KR200408072Y1 - 요철무늬를 갖는 내마모성 에폭시 바닥재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 에폭시 수지(20～38 중량%)와, 착색 및 체질 안료(35～65.7 중량%)와, 경화제(10～15 중량%)와, 반응성 희석제(2～5 중량%)와, 비 반응성 희석제(2～4 중량%)와, 기타 첨가제로서 요변성(搖變性) 첨가제, 경화 촉진제 및 소포제(0.1～1 중량%)를 포함하여 이루어진 경화되지 않은 상태의 에폭시 바닥재 도료를 돌출부와 홈부를 갖춘 로울러를 사용하여 콘크리트 바닥면에 도포하여 에폭시 바닥재 표면으로 로울러가 갖는 요철무늬 그대로의 요철부를 형성시키고, 몇 초(약 30초)에서 몇 분(1～2) 동안 경화시켜 요철부가 에폭시 바닥재 표면에 일체로 형성되도록 한 요철무늬를 갖는 내마모성 에폭시 바닥재에 관한 것이다.

이러한 본 고안에 따르면, 에폭시 바닥재 표면으로 일체형의 요철부가 균일하게 형성되어 콘크리트 바닥면에서의 미끄럼 방지 효과가 있고, 특히 내마모성이 뛰어나서 상처가 나지 않고(내스크랫치성이 우수) 내구성이 우수하여 유지 보수비가 거의 들지 않으며, 주차장 등의 노면은 물론 병원이나 공항, 백화점, 학교 등 다량의 차량이나 다수의 사람이 왕래하는 곳에 적용 시 인테리어효과 및 경제적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.

내마모성, 에폭시, 바닥재, 요철무늬,

Description

요철무늬를 갖는 내마모성 에폭시 바닥재 {Wear resistant epoxy coating agent}

도 1은 본 고안의 내마모성 에폭시 바닥재 표면으로 요철부를 성형하기 위한 로울러의 사시도.

도 2는 본 고안의 내마모성 에폭시 바닥재 표면 요철부의 경화과정을 설명하기 위한 제 1 예시도.

도 3은 본 고안의 내마모성 에폭시 바닥재 표면 요철부의 경화과정을 설명하기 위한 제 2 예시도.

도 4는 본 고안의 내마모성 에폭시 바닥재 표면 요철부의 경화과정을 설명하기 위한 제 3 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1 - 로울러, 2 - 몸체부,

3 - 손잡이, 4 - 돌출부,

5 - 홈부, 10 - 콘크리트,

11 - 바닥재, 11' - 요철부

본 고안은 요철무늬를 갖는 내마모성 에폭시 바닥재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에폭시 수지, 착색 및 체질 안료, 경화제, 반응성 및 비반응성 희석제, 기타 첨가제로서 요변성(搖變性) 첨가제, 경화 촉진제 및 소포제를 포함하여 이루어진 경화되지 않은 상태의 에폭시 바닥재 도료를 돌출부와 홈부를 갖춘 로울러를 사용하여 콘크리트 바닥면에 도포하여 에폭시 바닥재 표면으로 로울러가 갖는 요철무늬 그대로의 요철부를 형성시키고, 몇 초(약 30초)에서 몇 분(1～2) 동안 경화시켜 요철부가 에폭시 바닥재 표면에 일체로 형성되도록 한 요철무늬를 갖는 내마모성 에폭시 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로 주차장, 병원, 공항, 백화점, 학교 등의 콘크리트 건물이 준공된 후에는 건물 내부의 콘크리트 바닥면을 보호하면서도 외형적인 미감을 향상시키기 위하여 대부분 에폭시 바닥재를 시공하게 되는 것이며, 이러한 에폭시 바닥재를 시공하는 것으로서 수시로 출입하는 차량이나 사람들의 왕래시 편안하고 안정적인 주행 및 보행이 가능하면서도 빗물로부터 콘크리트 바닥면의 누수를 방지하게 되는 것이다.

이러한 용도로 사용되는 에폭시 바닥재는 수지물, 경화제, 희석제, 기타 첨가제 등을 액상의 상태로 혼배합하여 콘크리트 바닥면에 도포 후 일정 시간동안 경 화시키는 것으로서 완성되는 것이며, 현재 여러 형태의 에폭시 바닥재가 시중에 널리 보급되어 있다.

