KR100486418B1 - 속경화 수성도료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트, 철, 비철금속, 목재 등 각종 재료로 이루어진 구조물에 도장할 수 있는 속경화 수성도료 조성물에 관한 것이다. 도막 형성의 주성분인 바인더와 안료를 함유하는 본 발명의 수성도료에 있어서, 상기 안료는 안료 총 중량을 기준으로, 표면에 방수 코팅층이 형성된 코팅안료 10 내지 90중량%; 및 구형의 중공 코어부와 고분자 쉘부로 이루어진 중공형 고분자 비드 10 내지 70중량%;를 포함하되, 수성도료에 함유된 물의 함량이 15중량% 이하이다. 본 발명에 따른 수성도료는 물 투과성이 낮은 코팅안료와 중공형 고분자 비드를 함유하므로서 도료의 안정성과 안료 분산성을 저해하지 않고도 물의 함량을 낮추었으므로, 각종 구조물 표면에 도장시 단시간 내에 속경화가 이루어진다. 특히, 본 발명의 수성도료로 콘크리트 구조물에 도막 형성시, 도막 내의 중공형 고분자 비드를 통하여 기상의 물분자는 투과되나 콘크리트 중성화의 주된 성분인 이산화탄소는 투과하지 않으므로, 시간 경과에 따른 들뜸 현상 없이 콘크리트 구조물의 중성화를 방지할 수 있다.

Description

속경화 수성도료 조성물{Water paint composition having the properties of hardening quickly}

본 발명은 콘크리트, 철, 비철금속, 목재 등 각종 재료로 이루어진 구조물에 도장시 속경화되는 수성도료 조성물에 관한 것이다.

콘크리트 구조물은 세멘트를 주재로 하여 형성된 구조물로서, 시멘트는 물과의 수화반응을 통하여 안정한 물질을 생성하는 수경성의 재료이다. 시멘트는 시간이 경과함에 따라 강도가 더욱 증가하는 반영구적인 내구성을 갖는다. 그러나, 콘크리트 구조물은 특성상 초기 양생과정에서 많은 미세 균열이 발생하게 된다. 균열의 틈 사이로 물이 침투하게 되면, 온도 변화에 따른 물의 동결융해의 반복에 의하여 콘크리트 구조물의 균열이 가속화되어 내구성이 현저히 저하된다.

또한, 대기오염으로 인하여 증가 일로에 있는 이산화탄소와 같은 산성물질이 콘크리트 구조물 내부에 침입하면, 강알칼리성의 콘크리트 구조물이 산성물질과 반응하여 콘크리트 구조물의 시멘트 겔을 중성화시킨다. 이로 인하여 콘크리트 구조물의 강도유지를 위해 내부에 매설한 철근이 부식을 촉진한다. 철근이 부식되면 그 체적이 증가하는데, 철근의 체적증가는 구조물 표면에 인장력으로 작용하여 표면에 발생한 균열을 더욱 성장시킴으로써 구조물의 강도를 약화시킨다.

따라서, 이러한 콘크리트 구조물을 보호하기 위하여 다양한 표면보호방법이 사용되고 있는데, 합성 고분자계 시트를 사용하는 방법, 개량 아스팔트 시트를 사용하는 방법, 아스팔트를 사용하는 방법, 액체 방수액을 사용하는 방법, 우레탄을 사용하는 방법, 수성도료를 사용하는 방법 등이 있다.

합성 고분자계 시트를 사용하는 방법은 합성 고분자계 시트를 사용하므로 시공이 쉽다는 장점이 있으나, 토목용 시트를 병용해야 하는 번거로움이 있다.

개량 아스팔트 시트를 사용하는 방법은 토오치 버너로 개량 아스팔트 시트에 열을 가하면서 콘크리트 구조물에 붙이기 때문에 수밀성을 확보할 수 있어 지하방수용으로 널리 적용되고 있으나, 적용이 번거롭고 숙련공이 시공해야 하는 문제점이 있다.

