KR0145117B1

KR0145117B1 - 에폭시 수지 모르타르 시공방법

Info

Publication number: KR0145117B1
Application number: KR1019960001581A
Authority: KR
Inventors: 김상양
Original assignee: 현기일; 배성물산주식회사
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR970059141A

Abstract

본 발명은 에폭시 수지 모르타르 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에폭시 수지 모르타르 조성물과 자연석 또는 인조석 규사를 배합하여 이를 포설한 다음 압착미장하고 경화시킨 표면층에 에폭시 수지를 기본수지로 한 응집성 성형코팅재를 도포함으로써 표면 공극만을 일정한 두께로 메꾸어 평면 또는 엠보싱 상태를 갖게하여 미관을 향상시킬 수 있는 에폭시 수지 모르타르 시공방법에 관한 것이다.

Description

에폭시 수지 모르타르 시공방법

본 발명은 에폭시 수지 모르타르 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에폭시 수지 모르타르 조성물과 자연석 또는 인조석 규사를 배합하여 이를 포설한 다음 압착미장하고 경화시킨 표면층에 에폭시 수지를 기본수지로 응집성 성형코팅재를 도포함으로써 표면 공극만을 일정한 두께로 메꾸어 평면 또는 엠보싱 상태를 갖게하여 미관을 향상시킬 수 있는 에폭시 수지 모르타르 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 수지 모르타르는 에폭시 수지를 기본으로 한 것이 대부분이며, 이와같이 조성으로 이루어진 에폭시 수지 모르타르를 시공할 때에는 이를 포설 미장한 후 공극 전체를 메꾸어 주는 방법을 사용하였다. 이와같은 방법으로 수지 모르타르를 시공하는 경우 마무리 상태가 정교하지 못하고 투박할 뿐만 아니라 에폭시 수지가 고가인데도 불구하고 다량 사용해야 하므로 고강도 및 내충격성을 요하는 경우에 미관에는 상관없이 시공되어져 온 실정이다.

미적으로 투박한 상태를 가질 수 밖에 없었던 이유는 일정한 두께로 미장시공한 다음 높은 강도를 유지시켜 주기 위해서도 공극을 메꾸어주지만 에폭시 수지 자체가 셀프레벨링 타입(self levelling type)으로 생산시공이 용이하여 모르타르층 전체를 규사가 침지된 상태로 마루리할 수 밖에 없었기 때문이다.

또한 셀프레벨링 타입은 수평선상의 수지 표면과 수지 모르타르 시공면이 고르게 일치되게 할 수 없기 때문에 정교함과 미적인 감각을 살릴 수 없었다.

한편, 최근에 이르러서도 건물 내외부 바닥이나 벽면 등에는 각종 타일류가 이용되고 있고, 석재 대리석이 그 주종을 이루고 있다. 이 제품들은 내후성, 내구성 및 내마모성이 뛰어난 제품들로서 오래도록 전통성을 유재하고 있으나, 고도의 산업화로 생활환경이 변화함으로써 새로운 감각의 미적 성향을 추구하는 현대인들에게 종래의 수지 모르타르의 시공방법으로는 상기와 같은 욕구를 충족시킬 수 없다.

따라서, 본 발명자는 상기와 같은 종래의 수지 모르타르 시공방법의 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과 통상의 에폭시 수지 모르타르 조성물과 자연석 또는 인조석 규사를 배합하여 포설한 뒤 압착 미장하여 경화시킨 표면층을 응집성 성형코팅재로 메꾸어 줌으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 에폭시 수지 모르타르 시공 후 그 표면층을 응집성 성형코팅재로 메꾸어 줌으로써 미관을 향상시키고 내구성 및 내충격성이 우수하도록 한 에폭시 수지 모르타르의 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 에폭시 수지를 기본수지로 하고 여기에 경화제, 경화촉진제 및 안료등의 첨가제를 혼합하여 이루어진 에폭시 수지 모르타르를 시공하는 방법에 있어서, 상기의 에폭시 수지 모르타르 조성물에 자연석 또는 인조석 규사를 배합하고 포설한 다음 압착미장하고 경화시킨 후, 그 표면층에 응집성 성형코팅재를 일정 두께로 메꾸는 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 응집성 성형코팅재로는 에폭시 수지 70∼80 중량%, 가소제 3∼5 중량%, 치소제 4∼5 중량%, 비반응성 희석재 14∼16 중량% 및 소포제 0.05∼0.1 중량%로 이루어진 주재 100 중량부와 이에 대하여 경화제 50∼60%, 레진 아닥트제 7∼15 중량% 및 촉진제 25∼33 중량%로 이루어진 경화제 50 중량부로 이루어진 조성물을 사용하는 것에도 그 특징이 있다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 에폭시 수지 모르타르 시공 후 응집성 성형코팅재를 사용함으로써 미관을 향상시키고 용도에 따라 어느 곳에든 다양하게 활용이 가능한 에폭시 수지 모르타르의 시공방법에 관한 것을로서, 본 발명에서 사용되는 수지 모르타르는 통상의 조성으로 이를 구체적으로 살펴보면 ;

