KR102602615B1 - 극세 나노 실리카와 아크릴 수지를 활용하여 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물 및 그 시공방법 - Google Patents
극세 나노 실리카와 아크릴 수지를 활용하여 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물 및 그 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 건물 외벽용 도료 조성물과 시공방법에 관한 것으로, 극세 나노 실리카의 표면에 수산기 함유 아크릴 수지가 결합됨에 따라 형성하는 마이셀의 개수를 현저히 증가시킴과 동시에 유리전이온도가 낮은 연질 아크릴 수지를 포함하여 탄성, 방수성 및 탄산화 저항성이 기존 제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 현저히 우수한 건물 외벽용 도료 조성물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 도료 조성물은 본 발명자의 선특허 발명(특허 제10-2349094호)의 전반적인 특성을 현저히 개량한 것으로서, 종래의 아크릴 수지 대신에 수산기(OH)를 함유하는 아크릴 수지를 채용함에 의해 수계(물) 도료 조성물 중에서 아크릴 수지의 분산성을 현저히 향상시키고, 나아가 수산기 함유 아크릴 수지의 수산기가 나노 실리카 표면의 수산기(OH)와 수소결합을 함에 따라 나노 실리카 표면에 아크릴 수지가 결합되어 형성되는 마이셀(micelle)의 개수를 현저히 증가시킴과 동시에 유리전이온도가 낮은 연질 아크릴 수지를 더 포함하여 기존 제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해 탄성, 방수성 및 탄산화 저항성 등 종합적인 특성을 현저히 향상시킬 수 있는 건물 외벽용 도료 조성물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 촉진탄산화, 콘크리트 보호용 도막재(KS F 4936), 수성도료(KS M 6010), 준불연성능, 일사반사율, 균열대응성, 부착성능, 투수성능, 촉진노출, 온냉반복 저항성, 동결 융해 저항성, 탄산화처리 후 압축강도 등 전반적인 도료 조성물의 특성이 시판되는 제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 현저히 향상된 건물 외벽용 도료 조성물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 도료 조성물은 본 발명자의 선특허 발명(특허 제10-2349094호)의 전반적인 특성을 현저히 개량한 것으로서, 종래의 아크릴 수지 대신에 수산기(OH)를 함유하는 아크릴 수지를 채용함에 의해 수계(물) 도료 조성물 중에서 아크릴 수지의 분산성을 현저히 향상시키고, 나아가 수산기 함유 아크릴 수지의 수산기가 나노 실리카 표면의 수산기(OH)와 수소결합을 함에 따라 나노 실리카 표면에 아크릴 수지가 결합되어 형성되는 마이셀(micelle)의 개수를 현저히 증가시킴과 동시에 유리전이온도가 낮은 연질 아크릴 수지를 더 포함하여 기존 제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해 탄성, 방수성 및 탄산화 저항성 등 종합적인 특성을 현저히 향상시킬 수 있는 건물 외벽용 도료 조성물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 촉진탄산화, 콘크리트 보호용 도막재(KS F 4936), 수성도료(KS M 6010), 준불연성능, 일사반사율, 균열대응성, 부착성능, 투수성능, 촉진노출, 온냉반복 저항성, 동결 융해 저항성, 탄산화처리 후 압축강도 등 전반적인 도료 조성물의 특성이 시판되는 제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 현저히 향상된 건물 외벽용 도료 조성물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 건물 외벽용 도료 조성물과 그 시공방법에 관한 것으로, 나노 실리카와 수산기 함유 아크릴 수지가 형성하는 마이셀(micelle)의 개수를 현저히 증가시킴과 동시에 유리전이온도가 낮은 연질 아크릴 수지를 더 포함하여 탄성, 방수성 및 탄산화 저항성 등 전반전인 특성이 종래에 비해 현저히 우수한 건물 외벽용 도료 조성물 및 시공방법에 관한 것이다.
건물 외벽용 도료 조성물의 내후성은 태양광, 공기, 수분, 온도 변화 등 실외 자연 환경에 대한 내후성을 말하고, 구체적으로는 태양광에 의한 도막의 변색이나 분화현상(초킹), 온도 변화에 의한 도막의 팽창·신축, 수분에 의한 도막의 가수분해, 산화 등이 있다.
건물 외벽용 도료 조성물의 내후성이 충분하지 못한 경우에는 알카리성(CaOH2)인 콘크리트의 내부로 공기 중의 이산화탄소(CO2)가 침투하여 콘크리트의 탄산화(중성화)가 발생하고, 탄산화(중성화)된 콘크리트층의 내부로 산성 성분이 통과하여 콘크리트 내부의 철근을 부식시킴에 따라 철근의 부피가 팽창하고 따라서 콘크리트에 균열이 발생하는 것이다.
<콘크리트의 탄산화(중성화)>
① 탄산화(중성화) : 콘크리트의 알칼리성 성분인 CaOH2 + CO2 → CaCO3 + H2O
② 철의 부식 및 팽창 : Fe + CO2 → 산화철(부피 팽창) → 콘크리트 균열
건물 외벽용 도료 조성물과 관련한 선행기술로 한국 특허공보 제10-1580081호에는 ‘콘크리트 보호용 친환경 수용성 도료 조성물’에 관한 것으로 콜로이드 규산이 함유된 아크릴 에멀젼(emulsion)을 주성분으로 하는 수성용 도료 조성물이 개시되어 있고, 한국 특허공보 제10-2305325호에는 ‘콘크리트 외벽용 도료 조성물’에 관한 것으로 아크릴 에멀젼, 칼슘염을 주성분으로 하는 도료 조성물이 개시되어 있으며, 한국 특허공보 제10-2530735호에는 ‘외벽용 도료 조성물’에 관한 것으로 실란 변성 아크릴 에멀젼 수지를 주성분으로 하는 도료 조성물이 개시되어 있으나, 상시 선행기술들은 그 구성성분들이 본 발명의 도료 조성물과는 전혀 상이할 뿐만 아니라, 수산기 함유 아크릴 수지가 나노 실리카의 표면에 수소결합 함에 의해 형성되는 마이셀 및 그 효과에 대해서는 아무런 기재나 인식이 없는 것이다.
