KR102369637B1 - 수용성 에폭시 몰탈 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 수용성 에폭시 몰탈 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 옥상이나 방수가 필요한 기재층에 코팅하고 건조하여 제조되는 방수층을 형성하기 위한 수용성 에폭시 몰탈 조성물에 관한 것이다.

Description

수용성 에폭시 몰탈 조성물{Water-soluble Epoxy Mortar Composition}
본 발명은 친환경 수용성 에폭시 몰탈 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 옥상이나 방수가 필요한 기재층에 코팅하고 건조하여 제조되는 방수층을 형성하기 위한 수용성 에폭시 몰탈 조성물에 관한 것이다.
최근 토목/건축분야에 있어서 시멘트 몰탈 경화 표면 위에, 유용성 및 수용성 페인트를 사용하여 방수, 보수 마감제가 사용되고 있다. 그러나 이러한 페인트를 이용한 방수 시공은 기재면이 수분 함유율이 5% 이상 시에는 핀홀현상 발생 및 기타 도장 문제가 발생하여 기재면의 수분 함유율이 규정에 도달될 때까지 기다려야 하는 등 시공의 어려움 있다. 또한 시공 시 환경에 따라 대기시간이 오래 걸리고, 충격성이 약하고, 또한 기재인 바닥과의 접착성이 열세로서, 들뜸이나 뒤틀림 등이 발생기도 하고, 여름과 겨울에 수축이 심하게 발생하여 충분한 방수 효과가 달성되지 않는 문제점이 있다.
이러한 결점을 해소하기 위하여 천연고무, 분말 수지 에멀젼이나 라텍스가 사용되고 있지만, 화학적 경화가 아니어서 접착강도가 약하며, 방수성능도 떨어지고, 수지 조성물 층과 시멘트 층이나 콘크리트 층과의 균열이 발생하는 등의 방수에 치명적인 문제점을 여전히 가지고 있다.
이를 해결하기 위하여, 유용성 에폭시 도료에 모래를 섞은 에폭시 몰탈 제품이 건설 분야에 다양하게 이용되고 있지만, 압축강도는 충분하지만 신율이 1~2%로 너무 낮아 탄성이 없이 겨울에 쉽게 파손되어 방수성능이 장기간 유지될 수 없는 단점이 있다.
이러한 문제로 인해, 외부 방수 작업은 최종적으로 내후성이 우수한 유용성 우레탄 도료로 마감처리를 하고 있으며, 유용성 도료의 특성상 시공하는 기재면의 수분 함유율에 영향을 받아 함수율 5 % 이하에서 작업을 해야 하며 유기용제 사용에 대한 화재발생 및 환경문제도 존재한다.
따라서 본 발명은 상기와 같이 발생되는 문제점을 해결하기 위해, 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 개발함으로써, 기재와 접착성이 우수하고, 환경친화적이며, 방수특성이 우수하고, 함수량 영향을 받지 않고 신속히 시공 가능한 새로운 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한 본 발명의 과제는 이러한 특성에도 불구하고 유해한 물질을 최소화한 친환경성 시멘트 조성물을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 옥내나 지하주차장에 필요한 기재층에 코팅하고 건조하여 제조되는 도막층을 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 많은 연구를 한 결과, 본 발명은 디아민과 비스페놀 A 또는 F계 에폭시 수지를 반응시켜 아민말단 중간체를 제조한 후, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르를 추가 반응시켜 제조한 아민과 글리시딜에테르를 말단으로 하는 아민계 에폭시 프리폴리머를 포함하는 프리폴리머, 에폭시 화합물, 시멘트 및 모래를 포함하는 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 제공함으로써, 상기 문제점을 해결할 수 있었다.
