KR101063776B1 - 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘크리트나 암반과 같은 기재에 천공된 구멍 내부에 앵커 볼트(anchor bolt)와 같은 고정부재를 고정시키기 위한 불포화에스테르 수지를 주성분으로 하는 건축 구조물용 케미컬 앵커 조성물에 관한 것으로, 불포화에스테르 수지를 주성분으로 조성함으로써 접착력 및 강도가 우수하며, 경화속도가 매우 빠른 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물에 관한 것이며, 보다 구체적으로 불포화 폴리에스테르수지 40~50중량%, 규사 40~50중량%, 애타풀자이트(Attapulgite) 2~5중량%, 가라마이트 (Garamite) 0.1~0.5중량%, 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 염화메틸렌(Methllene Chloride), 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate)로부터 선택되는 1종 이상의 유동성증가제 2~5중량%, 디메틸 파라툴루이딘(N.N-Dimethyl-P-Toluidine) 경화촉진제 0.01~0.03중량%, 산화아연(Zinc Oxide) 안료 0.1~0.3중량%, 침강방지제 0.02~0.08중량%를 포함하여 구성되는 주제;와 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide) 경화제 50~70중량%, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)로부터 선택되는 1종 이상의 희석제 30~50중량%로 이루어지는 경화제로 구성되는 것을 특징으로 하는 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물에 관한 것이다.

Description

인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물{Injection Chemical Anchor Composition}
본 발명은 콘크리트나 암반과 같은 기재에 천공된 구멍 내부에 앵커 볼트(anchor bolt)와 같은 고정부재를 고정시키기 위한 불포화에스테르 수지를 주성분으로 하는 건축 구조물용 케미컬 앵커 조성물에 관한 것으로, 불포화에스테르 수지를 주성분으로 조성함으로써 접착력 및 강도가 우수하며, 경화속도가 매우 빠른 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 건축, 토목분야에서는 구조물의 크랙 충진용, 구조물의 연결용, 그리고 콘크리트, 암반 특히 터널의 천정암반에 철근이나 앙카 볼트 등을 고정하기 위한 주입 접착제로서 시멘트 모르타르나 수지 모르타르가 많이 사용되고 있다.
즉, 도로공사, 철도공사, 터널공사, 건축물 시공공사는 물론 대형 간판 등을 설치하는 건축, 토목 시공현장에서는 콘크리트에 철근이나 앙카 볼트를 고정함에 있어서, 콘크리트에 구멍을 천공한 다음, 천공된 구멍에 시멘트 모르타르나 수지 모르타르를 주입함으로써 철근이나 앙카 볼트를 고정한다. 이때, 주입 접착제로 사용되는 시멘트 모르타르나 수지 모르타르는 높은 접착력과 강도가 요구되며, 바람직하게는 경화속도가 빨라야 한다.
그러나 시멘트 모르타르는 현장에서 모르타르를 만들어야 하는 불편함이 있고, 무엇보다 양생 경화에 따른 상당한 시간이 요구되며, 접착력 및 강도가 떨어지고 균열이 발생하는 문제점이 있었으므로 최근에는 속성으로 경화되는 수지 모르타르 조성물이 사용되고 있다.
일반적으로, 수지 모르타르 조성물은 불포화에스테르 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 등의 수지와, 탄산칼슘, 규사, 실리카 등의 충전재와, 경화제로 구성되고 있다.
대표적인 수지 모르타르 조성물로는, 등록특허공보 제10-0278222호에 주성분, 경화제 및 주성분에 대한 촉진제로 이루어진 건축 구조물용 고착제로서; 상기 주성분은 카르복실산 및 알코올의 다작용성 에스테르를 함유하는 반응성 단량체로 희석된 에폭시 아크릴레이트 수지이며, 이 에폭시 아크릴레이트 수지에 대한 반응성 단량체의 혼합비율은 10 내지 70 중량% 이며, 수지 점도는 0.1 내지 200 포이즈이며, 상기 다작용성 에스테르의 하나 이상은 반응성 이중 결합을 함유하며; 상기 경화제는 유기 퍼옥사이드이며; 그리고, 상기 주성분에 대한 촉진제인 질소 치환체 내에 히드록실기를 함유하는 3차 방향족 아민은 수지의 양에 대해 0.5 내지 5중량% 인 것을 특징으로 하는 건축 구조물용 고착제가 공지되어 있다.
