KR101146905B1 - 무기물을 보강한 에폭시 코팅재 조성물의 시공방법 - Google Patents

무기물을 보강한 에폭시 코팅재 조성물의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 식품,제약,엔지니어링,전자,화학공장 등의 산업현장에서 요구하는 극도의 위생상태와 특수한 물리,화학적인 물성조건과 표면의 거칠기를 모두 만족시킬 수 있는 저휘발성 유기화합물(VOC)의 친환경적인 무기물을 보강한 에폭시 코팅재 조성물의 시공방법에 관한 것으로 이물질을 제거한 콘크리트 바닥면 및 금속의 표면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 조성물을 40-60㎛의 두께로 도포하고 60분 양생시키는 하도공정과;
상기 하도공정의 조성물이 양생되면 그 상부면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제와 시멘트 21-25 중량%에 규사 75-79 중량%를 포함하는 무기물 보강재를 중량대비 100:100:440으로 배합한 조성물을 1-18mm의 두께로 도포하고 60분간 양생시키는 중도공정과;
상기 중도공정의 조성물이 양생되면 그 상부면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 조성물을 350-450㎛의 두께로 도포하고 24시간 양생시켜 코팅하는 상도공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

무기물을 보강한 에폭시 코팅재 조성물의 시공방법{Construction method of the epoxide coating material which reinforces the water soluble epoxide coating material}
본 발명은 식품,제약,엔지니어링,전자,화학공장 등의 산업현장에서 요구하는 극도의 위생상태와 특수한 물리,화학적인 물성조건과 표면의 거칠기를 모두 만족시킬 수 있는 저휘발성 유기화합물(VOC)의 친환경적인 무기물을 보강한 에폭시 코팅재 조성물의 시공방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 열경화성수지를 개량 수정하여 물리적,화학적 특성을 부여한 조성물로 내약품성을 강화시킨 수정된 지방족화합물 작용제(Agents modify aliphatic) 수지로서 코팅재,바닥재,보조봉쇄 및 라이닝 등에 적용할 수 있게 한 것이다.
일반적으로 콘크리트로 시공되는 구조물의 바닥재와 금속 및 합성수지 등의 각종 표면을 보호 및 강화시키고 환경구조를 개선하기 위한 마감재로 화학수지를 이용한 공법이 주로 적용되고 있으며 화학수지 중에서도 대부분 물성이 우수한 에폭시수지를 주로 이용하고 있는 실정이다.
종래에 사용되어온 에폭시수지를 이용한 코팅재 조성물은 크게 무용제형과 용제형의 두가지로 구분할 수 있다.
상기 무용제형은 유기용제를 이용하지 않는 것이 원칙이나 용도에 따라 소량의 용제를 이용하기도 하고 셀프레벨링(Self-leveling)성으로 인하여 수지액을 바닥면에 도포하여 3-5mm 내외의 일정한 두께로 평탄면을 가지나 사용범위가 구조물의 바닥면에 한정된다는 문제가 있었다.
그리고 상기 용제형의 경우에는 에폭시 액상수지의 점성을 용제에 용해시켜 묽게 함으로써 작업성 향상과 균일한 박막을 형성하도록 하는 조성물로서 다량의 혼합 유기용제를 필수적으로 사용하여야 한다.
상기와 같이 다량의 유기용제를 사용하여 조성하는 이유는 에폭시수지의 기본 베이스 액상점도가 20℃에서 11,000-22,000cps이고 용제형 코팅재에 포함되는 반응성 희석제의 점도 또한 20℃에서 1,000-5,000cps로서 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 사용하고 있었다.
상기와 같은 저점도 형상을 유지해야 하는 이유는 작업성을 원활히 하고 균일성을 확보하는 동시에 0.2mm 내외의 박막을 유지하여 신속한 용출이 가능케 하여 경화 반응 시 가교성을 저해받지 않고 원만한 경화 물성이 얻어지도록 하기 위함이다.
