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KR101199686B1 - 혼용 부직포 및 방수 코팅층을 이용한 무기질 보드용 표면 방수지 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

혼용 부직포 및 방수 코팅층을 이용한 무기질 보드용 표면 방수지 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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KR101199686B1
KR101199686B1 KR1020100090227A KR20100090227A KR101199686B1 KR 101199686 B1 KR101199686 B1 KR 101199686B1 KR 1020100090227 A KR1020100090227 A KR 1020100090227A KR 20100090227 A KR20100090227 A KR 20100090227A KR 101199686 B1 KR101199686 B1 KR 101199686B1
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Abstract

본 발명은 혼용 부직포 및 방수 코팅층을 이용한 무기질 보드용 표면 방수지 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber), 유리 섬유(glass fiber) 및 유기질 섬유(organic fiber)를 혼합하여 혼용 부직포를 제조하는 단계와, 아크릴 바인더 고형분, 물, 무기필러, 발수제, 안료 및 항균제를 포함하는 방수 코팅액을 제조하는 단계 및 상기 혼용 부직포 상부에 상기 방수 코팅액을 도포하고, 건조시키는 단계를 제공하여, 단일 부직포 상부에 방수 코팅층을 형성한 표면 방수지를 제조함으로써, 무기질 보드와의 접착력을 향상시킬 수 있으며, 경제적인 건축용 표면 방수지를 제공할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

혼용 부직포 및 방수 코팅층을 이용한 무기질 보드용 표면 방수지 및 이를 제조하는 방법{WATER PROOF FABRIC FOR COATING INORGANIC BOARD AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 혼용 부직포 및 방수 코팅층을 이용한 무기질 보드용 표면 방수지 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 단일 부직포 상부에 방수 코팅층을 형성한 표면 방수지를 제공함으로써, 무기질 보드와의 접착력을 향상시킬 수 있으며, 경제적인 건축용 표면 방수지를 제공할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
건축용 석고보드를 위한 방수용 표면재로 아래와 같이 2층(2-layer) 구조의 표면재가 주로 사용되고 있다.
여기서, 2층 구조라함은 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber)로 이루어진 외피층과 외피층 하부에 구비되는 내부 코어 접착층의 구조를 말한다. 이때, 상기 2층 구조의 표면재에 방수 특성을 부여하기 위해서, 상기 2층 구조의 표면재 전체를 방수 바인더 조성물 내에 함침시켜서 사용하는 경우가 일반적이다.
그러나, 이와 같이 방수 바인더 조성물 내에 내부 코어 접착층을 함침시키는 경우, 석고보드에 접착되는 성능이 떨어지고, 치수 안정성이나 재단성 또한 저하되어, 표면재로서의 특성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 무기질 보드와 접착되는 방수지 본체를 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber), 유리 섬유(glass fiber) 및 유기질 섬유(organic fiber)로 이루어진 혼용 부직포 단일층(One layer)으로 형성하고, 여기에 바인더 고형분, 물, 무기필러, 발수제, 안료 및 항균제를 포함하는 방수 코팅액을 코팅하여, 뛰어난 방수성을 보이면서도 무기질 보드와의 접착력을 향상시킬 수 있는 무기질 보드용 표면 방수지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은 상기 혼용 부직포의 기공 크기 및 평량을 조절하고, 상기 방수 코팅액의 코팅량, 점도 및 조성 등을 조절하여, 무기질 보드가 갖는 본래의 강도를 확보하면서도, 치수안정성 및 재단성을 향상시킬 수 있는 무기질 보드용 표면 방수지 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지는 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber), 유리 섬유(glass fiber) 및 유기질 섬유(organic fiber)로 이루어진 혼용 부직포 및 상기 혼용 부직포 상부에 코팅된 방수 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 혼용 부직포는 상기 셀룰로오스 섬유 30 ~ 70 중량%, 상기 유리 섬유 28 ~ 60 중량% 및 유기질 섬유 2 ~ 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 셀룰로오스 섬유의 평균 직경은 5 ~ 100㎛, 평균 길이는 1 ~ 30mm이고, 상기 유리 섬유 및 유기질 섬유 각각의 평균 직경은 5 ~ 20㎛, 평균 길이는 1 ~ 30mm인 것을 특징으로 한다.
