KR20090121657A

KR20090121657A - 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물

Info

Publication number: KR20090121657A
Application number: KR1020080047665A
Authority: KR
Inventors: 박화진; 고재정
Original assignee: 아테크 주식회사; 주식회사 무마루
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2009-11-26

Abstract

본 발명은 친환경 자기 수평성 몰탈 조성물에 관한 것으로서, 상세하게는 기존 몰탈들에 비해 강도가 높고 평탄성이 요구되는 바닥에 사용할 수 있는 자기수평성 몰탈 조성물에 엄선하여 특수 가공한 연옥 분말을 혼합하여 제조한 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 의한 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물은 연옥 분말 25 내지 55 중량%, 포틀랜드시멘트 15 내지 40 중량%, 규사 25 내지 50 중량%, 무수석고 0.5 내지 10 중량%, 칼슘알루미네이트 시멘트 1 내지 15 중량%, 유동화제 0.05 내지 0.5 중량%, 지연제 0.01 내지 0.5 중량%, 증점제 0.01 내지 0.2 중량%, 소포제 0.01 내지 0.5 중량%를 포함하고 있다.

연옥, 자기 수평형 몰탈, 시멘트

Description

연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물{The composition of self-leveling mortar containing nephrite}

일반적으로 빌딩, 오피스텔, 대형마켓, 백화점 등의 건축물 등에는 바닥이 평활해야 하고 이를 위해 수평화 작업이 필요하다. 그러나 미장 숙련공들의 숙련도에 따라 평활성이 좌우되는 실정이고 넓은 바닥의 경우 그 효과를 기대하기란 더욱 어려운 실정이다. 또한 시공에 필요한 시멘트 모래 물 등의 비율이 작업자에 따라 편차가 심하기 때문에 균열 발생 또한 빈번한 실정이다.

최근에는 이러한 문제점을 보완한 자기 수평성 몰탈이 사용되고 있으나 시공 및 양생중에 포르말린 가스가 다량 방출되고 휘발성 유기화합물(VOC) 또한 지속적 으로 발생하여 새집증후군의 문제가 대두되고 있다.

또한 일반적으로 자기 수평몰탈 조성물은 5~20mm 두께로 시공하는 박막형과 20mm이상으로 시공하는 후막형으로 나뉘어지며, 박막형으로 시공하는 경우와 후막형으로 시공하는 경우에는 그에 맞는 자기수평몰탈을 별도로 사용하여야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 미장 작업이 필요없는 자기수평몰탈로서 항균 탈취 효과뿐만 아니라 휘발성 유기화합물을 효과적으로 제거할 수 있으며, 박막 시공 뿐 아니라 후막시공도 가능한 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 연옥을 포함하고 있는 자동 수평 바닥재는 수지 0.05 내지 5 중량%, 경화제 0.001 내지 0.5 중량%를 추가로 포함하고 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 연옥분말은 60 내지 325 메쉬의 크기이다.

본 발명에 의한 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈은 특수하게 제조된 연옥 분말을 사용하고 엄선된 첨가제를 사용하여 환경 친화성이 있기 때문에 시공 후에도 포름알데히드의 발생이 거의 없고 또한 휘발성 유기 화합물의 발생이 극히 적으므로 환경오염을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 기존 자기 수평성 몰탈 제품에 비하여 콘크리트의 압축강도가 유사하거나 그보다 더 높은 강도를 제공한다. 또한 자기 수평성이 있기 때문에 미장 작업이 필요없어 시공비 절감과 시공품질의 상승효과를 제공한다.

아울러 본 발명에 의한 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈은 그 구성성분의 조합에 의해 박막시공 뿐 아니라 후막시공도 가능하게 된다.

이하 본 발명에 사용되는 각 구성성분들에 대하여 살펴본다.

동양에서 가장 고귀한 보석으로 행운을 상징하는 옥은 크게 경옥과 연옥 두 종류로 대변되고 있다. 광물학상 두 광물은 화학적인 성분이 다르며 색상과 굳기의 차이로도 구분하고 있다. 이 중 건강증진과 질병치료에 사용하는 옥은 연옥이다.

