KR20210094354A

KR20210094354A - 천연석 발수 도료 조성물과 그 제조방법 및 시공방법

Info

Publication number: KR20210094354A
Application number: KR1020200008014A
Authority: KR
Inventors: 김승진
Original assignee: 주식회사 삼우공영; 김승진
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2021-07-29
Also published as: KR102318016B1

Abstract

본 발명은 천연석 발수 도료 조성물과 그 제조방법 및 시공방법에 관한 것으로, a) 실리콘수지 에멀전에 아크릴수지에멀션과 물을 투입하여 연속적으로 교반하여 1차조성물을 생성하는 단계; b) 글라스촙화이버에 ARG촙화이버를 투입하여 2차조성물을 생성하는 단계; c) 실리콘아크릴베이스에 물, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사, 체질안료 및 착색제를 투입하여 3차조성물을 생성하는 단계; d) 실리콘아크릴베이스에 물, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 및 글라스ARG촙화이버를 투입하여 4조성물을 생성하는 단계; 상기 1차 조성물 내지 4차 조성물을 혼합하여 고속 분산한 후에 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제 및 소포제를 투입하여 혼합하는 단계를 포함하여 이루어지는 조성물로 3단계로 시공되어 발수 기능이 탁월하여 접촉하는 물을 밀어내며 특수 촙화이버로 모체의 크랙저항성을 극대화 함으로써 누수를 막아 부식방지에 의한 내구성이 뛰어나면서도 뛰어난 난연성으로 화재에 대한 저항성이 우수하면서도 내자외선성이 우수하여 탈ㆍ변색 없이 천연적인 자연석 질감을 나타내고, 표면에 눈이 부착하거나 서리가 발생하여 얼음이 생기는 것을 방지하고, 눈이나 비가 많은 지역의 건물이나 구조물의 착설착수 방지, 고발수성, 방수성, 방식성, 착설방지성 및 윤활성 확보가 가능할 뿐만 아니라 조성물의 구성이 단순하여 제조가 용이하면서도 제품의 가격 저렴화로 경제성이 탁월한 각별한 장점이 있다.

Description

천연석 발수 도료 조성물과 그 제조방법 및 시공방법{Natural stone water repellent coating composition, manufacturing method and construction method thereof}

본 발명은 도료 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로서, 발수 기능과 난연 기능이 탁월하여 접촉하는 물을 밀어내며 화재방지 기능이 뛰어날 뿐만 아니라 내자외선성이 우수하면서 특수 촙화이버로 모체의 크랙저항성을 극대화 함으로써 누수를 막아 부식방지에 의한 내구성이 뛰어나면서도 뛰어난 난연성으로 화재에 대한 저항성이 우수하면서도 천연적인 자연석 질감을 나타내는 천연석 발수 도료 조성물과 그 제조방법 및 시공방법에 관한 것이다.

최근 자전거 도로, 산책로, 인라인스케이트장, 버스전용차로, 스쿨존 등에 응용되고 있는 컬러아스콘 및 투수콘, 고무탄성포장재 등을 사용하고 있다. 컬러아스콘은 투명아스콘(바인더)에 유색안료를 첨가시킨 방법으로 시공되나, 색상이 바인더(아스팔트)와 혼합되어 선명하지 못하거나, 투명 아스콘의 재료비가 고가로 경제적으로 불리한 점이 있다. 또한, 기존의 아스팔트 노면을 제거하고 새로이 도로를 포장한 후 수용성 아크릴 도료로 도포하는 공정이 개발되었으나, 시공비 면에서 매우 불리하며, 액형 아크릴 수지의 결점인 내마모성 문제로 쉽게 벗겨져 색상을 잃어버리고, 수용성인 관계로 내수성이 약해 우기시 물에 분해되어 그 기능(색상과 도막)을 잃어버리는 단점이 있다. 또한 이러한 단점을 보완하기 위해 용제형 유성도료를 사용할 경우 검은 색의 아스팔트가 도료에 용해되어 표면에 부상함으로써 색상부여가 어려운 단점이 있다. 또한 기존의 아크릴-우레탄계 유성도료는 아스팔트의 경우 시공상의 어려움 즉, 동절기 작업해소 등의 효과는 있으나, 재료자체에 함유되는 인조규사, 백시멘트 등이 친환경적이지 못하다는 단점이 있다.

상기한 단점들을 해결하고자 개발도닌 종래의 도료로서 특허 제1000538호의 "친환경 아크릴-우레탄계 박막형 포장재 조성물의 제조방법 및 이를 이용한 도로 시공방법"이 등록특허공보에 개시되어 있다(특허문헌 1 참조).

