KR102369552B1 - 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법에 관한 것으로, 환경 친화적인 열경화성 에폭시 코팅제 및 일반규사를 적용하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상시키고, 이에 다양한 색상의 무기안료가 착색된 컬러규사의 입도분포를 조절하여 상도도막 바로 밑에 적용함으로써 지하주차장 등과 같은 건물의 바닥재 시공 시 독특한 미감과 난슬립 특성을 나타낼 수 있으며, 그리고 상도도막 위에 유무기 복합코팅제에 의한 하이브리드코팅 처리공정으로 인하여 바닥재 표면의 매끄러운 촉감에 의한 이물질 부착이 감소되어 청소가 용이하고 내구성 및 난연성이 탁월한 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법을 제공하는 것이다.

Description

컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법{CONSTRUCTION METHOD OF BUILDING FLOORING USED INORGANIC COLOR-SILICA SAND}

본 발명은 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환경 친화적인 열경화성 에폭시 코팅제 및 일반규사를 적용하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상시키고, 이에 다양한 색상의 무기안료가 착색된 컬러규사를 이용하여 지하주차장 등과 같은 건물의 바닥재 시공 시 독특한 미감과 난슬립 특성을 나타낼 수 있으며, 또한 표면 하이브리드코팅을 통해 바닥재 표면의 이물질 부착 감소 및 난연성이 탁월한 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 주택, 사무실, 창고, 학교, 병원, 체육시설, 쇼핑센터, 주차장, 건물의 복도 및 옥상 등과 같은 바닥면에는 사용의 편의성, 실용성, 인테리어 미감, 고급스러움과 세련미를 갖도록 다양한 형태와 재료를 이용한 바닥재 시공이 이루어진다.

이러한 바닥재의 기초에 사용되는 콘크리트는 시멘트와 수화반응하여 형성되는 것으로, 내산성과 내약품성 등의 내화학성이 낮고 조직이 치밀하지 않아 환경에 유해하고 불쾌감을 주게 됨은 물론 공기 중의 탄산가스에 의해 열화되는 문제점 등을 가지고 있는데, 이러한 문제점을 보완, 개선하고 내마모성 및 시각적인 효과를 얻기 위해서 바닥재에 대한 다양한 시공방법이 개발되어 적용되고 있다.

그 중 대표적으로 각종 색상과 무늬 및 화려한 질감과 자연에 가까운 색감을 지닌 아름다움을 추구하면서 뛰어난 실용성, 내구성, 평활성, 내오염성 등의 특성을 나타내는 천연 또는 인조 화강석이나 대리석 또는 고강도 벽돌을 시공하는 경우가 많다.

그러나 상기 천연 또는 인조 석재 등은 시공에 따른 비용 부담이 크고 중량이 무거워 소재를 운반하거나 취급하는데 많은 노동력과 비용이 소요되고 파손에 따른 부분보수가 어려우며, 또한 석재 표면 특성상 이물질이 부착되기 쉬워 석재 소재가 깔린 바닥면의 경우 청소작업이 수시로 이루어져야 하는 등 문제점이 있었다.

그로 인하여 통상적으로 사용되는 바닥마감재는 주성분에 따라 크게 유기계 마감재와 무기계 마감재로 구분되며, 유기계는 에폭시나 우레탄 수지를 사용한 제품이 대표적인데, 이들은 석유화학원료로 제조되어 상온 경화형 가교결합을 형성하는 고분자타입으로 질감이 우수하고 색상을 원하는 대로 구현할 수 있을 뿐만 아니라 균열발생이 적고 경우에 따라 탄성과 미끄럼방지기능도 부여할 수 있으며, 건조가 빠르고 시공 후 유지관리도 비교적 손쉬운 제품이 많이 출시되고 있다.

이러한 특징들로 인해 현재 많이 사용되는 건축 구조물의 바닥재 중 마감재로 많이 사용되는 에폭시수지 도료는 경화에 있어 강력한 부착력과 도막의 높은 경도 외에 반응수축이 매우 작고 휘발물질을 발생하지 않으며, 치수 안정성, 내수성, 내약품성, 내마모성 등의 물성이 우수하여 건축, 토목 등 다양한 분야에서 광범위하게 사용되어 왔으나, 황변현상(yellowing)과 일부 고분자 소재와의 접착이 불량하고 난연성이 다소 취약한 단점이 있다.

