KR19990061671A

KR19990061671A - 곰팡이 방지능을 갖는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물

Info

Publication number: KR19990061671A
Application number: KR1019970081955A
Authority: KR
Inventors: 김명호
Original assignee: 김충세; 고려화학 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 발명은 곰팡이 방지능을 갖는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축구조물 내부에 물 및 결합제인 시멘트와 증점제등이 고루 분산 교반된 슬러리와 암면을 별도로 분사하여 교차 접촉하여 접착하는 내화단열 피복재에서 항곰팡이성을 부여하기 위해 곰팡이 방지제를 담체 및 계면활성제와 미리 혼합하여 반제품 형태로 피복재에 도입하므로서, 내화단열 및 접착면 내지는 이면에 발생하는 곰팡이의 방지 성능을 갖도록 한 스프레이형 내화단열 피복재 조성물에 관한 것이다.

Description

곰팡이 방지능을 갖는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물

일반적으로 곰팡이는 자연계의 모든 곳에 생존하고 있으며,온도, 습도, 영양원 등과 같은 환경요인이 적당하면 급속히 번식한다. 우리의 기후와 풍토는 곰팡이의 생육에 매우 적합한 환경이므로 피해는 예상외로 넓은 범위에 미치고 있을 뿐만 아니라, 공장, 목욕탕, 창고, 지하실, 그 이외의 주택과 맨션등에서 결로되기 쉬운 곳에는 어디든지 번식이 가능하기 때문에 우리 주위의 생활을 위협하고 있으며, 또한 곰팡이의 발생으로 악취발생, 외관의 손상 및 감염증, 알러지 및 식이성 질환 등으로 인간의 건강장해을 일으키는 원인이 되고 있다.

이와 같이, 각종 구조물에 발생하는 곰팡이의 발생 및 번식을 방지할 목적으로 스프레이형 내화피복재 표면의 곰팡이 발생을 막기 위해서는 표면만 방곰팡이 처리를 하면 충분한 것으로 생각하고 있지만, 실제로 피복재 이면의 곰팡이 번식이 피복재 표면의 곰팡이 발생원인이 되는 것으로 알려져 있다.

여기서 언급하는 스프레이형 내화단열 피복재라 함은 필연적으로 분진을 발생시키게 되는 결합제를 물과 혼합하여 줌으로서 증점제가 분사되면서 암면과 고루 접촉되어 증점제를 적량 사용할 수 있도록 하며, 아울러 결합제와 혼합된 슬러리의 비중을 1.1 ∼ 1.3 에서 적당히 유지하면서 단열성능을 높일 수도 있고,암면을 높은 밀도로 부착시킬수 있게 되어 었어서 충분한 내화성능을 발휘하는 고밀도의 피복재를 일컫는다.

이러한 스프레이형 피복재는 장마철 내지는 습도가 높은 환경이 제공될때 곰팡이가 특히 번식하기 쉽기 때문에 이면(裏面)의 곰팡이 방지가 표면에 발생되는 곰팡이를 방지하는 중요한 포인트가 된다. 특히, 스프레이형 피복재 자체에는 제조시 투입되는 펄프, 지연제 및 계면활성제 등이 곰팡이 생육의 주영양원이 된다. 스프레이형 피복재는 pH가 4 ∼ 10이므로, 위와 같은 영양원에 곰팡이가 번식할 수 있는 조건인 수분 65% 이상, 온도 5 ∼ 45℃, 영양분, pH 2 ∼ 8.5가 유지되는 등 적당한 수분, 온도가 유지되면 곰팡이는 언제나 발생될 수 있는 조건에 놓이게 된다.

대부분 피복재는 무기질로서 곰팡이등의 미생물 번식으로 인한 오염과는 관계가 없을 것으로 생각되지만 실제 피복재를 구성하는 원료중에는 증점제, 계면활성제 및 지연제 등의 유기물을 포함하고 있으며, 또한 피복재의 표면이 거칠기 때문에 공기중의 유기물 및 곰팡이 포자 등이 잘 들러붙게 된다. 게다가, 슬러리 상태로 부착하여 자연건조로 완전한 건조까지의 기간이 장기간이 소요될 경우와 장마철 내지는 결로현상 등의 발생으로 인해 부착된 피복재의 표면 및 이면에 곰팡이가 발생하기 쉬운 환경에 놓이게 된다. 그 결과 피복재 표면 및 이면까지 곰팡이의 번식이 확대되는 원인이 되고 있다.