본 발명의 건물 외벽용 도료 조성물과 가장 근접한 선행기술로 본 발명자의 선특허 발명인 한국 특허공보 제10-2349094호(출원인: 이에이바이오스 주식회사, 발명자: 김종기)에 ‘건물 외벽용 도료 조성물’에 관한 것으로 아크릴 수지와 나노 실리카가 형성하는 마이셀 구조가 개시되어 있으나, 친수성기가 없는 아크릴 수지는 수계(물) 조성물에서 분산성이 나빠지므로 아크릴 수지를 유화제, 분산제, 계면활성제 등의 양쪽성 물질을 포함시켜 미리 분산(유화)시킨 에멀전 상태의 완제품으로 구입하여 사용하거나, 혹은 아크릴 수지를 수계에서 볼밀, 샌드밀 등의 고성능 분산기로 장시간 분산시켜야 하는 문제점이 발생하고, 분산 후 아크릴 수지의 분산도도 높지 않은 것이다.
본 발명자는 선특허 발명(한국 특허공보 제10-2349094호)의 개발 이후 다수의 시험 및 현장 시공결과를 검토한 결과, 수계 도료 조성물 내에서 나노 실리카와 수산기 함유 아크릴 수지가 형성하는 마이셀(micelle)의 개수를 현저히 증가시킴과 동시에 유리전이온도가 낮은 연질 아크릴 수지를 포함하여 탄성, 방수성 및 탄산화 저항성이 기존 제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 현저히 우수한 건물 외벽용 도료 조성물을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 비를 맞는 콘크리트 외벽, 난간 등 건습이 반복되는 콘크리트 내부로의 수분침투를 차단하고, 콘크리트 열화에 중요한 영향을 미치는 콘크리트의 탄산화를 효과적으로 방지하는 KS M 6010 1종 1급 및 KS F 4936 동시에 만족하는 설계를 통하여, 24내지 27MPa 수준의 일반 강도 콘크리트 도장에 적용하였을 때, 30MPa 이상의 고강도 콘크리트에 일반 도료를 도장한 수준 이상의 탄산화 방지 효과를 발휘하는 콘크리트 외벽용 도료 조성물을 제공하는 것을 주목적으로 한다.
구체적으로는 촉진탄산화, 콘크리트 보호용 도막재(KS F 4936), 수성도료(KS M 6010), 준불연성능, 일사반사율, 균열대응성, 부착성능, 투수성능, 촉진노출, 온냉반복 저항성, 동결 융해 저항성, 탄산화처리 후 압축강도 등 대부분의 도료 특성이 시판되는 제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 현저히 우수한 건물 외벽용 도료 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
현재 시판되는 건물 외부용 도료 조성물의 구성성분들은 대부분 알려져 있는 것으로, 국내에서 출원되거나 등록된 특허의 도료 조성물은 구성이 종래와 현저히 상이한 것이 아니라 동일한 특성을 나타내는 구성성분의 공급처(원료 납품처)를 달리하거나 구성비율을 일부 변경하는 경우가 대부분이다.
따라서 대부분의 화학 조성물의 발명과 마찬가지로 도료 조성물 분야는 동일한 기능을 나타내는 구성성분의 미세한 화학적 변경, 구성성비율에 따라 예측하지 못한 도료 특성이 나타나는 경우가 많고, 그러한 도료 특성을 나타내는 구체적인 이유 내지 메커니즘을 명확히 규명하는 것은 기술적으로 곤란한 실정이다.
본 발명자는 선특허 발명(한국 특허공보 제10-2349094호)의 개발 이후 다수의 시험 및 현장 시공결과를 검토한 결과, 도료 조성물 내에서 나노 실리카 함량의 최적화와 수산기 함유 아크릴 수지가 형성하는 마이셀(micelle)의 개수를 현저히 증가시킴과 동시에 유리전이온도가 낮은 연질 아크릴 수지를 포함하여 탄성, 방수성 및 탄산화 저항성 등의 전반적인 특성이 기존 제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 현저히 우수한 건물 외벽용 도료 조성물을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 도료 조성물의 구성성분들 및 구성비율은 종래기술에 비해 현저히 상이하고, 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 탄성과 방수성이 우수하여 콘크리트 균열에 대한 균열대응성과 수분 침투를 효과적으로 방지하고 이와 동시에 외부에 노출된 콘크리트가 대기중 이산화탄소의 침투를 방지하여 콘크리트가 탄산화되는 현상을 획기적으로 저감 시키는 효과가 있는 탄성, 방수성 및 콘크리트 탄산화 저감 성능을 현저히 향상시킨 도료 조성물이다.
현재 시판되는 건물 외부용 도료 조성물이나 특허 등으로 공개된 도료 조성물들은 종래 사용되고 있던 도료 조성물에 내후성, 내균열성 내지 내산성 등을 나타내는 일부 성분들을 소량 첨가함에 의해 도료 특성을 다소 개선하는 정도가 대부분이었다.
그러나 종래 도료 조성물은 건물 외부용 도료 조성물로서 요구되는 내후성, 태양열반사성, 염해방지 및 중성화방지성, 내균열성 등이 만족스럽지 못한 실정이었다.
본 발명자의 선특허 발명은 동일한 기능을 나타내는 무수한 구성성분들을 반복실험한 후 선정한 것으로, 현재 시판되고 있는 도료 조성물들에 비해 현저히 우수한 도료 특성을 나타냄을 확인한 것이다.
참고로, 본 발명자의 선특허 발명의 구체적인 구성성분 및 구성비율은 다음과 같다.
| 선특허 발명의 도료 조성물 |
구성성분 | 구성비율(중량%) |
| 물(water) | 15.0~20.0 | |
| 세라믹(Nano Silica, 60~300nm) | 10.0~15.0 | |
| 수지(Acrylic resin) | 20.0~30.0 | |
| 소포제(Organo-modified Siloxane) | 0.1~0.5 | |
| 동결안정제(Propylene glycol) | 0.1~1.0 | |
| 습윤제(Ethoxylated Nonylphenol) | 0.1~1.0 | |
| 안료분산제(Maleic acid sodium salt) | 0.1~1.0 | |
| 안료(Titanium Dioxide) | 15.0~20.0 | |
| 충진제(Calcium Carbonate) | 10.0~20.0 | |
| 충진제(Silica) | 1.0~5.0 | |
| 항균제(Diuron & Kaolin) | 0.1~1.0 | |
| 지연성용제(Texanol) | 0.5~1.5 | |
| 가소제(Butyl Glycol Ether) | 0.1~1.0 | |
| 증점제(Triethylene glycol monobutyl ether) | 0.1~0.5 |
다음으로, 본 발명의 과제해결수단을 설명하면, 본 발명자의 선특허 발명도 기존 제품 내지 종래기술에 비해서는 내후성 등이 향상된 것이었으나, 본 발명자는 선특허 발명의 개발 이후 다수의 시험 및 현장 시공결과를 검토한 결과, 나노 실리카 함량의 최적화와 수산기 함유 아크릴 수지가 형성하는 마이셀(micelle)의 개수를 현저히 증가시킴에 의해 방수성 및 탄산화 저항성 등이 선특허 발명에 비해 현저히 향상된다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 도료 조성물은 촉진탄산화, 콘크리트 보호용 도막재(KS F 4936), 수성도료(KS M 6010), 준불연성능, 일사반사율, 균열대응성, 부착성능, 투수성능, 촉진노출, 온냉반복 저항성, 동결 융해 저항성, 탄산화처리 후 압축강도 등 대부분의 도료 특성이 기존제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 현저히 향상된 것이다.
