KR101358969B1 - 판상의 마이크로 실리카와 실란 커플링제가 첨가된 콘크리트 바닥 표면 마감재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘크리트 바닥 표면 마감재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 에폭시수지계 주제와 경화제로 구성된 2액형 조성물로서, 주제에 판상형 마이크로 실리카와 실란 커플링제를 충전제로서 첨가하여 습윤면에서도 부착력이 우수하고, 자기 평활성이 우수하여 작업성이 용이하며, 유.무기 조성물의 가교 결합 밀도 상승으로 표면경도가 높고, 시공 후 소정의 규사를 뿌려줄 경우 규사를 강하게 응집하는 효과에 의한 논슬립 기능을 부여할 수 있는 다목적 표면 마감재에 관한 것이다.
본 발명에 따른 바닥 표면 마감재는, 에폭시 수지와 실란 커플링제, 판상의 마이크로 실리카를 포함하는 제1제와; 아민계 경화제와 실란 커플링제를 포함하는 제2제를 혼합하여 제조되는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재이다.

Description

판상의 마이크로 실리카와 실란 커플링제가 첨가된 콘크리트 바닥 표면 마감재{surface finishing materials of concrete floor including lamellar micro silica and silane coupling agent}
본 발명은 콘크리트 바닥 표면 마감재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 에폭시수지계 주제와 경화제로 구성된 2액형 조성물로서, 주제에 판상형 마이크로 실리카와 실란 커플링제를 충전제로서 첨가하여 습윤면에서도 부착력이 우수하고, 자기 평활성이 우수하여 작업성이 용이하며, 유.무기 조성물의 가교 결합 밀도 상승으로 표면경도가 높고, 시공 후 소정의 규사를 뿌려줄 경우 규사를 강하게 응집하는 효과에 의한 논슬립 기능을 부여할 수 있는 다목적 표면 마감재에 관한 것이다.
종래 건축물 바닥용 마감재는 에폭시 수지계, 우레탄 수지계 등의 고분자 수지 계통이 주로 사용되어 왔으며, 상기 고분자 수지계 바닥용 재료들은 건조한 콘크리트 표면에서는 양호한 부착강도를 나타내며, 압축강도와 내화학성 부분에서도 만족스러운 기계적 특성을 나타낸다.
그러나, 상기 재료는 기계적 강도에 비해 표면경도가 낮아 차량 이동이나 경보행시 이물질 등에 의한 표면 스크래치 현상이 매우 심하게 나타난다. 또한, 콘크리트 바탕면이 습윤 상태일 경우에는 부착력 상실 등으로 인한 내구성에서 한계를 보이고 있어 사용에 제한을 받고 있다.
특히, 사우나, 수영장, 주방, 욕실 등과 같이 용도 특성상 물을 많이 접하게 되는 시설물에서 보수 공사를 할 경우에는 바탕면의 습윤상태로 인하여 열풍기 등을 이용한 강제건조 등의 작업으로 인한 화재 안전성과 공사 기간의 지연 등으로 재료의 선택이 매우 제한적일 수 밖에 없다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 시멘트계 무기질 바닥제가 대두되었으나, 태생적으로 낮은 기계적 강도와 낮은 내마모성, 수축 팽창에 의한 균열 발생, 부착력의 내구성 한계, 경화 완료후 마감색상 표출에서 이색이 발생하는 한계성 등으로 별도의 상도 마감재를 시공해야 하는 공정 추가와 시공시 비산 먼지의 다량 발생 등의 문제점이 노출되고 있다.
또한, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 내마모성, 고광택의 특성이 있는 무기질계 코팅재들이 시공되고 있으나, 표면 자체가 미끄러운 특성을 가지고 있으며, 특히 물을 많이 사용하는 시설물에서는 표면에 발생하는 수막현상으로 인한 미끄러짐에 따른 안전사고가 발생할 수 있다.
(특허문헌 1) KR10-2007-0034534 A2
(특허문헌 2) KR10-0515475 B1
(특허문헌 3) KR10-1012000 B1
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 바닥용 마감재의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 표면경도를 극대화시키면서 습윤면에 부착력을 높이고, 속경형 배합수(촉진제)를 사용하여 경화시간을 단축하고, 1회의 시공으로 도막 두께를 작업자가 임의로 조절할 수 있으며, 자기 수평(Self-Leveling) 성능으로 고도의 수평 바닥면 조성을 용이하게 마감할 수 있는 고경도 2액형 투명성 유.무기 융합형 바닥용 표면 마감재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바닥 표면 마감재는, 에폭시 수지와 실란 커플링제, 판상의 마이크로 실리카를 포함하는 제1제와; 아민계 경화제와 실란 커플링제를 포함하는 제2제를 혼합하여 제조되는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재이다.
