KR101613536B1 - 칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물 - Google Patents

칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 칼라칩의 제조방법에 있어서, 칼라칩을 제조하기 위한 원료를 배합하는 원료배합단계; 배합된 원료를 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 롤 사이에 투입하는 원료투입단계; 상기 한 쌍의 롤을 통과한 시트형태의 칼라칩 원료를 건조시키는 건조단계; 및 건조가 완료된 시트형태의 칼라칩 원료를 분쇄하여 칼라칩을 제조하는 분쇄단계;를 포함하여 구성되되, 상기 한 쌍의 롤 사이에 형성되는 간격을 조절함으로써, 칼라칩의 두께가 조절되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한 본 발명은 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물에 있어서, 칼라칩의 제조방법으로 제조된 칼라칩 25 내지 40중량%, 아크릴-실리콘 에멀젼 25 내지 40중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량% 및 물 20 내지 40중량%를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한 본 발명은 칼라칩에 있어서, 아크릴-실리콘 에멀젼 40 내지 50중량%, 이산화티타늄 1 내지 8중량%, 탄산칼슘 45 내지 55중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 조제 1 내지 5중량%를 포함하여 구성되되, 직경 1 내지 12mm의 크기를 가지며, 80 내지 120 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물{COLOR CHIP, MANUFACTURING MEYHOD OF COLOR CHIP, AND GRANITE BASED PAINT COMPOSITION WITH COLOR CHIP}
본 발명은 칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 다양한 건축물 또는 건축자재의 기재면에 스프레이 할 수 있는 화강석 문양 도료 조성물에 포함되는 칼라칩의 은폐력과 생상 조합을 이용하여 다양한 화강석 문양을 제공할 수 있으며, 넓은 면적에 얇게 도포가 가능하여 시공시간 및 비용을 최소화할 수 있는 칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물에 관한 것이다.
근래에는 건축물 또는 건축자재 등의 내,외벽에 천연의 중후한 화강석 문양을 구현하기 위한 지속적인 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 이에, 벽면에 도료 조성물을 도포하여 화강석과 같은 시각적 효과를 제공할 수 있는 다양한 기술들이 개발되고 있다.
상기와 같은 도료 조성물은 건축물 또는 건축자재 등의 내,외벽에 도포하는 과정만으로 화강석 문양을 구현할 수 있어, 장식성이 높으며, 입체문양 효과를 내는 등, 다양한 질감을 시각적 표현으로 제공할 수 있도록 한다.
이러한 도료 조성물 중 하나로, 등록특허공보 제10-1132178호에 멀티컬러도료에 의한 콘크리트표면 처리방법이 개시되었다.
종래 멀티컬러도료에 의한 콘크리트표면 처리방법은 콘크리트표면을 150~200kg f/㎠의 고압공기로 표면을 전처리하는 1단계 공정, 프라이머 95~97중량%에 실란카프링제 3~5중량%로 조성된 하도조성물로 전처리된 콘크리트표면에 하도처리하는 2단계 공정, 하도층위에 중도용 비혼합성 멀티컬러 수성도료로 코팅처리하는 3단계 공정, 완전 건조된 중도 도료조성물 코팅층위에 물 60중량%, 아크릴폴리머 22중량%, 우레탄폴리머 7.4중량%, 폴리푸로피렌 그리콜 3.5중량%, 비정질석출실리카 3중량%, 디에틸렌글리콜 n-헥실에텔 2.5중량%, 1-메칠-2-필로리돈 1.6중량%로 조성되는 상도용 수성도료조성물로 코팅하여 건조시키는 것을 특징으로 한다.
이러한 종래 멀티컬러도료에 의한 콘크리트표면 처리방법은 스프레이 코팅처리시 기본바탕 색상위에 프레크 및 미세액적의 파열에 의해 마치 천연석의 무늬를 형성하게 됨으로써, 장식효과를 제공할 수 있다.
도료 조성물 중 다른 하나로, 등록특허공보 제10-0901141호에 기능성 수성도료 수적형 다채무늬 도료 조성물 및 그 제조방법이 개시되었다.
