KR101685180B1

KR101685180B1 - 착색된 천연석분을 이용한 미장바름재

Info

Publication number: KR101685180B1
Application number: KR1020160056564A
Authority: KR
Inventors: 신선호
Original assignee: 대보하우징 주식회사
Priority date: 2016-05-09
Filing date: 2016-05-09
Publication date: 2016-12-09

Abstract

본 발명은 착색된 천연석분을 이용한 미장바름재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미장처럼 벽에 발라 마감재로 사용하되 천연대리석과 같은 분위기 연출이 가능하고, 경량이면서 저렴할 뿐만 아니라 공사기간을 단축할 수 있는 착색된 천연석분을 이용한 미장바름재에 관한 것이다.

Description

착색된 천연석분을 이용한 미장바름재{Concreting mortar using colored natural stone dust}

일반적으로, 건축시공시 벽체 마감은 주로 미장에 의해 이루어진다.

즉, 시멘트 몰탈을 단순히 비벼 붙이는 방식의 통상적인 미장 마감이 대부분이다.

그런데, 이 경우에는 외관이 미려하지 않기 때문에 별도로 마감재를 더 붙이거나 별도의 다른 후처리를 가함으로써 최종 마감하게 된다.

최근에는 천연질감에 따른 신비로움, 자연친화성 강조를 위해 천연대리석을 잘라 붙이는 방식이 개시되고 있다.

그러나, 이러한 방식은 천연대리석 자체가 워낙 고가여서 비용지출이 크기도 하지만, 중량물이 돌 자체를 붙여야 하므로 작업시 안전사고의 위험도 높고, 작업시간이 길어져 전체적으로 공사기간이 늘어나는 단점이 있다.

이를 개선하기 위해 많은 노력들이 경주되고 있으나 선행기술들은 주로 뿜칠 정도에 그치는 스프레이 도장재와 관련된 기술들만 개시하고 있을 뿐이다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0576265호(2006.04.26.) '착색운모를 함유하는 석질 스프레이 도장재 조성물'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 미장처럼 벽에 발라 마감재로 사용하되 천연대리석과 같은 분위기 연출이 가능하고, 경량이면서 저렴할 뿐만 아니라 공사기간을 단축할 수 있는 착색된 천연석분을 이용한 미장바름재를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 백운모, 장석, 돌로마이트로 된 천연석분을 각각 다른 색의 착색용 베이스수지로 착색한 후 백운모, 장석, 돌로마이트 각각을 마이크로 실리카로 코팅하여 서로 달라붙지 않도록 한 상태로 120-150℃의 건조로에서 15분간 건조한 다음 180℃에서 15분간 다시 건조하는 형태로 온도구배를 두고 건조한 후 급냉하고; 착색 건조된 백운모, 장석, 돌로마이트를 바인더인 미장용 바름재로 바인딩하여 제조된 미장바름재로서, 상기 착색용 베이스수지는 MMA계 아크릴수지 100중량부에 대해, 멜라민수지 30-50중량부, 폴리이소시아네이트 7-15중량부, 무기안료 7-15중량부로 조성되고; 상기 미장용 바름재는 MMA(Methyl Methacrylate) 100중량부에 대해, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 15-20중량부, 실리콘유 0.5-1.5중량부, 건조지연제 1.5-3.0중량부, 물 15-30중량부, 착색된 백운모 5-10중량부, 착색된 장석 5-10중량부, 착색된 돌로마이트 5-10중량부로 조성된 것을 특징으로 하는 착색된 천연석분을 이용한 미장바름재를 제공한다.

삭제

또한, 상기 미장용 바름재에는 상기 MMA 100중량부에 대해, 무기난연제인 팽창흑연 10-15중량부, 지르코늄 5-10중량부, 뮬라이트분말 4-8중량부가 더 첨가된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 미장용 바름재에는 MMA 100중량부에 대해 마이크론 크기의 세라믹 미소구체 15-20중량부, 규불화마그네슘 3-6중량부, 살리실산에스테르 5-10중량부 더 첨가된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 미장처럼 벽에 발라 마감재로 사용하되 천연대리석과 같은 분위기 연출이 가능하고, 경량이면서 저렴할 뿐만 아니라 공사기간을 단축하는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 착색된 다수의 천연석분을 이용하여 미장용 바름재를 구현함으로써 뿜칠이나 스프레이 방식도 아니고, 천연대리석과 같은 돌판을 붙이지 않고서도 미장과 동시에 천연대리석과 같은 분위기 연출이 가능하되, 경량이면서도 저렴하며 공사기간도 대폭 단축시킬 수 있는 미장용 바름재를 제공한다.

