KR102040808B1 - 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법 - Google Patents

콘크리트 바닥의 폴리싱 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 바닥을 마감하기 위해 콘크리트 바닥을 폴리싱하는 방법에 관한 것이다.

Description

콘크리트 바닥의 폴리싱 방법{POLISHING METHOD OF CONCRETE FLOOR}
본 발명은 콘크리트 소재로 이루어진 바닥을 폴리싱하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 상점, 주차장, 공장, 물류센터, 공공시설물, 식당, 사무실 등과 같은 실내의 바닥은 거친 콘크리트 소재로 이루어져 있어서, 이를 마감하기 위해 타일 또는 패널 등을 시공하는 과정을 거쳤으나, 최근에는 콘크리트 바닥을 그대로 노출시킨 상태에서 콘크리트 바닥을 폴리싱(연마)하여 바닥을 마감함으로써 바닥의 마감 과정에 소비되는 비용을 절감하고 있다.
상기 콘크리트 바닥을 폴리싱하는 방법으로는 다양한 기술이 개시된 바 있다.
그 예로 대한민국등록특허 제10-1255191호에는 탄화규소 입자 및 콘크리트 강화제의 분무 과정을 반복하여 콘크리트 바닥면을 폴리싱하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법은 탄화규소 입자를 이용함에 따라 콘크리트 바닥면을 효율적으로 갈아내기 어렵고, 폴리싱 과정에서 발생하는 먼지나 이물질의 제거도 어려운 문제점이 있다.
또한, 대한민국등록특허 제10-1623821호에는 황토, 모르타르, 고로수재슬래그 및 석회석이 혼합된 폴리싱 조성물과 잔자갈을 건물의 바닥에 순차적으로 피복시키고 양생 및 폴리싱하는 과정을 거쳐 바닥을 폴리싱하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 방법은 바닥의 폴리싱 없이 폴리싱 조성물을 도포하기 때문에 바닥의 균열 및 수분 등으로 인해 폴리싱 조성물을 피복하더라도 콘크리트 바닥의 강화효과가 충분히 얻어지지 않는 문제점이 있다.
또 대한민국공개특허 제2016-0107368호에는 콘크리트 바닥을 표면처리한 후 규산포타슘, 수성 아크릴 에멀젼, 유기 바인더, 발수제, 방부제 및 물을 포함하는 강화제를 도포하는 과정을 거쳐 콘크리트 바닥을 폴리싱하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 방법은 콘크리트 바닥에 대한 강화제의 침투성이 떨어져 콘크리트 바닥과 도포된 강화제의 결합이 약한 문제점이 있다. 또한 강화제의 도포면이 거칠거나 도포 두께가 충분하지 않으면 콘크리트 바닥면이 드러나는 문제점도 있다. 상기 강화제를 다수 회에 걸쳐 도포함으로써 상기 콘크리트 바닥면이 드러나는 문제점을 어느 정도 해결할 수 있지만 강화제의 경화에 장시간이 소비되어 전체적인 폴리싱 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
특허문헌 1: 대한민국등록특허 제10-1255191호 특허문헌 2: 대한민국등록특허 제10-1623821호 특허문헌 3: 대한민국공개특허 제2016-0107368호
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 콘크리트 바닥에 대한 폴리싱 효율이 우수하면서, 외관 및 물성이 우수한 바닥을 얻을 수 있는 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 콘크리트 바닥면을 1차 그라인딩하는 단계; 상기 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 제1 세라믹 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 제1 세라믹 코팅막 상에 제2 세라믹 코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 제2 세라믹 코팅막을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 세라믹 코팅 조성물과 상기 제2 세라믹 코팅 조성물은 각각 독립적으로 바인더; 알칼리계 실리케이트 화합물의 제1 축합물; 및 유기실란계 화합물의 제2 축합물;을 포함하는 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법을 제공한다.
상기 알칼리계 실리케이트 화합물은 리튬 실리케이트 수화물, 포타슘 실리케이트 수화물, 소듐 실리케이트 수화물, 마그네슘 실리케이트 수화물, 칼슘 실리케이트 수화물 및 바륨 실리케이트 수화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제1 축합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017030940963-pat00001
상기 화학식 1에서,
A는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 4의 알케닐기이고, R은 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이며, n 및 x는 각각 1 내지 10의 정수이다.