상기 특허 제1000538호의 "친환경 아크릴-우레탄계 박막형 포장재 조성물의 제조방법 및 이를 이용한 도로 시공방법"은 (1) 아크릴 수지 600중량부에 산화철 100중량부, 분산제 BYK-108 1중량부, 소포제 BYK-066N 10중량부, 용제로는 부틸 아세테이트(BA) 300중량부를 첨가한 후 안료를 연화시켜 고속교반기로 교반하여 도료 조성물을 제조하는 단계; (2) 메틸렌 디이소이아네이트(MDI) 300중량부를 부틸 아세테이트(BA) 800중량부에 용해시켜 경화제를 제조하는 단계; (3) 상기 단계 (1)에서 제조된 도료 조성물에 상기 단계 (2)에서 제조된 경화제 200중량부를 혼합시켜 아크릴-우레탄 유성도료를 제조하는 단계; 및 (4) 상기 단계 (3)에서 수득된 유성 아크릴-우레탄계 도료와 천연 셀롤로오스 섬유질을 1:0.3 ∼ 0.9의 중량비로 혼합시키는 단계로 이루어져 종래 아크릴-우레탄 유성도료의 한계점인 박리현상, 크랙현상, 환경적인 문제점을 개선하고, 동절기 시공의 문제점을 해결하며, 빠른 양생시간과 콘크리트, 아스콘등에 강한 접착력과 콘크리트, 아스콘의 크랙현상에 대한 강한 접지력으로 외관상 하자발생의 문제점을 개선하고, 규사등의 물질을 첨가함으로써 발생되는 재활용 등의 어려움도 개선시킬 뿐만 아니라 건조가 빠르고 작업성, 은폐력, 내수성, 내오염성, 내마모성, 내후성, 내알칼리성 및 유연성이 우수하여 당분야, 특히 아스팔트 및 콘크리트 면의 자전거 전용 도로 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대되었다.

그러나 상기 특허 제1000538호의 "친환경 아크릴-우레탄계 박막형 포장재 조성물의 제조방법 및 이를 이용한 도로 시공방법"은 천연적인 자연석 질감을 나타낼 수 없는 한계로 내장용으로 사용하기 적합하지 않다.

종래에 석재의 질감을 연출하기 위한 도료는 골재를 베이스로 한 것과 수지를 베이스로 한 것으로 분류할 수 있다. 골재를 베이스로 한 것은 색상이 단조롭기 때문에 석재연출효과가 현저히 떨어지고 도장한 면이 거칠기 때문에 오염이 쉽게 되고 인체와의 마찰시 다칠 위험이 크다. 또한 도장 후에 누름작업 등을 시행하지 않을 경우 내장용으로 사용하기 적합하지 않다.

수지를 베이스로 한 것은 골재를 베이스로 한 것에 비하여 석재를 조금 다양하게 표현할 수는 있으나 수지를 베이스로 하기 때문에 석재의 질감과 효과를 기대하기 어려우며 외부에 시공하였을 경우 황변에 의한 탈,변색과 시공 후 잔갈림 등의 약점이 있다.

이러한 기존 도료가 가지고 있는 제한적인 성질 때문에 실질적인 마감도장의 종류가 제한을 받을 수 있는데, 조립식 판넬의 경우에는 몰탈본드 메쉬마감에 의한 전처리 작업이 반드시 수행되어야 한다. 그러나 내외벽 미장몰탈면을 비롯하여 조립식패널, 합판, 석재, 석고보드 등 각종 벽면에 전처리 과정을 수행하기에는 여간 힘든 작업이 아닐 수 없다. 작업 방법이 난이하고 소요시간도 상당하여 이러한 기존 시공시간을 단축하고 좀 더 손쉬운 작업 방법을 도모할 수 있는 도료의 개발이 시급해졌다.

상기한 실정을 고려하여 종래 개발된 "천연석 무늬형성 도료 조성물 및 그 제조방법"이 특허 제1036311호로서, 등록특허공보에 개시되어 있다(특허문헌 2 참조).

