KR20010110819A

KR20010110819A - 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재

Info

Publication number: KR20010110819A
Application number: KR1020000031396A
Authority: KR
Inventors: 송희용
Original assignee: 송희용; 주식회사 미래로바이오텍
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-15
Also published as: KR100378564B1

Abstract

본 발명은 조성물의 중량%로 초속경 시멘트분말 40-60%, 증점제 분말 0.3-0.5%, 규사분말 30-45%, 수지분말5-7%, 안정화제 분말 1-3%, 섬유분말 0.3-0.5%, 세피오라이트 분말 2-4%, 원적외선 방사재 분말 15-20%를 배합하며;

배합된 분말들은 물과 혼합하여 일정한 점도로 몰드폼에 분사하여 일정 시간내에 구조물을 완성시키는 것을 특징으로 하는 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재를 개시한다.

Description

건축 구조물 성형을 위한 몰딩재{Molding powder for forming architectural structures}

본 발명은 건축물 내.외장 인테리어 용도로 사용되는 몰딩재에 관한 것으로, 상세하게는 초속경 시멘트를 주재로 하는 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재에 관한 것이다.

일반적으로 비금속제 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재는 다양하게 개발되어 사용되고 있는데, 일예로 FRP라 불리우는 몰딩재가 개시된 바 있다. 상기 몰딩재는 물과 혼합하여 일정한 점도로 미리 설치된 몰드폼에 주입시켜 양생하고, 몰드폼을 탈형하는 것에 의해 건축물의 내.외벽 인테리어에 이용하고 있다.

그러나 종래 몰딩재에 의해 성형된 조성물은 불에 약하며, 화재시 유독가스를 발생하므로 인체에 치명적일 뿐만 아니라 내구성이 약하고, 건물 외벽에 인테리어할 경우 상온에 의해 최고 5Cm까지 수축 팽창이 일어나 균일이 발생하는 등 외장 인테리어에 적합하지 못한 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 비금속제로 화재시 유독가스의 발생을 억제하고, 내구성및 내열성에 강한 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중량%로 중량%로 초속경 시멘트분말 40-60%, 증점제 분말 0.3-0.5%, 규사분말 30-45%, 수지분말5-7%, 안정화제 분말 1-3%, 섬유분말 0.3-0.5%, 세피오라이트 분말 2-4%, 원적외선 방사재 분말 15-20%를 배합하며; 배합된 분말들은 물과 혼합하여 일정한 점도로 몰드폼에 분사하여 소정시간내에 구조물을 완성시키는 것을 특징으로 하는 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시 태양에 따르면 몰드 조성물은 초속경 시멘트 분말을 주제로 하여 여기에 증점제, 규사미분, 수지, 안정화제, 아크릴 섬유, 세피오라이트(Sepiolite) 및 원적외선 방사제를 배합하여 조성한다.

초속경 시멘트 분말은 포틀랜드 시멘트, 알루미나 시멘트, 석고를 적당하게 혼합한 것으로, 브레인 값이 5,000cm³/g 정도로 분쇄한 것으로, 여기서 포트랜드 시멘트와 알루미나 시멘트는 강도를 높이기 위한 것이고, 석고는 양생시간을 조절하기 위한 용도로 이용된다.

증점제는 백색 분말로 연화점이 650-670℃을 유지하고, 바람직하게는 물에 완전히 용해되고 저농도에서 높은 점성을 갖고 불연성 재료이면 좋다.

규사미분은 실리카 분말로 백색미분이며, 평균입도 100-5,000메쉬로 분포되어 있는 재료를 이용한 것으로, 초속경 시멘트 분말사이의 공극을 해소하면서 강도를 보강하기 위해 배합된다.

이 규사미분은 실시예에서 100-150메쉬와 4000-5000메쉬로 이루어진 2종류의 규사를 배합하고 있으며, 입도가 낮은 규사는 초속경 시멘트 분말과 분말사이에 형성되는 공극에 침투하여 이들 사이의 결합력을 제공하고, 입도가 높은 규사는 증량제로 사용하기 위한 것으로, 고가의 초속경 시멘트의 배합량을 줄일 수 있다.

수지제는 아크릴 폴리머를 이용한 수용성 분말수지를 사용한다. 이 접착제는 가수분해에 대해 매우 우수한 내성을 가지고 있고, 겉비중이 0.4-0.5l/g, pH 11.0-12.0으로 부드럽고 탄력이 있으며, 점도가 있고 0℃의 Tg를 가지고 있다.

