KR20130082001A - 1액형 무기질 몰탈 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥 포장용 몰탈 조성물에 있어서, 고강도 시멘트, 무기질 규사, 티타늄 분말, 고분자 아크릴 분말 수지 및 첨가제를 포함하는 1액형 무기질 몰탈 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 건식공법의 1액형 프리믹싱 시스템으로서, 시공시 물만 혼합하여 사용할 수 있으므로 시공이 편리하고, 아스콘. 콘크리트 등의 어떤 표면에도 시공이 가능하고, 고강도, 내마모성, 내충격성 및 저항성이 우수하다.

Description

1액형 무기질 몰탈 조성물{ONE-SOLUTION TYPE INORGANIC MORTAR COMPOSITION}

본 발명은 도막형 칼라콘크리트 포장 시공과 각종 포장 도로의 개보수에 사용하는 1액형 무기질 몰탈 조성물에 관한 것이다.

현재 건물 주변의 조경 공간, 공원, 경기장 주변 광장, 아파트 내 인도, 자전거 도로, 차도, 전원주택, 주차장, 휴게공간 등의 인보도 및 도로 포장에 환경적, 물성적 문제를 이유로 시멘트계 바닥재를 사용하는 시도가 이루어지고 있다.

시멘트계 바닥재를 사용하면 바탕 구조체인 콘크리트와 동일하게 무기질 구조체의 도막층을 형성하게 하여 물리적 화학적 부작용을 없애고 연속적인 도포가 이루어지게 하고 단시간에 평활면을 형성하여 바탕 구조체와 완전히 접착되고 일체화된 도막을 형성할 수 있는 장점이 있다.

예를 들어, 대한민국 등록특허 10-0803970에는 백시멘트, 규사, 무기계 분말 및 수성 에멀젼 수지를 포함하는 무기계 수성 폴리머 수지 몰탈 조성물이 개시되어 있다.

또한, 대한민국 등록특허 10-1012111에는 시멘트, 규사, 혼화제 및 수용성 탄성수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재가 개시되어 있다.

그러나, 상기 조성물 내지 포장재는 강도가 낮아, 양생 후 1톤 이상의 고중량체의 하중이 가해질 경우 그 하중을 견디지 못해 포장이 깨어질 우려가 있다.

또한, 상기 조성물 내지 포장재는 분말과 액상 수지로 구성되는 2액형 시스템이므로, 시공시 현장에서 몰탈과 액상 수지, 그리고 물을 각각 계근 및 혼합하여 타설하여야 하므로 작업이 불편하고 부정확한 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 개선한 새로운 몰탈 조성물의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 10-0803970

대한민국 등록특허 10-1012111

본 발명의 목적은 강력한 베이스 도막층을 형성하여 상부 탑코팅 마감을 용이하게 하고 우수한 내구성을 부여하는 1액형 무기질 몰탈 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 건식공법의 1액형 프리믹싱 시스템으로서, 시공이 편리하고, 고강도의 도막 형성이 용이한 1액형 무기질 몰탈 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 바닥 포장용 몰탈 조성물에 있어서, 조성물의 총 중량에 대하여, 고강도 시멘트 20~50중량%; 무기질 규사 25~55중량%; 티타늄 분말 15~25중량%; 고분자 아크릴 분말 수지 5~15중량%; 및 첨가제 5~15중량%를 포함하는 1액형 무기질 몰탈 조성물을 제공한다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 건식공법의 1액형 프리믹싱 시스템으로서, 시공시 물만 혼합하여 사용할 수 있어 시공이 편리하고, 특수 표면 작업에도 고강도의 도막 형성이 용이하다.

또한, 도막형 포장 시공과 개보수를 필요로 하는 각종 도로 포장에서 강력한 베이스 도막층을 형성하여, 강력한 접착성, 고강도성 및 내마모성을 부여하므로 포장체의 수명을 증대하며 쾌적한 보행 및 주행 환경을 제공할 수 있다.

또한, 모든 성분이 무기질이고 무독성 수분산성 에멀젼이기 때문에 유기용매에 의한 유해물질이 배출되지 않아 환경적으로 유리하다.

도 1은 종래 기술과 대비하여, 본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물의 구성을 개략적으로 나타낸 그림이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 고강도 시멘트, 무기질 규사, 티타늄 분말, 고분자 아크릴 분말 수지(Acylic Emulsion Powder) 및 첨가제를 포함하는 1액형 무기질 몰탈 조성물을 제공한다.

