KR101858603B1 - 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제는 바닥면에 도포된 후 경화되어 형성된 프라이머층, 및 상기 프라이머층 상에 도포된 후 경화되어 형성된 바닥코팅층을 포함하되, 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지, 아크릴 폴리올 수지, 소포제, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate), 도데칸디오익산, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous), 동결방지제 및 물을 혼합하여 제조되고, 상기 바닥코팅층은 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt), 산화아연(Zinc Oxide), 옥살산(Oxalic acid), 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 및 증류수(Distilled water)로 이루어진 바닥코팅층 조성물을 포함하여 제조된다.
상기한 구성에 의해 본 발명은 바닥면과의 부착성이 우수하고, 표면 경도가 우수하여 바닥면의 내구성, 내마모성, 광택도 등을 향상시킬 수 있다.

Description

부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제 및 이를 이용한 시공방법{FLOOR COATING AGENT HAVING EXCELLENT SURFACE ADHESION AND HARDNESS, AND CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바닥면과의 부착성이 우수하고, 표면 경도가 우수하여 바닥면의 내구성, 내마모성, 광택도 등을 향상시킬 수 있는 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
최근 국내·외의 바닥재용 코팅제의 개발 목표는 환경을 고려하여 다양한 용도 및 특성을 갖는 고성능ㆍ고기능성 코팅제의 개발에 있다. 이러한 코팅제 중에서 수성 코팅제는 현재까지 물리적 특성이 떨어져 일부가 내부용으로 사용되고 있으나, 도료·도장산업이 국내에서도 환경법규의 강화로 인해 규제가 시작됨에 따라 수성 코팅제의 사용이 점점 증가하고 있다.
그러나 수성 코팅제에 사용되는 물은 표면장력이 크고, 증발 잠열이 높아 피막형성 중 기후 조건의 영향을 크게 받아 건조 특성이 불량하고, 또한, 수성 코팅제는 유성 코팅제에 비해 선영성, 내오염성이 부족하며, 구조중에 카르복시기나 폴리에틸렌옥사이드 등과 같은 친수성 물질을 내포하고 있어 이를 중화하게 되는데, 중화된 형태의 염은 피막에 남게 되어 내수성, 내알칼리성 및 내후성이 저하되는 문제점을 가지고 있다.
한편, 타일(Tile)은 뛰어난 내구성, 내수성, 내마모성의 특징을 지니고 있기 때문에 실내외의 천정, 바닥면 및 벽면의 마감재로 주로 사용될 뿐만 아니라, 다양한 모양을 가미하여 장식재로서도 널리 사용되고 있다.
일반적으로 타일은 상기한 특성으로 인하여 위생적인 환경을 요구하는 주방, 화장실, 베란다, 목욕실 등은 물론이고, 사우나, 찜질방 등의 영업장에서도 많이 사용되고 있는데, 이러한 타일은 대리석, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 도기, 사기, 합성수지, 유리 등 사용되는 재질이나 사용 용도에 따라서 여러 종류가 다양하게 제안되어 사용되고 있다.
그러나 종래 폴리염화비닐(PVC) 수지 등의 타일에 사용되는 바닥코팅제는 왁스 자체를 코팅제로 하여 수차례 도포하여 사용하는 것이 일반적인데, 상기와 같은 타일에 사용되는 바닥코팅제는 코팅을 하기 위한 코팅 시간이 장시간이 소모되었고 원하는 광도나 경도를 얻기가 어려워 재시공 빈도가 높은 문제가 발생하였으며, 이에 따라 공정 비용이 상승하는 문제점이 발생하였다.
또한, 종래 타일에 도포되는 바닥코팅제는 짧은 기간에 박리가 쉽게 일어나 벗겨지는 현상으로 인해 내구성이 저하되고, 얼룩이나 마모에 취약함은 물론 패드 등을 이용하여 바닥 코팅면을 마찰하여 청소하는 경우 경도가 약해 재코팅을 빈번하게 수행해야 하는 문제점이 발생하고 있다.