에폭시 바닥재를 구성하게 되는 액상의 에폭시 도료는 크게 용제형과 무용제 형으로 나누어 구분할 수 있는데, 에폭시 바닥재 도료는 시멘트 콘크리트 면을 보호하기 위하여 도포하는 도료로서 우수한 접착력, 내화학성, 내수성, 내충격성 등이 유사한 여타의 도료에 비하여 성능이 월등하여 널리 사용되고 있는 실정이다. 특히나 각종 바닥 면에 내약품성, 내수성, 내마모성, 청결을 유지하기 위하여 아크릴, 용제형 에폭시, 무용제형 에폭시, 탄성우레탄 그리고 각종 하드너 등을 시공하는데 이 중에서 성능이나 경제성 등에서 에폭시계의 도료가 가장 널리 사용되고 있다.

상기 용제형 에폭시 도료는 접착력, 내수성, 내약품성, 내마모성 등은 좋지만 용제의 함량이 높아서 도장 작업 중 작업자의 건강을 해치며, 작업이 완료된 후 사용 시에도 잔존의 유기 용제가 공기를 오염시켜 실내 환경기준의 준수가 어렵게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 개발된 도료가 무용제형 자기 수평형 에폭시 도료인데, 이 도료는 퍼짐성이 좋아서 표면의 미려함은 우수하나 표면에 유분이나 수분이 있으면 미끄러짐 성이 있어 안전성에 문제가 제기된다.

또한 바닥에 요철무늬를 형성하는 도료가 있는데, 이것은 타이어의 마모를 심하게 하여 차량의 경제적인 손실을 끼치고 또한 타이어의 가루에 의한 공기의 오염을 가중시키는 문제를 야기하고 있는 것이다.

한편, 대한민국 공개특허공보 2004-14157(2004.2.14 공개)에는 석분 함유 에폭시 바닥재가 소개되고 있으며, 이러한 바닥재의 조성물을 대략 살펴보면, 후막형 에폭시 무용제 형으로서 운모, 규사, 오석, 장석, 화강암, 백운석, 옥, 맥반석, 산화티타늄 등의 광물질을 알갱이 형태로 함유시켜 바닥면에 엠보싱 효과를 주어 마찰음을 줄이고 미끄러짐 현상을 방지하고 있으나, 주차장 등에 시공한 경우 내부에 포함된 광물질이 타이어의 마모를 가중시킴은 물론 도료 시공 후 시간이 지나면서 점차 내부 혼합물질인 광물질이 알갱이 형태로 떨어져 나와 주변을 더럽히고, 실내, 외 공기를 오염시키는 문제가 발생하는 것이다.

따라서, 본 고안에서는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 에폭시 바닥재를 구성하게 되는 액상의 바닥재 도료(에폭시 수지, 착색 및 체질 안료, 경화제, 반응성 및 비반응성 희석제, 기타 첨가제로서 요변성(搖變性) 첨가제, 경화 촉진제 및 소포제)를 돌출부와 홈부를 갖춘 로울러를 사용하여 콘크리트 바닥면에 도포하는 것으로서 에폭시 바닥재 표면으로 요철부를 형성시키고, 에폭시 바 닥재 도포 형성시 수평유지 작업을 하는 과정에서 로울러가 갖는 요철무늬 형상 그대로 요철부가 성형 경화되도록 함으로서, 바닥재 표면으로 주행 및 보행하는 차량이나 보행자가 수분 또는 유분과 접촉하더라도 미끄러지지 않아 안전사고를 미연에 예방하게 되는 것은 물론, 내마모성이 뛰어나서 상처가 나지 않고 내구성이 우수하여 유지 보수비가 거의 들지 않는 양질의 에폭시 바닥재를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 에폭시 바닥재가 갖는 조성물질에 대해 우선적으로 살펴보면, 에폭시 수지 20～38 중량%, 착색 및 체질 안료 35～65.7 중량%, 경화제 10～15 중량%, 반응성 희석제 2～5 중량%, 비 반응성 희석제 2～4 중량%, 기타 첨가제로서 요변성 첨가제, 경화 촉진제 및 소포제 각 0.1～1 중량%를 포함하여 이루어지는 것이다.

아울러, 상기와 같은 일정 배합비율로 이루어진 에폭시 바닥재 도료는 특수하게 제작된 로울러를 이용하여 콘크리트 바닥면에 도포하게 되는 것인데, 상기한 로울러는 유연성과 신축 복원성이 우수한 마치 수세미와 같은 형태의 몸체(2)를 구성하게 되며, 몸체 외주면으로는 불규칙적인 돌출부(4)와 홈부(5)를 전체 면에 걸쳐 형성하게 된다.

따라서, 상기와 같은 구성을 갖는 로울러를 이용하여 콘크리트 바닥면에 에폭시 바닥재 도료를 도포하게 될 경우, 에폭시 바닥재의 표면으로 도 2 내지 도 4와 같이 다수의 요철부(11')가 일체로 형성되는 것이다.

