KR101646215B1 - 건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경친화적이여서 건강에 유익하며, 시공도 용이한 새로운 구성의 건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 규조토분말, 수용성 칼슘염분말, 제1바인더분말, 제2바인더분말, 천연미네랄분말, 펄프분말 및 분말상 증점제를 포함하여 이루어지며, 상기 제1바인더분말은 녹말가루, 밀가루, 쌀가루, 찹쌀가루 등의 곡물가루를 끓여서 만든 곡물풀을 분말화한 것이고, 상기 제2바인더분말은 해초풀을 분말화한 것을 특징으로 하는 건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물이 제공된다.

Description

건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물{Powder type eco-friendly finishing compound for building}

본 발명은 건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환경친화적이고 건강에 유익하며, 시공도 용이한 새로운 구성의 건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물에 관한 것이다.

새집증후군은 건물을 새로 지을 때 사용되는 건축자재에서 발생되는 유해물질, 특히, 유기성 휘발성분들에 의해 건강상의 문제가 발생되는 것이다. 이러한 새집증후군이 사회적인 문제로 대두된지 오래이며, 새집증후군을 없애기 위해 친환경소재로 건축물을 축조하려는 노력들이 이루어지고 있다.

한편, 건축물의 마감재로 다양한 종류의 제품들이 제공되고 있으며, 친환경을 표방하는 제품들도 제공되고 있으나, 종래의 제품들은 인체의 유해성을 상쇄 또는 차단하는 효과가 극히 미미하여 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다.

따라서 내장 마감재의 품질을 자연친화적이면서도 건강에 유익한 재질로 요구하는 수요에 발맞추어 보다 개선된 고품질의 마감재가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-0949514호(2010.03.18.)

본 발명은 상기의 문제점에 착안하여 제안될 것으로서, 환경친화적일 뿐만 아니라 건강에 유익하며, 시공도 용이하고 물류 및 취급도 용이한 새로운 구성의 건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 규조토분말, 수용성 칼슘염분말, 제1바인더분말, 제2바인더분말, 천연미네랄분말, 펄프분말 및 분말상 증점제를 포함하여 이루어지며, 상기 제1바인더분말은 녹말가루, 밀가루, 쌀가루, 찹쌀가루 등의 곡물가루를 끓여서 만든 곡물풀을 분말화한 것이고, 상기 제2바인더분말은 해초풀을 분말화한 것을 특징으로 하는 건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 실내 마감재 조성물은 전체 100중량%에 대해 규조토분말 49~50중량%, 수용성 칼슘염분말 10~10.1중량%, 제1바인더분말 6~6.1중량%, 제2바인더분말 10~10.1중량%, 천연미네랄분말 1중량%, 펄프 1~1.2중량%, 분말상 증점제 1~1.1중량%, 화산회암 3~3.1중량%, 규산알루미늄 2~2.1중량%, 백토 5~5.2중량%, 카오린 3중량%, 나노실리카에 담지된 이산화티탄 3중량%, 금속수산화물 2중량%, 천련자추출물이 담지된 토르마린 3중량%를 포함한다.

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본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 식물추출물이 담지된 토르마린은 토르마린 분말에 천련자추출물이 담지된 것이다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 천연재료로 이루어져서 환경친화적이고 인체에 무해하다. 특히, 본 발명은 초미세 다공구조를 가지는 규조토를 주성분으로 하기 때문에, 경량 특성을 가질 뿐만 아니라 휘발성 유기물질 및 악취의 흡착, 제거효과가 우수하여 새집증후군을 효과적으로 해결할 수 있으며, 단열특성도 우수하여 건축물의 결로가 방지되고, 불연특성도 우수하다.

뿐만 아니라, 두 종류의 바인더가 사용됨에 따라 피시공면에 부착되는 부착특성도 우수하고, 특히, 분말상이기 때문에, 물류 및 취급이 용이한 장점도 가진다.

또한, 화산회암, 규산알루미늄, 백토, 카오린, 나노실리카에 담지된 이산화티탄, 금속수산화물, 식물추출물이 담지된 토르마린이 더 첨가되면, 원적외선 방사특성 및 항균성, 탈취성, 난연성 등이 더욱 향상되어 건강에 한층 더 유익하다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 본 발명은 규조토분말, 수용성 칼슘염분말, 제1바인더분말, 제2바인더분말, 천연미네랄분말, 펄프 및 분말상 증점제를 포함하여 이루어진다.

