KR20210013972A - 방수 석고보드 조성물 및 이로부터 제조된 방수 석고보드 - Google Patents

방수 석고보드 조성물 및 이로부터 제조된 방수 석고보드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소석고 100중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 미팽창 질석, 6 내지 20 중량부의 납석 및 0.35 내지 1.5 중량부의 유리 섬유를 포함하는 방수 석고보드 조성물 및 이로부터 제조된 방수 석고보드에 관한 것이다.

Description

방수 석고보드 조성물 및 이로부터 제조된 방수 석고보드{COMPOSITION FOR WATERPROOFING GYPSUM BOARD AND WATERPROOFING GYPSUM BOARD MANUFACTURED THEREFROM}
본 발명은 강도가 우수하고 내수성 및 내화성이 우수하며 방균성이 우수한 방수 석고보드 조성물 및 이로부터 제조된 방수 석고보드에 관한 것이다.
일반적으로 석고 제품은 소석고가 물에 의해 수화되어 결정질 수화 석고 매트릭스(황산칼슘 이수화물)를 구성하는 응고된 석고를 포함하고, 이와 같은 석고 제품은 높은 구조 강도를 가져 건축물에 광범위하게 적용된다. 특히, 석고 제품은 건축물의 구조부에서 내화 및 단열 특성이 요구되는 부위에 사용되고 있으며 석고 제품의 대표적인 시판품으로는 석고보드를 들 수 있다. 현재 국내에서 시판되는 석고보드는 일반 석고보드, 방화 석고보드, 방수 석고보드, 차음 석고보드, 방균 석고보드 등 다양한 종류의 석고보드가 건물 내장재로 적용되고 있다.
구체적으로 석고보드는 통상적으로 소석고와 물을 혼합하는 과정을 통해 제조되며, 다양한 기능을 갖춘 석고보드를 제조하기 위해서 다양한 첨가제들이 투입된다. 이때, 상기 소석고는 통상적으로 황산칼슘의 수화물 또는 반수화물, 또는 무수 황산칼슘 등을 포함한다. 상기 첨가제는 예를 들어, 경화촉진제로 황산칼륨, 이수석고 미분체 및 접착보조제로 전분, 섬유제 또는 혼화제를 사용한다. 또한, 질석, 유리섬유 등 석고보드의 목적에 맞는 성분을 첨가하여 다기능 석고보드를 제조하고 있다.
특히, 방수 석고보드는 석고보드의 표면을 코팅 처리하거나 석고보드 조성물에 방수제를 첨가하여 방수성을 향상시키는 것이 일반적이다. 이와 같은 방수 석고보드는 화장실, 욕실 및 지하실 등 습윤 공간의 내장재로 주로 사용되고 있다. 그러나 방수 석고보드는 단열, 내수성 및 방균성은 우수하나 내화성 및 강도가 부족한 한계가 있다.
이에 대한 대안으로 한국 등록특허 제1,283,793호(특허문헌 1)에는 마그네슘계 무기질 및 상 변화 물질을 함유하는 베이스 층을 포함하여 강도 및 내수성이 우수한 무기 보드가 개시되어 있다. 그러나 특허문헌 1의 무기 보드는 여전히 화재 또는 열에 의한 내화 성능에 한계가 있었다.
따라서, 내수성, 내화성, 방균성 및 강도가 우수하여 습윤 환경에 내장재로 적용하기에 적합한 방수 석고보드에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
한국 등록특허 제1,283,793호 (공개일: 2011.3.29.)
본 발명은 내수성, 내화성, 방균성 및 강도가 우수하여 습윤 환경에 내장재로 적용하기에 적합한 방수 석고보드 조성물 및 이로부터 제조된 방수 석고보드를 제공하고자 한다.
본 발명은 소석고 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 미팽창 질석, 6 내지 20 중량부의 납석 및 0.35 내지 1.5 중량부의 유리 섬유를 포함하는 방수 석고보드 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 조성물로부터 제조되며 1,000℃에서 1시간 방치 전을 기준으로 방치 후의 부피 감소율이 35% 이하인 방수 석고보드를 제공한다.
