KR101410278B1 - 주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재 - Google Patents

주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, (1) 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A) 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)로부터 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C)를 제조하고, (2) 상기 수지 C에 충전제를 첨가하여 바닥재 원료수지 (수지 D)를 제조하고, (3) 아민계 경화제 및 퍼옥시드계 경화제를 혼합하여 경화제 배합물을 제조하고, (4) 상기 바닥재 원료수지 D 및 경화제 배합물을 혼합하고 도포하는 것을 포함하는 방법에 의하여 주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재가 제공된다.
본 발명에 따른 주차장 및 공장바닥용 친환경 마감재는 내수성, 내화학성, 기계적 물성, 논슬립성 및 소음방지성이 우수할 뿐만 아니라, 건조가 신속하고 부착성이 우수하고 도장 바닥이 견고하여 중장비와 같은 하중을 많이 받는 공장이나 주차장 바닥용으로 적합하며, 경화시간을 기후나 온도에 따라 조절할 수 있는 장점이 있다.

Description

주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재 {Non-slip and noizeless flooring material for the floor of factory and parking lots}
본 발명은 주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 불포화 폴리에스테르 수지 및 열경화성 아크릴 수지로부터 제조된 불포화 폴리아크릴레이트를 포함하는 바닥재 원료수지를 아민계 경화제 및 퍼옥시드계 경화제를 혼합하여 경화제 배합물로써 경화시켜 제조되는 무소음 바닥마감재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
바닥재는 각종 산업현장과 주거 및 편의시설의 콘크리트 또는 몰탈 상부에 바닥의 보호마감, 내수성과 방수성 부여, 및 내구성 향상을 목적으로 사용되고 있는 건축자재로서, 무기질 바닥재와 유기질 바닥재가 있다. 이중에서 유기질 바닥재는 콘크리트와의 접착성 및 밀착성이 우수하여 분리현상이 잘일어나지 않고, 내수성 및 탄성과 같은 물성이 우수하고, 색상 부여가 용이하고 반사율이 좋아 외관이 화려하며, 시공이 신속하여 많이 사용되고 있는데, 에폭시계 수지 또는 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다.
주차장 및 공장 바닥은 무거운 하중의 차량이 빈번하게 이동하고 기름이나 화학물질에 노출될 가능성이 많기 때문에, 바닥 마감재는 내수성 (내수성 및/또는 방수성), 내화학성(내알칼리성, 내산성 및/또는 내약품성) 및 기계적 물성 (하중저항성, 복원력 및 내구성)이 우수해야 할 뿐만 아니라, 미끄럼방지 (non-slip성) 및 타이어 마찰 소음 방지에 대한 기능도 가질 것이 요구된다.
기존의 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지를 기재로 하는 바닥재는 내화학성 및 기계적 물성은 우수하지만, 표면이 너무 매끄럽기 때문에, 물기가 없는 경우에는 논슬립성이 우수하지만 물기가 있는 상태에서 미끄럼성이 크게 증가할 수 있을 뿐만 아니라, 타이어 마찰소음이 매우 크다는 단점이 있다.
이 때문에, 바닥마감재 표면에 엠보싱 구조를 도입하여 논슬립성 및 무소음성을 향상시키는 것이 제안되었지만, 엠보싱 구조로 인해 바닥청소가 어렵고 오목홈 내에 오일성 이물질이 잔존하는 경우에 또다른 문제점을 발생시킬 수 있다는 단점이 있다.
한국특허출원 10-2013-0098406호에는 모노글리세라이드 혼합물, 무수프탈산 및 무수말레인산으로부터 제조된 폴리에스테르 수지(원료수지 A)를 제조하고, 결과된 원료수지 A, 알킬아크릴레이트 및 비닐아세테이트를 올레핀중합 촉매 하에 공중합시켜 원료수지 B를 제조하고, 결과된 원료수지 B 및 에폭시 수지의 혼합물을 경화제 배합물 (아민계 경화제 및 이소시아네이트계 경화제의 배합물)의 존재하에 경화시켜 제조된 속경성 친환경 바닥재가 개시되어 있는데, 이를 주차장 바닥용 마감재로 적용할 경우, 매우 신속하게 제조할 수 있고, 결과된 주차장 바닥용 마감재는 유기물의 냄새가 전혀 없고, 타이어마찰 소음이 나지 않았으며, 부착성 및 마모성이 뛰어난 것이 개시되어 있다.
