KR20130008887A - 수용성 에폭시 수지, 이것의 제조방법 및 이것을 포함하는 블록 - Google Patents

수용성 에폭시 수지, 이것의 제조방법 및 이것을 포함하는 블록 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수용성 에폭시 수지, 이것의 제조방법 및 이것을 포함하는 블록에 대한 것으로, 특히 폴리에테르글리콜(polyether glycol)과 에피클로히드린(Epichlorohydrine:ECH)을 반응시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 수용성 에폭시 수지이다. 이러한 본 발명에 따른 수용성 에폭시 수지를 이용하여 블록을 제조하면, 종래보다 현저히 우수한 물 흡수율과 보수성을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 물 방출은 종래보다 현저히 늦은 효과를 가진다.

Description

수용성 에폭시 수지, 이것의 제조방법 및 이것을 포함하는 블록{WATER ABSORBING EPOXY RESIN AND FABRICATING METHOD THEREOF, BLOCK HAVING THEREOF}
본 발명은 보수성 에폭시수지 및 그 제조방법, 보수성 에폭시수지를 함유하는 보도 블록에 관한 것으로서, 구체적으로는 물을 흡수하는 보수성을 갖는 에폭시수지 및 그 제조방법 그리고 이를 이용한 블록에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 및 보도블록은 보행의 편의성을 고려하여 다양한 블록 형태와 시공법이 사용되고 있는 실정이다. 이러한 가운데 최근 급격한 도시발전은 도시 열섬현상으로 열대야를 유발하고 열중증으로 인한 건강피해를 증가시킬 뿐만 아니라, 도시형 수해와 대기오염 유발 영향요인 등으로 작용할 수 있기 때문에 이를 억제하거나 완화하기 위한 방안의 도출이 시급한 실정이다.
현재 세계적으로도 지구 온난화 문제로 인한 도심지의 열섬현상으로 심각한 환경보건 문제가 발생하고 있는 이 시점에서, 한국을 비롯하여 미국, 독일, 일본 등지에서 도시 거주자, 도로 이용자들의 도심지 및 주거지역의 쾌적한 환경을 위하여 건축물 및 포장도로를 대상으로 많은 연구가 진행 또는 시행되고 있다. 그러나 보도블록은 항상 많은 이용자가 직접적으로 주변의 기온상황을 느낄 수 있는 장소임에도 불구하고 그 연구가 미흡하다.
한편, 현재 물을 통과시키지 않는 종래의 보도용 판이나 블록이 주종을 차지하고 있다. 한편, 환경문제를 고려하여 시중에서 사용되고 있는 투수 블록은 수분을 하부로 통과시켜 지중에 공급하는 형태이지만, 열 환경에 대한 해소는 미흡한 문제가 있다.
최근 연구가 이루어지고 있는 보수성능을 가지는 블록의 경우, 수분을 블록 내에서 흡수하였다 기화되면서 주위의 온도를 낮추고 있으나, 블록 내의 수분 흡수 기간 및 지속적인 수분 흡수에 대한 문제점으로 인하여 지속적인 수분공급장치 등의 추가 장치가 필요하나 아직까지 실용화가 되지 못하고 있다. 이는 수분공급 및 살수의 시기를 직접 수동으로 제어하면서 관리에 있어 많은 어려움이 있기 때문이다.
이에 따라, 수분을 블록 내에 흡수하는 보수성이 우수하고, 수분의 방출시에는 보다 더 천천히 오랫동안 수분을 방출할 수 있는 블록과, 이를 위한 도로 블록용 조성물의 개발이 절실한 실정이다.
이에 대해, 보수성 블록에 대한민국 등록특허 제0764598호에는, 골재 입경이 5mm 이하인 동시에 2.5~5mm 입경의 골재가 골재 전체의 5% 이하이고, 1.2~2.5mm 입경 골재가 골재 전체의 30~40% 함유되는 것을 특징으로 하는 보수성 블록에 대한 내용이 기재되어 있습니다. 그러나 이와 같이 골재의 입경을 선별하여 보수성 블록을 제조하는 것은 시공이 어려워 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 종래보다 현저히 우수한 물 흡수율과 보수성을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 수분 방출시에는 보다 더 천천히 오랫동안 수분을 방출할 수 있는 블록을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상은, 폴리에테르글리콜(polyether glycol)과 에피클로히드린(Epichlorohydrine:ECH)을 반응시켜 제조되는 수용성 에폭시 수지이다.