또한, 등록특허공보 제10-0403508호에 불포화 폴리에스테르계 중합성 액상 수지, 무기 충전재 및 골재를 함유하는 불포화 폴리에스테르계 폴리머 모르타르 조성물이 공지되어 있다.
또한, 공개특허공보 특2002-0010510호에는 고점성, 퍼티와 같은 농도를 갖는 제 1 부 및 제 2 부로서, 제 1 부는 약 20 내지 약 45중량%의 에폭시 수지와, 오일 흡수치(oil absorption value)가 대략 30이상인 약 10 내지 약 40중량%의 제 1 미립자 충전제와, 충전제 중 대략 70중량%이상은 16과 45 사이의 U.S. 시브 사이즈(U.S. Sieve size)인 약 40 내지 약 65중량%의 제 2 미립자 충전제를 포함하고, 제 2 부는 약 5 내지 약 20 중량%의 지방족 아민 화합물과, 약 0.1 내지 약 15중량%의 3차 아민화합물과, 대략 30이상의 오일 흡수치를 갖는 약 1 내지 약 23중량%의 제 1 미립자 충전제와, 충전제 중 대략 70중량%이상은 16과 45 사이의 U.S. 시브 사이즈인 약 52 내지 약 87중량%의 제 2 미립자 충전제를 포함하는 화학고정 접착제가 공지되어 있다.
또한, 공개특허공보 제10-2006-0097804호에는 스티렌화 페놀, 올레인산 에스테르, 폴리에스테르 글리콜, 푸마르산을 80℃에서 가열 혼합한 후, 여기에 요소를 투입한 다음 250℃에서 2 ~ 3시간 동안 혼합, 교반하고, 100℃로 냉각한 다음, 술파민산을 첨가하여 120℃에서 20분 ~ 40분 동안 혼합, 교반하고, 트리에틸아민을 첨가하여 80℃에서 30분 ~ 1시간 30분 동안 교반시켜 중화시킨 후, 중화된 반응물을 250℃에서 1 ~ 2시간 동안 더 교반하여 합성한 불포화에스테르 수지와, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 아크릴산, 아크릴니트릴,아크릴아미드 및 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 보강제와, 가교제 및 충전재로 이루어진 수지 모르타르; 및 상기 수지 모르타르를 경화시키는 경화제;로 이루어진 건축,토목용 수지모르타르조성물이 공지되어 있다.
그러나 종래 기술에 따른 수지 모르타르 조성물은 접착력과 강도 및 경화속도에 있어서 만족할 결과를 갖지 못하였고, 종래의 불포화에스테르 수지형 모르타르 조성물은 경화속도가 느려 앵커가 확실하게 고정될 수 없어 작업성이 좋지 못하였을 뿐만 아니라 점도 및 유동성 조절이 어려워 앵커 홀에서 조성물이 누출되는 시공성의 문제가 있었으며, 우레탄 수지형 모르타르 조성물은 접착력과 강도가 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 우레탄 수지형 모르타르 조성물의 경우에는 경화제로서 3차 아민계 화합물이 사용되고 있는데, 아민계 화합물은 인체에 매우 유독한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 불포화폴리에스테르 수지를 기재로 하는 수지계 및 경화제계의 조성성분을 개선함으로써 우수한 접착력과 강도를 가지면서 경화속도가 매우 빠르며, 점도 및 유동성 조절이 용이하여 작업성 및 시공성을 향상시킨 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물을 제공하는 것을 해결하려는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제의 해결을 위하여, 불포화 폴리에스테르수지 40~50중량%, 규사 40~50중량%, 애타풀자이트(Attapulgite) 2~5중량%, 가라마이트 (Garamite) 0.1~0.5중량%, 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 염화메틸렌(Methllene Chloride), 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate)로부터 선택되는 1종 이상의 유동성증가제 2~5중량%, 디메틸 파라툴루이딘(N.N-Dimethyl-P-Toluidine) 경화촉진제 0.01~0.03중량%, 산화아연(Zinc Oxide) 안료 0.1~0.3중량%, 침강방지제 0.02~0.08중량%를 포함하여 구성되는 주제;와 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide) 경화제 50~70중량%, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)로부터 선택되는 1종 이상의 희석제 30~50중량%로 이루어지는 경화제로 구성되는 것을 특징으로 하는 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물을 과제해결수단으로 한다.
또한, 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 스티렌 모노머 함량 30~45중량%, 점도 0.5~10 Poise(25℃)인 것을 과제해결수단으로 한다.
또한, 상기 규사는 입도 80~100 mesh 및 입도 120~150 mesh를 중량비 1:1로 혼합사용하는 것을 과제해결수단으로 한다.
