KR20030044812A - 중합체 변형 석고막 및 그 용도 - Google Patents

Abstract

기질 표면에 적용되어 구조를 강화하고 상기 기질로 부터 가스와 수분의 방출을 억제하기위한 조성물이 제공된다. 상기 조성물은 중합체 수지 바인더 및 석고로 구성된다. 나아가 상기 기질에 적용될 때까지 상기 조성물 성분의 조기 경화를 억제하기위해 상기 조성물을 2개의 별도 성분으로 분리하는 방법이 제공된다. 본 발명은 특히 지하 탄광 시스템에서 새로이 굴착된 암석의 노출된 표면상에 막을 형성하는데 유용하다. 상기 조성물은 또한 샌드위치 패널, 성형(molding), 덕트-작업, 파이핑 및 클래딩 시스템용 코팅제로 건축산업에 사용될 수 있다. 이는 또한 교통용 페인트 적용 및 다른 수송 산업 안전 코팅제에 유용하다. 또한, 본 발명은 섬유 강화된 복합 구조물 및 복합 건축 성분의 제조에 사용될 수 있다.

Description

중합체 변형 석고막 및 그 용도{POLYMER MODIFIED GYPSUM MEMBRANE AND USES THEREFOR}

본 발명은 중합체 성분 및 석고를 함유하는 조성물 및 이를 여러가지 표적 기질상에 막(membrane) 코팅제로 사용하는 것에 관한 것이다. 이것은 건축산업에서 샌드위치 패널, 몰딩, 도관-작업, 파이핑 및 클래딩 시스템용 코팅제로 유용하다. 이것은 또한 교통용 페인트 적용 및 다른 수송산업 안전 코팅제에 유용하다. 이것은 특히 지하 탄광의 내부 표면상에 반-불침투성 강화막으로서 유용하다. 또한, 본 발명은 상기 새로운 조성물을 이러한 기질 표면상에 신속히 경화하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 유리강화복합 구조 및 예를들어 클래딩에 사용되는 라미네이팅된 패널과 같은 복합 구조 성분의 제조에 사용될 수 있다.

하기에 본 발명의 용도를 주로 지하 탄광에 사용되는 강화막에 관하여 기술하고 있지만, 본 발명을 이러한 적용처에 한정하는 것은 아니며 예를들어 상술한 바와 같은 어느 적용처에 사용될 수 있다.

석탄, 금, 백금 등에 대한 지하 탄광 작업에서 벽에 지지체를 제공할 필요가 있으며 굴착후 가능한한 즉시 갱도의 표면을 실링할 필요가 있는 특별한 문제가 있다. 그 이유는 최근에 굴착된 암석 외장면은 균열 및 파쇄에 민감할 수 있기때문이다. 만일 너무 장시간동안 노출되는 경우, 새로이 굴착된 암석의 벽과 실링 표면으로부터 암석 파편이 떨어지기 시작한다. 이는 분명히 채광자 및 채광기계 모두에 위험하다.

어느 코팅막에 있어서 지적되어야할 다른 문제는 새로이 노출된 암석 표면으로부터 메탄과 같은 가스의 교환이 방해되는 것이다. 굴착 터널 시스템에 걸친 이러한 가스의 확산은 채광자에게 심각한 건강상 위협을 일으킬 수 있다. 또한, 어느 코팅제는 굴착된 암석과 내부 탄광 환경사이에 장벽이 형성되도록 수분에 대하여 실질적으로 불침투성이어야 한다.

탄광 터널 시스템은 다른 영역으로 구성된다. 주 진입 터널은 "채굴장(stopes)"으로 칭하여지는 구역보다 훨씬 큰 경향이 있다. 채굴장은 탄광의 주 굴착 영역이다. 코팅막은 양쪽 구역에 적용되는 것이 유용하다. 그러나, 각 구역에는 그 구역이 갖는 특이한 문제가 있다.