하지만, 내수성, 내화학성, 기계적 물성 뿐만 아니라 논슬립성 및 소음방지성이 우수한 새로운 유형의 주차장 및 공장바닥용 친환경 마감재를 개발하는 것은 여전히 많은 기대 및 필요성을 갖고 있다.
한국특허출원 10-2013-0098406호
본 발명자들은 내수성, 내화학성, 기계적 물성 뿐만 아니라 논슬립성 및 소음방지성이 우수한 새로운 유형의 주차장 및 공장바닥용 친환경 마감재를 개발하고자 많은 연구를 하였다.
본 발명자들은, 먼저 불포화폴리에스테르 및 열경화성 아크릴 수지로부터 불포화 폴리아크릴레이트 수지를 제조하고, 여기에 세라믹 등의 충전제를 첨가한 다음 아민계 경화제 및 퍼옥시드 경화제의 배합물의 존재하에 경화시키면, 논슬립성 및 소음방지성이 우수한, 새로운 유형의 주차장 및 공장바닥용 친환경 마감재를 제공할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명에 따른 주차장 및 공장바닥용 친환경 마감재는 내수성, 내화학성, 기계적 물성, 논슬립성 및 소음방지성이 우수할 뿐만 아니라, 건조가 신속하고 부착성이 우수하고 도장 바닥이 견고하여 중장비와 같은 하중을 많이 받는 공장이나 주차장 바닥용으로 적합하며, 경화시간을 기후나 온도에 따라 조절할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 첫 번째 목적은 주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재의 제조방법을 제공하는 것으로서, 하기 단계를 포함한다:
(1) 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A) 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)로부터 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C)를 제조하고,
(2) 상기 수지 C에 충전제를 첨가하여 바닥재 원료수지 (수지 D)를 제조하고,
(3) 아민계 경화제 및 퍼옥시드계 경화제를 혼합하여 경화제 배합물을 제조하고,
(4) 상기 바닥재 원료수지 D 및 경화제 배합물을 혼합하고 도포함.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)는 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)는 30:70 내지 70:30 (중량비)의 비율로 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 2가 알콜 및 이소프탈산, 무수말레인산, 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 이염기산으로부터 제조될 수 있으며; 전술한 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)는 이타콘산 또는 이의 에스테르, (메트)아크릴산 또는 이의 에스테르, 아크릴로니트릴, 스티렌, 또는 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 단량체 또는 단량체 혼합물로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)에서 무수말레인산과 같이 불포화기를 갖는 이염기산 단량체는, 이염기산 단량체 전체 중량을 기준으로, 25~85중량%, 구체적으로는 35~75중량%, 바람직하게는 45~65중량%의 비율로 포함될 수 있다.
