KR102323085B1

KR102323085B1 - 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재

Info

Publication number: KR102323085B1
Application number: KR1020210015740A
Authority: KR
Inventors: 김종호; 이인화
Original assignee: 주식회사 세흥케미칼; (주)브레인기술; 주식회사 브레인건설
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2021-11-09

Abstract

본 발명은 시공 시간이 단축되고, 우수한 미끄럼 방지 기능을 가지며, 에폭시 및 우레탄의 대체품으로 방수기능 및 단열의 효과까지 도모할 수 있는 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 미끄럼 방지 및 접착 강도 향상을 위한 성분을 포함하는 제1 기능성 베이스 조성제; 미끄럼 방지 및 표면 강도와 광택도 향상을 위한 성분을 포함하는 제2 기능성 베이스 조성제; 충진제; 마이크로피어 세라믹(Microsphere ceramics); 및 첨가제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물이 제공된다.

Description

속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재 {COMPONENT FOR FAST CURABLE ECO-FRIENDLY INSULATING FLOOR AND FAST CURABLE ECO-FRIENDLY INSULATING FLOOR COMPRISING THE SAME}

본 발명은 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시공 시간이 단축되고, 우수한 미끄럼 방지 기능을 가지며, 에폭시 및 우레탄의 대체품으로 방수기능 및 단열의 효과까지 도모할 수 있는 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재에 관한 것이다.

타일이나 석재 등의 무기계 바닥재들은 외관이 미려하고 우수한 내마모성,내구성, 내변색성 등으로 인하여 지금까지 우리 생활주변에서 널리 사용되고 있고, 향후에도 그 사용량은 점점 늘어날 전망이다.

무기계 바닥재의 경우 제품 특성상 대부분 고광택 및 고평활 표면을 유지한다. 일예로, 타일의 경우에는 유약 코팅에 의해서, 대리석의 경우에는 세밀한 표면 그라인딩에 의해서 고광택 및 고평활 표면을 유지한다.

이러한 표면 특성 때문에 사람들의 보행시 미끄러지기 쉽고, 특히 물이나 비눗물 등이 표면에 묻어 있는 경우에는 수막현상에 의해서 미끄러짐 현상이 안전사고로까지 이어지기도 한다. 이러한 미끄럼에 의한 안전사고가 발생할 가능성이 많은 장소는 바닥재를 사용하는 욕실, 베란다, 공중목욕탕, 수영장등 물과의 접촉이 빈번한 우리 생활주변에 산재한다.

따라서, 이러한 무기 바닥재의 미끄럼 문제를 해결하기 위한 방법이 강구되었는데, 그 중 하나가 타일 표면에 요철이 형성된 논슬립(non-slip)형 타일이다. 그러나, 논슬립형 타일은 요철 사이가 오염이 쉽게 되고 오염제거 또한 용이하지 않아서 미관과 위생면에서 바람직하지 않고 맨발에 닿는 보행 촉감 또한 만족스럽지 못하였다. 뿐만 아니라 발바닥 또는 신발면과의 밀착성도 부족하기 때문에 미끄럼 방지 효과도 기대에 미치지 못하였다.

최근에 개발된 방법으로 SiO2, Al2O3, CaCO3 등의 무기계 바닥재의 표면성분과 반응할 수 있는 화학처리제를 바닥재 표면에 도포하여 눈에 보이지 않을 정도의 미세한 요철을 형성시키므로써 미끄럼 발생의 근본 원인인 수막현상을 최소화하는 방법이 있다. 이 방법에 있어서 화학처리제는 HF와 같은 불산 수용액을 주성분으로 하고 여기에 계면활성제가 첨가된 형태이다.

그러나 상기한 화학처리제들은 피처리제의 종류에 따라 미끄럼 방지성의 편차가 심하고, 때때로 반응성이 너무 높아서 피처리제의 고유색상을 해치거나 또는 도포후 쉽게 증발하여 표면 반응의 불균일성을 유발하여 얼룩과 백화현상등이 발생하고 원래 제품의 미관을 크게 손상하는 단점이 있다.

