KR101462885B1 - 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법 - Google Patents
통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 각종 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법에 관한 것으로서, 상세하게는 소수성, 고강도, 크랙을 방지하는 한편, 높은 통기성을 제공하여 빗물이 건출물의 내부로 침투하는 것을 원천적으로 차단하면서 건축물 내부에 존재하는 습기는 효과적으로 배출시킬 수 있는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 각종 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법에 관한 것으로서, 상세하게는 소수성, 고강도, 크랙을 방지하는 한편, 높은 통기성을 제공하여 빗물이 건축물의 내부로 침투하는 것을 원천적으로 차단하면서 건축물 내부에 존재하는 습기는 효과적으로 배출시킬 수 있는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 각종 건축물의 외벽에는 단열을 위해 단열재, 메쉬 및 마감재가 부착되어 사용된다. 단열재와 메쉬는 접착 몰탈에 의해 건축물의 외벽에 부착되는데, 접착 몰탈의 기본적인 특징은 사용되는 건축물의 부담을 견디어내고 압력을 감소시키면서, 결합된 물질의 물리적 성질에 역효과를 내지 않도록 높은 접착력, 밀착강도, 화합물 및 다른 공격적 주변환경에 대한 강한 저항력을 가지고, 고온에 노출되었을때 퇴화되지 않으며, 염수나 습기 등과 같은 부식성에 저항이 강한 특성을 필요로 한다.
스티로폼과 같은 건축용 단열재에 사용되는 접착 몰탈로는 보통 아크릴 에멀젼(고형분 48%)을 바인더로 사용하고, 각종 첨가제를 혼합하여 접착 몰탈을 구성한 후, 현장에서 중량비로 접착 몰탈과 포틀랜드 시멘트를 1:1로 혼합하여 사용하였으나, 기존의 일반적인 아크릴 에멀젼 바인더는 시멘트와 혼합한 후 일정 시간(대략 7일)이 지나면 경화되는데, 경화된 상태에서는 탄성이 전혀 없이 경질 타입의 시멘트 접착 몰탈 경화 상태가 되어서 충격이나 균열에 약하여 장기적으로는 단열재가 쉽게 탈리되는 위험에 항시 노출되는 문제가 있었다. 또한, 아크릴 접착 몰탈에 시멘트를 혼합한 혼합 몰탈은 중량이 무거워져 단열재가 쉽게 탈리되는 원인이 되었다.
이외에, 대한민국 공개특허 10-2006-124093호(공개일 : 2006. 12. 05.), 대한민국 공개특허 10-2007-065980호(공개일 : 2007. 06. 27.), 대한민국 등록특허 10-671219호(등록일 : 2007. 01. 12.) 등에는 아크릴 수지 몰탈이 제안된 바 있었고, 대한민국 등록특허 10-0926453호(등록일 : 2009. 11. 05.)에는 아크릴 에멀젼 대신에 EVA 공중합체 에멀젼을 이용한 시멘트 첨가용 접착 몰탈이 제안된 바 있었다.
그러나, 기존의 선행문헌들에서 제안된 아크릴 수지 몰탈과 시멘트 첨가용 접착 몰탈은 탄성과 몰탈 경량화를 구현하여 건축물에 크랙이 발생되는 현상과 단열재가 건축물 외벽으로부터 쉽게 탈리되는 현상을 일정 부분 방지하는 효과를 제공하였으나, 낮은 통기성으로 인해 내부의 습기를 외부로 효과적으로 배출하는데 한계가 있어서 건축물의 외벽이 쉽게 부식되거나, 오염 및 세균 등이 번식하는 등의 문제가 발생하여 높은 통기성을 갖는 접착 몰탈에 대한 연구 개발이 시급한 실정이었다.
