KR101859488B1 - 수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물 - Google Patents

수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물에 관한 것으로서, 수분의 침식과 화학약품으로 내구성 및 수밀성이 저하되는 수처리 구조물에 사용되는 접착제에 대하여 강도, 내염성, 내산성, 내화학성, 내구성 및 수밀성이 우수한 부착식 패널로 방수방식처리할 때 부착성능, 방수성 및 수분 하에서의 내구성이 우수한 접착제를 제공함으로써, 수처리 구조물에 대한 방수성능 및 내구성이 향상되도록 하는 데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은, 수처리 구조물의 표면에 패널을 접착시키기 위한 패널 접착제에 있어서, 상기 패널 접착제 조성물은, 주제와 경화제가 2 : 1 중량비로 혼합되고; 상기 주제는 에폭시수지 70 ~ 80 중량부와; 희석제 7 ~ 10 중량부와; 칙소제 10 ~ 15 중량부; 및 안료 5 ~ 7 중량부로 조성되고; 상기 경화제는 폴리아미드아민 45 ~ 58 중량부와; 촉진제 1 ~ 2 중량부와; 필러 38.8 ~ 46.8 중량부와; 칙소제 2 ~ 5.2 중량부; 및 접착증강제 0.2 ~ 1 중량부;로 조성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물{ADHESIVE COMPOSITION FOR PANEL}
본 발명은 수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수분의 침식과 화학약품으로 내구성 및 수밀성이 저하되는 수처리 구조물에 사용되는 접착제에 대하여 강도, 내염성, 내산성, 내화학성, 내구성 및 수밀성이 우수한 부착식 패널로 방수방식처리할 때 부착성능, 방수성 및 수분 하에서의 내구성이 우수한 접착제를 제공함으로써, 수처리 구조물에 대한 방수성능 및 내구성이 향상되도록 하는 수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 여러 환경적 요인으로 수질 오염이 확대되고 있는데, 이로 인해 수처리 방법의 개선과 수처리 기술의 발전이 필요시 되어, 이에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.
특히, 식용이나 농업용, 산업용 등에 사용되는 물의 규제가 강화되는 추세이고, 소비자들도 더욱 깨끗하고 안심할 수 있는 물에 대한 요구가 강화되는 추세이다.
또한, 수처리 시설은 통상 수처리 공정에 따라 물을 정수하는 처리조가 필요하며, 상기 처리조는 주로 콘크리트 구조물로 형성된다. 이러한 수처리용 콘크리트 구조물은 다양한 화학적 환경과 물리적 환경이 작용하고 있기 때문에 여러 원인에 부식 및 열화가 발생하고, 이로 인하여 수처리 시설의 성능저하가 유발될 수 있다.
따라서, 수처리 시설의 콘크리트 내부는 다양한 외적 요인으로부터 콘크리트를 보호하고 수질을 안정화시키기 위해 방수 및 방식기술이 적용되는 것이 일반적이며, 상기 방수 및 방식기술은 수처리 시설의 내구성, 내화학성, 내후성, 내수성 등의 물성이 요구되고, 방수 및 방식 도막에서 환경에 유해한 물질이 유출되지 않아야 하므로 친환경적인 특성도 요구된다.
종래의 수처리 시설의 방수방식기술을 살펴보면, 대한민국 특허 제10-963615호는 폴리우레탄, 폴리우레아 등의 도포제를 콘크리트 구조물에 도포하여 콘크리트 구조물을 방수, 방식하는 기술을 제안하며, 상기 도포제를 콘크리트 구조물에 도포하기 전에 수용성 에폭시수지 혼합물로 이루어진 하도제를 도포하여 구성된다.
그러나, 종래의 수처리 구조물에 직접 도포제를 도포할 경우, 항상 수분에 접촉하는 구조로서, 장시간 사용시 수분침식과 다양한 약품의 사용으로 인한 내구성이 저하되어 수밀성을 저하시키는 문제점이 있다.
