KR100932222B1

KR100932222B1 - 친환경 수성 에폭시 수지 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 표면 시공 방법

Info

Publication number: KR100932222B1
Application number: KR1020080021608A
Authority: KR
Inventors: 김상양
Original assignee: 김상양
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-12-16
Also published as: KR20090096193A

Abstract

본 발명은 친환경 수성 에폭시 수지 모르타르 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 시공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 바닥 마감제로 사용되는 에폭시 수지 모르타르 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 모르타르제 조성물 및 상기 에폭시 수지 모르타르 조성물을 이용하여 콘크리트 표면을 시공하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 모르타르 조성물을 이용하여 콘크리트 표면을 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 감소시킬 수 있다.

에폭시 수지, 모르타르(mortar), 콘크리트, 프라이머제, 유화제, 수성

Description

친환경 수성 에폭시 수지 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 표면 시공 방법{Environmental-friendly aqueous epoxy resin mortar composition and coating method on the surface of the concrete using the same}

현재 콘크리트 바닥 표면을 강화시키면서 환경구조를 개선하기 위한 바닥 마감재로는 화학수지를 이용한 공법이 주로 적용되고 있으며, 화학수지 중에서도 대부분 물성이 우수한 에폭시 수지를 이용하고 있다. 이러한 에폭시 수지를 이용한 콘크리트 표면 시공 방법을 보면 코팅공법, 라이닝공법, 수지 모르타르 공법 등이 있다. 이러한 공법 중에서 수지 모르타르 공법은 기계적인 물성이 뛰어나 반영구성을 부여할 수 있어 많은 부분에 적용이 요구되고 있으나, 기존의 에폭시 수지와 같은 화학수지를 이용하는 방법에 있어서는 제조 및 사용 과정에서 필수적으로 이용되는 유기 용제로 인하여 인체나 자연환경에 미치는 폐해가 날로 심각해지고 있어 그 문제점에 대한 대안이 절실히 요구되고 있다.

또한, 화학 수지를 이용한 방법에 있어서 유기 용제의 직접적인 노출로 인한 폐해가 문제시되면서 이를 해결하기 위한 노력의 하나로 수용성 제품을 이용한 공법들이 이용되고 있으나 이들 방법에 있어서도 수용성 조성에서 친수성기를 조절하기 위하여 사용되는 유기용제가 경화 성분의 가교성을 저해하는 요인으로 작용함으로 인하여 박막형태의 코팅용도로서만 이용될 뿐 고강도 기능을 요하는 바닥재 분야에서는 그 사용이 제한되어 왔다.

한편, 본 발명자가 에폭시 수지를 이용한 수성 조성물로서 발표한 대한민국 특허 제0632089호 및 제0167858호에는 코팅형식의 표면 보수제 조성물 및 모르타르 형식의 바닥재 조성물이 제안되어 있으나, 제0167858호 바닥제의 경우 공극으로 인한 오염 문제 및 기계적 물성의 한계 등의 문제가 존재하여 실외 도보용으로만 그 용도가 제한되는 문제점이 있었다. 또한, 대한민국 특허 제0536471호는 에폭시 수지, 물, 희석제, 시멘트, 모래, 자갈 등을 작업현장에서 혼합하여 콘크리트 바닥면 훼손 부위의 부분 보수 시공에서 특정 경화제를 이용함으로써 통기성을 확보하여 성능을 보강하는 방법이 제안되었으나, 이 방법에서는 수지액을 혼합하여 시공할 때 시공 두께에 따라 수지액이 기공에 막을 형성하여 통기성 확보가 용이하지 않고, 또한 외부로부터 결화가 일어나 수지내에 함유된 비반응 희석제 및 물의 신속한 휘발 및 증발이 저해받는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점으로 인하여 현재까지 에폭시 수지를 이용한 바닥제 모르타르 시공에서 수성으로 조성한 것을 사용하는 것은 국내외에서 일반적인 방법이 아니었다. 또한, 기존의 에폭시 수지를 이용한 모르타르 조성물은 고강도 등의 기능적 우수성에도 불구하고 복잡한 시공절차와 높은 시공비용으로 인하여 활성화되지 못하고 있었는데, 본 발명자는 이러한 문제점을 해결하고자 대한민국 특허 제0145117호, 제0476728호, 제0252465호 및 대한민국 특허출원 제2007-115733호 등에서 이를 개선하는 방법을 제안한 바 있다. 그러나 이들 방법은 모두 비반응성 희석제로서 유기 용제를 사용하고 있으므로 환경 친화적인 관점 및 생산 원가의 면에서는 개선의 여지가 많았다.

