KR100874243B1 - 황토를 함유하는 바닥마감재 조성물 - Google Patents

황토를 함유하는 바닥마감재 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 황토, 맥반석, 아크릴에멀젼 접착제, 소포제 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물에 관한 것으로, 바닥에 부었을 때, 스스로 수평이 맞추어지며 균열이 발생하지 않기 때문에 별도의 미장작업이 불필요한 셀프레벨링 기능을 가지고, 황토 및 맥반석으로부터 발생하는 원적외선 및 음이온으로 인하여 시멘트로부터 발생하는 각종 유해물질들이 정화되고 탈취작용, 살균과 살충작용 및 습도조절효과도 발휘하기 때문에 새집증후군을 예방할 수 있다.
황토, 맥반석, 수평, 마감재, 셀프 레벨링, 일액형

Description

황토를 함유하는 바닥마감재 조성물{floor closing composition containing loess}
본 발명은 황토를 함유하는 마감재로, 더욱 상세하게는 수평을 스스로 맞추면서 균열이 예방되어 셀프 레벨링의 기능을 갖는 황토가 함유된 바닥 마감재에 관한 것이다.
최근 아파트 같은 대규모 주거시설이 보편화되면서 시멘트를 비롯한 많은 화학 재료들과 벽지, 장판 등의 빠른 시공을 위해 사용하는 본드 등의 화학물질로부터 발생하는 유독 화학물질로 인한 피부병, 호흡질환 등이 문제가 되고 있다.
한편, 황토는 석영 60~70%, 장석 10~20%, 운모 10~20%, 방해석 등 다양한 광물로 구성되어 있고, 그 화학성분은 실리카 60~65%, 철분 5~6%, 알루미나 10~13%, 마그네슘 2%, 나트륨 2%, 칼슘 1.5%, 석회 8%로 구성되어 있다. 황토는 파장이 6~15㎛인 원적외선을 발생하며 해충이나 곤충 등에 대한 방충성, 탈취효과, 습도 조절 등에 있어 우수한 효과를 가지며, 열에너지를 발생시켜 유해물질을 방출시키는 광전효과가 있어 정화력 및 분해력이 우수하다.
한편, 시멘트 및 실내 인테리어에 사용한 화학물질로부터 발생되는 유독 화학물질과 실내 공기를 정화시키고, 실내 습도를 조절하는 등의 효과를 위한 황토의 사용이 증가하고 있는데, 그 중 우리나라의 전통적인 주거 문화라 할 수 있는 온돌문화에 의거하여 황토를 사용한 바닥 마감재가 관심을 받고 있다.
하지만 황토는 수분 흡수율이 높기 때문에, 물과 섞게 되면 뭉치는 현상이 발생되고, 이로 말미암아 시공시 수평 레벨 조절이 곤란한 문제를 야기한다. 또한, 수분을 너무 과도하게 첨가하면 시공이 용이하지 않고, 건조시 시간이 상당히 오래 소요되는 문제를 야기한다.
또한, 대부분의 황토 미장 및 바닥재가 시공 후 균열이 야기되는 문제를 해결하고자 시멘트를 섞어서 소비자들을 기만하고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 황토 마감재의 특성을 그대로 유지하면서 바닥에 부었을 때, 스스로 수평을 맞추고 균열이 예방되어 셀프 레벨링의 기능을 갖는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 황토, 맥반석, 아크릴에멀젼 접착제, 소포제 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물을 제공한다.
한편, 황토는 수분 흡수력이 뛰어나기 때문에 바닥 마감재로 사용시, 수평을 맞추기 어려워 작업시간이 길어지며, 균열이 발생하는 문제점이 있다. 이에 본 발명은 황토, 맥반석, 아크릴에멀젼 접착제, 소포제 및 물을 포함하는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물을 제공하는데, 하기에서 본 발명의 과제해결수단에 대해 상세히 설명하고자 한다.