이하 본 발명의 도료 및 그 조성물의 구성성분 및 효과에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 도료 조성물은 아크릴 수지가 수산기를 함유함에 의해 아크릴 수지의 수계에서의 분산성이 현저히 향상되는 것이다. 통상 아크릴 수지는 친수성이 낮아서 별도의 친수성 관능기를 함유하지 않는 경우에는 수계(물)에서 충분히 분산되지 못하고 에멀젼 상태(우유와 같은 상태)로 분산되어 있는 것인데, 본 발명에서는 이 기술분야에서 최초로 아크릴 수지에 친수성 관능기인 수산기(OH)를 함유한 아크릴 수지를 도입하여 분산성을 현저히 향상시켰다.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 나노 실리카의 표면에 수산기 함유 아크릴 수지가 물리적인 흡착은 물론 수소결합을 통해서도 결합되어 나노 구조의 마이셀을 용이하게 형성할 수 있는 것이다.
본 발명의 도료 조성물은 본 발명자의 선특허 발명에 비해 마이셀의 개수를 현저히 증가시켜 도료 시공 후 콘크리트 내부로 침투되는 수분을 차단하고, 콘크리트 열화에 중요한 영향을 미치는 콘크리트의 탄산화를 효과적으로 방지하기 위해, 방수성과 이산화탄소 침투 방지 효과가 우수한 도막을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 극세 나노 실리카와 아크릴 수지를 활용하여 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 또는 마감재 촉진탄산화 후 시험체를 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명과 대비되는 시판 제품의 촉진탄산화 후 시험체를 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명에 적용한 나노 세라믹의 SEM 이미지이다.
도 2는 본 발명과 대비되는 시판 제품의 촉진탄산화 후 시험체를 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명에 적용한 나노 세라믹의 SEM 이미지이다.
건물 외벽용 도료 조성물의 내후성이 충분하지 못한 경우에는 알카리성(CaOH2)인 콘크리트의 내부로 공기 중의 이산화탄소(CO2)가 침투하여 콘크리트의 탄산화(중성화)가 발생하고, 탄산화(중성화)된 콘크리트층을 산성 성분이 통과하여 콘크리트 내부의 철근을 부식시킴에 따라 철근의 부피가 팽창하여 결과적으로 콘크리트에 균열이 발생하는 것이다.
<콘크리트의 탄산화(중성화)>
① 탄산화 : CaOH2 + CO2 → CaCO3 + H2O
② 철의 부식 및 팽창 : Fe + CO2 → 산화철(부피 팽창)
본 발명의 도료 조성물이 포함하는 구체적인 구성성분 및 구성비율은 다음과 같다.
| 본 발명의 도료 조성물 |
구성성분 | 구성비율(중량%) |
| 물 | 15.0~20.0 | |
| 나노 세라믹(Nano Silica, 60~300nm) | 5.0~15.0 | |
| 수산기 함유 아크릴 수지 | 15.0~30.0 | |
| 연질 아크릴 수지 | 5.0~10.0 | |
| 소포제 | 0.1~0.5 | |
| 동결안정제 | 0.1~1.0 | |
| 습윤제 | 0.1~1.0 | |
| 안료(착색안료) | 5.0~15.0 | |
| 충진제(체질안료 1) | 10.0~20.0 | |
| 충진제(체질안료 2) | 1.0~5.0 | |
| 충진제(체질안료 3) | 2.0~5.0 | |
| 충진제(체질안료 4) | 1.0~5.0 | |
| 항균제 | 0.1~1.0 | |
| 지연성용제 | 0.5~1.5 | |
| 가소제 | 0.1~1.0 | |
| 증점제 | 0.1~0.5 |
[표 2]에 기재한 구성성분들을 [표 1]의 선특허 발명의 구성성분들과 대비하면 살펴보면, 본 발명의 도료 조성물은 주요 성분인 아크릴 수지에 수산기를 도입하여 아크릴 수지의 수계(물) 조성물 중에서의 분산성을 대폭 향상시킨 것으로 종래 유화제 등을 첨가하여 미리 유화(분산)시킨 아크릴 에멀젼 제품을 사용하거나, 혹은 친유성 아크릴 수지를 고성능 분산기로 장시간 분산시켜야 하는 문제점을 해결할 수 있는 것이다.
본 발명의 수산기 함유 아크릴 수지는 아크릴 단량체(모노머)와 수산기 함유 아크릴 단량체(모노머)를 공중합하여 제조할 수 있고, 수산기 함유 아크릴 모노머의 예는 2-하이드록시프로필 메틸메타아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 메틸메타아크릴레이트, 2-하이드록시펜틸 메틸메타아크릴레이트 등일 수 있다.
아크릴 단량체와 수산기 함유 아크릴 단량체의 몰비는 97:3~95:5의 비율이 바람직한데, 이는 수산기 함유 아크릴 수지를 구성하는 단량체 100개 중에 수산기가 3~5개 존재한다는 것을 의미하는데, 3개 미만이면 수계에서의 분산성 및 나노 실리카와의 수소결합이 충분하지 못하고, 5개를 초과하면 수분에 대한 도막의 내후성이 저하된다.
연질 아크릴 수지는 도막의 유연성을 부여하기 위한 것으로, 유리 전이온도가 -30~10 인것이 적당하며 그보다 낮을 경우 여름에 눌어붙기 쉬우며 내오염성이 떨어지게 되고 너무 높으면 가교 과정에서 도막이 깨지기 쉽다.