본 발명에 따른 미장용 바름재는 다수의 천연석분을 포함하는데, 특히 착색된 백운모, 착색된 장석, 착색된 돌로마이트를 포함한다.

여기에서, 본 발명의 중요한 특징중 하나로서, 천연석분인 백운모, 장석, 돌로마이트가 혼합된 상태에서 착색되는 것이 아니라, 각기 서로 다른 색상으로 각각 착색된 상태에서 혼합된 후 바인더를 통해 바인딩됨으로써 하나의 미장용 바름재를 구성한다는 점이다.

이때, 상기 천연석분들 각각을 착색하기 위해 본 발명은 착색용 베이스수지를 포함한다.

상기 착색용 베이스수지는 MMA계 아크릴수지 100중량부에 대해, 멜라민수지 30-50중량부, 폴리이소시아네이트 7-15중량부, 무기안료 7-15중량부로 조성된다.

여기에서, 상기 천연석분들, 즉 백운모, 장석, 돌로마이트는 모두 흰색이기 때문에 서로 다른 색상을 갖도록 하기 위해서는 무기안료가 서로 달라야 한다.

때문에, 상기 착색용 베이스수지에서 백운모를 착색할 때 무기안료와, 장석 또는 돌로마이트를 착색할 때 사용하는 무기안료는 서로 다른 것을 사용해야 함에 주의하여야 한다.

아울러, 무기안료는 종류가 무수히 많기 때문에 특별히 한정하지는 않는다. 다만, 3개의 천연석분들 상호간의 색상 구분이 가능할 정도로 다른 색상이면 족하다.

이때, 상기 아크릴수지는 무색투명한 수지로서 염료와 안료에 의한 염색과 착색이 자유로워 컬러를 표현하는데 매우 뛰어난 특성을 가지고 있고, 특히 인장강도와 충격강도가 폴리스티렌보다 우수하고 햇빛이나 바람, 비 등에 의한 열화나, 휨, 균열이 적어 주로 도료로 많이 활용되는 수지이다.

본 발명에서는 천연석분의 표면을 보호하면서 착색성을 증대시키기 위해 첨가되는 기준성분이다.

그리고, 상기 멜라민수지는 아미노기와 포름알데히드가 부가 축합반응하여 생성되는 대표적인 아미노계 열경화성수지로서, 표면 경도가 높고, 내열성과 내약품성 및 내수성이 우수한 수지이다.

본 발명에서는 석분의 색상 고정능력 향상과 안정화 및 내구성 증대를 위해 첨가되며 30중량부 미만으로 첨가되면 효과가 떨어지고, 50중량부를 초과하면 겔화에 따른 결정화가 진행되므로 상기 범위로 한정하여야 한다.

아울러, 상기 폴리이소시아네이트는 경화제로서, 15중량부를 초과하면 과경화가 일어나고, 7중량부 미만으로 첨가되면 경화 촉진이 저해되므로 상기 범위로 한정해야 한다.

이렇게 조성된 착색용 베이스수지에 백운모, 장석, 돌로마이트를 각각 혼합하여 각각의 혼합물을 만든다.

즉, 혼합물을 믹서에 넣고 믹싱하여 백운모, 장석, 돌로마이트의 각 표면에 혼합물이 코팅되면서 각각이 착색되게 하는 것이다.

이어, 착색된 상태를 유지시키기 위해 착색된 백운모, 장석, 돌로마이트의 외표면을 마이크로 실리카로 코팅한 다음 120-150℃의 건조로에서 약 15분간 건조하고, 이어 180℃에서 15분간 건조한 후 급랭함으로써 착색된 백운모, 착색된 장석, 착색된 돌로마이트를 얻을 수 있게 된다.

여기에서, 고온 건조시 온도 구배를 두는 이유는 처음부터 180℃까지 고온으로 높여 건조하게 되면 착색된 코팅물이 탈락되어 버리기 때문에 이를 방지하기 위해 가열온도를 순차로 높여야 한다. 그래야 착색이 원활하고 완벽하게 이루어진다.

이때, 상기 마이크로 실리카는 상기 착색용 베이스수지 100중량부에 대해 장석 및 돌로마이트의 경우는 0.1-0.2중량부가 첨가 혼합되어 코팅되며, 백운모의 경우는 2-3중량부 첨가 혼합되어 코팅되게 되는데, 백운모를 더 많이 첨가하는 이유는 백운모의 경우 판상(편상)의 구조를 가지므로 장석이나 돌로마이트에 비해 마이크로 실리카의 코팅양이 더 많이 들어가기 때문이다.

