KR20200029890A

KR20200029890A - 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드

Info

Publication number: KR20200029890A
Application number: KR1020180108473A
Authority: KR
Inventors: 신용진
Original assignee: 신용진
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2020-03-19

Abstract

본 발명은 건축물의 벽면이나 바닥면을 마감하면서 동시에 미려한 경관을 연출할 수 있는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드는 판형으로 이루어진 기재; 상기 기재의 일면 상에 도포되는 접착층; 상기 접착층에 의해 상기 기재 상에 부착되는 한지; 및 무기질 도료 조성물로 이루어져, 상기 한지 상에 코팅 형성되는 투명한 도막층을 포함한다.

Description

실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드{SCENERY TYPE FINISH BOARD HAVING THE FUNCTION OF INTERIOR DECORATION}

본 발명은 건축물 마감재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축물의 벽면이나 바닥면을 마감하면서 동시에 미려한 경관을 연출할 수 있는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드에 관한 것이다.

건축물의 바닥면이나 벽면에는 그 외면을 마감하는 마감재가 부착될 수 있다. 예컨대, 석고보드, 마그네슘보드 등이 마감재로 사용되고 있으나, 마감이라는 본연의 기능에 충실하게 제작될 뿐, 장식미는 전혀 고려되지 않어 실내 인테리어 효과를 연출할 수 없는 한계가 있었다.

한편, 이와 같이 바닥면 내지 벽면 마감기능 및 장식효과를 동시에 구현할 수 있는 마감재로써 타일이 사용될 수 있으나, 상대적으로 무게가 무겁고, 가격이 비싸며, 반복적인 충격 등에 의해 파손될 수 있는 단점이 있다.

또 다른 종래 마감재로서, 얇은 스티로폼 재질의 장식시트에 소정의 문양과 색채를 입힌 장식용 마감재가 있다. 그러나 이러한 스티로폼 재질의 마감재는 가격이 저렴한 장점이 있으나, 고온에 매우 취약하고, 쉽게 오염되는 단점이 있다.

이와 같은 타일형 마감재와 스티로폼 재질 마감재의 단점을 보완하기 위하여, 보드 표면에 장식지 내지 장식시트를 부착하여 장식기능을 부여한 마감보드가 있다. 이와 같은 종래 마감보드에 사용되는 장식지 내지 장식시트를 살펴보면, 통상적으로 색채, 문양, 그림 등이 인쇄된 코팅종이, 실크, 합성수지필름 등을 사용하고 있다.

반면, 한지의 경우 다른 장식지 대비 다양한 장점이 있음에도 불구하고, 시공이 용이하지 않고, 오염이 잘되며, 쉽게 손상되는 등 마감재로서는 부적절하여 인테리어용 장식지로는 거의 사용하지 않고 있는 실정이다.

한편, 또 다른 마감재로서 마감용 도료가 있는데, 이와 같은 마감용 도료는 통상적으로 내구성, 내수성, 난연성, 내오염성 등 여러 가지 성능이 필요하다.

종래에는 이러한 도료 조성물로 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 등과 같은 유기 수지를 주성분으로 하는 유기 도료를 주로 사용하여 왔다. 이러한 유기 도료들은 가공성, 접착성, 유연성 등이 우수하다는 장점이 있으나, 도막을 형성하는 유기물이 자외선에 의해 변질되기 쉽고, 수분 흡수에 의한 열화가 일어나는 등 내구성이 떨어지며, 내열성이 낮고, 기름과 같은 유기 물질이 혼입되어 오염되기 쉽다는 문제점이 있었다.

또한, 유기 도료의 경우, 도료 제조시 또는 도막 형성시에 유해한 유기 휘발분이 발생하여 대기 오염의 원인이 될 뿐 아니라, 일단 도막이 형성되면 자연적으로 분해되지 않아 산업 폐기물을 발생시키기 때문에 환경적으로 바람직하지 않다.

최근에는 이러한 유기 도료의 단점을 극복하기 위해, 세라믹, 변성 실리콘, 물유리와 같은 무기 성분을 이용한 도료 개발이 적극적으로 시도되고 있다. 이러한 무기 성분을 이용한 도료들은 유기 도료에 비해 자외선이나 수분 흡수에 대한 저항성이 우수하며, 내구성이 강하고, 유기 물질과의 상용성이 나쁘기 때문에 오염에 강하며, 유독성 유기 물질을 거의 사용하지 않기 때문에 친환경적이라는 장점이 있다.

여러 가지 무기 성분들 중에서도 특히 물유리는 저가이고, 접착성 및 난연성이 우수하여, 무기 도료의 주성분으로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나, 물유리는 친수성이기 때문에 장시간 물에 노출될 경우, 도막이 쉽게 손상된다는 문제점이 있으며, 그 결과 내수성이 요구되는 분야에는 사용이 제한되어 왔다. 또한, 경화를 위해 고온이 요구되는 등 도막 형성이 쉽지 않아 상용화에 제약이 되고 있다.

