KR102520893B1 - 유리비드를 함유한 초고강도 친환경 논슬립 바닥재 에폭시계 도료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리비드를 함유시킨 에폭시 수지 조성물에 초고강도, 논슬립성을 부여시킨 3액형 바닥용 에폭시계 도료 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 고경도로 인한 타이어 바퀴 자국 방지, 크랙 부위 및 줄눈을 채워주는 충진제, 크랙방지, 셀프 레벨링 및 미끄럼 방지 효과를 나타내는 에폭시 조성물 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 3액형 바닥용 에폭시 조성물은 여러 바닥재에 시공이 가능하며, 특히 이들 상기 조성물은 내알칼리성, 내산성, 압축강도, 선형성 및 미끄럼 저항성 등이 우수하여 화학공장, 배터리제조 공장, 식품 공장, 냉장, 냉동 창고, 지게차 등이 다니는 하중이 많이 받는 바닥면, 내마모성이 특별히 요구되는 각종 바닥면 등에 골고루 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 3액형 바닥용 에폭시 조성물은 여러 바닥재에 시공이 가능하며, 특히 이들 상기 조성물은 내알칼리성, 내산성, 압축강도, 선형성 및 미끄럼 저항성 등이 우수하여 화학공장, 배터리제조 공장, 식품 공장, 냉장, 냉동 창고, 지게차 등이 다니는 하중이 많이 받는 바닥면, 내마모성이 특별히 요구되는 각종 바닥면 등에 골고루 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 유리비드를 함유시킨 에폭시 수지 조성물에 초고강도, 논슬립성을 부여하고, 구체적으로는 고경도로 인한 타이어 바퀴 자국 방지, 크랙 부위 및 줄눈을 채워주는 충진제, 크랙방지, 셀프 레벨링 및 미끄럼 방지 효과를 나타내는 에폭시 조성물 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것이다.
최근 현장에서 발생되는 타이어 바퀴 부분 도막 박리, 바닥 미끄러움으로 주차장 내 사고 발생의 빈도가 높아짐에 따라, 현장 조건에 따라서 많은 종류의 제품군이 준비되어야 하는 번거로움이 생길 수밖에 없으며 그 사용 용도 또한 제한적일 수밖에 없다.
특히 차량의 이동이 빈번한 다중이용 시설 주차장, 바퀴 회전이 심한 지게차 공장 바닥 또는 화물차 등의 이동이 많은 공장 바닥 등은 무용제 에폭시계 도료를 도장한 후 바퀴 눌림자국 등이 빈번하게 발생하여 에폭시계 도료를 추가 시공해야 하는 문제로 인해, 추가적인 비용 발생이 빈번하게 생긴다.
종래에는 이러한 크랙 부위에 한정적으로 도포하여 크랙을 보수하였으나, 크랙 부위를 강화할 수 있는 보수 방법은 아직 개발되지 않은 상태이다.
따라서, 본 발명은 유리비드를 포함하여 압축강도를 높일 수 있고, 홈이 깊은 곳, 다공성인 바닥면 또는 줄눈 부위에도 적용가능한 조성물을 제공하고자 한다.
따라서, 본 발명자들은 고경도로 인한 타이어 바퀴 자국 방지 효과, 내크랙성 방지 효과, 크랙 부위 및 줄눈을 채워주는 충진제 효과, 크랙방지, 셀프 레벨링 및 미끄럼 방지 효과를 나타내는 에폭시 조성물을 개발하여, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 전체 에폭시 조성물의 중량을 기준으로,
에폭시 수지로서 비스페놀 타입 F 38 중량%, 페놀계 수지 및 가소제로서 도데실 페놀 2 중량%, 탄산칼슘(CaCO3) 20 중량%를 포함하는 주제(A);
경화제(B)로서 사이클로 헥세인 디아민 10 중량%; 및
파우더(C)로서 유리비드(Glass Bead) 10 중량%, 이산화규소(Silica Sand) 15 중량%, 마이크로파이버(microfiber) 5 중량%로 포함되는 것인,
삭제
3액형 바닥용 에폭시 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 전체 에폭시 조성물의 중량을 기준으로, 에폭시 수지로서 비스페놀 타입 F 38 중량%, 페놀계 수지 및 가소제로서 도데실 페놀 2 중량%, 탄산칼슘(CaCO3) 20 중량%를 포함하는 주제(A);
경화제(B)로서 사이클로 헥세인 디아민 10 중량%; 및
파우더(C)로서 유리비드(Glass Bead) 10 중량%, 이산화규소(Silica Sand) 15 중량%, 마이크로파이버(microfiber) 5 중량%로 포함되는 것인, 3액형 바닥용 에폭시 조성물을 제공한다.
