KR100342204B1

KR100342204B1 - 수용성 아크릴 고무계 도막방수제

Info

Publication number: KR100342204B1
Application number: KR1019990065792A
Authority: KR
Inventors: 장수관
Original assignee: 장수관
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2002-06-27
Also published as: KR20010058459A

Abstract

본 발명은 건축 및 토목 구조물의 방수재료인 수용성 아크릴 고무계 도막방수제에 관한 것으로 아크릴 고무를 사용하여 내수성과 내화학성을 향상시킨 도막방수제를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 도막 방수제는 아크릴 고무 100중량부와, 메틸메타아크릴레이트아크릴산 에멀젼공중합체 50∼60중량부와, 우레탄 에멀젼중합체 20∼30중량부를 혼합한 후, 충진제 30∼40중량부를 첨가하여 교반한 분산액에 안료 5∼7중량부, 가소제 3∼5중량부, 분산제 2∼3중량부, 소포제 1∼3중량부, 방부제 0.05∼0.10중량부, 증점제 0.3∼0.8중량부, 보강제 3∼5중량부, 안정제 3∼5중량부, 노화방지제 0.5∼0.8중량부를 교반하여 제조한 것이다.

Description

수용성 아크릴 고무계 도막방수제 { A water-born acrylate rubber as membrane for waterproofing stuff}

본 발명은 건축 및 토목 구조물의 방수재료인 수용성 아크릴 고무계 도막방수제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도막에 고무 탄성을 부가하여 급격한 온도의 변화로 발생하는 콘크리트의 크랙 현상을 방지하는 동시에 방수효과를 오랫동안 지속시킬 수 있는 수용성 아크릴고무계 도막방수제에 관한 것이다.

일반적으로, 방수제로는 아스팔트를 개질시켜 만든 시트방수제와; 고무아스팔트 및 아크릴 고무계, 아크릴 수지와 같은 수분의 증발로 인해 도막이 형성되는 에멀젼형과; 클로로프렌 또는 클로로설폰화폴리에틸렌이 함유된 우레탄 고무계와; 에폭시 수지가 주성분인 반응형 에폭시고무계와 같은 2액형 방수제가 있다. 여기서, 고무 아스팔트계 방수제는 고무, 수지 등을 이용하여 아스팔트를 개질시킨 시트방수제, 수지를 용제에 용융시켜 만든 용제형 도막방수제, 아스팔트를 유화 반응시킨 후 합성 라텍스를 첨가하여 제조한 다음 수분을 증발시켜 도막을 형성하는 수용성 에멀젼계로 구별된다.

그리고, 일반적인 방수제로서 종래에는 건축물의 누수방지에 주요한 기능을 두었으나 최근에는 건축물의 부식과 잡초 및 해충의 서식 방지, 옥상 건물의 화단조성이나 수목의 식재를 가능하게 하는 미화성 및 급격한 외부 온도의 변화로 발생하는 건물의 크랙 발생에 대한 저항성이 중요하게 다루어지고 있으며, 일부에서는 환경 공해나 독성에 대한 작업자의 안정성을 위해 폴리우레탄 에멀젼, 폴리우레탄 클로이드 분산제, 폴리우레탄 수용액 등의 수용성 우레탄계 등이 개발되었으나, 디부틸프탈레이트, 염소화파라핀 등의 가소제를 사용하기 때문에 시간의 경과에 따라 가소 물질이 휘발됨으로 인하여 본래의 고무특성이 발휘되지 않을 뿐만 아니라 자외선에 의한 변색과 노화, 습윤면의 발포로 인한 접착불량 등의 문제점이 있었다.

또한 수용성 고무화 아스팔트 도막방수제는 제조하는데 장시간이 소요됨으로 인하여 생산성이 저하되고, 강도는 우수한 반면 신장률이 좋지 않은 문제점이 있을 뿐 아니라, 인체에 유해한 독성과 악취를 발생하는 라텍스를 사용함으로 인한 환경공해등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탄성중합체이며, 포화된 탄소결합 구조를 지니고 입체구조상 카르복시기를 지니는 아크릴 고무를 주재료로 사용함으로써 도막에 고무 탄성을 부가하여 건축물의 크랙현상을 방지하고 내화학성이 우수하고, 작업안정성 및 저장안정성이 우수하도록 한 아크릴고무계 도막방수제를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 도막방수제는 아크릴 고무와 메틸메타아크릴레이트아크릴산 에멀젼공중합체 및 우레탄 에멀젼중합체를 혼합한 용액에 충진제를 첨가하여 교반한 분산액에 안료, 가소제, 분산제, 소포제, 방부제, 증점제, 보강제, 안정제, 노화방지제 등을 일정량 첨가하여 교반, 분산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 아크릴 고무는 도막방수제의 내수성, 경도 및 유연성 등을 부여하기 위해 사용하는 것으로, 이들로는 비닐아세테이트뷰틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 3-(아크릴로일옥시)-2-하이드록시프로필메타아크릴레이트, 라우릴메타아크릴레이트, 아크릴아마이드, 메타아크릴아마이드의 에멀젼단일중합체 또는 에멀젼공중합체등이 선택될 수 있으나 인장강도, 내화학성, 저장성등의 향상을 위해 비닐아세테이트뷰틸아크릴레이트 에멀젼공중합체, 에틸아크릴레이트 에멀젼단일중합체, 라우릴메타아크릴레이트 에멀젼단일중합체를 사용하는 것이 바람직하다.