한편, 이와 같은 마감용 도료는 마감보드에 부착된 장식지에 코팅층으로 형성될 수도 있는데, 상기 경우, 장식지에 형성되는 코팅층은 투명하게 시공 가능해야 이 장식지에 인쇄되는 그림 내지 색채 등을 시각적으로 연출할 수 있게 된다. 즉, 장식지와 도료를 이용한 마감재는 외부환경으로부터 장식지를 보호할 수 있는 성능은 물론 투명성도 함께 확보할 수 있어야 한다.

또한, 장식지에 도료 조성물을 코팅하면, 코팅층 표면이 매우 고르기 때문에 빛이 이 코팅층 표면에 반사되고, 이에 의해 장식지에 인쇄된 그림의 외부연출 및 감상이 제대로 이루어지지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

특허문헌 1: 한국공개특허 제10-2015-0073413호 (2015.07.01 공개) 특허문헌 2: 한국등록특허 제10-1341687호 (2013.12.09 등록) 특허문헌 3: 한국등록특허 제10-0559052호 (2006.03.03 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 건축물의 벽면이나 바닥면을 마감하면서 동시에 미려한 경관을 연출할 수 있는 경관형 마감보드를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 경관형 마감보드를 제조함에 있어서, 마감보드에 부착되는 장식지로써 전통한지를 사용할 수 있도록 하는 경관형 마감보드를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 한지 위에 코팅층을 투명하게 시공 가능하여 다양한 그림 및 색채를 연출할 수 있으면서, 한지에 대하여 내화학성, 내마모성, 내오염성, 발수성 및 내후성 등의 성능을 부여할 수 있는 경관형 마감보드를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드는 판형으로 이루어진 기재; 상기 기재의 일면 상에 도포되는 접착층; 상기 접착층에 의해 상기 기재 상에 부착되는 한지; 및 무기질 도료 조성물로 이루어져, 상기 한지 상에 코팅 형성되는 투명한 도막층을 포함한다.

그리고, 본 발명의 무기질 도료 조성물은 메틸트리메톡시실란 10 ~ 20 중량%; γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 10 ~ 20 중량%; 이산화티타늄 20 ~ 30 중량%; 실리카 10 ~ 15 중량%; 및 폴리옥시프로필렌디아민 20 ~ 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 한지는 30 ~ 64 g/㎡의 평량으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 접착층은 리튬 실리케이트 60 ~ 70 중량%에 아크릴 에멀전 폴리머 30 ~ 40 중량%를 혼합한 변성 리튬 실리케이트 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 경관형 마감보드에 의하면, 건축물의 벽면이나 바닥면을 마감하면서 동시에 미려한 경관을 연출할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 경관형 마감보드에 의하면, 특히, 한지와 일체화된 도막층이 한지에 대하여 내화학성, 내마모성, 내오염성, 발수성 및 내후성을 부여하는 요소로 작용하게 되어, 결국 한지를 인테리어용 장식지로 사용할 수 있게 되었다.

이에 따라, 한지 고유의 특유한 재질감을 그대로 살려 부드럽고 포근한 실내 분위기를 연출할 수 있고, 한지의 방음, 방한, 보온성에 의해 마감재의 마감성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 한지는 다른 장식지 대비 그 가격이 저렴한 바, 마감보드 제조비용을 낮출 수 있어 결국 제품 경쟁력을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 한지는 다른 장식지(예컨대, 코팅용지, 실크, 필름 등) 대비 접착제에 대한 고착성이 뛰어난 바, 마감보드에 반복적으로 가해지는 외력에 의해 장식지가 기재에서 박리되는 현상을 방지할 수 있어, 결국 마감보드의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 경관형 마감보드에 의하면, 종래 유기 도료에서 발생되는 중금속, TVOC 및 HCHO 등의 독성 없이 내화학성, 내마모성, 내오염성, 발수성, 내후성 등이 뛰어난 코팅층을 구현할 수 있으면서 또한 도료를 투명하게 제조할 수 있게 되었다.

이에 따라, 본 발명의 도료 조성물을 코팅층(즉, 도막층)으로 사용할 경우, 도료의 그 투명성으로 인해 다양한 그림 및 칼라 등의 시각적 디자인을 연출할 수 있으며, 더 나아가 빛 반사에 의해 실사필름의 그림/칼라 등의 외부연출 및 시인성이 저해되는 문제를 해결할 수 있어 마감보드의 인테리어 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 경관형 마감보드에 의하면, 소비자에게 다양한 색조 한지 및 무기질 도료 등의 원자재를 규격 포장하여 판매할 수 있고, 이러한 원자재 규격포장을 구매한 소비자는 가정 및 업소에서 본인의 취향에 부합하는 마감보드를 직접 제작할 수 있어, 실내 인테리어에 대한 소비자 만족도 및 경제성을 모두 충족시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드를 보여주는 사진.
도 3은 본 발명에 따른 경관형 마감보드의 도막층의 TVOC 및 폼알데히드 방출량 시험 성적서.
도 4는 본 발명에 따른 경관형 마감보드의 도막층의 중금속 검출 여부 시험 성적서.
도 5는 본 발명에 따른 경관형 마감보드의 도막층의 내오염성 시험 성적서.
도 6은 본 발명에 따른 경관형 마감보드의 발수기능을 보여주는 사진.
도 7은 본 발명에 따른 이산화티타늄-실리카 미소캡슐의 개략적 단면도.
도 8은 나노 배합액과 매크로 배합액의 비교 실험예.
도 9는 본 발명에 따른 무기질 도료 조성물을 이용하여 건축물 바닥면을 경관형 마감 시공한 모습을 보여주는 사진.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.