수산기 함유 아크릴수지와 연질 아크릴수지를 함께 첨가함으로써 도막의 유연성과 강도 등 각각의 장점을 극대화하고자 하였다.
또한, 수산기 함유 아크릴 수지의 높은 분산성으로 인해 아크릴 수지의 응집이 발생하지 않으므로 아크릴 수지 대비 나노 실리카의 함량범위를 변경하였다.
또한, 습윤제는 선특허 발명의 Ethoxylated Nonylphenol에서 더욱 바람직한 폴리에틸렌 글리콜 모노올레일 에테르로 변경하였으며, 고가의 안료(Titanium Dioxide)의 함량을 감소시킨 대신에 충진제(체질안료 3, Kaolin clay)를 포함하는데 충진제(Kaolin clay)의 첨가로 인해 건조 도막의 내구성을 행상시킬 수 있고 안료(Titanium Dioxide) 단독으로 사용하는 것에 비해 광택조절이 용이하다는 장점도 있다.
참고로, [표 2]에서 안료(착색안료)의 일예는 티타늄 옥사이드, 충진제(체질안료 1)의 일예는 탄산칼슘, 충진제(체질안료 2)의 일예 글래스 버블, 충진제(체질안료 3)의 일예는 카올린 클레이, 충진제(체질안료 4)의 일예는 실리카를 들 수 있다.
또한, 충진제로서 글래스 버블(체질안료 2)을 추가하는데, 글래스 버블은 강도가 높고 밀도가 낮으며 열팽창 및 수축을 감소시킬 수 있는 장점이 있어 도막의 온도변화에 따른 저항성을 향상시킬 수 있으며, 항균제로는 Diuron만을 포함하였다.
이상의 안료, 충진제 내지 첨가제들의 변경 내지 함량조절은 수많은 반복실험을 통해 최적의 구성성분 및 그 함량을 발견하여 특정한 것이다.
추가로, 본 발명의 구성성분들의 특성에 대하여 설명한다.
물은 수용성 도료 조성물의 매질로서 최근 건물 외벽용 도료 조성물로서 유성보다는 수성 도료 조성물이 증가하는 추세인데, 물의 함량은 도료 조성물의 분산성, 점도, 휘발성 등을 종합적으로 고려하여 통상의 기술자가 선정할 수 있는 것으로 본 발명의 도료 조성물에서는 도료 조성물에서 15∼20중량% 범위가 가장 바람직한 것으로 분산성, 점도, 휘발성 등의 특성이 가장 우수하였다.
나노 세라믹(Nano Silica, 60∼300nm)은 본 발명의 특징적 구성성분으로서 도료 조성물의 물성을 강화시키기 위해 미세한 나노 실리카(60∼300nm)를 5∼15중량% 범위로 함유한다. 나노 세라믹 실리카는 강도 개선제(실리카)에 비해 그 크기가 극히 미세한 것으로 고분산에 의해 수산기 함유 아크릴 수지와 나노구조를 형성한다. 즉, 극히 미세한 나노 실리카의 표면에 수산기 함유 아크릴 수지 분자가 물리적 흡착이나 수소결합을 통해 마이셀(micelle) 구조를 형성함에 의해 우수한 도료 특성을 나타내는 것이다. 또한 나노 크기의 실리카는 높은 표면적을 가져 도료내에 고분산이 가능하여 레일리산란 효과를 유도할 수 있어 근적외선 영역의 파장을 산란시켜 태양복사열을 효과적으로 차단할 수 있다.
나노 실리카의 함량은 5∼15중량% 범위가 가장 바람직한데, 5중량% 미만이면 마이셀 구조를 형성하기 어려울 뿐만 아니라 여분의 수산기 함유 아크릴 수지가 도료 조성물 중에 잔류하게 되고, 15중량%를 초과하여도 마찬가지로 마이셀 구조를 형성하기 어려울 뿐만 아니라 여분의 나노 실리카가 도료 조성물 중에 잔류하여 분산성이 극히 나빠진다.
도료 조성물의 제조과정에 있어서, 미세입자인 나노 실리카는 다른 구성성분들과 같이 혼합하여 상대적으로 장시간 분산시킬 수도 있고, 분산시간을 단축하기 위해 물에 미리 분산시킨 나노실리카 용액을 다른 성분들 혼합하여 제조할 수도 있다.
소포제는 변성 실록산 수지(Organo-modified Siloxane)를 사용하고 그 함량은 0.1∼0.5중량%가 가장 바람직하고, 0.1중량% 미만이면 소포작용이 불충분하여 도료 조성물 내부에 기포가 발생하고, 0.5중량%를 초과하면 소포작용의 증가는 없이 여분의 소포제만 잔류하게 된다.
동결안정제는 프로필렌글리콜을 사용하고, 그 함량은 0.1∼1.0중량%가 가장 바람직하며, 0.1중량% 미만이면 겨울철 시공시에 도료 조성물의 점도가 높아져 시공이 곤란하고 1.0중량%를 초과하면 동결작용의 증가는 없이 여분의 동결안정제가 도료 조성물에 잔류하여 도료의 특성이 나빠진다.
습윤제는 폴리에틸렌 글리콜 모노올레일 에테르가 바람직하고, 그 함량은 0.1∼1.0중량%가 가장 바람직한데, 0.1중량% 미만이면 습윤 효과가 떨어지고 1.0중량%를 초과하면 과도한 습윤 효과가 나타나 도료 특성에 바람직하지 아니하다.
안료는 티타늄 옥사이드(Titanium Dioxide)를 채용하는데 이는 건물 외벽용 도료 조성물에서 널리 사용되는 안료로서 그 함량은 5~15중량%가 바람직한데, 5중량% 미만이면 도료 시공 후 도막의 내충격성이 현저히 나빠지고 15중량%를 초과하면 도막의 내균열성이 현저히 나빠진다. 본 발명에서는 고가의 티타늄 옥사이드(Titanium Dioxide)의 함량을 감소시키고 충진제(체질안료 2, Glass bubble)와 충진제(체질안료 3, Kaolin clay)를 추가로 포함하는데 그 기술적 의의는 앞서 설명한 바와 같다.