에폭시 수지 85∼90 중량%, 반응성 희석제 5∼10 중량%, 가소제 2∼4 중량%, 레벨링제 0.05∼0.1 중량%, 소포제 0.05∼0.1 중량 % 및 자외선방지제 0.8∼1.3 중량%로 이루어진 제1 조성물 100 중량부와 이에 대하여 경화제 55∼65 중량%, 레진 아닥트제 7∼15 중량% 및 촉진제 27∼40 중량%로 이루어진 제2 조성물 50 중량부 및 무기안료 또는 유기안료 1∼3 중량부로 이루어진다.

그 다음, 상기 에폭시 수지 조성물 100 중량부와 자연석 또는 인조석 500∼1000 중량부를 혼합교반시킨다.

그리고 나서, 이를 콘크리트면에 2∼15mm 두께로 포설하고 압착미장한다.

한편, 이를 벽면에 시공할 경우에는 2∼3mm 두께로 포설하고 압착미장한다.

여기서, 에폭시 수지 모르타르 조성이나 응집형 성형코팅재에서 사용하는 에폭시 수지 중간체의 구조식은 다음과 같다.

상기 식에서 n=0 이다.

본 발명에서 사용되는 에폭시 수지 중간체의 구조식에서 n=0인 것은 에폭시 수지 모르타르 제조시 사용되는 에폭시 수지는 액상이어야 하는 바, 만일 n=0이 아닌 경우 고형의 수지상이 되기 때문이다.

상기와 같은 에폭시 기본수지 외에 이소프로필렌티페놀 글리시딜에테르를 소량 혼합하여 사용할 수도 있다.

그리고, 반응성 희석제로는 에폭시기를 갖고 있는 단분자형으로서, 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜을 단독으로 사용하거나 안정성이 높은 부틸글리시딜에테르와 1:1로 혼합 사용할 수 있다.

가소제는 물성의 사소성 내지는 안정성을 높이기 위해 사용하고, 레벨링제로는 폴리실록세니계에 에스테르계의 고비점 용제가 혼합된 것으로서 표면레벨링 상태를 양호하게 하여 수지 표면에 아민이 상용성을 갖지 않고 상대습도 변화에 따라 위로 뜨는 현상, 즉 아민브러쉬 현상이 나타나지 않도록 함으로써 재코팅시 접착을 도모할 수 있도록 한다.

소포제로는 폴리실록세니 계열로서 조성물 내지 기포의 형성을 방지하고, 자외선방지제로는 예컨데 폴리-〔(6-몰폴리노-S-트리아진-2, 4-디일)-(2, 2, 6, 1-테트라에틸-4-피페리닐) 이미노-헥사메틸렌-(2, 2, 6, 6-테트라메틸)-이미노〕를 사용한다.

이와같은 조성으로 이루어진 에폭시 수지 모르타르 조성물중의 제1조성물의 각 성분의 함량이 상기 범위 미만이면 결성자체가 이루어지지 않으며, 상기 함량을 초과하여 사용하면 조성물내에서 상용성이 낮을 뿐만 아니라 경도, 인장강도, 굴곡강도 및 압축응력이 저하되는 등 물성이 나빠지게 된다.

또한, 상기 에폭시 수지 모르타르의 제1조성물 중 안료를 첨가할 수 있는데, 이러한 안료는 무기 또는 유기안료로서 1∼3 중량부 사용한다. 만일 안료의 상용량이 1중량부 미만이면 반투명해지고, 3중량부를 초과하면 불투명해진다.

이때 무기안료로는 0.2∼0.4mμ크기의 것, 더욱 크게는 25mμ정도로 큰 것을 사용할 수도 있으며, 구체적인 예로는 크로뮴(Chromium) (그린), 카드뮴(Cadmium) (레드), 이산화티탄 또는 크로메이트(Chromates), 페로시아나이드(Ferrocyanides) (청), 설파이드(Sulfide), 옥사이드(Oxides), 실리케이트(Silicates), 카본블랙이 있다.

