KR20060120347A - 바닥재용 골판지 - Google Patents

Abstract

층간 단열용 골판지가 개시된다. 본 발명의 층간 단열용 골판지는 두 장의 표면라이너(liner)층 사이에 두꺼운 코로케이트(corrugator)층을 물결형상으로 형성하되, 단열효과를 포함하는 축열소재가 포함된 접착제을 이용하여 제작하며 별도의 단열층을 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 골판지는 단열효과를 발휘할 뿐 아니라, 층간 소음차단, 충격 흡수 및 강력한 복원력을 가지는 바닥재가 되며, 가볍고 가공성이 뛰어남으로써 건축시공에 사용하기 편리하고 나아가 친환경 소재의 건축자재를 사용하는데 따른 경제적 효과를 가질 수 있다.

바닥재, 골판지, 단열, 소음방지, 축열 마이크로캡슐, 축열소재

Description

바닥재용 골판지{A corrugated cardboard as a flooring}

도 1은 본 발명에 따른 바닥재용 골판지의 단면구조를 도시한 도면, 그리고

도 2는 본 발명의 층간 단열용 판지를 시공한 일 실시예를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101: 표면라이너층 103: 코로케이트층

105: 접착제 107: 단열층

본 발명은 바닥재용 골판지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 등의 바닥과 바닥 위에 시공되는 바닥재 사이에 마련되어 층간 소음을 줄이고, 단열 효과를 제공하는 바닥재용 골판지에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트에 의해 시공되는 다층 건물의 층간 바닥에는 특별한 방음이나 단열을 위한 시공을 하지 않는 것이 일반적이다. 여러 가지 시공상의 어려움도 있겠지만, 그러한 재료의 내구성과 경제적 어려움도 함께 고려되기 때문이다. 따라서 일반적으로 완공된 건물의 바닥에 방음 내지 단열효과를 가지는 바닥재를 시공하고 있다.

이러한 바닥재의 주재료는 비닐(vinyl), 나일론(nylon), 폴리에스테르(polyester) 또는 폴리염화비닐(PVC: PolyVinyl Chloride) 등이며, 이러한 재료를 콘크리트 바닥에 여러 가지 방법으로 적층하여 시공함으로써 방음 및 단열효과를 얻고 있다.

그러나 이러한 비닐소재의 바닥재는 환경오염의 원인이 되는 환경 폐기물을 생산하게 될 뿐 아니라 그 효과도 뛰어나지 못하다. 이를 대체하기 위하여 다른 친환경 소재를 이용하는 바닥재의 필요성이 대두되고 있으며, 나아가 단열효과와 층간 소음방지 효과를 극대화시킨 소재의 개발이 필요하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은, 표면을 형성하는 얇은 라이너층의 내부에 두꺼운 코로케이트층을 형성함으로써 충격흡수 효과 및 층간 방음효과를 극대화한 바닥재용 골판지를 제공함에 있다.

또한, 코로케이트 층과 외부의 라이너층을 접착하는 접착물질로 축열 마이크로캡슐을 사용함으로써 단열효과를 극대화한 바닥재용 골판지를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 단열용 골판지는, 여러 장의 펄프 종이가 적층된 소정 면적의 평판으로, 서로 평행하게 배치됨으로써 소정의 내부 공간을 형성하는 두 개의 표면라이너(liner)층 및 여러 장의 펄프 종이가 적층된 평판이 공기층이 형성되도록 물결모양으로 성형되어 상기 내부 공간에 채워진 코로 케이트(corrugator)층을 포함하며, 상기 표면라이너층과 상기 코로케이트층은 축열소재를 포함하는 접착제에 의해 접착 가공됨으로써 단열효과를 높인다

또한, 상기 두 개 표면라이너층의 외측에 단열효과를 내는 두 개의 단열층;을 더 포함하되, 상기 단열층은, 대략 20 내지 40 wt%의 축열소재, 대략 5 내지 10 wt%의 숯 및 대략 45 내지 75 wt%의 발수제를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 접착제와 상기 단열층에 포함되는 상기 축열 소재는, 구형의 상전이물질의 표면에 고분자 물질이 1개 층 또는 2개 층으로 도포되어 지름이 대략 수 내지 수십㎛ 크기를 가진 초미세 입자인 마이크로캡슐 형태이며, 상기 상전이물질은 액체 및 고체 중 어느 하나의 상태로 존재하며 외부로 열을 방출하거나 외부로부터 소정 크기 이상의 열을 흡수한 경우에 기 설정된 온도에서 그 상(phase)이 가역적으로 서로 변한다.

