KR20130044548A - 환경친화적인 건식 표면처리와 친환경 내오염도장이 가능한 표면처리 장치 및 이를 이용한 표면처리공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 가능한 프레임에 압축기, 드라이 아이스 표면처리기 도장기 구비하여, 상기 프레임의 이동에 따라 표면처리와 도장이 연속하여 가능한 표면처리 장치로서, 상기 압축기 배관을 따라 도장기 건조기로 분기되어 고압의 공기를 제공하고, 상기 건조기 상기 압축기로부터 공급받은 공기를 건조시켜 수분을 제거한 상태로 상기 표면처리기로 제공하며, 상기 표면처리기 건조된 고압의 공기와 호퍼에 저장된 드라이아이스 펠릿을 공급받아 표면처리 호스에 연결된 표면처리 노즐을 통해 상기 프레임의 외부로 드라이 아이스 펠릿을 분사하여 청소 대상물의 오염된 표면을 표면처리하고, 상기 건조기와 표면처리기에 연결되어, 상기 건조기로부터 상기 표면처리기로 공급되는 공기의 압력과 상기 표면처리기의 분사 압력, 분사되는 드라이아이스 펠릿의 분사량을 제어하는 제어기 구비하며, 상기 도장기 상기 압축기로부터 공급받은 고압의 공기를 이용하여 상기 프레임 외부로 도장액을 분사하여 청소 대상물의 표면에 도장막을 형성하고, 상기 프레임의 이동에 따라 상기 표면처리기 통과하여 오염물 제거가 완료된 청소 대상물의 표면에 연속하여 도장기 통과하도록 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치를 제공한다.

Description

환경친화적인 건식 표면처리와 친환경 내오염도장이 가능한 표면처리 장치 및 이를 이용한 표면처리공법 {Treatment Device for Eco-Friendly Dry Surface Treatment and Eco-Friendly Anti-Pollution Painting and Treating Method using the Same}

본 발명은 환경친화적인 건식 표면처리와 내오염 도장이 가능한 표면처리 장치 및 이를 이용한 표면처리 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 한 번의 장비 이동으로 표면처리와 도장이 동시에 이루어지며, 표면처리 후 건조를 위한 이격 시간 없이 도장이 가능하고, 내오염 처리 장비, 도장 장비와 표면처리 장비를 별도로 구비하지 않아도 되어, 신속하게 표면처리 및 도장 처리가 가능한 표면처리 장치 및 표면처리 방법에 관한 것이다.

건축물, 토목 구조물의 내/외벽 세척 및 표면처리 방법으로 종전에는 물과 세정제를 혼합하여 고압 물분사기로 건물 외벽에 분사하는 청소 방법이 주로 사용되었으나, 세정제의 사용으로 인한 환경오염과, 세척 후 잔유물이 떨어져 건물 주변이 오염되고, 작업 도중 행인들에게 피해를 주는 문제가 발생한다.

일반적으로 세척시 청소 대상물인 콘크리트의 표면은 건조가 용이하지만, 표면을 통해 흡수된 물은 건조에 시간이 소요되고, 물기가 남은 상태로 도장을 하게되면 도장의 부착력을 저하시키게 된다. 또한, 강교의 보수 도장시에 물세척을 하게 되면 녹 부위는 물이 마르기 전에 다시 녹이 나게 되므로, 물세척만으로는 강교 표면에 묻어 있는 유분(구리스) 등을 제거하지 못하는 문제가 있다.

이러한 물 세척 방식의 단점을 보완하고자, 드라이아이스를 이용한 건식 표면처리 방법이 개발되었다. 건식 표면처리 방법은 물을 이용한 청소 방법과는 달리 건물 외벽에 흡착된 때와 제거대상인 노화된 페인트, 녹 등을 기화시킴으로써 물청소로 인한 오염과 누수를 방지할 수 있다. 그러나, 드라이아이스를 이용한 표면처리 방법에서도 견고하게 흡착된 때와 얼룩, 페인트층을 작업과 동시에 파쇄(blasting)하지 못하여 작업시간이 길어지게 되고, 그에 따라 경비가 증가하는 문제가 있다.