종래 기능성 수성도료 수적형 다채무늬 도료 조성물 및 그 제조방법은 수성 아크릴계 에멀젼 수지, 수성 에폭시계 수지, 수성 우레탄계 수지, 수성 알키드계 수지 또는 수성 실리콘계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지 20 내지 35 중량%, 물 20 내지 30 중량%, 셀룰로오스계 증점제 0.1 내지 1.0 중량%, 우레탄 증점제 0.1 내지 1.0 중량%, 클레이계 증점제 0.1 내지 1.0 중량%, 분산제 0.05 내지 2.0중량%, 폴리머릭(Polymeric) 안료 분산제 0.05 내지 2.0 중량%, 이산화티타늄(TiO2) 10 내지 20 중량%, 운모(Mica) 2 내지 5 중량%, 탄산칼슘 10 내지 12 중량%, 클레이(Clay) 5 내지 15 중량%, 응착제 0.05 내지 5.0 중량%, 소포제 0.05 내지 5.0 중량%, pH 조절제 0.05 내지 1.0 중량%, 방부제 0.05 내지 1.0 중량% 및 방균제 0.05 내지 1.0 중량%를 혼합하여 외부상 조성물을 제조하는 단계;
수성 아크릴계 에멀젼 수지, 수성 에폭시계 수지, 수성 우레탄계 수지, 수성 알키드계 수지 또는 수성 실리콘계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지 40 내지 60 중량%, 물 5 내지 20 중량%, 셀룰로오스계 증점제 0.05 내지 1.0 중량%, 우레탄 증점제 0.05 내지 1.0 중량%, 클레이계 증점제 0.05 내지 1.0 중량%, 분산제 0.05 내지 2.0중량%, 폴리머릭(Polymeric) 안료 분산제 0.05 내지 2.0 중량%, 착색안료 0.5 내지 10 중량%, 탄산칼슘, 황산바륨 또는 탈크 중에서 선택된 어느 하나의 체질안료 1.0 내지 40 중량%, 클레이(Clay) 5 내지 15 중량%, 응착제 0.05 내지 5.0 중량%, 소포제 0.05 내지 5.0 중량%, pH 조절제 0.05 내지 1.0 중량%, 방부제 0.05 내지 1.0 중량% 및 방균제 0.05 내지 1.0 중량%를 혼합하여 내부상 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 외부상 조성물 100 중량부에 대하여 상기 내부상 조성물 3 내지 50 중량부가 혼합되는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 기능성 수성도료 수적형 다채무늬 도료 조성물 및 그 제조방법은 기능성 수성도료를 함유한 외부상에 수성겔, 유기용제 니트로셀룰로오스계, 저취용 유기용제 아크릴계, 유기착색입자 등의 내부상을 혼합함으로써 기존 다채무늬 도료 조성물 대비 작업 공정을 간소화할 수 있다.
도료 조성물 중 또 다른 하나로, 등록특허공보 제10-0854445호에 화강암 무늬 형성용 에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 화강암 무늬 형성용에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물이 개시되었다.
종래 화강암 무늬 형성용 에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물의 제조방법은 물 70 내지 95중량부와 셀룰로오스계 증점제 0.1 내지 3.0중량부와, 알기네이트계 증점제 0.1 내지 3.0중량부, 합성실리카계 증점제 0.1 내지 10.0중량부, 동결 안정제 0.5 내지 10.0중량부, 결착제 0.1 내지 5.0중량부, 방부제 0.1 내지 3.0중량부, 방균제 0.1 내지 5.0중량부 및 소포제 0.1 내지 3.0중량부를 혼합하여 수성 졸을 제조하는 단계와;
아크릴 에멀젼, 우레탄 에멀젼 또는 실리콘 에멀젼에서 선택된 수성 에멀젼수지 40 내지 60중량부와, 물 5 내지 20중량부, 벤토나이트계 증점제 0.1 내지 5.0중량부, 셀룰로오스계 증점제 0.1 내지 5.0중량부, 아크릴계 증점제 0.1 내지 5.0중량부, 합성실리카계 증점제 0.1 내지 10.0중량부, 분산제 0.1 내지 2.0중량부, 소포제 0.1 내지 2.0중량부, 방부제 0.1 내지 2.0중량부, 방균제 0.1 내지 2.0중량부, 극성용제 0.5 내지 5.0중량부, 동결안정제 0.5 내지 5.0중량부, 도막형성 조용제 0.2 내지 5.0중량부, 착색안료 0.5 내지 10중량부 및 탄산칼슘, 황산바륨 또는 탈크에서 선택되는 체질안료 1.0중량부 내지 40중량부를 혼합하여 색상제를 제조하는 단계와;
상기 수성 졸에 색상제를 혼합하여 무늬의 직경이 정형화된 외부상인 에멀젼화된 수성 졸을 제조하는 단계와;
물 40 내지 70중량부와, 아크릴 에멀젼, 우레탄 에멀젼 또는 실리콘 에멀젼에서 선택된 수성 에멀젼 수지 20 내지 45중량부, 셀룰로오스계 증점제 0.1 내지 3.0중량부, 아크릴계 증점제 0.1 내지 4.0중량부, 동결안정제 0.5 내지 10.0중량부, 도막형성용 조용제 0.2 내지 5.0중량부, 방부제 0.1 내지 3.0중량부, 소포제 0.1 내지 3.0중량부, 방균제 0.1 내지 5.0중량부, 탄산칼슘, 황산바륨 또는 탈크에서 선택되는 체질안료 2.0중량부 내지 20중량부 및 착색안료 0.5 내지 10.0중량부를 혼합하여 내부상인 수성 겔을 제조하는 단계와;
상기 무늬가 정형화된 외부상인 에멀젼화된 수성 졸에 내부상인 수성 겔을 분산시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 화강암 무늬 형성용 에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 화강암 무늬 형성용에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물은 입자크기의 정형화를 유도하여 입자크기 5mm 이상의 양호한 화강함 무늬를 얻을 수 있도록 하며, 다양한 색상을 표현할 수 있어 인테리어 효과를 높여 고급스러운 멋을 낼 수 있다.
