KR101405368B1 - 무기질계 수지의 제조방법 및 이를 이용한 코팅재 조성물 - Google Patents

무기질계 수지의 제조방법 및 이를 이용한 코팅재 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내화학성, 내수성, 내마모성, 내충격성 및 우수한 부착강도의 발현과 도막에 오염원 피착시 세정성능이 우수하고, 또한 유독성 성분을 포함하지 않는 친환경 무기계 수지 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 내·외벽 및 바닥용 코팅재 제조방법에 관한 것이다.

Description

무기질계 수지의 제조방법 및 이를 이용한 코팅재 조성물{Manufacturing method for inorganic based resin and compositions containing thereof}
본 발명은 무기질계 수지의 제조방법 및 이를 이용한 코팅재 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 콘크리트 표면에 높은 부착강도를 나타내며, 콘크리트 표면의 수밀성 증가로 내구성 향상과 시공 도포면의 경도와 기능개선으로 오염물질을 쉽게 세정할 수 있는 무기질계 수지의 제조방법 및 그에 의해 제조되는 친환경 코팅재 조성물에 관한 것이다.
건설 구조물 벽체의 경우에는 콘크리트의 열화를 억제하기 위하여, 건축물 지하 주차장의 바닥의 경우에는 미관적인 외장의 목적과 차량 주행에 의한 콘크리트 표면 손상으로 먼지 발생 등을 방지하기 위해 열경화성 고분자 수지 등을 도포하는 표면처리공법이 시행된다.
그러나, 상기 열경화성 수지와 같은 유기성 수지를 주성분으로 하는 도료는 접착성, 기계적 강도 등이 우수한 반면에, 콘크리트 내부에 함유된 수분이 열 압력에 의해 상승하면서 마감재와 구조체 계면 간에 알칼리 가수분해 등에 의한 비누화 현상이 발생 되어 마감재가 박리되는 부작용이 생기며, 자외선 등에 의한 황변현상으로 미관상의 문제가 발생한다.
특히, 최근에는 전지구적인 차원에서 환경오염의 문제점이 부각되면서, 국내에서도 건설재료 분야에서 친환경적인 재료의 필요성이 강력하게 대두되어 많은 연구개발이 진행되고 있는 실정이다. 이와 같이 환경문제에 대응하기 위한 목적으로 수성 혹은 수용성 도료 및 마감재 등이 시중에 유통되고 있으나, 기존 용제형 도료에 비해 낮은 기계적 강도의 발현으로 인해 현장 적용성이 매우 취약한 실정에 있다.
반면, 환경문제에 대응하면서 기계적 강도를 높이기 위한 목적으로 무기계 소재인 알칼리실리케이트염이 포함된 벽면과 바닥 마감재가 있는데, 친수성이 강한 특성에 의해 알칼리 금속에 의한 분산력이 우수한 반면에, 미흡한 내수성에 의한 백화현상과 지나치게 높은 경도로 인해 시간 경과에 따라 도막의 잔갈림 현상이 나타나는 등의 한계점이 있다.
또한, 산업시설과 자동차 보유량의 증가로 인해 비산되어 있는 대기 오염물질이 마감재에 피착되는 것을 방지하기 위한 기능성 도료가 있으나, 높은 가격으로 경제성이 떨어지고 적용 환경이 매우 예민하며, 보수작업이 불가능하고, 오염방지 기능이 장기적으로 발현되지 않는 한계가 있다.
이에 따라서, 콘크리트 구조물과 화학적인 반응을 통한 일체화로 높은 부착강도를 나타내며, 콘크리트의 표면 강화를 통한 수밀성 확보와 고경도의 표면 강도 와 내화학성을 나타냄으로써 유성계 재료와 동등 이상의 기계적 강도를 나타냄과 동시에 대기중에 부유하고 있는 오염물질이 마감재에 피착시 물과 비눗물 등을 사용하여 용이하게 피착오염물질을 세정할 수 있는 친환경 무기질계 수지 및 이를 이용한 코팅재의 개발이 절실한 실정이다.