이를 보안하고자 제안된 본 출원인의 특허 제10-1147505호의 수처리 구조물의 내부 방수방식용 내오존성 경량패널은, 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 인장섬유를 포함하는 제1섬유층, 폴리에스테르, 방향족 나일론 섬유인 케블라 및 아라미드섬유로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 섬유로 이루어진 웨빙테이프, 또는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 섬유로 이루어진 직조형 섬유를 포함하는 제2섬유층 및 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 인장섬유를 포함하는 제3섬유층으로 이루어진 수처리 구조물의 내부 방수방식용 내오존성 경량패널에 있어서, 상기 각 섬유층은 불포화 폴리에스테르, 에폭시 등의 열경화성수지 혹은 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지 군에서 1종의 밀도 수지를 포함하는 수지계, 폴리비닐 아세테이트계 저수축계, 고온 경화제, 저온경화제, 충진제인 수산화알루미늄, 반응형 희석제, 자외선차단제, 페닐렌디아민계 오존열화방지제, 이형제, 소포제 및 유무기계 안료를 포함하는 수지조성물에 함침되고, 그리고 상기 내오존성 경량패널은 인장섬유 50 ~ 80중량%, 직조형 섬유 또는 웨빙테이프 타입의 섬유 2 ~ 5중량%, 열경화성수지 단독 또는 열가소성 혼합수지 13 ~ 24중량%, 저수축계 2.5 ~ 8중량%, 고온경화제 0.1 ~ 2중량%, 저온경화제 0.1 ~ 1중량%, 충진제 1 ~ 3중량%, 반응형 희석제 0.4 ~ 1중량%, 자외선차단제 0.1 ~ 0.3중량%, 오존열화방지제 0.3 ~ 3중량%, 이형제 0.1 ~ 1중량%, 소포제 0.1 ~ 0.3중량% 및 유무기계 안료 0.2 ~ 0.4중량%, 개시제 0.1 ~ 1중량%로 구성되며, 상기 반응형 희석제는 열경화형의 반응성 아크릴계 단량체 및 개시제를 포함하여 함침수지의 희석과 동시에 고분자사슬의 밀도 및 중합도를 증가시키는 혼합수지조성으로 구성된다.
이에 따라, 기존 방수방식재의 내구성 저하를 개선시켜 유지관리비 절감 및 식수의 안정성 확보에 기여하고, 기존의 자기질 타일 및 강화유리에 비해 매우 경량이므로 수직면에서 흘러내림이 적어 큰 사이즈로 한 번에 시공이 가능하여 공사기간을 대폭 단축할 수 있도록 한다.
또한, 수처리 구조물에 패널을 고정하기 위한 접착제가 구성되나, 상기 패널의 수밀성 결여로 인해 상기 접착제의 부착성능 및 방수성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2005-118354호(2005.12.19. 공개) 대한민국 특허공보 제10-1147505호(2012.05.21. 공고) 대한민국 특허공보 제10-1564221호(2015.10.30. 공고)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 수분의 침식과 화학약품으로 내구성 및 수밀성이 저하되는 수처리 구조물에 사용되는접착제에 대하여 강도, 내염성, 내산성, 내화학성, 내구성 및 수밀성이 우수한 부착식 패널로 방수방식처리할 때 부착성능, 방수성 및 수분 하에서의 내구성이 우수한 접착제를 제공함으로써, 수처리 구조물에 대한 방수성능 및 내구성이 향상되도록 하는 수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물을 제공하는 데 있다.