그 다음으로, 상기 혼용 부직포의 평량은 30 ~ 100g/m2 인 단일층 부직포인 것을 특징으로 하고, 상기 혼용 부직포의 두께는 0.25 ~ 0.55mm인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼용 부직포는 0.1 ~ 3 중량%의 건조지력 증강제 또는 습윤지력 증강제를 더 포함한다. 이때, 상기 건조지력 증강제는 전분 또는 폴리아 크릴아미드를 포함하고, 상기 습윤지력 증강제는 요소 포름알데히드수지, 멜라민 포름알데히드수지, 폴리아미드수지, 글리옥실화 폴리아크릴 아미드 수지 및 폴리에틸렌 이민 수지 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그 다음으로, 상기 방수 코팅층은 아크릴 바인더 고형분 3 ~ 30 중량%, 물 10 ~ 50 중량%, 무기필러 20 ~ 70 중량%, 발수제 0.5 ~ 10 중량%, 안료 0.5 ~ 5 중량% 및 항균제 0.2 ~ 5 중량%를 포함하는 방수 코팅액으로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방수 코팅액의 점도는 50 ~ 500 cps인 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 무기 필러는 평균 입도가 5 ~ 50㎛인 탄석(CaCO3)을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 발수제는 탄화플루오르계 또는 왁스계 발수제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 방수 코팅층은 혼용 부직포 상부 표면에서부터 중심부 방향의 두께를 기준으로 5 ~ 80% 범위까지 침투된 코팅 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 방수 코팅층 미 침투 영역의 상기 혼용 부직포 평균 기공 크기(Pore size)는 10 ~ 100㎛이고, 상기 방수 코팅층이 침투된 영역의 상기 혼용 부직포 평균 기공 크기(Pore size)는 5 ~ 50㎛인 것을 특징으로 한다.
그 다음으로, 상기 표면 방수지 전체 두께는 0.27 ~ 0.57mm인 것을 특징으로 하고, 상기 무기질 보드는 중질섬유판(Medium Density Fibreboard; MDF), 합판, 무석면 섬유강화 시멘트(Cellulose fiber Reinforced Cement) 보드, 마그네슘보드, 집성목, 고밀도섬유강화 (High density fiber (High density fiberboard), 세라믹타일, 포셀린타일, 세라믹보드, 석고보드, 시멘트보드 및 MgO보드 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지 제조 방법은 (a) 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber), 유리 섬유(glass fiber) 및 유기질 섬유(organic fiber)를 혼합하여 혼용 부직포를 제조하는 단계와, (b) 아크릴 바인더 고형분, 물, 무기필러, 발수제, 안료 및 항균제를 포함하는 방수 코팅액을 제조하는 단계 및 (c) 상기 혼용 부직포 상부에 상기 방수 코팅액을 도포하고, 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (c) 단계의 도포 방법은 드럼(Drum) 코팅, 롤(Roll) 코팅, 나이프(Knife) 코팅 및 콤마(Comma) 코팅 중 선택되는 하나의 방법으로 수행하고, 상기 (c) 단계의 건조는 100 ~ 200℃의 온도에서 1 ~ 10 분 동안 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무기질 보드용 표면 방수지는 무기질 보드와 접착되는 방수지 본체를 혼용 부직포 단일층(One layer)으로 형성하고, 여기에 표면으로부터 5 ~ 80%의 두께까지만 침투되는 방수 코팅액을 형성함으로써, 기존의 표면재보다 뛰어난 방수성을 보이면서도 무기질 보드와의 접착력을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 무기질 보드용 표면 방수지 제조 방법은 상기 혼용 부직포의 기공 크기 및 평량을 조절하고, 상기 방수 코팅액의 코팅량, 점도 및 조성 등을 조절함으로써, 무기질 보드가 갖는 본래의 강도를 확보하면서도, 치수안정성 및 재단성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지를 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지를 제조하는 방법을 나타낸 개략도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 혼용 부직포 및 방수 코팅층을 이용한 무기질 보드용 표면 방수지 및 이를 제조하는 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지를 나타낸 단면도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber), 유리 섬유(glass fiber) 및 유기질 섬유(organic fiber)로 이루어진 혼용 부직포(100)가 구비된다. 이때, 혼용 부직포는 셀룰로오스 섬유 30 ~ 70 중량%, 유리 섬유 28 ~ 60 중량% 및 유기질 섬유 2 ~ 20 중량%를 포함하는 조성으로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 셀룰로오스 섬유는 평균 직경이 5 ~ 100㎛이고, 평균 길이가 1 ~ 30mm인 것들을 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 셀룰로오스 섬유는 부직포의 평균 기공 크기(pore size)를 조절하는 역할을 하는데, 셀룰로오스 섬유의 중량비가 30 중량% 미만으로 첨가되거나, 상기 평균 크기에 미치지 못하는 것들이 다수 혼합된 경우에는 기공 크기가 지나치게 커져서 방수 특성이 저하될 우려가 있다.