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 소수성, 고강도, 크랙을 방지하는 한편, 높은 통기성을 제공하여 빗물이 건축물의 내부로 침투하는 것을 원천적으로 차단하면서 건축물 내부에 존재하는 습기는 효과적으로 배출시킬 수 있는 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다수의 미세 통기공이 형성된 단열재와 메쉬를 상호 안정적으로 부착시키고, 상기 단열재의 통기성과 유기적으로 결합되어 빗물이 상기 건축물 외벽측으로 침투하는 것은 차단하면서 상기 건축물 외벽에 존재하는 습기는 외부로 효과적으로 배출시킬 수 있는 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 조성물 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 계면 활성제 0.1~0.5중량%, 유리섬유 촙 0.2~0.8중량%, 아미노 작용성 폴리실록산 3~11중량%, 왁스파라핀 1~5중량%, 분산제 0.2~0.7중량%, 부틸셀루솔브 0.2~0.8중량%, 증점제 0.5~1중량%, 아크릴 에스테르 16~25중량%, 암모니아수 0.1~0.3중량%, 마이크로실리카 48~55중량%, 거품 방지제 0.1~0.3중량%, 항균제 0.1~0.3중량%, 에틸렌 글리콜 0.1~1중량%, 그리고 나머지는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈을 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 (a) 건축물 외벽에 다수의 단열재를 부착하는 단계; (b) 상기 단열재의 타측면에 상기 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 시멘트를 50중량%:50중량%로 혼합한 시멘트 혼합 접착 몰탈을 1차 도포하는 단계; (c) 상기 단열재의 타측면에 메쉬를 부착하는 동시에 상기 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 시멘트를 50중량%:50중량%로 혼합한 시멘트 혼합 접착 몰탈을 2차 도포하는 단계; 및 (d) 2차 도포된 시멘트 혼합 접착 몰탈에 실리콘 마감재를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 외단열 시공방법을 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 측면에 따른 본 발명은 (a) 건축물 외벽에 직접 상기 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 시멘트를 50중량%:50중량%로 혼합한 시멘트 혼합 접착 몰탈을 1차 도포하는 단계; (b) 상기 건축물의 외벽에 메쉬를 부착하는 동시에 상기 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 시멘트를 50중량%:50중량%로 혼합한 시멘트 혼합 접착 몰탈을 2차 도포하는 단계; 및 (c) 2차 도포된 시멘트 혼합 접착 몰탈에 실리콘 마감재를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 외단열 시공방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 실리콘 마감재는 계면 활성제 0.1~0.5중량%, 유리섬유 촙 0.1~0.5중량%, 폴리머분산제 0.1~0.3중량%, 하이드로겔 0.3~8중량%, 체질안료 1~4중량%, 마이크로실리카 55~68중량%, 펜탄디올이소부티레이트 0.2~0.8중량%, 부틸셀루솔브 0.5~0.8중량%, 아미노 작용성 폴리실록산 5~13중량%, 아미노기를 함유한 실리콘 3~7중량%, 아크릴 에스테르 16~25중량%, 설페이드계 증점제 0.1~0.5중량%, 암모니아수 0.1~0.3중량%, 거품방지제 0.1~0.3중량%, 항균제 0.1~0.3중량%, 에틸렌 글리콜 0.1~1중량%, 그리고 나머지는 물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 단열재는 발포폴리프로필렌(EPP), 발포폴리스티렌(EPS), 압출발포폴리스티렌, 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(PE), 발포폴리우레탄(PU), 부직포(PET) 또는 폴리염화비닐(PVC) 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 단열재는 0.5mm~5mm의 크기를 갖는 다수의 미세 통기공이 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 건축물 외벽에 실리콘 접착 몰탈을 도포함으로써 소수성, 고강도, 크랙을 방지하면서, 통기성을 부여하여 빗물이 상기 건축물 내부로 침투하는 것은 차단하면서 내부의 습기는 효과적으로 배출시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실리콘 접착 몰탈을 제공함으로써 다수의 미세 통기공이 형성된 단열재와 메쉬를 상호 안정적으로 부착시키는 동시에 소수성과 고강도, 크랙을 방지하면서, 상기 단열재의 통기성과 유기적으로 결합하여 빗물이 상기 건축물 외벽측으로 침투하는 것은 차단하면서 내부의 습기는 효과적으로 배출시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 건축물 외단열 시공방법을 도시한 공정 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 건축물 외단열 시공방법을 도시한 공정 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 건축물 외단열 시공방법을 통해 제조된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조에 사용되는 단열재를 도시한 도면.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 건축물 외단열 시공방법을 통해 제조된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈의 작용 효과를 설명하기 위하여 도시한 개념도.
도 9는 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 실리콘 마감재를 통해 제조된 건축물 외단열 구조에서의 작용 효과를 설명하기 위하여 도시한 도면들.
도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 건축물 외단열 시공방법을 도시한 공정 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 건축물 외단열 시공방법을 통해 제조된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조에 사용되는 단열재를 도시한 도면.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 건축물 외단열 시공방법을 통해 제조된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈의 작용 효과를 설명하기 위하여 도시한 개념도.
도 9는 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 실리콘 마감재를 통해 제조된 건축물 외단열 구조에서의 작용 효과를 설명하기 위하여 도시한 도면들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈은 건축물 외벽에 부착되는 단열재에 메쉬(보강메쉬)를 부착시키기기 위해 사용되거나, 혹은 단열재를 사용하지 않은 외단열 구조에서 직접 건축물 외벽에 골고루 펴서 도포될 수도 있다.
