专利名称：功能性无机板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及功能性无机板及其制造方法。
背景技术：
一般而言，在石膏板或陶瓷板等建筑用内装板材中，将石膏制造为板状，其前后面贴纸来维持能够耐于抗剪强度的结构体。这种石膏板的绝热性及阻燃性优秀，但也存在一些问题由于水分作用其结合部分容易松弛而导致结构体散架或由于强度弱而导致在钉钉子时容易破损等。S卩，过去石膏作为主要的板材来使用，其密度仅为0. 7g/cm3，很难与比重相对较高的其他添加物相混合，而且由于其强度脆弱的特性，存在容易破坏的忧虑，由此出现板的厚度应达到规定的厚度以上的问题。如上所述，以往使用过的石膏板，其耐水性与强度差，当用作要求耐水性及强度的建筑内装材料等时，其有用性将会大幅减弱。因此，为了解决以往使用的石膏板中存在的较差强度及耐水性的问题，具有适合用于建筑内装材料的物性的板材开发的必要性逐渐突出。
发明内容
技术问题本发明是为了满足如上所述的技术开发的必要性而提出，本发明的目的在于，提供一种具有优秀的强度及耐水性的同时，具有能够调节室内温度的蓄热效果的功能性无机板及其制造方法。解决问题的手段本发明作为用于解决上述问题的手段，提供一种包括含有镁类无机物质及相变物质的基层的无机板。并且，本发明作为用于解决上述问题的再一手段，提供一种用于制造本发明的无机板的制造方法，包括如下步骤第一步骤，混合镁类无机物质及相变物质；以及，第二步骤，使在上述第一步骤中获得的混合物成型。发明的效果根据本发明，通过以镁类无机物质替代以往使用的石膏，能够弥补现有石膏板脆弱的强度及耐水性的特性。并且，由于含有比重类似的镁类无机物质与相变物质，能够进一步增加相变物质的含量，进而更加提高基于相变物质的潜热/蓄热效果。并且，根据本发明的无机板，其强度优秀，因而能够由薄的厚度构成，而且通过相变物质提高蓄热效果，具有能够维持舒适的室内温度的室内温度调节效果，能够有用地使用为建筑内装材料等。
图1是表示根据本发明的一例的无机板的简图。图2是表示根据本发明另一例的无机板的简图。图3是表示根据本发明另一例的无机板的制造方法的工序简图。图4是表示在实施例1中使用的微囊化相变物质(MePCM)的扫描电子显微镜 (SEM)照片。图5是表示混合有在实施例1中使用的微囊化相变物质(MePCM)与镁类无机物质的基层原材料的扫描电子显微镜(SEM)照片。附图标记的说明1、3:无机板10 基层11 镁类无机物质13 相变物质30 表面层110 基层原料供给部130 表面层原料供给辊131 上部供给辊133 下部供给辊150 加压辊
具体实施例方式本发明涉及一种包括含有镁类无机物质及相变物质的基层的无机板。以下，将对本发明的无机板进行详细说明。如上所述，本发明的无机板包括含有镁类无机物质及相变物质的基层。在本发明中，“镁类无机物质”是指含镁的无机物质，这种镁类无机物质具有优秀的强度及耐水性，含有镁类无机物质的板能够更加有用地使用于要求耐水性及强度的建筑内装材料等。上述镁类无机物质通过含镁而表现出优秀的强度及耐水性，能够包含该技术领域中公知的所有物质。其种类不受特别的限制，例如，包含氧化镁、氯化镁或者它们的混合物， 具体地能够使用氧化镁及氯化镁的混合物。并且，镁类无机物质的含量不受特别的限制，例如，对于基层100体积份，含有40 体积份至90体积份的量。如果上述镁类无机物质的含量小于40体积份，存在强度及耐水性降低的忧虑，如果上述镁类无机物质的含量超过90体积份，相变物质的含量则会相对减少，进而存在潜热/蓄热功能降低的忧虑。进一步而言，上述镁类无机物质为了提高规定强度等物性，还包含木粉、膨胀珍珠岩、发泡剂及固化调节剂等添加剂。这种情况下，上述添加剂的含量也不受特别的限制，例如，在不影响镁类无机物质的功能的范围内，对于整体镁类无机物质100重量份，含有15重量份以下的量，其下限不受特别的限制。另一方面，在本发明中，“相变物质(phase change material ；PCM) ”是指利用潜热吸收及释放效果来表现出储存能量或维持规定温度的功能的物质。作为表现这种功能的物质，均可包含有机相变物质及无机相变物质，其种类不受特别的限制。例如，相变物质是石蜡，更具体地，相变物质是以下述化学式1表示的石蜡。