주 진입 구역에서의 통상적인 코팅제는 시멘트성 코팅제이다. 이러한 코팅제는 그 적용 공정을 수행하기위해 거대 장치를 필요로 한다. 이들은 중장비가 적응하기에 이용가능한 적절한 실내때문에 이러한 구역에 자주 사용된다. 시멘트성 코팅제의 한 타입은 "숏크리트(shotcrete)"로 칭하여진다. U.S. 특허 제 4,046,357에 개시된 바와 같이, 숏크리트는 포틀랜드 시멘트로 구성되며 이는 압력하에 보다 큰 진입 구역의 내부 표면상에 분무된다. 이러한 타입의 코팅제 사용과 관련된 문제는 그 적용 공정이 "스플래쉬 백(splash back)" 및 과도한 적하(dripping)를 생성하는것과 같이 매우 지저분하다는 것이다. 또한, 이들 코팅제는 종종 15분에서 4시간이상의 긴 설정 시간을 갖는다. 시간 프래임(지저분한 적용 공정을 청소하는데 필요한 시간을 합친)은 운반 수송 혹은 다른 활동을 위해 최근에 코팅된 구역을 폐쇄할 것을 요구하므로 생산성에 좋지않은 영향을 준다.

이러한 타입의 무거운 시멘트성 코팅제는 채굴장 구역이 실링 높이가 때때로 1.2-1.5미터미만으로 매우 제한되어 있기 때문에 탄광의 채굴장 구역에는 수용불가능한 것으로 알려졌다. 보다 가벼운 중량 및 보다 작은 장치로 적용될 수 있는, 보다 가벼운 중량 수지 시스템이 바람직하다. 폴리에스테르 및 폴리우레탄이 시도되어 왔으며 일부 가능성을 보여주었으나 현재는 안전성 및 건강상 문제로 인해 탄광 작업에 광범위하게 금지되어 있다. 이들은 경화시 독성 연기를 발생하며 저조한 내연성을 나타내는 경향이 있다. 이들의 결과물은 지하 탄광 시스템과 같은 폐쇄 환경에 모두 바람직하지 않다.

석고 배합물은 탄광 작업에 광범위하게 사용되어 왔다. 석고는 고가는 아니지만 결점을 갖고있다. 예를들어, 석고는 잘 알려진 저조한 수분 배리어이다. 채굴된 암석에서 새어나오는 수분에 대한 저항성은 탄광 작업에 중요하다. 만일 수분이 갱도 및 터널내로 매우 작은 양이라도 새어나오는 경우, 광부에게 매우 불쾌한 작업 환경을 만들어주며, 가장 심한 경우에는 보행길 혹은 로드베드에 부식 또는 물웅덩이를 만들어 일정한 예방 혹은 복구 유지를 필요로 하게된다. 유기 중합체 수지는 이러한 문제를 해결하는 물질을 갖는 석고 물질과 혼합된다. 그러나, 이러한 시스템은 항상 주위에 일차 필름 형성 배리어로 석고를 이용한다. 이차의 비-연속성 배리어로 중합체 수지의 첨가는 단지 수분 투과성 심도를 감소시킨다. 또한, 탄광의 채굴장 구역과 같이 갇힌 작업 환경의 내부 표면상에 무거운 석고에 기초한 코팅제를 적용하는 것은 어렵기 때문에, 이러한 타입의 코팅제는 숏크리트처럼 역시 바람직하지않다.

폴리에스테르 및 폴리우레탄 코팅제에 대한 현재 금지조치와, 석고 혹은 시멘트 기초 코팅제의 사용으로 수반된 어려움의 결과로서, 경중량 장치로 적용될 수 있으며 굴착된 암석 표면과 접촉시 매우 신속히 경화되는 무-독성, 수분 및 가스 불침투성 코팅제에 대한 필요성이 존재한다. 본 발명은 이러한 문제에 대한 해결 방안을 나타낸다.

본 발명은 주 성분으로서 중합체 수지와 석고를 포함하는 조성물을 제공한다. 상기 중합체 수지는 수성 에멀션 형태이다. 상기 조성물은 2개의 별도 성분으로 제조된다. 첫번째 성분은 수지와 석고, 그리고 상기 석고의 조기 경화를 방지하기위한 경화 억제제를 함유한다. 두번째 성분은 다른 수지, 필러(filler) 및 상기 첫번째 성분과 혼합시 석고의 경화를 개시하는 경화 활성제를 함유한다.

상기 조성물은 하나는 주로 중합체 수지로 구성되며 다른 하나는 석고를 함유하는 2가지 성분으로 작업부에 제공될 수 있다. 상기 2가지 성분은 별도로 또는 혼합된 후 즉시 표적 표면에 적용되고 이들은 신속히 반응하여 신속한 경화막을 형성한다.