또한, 상기한 화학처리제들은 에칭효과를 높이기 위해서 강산인 HF를 직접 사용하거나 또는 약염기인 불산암모늄(NH4F)에 과량의 무기산(H3PO4)을 첨가하여 과량의 강산성 HF를 발생하도록 하므로 산도가 대체로 높다(pH 1.5 내지 3.5). 이로 인하여 작업 중에 독성이 강한 HF 가스가 발생하기 때문에 작업에 각별한 주의를 요하며, 반응 후에도 염기성 액체로 중화시키지 않은 채 흘러보내면 환경을 오염시키는 결과를 초래하기도 한다.

관련 기술로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0083444호에는 순환골재 100중량부, 천연골재 50~80 중량부, 에폭시수지 또는 우레탄수지 또는 아크릴수지 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합한 수지 5-10중량부, 규사 10-15중량부, 시멘트 6~15중량부, 폴리우레아 005~10중량부, 아스팔트 유화제 05~15 중량부로 이루어진 논슬립 상온형 비가열 박층 포장재가 공지되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 미끄럼 방지재는 에폭시 또는 우레탄계로서 시공 후 건조 및 양생시간이 길며, 2액형 타입으로 시공이 불편하고, 유기용매 사용으로 환경친화적이지 못한 등의 문제점이 있었다.

따라서, 상기 친환경적이지 못한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 아크릴계 또는 메틸메타아크릴계(MMA)수지를 이용한 미끄럼방지재가 다음과 같이 개발되어 현장에 적용되고 있다.

이와 관련된 종래 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1022197호에는 메틸메타크릴레이트 80 내지 20 중량%, 에틸아크릴레이트 20 내지 80 중량%의 비율로 혼합한 수지에 올레핀형 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer) 및 개질 폴리프로필렌(polypropylene) 중에서 선택된 하나 이상을 3 내지 15 중량% 혼합하고, 경화촉진제로 05 내지 2 중량%를 투입하여 제조된 변성 메틸메타크릴레이트 수지 25 내지 45 중량%; 실리카 샌드, 보크사이트, 제강슬러그, 호두 껍질, 대나무 껍질, 컬러 샌드, 및 글라스 비드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 골재 30 내지 45 중량%; 벤톤, 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 황산바륨, 및 수산화 알루미늄 중에서 선택된 하나 이상의 충진제 15 내지 30중량%; 숯과 알루미노 실리케이트 분말을 1:1의 비율로 혼합한 기능성 충진제로서, 상기 실리케이트 분말은 입경의 크기가 30 ~ 100 ㎛이고, 비중이 07 ~ 09이며, 융점이 약 1,500 내지 1,900℃인 미세 원형 중공체 분말인 기능성 충진제 3 내지 10 중량%; 체질 안료 2 내지 5 중량%; 및 왁스 1 내지 2 중량%를 포함하는 미끄럼방지용 포장재 조성물이 공지되어 있다.

그러나 이러한 선행기술의 조성물을 이용하여 시공한 미끄럼방지 포장의 경우에는 MMA를 단독 사용한 경우, MMA의 물성한계에 따른 크랙 등의 내구성 문제가 있었으며, MMA와 MMA의 물성을 보완하기 위해 첨가한 혼합수지와의 혼화성문제로 인한 경화성, 접착성 등의 물성저하의 문제점 때문에 외부 하중 및 충격 등에 의해 포장 면들이 쉽게 균열하거나 접착력 약화 및 골재의 마모로 인해 시간이 지날수록 미끄럼 방지 효과가 크게 줄어드는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 10-2010-0083444(2010.07.22. 공개) 대한민국 등록특허공보 10-1022197(2011.03.16. 공고) 대한민국 등록번호공보 10-0244669(2000.02.15. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-2142445(2020.08.10. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-2180058(2020.11.18. 공고)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 시공 시간이 단축되고, 우수한 미끄럼 방지 기능을 가지며, 에폭시 및 우레탄의 대체품으로 방수기능 및 단열의 효과까지 도모할 수 있는 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 미끄럼 방지 및 접착 강도 향상을 위한 성분을 포함하는 제1 기능성 베이스 조성제; 미끄럼 방지 및 표면 강도와 광택도 향상을 위한 성분을 포함하는 제2 기능성 베이스 조성제; 충진제; 마이크로피어 세라믹(Microsphere ceramics); 및 첨가제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물이 제공된다.