전술한 2가 알콜로는 지방족 디올 (예. 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올 및 1,10-데칸디올 등), 지환족 디올 (예. 사이클로헥산-디메탄올 및 사이클로헥산-디올 등) 등을 언급할 수 있으며, 필요에 따라, 소량의 다가알콜, 예를들면 트리올 (예. 글리세린, 트리메틸올프로판, 부탄트리올, 헥산트리올, 트리메틸올부탄 및 트리메틸올펜탄 등) 및 테트라올(예. 펜타에리트리톨 등)을 2가 알콜의 중량을 기준으로 0~30중량%, 구체적으로는 0~20중량%, 바람직하게는 0~10중량의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 전술한 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)는 아크릴산 또는 이의 에스테르 단량체 및/또는 메타크릴산 또는 이의 에스테르 단량체를, 단량체 전체 중량을 기준으로, 25~85중량%, 구체적으로는 35~75중량%, 바람직하게는 45~65중량%의 비율로 포함하며, 다른 아크릴로니트릴, 이타콘산 또는 이의 에스테르 또는 스티렌으로부터 선택될 수 있는 하나 이상의 공단량체를, 단량체 전체 중량을 기준으로, 15~75중량%, 구체적으로는 25~65중량%, 바람직하게는 35~55중량%의 비율로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 전술한 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)는 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 이타콘산 및 스티렌 단량체를 20~50 : 5~35 : 0~30 : 0~25 : 5~25 (중량부), 바람직하게는 25~45 : 10~30 : 5~25 : 0~20 : 10~30 (중량부)의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 전술한 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)에 퍼옥시드계 촉매를 첨가하고, 온도를 40~60℃로 승온하면서 1~4 시간에 걸쳐 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)를 서서히 첨가하고, 완전히 투명해질 때까지 온도를 70~90℃ 이하로 유지하여 전술한 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C)를 제조할 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 전술한 충전제는 세라믹 (예. 실리카, 지르코니아, 티타니아, 알루미나 등), 무기첨가물 (탄산칼슘, 산화마그네슘, 탄산나트륨), 안료 (예. 흑색안료, 적색안료, 청색안료, 및 이들의 혼합물), 소포제, 첨가제 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 첨가제는 바닥재수지(원료수지 D)의 중량을 기준으로 20~80중량%, 특별하게는 30~70중량%, 바람직하게는 40~60중량%의 양으로 사용할 수 있다. 구체적으로, 50중량부의 원료수지 C에 대하여, 세라믹 10~30중량부, 안료 10~20중량부, 무기첨가물 5~15중량부 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 두 번째 목적은, 하기 성분 (a), (b) 및 (c)를 별도로 또는 배합하여 포함하는, 주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재 제조용 수지조성물을 제공하는 것이다:
(a) 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A) 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)로부터 제조된 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C) 및 ;
(b) 세라믹, 안료, 소포제 및 첨가제로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 충전제; 및
(c) 아민계 경화제 및 퍼옥시드계 경화제를 혼합하여 경화제 배합물.
본 발명에 있어서, 성분 (a), (b) 및 (c)를 배합하여 포함한다는 것은 일액형 조성물을 의미하며, 성분 (a), (b) 및 (c)를 별도로 포함한다는 것은또는 삼액형 조성물을 의미한다. 바람직하게는, 성분 (a) 및 (b)의 배합물 및 경화제 성분 (c)으로 된 이액형 조성물을 언급할 수 있다.
본 발명에 있어서, 하기의 자유라디칼 개시제를 경화제로서 사용할 수 있다:
(i) 유기 과산화물 또는 하이드로과산화물: R-O-O-R, RCOOH, 벤조일퍼옥시드, PhC(=O)OOC(=O)Ph (상기 식들에서, R은 C1~6 알킬기 또는 아릴기)
(ii) 산화-환원제: 퍼설페이트+환원제, 하이드로과산화물+ 철(Ⅱ)이온
(iii) 아조 화합물: R-N=N-R', Me2C(CN)N=NC(CN)Me2 (AIBN)
(iv) 유기금속시약: 알킬화은, RAg
본 발명에 있어서, 에폭시수지용 경화제로서 하기 성분을 사용할 수 있다:
(i) 촉매타입계: BF3-MEA(BF3-모노에틸아민), BDMA(벤졸디메틸아민), DICY(디시안디아민), 페닐이미다졸,
(ii) 방향족 폴리아민계: MPDA(메타-페닐렌 디아민), DDS(디아미노 디페닐 술폰), DDM(디아미노 디페닐 메탄)
(iii) 지방족폴리아민계: DETA(디에틸렌 트리아민), TETA(트리에틸렌 테트라아민)
(iv) 산무수물계: 프탈산 무수물, 메틸노딕산 무수물, 테트라히드로프탈산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물.
본 발명에 있어서, 바닥재 원료수지를 구성하는 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C)는 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A) 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)를 둘다 포함하므로, 아민계 경화제 및 퍼옥시드계 경화제를 혼합하여 제조된 경화제 배합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
경화제 배합제의 사용량은 엄밀하게 한정되지 않으며, 불포화 폴리아크릴레이트 수지 100중량부에 대하여 일반적으로는 1~25중량부, 구체적으로는 3~20중량부, 특별하게는 5~15중량부의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명될 수 있다.
