KR20200142172A

KR20200142172A - 코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물, 개질된 탄성포장재용 코르크칩 및 개질된 코르크칩의 제조방법

Info

Publication number: KR20200142172A
Application number: KR1020190069036A
Authority: KR
Inventors: 김정배; 임성욱; 최정석
Original assignee: 김정배
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-12-22
Also published as: KR102212337B1

Abstract

본 발명은 코르크 참나무나 굴참나무에서 채취하여 분쇄한 천연소재 코르크 칩에 코팅 적용시, 탄성바닥포장재의 탄성칩으로 사용할 수 있는 코르크칩의 부착성, 내수성, 인장강도, 시공성, 신율등을 탁월하게 향상시키는 효과를 나타낼 수 있는 코르크 칩 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물을 제공하며, 필수성분으로써, 우레탄변성 수용성 에폭시 수지, 촉매, 그리고 나노실리카졸을 함유하는 수용성 혼합물A액과, 오르가노실란, 변성지방족아민, 고분자유화제,그리고 물을 함유하는 수용성 혼합용액B액으로 구성되는것을 특징으로 한다.

Description

코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물, 개질된 탄성포장재용 코르크칩 및 개질된 코르크칩의 제조방법{The method for manufacturing and composition the same elastic paving material of eco-friendly water-soluble coating composition for surface enhancement of Cork Chips}

본 발명은 탄성포장재의 탄성칩 재료로 사용되는 코르크칩의 표면개질용 조성물에 대한 것으로서, 더욱 상세히는 참나무나 굴참나무에서 채취하여 분쇄한 천연소재인 코르크칩의 부착성, 내수성, 인장강도, 시공성, 신율 등을 탁월하게 향상시키는 효과를 나타낼 수 있는 코르크칩 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물, 개질된 탄성포장재용 코르크칩 및 이 조성물을 이용한 탄성포장재에 이용 가능한 친환경 코르크칩의 제조방법에 관한 것이다.

어린이 놀이터나 산책로, 보행로, 자전거 도로, 공원 등과 같은 장소에는 사용자의 안전사고를 예방하기 위하여 미끄럼 방지, 충격흡수 및 쿠션력 등을 제공하는 탄성 바닥재가 설치된다.

종래 이러한 탄성바닥재로 폐타이어칩이나, EPDM칩과 우레탄을 혼합하여 탄성바닥포장재를 시공하였는데, 예컨대, 등록특허 제10-1156499호(어린이 놀이터용 탄성 바닥재의 시공방법 및 그 구조)에서는 탄성고무칩 및 칼라고무칩을 사용하고 있다. 상기 특허에서 탄성고무칩으로는 폐타이어 등의 재생고무로 된 입도 5~7㎜의 탄성고무칩을 사용하고, 칼라고무칩은 내열성, 내한성 및 색안정성이 우수한 폴리우레탄 고무나 에틸렌 프로필렌 디엔(EPDM :Ethylene Propylene Diene Monomer) 고무로 된 것을 사용하는 것으로 되어 있다. 또한 상기 탄성고무칩 및 칼라고무칩의 바인더로서 폴리우레탄 바인더와 시너를 사용하고 있다.

그런데, 상기와 같은 종래 탄성고무칩의 시공에 있어서 필수적으로 사용되는 탄성칩인 폐타이어칩이나, EPDM칩에 포함되어있는 유해성분 때문에 사회적, 환경적 문제점이 계속 발생하고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 천연 소재인 코르크칩을 대체하여 사용하려는 시도가 있어 왔다.

코르크는 굴참나무나 코르크참나무가 노화되어 퇴적된 나무껍질로써, 비중이 매우 낮아 가벼우며 다공질의 구조를 지니고 있다. 코르크는 천연성, 내충격성 등이 뛰어나 병뚜껑, 자동차 가스켓, 벽판넬, 보드, 낚시대 손잡이 등으로 사용되어지고 있으며, 기존 유해한 성분이 함유된 탄성고무칩의 대체재로서 사용이 기대되고 있다.