삭제
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수처리 구조물의 표면에 패널을 접착시키기 위한 패널 접착제에 있어서, 상기 패널 접착제 조성물은, 주제와 경화제가 2 : 1 중량비로 혼합되고; 상기 주제는 에폭시수지 70 ~ 80 중량부와; 희석제 7 ~ 10 중량부와; 칙소제 10 ~ 15 중량부; 및 안료 5 ~ 7 중량부로 조성되고; 상기 경화제는 폴리아미드아민 45 ~ 58 중량부와; 촉진제 1 ~ 2 중량부와; 필러 38.8 ~ 46.8 중량부와; 칙소제 2 ~ 5.2 중량부; 및 접착증강제 0.2 ~ 1 중량부;로 조성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 희석제는, 반응성 희석제인 BGE, LGE, CGE를 1 : 0.5 : 0.3 중량비율로 혼합;된 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 칙소제는, 흐름성 조정이 우수한 미분말 형태의 해포석(sepiolite);인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 안료는, 아나타제형(A-TiO2) 또는 루틸형(R-TiO2);인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 패널은, 변성 불포화 폴리에스테르계 열경화성수지, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 고온경화제, 저온경화제, 충진제인 수산화 알루미늄, 반응성 희석제, 이형제 및 소포제를 포함하는 수지조성물을 제조하는 단계와; 함침된 로빙형태의 고인장 섬유와 직조형 또는 웨빙테이프 형태의 섬유를 금형에 투입하여 80 ~ 160℃의 고온에서 성형하여 고인장 섬유 단독 사용시 섬유 55 ~ 81 중량부와, 중간 섬유층 사용시 고인장 섬유 50 ~ 75 중량부, 중간 섬유층의 섬유 5 ~ 6 중량부, 열경화성수지 13 ~ 31 중량부, 저수축제 3.7 ~ 9.2 중량부, 고온경화제 0.2 ~ 0.35 중량부, 저온경화제 0.25 ~ 0.45 중량부, 충진제 0.85 ~ 1.7 중량부, 반응성 희석제 0.2 ~ 0.3 중량부, 이형제 0.1 ~ 0.4 중량부 및 소포제 0.14 ~ 0.2 중량부로 이루어지고, 수분과 접하는 최상부에 폴리에스테르계 베일 0.06 ~ 0.1 중량부를 포함하는 방수방식재를 제조하는 단계와; 제조된 방수방식재를 연속적으로 인발하는 인발단계; 및 현장여건에 따라 부직포를 접착하는 접착단계 및 생산된 방수방식재를 수처리 구조물에 맞춰 절단시키는 단계를 통해 제조된 방수방식용 부착식 패널;인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 수분의 침식과 화학약품으로 내구성 및 수밀성이 저하되는 수처리 구조물에 사용되는 접착제에 대하여 강도, 내염성, 내산성, 내화학성, 내구성 및 수밀성이 우수한 부착식 패널로 방수방식처리할 때 부착성능, 방수성 및 수분 하에서의 내구성이 우수한 접착제를 제공함으로써, 수처리 구조물에 대한 방수성능 및 내구성이 향상되도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 패널 접착제 조성물은, 주제 및 경화제가 2 : 1 중량비로 이루어진다.
상기 주제는 에폭시수지를 주제로 하여 조성된다.
상기 에폭시수지는 C-C-O가 삼각형으로 결합되어 있는 에폭시기를 가진 수지 상태의 화합물이나 그 화합물과 경화제를 중합하여 얻은 열경화성 합성수지를 통틀어 이르는 말이다.
즉, 에폭시수지란 하나의 분자 속에 2개 이상의 에폭시기를 가진 화합물로서, 경화제나 충전제를 조합하여 상온 내지 가열함에 따라 특성을 가진 경화수지를 만들어 도료나 접착제 등으로 사용된다.
이러한, 에폭시수지의 종류로는, 1) 비스테놀A-에피플로로히드린 수지로서, 에폭시수지 약 85%를 점하고 있으며, 기계적, 전기적 특성, 내약품성 등이 평균적으로 뛰어나다. 액상타입에서 고형타입까지 있으며, 거의 모든 것에 사용되고 있다.
[그림 1]
Figure 112017114764454-pat00001
2) 에폭시노블락수지
Figure 112017114764454-pat00002
3) 치환식
비스페놀형과 달리 골격에 이중결합을 가진 불포화결합이 없기 때문에 내후성, 내트래킹성이 뛰어나다. 이로 인해 경화제로서도 헥사이드로 무수프탈산과 같은 것이 적용된다. 이는, 전기특성이 뛰어나지만 깨지기 쉽다는 단점이 있다.
Figure 112017114764454-pat00003
4) 지방족 에폭시수지
저점도로 가동성이 우수하지만 내열성이 낮은 단점이 있다.
Figure 112017114764454-pat00004
5) 이절환형 수지
히타인계와 트리글리시틸 이소시아네이트가 있으며, 내열성이 뛰어나고 내아크성, 내트래킹성이 양호하다. 히탄트인은 저점도이지만 트리글리시틸 이소시아네이트는 120℃의 융점을 가진 고체로서 성형재료나 적층재료에 이용되고 있다.
Figure 112017114764454-pat00005
6) 글리시딜에스테르형수지
이는, 저점도로서 함침성이 양호하고, 포화결합을 가지며 내후성, 내트래킹성이 개량된다.
Figure 112017114764454-pat00006
7) 취소화에폭시수지
비스페놀A-에스클로로히드린수지를 취소화한 것과 노블락형 에폭시수지를 취소화한 것 등이 있다. 취소화 에폭시수지는 난연성이 좋고, 전기, 전자부품의 성형재료나 에폭시수지 적층판에 이용된다.