본 발명에서 상기 수용성 에폭시 몰탈 조성물은 보다 구체적으로 (A)디아민과 비스페놀 A 또는 F계 에폭시 수지를 반응시켜 아민말단 중간체를 제조한 후, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르를 추가 반응시켜 제조한 아민과 글리시딜에테르를 말단으로 하는 아민계 에폭시 프리폴리머를 포함하는 프리폴리머 조성물, (B)에폭시 화합물, 반응성 희석제, 유화제 및 물을 포함하는 경화 조성물 및 (C)시멘트와 모래를 포함하는 몰탈 조성물을 혼합하여 제조하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 조성물을 제공하여 방수가 필요한 내부 바닥 등에서 도포하고 경화함으로써 방수층을 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 아민계 에폭시 프리폴리머는 토탈아민가(TAV)가 150 내지 800 mgKOH/g인 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 제공한다..
본 발명에서 상기 아민계 에폭시 프리폴리머는 아이소포론디아민(Isophorondiamine) 또는 폴리에테르아민에서 선택되는 하나 이상의 아민과 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 500 내지 30,000cps를 갖는 비스페놀 A 수지 또는 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 700 내지 20,000cps를 갖는 비스페놀 F 수지를 반응시켜, 아민 말단의 중간체를 제조한 후, 상기 중간체와 글리시딜말단 폴리알킬렌글리콜을 반응시켜 제조한 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 글리시딜말단 폴리알킬렌글리콜은 중량평균분자량이 200 내지 1000g/mol 인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 프리폴리머 조성물은 상기 프리폴리머 100중량부에 대하여, 물 10 내지 500중량부, 가소제 1 내지 200중량부, 반응 촉진제 0.001 내지 10중량부, 소포제 0.1 내지 20중량부, 방수유기입자가 0.1 내지 40중량부, 유색안료 1 내지 30중량부에서 선택되는 어느 한 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 경화 조성물은 에폭시 화합물 100중량부에 대하여 유화제 0.001 내지 10중량부, 반응 촉진제 0.001 내지 10중량부, 물 10 내지 100중량부, 가소제 1 내지 200중량부, 유색안료 1 내지 30중량부에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 경화 조성물의 에폭시 화합물은 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테트라메틸 비페닐형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 S 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 페놀 공축 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 크레졸 공축 노볼락형 에폭시 수지, 방향족 탄화수소 포름알데히드 수지 변형 페놀 수지형 에폭시 수지, 트리페닐 메탄형 에폭시 수지, 테트라페닐 에탄형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔 페놀 부가반응형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 다관능성 페놀성 에폭시 수지, 나프톨 아랄킬형 에폭시 수지, 지방족에폭시 수지, 방향족에폭시수지, 지환족에폭시 수지 중 1종 또는 2종 이상의 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 몰탈 조성물은 시멘트와 모래 및 소포제, 유동성조절제, 유색안료, 소석회, 무수석고 및 필러에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 몰탈 조성물은 상기 몰탈 조성물은 시멘트 100중량부에 대하여, 모래 50 내지 300중량부를 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 몰탈 조성물은 상기 수용성 에폭시 몰탈 조성물 전체 중량 중, 50 중량% 내지 90 중량%를 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다..
상기 상기 몰탈 조성물은 시멘트 100중량부에 대하여, 소포제 0.01 내지 10중량부, 유동성 조절제 0.01 내지 10중량부, 유색안료 0.1 내지 10중량부, 소석회 1 내지 20중량부, 무수석고 1 내지 20중량부, 필러 1 내지 100중량부에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 가소제는 아세틸 트리부틸시트레이트(Acetyl tributyl citrate), 아디핀산디옥틸, 디이소노닐 아디페이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트, 트리메리트산에스테르(Trimellitate), 안식향산에스테르, 에틸사이클로핵산 및 유동파라핀, O-아세?시트레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜타놀, 디이소부티레이트, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl Terephthalate; DOTP), 디프로필헵틸프탈레이트(Di PropylHeptyl Phthalate; DPHP), 에폭시화 대두유(ESBO; Epoxidized soybean oil)에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
상기 방수유기입자는 0.1 내지 50㎛의 평균입경을 가지는 에틸렌 또는 비닐클로리드의 공중합체인 방수가능한 수용성 에폭시 몰탈 조성물일 수 있다.