상기 특허 제1036311호의 "천연석 무늬형성 도료 조성물 및 그 제조방법"은 1차조성물, 2차조성물, 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제 및 소포제를 혼합하여 조성하는 천연석 무늬형성 도료 조성물 제조방법으로서, a) 아크릴수지에멀션에 물 및 80∼140메쉬의 천연규사를 고속 교반하고 체질안료 및 착색제를 투입하여 연속적으로 교반하여 1차조성물을 생성하는 단계; b) 아크릴수지에멀션에 물, 80∼140메쉬의 천연규사 및 유리섬유를 투입하여1시간 내지 2시간동안 고속 교반하여 2차조성물을 생성하는 단계; c) 상기 a)단계의 1차조성물 및 상기 b)단계의 2차조성물을 혼합하여 고속 분산한 후에 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제 및 소포제를 투입하여 혼합하는 단계로 이루어져 기존의 단조로운 패턴에 한정되어 있던 내외벽에 천연석의 실제적인 질감과 색상효과를 자연스럽고 쉽게 형성할 수 있고, 다양한 칼라와 여러 가지의 패턴을 연출함으로써 선택의 다양성을 추구할 수 있으며, 접착이 나오지 않는 도장면에서도 전처리과정을 요하지 않아 기존의 시공방법보다 월등한 작업효율을 가져오므로, 기존대비 40% ∼ 50% 정도 공정을 단축함으로써 인건비절감 및 건축비 감소를 추구할 수 있고, 기존 마감재보다 접착력이 우수하기 때문에, 콘크리트 도장면에 국한되었던 기존 마감재와 달리 조립식판넬, 합판등의 목재, 석재, 석고보드 등 다양한 소재면에 적용할 수 있어 도장면 소재의 다양화를 실현할 수 있을 뿐만 아니라 일반 목재 판넬이나 석고보드 등 도장이 안되어 있는 기존 제품을 사용하는 것보다 천연석 무늬로 도장된 목재, 석재 등 다양한 소재면을 내외장재로 사용할 수가 있어 미적 효과가 상승하게 되는 것이다.

그러나 상기한 상기 특허 제1036311호의 "천연석 무늬형성 도료 조성물은 도료 자체의 발수성이 낮아 함수 성질이 있어 습기침투, 누수, 도막들뜸, 이색현상등 결함이 생길 수 있으며, 모체크랙에 대한 저항성이 떨어져 누수가 될 수도 있고, 기계적 강도가 낮고 접촉에 대한 내구성 저하 등의 문제점이 있었다.

1 : 특허 제1000538호 등록특허공보, 2 : 특허 제1036311호 등록특허공보.

본 발명은 상기한 종래 천연석 무늬형성 도료 조성물에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점 들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 발수 기능 및 난연성이 탁월하여 접촉하는 물을 밀어내며 화재방지 기능이 뛰어날 뿐만 아니라 특수 촙화이버로 모체의 크랙저항성을 극대화 함으로써 누수를 막아 부식방지에 의한 내구성이 뛰어나면서도 뛰어난 난연성으로 화재에 대한 저항성이 우수하면서도 천연적인 자연석 질감을 나타내는 천연석 발수 도료 조성물과 그 제조방법 및 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 발수 기능이 탁월하여 표면에 눈이 부착하거나 서리가 발생하여 얼음이 생기는 것을 방지하고, 내자외선성이 우수하여 탈ㆍ변색이 없으며 눈이나 비가 많은 지역의 건물이나 구조물의 착설착수 방지, 고발수성, 방수성, 방식성, 착설방지성 및 윤활성 확보가 가능한 새로운 천연석 발수 도료 조성물과 그 제조방법 및 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 조성물이 구성이 단순하여 제조가 용이하면서도 제품의 가격 저렴화를 경제성이 탁월한 천연석 발수 도료 조성물과 그 제조방법 및 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 천연석 발수 도료 조성물은 1차 내지 4차 조성물, 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제, 및 소포제로 조성된 천연석 발수 도료 조성물에 있어서; 상기 1차 조성물은 실리콘수지 에멀전, 아크릴수지 에멀전 및 물로 조성되고, 상기 2차 조성물은 글라스촙화이버와 ARG촙화이버로 조성되며, 상기 3차 조성물은 실리콘아크릴베이스, 물, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사, 체질안료 및 착색제로 조성되고, 상기 4차 조성물은 실리콘아크릴베이스, 물, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사, 글라스ARG촙화이버로 조성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명 발수 도료 조성물 제조방법은 1차 내지 4차 조성물, 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제, 및 소포제를 혼합하여 조성하는 천연석 발수 도료 제조방법에 있어서; a) 실리콘수지 에멀전에 아크릴수지에멀션과 물을 투입하여 연속적으로 교반하여 1차조성물을 생성하는 단계; b) 글라스촙화이버에 ARG촙화이버를 투입하여 1시간 내지 2시간동안 고속 교반하여 2차조성물을 생성하는 단계; c) 실리콘아크릴베이스 22 ∼ 44중량%에 물 5 ∼ 7 중량%, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 28 ∼ 45중량%, 체질안료 12 ∼ 16중량% 및 착색제 4 ∼ 5중량%를 투입하여 연속적으로 교반하여 3차조성물을 생성하는 단계; d) 실리콘아크릴베이스 22 ∼ 44중량%에 물 5 ∼ 7 중량%, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 44 ∼ 66중량% 및 글라스 ARG촙화이버 5 ∼ 9중량%를 투입하여 1시간 내지 2시간동안 고속 교반하여 4조성물을 생성하는 단계; e) 상기 a) 내지 d) 단계의 1차 조성물 내지 4차 조성물을 혼합하여 고속 분산한 후에 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제 및 소포제를 투입하여 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 발수 기능이 탁월하여 접촉하는 물을 밀어내며 특수 촙화이버로 모체의 크랙저항성을 극대화 함으로써 누수를 막아 부식방지에 의한 내구성이 뛰어나면서도 뛰어난 난연성으로 화재에 대한 저항성이 우수하면서도 내자외선성이 우수하여 탈ㆍ변색 없이 천연적인 자연석 질감을 나타내고, 표면에 눈이 부착하거나 서리가 발생하여 얼음이 생기는 것을 방지하고, 눈이나 비가 많은 지역의 건물이나 구조물의 착설착수 방지, 고발수성, 방수성, 방식성, 착설방지성 및 윤활성 확보가 가능할 뿐만 아니라 조성물의 구성이 단순하여 제조가 용이하면서도 제품의 가격 저렴화로 경제성이 탁월한 각별한 장점이 있다.