그리고 상기와 같은 바닥마감재로 사용되는 각종 도료 외에 근래에는 건물의 바닥재 또는 내, 외벽에 천연의 석재 문양을 구현하기 위한 지속적인 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 이를 위해 다양한 컬러칩이나 컬러규사를 이용하여 시각적 효과를 제공할 수 있는 기술들이 복합적으로 개발되고 있다.

이러한 건축물 바닥마감재의 특성과 미관을 개선하기 위한 대표적인 선행기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허 제10-1999-0034106호(두산건설 주식회사)에는 콘크리트 구조물 바탕면의 이물질 및 수분을 제거하는 바탕면 정리단계와, 불규칙한 마감면을 평활하게 하기 위하여 시멘트 및 모래로 된 모르터를 타설하여 모르터층을 형성하는 바탕면평활단계와, 모르터로 미강된 바탕면 위에 접착수지층과의 박리현상을 방지하기 위한 프라이머를 도포하여 프라이머층(3)을 형성하는 프라이머 도포단계와, 프라이머가 도포된 전면에 칼라규사를 모르터면에 접착시키기 위한 접착수지층을 도포하는 접착수지도포단계와, 접착수지가 도포된 전면에 칼라규사를 소정의 압력 이상으로 포설하여 접착시켜 칼라규사층을 형성시키는 칼라규사포설단계 및 칼라규사 포설접착이 완료된 후, 칼라규사포설면에 마감을 위한 보호수지코팅단계로 이루어짐읕 특징으로 하는 칼라규사를 이용한 포설방법을 개시하고 있다.

또한, 동 등록특허 제10-0291623호(주식회사 화성산업)에서는 각종 건축물의 고강도 인조 색채무늬 바닥재로서, 석분 10~15wt%와 인조석골재 60~70wt%와 탄산칼슘분 15~20wt%와 무기질착색제 2.5~7.5wt%를 혼합, 교반하여서 혼합몰탈을 제조하고; 상기 제조된 혼합몰탈 83~93wt%와 에폭시계열이나 폴리에스테르계열의 합성수지 4~12wt%와 물 또는 신나 2~6wt%를 교반기로 혼합, 교반하여서 제조한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 동 등록특허 제10-0526416호(주식회사 세진로드)에서는 콘크리트포장 또는 아스팔트포장에 코팅되는 논슬립 바닥 포장재의 시공방법에 있어서, 콘크리트포장 또는 아스팔트포장의 시공면을 세척하고, 파손된 부위를 보수하며, 초벌용 프라이머(primer)층을 형성하는 전처리단계와; 초벌용 프라이머의 도포 후 상온에서 30분간 건조하는 제1차 건조단계와; 상기 초벌용 프라이머층에 스티렌계 아크릴에멀젼수지를 도포하여 수지층을 형성하는 수지 도포단계와; 초속경 시멘트 300 ~ 350 Kg/m3, 인공모래나 세립재활용 골재 중 하나 또는 그 혼합물 330 ~ 410 Kg/m3, 재활용 안료 30 ~ 60 Kg/m3를 혼합교반하여 상기 수지층의 상부에 10 ~ 30mm의 두께로 포설 또는 롤러다짐하여 초속경 논슬립 모르타르층을 형성하는 초속경 논슬립 모르타르 도포단계와; 스티렌계 아크릴에멀젼수지 100중량부에 수성도막용제 5 ~ 10중량부, 소포제 0.5 ~ 1중량부, 분산제 0.5 ~ 1중량부, 물 100중량부를 혼합교반하여 상기 초속경 논슬립 모르타르층이 건조되기 전에 그 상부에 도포하여 혼합코팅제층을 형성하는 혼합코팅제 도포단계와; 혼합코팅제의 도포 후 24시간 이상 건조하는 제2차 건조단계를 포함하여 이루어진다.