황토에 물을 첨가하면 황토의 입자 간에 응집현상으로 인하여 약 6%의 체적 감소가 발생하는데, 이것이 황토를 함유하는 바닥 마감재에서 발생하는 균열의 주된 원인이다. 또한, 황토를 함유하는 바닥 마감재는 황토의 수분 흡수력이 뛰어나기 때문에 다량의 수분이 필요할 뿐만 아니라 유동성이 낮기 때문에 사용시 바닥의 수평을 맞추기 어려워 별도의 미장이 필요하므로 셀프 레벨링의 기능을 갖지 못한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 맥반석을 첨가하는데, 맥반석은 인체 및 생물체에 필요한 칼슘(CaO), 망간(MnO) 및 마그네슘(MgO) 등의 무기물(mineral)과 흑운모가 산화된 산화제이철(Fe2O3)을 함유하고 있고, 인체와 생명체의 발육과 생리기능을 조절하며, 1㎠당 25,000개 정도의 다공성(多孔性)을 갖는다.
황토에 물과 함께 맥반석을 첨가하게 되면, 맥반석이 수화반응을 발생시켜 체적 팽창을 야기하는데, 이러한 맥반석과 황토 간의 수축 팽창을 적절하게 조절하면 균열을 예방할 수 있다. 즉, 황토에 함유되어 있는 실리카는 맥반석 첨가시 생성되는 수산화 칼슘과 결합하여 안정된 포졸란 생성물인 애플라이트(Aplite)를 생성하여 균열방지를 하는 것이다.
또한, 본 발명은 맥반석이 수분 흡수력이 낮아 물을 따라 흐르는 특성을 이용하여 황토에 물과 함께 맥반석을 첨가함으로써 황토가 맥반석과 결합하여 물을 따라 흐르게 하는 것이다. 이를 통해 본 발명은 유동성이 증가하여 사용시 스스로 수평이 맞춰지기 때문에 별도의 미장 작업이 필요없는 셀프 레벨링의 기능을 갖게 된다.
또한, 맥반석은 항균작용 및 흡착작용 효과가 있기 때문에 본 발명의 황토를 함유하는 바닥 마감재의 사용시, 실내 공기 정화효과를 발휘할 뿐만 아니라, 황토 와 더불어 원적외선 및 음이온 방출하여 시멘트 바닥으로부터 발생하는 독인 6가 크롬 및 라돈의 비산을 예방하는 효과도 발휘한다.
한편, 아크릴에멀젼 접착제는 아크릴레이트 코폴리머(acrylate copolymer)로 이루어진 에멀젼으로, 기존의 에멀젼보다 고형분 함량이 높아 아크릴에멀젼의 물리적 화학적 성능이 뛰어나고 경화가 빨라 접착제의 경화시간을 단축시키고 접착강도 및 내수성, 내알카리성이 우수한 특성을 가지고 있다.
또한, 본 발명에서 아크릴에멀젼 접착제는 액상의 점도를 낮추는 효과를 발휘하여 본 발명의 유동성을 증가시키기 때문에 별도의 미장 작업이 필요없는 셀프 레벨링의 기능을 부여한다.
한편, 소포제는 기포 발생을 억제하기 때문에 본 발명에서 기포로 인하여 표면이 불규칙하게 되는 것을 방지하는 역할을 한다.
한편, 물은 본 발명에서 용매 역할을 하는데, 황토, 맥반석, 아크릴에멀젼 접착제 및 소포제를 잘 혼합되도록 하고, 시공 시 또는 시공 후 심한 약품냄새의 발생을 억제하여 작업자의 작업능률을 향상시켜 작업성을 향상시킨다.