도 1은 종래 천연석 무늬 도료 조성물을 석재에 적용한 경우에 대한 실시예 사진,
도 2는 종래 천연석 무늬 도료 조성물을 목재에 적용한 경우에 대한 실시예 사진,
도 3은 종래 천연석 무늬 도료 조성물로 시공하는 시공순서도,
도 4a 내지 도 4e는 종래 천연석 무늬 도료 조성물로 시공하는 공정 단계별 사진,
도 5는 본 발명에 채용된 글라스촙화이버의 사진,
도 6은 본 발명에 따른 1차 내지 4차 조성물의 혼합물의 사진,
도 7은 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공한 벽체의 사진,
도 8은 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공한 벽체의 사진,
도 9는 본 발명 천연석 발수 도료 조성물을 조성하는 공정 순서도,
도 10은 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공하는 시공순서도,
도 11a는 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공할 때 사용하는 스프레이건의 사시도,
도 11b는 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공할 때 사용하는 스프레이건의 단면도,
도 12는 종래 천연석 무늬 도료 조성물(비교예)와 본 발명 천연석 발수 도료 조성물(실시예 3)의 발수성능을 비교하는 접촉각을 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 천연석 발수 도료 조성물과 그 제조방법 및 시공방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 채용된 글라스촙화이버의 사진, 도 6은 본 발명에 채용된 ARG화이버의 사진, 도 7은 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공한 벽체의 사진, 도 8은 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공한 벽체의 사진, 도 9는 본발명 천연석 발수 도료 조성물을 조성하는 공정 순서도, 도 10은 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공하는 시공순서도, 도 10은 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공하는 시공순서도, 도 11a는 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공할 때 사용하는 스프레이건의 사시도, 도 11b는 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공할 때 사용하는 스프레이건의 단면도, 도 12는 종래 천연석 무늬 도료 조성물(비교예)와 본 발명 천연석 발수 도료 조성물(실시예 3)의 발수성능을 비교하는 접촉각을 나타낸 그래프로서, 1차 내지 4차 조성물, 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제, 및 소포제로 조성된 천연석 발수 도료 조성물에 있어서; 상기 1차 조성물은 실리콘수지 에멀전, 아크릴수지 에멀전 및 물로 조성되고, 상기 2차 조성물은 글라스촙화이버와 ARG촙화이버로 조성되며, 상기 3차 조성물은 실리콘아크릴베이스, 물, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사, 체질안료 및 착색제로 조성되고, 상기 4차 조성물은 실리콘아크릴베이스, 물, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사, 글라스ARG촙화이버로 조성된다.

상기 1차 조성물은 실리콘수지 에멀전 50 ∼ 65중량%, 아크릴수지 에멀전 28 ∼ 45중량% 및 물 5 ∼ 7 중량%로 조성된다.

상기 2차 조성물은 글라스촙화이버 45 ∼ 55중량%, ARG촙화이버 45 ∼ 55중량%로 조성된다.

