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KR20130015421A - 미끄럼 방지 세라믹 도료 및 그 시공방법 - Google Patents

미끄럼 방지 세라믹 도료 및 그 시공방법 Download PDF

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KR20130015421A
KR20130015421A KR1020110077403A KR20110077403A KR20130015421A KR 20130015421 A KR20130015421 A KR 20130015421A KR 1020110077403 A KR1020110077403 A KR 1020110077403A KR 20110077403 A KR20110077403 A KR 20110077403A KR 20130015421 A KR20130015421 A KR 20130015421A
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Abstract

본 발명은 보도나 자전거도로, 산책로, 주차장 등의 바닥재에 사용하는 미끄럼 방지 세라믹 도료와 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무기바인더에 충진제, 안료, 용매, 미끄럼방지제를 첨가하여 이루어진 세라믹 도료를 제공하되, 시멘트콘크리트나 투수콘크리트, 아스팔트콘크리트 재질 등에 적용 가능하며 환경친화적이면서 내구성이 좋은 미끄럼 방지 기능을 발휘하는 미끄럼 방지 세라믹 도료 및 그 시공방법에 관한 것이다.

Description

미끄럼 방지 세라믹 도료 및 그 시공방법{CERAMIC PAINT FOR NON-SLIDING AND THEREOF CONSTRUCTION METHOD }
본 발명은 보도나 자전거도로, 산책로, 주차장 등의 바닥재에 사용되는 미끄럼 방지 세라믹 도료 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시멘트콘크리트나 투수콘크리트, 아스팔트콘크리트 재질에 적용 가능하며 환경친화적이면서 내구성이 우수하고 미끄럼 방지 기능을 갖는 미끄럼 방지 세라믹 도료 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로 바닥재는 표면의 보호는 물론 미관을 위해서 에폭시나 변성아크릴계, 에폭시계 등의 도료를 도포함으로써 형성된다.
하지만, 이러한 종래의 도로 바닥재는 우천시나 이물질이 있을 경우에 보행자나 차량이 쉽게 미끄러지는 단점 및 이로 인해 사고 발생으로 이어지는 문제점을 지니고 있는데, 이와 같은 미끄러짐을 방지하기 위하여 다양한 형태의 미끄럼방지 조성물을 포함하는 도료를 도포하고 있으며, 이를 통해 보행자나 차량의 안전사고를 예방하고 있다.
한편, 종래 도로용 미끄럼방지를 위한 시공방법에 대해 설명하면, 미끄럼 방지 바닥시트를 도로에 부착하는 방법, 불포화폴리에스테르를 이용하는 방법, 아크릴계 수지를 이용하는 방법, 에폭시수지를 이용하는 방법 등 여러 가지 방식이 사용되고 있다.
그런데, 상기한 종래의 시공방법들에 있어 미끄럼 방지 바닥시트를 부착하는 방법은 접착력이 약하여 쉽게 박리되는 문제점으로 그 효과를 상실하는 문제점을 초래하고 있고, 불포화폴리에스테르와 아크릴계 수지를 사용하는 방법은 경도가 낮아 내마모성이 약하고 내구성이 떨어지는 문제점이 있으며, 에폭시수지를 사용하는 방법은 황변현상이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 이들은 바인더가 유기물(합성수지)로 이루어져 화재에 취약하며, 유기용제를 사용하므로 환경을 오염시키는 문제점이 있다.
나아가, 롤러를 이용하여 도포작업을 수행하므로 작업성이 좋지 않은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 부착성, 내구성, 내화학성, 내후성, 미끄럼 방지 등의 기능성이 우수하면서도 환경친화적인 미끄럼 방지 세라믹 도료를 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 시멘트콘크리트나 투수콘크리트, 아스팔트콘크리트 재질에 적용 가능한 미끄럼 방지 세라믹 도료를 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 스프레이 작업으로 미끄럼 방지 기능을 구현할 수 있고 우수한 작업성을 실현할 수 있는 미끄럼 방지 세라믹 도료 및 그 시공방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미끄럼 방지 세라믹 도료는,