[실시예]
제조예 :
바닥재의 원료수지 및 경화제를 제조하는 방법 및 배합하는 방법을 예시한다. 본 발명의 바닥재는 불포화 에스테르수지 제조에서부터 최종 바닥재에 이르기까지 경화제의 제조 및 배합을 포함하여 7단계의 제조공정을 거치게 된다.
제조예 1:
단계 A: 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)의 제조
성분 사용량(중량부) 기능
a 이소프탈산 166 2염기산
b 프로필렌글리콜 76 2가알코올
c 에틸렌글리콜 62 2가알코올
d 무수말레인산 98 2염기산
e 히드로퀴논 0.1~0.2 중합금지제
f 스티렌 모노머 180 반응성 희석제
[원료수지 A의 합성법]
- 단계 A-1 : 반응기에 성분 a~c를 넣고 교반하면서 질소가스를 주입하고 온도를 승온하였다.
- 단계 A-2 : 처음 1~2시간은 170-180℃로, 이어서 200~210℃로 서서히 승온하여 수시로 반응을 시킨다. 이때 축합수가 방출구에서 가스와 함께 계외로 방출시키면서 반응이 진행된다.
- 단계 A-3 : 산가(고형분)이하에서 1차 반응을 완료하고, 145℃이하로 냉각하여 d를 투입하여 2차 반응을 시작한다. 처음 1~2시간은 175~180℃로, 그 다음에는 200~210℃로 온도를 올려 5-6시간 반응을 시킨다. 이소프탈산을 글리세린과 먼저 반응시켜 생성된 올리고머에 무수말레인산을 반응시킨다. 이는 이소프탈산이 무수말레인산에 비해 반응성이 현저히 떨어지기 때문이다. 이때 고형분 100%의 산가는 37 (40미만)이다.
- 단계 A-4 : 반응이 완료되면 100℃으로 냉각하여 중합금지제를 첨가한 다음 가교용 성분 f를 불포화 에스테르에 대하여 30~40%를 첨가하여 용해시켜, 본 발명에 적합한 불포화 폴리에스테르 수지A를 수득하였다.
제조예 2:
*(B) 단계 B: 열경화성 아크릴 수지 (원료수지 B)의 제조
성분 사용량(중량부)
a 이타콘산 10
b 아크릴로 나이트릴 15
c 스티렌 20
d 메틸메타크릴레이트 20
e 에틸아크릴레이트 35
f 도데실 메르캅탄 1
g 디-tert-부틸 퍼옥사이드 1
h 이소프로필알콜 20
i 부틸 셀로솔브 30
j 디시안 아마이드 7
k 35% 트리통 B-매탈놀 용액 1
l 자이렌-부타놀 1:1 혼합용액 60
m 40% 포름알데히드-부타놀 30
[원료수지 B의 합성법]
- 단계 B-1: 반응물 (성분 a~e)를 반응기에 삽입하고 질소 가스를 주입하면서 40℃가 되면 반응개시제 (성분 f)를 삽입하고, 계속 온도를 올려 110℃가 되면 환류가 시작된다. 그 때부터 4시간동안 유지하면서 중합반응을 시켰다
- 단계 B-2: 시험관에 샘플을 뽑아 투명상태가 되면 촉매 (성분 g)를 넣고 다시 환류 온도 110~115℃에서 4시간 중합시켰다
- 단계 B-3: 이 중합 용액에 성분 j 및 k를 가하고, 환류온도에서 6시간 반응 후 성분 i를 넣은 다음, 성분 m을 가하고 3시간 반응시키고, 온도를 50℃ 까지 냉각하여 열경화성 아크릴 수지를 수득하였다.
제조예 3:
(C) 단계 C: 불포화 폴리아크릴레이트 (원료수지 C)의 제조
성분 사용량(중량부)
a 원료수지 A 45
b 원료수지 B 54
c 벤조일 퍼옥시드 1
[원료수지 C의 합성법]
- 단계 C-1: 원료수지 B에 촉매 C를 첨가하고, 온도를 50℃로 승온하면서 2시간에 걸쳐 원료수지 A를 서서히 첨가한다.
