KR101461103B1 - 고강도 바닥 마감재 조성물

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Abstract

Description

Claims

KR101461103B1

Publication number: KR101461103B1
Application number: KR20140066995A
Authority: KR
Inventors: 한정기
Original assignee: 코만바이오베스톤 주식회사
Priority date: 2014-06-02
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2014-11-13

본 발명은 고강도 바닥 마감재 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경화제를 주제와 혼합하여 내충격성 및 내마모성 등의 기계적 물성뿐만 아니라 내 약품성 및 내산성 등의 화학적 성능도 우수한 고강도 바닥 마감재 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고강도 바닥 마감재 조성물은 상기한 바와 같이 주제와 경화제의 2액형 조성물을 사용함으로써 내충격성 및 내마모성 등의 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라 내약품성, 내산성, 내알칼리성, 내수성 및 내용제성 등의 화학적 성능이 우수하고 고강도의 바닥재로서 효율적으로 사용할 수 있다.

고강도 바닥 마감재 조성물{Flooring coating composition}

본 발명은 고강도 바닥 마감재 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경화제를 주제와 혼합하여 내충격성 및 내마모성 등의 기계적 물성뿐만 아니라 내 약품성 및 내산성 등의 화학적 성능도 우수한 고강도 바닥 마감재 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 주차장, 병원, 공장, 상가 건물, 사무실, 식당 등 토목 및 건축물이 준공된 후에는 건물 내부의 콘크리트 바닥면을 보호하면서도 외형적인 미감을 향상시키기 위해 바닥재로는 화학수지를 이용한 공법이 적용되고 있으며, 화학수지 중에서도 대부분 물성이 우수한 에폭시 수지를 이용하고 있다. 이러한 에폭시 수지를 이용한 바닥 표면 시공 방법을 보면 코팅 공법, 라이닝 공법, 레진 몰탈 공법 등이 있다.

상기의 공법 중에서도 레진 몰탈 공법은 기계적인 물성이 뛰어나 적용시 반영구적인 제품으로 활용성이 높게 평가되어 많은 부분에 적용이 요구되고 있으나, 콘크리트 바탕 면과의 접착력, 복잡한 시공 공정절차, 정교하지 못한 마감상태 등으로 실효성에 한계를 나타내고 있다.

종래 선행기술로, 한국등록특허 10-1310791호에서는 유기용제를 사용하지 않는 무용제 타입이면서 체질안료를 포함하지 않는 2액형 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 에폭시 수지 80~90 중량%, 저점도 반응성 희석제 에폭시 1~10 중량%, 지방족 아민 30~40 중량%, 벤질알콜 20~30 중량% 및 색상안료 1~10 중량%를 포함하되 체질안료를 포함하지 않는 주제 성분과 지환족 아민 20~30 중량%, 지방족 아민 30~40 중량%, 벤질알콜 20~30 중량% 및 경화촉진제 1~10 중량%를 포함하는 경화제 성분으로 이루어진 2액형 에폭시 수지 조성물에 관하여 개시되어 있다.

한국등록특허 10-0820212호에서는 에폭시계 세미누드 레진 몰탈 바닥재용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비스페놀 A형 에폭시계 수지 100 중량부에 대해, 아민계 경화제 0.1~5 중량부; 실리콘계 소포제 0.1~5 중량부; 불포화 폴리카르복실산계 습윤 분산제 0.1~1.0 중량부; 및 솔벤트 염료(solvent dyes) 0.01~0.5 중량부를 포함하여 바닥재에 대해 투명하고 선명한 색상을 부여하며, 화학공장, 식품공장, 실험실등 내약품성을 요하는 곳의 바닥, 각종 콘크리트 및 아스콘 포장 등의 노면, 냉동 및 냉장창고, 중하중물을 취급하는 공장이나 창고 바닥, 건물 지하 주차장 바닥이나 주유소의 차량을 주유하는 곳 등의 바닥에 시공되는 에폭시계 세미누드 레진 몰탈 바닥재용 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 공지하고 있다.