그리고 동 공개특허 제10-2009-0020022호(김영일)에서는 표면에 몰탈층을 시공하는 단계; 상기 몰탈층에 액상의 PVA 바인더를 도포하는 단계; 상기 PVA 바인더 상에 일정 크기의 컬러칩을 분산 부착시키는 단계; 상기 PVA 바인더 상에 미부착된 컬러칩을 스크래퍼로 긁어내어 정리하는 단계; 상기 컬러칩 상에 스탠실 테이프를 부착하여 다양한 문양을 연출하는 단계; 및 상기 컬러칩과 스탠실 테이프 상에 코팅제를 도포하는 단계;를 포함하는 대리석 시공효과를 갖는 콘크리트 코팅방법을 제공하며, 상기 컬러 칩은 평균 직경 5㎜의 크기를 갖고, 비중 2.4 내지 2.8의 PVA칩으로 이루어져 있으나, 상기와 같이 주성분이 PVA 또는 아크릴 수지로 제조된 유기질 컬러칩을 사용하기 때문에 바닥재 표면의 색감이 선명하지 않고 편평한 질감으로 인하여 난슬립성이 부족하며, 또한 이러한 칼라칩을 열경화성 에폭시 코팅제와 혼용할 경우 칼라칩과 코팅제의 접착성이 저하됨으로 인하여 바닥재의 내구성과 난연성에 문제가 있다는 사실을 발견하였다.

이에 따라 본 발명자는 특허 제10-2267793호(김정열)를 통해 개발된 무기질 컬러칩 및 이를 이용한 건물 바닥재 시공방법에 관한 기술을 시공환경과 용도에 따라 대체하기 위해 무기질 컬러칩 대신에 재료비가 저렴한 무기안료가 착색된 컬러규사의 입도분포를 적절하게 조절하여 적용함으로써 지하주차장 등과 같은 바닥재 표면의 입체적인 미감과 난슬립성을 부여함을 물론 재료비 절감과 더불어 내구성 및 강도를 더욱 향상시킨 건물 바닥재 시공방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-1999-0034106호(공개일자 1999년05월15일) 대한민국 등록특허공보 제10-0291623호(공고일자 2001년09월17일) 대한민국 등록특허공보 제10-0526416호(공고일자 2005년11월08일) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0020022호(공개일자 2009년02월26일)

본 발명의 목적은 환경 친화적인 열경화성 에폭시 코팅제 및 일반규사를 적용하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상시키고, 이에 다양한 색상의 무기안료가 착색된 컬러규사의 입도분포를 조절하여 상도도막 바로 밑에 적용함으로써 지하주차장 등과 같은 건물의 바닥재 시공 시 독특한 미감과 난슬립 특성을 나타낼 수 있으며, 그리고 상도도막 위에 유무기 복합코팅제에 의한 하이브리드코팅 처리공정으로 인하여 바닥재 표면의 매끄러운 촉감에 의한 이물질 부착이 감소되어 청소가 용이하고 내구성 및 난연성이 탁월한 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법은, 콘크리트 바닥재 표면에 그라인딩을 실시하여 이물질을 제거하는 전처리 공정(S1); 상기 콘크리트 바닥재 위에 에폭시 프라이머를 0.2 ~ 0.5㎜ 두께로 도포하고 건조시켜 바닥재 표면과의 접착성을 향상시키는 하도 처리공정(S2); 상기 경화된 하도도막 위에 무용제 에폭시 코팅제를 1±0.2㎜ 두께로 도포하여 경계면 간의 접착성을 강화시키는 1차 중도 처리공정(S3); 상기 무용제 에폭시 코팅제 위에 입도가 20 ~ 60메쉬(mesh)인 일반규사(모래)를 살포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시킨 후 미부착 일반규사를 제거하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상시키는 일반규사 부착공정(S4); 상기 일반규사가 부착되어 경화된 1차 중도도막 위에 투명 무용제 에폭시 코팅제를 1±0.2㎜ 두께로 도포하여 경계면 간의 접착성을 강화시키는 2차 중도 처리공정(S5); 상기 투명 무용제 에폭시 코팅제 위에 평균입도가 0.5㎜ 이하인 규사에 무기안료로 착색된 컬러규사를 살포하고, 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시킨 후 미부착 컬러규사를 긁어내는 컬러규사 부착공정(S6); 상기 컬러규사가 부착되어 경화된 2차 중도도막 위에 투명 무용제 에폭시 코팅제를 0.5 ~ 0.8㎜ 두께로 도포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 컬러규사를 고정시키는 상도 처리공정(S7); 상기 상도도막 위에 유무기 복합코팅제를 0.2 ~ 0.3㎜ 두께로 도포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 바닥재의 내구성과 난연성을 강화시키는 하이브리드코팅 처리공정(S8);을 포함하여 이루어지며, 상기 컬러규사의 입도분포는 0.15 ~ 0.25㎜ 이내의 입자 15 ~ 25중량% 및 0.25㎜ ~ 0.5㎜ 이내의 입자 75 ~ 85중량%의 비율로 혼합되며, 총함수율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 컬러규사는 SiO₂ 함량 95% 이상인 친환경 규사 100중량부에 대하여 무기안료 1 내지 10중량부가 착색되어 단일 색상 또는 2가지 이상의 색상이 조합된 것으로, 상기 무기안료는 백색안료로서 산화티탄, 리토폰; 적색안료로서 산화철, 카드뮴적, 은주, 크림즌 안티몬; 황색안료로서 카드뮴황, 크롬황, 아연크롬황, 티탄황; 녹색안료로서 산화크롬; 청색안료로서 둔청, 감청; 및 갈색안료 중에서 선택되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의한 컬러규사를 이용한 건물 바닥재는 환경 친화적인 열경화성 에폭시 코팅제 및 일반규사를 적용하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상되며, 이에 다양한 색상의 무기안료가 착색된 컬러규사의 입도분포를 조절하여 상도도막 바로 밑에 적용함으로써 지하주차장 등과 같은 건물의 바닥재 시공 시 독특한 미감과 난슬립 특성 및 우수한 강도를 나타낼 수 있으며, 또한 상도도막 위에 유무기 복합코팅제에 의한 하이브리드코팅 처리공정으로 인하여 바닥재 표면의 매끄러운 촉감에 의한 이물질 부착이 감소되어 청소가 용이하고 내구성 및 난연성이 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법을 나타내는 공정순서도이다.