본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈은 소수성, 고강도, 크랙방지, 그리고 통기성을 제공하기 위하여 하기 [표 1]과 같은 조성물로 이루어진다.
| 물질명 | 중량% | 제조사(판매사)/제품명 |
| 물 | - | |
| 계면활성제 | 0.1~0.5 | 동남합성(주)/np1017v |
| 유리섬유 촙 | 0.2~0.8 | 한국화이바(주)/3-6mm |
| 아미노 작용성 폴리실록산(aminofunctional polysiloxane) | 3~11 | 대구사/phobe 1500n |
| 왁스파라핀 | 1~5 | 대구사/EM40 |
| 분산제 | 0.2~0.7 | 삼양상사/44s |
| 부틸셀루솔브(butyl cellosolve) | 0.2~0.8 | 영남화공/b.c |
| 증점제 | 0.5~1 | 고려cmc/HEC4000 |
| 아크릴에스테르(acrylic ester) | 16~25 | 대광고분자/505 |
| 암모니아수(pH 조절제) | 0.1~0.3 | 영남화공/33% |
| 마이크로실리카(MGO:99.9%) | 48~55 | 반도체소재/80#, 120# |
| 거품방지제 | 0.1~0.3 | 삼양상사/DF-300 |
| 항균제 | 0.1~0.3 | 아이켄/EPW-2 |
| 에틸렌 글리콜(etylene glycol) | 0.1~1 | 영남화공/eg |
상기 [표 1]과 같이, 본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈은 계면 활성제 0.1~0.5중량%, 유리섬유 촙 0.2~0.8중량%, 아미노 작용성 폴리실록산 3~11중량%, 왁스파라핀 1~5중량%, 분산제 0.2~0.7중량%, 부틸셀루솔브 0.2~0.8중량%, 증점제 0.5~1중량%, 아크릴 에스테르 16~25중량%, 암모니아수(ph 조절제) 0.1~0.3중량%, 마이크로실리카 48~55중량%, 거품 방지제 0.1~0.3중량%, 항균제 0.1~0.3중량%, 에틸렌 글리콜 0.1~1중량%, 그리고 나머지는 물을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈의 제조방법을 설명하기로 한다.
먼저, 일정량의 물이 담긴 용기에 분산제와 증점제를 투입하여 점도를 조절한 후, 상기 용기에 접착 몰탈의 표면장력을 낮추기 위해 계면 활성제를 투입하여 완전히 혼합한다.
그런 다음, 상기 용기에 마이크로실리카 80μ과 120μ을 투입하여 혼합한다. 이때, 상기 마이크로실리카는 표면강도와 자외선에 대한 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 아미노 작용성 폴리실록산의 실리콘 원자와 결합된 후 확장되어 접착 몰탈의 통기성을 확보할 수 있다.
이후, 상기 용기에 아미노 작용성 폴리실록산과 왁스파라핀을 투입하여 혼합한 후, 상기 용기에 아크릴 에스테르를 투입하여 상기 아미노 작용성 폴리실록산의 실리콘 원자와 상기 마이크로실리카가 분리되지 않도록 이들을 안정적으로 결합한다.
이후, 크랙방지와 강도를 유지하기 위하여 상기 용기에 유리섬유 촙을 투입한 후, pH 조절제인 암모니아수를 상기 용기에 투입시켜 안정화한 후 거품방지제를 투입한다.
이후, 항균과 방부 처리를 위해 상기 용기에 항균제를 투입하여 혼합한 후 에틸렌 글리콜을 투입 혼합하여 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 제조를 완료한다.
본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈의 바람직한 제조 실시예는 하기와 같다.
실시예
용기에 물 21.5g을 투입한 후 삼양상사의 분산제를 0.5g을 투입한다. 그리고 점도를 미리 조절하기 위하여 고려cmc의 증점제 0.7g 투입하여 혼합한 후, 표면장력을 낮추기 위하여 동남합성의 계면활성제 0.1g 투입한 다음 대략 10분 정도 혼합한다. 그리고, 상기 계면활성제가 혼합된 용기에 반도체소재의 마이크로실리카 80μ과 마이크로실리카 120μ를 포함하여 총 40.3g 투입하여 대략 15분 동안 혼합한다. 그리고, 대구사의 아미노 작용성 폴리실록산 9g과, 대구사의 왁스파라핀 5g을 투입하여 대략 30분 정도 1000rpm으로 회전시켜 혼합한 후 대광고분자의 아크릴 에스테르 21g을 투입하여 대략 10분정도 혼합한다. 그리고, 한국화이바의 유리섬유 촙 0.5g을 투입하여 대략 15분 정도 혼합한 후 영남화공의 암모니아수 0.1g을 투입하여 안정화시킨 다음, 삼양상사의 거품 방지제 0.2g과 아이켄사의 항균제 0.1g을 투입하여 혼합한다. 마지막으로 영남화공사의 에틸렌 글리콜 0.5g을 투입하여 혼합한다. 그리고, 이렇게 제조된 실리콘 접착 몰탈은 현장에서 시멘트와 50중량%:50중량% 비율로 혼합되어 사용된다.