또한 상기 3차 조성물은 실리콘아크릴베이스 22 ∼ 44중량%, 물 5 ∼ 7 중량%, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 28 ∼ 45중량%, 체질안료 12 ∼ 16중량% 및 착색제 4 ∼ 5중량%로 조성된다.

상기 4차 조성물은 실리콘아크릴베이스 22 ∼ 44중량%, 물 5 ∼ 7 중량%, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 44 ∼ 66중량% 및 글라스 ARG촙화이버 5 ∼ 9중량%로 조성된다.

그리고 본 발명 발수 도료 조성물은 상기 1차조성물과 상기 2차조성물, 상기 3차 조성물 및 상기 4차 조성물이 1.5 ∼ 2：1.5 ∼ 2:1.5 ∼ 2:1의 비율로 혼합되고, 상기 1차조성물 내지 4차조성물을 합한 중량을 기준으로 1.6 ∼ 2 중량%인 조막형성조제, 0.3 ∼ 0.5 중량%인 증점제, 0.1 ∼ 0.3 중량%의 방부제, 0.1 ∼ 0.3 중량%의 분산제 및 0.1 ∼ 0.2 중량%의 소포제가 추가로 혼합된다.

한편 본 발명 발수 도료 조성물 제조방법은 1차 내지 4차 조성물, 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제, 및 소포제를 혼합하여 조성하는 천연석 발수 도료 제조방법에 있어서; a) 실리콘수지 에멀전에 아크릴수지에멀션과 물을 투입하여 연속적으로 교반하여 1차조성물을 생성하는 1차조성물 생성단계(S1단계)와; b) 글라스촙화이버에 ARG촙화이버를 투입하여 1시간 내지 2시간동안 고속 교반하여 2차조성물을 생성하는 2차조성물 생성단계(S2단계)와; c) 실리콘아크릴베이스에 물과 천연규사, 체질안료 및 착색제를 투입하여 연속적으로 교반하여 3차조성물을 생성하는 3차조성물 생성단계(S3단계)와; d) 실리콘아크릴베이스에 물과 천연규사, 글라스 ARG촙화이버를 투입하여 1시간 내지 2시간동안 고속 교반하여 4차조성물을 생성하는 4차조성물 생성단계(S4단계)와; 상기 a) 내지 d) 단계의 1차 조성물 내지 4차 조성물을 혼합하여 고속 분산한 후 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제 및 소포제를 투입하여 혼합하는 혼합단계(S5단계)를 포함한다.

상기 1차조성물 생성단계(S1단계)의 1차 조성물은 실리콘수지 에멀전 50 ∼ 65중량%, 아크릴수지 에멀전 28 ∼ 45중량% 및 물 5 ∼ 7 중량%로 조성된다.

상기 2차조성물 생성단계(S2단계)의 2차 조성물은 글라스촙화이버(도 5) 45 ∼ 55중량%와 ARG촙화이버 45 ∼ 55중량%로 조성된다.

또한 상기 3차조성물 생성단계(S3단계)의 3차 조성물은 실리콘아크릴베이스 22 ∼ 44중량%, 물 5 ∼ 7 중량%, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 28 ∼ 45중량%, 체질안료 12 ∼ 16중량% 및 착색제 4 ∼ 5중량%로 조성된다.

상기 4차조성물 생성단계(S4단계)의 4차 조성물은 실리콘아크릴베이스 22 ∼ 44중량%, 물 5 ∼ 7 중량%, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 44 ∼ 66중량% 및 글라스 ARG촙화이버 5 ∼ 9중량%로 조성된다.

그리고 본 발명 발수 도료 조성물은 상기 1차조성물과 상기 2차조성물, 상기 3차 조성물 및 상기 4차 조성물이 1.5 ∼ 2：1.5 ∼ 2:1.5 ∼ 2:1의 비율로 혼합되고, 상기 1차조성물 내지 4차조성물을 합한 혼합물(도 6) 중량을 기준으로 1.6 ∼ 2 중량%인 조막형성조제, 0.3 ∼ 0.5 중량%인 증점제, 0.1 ∼ 0.3 중량%의 방부제, 0.1 ∼ 0.3 중량%의 분산제 및 0.1 ∼ 0.2 중량%의 소포제가 추가로 혼합된다.

다음에는 상기 1차 내지 4차 조성물을 선별적으로 채용한 도료 조성물과 상기 1차 내지 4차 조성물 전체를 채용한 본발명 천연석 발수 도료 조성물의 아래의 실시예와 같이 제조하고 각 도로의 발수성능을 평가 하였다.

