KR101084703B1

KR101084703B1 - 조습 모르타르와 도료의 조성 및 구조

Info

Publication number: KR101084703B1
Application number: KR1020090012412A
Authority: KR
Inventors: 추용식; 권춘우; 이종규; 송훈; 김경환; 손석제
Original assignee: (주)에이치비티; 한국세라믹기술원
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2011-11-22
Also published as: KR20100093292A

Abstract

본 발명은 시멘트 100 중량부에 폐ALC 20 ~ 120 중량부를 함유하는 조습 모르타르용 조성물을 건축물의 벽체에 도포하는 단계; 및 시멘트 100 중량부에 규조토 50 ~ 120 및 수지 바인더 20 ~ 35 중량부를 함유하는 조습 도료용 조성물을 상기 모르타르 도포층 위에 도포하는 단계;를 포함하여 이루어지는 조습 시스템 벽체의 형성방법에 관한 것으로, 본 발명의 조습 시스템은 종래 소성 또는 수열합성을 통해 제조된 조습 패널에 비해 경제성이 뛰어나면서도 습도 조절 및 휘발성 유기화합물의 흡착 기능은 우수하다.

조습, 도료, 모르타르, 폐ALC, 규조토

Description

조습 모르타르와 도료의 조성 및 구조{Composition and structure of mortar and paint and mortar for humidity control}

본 발명은 건축물의 조습방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 습도 조절 및 휘발성 유기화합물의 흡착 기능을 갖는 무기소재의 조습 시스템 벽체의 형성방법에 관한 것이다.

대부분의 현대인은 하루 시간의 80～90% 이상을 실내에서 생활하고 있으며, 이에 따라 실내 환경(휘발성 유기화합물(T-VOC) 및 실내 온습도 등)의 중요성이 크게 대두되고 있다. 특히 유기 내장재의 경우, 화재 취약성 및 휘발성 유기화합물의 발생 정도가 더욱 심해져 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 상기의 여러 문제점들을 해결할 수 있는 다기능성 무기질 건축 내장 재료가 새롭게 개발사용되어야 한다. 또한 건축 내장 재료의 다양한 기능 중 최근 대두되는 물성으로는 크게 조습기능과 휘발성 유기화합물의 흡착 및 분해 기능 등을 들 수 있다.

주거환경에서의 적당한 환경 습도는 40～70% 범위로, 이보다 높으면 곰팡이나 진드기의 왕성한 번식에 따라 이들의 배설물이나 유해 미분말에 의해 천식 및 아토피성 피부염과 같은 알레르기 질환이 증가하게 된다. 이보다 낮은 경우에는 감기 등의 바이러스 증식, 정전기의 축적으로 인한 정밀기기의 오동작, 발화 및 미술품/기타 제품 등의 열화가 발생하게 된다. 그러므로 적당한 습도를 유지하기 위해 제습기나 가습기가 사용되고 있으며, 이 경우 에너지 소비가 크고 장기간 사용시 제습기/가습기 내부에 곰팡이나 진드기 또는 각종 세균이 번식하게 되며, 결국에는 이들 세균들이 환경을 오염시켜 인체 건강을 크게 위협하게 된다. 따라서 제습기/가습기의 도움 없이도 주거 환경에 적합한 습도를 유지할 수 있는 조습패널의 개발이 필요하다. 조습패널은 패널 자체가 갖는 고유의 기공 특성으로 습도 조절뿐만 아니라 탈취, VOC 제거 등 기존 기능성 제품의 역할도 동시에 수행할 수 있는 장점을 나타낸다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해 선진국에서는 다양한 기능성 패널을 개발판매하고 있으며, 이 중 대표적인 것으로 패널 제품((주)이낙스(제조사)-에코카라트(상품명), (주)아사히카세이-사라라 및 (주)클리온-하모나이트 시즈 등)과 도료제품(사국화성(주)-규조모던코트, 항화화학(주)-규조벽 등) 등을 들 수 있다. 이중 소성 제품인 에코카라트는 조습기능(수분의 흡방습)은 뛰어나지만 제조 온도가 1100℃ 이상으로 높다. 또한 수열합성으로 제조된 사라라 및 하모나이트 시즈 등은 100～200℃에서 제조되어 소성제품보다 경제성은 우수하나, 조습 도료에 비교할 수 있는 경제성은 확보할 수 없다.

