KR20090020105A

KR20090020105A - 탁월한 습도조절기능을 구비한 건축마감재

Info

Publication number: KR20090020105A
Application number: KR1020070084562A
Authority: KR
Inventors: 이상문; 정환권; 강연중; 박철규
Original assignee: (주)선경하우징; (주)삼중
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2009-02-26

Abstract

본 발명은 탁월한 습도조절기능을 구비한 건축마감재에 관한 것으로, 물, 아크릴 공중합체 에멀젼, 이산화티탄(TiO₂), 제이다이트(경옥), 탄산칼슘, 운모, 소성규조토, 아크릴릭 파우더 및 목분을 이용하여 건축마감재로 사용함으로써 인체에 적합한 수준의 습도를 자연적으로 조절되도록 함과 아울러 원적외선 방사기능, 탈취 및 항균 기능을 제공하고, 시멘트 등에서 발산되는 휘발성 유기화합물 등 공해요소를 현저하게 중화시킬 수 있는 탁월한 습도조절기능을 구비한 다기능성 건축마감재에 관한 것이다.

이에 본 발명은 물 10~20 중량%, 아크릴 공중합체 에멀젼 15~25 중량%, 아크릴 폴리머 0.3~0.7 중량%, 증점제 0.4~0.8 중량%, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one) 0.2~0.6 중량%, 1,2-벤즈이소티아졸-3-온(1,2-Benzisothiazol-3-one) 0.3~0.7 중량%, 분산제 0.05~0.15 중량%, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(2-Amino-2-Methyl-1-propanol) 0.1~0.5 중량%, 이산화티탄(TiO₂) 5~15 중량%, 제이다이트(경옥) 5~6 중량%, 탄산칼슘(CaCO3) 2~4 중량%, 운모 6~10 중량 %, 소성규조토 25~30 중량%, 아크릴릭 파우더 2~4 중량%, 목분 4~6 중량% 및 비이온 계면활성제 0.05~0.15 중량%를 포함하여 조성된다.

건축마감재, 습도조절, 제이다이트, 소성규조토, 탈취기능, 항균기능

Description

탁월한 습도조절기능을 구비한 건축마감재{A finishing material with function of excellent humidity control}

현대에 이르러서 대부분의 사람은 산업화의 발전에 따른 현대적인 거주공간의 문제점 즉 시멘트 자체로부터 발산되는 유해한 물질 등 공해요소로부터 벗어나고자 주거환경을 개선하거나 종래 전통주택으로 회기 하는 등 각자의 취향에 부합하는 주거공간을 마련하기 위한 방법을 선택하는 것을 하나의 관심사로 고려하고 있다.

특히, 도시생활을 위주로 하여 사는 사람들은 종래의 전통주택의 이점을 누구보다 잘 알면서도 도시 근교 및 농촌으로 주거지를 옮기지 못하는 원천적인 문제점들 때문에 종래 전통주택에서 사용되었던 황토, 통나무 등을 실내 마감재로 선택 사용하기도 하였다.

그러나 이러한 원시적인 방편들은 재료의 기계적 강도, 점성도 및 접착성능 등 실제 건축마감재의 기능을 수행함에 있어 한계성을 가지기 때문에 건축마감재로서의 적용에 문제가 있었으며, 현재에는 이러한 일반수요자들의 요구에 부합되도록 친환경적인 각종 실내마감재들이 개발 및 출시되고 있는 실정이다.

현재 출시되는 실내마감재들을 살펴보면, 휘발성 유기화합물 제거를 주재로 하는 마감재, 공기정화기능을 주재로 하는 마감재, 탈취기능을 주재로 하는 마감재 및 항균기능이 우수한 마감재 등 주로 황토 및 일라이트 등 천연재료와 세라믹 분말들을 혼합사용하였다.

또한, 근래 들어서는 종래 단일 기능을 구비한 마감재를 혼합하여 여러 가지 기능을 동시에 가질 수 있는 마감재가 강력히 요구되는바, 다양한 기능을 동시에 가지는 종류의 마감재가 개발되고 있다.

특히, 다양한 기능성 마감재 중 인체에 가장 중요한 요소로 부각되는 자연친화적인 습도조절기능을 구비한 마감재가 절실히 요구되고 있는데, 일반적으로 습도조절기능을 부여하기 위해서는 황토를 혼합 사용한 마감재를 널리 사용하였으나, 실제 황토가 50% 정도 혼합되어야 비로소 습도조절기능을 가지게 되므로 다른 종류 의 조성을 부가하기 힘들어서 상기의 유해요소 제거, 탈취기능, 항균기능이 함께 부여된 마감재의 제작이 어려웠을 뿐만 아니라, 황토의 양이 많을 경우 점착성 등의 문제점이 있어 그 개선책이 시급히 요구되고 있다.

