KR20030063190A - 이액성 건조물 보강제 및 그 이액성 건조물 보강제용 경화제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피착체가 되는 건조물의 기초나 외벽에 대하여, 그 표면에 도장하는 것만으로 상온에서 경화하고, 피착체와 일체가 되어 건조물의 강도나 내구성을 향상시키는 건조물 보강제를 얻는 것을 목적으로 하여 행해진 것으로, 피착체에 대한 접착성, 침투성이 양호하고, 또한 압축이나 굽힘에 대한 강도가 높고, 내구성이 우수하며, 또한 작업 현장에서 작업성도 우수한 이액성 건조물 보강제 및 그 이액성 건조물 보강제에 이용하는 경화제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 주제(主劑)와 경화제를 혼합하여 고화하는 이액성 건조물 보강제에 관한 것으로, 주제는 에폭시수지, 페놀수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지 중에서 선택되고, 경화제는 섬유상 물질을 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이액성 건조물 보강제를 제공한다.

Description

이액성 건조물 보강제 및 그 이액성 건조물 보강제용 경화제{A TWO-PACK BUILDING REINFORCING AGENT AND A CURING AGENT FOR THE SAME}

본 발명은 콘크리트나 목재 등으로 이루어진 건물 외벽이나 건물 기초 등에 도장하여 보강하는 이액성 건조물 보강제 및 그 이액성 건조물 보강제에 이용하는 경화제에 관한 것이다.

빌딩이나 단독주택의 외벽, 기초 부분, 기둥 부분 등의 콘크리트나 목재로 이루어진 부분의 열화나 부식에 대한 방호책으로서, 시멘트에 수지분을 혼입한 재료를 피착체에 덧칠하는 방법이나, 경화성 수지로 이루어진 접착제를 결손 부분에 충전하는 방법이 행해지고 있다.

그러나, 시멘트에 수지분을 혼입했다고 해도 시멘트재를 주제로 한 것은 나중에 재차 크랙이 생기는 경우도 많고, 피착체와의 밀착성도 바람직하지 못했다. 한편, 경화성 수지로 이루어진 접착제 등을 사용하는 방법은 금이 간 부분 등에 충전되어 건조물 내로 수분의 진입을 방지한다고 하는 면에서는 효과적이지만, 접착제 자체가 수지로 이루어지기 때문에, 시멘트성 보강제에 비해 그 강도가 뒤떨어져 건조물 자체의 보강에는 그다지 기여하지 않는 것이었다. 또한, 도장에 있어서 기온차에 따른 점도의 영향을 받기 쉽고, 균일한 품질을 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 점도가 낮아지는 경우에는 "액 흐름" 현상이 일어나, 그 도장 기술이 요구되는 것이었다.

그래서, 본 발명은 피착체가 되는 건조물의 기초나 외벽에 대하여, 그 표면에 도장하는 것만으로 상온에서 경화하고, 피착체와 일체가 되어 건조물의 강도나 내구성을 향상시키는 건조물 보강제를 얻는 것을 목적으로 하여 행해진 것으로, 피착체에 대한 접착성, 침투성이 양호하고, 또한 압축이나 굽힘에 대한 강도가 높고, 내구성이 우수하며, 또한 작업 현장에서 작업성도 우수한 이액성 건조물 보강제 및 그 이액성 건조물 보강제에 이용하는 경화제를 제공한다.

즉, 본 발명은 주제와 경화제를 혼합하여 고화하는 이액성 건조물 보강제로서, 주제는 에폭시수지, 페놀수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지 중에서 선택되고, 경화제는 섬유상 물질을 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이액성 건조물 보강제를 제공한다.