먼저 1차조성물 생성단계(S1단계)에서 실리콘수지 에멀전 55중량%에 아크릴수지 에멀전 40중량% 및 물 5 중량% 투입하여 연속적으로 교반하여 1차조성물을 생성하고, 2차조성물 생성단계(S2단계)에서 글라스촙화이버 50중량%에 ARG촙화이버 50중량%를 투입하여 1시간 30분 동안 고속 교반하여 2차조성물을 생성하였다.

이어서 3차조성물 생성단계(S3단계)에서 실리콘아크릴베이스 35중량%에 물 6 중량%, 110메쉬의 천연규사 40중량%, 체질안료 14중량% 및 착색제 5중량%를 투입하여 연속적으로 교반하여 3차조성물을 생성하고, 4차조성물 생성단계(S4단계)에서 실리콘아크릴베이스 33중량%에 물 6중량%, 120 메쉬의 천연규사 55중량% 및 글라스 ARG촙화이버 6중량%를 투입하여 1시간 30분 동안 고속 교반하여 4차조성물을 생성하였다.

실시예 1

상기한 1차조성물과 3차조성물을 2 : 1의 비율로 혼합하여 고속 분산한 후 1차조성물과 3차조성물을 합한 중량을 기준으로 조막형성조제 1.8중량%, 증점제 0.4중량%, 방부제 0.2중량%, 분산제 0.2중량, 소포제 0.1중량%를 추가로 혼합하여 도료 조성물을 제조했다.

실시예 2

상기한 1차조성물과 3차조성물 및 4차조성물을 2 : 2 : 1의 비율로 혼합하여 고속 분산한 후 1차조성물과 3차조성물 및 4차조성물을 합한 중량을 기준으로 조막형성조제 1.8중량%, 증점제 0.4중량%, 방부제 0.2중량%, 분산제 0.2중량, 소포제 0.1중량%를 추가로 혼합하여 도료 조성물을 제조했다.

실시예 3

상기한 1차조성물 내지 4차조성물을 2 : 2 : 2 : 1의 비율로 혼합하여 고속 분산한 후 1차조성물 내지 4차조성물을 합한 중량을 기준으로 조막형성조제 1.8중량%, 증점제 0.4중량%, 방부제 0.2중량%, 분산제 0.2중량, 소포제 0.1중량%를 추가로 혼합하여 도료 조성물을 제조했다.

상기 실시예 1 내지 실시예 3으로 제조된 도료 조성물 각각을 170mm×170mm의 알루미늄 판체에 2회에 걸쳐 도포하고 외관에 대한 관능검사를 실시했다.

170mm×170mm의 알루미늄 판체에 본 발명의 발명자가 개발한 스프레이건(도 11a, 도 11b 참조)으로 하도 도포로서 1회 도포하여 120℃에서 10분간 건조시키고 다시 상기 스프레이건으로 줄눈 도포로서 2회 도포하여 130℃에서 15분간 건조시킨 다음 마지막으로 상기 스프레이건(두가지 컬러를 각각의 호퍼에 저장하여)으로 상도 도포로서 3회 도포하여 150℃에서 20분간 건조시켜 도료 조성물 도포층을 형성하였다.

형성된 도포층의 표면에 대한 관능검사를 실시했다. 관능검사 방법은 성인 20명에게 도포층의 표면을 보여주고 시각에 의한 외관의 느낌을 5점 평점법(5점: 자연석 질감으로 아주 좋다. 4점: 자연석 질감으로 좋다. 3점; 보통이다. 2점: 인공석 질감으로 나쁘다. 1점: 인공석 질감으로 아주 나쁘다)으로 측정한 후 평균 값을 구하여 표 1에 나타냈다.

실시예별 도포층 표면의 외관에 대한 느낌

실시예	실시예 1	실시예 2	실시예 3
외관	4.0	4,2	4.6

표 1로부터 실시예 1 내지 실시예 3 모두 4점 이상으로 나타나 천연석의 질감으로 호응이 좋았고, 그 중 본 발명인 실시예 3이 가장 질감이 뛰어난 것으로 평가되었다.

또한 상기 시료를 한국소방검정공사에 의뢰하여 KSF2271(난연성시험)의 규정에 따라 난연성을 측정한 결과 난연 1급의 판정을 받아 불연재임을 확인할 수 있었으며, 비틀림 변화를 육안으로 관찰하였더니, 비틀림 부분이 없이 평면상태를 유지하였다.

그리고 상기 실시예 1 내지 3과 종래 아크릴 수지가 주 성분인 천연석 무늬형성 도료 조성물(비교예)의 발수 정도를 아래와 같이 측정하고 그 결과를 표 2와 도 11에 나타냈디.