- 단계 C-2: 완전히 투명해질 때까지 온도는 80℃ 이하로 유지하면서 반응을 진행시킨다 (불투명하게 되면 건조에 영향을 주고 광택에 문제가 발생할 수 있음).
- 단계 C-3: 혼합물이 완전히 투명해지면 온도를 50℃로 내려서 원료수지 C를 수득한다.
제조예 4:
(D) 단계 D: 바닥재 수지 (원료수지 D)의 배합
성분 사용량(중량부)
a 원료수지 C 45
b 세라믹A(지르코니아) 10
c 세라믹B
d 실리카 10
e 안료 15
f 탄산칼슘 10
g Co-나프테이트 0.5
h Mn-나프테이트 0.3
i 소포제 및 첨가제 0.2
[원료수지 D의 배합법]
(D-1) 단계: 원료수지 C의 일부를 성분 d 및 e와 혼합하고, 안료 분산기에 넣고 안료를 분산시킨 다음, 성분 b 및 c를 덩어리가 생기지 않도록 800rpm 으로 높여 교반하였다.
(D-2) 단계: 덩어리 없이 완전히 풀리고 나면 성분 f를 같은 방법으로 서서히 넣어서 완전히 분산될 때까지 자유롭게 혼합하였다. 600rpm으로 낮추어 성분 g 및 h를 도입하여 원료수지 D를 제조하였다. 상기 섬분 i는 적절한 시점에 첨가하였다.
제조예 5:
(E) 단계 E: 경화제 원료 (경화제 원료 A)의 제조
성분 사용량(중량부)
a 지방족 에틸렌 디아민 40
b 방향족 디어미노 메탄 20
c 아미노 에틸 피페라진 30
d 3급아민 및 2급아민(DMP-30 미국 에어프로덕트사 K-54) 10
[경화제 원료 A의 배합법]
배합탱크에 상기 성분 a, b, c 및 d를 넣고 약 20~30분 동안 600rpm으로 완전 투명해질 때까지 프리믹싱을 하여 경화제 원료 A를 제조하였다.
* 제조예 6:
(F) 단계 F: 경화제 원료 (경화제 원료 B)의 제조
성분 사용량(중량부)
a Methyl Ethyl Ketone Peroxide 34
b Dimethyl Phthalate 66
[경화제 B의 배합법]
성분 a를 배합용기에 넣고 질소를 서서히 주입하면서 500rpm으로 교반하면서 성분 b를 분액탱크에 넣고 30분동안 적가하여 경화제 원료 B를 투명한 액상으로 수득하였다.
제조예 7: [단계 G] 경화제 (경화제 C)의 제조
경화제 A (90중량부)를 배합탱크에 넣고 500 rpm 으로 서서히 교반하면서 경화제 B (10중량부)를 첨가하여 30분 정도 교반하여 경화제 를 수득하였다.
실시예 1:
제조예 4에서 수득된 바닥재 원료수지 (원료수지 D) 210 중량부 및 제조예 7에서 수득된 경화제 (경화제 C) 30중량부로 하여 주제와 경화제를 둥근통에 넣고 전동 핸드 믹서기로 7분 내지 10분동안 교반하여 시멘트 콘크리트 바닥에 도포하여 본 발명에 따른 친환경 바닥재 수지 조성물을 수득하였다.
상기 친환경 바닥재 수지 조성물을 시멘트 콘크리트 바닥에 도포하고 약 6시간동안 방치하였다. 결과된 바닥재는 유기용제나 유기화합물의 냄새가 전혀 없고, 타이어 마찰소음이 나지 않았으며, 부착성 및 내마모성이 뛰어남을 확인하였다.
비교예 1-5
하기 표 7에 기재된 바처럼, 시판되는 바닥재 조성물을 제조 또는 구입하여 표준 도장지침서 (시판제품은 구입된 제품은 도장안내서대로 배합하여 시멘트 콘크리트 바닥에 도포하였다.