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 발견하여 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명은 에폭시 수지 조성물을 이용하여 콘크리트 표면을 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 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 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 표면 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

에폭시 수지 20-50 중량%, 반응성 희석제 5-20 중량%, 응집제 1-5 중량%, 무기물 충전제 1-20 중량%, 촉진제 1-5 중량%, 유화제 1-5 중량% 및 물 10-50 중량%를 포함하는 기본 수지 100 중량부, 및

폴리옥시프로필렌 디아민 10-60 중량%, 트리에틸렌 테트라아민 및 디에틸렌 트리아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물 1-20 중량%, 아닐린 10-50 중량% 및 촉진제 1-20 중량%를 포함하는 경화성분 15-30 중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은

상기 본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 시멘트 분말 20-30 중량%, 알루미나 시멘트 분말 60-70 중량% 및 수산화칼슘 5-10 중량%로 이루어진 시멘트 혼합물 50-200 중량부를 포함하는 수성 에폭시 수지 프라이머제 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은

상기 본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 시멘트 분말 20-30 중량%, 알루미나 시멘트 분말 60-70 중량% 및 수산화칼슘 5-10 중량%로 이루어진 시멘트 혼합물 50-200 중량부 및 규사 100-500 중량부를 포함하는 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은

콘크리트 표면의 요철 또는 레이탄스를 제거 정리하는 단계; 및

상기 표면 상에 본 발명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 프라이머제 조성물을 도포하고 그 위에 본 발명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물을 연속적으로 또는 동시에 포설하여 모르타르층을 형성하는 단계를 포함하는 콘크리트 표면 시공 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 모르타르 조성물은 유기 용제를 사용하지 않고 물과 유화제 및 응집제의 상호 작용에 의하여 적정한 부동성을 형성하는 방법을 사용함으로써 친환경적이고 생산 원가를 절감할 수 있으며, 도포 및 포설을 한 공정으로 동시에 수행할 수 있어 신속한 공정처리가 가능하고 강도 등 기계적 물성이 우수한 표면을 형성하는 것이 가능하다.

또한, 모르타르제를 도포하는 공정에서 논-슬립기능과 항균기능을 갖는 공정까지 추가하여 동시수행이 가능하고 또한 그 기능과 효율성이 매우 우수하다.

또한, 대한민국 특허출원 제2007-115733호의 모르타르제 조성물 및 그 시공방법과 같이 시공공정이 매우 단축되면서도 저점성으로 인하여 시공성이 보다 향상될 수 있으며, 수성 에폭시로서 물이 경화 반응시 발열반응을 안정화 시키기 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 기본 수지 100 중량부 및 경화성분 15-30 중량부를 포함하여 구성되며, 상기 기본 수지는 에폭시 수지 20-50 중량%, 반응성 희석제 5-20 중량%, 응집제 1-5 중량%, 무기물 충전제 1-20중량%, 촉진제 1-5 중량%, 유화제 1-5 중량% 및 물 10-50 중량%를 포함하고, 상기 경화성 분은 폴리옥시프로필렌 디아민 10-60 중량%, 트리에틸렌 테트라아민 및 디에틸렌 트리아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아민 화합물 1-20 중량%, 아닐린 10-50 중량% 및 촉진제 1-20중량%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.