아스팔트를 사용하는 방법은 3-4장의 루핑을 서로 겹쳐 놓으면 투수의 위험성이 적어지며 두께가 두꺼워 방수층이 손상될 염려는 적으나, 고온의 용융 아스팔트를 사용하여 시공하므로 위험하며 용융된 아스팔트의 경화과정에서 물의 침투로 인한 물길이 생기기 쉬우므로 방수의 확실성을 기대하기 어렵다.

액체 방수액을 사용하는 방법은 공정회수가 적어 시공이 간단하고 방수층의 두께가 일정하며 신장율 및 균열 저항성이 있어 거동이 있는 바탕에 사용이 가능하고 노출공법이 가능하다는 장점이 있다. 그러나, 이 방법은 이음부와 끝단부의 누수가 많고 누수의 원인을 찾기 어려우며, 콘크리트 구조물과 절연되어 부풀음 및 파단이 일어나기 쉽고, 통기성이 없어 탈기장치가 필요하다.

또한, 우레탄을 사용하는 방법은 재질의 특성상 신축성이 양호하고, 콘크리트 구조물의 표면과 접착성이 뛰어나다는 장점이 있다. 그러나, 이 방법은 콘크리트 구조물 표면의 습도가 높을 경우 접착 불량이 발생할 수 있고, 콘크리트 구조물 바탕과의 부풀음 현상이 발생하며, 경화시간이 길다는 단점이 있다.

한편, 수성도료가 유기용제형 도료 대신 최근 콘크리트 구조물에 많이 적용되고 있는데, 이는 도장 작업자나 주거자의 건강상의 피해 및 대기환경 오염을 줄이는데 유효한 방법이기 때문이다.

수성도료는 안료 성분과 도막 형성의 주성분인 바인더 성분을 물에 용해 또는 분산시킨 도료로서, 은폐력, 작업성 및 부착성이 양호하다. 수성도료는 비교적 통기성이 크므로, 콘크리트 구조물의 중성화를 방지하기 위하여 도막의 두께를 조절하여 도막의 통기성을 줄이게 되는데, 이 경우 콘크리트 내부에서 발생한 수분이 기체 상태로도 외부로 배출되지 못하여 도막이 들뜨는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

한편, 수성도료에는 도료의 안정성 및 안료 분산성을 고려하여 통상 최소 20~30중량%의 물이 첨가되는데, 물의 함량이 많아 도막 형성 후 속경화에 장애 요인이 되고 있으며, 이에 대한 개선이 요구되고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 도료의 안정성과 분산성을 저해하지 않고도 물의 함량이 낮아 콘크리트, 철, 비철금속, 목재 등 각종 재료로 이루어진 구조물에 도장시 단시간 내에 속경화가 이루어지는 수성도료 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 콘크리트 구조물에 도막 형성시, 전술한 목적 외에 형성된 도막이 시간 경과에 따른 들뜸 현상 없이 콘크리트 구조물의 중성화를 방지할 수 있는 속경화 수성도료 조성물을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 도막 형성의 주성분인 바인더와 안료를 함유하는 수성도료에 있어서, 상기 안료가 안료 총 중량을 기준으로, 표면에 방수 코팅층이 형성된 코팅안료 10 내지 90중량%; 및 구형의 중공 코어부와 고분자 쉘부로 이루어진 중공형 고분자 비드 10 내지 70중량%;를 포함하되, 수성도료에 함유된 물의 함량이 15중량% 이하인 것을 특징으로 하는 속경화 수성도료 조성물을 제공한다.