특히, 이러한 드라이아이스 공법의 단점을 보완하기 위하여 전·후 처리공정을 위한 별개의 공법과 장치들이 개발되고 있다. 그러나, 드라이아이스제를 이용한 표면처리 방법을 효과적으로 수행하기 위한 위 내오염 처리 공법과 그에 수반되는 장치들은 각각 별도의 과정과 기능을 발휘하는 것으로 설계되어 전체 공정은 여전히 많은 시간을 요하게 되었고, 시공상 절차가 번거로운 단점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전·후 처리 공정, 표면처리 공정, 도장 공정을 하나의 장치로 수행함으로써, 별개의 장치를 구비하고 이를 일일이 구동시키지 않고도 표면처리를 가능하도록 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 건식 표면처리와 후속하여 도장 공정이 이루어지도록 함으로써, 표면처리 과정을 신속하게 진행하여, 표면처리에 따른 인도 및 도로 사용의 불편함 즉, 도로 통제, 교통마비, 교통 혼잡을 방지하는데 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로, 이동 가능한 프레임에 압축기, 드라이 아이스 표면처리기 도장기 구비하여, 상기 프레임의 이동에 따라 표면처리와 도장이 연속하여 가능한 표면처리 장치로서, 상기 압축기 배관을 따라 도장기 건조기로 분기되어 고압의 공기를 제공하고, 상기 건조기 상기 압축기로부터 공급받은 공기를 건조시켜 수분을 제거한 상태로 상기 표면처리기로 제공하며, 상기 표면처리기 건조된 고압의 공기와 호퍼에 저장된 드라이아이스 펠릿을 공급받아 표면처리 호스에 연결된 표면처리 노즐을 통해 상기 프레임의 외부로 드라이 아이스 펠릿을 분사하여 청소 대상물의 오염된 표면을 표면처리하고, 상기 건조기와 표면처리기에 연결되어, 상기 건조기로부터 상기 표면처리기로 공급되는 공기의 압력과 상기 표면처리기의 분사 압력, 분사되는 드라이아이스 펠릿의 분사량을 제어하는 제어기 구비하며, 상기 도장기가 상기 압축기로부터 공급받은 고압의 공기를 이용하여 상기 프레임 외부로 도장액을 분사하여 청소 대상물의 표면에 도장막을 형성하고, 상기 프레임의 이동에 따라 상기 표면처리기 통과하여 오염물 제거가 완료된 청소 대상물의 표면에 연속하여 도장기 통과하도록 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치를 제공한다.

이때, 상기 도장기 하나 이상이 구비되되, 수용성 폴리머와 아크릴계 수지를 포함하는 수계 도료인 1제, 바인더, 공중합체 및 무기질 필러를 포함하는 수계 도료인 2제, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나인 3제, 오염방지도장제인 4제 중 하나 이상을 분사하는 것을 특징으로 하며, 상기 1제는 수용성 폴리머 50 내지 80중량%, 아크릴계 수지 20~50중량%를 포함, 상기 2제는 바인더로서 아크릴로나이트릴, 뷰틸아크릴레이트를 구성성분으로 포함하고 하이드록시기와 카르복실기를 1% 이상 함유하며 유리전이온도가 -30~-50도인 공중합체 30~90중량% 및 무기질 필러 10~70중량%를 포함, 상기 4제는 산화티탄 미립자, 산화티탄 졸, 중합성 불포화 카르복실산 실릴에스테르 성분을 함유하는 공중합체를 포함하는 방오도료 또는 실리콘 고무계 방오도료로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 이동 가능한 프레임에 압축기, 드라이아이스 표면처리기 도장기 구비하여, 상기 프레임의 이동에 따라 세척과 도장이 연속하여 가능한 표면처리 장치로서, 상기 압축기 배관을 따라 도장기 건조기로 분기되어 고압의 공기를 제공하고, 상기 건조기 상기 압축기로부터 공급받은 공기를 건조시켜 수분을 제거한 상태로 상기 표면처리기로 제공하며, 상기 표면처리기 건조된 고압의 공기와 호퍼에 저장된 드라이아이스 펠릿을 공급받아 표면처리 호스에 연결된 표면처리 노즐을 통해 상기 프레임의 외부로 드라이 아이스 펠릿을 분사하여 청소 대상물의 오염된 표면을 표면처리하고, 상기 건조기 표면처리기에 연결되어, 상기 건조기로부터 상기 표면처리기로 공급되는 공기의 압력과 상기 표면처리기의 분사 압력, 분사되는 드라이아이스 펠릿의 분사량을 제어하는 제어기 구비하며, 상기 도장기 상기 압축기로부터 공급받은 고압의 공기를 이용하여 상기 프레임 외부로 도장액을 분사하여 청소 대상물의 표면에 도장막을 형성하고, 상기 프레임의 이동에 따라 상기 표면처리기 통과하여 오염물 제거가 완료된 청소 대상물의 표면에 연속하여 도장기 통과하도록 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치를 이용한 표면처리 방법으로서,상기 프레임이 이동하면서 상기 프레임의 전단부에서 청소 대상물의 표면에 고압의 드라이아이스 펠릿을 분사하여 오염 물질을 탈리시키는 오염 물질 제거 단계; 상기 프레임의 후단부에서 상기 오염 물질 제거 단계가 수행된 상태의 청소 대상물 표면에 도장액을 분사하여 도장막을 형성하는 단계;가 상기 프레임의 1회 이동에 따라 연속하여 수행되는 건식 표면처리과 도장이 가능한 표면처리 방법을 제공한다.