수지제로 EVA수지, PVA수지 아크릴계 수지 등이 이용되고 있지만 EVA수지와 PVA수지는 물에 약하기 때문에 실시예에서는 방수, 강도증진, 휨강도등을 고려하여 아크릴계 수지를 사용하였다.

안정화제는 Zn(C17H35COO)2로 구성되어 있으며, 백색 미분말, 유리지방산(1.0% 이하), 수분(1.0%이하), 융점(120℃), 입도(325메쉬 99% 통과)의 분말상태로 초속경 시멘트에 혼합한다.

아크릴 섬유는 여러개의 단사형 압출섬유로 흡수율이 없고 비중이 0.91l/g, 화이바(Fiber)의 분포수는 850만개/m³인 것을 이용한다.

세피오라이트는 섬유상 및 변질구조를 띤 광상조직을 갖고 있는 광물로서, 결정구는 탈크형 쇄상구조를 갖으며 그 길이는 0.1-0.8mm인 것을 이용한다. 이것은 몰드 조성물의 분말들의 결합을 강화시켜 휨강도를 보강하는데 이용된다.

실시태양에서는 상기한 분말상태의 혼합 조성물에 원적외선 방사제를 분말상태로 배압하여 사용할 수 있다.

원적외선 방사제는 원적외선을 방사하는 원료인 맥반석을 주제로 하며, 실시예에 적용되는 맥반석은 소성로에 넣고 750-800℃의 고온분위기로 가열한 것을 이용하며, 이러한 맥반석은 천연 맥반석보다 더 많은 량의 원적외선을 방사할 수 있다.

원적외선 방사재는 맥반석 대신 황토, 게르마늄, 옥 등 일반적으로 잘 알려진 원적외선 방사물질중 적어도 하나 또는 그 이상을 선택하여 치환하거나 또는 개시제로부터 맥반석을 혼합할 수 도 있다.

이러한 배합물 이외에 탈취재나 항균제를 더 포함하여 배합할 수 있으며, 탈취재는 세라믹 자체에 Mn₂O₃, Fe₂O₃, TiO₃등의 금속촉매와 다공성이며 흡착성분이 강한 원료를 사용하는 것이 좋으며, 산화, 환원반응이 원활하게 이루어지게 하므로서 악취를 중화시키게 된다.

항균제(1-3%)는 무기계 항균제인 금속이온을 함유한 유리분말과 활성산온에 의한 오존파괴(살균) 유기항균제를 결합하여 지속적으로 항균을 99.9이상 유지할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 의한 몰딩재는 분말상태로서 운반 및 보관의 편리성을 강조한다. 분말상태의 몰딩재는 물과 혼합하여 몰드폼에 발포하거나 또는 주입하는 것에 의해 다양한 형태의 건축물 내외벽의 구조물을 성형할 수 있다.

통상의 내장 기재에 본 발명의 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재를 조성하기 위한 구체적인 실시예는 이하의 설명으로부터 명확해질 수 있다.

(실시예 1)

초속경 시멘트 분말을 주제로 하는 몰딩재를 다음과 같이 제조한다. 실시예에 의한 몰딩재는 중량%로 초속경 시멘트 40-60%, 증점제 0.3-0.5%, 규사 30-45%, 수지제 5-7%, 안정화제 1-3%, 섬유 0.3-0.5%, 세피오라이트 2-4%, 원적외선 방사재 15-20%를 적절히 배열하였다.

주재료인 초속경 시멘트의 중량을 40% 이하로 배합될 경우에는 부착강도가 저하되어 균열현상이 일어날 수 있고, 60% 이상일 경우에는 부착강도는 우수하나 다른 배합물과의 배합비를 조절하기 어렵기 때문에 바람직하게는 50%를 기준으로 하여 나머지 배합물을 배합하는 것이 좋다.

규사의 중량을 30% 이하로 배합할 경우에는 시멘트의 배합비가 높아져 가격면에서 불리하고, 반대로 45%이상 배합할 경우에는 시멘트의 배합비가 감소되어 강도면에서 불리하므로, 바람직하게는 37%정도가 적당하다.

수지제는 그 배합비를 5%이하로 배합할 경우 결합강도 및 휨강도가 약해지고, 반대로 7%이상으로 배합할 경우에는 결합강도와 휨강도면에서 경직현상이 일어날 수 있기 때문에 바람직하게는 6%의 배합비가 적당하다.