Figure 112017114764454-pat00007
이러한, 에폭시수지는 산무수물, 아민계화합물 등의 경화제와 반응시켜 3차원화한 망목구조이다. 에폭시수지의 선택과 같이 경화제의 선택도 그것에 의해 최종제품의 특성이 결정되므로 베이스레진을 선택하는 것과 같은 정도로 중요하다. 일반적인 경화제는 지방족디아민이나 폴리아민 및 방향족디아민, 산무수물 등이다. 또하, 우레아, 엘라민, 페놀수지도 에폭시수지의 변성에도 적용되어 뛰어난 특성을 부여한다.
디메틸렌트리아민(DTA), 트리에틸렌테트라민(TETA) 등의 지방족디아민은 상온경화제로서 실용화되고 있지만, 이들 중에는 독성이 강해 피부염이나 호흡기장애의 원인이 되는 것이 있으므로 최근에는 아미노기를 가진 부가물이 이용되고 있다.
방향족디아민은 지방족디아민보다 반응성이 약하고, 공기에서 경화시킬 필요가 있어 분말성형재료에 흔히 이용된다. 대표적인 것으로서 메타페닐디아민(MDP), 디아미노디페놀메탈(DDM), 디아이노디페놀설폰(DDS) 등이 있다.
산무수물을 사용할 경우에는 경화에 고온, 장시간이 필요하기 때문에 경화촉진제를 병용하지만 성형품은 내열성이 뛰어나다. 일반적인 산무수물로서는 메틸나딕 산무수물(NMP), 헥사히드로산무수물(HHPA), 피로메리트산무수물(PMDA), 루이스산착화합물 등이 있다.
생산성을 향상시키기 위해서 에폭시수지의 반응속도를 조정할 경우 반응촉진제가 이용된다. 산무수물로 경화시킬 경우에는 3급 아민, 아민염, 이미다졸류가 촉진제로서 유효하다. 아민계경화제에서 경화시킬 경우는 카르본산 화합물 등이 효과적이다. 일반적인 산무수물로서는 메틸나딕 산무수물(NMP), 헥사히드로산무수물(HHPA), 피로메리트산무수물(PMDA), 루이스산착화합물 등이 있다.
이러한, 에폭시수지는 접착성이 우수하고, 경화시 물, 그 밖의 휘발분을 발생하지 않으므로 수축이 작고, 치수안정성이 우수하며, 기계적성질이나 전기절연성이 우수하고, 내요제, 내산, 내알칼리, 내수성이 우수하며, 가소성이 우수하기 때문에 수처리구조물의 접착제의 주제로서 조성됨이 바람직하다.
상기 주제는, BPA형 에폭시수지 70 ~ 80 중량부와, 희석제 7 ~ 10중량부와, 칙소제 10 ~ 15 중량부 및 안료 5 ~ 7 중량부로 조성된다.
상기 BPA형 에폭시수지는, 비스페놀A(Bisphenol-A)형 에폭시수지로서, 분자량이 작은 액상형은 비스페놀A와 과잉의 에피클로로히드린(Epichlorohydrine, ECH)를 알칼리 중에서 부가-개환(Addtion-Ringopening reaction) 시켜서 합성된다.
부가중합에 있어서, 4가 암모늄염과 같은 촉매를 사용하는 경우도 있다. 부가반응에 비하여 개환반응은 속도가 빠르므로 에폭시화의 반응은 일반적으로 개환반응까지 한번에 이루어진다.
반응온도는 통상 50 ~ 120℃에서 실시되며, 반응속도를 향상시키기 위해 반응 생성수를 반응계 외로 제거하거나 알콜 등 반응을 촉진시키는 용제를 사용하는 경우도 많다.
개환반응 후 과잉의 에피클로로히드린을 회수하여 액상 에폭시수지를 얻지만 수천 내지 수만 ppm정도의 미개환된 클로로히드린(Chlorohydrine)체가 존재하므로, 소량의 알칼리로 다시 한번 개환반응을 시키는 방법을 사용하여 얻는다.
