KR20120109111A - 경량기포콘크리트 패널용 타일 무늬형 단열 벽 바름재 조성물 및 그의 시공방법 - Google Patents
경량기포콘크리트 패널용 타일 무늬형 단열 벽 바름재 조성물 및 그의 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 물 10 내지 25 중량%, 수성 합성 에멀젼 15 내지 40 중량%, 중공체 5 내지 15 중량 %, 백색안료 5 내지 15 중량 %, 체질안료 10 내지 30 중량%, 규사 5 내지 15 중량%, 증점제 0.5 내지 2.0 중량% 및 기타 첨가제 1.0 내지 3.0 중량 %를 포함하는 것을 특징으로 하는 ALC 패널용 단열 벽바름재로 ALC 패널 위에 도장 시 ALC 패널이 가지고 있는 우수한 단열성능을 유지 및 보완하여 건축물의 에너지 저감에 효율적이며, 뿜칠건 및 헤라를 이용하여 고급스러운 타일 무늬를 연출하므로서 ALC 패널이 가지고 있는 다량의 공극을 모두 은폐시키며, 다양한 색상 및 패턴으로 ALC 패널의 의장성을 살려 기능성 건축자재로의 실용성을 향상시킨다.
Description
본 발명은 ALC 패널에 시공이 가능한 벽바름재로써 단열성능 및 내구성이 우수하며, 타일형의 무늬 연출이 가능한 벽 바름재 및 그의 시공방법에 관한 것이다.
최근 건축물의 고층화?대형화에 따라 다양한 기능을 갖는 건축자재가 요구되고 있으며, 또한 건축물의 고층화에 적합한 물성을 발현할 수 있는 고성능 자재도 요청되고 있다. 특히 정부는 최근 유가 상승으로 우리나라의 에너지 수입 비용이 계속 증가할 것으로 예상하고 이에 따라 에너지 수입량 해결을 위한 고효율 신재생 에너지의 개발 또는 파격적인 에너지 절감 방식 도입 등 적절한 에너지 관리방법을 통한 에너지 절약방안 마련이 국가적 차원에서 시급히 해결해야 할 주요 현안으로 부각되고 있다. 이에 따라 정부는 "건물에 대한 에너지 효율 등급 인정에 관한 규정"를 시행하고 있다.
따라서 현재 유리나 금속 기본소재 등을 사용한 건물외피시스템에서 단열성이 우수하여 에너지 효율성이 뛰어난 경량기포콘크리트(Autoclaved Lightweight Concrere : ALC)소재를 이용한 패널 및 블럭 등에 많은 관심을 가지고 있다. 그러나 단열성 우수한 ALC 패널은 일반 건축자재에 비해 강도가 약하고 쉽게 오염됨에 따라서 건물 외벽용 자재로 사용하기에 제한적이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 ALC 패널에 일반 외부용 도료를 도장하였으나, 일반 외부용 도료를 도장할 경우 도료 자체의 열전도율이 높아 ALC 패널의 단열성능을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 흡수성이 높은 ALC 패널에 일정한 도막 두께를 형성하지 못하여 ALC 패널이 가지고 있는 공극이 그대로 드러남에 따라 다양한 외관 연출에 한계가 있어 건축물에 ALC 패널의 실용화가 어렵다.
이에 본 발명자들은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 단열성능이 우수하며 내오염성이 뛰어난 ALC 패널용 단열 벽바름재를 설계하고 간단한 시공방법으로 건물 외벽을 고급스럽게 표현하기 위해 타일 무늬 질감을 연출시켜 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 ALC 패널의 단열성능을 저하시키지 않으며 내구성을 강화시키는 ALC 패널용 단열 벽바름재 및 타일무늬 연출이 가능한 그의 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 물 10 내지 25 중량%, 수성 합성 에멀젼 15 내지 40 중량%, 중공체 5 내지 15 중량 %, 백색안료 5 내지 15 중량 %, 체질안료 10 내지 30 중량%, 규사 5 내지 15 중량%, 증점제 0.5 내지 2.0 중량% 및 기타 첨가제 1.0 내지 3.0 중량 %를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재는 ALC 패널의 단열성능을 저하시키지 않도록 낮은 열전도율을 가지고 있으며, ALC 패널의 내구성 등의 도막의 강도를 향상시킨다.
