KR100320917B1 - 무기질계 분말 도장 마감재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트로 형성된 면은 물론 콘크리트 블럭, ALC 블럭, PC 판넬, ALC 판넬, 아코텍 판넬로 형성된 바탕면을 도장 마감처리하는 데 사용될 수 있는 무기질계 분말 도장마감재에 관한 것으로, 탄산칼슘계 분말 60 ∼ 89중량, 아크릴계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계 또는 합성고무계의 재유화형 분말 수지 1 ∼ 30중량, 포틀란트시멘트 10 ∼ 39중량로 구성되는 주재료에 대하여 증점제 0.2 ∼ 0.3중량, 분산제 0.1 ∼ 0.2중량, 소포제 0.1 ∼ 0.2중량, 무기질 안료 2 ∼ 10중량로 구성되는 무기질계 분말 도장 마감재를 제조하고, 이를 분사식으로 도장하므로서 콘크리트면의 평활성을 향상시키고, 콘크리트면과 마감재의 부착성을 향상시킴과 동시에 양호한 마감시공이 될 수 있도록 하며, 종래의 공사가 현장에서 임의로 배합하여 사용함에 따른 제반 문제점들을 해결할 수 있고 품질 안정화를 확보할 수 있으며, 공사비를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

Description

무기질계 분말 도장 마감재{Coating and finish-processing material using the inorganic compound powder as the main component}

본 발명은 콘크리트로 형성된 면 뿐만아니라 콘크리트 블럭, ALC 블럭, PC 판넬, ALC 판넬, 아코텍 판넬로 형성된 바탕면을 도장 마감처리하는 데 사용될 수 있는 무기질계 분말 도장 마감재에 관한 것이다.

콘크리트를 사용하여 축조되고 있는 대부분의 건축물은 건축물의 외관을 미려하게 하고 방수, 방음 효과를 부여할 뿐만 아니라 건축물 자체를 보호하기 위하여 마감 도장을 행하고 있다.

일반적으로 마감 도장은 도장 마감재로서 수성페인트, 유성페인트 등의 페인트를 주로 사용하여 행하여지고 있으나, 대부분의 바탕면은 무기질 재료로 형성되고 도장 마감재는 유기질 도료이기 때문에 많은 문제점들이 발생하고 있다.

예를 들어, 무기질 바탕면에 유기질 도료를 사용하여 마감 처리를 할 경우 바탕면과 유기질 도료와의 친화력이 떨어지고 장기적인 내구성이 저하되어 구조체의 거동에 의한 바탕면과의 들뜸 현상이 발생하는 단점이 있고, 구조체 균열에 따른 수분 침투가 발생하여 바탕면과 마감재와의 들뜸 현상이 심각하게 발생되는 등의 문제점이 있다.

즉, 유기질 도료를 사용하여 마감처리를 하는 종래의 방법에 있어서 바탕면의 균열 발생시 마감층에까지 균열이 발생하게 되고, 균열에 의하여 발생된 틈으로 수분이 침투하게 되며, 침투된 수분에 의한 바탕면의 수축 팽창에 따라 접착력 저하는 물론 들뜸 현상이 발생하게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 유기질 도료를 사용하는 경우 3 ∼ 6회의 덧바름 시공을 행하여야 하므로 번거롭고, 경제적이지 못하며, 시공 기간이 오래 걸리는 등의 단점이 발생하게 된다.

또한, 유기질 도료를 사용하여 마감 처리를 하고 재마감 처리를 행하여야 할 경우 유기질 도료와 다른 특성의 마감재에 의한 마감 처리가 어려워 1차 마감 처리시 사용하였던 도료와 같은 도료를 사용하여 마감하여야 하므로 마감재 선택의 폭이 좁아 수요자의 요구에 부응하기 어려운 문제점이 있다.