본 발명에 따른 조성물로부터 제조된 방수 석고보드는 내수성이 우수하여 흡수성이 낮고, 내화성이 우수하여 불연성이며 방균성이 우수하여 곰팡이가 발생하지 않는다. 또한, 강도가 우수하여 습윤 시 휨 파괴하중이 커 습윤 환경의 내장재로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
석고보드 조성물
본 발명에 따른 방수 석고보드 조성물은 소석고, 미팽창 질석, 납석 및 유리 섬유를 포함한다.
소석고
소석고는 석고보드의 주재료로 반수석고(CaSO4·1/2H2O)일 수 있다. 구체적으로, 상기 소석고는 2분자의 결정수(W.C, Water of Crystallization)를 갖는 이수석고(CaSO4·2H2O)를 건조 및 소성하여 결정수 중 3/2H2O를 잃은 반수석고일 수 있다. 이때, 상기 반수석고는 물을 첨가하면 수화반응이 일어나고 다시 이수석고로 돌아가며 굳게 되는데, 이러한 성질을 이용하여 2장의 원지 사이에 물과 혼합된 석고 슬러리를 흘려 넣고 판상으로 성형함으로써 석고보드를 제조할 수 있다.
미팽창 질석
미팽창 질석은 석고보드에 내화성을 부여하는 역할을 한다.
통상적으로 질석은 파쇄 및 소성하여 팽창시킨 팽창 질석의 형태로 널리 이용되고 있다. 팽창 질석의 경우 화염 노출 시 내부로 열이 전달되지 못하게 하는 단열 효과는 우수하나 석고가 열에 의해 수축됨에 따라 균열을 보완해 주지 못하는 한계가 있다. 반면, 상기 미팽창 질석은 상술한 바와 같은 고온 소성에 의해 팽창되지 않은 질석을 의미한다. 상기 미팽창 질석은 일반적으로 800~1,000℃의 온도에서 순간적인 열에 의해 발포되어 층간의 결정 수가 증발하며 열을 흡수함과 동시에 부피가 약 20~80배 팽창되어 화재 시 석고보드의 수축을 보완함으로써 석고보드에 내화성을 부여할 수 있다.
상기 미팽창 질석은 화학 조성이 30 내지 45 중량% 또는 35 내지 45 중량%의 SiO2, 10 내지 20 중량% 또는 10 내지 15 중량%의 Al2O3, 20 내지 40 중량% 또는 20 내지 30 중량%의 MgO, 및 0 내지 10 중량% 또는 5 내지 10 중량%의 K2O를 포함할 수 있다.
더불어 상기 미팽창 질석은 평균 입경이 1,000 ㎛ 이하이고, 수분 함량이 10 중량% 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 미팽창 질석은 평균 입경이 50 내지 1,000 ㎛ 또는 50 내지 500 ㎛일 수 있다. 상기 미팽창 질석의 평균 입경이 상기 범위 미만일 경우 열에 의한 팽창 시 석고보드의 수축을 보완하는 것에 한계가 있고, 상기 범위 초과일 경우 열에 의한 팽창으로 석고보드의 균열을 초래할 수 있다.
또한, 상기 미팽창 질석은 소석고 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 또는 2 내지 4 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 미팽창 질석의 함량이 상기 범위 내일 경우 열에 의한 석고보드의 수축을 보완하여 내화성을 향상시키는 효과가 있다.
나아가, 상기 미팽창 질석은 유리 섬유 1 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 또는 2 내지 4 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 미팽창 질석의 함량이 상기 범위 초과일 경우 석고보드 제조시 너무 많은 양의 질석이 팽창하여 석고보드에 균열이 생기는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 제조된 석고보드의 내화성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
납석
납석은 석고보드에 내화성을 부여하는 역할을 한다.