이를 위해 본 발명은 미끄럼 방지 및 접착 강도 향상을 위한 성분을 포함하는 제1 기능성 베이스 조성제; 미끄럼 방지 및 표면 강도와 광택도 향상을 위한 성분을 포함하는 제2 기능성 베이스 조성제; 충진제; 마이크로피어 세라믹(Microsphere ceramics); 및 첨가제;를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 마이크로피어 세라믹(Microsphere ceramics)에 의해 도장시 미세입자 구조가 80%이상의 반사효과 수행하고, 공기를 머금은 각각의 마이크로피어 세라믹이 열전달을 느리게 하고, 기체의 열전달 계수가 낮아져 표면의 열전도를 감소시켜 열 이동을 최소화하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 기능성 베이스 조성제 8중량%; 제2 기능성 베이스 조성제 25중량%; 충진제 38 ∼ 39중량%; 마이크로피어 세라믹 5중량%; 및 첨가제 4중량%를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 제1 기능성 베이스 조성제는, 에틸렌 글리콜 23중량%, 다이에틸렌 글리콜 32중량%, (메타)아크릴계 모노머 7 ∼ 20중량%, 메틸메타크릴레이트 7 ∼ 20중량%, 무수말렌산 1 ∼ 4중량%, 무수프탈산 5 ∼ 14중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 제2 기능성 베이스 조성제는, 메틸메타크릴레이트 30 ∼ 36중량%, 노말-부틸아크릴레이트 25 ∼ 33중량%, 하이드록시에틸 메타크릴산 1 ∼ 5중량%, 아크릴레진 25 ∼ 35중량%, 부착방지제 2 ∼ 7중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 (메타)아크릴계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 및 옥틸아크릴레이트 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용되며, 상기 부착방지제는 실리콘아크릴레이트모노머 18 ∼ 40중량%, 트리(프로필렌글리콜) 디아크릴레이트 35 ∼ 60중량%, 유기용제로서 크실렌 10 ∼ 20중량%, 개시제 0.5 ∼ 5중량%가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 기능성 베이스 조성제 8중량%; 제2 기능성 베이스 조성제 25중량%; 충진제 38 ∼ 39중량%; 마이크로피어 세라믹 5중량%; 및 첨가제 4중량%를 포함하는 조성물이, 제1 기능성 베이스 조성제 8중량%; 제2 기능성 베이스 조성제 25중량%; 충진제 43 ∼ 44중량%; 및 첨가제 4중량%를 포함하는 조성물에 비해 단열효과가 3.8℃ 온도 차이가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 경화 속도를 향상시켜, 즉 뛰어난 속경화성을 가져 시공 편의성을 제공할 수 있으며, 시공 시간을 단축하여 경제성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 우수한 미끄럼 방지 기능을 가지며, 방수 기능 및 단열 효과를 제공할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 기존 에폭시 및 우레탄을 대체할 수 있으며, 친환경적인 제품을 구현할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 접착강도를 향상시켜 외부 충격과 하중에 강하며, 표면경도 및 표면의 광택도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물을 포함하는 바닥재에 대하여 단열 테스트를 실행한 시험 사진으로서, 도 1은 본 발명의 단열 바닥재용 조성물에 대한 측정 결과이며, 도 2는 본 발명의 단열 바닥재용 조성물에서 마이크로피어 세라믹(에어로겔)을 생략하고, 해당 중량비만큼 충진제를 포함시킨 경우의 조성물에 대한 측정 결과이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물은, 크게 미끄럼 방지 및 접착 강도 향상을 위한 성분을 포함하는 제1 기능성 베이스 조성제; 미끄럼 방지 및 표면 강도와 광택도 향상을 위한 성분을 포함하는 제2 기능성 베이스 조성제; 충진제; 에어로겔(aerogel)(또는 마이크로피어 세라믹(Microsphere ceramics)); 및 기타 첨가제;를 포함한다.