본 발명의 일견지로,

성분 A 및 B를 함유하며, 여기서

성분 A는:

-석고,

-알칼리성 중합체 수지 및

-경화 억제제

를 포함하며,

성분 B는:

-산성 중합체 수지,

-필러 및

-경화 활성제

를 포함하는 조성물이 제공된다.

본 발명의 제 2견지로, 기질 표면상에 막 코팅제를 적용하는 방법이 제공된다. 이 방법은 특히 지하 탄광 시스템의 새로이 굴착된 표면상에 적용하는데 매우 적합하다. 적용도중, 성분 A 및 B는 각각 7 대 3 ~ 3 대 7의 부피비로 적용된다. 최적비는 처리되는 표면, 경화에 필요한 시간 및 다른 공정과의 관계와 같은 고려 인자에 의해 결정될 수 있다.

본 발명의 제 3견지로, 연속성 중합 수지필름 및 경화 석고를 포함하는, 기질의 표면상에 형성되는 막이 제공된다. 상기 막이 매우 얇더라도, 이는 실질적으로 기질로부터 나오는 가스 및 수분 삼출에 대하여 불침투성이다. 상기 막은 작업환경 및 적용 조건에 따라 0.1-10mm 두께일 수 있다.

적용은 가장 편리하게 가압 분무 적용기의 사용으로 수행된다. 성분 A 및 성분 B는 별도의 호스 또는 덕트 시스템을 통해 단일 또는 이중 적용기 노즐에 공급될 수 있으며, 이곳에서 모두 이중 노즐을 통해 동시에 또는 단일 노즐을 통해 혼합물로 표적의 굴착된 암석 표면상에 분무된다. 성분 A 및 B의 예비-결정된 양을 적용함으로써, 상기 막을 적용하는 작업 수행자에게는 경화 시간 및 코팅 두께가 최적화도록 분무되는 두 성분의 양을 보정하기위한 작업이 필요없게된다. 이러한 최적화는 작업 사이트에 성분 A 및 B를 배합 및 운반하기전에 미리 결정된다.

성분 A 및 B가 혼합되는 순간에, 성분 B의 활성제가 성분 A의 석고를 경화하기 시작할 것이다. 이것은 본래 반-수화물 상태이기 때문에, 경화시 물을 필요로 할 것이다. 석고는 에멀션화된 상태의 중합체 수지로부터 신속히 물을 회수한다. 이것은 그 다음 상기 중합체가 기질의 표면을 "필름 오버(film over)"하는 것을 일으킨다. 이것이 바로 새로이 노출된 암석 표면으로부터 가스 및 수분의 배출에 대한 저항성을 제공하는 중합 필름이 된다.

본 발명의 조성물을 적용하여 형성된 막은 새로이 노출된 암석으로부터 나오는 메탄과 같은 가스의 교환에 우수한 저항성을 제공한다. 또한, 이는 실질적으로 수분에 대하여 불침투성인 코팅을 제공한다. 본 발명의 조성물은 여러가지 기질에, 특히 새로이 굴착된 지하 암석에 쉽게 접착하는 조성물이며, 암석 파편이 "갈라지는 것(calving)" 혹은 채광자 혹은 이들의 장비에 떨어지는 것을 억제시키기위해 이러한 암석의 노출면을 강화하는데 도움이 된다.

본 발명과 관련된 부가적인 장점은 조작의 용이성에 관한 것이다. 사용시점에 성분들을 측정하거나 첨가할 필요가 없을 수 있다. 상기 2가지 성분, A 및 B는 예비-결정된 비율로 적용되기때문에, 적용 장치는 비교적 단순한 디자인을 가질 수 있다. 성분 A 및 B는 오프 사이트(off site)로 혼합되어 폐쇄된 용기내의 작업부로 운송될 수 있다. 여러가지 적용 기술이 사용될 수 있음에도 불구하고, 특히 만일 표적 기질이 최근에 굴착된 지하 탄광의 암석 표면인 경우에는 분무 적용기를 사용하는 것이 바람직하다. 사용시점에, 상기 2가지 성분을 분무 장치내로 공급하고 처리되는 표면상에 함께 분무할 수 있다. 혼합된 성분은 그 다음 매우 신속히 암석 표면상에 막을 형성할 것이다.

