KR20200049125A - 고탄성과 항균성을 갖는 아스파틱 줄눈재용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고탄성과 항균성을 갖는 아스파틱 줄눈재용 조성물에 관한 것으로, 줄눈재용 조성물은 지방족 이소시아네이트를 포함하는 주제; 및 중량평균분자량이 상이한 복수의 아스파틱 수지를 포함하는 경화제;를 포함하고, 상기 주제 및 경화제는 1:1의 부피비로 혼합될 수 있고, 그로 인해 고가의 2액형 스프레이 장비를 사용하지 않아도 시공성과 작업성이 우수한 줄눈재를 제조하는 기술을 제공한다.

Description

고탄성과 항균성을 갖는 아스파틱 줄눈재용 조성물{COMPOSITION HAVING HIGH ELASTICITY AND ANTIMICROBIAL PROPERTY FOR ASPARTIC JOINT FILLER}

본 발명은 줄눈재용 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 줄눈재(joint filler)는 일정한 간격을 갖는 공간에 도포되어 그 공간을 채우는 물질을 의미한다. 예를 들어, 줄눈재는 타일과 타일 사이의 이음매, 즉, 줄눈(jonit)을 메우는 용도로 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-1876885호에는 줄눈재용 조성물에 대해 제시된 바 있다.

한편, 이소시아네이트 화합물의 -NCO-기와 아민 화합물의 -NH-기의 반응으로 우레아 결합을 하는 코팅재를 폴리우레아 코팅재라고 하는데, 이는 반응이 매우 빨라 촉매 없이도 수초 내에 도막이 형성될 수 있다.

그런데, 이런 우수한 시공성과 건조성을 현장에 적용하기 위해서는 고가의 2액형 특수 스프레이 장비를 사용해야만 했다. 따라서, 이를 보완하고자 수작업이 가능한 폴리우레아 제품인 폴리아스파틱 수지를 사용하여 시공되고 있는 실정이다.

그러나, 기존의 타일 줄눈재는 백색 콘크리트나 백색 에폭시 타입의 제품을 시공하고 있으며 이는 가격은 저렴하나 매우 딱딱하여 콘크리트의 진동 및 충격에도 쉽게 크랙(Crack)이 발생할 확률이 매우 높고, 경화되는 시간이 매우 오래 걸려 영하의 겨울철에는 2일 이상의 경화시간이 소요되어 공사기간 연장에 따른 막대한 경제적 손실이 우려되는 바이다.

그리고, 줄눈재는 타일 사이의 홈에 충진하기 때문에 미관상으로 화려하게 보여야 하는데, 물이나 습기가 많은 화장실이나 욕조, 씽크대의 모서리 부위에 줄눈재를 충진하기 때문에 여름철에는 세균 번식이 매우 빨라서 도1에 도시된 바와 같이, 곰팡이에 의해 색상이 변한 것처럼 줄눈재의 외관이 지저분하게 보일 우려가 있었다. 따라서, 종래의 문제점을 개선한 새로운 줄눈재의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고가의 2액형 스프레이 장비를 사용하지 않아도 시공성과 작업성이 우수한 줄눈재를 제조하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 경화가 신속하게 이루어지고, 탄성이 우수한 줄눈재를 제조하는 기술을 제공하는데 다른 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 세균 번식을 억제하여 줄눈재의 미관을 유지하는 기술을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시형태로서, 고탄성과 항균성을 갖는 줄눈재용 조성물은 지방족 이소시아네이트를 포함하는 주제; 및 중량평균분자량이 상이한 복수의 아스파틱 수지를 포함하는 경화제;를 포함하고, 상기 주제 및 경화제는 1:1의 부피비로 혼합될 수 있다.

그리고, 주제는 상기 주제의 NCO중량%를 조절하기 위해 상기 지방족 이소시아네이트와 함께 혼합되는 NCO 함량 조절제;를 더 포함할 수 있다.

아울러, 지방족 이소시아네이트는 78~82 중량%이고, 상기 NCO 함량 조절제는 18~22 중량%로 마련될 수 있다.

또한, NCO 함량 조절제는 프로필렌 카보네이트로 마련되고, 상기 프로필렌 카보네이트 및 지방족 이소시아네이트의 혼합으로 인해 상기 주제의 NCO중량%는 19~20 중량%로 조절될 수 있다.

그리고, 복수의 아스파틱 수지는 중량평균분자량이 3000g/mol인 아스파틱 수지 72~77.5 중량%; 및 중량평균분자량이 5000g/mol인 아스파틱 수지 10~11 중량%;로 마련될 수 있다.

