KR101265404B1

KR101265404B1 - 이질재 접합부위 메꿈용 경량 퍼티

Info

Publication number: KR101265404B1
Application number: KR1020100081835A
Authority: KR
Inventors: 이종민; 이수한; 문계열
Original assignee: 주식회사 쌍 곰
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2013-05-16
Also published as: KR20120021960A

Abstract

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Description

이질재 접합부위 메꿈용 경량 퍼티{Light putty for fill up the space between different matter}

본 발명은 석고보드, 목재/합판, 철판등 조인트 부위, 미장·도장면에 훼손된 부위 보수, 목재면의 흠집, 붓자국, 구멍 부위 마감처리, 콘크리트 마감처리, 외부도장 전 면 처리용으로 사용되어 지며, 특히 이질재의 접합부위 시공 시 흡수율이 다른 두 물질의 접합부위의 경우 조인트 충진 시 높은 흡수율 부위만 빠르게 건조가 이루어지는 반면에 흡수율이 낮은 부위는 건조가 느리기 때문에 불규칙하게 건조가 이루어진다. 결국 건조속도의 차이는 수축율의 차이로 나타나고 크랙현상이 빈번하게 나타나게 되는데 경량재를 사용함으로써 이런 현상을 억제함과 동시에 운반이 용이하도록 설계된 퍼티에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 고내수성의 공중합체수지와 크랙이나 수축·팽창 저항성이 강하고 낮은 비중을 가지는 중공형 충전제, 제품의 안정성에 영향을 주는 특수첨가제를 이용하여 제조된 이질재 접합부위 메꿈용 경량 퍼티에 관한 것이다.

본 발명은 우수한 내수성을 가지는 공중합체수지와 충전제, 특수첨가제로 구성되어 있으며, 크랙이나 수축·저감에 높은 저항성을 가진다. 또한 중공형 충전제를 사용함으로써 동일한 부피의 일반퍼티에 비하여 가벼워 운반이 용이하여 외부 고층 작업이 편리하며 크랙이나 수축·팽창에 강한 저항성을 가지는 이질재 접합부위 메꿈용 경량 퍼티에 관한 것이다.

종래에는 스티렌-아크릴공중합수지를 바인더로, 규회석분말 등 무기물 분말 등을 충전제로, 탄산칼슘을 강화충전제로 사용한 건축용 퍼티에 폴리에틸렌섬유질을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 외부용 경량 퍼티 [KR 10-2000-0014455]가 사용된 바 있다. 하지만 고분자 섬유질로 경량화 한 퍼티는 인체에 해로울 뿐만 아니라 선형의 구조를 가지고 있기 때문에 혼합이 어렵고 제품 내 완전 분산이 어렵다. 동일한 제품이라도 각각 다른 품질을 가질 수 있기 때문에 안정성이 매우 떨어질 수 있다. 반면 중공형 충전제의 경우 일반적으로 알려진 퍼티에 들어가는 골재와 동일한 형상을 하고 있기 때문에 생산성과 안정성을 모두 갖추고 있다고 할 수 있다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] KR 10-2000-0014455, 3쪽 청구항1

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 탄성 및 내수성에 특화된 공중합체수지와 수축·팽창을 억제하고 크랙저항성이 우수한 중공형 충전제를 사용하여 기존 경량 퍼티에 비하여 높은 생산성과 제품 안정성을 가지며, 이질재의 접합부위의 크랙발생을 억제하도록 설계된 흡수율이 다른 두 가지 이상의 물질의 접합부위나, 고층건물 외부에 특화된 이질재 접합부위 메꿈용 경량 퍼티를 제공함에 있다.

본 발명은 내수성에 특화된 공중합체수지, 중공형 충전제, 일반 충전제, 특수첨가제로 증점제, PH 조절제를 포함하는것을 특징으로 한다.

