KR101323343B1 - 커튼월 내화성 경량보드용 접착 조성물 및 이를 이용한 알루미늄 커튼월 구성방법 - Google Patents

커튼월 내화성 경량보드용 접착 조성물 및 이를 이용한 알루미늄 커튼월 구성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내화성 경량보드 접착 조성물 및 이를 이용한 내화성 알루미늄 커튼월 구성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고층 건축물에 적용되는 알루미늄 커튼월의 층간화재 전파를 효율적으로 제어하기 위해 내화성 경량보드를 상기 커튼월에 접착시키기 위해 사용되는 내화성 경량보드 접착 조성물과 그 조성물을 이용하여 내화성 알루미늄 커튼월을 구성하는 방법에 관한 것이 개시된다.

Description

커튼월 내화성 경량보드용 접착 조성물 및 이를 이용한 알루미늄 커튼월 구성방법{Adhesive composition for binding an fire resistant insulating board on aluminum curtain wall and method for jointing aluminum curtain wall using them}
본 발명은 내화성 경량보드 접착 조성물 및 이를 이용한 내화성 알루미늄 커튼월 구성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고층 건축물에 적용되는 알루미늄 커튼월의 층간화재 전파를 효율적으로 제어하기 위해 경량보드를 상기 커튼월에 접착시키기 위해 사용되는 내화성 경량보드 접착 조성물과 그 조성물을 이용하여 내화성 알루미늄 커튼월을 구성하는 방법에 관한 것이다.
고층 건축물의 외장마감재로 적용되는 알루미늄과 유리 등은 내화 및 방화성능이 부족하여 화재발생시 층간의 틈사이로 전파되는 화재를 막기에 불충분하다. 특히 고층 건축물의 화재전파에서 보듯이 외장재를 구성하는 알루미늄이 열에 녹아 층사이로 화재가 전파되어 상층부로 이동하므로 알루미늄 커튼월 자체의 내화성능을 향상시키기 위한 조치가 필요하다. 현재 알루미늄 커튼월의 단위패널은 0.5~0.8 mm 두께의 알루미늄시트 사이를 발포폴리에틸렌 등의 폴리머를 심재로 하여 구성한다. 또한 난연성능을 확보하기 위해 폴리에틸렌 등의 심재에 멜라민계나 무기계 난연제인 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등을 혼입하여 적용한 알루미늄 커튼월용 소재가 시판되고 있다. 하지만 근본적으로 현재의 알루미늄시트와 폴리에틸렌 등의 심재로 구성된 알루미늄 커튼월 소재로는 화재발생시 건축물에 요구되는 구획간의 연소 확대를 방지 성능을 확보할 수 없다
알루미늄 커튼월은 고층 건축물 등의 내 외장 마감재 용도로 사용된다. 알루미늄 커튼월은 내구성 및 내후성이 우수하고 알루미늄 시트 자체로도 평활성 및 경량성 등이 여타의 마감재료에 비해 월등하고 시공성이 우수한 장점이 있어 건축물 외장용 마감소재로 흔하게 적용되고 있다. 알루미늄 커튼월은 두 장의 알루미늄 시트 사이에 폴리에틸렌 등의 폴리머를 발포시켜 코어재로 적용한 샌드위치 구조를 지닌 패널을 절단 및 절곡 등의 가공을 통해 만들며 표면 등은 내구성이 강한 도료 등으로 도장한다.
커튼월 시스템은 지지하는 구조체의 소재를 달리하여 알루미늄 커튼월 및 철제 커튼월 시스템으로 구분하고 있다. 철제 커튼월 시스템은 알루미늄 커튼월보다 내화성능 면에서 유리하나 자중이 크며 비용이나 시공면에서 불리하다.
