KR101940203B1

KR101940203B1 - 바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101940203B1
Application number: KR1020180096149A
Authority: KR
Inventors: 안효상
Original assignee: 아이디건설 주식회사
Priority date: 2018-08-17
Filing date: 2018-08-17
Publication date: 2019-01-18

Abstract

본 발명에 의한 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 바닥재 및 그 시공방법은, 주제와 경화제의 2액형으로 되는 바닥재용 도료에 있어서, 상기 주제는 나노탄소, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버, 액상 수지, 무기질 재료 및 도료용 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이에 의하면 친환경성, 내충격성 및 내구성이 우수하며, 도장 과정에서 스테이플파이버가 엉겨붙는 현상이나 수지와 섬유질이 분리되는 현상 없이 도료를 매끄럽고 효과적으로 도포할 수 있다는 장점이 있다.

Description

바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료 및 그 시공방법{PAINT COMPOSITION FOR FLOOR WITH NANO CARBON AND POLYETHYLENE TEREPHTHALATE STAPLE FIBERS, AND METHOD FOR PAINTING USING THE SAME}

본 발명은 옥상, 공장, 주차장 등에 시공되며, 내구성, 내충격성, 친환경성이 우수한 바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 주차장, 병원, 공장, 상가 건물, 사무실, 식당 등 토목 및 건축물이 준공된 후에는 건물 내부의 콘크리트 바닥면을 보호하기 위하여 바닥재를 시공하여 왔다. 또한, 이러한 건축물의 옥상 및 외벽 등은 콘크리트의 균열에 따른 누수나 결로로 인해 균열이 확장되거나 내부 구조가 부식되지 않도록 하기 위하여 방수재를 시공하여 왔다.

종래 이러한 바닥재 또는 방수재로서는 에폭시 수지 또는 우레탄 수지 등을 사용하여 왔는데, 상기 에폭시 수지를 이용한 도막은 경도는 높으나 크랙이 쉽게 발생하는 문제가 있고, 상기 우레탄 수지를 이용한 도막은 내크랙성은 우수하나, 경도가 낮아 지게차 등의 고중량 차량의 통행 시 쉽게 파손되는 문제가 있었다.

이러한 단점을 해소하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1701366호에서는 관능성의 그래핀에 단섬유, 용매를 투입하여 균질화하고, 이를 표면 처리하여 관능성의 그래핀 복합 단섬유 조성물을 제조하고, 이에 수용성의 프리폴리머를 혼합하여 내크랙방지 도료를 제조하고, 이를 콘크리트 바닥면에 시공하는 방법을 제안하였다.

그러나 이러한 선등록 특허의 도료는 수용성이고, 용제를 포함하므로, 콘크리트 바닥면에 3~4차례에 걸쳐 반복 도장하더라도 용제가 증발하고 나면 1mm 미만의 박막이 되어 후막형 바닥재를 형성시키기에 어려움이 있었다. 또한, 내충격성이 좋지 못하고, 도료에 포함된 단섬유가 도막의 표면으로 돌출되어 표면이 거칠어지는 문제도 있었다.

한편, 일반적으로 도장장치는 롤러나 스퀴즈를 이용하여 도료를 도포하는 방식이나, 스프레이건을 이용하여 도료를 저압 또는 고압으로 분사하여 도포하는 방식이 있다.

그러나 도료에 스테이플파이버 등과 같은 섬유질이 혼합되어 있으면, 롤러를 이용하여 도료를 도포하는 경우 섬유질이 롤러에 엉겨붙어 도장면이 불균일해지고, 스퀴즈를 이용하여 도료를 도포하는 경우 스퀴즈 자국이 발생하여 균일한 도막이 불가하다는 문제점이 있다.

또한, 일반 스프레이 도장기는 5~10kg/㎠ 정도로 압력이 낮아 섬유질의 압출이 불가능하고, 50kg/㎠ 이상의 고압 스프레이는 압출은 가능하나 고압력에 의해 수지와 섬유질이 분리되어 분사됨으로써, 도막 표면으로 섬유질이 과량 돌출되어 표면이 매우 거칠어지는 현상이 발생한다.

또한, 종래의 도장장치는 단순히 도료를 도포하는 기능만을 수행할 뿐 도료에서 발생하는 악취나 유해가스를 제거하는 기능은 없으므로, 인체 유해성 문제나 환경오염 문제를 해결하지 못한다는 문제점도 있다.