바람직하게, 탄성 및 내수성에 특화된 공중합체수지는 아크릴공중합체수지, 변성우레탄공중합체수지, 변성실록산공중합체수지이며, 메틸메타크릴레이트(MMA, Methyl metha crylate)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 중공형 충전제는 외부가 실란으로 코팅되어 있고, 크기는 20∼160mesh 인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 일반 충전제는 범용적으로 사용되는 무기질 분말로 200∼600mesh인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 증점제는 1종 혹은 2종이상을 혼합하여 사용하며, 액상증점제와 분말 증점제로 나뉜다. 액상증점제는 역유화법으로 제조된 인버스증점제와 알칼리증점제 그리고 분말 증점제는 셀룰로오스(Cellulose)계통의 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC, Hydroxypropyl Methyl Cellulose)를 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, PH 조절제는 산도조절제로 분말증점제의 활성화를 돕는 물질로 수산화암모늄을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이질재 접합부위 메꿈용 경량 퍼티는 높은 내수성과 크랙저항성을 가지며 수축·팽창을 효율적으로 억제하는 장점이 있다. 또한 저비중으로 생산할 수 있는 제품으로 제품판매와 사용에 있어서 들고 이동하면서 사용해야 하는 사용자 입장에서는 몸에 무리가 가지 않고 편리하게 사용할 수 있으며, 제품을 판매하는 기업 입장에서는 제품판매에 있어서 큰 비중을 차지하는 운송비를 절감할 수 있어 부가가치 창출효과가 크다. 또한 국가적으로는 에너지소비율을 감소시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 이질재 접합부위 메꿈용 경량 퍼티에 대하여 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 이질재접합용 경량 퍼티는 전체 조성물에 대하여 10∼25중량％의 물, 10∼20중량％의 고내수성 공중합체수지, 5∼15중량의 중공형 충전제, 50∼70중량％의 일반 충전제, 0.1∼1중량％의 증점제, 0.05∼0.1중량％의 PH 조절제로 구성되어 진다.

고내수성 공중합체수지는 아크릴공중합체수지, 변성우레탄공중합체수지, 변성실록산공중합체수지가 있으며, 1종 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 더욱 상세하게는, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 스틸렌모노머가 포함하는 아크릴공중합체수지, 분자량 2000∼10000의 글리콜류로 제조된 변성우레탄공중합체수지, 분자량2000∼12000의 실록산으로 제조된 변성실록산수지를 사용하는게 바람직하다. 글리콜과 실록산의 분자량 제한은 분자량이 낮을 경우 경화 시 탄성이 적어서 부착력이 떨어지고 높을 경우 텍키(Tacky)가 심하게 발생하여 미경화 경향을 보일 수 있다. 또한 수지 총함량이 10％ 미만일 경우 시공 후 부착성이 낮아 하자의 위험성이 생길 수 있고, 20％이상일 경우 퍼티 자체가 칙소가 없어져 늘어지는 현상이 발생한다.

충전제는 외부가 실란으로 코팅된 20∼160mesh 중공형필러와 200∼600mesh의 일반 무기필러를 사용한다. 중공형필러는 반드시 외부에 실란으로 코팅이 된 것을 적용해야하는데, 이유는 코팅이 안된 중공필러를 경량골재로 적용하면 제품 생산 후 저장과정에서 경량필러의 피막이 깨져 전체적인 제품의 비중이 올라가면서 점도도 상승하는 등 문제가 발생하기 때문이다. 그리고 코팅된 중공형필러는 불규칙적으로 기공을 함유하고 있는 일반 무기필러에 비하여 비표면적이 매우 적다. 따라서 코팅된 중공형필러를 사용하면 일반 무기필러를 사용하였을 때 보다 동일중량 대비 물의 함수량이 적어진다는 것을 의미한다. 결과적으로 제품의 건조전과 건조 후 도막의 차이가 줄어들게 되는 것이다. 물이 증발 후 물이 남아있던 공간이 응축하면서 도막의 수축현상을 일으키고, 과도한 수축으로 인하여 크랙을 발생시킨다는 점을 감안할 때 코팅된 중공형필러의 사용은 수축저감효과와 크랙발생 억제에 탁월한 효과를 보인다고 할 수 있다. 이런 효과를 극대화시키기 위하여 중공형필러의 경우 20∼160mesh 크기를 사용한다. 20mesh보다 필러가 크게 되면 표면이 거칠어져 퍼티로서의 효용가치가 떨어지고, 160mesh 보다 적을 경우는 생산이 높은 단가와 원료수급의 문제가 있다. 일반무기필러는 범용품중 1종 혹은 2종이상 혼합하여 사용이 가능하다.

증점제는 아크릴과 오일의 역유화시켜 반응시킨 인버스증점제와 아크릴증점제, 그리고 분말증점제를 1종 혹은 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

PH조절제는 전제 조성물의 산도를 조절하는 것으로 수산화암모늄을 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

[제조공정]

25중량％의 물에 0.1중량％의 증점제를 넣고 5분간 혼합한다. 혼합이 완료되면 10중량％의 고내수성 공중합체수지와 0.1중량％의 PH 조절제를 차례대로 넣고 5분간 혼합한다. 15중량％의 중공형 충전제를 넣고 3분간 혼합 후 50중량％의 일반 충전제를 투입한 후 혼합한다. 혼합이 완료된 제품은 포장한다.