상기 납석은 화학 조성이 70 내지 80 중량% 또는 71.0 내지 78.9 중량%의 SiO2, 10 내지 30 중량% 또는 15 내지 21 중량%의 Al2O3, 0.1 내지 1.0 중량% 또는 0.1 내지 0.5 중량%의 Fe2O3, 및 5 내지 10 중량% 또는 6.0 내지 7.5 중량%의 기타 성분을 포함할 수 있다. 이때, 상기 기타 성분은 TiO2, K2O, Na2O, CaO, MgO, S 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 납석은 평균 입경이 5 내지 1,000 ㎛이고, 수분이 1 내지 10 중량%일 수 있다. 구체적으로 상기 납석은 평균 입경이 5 내지 50 ㎛, 또는 10 내지 50 ㎛일 수 있다. 상기 납석의 평균 입경이 상기 범위 미만일 경우 석고보드 제조시 혼수율 증가로 인한 연료비용 상승으로 경제성이 떨어질 수 있으며, 평균 입경이 상기 범위 초과일 경우 석고 슬러리가 토출되기 전에 납석 주위에 응고된 석고가 발생하여 설비에 문제가 생길 수 있다.
나아가, 상기 납석은 소석고 100 중량부에 대하여 6 내지 20 중량부 또는 10 내지 15 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 납석의 함량이 상기 범위 내일 경우 제조된 석고보드의 내화성능 향상 효과가 우수하다.
또한, 상기 납석은 유리 섬유 1 중량부에 대하여 6 내지 20 중량부 또는 10 내지 15 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 납석의 함량이 상기 범위 초과일 경우 석고 슬러리의 유동성이 저하되어 석고보드 성형성이 저하되고 제조된 석고보드 심재와 원지의 접착에 문제가 발생하며, 상기 범위 미만일 경우 제조된 석고보드의 내화성능이 저하되는 문제가 있다.
유리 섬유
유리 섬유는 석고보드의 강도를 강화하여 휨 파괴하중 향상 및 열에 의한 파손을 방지하는 역할을 한다.
이때, 상기 유리 섬유는 45 내지 60 중량% 또는 50 내지 55 중량%의 SiO2, 15 내지 30 중량% 또는 20 내지 25 중량%의 CaO, 5 내지 20 중량% 또는 10 내지 15 중량%의 Al2O3, 및 기타 무기 성분을 포함할 수 있다.
상기 유리 섬유는 평균 직경이 1 내지 10 ㎛이고, 평균 길이가 5 내지 50 mm 또는 10 내지 50 mm인 장섬유일 수 있다. 유리 섬유가 상술한 바와 같은 평균 직경 및 평균 길이를 갖는 장섬유일 경우 석고보드의 강도 보완 효과가 우수하다. 또한, 유리 섬유의 평균 길이가 상기 범위 미만일 경우 석고보드의 열에 의한 파손 방지 효과가 부족하고, 상기 범위 초과일 경우 이를 포함하는 석고보드의 공정성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 유리 섬유는 소석고 100 중량부에 대하여 0.35 내지 1.5 중량부, 또는 0.4 내지 1.0 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 유리 섬유의 함량이 상기 범위 내일 경우 석고보드의 강도 보완 효과가 우수하다. 나아가, 유리 섬유의 함량이 상기 범위 초과일 경우 석고 슬러리의 유동성이 저하되어 석고보드 성형성이 저하되고 믹서 토출구가 막혀 작업성이 저하될 수 있다.
나아가, 상기 조성물은 유리 섬유 1 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 또는 2 내지 4 중량부의 미팽창 질석 및 6 내지 20 중량부 또는 10 내지 15 중량부의 납석을 포함할 수 있다. 미팽창 질석, 납석 및 유리 섬유를 상기 중량부 범위로 포함할 경우, 석고보드의 내화성능 및 강도 보완에 현저한 효과가 있다.
방수제
방수제는 석고보드에 방수성을 부여하는 역할을 한다.
이때, 상기 방수제는 통상적으로 석고보드 조성물에 첨가할 수 있는 방수제라면 특별히 제한하지 않는다. 예컨대, 파라핀을 포함할 수 있고 파라핀이 물에 분산된 에멀젼 형태일 수 있다. 구체적으로 상기 방수제는 에멀젼 총 중량을 기준으로 40 내지 70 중량%의 파라핀이 물에 분산된 에멀젼 형태일 수 있다.
