KR20110052166A

KR20110052166A - 황토 내장판재

Info

Publication number: KR20110052166A
Application number: KR1020090109103A
Authority: KR
Inventors: 이세형
Original assignee: 이세형
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2011-05-18

Abstract

황토판재에 관한 것으로 금속판재로되어 상부내측으로 일정폭의 테두리가 형성된 장방형의 얕은 용기내에 바닥면으로부터 황토조성물층, 황토함침 대마층, 단위황토판 배열층, 황토함침 대마천, 황토조성물층 황토함침 한지층으로 적층되어 있는 황토내장판재로 황토판의 변형이 없고 인장강도 충격강도 및 내마모성이 우수하여 황토판재 표면으로부터 황토분말입자가 묻어나오거나 파쇄편이 발생하지 않으며 인체에 유익한 기능성을 발휘할 수 있고 탈취, 보온, 방음기능이 있어 항상 쾌적한 주거공간을 유지시킬 수 있어 친환경적인 황토내장판재라 할 수 있다.

Description

황토 내장판재{A YELLOW SOIL PLATE FOR THE INTERIOR ORNAMENT OF CONSTRUCTION}

본 발명은 황토판재에 관한 것으로 구체적으로는 종래의 황토판과는 달리 변형이 없고 균열이 발생하지 않으며 황토판의 경도 및 충격강도부족으로 특히 모서리, 변의 가장자리부분에서 쉽게 파단되어 황토판이 탈리되는 것을 방지할 수 있고 또한 황토판의 표면에 쉽게 흉이나 긁힘의 발생이 일어나지 않는 황토판재로서 금속판으로 구성되고 상측, 내측으로 일정 폭의 테두리가 형성된 장방형의 금속판의 용기 내에 바닥면으로부터 황토조성물층, 황토함침대마천, 황토판, 황토함침대마천, 황토조성물층, 황토함침한지층으로 적층되어 있는 황토내장판재에 관한 것이다.

원래 생황토는 기능성의 면에 있어서는 공기를 순화시키는 기능과 공기를 정화시키는 기능과 습도조절기능이 있고 항균, 탈취기능을 가지며 원적외선 방사기능을 가지고 있음은 일반적으로 알려진 사실이다. 또한 지표면의 10%를 덮고 있는 황토는 지각 표층부에 널리 분포되어 있으며 황토 한 스푼에 약2억 마리의 미생물이 살고 있어 다양한 효소들이 순화작용을 일으키고 있다고 한다. 상세하게는 카타라제, 프로테이제, 디페놀 옥시다아제, 사카라아제 등 인체에 유익한 효소들이 많이 함유되는데 이중 카탈라아제는 흙이 갖고 있는 효소 가운데 가장 높은 활성을 보이면서 노화현상을 일으키는 과산화지질이라는 체내 독소를 중화 내지 희석시킴으로서 노화를 억제하는 중요한 효소라 할 수 있다.

그 밖에도 황토는 시멘트 구조물에서 발생되는 시멘트독을 중화시키는 기능이 있고 같은 온도의 열이 공급되었을때 시멘트모르터에 비하여 높은 방열온도를 나타내게 되는데 40℃의 열을 공급할 경우 시멘트모르터의 최고방열온도는 34.2℃에 비해 황토모르터의 최고방열온도는 39.6%에 달하고 있어 방열효과 또한 우수하다 할 수 있다.

그러나 물리적인 특성에 있어 황토판을 성형함에 있어서 황토는 물을 사용하여 반죽하게 되고 이를 성형하여 황토판을 성형하게 된다. 황토는 물을 첨가하게되면 엄청나게 팽윤하여 점성을 나타내게 되어 황토판의 성형이 용이하나 수분이 증발하여 건조되면 건조수축이 아주 큰 물질로서 황토 판상체가 오목면을 형성하면서 변행되고 무수한 균열이 발생한다. 하나의 예로서 황토바닥으로 된 저수지나 논바닥이 마르면 무수한 균열이 발생하고 균열로 형성된 단위편이 오목면을 형성하면서 크게 변형됨을 알 수 있다.

본 발명에서는 이상에서와 같이 황토의 물리적인 특성으로 발생하는 문제점을 해소하고 그밖에 우수한 기능과 작용효과를 이용함에 목적이 있다.