또한 상기 접착제는, 주위의 습기를 흡착하는 수성 에멀션(emulsion) 발수제를 더 포함함으로써 습기에 의한 변형 부패를 방지하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 내용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 바닥재용 골판지의 단면구조를 도시한 도면이다.

본 발명의 바닥재용 골판지는 철근 콘크리트조 건축물의 층간 바닥의 바닥재로 사용할 수 있으며, 그 단면 형상이 주는 특징에 의하여 충격흡수, 단열, 방음 및 소음차단 등의 효과를 거둘 수 있다. 나아가 표면이나 골판지의 제작에 사용되는 접착제에 단열효과를 가지는 소재를 포함함으로써 단열효과를 보다 극대화시킬 수 있다.

본 발명의 골판지(100)에 사용되는 단열효과를 가지는 축열소재에는 축열 마이크로캡슐이 포함된다. 축열 마이크로캡슐에 대하여는 아래에서 다시 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바닥재용 골판지(100)는, 두 개의 표면라이너(liner)층(101,103), 코로케이트(corrugator)층(105) 및 두 개의 단열층(109,111)을 포함하며, 두 개의 표면라이너층(101,103) 사이에 접착제(107)에 의하여 코로케이트층(105)이 접착 형성되고, 표면라이너층(101,103)의 외측 표면에 각각 단열층(109,111)이 형성된다.

본 발명의 골판지(100)의 표면라이너층(101,103)과 코로케이트층(105) 각각은 종래의 일반적인 골판지와 달리 여러 장의 펄프 재지가 겹겹이 적층됨으로써 소정 크기 이상의 경도(hardness)를 가진다.

표면라이너층(101,103)은 일반적인 펄프재질로 이루어져, 외부에 노출되는 표면층으로 두 장의 표면라이너층(101,103) 사이에 소정 공간을 형성하도록 일정간격을 유지하며 형성되어 있다. 표면라이너층(101,103)의 두께는 외부의 충격등에 의해 다소 변형될 수 있으며, 외부에 단열층(109,111)이 별도로 형성된다.

코로케이트층(105)은 표면라이너층(101,103)에 의해 형성된 내부 공간에 그 단면모양이 V 또는 U자와 같은 물결형상으로 형성됨으로써 소정량의 공기가 내부 공간에 채워지는 형태로 형성하며, 코로케이트지로 이루어져 있다. 코로케이트층(105)은 골판지(100) 전체의 충격흡수 및 완충작용을 수행함과 동시에, 바닥재로 기능을 하기 위한 기본 골격을 형성하며, 내부 공간의 공기층은 단열효과를 증대시킨다.

바람직하게는, 코로케이트층(105)은 대략 1mm 정도의 두꺼운 코로케이트지를 물결형상으로 가공하여 대략 2 mm 정도의 폭으로 형성함으로써, 바닥재로서의 완충작용이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 골판지(100)는 내부에 공기층과 함께 코로케이트층(105)이 형성됨으로써, 상측으로부터 일정한 크기 이하의 압력을 소정시간 동안 받았더라도 상기 압력이 소멸하면 내부의 공기층이 지지함으로써 즉시 원상으로 복원될 수 있는 복원력을 가진다.

코로케이트층(105)이 표면라이너층(101,103) 사이에 삽입되어 형성될 때 접착제(107)를 사용하여 접착 가공하게 되는데, 접착제(107)는 축열소재를 포함함으로써 본 발명의 골판지(100)의 단열효과가 더욱 극대화되도록 한다. 접착제(107)의 배합원료 및 배합비율은 다음의 표 1과 같다.

접착제의 배합원료	배합비율(wt%)
전분	대략 60 ~ 89.5
질소 파우더	대략 0.5 ~ 10
축열소재	대략 10 ~ 30

접착제(107)의 성분은 표 1과 같이 인체에 무해한 전분으로 이루어지며, 질소 파우더는 전분과 같은 소재로 이루어져 상호 혼합이 용이하며 전분이 가지는 접착력을 향상시킬 뿐만 아니라, 질소성분이 파우더에 포집되어 있는 형태로 존재하므로, 포집되어 있는 질소가 일정기간 동안 지속적으로 서서히 방출됨으로써 산소의 작용을 억제하여 골판지(100)가 습기 등에 의해 부패하는 것을 막을 수 있다.