뿐만 아니라, ALC 패널 위에 간단한 시공법으로 타일무늬 연출이 가능하여 ALC 패널을 이용한 건축물 외벽의 미관을 고급화 및 화려한 외관을 연출시키므로 단열성이 우수한 ALC 패널의 건축물 실용화를 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재는 물 10 내지 25 중량%, 수성 합성에멀젼 15 내지 40 중량%, 중공체 5 내지 15 중량 %, 백색안료 5 내지 15 중량 %, 체질안료 10 내지 30 중량%, 규사 5 내지 15 중량%, 증점제 0.5 내지 2.0 중량% 및 기타 첨가제 1.0 내지 3.0 중량 %를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 수성 합성 에멀젼은 아크릴 에멀젼, 우레탄에멀젼, 아크릴-실리콘 에멀젼, 아크릴-우레탄 에멀젼에서 1종 또는 2종을 선택하여 사용할 수 있으며, 이는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재에서는 15 내지 40 중량%를 사용하며, 15% 미만의 양으로 사용할 경우는 ALC 패널과의 부착력이 떨어지며, 외장 벽자름재로써의 내구성, 내수성, 내후성 등의 도막 물성을 저하시키며 40 중량% 초과의 양으로 사용할 경우 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재 내의 단열성능을 저하시켜 상기의 목표를 만족시킬 수 없다.
본 발명에서 사용되는 중공체는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재의 열전도율을 낮추는 기능을 하는 안료로써, 알루미늄 실리케이트를 주성분으로 70㎛ 내지 100㎛의 입자 크기를 가진 것으로 이는 조성물 총 중량 기준으로 5 내지 15 중량%의 양으로 포함되며 5 중량% 미만의 양으로 사용하며 ALC 패널의 단열성능이 저하되며, 15 중량% 초과의 양으로 사용할 경우 고가의 원료로 경제성이 떨어지며, 타일 무늬를 연출할 때 시공성이 취약해 도막의 외관이 균일하지 못하다.
본 발명에서 사용되는 백색안료는 백색도가 90% 이상으로 우수하며 무기 안료 중 굴절률이 2.6~2.9로 가장 높아 도막의 은폐율을 높이는 TiO2를 사용한다. 이는 조성물 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 15 중량%의 양으로 포함된다. 5 중량% 미만의 양으로 사용하면 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재의 백색도가 너무 떨어져 색상 연출에 한계가 있으며, 15 중량% 초과의 양으로 사용할 경우 TiO2의 입자가 0.38㎛ 내지 0.45㎛로 너무 작아 1㎜이상의 도막 두께에서 타일무늬를 연출할 수 없다.
본 발명에서 사용되는 체질안료는 충진제로써 1㎜이상의 벽 바름재 형태의 타일 무늬를 연출하여야 하므로 많은 체질안료 중 탄산칼슘을 사용한다. 특히 탄산칼슘 중에서도 흡유량과 비표면적이 낮은 것을 사용한다. 만약 흡유량이 높은 체질안료를 사용하면 흡유량이 높아 도막의 건조과정에서 그 만큼 수축율이 높아져 특히 건조속도가 빠른 하절기에 1㎜ 이상의 벽 바름재에서 크랙이 발생하여 타일 무늬를 형성할 수 없게 된다. 따라서 흡유량이 30cc/g이하, 비표면적이 1.2/g이하인 것으로 5㎛ 내지 20㎛의 입자 크기를 가지는 탄산칼슘을 10 내지 30 중량%의 양으로 포함한다. 10 중량 % 미만일 경우는 일정한 도막 두께를 형성하지 못하여 ALC 패널의 공극을 그대로 드러내며, 30 중량% 초과의 양으로 사용할 경우 ALC 패널의 단열성을 떨어뜨리며 도막의 내구성 및 내수성이 저하되어 본 발명의 목적 효과를 나타낼 수 없다.
본 발명에서 사용되는 규사는 ALC 패널의 단열 벽바름재의 타일무늬를 연출시키는 안료로써 석영질 함량(SiO2)가 주성분으로 95중량% 내지 99.7중량% 것으로 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 가진 것을 사용한다. 이 규사는 도료 조성물 총 중량을 기준으로 5 내지 15 중량%를 사용하며 5 중량% 미만일 경우 타일무늬를 연출할 수 없으며, 15 중량% 초과의 양을 사용할 경우 타일무늬 시공의 샌딩 단계에서 연마가 제대로 되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 증점제는 셀루로오스 유도체계, 합성 폴리머계의 증점제를 1종 또는 2종으로 혼합 사용한다. 합성 폴리머계 증점제에는 크게 폴리아크릴산 중합체, 폴리비닐 알코올, 폴리에테르, 폴리우레탄계로 나눌 수 있으며, 이들은 도료의 저장 안정성, 작업성, 도막의 외관 등의 특성을 나타낸다. 특히 본 발명에서는 타일 무늬를 연출하는 벽바름재로 1㎛이상의 도막에서도 도료의 처짐 (sagging)이 없어야 하므로 합성 폴리머계 증점제 중 칙소성이 뛰어난 폴리아크릴산 중합체와 저장안정성에 큰 영향을 주는 셀루로오스 유도체계 증점제를 함께 사용하며, 도료 조성물 총 중량을 기준으로 하여 0.5 내지 2.0 중량% 사용한다. 증점제량이 0.5 중량% 미만일 경우는 저장 중에 도료의 층분리가 발생하여 안정성을 확보할 수 없으며 도막의 sagging성이 떨어져 일정한 도막 두께를 나타낼 수 없으며, 증점제량이 2.0 중량% 이상일 경우는 도료의 점도가 너무 높아 뿜칠 도장 시공이 어려워 작업성이 떨어진다.