상기 방수제는 소석고 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부, 또는 3 내지 7 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 방수제의 함량이 상기 범위 내일 경우, 석고보드에 방수성능(예를 들어 전흡수율, 표면흡수량)을 향상시키는 효과가 있다.
첨가제
상기 석고보드 조성물은 접착력 향상제, 감수제, 경화제, 발포제, 지연제, 금속이온봉쇄제 및 방균제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 첨가제는 소석고 100 중량부에 대하여 0.5 내지 8 중량부, 또는 0.8 내지 3 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
접착력 향상제는 원지와 석고와의 접착력을 향상시키는 역할을 한다. 상기 접착력 향상제로는 통상적으로 석고보드의 접착력 향상을 위해 첨가되는 것이라면 특별히 제한하지 않으며 예를 들어, 전분일 수 있다. 구체적으로 상기 접착력 향상제는 산 처리한 전분일 수 있다. 또한, 상기 접착력 향상제는 소석고 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부 또는 0.1 내지 0.5 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
감수제는 석고보드 조성물에 유동성을 부여하는 역할을 하며 통상적으로 석고보드의 감수제로 첨가되는 것이라면 특별히 제한하지 않는다. 나아가 상기 감수제는 소석고 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2 중량부 또는 0.6 내지 1.5 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
경화제는 석고와 물의 접촉에 의한 수화과정 진행 시 수화반응을 촉진하여 조성물의 경화를 촉진하는 역할을 한다. 이때, 상기 경화제는 통상적으로 석고보드의 경화제로 첨가되는 것이라면 특별히 제한하지 않으며 예를 들어, 황산칼륨 및 이수석고(CaSO4·2H2O) 분말로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 경화제는 소석고 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부 또는 0.3 내지 0.7 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
발포제는 제조된 석고보드의 밀도를 조절하여 석고보드를 경량화하는 역할을 하며, 통상적으로 석고보드의 발포제로 첨가되는 것이라면 특별히 제한하지 않는다. 더불어 상기 발포제는 소석고 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.3 중량부, 또는 0.01 내지 0.1 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
지연제는 석고보드 조성물의 응결을 지연시켜 조성물의 유동성을 향상시키는 역할을 하며, 통상적으로 석고보드의 지연제로 첨가되는 것이라면 특별히 제한하지 않는다. 또한, 상기 지연제는 소석고 100 중량부에 대하여 0.0001 내지 0.05 중량부, 또는 0.0001 내지 0.01 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
금속이온봉쇄제는 제조된 석고보드의 변색을 방지하는 역할을 하며, 통상적으로 석고보드의 변색 방지제로 첨가되는 것이라면 특별히 제한하지 않는다. 나아가 상기 금속이온봉쇄제는 소석고 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.2 중량부, 또는 0.005 내지 0.1 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
방균제는 제조된 석고보드의 곰팡이의 증식 및 발생을 억제하는 역할을 하며, 통상적으로 석고보드의 방균제로 첨가되는 것이라면 특별히 제한하지 않는다. 또한, 상기 방균제는 소석고 100 중량부에 대하여 0.05 내지 0.5 중량부 또는 0.1 내지 0.4 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 방수 석고보드 조성물은 내수성이 우수하여 흡수성이 낮고 내화성이 우수하여 불연성이며, 방균성이 우수하여 곰팡이가 발생하지 않는다. 또한, 상기 석고보드 조성물은 강도가 우수한 방수 석고보드를 제조할 수 있다.
방수 석고보드
본 발명에 따른 방수 석고보드는 상술한 바와 같은 방수 석고보드 조성물로부터 제조되며 비중이 1.0 이상이며 구체적으로는 비중이 1.0 내지 2.0일 수 있다.
또한, 상기 방수 석고보드는 압축강도가 5.3 내지 6.5 MPa 또는 5.5 내지 6.2 MPa일 수 있다.
