KR100925850B1 - 친환경 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 또는 금속 표면 코팅 방법 - Google Patents

친환경 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 또는 금속 표면 코팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물과 이를 이용한 콘크리트 또는 금속 표면의 코팅 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트, 금속 등의 각종 피도물에 사용되는 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물에 있어서 기존에 필수적으로 사용되던 유기 화합물인 비반응성 희석제를 전혀 사용하지 않고 응집제와 물 및 유화제의 상호 작용에 의하여 적정한 점성을 부여함에 의하여 형성된 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물 및 상기 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 이용하여 콘크리트 및 금속의 표면을 코팅 시공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 이용하여 콘크리트 및 금속 표면을 코팅 시공할 경우 단축된 공정으로 시공이 완료될 수 있어 작업성이 크게 개선되며 강도 등 기계적 물성을 종래 수준 이상으로 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 기존에 필수적으로 사용되던 유기 화합물을 사용하지 않게 됨으로써 환경 친화적이며 생산 원가를 현저히 절감할 수 있다.
에폭시 수지, 코팅, 콘크리트, 금속, 프라이머제, 유화제, 수성

Description

친환경 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 또는 금속 표면 코팅 방법 {Environment-friendly aqueous epoxy resin coating and primer composition and coating method on the surface of the concrete or metal using the same}
본 발명은 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물과 이를 이용한 콘크리트 또는 금속 표면의 코팅 방법에 관한 것이다.
현재 콘크리트, 금속 등 각종 표면을 보호하고 강화시키면서 환경구조를 개선하기 위한 마감재로는 화학수지를 이용한 공법이 주로 적용되고 있으며, 화학수지 중에서도 대부분 물성이 우수한 에폭시 수지를 이용하고 있다. 이러한 에폭시 수지를 이용한 코팅용 조성은 크게 무용제형과 용제형의 2가지로 구분할 수 있다. 이 중에서 무용제형은 유기용제를 이용하지 않는 것이 원칙이나 용도에 따라 소량의 용제를 이용하기도 한다. 무용제형은 셀프레벨링(self-leveling)성으로 인하여 수지액을 바닥면에 흘려 부여 일정한 두께(3~5 mm 내외)의 평탄면을 가지나 사용범 위가 바닥면에 한정되는 단점이 있다. 한편 용제형의 경우에는 에폭시 액상 수지의 끈적한 점성을 용제에 용해시켜 묽게 함으로써 작업성과 균일한 박막을 형성하도록 하는 조성으로서, 다량의 혼합 유기용제를 필수적으로 이용하게 된다. 이와 같이 다량의 유기 용제를 이용하여 조성하는 이유는 에폭시 기본 베이스 액상의 점도가 20 ℃에서 11,000 ~ 22,000 cps이고, 용제형 코팅제에 포함되는 반응성 희석제의 점도 또한 20 ℃에서 1,000 ~ 5,000 cps로서 용제를 10% 내외로 소량 사용할 경우에는 저점도 형성이 불가능하기 때문이다.
따라서 용제형으로 얇은 박막을 형성하기 위해서는 그동안 유기용제를 전체량에 대해 60% 정도로 다량 함유되도록 조성하고 있으며, 현장에서 10% 내외로 용제를 후첨가하여 이용하고 있었다. 이와 같이 저점도 형상을 유지해야 하는 이유는 작업성을 원활히 하고 균일성을 확보하는 동시에 0.2 mm 내외의 얇은 박막을 유지함으로써 신속한 용출이 용이하도록 하여 경화 반응시 가교성이 저해받지 않고 원만한 경화 물성이 얻어지도록 하기 위함이다.
그러나, 이러한 종래의 용제형 방법은 작업성, 균일성, 신속한 용출에 있어서는 유리하였으나 용해력이 높은 유기용제를 다량으로 이용하기 때문에 인체나 환경에 미치는 폐해가 심각하여 국내외적으로 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 노력의 하나로 수용성 조성물이 개발되고 있으나 이들 방법에 있어서도 수용성 조성에서 유화제를 이용하여 물을 함유할 수 있는 범위가 최대 20% 내외에 불과하여 작업성과 경화조건을 충족하기 위해서는 여전히 다량의 유기용제를 이용해야 하기 때문에 환경 친화적인 면에 있어서는 한계가 있었다.