축열소재로는 마이크로캡슐(Microcapsule)의 형태를 가지는 것이 바람직하며, 이러한 마이크로캡슐의 내부에 상전이물질(PCM: Phase Change Material)이 포함된다. 이하에서는 상기의 상전이물질이 함유된 마이크로캡슐을 "축열 마이크로캡슐"이라 한다.

축열 마이크로캡슐은, 구형의 상전이물질의 표면에 고분자 물질이 1개 층 또는 2개 층으로 도포된 마이크로캡슐의 형태를 가지고 있으며, 지름이 수∼수십㎛ 크기를 가진 초미세 입자이다.

축열 마이크로캡슐에 포함된 상전이물질은 액체 또는 고체 중 어느 하나의 상태로 존재하며, 외부로 열을 방출하거나 외부로부터 열을 흡수한 경우에 소정의 온도에서 그 상(phase)이 가역적으로 서로 변하게 된다. 이러한 과정에서 방출되거나 흡수된 열량이 물질의 온도 상승에 기여하지 못하고 상변환에 기여함으로써 작용한 열량에 비하여 물질의 온도변화가 상대적으로 작게 된다. 따라서 주위의 온도가 떨어지더라도 축열 마이크로캡슐이 상전이과정에서 보유하고 있던 열이 모두 방출되어야 온도변화가 실질적으로 이루어짐으로 단열효과를 나타내게 된다.

상기 소정의 온도에서 축열 마이크로캡슐이 가역적으로 상전이 하는데 필요한 열량은 접착제(107)에 포함된 축열 마이크로캡슐의 양에 의해 정해진다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 접착제(107)에 축열소재 이외에, 수성 에멀션(emulsion) 발수제를 더 포함함으로써 골판지(100)가 습기에 노출될 경우에 그 변형이나 부패 등을 방지하는 효과를 높일 수 있다.

단열층(109,111)은 표면라이너층(101,103)의 외부에 소정의 두께로 상기 축열소재인 축열 마이크로캡슐, 숯 및 발수제을 포함하는 배합물을 도포하여 형성하며, 다음의 표 2는 단열층에 도포되는 배합물의 배합원료 및 배합비율을 보인다.

단열층의 배합원료	배합비율 (wt%)
축열 마이크로캡슐	대략 20 ~ 45
숯	대략 5 ~ 10
발수제	대략 45 ~ 75

숯은 음이온 및 원적외선을 방출하며, 참숯을 사용하는 것이 바람직하다. 발수제는 본 발명의 골판지(100)가 썩지 않도록 함과 동시에 접착제 역할을 하여 단열층을 형성토록 한다.

본 발명의 골판지(100)는 표면라이너층(101,103) 및 코로케이트층(105)은 여러 장의 펄프 재지가 압축되어 형성됨에 따라 공기의 흐름 및 소음의 전달에 대하여 강력한 저항력을 발휘함으로써 층간 소음을 차단하는 필터의 역할을 함으로써 방음효과를 나타낸다. 코로케이트층(105)의 내부에 포함된 공기층도 동일하게 층간 소음을 방지한다.

도 2는 본 발명의 바닥재용 골판지를 시공한 일 실시예를 도시한 도면이다.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 골판지(100)를 시공한 일 실시예를 보인다.

도 2를 참조하면, 정사각형 또는 직사각형 등을 포함하는 소정면적의 다각형 형상을 가지는 골판지(100)가 바닥(201) 위에 연속적으로 배열 시공되어 있고, 본 발명의 골판지(100)의 상측에는 상층바닥재(203)가 시공되어 있다.

도 2의 실시예에서는 바닥(201) 위에 바로 본 발명의 골판지(100)를 시공하였으나, 실시예에 따라 다른 바닥재(미도시)가 바닥(201)과 골판지(100) 사이에 시공될 수 있다.

본 발명의 골판지(100)의 상측에 시공된 상층바닥재(203)는 타일, 대리석, 인조석, 가공 석재, 목재, 인조섬유, 합성수지판재 등이 해당할 수 있으며, 상층바닥재(203)는 내수성(耐水性)이 뛰어난 소재의 것을 사용함으로써 본 발명의 골판지(100)를 보호할 필요가 있다.