국내등록특허 제10-1674648호(2016년 11월 03일 등록) 국내공개특허 제10-2012-0100185호(2012년 09월 12일 공개) 국내등록특허 제10-1725288호(2017년 04월 04일 등록)
본 발명은 바닥면과의 부착성이 우수하고, 표면 경도가 우수하여 바닥면의 내구성, 내마모성, 광택도 등을 향상시킬 수 있는 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 바닥면의 표면을 강화하고 물리적, 화학적으로 안정적인 도막을 형성하여 내부식성, 내화학성 및 고내후성 등의 특성을 향상시킬 수 있는 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제는 바닥면에 도포된 후 경화되어 형성된 프라이머층, 및 상기 프라이머층 상에 도포된 후 경화되어 형성된 바닥코팅층을 포함하되, 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지, 아크릴 폴리올 수지, 소포제, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate), 도데칸디오익산, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous), 동결방지제 및 물을 혼합하여 제조되고, 상기 바닥코팅층은 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt), 산화아연(Zinc Oxide), 옥살산(Oxalic acid), 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 및 증류수(Distilled water)로 이루어진 바닥코팅층 조성물을 포함하여 제조된다.
상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지 30 내지 50 중량부, 아크릴 폴리올 수지 10 내지 20 중량부, 소포제 1 내지 3 중량부, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate) 3 내지 7 중량부, 도데칸디오익산 5 내지 10 중량부, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous) 1 내지 5 중량부, 동결방지제 0.5 내지 2 중량부 및 물 10 내지 40 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 바닥코팅층은 상기 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt) 0.1 내지 0.3 중량부, 산화아연 0.5 내지 1.0 중량부, 옥살산 1 내지 5 중량부, 수산화암모늄 2 내지 3 중량부 및 증류수 90 내지 100 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 바닥코팅층 조성물 이외에 첨가제를 더 포함하되, 상기 첨가제는 상기 바닥코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 첨가제는 산화방지제 1 내지 2 중량부, 광안정제 0.5 내지 1 중량부, 조막형성제 0.1 내지 0.5 중량부, 방청제 0.1 내지 0.5 중량부, 활성탄 1 내지 3 중량부 및 방충제 0.1 내지 0.5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제를 이용한 시공방법은 바닥면의 표면에 프라이머층을 형성하고, 상기 프라이머층을 건조한 후 상기 프라이머층 상부에 바닥코팅층을 형성하되, 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지, 아크릴 폴리올 수지, 소포제, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate), 도데칸디오익산, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous) 및 물을 혼합하여 제조되고, 상기 바닥코팅층은 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt), 산화아연(Zinc Oxide), 옥살산(Oxalic acid), 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 및 증류수(Distilled water)로 이루어진 바닥코팅층 조성물을 포함하여 제조되며, 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지 30 내지 50 중량부, 아크릴 폴리올 수지 10 내지 20 중량부, 소포제 1 내지 3 중량부, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate) 3 내지 7 중량부, 도데칸디오익산 5 내지 10 중량부, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous) 1 내지 5 중량부, 동결방지제 0.5 내지 2 중량부 및 물 10 내지 40 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 바닥코팅층은 상기 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt) 0.1 내지 0.3 중량부, 산화아연 0.5 내지 1.0 중량부, 옥살산 1 내지 5 중량부, 수산화암모늄 2 내지 3 중량부 및 증류수 90 내지 100 중량부의 중량 비율로 포함되며, 상기 바닥코팅층 조성물 이외에 첨가제를 더 포함하되, 상기 첨가제는 상기 바닥코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 첨가제는 산화방지제 1 내지 2 중량부, 광안정제 0.5 내지 1 중량부, 조막형성제 0.1 내지 0.5 중량부, 방청제 0.1 내지 0.5 중량부, 활성탄 1 내지 3 중량부 및 방충제 0.1 내지 0.5 중량부의 중량 비율로 포함된다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 바닥코팅제는 바닥면과의 부착성이 우수하고, 표면 경도가 우수하여 바닥면의 내구성, 내마모성, 광택도 등을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 바닥코팅제는 바닥면의 표면을 강화하고 물리적, 화학적으로 안정적인 도막을 형성하여 내부식성, 내화학성 및 고내후성 등의 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 바닥코팅제는 바닥면에 도포된 후 경화되어 형성된 프라이머층, 및 상기 프라이머층 상에 도포된 후 경화되어 형성된 바닥코팅층을 포함한다.