한편, 본 발명자는 에폭시를 이용한 수성 모르타르제 조성물을 대한민국 특허출원 2008-21608호에서 발표한 바 있으며, 여기서는 유기용제를 전혀 사용하지 않고 유화제와 물만을 이용하여 모르타르제 조성물을 형성하고 현장에서 시멘트와 규사를 혼합하여 시공하는 방법을 제안하였다. 이 특허에서 제안된 방법은 수성 에폭시의 원만한 가교 결합 조건에서 에폭시 수지의 경화 반응 속도와 시멘트의 수화 반응의 상호 작용에 의하여 수분의 일탈을 유도함으로써 원만한 가교 결합의 가져왔으나, 시멘트와 같은 다량의 무기물을 이용할 수 없는 코팅제의 경우에는 사용이 제한되었고 다량의 물로 인하여 경화반응에서 응집력이 완화되면서 비상용성을 가져오며, 간력이 약화되어 가교 결합이 끊어지는 문제점이 발견되었다.
상기와 같은 문제점으로 인하여 현재까지 에폭시 수지를 이용한 코팅제에서 수성으로 조성한 것을 사용하는 것은 국내외에서 일반적인 방법이 아니었다. 또한, 기존의 에폭시 수지를 이용한 박막형 코팅제 조성물은 기능적 우수성에도 불구하고 다량의 유기용제를 함유함으로써 작업의 안정성 및 인체와 환경에 미치는 폐해가 심각하고 생산원가도 높아 개선의 필요성이 컸다.
본 발명자는 상기 문제를 해결하기 위하여 부단히 연구 노력한 결과, 에폭시 수지에 응집제를 분산 및 내재시킨 후 유기 용제를 전혀 사용하지 않은 상태에서 물과 유화제만을 사용하여 팽윤시키는 방법에 의하여 적정의 부동성을 형성시킬 수 있음을 발견하였고, 경화반응에서 상용성이 용이하도록 하여 간력이 활성화 될 수 있는 특성을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명은 에폭시 수지 조성물을 이용하여 콘크리트 또는 금속 표면을 코팅 시공함에 있어 단축된 공정으로 시공을 완료할 수 있어 작업성이 크게 개선되며, 강도 등 기계적 물성을 종래 방법 수준 이상으로 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트 또는 금속 표면을 유지 및 보수하는 비용 및 시간을 크게 줄일 수 있어 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 동시에 유기 화합물인 비반응 희석제를 전혀 사용하지 않아 환경 친화적인 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 또는 금속 표면의 코팅 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
(a) 에폭시 수지 10~50 중량%, 반응성 희석제 1~20 중량%, 응집제 0.1-5 중량%, 무기물 충전재 1~20중량%, 촉진제 0.1~5중량%, 유화제 0.1-20 중량% 및 물 5-50 중량%를 포함하는 에폭시 기본 수지 성분; 및
(b) 폴리옥시프로필렌 디아민 10~60중량%, 트리에틸렌 테트라아민 및 디에틸렌 트리아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물 0.1~20 중량%, 아닐린 10~50중량%, 유화제 0.1~20중량%, 촉진제 0.1~10중량% 및 물 5-30 중량%를 포함하는 경화성분으로 이루어진 수성 에폭시 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
본 발명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 시멘트 5-500 중량부를 포함하는 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
본 발명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 아연분말 또는 알루미나 분말 5-500 중량부를 포함하는 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
콘크리트 표면의 요철 또는 레이탄스를 제거 정리하는 단계; 및
상기 콘크리트 표면 상에 본 발명에 따른 상기 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 콘크리트 표면 코팅 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
금속 표면의 녹 또는 요철면을 제거 정리하는 단계; 및
상기 금속 표면 상에 본 발명에 따른 상기 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 금속 표면 코팅 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물은 유기 용제를 사용하지 않고 물과 유화제 및 응집제의 상호 작용에 의하여 적정한 부동성을 형성하는 방법을 사용함으로써 친환경적이고 생산 원가를 절감할 수 있으며, 간단한 공정으로 콘크리트 또는 금속 등의 피도면에 코팅 시공을 수행할 수 있어 신속한 공정처리가 가능하고 강도 등 기계적 물성이 우수한 표면을 형성하는 것이 가능하다.
또한, 시공공정이 매우 단축되면서도 저점성으로 인하여 시공성이 보다 향상될 수 있으며, 수성 에폭시로서 물이 경화 반응시 발열반응을 안정화시키기 때문에 경화반응에 의하여 배출되는 암모니아 가스를 최소화할 수 있는 장점까지 있어 친환경적인 효과가 매우 크다.