(化学式1)CnH 她在上述化学式中，η是10至30。并且，在本发明中使用的相变物质是以上述化学式1表示的石蜡的情况下，具体地，η是14至24，更具体地，η是16至18。作为上述相变物质的更具体的例子，包含选自由十四烷(tetradecane)、十五烷 (pentadecane)、十六烧(hexadecane)、十七烧(heptadecane)、十八烧(octadecane)、十九烧(nonadecane)、二十烧(icosane)、二十一烧(heneicosane)、二十二烧(docosane)、 二十三烷(tricosane)及二十四烷(tetracosane)组成的组中的一种以上。并且，上述相变物质是由高分子物质来进行微囊化(micro encapsulated)的物质。在本发明中，“微囊化”是指随着特定物质包围构成核心部的物质的外部表面，由具有微量单位大小的核壳(core-shell)结构的胶囊形态构成的情况，如上所述，意味着随着由高分子物质对相变物质的外部表面进行微囊化，由具有微量单位大小的形态构成的微 ^ft.ffi^^M (Micro encapsulated phase change material ；MePCM)。上述高分子物质的种类不受特别的限制，均可包含能够形成包围并保护相变物质的外部表面并进行固定的壳(Shell)的物质。例如，包含选自由三聚氰胺甲醛(Melamine Formaldehyde)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly methyl methacrylate)、聚氧亚甲基脲 (Polyoxymethylene Urea)树脂、特氟龙(Teflon)、尼龙(nylon)及明胶(gelatin)组成的组中的一种以上。使用这种由高分子物质进行微囊化的相变物质的情况下，具有能够安全地固定并保护相变物质的优点。另一方面，相变物质的大小也不受特别的限制，例如，可以是具有Iym至ΙΟΟμπι 粒径的相变物质粒子分布90%以上的大小。具体地，在本发明中，能够使用平均粒径为 1 μ m至100 μ m的相变物质，更具体地，能够使用平均粒径为2 μ m至50 μ m的相变物质。如果上述相变物质的平均粒径小于1 μ m,由于相变物质的大小过小，为了发挥潜热/蓄热效果而所需的相变物质的含量大幅增加，进而存在制造成本大大增大的忧虑，如果上述相变物质的平均粒径超过100 μ m，存在因相变物质之间的物理冲突而导致破坏的忧
^^ ο并且，上述相变物质的潜热/蓄热量不受特别的限制，但为了获得更加优秀的蓄热效果，例如，能够使用潜热/蓄热量为50至500kJ/kg的相变物质，具体地能够使用潜热 /蓄热量为50至200kJ/kg的相变物质。如果上述相变物质的潜热/蓄热量小于50kJ/kg，存在潜热/蓄热效果甚微的忧虑，潜热/蓄热量超过500kJ/kg的相变物质，实际上将很难实现。并且，相变物质的相变温度也不受特别的限制，例如，相变温度在常温以内，更具体为10°C至40°C。如果上述相变物质的相变温度不在常温范围内，很难在常温下实现基于相变的潜热/蓄热效果，只能在特定的温度条件下实现潜热/蓄热效果，导致有效性大幅降低。另一方面，本发明中使用的镁类无机物质的密度类似于相变物质的密度，镁类无机物质及相变物质的密度不受特别的限制，例如，约为0. 8至1. Og/cm3，具体地约为0. 9g/ cm3。包含在基层的上述镁类无机物质及相变物质的比重，如上所述地相互类似，因而通过优秀的相容性，能够容易进行混合。因此，基层内能够含有更多量的相变物质，据此，通过相变物质所具有的潜热/蓄热功能，能够大幅提高无机板的蓄热效果。另一方面，相变物质的含量也不受特别的限制，例如，对于整体基层100体积份， 相变物质含有10体积份至60体积份的量。具体地，含有20体积份至60体积份的量，更具体地，含有30体积份至60体积份的量。如果上述相变物质对于整体基层100体积份，含有小于10体积份的量，由于相变物质所占的体积不大，存在蓄热效果甚微的忧虑，如果上述相变物质含量超过60体积份， 则会难以使板成型，并且母材的结合力下降，由此存在板的强度及耐久性降低的忧虑。