KR20110080538A - 친환경 건축 마감재용 조성물 - Google Patents

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Abstract

시멘트로부터 발생하는 유독가스를 흡착할 수 있으며, 새집증후군으로부터 보다 안전한 주거 공간을 제공할 수 있는 친환경 건축 마감재용 조성물에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물은 주원료로서 일라이트 및 부원료로서 제올라이트와 규조토를 포함하는 원료 물질 30~60중량%, 피막형성 정결제가 분산된 제1용액 10~60중량% 및 결합제가 분산된 제2용액 10~60중량%를 포함하고, 상기 부원료는 상기 주원료 100 중량부에 대하여 10~30 중량부로 첨가되고, 상기 제1용액 및 상기 제2용액 중 적어도 하나의 용액에는 산화방지제가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

친환경 건축 마감재용 조성물{ECO-FRIENDLY COMPOSION FOR CONSTRUCTION FINISHING MATERIALS}
본 발명은 건축 마감재용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시멘트로부터 발생하는 유독가스를 흡착할 수 있으며, 새집증후군으로부터 보다 안전한 주거 공간을 제공할 수 있는 친환경 건축 마감재용 조성물에 관한 것이다.
건축 마감재는 건물의 겉면을 마감하는 데 쓰는 재료로서, 외부의 여러 가지 영향으로부터 건물을 보호하고 건물의 외양을 미려하게 하는 역할을 한다.
통상의 마감재는 점도나 도포 두께 등에 따라서 몰탈이나 페인트 제품이거나 이들의 중간 제품이 될 수 있다.
종래의 건축 마감재는 단순히 건물의 외양을 미려하게 하기 위하여 인체에 유해한 화학물질을 다량 포함하고 있었으나, 최근에는 웰빙 문화를 추구하고, 새집증후근 등을 방지하기 위하여 이러한 유해한 화학물질을 이용하지 않는 친환경 소재들로 구성된 마감재를 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 시멘트의 유독가스를 흡착할 수 있고, 새집증후근으로부터 보다 안전한 주거 공간을 확보할 수 있는 친환경 건축 마감재용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물은 주원료로서 일라이트 및 부원료로서 제올라이트와 규조토를 포함하는 원료 물질 30~60중량%, 피막형성 정결제가 분산된 제1용액 10~60중량% 및 결합제가 분산된 제2용액 10~60중량%를 포함하고, 상기 부원료는 상기 주원료 100 중량부에 대하여 10~30 중량부로 첨가되고, 상기 제1용액 및 상기 제2용액 중 적어도 하나의 용액에는 산화방지제가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 조성물 100중량부에 대하여, 반수석고와 수산화칼슘 중 하나 이상으로 이루어진 균열방지제 1~5중량부, 탄산칼슘과 탄산마그네슘 중 하나 이상으로 이루어진 백색안료 1~5중량부 및 규산소다로 이루어진 경화제 1~5중량부 중 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물은 친환경 소재들로만 구성되어 있으면서도 일반적으로 이용되는 몰탈의 기능을 그대로 가지고 있는 특징이 있다.
특히, 본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물은 주성분으로 일라이트를 이용함으로써, 일라이트의 특징인 조밀한 미세구조로서 양전하 교환능력을 최대한 살려서 시멘트의 유독가스를 흡착할 수 있으며, 새집증후군으로부터 보다 안전한 주거공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
이때, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물은 기본적으로 일라이트, 제올라이트 및 규조토를 포함하는 원료 물질, 피막형성 정결제를 포함하는 제1용액 및 결합제를 포함하는 제2용액을 포함한다.
원료물질
원료 물질은 주원료와 부원료로 구성된다.
본 발명에서 주원료는 일라이트를 포함하며, 부원료는 제올라이트 및 규조토를 포함한다.
주원료인 일라이트는 조밀한 미세구조를 가지고 있으며, 양전하 교환능력이 우수한 특성이 있어, 시멘트의 유독가스 및 기타 화학물질에서 기인하는 유해가스의 흡착력이 우수한 특성이 있다.
부원료인 제올라이트 및 규조토는 많은 공극을 가지고 있는 특성이 있어, 건축 마감재의 조습 능력을 향상시키고, 일라이트의 시멘트의 유독가스 등의 탈취 능력을 보완하는 역할을 한다.
이때, 제올라이트 및 규조토는 325mesh 진동스크린을 통과한 분쇄물을 이용함으로써, 최대입경이 325mesh 이상인 것이 바람직하다. 제올라이트 및 규조토의 최대입경이 325mesh를 초과하는 경우, 조대한 입자가 포함되어 건축 마감재의 표면을 거칠게 할 수 있기 때문이다.
상기 부원료는 상기 주원료를 100 중량부라고 가정하였을 때, 10~30 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 부원료가 주원료 100중량부에 대하여 10중량부 미만으로 첨가되면 건축 마감재의 조습 능력 향상을 기대할 수 없는 문제점이 있고, 부원료가 주원료 100중량부에 대하여 30중량부를 초과하면 상대적으로 주원료의 함량이 적어져서, 건축 마감재의 시멘트 유독가스 등의 흡착능력이 저하되는 문제점이 있다.