본 발명의 다른 양상은, 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시키는 단계를 포함하는 수용성 에폭시 수지의 제조방법이다.
본 발명의 또 다른 양상은, 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시켜 제조되는 수용성 에폭시 수지; 폴리아미도아민 및 폴리아민 중에서 선택된 하나 이상의 경화제; 및 소포제, 레벨링제, 점도 조절제, 가소제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함하는 수용성 에폭시 수지 조성물이다.
본 발명의 또 다른 양상은, 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시켜 제조되는 수용성 에폭시 수지; 수용성 아민 및 폴리이민 중에서 선택된 하나 이상의 경화제; 및 소포제, 레벨링제, 점도 조절제, 가소제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함하는 수용성 에폭시 수지 조성물이 물에 용해된 수용성 에폭시 수지 수용액;에, 시멘트; 모래; 및 자갈 석분을 혼합하는 단계를 포함하는 수용성 에폭시 수지 블록의 제조방법이다.
본 발명에 따라 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시켜 제조되는 수용성 에폭시 수지를 이용하여 블록을 제조하면, 종래보다 현저히 우수한 물 흡수율과 보수성을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 수분 방출시에는 보다 더 천천히 오랫동안 수분을 방출할 수 있는 블록을 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라, 실외 수분 방출 1시간 경과 후 실시예4, 비교예2 및 비교예3에 대한 수분 흡수 높이를 나타낸 사진이다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라, 실외 수분 방출 3시간 경과 후 실시예4, 비교예2 및 비교예3에 대한 수분 흡수 높이를 나타낸 사진이다.
도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라, 실외 수분 방출 5시간 경과 후 실시예4, 비교예2 및 비교예3에 대한 수분 흡수 높이를 나타낸 사진이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 콘크리트 또는 보도 블록의 제조에 사용되는 에폭시 수지에 대한 것으로, 상기 에폭시 수지는 물을 흡수하는 수용성 또는 보수성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 수용성 에폭시 수지는 특히 폴리에테르글리콜(polyether glycol)과 에피클로히드린(Epichlorohydrine:ECH)을 반응시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.
종래에 에폭시 수지(Epoxy Resins)는 여러 가지 방법으로 생산할 수 있고, 그 중에서 가장 일반적인 것은 에피클로히드린 (ECH)과 비스페놀 A(Bisphenol A:BPA)로 알려진 Diphenylolpropane(DPP)의 축합반응에 의해 생산하는 디글리시딜 에테르(Diglycidyl Ether)형 에폭시 수지이다. DPP가 아닌 다른 반응 물질들과 ECH로 다른 종류의 에폭시 수지를 만들 수도 있다. 예를 들면, Bisphenol F(BPF)로 알려진 Diphenylolmethane(DPM), Phenol Novolac과 o-cresol Novolac Resins, Tetrabromodiphenylolpropane, Diamines 또는 Diacids를 이용해서 에폭시 수지를 제조하는 것이 가능하다.
그러나 상기와 같이 비스페놀 A를 이용하여 제조되는 디글리시딜 에테르(Diglycidyl Ether)형 에폭시 수지를 이용하여 블록을 제조하는 경우, 블록 내 수분 흡수율과 그 기간 및 지속적인 수분 흡수에 있어서 문제점이 있었다.
이에 본 발명자들은, 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시켜 수용성 에폭시 수지를 제조하고, 이를 이용하여 블록을 제조하는 경우, 종래보다 현저히 우수한 물 흡수율과 보수성을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 수분 방출시에는 보다 더 천천히 오랫동안 수분을 방출할 수 있다는 것을 확인한 후, 본 발명을 완성하였다.
