KR20010083370A - 정전기 분산용 바닥재 조성물 - Google Patents

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Abstract

정전기 분산용 바닥재 조성물이 개시되어 있다. 상기 조성물은 30∼70중량% 결합재, 20∼60중량% 속경성 고강도 혼합재, 1∼30중량% 무기 혼합재, 0.1∼10중량 % 도전성재료, 0.1∼5중량% 혼화제, 0.1∼5중량% 경화촉진제로 구성되며, 상기 결합재, 혼합재 및 혼화제 100중량부에 대하여 50∼300중량부의 골재와 0.1∼20중량부의 안료가 첨가되어 구성된다. 상기 바닥재는 표면저항의 조절이 가능하고, 바닥재료로 사용 가능한 높은 강도를 갖도록 하여 내구성이 우수한 효과가 있다. 따라서, 정밀 부품 및 기기를 취급하는 전자부품 생산 공장, 전산실 및 연구소, 인화성 및 폭발성물질을 취급하는 화약 공장, 화학 공장, 주유소 및 군부대 무기 저장소, 휘발성 가스를 취급하는 병원 수술실 및 LPG 가스 취급소 등에 그 사용이 기대된다.

Description

정전기 분산용 바닥재 조성물 {Static-dissipative floor composition}
본 발명은 정전기 분산용 바닥재의 조성물에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 표면저항의 조절이 가능하고, 바닥재료로 사용 가능한 높은 강도를 갖도록 하여 내구성을 향상시킨 정전기 분산용 바닥재 조성물에 관한 것이다.
지금까지의 정전기 분산용 바닥재로는 전도성 비닐타일, 전도성 카펫타일, 전도성 고무매트, 전도성 유기코팅제 등이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 바닥재는 중량물의 이송 및 작업 장소에서 공구 등을 사용할 경우 작업자의 부주의로 인한 낙하물에 의해 부분적인 파손이 발생되어 그 기능이 상실되어 정전기에 의한 피해 발생률이 높고, 기존의 콘크리트 바닥에 상기의 바닥재를 시공할 경우 콘크리트의 바닥과의 부착력이 낮아 일체화가 어렵고, 물청소 등을 자주 하는 곳에서는 들뜸 현상과 접합부분이 떨어져 자주 보수하여야 하므로 내구성 및 경제적인 문제점이 있다.
또한 정전기 분산용 몰탈 조성물에 대한 특허도 개시되어 있는데, 이 경우 도전성재료로 사용한 섬유의 분산이 잘 되지 않아서 표면 저항이 균일하지 않고, 분산되지 않고 뭉쳐진 섬유 주변으로 균열이 발생되어 정전기 분산용 바닥재로의기능을 제대로 발휘하지 못하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래의 정전기 분산용 바닥재에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 도전성재료로서 미분쇄형(milled type) 탄소섬유를 사용하여 분산성을 획기적으로 향상시켜 균일한 표면 저항을 확보할 수 있고, 속경성 고강도 혼합재를 적용하여 건조 및 경화 수축의 발생을 억제하여 고강도의 경화체를 형성함으로써 중량물의 이송 등에도 장기간 손상이 없는 내구성이 우수한 정전기 분산용 바닥재를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 정전기 분산용 바닥재 조성물은 30∼70중량% 결합재, 20∼60중량% 속경성 고강도 혼합재, 1∼30중량% 무기 혼합재, 0.1∼10중량% 도전성재료, 0.1∼5중량% 혼화제, 0.1∼5중량% 경화촉진제로 구성되며, 상기 결합재, 혼합재 및 혼화제 100중량부에 대하여 50∼300중량부의 골재와 0.1∼20중량부의 안료가 첨가되어 구성된 것에 특징이 있다.
도전성재료는 길이 100∼1000㎛, 직경 1∼10㎛의 PAN계 미분쇄형 탄소섬유가 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 속경성 고강도 혼합재는 칼슘설포알루미네이트계 광물 또는 알루미나계 광물이 사용되며, 상기 무기 혼합재는 실리카 미분말, 슬래그 미분말, 탄산칼슘 미분말, 플라이애쉬 미분말 및 점토계 미분말로 구성된 군으로부터 선택된다.
혼화제는 나프탈렌계, 멜라민계 또는 리그닌계의 고유동화제가 선택되어 사용되며, 경화촉진제는 규불화염이 바람직하다.
이하, 본 발명의 정전기 분산용 바닥재의 구성 및 작용을 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 정전기 분산용 바닥재 조성물은 결합재, 혼합재, 도전성재료, 혼화제, 경화촉진제, 골재 및 안료로 구성된다.
결합재로는 포틀랜드 시멘트, 백시멘트, 혼합시멘트 등이 30∼70중량% 사용된다.