비교예 바닥재 원료 주제:경화제
(배합비)		 주제:경화제
(중량부)
실시예 1 본 발명의 바닥재 조성물 7:1 210:30
비교예 1 에폭시 바닥마감재 조성물 3:1 180:60
비교예 2 우레탄 바닥재 조성물 3:1 180:60
비교예 3 MMA 수지 조성물 0.5:1 180:0.28
비교예 4 레진몰탈 바닥재 조성물 5:1 180:36
비교예 5 수입품 콘크리트 바닥재 조성물 - -
위와 같이 구성된 바닥재를 시멘트 콘크리트에 도포한 결과 비교예 2-6의 바닥재는 유기화합물 발생이 심각하고 휘발성 유기용재 가스가 발생하였다.
시험예 1 : 바닥재 조성물의 물성 비교
실시예 1 및 비교예 1-5의 바닥재에 대하여 아래와 같이 부착강도, 윤하중저항성 및 내마모성을 시험하였다.
1) 부착강도시험:
아래와 같이, 동일한 조건에서 동일한 방법으로 비교 제품들로부터 시료를 제조하고 부착강도시험을 실시하였다:
시멘트 모르타르판 (세로x가로=10cm x 7cm)에 시험대상 바닥재를 각각 두께 3mm로 도포하고, 48시간동안 건조시킨 다음, 표준 시험방법 (KS F 4937:2009)으로 부착 강도를 측정하였다. 시험결과는 하기 표 8에 기재한다.
2)윤하중 저항성(두께 감소 깊이)시험:
아래와 같이, 동일한 조건에서 동일한 방법으로 비교 제품들로부터 시료를 제조하고 윤하중저항시험을 실시하였다.
시멘트 모르타르판 (세로x가로=10cm x 7cm)에 시험대상 바닥재를 각각 두께 3mm로 도포하고, 96시간동안 건조시킨 다음, 표준 시험방법 (KS F 4937:2009)으로 윤하중 저항성능(두께감소 깊이)을 측정하였다. 시험결과는 하기 표 8에 기재한다.
3)내마모성 시험:
아래와 같이, 동일한 조건에서 동일한 방법으로 비교 제품들로부터 시료를 제조하고 내마모성 시험을 실시하였다.
시멘트 모르타르판 (세로x가로=10cm x 7cm)에 시험대상 바닥재를 각각 두께 3mm로 도포하고, 96시간동안 건조시킨 다음, 내마모성 시험방법(CS-17 1000g, 1000cycles)으로 내마모성을 측정하였다. 시험결과는 하기 표 8에 기재한다.
4)불휘발분 시험:
상기 제조된 시료 5 g을 전자시험저울로 계량하여 동일 규격의 도가니에 넣고, 시료 5g씩 105±2℃의 오븐에서 3시간 동안 가열하여 휘발분을 전부 제거하고, 남은 고형분을 측정하였다. 하기 표9에 기재한 시험결과는 본 발명품의 제품은 다른 비교제품보다 우수하다는 것을 보여준다.
시험항목 부착강도
N/mm2) 		윤하중저항성
(mm)		 내마모성
(mg)		 불휘발분
실시예 1 48.5 0.01 64 99.5%
비교예 1 16.8 0.09 102 55.4
비교예 2 26.6 0.1 97 89
비교예 3 31.5 0.08 114 97.8
비교예 4 36.8 0.03 85 85.8
비교예 5 34.2 0.1 115 85
시험방법 KS F
4921:2007		 KS F
4937:2009		 STM D
4060-10		 KS M ISO
3251:2007
5)건조시간 시험:
시멘트 모르타르판 (세로x가로=10cm x 7cm)에 시험대상 바닥재를 각각 두께 3mm로 도포하고, 초기 가사시간(POT LIFE) 부터 경화진행 사항을 시간대 별로 체크하여 지촉건조시간, 고화건조시간 및 경화건조시간을 각각 측정하였다 (시험방법 KS M 5000 2009). 시험결과는 하기 표 9에 기재한다.