일반적인 고층 건축물의 경우 알루미늄과 유리를 소재로 한 커튼월 시스템이 주로 적용된다. 커튼월 시스템은 건축소재의 경량화 기술과 더불어 건축물의 일반적인 공법으로 확대되고 있다. 하지만 이러한 경량 커튼월 시스템의 소재인 알루미늄과 단열재로 사용되는 글라스울 등은 내화 및 방화성능이 부족하여 층간화재의 전파를 막기에는 한계가 있다. 특히 고층 빌딩의 화재전파에서 보듯이 알루미늄 시트 사이의 폴리에틸렌 등의 폴리머가 열에 녹아 용융되고 또한 알루미늄 시트 자체도 열에 녹아 층사이로 화재가 전파되어 상층부로 이동하므로 알루미늄 커튼월의 내화성능을 향상하기 위한 조치가 필요하다. 화재연소 확대방지를 위해 차열성, 차염성 등의 내화성능이 반드시 필요하지만 현재의 알루미늄 커튼월용 소재로서는 방화구획간의 연소확대 방지성능을 확보할 수 없다. 또한 기존 커튼월 소재인 알루미늄 및 유리의 열전도율은 0.6~1.0 kcal/mh 수준으로 매우 높아 에너지 절약에 한계가 있어 알루미늄 커튼월 시공시 단열재인 폴리에스터울이나 비교적 화재에 유리하다고 알려진 미네랄울 및 글라스울 등의 재료를 사용한다. 또한 알루미늄 커튼월 시스템은 관통된 부위의 층간을 구획하는 경우 단열재나 화염전파를 차단하기 위해 파이어스톱 시스템을 적용하게 된다. 이때 단열재는 48 K 폴리에스터울을 이용한 단열재가 주로 적용되며 파이어스톱 부위는 100 K 글라스울과 단열처리한 철물이 사용된다.
1. 대한민국등록특허공보 제10-0850965호 "단열접착제 조성물 및 이를 이용한 단열재" 2. 대한민국등록특허공보 제10-0528133호 "단열접착제 또는 바탕바름재로 사용되는 건축용자재"
고층 건축물의 외벽을 구성하는 대표적인 알루미늄 커튼월 시스템은 현재까지 알루미늄과 유리를 기본소재로 사용하였다. 이들 소재는 경량이면서 외관이 미려하여 널리 보급되었지만 화재에 취약하고 특히 알루미늄 소재는 화재의 열에 녹는 등의 문제가 발생하였다. 또한 알루미늄은 열이 전도되기 쉬운 소재로 단열성 측면에서도 문제가 되고 있으나 이를 획기적으로 제어할 수 있는 방안이 도출되지 못하고 있어 알루미늄 커튼월 시스템의 내화성 및 단열성을 확보하기 위한 기술개발이 절실한 실정이다. 아울러 이를 해결하기 위한 방안으로 알루미늄 커튼월에 내화성능을 확보하기 위해 내화성 경량보드 및 내화성 초경량 발포소재의 적용이 필요하며 이를 부착하기 위한 이음방법과 알루미늄 커튼월과 내화성 보드를 접착하기 위한 경량 무기계 접착제 등의 개발이 필요하며 이를 적용한 내화성 알루미늄 커튼월 시스템의 구조기술, 완성된 시스템의 성능 평가기술, 시공기술 등이 동시에 개발되어야 한다.
그러므로, 본 발명의 발명자들은 알루미늄 커튼월에 내화성 경량보드를 접착하기 위한 내화성 경량보드 접착 조성물과 그 조성물을 이용한 내화성 알루미늄 커튼월을 구성하는 방법을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
상기한 과제를 해결한 본 발명의 내화성 경량보드 접착 조성물은 시멘트 10~40 중량부, 고로슬래그 미분말 10~40 중량부, 플라이애시 10~40 중량부, 알칼리 실리케이트 용액 25~70 중량부를 포함하도록 혼합한 혼합물 100중량부에 대하여 경량미분 10~50 중량부, 증점제 0.01~5.0 중량부를 혼합하여 이루어진다.
여기서, 상기 경량미분은 평균입도 5㎜이하인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 경량미분은 폐유리발포보드, 폐경량기포콘크리트, 바텀애시, 경량 혼합물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 미분쇄한 미분인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 접착 조성물은 0.5~2.0g/㎤의 밀도를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 방화구획간의 수직화재 전파 및 층간 연소 확대를 방지하고 단열성능을 확보하기 위한 알루미늄 커튼월을 구성하는 방법에 있어서, 알루미늄 커튼월의 외부에 메탈라스 및 천공판을 부착하고, 후면에 경량보드 또는 경량 무기발포 보드를 고정하기 위한 이음철물을 설치한 다음, 상기에서 제공되는 어느 하나의 접착조성물을 상기 이음철물부 또는 알루미늄 커튼월 후면 전체에 도장 한 후, 내화용 경량보드 또는 경량 무기발포 보드를 부착하여 되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 커튼월 구성방법을 제공한다.
