KR100842437B1 - 건축용 미장재 조성물 및 이를 이용한 미장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 미장재 조성물 및 이를 이용한 미장방법에 관한 것으로, 상기 미장재 조성물은 규조토 50 내지 80중량%, 대나무 숯 분말 1 내지 20중량%, 및 무기질 바인더 5 내지 30중량%를 포함한다.

본 발명에 따른 미장재 조성물은 우수한 단열기능과 함께 전자파 차단기능, 원적외선 방사기능, 항균 기능, 탈취 기능 등의 우수한 유해물질 차단 기능을 나타낸다.

건축, 미장재, 조성물, 규조토, 대나무 숯, 무기질 바인더, 단열, 유해 물질 차단

Description

건축용 미장재 조성물 및 이를 이용한 미장 방법{COMPOSITION FOR PLASTERING ARCHITECTURE AND PLASTERING METHOD USING SAME}

본 발명은 건축용 미장재 조성물 및 이를 이용한 미장방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단열기능과 함께 전자파 차단기능, 원적외선 방사기능, 항균 기능, 탈취 기능 등의 우수한 유해물질 차단 기능을 갖는 건축용 미장재 조성물 및 이를 이용한 미장방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 콘크리트 벽체에 시공되는 건축용 미장재로 시멘트에 모래와 물을 적당량 섞어 만든 시멘트 모르타르가 사용되었다. 그러나 상기 시멘트 모르타르는 압축강도에 비해 초기 인장 강도가 약하고, 시공시 접착성이 불량하다는 문제가 있다. 또한 가소성이 좋지 않아 흘림이 발생할 우려가 높으며, 이 같은 흘림 방지를 위해 초벌, 재벌, 정벌 등의 순서로 여러 번 나누어 바름으로써 작업성이 번거로운 문제점이 있다. 뿐만아니라 시멘트 모르타르는 양성화되면서 장시간에 걸쳐 라돈 가스를 발생시키기 때문에 인체의 건강에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있다.

최근 생활수준의 향상에 따라 소비자의 고품질 주거 공간에 대한 욕구가 증 가되고 있다. 그 결과 건축 자재에 인체에 유익한 친환경 소재를 사용함으로써 보다 안전하고 쾌적한 주거 공간을 만들고자 하는 연구가 다양하게 이루어지고 있다.

일 례로 황토 또는 산화티타늄과 같은 광촉매 물질을 사용하거나, 또는 원적외선 또는 음이온을 방출하는 광물을 사용하는 등의 다양한 미장재 조성물이 개발되었다. 그러나 이들 물질들은 여전히 인체에 유해한 시멘트와 혼합해야 접착성이나 강도가 생성되는 성분들로 여전히 포름알데히드 등의 유기화합물 배출로 인체에 유해하다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 숯과 규조토를 혼합 사용함으로써 단열기능과 함께 전자파 차단기능, 원적외선 방사기능, 항균 기능, 탈취 기능 등의 우수한 유해물질 차단 기능을 갖는 건축용 미장재 조성물을 제조하고자 한다.

본 발명은 또한 상기 미장재 조성물을 이용하여 간편하고 우수한 미장효과를 나타내는 미장방법을 제공하고자 한다.

다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 규조토, 대나무 숯 분말, 및 무기질 바인더를 포함하는 건축용 미장재 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 상기 미장재 조성물을 이용한 미장방법을 제공한다.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 건축용 미장재 조성물은 단열기능은 에너지 절약 및 결로 방 지 효과가 크다.

또한 본 발명에 따른 미장재 조성물은 각종 전자파 차폐, 원적외선 방사, 중금속 흡착, 항균, 탈취 및 제습 효과를 나타내어 실내에서 발생되는 각종 유해 물질로부터 인간을 보호해 준다.

본 발명에 따른 미장재 조성물은 간편하게 현장에서 곧바로 사용할 수 있으며, 작업 용이성 또한 우수하다.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것이고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 일 구현예에 따른 건축용 미장재 조성물은 규조토 50 내지 80중량%, 대나무 숯 분말 1 내지 20중량%, 및 무기질 바인더 5 내지 30중량%를 포함한다.

바람직하게는 상기 미장재 조성물은 규조토 50 내지 70중량%, 대나무 숯 분말 1 내지 10중량%, 무기질 바인더 5 내지 20중량% 및 잔부의 물을 포함한다.

이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 건축용 미장재 조성물의 각 성분에 대하여 구체적으로 살펴본다.