상기 종래기술들을 총괄하여 보면, 건축물 또는 건축자재 등의 내,외벽에 도포되어 화강석 문양과 유사한 다양한 시각적 표현을 제공할 수 있도록 한다.
그러나 종래기술들은 내부상의 가제형 용제, 저취용 유기용제를 사용함으로써 친환경적이지 못하다는 문제점이 있으며, 또한 외부 유화제를 사용함으로써 내수성에 저하되는 문제점이 있다.
또한 균일한 크기를 같는 칼라칩을 제조하기 어려우며, 이에 균일한 화강석 문양과 색상을 제공할 수 없는 문제점이 있다.
다만, 상기 종래 기술 중 등록특허공보 제10-0854445호에 화강암 무늬 형성용 에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 화강암 무늬 형성용에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물을 살펴보면, 입자크기의 정형화를 유도하여 5mm 이상의 직경의 무늬를 갖는 화강암 무늬를 얻을 수 있다고 명시되어 있으나, 입자크기를 최소화할 수 없어, 다양한 입자크기를 갖는 화강석 문양을 구현하는데 한계가 있으며, 이에, 넓은 면적의 시공에 있어 도포되는 두께를 최소화할 수 없는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1132178호(2012.03.26.) 등록특허공보 제10-0901141호(2009.05.29.) 등록특허공보 제10-0854445호(2008.08.20.)
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 화강석 문양 도료 조성물에 포함되는 칼라칩의 두께를 마이크로미터 단위로 분쇄하여 사용함으로써, 칼라칩을 일정한 두께로 분쇄할 수 있으며, 건축물 또는 건축자재 등의 내,외벽에 도포시 넓은 면적에 얇게 도포가 가능하여 시공시간 및 비용을 최소화할 수 있는 칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물을 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 칼라칩의 제조방법은 칼라칩을 제조하기 위한 원료를 배합하는 원료배합단계; 배합된 원료를 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 롤 사이에 투입하는 원료투입단계; 한 쌍의 롤을 통과한 시트형태의 칼라칩 원료를 건조시키는 건조단계; 및 건조가 완료된 시트형태의 칼라칩 원료를 분쇄하여 칼라칩을 제조하는 분쇄단계;를 포함하여 구성되되, 한 쌍의 롤 사이에 형성되는 간격을 조절함으로써, 칼라칩의 두께가 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 칼라칩의 제조방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한 화강석 문양 도료 조성물은 칼라칩 25 내지 40중량%, 아크릴-실리콘 에멀젼 25 내지 40중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량% 및 물 20 내지 40중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한 칼라칩은 아크릴-실리콘 에멀젼 40 내지 50중량%, 이산화티타늄 1 내지 8중량%, 탄산칼슘 45 내지 55중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 조제 1 내지 5중량%를 포함하여 구성되되, 직경 1 내지 12mm의 크기를 가지며, 80 내지 120 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라칩을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 화강석 문양 도료 조성물에 포함되는 칼라칩의 두께를 마이크로미터 단위로 분쇄하여 사용함으로써, 칼라칩을 일정한 두께로 분쇄할 수 있으며, 건축물 또는 건축자재 등의 내,외벽에 도포시 넓은 면적에 얇게 도포가 가능하여 시공시간 및 비용을 최소화할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
또한 넓은 면적을 시공하여도 균일한 색상과 일정한 화강석 문양을 구현할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 칼라칩의 제조방법에서 상기 칼라칩을 제조하기 위한 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 칼라칩의 제조방법에서 상기 칼라칩의 제조과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물에 의해 마감된 다양한 예를 나타낸 제품사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물에 의해 마감된 다른 예를 나타낸 제품사진이다.