그리고, 반대로, 셀룰로오스 섬유의 중량비가 70 중량%를 초과하거나, 상기 평균 크기 범위를 벗어날 경우에는 상대적으로 유리 섬유(glass fiber) 또는 유기질 섬유(organic fiber)의 양이 지나치게 증가되어서 혼용 부직포의 인장강도가 저하될 우려가 있다.
또한, 유리 섬유 및 유기질 섬유 각각의 평균 직경은 5 ~ 20㎛, 평균 길이는 1 ~ 30mm인 것을 사용하며, 유리 섬유 28 ~ 60 중량% 및 유기질 섬유 2 ~ 20 중량%를 포함하는 조성을 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 유리 섬유는 혼용 부직포의 강도 및 내수 강도를 확보하는 역할을 하며, 그에 따른 치수 안정성을 확보하는 구성인데, 유리 섬유가 28 중량% 미만으로 첨가되거나 상기 평균 크기 범위를 벗어날 경우에는 혼용 부직포의 강도가 약해질 수 있고, 유리섬유의 함량이 60 중량%를 초과할 경우에는 기공 크기가 과다하게 증가되어 방수 특성이 약해질 수 있다.
그리고, 유기질 섬유는 혼용 부직포의 유연성을 부여하면서도, 일정 내수 강도와 접힘 성형 강도를 유지하는 역할을 하는데, 유기질 섬유의 함량이 2 중량% 미만이거나 상기 평균 크기 범위를 벗어날 경우에는 혼용 부직포의 유연성이 저하될 수 있으며, 유기질 섬유의 함량이 20 중량%를 초과할 경우에는 기공의 크기가 과다하게 증가되어 방수 특성 및 강도 특성이 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 혼용 부직포(100)는 0.1 ~ 3 중량%의 건조지력 증강제 또는 습윤지력 증강제를 더 포함한다. 이때, 상기 건조지력 증강제는 전분 또는 폴리아 크릴아미드를 포함하고, 상기 습윤지력 증강제는 요소 포름알데히드수지, 멜라민 포름알데히드수지, 폴리아미드수지, 글리옥실화 폴리아크릴 아미드 수지 및 폴리에틸렌 이민 수지 중 하나 이상을 포함 한다.
상기와 같은 건조지력 증강제 또는 습윤지력 증강제는 무기질 보드가 사용되는 용도에 따라서 선택적으로 추가 될 수 있다.
이상에서 설명한 혼용 부직포의 원료들은 0.25 ~ 0.55mm의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 이때의 혼용 부직포 평량은 30 ~ 100g/m2 인 단일층 부직포인 것이 바람직하다.
여기서, 혼용 부직포의 두께는 실질적으로 도 1에 도시된 혼용 부직포(100) 및 방수 코팅액 침투층(110) 두께가 혼합된 두께를 말하는데, 그 두께가 0.25mm 미만으로 형성되는 경우에는 방수지로서의 기능을 수행하기 어렵고, 0.55mm를 초과하는 두께로 형성되는 경우에는 방수지에서 필요한 투기성이 저하될 수 있다.
아울러, 상기 혼용 부직포의 평량이 30g/m2 미만인 경우에도 방수지 기능이 저하될 수 있으며, 100g/m2 을 초과하는 경우에도 투기성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 방수지는 상기와 같은 구조의 혼용 부직포 상부에 형성되는 방수 코팅층(120)을 포함하는 구조를 갖는다.