무기바인더 100중량부;
충진제 15~60중량부;
안료 10~50중량부;
점도 및 건조속도 조절을 위한 용매 25~70중량부;
미끄럼 방지제 15~70중량부를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미끄럼 방지 세라믹 도료 시공방법은,
바닥(하지층)의 이물질을 제거하는 제1단계;
상기한 조성물로 이루어진 미끄럼 방지 세라믹 도료를 스프레이장치를 사용하여 바닥에 2~3회 도포 처리하되, 0.1~1mm의 두께를 형성하도록 도포하는 제2단계;
건조 및 경화 처리하는 제3단계를 포함하는 것을 그 기술적 방법상의 기본 특징으로 한다.
본 발명은 환경친화적이면서 다양한 색상을 구현할 수 있고 보행로, 자전거도로, 산책로, 보도, 주차장 등의 바닥에 적용하여 미끄럼 방지의 우수한 효과를 발휘함은 물론이거니와 부착성, 내마모성, 내화학성, 내후성 등의 우수한 물성을 갖는 효과가 있다.
본 발명은 시멘트콘크리트나 투수콘크리트, 아스팔트콘크리트 재질 등에 적용 가능한 효과가 있다.
본 발명은 스프레이 도포가 가능하며, 시공설치시 우수한 작업성과 뛰어난 도막 형성이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 미끄럼 방지 세라믹 도료의 시공방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명에 있어 스프레이 도포작업을 위한 도포장치 중 이송장치(압송장치)와 스프레이건을 나타낸 사진.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명에 의한 미끄럼 방지 세라믹 도료는 실리카졸과 알콕시실란을 포함하는 무기바인더와, 취성을 보완하기 위한 충진제와, 색상을 부여하기 위한 안료와, 스프레이 도포가 가능하도록 점도와 건조속도를 조절하기 위한 용매와, 미끄럼 방지제를 포함하여 이루어진다.
더욱 상세하게는, 무기바인더 100중량부에 충진제 15~60중량부, 안료 10~50중량부, 용매 25~70중량부, 미끄럼 방지제 15~70중량부가 혼합된 조성으로 이루어w진다.
그리고, 기능성 첨가제를 더 첨가할 수 있는데, 바람직하게는 3~25중량부를 첨가할 수 있다.
무기바인더는 졸겔법에 의한 실리카졸 100중량부에 대해서 알콕시실란 70~200중량부, 산촉매 0.5~5중량부가 혼합된 조성으로 구성할 수 있다.
여기서, 알콕시실란은 Si(OR)4, R'(4-n)Si(OR)n [M=금속, R=메틸, 에틸, 프로필 등, R'=메틸, 에틸, 프로필, 메타크릴로, 글리시독시프로필 등]의 화학식을 갖는 것인데, TEOS(tetraethoxysilane), TMOS(tetramethoxysilane), MTMS(methyltrimethoxysilane), MTES(methyltriethoxysilane), GPTMS(glycidoxypropyltrimethoxysilane) 등을 예로 들 수 있으며, 단독 또는 혼합하여 반응한 것을 사용할 수 있다.
실리카졸은 5~100㎚의 입자크기를 가지는 미립자의 실리카(SiO2)가 20~40% 물에 분산되어 있는 용액을 의미하며, 알콕시실란과의 반응시 더 큰 실리카 입자 및 결합을 가질 수 있게 해준다.
이때, 물은 알콕시실란과 가수분해(hydrolysis), 축합반응(condensation)을 통해서 도막을 형성할 수 있는 Si-O-Si 결합을 만들게 된다.
촉매로서의 산은 가수분해와 축합반응을 촉진하는 역할을 하고, 침전생성 및 액상분리를 방지하여 균질용액을 만드는 작용(해교작용)을 한다.
산촉매로는 염산, 황산, 질산, 초산, 포름산, 인산 중에서 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
이때, 산촉매는 가수분해를 빠르게 하면서 완전한 축합반응을 도우며, 첨가량이 과다해지면 조성물의 안정성이 저하되고 첨가량이 적으면 도막의 물성이 저하된다.
충진제는 알루미나, 탄산칼슘, 활석, 카오린, 중정석, 마이카, 납석, 규회석, 제오라이트, 규조토, 벤토나이트, 실리카, 티타니아, 지르코니아 중에서 어느 1종을 선택 사용 또는 혼합 사용할 수 있으며, 0.1~100㎛ 크기의 미립자를 적용할 수 있다.
이때, 충진제는 구형, 침상형, 판상형 등의 모양과 입자크기에 따른 선택 적용이 가능하다 할 것이다.