또한, 본 발명은 경화제의 상기 벤조일퍼옥사이드와 주제의 상기 디메틸 파라툴루이딘이 산화환원 촉매시스템을 형성하여 경화를 촉진하는 것을 과제해결수단으로 한다.
또한, 상기 주제와 경화제는 중량비로 주제:경화제=1.0 : 0.001~0.2로 혼합하는 것을 과제해결수단으로 한다.
본 발명에 따른 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물은 불포화폴리에스테르 수지를 기재로 하는 수지계 및 경화제계의 조성성분을 개선함으로써 우수한 접착력과 강도를 가지면서 경화속도가 매우 빠르며, 점도 및 유동성 조절이 용이하여 작업성 및 시공성을 향상시키는 특유의 효과가 있다.
본 발명은 불포화 폴리에스테르수지 40~50중량%, 규사 40~50중량%, 애타풀자이트(Attapulgite) 2~5중량%, 가라마이트 (Garamite) 0.1~0.5중량%, 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 염화메틸렌(Methllene Chloride), 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate)로부터 선택되는 1종 이상의 유동성증가제 2~5중량%, 디메틸 파라툴루이딘(N.N-Dimethyl-P-Toluidine) 경화촉진제 0.01~0.03중량%, 산화아연(Zinc Oxide) 안료 0.1~0.3중량%, 침강방지제 0.02~0.08중량%를 포함하여 구성되는 주제;와 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide) 경화제 50~70중량%, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)로부터 선택되는 1종 이상의 희석제 30~50중량%로 이루어지는 경화제로 구성되는 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 스티렌 모노머 함량 30~45중량%, 점도 0.5~10 Poise(25℃)인 것을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 규사는 입도 80~100 mesh 및 입도 120~150 mesh를 중량비 1:1로 혼합사용하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 경화제의 상기 벤조일퍼옥사이드와 주제의 상기 디메틸 파라툴루이딘이 산화환원 촉매시스템을 형성하여 경화를 촉진하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 주제와 경화제는 중량비로 주제:경화제=1.0 : 0.001~0.2로 혼합하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 통해 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물은 불포화 폴리에스테르수지, 규사, 애타풀자이트(Attapulgite), 가라마이트(Garamite), 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 염화메틸렌(Methllene Chloride), 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate)로부터 선택되는 1종 이상의 유동성증가제, 디메틸 파라툴루이딘(N.N-Dimethyl-P-Toluidine) 경화촉진제, 산화아연(Zinc Oxide) 안료, 침강방지제를 포함하여 구성되는 주제;와 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide) 경화제, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)로부터 선택되는 1종 이상의 희석제로 조성된다.
불포화 폴리에스테르 수지, 즉 UPR은 폴리머 결합재의 한 종류로서 열경화수지에 속하며 불포화 다가산을 반드시 함유하고, 여기에 포화 다가산과 다가 알코올을 병용하여, 탈수 축합반응에 의해 만들어지는 고분자인 불포화 Alkyd Binder를 반응성 비닐 모노머에 희석시킨 액상수지를 총칭하는데, 품질에 따라 다르지만 0.5~10Pa.s의 점도를 가지며, 비중은 1.1~1.5이고 무색투명하지만 착색될 수 있다.
또한 뛰어난 경화성과 양호한 성형성 및 작업성을 가지고 있지만 저온에서는 점도가 급격히 떨어져 작업이 거의 불가능한 단점이 있다. 다음 그림은 불포화폴리에스테르의 분자구조식을 나타낸 것이다.
Figure 112011019268518-pat00001

가장 전통적인 불포화 폴리에스테르 수지는 1몰의 MAn과 2몰의 PAn, 그리고 3몰의 PG를 Polycondensation 반응을 시켜 얻은 Binder와 반응성 Vinyl monomer로 SM을 사용하여 55:45의 혼합비로 희석하여 제조한다. 그리고, 가교 경화후의 물성은 산의 종류와 글리콜의 종류 그리고 그 사용량에 따라 변화한다.
