KR0120614B1 - 건축구조물의 바닥마감재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시멘트로 된 바닥바탕과 동질의 재료로 된 타일형태의 바닥마감재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 바닥마감재는, 규사, 세라믹 샌드, 고강도 시멘트, 무정형 실리카, 아크릴계 에멀젼 수지, 색소안료, 메틸 셀룰로오스계 증점제, 금속비누계 기포방지제, 감수제 및 물을 균일하게 배합하여 조성물을 준비하는 단계 ; 준비된 조성물을 분무장치에 투입하여 평판에 분투시키는 단계 ; 건조시키는 단계 ; 건조된 조성물층 상부에 투명상도제를 도포하는 단계 ; 건조시키는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는바, 바닥바탕과 동질의 재료로 사용하여 붙임재로 만들어지기에 시공의 안정성 및 공기 단축을 기할 수 있고, 부착성이 우수하며, 천연대리석 등에 비해서 가격이 저렴하면서도 이와 유사한 외관효과를 발휘할 수 있음은 물론 다채로운 색상효과를 발휘할 수 있게 된 것이다.

Description

건축구조물의 바닥마감재 및 그 제조방법

본 발명은 타일형태의 바닥마감재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 시멘트로 된 바닥바탕과 동질의 재료를 사용한 붙임재 형태의 바닥마감재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 건축구조물의 바닥은 그 사용목적이나 용도에 따라 요구되는 성능이 다종다양하기 때문에, 이를 만족시키기 위해 바닥의 구조재 및 바닥바탕에 적절한 재질의 마감재를 선택하여 적절한 공법으로 시공해야 한다. 이러한 바닥마감재는 재질별로 보면, 목질재, 석재, 합성수지재, 고무재, 요업제품, 섬유재 등 여러가지 있으나, 이를 공법별로 보면 붙임재와 바름재의 2가지로 대별할 수 있다.

상기의 붙임재는 균일한 치수로 공장에서 대량으로 생산할 수 있는 제품으로, 공법은 못으로 박거나 접착제에 의해 붙여주는 것이기에 일반적으로 시공이 간편하고 공기가 짧으나 공법이 적절하지 않으면 박리나 이음매에 공극이 생기기 쉬운 결점이 있다.

이에 대하여 바름재는 이음매가 없고 평활하게 마감되는 장점은 있으나 일반적으로 시공이 어렵고 공기가 길며 재료에 따라서는 균열이 발생되는 결점이 있다.

상기한 바와 같이 바닥마감재는 각각 일장일단이 있으므로, 건축구조물 바닥의 사용목적이나 용도에 따라 내구성, 기능성, 장식성 등의 제 성능과 시공성을 고려하여 적절한 바닥마감재와 시공방법을 선택해야 한다.

현재 일반화된 바닥마감재로는, 붙임재의 대표적인 제품으로 대리석 또는 화강암 등의 석재류, 쉬이트나 타일 타입의 합성수지재가 있고, 바름재의 대표적인 제품으로 모르타르 또는 인조석 등의 요업제품류가 있다. 그러나 시공의 간편성 또는 인건비의 절감효과 등을 고려하여 붙임재가 일반적으로 선호되고 있는 실정이며, 또한 최근 생활수준 향상에 따라 바닥마감재는 고급화되는 추세에 있다.

상기와 같은 고급화 추세에 따라 백화점, 오피스 빌딩, 대형 상가, 아파트나 개인주택 등 주요 건물들의 바닥에는 화강암이나 대리석등과 같은 석재류 바닥마감재를 적용하는 것이 보편화되었는데, 이러한 석재류 제품들은 시간적인 만족감과 더불어 내구성이 뛰어난 장점은 있지만, 가격이 높고 시공이 까다로울 뿐만 아니라 재료의 공급에도 한계가 있는 문제점이 있어서 쉽게 사용할 수 있는 제품은 아니다.

따라서, 상기 석재류와 외관효과가 유사한 인조석 물갈기공법에 의한 인조석 바닥재가 많이 사용되어 있는데, 이는 천연 석재류에 비해 가격이 저렴하면서도 천연 석재류의 외관 효과를 발휘하며 뛰어난 내구성을 가지는 장점이 있기 때문이다.