보다 구체적으로, 본 발명은 바닥 포장용 몰탈 조성물에 있어서, 조성물의 총 중량에 대하여, 고강도 시멘트 20~50중량%; 무기질 규사 25~55중량%; 티타늄 분말 15~25중량%; 고분자 아크릴 분말 수지 5~15중량%; 및 첨가제 5~15중량%를 포함하는 1액형 무기질 몰탈 조성물을 제공한다.

상기 고강도 시멘트(high strength cement)는 일반 시멘트에 비해 조기 강도(early strength) 및 장기 강도가 큰 것을 특징으로 하는 포틀랜드 시멘트로서, 분말도가 약간 곱고 화학성분상 석회성분이 많으며 규산3석회 함유량이 크다. 상기 고강도 시멘트는 조성물 총 중량에 대하여, 20~50중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 무기질 규사는 각각 크기가 상이한 2종 이상의 규사를 각각 1:1의 비율로 혼합한 것으로, 바람직하게는 5호사와 6호사를 각각 1:1의 비율로 혼합하였을 때 충격에 강한 내구성을 갖는다. 상기 무기질 규사는 조성물 총 중량에 대하여, 25~55중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 무기질 규사에 티타늄 분말을 혼합하여 더 높은 강도를 부여하도록 하였다. 일반적으로 티타늄은 충격에 강하고 내구성이 강한 재료로 알려져 있으며, 티타늄의 제강과정에서 발생하는 불안정한 용융상태의 제강슬래그를 원료로 생산되는 분자구조체를 티타늄 분말이라 한다.

본 발명에 사용하기에 적합한 티타늄 분말의 크기는 규사의 크기와 동일하게 0.2-0.3mm가 바람직하다.

상기 티타늄 분말은 조성물 총 중량에 대하여, 15~25중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 혼화제로서 고분자 아크릴 분말 수지를 포함한다. 일반적인 도막형 바닥재용 몰탈은 2액형이어서 혼화제인 액상의 아크릴 에멀젼을 혼합하여 사용하게 된다. 혼화제는 몰탈의 혼용성을 높이고 바탕면에 안정적으로 도막층을 형성하는 역할을 한다. 그러나 현장에서 몰탈과 물, 액상혼화제를 일일이 개량하여 작업하기가 불편하고 부정확하다.

따라서, 본 발명의 무기질 몰탈 조성물에 1액형 시스템을 적용하고자 하였으며, 이를 위해 몰탈 조성물은 모든 성분을 분말 형태로 포함한다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 적절한 혼합량의 고분자 아크릴 분말 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 고분자 아크릴 분말 수지는 조성물 총 중량에 대하여, 5~15중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 첨가제는 유동화제, 셀프레벨링제, 크랙방지제 및 강도증점제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이다.

상기 유동화제는 몰탈 내 각 성분의 유동특성을 발현시켜 각 성분이 원활히 잘 혼합되도록 하는 역할을 하며, 그 예로 멜라민계 및 나프탈렌계를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 셀프레벨링제는 몰탈 조성물을 바닥면에 포설시 자기평활성이 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 셀프레벨링제의 예로는 독일 헨켈(henkel)사의 Thomsit SL 85k, Thomsit DA 및 Thomsit AGL-DA 등을 들 수 있다.

상기 크랙방지제 및 강도증점제는 크랙을 방지하고 강도를 높이기 위한 보조제로 일반적으로 사용되는 것으로서, 그 종류는 특히 한정되지 않는다.

상기 첨가제는 조성물 총 중량에 대하여, 5~15중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 모체 콘크리트와 같은 무기질로 동질성을 가지므로 물리적 및 화학적인 부작용없이 연속적인 도막이 형성되어 도포됨으로써 이음부가 없고 유동성이 우수하여 단시간에 평활면을 형성하여, 구조체와 완전 접착으로 일체화된 도막층을 형성할 수 있다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 고강도 보호몰탈, 아스콘, 콘크리트 등의 어떤 표면에도 시공이 가능하며, 접착성, 내마모성, 내충격성, 저항성이 뛰어나며 무수축 특성으로 장기적으로 안정한 물성을 제공한다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 유기계 바닥재와 다르게 극미세 공극을 통하여 콘크리트에서 발생하는 수증기를 통과시켜 통기성을 확보하여 박리 및 크랙 발생을 줄여준다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 엠보 시스템으로서 다양한 입자의 엠보싱 처리가 용이하여 미끄럼 방지에 탁월하다.