[측정방법]

측정방법은 한국 산업 규격(KS)을 인용하였으며, 한국산업규격(KS)에 측정 방법이 나와 있지 않는 경우에는 보편화되어 있는 측정 방법을 사용하였다.

(1) 용기 내 상태

뚜껑을 열고 표면에 피막이 있으면 거두어 내고, 또 액상 부분이 윗층에 있으면 교반봉으로 균일하게 한 다음, 속에 굳은 것이 없고 균일한가를 측정하였다. (KS M 5000)

(2) 작업성

플렉시블판(약500×200×6mm)을 평활한 면을 위로 하여 수평으로 놓고 약 0.5mm의 도막 두께가 되도록 시료를 앞나비가 약 120mm인 강제 주걱으로 칠하여 주걱칠이 쉬우며 평평한 도막이 얻어지는가를 측정하였다. (KS M 6010)

(3) 건조시간

(2)항의 작업성 시험이 끝난 시험편으로 고화 건조(Dry-hard)시간을 측정 하였다. 고화 건조는 엄지와 인지사이에 시험판을 물리되, 도막이 엄지쪽으로 가게하여 힘껏 눌렀다가(비틀지말고) 떼어 내어 부드러운 헝겊으로 가볍게 문지른다. 이때, 도막에 지문 자국이 없으면 고화 건조가 된 것으로 한다. (KS M 5000, KS M 6010)

(4) 연마용이성

(3)항의 건조시간 시험이 끝난 시편을 완전 경화(24시간)시킨 후 KS L 6003에 규정한 180번 연마지로 고르게 연마한다. 이 때, 균일하고 부드럽게 연마되어야 하며, 연마분은 건조된 분말로 연마지에서 쉽게 떨어져야한다. (KS M 6010)

(5) 상도적합성

상도 도료의 도장 방법은 붓칠로 하고 도장 횟수는 1회로 하며 도포량은 15∼20ml로 한다. 도장 작업에 지장이 없고 상도에 사용한 도료의 도장면에 사이징(cissing), 구멍, 부풂 및 점착이 인지되지 않을 때 "상도에 지장이 없다." 라고 한다. (KS M 6010)

(6) 불휘발분

휘발성 물질이 증발하는 동안에 형성되는 피막을 파괴하기 위한 적당한 크기의 강한 철선과 빈접시(밑이 평평한 자기 증발 접시)를 함께 무게를 단 다음, 시료 를 2.5∼3g 접시에 취하여 무게를 단다. 105±2℃의 항온기에 놓고 가끔 철선으로 형성된 피막을 파괴시키면서 항량이 될 때까지(3시간) 가열 건조시킨 후 항온기에서 꺼내 데시게이터에서 냉각 시킨 후 무게를 측정하여 불휘발분을 계산하였다. (KS M 5000)

(7) 부착강도

플렉시블판(약 70×70×6mm)의 평활한 면에 실러를 칠하고 3시간 건조하여 시험판으로 한다. 시험판을 수평으로 놓고 얇게 칠하는 것은 0.5mm, 두껍게 칠하는 것은 1.5mm의 도막 두께가 되도록 시료를 강제 주걱으로 골고루 칠한다. 얇게 칠하는 것은 5시간, 두껍게 칠하는 것은 24시간 건조한 후, KS L 6003에 규정한 180∼240번 연마지를 사용하여 가볍게 공연마를 하고 표면을 께끗이 닦아낸다. 께끗이 닦은 표면에 KS M 5310에 rwjd한 2급의 도료를 159∼200ml/m²의 비율로 칠하고, 7일간 방치한 후 강제 어태치먼트를 부착(무게1kg의 추를 올려놓는다.)하고 3일간 방치한 후 강제 어태치먼트의 주변을 따라 도막을 관통하여 플렉시블판에 도달할 때까지 긁은 후 하중 속도 1.5∼2kN/min인 인장 시험기에 부착하여 파단될 때까지의 최대 하중을 측정하여 단위 면적으로 계산하였다. (KS M 6010)

(8) 점도

RVT점도계를 사용하여 spindele NO.T-E, RPM 5.0에서 측정하였다.

(9) 비중

용량 100±0.1ml이며, 가운데 지름이 1mm의 구멍이 있는 뚜껑을 가지고 있는 스테인리스강으로 만들어진 무게를 알고 있는 비중컵에 25±0.5℃로 유지한 시료를 가득 채우고 기포가 완전히 제거된 것을 확인한 다음 뚜껑을 닫고 넘친 시료를 깨끗이 닦아내고 무게를 단 후 비중을 계산하였다. (KS M 5000)

(10) 자체 크랙 저항성

두께 약 5mm의 합판에 시료를 1, 3, 5, 7mm로 도포하여 상온에서 양생 시킨 후 24시간 후 크랙 유무를 측정하였다.