대한민국 공개특허 제 10-2012-0010768 호 대한민국 공개특허 제 10-2007-0059615 호 대한민국 공개특허 제 10-2013-0094433 호
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 유기 관능기 실란커플링제의 무기 반응기(메톡시, 에톡시, 아세톡시)를 커플링제로 하여 무기질계 수지 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 산촉매 하에서 실란커플링제를 가수분해하여 제1실란화합물을 제조하고, 또 다른 산촉매 하에서 실란커플링제를 가수분해하여 제2실란화합물을 제조한 후, 부착증진을 위해 마이그레이션(migration)시켜 고부착강도를 가지며 내수성 및 세정기능이 우수한 친환경적인 무기질계 수지 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 알칼리금속 유기실리코네이트를 이용하여 세정효과가 우수하며 부착강도가 매우 높은 무기질계 수지 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 실란커플링제를 산촉매하에서 pH 3~4 범위 내에서 가수분해반응시켜 제1실란화합물을 수득하는 단계; (B) 실란커플링제를 산촉매하에서 pH 3~4의 범위 내에서 가수분해반응시켜 제2실란화합물을 수득하는 단계; (C) 상기 제1실란화합물에 상기 제2실란화합물을 첨가하고 교반시켜 복합실란교반혼합물을 수득하는 단계; 및 (D) 상기 복합실란교반혼합물에 알칼리금속 유기실리코네이트를 그라프트 중합반응시켜 그라프트 중합물을 수득하는 단계;를 포함하며, 상기 (A) 단계와 상기 (B) 단계에서는 서로 다른 산촉매를 사용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기질계 수지의 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 무기질계 수지 조성물을 포함하는 바닥 마감재 조성물을 제공한다.
이하에서는 본 발명의 무기질계 수지의 제조방법 및 이를 이용한 바닥 마감재 조성물을 자세히 설명하겠다.
(A) 실란커플링제를 산촉매하에서 pH 3~4 범위내에서 가수분해반응시켜 제1실란화합물을 수득하는 단계
본 단계는 산촉매제를 사용해서 pH 3~4 범위를 유지하면서 실란커플링제를 가수분해시켜 제1실란화합물을 수득하는 단계이다.
실란커플링제는 R-Si(OR')n의 형태를 나타내는 물질로, R는 각종 합성수지 등의 유기질 재료와 화학적으로 결합하는 관능기로 아미노기(amino group ; -NH2), 에폭시기(epoxy group), 아크릴기(acryl group), 비닐기(vinyl group), 메르캅토기(mercapto group)등을 나타내며, OR'는 유리, 금속 및 무기질 재료와 화학 결합하는 관능기로 가수분해가 가능한 메톡시기(methoxy group : CH3O-), 에톡시기(ethoxyl group : C2H5O-), 실라놀기(silanol group : H2SiOH) 등이 있다. 알콕시(OR')n는 가수분해반응을 통하여 피막을 형성할 수 있는 R-Si(OH)n의 실라놀을 형성하고 표면에 실록산의 유기피막을 형성한다.
본 발명은 바람직하게는 실란커플링제로 γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란(γ-glycidoxy propyl trimethoxy silane), γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란(γ-glycidoxy propyl methyl diethoxy silane), 메틸트리메톡시실란(methyl trimethoxy silane), 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane),비닐트리에톡시실란(Vinyltriethoxysilane) 및 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명은 이러한 실란커플링제를 pH 3 ~ 4의 범위에서 가수분해하여 제1실란화합물을 제조하는데, 이는 pH가 3 이하이면 가수분해 촉진 효과가 미흡하고, pH가 4 이상이 되는 시점부터는 급격한 가수분해 반응으로 실란화합물이 겔화되는 문제점이 있기 때문이다.