이하에서는 본 발명에 의한 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법은, 콘크리트 바닥재 표면에 그라인딩을 실시하여 이물질을 제거하는 전처리 공정(S1); 상기 콘크리트 바닥재 위에 에폭시 프라이머를 0.2 ~ 0.5㎜ 두께로 도포하고 건조시켜 바닥재 표면과의 접착성을 향상시키는 하도 처리공정(S2); 상기 경화된 하도도막 위에 무용제 에폭시 코팅제를 1±0.2㎜ 두께로 도포하여 경계면 간의 접착성을 강화시키는 1차 중도 처리공정(S3); 상기 무용제 에폭시 코팅제 위에 입도가 20 ~ 60메쉬(mesh)인 일반규사(모래)를 살포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시킨 후 미부착 일반규사를 제거하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상시키는 일반규사 부착공정(S4); 상기 일반규사가 부착되어 경화된 1차 중도도막 위에 투명 무용제 에폭시 코팅제를 1±0.2㎜ 두께로 도포하여 경계면 간의 접착성을 강화시키는 2차 중도 처리공정(S5); 상기 투명 무용제 에폭시 코팅제 위에 평균입도가 0.5㎜ 이하인 규사에 무기안료로 착색된 컬러규사를 살포하고, 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시킨 후 미부착 컬러규사를 긁어내는 컬러규사 부착공정(S6); 상기 컬러규사가 부착되어 경화된 2차 중도도막 위에 투명 무용제 에폭시 코팅제를 0.5 ~ 0.8㎜ 두께로 도포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 컬러규사를 고정시키는 상도 처리공정(S7); 상기 상도도막 위에 유무기 복합코팅제를 0.2 ~ 0.3㎜ 두께로 도포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 바닥재의 내구성과 난연성을 강화시키는 하이브리드코팅 처리공정(S8);의 순으로 이루어진다.

본 발명에서 사용되는 컬러규사는 평균입도가 0.5㎜ 이하인 규사에 무기안료로 착색된 친환경 자재로써 환경에 유해한 유기질 컬러칩이나 유기안료로 착색된 컬러규사와 구분되는 개념인데, 통상적으로 사용되는 유기질 또는 무기질 컬러칩보다 재료비와 제조비용이 저렴하며, 이 무기안료로 착색된 컬러규사로 인해 투과되는 바닥재 표면은 빛반사율이 우수하면서 바인더와의 접착성이 우수하고 강도가 향상되어 내진성능을 발휘할 수도 있다.

이를 위해 수많은 시행착오를 거듭한 결과, 상기 컬러규사의 입도분포는 0.15 ~ 0.25㎜ 이내의 입자 15 ~ 25중량% 및 0.25㎜ ~ 0.5㎜ 이내의 입자 75 ~ 85중량%의 비율로 혼합하는 것이 최대한의 강도와 내구성을 발현할 수 있는 것으로 조사되었으며, 아울러 총함수율이 0.1% 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 컬러규사는 SiO₂ 함량 95% 이상인 친환경 규사에 무기안료가 착색되어 단일 색상 또는 2가지 이상의 색상이 조합된 것으로서, 상기 규사를 한국화학융합시험연구원에 의뢰한 시료에 대한 품질 시험결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.