충진제는 탄산칼슘(체질안료 1, Calcium Carbonate)을 채용하는데, 이는 건물 외장용 도료 조성물에서 널리 사용되는 충진제로서 그 함량은 10~20중량%가 바람직한데, 안료와 마찬가지로 10중량% 미만이면 도료 시공 후 도막의 내충격성이 현저히 나빠지고 20중량%를 초과하면 도막의 내균열성이 현저히 나빠진다.
또한 충진제로 실리카(체질안료 4)를 채용하는데, 이는 그 입자가 나노크기가 아닌 일반적인 크기의 실리카를 말하며 통상적으로 강도개선제로 사용되어지는 실리카를 통칭한다.
항균제는 Diuron을 채용하는데, 건물이 시공되는 주변 환경에 따라 다소 차이는 있으나 항균제의 함량이 0.1중량% 이하이면 항균 효과가 없고, 1.0중량% 이상이면 항균효과의 증가는 없이 비용만 상승한다.
지연성 용제는 Texanol을 사용하며 이는 도막조제로 작용하여 흡착성, 증점제의 기능을 나타낸다. 지연성 용제의 함량이 0.5중량% 이하이면 도막조제로서의 기능이 미약하고, 1.5중량% 이상이면 점도가 과도하게 높아진다.
가소제는 수산기함유 수지에 도막 유연성을 부여하기 위한 보조원료로 첨가하는 성분으로 그 함량이 0.1중량% 이하이면 도막의 내충격성이 약해지고 1.0중량% 이상이면 도막의 강도가 약해진다.
증점제는 도료 조성물의 점도를 높이는 성분으로 그 함량이 0.1중량% 이하이면 점도의 증가가 거의 없고 0.5중량% 이상이면 점도가 과도하게 높아진다.
기타 본 발명은 도료 조성물은 시공하는 외벽의 종류에 따라 특수 기능을 나타낼 수 있는 구성성분들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 특정 구성성분들의 조합 및 구성비율이 종합적으로 결합된 전체 도료 조성물에 기술적 특징이 있는 것이다.
도료 조성물과 같은 화학 조성물 발명은 유사한 기능을 나타내는 구성성분은 이미 알려져 있고 동일한 기능을 나타내는 무수한 구성성분들 중에서 특정 원료(구성성분)를 선택하는 것이 기술적 난제로서 이는 이미 공지된 구성성분들의 단순 조합이 아닌 것이다.
도료 조성물의 특성은 반복 실험을 통해 도료의 특성을 확인해 보기 전에는 결코 알기 어려운 것으로, 도료 조성물의 첨가제들(소포제, 동결안정제, 습윤제, 안료 분산제, 항균제, 가소제, 증점제 등)의 원료 납품처를 변경하거나 구성비율을 미세하게 변경하여도 도료의 특성은 예측할 수 없는 범위로 변하기 때문이다.
따라서, 신규한 도료 조성물을 개발하기 위해서는 무수한 반복 실험과 물성의 확인을 통해서만 가능한 것이며, 구성성분들의 통상적인 기능 내지 알려져 있는 구성성분들의 기술적 의의만으로는 도료 조성물의 특성을 예측하는 것은 거의 불가능에 가깝다고 할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 상기 특정 구성성분들의 조합 및 최적 구성비율에 의해 촉진탄산화, 콘크리트 보호용 도막재(KS F 4936), 수성도료(KS M 6010), 준불연성능, 일사반사율, 균열대응성, 부착성능, 투수성능, 촉진노출, 온냉반복 저항성, 동결 융해 저항성, 탄산화처리 후 압축강도 등 대부분의 도료 특성이 기존제품은 물론 본 발명자의 선특허 발명에 비해서도 현저히 우수한 도료 특성을 나타낸다.
이하의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니고, 제3자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있게 하기 위한 하나의 참고 예를 나타낸 것에 불과하므로, 제조과정, 측정방법 등은 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 변경하여 실시할 수 있는 것이다.
[실시예] 실시예 1 및 실시예 2의 구성성분 및 구성비율은 다음과 같다.
| 구성성분 | 실시예 1(중량%) | 실시예 2(중량%) |
| 물 | 17 | 19 |
| 나노 세라믹(Nano Silica, 60~300nm) | 7 | 12 |
| 수산기 함유 아크릴 수지 | 30 | 20 |
| 연질 아크릴 수지 | 8 | 4 |
| 소포제 | 0.2 | 0.4 |
| 동결안정제 | 0.4 | 0.7 |
| 습윤제 | 0.4 | 0.7 |
| 안료(착색안료) | 8 | 12 |
| 충진제(체질안료1) | 19 | 16 |
| 충진제(체질안료2) | 3 | 5 |
| 충진제(체질안료3) | 2.5 | 4 |
| 충진제(체질안료4) | 2.5 | 3.5 |
| 항균제 | 0.4 | 0.7 |
| 지연성용제 | 0.8 | 1.2 |
| 가소제 | 0.4 | 0.6 |
| 증점제 | 0.4 | 0.2 |
수산기 함유 아크릴 수지는 2-하이드록시프로필 메틸메타아크릴레이트 3몰%와 메틸메타아크릴레이트 96몰%의 비율로 구성되고, 나머지 구성성분들은 앞서 설명한 바와 같다.
건물 외벽용 도료 조성물의 제조는 볼밀 또는 샌드밀에 물과 수산기 함유 아크릴 수지 및 유리전이온도가 -30~10℃인 연질 아크릴수지를 투입한 후 분산시킨 후, 나노 실리카를 투입하여 추가로 분산시키고, 물, 수산기 함유 아크릴 수지, 나노 실리카가 분산된 분산액에 안료, 충진제들을 일정량씩 투입하여 분산시킨 후, 소포제, 동결안정제, 분산제, 항균제, 지연성 용제, 가소제, 증점제를 모두 투입하여 추가로 분산시킨다.
또한, 도료 조성물의 제조는 먼저 호모믹서나 볼 밀 등의 분산기(혼합기)에 물과 수산기 함유 아크릴 수지, 연질 아크릴 수지를 투입한 후 충분히 용해시킨 후, 나노 실리카(Nano Silica, 평균입경 150nm)을 투입하여 적정 시간 동안 분산시킨다. 물, 수산기 함유 아크릴 수지, 세라믹이 충분히 분산된 에멀젼에 충진제(Calcium Carbonate, Glass bubble, Kaolin clay, Silica)를 조금씩 투입하면서 고속교반을 통해 충분히 분산시킨다.