예컨대, 공개특허 제10-2012-0002773호에서는 코르크를 이용한 탄성 바닥포장재에 대한 기술이 소개되어있는데, 한꺼번에 코르크칩, 광석입자, 폴리우레탄 접착제, 실란커플링제, 유기용제인 에스테르나 탄화수소계의 용제를 밀폐탱크에 넣고 교반하여 바닥포장재 조성물을 만드는 것으로 되어 있다. 그런데, 유기용제의 사용으로 인한 새로운 환경문제가 발생하고, 밀폐탱크 및 감압, 진공 등을 조작할 수 있는 특별한 설비가 있어야 시공할 수 있어 일반 시공자가 보편적으로 시공하기에는 그 어려움이 매우 크다.

또한 코르크칩을 이용하여 탄성바닥포장재를 시공할 경우 가벼운 비중으로 인해 우레탄 바인더와의 부착성 불량으로 칩의 이탈현상, 물의 침투로 인한 부패현상, 인장강도나 신율의 현격한 저하 등의 새로운 문제점이 다양하게 나타나고 있는 실정이다.

이러한 점을 개선하기 위하여 코르크칩의 개질화가 일부 시도되고 있다. 예컨대, 등록특허 제10-871855호에서는 우레탄 칩바인더와 탄산칼슘 등을 사용하여 상기의 문제점들을 해결하려 하였는데, 비중문제 및 인장강도 등 일부 문제는 해결된 것으로 판단되지만, 탄산칼슘 사용으로 인한 분진발생, 점도가 높은 우레탄 바인더의 코팅을 위해 VOC를 유발하는 유기용제사용으로 대기오염이 문제되고, 또한 우레탄바인더의 수회 코팅 등에 따른 시간적, 비용적 어려움이 큰 문제점으로 나타날수 밖에 없으므로 현실적으로 탄성포장재 시공현장에서 적용이 매우 어렵다고 할 것이다.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기존 탄성고무칩을 천연 코르크칩으로 대체하면서 발생하는 여러 문제점, 즉 코르크칩을 개질하거나, 시공시 발생할 수 있는 VOC와 분진을 발생시키지 않으면서도, 코르크칩의 시공사용상의 문제점인 혼합성, 부착성, 비중이 낮음으로 인한 혼화성 저하와 같은 문제를 해결하고, 내수성, 인장강도, 신율의 물성 등을 탁월히 향상시키며, 시공의 용이함이 있어서 일반 시공업자가 쉽게 시공할 수 있고, 경제성이 우수하여 실제로 현장에 적용될 수 있는 코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물, 개질된 탄성포장재용 코르크칩 및 탄성포장재에 이용 가능한 친환경 코르크칩의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명자는 여러가지 기초실험으로써 다양한 수성코팅제, 오일, 가소제, 무기물 코팅제 등을 이용하여 코르크칩에 침투시키거나, 코팅 적용하는 실험, 그리고 다양한 경화실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물, 개질된 탄성포장재용 코르크칩 및 이를 이용한 친환경 코르크칩 제조방법인 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물은 우레탄변성 수용성에폭시수지, 가소제, 나노실리카졸, 그리고 촉매를 함유하는 "수용성A"액과, 오르가노실란, 폴리옥시에틸렌글리콜디아민, 고분자유화제, 그리고 물을 함유하는 "수용성B액"으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에서 사용되는 수용성A액 중, 우레탄변성 수용성에폭시수지는 코르크칩의 부착성을 높이는 주된 성분으로 작용함과 동시에 코르크칩의 신율을 보완하여 주는 역할도 함께 한다. 이 성분은 1차적으로 수용성A액의 또 다른 구성성분인 가소제와 반응하여 신율, 복원력 등을 증가시킬 수 있는 고분자 수지의 골격을 형성한다.

가소제는 에폭수지시의 취성을 보완하고, 경도를 완화시켜주는 역할을 하는데, 사용 가능한 종류로는 나프텐계 가소제, 비프탈레이트계 가소제, 아크릴 가소제 등 친환경적인 가소제를 사용한다.