또한 본 발명은 디아민과 비스페놀 A 또는 F계 에폭시 수지를 반응시켜 아민말단 중간체를 제조한 후, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르를 추가 반응시켜 제조한 아민과 글리시딜에테르를 말단으로하는 아민계 에폭시 프리폴리머를 제공할 수 있다.
상기 디아민은 아이소포론디아민(Isophorondiamine) 또는 폴리에테르아민에서 선택되는 하나 이상의 아민이고, 상기 에폭시 수지는 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 500 내지 30,000cps를 갖는 비스페놀 A 수지 또는 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 700 내지 20,000cps를 갖는 비스페놀 F 수지인 것인 아민계 에폭시 프리폴리머일 수 있다.
상기 글리시딜말단 폴리알킬렌글리콜은 중량평균분자량이 200 내지 1000g/mol인 것을 사용한 것인 아민계 에폭시 플리폴리머일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 본 발명의 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 경화하여 제조한 방수층을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 수용성 에폭시 몰탈 조성물은 기재와 접착성이 우수하고, 환경친화적이며, 방수특성이 우수하고, 함수량 영향을 받지 않고 신속히 시공 가능하다. 또한, 이러한 특성에도 불구하고 유해한 물질을 최소화한 친환경성 시멘트 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 수용성 에폭시 몰탈 조성물은 옥내나 지하주차장에 필요한 기재층에 코팅하고 건조하여 제조되는 도막층에 적용할 수 있다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체 예 또는 실시 예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체 예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서 및 첨부된 특허 청구 범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 많은 연구를 한 결과, (A) 디아민과 비스페놀 A 또는 F계 에폭시 수지를 반응시켜 아민말단 중간체를 제조한 후, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르를 추가 반응시켜 제조한 아민과 글리시딜에테르를 말단으로하는 아민계 에폭시 프리폴리머를 포함하는 프리폴리머, 에폭시 화합물, 시멘트 및 모래를 포함하는 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 제공함으로서 본 발명을 완성하게 되었다.
보다 구체적으로는 (A)디아민과 비스페놀 A 또는 F계 에폭시 수지를 반응시켜 아민말단 중간체를 제조한 후, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르를 추가 반응시켜 제조한 아민과 글리시딜에테르를 말단으로 하는 아민계 에폭시 프리폴리머를 포함하는 프리폴리머 조성물, (B)에폭시 화합물, 유화제 및 물을 포함하는 경화 조성물 및 (C)시멘트와 모래를 포함하는 몰탈 조성물을 혼합하여 제조하는 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 제공으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 상기 수용성 에폭시 몰탈 조성물은 작업공정시간을 단축시키고, 좋은 자기-수평(self-levelling) 특성을 갖는 등 기존 유용성 도료 조성물에 비하여 성능이 우수한 효과를 제공할 수 있었다.
또한 본 발명의 상기 조성물은 기재의 접착성, 인장강도 등의 기계적 물성이 현저히 상승하여 더욱 좋다.