상기 폴리에테르 글리콜의 예로는 수평균 분자량이 200 내지 3,000 범위의 폴리에틸렌 글리콜(polyethylen glycol:PEG), 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 폴리에테르 글리콜의 수평균 분자량이 200 미만이면, 에폭시 수지의 수용성을 확보하기 위하여 폴리에테르 글리콜의 함량이 지나치게 증가하고 상대적으로 에폭시 관능기의 수가 감소함으로써, 도막 형성시 반응성이 떨어지고 내수성에 취약해질 수 있다. 또한, 폴리에테르 글리콜의 수평균 분자량이 3,000을 초과하면, 블록 조성물의 점도가 지나치게 증가할 수 있고 블록이 매우 소프트하여 블록의 기계적 특성이 저하될 수 있다. 따라서 본 발명의 수용성 에폭시 수지의 제조에 사용되는 폴리에테르 글리콜은 약 200 내지 약 3,000 범위의 수평균 분자량을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 수용성 에폭시 수지에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜과 에피클로히드린은 82~86 : 8~10 범위 내의 중량비로 반응해서 포함되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에틸렌글리콜의 함량이 상기 범위 미만이면, 에폭시 수지의 수용성화가 저하될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌글리콜의 함량이 상기 범위를 초과하면, 형성되는 블록의 내수성 및 경도가 저하될 수 있다.
본 발명의 일 양상으로써, 수용성 에폭시 수지의 제조방법은, 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시키는 단계를 포함하여 이루어진다. 즉, 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시켜서, 상기 2성분이 포함된 수용성 에폭시 수지를 얻는 것이 가능하다.
상기 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시키는 단계는 무기산, 유시간, 암모늄화합물, 무기염기, 유기염기 및 BF3(boron tritluoride)계 아민착물 중에서 선택된 하나 이상의 촉매를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시키는 단계는 50℃~80℃ 범위 내의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 반응 온도가 50℃ 미만이면, 에피클로히드린이 충분히 활성화되지 않아 반응성이 저하될 우려가 있다. 또한, 반응 온도가 80℃를 초과하면, 2차 에폭시 개환 반응이 수반되어 부반응이 발생할 수 있으며, 반응 조건을 제어하기가 어려워지므로 바람직하지 않다. 따라서 본 발명의 에피클로히드린과 폴리에테르글리콜 화합물을 반응시키는 단계는 50℃ 내지 80℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60℃ 내지 70℃에서 수행될 수 있다. 또한, 에피클로히드린과 폴리에테르글리콜 화합물을 반응시키는 단계는 반응이 원활하게 진행되도록 교반기를 이용하여 충분히 혼합하면서 수행하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 폴리에틸렌글리콜을 촉매와 함께 투입한 후 60~70℃의 온도에서 1시간 동안 교반하고, 여기에 에피크로로히드린을 투입하며, 일정 시간 동안 숙성을 시행한 후 냉각한다.
본 발명의 일 양상으로써, 수용성 에폭시 수지 조성물은, 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시켜 제조되는 수용성 에폭시 수지; 수용성 아민 및 폴리이민 중에서 선택된 하나 이상의 경화제; 및 소포제, 레벨링제, 점도 조절제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함한다.
상기 수용성 에폭시 수지는 상기한 바와 같다.
상기 수용성 아민 및 폴리이민 중에서 선택된 하나 이상의 경화제는, 상기 폴리에틸렌글리콜 82~86 중량 또는 상기 에피클로히드린 8~10 중량에 대비하여 5~8 중량비 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 수용성 아민 경화제는 그 종류에 상관없이 일반적으로 알려진 수용성 아민 경화제라면 어느 것이든지 사용할 수 있다. 예를 들어, 수용성 아민 경화제로 활성수소당량(AHEW,50%)이 220이고 고형분(NV%) 50이며, 아민가(mg/KOH)가 310인 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 특별히 폴리이민을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 폴리이민은 아민에 에피크로로히드린을 적하하여 생성될 수 있다. 폴리이민의 생성을 위해 사용할 수 있는 아민으로는, 에틸렌디아민(ethylenediamine), 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine), 펜타에틸렌 헥사아민(pentaethylene hexaamine), N-(3-아미노프로필)-1,2-에탄디아민(N-(3-aminopropyl)-1,2-ethanediamine), 비스-(3-아미노프로필)아민(bis-(3-aminopropyl)amine, 1,2-프로필렌디아민(propylenediamine) , 1,4-부탄디아민(butanediamine), 1,3-펜탄디아민(pentanediamine), 1,6-헥사디아민(hexadiamine), 1,2-디아미노시클로헥산(diaminocyclohexane), 1,4- 디아미노시클로헥산(diaminocyclohexane)으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상을 이용할 수 있다. 그래서, 물 30~38 중량%, 아민 25~32 중량% 그리고 에피크로로히드린 32~40 중량%를 혼합하여 폴리이민을 생성하는 것이 가능하다. 예를 들어, 아민을 25~32 중량%를 투입한 후 물 30~38 중량%를 투입하여 일정 시간 동안 교반한 후 60~70℃의 온도를 유지하면서 에피크로로히드린 32~40 중량%를 적하하여 폴리이민을 생성할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 수용성 에폭시 수지 조성물의 제조방법은, 폴리에틸렌글리콜 1000, 폴리에틸렌글리콜 1500 또는 폴리에틸렌글리콜 2000 82~86 중량%와 촉매를 혼합하여 60~70℃의 온도에서 1시간 동안 교반한다. 그리고 에피크로로히드린을 8~10 중량%를 투입한 후 120분간 숙성을 시행한 후, 60℃에서 위에서 생성한 폴리이민을 5~8 중량%를 투입하여 수용성 에폭시 수지 조성물을 제조하는 것이 가능하다.