그러나 여전히 미끄럼방지, 방수, 높은 압축강도, 내산성, 내염기성 및 내용제성 등의 문제점이 개선될 필요가 있고 기계실, 전기실, 지하주하장, 원자력 발전소, 전자, 화학, 제약공장, 육가공 공장 및 냉장창고 바닥 등 심한 마모환경에 충격성 및 방진성이 향상된 바닥재를 제공할 필요가 있다.

한국등록특허 10-1310791호(2013.09.13) 한국등록특허 10-0820212호(2008.04.01)

본 발명자는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 후술하는 바와 같은 주제와 경화제의 2액형 조성물이 내충격성, 내마모성 등의 기계적 강도 뿐만 아니라 내약품성, 내산성 및 내알칼리성 등의 화학적 물성이 우수하여 고강도의 바닥재로서 효율적으로 사용될 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은

(클로로메틸)옥시레인과의 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체 85 ~ 90 중량%, N-부틸 글리시딜 에테르 5 ~ 10 중량% 및 염화파리핀(C=10~13) 1~5 중량%로 구성된 주제와;

2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)페놀의 혼합물 1 ~ 5 중량%, 아미도-아민 수지 80 ~ 90 중량% 및 트리에틸렌테트라민 7 ~ 16 중량%로 구성된 경화제가 4 ~ 8:1의 중량비로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 고강도 바닥 마감재 조성물을 제공하는데에 있다.

본 발명에 따른 고강도 바닥 마감재 조성물은 상기한 바와 같이 주제와 경화제의 2액형 조성물을 사용함으로써 내충격성 및 내마모성 등의 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라 내약품성, 내산성, 내알칼리성, 내수성 및 내용제성 등의 화학적 성능이 우수하고 고강도의 바닥 마감재로서 효율적으로 사용할 수 있다.

본 발명은, 일면에 있어서, (클로로메틸)옥시레인과의 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체 85 ~ 90 중량%, N-부틸 글리시딜 에테르 5 ~ 10 중량% 및 염화파리핀(C=10~13) 1~5 중량%로 구성된 주제와;

2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)페놀의 혼합물 1 ~ 5 중량%, 아미도-아민 수지 80 ~ 90 중량% 및 트리에틸렌테트라민 7 ~ 16 중량%로 구성된 경화제가 4 ~ 8:1의 중량비로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 고강도 바닥 마감재 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 고강도 바닥 마감재 조성물은 크게 주제와 경화제의 2액형으로 이루어진다.

상기 주제는 (클로로메틸)옥시레인과의 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체 85 ~ 90 중량%, N-부틸 글리시딜 에테르 5 ~ 10 중량% 및 염화파리핀(C=10~13) 1~5 중량%로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 (클로로메틸)옥시레인과의 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체는 에폭시 수지로 사용되는 물질로써, 화학물질명은 4.4-isoprpylidenediphenol oligomeric reaction products with 1-chloro-2,3-epoxypropane이며, CAS 번호는 25068-38-6이다.

상기 N-부틸 글리시딜 에테르는 반응성 희석제로써, 화학물질명은 N-Butyl Glycidil Ether이고, CAS는 2426-08-05이다.

상기 범위를 벗어나서, 에폭시 수지의 비율이 적어지고 반응성 희석제가 많아지면 강도와 내화학성이 나빠지고 경제적이지 못하며 반대로 에폭시 수지의 비율이 많고 반응성 희석제가 적으면 점도가 높아 작업성이 나빠진다.

상기 염화파리핀(C=10~13)의 화학 물질명은 Alkanes, (C10-13), chloro이며, CAS 번호는 85535-84-8이다.

