KR20190107222A - 터널 및 콘크리트용 무기계 불연도료 제조방법 및 그것의 조성물 - Google Patents

터널 및 콘크리트용 무기계 불연도료 제조방법 및 그것의 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터널과 같은 고립공간은 물론 콘크리트에 도포되는 불연도료에 관한 것으로,
수산화칼륨 5∼10중량부와 정제수 15∼20중량부와 콜로이달 실리카 30∼40중량부 및 실란 1∼5중량부를 혼합하여 무기계 혼합물을 형성하는 제1단계와; 상기 제1단계의 무기계 혼합물에 점증제 1∼4중량부 및 리튬실리케이트 2.5∼5중량부를 순차적으로 첨가하여 무기계 바인더를 형성하는 제2단계; 상기 제2단계의 무기계 바인더에 산화티타늄 12∼15중량부와 탈크 10∼15중량부와 화이트알루미나 5∼10중량부와 장석 5∼7중량부 및 운모 3∼5중량부를 포함하는 무기계 충진제를 첨가하는 제3단계; 상기 제3단계의 혼합물에 유동성 조정제 0.3∼2중량부를 첨가하여 혼합조성액을 형성하는 제4단계; 및 상기 제4단계의 혼합조성액에 경화촉진제 0.2∼1.5중량부를 첨가하는 제5단계로 이루어진다.
본 발명에 따른 불연도료를 시공하는 경우 기존도료에서 사용하는 합성유기수지 대신 무기계 바인더 제조와 무기계 분말 등을 사용하여 고온에서 도막이 거의 연소되지 않고 가스유해성 및 연기독성에서도 매우 안전하다.