또한, 경화제는 상기 줄눈재의 색상이 변질되는 것을 방지하는 줄눈재 색상 유지제 3~5 중량%; 소포제 0.5~1 중량%; 및 펄 안료 9~11 중량%;를 더 포함할 수 있다.

상술한 과제의 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 주제의 지방족 이소시아네이트와 경화제의 아스파틱 수지가 혼합될 때, 줄눈재의 경화가 신속하게 이루어져 시공성이 우수하므로 고가의 2액형 스프레이 장비를 사용하지 않아도 작업성이 우수한 효과가 있다.

둘째, 지방족 이소시아네이트와 NCO 함량 조절제를 함께 혼합하여 주제를 제조함에 따라, 주제 내에 NCO 함량 조절제가 투입될수록 지방족 이소시아네이트의 함량은 줄어들게 되며, 결과적으로, 지방족 이소시아네이트에 포함된 NCO중량%가 감소되므로 주제와 경화제의 혼합시 반응성이 일정 수준으로 느려져 소지면과의 부착력이 증대되고, 신장율이 향상되는 효과가 있다. 즉, 일 실시예에 따른 줄눈재용 조성물은 고탄성을 가지므로 약간의 충격에도 크랙이 발생하지 않고, 내구성이 뛰어난 장점이 있다.

셋째, 경화제 내에 포함된 줄눈재 색상 유지제는 곰팡이 등 세균 번식을 억제시켜 줄눈재의 색상이 세균에 의해 변질되지 않으므로 줄눈재의 미관이 최초 설치 상태와 동일하게 유지될 수 있어 외관상 매우 우수한 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1은 종래의 백색 줄눈재에 곰팡이가 번식한 모습을 촬영한 사진이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

본 명세서에서 본 발명의 "일" 또는 "하나의" 실시예에 대한 언급들은 반드시 동일한 실시예에 대한 것은 아니며, 이들은 적어도 하나를 의미한다는 것에 유의해야 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다른 의미를 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

이하의 실시예에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합(들)"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.

본원 명세서 전체에서 수치 앞에 사용되는 용어인 "약"은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때, 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 명세서에서 NCO중량%는 지방족 이소시아네이트 화합물 내에 포함된 이소시아네이트기(-NCO-)의 함량을 중량 백분율로 나타낸 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 줄눈재용 조성물은 주제 및 경화제를 포함할 수 있다. 여기서, 주제는 지방족 이소시아네이트 및 NCO 함량 조절제를 포함할 수 있다.

일반적으로, 방향족(Aromatic) 이소시아네이트는 분자구조상 벤젠고리가 있어 반응을 할 수 있는 반응기들이 많이 존재하여 지방족 이소시아네이트에 비해 상대적으로 반응이 빠르며, 지방족 타입은 분자구조상 사슬고리 형태가 선형구조(Linear Structure)이기 때문에 우레아 결합 반응성이 상대적으로 느리다.

고가의 2액형 특수 분사 장비를 사용하지 않아도 줄눈재의 수작업을 가능케 하기 위해 일 실시예에서는 주제에 포함된 이소시아네이트를 지방족 이소시아네이트로 적용하여 기존 폴리우레아 타입의 줄눈재에 비해 반응성을 늦출 수 있다.

또한, 지방족 이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 헥사메틸렌 트리이소시아네이트(HDT) 및 이소포론 디이소시아네이트(IPDI)로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 적용될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.

그리고, 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 지방족 이소시아네이트의 예로는 Desmodur N-3600(Bayer사), Desmodur N-3300(Bayer사) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.

일 실시예에 따른 지방족 이소시아네이트는 주제의 총 중량인 100 중량%를 기준으로 하여 78~82 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 지방족 이소시아네이트의 함량은 약 78 중량%, 약 79 중량%, 약 80 중량%, 약 81 중량% 또는 약 82 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 지방족 이소시아네이트의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 내지 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.

예를 들어, 지방족 이소시아네이트의 함량 범위는 약 78 중량% 내지 약 80 중량%, 약 79 중량% 내지 약 81 중량%, 약 80 중량% 내지 약 82 중량% 또는 약 78 중량% 내지 약 82 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 지방족 이소시아네이트는 상기의 범위에서 줄눈재의 경화성과 탄성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.

만일, 지방족 이소시아네이트의 함량이 78 중량% 미만일 경우에는 주제의 NCO중량%가 감소하여 반응시간이 길어지며, 줄눈재가 경화되는데 시간이 오래 소요되어 총 공사기간이 길어질 우려가 있고, 지방족 이소시아네이트의 함량이 82 중량%를 초과하면 주제의 NCO중량%가 증가함에 따라, 줄눈재의 탄성이 떨어져 내충격성이 저하되고 줄눈재에 크랙이 발생할 확률이 높아지므로 지방족 이소시아네이트의 함량은 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.