进一步而言，上述基层除了包含上述镁类无机物质及相变物质以外，还包含增强纤维。通过追加上述增强纤维，能够追加提升无机板的韧性(toughness)、弯曲性、柔韧性及弯曲强度(flexible strength)等。并且，上述增强纤维的种类不受特别的限制，例如，可以是纸浆纤维(pulp fiber)、维尼纶纤维(vinylon fiber)、丙烯酸纤维(acrylic fiber)、聚丙烯纤维 (polypropylene fiber)、玻璃纤维(glass fiber)、岩棉(rock wool)、海泡石(sepiolite) 及矿物纤维(mineral fiber)等有机类或无机类纤维。在不影响本发明的无机板的强度、 耐水性及潜热/蓄热效果的范围内，包含该技术领域中公知的增强纤维。上述增强纤维的含量也不受特别的限制，根据所需的物性含有适当的量。另一方面，本发明的无机板，其蓄热量不受特别的限制，例如，可以是50kJ/m2至 500kJ/m2。因此，本发明的无机板能够同时具有优秀的强度、耐水性以及潜热/蓄热功能。在本发明中，“蓄热量”是指根据无机板内所含有的相变物质的含量及无机板的厚度所决定的无机板的每单位面积的潜热/蓄热量。这种无机板不仅其强度及耐水性优秀，潜热/蓄热效果也优秀，由此能够有用地用作调节室内温度的建筑内装材料等。本发明的无机板的厚度，根据所使用的用途，由适当的厚度形成，对此没有特别的限制，例如，厚度可以是3mm至20mm。另一方面，本发明的无机板还包括表面层，该表面层形成于基层的单面或双面，并包含选自由纸浆纤维、玻璃纤维、纤维素及聚酯纤维组成的组中的一种以上。上述表面层能够由织物、无纺布及它们的组合形态构成，具体地由前述的纤维的无纺布构成，上述无纺布可以是根据该技术领域中公知的方法进行抗菌或抗霉处理的功能性无纺布。在本发明中，将如上所述的表面层形成于基层的单面或双面，即由此，即使无机板露出在水分中，也能够减少强度或尺寸变化。进而提升耐水性和强度。利用上述无机板制造的建筑内装材料不仅能够增强与其他内装材料的结合性，而且还表现出优秀的强度及装饰效果。并且，本发明的无机板在上述基层与表面层之间还包括含有玻璃纤维网的玻璃纤维强化层，以增强强度。
通过包含如上所述的玻璃纤维强化层，除了呈现基于表面层的强度增强效果之夕卜，进一步提高强度，进而提供具有更加优秀的耐水性和强度的无机板。另一方面，本发明的无机板为了塑造更加美丽的外观，还包含形成于上述表面层上的印刷层。即，本发明的无机板利用该技术领域中公知的印刷方法(例如贴花印刷、凹版印刷等)来在表面层上进行精密印刷，据此，能够塑造更加华丽而高档的外观。以下，将参照图1及图2，对本发明一例的无机板进行说明。参照图1，根据本发明一例的无机板1包括由混合有镁类无机物质11及相变物质 13的混合物组成的基层10。S卩，根据上述本发明一例的无机板1由于包含由具有优秀的强度及耐水性的镁类无机物质11与具有蓄热效果的相变物质13混合并成型而形成的基层10，因而不仅耐水性和强度优秀，而且同时具有通过潜热/蓄热效果的室内温度调节功能。并且，参照图2，根据本发明的再一例的无机板3，在如上所述的具有优秀的耐水性和强度以及蓄热效果的基层10的双面，由选自织物、无纺布以及它们的组合当中的任一形态形成了表面层30，由此具有优秀的防水效果。如上所述的根据本发明的无机板，作为建筑内装材料，在天花板、墙壁、地面等进行施工，当室内温度升高时，通过吸热来避免闷热，当室内温度降低时，通过释放所储存的热量来保持适当温度。特别是，调节室内温度来维持舒适的室内温度的同时，能够有用地用作需求耐水性和强度的室内建筑内装材料。不仅如此，本发明涉及一种无机板的制造方法，该无机板的制造方法包括如下步骤第一步骤，混合镁类无机物质及相变物质；以及，第二步骤，使在上述第一步骤中获得的混合物成型。第一步骤是制造含有镁类无机物质及相变物质的混合物的步骤。在第一步骤中，为了使镁类无机物质与相变物质容易混合，能够采用在上述镁类无机物质中混合水等溶剂的混合形态。例如，上述镁类无机物质包含氧化镁、氯化镁及水的情况下，镁类无机物质内所含有的各种成分的含量并不受特别的限制。