이하, 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 조성물은 에폭시 기본 수지 성분 100 중량부 및 경화성분 5-40 중량부로 구성되며, 상기 에폭시 기본 수지는 에폭시 수지 10~50 중량%, 반응성 희석제 1~20 중량%, 응집제 0.1~5 중량%, 무기물 충전재 1~20중량%, 촉진제 0.1~5중량%, 유화제 0.1-20 중량% 및 물 5-50 중량%를 포함하고, 상기 경화 성분은 폴리옥시프로필렌 디아민 10~60중량%, 트리에틸렌 테트라아민 및 디에틸렌 트리아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물 0.1~20 중량%, 아닐린 10~50중량%, 유화제 0.1~20중량%, 촉진제 0.1~10중량% 및 물 5-30 중량%를 포함한다.
본 발명에서 상기 에폭시 수지는 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 에폭시 수지를 사용할 수 있으며, 일반적인 에폭시 수지, 염소를 포함하는 에폭시 수지 또는 그 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 아크릴, 우레탄, 섬유강화 플라스틱(FRP), 라텍스 수지 등 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 물질을 1종 이상 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
상기 액상의 에폭시 수지의 예로는 국도화학에서 구입 가능한 R1475, KEM-128M, KEM-128-70, KEM-134-60, EM-101-50, KEM-172-60, KEM-638-60, KEM-500-90P40, R-1039, R-1415-1, R-1508 등을 들 수 있으며 상기 종류 중에서 1종 이상 선택하여 혼합한 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 반응성 희석제는 부틸글리시딜에테르, 폐닐글리시딜에테르, 카복실릭 글리시딜에테르, 헥산디올 디글리시딜에테르, 부탄디올 디글리시딜에테르 및 에폭시글리시딜에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 이외 모노에폭시, 디에폭시, 트리에폭시 계열의 희석제를 사용하는 것도 가능하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 응집제는 실리콘 디옥시드, 에어로질, 가레마이트, 무수규산 및 아소베스트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 무기물 충전재는 탄산칼슘, 탈크, 중탄, 실리카 및 백운석으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 촉진제는 페놀 촉진제, 노닐 페놀 촉진제, 3급 아민, 머캡탄류, K-54, A-399 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 유화제는 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌의 공중합체, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥틸페닐에테르의 공중합체 및 소디움도데실벤젠설파이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 반응성 유화제를 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 물은 수돗물, 천수, 지수, 지하수, 녹녹물, 연수, 경수 등 일반적으로 사용되는 물을 사용할 수 있으며 특별히 제한하지 않는다.
본 발명에 따른 상기 조성물은 상기 성분 이외에도 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 건조제, 난연제, 소포제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 이 때 건조제로는 산화칼슘, 황산구리, 오산화인 등이 사용될 수 있고, 난연제는 펜타브로모 디페닐옥시드, 데카브로모 디페닐옥시드 등이 사용될 수 있으며, 소포제는 시판 중인 폴리실록사니 소포제가 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 콘크리트 표면 코팅용 코팅제 및 프라이머제 조성물은 본 발 명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 시멘트 5-500 중량부를 포함시켜 제조된다.
본 발명에서 상기 시멘트는 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 시멘트는 제한없이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 포틀랜드 시멘트, 기경성 시멘트, 수경성 시멘트, 내산 시멘트, 중용열 시멘트, 조강 시멘트, 저열 시멘트, 내황산 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트, 포틀랜드 포졸란(실리카) 시멘트, 백색 시멘트, 팽창질석 시멘트, 팽창성 수경 시멘트, 메이슨리 시멘트, 초조강 시멘트, 초속경 시멘트, 방통 시멘트, 유정 시멘트 등을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이 때 상기 포틀랜드 시멘트는 시멘트 분말 10-30 중량%, 알루미나 시멘트 분말 40-80 중량% 및 수산화칼슘 5-30 중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물은 본 발명에 따른 에폭시 기본 수지 성분 100중량부에 대하여 안료성분 0.1-30 중량부를 더 포함함으로써 원하는 색상을 부여하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물은 본 발명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부 및 아연분말 및 알루미나 분말로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 분말 5-500 중량부를 포함한다.
