KR100436208B1

KR100436208B1 - 통기성 기능을 갖는 발수 마감재

Info

Publication number: KR100436208B1
Application number: KR10-2001-0068251A
Authority: KR
Inventors: 김광률
Original assignee: 주식회사 일진씨피에스
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2004-06-16
Also published as: KR20030037144A

Abstract

본 발명은 최근 각광받고 있는 단열공법 중 하나인 외벽단열시스템에 있어서, 외부에 코팅되는 마감재의 제조시 폴리에틸렌레진 성분을 소정의 비율로 첨가하여 제조함으로써, 내구성과 내후성, 내부식성이 종래보다 훨씬 우수할 뿐만 아니라, 빗물의 침투 혹은 흡수를 방지하는 발수도가 매우 높아 빗물이 잘 스며들지 않게 되며, 마감재 내·외부로 들어오고 나가는 공기의 통기성이 양호하여 습기나 공기가 원활히 투과될 수 있도록 한 통기성 기능을 갖는 발수 마감재에 관한 것으로서,

마감재 조성물 총 중량을 기준으로, 물 9.7중량%, 분산제 0.06중량%, 안료 3.0중량%, 암모니아 0.1중량%, 소포제 0.1중량%, 방부제 0.1중량%, 증점제 0.24중량%, 폴리에틸렌레진 6.0중량%, 성막조제 0.7중량%, 아크릴에멀젼레진 10.0중량%, 중탄(CaCO₃) 10.0중량%, 실리카샌드(SiO₂) 60.0중량%가 교반·혼합되어 구성된 것을 특징으로 하는 발명임.

Description

통기성 기능을 갖는 발수 마감재{Anti-wetting finish coat having air permeability}

본 발명은 최근 각광받고 있는 단열공법 중 하나인 외벽단열시스템에 있어서, 외부에 코팅되는 마감재의 제조시 폴리에틸렌레진 성분을 소정의 비율로 첨가하여 제조함으로써, 내구성과 내후성, 내부식성이 훨씬 우수할 뿐만 아니라, 빗물의 침투 혹은 흡수를 방지하는 발수도가 매우 높아 빗물이 잘 스며들지 않게 되며, 마감재 내·외부로 들어오고 나가는 공기의 통기성이 양호하여 습기나 공기가 원활히 투과될 수 있도록 한 통기성 기능을 갖는 발수 마감재에 관한 것이다.

일반적으로, 건물의 외벽단열시스템은 난연성스티로폴, 암면등으로 된 단열재에 아크릴합성수지로 조합된 프라이몰탈층을 바르고 보강용 유리섬유망을 씌운 다음 최종적으로 마감재를 코팅하여 이루어진 것으로서, 완벽한 단열효과로 냉·난방비용을 절감할 수 있으며, 단열을 위한 이중벽을 쌓을 필요가 없어 실내유효공간을 극대화 시킬 수 있는 등, 경제성이 매우 높은 시스템으로 최근 각광을 받고 있다.

상기 마감재는 아크릴수지로 조합되어 있는 필름층으로 상기 단열시스템의 최외곽에 드러나 외부로 노출되어 있는 것인 바, 이를 고려하여 내구성과 내후성, 또한 내부식성을 고려한 각종 첨가물을 투입하여 제조되어지고, 더불어 공기의 원활한 투과와 빗물의 침투 및 흡수를 방지할 수 있는 성분도 첨가하여 단열 뿐만 아니라, 외부 환경변화에 대한 악영향을 방지할 수 있는 것이어야 한다.

또한, 상기 마감재의 조성물 중에는 점도를 조절하는 증점제 등과 같은 첨가제가 투입되는데, 이 첨가제의 함유율에 따라 마감재의 표면무늬가 다양하게 생성되어지는 바, 요철과 같은 울퉁불퉁한 무늬로 이루어져 있는 이 무늬를 크기와 정도에 따라 통상 소무늬, 중무늬, 대무늬라 칭하게 되고 여기에 다양한 색상을 가미함으로써, 주위의 미관과 여건을 고려하여 적합한 무늬와 색상이 적용된 마감처리를 가능하게 할 수 있는 것이다.

이렇듯, 상기 마감재는 외벽단열시스템의 외부에 층을 이루기 때문에, 상기와 같은 성질과 조건을 두루 만족할 수 있는 것이 바람직하다.