상기한 종래의 용제형 방법은 작업성과 균일성이 우수하고 조성물을 신속하게 용출시키기는 편리하나 용해력이 높은 유기용제를 다량으로 사용하기 때문에 인체와 환경에 유해하고 친환경적이 못하여 국내외에서 상기한 문제를 해결하기 위하여 다양한 방법의 연구가 요구되고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로 내화학약품인 열경화성수지를 변성,수정하여 물리적 및 화학적 특성을 부여시키고 무기질이 제공하는 친수 수화작용의 장점을 가진 조성물을 제공하여 친환경적인 현장시공이 가능케 한 소재로서 무용제형(솔벤트,톨루엔 무함유)으로 일반 에폭시나 우레탄 소재의 바닥재에 비해 시공시 냄새가 없고 일정한 정도(콘크리트 타설 5-6일 후,폴리머 시멘트계 바닥재 2-4일 후)의 습윤상태에서도 시공이 가능하여 시공기일의 단축이 가능하며 20℃에서 12-16시간 양생 후 경보행 및 24시간 양생 후 차량 통행이 가능한 빠른 경화속도를 가지고 화학물질에 노출되는 현장에서 고온의 상태에서 화학물질로부터(예:황산 98%, 염산 35%, 가성소다 20%, 불산 25% 각 약품에 섭씨 60도에서 시편을 72시간 침지 후 외관변화 부풀음 균열을 육안 관찰하여 이상없음)내화학성을 가지며 최대 영하 40도에서 130도까지의 온도 조건에서 사용이 가능한 내열성 및 내한성을 가지고 강한 기계적 강도와 낮은 탄성계수로 내충격성과 탄성을 유지하며 내구성과 내마모성이 우수하여 장기간 사용이 가능하고 화재시 유독가스가 발생하지 않는 난연성으로 인하여 화재 시 안전관리가 가능한 조성물과 그 시공방법을 제공할 수 있게 하였다.
본 발명은 이물질을 제거한 콘크리트 바닥면 및 금속의 표면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 조성물을 40-60㎛의 두께로 도포하고 60분 양생시키는 하도공정과;
상기 하도공정의 조성물이 양생되면 그 상부면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제와 시멘트 21-25 중량%에 규사 75-79 중량%를 포함하는 무기물 보강재를 중량대비 100:100:440으로 배합한 조성물을 1-18mm의 두께로 도포하고 60분간 양생시키는 중도공정과;
상기 중도공정의 조성물이 양생되면 그 상부면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 조성물을 350-450㎛의 두께로 도포하고 24시간 양생시켜 코팅하는 상도공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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그러므로 본 발명은 솔벤트와 톨루엔 등과 같은 유기용제를 첨가하지 않은 조성물을 사용하여 인체와 환경에 무해한 친환경적인 시공방법을 제공할 수 있게 하고 피도물의 일정한 한도내에서 습기가 있더라도 작업이 가능한 수용성으로 작업환경의 범위와 제약을 최소화하며 경화속도가 타 조성물에 비하여 속건성으로 작업시간을 단축시키고 조성물의 물리적 강도인 내마모성,인장강도,휨강도 및 압축강도가 양호하며 또한 화학적으로 내열성,내한성 및 내화학성이 양호하고 피도물의 표면과 접착되는 접착강도가 우수하여 내구연한이 길며 이로 인한 유지보수 및 경제성이 향상되고 난연성으로 화재발생시 유독가스가 발생하지 않는 등의 효과가 있는 것이다.
도 1 은 본 발명의 시공방법을 도시한 블럭다이어그램도
이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 시공방법을 도시한 블럭다이어그램도로서 수용성 에폭시 코팅재 조성물을 도포,양생하는 하도공정과,상기 조성물에 보강재로서 무기질을 함침시킨 조성물을 상기 하도공정에서 도포된 상부면에 도포,양생시키는 중도공정과,상기 수용성 에폭시 코팅재 조성물을 중도공정에서 도포된 상부면에 도포,양생시켜 코팅시키는 상도공정에 의해 이루어지는 것을 도시하였다.
비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재와;
아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제로 이루어진 것이다.
상기 주재와 경화제의 배합비율은 중량을 기준으로 주재 100에 경화제 40으로 배합한다.
비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재와;
아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제와;
시멘트 21-25 중량%에 규사 75-79 중량%를 포함하는 무기물 보강재로 이루어진다.