또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드를 보여주는 사진이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드는 기재(20), 접착층(30), 한지(40) 및 도막층(50)을 포함한다.

본 발명의 기재(20)는 한지(40)를 지지하는 바닥재로서, 물이나 습기에 의한 물성변화 내지 뒤틀림 등의 변형이 발생되지 않는 자재를 사용할 수 있다.

기재(20)는 적어도 일면이 평평한 판형 부재로 이루어지고, 바람직하게는 2 ~ 10㎜의 두께로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 기재(20)는 마그네슘보드(MGO)로 형성될 수 있다. 마그네슘보드(MGO)는 산화마그네슘(MgO2)과 염화마그네슘(MgCl2)를 주성분으로 형성되고, 이 주성분에 유리섬유 메쉬, 천연무기질 또는 부직포를 더 혼합하여 형성될 수 있다. 마그네슘보드는 친환경성, 난연성, 충격흡수성, 기계적 강도, 내수성, 가공성, 내후성 등이 우수하여 본 발명의 기재(20)로서 적합하다.

또 다른 실시예에 따르면, 기재(20)는 시멘트보드, 송판보드, 중질섬유판 (Medium Density Fibreboard; MDF), 합판, 무석면 섬유강화 시멘트보드 (Cellulose Fiber Reinforced Cement Board), 집성목, 고밀도섬유강화보드(High Density Fiber Board; HDF) 및 파티클보드(Particle Board; PB) 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.

본 발명의 접착층(30)은 기재(20)의 일면 상에 한지(40)를 고정시키는 프라이머층으로서, 액상의 하도 접착제를 기재(20) 표면에 도포하고 그 위에 한지(40)를 합착한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다.

바람직하게는, 접착층(30)은 리튬 실리케이트에 아크릴 에멀전 폴리머를 혼합하여 생성한 변성 리튬 실리케이트 조성물로 형성될 수 있다. 변성 리튬 실리케이트 조성물에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

리튬 실리케이트 용액을 가열시, 리튬이온은 고온에서 칼슘이온처럼 침전특성을 나타내는데 이러한 현상은 가역반응이다. 리튬 실리케이트 용액은 뜨거우면 고형화 되고, 25℃ 정도의 실온에서 냉각시키면 수 시간 내에 다시 투명하고 안정된 액상 리튬 실리케이트가 된다. 리튬 실리케이트는 이산화규소(SiO2) 농도가 20 ~ 25%이고, 몰비가 8에 가까워 실온에서 안정하고 점도가 낮다. 리튬 실리케이트는 수화된 리튬이온이 수화된 나트륨이나 칼륨이온보다 더 커서 수화된 양이온이 큰 실리카 미셀들(Micelles)을 안정시킬 수 있다.

본 발명의 변성 리튬 실리케이트 조성물은 이러한 리튬 실리케이트 60 ~ 70 중량%에 아크릴 에멀전 폴리머 30 ~ 40 중량%를 혼합한 후, 이 혼합물을 30 ~ 40분 동안 교반함으로써 생성될 수 있다. 참고로, 상기 아크릴 에멀전 폴리머는 순수 지방족 (ALIPHATIC)계인 메틸메타크릴레이트(MMA, Methyl methacylate)를 사용할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 접착층(30)은 도막층(50)과 동일한 조성물 즉, 후술할 무기질 도료 조성물로 형성할 수도 있다. 상기 경우, 접착층(30)은 액상의 무기질 도료 조성물를 기재(20) 표면에 도포하고 그 위에 한지(40)를 합착한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다.

본 발명의 한지(40)는 기재(20)의 부착되어 경관형 장식을 연출하는 장식 기능을 위한 구성이다. 바람직하게는, 한지(40)는 닥나무 내지 삼지닥나무 껍질을 원료로 만든 전통한지로 이루어질 수 있다. 상기 경우, 한지(40)는 호정지, 곡지, 상지, 장지, 태상지, 생지, 단치, 도침백지, 예지 및 외장지 중에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.

특히, 본 발명의 경관형 마감보드에 한지(40)를 적용하기 위해서는 한지(40)의 다양한 특성 중 물리적 광학적 성질이 고려되어야 한다. 즉, 광학적 특성의 경우, 한지(40)를 기재(20) 상에 부착시 빛이 한지(40)를 투과하여 한지(40)를 통해 기재(20)가 비치는 현상이 없어야 한다. 그리고, 물리적 특성의 경우, 한지(40)를 기재(20)에 부착시 평활하게 합착될 수 있어야 하고, 한지(40)에 도막층(50)을 코팅시 임계치 이상의 투습성이 보장되어야 한다.