상기 유기실란계 화합물은 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-2-아미노에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제2 세라믹 코팅 조성물은 폴리머 파우더를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리머 파우더의 함량은 상기 제2 세라믹 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부일 수 있다.
상기 폴리머 파우더의 평균 입자 크기(D50)는 250 내지 300 ㎛일 수 있다.
상기 1차 그라인딩에는 메탈 그라인더가 이용될 수 있다.
상기 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하기 전에 상기 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 착색제 조성물을 도포하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하기 전에 상기 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 표면강화제 조성물을 도포하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 세라믹 코팅 조성물을 도포하기 전에 상기 제1 세라믹 코팅막을 2차 그라인딩하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 2차 그라인딩에는 레진 그라인더가 이용될 수 있다.
본 발명의 폴리싱 방법은 특정 세라믹 코팅 조성물을 이용하여 콘크리트 바닥을 폴리싱하기 때문에 폴리싱 과정에 소비되는 시간이 종래의 폴리싱 방법에 비해 약 40% 이상 단축되어 우수한 폴리싱 효율을 나타낼 수 있다.
또한 본 발명의 폴리싱 방법으로 콘크리트 바닥을 폴리싱할 경우, 광택도가 높고 외관이 수려하고 매끄러우며 내오염성, 내구성, 미끄럼 저항성 등의 물성이 우수한 바닥을 얻을 수 있다.
이하 본 발명을 설명한다.
본 발명은 특정 세라믹 코팅 조성물을 이용하여 비교적 간단한 방법으로 콘크리트 바닥을 폴리싱함에 따라 종래 폴리싱 방법에 비해 폴리싱 과정에 소비되는 시간을 약 40% 이상 단축시킬 수 있는 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법에 관한 것으로, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
a) 1차 그라인딩
먼저, 콘크리트 바닥면을 1차 그라인딩(grinding)한다. 상기 1차 그라인딩은 콘크리트 바닥면에 존재하는 이물질, 또는 레이턴스(콘크리트의 양생 과정에서 내부의 미세한 물질이 표면으로 부상하여 경화 후 콘크리트 표면에 형성된 흰빛의 얇은 막)를 제거하고 표면 돌출된 자갈 등을 갈아내기 위해 실시한다. 이와 같은 1차 그라인딩을 실시할 경우, 콘크리트 바닥면의 모양 및 상태가 정돈되어 콘크리트 바닥면과 후술되는 제1 세라믹 코팅막 간의 결합력을 높일 수 있다.
상기 1차 그라인딩을 실시하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 메탈 다이아몬드 휠이 장착된 메탈 그라인더를 이용하여 실시하는 것이 바람직하다. 상기 메탈 그라인더를 이용하여 1차 그라인딩을 실시할 경우, 콘크리트 바닥면에 돌출된 자갈의 갈이가 용이하고, 그라인딩 속도가 빨라 1차 그라인딩에 많은 시간이 소비되지 않음에 따라 전체적인 폴리싱 효율을 높일 수 있다.
이러한 1차 그라인딩은 콘크리트 바닥면의 상태(거칠기)에 따라 메탈 다이아몬드 휠의 입도(mesh) 크기를 조절하여 다수 회에 걸쳐 이루어질 수 있다. 구체적으로 콘크리트 바닥면의 상태에 따라 #20, #50 또는 #100인 메탈 다이아몬드 휠을 각각 적용하여 다수 회에 걸쳐 1차 그라인딩이 실시될 수 있다. 이와 같이 콘크리트 바닥면의 상태에 따라 1차 그라인딩이 단계적으로 이루어질 경우, 시간과 비용을 절약하면서 소비자가 원하는 상태의 바닥을 보다 효율적으로 제공할 수 있다.
b) 제1 세라믹 코팅막 형성
상기 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 제1 세라믹 코팅막을 형성한다. 상기 제1 세라믹 코팅막의 형성은 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면에 상기 세라믹 코팅 조성물이 표면에서 내부로 침투되어 경화됨으로써, 콘크리트의 표면을 강화하고 장기간 일정한 상태로 유지시키면서 바닥면의 광택성을 높이기 위해 실시한다. 또한 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면에 후술되는 착색제 조성물을 도포하여 착색막을 형성할 경우, 상기 착색막의 보존성(또는 보호성)을 높이기 위해 상기 제1 세라믹 코팅막의 형성 과정을 실시할 수 있다.