본 발명에서 사용되는 첨가제는 통상 수성도료를 제조하는데 사용하는 것으로 분산제, 동결방지제, 소포제, pH 조절제, 방부제 등이 있다. 이러한 기타 첨가제는 1.0 내지 3.0 중량%의 양으로 첨가될 수 있으며, 각 첨가제의 종류에 따라 본 발명의 목적을 저하시키지는 않는다.
상기 분산제로는 나프탈렌 술폰산염 포르말린 축합물, 멜라민 술폰산염 포르말린 축합물, 폴리카르복산화합물, 폴리카르복산 에테르, 방향족 아미노술폰살 폴리머 및 리그닌 술폰산의 금속염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다.
상기 동결방지제는 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜을 사용할 수 있으며, 또한 소포제로는 미네랄오일계, 실리콘계 또는 기타 계열의 소포제가 사용될 수 있다.
또한 pH 조절제는 2-아미노-2-메틸-1-프로페놀, 암모니아수 등을 사용할 수 있으며, 방부제는 이소치아졸론계 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재를 한가지 또는 두가지 색상으로 조색한 후 주색상과 보조색상으로 나뉜다. 이중 주색상 도료를 먼저 뿜칠건을 이용해서 1㎜ 이상의 도막 두께가 형성하도록 뿜칠 후 연이어 바로 보조색상의 도료를 가볍게 소량 뿜칠 해 준다. 그 다음 도료가 건조되기 전 헤라로 도료를 가볍게 누르면서 좌우로 문지른다. 그리고 상온에서 24시간 건조 후 사포 40목 내지 100목를 이용해서 가볍게 샌딩하여 ALC 패널의 다량의 공극이 보이지 않으며 타일 무늬가 연출되도록 한다.
이하 본 발명을 하기 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
하기 표 1에 나타낸 배합비로 실시예 및 비교예 1를 각 구성성분을 순서대로 200 ~ 1200 RPM으로 60분간 교반 분산하여 도료를 제조하였으며 비교예 2는 시중에서 일반 수성 단열도료를 사용한다.
| 구성성분 | 배합조성(중량%) | |||
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | |
| 물 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| 백색안료 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 체질안료 | 27 | 22 | 17 | 32 |
| 중공체 | 5 | 10 | 15 | 0 |
| 규사 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 수성합성에멀젼 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 증점제 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 기타 첨가제 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 |
상기 표 1에 의해서 제조된 실시예 1, 2, 3 및 비교예 1과 비교예 2의 ALC 패널용 도료로써의 적합성을 평가하였다.
열전도율은 무처리 ALC 패널과 각 실시예 및 비료예 도료를 ALC 패널 위에 도장하여 시험 규격 KS L 9016 보온재의 열전도율 측정방법 중 평판 열류계법 이용하여 시험체를 통과하는 열류량을 열류계를 사용하여 측정하고, 그때의 시험체 온도차를 측정하여 열전도율을 구하였다. 관련된 수학식은 아래와 같다.
I : 시험체의 두께(m),Rc : 시험체의 열저항, Q1 : 시험체의 고온면의 온도, Q2 : 시험체의 저온면의 온도, q : 단위 면적당 열류량(열류밀도), k : 열류계의 감도계수, e : 열류계의 출력
부착강도, 내세척성은 KS F 4715 얇은 벽 바름재의 시험방법에 의해서 평가하였다.