불포화폴리에스테르 수지는 Packed Column, Steam-jacket 및 water Total Condenser 등이 설치된 가열교반 Reactor에서 질소 공급하에서 가열 Polyesterification 반응을 하여 제조하는데, 일반적으로 PAn (Ortho-)을 사용한 Conventional type의 경우 1 스테이지 반응을 하고 반응시간 10~14시간에 반응온도는 150℃~250℃에서 요구 분자량에 따라 공정시간이 다르게 합성하고, IPA를 사용했을 경우 일반적으로 안정적인 이중결합의 분포를 위하여 반응시간 22~32시간, 180~230℃에서 2 스테이지 반응으로 불포화 폴리에스테르 Binder를 제조한 후, 반응성 모노머로 희석하여 제조하며, 가장 일반적인 UPR로서 1.0-2.0 몰의 PAn, 1.0몰의 MAn, 그리고 2.8-2.1 몰의 PG로 합성하여 35~45%의 SM으로 구성되어 있다.
본 발명에서 불포화 폴리에스터 수지는 스티렌 모노머 함량 30~45중량%, 비중 1.1~1.5(25℃), 점도 0.5~10 Poise(25℃), 불휘발분 55~70중량%, 산값 15~30 mgKOH/g, 겔화시간 20~50분인 것을 사용한다.
상기 스티렌 모노머 반응성희석제 함량이 30중량% 미만인 경우에는 강도는 강해지나 불포화 폴리에스터 수지의 수축으로 균열이 발생되고, 45중량%를 초과하는 경우 과량의 희석제로 인하여 강도가 저하되며, 상기 불포화 폴리에스테르의 점도 0.5~10 Poise(25℃) 범위를 벗어나는 경우 0.5poise 미만이면 규사와 혼합시 비중차이로 인한 재료분리 현상이 발생하고, 10poise를 넘으면 규사와의 혼화성이 떨어져 균일한 품질을 구현하기 어려우며, 고점도의 혼합재료로 인해 작업성이 저하된다. 또한, 상기 불포화 폴리에스테르는 겔화시간 20~50분 범위를 벗어나 20분 미만이면 시공성이 떨어지고, 50분을 초과하면 겔화시간이 길어져 역시 작업성이 저하된다.
상기 불포화폴리에스테르 수지조성물의 사용량은 주제 중 40~50중량%가 바람직한데, 40중량% 미만이면 결합재로서의 성능이 저하되고, 50중량%를 초과하면 수지와 규사의 혼합에서의 작업성이 저하되며 고가의 수지를 필요 이상 사용하게 됨에 따라 과도한 경제적 비용을 지출하게 된다.
규사는 지구 지각의 60% 이상을 차지하고 있는 광물로 경도가 큰 비금속 광물 중 하나이다. 규사는 Siloxane bond(Si-O-Si)를 가진 백색의 결정체로써 건축 재료로부터 첨단산업용 전자 칩까지 다양하게 이용된다. 국내에도 제주도를 제외한 전국에 산재해 있으며 강원도, 경기도에 주로 많은 량이 분포되어 있다. 대부분 고품위 규사는 그동안 활용 및 수출로 고갈되고, 중저 품위(규암)가 대부분으로 매장량은 약 11억 톤에 달하고 있다.
국내에서는 고품위 규사 원광 확보가 어려워, 현재는 중국, 인도 등 아세아 지역에서 수입하여 선별, 파쇄, 분쇄 및 기능성 부여 후 이용하고 있으며, 최근에는 규사관련 업체가 100여 곳이 넘고, 연간 광물로 수입되는 량은 매년 10%정도 증가하여 500억 원대에 이르고 있으며 실리카 관련 수입제품은 연간 약 수천억 원대에 이르고 있다.
규사 관련 업계 기술 현황은 jaw crusher를 이용하여 단순 중쇄, 조쇄 과정을 거쳐서 시멘트 부원료, 유리용 및 건축용 등으로 많이 이용하여 오고 있으며, 부가가치화 목적으로 hammer mill, ball mill, jet mill등의 장치로 파쇄, 분쇄 과정을 거쳐 인조 규사를 생산하여 인조 석판, pile 및 충전제 등으로 이용하고 있다. 생산되고 있는 제품은 용도에 따라 품위와 입도 차이가 있지만, 품위는 원광(원석)에 따라 다르고, 입도는 -325mesh(43㎛)정도의 규사 분말을 생산하고 있고, 규석 초미립 분말도 사용되고 있다.
본 발명에서 사용되는 규사는 입도 80~100 mesh 및 입도 120~150 mesh를 중량비 1:1로 혼합사용하는 것이 바람직한데, 규사 입도는 앵커 조성물내의 반응을 극대화하기 위하여 입도가 작을수록 유리하나 입도가 과도하게 작으면 강도저하의 원인이 되므로 상기 범위의 입도가 적합하다.