일 실시예에서 NCO 함량 조절제는 주제 내에 존재하는 지방족 이소시아네이트와 함께 혼합됨으로써 주제의 NCO중량%(즉, 이소시아네이트기의 함량)를 조절할 수 있다. 또한, NCO 함량 조절제는 프로필렌 카보네이트로 적용될 수 있다.

일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 NCO 함량 조절제의 예로는 프로필렌 카보네이트(Huntsman사), C-16(Jiangsu runtai사) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.

일 실시예에 따른 NCO 함량 조절제는 18~22 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, NCO 함량 조절제의 함량은 약 18 중량%, 약 19 중량%, 약 20 중량%, 약 21 중량% 또는 약 22 중량%로 마련될 수 있다. 또한, NCO 함량 조절제는 상기 수치 중 하나 이상 내지 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.

예를 들어, NCO 함량 조절제의 함량 범위는 약 18 중량% 내지 약 20 중량%, 약 19 중량% 내지 약 21 중량%, 약 20 중량% 내지 약 22 중량% 또는 약 18 중량% 내지 약 22 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 NCO 함량 조절제는 상기의 범위에서 줄눈재의 점도와 경화성과 탄성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.

만일, NCO 함량 조절제의 함량이 18 중량% 미만일 경우에는 주제의 NCO중량%가 20 중량%를 초과하여 줄눈재의 내충격성이 저하됨으로 인해 크랙이 발생하는 문제가 있고, NCO 함량 조절제의 함량이 22 중량%를 초과하면 줄눈재의 점도가 너무 낮아져 화장실 바닥이나 타일 벽 등의 작업성이 떨어지며, 경화가 느려져 공사 시간이 늘어날 우려가 있으므로 NCO 함량 조절제의 함량은 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.

일 실시예에서 주제는 프로필렌 카보네이트 및 지방족 이소시아네이트의 혼합에 의해 제조되므로 프로필렌 카보네이트와 지방족 이소시아네이트를 포함하는 주제의 NCO중량%는 19~20 중량%로 조절될 수 있다. 다시 말해, 주제의 NCO중량%는 19~20중량%가 되도록 프로필렌 카보네이트와 지방족 이소시아네이트의 함량을 조절할 수 있다.

일 실시예에서 주제의 총 중량이 100중량%일 때, 주제를 구성하는 지방족 이소시아네이트의 함량에 따라서 주제의 NCO중량%이 달라질 수 있다. 예를 들어, 주제의 총 중량이 100 중량%이고, 주제를 구성하는 지방족 이소시아네이트가 100 중량%라 할 때, 주제의 NCO중량%는 23.5중량%라고 가정한다면, 주제 내에서 지방족 이소시아네이트가 80 중량%이고, 프로필렌 카보네이트가 20 중량%일 때는 주제의 총 중량을 기준으로 지방족 이소시아네이트의 함량이 줄어들게 되므로 지방족 이소시아네이트가 100 중량%일 때에 비해 주제의 NCO중량%도 감소하게 된다. 즉, 주제 내에 NCO 함량 조절제가 많이 투입될수록 상대적으로 지방족 이소시아네이트의 함량은 줄어들게 됨에 따라, 주제의 NCO중량%도 감소하게 된다.

일 실시예에서는 주제의 점도와 NCO중량%를 낮추기 위해 NCO 함량 조절제로서 프로필렌 카보네이트를 사용함에 따라, 주제의 NCO중량%를 낮춰 줄눈재의 탄성력을 우수한 수준으로 확보하며, 작업에 수월한 수준으로 주제의 점도를 낮출 수 있으므로 시공성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

일 실시예에서 경화제는 중량평균분자량이 상이한 복수의 아스파틱 수지, 줄눈재 색상 유지제, 소포제 및 펄 안료를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 아스파틱 수지는 아민기를 가진 반응성 수지로서, 일 실시예에서는 아스파틱 아민으로 적용될 수 있다. 아스파틱 수지 내의 아민기는 지방족 이소시아네이트에 포함된 이소시아네이트기와 반응하여 결합될 수 있다.