본 발명의 일 양태로서 상기 아민계 에폭시 프리폴리머는 아이소포론디아민(Isophorondiamine)과 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 500 내지 30,000cps를 갖는 비스페놀 A 수지 또는 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 700 내지 20,000cps를 갖는 비스페놀 F 수지를 반응시켜, 아민 말단의 중간체를 제조한 후, 상기 중간체와 글리시딜말단 폴리알킬렌글리콜을 반응시켜 제조한, 아민 및 글리시딜기를 말단으로 하는 아민계 에폭시 프리폴리머를 예로들 수 있다. 상기 프리폴리머는 토탈아민가(TAV)가 150 내지 800 mgKOH/g, 좋게는 300 내지 400 mgKOH/g일 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
또 다른 예로는 폴리에테르아민(Polyetheramine)과 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 500 내지 30,000cps를 갖는 비스페놀 A 수지 또는 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 700 내지 20,000cps를 갖는 비스페놀 F 수지 반응하여 아민 말단 중간체를 제조한 후, 글리시딜기를 말단으로 폴리알킬렌글리콜과 반응시켜 제조한 아민계 에폭시 프리폴리머를 예로 들 수 있다. 상기 프리폴리머는 토탈아민가(TAV)가 150 내지 800 mgKOH/g, 좋게는 300 내지 400 mgKOH/g일 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
또 다른 예로는, 상기 아이소포론디아민(Isophorondiamine)과 폴리에테르아민(Polyetheramine)의 혼합아민과 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 500 내지 30,000cps를 갖는 비스페놀 A 수지 또는 에폭시 당량이150 내지 550 g/eq, 점도가 700 내지 20,000cps를 갖는 비스페놀 F 수지를 반응하여 아민말단 중간체를 제조한 후, 상기 중간체와 글리시딜기를 말단으로 폴리알킬렌글리콜과 반응시켜 제조한 아민계 에폭시 프리폴리머를 예로 들 수 있다. 상기 프리폴리머는 토탈아민가(TAV)가 150 내지 800 mgKOH/g, 좋게는 300 내지 400 mgKOH/g일 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
또한 본 발명의 프리폴리머는 상기에서 예로든 상기 양태의 아민계 에폭시 프리폴리머에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명에서 상기 양태의 아민계 에폭시 프리폴리머는 상기 아민화합물인 아이소포론디아민 및/또는 폴리에테르 아민의 아민 당량에 대하여, 상기 비스페놀 A 수지 및/또는 비스페놀 F 수지의 에폭시 당량과 글리시딜기 말단 폴리알킬렌글리콜의 에폭시 당량의 합이 1:1 내지 1.5, 좋게는 1:1 내지 1.1의 당량비를 가지도록 반응하는 것이 본 발명을 달성하는 데 더욱 좋아 선호된다.
상기 본 발명의 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르와 같은 글리시딜말단 폴리알킬렌글리콜 화합물은 본 발명에서 특별히 한정하지 않지만 예를 들면 분자량이 200 내지 1000g/mol의 것을 사용하는 것이 본 발명에서 더욱 선호하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 수용성 에폭시 몰탈 조성물은 가소제, 방수유기입자, 소포제, 유동성 조절제, 반응촉진제, 유색안료에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 더 포함하는 것일 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 양태에서 상기 프리폴리머 조성물은 물, 가소제, 소포제, 유색안료, 반응촉진제, 방수유기입자 에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 성분을 더 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 양태에서, 상기 프리폴리머 조성물은 상기 프리폴리머 100중량부에 대하여 물 10 내지 500중량부, 가소제 1 내지 200중량부, 반응 촉진제 0.001 내지 10중량부, 소포제 0.1 내지 20중량부, 방수유기입자가 0.1 내지 40중량부, 유색안료 1 내지 30중량부에서 선택되는 어느 한 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 조성물일 수 있지만 이에 한정하지 않는다.
또한 본 발명의 일 양태에서 상기 경화 조성물은 소포제, 유색안료, 반응촉진제, 방수유기입자 에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 성분을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 경화 조성물은 에폭시 화합물, 유화제, 반응촉진제, 반응성 희석제, 가소제, 물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 경화 조성물은 에폭시 화합물 100중량부에 대하여 유화제 0.001 내지 10중량부, 반응성 희석제 0.01 내지 20중량부, 반응 촉진제 0.001 내지 10중량부, 물 10 내지 100중량부, 유색안료 1 내지 30중량부 및 가소제 1 내지 200중량부, 에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서 상기 경화 조성물에서 채택하는 상기 에폭시 화합물은 본 발명의 상기 프리폴리머 형태가 아니라면 특별히 한정하지 않는데, 예를 들면, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테트라메틸 비페닐형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 S 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 페놀 공축 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 크레졸 공축 노볼락형 에폭시 수지, 방향족 탄화수소 포름알데히드 수지 변형 페놀 수지형 에폭시 수지, 트리페닐 메탄형 에폭시 수지, 테트라페닐 에탄형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔 페놀 부가반응형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 다관능성 페놀성 에폭시 수지, 나프톨 아랄킬형 에폭시 수지, 지방족에폭시 수지, 방향족에폭시수지, 지환족에폭시 수지 중 1종 이상을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 에폭시 화합물의 예로는 금호피엔비화학의 KER234등을 예로들 수 있지만 이에 한정하지 않는다.