또한, 상기 경화성분의 예로는 국도화학에서 구입 가능한 H-23, H-4121, H-4148-3, KH-700 등의 경화제를 사용할 수 있으며 상기 종류 중에서 1종 이상을 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 충전제는 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 (국도화학) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 유화제는 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌의 블록 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 난연제, 소포제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 이 때 난연제는 펜타브로모 디페닐옥시드, 데카브로모 디페닐옥시드 중 하나 이상을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 소포제는 시판 중인 폴리실록사니 소포제를 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 프라이머제 조성물은 상기 본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 시멘트 분말 20-30 중량%, 알루미나 시멘트 분말 60-70 중량% 및 수산화칼슘 5-10 중량%로 이루어진 시멘트 혼합물 50-200 중량부를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물은 본 발명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 시멘트 분말 20-30 중량%, 알루미나 시멘트 분말 60-70 중량% 및 수산화칼슘 5-10 중량%로 이루어진 시멘트 혼합물 50-200 중량부 및 규사 100-500 중량부를 포함하여 이루어진다.

이 때, 상기 규사는 인조규사, 자연규사 및 칼라규사로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으며, 용도에 따라 규사 크기의 다른 금속을 단독 또는 규사와 혼합하여 사용할 수 있다. 규사의 크기는 0.2-5 mm가 적당하나 특별히 한정하지 않는다.

본 발명에서 상기 시멘트 혼합물은 일명 포틀랜드 시멘트로 불리며, 본 발명에서는 상기 포틀랜드 시멘트 이외에 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.

본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물은 본 발명에 따른 기본 수지 100중량부에 대하여 안료성분 1-30 중량부를 더 포함함으로써 원하는 색상을 부여하는 것도 가능하다.

본 발명에서 상기 경화성분은 폴리옥시프로필렌 디아민 10-60중량%, 트리에틸렌 테트라아민 및 디에틸렌 트리아민 중 선택된 하나 이상의 아민 화합물 1-20중량%, 아닐린 10-50중량% 및 촉진제 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 모르타르제로 시공하기 위해 규사와 혼합할 경우 몰리거나 흐르지 않도록 하기 위하여 적정의 부동성을 갖는 액상으로 기본 수지 성분 100중량부와 현장에서 배합되는 경화성분 15-30중량부로 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, 비반응성 희석제, 응집제, 난연제, 소포제, 칼라베이스, 경화제, 경화촉진제 등을 포함하는 수지 조성물로서, 수지 성분은 저점도 상태에서 팽윤에 의해 완전히 부동성을 유지하게 되고, 경화 성분은 저점도 흐름성을 갖는 상태로 혼합할 경우 상온 조건에서 1.12-1.15 정도의 낮은 비중으로 안정적인 부동성을 유지하며, 이러한 조성물을 작업 현장에서 포틀랜드 시멘트와 혼합하여 프라이머로 사용하며, 같은 조성물로 포틀랜드 시멘트와 규사를 혼합하여 용도에 따라 혼합량을 달리하여 모르타르 조성물로 사용하되, 본 발명자가 대한민국 특허출원 제2007-115733호에서 제안한 방법을 적용할 수 있다. 즉, 기계를 이용하여 포설과 동시에 진동을 가하여 평탄면을 갖도록 하거 나 수작업으로 로울러를 이용하여 반복 롤링에 의하여 평활면을 갖도록 시공할 수 있다.

상기와 같이 조성된 수성 에폭시 수지 모르타르 조성물을 이용하여 현장에서 시공할 경우 프라이머제와 모르타르제를 병행 시공하는 것이 용이하다. 즉, 프라이머제의 도포시 콘크리트 표면에 0.4-1.0mm 두께로 고무헤라를 이용하여 스크래핑 형식으로 도포하고 도포된 표면은 일부가 콘크리트 표면에 흡수되고 일부가 표면층에 균일하게 남아있도록 하여 이어지는 모르타르제의 포설과 동시 작업을 하는데 있어 바탕면과 모르타르층이 안정적으로 접착력을 갖도록 하여 공정을 신속히 진행할 수 있도록 하는 것은 물론 기계적인 물성을 크게 증대 시킬 수 있다.