막 코팅 두께는 조건 근거에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 0.1-10mm이다. 바람직한 두께는 0.5-5mm, 가장 바람직하게는 1-2mm의 범위이다. 본 발명의 새로운 중합체/석고 조성물은 처리된 암석 표면상에 신속히 경화될 것이다. 1-2mm범위의 최종 막 코팅 두께가 3분미만 그리고 가장 바람직하게 약 1분내에 경화될 것이다.

본 발명에 유용한 중합체 수지는 주로 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체로 부터 유도되고 비닐 수지 및 아크릴레이트와 메타크릴레이트의 중합체를 포함하는 것이다. 그 예로서 메틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트 및 라우릴 메타크릴레이트를 포함한다. 사용될 수 있는 다른 중합체는 스티렌, 비닐 아세테이트, 비닐 베르사테이트 및 비닐 클로라이드이다. 이러한 종류의 2 또는 그 이상의 단량체의 공중합체가 최종 막 조성물에 요구되는 특성에 따라 원하는대로 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "공중합체"는 진정한 공중합체 뿐만 아니라 중합체 혼합물을 포함하는 것으로 의도된다. 적절한 알칼리성 공중합체의 예는 Rohm and Haas Co.(Philadelphia, PA)로 부터 이용가능한 아크릴레이트 중합체인 AC339이다. 적절한 산성 공중합체는 역시 Rohm and Haas Co.로 부터 이용가능한 아크릴레이트/아크릴아미드 공중합체인 HA16이다.

본 발명의 조성물에 사용되는 단량체 또는 단량체 혼합물 선택시, 각 단량체의 여러가지 특성을 고려할 필요가 있다. 예를들어, 폴리스티렌은 알칼리성이며 방수성이지만 장기 에이징(aging) 특성이 아주 좋지는 않다. 일부 적용에 있어서, 이러한 부정적 특성은 수용가능할 수 있다. 폴리비닐아세테이트는 낮은 방수성을 갖지만 특정 적용에서, 예를들어 상기 조성물이 실질적으로 수분이 빠진 지하 표면에 적용되는 경우에는 수용가능하다. 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 수지는 우수한 장기 에이징, 우수한 방수성 및 내알카리성을 갖지만, 이들의 흐름 특성을 향상시키기위해 흐름 첨가제를 필요로 할 수 있다. 우수한 흐름 특성을 갖는 적용처에 있어서, 이러한 수지의 선택은 문제되지않으며 아크릴레이트 종류의 수지가 나타내는 많은 다른 유용한 특성에 기초하여 실제로 원하여질 수 있다. 성분 A 또는 성분 B에 존재하는 중합체 수지의 양은 각 성분의 총 중량을 기준으로 20-99부이다.

중합체의 선택에서 고려되어야 할 특성 중 하나는 "유리전이온도" 또는 "Tg"이다. 중합체의 유리전이온도는 Tg이하의 온도에서 단단한, 유리질 상태로부터 Tg이상의 온도에서는 유동성 혹은 고무 상태로 중합체 변이가 일어나는 온도이다. 중합체의 Tg는 전형적으로 Tg 값으로서 열 대 온도 변이의 중간값을 이용한 시차 주사 열계량법(DSC)으로 측정된다. 상기 DSC 측정법의 전형적인 가열 속도는 20℃/분이다. 여러가지 단일중합체의 Tg는 예를 들어, Polymer Handbook(J. Brandrup and E. H. Immergut, Interscience Publishers)에서 찾아볼 수 있다. 중합체의 Tg는 Fox 식(T. G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., vol. 1, Issue No. 3, page 123, 1956)을 사용하여 계산된다.

상기 중합체에 대한 바람직한 Tg는 -20~50℃범위이며, 가장 바람직한 범위는 0-40℃이다. 이미 언급된 예로서, AC339의 Tg는 26℃이며 HA16의 Tg는 35℃이다.