본 발명의 실시예들에 대한 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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 칼라칩의 제조방법에서 상기 칼라칩을 제조하기 위한 구성을 나타낸 개략도이며, 도 2는 본 발명에 따른 칼라칩의 제조방법에서 상기 칼라칩의 제조과정을 나타낸 흐름도이다.
본 발명에 따른 칼라칩의 제조방법은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 원료배합단계, 원료투입단계, 건조단계 및 분쇄단계를 포함하여 구성된다.
원료배합단계는 칼라칩을 제조하기 위한 원료를 배합하는 단계이다.
이러한 원료는 아크릴-실리콘 에멀젼 40 내지 50중량%, 이산화티타늄 1 내지 8중량%, 탄산칼슘 45 내지 55중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 조제 1 내지 5중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
아크릴-실리콘 에멀젼은 아크릴과 실리콘을 중합하여 생기는 공중합물로, 고인장력, 안티블로킹성, 내오염성, 방염성, 유연성 및 기재면과의 접착력이 우수하다.
이산화티타늄은 물리화학적으로 매우 안정하고, 은폐력이 높은 물질이다.
이러한 이산화티타늄은 칼라칩을 제조하기 위한 원료 총 중량에 대하여 조성 비율이 1 내지 8중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 이산화티타늄이 8중량%를 초과할 경우 은폐력은 향상되나, 칼라칩 자체의 시각적 효과가 저하되고, 상기 이산화티타늄이 1중량% 미만일 경우, 은폐력이 저하되어, 도포되는 기재면의 바탕색이 도막 위로 보이게 되는 문제점이 있다.
여기에서, 은폐력은 도료를 기재면에 도포한 후, 바탕색을 은폐시키는 능력을 의미하는 것으로, 은폐력이 좋지 않으면 도료 조성물을 겹쳐 발라도 바탕색이 들여다 보이는 문제점이 있다.
탄산칼슘은 도료의 분산성을 제공한다.
이러한 탄산칼슘은 칼라칩을 제조하기 위한 원료 총 중량에 대하여 조성 비율이 45 내지 55%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
조제는 원활한 흐름성을 가지게 함과 동시에, 기포 발생을 방지하며, 입자간 입체장애와 정전기력 반발력을 내재하여 안정한 분산상태를 형성 및 유지하여 색분리를 방지하고, 방한성을 증가시키며, 썩는 것을 방지할 수 있도록 하는 것으로, 분산제, 동결방지제, 소포제, 방부제, 증점제 및 색상안료 등이 사용될 수 있다.
이들은 칼라칩을 제조하기 위한 원료 총 중량에 대하여 조성 비율이 1 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
이때, 색상안료는 칼라칩의 색상을 유지하기 위해서 티타늄옥사이드, 산화철, 불용성 크롬 화합물, 제2산화철, 시아닌블루, 코반 블랙 등의 색상안료가 사용될 수 있다.
이러한 조성물로 배합된 원료는 이송장치를 통해 후술되는 한 쌍의 롤 사이로 이동된다.
이때, 이송장치는 미터링펌프로 이루어질 수 있다.
미터링펌프를 사용하는 것은 이송장치를 통해 이송되는 배합된 원료가 후술되는 한 쌍의 롤 사이로 투입됨에 따라, 그 두께가 결정된다.
이에, 일정한 단위시간에 따라 정량을 이송하는 기능을 갖는 미터링펌프를 사용함으로써, 한 쌍의 롤 사이에 일정한 시간동안 배합된 원료 정량을 투입하게 되어, 롤을 통과한 원료가 보다 일정한 두께를 갖도록 할 수 있다.
원료배합단계는 이송장치를 통해 이송된 배합된 원료를 한 쌍의 롤 사이로 투입시키는 단계이다.
이때, 한 쌍의 롤 사이로 투입되는 원료는 시트형태(필름형태)로 제조되어 배출되는데, 한 쌍의 롤 사이에 형성되는 간격을 조절함으로써, 칼라칩의 두께가 결정된다.
예를 들어, 한 쌍의 롤 사이에 형성되는 간격을 약 100마이크로미터로 조절한 상태에서, 배합된 원료를 투입시키면, 80 내지 120 마이크로미터의 두께를 갖는 시트형태의 칼라칩 원료가 배출된다.