그러나 상기와 같은 인조석은 기본적으로 바름공법에 의하는 것으로, 대리석 등의 쇄석과 시멘트의 혼합물을 재료로 하여 이를 물에 개어서 바닥에 바르고 양생한 후 물갈기를 하는 복잡한 시공과정을 거치기 때문에, 과다한 인력투입이 요구되고, 또한 물갈기 할때 발생되는 시멘트물로 인해 주위의 벽면이 더러워져 이를 다시 청소해야 하는 불편함이 있음은 물론 작업여건이 열악하므로 작업자들이 기피하게 되고, 이는 다시 인력수급의 어려움으로 이어지며 결국은 시공비 상승을 초래하는 문제점을 야기시켰다.

또한 이와 같은 공법에 의한 인조석은 그 무늬나 색조의 변화가 거의 제한되어 표면무늬의 다양한 표현욕구를 총족시켜 줄 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 요구에 부응하여 합성수지재로 된 타일 제품이 개발되어 사용되고 있는데, 이들 제품들은 붙임공법에 의함으로써 시공이 편리하고 나름대로 천연석의 외관 효과를 발휘시키는데는 일정한 성공을 거두고 있지만, 그 재질이 통상 시멘트로 된 바닥바탕과는 전혀 판이하기 때문에, 물리 화학적인 변화의 차이로 인하여 몇가지 문제점이 발생된다.

즉, 바닥 바탕과 마감재는 온도변화에 따른 신축율의 차이가 크기 때문에, 온도변화가 있는 곳에서는 외부의 충격이 없어도 마감제가 저절로 박리되거나 깨어지고, 또한, 수분 함수율의 차이가 크기 때문에 바닥바탕과 마감재 사이에 수분의 응집현상이 발생하여 역시 마감재가 저절로 떨어지는 치명적인 문제가 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 바닥재 및 시공방법의 제 문제점을 해결하기 위해, 일정성분의 조성물을 균일한 치수로 공장에서 대량생산을 하여 붙임공법으로 시공할 수 있게 하여 시공의 안정성 및 공기 단축을 기할 수 있고, 바탁바탕과 동질의 재질로 되어 있어 부착성이 뛰어나며, 천연대리석 등에 비해서 가격이 저렴하면서도 이와 유사한 외관효과를 발휘할 수 있음은 물론 다채로운 색상효과를 발휘할 수 있게 된 타일형태의 바닥마감재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바닥마감재는, 규사, 세라믹 샌드, 고강도 시멘트, 무정형 실리카, 아크릴계 에멀젼 수지, 색소안료, 메틸셀룰로오스계 증점제, 금속비누계 기포방지제, 감수제 및 물로 배합된 조성물이 일정한 두께의 판상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 바닥마감재는 마찰로부터 표면을 보호하고 표면광택을 증가시키기 위해 바닥마감제의 표면에 아크릴 수지, 용제 및 기포방지제를 포함하여 구성되는 투명 상도제가 도포되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바닥마감재의 제조방법은, 규, 세라믹 샌드, 고강도 시멘트, 무정형 실리카, 아크릴계 에멀젼 수지, 색소안료, 메틸셀룰로오스계 증점제, 금속 비누계 기포방지제, 감수제 및 물을 균일하게 배합하여 조성물을 준비하는 단계 ; 상기 조성물을 분무장치에 투입하여 평판에 분무시키는 단계 ; 건조시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 바닥마감재의 표면도이고,

제2도는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 바닥마감재의 단면도이며,

제3도는 본 발명에 따른 바닥마감재가 접착제 및 바닥바탕과 접착된 상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조성물 2 : 투명상도제

13 : 마감재층 14 : 바닥바탕층

15 : 접착제층

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 바닥마감제의 구체적인 실시예가 제1도에 도시되어 있는바, 제1도는 그 표면도로서, 하나의 바닥재가 각각 색상이 상이한 2가지 또는 3가지의 조성물이 동시에 분사되어 이루어진 것을 나타내고, 또한, 각 바닥재들도 서로 상이한 색상으로 되어 있음을 나타내고 있다.

제2도는 바닥마감재의 단면도로서, 판상으로 된 조성물(1)층 표면에 투명 상도제(2)층이 형성되어 있는 것을 나타내고 있다.