그러나 조습 도료 자체로는 패널 제품보다 조습 특성이 양호할 수는 없으며, 이를 위해 조습 도료와 모르타르의 시스템화가 필요하다. 그러므로 국내에서도 경제성이 확보되고, 조습기능 등의 다양한 기능성이 발현될 수 있는 제품 개발이 절실히 필요하다.

본 발명은 소성 또는 수열합성을 통해 제조된 조습 패널을 대체할 수 있는 습도 조절 및 휘발성 유기화합물의 흡착 기능을 갖는 조습 시스템 벽체의 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 시멘트 100 중량부에 폐ALC 20 ~ 120 중량부를 함유하는 조습 모르타르용 조성물을 건축물의 벽체에 도포하는 단계; 및 시멘트 100 중량부에 규조토 50 ~ 120 및 수지 바인더 20 ~ 35 중량부를 함유하는 조습 도료용 조성물을 상기 모르타르 도포층 위에 도포하는 단계;를 포함하여 이루어지는 조습 시스템 벽체의 형성방법을 특징으로 한다.

본 발명의 조습 시스템 벽체의 형성방법은 상기 조습 모르타르용 조성물에 에틸렌비닐아세테이트를 2 ~ 20 중량부 더 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조습 시스템 벽체의 형성방법은 상기 조습 모르타르용 조성물에 모래를 더 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조습 시스템 벽체의 형성방법에서 상기 조습 도료용 조성물은 분산제, 증점제, 소포제, 안료, 항균제, 방향제 및 습도지시제 중에서 선택되는 어느 1종이상의 첨가제를 더 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조습 시스템 벽체의 형성방법에서 상기 수지 바인더는 아크릴 수 지인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조습 시스템 벽체의 형성방법에서 상기 시멘트, 페ALC 및 규조토의 평균 입자크기는 10 ~ 40 ㎛인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조습 시스템 벽체의 형성방법에서 상기 조습용 도료 및 모르타르의 도포층의 두께는 3 ~ 10 mm인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조습 시스템 벽체의 형성방법에서 상기 조습용 도료 도포층의 두께는 0.2 ~ 2 mm인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 소성 또는 수열합성을 통해 제조된 조습 패널에 비해 경제성이 뛰어나면서도 습도 조절 및 휘발성 유기화합물의 흡착 기능은 우수한 조습 시스템 벽체의 형성이 가능하다.

본 발명의 조습 시스템 벽체는 건축물의 벽체에 조습 모르타르용 조성물이 도포되고, 그 위에 조습 도료용 조성물이 도포된 것이다.

본 발명의 조습 모르타르용 조성물은 시멘트 100 중량부에 폐ALC(autoclaved lightweight concrete) 20 ~ 120 중량부를 함유하는 것이 바람직하고, 폐ALC 함량이 20 중량부 미만이면 조습기능 및 VOC 흡착력이 저하되는 문제가 있고, 120 중량부를 초과하면 압축강도 및 부착강도가 저하되어 실용화하기 어려운 문제가 있다. 또한 조습 모르타용 조성물에 에틸렌비닐아세테이트를 2 ~ 20 중량부 더 포함하는 것이 부착강도를 증진과 균열을 방지한다는 점에서 더욱 바람직하다.

본 발명의 조습 도료는 시멘트 100 중량부에 규조토 50 ~ 120 및 수지 바인더 20 ~ 35 중량부를 함유하는 하는 것이 바람직하다. 규조토 함량이 50 중량부 미만이면 조습기능 및 VOC 흡착력이 저하되는 문제가 있고, 120 중량부를 초과하면 강도가 저하되어 실용화하기 어려운한 문제가 있다. 또한 수지 바인더가 20 중량부 미만이면 내구성이 저하되는 문제가 있고, 35 중량부를 초과하면 규조토의 미세 기공을 막아 조습 및 VOC 흡착 기능성 발현이 저하된다는 문제가 있다. 또한 수지 바인더는 아크릴 수지인 것이 규조토와의 부착력 및 모르타르와 부착력이 우수하다는 점에서 바람직하다.