또는, 분자량이 큰 비스페놀A형 고형 에폭시수지는 1가법 및 2가법의 합성법으로 얻는데, 1가법은, 보통 분자량이 800 ~ 3000 정도의 저,중 분자량을 가지는 고형에폭시수지 제조에 적합한 것으로서, 상술된 액상에폭시 수지 합성법과 비숫하며, 다른 것은 과잉의 에피클로로히드린을 사용하지 않고, 소정량을 사용하여 에피클로로히드린과 비스페놀A의 몰비에 의해 분자량을 조절한다. 생성된 염화나트륨과 과잉으로 사용한 알칼리를 제거하기 위해 반응종류 후 용제에 녹여 수세를 하는 것이 일반적이다.
상기 2가법은 1가법으로 제조한 저,중 분자량의 에폭시수지와 비스페놀A를 촉매 존재하에서 130 ~ 220℃의 온도에서 반응시키는 2가법은 중,고분자량의 도형에폭시수지의 제조에 적합하지만 최근에는 저,중 분자량의 고형 에폭시수지의 합성에도 많이 사용된다.
이 경우, BPA형 에폭시수지는 국도화학(주)에 생산되는 상품명 'YD-128', 'YD-115J', 'YD-114'를 사용함이 바람직하다.
상기 YD-128는 Bisphenol-A 형 비결정성, 고반응성의 액상수지로 접착력, 내화학성, 내열성등이 우수하고, YD-114는 C12-C14의 aliphatic glycidyl ether 변성 bisphenol-A형 수지로 non-solvent system 또는 low VOC system에 사용되며, 기계적 물성, 내화학성이 우수하며, YD-115J는 BGE 변성 bisphenol-A형 수지로 저점도, 비결정성을 가지며 접착력, 기계적 물성, 내화학성이 우수하다.
상기 희석제는 일반적인 용제와 달리 휘발하지 않고, 수지 경화시에 경화물에 잔존하는 것으로서, 반응성과 비반응성 희석제로 나눠며, 상기 반응성 희석제는 에폭시기를 한 개 또는 그 이상을 가지고 있고, 반응에 참여하여 경화물에 가교 구조로 들어가고 비반응성 희석제는 단지 경화물 속에 물리적으로 혼합 및 분산만 되어 있는 상태로 있다.
또한, 반응성 희석제는 경화물의 기계적, 열적, 화학적, 전기적 특성을 저하시키므로, 점도저하의 목적으로만 사용한다. 이 경우, 부틸 글리시딜 에테르(Butyl Glycidyl Ether, BGE), 페닐 글리시딜 에테르(Phenyl Glycidyl Ether, PGE), LGE, 크레졸 글리시딜 에테르(Cresol Glycidyl Ether, CGE) 등을 사용함이 바람직하다.
또한, 비반응성 희석제는 에폭시수지나 경화제와 상용성이 좋고 저점도로 불휘발성이어야 하며, 경화물 중에 화학적으로 결합된 것이 아니므로 과량 사용하게 되면 표면에 석출될 수 있으므로 사용량의 결정에 신중하여야 한다.
여기에서, 희석제는 선택에 따라 희석효과 외에 요구되는 수지의 경화특성의 변화에도 커다란 영향을 미치므로, 희석효과, 경화물 특성에 관한 영향, 안정성, 경제성 등을 고려하여야 한다.
이에 따라, 상기 희석제는 반응성 희석제를 사용하고, BGE, LGE, CGE를 1 : 0.5 : 0.3 중량비율로 혼합하여 사용함이 바람직하다.
또한, 상기 희석제는 7 중량부 미만이면 에폭시수지에 대한 희석기능을 충분히 발휘하지 못하여 작업성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량부 초과하면 에폭시수지의 물성에 영향을 미치는 문제점이 있다.
상기 칙소제(thixotropic agent)는 정치상태에서는 유동성을 갖지 않는 겔이 휘저어지거나 흔들어지면 유동성을 갖는 졸로 변하고, 이것을 가만히 두면 다시 원래대로 되돌아가는 요변성을 가지는 성질을 칙소성이라 하며, 응력이 커진 만큼 점도가 낮아지고, 응력이 적은 만큼 점도가 높아지는 기능을 발휘하도록 칙소성을 부여하는 재료로서, 흐름성을 조정하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 칙소제는 미분말형태의 해포석(sepiolite(독일어))임이 바람직하고, 상기 해포석은 불투명하며, 백색, 회색, 크림색을 띠는 섬유상의 수화된 규산마그네슘 광물로서, 오징어인 세피아의 뼈를 닮았으며, 흑해지역에서 풍부하게 산출되는 가볍고 다공질의 점토광물에서 유래했다. 팰리고르스카이트와 마찬가지로 해포석의 구조는 펼쳐져 있는 산소-규소 판으로 구성된 층상 규산염광물군에 속한다. 그러나 SiO4 사면체군에 방향성이 있어서 폭이 좁고 긴 모양으로 판이 발달되어 섬유상 특성의 원인이 되며, 처음 추출했을 때는 부드럽지만 건조시키면 곧 딱딱해진다.