연옥의 구성 성분은 규소(SiO₂)와 미네랄(CaO, MgO, Fe₂O₃, Al₂O₃, Na₂O등)로 결정수를 함유하고 있으며, 특히 회토류 원소 분석결과 제3족 회토류와 제4족의 Ti를 함유, 3차원 구조를 가진 복산화물이 되는 것이다.

이러한 옥의 유익성에 대해서는 세계적으로 널리 알려져 있는 의학서적인 본초강목, 신농본초, 동의보감, 금석부 제8부의 기재 중에 옥은 위의 열을 제거하고 천식감소, 갈증제거와 심장과 폐를 보양하여 후두를 방조하여 소리를 보호하며 모발을 윤기 돌게 하며 오장육부를 보양하여 혈맥에 유리하여 심신이 안정되며 근골을 편하게 하며 귀와 눈을 밝게 하는 효능을 갖고 있다고 기재가 되어 있다.

옥에서는 인체에 가장 유익한 파장대의 천연 원적외선을 발산(방사율90~100%)한다. 원적외선의 방사에너지는 직접적이고 순간적인 열전달로 빠르게 가열하여 에너지 절약효과가 크며 전자파의 파장영역 중 3~1000μm 범위로써 건강제품, 구이판, 건축내장재료, 화장품, 온열치료, 건조가열 등에 널리 이용되고 있다.

본 발명에서는 위와 같이 유익한 연옥을 전체 몰탈의 중량 기준으로 25~55중량%의 비율로 혼합한다. 여기서 연옥의 함량이 25중량%미만이면 연옥이 가지고 있는 기능성에 대한 효과를 볼 수 없으며, 55중량%를 초과하면 연옥이 고가인 점을 고려할 때 제품 단가 상승으로 인하여 판매가 어려운 문제점이 있다.

본 발명에 사용되는 연옥은 광물을 채광하여 파쇄하고 이를 다시 미립자로 분쇄하는 과정을 거치게 되며, 이 과정에서 볼밀가공방식을 사용한다. 본 발명에서는 몰탈에 사용되는 다른 입자들의 크기를 고려할 때 60 내지 325 메쉬 크기의 연옥입자만 사용하는 것이 바람직하다.

포틀랜드 시멘트는 당업계에서 널리 사용되는 것으로서, 전체 몰탈의 중량 기준으로 15~40중량%의 비율로 혼합한다. 여기서 포틀랜드 시멘트를 15중량% 미만으로 혼합하면 강도가 저하되는 문제점이 있으며, 이를 40중량%를 초과하게 사용하면 강도가 지나치게 상승하는 문제점이 있다.

규사는 전체 몰탈의 중량 기준으로 25 내지 50중량%를 사용한다. 규사가 25중량% 미만이면 작업성(유동성)의 문제가 있고, 50중량%를 초과하면 재료분리가 발생할 가능성이 있다.

무수석고는 전체 몰탈의 중량 기준으로 0.5 내지 10중량%를 사용한다. 0.5 중량% 미만으로 사용하면 강도저하 및 경화수축이 발생할 수 있으며, 10중량% 초과하면 과팽창의 위험이 있다.

칼슘알루미네이트 시멘트는 전체 몰탈의 중량 기준으로 1 내지 15 중량%를 사용한다. 1중량% 미만 사용하면 조기 강도를 발현시키는데 어려움이 있고, 15 중량%를 초과하면 응결을 제어하기가 어렵고 경제적인 면에서도 불리하다.

유동화제는 전체 몰탈의 중량 기준으로 0.05 내지 0.5 중량%를 사용한다. 유동화제로는 폴리카르본산계를 사용한다. 구체적으로는 폴리카르복실레이트를 사용 한다. 여기서 유동화제가 0.05중량%미만을 사용하면 유동성이 감소하는 문제가 있고, 0.5 중량%를 초과하면 유동성은 매우 양호하나 경제성에 문제가 있다.

지연제는 전체 몰탈의 중량 기준으로 0.01 내지 0.5 중량%를 사용한다. 지연제로는 엑시드계를 사용한다. 구체적으로 주석산, 구연산, 글루콘산 나트륨을 사용한다. 지연제가 0.01 중량% 미만으로 사용되면 경화시간이 너무 짧아서 시공에 문제가 생길 수 있으며, 지연제가 0.5중량%를 초과하면 경화시간이 너무 길어져서 압축강도가 저하되는 문제점이 있다.