또한, 본 발명에서 상기 경화 조성물에서 에폭시 화합물은 비스페놀 A형, 비스페놀 S형, 또는 비스페놀F형 에폭시에서 선택되는 어느 하나 이상의 에폭시 화합물 100중량부에 대하여 1 내지 200중량부의 그 이외의 상기에서 기재한 에폭시 화합물, 즉 반응성 희석제로서 상기에서 기재한 에폭시 화합물을 혼합하여 사용하는 것일 수 있다. 상기 반응석 희석제는 C5-20의 지방족알킬알콜의 글리시딜에테르 화합물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 이에 대한 예로는 국도화학의 LGE 등의 상품이 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
또한 본 발명의 상기 경화 조성물에 사용하는 유화제로는 양이온계, 음이온계 및 비이온계를 모두 사용할 수 있으며, 예로는 Monopolis LAE50(동남합성) 등의 것을 사용할 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 몰탈 조성물은 시멘트와 모래 및 소포제, 유동성조절제, 유색안료, 소석회, 무수석고 및 필러에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태로서 상기 몰탈 조성물은 시멘트 100중량부에 대하여, 모래 50 내지 300중량부와 소포제 0.01 내지 10중량부, 유동성 조절제 0.01 내지 10중량부, 유색안료 0.1 내지 10중량부, 소석회 1 내지 20중량부, 무수석고 1 내지 20중량부, 필러 1 내지 100중량부에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 포함하는 것일 수 있다.
또한 본 발명의 일 양태에서, 상기 몰탈 조성물은 상기 수용성 에폭시 몰탈 조성물 전체 중량 중, 50 중량% 내지 90 중량%를 포함하는 것일 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 몰탈 조성물은 시멘트 100중량부에 대하여, 모래 50 내지 300중량부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태로서 상기 몰탈 조성물은 시멘트 100중량부에 대하여, 모래 50 내지 300중량부와 방수유기입자가 1 내지 40중량부, 금속지방산계 방수제 0.1 내지 10중량부, 소포제 0.01 내지 10중량부, 유동성 조절제 0.01 내지 10중량부, 반응 촉진제 0.001 내지 10중량부, 반응 지연제 0.001 내지 10중량부, 필러 1 내지 100중량부에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 백시멘트, 고로시멘트, 플라이에쉬, 슬래그파우더 및 알루미나시멘트로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 가소제는 아세틸 트리부틸시트레이트(Acetyl tributyl citrate), 아디핀산디옥틸, 디이소노닐 아디페이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트, 트리메리트산에스테르(Trimellitate), 안식향산에스테르, 에틸사이클로핵산 및 유동파라핀, O-아세틸시트레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜타놀, 디이소부티레이트, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl Terephthalate; DOTP), 디프로필헵틸프탈레이트(Di PropylHeptyl Phthalate; DPHP), 에폭시화 대두유(ESBO; Epoxidized soybean oil) 등에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것일 수 있지만 가소제인 이상은 한정하지 않는다.
본 발명에서 유화제는 비온성 계면활성제나 이온성 계면활성제등 본 발명의 분산성과 유동성을 부여할 수 있는 것인 이상의 제한하지 않는다.