상기 중합체의 pH는 배합물의 안정성에 영향을 주는 점에서 중요하다. 특히, 배합되어진 후, 사용전에 석고가 안정성을 유지하고 경화되지 않도록, 특정 중합체 바인더는 알카리성이어야한다. 따라서, 성분 A내로 배합되는 중합체는 알카리성이어야 한다. 성분 B에서 중합체의 pH는 중요하지않으며, 그 이유는 석고 경화를 발생시킬 의도로 두 성분이 혼합될 때까지 성분 B의 중합체는 석고와 접촉되지않기 때문이다. 이 중합체는 산성이거나 알카리성일 수 있다. 그러나, 산성 중합체를 사용하는 것이 바람직하며, 그 이유는 성분 A와 B가 혼합되면, 그 결과물인 혼합물이 중성 범위의 최종 pH를 가질 것이므로 막 형성물이 과도한 산성 혹은 과도한 알카리성인 경우에 일어나는 어느 잠재적으로 좋지않은 결과를 피할 수 있기 때문이다.

상기 중합체 수지는 에멀션화되거나 또는 물에 재분산가능한 분말 형태일 수 있다. 둘 중 어느 시스템도 본 발명의 작업에 작용가능하나, 에멀션화된 중합체 수지를 사용하는 것이 상업적으로 보다 편리하다. 본 발명의 조성물용으로 배합되는에멀션은 약 35-65부피% 고형분, 바람직하게 45-55부피% 고형분을 함유할 수 있다. 사용 농도는 물론 최종 막 코팅에 요구되는 특성 및 경화 속도에 따라 달라진다. 그러나, 형성된 막의 연속상은 중합체 필름 및 석고가 아닌 필름으로 구성되기때문에, 본 발명의 목적을 달성하기 위해 고 중합체 적재가 필요하다.

다수의 에멀션 공정이 이 분야에 알려져 있다. 이들 중 어느 것이 본 발명의 특정 중합체 수지 에멀션을 생성하는데 사용될 수 있다. 한편, 적절한 중합기술을 나타내는 참고문헌으로 "The Fundamental Principles of Polymerization" by D'Alelio(Wiley, pub., 1952) 및 "Principles of Polymer Chemistry" by R.J. flory(Cornell University Press, pub., 1969)를 지정한다.

본 발명에 사용되는 석고는 칼슘 술페이트 반수화물 뿐만 아니라 무수 칼슘 술페이트 및/또는 일반적으로 합성 석고로 칭하는 화학 석고를 포함하는 경화가능한 형태의 광범위한 칼슘 술페이트 종류를 포함한다.

상업적으로 이용가능하며 통상적으로 알파 및 베타 형태로 간주되는 주로 두가지 타입의 반수화물(CaSO₄*1/2H₂O)이 있다. 알파 반수화물은 통상적으로 괴 석고를 오토클래이브내에 넣고 이를 증기의 존재하에 조절된 대기압이상의 압력으로 소성하여 제조된다. 이와 대조적으로, 베타 반수화물은 케틀 혹은 로터리 소성기에서 대기압으로 이수화물을 가열하여 제조된다. 이러한 두가지 타입 석고의 물리적 외관이 동일하더라도, 이들은 사용가능한 생성물을 생산하는데 필요한 물/석고 비율이 다르다. 이러한 상기 두가지 형태 석고 입자의 물리적 특성 차이는 이들 각각의표면 특성의 차이에서 생겨난다. 보다 큰 알파 결정체는 낮은 수 흡수성을 가지며 단위 중량당 보다 작은 표면적을 갖는다. 이는 바꾸어 말하면 석고의 형성(setting up) 혹은 경화를 일으키는데 보다 적은 물을 필요로 한다는 것이다. 건조 석고 고형분의 중량에 비례하여 물의 중량이 낮을 수록, 경화후 최종 생성물의 강도는 더 커진다. 성분 A의 형성에 사용되는 석고의 양은 성분 A의 총 중량을 기준으로 50-80부이다. 바람직하게 60-70부가 사용된다.

본 발명의 조성물은 석고의 경화를 억제하기위한 수화 억제제를 함유한다. 이것은 상기 "A" 성분내에 성분 A의 총 중량을 기준으로 0.1-2.0부의 양으로 편입된다. 상기 수화 억제제는 폴리카르복시산의 중합체 혹은 공중합체이다. 그 예로 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산 및 푸마르산을 포함한다. 아크릴산 또는 메타크릴산의 공중합체 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르 또는 메틸 아크릴레이트와 같은 이들의 에스테르, 또는 폴리카르복시산 무수물이 바람직한 수화 억제제이다. 중합 억제제는 편리하게 소디움염 또는 암모늄염의 형태일 수 있다. 바람직한 수화 억제 공중합체는 아크릴산 약 50-99.9중량% 및 아크릴아미드 약 50중량%를 함유할 수 있다. 보다 바람직하게, 상기 공중합체는 아크릴아미드 약 95-98중량% 및 아크릴산 1-5중량%로 구성된다. 적절한 수화 억제제의 예는 Rohm and Haas Co.(Philadelphia, PA)에 의해 판매되는 Acumer 9141 및 Coatex TP-30이다.