또한, 나노실리카졸은 대부분 무기물 성분으로 이루어져 있으며, 그 외부 관능기는 주로 하이드록실기나 실란올기로 이루어지는데, 탄성바닥포장재 시공 시 우레탄성분과 일부 반응하여 내열성과 내후성을 높이는 역할을 담당한다.

상기 본 발명에서 사용되는 수용성B액 중, 오르가노실란은 코르크칩 표면 깊숙이 침투하여 수분과 반응함으로써 실란올기를 형성하여 열이 가해질 때 우레탄변성 수용성에폭시수지와 반응하여 코르크칩의 비중을 높임과 동시에, 상기 실란올기가 우레탄 바인더와의 반응성을 증가시켜 표면에 열경화성구조의 치밀한 고분자 네트워크를 형성한다.

고분자유화제는 친환경 유화제로써 수용성B액이 서로 잘 혼용되고 안정화될 수 있도록 하는 역할을 한다.

변성지방족폴리아민은 유화제와 물과 함께 잘 혼합되어 수용성A액 수지성분 중 옥실란링과의 경화성 반응을 일으켜 부착성 및 인장강도를 증가시키는 역할을 한다.

수용성A액 100중량부에 대해 우레탄변성 수용성 에폭시 수지는 70.0 ~ 86.2중량부, 가소제는 10.1 ~ 23.7중량부, 나노실리카졸은 3.5 ~ 6.5중량부, 촉매는 0.2 ~ 1.4중량부를 사용하여 고속디졸바로써 상온에서 약 1시간동안 분산시켜 제조한다.

수용성B액은 수용성B액 100중량부에 대해 물 34.0 ~ 46.0중량부, 친환경 고분자 유화제 2.5 ~ 7.5중량부, 폴리옥시에틸렌글리콜디아민 7.0 ~ 13.0중량부, 오르가노실란 36.0 ~ 54.0중량부를 사용하여 고속디졸바로써 상온에서 약 2시간동안 고속분산시켜 제조한다.

상기 수용성A액과 수용성B액은 상기의 성분 이외에 필요에 따라 통상의 수용성 코팅재에 사용되는 분산제, 소포제, 안정제, 레벨링제, 가스 흡수제, 습기 흡수제, 점착부여제, 촉매, 습윤제, 증점제, 리올로지(rheology) 컨트롤제, 방부제, 동결 방지제, 바이러스 방지제, pH 조정제, 방청제, 자외선 흡수제, 산화 방지제 및 유화제 등을 첨가할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 코르크칩 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물을 이용하여 부착성, 내수성, 인장강도, 시공성, 신율 등을 탁월하게 향상시키는 효과를 나타내는 코르크칩을 제조하는 방법을 개시하는데, 개질화된 코르크칩의 제조방법은 온도조절과 믹서가 가능한 혼합기에 수용액 A,B 혼합액 중량의 2배 내지 3배 중량의 코르크칩을 50 ~ 80 ℃에서 20 ~ 30분 건조 후 상기에서 제조한 수용성A액과 B액을 혼합 후 100~110℃에서 20 ~ 30분간 균일하게 혼합 후 76 ~ 380 mmHg 압력으로 수분을 완전히 제거하여 개질화된 코르크칩을 제조한다.

본 발명의 코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물을 코르크칩에 실제 코팅적용한 코르크칩을 이용하여 탄성바닥포장재를 시공하면 코르크칩의 제조과정과 시공과정의 전 공정에서 VOC와 분진을 발생시키지 않으면서도, 코르크칩의 시공사용상의 문제점인 혼합성, 부착성, 비중이 낮음으로 인한 혼화성,내수성, 인장강도, 신율의 물성을 탁월히 향상시키고, 시공의 용이함이 있어서 일반 시공업자가 쉽게 시공할 수 있으며, 경제성이 우수하여 실제로 현장에 유통될수 있어 시공업자에게는 편리한 시공성을 제공하고, 환경적으로는 VOC를 거의 발생시키지 않아 환경에 이바지하고, 경제적으로는 시공단가를 줄여줌으로써 경제성 있는 탄성포장재 시공이 가능한 효과를 가져 온다.