도 8은 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈의 작용 효과를 설명하기 위하여 도시한 개념도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 시멘트와 혼합된 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈은 실리콘 원자를 함유한 아미노 작용성 폴리실록산의 실리콘 레진이 공극을 벌려 우산화 사슬고리(11)와 우산 분자(12)를 형성한다. 이에 따라, 우산화 사슬고리(11) 사이로 내부 습기를 배출하는 동시에 외부 빗물은 우산 분자(12)를 통해 내부로 유입되는 것이 차단된다. 그리고, 유리섬유 촙을 통해 건축물 외벽에 충격파손을 방지하면서, 아미노 작용성 폴리실로산을 통해 탄성과 강도를 동시에 부여하여 강한 유연성과 소수성을 제공한다.
이하에서는, 도 1 내지 도 7에 도시된 도면을 토대로 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈을 이용한 건축물 외단열 시공방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 건축물 외단열 시공방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 건축물 외단열 시공방법을 통해 제조된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 설명하기 위하여 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조에 사용되는 단열재를 도시한 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 먼저, 건축물 외벽(1)에 묻어 있는 이물질을 제거한 후, 외벽(1)에 실리콘 프라이머 워터맥스를 스프레이 또는 롤러로 1회 시공한다(ST11).
그럼 다음, 상기 실리콘 프라이머 워터맥스가 완전히 스며들어 건조가 완료되면, 단열재(3)의 일측면(건축물 외벽에 부착되는 면)에 실리콘 젤라몰탈 또는 스티로폼전용 젤라몰탈(2)(시멘트와 접착몰탈을 1:1, 2:1 또는 3:1로 혼합)을 떠붙임한다(ST12).
이때, 실리콘 젤라몰탈 또는 스티로폼전용 젤라몰탈(2)을 단열재(3)에 부착시키는 공정은 입면 테두리 공법, 입면 떠붙임 공법 또는 입면 화스너 공법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용할 수 있다. 상기 입면 테두리 공법은 단열재(3)의 일측면 테두리에 젤라몰탈(2)을 도포한 후 중앙부에 원형으로 3~8개 정도를 부착하여 시공한다. 상기 입면 떠붙임 공법은 젤라몰탈(2)을 단열재(3)의 중앙부에 원형으로 6~8개를 부착하여 시공한다. 상기 입면 화스너 공법은 젤라몰탈(2)을 단열재(3)에 원형으로 3~8개 정도 부착한 후 화스너를 1개에서 20개까지 타격공법으로 설치시공한다.
본 발명에 따른 단열재(3)는 발포폴리프로필렌(EPP), 발포폴리스티렌(EPS)(비드법보호판 1종 1호부터 4호, 2종 1호부터 4호 포함), 압출발포폴리스티렌(압출법보호판 특호부터 4호 포함), 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(PE), 발포폴리우레탄(PU), 부직포(PET) 또는 폴리염화비닐(PVC) 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 바람직하게는 가공이 쉽고 가격이 저렴하고, 재료 특성상 열을 머금고 있는 스티로폼인 발포폴리스티렌 또는 압출발포폴리스티렌을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 단열재(3)는 일측면 및/또는 타측면이 평면 구조로 이루어지는 것이 바람직하나, 본 발명의 구조체가 평면 구조로 제한되는 것은 결코 아니며, 다양한 형상이 형성될 수 있다. 예를 들어, 물결 형상, 사다리 형상, 사각 형상, 마름모 형상, 반구 형상 또는 삼각 형상 중 선택된 어느 하나의 형상이 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 단열재(3)는 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 미세 통기공(3a)을 구비하고, 다수의 미세 통기공(3a)은 빗물이 내부로 침투하는 것은 차단하면서 내부의 습기는 효과적으로 배출하기 위하여 5mm 미만의 크기를 갖도록 형성한다. 바람직하게, 본 발명에 따른 다수의 미세 통기공(3a) 각각의 크기는 0.5mm 내지 5mm, 더욱 바람직하게는 1mm 내지 4mm에서 선택된 어느 하나의 크기로 형성한다. 이때, 미세 통기공(3a)이 원형인 경우 미세 통기공(3a)의 크기는 지름에 해당한다.