활성제는 상기 "A" 성분과 혼합시 석고의 경화가 시작되도록 상기 "B" 성분내에 포함된다. 그 다음 이것은 표적 기질상에 중합 수지 필름이 형성되도록 한다. 필요한 활성제의 양은 상기 조성물내에 존재하는 알파 석고 및 수화 억제제의 양에기초할 것이다. 활성제는 바람직하게 성분 B의 고형분 함량의 중량을 기준으로 0.1-6.0중량%, 그리고 보다 바람직하게는 0.1-4.0중량%의 양으로 첨가된다. 적절한 활성제는 산성 양이온을 제공할 수 있는 금속염을 포함한다. 바람직한 금속염은 알루미늄 술페이트, 칼슘 술페이트, 제이철 술페이트, 아연 술페이트 및 제이철 클로라이드이다. 상기 조성물에 가장 바람직한 활성제는 알루미늄 술페이트이다.

필러가 상기 배합물에 벌크(bulk)를 제공하기위해 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 적절한 필러의 예는 모래, 운모, 실리카 알루미네이트 및 플라이 애쉬이다. 저밀도 플라이 애쉬가 "홀로우필(Hollowfill)"로서 상업적으로 이용가능하다. 상기 필러는 가장 적절히 성분 B에 첨가되며 30-50중량%의 양으로 존재할 수 있다. 바람직하게, 필러는 35-45중량%의 양으로 첨가될 수 있다.

이하 실시예를 통해 본 발명의 조성물을 상세히 설명한다. 다른 성분들은 공정, 조작 혹은 배합을 보조하기위해 조성물에 첨가되는 것으로 이해되어야 한다. 전통적으로 코팅제에 사용되는 성분들은 소포제, 계면활성제, 레올로지 조절제, 경화 조절제, 유착제 및 팽창제를 포함한다.

기호의 설명: 성분

알카리성 바인더: AC339: 아크릴 라텍스 에멀션; Rohm and Haas Co.

소포제: S882, 와커 실리콘(Wacker Silicones)

계면활성제: X405/70, 트리톤(Triton)

팽창제: 포타슘 히드로겐 타르트레이트

유착제: 부틸 카비톨

경화 조절제: 소디움 시트레이트

레올로지 조절제: RM 2020: 아크릴 중합체; Rohm and Haas Co.

수화 억제제: TP-30: 폴리카르복실레이트; Coatex Corp.

산성 바인더: HA16:아크릴/아크릴레이트 중합체; Rohm and Haas Co.

활성제: 알루미늄 술페이트

석고: 알파 반-수화물

필러: Millisil C-7; 알루미늄 실리케이트

실시예

성분 A(예비-혼합물)

성분 중량부

알카리성 바인더 93.94

소포제 1.00

계면활성제 1.75

레올로지 조절제 .11

수화 억제제 1.35

초과 수(excess water) 1.86

총 100.00

배합된 성분 A

석고 69.23

예비-혼합물(A) 30.77

총 100.00

pH 8.4

고형분 83.8%

밀도 1.84

성분 B(예비-혼합물)

성분 중량부

산성 바인더 57.18

소포제 .57

팽창제 .56

유착제 1.50

활성제 2.79

필러 143.0

초과 수 2.79

총 208.40

pH 2.7

고형분 83.4%

밀도 1.82

배합

부피비 중량비

성분 A 1 50.17

성분 B 1 49.83

적용

성분 A 및 B는 그 다음 사용시점에 별도의 컨테이너내로 옮겨진다. 적용 방법은 분무 적용에 의한 방법이다. 적절한 분무 적용기는 Sagola Co.(스페인)으로 부터 획득될 수 있다. 성분 A의 수성 분산물을 보유한 컨테이너는 공급 시스템에 부착된다. 마찬가지로, 성분 B의 수성 분산물을 보유한 컨테이너는 다른 공급 시스템에 부착된다. 성분 A 및 B는 모두 적용 직전에 상기 분무 적용기 내부에서 동일한 부피로 혼합된다. 그 다음 혼합된 용액을 30psi로 암석 표면상에 분무한다.