합성수지가 개발된 이후 가공성과 생산성이 뛰어나고 생산비가 저렴하며 우 수한 장식효과 등으로 합성수지재의 실내장식재 예를들면 판재, 천정재, 합성수지 장판지 및 벽지 또는 발포벽지, 페인트, 접착제, 발포단열재 등 다양한 용도와 엄청난 양으로 이용되어 왔다. 그러나 이와 같은 합성수지제품들은 가소제, 안정제, 분산제, 충진제, 물성개량제 경우에 따라서는 휘발성용제가 첨가된다.

최근에 이르러서 합성수지에 첨가되는 첨가제들 중의 물질들이 하나, 둘 유해물질임이 밝혀지므로서 선진국에서는 오래전부터 인체에 유해한 합성수지나 첨가제의 사용을 규제하고 있고 국내에서도 인체에 유해한 합성수지, 첨가제, 용제들이 첨가되는 각종 내장재, 식품포장재 및 용기의 사용을 규제하고 있는 실정이다.

좀더 구체적으로는 수년전만해도 우수한 가공성과 저렴한 비용 등의 잇점으로 가장 많이 사용되어온 합성수지로서 PVC는 필름, 창틀골재, 바닥재, 합성수지 장판, 가스킷, 벽지, 발포벽지, 인형, 완구, 조화, 파이프 등에 널리 사용되어 왔지만 PVC 가공시 가소제, 안정제, 점도조절제, 노화방지제 등이 첨가되므로서 가소제는 DOP, DBP 외 수종의 가소제들이 환경호르몬 추정물질로 지정되어 있고 안정제는 바륨, 카드미움 등이 중금속함유물질로 규제되고 있으며 도료, 합성수지발포벽지 접착제용으로 사용할 경우에 첨가되는 각종 용제들은 증발성 유기화합물(VOC)을 발생하게 되므로 현기증과 두통을 유발시킬 수 있고 아토피와 같은 피부질환을 유발하게 된다.

그 밖에도 최근 밝혀지고 있는 사실이지만 실내공간을 장식구성함에 있어 바탕이 되는 시멘트콘크리트벽체로부터 강알칼리성의 유해물질, 또한 몰탈조성시 첨가되는 분산제, 동결방지제, 감수제, 유동화제, 수축저감제, 응결경화 시간조절제, 방수제 및 그 밖의 첨가제 등을 포함하는 혼화제로 발생되는 유해물질과 발화점이 낮은 합성수지 내장재사용으로 내열성의 부족으로 화재발생과 함께 유해개스발생에 의한 질식사 등의 위험에 노출되고 있는 실정이다.

실내공간이 위와 같은 위험성에 노출됨에 따라 주위 환경에 대한 인식이 높아지면서 주거공간을 공해요인으로부터 탈피하여 친환경적인 성향으로 지향하면서 내장재들의 연구개발이 활발히 진행되고 있으며 이에 따라 황토를 이용한 각종 내장재 및 원적외선 방사물질 및 음이온발생물질 등이 첨가된 제품들이 출시되고 있다.

종래 기술의 일예로서 국내등록특허공보(등록번호 제10-0814899호)에 "친환경 실내외 건축보드"가 소개되고 있다. 기술의 구성인즉 실내외 건축보드(100)는 판상의 단열보드(10)의 양면에 적층되는 제1,2 유리섬유 망(20,30)과 유리섬유망(20,30) 위에 도포되는 기능성 조성물로된 제1 및 2 코팅층(40,50)을 적층해서되는 친환경 실내외 건축보드라 할 수 있고 상기 제1 및 제2 코팅층(40,50)을 형성하는 코팅조성물은 중량부로 천연자재 85~92%중량, 소포제 2.5~5중량%, 분산제 0.8~3중량%, 카르복실셀루로즈 0.025~2중량%, 폴리비닐아세테이트 2.5~5중량%로 이루어지는 코팅층이라 할 수 있다. 또한 천연자재로는 황토, 옥, 규조토, 게르마늄, 일라이트, 맥반석의 혼합물로 이루어진다.