본 발명에 따른 단열재(3)에 형성된 미세 통기공(3a)은 원형 이외에, 타원형, 다각형(예를 들면, 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등) 또는 특정 패턴(별 형상, 십자가 형상 등)으로도 형성할 수 있다. 이와 같이, 미세 통기공(3a)을 다각형 또는 특정 패턴으로 형성하는 경우, 상기 다각형 또는 상기 특정 패턴은 다각형 또는 특정 패턴이 5mm 미만의 지름을 갖는 원안에 내접하는 크기로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 다수의 미세 통기공(3a) 간의 간격은 이웃하는 것끼리 1cm 내지 15cm로 이격되도록 형성한다. 바람직하게는 2cm 내지 10cm 간격으로 이격되도록 형성한다.
본 발명에 따른 다수의 미세 통기공(3a) 각각은 단열재(3)의 일측면에서 타측면으로 수평으로 관통 형성한다. 즉, 다수의 미세 통기공(3a) 각각은 단열재(3)의 일측면과 타측면에서 수평 선상에 위치되도록 형성한다. 또한, 다수의 미세 통기공(3a) 각각은 단열재(3)의 일측면에서 타측면으로 사선으로 관통 형성하여 미세 통기공(3a)이 상기 구조체의 일측면과 타측면에서 서로 다른 높이에 형성할 수도 있다.
또한, 동일 단열재(3) 내에서 다수의 미세 통기공(3a)은 서로 동일 크기로 형성되거나 서로 다른 크기로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 다수의 미세 통기공(3a) 각각은 단열재(3)의 일측면에서 타측면으로 갈수록 크기가 작아지거나, 단열재(3a)의 일측면에서 타측면으로 갈수록 크기가 커지는 경사 구조를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다수의 미세 통기공(3a)은 단열재(3)의 일측면과 타측면에서 서로 다른 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 단열재(3)의 일측면 또는 타측면에서 다른 부위에 비해 크기가 감소되어 대략 뾰족한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다수의 미세 통기공(3a)은 도 4와 같이, 단열재(3) 내에서 다행다열로 배치될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만 단열재(3)의 중심부에서 방사상으로 배치될 수 있다. 또한, 단열재(3) 내에서 불규칙하게 배치될 수도 있다.
그런 다음, 다수의 단열재(3)를 다단으로 건축물 외벽(1)에 부착시킨다(ST13).
그런 다음, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 건축물 외벽(1)에 부착된 단열재(3)의 타측면에 1mm~8mm의 두께로 전술한 본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈(4)을 고르게 펴서 1차 도포한 후 건조한다(ST14).
그런 다음, 도 3 및 도 5와 같이, 실리콘 접착 몰탈(4)에 유리섬유로 이루어진 메쉬(5)를 부착시킨다. 이때, 메쉬(5)는 강성을 높이기 위하여 특정 부위에는 하이메쉬 형태로 시공될 수도 있다. 메쉬(5)로 사용되는 유리섬유의 경우 녹색(120g/m2), 청색(130g/m2), 백색(130g/m2, 150g/m2, 68g/m2, 300g/m2)로 위에서 아래로, 좌측에서 우측으로, 또는 우측에서 좌측으로 최소 50mm~150mm까지 겹이음으로 시공하는 동시에 본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 조성물(4')을 그 상면에 1mm 내지 8mm까지 고르게 펴서 도포한 후 건조한다(ST15).
그런 다음, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 마감재(6)를 일정 두께로 도포하여 건조한다(ST16).
본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 마감재(6)는 소수성, 고강도, 크랙방지, 그리고 통기성을 제공하기 위하여 하기 [표 2]와 같은 조성물로 이루어진다.
| 물질명 | 중량% | 제조사(판매사)/제품명 |
| 물 | - | |
| 계면활성제 | 0.1~0.5 | BYK/349 |
| 유리섬유 촙 | 0.1~0.5 | 한국화이바(주)/3-6mm |
| 폴리머분산제 | 0.1~0.3 | BYK/019 |
| 하이드로겔(메셀로스 셀루로이스) | 0.3~8 | 삼성/MC |
| 체질안료(실리카샌드 11% 함유) | 1~4 | 머트리얼/퓨퐁931 |
| 마이크로실리카(MGO:99.9%) | 55~68 | 반도체소재/10#, 100# |
| 펜탄디올이소부티레이트(Pentanediol-Monoisobutyrate) | 0.2~0.8 | 삼양상사 |
| 부틸셀루솔브(butyl cellosolve) | 0.5~0.8 | 영남화공/b.c |
| 아미노 작용성 폴리실록산(aminofunctional polysiloxane) | 5~13 | 대구사/phobe 1500n |
| 아미노기를 함유한 실리콘 | 3~7 | 대구사/p1650 |
| 아크릴에스테르(acrylic ester) | 16~25 | 대광고분자/505 |
| 설페이트계 증점제 | 0.1~0.5 | 삼양상사/s-631 |
| 암모니아수(pH 조절제) | 0.1~0.3 | 영남화공/28% |
| 거품방지제 | 0.1~0.3 | 삼양상사/DF-400 |
| 항균제 | 0.1~0.3 | 아이켄/EPW-1 |
| 에틸렌 글리콜(etylene glycol) | 0.1~1 | 영남화공/eg |
상기 [표 2]와 같이, 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 마감재(6)는 계면 활성제 0.1~0.5중량%, 유리섬유 촙 0.1~0.5중량%, 폴리머분산제 0.1~0.3중량%, 하이드로겔 0.3~8중량%, 체질안료 1~4중량%, 마이크로실리카 55~68중량%, 펜탄디올이소부티레이트 0.2~0.8중량%, 부틸셀루솔브 0.5~0.8중량%, 아미노 작용성 폴리실록산 5~13중량%, 아미노기를 함유한 실리콘 3~7중량%, 아크릴 에스테르 16~25중량%, 설페이드계 증점제 0.1~0.5중량%, 암모니아수 0.1~0.3중량%, 거품방지제 0.1~0.3중량%, 항균제 0.1~0.3중량%, 에틸렌 글리콜 0.1~1중량%, 그리고 나머지는 물을 포함한다.