이와 같이 수성 에폭시 수지 모르타르제를 이용한 신속한 공정으로 보다 안정된 경화물을 얻음으로써 고강도의 기계적인 물성을 확보할 수 있는 특성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 수성 에폭시 수지 모르타르 조성에서 에폭시 수지 내에 에어로질과 같은 응집제를 먼저 내재시키고 적정의 온도를 유지한 상태에서 물과 유화제를 혼합하면 유화중합 반응이 나타나며, 용해 물질이 없어도 응집제의 엉킨 입자 표면에 물과 유화제가 안정적으로 흡착 포획되면서 올리고머, 고분자, 라디칼 등이 서로 뭉쳐 정지반응에 의하여 팽윤을 가져오며 성상은 부동성을 갖는다.

또한, 상기 조성물을 시멘트 혼합물과 혼합시 알루미나에 의한 수화반응의 활성화와 수지와 시멘트의 동일한 경화반응 속도에 의하여 원만한 수분 일탈을 유도하므로 고강도 기능을 발휘할 수 있다.

본 발명의 조성물에는 안료를 첨가할 수 있는바 안료로는 무기 또는 유기안료를 사용할 수 있다. 안료는 에폭시 기본수지에 비중이나 엄폐력을 감안하여 첨가하되, 미리 토너를 만든 다음 수지 100중량부에 1-30중량부까지 혼합 사용할 수 있다.

본 발명에서 조성된 수용성 에폭시 수지 모르타르제를 이용 프라이머 시공과 모르타르 시공을 동시에 수행할 수 있는바 수성 에폭시 수지 조성물 100중량부에 시멘트 혼합물 50-200 중량부를 혼합하여 프라이머 시공에 사용할 수 있고, 본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 조성물 100중량부에 시멘트 혼합물 50-200 중량부와 규사 100-500중량부를 혼합하여 모르타르 시공에 사용할 수 있다.

본 발명에서 모르타르 시공 두께로는 3-50 mm가 바람직하나 이에 한정하지는 않는다.

이하, 본 발명에 따른 수용성 에폭시 수지 모르타르제 조성물을 이용하여 콘크리트 표면을 시공하는 방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 콘크리트 표면 시공방법은

상기 표면 상에 본 발명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 프라이머제 조성물을 도포하고 그 위에 본 발명에 따른 상기 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물을 연속적으로 또는 동시에 포설하여 모르타르층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시공 방법에서 본 발명자가 발명하여 제안한 대한민국 특허 출원 제2007-115733호의 공법으로 콘크리트 표면에 기계를 이용하여 포설과 동시 진동시키거나, 벌집 로울러 또는 브러쉬 로울러를 이용하여 롤링에 의하여 평탄면을 갖는 공법과 기존의 휘니샤 기계를 이용 압착다짐, 미장칼을 이용 압착 미장하는 공법을 적용할 수 있다. 롤링에 의한 공법의 경우 롤링으로써 시공 공정이 완료되며, 압착 다짐 또는 미장하는 공법은 용도에 따라 모르타르층이 경화된 후 그 표면위에 본 발명에 따른 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물을 재도포하여 마감층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 방법에 따라 시공된 구조물은 상기 표면 시공에서 롤링 또는 압착미장 공정으로 형성된 모르타르층의 규사와 규사 사이 공극에 수지가 채워져 덧씌워진 형태로 나타날 수 있다.

본 발명은 항균성을 부여하기 위하여 모르타르층 또는 마감층 상에 은나노 칩을 뿌려 부착하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 때, 은나노 칩은 유기용제, 물, 유성 페인트, 수성 페인트 등에 혼합 분산시켜 모르타르층 또는 마감층 시공 직후 경화되기 전 표면층에 분무하여 부착시키는 것이 바람직하다. 이외에도 각종의 화학수지를 이용한 바닥재, 페인트 등을 도포하고 그 표면층에 경화되기 전 은나노 칩을 분무하여 뚜렷한 항균기능을 유지시킬 수도 있다.