이때의 요철부 문양은 로울러가 갖는 요철무늬 그대로 성형되는 것이며, 다양한 형태의 요철무늬를 갖는 로울러를 선택사용하는 것으로서, 요철부의 형상을 다변화시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같이 특수 제작된 로울러(1)에 의해 바닥재 표면으로 일체 형성된 요철부는 에폭시 바닥재 도료에 배합된 유동성 조정제(흐름성 조정제)에 의해 로울러가 갖는 요철 형태 그대로 변형되어 경화될 수 있는 것이다..

결국, 상기한 유동성 조정제(요변성 첨가제, 소포제)의 역할은 에폭시 바닥재를 구성하는 조성 물질의 점도를 조정하고, 바닥재 도료에 포함된 기포를 제거하여 보다 조직을 견고히 함으로서 로울러가 갖는 요철 문양 그대로의 형상으로 용이하게 성형될 수 있도록 하며, 성형 후 형상을 그대로 유지하도록 하기 위한 것이다.

예컨대, 유동성 조정제란 반응성 희석제와 비반응성 희석제를 체적 비율로 3:2로 맞춤과 동시에 요변성 첨가제를 전체 비율의 0.6% 정도를 첨가하여 유동성 및 흐름성을 조정하여 요철무늬가 생성 가능하도록 점도를 조정하여 주는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 본 고안에 의한 에폭시 바닥재 도료는 높은 전단력(High shear)에서의 요변성과 낮은 전단력(Low shear)에서의 요변성의 비율을 2:3으로 맞춘 것 이다.

상기 본 고안의 바닥재에 적용되는 에폭시 수지는 당량이 180～200 정도로, 비스페놀 A 와 에피클로로 히드린을 알칼리 존재 하에서 축합 반응시켜 얻어지는 비스페놀형 에폭시 수지로서 n=10 이하의 액상 수지가 사용된다.

상기 에폭시 수지의 함량은 20～38 중량%가 바람직하고, 그 함량이 20 중량% 미만이면 첨가의 효과가 적어 수지로서의 역할이 어렵고 반대로 38 중량%를 넘어도 그만큼 다른 성분이 줄어들어 좋지 않다.

상기 착색 및 체질 안료 가운데 착색안료는 내 알카리성이 양호한 것을 사용하되 산화티탄, 산화철 적색, 산화 철 황색, 크롬옥사이드 녹색 등 무기계를 주로 사용하고 필요에 따라서는 유기계 안료를 사용할 수 있다.

상기 체질 안료는 규사, 탄산칼슘, 마그네시움 실리케이트, 세라믹 파우더 등의 무기물로서 입자의 크기는 30-100㎛인 것을 사용하는 것이 저장 안정성 및 에폭시 조성물로서의 제반 성능을 얻을 수 있어 좋다.

여기서, 상기 착색 및 체질 안료의 함량이 35 중량% 미만이면 바닥재로서의 색감의 발현이 어렵고 반대로 65.7 중량%를 넘으면 너무 과하여 조성물의 형성이 어렵게 되어, 상기 착색 및 체질 안료는 35～65.7 중량%가 적당하다.

상기 경화제는 에폭시와 반응하여 경화시키는 성분으로 그 함량은 10～15 중량%가 적당하고 그 종류에는 제한이 없으나 아민 계통의 경화제가 바람직하며, 또한 경화를 촉진하는 경화 촉진제가 첨가제로서 첨가되는데, 3급 아민류의 경화제를 0.1～1 중량% 첨가하는 것이 좋다.

본 고안의 바닥재에 포함되는 에폭시 경화제는 실온에서 경화시킬 수 있는 실온용 경화제를 적용함이 바람직하며, 구체적인 경화제의 종류로서는 알리파틱아민, 폴리아마이드아민, 아미도아민, 싸이클로알리파틱아민, 아로마틱아민, 변성 페닐아민 등을 사용할 수 있다.

에폭시수지와 경화제의 혼합 비율은 활성수소 당량과 에폭시기가 당량 비율로 1:1이 되어야 하는데 만약에 이 비율이 맞지 않으면 제반 성능이 저하된다. 만약에 경화제의 함량이 많으면 아민 브러싱이 발생하고 경화 도막의 내수성이나 내약품성 등이 불량하게 된다. 또한 경화제의 량이 부족하면 에폭시의 미 반응으로 인해 표면경도, 내용제성 등이 불량하게 된다.