이러한 건축물 외벽 단열용 실리콘 마감재의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일정량의 물이 담긴 용기에 계면 활성제를 투입하여 혼합하고, 유리섬유 촙을 0.01mm 미세칩으로 분산한 후 폴리머분산제를 투입한 다음, 색상인 체질안료를 풀어준다.
그런 다음, 마이크로실리카 10μ과 100μ을 동시에 투입하여 혼합한다. 이때, 상기 마이크로실리카는 표면강도와 자외선에 대한 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 아미노 작용성 폴리실록산의 실리콘 원소와 결합된 후 확장되어 접착 몰탈의 통기성을 확보할 수 있다.
이후, 증점제인 하이드로겔로 점도를 1차 조정한 후, 대략 10분 정도 완전히 혼합한다.
그런 다음, 실리콘 고분자인 아미노 작용성 폴리실록산을 투입한 후 대략 20분 동안 혼합하고, 곧 바로, 아미노기를 함유한 실리콘을 투입한 후 대략 5분 동안 혼합한다. 이때, 아미노 작용성 폴리실록산은 마이크로실리카와 교반되면 통기구가 형성되어 통기성이 향상되고, 아미노기를 함유한 실리콘은 탄성과 소수성을 제공한다.
그런 다음, 아크릴 에스테르를 투입하여 상기 아미노 작용성 폴리실록산의 실리콘 원자와 상기 마이크로실리카가 분리되지 않도록 이들을 안정적으로 응집시킨다.
이후, 펜탄디올이소부티레이트와 부틸셀루솔브를 투입하여 안정화시킨 후, 설페이드계 증점제로 부족한 증점을 시켜주고, 거품방지제를 투입한 다음, 항균과 방부 처리를 위해 항균제와 에틸렌 글리콜을 동시에 투입 혼합하여 실리콘 마감재 제조를 완료한다.
본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 마감재의 바람직한 제조 실시예는 하기와 같다.
실시예
용기에 물 17.1g을 투입한 후 BYK의 계면활성제 0.1g을 투입한다. 그리고 한국화이바의 유리섬유촙 0.2g을 0.01mm 미세칩으로 분산한 후, BYK의 폴리머분산제 0.1g를 투입하고, 머트리얼의 체질안료 1.5g을 풀어 혼합한다. 그런 다음, 반도체소재의 마이크로실리카 10μ과 마이크로실리카 100μ를 포함하여 총 40.35g 투입하여 대략 15분 동안 혼합한다. 그리고, 삼양상사의 증점제인 하이드로겔 0.65g을 투입하여 미리 점도를 조정한 후, 대구사의 아미노 작용성 폴리실록산 10g과, 대구사의 아미노기를 함유한 실리콘 5g을 투입하여 혼합한다. 그런 다음, 대광고분자의 아이클 에스테르 23g을 투입하여 혼합한 후, 영남화공의 암모니아수 0.1g, 삼양상사의 페탄디올이소부티레이트 0.5g, 영남화공의 부틸셀루솔브 0.5g을 투입하여 혼합하여 안정화시킨다. 그리고, 삼양상사의 설페이드계 증점제 0.1g을 투입하여 점도를 2차 조정한 후, 삼양상사의 거품 방지제 0.2g과 아이켄사의 항균제 0.1g을 투입하여 혼합한다. 마지막으로 영남화공사의 에틸렌 글리콜 0.5g을 투입하여 혼합한다. 그리고, 이렇게 제조된 실리콘 마감재는 현장에서 시멘트와 50중량%:50중량%로 혼합되어 사용된다.