한편, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 물이나 기타 병입 음료와 같은 다양한 액상 제품의 용기 제조를 위해 집중적으로 사용되기 때문에, 그 소비량이 폭증하고 있다. 상기 PET는 경량이고, 강도가 높으며, 가스 침투성이 낮고, 무엇보다 인체 건강에 무해하기 때문에 음료용 용기 제조에 특히 많이 사용되고 있다.

그러나 상기 PET 용기는 많은 환경 문제를 일으키는데, 일단 폐기되면 큰 부피를 차지하고, 대기 및 생물학적 물질에 대한 내성이 크기 때문에 매우 느리게 분해되기 때문이다. 따라서, 상기 PET는 현재 오염 물질로 분류되고 있다.

이러한 생태학적 문제 및 경제적 문제를 해소하기 위해, 종래부터 다양한 기술과 공정에 의해 PET 용기를 재활용하는 방법이 연구되어 왔으나, 재활용으로 인한 경제적 이점이 없는 방법이 대부분이었다.

이에 따라 본 발명자는 상기한 선등록 특허와 달리, 나노탄소와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버를 이용하여 내구성, 내충격성 및 친환경성이 우수한 바닥재용 도료와 이의 전용 도장장치를 개발하여 본 발명을 완성하였다.

KR 10-1701366 B1 KR 10-1551880 B1

본 발명의 목적은 나노탄소와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버를 복합하여 바닥재용 도료를 구성함으로써, 내충격성 및 내구성이 우수하며, 환경친화성이 우수한 바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료를 전용 도장장비를 이용하여 도장함으로써, 도장 과정에서 스테이플파이버가 엉겨붙는 현상이나 수지와 섬유질이 분리되는 현상 없이 도료를 매끄럽고 효과적으로 도포할 수 있으며, 현장의 환경문제를 저감시킬 수 있는 바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료는, 주제와 경화제의 2액형으로 되는 도료에 있어서, 상기 주제는 나노탄소, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버, 액상 수지, 무기질 재료 및 도료용 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 나노탄소는 무정형 나노카본 또는 나노그래핀이고, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버는 새로운 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 혼합재 중 어느 하나로 구성되며, 길이가 100~3,000㎛, 두께가 10~1,000㎛이고, 상기 액상 수지는 비스폐놀계 수지이며, 상기 무기질 재료는 지르코니아, 나노실리카, 마이크로실리카, 탄산칼슘, 탈크, 알루미나 중 1종 또는 2종 이상의 것이고, 상기 도료용 첨가제는 소포제, 레벨링제, 침강방지제, 안료, 분산제 중 1종 이상의 것임을 특징으로 한다.

상기 주제는, 나노탄소 0.5~25중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 0.5~25중량%, 무기질 재료 0.1~20중량%, 도료용 첨가제 0.1~20중량% 및 잔부의 액상 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 의한 바닥재용 도료의 시공방법은, 상기한 도료의 주제와, 경화제를 상기 주제 내 액상 수지와 경화제가 1:0.8~1.2 당량비가 되도록 혼합하는 단계와, 상기 혼합된 도료를 콘크리트의 바탕면 또는 프라이머 처리된 콘크리트의 바탕면에 도포하는 단계와, 상기 도포된 도료를 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 혼합된 도료를 콘크리트의 바탕면 또는 프라이머 처리된 콘크리트의 바탕면에 도포하는 단계는, 상기 혼합된 도료를 도장장치를 이용하여 공기압력 3~7kg/㎠로 바탕면에 도포하되, 상기 도장장치는, 도료가 담겨질 수 있도록 내부공간을 구비하며 하측에 도료공급호스가 구비되는 도료공급콘; 상기 도료공급콘을 견인하는 견인고리와, 상기 견인고리에 연결된 와이어를 감거나 푸는 윈치를 포함하며, 상기 도료공급콘을 승강시키는 기중기; 상기 도료공급호스로부터 도료를 공급받아 분사시키는 스프레이건; 상기 스프레이건으로 압축공기를 공급하는 공기압축모터; 공기 흡입력을 발생시키는 배기모터; 길이방향 일단에 흡입구가 구비되고 길이방향 타단이 상기 배기모터에 연결되어, 도장 작업공간의 공기를 흡입하는 배기관; 상기 배기관의 중단이 적재되는 이동대차; 흡착포로 제작되는 다수 개의 흡착볼이 내장되되, 상기 배기모터에 의해 흡입된 공기가 유입되는 유입구와, 내부로 유입된 공기가 상기 흡착볼을 지난 후 배출되는 배출구와, 상기 배출구를 씌우도록 장착되는 면포 재질의 흡착 포켓을 구비하는 정제탱크; 상기 기중기와 상기 공기압축모터와 상기 배기모터와 상기 정제탱크가 실장되는 베이스기판; 을 포함하여 구성되는 것임을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료 및 그 시공방법은, 친환경성, 내충격성 및 내구성이 우수하며, 도장 과정에서 스테이플파이버가 엉겨붙는 현상이나 수지와 섬유질이 분리되는 현상 없이 도료를 매끄럽고 효과적으로 도포할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 바닥재용 도료의 시공방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명에 의한 도장장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 도장장치에 포함되는 정제탱크의 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버의 전자 현미경 사진.
도 5는 본 발명에 의한 도막의 전자 현미경 사진.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