시험항목	단위	결과치	시험방법
SiO2	%	98.6	KS L 2101:2009
Fe2O3	%	0.30	KS L 2101:2009
TiO2	%	0.02	KS L 2101:2009
Al2O3	%	0.06	KS L 2101:2009

본 발명에서 사용되는 무기안료는 백색안료로서 산화티탄, 리토폰; 적색안료로서 산화철, 카드뮴적, 은주, 크림즌 안티몬; 황색안료로서 카드뮴황, 크롬황, 아연크롬황, 티탄황; 녹색안료로서 산화크롬; 청색안료로서 둔청, 감청; 및 갈색안료 등을 단독 또는 혼합한 후에, 상기 친환경 규사 100중량부에 대하여 상기 무기안료를 1 내지 10중량부 이내의 비율로 포함하여 착색시키는 것이 적합하며, 이를 색상별로 따로 구분하여 제조함으로써 소비자의 요구에 따라 1가지 또는 2가지 이상의 색상으로 조합하여 컬러풀하게 사용할 수 있다.

참고로, 안료는 크게 무기안료(inorganic pigment)와 유기안료(organic pigment)로 구분할 수 있으며, 원료에 따라 천연안료(natural lakes)와 인조안료(artificial pigment)로 나누어지고 백색과 유색이 있는데, 화학적으로 무기질인 무기안료는 역사가 깊어 선사시대의 동굴벽화에서도 사용되었다는 사실이 확인된다. 즉, 선사시대에는 흙이나 암석분말이 많이 사용되었으나, 현대에 와서는 카본블랙, 산화티타늄, 벵갈라, 황연, 감청, 군청 등 다양한 종류의 무기안료가 사용되고 있다.

반면에, 유기화합물을 주체로 하는 유기안료는 물에 불용성인 염료 또는 수용성인 염료에 금속염을 가해서 침전시킨 것으로, 주로 식물이나 동물로부터 얻은 색소를 점토 등과 같은 무기안료에 흡착시켜 안료로써 사용하기도 하나, 안료의 성능을 좌우하는 중요한 성질은 색상, 착색력, 내후성 등이 복합적으로 작용하기 때문에 보통 무기안료와 유기안료는 이러한 특성을 고려하여 보완적으로 사용될 수도 있다.

상기 유기안료는 무기안료에 비해 착색력이 우수하고 다양한 색상을 구현할 수 있음에도 가격이 비싸고 용제(물, 오일, 알코올)에 녹는 반면, 무기안료는 내광성, 내열성이 우수하고 내용매성 등이 강해서 상기와 같은 무기안료로 착색된 컬러규사는 화학적으로 안정하고 강도가 우수하여 내진성을 발휘할 수 있다는 사실에 의거하여, 본 발명에서 사용되는 무기안료가 착색된 컬러규사를 한국화학융합시험연구원에 의뢰한 시료에 대한 품질 시험결과를 아래 [표 2]에 나타내었다.

시험항목	단위	결과치	시험방법
외관	-	이상없음	품질보증기준 (QL-2101-01)
함수율	%	0.1	품질보증기준 (QL-2101-01)
내산성 시험 (5% H2SO4, 72hr 후 변색유무)	-	이상없음	품질보증기준 (QL-2101-01)
내알칼리성 시험 (5% NaOH, 72hr 후 변색유무)	-	이상없음	품질보증기준 (QL-2101-01)
내용제성 시험 (도료희석제 3종, 72hr 후 변색유무)	-	이상없음	품질보증기준 (QL-2101-01)