이때, 상기 도장막을 형성하는 단계는 수용성 폴리머와 아크릴계 수지를 포함하는 수계 도료인 1제를 도포하는 단계; 바인더, 공중합체 및 무기질 필러를 포함하는 수계 도료인 2제를 도포하는 단계; 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나인 3제를 도포하는 단계; 오염방지도장제인 4제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 친환경적 표면처리 장치 및 표면처리 방법에서는 전·후 처리 공정, 표면처리 공정, 도장 공정을 하나의 장치로 수행함으로써, 간단하게 오염된 건축물 외벽, 토목구조물, 조형물, 도로교통시설물(도로 벽, 방호벽)등을 표면처리 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 전·후처리 과정, 건식 표면처리, 도장 공정이 순차적으로 신속하게 이루어져, 표면처리에 따른 인도 및 도로 사용의 불편함 즉, 도로 통제, 교통마비,교통 혼잡을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 표면처리장치 구조를 보여주는 개략적인 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 표면처리장치를 이용하여 벽면을 표면처리 하는 모습을 보여주는 개략적인 평면도 및 확대도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등 물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 환경 친화적인 건식 표면처리와 내오염 도장이 가능한 표면처리 장치 및 이를 이용한 표면처리 방법에 관한 것으로, 한 번의 장비 이동으로 표면처리와 도장이 동시에 이루어지며, 표면처리 후 건조를 위한 이격 시간 없이 도장이 가능하고, 전·후 처리, 도장 장비와 표면처리 장비를 별도로 구비하지 않아도 되어, 신속하게 표면처리 및 도장 처리가 가능한 표면처리 장치 및 표면처리 방법에 관한 것이다.

도 1에는 본 발명의 표면처리 장치(1)의 구조를 보여주는 개략적인 개념도가 도시되어 있다. 본 고안에 따른 표면처리 장치(1)는 도시된 바와 같이, 이동이 가능한 프레임 내부에 건식 세척, 표면처리, 도장을 위한 장비가 모두 구비된다.

상기 프레임은 표면처리, 전·후 처리, 도장을 위한 구성을 모두 수용하면서 이동이 가능한 것으로, 트레일러 등의 차량 형태일 수 있으며, 후술하는 바와 같이, 상기 프레임의 1회 이동으로 표면처리 및 도장 공정이 모두 진행되어, 신속하게 표면처리, 도장을 마칠 수 있다.

도시된 압축기(10)는 상기 프레임에 구비되는 것으로, 배관을 통하여 건조기(20)와 도장기(50)에 각각 연결되어, 압축된 공기를 제공함으로써, 후술하는 바와 같이 펠릿이나 도료 등을 고압으로 분사할 수 있도록 한다. 이때, 상기 압축기(10)로부터 공급되는 공기의 압력은 표면처리기(30)로 연결되는 건조기(20)의 경우, 후술하는 제어기(40)에 의해 조절되고, 상기 도장기(50)로 공급되는 공기의 압력은 상기 도장기(50) 내에서 별도로 조절하는 것이 바람직하다.

상기 건조기(20)는 상기 압축기(10)로부터 공급받은 공기를 건조시키는데, 후술하는 바와 같이 본 발명의 표면처리기(30)는 드라이 아이스 펠릿을 사용하는 것으로, 공급되는 공기에 수분이 있을 경우, 드라이 아이스 펠릿이 얼어붙어 분사가 되지 않는 문제가 있으므로, 분사 전에 건조기(20)를 통과시키는 것이 바람직하다.