본 발명의 경화촉진제는 당해 분야에서 에폭시의 경화 반응을 촉진하는 통상적으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸 등의 이미다졸 화합물, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 벤질디메틸아민 등의 아민 화합물, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 1,8-디아자비사이클로(5,4,0)운덱-7-엔 등의 삼급 아민 화합물 및 페닐포스핀, 디페닐포스핀, 트리페닐포스핀, 트리부틸포스핀, 트리(p-메틸페닐)포스핀 등의 유기 포스핀 화합물을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 경화촉진제의 함량은 경화 조성물의 전체 중량에 대하여 0.05 내지 1.0 중량%, 예를 들어 0.05 내지 0.5 중량%의 것을 선호하는데, 이는 경화성이 충분히 나타나면서 또한 과 경화로 인한 흐름성 저하를 방지할 수 있기 때문인데, 본 발명의 목적을 달성하는 한에서는 상기 조성비에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 방수유기입자는 0.1 내지 50㎛의 평균입경을 가지는 에틸렌 또는 비닐클로리드의 공중합체인 것일 수 있다.
본 발명의 수용성 에폭시 몰탈 조성물은 커플링제, 착색제, 이형제, 개질제, 난연제, 저응력화제 또는 이들의 2종 이상 혼합물을 더 포함할 수 있다.
이하 본 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다, 본 발명의 실시예는 본 발명의 효과를 나타내기 위한 하나의 일예로서, 그 실시예에만 한정하지 않고, 당업자라면 다양한 실시양태의 범위를 확장할 수 있다.
[실시예 1]
아이소포론디아민(Isophorondiamine:Evonik VESTAMIN IPD) 1몰과 190 g/eq의 에폭시당량를 갖는 비스페놀 A계 에폭시 화합물(YD-128, 국도화학) 0.4몰을 투입하여 1차 반응시킨 후, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 400을 0.6몰 투입하여 2차 반응한 후 물로 반응을 종료시킨 아민 및 글리시딜에테르를 말단으로 하는 아민계 에폭시 프리폴리머가 60중량% 포함된 수용성 에폭시 주제 조성물을 제조하였다. 상기 주제 조성물의 물성을 표 1에 수록하였다.
에폭시 화합물(KER234, Kumho P&B Chemicals) 49중량%와 유화제(MONOPOL LAE50, Dongnam Co.) 1.1중량% 반응성 희석제(LGE, C12-C14의 알킬글리시딜에테르 혼합물, Kukdo Chem. Co.) 3.3중량% 물 44.6중량%가 포함된 경화조성물을 제조하였다.
또한 화이트시멘트(CEM/52.5N/R.42.5N/R) 100중량부에 대하여 모래 180중량부, 소석회 12중량부, 무수석고 16중량부, 소포제(AGITAN P833, MUNZING) 0.9중량부, 유동성조절제(PERAMIN CONPAC 149S,KEMEOS) 0.9중량부, 반응 촉진제(Lithium carbonate) 0.06중량부, 유색안료(산화철) 4중량부를 사용하여 몰탈 조성물을 제조하였다.
상기 프리폴리머 조성물과 경화조성물을 1:1 중량비로 혼합하여 30초간 교반하고, 이어서 몰탈 조성물을 상기 프리폴리머 및 경화조성물의 혼합물에 대하여 3배의 중량비로 혼합하여 시편을 4*4cm규격 몰드에 혼합된 몰탈을 부어 제조하였다. 제조된 시편을 항온습도조절 오븐에서 23℃*60%의 습도 조건에서 28일 양생후 물성실험을 실시하였다.
그 결과 KS F 2476:2017로 측정한 압축강도가 7일 28 N/mm2 28일 46 N/mm2 이고 접착강도는 2.3Mpa (KS F 4937:2014)으로 매우 우수한 특성을 보여주었다. 또한 표면균열은 전혀 발생하지 않았다.