도 1은 본 발명에 의해 개질된 코르크칩 및 일반 코르크칩 사진
도 2는 본 발명에 의해 개질된 코르크칩 및 일반 코르크칩 사진
도 3은 실시예 6에 근거한 개질된 코르크칩(3a), 일반코르크칩(3b), EPDM 칩(3c) 사진.

상술한 수용성A, B액을 구성하는 조성물에 대해 구체적이고 상세한 설명을 한다.

수용성A액은 고속디졸바(dissolver)에서 상온에서 상술한 원료들을 차례로 삽입 후 1시간동안 분산시켜 수용성A액을 제조한다.

수용성A액 중 우레탄변성 수용성에폭시수지는 그 화학적 구조가 수용화된 에폭시수지에 수용성 이소시아네이트수지와 폴리에테르폴리올로 일부 변성시킨 형태로써 수용성 B액이 함유하고 있는 활성수소와 반응하여 코르크칩의 부착성을 높이는 주된 성분으로 작용함과 동시에 탄성바닥포장재 시공시 사용하는 우레탄접착제와 경화할 수 있는 화학적 관능기(실란올기)를 함유하고 있어서, 표면에 열경화성구조의 강력하고 치밀한 고분자 네트워크를 형성하여 신율과 인장, 내수성을 향상하게 하는 역할을 한다.

반응식 1: 우레탄변성 에폭시 수지의 공정개요 및 화학적 구조

우레탄변성 수용성에폭시수지는는 시중에서 용이하게 구득가능한데, 예컨대, 폴리페론사 제품이 있으며, 고형분의 함량에 따라 EHB-4600U, EHB-4700U, EHB-4800U, EHB-4900U 등으로 구분되어 있고, 딘일 혹은 2종류이상 혼용하여 사용하여도 무방하다. 그 사용량은 수용성A액의 전체 100중량부 중 70.0 ~86.2중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량이 70.0미만일경우는 부착성과 신율이 감소하는 문제점이 생기며, 그 함량이 86.2을 초과할 시에는 경화성이 불량할 수 있다.

가소제는 코팅면의 취성을 보완하고, 신율을 증가시키는 역할을 하는데, 사용 가능한 종류로는 모두 비프탈레이트계통으로써 나프텐계 가소제인 이일산업의 ESOL N-15, ESOL N-50, ESOL N-100 등이 있고, 애경유화의 NEO-T, NEO-T3, 엘지화학의 BL-100, GL-300, DOTP 등을 사용할 수 있는데, 단일 혹은 2종류이상 혼용하여 사용하여도 무방하다. 그 사용량은 수용성A액의 전체 100중량부에 대해 10.1 ~ 23.7 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량이 10.0미만일 경우는 신율이 감소하는 문제점이 생기며, 그 함량이 23.7을 초과할 시에는 건조불량이나 경화불량의 문제점을 야기할 수 있다.

나노실리카졸은 대부분 무기물 성분으로 이루어져 있으며, 고형의 실리카 입자가 침전되거나 응집되지 않는 상태로 안정하게 분산되어 있는 하이드로졸(hydrosol)로써 내열성, 내마모성, 미끄럼방지 효과를 나타내는 화학적 성분으로써의 관능기는 주로 하이드록실기나 실란올기로 이루어지는데, 탄성바닥포장재 시공시 우레탄성분과 일부 반응하여 내열성과 내후성, 내마모성을 향상시키는 역할을 담당한다.

반응식 2: 실란혹은 나노실리카졸과 우레탄접착제와의 경화반응

나노실리카졸로 사용 가능한 종류로는 영일화성의 YGS-30, YGS-40, YGS-4040, YGS-4080, 에스켐텍의 SS-SOL 30SG, SS-SOL 30E, SS-SOL 30F, SS-SOL 30A, SS-SOL 20AM, SS-SOL 100 등을 사용 할 수 있으며, 단일 혹은 2종류 이상 혼용하여 사용하여도 무방하다. 그 사용량은 수용성A액의 전체 100중량부에 대해 3.5 ~ 6.5중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량이 3.5미만일 경우는 내열성이나 내마모성 향상이 나타나지 않으며, 그 함량이 6.5를 초과할 시에는 경화 후 백탁현상 및 건조불량의 문제점을 일으킬 수 있다.