상기 건조기(20)를 통과한 공기는 표면처리기(30)로 이동하여, 고압으로 드라이 아이스 펠릿을 분사시킨다. 이때, 상기 표면처리기(30)는 도시된 바와 같이, 2개 이상일 수 있으며, 호퍼(34)로부터 상기 표면처리기(30)의 본체(31)로 드라이 아이스 펠릿을 공급받아 상기 표면처리기(30) 본체에서 1차 저장한 후, 표면처리 호스(32)를 통해 표면처리 노즐(33)로 분사한다. 상기 호퍼(34)는 드라이 아이스의 예비 저장소 역할을 한다. 한편, 상기 표면처리 노즐(33)과 청소 대상물의 표면처리면은 50mm의 간격을 두고, 상기 표면처리 노즐(33)과 표면처리면이 직각을 유지하도록 하여 드라이 아이스 펠릿을 분사하는 것이 바람직하다.

상기 표면처리기(30)는 드라이 아이스 블라스트 처리에 사용되는 것으로, 금속, 나무, 유리, 콘크리트(concrete), 플라스틱(plastic)과 같은 합성 수지재(synthetic resin)료, 세라믹(ceramic), 요업 제품 등의 청소가 가능하다. 구체적으로, 상기 표면처리기(30)는 드라이 아이스 펠릿 입자를 고압으로 청소 대상 표면에 분사하여, 제거 대상인 도장물이나 오염 물질을 탈리시킨다.

상기 제어기(40)는 상기 건조기(20)와 상기 표면처리기(30)에 연결되어, 상기 표면처리기(30)로 투입되는 공기압을 조절함으로써, 표면처리 정도를 제어한다. 구체적으로 드라이 아이스 펠릿 분사량과 공기압 조절, 차량 이동 속도 등을 제어할 수 있다. 특히, 표면처리기(30)가 2개 이상인 경우, 청소 대상물의 표면 상태에 따라 표면처리기(30)를 하나 또는 2개 이상을 개별적으로 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 청소 대상물의 상태에 따라, 부드러운 표면처리인 경우에는 에어 압력을 3.5bar로 설정, 일반적인 건축물의 청소일 경우에는 에어 압력을 5bar, 찌든 이물질을 제거하는 경우에는 7bar, 부식층 제거 및 들뜬 구도막 제거 (및 식각) 공정의 경우에는 10bar 이상으로 설정할 수 있다.

상기 도장기(50)는 압축기(10)로부터 고압의 공기를 공급받아, 도장액을 분사하는 역할을 한다. 상기 도장기(50)의 본체(51)는 분사액이 저장된 호퍼(54)로부터 분사액(도장액, 도료)을 공급받고, 고압의 공기를 통해 상기 분사액을 도장 호스(52)로 이동시킨 후, 도장 호스(52)의 말단에 구비된 도장 노즐(53)을 통해 외부로 분사액을 뿌리게 된다. 이때, 상기 도장 호스(52)는 연장이 가능하여, 상기 프레임에 설치된 상태로 길이를 연장하여 사용할 수 있음은 물론이며, 상기 프레임에 고정 설치한 상태로 상기 프레임의 이동에 따라 분사하는 것도 가능하다.

도 2a 및 도 2b에는 각각 본 발명의 표면처리 장치(1)를 이용하여 벽면을 표면처리 하는 모습을 보여주는 개략적인 평면도 및 확대도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 표면처리 장치(1)를 이동시키면서 표면처리기(30)를 통해 드라이 아이스 펠릿을 분사함으로써 1차적으로 오염물질을 탈리시키고, 제거되지 않은 오염 물질이 있을 경우에는 구비된 또 다른 표면처리기(30)를 통해 2차로 오염 물질을 탈리시킨다.

이처럼, 표면처리기(30)를 구동하여 청소 대상물의 표면 오염 물질을 제거한 후에는 도 2a에서 보듯이, 도장 노즐(53)을 통해 청소 대상물의 표면을 도장한다. 상기 프레임의 1회 이동에 따라, 상기 프레임에 장착된 표면처리 노즐(33)로 청소 대상물을 표면의 오염 물질을 탈리한 후, 연속하여 도장 노즐(53)로 분사액을 뿌려 도장 처리를 하는데, 본 발명에서는 표면처리 노즐(33)을 통해 드라이아이스 펠릿을 분사함으로써, 물을 이용하지 않고 건식으로 오염물을 탈리할 수 있어, 별도의 건조 공정 없이 후속 도장 처리가 가능하다.