혼합재로는 속경성 고강도 혼합재와 무기 혼합재가 20∼60중량%, 1∼30중량%가 함유되어 사용된다. 속경성 고강도 혼합재로는 재료의 응결 및 경화를 촉진시켜 건조 및 경화로 인한 수축을 방지할 뿐만 아니라 고강도 특성을 발현하기 위하여 칼슘설포알루미네이트계 광물, 알루미나계 광물 등이 사용되는 것이 바람직하다. 재료의 충전율 및 반응성을 향상시켜 강도를 증진시킬 수 있는 무기 혼합재는 실리카 미분말, 슬래그 미분말, 탄산칼슘 미분말, 플라이애쉬 미분말, 점토계 미분말 등의 반응성 무기 미분말이 사용된다.
본 발명은 미분쇄형 탄소섬유를 사용하여 도전성재료의 분산성을 향상시킴으로써 균일한 표면저항의 조절이 가능하게 하였고, 속경성 고강도 혼합재의 사용으로 휨강도 및 압축강도가 향상되어 내구성이 탁월하다는데 그 특징이 있다.
본 발명의 도전성 재료로는 PAN계의 미분쇄형 탄소섬유를 사용하는데, 혼합의 효율성과 균일한 분산성을 확보하기 위하여 길이 100∼1000㎛, 직경 1∼10㎛인 섬유를 0.1∼10중량% 사용하는 것이 바람직하다. 만일 탄소섬유의 길이가 1000㎛을초과하게 되면 재료의 혼합시 분산성이 불량하여 저항 및 강도 특성에 나쁜 영향을 미친다. 또한 탄소섬유 함량이 0.1중량%에 미달되면 표면저항이 109Ω이상으로 정전기 분산용 재료로 사용할 수 없으며, 탄소섬유 함량이 10중량%를 초과하게 되면 표면저항이 105Ω이하로 낮아져서 역전류의 위험이 있을 뿐만 아니라 재료의 혼합이 어려워 시공 상의 문제가 발생될 뿐만 아니라 강도도 저하하게 된다.
혼화제로는 재료의 분산성 및 시공성을 향상시키기 위하여 나프탈렌계, 멜라민계 또는 리그닌계의 유동화제를 0.1∼5중량% 함유하는 것이 바람직하다. 또한 초기의 급격한 응결을 지연시켜 작업성을 확보하고, 경화 반응을 촉진하기 위하여 응결지연형 경화촉진제를 사용하는데, K2SiF6, MgSiF6, NaSiF6등의 규불화염을 0.1∼5중량% 첨가한다.
골재로는 규사를 사용하는데, 혼합시 섬유의 분산성을 향상시켜 제품의 균일한 혼합을 가져올 뿐만 아니라 강도 증진을 위하여 도전성재료, 결합재, 혼합재 및 혼화제 총 100중량부에 대하여 50∼300중량부 사용하는 것이 바람직하다.
상기한 조성 외에도 용도에 따라 안료를 첨가하여 색상을 부여 할 수 있는데, 여기서 안료로는 흑색, 녹색, 적색, 황색, 청색 등의 무기 및 유기 안료를 도전성재료, 결합재, 혼합재 및 혼화제 100중량부에 0.1∼20중량부 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 정전기 분산용 바닥재는 균일한 표면저항의 조절이 가능하고, 콘크리트 구조물의 기존 바닥과 일체화가 가능하여 휘발성 및 폭발성 중량물의 이송에도 장기간 성능을 발현하는 것이 가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 정전기 분산용 바닥재를 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이에 의해 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1∼4 및 비교예 1∼2
실시예 1∼4 및 비교예 1∼4의 조성 및 그 함량은 하기 표 1과 같으며, 도전성재료, 결합재, 혼합재, 혼화제 및 골재를 미리 배합한 후, 물을 첨가하여 혼합하였다. 혼합은 JIS R 5201에 규정되어 있는 "시멘트의 물리시험 방법"에 따라 행하였다.
실시예 1∼4 및 비교예 1∼4에 의해 제조된 정전기 분산용 도전성 조성물을 JIS R 5201에 따라 4×4×16cm 몰드로 성형하여 공시체를 제조하고, 항온항습 조건에서 양생하였다. 양생 후 재령 3, 7, 28일에서 휨강도와 압축강도를 측정하였다.
표면저항 측정용 공시체는 120cm×120cm크기의 콘크리트 바닥에 실시예 1∼4 및 비교예 1∼4에 의해 제조된 정전기 분산용 도전성 조성물을 두께 2cm로 성형하여 대기 중에서 양생하였다. 양생 후 재령 7일과 28일에서 표면저항을 ASTM F 105 "Standard Test Method for Electrical Resistance of Conductive Resilient Flooring"에 규정되어 있는 방법으로 측정하였다. 측정결과는 하기 표 2에 나타내었다.
이상의 설명에서 알수 있듯이, 본 발명의 정전기 분산용 바닥재는 표면저항의 조절이 가능하고, 바닥재료로 사용 가능한 높은 강도를 갖도록 하여 내구성이 우수한 장점이 있다. 따라서, 정밀 부품 및 기기를 취급하는 전자부품 생산 공장, 전산실 및 연구소, 인화성 및 폭발성물질을 취급하는 화약 공장, 화학 공장, 주유소 및 군부대 무기 저장소, 휘발성 가스를 취급하는 병원 수술실 및 LPG 가스 취급소 등에 그 사용이 기대된다.
상술한 내용은 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 위한 것이지, 이러한 내용이 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니며 다양한 변형실시가 가능하다.