그리고, 상기 제1제는, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 에폭시 수지 50-70중량%, 실란 커플링제 5-22중량%, 미네랄 스프리트 1-5중량%, 판상의 마이크로 실리카 1-15중량%, 반응성 희석제 1-10중량%, 미네랄 소포제 0.01-3중량%, 레벨링제 1-5중량%, 습윤제 0.1-3중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
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그리고, 상기 에폭시 수지는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 테트라브로모 비스페놀 A형 에폭시 수지, 폴리글리콜 에폭시 수지, 카다놀 에폭시 수지, 다관능성 에폭시 수지 중 관능기수가 2.2-3.6인 페놀노볼락 에폭시 수지, 다관능성 에폭시 수지 중 관능기수가 2.7-5.4인 크레졸노볼락 에폭시 수지 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1제에 첨가된 실란 커플링제는, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-글리시딜프로필트리메톡시실란, 비닐메톡시실란, γ-멜캅토프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메틸-디에톡시실란, γ-아미노프로필메틸-트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2제는, 변성 지방족 아민 40-60중량%, 변성 방향족 아민 20-30중량%, 실란 커플링제10-20중량%, 촉진제 1-8중량%, 실리콘계 소포제 0.1-5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2제에 첨가된 실란 커플링제는, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-글리시딜프로필트리메톡시실란, 비닐메톡시실란, γ-멜캅토프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메틸-디에톡시실란, γ-아미노프로필메틸-트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1제와 제2제는 3:1의 중량비로 혼합 제조되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 바닥 표면 마감재는 우수한 표면경도에 의한 내마모성이 우수하며, 기존 고분자 수지계 바닥 마감재와 비교하여 습윤면에서도 접착력이 탁월한 관계로 바닥 마감재로서 우수한 내구성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 경화시간의 단축으로 공사기간을 단축하여 경제적인 효과도 있다.
이하, 본 발명에 따른 바닥 표면 마감재의 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 실란 커플링제로 변성시킨 에폭시 수지에 판상의 마이크로 실리카가 충전된 제1제와, 실란 커플링제로 변성시킨 경화제인 제2제를 포함한다.
상기 제1제는 본 발명에 따른 마감재의 주제로서, 에폭시 수지, 실란 커플링제, 판상의 마이크로 실리카, 반응성 희석제, 미네랄 스프리트, 미네랄 소포제, 레벨링제, 습윤제를 반응시켜 제조된다. 이 때, 제1제는 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 에폭시 수지 50-70중량%, 실란 커플링제 5-22중량%, 미네랄 스프리트 1-5중량%, 판상의 마이크로 실리카 1-15중량%, 반응성 희석제 1-10중량%, 미네랄 소포제 0.01-3중량%, 레벨링제 1-5중량%, 습윤제 0.1-3중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A를 에피클로로히드린(Epichlorohydrin)과 반응시켜 얻어지는 비스페놀 A형 에폭시 수지(Bisphenol-A type epoxy resin), 페놀을 포름알데하이드와 반응시켜 만들어진 비스페놀 F를 에피클로로히드린(Epichlorohydrin)과 반응시켜 얻어지는 비스페놀 F형 에폭시 수지(Bisphenol-F type epoxy resin), 테트라브로모 비스페놀 A형 에폭시 수지(Tetrabromo Bisphenol-A type epoxy resin)와 폴리글리콜 에폭시 수지(Polyglycol epoxy resin), 카다놀 에폭시 수지(Cardanol epoxy resin), 다관능성 에폭시 수지(Multi-Functional type epoxy resin) 중 관능기수가 2.2-3.6인 페놀노볼락 에폭시 수지(Phenol novolac epoxy resin), 다관능성 에폭시 수지(Multi-Functional type epoxy resin) 중 관능기수가 2.7-5.4인 크레졸노볼락 에폭시 수지(Cresol novolac epoxy resin) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하며, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 에폭시 수지 50-70중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 에폭시 수지가 50중량% 미만이면 경화 후 도막의 경질성이 부여되지 않으며, 70중량%를 초과하는 경우에는 도막의 경화가 지연되는 문제점이 있다.