이때, pH 3 ~ 4의 범위를 유지하기 위한 산촉매로는 아세트산, 질산, 황산, 염산, 불산, 붕산, 붕사 및 인산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
본 단계는 바람직하게는 실란커플링제 100 중량부에, 정제수 50~100 중량부 및 산촉매제인 아세트산을 첨가하여 pH 3 ~ 4범위로 조성한 용액을 20 min/ml 속도로 적하한 다음, 반응온도를 90~110℃로 유지하면서 3시간 동안 100 rpm속도로 교반하여 제1실란화합물을 얻을 수 있다.
(B) 실란커플링제를 산촉매하에서 pH 3~4의 범위내에서 가수분해반응시켜 제2실란화합물을 수득하는 단계
본 단계는 상기 (A)단계에서 사용한 산촉매제와는 서로 다른 산촉매제를 사용해서 pH 3~4의 범위내에서 실란커플링제를 가수분해시켜 제2실란화합물을 수득하는 단계이다. 여기서, 제2실란화합물은 부착강도 증진을 위한 실란화합물로, 마이그레이션(migration)시키는 실란화합물에 해당한다.
본 발명은 이와 같이 (A)단계와 (B)단계로 구분하여 실란화합물을 제조하는 것을 특징으로 하는데, 이에 따라 수지의 저장안정성을 확보하고, 내수성과 내화학성, 내마모성의 증가 및 표면경도 향상, 피착 오염물질의 세정성 기능을 극대화할 수 있으며, 실란화합물의 안정된 분산을 통해 실란간의 응집을 방지하면서 수백 nm 내지 내지 수 ㎛의 실리카 입자들이 무기계 수지내에서 상분리가 발생하지 않는 콜로이드 상태가 될 수 있도록 한다.
이때, 본 단계의 가수분해 과정에서, 실란커플링제는 γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란(γ-glycidoxy propyl trimethoxy silane), γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란(γ-glycidoxy propyl methyl diethoxy silane), 메틸트리메톡시실란(methyl trimethoxy silane), 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane),비닐트리에톡시실란(Vinyltriethoxysilane) 및 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 본 단계의 산촉매제는 아세트산, 질산, 황산, 염산, 불산, 붕산, 붕사 및 인산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있는데, 상기 (A)단계에서 사용한 산촉매제와는 서로 다른 것을 선택하는 것이 중요하다. 바람직하게는 붕산 및 붕사의 혼합물(본 명세서에서는 '붕산 화합물'이라고도 칭함)을 사용하며, 예를 들면, 붕산 100 중량부, 붕사 80중량부, 정제수 200 중량부를 1시간 동안 70rpm으로 교반하면서 반응시켜 제조한 것을 사용하는 것이 좋다.
본 단계는 바람직하게는 실란커플링제 100중량부에, 정제수 50~100중량부에 상기 (A)단계에서 사용한 산촉매제와는 다른 산촉매제인 붕산화합물을 적하하면서 pH 3 ~ 4 범위 안에 들도록 조성한 용액을 20 ml/min 속도로 적하한 다음, 90 ~ 110℃의 반응온도를 유지하면서 3시간 동안 100 rpm 속도로 교반하여 반응시켜 제2실란화합물을 제조할 수 있다.
(C) 상기 제1실란화합물에 상기 제2실란화합물을 첨가하고 교반시켜 복합실란교반혼합물을 수득하는 단계
본 단계는 상기 (A)단계에서 제조된 제1실란화합물에 상기 (B)단계에서 제조된 제2실란화합물을 첨가하고 교반시켜 복합실란교반혼합물을 수득하는 단계이다.
여기서, 상기 복합실란교반혼합물은 제1실란화합물과 제2실란화합물이 마이그레이션된 것으로, 실란의 분산이 안정되게 이루어져 열가소성 또는 열경화성 수지와 무기질 재료들을 합성하여 하이브리드화시킬 때, 전기적 성질 및 내화학성, 내마모성, 내충격성등의 물리적 강도를 개선할 수 있다.