촉매는 유기금속촉매로서 지르코늄옥테이트, 디부칠틴옥사이드, 비스무스옥테이트, 실버옥테이트,알루미늄탈사이트 등을 사용할 수 있고, 3급아민, 이미다졸 등도 사용 가능하다. 수용성A액의 전체 100중량부에 대해 0.2 ~ 1.4중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량이 0.2미만일 경우는 경화성이 불량일 수 있고, 그 함량이 1.4를 초과할 시에는 경화후 경도가 높아서 신율을 떨어뜨릴 있다.

수용성B액은 고속디졸바에서 상온에서 2시간동안 고속분산시켜 제조한다.

수용성B액중, 물은 수용성B액 100중량부에 대해 34.0 ~46.0중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량이 36.0미만일 경우는 점도가 높아서 수용성 A,B를 혼합한 수용성 코팅액을 코르크칩과 혼합 시, 코르크칩의 표면침투가 충분히 일어나지 않는 문제점이 생길 수 있다. 그 함량이 46.0을 초과할 시에는 물의 양이 많아서 건 조및 경화에 지연을 초래할 수 있다.

친환경 고분자 유화제는 수용성B액이 서로 잘 혼용되고 안정될 수 있도록 하는 역할을 한다. 음이온유화제로써, 알킬벤젠술포네이트, 올레핀 술포네이트, 알킬설페이트, 알킬에테를설페이트, 소듐알칸술포네이트 계통의 유화제를 1종 이상 조합하여 사용하고 알킬벤젠술포네이트계통의 KH-103을 사용하는 것이 바람직하다. 이외에 유사한 기능을 가지는 원료를 1종이상의 조합사용으로 사용할 수 있으며, 특정한 종류를 한정하는 것은 아니다.

유화제는 수용성B액 100중량부에 대해 2.5 ~ 7.5중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 사용량이 2.5미만일 경우는 수용성B액의 유화미셀이 충분히 형성되지 않아 용액 저장성의 불량으로 인해 응집현상이 일어날 수 있다. 그 함량이 7.5를 초과할 시에는 내수성이 저하되는 문제점을 일으킨다.

유화안정성을 위해서 비이온유화제인 폴리에칠렌글리콜 유도체, 다가알콜유도체 계통 등을 사용할 수 있으며, 친환경 고분자유화제인 MAXEMUL 9107가 바람직하다. 또한 유사한 기능을 가지는 원료를 1종이상의 조합 사용할 수 있으며, VOC가 함유되지 않고, 유해한 성분이 없는 유화제는 특정한 종류를 한정하는 것은 아니다.

오르가노실란은 수용성B액 100중량부에 대해 36.0 ~ 54.0중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 사용량이 36.0만일 경우는 탄성포장재 시공시 사용하는 우레탄접착제와의 반응밀도가 떨어져서 부착성이나, 내수성의 향상이 현저히 떨어지고, 그 함량이 54.0을 초과할 시에는 우레탄접착제와의 경화비율이 맞지 않아서 경화불량, 백탁현상 등을 초래할 수 있다.

오르가노실란으로, 사용 가능한 것으로 비닐트리메톡시실란, 메칠트리에톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 메틸트리이소프로폭시실란, 메칠트리아세톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 플루오르프로필트리에톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란, β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머켑토프로필트리메톡시실란, β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란 및 글리시독시프로필트리에톡시실란 등을 1종 혹은 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. 이중 수용성에 적용이 쉬운 글리시독시프로필트리에톡시실란, 메칠트리아세톡시실란,아미노프로필트리메톡시실란, 메칠트리에톡시실란등을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로써 동양실리콘사의 TSL-8325, TSL-8330, TSL-8350, TSL-8355, TSL-8380, TSL-8330KEM-128, KEM-172-50, KEM-019-50 등을 들 수 있고, 유사한 특성을 갖는 타회사(KCC, DOW CORNING등)의 제품도 사용이 가능하다.

