KR890004282B1 - Method for producing coating materials - Google Patents

Abstract

The sound absorptive spray-type inorganic fiber coating materials consist of 30-40 wt.% rock wool having 4-5mm diameter of the fiber, 60-70 wt.% α -hemigypsum, 2-3 wt.% water soluble starch, 1-2 wt.% aliphatic surfactant containing aliphatic alcohol, 1-1.5 wt.% amide wax and adequate amount of water. The mateirals have a good sound absorption and a high strength.

Description

흡음용 스프레이형 무기섬유 피복재 및 그 제조방법Sound-absorbing spray type inorganic fiber coating material and manufacturing method thereof

본 발명은 우수한 강도를 유지하면서 충분한 단열 및 흡음성능을 갖는 스프레이(Spray)형 무기섬유 피복재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spray-type inorganic fiber coating material and a method for producing the same having sufficient heat insulation and sound absorption while maintaining excellent strength.

종래에는 일반적으로 단열 및 흡음을 위하여 천정이나 벽면등(이하 피도면이라함)에 무기섬유로된 메트를 부착 시공하여 왔으나, 피도면의 이음새나 요철면 등에는 완전한 시공이 되지 않아 단열효과를 저해하는 요인이 되었으며 뿐만 아니라 이러한 부위로 인하여 시공 작업의 능률저하를 초래하였다. 그러므로 근래에는 내장 미관을 유지시키면서 작업을 간편하게 완료할 수 있는 스프레이 피복재가 보급되었으며 이는 무기섬유 및 시멘트를 비롯한 바인더, 중점제, 광유(Mineral oil)등을 혼합하여서된 것으로 그 대표적인 예를 영국 특허공고 1,148,685호에서 찾아 볼 수 있으며, 이는 무기섬유에 10-40중량%의 바인더, 0.25-3.0중량%의 광유, 0.01-3.0중량%의 유기첨가제를 혼합하여서 된 것이다.Conventionally, mats made of inorganic fibers have been attached to ceilings or wall surfaces (hereinafter referred to as to-be-painted drawings) for insulation and sound absorption, but they are not fully constructed on seams or uneven surfaces of the to-be-painted surface, thereby inhibiting the insulation effect. Not only that, but it also caused the construction work to be deteriorated. Therefore, in recent years, spray coating materials have been widely available to easily complete work while maintaining internal aesthetics. This is a mixture of inorganic fiber and cement, including binders, intermediates, and mineral oils. No. 1,148,685, which is obtained by mixing 10-40% by weight of binder, 0.25-3.0% by weight mineral oil, and 0.01-3.0% by weight of organic additives in inorganic fibers.

이러한 스프레이형 무기섬유 피복재는 무기섬유를 다량 사용함으로써 충분한 단열성능을 얻을 수 있었으나 그 반면 강도가 저하되어 사람의 왕래가 잦은 장소에는 시공할 수 없는등 강도가 낮아서 다용도로 사용할 수 없게 되는 문제점이 있는 것이다.Such spray-type inorganic fiber coating material was able to obtain sufficient thermal insulation performance by using a large amount of inorganic fiber, but on the other hand, the strength is lowered, so it cannot be used in places with frequent traffic, so it cannot be used for various purposes. will be.

본 발명의 목적은 이상에서 살펴본 바와같은 종래의 스프레이형 무기섬유 피복재가 안고 있는 문제점을 해결하기 위하여 우수한 강도를 지니면서 충분한 흡음력을 얻을 수 있게 한 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.An object of the present invention is to obtain a sufficient sound absorption while having excellent strength to solve the problems of the conventional spray-type inorganic fiber coating material as described above will be described in detail as follows.