본 발명의 수성도료 조성물에 있어서, 수성도료에 함유된 안료의 농도는 임계안료부피농도(critical pigment volume concentration) 이하인 것이 바람직하며, 안료의 PVC(pigment volume concentration)가 50 내지 60%인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 수성도료 조성물에 있어서, 코팅안료 표면에 형성된 방수 코팅층은 왁스, 스테아린산 아연, 올레인산 아미드, 스테아린산 아미드, 폴리프로필렌 왁스 및 폴리에틸렌 왁스로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하고, 중공형 고분자 비드의 직경은 0.3 내지 5㎛이되, 고분자 쉘부의 두께가 0.01 내지 0.5㎛인 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 속경화 수성도료 조성물에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 도막 형성의 주성분인 바인더와 안료를 함유하는 수성도료로서, 안료로는 안료 총 중량을 기준으로 표면에 방수 코팅층이 형성된 코팅안료 10 내지 90중량%; 및 구형의 중공 코어부와 고분자 쉘부로 이루어진 중공형 고분자 비드 10 내지 70중량%;를 포함하며, 수성도료에 함유된 물의 함량은 15중량% 이하이다.

전술한 바와 같이, 수성도료는 도막 형성의 주성분인 바인더와 안료를 함유하는데, 안료로는 탄산칼슘, 실리카, 알루미늄-실리케이트와 같은 규산염 등이 사용된다. 수성도료에는 통상 최소 20~30중량%의 물이 첨가되는데, 이는 도료의 유동성, 안정성 및 안료 분산성을 고려한 양이다. 그러나, 첨가된 물의 상당부분이 전술한 안료 성분에 흡수되므로, 실제 분산매로서 기능을 하는 물의 양은 이보다 작다.

본 발명자는 수성도료에 사용되는 안료가 물을 흡수하므로서 첨가되는 물의 양이 많아지는데 착안하여, 통상적으로 사용되는 안료 표면에 방수 코팅층을 형성하여 물의 흡수성을 현격히 저하시킨 코팅안료와 물이 흡수되지 않는 고분자 재료로 이루어진 중공형 고분자 비드를 안료로서 소정 범위 내에 첨가하므로서 수성도료에 첨가되는 물의 함량을 줄일 수 있었다. 이와 같은 안료 첨가에 따라 본 발명의 수성도료는 도료 안정성과 안료 분산성을 저해함이 없이 물을 15중량% 이하로 함유할 수 있게 됨으로서 콘크리트, 철, 비철금속, 목재 등 각종 재료로 이루어진 구조물에 도막 형성시 속경화가 가능해졌다. 또한, 안료로서 함유된 중공형 고분자 비드를 함유한 본 발명의 수성도료를 이용하여 콘크리트 구조물에 도막 형성시, 콘크리트 구조물 내에서 생성된 물은 기체 상태로 중공형 고분자 비드를 통하여 투과하여 배출되나, 콘크리트 중성화의 주된 성분인 이산화탄소는 외부로부터 투과되지 않으므로, 형성된 도막은 시간 경과에 따른 들뜸 현상 없이 콘크리트 구조물의 중성화를 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 수성도료에 안료로서 함유된 코팅안료 및 중공형 고분자 비드와, 이를 함유한 수성도료로 콘크리트 구조물에 도막 형성시 기체 투과 상태에 대하여 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 수성도료에 함유되는 코팅안료(10)의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 안료(13) 표면에는 방수 코팅층(11)이 형성되어 있다. 전술한 바와 같이, 수성도료에 사용되는 안료로는 탄산칼슘, 실리카, 알루미늄-실리케이트와 같은 규산염 등으로 이루어진 안료가 사용되는데, 이들은 수성도료에 첨가된 물의 상당부분을 흡수한다. 그러나, 본 발명과 같이, 안료(13) 표면에 방수 코팅층(11)을 형성하면, 물 흡수력이 급격히 저하되어 수성도료에 첨가하는 물의 양을 줄일 수 있다. 방수 코팅층(11)을 형성하는 방법은 통상적으로 사용하는 입자의 코팅방법을 사용할 수 있는데, 방수 코팅층(11)을 구성하는 물질로는 왁스, 스테아린산 아연, 올레인산 아미드, 스테아린산 아미드, 폴리프로필렌 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등을 예시할 수 있으며, 방수성이 있는 물질이라면 이에 한정하지 않는다.