본 발명에 따른 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물은 본 발명에 따른 에폭시 기본 수지 성분 100중량부에 대하여 안료성분 0.1-30 중량부를 더 포함함으로써 원하는 색상을 부여하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 상기 코팅제 및 프라이머제 조성물을 사용하여 콘크리트나 금속 표면을 코팅할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 콘크리트 표면 코팅 방법은
먼저 콘크리트 표면의 요철 또는 레이탄스를 제거 정리하는 단계와 상기 콘크리트 표면 상에 본 발명에 따른 상기 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이 때 상기 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 콘크리트 표면 상에 도포한 후에 동일한 조성물을 중도 및 상도를 연속적으로 진행하여 도포하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 금속 표면 코팅 방법은
금속 표면의 녹 또는 요철면을 제거 정리하는 단계와 상기 금속 표면 상에 본 발명에 따른 상기 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이 때 상기 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 금속 표면 상에 도포한 후에 동일한 조성물을 중도 및 상도를 연속적으로 진행하여 도포하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에서 상기 경화성분은 폴리옥시프로필렌 디아민 10-60중량%, 트리에틸렌 테트라아민 및 디에틸렌 트리아민 중 선택된 하나 이상의 아민 화합물 0.1-20중량%, 아닐린 10-50중량%, 유화제 0.1~20 중량% 및 촉진제 0.1-20중량%를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 경화성분에서 폴리옥시프로필렌 디아민에 이소포론 디아민, 메타크실렌 디아민 중 선택된 하나 이상을 지방산 모노머, 다이머, 트리머 유기지방산과 지방족아민의 가열가압 축합반응 결과물인 폴리아미드 외 에폭시를 첨가한 아닥터물을 사용하는 것도 가능하며, 폴리아미드에 이소포론 디아민, 메타크실렌 디아민을 혼합 변성시킨 타입으로 폴리옥시프로필렌 디아민과 혼합시켜 사용하는 것도 가능하다. 또한, 산무수물계 지방족3급아민, 폴리아미드 또는 폴리프로필렌아민, 이소프로필 디아민, 메타크실렌 디아민, 트리에틸렌 테트라아민, 디에틸렌트리아민 중에서 선택된 하나 이상에 에폭시를 아닥트(adduct)시켜 이를 상기 경화제 조성에서 폴리옥시프로필렌 디아민을 대체하거나 일부분 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
이러한 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 현장에서 콘크리트 또는 금속 표면용 코팅제 및 프라이머제로 시공할 때 적정의 부동성을 갖는 액상으로 기본 수지 성분 100 중량부와 현장에서 배합되는 경화성분 5-40중량부로 이루어진 것으로, 종래의 수지 조성물에 비하여 내수성, 내화학성이 우수하고, 수성 프라이머제 조성물을 이용하여 신속한 공정처리가 가능하다.
상기 경화성분으로 사용되는 종류를 구분하여 설명하면 다음과 같다.
1. 지환족 아민 베이스: 폴리옥시 프로필렌 디아민, 이소포론 디아민, 메틸렌 디아닐린, 메타 크실렌 디아민 등의 지환족 아민의 아닥트물
2. 지방족 아민 베이스: 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라민, 테트라에틸렌 펜타민 등의 화학적 변성 아닥트물
3. 방향족 아민 베이스: 화학적변성 Adduct 물 : 디아미노 디페닐렌 풀폰(Diamino diphenylene fulfone), 4,4'-디아미노 디페닐 메탄 등의 화학적 변성 아닥트물
4. 폴리아미드 아민: 모노머, 다이머, 트리머 유기지방산과 지방족 Amine의 가열 가압 축합반응 결과물인 폴리아미드 경화제 및 Epoxy 첨가 아닥트물
5. 산무수물: 프탈릭 안히드리드, 헥사히드로 프탈릭 안히드리드, 메틸 테트라히드로 프탈릭 안히드리드의 아닥트물
이러한 본 발명의 조성물은 에폭시 수지에 반응성 희석제, 응집제, 난연제, 소포제, 칼라베이스, 경화제, 경화촉진제 등을 포함하는 수지 조성물로서, 수지 성분은 저점도 상태에서 팽윤에 의해 완전히 부동성을 유지하게 되고, 다시 유화제가 혼합된 물을 후첨가하여 부동성이 완화된 형상으로 조성하고, 물과 유화제가 혼입된 저점도 경화제를 혼합할 경우 적절의 흐름성을 유지하며 이러한 조성물을 현장에서 용도에 따라 시멘트 또는 아연 등의 분말을 달리 혼합하여 에어 스프레이, 로울러, 고무 헤라 등의 이용하여 프라이머제 도포, 중도, 상도 작업하여 평탄면과 균일성을 확보할 수 있다.