본 발명에서는 암면은 30중량% 이하로 사용하면 흡음효과가 떨어지고 전체 중량을 증가시켜 부착된 시공상태가 탈락할 기능성이 있고, 암면을 40중량% 이상으로 하면 흡음효과는 상승되는 반면 강도가 저하된다는 점을 감안하여 암면을 30-40중량% 준비하되, 일반적인 스프레이형 피복재에 사용되는 암면이 산면형태이기 때문에 스프레이형 피복재 조성내에 기포를 유지하기가 어렵다는 점을 극복하기 위하여 암면의 입상 섬유직경이 4-5m/m로 되도록 잘게 분쇄하여 줌으로써 입자간의 공극에 기포가 유지될 수 있게 하여 소음에 의한 진동에너지를 기포벽과의 마찰에 의하여 효과적으로 흡수 할 수 있게 되는 것이고, 또한 이와같이 하여 준비된 암면 30-40중량%에 바인더(Binder)로 α형 반수석고를 60-70중량% 첨가하여 스프레이재의 강도를 높이는데 입자가 판상인 β형 반수석고에 비하여 결합력이 강하고 혼수량(混水量)이

정도로 적으며 반수석고가 물을 흡수하여 수화(水和)될 경우 강도를 갖게 되는데 이 경우에 그 수화시간이 길게되면 기포유지가 어려워지므로 강도 발현에 소요되는 시간이 짧은 주(柱)상 입자로된 α형 반수석고를 사용하여야 한다.In the present invention, when the rock wool is used at 30% by weight or less, the sound absorbing effect is lowered and the total construction weight is increased, and the attached construction state is functional. In consideration of this, 30-40% by weight of rock wool is prepared, but in order to overcome the difficulty of maintaining bubbles in the spray coating material composition, the rock wool granular fiber diameter is 4 By grinding finely to -5m / m, bubbles can be maintained in the voids between particles, so that the vibration energy due to noise can be effectively absorbed by friction with bubble walls, and rock wool prepared in this way 30-40 60-70% by weight of α-type hemihydrate gypsum is added to the binder by weight to increase the strength of the spray material. Of a strong, cohesive horn quantity (混 水量) compared to β-type half gypsum

It is small enough to have strength when the half-hydrate gypsum absorbs water and hydrates. In this case, if the hydration time is long, it is difficult to maintain bubbles. Type α hemihydrate gypsum should be used.

그리고 이에 기포발생을 위한 첨가재로서는 지방산계 계면활성제를 1-2중량% 첨가하는데 이는 기포를 안정화시키는 지방알콜이 소량 포함되어 있으며, 비이온성이고, 폴리에치렌 글리콜 모노스테아레이트(polyethylene glycol monostearate)가 주성분으로 되어 있는 것이다.In addition, as an additive for bubble generation, 1-2 wt% of a fatty acid-based surfactant is added, which contains a small amount of fatty alcohols to stabilize bubbles, and is nonionic, and polyethylene glycol monostearate is used. It is a main ingredient.

아울러 발생된 기포의 상태가 안정될 수 있도록 기포 안정제를 사용하여야 하는 데 일반적으로 사용되는 유기포리머인 메틸셀룰로오즈는 결합력이 작기 때문에 결합력이 강한 수용성 전분을 사용하여야 한다. 수용성 전분은 기포에 장력을 부여하여 조성내에서 기포를 안정화시키고 석고와 같은 결합재로도 작용토록 하는 것인데 옥수수(Corn)를 원료로 하여 제조한 전분보다는 상온에서 물에 녹아 점착성을 갖는 밀(wheat)을 원료로 하여 제조한 전분이 적합한 것이다. 또한 소포(消胞)제로 사용되는 액상의 왁스가 아닌 고형상의 왁스를 325메쉬의 미세한 분말로 만들어 첨가시키면, 기체의 침투를 방지하므로 기포의 소멸 억제로 인하여 발생기포를 더욱 안정화 시키게 되는 것이다. 이러한 왁스는 그 함량이 증대됨에 따라 완성제품 표면에서 분진형상이 발생되므로 투입량을 적절히 하여야 하며 전분의 함량의 많으면 수분의 발산이 어렵게 되어 건조속도가 느려지므로 왁스와 전분의 투입량은 각각 1-1.5중량%, 2-3중량%로 하는 것이 적당하다.In addition, the bubble stabilizer should be used to stabilize the bubble generated. Methylcellulose, which is a commonly used organic polymer, has a low binding force. Therefore, a water-soluble starch having high binding force should be used. Water-soluble starch is to stabilize the bubble in the composition by applying tension to the bubble and to act as a binder such as gypsum, which melts in water at room temperature rather than starch made from corn, and has a stickiness. Starch manufactured using as a raw material is suitable. In addition, if the solid wax, which is not a liquid wax used as an antifoaming agent, is added to make a fine powder of 325 mesh, the gas is prevented from penetrating, thereby further stabilizing the generated bubbles due to suppression of the disappearance of bubbles. As the wax content increases, the shape of dust is generated on the surface of the finished product. Therefore, the amount of the wax must be appropriately added. If the amount of starch is large, the moisture is difficult to dissipate and the drying speed is slowed. It is suitable to set it as% and 2-3 weight%.