이같은 안료는 여러 금속과 함께 상호침전법(Coprecipitation)을 적용하여 색상을 변경할 수 있다.

그리고, 유기안료로는 프탈로시아닌계를 비롯한 통상적인 여러 종류의 것을 사용할 수 있으며, 특히 퀸아크리딘(Quinacridine)계 안료를 단독 또는 상기의 무기안료와 함께 혼합 사용할 수도 있다.

한편, 에폭시 수지 모르타르 조성물 제2조성물인 경화제 조성에 있어서, 사용되는 경화제는 아민계 경화제인 폴리옥시 프로필렌 아민이며, 레진 아닥트제는 상기의 에폭시 기본수지를 사용하며, 경화촉진제로는 몰수가 없는 노닐페놀을 사용한다. 이때, 경화촉진제로서 몰수가 없는 노닐페놀을 사용한 것은 경화시 발열로 인한 황변 또는 자외선에 의해 발생되는 노화현상을 줄이기 위해서이다.

또한, 경화촉진제로는 피페페라진계 혼합물 변성 아민을 온도 편차에 따라 5∼10 중량% 조절하여 사용하는 바, 10℃ 이하에서는 10 중량% 미만으로, 20∼30℃에서는 5 중량% 이내로 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같이 수지 모르타르를 시공한 후 공극을 메꾸어주기 위해서 본 발명에서는 수지 모르타르 시공후에 표면에 응집성 성형 코팅재를 코팅한다.

종래에는 일반적인 도료제품에 흐름성을 방지하기 위하여 치소성(thiso)을 갖고 있는 실리콘 디옥사이드계를 원료로 이용하여 왔는데, 이액형 수지, 특히 에폭시계 성형제품 원료로 사용하기에는 까다로운 특성을 갖고 있다.

그리고, 고점도의 응집성을 갖기 위해서는 많은 양을 첨가해야 되고, 이에 따라 에폭시 본래의 원하는 물성을 갖기 어렵다.

따라서, 본 발명의 응집성 성형제는 주재 성분에 소량의 치소제를 첨가하여 흐름상태외로의 물성을 갖게하고 경화제를 에폭시 기본수지와 70℃에서 아닥트시키는데, 이때 대기 중에 있는 수분을 자연스럽게 흡수한다.

여기서, 응집성 성형코팅재의 조성은 주재와 경화제 성분으로 나뉘며, 주재는 상기 구조식으로 표시되는 에폭시 수지 70∼80 중량%, 가소제 3∼5 중량%, 치소제 4∼5 중량%, 비반응성 희석제 14∼16 중량% 및 소포제 0.05∼0.1 중량%로 이루어진다.

그리고, 경화제 성분은 경화제 50∼60 중량%, 레진 아닥트제 7∼15 중량%, 촉진제 25∼33중량%로 이루어진다.

상기와 같은 주재 100 중량부와 경화제 50 중량부를 혼합하고, 현장시공시 디에틸렌트리아민 또는 트리에틸렌 테트라아민을 0.5∼1.0 중량% 첨가 혼합하여 응집성을 갖게 한 다음 모르타르 표면층에 성혀코팅한다.

여기서, 주재 조성물중 기본이 되는 에폭시 수지는 상기 구조식(1)로 표시되며, 여기에 염소분이 함유된 에폭시 기본 수지를 일부 혼합 사용한다. 이때 염소분이 함유된 에폭시 기본수지는 응집성을 갖게하는 부분적인 역할을 한다.

그리고, 가소제로는 디부틸프탈레이트를 사용하는데, 이는 가소성을 갖게 하지만 비휘발성 타입으로서 디에틸렌트리아민이나 트리에틸렌테트라아민 첨가시 응집성을 도모한다.

또한, 치소제로는 실리콘옥사이드 단독 또는 칼리드리아 아스베스토를 1:1로 혼합 사용하여 수지에 치소성을 갖게 하는데, 구체적으로는 실리콘디옥사이드나 칼리드리아 아스베스토로서 비중이 아주 낮아 생산시 삼본 롤러를 이용하여 밀링(milling)하는데 있어서 압착정도를 파악하여 치소성이 감소되지 않도록 유의해야 하며, 진공탈포기를 이용하여 기포를 제거해야 한다.

비반응성 희석제로는 크실렌을 사용하는데, 지점도 성형타입에서 휘발성과 용해력이 낮아 물성에 안정성이 높고 치소제와의 흡습력 및 상용성이 좋아 치소성을 더욱 증대시킨다.

그리고, 소포제로는 폴리실록세니계 혼합물을 사용하는 바, 이는 발포성이 강한 소포제로서 수지내에 기포형성을 방지한다.