상가 염화파라핀은 일반적으로 난연제로 이용되는 성분이나 본 발명에서는 가소제로서 채택하였다. 상기 염화파라핀은 1 중량%보다 적으면 가소제로서의 기능이 떨어지고, 5중량%를 초과하면 더 이상의 상승작용이 나타나지 않으므로 경제적이지 못하다.

상기 (클로로메틸)옥시레인과의 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체 85 ~ 90 중량%, N-부틸 글리시딜 에테르 5 ~ 10 중량% 및 염화파리핀(C=10~13) 1~5 중량%의 혼합물은 동양에폭시(주)의 THC-3008 레진 몰탈 주제의 상품명으로 상업적으로 입수가 가능하다.

상기 경화제는 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)-페놀이 혼합된 혼합물 1 ~ 5 중량%, 아미도-아민 수지 80 ~ 90 중량% 및 트라이에티렌 테트라민 7 ~ 16 중량%로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀의 화학물질명은 2,4,6-Tris[(dimethylamino)methyl]phenol이며, CAS 번호는 90-72-2이다.

상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀은 경화촉진제로 사용할 수 있다. 특히, 상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀을 경화촉진제로 사용하면, 가사시간의 조절 및 원하는 기계적 물성을 얻는데 유리할 수 있다.

상기 경화촉진제는 경화제 성분에서 1~5 중량%로 사용하는 것이 바람직하고, 이러한 범위를 벗어나 소량으로 사용하게 되면 가사 시간이 지나치게 길어지고, 초과량을 사용하게 되면 경화속도가 빨라져서 작업성이 나빠지고 도막의 색상이 누렇게 변하는 황변 현상이 쉽게 생기므로 적합하지 않다.

상기 비스(디메틸아미노메틸)-페놀의 화학물질명은 Bis(dimethylAminoMethyl)-phenol이며 CAS 번호는 71074-89-0이다.

상기 아미도-아민 수지 수지의 화학물질명은 Amino-Amine Resin이며, CAS 번호는 68082-29-1이다.

상기 트라이에틸렌 테트라민은 화학물질명은 triethlenetramine이며 CAS 번호는 112-24-3이다.

상기 경화제는 동양에폭시(주)의 THC-3008 레진 몰탈제 경화제의 상품명으로 상업적으로 입수가 가능하다.

위와 같은 본 발명에 따른 고강도 바닥 마감재 조성물은 경화 후 압축강도가 800 ~ 2,000kgf/㎠로서 내충격성 및 내마모성 등의 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라 내약품성, 내산성, 내알카리성, 내수성 및 내용제성 등의 화학적 성능이 우수하다. 또한, 고강도를 구현할 수 있고 부착성과 내구력이 향상되어 두께를 조절하여 도막을 용이하게 형성할 수 있다.

<실시예>

이하, 본 발명은 다음의 대표적인 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명되나, 본 발명이 이들 실시예에 의해 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.

실제 도포 면적은 이론도포면적 대비 면적 LOSS 10%를 적용하였으나, 이는 도장장소의 환경, 작업조건, 방법 등에 따라 실제 소요량에 차이가 있을 수 있다.

가사시간이 30분 이내(15~25℃ 혼합량, 온도 등에 따라 변화될 수 있음)이므로 시공시 유의하여 사용하며 가사시간이 경과한 재료는 접착력 저하로 인한 하자 발생의 원인이 되므로 사용하지 않도록 한다.

바닥 마감재의 주제의 실시예 1~5 및 비교예 1

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 비율로 (클로로메틸)옥시레인과의 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체, N-부틸 글리시딜 에테르 및 염화파리핀(C=10~13)을 골고루 혼합하여 주제를 제조하였다.

배합량에 따른 조성표

바닥 마감재의 경화제의 실시예 1~5 및 비교예 1

하기 표 2에 나타낸 바와 같은 비율로 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)페놀의 혼합물, 아미도-아민 수지 및 트리에틸렌테트라민을 골고루 혼합하여 주제를 제조하였다.