또한, 본 발명은 논-슬립 특성을 부여하기 위하여 상기 모르타르층 또는 마감층 상에 규사 또는 금속 칩을 뿌려 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 규사 및 금속 칩은 특별히 한정하지 않는다.

이상과 같이 본 발명에 따른 완전 무용제형의 수성 에폭시 수지 모르타르 조 성물은 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 모르타르제 조성물의 제조

1. 수지성분의 제조

구성성분	중 량 (g)
에폭시 수지⁽¹⁾	42.60
반응성 희석제⁽²⁾	10.60
응집제⁽³⁾	1.80
무기물 충전제⁽⁴⁾	5.25
촉진제⁽⁵⁾	3.90
유화제⁽⁶⁾	1.39
물	34.46
합 계	100.00

2. 경화성분의 제조

구성성분	중 량 (g)
경화제⁽⁷⁾	12.00
경화제⁽⁸⁾	2.20
준반응 촉진제⁽⁹⁾	6.00
촉진제⁽¹⁰⁾	2.00
합 계	22.00

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 = 100:22 중량비로 혼합한 혼합물 100중량부에 포틀랜드 시멘트 100중량부로 혼합한 프라이머제를 콘크리트 바닥이 정리된 표면 위에 도포하여 시공을 수행하였고, 프라이머제가 도포된 그 위에 연속적으로 상기 수지성분:경화성분 100:22중량비로 이를 혼합한 100중량부에 포틀랜드 시멘트 100중량부를 혼합하고, 다시 규사를 150-400 중량부로 혼합하여 모르타르제를 포설하여 시공을 수행하였다. 여기서 포설과 동시 벌집 로울러를 이용하여 반복 롤링하여 규사와 수지가 분리되지 않고 균일하면서도 평활한 바탕면을 이룰 경우 규사함량을 150중량부로 하였으며, 압착미장 공법을 적용 시에는 규사함량을 400중량 부로 혼합하여 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 촉진제(A-399)

(6) 유화제 : 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌 블록 공중합체

(7) 경화제 : 폴리옥시 프로필렌 디아민

(8) 경화제 : 트리에틸렌 테트라 아민

(9) 준반응촉진제 : 아닐린

(10) 촉진제 : 페놀 촉진제(A-399)

성능 평가

콘크리트 시편 표면을 정리한 다음 상기와 같이 배합하여 프라이머제를 도포하고 그 위에 동시에 모르타르제를 포설 압착미장 또는 벌집 로울러를 이용하여 로링함으로써 평탄면을 갖도록 하였다. 이때 도포되는 프라이머 두께는 0.5mm가 되도록 하고, 압착 또는 롤링한 모르타르 두께는 약 5mm가 되도록 하였다.

상온 20℃에서 약 16시간 양생과정을 거친 후 물성을 측정하였다.

그 물성을 측정한 결과, 부착력(접착력) 42.2㎏f/㎠, 압축강도 900-1100㎏f/㎠, 인장강도 450-490㎏f/㎠, 내마모성 (휠트래킹 5000회, 80㎏f ,70±2℃) ‘이상 없음’의 결과를 나타내었다. 그리고 내화학성의 시험으로는 경화된 모르타르 층 표면에 샤아렛을 부착하여 용액이 유출되지 않도록 한 후 주사기를 이용하여 용액을 각각 주입하여 30일간 방치한 후 육안으로 확인 결과 염화칼슘용액 10% 수산화칼슘용액, pH 황산용액 등에서 표면의 변색 등의 이상이 나타나지 않았다.

이상의 결과로부터, 본 발명에 따라 제조된 수성 에폭시 수지 조성물은 프라이머제 도포와 모르타르제 포설을 동시 수행에도 매우 유용하였으며, 미장 또는 롤링 공법으로 형태가 흐트러지지 않으면서 표면에 공극이 없이 평탄면이 이루어저 매우 단축된 공정으로 시공성이 용이하고, 고강도 기능유지, 원가절감, 무용제 수성으로 인하여 친환경적인 시공을 수행할 수 있어 효율성이 크게 향상될 수 있음을 확인하였다.