충진제로는 통상적으로 탄산칼슘염(CaCO₃), 탈크(Talk), 지당(Ti₂), 바륨(Barium)을 사용하지만 아크릴고무와 상용성이 우수한 탄산칼슘염과 탈크를 사용하는 것이 보다 효과적이며, 가소제로는 파라플렉스 지-25(Paraflex G-25), 아이 지 팔 시오-730(I. G. Pal CO-730), 디뷰틸프탈레이트(Dibutylphthalate), 벤질뷰틸프탈레이트(Benzylbutylphthalate)등을 사용할 수 있으나, 아크릴고무와 적합한 고비점의 열에 대하여 안정성이 좋으며, 기름에 추출이 일어나지 않는 고분자량의 가소제인 파라플렉스 지-25(Paraflex G-25), 아이 지 팔 시오-730(I. G. Pal CO-730)를 사용하는 것이 방수제의 물성 특성상 가장 바람직하고, 보강제로는 섬유질 파우더, 카본, 무수규산등을 사용하며 특히, 아크릴고무와 활성도가 높으며 에멀젼중합체와 응집력 또는 결합력이 큰 아이에스에이에프(ISAF), 에이치에이에프(HAF) 카본과 엠피시 시케이-3(MPC CK-3) 및 무수규산을 사용하는 것이 인장강도를 향상시키는데 보다 효과적이다.

또한, 안정제로는 2염기성아인산염, 염화비닐(Vinyl chloride), 스테아르산납(Lead stearate), 스테아르산카드뮴(Cadmium stearate), 스테아르산바륨(Barium stearate)등을 사용하며, 특히 열안정성을 개선하기 위해서는 2염기성아인산염과 염화비닐이 효과적이며, 노화방지제로는 고온에서 장시간 안정된 상태로 사용하도록 페닐-베타-나프틸 아민(Phenyl-β-naphthyl amine), 엔엔'-디-베타-페닐렌디아민(nn'-di-β-Phenylene diamine)가 특히 바람직하다.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

[실시예 1]

중합반응조에 이온교환 처리된 물 465중량부와 유화제 5중량부를 첨가하고 85℃에서 30분동안 교반한 후 75℃에서 비닐아세테이트 단량체 310중량부와 뷰틸아크릴레이트 단량체 75중량부, 그리고 산화 촉매인 KPS/물 0.5/10중량부, 환원촉매인 SBS/물 0.25/10중량부를 각각 넣고 30분동안 교반한 다음, 80℃에서 개시제 2중량부와 소포제 3중량부, 방부제 0.4중량부를 일정한 속도로 분할 첨가하고 1000rpm의 속도로 4시간동안 교반하여 비닐아세테이트뷰틸아크릴레이트 에멀젼공중합체를 제조하였다. 제조된 비닐아세테이트뷰틸아크릴레이트 에멀젼공중합체는 유백색의 점조액으로 40중량%의 고형분을 함유하며, pH는 4.5이고 점도는 3000±10(%)cps 정도의 물성을 갖는다. 이와 동일한 방법으로 메틸메타아크릴레이트아크릴산 에멀젼공중합체과 우레탄 에멀젼중합체를 제조한 후, 제조된 비닐아세테이트뷰틸아크릴레이트 에멀젼공중합체 100중량부와 메틸메타아크릴레이트아크릴산 에멀젼공중합체 55중량부와 우레탄 에멀젼중합체 25중량부를 혼합한 후 상온을 유지하면서 충진제인 탄산칼슘염 30중량부와 탈크 10중량부를 서서히 첨가하고 1000rpm의 속도로 1시간동안 교반하여 분산액을 제조한 후, 가소제로 파라플렉스 지-25(Paraflex G-25) 4중량부, 안료 5중량부, 분산제 3중량부, 소포제 2중량부, 보강제로 엠피시 시케이-3 카본 5중량부, 안정제로 2염기성아인산염 3중량부, 노화방지제로 페닐-베타-나프틸 아민 0.5중량부를 혼합하여 상온에서 2시간동안 1000rpm의 속도로 교반하여 도막방수제를 제조하였다.