그리고, 복수의 아스파틱 수지는 중량평균분자량이 3000g/mol인 아스파틱 수지(이하, '제1아스파틱 수지'라 함) 및 중량평균분자량이 5000g/mol인 아스파틱 수지(이하, '제2아스파틱 수지'라 함)로 적용될 수 있다. 제1아스파틱 수지는 중량평균분자량이 작아 제2아스파틱 수지에 비해 반응성이 빠르며, 제2아스파틱 수지는 중량평균분자량이 커서 반응성이 제1아스파틱 수지에 비해 상대적으로 느리다. 따라서, 일 실시예에서는 제1아스파틱 수지를 72~77.5 중량%로 사용하고, 제2아스파틱 수지는 10~11 중량%로 사용할 수 있다.

일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 제1아스파틱 수지의 예로는 Desmophen NH-1420(Covestro사), Teraspartic 277(Pflaumer사) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.

일 실시예에 따른 제1아스파틱 수지는 경화제의 총 중량 100 중량%를 기준으로, 72~77.5 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 제1아스파틱 수지의 함량은 약 72 중량%, 약 73 중량%, 약 74 중량%, 약 75 중량%, 약 76 중량%, 약 77 중량% 또는 약 77.5 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 제1아스파틱 수지의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 내지 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.

예를 들어, 제1아스파틱 수지의 함량은 약 72 중량% 내지 약 74 중량%, 약 73 중량% 내지 약 75 중량%, 약 74 중량% 내지 약 76 중량%, 약 75 중량% 내지 약 77 중량%, 약 76 중량% 내지 약 77.5 중량% 또는 약 72 중량% 내지 약 77.5 중량%로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 제1아스파틱 수지는 상기의 범위 내에서 줄눈재의 반응속도를 적절한 수준으로 조절할 수 있다.

만일, 제1아스파틱 수지의 함량이 72 중량% 미만일 경우에는 주제의 지방족 이소시아네이트와 혼합시 반응속도가 너무 느려져 줄눈재 도막이 경화되는 시간이 매우 오래 걸려 공사기간이 지연될 수 있고, 제1아스파틱 수지의 함량이 77.5 중량%를 초과할 때는 주제와 혼합시 반응속도가 너무 빨라져 작업자들이 아스파틱 줄눈재를 사용할 수 있는 가사시간(Pot life)이 짧아지므로 여름철에는 줄눈재 제품을 다 사용하지 못한 채 폐기하는 경우가 생기고, 소지와의 부착력도 불량해질 우려가 있다.

한편, 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 제2아스파틱 수지의 예로는 Desmophen NH-1520(Covestro사), Teraspartic 292(Pflaumer사) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.

일 실시예에 따른 제2아스파틱 수지는 경화제의 총 중량 100 중량%를 기준으로, 10~11 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 제2아스파틱 수지의 함량은 약 10 중량% 또는 약 11 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 제2아스파틱 수지의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 내지 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.

만일, 제2아스파틱 수지의 함량이 10 중량% 미만일 경우에는 줄눈재 도막의 경도가 너무 높아져 소지와의 접착력이 불량하고, 도막의 크랙 발생 확률이 매우 높아지며, 제2아스파틱 수지의 함량이 11 중량%를 초과하면 줄눈재 도막의 경도가 너무 약해져 손톱으로 줄눈재를 눌렀을 때 손톱 자국이 줄눈재에 그대로 남아 줄눈재가 설치된 부위로부터 쉽게 분리되거나 벗겨질 확률이 매우 높아질 우려가 있으므로 제2아스파틱 수지의 함량은 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.

일 실시예에서 줄눈재 색상 유지제는 곰팡이나 세균의 증식으로 인해 줄눈재의 색상이 변질되는 것을 방지하기 위해 항균 성분이 포함된 것이다. 다시 말해, 줄눈재 색상 유지제는 항균 성분이 포함된 항균제를 의미한다. 줄눈재 색상 유지제는 줄눈재의 표면에 곰팡이나 세균이 증식하는 것을 억제함으로써 곰팡이나 세균에 의해 줄눈재의 색상이 변질되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 줄눈재 색상 유지제는 무기 항균제 분말에 액상의 희석제를 혼합하여 액상의 형태로 제조될 수 있다. 그리고, 무기 항균제 분말은 제올라이트, 인산칼슘, 인산지르코늄 또는 실리카겔과 같은 무기물에 항균작용을 하는 금속이온인 은, 아연 또는 구리를 치환시켜 만든 것이다.

줄눈재 색상 유지제에 포함된 무기 항균제는 유기 항균재에 비해 인체 안정성이 높고, 내성균이 나타나지 않으며, 항균 지속 기간도 거의 반영구적인 장점이 있다. 특히, 제올라이트계 무기 항균제는 다른 항균제에 비해 변색 문제가 없고, 항균력이 높고, 입자 경도가 낮은 장점을 가지고 있으므로 줄눈재 색상 유지제 내에 제올라이트계 무기 항균제 분말을 적용하는 것이 보다 바람직하다.