여기서, 상기 경량보드는 ALC 보드, 칼슘실리케이트 보드, 석고 보드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 경량보드 또는 경량 무기발포 보드는 두께 10 ~ 50㎜인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 상기에서 제공되는 구성방법에 따라 구성되며, 알루미늄 커튼월의 후면에 경량보드 또는 경량 무기발포 보드를 이음철물과 청구항 1 내지 3 항 중 어느 한 항 기재의 내화성 경량보드 접착 조성물로 결합되는 구조로 되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 커튼월이 제공된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 내화용 경량보드용 접착 조성물 및 이를 이용한 내화성 알루미늄 커튼월 구성방법 내화성 및 단열성을 충족하며 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 알루미늄 커튼월 구성방법은 화재발생시 층사이로 화재가 전파하는 수직확산 화재를 막을 수 있다. 기존의 알루미늄 커튼월의 경우 알루미늄 패널과 불에 약한 폴리머로 심재가 구성되어 있다. 실제 발포 폴리에틸렌 등의 심재로 구성된 알루미늄 패널은 열에 쉽게 변형되며 연소되는 특징을 지닌다. 본 발명의 내화성 알루미늄 커튼월은 커튼월 후면에 내화성능을 가지는 경량보드 및 내화성 초경량 발포보드로 제작되고 경량 무기계 접착제로 부착되어 있어 층간으로 전파되는 화재에 대해 재료자체가 내화성능을 가지므로 자체 연소가 발생하지 않는다.
둘째, 본 발명의 알루미늄 커튼월의 구성방법은 단열성능의 측면에서 우수하기 때문에 에너지 절감의 측면에서 유리하며 기존의 폴리에스터울이나 글라스울의 대체가 가능하다. 최근의 지속적인 경제발전과 인구증가에 따른 대도시의 기능이 확대되어 대형 및 고층건축물이 증가함에 따라 건축물의 냉난방 등의 수요도 증가하여 에너지 소비량 증가도 동반된다. 기존의 고층 건축물의 알루미늄 커튼월 구조는 이러한 에너지 절약을 위해 여러 방편으로 소재 기술을 적용하고 있다. 그 중 효율적인 에너지 적용을 위해 폴리에스터울이나 글라스울과 같은 무기섬유계 단열 소재가 적용된다. 하지만 폴리에스터울이나 글라스울은 온도차에 의해 발생하는 결로 및 수분에 취약하여 뭉침이나 처짐 현상 등의 단열 상의 하자가 발생하기 쉬워 단열효과가 떨어진다. 또한 단열특성이 우수한 유기계 단열재(스티로폼, 폴리우레탄 등)는 화재 취약성 및 일산화탄소 발생에 의한 인체 유해성 등으로 근본적으로 건물 적용에 한계를 갖는다.
셋째, 경량보드를 이용한 내화성 알루미늄 커튼월은 고층 건축물과 관련하여 활용범위가 넓기 때문에 관련 신기술 확보가 가능하고 관련 제품 개발 및 상업화에 따른 국내 제반 기술력을 증대할 수 있으며 국내 고유 기술 개발에 의한 세계적 수준의 선도 기술을 확보할 수 있다.
도 1은 기존의 알루미늄 커튼월과 본 발명의 경량보드를 이용한 내화성 알루미늄 커튼월을 보여주는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 경량보드를 이용하여 구성한 내화성 알루미늄 커튼월을 유리와 후면부의 백 패널로 적용하여 화재전파 방지를 위한 층간구획을 구성한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 내화성 알루미늄 커튼월을 제작하기 위한 경량보드의 일종인 경량 무기발포 보드의 일예를 도시한 사진이다.