상기 규사는 불포화 폴리에스테르수지와 동량으로 주제중 40~50중량% 사용하는 것이 바람직한데, 40중량% 미만으로 혼합되면 강도가 저하되며, 50중량%를 초과하여 혼합되면 강도는 강해지나 인장력 및 압축강도가 저하된다.
상기 애타풀자이트는 주생산지인 미국 조지아주의 애타풀거스(Attapulgus)의 지명에서 그 이름이 유래된 Mg5Si8O20(OH)2·(OH2) 4·4H2O의 분자구조를 갖는 점토 계통의 광물이다. 애타풀자이트는 매우 높은 표면력, 우수한 흡착능력, 결합력, 농밀화(thickening) 능력을 지녀 미네랄성분, 비타민 및 항생제 등의 운반체 및 가축사료, 페인트, 접착시멘트, 아스팔트 및 지붕도료 등의 첨가제로서 광범위하게 사용되고 있다.
본 발명에서는 상기 애타풀자이트가 사슬구조의 모세관 현상에 따라 수분을 흡수하여 흡습제로서의 기능과 함께 조성물의 유체흡수로 증점효과를 나타내어 점도조절제의 기능을 동시에 발휘한다. 애타풀자이트의 사용량은 주제중 2~5중량% 사용하는 것이 바람직하며, 2중량% 미만인 경우 점도가 낮아 시공성이 저하되며, 5중량% 초과 사용하면 점도가 높아지므로 주입시공이 어려움 단점이 있다.
또한, 상기 가라마이트(Garamite)는 Magnesium-Aluminum Silicate 유기변성물로서 액체 바인더, 고분자 등과 같은 제품의 유동성 및 틱소트로픽화제로 사용하는 것으로 본 발명에서는 틱소트로픽화제로서 0.1~0.5중량% 사용한다.
본 발명의 주제의 유동성증가제로서 사용되는 희석제로는 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 염화메틸렌(Methllene Chloride), 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate)로부터 선택되는 1종 이상을 사용하며, 그 사용량은 2~5중량% 사용하는 것이 바람직하며, 5중량% 초과사용하면 주제의 고형분이 저하되어 접착강도가 약화되는 문제점이 있다.
산화아연은 안료로서, 공업약품 ·의약품 ·안료(顔料)로서의 명칭은 아연화(亞鉛華)이다. 백색 안료로서 사용할 때는 아연백(亞鉛白:zinc white)이라고 한다. 가벼운 백색 분말로 녹는점 1,975℃(가압), 1,720℃(상압)이며, 비중 5.47(비결정성), 5.78(결정성)이다. 약 300℃로 가열하면 황색으로 변하지만, 식히면 원래의 빛깔이 된다. 물에는 거의 녹지 않지만, 묽은 산 및 진한 알칼리에는 녹는다.
천연으로는 홍아연석으로서 산출되며, 공업적으로는 금속아연을 가열하여 기화시켜서 공기로 연소시키거나, 황산아연 또는 질산아연을 태워서 만든다. 입자가 곱고, 연백(鉛白)보다 피복력(被覆力)은 떨어지지만 독성이 없고, 황화수소에 의하여 흑색으로 변하지 않기 때문에 백색 안료로서 중요하다. 이 밖에 아연화연고, 아연화녹말 등의 의약품 또는 화장품의 원료로 사용된다.
상기 디메틸 파라툴루이딘(N.N-Dimethyl-P-Toluidine) 경화촉진제는 상기 경화제의 상기 벤조일퍼옥사이드와 산화환원 촉매시스템을 형성하여 경화를 촉진하므로 본 발명의 속경화 앵커조성물의 속경화에 기여한다. 침강방지제로는 에어로질 또는 벤톤겔을 사용할 수 있으며, 가격도 저렴하고 침강방지효과가 좋은 벤톤겔이 더욱 바람직하다.
한편, 상기 경화제는 열경화성 수지인 불포화 폴리에스테르 수지의 축합중합반응을 시발시키는 촉매역할을 하는 것으로서 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide) 경화제 50~70중량%과 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)로부터 선택되는 1종 이상의 희석제 30~50중량%로 혼합된 것을 사용한다.
상기 경화제는 중량비로 주제:경화제=1.0 : 0.001~0.02로 혼합하여 사용하며, 상기 범위 미만일 경우, 완전 경화되지 않으며, 상기 범위를 초과하는 경우 과도한 경화제 사용으로 물성저하를 초래할 수 있다. 또한, 상기 경화제중 벤조일퍼옥사이드 사용량이 50중량% 미만인 경우에는 충분한 경화반응이 곤란하고 70중량% 초과하는 경우에는 경화제의 낭비를 초래한다.