[실시예 2]
아이소포론디아민(Isophorondiamine:Evonik VESTAMIN IPD)+폴리에테르아민 Polyetheramine 1몰과 190 g/eq의 에폭시당량를 갖는 비스페놀 A(YD-128) 0.4을 투입하여 1차 반응시킨 후, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 400을 0.6몰 투입하여 2차 반응한 후 물로 반응을 종료시킨 아민 및 글리시딜에테르를 말단으로 하는 폴리아민 프리폴리머를 제조하였다. 상기 주제 조성물의 물성을 표 1에 수록하였다.
에폭시 화합물(KER234, Kumho P&B Chemicals) 49중량%와 유화제(MONOPOL LAE50, Dongnam Co.) 1.1중량% 반응성 희석제(LGE, 알킬글리시딜에테르, Kukdo Chem. Co.) 3.3중량% 물 44.6중량%가 포함된 경화조성물을 제조하였다.
또한 화이트시멘트(CEM/52.5N/R.42.5N/R) 100중량부에 대하여 모래 180중량부, 소석회 12중량부, 무수석고 16중량부, 소포제(AGITAN P833, MUNZING) 0.9중량부, 유동성조절제(PERAMIN CONPAC 149S,KEMEOS) 0.9중량부, 반응 촉진제(Lithium carbonate) 0.06중량부, 유색안료(산화철) 4중량부를 사용하여 몰탈 조성물을 제조하였다
상기 프리폴리머 조성물과 경화조성물을 1:1 중량비로 혼합하여 30초간 교반하고, 이어서 몰탈 조성물을 상기 프리폴리머 및 경화조성물의 혼합물에 대하여 3배의 중량비로 혼합하여 시편을 4*4cm규격 몰드에 혼합된 몰탈을 부어 제조하였다. 제조된 시편을 항온습도조절 오븐에서 23℃*60%의 습도 조건에서 28일 양생후 물성실험을 실시하였다.
그 결과 KS F 2476:2017로 측정한 압축강도가 7일 26 N/mm2 28일 44 N/mm2 이고 접착강도는 2.5Mpa (KS F 4937:2014)으로 매우 우수한 특성을 보여주었다. 또한 표면균열은 전혀 발생하지 않았다.
[비교예 1]
실시예 1에서 프리폴리머 조성물 대신에 동일한 함량의 경화 조성물(DOCURE KH-700, 국도화학)을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 그 결과, 표면균열 많이 발생하여 물성을 측정할 수도 없었다.
[비교예 2]
실시예 1에서 경화 조성물을 사용하지 않고 그 함량만큼 KEM-128-70(국도화학)을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 그 결과, KS F 2476:2017로 측정한 압축강도가 7일 14 N/mm2 28일 31 N/mm2 이고 접착강도는 1.0Mpa (KS F 4937:2014)으로 매우 낮은 특성을 보여주었다.
하기 표 1은 실시예 1 내지 2의 프리폴리머의 특성을 나타낸 것이다.