종래 단섬유, 용매를 적용한 바닥재용 도료는 제조가 어려울 뿐 아니라, 내충격성, 내구성 및 친환경성이 좋지 못한 단점이 있었다. 아울러, 도장의 표면으로 섬유질 입자가 돌출되며, 도장 시 분진 및 악취가 발생하여 작업환경이 좋지 못한 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 단점을 개선하기 위하여, 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버를 이용하여 바닥재용 도료를 제조함으로써, 내구성, 내충격성 및 친환경성을 개선하고 섬유질 입자가 도막으로부터 돌출되는 것을 방지하는 것이다. 아울러, 이를 전용 도장장치로 도장함으로써 작업환경을 개선하는 것은 물론, 섬유질 입자가 도막으로부터 돌출되는 것을 방지하여 표면 평활도를 높이는 것이다.

이러한 본 발명의 바닥재용 도료는 건축물의 옥상, 공장, 주차장 등에 활용 가능한 것으로, 주제와 경화제의 2액형으로 되는 바닥재용 도료에 있어서, 상기 주제는 나노탄소, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버, 액상 수지, 무기질 재료 및 도료용 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 경화제로는 공지된 아민계 경화제를 사용할 수 있는바, 이를 제한하지 않는다.

상기 나노탄소는 바닥재의 내구성을 증가시키기 위한 소재로서, 가장 바람직하게 무정형 나노카본, 나노그래핀 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때, 상기 나노탄소의 입도는 1~100nm의 범위인 것이 바람직하나, 이를 반드시 제한하지 않는다.

상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 스테이플파이버는 도막의 내충격성을 위한 소재로서, 도막 형성 후 수지 사이에 상기 스테이플파이버가 수지의 사이 사이에 크로스되면서 섬유질층이 형성되어 도막의 내충격성을 증가시키는 것이다. 아울러, 종래 기타 소재의 스테이플파이버에 비해 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버는 섬유질이 도막의 외부로 돌출되는 것이 방지된다.

이때, 상기 스테이플파이버는 새로운 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성할 수도 있지만, 친환경성과 자원순환효과를 위하여, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성함이 더욱 바람직하다. 즉, 종래 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 많은 환경 문제를 일으키며, 재활용이 어려웠는바, 본 발명은 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 사용을 통하여 이러한 환경문제를 손쉽게 해결하는 것은 물론, 자원순환 효과를 높여 친환경성을 더욱 확보할 수 있게 된다. 아울러, 새로운 제품과 폐기된 제품을 혼합 사용하는 것도 가능하다.

그리고 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버의 크기는, 길이가 100~3,000㎛이고, 두께가 10~1,000㎛임이 바람직한데, 이 범위를 벗어날 경우 도장시 섬유질 입자가 도막으로 돌출되어 표면 평활도가 저하되거나, 충분한 내충격성이 확보될 수 없기 때문이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 바닥재용 도료를 중도재로 이용할 경우 길이가 100~3,000㎛, 두께가 100~1,000㎛이 바람직하고, 상도재로 이용할 경우 길이 100~1,000㎛, 두께가 10~500㎛이 바람직하다.

상기 액상 수지는 주요 도막을 형성하는 소재로서, 비스페놀계, 즉, 무용제 비스페놀 A 수지, 무용제 비스페놀 F 수지, 수용성(에멀젼) 비스페놀 수지 등을 이용할 수 있다.