이에, 습도조절을 주재로 하고, 부가하여 유해요소 제거, 탈취기능, 항균기능을 가지는 마감재에 대한 개발이 진행되고 있으나, 아직까지 그 대안이 제시되지 못한 실정이다.

그리고 상기 종래의 마감재는 시멘트층 및 콘크리트층과 도배지나 장판 사이에서 도포 되는 중간 마감재로 사용되었기에 통기성이 낮은 도배지나 장판에 격리되는 등 원기능을 십분 발휘하지 못한다는 단점도 노출되었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자연습도조절은 물론 총휘발성유기화합물, 포름알데히드 등 유해요소의 제거, 탈취기능 및 항균기능 등을 함께 가지는 것은 물론 도막의 변색이나 변형이 거의 없어 중간 마감재뿐만 아니라, 외장용 마감재로도 사용할 수 있는 쾌적하면서도 친환경적인 건축마감재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 물 10~20 중량%, 아크릴 공중합체 에멀젼 15~25 중량%, 아크릴 폴리머 0.3~0.7 중량%, 증점제 0.4~0.8 중량%, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one) 0.2~0.6 중량%, 1,2-벤즈이소티아졸-3-온(1,2-Benzisothiazol-3-one) 0.3~0.7 중량%, 분산제 0.05~0.15 중량%, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(2-Amino-2-Methyl-1-propanol) 0.1~0.5 중량%, 이산화티탄(TiO₂) 5~15 중량%, 제이다이트(경옥) 5~6 중량%, 탄산칼슘(CaCO3) 2~4 중량%, 운모 6~10 중량 %, 소성규조토 25~30 중량%, 아크릴릭 파우더 2~4 중량%, 목분 4~6 중량% 및 비이온 계면활성제 0.05~0.15 중량%를 포함하여 조성된다.

여기서 상기 증점제는 엥겔하드(Engelhard)사의 ATTAGEL이고, 상기 분산제는 롬앤드하스사의 orotan 731인 것이 바람직하다.

특히, 상기 제이나트(경옥)과 운모는 300~2000 메쉬 정도로 분쇄되는 것이 좋고, 상기 목분 대신 솔, 쑥 및 숯 중 어느 하나가 첨가되어도 좋다.

이하, 본 발명의 일실시예를 통해 더욱 상세히 살펴보기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예로서 탁월한 습도조절이 가능한 건축마감재를 제조방법을 나타내는 흐름도이다.

물 15 중량%, 아크릴 공중합체 에멀젼 20 중량%, 아크릴 폴리머 0.5 중량%, 건축마감재의 점도를 높여주기 위한 증점제 ATTAGEL 0.6 중량%, 미생물의 작용에 의해 부패하는 것을 막는 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one) 0.4 중량%, 내항균성, 내곰팡이성이 우수한 친환경적인 방부,방균제인 1,2-벤즈이소티아졸-3-온(1,2-Benzisothiazol-3-one) 0.5 중량%, 분산제 orotan 731 0.1 중량%, PH조절제 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(2-Amino-2-Methyl-1-propanol) 0.3 중량%를 배합기에 투입한 후 10분 정도 1차 교반한다.

상기 1차 교반 공정이 완료된 후, 이산화티탄(TiO₂) 10 중량%를 혼합하여 5분 정도 2차 교반을 행한다.

그 다음 제이다이트(경옥) 5.5 중량%, 도막의 강도, 은폐력 및 작업성 등을 적절히 고려한 탄산칼슘(CaCO3) 3 중량%, 운모 8 중량 %, 소성규조토 28 중량%, 아크릴릭 파우더 3 중량%, 목분 5 중량%를 순차 투입한 후 5분 정도 3차 교반한다.

상기 3차 교반공정이 완료된 후 상기 혼합된 조성물을 빼내어 배합기 내부를 청소한다.

청소가 완료되면, 비이온 계면활성제 0.1 중량%를 투입하고 5분 정도 4차 교반한다.

상기 4차 교반공정이 완료되면 혼합된 조성물을 다시 빼내어 배합기 내부를 2차 청소한다.

상기 2차 청소가 완료되면, 혼합된 조성물을 배합기에 다시 투입한 후 5분 정도 혼합 교반한다. 이때, 교반온도는 40℃ 정도로 유지하는 것이 좋고, 상기 제이나트(경옥)과 운모는 1000 메쉬 정도로 분쇄하여 사용한다.