Description

터널 및 콘크리트용 친환경 무기계 불연도료 제조방법 및 그것의 조성물{Method for manufacturing the inorganic flameretardants using tunnel and concrete painting and, its composition}
본 발명은 무기계 바인더를 주성분으로하는 친환경 무기계 불연도료에 관한 것으로, 특히 상기 무기계 바인더에 무기계 충진제와 유동성 조정제와 경화촉진제를 첨가함으로써, 열화 환경 조건에서 환경오염원을 저감하며 화재안전성을 향상함은 물론이거니와 내구성도 향상시킬 수 있도록 한 터널 및 콘크리트용 친환경 무기계 불연도료 제조방법 및 그것의 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 도로 터널 내외 측면 라이닝 콘크리트에는 조명 효과를 향상시키고, 전방 차선이나 장애물의 배경 역할을 하여 운전자의 인지성을 향상시키는 등의 시선유도 효과를 얻기 위해 타일, 도장 등의 내장재를 적용하고 있다. 하지만 타일로 마감재를 사용할 경우 시공불량, 차량 및 화재사고로 인해 타일 탈락 등으로 2차 재해가 발생할 수 있기 때문에 안전적이고 경제적인 도장재료의 적용을 확대하고 있는 추세이다.
종래의 일반적인 도장재에는 도막형성을 위한 결합재로 합성유기수지가 사용되는데, 이는 휘발성 유기화합물 및 기타 유해물질을 함유하고 있어서 환경오염 문제를 발생시키고, 작업자의 안전을 위협할 뿐만 아니라 자외선이나 조명에 의한 황변현상, 갈라짐, 탈락 등의 결함을 유발하여 콘크리트 구조물을 조기에 열화시키는 문제를 안고 있다. 또 무엇보다도 상기 도로 터널내에 화재가 발생하였을 경우 유기화합물의 연소에 의해 화재를 확산시키고 독성가스의 발생으로 인해 질식 등의 인명피해를 일으키는 문제점을 안고 있기에 특히 터널내부에 차량사고로 인한 화재로 인명피해가 계속 발생함에 따라 화재에 안전하고, 친환경적이며 구조물 보호기능이 탁월한 도료의 개발이 필요하다.
대한민국 특허등록 제10-1068734호에는 금속산화물과 무기계 충진제를 이용한 기능성 불연도료 조성물이 개시되어 있으나 이와 같은 기술은 도막의 유연성과 도막의 피도물과의 부착성이 떨어짐으로 내구성능이 짧아지는 한계가 있다.
또한 대한민국 특허등록 제10-1762309호에는 불연성능을 위해 무기계 바인더를 사용하였으나 합성유기수지가 첨가됨으로서 화재시 합성수지가 연소하며 유해가스를 발생시키는 문제점이 있다.
* 선행문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-1068734호 * 선행문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-1762309호
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상기 무기계 바인더에 무기계 충진제와 유동성 조정제와 경화촉진제를 첨가함으로써, 열화 환경 조건에서 환경오염원을 저감하며 화재안전성을 향상함은 물론이거니와 내구성도 향상시킬 수 있도록 한 터널 및 콘크리트용 친환경 무기계 불연도료 제조방법 및 그것의 조성물을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 제조방법은; 수산화칼륨 5∼10중량부와 정제수 15∼20중량부와 콜로이달 실리카 30∼40중량부 및 실란 1∼5중량부를 포함하는 무기계 혼합물을 형성하는 혼합물형성단계와; 상기 무기계 혼합물에 점증제 1∼4중량부 및 리튬실리케이트 2.5∼5중량부를 순차적으로 첨가하여 무기계 바인더를 형성하는 바인더형성단계; 상기 무기계 바인더에 산화티타늄 12∼15중량부와 탈크 10∼15중량부와 화이트알루미나 5∼10중량부와 장석 5∼7중량부 및 운모 3∼5중량부를 포함하는 무기계 충진제를 첨가하는 충진제혼합단계; 상기 충진제혼합단계의 혼합물에 유동성조정제 0.3∼2중량부를 첨가하여 혼합조성액을 형성하는 조정제투입단계; 및 상기 혼합조성액에 경화촉진제 0.2∼1.5중량부를 첨가하는 촉진제투입단계를 포함하여 구성한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 조성물은; 무기계 바인더와 무기계 충진제와 유동성 조정제 및 경화촉진제를 포함하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료 조성물로서, 상기 무기계 바인더는, 수산화칼륨 5∼10중량부와 정제수 15∼20중량부와 콜로이달 실리카 30∼40중량부와 실란 1∼5중량부와 점증제 1∼4중량부 및 리튬실리케이트 2.5∼5중량부를 포함하고, 상기 무기계 충진제는, 이산화티타늄 12∼15중량부와 탈크 10∼15중량부와 화이트알루미나 5∼10중량부와 장석 5∼7중량부 및 운모 3∼5중량부를 포함하고, 상기 유동성 조정제는 상기 무기계 바인더에 대해 0.3∼2중량부를 첨가하고, 상기 경화촉진제는 상기 무기계 바인더에 대해 0.2∼1.5중량부를 첨가하여 구성한다.