[실시예 2]

에틸아크릴레이트 단량체를 사용한 것 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로에틸아크릴레이트 에멀젼단일중합체를 제조하여, 에틸아크릴레이트 에멀젼단일중합체 100중량부를 혼합한 것 이외에는 실시예1과 동일한 조성 및 방법으로 도막방수제를 제조하였다.

[실시예 3]

라우릴메타아크릴레이트 단량체를 사용한 것 이외에는 실시예1과 동일한 방법으로 에멀젼단일중합체를 제조하여, 라우릴메타아크릴레이트 에멀젼단일중합체 100중량부 혼합한 것 이외에는 실시예1과 동일한 조성 및 방법으로 도막방수제를 제조하였다.

[실시예 4, 5, 6]

충진제 및 각종 첨가제 혼합 교반시 50℃를 유지하고 1500rpm에서 10시간동안 교반한 것 이외에는 실시예 1, 2, 3과 동일한 조성 및 방법으로 도막방수제를 제조하였다.

이상의 각 실시예로 제조된 도막방수제의 성능을 평가하기 위하여 KS규격, KSF 3211, KSF 4918상의 에멀젼형에 의거하여 표준상태에서 솔을 이용하여 시편에 도막방수제를 바른후 상온에서 24시간 그리고 40℃에서 120시간 양생시킨 후 탈형하고 다시 상온에서 48시간 방치한 후 성능시험을 실시하였으며, 그 결과는 다음의 표 1에 나타냈다.

상기 성능시험에 있어서, 내열성과 내한성은 처짐이나 균열이 발생하지 않은 상태를 양호라 표기하였으며, 처짐현상이 조금 있고 균열은 거의 없으나 딱딱해진 상태를 불량, 그리고 처짐과 균열이 극심한 상태를 극히 불량이라 표기하였다. 상기 표1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제품은 인장강도와 인열강도 및 부착강도가 뛰어날 뿐만 아니라, 저온유연성과 내알카리성 및 내산성등 내약품성이 매우 양호한 것으로 판명되었다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 인장강도, 인열강도, 부착강도, 저온유연성 및 내약품성 등이 우수하고, 아크릴 고무의 구조적인 특성으로 내열성과 내오존성, 내황변성을 갖기 때문에 외부의 온도 변화에 의한 크랙 현상의 방지와 자외선에 의한 변색 및 노화가 없어 장시간에 걸쳐 방수기능을 유지할 뿐만 아니라, 결합강도의 향상을 위한 카본이 소정량 첨가되어 탄성력이 매우 양호한 동시에 습윤한 몰탈 및 피착제와의 접착성이 크게 향상되기 때문에 수밀성을 요하는 각종 건축 및 토목공사의 방수재로 다양하게 사용됨은 물론 환경공해를 유발할 요인이 적고, 또한 그 사용방법이 용이하여 작업성이 우수한 효과가 있다.

Claims

삭제
아크릴 고무 100중량부와, 메틸메타아크릴레이트아크릴산 에멀젼공중합체 50∼60중량부와, 우레탄 에멀젼중합체 20∼30중량부를 혼합한 후, 충진제 30∼40중량부를 첨가하여 교반한 분산액에 안료 5∼7중량부, 가소제 3∼5중량부, 분산제 2∼3중량부, 소포제 1∼3중량부, 방부제 0.05∼0.10중량부, 증점제 0.3∼0.8중량부, 보강제 3∼5중량부, 안정제 3∼5중량부, 노화방지제 0.5∼0.8중량부를 첨가하여 교반시켜 제조되며; 상기 아크릴 고무는 비닐아세테이트뷰틸아크릴레이트 에멀젼공중합체, 에틸아크릴레이트 에멀젼단일중합체, 라우릴메타아크릴레이트 에멀젼단일중합체에서 선택된 1종임을 특징으로 하는 도막방수제.
제 2항에 있어서, 상기 가소제로 파라플렉스 지-25, 아이 지 팔 시오-730를 첨가하는 것을 특징으로 하는 도막방수제.
제 2항에 있어서, 상기 보강제로 아이에스에이에프 카본, 에이치에이에프 카본과 엠피시 시케이-3, 무수규산을 첨가하는 것을 특징으로 하는 도막방수제.