나아가, 상기 방수 석고보드는 1,000 ℃에서 1시간 방치 전을 기준으로 방치 후의 부피 감소율이 35% 이하, 20 내지 35 % 또는 20 내지 30 %일 수 있다. 이때, 방수 석고보드의 고온 방치 후 부피 감소율을 통해 석고보드의 내화성능을 평가할 수 있으며, 상기 부피 감소율은 낮을수록 석고보드의 내화성능이 우수함을 나타낸다.
더불어, 상기 방수 석고보드는 800℃에 방치 후 표면 온도가 180℃가 되는 시간이 700 내지 1,000 초 또는 800 내지 900 초일 수 있다. 이때, 방수 석고보드의 고온 방치 시 표면 온도 측정을 통해 석고보드의 내화성능을 평가할 수 있으며, 상술한 바와 같이 표면 온도가 특정 온도에 도달하는 시간이 길수록 석고보드의 내화성능이 우수함을 나타낸다.
또한, 상기 방수 석고보드는 KS F 3504에 기재된 방법으로 측정한 길이 방향의 휨 파괴하중이 700 N 이상이고 너비 방향의 휨 파괴하중이 300 N 이상이며 습윤 시 휨 파괴하중이 500 N 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 방수 석고보드는 KS F 3504에 기재된 방법으로 측정한 길이 방향의 휨 파괴하중이 700 내지 800 N이고 너비 방향의 휨 파괴하중이 300 내지 400 N이며 습윤 시 휨 파괴하중이 500 내지 700 N일 수 있다. 상기 방수 석고보드의 길이 방향, 너비 방향 및 습윤 시 휨 파괴하중이 상기 범위 내일 경우 방수 석고보드의 강도가 우수하여 외부 충격에 의한 파손을 방지하는 효과가 있다. 이때, 제조된 방수 석고보드가 정사각형일 경우 상기 길이 방향은 가로 또는 세로 방향 중 어느 하나의 방향이고 너비 방향은 또 다른 하나의 방향이다. 또한, 상기 방수 석고보드가 직사각형일 경우 상기 길이 방향은 가로 또는 세로 방향 중 보다 긴 길이를 갖는 방향이고, 너비 방향은 보다 짧은 길이를 갖는 방향이다.
나아가, 상기 방수 석고보드는 ASTM C 473에 기재된 방법으로 측정한 엣지 경도가 400 N 이상이며 못 뽑힘 저항이 700 N 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 방수 석고보드는 ASTM C 473에 기재된 방법으로 측정한 엣지 경도가 400 내지 600 N 또는 450 내지 550 N이며 못 뽑힘 저항이 700 내지 1,000 N, 또는 800 내지 900 N일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 방수 석고보드는 내수성이 우수하여 흡수성이 낮고, 내화성이 우수하여 불연성이며, 방균성이 우수하여 곰팡이가 증식하거나 발생하지 않고, 강도가 우수하여 습윤 환경의 내장재로 매우 적합하다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 13. 방수 석고보드의 제조
표 1 내지 3과 같은 함량의 성분을 혼합하여 석고보드 조성물을 제조하였다. 이후 상기 석고보드 조성물을 원지 사이에 넣고 건조기에서 성형 및 건조하여 가로 150mm, 세로 150㎜ 및 평균 두께 12.5mm의 석고보드 시편을 제작하였다.
성분(중량부) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
소석고 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
산화전분 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
감수제 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
BMA 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
황산칼륨 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
발포제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
지연제 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
금속이온봉쇄제 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07
납석 6 9 10 10 10 10 15
미팽창 질석 1 1 2 4 4 5 3
유리 섬유 0.4 1.0 1.0 0.8 1.0 1.0 1.0
방균제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
방수제 5 5 5 5 5 5 5
성분(중량부) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7
소석고 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
산화전분 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
감수제 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
BMA 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
황산칼륨 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
발포제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
지연제 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
금속이온봉쇄제 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07
납석 - 5 10 10 5 10 10
미팽창 질석 5 - - - - - 4
유리 섬유 1.0 0.3 0.3 1.0 - - -
방균제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
방수제 5 5 5 5 5 5 5
성분(중량부) 비교예 8 비교예 9 비교예 10 비교예 11 비교예 12 비교예 13
소석고 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
산화전분 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
감수제 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
BMA 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
황산칼륨 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
발포제 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
지연제 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
금속이온봉쇄제 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07
납석 10 10 10 5 30 10
미팽창 질석 6 8 10 3 3 4
유리 섬유 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0
방균제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
방수제 5 5 5 5 5 5
이하, 비교예 및 실시예에서 사용한 각 성분들의 제조사 및 제품명, 또는 성분명 등은 표 4에 나타냈다.