한편, 상기 도장기(50)를 통해서 단순히 페인트 등을 분사하여, 청소 대상물의 표면을 도장할 수도 있지만, 본 발명에서는 내오염 도장을 통해 도장 후 시간이 경과하더라도 도막이 콘크리트 표면으로부터 장기간 들뜨거나 탈락되지 않아 콘크리트 구조물이 열화(부식)되지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 드라이 아이스를 이용한 표면 세척(표면처리) 후에는 철 브러쉬나 와이어 브러쉬, 샌드페이퍼 등을 이용하여 청소 대상물의 표면에 연삭, 연마 등의 도장 전처리를 진행할 수 있다. 이때, 도장 전처리 도구는 드라이 아이스의 노즐 외부에 고정 설치되거나, 노즐 내부에 배치되어 드라이 아이스의 분사와 함께 청소 대상물의 표면을 긁거나 갈아내는 처리 등이 가능하다. 또한, 상기 도장 전처리 도구는 순서상 상기 표면처리기(30)와 도장기(50)의 사이에 배치되어, 표면처리기(30)를 통해 드라이 아이스를 분사하면서 1차적으로 청소 대상물의 표면을 처리한 후, 2차적으로 표면 처리를 하고, 이후에 도장 작업이 진행되도록 하는 것이 바람직하다.

도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 도장기(50)는 후술하는 각각의 공정을 위하여 2개 이상이 구비될 수 있으며, 다음과 같이 다섯 단계 이상으로 진행될 수 있다.

- 구조물의 외관 파괴층 제거(S10)

본 발명의 도장 공정 중 1단계로, 먼저 수용성 폴리머와 아크릴계 수지를 포함하는 수계 도료를 콘크리트 표면의 외관 파괴층을 제거한다. 외관 파괴층은 콘크리트의 중성화, 염해, 화학적 부식 등으로 인해 발생한 표면 균열 등으로, 상기 수용성 폴리머와 아크릴계 수지를 포함하는 수계 도료(1제)를 분사하여 균열 등을 메운다.

- 프라이머 형성하는 수계 도료의 도포(S20)

다음으로, 수용성 폴리머와 아크릴계 수지를 포함하는 수계 도료(1제)를 도포하여 프라이머를 형성한다(S20). 상기 수용성 폴리머는 콘크리트의 노화에 의해 발생되는 하이드록시기와의 반응 사이트(site)를 제공하며, 이러한 반응 사이트 사이의 결합에 의해 콘크리트와 프라이머 사이의 밀착성이 높아져서 프라이머를 구성하는 재료가 콘크리트에 깊숙이 침투, 반경화되어, 콘크리트 내부로 외부의 비래염분이나 이산화탄소 등이 침투되는 것을 방지한다. 상기 아크릴계 수지는 도막의 내수성을 향상시켜 주는 역할을 하는 것으로서 분자량이 50,000 이하인 것을 사용한다. 상기 수용성 폴리머는 폴리아지리딘, 폴리이소시아네이트, 폴리카보디라이트로부터 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으며, 그 함량은 50 내지 80 중량%인 것이 바람직하다. 수용성 폴리머의 함량이 50중량% 미만이면 노화된 콘크리트 보강에 문제가 있고, 80중량%를 초과할 때에는 경화시간을 지연시킬 수 있다.

또한, 상기 아크릴계 수지의 함량은 20 내지 50중량%인 것이 바람직하다. 왜냐하면 아크릴계 수지의 함량이 20중량% 미만일 때에는 경화속도가 늦어지며, 50중량%를 넘을 때에는 수용성 폴리머가 아크릴과 빠르게 반응하여 노화된 콘크리트의 보강이 약해질 수 있다.

상기 프라이머는 도막을 형성하기 보다는 침투성 프라이머로 콘크리트 내부에 3mm 내지 8mm 침투하여 콘크리트 노화를 보강하는 역할을 한다.

콘크리트 내부로의 원활한 침투를 위해서 수평균 분자량은 10000 이하가 바람직하다.

구조물의 외관 파괴층 제거단계(S10)에 의해 불순물이 제거되고 평활성이 유지되는 바탕면에 부착력 향상을 위하여 붓, 롤러 등을 이용하여 상기 프라이머를 균일하게 도포하며, 바탕면의 상태에 따라 물과 프라이머를 적절히 희석하여 사용할 수도 있다.