이와 같이, 마감보드의 장식지로서 특히 한지(40)를 적용할 경우, 한지(40)의 광학적 물리적 특성이 고려되어야 하며, 이를 위해 본 발명의 한지(40)는 평량 30 ~ 64 g/㎡, 바람직하게는 평량 34 ~ 60 g/㎡의 한지(40)를 사용하는 것을 특징으로 한다.

이는, 한지(40)의 평량이 30g/㎡ 미만이면, 기재(20) 표면이 한지(40)를 통해 외부에 비치게 되어 마감보드의 미관성 내지 경관형 장식 연출 성능이 저해되고, 접착층(30)에 한지(40) 부착 작업시 한지(40)가 밀리고 주름이 생겨서 마감보드 생산성이 크게 떨어지게 된다. 그리고, 한지(40)의 평량이 64g/㎡를 초과하면, 한지(40) 위에 도막층(50)을 형성시, 한지(40) 위에 도포되는 무기질 도료 조성물의 투습이 안되어, 한지(40) 위에 도막층(50)을 형성하기 어려워지게 된다.

이와 같은 한지(40)는 기재(20)의 상면 전체를 덮는 크기로 형성될 수 있고, 기재(20)의 상면에 도포된 접착층(30)에 적층시킨 후, 이 접착층(30)을 건조 경화시킴으로써 기재(20)에 합착 고정될 수 있다.

그리고, 한지(40)에는 소정의 경관을 연출하기 위한 다양한 색채, 그림, 문양 등이 인쇄될 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 상에서 그래픽-툴로 그림을 그리거나 소정의 디자인 내지 작품을 스캔하여 얻은 디지털 그림정보(화소정보)를 그대로 또는 편집하여 한지(40)에 인쇄할 수 있다.

참고로, 종래 건축물 인테리어용 장식지 내지 장식시트를 살펴보면, 소정의 색채, 문양, 그림 등이 인쇄된 코팅종이, 실크, 합성수지필름, 겔 상태의 황토 등을 마감보드나 타일에 붙여 사용하고 있고, 반면 한지는 거의 사용하지 않고 있다.

그런데, 한지(40)는 한지 고유의 특유한 재질감을 그대로 살려 부드럽고 포근한 실내 분위기를 연출할 수 있고, 한지의 방음, 방한, 보온성에 의해 마감재의 마감성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 한지(40)는 다른 장식지 대비 그 가격이 저렴한 바, 마감보드 제조비용을 낮출 수 있어 결국 제품 경쟁력을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 한지(40)는 다른 장식지(예컨대, 코팅용지, 실크, 필름 등) 대비 접착제에 대한 고착성이 뛰어난 바, 마감보드에 반복적으로 가해지는 외력에 의해 장식지가 기재(20)에서 박리되는 현상을 방지할 수 있어, 결국 마감보드의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 한지(40)는 오랜 시간이 지나도 색상, 재질 등이 변질되지 않는 장점이 있다.

상기와 같이, 한지(40)의 경우 다른 장식지 대비 다양한 장점이 있음에도 불구하고, 그 시공이 용이하지 않고, 오염이 잘되며, 쉽게 손상되는 등 마감재로서는 부적절하여 인테리어용 장식지로는 거의 사용하지 않고 있는 실정이다.

그러나, 본 발명의 무기질 도료 조성물을 한지(40)에 적용할 경우, 전술한 문제점들을 해결할 수 있어, 한지(40)를 보드에 부착하여 마감재로 사용할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 무기질 도료 조성물을 한지(40) 표면에 도포하여 도막층(50)을 형성하게 되면, 한지(40)의 뛰어난 투습성으로 인해 액상의 무기질 도료 조성물이 한지(40)에 원활히 침투할 수 있게 된다.

그리고, 이와 같이 무기질 도료 조성물의 일부가 한지(40)에 투습된 상태에서 이를 건조 및 경화시키면, 한지(40)와 견고하게 결합되며 일체화된 도막층(50)이 형성될 수 있게 되고, 동시에 한지(40)의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 이와 같이 한지(40)와 일체화된 도막층(50)은 한지(40)에 대하여 내화학성, 내마모성, 내오염성, 발수성 및 내후성 등의 성능을 부여하는 요소로 작용하게 되어, 결국 한지(40)를 인테리어용 장식지로 사용할 수 있게 된다.

이하에서는, 전술한 도막층(50)을 형성하기 위한 무기질 도료 조성물에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 도막층(50)은 무기질 도료 조성물을 한지(40) 표면 위에 도포하여 형성한 투명한 코팅층이다.