본 발명의 조습 도료용 조성물에는 분산제, 증점제, 소포제, 안료, 항균제, 방향제 및 습도지시제 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 첨가제를 더 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 조습용 도료 및 모르타르 복합 패널에서 상기 시멘트, 페ALC 및 규조토의 평균 입자크기는 10 ~ 40 ㎛인 것이 바람직하다. 10 ㎛ 미만인 경우에는 조습 및 VOC 흡착 기능성 발현에 문제가 있고, 40 ㎛를 초과하는 경우에는 분산력이 저하되며 스프레이 도포에 문제가 있다.

본 발명의 조습용 도료 및 모르타르 복합 패널에서 상기 조습 도료 도포층의 두께는 0.2 ~ 2 mm인 것이 바람직하다. 0.2 mm 미만인 경우에는 조습 및 VOC 흡착 기능성 발현에 문제가 있고, 2 mm를 초과하여도 조습 및 VOC 흡착 기능이 더 이 상 크게 증진되지 않으므로 굳이 2 mm를 초과할 필요는 없다.

본 발명의 조습용 도료 및 모르타르 구조의 두께는 3 ~ 10 mm 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ~ 8 mm인 것이다. 3 mm 미만인 경우에는 조습 및 VOC 흡착 기능성 발현에 문제가 있고, 10 mm를 초과하는 경우에는 작업성 저하 및 균열발생의 문제가 있으며, 조습 및 VOC 흡착 기능이 더 이상 크게 증진되지 않는다.

또한 본 발명의 건축물 벽체에 조습 시스템을 형성하기 위해서는, 예를 들어 시멘트 100 중량부에 폐ALC 20 ~ 120 중량부를 혼합하고, 다시 모래 및 물을 혼합하여 소정 두께의 모르타르 층을 형성하는 단계; 시멘트 100 중량부에 규조토 50 ~ 120, 수지 바인더 20 ~ 35 중량부 및 물을 혼합하여 조습 도료용 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 모르타르 층 위에 상기 조습 도료용 조성물을 도포하는 단계를 통해 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제조예: 조습 모르타르의 제조

폐ALC 미분말은 20%, 30% 및 40%를 혼합하였으며, 시멘트는 1종 보통 포틀랜드 시멘트를 60%, 79% 및 80% 사용하였다. 분말형의 EVA는 0%, 2%와 5%로 고정하여 혼합하였다(표 1).

구분	폐ALC	시멘트	EVA
1	20	80	5
2	30	70	5
3	40	60	5
4	50	50	5
5	20	80	2
6	30	70	2
7	40	60	2
8	50	50	2

표 1의 배합비율로 분말을 표준사와 1 : 2.5의 중량비로 혼합하였으며, 이후 최종 모르타르의 작업성(flow)은 80±5%로 시험하였다. 표 1의 제조예 9는 20 cm x 20 cm x 6 mm로 시료를 제조하였고, 제조예 1 내지 8 및 10은 20 cm x 20 cm x 12 mm로 시료를 제조하였다.

제조예: 조습 도료의 제조

조습 도료를 제조하기 위해 진동밀을 사용하여 출발원료인 백시멘트와 폐ALC 및 규조토 분말을 각각 1차 미분쇄 하였다. 각 성분의 평균입경 및 입도분포는 도 1a, b 및 c에 각각 나타내었다.

조습 도료용 조성물을 제조하기 위해 분말 혼합이 필요한 것과 액상 혼합이 필요한 성분을 편의상 별도로 혼합한 후 분말과 액상의 비율을 10 : 9 중량비로 볼밀에서 3시간 동안 혼합하였다. 분말로는 폐ALC를 0～40 중량부, 규조토를 0～40 중량부 및 백시멘트 57중량부와 분말 EVA 3중량부를 혼합하였으며, 액상으로는 아크릴 수지, 분산제, 증점제, 소포제 및 천연안료를 혼합하였다.