앞서 설명한 바와 같이, 도료 조성물의 제조과정에 있어서 미세입자인 나노 실리카는 다른 구성성분들과 같이 혼합하여 상대적으로 장시간 분산시킬 수도 있고, 분산시간을 단축하기 위해 물에 미리 분산시킨 나노실리카 용액을 다른 성분들 혼합하여 제조할 수도 있다.
상기 분산액에 미량 성분들인 소포제, 동결안정제, 분산제, 항균제, 지연성 용제, 가소제, 증점제를 투입한 후 추가 분산시켜 도료 조성물을 제조한다.
도료 조성물의 제조는 이 기술분야에 이미 알려져 있는 것이므로, 분산기의 종류, 투입 순서 등은 적절히 선택할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 도료 조성물의 특성에 대한 시험방법 및 성능을 간략히 기술하며, 건물 외부용 도료 조성물의 용도상 정량적인 수치보다는 현재 시판되고 있는 제품과의 상대적인 물성으로 대비한 측정결과를 기재한다.
(1) 촉진 탄산화 : KS F 2584(콘크리트의 촉진 탄산화 시험방법) 규격을 준용으로 하는 방법으로 시험체를 온·습도 조건하에 양생한 후 온도(20±2℃) 및 습도(60±5%) CO2 농도(5±0.2%)의 중성화 시험기에 넣은 후 일정 기간 중성화 시킨다. 그 후 꺼내어 단면을 절단하고 절단면에 규정된 페놀프탈레인 용액을 분무하여 적색으로 변하지 않는 부분을 중성화 부분이라고 한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물은 KS F 2584 시험방법에 따라 촉진탄산화 시험을 진행하며, 10mm 이하의 성능을 만족할 수 있다.
(2) 콘크리트 보호용 도막재 : KS F 4936(콘크리트 보호용 도막재) 규격으로 하는 방법으로 철근 콘크리트의 성능저하를 방지하는데 사용하는 콘크리트 보호용 도막재에 부합하는 7가지(도막 형성 후의 겉모양, 중성화 깊이, 염화물 이온 침투 저항성, 투습도, 내투수성, 부착 강도, 균열 대응성)의 시험을 진행한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물은 KS F 4936 시험방법에 따라 콘크리트 보호용 도막재 시험을 진행하여 시험항목 모두를 만족할 수 있다.
(3) 준불연재료 : 국토교통부 고시 제 2022-84호(2022.02.11.) 제24조 제1호 및 제2호에 해당하는 KS F ISO 5660-1(연소성능시험), KS F 2271(건축물의 내장 재료 및 구조의 난연성 시험방법-가스유해성 시험) 두 규격으로 하는 방법으로 각 시험방법으로 시험을 진행한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물은 국토교통부 고시 제 2022-84호(2022.02.11.) 제24조 제1호 및 제2호의 시험방법에 따른 준불연성능을 만족할 수 있다.
(4) 일사반사율 : JIS K 5602(도막의 일사반사율을 구하는 방법) 규격으로 하는 방법으로 백부 및 흑부를 갖는 은폐율 시험 용지에 규정된 도막을 형성하여 양생한 후 근 자외선 및 가시광역(300 nm~780 nm), 근적외역(780 nm~2 500 nm) 및 전체 파장 영역(300 nm~2 500 nm)의 3개의 파장범위에 대해 일사반사율을 측정한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물은 JIS K 5602 시험방법에 따라 일사반사율 측정을 하며, 그 성능은 75% 이상을 만족할 수 있다.
(5) 수성 도료 : KS M 6010(수성 도료) 규격으로 하는 방법으로 합성수지 에멀전 수성 외부용 도료 1급에 부합하는 13가지(주도, 비휘발분, 안료분, 건조 시간, 확산 반사율, 은폐율, 내세척성, 열 안정성, 냉동 안정성, 적신 도막 은폐율, 용기 내에서의 상태, 내알칼리성, 촉진 내후성)의 시험을 진행한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물은 KS M 6010 시험방법에 따라 수성도료 시험을 진행하며, 시험항목 모두를 만족할 수 있다.
(6) 균열대응성 : KS F 4936(콘크리트 보호용 도막재) 규격을 준용으로 하는 방법으로 시험체를 제작한 후 제작된 시험체를 KS F 3211의 인장기기를 이용하여 시험체를 온도(20±3)℃에서 1.0mm/min의 거동속도 신장한 후 도막재의 잔갈림 및 파단이 발생하였는지 관찰한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물은 온도(20±3)℃에서 1.0mm/min의 거동속도로 1mm 거리만큼 인장 시 파단되지 않을 수 있다.
(7) 부착강도 : KS F 4936(콘크리트 보호용 도막재) 규격을 준용으로 하는 방법으로 시험체를 온·습도 조건하에 양생한 후 도막재가 도포된 표면에 40mm*40mm의 상부 인장용 지그(강철제)를 접착제로 부착한 후 하부 인장용 지그(강철제)와 강철제 받침판을 사용하여 시험체면에 대하여 연직방향으로 인장력을 가하여 최대 인장 하중을 구한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물은 KS F 4936의 시험방법을 준용하여 부착성능 시험을 진행하며, 그 성능은 1.0N/mm2 이상을 만족할 수 있다.
(8) 투수성능 : KS F 4925(시멘트 액체형 방수제) 규격을 준용으로 하는 방법으로 시험체를 온·습도 조건하에 양생한 후 투수 시험 장치를 사용하여 0.1N/mm2 수압 조건에서 1시간 가압 후 투수여부를 관찰한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물은 KS F 4925 시험방법을 준용하여 투수성능 시험을 진행하여 투수되지 않을 수 있다.
(9) 촉진 노출 평가 : KS F 4936(콘크리트 보호용 도막재) 규격을 준용으로 하는 방법으로 시험체를 온·습도 조건하에 양생한 후 도포된 표면에 제논아크 광원 노출(WX-A) 조건으로 1,300 시간 노출 시킨 후 외관(주름, 잔갈림, 핀홀, 변형 및 번겨짐)을 관찰한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 촉진 노출 평가 시험은 KS F 4936의 시험방법을 준용하여 제논아크 광원 노출(WX-A) 조건에서 촉진 노출 처리 1,300시간을 진행하여 주름, 잔갈림, 핀홀, 변형 및 벗겨짐이 생기지 않을 수 있다.