상기 프라이머층은 타일이나 콘크리트와 같은 바닥면의 표면에 도포된 후 경화되어 형성되는데, 상기 프라이머층은 상기 타일이나 콘크리트와 같은 바닥면의 미세 균열이나 공극 사이로 침투하여 망 형상 구조의 도막으로 경화됨으로써, 상기 바닥면의 표면을 강화하고 수분(H2O)이나 부식의 원인이 되는 각종 가스들(예를 들어, O2, CO2, NOx, SOx 등)이 상기 타일이나 콘크리트와 같은 바닥면 내부로 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
본 발명에서 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지, 아크릴 폴리올 수지, 소포제, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate), 도데칸디오익산, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous), 동결방지제 및 물을 혼합 탱크에 투입한 후 균일하게 혼합하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지 30 내지 50 중량부, 아크릴 폴리올 수지 10 내지 20 중량부, 소포제 1 내지 3 중량부, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate) 3 내지 7 중량부, 도데칸디오익산 5 내지 10 중량부, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous) 1 내지 5 중량부, 동결방지제 0.5 내지 2 중량부 및 물 10 내지 40 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 자기유화형 에폭시 수지는 자체 내에 유화시킬 수 있는 활성기를 가지고 있는 에폭시 수지로, 본 발명에서 상기 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 170 내지 190g/eq인 자기유화형 변성 에폭시 수지가 사용될 수 있다.
일반적으로 수용성 에폭시 수지는 유화 과정에서 다량의 유화제, 즉 계면활성제가 사용되므로 도막의 강도, 내후성, 내수성 등의 물성이 현저히 저하되는데, 본 발명은 상기와 같은 자기유화형 변성 에폭시 수지를 사용함으로써 도막의 강도, 내후성, 내수성 등의 물성을 현저히 개선할 수 있다.
상기 아크릴 폴리올 수지는 하이드록실기(-OH; hydroxyl functional group)를 가지는 수용성의 수지로, 상기 아크릴 폴리올 수지는 경화제와 혼합되어 반응하고, 타일이나 콘크리트와 같은 바닥면의 미세 균열이나 공극 사이로 침투한 후 경화함으로써 망상형 구조의 도막을 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 아크릴 폴리올 수지는 하이드록실기를 함유하는데, 예를 들어, 상기 아크릴 폴리올 수지는 물 65 내지 85 중량부, 중합개시제 1 내지 3 중량부, 하이드록실기를 함유하는 아크릴 모노머 15 내지 25 중량부, 카르복실기를 갖는 아크릴 모노머 3 내지 5 중량부 및 아마이드계 아크릴 모노머 10 내지 20 중량부의 중량비율로 반응시켜 수용성의 아크릴 폴리올 수지를 제조할 수 있다.
상기 아크릴 폴리올 수지를 제조하는데 사용되는 상기 하이드록실기를 함유하는 아크릴 모노머는 2-하이드록시아크릴레이트 또는 2-하이드록시에틸아크릴레이트 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있고, 상기 카르복실기를 갖는 아크릴 모노머는 아크릴산 또는 말레인산 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며, 상기 아마이드계 아크릴 모노머는 아크릴아마이드 또는 디아세톤아크릴아마이드 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 중합개시제는 벤조일퍼옥사이드 또는 포타슘퍼설페이트(potassium per sulfate) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 소포제는 기포의 발생을 방지하기 위하여 첨가되는 것으로, 상기 소포제로는 아크릴레이트폴리아민, 나트륨옥틸포스페이트 및 알루미늄스테아레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트와 도데칸디오익산은 경화제로 사용되고, 상기 도데칸디오익산은 순도 99% 이상의 결정질 C9 내지 C12 이염기산을 사용하여 제조된 분자량 230 내지 280인 도데칸디오익산을 사용함으로써 상기 폴리에스테르 수지와의 반응을 통해 부착력, 유연성, 내약품성, 내식성 등의 물성 확보가 가능하고, 높은 경도 등의 기계적 물성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트와 도데칸디오익산은 혼합하여 사용됨으로써 수지와의 경화 반응을 시켜 기계적 및 화학적 물성을 확보하고, 본 발명에 따른 바닥코팅제가 도포된 도막에 대한 광택 및 투명성 확보가 가능하다.
또한, 본 발명에서 상기 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트는 유리 전이 온도(Tg)가 -20℃ 이하, 수 평균 분자량(Mn)이 800 내지 1200의 범위에 있는 것이 바람직하다.
상기 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous)은 바닥코팅제에 포함되는 조성물들을 분산시켜 상 안정성을 유지하기 위하여 사용되며, 또한, 상기 조성물들을 안정화시키는 음이온성 계면활성제로도 작용할 수 있다.