이상의 실내외 건축보드는 다양한 천연소재로 기능성을 발휘할 수 있으나 유리섬유의망은 공해물질로서 현재 건축자재로 규제하고 있어 친환경이라 할 수 없고 표면코팅층에 칼복실메칠셀루로스(CMC) 및 폴리비닐아세테이트와 같은 발화점 낮은 합성수지를 전색제로 사용하므로서 내열성이 부족하고 특히 시멘콘크리트벽(1)과 당접하는 제2 코팅층(50)은 접착성을 갖는 결합제로서 폴리비닐아세테이트를 사용하므로서 알칼리에 극히 약한 물질로서 본래의 접착성이 상실될 수 있어 박리현상을 야기할 수 있는 문제점 등이 있다 하겠다.

또 다른 종래기술로서 "친환경적인 황토판재가 국내공개특허공보(공개번호 제10-2007-10107호)에 소개되고 있으며 기술구성의 내용인즉, 황토분말, 곡물전분분말, 수성접착제를 물에 첨가 점성의 코팅제를 조성하여 원목판, 합판, 석고보드, 금속판 위에 코팅층을 형성시켜 그 위에 인쇄수단으로 장식성을 향상시킨 황토판재라 할 수 있으나 코팅층이 팽윤과 건조수축이 큰 황토와 전분을 다량 사용하므로서 균열발생을 피할 수 없으며 습도가 높아지면 전분사용에 의한 곰팡이가 발생할 수 있다.

그밖에 종래기술로서 등록실용신안공보(등록번호 제20-0383809호)에 "황토석을 이용한 바닥판"이 게재되어 있다. 기술내용으로는 황토석을 분쇄하여 3~8메쉬, 8~25메쉬, 100~200메쉬로 선별구분하여 대·중·소 입자로 각각 바닥재를 구성하되 황토석 2~25kg에 우레탄, 에폭시 , 불연 우레탄 400~1800cc를 첨가형틀에 부어 성형하고 거친 표면에 에폭시패칭컴파운드, 에폭시, 스톤파우더, 황토성분, 항균사분이 포함된 혼합몰탈을 표면요철부에 메우면서 코팅하여 얻어진 바닥재라 할 수 있다.

이와 같은 바닥재는 용제와 함께 사용되는 우레탄, 에폭시수지의 결합제를 사용하여 바닥판을 성형하기 때문에 VOC와 같은 유해물질의 발생을 피할 수 없으므 로 원적외선 방사와 같은 기능성은 기대할 수 있으나 친환경적이라고 할 수 없다.

이상과 같이 원적외선 방사기능, 음이온 발생기능, 탈취, 습도조절, 보온, 방음기능 등을 얻기 위하여 황토, 옥, 규조토, 게르마늄, 맥반석, 일라이트분말, 숯, 전기석, 모나자이트, 화산석 등 다양한 소재를 이용한 기능성 내장판재에 치중한 나머지 부수적으로 발생하는 공해물질 생성을 도외시하고 내장재 본래의 기능인 인장강도 및 충격강도 등의 강도, 균열, 경도, 변형의 방지 등에 대한 보완이 미흡하고 품질향상 등을 소홀히 한 제품들이라 할 수 있다.

본 발명은 종래 건축용 기능성 내장판재의 문제점을 개량보완한 황토내장판재로서 황토층의 건조고화 과정에서 필연적으로 발생하는 변형 및 균열방지는 물론 약한강도 및 결합력으로 발생하는 변 및 모서리부분으로부터 쉽게 파단 탈리되는 황토미세편의 발생을 방지하는 수단을 구비하며 황토내장판 표면의 약한 경도로 발생하는 흠, 긁힘을 방지할 수 있고 동시에 기능성을 효과적으로 발휘할 수 있도록 하므로서 정결하고 쾌적한 분위기를 조성하는 친환경적인 황토내장판재를 제공함에 있다.