그러나, 현재까지 도장 마감재로서 바탕면과 거의 특성이 동일한 무기질계 마감 도장재의 개발은 이루어진 바 없고, 균일한 품질을 갖는 제품의 개발은 물론 분사식으로 적용되기 위한 제품 역시 개발된 바 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 분사식으로 바탕면 전체에 마감 도장을 할 수 있어 공정이 용이하고 경제적이며, 바탕면과 도장 마감재의 부착성을 향상시킴과 동시에 미려한 외관을 갖는 마감시공이 될 수 있도록 하는 무기질계 도장 마감재를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 입도 250메쉬를 갖는 방해석 분말과 입도 320메쉬를 갖는 방해석 분말을 50 : 50의 비율로 혼합한 탄산칼슘계 분말 60 ∼ 89중량%와, 아크릴계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계 또는 합성고무계로 이루어지는 군으로 부터 선택되는 하나의 재유화형 분말 수지 1 ∼ 30중량%와, 포틀란트시멘트 10 ∼ 39중량%로 구성되는 주재료에 대하여 증점제 0.2 ∼ 0.3중량%, 분산제 0.1 ∼ 0.2중량%, 소포제 0.1 ∼ 0.2중량%, 무기질안료 2 ∼ 10중량%로 구성되는 무기질계 분말 도장 마감재를 제조하고, 이를 분사식으로 도장하므로써 콘크리트면의 평활성을 향상시키고, 콘크리트면과 마감재의 부착성을 향상시키므로써 현장에서 임의로 배합하여 사용하는 종래 공사방법에서 발생하는 제반 문제점들을 해결하고 품질 안정화 및 공사비 절감 효과를 얻을 수 있었다.

본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 무기질계 분말 도장 마감재는 입도 250메쉬를 갖는 방해석 분말과 입도 320메쉬를 갖는 방해석 분말을 50 : 50의 비율로 혼합한 탄산칼슘계 분말 60 ∼ 89중량%, 아크릴계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계 또는 합성고무계로 이루어지는 군으로 부터 선택되는 하나의 재유화형 분말 수지 1 ∼ 30중량%와, 포틀란트시멘트 10 ∼ 39중량%로 구성되는 주재료에 대하여 증점제 0.2 ∼ 0.3중량%, 분산제 0.1 ∼ 0.2중량%, 소포제 0.1 ∼ 0.2중량%, 무기질 안료 2 ∼ 10중량%로 구성되는 것으로 특징 지워진다.

탄산칼슘계 분말로서는 무수석고 분말과 방해석 분말 등이 있는데 무수석고를 분쇄한 무수석고 분말은 분말의 입경이 매우 작은 미세 분말이며 고르므로 무수석고 분말은 입도 조정이 불가능하다.방해석은 다양한 결정체로 되어 있어서 분쇄 하였을 때 다양한 크기의 입자를 산출 할 수 있는데 그 중에서도 입도 250메쉬를 갖는 방해석 분말과 입도 320메쉬를 갖는 방해석 분말을 50 : 50의 비율로 혼합하여 사용하였으며 이는 입도 분포도를 조정하여 도막층의 밀도를 높힘으로서 1 ∼ 3mm 정도의 분사에 의한 바름 두께를 가질 때 도막이 흘러 내리지 않아 매끈하게 도장이 되는 것이다.

상기와 같이 분사한 도막이 밑으로 흘러 내리지 않게 하기 위해서는 입도 조정이 필요하며 따라서 다양한 크기의 입자를 가진 방해석 분말을 사용하게 되는데 그 중에서도 입도 250메쉬를 갖는 방해석 분말과 입도 320메쉬를 갖는 방해석 분말을 50 : 50의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 가장 효과적이다.

본 발명의 무기질계 분말 도장 마감재는 시멘트를 사용하고 있으므로, 경화건조수축율을 고려 하지 않을 수 없는 바, 탄산칼슘계 분말을 사용하여 경화건조수축율을 감소 시키기 위하여 탄산칼슘계 분말을 60 ∼ 89중량%를 사용 하였고, 제조되는 콘크리트 면처리용 바탕조정 도장재는 압축강도가 80kgf/㎠ 이상이 되도록 하였다.