여기에서, 마이크로 실리카로 코팅하는 이유는 천연석분들끼리 달라 붙는 것을 방지하기 위함이다.

즉, 착색된 백운모, 착색된 장석, 착색된 돌로마이트는 나중에 함께 혼합된 후 바인더를 통해 바인딩된 상태에서 바름재로 사용되게 되는데, 이들을 혼합할 때 서로 달라 붙게 되면 원하는 자연석 상태 표현이 어렵고 바인딩하기도 곤란하게 되므로 이를 방지하기 위해 마이크로 실리카로 전처리함과 동시에 고온 건조함으로써 각 석분들이 서로 달라붙지 않고 모래처럼 자유롭게 섞일 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 착색된 천연석분들을 이용하여 미장용 바름재를 구성한다.

본 발명에 따른 미장용 바름재는 MMA(Methyl Methacrylate) 100중량부에 대해, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 15-20중량부, 실리콘유 0.5-1.5중량부, 건조지연제 1.5-3.0중량부, 물 15-30중량부, 착색된 백운모 5-10중량부, 착색된 장석 5-10중량부, 착색된 돌로마이트 5-10중량부로 조성된다.

이때, 상기 MMA는 일종의 바인더 수지이고, 모래알처럼 운집된 다종 다색의 석분들을 묶기 위해 첨가된다.

그리고, 상기 MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe)는 무수 글루코오즈 단량체 사슬로 이루어진 셀룰로오즈 유도체로서 증점 및 보수 기능을 위해 첨가된다.

특히, 본 발명에서는 점도 조절을 위해 매우 중요한 역할을 하며, 무수 글루코오즈 내에 있는 세개의 수산화기는 알킬 또는 수산화알킬의 유도체로 변형될 수 있으며, 이것은 용해성, 표면활성, 화학반응성, 화학저항성 같은 화학적 특성을 부여 하므로 15-20중량부 범위 내에서만 첨가되어야 한다.

아울러, 상기 실리콘유는 소포기능을 위해 첨가되는 것으로, 기포 발생을 억제하여 도포성, 즉 바름성을 좋게 하고 균일하고 평활한 표면을 유지하기 위해 소량, 바람직하기로는 0.5-1.5중량부 범위 내에서 첨가되어야 한다.

또한, 상기 건조지연제는 바인딩 후 도포, 즉 바름시 빠르게 경화되면 표면 품질이 떨어지고 도포 작업성이 저하되므로 이를 방지하기 위해 첨가되며, 특히 아크릴계 건조 지연에 효과적인 타미야 아크릴 리타더(Retarder)를 건조지연제로 사용함이 바람직하다.

이와 같이 조성한 후 균일하게 혼합하게 되면 다양한 색상이 천연석에 가까운 마블링 무늬 형태로 배합되면서 바인딩되게 되고, 그 상태에서 미장하듯이 벽면에 바르게 되면 천연대리석과 같은 느낌이 나도록 마감되게 된다.

때문에, 비용도 저렴하고, 작업시간도 단축시키면서 다양하고 아름다운 마감 연출이 가능하게 되며, 내구성도 우수한 장점이 있다.

삭제

뿐만 아니라, 상기 바름재에 자외선 차단에 따른 변색 방지성을 높이고 부착력을 강화하기 위해 MMA 100중량부에 대해 마이크론 크기의 세라믹 미소구체 15-20중량부, 규불화마그네슘 3-6중량부, 살리실산에스테르 5-10중량부 더 첨가될 수 있다.

이때, 상기 마이크론 크기의 세라믹 미소구체는 태양 복사열 차단 및 내습성, 온도저항성이 우수하여 도포면의 내구성을 높이고, 규불화마그네슘은 결로방지성을 높여 도막면에서의 변색을 억제하며, 살리실산에스테르는 자외선을 흡수하여자외선에 의해 수지가 변형되는 것을 방지하는 기능을 담당하게 된다.

덧붙여, 상기 바름재에 난연성을 높이기 위해 상기 MMA 100중량부에 대해 무기난연제인 팽창흑연 10-15중량부, 지르코늄 5-10중량부, 뮬라이트분말 4-8중량부를 더 첨가할 수 있다.