본 발명의 한지(40) 코팅용 무기질 도료 조성물은 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 10 ~ 20 중량, 메틸트리메톡시실란 10 ~ 20 중량%, 이산화티타늄 20 ~ 30 중량%, 실리카 10 ~ 15 중량%, 및 폴리옥시프로필렌디아민 20 ~ 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 본 발명의 도료 조성물은 그 투명도를 더욱 높이고자할 경우, 이산화티타늄과 실리카를 미소캡슐 형태로 형성할 수 있으며, 상기 경우 이산화티타늄과 실리카로 이루어진 미소캡슐은 나노 사이즈로 제조되어 도료 조성물 내에 분산된 구조로 혼합 배치된다.

본 발명의 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란(γ-glycidoxypropyl tri methoxy silane)은 글리시독시 반응성유기기 및 트리메톡시시릴 무기기가 함유된 이작용기성 실란으로서, 본 발명의 무기질 도료 조성물에 따른 도막층(50)의 접착력, 내구성 및 강도를 향상시키고 점도를 낮추는 기능을 한다.

감마-글리사이독시프로필트리메톡시실란(gamma-glycidoxypropyltrimethoxy silane)의 조성비는 10 ~ 20 중량%로 구성되고, 바람직하게는 13 ~ 17중량%로 구성될 수 있다.

γ-글리시독시프로필트리메톡시실란의 함량이 20 중량%를 초과하면, 그 초과량 대비 본 발명의 무기질 도료 조성물(즉, 도막층(50))의 접착력 향상 효과가 미미하고, 오히려 내수성 및 내식성 등이 저하될 수 있다.

γ-글리시독시프로필트리메톡시실란의 함량이 10 중량% 미만이면, 실사필름에 대한 도막층(50)의 견고한 부착 상태를 보장하기 위한 최소한의 접착력을 만족할 수 없게 되고, 무기질 도료 조성물의 점도가 너무 높아져 도막층(50) 시공성이 저하된다. 참고로, 본 발명의 무기질 도료 조성물의 점도는 50 ~ 150 cps로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane)은 도막층(50)의 내화학성, 내마모성 및 발수성을 향상시키기 위한 성분으로서, 그 조성비는 10 ~ 20 중량%로 구성되고, 바람직하게는 13 ~ 17중량%로 구성될 수 있다.

메틸트리메톡시실란의 함량이 20 중량%를 초과하면 반응 후 내수성이 떨어질 수 있고, 10 중량% 미만이면 도막층(50)의 내마모성 및 내화학성이 크게 저하되어 실사필름용 도막층(50)으로써 부적합하게 된다.

바람직한 실시예에 따르면, 메틸트리메톡시실란은 중량비 기준으로 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란과 1:1 비율로 혼합되는 것을 가장 좋다.

본 발명의 이산화티타늄(TiO₂)은 본 발명의 무기질 도료 조성물의 내변색성을 향상시키고, 특히 실리카와 함께 작용하여 빛이 투명 도막층(50)에 의해 반사되는 현상(이하, "빛 반사 현상"이라 칭함)을 제거하는 기능을 한다.

이산화티타늄(TiO₂)의 조성비는 20 ~ 30 중량%로 구성되고, 바람직하게는 24 ~ 26 중량%로 구성될 수 있다. 이산화티타늄의 함량이 30 중량%를 초과하면, 본발명의 도료 조성물의 투명성이 급감하여 그 함량이 점차 증가할수록 불투명의 흰색을 띠게 되고, 이로 인해 실사필름용 코팅재로 사용할 수 없게 된다. 한편, 이산화티타늄의 함량이 20 중량% 미만이면 빛 반사 현상 제거 효과가 미미하게 된다.

본 발명의 실리카(SiO₂)는 본 발명의 무기질 도료 조성물의 마모 및 얼룩에 대한 내성을 향상시키고, 특히 이산화티타늄(TiO₂)과 함께 작용하여 빛 반사 현상을 제거하는 기능을 한다.

실리카(SiO₂)의 조성비는 10 ~ 15 중량%로 구성되고, 바람직하게는 12 ~ 13 중량%로 구성될 수 있다. 이는, 실리카는 중량비 기준으로 이산화티타늄과 1:2 (실리카:이산화티타늄) 비율로 혼합될 때, 본 발명의 도료 조성물의 투명성을 보장하면서 동시에 전술한 빛 반사 현상을 유의미한 수준으로 감소시킬 수 있기 때문이다. 여기서, 상기 "유의미한 수준"이란, 실사필름에 인쇄된 그림을 안견시, 도막층(50)에 의해 빛이 반사되는 현상을 시각적으로 거의 느끼지 못하는 수준을 의미한다.

본 발명의 이산화티타늄과 실리카에 의한 빛 반사 현상 제거 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

대기의 굴절률은 1.0이고, 이산화티타늄(TiO₂)은 2.55~2.76의 고굴절률을 갖으며, 실리카(SiO₂)는 1.46의 저굴절률을 갖는다. 따라서, 실사필름 도막층(50)(즉, 본 발명의 무기질 도료 조성물)으로 빛이 입사되면, 이에 분산 혼합되어 있는 이산화티타늄 입자에 의해 일부 빛은 굴절률이 증가된 후 실리카 입자에 의해 굴절률이 낮아지는 과정을 반복하게 된다. 그리고, 상기 과정이 다수 회 반복되면 종국에는 굴절률이 1.0에 가까워져 도막층(50)의 빛 반사 현상을 크게 감소시킬 수 있게 된다.