구분	분 말				액 상
구분	폐ALC	규조토	백시멘트	EVA	아크릴 수지	분산제	증점제	소포제	천연 안료	물
9	0	40	57	3	30	1	2	1	6	50
10	0	40	57	3	35	1	2	1	6	45
11	0	40	57	3	40	1	2	1	6	40
12	12	28	57	3	35	1	2	1	6	45
13	24	16	57	3	35	1	2	1	6	45
14	40	0	57	3	35	1	2	1	6	45

실험예 1: 부착강도 및 길이변화율

제조예 1 내지 8을 시료로 KS F2451-2004에 따라 부착강도를 측정하고, 또한 KS F2424-1995방법으로 길이변화율을 측정하였다.

모르타르의 부착강도는 폐ALC 미분말 함량 및 EVA 함량에 크게 좌우되지 않는 것으로 판단되었으며, 길이변화율 또한 큰 차이를 나타내지 않았다(표 3).

구분	부착강도 (kgf/cm²)		길이변화율 (%)
구분	7일	28일	7일	28일
1	12.1	15.4	-0.05	-0.12
2	12.3	16.4	-0.05	-0.11
3	11.5	15.8	-0.04	-0.10
4	12.3	16.1	-0.06	-0.12
5	11.7	15.9	-0.04	-0.11
6	12.3	16.5	-0.05	-0.12
7	12.0	16.2	-0.04	-0.11
8	12.3	16.0	-0.06	-0.12

실험예 2: 수분 흡방습 특성

흡방습을 측정계산하기 위해 흡습과정 및 방습과정 중 흡방습기 내부의 상대 습도 차가 설정 상대 습도와 비교하여 ±3% 이내로 유지되어야 한다. 상기 20×20cm 시편으로 제조된 제조예 1 내지 10의 조습 모르타르 시편은 은 수분의 흡방습 면을 제외하고는 모두 알루미늄 테이프를 사용하여 수분의 흡방출이 되지 않도록 철저히 밀봉하였다. 또한 제조예 11 내지 16의 조습 도료만의 수분 흡방습 특성을 평가하기 위해서, 수분 흡수가 불가능한 아크릴판(300×300mm) 에 2회 스프레이 건으로 도포하여 시편을 제조하였다(도포층의 두께 1.2 mm). 시편이 23℃, 45% 조건에서 항량이 될 때까지 안정화 시킨 후 무게(m₀)를 측정하고, 이후 상대습도를 75% 상승시켜 24시간 동안 유지하여 무게(m_a)를 측정하였다. 24시간이 경과된 시점에서 상대습도를 다시 45% 낮추고 추가로 24시간(총 48시간) 동안 유지한 후, 최종 48시간이 종료되는 시점에서 무게(m_d)를 측정하였다. 최초 24시간을 흡습과정, 이후 24시간을 방습과정으로 하며, 흡습량 및 방습량은 g/m²를 기준으로 환산하여 계산한 값으로 한다. 사용된 시편의 크기가 20×20cm 패널이므로, 흡습 면적을 1m²으로 환산하기 위해 25를 곱해 준다. 흡방습 시험을 위해 (주)대광의 흡방습시험기((주)ILS SYSTEM 프로그램 사용)을 사용하였다.

흡습량 (W_a, g/m²) = ( m_a - m₀ ) × 25

방습량 (W_d, g/m²) = ( m_a - m_d ) × 25

(1) 제조예 1 내지 8의 조습 모르타르

제조예 1 내지 8의 모르타르 층의 수분 흡방습 특성을 도 2a 및 도 2b에 나타내었다. 폐ALC 미분말의 증가에 따라 수분의 흡습량은 증가하였다. 또한 에틸렌비닐아세테이트 혼합량이 감소함에 따라 수분의 흡습량이 증가하는 결과를 도출하였다. 폐ALC 20%를 혼합한 모르타르의 수분 흡습량은 약 27g/m² 수준이었으나, 폐ALC 함량이 50%인 모르타르의 수분 흡습량은 68g/m² 수준으로 크게 증가함을 확인할 수 있었으며, 방습량 또한 폐ALC 함량이 증가함에 따라 증가함을 확인하였다. 이는 시멘트 함량이 증가함에 따라 조습 모르타르 내부가 시멘트 수화물로 점차 충전치밀화 되어 수분을 함유할 수 있는 공간이 점차 줄어들기 때문으로 사료된다. 그러나 다공성 원료인 폐ALC의 사용량이 증가함에 따라 폐ALC의 토베모라이트 결정은 시멘트 수화반응에 참여하지 않고 원래 형상대로 존재하여 수분의 흡방습에 영향을 미치는 것으로 판단되었으며, 이는 도 3의 미세구조 사진으로도 확인할 수 있었다.