탄산칼슘계 분말의 사용량이 60중량미만일 경우에는 상대적으로 시멘트의 사용량이 높아 경화건조 수축율이 높아져 균열, 들뜸 현상이 발생하거나 시멘트 성분 중 백화를 유발하는 성분이 유출될 염려가 있고 경우에 따라서는 백화 유발 성분이 유출되어 표면 색상이 변형되는 단점이 있고, 89중량를 초과할 경우에는 첨가 상승 효과가 미약하여 경제적이지 못할 뿐만 아니라 시멘트의 사용량이 낮아 접착강도가 저하되는 문제점이 있었다.

시멘트는 제조되는 도장 마감재의 색상 발현을 저해하지 않는 백색포틀란트 시멘트의 사용을 기준으로 하였으며, 시멘트의 사용량이 10중량% 미만일 경우에는 제조되는 도장재의 접착력이 저하되는 문제점이 있고, 39중량%를 초과할 경우에는 경화건조수축율이 높아져 균열, 들뜸 현상이 발생하고 시멘트의 백화성분이 표면에 유출되어 색상을 변색시키는 단점이 있었다.

한편, 콘크리트면과의 접착력을 향상시키고 표면강도를 향상시켜 표면의 긁힘현상을 방지하기 위하여 재유화형 분말 수지를 사용하였으며, 특히 본 발명에서는 콘크리트가 알카리성이기 때문에 내알카리성인 아크릴계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계 또는 합성고무계의 재유화형 분말 수지를 사용하였다. 가장 바람직하게는 에틸렌 초산 비닐계 재유화형 분말 수지가 효과적이었다.

콘크리면과의 부착강도가 높아야 들뜸 현상을 방지할 수 있는 것으로 알려져 있기 때문에 본 발명에서는 분말 수지의 배합을 전고형분이 1 ∼ 30로 하여 부착강도가 6kgf/㎠ 이상이 되도록 하였다(KSL 1593 타일 접착제 접착 강도 기준).

상기와 같이 본 발명에서는 재유화형 분말 수지를 사용하여 접착강도 향상과 무기질 재료의 유연성을 주었으며, 콘크리트면과 마감층과의 친화력 향상으로 일체감을 주어 균열과 들뜸을 방지하고 장기적인 내구성을 갖도록 하였고, 탄산칼슘계 분말 사용으로 시멘트 경화건조수축율을 감소시켜 들뜸을 방지하고 표면강도를 증진시켜 표면을 매끄럽게 마감하여 마감성을 향상시켰다.

또한, 본 발명의 무기질계 분말 도장 마감재는 에어분사식 시공에 따른 초기건조 문제를 해소하기 위하여 증점보수제를 첨가하여 콘크리트 바탕면에 분사되어 경화가 시작되는 시간인 오픈 타임이 20분 내외가 되도록 하여 충분한 경화와 양생이 이루어지도록 하였다.

이는 콘크리트 바탕면에 분사된 후 초기 건조가 이루어지면 경화가 되지 않고 강도가 저하되어 도장 마감재로서의 가치를 상실하기 때문이다.

소포제는 도장 마감재의 분사시 또는 재료들의 혼합시에 생성될 수도 있는 기포로 인한 접착강도 저하 등의 문제점을 해결하기 위한 것이다.

증점제 0.2 ∼ 0.3중량, 분산제 0.1 ∼ 0.2중량, 소포제 0.1 ∼ 0.2중량를 사용하는 것이 효과 발현과 경제적인 측면에서 가장 바람직하였지만 반복실험을 통하여 사용량을 변경할 수 있다.

증점제, 분산제, 소포제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 가능하지만 이 역시 반복 실험을 통하여 특히 적합한 것을 선정할 수 있으며, 본 발명에서는 증점제로써 메틸 셀룰로오즈를 사용하였다.