A) 규조토(diatomite)

규조토는 대부분 비정질 실리카로 구성되며, 여기에 약간의 결정질 실리카가 존재한다. 규조토 자체의 복잡한 구조와 부유성 조류의 1차 및 2차 공극 때문에 규조토는 매우 낮은 밀도를 갖으며 이 때문에 규조토는 매우 훌륭한 여과제, 흡착제, 단열제 , 연마제 로 사용된다.

또한, 상기 규조토는 다공성으로, 낮은 열전도율, 높은 용융점, 낮은 열팽창율, 고온에서 낮은 수축율, 우수한 열충격 저항성, 및 온도 증가에 따른 강도 증가의 성질을 갖는다. 이와 같은 성질들로 인해 규조토는 매우 뛰어난 단열재 역할을 한다. 이때 단열 최대 온도는 보통 950 내지 1000도이다.

상기 규조토는 80 내지 100 메쉬의 평균입자직경을 갖는 것이 바람직하다. 규조토의 평균입자직경이 상기 범위를 벗어나 지나치게 작은 경우 기규조토내 기공이 지나치게 작거나 기공도가 낮아 숯 분말의 침투가 용이하지 않고, 그 결과 단열성이 저하될 우려가 있다 또한 규조토의 평균입자직경이 지나치게 큰 경우 미장시 혼합성 및 미장 효과가 저하되어 바람직하지 않다. 따라서, 단열성 및 미장시의 작업성의 발란스 면에서 상기 범위내의 평균입자 직경을 갖는 것이 바람직하다.

상기 규조토는 미장재 조성물 총 중량에 대하여 50 내지 80중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 내지 70중량%, 보다 더 바람직하게는 60 내지 70중량%로 포함되는 것이 좋다. 규조토의 함량이 상기 범위를 벗어나 지나치게 적거나 많은 경우 단열 효과 저하 또는 크랙 발생 등의 미장 효과 저하의 우려가 있다. 따라서 단열효과 및 미장효과의 발란스 면에서 상기 함량범위로 포함되는 것이 바람직하다.

B) 대나무 숯 분말

숯은 원적외선 및 음이온을 방출하여 탈취, 방균 및 곰방이 번식 방지 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 다양한 종류의 숯 중에서도 대나무 숯은 참숯이나 기타 다른 숯보다 10배 이상의 효과가 뛰어난 것으로 다공질의 가벼운 것이 특징이다. 대나무 숯은 직접 탄화가 아닌 1000℃ 이상의 간접 탄화 방식으로 제조되어 수분 함량이 적고, 원적외선 및 음이온 방출량이 높으며, 우수한 축열성을 나타낸다.

상기 대나무 숯 분말은 100 내지 200 메쉬의 평균입자직경을 갖는 것이 바람직하다. 상기 범위내의 평균입자직경을 가질 때 규조토 기공내 침투가 용이하여 우수한 축열성을 나타낼 수 있으며, 또한 넓은 비표면적을 가져 우수한 축열성과 함께 원적외선 및 음이온을 방출 효과를 나타낸다. 또한 미장재 조성물 제조시 혼합성이 우수하다.

상기 대나무 숯 분말은 미장재 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 10중량%, 보다 더 바람직하게는 2 내지 5중량%로 포함되는 것이 좋다. 대나무 숯 분말의 함량이 상기 범위를 벗어나 지나치게 적거나 많은 경우 대나무 숯 분말 사용에 따른 효과가 미미하거나 또는 미장재의 탁도가 높아지는 등의 미장 효과의 저하 우려가 있다. 따라서 축열성 및 유해물질 흡착 효과와 미장효과의 발란스 면에서 상기 함량범위로 포함되는 것이 바람직하다.

C) 무기질 바인더

상기 무기질 바인더로는 지르코늄 포스페이트, 알루미늄 포스페이트 등 인산염계 화합물; 콜로이드 실리카졸; 규산나트륨, 규산칼슘, 규산리튬, 알루미늄 실리콘산 나트륨 등 규산 알칼리계 화합물; 탄산칼슘, 석고 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있다. 상기와 같은 무기질 바인더는 천연 재료로서 독성이 전혀 없고, 점도가 좋다.

상기 무기질 바인더는 미장재 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 20중량%, 보다 더 바람직하게는 10 내지 15중량%로 포함되는 것이 좋다. 무기질 바인더의 함량이 상기 범위를 벗어나 지나치게 적거나 많은 경우 미장재의 결합력이 저하되거나 또는 건조 후 강도가 저하될 우려가 있다. 따라서 접착력 및 강도의 발란스 면에서 상기 함량범위로 포함되는 것이 바람직하다.