한 쌍의 롤은 테프론 코팅된 것을 사용할 수 있다.
테프론 코팅에 의해 한 쌍의 롤 사이에 배합된 원료 통과시, 코팅된 블소성분이 보호막 역할을 해주어 배합된 원료가 롤에 눌러붙지 않도록 한다.
건조단계는 한 쌍의 롤을 통과한 칼라칩 원료를 건조시키는 단계이다.
이때, 칼라칩 원료의 건조는 적외선인 광원을 조사함으로써 건조되도록 이루어질 수 있다.
이러한 칼라칩 원료를 건조하기 위한 건조조건으로는 500W ~ 900W의 전력을 사용하는 적외선이 구비될 수 있으며, 한 쌍의 롤을 통과한 칼라칩 원료가 투입되는 건조 챔버의 길이는 약 10m로 이루어질 수 있고, 10m의 길이를 갖는 건조 챔버 내에 약 90cm의 길이로 이루어진 적외선이 24개 설치될 수 있다.
즉 다수 개 구비되는 적외선의 간격은 약 35 내지 40cm로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 적외선의 간격은 적외선으로부터 조사되는 광원이 건조 챔버를 통과하는 시트형태의 칼라칩 원료의 전체적인 면에 고르게 조사되도록 할 수 있으며, 적외선 사이사이의 간격이 35cm보다 작게 이루어지면 한 쌍의 적외선에서 조사되는 광원이 칼라칩 원료의 표면에 겹쳐지게 조사되어 효율적이지 못하며, 적외선 사이사이의 간격이 40cm를 초과하면 적외선으로부터 칼라칩 원료의 표면에 광원이 조사되지 않는 부분이 발생되어 적외선이 고르게 조사되지 못하는 문제점이 있다.
또한 건조 챔버를 통과하는 칼라칩 원료의 이동속도는, 80 내지 120 마이크로미터의 두께를 갖는 시트형태의 칼라칩 원료인 경우 10m/min의 속도를 갖도록 구성될 수 있다.
설계조건에 따라서는, 칼라칩 원료의 두께에 따라 건조 챔버를 통과하는 칼라칩 원료의 이동속도가 조절되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 약 250 마이크로미터의 두께를 갖는 시트형태의 칼라칩 원료인 경우 5.5m/min의 속도를 갖도록 구성될 수 있다. 이는 칼라칩 원료의 두께가 두꺼울수록 완전건조에 소요되는 시간이 늘어나기 때문이다.
상기와 같은 건조조건을 갖는 것은 한 쌍의 롤을 통과한 칼라칩 원료는 시트 형태로 제조되는데, 이때, 건조 챔버 내부로 이동되어 건조되는 칼라칩 원료가 전체적으로 건조가 이루어지도록 한다.
설계조건에 따라, 적외선은 카본 필라멘트 또는 텅스텐 필라멘트의 전구를 배열하고 그 배후에 금, 크롬, 철 또는 알루미늄제의 반사경을 놓고, 그 앞을 통하는 피도물(시트형태의 칼라칩 원료)에 전구에서 방출하는 열선을 투사함으로써, 시트 형태의 칼라칩 원료를 건조할 수 있도록 구성될 수 있다.
이러한 적외선은 칼라칩 원료에 부딪치면 열에너지로 변하므로 칼라칩 원료의 건조에 적합하고, 인화의 위험도 적으며 가스 체킹을 최소화하는 이점이 있다.
설계조건에 따라, 건조단계는 건조 챔버에 모터의 동력을 이용하는 흡입장치가 구비될 수 있다.
이러한 흡입장치는 건조단계에서 칼라칩 원료에 적외선을 조사하는 동시에, 수분 및 먼지 등과 같은 불순물 등을 흡입하고, 덕트 등을 통해 외부로 배출시키는 기능을 수행한다.
여기에서, 흡입장치는 모터의 동력에 의해 동작되며, 건조 챔버 내부의 수분 등을 흡입하여 외부로 배출시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성으로도 이루어질 수 있으며, 나아가, 진공청소기와 동일한 원리로 동작되는 구성으로도 이루어질 수 있다.
이때, 흡입장치의 동작은 칼라칩 원료에 조사되는 적외선에 의한 건조단계가 완료된 후 이루어지도록 구성될 수 있다.
분쇄단계는 건조가 완료된 칼라칩 원료를 분쇄하여 칼라칩을 제조하는 단계이다.