(2) 제조예 9 내지 14의 조습 도료

도 4에 나타낸 바와 같이 수분의 흡습량은 규조토 함량이 증가하고, 폐ALC 함량이 감소함에 따라 커지는 현상을 나타내었으며, 또한 방습량도 규조토 함량에 좌우되는 특성을 나타내었다. 그러나 아크릴 수지의 함량 증가에 따라서는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 즉 규조토의 함량 증가에 따른 수분 흡방습량의 증가는 규조토에 존재하는 다수의 기공으로 수분의 흡착량이 증가하기 때문이며, 아크릴 수지의 증가에 따른 수분 흡방습량의 감소는 아크릴 수지가 수분의 이동을 억제하는 인자로 작용하기 때문으로 추정되었다.

도 5는 아크릴 판 위에 도포된 제조예 9의 조습 도료의 표면과 내부의 미세구조 관찰 사진이다. 사진에서와 같이 규조토의 입자가 큰 반응 없이 그대로 존재하고 있음을 확인할 수 있었으며, 도료 표면에도 입자 사이의 미세한 기공이 존재함을 확인할 수 있었다. 이러한 규조토 자체의 기공과 다수의 표면 기공들은 수분의 이동을 용이하게 하며, 결과적으로는 수분의 흡방습량을 충분히 향상시킬 수 있는 영향을 줄 수 있을 것으로 판단하였다.

실시예: 모르타르와 도료가 복합된 조습 시스템

도 6은 조습 소재의 두께에 따른 조습 능력을 나타낸 그래프로, 두께가 0.6 mm에서는 조습능력이 없고, 두께가 6 mm 이상부터는 수분 축적량에 큰 차이가 없음을 나타내고 있다.

또한 실험예 2의 (2)에서 조습 도료는 가장 효과가 뛰어난 제조예 9에서도 수분의 흡방습량이 약 15g 전후로 미약한 수준이다. 제조예 9의 조습 도료로서의 수분 흡방습 능력은 뛰어나다고 판단할 수 있으나, 2회 도포한 조습 도료의 두께가 2회 도포시 약 1.2mm에 불과하기 때문에 도료의 두께가 얇아 수분을 축적할 수 있는 양에 한계가 있기 때문으로 판단된다.

따라서 종래 조습 도료로만, 또한 조습 패널의 조성, 구조 변경이나 두께를 늘려서만 달성할 수 없는 조습 시스템을 구축하기 위해서 모르타르와 도료가 복합된 조습 시스템을 형성하였다. 이를 위하여 제조예 8의 시료에 제조예 10의 조습 도료를 2회 약 1.2 mm 두께로 도포하여 조습 시스템을 제조한 후 수분 저항성, 동해 저항성 및 수분 흡방습특성을 측정하였다.

실험예 3: 수분 저항성

(1) 고온 다습 조건의 수분 저항성

국내 여름철과 유사한 고온 다습 조건에서의 수분 저항성을 측정하였다. 항온실 온도를 35±2℃로, 상대습도 90% 이상 조건으로 유지한 후 14일 동안 보관하여 표면 상태 및 도료의 탈락 현상 등이 발생하는지 관찰하였다.

도 7과 같이 도료의 표면 상태는 최초 상태와 큰 차이가 없었으며, 부착상태도 양호하였다.

(2) 수중 수분 저항성

수중에서의 수분 저항성을 측정하기 위하여, 23±2℃ 수중에서 14일 동안 유지시킨 후 표면 상태 및 도료의 탈락 현상 등이 발생하는지 관찰하였다.

도 8과 같이 도료의 표면 상태는 최초 상태와 큰 차이가 없었으며, 부착상태도 양호하였다.

실험예 4: 동해 저항성

국내 겨울철 저온 조건에서의 동해 저항성을 확인하기 위해서, 시험편을 -15±2℃에서 4시간 유지한 후 다시 실온 조건(23±2℃)에서 4시간 유지하는 조건(1사이클)을 45사이클 동안 반복하였다.