그러나, 종래의 마감재는 빗물이 침투하였을 때 그 표면에 물이 스며들지 않는 성질, 즉 발수도가 낮아 마감재의 부착력을 저하시켜 종국에는 마감재의 박리현상이 일어날 우려가 있으므로, 마감재의 내구성과 내후성 등에 잠재적으로 악영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점으로 인해, 상기 마감재는 시간이 흐를수록 최초의 외관미를 그대로 유지하지 못하게 되면서 변색과 녹물의 침입 등으로 외부에 대한 저항력이 취약해져, 결국 그 본래의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 기존의 마감재에 폴리에틸렌레진을 소정의 조성비로 추가함으로써, 마감재의 부착성과 내후성, 또한 내구성과 내부식성이 더욱 강화됨과 아울러 상기한 발수도와 통기성이 매우 탁월하게 되어 마감재의 변형방지와 수명연장을 실현할 수 있는 통기성 기능을 갖는 발수 마감재를 제공하고자 하는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발수 마감층을 설명하기 위한 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 발수 마감재의 통기성 시험예를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 마감재 20 : 종이

이하, 예시도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마감재 조성물 총 중량을 기준으로, 물 9.7중량%, 분산제 0.06중량%, 안료 3.0중량%, 암모니아 0.1중량%, 소포제 0.1중량%, 방부제 0.1중량%, 증점제 0.24중량%, 폴리에틸렌레진 6.0중량%, 성막조제 0.7중량%, 아크릴에멀젼레진 10.0중량%, 중탄(CaCO₃) 10.0중량%, 실리카샌드(SiO₂) 60.0중량%가 교반·혼합되어 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 발수 마감층을 설명하기 위한 개념도로서, 발수 마감재는 아크릴레진층으로 이루어진 기존의 마감재의 표면 위에 폴리에틸렌레진이 배향되면서 경화된 것으로서, 아크릴수지와 폴리에틸렌수지가 조합됨으로 양자의 특성을 모두 가지게 되는 바, 아크릴수지의 우수한 부착성, 내후성, 내구성, 작업성을 가지는 동시에 폴리에틸렌수지의 발수성과 내부식성, 게다가 통기성까지 만족할 수 있는 발수 마감재를 제조할 수 있는 것이다.

상기의 재질적 특징을 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명의 통기성 기능을 갖는 발수 마감재를 제조하기 위한 제조단계를 각 단계에 첨가되는 성분에 대한 설명과 함께 설명하고자 한다. 이후에 설명되는 각종 성분의 중량은 최종적으로 제조된 마감재를 1000g로 했을 때의 상대량이다.

첫번째 단계로, 믹서탱크에 물과 분산제를 정량 계량한 후에 투입한 다음에 색상을 나타내게 되는 안료를 투입하고 완전 분산 상태가 되도록 교반시키게 되는데, 상기 물은 97g, 분산제는 0.6g, 안료는 30.0g이 되도록 하여 교반시키는 것이 바람직하며, 약 1분간 교반하여 완전용해가 되도록 하게 된다.

두번째 단계로, 상기와 같이 교반된 상태에서 각종 첨가제를 순서대로 투입시키게 되는 바, 암모니아, 소포제, 방부제, 증점제를 순서대로 투입하고 중간중간에 pH를 체크하면서 혼합하게 되는데, 상기 암모니아는 이러한 pH를 조절하는 역할을 하는 것으로서 본 발명에서는 pH가 9.3 ~ 9.5 정도 되게 암모니아를 1.0g 첨가하는 것이 바람직하고, 상기 소포제는 첨가제를 혼합하면서 발생하는 기포를 제거하는 역할을 하는 것으로서 1.0g을 투입하며, 부식을 방지하고자 투입되는 방부제 역시 1.0g, 또한 물질의 점도를 높이기 위한 증점제를 2.4g 투입함으로써 첨가제 투입과정을 완료하게 된다.

이때, 상기 방부제를 과량 투입하게 되면 증점효과가 떨어지게 되므로 방부제와 증점제의 투입량을 정확히 체크하여 투입하는 것이 중요하고, 상술한 대로 암모니아를 투입할 때에 변화되는 pH의 정도를 주의깊게 체크하는 것이 중요하다.

다음으로, 본 발명에 따라 새롭게 추가된 성분인 폴리에틸렌레진을 계량하여 믹서탱크에 투입한 후 교반하면서 여기에 성막조제를 서서히 투입시키게 되고, 상기 폴리에틸렌레진과 성막조제가 충분히 교반된 후에 아크릴에멀젼레진을 추가로 서서히 투입하여 교반시키게 되는데, 상기 폴리에틸렌레진은 본 발명에 따라 60.0g을 투입하여 교반되는 성분으로서, 마감재의 발수도와 통기성을 획기적으로 높일 수 있게 되는 것이고 이에 대한 실험예는 후술하도록 한다.

상기 성막조제는 마감재의 부착율을 높이기 위한 성분으로서 7.0g이 투입되며 아크릴에멀젼레진은 100.0g이 투입되는 것이고, 이때 상기 성막조제를 일시에 투입하게 되면 다른 결합제나 첨가제와 충돌할 우려가 있기 때문에, 교반하면서 서서히 투입하는 것이 좋고, 이 단계의 교반시간은 약 1분 정도가 바람직하다.

네번째 단계로서, 중탄(CaCO₃)과 실리카샌드(SiO₂)를 투입하게 되는데, 상기 중탄은 100.0g, 실리카샌드는 투입된 성분중 가장 많은 600.0g를 투입하되, 입자의 직경이 작은 것부터 큰 순서대로 투입하면서 교반하는 것이 바람직하며, 약 2분간 교반시킨 이후, 믹서탱크의 투입구 덮개를 닫은다음 20여분간 혼합한다.