본 발명의 폴리옥시프로필렌디아민(polyoxypropylenediamine)은 도막층(50)의 신율과 인장강도를 조절하고, 수분 안정성과 강도 증가를 위한 성분으로서, 그 조성비는 20 ~ 30 중량%로 구성되고, 바람직하게는 23 ~ 27 중량%로 구성될 수 있다.

폴리옥시프로필렌디아민의 함량이 20 중량% 미만이면 신율이 떨어져 실사필름 코팅재로써 적합하지 못하게 되고, 30 중량%를 초과하면 신율과 인장강도는 증가하나 내마모성이 떨어져 결국 도막층(50)의 내구성 및 수명 저하를 초래하게 된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 경관형 마감보드의 실시예 및 그 측정결과에 대하여 설명하도록 한다.

실시예 1 : 무기질 도료 조성물의 제조 및 투명 도막층 형성

- 메틸트리메톡시실란(제품명:OFS-6070,다우코닝)과 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란(제품명:OFS-6040,다우코닝)을 1:1 중량비로 혼합하고, 실리카 (MIL-U-SIL)와 이산화티타늄을 1:2 중량비로 혼합하고, 폴리옥시프로필렌디아민 25 중량%를 혼합하여 점도 125 cps at 25℃의 무기질 도료 조성물을 제조하였다.

그리고, 제조된 무기질 도료 조성물을 한지(40) 표면에 도포한 후 지촉건조 4시간, 고화건조 48시간, 완전경화 3일을 거쳐, 한지(40)가 부착된 기재(20) 상에 도막층(50)을 형성하였다.

측정결과 1 : 무기질 도료 조성물의 특성(1)

실시예 1에 따른 무기질 도료 조성물을 통해 형성한 도막층(50)의 성능을 측정하였으며, 그 결과는 다음의 표 1과 같다.

시험항목	결과치
표면경도	3 H
내수성 및 내염수성	2000시간 이상 양호
내산성	양호 (황산 97% ×24hrs)
내알카리성	양호 (NaOH 20% 용액 ×24hrs)

표 1에 나타나듯이, 본 발명의 무기질 도료 조성물에 따른 도막층(50)은 경도, 내수성, 내염수성 및 내화학성이 우수하고, 도 6과 같이 발수기능을 갖고 있어, 한지(40) 코팅재(즉, 도막층(50))로써 적합함을 알 수 있다.

측정결과 2 : 무기질 도료 조성물의 특성(2)

실시예 1에 따른 무기질 도료 조성물의 TVOC, 폼알데히드의 방출량 및 중금속 검출 여부를 측정하였으며 그 결과는 도 3,4와 같다.

그리고, 실시예 1에 따른 무기질 도료 조성물의 내오염성을 측정하였으며 그 결과는 표 2 및 도 5과 같다.

참고로, 도 3 ~ 도 5의 측정은 한국화학융합시험연구원에 의뢰하였다.

시험항목	결과치	시험방법
내세척성(300회)	300회 이상	KS M 6010:2014
저장안정성	이상없음	KS M 6010:2014
냄새	이상없음	KS M 6010:2014
내곰팡이성	6(Rating)	KS M 6010:2014
내오염성(수성싸인펜)	이상없음	LH 전문시방서(45510):2016
내오염성(연질 색연필)	이상없음	LH 전문시방서(45510):2016
내오염성(크레용)	이상없음	LH 전문시방서(45510):2016
내오염성(볼펜)	이상없음	LH 전문시방서(45510):2016
내오염성(HB 연필)	이상없음	LH 전문시방서(45510):2016

도 3,4에 나타나듯이, 본 발명에 따라 제조되는 무기질 도료 조성물은 인체에 유해한 TVOC, 폼알데히드 및 중금속(Pb, Cd, Hg, Cr(VI))을 포함하지 않는 친환경재임을 알 수 있다.

또한, 표 2 및 도 5에 나타나듯이 본 발명에 따라 제조되는 무기질 도료 조성물은 내오염성이 우수하여 한지(40) 도막층(50)로써 적합함을 알 수 있다.

결국, 본 발명의 무기질 도료 조성물을 이용하여 도막층(50)을 형성할 경우, 한지(40)에 투습되어 일체화된 도막층(50)이 한지(40)에 대하여 내화학성, 내마모성, 내오염성, 발수성 및 내후성 등의 성능을 부여하는 요소로 작용하게 되어, 결국 한지(40)를 이용한 마감보드를 제조할 수 있게 되고, 더불어 인체에 유해한 성분이 전혀 없는 친환경적 마감보드를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 도료 조성물의 투명도를 더욱 높이고자할 경우, 이산화티타늄과 실리카를 미소캡슐 형태로 형성할 수 있으며, 상기 경우 이산화티타늄과 실리카로 이루어진 미소캡슐은 나노 사이즈로 제조되어 도료 조성물 내에 분산된 구조로 혼합 배치된다.