동해 시험을 완료한 후에도 조습 도료의 표면 상태는 양호하였으며, 들뜸 현상 등도 발생하지 않았다(도 9).

실험예 5: 부착 특성

실험예 3 및 4의 저항성을 위한 해당 조건 유지후 최후시점의 시편으로 KS F 2451-2004에 따른 부착강도를 시험하였다.

실험예 3의 (1)의 최후시점의 시편은 부착강도는 11.3kgf/cm² 이었으며, 이는 대부분의 도료 부착강도와 비교하여도 매우 우수한 결과였다.

또한 실험예 3의 (2)의 최후시점의 시편은 부착강도는 8.8kgf/cm² 로서 양호한 값을 나타내었다.

또한 실험예 4의 최후시점의 시편은 8.1kgf/cm²로 우수한 특성을 발현하였다.

실험예 6: 복합 패널의 단면의 SEM

도 10은 (a) 도료 내부, (b)모르타르 내부, (c) 1차도포 도료와 2차도포 도료의 경계면 및 (d) 도료와 모르타르 패널의 경계면을 SEM으로 관찰한 결과이다. 도료를 재도포한 도료간의 경계면(c)은 양호한 상태로 부착되어 있음을 확인할 수 있으며, 또한 도료와 모르타르간의 경계면(d)에서도 부착 특성은 양호함을 관찰할 수 있었다. 이는 상기의 수분 저항성 및 동해 저항성에 측정된 부착강도와도 연관시켜 고려할 수 있다.

실험예 7: 조습 시스템의 수분 흡방습 특성

수분 흡방습특성은 시편만 달리하여 실험예 2의 (1)과 동일한 방법으로 측정하였다.

도 11에서와 같이 본 발명의 실시예의 조습 시스템의 수분 흡습량은 약 82g/m² 수준이었으며, 방습량은 64g/m² 수준 이었다. 이는 일본에서 수입 사용되는 패널, 즉 (주)아사히카세이社의 사라라(제품명)보다 우수하고, (주)클리온社의 하모나이트 시즈와 유사한 수분 흡방습 특성이기도 하다(사라라는 수분 흡습량이 약 60g/m² 이며, 방습량이 40g/m² 수준, 하모나이트 시즈는 수분 흡습량이 80g/m², 방습량은 60g/m² 수준이다). 그러므로 본 연구에서 개발된 조습 시스템의 수분 흡방습량은 기존 개발 패널과 동등 이상의 수준으로, 조습 도료와 조습 모르타르의 시스템화를 통한 최적 조건을 도출할 수 있음을 확인하였다. 이때, 도 11에 대조군은 두께 10mm의 일반몰탈(시멘트:모래:물=1:2.5:0.5) 상부에 시중품인 조습도료(듀제로-(주)KCC)를 1.2mm 도포하여 대조군의 크기는 200×200×11.2mm 제조하였다.

실험예 8: 조습 시스템의 포름알데히드 흡착 특성

포름알데히드 가스 검지관은 일본 (주)GASTEC의 Model No.91을 사용하였다. 최초 3시간 동안은 1시간마다 측정하였으며, 이후 24시간까지 측정하여 그래프화 하였다. 포름알데히드의 흡착 특성을 시험하기 위해 150×50×7.5mm의 크기로 시편을 절단하였으며, 시험면을 제외한 모든 면(옆면 및 뒷면)을 알루미늄 테이프로 밀봉하였다. 포름알데히드 가스 검지관법은 포름알데히드(HCHO)가 C₆H₄(CH₃)₂와 1차 반응 및 H₂S₂O₇과의 2차 반응을 통하여 생성된 가스를 이용하여, 최종적으로는 가스 검지관 내에 존재하는 응축 폴리머의 색상을 흰색에서 갈색으로 변화시키는 원리를 적용한 것이다.