수용성B액 중, 폴리옥시에틸렌글리콜디아민은 수용성A액 수지성분 중 옥실란링과의 경화성 반응을 일으켜 코르크칩의 표면의 부착성 및 인장강도를 증가시키는 화학적 구조를 형성하여, 탄성바닥포장재 시공 시 사용하는 우레탄 접착제와 경화하여 치밀한 경화네트워크를 형성한다.

반응식 3: 폴리아민과 우레탄변성 에폭시 수지의 경화반응

사용가능한 폴리옥시에틸렌글리콜디아민은 헌츠만사의 JEFAMINE ED600, JEFFAMINE ED900, JEFFAMINE ED2003,JEFAMINE M600, JEFFAMINE M1000, JEFFAMINE M2005, BRENNTAG사의 BCA-WB001, BCA-WB002, BCA-WB003, BCA-WB004, BCA-WB0015, BCA-WB006 등을 사용할 수 있으며, 이외에 유사한 기능을 가지는 원료를 1종이상의 조합사용으로 사용할 수 있다.

폴리옥시에틸렌글리콜디아민은 7.0 ~ 13.0중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량이 7.0미만일경우는 A액의 옥시란링과 반응하는 관능기가 부족하여 경화밀도가 떨어지고, 경화불량이 일어날 수 있다. 그 함량이 13.0을 초과할 시에는 폴리아민이나 폴리아마이드 발색단이 많아서 탄성포장재 시공 시 황변현상이 빨리 찾아오게 된다.

상술한 코르크칩의 표면 개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물의 멀티경화시스및 화학적 반응에 대한 개요는 아래와 같이 나타낼 수 있다.

이하, 여러가지의 실험을 통한 실시예를 근거로 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

하기 실시예에 적용되는 코르크는 파쇄기로 파쇄 가공하여 제조한 대한코르크사의 제품을 구입하여 사용하였다. 그 입자의 모양은 불규칙하고, 굵기는 2 ~ 4mm, 비중 0.05~ 0.3 정도이며 중금속 및 유해물질이 검출되지 않는 친환경 천연소재로서 인체에 무해한 국내산 코르크칩이다.

개질화된 코르크칩의 제조

개질화된 코르크칩의 제조공정은 온도조절과 믹서가 가능한 혼합기에 수용성A액과 B액의 혼합액 중량의 2배 중량의 코르크를 80 ℃에서 20분 건조 후 하기 실시예 6에서 제조한 수용성A액과 B액을 혼합한 후 100~110℃에서 20분간 균일하게 혼합 후 380 mmHg 압력으로 수분을 완전히 제거하여 개질화된 코르크칩을 제조하였다.

탄성포장재 시편 제조

기계적 강도 값 즉, 인장강도(MPa) 및 신장률(%) 은 KS F 3888-2에 8.11에 의해 시편 제작 및 물성 값을 측정하였으며, 우레탄접착제와 개질된 코르크의 배합비는 2:1(무게비)로 하여 시편을 제작하였다.(도 1)

본발명의 코팅액 조성물의 실시예 및 비교예와 이를 이용한 코르크칩으로 제조한 탄성바닥포장재의 비교 테스트를 표1과 같은 내용으로 실시하였다.

우레탄 접착제 함량에 따른 비교 테스트 결과

구분	배합비(코르크:접착제) (무게비)	인장강도(MPa)	신장율 (%)
개질된코르크(실시예 6)	1: 1.5	0.603	25.4
개질된코르크(실시예 6)	1: 2.0	1.033	32.9
비코팅된 코르크	1: 1.5	0.303	23.1
비코팅된 코르크	1: 2.0	0.601	27.5

상기표에서의 물성 테스트는 아래의 방법을 이용하였다.

시험방법

- 점도 측정: 제품의 점도 측정은 FUNGI LAB 사의 점도계를 사용하였다.