본 발명의 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성에서 에폭시 수지 내에 에어로질과 같은 응집제를 내재시키고 적절의 온도를 유지한 상태에서 물과 유화제를 혼합하면 유화 중합 반응이 일어나며, 용해 물질이 없어도 응집제의 엉킨 입자 표면에 물과 유화제가 안정적으로 흡착 포획되면서 올리고머, 고분자, 라디칼 등이 서로 뭉쳐 정지 반응이 일어나고 이에 따라 팽윤이 일어나며 성상은 부동성이 된다. 여기에 별도의 물과 유화제를 혼합한 조성을 다시 혼합하여 부동성을 완화시킨 형상으로 완성하고 경화제 조성물은 별도 물과 유화제를 혼합한 조성을 다시 소량 혼합하여 완성한다.
이와 같이 조성된 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물은 점도가 500 ~ 800 cps 내외로 1회 도포로 0.2 mm 박막을 형성할 수 있고, 이와 같이 얇은 박막 구조는 신속한 건조 경화가 용이하여 경화 후 표면으로부터 양호한 경화 물성 을 가질 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 무용제형의 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물은 기계적인 물성이 우수하며, 산업의 무공해와 작업 청정화 등에 요구에 부응할 수 있다, 또한 취급이 용이하고 작업환경상 안전하며 화재의 위험이 없고 작업환경을 오염시키지 않는 등의 환경 친화적인 특성을 극대화할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물의 제조
1. 에폭시 기분 수지 성분의 제조
구성성분 중 량 (g)
에폭시 수지(1) 40.50
반응성 희석제(2) 11.30
응집제(3) 1.80
무기물 충전재(4) 5.20
촉진제(5) 3.50
유화제(6) 2.50
물 35.00
건조제(11) 0.20
합 계 100.00
2. 경화성분의 제조
구성성분 중 량 (g)
경화제1(7) 12.00
경화제2(8) 2.20
준반응 촉진제(9) 6.00
촉진제(10) 2.00
유화제(6) 0.30
물 2.50
합 계 25.00
3. 포틀랜드 시멘트 조합
구성성분 중량 (g)
시멘트 분말 20.00
알루미나 시멘트 분말 75.00
수산화 칼슘 5.00
합 계 100.00
시공 현장에서 상기 조성물을 배합하되 수지성분:경화성분 = 100:25 중량비로 혼합한 혼합물 100중량부에 포틀랜드 시멘트 100중량부로 혼합한 프라이머제를 콘크리트 바닥이 정리된 표면 위에 도포하여 코팅 시공을 수행하였고, 프라이머제가 경화된 후 그 위에 중도와 상도를 공정별로 추가하여 경화시며 균일한 박막을 형성하였다.
또한, 상기 조성물을 수지성분:경화성분 = 100:25 중량비로 혼합한 혼합물 100 중량부에 아연분말 70 중량%와 알루미나 분말 30 중량%를 혼합한 혼합물 50 중량부를 혼합하여 바탕면이 정리된 금속 표면 위에 도포하여 금속 코팅 시공을 수행하였다.
상기와 같이 조성에 사용된 실제 제품의 화학성분명과 출처를 정리하여 보면 다음과 같다.
(1) 에폭시 수지 : 에피클로로하이드린과 비스페놀 공중합체 (국도화학)
(2) 반응성 희석제 : 3관능 에폭시 글리시딜 에테르
(3) 응집제 : 실리콘 디옥사이드(에어로질)
(4) 무기물 충전제 : 탈크
(5) 촉진제 : 페놀
(6) 유화제 : 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌 블록 공중합체
(7) 경화제1 : 폴리옥시 프로필렌 디아민
(8) 경화제2 : 트리에틸렌 테트라 아민
(9) 준반응촉진제 : 아닐린
(10) 촉진제 : 페놀 촉진제(A-399)
(11) 건조제: 산화칼슘
성능 평가
콘크리트 및 금속 시편 표면을 정리한 다음 상기와 같이 배합하여 상온 25℃ 동일한 조건에서 프라이머제를 도포하고 8시간 경과 후 중도 도포 8시간 경과 후 다시 상도를 도포하여 16 시간 양생시간을 거친 후 물성을 측정하였다.