이에, 본 발명의 발수 마감재가 완성이 되는 것이고 종래와 같이 외벽단열시스템의 외부에 마감층을 이루도록 도포함으로써 외부환경에 대하여 발수도와 통기성이 강화되어지게 된다.

특히, 상기 발수 마감재는 폴리에틸렌레진의 첨가로 인하여 아크릴수지와 폴리에틸렌수지의 특성을 동시에 나타내게 되며, 부착성과 내후성, 내구성과 내부식성이 우수할 뿐만 아니라 뛰어난 발수성으로 빗물의 침투방지와 공기와 습기의 원활한 통기 등으로 외관을 최대한 보호할 수 있는 것이다.

한편, 상기 발수 마감재의 발수도와 통기성의 탁월함에 대한 검증을 위하여 별도의 실험예가 다음에 제시되어 있는 바, 이를 설명하고자 한다.

<실험예 1. 발수도 테스트>

1. 실험조건

시편 : 본 발명의 발수 마감재가 코팅된 30T ×200 ×300mm

건조시간 : R.T ×24시간

2. 발수도 평가방법

Water Spray Rating법 적용

3. 실험결과

구분	발수 마감재(소무늬)	발수 마감재(중무늬)	발수 마감재(대무늬)	일반 마감재(중무늬)	일반 마감재(대무늬)
발수도	90	93	95	30	35

상기 실험예에서 발수도는 발수 마감재 표면에 물을 스프레이 방식으로 분사했을 때 물의 침투방지를 나타내는 지수로서, 예컨대 발수도가 100일 경우는 마감재의 표면에 물이 스며들지 않고 전부 흘러내리게 되는 것이고 0일 경우는 표면에 분사된 물이 마감재의 표면에 전부 스며드는 것을 나타내는 것이다.

따라서, 표에서 보는 것처럼 본 발명의 발수마감재는 일반 마감재에 비해서 3배정도로 높은 발수도를 나타냄과 동시에 무늬의 성상과는 관계없이 거의 일정한 발수도를 나타내는 바, 물이 마감재 내부로 스며들지 않게 되어 마감재 표면의 변색이나 녹물의 침투 등에 대해 높은 저항성을 나타내게 됨을 알 수 있다.

<실험예 2. 통기성 테스트>

1. 실험조건

도 1 참조

2. 실험결과

30cc/cm²·sec

상기 실험예 2는 통기성의 정도를 실험한 것으로서, 건조된 발수 마감재가단열재에 도포되었을 때, 발수 마감재 내부 및 외부의 수증기나 공기가 원활히 침투하고 빠져나갈 수 있는 성질이 얼마나 되는지 알아보는 실험이다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 발수 마감재(10)와 종이(20)를 밀착시킨 상태에서 공기를 종이(20)쪽 방향으로 주입하여 단위면적과 단위시간당 어느정도의 공기량이 마감재를 투과하는 지에 대한 실험을 한 것이다.

실험 결과, 일반 마감재의 경우 28cc/cm²·sec의 공기가 투과되는 데 반해, 본 발명의 발수 마감재(10)는 30cc/cm²·sec의 공기가 투과되어 일반 마감재보다 공기의 투과성이 양호한 것으로 나타나게 되었다.

따라서, 상기 실험예에서 볼 수 있듯이 공기의 투과성이 종래보다 양호하여 발수 마감재(10) 내부에 스며있는 물기나 기능저해성 물질들이 공기와 함께 외부로 용이하게 배출될 수 있는 것이다.

결국, 폴리에틸렌레진 성분이 추가된 마감재를 상술한 제조과정으로 제조하게 되면, 부착성과 내후성, 또한 내구성과 내부식성이 탁월할 뿐만 아니라, 발수도와 통기성이 매우 양호한 마감재를 생산할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 통기성 기능을 갖는 발수 마감재에 의하면 물, 분산제, 안료, 아크릴에멀젼레진, 성막조제, 증점제, 소포제, 방부제, 암모니아, 중탄, 실리카샌드 등에 폴레에틸렌레진을 소정의 비율로 첨가하여 교반과정을 거쳐 혼합된 마감재를 제조함으로써, 부착성과 내후성, 내구성과 내부식성을 더욱 강화할 수 있을 뿐만 아니라, 빗물의 침투를 방지하는 발수성과 마감재 내외부로의 공기흐름을 원활히 할 수 있는 통기성이 우수하여 궁극적으로 마감재의 변형방지와 수명연장을 실현할 수 있는 효과가 있다.

Claims

마감재 조성물 총 중량을 기준으로, 물 9.7중량%, 분산제 0.06중량%, 안료 3.0중량%, 암모니아 0.1중량%, 소포제 0.1중량%, 방부제 0.1중량%, 증점제 0.24중량%, 폴리에틸렌레진 6.0중량%, 성막조제 0.7중량%, 아크릴에멀젼레진 10.0중량%, 중탄(CaCO₃) 10.0중량%, 실리카샌드(SiO₂) 60.0중량%가 교반·혼합되어 구성된 것을 특징으로 하는 통기성 기능을 갖는 발수 마감재.