KR20150113989A - 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드 - Google Patents
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Abstract
엘리베이터 샤프트 안과 같이, 항상 결로를 일으키거나, 계속적으로 물이 튀기 쉬운 장소에 사용한 경우에서도, 장기간에 걸쳐서 곰팡이 방지성을 계속 발휘하는 석고 보드를 제공한다.
석고 보드에 있어서, 석고 코어에 물에 난용성인 곰팡이 방지제와 방수제가 함유되고, 또한 물에 난용성의 곰팡이 방지제를 함유하는 석고 보드 원지를 사용한다.
석고 보드에 있어서, 석고 코어에 물에 난용성인 곰팡이 방지제와 방수제가 함유되고, 또한 물에 난용성의 곰팡이 방지제를 함유하는 석고 보드 원지를 사용한다.
Description
본 발명은 곰팡이 방지 성능을 갖는 석고 보드에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 엘리베이터 샤프트 안과 같이, 결로를 발생키거나 물이 튀기 쉬운 장소에 사용한 경우에도, 장기간에 걸쳐서 곰팡이 방지 성능을 계속하여 발휘하는 석고 보드에 관한 것이다.
석고 보드는, 방·내화성, 차음성, 단열성, 시공성 등의 우수한 특성을 갖는 것뿐만 아니라, 저렴하기 때문에, 건축용 내장재료로서 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 석고 보드는, 통상, 소석고(燒石膏), 접착제, 경량화를 도모하기 위해 미리 발포제를 발포한 기포(이하, '기포'라고 한다), 여러 종류의 첨가제 및 물을 믹서 (혼합 교반기)로 혼련하여, 얻어지는 석고 슬러리를 연속해 반송되는 표면용 석고 보드 원지 (이하, '하지(下紙))'라고 한다) 상에 퇴적시켜, 당해 퇴적물을 감싸도록 하지를 그 양측 테두리부에 각각 붙여진 보드의 폭과 두께를 규정하는 새김선을 따라 접어 넣으면서, 이 퇴적물층 위에 같은 속도로 반송되는 이면용 석고 보드 원지 (이하, '상지(上紙)'라고 한다) 를 포개서, 석고 보드의 두께와 폭을 결정하는 성형기를 통과시켜 성형하고, 석고 슬러리를 경화시킨 후에 대강 절단하고, 다시금 그 후에, 건조기에서 강제 건조된 후, 제품 치수로 절단하여 제조된다. 이와 같이, 석고 보드는, 석고와 여러 종류의 첨가제로 구성되는 석고 코어 (이하, '코어'라고 한다) 를 석고 보드 원지 (이하, '보드 원지'라고 한다)로 피복한 것이다.
그런데, 곰팡이 등의 균류의 발생 조건은 이하의 4개라고 일컬어지고 있다. 즉, (1) 온도, (2) 공기 (산소), (3) 영양, (4) 습도이다. 석고 보드를 내장 재료로 하여 일반 주택이나 빌딩 등의 실내에 시공하는 상황에서 이들의 조건에 대해 검토해 본다. 먼저, (1) 온도에 관해서는, 대부분의 곰팡이는 20~30℃가 바람직한 발생 조건으로 되어 있어서, 당연히 이 조건을 만족하고 있다. 또한, (2) 공기에 관하여는, 단지 소량의 산소로 충분하기 때문에, 당연히 이 조건도 만족하고 있다. (3) 영양에 관하여는, 보드 원지 자체가 셀룰로오스 섬유 등의 영양분을 공급하기 때문에, 이 조건도 만족하고 있다. 마지막으로, (4) 습도에 관하여는, 부엌이나 욕실과 같이 빈번하게 결로(結露)하거나 물이 자주 튀는 장소가 아니면, 대기중의 수증기나 소량의 물이 튄 정도에서는 수분은 곧바로 증발하여, 곰팡이의 발생 조건을 만족하지는 않는다.
그러나, 건축중의 엘리베이터 샤프트와 같은 장소에 있어서, 그 상부의 개구부의 강우 대책이 불충분하여 샤프트 내에 빗물이 침입하는 것과 같은 경우, 석고 보드가 습기를 빨아들여도 곧바로는 마르지 않는 상황이 발생할 것이라는 것을 용이하게 예상할 수 있다. 이와 같은 장소에 시공되는 석고 보드에 관해서는, 보드 원지 및/또는 코어에 곰팡이 방지제를 첨가함으로써, 곰팡이의 번식을 방지하고자 하는 방법도 시도되고 있다. 예를 들어, (가) 곰팡이 방지제를 도포한 보드 원지를 사용하는 방법 (특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3), (나) 곰팡이 방지제액에 석고 보드를 함침시키는 방법 (특허문헌 4), (다) 석고중에 곰팡이 방지제를 배합시켜 이루어지는 방법 (특허문헌 5, 특허문헌 6, 특허문헌 7, 특허문헌 8) 등이 알려져 있다.