상기 실란 커플링제는 분자내에 유기 기능성기와 결합할 수 있는 반응기와 무기계 재료를 결합할 수 있는 반응기를 함께 갖기 때문에 이종 소재간의 부착력 개선과 이에 수반되는 기계적 강도, 내수성, 내후성, 내열성 등의 특성을 향상시키는데 중요한 역할을 하는 것으로서, γ-아미노프로필트리메톡시실란(APS : γ-Aminopropyltrimethoxysilane), γ-글리시딜프로필트리메톡시실란(GPS : γ-Glyscidylpropyltrimethoxysilane), 비닐메톡시실란(VS:Vinylmethoxysilane), γ-멜캅토프로필트리메톡시실란(MGPS:γ-Mercaptopropyltrimmethoxysilane), γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(MPS:γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilane), γ-아미노프로필메틸-디에톡시실란(APDES: γ-Aminopropylmethyl-Diethoxysilane), γ-아미노프로필메틸-트리에톡시실란(APTES: γ-Aminopropylmethyl-Triethoxysilane) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하며, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 5-22중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 실란 커플링제가 5중량% 미만이면 부착력과 기계적 강도가 저하되며, 22중량%를 초과하면 백화현상 발생과 경제성이 저하되는 단점이 있다.
상기 미네랄 스프리트는 표면장력을 낮추어 도막을 도장하면 곰보 방지 및 표면 활성의 향상으로 균일한 도막을 형성시키기 위해 사용하는 것으로서, 아미노알킬기(Aminoalkyl group)와 에폭시기(Epoxy group) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하며, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 1-5중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 미네랄 스프리트가 1중량% 미만인 경우 도막의 퍼짐성이 떨어지고, 5중량%를 초과하는 경우에는 경화가 지연되는 문제점이 있다.
천연물질인 상기 판상의 마이크로 실리카는 판상으로 적층된 층상 미립자 필러로서 경화 후 가교 밀도를 높여주어 도막의 내충격성을 향상시켜 주는 역할을 한다. 일반적인 실리카의 경우 경화 후 도막의 표면 경도는 높여줄 수 있느나 내충격성을 위한 질긴 성능은 발휘되지 않는 반면, 판상 실리카의 경우 도막의 내충격성과 강도 및 질긴 성능을 발현시켜준다. 한편, 판상 실리카의 평균입도가 커지면 도막의 경질화 이후 투명성이 저하되므로 평균입도가 상대적으로 작은 판상의 마이크로 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 판상의 마이크로 실리카는 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 1-15중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 판상의 마이크로 실리카가 1중량% 미만이면 내충격성과 표면강도가 저하되며, 15중량%를 초과하면 점성이 급격히 저하되어 작업성이 저하되는 단점이 있다.
상기 판상의 마이크로 실리카는 천연물질로서 자연에서 채취되며, 그 성분은 통상 평균입도가 각각 18.0㎛와 4.0㎛인 것이 적절한 비율로 혼입된 은정질 실리카(Crypto-crystalline silica) 70-75중량%, 무정형 실리카(Amorphous silica) 5-10중량%, 카올리나이트(Al2Si2O5(OH)4) 15-20중량% 및 기타 광물들로 구성된다.
한편, 상기 판상의 마이크로 실리카와 함께 필러로서 탄산칼슘(CaCO3), 탈크(Mg3(OH)2Si4O10), 산화알루미늄(Al2(OH)3), 탄산마그네슘(MgCO3) 등이 추가로 첨가될 수도 있다.
상기 반응성 희석제는 점도를 저하시키기 위한 목적으로 첨가하는 것으로서 페닐글리시딜에테르(Phenyl glycidyl ether), 크레실글리시딜에테르(Cresyl glycidyl ether), 부틸글리시딜에테르(Butyl glycidyl ether), 1,4-부타디엔디올디글리시딜에테르(1,4-Butadiene diol diglycidyl ether), 살리실산(C7H6O3), 벤질알콜(C7H8O) 중 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하며, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 1-10중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 반응성 희석제가 1중량% 미만이면 점도 저하의 효과가 거의 없으며, 10중량%를 초과하면 경화가 지연되고 표면의 경도가 저하되는 단점이 있다.