이상과 같이, 본 발명은 적어도 다음의 효과를 포함한다.
첫째, 본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료에 의하면, 상기 도로 터널내 시공 시 환경오염을 저감하여 쾌적한 터널환경을 조성 및 작업자의 안전을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 차량사고 및 기타 사고에 의한 화재 발생시 도료 자체에 연소생성물이 발생하지 않아 화재의 확산을 지연시킬 수 있으며 유독가스를 발생시키지 않아 질식 등의 인명피해를 최소화할 수 있다.
즉, 본 발명의 불연도료는 터널과 같이 외부와의 통로가 한정된 고립공간의 특성을 갖는 터널에 화재가 발생하더라도 질식과 같은 인적 및 물적피해가 최소화되고 평상시에도 환경오염원이 발생하지 않는다.
둘째, 본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료에 의하면, 상기 도료는 시공불량이나 터널 등의 차량사고로 인한 2차 재해가 발생하는 타일과는 달리 안전하고 견고한 도막을 형성함으로써 구조물을 보호할 뿐만 아니라, 부착성, 내수성, 내후성 등이 우수하여 콘크리트의 내구성을 향상시킨다.
즉, 본 발명의 불연도료는 기존도료에서 사용하는 합성유기수지 대신 무기계 바인더 제조와 무기계 분말 등을 사용함으로써 고온에서 도막이 거의 연소되지 않아 가스유해성 및 연기독성에서도 매우 안전하다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료의 제조과정을 개략적으로 도시한 개념도이다,
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 설명한다.
먼저, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 불연도료의 제조방법은, 수산화칼륨 5∼10중량부와 정제수 15∼20중량부와 콜로이달 실리카 30∼40중량부 및 실란 1∼5중량부를 포함하는 무기계 혼합물을 형성하는 혼합물형성단계와; 상기 무기계 혼합물에 점증제 1∼4중량부 및 리튬실리케이트 2.5∼5중량부를 순차적으로 첨가하여 무기계 바인더를 형성하는 바인더형성단계; 상기 무기계 바인더에 산화티타늄 12∼15중량부와 탈크 10∼15중량부와 화이트알루미나 5∼10중량부와 장석 5∼7중량부 및 운모 3∼5중량부를 포함하는 무기계 충진제를 첨가하는 충진제혼합단계; 상기 충진제혼합단계의 혼합물에 유동성 조정제 0.3∼2중량부를 첨가하여 혼합조성액을 형성하는 조정제투입단계; 및 상기 혼합조성액에 경화촉진제 0.2∼1.5중량부를 첨가하는 촉진제투입단계를 포함하여 구성한다.
본 발명에 따른 불연도료의 조성물은, 무기계 바인더와 무기계 충진제와 유동성 조정제 및 경화촉진제를 포함하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료 조성물로서, 상기 무기계 바인더는 수산화칼륨 5∼10중량부와 정제수 15∼20중량부와 콜로이달 실리카 30∼40중량부와 실란 1∼5중량부와 점증제 1∼4중량부 및 리튬실리케이트 2.5∼5중량부를 포함하고, 상기 무기계 충진제는, 이산화티타늄 12∼15중량부와 탈크 10∼15중량부와 화이트알루미나 5∼10중량부와 장석 5∼7중량부 및 운모 3∼5중량부를 포함하고, 상기 유동성 조정제는 상기 무기계 바인더에 대해 0.3∼2중량부를 첨가하고, 상기 경화촉진제는 상기 무기계 바인더에 대해 0.2∼1.5중량부를 첨가하여 구성한다.
이때, 상기 중량비는 상기 불연도료 100중량부에 대한 중량비이다.
그리고, 상기 무기계 혼합액은, 상기 수산화칼륨과 상기 정제수를 혼합하여 발열반응한 용액에 상기 콜로이달 실리카 용액을 첨가하고, 상기 실란과 상기 정제수를 중량비 0.2 : 1로 혼합한 용액을 서서히 투입하여 40∼50℃로 승온하여 10∼20분간 천천히 교반한 후 70∼90℃에 1∼2시간 교반하여 제조함이 바람직하다.