여기서 상기 조성물(1)은 규사, 세라믹 샌드, 고강도 시멘트, 무정형 실리카, 아크릴계 에멀젼 수지, 색소 안료, 메틸셀룰로오스계 증점제, 금속비누계 기포방지제, 감수제 및 물이 배합된 것이고, 상기 투명 상도제(2)는 아크릴 수지, 용제 및 기포방지제가 배합된 것이다.

상기의 규사는 산성암의 풍화에 의해 생성된 모래의 일종으로, 그 화학조성이 주로 실리카(SiO2)로 되어 있는 것인 바, 바닥재의 표면에 적당한 활지력을 부여해 주는데, 그 배합 비율은 25-35중량%가 바람직하다.

상기의 세라믹 샌드는 최종적인 바닥재가 긴밀한 밀도로 형성되게 해주는 것으로, 7-11중량%의 배합비율이 적당하다.

상기의 고강도 시멘트는 시멘트의 본래적 기능대로 여러 재료를 교착시키는 기능을 하는 것으로, 통상 시멘트로 된 바닥바탕과 재질상 동질성을 갖게 하는데, 바탕층과의 부착성 및 내마모성을 고려하여 그 비율을 25-31중량%로 하는 것이 바람직하며, 또한, 통상의 시멘트 대신 백색으로 하면 색소 안료의 색상이 잘 발현되도록 한다.

상기의 무정형 실리카는 시멘트중의 석회분과 반응을 일으켜서 바닥재 자체의 경화를 촉진함과 동시에 바닥바탕에 부착할 때는 시멘트 바탕의 유리석회 성분과 반응을 일으켜 바닥바탕의 미세한 공극 내부에 미립자인 규산석회의 침상결정을 형성함으로써 부착력을 강화시키는 기능을 하는 것으로, 4-6중량%의 배합비율이 적당하다. 상기의 아크릴 에멀젼 수지는 흡수성, 내마모성 및 신축성을 부여하는 기능을 함과 동시에, 바닥재 자체로 하여금 음이온성을 띄게 하고, 이것이 음이온성의 시멘트로 된 바닥바탕과의 사이에 양이온 접착제를 개재시킴으로써 이온교환이 일어나 안정된 부착상태가 형성되게 하는 것으로서, 이것의 혼합비율은 시공된 완성 바닥의 품질, 특히 내구성에 중대한 영향을 끼치는데, 16-20중량%가 바람직하다.

상기의 색소안료는 공지의 여러가지 색소가 사용될 수 있는데, 무기질 색소안료를 사용하여 바닥바탕과 동질성을 이루게 하는 것이 바람직하며, 그 함량은, 일광으로 인한 변색, 표면마찰과 물걸레질 등으로 인한 탈색 또는 변색, 얼룩의 생성 등을 방지하기 위해 조정되어야 하며, 바람직한 배합비율은 5-9중량%이다.

한편, 각 조성물마다 첨가하는 색소를 달리하여 조성물을 여러가지 색상으로 준비하고, 이를 조합하여 분무시킴으로써 다양한 표면무늬를 표현할 수 있게 하고, 또한 무늬가 다른 다양한 바닥제를 만들 수 있게 한다.

상기의 점도증강제는 무기질인 모래와 유기질인 다른 성분들과의 친화성을 높이는 기능을 하는 것으로, 메틸셀룰로오스(C₆H₇O₂(OH)₂OCH₃)계가 적당하며, 그 함량은 0.1-0.2중량%가 바람직한데, 이 함량 범위에서 점도증강제는 다른 원료와 양호한 혼합성을 가지게 되어 완성된 바닥면으로 하여금 균질의 평활성이 확보되게 함은 물론 표면균일현상을 막아주고 내구성도 향상시켜 주게 된다.

상기의 기포방지제(또는 소포제)는 재료의 혼합 또는 조성물의 분무과정에서 기포가 발생되는 것을 막아주는 것으로, 금속비누계가 적당한데, 그 함량은 0.05-0.15중량%가 바람직하다.