상기 제1 세라믹 코팅막을 형성하는데 사용되는 제1 세라믹 코팅 조성물은 바인더, 알칼리계 실리케이트 화합물을 반응물로 하여 얻어진 제1 축합물 및 유기실란계 화합물을 반응물로 하여 얻어진 제2 축합물을 포함한다.
상기 제1 세라믹 코팅 조성물에 포함되는 바인더는 콘크리트 바닥면(또는 콘크리트 바닥면 상에 형성된 착색막)과 제1 세라믹 코팅막 간의 결합력(접착력)을 높이는 역할을 한다.
이러한 바인더는 당 업계에 공지된 성분이라면 특별히 한정되지 않으나, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 페놀 수지 및 아미노 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지로 이루어질 수 있다.
상기 바인더의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 제1 세라믹 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 30 내지 60 중량부일 수 있다. 상기 바인더의 함량이 30 중량부 미만일 경우에는 제1 세라믹 코팅막의 접착성이 저하될 수 있고, 60 중량부를 초과할 경우에는 콘크리트 바닥면에 대한 침투성이 저하되거나 제1 세라믹 코팅 조성물의 점도 상승으로 인해 작업성이 저하될 수 있다.
상기 제1 세라믹 코팅 조성물에 포함되는 알칼리계 실리케이트 화합물을 반응물로 하여 얻어진 제1 축합물은 콘크리트 바닥면(또는 콘크리트 바닥면 상에 형성된 착색막)에 대한 침투성 및 반응성(결합성)을 높이는 역할을 한다.
상기 반응물로 사용되는 알칼리계 실리케이트 화합물은 특별히 한정되지 않으나, 리튬 실리케이트 수화물, 포타슘 실리케이트 수화물, 소듐 실리케이트 수화물, 마그네슘 실리케이트 수화물, 칼슘 실리케이트 수화물 및 바륨 실리케이트 수화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수화물(hydrate)로 이루어질 수 있다.
구체적으로 상기 제1 축합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017030940963-pat00002
상기 화학식 1에서, A는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 4의 알케닐기이고, R은 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이며, n 및 x는 각각 1 내지 10의 정수이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 얻는 과정은 특별히 한정되지 않으나, 다음과 같은 가수분해 반응을 거쳐 얻을 수 있다.
먼저, 포타슘 실리케이트 수화물(K2nSiO2·xH2O)(n 및 x는 각각 1 내지 10의 정수)에 리튬 실리케이트 수화물(Li2nSiO2·xH2O)(n 및 x는 각각 1 내지 10의 정수)과 알칼리 촉매를 투입하고 60 내지 90 ℃의 온도 범위에서 1차 가수분해 반응을 실시하여 하기 화학식 2 및 하기 화학식 3으로 표시되는 실란디올 화합물을 포함하는 제1 반응 용액을 제조한다.
[화학식 2]
K2nSi(OH)2·xH2O
[화학식 3]
Li2nSi(OH)2·xH2O
상기 포타슘 실리케이트 수화물은 실리카(SiO2)/금속산화물(K2O)의 몰비가 2 내지 6(구체적으로 3 내지 4)이고, pH 가 12인 포타슘 실리케이트 수화물일 수 있다. 또한 상기 리튬 실리케이트 수화물은 실리카(SiO2)/금속산화물(Li2O)의 몰비가 2 내지 6(구체적으로 4 내지 5)이고, pH가 11인 리튬 실리케이트 수화물일 수 있다.
상기 1차 가수분해 반응에 사용되는 알칼리 촉매는 특별히 한정되지 않으나, 암모니아일 수 있다.
다음, 상기 제1 반응 용액에 실란계 화합물과 제1 산 촉매를 투입하고 100 내지 140 ℃의 온도 범위에서 2차 가수분해 반응을 실시하여 하기 화학식 4로 표시되는 제1 가수분해 축합물을 포함하는 제2 반응 용액을 제조한다.
[화학식 4]
Figure 112017030940963-pat00003
상기 2차 가수분해 반응에 사용되는 실란계 화합물은 특별히 한정되지 않으나, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란 및 2-(아크릴옥시에톡시)트리메틸실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물로 이루어질 수 있다. 또한 상기 제1 산 촉매도 특별히 한정되지 않으나, 염산일 수 있다.
그 다음, 상기 제2 반응 용액에 다가알코올계 화합물과 제2 산 촉매를 투입하고 100 내지 140 ℃의 온도 범위에서 3차 가수분해 반응을 실시하여 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 얻을 수 있다.