구성 성분 비고
소석고 반수석고(CaSO4·1/2H2O) -
납석 - 평균 입경: 10㎛
미팽창 질석 - 평균 입경: 250㎛
유리 섬유 - 평균 직경: 3㎛, 평균 길이: 20mm
방수제 파라핀 왁스 입자를 미세하게 수용상 분산 처리한 에멀젼 고형분 함량: 42중량%,
평균 pH: 9
접착력 향상제 산화전분 -
감수제 2-아미노-1,5-나프탈렌디술폰산 소듐염(2-Amino-1,5-napthalene disulfonic acid sodium salt) -
BMA 미분쇄 이수석고(CaSO4·2H2O)
발포제 R1O(CH2CH2O)nSO3NH4, R1: CH3(CH2)n, n=9.7 -
지연제 MSO3(NAPHTH)-[CH2-(NAPHTH)-SO3M]N-H 나프탈렌 설폰산 포르말린 축합물
금속이온봉쇄제 황혈염(K4Fe(CN)6·3H2O) -
방균제 소듐 피리치온, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(Sodium pyrithione, 1,2-benzisothiazolin-3-one)
시험예 1. 석고보드의 특성 평가
실시예 및 비교예에서 제조한 석고보드의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5 및 6에 나타냈다.
(1) 부피 수축율
석고보드의 내화성 측정을 위해, 석고보드를 1,000℃의 전기로에 1시간 방치한 후 석고보드의 열처리 전을 기준으로 열처리 후의 부피 감소율을 측정하였다.
(2) 차열성
석고보드의 내화성 측정을 위해, 800℃의 전기로에 석고보드를 넣은 후 석고보드의 표면 온도가 180℃가 되는 시간을 측정하여 차열성을 측정하였다.
(3) 압축강도
압축강도는 석고보드 조성물을 5cm×5cm×5cm의 큐브에 넣고 성형한 후 압착 시킬 때의 최대값을 측정하였다.
(4) 유동성
유동성은 석고보드 조성물을 슬럼프 콘에 채우고 혼합 20초 후 슬럼프 콘을 들어올려 석고보드 조성물이 퍼지는 정도를 측정하였다. 슬럼프 콘으로는 밑면의 안 지름이 20cm, 윗면의 안 지름이 10cm, 높이가 30cm인 금속제 절두원추형으로 된 콘을 사용하였다.
그 밖에 길이 또는 너비의 휨 파괴하중 및 습윤 시 휨 파괴하중, 내충격성, 연소성능, 내화염성 및 열저항은 KS F 3504에 기재된 시험방법으로 측정하였고, 엣지 경도 및 못뽑힘저항은 ASTM C 473, 항 곰팡이성은 ASTM G 21, 나사못 유지력은 KS F 3200, 접착 강도는 KS L 1593에 기재된 시험방법으로 측정하였다.