또한, 본 발명에 의한 건물 콘크리트 바닥재의 시공은 대체로 대기온도 5 ~ 35℃, 상대습도 80% 이하, 표면온도 40℃ 이하, 표면함수율 6% 이하, 소지표면 pH 9 이하여야 제대로 된 물성을 발휘할 수 있으며, 이러한 작업상의 기상조건에 따라 상기 코팅제의 양생시간을 12 ~ 48시간 이내로 조절할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 에폭시 프라이머 및 에폭시 코팅제는 범용 에폭시 수지로서 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 도료인데, 통상적으로 에폭시 당량(g/eq) 184 ~ 194, 점도(cps, 25℃) 12000 ~ 15000, 연화점 60 ~ 70℃, 비중(20℃) 1.17인 에폭시수지 또는 에폭시 당량(g/eq) 450 ~ 500, 점도(cps, 25℃) 12000 ~ 15000, 연화점 60 ~ 70℃, 비중(20℃) 1.16 ~ 1.20인 에폭시 수지 중 어느 한 종 또는 이들의 혼합물이 사용된다. 이러한 에폭시수지는 에폭시 결합을 갖고 있는 화합물을 총칭하는 것으로 에피클로로히드린과 비스페놀 A를 중합하여 만든 것이 대표적이며, 경화 시 수축 정도가 매우 작고 휘발물질을 발생하지 않는다는 특징이 있다.

상기 에폭시수지는 요소, 멜라민수지, 페놀수지와 같이 대표적인 경화반응형 수지로서, 특히 에폭시수지 도막은 접착성, 경도, 가역성, 탄력성, 내약품성의 면에서 다른 도료에 비해 월등히 우수한데, 이는 에폭시수지의 독특한 화학구조와 3차원 구조가 그 원인이 된다.

그리고 본 발명의 하도에서 사용되는 에폭시 프라이머의 부피고형분은 25 ~ 35%, 중도 및 상도에 사용되는 (투명)무용제 에폭시 코팅제의 부피고형분은 60 ~ 100%, 하이브리드코팅에 사용되는 유무기 복합코팅제의 부피고형분은 45 ~ 60% 이내의 범위로 설정하는 것이 바람직한데, 이는 각 공정에서 사용되는 동일한 성분의 코팅제를 그 부피고형분이 서로 다르게 형성된 제품을 사용함으로써 적용부위에 맞는 에폭시의 점도와 도포두께가 조절됨에 따라 바닥재의 접착강도와 내구성이 더욱 우수한 특성을 나타낼 수 있다.

먼저, 전처리 공정(S1)은 콘크리트 바닥재 표면에 그라인딩을 실시하여 이물질을 제거하는 단계로서, 고강도 콘크리트인 경우에는 그라인딩처리 시 부착력 불량이 발생할 수 있으므로 블라스팅방법으로 표면처리를 실시하여 부착성능을 향상시킬 수 있으며, 또 틈새, 홈, 크랙 등은 V-커팅 후 에폭시퍼티로 메운 후 연마하는 것이 하도와의 부착성을 향상시킬 수 있다. 그 후의 하도 처리공정(S2)은 상기 콘크리트 바닥재 위에 에폭시 프라이머를 0.2 ~ 0.5㎜ 두께로 도포하고 건조시켜 바닥재 표면과의 접착성을 향상시킴은 물론 콘크리트 바닥재 표면의 기공을 메워 표면을 안정화시키는 단계를 거친다.

1차 중도 처리공정(S3)은 상기 경화된 하도도막 위에 무용제 에폭시 코팅제를 1±0.2㎜ 두께로 도포하여 경계면 간의 접착성을 강화시키는 단계인데, 반드시 상기 무용제 에폭시 코팅제가 경화되기 전에 규사 처리공정(S4)을 실시하여야 한다.

일반규사 부착공정(S4)은 상기 무용제 에폭시 코팅제 위에 입도가 20 ~ 60메쉬(mesh)인 일반규사(모래)를 살포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시킨 후 미부착 일반규사를 제거하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상시키는 단계로서, 상기 규사는 약 1㎜ 정도의 두께로 도포된 액상 무용제 에폭시 코팅제 내에 함침되어 견고하게 부착시키기 위해 20 ~ 60메쉬 크기의 균일한 입도를 갖는 규산성분(SiO₂) 95% 이상을 함유하는 미세 석영모래를 사용함으로써 바닥재의 수평 평활도를 향상시키면서 코팅제와의 결합을 극대화하여 바닥재 표면에 발생되는 미세 크랙을 방지할 수 있으며, 그리고 무용제 에폭시 코팅제 양생 후의 미부착 일반규사는 빗자루로 쓸거나 진공흡입기로 회수하면 된다.