상기 3차 가수분해 반응에 사용되는 다가알코올계 화합물은 특별히 한정되지 않으나, 1,6-헥산디올 또는 1,2-헥산디올일 수 있다. 또한 상기 제2 산 촉매도 특별히 한정되지 않으나, 옥살산일 수 있다.
한편 상기 1차 내지 3차 가수분해 반응에는 증류수가 반응 매개물로 각각 사용될 수 있다.
이와 같은 가수분해 반응을 통해 얻어진 화학식 1로 표시되는 화합물은 비닐기를 함유할 수 있어, 이를 포함하는 제1 세라믹 코팅 조성물로 제1 세라믹 코팅막을 형성할 경우, 제1 세라믹 코팅막의 내수성을 높일 수 있다. 또한 콘크리트 바닥면(또는 콘크리트 바닥면 상에 형성된 착색막)과 높은 결합력을 나타내는 제1 세라믹 코팅막을 형성할 수 있고, 화학식 1로 표시되는 화합물에 함유된 세라믹 성분이 콘크리트 바닥에 부여됨에 따라 콘크리트 바닥의 강도를 높일 수 있다.
상기 제1 축합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 제1 세라믹 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 15 내지 50 중량부일 수 있다. 상기 제1 축합물의 함량이 15 중량부 미만일 경우에는 제1 세라믹 코팅막의 접착성, 유연성 및 내크랙성이 저하될 수 있고, 50 중량부를 초과할 경우에는 제1 세라믹 코팅막의 외관이 불량해질 수 있다.
상기 제1 세라믹 코팅 조성물에 포함되는 유기실란계 화합물을 반응물로 하여 얻어진 제2 축합물은 경화 반응을 매개하는 역할을 한다. 또한 상기 제2 축합물은 제1 세라믹 코팅막의 내오염성을 높이는 역할도 한다.
상기 반응물로 사용되는 유기실란계 화합물은 특별히 한정되지 않으나, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-2-아미노에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있다.
구체적으로 상기 제2 축합물은 반응 매개물인 증류수 존재 하에 상기 유기실란계 화합물과 제3 산 촉매를 100 ℃ 이하의 온도에서 반응시켜 얻어질 수 있다. 상기 제3 산 촉매는 특별히 한정되지 않으나, 질산일 수 있다. 이와 같은 반응을 통해 얻어진 제2 축합물의 예로는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112017030940963-pat00004
상기 제2 축합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 제1 세라믹 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 10 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 제2 축합물의 함량이 10 중량부 미만일 경우에는 경화반응성이 떨어지거나 제1 세라믹 코팅막의 내오염성이 저하될 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우에는 제1 세라믹 코팅막의 외관이 불량해질 수 있다.
이외에 제1 세라믹 코팅 조성물은 점도 및 분산성을 조절하기 위해 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매는 인체에 대한 유해성이 적고 휘발성이 높은 유기 용매(예를 들어, 알코올계 용매)일 수 있다.
상기 유기 용매의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 제1 세라믹 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 10 내지 25 중량부일 수 있다.
또한 제1 세라믹 코팅 조성물은 제1 세라믹 코팅막의 물성을 높이기 위해 당 업계에 공지된 소포제, 레벨링제, 분산제, pH 조절제, 또는 습윤제와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 제1 세라믹 코팅 조성물은 경화 시 바인더와 세라믹 성분이 결합된 제1 축합물의 반응이 적절히 이루어지고 콘크리트 바닥면 내부로 침투가 잘 이루어지기 때문에 종래의 무기질 실리케이트 함유 강화제로 형성된 코팅막보다 콘크리트 바닥면에 대해 높은 결합력을 나타내며 강도가 높은 제1 세라믹 코팅막을 형성할 수 있다. 따라서 본 발명은 제1 세라믹 코팅막을 추가적으로 그라인딩(후술되는 2차 그라인딩)하더라도 제1 세라믹 코팅막이 깨지거나 균열이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
또한 제1 세라믹 코팅 조성물은 경화 시간이 빨라 폴리싱에 소비되는 시간이 절약됨에 따라 전체적인 폴리싱 효율을 높일 수 있다.
상기 제1 세라믹 코팅 조성물을 콘크리트 바닥면(또는 콘크리트 바닥면 상에 형성된 착색막) 상에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 에어리스 스프레이, 붓, 또는 롤러 등을 이용하여 도포할 수 있다.