그리고, 줄눈재 색상 유지제 내에서 무기 항균제 분말과 함께 혼합되는 희석제로는 물, 에탄올, 글리콜 또는 프로필렌 글리콜 종류가 적용될 수 있다. 일 실시예에 따른 줄눈재 색상 유지제는 액상의 형태로 제조되므로 줄눈재 색상 유지제의 총 중량 100 중량%를 기준으로, 무기 항균제 분말 고형분 50중량% 및 희석제 50중량%로 이루어질 수 있다.

일 실시예에서는 줄눈재의 투명성을 확보하여 펄 안료에 의한 반짝거림 효과를 충분히 연출하기 위해 경화제 내에 무기 항균제 분말을 그대로 사용하지 않고, 무기 항균제를 희석하여 액상 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 만일, 무기 항균제 분말이 별도의 희석제와 혼합되지 않고 분말 형태로 경화제에 투입되면 줄눈재용 조성물의 투명성이 떨어져 펄 안료에 의한 반짝거림 효과가 저하되어 미관이 수려하지 않을 우려가 있다.

아울러, 일 실시예에서 줄눈재 색상 유지제의 총 중량 100 중량%를 기준으로, 무기 항균제 분말의 고형분이 50중량% 미만일 경우에는 희석제의 함량이 상대적으로 높아져 줄눈재의 반응성에 영향을 주어 건조 시간이 매우 길어지며, 항균력이 떨어질 우려가 있고, 고형분이 50 중량%를 초과할 때에는 항균력은 상승하는 반면에 줄눈재용 조성물의 투명성이 떨어지고 펄 안료에 의한 반짝거림 효과가 저하되어 미관이 아름답게 보이기 어려우므로 줄눈재 색상 유지제는 무기 항균제 분말 고형분 50중량% 및 희석제 50중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.

일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 줄눈재 색상 유지제의 예로는 Thiocide TX-2000(원양기업), Acticide ICB2 (THOR 사) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.

일 실시예에 따른 줄눈재 색상 유지제는 3~5 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 줄눈재 색상 유지제의 함량은 약 3 중량%, 약 4 중량% 또는 약 5 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 줄눈재 색상 유지제는 상기 수치 중 하나 이상 내지 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.

예를 들어, 줄눈재 색상 유지제의 함량 범위는 약 3 중량% 내지 약 4 중량%, 약 4 중량% 내지 약 5 중량% 또는 약 3 중량% 내지 약 5 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 줄눈재 색상 유지제는 상기의 범위에서 줄눈재의 항균성과 미관을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.

만일, 줄눈재 색상 유지제의 함량이 3 중량% 미만일 경우에는 곰팡이나 세균의 서식을 제어하기가 힘들어 고온 다습한 환경일 때 줄눈재의 표면에 곰팡이가 빠르게 증식할 우려가 있고, 줄눈재 색상 유지제의 함량이 5 중량%를 초과하면 줄눈재 도막 내에 반응을 하지 않는 분자들이 다량으로 존재하여 경화 시간이 매우 느리게 나타나서 시공성이 저하되는 문제가 있다.

일 실시예에서 소포제는 아스파틱 줄눈재 도막의 표면의 기포들을 제거하여 도막 외관과 내마모성을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 소포제의 예로는 BYK-A500(BYK사), BYK-141(BYK사) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.

일 실시예에 따른 소포제는 경화제 내에서 0.5~1 중량%로 포함될 수 있다. 구체적인 예로, 소포제의 함량은 약 0.5 중량% 또는 약 1 중량%로 마련될 수 있다. 만일, 소포제의 함량이 0.5 중량% 미만이면 줄눈재용 조성물 용액 내의 기포들을 제거하기가 힘들기 때문에 줄눈재의 외관에 기포 자국들이 다수 발생하여 외관이 불량하고, 소포제의 함량이 1 중량%를 초과하면 과첨가된 소포제가 줄눈재 도막 표면으로 부상하여 층간 부착력이 불량으로 나타나는 문제가 있다.

일 실시예에서 펄(pearl) 안료는 당업계에서 진주광택 안료로 잘 알려져 있으며, 줄눈재에 화려한 미관을 부여하기 위해 경화제 내에 투입될 수 있다.

일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 펄 안료의 예로는 레지나 펄(코씨엠), EG2(ARDEX사) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.