그러나, (가) 와 같이, 보드 원지에 곰팡이 방지제를 도포한 경우에는, 보드 원지 표면에 튀는 물에 의해, 곰팡이 방지제가 흘러 사라져 버려, 장기간에 걸쳐 곰팡이 방지 효과를 발휘시키는 것은 어렵다. 동일하게, (나) 와 같이 곰팡이 방지제를 경화한 코어에 함침시킨 경우, 곰팡이 방지제는 코어의 표층에만 함유되게 된다. 그 때문에, 역시 곰팡이 방지제가 흘러 사라져 버려, 장기간에 걸쳐 곰팡이 방지 효과를 발휘시키는 것은 어렵다.
그러므로, 곰팡이 방지제를 코어에 함유시키는 것이 보다 바람직하다. 그러나, 곰팡이 방지 효과를 발휘시키기 위해서는, 코어의 일부에 곰팡이 방지제가 함유되어 있는 것만으로는 불충분하고, 코어 전체에 균등하게 곰팡이 방지제를 분산시킬 필요가 있다. 따라서, (다) 와 같이 코어 전체에 균등하게 곰팡이 방지제를 분산시킬 목적으로 경화 전의 수성 석고 슬러리에 곰팡이 방지제를 첨가하게 된다. 이 때, 곰팡이 방지제는 슬러리에 용해하는 수용성인 것이 바람직하다. 그러나 석고도 2000ppm라고 하는 저용해도이기는 하지만 물에 녹기 때문에, 코어에 곰팡이 방지제를 함유 하고 있는 석고 보드에서도, 계속적으로 물이 튀는 상황에 있어서는, 수용성의 곰팡이 방지제가 서서히 석고와 함께 물에 녹기 시작한다. 그 때문에, 장기간에 걸쳐 곰팡이 방지 성능을 계속하여 발휘하는 것은 어려워서, 종래에는 곰팡이 방지제의 첨가량을 증가시키는 것으로 대응할 수밖에 없었다.
본 발명에 있어서의 석고 보드는, 이상과 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 석고 코어에 물에 난용성인 곰팡이 방지제와 방수제를 배합하고, 한층 더 물에 난용성인 곰팡이 방지제를 첨가한 석고 보드 원지를 사용하는 것을 특징으로 한다.
물에 난용성인 곰팡이 방지제를 사용함과 함께, 코어를 방수 처리함으로써, 석고 보드에 튄 물에 보드 원지로부터의 곰팡이 방지제가 용출되는 것을 억제함과 동시에, 코어로부터의 곰팡이 방지제의 용출을 억제하는 것이 가능해진다. 이로써, 보다 장기간에 걸쳐서 곰팡이 방지 성능을 계속하여 발휘하는 석고 보드를 얻을 수 있고, 곰팡이 방지제의 첨가량을 낮게 억제하는 것이 가능해진다.
이하에서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 있어서, 코어 및 보드 원지에 대해, 물에 난용성인 곰팡이 방지제를 사용하지만, 물에 대한 용해도가 1000ppm 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 용해도가 500ppm 이하, 더 바람직하게는 200ppm 이하이다. 구체적으로는, TBZ (화학명2-(4-thiazolyl)-benzimidazole, 벤즈이미다졸계, 물에 대한 용해도=30ppm), BCM (화학명:2-benzimidazol carbamic acid methylester, 벤즈이미다졸계, 물에 대한 용해도=불용), ZPT (화학명:Bis[1-hydroxy-2(1H)pyridinethionato]zinc, 피리티온계, 물에 대한 용해도=15ppm), 플루오르폴펫 (화학명:N-(fluorodichloromethylthio)-phthalimide, N-할로알킬티오계, 물에 대한 용해도=불용), OIT (화학명:2-n-octyl4-isothiazolin-3-one, 이소티아졸린 계, 물에 대한 용해도=480ppm), IPBC (화학명:3-iodo-2-propyl butyl carbamate, 유기 요오드계, 물에 대한 용해도=156ppm), 트리클로산 (화학 명:2,4,4'-trichloro-2'-hydroxydiphenylether, 클로로페놀계, 물에 대한 용해도=10ppm), 디요오드메틸-p-트리술폰 (화학명:1-[(diiodomethyl) sulfonyl]-4-methylbenzene, 유기 요드계, 물에 대한 용해도=100ppm), TCMTB (화학명:2-(4-thiocyanomethylthio) benzothiazole, 티아졸계, 물에 대한 용해도=330ppm) 등을 예시할 수 있다. 또한, 곰팡이 방지제의 코어에 대한 첨가량은, 곰팡이 방지제의 종류에 따라 상이하지만, 코어를 구성하는 석고 100질량부당, 유효 성분 기준으로 0.005질량부~1질량부가 바람직하다.