또한 제1 세라믹 코팅 조성물의 도포 두께는 특별히 한정되지 않으나, 폴리싱 효율을 고려할 때, 30 내지 100 ㎛인 것이 바람직하고, 40 내지 70 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 또한 제1 세라믹 코팅 조성물의 도포량은 단위 면적(㎡) 당 0.15 내지 0.3 ㎏일 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하기 전에 상기 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 착색제 조성물을 도포하는 과정을 더 거칠 수 있다. 상기 착색제 조성물을 추가적으로 도포하여 착색막을 형성할 경우, 콘크리트 바닥면의 비균질성(비조밀성)에 의한 얼룩 및 이색현상을 최소화할 수 있고 콘크리트 바닥면에 존재하는 미세한 크랙을 감출 수 있어, 콘크리트 바닥의 외관을 향상시킬 수 있다.
상기 착색제 조성물은 특별히 한정되지 않으나, 수지 바니시(resin varnish)에 산화아연, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화철, 산화코발트, 또는 카본블랙 등과 같은 착색 안료가 분산된 조성물일 수 있다.
이러한 착색제 조성물은 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하기 전에 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 먼저 도포되어 착색막을 형성한 후 제1 세라믹 코팅 조성물이 도포되기 때문에 제1 세라믹 코팅 조성물이 균일하게 도포되었는지 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있다(특히, 콘크리트 바닥면이 넓을 경우 효율적으로 확인이 가능함). 또한 착색막 상에 제1 세라믹 코팅 조성물 도포 및 제1 세라믹 코팅막의 형성이 이루어져 착색막이 제1 세라믹 코팅막에 의해 보호되기 때문에 외부의 요인(예를 들어, 자동차 타이어에 의한 마찰)으로 인해 착색막이 탈색 또는 변색되는 것을 최소화할 수 있다.
이외에 본 발명은 상기 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하기 전에 상기 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 표면강화제 조성물을 도포하는 과정을 더 거칠 수 있다. 상기 표면강화제 조성물을 추가적으로 도포하여 표면강화막을 형성할 경우, 콘크리트 바닥의 강도 및 내구성을 보다 높일 수 있다.
상기 표면강화제 조성물은 무기 실리케이트 화합물과 바인더 수지를 포함하는 것으로, 당 업계에 공지된 조성물이라면 특별히 한정되지 않는다.
여기서 상기 착색제 조성물을 도포하는 과정을 더 거칠 경우 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 상기 표면강화제 조성물을 도포하는 과정을 거친 후 상기 착색제 조성물을 도포하는 과정을 거칠 수 있다.
c) 제2 세라믹 코팅막 형성
상기 제1 세라믹 코팅막 상에 제2 세라믹 코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 제2 세라믹 코팅막을 형성한다. 상기 제2 세라믹 코팅막의 형성은 제1 세라믹 코팅막이 형성된 콘크리트 바닥의 강도 및 광택성을 높이기 위해 실시한다.
상기 제2 세라믹 코팅막을 형성하는데 사용되는 제2 세라믹 코팅 조성물은 바인더, 알칼리계 실리케이트 화합물을 반응물로 하여 얻어진 제1 축합물 및 유기실란계 화합물을 반응물로 하여 얻어진 제2 축합물을 포함하는 것으로, 각 성분에 대한 설명은 상기 'b) 제1 세라믹 코팅막 형성' 항목에서 설명한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.
또한 제2 세라믹 코팅 조성물은 상기 제1 세라믹 코팅 조성물과 동일하게 상기에서 설명한 유기 용매 및/또는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이러한 제2 세라믹 코팅 조성물은 폴리머 파우더를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리머 파우더를 더 포함하는 제2 세라믹 코팅 조성물로 제2 세라믹 코팅막을 형성할 경우, 콘크리트 바닥의 미끄럼 저항성을 높일 수 있다.
상기 폴리머 파우더는 특별히 한정되지 않으나, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 폴리머로 이루어질 수 있다.
또한 폴리머 파우더의 평균 입자 크기(D50)는 특별히 한정되지 않으나, 250 내지 300 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 폴리머 파우더의 평균 입자 크기가 250 ㎛ 미만일 경우에는 미끄럼 저항성을 요구되는 수준으로 얻기 어려울 수 있고, 300 ㎛를 초과할 경우에는 콘크리트 바닥의 균일성이 저하될 수 있다.