상기 주원료로서 일라이트, 부원료로서 제올라이트와 규조토를 포함하는 원료 물질은 본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물 전체 중량의 30~60중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 원료 물질이 30 중량% 미만일 경우 건축 마감재의 시멘트 유독가스 등의 흡착능력 및 조습능력 등이 저하되는 문제점이 있고, 원료 물질이 60중량%를 초과할 경우 제1용액 및 제2용액의 함량이 지나치게 낮아진다. 이에 따라 전체적으로 조성물 내에 물의 함량이 지나치게 낮아지게 되므로, 건축 마감재용 조성물의 도포가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.
제1용액
제1용액에는 피막형성 정결제가 분산되어 있다.
피막형성 정결제가 분산되는 용매는 물이나 에탄올 등 용매로 이용되는 어떠한 물질이 이용되어도 무방하나, 본 발명이 추구하는 친환경적인 측면에서 물을 이용하는 것이 가장 바람직하다.
피막형성 정결제는 식품의 피막형성제로 흔히 이용되는 친환경 물질인 말토덱스트린(maltodextrin)이 이용될 수 있다. 말토덱스트린은 용액의 유동성을 증가시킴으로써, 조성물 도포시 피막 형성을 유도하고, 피막을 정결하게 한다.
이러한 피막형성 정결제는 용액이 점성을 지니도록 용매에 중탕으로 교반하여 이용할 수 있다. 이때, 피막형성 정결제의 함량은 제1용액 전체 중량의 20~30중량%인 것이 바람직하다. 피막형성 정결제의 함량이 20중량% 미만일 경우 조성물 도포시 피막 형성 효율이 저하되며, 피막형성 정결제의 함량이 30중량%를 초과할 경우 용액 안정성이 저하되며 균일한 분산이 어려워질 수 있다.
상기 피막형성 정결제를 포함하는 제1용액은 본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물 전체 중량의 10~60 중량%의 함량비로 포함되는 것이 바람직하다. 제1용액이 10중량% 미만으로 첨가되면 피막 형성이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있고, 제1용액이 60중량%를 초과하면 제1용액에 포함되는 다량의 피막형성 정결제에 의한 제1용액의 유동성이 지나치게 증가되어 역시 피막 형성이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.
제1용액은 12~36시간동안 에이징(aging)하여, 안정화된 상태에서 조성물을 제조하기 위한 혼합기에 투입되는 것이 바람직하다. 이는 제2용액의 경우도 마찬가지로 적용될 수 있다.
제2용액
제2용액에는 결합제가 분산되어 있다.
결합제는 주로 식품의 점도를 증가시키고 유화 안정성을 증진하며 식품의 물성 및 촉감을 향상시키며, 결착성이 우수한 물질인 잔탐검(Xanthan Gum)이나 아라비아검(Arabic Gum)이 이용될 수 있다.
이러한 결합제는 용액이 겔 상태가 되도록 물과 같은 용매에 중탕으로 교반하여 이용할 수 있다. 이때, 결합제는 제2용액 전체 중량의 1~3중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 결합제의 함량이 1중량% 미만일 경우, 건축 내외장재와 마감재 간의 결합력 및 마감재를 구성하는 각 물질간 결합력이 충분하지 못한 문제점이 있고, 결합제의 함량이 3중량%를 초과할 경우, 과도한 결합제의 사용으로 인하여 전체적인 용액 안정성을 저해하는 문제점이 있다.
상기 결합제츨 포함하는 제2용액은 본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물 전체 중량의 10~60 중량%의 함량비로 포함되는 것이 바람직하다. 제2용액이 10중량% 미만으로 첨가되면 조성물의 전체적인 결합력이 저하되는 문제점이 있고, 제2용액이 60중량%를 초과하면 조성물의 점도가 지나치게 상승하여 도포가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.
한편, 상기의 제1용액과 제2용액 중 어느 하나의 용액 혹은 제1용액및 제2용액 모두에는 산화방지제가 분산되어 있을 수 있다. 산화방지제는 콜타르와 같은 유해한 산화방지제보다는 레시틴이나 비타민 C와 같은 친환경적인 산화방지제가 이용되는 것이 바람직하다. 이때, 산화 방지제는 단독으로 이용할 수도 있으며, 알콜에 용해된 것을 이용할 수 있다.
상기 산화방지제는 상기 제1용액과 제2용액이 합산된 전체 중량의 0.5~2중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 산화방지제가 0.5중량% 미만으로 첨가되면 산화방지 특성을 얻을 수 없으며, 산화방지제가 2중량%를 초과하여 첨가되면 조성물의 안정성을 저해할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물은 필요에 따라서는 반수석고, 수산화칼슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산소다 등을 더 포함할 수 있다.