여기서, 방수 코팅층(120)은 아크릴 바인더 고형분 3 ~ 30 중량%, 물 10 ~ 50 중량%, 무기필러 20 ~ 70 중량%, 발수제 0.5 ~ 10 중량%, 안료 0.5 ~ 5 중량% 및 항균제 0.2 ~ 5 중량%를 포함하는 방수 코팅액으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 무기 필러는 평균 입도가 5 ~ 50㎛인 CaCO3를 사용 하고, 상기 발수제는 탄화플루오르계 또는 왁스계 발수제를 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 방수 코팅액의 점도는 50 ~ 500 cps이 되도록 하는 것이 바람직하다. 방수 코팅액의 점도가 50 cps 미만일 경우에는 코팅액이 혼용 부직포 내에 침투되는 양이 감소되어, 방수 코팅층(120)이 쉽게 분리될 수 있고, 점도가 500 cps를 초과하는 경우에는 혼용 부직포 내에 침투되는 양이 지나치게 증가되어 무기질 보드와의 접착성을 저하시킬 수 있다.
따라서, 상기 점도 범위 내에서 방수 코팅액은 30 ~ 200 g/m2 양으로 코팅되도록 하는 것이 바람직하며, 이때의 방수 코팅층(120)은 혼용 부직포 상부 표면에서부터 중심부 방향의 두께를 기준으로 5 ~ 80% 범위까지 침투된 코팅 구조를 갖는 것이 바람직하다.
아울러, 상기와 같은 방수 코팅액의 코팅량 및 코팅층의 침투 범위 또한 상기 점도의 영향과 같이 각 최저 범위 미만일 경우 코팅층이 쉽게 박리될 우려가 있으며, 각 최고 범위를 초과할 경우에는 방수지의 접착성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 무기질 보드용 표면 방수지는 혼용 부직포(100+110) 단일층에 방수 코팅층(110+120)이 코팅된 형태를 갖는다. 이때, 방수 코팅층 미 침투 영역(100)의 상기 혼용 부직포 평균 기공 크기(Pore size)는 10 ~ 100㎛이고, 방수 코팅층(120)이 침투된 방수 코팅액 침투층(110)의 상기 혼용 부직포 평균 기공 크기는 5 ~ 50㎛인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 기공 크기가 각 조건 범위 중 최저 범위 미만으로 형성될 경우 제조가 용이하지 못하며 투기성이 저하될 수 있고, 각 조건 범위 중 최대 범위를 초과하는 경우에는 방수성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 방수 코팅층을 포함하는 표면 방수지 전체 두께는 0.27 ~ 0.57mm인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 표면 방수지의 전체 두께가 0.27mm 미만으로 형성될 경우 방수성이 저하될 수 있고, 0.57mm를 초과하는 경우에는 투기성이 저하되어, 무기질 보드에 접착되는 표면 방수지로서의 특성이 저하될 수 있다.
이때, 무기질 보드는 중질섬유판(Medium Density Fibreboard; MDF), 합판, 무석면 섬유강화 시멘트(Cellulose fiber Reinforced Cement) 보드, 마그네슘보드, 집성목, 고밀도섬유강화 (High density fiber (High density fiberboard), 세라믹타일, 포셀린타일, 세라믹보드, 석고보드, 시멘트보드 및 MgO보드 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
아울러, 상기 방수성 및 투기성은 하기 실시예 및 실험 결과들을 통하여 더 상세히 설명하는 것으로 한다.
이때, 본 발명에 따른 표면 방수지 제조 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지를 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지 제조 방법은 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber), 유리 섬유(glass fiber) 및 유기질 섬유(organic fiber)를 혼합하여 혼용 부직포를 제조하는 단계(S100)와, 아크릴 바인더 고형분, 물, 무기필러, 발수제, 안료 및 항균제를 포함하는 방수 코팅액을 제조하는 단계(S110) 및 상기 혼용 부직포 상부에 상기 방수 코팅액을 도포하고, 건조시키는 단계(S120)를 포함한다.