(10) 온냉반복 저항성 : KS F 4716(시멘트계 바탕 바름재) 규격을 준용으로 하는 방법으로 시험체를 온·습도 조건하에 양생한 후 시험체를 물속에 18시간 침지시킨 후 꺼내어, 즉시 (-20±3)℃온의 항온 탱크 내에서 3시간 냉각시킨 후 (50±3)℃의 항온 탱크 내에서 3시간 가열한다. 이 조작을 10회 반복하고, 양생실에서 2시간 가만히 놓아 표면을 관찰하며 그 후 부착강도를 측정 진행한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 온냉반복 저항성 시험은 KS F 4716의 시험방법을 준용하여 시험체를 열화시켰을 때 표면의 갈림, 부풀음 및 벗겨짐이 없고 부착강도가 1.1MPa 이상일 수 있다.
(11) 동결 융해 저항성 : KS F 2604(건축용 외벽 재료의 내동해성 시험방법(동결 융해법)) 규격을 준용하는 방법으로 시험체를 온·습도 조건하에 양생한 후 시험편 중심부 온도가 냉각 시의 최저 온도(-20±3)℃, 융해 시의 최고 온도 (10±2)℃로 하며, 용해수의 온도는 20℃로 하여 사이클이 끝난 뒤 외관을 관찰한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 동결 융해 저항성 시험은 KS F 2604의 시험방법을 준용하여 시험편을 열화시켰을 때 외관의 주름, 잔갈림, 핀홀, 변형 및 벗겨짐이 없을 수 있다.
(12) 탄산화 처리 후 압축강도 : KS F 2405(콘크리트 압축 강도 시험방법) 규격을 준용하는 방법으로 촉진 탄산화 시험 후 해당 시험체를 충격을 주지 않도록 똑같은 속도로 하중을 가하되, 하중을 가하는 속도는 (0.6±0.2)MPa/s 의 범위에서 일정한 속도가 되도록 하여 시험체가 파괴될 때까지 시험기가 나타내는 최대 하중을 측정한다.
본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 탄산화 처리 후 압축강도는 KS F 2405의 시험방법을 준용하여 시험체가 파괴될 때까지 시험기가 나타내는 최대 하중을 측정하여 27MPa 이상일 수 있다.
실시예 1의 도료 조성물을 시편에 측정항목별로 일정한 두께 크기로 시공(코팅)한 후 시편으로 각종 측정항목을 측정하였다.
아래 대비표는 선특허 발명과 대비한 실시예 1, 2의 상대적인 특성 및 비교예(C사 시판 제품)의 특성을 나타내었다.
| 평가항목 | 실시예 1 | 실시예 2 | 선특허발명 | 비교예 | |
| 촉진탄산화 (27MPa) |
1주차 | 0.00 | 0.00 | - | 2.76 |
| 4주차 | 0.00 | 0.00 | - | 3.47 | |
| 8주차 | 0.39 | 0.43 | - | 4.07 | |
| 13주차 | 4.37 | 4.51 | - | 10.11 | |
| 콘크리트 보호용 도막재 | 만족 | 만족 | 만족 | 만족하지 않음 | |
| 준불연성능 | 만족 | 만족 | 만족 | 만족 | |
| 일사반사율 | 75이상 | 75이상 | 75이상 | 75미만 | |
| 수성도료 | 만족 | 만족 | 만족 | 만족 | |
| 균열대응성 | 1.24 | 0.96 | 0.61 | 0.25 | |
| 부착성능 | 2.5 | 2.4 | 1.6 | 2.2 | |
| 투수성능 | 투수되지 않음 | 투수되지 않음 | 투수되지 않음 | 투수되지 않음 | |
| 촉진 노출 평가 | 외관 이상 없음 | 외관 이상 없음 | 외관 이상 없음 | 외관 이상 없음 | |
| 온냉반복 저항성 시험 | 외관 이상 없음 | 외관 이상 없음 | 부풀음 및 벗겨짐 | 부풀음 및 벗겨짐 | |
| 동결 융해 저항성 시험 | 외관 이상 없음 | 외관 이상 없음 | 주름 및 벗겨짐 | 주름 및 벗겨짐 | |
| 탄산화 처리 후 압축강도 | 27MPa 이상 | 27MPa 이상 | 27MPa 이하 | 27MPa 이하 | |
[표 4]에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1, 2는 기존 제품들(비교예)에 비해서는 전반적인 특성이 현저히 우수하고, 수산기 함유 아크릴 수지 및 연질 아크릴수지를 포함하여 촉진탄산화, 균열대응성, 부착성능 등이 선특허 발명에 비해서도 우수하며 온냉반복 저항성, 동결 융해 저항성도 본 발명자의 선특허 발명에 비해 현저히 우수해진다는 것을 확인할 수 있다.
[표 4]에는 명확하게 대비되어 있지 아니하나 본 발명의 도료 조성물은 나노 실리카와 수산기 함유 아크릴 수지가 형성하는 나노 구조의 마이셀의 수를 현저히 증가시켜 시공 후 도막 표면에 충분한 개수의 마이셀이 배치됨에 따라 광, 공기, 수분에 대한 저항성이 현저히 증가하고, 연질의 아크릴수지를 포함하여 도막의 종합적인 내후성과 탄성 및 박수성이 선특허 발명에 비해서도 현저히 향상되는 것이다.
건물 외벽용 도료 조성물에 수산기 함유 아크릴 수지 및 유리전이온도가 낮은 연질 아크릴수지를 채용한 것은 본 발명이 이 기술분야에서 최초임은 자명하다.
본 발명의 도료 조성물은 상기 특정 구성성분들의 조합 및 최적 구성비율에 의해 촉진탄산화, 콘크리트 보호용 도막재(KS F 4936), 수성도료(KS M 6010), 준불연성능, 일사반사율, 균열대응성, 부착성능, 투수성능, 촉진노출, 온냉반복 저항성, 동결 융해 저항성, 탄산화처리 후 압축강도 등 대부분의 도료 특성이 기존제품은 물론 선특허 발명에 비해서도 현저히 우수한 도료 특성을 나타낸다.
아울러, 본 발명기술에 난연제를 더 포함할 경우 화재저항성을 높일 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있으나 이는 통상의 기술자에 있어서 일반적인 사항으로 자세한 설명은 제외 한다.
본 발명을 이용한 시공방법은 크게 외벽 및 옥상 시공방법으로 나뉠 수 있으며, 상기 조성물을 혼합하여 완성되는 도료 또는 마감재를 2회 또는 3회 도포하여 완성된다.