한편, 응집성 성형코팅재 조성중 경화제 성분 조성은 경화제로서 아민계 경화제인 폴리옥시프로필렌아민을 사용하고, 레진 아닥트제는 에폭시 기본수지이며, 경화촉진제로는 피레라진계 혼합물 3급 아민과 노닐페놀을 사용하는데 이때 노닐페놀 촉진제는 몰수가 없는 타입으로서 반응발열시 황변이나 노화현상을 줄이기 위해서 사용한다.

또한, 본 발명에서 경화제 아닥트 방법으로 아닥트 예배온도는 60℃에서 반응이 시작되는 것이 적합하고 상승온도가 저하하면서 수분을 흡습하므로서, 사용시 트리에틸렌테트라아민이나 디에틸렌트리아민을 첨가하여 수분과 반응하면서 강한 응집력을 갖도록 한다.

상기와 같은 응집성 성형코팅재 조성 중 각 성분의 함량이 상기 함량 미만이면 구성물의 결성이 이루어지지 않고, 그 함량을 초과하면 물성의 특성이 약화된다.

한편, 에폭시 수지 모르타르의 시공에 있어서, 상술한 바와 같은 에폭시 수지 모르타르 조성에 통상의 방법대로 자연석 규사 또는 인조석 석재조각을 입자크기 0.1∼5mm로 10∼20 중량부 혼합한 뒤 에폭시 프라이머를 도포한 콘크리트 면위에 두께 0.3∼15mm로 포설한 다음, 일정한 압력을 가하여 기계적 연식미장 또는 손으로 미장한다.

그리고 나서, 에폭시 수지 모르타르가 경화된 표면층에 응집성 성형코팅재의 주재와 경화제를 중량비 100 : 50 으로 하여 혼합한 뒤 트리에틸렌테트라아민을 0.5∼1.0 중량% 첨가하고 교반하여 강한 응집성을 갖도록 한다. 이를 모르타르 표면층에 부어 고무헤라를 이용하여 골고루 얇게 펴준 다음, 부직포 롤러를 이용하여 롤링함으로써 표면층이 정교하게 엠보싱 상태를 갖도록 하는데 부직포 롤러 모양에 따라 표면은 여러 모양으로 나타낼 수 있다.

이와 같이 마무리된 상태에서 용도에 맞게 각각의 내산성, 내후성, 내마모성, 내충격성 등의 특성을 부여 상도코팅을 얇게 처리할 수 있는데, 상도코팅은 에폭시계, 우레탄계 또는 우레탄에 아크릴을 블렌딩시킨 타입일 때만 접착이 원만하다.

상기한 바와 같이 에폭시 수지 모르타르를 시공하는 경우 제반물성이 우수하면서도 외관이 미려하고 내약품서도 우수하여 종래의 모르타르 시공방법보다 매우 유용하게 이용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[제조예1]

에폭시 수지 모르타르 조성물

상기 조성에서,

(1) 에폭시 기본 수지 : 에필클로로하이드린과 비스페놀 A의 축합생성물로 끈적끈적한 액상으로서, 에폭시 당량 190∼195이고, 접도(25℃) 2,500∼3,000 센티포이즈, 색상(투명)수지(gardner)는 0.5 Max, 비중(20℃)은 1.17, 굴절율(20℃)는 1.5713인 국도화학 제품.

(2) 반응성 희석제 : 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜, 일본 동도화성 제품

(3) 가소제 : 디부틸프탈레이트, 애경유지 제품

(4) 소포제 : 폴리실록세니계 혼합물, 독일 BYK사 제품

(5) 레벨링제 : 포리실록세니계 혼합물, 독일 BYK사 제품

(6) 자외선 방지제 : UV-3346, 미국 시아나미드사 제품

(7) 경화제 : 폴리옥시프로필렌 아민, 미국 텍샤코사 제품

(8) 레진 아닥트제 : 기본 에폭시 수지, YD-128, 국도화학 제품

(9) 노닐 페놀, 이탈리아 와카사 제품

(10) 피페라진 혼합물, 미국 텍샤코사 제품

상기 제1조성물〔점도(20℃) 3,000 cps, 비중 1.22〕과 제2조성물〔점도(20℃) 350cps, 비중 1.13〕을 중량비 100 : 50으로 혼합하고, 여기에 안료를 1∼3 중량부 혼합하여 에폭시 수지 모르타르 조성물을 얻었다.