여기서, 혼용 부직포 제조 단계(S100) 방수 코팅액 제조 단계(S110)는 순차적으로 도시되었으나, 이들은 각각 독립된 제조 과정이므로 반드시 순차적으로 이루어져야 할 필요는 없다.
아울러, 혼용 부직포 및 방수 코팅액의 조성이나 함량 범위는 상기 도 1에서 기술한 바와 같다.
다음으로, 방수 코팅액을 도포하는 방법은 드럼(Drum) 코팅, 롤(Roll) 코팅, 나이프(Knife) 코팅 및 콤마(Comma) 코팅 중 선택되는 하나의 방법으로 수행하고, 건조는 100 ~ 200℃의 온도에서 1 ~ 10 분 동안 수행하는 것이 바람직하다.
여기서, 건조 온도가 100℃ 미만이거나, 건조시간이 1분 미만일 경우에는 방수 코팅층이 정상적으로 형성되지 못하고, 건조 온도가 200℃를 초과하거나, 건조시간이 10분을 초과할 경우에는 방수 코팅층이 손상되어 방수성이 저하될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무기질 보드용 표면 방수지를 제조하는 방법을 나타낸 개략도로, 상기 방수 코팅액을 도포하는 방법 중에서 드럼(Drum) 코팅 방법을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 코팅용 드럼(220)을 이용하여 혼용 부직포 롤(200)에서 혼용 부직포(210)를 연속적으로 언코일링(Uncoiling) 되도록 한다.
이때, 코팅용 드럼(220)은 혼용 부직포(210)의 일면에만 방수 코팅액(230)이 도포될 수 있도록, 방수 코팅액(230)이 담겨 있는 코팅액 용기(240) 내에서, 혼용 부직포(210)의 일면이 완전히 차단될 수 있도록 한다.
이와 같은 과정에 의해서 혼용 부직포(210)의 상부에서부터 5 ~ 80%가 되는 두께 범위 내에서 방수 코팅액(230)이 침투되도록 하고, 그 하부 면에는 혼용 부직포(210) 상태가 유지되어 무기질 보드와의 접착성을 유지할 수 있도록 한다.
다음으로, 코팅용 드럼(220)을 통하여 방수 코팅액(230)이 도포된 상태로 코팅액 용기(240)를 빠져 나오는 혼용 부직포(210)의 상부에서 나이프(245)를 이용한 방수 코팅층의 두께가 조절될 수 있도록 한다.
이와 같이 형성된 표면 방수지는 건조기(250)를 거쳐서 다시 표면 방수지 롤(260) 상태로 권취 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표면 방수지는 우수한 투기성 및 방수성을 갖는다. 또한, 상기 특성 외에 인장 강도를 확보하면서도, 우수한 치수안정성 및 재단성을 확보할 수 있는데, 이러한 실험예들은 하기 실시예 및 표 1의 자료를 참조하여 설명하는 것으로 한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 상기 드럼 코팅 방법에 의해서 제조될 수 있도록 하였으며, 조성 및 건조를 위한 세부 조건들은 다음과 같다.
실시예 1
셀룰로오스 섬유 55 중량%, 유리 섬유 40 중량%, PET 섬유 5 중량% 로 구성되어, 평량이 70g/m2이고 두께가 0.32mm로 제조되는 혼용 부직포 상부에, 45% 고형분을 가진 열경화성 아크릴 바인더 50g, 물 50g, 탄석(CaCO3) 125g, 발수제 3g, 안료 0.3g, 항균/항곰팡이제 2g을 혼합한 방수 코팅액을 60g/m2 의 양으로 도포한 후에, 130℃에서 3분간 건조시켰다.
실시예 2
셀룰로오스 섬유 55 중량%, 유리 섬유 35 중량%, PET 섬유 10 중량%로 구성되어, 평량이 80g/m2 이고, 두께가 0.44mm로 제조되는 혼용 부직포를 사용하였으며, 다른 방수 코팅층을 제조하는 조건은 상기 실시예 1과 동일하게 작업하였다.
실시예 3
실시예 1과 혼용 부직포 제조 조건 및 방수 코팅층 제조 조건을 같이 하되, 방수 코팅액의 도포량만 100g/m2 의 양으로 코팅하였다.