상기 무기질 재료는 도막의 경도 향상을 위한 소재로서, 지르코니아, 나노실리카, 마이크로실리카, 탄산칼슘, 탈크, 알루미나 중 1종 또는 2종 이상의 것을 사용할 수 있다. 이때, 그 입도는 지르코니아, 마이크로실리카, 탄산칼슘, 탈크 및 알루미나는 1~100㎛, 나노실리카는 1~100nm 정도면 족하다.

상기 도료용 첨가제로는 소포제, 레벨링제, 침강방지제, 안료, 분산제 중 1종 이상의 것을 사용할 수 있는바, 이는 통상 도료에 첨가되는 소재이다. 즉, 상기 소포제, 레벨링제, 침강방지제, 안료, 분산제 등은 통상 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 것을 사용하는 정도면 족하다.

그리고 각 재료의 배합비는 나노탄소 0.5~25중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 0.5~25중량%, 무기질 재료 0.1~20중량%, 도료용 첨가제 0.1~20중량% 및 잔부의 액상 수지이면 족한데, 상기와 같은 배합비를 벗어나는 경우 도막의 내구성, 내충격성 등의 확보가 어렵기 때문이다.

아울러, 상기 도료용 첨가제는 소포제 0.1~2중량%, 레벨링제 0.1~2중량%, 침강방지제 0.1~3중량%, 안료 0.1~10중량%, 분산제 0.1~3중량%의 범위에서 사용할 수 있으나, 이를 반드시 제한하는 것은 아니다.

상기와 같은 주제는 내구성을 위한 나노탄소와 내충격성을 위한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버가 복합됨으로써, 내구성, 내충격성이 종래의 도막에 비해 월등히 우수하다는 장점이 있다. 그리고 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 효율적인 재활용이 가능하고, 섬유질의 돌출이 적으며, 친환경성 역시 우수하다는 장점이 있다.

아울러, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 경화제로는 아민계 수지를 사용할 수 있는바, 상기 아민계 수지는 공지된 것이라면 그 종류를 제한하지 않는다.

상기와 같은 바닥재용 도료는 통상의 도료 제조방법과 같이, 볼밀탱크에 노탄소, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버, 액상 수지, 무기질 재료 및 도료용 첨가제를 투입하고, 알루미나 볼밀을 투입한 후, 10~300rpm으로 60~300분간 회전 밀링하여 제조하는 정도면 족하다.

본 발명에 의한 바닥재용 도료의 시공방법을 도 1을 참조하여 설명한다.

상기와 같은 바닥재용 도료는, 상기 주제와, 경화제를 상기 주제 내 액상 수지와 경화제가 1:0.8~1.2 당량비가 되도록 혼합하는 단계와, 상기 혼합된 도료를 콘크리트의 바탕면 또는 프라이머 처리된 콘크리트의 바탕면에 도포하는 단계와, 상기 도포된 도료를 경화하는 단계를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 주제와 경화제를 혼합하고, 이를 정리된 콘크리트 바탕면 또는 프라이머 처리된 콘크리트 바닥면에 도포한다. 이때, 상기 바닥재용 도료의 도포량은 제한하지 않는다. 그리고 이렇게 도포된 도료는 통상의 방법에 따라 경화하여 시공을 완료한다. 이때, 상기 바닥재용 도료의 도포는 1~5회에 걸쳐 반복적으로 할 수 있음은 당연하다.

다만, 상기 바닥재는 스테이플파이버를 포함하므로, 종래의 롤러, 스퀴즈 등을 이용할 경우 스테이플파이버가 도막의 표면으로 돌출될 우려가 있고, 표면이 거칠어지는 문제가 있다. 따라서, 하기와 같이 스프레이건을 이용하여 바닥재를 분사하는 전용 도장장치를 이용하여 공기압력 3~7kg/㎠으로 도포할 경우 그 품질을 높일 수 있는 것은 물론, 종래 일반 스프레이 도장기나 고압 스프레이건의 단점을 모두 해소하며, 작업환경 역시 개선하여 친환경성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

