열충진재(12)를 형틀에 넣은 후, 상기 몰타르 상태의 혼합물을 그 위에 몰딩시키고 양생하여, 완성된 건축물용 내외장판재를 탈형하는 단계(S65);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 내외장판재의 제조방법.