상기 주재,경화제 및 무기물 보강재의 배합비율은 중량을 기준으로 주재 100,경화제 100 및 무기물 보강재 440으로 배합한다.
상기 규사는 5,6,8호를 배합하며 그 배합비율은 중량을 기준으로 1:2:3의 비율로 배합한다.
주재,경화재 및 무기물 보강재로 이루어진 에폭시 코팅재 조성물을 시공함에 있어서,
이물질을 제거한 콘크리트 바닥면 및 금속의 표면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 조성물을 40-60㎛의 두께로 도포하고 60분 양생시키는 하도공정과;
상기 하도공정의 조성물이 양생되면 그 상부면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제와 시멘트 21-25 중량%에 규사 75-79 중량%를 포함하는 무기물 보강재를 중량대비 100:100:440으로 배합한 조성물을 1-18mm의 두께로 도포하고 60분간 양생시키는 중도공정과;
상기 중도공정의 조성물이 양생되면 그 상부면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 조성물을 350-450㎛의 두께로 도포하고 24시간 양생시켜 코팅하는 상도공정으로 이루어진다.
이와 같이 된 본 발명은 위해요소 중점관리기준(HACCP),우수건강기능식품 제조기준(GMP) 및 클린룸(Cleen-room) 등과 같은 극도의 위생상태와 특수한 물리,화학적 기능을 요구하는 산업현장에서 물성조건과 표면 거칠기를 만족시키고 저휘발성 유기화합물로 친환경적인 바닥 또는 표면을 제공하기 위하여 수용성 에폭시 코팅재 조성물 및 무기물을 보강한 에폭시 코팅재 조성물의 시공방법을 제시한 것이다.
본 발명의 수용성 에폭시 코팅재 조성물은 무기질 보강재를 미보강 또는 보강된 상태의 2종으로 분류된다.
무기질 보강재가 미보강된 수용성 에폭시 코팅재 조성물은 주재와 경화제를 배합하여 형성하는데 주재는 100 중량부에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하여 이루어진다.
경화제는 100 중량부에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하여 이루어진 것이다.
상기 주재에 포함되는 노블락 비스페놀-에이계 에폭시의 화학식은 아래와 같다.
Figure 112010006851319-pat00001
상기 주재에 포함되는 노블락 비스페놀-에이계 에폭시는 중량%가 1 이하이거나 3 이상이될 경우에는 주재의 결합력을 저하시키고 1-3 중량%일 경우 분자간의 결합력을 증가시켜 물성을 양호하게 한다.
상기 주재와 경화제의 배합비율은 중량을 기준으로 주재와 경화제 100:40으로 배합시키며 상기의 배합에 있어 주재 100에 대하여 40 이하로 배합 시 조성물의 농도가 묽어지고 40 이상으로 배합 시에는 배합이 잘 이루어지지 않는 특성을 가진다.
무기질 보강재가 보강된 수용성 에폭시 코팅재 조성물은 주재,경화제 및 무기질 보강재를 배합하여 형성하는데 주재와 부재는 상기 무기질 보강재가 미보강된 상태의 수용성 에폭시 코팅재 조성물과 동일한 배합비율을 가지고 무기질 보강재는 100 중량부에 시멘트 21-25 중량%에 규사 75-79 중량%를 포함하여 이루어진다.
상기 주재,경화제 및 무기물 보강재의 배합비율은 중량을 기준으로 주재,경화제 및 무기질 보강재의 배합비율은 100:100:440으로 하는 것이 바람직하다.
상기의 배합비율은 주재와 경화제의 각각 1에 대하여 무기질 보강재 4.4로 배합시키는 것은 물성을 양호하게 하고 셀프-레벨링성을 시방서의 규정에 맞추면서 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라 시공 시 중도공정에서 일정한 두께를 형성하기 용이하게 한 것이다.
또한 상기 무기질 보강재의 시멘트에 포함되는 규사는 5,6,8호를 배합시키며 그 배합비율은 중량을 기준으로 1:2:3의 비율로 배합하는 것이 바람직하나 시공현장의 여건에 따라 한정시키지 않을 수도 있다.