2차 중도 처리공정(S5)은 상기 일반규사가 부착되어 경화된 1차 중도도막 위에 투명 무용제 에폭시 코팅제를 1±0.2㎜ 두께로 도포하여 경계면 간의 접착성을 강화시키는 단계로서, 반드시 상기 투명 무용제 에폭시 코팅제가 경화되기 전에 컬러규사 부착공정(S6)을 실시하여야 하며, 상기 투명 무용제 에폭시 코팅제로 인해 컬러규사가 견고하게 부착됨과 동시에 컬러규사의 광택성과 빛반사율을 극대화할 수 있다.

이러한 컬러규사 부착공정(S6)은 상기 투명 무용제 에폭시 코팅제 위에 단일 색상 또는 2가지 이상의 색상으로 조합된 컬러규사를 살포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 컬러규사를 부착시킨 후 미부착 컬러규사를 긁어내는 단계인데, 그로 인하여 상기 컬러규사가 투명 무용제 에폭시 코팅제 속으로 함침되어 부착되면서 그 상부에는 미세하고 균일한 요철이 형성됨으로 인하여 독특한 미감과 난슬립 특성을 나타낼 수 있으며, 또한 빛반사가 우수하여 선명한 색상과 더불어 무기안료로 착색된 컬러규사로 인한 바닥재의 열전도가 감소되어 건물 내부의 에너지 절감을 구현할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 컬러규사 부착공정(S6)을 통해 투명 무용제 에폭시 코팅제 바로 위에 다양한 색상의 컬러규사가 부착되고 미부착 컬러규사는 쇠칼창이나 브러시 등으로 긁어내어 회수하며, 상기 2차 중도도막 위에 부착된 컬러규사는 바닥재 표면에 균일하고 미세한 요철을 형성함에 따라 종래 고분자수지로 제조된 컬러칩 또는 컬러규사를 시공하는 경우에 비해 환경에 친화적이고 바닥재 표면의 빛반사가 양호하여 입체적인 미감을 나타낼 뿐만 아니라 난슬립 특성과 난연성이 매우 우수하게 되는 것이다.

다음으로, 상도 처리공정(S7)은 상기 컬러규사가 부착되어 경화된 2차 중도도막 위에 투명 무용제 에폭시 코팅제를 0.5 ~ 0.8㎜ 두께로 도포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 컬러규사를 고정시키는 단계를 거침으로써 상기 컬러규사가 바닥재의 중간에 편평하고 견고하게 부착되며, 그로 인하여 컬러규사 사이의 공극을 치밀하게 메우면서 바닥재의 표면에 균일하게 형성된 요철을 완만하고 부드럽게 형성하여 바닥재의 내구성을 향상시키게 된다. 이는 투명한 색상의 상도도막을 적용하여 컬러규사의 색상과 미감을 효과적으로 발휘할 수 있음은 물론이다.

마지막으로, 하이브리드코팅 처리공정(S8)은 상기 상도도막 위에 유무기 복합코팅제를 0.2 ~ 0.3㎜ 두께로 도포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 바닥재의 내구성과 난연성을 강화시키는 단계로서, 상기 유무기 복합코팅제는 에폭시 코팅제의 단점인 황변현상(yellowing) 및 결정성 수지나 PE, PP, 실리콘, 아크릴 등과 같은 극성이 없는 수지와의 접착이 불량한 현상을 방지하고 도막의 경도, 내마모성, 내스크래치성, 방진성 등의 특성을 개선하기 위해 실시하며, 이는 상기 상도도막과 같은 투명색상의 코팅제를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 상기 하이브리드코팅 처리공정(S8)에서 적용하고자 하는 유무기 복합코팅제를 개발함에 있어 우수한 내산성과 내알칼리성, 내용제성 등 내화학적 물성과 더불어 에폭시수지의 가장 취약한 문제점인 자외선에 의한 저항성, 즉 내후성을 향상시키기 위해 중량평균분자량 250 ~ 3000인 실리콘옥사이드 변성 에폭시수지를 주제로 하고, 아민계 경화제를 포함하여 이루어지는 2액형 실리콘옥사이드 변성 에폭시 수지조성물을 선택하는 것이 가장 바람직하다는 결론을 도출하였다. 이때, 상기 주제의 분자량이 250 ~ 3000의 범위보다 낮을 경우에 에폭사이드 관능기가 2개 이하로 형성되어 내화학적 물성 및 기계적 물성이 저하되는 현상이 나타나고, 그보다 높을 경우에는 실라놀의 화학적 구조가 브랜치 구조를 이루어 겔화의 우려가 있음에 따라 균일한 하이브리드코팅층을 형성하기 어렵게 된다.