더욱 구체적으로, 상기 도장장치는, 도 2의 도장장치의 정면도 및 도 3의 도장장치에 포함되는 정제탱크의 단면도에서와 같이, 스프레이건(300)을 이용하여 도료를 분사하되, 중력가속도를 이용하여 도료를 공급함으로써 도료를 원활하게 공급하도록 구성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 도장장치는, 도료가 담겨질 수 있도록 내부공간을 구비하며 하측에 도료공급호스(110)가 구비되는 도료공급콘(100)과, 상기 도료공급콘(100)을 승강시키는 기중기(200)와, 상기 도료공급호스(110)로부터 도료를 공급받아 분사시키는 스프레이건(300)과, 상기 스프레이건(300)으로 압축공기를 공급하는 공기압축모터(400)를 기본 구성요소로 구비하여, 상기 스프레이건(300)으로 도료와 압축공기가 공급되었을 때 상기 스프레이건(300)은 도료를 고압으로 분사하게 된다. 도료와 압축공기를 공급받아 도료를 고압으로 분사시키는 스프레이건(300)은 여러 분야에서 상용화되어 있는바, 상기 스프레이건(300)의 내부구조 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이때, 상기 기중기(200)는, 상기 도료공급콘(100)을 견인하는 견인고리(230)와, 상기 견인고리(230)에 연결된 와이어(210)를 감거나 푸는 윈치(220)를 포함하도록 구성되어, 상기 윈치(220)가 와이어(210)를 감거나 푸는 동작에 의해 도료공급콘(100)의 높이가 증감된다. 또한, 상기 공기압축모터(400)에서 발생된 압축공기는 압축공기라인(410)을 통해 스프레이건(300)으로 공급되는데, 이때 상기 압축공기라인(410)은 작업성의 편의를 위해 코일 형상으로 감겨져 길이 증감이 용이한 탄성관 구조로 구성될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 도장장치는, 도료공급콘(100)의 높이를 증감시켜가면서 스프레이건(300)으로의 도료공급압력을 자유롭게 조절할 수 있으므로, 고점도의 도료를 원활하게 스프레이건(300)으로 공급할 수 있고, 이에 따라 스테이플파이버 등과 같은 섬유질이 혼합된 도료도 매끄러운 표면을 갖도록 도포할 수 있다는 장점이 있다. 아울러, 3~7kg/㎠의 저공기압력에서도 1분당 4kg 이상의 도료를 분사할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 도장장치는 도료를 압송하기 위한 별도의 도료 압송장치를 요하지 아니하므로, 제품의 구성이 간단해지고 제조원가가 절감된다는 장점이 있다. 또한, 도료 압송장치를 이용하여 섬유질이 혼합된 도료를 압송시키는 경우, 섬유질이 도료 압송장치의 유로를 막아 상기 도료 압송장치의 고장이 빈번하게 발생되는데, 본 발명에 의한 도장장치는 도료의 자중을 이용하여 상기 도료를 스프레이건(300)으로 공급하므로 유지 및 보수가 매우 용이하다는 장점도 있다.

한편, 도료를 도포하는 과정에서는 일반적으로 유해가스 및 악취가 발생하는데, 종래에는 이와 같은 유해가스 및 악취를 그대로 방치하였는바 작업자의 건강이 나빠지고 환경오염이 유발된다는 문제점이 있었다.

본 발명에 의한 도장장치는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 즉, 유해가스 및 악취를 정화시킬 수 있도록, 공기 흡입력을 발생시키는 배기모터(500)와, 길이방향 일단에 흡입구(610)가 구비되고 길이방향 타단이 상기 배기모터(500)에 연결되어 도장 작업공간의 공기를 흡입하는 배기관(600)과, 다수 개의 흡착볼(830)이 내장되되 상기 배기모터(500)에 의해 흡입된 공기가 유입되는 유입구(810)와 내부로 유입된 공기가 상기 흡착볼(830)을 지난 후 배출되는 배출구(820)와 상기 배출구(820)를 씌우도록 장착되는 흡착 포켓(840)을 구비하는 정제탱크(800)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 흡착볼(830)은 악취 및 유해가스가 흡착되는 흡착포를 볼(ball) 형태로 마는 과정을 통해 제작되고, 상기 흡착 포켓(840)은 흡착볼(830)을 지나면서 여과된 공기를 다시 한 번 여과시키도록 면포 등과 같이 미세기공이 형성된 직물로 제작된다.