이와 함께, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수용성 에폭시 수지 조성물은 그 용도 및 물성을 고려하여 다양한 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 소포제, 레벨링제, 산화방지제, 점도 조절제와 같은 첨가제를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수용성 에폭시 수지 조성물에 사용할 수 있는 레벨링제의 예로는 BYK-320 또는 BYK-331(BYK Chemie 사의 상품명; 독일)를 들 수 있다. 산화방지제의 예로는 Tinuvin-292(Ciba Specialty Chemicals 사의 상품명; 스위스)를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 수용성 에폭시 수지 조성물에 사용할 수 있는 소포제의 예로는 BYK-066, BYK-067, BYK-067A 또는 BYK-354(이상, BYK Chemie 사의 상품명; 독일) 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 양상으로써, 수용성 에폭시 수지 블록은, 상기한 바와 같은 수용성 에폭시 수지 조성물이 물에 용해된 수용성 에폭시 수지 수용액에, 시멘트; 모래; 및 자갈 석분을 혼합해서 제조한다.
여기서, 상기 시멘트; 모래; 및 자갈 석분의 총 중량에 대하여 상기 수용성 에폭시 수지 수용액은 2~3중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명을 실시예들을 통해서 상세히 설명하기로 하며, 본 발명은 아래의 실시예들에 의해 한정되지 않는다.
< 폴리이민의 제조>
4구 플라스크에 온도계, 응축기, 교반기, 수분제거용 콘덴서 및 승온장치를 부착하고, 여기에 디에틸렌트리아민 314g을 투입한 후 물 566g을 넣고 30분간 교반한 후 60~70℃를 유지하면서 에피크로로히드린 611g을 적하하여 폴리이민 1491g을 제조하였다.
< 실시예1 >
4구 플라스크에 온도계, 응축기, 교반기 및 승온장치를 부착하고, 폴리에틸렌글리콜 1000을 3000g 및 촉매로서 BF3를 6g을 혼합하여 60~70℃에서 1시간 동안 교반한다. 그리고 에피크로로히드린 353g을 투입한 후 120분간 숙성하고 냉각하여 60℃에서 위에서 제조한 폴리이민 214g을 투입하여 반응시켜서 아민가가 36인 수용성 에폭시 수지 조성물 3567g을 얻게 되었다.
< 실시예2 >
4구 플라스크에 온도계, 응축기, 교반기 및 승온장치를 부착하고, 폴리에틸렌글리콜 1500를 3100g 및 촉매로서 BF3를 6g을 혼합하여 60~70℃에서 1시간 동안 교반한다. 그리고 에피크로로히드린 353g을 투입한 후 120분간 숙성하고 냉각하여 60℃에서 위에서 제조한 폴리이민 220g을 투입하여 반응시켜서 아민가가 25인 수용성 에폭시 수지 조성물 3679g을 얻게 되었다.
< 실시예3 >
4구 플라스크에 온도계, 응축기, 교반기 및 승온장치를 부착하고, 폴리에틸렌글리콜 2000을 3053g 및 촉매로서 BF3를 6g을 혼합하여 60~70℃에서 1시간 동안 교반한다. 그리고 에피크로로히드린 353g을 투입한 후 120분간 숙성하고 냉각하여 60℃에서 위에서 제조한 폴리이민 258g을 투입하여 반응시켜서 아민가가 34인 수용성 에폭시 수지 조성물 3670g을 얻게 되었다.