이와같이하여 얻은 조성물에 물을1-1.5배수 정도 첨가한 후 5-10분 정도 교반하면 본 발명에 의한 스프레이형 무기섬유 피복재를 얻을 수 있게 되는 것이며, 이는 무기질 바인더인 석고를 60-70%로 충분히 사용하므로써 석고의 경화에 의하여 강도가 높을 뿐아니라 석고의 양이 충분하여 피도면과의 접착력이 향상되어 진동 및 소음이 심한 곳에서도 탈락 및 분진형상이 없고 암면을 4-5m/m의 입자로 분쇄하여 사용하므로 조성물내에 수많은 기포를 안정화시켜 음이 의한 진동에너지를 기포화의 마찰에너지로 흡수하므로 다공질이 갖는 흡음성능과 석고에 의한 판상의 흡음성능을 모두 구유할 수 있어 통상의 스프레이형 피복재보다 강도가 우수할 뿐만 아니라 흡음성능 또한 통상의 것과 같거나 그 이상이어서 사람 및 물체의 왕래가 빈번한 장소에서도 탈락 및 변형이 없으므로 다양한 용도로 사용할 수 있는 스프레이형 무기섬유 피복재를 제조할 수 있는 것이다.After adding about 1-1.5 times of water to the composition thus obtained and stirring for about 5-10 minutes, it is possible to obtain the spray-type inorganic fiber coating material according to the present invention, which is 60-70% of the inorganic binder gypsum. It is not only high strength by hardening of gypsum but also sufficient amount of gypsum to improve adhesion to the surface to be coated, so there is no dropout and dust shape even in the place of severe vibration and noise, and the rock wool is crushed into particles of 4-5m / m. This stabilizes numerous bubbles in the composition and absorbs the negative vibration energy as the friction energy of the foaming, so that both the sound absorbing performance of the porous material and the plate sound absorbing performance by gypsum can be used. Not only is it excellent, its sound absorption performance is the same as or higher than that of normal people, so it is eliminated even in places where people and objects are frequent. And since there is no deformation, it is possible to manufacture a spray-type inorganic fiber coating material that can be used for various purposes.

[실시예 1]Example 1

본 실시예에서는 암면 30중량%, α형 반수석고 65중량%, 전분 2중량, 아미드(Amide)계 왁스(예; ASAT300F 일본 Itoh사 제품) 1중량%, 계면활성제(예 ; Pola wax GP 200)2중량%를 잘 혼합한 뒤 물 1.3배수를 투입하고 10분간 교반한 후 이를 스프레이 기계로써 천정, 벽면등의 피도면에 15m/m두께로 분사하여 시공한 결과 48시간 경과시의 제품 물성은 인장강도가 11kg/㎠, 비중 약 400kg/㎤, 압축강도 6kg/㎠가 되었다.In this example, 30% by weight of rock wool, 65% by weight of α-type hemihydrate gypsum, 2% of starch, 1% by weight of an amide wax (e.g., ASAT300F Japan Itoh), and a surfactant (e.g., Pola wax GP 200) After mixing 2% by weight, 1.3 times of water was added and stirred for 10 minutes, and then sprayed at a thickness of 15m / m on the surface of ceiling, wall, etc. by spraying machine, and the product properties after 48 hours were tensile strength. 11 kg / cm 2, specific gravity about 400 kg / cm 3, and compressive strength of 6 kg / cm 2.