여기에서 상기 칙소제는 TOLSA 제품인 판실(PANSIL), 판겔(PAN GEL)을 사용하고, 이는, 미분말(micronized) sepiolite로서, 마그네슘 실리케이트 수화물이며, 화학식은 Si12 Mg8 O30 (OH)4(OH2)4-8H2O(CAS : 63800-37-3)이고, 다른 점토처럼 이것도 phillosilicate군에 속하는 광물질이다. 상기 sepiolite의 구조는 중심부에 불연속으로 형성된 팔면체의 마그네슘 원자층에 두 개의 사면체 실리케이트층이 산소원자로 연결되어 있다. 이러한 구조로 sepiolite 입자들이 미세한 섬유상 구조 특성을 나타나게 된다.
또한, 상기 판실은 흡착성이 뛰어난 다기능성 첨가제로서 미세 섬유 물질이 불규칙하게 응집된 미분 응집체로서, 계(system)의 유동물질을 흡착하여 흐름과 점성을 조절하고, 격자 구조내에 망상 구조로 인하여 고형 충진제나 섬유상 충진제의 분산이나 분포상태를 증진시키며, sepiolite 형상이나 강도 보강제로서의 특성을 나타내며, 화학적으로 불활성이므로 미생물이나 화학물질을 흡착하지만 고유 기능에 영향을 미치지 않는다.
또한, 상기 판겔은 sepiolite 고유 특징인 긴 침상형태에 손상을 주지 않는 공정으로 괴상 sepiolite를 섬유상으로 고르게 분산시켜 얻어진 유동성 개질제로서, 살오름성(thickening)의 가소성(pseudoplastic) 및 요변성(thixotropic)을 부여하며, 이러한 기본적 성빌외에 흡착력, 합성섬유의 대전방지 기능 및 충진제의 분산력을 개선시킨다. 상기 판겔은 물, 극성계 유기용제 및 역청질 또는 에폭시수지와 같은 중극성계에서는 기계적 수단(각종 분산, 혼합기)에 의해 쉽게 분산된다. sepiolite의 침상입자가 분산되면 불규칙한 삼차원적 망상구조가 형성되고, 이러한 망상구조 내에서 용제, 충진제 및 콜로이드상 입자가 서로 어울려서 점도를 증가시키고 침전 및 층분리(syneresis)를 방지시켜 준다. 흔들어 주거나 저어주면 이러한 구조 형태는 깨어지고 미세한 섬유질이 흐름방향으로 정렬을 하며 점도가 낮아지게 된다. 정치하여 주면 망상구조는 복원되고 초기 점성으로 회복된다. 판겔 현탁액의 유동성 개질제는 요변성과 의가소성의 특성을 나타낸다. 바꿔말하면, 전단응력이 가해지거나 증가되면 점도는 감소된다는 뜻이다. 이러한 기능은 도장 작업성을 향상시키고 도료의 저장 안정성을 양호하게 하는 데 즉, 도료의 침전 및 층분리를 방지하여 준다.
이 경우, 상기 칙소제는 판겔과 판실을 1 : 1 중량비로 혼합하여 사용하고, 경우에 따라서, 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있으며, 10 중량부 미만이면 칙소성을 원활하게 수행하지 못하여 문제점이 있고, 15 중량부 초과하면 과도한 칙소성에 의해 에폭시수지의 흐름성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 안료는 착색제로서, 여기에서는 티타늄 화이트(titanium white)라는 무기화합물을 사용한다. 상기 티타늄 화이트는 산화티탄 TiO를 주성분으로 하는 흰색 안료로서, 티탄백이하라고도 한다. 티탄철석을 황산으로 처리하여 수산화티탄을 얻은 뒤 900℃에서 배소하거나 염화티탄을 기체상산화시켜 제조한다. 결정형에 따라 아나타제형과 루틸형 2종류가 있는데 모두 정방정계에 속하며, 아나타제(Anatase)형(A-TiO2)은 비중 3.90, 굴절률 2.55, 루틸(Rutile)형(R-TiO2)은 비중 4.20, 굴절률 2.70이다. 착색력이 큰 것이 특징이며, 착색력은 아연화의 8배, 연백의 10배나 된다.