금속판으로 구성되고 상부 내측으로 일정폭의 테두리를 구비한 장방형의 얕 은 용기 내에 바닥면으로부터 황토조성물층, 황토함침대마직물(부직포)층, 단위 황토판배열층, 황토함칭대마직물(부직포)층, 황토함칭한지층의 순서로 적층시켜 내측으로 테두리를 형성하므로서 전체적인 황토판의 변형 및 황토편의 파단 및 탈리를 방지할 수 있고 상하 황토조성물층이나 함침황토직물 및 한지층 조성물에 우수한 기능성과 동시에 내마모성을 갖는 기능성물질과 강력한 조직결합력과 강도를 갖는 물질을 첨가조성 하므로서 경도 및 강도를 향상시키므로서 표면손상을 방지함과 동시에 내구성을 높히고 무해한 천연물질로 황토판을 구성하므로서 청결하고 쾌적한 분위기를 갖게 하는 친환경적인 황토내장판을 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 황토내장판재는 변형을 방지할 수 있고 강력한 접착성물질, 고화성물질 및 내마모성물질에 의하여 인장강도, 충격강도 및 내마모성이 우수하여 황토판재표면으로부터 미세황토분말입자가 묻어나오거나 파쇄편발생을 방지할 수있으며 통기성이 좋고 황토는 물론 우수한 음이온 발생물질 및 원적외선 방사물질을 사용하므로서 인체에 유익한 기능성을 발휘하고 탈취, 보온, 방음기능을 발휘하므로서 항상 쾌적한 주거공간을 유지시킬 수 있는 친환경적인 황토 내장판재라 할 수 있다.

본 발명은 종래 황토를 비롯한 기능성물질로 조성된 황토내장판재에서 발생 하는 문제점을 개량 보완한 황토내장판재로 실시예로 도1 및 3에서와 같이 바닥면(1)과 측면(2)이 형성되어 있고 측면(2)에서 수직으로 연장된 일정폭을 갖는 테두리(3)가 절첩선(4)에 의해 구획되는 장방형의 금속판용기(A)의 바닥면으로부터 황토조성물층(11), 황토함침대마직물(부직포)층(12), 단위 황토판의 배열층(13), 황토조성물층(14), 황토함침대마직물(부직포)층(15), 황토함침한지층(16)의 순서로 적층된 적층체(B)를 경화 고화된 상태에서 테두리(3)를 절첩선(4)에 따라 내측으로 수평되게 절곡해서되는 황토 내장판재이다.

다른 실시예의 예로는 상기 금속용기(A)의 바닥면에 무수한 미세공(5)이 형성됨과 동시에 상기 황토조성물층(11)의 아래에 황토함침 한지층(17)이 추가로 적층된 황토내장판재이다.

본 발명의 상기 구성을 더욱 분명하게 이해하기 위해 제조방법을 설명하기로 한다.

제1의 제조방법은 황토조성물층(11,14)을 형성하는 황토조성물을 압출다이스로 3~4mm 두께로 압출하여 바닥면(1) 크기로 재단한 황토조성물 압출시트를 바닥면에 깔아 황토조성물층(11)을 형성하고 그 위에 액상황토조성물에 함침시킨 대마직물 또는 부직포를 적층시켜 황토함침대마직물층(12)을 형성하며 그 위에 단위 황토판을 가로세로로 연접시켜 배열하여 단위 황토판 배열층(13)을 적층시키고 그 위에 상기 황토조성물 압출시트를 적층시켜 황토조성물층(14)을 형성하며 그 위에 상기 액상황토조성물을 함침시킨 대마직물을 적층시켜 황토함침대마직물층(15)을 형성한 다음 그 위에 액상황토조성물에 함침시킨 한지를 적층시켜 황토함침 한지층(16)을 형성시킨 다음 바닥면(1)의 크기를 갖는 프레스가압판으로 0.5~2kg/inch 압력으로 가압한 후 건조와 동시에 완전경화 고화시킨 상태에서 금속판용기(A)의 테두리(3)을 절첩선(4)에 따라 내측으로 수평되게 절곡하므로서 황토내장판(A,B)를 완성하게 된다.