도 4는 본 발명의 접착 조성물로 제작된 시험체의 800℃로 3 시간 가열한 후의 시험체의 형상을 도시한 사진이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
고층 건축물의 외벽을 구성하는 대표적인 알루미늄 커튼월 시스템은 현재까지 알루미늄과 유리를 기본소재로 사용하였다. 이들 소재는 경량이면서 외관이 미려하여 널리 보급되었지만 화재에 취약하고 특히 알루미늄 소재는 화재의 열에 녹는 등의 문제가 발생하였다. 또한 알루미늄은 열이 전도되기 쉬운 소재로 단열성 측면에서도 문제가 되고 있으나 이를 획기적으로 제어할 수 있는 방안이 도출되지 못하고 있어 알루미늄 커튼월 시스템의 내화성 및 단열성을 확보하기 위한 기술개발이 절실한 실정이다. 아울러 이를 해결하기 위한 방안으로 알루미늄 커튼월에 내화성능을 확보하기 위해 내화성 경량보드 및 내화성 초경량 발포소재의 적용이 필요하며 이를 부착하기 위한 이음방법과 알루미늄 커튼월과 내화성 보드를 접착하기 위한 경량 무기계 접착제 등의 개발이 필요하며 이를 적용한 내화성 알루미늄 커튼월 시스템의 구조기술, 완성된 시스템의 성능 평가기술, 시공기술 등이 동시에 개발되어야 한다.
이러한 목적으로 본 발명자의 발명자들은 이하에서 내화성 경량보드 접착 조성물 및 이를 이용하여 구성되는 알루미늄 커튼월의 구성방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 제공되는 내화성 경량보드 접착 조성물은 시멘트 10~40 중량부, 고로슬래그 미분말 10~40 중량부, 플라이애시 10~40 중량부, 알칼리 실리케이트 용액 25~70 중량부를 포함하도록 혼합한 혼합물 100중량부에 대하여 경량미분 10~50 중량부, 증점제 0.01~5.0 중량부를 혼합하여 이루어진다.
본 발명에 따르면, 상기 경량미분은 평균입도 5㎜이하인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.001~5.0㎜의 평균입자분포를 가지는 경량미분을 사용하는 것이 좋다. 만일, 경량미분의 입도가 5㎜를 초과할 경우에는 접착성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 0.001㎜ 미만일 경우에는 조성물 구성시 경량미분의 덩어리짐 현상이 일어나 그 덩어리들로 인한 접착성 저하를 초래할 수 있는 문제가 있다.
상기 경량미분으로는폐유리발포보드, 폐경량기포콘크리트, 바텀애시, 경량 혼합물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 미분쇄한 미분을 사용한다.
본 발명에 따르면, 크게 한정하는 것은 아니나 상기 접착 조성물은 0.5~2.0g/㎤의 밀도를 가지는 것이 접착성이 우수하다.
또한, 본 발명에서는 방화구획간의 수직화재 전파 및 층간 연소 확대를 방지하고 단열성능을 확보하기 위한 알루미늄 커튼월을 구성하는 방법이 제공된다.
상기 구성방법은 알루미늄 커튼월의 외부에 메탈라스 및 천공판을 부착하고, 후면에 경량보드 또는 경량 무기발포 보드를 고정하기 위한 이음철물을 설치한 다음, 상기에서 제공되는 어느 하나의 접착조성물을 상기 이음철물부 또는 알루미늄 커튼월 후면 전체에 도장 한 후, 내화용 경량보드 또는 경량 무기발포 보드를 부착하여 된다.
이때, 상기 경량보드는 ALC 보드, 칼슘실리케이트 보드, 석고 보드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 경량보드 또는 경량 무기발포 보드는 두께 10 ~ 50㎜인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이상의 구성방법에 따른 알루미늄 커튼월은 알루미늄 커튼월의 후면에 경량보드 또는 경량 무기발포 보드를 이음철물과 내화성 경량보드 접착 조성물로 결합되는 구조로 완성되게 된다.