또 폴리머 파우더의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 제2 세라믹 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 상기 폴리머 파우더의 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 미끄럼 저항성을 요구되는 수준으로 얻기 어려울 수 있고, 5 중량부를 초과할 경우에는 콘크리트 바닥의 강도 또는 외관이 저하될 수 있다.
이와 같은 제2 세라믹 코팅 조성물의 도포 방법, 도포 두께 및 도포량에 대한 설명은 상기 'b) 제1 세라믹 코팅막 형성' 항목에서 설명한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.
한편 상기 제2 세라믹 코팅 조성물을 도포하기 전에 상기 제1 세라믹 코팅막을 2차 그라인딩하는 과정을 더 거칠 수 있다. 상기 2차 그라인딩을 추가적으로 실시할 경우, 제1 세라믹 코팅막의 균일성 및 레벨링성과 더불어 제1 세라믹 코팅막 상에 형성되는 제2 세라믹 코팅막의 광택성을 높일 수 있다.
상기 2차 그라인딩을 실시하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 레진 다이아몬드 휠이 장착된 레진 그라인더를 이용하여 실시하는 것이 바람직하다. 상기 2차 그라인딩 시 그라인딩이 강하게 이루어지는 메탈 그라인더를 이용할 경우 제1 세라믹 코팅막이 손상될 수 있다.
이러한 2차 그라인딩은 제1 세라믹 코팅막의 상태에 따라 레진 다이아몬드 휠의 입도(mesh) 크기를 조절하여 다수 회에 걸쳐 이루어질 수 있다. 구체적으로 제1 세라믹 코팅막의 상태에 따라 #30 또는 #100인 레진 다이아몬드 휠을 각각 적용하여 다수 회에 걸쳐 2차 그라인딩이 실시될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 유무기 성분이 복합된 세라믹 코팅 조성물(제1 세라믹 코팅 조성물 및 제2 세라믹 코팅 조성물)을 이용하여 콘크리트 바닥을 폴리싱함에 따라 내오염성, 내구성, 강도 등의 물성이 우수하고 광택도가 높은 콘크리트 바닥을 제공할 수 있다. 또한 그라인딩 작업을 적절히 조절함에 따라 외관이 수려하고 매끄러운 콘크리트 바닥을 제공할 수 있으며, 폴리싱 과정에 소비되는 시간이 전반적으로 단축되어 우수한 폴리싱 효율을 나타낼 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1]
시멘트 조성물을 미장하고 약 8일 동안 양생하여 콘크리트로 이루어진 바닥 시편을 제조하였다.
다음, 제조된 바닥 시편의 상면을 메탈 다이아몬드 휠(Metal Diamond Wheel)이 장착된 그라인더로 1차 그라인딩하였다. 이때, 상기 1차 그라인딩은 #20, #50 및 #100인 메탈 다이아몬드 휠을 각각 적용하여 3회에 걸쳐 실시되었다.
그 다음, 1차 그라인딩된 바닥 시편의 상면에 이산화티타늄을 포함하는 착색제 조성물을 도포하고 건조시켜 착색막을 형성하였다.
다음, 상기 착색막 상에 하기 표 1과 같은 조성의 제1 세라믹 코팅 조성물을 에어리스 스프레이 방식으로 도포하고 경화시켜 두께가 20-40 ㎛인 제1 세라믹 코팅막을 형성하였다.
성분 함량
에폭시 수지(국도화학 - YD-128M/YD-134) 40
제1 축합물(다우 케미칼 - Z-6194/Z-6070) 20
제2 축합물(다우 케미칼 - Z-6030/Z-6040) 20
용매(에버켐 - ethanol) 18
첨가제(BYK - 066N/320) 2
합계(중량부) 100
그 다음, 상기 제1 세라믹 코팅막을 레진 다이아몬드 휠(Resin Diamond Wheel)이 장착된 그라인더로 2차 그라인딩하였다.
다음, 2차 그라인딩된 제1 세라믹 코팅막 상에 제2 세라믹 코팅 조성물을 에어리스 스프레이 방식으로 도포하고 경화시켜 두께가 20-40 ㎛인 제2 세라믹 코팅막을 형성하였다. 이때, 상기 제2 세라믹 코팅 조성물의 조성은 상기 제1 세라믹 코팅 조성물과 동일하게 적용하였다.
이후, 양생 과정을 거쳐 바닥 시편의 폴리싱을 완료하였다.