본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물은 수용성 무기질 파우더로 무독성 수분산성 에멀젼이기 때문에 유기용매에 의한 유해물질이 배출되지 않으며, 건교부기준 불연재료 및 환경 친화성 바닥재로 분류된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이는 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

<실시예>

1액형 무기질 몰탈 조성물의 제조

고강도 시멘트 30중량%, 무기질 규사 30중량%, 티타늄 디옥사이드 분말 20%, 고분자 아크릴 분말수지(EPOTEC) 10중량% 및 첨가제 10중량%를 고속 믹서기에 투입한 다음 2,000rpm 정도로 고속 회전시켜 고르게 혼합하여 본 발명에 따른 1액형 무기질 몰탈 조성물을 얻었다.

베이스 도막의 형성

제조한 1액형 무기질 몰탈 조성물 2kg에 물을 부어, 고속 믹서기(핸드드릴믹싱)로 3~5분 정도 교반하여 배합하였다. 이때 물의 투입량은 기후조건에 따라 최적 함수비 22-25% 범위 내에서 조정하였다. 배합 후 30분 이내에 흙손이나 스퀴즈(밀대)를 이용하여, 원하는 두께로 베이스 코트를 1차 및 2차 도포하였다. 도막을 에어리스건으로 적당하게 몰탈 배합하고 엠보싱 처리를 하였다. 그 다음 유성 또는 수성의 코팅재를 사용하여 TOP코팅 2회 도포 처리하여 공사를 완료하였다. 시공 종료 후부터 24시간 동안 양생하였다. 양생이 완료된 후 도막의 특성을 평가하여 그 결과를 표 1 내지 표 4에 나타냈다.

도막의 특성 평가

하기 표 1과 같이, 본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물을 사용하여 시공한 도막은 기준치를 모두 초과하는 수치를 나타내므로, 내마모성, 접착강도, 압축강도 및 미끄럼 저항성이 우수함을 확인할 수 있다.

	기준	시험결과	비고
내마모성	820	850
접착강도	12	15
압축강도	650	680
미끄럼 저항성	40	60	마찰계수(BTN)

하기 표 2과 같이, 본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물을 사용하여 시공한 도막은 그 강도가 콘크리트 표면강도 이상으로 나타났다.

	1일	2일	28일
압축강도	28MPA	45MPA	79MPA

*콘크리트 표면강도 : 20MPA

하기 표 3과 같이, 본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물로 시공한 도막 바닥재의 내마모성은 종래의 이액형 도막 바닥재보다 높은 것으로 확인되었다.

표면	일반 이액형 도막 바닥재 마모정도	에코탑-베이스몰탈 바닥재 마모정도	결과
3t이하 자동차가 다니는 차량진입로나 주차장	1.2	2.98	표준이상
보도	1.2	2.98	표준이상
공공도로와 산업도로	1.5	2.98	표준이상
쇼핑센타의 보도와 보행자가 많은 번화가	2.0	2.98	표준이상

하기 표 4는 한국화학시험연구소의 시험 성적서이다. 하기 표 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 1액형 무기질 몰탈 조성물로 시공한 도막은 내수성, 내알칼리성, 내산성 및 촉진내후성에 문제가 없음이 확인되었다.

시 험 항 목	단위	결과치	시험방법
내수성: 30± 1℃ 증류수× 72시간후 갈라짐, 벗겨짐, 부풀음 유무	-	이상없음	KSM 5000-95
내알칼리성: 5% NAOH용액× 72시간후 갈라짐, 벗겨짐, 부풀음 유무	-	이상없음
내산성: 5% HCL용액× 72시간후 갈라짐, 벗겨짐, 부풀음 유무	-	이상없음
촉진내후성: SUNSHINE CARBON ARC× 72시간후 갈라짐,벗겨짐, 부풀음 유무	-	이상없음

상기에서는 본 발명에 따른 1액형 무기질 몰탈 조성물의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (5)

1. 바닥 포장용 몰탈 조성물에 있어서,
   조성물의 총 중량에 대하여, 고강도 시멘트 20~50중량%: 무기질 규사 25~55중량%; 티타늄 분말 15~25중량%; 고분자 아크릴 분말 수지 5~15중량%; 및 첨가제 5~15중량%를 포함하는 1액형 무기질 몰탈 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 무기질 규사는 크기가 상이한 2종의 규사를 각각 1:1의 비율로 혼합한 것임을 특징으로 하는 1액형 무기질 몰탈 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 무기질 규사는 5호사와 6호사를 각각 1:1의 비율로 혼합한 것임을 특징으로 하는 1액형 무기질 몰탈 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 티타늄 분말의 크기는 0.2-0.3mm인 것을 특징으로 하는 1액형 무기질 몰탈 조성물.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 첨가제는 유동화제, 셀프레벨링제, 크랙방지제 및 강도증점제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 1액형 무기질 몰탈 조성물.

Images