상기의 물은 조성물을 고르게 배합되게 하는데, 그 배합양은 2.2-3.0중량%가 적당하며, 상기의 감수제는 0.05-0.1중량%의 비율로 하는 것이 좋다. 상기와 같은 조성으로 이루어지는 조성물의 바람직한 배합비율의 일예를 들면 다음과 같다.

바닥마감재 조성물의 성분 및 배합비율의 바람직한 일예

규사 30중량%

세라믹 샌드 9

고강도 시멘트 28

무정형 실리카 5

아크릴계 어멀젼 수지 18

색소안료 7

메틸셀룰로오스계 점도증강제 0.15

금속비누계 기포방지제 0.1

감수제 0.08

물 2.67

계 100중량%

상기의 투명상도제(2)는 아크릴 수지 40-60중량%, 용제 39-59중량% 및 기포방지제 0.05-2.0중량%의 배합비율로 되면 바람직하고, 투명하게 되어 있어서 조성물(1)층의 색상이 그대로 표현되게 하면서 표면광택을 더욱 우수하게 하고, 또한 표면이 마찰로부터 보호되도록 하여 준다.

상기와 같은 바닥마감재를 제조하기 위한 바람직한 제조방법, 규사, 세라믹 샌드, 고강도 시멘트, 무정형 실리카, 아크릴계 에멀젼 수지, 색소안료, 메틸셀룰로오스계 증점제, 금속비누계 기포방지제, 감수제 및 물을 배합하여 조성물을 준비하는 단계 : 상기 조성물을 분무장치에 투입하여 평판에 분무시키는 단계 ; 건조시키는 단계 ; 건조된 상기 조성물층에 투명상도제를 도포하는 단계 ; 건조시키는 단계에 이루어지는데, 각 단계에 대해서 상세히 설명한다.

상기 조성물 준비하는 조성성분 및 그 배합비율을 상기에서 설명한 바와 같이 하여 고르게 배합하여 주면 되고, 표현하고자 하는 색상에 따라 색소안료를 달리하여 여러개의 조성물을 준비해 두면 된다.

상기의 분무단계에서는, 상기와 같이 준비된 조성물을 복식 분무장치의 각 분무통에 구분하여 투입하여 수평으로 고정된 평판에 동시에 소정의 두께로 분사시켜 주는 공정인데, 여기에서 상기 평판은 평활한 유리판을 사용하면 적당하고, 유리판의 표면에 얇은 비닐을 깔고 분무하면 더욱 바람직하다.

상기의 건조단계는 통풍이 잘되고 건조한 장소에서 충분히 건조시켜 주면 된다.

상기의 투명상도제 도포단계는, 아크릴 수지 40-60중량%, 용제 39-59중량% 및 기포방지제 0.05-2.0중량%로 구성된 투명상도제를 통상의 분무기구로 분사하여 주면 된다.

또한 상기와 같이 제조된 바닥마감재를 바닥바탕에 부착하기 위한 바닥마감재 부작용 접착제는 규사, 세락믹 샌드, 고강도 시멘트, 무정형 실리카, 카치온성 아크릴계 에멀젼 수지, 메틸셀룰로오스계 중점제 및 감수제가 배합된 조성물로 된 것으로, 기본적인 조성이 상기 바닥마감재와 거의 유사한 것을 사용한다. 다만 상기 바닥마감재에 비해 색소안료, 기포방지제, 물에 빠지고, 상기 아크릴계 에멀젼 수지가 카치온성 아크릴계 에멀젼 수지로 특정된 것이면서 그 배합비율이 약간 변경된 것이다.

제3도은 본 발명에 따른 바닥마감재가 접착제 및 바닥바탕과 접착된 상태를 도시한 단면도인바, 마감재층(13) 및 바닥바탕층(14)의 음이온성에 대하여 접착제층(15)이 양이온을 띄게 됨으로써 각 층간에 이온교환이 일어나면서 강력한 결합상태를 이루고 있음을 나타낸 것이다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바닥마감재는, 그 성분중의 아크릴 에멀젼 수지로 인해 바닥재 자체가 음이온성을 띄는데, 이는 역시 음이온성을 띄는 시멘트로 된 바닥바탕과의 사이에 양이온성 접착제로 결합시킬 수 있게 함으로써, 바닥마감재, 접착제 및 바닥바탕간에 이온교환이 일어나는 안정된 부착상태가 이루어진다.