도 2는 본 발명의 수성도료에 함유되는 중공형 고분자 비드(20)의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 중공형 고분자 비드(20)는 구형의 중공 코어부(21)와, 고분자로 된 쉘부(23)로 구성된다. 중공 코어부(21)는 중공형 고분자 비드(20)의 제조방법에 따라 공기 또는 기타 다른 가스들이 존재할 수 있다. 쉘부(23)는 물이 거의 침투 및 흡수되지 않는 고분자로 형성되므로, 전술한 코팅안료와 같이 수성도료에 첨가되는 물의 함량을 줄일 수 있다. 중공형 고분자 비드의 직경은 0.3 내지 5㎛이고, 고분자 쉘부의 두께는 0.01 내지 0.5㎛인 것이 수성도료로 콘크리트 구조물에 도막 형성시 기체의 선택 투과성 측면에서 바람직하다. 이러한 중공형 고분자 비드(20)는 공지의 방법, 예를 들어 미국특허 제3,891,577호 및 제4,427,836호와, 대한민국 등록특허공보 특01-149694호 및 특1995-0000296호에 개시된 방법 등을 이용하여 제조할 수 있다. 고분자 비드를 구성하는 고분자로는 전술한 기능을 수행할 수 있는 것이라면 모두 사용가능하며, 금속을 컴플렉스시킨 변성 고분자 등도 본 발명의 고분자 비드의 재료로서 포함됨은 물론이다.

도 3은 본 발명의 수성도료로 콘크리트 구조물(35)에 도막 형성시 기체 투과 상태를 개략적으로 도시한 상태도이다. 도 3을 참조하면, 도막을 형성하는 바인더(30) 내에는 코팅안료(10)와 중공형 고분자 비드(20)가 분산되어 있다. 도면 오른쪽 부분에 도시된 바와 같이, 바인더(30)는 통상 고분자 수지로 되어 있으므로 기상의 물분자나 이산화탄소와 같이 작은 분자는 소정 두께의 바인더 층은 투과할 수 있으나, 콘크리트 구조물에 형성된 두께의 바인더 도막 전체는 투과하기 어렵다. 그러나, 도면의 가운데 부분에 도시한 바와 같이, 콘크리트 내부에서 발생한 수분은 기체 상태로 중공형 고분자 비드(20)를 통하여 일정량 통과하여 배출될 수 있는데, 이는 중공형 고분자 비드(20) 내부에 존재하는 중공 코어부에 의하여 기상의 물분자가 투과하는 경로의 바인더 두께가 감소하기 때문이다. 이에 따라, 콘크리트 내부에서 발생한 수증기가 외부로 배출되지 못하여 도막이 들뜨는 현상을 방지할 수 있다. 한편, 도면의 왼쪽 부분에 도시한 바와 같이, 외부 대기에 존재하는 콘크리트 중성화 물질의 대표적인 예인 이산화탄소는 기상의 물분자보다 상당히 크므로, 중공형 고분자 비드(2)를 통과하더라도 그 투과량이 기상의 물분자에 미치지 못하여 결국 도막 전체 두께를 투과하기는 어렵다. 따라서, 본 발명의 수성도료 조성물을 이용하여 콘크리트 구조물에 도막 형성시에는 전술한 기술적 배경에 따라, 기상의 물분자는 소정량 이상 투과하되 이산화탄소의 투과량은 최소화하도록 도막의 두께를 조절해야 한다. 적절한 도막의 두께는 바인더의 종류, 첨가되는 중공형 고분자 비드의 함량에 따라 다르나, 50 내지 200㎛로 조절하는 것이 바람직하다.

안료의 구성성분으로서 전술한 코팅안료 및 중공형 고분자 비드를 사용한 것을 제외하고는, 본 발명의 수성도료 조성물에는 통상적인 수성도료에 사용되는 종류 및 함량의 바인더와 안료가 사용될 수 있다.