일 실시예에 따른 펄 안료는 9~11 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 펄 안료의 함량은 약 9 중량%, 약 10 중량% 또는 약 11 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 펄 안료는 상기 수치 중 하나 이상 내지 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.

예를 들어, 펄 안료의 함량 범위는 약 9 중량% 내지 약 10 중량%, 약 10 중량% 내지 약 11 중량% 또는 약 9 중량% 내지 약 11 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 펄 안료는 상기의 범위에서 경화제 혼합물의 점도와 줄눈재 도막의 은폐력을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.

만일, 아스파틱 줄눈재 도막의 색상을 나타내는 펄 안료의 함량이 9 중량% 미만일 경우에는 소지면에 대해 줄눈재 도막의 은폐력이 불량하여 소지면이 보일 정도로 나타나고, 펄 안료가 11 중량%를 초과하면 경화제 자체 혼합물의 점도가 상승하여 작업성에 큰 문제가 발생할 우려가 있다.

한편, 일 실시예에서 줄눈재용 조성물의 주제 및 경화제는 1:1의 부피비로 혼합되어 서로 반응하면서 경화됨으로써 줄눈재 도막을 형성할 수 있다.

이하에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예시에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

실시예 1~9 및 비교예 1~13의 제조

실시예 1~3과 비교예1~4는 하기 표1과 같이 줄눈재용 조성물의 주제와 경화제를 제조하였고, 실시예 4~8과 비교예 5~8는 하기 표2와 같이 줄눈재용 조성물의 주제와 경화제를 제조하였으며, 실시예 9와 비교예 9~13은 하기 표3과 같이 줄눈재용 조성물의 주제와 경화제를 제조하였다. 표3의 줄눈재 색상 유지제에서 고형분은 제올라이트계 무기 항균제 분말이고 희석제는 글리콜(Glycol)이다. 표1 내지 표3에서 주제와 경화제의 함량 단위는 그램이다. 각 주제와 경화제는 반응조에 투입하여 1,000~2,000 rpm 에서 30분~1시간 동안 충분히 교반하였다.

줄눈재 도막의 물성 평가 방법

각 실시예 및 비교예의 주제와 경화제를 1:1 부피비(단위는 ml)로 혼합하고 폴리에틸렌 판 위에 1mm의 두께로 도막을 만든 후에 온도 25℃, 상대습도 60%의 항온항습기에서 7일간 양생하고 아래의 방법대로 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표4 및 표5에 기재하였다.

1. 가사시간

가사시간은 주제와 경화제의 혼합시 2종 이상의 성분이 겔(Gel)화되거나 경화 되지 않고 적합한 유동성을 유지하는 시간을 의미한다. 줄눈재용 조성물의 가사시간은 회전점도계(Brookfield HAT Viscometer)를 이용하여 25℃에서 시간에 따른 점도 변화를 관찰하여 측정하였다.

2. 경도

ASTM D2240의 방법으로 Shore D 경도계를 이용하여 경도를 측정하였다.

3. 내충격성

KSM ISO 6272-1에 의거하여, 1kg의 무게 추를 50cm 높이의 고정대에서 투하하여 각 도막 시편의 크랙 발생 여부를 육안으로 확인하였으며, 크랙이 발생하지 않았으면 양호, 크랙이 발생하였으면 불량으로 평가하였다.

4. 신장율

KS F 4922에 의거하여, 만능인장시험기로 도막의 신장율(%)을 측정하였다.

5. 항균성

밀폐된 공간 내에 각 도막 시편을 위치시키고 온도 25℃, 상대습도 80%의 조건으로 4주 동안 방치한 후, 도막 표면에 곰팡이가 존재하는지를 확인하였다. 도막 표면에 곰팡이가 증식한 것이 확인되면 불량, 증식되지 않았으면 양호로 평가하였다.

6. 경화시간

각 실시예 및 비교예의 주제와 경화제를 1:1 부피비(단위는 ml)로 혼합하고 폴리에틸렌 판 위에 1mm의 두께로 도막을 만든 후에 25℃에서 경화시키면서 경화에 소요되는 시간을 측정하였다.

7. 점도

각 실시예 및 비교예의 경화제의 점도를 25℃에서 회전점도계(Brookfield HAT Viscometer)로 측정하였다. 측정된 점도가 1000cps 이하이면 점도가 양호, 1000cps를 초과하는 경우에는 점도가 불량으로 평가하였다.

8. 은폐력

각 실시예 및 비교예의 도막이 폴리에틸렌 판 위에서 완전 경화된 이후, 소지면인 폴레에틸렌 판이 육안으로 보이는지 여부를 관찰하였다. 소지면이 육안으로 보이면 은폐력이 불량, 보이지 않으면 양호로 평가하였다.

