KR20000014966A - 우레탄-변성 에폭시 수지를 포함하는 급속 보수재 - Google Patents

우레탄-변성 에폭시 수지를 포함하는 급속 보수재 Download PDF

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Abstract

우레탄 변성 에폭시 수지로 된 주재 성분 (A) 및 폴리아마이드계 수지로 된 경화제 성분 (B)으로 구성된 무용제형 수중경화성 급속 보수재가 2팩 조성물의 형태로 제공되며, 상기 조성물은 실란계 커플링제, 충진제, 가소제, 안정제 및 흐름방지제로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 목적에 따라 포함할 수 있으며, 수중 또는 물기가 많은 지역의 구조물 또는 파이프의 접착, 보수 또는 보강에 사용될 수 있다.

Description

우레탄-변성 에폭시 수지를 포함하는 급속 보수재
본 발명은 우레탄 변성 에폭시 수지와 폴리아마이드 수지로 구성된 무용제형 수중경화성 급속 보수재 및 이를 이용한 구조물의 보수방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게로는, 본 발명은 우레탄 변성 에폭시수지를 주성분으로 하는 주재 성분 (A) 및 폴리아마이드 수지를 주성분으로 하는 경화제 성분 (B)로 구성된 조성물로 이루어지는 무용제형 수중경화성 급속 보수재에 관한 것으로, 수중 또는 축축한 곳의 콘크리트 및/또는 철골 구조물의 보수재로 사용시 우수한 내수성, 내후성, 내마모성 및 연성을 갖는 고경도의 코팅막이 형성되거나 보수재로서 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 급속 보수재의 각각의 주재 성분 (A) 및 경화제 성분(B)에는 접착성 부여제인 실란계 커플링제 (Silane Coupling Agents), 충진제인 실리카, 가소제, 안정제, 흐름방지제, 소포제 등을 1종 이상 포함시킬 경우 더욱 우수한 물성을 나타내는 코팅재 또는 보수재를 제조할 수 있다.
지금까지, 콘크리트 및 철골 구조물의 코팅 및/또는 보수 산업 분야에서의 실온 또는 저온에서도 취급하기가 쉽고 수중이나 습윤상태에서도 경화가 균일하고 일정한 보수재의 필요성이 인식되어 왔다. 또한 수중에서 작업시 환경오염 문제를 야기하지 않고 작업 후에도 환경에 영향을 주지않는 무용제형이고 수불용성인 코팅재 및/또는 보수재로 사용할 수 있는 제품의 개발이 필요하였다.
종래에는 일반 에폭시 수지를 이용한 2팩 조성물이 코팅재 또는 보수재로서, 주로 사용되어 왔는데, 일반 에폭시 수지를 그대로 사용하기 때문에 수중에서 작업시 코팅재 또는 보수재의 피막과 콘크리트 및/또는 철골 구조물과의 접착력 저하, 열팽창 계수의 차이로 인한 박리현상, 내후성 불량등의 여러 문제점이 발생되어 왔다.
본 발명자는 이러한 접착력, 내후성 및/또는 환경 상의 문제점을 개선하기 위해 연구한 결과, 비스페놀 A 형 (Bisphenol A Type) 에폭시 수지에 우레탄기를 도입하여 수분의 존재 하에서도 경화가 쉽고 우수한 접착력을 나타내는 우레탄-변성 에폭시 수지를 사용하는 경우, 상기와 같은 문제점이 제거되고, 수중 구조물, 교각, 수문, 댐 등의 보수, 보강 및 신구 콘크리트의 접착, 축축한 바닥의 코팅 등 여러 산업분야에 응용이 가능한 무용제형 수중경화성 급속 보수재를 2팩 조성물의 형태로 제조할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 우레탄 변성 에폭시 수지를 포함하는 주성분 (A) 및 폴리아마이드계 경화제 수지를 포함하는 경화제 성분 (B)로 된 무용제형 수중경화성 급속 보수재를 2팩 조성물의 형태로 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또다른 목적은 우레탄 변성 에폭시 수지를 포함하는 주성분 (A) 및 폴리아마이드계 경화제 수지를 포함하는 경화제 성분 (B)을 혼합하여 경화시킴을 특징으로 하는 코팅 및/또는 보수 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 급속 보수재의 성분 (A) 및 (B)는, 서로 혼합될 때 1 시간 이내, 구체적으로는 30분 이내에 경화되기 시작하여 일반적으로 24 시간 이내에 완전히 경화된다. 따라서, 본 발명에 따른 급속 보수재는 사용할 때에 조성물의 성분 (A) 및 (B)를 혼합하여 사용하는 2팩 조성물의 형태로 제공된다.