제2의 제조방법은 금속판용기(A)의 바닥면에 액상함침 한지를 반경화시킨 상태에서 적층시켜 황토함침 한지층(17)을 형성하고 액상황토 조성물을 주입수평면을 형성시켜 황토조성물층(11)을 형성하며 그 위에 황토함침대마직물층(12)을 형성시키고 그 위에 단위황토판 배열층(13)을 적층시킨 다음 일정량의 액상황토조성물을 주입수평면을 형성시켜 황토조성물층을 형성하고 그 위에 황토함침대마직물층(15), 황토함침한지층(16)을 형성시켜 상기프레스판으로 가압하여 건조와 동시에 완전경화 고화시킨 상태에서 테두리(3)을 절첩선(4)에 따라 내측으로 수평되게 절곡하므로서 황토내장판재를 완성하게된다.

제2방법에 의한 황토내장판재는 제1 제조방법에 의한 황토내장판재에 비해 바닥면(1)에 무수한 미세공(5)이 형성되고 맨하층에 황토함침 한지층(17)이 더추가되는것 이외에는 차이가 없다.

이상에서 금속판 용기(A)는 철판, 스테인레스, 동판, 구리와 아연 합금판으로 0.6~1mm두께이고 또한 황토조성물은 황토 70~76wt%, 알긴산 소다 또는 밀크카제인용액(고형분기준) 8.8wt%, 고화성물질 6~6.6wt%, 원적외선 방사물질 4~4.4wt%, 음이온발생물 3~3.3wt%, 실란계카프링제 2~2.4wt%, 무기계방수제 1~2wt%로 조성된 황토조성물이다.

이와 같은 황토조성물이 사용되는 적층층은 황토조성물층(11,14), 황토함침대마직물층(12,15), 황토함침 함지층(16,17)에 사용되나 알긴산용액과 고화성물질(물유리)은 수용액 상태로 사용되므로서 황토 내장판재 제조방법에 있어서 제1방법에 있어서의 황토조성물층(11,14) 성형용 황토조성물에 물의 함량이 가장적고 제2 제조방법에서 사용되는 황토조성물층(11.14) 형성용 황토조성물의 물의 함량은 전자보다 많으며 황토함침 대마직물층과 황토함침 한지층에 사용되는 함침용 환토조성물의 물의 함량은 가장많다. 이는 작업의 편의성을 얻기 위한 것이며 건조후 고형분의 황토조성물 조성비는 일정하다 할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 알긴산 소다 용액은 해조류의 갈조류중 염가이고 채취가 용이한 곤피를 탄산소다 수용액으로 가열하여 추출한 알긴산 소다용액이며 음이온 고화성물질로는 모나즈석분말(monazite powder), 전기석분말(tourmaline powder)중에서 선택되는 하나의 분말로서 모나즈석분말은 화학성분(Ce,La,Di)Po₄이며 황갈, 적갈색을 띠고 경도(5)가 높으며 현재 알려진 음이온 발생물질로는 음이온 발생량이 가장 많다. 또한 전기석분말은(Na,Ca)(Mg,Fe⁺²,Li)₃(Al,Fe⁺³,Mn,Ca,Ti)₆(B₃SiO₂₇)·(O,OH,F)₄로 표시되는 화학성분을 가지고 있으며 흑, 청, 적, 록, 자, 백색을 띠고 있고 경도(7~7.5)로서 아주 높은 경도이며 음이온 밞생기능이 우수하다. 특히 모나즈석분말이나 전기석분말은 경도가 우수하여 내마모성이 우수하므로서 상기 고화성물질과 함께 고화시키면 황토의 낮은 경도를 보강하여 내마모성을 높힐 수 있고 또한 다양한 색상 을 발현할 수 있어 황토와 함께 표면색상이 조화미를 얻을 수 있다.

그밖에 고화성물질로는 소디움실리케이트 또는 포타시움 실리케이트를 사용하며 물의 첨가량에 따라 점도를 조절하여 사용할 수 있다.

원적외선 방사물질로는 유크리프타이트광물을 소성반응시킨분말로서 유크리프 타이트는 화학성분이 CiAlSiO₄로서 이광물을 소성시키면 리치움산화물, 알루미나 및 실리카의 복염상태로된 소성체를 얻을 수 있으며 이는 우수한 원적외선 방사기능을 가지며 개스버너의 원적외선 방사체로 사용되는 고가의 상품인 β스포듀멘(Ci·Al₂O₃·SiO₂)과 같은 우수한 원적외선 방사체를 얻을 수 있다.

