KR20020031684A

KR20020031684A - 고기능성 수용성 아크릴 바닥제의 제조방법

Info

Publication number: KR20020031684A
Application number: KR1020000062318A
Authority: KR
Inventors: 류중근
Original assignee: 류 중근; 중앙방수기업주식회사
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2002-05-03
Also published as: KR100406212B1

Abstract

본 발명은 물 35∼55중량부를 40∼50℃로 가열하고 여기에 비이온성 계면활성제 5∼10중량부와 칼슘 스테아레이트 40∼60중량부를 첨가하여 유화분산시키고, 180∼200중량부의 아크릴 에멀젼 수지 공중합체와 혼합시켜 에멀젼 A제를 제조하는 단계; 및 백색포틀랜트 시멘트를 주성분으로 하는 B제를 상기 A제와 1:0.25중량비 되도록 혼합시키는 단계를 거쳐 고기능성 수용성 아크릴 바닥제를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이와같이 얻어진 바닥제는 아크릴 공중합체가 갖는 우수한 내마모성, 내수성, 내후성, 내균열성, 강도, 내충격성을 발휘하면서 칼슘 스테아레이트가 갖는 발수성능을 가질 뿐만 아니라 경화시간을 단축시킬 수 있으므로 건물의 옥상 바닥제나, 실내 및 지하실에서도 바닥제로 적용할 수 있다.

Description

고기능성 수용성 아크릴 바닥제의 제조방법{Manufacturing method of aqueous acrylic compound for floor}

본 발명은 고기능성 수용성 아크릴 바닥제의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 옥상, 실내 및 지하실의 바닥제로 적용할 수 있는 고기능성 수용성 아크릴 바닥제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 토목 및 건축용으로는 폴리우레탄 소재를 주로 사용하여 왔던 바, 폴리우레탄 소재는 소재 자체로서의 특징인 이음새 없는 시공이 가능하고 복잡한 형태의 구조물에 대해 잘 순응하는 시공 상의 특성과 소지면과의 접착성, 내약품성, 내구성과 같은 화학적인 특성과 흡음성, 치수 안정성과 같은 물리적인 성질이 뛰어나며, 특히 신장율이 우수하다는 큰 장점 때문에 하지 균열에 대한 추종성이 뛰어나 건축물의 내, 외벽 및 바닥 방수재로서 그 수요가 증대되고 있다.

그러나 현재 이처럼 건축용으로 우수한 특성을 가지는 폴리우레탄 소재는 생산 공장에서 이소시아네이트 프리폴리머와 폴리올 혼합물로 구분하여 생산하며 이를 시공 현장에서 정해진 배합비에 따라 계량, 배합, 교반, 시공의 여러 단계를 거쳐시공해야 하므로 시공 상의 결함이 생기기 쉽고 숙련된 전문 인력을 필요로 하므로 인건비 상승의 원인이 되며 이는 전체적으로 시공비를 상승시켜 시공 효율을 감소시킨다는 문제가 단점으로 지적되며 이를 해결하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다.

그러나, 폴리우레탄 소재를 바닥제로 적용하는 데는 내마모성이나 내후성 등이 부족하고 특히, 옥상 주차자이나 바닥 등에 적용하기 위한 발수성능이 부족하다.

이에, 본 발명자는 종래 폴리우레탄 소재의 바닥제의 문제점을 해결하기 위해 연구노력하던 중, 아크릴 공중합체를 주성분으로 하고 여기에 발수성능을 부여할 수 있는 첨가물을 포함한 결과, 내마모성, 내후성, 내수성, 내균열성, 강도, 내충격성이 우수하면서도 발수성능이 뛰어남을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 내마모성, 내후성, 내수성, 내균열성, 강도, 내충격성이 우수하고, 발수성능이 뛰어나 옥상 주차장이나 바닥제로서 유용한 고기능성 수용성 아크릴계 바닥제를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바닥제는 물 35∼55중량부를 40∼50℃로 가열하고, 여기에 비이온성 계면활성제 5∼10중량부와 칼슘 스테아레이트 40∼60중량부를 첨가하여 유화분산시키고, 180∼200중량부의 아크릴 에멀젼 수지 공중합체를 혼합시켜 에멀젼 A제를 제조하는 단계; 및 백색포틀렌트 시멘트를주성분으로 하는 B제와 상기 A제를 1:0.25중량비로 혼합시키는 단계를 포함한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바닥제를 제조하는 데 있어서 1단계를 아크릴계 에멀젼을 제조하는 단계로서, 구체적으로는