이러한 결과는 특히 인장, 압축강도가 탁월하여 사람의 왕래가 빈번한 건물의 내장흡음재 등 다양한 용도로 사용하기에 적당한 수준인 것이며, 250㎐, 500㎐, 1000㎐, 2000㎐ 등 4주파수에서 SWA(Standig Wave Analysis:수직입사법)로 측정한 NRC(Noise Reduction Coefficient)의 평균값이 0.65가 되어 공지의 스프레이형 피복재와 같거나 그 이상이므로 흡음율 역시 적당한 수준이 되는 것이어서 사람의 왕래가 빈번한 건물의 내장흡음재로 사용하는 등 다양한 용도로 사용할 수 있게 된다.These results are particularly suitable for various uses such as interior sound absorbing materials in buildings with high tensile and compressive strength. The average value of Noise Reduction Coefficient (NRC) measured by Wave Analysis (Vertical Incident) is 0.65, which is equal to or higher than the known spray coating material. It can be used for various purposes such as use.

[실시예 2]Example 2

본 실시예에서는 실시예 1보다 암면의 함량을 10중량%늘리고, α형 반수석고의 함량을 10중량% 줄이며, 아미드계 왁스 1중량%, 계면활성제 2중량%를 고루 혼합한 후 물을 1.4배수 투입하여 10분간 교반한 후 시멘트벽에 15m/m두께로 스프레이하여 48시간 건조하고 제품의 물성을 측정한 NRC 0.7, 인장강도 12kg/㎠, 압축강도 5.5kg/㎠, 비중 약 380kg/㎤가 되었으며 이는 실시예 1에 비할때 압축강도는 다소 낮으나 인장강도는 향상되었고 부수적으로 NRC도 다소 개선되어 이 역시 다용도로 널리 활용할 수 있게 되는 것이다.In this embodiment, the content of rock wool is increased by 10% by weight, the content of α-type hemihydrate gypsum is reduced by 10% by weight, and 1% by weight of amide wax and 2% by weight of surfactant are mixed, followed by 1.4 times of water. After stirring for 10 minutes, sprayed at 15m / m thickness on the cement wall, dried for 48 hours, and measured NRC 0.7, tensile strength 12kg / ㎠, compressive strength 5.5kg / ㎠, specific gravity about 380kg / cm3. Compared to Example 1, the compressive strength is rather low, but the tensile strength is improved, and consequently, the NRC is somewhat improved, so that it can be widely used.

[비교예 1]Comparative Example 1

본 비교예에서는 본 발명의 의한 실시예 1, 2와는 달리 β형 반수석고 등을 사용하였다. 즉, 암면 30중량%, β형 반수석고 66.5중량%, 하이드록시 에틸 셀루로오즈 1.5중량%, 소디움라우릴 셀페이트(Sodium Laury1 Sulfate)2중량%를 고루 혼합한 후 물을 1.3배수 투입하고 10분간 교반하며, 15m/m두께로 스프레이하여 48시간 건조한 후 물성을 측정한 결과 NRC 0.55, 인장강도 7kg/㎠, 압축강도 2.5kg/㎠, 비중 약 400kg/㎤이 되었으며, 이러한 결과는 본 발명에 의한 실시예 1,2에 비하여 인장강도는 44%이상, 압축강도는 55%이상 낮아 용도에 심한 제한을 받게되는 것이다.In the present comparative example, unlike Examples 1 and 2 of the present invention, β-type hemihydrate gypsum was used. That is, after mixing 30% by weight of rock wool, 66.5% by weight of β-type hemihydrate gypsum, 1.5% by weight of hydroxyethyl cellulose, and 2% by weight of sodium lauryl sulphate, 1.3 times of water was added. After stirring for 15 minutes, sprayed to 15m / m thickness and dried for 48 hours, the physical properties were measured, NRC 0.55, tensile strength 7kg / ㎠, compressive strength 2.5kg / ㎠, specific gravity about 400kg / ㎠, these results are in the present invention Compared with Examples 1 and 2, the tensile strength is 44% or more, and the compressive strength is 55% or less, which is severely restricted in the application.