검사항목 가사시간 지촉건조 고화건조 경화건조
실시예 1 30분 1.5시간 4시간 12시간
비교예 1 1.5시간 5시간 12시간 24시간
비교예 2 1시간 6시간 18시간 36시간
비교예 3 10분 20분 2시간 12시간
비교예 4 20분 3시간 12시간 24시간
비교예 5 50분 5시간 20시간 48시간
6)내알칼리성 시험
금속판(70x150x1mm)의 가장자리를 둥글게 갈아서 전처리한 다음, 시험제품의 시료를 규정대로 혼합하여 금속판 1면에 두께 130mm로 도장하고 14일 동안 건조시킨 다음, 금속 부분이 노출되는 곳이 없도록 파라핀 왁스를 녹여 밀봉하여 시험편을 제조하였다.
시험용기 (지름 80 mm, 높이 180 mm 이상)를 NaOH 5% 수용액으로 깊이 150 mm 이상으로 채우고, 상기 도장 시험편을 120mm 깊이로 담구어 두고 시험하였다
시험은(20±3℃)의 항온항습실내에서 진행하였으며, NaOH 5% 수용액의 증발을 최소화하기 위해 시험용기의 윗면을 덮개로 밀봉하였다. 7일 경과후에, 용기에서 시험편을 꺼내어 수직으로 세워 2시간 동안 방치한 후 표면을 관찰하였다. 결과는 하기 표 10에 기재한다.
7)내산성 시험
H2SO4 5% 수용액을 사용하는 것을 제외하고는 상기 6)과 같이 진행하여, 내산성을 시험하고, 결과를 하기 표 10에 기재한다.
8)내용제성 시험
MEK:톨루엔:시험용제=3:3:4의 비율의 혼합용제를 사용하는 것을 제외하고는 상기 6)에서와 같이 진행하여, 내용제성을 시험하고 결과는 하기 표 10에 기재한다.
상기 내알칼리성, 내산성 및 내용제성 시험에서 판정은 육안으로 하였으며, 시험편의 표면에서 색변화, 부풀음, 갈라짐, 녹발생, 주름살 등의 이상이 없어야 한다.
검사항목 내알칼리성
(NaOH 5% 수용액		 내산성
(황산 5% 수용액)		 내용제성
(혼합용재)
실시예 1 이상없음 이상없음 이상없음
비교예 1 약간의 색차가 있음 색차가 있음 부풀음 발생
비교예 2 이상없음 색착가 있음 이상없음
비교예 3 아상없음 색착가 있음 부풀음 발생
비교예 4 이상없음 색차가 있음 이상 없음
비교예 5 색차가 있음 색차가 있음 이상없음
시험방법 KS M ISO 2812-1
9) 중금속 함량 측정 시험
표준시험방법에 따라 실시예 1 및 비교예 1~6에서 제조된 시험편에 대해, 중금속인 납(Pb), 카드뮴(Cd), 수은(Hg) 및 6가크롬(Cr6 +)의 함량을 디페닐 카바지드 분광 광도법으로 시험하였다. 결과는 하기 표 11에 기재한다.
시험항목 납(Pb) 카드뮴(Cd) 수은(Hg) 6가크롬(Cr6 +)
실시예 1 n.d. n.d. n.d. n.d.
비교예 1 n.d. 0.01 ppm 0.05 ppm n.d.
비교예 2 n.d. n.d. n.d. 0.04ppm
비교예 3 n.d. 0.02 ppm n.d. 0.02ppm
비교예 4 n.d. 0.06 ppm 0.02 ppm n.d.
비교예 5 n.d. n.d. n.d. 0.05ppm
시험방법 KS M ISO
3856-1:2007		 KS M ISO
3856-4:2007		 KS M ISO
3856-7:2007		 KS M ISO
3856-5:2007
(n.d.: 검출한계안됨, 검출한계 이하)
상기 표 8~11의 결과로부터, 본 발명의 바닥재는 비교제품의 바닥재보다 제품의 성능 및 물성이 월등하게 우수함을 알 수 있다.