이때, 바람직하게는 상기 (A)단계에서 수득된 제1실란화합물 100 중량부에 상기 (B)단계에서 수득된 제2실란화합물 50 중량부를 첨가한 후, 30분~1시간 동안 호모게나이저 혹은 초음파로 교반하면서 반응시키며, 이때, 온도는 반응과정에서 발생되는 온도를 유지하는 것이 바람직하다.
(D) 상기 복합실란교반혼합물에 알칼리금속 유기실리코네이트를 그라프트 중합반응시켜 그라프트 중합물을 수득하는 단계
본 단계는 상기 (C)단계에서 제조된 복합실란교반혼합물에 알칼리금속 유기실리코네이트를 그라프트 중합반응시켜 그라프트 중합물을 생성하는 단계이다.
여기서, 상기 복합실란교반혼합물 중 제1실란화합물이 그라프트 중합반응의 줄기가 되는 물질에 해당한다. 본 단계의 그라프트 중합에서 복합실란교반화합물에 알칼리금속 유기실리코네이트를 첨가시키는 것은 동종의 분자간 가교는 억제시키고 이종 수지간의 가교반응을 최대화시켜 분산 효율성을 높이기 위한 것이다.
이와 같이 상기 복합실란교반혼합물과 알칼리금속 유기실리코네이트가 그라프트중합물을 이루게 되면 고밀도의 고분자 물질이 생성되며, 콘크리트에 시공시 경화체의 표면에 공극이 발생하지 않으며, 대폭적인 균열 저감의 효과가 있다. 이로써, 본 단계의 그라프트 중합물은 내수성, 내마모성, 내충격성이 강화된 실란이 부착되어 무기질계 수지의 물성이 복합적인 상승효과를 나타낼 수 있다.
이때, 알칼리금속 유기실리코네이트는 도막에 피착된 각종 오염물질이 물이나 비눗물을 이용하여 쉽게 세정되는 효과와 부착강도를 향상시키는 효과를 주는데, 바람직하게는 소듐 메틸 실리코네이트, 포타슘 메틸 실리코네이트, 소듐 에틸 실리코네이트 및 포타슘 메틸 실리코네이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 사용하는 것이 좋다.
본 단계는 바람직하게는 상기 (C)단계의 복합실란교반혼합물 100 중량부에 다우코닝사의 실리코네이트(OFS 6788) 50 중량부를 적하한 다음, 온도 90~110℃ 범위를 유지하면서 2시간 동안 100 rpm속도로 교반하여 그라프트중합물을 수득할 수 있다.
본 발명은 이와 같이 제조된 무기질계 수지를 바닥 마감재 조성물에 사용할 수 있는데, 예를 들면 콘크리트 내·외벽 및 바닥용 코팅재 조성물로 사용될 수 있다.
본 발명은 실란커플링제를 각각 가수분해하여 제1실란화합물과 부착강도 증진을 위한 제2실란화합물을 별도로 합성한 후, 상기 제1실란화합물에 상기 제2실란화합물을 적하한 후 중속으로 교반시킴에 따라, 실라놀 결합이 효율적으로 분산되어 상용성이 높아지는 효과가 있으며, 이에 따라 제조된 무기질계 수지는 수성 오염원뿐만 아니라 유성 오염원이 도막 표면에 피착시에도 물이나 비눗물을 이용한 세정이 용이하고, 표면의 내수성 및 콘크리트 표면의 수밀성이 대폭 증진된다.
또한, 본 발명의 무기질계 수지는 알칼리금속 유기실리코네이트를 이용하므로 기존의 유기성 도료와 비교하여 자외선에 대한 저항성과 내화학성이 우수할 뿐만 아니라, 콘크리트와 동질의 소재 특성상 화학적 결합에 의해 일체화되어 우수한 부착강도의 발현으로 도막의 들뜸 현상을 억제하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 가수분해한 실란화합물과 알칼리금속 유기실리코네이트를 이용하여 그라프트 중합반응시키므로 고분자의 상용성이 향상된 무기질계 수지를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 인체에 해로운 유독성 있는 물질을 사용하지 않기 때문에 환경친화적이다.