원적외선 방사제는 전체 배합량에서 15% 이하일 경우에는 원적외선 방사량이 줄어들고, 반대로 2% 이상일 경우에는 원적외선 방사량은 증가할 수 있으나 다른 배합물과 배합비를 조절하기 힘들다. 따라서 전체 중량에서 2%정도를 배합하는것이 좋다.

본 발명은 초속경 시멘트 500g, 증점제 4g, 규사 378g, 수지제 60g, 안정화제 20g, 섬유 4g, 세피오라이트 30g을 혼합하고, 나머지를 원적외선 방사 4g을 투입하여 혼합기에서 배합한 후 물과 혼합하여 35-45℃의 건조기 안에서 24시간 이상 건조한 후 데시케이터 안에서 24시간 방치한 후 표면시험을 하였다.

표 1. 표면시험 결과

시험항목	시험기준	결과
시험항목	시험기준	1	2	3
시험체 중량(g)(가열시험 후)		254.4	256.8	340.7
온도.시간면적	100(℃분)이하	0	0	0
발연계수(CA)	60이내	0	0	0
잔류불꽃시간	30초이내	0	0	0
용 융	전체에 걸친 용융이 없을 것. 심재가 전부 용융.고밀되는 것을 포함	이상 없음	이상 없음	이상 없음
균열 나비	뒷면의 균열나비가 전체 두께의 1/10이하	0	0	0
그 밖의 변형	방화상 현저하고 유해한 변형이 없을 것	이상 없음	이상 없음	이상 없음

표1을 참조하면, 본원인은 한국소방 검정공사에 의뢰하여 시험체에 대한 표면시험을 테스트하였으며, 테스트 조건은 표준관을 이용하여 표준배기온도곡선을 작성하였고, 가열시험은 표준을 사용하여 예비가열을 한 후, 후면 뚜껑을 제거하고 배기온도를 측정하는 열전대의 눈금이 약 50℃로 강하한 후 실시하였다. 또한 연기를 투과하는 광량은 가열시험하면서 15초이내 마다 측정하였고, 표준온도곡선을 넘는 온도시간면적을 계산하였으며, 단위면적당 발연계수(CA)를 기록하였다.

시험규정은 KS F 2271(건축물의 내장 재료 및 구조의 난연성 시험방법)의 규정에 의한 난연 2급 시험중 표면시험을 한 것이다.

실시예에 의한 시험체를 표면 시험한 결과 표 1과 같이 내열성, 내연성, 및 내구성이 우수한 것으로 판정되었다.

상기한 시험결과들은 본 발명을 예시하고자 제공된 것으로, 본 발명은 초속경 시멘트에 다른 배합성분들을 다양한 비율로 조합할 수 있다. 상기 몰드 조성물은 물과 혼합하여 액상 상태로 다양한 형태의 몰드폼에 주입하여 양생한 후 몰드폼을 탈형시킴으로써 실현이 가능하며, 조성물의 범위는 특허청구범위에 의해 규정된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 초속경 시멘트를 주제로 하고 여기에 새로운 첨가물을 배합하는 몰드 조성물을 개시한 것으로, 물과 혼합하여 몰드폼에 주입하여 양생할 경우 실험결과와 같이 내열성, 내연성 및 내구성이 매우 탁월하였으며, 더욱이 원적외선 방사제를 첨가함으로써 인체에 유익한 원적외선을 제공할 수 있었다.

Claims

조성물의 중량%로 초속경 시멘트분말 40-60%, 증점제 분말 0.3-0.5%, 규사분말 30-45%, 수지분말5-7%, 안정화제 분말 1-3%, 섬유분말 0.3-0.5%, 세피오라이트 분말 2-4%, 원적외선 방사재 분말 15-20%를 배합하며;

배합된 분말들을 물과 혼합하여 일정한 점도로 몰드폼에 분사하는 것에 의해 소정 시간내에 양생되게 하는 것을 특징으로 하는 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재.
제 1항에 있어서, 상기 원적외선 방사재는 맥반석, 황토, 게르마늄, 옥으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 것을 특징으로 하는 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재.
제 1항에 있어서, 상기 규사분말은 입도가 서로 다른 이종의 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 건축 구조물 성형을 위한 몰딩재.