이때, 건조가 완료된 칼라칩 원료를 분쇄하는 것을 중속분쇄기를 사용할 수 있다.
중속분쇄기는 여러종류의 제품을 분쇄할 수 있으며, 균일한 입자 크기를 갖는 분쇄가 가능하고, 내구성이 우수하며, 전력소모가 적고, 조립이 용이한 이점이 있다.
이러한 중속분쇄기는 호퍼 형태의 투입구가 구비되고, 호퍼로 투입되는 칼라칩 원료를 잘게 분쇄할 수 있다.
이때, 투입되는 칼라칩 원료의 크기에 따라, 분쇄기의 효율이 결정되는데, 본 발명에 따른 칼라칩의 제조방법에서는 칼라칩 원료의 수분을 모두 제거하고, 또한 얇은 두께의 시트형태로 배출함으로써, 중속분쇄기에 투입시 칼라칩 원료가 걸려 꼬이거나 뭉치는 현상을 최소화하고, 나아가, 직경의 크기가 최소화된 원료를 얻을 수 있다.
즉 사전작업으로 칼라칩 원료를 얇은 두께를 갖는 시트형태로 제조함으로써, 칼라칩 원료의 직경을 최소화하고 균일하게 제조할 수 있다.
이러한 방법에 의해 직경 1 내지 12mm의 크기를 가지며, 80 내지 120 마이크로미터의 두께를 갖는 칼라칩을 제조할 수 있다.
또한 균일한 두께를 갖는 칼라칩을 제조할 수 있어, 건축물 또는 건축자재 등의 내,외벽에 도포시 넓은 면적에 얇게 도포가 가능하여 시공시간 및 비용을 최소화할 수 있다.
또한 넓은 면적을 시공하여도 균일한 색상과 일정한 화강석 문양을 구현할 수 있다.
이하, 상기 제조방법을 통해 제조된 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 화강석 문양 도료 조성물은 아크릴-실리콘 에멀젼 25 내지 40중량%, 칼라칩 25 내지 40중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량% 및 물 1 20내지 40중량%를 포함하여 구성된다.
이때, 칼라칩은 상기 칼라칩의 제조방법을 통해 제조된 칼라칩을 사용하되, 바람직하게는 아크릴 칼라칩이 사용될 수 있다.
이러한 아크릴 칼라칩은 직경이 1 내지 12mm의 크기와, 80 내지 120 마이크로미터의 두께를 갖는 아크릴 칼라칩을 사용할 수 있다.
이는 상기 칼라칩의 제조방법을 통해 칼라칩을 균일하게 분쇄하여 사용할 수 있도록 함으로써, 스프레이 방식을 통해 1m2당 약 0.5 내지 0.8kg을 필요로 하므로, 균일한 화강석 문양을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 면적에 얇은 도막으로 시공이 가능하여, 제조시간 및 비용을 최소화할 수 있다.
아크릴-실리콘 에멀젼은 아크릴과 실리콘을 중합하여 생기는 공중합물로, 고인장력, 안티블로킹성, 내오염성, 방염성, 유연성 및 기재면과의 접착력이 우수하다.
특히, 아크릴-실리콘 에멀젼에 함유된 실리콘 성분에 의해 안티블로킹성이 향상됨에 따라, 칼라칩의 직경이 1~12mm 이면서, 두께 80 내지 120 마이크로미터인 것, 즉 크기가 작은 칼라칩을 사용하여도 조성물 배합시 상기 칼라칩이 뭉치는 것을 방지할 수 있다.
여기에서, 안티블로킹성은 조성물 자체의 표면들 사이에서의 원하지 않는 부착력의 감소를 의미한다.
이때, 아크릴-실리콘 에멀젼은 도막의 점착성과 도막의 경도를 고려하여 유리전이온도(Tg)의 값이 -10 내지 15℃인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 아크릴-실리콘 에멀젼 총 중량에 대하여 실리콘의 조성 비율이 6 내지 10중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 아크릴-실리콘 에멀젼의 함량은 조성물 총중량에 대하여 25 내지 40중량%인 것이 바람직하다. 상기 아크릴-실리콘 에멀젼이 40중량%를 초과할 경우 안티블로킹 성능은 우수하나 투과율이 저하되어 화강석 문양 도료 조성물에 포함되는 칼라칩의 가시성 및 시인성이 저하되며, 상기 아크릴-실리콘 에멀젼이 25중량% 미만일 경우 안티블로킹 성능이 떨어져 칼라칩이 뭉치게 되어 도료 조성물이 도포되는 도포면 전체에 걸쳐 칼라칩이 고르게 분포되지 않음으로써, 미려한 외관을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
설계조건에 따라, 아크릴-실리콘 에멀젼은 실리카와 같은 무기입자와 실리콘계 또는 불소계 첨가제 등을 단독 또는 복합 사용하여 이루어질 수 있다.