다른 실시예로는, 바닥(201) 위에 본 발명의 골판지(100)를 시공한 다음, 상층바닥재(203)를 시공하기에 앞서 방수 및 접착성이 강한 수지를 이용하여 상기 골판지(100)의 상층과 상기 골판지(100) 간의 빈 공간을 메우는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 골판지(100)에 습기나 물이 젖거나 배지않도록 할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 골판지(100)에 대하여 층간 단열재로서만 기재하였으나, 본 발명의 골판지(100)가 벽면에 포함되어 단열효과를 나타내는 소재가 될 수 있음은 당연하다. 이러한 경우에 본 발명의 골판지(100)는 벽면 사이에 적어도 한 장이상 여러겹으로 시공 설치될 수 있으며, 공기층을 코로케이트층(105) 내부에 포함함으로써 단열효과 뿐 아니라 방과 방사이의 소음을 차단하는 효과를 발휘한다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바닥재용 골판지는 그 구조적 특징에 의하여 방음, 소음차단 및 단열의 효과를 가질 뿐 아니라, 가볍고 변형이 쉬움 으로써 시공이 간편한 층간 단열용 바닥재를 제공할 수 있다.

나아가 본 발명의 골판지의 최 외측 표면에 도포된 단열층 및 골판지의 제작에 사용되는 접착제에 축열 성능을 가지는 소재를 포함함으로써 단열효과를 극대화하였다.

또한, 종이가 습기에 약한 특성을 해결하기 위하여 제작에 사용되는 접착제에 질소 파우더 및 수성 에멀션emulsion) 발수제를 더 포함함으로써 습기로부터 보호될 수 있으며, 골판지 전체에 대하여 방염처리를 함으로써 화재시에 독가스를 포함하는 연기가 발생하지 않도록 할 수 있다.

본 발명의 골판지는 층간 단열용 뿐 아니라, 방과 방 사이의 벽에도 시공됨으로써 단열 및 방음용 벽면 단열재로 사용될 수 있다.

이러한 본 발명의 바닥재용 골판지는, 펄프라고 하는 천연 친환경 소재에 의하여 제작됨으로써 건축폐기물에 의한 환경오염을 근본적으로 차단할 수 있고 이를 통한 경제적 부가효과를 거둘 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (4)

1. 여러 장의 펄프 종이가 적층된 소정 면적의 평판으로, 서로 평행하게 배치됨으로써 소정의 내부 공간을 형성하는 두 개의 표면라이너(liner)층; 및

   여러 장의 펄프 종이가 적층된 평판이 공기층이 형성되도록 물결모양으로 성형되어 상기 내부 공간에 채워진 코로케이트(corrugator)층;을 포함하며,

   상기 표면라이너층과 상기 코로케이트층은 축열소재를 포함하는 접착제에 의해 접착 가공됨으로써 방음 및 단열효과를 가지는 것을 특징으로 하는 바닥재용 골판지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 두 개 표면라이너층의 외측에 단열효과를 내는 두 개의 단열층;을 더 포함하되,

   상기 단열층은,

   대략 20 내지 40 wt%의 축열소재;

   대략 5 내지 10 wt%의 숯; 및

   대략 45 내지 75 wt%의 발수제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재용 골판지.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 접착제와 상기 단열층에 포함되는 상기 축열 소재는, 구형의 상전이물질의 표면에 고분자 물질이 1개 층 또는 2개 층으로 도포되어 지름이 대략 수 내지 수십㎛ 크기를 가진 초미세 입자인 마이크로캡슐 형태이며,

   상기 상전이물질은 액체 및 고체 중 어느 하나의 상태로 존재하며 외부로 열을 방출하거나 외부로부터 소정 크기 이상의 열을 흡수한 경우에 기 설정된 온도에서 그 상(phase)이 가역적으로 서로 변하는 것을 특징으로 하는 바닥재용 골판지.
4. 제3항에 있어서,

   상기 접착제는, 주위의 습기를 흡착하는 수성 에멀션(emulsion) 발수제를 더 포함함으로써 습기에 의한 변형 부패를 방지하는 것을 특징으로 하는 바닥재용 골판지.

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