이상에서 설명된 바와 같은 본 발명을 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 경량보드를 이용한 내화성 알루미늄 커튼월의 제조방법에 대한 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 경량보드를 이용하여 내화성 알루미늄 커튼월을 구성하여 보여주는 모식도이다. 기존의 알루미늄 커튼월은 알루미늄 시트(1),(2)사이에 발포 폴리에틸렌 등의 폴리머를 심재(3)로 하여 샌드위치의 형태로 패널을 구성한다. 하지만 폴리에틸렌 등이 심재는 전술한 바와 같이 화재에 의해 용융되기 때문에 내화성능의 확보가 어렵다. 본 발명의 내화성 알루미늄 커튼월은 경량보드(11) 및 초경량 발포보드(11)와 경량 무기계 접착제(22) 등을 이용하여 알루미늄시트와 접합한 형태의 패널이다.
내화성 알루미늄 커튼월 적용시 경량보드(11)를 심재로서 구성하면 가장 이상적이지만 커튼월로 제작시 부재의 절곡 등으로 인해 심재가 깨지거나 절곡의 어려움이 발생할 수 있다. 특히, 무기계 심재의 경우 거의 모든 재료가 취성적인 파괴형태를 나타내므로 절곡면이 매끄럽지 못하거나 알루미늄 시트와의 접착에 대한 어려움이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 내화성 알루미늄 커튼월 시스템은 이러한 단점을 해결하기 위해 기존의 알루미늄 커튼월에 경량보드를 후면에 부착하는 방식으로 구성된다. 이러한 방식은 무기계 경량보드가 내부에 적용된 경우보다 효율적인 내화성능의 확보가 가능하다.
본 발명의 내화성 알루미늄 커튼월은 또한 경량 무기계 내화 접착제(22)와 볼트와 너트(23) 등의 이음철물에 의한 체결이 가능하다. 알루미늄 시트와의 접착성을 확보하기 위해 알루미늄 커튼월 내부에 메탈라스(21)나 천공판(21) 등을 이용해 부착하며 경량 무기계 접착제와 같이 습식 시공방법이나 볼트체결에 의한 건식시공이 가능하다.
본 발명의 경량보드를 알루미늄 커튼월에 부착하기 위한 경량 무기계 접착제용 조성물은 시멘트 10~40 중량부, 고로슬래그 미분말 10~40 중량부, 플라이애시 10~40 중량부, 알칼리 실리케이트 용액 30~70 중량부로 이루어진 혼합물 100중량부에 대하여 경량미분 10~50 중량부, 증점제 0.01~5.0 중량부를 포함하여 이루어진다.
상기의 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트 혹은 알루미나 시멘트 등을 사용할 수 있으나 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하는 것이 경제적으로 유리하다.
상기의 알칼리 실리케이트는 소듐, 포타슘, 칼륨 실리케이트 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 대체할 수 있다. 또한 수산화칼륨, 수산화나트륨 용액 등으로 대체할 수 있다.
상기의 경량미분은 경량보드 제품이나 폐 ALC 보드 제조시 남은 잔분 등을 미분쇄하여 사용할 수 있으며 기타 경량 혼합물 등을 입도에 맞게 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기의 증점제는 알루미늄 커튼월에 직접 부착하거나 메탈라스에 얇게 펴바르고 부착강도를 증진하기 위한 것으로 메칠셀룰로우스 등을 사용하거나 이와 동등 의 증점 효과가 있는 것을 사용한다.
본 발명에 따르면, 알루미늄 커튼월의 후면부에 경량보드를 고정하기 위해 볼트 및 너트, 메탈라스 등으로 경량 무기계 접착제가 부착할 수 있는 공간과 이음부를 만든 뒤 상기 제공되는 경량 무기계 접착제를 이용하면 용이하게 접착할 수 있다.
이상에서 설명되는 본 발명에 따른 조성물을 일예를 들어 설명하면 시멘트 10~40 중량부, 고로슬래그 미분말 10~40 중량부, 플라이애시 10~40 중량부, 알칼리 실리케이트 용액으로서 소듐, 포타슘, 칼륨 실리케이트를 물에 혼합한 용액으로 25~70 중량부를 포함하도록 혼합한 혼합물 100중량부에 대하여, 경량미분 10~50 중량부와 메칠셀룰로우스 0.01~5.0 중량부를 함유하는 내화 단열접착제 제조을 위한 조성물일 수 있다.