< 실시예 >
다음 표 1과 같은 조성과 배합으로 본 발명의 속경화 앵커 조성물을 제조하고, 크기 500 × 500 × 1000 mm3 및 압축강도 210 kg/cm2을 갖는 콘크리트 블록에 전기 해머 드릴로 천공직경 12~25 mm, 천공깊이 100~220mm 크기의 구멍을 각각 뚫은 후, 구멍의 분말을 블로워로 깨끗이 제거하고, 주제와 경화제를 교반하면서 혼합하여 구멍 내에 충전한 다음, 볼트를 구멍으로 삽입한 후에, 1일 동안 상온에서 경화시키고, 앵커 볼트용 인장 시험기 ANSER-5-Ⅲ (아사히 가세이 고오교사 제조)를 사용하여 인발하중을 측정하고, 표 2에 그 결과를 나타내었으며, 비교예는 현재, 시판되고 있는 불포화 폴리에스테르 앵커조성물 제품(국내, S사 제품)을 본 비교예로 적용하여, 상기 실시예에서와 동일한 방법으로 인발하중을 측정하였다.
조성 및 배합비
품 명 배합(kg) 비율(중량%)
주제 불포화 폴리에스테르 200 44.5
규사 80~100 mesh 107.5 47.9
규사 120~150 mesh 107.5
Attagel(Attapulgite) 17 3.8
Garamite 1 0.22
AN(Acrylonitrile), MC(Methllene Chloride), MMA(Methylmethacrylate) 15 3.34
Zinc Oxide 0.7 0.16
디메틸 파라툴루이딘
(N.N-Dimethyl-P-Toluidine)
0.1 0.02
침강방지제 0.25 0.06
Total 449.05 100
경화제 B.P.O 27% (Benzoyl peroxide) 14.5 65.9
희석제 : D.O.P (Dioctyl phthalate)
EG (Ethylene Glycol)
7.5 34.1
Total 22.0 100
인발하중 측정결과
재료직경(mm) 천공직경(Ø) 천공깊이(mm) 인발하중(KN)
실시예 비교예
bolt 10 12 100 15.0 11.5
bolt 12 14 110 20.5 16.8
bolt 16 18 130 25.1 19.1
bolt 20 25 180 32.5 31.3
bolt 24 28 210 42.0 34.7
상기 표2에서 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 속경화 앵커 조성물은 기존 조성물에 비해 인발하중이 우수한 것을 알 수 있으며, 이는 규사 입도에 따른 불포화 폴리에스테르 수지의 결합력 증대와 함께, 적정 점도 및 유동성 유지에 의한 시공성 향상에 따른 적합한 경화조건이 형성되고, 특히, 주제 및 경화제의 산화환원 시스템의 경화촉진 결과에 따른 것임을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 불포화 폴리에스테르수지 40~50중량%, 규사 40~50중량%, 애타풀자이트(Attapulgite) 2~5중량%, 가라마이트 (Garamite) 0.1~0.5중량%, 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 염화메틸렌(Methllene Chloride), 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate)로부터 선택되는 1종 이상의 유동성증가제 2~5중량%, 디메틸 파라툴루이딘(N.N-Dimethyl-P-Toluidine) 경화촉진제 0.01~0.03중량%, 산화아연(Zinc Oxide) 안료 0.1~0.3중량%, 침강방지제 0.02~0.08중량%를 포함하여 구성되는 주제;와 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide) 경화제 50~70중량%, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)로부터 선택되는 1종 이상의 희석제 30~50중량%로 이루어지는 경화제로 구성되는 것을 특징으로 하는 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불포화 폴리에스테르 수지는 스티렌 모노머 함량 30~45중량%, 점도 0.5~10 Poise(25℃)인 것을 특징으로 하는 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물
  3. 제1항에 있어서,
    상기 규사는 입도 80~100 mesh 및 입도 120~150 mesh를 중량비 1:1로 혼합사용하는 것을 특징으로 하는 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물은 경화제의 상기 벤조일퍼옥사이드와 주제의 상기 디메틸 파라툴루이딘이 산화환원 촉매시스템을 형성하여 경화를 촉진하는 것을 특징으로 하는 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주제와 경화제는 중량비로 주제:경화제=1.0 : 0.001~0.2로 혼합하는 것을 특징으로 하는 인젝션 타입 속경화 케미컬 앵커 조성물
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