상기 소포제는 수지 내부에 갇힌 기포를 제거하기 위한 목적으로 첨가되는 것으로서, 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane), 메틸실록산(methylsiloxane), 폴리알킬비닐에테르(Polyalkylvinylether), 미네랄오일(Mineral oil) 중 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하며, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 0.01-2중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 소포제가 0.01중량% 미만이면 내부에 있는 기포가 제거되지 않으며, 2중량%를 초과하면 경도 및 접착력과 도막의 경화가 지연되는 단점이 있다.
상기 레벨링제는 표면장력을 낮추어 유동성을 향상시킬 뿐 아니라, 투명도료의 혼탁성을 억제하여 투명성 도막을 제조하기 위한 목적으로 첨가하는 것으로서, 폴리아크릴레이트(Polyacrylate),폴리에틸렌옥사이드아세테이트(Polyethyleneoxideacetate) 중 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하며, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 0.01-2중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 레벨링제가 0.01중량% 미만이면 유동성과 표면의 분화구 현상이 발생하고, 2중량%를 초과하면 도막의 경화가 늦어지며 경도가 저하되는 단점이 있다.
상기 습윤제(Wetting agent)는 콘크리트 등의 무기물 모체와 수지의 계면장력을 감소시켜 확산력을 증가시키는 역할을 목적으로 첨가하는 것으로서, 구연산(Monoglyceride), 폴리글리세롤지방산에스테르(Polygricrin esters of fatty acids), 솔비탄지방산에스테르(Sorbitan fatty acid ester), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylen glycol), 에톡시레이트(C2H6OM) 중 적어도 1개 이상이 선택된 1종을 포함하며, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 0.1-3중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 습윤제가 0.1중량% 미만이면 계면장력의 감소효과가 매우 미흡하며, 5중량% 이상이면 지나친 계면장력의 감소로 재료분리 및 도막의 경화가 지연되며 물성이 저하되는 단점이 있다.
한편, 상기 제2제는 경화제로서, 변성 지방족 아민 40-60중량%, 변성 방향족 아민 20-30중량%, 실레인 화합물(silane compound; 실란 커플링제) 10-20중량%, 촉진제 1-8중량%, 실리콘계 소포제 0.1-5중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제1제와 반응하는 제2제 구성물로서 사슬구조를 갖는 변성 지방족 아민은 제1제의 유기기 및 실레인 화합물의 실라놀기와 가교결합 밀도를 높이면서 반응하여 표면경도와 부착력을 향상시키며 경화를 촉진하는 역할을 하는 것으로서, 디에틸렌트라아민(Diethylene Triamine : DETA), 트리에틸렌테트라아민(Triethylene Tetramine : TETA), 디에틸아미노프로필아민(Diethylamino propyl amine : DEAPA), 멘탄디아민(Menthane diamine : MDA), N-아미노에틸피페라진(N-aminoethyl piperazine : N-AEP), 엠크실렌디아민(M-xylene diamine : MXDA), 이소포론디아민(Isophorone diamine : IPDA) 중 저점도로서 수지와 혼합이 용이하며 가사시간이 길고 독성이 거의 없는 것으로 2개 이상이 포함된 1종을 포함하며, 제2제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 60-80중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 변성 지방족 아민이 60중량% 미만이면 도막의 경화가 지연되며, 80중량%를 초과하면 경화 후 도막에 균열이 발생하는 단점이 있다.