한편, 제조되는 도장마감재의 색상을 발현시키기 위하여 첨가되는 안료는 반드시 무기질계 안료를 사용하여 나머지 원료들과의 친화력을 향상시키고, 바탕면과의 접착력이 향상되도록 하며, 목적하는 색상 및 선명도에 따라 반복 실험을 통하여 적절히 조합하여 사용할 수 있고, 2 ∼ 10중량%를 사용하는 것이 효과적이다.본 발명에서는 무기질계 안료로써 옥사이드 피그먼트를 사용하였다.

다음의 실시예는 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

입도 250메쉬를 갖는 방해석 분말과 입도 320메쉬를 갖는 방해석 분말을 50 : 50으로 혼합한 탄산칼슘계 분말 80, 백색 포틀란드 시멘트 15중량, 재유화형 분말수지로 에틸렌 비닐 아세테이트를 전고형분의 4.5, 증점보습제로 메틸 셀룰로오즈 0.3중량, 분산제(나프코사의 상품명 SHMP) 0.2중량, 소포제(나프코사의 상품명 14MP) 0.15중량, 무기질계 안료(옥사이드 피그먼트) 0.3를 균질하게 혼합한 다음, 전체량에 대하여 30의 물을 가하여 충분히 교반 반죽하여 본 발명의 무기질계 분말 도장 마감재를 제조하였다.

제조된 도장 마감재를 KSL 1593의 타일접착제 시험방법과 KSL 1592 타일시멘트 시험방법에 의거하여 물성을 평가하고, 그 결과를 표 1에 기재하였다.

	부착강도	압축강도	길이 변화율	보 수 율
물 성	6.5kgf/㎠	82kgf/㎠	0.2	98.9

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 무기질계 도장 마감재는 종래의 유기질계 도장 마감재를 이용한 방법에서 발생되는 문제점을 모두 해결할 수 있었다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 입도 250메쉬를 갖는 방해석 분말과 입도 320메쉬를 갖는 방해석 분말을 50 : 50의 비율로 혼합한 탄산칼슘계 분말 60 ∼ 89중량%와, 아크릴계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계 또는 합성고무계로 이루어지는 군으로 부터 선택되는 하나의 재유화형 분말 수지 1 ∼ 30중량%와, 포틀란트시멘트 10 ∼ 39중량%로 구성되는 주재료에 대하여 증점제 0.2 ∼ 0.3중량%, 분산제 0.1 ∼ 0.2중량%, 소포제 0.1 ∼ 0.2중량%, 무기질 안료 2 ∼ 10중량%로 구성되는 무기질계 도장 마감재를 제조하고, 이를 분사식으로 도장하므로서 콘크리트면의 평활성을 향상시키고, 콘크리트면과 마감재의 부착성을 향상 시켰으며,특히, 입도 250메쉬를 갖는 방해석 분말과 입도 320메쉬를 갖는 방해석 분말을 50 : 50의 비율로 혼합하여 사용하므로써 입도 분포도를 조정하여 도막층의 밀도를 높힘으로서 1 ∼3㎜ 정도의 분사에 의한 바름 두께를 가질 때 도막이 흘러 내리지 않게 되는 현저한 효과가 있는 것이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 입도 250메쉬를 갖는 방해석 분말과 입도 320메쉬를 갖는 방해석 분말을 50: 50의 비율로 혼합한 탄산칼슘계 분말 60 ∼ 89중량%와, 아크릴계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계 또는 합성고무계로 이루어지는 군으로 부터 선택되는 하나의 재유화형 분말 수지 1 ∼ 30중량%와, 포틀란트시멘트 10 ∼ 39중량%로 구성되는 주재료에 대하여 증점제 0.2 ∼ 0.3중량%, 분산제 0.1 ∼ 0.2중량%, 소포제 0.1 ∼ 0.2중량%, 무기질계 안료 2 ∼ 10중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 무기질계 분말 도장 마감재
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