또한, 그 성분중의 무정형 실리카는 시멘트 바탕의 유리석회 성분과 반응을 일으켜 바닥바탕의 미세한 공극 내부에 미립자인 침상결정을 형성하게 함으로써 부착력이 더욱 강화되어 바닥바탕과 튼튼한 부착이 이루어진다.

또한, 상기 바닥마감재는 그 재질이 바닥바탕과 거의 동일하므로 온도변화에 따른 신축율과 함수율이 바닥바탕과 동일하여 기온이 변화되더라도 저절로 박리되는 현상이 일어나지 않아 반영구적인 부착상태를 유지할 수 있다.

한편, 다양한 색상을 갖는 여러개의 조성물이 동시에 분사됨으로써, 천연대리석과 같은 외관은 물론 다채로운 무늬를 갖는 바닥마감재가 될 수 있고, 또한 그 표면에 투명 상도제가 추가적으로 도포, 건조됨으로써 표면이 마찰로부터 보호됨과 동시에 표면광택이 더욱 우수해지는 제품이 될 뿐만 아니라, 바닥바탕에 접착제로 마감재를 간단하게 부착시켜 주기만 하면 시공이 완성되므로 통상의 붙임재와 같이 시공이 간편함은 물론이다.

또한, 본 발명에 따른 바닥마감재의 제조방법은, 상기와 같은 바닥마감재를 공장에서 대량으로 효율적으로 제조할 수 있게 하며 복식 분무장치에 의해 천연대리석과 같은 외관은 물론 독특한 다채로운 무늬 및 색상을 갖는 제품을 용이하게 만들 수 있게 해준다.

Claims (8)

1. 규사, 세라믹 샌드, 고강도 시멘트, 무정형 실리카, 아크릴계 에멀젼 수지, 메틸셀룰로오스계 증점계, 금속비누계 기포방지제, 감수제 및 물로 배합된 조성물이 판상으로 이루어진 바닥마감재.
2. 제1항에 있어서, 상기의 조성물은 색상이 다른 색소안료가 각각 첨가되어 다양한 색상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥마감재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기의 바닥마감재의 표면에 아크릴 수지, 용제 및 기포방지제로 배합된 투명상도제가 추가적으로 도포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥마감재.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기의 조성물은 규사 25-35중량%, 세라믹 샌드 7-11중량%, 고강도 시멘트 25-31중량%, 무정형 실리카 4-6중량%, 아크릴계 에멀젼 수지 16-20중량%, 색소안료 5-9중량%, 메틸셀룰로오스계 점도증강제 0.1-0.2중량%, 금속비누계 기포방지제 0.05-0.15중량%, 감수제 0.05-0.10중량%, 물 2.2-3.0중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥마감재.
5. 제3항에 있어서, 상기의 투명상도제는 아크릴 수지 40-60중량%, 용제 39-59중량% 및 기포방지제 0.05-2.0중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥마감재.
6. 규사 25-30중량%, 세라믹 샌드 7-11중량%, 고강도 시멘트 25-31중량%, 무정형 실리카 4-6중량%, 아크릴계 에멀젼 수지 16-20중량%, 색소안료 5-9중량%, 메틸셀룰로오스계 점도증강제 0.1-0.2중량%, 금속비누계 기포방지제 0.05-0.15중량%, 감수제 0.05-0.10중량%, 물 2.2-3.0중량%을 균일하게 배합하여 조성물을 준비하는 단계 ; 상기 조성물을 분무장치에 투입하여 평판에 분무시키는 단계 ; 건조시키는 단계를 포함하는 바닥마감재의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 상기의 건조시키는 단계 다음에, 건조된 상기 조성물층에 아크릴 수지 40-60중량%, 용제 39-59중량% 및 기포방지제 0.05-2.0중량%로 구성된 투명상도제를 도포하는 단계 ; 건조시키는 단계를 추가적으로 포함하는 바닥마감재의 제조방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 분무단계에서의 평판은 평활한 유리판으로서, 그 표면에는 얇은 비닐이 깔려진 것을 특징으로 하는 바닥마감재의 제조방법.