상기 제2제의 구성물인 실레인 화합물(실란 커플링제)은 표면경도 증가의 역할을 할 뿐만 아니라 콘크리트 바탕면과의 부착력을 강화시키는 역할을 하는 것으로서, γ-아미노프로필트리메톡시실란(APS : γ-Aminopropyltrimethoxysilane), γ-글리시딜프로필트리메톡시실란(GPS : γ-Glyscidylpropyltrimethoxysilane), 비닐메톡시실란(VS:Vinylmethoxysilane),γ-멜캅토프로필트리메톡시실란(MGPS:γ-Mercaptopropyltrimmethoxysilane),γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(MPS:γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilane),γ-아미노프로필메틸-디에톡시실란(APDES: γ-Aminopropylmethyl-Diethoxysilane),γ-아미노프로필메틸-트리에톡시실란(APTES: γ-Aminopropylmethyl-Triethoxysilane) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 실레인 화합물인 것이 바람직하며, 제2제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 10-20중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 실레인 화합물이 10중량% 미만이면 제1제의 가교밀도가 치밀하지 못하여 부착력과 기계적 강도가 저하되며, 20중량%를 초과하면 경제적이지 못하며 도막 물성이 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 제2제의 구성물인 촉진제는 메르캅탄계(Mer-Captane)와 3급 아민(Tertiary amine)계 촉진제 중 적어도 1개 이상이 선택된 1종의 경화촉진제인 것이 바람직하며, 제2제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 1-8중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 촉진제가 1중량% 미만이면 경화가 지연되며, 8중량%를 초과하면 가사시간(Pot-life)의 지나친 단축으로 작업성이 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 제2제의 구성물인 소포제는 비실리콘계 소포제, 실리콘계 소포제, 미네랄 오일계 소포제 중 적어도 1개 이상이 선택된 1종의 소포제인 것이 바람직하며, 제2제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 0.1-5중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 소포제가 0.1중량% 미만이면 기포제거 능력이 없어지며, 5중량%를 초과하면 경화의 지연 및 강도가 저하되어 바람직하지 못하다.
지금까지, 본 발명에 따른 바닥 표면 마감재의 구성에 대하여 설명하였는 바, 이하에서는, 바람직한 실시예를 참조로 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 본 발명이 하기의 실시예에 제한되는 것이 아니다. 따라서, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 이하 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함하는 의미이다. 그리고, "포함한다"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외하는 것은 아니다.
< 실시예 1 >
1-1. 제1제의 제조
비스페놀-A형 에폭시 수지 65중량%, 에폭시기 미네랄 스프리트 2중량%, 크레실글리시딜에테르계 반응성 희석제 7중량%, 미네랄 소포제 0.5중량%, 폴리에틸렌옥사이드아세테이트계 레벨링제 0.7중량%, 폴리에틸렌글리콜계 습윤제 1.8중량%, 판상 비정질 나노 실리카 8중량%를 반응기에 투입하여 25℃에서 30분 동안 고속으로 교반한 후 60℃까지 승온하여 동일 온도를 2시간 동안 유지하면서 교반한다. 상기 혼합물에 γ-아미노프로필메틸-트리에톡시실란 커플링제를 15중량% 투입하여 70℃까지 승온한 후 2시간 동안 동일 온도를 유지하면서 교반한 후 자연냉각시켜 본 발명에서 목적하는 제1제를 100중량% 제조하였다.
1-2. 제2제의 제조
변성 지방족 아민계 멘탄디아민 50중량%, 변성 방향족 아민계 이소프로디아민 27중량%, 3급 아민 촉진제 3중량%, 실리콘계 소포제 2중량%를 반응기에 투입한 후 25℃에서 60분간 교반한 후, 상기 혼합물에 γ-멜캅토프로필트리메톡시실란 커플링제를 18중량% 투입하여 고속으로 30분간 교반하여 제2제를 100중량% 제조하였다.
1-3. 유.무기 융합 바닥용 마감재의 제조
상기 실시예 1-1과 1-2에 따라 제조된 제1제와 제2제를 3:1(중량비) 비율로 제1제 75중량%와, 제2제 25중량% 순서로 혼합한 후 중속전동믹서(1,000rpm 이하)로 2분간 교반하여 본 발명에 따른 유.무기 융합 바닥용 마감재를 제조하였다.
< 비교예 >
비스페놀 A형과 에피클로로히드린을 반응시킨 후, 사용 목적, 용도, 조건에 맞추기 위해 충진재, 기타 첨가제 등을 혼합하여 제조되는 공지의 에폭시 수지계 바닥 표면 마감재의 제조 방법에 따라 에폭시 수지계 바닥 표면 마감재를 제조하였다.
< 시험예 >
본 발명에 따른 바닥 표면 마감재의 물리적 성능을 확인하기 위해 하기와 같은 실험을 시행하였다.
1. 표면 연필경도 시험
유리판 위에 상기 실시예 1-3의 본 발명에 따른 마감재 두께가 0.5mm가 되도록 도막을 형성하고 재령 14일 시점에서 연필경도를 측정한 결과를 표 1에 나타냈다.