따라서, 도장시, 즉 도료가 분사되는 동안 도장 작업공간에서 발생된 유해가스 및 악취는, 배기관(600)의 흡입구(610)를 통해 흡입된 후 배기모터(500)를 지나 정제탱크(800)로 유입되어, 흡착볼(830)을 통과하면서 1차 여과되고 흡착 포켓(840)을 지나면서 2차 여과된다. 따라서 정제탱크(800)의 배출구(820)를 통해 배출되는 기체는 유해가스 및 악취가 대부분 제거된 상태로 배출되는바, 작업자의 건강을 해치는 문제나 환경오염 문제를 효과적으로 해결할 수 있게 된다.

한편, 작업공간 중 유해가스 및 악취가 집중적으로 발생되는 지점에 흡입구(610)를 위치시킬 수 있도록, 상기 배기관(600)의 중단이 적재되는 이동대차(700)가 추가로 구비될 수 있다. 이와 같이 이동대차(700)가 추가로 구비되면, 작업자가 일일이 배기관(600)을 들고 이동시킬 필요가 없으므로 작업성이 현저히 향상된다는 장점이 있다. 더 나아가 본 발명에 의한 도장장치는, 도료를 분사하기 위한 각 구성요소들 즉, 상기 기중기(200)와 상기 공기압축모터(400)와 상기 배기모터(500)와 상기 정제탱크(800)가 이동 가능한 베이스기판(900)에 실장되도록 구성될 수도 있다. 상기 언급한 이동대차(700) 및 베이스기판(900)은 큰 중량을 간편하게 이동시키는 용도로 다양한 분야에서 상용화되어 있는바, 상기 이동대차(700) 및 베이스기판(900)의 구조 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 시공된 도막은 앞서 설명된 바와 같이 우수한 내구성, 내충격성, 친환경성, 표면 평활성을 갖는다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

(실시예 1)

중도재 제조

볼밀탱크에 나노그래핀(입도 50nm) 20kg, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버(두께 100~1,000㎛, 길이 100~3,000㎛) 21kg, 무용제 비스페놀 F 수지 100kg, 마이크로실리카(입도 33㎛) 15kg, 녹색 안료 2kg, 실리콘 소포제 1kg, 실리콘 레벨링제 1kg, 침강방지제인 활석분말(입도 62㎛) 1.2kg을 첨가하고, 알루미나 볼밀 400kg을 투입한 후, 30rpm으로 120분간 밀링하여 중도용 주제를 제조하였다.

그리고 중도용 경화제로서 무용제 아민 수지를 준비하였다.

이때, 상기 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버는 페 용기를 미세하게 찢어서 제조하였는바, 도 4는 그 전자 현미경 확대사진을 나타낸 것이다.

상도재 제조

볼밀탱크에 나노그래핀(입도 50nm) 10kg, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버(두께 10~500㎛, 길이 100~1,000㎛) 9kg, 무용제 비스페놀 F 수지 100kg, 마이크로실리카(입도 33㎛) 15kg, 녹색 안료 3kg, 실리콘 소포제 1kg, 실리콘 레벨링제 1kg, 침강방지제인 활석분말(입도 62㎛) 1.2kg을 첨가하고, 알루미나 볼밀 400kg을 투입한 후, 30rpm으로 120분간 밀링하여 상도용 주제를 제조하였다.

그리고 상도용 경화제로서 무용제 아민 수지를 준비하였다.

시편의 제조

상기 중도용 주제에 상기 중도용 경화제를 상기 중도용 주제 중 비스페놀 F 수지의 당량치만큼 혼합하였다. 그리고 앞서 설명된 전용 도장장치를 이용하여 공기압력 4kg/㎠으로 시편에 상기 중도를 1mm의 두께로 도장하고, 24시간 경화하였다.

그리고 이에 다시 상기 상도용 주제에 상기 상도용 경화제를 상기 상도용 주제 중 비스페놀 F 수지의 당량치만큼 혼합하여, 상기 전용 도장장치를 이용하여 공기압력 4kg/㎠으로 시편의 중도에 2mm의 두께로 1회 도장하고 7일간 경화하였다.

이때, 상기 시편은 쇼트 처리된 5mm×75cm×150cm의 철판을 사용하였다.

(실시예 2)

중도재 제조

볼밀탱크에 무정형 나노카본(입도 50nm) 20kg, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버(두께 100~1,000㎛, 길이 100~3,000㎛) 21kg, 무용제 비스페놀 A 수지 100kg, 마이크로실리카(입도 33㎛) 10kg, 적색 안료 2kg, 실리콘 소포제 1kg, 실리콘 레벨링제 1kg, 침강방지제인 활석분말(입도 62㎛) 1.2kg을 첨가하고, 알루미나 볼밀 400kg을 투입한 후, 30rpm으로 120분간 밀링하여 중도용 주제를 제조하였다.