개발된 조습 시스템의 포름알데히드 흡착 특성을 평가하기 위해 90ppm의 포름알데히드 가스를 사용하였다. 도 12에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 조습 시스템은 약2시간 후 90% 이상의 흡착 성능을 발현 하였으며, 24시간 후에는 약96% 정도의 흡착특성을 발현하였다. 이는 (주)아사히카세이社의 사라라(제품명)보다 우수하고, (주)클리온社의 하모나이트시즈와 유사하거나 우수한 포름알데히드 흡착특성이다. (24시간 기준 사라라는 포름알데히드 흡착율 93% 이며, 하모나이트시즈는 포름알데히드 흡착율 95% 수준이다). 그러므로 본 발명의 조습 시스템은 수분 흡방습 특성 분만아니라 포름알데히드 흡착 특성 또한 기존 수입패널과 동등 이상의 수준임을 확인하였다. 이때, 도 12에 대조군은 두께 10mm의 일반몰탈(시멘트:모래:물=1:2.5:0.5) 상부에 시중품인 조습도료(듀제로-(주)KCC)를 1.2mm 도포하여 대조군의 크기는 200×200×11.2mm 제조하였다.

도 1은 본 발명의 제조예에 사용된 (a) 시멘트, (b) 폐ALC 및 (c) 규조토의 평균입도 및 입도분포를 나타낸 것이다.

도 2 a는 제조예 1 내지 4의 모르타르의 수분 흡방습 특성을 나타낸 그래프이고, 도 2 b는 제조예 5 내지 8의 모르타르의 수분 흡방습 특성을 나타낸 그래프이다.

도 3은 제조예 8의 모르타르에서의 폐ALC의 토베모라이트 결정의 미세구조 사진이다.

도 4는 제조예 9 내지 14의 조습 도료의 수분 흡방습 특성을 나타낸 그래프이다.

도 5는 아크릴 판 위에 도포된 조습 도료(제조예 9)의 표면과 내부의 미세구조 관찰 사진이다.

도 6은 조습 소재의 두께에 따른 조습 능력을 나타낸 그래프이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조습 시스템의 고온 다습조건에서의 수분 저항성의 각 실험 단계를 나타낸 사진이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조습 시스템의 수중에서의 수준 저항성의 각 실험 단계를 나타낸 사진이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조습 시스템의 동해 저항성의 각 실험 단계를 나타낸 사진이다.

도 10은 (a) 도료 내부, (b)모르타르 내부, (c) 1차도포 도료와 2차도포 도 료의 경계면 및 (d) 도료와 모르타르 층의 경계면을 SEM으로 관찰한 사진이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예의 조습 시스템의 수분 흡방습 특성을 나타낸 그래프이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예의 조습 시스템의 포름알데히드가스 흡착 특성을 나타낸 그래프이다.

Claims

시멘트 100 중량부에 폐ALC 20 ~ 120 중량부를 함유하는 조습 모르타르용 조성물을 건축물의 벽체에 도포하는 단계; 및

시멘트 100 중량부에 규조토 50 ~ 120 및 수지 바인더 20 ~ 35 중량부를 함유하는 조습 도료용 조성물을 상기 모르타르 도포층 위에 도포하는 단계;를 포함하여 이루어지는 조습 시스템 벽체의 형성방법.
제1항에 있어서, 상기 조습 모르타르용 조성물에 에틸렌비닐아세테이트를 2 ~ 20 중량부 더 함유하는 것을 특징으로 하는 조습 시스템 벽체의 형성방법.
제1항에 있어서, 상기 조습 모르타르용 조성물에 모래를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 조습 시스템 벽체의 형성방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조습 도료용 조성물은 분산제, 증점제, 소포제, 안료, 항균제, 방향제 및 습도지시제 중에서 선택되는 어느 1종이상의 첨가제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 조습 시스템 벽체의 형성방법.
제1항에 있어서, 상기 수지 바인더는 아크릴 수지인 것을 특징으로 하는 조습 시스템 벽체의 형성방법.
제1항에 있어서, 상기 시멘트, 페ALC 및 규조토의 평균 입자크기는 10 ~ 40 ㎛인 것을 특징으로 하는 조습 시스템 벽체의 형성방법.
제1항에 있어서, 상기 조습용 도료 및 모르타르의 도포층의 두께는 3 ~ 10 mm인 것을 특징으로 하는 조습 시스템 벽체의 형성방법.
제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 조습용 도료 도포층의 두께는 0.2 ~ 2 mm인 것을 특징으로 하는 조습 시스템 벽체의 형성방법.