본 발명에 따른 조성물의 주재 성분 (A)는 우레탄-변성 에폭시 수지를 주성분으로 하며 목적에 따라 접착성 부여제인 실란계 커플링제 (Silane Coupling Agents), 충진제인 실리카, 가소제, 안정제, 흐름방지제, 소포제 등을 1종 이상 포함시킬 수 있다.
본 발명에 따른 조성물의 경화제 성분 (B)는 폴리아마이드계 수지를 주성분으로 하며, 마찬가지로 목적에 따라 상술한 첨가제를 1종 이상 포함시킬 수 있다.
주재 성분 (A)에서 사용가능한 에폭시 수지로는, 예를들면 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 브롬화된 유형의 에폭시 수지 등을 언급할 수 있고, 바람직하게는 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 사용한다. 이들 에폭시 수지는 일반적으로 에폭시 당량이 180 ∼ 220 g/eq 이다.
본 발명에서 사용가능한 우레탄 수지로는 우레탄형 (Urethane Type) MD (Methylene Diphenylene Diisocyanate, NCO = 29 %, DOW Korea 사) 를 언급할 수 있다.
본 발명에 사용가능한 경화성 수지로는 예를들면 폴리아마이드 (Polyamide) 수지, 변성 방향족 아민수지, 산무수물, 제파민 (Jeffamine) 등을 언급할 수 있고, 주로 폴리아마이드 수지를 사용한다. 바람직하게는, 수중에서 경화성을 향상시키기 위해 아민가 280 ∼ 360 mg KOH/g 인 폴리아마이드계 경화성 수지를 사용한다.
본 발명에서 첨가제로서 사용가능한 실란계 커플링제는 주로 접착력 향상을 위한 것으로서, 예를들면 아미노계 실란, 에폭시계 실란, 클로로계 실란, 메르캅토계 실란 등을 언급할 수 있고, 바람직하게는 에폭시계 실란인 3-글리시독시 프로필 트리메톡시실란 (3-Glycidoxy propyl trimethoxysilane) 을 사용한다. 그 사용량은 수지 성분의 0.5 ∼ 1.2 중량 % 이다.
본 발명에서 사용가능한 가소제로는 프탈산 옥틸 (DOP), 프탈산 부틸 (DBP), 디옥틸 아디프산 (DOA) 등을 언급할 수 있고, 주로 프탈산 부틸 (DBP) 을 사용한다. 그 사용량은 수지 성분의 0.5 ∼ 1.5 중량 % 이다.
본 발명에서 사용가능한 흐름방지제는 수직 벽면에서 흘러내림을 방지하기 위한 것으로서, 예를들면 에어로실 (Aerosil) 200, 벤톤 (Benton) #38, 클레이 발락 수퍼 (Clay vallac Super) 이 있으며, 바람직하게는 클레이 발락 수퍼를 사용한다. 그 사용량은 수지 성분의 0.5 ∼ 1.5 중량 % 이다.
또다른 첨가제로서, 안정제로는 BHT (Butylated Hydroxy Toluene), TPP (Tri Phenyl Phosphite) 또는 UV-1 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다. 그 사용량은 수지 성분의 0.01 ∼ 0.1 중량 % 이다.
본 발명에서 사용가능한 충진제로는 예를들면 탄산칼슘, 실리카, 탈크, 지르코늄 실리케이트, 퓨즈드 (Fused) 알루미나, 아연-더스트 (Zinc-Dust) 등을 언급할 수 있으며, 주로 실리카와 아연-더스트를 사용한다. 그 사용량은 수지 성분의 20 ∼ 70 중량 % 이다. 충진제로서 아연-더스트를 사용하는 경우, 방식 및 방청 효과를 더욱 높일 수 있다.
본 발명에 사용가능한 내부 물성 개선제로는 소포제, 자기-균전제 (Self-levelling) 제, 습윤제 (Wetting Agent) 등의 기능을 가지고 있는 것들을 언급할 수 있으며, 예를들면 테고 (Tego) 910, 테고 1484, BYK-163 등을 사용할 수 있다. 그 사용량은 수지 성분의 0.5 ∼ 2.0 중량 % 이다.
본 발명에 따른 2팩 조성물에 있어서, 일반적으로 주재 성분 (A 성분)는 우레탄-변성 에폭시 수지, 실란 커플링제, 가소제, 흐름방지제, 충진제 등이 혼합된 형태이며, 경화제 성분 (B 성분) 은 폴리아마이드계 수지, 흐름방지제, 충진제등이 혼합된 형태이다.
본 발명에 따라 사용되는 주재 성분 (A) 및 경화제 성분 (B)의 배합비는 중량비율로 100 : (50 ∼ 100) 이며 배합후 사용가능시간은 1시간 이내, 구체적으로는 20 ∼ 30 분 (25 ℃ 기준) 이며 완전 경화시간은 24 시간 (25 ℃ 기준) 이내 이다.