상기 동결방지제는 동절기와 같이 낮은 온도에서 타일이나 콘크리트와 같은 바닥면에 바닥코팅제를 시공하는 경우에도 프라이머층이 동결되거나 물성이 저하되는 것을 방지하는 등 저온 안정성을 확보하기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 동결 방지제로는 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol) 또는 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 바닥코팅층은 상기 프라이머층 상에 도포된 후 경화되어 형성되는데, 본 발명에서 상기 바닥코팅층은 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt), 산화아연(Zinc Oxide), 옥살산(Oxalic acid), 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 및 증류수(Distilled water)로 이루어진 바닥코팅층 조성물을 포함하여 제조되고, 상기 바닥코팅층 조성물 이외에 기능성을 부가하기 위하여 첨가제를 더 포함할 수도 있는데, 상기 첨가제로는 산화방지제, 광안정제, 조막형성제, 방청제, 활성탄 및 방충제를 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명에서 상기 바닥코팅층은 상기 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt) 0.1 내지 0.3 중량부, 산화아연 0.5 내지 1.0 중량부, 옥살산 1 내지 5 중량부, 수산화암모늄 2 내지 3 중량부 및 증류수 90 내지 100 중량부의 중량 비율로 포함되어 바닥코팅층 조성물을 형성할 수 있고, 첨가제는 상기 바닥코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 중량 비율로 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 첨가제는 산화방지제 1 내지 2 중량부, 광안정제 0.5 내지 1 중량부, 조막형성제 0.1 내지 0.5 중량부, 방청제 0.1 내지 0.5 중량부, 활성탄 1 내지 3 중량부 및 방충제 0.1 내지 0.5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 산화아연은 백색 안료로, 촉매로 기능할 수 있는데, 본 발명에서 상기 산화아연은 바닥코팅제가 형성하는 피막코팅층의 유연성 및 프라이머층과의 밀착성을 개선할 수 있다.
상기 옥살산은 증류수가 포함되어 제조되는 바닥코팅제를 최종적으로 중화시킴으로써 작업 안정성을 확보하기 위하여 포함될 수 있다. 상기 옥살산은 인체에 무해한 성분으로, 가수분해 촉매로 사용될 수 있다.
상기 수산화암모늄은 등전점(Isoelectric point)을 조절하기 위한 등전점 조절제로 사용되고, 바닥코팅층 조성물의 안정성을 위해 사용될 수 있다.
상기 증류수는 상기 바닥코팅제 조성물을 용해하기 위하여 사용되는 용매로,상기 용매로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 용매로, 물, 증류수 또는 탈이온수 중에서 선택된 어느 하나가 사용될 수 있는데, 본 발명에서는 바람직하게 증류수가 사용될 수 있다.
또한, 첨가제로 사용되는 상기 산화방지제는 테트라키스[메틸렌-3-(도데실티오)프로피오네이트]메탄을 사용할 수 있고, 광안정제는 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)-2-부틸-2-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸벤질)프로판디오에이트를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 산화방지제 및 광안정제는 바닥코팅층 조성물에 포함되어 사용됨으로써, 자외선 차단 및 경화 도막의 라디칼 분해를 억제하여, 도막의 환경 부식 및 도포 불량을 방지할 수 있다.
상기 조막형성제는 바닥코팅층 조성물의 추가적인 저장 안정성 향상 및 균일한 막을 얻기 위한 최저온도(최저 조막온도 : MFFT)의 개선을 위해 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 조막형성제로는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트(2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol monoisobutyrate)을 사용할 수 있다.
상기 방청제는 습윤 환경하에서 장기간 방치되는 경우 바닥코팅제로 형성된 도막의 블리스터(BLISTER)가 발생하는 것을 방지하고, 저장성을 향상시키기 위하여 첨가될 수 있다. 본 발명에서 상기 방청제로는 부탄디올릭 산(butanediolic acid)을 사용할 수 있고, 상기 방청제를 사용함으로써 부착력 증진 및 내식성 향상의 효과를 보일 수 있다.
상기 활성탄은 미세세공이 발달된 탄소집합체로서, 활성화 과정에 의해 내부 표면적을 변화시킬 수 있으며, 내부의 탄소 원자 관능 기에 의해 주위 액체 또는 기체와 흡착이 이루어지는 흡수성과 흡착성이 우수한 성질을 갖는다.