그 물성을 측정한 결과, 콘크리트면의 경우 접착력 : 40.2 kgf/㎠, 압축강 도 : 600~700 kgf/㎠, 인장강도 : 120~150 kgf/㎠의 결과를 나타내었다. 그리고 내화학성의 시험으로는 경화된 표면층 표면에 샤아렛을 부착하여 용액이 유출되지 않도록 한 후 주사기를 이용 용액을 각각 주입하여 30일간 방치한 후 육안으로 확인 결과, 염화칼슘용액 10% 수산화칼슘용액, 황산 용액 등에서 표면의 변색 등의 이상이 나타나지 않았다.
금속 표면 물성 및 내화학성 평가 결과도 콘크리트 표면 물성 및 내화학성과 거의 동일하였으며 다만 접착력에서 기존 35 kgf/㎠ 를 나타내었다.
이상의 결과로부터, 본 발명에 따라 제조된 수성 에폭시 코팅제 및 프라이머제 조성물은 프라이머제 도포와 중도, 상도 도포에 유용하였으며, 작업 편리성, 균일성, 경화 후 기계적인 물성까지 우수하였으며, 원가절감, 유기 화합물의 미사용으로 인하여 친환경적인 시공을 수행할 수 있어 효율성 및 생산성이 크게 향상될 수 있음을 확인하였다.

Claims (15)

  1. (a) 에폭시 수지 10~50 중량%, 반응성 희석제 1~20 중량%, 응집제 0.1-5 중량%, 무기물 충전재 1~20중량%, 촉진제 0.1~5중량%, 유화제 0.1-20 중량% 및 물 5-50 중량%를 포함하는 에폭시 기본 수지 성분; 및
    (b) 폴리옥시프로필렌 디아민 10~60중량%, 트리에틸렌 테트라아민 및 디에틸렌 트리아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물 0.1~20 중량%, 아닐린 10~50중량%, 유화제 0.1~20중량%, 촉진제 0.1~10중량% 및 물 5-30 중량%를 포함하는 경화성분으로 이루어진 수성 에폭시 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에폭시 기본 수지 성분 100 중량부에 대하여 상기 경화성분이 5-40 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반응성 희석제는 부틸글리시딜에테르, 폐닐글리시딜에테르, 카복실릭 글리시딜에테르, 헥산디올 디글리시딜에테르, 부탄디올 디글리시딜에테르 및 에폭시글리시딜에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무기물 충전재는 탄산칼슘, 탈크, 중탄, 실리카 및 백운석으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 응집제는 실리콘 디옥시드, 에어로질, 가레마이트, 무수규산 및 아소베스트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유화제는 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌의 공중합체, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥틸페닐에테르의 공중합체 및 소디움도데실벤젠설파이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물.
  7. 제1항의 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부; 및
    포틀랜드 시멘트, 기경성 시멘트, 수경성 시멘트, 내산 시멘트, 중용열 시멘트, 조강 시멘트, 저열 시멘트, 내황산 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 플라이애시 시 멘트, 포틀랜드 포졸란(실리카) 시멘트, 백색 시멘트, 팽창 질석 시멘트, 팽창성 수경 시멘트, 메이슨리 시멘트, 초조강 시멘트, 초속경 시멘트, 방통 시멘트 및 유정 시멘트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 시멘트를 5-500 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 포틀랜트 시멘트는 시멘트 분말 10-30 중량%, 알루미나 시멘트 분말 40-80 중량% 및 수산화칼슘 5-30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 에폭시 기본 수지 성분 100중량부에 대하여 안료 성분 0.1~30 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물.
  10. 제1항의 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부; 및
    아연분말 및 알루미나 분말로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 분말 5-500 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코 팅제 및 프라이머제 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 에폭시 기본 수지 성분 100중량부에 대하여 안료 성분 0.1~30 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물.
  12. 콘크리트 표면의 요철 또는 레이탄스를 제거 정리하는 단계; 및
    상기 콘크리트 표면 상에 제7항에 따른 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 코팅 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 콘크리트 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 콘크리트 표면 상에 도포한 후에 동일한 조성물을 중도 및 상도를 연속적으로 진행하여 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 코팅 방법.
  14. 금속 표면의 녹 또는 요철면을 제거 정리하는 단계; 및
    상기 금속 표면 상에 제10항에 따른 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 표면 코팅 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 금속 표면 코팅용 수성 에폭시 수지 코팅제 및 프라이머제 조성물을 금속 표면 상에 도포한 후에 동일한 조성물을 중도 및 상도를 연속적으로 진행하여 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 표면 코팅 방법.
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