例如，包含氧化镁30至50重量份、氯化镁20至 35重量份以及水15至30重量份。在本发明中，如果上述镁类无机物质中所含有的各种成分脱离上述含量范围，在下面要叙述的成型工序中无法呈现适当的粘度，导致在无机物的固化反应时生成未反应物。由此存在如此制造的板的强度及耐久性降低的忧虑。但是，根据本发明的镁类无机物质内所含有的各种成分的含量并不局限于上述例示。在不影响本发明所需的无机板的优秀的强度及耐水性的范围内，能够采用各种组成方式进行混合。另一方面，在第一步骤中，相变物质的形态也不受特别的限制。例如，能够采用选自粉末状、颗粒状或浆体状中的一种形态，根据相变物质的形态，其固体成分的含量发生变化。S卩，在本发明中，“固体成分”是指将不含水分的纯净相变物质视为100重量百分比时，不含水分的固体化部分。基于各种形态的固体成分的含量不受特别的限制，例如，在粉末状的情况下，可以是95重量百分比以上。并且，在颗粒状的情况下，可以是60重量百分比至80重量百分比以上，在浆体状的情况下，可以是30重量百分比至55重量百分比以上， 但并不局限于此。举一个例子，相变物质在水中通过高分子的交联反应而进行微囊化，上述微囊化的相变物质可以呈现浆体状。并且，对上述浆体状的相变物质进行清洗及干燥来制造成颗粒状或粉末状的相变物质。具体地，使用浆体状的相变物质，以节省成本并更加容易地与镁类无机物质混合。并且，第二步骤是使在上述第一步骤中获得的混合物成型来制造无机板的步骤。如上所述，在第一步骤中制造混合物后，通过使上述混合物成型来制造无机板，此时使用的成型方法均可包括该技术领域中为了使板成型而使用的所有方法。对此没有特别的限制，例如，能够使用压缩成型、挤压成型、注塑成型、注浆成型及流延成型等，具体地能够使用利用加压辊等的压缩成型。举一个更加具体的例子，将在第一步骤中制造的混合物涂敷于平板上，利用加压辊等使其压缩成型后，进行干燥及固化，进而制造本发明的无机板。进一步而言，根据本发明的无机板的制造方法，如上所述，还包括对选自表面层、 印刷层及玻璃纤维强化层中的一种以上的层进行层压的步骤。由此，能够制造出具有更加优秀的耐水性和强度以及华丽的装饰效果的无机板。以下，将参照图3对本发明的无机板的制造方法进行更加具体的说明。如图3所示，将混合有镁类无机物质及相变物质的混合物作为基层原材料，从基层原料供给部110 涂敷在平板上。接着，移动涂敷在上述平板上的混合物，利用由上部供给辊131及下部供给辊133 构成的表面层原料供给辊130，在上述混合物的双面层压无纺布，使用加压辊150进行加压成型，进而制造在基层10的双面形成有表面层30的无机板。并且，根据本发明的无机板的制造方法，完成上述第二步骤之后，还包括浸水固化工序，该浸水固化工序用于防止因过度固化导致的龟裂和排放有害成分。考虑使用目的及有效性，适当地采用连续工序(continuous process)或分批工序(batch process)等在该技术领域中公知的工序方式来制造本发明的无机板。(实施例)以下，通过根据本发明的实施例以及不根据本发明的比较例，更具体地说明本发明，但本发明的范围并不局限于下面提出的例子。(制造例1)在混合有氧化镁Mkg、氯化镁UkgdK 6kg及膨胀珍珠岩2. 5kg的混合物中，添加少量的商用化的发泡剂及磷酸，使密度达到0. 9g/cm3，均勻混合20分钟而制造出镁类无机物质。(实施例1)在上述制造例1中制造的镁类无机物质中，添加由固体成分含量为65重量百分比的浆体状形成的微囊化相变物质(由三聚氰胺甲醛树脂进行微囊化的η-十八烷，微囊化相变物质(MePCM))2Ag，进一步混合20分钟，由此准备了基层原材料。将上述基层原材料以9mm的厚度涂敷在塑料平板上，利用加压辊来形成基层。然后，在上述基层的上面及下面，层压由聚酯及玻璃纤维组成的第一无纺布，利用加压辊来进行压制，形成具有9mm的规定厚度的板。在上述过程中使用的第一无纺布的结构如下表1所示。在40°C条件下对上述板进行固化M小时之后，在50°C条件下干燥3天，然后，重新在大气中固化3天，以450cmX450cm的大小切断，由此制造根据实施例1的无机板。在这里，图4是上述微囊化相变物质(MePCM)的扫描电子显微镜(SEM)照片，图5 是表示混合有上述微囊化相变物质(MePCM)与镁类无机物质的基层原材料的扫描电子显微镜(SEM)。表 1