본 발명의 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물은, 제1 기능성 베이스 조성제 8 ∼ 11중량%; 제2 기능성 베이스 조성제 25 ∼ 30중량%; 충진제 38 ∼ 45중량%; 에어로겔(aerogel) 5 ∼ 15중량%; 및 기타 첨가제 4 ∼ 9중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1 기능성 베이스 조성제는, 에틸렌 글리콜 10 ∼ 23중량%, 다이에틸렌 글리콜 20 ∼ 32중량%, (메타)아크릴계 모노머 7 ∼ 20중량%, 메틸메타크릴레이트 7 ∼ 20중량%, 무수말렌산 1 ∼ 4중량%, 무수프탈산 5 ∼ 14중량%로 이루어져 있다.

에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)은 글리콜류 중 가장 간단한 화합물이며 단순히 글리콜이라고도 한다. 이러한 에틸렌글리콜은 에틸렌에 묽은 염소수를 작용시켜서 에틸렌클로로히드린으로 하고 이것을 탄산수소나트륨 또는 탄산나트륨 수용액과 함께 오토클레이브 안에서 가수 분해한다. 또 에틸렌클로로히드린을 수산화알칼리와 함께 가열하여 에틸렌옥사이드로 하고 이것에 묽은 황산을 작용시켜 가수 분해하여 만든다.

상기와 같은 에틸렌글리콜은 고분자인 불포화폴리에스테르의 경화특성 향상 및 분자량을 조정할 수 있도록 작용하게 된다.

이러한 에틸렌글리콜은 임계치 미만으로 혼합할 경우에는 경화성 향상에 미치는 영향이 미비하여 경화속도가 저하되고, 임계치를 초과하여 혼합할 경우에는 단분자 구조를 만들게 되어 강도를 저하시키는 문제가 발생하게 된다.

디에틸렌글리콜(Diethylene Glycol)은 부동액 및 폴리에스테르의 원료로 쓰이는 에틸렌글리콜을 산화에틸렌으로부터 합성할 때에 곁들여 생성되는 화합물로서, 디에틸렌글리콜의 화학식은 (HOCH2CH2)2O이다.

상기와 같은 디에틸렌글리콜은 흡습성이 있고 냄새가 없으며 끈끈하고 약간 단맛이 있는 액체로, 폴리에스테르 수지의 원료, 보습제에 쓰이는데, 본 발명에서는 불포화폴리에스테르수지의 가소성, 인장강도 향상 및 내크랙성 향상을 위해 혼합하여 사용하게 된다.

이러한 디에틸렌글리콜은 임계치 미만으로 혼합할 경우에는 제품 분자구조상 내크랙성이 저하되는 문제가 발생하게 되며, 임계치를 초과하여 혼합할 경우에는 내후성 저하로 인한 황변을 야기함은 물론 연질성질이 강해 강성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

계속해서, (메타)아크릴계 모노머는 조성물 내의 소수성을 부여하기 위하여 사용되는 모노머로서, 시공면의 표면에 불순물이 존재하더라도 접착성을 발현할 수 있도록 하기 위하여 사용된다. 특히, 낮은 유리전이온도(Tg)를 사용하는 것이 접착성을 증대시킬 수 있으므로 바람직하다. 보다 구체적으로 유리전이온도(Tg)가 -25℃ 이하인 것들을 사용하며, 이러한 예로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 및 옥틸아크릴레이트 등이 있으며 이들에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니나, 2-에틸헥실아크릴레이트가 특히 바람직하다.