삭제
본 발명에 있어서, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 타입 F 및/또는 비스페놀 타입 A일 수 있으나, 바람직하게는 비스페놀 타입 F일 수 있다.
이러한 에폭시 수지는 폴리 아민(POLY AMINE)과 부가 중합반응을 하여 3차원적 네트워크의 가교결합을 하여, 우수한 도막을 형성하며, 이렇게 형성된 도막은 우수한 인장 강도와 압축 강도 역할을 부여할 수 있다.
구체적으로, 에폭사이드(epoxide)는 폴리 아민(poly amine)과 부가 중합함으로써 에폭시 에스테르화 되고 가교밀도가 치밀해져 내수성 및 내약품이 우수하게 되며, 하이드록시(hydorxy)는 소지 즉, 콘크리트 또는 구도막인 에폭시와의 부착력을 향상시키는 역할을 하게 되므로 본 발명품의 에폭시계 수지는 에폭사이드(epoxide) 또는 하이드록시(hydroxy)를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 페놀계 수지는 스티렌네이티드 페놀(styrenated phenol) 및/또는 도데실 페놀(DODECYL PHENOL)을 포함하며, 바람직하게는 도데실 페놀일 수 있다. 이는 반응 촉매 역할을 하며 아민 수지와 에폭시 수지간의 완전한 결합이 이루어 지도록 부가적인 역할을 하며, 이때 광택 향상, 도막의 유연성 및 건조 촉진제 역할을 한다.
따라서, 본 발명의 페놀계 수지는 분자량(Mw)이 90 내지 200 이내인 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 조성물에 포함된 실레인은 무기물과 에폭시 수지와의 가교 역할을 하며, 분산제 역할도 할 수 있어 유동성을 향상 시키며, 접착력을 증대시켜 내크랙성 및 인장 강도를 향상시킬 수 있다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 본 발명의 조성물에는 가소제가 포함될 수 있다. 바람직하게는 도데실 페놀계가 있다. 이는 가사 시간 및 점도등을 조절할 수 있고, 도막의 내크랙성 과 내열성등 물성을 가지고 있으며, 에폭시 도료의 유동성을 좋게 한다. 특히 1차 가소제 사용으로 인해 용출되는 현상이 없으며 상용성이 우수하다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 본 발명의 조성물에 포함된 실레인은 무기물과 에폭시 수지와의 가교 역할을 하며, 분산제 역할도 할 수 있어 유동성을 향상 시키며, 접착력을 증대시켜 내크랙성 및 인장 강도를 향상시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명의 조성물에 포함되는 안료는 유기 안료 및/또는 무기안료일 수 있으나, 중금속을 제외한 모든 안료가 사용될 수 있고, 이는 착색력이 우수하여 시인성을 좋게 한다.
본 발명에 있어서, 상기 안료는 조성물 내에 3 내지 10 중량%로 포함될 수 있는데, 상기 함량 미만일 경우 원하는 색상 구현이 어려우며, 상기 함량 초과일 경우에는 흡유량이 높아져 레벨링 및 기포 발생 등이 생겨 충분한 외관을 확보하기 어렵다.
따라서, 색상에 따라 유기 안료 색상일 경우 조성물 총 중량을 기준으로 3 내지 5 중량%가 바람직하고, 무기 안료 색상일 경우 5 내지 10 중량%가 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 수지는 도막형성시 압축강도, 인장강도 등의 기계적 물성이 우수하며, 내산성, 내알카리성 등 내약품성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한 무용제 타입의 도료이므로 경화중 휘발성 물질등이 거의 발생하지 않아 부피감소로 인한 수축이 거의 발생하지 않으며, 액상 에폭시 수지 이므로 침투력이 뛰어나 소지면에 뛰어난 접착력을 가지고 있다.
본 발명에 있어서, 상기 탄산칼슘(CaCO3)은 경질 탄산칼슘 또는 중질 탄산칼슘 중 하나 이상의 것을 포함하고, 표면 왁스 처리 또는 산처리 되어 있는 것 중 하나 이상을 포함 하며, 평균 입경은 1 내지 15㎛ 이내의 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 3액형 바닥용 에폭시 조성물은 경화제(B)를 포함한다. 상기 경화제는 폴리 아민, 3급 아민 또는 2급 아민 중 에폭시 수지와 1차 합성 또는 알데하이드(aldehyde)와 1차 합성한 것이 바람직하며, 사이클로 헥세인 디아민인 것이 더욱 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 폴리 아민은 사이클로 아로마틱 디아민(cyclo aromatic diamine), 사이클로헥세인 디아민(cyclohexane diamine), 아이소포론 디아민(Isophorone diamine), 에폭시 아민 어덕트(epoxy amine adducts) 및 폴리에테르 아민(polyether amine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 아민은 에폭시 수지와 완전한 가교결합을 통해서 3차원적 네트워크 망상 구조를 갖는다.