바인더로는 비닐계, 아크릴계, 스티렌-부타디엔계 등 공지의 에멀젼 바인더와, 변성알키드수지, 페놀수지, 멜라민변성아크릴수지, 아미노수지 등의 수용성 바인더를 사용할 수 있다. 합성수지 에멀젼 바인더 중 아크릴수지계 에멀젼, 아크릴실리콘수지계 에멀젼 및 불소수지계 에멀젼에 대하여 보다 구체적으로 살펴 보면 다음과 같다. 아크릴수지계 에멀젼으로는 아크릴계 단량체, 및 아크릴계 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체를 라디칼(radical) 공중합에 의해 제조되는 것이 사용될 수 있다. 합성수지 에멀젼으로서 아크릴수지계 에멀젼을 사용한 경우는 내구성, 광택도, 코스트면, 및 수지설계의 자유도 등에서 유리하다. 아크릴실리콘수지계 에멀젼으로는 규소함유 아크릴계 단량체 및 규소함유 아크릴계 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체를 라디칼 공중합에 의해 제조되는 것이 사용될 수 있다. 합성수지 에멀젼으로서 아크릴실리콘수지계 에멀젼을 사용한 경우는 내후성, 내황변성(耐黃變性), 내구성, 내약품성, 내오염성 등에 있어서 유리하다. 또한, 불소수지계 에멀젼으로는 불소함유 단량체 및 불소함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체를 라디칼 공중합에 의해 제조되는 것이 사용될 수 있다.합성수지 에멀젼으로서 불소수지계 에멀젼을 사용한 경우는 내후성, 내황변성, 내구성, 내약품성, 내오염성 등에 있어서 유리하다.

또한, 본 발명의 수성도료에 있어서, 안료로서 포함되는 코팅안료 및 중공형 고분자 비드의 함량은 각각 수성도료에 함유되는 안료 총 중량을 기준으로 각각 10 내지 90중량% 및 10 내지 70중량%이며, 이 외에 통상적으로 사용되는 안료 성분이 더 사용될 수 있다. 본 발명의 수성도료에 함유되는 안료의 농도는 공지의 함량범위 내에서 사용할 수 있으나, 임계안료부피농도(critical pigment volume concentration) 이하로 조절하는 것이 도막의 물성 및 선택적인 기체 투과성 조절면에서 바람직하다. 이러한 면에서, 안료의 PVC(pigment volume concentration)는 50 내지 60%가 적절하다.

본 발명의 수성도료 조성물에 첨가되는 물의 함량은 도료 총 중량을 기준으로 15중량% 이하이며, 도료의 안정성과 안료 분산성 및 도막 형성시의 속경화 능력을 고려할 때 5 ~ 15중량%로 첨가하는 것이 가장 바람직하다.

한편, 본 발명의 수성도료 조성물에는 필요에 따라 통상 도료에 사용되는 막형성 조제(助劑), 본 발명에 영향을 주지 않을 정도의 가소제, 방부제, 항균제(anti-microbial agent), 소포제(消泡劑), 레벨링제(leveling agent), 안료분산제, 침강방지제, 침하방지제(anti-sagging agent), 광택제거제, 자외선흡수제, 산화방지제 등의 첨가제를 단독 또는 병용하여 배합할 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

실시예 1

레오레진(Neoresin)사에서 구입한 Neocryl XK-12 바인더 35중량%, 안료 총 50중량%, 물 12.5중량%, 분산제로는 Agitan 280(Munzing사) 0.2% 소포제로는 Surfynol 104E(Air Products) 0.5%, 에틸렌 글리콜 0.5%, 텍산올 1.0%, Biocide로는 Skane M-8(롬앤드하스사) 0.3%를 첨가하여 수성도료 조성물을 제조하였다.

첨가된 안료의 총 함량을 100%로 하였을 때, 안료의 구성 및 함량을 하기 표 1에 기재하였다. 표 1에서, 중공 고분자 비드(구입처: 롬앤드하드사 제품명 Roapque OP-96)의 평균직경은 0.5㎛이고, 고분자 쉘부의 평균두께는 0.07㎛이다. 또한, 다른 안료들의 평균직경은 약 1㎛이다.