반수석고와 수산화칼슘은 조성물이 경화되었을 때, 피막이 균열되는것을 방지하는 균열 방지제의 역할을 하며, 반수석고나 수산화칼슘 단독으로 혹은 이들을 혼합하여 이용할 수 있다.
탄산칼슘과 탄산마그네슘은 조성물 내에서 백색 안료의 역할을 하며, 탄산칼슘이나 탄산마그네슘 단독으로 이용할 수 있으며 이들을 혼합하여 이용할 수 있다.
또한, 규산소다는 조성물의 도포시 경화를 촉진시키는 경화제의 역할을 한다.
이들 첨가제들은 어느 하나의 첨가제만이 조성물 내에 포함될 수 있고, 또한 여러 첨가제들이 조성물 내에 포함될 수 있다. 각각의 첨가제는 조성물 100중량부에 대하여 각각 1~5중량부로 첨가하는 것이 바람직하다. 각각의 첨가제가 1중량부 미만으로 첨가되면 첨가의 효과를 얻을 수 없으며, 각각의 첨가제가 5중량부를 초과할 경우 조성물의 전체적인 물성을 변화시킬 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 건축 마감재용 조성물의 제조
1)주원료로서 일라이트 분말 50g과 부원료로서 제올라이트 5g과 규조토 5g을 혼합하여 원료물질을 제조하였다. 이때 제올라이트와 규조토는 325mesh 진동스크린을 통과한 분쇄물을 이용하였다.
2)말토텍스트린 5g, 레시틴 0.2g을 물 14.8g에 분산시킨 후 교반하여 점성을 지닌 제1용액을 제조한 후 12시간 동안 숙성하였다.
3)잔탄검 0.4g, 레시틴 0.1g을 물 19.5g에 분산시킨 후 교반하여 겔상태의 제2용액을 제조한 후 12시간 동안 숙성하였다.
4) 제조된 원료물질, 제1용액 및 제2용액을 혼합기에 투입하여 혼합하여 건축 마감재용 조성물의 제조를 완료하였다. 이때, 혼합기에는 반수석고 2g, 탄산마그네슘 1g, 규산소다 3g을 추가로 투입하였다.
2. 물성 평가
실시예에 따라 제조된 조성물과 일반 시멘트 몰탈(유진기업 제조)의 60분 경과 후 탈취율을 조사하였을 때 일반 시멘트 몰탈은 대략 50% 정도의 탈취율을 보이는데 반하여, 실시예에 따라 제조된 조성물의 경우 대략 80% 정도의 탈취율을 보였다.
또한, 실시예에 따라 제조된 조성물의 경우, 25℃ 상대습도 65%의 조건에서 15g/m2의 우수한 조습 능력을 발휘하는 데 반하여, 일반 시멘트 몰탈은 5g/m2의 조습 능력을 보이는데 불과하였다.
또한, 실시예에 따라 제조된 조성물의 경우 건조후 압축강도가 대략185kgf/cm2 이었으며, 일반 시멘트 몰탈의 압축강도는 195kgf/cm2를 나타내어, 양자의 압축강도는 큰 차이가 없었다.
따라서, 본 발명에 따른 친환경 건축 마감재용 조성물은 친환경 소재들로만 구성되어 있으면서도 우수한 압축강도를 그대로 보유할 수 있으며, 이에 더하여 종래의 일반 시멘트 몰탈에서는 발휘할 수 없었던 우수한 탈취율 및 조습 능력을 발휘할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 주원료로서 일라이트 및 부원료로서 제올라이트와 규조토를 포함하는 원료 물질 30~60중량%,
    피막형성 정결제가 분산된 제1용액 10~60중량% 및
    결합제가 분산된 제2용액 10~60중량%를 포함하고,
    상기 부원료는 상기 주원료 100중량부에 대하여 10~30중량부로 첨가되고,
    상기 제1용액 및 상기 제2용액 중 적어도 하나의 용액에는 산화방지제가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조성물 100중량부에 대하여, 반수석고와 수산화칼슘 중 하나 이상으로 이루어진 균열방지제 1~5중량부, 탄산칼슘과 탄산마그네슘 중 하나 이상으로 이루어진 백색안료 1~5중량부 및 규산소다로 이루어진 경화제 1~5중량부 중 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재용 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제올라이트 및 규조토의 최대 입경은 325mesh 이상인 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피막형성 정결제는 말토덱스트린인 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1용액은 상기 피막형성 정결제 20~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결합제는 잔탄검 및 아라비아검 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2용액은 상기 결합제 1~3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 산화방지제는 상기 제1용액과 제2용액 합산 중량의 0.5~2중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 산화방지제는 레시틴 및 비타민 C 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 산화방지제는 알콜에 용해된 것임을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1용액 또는 상기 제2용액은 12~36시간동안 에이징(aging)된 것을 특징으로 하는 친환경 건축 마감재.
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