주제는 에폭시수지, 페놀수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지 중에서 선택되기 때문에, 경화제와의 조합에 의해 작업 현장에서 용이하게 혼합할 수 있고, 상온에서 고화하여 강고한 구조물을 얻을 수 있다. 또한, 경화제에 섬유상 물질이 함유되어 있기 때문에, 고화물의 강도가 향상된다. 본 발명에 있어서, 주제가 아니라, 경화제에 섬유상 물질을 가하는 구성을 취한 것은 주제는 점도가 높고, 혼합이불충분해지기 쉽기 때문이다. 혼합 불량에 의해, 소위 "응어리"가 일단 생겨 버리면, 응어리의 영향으로 경화제가 충분히 작용하지 않고, 강도 저하를 초래하여 건조물 보강제로서의 효과가 감소하게 될 우려가 있다. 한편, 경화제는 주제에 비해 상당히 저점도이기 때문에, 섬유상 물질의 혼합이 용이하여 불량품의 발생을 억제하므로 건조물 보강제의 생산성이 향상된다.

또한, 시멘트재가 아닌 수지를 주제로 하기 때문에, 피착체가 되는 건조물의 외벽 등의 금이 간 부분, 균열 등의 지점에 충분히 침투할 뿐 아니라, 콘크리트나 목재 자체에 침투하기 쉽기 때문에, 피착체와의 밀착성이 우수한 동시에, 피착체인 건조물 자체의 강도 향상, 보호에 기여한다.

또한, 건조물 표면에 건조물 보강제에 의한 피막이 형성되기 때문에, 자외선, 산성비 등으로부터 건조물을 보호할 수 있어 내후성이 향상된다. 또한, 수분의 진입도 방지할 수 있으므로, 흰개미 등의 해충의 진입, 발생을 저지할 수 있다.

특히, 주제에 에폭시수지를 이용하여, 경화제에 섬유상 물질로서 유리 섬유와 암면(Rock wool)의 혼합물을 함유하여 이루어지는 아민계 경화제를 이용하면, 이들 성분의 상호 작용에 의해 건조물을 구성하는 콘크리트나 목재에 침투하여 강고한 고화물을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 에폭시수지, 페놀수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지 중에서 선택되는 주제와 경화제를 혼합하여 고화하는 이액성 건조물 보강제에 이용되는 경화제로서, 섬유상 물질을 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이액성 건조물 보강제용 경화제를 제공한다.

점도가 낮은 경화제에 대하여, 섬유상 물질을 혼합하고 있기 때문에, 경화제에 대한 혼합이 용이하여 수율이 좋은 경화제를 얻을 수 있다. 주제와의 점도차가 작기 때문에, 작업 현장에서 주제와의 혼합이 용이하다. 특히, 섬유상 물질로서 유리 섬유와 암면의 혼합물을 함유하여 이루어지는 경화제는 건조물 보강제로서 건조물에 도장, 고화한 후의 건조물의 강도 강화가 우수하다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다.

본 발명의 이액성 건조물 보강제는 액상 합성수지로 이루어진 주제와, 그 주제에 상온에서 반응하여 사슬형 또는 메쉬형 고분자를 생성하는 경화제로 이루어진 건조물 보강제이다. 이액성의 구성을 취한 것은 건조물의 보강 작업에 대한 비용 성능비 향상의 관점에서 도장 전에는 보존성, 안정성이 우수하고; 도장 시에는 간단히 조제할 수 있으며; 또한, 도장 후에도 별도의 작업 없이 상온에서 즉효적으로 경화한다고 하는 보존성, 작업 면에서의 용이성이 요구되기 때문이다. 이러한 이액성 보강제와는 달리 일액성 보강제로는 충분한 경화(강도)를 얻을 수 없거나, 경화를 위해 가열 등의 후처리가 필요하거나, 경화까지 시간이 걸리거나, 보존성이 나쁘다고 하는 문제가 있다.

본 발명에서 이용되는 주제는 액상 합성수지로서, 경화제와 상온에서 반응하는 프리폴리머이다. 구체적으로는 에폭시수지, 페놀수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지를 이용할 수 있다.

에폭시수지로는 예를 들어, 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 비스페놀 화합물; 레조르시놀, 히드로퀴논 등의 다가 페놀; 페놀노볼락 등의 폴리페놀 화합물; 및 에피클로로히드린으로부터 유도되는 것 등을 들 수 있다.