여기에서, (메타)아크릴계 모노머는 임계치 범위 내로 사용하는 경우 목적으로 하는 소수성 및 접착성을 부여할 수 있지만, 상기 범위 밖으로 사용하면, 소수성 및 접착성이 취약하게 될 뿐만 아니라, 내수성이 및 내후성도 취약하게 될 우려가 있다.

메틸메타크릴레이트는 투명성, 내후성, 착색성이 우수하여 많은 분야에서 사용되고 있다. 고분자 물질은 분자량에 따라 다른 성질을 갖지만, 메틸메타아크릴레이트는 경질 타입이면서 유연성도 갖고 있으며, 저온에서 라디칼 중합하면 고분자 사슬구조가 연속된 규칙성을 나타내는 신디오탁틱(Syndiotactic) 구조의 비율이 증가하는 특성을 나타낸다. 일반적으로 아크릴 수지는 높은 열팽창 계수를 갖지만, 안정성이 매우 높은 편에 속한다. 메틸메타아크릴레이트는 CH2=C(CH3)CO2CH3의 화학식을 갖는 것으로 알려져 있다.

상기 메틸메타아크릴레이트는 7 ∼ 20중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위로 사용하는 경우, 경화시 강한 기계적 강도와 화학적 물성을 나타내고, 특히 약품성이 우수할 뿐만 아니라 압축강도가 높고 습도에 민감하지 않는 특성을 가지며, 시공후 이 1시간 이내에 차량 통행이 가능한 속경성도 가진다.

무수말렌산은 무수말레산(Maleic Anhydride)은 구조상에 있는 이중결합에 의한 불포화도를 부여하여 경화특성을 향상시키고 점도를 상승시키며, 가교결합을 위한 라디칼반응 사이트를 제공하는 역할을 수행하게 되는데, 이러한 무수말레산은 임계치 미만으로 혼합할 경우 가교결합을 위한 불포화도가 부족하여 점도 상승이 불가함은 물론, 가교 밀도가 저하되어 경화특성이 낮아지는 문제가 발생하게 되며, 임계치 미만으로 혼합할 경우에는 에스테르 반응시 과중합 반응 발생 및 발열이 상승하여 과잉수축을 초래하는 문제가 발생하게 된다.

그리고 무수프탈산(Phthalic Anhydride)은 프탈산 C6SH4(COOH)2의 무수물로서, 화학식은 C6H4(CO)2O이다. 공업적으로 나프탈렌 또는 o-크실렌의 촉매 산화로 제조된다.

이러한 무수프탈산은 불포화폴리에스테르 표면의 경도 물성을 향상시키는 작용을 하게 되는데, 조성물 혼합시무수프탈산의 혼합량이 임계치 미만일 경우에는 표면경도 물성이 저하되고, 포화산인 무수프탈산의 혼합량이 임계치를 초과할 경우에는 경화성을 저하시키는 문제점이 발생하게 된다.

상기와 같은 제1 기능성 베이스 조성제는 황변현상을 방지함은 물론, 수소성을 부여함으로써 시공 표면에 불순물이 존재하더라도 낮은 유리전이온도를 사용하는 (메타)아크릴계 모노머에 의해 접착성을 향상시킬 수 있으며, 무수프탈산에 의한 표면 경도 물성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 제2 기능성 베이스 조성제는, 메틸메타크릴레이트 30 ∼ 36중량%, 노말-부틸아크릴레이트 25 ∼ 33중량%, 하이드록시에틸 메타크릴산 1 ∼ 5중량%, 아크릴레진 25 ∼ 35중량%, 부착방지제 2 ∼ 7중량%로 이루어져 있다.

메틸메타크릴레이트는 임계치 미만일 경우 경화가 안되는 문제가 있으며, 임계치를 초과할 경우 경화 후 충분한 신율특성을 기대하기 어렵다.