- 중도를 형성하는 수계 도료 도포(S30)

상기 프라이머가 형성된 상면에 바인더, 공중합체 및 무기질 필러를 포함하는 수계 도료(2제)를 도포한다(S30). 상기 수계 도료는 바인더로서 메틸메타크릴레이트, 뷰틸아크릴레이트 하이드록시에틸메타아크릴레이트를 주성분으로 하고 하이드록시기(-OH) 및 카르복실기(-COOH)를 1% 이상 함유하며 유리전이온도가 -30℃ 내지 -50℃인 공중합체, 무기질 필러를 포함하고, 필요에 따라 저장 안정성 및 작업성 등을 확보하기 위하여 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 프라이머의 반응 site와 상기 공중합체의 하이드록시기 및 카르복실기가 반응하여 서로 경화된다.

상기에서 하이드록시기 및 카르복실기를 함유하는 공중합체의 함량은 30 내지 90중량%인 것이 바람직하다.

또한, 상기 무기질 필러는 이산화티탄, 탄산칼슘, 탈크, 알루미늄실리케이트(카오린) 또는 지르코늄 비드로부터 선택된 어느 하나 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 무기질 필러 중에서 이산화티탄은 광촉매로서 빛이 존재하는 경우에는 강력한 산화력으로 접촉되는 화학물질, 세균 등을 탄산가스나 물 등으로 분해, 제거함으로써 도막의 오염을 방지하는 역할을 하며, 탄산칼슘은 비결정성의 분말로서 분산성이 우수한 특성을 갖는다. 또한, 알루미늄실리케이트(카오린)은 도료의 침강을 방지하는 역할을 하며, 지르코늄 비드는 도막의 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 도료에 첨가되는 수분량을 최소화시키기 때문에 도막의 건조 시간을 단축시키는 역할을 한다.

상기 무기질 필러의 함량은 10 내지 70중량%인 것이 바람직하다.

또한, 기타 첨가제로서 우레탄 증점제, 레벨링제, 습윤제, 소포제 등을 더 포함할 수 있다. 상기 중도가 완전히 양생된 후의 건조도막두께는 최소 60㎛～ 200㎛이 바람직하다. 상기 중도의 도포는 롤러, 붓, 스프레이 방법을 사용할 수 있다.

- 상도를 형성하도록 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지로부터 선택되는 어느 하나를 도포(S40)

다음으로, 상기 S30단계에 의해 수계 도료가 도포된 상면에 난연성, 자외선 차단 기능을 갖도록 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 중에서 선택되는 어느 하나(3제)를 도포하며(S40), 이는 자외선 등에 의한 도료의 변색을 방지하는 기능을 한다. S40 단계에서는 유성 수지 및 수성 수지를 모두 사용할 수 있으나, 자외선 안정성이 우수한 아크릴 및 우레탄 수지를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 상도 형성 후 건조 도막의 두께는 최소40㎛～100㎛이 바람직하다.

- 내오염방지도장(코팅)제의 도포(S50)