도 1은 수정 매직 오염부위 세정성 비교 실험 결과이다.(A : 실시예 1, B : 비교예)
도 2는 유성 매직 오염부위 세정성 비교 실험 결과이다.(A : 실시예 2, B : 비교예)
도 3은 내화학성 비교 시험 결과이다.(각 약품처리에 대하여, 좌측은 비교예의 결과이고, 우측은 실시예 2의 결과이다)
도 4는 내황변성 실험 결과이다.(A : 실시예 1, B : 비교예)
도 5는 부착강도 실험 결과로써, 위의 도면은 도막에 물을 떨어뜨린 직후 상태이며, 아래 도면은 24시간 이후 관찰 결과이다.(A : 실시예 2, B : 비교예)
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무기질계 수지 조성물에 대해 단계별로 상세하게 설명하겠지만 본 발명이 하기의 실시예에 제한되는 것은 아니다. 따라서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경할 수 있음은 자명하다.
제조예 1 : 복합실란교반혼합물의 제조
(1) 제1실란화합물 제조
γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 100 중량부에, 정제수 100 중량부에 아세트산을 첨가하면서 pH 3~4 범위 내로 유지한 용액을 20ml/min 속도로 적하한 후 90~110℃의 반응 온도를 유지하면서 3시간 동안 100 rpm으로 교반하여 1실란화합물을 제조하였다.
(2) 제2실란화합물 제조
γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 100 중량부에, 붕산화합물 10 중량부 및 정제수 60 중량부를 3시간 동안 100rpm으로 반응온도 100℃가 되도록 열을 가하면서 교반하여 제2실란화합물을 제조하였다.
여기서, 상기 붕산화합물은 반응기에 붕산 100 중량부, 붕사 80 중량부 및 정제수 200 중량부를 순차적으로 첨가하여 1시간 동안 70 rpm으로 교반하여 제조하였다.
(3) 복합실란교반혼합물 제조
상기 제조된 1실란화합물 100 중량부에 상기 제조된 제2실란화합물의 50 중량부를 일정속도로 첨가한 후, 반응온도를 유지하면서 30분 ~ 1시간 동안 호모게나이저 혹은 초음파로 교반하여 복합실란교반혼합물 제조하였다.
제조예 2 : 복합실란교반혼합물의 제조
(1) 제1실란화합물 제조
γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 100 중량부에, 정제수 100 중량부에 아세트산을 서서히 첨가하면서 pH 3~4 범위 내로 유지한 용액을 20 ml/min 속도로 적하한 후 90~110℃의 반응 온도를 유지하면서 3시간 동안 100 rpm으로 교반하여 제1실란화합물을 제조하였다.
(2) 제2실란화합물 제조
γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 100 중량부에 붕산화합물 5 중량부 및 정제수 60 중량부를 3시간 동안 100 rpm으로 반응온도 100℃가 되도록 열을 가하면서 교반하여 제2실란화합물을 제조하였다.
여기서, 상기 붕산화합물은 반응기에 붕산 100 중량부, 붕사 80 중량부 및 정제수 200 중량부를 순차적으로 첨가하여 1시간 동안 70 rpm으로 교반하여 제조하였다.
(3) 복합실란교반혼합물 제조
상기 제조된 제1실란화합물 100 중량부에 상기 제조된 제2실란화합물 50 중량부를 일정속도로 첨가한 후, 반응온도를 유지하면서 30분 ~ 1시간 동안 호모게나이저 혹은 초음파로 교반하여 복합실란교반화합물을 제조하였다.
실시예 1 : 본 발명의 무기질계 수지의 제조
상기 제조예 1에서 제조된 복합실란교반혼합물 100 중량부에 다우코닝사의 실리코네이트(OFS 6788) 50 중량부를 적하한 다음, 온도 90~110℃ 범위를 유지하면서 2시간 동안 100 rpm속도로 교반하여 그라프트 중합물을 제조하였다.