여기에서, 팽창흑연은 그라파이트의 층상 구조를 갖기 때문에 그 층상 사이에 원자나 작은 분자를 집어 넣고 열을 가할 경우 아코디언처럼 분리가 되면서 입자가 수 백배 팽창하게 되는 현상을 이용하여 난연분야에서 난연제로 활용하고 있는 바, 15중량부를 초과하면 경화성이 떨어지고, 10중량부 미만으로 첨가되면 난연성이 저하되므로 상기 범위로 한정하여야 한다.

또한, 지르코늄은 화재발생시 공기중의 산소와 결합하여 산화물 또는 질소화물로 된 보호피막을 형성하여 내화성을 증대시키므로 첨가사용되며, 도포성을 고려하여 5-10중량부의 범위로 한정되어야 한다.

아울러, 뮬라이트분말은 고융점 광물로서, 내화도를 높이기 위해 첨가된다.

이하, 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

본 발명에 따른 바름재를 이용하여 벽면에 도포하였을 때 부착력에 따른 내구성을 확인하기 위해 MMA(Methyl Methacrylate) 100중량부에 대해, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 18중량부, 실리콘유 1.0중량부, 건조지연제 1.5중량부, 물 20중량부, 착색된 백운모 8중량부, 착색된 장석 8중량부, 착색된 돌로마이트 8중량부로 조성된 미장용 바름재를 콘크리트면에 1mm의 두께로 도포한 후 5일간 건조시켰다.

그런 다음, 도막의 부착력과 밀착성을 체크하였다.

먼저, 부착력 시험기로 부착성을 테스트 한 결과, 2.3N/㎟의 부착력을 확인하였는 바, 이는 일반적인 아크릴수지 도막의 부착력(평균)을 훨씬 상회하는 결과로서 우수한 부착력을 가지고 있어 내구성이 확보되었음을 확인하였다.

또한, JIS K 5400에 의거 도막의 밀착성을 테스트한 결과 정상이었다.

삭제

[실시예 3]

실시예 1과 동일하게 하되, 상기 MMA 100중량부에 대해 무기난연제인 팽창흑연 15중량부, 지르코늄 10중량부, 뮬라이트분말 8중량부를 더 첨가한 후 도막을 형성한 상태에서 난연성을 테스트하였다.

난연성은 건축물의 내장재료 및 구조의 난연성 시험방법(KS F2271)에 따라 테스트를 하였으며, 난연 3급에 준하는 불연성을 나타내었고, 화염에 따라 생기는 유해가스의 유무, 및 독성 냄새 등도 확인한 결과 아무런 이상이 없었다.

Claims

백운모, 장석, 돌로마이트로 된 천연석분을 각각 다른 색의 착색용 베이스수지로 착색한 후 백운모, 장석, 돌로마이트 각각을 마이크로 실리카로 코팅하여 서로 달라붙지 않도록 한 상태로 120-150℃의 건조로에서 15분간 건조한 다음 180℃에서 15분간 다시 건조하는 형태로 온도구배를 두고 건조한 후 급냉하고; 착색 건조된 백운모, 장석, 돌로마이트를 바인더인 미장용 바름재로 바인딩하여 제조된 미장바름재로서,
상기 착색용 베이스수지는 MMA계 아크릴수지 100중량부에 대해, 멜라민수지 30-50중량부, 폴리이소시아네이트 7-15중량부, 무기안료 7-15중량부로 조성되고;
상기 미장용 바름재는 MMA(Methyl Methacrylate) 100중량부에 대해, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 15-20중량부, 실리콘유 0.5-1.5중량부, 건조지연제 1.5-3.0중량부, 물 15-30중량부, 착색된 백운모 5-10중량부, 착색된 장석 5-10중량부, 착색된 돌로마이트 5-10중량부로 조성된 것을 특징으로 하는 착색된 천연석분을 이용한 미장바름재.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 미장용 바름재에는 상기 MMA 100중량부에 대해, 무기난연제인 팽창흑연 10-15중량부, 지르코늄 5-10중량부, 뮬라이트분말 4-8중량부가 더 첨가된 것을 특징으로 하는 착색된 천연석분을 이용한 미장바름재.
청구항 1에 있어서,
상기 미장용 바름재에는 상기 MMA 100중량부에 대해 마이크론 크기의 세라믹 미소구체 15-20중량부, 규불화마그네슘 3-6중량부, 살리실산에스테르 5-10중량부 더 첨가된 것을 특징으로 하는 착색된 천연석분을 이용한 미장바름재.