페놀수지는 주로 레졸수지이며, 예를 들어, 페놀, 크레졸, 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 페놀류와 포름알데히드, 파라포름알데히드, 트리옥산, 푸르푸랄 등의 알데히드류를 염기성 촉매를 이용하여 반응시켜 제조한 것이다.

폴리우레탄수지는 폴리이소시아네이트와 폴리올을 반응시켜 얻어지는 말단에 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머이다. 이소시아네이트로는 예를 들어, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 크실렌디이소시아네이트(XDI) 등을 들 수 있고, 폴리올로는 2가 또는 3가 알콜류, 폴리에스테르폴리올류 등이며, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 글리세린 등을 들 수 있다.

폴리에스테르수지는 무수프탈산, 무수말레산으로 대표되는 불포화 디카르복실산 유도체와 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 디올과의 반응생성물인 불포화 폴리에스테르를 들 수 있다.

이들 수지 중에서도, 에폭시수지가 열경화성 수지 중에서도 주제와 경화제의 반응 균형이 잡힌 점이나, 글리시롤을 첨가함으로써 용이하게 주제의 점도 조정을 할 수 있다는 점에서 바람직하다. 이 주제의 점도는 1000∼1500 cP, 바람직하게는 1000 cP 정도로 한다.

경화제는 주제와 반응하여 경화물을 얻는 것이며, 주제에 따라 선택된다. 주제에 에폭시수지를 이용한 경우의 경화제는 아민계 물질이며, 예를 들어, 페닐렌디아민이나 톨릴렌디아민 등의 방향족 다가 아민, 지방족 다가 아민, 폴리아미드아민류 등의 변성 아민류를 들 수 있다. 주제에 페놀수지를 이용한 경우의 경화제에는 인산 및 그 에스테르 등, P-톨루엔술폰산 등의 술폰산류 등의 산촉매, 레조르시놀 등을 들 수 있다. 주제에 폴리우레탄수지를 이용한 경우의 경화제는 폴리(옥시에틸렌)폴리올 등의 폴리올을 들 수 있다. 주제에 폴리에스테르수지를 이용한 경우의 경화제는 벤조일퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 등의 퍼옥사이드류를 들 수 있다.

경화제에 첨가되는 섬유상 물질은 유리 섬유, 암면, 야자 섬유, 유기 섬유(예를 들어, 폴리에스테르 섬유), 알루미늄 섬유, 카본 섬유 등이다. 이들 중에서도 유리 섬유와 암면을 이용하는 것이 바람직하고, 특히 이 양자를 함께 이용하면, 경화제의 점도 증대와, 건조물의 강도가 현저히 증대하는 점에서 바람직하다. 섬유상 물질 중에서도 특히, 유리 섬유와 암면의 양자를 함께 혼합한 경우에 유리 섬유 단독 또는 암면 단독을 혼합한 경우에 비해 대략 40%의 강도 증대가 인정되고, 또한, 적절한 점도가 되는 점에서 가장 바람직하다. 또, 유리 섬유와 암면의 양자를 함께 이용한 경우에, 건조물의 강도 향상에 가장 효과가 있는 이유는 분명하지 않지만, 수지 중에서도 메쉬형으로 섬유가 서로 얽히는 것이 그 이유라고 생각된다.