실시예 2 : 본 발명의 무기질계 수지의 제조
상기 제조예 2에서 제조된 복합실란교반혼합물 100 중량부에 다우코닝사의 실리코네이트(OFS 6788) 50 중량부를 적하한 다음, 온도 90~110℃ 범위를 유지하면서 2시간 동안 100 rpm속도로 교반하여 그라프트 중합물을 제조하였다.
비교예 : 무기질계 수지의 제조
산처리를 하지 않은 상태에서 실란커플링제를 가수분해하였으며, 가수분해한 실란커플링제 100 중량부에 실리코네이트 대신 마이크로실리카 50 중량부, 계면활성제 5 중량부 및 정제수 100 중량부를 첨가한 후, 교반하여 무기질계 수지를 제조하였다.
실험예 1 : 물에 의한 수성매직 세정성 시험
본 실험에서는 상기 실시예 1과 비교예 조성물의 성능을 확인하기 위해서, 물에 의한 수성매직 오염부위의 세정성 비교 실험을 하였다.
모르타르 밑판에 수성페인트를 도장한 후 건조시킨 뒤 그 위에 상기 실시예 1 및 비교예에 의해 제조된 수지를 각각 도포한 후 7일이 경과한 시점에서 상기 도막이 형성된 기재에 수성매직으로 각각 표면을 오염시킨 후 30일 경과한 시점에서 물에 의한 세정성의 차이점을 구분하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 수성 매직 오염 부위가 물에 닿으면 물 위로 뜸

비교예 		수성 매직 오염 부위가 물에 뜨지는 않으나 물로 일부분 세정 가능.
단, 오염 유도 흔적이 심하게 남음
표 1과 도 1에 나타나는 바와 같이, 실시예 1의 경우 물을 떨어뜨리면 수성매직으로 오염을 유발한 부분 전체가 물에 떠오르는 특성을 나타내는 세정성 기능이 확인된 반면, 비교예는 일부분에서 세정이 되었으나 심한 오염흔적이 남는 것이 확인되었다.
실험예 2 : 비눗물에 의한 유성매직 세정성 시험
본 실험에서는 상기 실시예 2와 비교예 조성물의 성능을 확인하기 위해서, 비눗물에 의한 유성매직 오염부위의 세정성 비교 실험을 하였다.
모르타르 밑판에 수성페인트를 도장한 후 건조시킨 뒤 그 위에 상기 실시예 2 및 비교예에 의해 제조된 수지를 각각 도포한 후 7일이 경과한 시점에서 상기 도막이 형성된 기재에 유성매직으로 각각 표면을 오염을 시킨 후 30일 경과한 시점에서 비눗물에 의한 세정성의 차이점을 구분하여 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 2 유성 매직 오염 유도 부위가 비눗물로 세정 됨
비교예 비눗물로 세정이 되지만 잔재가 심하게 남음
표 2와 도 2에 나타나는 바와 같이, 실시예 2에서 유성매직은 재령에 관계없이 비눗물을 수세미에 묻혀 닦아주면 오염을 유발한 부분이 세정되는 특성을 나타낸 반면, 비교예는 재령에 관계없이 유성매직으로 오염을 유도한 부위에서 세정성능이 매우 미흡하게 나타나는 것이 확인되었다.
실험예 3 : 내화학성 비교 실험
본 실험에서는 상기 실시예 2와 비교예 조성물의 내화학성을 확인하였다.
상기 실시예 2 및 비교예에 의해 제조된 수지를 ASTM D 1308-2 시험방법에 따라 7일간 완전 건조시킨 후 H2SO4(50%), HNO3(20%), HCL(20%), H3PO4(50%) 각각의 용액에 7일간 침적시키는 내화학성 시험을 실시하였으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
구분 농도(%) 실시예 2 비교예
H2SO4 50

변색 거의 없음

심한 탈색
HNO3 20
HCL 20
H3PO4 50
시험방법 ASTM A 1308-2
표 3과 도 3에 나타나는 바와 같이, 실시예 2의 경우에는 거의 탈색되지 않은 것이 확인된 반면, 비교예는 각 약품에 대한 저항성이 약해 매우 심하게 탈색된 것이 확인되었다.