(11) 상도 부착성

시험편은 (6)항의 상도적합성 시험이 끝난 것으로 공업용 CUTTER칼로 소지면이 보이도록 5mm 간격으로 5회 CUT한 후 투명 테이프를 고르게 밀착시킨 후 순간적인 힘을 가하여 45°각도로 당길 때, CUT한 사각면의 파손 여부를 육안으로 관찰한다.

(12) 내수성

플렉시블판(약 150×50×3mm)의 평활한 면에 시료를 강제 주걱으로 눌러 붙이면서 두께 약 0.5mm의 평평한 도막이 되도록 하여 7일간 20±1℃로 건조시킨 후 20±5℃의 물에 24시간 침지한다. 24시간 후 시험판을 꺼내어 2시간동안 방치한 다음 부풂, 갈라짐 및 벗겨짐의 유무를 측정하였다. (KS M 6010)

(13) 저온 안정성

시료를 지름 약 90mm, 용량 약 500ml의 용기에 약 0.5kg을 취하고, 온도를 -5±1℃로 유지한 저온 항온조에 4시간 넣고 꺼내어 20±1℃에 2시간 둔 다음 작업성을 조사하였다. (KS M 6010)

(14) 상도 저온 크랙저항성

플렉시블판(약150×50×3mm), 퍼티, 상도 도장용 도료를 온도 5℃ 습도 40％이하의 항온항습기에 2시간이상 방치한 후 사용한다. 플렉시블판의 두께 1mm로 퍼티를 바른 후 온도 5℃ 습도 40％이하의 항온항습기에 8시간 방치한 후 크랙 발생 유무를 육안으로 관찰한다. 이 후 시편을 상온에서 12시간 이상 방치하여 완전히 거조시킨다. 완전 건조된 시편위에 상도 도장용 도료를 붓 칠한다. 상도 도료의 도장 방법은 붓칠로 하고 도장 횟수는 1회로 하며 도포량은 15∼20ml로 한다. 상도 도료 도장 후 즉시 온도 5℃ 습도 40％이하의 항온항습기에 8시간 방치한 후 꺼내어 상온에서 2시간 건조 후 도막의 크랙 및 박리현상을 육안으로 관찰한다.

(15) 수축량 측정

지름 10cm, 높이 2cm의 내부 용적을 갖도록 원통모양의 아크릴을 재단하고, 밑에도 둥근 아크릴 판을 붙인 수축량 측정용 용기에 시료를 가득 채우고 헤라로 면을 깨끗이 정리한 후, 무게를 재어 더 이상의 변화가 없을 때까지 건조시킨 후 수축된 부분에 물을 채우고 무게를 측정하여 수축양을 측정한다.

여기에서, C : 수축율 (％)

A₁ : 완전건조 후 물을 채운 무게 (g)

A₂ : 완전건조 후 시료와 용기 무게 (g)

B₁ : 용기에 물을 채운 무게 (g)

B₂ : 빈 용기무게 (g)

[표 1] 산업 표준화법 요구사항에 따른 시험 (비교예 : 범용적으로 사용중인 A사제품)

상기 [표1]은 산업표준화법 요구사항에 따른 시험을 시험방법에 맞게 테스트를 진행하였고, 그 결과 산언표준화법 기준에 이상이 없는 것으로 나타났다.

[표 2] 수축에 따른 크랙저항성 테스트 (비교예 : 범용적으로 사용중인 A사제품)

상기 표2는 실시예와 비교예를 측정방법에 맞게 시험한 결과이다. 1,3,5,7mm 크기의 요철로 테스트 하였으며, 이질재의 선정은 건설현장에서 가장 자주 이용되고 있는 이질재 접합부위를 선정하여 테스트를 진행하였다. 상기 테스트 결과 실시예는 비교예와 비교하여 이질재 접합부위에 대한 크랙저항성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

Claims

전체 조성물에 대하여 10∼25중량％의 물, 10∼20중량％의 고내수성 공중합체수지, 5∼15중량％의 중공형 충전제, 50∼70중량％의 일반충전제, 0.1∼1중량％의 증점제, 0.05∼0.1중량％의 PH조절제를 혼합하여 제조되어진 것을 특징으로 하는 페이스트상의 퍼티로 이질재의 부위 사용 및 고층건물의 외부사용에 특화된 외부전용 경량퍼티