기존 바닥재 제품들은 낮은 저온 경화성으로 인해 동절기에는 경화가 잘되지 않고 습기에 취약하여 백화현상이 나타나거나 표면에 얼룩이 생기는 경우가 많지만, 본 발명의 바닥마감재는 저온에서도 경화 속도가 빠르기 때문에 상술한 문제점이 전혀 없으며, 가사시간이 20분 내지 30분으로 길고, 경화시간은 짧아서 시공시간을 기존 제품에 비해 1/3정도 단축시킬 수 있기 때문에, 작업시간, 경비, 인건비 등을 절감할 수 있다.
상술한 바처럼, 본 발명의 바닥 마감재는 건조가 빠르고 부착성이 우수하고 도장 바닥이 견고하여 중장비와 같은 하중을 많이 받는 공장이나 주차장 바닥용으로 적합하고, 경화시간을 기후나 온도에 따라 조절할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 콘크리트 바닥 마감을 위해 건축산업 및 건축자재산업에 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 하기 단계를 포함하는, 주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재의 제조방법:
    (1) 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A) 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)로부터 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C)를 제조하고,
    (2) 상기 수지 C에 충전제를 첨가하여 바닥재 원료수지 (수지 D)를 제조하고,
    (3) 아민계 경화제 및 퍼옥시드계 경화제를 혼합하여 경화제 배합물을 제조하고,
    (4) 상기 바닥재 원료수지 D 및 경화제 배합물을 혼합하고 도포함;
    상기 단계 (1)에서, 전술한 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)에 퍼옥시드계 촉매를 첨가하고, 온도를 40~60℃로 승온하면서 1~4 시간에 걸쳐 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)를 서서히 첨가하고, 완전히 투명해질 때까지 온도를 70~90℃ 이하로 유지하여 전술한 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C)를 제조함.
  2. 제 1 항에 있어서, 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 2가 알콜 및 이소프탈산, 무수말레인산, 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 이염기산으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥마감재의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 전술한 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)는 이타콘산 또는 이의 에스테르, (메트)아크릴산 또는 이의 에스테르, 아크릴로니트릴, 스티렌, 또는 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 단량체 또는 단량체 혼합물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥마감재의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A) 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)는 30:70 내지 70:30 (중량비)의 비율로 사용되는 것을 특징으로 하는 바닥마감재의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 전술한 충전제는 세라믹, 안료, 소포제 및 첨가제로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상임을 특징으로 하는 바닥마감재의 제조방법.
  7. 하기 성분 (a), (b) 및 (c)를 별도로 또는 배합하여 포함하는, 주차장 및 공장 바닥용 미끄럼방지 무소음 바닥마감재 제조용 수지조성물:
    (a) 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A) 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)로부터 제조된 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C), 단, 전술한 불포화 폴리아크릴레이트 (수지 C)는 전술한 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)에 퍼옥시드계 촉매를 첨가하고, 온도를 40~60℃로 승온하면서 1~4 시간에 걸쳐 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)를 서서히 첨가하고, 완전히 투명해질 때까지 온도를 70~90℃ 이하로 유지하여 제조됨;
    (b) 세라믹, 안료, 소포제 및 첨가제로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 충전제; 및
    (b) 아민계 경화제 및 퍼옥시드계 경화제를 혼합한 경화제 배합물.
  8. 제 7 항에 있어서, 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 2가 알콜 및 이소프탈산, 무수말레인산, 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 이염기산으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥마감재 제조용 수지조성물.
  9. 제 7 항에 있어서, 전술한 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)는 이타콘산 또는 이의 에스테르, (메트)아크릴산 또는 이의 에스테르, 아크릴로니트릴, 스티렌, 또는 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 단량체 또는 단량체 혼합물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥마감재 제조용 수지조성물.
  10. 제 7 항에 있어서, 전술한 불포화 폴리에스테르 수지 (수지 A)는 및 열경화성 아크릴 수지 (수지 B)는 30:70 내지 70:30 (중량비)의 비율로 사용되는 것을 특징으로 하는 바닥마감재 제조용 수지조성물.
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KR101790732B1 (ko) * 2017-01-03 2017-10-27 주식회사빌덱스 기능성이 개선된 바닥 마감재 조성물 및 이를 이용한 바닥 시공방법

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