- 건조성: 수용성 A,B액을 코르크에 혼합 후 제조 예 1의 방법으로 했을 경우 지촉건조 정도를 측정하였으며 양호,보통,나쁨으로 표시하였다.

- 인장강도: KS F 3888-2 8.11에 의한 시편 제작(도 1) 후 만능재료시험기(AND,5KN)에 의해 실험하였다.

- 신장율: KS F 3888-2 8.11에 의한 시편 제작(도.1) 후 만능재료시험기(AND,5KN)에 의해 실험하였다.

- 한계하강높이: 한계하강높이는 안전인증기준 부속서 2(어린이 놀이기구)[산업통상자원부 고시 제2016-0094호]에 의해 테스트 하였다.

- 내수성 시험: 도 2와 같이, 개질하지 않은 코르크와 개질된 코르크를 우레탄 접착제와 혼합 후 플라스틱 용기에 포설 후 물을 침투 시킨 후 샬레로 표면을 막은 후 7일 후 코르크 탄성포장재에의 상태 즉, 탄성포장재의 아랫면에서 코르크 특유의 갈색 불순물 상태를 양호, 용출로 표현 하였다.

- 코팅면 외관: 코팅면외관은 일반 코르크와 위 실시예에서 제조한 수용성 A,B액 혼합 시 코르크의 표면을 육안으로 확인하여 투명, 반투명, HAZY로 구분하였으며, 도 3은 위 실시예 6에 근거한 개질된 코르크(3a), 일반코르크(3b), EPDM 칩(3c) 사진이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 표면개질된 코르크칩은 현재 시판되고 있는 코르크칩 탄성바닥포장재에 시공상에 발생가능한 여러 문제점 즉, 코르크칩의 혼합성, 부착성, 비중이 낮음으로 인한 혼화성, 내수성, 인장강도, 신율의 물성을 탁월히 향상시키고, 작업자에게는 편리한시공성을 제공하고, 환경적으로는 VOC를 거의 발생시키지 않아 환경에 이바지할 수 있다. 경제성측면에서도 본 발명의 조성물로써 표면개질된 코르크칩을 제조하여 시공 하였을 때 전체 재료비가 20~30%내외로 절감되는 것으로 계산된 바, 경제성이 우수하여 실제로 산업현장에 유통 될 수 있는 탁월한 장점을 가진것으로 나타났다.

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Claims

수용성A액과 수용성B액을 포함하는 코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물로서
상기 수용성A액은 우레탄변성 수용성에폭시수지, 가소제, 나노실리카졸 및 촉매를 포함하고, 상기 수용성B액은 오르가노실란, 폴리옥시에틸렌글리콜디아민, 고분자유화제, 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물로서,
상기 수용성A액은 수용성A액 100중량부에 대해 70 ~ 86.2중량부의 우레탄변성 수용성 에폭시 수지, 10.1 ~ 23.7중량부의 가소제, 3.5 ~ 6.5중량부의 나노실리카졸 및 0.2 ~ 1.4중량부의 촉매를 포함하고,
상기 수용성B액은 수용성B액 100중량부에 대해 34.0 ~ 46.0중량부의 물, 2.5 ~ 7.5중량부의 고분자유화제, 7.0 ~ 13.0중량부의 폴리옥시에틸렌글리콜디아민 및 36.0 ~ 54.0중량부의 오르가닉실란을 포함하는 것을 특징으로하는 코르크칩의 표면개질용 친환경 수용성 코팅액 조성물.
1항 기재의 코팅액 조성물과 코르크칩을 혼합하여 제조되는 탄성바닥재용 표면개질된 코르크칩.
1항 기재의 코팅액 조성물과 상기 코팅액 조성물 중량의 2배 내지 3배의 코르크칩을 믹서가 가능한 반죽기에 넣은 후 균일하게 반죽 후 진동이 일어나는 건조대위에 반죽액을 붓고 열을 가하여 건조 및 경화시키는 것을 특징으로 하는 개질화된 코르크칩의 제조방법.