상기 혼합물형성단계의 실란은 상기 무기계 불연도료의 부착성을 높이기 위해 첨가하는 성분으로서, 특히 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란(미국 Dow Corning사)과 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(미국 Dow Corning사) 중에서 선택된 적어도 1종을 투입하는 것이 바람직하다.
상기 혼합물형성단계의 콜로이달 실리카(Colloidal Silica)는 물과 같은 액체에 고형의 실리카 입자가 침전되거나 또는 응집되지 않은 상태로 안전하게 분산되어 있는 상태의 성분을 의미하며, 특히 고형분 20∼40중량부, 평균입경이 10∼40㎚, pH가 8∼12인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 바인더형성단계의 점증제는 상기 불연도료의 점도를 조절하기 위해 첨가하는 성분으로서, 특히 하이드록시프로필셀룰로오즈, 하이드록시에틸셀룰로오즈, 메틸셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈로 이루어진 군에서 선택된 1종이 투입되는 것이 바람직하나 1종 이상인 것을 혼합하여도 좋다.
상기 점증제의 투입량은 1∼4중량부가 바람직하며, 상기 점증제를 1중량부 이하로 투입하는 경우 점도가 낮아 도막이 흘러내림으로서 일정 도막두께를 유지하지 못하여 도료의 기능을 제대로 발휘하지 못할 뿐만 아니라 시공상 문제가 발생할 수 있고, 상기 점증제를 4중량부 이상으로 투입하는 경우에는 점도가 높아서 저장성 문제가 발생할 수 있고 시공이 어려워질 수 있다.
상기 바인더형성단계의 리튬실리케이트(Lithium Silicate)는 상기 불연도료의 내수성을 향상시키기 위해 첨가하는 성분으로서, 상기 리튬실리케이트의 투입량은 2.5∼5중량부가 바람직하다. 상기 리튬실리케이트를 2.5중량부 이하로 투입하는 경우 내수성 향상에 크게 영향력을 발휘하지 못하고, 5중량부 이상으로 투입하는 경우에는 무기계 결합력이 강하여 크랙을 발생시킬 수 있다. 상기 리튬실리케이트는 실리카 고형분이 18∼22중량부, pH가 10∼12인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 충진제혼합단계의 무기계 충진제는 산화티타늄 12∼15중량부, 탈크 10∼15중량부, 화이트알루미나 5∼10중량부, 장석 5∼7중량부, 운모 3∼5중량부를 투입하는 것이 바람직하다.
상기 산화티타늄 및 상기 탈크는 도료의 은폐력 향상을 위해 첨가하는 성분으로서, 상기 산화티타늄과 상기 탈크의 경우 첨가범위를 벗어날 경우 은폐력이 낮아서 원하는 색상구현 및 미관향상 기능이 떨어질 뿐만 아니라 도료의 유동성이 낮아져서 균일한 도막형성이 어렵다.
상기 화이트알루미나 및 상기 장석은 열에 매우 우수하여 불연성능을 극대화하기 위해 첨가하는 성분으로서, 도막의 강도를 높이기 위해 첨가한 것으로 내마모성과 화재안전성에 더욱 효과적이다.
상기 운모는 도료의 유연성을 향상시키기 위해 첨가하는 성분으로서, 상기 운모를 3중량부 이하로 투입하는 경우 유연성 기능을 발휘하지 못해 수축에 의한 도막의 갈라짐 현상이 발생할 수 있고, 5중량부 이상으로 투입하는 경우 유동성 저하로 원하는 도막의 품질을 얻을 수 없다.
그리고, 상기 조정제투입단계의 유동성 조정제는 충진제의 침전 방지 및 경사면에서의 흐름방지를 향상시키기 위해 첨가하는 성분으로서, 0.3∼2중량부의 BYK-410 또는 BYK-420(독일 BYK사)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유동성 조정제의 0.3중량부 이하로 투입하는 경우 충진제의 침전을 방지할 수 없어 무기계 혼합액과 충진제의 분리현상이 발생하고, 2중량부 이상인 경우에는 물성의 변화로 시공성이 저하된다.
그리고, 상기 충진제투입단계의 경화촉진제는 도막이 경화하는 동안 기온이나 습도 등의 환경적 영향을 받아 도료기능이 저하하는 것을 방지하는 성분으로서, 0.2∼1.5중량부의 칼슘실리케이트를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 칼슐실리케이트를 0.2중량부 이하로 투입하는 경우 경화촉진 기능을 발휘할 수 없고, 1.5중량부 이상으로 투압하는 경우에는 급격한 촉진으로 인해 도막의 수축현상이 발생하여 크랙이 발생할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 제조방법을 설명한다.