상기 각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 도료 조성물 각각을 170mm×170mm의 알루미늄 판체(시편)에 2회에 걸쳐 도포하고 시편 표면에 증류수 물방울(10㎕)을 떨어뜨린 다음, 물방울 접촉각 측정기(Phoenix 300, Surface Electro Optics CO, Ltd)를 사용하여 증류수와의 접촉각(°)을 측정하였다.

비교예와 각 실시예로 조성된 도료 조성물을 도포한 시편의 증류수와의 접촉각(°)

	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3
접촉각(°)	67	99	104	109

표 2 및 도 11로부터 본 발명 천연석 발수 도료 조성물인 실시예 3의 접촉각이 109°로 측정되어 발수성이 가장 뛰어난 것으로 확인되었다.

다음에는 본 발명 천연석 발수 도료 조성물의 시공방법을 종래의 시공방법과 비교하여 설명한다.

종래 천연석 무늬 도료 조성물의 시공은 도 3의 시공순서도와 같이 벽체에 종래 천연석 무늬 도료 조성물을 도포하고자 하면, 먼저 천연석 무늬 도료 조성물(하도재)을 로울러 또는 스프레이 장비를 사용하여 평활하게 도포하여 경화시키는 하도 도포공정(S101단계)과, 줄눈작업 필요시 줄눈 위치에 테이프를 부착하는 테이프 부착공정(S102단계)과, 천연석 무늬 도료 조성물(중도재)을 종래 스프레이건으로 평활하게 도포하여 경화시키는 중도 도포공정(S103단계)과, 천연석 무늬 도료 조성물(상도재)을 종래 압송건으로 평활하게 도포하여 경화시키는 상도 도포공정(S104단계) 및, 줄눈 테이프를 제거하고 EM상도 코팅재를 균일하게 도포하여 경화시키는 코팅공정(S105단계)로 이루어진다.

반면에 본 발명 천연석 발수 도료 조성물의 시공은 도 10에 도시한 바와 같이 먼저 발수 도료 조성물(하도재)을 스프레이건(10)을 사용하여 평활하게 도포하여 경화시키는 하도 도포공정(S11단계)과, 줄눈작업 필요시 줄눈 위치에 테이프를 부착하는 테이프 부착공정(S12단계) 및, 천연석 발수 도료 조성물(상도재)을 도 11a 및 도 11b에 나타낸 스프레이건(10)으로 평활하게 도포하여 경화시킨 후 줄눈 테이프를 제거하는 상도 도포공정(S13단계)로 이루어진다.

여기서 본 발명에서 채용한 스프레이건(10)은 손잡이(11)와, 천연석 발수 도료 조성물 저장용기로서 칸막이(12)를 구비하는 호퍼(12a, 12b)와, 도료량 조절부(13)와, 노즐(14) 및 레버(15)로 이루어져 각 호퍼(12a, 12b) 내의 천연석 발수 도료 조성물의 색상에 따라 도 7, 도 8에 나타낸 사진과 같이 시공되는 벽체의 표면의 형상과 색상이 달라지게 되며, 칸막이(12)를 제거하여 하나의 호퍼로 사용할 수도 있다.

상기한 바와 같이 본 발명 천연석 무늬 도료 조성물의 시공은 종래 5단계의 시공이 3단계로 줄어 시공에 따르는 비용을 절감할 수 있으므로 매우 경제적인 시공을 가능하게 한다.

또한 본 발명 천연석 발수 도료 조성물로 시공시 시공된 건축물은 표면 발수 성능과 습기 투과율이 높은 특성이 있으며, 빗물이 건축물 내부로 침투하는 것을 막아주고, 습기는 배출하여 항상 건축물이 건조하게 유지될 수 있으며, 이끼, 곰팡이나 미생물은 습한 환경에서 서식하므로 수분의 흡수를 방지하여 미생물의 생장을 차단하게 된다.

또한, 종래 아크릴계 도료 조성물 보다 불연 성능이 간화되어 외부 화재로부건축물을 안전하게 보호할 수 있고, 종래 아크릴계 도료 조성물은 발수성 부족으로 표면이 습한 상태에서 먼지 및 오염물이 표면에 잘 부착되나 본 발명 천연석 발수 도료 조성물은 우수한 발수성으로 먼지 및 오염물질을 발수시 함께 지속적으로 세정하게 되며, 실리콘 수지가 주원료로 사용되어 내오염성과 내후성이 탁월하고, 시간이 지날 수록 발수력이 더욱 증진되어 해수ㆍ해풍에 강하며, 내자외선성이 뛰어나 탈ㆍ변색이 없이 선명한 색상을 유지할 수 있는 특징이 있다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 통상의 기술자가 다양하게 변경하여 실시할 수 있고 이 같은 실시는 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.