증점제는 전체 몰탈의 중량 기준으로 0.01 내지 0.2 중량%를 사용한다. 증점제로는 셀롤로오즈계, 폴리사카리이드계를 사용한다. 구체적으로 하이드로프로필메틸셀룰로오즈, 에틸하이드로메틸셀룰로오즈, 하이드로에틸셀룰로오즈등를 사용한다. 증점제를 0.01중량% 미만으로 사용하면 혼련시 시멘트 골재가 침강할 수 있고, 0.2 중량%초과하면 유동성이 저하될 수 있다.

소포제는 전체 몰탈의 중량 기준으로 0.01 내지 0.5 중량%를 사용하며, 광유계를 사용한다. 소포제를 0.01중량%미만으로 사용하면 기포가 잔존할 우려가 있으며, 0.5중량%초과하면 양생중에 경화체가 변형될 수 있는 문제가 있다.

아울러 본 발명에 의한 몰탈은 수지와 경화제를 추가로 포함할 수 있다. 수 지는 전체 몰탈의 중량 기준으로 0.05 내지 5 중량%를 사용하는데, 에틸렌비닐 아세테이트계, 아크릴계, 라텍스계를 주로 사용한다. 여기서 수지가 0.05 중량% 미만이면 표면강도가 낮아지는 문제점이 있으며, 5 중량%를 초과하면 유동성이 저하하고 경제적인 문제점이 있다.

경화제는 전체 몰탈 기준으로 0.001 내지 0.5 중량 %를 사용하는데, 주로 카보네이트계가 사용된다. 구체적으로 탄산나트륨, 탄산리튬, 탄산칼륨이 사용된다. 경화제를 0.001 중량%미만 사용하면 경화가 지연되며, 0.5중량%초과하면 응결을 제어하기가 어렵고 경화하면서도 변형이 발생하는 문제가 있다.

본 발명에 의한 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈의 제조방법을 살펴본다. 연옥을 제외한 나머지 성분들은 모두 분체이므로, 먼저 연옥을 채광하고 파쇄 및 분쇄의 과정을 거쳐서 이를 60-325메쉬의 크기가 되도록 분쇄한다. 다음으로 분쇄된 연옥과 나머지 성분들을 모두 패들믹서, 리본믹서, 무중력믹서와 같은 분채용 믹서를 사용하여 균일한 혼합상태가 되도록 하여 자기 수평성 몰탈을 제조한다. 경우에 따라서는 첨가제에 해당하는 유동화제, 지연제, 증점제, 소포제, 경화제를 1차로 혼합한 후에 나머지 성분과 혼합하는 과정을 거칠 수도 있다.

이하 본 발명의 일실시예에 기초하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발 명을 충분히 이해할 수 있도록 제공되는 것이지, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1 내지 실시예 4>

연옥을 채광하여 이를 분쇄하여 60-325메쉬의 크기가 되도록 한다. 첨가제인 유동화제, 지영제, 증점제, 소포제, 경화제를 각각 0.6kg씩 1차 혼합한다. 혼합된 첨가제와 분쇄된 연옥과 나머지 성분들을 아래의 표에서의 비율로 분채용 믹서를 이용하여 혼합하여 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물을 만들었다.

<비교예>

비교예에서는 실시예와 달리 연옥대신에 중탄을 사용하였으며, 아래의 표에서와 같은 성분과 배합비율로 혼합하여 몰탈 조성물을 제조하였다.

성분		실시예1 (kg)	실시예2 (kg)	실시예3 (kg)	실시예4 (kg)	비교예 (kg)
연옥		35	35	40	35	-
중탄		-	-	-	-	40
포틀랜드 시멘트		30	30	25	30	30
칼슘알루미네이트시멘트		8	8	6	5	5
무수석고		6	4	5	5	3
규사		45	40	40	40	45
분말수지		2	3	2	2	1
첨가제	유동화제 지연제 증점제 소포제 경화제	3	4	4	3	3

실시예 1 내지 4와 비교예의 물성을 한국공업규격인 KS F 4041에 준하여 시험하고 그 결과를 다음의 표에 나타낸다. 다만, 포름알데히드 및 TVOC는 실내공기질 공정시험법(환경부고시 제2004-80호)로 측정하였다.