먼저, 고속교반기가 장착된 반응기에 수산화칼륨와 정제수를 혼합하여 발열반응한 용액에 콜로이달 실리카를 첨가하고 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란과 증류수를 중량비 0.2:1로 혼합한 용액을 서서히 투입한 후 45℃로 승온하고, 400rpm으로 15분간 교반한다. 이어서 70℃에 1시간 교반한 후, 점증제, 리튬실리케이트를 투입하여 무기계 바인더를 제작하였다.
이어서, 상기 무기계 충진제로서, 이산화티타늄, 탈크, 화이트알루미나, 장석, 운모를 첨가한 상태에서, 상기 유동성 조정제 및 상기 경화촉진제를 투입하고 900rpm으로 30분간 교반하여 친환경 무기계 불연도료를 얻었다.
이어서, 상기 친환경 무기계 불연도료를 알루미늄과 시멘트 모르타르 시편에 스프레이 도장기로 건조도막두께 75㎛ 도장(건조도막 두께는 시험항목의 평가 결과를 촉진 관찰하기 위하여 기준보다 얇게 도장함)하여 상온 20℃에서 14일간 건조시킨 후 도막물성을 평가하였다.
이때, 상기한 공정을 통해 제조된 친환경 무기계 불연도료의 도막물성을 다음과 같은 평가방법을 거쳐 시험하였다.
(1) 내수성 시험
20℃의 증류수에 168시간 침지 후 도막의 부풀음, 박리, 크랙을 관찰하였다.
(2) 내염수성 시험
KS M ISO 2812-2의 시험방법에 따라 염화나트륨(NaCl) 3% 용액에 168시간 침지 후 도막의 부풀음, 박리, 크랙을 관찰하였다.
(3) 내산성 시험
KS M ISO 2812-1의 시험방법에 따라 황산(H2SO4) 5% 용액에 168시간 침지 후 도막의 부풀음, 박리 크랙을 관찰하였다.
(4) 내알칼리성 시험
KS M 8070에 규정하는 수산화칼슘〔Ca(OH)₂〕포화 용액 속에 168시간 침지 후 도막의 부풀음, 박리, 크랙을 관찰하였다.
(5) 부착강도 시험
KS F 4936의 시험방법에 따라 측정하였다.
(6) 촉진내후성 시험
KS M ISO 16474-1의 시험방법에 따라 300시간 시험 후 도막의 부풀음, 박리, 크랙, 황변을 관찰하였다.
이하, 본 발명에 따른 불연도료의 도막물성을 설명한다.
본 발명에 의해 제조된 친환경 무기계 불연도료에 의한 시편의 물성은 표 1과 같이 요약할 수 있다.
불연도료의 물성
평가항목 시험결과
내수성(20℃,168시간) 이상없음
내염수성(3% NaCl) 이상없음
내산성(5% H2SO4) 이상없음
내알칼리성 이상없음
부착강도(N/㎟) 2.1
촉진내후성(300시간) 이상없음
본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료에 대해 한국화학융합시험연구원에 의한 휘발성 유기화합물의 함량 시험을 실시한 결과는 표 2와 같다.
휘발성 유기화합물의 함량 시험(한국화학융합시험연구원)
시험항목 단 위 결과치 시험방법
VOC 함량 g/L 18.1 KS M ISO 11890-1 :2007
본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료에 대해 한국화학융합시험연구원에서 4대 중금속 시험을 실시한 결과는 표 3과 같다.
중금속 시험(한국화학융합시험연구원)
시험항목 단 위 결과치 시험방법
Pb % 검출안됨 KS M ISO 3856-1 : 2007
Cd % 검출안됨 KS M ISO 3856-4 :2007
Hg % 검출안됨 KS M ISO 3856-7 :2007
Cr(VI) % 검출안됨 KS M ISO 3856-5 :2007
본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료에 대해 한국건설산업품질연구원에서 불연재료 시험을 실시한 결과는 표 4와 같다.
불연재료 시험(한국건설산업품질연구원)
시험·검사종목 단 위 시험·검사결과 시험·검사방법
불연재료(불연성,가스유해성) - 적 합 국토교통부고시 제2015-744호
본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료에 대해 방재시험연구원에서 화재안전성-독성지수 시험을 실시한 결과는 표 5와 같다.
화재안정성-독성지수 시험(방재시험연구원)