우레탄-변성 에폭시 수지를 함유하는 본 발명에 따른 무용제형 수중경화성 급속 보수재는 댐 및 교각과 같은 수중 철골 및/또는 콘크리트 구조물, 젖은 옹벽 등의 열화된 부분의 접착, 보수 및 보강, 및 이들의 라이닝 또는 보호 코팅, 콘크리트 구조물의 크랙 부위 보수/보강, 각종 송수관의 내마모용 라이닝 등에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 파이프의 보수/보강, 파이프 연결부위 접착, 파이프 누수부위 방수, 상하수도관 파이프의 보수/보강 등에 유리하게 사용될 수 있다.
이하에 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 실시예 및 비교예에 있어서 배합을 g(그램) 으로 한다.
실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 3
각 성분들을 하기 표 1에 기재된 중량 비율로 사용하여 급속 보수제를 제조하였다.
항목 실시예 1 비교예 1 실시예 2 비교예 2 실시예 3 비교예 3
(A) 주재 성분
EP-445 28.3 좌동 20.43 25.25 20.43 -
EP-220 - 11.32 - 11.32 -
YD-638 - - - - 26.52
BYK-163 0.3 좌동 0.53 좌동 0.53 좌동
FOAMEX-N 0.3 좌동 0.53 좌동 0.53 좌동
Tego-910 0.3 좌동 0.53 좌동 0.53 좌동
S-510 0.3 좌동 0.53 좌동 0.53 좌동
실리카 51.4 좌동 51.84 - 51.84 20.84
탈크 - - 51.84 - 31.0
아연-더스프 14.78 좌동 14.78 14.78 14.78 좌동
그래파이트 17 좌동 1.17 좌동 1.17 좌동
BHT 15 좌동 1.16 좌동 1.16 좌동
(B) 경화제 성분
HS-115 25.44 - 25.44 25.44 20.42 15.3
H-3038 - 24.32 - - - 20.2
BYK-163 0.39 좌동 0.39 좌동 0.39 좌동
FOAMEX-N 0.39 좌동 0.39 좌동 0.39 좌동
TEGO-910 0.39 좌동 0.39 좌동 0.39 좌동
TEGO-1484 0.29 좌동 0.29 좌동 0.29 좌동
실리카 51.52 좌동 51.52 좌동 51.52 좌동
아연-더스트 17.89 좌동 17.89 좌동 17.89 좌동
배합비 : (A/B) = 100/100 (중량), 수온 = 13 ℃
참고) EP-445 : 우레탄 변성 에폭시 수지 (Urethane Modified Epoxy) (한솔산업, 에폭시 당량 : 180 ∼ 200 g/eq)
EP-445 : 우레탄 변성 에폭시 수지 (한솔산업, 에폭시 당량 : 220 ∼ 270 g/eq)
YD-638 : 에폭시 수지 (국도화학, 에폭시 당량 : 170 ∼ 180 g/eq)
HS-115 : 폴리아마이드계 경화제 (Hardner) (국도화학, 아민가 : 280 ∼ 360 mg KOH/g)
H-3038 : 폴리아미드계 경화제 (국도화학, 아민가 : 310 ∼ 380 mg KOH/g)
S-510 : 3-글리시독시 프로필트리메톡시실란
물성 시험
실시예 1∼3 및 비교예 1∼3에서 제조한 2 팩 조성물로 된 급속 보수재의 성분 (A) 및 (B)를 혼합하고 경화시켜 두께 1 mm의 시트를 제조하고, 이들의 물성치를 하기 표 2에 기재된 조건 및 방법에 따라 측정하였다.
항목 측정치
배합비 (주제/경화제) 1/1
가사 시간 20 ∼ 25 분 (25 ℃)
지촉 경화시간 1.5 ∼ 2 시간 (25 ℃)
완전 경화시간 24 시간
접착력대기중 콘크리트수중 콘크리트 18 kgf/cm215 kgf/cm2
압축 강도 150 kgf/cm2이상
인장 강도 10 kgf/cm2이상
흡수율 0.02 % 이하
염수분무 360 HR, 이상없음
상기 표 2에 기재된 방법 및 조건에 따라 측정된 쉬트의 물성치 결과를 하기 표 3에 기재한다.
항목 실시예 1 비교예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 2 비교예 3
경도(SHORE A) 97A 84A 98A 97A 작업성이 떨어지고수중에서용해됨 작업성이 떨어지고수중에서용해됨
접착력(Kgf/cm2) 26 15 27 25
압축강도(kgf/cm2) 252 145 257 259
인장강도(kgf/cm2) 95 75 111 107
흡수율 (%) 0.01% 이하 0.02% 이하 좌동 좌동
염수분무 (hr) 360hr 이상무 좌동 좌동 좌동
본 발명에 따르면, 수중 또는 습한 곳의 철골 또는 콘크리트 구조물이나 파이프 등의 접착, 보수, 보강, 라이닝 및/또는 코팅 시에 보수재 또는 코팅재로서 사용가능하며, 실온 또는 저온에서도 취급하기가 쉽고 수중이나 습윤상태에서도 경화가 균일한 수중경화성 급속 조성물이 2팩 조성물의 형태로 제공되며, 수불용성 및 무용제형이어서 환경에 영향을 주지않는다.