본 고안의 바닥재에 적용되는 반응성 희석제는 당량이 180-200정도의 희석제로서 에폭시의 점도를 현저하게 떨어뜨리며 작업성을 향상시키고 도막의 표면경도를 높여주고, 비 반응성 희석제는 작업성을 높여주는 성능을 갖고 있으나 과도한 량을 첨가하면 도막이 유연해져서 표면 경도를 저하시키는 나쁜 영향을 주게 되어 좋지 않다.

따라서, 이러한 특성 때문에 상기 반응성 희석제는 2～5 중량%, 비 반응성 희석제는 2～4 중량% 각 첨가하되, 반응성 희석제 및 비반응성 희석제의 최적 비율인 3:2를 맞춤과 동시에, 기타 성분으로 요변성 첨가제의 사용으로 에폭시 바닥재 자체가 요철무늬가 형성되도록 하는 것이다. 상기 반응성 희석제로서는 부틸글리시딜 에테르, 크레실글리시딜에테르, 2-에틸헥실글리시딜에테르 등을 사용하고, 상기 비 반응성 희석제로서는 벤질알코올이나 하이드로카본 레진을 사용한다.

바닥재에 적용된 기타 첨가제인 요변성 첨가제는 상기와 같이 유동성 조정제의 1 성분으로서 벤톤(bentone) 계열이 좋고, 소포제는 실리콘 혹은 비실리콘 계열의 것으로 기포 발생을 억제하는 성분으로서 이 둘 성분은 각 0.1～1 중량% 첨가하는 것이 좋다.

상기 본 고안에서는 일부의 성분을 열거하고 있으나 이는 예시적인 규정으로서 이들 이외에 안료분산 효과를 주는 실리콘계, 아크릴계의 분산제, 퍼짐성을 부여하는 실리콘계 및 아미노계의 수지, 소포제로서는 실란 및 폴리실록산 등을 사용할 수 있고, 안료의 침강 및 유동성의 변화를 부여하는 유동성 개선제로서 벤토나이트계 및 왁스계 등을 사용할 수 있다.

이하, 본 고안의 실질적인 작용효과를 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 소지면(콘크리트 바닥면)의 수분, 유분 등의 각종 불순물을 제거하고 기타 요철이나 균열이 있는 부분은 연마기 등으로 매끄럽게 한다.

그런다음, 수분 측정기로 소지면의 수분을 측정하여 함수율 8% 정도를 유지하였을 때 진공청소기로 다시 깨끗이 청소한 다음 일반적인 로울러를 이용하여 1～2회 도장(도장의 색상은 다양하게 선택할 수 있는 것임.)을 수행하게 된다.

상기와 같이 도장을 완료한 다음 약 4～5시간 정도 경과 후에는 흙손, 고무 헤라 등의 적당한 작업도구를 이용하여 균열 부위나 요철 부위(움푹하게 들어간 부 분)를 충전물로서 메꾸어 준다.

그런다음, 연마지를 이용해 충전물의 표면을 평활하게 연마하고 다시 그 위에 중도제를 철 흙손(양고데)으로 일정두께를 갖도록 도막을 형성한다.

상기한 도막을 수회에 걸쳐 수행할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 고안의 에폭시 바닥재를 도포 성형하기 위한 준비과정이 완료된 후에는 특수하게 제작된 본 고안의 로울러를 이용하여 액상의 에폭시 바닥재를 묻혀 도포 대상물인 콘크리트 바닥면에 수회에 걸쳐 도포하게 되는 것이다.

이때, 상기한 로울러의 몸체부(2) 외주면으로는 무수한 돌출부(4)와 홈부(5)가 형성되어 있어서, 결국 에폭시 바닥재의 표면으로 요철부(11')가 자연스럽게 일체로 형성되는 것이다.

이와 같이 바닥재의 표면으로 형성된 요철부는 그 형상을 그대로 유지한 상태로 경화되어야 하는 것이며, 에폭시 바닥재를 구성하는 도료에 포함되어 있는 요변성 첨가제의 요변성 비율 조정과 유동성 점도 조정, 소포제에 의한 기포제거 등으로 도포된 에폭시 바닥재의 수평조정 작업을 하는 과정에서 로울러가 갖는 요철무늬 그대로의 형상으로 용이하게 성형될 수 있으며, 성형 후 요철부 문양의 형상이 그대로 유지되는 것이다.

한편, 상기한 요철부는 도 3 내지는 도 4와 같이 시공 직후에 비하여 시간이 지나면서 요철부(11')의 높이가 낮아지면서 경화되어 균일한 요철부위가 완성되는 것이다.