규조토는 규조류(Diatome)라고 불리는 부유성 조류 껍데기로 이루어진 퇴적물의 집합체이다. 규조토는 대부분이 비정질 실리카로 구성되며 여기에 약간의 결정질 실리카가 존재한다. 규조 자체의 복잡한 구조와 그 껍데기의 일차 및 이차 공극 때문에 규조토는 활성탄의 5000배 이상의 초미세 다공구조를 가진다.

이러한 구조토의 다공성으로 인해 규조토는 매우 훌륭한 흡착제, 단열재로서의 기능을 하며, 휘발성 유기물질이나 악취성분 등을 흡착, 분해하는 기능도 가지며, 상당히 경량인 특징도 가진다.

또한, 규조토는 낮은 열전도율, 높은 용융점, 낮은 열팽창율 등의 특성을 가지며, 이러한 특성으로 인해 우수한 단열재, 불연재로서의 기능도 한다.

바람직하게는 규조토로는 규조토의 소성분말이 사용된다. 규조토를 800~1200℃에서 소성시키면, 규조토에 포함된 유기물이 제거됨과 동시에 규조토의 다공성이 증가되어 규조토의 흡착성이 향상된다.

규조토는 평균 입도가 10~35㎛인 것이 사용되는데, 규조토의 입도가 5㎛ 미만인 경우에는 규조토의 흡착성능이 미미하므로 바람직하지 않고, 규조토의 입도가 35㎛를 넘으면 본 발명의 시공면의 표면평활도가 저하되므로 바람직하지 않다.

이러한 규조토분말은 전체 100중량부에 대해 49~69중량부 혼합되는데, 규조토분말의 함량이 상기 범위를 벗어나 지나치게 적거나 많은 경우 단열효과가 저하되거나 또는 마감층에 크랙이 발생되는 등 미장효과가 저하될 우려가 있다. 따라서 단열효과 및 미장효과의 발란스 면에서 상기 함량범위로 포함되는 것이 바람직하다.

그리고 수용성 칼슘염분말은 후술하는 바와 같이, 본 발명의 반죽과정에서 투입되는 물에 의해 산화되어 칼슘이온을 생성한다. 이에 의해 생성되는 칼슘이온에 의해 본 발명의 노화속도가 지연되며, 따라서 본 발명을 반죽한 상태에서 비교적 장시간 방치하여도 반죽이 노화, 즉, 딱딱하게 굳는 것이 방지된다. 이러한 수용성 칼슘염분말로는 바람직하게는 염화칼슘분말이 사용된다.

수용성 칼슘염분말은 전체 100중량부에 대해 10~30중량부 포함된다. 수용성 칼슘염분말이 상기 수준 미만으로 함유되면 수용성 칼슘염분말에 의한 효과를 기대하기 곤란하며, 수용성 칼슘염분말이 상기 수준을 초과하여 함유되면 마감재를 시공한 후에 마감재의 경화가 과도하게 지연되므로 바람직하지 않다.

한편, 상기 제1바인더분말은 녹말가루, 밀가루, 쌀가루, 찹쌀가루 등을 끓여서 만든 곡물풀을 분말화한 것으로서, 페이스트 상태의 곡물풀을 건조시킨 후 파쇄하여 제조된다.

또한, 상기 제2바인더분말은 해초풀을 분말화한 것이다. 해초풀은 우리나라 바닷가에서 볼 수 있는 해초로 만든 것으로서, 참도박, 우뭇가사리, 파래, 황각 등의 해초를 끓어서 만든 것인데, 이러한 해초풀의 제조방법은 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제2바인더분말은 이러한 해초풀을 건조시켜서 분말화한 것이다. 바람직하게는 제2바인더분말로는 해초풀 중에서 접착력이 좋은 참도박과 우뭇가사리의 해초풀을 분말화한 것을 사용한다.

상기 제1바인더분말과 제2바인더분말은 상호 보완적으로 작용하여 조성물의 부착성을 향상시킨다. 이러한 제1바인더분말과 제2바인더분말은 전체 100중량부에 대해 각각 6~15중량부 및 10~25중량부로 함유된다.

또한, 천연미네랄분말은 본 발명의 강도 및 내스크랫치성을 향상시켜서 본 발명에 의해 시공된 마감층의 물성을 향상시킨다. 바람직하게는 천연미네랄분말은 적어도 칼슘, 마그네슘, 티타늄 및 나트륨을 함유한다. 이러한 천연미네랄분말은 전체 100중량부에 대해 0.5~5.0중량부 포함된다.