시험명
측 정 항 목 시 험 결 과 시험
방법
가스종류 기준값(g/㎡) 측정값(g/㎡) r(x) 환산값





CO₂ 14,000 317.6 0.023



BS6853 ANNEX B2
CO 280 7.17 0.026
NOx 7.6 0.1 0.17
SO₂ 53 0.0 0.0
HCl 15 0.49 0.032
HCN 11 0.1 0.009
HBr 20 0.0 0.0
HF 4.9 0.0 0.0
R(독성지수) 0.3
본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료에 대해 방재시험연구원에서 화재안전성-열방출률 시험을 실시한 결과는 표 6과 같다.
화재안정성-열방출률 시험(방재시험연구원)
시험명 시험항목 시험결과 성능기준 시험방법
1 2 3

열방출률
(10분)
총 방출열량(MJ/㎡) 0.2 0.5 0.2 4MJ/㎡ 이하 KS F ISO 5660-1
(2008)
10s 이상 연속으로
200kW/㎡를 초과여부
초과
않음
초과
않음
초과
않음
초과 않을
착 화 시 간(s) 착화없음 착화없음 착화없음 -
소 화 시 간(s) - - - --
본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료에 대해 방재시험연구원에서 화재안전성-연기밀도 시험을 실시한 결과는 표 7과 같다.
화재안전성-연기밀도 시험(방제시험연구원)

시험명

측정항목
시험결과
성능기준

시험방법
1 2 3 평균


연기밀도
Specific optical density at 1.5 minutes 0.0 0.0 0.0 0.0 50 이하 ASTM E662
(25kW/㎡
Flaming mode)
Specific optical density at 4.0 minutes 0.0 0.0 0.0 0.0 100 이하
Specific optical density at 10.0 minutes 0.7 4.8 0.0 1.8 200 이하
상기한 표 2 내지 7의 시험결과에서와 같이, 본 발명에 따른 친환경 무기계 불연도료는 내수성, 내화학성, 부착강도, 내후성 등에서 매우 우수하고, 환경부 고시에 따른 KS M ISO 11890-1 시험방법을 통해 VOC(휘발성유기화합물) 기준이 35g/L이하 임을 감안할 때 친환경 도료임을 확인할 수 있었다.
특히, 본 발명은 기존도료에서 사용하는 합성유기수지 대신 무기계 바인더 제조와 무기계 분말 등을 사용하여 고온에서 도막이 거의 연소되지 않고 가스유해성 및 연기독성에서도 매우 안전함을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 무기계 바인더에 무기계 충진제와 유동성 조정제와 경화촉진제를 부가함으로써, 터널 및 콘크리트의 화재안전성을 제공할 수 있음은 물론 콘크리트에 우수한 내구성을 제공할 수 있어 터널은 물론 콘크리트의 도료로서 적용이 가능함을 알 수 있었다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 안되고, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 하나의 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (7)

