KR20180003128A - 건축용 내외장재 및 이의 제조 방법 - Google Patents

건축용 내외장재 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고분자 물질, 첨가제, 충진재를 포함하는 베이스층 및 상기 베이스층 상부에 형성된 표면 코팅층을 포함하는 것인 건축용 내외장재 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 건축용 내외장재에 의하면 종래의 천연석 또는 인조 대리석과는 달리 고분자 물질, 첨가제 및 충진재를 포함하는 베이스층으로 우수한 심미감을 제공하면서도, 상기 베이스층 상에 표면 코팅층을 형성함으로써, 우수한 표면 물성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건축용 내외장재는 건축물의 벽면에 직접 접합하여 형성되거나, 몰드로부터 성형되어 타일과 같은 형상으로 제공함으로써, 가전, 가구 및 인테리어 벽체 등 다양한 제품군에 효과적으로 적용할 수 있다.

Description

건축용 내외장재 및 이의 제조 방법{Interior and exterior materials for construction and producing method thereof}
본 발명은 심미감 및 우수한 표면 경도를 제공할 수 있는 건축용 내외장재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 내외 바닥 및 벽체, 건강소재 등의 마감재로 사용되는 고급스러운 소재로서는 천연석재를 들 수 있다. 그러나, 천연석재는 자연환경 파괴문제로 극히 제한적으로 채취될 수 있으며, 환경 보호운동이 확산일로에 있어 종래의 건축물의 내외장재 및 건강소재로 널리 사용되어 온 천연 화강석, 천연대리석, 천연옥, 천연 광물판재의 사용은 한계가 있다.
따라서, 다양한 색상의 천연석 질감의 인조화강석, 인조대리석, 인조건강석 등을 제조하여 건축물의 실내외 바닥 및 벽체, 건강소재 등 대체재로 사용할 수 있는 내외장재 개발이 절실히 요구되고 있으며 다양하게 연구되어 오고 있었다.
예를 들어, 상기 천연 석재의 대체재로서 인조대리석을 이용할 수 있으며, 인조대리석은 아크릴계 수지를 주로 이용하여 제조하고 있다. 아크릴계 수지 인조 대리석 제조방법은 메틸메타크릴레이트와 같은 모노머와 폴리메틸메타크릴레이트를 혼합한 컴파운드에 안료 및 촉진제 등과 기타 첨가제를 혼합한 후 몰드에 주입한 후 경화시켜 제조된다.
이러한 통상적인 인조대리석은 금속재 재질이 사용되어 딱딱하고, 차가운 느낌을 주고 있다.
또한, 선명한 외관 이미지나 심미감을 제공하지 못하고, 표면 물성 또한 기준치에 미치지 못하는 경우가 발생하고 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 건축용 내외장재로서, 베이스층 및 표면 코팅층을 포함하여 높은 심미감과 동시에 우수한 표면 경도를 제공할 수 있는 건축용 내외장재를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 고분자 물질, 첨가제, 충진재를 포함하는 베이스층 및 상기 베이스층 상부에 형성된 표면 코팅층을 포함하는 것인 건축용 내외장재를 제공한다.
여기서, 상기 고분자 물질은 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리 실란, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 베이스층 하부에는 펄 시트지 또는 홀로그램 시트지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 건축용 내외장재는 건축물의 바닥면 또는 벽면에 접합하여 형성되는 것일 수 있고, 상기 건축용 내외장재는 몰드에서 건조 및 경화되어 타일 형상으로 성형되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 의하면 건축용 내외장재의 제조방법으로서, 고분자 물질, 첨가제, 및 충진재를 혼합하여 베이스 조성물을 형성하는 단계, 건축물의 바닥면 또는 벽면에 상기 베이스 조성물을 도포하는 단계, 상기 베이스 조성물을 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 베이스층을 형성하는 단계, 상기 베이스층 상부에 표면 코팅제를 도포하는 단계 및 상기 표면 코팅제를 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 표면 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면 건축용 내외장재의 제조방법으로서, 고분자 물질, 첨가제, 및 충진재를 혼합하여 베이스 조성물을 몰드에 주입하는 단계, 상기 베이스 조성물을 상온에서 24시간 내지 36시간 건조하여 상기 몰드의 형상에 따라서 성형 및 경화하여 베이스층을 얻는 단계 및 상기 몰드에서 경화된 베이스층 상부에 표면 코팅제를 주입하고 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 표면 코팅층을 형성하는 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 내외장재가 바닥면에 직접 시공된 사진이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 건축용 내외장재가 타일 형상으로 이루어진 사진이다.
본 발명은 종래의 천연석 또는 인조 대리석과는 달리 고분자 물질, 첨가제 및 충진재를 포함하는 베이스층으로 우수한 심미감을 제공하면서도, 상기 베이스층 상에 표면 코팅층을 형성함으로써, 우수한 표면 물성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건축용 내외장재는 건축물의 벽면에 직접 접합하여 형성되거나, 몰드로부터 성형되어 타일과 같은 형상으로 제공함으로써, 가전, 가구 및 인테리어 벽체 등 다양한 제품군에 효과적으로 적용할 수 있다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예 또는 구현예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 수 있다.
