KR20110105466A

KR20110105466A - 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20110105466A
Application number: KR1020100024608A
Authority: KR
Inventors: 이영환; 김미자; 김철
Original assignee: (주) 에스아이교역; 김미자
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-09-27
Also published as: KR101175664B1

Abstract

본 발명은 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트, 시멘트 건축물, 모르타르로 마감한 건물의 내외벽용 마감 페인트로서 특히, 초단열성과 결로 방지, 불연성, 내열성, 내화성, 경량성, 내마모성, 미끄럼 방지성, 방음성, 방수성 등이 우수한 기능성 친환경 세라믹으로 제조된 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트 제조방법은 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말을 제조하는 제1공정과; 상기 제1공정에서 제조한 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말 35~45 중량부에 백 시멘트 30~50 중량부, 석회석 10~20 중량부, 알루미나 시멘트 5~8 중량부, 분말수지 5~7 중량부, 그리고 안료 5~7 중량부를 혼합하는 제2공정으로 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법{Water soluble powder paint for fire resistance and heat insulation and the manufacturing method thereof}

본 발명은 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트, 시멘트 건축물, 모르타르로 마감한 건물의 내외벽용 마감 페인트로서 특히, 초단열성과 결로 방지, 불연성, 내열성, 내화성, 경량성, 내마모성, 미끄럼 방지성, 방음성, 방수성 등이 우수한 기능성 친환경 세라믹으로 제조된 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축 구조물에서는 외부의 기후 조건에 영향을 받지 않고, 가능한 실내의 온도를 일정하게 유지하기 위해 여러 가지 종류의 단열재를 사용하고 있다. 그러나 이러한 단열재의 사용에도 불구하고 건축물 내/외부의 온도차에 의한 열손실율이 높아 에너지 낭비의 큰 요인이 되고 있다.

아울러 열손실로 인해 건축물 전체에 결로가 일어나게 되고, 건축물 몸체 내의 수분과 실내의 과포화 수분은 곰팡이 번식의 원인이 되며 도포한 페인트가 부풀어지는 현상이 일어나 건축물의 내구성이 저하되고, 생활환경에도 악영향을 미치는 등, 기존의 건축물 마무리 공법에는 많은 문제점을 내포하고 있다.

기존의 건축물에는 외부와의 열전도를 차단하기 위하여 일반적으로 발포 폴리스티렌, 글라스 울, 석면 등과 같은 단열재가 사용되고 있으며, 건축물 외부에는 미관을 고려하여 수성페인트가 각각 별도의 목적으로 사용되고 있다.

그러나 기존의 단열재는 열 차단 효과가 특별히 우수하지 않을 뿐만 아니라 페인트 또한 수명 면에서 많은 문제점을 내포하고 있다. 기존 공법의 대표적인 개선 필요 사항으로서 다음과 같은 문제점을 지적할 수 있다.

기존 단열재만으로는 열 차단 효과가 확실하지 못하여 냉/난방시 에너지 활용효율이 높지 못하며, 기존 단열재의 사용시 단열 효과를 더욱 더 높이기 위해서는 단열재의 두께가 두꺼워져야 한다. 또한 단열소재의 사용에는 소재 특성에 따른 제한 조건이 있으며, 단열재의 두께에 비례하여 벽체의 두께가 두꺼워져 건축물의 실제 사용 면적이 감소하며, 건축 비용의 상승이 불가피하다.