9. 부착력

KSM ISO 2409에 의거하여, 일정한 힘으로 도막 시편 위에 1mm x 1mm 간격으로 100개의 홈을 긋고 유리 테이프로 부착하고, 일정 시간 경과 후에 유리 테이프를 떼어 내어 유리 테이프에 부착되어 있는 개수를 측정하였다. 유리 테이프에 부착된 개수가 10개 이하이면 부착력이 우수, 10개를 초과한 경우에는 부착력이 불량으로 평가하였다.

10. 외관

각 실시예 및 비교예의 도막이 폴리에틸렌 판 위에서 완전 경화된 이후에 육안으로 관찰하여 도막 표면에 기포 자국이 존재하는지를 확인하였다. 도막 표면에 기포 자국이 존재하면 외관이 불량, 존재하지 않으면 양호로 평가하였다.

11. 미관

각 실시예 및 비교예의 도막이 폴리에틸렌 판 위에서 완전 경화된 이후에 육안으로 관찰하여 도막에 포함된 펄 입자의 반짝거림 유무를 확인하였다. 펄 입자의 반짝거림이 육안으로 잘 관찰되면 미관이 우수, 잘 관찰되지 않으면 불량으로 평가하였다.

표4에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 9는 가사시간, 경도, 내충격성, 신장율, 내항균성, 경화시간, 점도, 은폐력, 부착력, 외관, 미관에 있어서 전반적으로 우수한 물성을 가지고 있음을 확인할 수 있다.

표5의 비교예 1~4의 결과를 보면, 비교예 1~2는 NCO중량%가 20중량%를 초과하므로 신장율이 떨어지고 크랙이 발생하여 내충격성이 불량한 것을 알 수 있고, 비교예 3~4은 NCO중량%가 19중량% 미만이므로 신장율과 내충격성은 좋으나 경화시간이 길어져 시공성이 좋지 않은 것을 확인할 수 있다.

아울러, 비교예 5~8의 결과를 통해서 줄눈재용 조성물에 포함된 주제 및 경화제의 각 성분 함량이 성분별 투입량 범위를 초과하거나 미만일 경우에는 줄눈재로서의 기본적인 물성이 저하되는 것을 알 수 있다.

또한, 비교예 9~13의 결과를 통해, 줄눈재 색상 유지제로서 액상의 항균제를 적용하더라도, 항균제 고형분과 희석제의 함량에 따라서 항균력과 미관에 많은 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 줄눈재용 조성물은 주제의 지방족 이소시아네이트와 경화제의 아스파틱 수지가 혼합될 때, 줄눈재의 경화가 신속하게 이루어져 시공성이 우수하므로 고가의 2액형 스프레이 장비를 사용하지 않아도 작업성이 우수한 효과가 있다.

또한, 지방족 이소시아네이트와 NCO 함량 조절제를 함께 혼합하여 주제를 제조함에 따라, 주제 내에 NCO 함량 조절제가 투입될수록 지방족 이소시아네이트의 함량은 줄어들게 되며, 결과적으로, 지방족 이소시아네이트에 포함된 NCO중량%가 감소되므로 주제와 경화제의 혼합시 반응성이 일정 수준으로 느려져 소지면과의 부착력이 증대되고, 신장율이 향상되는 효과가 있다. 즉, 일 실시예에 따른 줄눈재용 조성물은 고탄성을 가지므로 약간의 충격에도 크랙이 발생하지 않고, 내구성이 뛰어난 장점이 있다.

기존에는 아스파틱 줄눈재의 크랙을 방지하기 위해서 고탄성의 물성을 얻고자 할때, 이소시아네이트의 NCO중량%를 원액 그대로를 사용하였으나, 이는 NCO중량%가 높아 반응성이 매우 빠르기 때문에 속건형으로 시공성은 좋으나, 줄눈재의 경도가 상승하여 소지면과의 부착력이 불량하고 건물의 약간의 진동 및 충격에도 쉽게 크랙이 발생하여 도막이 분리될 확률이 매우 높은 문제가 있었다.

일반적으로, NCO중량%가 높을수록 반응할 수 있는 이소시아네이트기(-NCO-)들이 분자 내에 많이 분포되어 있기 때문에 아민기(-NH-)와 결합할 반응기들이 많이 존재하므로 가교 결합력이 높아져 인장력은 높아지나 신장율(탄성율)은 상대적으로 낮아지며, 반대로 NCO중량%를 낮추면 반응할 수 있는 이소시아네이트기들이 적게 분포되어 결합할 반응기들이 적게 존재하여 가교 결합도가 상대적으로 낮아져 인장력은 낮아지고 신장율(탄성율)은 높아진다.