본 발명의 도료 조성물은 건물, 특히 빌딩, 아파트, 개인주택, 교량 등에 적용할 수 있고, 빌딩, 아파트, 개인주택의 경우 외벽은 물론 옥상에도 시공할 수 있음은 당연한 것이다.
본 발명을 이용한 외벽 시공방법은, 외벽의 이물을 제거하는 정리단계; 상기 도료 또는 마감재를 이용하여 외벽을 2회 내지 3회 도장하는 상도단계;를 포함하며, 상기 정리단계는 벽에 붙어 있는 이물을 정리하는 단계로 이물로부터 발생하는 도료 또는 마감재의 들뜸, 박리, 박락발생 및 접착성능 감소 효과를 억제하기 위한 단계이다.
상기 상도단계는 본 발명에 따른 도료 또는 마감재를 이용하여 외벽을 도장하는 단계로, 상도 작업만을 수행하여 촉진탄산화, 콘크리트 보호용 도막재(KS F 4936), 수성도료(KS M 6010) 일사반사율, 균열대응성, 부착성능, 투수성능, 촉진노출, 온냉반복 저항성, 동결 융해 저항성 등을 얻을 수 있으며, 도료 또는 마감재의 과도한 사용, pin hole현상, 흐름현상 등을 방지하기 위해 반복 작업을 수행한 결과 2회 내지 3회 도장작업만으로 충분한 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 발명을 이용한 옥상 시공방법은, 옥상의 이물을 제거하는 정리단계; 상기 도료 또는 마감재의 부착성능 향상, 콘크리트 모세관 침투와 표면강화를 위한 하도단계; 및 상기 도료 또는 마감재를 이용하여 바닥면을 2회 내지 3회 도장하는 상도단계;를 포함하며, 상기 정리단계는 본 발명을 이용한 외벽 시공방법과 유사하여 설명을 생략한다.
상기 하도단계는 본 발명에 따른 도료 또는 마감재가 콘크리트 모세관에 침투하여 표면을 강화하고, 재료간 부착성능이 향상될 수 있도록 하는 작업으로, 1회 도장하며, 하도작업 후 3~6시간 건조함을 원칙으로 하되, 필요에 따라 최대 24시간까지 건조한 후 작업하는 것이 바람직하다.
상기 상도단계는 하도 작업시는 하도의 건조 후에 수행되되, 본 발명의 도료 또는 마감재를 이용하여 취약부(드레인, 파이프 돌출부, 수평과 수직이 만나는 지점) 보강 후 파라펫(수직), 바닥(수평) 순으로 도장작업을 수행하도록 하며, 하도작업이 선행됨에 따라 상도는 2회 내지 3회 작업만을 수행하여도 본 발명에 따른 도료 또는 마감재가 충분한 효과를 발생시킬 수 있음을 확인하였다.
본 발명을 이용한 시공방법에서 하도 작업은 생략이 가능하나 소지면에 따라 하도가 필요할 수 있다.
Claims (7)
- 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물에 있어서,
수산기 함유 아크릴 수지, 연질 아크릴수지 및 평균직경 60∼300nm의 나노 실리카를 포함하고,
안료로서 티타늄 옥사이드, 충진제로서 탄산칼슘, 글래스 버블, 카올린 클래이 및 실리카를 포함하고,
소포제로서 Organo-modified Siloxane, 동결안정제로서 프로필렌 글리콜, 습윤제로서 폴리에틸렌 글리콜 모노올레일 에테르, 항균제로서 Diuron, 지연성 용제로서 텍사놀, 가소제로서 부틸 글리콜 에테르, 증점제로서 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물.
- 제1항에 있어서,
물 15.0~20.0중량%, 수산기 함유 아크릴 수지 15.0~30.0중량%, 연질 아크릴수지 5.0~10.0중량%, 평균직경 60~300nm의 나노 실리카 5.0~15.0중량%, 안료로서 티타늄 옥사이드 5.0~15.0중량%, 충진제로서 탄산칼슘 10.0~20.0중량%, 글래스 버블 1.0~5.0중량%, 카올린 클래이 2.0~5.0중량%, 실리카 1.0~5.0중량%를 포함하고,
소포제로서 Organo-modified Siloxane 0.1~0.5중량%, 동결안정제로서 프로필렌 글리콜 0.1~1.0중량%, 습윤제로서 폴리에틸렌 글리콜 모노올레일 에테르 0.1~1.0중량%, 항균제로서 Diuron 0.1~1.0중량%, 지연성 용제로서 텍사놀 0.5~1.5중량%, 가소제로서 부틸 글리콜 에테르 0.1~1.0중량%, 증점제로서 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 0.1~0.5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물.
- 제1항 또는 제2항의 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물에 있어서,
상기 조성물은 건물 외벽용 도료 조성물의 콘크리트 탄산화 방지 성능인 촉진탄산화 10mm 이하이고, KS M 6010 1종 1급 규격 및 KS F 4936 규격을 동시에 만족하고, 준불연성 성능을 만족하고, 일사반사율이 75% 이상이고, 균열대응성은 0.1mm에서 파단되지 않는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물.
- 제1항 또는 제2항의 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물에 있어서,
건물은 빌딩, 아파트, 개인주택, 교량인 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물.
- 제1항 또는 제2항의 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 제조방법에 있어서,
볼밀 또는 샌드밀에 물과 수산기 함유 아크릴 수지 및 연질 아크릴수지를 투입한 후 분산시킨 후, 나노 실리카를 투입하여 추가로 분산시키고, 물, 수산기 함유 아크릴 수지, 나노 실리카가 분산된 분산액에 안료, 충진제들을 일정량씩 투입하여 분산시킨 후, 소포제, 동결안정제, 분산제, 항균제, 지연성 용제, 가소제, 증점제를 모두 투입하여 추가로 분산시키는 것을 특징으로 하는 제1항의 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 나노 실리카를 투입하여 추가로 분산시키는 과정 대신에 물에 미리 분산시킨 나노실리카 용액을 투입하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 제조방법.
- 제1항 또는 제2항의 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 시공방법에 있어서,
외벽의 이물을 제거하는 정리단계; 제1항 또는 제2항의 도료 조성물을 이용하여 외벽을 2회 내지 3회 도장하는 상도단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 방지기능을 보강한 건물 외벽용 도료 조성물의 시공방법.
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