칼라칩은 도막이 물의 화학 또는 물리 작용에 대해서 변하지 않는 내수성이 뛰어나고, 유연성 및 인장강도가 뛰어난 제품을 사용할 수 있으며, 직경 1~12mm이면서, 두께 220 내지 280 마이크로미터인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상세하게는 아크릴 칼라칩을 사용할 수 있다.
이러한 아크릴 칼라칩은 상기 제조방법에 의해 제조된 칼라칩을 사용한다.
이때, 칼라칩은 도료 조성물 총중량에 대하여 25 내지 40중량%인 것이 바람직하다. 상기 칼라칩이 40중량%를 초과할 경우 도료 조성물이 도포되는 기재면에 칼라칩이 과하게 분포되어 칼라칩이 뭉치게 되며, 상기 칼라칩이 25중량% 미만일 경우 칼라칩에 의한 시각적 효과가 저하됨으로써, 미려한 외관을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
한편, 본 발명에서의 칼라칩은 상기에서 서술한 물성을 갖고 있기 때문에 마이크로미터단위의 두께를 가지되, 아크릴-실리콘 에멀젼에 따른 안티블로킹성 향상에 의해 물침이 없고, 부서짐을 최소화할 수 있다.
수산화알루미늄은 난연보조제로서 사용되며, 조성물 총중량에 대하여 1 내지 3중량%인 것이 바람직하다.
첨가제는 현장에서 스프레이 또는 미장 작업시 원활한 흐름성을 가지게 함과 동시에, 시공 후 소정의 두께를 유지하는 성질을 부여하고, 기포 발생을 방지하며, 입자간 입체장애와 정전기력 반발력을 내재하여 안정한 분산상태를 형성 및 유지하여 색분리를 방지하고, 방한성을 증가시키며, 썩는 것을 방지할 수 있도록 하는 것으로, 분산제, 동결방지제, 소포제, 방부제 및 증점제 등이 사용될 수 있다.
이들은 도료 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
이때, 증점제로는 폴리우레탄 증점제와 아크릴 증점제가 사용될 수 있으며, 폴리우레탄 증점제는 내수성이 뛰어나고 높은 농도에서 적용이 가능하며, 서로 다른 종류의 증점제와 함께 병용하여 사용하기 용이하여 스프레이 작업에 적합한 증점제이다.
물은 도료의 점도를 고려하여 20 내지 40중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
[실시예]
이하, 표 1 및 표 2에 본 발명에 따른 화강석 문양 도료 조성물의 구체적인 실시예를 나타내었다.
표 1은 본 발명에 따른 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물의 실시예를 나타낸 표이며, 표 2는 상기 화강석 문양 도료 조성물에 포함되는 칼라칩의 구체적인 실시예를 나타낸 표이다.
원료명 함량(중량%)
아크릴-실리콘 에멀젼(Acrylic-silicone copolymer) 32
평균 100 마이크로미터 두께의 아크릴 칼라칩(Acrylic granite chip) 32
수산화알루미늄(난연 보조제) 3
물 30
분산제(TCP-8030N) 0.1
동결방지제(EG : Ethylene glycol) 0.3
소포제(San nopco NXZ) 0.2
방부제(Argos M3) 0.2
증점제(Polyurethane resin : Rheolate 212) 1
증점제(Acrylic polymer : Alcoprint PTF) 1.2
원료명 함량(중량
아크릴-실리콘 에멀젼(Acrylic-silicone copolymer) 46
pH조절제(AMP-95) 0.1
분산제(TCP-8030N) 0.3
소포제(San nopco NXZ) 0.2
탄산칼슘(체질안료) 45
산화알루미늄(난연 보조제) 3
이산화티타늄(백색안료) 0 ~ 5
색상 안료 0 ~ 10
방부제(Argos M3) 0.2
증점제(Polyurethane resin : Rheolate 212) 0.2
상기 표 1에서와 같이, 폴리우레탄 증점제와 아크릴 증점제를 포함하고 있어, 스프레이 작업시 사용이 용이하다.