D) 물

상기 미장재 조성물은 규조토, 대나무 숯 분말, 무기질 바인더, 및 선택적으로 기타 첨가제를 혼합한 후 물과 배합하여 제조된다.

이때 상기 물은 미장재 조성물중에 잔부로 포함되는 것으로, 바람직하게는 미장재 조성물의 도포 용이성, 미장효과 등을 고려하여 미장재 조성물 총 중량에 대하여 50 내지 70중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

E) 기타 첨가제

본 발명의 일 구현예에 따른 건축용 미장재 조성물은 상기 A) 및 D)의 성분과 함께 탈크, 증점제, 소포제, 분산제, 안정화제 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 탈크(talc)는 미장재 조성물내 대나무 숯과 규조토의 융화작용을 증진시켜 미장 작업이 용이하도록 하는 역할을 하는 동시에 미장 작업시 흙손이 부드럽게 밀려 나가도록 하는 현장 작업성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 탈크의 원료는 석필(pyrophyllite) 가루로, 상기 석필가루는 탈크와 동일한 효과를 나타낸다. 특히 석필가루는 물을 먹으면 미장재 조성물을 부드럽게 해 주어 평활도를 높이는 효과가 있다.

상기 증점제는 미장재 조성물의 장시간 보관시 침전물의 발생 억제 및 미장작업시 흘림을 방지하며, 부착력을 보다 강화시키는 역할을 한다. 상기 증점제로는 통상적으로 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 구체적인 예로는 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시알킬셀풀로오스 등을 사용할 수 있으며, 헤르쿨레스(HERCULES)사의 NATRASOL 250HR 등과 같은 상업적으로 입수가능한 제품을 사용할 수 있다.

상기 소포제로는 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드 등과 같은 폴리알킬렌 옥사이드를 사용할 수 있다.

상기 분산제로는 카르복실산 에테르, 방향족 아미노 술폰산, 폴리알킬아릴술폰산, 나프탈렌 술폰산 등을 사용할 수 있다.

상기 안정화제로는 염기성 아인산염, 염화비닐, 스테아르산 바륨 등을 사용할 수 있다.

상기 기타 첨가제들은 용도 및 목적에 따라 적절한 함량으로 단열접착제 조성물중에 포함될 수 있으며, 바람직하게는 미장재 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있다.

보다 더 바람직하게는 상기 탈크는 건축용 미장재 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 10중량%로, 증점제는 0.1 내지 3중량%, 소포제는 0.1 내지 1중량%, 분산제는 1 내지 3중량%, 안정화제는 1 내지 3중량%로 각각 포함되는 것이 좋다.

상기와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 미장재 조성물은 규조토와 대나무 숯 분말을 포함함으로써, 규조토의 미세 공극에 숯 분말이 침투하여 규조토의 단열성과 함께 대나무 숯의 축열성이 함께 발휘하게 된다. 그 결과 미장재 조성물의 단열 성능 및 축열 효과가 배가 된다.

또한 통상의 아크릴 수지나 우레탄수지 등의 유기 화합물 바인더를 사용하지 않고 무기질 바인더를 사용함으로써 인체에 무해하다.

또한 상기 미장재 조성물을 건축물 실내벽에 얇게 도포시 실내 온도 조절과 함께 제습, 항균, 항곰팡이, 탈취, 음이온 발생, 중금속 흡착, 원적외선 방사로 새집 증후군을 유발하는 포름 알데히드나 각종 유기화합물을 흡착 분해할 수 있다.

이에 따라 상기 미장재 조성물은 실내 벽, 천정, 바닥 표면 등 건축용 실내 미장재로서 유용하게 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 상기 미장재 조성물을 이용한 미장방법 을 제공한다.

상세하게는 상기 미장방법은 미장재 조성물을 제조하고, 제조된 미장재 조성물을 기재의 노출면에 도포하고, 건조하는 단계를 포함한다.

이때 상기 미장재 조성물은 앞서 설명한 바와 동일하며, 규조토, 대나무 숯 분말, 무기질 바인더 및 기타의 첨가제를 혼합한 후, 혼합물에 대해 미장에 적절한 점도가 되도록 물을 배합하여 제조할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

< 실시예 1>

하기 표 1에 나타난 함량으로 규조토(평균입자직경: 80 내지 100메쉬), 대나무 숯 분말, 무기질 바인더(SA-5656, (주)두산전자 BG제품), 증점제(TT615, 중한 캠사제), 소포제(ndw, 삼영화인사제) 및 탈크를 혼합하여 미장재 조성물을 제조하였다.