그리고 중도용 경화제로서 무용제 아민 수지를 준비하였다.

상도재 제조

볼밀탱크에 무정형 나노카본(입도 50nm) 4kg, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버(두께 10~500㎛, 길이 100~1,000㎛) 1.4kg, 무용제 비스페놀 F 수지 100kg, 마이크로실리카(입도 33㎛) 10kg, 적색 안료 3kg, 실리콘 소포제 1kg, 실리콘 레벨링제 1kg, 침강방지제인 활석분말(입도 62㎛) 1.2kg을 첨가하고, 알루미나 볼밀 400kg을 투입한 후, 30rpm으로 120분간 밀링하여 상도용 주제를 제조하였다.

그리고 상도용 경화제로서 무용제 아민 수지를 준비하였다.

시편의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.

(실시예 3)

중도재 제조

볼밀탱크에 무정형 나노카본(입도 50nm) 20kg, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버(두께 10~500㎛, 길이 100~1,000㎛㎛) 21kg, 수용성 비스페놀계 수지 200kg, 수용성 분산제(SN-DISPERSANT 44S, 제조사 NOPCO) 2kg, 마이크로실리카(입도 33㎛) 10kg, 흑색 안료 1kg, 백색안료인 산화티타늄 3kg, 실리콘 소포제 1kg, 실리콘 레벨링제 1kg, 침강방지제인 활석분말(입도 62㎛) 1.2kg을 첨가하고, 알루미나 볼밀 400kg을 투입한 후, 30rpm으로 120분간 밀링하여 중도용 주제를 제조하였다.

그리고 중도용 경화제로서 수용성 아민계 수지를 준비하였다.

상도재 제조

볼밀탱크에 무정형 나노카본(입도 50nm) 4kg, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버(두께 10~500㎛, 길이 100~1,000㎛㎛) 1.4kg, 수용성 비스페놀계 수지 200kg, 수용성 분산제(SN-DISPERSANT 44S, 제조사 NOPCO) 2kg, 마이크로실리카(입도 33㎛) 10kg, 흑색 안료 1kg, 백색안료인 산화티타늄 3kg, 실리콘 소포제 1kg, 실리콘 레벨링제 1kg, 침강방지제인 활석분말(입도 62㎛) 1.2kg을 첨가하고, 알루미나 볼밀 400kg을 투입한 후, 30rpm으로 120분간 밀링하여 상도용 주제를 제조하였다.

그리고 상도용 경화제로서 수용성 아민계 수지를 준비하였다.

시편의 제조

실시예 1과 동일하게 실시하되, 공기압력을 5kg/㎠으로 하여 도포하였다.

(비교예 1)

시중에 판매되는 J사의 바닥재용 에폭시 무용제 도료를 3mm의 두께로 쇼트 처리된 5mm×75cm×150cm의 철판에 도장하였다.

(비교예 2)

시중에 판매되는 S사의 무기질 바닥재 도료를 3mm의 두께로 쇼트 처리된 5mm×75cm×150cm의 철판에 도장하였다.

그리고 상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1, 2의 내충격성, 부착성, 내알칼리성, 내산성 및 내유성을 테스트하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2
내충격시험 (N·m)	15.7	16.5	14.6	11.8	7.8
부착성시험강도 (MPa)	17	16.7	16.2	12.6	6.5
내알칼리시험 (감소율 %)	1.7	1.3	2.3	2.1	15.7
내산성시험 (감소율 %)	1.1	1.2	3.2	3.7	4.4
내유성시험 (감소율%)	0.9	0.8	1.1	1.1	1.8
내충격시험:ASTM 2794-93에 따름 부착성시험:KS M ISO 4624에 따름. 내알칼리시험:KS M ISO 3015(NaOH 10% 30일간 침지)에 따름. 내산성시험:KS M ISO 3015(H2SO4 10% 30일간 침지)에 따름. 내유성시험: KS M ISO 3015(등유 30일간 침지)에 따름.

상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3 모두 비교예 1, 2에 비해 내충격성, 부착성, 내알칼리성, 내산성, 내유성이 우수함을 확인할 수 있었다.