경화제에 첨가하는 섬유상 물질의 길이는 3∼6 ㎜ 정도이다. 이 정도 길이의 섬유상 물질은 경화제에 첨가시 점도 증가가 현저하고, 시장에서 염가로 용이하게 입수할 수 있기 때문에 바람직하다. 섬유상 물질의 길이가 3 ㎜보다 짧으면 증점 효과가 작고, 6 ㎜를 초과하면 섬유상 물질로의 경화제 침투가 충분히 이루어지지 않는다. 섬유상 물질의 굵기는 50∼150 ㎛이다. 이 정도 굵기의 섬유상 물질은 시장에서 염가로 용이하게 입수할 수 있고, 상기한 굵기보다 가늘거나 굵은 것은 첨가량에 비해 강도 증가의 효과가 부족하다. 경화제와 섬유상 물질의 혼합비(중량)는 경화제 : 섬유상 물질 = 98.5 : 1.5 ∼ 97.5 : 2.5이다. 섬유상 물질이 2.5 중량부보다 많으면 점도가 지나치게 높아지는 경우가 있어 작업 현장에서 주제와 경화제의 혼합이 곤란해진다. 1.5 중량부보다 적으면 섬유상 물질의 첨가 효과가 충분하지 않다. 섬유상 물질과 경화제의 혼합은 예를 들어 옴니 믹서에 의해 3∼10분, 바람직하게는 5분 정도 혼합함으로써 행해진다.

경화제의 점도는 50∼100 cP, 바람직하게는 50 cP 정도로 하는 것이 가능하고, 섬유상 물질을 가하지 않는 경우에 비해 점도가 높아지기 때문에, 경화제의 점도가 주제의 점도에 가까워지고, 작업 현장에서 주제와 경화제의 혼합을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다.

주제와 경화제의 혼합비(중량)는 주제와 경화제의 조합에 따라 변화되지만, 주제로 에폭시계 수지를 이용하고, 경화제로 아민계 경화제를 이용한 경우, 주제 :경화제 = 85 : 15 ∼ 65 : 35이다. 주제와 경화제의 혼합비가 상기 범위를 초과하거나 미만이 경우에는 경화가 불충분해지기 때문에 바람직하지 못하다. 양자의 혼합은 손으로 섞거나 핸드 믹서로 작업 현장에서 간단히 행할 수 있다. 주제와 경화제를 혼합한 직후의 혼합물의 점도는 1000∼2000 cP, 바람직하게는 1500 cP 정도로 할 수 있다. 이것은 10,000∼20,000인 종래 제품이 여름철에 13,000 cP, 겨울철에 30,000 cP가 되는 것에 비해 도장 작업이 용이하여 작업 효율이 향상된다.

또, 주제 또는 경화제에는 필요에 따라 착색 안료나 체질 안료, 표면 조정제, 소포제, 분산제, 가소제, 용제, 경화 촉매, 염료, 습윤제, 평활제 등을 적절하게 첨가하여도 좋다. 착색 안료를 가한 것은 건조물의 보강뿐만 아니라, 외관의 미화에도 유익하다.

건조물 보강제를 노면에 시공하는 경우에는, 본 발명의 건조물 보강제를 도장한 후, 이 보강제가 고화할 때까지의 사이에 유리 입자나, 모래 입자, 알루미늄 분말, 세라믹 분말과 같은 미끄럼 방지재를 시공면에 산포함으로써 시공면의 질감을 변화시키는 동시에, 미끄럼 방지에 유용하게 할 수 있다. 미끄럼 방지재의 입자 지름은 직경 φ= 0.1∼1.0 ㎜가 바람직하고, 미끄럼 방지재의 첨가량은 수지량의 20∼30%가 바람직하다.

본 발명을 적용할 수 있는 건조물은 주로 콘크리트 건조물, 목제 건조물이지만, 이들 재질에 한정되지 않고, 타일이나 인공대리석 등을 이용한 것에 대해서도 우수한 보강 효과를 발휘한다. 또한, 건조물에는 빌딩, 단독주택 등과 같은 건물의 외벽이나 기초, 기둥 등의 건물 자체에 한정되지 않고, 욕실, 세면장, 화장실의 토대 주위 등의 건물에 이용되는 부재에 대해서도 적용할 수 있다.