실험방법
실시예
비교예

ASTM D3363 (Sheen Ref.720N)
2H 이상 3H 이하
1H 이하
상기 표 1 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 유.무기 융합 바닥용 마감재는 표면경도가 비교예에 의해 매우 우수함을 알 수 있었다.
2. 부착성능 시험(건조면과 습윤면)
70mm × 210mm × 20mm 모르타프 밑판(시멘트:모래=1:1.5 배함)에 상기 실시예 1-3의 본 발명에 따른 마감재를 타설하고 재령 14일 시점에서 건조면과 습윤면의 부착강도를 측정한 결과를 표 2 에 나타냈다.

실험방법
품질기준
밑판 조건
실시예
비교예


KS F 4937

1.2 N/㎟ 이상
건조면
모체 파손
모체 파손

습윤면
(함습도 11%)
2.1 N/㎟
0.9 N/㎟
상기 표 2 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마감재는 건조면의 밑판에서의 부착강도는 모체 파손이 확인되었고, 습윤상태의 모르타르 밑판에서의 부착강도는 2.1 N/㎟ 로서 품질기준을 능가하는 우수한 성능을 발휘하는 것으로 확인되었다.
3. 내충격성능
300mm × 300mm × 50mm 콘크리트 평판에 상기 실시예 1-3의 본 발명에 따른 마감재를 3.0mm 두께로 타설 후 재령 14일에 내충격성을 측정한 결과를 표 3 에 나타냈다.

실험방법
품질기준
실시예 1-3
비교예

KS F 4937
구멍뚫림, 균열, 잔갈림, 떨어져 나감 현상이 없을 것
이상없음
균열, 잔갈림, 떨어져나감 현상 발생함
상기 표 3 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마감재는 콘크리트 바닥 마감재로서 내충격성 시험결과 KS 품질기준을 만족하는 것으로 확인되어 내충격성능이 매우 우수함을 알 수 있었다.
4. 수밀성 시험
Ø100mm × 30mm 모르타르 밑판에 상기 실시예 1-3의 본 발명에 따른 마감재를 1.0mm 도포후 재령 14일 시점에서 투수시험장치에 고정한 후 수밀성 시험 결과를 표 4에 나타냈다.