또한, 실시예 1과 같은 방법으로 형성된 도막을 절단하여 전자 현미경으로 분석하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.

도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 스테이플파이버가 수지의 사이 사이에 크로스되면서 형성된 섬유질층이 도막의 내충격성을 증가시킴을 확인할 수 있었다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 : 도료공급콘 110 : 도료공급호스
200 : 기중기 210 : 와이어
220 : 윈치 230 : 견인고리
300 : 스프레이건 400 : 공기압축모터
410 : 압축공기라인 500 : 배기모터
600 : 배기관 610 : 흡입구
700 : 이동대차 800 : 정제탱크
810 : 유입구 820 : 배출구
830 : 흡착볼 840 : 흡착포켓
900 : 베이스기판

Claims

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주제와 경화제의 2액형으로 되는 바닥재용 도료의 주제와 경화제를 혼합하는 단계와,
상기 혼합된 도료를 도장장치를 이용하여 공기압력 3~7kg/㎠로 콘크리트의 바탕면 또는 프라이머 처리된 콘크리트의 바탕면에 도포하는 단계와,
상기 도포된 도료를 경화하는 단계를 포함하되,
상기 주제는 나노탄소 0.5~25중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 0.5~25중량%, 무기질 재료 0.1~20중량%, 도료용 첨가제 0.1~20중량% 및 잔부의 액상 수지를 포함하며,
상기 바닥재용 도료의 주제와 경화제를 혼합하는 단계는,
상기 주제 내 액상 수지와 상기 경화제가 1:0.8~1.2 당량비가 되도록 혼합하고,
상기 도장장치는,
도료가 담겨질 수 있도록 내부공간을 구비하며 하측에 도료공급호스(110)가 구비되는 도료공급콘(100);
상기 도료공급콘(100)을 견인하는 견인고리(230)와, 상기 견인고리(230)에 연결된 와이어(210)를 감거나 푸는 윈치(220)를 포함하며, 상기 도료공급콘(100)을 승강시키는 기중기(200);
상기 도료공급호스(110)로부터 도료를 공급받아 분사시키는 스프레이건(300);
상기 스프레이건(300)으로 압축공기를 공급하는 공기압축모터(400);
공기 흡입력을 발생시키는 배기모터(500);
길이방향 일단에 흡입구(610)가 구비되고 길이방향 타단이 상기 배기모터(500)에 연결되어, 도장 작업공간의 공기를 흡입하는 배기관(600);
상기 배기관(600)의 중단이 적재되는 이동대차(700);
흡착포로 제작되는 다수 개의 흡착볼(830)이 내장되되, 상기 배기모터(500)에 의해 흡입된 공기가 유입되는 유입구(810)와, 내부로 유입된 공기가 상기 흡착볼(830)을 지난 후 배출되는 배출구(820)와, 상기 배출구(820)를 씌우도록 장착되는 면포 재질의 흡착 포켓(840)을 구비하는 정제탱크(800);
상기 기중기(200)와 상기 공기압축모터(400)와 상기 배기모터(500)와 상기 정제탱크(800)가 실장되는 베이스기판(900);
을 포함하여,
상기 도료공급콘(100)에 담겨진 도료와 상기 공기압축모터(400)로부터 제공되는 압축공기가 상기 스프레이건(300)으로 공급되었을 때 상기 스프레이건(300)을 이용하여 상기 도료를 분사하며, 상기 도료가 분사되는 동안 상기 배기모터(500)를 구동시켜 도장 작업공간의 공기를 상기 정제탱크(800)로 공급하는 것을 특징으로 하는 바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료의 시공방법.
제4항에 있어서,
상기 나노탄소는 무정형 나노카본 또는 나노그래핀이고,
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버는 새로운 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폐기된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 혼합재 중 어느 하나로 구성되며, 길이가 100~3,000㎛, 두께가 10~1,000㎛이고,
상기 액상 수지는 비스폐놀계 수지이며,
상기 무기질 재료는 지르코니아, 나노실리카, 마이크로실리카, 탄산칼슘, 탈크, 알루미나 중 1종 또는 2종 이상의 것이고,
상기 도료용 첨가제는 소포제, 레벨링제, 침강방지제, 안료, 분산제 중 1종 이상의 것임을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재용 나노탄소 복합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플파이버 도료의 시공방법.