곰팡이 방지제는 약제마다 유효하게 작용하는 곰팡이의 원종이 상이하기 때문에, 이들의 곰팡이 방지제로부터 복수의 종류를 선택·혼합하여 사용함으로써, 보다 많은 종류의 곰팡이의 번식을 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 방수제로서는, 실리콘계 방수제, 예를들어, 메틸하이드로젠폴리실록산 등을 사용하는 것이 바람직하다. 방수제의 함유량은, 코어를 구성하는 석고 100질량부에 대해 0.1~1질량부인 것이 바람직하다. 0.1질량부 미만에서는 방수 효과가 부족하고, 1질량부를 초과하여 첨가해도, 효과가 크게 향상되지 않는다. 또, 석고 보드용으로서 일반적으로 사용되는 파라핀이나 아스팔트 등의 방수제에서도 동일한 효과를 발휘한다.
보드 원지에 대한 곰팡이 방지제의 첨가는, 보드 원지의 제조시 또는 보드 원지 제조 후의 어느 경우에도 가능하다. 보드 원지 제조시에 첨가하는 방법으로서는, 곰팡이 방지제를 분산시킨 용액을 직접 펄프 슬러리에 첨가하여, 보드 원지에 떠서 넣는 방법이 예시 가능하다. 또, 보드 원지의 제조 후에 첨가하는 방법으로서는, 곰팡이 방지제를 분산시킨 용액을 롤코터나 솔로 도포하는 방법이나, 용액을 보드 원지에 분무하는 방법 등이 예시 가능하다. 게다가, 곰팡이 방지제를 보드 원지에 도포하는 경우에는, 사용하는 곰팡이 방지제의 보드 원지 표면에 대한 유지 효과를 향상시키기 위해서, 수지나 전분에 혼합하고 나서 도포하는 것이 바람직하다. 나아가서는, 방수성을 향상시킴으로써 곰팡이 방지제의 유출을 억제할 수 있기 때문에, 코어에 접하지 않은 보드 원지 표면에 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 아크릴우레탄 수지 또는 에폭시 수지 등의 수지를 도포하는 것이 보다 바람직하다. 수지의 도포는 석고 보드 제조의 전후의 어느 경우에도 가능하고, 도포의 방법으로서는, 롤코터, 플로우코터, 그라비아인쇄, 침지, 분무 등을 예시할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드에는, 통상 석고 보드를 제조할 때에 사용되는 첨가제를 사용할 수 있다. 이들의 첨가제로서는, 코어와 보드 원지의 접착증강제인, 전분, 폴리비닐알코올 수지, 초산 비닐계 수지 (vinyl acetate-type resin) 등;무기계 충전재로서, 질석, 진흙 등;보강재로서 유리 섬유 등;유화 방지제로서 붕산, 타르타르산 등을 예시할 수 있다.
[실시예]
이하에 실시예 및 비교예에 대한 시험 결과를 통하여, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 실시예로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 여러 가지 조건을 변경할 수 있는 것은 당연하다.
본 발명의 실시예·비교예에 있어서는, 통상의 연속통류성형법 (continuous pouring molding) 에 의한 석고 보드 제조 라인에 있어서, 천연 석고 및 화학 석고를 배합·소성하여 얻은 소석고에 물, 기포, 경화 촉진제를 첨가해 석고 슬러리를 조제하고, 필요한 것에 대하여는 추가로 곰팡이 방지제와 방수제를 첨가했다. 또한, 이 석고 슬러리를 연속적으로 석고 보드용 원지의 상지와 하지로 피복·성형해, 경화·건조 후에 두께 12.5mm, 치수 910mm×1820mm의 석고 보드를 제조했다. 석고 보드 원지는, 곰팡이 방지제를 첨가한 것과 첨가하지 않은 것을 사용했다.