노말-부틸아크릴레이트는 메틸메타크릴레이트의 반응속도를 향상시켜 미반응 잔류 아크릴을 감소시키는 효과가 있으며, 이를 임계치 미만으로 혼합할 경우 반응하지 않은 아크릴을 감소시키는 효과가 현저히 저하되고 임계치를 초과할 경우 높은 유리전이 온도로 인하여 필요한 신율 특성을 확보하기가 어렵다.

하이드록시에틸 메타크릴산은 제2 미끄럼 방지제의 기계적 강도를 향상시키기 위한 것으로 임계치 미만일 경우 기계적 물성이 저하되고, 임계치를 초과할 경우에는 경도 등의 도막물성이 저화되고 경화속도가 느려지는 문제가 발생하게 된다.

아크릴레진은 높은 열팽창 계수를 갖는 것으로 메틸메타크릴레이트와 함께 혼합되어 MMA수지에 내균열성 및 휨추종성을 향상시키기 위해 포함되며, 임계치 미만일 경우 경화성이 저하되고, 임계치를 초과할 경우 작업성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

부착방지제는 실리콘아크릴레이트모노머 18 ∼ 40, 트리(프로필렌글리콜) 디아크릴레이트 35 ∼ 60, 유기용제로서 크실렌 10 ∼ 20중량%, 개시제 0.5 ∼ 5중량%로 이루어져 있다.

이러한 부착방지제의 실리콘아크릴레이트모노머는 먼지나 이물질 등의 부착방지성이 우수하고, 실리콘 말단기에 아크릴레이트가 있어 수지합성이 가능한 성분으로서, 임계치 미만일 경우에는 먼지나 이물질 등의 부착방지성이 불량하게 되고, 임계치를 초과하게 되면 메틸메타크릴레이트와의 부착성이 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 제2 기능성 베이스 조성제는 MMA계의 고유 특성인 광택도, 표면의 끈적임이 개선 및 이물질 부착방지 효과를 얻을 수 있다.

한편, 충진제는 탄산칼슘, 규사 및 침전방지제를 38 ∼ 45중량% 포함하고, 첨가제는 가소제 및 소포제를 4 ∼ 9중량% 포함하며, 또한 에어로겔(aerogel)을 5 ∼ 15중량% 포함한다.

이러한 본 발명은 단열 세라믹 소재인 에어로겔(aerogel)(또는 마이크로피어 세라믹(Microsphere ceramics))을 포함함으로써 방수 기능에 더하여 단열 효과를 제공할 있고, 황변현상을 방지함은 물론 수소성을 부여함으로써 시공 표면에 불순물이 존재하더라도 낮은 유리전이온도를 사용하는 (메타)아크릴계 모노머에 의해 접착성을 향상시킬 수 있으며, 무수프탈산에 의한 표면 경도 물성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있는 제1 기능성 베이스 조성제와 광택도, 표면의 끈적임이 개선 및 이물질 부착방지 효과를 얻을 수 있는 제2 기능성 베이스 조성제 혼합되어 개선된 미끄럼 방지제를 제공할 수 있다.

본 발명에서 상기한 제1 기능성 베이스 조성제를 임계치 미만으로 혼합할 경우, 접착력과 접착강도 및 단열성을 기대하기 어렵고, 임계치를 초과할 경우 그 이상의 상승된 효과를 얻을 수 없다.

상기한 제2 기능성 베이스 조성제를 임계치 미만으로 혼합할 경우 더 나은 광택도 및 표면의 끈적임에 대한 개선효과와 더불어 이물질 부착방지 효과를 얻을 수 없고, 임계치를 초과할 경우 접착력 및 접착강도가 낮아지는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물은, 전도, 대류, 복사 및 반사 등 열전달 원리를 응용한 것으로, 도장 시 미세입자 구조가 80%이상의 반사효과 수행하고, 공기를 머금은 각각의 세라믹 조성(마이크로피어 세라믹)이 열전달을 느리게 하고, 기체의 열전달 계수가 낮아져 표면의 열전도를 감소시키며, 열 이동을 최소화시키게 된다.