본 발명에서 상기 활성탄은 유해물질의 흡착제거 효과도 구현하며, 분체 도료 조성물을 이용하여 구조물의 표면을 도포하는 경우, 도포 후 건조과정에서 흡수한 수분을 서서히 배출해 건조시간을 증대시켜 급격한 건조에 의한 균열이나 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 활성탄은 경도 90 질량분율% 이상, 충전밀도 0.50 내지 0.55g/ml, 비표면적 1,000 내지 1,200m2/g, 세공분포는 세공직경이 5Å 내지 10Å, 요오드 흡착력 900mg/g 이상, 세공용적 0.50ml/g, pH 8~9, 페놀 흡착력 19ml/g, M·B탈색력 160 내지 200ml/g인 것이 사용될 수 있다.
상기 방충제는 해충이나 곤충 등의 유입을 방지하기 위하여 사용되는 것으로, 본 발명에서 상기 방충제로는 디클로르보스(dichlorovos), 글로르피리포스(chlorpyrifos), 다이아지논(diazinon) 및 프로페탐포스(propetamphos)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 유기인계(organophosphorous) 방충제가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제를 이용한 바닥면의 시공방법에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 타일이나 콘크리트와 같은 바닥면의 표면에 프라이머층을 형성할 수 있다.
상기 프라이머층은 상기 타일이나 콘크리트와 같은 바닥면의 미세 균열이나 공극 사이로 침투하여 망 형상 구조의 도막으로 경화됨으로써, 상기 바닥면의 표면을 강화하고 수분(H2O)이나 부식의 원인이 되는 각종 가스들(예를 들어, O2, CO2, NOx, SOx 등)이 상기 타일이나 콘크리트와 같은 바닥면 내부로 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
본 발명에서 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지, 아크릴 폴리올 수지, 소포제, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate), 도데칸디오익산, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous), 동결방지제 및 물을 혼합 탱크에 투입한 후 균일하게 혼합하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지 30 내지 50 중량부, 아크릴 폴리올 수지 10 내지 20 중량부, 소포제 1 내지 3 중량부, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate) 3 내지 7 중량부, 도데칸디오익산 5 내지 10 중량부, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous) 1 내지 5 중량부, 동결방지제 0.5 내지 2 중량부 및 물 10 내지 40 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
다음으로, 상기 프라이머층을 건조한 후 상기 프라이머층 상부에 바닥코팅층을 형성할 수 있다.
상기 바닥코팅층은 상기 프라이머층 상에 도포된 후 경화되어 형성되는데, 본 발명에서 상기 바닥코팅층은 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt), 산화아연(Zinc Oxide), 옥살산(Oxalic acid), 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 및 증류수(Distilled water)로 이루어진 바닥코팅층 조성물을 포함하여 제조되고, 상기 바닥코팅층 조성물 이외에 기능성을 부가하기 위하여 첨가제를 더 포함할 수도 있는데, 상기 첨가제로는 산화방지제, 광안정제, 조막형성제, 방청제, 활성탄 및 방충제를 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명에서 상기 바닥코팅층은 상기 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt) 0.1 내지 0.3 중량부, 산화아연 0.5 내지 1.0 중량부, 옥살산 1 내지 5 중량부, 수산화암모늄 2 내지 3 중량부 및 증류수 90 내지 100 중량부의 중량 비율로 포함되어 바닥코팅층 조성물을 형성할 수 있고, 첨가제는 상기 바닥코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 중량 비율로 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 첨가제는 산화방지제 1 내지 2 중량부, 광안정제 0.5 내지 1 중량부, 조막형성제 0.1 내지 0.5 중량부, 방청제 0.1 내지 0.5 중량부, 활성탄 1 내지 3 중량부 및 방충제 0.1 내지 0.5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제에 대한 실시예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 >
먼저, 상기한 방법에 따라 바닥면에 프라이머층을 형성한 후 경화시켰고, 다음으로 상기 프라이머층 상부에 바닥코팅층을 형성하였다.
이때, 상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지 40 중량부, 아크릴 폴리올 수지 15 중량부, 소포제 2 중량부, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염 5 중량부, 도데칸디오익산 7 중량부, 무수 시트르산나트륨 3 중량부, 동결방지제 1 중량부 및 물 30 중량부의 중량 비율로 포함되도록 하였다.