이와 같이, 곰팡이는 건조조건 하에서는 발생하기 어려우나, 상기의 조건이 충족될 때에는 물과 유기원료가 피복재 배합중에 함유되어 있어서 시공후 피복재 표면 및 이면에 곰팡이등의 미생물들이 발생할 가능성이 높고, 이로 인하여 스프레이형 내열단열 피복재의 물리적인 성능인 내화/단열성능, 부착성 등이 저하되고, 실내위생환경의 오염으로 미관을 크게 해칠 뿐아니라 곰팡이병이나 알레르기와 같은 질병을 일으키는 문제점이 발생된다.

본 발명에서는 위에서 살펴본 바와 같이 기존의 피복재에 발생할 수 있는 문제점, 특히 곰팡이를 비롯한 유해 미생물의 발생과 그로 인한 외관상의 훼손 등을 사전에 방지하고 해결하기 위하여, 종래의 피복제 제조공정중에 곰팡이 등의 미생물의 증식을 억제할수 있는 곰팡이 방지제를 첨가, 배합함으로써 피복재 고유의 물성은 그대로 유지하면서 내화,단열기능을 충분히 발휘할 뿐만 아니라 곰팡이 방지기능을 가진 스프레이형 내화단열 피복재 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 시멘트, 내화제, 지연제 및 계면활성제를 포함하는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물에 있어서, 그 피복재 조성물 중에 곰팡이 방지제가 0.1 ∼ 1.0 중량% 함유되어 있는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기존의 스프레이형 내화단열 피복재의 제조과정에서 곰팡이 방지제를 첨가, 배합하여 제조하는 것으로서, 먼저 고온에서 신축율이 극소하여 내화단열성을 가지고, 후기강도와 점성을 부여하기 위한 시멘트를 전체 피복재 조성에 대하여 5 ∼ 40 중량%로 준비하고, 이에 물과 수화반응을 일으키면서 이수석고로 변화여 화재시 결정수를 방출함으로써 구조물 내측의 열전달을 지연시켜 주기위한 내화제로서 예컨대 반수석고 0.2 ∼ 15 중량%를 첨가하며, 아울러 분산성이 빠르고 용해성이 우수하며 시멘트와 교반시 작업성을 증진시켜 주고 침전시간을 지연시켜 주는 지연제로서 예컨대 폴리사카라이드 0.2 ∼ 1 중량%를 추가 혼합하고, 또한 무기결합제의 분산과 연행을 촉진시켜주기 위한 분산제인 지방산 계면활성제를 0.2 ∼ 0.8 중량%, 그리고 피착면과의 결착력이 우수하며 피복재의 피막을 형성시켜 주기 위한 폴리비닐알콜 0.2 ∼ 2.0 중량%를 첨가 혼합하며, 여기에 곰팡이 및 세균으로 인한 조성물의 부패 및 미관의 손상을 방지하기 위한 곰팡이 방지제 0.1 ∼ 1.0 중량%를 추가적으로 혼합한다. 그다음, 이들을 1.9 ∼ 3배수의 물을 넣고 고루 교반한 슬러리를 준비하고, 이와 별도로 암면이나 유리면 또는 세라믹 화이버 등으로 되거나 이들을 혼합 사용하여서 된 무기섬유 50 ∼ 90 중량%를 준비하여 이들 슬러리와 무기섬유를 분사장치에 의하여 별도로 분사되도록 함으로서 교차접촉하여 구조물 내부에 적용시켜서 부착하도록 한다.

이와 같이 본 발명에서는 종래에 제안된 바 없는 곰팡이 방지제가 배합된 피복재를 새롭게 구성함으로써 스프레이형 피복재의 고유물성은 변하지 않으면서 피복제 이면 내지는 표면에 곰팡이의 생성과 이로 인한 환경오염과 외관 훼손을 방지할 수 있는 것이다.

특히, 본 발명에서는 스프레이형 피복재를 형성하기 이전에 미리 피복재 원료와 곰팡이방지제를 혼합, 분산시켜 균일화하여 스프레이형 피복재 전체를 곰팡이 방지 처리를 하여 곰팡이 발생을 효과적으로 방지할 수 있도록 하였는 바,여기서 스프레이형 피복재용으로 사용하는 곰팡이 방지제는 다음과 같은 특징이 요구된다.

첫째로, 피복재 원료와 혼합 및 분산이 용이해야 하며, 둘째로 장기간의 보관에 따른 저장안정성이 있어야 하며, 셋째로 원료간 반응성이 없어야 하고, 넷째로 사용후에도 곰팡이 방지 효과가 장기간 지속되어야 하며, 다섯째로 독성 및 안전성이 우수하고 환경오염을 유발하지 않는 곰팡이 방지제가 필요하다.