검사항목 검사조건 및 단위 실시예 1 실시예 2
Total Amine value mgKOH/g,25℃ 375 361
점도(cps) RVT#4 5RPM,25℃ 26.6 7.28
색상 가드너 색상값 4 4
불휘발분 150℃*30분 68.6 67.9
AHEW g/eq 231 282

Claims (19)

  1. 디아민과 비스페놀 A 또는 F계 에폭시 수지를 반응시켜 아민말단 중간체를 제조한 후, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르를 추가 반응시켜 제조한 아민과 글리시딜에테르를 말단으로하는 아민계 에폭시 프리폴리머를 포함하는 프리폴리머; 에폭시 화합물; 시멘트; 및 모래;를 포함하는 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수용성 에폭시 몰탈 조성물은 (A)디아민과 비스페놀 A 또는 F계 에폭시 수지를 반응시켜 아민말단 중간체를 제조한 후, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르를 추가 반응시켜 제조한 아민과 글리시딜에테르를 말단으로 하는 아민계 에폭시 프리폴리머를 포함하는 프리폴리머 조성물, (B)에폭시 화합물, 반응성 희석제, 유화제 및 물을 포함하는 경화 조성물 및 (C)시멘트와 모래를 포함하는 몰탈 조성물, 을 혼합하여 제조하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 아민계 에폭시 프리폴리머는 토탈아민가(TAV)가 150 내지 800 mgKOH/g인 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 아민계 에폭시 프리폴리머는 아이소포론디아민(Isophorondiamine) 또는 폴리에테르아민에서 선택되는 하나 이상의 아민과 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 500 내지 30,000cps를 갖는 비스페놀 A 수지 또는 에폭시 당량이 150 내지 550 g/eq, 점도가 700 내지 20,000cps를 갖는 비스페놀 F 수지를 반응시켜, 아민 말단의 중간체를 제조한 후, 상기 중간체와 글리시딜말단 폴리알킬렌글리콜을 반응시켜 제조한 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 글리시딜말단 폴리알킬렌글리콜은 중량평균분자량이 200 내지 1000의 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 프리폴리머 조성물은 상기 프리폴리머 100중량부에 대하여, 물 10 내지 500중량부, 가소제 1 내지 200중량, 반응 촉진제 0.001 내지 10중량부, 소포제 0.1 내지 20중량부, 방수유기입자가 0.1 내지 40중량부, 유색안료 1 내지 30중량부에서 선택되는 어느 한 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 경화 조성물은 에폭시 화합물 반응촉진제, 가소제 및 유색안료에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 더 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 에폭시 화합물은 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테트라메틸 비페닐형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 S 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 페놀 공축 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 크레졸 공축 노볼락형 에폭시 수지, 방향족 탄화수소 포름알데히드 수지 변형 페놀 수지형 에폭시 수지, 트리페닐 메탄형 에폭시 수지, 테트라페닐 에탄형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔 페놀 부가반응형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 다관능성 페놀성 에폭시 수지, 나프톨 아랄킬형 에폭시 수지, 지방족에폭시 수지, 방향족에폭시수지, 지환족에폭시 수지 중 1종 또는 2종 이상의 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 몰탈 조성물은 시멘트와 모래 및 소포제, 유동성조절제, 유색안료, 소석회, 무수석고 및 필러에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 몰탈 조성물은 시멘트 100중량부에 대하여, 모래 50 내지 300중량부를 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 몰탈 조성물은 상기 수용성 에폭시 몰탈 조성물 전체 중량 중, 50 중량% 내지 90 중량%를 포함하는 것인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 몰탈 조성물은 시멘트 100중량부에 대하여, 소포제 0.01 내지 10중량부, 유동성 조절제 0.01 내지 10중량부, 유색안료 0.1 내지 10중량부, 소석회 1 내지 20중량부, 무수석고 1 내지 20중량부, 필러 1 내지 100중량부에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 더 포함하는 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  13. 제 6항에 있어서,
    상기 가소제는 아세틸 트리부틸시트레이트(Acetyl tributyl citrate), 아디핀산디옥틸, 디이소노닐 아디페이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트, 트리메리트산에스테르(Trimellitate), 안식향산에스테르, 에틸사이클로핵산 및 유동파라핀, O-아세?시트레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜타놀, 디이소부티레이트, 디옥틸프탈레이트(Dioctyl Terephthalate; DOTP), 디프로필헵틸프탈레이트(Di PropylHeptyl Phthalate; DPHP), 에폭시화 대두유(ESBO; Epoxidized soybean oil)에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  14. 제 6항에 있어서,
    상기 방수유기입자는 0.1 내지 50㎛의 평균입경을 가지는 에틸렌 또는 비닐클로리드의 공중합체인 방수가능한 수용성 에폭시 몰탈 조성물.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 1항 내지 제 14항에서 선택되는 어느 한 항의 수용성 에폭시 몰탈 조성물을 경화하여 제조한 방수층.
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