일 실시예에서는 이소시아네이트기를 가진 지방족 이소시아네이트에 프로필렌 카보네이트를 첨가하여 탄성력을 좌우하는 주제를 제조하였다. 즉, 아스파틱 줄눈재 자체에 탄성력을 부여함으로써, 크랙 발생이 방지된다.

통상적으로, 줄눈재는 화장실이나 욕실의 바닥 또는 벽 등과 같이 습도가 높은 실내 공간에 많이 도포되는 것이므로 표면 마감재나 다른 용도의 조성물에 비해 높은 탄성력을 필요로 한다. 왜냐하면, 실내에 있는 콘크리트 벽이 수분을 흡수하거나 방출할 때 미세하게 진동이 일어나기 때문에 줄눈재의 탄성력이 약하면 줄눈재에 균열이 쉽게 발생할 수 있다. 따라서, 줄눈재는 표면에 바르는 마감재보다는 상대적으로 높은 탄성력이 요구되며, 일 실시예에 따른 줄눈재용 조성물은 우수한 탄성력을 가지고 있어 줄눈재 주변에서 진동이 발생할 때에도 쉽게 균열이 일어나지 않아 줄눈재의 내구성이 뛰어난 효과가 있다.

그리고, 경화제 내에 포함된 줄눈재 색상 유지제는 곰팡이 등 세균 번식을 억제시켜 줄눈재의 색상이 세균에 의해 변질되지 않으므로 줄눈재의 미관이 최초 설치 상태와 동일하게 유지될 수 있어 외관상 매우 우수한 효과가 있다.

보통의 줄눈재는 습도가 높은 화장실, 샤워실, 씽크대 등의 모서리 부위에 코팅되어 항상 습한 환경에 노출될 수 밖에 없는 제품이다. 기존 타입들(백색 시멘트, 백색 에폭시, 투명 아스파틱 등)의 줄눈재는 부착력과 투명성이 우수함에도 불구하고 습한 환경으로 인해 곰팡이 등의 세균들이 검은점처럼 줄눈재의 표면에 서식하여 소비자들이 일정한 주기로 세척을 해야 하는 불편함과 초기의 줄눈재 본연의 색상 자체의 색상 구현이 힘든 단점이 있었다.

하지만, 일 실시예에서는 곰팡이 또는 세균 번식을 억제하기 위해 액상의 줄눈재 색상 유지제를 경화제 내에 첨가함으로써, 곰팡이를 비롯한 세균의 증식을 방지하며, 고온 다습한 구조물의 환경에서도 곰팡이의 서식을 방지할 수 있으므로 초기의 색상 발현이 우수하고 미관이 뛰어난 특징이 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 지방족 이소시아네이트를 포함하는 주제; 및
   중량평균분자량이 상이한 복수의 아스파틱 수지를 포함하는 경화제;를 포함하고,
   상기 주제 및 경화제는 1:1의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는
   고탄성과 항균성을 갖는 줄눈재용 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주제는
   상기 주제의 NCO중량%를 조절하기 위해 상기 지방족 이소시아네이트와 함께 혼합되는 NCO 함량 조절제;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   고탄성과 항균성을 갖는 줄눈재용 조성물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지방족 이소시아네이트는 78~82 중량%이고, 상기 NCO 함량 조절제는 18~22 중량%로 마련되는 것을 특징으로 하는
   고탄성과 항균성을 갖는 줄눈재용 조성물.
4. 제3항에 있어서,
   상기 NCO 함량 조절제는 프로필렌 카보네이트로 마련되고,
   상기 프로필렌 카보네이트 및 지방족 이소시아네이트의 혼합으로 인해 상기 주제의 NCO중량%는 19~20 중량%로 조절되는 것을 특징으로 하는
   고탄성과 항균성을 갖는 줄눈재용 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 아스파틱 수지는 중량평균분자량이 3000g/mol인 아스파틱 수지 72~77.5 중량%; 및 중량평균분자량이 5000g/mol인 아스파틱 수지 10~11 중량%;로 마련되는 것을 특징으로 하는
   고탄성과 항균성을 갖는 줄눈재용 조성물.
6. 제1항에 있어서,
   상기 경화제는
   상기 줄눈재의 색상이 변질되는 것을 방지하는 줄눈재 색상 유지제 3~5 중량%;
   소포제 0.5~1 중량%; 및
   펄 안료 9~11 중량%;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   고탄성과 항균성을 갖는 줄눈재용 조성물.

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