또한, 상기 바닥코팅층은 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt) 0.2 중량부, 산화아연 0.8 중량부, 옥살산 3 중량부, 수산화암모늄 2.5 중량부 및 증류수 93 중량부의 중량 비율로 포함되도록 하였고, 첨가제는 상기 바닥코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 10 중량부의 중량 비율로 포함되도록 하였다.
이때, 상기 첨가제는 산화방지제 1,5 중량부, 광안정제 0.8 중량부, 조막형성제 0.3 중량부, 방청제 0.3 중량부, 활성탄 2 중량부 및 방충제 0.3 중량부의 중량 비율로 포함되도록 하였다.
< 내마모성 >
ASTM D 3389에 의한 내마모성 측정
< 광투과도 >
UV 분광계를 사용하여 측정한 350 내지 700nm 파장 영역의 빛에 대한 투과도의 평균값
< 연필경도 >
ASTM D 3363에 의한 연필경도 측정
< 표면 평활성 >
경화된 후의 피막 평활성 정도를 외관 관찰
○: 표면이 경면(mirror surface)에 준할 정도로 대단히 양호함
△: 표면에 약간 흐트러짐이 있음
×: 표면에 주름이 많이 있음
상기의 실험 방법으로 측정한 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
구분 실험예
내마모성(g) < 0.85
광투과도(%) 81
연필경도 4H
표면 평활성 O
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예에 따라 제조된 바닥코팅제가 내마모성이 0.85 미만이고, 광투과도는 81%, 연필강도는 4H로 강도가 우수하고, 표면 평활성은 경면(mirror surface)에 준할 정도로 대단히 양호함을 확인할 수 있었다.
< 접착성 시험 >
접착성 시험은 KSF 2761의 콘크리트용 접착제의 접착강도 시험방법에 따라 아스팔트 표면에 바닥코팅제를 도포하고 20℃에서 7일 동안 양생한 후, 10cm 직경의 코어 채취기로 홈을 파고 바닥코팅제 윗면에 접착판을 붙인 후 유압식 인장 시험기로 접착 강도를 측정하였다.
< 미끄럼 저항성 측정 >
미끄럼저항성 측정은 KSF 2375의 미끄럼저항성 시험방법에 따라 British Pendulum Tester(BPT)를 사용하여 시편에 수막이 형성될 정도로 충분한 물을 뿌린 후 연속적으로 4번 시험을 반복하고 그 결과를 기록하였다. 이때, 매번 시험마다 물을 뿌리고 접촉 길이(125±1.6mm)가 변함없는지 확인하였다. 각 지점의 4회 BPN(British Pendulum Number) 측정치의 평균치를 BPN 값으로 평가하였다.
여기서 BPN은 미끄럼 마찰저항을 BPT를 이용하여 정량화한 값으로 이 값이 클수록 마찰력이 큰 것을 의미한다.
상기의 실험 방법으로 측정한 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
구분 실시예
접착강도(Kgf/cm2) 19.8
미끄럼 저항성(BPN) 82
본 발명에 따른 바닥코팅제에서 작업성을 고려할 때, 접착강도 12Kgf/cm2 이상, 미끄럼 저항성 67 BPN 이상으로, 양호한 바닥코팅제의 물성이라고 판단할 수 있다.
상기 [표 2]를 참조하면, 본 발명에 따른 바닥코팅제는 접착강도(Kgf/cm2) 19.8, 미끄럼 저항성(BPN) 82로, 접착강도, 미끄럼 저항성 모두 우수한 것을 확인할 수 있었다.
< 크랙 여부, 표면 난슬립 상태 >
상기 실시예와 같이 제조된 바닥코팅제에 대하여 표면 크랙 여부, 표면 난슬립 상태를 측정하고, 그 결과를 하기의 [표 3]에 나타내었다.
크랙발생(5℃) 표면 난슬립 상태
실시예 X 양호
상기에서 크랙 발생 및 표면 난슬립 상태는 육안으로 확인하였다.