배합량에 따른 조성표

바닥 마감재의 실험예

상기 표 1의 바닥 마감재의 주제 실시예 1~5와 상기 표 2의 바닥 마감재의 경화제 실시예 1~5를 4:1의 배합비로(wt%)로 혼합하여 잘 교반한 후 이형지판에 300×300×1.5㎜로 도포한 후 표준상태에서 14일 양생 후 탈형하여 도막 시편을 제작하였다. 상기 주제와 경화제의 배합비는 주제와 경화제가 4 ~ 8:1로 혼합이 가능하지만 주제와 경화제를 주제의 함량이 높아짐에 따라 경화속도가 매우 느려지는 단점이 있어 경화속도를 고려하여 4:1의 배합비로 실험을 진행하였다.

1. 고강도 바닥 마감재의 물성 시험

상기의 제조된 고강도 바닥 마감재를 KS L-5150, KS F - 4937 및 KS F 3211에 준하여 실시하여 물성을 측정하였다 그 결과는 표 3에 나타내었다.

시험항목	결과						기준
시험항목	1	2	3	4	5	1
압축강도(kgf/cm²)	910	1055	1921	1943	1754	488	14일(KS L - 5105)
부착성능(kgf/cm²)	214	216	216	231	202	90	14일(KS F - 4937)
두께감소율(%)	4	4	7	4	5	13	14일(KS F - 4937)
인장강도(kgf/cm²)	410	420	490	475	450	280	14일(KS F - 3211)
경화속도(시간)	24시간이내	24시간이내	24시간이내	24시간이내	24시간이내	48시간 이내	20℃(KS F - 3211)
난연성	양호	양호	양호	양호	양호	보통	(KS F - 3211)

상기 표 3에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 바닥 마감재를 만족하는 조성물을 이용하여 형성된 바닥 바감재의 경우 비교예 1에 비하여 실시예 1~5는 압축강도, 부착성능, 두께 감소율 및 인장강도 등이 우수한 것이 확인되었다.

2. 고강도 바닥 마감재의 내 약품성 시험

밤라이트 위에 상기 실시예 1~5 및 비교예 1의 본 발명에 따른 바닥 마감재를 도포 후 재령 14일 시점에서 하기 표 4에 나타낸 시험액 속에 20℃에서 7일간 침적시킨 후 중량변화를 측정하였으며, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

시험액	실시예 1 ~ 5	비교예 1	비고
음용수	◎	◎	◎ : 무게손실량 1% 미만 ○ : 무게손실량 1~2% △ : 무게손실량 2~3% Ｘ : 무게손실량 3% 이상
5% 식용수	◎	◎
10% 염산	◎	○
10% 황산	◎	△
10% 초산	◎	Ｘ

상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 바닥 마감재는 약품에 대하여 내구성이 우수하여 내약품성이 우수함을 알 수 있었다.

이상, 본 발명에 관하여 설명하였으나, 본 발명에 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 아래에 기재될 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경이 가능하다.

실시예(함량, 중량%)

(클로로메틸)옥시레인과의 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체

N-부틸 글리시딜 에테르

염화파리핀(C=10~13)

(클로로메틸)옥시레인과의 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체 85 ~ 90 중량%, N-부틸 글리시딜 에테르 5 ~ 10 중량% 및 염화파리핀(C=10~13) 1~5 중량%로 구성된 주제와;
2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)페놀의 혼합물 1 ~ 5 중량%, 아미도-아민 수지 80 ~ 90 중량% 및 트리에틸렌테트라민 7 ~ 16 중량%로 구성된 경화제가 4 ~ 8:1의 중량비로 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 바닥 마감재 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)페놀의 혼합물은 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 80~90중량% 및 비스(디메틸아미노메틸)페놀 10~20중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 고강도 바닥 마감재 조성물.
제 1항에 있어서,
경화 후 압축강도가 800 ~ 2,000kgf/㎠인 것을 특징으로 하는 고강도 바닥 마감재 조성물.