실시예 1

경화제로서 아민계 경화제 「EH233B」(아사히덴카고교샤에서 제조한 상품명) 40 중량부에 대하여, 직경 φ=500 ㎛, 길이 3 ㎜의 유리 섬유 「촙트슬랜드」(니또보샤에서 제조한 상품명) 4 중량부 및 암면 「입상면」(신니찌데쯔카가꾸샤에서 제조한 상품명) 1 중량부를 가하여, 옴니 믹서로 5분간 교반하였다. 이에 따라, 25℃에서 100 cP인 섬유상 물질 함유 경화제를 얻었다.

작업 현장에서, 이 섬유상 물질을 함유한 경화제 총 중량부에 대하여, 주제로서 에폭시계수지 「EP4520S」(아사히덴카고교샤에서 제조한 상품명) 100 중량부를 혼입하고, 회전식 교반기로 혼합 교반하였다. 얻어진 건조물 보강제를 콘크리트 건물의 외벽에 고무 주걱으로 도장한 후, 약 1시간 방치하여 건조물 보강제를 경화시켰다. 피착체인 외벽은 크랙이 매립되는 동시에, 외벽 자체로도 건조물 보강제가 침투하여, 강고한 외벽을 얻을 수 있었다.

또, 이 건조물 보강제를 이용하여 JIS-A1106에 기초한 콘크리트 굽힘 강도 시험을 행하였다. 폭 ×길이 ×높이 = 150 ㎜ ×530 ㎜ ×150 ㎜의 B. B 시멘트 시료에 두께 1 ㎜가 되도록 상기 건조물 보강제를 도포한 결과, 굽힘 강도는 3.57 N/㎜²가 되었다. 한편, 비교예로서 실시예 1의 건조물 보강제의 조성에 대하여 유리 섬유와 암면을 가하지 않은 조성으로 한 건조물 보강제에 대해서 동일하게 시험한 결과, 그 굽힘 강도는 2.55 N/㎜²였다. 이 결과로부터 본 발명의 건조물 보강제는 섬유상 물질이 함유되지 않는 건조물 보강제에 비해 40%의 강도 강화가 인정되었다.

본 발명의 이액성 건조물 보강제에 따르면, 피착체가 되는 건조물의 기초나 외벽에 대하여, 그 표면에 도장하는 것만으로, 피착체와 일체가 되어 건조물의 강도나 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이액성이기 때문에 보존성이 우수하고, 주제, 경화제 및 그 혼합물의 점도가 적당하기 때문에, 작업 현장에서 작업성이 우수하고, 건조물의 보강 작업 전체에 대한 비용 성능비를 향상시킬수 있게 된다. 또한, 본 발명의 이액성 건조물 보강제용 경화제에 따르면, 수율이 좋은 경화제를 얻을 수 있다. 또한, 주제와의 점도차가 작기 때문에, 작업 현장에서 주제와의 혼합이 용이하다. 특히, 섬유상 물질로서 유리 섬유와 암면의 혼합물을 함유하여 이루어지는 경화제는 건조물 보강제로서 건조물에 도장, 고화한 후의 건조물의 강도 강화가 우수하다.

Claims (4)

1. 주제와 경화제를 혼합하여 고화하는 이액성 건조물 보강제로서, 주제는 에폭시수지, 페놀수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지 중에서 선택되고, 경화제는 섬유상 물질을 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이액성 건조물 보강제.
2. 제1항에 있어서, 주제는 에폭시수지이고, 경화제는 섬유상 물질로서 유리 섬유와 암면의 혼합물을 함유하여 이루어지는 아민계 경화제인 것을 특징으로 하는 이액성 건조물 보강제.
3. 에폭시수지, 페놀수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지 중에서 선택되는 주제와 경화제를 혼합하여 고화하는 이액성 건조물 보강제에 이용되는 경화제로서, 섬유상 물질을 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이액성 건조물 보강제용 경화제.
4. 에폭시수지로 이루어진 주제와 아민계 경화제를 혼합하여 고화하는 이액성 건조물 보강제에 이용되는 경화제로서, 섬유상 물질로서 유리 섬유와 암면의 혼합물을 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이액성 건조물 보강제용 경화제.