또한, 단열재가 대부분 환경 공해 제품이므로 과다 사용시 환경에 나쁜 영향을 미치게 되며, 기존의 단열재만으로는 벽체와의 밀착이 어려워 접합부위에서의 결로 발생에 의해 단열 성능을 향상시키는데 한계가 있다. 그리고 건축물 자체의 구조적인 문제로 인해 단열재의 설치가 어렵거나 불가능한 곳이 존재하는 등 많은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명자는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 기존 건축물 시공방법을 다각도로 검토하고, 단열효과를 개선시키기 위한 연구를 수행한 결과 신규 건축물뿐만 아니라, 기존 건축물에도 광범위하게 적용할 수 있는 단열성이 우수한 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법의 개발에 성공하게 된 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 기존의 도료 성분에 세라믹 소재의 특수한 단열성 물질을 기술적으로 첨가함으로써 건축물에 도포시 건축물 내/외부간의 열 차단 효과를 획기적으로 개선시킬 수 있는 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트 제조방법은 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말을 제조하는 제1공정과; 상기 제1공정에서 제조한 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말 35~45 중량부에 백 시멘트 30~50 중량부, 석회석 10~20 중량부, 알루미나 시멘트 5~8 중량부, 분말수지 5~7 중량부, 그리고 안료 5~7 중량부를 혼합하는 제2공정으로 제조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1공정은 산화규소(SiO₂) 72 중량%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 12.3 중량%, 탄소(C) 5.0 중량%, 산화칼륨(K₂O) 4.7 중량%, 산화나트륨(Na₂O) 3.3 중량%, 산화철(Fe₂O₃) 1.3 중량%, 산화칼슘(CaO) 1.0 중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.15 중량%, 산화티타늄(TiO₂) 0.1 중량%, 산화망간(MnO) 0.1 중량%, 오산화인(P₂O₅) 0.05 중량%를 혼합하여 제조한 혼합 분말 100 중량부에 물 40 중량부를 혼합 반죽하여 제조된 반죽물을 100~120℃에서 2~3시간 건조한 후, 건조된 반죽물은 다시 1,300~1,400℃의 전기로에서 소성하여 발포된 미세 다공질의 세라믹 소재를 300 메쉬 이상으로 분쇄하여 분말화하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분말수지는 폴리에칠렌비닐아세테이트수지, 카세인, 전분, 셀룰로오즈, 아리비아 고무 중에서 1종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트는 상기 내화단열용 수성 분말페인트 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 내화단열용 수성 분말페인트는 기존의 분말형의 시멘트 모르타르 성분에 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말을 기술적으로 첨가함으로써 건축물에 도포시 건축물 내/외부간의 열 차단 효과를 획기적으로 개선한 것이다. 아울러 본 발명의 내화단열용 수성 분말페인트는 첨가성분의 특수성으로 인하여 초단열성과 결로 방지, 불연성, 내열성, 내화성, 경량성, 내마모성, 미끄럼방지, 방음성, 방수성, 색상의 다양성 등의 측면에서 기존의 분말형 시멘트 몰탈과 비교하여 훨씬 우수한 성능을 지니고 있으며, 아울러 재료를 무수축 상태로 조성하여 모르타르의 수축 발생이 없어 기존 미장 마감 대체와 페인트 및 최종 마감까지 모든 공정을 단일 처리할 수 있도록 함으로써, 작업시간과 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있도록 하여, 제품의 신뢰성이 크게 향상됨은 물론 이에 따라 공정을 줄이고. 인건비와 자재비가 대폭 절감되도록 하는 등의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기존의 페인트가 단지 건축물에 특정한 도색 효과만을 주는데 비하여, 본 발명의 내화단열용 수성 분말페인트는 기존 건축물에서 사용되는 단열재의 단열 효과를 적극적으로 보완이 가능하기 때문에 에너지 손실을 극소화시킬 뿐만 아니라 단열재 자체가 물 흡수율이 거의 없고, 시공시 원하는 두께를 한번에 30~50㎜ 까지도 시공이 가능하며, 단열과 색상을 한번의 시공할 수 있으며, 건축물의 수명에서도 긍정적인 효과를 부여하고, 동시에 페인트의 도색 주기를 연장시킴으로써 여러 가지 측면에서 탁월한 경제적 효과를 기대할 수 있다.