본 발명의 내화성 경량보드용 접착 조성물에 있어서, 시멘트 10~40 중량부, 고로슬래그 미분말 10~40 중량부, 플라이애시는 10~40 중량부를 사용하는데 그 이유는 다음과 같다.
시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이애시는 분체인 무기결합재로서 소듐실리케이트 등과 반응하는 결합재로 사용하여 빠르게 경화하는 특징을 지니므로 접착재료로서 쉽게 적용이 가능하다. 이 중 시멘트 함량이 10 중량부 미만이면 경화시간이 늦어져 내화성 경량보드용 접착 조성물 제조시 작업성이 크게 저하되며 40 중량부을 초과하면 경화가 빨라져 이 또한 유효한 작업시간을 확보할 수 없다.
본 조성물 중 고로슬래그 미분말과 플라이애시는 소듐실리케이트와 반응하여 결합재를 형성하는데 수화반응이 아닌 알칼리 활성화 반응에 의한 것이다. 플라이애시의 함량이 10 중량부 미만이면 알칼리 활성화 반응이 저하되어 고온하에서 내화성능을 발휘하기 어려우며 40 중량부를 초과하면 분체량이 많아지고 작업성 면에서 불리하다.
본 조성물 중 알칼리 실리케이트는 분체와 반응하는 결합재로서 작용하는데 20~70 중량부을 사용하게 되는데 25 중량부 미만이면 잘 혼합되지 않아 내화 단열접착제 제조시 작업성이 크게 저하되며, 70 중량부를 초과하면 분체량에 비해 액체의 양이 많아져 작업성이 떨어지며 강도 또한 떨어지게 된다.
본 발명의 조성물 중 경량미분은 결합재의 사이를 충전하는 필러로서 작용하며 반응성은 없으나 경량성능을 좌우한다. 경량미분은 10~50 중량부를 혼합하여 사용할 수 있는데 중량이 10 중량부 미만이면 내화성 경량보드용 접착 조성물 제조시 경량성이 크게 향상되지 못하며, 50 중량부를 초과하면 필러의 증가로 인해 결합재의 양의 부족해서 오는 강도저하 현상이 나타난다. 특히 화재와 같은 고온에서는 압축강도가 급격하게 낮아지는 특징을 지닌다.
본 조성물 중 증점제는 내화성 경량보드용 접착 조성물의 점성을 유지하고 알루미늄 커튼월과의 접착시 얇은 도포에도 접착이 가능하고 점성을 유지하여 주므로 시공성이 향상된다. 증점제는 0.01~5.0 중량부를 혼합하여 사용할 수 있는데 중량이 0.01 중량부 미만이면 내화 단열접착제 제조시 점성이 크게 떨어져 타 부재와의 접착성능이 크게 향상되지 못하며, 5.0 중량부를 초과하면 제조단가가 높아져 경제성 면에서 불리하게 된다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시 예로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
[실시 예 1]
시멘트 1,000 g, 고로슬래그 미분말 1,000 g, 플라이애시 1,000 g, 소듐실리케이트 2,700 g과 경량미분 1,500 g 및 메칠셀룰로우즈 15 g을 사용하여 알루미늄 커튼월용 내화성 경량보드용 접착제 조성물을 제조하였다. 사용재료의 물리적 특성 및 배합표는 하기 표1, 2와 같다. 경량 무기계 접착의 배합은 강제식 모르타르 믹서를 이용하였으며, 재료투입은 재료의 균질성을 위하여 선 비빔을 실시하여 내화성 경량보드용 접착 조성물을 제작하였다.
하기의 표 1은 실시 예에서 사용된 사용재료를 나타낸 것이고, 표 2는 상기 사용재료의 배합표이다.