이 경우, 상기 착색제는 5 중량부 미만이면 원활한 착색성능을 발휘하지 못하고, 7 중량부 초과하면 다른 물성의 함량에 영향을 미치는 문제점이 있다.
상기 경화제는 에폭시수지를 주성분으로 하는 주제의 경화 및 물성을 개선하기 위해 사용되는 것으로서, 주제 2에 대하여 1 중량비로 혼합된다.
상기 경화제는 폴리아미드아민 45 ~ 58 중량부와, 촉진제 1 ~ 2 중량부와, 필러 38.8 ~ 46.8 중량부와, 칙소제 2 ~ 5.2 중량부 및 접착증강제 0.2 ~ 1 중량부로 조성된다.
상기 폴리아미드아민은 아민계로서, 에폭시수지와의 반응이 빠르고, 가사시간이 짧아, 바탕면의 습윤상태에서도 접착력을 발휘할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 것으로서, 국도화학(주)에서 생산되는 상품명 'KH-602', 'KH-506'이 사용되고, 45 중량부 미만이면 가사시간이 늘어져 습윤면에 대한 충분한 접착력을 발휘할 수 없고, 58 중량부 초과하면 접착력 증대 효과가 유지되나 다른 조성물의 함량에 영향을 미치는 문제점이 있다.
이 경우, 상기 KH-602는 변성 지방족 아민 경화제로서, 레진몰탈, 그라우팅용으로 사용되고, 상기 KH-506은 변성 지방족 아민 경화제로서, 저온경화, 무용제 상재용으로 사용된다.
상기 촉진제는 경화를 촉진시키는 것으로서, 여기에서는 국도화학(주)에서 생산되는 상품명 'K-54', 'H-4175'가 사용되고, 1 중량부 미만이면 원활한 경화 촉진 기능을 수행할 수 없고, 2 중량부 초과하면 경화촉진 기능이 유지되나 다른 조성물의 함량에 영향을 미치는 문제점이 있다.
상기 필러(Filler)는 강도보강 및 제조단가를 낮출 수 있도록 하는 보충제 기능으로서, (주) 백광소재에서 생산되는 상품명 'SHC-100', 'SHC-300', 'KS-300' 중 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 사용되고, 38.8 중량부 미만이면 다른 물성의 추가로 인해 제조단가가 상승되고, 46.8 초과하면 제조단가를 낮출 수 있으나 강도를 저하시키는 문제점이 있다.
상기 칙소제는 상술한 주제의 칙소제와 동일한 기능을 수행하는 것으로서, 여기에서는 상세한 설명을 생략하고, 2 중량부 미만이면 칙소성을 원활하게 수행하지 못하여 문제점이 있고, 5.2 중량부 초과하면 과도한 칙소성에 의해 에폭시수지의 흐름성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 접착증강제는 접착력을 보강시키기 위한 기능을 수행하는 것으로서, 3-glycidyl-oxypropyl-trimethoxy-silane, CAS번호 : 2530-83-8로서, 모멘티브퍼포먼스머티리얼스 코리아(주)에서 생산되는 'A-187'(상품명)을 사용하고, 0.2 중량부 미만이면 원활한 접착력 보강 기능을 수행할 수 없고, 1 중량부 초과하면 접착력 보강 기능이 향상되나 다른 물성의 조성비율에 영향을 미치는 문제점이 있다.
상기와 같이 조성되는 패널 접착제의 조성물은 정수장, 배수지, 하수종말처리장의 구조물 및 지하 수조 구조물 등의 수처리 구조물에 사용되는 부착식 패널에 대한 부착성능과 수분하에서의 내구성을 유지시킴으로써, 수처리 구조물에 시공된 부착식 패널에 대한 내구성을 향상시키게 된다.