실시예 4
두께 (mm) 12.8
비중 1.06
단위면적당질량(kg/㎡) 13.6
함수율(%) 0.2
전흡수율 (%) 2
표면흡수량 (g) 0.5
휨파괴하중
(N)		 길이 746
너비 331
습윤시 휨파괴하중(N) 668
내충격성 이상없음
연소성능 불연재료
내화염성 이상없음
엣지 경도 (N) 484
못뽑힘저항 (N) 863
열저항 (㎡K/W) 0.067
항 곰팡이 이상없음
나사못유지력 (N) 247
접착강도 (N/㎟) 1.28
부피 수축률(%) 23
차열성(sec) 845
부피 수축률(%) 차열성(초) 압축강도(MPa) 유동성(mm)
실시예 1 29 812 5.5 154
실시예 2 29 825 5.7 145
실시예 3 28 837 5.7 127
실시예 4 23 845 5.9 138
실시예 5 25 855 6 128
실시예 6 24 864 5.9 123
실시예 7 25 870 6.1 125
비교예 1 36 590 5.4 145
비교예 2 37 588 5.1 163
비교예 3 33 623 5.2 150
비교예 4 32 620 5.3 131
비교예 5 37 590 4.5 175
비교예 6 33 624 4.7 168
비교예 7 31 622 4.5 165
비교예 8 시험체 파손(측정불가) 673 5.3 135
비교예 9 시험체 파손(측정불가) 684 5.4 128
비교예 10 시험체 파손(측정불가) 690 5.4 115
비교예 11 36 610 5.5 148
비교예 12 25 712 5.5 80
비교예 13 26 622 6.5 85
표 5 및 6에서 보는 바와 같이 실시예 1 내지 7의 석고보드 조성물은 유동성이 우수하고, 이로부터 제조된 석고보드는 내화성이 우수하며 압축 강도 등의 기계적 물성이 우수함을 알 수 있다. 특히, 표 5에서 보는 바와 같이 실시예 4의 석고보드는 내수성이 우수하여 흡수성이 낮고, 내화성이 우수하여 불연성이며, 방균성이 우수하여 곰팡이가 발생하지 않고, 강도가 우수하여 습윤 시 휨 파괴하중이 커 습윤 환경의 내장재로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
반면, 납석을 포함하지 않는 비교예 1 및 미팽창 질석을 포함하지 않는 비교예 2 내지 4의 석고보드는 고온 처리시 부피 수축률이 크고, 차열성이 낮아 내화성능이 부족했다. 또한, 미팽창 질석 및 유리 섬유를 포함하지 않는 비교예 5 및 6, 및 유리 섬유를 포함하지 않는 비교예 7의 석고보드는 5.0 이하의 압축강도를 가져 기계적 물성이 부족하고, 내화성능도 부족함을 확인할 수 있다. 나아가, 과량의 미팽창 질석을 포함하는 비교예 8 내지 10의 석고보드는 고온 처리시 시험체가 파손되어 내화성능이 매우 부족했으며, 소량의 납석을 포함하는 비교예 11의 석고보드는 고온 처리시 부피 수축률이 크고 차열성이 부족하여 내화성능이 부족했다. 나아가, 과량의 납석을 포함하는 비교예 12의 석고보드 조성물은 유동성이 낮아 석고보드로의 성형에 어려움이 있었다. 또한, 과량의 유리 섬유를 포함하는 비교예 13의 석고보드 조성물은 유동성이 낮고 믹서 토출구가 막히는 현상이 발생하여 석고보드로의 성형에 어려움이 있었다.

Claims (7)

  1. 소석고 100중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 미팽창 질석, 6 내지 20 중량부의 납석 및 0.35 내지 1.5 중량부의 유리 섬유를 포함하는 방수 석고보드 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물은 유리 섬유 1 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 미팽창 질석 및 6 내지 20 중량부의 납석을 포함하는 방수 석고보드 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 미팽창 질석은 평균 입경이 50 내지 1,000 ㎛이고,
    상기 납석은 평균 입경이 5 내지 1,000 ㎛인 방수 석고보드 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리 섬유는 평균 직경이 1 내지 10 ㎛이고, 평균 길이가 5 내지 50 mm인 방수 석고보드 조성물.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 조성물로부터 제조되며,
    1,000℃에서 1시간 방치 전을 기준으로 방치 후의 부피 감소율이 35% 이하인 방수 석고보드.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 방수 석고보드는 800℃에 방치 후 표면 온도가 180℃가 되는 시간이 700 내지 1,000 초인 방수 석고보드.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 방수 석고보드는 압축강도가 5.3 내지 6.5 MPa인 방수 석고보드.
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