한편, 본 발명의 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물을 구성하는 성분들의 함량은 특정의 범위에 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 황토 14~32중량%, 맥반석 28~64중량%, 아크릴에멀젼 접착제 2~10중량%, 소포제 0.1~2중량% 및 물 15~33중량%인 것이 좋은데, 바닥 마감재의 품질적성을 훼손시키지 않으면서 셀프 레벨링의 기능을 갖는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물을 제조할 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명에서 사용되는 아크릴에멀젼 접착제는 통상적으로 바닥 마감 재에 사용되는 것이라면 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 유화제, 소디움 하이드로퍼 설파이트, 아크릴산, 2-헤실 에틸메타아크릴레이트(2-헤마), 부틸 아크릴레이트, 메틸메타 아크릴레이트, 아크릴로 니트릴, 암모니움 비 카보네이트, 포타슘 퍼 설페이트 및 물을 포함하는 것이라면 좋으며, 아크릴에멀젼 접착제를 구성하는 성분들의 함량은 가장 바람직하게 유화제 0.2~1.5중량%, 소디움 하이드로 퍼 설파이트 0.01~0.5중량%, 아크릴산 0.1~2중량%, 2-헤실 에틸 메타 아크릴레이트(2-헤마) 0.5~3중량%, 부틸 아크릴레이트 25~40중량%, 메틸 메타 아크릴레이트 15~30중량%, 아크릴로 니트릴 2~5중량%, 암모니움 비 카보네이트 0.01~1중량%, 포타슘 퍼 설페이트 0.01~2중량% 및 물 28~52중량%인 것이 좋다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물은 수분 첨가시 황토 입자끼리 뭉치는 현상을 예방되고 유동성이 증가되어 바닥에 부었을 때, 스스로 수평이 맞추어지며 균열이 발생하지 않기 때문에 별도의 미장작업이 불필요한 셀프 레벨링 기능을 가지고 있다.
또한, 본 발명은 함유된 황토 및 맥반석으로부터 발생하는 원적외선 및 음이온으로 인하여 시멘트로부터 발생하는 각종 유해물질들을 정화하고 살균과 살충작용 및 습도조절 효과도 발휘하기 때문에 새집 증후군을 예방할 수 있으며, 일액형으로 작업시간이 단축되고 사용하기 간편한 장점도 있다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
< 실시예 1> 황토를 함유하는 바닥 마감재 제조
충분히 건조된 황토분말 920g, 맥반석 분말 1840g, 아크릴에멀젼 접착제 240g, 소포제 40g 및 물 960g을 혼합하여 황토를 함유하는 바닥 마감재를 제조하였다.
< 비교예 1> 황토를 함유하는 바닥 마감재 제조(맥반석 분말 포함하지 않음)
충분히 건조된 황토 분말 1700g, 아크릴에멀젼 접착제 444g, 소포제 76g 및 물 1780g을 혼합하여 황토를 함유하는 바닥 마감재를 제조하였다.
< 비교예 2> 황토를 함유하는 바닥 마감재 제조( 아크릴에멀젼 접착제 포함하지 않음)
충분히 건조된 황토 분말 980g, 맥반석 1956g, 소포제 44g 및 물 1020g을 혼합하여 황토를 함유하는 바닥 마감재를 제조하였다.
< 비교예 3> 황토를 함유하는 바닥 마감재 제조( 맥반석 분말 및 아크릴에멀 젼 접착제 포함하지 않음)
충분히 건조된 황토 분말 1916g, 소포제 84g 및 물 2000g을 혼합하여 황토를 함유하는 바닥 마감재를 제조하였다.
< 실험예 1> 원적외선 방사율 측정
상기 실시예 1, 비교예 1, 2, 3에서 제조된 황토를 함유하는 바닥 마감재의 원적외선 방사율을 측정하였다.
원적외선 측정치는 적외선분광계(FT-IR400 BIO RAD사제)로 측정하였다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
원적외선 방사율 93% 64% 91% 62%
원적외선 방사율을 측정한 결과, 황토와 맥반석이 첨가된 실시예 1과 비교예 2는 높게 나타났으나, 맥반석을 첨가하지 않은 비교예 1과 비교예 3은 낮게 측정되었다.