상기한 2종의 수용성 에폭시 코팅재 조성물로 콘크리트 바닥재 및 금속 표면 등에 시공하는 방법은 다음과 같다.
상기 시공방법은 도 1 에 도시된 바와 같이 크게 하도공정,중도공정 및 상도공정으로 이루어진다.
하도공정은 시공하고자하는 바닥면 또는 표면에 고압세척 또는 건식연마를 통하여 이물질을 제거하고 상기 주재와 경화재를 중량 대비 100:40으로 배합한 수용성 에폭시 코팅재 조성물을 40-60㎛의 두께로 도포하고 60분 양생시킨다.
상기의 배합은 현장에서 믹싱기에 의해 배합시키되 주재와 경화제 30-60초간 믹싱하고 타설폭은 50cm로 1셋트 믹싱 시 4m작업하고 2셋트 믹싱 시 8m를 작업하는 것이 바람작하고 믹싱은 한번에 2셋트 이상하지 않는다.
중도공정은 상기 하도공정의 수용성 에폭시 코팅재 조성물이 양생되면 주재,경화제 및 무기물 보강재를 그 상부면에 중량대비 100:100:440으로 배합한 조성물을 1-18mm의 두께로 도포하고 60분간 양생시킨다.
상도공정은 상기 중도공정의 무기질 보강재가 보강된 수용성 에폭시 코팅재조성물이 양생되면 그 상부면에 주재와 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 수용성 에폭시 코팅재 조성물을 350-450㎛의 두께로 도포하고 24시간 양생시켜 코팅시키는 완료된다.
1.주재

원료명
중량(Kg)
비스페놀-에프계 에폭시 50
페놀 노블락-에폭시 47
실란 1
노블락 비스페놀-에이계 에폭시 2
합 계 100
2.경화제

원료명
중량(Kg)
반응성 희석제
(Epodil-748)		 5
경화촉진아민
(Ancamine K-54)		 4
아민 아마이드 경화제
(Ancamine Amine)		 30
실란 1
합 계 40
3.무기질 보강재

원료명
중량(Kg)
시멘트 5
규사5호 2.8
규사6호 5.7
규사8호 8.5
합 계 22
상기 도표와 같이 주재,경화재 및 무기물 보강재를 각각 배합하여 시공하였고 무기질 보강재가 미보강된 수용성 에폭시 코팅재 조성물은 주재 100kg과 경화제 40kg을 배합하여 하도공정과 상도공정에 사용하였고 무기질 보강재가 보강된 수용성 에폭시 코팅재 조성물은 주재 5kg,경화제 5kg 및 무기질 보강재 22kg을 배합하여 중도공정에 사용하였다.
상기한 조성물에 의해 시공한 결과 경화시간의 단축으로 공사기간을 단축시켯고 조성물의 물성과 접착력이 양호하여 작업성과 품질을 향상시켰으며 작용효과에서와 같이 물리적 및 화학적 특성을 나타낸 결과를 얻었다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (6)

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  6. 이물질을 제거한 콘크리트 바닥면 및 금속의 표면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 조성물을 40-60㎛의 두께로 도포하고 60분 양생시키는 하도공정과;
    상기 하도공정의 조성물이 양생되면 그 상부면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제와 시멘트 21-25 중량%에 규사 75-79 중량%를 포함하는 무기물 보강재를 중량대비 100:100:440으로 배합한 조성물을 1-18mm의 두께로 도포하고 60분간 양생시키는 중도공정과;
    상기 중도공정의 조성물이 양생되면 그 상부면에 비스페놀-에프계 에폭시 38-60 중량%,페놀 노블락 에폭시 38-57 중량%,실란 1-2 중량% 및 노블락 비스페놀-에이계 에폭시 1-3 중량%를 포함하는 주재에 아민 아마이드 경화제 68-81 중량%,반응성 희석제 10-15 중량%,경화촉진아민 8-12 중량% 및 실란 1-5 중량%를 포함하는 경화제를 중량 대비 100:40으로 배합한 조성물을 350-450㎛의 두께로 도포하고 24시간 양생시켜 코팅하는 상도공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무기물을 보강한 에폭시 코팅재 조성물의 시공방법.
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