상기 완성된 본 고안의 바닥재에 대하여 표 2와 같은 여러 가지 시험을 실시하였다.

No.	시험항목	시험치	시험방법
1	가사 시간	30분	KS M 5307
2	건조 시간	24시간	KS M 5000
3	내수성(60일 침전)	이상 없음	KS M 5000-90(60일 저장)
4	저장 안정성	이상 없음	60일 저장
5	접착력	430 PSI	K SM 3734-96
6	내충격성	이상 없음	KS F 4041-99
7	인장강도	8,100 PSI	KS M 3006-93
8	압축강도	13,000 PSI	KS M 3015-97
9	경도	95	KS M 3015-97(shore)
10	내마모성	7~8 gr	100회전에 대한 감량(KSM 5322)
11	작업성	양호	로울러 작업시 무늬 형성 원활의 정도

상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 고안의 요철무늬를 갖는 내마모성 에폭시 바닥재에 따르면, 내수성, 저장 안정성, 내충격성이 양호하고 인장강도, 압축강도, 경도 등의 물성이 우수하며 특히 내마모성이 우수함을 확인할 수 있다.

상기와 같이, 본 고안에서는 에폭시 바닥제의 도료에 유동성을 조정하는 첨가제의 사용으로 요철무늬가 일체로 형성되기 위한 최적의 점도 조건을 맞춤과 동시에 내마모성을 보강하는 표면경도가 높은 첨가제를 함유시켜 자동으로 요철무늬를 형성하여 타이어와 바닥의 접촉면적을 줄이고 마찰계수를 높여주며, 요철무늬의 형성으로 2배 이상의 내마모성이 생성되어 표면경도가 높아지고 내구성을 부여하게 되는 것이다.

즉, 본 고안에 따라 얻어진 에폭시 바닥재는 요철 형성용 전용 로울러로 도포하면, 자체의 점도 조정제에 의하여 수평을 잡는 과정에서 에폭시 바닥재 자체가 부드러운 모양의 요철이 발생하고, 이 요철에 의하여 바닥 면과 차량의 타이어와의 접촉 면적이 자연히 줄어들게 된다.

따라서, 요철에 의한 마찰계수는 높아져 미끄러짐 현상이 감소하고 마찰음이 적어지며, 생성된 요철은 고 내구성으로 내마모성에서 2배의 효과를 갖으며, 유지보수가 쉬워 경제적인 바닥 유지가 가능하게 된다.

이상에서와 같은 본 고안에 따르면, 건물의 바닥면 표면에 도포 형성되는 에폭시 바닥재 표면으로 일체형의 요철부가 균일하게 형성되어 콘크리트 바닥면에서의 미끄럼 방지 효과가 있고, 특히 내마모성이 뛰어나서 상처가 나지 않고(내스크랫치성이 우수) 내구성이 우수하여 유지 보수비가 거의 들지 않으며, 주차장 등의 노면은 물론 병원이나 공항, 백화점, 학교 등 다량의 차량이나 다수의 사람이 왕래하는 곳에 적용시 인테리어효과 및 경제적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.

아울러, 본 고안에 적용되는 요철 무늬 형성용 로울러와 에폭시 수지 조성물의 요변성 비율 조정 및 유동성 조정 첨가제 사용에 따라 에폭시 바닥재의 표면으로 일체형의 요철 무늬가 용이 간편하게 형성되는 것으로서, 기존과 같이 혼합물질인 알갱이 형태의 광물질이 떨어져 나와 주변을 더럽히고 공기를 오염시키는 등의 문제점을 근본적으로 차단하며, 각종 건물에 실시 적용되는 바닥재의 품질 및 사용만족도를 가일층 향상시키는 잇점을 갖는 것이다.

Claims (1)

1. 에폭시 수지, 착색 및 체질 안료, 경화제, 반응성 및 비반응성 희석제, 기타 첨가제로서 요변성(搖變性) 첨가제, 경화 촉진제 및 소포제를 포함하여 이루어진 경화되지 않은 상태의 에폭시 바닥재 도료를 돌출부(4)와 홈부(5)를 갖춘 로울러(1)를 사용하여 콘크리트(10) 표면에 도포함에 있어, 경화된 상태의 바닥재 표면으로 일체형의 요철부(11')를 돌출 형성하고, 바닥재를 구성하는 배합물질 중 하나인 유동성 조정제(요변성 첨가제와 소포제)에 의하여 요철부(11')가 그 형상을 그대로 유지한 상태에서 에폭시 바닥재 표면에 안정적으로 돌출 경화되는 것을 특징으로 하는 요철무늬를 갖는 내마모성 에폭시 바닥재.

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