따라서, 본 발명의 내화단열용 수성 분말페인트는 추가 비용 없이도 우수한 열 차단 효과를 기대할 수 있으므로, 건축물의 마무리 단열 공법으로 활용될 수 있다.

본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법이 제공하는 가장 큰 효과는 이상의 설명에서 알 수 있듯이, 시공 방법의 간편성에 있다. 즉 기존 건축물의 시공 방법을 그대로 유지하면서 마무리 과정에서 건축물 내/외벽의 마감 페인트로서 기존의 분말형의 시멘트 모르타르 대신 본 발명의 내화단열용 수성 분말페인트를 사용함으로써 탁월한 단열 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 기존의 건축물 마무리 공법과 동일한 시공 조건 및 비용으로 단열효과를 획기적으로 증가시킬 수 있는 방법으로 시공 장소, 시기 등에 전혀 구애를 받지 않으며, 건축물의 내구성 증진에도 효과가 있다. 또한, 민간주택, 공동주택뿐만 아니라 페인트로서 마감하는 모든 건축물에 유용하게 사용될 수 있으며, 특히 건축물에서 구조적으로 단열재의 시공이 어려운 곳에서는 더욱 유용하게 활용될 수 있다.

또한, 기존의 페인트가 단지 건축물에 특정한 도색 효과만을 주는데 비하여, 본 발명의 분말 페인트는 기존 건축물에서 사용되는 단열재의 단열효과를 적극적으로 보완 가능하기 때문에 에너지 손실을 극소화시킬 뿐만 아니라 단열재 자체가 물 흡수율이 거의 없고, 시공시 원하는 두께를 한번에 30~50㎜ 까지도 시공이 가능하며, 단열과 색상을 한번의 시공할 수 있으며, 건축물의 수명에서도 긍정적인 효과를 부여하고 동시에 페인트의 도색 주기를 연장시킴으로써 여러 가지 측면에서 탁월한 경제적 효과를 기대할 수 있다.

아울러 환경공해 문제가 사회적으로 크게 문제가 되고 있으므로 본 발명의 보다 적극적인 활용에 의해 공해 제품인 단열재의 사용을 가능한 억제하게 되면 환경 친화적인 공법의 하나로 활용 분야가 더욱 넓어질 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법의 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트는 콘크리트, 시멘트 건축물, 모르타르로 마감한 건물의 내외벽용 마감 페인트로서, 산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 탄소(C), 산화칼륨(K₂O), 산화나트륨(Na₂O), 산화철(Fe₂O₃), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화티타늄(TiO₂), 산화망간(MnO), 오산화인(P₂O₅), 백시멘트, 석회석, 알루미나 시멘트 , 분말수지 및 안료 등을 비롯한 다양한 성분들을 포함하고 있다. 즉, 분말수지와 시멘트를 접착 성분으로 하며, 특수하게 제조된 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말을 첨가하여 단열성을 준 것으로 초단열성과 결로 방지, 불연성, 내열성, 내화성, 경량성, 내마모성, 미끄럼방지, 방음성, 방수성, 색상의 다양성 등의 측면에서 기존 분말형 시멘트 모르타르와 비교하여 훨씬 우수한 성능을 지닌 내화단열용 수성 분말페인트이다.

즉, 본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트를 제조하기 위하여 우선 상기 제1공정에 의하여 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말을 제조한다.

여기에 사용되는 모든 무기물은 300 메쉬 이상의 입도와 중량%로 배합되며, 산화규소(SiO₂) 72 중량%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 12.3 중량%, 탄소(C) 5.0 중량%, 산화칼륨(K₂O) 4.7 중량%, 산화나트륨(Na₂O) 3.3 중량%, 산화철(Fe₂O₃) 1.3 중량%, 산화칼슘(CaO) 1.0 중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.15 중량%, 산화티타늄(TiO₂) 0.1 중량%, 산화망간(MnO) 0.1 중량%, 오산화인(P₂O₅) 0.05 중량%를 혼합하여 제조한 혼합 분말 100 중량부에 물 40 중량부를 혼합 반죽하여 제조된 반죽물을 100~120℃에서 2~3시간 건조한다.