이 경우, 상기 부착식 패널은 변성 불포화 폴리에스테르계 열경화성수지, 폴리비닐 아세테이트계 저수추제, 고온경화제, 저온경화제, 충진제인 수산화 알루미늄, 반응성 희석제, 이형제 및 소포제를 포함하는 수지조성물을 제조하는 단계와, 함침된 로빙형태의 고인장 섬유와 직조형 또는 웨빙테이프 형태의 섬유를 금형에 투입하여 80 ~ 160℃의 고온에서 성형하여 고인장 섬유 단독 사용시 섬유 55 ~ 81 중량부와, 중간 섬유층 사용시 고인장 섬유 50 ~ 75 중량부, 중간 섬유층의 섬유 5 ~ 6 중량부, 열경화성수지 13 ~ 31 중량부, 저수축제 3.7 ~ 9.2 중량부, 고온경화제 0.2 ~ 0.35 중량부, 저온경화제 0.25 ~ 0.45 중량부, 충진제 0.85 ~ 1.7 중량부, 반응성 희석제 0.2 ~ 0.3 중량부, 이형제 0.1 ~ 0.4 중량부 및 소포제 0.14 ~ 0.2 중량부로 이루어지고, 수분과 접하는 최상부에 폴리에스테르계 베일 0.06 ~ 0.1 중량부를 포함하는 방수방식재를 제조하는 단계와, 제조된 방수방식재를 연속적으로 인발하는 인발단계와, 현장여건에 따라 부직포를 접착하는 접착단계 및 생산된 방수방식재를 수처리 구조물에 맞춰 절단시키는 단계를 통해 제조된 방수방식용 부착식 패널을 사용함이 바람직하다.
이상에서 설명한 것은 수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 변성 불포화 폴리에스테르계 열경화성수지, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제, 고온경화제, 저온경화제, 충진제인 수산화 알루미늄, 반응성 희석제, 이형제 및 소포제를 포함하는 수지조성물을 제조하는 단계와, 함침된 로빙형태의 고인장 섬유와 직조형 또는 웨빙테이프 형태의 섬유를 금형에 투입하여 80 ~ 160℃의 고온에서 성형하여 고인장 섬유 단독 사용시 섬유 55 ~ 81 중량부와, 중간 섬유층 사용시 고인장 섬유 50 ~ 75 중량부, 중간 섬유층의 섬유 5 ~ 6 중량부, 열경화성수지 13 ~ 31 중량부, 저수축제 3.7 ~ 9.2 중량부, 고온경화제 0.2 ~ 0.35 중량부, 저온경화제 0.25 ~ 0.45 중량부, 충진제 0.85 ~ 1.7 중량부, 반응성 희석제 0.2 ~ 0.3 중량부, 이형제 0.1 ~ 0.4 중량부 및 소포제 0.14 ~ 0.2 중량부로 이루어지고, 수분과 접하는 최상부에 폴리에스테르계 베일 0.06 ~ 0.1 중량부를 포함하는 방수방식재를 제조하는 단계와, 제조된 방수방식재를 연속적으로 인발하는 인발단계와, 부직포를 접착하는 접착단계, 및 생산된 방수방식재를 수처리 구조물에 맞춰 절단시키는 단계를 통해 제조된 방수방식용 부착식 패널을 수처리 구조물의 표면에 접착시키기 위한 패널 접착제의 조성물에 있어서,
    상기 패널 접착제 조성물은, 주제와 경화제가 2 : 1 중량비로 혼합되고;
    상기 주제는 에폭시수지 70 ~ 80 중량부와;
    희석제 7 ~ 10 중량부와;
    칙소제 10 ~ 15 중량부; 및
    안료 5 ~ 7 중량부로 조성되고;
    상기 경화제는 폴리아미드아민 45 ~ 58 중량부와;
    촉진제 1 ~ 2 중량부와;
    필러 38.8 ~ 46.8 중량부와;
    칙소제 2 ~ 5.2 중량부; 및
    접착증강제 0.2 ~ 1 중량부로 조성되며;
    상기 희석제는, 부틸 글리시딜 에테르(BGE), 페닐 글리시딜 에테르(LGE), 크레졸 글리시딜 에테르(CGE)를 1 : 0.5 : 0.3 중량비율로 혼합된 것이고;
    상기 칙소제는, 흐름성 조정이 우수한 미분말 형태의 해포석(sepiolite)이며;
    상기 안료는, 아나타제형(A-TiO2) 또는 루틸형(R-TiO2);
    인 것을 특징으로 하는 수처리 구조물의 방수방식용 패널 접착제의 조성물.
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