결과

설정 시간: 1분

두께: 2mm

수분 침투성 저

가스 교환 저

본 발명의 조성물은 새로이 굴착된 암석 표면과 접촉시 매우 신속히 경화되는 무-독성, 수분 및 가스 불침투성 코팅제로서, 지하 탄광에서 새로이 굴착된 암석의 노출된 표면의 구조를 강화하고 암석 표면으로부터 가스 및 수분이 방출되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (24)

1. 성분 A 및 B를 포함하며,

   상기 성분 A는:

   -석고,

   -알칼리성 중합체 수지 및

   -수화 억제제

   를 포함하며; 그리고

   상기 성분 B는:

   -산성 중합체 수지,

   -필러 및

   -경화 활성제

   를 포함하는, 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 성분 A 및 B는 모두 물에 분산되어 수성 분산물을 생성함을 특징으로 하는 조성물.
3. 제 2항에 있어서, 성분 A 대 성분 B의 부피비는 7:3 ~ 3:7임을 특징으로 하는 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 중합체 수지는 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체로부터 유도됨을 특징으로 하는 조성물.
5. 제 4항에 있어서, 상기 에틸렌계 불포화 단량체는 비닐, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 스티렌, 비닐 아세테이트 및 비닐 베르사테이트로 구성되는 그룹으로 부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.
6. 제 1항에 있어서, 상기 수화 억제제는 수성 폴리카르복실레이트임을 특징으로 하는 조성물.
7. 제 1항에 있어서, 경화 활성제는 알루미늄 술페이트, 포타슘 술페이트, 칼슘 술페이트, 제이철 술페이트, 아연 술페이트 및 제이철 클로라이드로 구성되는 그룹으로 부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.
8. 제 7항에 있어서, 상기 경화 활성제는 알루미늄 술페이트임을 특징으로 하는 조성물.
9. 제 1항에 있어서, 상기 석고는 칼슘 술페이트 반수화물임을 특징으로 하는 조성물.
10. 제 9항에 있어서, 상기 칼슘 술페이트 반수화물은 알파 반수화물임을 특징으로 하는 조성물.
11. 제 1항에 있어서, 상기 성분 A의 구성성분의 양은 성분 A의 총 중량을 기준으로, 알칼리성 중합체 수지 20-99중량부, 석고 50-80중량부 및 수화 억제제 0.1-2.0중량부임을 특징으로 하는 조성물.
12. 제 1항에 있어서, 상기 성분 B의 구성성분의 양은 성분 B의 총 중량을 기준으로, 산성 중합체 수지 20-99중량부, 필러 30-50중량부 및 활성제 0.1-6.0중량부임을 특징으로 하는 조성물.
13. 제 1항의 조성물을 기질에 적용하는 것을 포함하는 기질상에 막 형성 방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 기질은 지하 탄광의 굴착된 암석 표면임을 특징으로 하는 방법.
15. 제 13항에 있어서, 상기 조성물은 성분 A 및 B를 포함함을 특징으로 하는 방법.
16. 제 15항에 있어서, A:B의 부피비는 7:3~3:7임을 특징으로 하는 방법.
17. 제 16항에 있어서, A:B의 부피비는 1:1임을 특징으로 하는 방법.
18. 제 13항에 있어서, 상기 성분 A 및 B는 가압 분무 적용기의 수단으로 상기 기질에 적용되기 직전에 혼합됨을 특징으로 하는 방법.
19. 제 13항에 있어서, 상기 막의 두께는 0.1~10mm임을 특징으로 하는 방법.
20. 연속 중합 수지 필름 및 석고를 포함하는, 기질의 표면상에 형성된 막.
21. 제 20항에 있어서, 상기 기질은 지하 탄광의 암석 표면임을 특징으로 하는 막.
22. 제 20항에 있어서, 상기 막의 두께는 0.1-10mm임을 특징으로 하는 막.
23. 제 22항에 있어서, 상기 막의 두께는 0.5-5.0mm임을 특징으로 하는 막.
24. 제 20항에 있어서, 상기 연속 중합 수지 필름 및 석고는 제 1항의 조성물을 상기 기질의 표면상에 적용하여 형성됨을 특징으로 하는 막.