항 목		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	비교예
플로우(mm)		216	216	215	220	203
응결시간 (시간:분)	초결	2 : 35	2 : 45	3 : 00	2 : 15	4 : 30
응결시간 (시간:분)	종결	3 : 40	3 : 50	4 : 10	3 : 10	8 : 35
압축강도 (kgf/cm²)		280	275	288	267	245
휨강도 (kgf/cm²)		72	78	80	68	55
부착강도 (kgf/cm²)		12.3	12.5	13.3	12.7	10.5
내충격성		이상없음	이상없음	이상없음	이상없음	이상없음
길이변화율 (%)		-0.051	-0.043	-0.045	-0.033	-0.067
포름알데히드 방산량(mg/m²h)		0.005	0.0013	0.0023	0.0016	0.2311
TVOC(mg/m²h)		0.020	0.0143	0.0729	0.0750	0.235

상기 표로부터 알수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 연옥을 포함하고 있는 자기수평몰탈 조성물의 실시예 1부터 실시예 4까지는 비교예와 비교하여 플로우 값이 크게 나타나므로 유동성이 우수함을 알 수 있다. 또 종결 또한 5시간 내외로 단축되므로 시공 후 후속공정을 빠르게 진행 시킬 수 있다. 그리고 압축강도를 비롯해 휨강도, 부착강도도 비교예에 비해 높아진 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 연옥을 포함하고 있는 자기수평성 몰탈은 상기 각 구성성분들의 조합에 의하여 친환경적일 뿐 아니라, 5~20mm 두께로 시공하는 박막형과 20mm이상으로 시공하는 후막형에서도 시공이 가능하다.

본 발명은 자기수평성을 가진 몰탈 조성물의 실시예로 설명하였지만 기능성을 가진 옥분말을 선별 사용하여 양생 후 포름알데히드 및 TVOC 방산량을 최소와 시킴으로서 종래의 제품들과는 차별화를 시켰으며 본 발명의 비교예에서도 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 실시예 4에서 우수한 물성을 확인할 수 있다.

또한 실시예1을 기준으로 본 발명에 의한 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물에 의해 시공된 바닥재의 방사선량을 측정하면 아래와 같다.

거리	표면	0.1m	0.5m	1.0m	계측실선량 (배경)
방사선량 (μR/h)	9.6±0.8	9.4±1.0	9.4±0.9	9.4±0.8	9.2±0.7

주) 1. 거리:검출기와 시료간의 거리

2. 신뢰수준 95%, k=2임.

또한 항곰팡이 시험의 결과는 아래와 같다.

시험항목	항곰팡이시험
	배양 시험의 기간
	1주후	2주후	3주후	4주후
시험결과	0	0	0	0
시험방법	ASTM G-21

주)1. 곰팡이 균주(혼합균주)

Aspergillus niger ATCC 9642

Penicillium pinophilum ATCC 11797

Chaetomium globosum ATCC 6205

Gliosiadium virens ATCC 9645

Aureobasidium pullulans ATCC 15233

2. 시험결과 '0' : 시험편의 접종한 부분에 균사의 발육이 인지되지 않음.

Claims

연옥 분말 25 내지 55 중량%, 포틀랜드시멘트 15 내지 40 중량%, 규사 25 내지 50 중량%, 무수석고 0.5 내지 10 중량%, 칼슘알루미네이트 시멘트 1 내지 15 중량%, 유동화제 0.05 내지 0.5 중량%, 지연제 0.01 내지 0.5 중량%, 증점제 0.01 내지 0.2 중량%, 소포제 0.01 내지 0.5 중량%를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물.
제1항에 있어서, 상기 연옥을 포함하고 있는 자동 수평 바닥재는 수지 0.05 내지 5 중량%, 경화제 0.001 내지 0.5 중량%를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물.
제1항에 있어서, 상기 연옥분말은 60 내지 325 메쉬의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 연옥을 포함하고 있는 자기 수평성 몰탈 조성물.