본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈은 도 8과 같이, 아미노 작용성 폴리실록산(aminofunctional polysiloxane)을 사용함에 따라 마이크로실리카와 아미노 작용성 폴리실록산이 결합하여 실리콘 레진이 공극을 벌려 우산화 사슬고리(11)와 우산 분자(12)를 형성한다. 이에 따라, 우산화 사슬고리(11) 사이로 내부 습기를 배출하는 동시에 외부 빗물은 우산 분자(12)를 통해 내부로 유입되는 것이 차단된다.
이러한 특성을 갖는 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈을 단열재와 메쉬를 결합하는 접착 몰탈로 사용하고, 특히 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 미세 통기공(3a)을 구비한 단열재(3)에 적용하는 경우 건축물의 내부 습기를 배출시키는 동시에 외부의 빗물이 내부로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 미세 통기공(3a)을 구비한 단열재(3)는 그 재질 특성상 자가발열이 일어나고, 다수의 미세 통기공(3a)이 형성되더라도, 이러한 자가발열은 낮아지지 않아 단열은 그대로 유지된다. 건축물 내부는 외부보다 온도가 높아 습기를 외부로 밀어내는 성질을 가지고 있다. 이에 따라 다수의 미세 통기공(3a)이 구비된 단열재(4)에 본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈을 도포하면, 다수의 미세 통기공(3a)으로 내부 습기는 자동으로 배출되면서 소수성 원리로 외부의 빗물은 내부로 침투되지 않고 거의 100% 방지될 수 있다.
이와 더하여, 본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 동일한 특성을 가지면서 색상과 강도가 향상된 실리콘 마감재를 도포하면, 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈의 통기성을 저하시키지 않으면서 소수성, 고강도, 크랙방지, 그리고 오염 방지 등의 효과를 극대화시킬 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 실리콘 마감재를 통해 제조된 건축물 외단열 구조에서의 작용 효과를 설명하기 위하여 도시한 도면들로서, (a)~(c)에서 좌측은 기존의 접착 몰탈을 사용하여 시공된 상태에서 발생하는 크랙, 오염 및 세균번식, 낮은 통기성을 도시한 도면이고, 우측은 본 발명에 따른 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 실리콘 마감재를 사용하여 시공된 상태에서 크랙방지, 소수성으로 인한 곰팡이 및 세균번식 억제, 높은 통기성을 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 기존의 접착 몰탈과 마감재(스타코)를 사용하여 시공된 경우에는 (a)의 좌측에 도시된 바와 같이, 크랙이 발생하였고, (b) 및 (c)의 좌측에 도시된 바와 같이, 낮은 소수성과 통기성으로 인해 외벽에 오염 및 세균이 번식하였으나, 본 발명에 따른 실리콘 접착 몰탈과 실리콘 마감재를 사용하여 시공된 경우에는 (a)~(c)의 우측에 도시된 바와 같이, 크랙이 방지되는 한편, 높은 통기성과 소수성으로 인해 건축물 외벽에 곰팡이 및 세균번식이 억제되는 것을 확인할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 건축물 외단열 시공방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 건축물 외단열 시공방법을 통해 제조된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 설명하기 위하여 도시한 사시도이고, 도 7는 도 6에 도시된 본 발명에 따른 건축물 외단열 구조를 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예2에 따른 건축물 외단열 시공방법은 본 발명에 따른 실시예1에 따른 건축물 외단열 시공방법과 달리, 단열재를 사용하지 않고 직접 건축물 외벽에 본 발명에 따른 실리콘 접착 몰탈과 실리콘 마감재를 부착하여 건축물 외단열 시공을 마무리하는 것으로 단열재를 부착하는 시공을 제외한 다른 공정은 동일하게 이루어진다.
도 2, 도 6 및 도 7을 참조하면, 먼저, 건축물 외벽(1)에 묻어 있는 이물질을 제거한 후, 외벽(1)에 실리콘 프라이머 워터맥스를 스프레이 또는 롤러로 1회 시공한다.
그런 다음, 건축물 외벽(1)에 직접 1mm~8mm의 두께로 전술한 본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 조성물(4)을 고르게 펴서 1차 도포한 후 건조한다(ST21).
그런 다음, 도 7과 같이, 실리콘 접착 몰탈(4)에 유리섬유를 이용하여 메쉬(5)를 부착시킨다. 이때, 메쉬(5)는 보강메쉬로서 강성을 높이기 위하여 특정 부위에는 하이메쉬 형태로 시공될 수도 있다. 메쉬(5)로 사용되는 유리섬유의 경우 녹색(120g/m2), 청색(130g/m2), 백색(130g/m2, 150g/m2, 68g/m2, 300g/m2)로 위에서 아래로, 좌측에서 우측으로, 또는 우측에서 좌측으로 최소 50mm~150mm까지 겹이음으로 시공하는 동시에 본 발명에 따른 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈(4')을 그 상면에 1mm 내지 8mm까지 고르게 펴서 도포한 후 건조한다(ST22).