비교예 1
실시예 2와 부직포 제조 조건 및 방수 코팅층 제조 조건을 같이 하되, 방수 코팅액이 혼용 부직포의 일부에만 침투되도록 하지 않고, 부직포 전체에 방수 코팅액이 함침되도록 하였다.
비교예 2
실시예 1과 같은 부직포를 사용하였고, 45% 고형분을 가진 열경화성 아크릴 바인더 100g, 물 50g, 탄석 30g, 발수제 10g을 혼합한 방수 코팅액을 부직포 전체에 함침시켰다.
비교예 3
셀룰로오스 섬유 30 중량%, 유리 섬유 70 중량% 로 구성된 평량이 50g/m2이고 두께가 0.3mm 로 제조되는 혼용 부직포를 사용하였으며, 45% 고형분을 가진 열경화성 아크릴 바인더 30g, 물 45g, 탄석 200g, 발수제 6g을 혼합한 방수 코팅액을 210g/m2의 양으로 상부 바코팅 후에 130℃에서 3분 건조시켰다.
비교예 4
실시예 1과 조건이 같고, 다만 발수제를 코팅액에 첨가하지 않고, 건조 전에 스프레이 코팅(Spray coating) 방법으로 표면에 코팅하였다.
비교예 5
셀룰로오스 섬유 55 중량%, 유리 섬유 40 중량%, PET 섬유 5중량% 로 구성된 평량이 70g/m2이고 두께가 0.32mm인 부직포를 하부층으로 하고, 셀룰로오스 섬유 100 중량% 이고 평량이 16g/m2이고 두께가 0.05mm인 종이를 상부층으로 한 2층(2-layer) 구조에 45% 고형분의 열경화성 아크릴 바인더 100g, 물 50g, 탄석 30g, 발수제 10g을 혼합한 방수액을 부직포 전체적으로 80g/m2 의 양으로 함침 시킨 후 130℃ 에서 3분 건조시켰다.
비교예 6
비교예 5와 조건이 동일하고, 종이 상부층 대신 평량이 22g/m2 이고, 두께가 0.08mm인 PET 섬유 100 중량%로 구성된 부직포를 사용하였다.
상술한 실시예 및 비교예에서 평량 및 두께는 KSK ISO 9073-1,2 에 의한 시험법으로 측정하였으며, 방수지의 기공 크기(Pore size)는 모세관 유동 포로미터(Capillary Flow Porometer, Model: CFP-1200 AEIL)를 사용하여 측정하였다. 수분 투과도 테스트(Cob test) 는 KS MISO 535 방법을 따랐다.
투기도는 KSK ISO 9073-15 시험규격에 의하여 196Pa 의 압력하에서 값을 측정하였다. 인장강도는 KSK ISO 9073-18 시험규격에 의한 방법으로 측정하였다.
코어(Core) 접착성은 방수 표면지를 이용하여 석고보드를 제조한 후 표면지를 박리할 때 방수지와 석고의 계면에서 파괴된 비율에 따라 평가하였다. 계면에서 떨어진 면적이 0 ~ 20%이면 상, 20~60% 이면 중, 60% 이상이면 하로 평가하였다.
표면상태는 표면 거칠기와 유리섬유가 노출되어 있는지 여부에 따라 상, 중, 하로 평가하였다. 접힘 성형성은 방수지를 접었을 때 잘 접히는지와 접힌 부위에 크랙(Crack) 등의 발생 여부를 평가하였다.