Claims

에폭시 수지 20-50 중량%, 부틸글리시딜에테르, 폐닐글리시딜에테르, 카복실릭 글리시딜에테르, 헥산디올 디글리시딜에테르, 부탄디올 디글리시딜에테르 및 에폭시글리시딜에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 반응성 희석제 5-20 중량%, 응집제 1-5 중량%, 무기물 충전제 1-20 중량%, 촉진제 1-5 중량%, 유화제 1-5 중량% 및 물 10-50 중량%를 포함하는 기본 수지 100 중량부, 및

폴리옥시프로필렌 디아민 10-60 중량%, 트리에틸렌 테트라아민 및 디에틸렌 트리아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물 1-20중량%, 아닐린 10-50중량% 및 촉진제 1-20중량%를 포함하는 경화성분 15-30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 응집제는 에어로질, 가레마이트, 무수규산 및 아소베스트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 무기물 충전제는 탄산칼슘, 탈크, 중탄, 실리카 및 백운석으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 조성물.
제1항의 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 시멘트 분말 20-30 중량%, 알루미나 시멘트 분말 60-75 중량% 및 수산화칼슘 5-10 중량%로 이루어진 시멘트 혼합물 50-200 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 프라이머제 조성물.
제1항의 수성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 시멘트 분말 20-30 중량%, 알루미나 시멘트 분말 60-75 중량% 및 수산화칼슘 5-10 중량%로 이루어진 시멘트 혼합물 50-200 중량부 및 규사 100-500 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물.
제6항에 있어서, 상기 규사는 인조규사, 자연규사 및 칼라규사로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물.
제7항에 있어서, 상기 기본 수지 100중량부에 대하여 안료성분 1-30 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물.
콘크리트 표면의 요철 또는 레이탄스를 제거 정리하는 단계; 및

상기 표면 상에 제5항에 따른 수성 에폭시 수지 프라이머제 조성물을 도포하고 그 위에 제6항에 따른 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물을 연속적으로 또는 동시에 포설하여 모르타르층을 형성하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
콘크리트 표면의 요철 또는 레이탄스를 제거 정리하는 단계;

상기 표면 상에 제5항에 따른 수성 에폭시 수지 프라이머제 조성물을 도포하고 그 위에 제6항에 따른 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물을 연속적으로 또는 동시에 포설하여 모르타르층을 형성하는 단계; 및

상기 형성된 모르타르층이 경화된 후 그 상부에 제6항에 따른 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물을 재도포하여 마감층을 형성하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
제9항에 있어서, 상기 수성 에폭시 수지 프라미어제 조성물의 도포 및 상기 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물의 포설은 기계를 사용하여 포설 및 진동을 동시에 가하여 평탄면을 갖도록 하거나, 수작업으로 로울러를 이용하여 반복 롤링으로 진행하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
제9항에 있어서, 상기 모르타르층 상에 은나노 칩을 뿌려 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
제12항에 있어, 상기 은나노 칩은 유기용제, 물, 유성 페이트 또는 수성 페인트에 분산시켜 표면층에 분무하여 부착시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
제9항에 있어, 상기 모르타르층 상에 규사 또는 금속 칩을 뿌려 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
제10항에 있어서, 상기 수성 에폭시 수지 프라미어제 조성물의 도포 및 상기 수성 에폭시 수지 모르타르제 조성물의 포설은 기계를 사용하여 포설 및 진동을 동시에 가하여 평탄면을 갖도록 하거나, 수작업으로 로울러를 이용하여 반복 롤링으로 진행하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
제10항에 있어서, 상기 모르타르층 상에 은나노 칩을 뿌려 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
제16항에 있어서, 상기 은나노 칩은 유기용제, 물, 유성 페이트 또는 수성 페인트에 분산시켜 표면층에 분무하여 부착시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.
제10항에 있어서, 상기 모르타르층 상에 규사 또는 금속 칩을 뿌려 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 표면 시공 방법.