이하에서는, 이산화티타늄(TiO₂)과 실리카(SiO₂)를 미소캡슐 형태로 형성하는 경우에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명에 따른 이산화티타늄-실리카 미소캡슐의 개략적 단면도이다.도 7을 참조하면, 이산화티타늄(TiO₂)과 실리카(SiO₂)는 다수의 이산화티타늄 미립자(11)와 다수의 실리카 미립자(13)로 이루어진 코어물질과, 상기 코어물질을 감싸는 수지 재질의 외벽(15)을 포함하는 미소캡슐(10) 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 이와 같은 미소캡슐(10)은 200nm 이하의 평균직경을 갖도록 형성되어 분산 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 8은 나노 배합액과 매크로 배합액의 비교 실험예로서, 도 8의 좌측 바이알 병에 담겨있는 시료는 미소캡슐을 120㎚의 평균직경 사이즈로 형성하여 액상수지에 혼합한 나노 배합액이고, 우측 바이알 병에 담겨있는 시료는 10㎛의 평균직경 사이즈로 이루어진 미소캡슐을 액상수지에 혼합한 매크로 배합액이다.

도 8의 비교 실험 예에서 명확히 나타나듯이, 좌측의 나노 배합액 시료는 투명하게 보이는 반면, 우측의 매크로 배합액 시료는 백색으로 불투명하게 보이는 것을 알 수 있다.

즉, 이산화티타늄-실리카 미소캡슐(10)을 가시광선의 파장보다 작은 나노 사이즈(바람직하게는 가시광선 파장 범위(400nm ~ 800nm)보다 1/4 이하로 작은 나노 사이즈)로 형성하게 되면 해당 시료로 입사되는 가시광선의 일부가 온전히 투과됨을 알 수 있다.

결국, 본 발명의 무기질 도료 조성물이 실사필름 위에 도포되면, 200nm 이하의 평균직경을 갖는 이산화티타늄-실리카 미소캡슐(10)이 혼합된 도막층(50)으로 형성된다.

그리고, 이산화티타늄-실리카 미소캡슐(10)이 도막층(50)(즉, 무기질 도료 조성물) 내에 존재하더라도 이 도막층(50)은 특정한 색(예컨대, 흰색)을 띠거나 불투명한 성질을 나타내지 않고 여전히 투명성을 발현할 수 있어 실사필름의 색감을 방해하지 않으면서 전술한 빛 반사 현상을 제거할 수 있게 된다.

이산화티타늄-실리카 미소캡슐(10)은 다수의 이산화티타늄 미립자(11)와 다수의 실리카 미립자(13)로 이루어진 코어물질을 준비한 후, 쉘 물질로 외벽(15)을 형성함으로써 대략 구형의 캡슐 형태가 제조된다.

미소캡슐(10)은 계면중합법 등의 화학적 방법, 비용매 첨가나 pH의 제어에 의해 외벽 물질의 용해도를 변화시켜 석출시키는 코아서베이션(coacervation), 가온·감압 등에 의해 외벽(15)물질의 용매를 제거하여 피막을 형성하는 계면침전법 등의 물리화학적 방법, 또는 분무건조법 등의 기계적 방법 등을 통해 제조할 수 있다.

코어물질은 도막층(50)에 의해 반사되는 빛의 양을 감소시키기 위한 구성으로서, 다수의 이산화티타늄 미립자(11)와 다수의 실리카 미립자(13)를 포함한다.

외벽(15)은 수지로 형성되는 것을 특징으로 한다. 지용성 수지는 초기에 미립자 형태로 이루어진 코어물질의 외면을 둘러싸게 되고, 결국 코어물질은 이러한 외벽(15) 내부에 갇힌 상태로 존재하게 된다.

외벽(15)은 수지 재질로 형성될 수 있고, 바람직하게는 투명한 지용성 고분자로 형성될 수 있다. 예컨대, 외벽은 아미노 레진, 폴리아미드 레진 및 포름알데하이드 레진 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 지용성 수지로 형성될 수 있다.

제조된 미소캡슐(10)은 세정이 필요한데, 세정은 순수, 이소프로필 알코올, 에틸렌 글리콜 등을 사용하여 수행될 수 있다. 미소캡슐(10)의 세정 후 미소캡슐 (10)을 수용액이나 세정액과 분리시키는 것이 필요한데, 이는 원심분리 (centrifugation)나 동결건조(Freeze Dry) 방법을 통해 수행될 수 있다.

이와 같이 제조된 이산화티타늄-실리카 미소캡슐(10)을 나머지 조성물과 혼합 및 교반함으로써 본 발명의 한지(40) 코팅용 무기질 도료 조성물이 제조될 수 있다.