이렇게 완성된 건축마감재는 주문에 맞는 포장용기에 따라 각각 포장 및 제품화되는 것이다.

상기의 구성으로부터 본 발명은 자연적으로 습도조절할 수 있을 뿐만 아니라, 총휘발성유기화합물, 포름알데히드 등 유해요소의 제거, 탈취기능 및 항균기능 등을 함께 가지는 것은 물론 도막의 변색이나 변형이 거의 없어 중간 마감재와 외장용 마감재로도 사용할 수 있는 쾌적하면서도 친환경적인 건축마감재를 제공할 수 있는 것이다.

한편, 상기의 제조공정에 따라 만들어진 건축마감재의 각 성능을 시험한 시 험예를 살펴보면 다음과 같다.

[표1] 실시예

조성성분	조성비(중량%)
물	15
아크릴 공중합체 에멀젼	20
아크릴 폴리머	0.5
증점제 ATTAGEL	0.6
1,2-벤즈이소티아졸린-3-온 (1,2-Benzisothiazolin-3-one)	0.4
1,2-벤즈이소티아졸-3-온 (1,2-Benzisothiazol-3-one)	0.5
분산제 orotan 731	0.1
2-아미노-2-메틸-1-프로판올 (2-Amino-2-Methyl-1-propanol)	0.3
이산화티탄(TiO2)	10
제이다이트(경옥)	5.5
탄산칼슘(CaCO3)	3
운모	8
소성규조토	28
아크릴릭 파우더	3
목분	5
비이온 계면활성제	0.1

<시험예1 : 습도응답법을 이용한 흡·방습시험>

[표2] 시험시료의 내용

구분	내용	비고
시료	본 발명의 실시예
치수(㎜)	250×250
흡,방습면적(㎡)	0.0625
두께(㎜)	25
질량(g)	1375.78

가. 시험규격 : JIS A 1470-1 (흡, 방습시험)

나. 시험장비 : 흡, 방습시험기

다. 시험방법절차 : 도2

라. 결과의 표시 : 흡습량(g/㎡), 방습량(g/㎡), 흡·방습량의 차(g/㎡)

상기 표1에 따른 본 발명의 실시예에 대한 흡·방습시험의 조건은 [표3]에 개시된 바와 같다.

[표3] 시험조건

온도조건	습도조건	양생조건	STEP 1	STEP 2	사이클
온도조건	습도조건	양생조건	흡습과정	방습과정	사이클
23±0.5℃	중습역	53±3%	75±3%	53±3%	1

상기와 같은 장비 및 조건으로 시험한 결과 [표4]의 시험결과를 얻을 수 있었다.

흡습량(g/㎡)	41.3
방습량(g/㎡)	29.3
흡·방습량의 차(g/㎡)	12.0

상기 시험결과인 흡습량, 방습량 및 흡방습량의 차와 흡습구배 및 방습구배의 산출근거를 살펴보면,

Wa = (m_a - m_o) / A,

Wd = (m_a - m_o) / A,

Ws = Wa - Wd,

Gn = (m_n - m_n-1) / (Δt·A)

Wa : 흡습과정 종료 시의 흡습량(g/㎡)

Wd : 방습과정 종료 시의 방습량(g/㎡)

Ws : 시험종료시의 흡방습량의 차(g/㎡)

m_a : 흡습과정 종료 시의 시료의 질량(g)

m_d : 방습과정 종료 시의 시료의 질량(g)

m_o : 양생후의 시료의 질량(g)

A : 흡방습면적(㎡)

Gn : n시점에 있는 흡습구배 및 방습구배(g/(㎡·h))

m_n : n시점의 시료질량(g)

m_n-1 : n-1시점의 시료질량(g)

Δt : 시간분할(1h)

본 발명의 실시예에 대한 흡방습량 시험결과, 도3과 같은 상대습도의 변화에 따라 도4 및 도5와 같이 흡방습량을 자연적으로 조절하여 적절한 습도를 유지케 하는 효과가 있음을 확인할 수 있다.

<시험예2 : 항균시험>

[표4] 대장균에 의한 항균시험결과

		시험결과			시험방법
		초기농도 (CFU/40p)	24시간 후 농도 (CFU/40p)	세균감소율 (%)
대장균에 의한 항균시험	BLANK	418	2888	-	KICM-FIR-1002
	본 발명	418	10	97.6

상기 표4에서 확인되듯이, 본 발명이 적용된 마감재의 경우 그렇지 못한 것과 달리 24시간이 지난 후 대장균의 감소율이 97.6%에 이르는 효과를 가짐을 확인할 수 있다.