특히 아로마틱 디아민(aromatic diamine), 아이소포론 디아민(Isophorone diamine) 등은 인장강도 및 내약품성 에 우수한 특징을 가지고 있으며 우수한 도막 물성 등을 가지고 있다. 폴리에테르 아민(Polyether amine), 사이클로헥세인 디아민(cyclohexane diamine) 등은 뛰어난 레벨링, 가사시간 등 특징을 가지고 있어 최종 도막에 대한 외관을 결정하는데 중요한 역할을 한다. 에폭시 아민 어덕트(Epoxy amine adducts) 는 초기 경도 상승에 중요한 역할을 하며 경화 속도 또한 빠르게 반응을 하기 때문에 사용량을 적절하게 이용해야 한다.
다른 실시 예에 있어서, 페놀계 수지는 스티렌네이티드 페놀(styrenated phenol) 및/또는 도데실 페놀(dodecyl phenol)을 포함하며 이들은 반응 촉매 역할을 하며 에폭시 수지와 아민 수지간의 완전한 결합이 이루어 지도록 부가적인 역할을 하며, 이때 광택 향상, 도막의 유연성 및 건조 촉진제 역할을 한다.
또 다른 실시예에 있어서, 아미노 실레인(amino silane)은 무기물과 에폭시 수지와의 가교 역할을 하며, 무기물인 실리카(silica), CaCO3, 유리비드 등과 결합 역할도 하고 있어 인장강도 향상을 시키며, 접착력을 증대하여 내크랙성 및 인장 강도를 향상 시키는 역할을 한다.
또 다른 실시예에 있어서, 벤질 알코올(benzyl alcohol)은 점도 조절 역할을 하며 사용량에 따라서 가사시간, 소포성, 레벨링 등에 역할을 하며, 사용량 미만일 경우 점도가 높아 좋은 외관 확보가 힘들며, 사용량이 초과되었을 경우에는 경도가 낮아져 가소제 역할로 인해서 원하는 도막강도를 얻을 수가 없다.
따라서, 본 발명의 상기 경화제(B)는 자일렌(Xylene), 톨루엔(Toluene), 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 벤질 알코올(benzyl alcohol), 스와솔(Swasol) 100, 스와솔 150, 스와솔 200 및 부틸 알코올(Butyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용제를 포함할 수 있다.
또한, 상기 경화제(B)는 다중 기능 아미노 실레인, 비닐 아미노 실레인 및 메톡시 아미노 실레인으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노 실레인을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 3액형 바닥용 에폭시 조성물은 파우더(C)를 포함할 수 있다.
상기 파우더는 구형의 유리비드(Glass Bead), 이산화규소(Silica Sand) 및 마이크로파이버(microfiber)로 이루어진 군으로 선택된 하나 이상을 포함함으로써 우수한 내크랙성과 인장 강도를 부여를 하며, 사용량에 따라서 크랙 주변이나 줄눈 부분에 충진제로써 사용이 가능하다.
상기 유리비드(Glass Bead)는 비중이 2.5, 경도 MOHS 5.5 이상이며, SiO2, Al2O3, MgO, CaO, Na2O 및 CaO 의 혼합물이고, 평균 입자 크기가 1,00 내지 1,200 ㎛의 함량이 90% 이상인 것이 바람직하다.
상기 이산화규소(Silica Sand)는 비중이 2.5이고, 경도 MOHS 7.0이상이이며, 평균 입자 크기가 800 내지 1,200 ㎛의 함량이 90% 이상인 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 파우더(C)는 조성물 총 중량을 기준으로 유리비드(Glass Bead) 10 중량%, 이산화규소(Silica Sand) 15 중량%, 마이크로파이버(microfiber) 5 중량%가 되도록 한다
한편, 본 발명은 상기 3액형 바닥용 에폭시 조성물을 이용한 시공 방법으로서, 전처리된 무근 또는 철근 콘크리트 소지면에 3액형 바닥용 에폭시 조성물을 도포하여 하도 역할을 하도록 도막을 형성하고, 그 도막위에 3액형 바닥용 에폭시 조성물에 파우더를 추가로 혼합하여 도막을 형성함으로써 하도와 상도의 이중 적층 구조를 형성하도록 하는 시공 방법을 제공한다.
이하 상기 공정을 상세히 설명한다.
먼저 3액형 바닥용 에폭시 조성물을 도포하기전에 최소 28일 이상 양생된 콘크리트 면에 이물질이 없도록 연삭기나 평상기 등 기계적 면처리를 하여 부실한 표면이 없도록 준비 작업을 한다.