곰팡이 방지제를 사용하는 경우에는, 표 1에 나타내는 5종류를 단독으로 또는 복수 종류를 조합하여 사용하고, 보드 원지에는 전분 혹은 아크릴 수지를 혼합하여 (이하, 「곰팡이 방지제 혼합재」라고 한다) 첨가했다. 또한, 방수제를 사용하는 경우에는, 실리콘계 방수제로서 메틸하이드로젠폴리실록산을 사용했다.
곰팡이 방지제 | 물에 대한 용해도[ppm] |
||
약호 | 화학명 | 구조식 | |
BCM | 2-벤즈이미다졸 카르바믹산메틸에스테르 | [화 1] | 불용 |
TBZ | 2-(4-티아졸릴)-벤즈이미다졸 | [화 2] | 30 |
IPBC | 3-요오드-2-프로필부틸카르바메이트 | [화 3] | 156 |
OIT | 2-n-옥틸4-이소티아졸린-3-one | [화 4] | 480 |
SPT | (2-피리디네티올-1-옥사이드)소듐 | [화 5] | 530000 |
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
(시험 1-JIS 시험)
JIS Z2911 「곰팡이 저항성 시험 방법」의「8.도료의 시험」에 준거한 조건에서, 4주간에 걸쳐서 시험을 실시했다.
곰팡이 균종:아스페르길루스, 페니실리움, 클라드스폴리움, 트리코데르마의 4종류를 혼합
석고 보드:코어 및 보드 원지에 대한 곰팡이 방지제와 방수제의 첨가량은 표2와 같다.
시험의 결과는 표 3에 나타내는 바와 같다.
시험 1에 있어서, TBZ, BCM, IPBC, OIT를 조합, 곰팡이 방지제 첨가량과 방수제 첨가량을 정해 석고 보드를 제조하여, 시험을 실시한 결과, 어느 경우에 있어서도, 곰팡이는 발생하지 않았다 (실시예 1~10).
더욱이, 실시예 9에서 사용한 곰팡이 방지제 혼합재를 전분에서 아크릴 수지로 변경해도, 실시예 9와 동일하게 곰팡이는 발생하지 않았다 (실시예 11). 또한, 코어에 첨가하는 곰팡이 방지제와 보드 원지에 첨가하는 곰팡이 방지제의 종류가 다른 경우에서도 곰팡이는 발생하지 않았다 (실시예 12).
이에 반해, 코어 및 보드 원지에 곰팡이 방지제를 전혀 사용하지 않은 경우, 3일후에는 곰팡이가 발생했다 (비교예 1). 코어에 방수제를 0.5%첨가 함에 의해, 곰팡이의 발생은 1일 늦어지고, 첨가량을 1.0%, 1.5%로 늘리는 것으로 더욱더 늦어지지만, 원하는 레벨에는 도달하지 못했다(비교예 2~4).
코어에만 TBZ와 IPBC의 혼합제를 첨가한 경우, 방수제를 1.5%첨가한 경우보다 3일 이상 곰팡이의 발생을 늦출 수가 있었고 (비교예 5, 6), 나아가 같은 곰팡이 방지제의 조합을 보드 원지에 첨가하는 것에 의해, 4일 더 곰팡이의 발생을 늦출 수가 있었지만 (비교예 7, 8), 아직 불충분하다.
물에 대한 용해도가 530000ppm로 높은 SPT를 비교예 8의 2배로 코어에 첨가한 경우 (비교예 9), 비교예 8과 동일한 정도의 곰팡이 방지성밖에 발휘되지 않았다. 더욱이, 보드 원지에 SPT를 첨가한 경우 (비교예 10) 에서도 19일 후에는 곰팡이가 발생했다.
(시험 2-흡수 시험)
시험 1에서는 JIS에 따라 시험을 실시했지만, 보다 장기적인 곰팡이 방지 효과를, 석고 보드가 항상 물을 빨아들이는 조건하에서 확인하기 위하여, 이하의 시험을 실시했다.
시험 방법은, 표 4에 나타내는 바와 같이 곰팡이 방지제와 방수제를 첨가한 석고 보드를 만들고, 그 하면으로부터 10mm까지 물에 침지하도록 나무 축으로 고정했다. 또한, 하부로부터 50mm의 위치에서 수분계 (주식회사 케쯔토과학연구소제, 콘크리트·모르타르 수분계 HI-520 사용) 에 의해 수분 측정을 실시하고, 당해 부위에서의 흡수 상황을 확인하면서, 곰팡이의 발생 상황을 관찰했다. 물은 빨강 잉크로 착색하여, 보드에 대한 물의 침투 상황을 파악할 수 있도록 했다.