이하에서는 본 발명에 건축용 내외장재 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 내외장재는 고분자 물질, 첨가제, 충진재를 포함하는 베이스층 및 상기 베이스층 상부에 형성된 표면 코팅층을 포함하는 것일 수 있다.
여기서, 상기 고분자 물질은 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리 실란, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 아크릴 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 중합체를 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 불포화 폴리에스테르의 종류 역시 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 α,β-불포화 이염기산 또는 상기 이염기산 및 포화 이염기산의 혼합물과 다가 알코올의 축합 반응을 통해 제조되는 것으로서, 산가가 5 내지 40이고, 분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다.
또한, 상기 에폭시 수지의 종류 역시 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 이관능 또는 다관능성 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 이관능 또는 다관능성 에폭시 수지의 예로는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 테트라페닐 에탄 에폭시 수지 및 페놀 노볼락형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 것을 들 수 있다.
상기 첨가제는 안료, 촉진제, 중합 개시제 및 가교제 중 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 안료는 공지의 것을 이용할 수 있으며, 예를 들어 아크릴계 물감과 같은 유기 안료 또는 BaSO4, ZnO, ZnS, 실리카(Fumed), BiVO4(Pigment yellow 184), 코발트 블루, 아이언 레드, 카본 블랙, TiO2와 같은 무기 안료를 이용할 수 있다.
촉진제로서는, 상술한 고분자 물질의 경화 반응을 촉진할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다. 예를 들면, 2-메틸이미다졸이나 시아 노에틸이미다졸 등의 이미다졸류；옥탄산 아연, 나프텐산동, 나프텐산코발트 등의 금속 비누；트리페닐포스핀 등의 유기 인 화합물；트리에틸아민 등의 아민 화합물；1, 8-디아자비시클로［5. 4. 0］운데센-7 등의 염기류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
상기 가교제는 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하여 바인더 주쇄 내의 2중 결합과 가교결합하는 아크릴계 다관능성 단량체로서, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(EDMA), 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트(3EDMA), 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트(4EDMA), 트리메티롤프로판트리메타크릴레이트(TMPMA), 1,6-헥산디올디메타크릴레이트 및 폴리부틸렌 글리콜디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트 중 단독 또는 2종 이상의 혼합물이나 스티렌계 모노머 등을 사용할 수 있다.
상기 충진재는 베이스층에 포함되어 우수한 심미감을 제공한다. 본 발명에서 제공하는 심미감으로서는, 자연광이나 내부 조명으로부터의 빛을 난반사 하거나, 안료와는 또다른 색감을 연출할 수 있는 것을 일 예로 들 수 있다. 상기 충진재는 예를 들어, 천연펄, 합성펄, 메탈펄, 유리가루, 유리섬유, 형광가루, 야광가루, 탈크, 석고, 시멘트 및 폐기물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
여기서, 상기 베이스층에 포함되는 유리가루, 또는 유리섬유는 평균 입경이 0.1㎛ 내지 5 ㎜인 것을 이용할 수 있다. 평균 입경을 상이 범위 내로 함으로써, 빛을 효율적으로 난반사하여 베이스층이 조명, 태양광을 반사하여 우수한 심미감을 확보하면서도, 너무 크지 않은 평균 입영으로 인하여 베이스층의 표면 강도을 저해하지 않을 수 있다.
또한, 상기 폐기물로서는 일상 생활에서 이용된 후 버려지는 물건들, 예를 들어 폐지, 벽지, 신문지, 책, 강화유리 분쇄물, 거울 조각이나 분쇄물, 천, 옷, 가죽, 모래, 자갈, 병뚜껑, 나무, 나뭇잎, 드라이플라워, 자동차의 부품이나 부속 또는 그의 일부분, 가전제품의 부품이나 부속 또는 그의 일부분 등과 같은 다양한 물건들을 베이스층에 포함시킴으로써, 건축용 내외장재로서 다시 재활용 시킬 수 있는 장점을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 상기 베이스층의 하부에는 펄 시트지 또는 홀로그램 시트지층을 더 포함하는 것인 건축용 내외장재를 제공할 수 있다.
상기 베이스층 하부에 벽지에 이용될 수 있는 펄 시트지 또는 홀로그램 시트지를 접합시킴으로써, 펄 시트지 또는 홀로그램 시트지층을 형성할 수 있고, 베이스층 하부에 접합됨으로써, 보다 유려한 심미감을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 베이스 조성물은 고분자 물질 10 내지 60 중량부에 대하여, 첨가제 1 내지 10 중량부, 충진재를 10 내지 60 중량부 포함할 수 있고, 상기 범위 내로 베이스 조성물을 제조함으로써, 건축물에 적용할 수 있도록 우수한 강도를 가지면서도, 표면의 심미감을 확보할 수 있다.