[비교예 2]Comparative Example 2

본 비교예에서는 비교예 1과 같이 β형 반수석고 및 소디움 라우릴 셀페이트를 사용하되 하이드록시 에틸 셀루로오즈 대신 전분 1.5중량%를 고루 혼합하고, 물을 1.4배수로 투입한 후 10분간 교반하며, 이를 피도면에 15m/m두께로 스프레이한 후 물성을 측정한 결과 인장강도는 8kg/㎠, 압축강도 2kg/㎠, 비중 약 380kg/㎤, NRC 0.6이 되었다.In this comparative example, β-type hemihydrate gypsum and sodium lauryl sulphate were used as in Comparative Example 1, but 1.5% by weight of starch was mixed evenly instead of hydroxyethyl cellulose, water was added at 1.4 times, and stirred for 10 minutes. After spraying the coating to 15m / m thickness to measure the physical properties, the tensile strength was 8kg / ㎠, compressive strength 2kg / ㎠, specific gravity about 380kg / ㎠, NRC 0.6.

이러한 결과는 비교예1과 마찬가지로 본 발명에 의한 실시예 1,2에 비하여 인장강도는 27%, 압축강도는 44% 낮은 상태이어서 용도에 제한을 받게 되는 것이다.These results, as in Comparative Example 1, compared to Examples 1 and 2 according to the present invention, the tensile strength is 27%, the compressive strength is 44% lower state is to be limited in use.

Claims (5)

암면 30-40중량%, α형 반수석고 60-70중량%, 수용성전분2-3중량%, 지방산계 계면활성제 1-2중량%, 왁스 1-1.5중량%와 적량의물로된 흡음용 스프레이형 무기섬유 피복재.30-40% by weight of rock wool, 60-70% by weight of α-type hemihydrate gypsum, 2-3% by weight of water-soluble starch, 1-2% by weight of fatty acid-based surfactant, 1-1.5% by weight of wax and an appropriate amount of water-absorbing spray Type inorganic fiber cladding. 암면 30-40중량%을 잘게 분쇄하고 이와 α형 반수석고 60-70중량% 및 수용성전분 2-3중량%, 지방산계 계면활성제 1-2중량%, 왁스 1-1.5중량%를 고루 혼합한 후 이에 적량의 물을 넣고 교반함을 특징으로 하는 흡음용 스프레이형 무기섬유 피복재의 제조방법.30-40% by weight of rock wool is finely pulverized and mixed with 60-70% by weight of α-type hemihydrate gypsum, 2-3% by weight of water-soluble starch, 1-2% by weight of fatty acid surfactant, and 1-1.5% by weight of wax. Method for producing a sound-absorbing spray-type inorganic fiber coating material, characterized in that a suitable amount of water is added to the stirring. 제2항에 있어서, 기포안정제인 분말상의 아미드계 왁스를 사용함을 특징으로 하는 흡음용 스프레이형 무기섬유 피복재의 제조방법.The method for producing a sound-absorbing spray type inorganic fiber coating material according to claim 2, wherein a powdery amide wax, which is a bubble stabilizer, is used. 제2항에 있어서, 기포안정제로 지방 알콜을 함유하는 지방산계 계면활성제를 사용함을 특징으로 하는 흡음용 스프레이형 무기섬유 피복재의 제조방법.The method for producing a sound-absorbing spray type inorganic fiber coating material according to claim 2, wherein a fatty acid-based surfactant containing fatty alcohol is used as the bubble stabilizer. 제2항에 있어서, 암면의 입상섬유 직경이 4-5m/m의 범위내에 있도록 절단하여 사용함을 특징으로 하는 흡음용 스프레이형 무기섬유 피복재의 제조방법.The method for manufacturing a sound-absorbing spray type inorganic fiber coating material according to claim 2, wherein the cut is used so that the granular fiber diameter of the rock wool is in the range of 4-5 m / m.