Claims (7)

  1. 우레탄 변성 에폭시 수지로 된 주재 성분 (A) 및 폴리아마이드계 수지로 된 경화제 성분 (B)으로 구성된 무용제형 수중경화성 급속 보수재.
  2. 제 1 항에 있어서, 실란계 커플링제, 충진제, 가소제, 안정제 및 흐름방지제로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 포함하는 보수재.
  3. 제 2 항에 있어서, 실란계 커플링제가 3-글리시독시 프로필 트리메톡시실란인 보수재.
  4. 제 2 항에 있어서, 충진제로서 아연-더스트를 포함하는 보수재.
  5. 제 2 항에 있어서, 흐름방지제로서 클레이 발락 수퍼 (Clay Vallac Super) 를 사용하는 보수재.
  6. 제 1 내지 6항중 어느 한 항에 따른 조성물의 성분 (A) 및 (B)를 혼합하여 경화시킴을 특징으로 하는 구조물 또는 파이프의 보수 또는 보강 방법.
  7. 제 1 내지 6항중 어느 한 항에 따른 조성물의 성분 (A) 및 (B)를 혼합하여 경화시켜서 수득됨을 특징으로 하는 물품.
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KR20010000104A (ko) * 2000-04-22 2001-01-05 위승용 지하 매설물 및 수중 구조물을 위한 중방식 코팅 조성물
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