마지막으로, 상기 수지가 도포된 도막이 완전히 건조된 후에는 그 상면에 내오염방지도장(코팅)제(4제)를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 내오염방지 도장(코팅)제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공지된 기술 중에서 적절한 기술을 선택하여 적용할 수 있다. 형성된 도막이 방오 효과를 나타낼 수 있게 하기 위한 방법으로는 광촉매를 이용하는 방법, 친수성 소재를 이용하는 방법 그리고 초발수성 소재를 이용하는 방법을 들 수 있다. 즉, 광촉매 활성을 나타내는 소재나 친수성 소재 그리고 초발수성 소재를 적당한 바인더와 혼합하여 도장(코팅)처리 하여 오염방지 효과를 나타내는 도막을 형성할 수 있다. 먼저 광촉매 활성을 나타내는 소재로서 미세 분말상의 것과 콜로이드(colloid) 또는 졸(sol) 상의 것을 들 수 있다. 이 중 광촉매 활성을 나타내는 미립 분말상의 금속산화물 소재로는 아나타제형(anatase type)의 이산화티타늄(TiO2)과 산화아연(ZnO)이 적합하며, 그 입자의 크기는 10내지 50nm인 것이 바람직하다. 상기의 이산화티타늄 또는 산화아연의 경우 단독 또는 혼합하여 사용하여도 좋다. 사용방법은 적당량의 유기바인더, 무기바인더 또는 유기 또는 무기 하이브리드(hybrid) 바인더를 상기의 광촉매 미 분말과 혼합하여 도료화 하거나, 본 발명에서 사용하는 수계 도료에 혼합하여 사용할 수 있다. 그리고 상기의 콜로이드(colloid) 또는 졸(sol) 상의 경우는 금속염으로 부터 중화적정 과정을 통하거나 또는 티타늄알콕사이드(Ti alkoxide)를 가수분해하여 아나타제형의 이산화티타늄 콜로이드와 졸을 얻을 수 있다. 이렇게 하여 수득한 콜로이드와 졸을 각각 또는 혼합하여 적합한 바인더와 결합하여 방오성도장(코팅)제로 사용할 수 있다. 또한 상기의 친수성 소재의 경우는 고분자 수용성폴리머를 이용한 공중합체나 친수성 금속실리케이트(metal silicate) 등을 적당한 바인더와 합성하여 방오성 도장(코팅)제로 사용할 수 있다. 마지막으로 초발수성 소재의 경우는 불소계 또는 실리콘계 도료를 사용하여 오염방지성 도막을 형성할 수 있다.

중합성 불포화 카르복실산 실릴에스테를 성분을 함유하는 공중합체를 포함하는 방오도료나 실리콘 고무계 방오도료를 사용할 수도 있다. 상기 오염방지 코팅제 도포, 건조 후 건조 도막의 두께는 재료의 특성에 따라 최소1㎛～30㎛이 바람직하다.

위와 같이 도장 단계는 총 다섯 단계로 구분되어 진행될 수 있으며, 이때, 청소 대상물의 표면 상태 및 환경에 따라 어느 하나 이상의 단계가 생략된 상태로 진행될 수도 있다. 또한, 위와 같은 도장 공정에 따라, 수용성 폴리머와 아크릴계 수지를 포함하는 수계 도료를 분사하는 분사기, 바인더, 공중합체 및 무기질 필러를 포함하는 수계 도료를 분사하는 분사기, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나를 분사하는 분사기, 오염방지도장(코팅)제를 분사하는 분사기를 별도로 구비하여 표면처리기(30)가 통과한 구간의 청소 대상물 표면에 도장막을 형성하도록 할 수 있다. 특히, 각 분사액이 초속경 물질로 분사와 동시에 건조가 가능하여 분사 후에 연속하여 다음 공정의 분사액을 뿌릴 수 있는 경우에는 한 번의 프레임 이동으로 청소 대상물 표면을 세척, 내오염 도장할 수 있는 장점이 있다.

다만, 상술한 바와 같이, 각각의 분사기를 별도로 구비할 수도 있으나, 각각의 분사액은 별도의 호퍼에 저장하고, 공정 진행 상태에서 따라서, 하나의 분사기 본체에 공정에 해당하는 분사액을 공급하여 분사하도록 할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 도장을 위한 분사액의 건조를 위하여 별도의 열풍기를 구비하는 것도 가능하다.

1 표면처리 장치 10 압축기 20 건조기 40 제어기
30 표면처리기 31 본체 32 표면처리 호스 33 표면처리 노즐 34 호퍼
50 도장기 51 본체 52 도장 호스 53 도장 노즐 54 호퍼

Claims (7)