그리고 실란카프링제는 2중결합의 관능기를 가진 실란 은, 금속, 유리, 모래 등의 무기재료와 밀크킨제인 알긴산소다 등의 유기물질들을 강력하게 접착시켜 주어 강도를 발현시킨다. 다시말하면 실란카프링제는 황토판재에 사용되는 무기물질인 황토, 고화성물질, 원적외선방사물질, 음이온발생물질, 무기계 방수제와 밀크카제인 알긴산과 같은 유기물을 강력하게 접착결합시켜 강도를 갖게한다.

또한 실란카프링제의 상기와 같은 특성때문에 금속판 용기의 내면과 적층체의 외면이 강력하게 접착되고 각 적층체의 층간에도 강력한 접착력을 갖게된다.

그밖에 무기계 방수제로 사용되는 산화칼슘은 규산소다 수용액 및 알긴산수용액의 물과 수화반응에 의해 수산화칼슘이 생성되며 이 수산화칼숨은 규산소다와 반응하여 불용성의 규산칼슘(nCaO·SiO₂)으로 고정되기 때문에 황토조성물속의 공극을 충진하여 치밀한 조직을 갖게하므로서 방수성을 갖게된다.

본 발명 적층체를 구성하는 단위황토판의 배열층(13)에 사용된 단위 황토판을 구성하는 조성물은 황토조성물층(11,14)을 구성하는 황토조성물과는 달리 차이가 있으며 수개의 단위판의 배열로 전체 적층층의 건조속도의 단축 전체적층의 건조수축 과정에서 발생하는 전단응력, 인장응력 등을 완충분산시킴에 목적이 있으며 그 조성물은 황토 60wt%, 세사 30wt%, 알긴산소다용액(고형분기준) 8wt%, 실란카프링제 2wt%로 조성된 조성물로 3~5mm두께로 성형한 황토단위 판재이다.

그밖에 황토함침 대마적층층과 황토함침 한지(통상의 한지의 두께보다 2~3배 두껍게 초조한 한지)층은 황토적층체의 인장강도를 부여하고 외부로부터의 충격을 흡수하고 통기성을 향상시키며 온도변화에 따른 내부에서 발생하는 전단응력을 분산 완충시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 황토내장판재의 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 황토내장판재의 결합사시도.

도 3은 본 발명에 따른 황토내장판재의 다른실시예의 분해사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 ...... 바닥면 2 ..... 측면

3 ..... 테두리 4 ..... 절첩선

11 ..... 황토조성물층 12 ..... 황토함침 대마직물층

13 ..... 단위황토판 배열층 14 ..... 황토조성물층

15 ..... 황토함침 대마직물층 16,17 ..... 황토함침 한지층

A ..... 금속판 용기 B ..... 적층체

Claims

바닥면(1)과 측면(2)이 형성되어 있고 측면에서 수직으로 연장된 일정폭을 갖는 테두리(3)가 절첩선(4)에 의해 구획되는 장방형의 금속판용기(A)의 바닥면으로부터 황토조성물층(11), 황토함침 대마직물층(12), 단위황토판 배열층(13), 황토조성물층(14), 황토함침 대마직물층(15), 황토함침 한지층(16)의 순서로 적층된 적층체(B)를 경화, 고화시킨 상태에서 테두리(3)를 절첩선에 따라 내측으로 수평되게 절곡해서 됨을 특징으로 하는 황토내장판재.
청구항 1항에 있어서 적층체(B)의 하면에 황토함침 한지층(17)을 더 적층해서되는 적층체(B)임을 특징으로 하는 황토내장판재.
청구항 1항에 있어서 바닥면(1)은 금속판이거나 다수의 미세공이 천공된 금속판임을 특징으로 하는 황토내장판재.
청구항 1항에 있어서 황토조성물층(11,14)은 황토 70~76중량%, 알긴산소다 또는 밀크카제인 8.8중량%, 고화성물질 6~6.6중량%, 원적외선 방사물질 4~4.4중량 %, 음이온발생물질 3~3.3중량%, 실란계 카프링제 2~2.4중량%, 무기방수제 1~2중량%으로 조성된 조성물로된 황토조성물층임을 특징으로 하는 황토내장판재.