그런 다음, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 마감재(6)를 일정 두께로 도포하여 건조한다(ST23).
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 건축물 외벽
2 : 젤라몰탈
3 : 단열재
4, 4' : 실리콘 접착 몰탈
5 : 메쉬
6 : 실리콘 마감재
2 : 젤라몰탈
3 : 단열재
4, 4' : 실리콘 접착 몰탈
5 : 메쉬
6 : 실리콘 마감재
Claims (6)
- 계면 활성제 0.1~0.5중량%, 유리섬유 촙 0.2~0.8중량%, 아미노 작용성 폴리실록산 3~11중량%, 왁스파라핀 1~5중량%, 분산제 0.2~0.7중량%, 부틸셀루솔브 0.2~0.8중량%, 증점제 0.5~1중량%, 아크릴 에스테르 16~25중량%, 암모니아수 0.1~0.3중량%, 마이크로실리카 48~55중량%, 거품 방지제 0.1~0.3중량%, 항균제 0.1~0.3중량%, 에틸렌 글리콜 0.1~1중량%, 그리고 나머지는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈.
- (a) 건축물 외벽에 다수의 단열재를 부착하는 단계;
(b) 상기 단열재의 타측면에 제 1 항의 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 시멘트를 50중량%:50중량%로 혼합한 시멘트 혼합 접착 몰탈을 1차 도포하는 단계;
(c) 상기 단열재의 타측면에 메쉬를 부착하는 동시에 상기 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 시멘트를 50중량%:50중량%로 혼합한 시멘트 혼합 접착 몰탈을 2차 도포하는 단계; 및
(d) 2차 도포된 시멘트 혼합 접착 몰탈에 실리콘 마감재를 도포하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 외단열 시공방법.
- (a) 건축물 외벽에 직접 제 1 항의 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 시멘트를 50중량%:50중량%로 혼합한 시멘트 혼합 접착 몰탈을 1차 도포하는 단계;
(b) 상기 건축물의 외벽에 메쉬를 부착하는 동시에 상기 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈과 시멘트를 50중량%:50중량%로 혼합한 시멘트 혼합 접착 몰탈을 2차 도포하는 단계; 및
(c) 2차 도포된 시멘트 혼합 접착 몰탈에 실리콘 마감재를 도포하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 외단열 시공방법.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 실리콘 마감재는,
계면 활성제 0.1~0.5중량%, 유리섬유 촙 0.1~0.5중량%, 폴리머분산제 0.1~0.3중량%, 하이드로겔 0.3~8중량%, 체질안료 1~4중량%, 마이크로실리카 55~68중량%, 펜탄디올이소부티레이트 0.2~0.8중량%, 부틸셀루솔브 0.5~0.8중량%, 아미노 작용성 폴리실록산 5~13중량%, 아미노기를 함유한 실리콘 3~7중량%, 아크릴 에스테르 16~25중량%, 설페이드계 증점제 0.1~0.5중량%, 암모니아수 0.1~0.3중량%, 거품방지제 0.1~0.3중량%, 항균제 0.1~0.3중량%, 에틸렌 글리콜 0.1~1중량%, 그리고 나머지는 물을 포함하는,
것을 특징으로 하는 건축물 외단열 시공방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 단열재는 발포폴리프로필렌(EPP), 발포폴리스티렌(EPS), 압출발포폴리스티렌, 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(PE), 발포폴리우레탄(PU), 부직포(PET) 또는 폴리염화비닐(PVC) 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 건축물 외단열 시공방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 단열재는 0.5mm~5mm의 크기를 갖는 다수의 미세 통기공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 건축물 외단열 시공방법.
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| KR1020140106620A KR101462885B1 (ko) | 2014-08-17 | 2014-08-17 | 통기성을 갖는 건축물 외벽 단열용 실리콘 접착 몰탈 및 이를 이용한 건축물 외단열 시공방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101586170B1 (ko) * | 2015-07-15 | 2016-01-19 | (주)혜암 | 건축물의 외단열에 적용되는 초경량 몰탈 조성물 및 이를 이용한 건축물의 외단열 시공방법 |
| KR20180118939A (ko) * | 2017-04-24 | 2018-11-01 | 송창익 | 전통 건축물용 경량 서까래 및 그의 제조방법 |
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| KR100926453B1 (ko) * | 2009-07-14 | 2009-11-13 | 김동균 | 탄성 중공 필러를 이용한 외벽 단열용 경량 접착 몰탈 조성물 |
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