权利要求
1.一种无机板，其特征在于，包括含有镁类无机物质及相变物质的基层。
2.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，镁类无机物质选自由氧化镁、氯化镁及它们的混合物组成的组。
3.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，相变物质是以下述化学式1表示的石蜡(化学式1)CnH2n+2在所述化学式1中，η是10至30。
4.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，相变物质包含选自由十四烷、十五烷、 十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、二十一烷、二十二烷、二十三烷及二十四烷组成的组中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，相变物质是由高分子物质来进行微囊化的物质。
6.根据权利要求5所述的无机板，其特征在于，高分子物质包含选自由三聚氰胺甲醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧亚甲基脲树脂、特氟龙、尼龙及明胶组成的组中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，相变物质的平均粒径是Iym至 100 μ m0
8.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，相变物质的潜热/蓄热量是50至 500kJ/kg。
9.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，相变物质的相变温度是10°C至40°C。
10.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，相变物质对于整体基层100体积份，含有10体积份至60体积份的量。
11.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，蓄热量是50kJ/m2至500kJ/m2。
12.根据权利要求1所述的无机板，其特征在于，还包括表面层，其形成于基层的单面或双面，并包含选自由纸、玻璃纤维、纤维素及聚酯纤维组成的组中的一种以上。
13.根据权利要求12所述的无机板，其特征在于，还包括形成于表面层上的印刷层。
14.一种无机板的制造方法，用于制造根据权利要求1至13中任一项所述的无机板，其特征在于，包括如下步骤第一步骤，混合镁类无机物质及相变物质；以及第二步骤，使在上述第一步骤中获得的混合物成型。
15.根据权利要求14所述的无机板的制造方法，其特征在于，在第一步骤中，镁类无机物质包含氧化镁30至50重量份、氯化镁20至35重量份以及水15至30重量份。
16.根据权利要求14所述的无机板的制造方法，其特征在于，在第一步骤中，相变物质呈选自粉末状、颗粒状或浆体状中的一种形态。
17.根据权利要求14所述的无机板的制造方法，其特征在于，第二步骤的成型利用选自由压缩成型、挤压成型、注塑成型、注浆成型及流延成型组成的组中的任一种方式来执行。
全文摘要
本发明涉及一种包括含有镁类无机物质及相变物质的基层的无机板及其制造方法，通过以镁类无机物质替代以往使用的石膏，能够弥补现有石膏板的脆弱的强度及耐水性的特性。无机板不仅厚度薄，而且由于镁类无机物质与相变物质的优秀的混合率，能够增加基层内相变物质的含量，进而保持舒适的室内温度。因此，本发明的无机板能够有效地用于具有耐水性及强度需求的室内建筑内装材料等中。
文档编号B32B19/06GK102470641SQ201080035658
公开日2012年5月23日 申请日期2010年8月24日 优先权日2009年9月21日
发明者姜吉镐, 朴性赞, 郑宗垣, 黄承锡 申请人:乐金华奥斯有限公司