Claims (6)

  1. 30∼70중량% 결합재, 20∼60중량% 속경성 고강도 혼합재, 1∼30중량% 무기 혼합재, 0.1∼10중량% 도전성재료, 0.1∼5중량% 혼화제, 0.1∼5중량% 경화촉진제로 구성되며, 상기 결합재, 혼합재 및 혼화제 100중량부에 대하여 50∼300중량부의 골재와 0.1∼20중량부의 안료가 첨가되어 구성된 것을 특징으로 하는 정전기 분산용 바닥재 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 도전성재료는 길이 100∼1000㎛의 PAN계 미분쇄형 탄소섬유가 사용됨을 특징으로 하는 정전기 분산용 바닥재 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 속경성 고강도 혼합재는 칼슘설포알루미네이트계 광물 또는 알루미나계 광물인 것을 특징으로 하는 정전기 분산용 바닥재 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 무기 혼합재는 실리카 미분말, 슬래그 미분말, 탄산칼슘 미분말, 플라이애쉬 미분말 및 점토계 미분말로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 정전기 분산용 바닥재 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 혼화제는 나프탈렌계, 멜라민계 또는 리그닌계의 고유동화제가 선택되어 사용됨을 특징으로 하는 정전기 분산용 바닥재 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 경화촉진제는 규불화염인 것을 특징으로 하는 정전기 분산용 바닥재 조성물.
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