물 35∼55중량부를 40∼50℃로 가열하여 여기에 비이온성 계면활성제를 5∼10중량부를 넣고 30분간 잘 교반하여 완전히 용해시킨 다음, 칼슘스테아레이트 40∼60중량부를 넣고 고루 분산시켜 칼슘스테아레이트 분산액을 만든다. 여기에 고형분 40∼50% 정도의 아크릴 수지 공중합체 180∼200중량부를 넣고 20∼30℃의 온도를 유지하여 분산시킨다.

아크릴 수지 공중합체는 우수한 내마모성, 내후성, 내수성, 내균열성, 강도, 내충격성을 갖는 것으로 알려져 있다.

이와같은 아크릴 에멀젼 수지 공중합체의 구체적인 예로는 메틸 메타크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 아크릴 아마이드 및 메타크릴 아마이드의 에멀젼 단일 중합체 또는 에멀젼 공중합체 등을 선택하여 사용할 수 있다. 그러나, 바람직하기로는 내충격성, 내마모성, 경도 및 접착강도의 향상을 위해 고형분이 40∼50%인 메틸메타크릴레이트 공중합체, 아크릴 아마이드 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 그 첨가량은 180∼200중량부인 바, 만일 180중량부 미만으로 첨가하면 B제와 혼합하여 시공시 균열이 발생되고, 200중량부를 초과하여 첨가할 경우 내마모성이 저하되는 문제가 있다.

비이온 계면활성제로는 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 모노올레이트, 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트 등을 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르를 사용한다. 이와같은 비이온성 계면활성제는 5∼10중량부 되도록 첨가하는 바, 만일 그 첨가량이 5중량부 미만이면 유화안정성이 떨어지고, 10중량부 초과면 B제와 혼합 시공시 경화시간이 지연되는 문제가 있다.

그리고, 지방산 금속염인 칼슘 스테아레이트는 발수성능을 부여하기 위해 첨가되는 것으로서, 이를 알루미늄 스테아레이트로 대체할 수도 있지만, 후에 첨가되는 백색 포틀랜트 시멘트와의 분산성 면에 있어서 칼슘 스테아레이트가 더 유리하다.

이렇게 해서 얻어진 에멀젼을 A제로 하고, 여기에 백색포틀랜트 시멘트를 주성분으로 하는 B제를 혼합한다.

구체적으로 B제는 백색포틀랜트 시멘트 100중량부에 7호 규사 50∼70중량부, 크롬옥사이드 5∼9중량부, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르 0.1∼0.5중량부를 넣어 제조한 것이다.

본 발명에서 사용하는 시멘트는 일반적으로 많이 사용하는 분말도 3,000㎠/g 이상, 안정도 0.80 이하, 초결 60분 이상, 백색도 80 이상인 백색 포틀랜트 시멘트인 것이 바람직하다.

상기 A제와 B제를 혼합할 경우 그 혼합비는 0.2:1∼0.4:1.5, 바람직하게는 0.3:1의 중량비이다.

이와같이 얻어진 바닥제는 내마모성, 내수성, 내충격성, 내균열성, 강도 및 경도가 높고 반응경화형으로서, 강제경화시키면 경화시간이 빨라져 공사기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 칼슘 스테아레이트가 갖는 특유의 발수성능을 더하여 옥상 주차장이나 바닥 등 햇빛에 직접 노출이 되어도 보호몰탈이 없이 차량 통행용 바닥제와 방수의 목적을 동시에 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 바닥제는 실내 및 지하실에서도 사용할 수 있는 고기능성 바닥제이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

깨끗한 물 45중량부를 40℃로 가열하여 비이온성 계면활성제인 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르 5중량부를 넣고 30분 정도 교반시켜 잘 녹였다. 여기에, 칼슘 스테아레이트 분말 50중량부를 비교적 빠른 속도로 교반시켜 유화 분산액을 만들었다. 여기에 아크릴에멀젼 수지 공중합체(메틸메타크릴레이트 공중합체) 200중량부를 넣고 서서히 교반시켜 잘 혼합하였다. 이렇게 해서 만들어진 에멀젼을 A제로 하였다.