보통포틀랜드시멘트 C Cement
고로슬래그 미분말 B Blain : 4,018 cm2/g
플라이애시 F Blain : 3,764 cm2/g
소듐실리케이트 S 시약, 순도 85%이상
경량미분 LP Light weight powder
증점제 M methyl-cellulose
D.I Water (3차증류) W Water
Solid Liquid Light-weight
powder
(LP)		 M Density
(g/cm3)
C B F S
LIA 1.0 1.0 1.0 2.7 1.5 0.015 1.5
한편, 첨부도면 도 2는 경량보드(11)를 이용하여 내화성 알루미늄 커튼월을 구성한 예로서 층간화재 방지를 확보하기 위해 기존의 커튼월 시스템에 경량 무기계 접착제로 접착한 경량보드를 이용한 내화성 알루미늄 커튼월이다. 층간의 화재전파 및 단열성능을 확보하기 위해 결로 및 수분 등에 취약한 글라스울 등을 사용하지 않고 경량보드를 제작하여 구성하였다.
경량보드는 경량 무기발포 보드나 경량기포콘크리트 보드(이하 ALC 보드), 칼슘실리케이트 보드, 석고 보드 등의 내화성 재료를 사용할 수 있다. 하지만 알루미늄 시트와의 접착이나 경량성이나 단열성을 확보하기 위해서는 폐유리를 고온에서 발포하여 제작한 무기발포 보드가 가장 유리하다. ALC 보드의 적용도 가능하나 ALC 보드 자체의 강도가 낮아 접합시 깨지기 쉬우며 취성파괴가 나타나므로 적용에 유의한다. ALC 보드를 적용하는 경우 철근이 혼입되고 강도가 높은 보드를 적용하면 유리하다. 칼슘실리케이트 보드나 석고 보드의 경우 내화성능의 측면에서는 매우 유리하나 보드 자체의 무게가 있어 불리하다.
도 3은 제조된 경량 내화성 무기발포 보드이며 패널 등의 형태로 제작이 가능하다. 경량 내화성 무기발포 보드는 폐유리분말, 플라이애시, 퓸드실리카 등을 발포제와 함께 믹싱하여 성형로에서 열을 가해 성형한 제품으로 내화성능 및 단열성능이 우수하다. 본 발명의 경량 내화성 무기발포 보드는 산업부산물을 적용하여 보드로 제작하는 기술로 유리의 용융에 따라 온도에 의해 발포제가 열분해의 효과가 발현되는 특징을 이용하는 것이다.
도 4는 제조된 내화성 경량보드용 접착제의 조성물로 제작한 시험체를 국내 내화관련 법규에서 정하는 3시간의 내화성능 확보 유무를 알아보기 위해 800℃의 온도로 3시간 가열한 것으로 보통의 시멘트 바인더계 재료의 열충격이나 시멘트수화물의 탈수에 의한 깨짐이나 분쇄현상이 발생하지 않고 균열만 발생된 상태에서 형태를 유지하고 있고 내화성능이 우수하다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1, 2: 알루미늄 시트 3: 심재
11: 경량보드 및 초경량 발포보드 21: 메탈리스 또는 천공판
22: 경량 무기계 접착제 23: 이음철물

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 알루미늄 시트사이에 발포 폴리에틸렌 등의 폴리머를 심재로 하여 샌드위치 형태의 패널;
    상기 패널의 후면에 결합되는 경량보드;
    상기 패널과 경량보드를 연결하는 이음철물;
    상기 패널과 경량보드를 결합하는 내화성 경량보드 접착 조성물;을 포함하고,
    상기 내화성 경량보드 접착 조성물은,
    시멘트 10~40 중량부, 고로슬래그 미분말 10~40 중량부, 플라이애시 10~40 중량부, 알칼리 실리케이트 용액 25~70 중량부를 포함하도록 혼합한 혼합물 100중량부에 대하여 경량미분 10~50 중량부, 증점제 0.015~5.0 중량부를 혼합하여 이루어지고,
    상기 경량미분은, 폐경량기포콘크리트, 바텀애시 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 미분쇄한 미분인 것을 특징으로 하는 알루미늄 커튼월.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 경량보드는 ALC 보드, 칼슘실리케이트 보드, 석고 보드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 알루미늄 커튼월.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 경량보드 또는 경량 무기발포 보드는 두께 10 ~ 50㎜인 것을 특징으로 하는 알루미늄 커튼월.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 알루미늄 시트와의 접착성을 확보하기 위해 알루미늄 커튼월 내부에 메탈라스나 천공판이 형성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 커튼월.
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