작업성은 뿜칠건을 이용해서 도료의 시공성을 자체적으로 평가하였으면 외관은 도료 시공 후에도 ALC 패널의 공극이 보이는 정도 및 마무리 질감 상태를 평가하였다. 평가 방법은 육안 평가로 불량, 보통, 양호로 판단하였다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 열전도율(W/mK) | 1.34 | 1.32 | 1.31 | 1.60 | 1.49 |
| 부착강도(N/㎟) | 1.0 | 1.2 | 1.2 | 1.0 | 0.5 |
| 내세척성(1000회) | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 불량 |
| 작업성 | 양호 | 양화 | 양호 | 양호 | 불량 |
| 외관 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불량 |
무처리 ALC 패널의 열전도율을 평가한 결과, 1.36W/m?K가 나왔다. 이 결과와 상대 비교 평가시 비교예 1, 2의 도료의 경우는 열전도율이 높아 ALC 패널의 열전도율을 높여 단열 성능을 더욱 저하시킴을 알 수 있다. 또한 비교 예 1의 경우 도막 두께가 일정하고, ALC 패널의 외관상 타일 무늬 형성은 가능했으나, 중공체를 사용하지 않아 열전도율이 더욱 높아짐을 알 수 있다.
따라서 실시예처럼 중공체를 사용해서 도료의 열전도율을 낮쳐 ALC패널 위에 고급스러운 타일무늬를 연출하면서 ALC 패널이 가지고 있는 단열성능을 유지 및 더욱 향상됨을 알 수 있다.
Claims (7)
- 물 10 내지 25 중량%, 수성 합성에멀젼 15 내지 40 중량%, 중공체 5 내지 15 중량 %, 백색안료 5 내지 15 중량 %, 체질안료 10 내지 30 중량%, 규사 5 내지 15 중량%, 증점제 0.5 내지 2.0 중량% 및 기타 첨가제 1.0 내지 3.0 중량 %를 포함하는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재
- 청구항 1에 있어서,
상기 수성 합성에멀젼은 아크릴 에멀젼, 우레탄에멀젼, 아크릴-실리콘 에멀젼, 아크릴-우레탄 에멀젼에서 1종 또는 2종을 선택하는 것을 특징으로 하는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재 - 청구항 1에 있어서,
상기 중공체는 알루미늄 실리케이트를 주성분으로 70㎛ 내지 100㎛의 입자 크기를 가진 것을 특징으로 하는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재 - 청구항 1에 있어서,
상기 체질안료는 흡유량이 30cc/g이하, 비표면적이 1.2/g이하인 것으로 5㎛ 내지 20㎛의 입자 크기를 가지는 탄산칼슘을 선택하는 것을 특징으로 하는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재 - 청구항 1에 있어서,
상기 규사는 석영질 함량(SiO2)가 주성분으로 95중량% 내지 99.7중량% 것으로 300㎛ 내지 600㎛의 입자 크기를 가진 것을 특징으로 하는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재 - 청구항 1에 있어서
상기 증점제는 셀루로오스 유도체와 폴리아크릴산 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재 - 청구항 1에 있어서
주색상과 보조색상의 두가지 색상으로 구성하여 주색상을 뿜칠건을 이용해서 도막 두께 1㎜이상으로 전체 시공 후 바로 보조 색상을 살짝 뿌린 후 도료가 건조되기 전 헤라로 도료를 가볍게 누르면서 좌우로 문지르고, 상온에서 24시간 건조 후 사포 40목 내지 100목을 이용해서 샌딩하여 ALC 패널의 다량의 공급이 보이지 않으며 고급스러운 타일 무늬를 연출하는 것을 특징으로 하는 ALC 패널용 타일무늬형 단열 벽바름재의 시공방법
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110027270A KR20120109111A (ko) | 2011-03-27 | 2011-03-27 | 경량기포콘크리트 패널용 타일 무늬형 단열 벽 바름재 조성물 및 그의 시공방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020110027270A KR20120109111A (ko) | 2011-03-27 | 2011-03-27 | 경량기포콘크리트 패널용 타일 무늬형 단열 벽 바름재 조성물 및 그의 시공방법 |
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| KR (1) | KR20120109111A (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104312340A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-28 | 安徽桑瑞斯环保新材料有限公司 | 一种隔热美饰防水涂料 |
| CN107476471A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-12-15 | 浙江科达新型建材有限公司 | 一种装配组合式外墙系统及其施工方法 |
| CN111058291A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-24 | 杭州锴越新材料有限公司 | 高弹性及吸湿排汗性能优良的发泡材料及其加工方法 |
| CN111662599A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-15 | 江苏理想空间装饰工程股份有限公司 | 一种隔音保温自洁墙面漆及其制备方法 |
-
2011
- 2011-03-27 KR KR1020110027270A patent/KR20120109111A/ko not_active Application Discontinuation
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