본 발명에 사용한 곰팡이 방지제는 위의 요건을 갖는 방균물질로서 바람직하게는 수불용성이거나 거의 물에 녹지 않는 수난용성이 좋은데, 예를 들면 테트라메틸-티우람-디설파이드, 테트라메틸-티우람-설파이드, 징크-에틸렌-비스디티오-카바메이트, 징크-2-피리딘-티올-1-옥사이드, 2-n-옥틸-4-이소티라졸린-3-온, 디아이도메틸-파라-토일설폰, 2,3,5,6-테트라클로로-4-메틸설폰일-피리딘,N-트리클로로메틸-티오프탈아미드, 2-메틸카보닐-아미노벤즈이미다졸, 2,4,5,6-테트라클로로-이소프탈니트릴, 3-아이도-2-프로판닐부틸카바메이트, 4,5-디클로로-2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온이 바람직하게 사용될 수 있다.

이때, 만일 곰팡이방지제가 수용성이면 습기가 차거나 수분이 흘러내리는 경우 물에 의해 쉽게 외부로 용출되어져 스프레이형 피복재내의 곰팡이 방지효과의 지속성이 떨어지게 된다.

본 발명에 따른 조성물은 스프레이형 피복재에 생육함으로서 문제를 일으키는 곰팡이 즉, 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 페니실리움 시트리늄(Penicillium citrinum), 클라도스포리움 헤르베룸(Cladosporium heruberum), 오레오바스티움 브루란스(Oleobastium blaurans), 알터나리아 테누이스(Alternlria tenuis), 코리오루스 버니코로(Coriolus versicolor), 케에토미움 그루보섬(Cheotomium globosum)에 대해서 효과적인 방지를 할 수가 있다.

본 발명에 따르면, 스프레이형 피복재에 상기의 곰팡이 방지제를 그대로 사용하여도 좋지만 필요에 따라서 탈크(talc), 규조토, 점토(Clay), 카오린(kaolin), 탄산칼슘(CaCO₃)등을 담체로 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.

또한, 이때에 계면활성제를 가해도 좋다. 이는 피복재 슬러지상에서 곰팡이 방지제가 효율적으로 혼합/분산이 되어 균일한 효과를 발휘하게 해준다.

본 발명에서 계면활성제나 곰팡이 방지제의 함량이 상기의 범위보다 많으면 스프레이형 피복재의 건조시간 내지는 피착면과의 부착력에 영향을 미치며, 상기의 범위보다 낮으면 분산력과 방곰팡이 효과가 떨어지게 된다.

위와 같은 본 발명에 따른 방곰팡이성 스피레이형 피복재 조성물을 더욱 상세히 설명하고, 또 방곰팡이 효과를 확인하기 위하여 다음과 같은 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 2를 통해서 물성 및 효과시험을 실시하였는 바, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ∼ 5

결합재로서 시멘트 21 중량%, 석고 12.0 중량%, 폴리사카라이드 0.7 중량%, 계면활성제 0.4 중량%, 증점제 0.4 중량%로 이루어진 결합재에 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 곰팡이방지제 반제품을 0.5 중량%로 하여 첨가하였다. 이것에 물 3배수를 5분간 고루 혼합하여 슬러리를 얻었으며, 입도 40 ∼ 50 m/m인 암면 65 중량%를 분사장치에 넣고 분사하여 서로 교차 접촉되면서 구조물의 내부에 부착되게 하였으며, 이와 같이 제조된 내화단열 피복재를 28일간 건조시키고 양생하였다.

곰팡이 방지제에 종류에 따른 고유물성 변화를 측정하기 위하여 피복재의 밀도와 열전도율을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었고, 구조물에 부착된 피복재의 표면 내지 이면에 방곰팡이 효과시험을 하여 그 결과는 다음 표 3과 표 4에 각각 나타내었다.

구 분	곰팡이 방지제	첨가량(중량%)
실시예 1	TTD⁽¹⁾	0.5
실시예 2	ZPO⁽²⁾	0.5
실시예 3	IPBC⁽³⁾	0.5
실시예 4	DIMT⁽⁴⁾	0.5
실시예 5	ZEC⁽⁵⁾	0.5
비교예 1	-	-
비교예 2	DTTZT⁽⁶⁾	0.5

(1) 테트라메틸-티우람-디설파이드

(2) 징크-2-피리딘-티올-1-옥사이드

(3) 3-아이도-2-프로판닐부틸카바메이트

(4) 디아이도메틸-p-토일설폰

(5) 징크-에틸렌-비스디티오-카바메이트

(6) 3,5-디메틸테트라하이드로-1,3,5,2H-티아다이아진-2-티온

실험예 1

상기 실시예 1 ∼ 5 및 비교예 1 ∼ 2에서 제조한 방곰팡이성 스프레이형 피복재의 방균효과를 측정하기 위하여 우리 일상생활에서 쉽게 발견,발생되며, 저항성이 강한 곰팡이들을 선정하여 다음과 같은 실험을 실시하였다.