상기 표면 코팅층은 베이스층의 내스크래치성이나 내마모성, 및 표면 강도 등의 표면 품질을 향상시키거나, 내오염성을 개선하여 청소가 용이하도록 하기 위한 목적 등에서 베이스층 상부에 형성된다. 이러한 표면 코팅층은 특별히 제한은 없으나 폴리우레탄이나, 우레탄 아크릴계 수지, 실리콘 수지, 실리콘 변성 수지 및 왁스 등이 포함될 수 있다.
예를 들어, 이 분야의 통상의 바닥재용 상도재(플로어졸 200 투명, (주)엔씨피사 FCR-200)를 이용할 수 있으며, 주제 및 경화제를 7:3의 비율로 혼합하여 이용할 수 있다. 상기와 같이, 표면 코팅층을 형성함으로써, 베이스층의 심미감과 함께, 고광택의 표면을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 건축용 내외장재는 건축물의 바닥면 또는 벽면에 접합하여 형성되는 것일 수 있다. 구체적으로 건축물의 바닥면 또는 벽면을 필요에 따라서 샌딩 처리하여 표면을 매끄럽게 한 후, 고분자 물질, 첨가제, 및 충진재를 혼합하여 베이스 조성물을 형성하고, 건축물의 바닥면 또는 벽면에 상기 베이스 조성물을 도포한 후, 상기 베이스 조성물을 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 베이스층을 형성하며, 그 이후, 상기 베이스층 상부에 표면 코팅제를 도포하고, 상기 표면 코팅제를 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 표면 코팅층을 형성하여 형성되는 것일 수 있다. 상기와 같이 하여 제조된 건축용 내외장재를 도 1로 나타내었다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 건축용 내외장재는 몰드에서 건조 및 경화되어 타일 형상으로 성형되는 것일 수 있다. 구체적으로, 고분자 물질, 첨가제, 및 충진재를 혼합하여 베이스 조성물을 형성하고, 건축물의 바닥면 또는 벽면에 상기 베이스 조성물을 도포하며, 상기 베이스 조성물을 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 베이스층을 형성한 후, 상기 베이스층 상부에 표면 코팅제를 도포하고, 상기 표면 코팅제를 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 표면 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 상기와 같이 하여 제조된 건축용 내외장재 타일을 도 2로 나타내었다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기 타일 형상의 건축용 내외장재는 타일로 형성된 이후에 각각의 타일을 공지의 접착제나 접착 방법을 통하여 건축묵의 바닥면 또는 벽면에 접합하여 이용될 수 있다.
상기와 같이 건축용 내외장재는 건축물의 벽면에 직접 접합하여 형성되거나, 몰드로부터 성형되어 타일과 같은 형상으로 제공함으로써, 가전, 가구 및 인테리어 벽체 등 다양한 제품군에 효과적으로 적용할 수 있고, 종래의 천연석에 비하여 무게는 가벼우면서도, 표면 강도는 동등 수준을 확보하여 효과적인 건축용 자재로 이용되는 것일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 고분자 물질, 첨가제, 충진재를 포함하는 베이스층; 및
    상기 베이스층 상부에 형성된 표면 코팅층을 포함하는 것인 건축용 내외장재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고분자 물질은 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리 실란, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 건축용 내외장재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 첨가제는 안료, 촉진제, 중합 개시제 및 가교제 중 하나 이상을 포함하는 것인 건축용 내외장재.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 충진재는 천연펄, 합성펄, 메탈펄, 유리가루, 유리섬유, 형광가루, 야광가루, 탈크, 석고, 시멘트, 및 폐기물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 건축용 내외장재.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스층 하부에 펄 시트지 또는 홀로그램 시트지층을 더 포함하는 것인 건축용 내외장재.
  6. 청구항 1에 있어서
    상기 건축용 내외장재는 건축물의 바닥면 또는 벽면에 접합하여 형성되는 것인 건축용 내외장재.
  7. 청구항 1에 있어서
    상기 건축용 내외장재는 몰드에서 건조 및 경화되어 타일 형상으로 성형되는 것인 건축용 내외장재.
  8. 고분자 물질, 첨가제, 및 충진재를 혼합하여 베이스 조성물을 형성하는 단계;
    건축물의 바닥면 또는 벽면에 상기 베이스 조성물을 도포하는 단계;
    상기 베이스 조성물을 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 베이스층을 형성하는 단계;
    상기 베이스층 상부에 표면 코팅제를 도포하는 단계; 및
    상기 표면 코팅제를 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 표면 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 건축용 내외장재의 제조방법.
  9. 고분자 물질, 첨가제, 및 충진재를 혼합하여 베이스 조성물을 몰드에 주입하는 단계;
    상기 베이스 조성물을 상온에서 24시간 내지 36시간 건조하여 상기 몰드의 형상에 따라서 성형 및 경화하여 베이스층을 얻는 단계; 및
    상기 몰드에서 경화된 베이스층 상부에 표면 코팅제를 주입하고 상온에서 24 시간 내지 36시간 건조하여 표면 코팅층을 형성하여 건축용 내외장재 타일을 제조하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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