상기 펄프는 본 발명에 의해 시공되는 마감층의 내구성을 향상시키고 건조 후 마감층의 균열을 방지하기 위한 것이다. 바람직하게는 펄프는 전체 100중량부에 대해 0.9~3중량부 포함된다.

그리고 상기 분말상 증점제는 본 발명을 물로 반죽하였을 때 점성을 높여주어 반죽의 흐름성을 좋게 함으로써, 도포성을 향상시킨다. 바람직하게는 분말상 점증제로는 셀룰로오즈 유도체(cellulose derivatives)가 사용되는데, 셀룰로오즈 유도체로는 하이드록시에틸 셀룰로오즈(hydroxyethyl cellulose) 또는 메틸 셀룰로오즈(methyl cellulose)가 사용된다. 분말상 점증제는 전체 100중량부에 대해 1.0~3.5중량부 포함된다.

이와 같은 조성을 가지는 본 발명은 분말상으로 이루어지는데, 시공시에는 본 발명에 적당량의 물을 부어서 반죽하여 사용한다. 본 발명은 다양한 방법으로 시공된다. 예를 들면, 롤러로 도포하거나 분사기를 이용하여 분사하거나 또는 미장칼로 미장하는 방법 등이 사용될 수 있는데, 시공방법에 따라 본 발명의 반죽시에 물을 양을 조절하여 반죽물의 묽기를 조절한다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 유해성 가스성분을 흡착, 제거하여 새집증후군을 해결하며, 단열특성도 가지기 때문에 건축물의 결로도 방지된다. 또한, 방음기능을 가질 뿐만 아니라 규조토의 조습작용에 의해 항곰팡이 및 진드기 억제효과도 기대된다. 특히 본 발명은 천연소재들로 구성되기 때문에, 본 발명 자체가 친환경적이고, 유해성이 없다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 설명하되, 전술한 실시예와 동일한 구성 및 효과에 대해서는 설명을 생략한다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 본 발명에 의한 조성물에는 화산회암, 규산알루미늄, 백토, 카오린, 나노실리카에 담지된 이산화티탄, 금속수산화물, 식물추출물이 담지된 토르마린이 더 포함된다.

화산회암은 화산분출물인 화산재가 풍화하여 생성된 비정질 점토광물로서, SiO₂, Al₂O₃, Fe₃O₃, CaO, MgO, K₂O, Na₂O, TiO₂ 등의 성분들로 이루어진다. 이러한 성분 중 이산화티탄은 광촉매작용을 하여 유해성분제거 및 항균기능을 하며, 기타 성분들은 탈취, 원적외선 방사 및 음이온 발생 기능을 한다.

상기 규산알루미늄은 원적외선방사체이면서, 내화성도 우수하다.

또한, 카오린(Kaloin)은, Al₂Si₂O₅(OH)₄의 화학조성을 가진 점토 무기질로서, 본 발명에 의해 시공되는 마감층의 광택도 개선을 위한 광택 조절제로서의 기능을 한다.

나노실리카에 담지된 이산화티탄은 나노 크기를 갖는 실리카에 이산화티탄이 담지된 것이다. 실리카는 원적외선방사 물질들의 주성분을 이루는 것으로서, 높은 원적외선방사율을 갖는다. 또한, 다공성 물질로서 높은 기공률을 가지며 흡착효과가 우수하다.

그리고 이산화티탄은 대표적인 광촉매물질로서, 자외선에 의해 여기되면 여기전자와 여기전자에 의해 형성되는 정공에 의해 강한 산화환원력을 가진다. 따라서 이산화티탄에 의해 각종 유기물질이 분해, 살균되므로, 공기정화 및 살균, 탈취효과를 얻을 수 있다.

나노실리카에 담지된 이산화티탄은 나노 실리카를 이산화티탄 분산액에 혼합하고, 수 시간동안 교반하여 제조되는데, 이와 같이 하면 이산화티탄이 나노 실리카에 담지된다.

바람직하게는 산화성 관능기가 도입된 나노 실리카를 이산화티탄 분산액에 혼합한다. 산화성 관능기가 도입된 나노 실리카는 담지력이 더 우수하다. 나노 실리카에 산화성 관능기를 도입하기 위해서는 나노 실리카를 염산, 황산, 인산 및 질산 등의 무기산 수용액에 첨가하고, 5~11℃ 정도로 가온하여 수 시간동안 교반하여, 나노 실리카에 산화성 관능기를 도입한 후에 정류수로 세정하여 제조된다.