건조된 반죽물은 다시 1,300~1,400℃의 전기로에서 소성하여 발포된 미세 다공질의 세라믹 소재를 300 메쉬 이상으로 분쇄하여 분말화하여 제조한다.

상기 분말은 미세한 중공의 다공질 알루미늄 실리케이트를 주성분으로 하는 미세중공 단열성의 다공질 세라믹 분말로서 이 분말은 체적당 최소 표면적을 가지며, 비중은 0.15~0.18 정도로 가볍고, 강한 압축강도를 가지며, 낮은 수축율을 나타내며, 열전도율은 약 0.04kcal/㎡.hr.℃에 이른다. 또한 낮은 수축율과 초고온성의 높은 단열성과 열 반사 및 열 저항성이 우수하며, 결로 방지와 자외선 차단에 의한 체감온도의 상승을 억제하고, 원적외선이 방출되는 낮은 열전도율과 비활성의 내화학적인 중성 물질로서 방충성, 방음성, 난연성의 친환경 에너지 절약형 무기질 소재이다.

상기 제2공정은 상기 제1공정에서 제조한 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말을 이용하여 본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트를 제조하는 공정으로서, 상기 제1공정에서 제조한 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말 35~45 중량부에 백 시멘트 30~50 중량부, 석회석 10~20 중량부, 알루미나 시멘트 5~8 중량부, 분말수지 5~7 중량부, 그리고 안료 5~7 중량부를 혼합한다.

또한, 상기 분말수지는 폴리에칠렌비닐아세테이트수지, 카세인, 전분, 셀룰로오즈, 아리비아 고무 중에서 1종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용한다.

본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트에는 기존의 분말형의 시멘트 모르타르와는 달리 구성 성분에 열전도도가 낮은 물질이 포함되어 있을 뿐만 아니라 초단열성과 결로 방지, 불연성, 내열성, 내화성, 경량성, 내마모성, 미끄럼방지, 방음성, 방수성 등의 측면에서 기존 페인트와 비교하여 훨씬 우수한 성능을 지닌 때문에 건축물 마무리용 단열성 증진 공법으로 활용될 경우 여러 가지 유리한 점을 지니고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 내용에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말을 제조하는 제1공정과;
상기 제1공정에서 제조한 미세중공의 다공성 단열 복합알루미늄 실리케이트 분말 35~45 중량부에 백 시멘트 30~50 중량부, 석회석 10~20 중량부, 알루미나 시멘트 5~8 중량부, 분말수지 5~7 중량부, 그리고 안료 5~7 중량부를 혼합하는 제2공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1공정은 산화규소(SiO₂) 72 중량%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 12.3 중량%, 탄소(C) 5.0 중량%, 산화칼륨(K₂O) 4.7 중량%, 산화나트륨(Na₂O) 3.3 중량%, 산화철(Fe₂O₃) 1.3 중량%, 산화칼슘(CaO) 1.0 중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.15 중량%, 산화티타늄(TiO₂) 0.1 중량%, 산화망간(MnO) 0.1 중량%, 오산화인(P₂O₅) 0.05 중량%를 혼합하여 제조한 혼합 분말 100 중량부에 물 40 중량부를 혼합 반죽하여 제조된 반죽물을 100~120℃에서 2~3시간 건조한 후, 건조된 반죽물은 다시 1,300~1,400℃의 전기로에서 소성하여 발포된 미세 다공질의 세라믹 소재를 300 메쉬 이상으로 분쇄하여 분말화하여 제조하는 것을 특징으로 하는 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 분말수지는 폴리에칠렌비닐아세테이트수지, 카세인, 전분, 셀룰로오즈, 아리비아 고무 중에서 1종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 내화단열용 수성 분말페인트 및 그 제조방법.