상기 [표 3]을 참조하면, 본 발명에 따른 바닥코팅제는 경화시 표면 크랙이 발생하지 않았고, 표면 난슬립 상태도 양호함을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (4)

  1. 바닥면에 도포된 후 경화되어 형성된 프라이머층, 및 상기 프라이머층 상에 도포된 후 경화되어 형성된 바닥코팅층을 포함하되,
    상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지, 아크릴 폴리올 수지, 소포제, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate), 도데칸디오익산, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous), 동결방지제 및 물을 혼합하여 제조되고,
    상기 바닥코팅층은 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt), 산화아연(Zinc Oxide), 옥살산(Oxalic acid), 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 및 증류수(Distilled water)로 이루어진 바닥코팅층 조성물을 포함하여 제조되며,
    상기 프라이머층은 자기유화형 에폭시 수지 30 내지 50 중량부, 아크릴 폴리올 수지 10 내지 20 중량부, 소포제 1 내지 3 중량부, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누르산염(1,3,5-triglycidal isocyanurate) 3 내지 7 중량부, 도데칸디오익산 5 내지 10 중량부, 무수 시트르산나트륨(Sodium citrate anhydrous) 1 내지 5 중량부, 동결방지제 0.5 내지 2 중량부 및 물 10 내지 40 중량부의 중량 비율로 포함되되,
    상기 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 170 내지 190g/eq인 자기유화형 변성 에폭시 수지가 사용되고,
    상기 아크릴 폴리올 수지는 물 65 내지 85 중량부, 중합개시제 1 내지 3 중량부, 하이드록실기를 함유하는 아크릴 모노머 15 내지 25 중량부, 카르복실기를 갖는 아크릴 모노머 3 내지 5 중량부 및 아마이드계 아크릴 모노머 10 내지 20 중량부의 중량비율로 반응시켜 수용성의 아크릴 폴리올 수지를 제조하며,
    상기 하이드록실기를 함유하는 아크릴 모노머는 2-하이드록시아크릴레이트 또는 2-하이드록시에틸아크릴레이트 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 카르복실기를 갖는 아크릴 모노머는 아크릴산 또는 말레인산 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 아마이드계 아크릴 모노머는 아크릴아마이드 또는 디아세톤아크릴아마이드 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고,
    상기 중합개시제는 벤조일퍼옥사이드 또는 포타슘퍼설페이트(potassium per sulfate) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며,
    상기 소포제로는 아크릴레이트폴리아민, 나트륨옥틸포스페이트 및 알루미늄스테아레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고,
    상기 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트는 유리 전이 온도(Tg)가 -20℃ 이하, 수 평균 분자량(Mn)이 800 내지 1200의 범위이며,
    상기 동결 방지제는 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol) 또는 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고,
    상기 바닥코팅층은 상기 산성 코폴리머 알킬올 암모늄염(acidic copolymer alkylol ammonium salt) 0.1 내지 0.3 중량부, 산화아연 0.5 내지 1.0 중량부, 옥살산 1 내지 5 중량부, 수산화암모늄 2 내지 3 중량부 및 증류수 90 내지 100 중량부의 중량 비율로 포함되며,
    상기 바닥코팅층 조성물 이외에 첨가제를 더 포함하되,
    상기 첨가제는 상기 바닥코팅층 조성물 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 첨가제는 산화방지제 1 내지 2 중량부, 광안정제 0.5 내지 1 중량부, 조막형성제 0.1 내지 0.5 중량부, 방청제 0.1 내지 0.5 중량부, 활성탄 1 내지 3 중량부 및 방충제 0.1 내지 0.5 중량부의 중량 비율로 포함되고,
    상기 산화방지제는 테트라키스[메틸렌-3-(도데실티오)프로피오네이트]메탄이 사용되며, 상기 광안정제는 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)-2-부틸-2-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸벤질)프로판디오에이트이 사용되고, 상기 조막형성제는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트(2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol monoisobutyrate)이 사용되며, 상기 방청제는 부탄디올릭 산(butanediolic acid)이 사용되고, 상기 활성탄은 경도 90 질량분율% 이상, 충전밀도 0.50 내지 0.55g/ml, 비표면적 1,000 내지 1,200m2/g, 세공분포는 세공직경이 5Å 내지 10Å, 요오드 흡착력 900mg/g 이상, 세공용적 0.50ml/g, pH 8~9, 페놀 흡착력 19ml/g, M·B탈색력 160 내지 200ml/g인 것이 사용되며, 상기 방충제는 디클로르보스(dichlorovos), 글로르피리포스(chlorpyrifos), 다이아지논(diazinon) 및 프로페탐포스(propetamphos)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 부착성 및 경도가 우수한 바닥코팅제.
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