즉, 곰팡이는 페니실리움 시트리늄(Penicillium citrinum, IFO 6352), 오리오바시디움 플루란스(Aureobasidium pullulans, IFO 6402), 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae, ATCC 44771), 라이조프스 델레마(Rhizopus delema, IFO 4698), 알터나리아 말라이(Alternaria mali, ATCC 42096), 뮤코 헤마리스(Mucar hiemalis, ATCC 8690), 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger, ATCC 9209)을 선정하였다.

방곰팡이성 효과를 측정키 위해 포테이토 텍스로즈 아가(potato dextrose agar)를 121℃에서 15분간 멸균한후 50℃로 냉각한후 멸균한 배양접시에 분주한후 굳힌 다음 곰팡이 포자액을 아가(agar)위에 접종시킨후 방곰팡이성 스프레이형 피복재 시편(3 × 3 ㎝)을 올려놓고 26℃의 배양기에서 7일 내지는 14일간 배양후 시편주위의 균성장 저지원이 나타나는 정도로서 곰팡이방지효과를 측정하였다.

그 결과는 다음 표 2, 표 3, 표 4와 같다.

구 분	실 시 예	비교예
구 분	1	2	3	4	5	1	2
밀 도 (kg/m³)	380	376	385	401	390	375	350
열전도율 (㎉/mh℃)	0.051	0.048	0.050	0.049	0.047	0.047	0.049
접착강도 (kg/m²)	1,200	1,225	1,255	1,185	1,190	1,175	1,180
내화시간^*(분)	140	138	141	136	135	135	130
(주)* 피복재 두께 30 ㎜로 하고 2시간 동안 1,010℃로 가열하였을때 평균이면350℃에 도달하는 시간

초기 방균력

구 분	실 시 예	비 교 예
구 분	1	2	3	4	5	1	2
페니실리움 시트리움(P. citrinum, IFO 6352)	3	3	3	3	3	0	2
오리오바시디움 풀루란스(A. pullulans, IFO 6402)	3	3	3	3	3	0	2
사카로마이세스 세레비지아(S. cerevisiae, ATCC 44771)	3	3	3	3	3	0	1
알터나리아 말라이(A. mali, ATCC 42096)	3	3	3	3	3	0	2
아스퍼질러스 나이저(A. niger, ATCC 9029)	3	3	3	3	3	0	2
(주)* 3 : 우수 2 : 보통 1 : 미흡 0 : 효과없음

6개월 경과후 방균력

구 분	실 시 예	비 교 예
구 분	1	2	3	4	5	1	2
페니실리움 시트리움(P. citrinum, IFO 6352)	3	3	3	3	3	0	1
오리오바시디움 풀루란스(A. pullulans, IFO 6402)	3	3	3	3	3	0	1
사카로마이세스 세레비지아(S. cerevisiae, ATCC 44771)	3	3	3	3	3	0	0
알터나리아 말라이(A. mali, ATCC 42096)	3	3	3	3	3	0	1
아스퍼질러스 나이저(A. niger, ATCC 9029)	3	3	3	3	3	0	0
(주)* 3 : 우수 2 : 보통 1 : 미흡 0 : 효과없음

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방곰팡이 성능을 갖는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물은 건축구조물 내부에 물 및 결합제인 시멘트와 증점제등이 고루 분산 교반된 슬러리와 암면을 별도로 분사하여 교차 접촉하여 접착하는 종래의 내화단열 피복재에 대하여, 항곰팡이성을 부여하기 위해 그 피복재 제조과정중에 곰팡이 방지제를 담체 및 계면활성제와 미리 혼합하여 반제품 형태로 도입하므로서, 내화단열 및 접착면 내지는 이면에 발생하는 곰팡이의 방지 성능을 갖게함과 동시에 그로인한 외관 훼손도 방지할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

Claims

시멘트, 내화제, 지연제 및 계면활성제를 포함하는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물에 있어서, 그 피복재 조성물 중에 곰팡이 방지제가 0.1 ∼ 1.0 중량% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지능을 갖는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기의 곰팡이방지제는 수난용성이거나 수불용성인 것을 특징으로 하는 곰팡이 방지 능을 갖는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물.
제 2 항에 있어서, 상기의 곰팡이 방지제는 테트라메틸-티우람-디설파이드, 징크-2-피리딘-티올-1-옥사이드, 3-아이도-2-프로판닐부틸카바메이트, 디아이도메틸-p-토일설폰, 징크-에틸렌-비스디티오-카바메이트 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 곰팡이 방지능을 갖는 스프레이형 내화단열 피복재 조성물.