<시험예3 : 항곰팡이시험>

[표5] 항곰팡이시험결과

시험항목	항곰팡이시험
	배양시험의 기간
	1주 후	2주 후
시험결과	0	0
시험방법	ASTM G - 21

상기 표5에서 확인되듯이, 본 발명이 적용된 마감재의 경우 2주가 지나도 시험편의 접종한 부분에 균사의 발육이 전혀 인지되지 않았다.

<시험예4 : 유해요소측정시험>

[표5] 유해요소측정시험결과

시험항목	결과	시험방법
총휘발성유기화합물(TVOC) (㎎/㎡h)	0.178	실내공기질공정시험법 (환경부고시 제2004-80호)
포름알데히드(HCHO) (㎎/㎡h)	0.002	실내공기질공정시험법 (환경부고시 제2004-80호)

상기 표5에서 확인되듯이, 본 발명이 적용된 마감재의 경우 최우수 기준으로 분류되는 0.25㎎/㎡h 이하의 조건을 충족하고 있으며, 포름알데이히드의 경우에도 권고기준(0.001~0.0035)을 충족한다.

도1은 본 발명에 의한 탁월한 습도조절이 가능한 건축마감재의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.

도2는 본 발명에 따른 실시예의 흡방습시험방법을 나타내는 도면이다.

도3은 본 발명에 따른 실시예의 상대습도의 시간변화를 나타내는 도면이다.

도4는 본 발명에 따른 실시예의 흡방습량 측정결과를 나타내는 도면이다.

도5는 본 발명에 따른 실시예의 흡방습구배의 시간변화를 나타내는 도면이다.

Claims

물 10~20 중량%, 아크릴 공중합체 에멀젼 15~25 중량%, 아크릴 폴리머 0.3~0.7 중량%, 증점제 0.4~0.8 중량%, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one) 0.2~0.6 중량%, 1,2-벤즈이소티아졸-3-온(1,2-Benzisothiazol-3-one) 0.3~0.7 중량%, 분산제 0.05~0.15 중량%, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올)(2-Amino-2-Methyl-1-propanol) 0.1~0.5 중량%, 이산화티탄(TiO₂) 5~15 중량%, 제이다이트(경옥) 5~6 중량%, 탄산칼슘(CaCO3) 2~4 중량%, 운모 6~10 중량 %, 소성규조토 25~30 중량%, 아크릴릭 파우더 2~4 중량%, 목분 4~6 중량% 및 비이온 계면활성제 0.05~0.15 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 탁월한 습도조절기능을 구비한 건축마감재.
제1 항에 있어서,

상기 증점제는 엥겔하드(Engelhard)사의 ATTAGEL이고, 상기 분산제는 롬앤드하스사의 orotan 731인 것을 특징으로 하는 탁월한 습도조절기능을 구비한 건축마감재.
제2 항에 있어서,

상기 제이나트(경옥)과 운모는 300~2000 메쉬 정도로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 탁월한 습도조절기능을 구비한 건축마감재.
제3 항에 있어서,

상기 목분 대신 솔, 쑥 및 숯 중 어느 하나가 첨가되는 것을 특징으로 하는 탁월한 습도조절기능을 구비한 건축마감재.
제4 항에 있어서,

상기 물은 15 중량%이고, 상기 아크릴 공중합체 에멀젼은 20 중량%이고, 상기 아크릴 폴리머는 0.5 중량%이고, 상기 증점제 ATTAGEL은 0.6 중량%, 상기 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온(1,2-Benzisothiazolin-3-one)은 0.4 중량%이고, 상기 1,2-벤즈이소티아졸-3-온(1,2-Benzisothiazol-3-one)은 0.5 중량%, 상기 분산제 orotan 731은 0.1 중량%이고, 상기 2-아미노-2-메틸-1-프로판올)(2-Amino-2-Methyl-1-propanol)은 0.3 중량%이고, 상기 이산화티탄(TiO₂)은 10 중량%이고, 상기 제이다이트(경옥)는 5.5 중량%이고, 상기 탄산칼슘(CaCO3)은 3 중량%이고, 상기 운모는 8 중량 %이고, 상기 소성규조토는 28 중량%이고, 상기 아크릴릭 파우더는 3 중량%이 고, 상기 목분은 5 중량%이며, 상기 비이온 계면활성제는 0.1 중량%인 것을 특징으로 하는 탁월한 습도조절기능을 구비한 건축마감재.