< 실시예4 >
상기 실시예 1의 수용성 에폭시 수지 조성물을 시멘트, 모래, 자갈 및 석분과 혼합하여 블록을 제조하였다. 구체적으로는 에폭시 수지 조성물의 함량이 20%인 수용액을 만든 후, 시멘트, 모래, 자갈 및 석분 대비 상기 에폭시 수지 조성물 수용액을 2~3 중량%를 혼합하여 블록을 제조하였다.
이하에서는 본 발명에 따른 수용성 에폭시수지를 포함하는 블록, 약품 처리를 하지 않은 일반 블록 그리고 보수성을 갖는 제품의 블록에 대한 흡수율 및 물 흡수량을 비교함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
실험예 1 : 블록의 흡수율
상기 실시예 4의 블록과, 비교예1로서 보수성을 갖지 않는 일반 블록(인터로킹 블록 성분 총중량 1900g 중 시멘트 300g, 모래 800g, 석분 800g, 혼화재 80g), 비교예2로서 보수성을 갖는 제품의 블록(총중량 1900g에 시멘트 300g, 모래 800g, 석분 800g, 보수성에폭시수지(20% 용액) 80g)을 가지고 각각의 흡수율을 평가하였다. 블록의 크기는 실시예4 그리고 비교예1, 2 모두 가로 19.50cm, 세로 9.5cm, 높이 7.5cm 였다.
실험방법으로는, 각각의 블록을 물에 침적하기 전에 블록의 무게를 정확하게 측정한 후 각각의 블록을 물에 10분 동안 완전히 침적시켰다. 그리고 10분간의 침적이 완료된 후 각각의 블록을 꺼낸 후 무게를 측정하였다. 그 후, 건조온도 110~115℃에서 3시간 동안 각각의 블록을 건조한 후, 건조 직후의 무게 및 건조 후 14시간 후의 무게를 각각 측정한다.
상기 실시예4 그리고 비교예1, 2의 침적 전, 침적 후, 건조 직후 및 건조 후 14시간 후의 무게는 각각 아래 표1과 같다.
침전 전후 각 시료별 무게
분 류 실시예4 비교예1 비교예2
침적 전(kg) 3.10 3.20 3.15
침적 후(kg) 3.35 3.35 3.40
건조 직후(kg) 3.15 3.25 3.20
건조 후 14시간 후(kg) 3.15 3.25 3.20
상기 표1의 값을 기초로 각각의 블록에 대한 흡수율(%)을 구하면 아래 표2와 같다. 흡수율은 KS 4419법에 의해 구해지는 것으로, 아래 식1에 의해서 구해진다.
Figure pat00001
(식1)
각 시료별 흡수율
분 류 실시예4 비교예1 비교예2
(1) 침적 전후 흡수율(%) 8.06 4.68 7.93
(2) 침적 후 건조 직후 흡수율(%) 6.34 3.07 6.25
(1) - (2) 1.72 1.61 1.68
상기 표2에서 알 수 있는 바와 같이, 침적 전후 흡수율과 침적 후 건조 직후 흡수율은 본 발명에 따른 수용성 에폭시수지를 함유한 실시예4가 가장 높음을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 수용성 에폭시수지에 의해 제조된 블록은 기존의 보수성 블록 등에 비해 물을 흡수율 및 보수성(保守性)이 우수함을 알 수 있다.
실험예 2 : 블록의 물 흡수 실험
상기 블록의 흡수율 실험에서 사용된 실시예4 그리고 비교예1 및 2의 블록을 대상으로 블록을 실외에서 충분히 건조한 후 400g의 물을 78g, 75g 및 79g의 용기에 붓고 각각의 블록을 물에 침적시킬 때, 시간의 경과에 따른 용기와 물의 무게 및 그 감소량을 아래 표3 및 표4에 각각 나타내었다.