또한 표 1 및 표 2에서와 같이, 본 발명에 따른 칼라칩을 이용한 화강석 도료 조성물은 칼라칩의 은폐력과 색상 조합을 이용하여 박막의 화강석 문양을 도 3 및 도 4에서와 같이, 다양하게 구현할 수 있으며, 여러 건축자재 기재면의 접착력, 방오성, 내구성 효과가 뛰어나다.
또한 칼라칩을 일정한 두께로 분쇄하여 직경 1 내지 12mm의 크기와 80 내지 120 마이크로미터의 두께를 갖는 칼라칩을 얻을 수 있으며, 상기 칼라칩을 이용하여 건축물 또는 건축자재 기재면에 넓은 면적에 얇게 도포가 가능함으로써, 시공시간 및 비용을 최소화할 수 있다.
나아가 기재면 1m2당 0.5 내지 0.8kg을 스프레이하여 화강석 문양의 시각적 효과를 얻을 수 있으므로, 시공시간 및 비용을 최소화할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.

Claims (12)

  1. 칼라칩을 제조하기 위한 원료를 배합하는 원료배합단계;
    배합된 원료를 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 롤 사이에 투입하는 원료투입단계;
    상기 한 쌍의 롤을 통과한 시트형태의 칼라칩 원료를 건조시키는 건조단계; 및
    건조가 완료된 시트형태의 칼라칩 원료를 분쇄하여 칼라칩을 제조하는 분쇄단계;를 포함하여 구성되되,
    상기 한 쌍의 롤 사이에 형성되는 간격을 조절함으로써, 칼라칩의 두께가 조절되도록 하며,
    상기 원료투입단계는
    배합된 원료를 미터링펌프를 통해 테프론 코팅된 한 쌍의 롤 사이로 이송시키고, 한 쌍의 롤 사이에 투입함으로써, 시트형태로 토출시키고,
    상기 한 쌍의 롤 사이의 간격은 80 내지 120마이크로미터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라칩의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원료배합단계는
    아크릴-실리콘 에멀젼 40 내지 50중량%, 이산화티타늄 1 내지 8중량%, 탄산칼슘 45 내지 55중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 조제 1 내지 5중량%를 포함하는 원료를 배합하는 것을 특징으로 하는 칼라칩의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 건조단계는
    한 쌍의 롤을 통과한 칼라칩 원료에 적외선을 조사하여 건조시키는 것을 특징으로 하는 칼라칩의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 칼라칩 원료를 건조시키기 위한 건조조건은
    90cm의 길이로 이루어지며, 500W ~ 900W의 전력을 사용하는 적외선이 10m의 길이로 이루어진 건조 챔버 내부에 24개 구비되되,
    상기 건조 챔버를 통과하는 칼라칩 원료의 이동속도는 10m/min의 속도인 것을 특징으로 하는 칼라칩의 제조방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 건조단계는
    모터의 동력을 이용하는 흡입장치가 구비되어 외부로 수분을 배출시키는 것을 특징으로 하는 칼라칩의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 분쇄단계는
    80 내지 120 마이크로미터의 두께를 갖는 시트형태의 칼라칩 원료를 중속분쇄기에 투입하여 직경 1 내지 12mm의 크기를 갖는 칼라칩으로 제조하는 것을 특징으로 하는 칼라칩의 제조방법.
  9. 청구항 1, 2, 5, 6, 7, 8 중 선택된 한 항의 방법으로 제조된 칼라칩 25 내지 40중량%, 아크릴-실리콘 에멀젼 25 내지 40중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량% 및 물 20 내지 40중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 아크릴-실리콘 에멀젼에 사용되는 아크릴 수지는 -10 내지 15℃의 유리전이온도(Tg)를 갖는 것을 특징으로 하는 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물.
  11. 미터링펌프를 통해 80 내지 120마이크로미터의 간격으로 이루어진 테프론 코팅된 한 쌍의 롤 사이로 원료를 이송시켜 투입되도록 하고, 상기 한 쌍의 롤 사이로 투입되어 배출된 시트 형태의 칼라칩 원료를 분쇄하여 제조되는 칼라칩에 있어서,
    상기 칼라칩은
    아크릴-실리콘 에멀젼 40 내지 50중량%, 이산화티타늄 1 내지 8중량%, 탄산칼슘 45 내지 55중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 조제 1 내지 5중량%를 포함하여 구성되되,
    직경 1 내지 12mm의 크기를 가지며, 80 내지 120 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라칩.
  12. 청구항 11에 기재된 칼라칩 25 내지 40중량%, 아크릴-실리콘 에멀젼 25 내지 40중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량% 및 물 20 내지 40중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물.
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