상기 조성에서

(11) 기본수지 : 에피클로로하이드린과 비스페놀 A의 축합생성물로서 끈적끈적한 액상. 에폭시 당량 184∼190, 점도(25℃), 2,000∼2,500 cps, 색상 반투명수지(gardner)는 0.5Max, 비중(20℃) 1.15, 굴절율(20℃)이 1,5710안 국도화학 제품.

(12) 중점도 타입으로 염소분을 함유하고 있음. YD-115CA, 국도화학 제품

(13) 실리콘 디옥사이드 또는 RG-244

(14) 크실렌

상기 주재 〔점도(20℃) 2,500 cps, 비중 1.2〕와 경화제〔점도(20℃) 350 cps, 비중 1.13〕를 중량비 100 : 50으로 혼합하고, 여기에 트리에틸렌테트라아민 0.5∼1g을 첨가하여 응집성 성형코팅재를 얻었다.

[실시예]

먼저 콘크리트 양생은 상온에서 15일 이상지나 함수율이 8% 이하인가 또는 콘크리트 표면강도는 180 이상인가 확인한 후 표면에 오염부위, 요철, 레이탄스를 제거하여 표면 처리 작업이 끝나면 에폭시 프라이머를 표면 밀도에 따라 1㎡ 기준 0.2∼0.3㎏ 정도를 롤러를 이용 골고루 침투하도록 발라준다.

프라이머가 경화되었는가 확인 한 후 상기 제조에 1에 따라 제조된 수지 모르타르층을 시공하는데 프라이머가 도포되어 있는 위에 0.2∼0.3mm 두께로 얇게 하여 준 다음, 자연석(규사) 또는 인조석(칼라규사) 중 원하는 석재조각 : 제조예 1의 수지 모르타르 조성물의 비율이 100 : 10∼20 중량 % 되도록 혼합 교반하여 규정된 두께로 포설압착 미장하였다.

경화시간은 재작업이 가능한 지촉건조시간은 20℃에서 8∼12 시간이지만, 경화건조 상태를 확인해야 하며 점검이 끝나면 상기 제조예 2에 따라 제조된 응집성 성형코팅재를 상기 기술한 바와 같이 응집상태를 체크한 후 표면층에 발라 고무헤라를 이용 얇게 펴준 다음 부직포 롤러를 이용 로울링하여 마무리하였다.

[실험예]

상기 실시예에 따라 수지 모르타르를 시공한 후, 시공면 중 코어를 떠서 시편을 채취하여 경도, 인장강도, 굴곡강도, 압축응력, 열변형온도 및 흡수율을 측정하였고, 외관을 관찰하였다.

여기서, 경도는 록웰경도로서 그 결과 80∼90(M-scale)이고, 인장강도는 JIS K 6911에 의해 측정하였으며 그 결과 350∼380 ㎏/㎠ 이다.

그리고, 굴곡강도는 ASTM D 790에 의해 측정하였고 그결과 550∼600㎏/㎠이고, 압축응력은 ASTM D 695 방법에 의해 측정하였으며, 그 결과 340∼400㎏/㎠이었다.

열변형온도는 ASTM 648에 의해 측정하였고 그 결과는 95℃였으며, 흡수열은 JIS K 6911에 따라 측정하였으며 그 결과 0.2% 이었다.

한편, 외관이 두께가 일정하게 코팅되어 미려하고, 롤러형태에 따라 그 표면의 형태가 변화한다.

Claims

에폭시 수지를 기본수지로 하고 여기에 경화제, 경화촉진제 및 안료등의 첨가제를 혼합하여 이루어진 에폭시 수지 모르타르를 시공하는 방법에 있어서, 상기 에폭시 수지 모르타르 조성물에 자연석 또는 인조석 규사를 배합하고 포설한 다음 압착미장하고 경화시킨 후, 그 표면층에 응집성 성형코팅재를 일정 두께로 메꾸는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 모르타르 시공방법.
제1항에 있어서, 상기 응집성 성형코팅재로는 에폭시 수지 70∼80 중량%, 가소제 3∼5 중량%, 치소제 4∼5 중량%, 비반응성 희석재 14∼16 중량% 및 소포제 0.05∼0.1 중량%로 이루어진 주재 100 중량부와 이에 대하여 경화제 50∼60 중량%, 레진 아닥트제 7∼15 중량% 및 촉진제 25∼33 중량%로 이루어진 경화제 50 중량부로 이루어진 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 모르타르 시공방법.
제1항에 있어서, 상기 응집성 성형코팅재 시공시 트리에틸렌테트라아민 또는 디에틸트리아민 0.5∼1.0 중량%를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로하는 에폭시 수지 모르타르 시공방법.