성 분		사용량(Kg)	함량(%)
규조토		13	51.8
대나무 숯 분말		0.50	2
무기질 바인더		1.75	7
물		7.50	29.9
기타 첨가제	증점제	0.090	0.4
	소포제	0.025	0.1
	탈크	2.20	8.8

<비교예 1>

시판용 포틀랜드 시멘트 1중량%와 50메쉬의 모래를 혼합한 후 수지미장에 적당하게 물을 넣고 혼합하여 미장재 조성물을 제조하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 미장재 조성물에 대하여 하기와 같은 방법으로 미장효과, 단열효과 및 유해물질 흡착효과를 평가하였다.

시험 1: 미장효과 평가

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 미장재 조성물을 가로 10cm, 세로 30cm의 시편에 흙손을 이용하여 약 20mm 두께로 도포 후 자연 건조하고, 건조 후 미장 표면을 관찰하였다.

미장 표면을 조사한 결과, 비교예 1은 미세한 크랙이 국부적으로 발생한 반면, 실시예 1은 크랙이 거의 발생되지 않았음을 확인할 수 있었다.

시험 2: 단열효과 평가

두께 10mm의 석고보드를 이용하여 가로 1m, 세로 1m,높이 1m 크기의 체적을 갖는 챔버를 제작하였다. 제조된 챔버의 내부에 상기 실시에 1 및 비교예 1에서 제조된 미장재 조성물을 각각 10mm의 두께로 도포한 후 1주일간 완전 건조하였다.

각각의 챔버내 동일 위치에 220V-60W 전구 2개 및 온도계를 설치하였다. 측정시 시험실의 온도는 24℃이었다.

2시간 동안 전열기를 작동시킨 후 온도 변화를 측정하였다.

시험 결과, 실시예 1에 따른 미장재 조성물로 미장한 챔버는 비교예 1에 따른 미장재 조성물로 미장한 챔버에 비해 약 2 내지 3℃ 더 높은 온도를 나타내었다. 이 같은 실험 결과로부터 실시예 1에 따른 미장재 조성물로 미장 처리시 보다 우수한 단열효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

시험 3: 유해물질 흡착 효과 평가

실시예 1 및 비교예 1에 따른 미장재 조성물을 이용하여 포름 알데히드 제거 효율을 평가하였다.

상기 시험 2에서와 동일한 방법으로 챔버를 제조 후, 실시예 1 및 비교예 1에 따른 미장재 조성물을 각각 도포하고 1주일간 완전 건조하였다.

챔버내에 30%의 포름알데히드 시약 1ml를 정확히 분취한 후, 완전히 밀폐하였다. 5일 뒤 석고보드 내부의 공기를 트랩장치를 이용하여 포집하고, 포집된 용액을 KS K0611 아세틸아세톤법에 의해 분석하여 포름알데히드에 대한 흡착 효과를 확인하였다.

측정 결과, 비교예 1의 경우 포름알데히드의 양에 있어 변화가 거의 없었으나, 실시예 1의 경우 공기중 포름알데히드의 함량이 현저히 감소되엇다. 이같은 결과로부터 실시예 1에 따른 미장재 조성물이 우수한 유해가스 흡착 효과를 가짐을 알 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (9)

1. 삭제
2. 미장재 조성물은 규조토 50 내지 70중량%, 대나무 숯 분말 1 내지 10중량%, 무기질 바인더 5 내지 20중량% 및 잔부의 물을 포함하는 것인 건축용 미장재 조성물.
3. 제2항에 있어서,

   상기 규조토는 80 내지 100 메쉬의 평균입자직경을 갖는 것인 건축용 미장재 조성물.
4. 제2항에 있어서,

   상기 무기질 바인더는 인산염계 화합물, 콜로이드 실리카졸, 규산 알칼리계 화합물, 탄산칼슘, 석고, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 건축용 미장재 조성물.
5. 제2항에 있어서,

   상기 미장재 조성물은 탈크, 증점제, 소포제, 분산제, 안정화제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함하는 것인 건축용 미장재 조성물.
6. 제5항에 있어서,

   상기 탈크는 미장재 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 10중량%로 포함되는 것인 건축용 미장재 조성물.
7. 제5항에 있어서,

   상기 증점제는 미장재 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 3중량%로 포함되는 것인 건축용 미장재 조성물.
8. 제5항에 있어서,

   상기 소포제는 미장재 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 1중량%로 포함되는 것인 건축용 미장재 조성물.
9. 제2항 내지 제8항중 어느 한 항에 따른 건축용 미장재 조성물을 기재의 노출면에 도포 후 건조하는 단계를 포함하는 미장방법.