상기 실리콘옥사이드 변성 에폭시수지는 폴리실라놀에 에피클로로히드린을 반응시켜 에폭사이드 관능기를 부가된 것으로, 상기 에폭시수지를 아민계 경화제와 함께 사용하여 도막을 형성할 경우에는 주제의 에폭시 당량과 경화제의 활성수소 당량이 1:1의 비로 배합함으로써 종래 에폭시수지 도료의 장점과 함께 내후성 및 난연성이 뛰어난 도막을 형성할 수 있다.

따라서 본 발명에 의한 시공방법으로 형성되는 컬러규사를 이용한 건물 바닥재는 환경 친화적인 열경화성 에폭시 코팅제 및 일반규사를 적용하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상되며, 이에 다양한 색상의 무기안료가 착색된 컬러규사의 입도분포를 조절하여 상도도막 바로 밑에 적용함으로써 지하주차장 등과 같은 건물의 바닥재 시공 시 독특한 미감과 난슬립 특성 및 우수한 강도를 나타낼 수 있으며, 또한 상도도막 위에 유무기 복합코팅제에 의한 하이브리드코팅 처리공정으로 인하여 바닥재 표면의 매끄러운 촉감에 의한 이물질 부착이 감소되어 청소가 용이하고 내구성 및 난연성이 탁월하므로, 건물의 내외부 바닥재는 물론 각종 구조물의 표면에 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 용도와 형태로 적용될 수 있다.

Claims (5)

1. 콘크리트 바닥재 표면에 그라인딩을 실시하여 이물질을 제거하는 전처리 공정(S1); 상기 콘크리트 바닥재 위에 에폭시 프라이머를 0.2 ~ 0.5㎜ 두께로 도포하고 건조시켜 바닥재 표면과의 접착성을 향상시키는 하도 처리공정(S2); 상기 경화된 하도도막 위에 무용제 에폭시 코팅제를 1±0.2㎜ 두께로 도포하여 경계면 간의 접착성을 강화시키는 1차 중도 처리공정(S3); 상기 무용제 에폭시 코팅제 위에 입도가 20 ~ 60메쉬(mesh)인 일반규사(모래)를 살포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시킨 후 미부착 일반규사를 제거하여 바닥재의 평활도와 크랙에 대한 저항성을 향상시키는 일반규사 부착공정(S4); 상기 일반규사가 부착되어 경화된 1차 중도도막 위에 투명 무용제 에폭시 코팅제를 1±0.2㎜ 두께로 도포하여 경계면 간의 접착성을 강화시키는 2차 중도 처리공정(S5); 상기 투명 무용제 에폭시 코팅제 위에 평균입도가 0.5㎜ 이하인 규사에 무기안료로 착색된 컬러규사를 살포하고, 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시킨 후 미부착 컬러규사를 긁어내는 컬러규사 부착공정(S6); 상기 컬러규사가 부착되어 경화된 2차 중도도막 위에 투명 무용제 에폭시 코팅제를 0.5 ~ 0.8㎜ 두께로 도포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 컬러규사를 고정시키는 상도 처리공정(S7); 상기 상도도막 위에 유무기 복합코팅제를 0.2 ~ 0.3㎜ 두께로 도포하고 상온에서 12 ~ 48시간 동안 건조시켜 바닥재의 내구성과 난연성을 강화시키는 하이브리드코팅 처리공정(S8);을 포함하는 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법에 있어서,
   상기 컬러규사의 입도분포는 0.15 ~ 0.25㎜ 이내의 입자 15 ~ 25중량% 및 0.25 ~ 0.5㎜ 이내의 입자 75 ~ 85중량%의 비율로 혼합되고, 총함수율이 0.1% 이하이며,
   상기 컬러규사는 SiO₂ 함량 95% 이상인 친환경 규사 100중량부에 대하여 무기안료 1 내지 10중량부가 착색되어 단일 색상 또는 2가지 이상의 색상이 조합된 것으로, 상기 무기안료는 백색안료로서 산화티탄, 리토폰; 적색안료로서 산화철, 카드뮴적, 은주, 크림즌 안티몬; 황색안료로서 카드뮴황, 크롬황, 아연크롬황, 티탄황; 녹색안료로서 산화크롬; 청색안료로서 둔청, 감청; 및 갈색안료 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 컬러규사를 이용한 건물 바닥재 시공방법.
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