시간의 경과에 따른 (용기+물)의 무게 변화
(용기+물)의 무게 실시예4 (g) 비교예1(g) 비교예2(g)
초기 478 475 479
1시간 후 367 410 416
2시간 후 345 400 403
3시간 후 336 393 394
4시간 후 326 386 385
18시간 후 302 365 360
20시간 후 295 355 350
시간의 경과에 따른 (용기+물)의 무게 감소량
(용기+물)의 무게 실시예4 (g) 비교예1(g) 비교예2(g)
초기 0 0 0
1시간 후 111 65 63
2시간 후 133 75 76
3시간 후 142 82 85
4시간 후 152 89 94
18시간 후 176 110 119
20시간 후 183 125 129
상기 표3 및 표4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 수용성 에폭시수지를 이용하여 제조된 블록을 이용하는 경우, 기존의 블록에 비해 물을 흡수하는 능력이 우수함을 알 수 있다.
실험예 3 : 블록의 물 방출 실험
상기 블록의 흡수율 실험에서 사용된 실시예4 그리고 비교예1 및 2의 블록을 대상으로 블록을 20시간 동안 수분 흡수 실험을 한 블록을 온도 34℃의 실외에 놓고 시간별로 수분의 방출 상태를 사진 촬영하여 도 1 내지 도 3에 나타내었다.
도 1a 내지 도 1c는 실외 수분 방출 1시간 경과 후 실시예4, 비교예2 및 비교예3에 대한 수분 흡수 높이를 나타낸 사진이다. 그리고 도 2a 내지 도 2c는 실외 수분 방출 3시간 경과 후 실시예4, 비교예2 및 비교예3에 대한 수분 흡수 높이를 나타낸 사진이다. 또한, 도 3a 내지 도 3c는 실외 수분 방출 5시간 경과 후 실시예4, 비교예2 및 비교예3에 대한 수분 흡수 높이를 나타낸 사진이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 수용성 에폭시수지를 함유하는 실험예1의 블록의 경우에는 비교예1, 2에 비해 물을 서서히 방출함을 알 수 있다. 특히, 도 3a 내지 도 3c를 참고하면, 5시간 경과 후 비교예1 및 비교예2에 따른 블록에서 수분이 완전히 방출되었음에 반해, 본 발명에 따른 에폭시수지를 함유하는 실험예1에 따른 블록은 수분을 일부 함유하고 있음을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 폴리에테르글리콜(polyether glycol)과 에피클로히드린(Epichlorohydrine:ECH)을 반응시켜 제조되는 수용성 에폭시 수지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에테르글리콜은 폴리에틸렌글리콜(polyethylen glycol:PEG)인 것을 특징으로 하는 수용성 에폭시 수지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜과 에피클로히드린은 82~86 : 8~10 범위 내의 중량비로 반응하는 것을 특징으로 하는 수용성 에폭시 수지.
  4. 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시키는 단계를 포함하는 수용성 에폭시 수지의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시키는 단계는 무기산, 유시간, 암모늄화합물, 무기염기, 유기염기 및 BF3(boron tritluoride)계 아민착물 중에서 선택된 하나 이상의 촉매를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 수용성 에폭시 수지의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시키는 단계는 60℃~70℃ 범위 내의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 수용성 에폭시 수지의 제조방법.
  7. 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시켜 제조되는 수용성 에폭시 수지;
    수용성 아민 및 폴리이민 중에서 선택된 하나 이상의 경화제; 및
    소포제, 레벨링제, 점도 조절제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함하는 수용성 에폭시 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜 82~86 중량에 대비하여 상기 에피클로히드린은 8~10 중량비, 상기 경화제는 5~8 중량비 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 하는 수용성 에폭시 수지 조성물.
  9. 폴리에테르글리콜과 에피클로히드린을 반응시켜 제조되는 수용성 에폭시 수지; 수용성 아민 및 폴리이민 중에서 선택된 하나 이상의 경화제; 및 소포제, 레벨링제, 점도 조절제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 첨가제;를 포함하는 수용성 에폭시 수지 조성물이 물에 용해된 수용성 에폭시 수지 수용액;에, 시멘트; 모래; 및 석분을 혼합하는 단계를 포함하는 수용성 에폭시 수지 블록의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 시멘트; 모래; 및 자갈 석분의 총 중량에 대하여 상기 수용성 에폭시 수지 수용액은 2~3중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 수용성 에폭시 수지 블록의 제조방법.
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