한편, 도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물을 포함하는 바닥재에 대하여 단열 테스트를 실행한 시험 사진으로서, 도 1은 본 발명의 단열 바닥재용 조성물에 대한 측정 결과이며, 도 2는 본 발명의 단열 바닥재용 조성물에서 마이크로피어 세라믹(에어로겔)을 생략하고, 해당 중량비만큼 충진제를 포함시킨 경우의 조성물에 대한 측정 결과이다.

본 발명의 발명자는 본 발명에 따른 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물을 포함하는 바닥재에 대하여 단열 테스트를 실행한 결과, 마이크로피어 세라믹(에어로겔)을 포함하는 경우에서, 현저한 단열 효과를 제공할 수 있음을 시험을 통해 확인하였다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 속경화형 친환경 단열 바닥재에 의하면, 경화 속도를 향상시켜, 즉 뛰어난 속경화성을 가져 시공 편의성을 제공할 수 있으며, 시공 시간을 단축하여 경제성을 도모할 수 있으며, 우수한 미끄럼 방지 기능을 가지며, 방수 기능 및 단열 효과를 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 기존 에폭시 및 우레탄을 대체할 수 있으며, 친환경적인 제품을 구현할 수 있고, 접착강도를 향상시켜 외부 충격과 하중에 강하며, 표면경도 및 표면의 광택도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

미끄럼 방지 및 접착 강도 향상을 위한 성분을 포함하는 제1 기능성 베이스 조성제; 미끄럼 방지 및 표면 강도와 광택도 향상을 위한 성분을 포함하는 제2 기능성 베이스 조성제; 충진제; 마이크로피어 세라믹(Microsphere ceramics); 및 첨가제;를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 마이크로피어 세라믹(Microsphere ceramics)에 의해 도장시 미세입자 구조가 80%이상의 반사효과 수행하고, 공기를 머금은 각각의 마이크로피어 세라믹이 열전달을 느리게 하고, 기체의 열전달 계수가 낮아져 표면의 열전도를 감소시켜 열 이동을 최소화하는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 기능성 베이스 조성제 8중량%; 제2 기능성 베이스 조성제 25중량%; 충진제 38 ∼ 39중량%; 마이크로피어 세라믹 5중량%; 및 첨가제 4중량%를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 기능성 베이스 조성제는,
에틸렌 글리콜 23중량%, 다이에틸렌 글리콜 32중량%, (메타)아크릴계 모노머 7 ∼ 20중량%, 메틸메타크릴레이트 7 ∼ 20중량%, 무수말렌산 1 ∼ 4중량%, 무수프탈산 5 ∼ 14중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 제2 기능성 베이스 조성제는,
메틸메타크릴레이트 30 ∼ 36중량%, 노말-부틸아크릴레이트 25 ∼ 33중량%, 하이드록시에틸 메타크릴산 1 ∼ 5중량%, 아크릴레진 25 ∼ 35중량%, 부착방지제 2 ∼ 7중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 (메타)아크릴계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 및 옥틸아크릴레이트 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용되며,
상기 부착방지제는 실리콘아크릴레이트모노머 18 ∼ 40중량%, 트리(프로필렌글리콜) 디아크릴레이트 35 ∼ 60중량%, 유기용제로서 크실렌 10 ∼ 20중량%, 개시제 0.5 ∼ 5중량%가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 기능성 베이스 조성제 8중량%; 제2 기능성 베이스 조성제 25중량%; 충진제 38 ∼ 39중량%; 마이크로피어 세라믹 5중량%; 및 첨가제 4중량%를 포함하는 조성물이,
제1 기능성 베이스 조성제 8중량%; 제2 기능성 베이스 조성제 25중량%; 충진제 43 ∼ 44중량%; 및 첨가제 4중량%를 포함하는 조성물에 비해 단열효과가 3.8℃ 온도 차이가 이루어지는 것을 특징으로 하는, 속경화형 친환경 단열 바닥재용 조성물.
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