이러한 나노 실리카에 담지된 이산화티탄을 사용하면, 이산화티탄에 의한 광촉매효과와 더불어 담체로 사용된 나노 실리카에 의해 원적외선도 방사되고 조성물의 난연성도 향상되는 장점이 있으며, 또한, 실리카와 이산화티탄을 별도로 첨가하지 않아도 되므로 조성물의 제조가 용이한 장점도 가진다.

그리고 금속수산화물은 난연성을 향상시키기 위한 것이다. 바람직하게는 표면이 붕산으로 처리된 것이 사용된다. 금속수산화물로는 수산화마그네슘, 수산화알루미늄이 사용되며, 붕산은 오르토분산, 메타붕산, 사붕산 등이 사용된다. 이와 같이 붕산으로 처리된 금속수산화물은 연소시 고체막을 형성하여 난연성을 향상시키는 차르(char)의 형성을 용이하게 한다.

일반적으로 금속수산화물은 할로겐계 난연제에 비해 친환경적인 특성을 가지나, 소정 수준의 난연성을 얻기 위해서는 과량으로 사용되어야 하는 단점이 있다. 그러나 전술한 바와 같이, 붕산으로 표면처리된 금속수산화물을 사용하면, 상대적으로 적은 양의 금속수산화물로 높은 수준의 난연성을 기대할 수 있다.

백토는 황토와 비슷한 기능을 가지면서 다른 흙에 비해서 흡착력과 다공성이 뛰어나며, 다량의 음이온을 방사하여 인체에 유해한 오존을 인체에 유익한 음이온 산소로 만들어주어 실내의 산소 결핍 현상을 해결해준다. 또한, 음이온의 영향으로 정전기가 발생하지 않아 집안을 떠다니는 미세 먼지가 커튼이나 가구 옷가지 등에 달라붙는 현상이 없어져 청소가 쉽고 집안이 깨끗해지며 담배냄새나 음식냄새, 찌든냄새 등을 모두 흡수해 집안에 방향제가 따로 필요 없을 정도이며, 원적외선을 방사함으로써 세포기능을 활성화시킨다.

상기 식물추출물이 담지된 토르마린은 토르마린분말을 진공건조시킨 다음, 토르마린의 기공에 식물추출물을 함침시킨 것이다. 바람직하게는 건조처리한 토르마린을 식물추출물에 침적시킨 후 건조시켜 제조된다.

상기 식물추출물로는 방충이나 항균기능을 가지는 것이 사용되는데, 바람직하게는 천련자(川練子) 추출물이 사용된다. 천련자는 멀구슬나무의 열매로서, 방충기능과 더불어 항균기능도 가지므로 사용이 바람직하다. 천련자추출액은 천련자의 유효성분을 열수추출한 것이다.

바람직하게는 상기 성분들은 전체 조성물 100중량부에 대해 화산회암 3~10중량부, 규산알루미늄 2~5중량부, 백토 5~10중량부, 카오린 3~5중량부, 나노실리카에 담지된 이산화티탄 3~5중량부, 금속수산화물 2~5중량부, 식물추출물이 담지된 토르마린 3~7중량부로 포함된다.

이와 같이 본 실시예에에 의한 마감재조성물은 상기 성분들이 더 혼합됨에 따라 원적외선방사성, 난연성, 항균성, 방충성 등의 효과를 추가로 얻거나 이들 효과가 상승된다.

Claims (4)

1. 전체 100중량%에 대해 규조토분말 49~50중량%, 수용성 칼슘염분말 10~10.1중량%, 제1바인더분말 6~6.1중량%, 제2바인더분말 10~10.1중량%, 천연미네랄분말 1중량%, 펄프 1~1.2중량%, 분말상 증점제 1~1.1중량%, 화산회암 3~3.1중량%, 규산알루미늄 2~2.1중량%, 백토 5~5.2중량%, 카오린 3중량%, 나노실리카에 담지된 이산화티탄 3중량%, 금속수산화물 2중량%, 천련자추출물이 담지된 토르마린 3중량%를 포함하여 이루어지며,
   상기 제1바인더분말은 녹말가루, 밀가루, 쌀가루, 찹쌀가루 등의 곡물가루를 끓여서 만든 곡물풀을 분말화한 것이고,
   상기 제2바인더분말은 해초풀을 분말화한 것이며,
   상기 천연미네랄분말은 칼슘분말, 마그네슘분말, 티타늄분말 및 나트륨분말의 혼합분말이며,
   상기 금속수산화물은 표면이 붕산으로 처리된 것을 특징으로 하는 건축용 파우더형 친환경 마감재 조성물.
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