이와는 별도로, 분말도 3,000㎠/g 이상, 안정도 0.80 이하, 초결 60분 이상, 백색도 80 이상인 백색 포틀랜트 시멘트 100중량부에 7호규사 50중량부, 크롬옥사이드 5중량부, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르 0.2중량부를 혼합하여 B제를 제조하였다.

상기 A제와 B제를 0.25:1 중량비로 균일하게 배합하여 고기능성 바닥제를 얻었다.

이와같이 제조한 제품을 깨끗한 유리판 위에 도포하고 시편을 제작하여 이에 대한 물성을 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

여기서, 시판제품으로는 아크릴에멀젼 계열의 0.4중량부에 시멘트계열의 B제 1중량부를 혼합하여 제조된 것을 사용하였다.

여기서, 접착강도는 KSF 4918에 의거 측정하였고, 경도는 쇼어 A 경도계로 측정하였으며, 내마모성은 CS-17휠/1000g하중/100회 반복하여 측정하였고, 발수성은 3일 경화된 시험체에 물을 뿌려 비딩 효과를 육안으로 관찰하여 측정하였다.

그리고, 내후성은 크사논 2.5kW에 24시간 노출 시킨 후 폭우 상태에서 24시간 방치하는 것을 1사이클로 하여 1개월간 총 15사이클을 실시하여 측정하였다.

	본 발명	시판제품
경화시간(시간)	8	15
가사시간(min)	30	20
접착강도(kgf/㎠)	23	15
경도(Shore A)	90±5	75±5
내마모성(mg)	평균 80	평균 98
내충격성	50kg·cm에서 도막박리 없음	50kg·cm에서 도막박리 없음
발수성	비딩(beading) 효과 우수	비딩 효과 저조
내후성	표면균열 없음	표면균열 있음

상기 표 1의 결과로부터, 본 발명에 따른 바닥제는 경화시간이 짧고 접착강도, 경도, 내마모성이 우수하며 내충격성도 우수할 뿐만 아니라, 발수성능 또한 우수함을 알 수 있다. 그리고, 내후성도 우수하여 건축물의 옥상 등에도 적용할 수있음을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 아크릴 공중합체에 칼슘 스테아레이트를 첨가한 아크릴 공중합체 에멀젼에 백색포틀랜트 시멘트를 첨가하여 이루어진 아크릴계 바닥제는 아크릴 공중합체가 갖는 우수한 내마모성, 내수성, 내후성, 내균열성, 강도, 내충격성을 발휘하면서 칼슘 스테아레이트가 갖는 발수성능을 가질 뿐만 아니라 경화시간을 단축시킬 수 있으므로 건물의 옥상 바닥제나, 실내 및 지하실에서도 바닥제로 적용할 수 있다.

Claims

물 35∼55중량부를 40∼50℃로 가열하고 여기에 비이온성 계면활성제 5∼10중량부와 칼슘 스테아레이트 40∼60중량부를 첨가하여 유화분산시키고, 180∼200중량부의 아크릴 에멀젼 수지 공중합체와 혼합시켜 에멀젼 A제를 제조하는 단계;

및 백색포틀랜트 시멘트를 주성분으로 하는 B제를 상기 A제와 1:0.25중량비 되도록 혼합시키는 단계로 이루어지는 고기능성 수용성 아크릴 바닥제의 제조방법.
제 1 항에 있어서, B제로는 백색 포틀렌트 시멘트 100중량부에 7호규사 50∼70중량부, 크롬옥사이드 5∼9중량부 및 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르 0.1∼0.5중량부를 혼합하여 제조한 것을 사용하는 것임을 특징으로 하는 고기능성 수용성 아크릴 바닥제의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 비이온성 계면활성제로는 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 모노올레이트 및 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 고기능성 수용성 아크릴 바닥제의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 아크릴 수지공중합체로는 메틸메타크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 아크릴 아마이드, 메타크릴 아마이드, 이들의단일 중합체 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 고기능성 수용성 아크릴 바닥제의 제조방법.