이때 표면의 pH가 12이상일 경우 물과 인산 을 100:1, 1000:1 희석하여 중성화시켜 준다.
그 다음 하도 도장 시 콘크리트 소지면에 주제, 경화제를 혼합하여 하도 도막을 형성 하도록 도장을 한다. 이때 도장 방법은 로라 또는 스크레퍼를 이용을 한다.
무용제 타입의 도료이므로 점도가 높아 톱니모양의 고무 또는 철로된 스크레퍼를 이용하여 바닥에 밀착해서 당기듯이 도장하는 것이 바람직하다.
이때 바닥면에 크랙 등이 발생하였을 경우에는 조성물 총 중량을 기준으로, 3액형 바닥용 에폭시 조성물에 파우더를 추가로 30 중량%로 추가하여 도장 시 크랙 부위를 충진하는데 적합하다.
이후 상도 도장 시 조성물 총 중량을 기준으로 3액형 바닥용 에폭시 조성물에 파우더를 30 중량% 혼합하여 로라 또는 고무 스크레퍼를 이용하여 도장을 하고, 이때 도막 두께는 700㎛도막 두께를 형성해야 한다.
추가로 미끄럼 방지가 요하는 주차장, 공장 바닥, 등에 대해서는 3액형 바닥용 에폭시 조성물을 콘크리트에 도장 후에 파우더를 추가로 바닥면에 일정량을 도포한 후 로라를 이용하여 도장을 하였을 때 우수한 미끄럼 저항성을 갖는 바닥면을 얻을 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명에 따른 3액형 바닥용 에폭시 조성물은 여러 바닥재에 시공이 가능하며, 특히 이들 상기 조성물은 내알칼리성, 내산성, 압축강도, 선형성 및 미끄럼 저항성 등이 우수하여 화학공장, 배터리제조 공장, 식품 공장, 냉장, 냉동 창고, 지게차 등이 다니는 하중이 많이 받는 바닥면, 내마모성이 특별히 요구되는 각종 바닥면 등에 골고루 적용이 될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
제조예 1: 3액형 바닥용 에폭시 조성물의 제조
하기 표 1과 같이 3액형 바닥용 에폭시 조성물을 제조한다.
[표 1]
실험예 1: 물성 평가
본 실험예에서는 상기 제조예 1에서 제조된 조성물을 시공하여 콘크리트에 형성시킨 도막층을 이용하여, 하기 표 2에 표시한 시험 항목에 따라 실험을 진행하여 그 결과를 나타내었다.
[표 2]
상술한 바와 같이, 본 발명의 조성물에 대한 물성 평가 결과, 본 발명의 조성물은 기계적 물성이 우수하고, 내산성, 내알칼리성 등 내약품성이 우수함을 확인하였다. 즉, 본 발명의 3액형 바닥용 에폭시 조성물은 물성이 우수함을 알 수 있다.
Claims (5)
- 전체 에폭시 조성물의 중량을 기준으로,
에폭시 수지로서 비스페놀 타입 F 38 중량%, 페놀계 수지 및 가소제로서 도데실 페놀 2 중량%, 탄산칼슘(CaCO3) 20 중량%를 포함하는 주제(A);
경화제(B)로서 사이클로 헥세인 디아민 10 중량%; 및
파우더(C)로서 유리비드(Glass Bead) 10 중량%, 이산화규소(Silica Sand) 15 중량%, 마이크로파이버(microfiber) 5 중량%로 포함되되,
상기 탄산칼슘(CaCO3)은 경질 탄산칼슘 또는 중질 탄산칼슘 중 하나 이상의 것을 포함하고, 표면 왁스 처리 또는 산처리 되어 있는 것 중 하나 이상을 포함하며, 평균 입경은 1 내지 15㎛ 이내이고,
상기 경화제(B)는 폴리 아민, 3급 아민 또는 2급 아민 중 에폭시 수지와 1차 합성 또는 알데하이드(aldehyde)와 1차 합성한 것이며,
상기 유리비드(Glass Bead)는 비중이 2.5이고, 경도 MOHS 5.5 이상이며, SiO2, Al2O3, MgO, CaO, Na2O 및 CaO의 혼합물이고 평균 입자 크기가 1,000 내지 1,200 ㎛의 함량이 90% 이상이며, 상기 이산화규소(Silica Sand)는 비중이 2.5이고, 경도 MOHS 7.0이상이이며, 평균 입자 크기가 800 내지 1,200 ㎛의 함량이 90% 이상인 것인, 3액형 바닥용 에폭시 조성물. - 삭제
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