1. 이동 가능한 프레임에 압축기(10), 드라이 아이스 표면처리기(30)와 도장기(50)를 구비하여, 상기 프레임의 이동에 따라 표면처리와 도장이 연속하여 가능한 표면처리 장치(1)로서,
   상기 압축기(10)는 배관을 따라 도장기(50)와 건조기(20)로 분기되어 고압의 공기를 제공하고,
   상기 건조기(20)는 상기 압축기(10)로부터 공급받은 공기를 건조시켜 수분을 제거한 상태로 상기 표면처리기(30)로 제공하며,
   상기 표면처리기(30)는 건조된 고압의 공기와 호퍼(34)에 저장된 드라이아이스 펠릿을 공급받아 표면처리 호스(32)에 연결된 표면처리 노즐(33)을 통해 상기 프레임의 외부로 드라이 아이스 펠릿을 분사하여 청소 대상물의 오염된 표면을 표면처리하고,
   상기 건조기(20)와 표면처리기(30)에 연결되어, 상기 건조기(20)로부터 상기 표면처리기(30)로 공급되는 공기의 압력과 상기 표면처리기(30)의 분사 압력, 분사되는 드라이아이스 펠릿의 분사량을 제어하는 제어기(40)를 구비하며,
   상기 도장기(50)는 상기 압축기(10)로부터 공급받은 고압의 공기를 이용하여 상기 프레임 외부로 도장액을 분사하여 청소 대상물의 표면에 도장막을 형성하고,
   상기 프레임의 이동에 따라 상기 표면처리기(30)가 통과하여 오염물 제거가 완료된 청소 대상물의 표면에 연속하여 도장기(50)가 통과하도록 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 도장기(50)는 하나 이상이 구비되되,
   수용성 폴리머와 아크릴계 수지를 포함하는 수계 도료인 1제,
   바인더, 공중합체 및 무기질 필러를 포함하는 수계 도료인 2제,
   아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나인 3제,
   오염방지도장제인 4제,
   중 하나 이상을 분사하는 것을 특징으로 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 1제는 수용성 폴리머 50 내지 80중량%, 아크릴계 수지 20~50중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 2제는 바인더로서 아크릴로나이트릴, 뷰틸아크릴레이트를 구성성분으로 포함하고, 하이드록시기와 카르복실기를 1% 이상 함유하며, 유리전이온도가 -30~-50도인 공중합체 30~90중량% 및 무기질 필러 10~70중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 4제는 산화티탄 미립자, 산화티탄 졸, 중합성 불포화 카르복실산 실릴에스테르 성분을 함유하는 공중합체를 포함하는 방오도료 또는 실리콘 고무계 방오도료로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치.
   
6. 이동 가능한 프레임에 압축기(10), 드라이아이스 표면처리기(30)와 도장기(50)를 구비하여, 상기 프레임의 이동에 따라 세척과 도장이 연속하여 가능한 표면처리 장치(1)로서, 상기 압축기(10)는 배관을 따라 도장기(50)와 건조기(20)로 분기되어 고압의 공기를 제공하고, 상기 건조기(20)는 상기 압축기(10)로부터 공급받은 공기를 건조시켜 수분을 제거한 상태로 상기 표면처리기(30)로 제공하며, 상기 표면처리기(30)는 건조된 고압의 공기와 호퍼(34)에 저장된 드라이아이스 펠릿을 공급받아 표면처리 호스(32)에 연결된 표면처리 노즐(33)을 통해 상기 프레임의 외부로 드라이 아이스 펠릿을 분사하여 청소 대상물의 오염된 표면을 표면처리하고, 상기 건조기(20)와 표면처리기(30)에 연결되어, 상기 건조기(20)로부터 상기 표면처리기(30)로 공급되는 공기의 압력과 상기 표면처리기(30)의 분사 압력, 분사되는 드라이아이스 펠릿의 분사량을 제어하는 제어기(40)를 구비하며, 상기 도장기(50)는 상기 압축기(10)로부터 공급받은 고압의 공기를 이용하여 상기 프레임 외부로 도장액을 분사하여 청소 대상물의 표면에 도장막을 형성하고, 상기 프레임의 이동에 따라 상기 표면처리기(30)가 통과하여 오염물 제거가 완료된 청소 대상물의 표면에 연속하여 도장기(50)가 통과하도록 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 장치(1)를 이용한 표면처리 방법으로서,
   상기 프레임이 이동하면서 상기 프레임의 전단부에서 청소 대상물의 표면에 고압의 드라이아이스 펠릿을 분사하여 오염 물질을 탈리시키는 오염 물질 제거 단계;
   상기 프레임의 후단부에서 상기 오염 물질 제거 단계가 수행된 상태의 청소 대상물 표면에 도장액을 분사하여 도장막을 형성하는 단계;
   가 상기 프레임의 1회 이동에 따라 연속하여 수행되는 건식 표면처리과 도장이 가능한 표면처리 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 도장막을 형성하는 단계는
   수용성 폴리머와 아크릴계 수지를 포함하는 수계 도료인 1제를 도포하는 단계;
   바인더, 공중합체 및 무기질 필러를 포함하는 수계 도료인 2제를 도포하는 단계;
   아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나인 3제를 도포하는 단계;
   오염방지도장제인 4제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 표면처리와 도장이 가능한 표면처리 방법.

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