[표 1]
Figure 112010059800614-pat00001
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무기질 보드용 표면 방수지는 무기질 보드와 접착되는 방수지 본체를 혼용 부직포 단일층(One layer)으로 형성하고, 여기에 표면으로부터 5 ~ 80%의 두께까지만 침투되는 방수 코팅액을 형성함으로써, 기존의 표면재보다 뛰어난 방수성을 보이면서도 무기질 보드와의 접착성, 표면상태, 접힘 성형성 및 경제성 측면에서 모두 상급 이상의 특성을 얻을 수 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 무기질 보드용 표면 방수지 제조 방법은 상기 혼용 부직포의 기공 크기 및 평량을 조절하고, 상기 방수 코팅액의 코팅량, 점도 및 조성 등을 조절함으로써, 무기질 보드가 갖는 본래의 강도를 확보하면서도, 치수안정성 및 재단성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 혼용 부직포 110 : 방수 코팅액 침투층
120 : 방수 코팅층 200 : 혼용 부직포 롤
210 : 혼용 부직포 220 : 코팅용 드럼
230 : 방수 코팅액 235 : 표면 방수지
240 : 코팅액 용기 245 : 나이프
250 : 건조기 260 : 표면 방수지 롤

Claims (20)

  1. 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber), 유리 섬유(glass fiber) 및 유기질 섬유(organic fiber)로 이루어진 혼용 부직포; 및
    상기 혼용 부직포 상부에 코팅된 방수 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼용 부직포는
    상기 셀룰로오스 섬유 30 ~ 70 중량%, 상기 유리 섬유 28 ~ 60 중량% 및 유기질 섬유 2 ~ 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스 섬유의
    평균 직경은 5 ~ 100㎛이고, 평균 길이는 1 ~ 30mm인 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유리 섬유 및 유기질 섬유 각각의
    평균 직경은 5 ~ 20㎛이고, 평균 길이는 1 ~ 30mm인 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼용 부직포의 평량은
    30~100g/m2 인 단일층 부직포인 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 혼용 부직포의 두께는
    0.25 ~ 0.55mm인 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼용 부직포는
    0.1 ~ 3 중량%의 건조지력 증강제 또는 습윤지력 증강제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 건조지력 증강제는 전분 또는 폴리아 크릴아미드를 포함하고,
    상기 습윤지력 증강제는 요소 포름알데히드수지, 멜라민 포름알데히드수지, 폴리아미드수지, 글리옥실화 폴리아크릴 아미드 수지 및 폴리에틸렌 이민 수지 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방수 코팅층은
    아크릴 바인더 고형분 3 ~ 30 중량%, 물 10 ~ 50 중량%, 무기필러 20 ~ 70 중량%, 발수제 0.5 ~ 10 중량%, 안료 0.5 ~ 5 중량% 및 항균제 0.2 ~ 5 중량%를 포함하는 방수 코팅액으로 형성된 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방수 코팅액의 점도는
    50 ~ 500 cps인 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 방수 코팅액은
    30 ~ 200 g/m2 양으로 상기 혼용 부직포에 코팅된 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 무기 필러는
    평균 입도가 5 ~ 50㎛인 탄석(CaCO3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 발수제는
    탄화플루오르계 또는 왁스계 발수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 방수 코팅층은
    상기 혼용 부직포 상부 표면에서부터 중심부 방향의 두께를 기준으로 5 ~ 80% 범위까지 침투된 코팅 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 방수 코팅층 미 침투 영역의 상기 혼용 부직포 평균 기공 크기(Pore size)는 10 ~ 100㎛이고,
    상기 방수 코팅층이 침투된 영역의 상기 혼용 부직포 평균 기공 크기(Pore size)는 5 ~ 50㎛인 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 표면 방수지 전체 두께는
    0.27 ~ 0.57mm인 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 무기질 보드는
    중질섬유판(Medium Density Fibreboard; MDF), 합판, 무석면 섬유강화 시멘트(Cellulose fiber Reinforced Cement) 보드, 마그네슘보드, 집성목, 고밀도섬유강화 (High density fiber (High density fiberboard), 세라믹타일, 포셀린타일, 세라믹보드, 석고보드, 시멘트보드 및 MgO보드 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지.
  18. (a) 셀룰로오스 섬유(Cellulose fiber), 유리 섬유(glass fiber) 및 유기질 섬유(organic fiber)를 혼합하여 혼용 부직포를 제조하는 단계;
    (b) 아크릴 바인더 고형분, 물, 무기필러, 발수제, 안료 및 항균제를 포함하는 방수 코팅액을 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 혼용 부직포 상부에 상기 방수 코팅액을 도포하고, 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 도포 방법은
    드럼(Drum) 코팅, 롤(Roll) 코팅, 나이프(Knife) 코팅 및 콤마(Comma) 코팅 중 선택되는 하나의 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 건조는
    100 ~ 200℃의 온도에서 1 ~ 10 분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 무기질 보드용 표면 방수지 제조 방법.
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