상기의 결과로부터 맥반석을 첨가함으로써 원적외선 방사율이 높은 황토를 함유하는 바닥 마감재를 제조할 수 있음을 확인하였다.
< 실험예 2> 유동성 측정
실시예 1과 비교예 1, 2, 3에서 제조된 황토를 함유하는 바닥 마감재의 유동성을 JASS-15B-103에 의하여 측정하였다.
30㎝×30㎝의 유리판 위의 중앙에 내부 직경 5㎝, 높이 5㎝의 PVC관을 설치한 다음, 제조된 황토를 함유하는 바닥 마감재들을 각각 부어 넣은 후, 살며시 PVC관을 들어올려 시료들이 펼쳐지는 직경의 크기를 측정하였다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
유동성(flow값) 20.6 10.8 14.2 4.6
유동성을 측정한 결과, 실시예 1은 유동성이 높아 잘 펼쳐지면서 스스로 수평으로 맞추어 졌지만, 비교예 1과 비교예 2는 실시예 1보다 유동성이 낮아 잘 펼쳐지지 않았고, 수평으로도 맞추어지지 않았다. 그리고 비교예 3은 황토가 뭉쳐있는 찰흙과 같은 상태로 유동성이 가장 낮아 펼쳐짐이 거의 없었다.
상기의 결과로부터 본 발명의 황토를 함유하는 바닥 마감재는 유동성이 높아 잘 펼쳐지면서 스스로 수평으로 맞추어져 별도의 미장이 필요 없기 때문에 셀프 레벨링의 기능을 갖는다는 것을 추론할 수 있었다.
< 실험예 3> 수축 균열성 측정
실시예 1과 비교예 1, 2, 3에서 제조된 황토를 함유하는 바닥 마감재의 수축 균열성을 측정하기 위하여 폭, 높이 및 길이가 각각 2.5㎝, 1㎝, 180㎝인 몰드에 두께가 4mm가 되도록 부어 넣고 2일 양생 후에 발생한 균열의 개수를 조사하였다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
수축균열 0개소 28개소 14개소 37개소
수축 균열성을 측정한 결과, 실시예 1은 균열이 발생하지 않은 반면, 비교예 1과 비교예 2는 균열이 발생하였고, 비교예 3은 가장 심하게 균열이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
상기와 같은 결과로부터 본 발명의 황토를 함유하는 바닥 마감재는 균열이 발생하지 않아 별도의 작업이 필요 없기 때문에 셀프 레벨링의 기능을 갖는다는 것을 추론할 수 있었다.

Claims (4)

  1. 황토, 맥반석, 아크릴에멀젼 접착제, 소포제 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물은,
    황토 14~32중량%, 맥반석 28~64중량%, 아크릴에멀젼 접착제 2~10중량%, 소포제 0.1~2중량% 및 물 15~33중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물
  3. 제1항에 있어서,
    아크릴에멀젼 접착제는,
    유화제, 소디움 하이드로퍼 설파이트, 아크릴산, 2-헤실 에틸메타아크릴레이트(2-헤마), 부틸 아크릴레이트, 메틸메타 아크릴레이트, 아크릴로 니트릴, 암모니움 비 카보네이트, 포타슘 퍼 설페이트 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물
  4. 제3항에 있어서,
    아크릴에멀젼 접착제는,
    유화제 0.2~1.5중량%, 소디움 하이드로 퍼 설파이트 0.01~0.5중량%, 아크릴산 0.1~2중량%, 2-헤실 에틸 메타 아크릴레이트(2-헤마) 0.5~3중량%, 부틸 아크릴레이트 25~40중량%, 메틸 메타 아크릴레이트 15~30중량%, 아크릴로 니트릴 2~5중량%, 암모니움 비 카보네이트 0.01~1중량%, 포타슘 퍼 설페이트 0.01~2중량% 및 물 28~52중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물
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