시험의 결과는 표 5에 나타내는 바와 같다.
각 실시예에서는 비교예보다 장기간에 걸쳐서 곰팡이 방지성을 계속하여 발휘하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 7과 비교예 10을 비교해 보면, 물에 대한 용해도가 낮은 곰팡이 방지제를 사용하는 것에 의해, 물에 대한 용해도가 높은 곰팡이 방지제보다 소량으로 동일한 정도의 곰팡이 방지 성능을 발휘시키는 것이 가능하다는 것도 확인할 수 있었다.
(시험 3-옥외 노출 시험)
시험 1 및 2에서는, 곰팡이가 발생하기 쉬운 상황에서 본 발명의 효과를 확인했지만, 최후에 보다 장기간의 곰팡이 방지 효과를, 옥외 노출의 조건하에서 확인하였다.
시험 방법은, 실시예로서 TBZ와 IPBC의 혼합 곰팡이 방지제를 코어에 0.05%, 보드 원지에 0.1g/m2첨가하고, 나아가 방수제를 코어에 0.5% 더 첨가한 석고 보드와, 비교예로서 곰팡이 방지제도 방수제도 사용하지 않은 석고 보드를 제조하여, 그 절단면으로부터 물이 침투하지 않도록 알루미늄 테이프에 의한 피복에 의해 방수 처리한 다음, 1년간에 걸쳐 옥외 노출 시험을 했다.
시험의 결과, 비교예의 석고 보드는 시험 개시부터 1개월만에 곰팡이가 발생했지만, 실시예의 석고 보드는 1년 이상을 경과한 시점에서도 곰팡이의 발생은 발견되지 않았다.
본 발명에 의해, 항상 결로를 일으키거나 계속적으로 물이 튀기 쉬운 장소에 사용한 경우에서도, 장기간에 걸쳐 곰팡이 방지성능을 계속하여 발휘하는 석고 보드를 제공할 수 있다.
[그 외]
또한, 본원은 2007년 6월 19일에 출원한 일본특허출원 제2007―161792호에 근거하는 우선권을 주장하는 것이며, 이 일본특허출원의 내용을 본원에 참조로써 원용한다.
Claims (10)
- 석고 코어가 물에 난용성인 곰팡이 방지제와 방수제를 함유하고,
나아가 석고 코어의 2면을 피복하는 석고 보드 원지의 석고 코어에 접하지 않은 표면에, 물에 난용성인 곰팡이 방지제와 전분의 혼합물이 도포되어 있고,
상기 곰팡이 방지제의 상기 석고 코어에의 첨가량이 0.05∼0.2%이고, 상기 방수제의 상기 석고 코어에의 함유량이 0.5∼1.5%인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 제 1 항에 있어서,
곰팡이 방지제의 물에 대한 용해도가 1000ppm 이하인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
방수제가 실리콘계 방수제인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 제 3 항에 있어서,
실리콘계 방수제의 함유량이, 코어를 구성하는 석고 100질량부당 0.1질량부 이상 또한 1질량부 이하인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
코어에 접하지 않은 석고 보드 원지 표면에 수지층을 갖는 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 석고 코어가 2종류 이상의 물에 난용성인 곰팡이 방지제와 방수제를 함유하고,
나아가 상기 석고 코어의 2면을 피복하는 석고 보드 원지의 석고 코어에 접하지 않은 표면에, 2종류 이상의 물에 난용성의 곰팡이 방지제와 전분의 혼합물이 도포되어 있고,
상기 곰팡이 방지제의 상기 석고 코어에의 첨가량이 0.05∼0.2%이고, 상기 방수제의 상기 석고 코어에의 함유량이 0.5∼1.5%인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 제 6 항에 있어서,
상기 곰팡이 방지제의 물에 대한 용해도가 1000ppm 이하인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
방수제가 실리콘계 방수제인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 제 8 항에 있어서,
실리콘계 방수제의 함유량이, 코어를 구성하는 석고 100질량부당 0.1질량부 이상 또한 1질량부 이하인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
코어에 접하지 않은 석고 보드 원지 표면에 수지층을 갖는 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지성을 갖는 석고 보드.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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