  1. 수산화칼륨 5∼10중량부와 정제수 15∼20중량부와 콜로이달 실리카 30∼40중량부 및 실란 1∼5중량부를 포함하는 무기계 혼합물을 형성하는 혼합물형성단계와;
    상기 무기계 혼합물에 점증제 1∼4중량부 및 리튬실리케이트 2.5∼5중량부를 순차적으로 첨가하여 무기계 바인더를 형성하는 바인더형성단계;
    상기 무기계 바인더에 산화티타늄 12∼15중량부와 탈크 10∼15중량부와 화이트알루미나 5∼10중량부와 장석 5∼7중량부 및 운모 3∼5중량부를 포함하는 무기계 충진제를 첨가하는 충진제혼합단계;
    상기 충진제혼합단계의 혼합물에 유동성조정제 0.3∼2중량부를 첨가하여 혼합조성액을 형성하는 조정제투입단계; 및
    상기 혼합조성액에 경화촉진제 0.2∼1.5중량부를 첨가하는 촉진제투입단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무기계 바인더는,
    상기 수산화칼륨 및 상기 정제수를 혼합하여 발열반응한 용액에 상기 콜로이달 실리카를 첨가하고, 상기 실란 및 상기 정제수를 0.2 : 1의 중량비로 혼합하여 투입한 후, 40∼50℃로 10∼20분간 교반하고 70∼90℃로 1∼2시간 교반하여 제조하는 것을 특징으로 하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 실란은,
    아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 점증제는,
    하이드록시프로필셀룰로오즈, 하이드록시에틸셀룰로오즈, 메틸셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 경화촉진제는,
    칼슘실리케이트인 것을 특징으로 하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료의 제조방법.
  6. 무기계 바인더에, 무기계 충진제와 유동성 조정제 및 경화촉진제를 첨가하여 제조한 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료 조성물로서,
    상기 무기계 바인더는, 수산화칼륨 5∼10중량부와 정제수 15∼20중량부와 콜로이달 실리카 30∼40중량부와 실란 1∼5중량부와 점증제 1∼4중량부 및 리튬실리케이트 2.5∼5중량부를 포함하고,
    상기 무기계 충진제는, 이산화티타늄 12∼15중량부와 탈크 10∼15중량부와 화이트알루미나 5∼10중량부와 장석 5∼7중량부 및 운모 3∼5중량부를 포함하고,
    상기 유동성 조정제는 상기 무기계 바인더에 대해 0.3∼2중량부를 첨가하고,
    상기 경화촉진제는 상기 무기계 바인더에 대해 0.2∼1.5중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 콜로이달 실리카는,
    20∼40중량부의 고형분이 포함되는 것을 특징으로 하는 터널 및 콘트리트용 친환경 무기계 불연도료 조성물.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111807758A (zh) * 2020-08-03 2020-10-23 百氏高涂料(苏州)有限公司 一种膨胀型水性防火涂料
KR102340245B1 (ko) * 2021-07-29 2021-12-17 (주)성원이피에스 건축용 1액형 세라믹 코팅제 조성물
WO2023120767A1 (ko) * 2021-12-22 2023-06-29 한국세라믹기술원 Frp 화재보호용 불연 마감재
KR102623842B1 (ko) * 2023-07-26 2024-01-11 이상근 유무기 하이브리드계 도막 방수재

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101068734B1 (ko) 2011-02-15 2011-09-28 유기자 기능성 불연(不燃)도료 조성물 및 그 제조방법
KR101762309B1 (ko) 2016-06-15 2017-07-27 조형진 단열 차열기능을 갖는 무기질 불연페인트 조성물 및 그 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101068734B1 (ko) 2011-02-15 2011-09-28 유기자 기능성 불연(不燃)도료 조성물 및 그 제조방법
KR101762309B1 (ko) 2016-06-15 2017-07-27 조형진 단열 차열기능을 갖는 무기질 불연페인트 조성물 및 그 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111807758A (zh) * 2020-08-03 2020-10-23 百氏高涂料(苏州)有限公司 一种膨胀型水性防火涂料
KR102340245B1 (ko) * 2021-07-29 2021-12-17 (주)성원이피에스 건축용 1액형 세라믹 코팅제 조성물
WO2023120767A1 (ko) * 2021-12-22 2023-06-29 한국세라믹기술원 Frp 화재보호용 불연 마감재
KR102623842B1 (ko) * 2023-07-26 2024-01-11 이상근 유무기 하이브리드계 도막 방수재

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