시험방법
품질기준
실시예 1-3
비교예

KS F 4937
바탕체 표면으로 투수되지 않을 것
투수되지 않음
투수되지 않음
상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마감재는 콘크리트 바닥 마감재로서 물이 바탕체 표면으로 투수되지 않아 수밀성이 우수함을 알 수 있었다.
5. 내약품성 시험
밤라이트 위에 상기 실시예 1-3의 본 발명에 따른 마감재를 도포 후 재령 14일 시점에서 하기 표 5에 나타낸 시험액 속에 20℃에서 7일간 침적시킨 후 중량변화를 측정하였으며, 그 결과를 표 5 에 나타냈다.

시험액
실시예 1-3
비교예
비고

음용수
◎
◎
◎ : 무게손실양 1% 미만
○ : 무게손실량 1-2%
△ : 무게손실량 2-3%
× : 무게손실량 3% 이상

5% 식염수
◎
◎

10% 염산
◎
◎

10% 황산
◎
○

10% 초산
◎
×

톨루엔
△
×
상기 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마감재는 광범위한 약품에 대하여 내구성이 우수하여 내약품성이 우수함을 알 수 있었다.
6. 윤하중 저항성능
300mm × 300mm × 50mm 콘크리트 평판에 상기 실시예 1-3의 본 발명에 따른 마감재를 3.0mm 두께로 타설 후 재령 14일 시점에서 마모도를 평가하기 위하여 윤하중 저항성능 시험을 시행하였으며 그 결과를 표 6 에 나타냈다.

실험방법
품질기준
실시예 1-3
비교예

KS F 4937
표면상태
균열, 잔갈림, 떨어져 나감 현상이 없고 하부층이 드러나지 않을 것
이상없음
하부층이 드러남

마모깊이
3mm 이하
1.35mm
3mm 이상
상기 표 6 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마감재는 우수한 표면경도 및 물리적 강도에 의해 윤하중 저항성능 품질기준을 만족하고 있으며, 이는 윤하중 저항 성능이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.


Claims (8)

  1. 에폭시 수지와 실란 커플링제, 판상의 마이크로 실리카를 포함하는 제1제와; 아민계 경화제와 실란 커플링제를 포함하는 제2제를 혼합하여 제조되는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재에 있어서,
    상기 제1제는, 제1제의 전체 중량에 대한 백분율로서, 에폭시 수지 50-70중량%, 실란 커플링제 5-22중량%, 미네랄 스프리트 1-5중량%, 판상의 마이크로 실리카 1-15중량%, 반응성 희석제 1-10중량%, 미네랄 소포제 0.01-3중량%, 레벨링제 1-5중량%, 습윤제 0.1-3중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는,
    비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 테트라브로모 비스페놀 A형 에폭시 수지, 폴리글리콜 에폭시 수지, 카다놀 에폭시 수지, 다관능성 에폭시 수지 중 관능기수가 2.2-3.6인 페놀노볼락 에폭시 수지, 다관능성 에폭시 수지 중 관능기수가 2.7-5.4인 크레졸노볼락 에폭시 수지 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1제에 첨가된 실란 커플링제는,
    γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-글리시딜프로필트리메톡시실란, 비닐메톡시실란, γ-멜캅토프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메틸-디에톡시실란, γ-아미노프로필메틸-트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2제는,
    변성 지방족 아민 40-60중량%, 변성 방향족 아민 20-30중량%, 실란 커플링제10-20중량%, 촉진제 1-8중량%, 실리콘계 소포제 0.1-5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2제에 첨가된 실란 커플링제는,
    γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-글리시딜프로필트리메톡시실란, 비닐메톡시실란, γ-멜캅토프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메틸-디에톡시실란, γ-아미노프로필메틸-트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 적어도 1개가 선택된 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1제와 제2제는 3:1의 중량비로 혼합 제조되는 것을 특징으로 하는 2액형 콘크리트 바닥 표면 마감재.



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