안료는 무기안료, 유기안료, 형광안료, 시온안료 중에서 어느 1종을 선택 사용 또는 혼합 사용할 수 있다.
무기안료로는 티탄, 철, 코발트, 크롬, 안티몬, 아연, 구리, 몰리브덴, 망간 등 금속 및 그 산화물들을 포함하여 색상을 구현할 수 있도록 한다.
그리고, 도료의 작업성을 좋게 하고 점도 및 건조속도를 조절하기 위한 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 2-메톡시에탄올, 2-부톡시에탄올 중에서 어느 1종을 선택 사용 또는 혼합 사용할 수 있다.
용매는 무기바인더에 있어 실리카졸에 함유된 물과 알콕시실란이 서로 섞여 가수분해가 일어나도록 도와주는 작용을 하며, 특히 도료의 점도와 도포 후 도막을 형성할 때의 건조속도를 조절하여준다.
미끄럼 방지제는 규사, 알루미나, 샌딩사, 유리분말 중에서 어느 1종을 선택 사용 또는 혼합 사용할 수 있으며, 100~500㎛ 입자 크기의 것을 적용함이 더욱 바람직하다.
기능성 첨가제는 젖음성(wetting), 분산성, 비점착성 등을 향상시킬 수 있도록 발수기능을 갖는 폴리실록산 등의 실리콘오일 또는 비 실리콘 오일을 사용할 수 있으며, 세균이나 미생물의 활동 및 생성을 억제할 수 있도록 항균제를 사용할 수 있다.
(실시예)
산처리한 실리카졸 100중량부에 알콕시실란 100중량부를 반응시켜 무기바인더를 제조한다.
무기바인더 100중량부에 알루미나와 벤토나이트를 3:1로 혼합한 충진제 30중량부와, 산화철 안료(적철 안료) 25중량부와, 용매로서 메탄올을 30중량부를 첨가한 후 분산시켜 도료를 제조한다.
도료에 미끄럼 방지제로 규사 30중량부를 첨가하여 혼합함으로써 미끄럼 방지 세라믹도료를 제조한다.
이와 같이 제조된 미끄럼 방지 세라믹 도료는 시멘트콘크리트나 투수콘크리트, 아스팔트콘크리트 등의 재질에 적용이 가능할 뿐만 아니라 스프레이 도포작업 및 도막 형성을 가능하게 하는 적정한 점도 및 건조도를 가지며 미끄럼 방지 기능을 발휘할 수 있게 된다.
한편, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의한 미끄럼 방지 세라믹 도료 시공방법에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
시멘트콘크리트나 투수콘크리트, 아스팔트콘크리트, 목재 등으로 이루어진 바닥(하지층)의 이물질을 제거한다(S1).
이때, 이물질의 용이한 제거를 위해 압축공기를 이용함이 바람직할 것이며, 바닥의 청소효과도 함께 발휘될 수 있도록 한다.
바닥의 이물질 제거작업 이후, 하지층을 형성하는 바닥의 상태가 좋지 않은 경우에는 다음에 기술되는 세라믹 도료 도포 작업을 실시하기에 앞서 프라이머 도포작업을 실시할 수 있다(S2).
상기 제2단계의 프라이머 도포작업은 바닥의 상태에 따라 생략될 수 있는 단계이다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의한 조성물로 이루어진 미끄럼 방지 세라믹 도료를 스프레이장치를 이용하여 바닥에 2~3회 스프레이 작업함으로써 도포 처리한다(S3).
이때, 세라믹 도료를 500rpm 이상으로 교반시켜 줄 모터에 의하여 회전하는 교반기와, 발전기, 공기압축기, 교반된 세라믹 도료를 스프레이 건까지 밀어줄 압축공기를 이용하여 작동하는 압송장치, 스프레이건을 포함하는 스프레이장치를 사용하여 도포작업을 수행한다.
세라믹 도료는 0.1~1mm의 두께로 도포층을 형성시킬 수 있는데, 바람직하게는 0.2~0.8mm의 두께로 도포 처리한다.
이어, 건조 및 경화 처리를 통해 미끄럼 방지 세라믹 도료에 의한 도막을 형성시킴으로써 미끄럼 방지 세라믹 바닥재를 완성한다(S4).
이때, 상온(20~30℃)에서 건조 및 경화 처리함이 바람직하다.
실제 세라믹 도료를 도포한 후 건조 경화를 실시한 바에 의하면, 지촉 건조는 30분~1시간 정도 소요되었고, 맑은 날씨인 경우에는 보다 빠른 지촉 건조속도를 보였다.
또한, 상기 실시예에 따른 세라믹 도료를 스프레이 도포하였을 때, 도막의 물성을 나타내기 위해서는 최소 5~6시간 이상의 경화시간이 소요됨을 보여주었고, 5~7일이 경과한 후에 내구성 및 미끄럼 저항성이 우수한 도막을 형성함을 보여주었다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 치환이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 귀속될 수 있다 할 것이다.