실험예 4 : 내황변성 비교 실험
본 실험에서는 상기 실시예 2와 비교예 조성물의 내황변성을 확인하였다.
상기 실시예 1 및 비교예에 의해 제조된 수지를 백색 타일에 도포 후 3개월 동안 외부에 폭로 상태로 방치한 후 황변현상의 차이점을 비교확인하여 표 4에 나타내었다.
실시예 1 비교예
미세한 변색 매우 심한 변색
표 4와 도 4에 나타나는 바와 같이, 실시예 1의 경우 약간의 변색이 확인되지만, 비교예의 경우에는 매우 심하게 변색된 것이 확인되었다.
실험예 5 : 내수성 실험
본 실험에서는 상기 실시예 2와 비교예 조성물의 내수성능을 확인하였다.
상기 실시예 2 및 비교예에 의해 제조된 수지를 모르타르 밑판에 도포 후 7일간 상온에서 양생 후 물을 떨어뜨려 24시간 그 상태를 유지한 후 도막의 손상 여부를 확인한 결과를 표 5에 나타냈다.
실시예 2 비교예
표면의 손상이 없음 표면의 잔갈림, 들뜸현상 발생
표 5와 도 5에 나타나는 바와 같이, 실시예 2의 경우에는 물의 접촉각이 유지되며 표면에 손상이 발생하지 않은 반면, 비교예는 표면의 잔갈림 및 들뜸현상이 확인되었다.
실험예 6 : 부착강도 실험
본 실험에서는 상기 실시예 2와 비교예 조성물의 부착강도를 실험하였다.
모르타르 밑판에 상기 실시예 2, 비교예에 의해 제조된 수지를 도포하고 14일 경과한 시점에서 KS F 4937 시험규격에 따라 부착강도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
실시예 2 비교예
모체파손 모체파손
표 6에 나타나는 바와 같이, 실시예 2 및 비교예 모두 모르타르 밑판이 모두 파손되는 현상이 확인되었다. 이에 본 발명의 무기질계 수지는 모체를 파손시킬 정도로 높은 부착강도를 나타냄을 알 수 있었다.

Claims (6)

  1. (A) 실란커플링제를 산촉매하에서 pH 3~4 범위내에서 가수분해반응시켜 제1실란화합물을 수득하는 단계;
    (B) 실란커플링제를 산촉매하에서 pH 3~4의 범위내에서 가수분해반응시켜 제2실란화합물을 수득하는 단계;
    (C) 상기 제1실란화합물에 상기 제2실란화합물을 첨가하고 교반시켜 복합실란교반혼합물을 수득하는 단계; 및
    (D) 상기 복합실란교반혼합물에 알칼리금속 유기실리코네이트를 그라프트 중합반응시켜 그라프트 중합물을 수득하는 단계;를 포함하며,
    상기 (A) 단계와 상기 (B) 단계에서는 서로 다른 산촉매를 사용하는 것을 특징으로 하는 무기질계 수지의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실란커플링제는 γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란(γ-glycidoxy propyl trimethoxy silane), γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란(γ-glycidoxy propyl methyl diethoxy silane), 메틸트리메톡시실란(methyl trimethoxy silane), 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane),비닐트리에톡시실란(Vinyltriethoxysilane) 및 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무기질계 수지의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산촉매는 아세트산, 질산, 황산, 염산, 불산, 붕산, 붕사 및 인산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무기질계 수지의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (B)단계에서 산촉매는 붕산 및 붕사의 혼합물인 것을 특징으로 하는 무기질계 수지의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리금속 유기실리코네이트는 소듐 메틸 실리코네이트, 포타슘 메틸 실리코네이트, 소듐 에틸 실리코네이트 및 포타슘 메틸 실리코네이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무기질계 수지의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 무기질계 수지를 포함하는 바닥 마감재 조성물.
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