한편, 본 발명의 무기질 도료 조성물에 논슬립(Non-Slip) 기능을 부여하고자 할 경우, 무기질 도료 조성물은 도막층(50)의 표면에 미세 요철을 형성하기 위한 글래스 비드 내지 우레탄 칩을 더 포함할 수 있음은 물론이다.

전술한 바와 같은 본 발명의 무기질 도료 조성물을 이용하면, 한지(40)를 적용한 경관형 마감보드를 제작 및 시공할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 무기질 도료 조성물을 이용한 경관형 마감보드 제조 및 시공 방법에 대하여 설명하도록 한다.

(1) 경관형 마감보드의 제작

액상의 접착제를 기재(20) 표면에 도포하고 그 위에 한지(40)를 합착한 후 경화시킴으로써, 한지(40)를 기재(20) 상에 부착 고정시킨다.

이후, 한지(40) 표면에 액상의 도료 조성물을 도포하면, 일부는 한지(40) 내로 투습되고, 나머지는 한지(40) 표면에 얇은 피막을 형성하게 된다.

한지(40) 표면에 형성된 피막을 건조 및 고화시키면 한지(40)에 밀착되어 일체화된 도막층(50)이 형성됨으로써 본 발명의 경관형 마감보드가 제조된다.

(2) 경관형 마감보드의 시공

도 9는 본 발명에 따른 무기질 도료 조성물을 이용하여 건축물 바닥면을 경관형 마감 시공한 모습을 보여주는 사진이다.

전술한 방법에 따라 제조된 다수 개의 마감보드를 상호 연접시키며 바닥면 내지 벽면에 부착 고정시키면, 도 9와 같이 바닥면 내지 벽면을 마감하면서 동시에 미려한 경관을 연출하는 마감보드를 시공할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 경관형 마감보드에 의하면 한지(40)와 일체화된 도막층(50)이 한지(40)에 대하여 내화학성, 내마모성, 내오염성, 발수성 및 내후성을 부여하는 요소로 작용하게 되어, 결국 한지(40)를 인테리어용 장식지로 사용할 수 있게 되었다.

이에 따라, 한지(40) 고유의 특유한 재질감을 그대로 살려 부드럽고 포근한 실내 분위기를 연출할 수 있고, 한지(40)의 방음, 방한, 보온성에 의해 마감재의 마감성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 한지(40)는 다른 장식지 대비 그 가격이 저렴한 바, 마감보드 제조비용을 낮출 수 있어 결국 제품 경쟁력을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 한지(40)는 다른 장식지(예컨대, 코팅용지, 실크, 필름 등) 대비 접착제에 대한 고착성이 뛰어난 바, 마감보드에 반복적으로 가해지는 외력에 의해 장식지가 기재(20)에서 박리되는 현상을 방지할 수 있어, 결국 마감보드의 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

10: 미소캡슐 11: 이산화티타늄 미립자
13: 실리카 미립자 15: 외벽
20: 기재 30: 접착층
40: 한지 50: 도막층

Claims

판형으로 이루어진 기재;
상기 기재의 일면 상에 도포되는 접착층;
상기 접착층에 의해 상기 기재 상에 부착되는 한지; 및
무기질 도료 조성물로 이루어져, 상기 한지 상에 코팅 형성되는 투명한 도막층을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.
제1 항에 있어서,
상기 무기질 도료 조성물은,
메틸트리메톡시실란 10 ~ 20 중량%;
γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 10 ~ 20 중량%;
이산화티타늄 20 ~ 30 중량%;
실리카 10 ~ 15 중량%; 및
폴리옥시프로필렌디아민 20 ~ 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.
제1 항에 있어서,
상기 한지는,
30 ~ 64 g/㎡의 평량으로 이루어진 것을 특징으로 하는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.
제1 항에 있어서,
상기 접착층은,
리튬 실리케이트 60 ~ 70 중량%; 및 아크릴 에멀전 폴리머 30 ~ 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.
제2 항에 있어서,
상기 메틸트리메톡시실란과 상기 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란은 중량비 기준으로 1:1 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.
제2 항에 있어서,
상기 이산화티타늄과 상기 실리카는 중량비 기준으로 2:1 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.
제2 항에 있어서,
상기 무기질 도료 조성물의 점도는 50 ~ 150 cps인 것을 특징으로 하는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.
제2 항에 있어서,
상기 이산화티타늄 및 상기 실리카는,
다수의 이산화티타늄 미립자와 다수의 실리카미립자로 이루어진 코어물질과, 상기 코어물질을 감싸는 수지 재질의 외벽을 포함하는 미소캡슐 형태로 형성되고,
상기 미소캡슐은,
200nm 이하의 평균직경을 갖도록 형성되어 분산 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.
제1 항에 있어서,
상기 기재는,
마그네슘보드, 시멘트보드, 송판보드, 중질섬유판, 합판, 무석면 섬유강화 시멘트보드, 집성목, 고밀도섬유강화보드 및 파티클보드 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실내 장식 기능을 갖는 경관형 마감보드.