Claims (12)

  1. 무기바인더 100중량부;
    충진제 15~60중량부;
    안료 10~50중량부;
    점도 및 건조속도 조절을 위한 용매 25~70중량부;
    미끄럼 방지제 15~70중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기바인더는 실리카졸 100중량부에 대해서 알콕시실란 70~200중량부, 산촉매 0.5~5중량부가 혼합된 조성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  3. 제 1 항에 있어서,
    기능성 첨가제 3~25중량부를 더 첨가할 수 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 충진제는 알루미나, 탄산칼슘, 활석, 카오린, 중정석, 마이카, 납석, 규회석, 제오라이트, 규조토, 벤토나이트, 실리카, 티타니아, 지르코니아 중에서 단독 또는 혼합 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 안료는 무기안료, 유기안료, 형광안료, 시온안료 중에서 단독 또는 혼합 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 2-메톡시에탄올, 2-부톡시에탄올 중에서 단독 또는 혼합 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 미끄럼방지제는 규사, 알루미나, 샌딩사, 유리분말 중에서 단독 또는 혼합 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 기능성 첨가제는 실리콘 오일, 비실리콘 오일, 세균이나 미생물의 활동 및 생성을 억제하기 위한 항균제 중에서 1종을 선택 사용하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 산촉매는 염산, 황산, 질산, 초산, 포름산, 인산 중에서 단독 또는 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  10. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 충진제는 0.1~100㎛ 크기의 입자인 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  11. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 미끄럼 방지제는 100~500㎛ 크기의 입자인 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료.
  12. 바닥(하지층)의 이물질을 제거하는 제1단계;
    상기한 청구항 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 의해 이루어진 미끄럼 방지 세라믹 도료를 스프레이장치를 사용하여 바닥에 2~3회 도포 처리하되, 0.1~1mm의 두께를 형성하도록 도포하는 제2단계;
    건조 및 경화 처리하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 세라믹 도료 시공방법.
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