[ 실시예 2]
상기 표 1과 같은 조성의 제2 세라믹 코팅 조성물 대신에 하기 표 2와 같은 조성의 제2 세라믹 코팅 조성물을 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 바닥 시편의 폴리싱을 완료하였다.
성분 함량
에폭시 수지(국도화학 - YD-128M/YD-136) 39
제1 축합물(다우 케미칼 - Z-6194/Z-6070) 19
제2 축합물(다우 케미칼 - Z-6030/Z-6040 19
용매(에버켐 - ethanol) 18
첨가제(BYK - 066N/320/306) 2
폴리머 파우더(폴리에틸렌) 3
합계(중량부) 100
[ 실험예 1]
실시예 1 및 실시예 2에서 얻어진 바닥 시편의 물성을 다음과 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
1. 광택도 - KS M ISO 2813:2007에 의거하여 평가하였다.
2. 내오염성 - KS M 3332:2009(유성매직 시험)에 의거하여 평가하였다.
3. 내수성 - KS M ISO 2812-1:2012에 의거하여 평가하였다.
4. 내산성 - KS M ISO 2812-1:2012에 의거하여 평가하였다.
5. 내알카리성 - KS M ISO 2812-1:2012에 의거하여 평가하였다.
6. 내염수성 - KS M ISO 2812-1:2012에 의거하여 평가하였다.
7. 미끄럼 저항성 - KS F 2375:2001에 의거하여 평가하였다.
물성 실시예 1 실시예 2
광택도 91 90
내오염성 변화 없음 변화 없음
내수성
(증류수, 168h)
이상 없음 이상 없음
내산성
(5% H2SO4, 168h)
이상 없음 이상 없음
내알칼리성
(5% NaOH, 168h)
이상 없음 이상 없음
내염수성
(5% NaCl, 168h)
이상 없음 이상 없음
미끄럼 저항성 41BPN 43BPN
상기 표 3을 참조하면, 본 발명의 폴리싱 방법으로 바닥을 폴리싱할 경우, 광택도가 높으면서 물성이 우수한 바닥이 얻어짐을 확인할 수 있다. 또한 폴리머 파우더가 추가로 사용됨에 따라 폴리싱 처리된 바닥의 미끄럼 저항성이 높아지는 것도 확인할 수 있다.

Claims (12)

  1. 콘크리트 바닥면을 1차 그라인딩하는 단계;
    상기 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 착색제 조성물을 도포하고 경화시켜 착색막을 형성하는 단계;
    상기 착색막 상에 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 제1 세라믹 코팅막을 형성하는 단계;
    상기 제1 세라믹 코팅막을 2차 그라인딩하는 단계; 및
    2차 그라인딩된 제1 세라믹 코팅막 상에 제2 세라믹 코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 제2 세라믹 코팅막을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 세라믹 코팅 조성물과 상기 제2 세라믹 코팅 조성물은 각각 바인더 30 내지 60 중량부; 알칼리계 실리케이트 화합물의 제1 축합물 15 내지 50 중량부; 및 유기실란계 화합물의 제2 축합물 10 내지 20 중량부;을 포함하며,
    상기 제1 세라믹 코팅 조성물과 상기 제2 세라믹 코팅 조성물은 서로 동일한 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리계 실리케이트 화합물은 리튬 실리케이트 수화물, 포타슘 실리케이트 수화물, 소듐 실리케이트 수화물, 마그네슘 실리케이트 수화물, 칼슘 실리케이트 수화물 및 바륨 실리케이트 수화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 축합물이 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
    [화학식 1]
    Figure 112017030940963-pat00005

    상기 화학식 1에서,
    A는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 4의 알케닐기이고,
    R은 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이며,
    n 및 x는 각각 1 내지 10의 정수이다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기실란계 화합물은 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-2-아미노에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 세라믹 코팅 조성물은 폴리머 파우더를 더 포함하는 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 폴리머 파우더의 함량이 상기 제2 세라믹 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부인 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 폴리머 파우더의 평균 입자 크기(D50)가 250 내지 300 ㎛인 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 그라인딩에는 메탈 그라인더가 이용되는 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 세라믹 코팅 조성물을 도포하기 전에 상기 1차 그라인딩된 콘크리트 바닥면 상에 표면강화제 조성물을 도포하는 단계;를 더 포함하는 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 그라인딩에는 레진 그라인더가 이용되는 것인 콘크리트 바닥의 폴리싱 방법.
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