10 : 스프레이건 11 : 손잡이
12 : 칸막이 12a, 12b : 호퍼
13 : 도료량 조절부 14 : 노즐
15 : 레버

Claims

1차 내지 4차 조성물, 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제, 및 소포제로 조성된 천연석 발수 도료 조성물에 있어서; 상기 1차 조성물은 실리콘수지 에멀전, 아크릴수지 에멀전 및 물로 조성되고, 상기 2차 조성물은 글라스촙화이버와 ARG촙화이버로 조성되며, 상기 3차 조성물은 실리콘아크릴베이스, 물, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사, 체질안료 및 착색제로 조성되고, 상기 4차 조성물은 실리콘아크릴베이스, 물, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사, 글라스ARG촙화이버로 조성되며, 상기 1차조성물과 상기 2차조성물, 상기 3차 조성물 및 상기 4차 조성물이 1.5 ∼ 2：1.5 ∼ 2:1.5 ∼ 2:1의 비율로 혼합되고, 상기 1차조성물 내지 4차조성물을 합한 중량을 기준으로 1.6 ∼ 2 중량%인 조막형성조제, 0.3 ∼ 0.5 중량%인 증점제, 0.1 ∼ 0.3 중량%의 방부제, 0.1 ∼ 0.3 중량%의 분산제 및 0.1 ∼ 0.2 중량%의 소포제가 추가로 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 천연석 발수 도료 조성물.

제 1항에 있어서, 상기 1차 조성물은 실리콘수지 에멀전 50 ∼ 65중량%, 아크릴수지 에멀전 28 ∼ 45중량% 및 물 5 ∼ 7 중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 천연석 발수 도료 조성물.

제 1항에 있어서, 상기 2차 조성물은 글라스촙화이버 45 ∼ 55중량%, ARG촙화이버 45 ∼ 55중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 천연석 발수 도료 조성물.

제 1항에 있어서, 상기 3차 조성물은 실리콘아크릴베이스 22 ∼ 44중량%, 물 5 ∼ 7 중량%, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 28 ∼ 45중량%, 체질안료 12 ∼ 16중량% 및 착색제 4 ∼ 5중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 천연석 발수 도료 조성물.

제 1항에 있어서, 상기 4차 조성물은 실리콘아크릴베이스 22 ∼ 44중량%, 물 5 ∼ 7 중량%, 80 ∼ 140메쉬의 천연규사 44 ∼ 66중량% 및 글라스 ARG촙화이버 5 ∼ 9중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 천연석 발수 도료 조성물.

1차 내지 4차 조성물, 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제, 및 소포제를 혼합하여 조성하는 천연석 발수 도료 제조방법에 있어서; a) 실리콘수지 에멀전에 아크릴수지에멀션과 물을 투입하여 연속적으로 교반하여 1차조성물을 생성하는 1차조성물 생성단계(S1단계)와; b) 글라스촙화이버에 ARG촙화이버를 투입하여 1시간 내지 2시간동안 고속 교반하여 2차조성물을 생성하는 2차조성물 생성단계(S2단계)와; c) 실리콘아크릴베이스에 물과 천연규사, 체질안료 및 착색제를 투입하여 연속적으로 교반하여 3차조성물을 생성하는 3차조성물 생성단계(S3단계)와; d) 실리콘아크릴베이스에 물과 천연규사, 글라스 ARG촙화이버를 투입하여 1시간 내지 2시간동안 고속 교반하여 4차조성물을 생성하는 4차조성물 생성단계(S4단계)와; 상기 a) 내지 d) 단계의 1차 조성물 내지 4차 조성물을 혼합하여 고속 분산한 후 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제 및 소포제를 투입하여 혼합하는 혼합단계(S5단계)를 포함하여 이루어진 천연석 발수 도료 조성물 제조방법.

천연석 무늬 도료 조성물(하도재)을 스프레이건을 사용하여 평활하게 도포하여 경화시키는 하도 도포공정(S11단계)과, 줄눈작업 필요시 줄눈 위치에 테이프를 부착하는 테이프 부착공정(S12단계) 및, 천연석 무늬 도료 조성물(상도재)을 스프레이건으로 평활하게 도포하여 경화시킨 후 줄눈 테이프를 제거하는 상도 도포공정(S13단계)로 이루어진 천연석 발수 도료 조성물 시공방법.