안료	함량
이산화티탄	20%
중공고분자비드	25%
코팅 안료	45%
탈크	5%
알류미늄 실리케이트	5%

실시예 2 ~ 5

하기 표 2와 같이, 첨가된 안료의 종류와 함량을 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수성도료를 제조하였다.

비교예 1

하기 표 2와 같이, 첨가된 안료의 종류와 함량을 변화시키고, 물의 함량을 30중량%를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수성도료를 제조하였다.

	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1
이산화티탄	20	20	20	20	20
중공 고분자비드	30	40	50	20	20
코팅안료	40	30	20	50	-
탈크	5	5	5	5	5
알류미늄 실리케이트	5	5	5	5	5
탄산칼슘	-	-	-	-	50
총함량	100	100	100	100	100

상기 실시예 1 ~ 5의 조성물은 카올스 디스퍼젼을 이용하여 30분간 분산하여 분산 안정화를 이루었으며, 도료의 유동성, 안정성 및 안료 분산성이 비교적 양호하였다.

한편, 비교예 1은 실시예들과 동일한 조건하에서 카올스 디스퍼젼을 이용하여 분산을 시도하였으나, 물의 함량이 12.5중량%에서는 분산이 불가능하였다. 따라서, 분산시 총 물의 함량을 30중량%를 첨가하여 제조하였다.

수성도료의 속경성 평가

전술한 조성으로 제조된 수성도료들을 이용하여 실험 대상 콘크리트 표면에 스프레이법으로 분사하여 각각 50㎛, 100㎛, 150㎛m의 두께로 도포한 다음, 25도, 55% 상대습도 조건에서 방치하여 경화시간을 측정하였다. 표 3에서 단위는 초이다.

도막두께	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1
50um	40	43	42	44	39	180
100um	90	94	92	95	87	456
150um	201	206	220	216	189	1107

표 3의 결과를 참조하면, 물의 함량을 적게 함유한 본 발명의 수성도료(실시예 1 ~5)가 비교예의 도료보다 속경성이 매우 우수함을 알 수 있다.

중성화방지성능(이산화탄소 확산저항성) 평가

콘크리트 탄산화에 영향을 미치는 외부 환경인자는 온도, 습도 및 탄산가스 농도 등으로, 이들의 영향을 파악하기 위하여 모든 촉진시험과 같이 시험오차를 최소화하기 위하여 현재 많이 적용되고 있고 국내실정에 맞는 실험조건에 따라 평가하였다.

- 공시체 제작 및 조건

10×10×40㎝ 각주형 공시체를 표준으로 하고 공시체의 개수는 동일조건의 시험에 대해 2개 이상으로 한다.

공시체의 제작은 KS F 2403(시험실에서 콘크리트의 압축 및 휨강도 시험용 공시체를 제작하고 양생하는 방법)에 따르며 콘크리트의 다짐은 다짐봉(직경 16㎜, 길이 50㎝의 환강), 또는 내부진동기(봉형)를 사용하며, 다짐봉의 경우 각 층별로 25회, 내부진동기는 100㎠당 1회의 비율로 다진다.

다짐이 끝난 공시체는 콘크리트가 경화할 때까지 수평인 장소에 놓아두며, 그 표면부를 판유리, 강판, 또는 습포로 덮어 공시체의 수분증발을 방지하며 몰드의 탈형은 콘크리트가 경화되었을 때 실시하며, 탈형시기는 투입이 끝나고 나서 24시간 이상 48시간 이내로 한다.

전양생조건 및 촉진탄산화 시험의 환경조건 등은 기존의 연구를 참조하여 아래 표 3과 같은 촉진탄산화 시험조건 하에서 수행하며 시험기간은 8주까지 수행하였고, 이에 따른 탄산화 깊이를 측정하여 하기 표 4에 나타냈다. 탄산화깊이측정은 소정의 재령에서 공시체를 할렬하여 측정하며 시약은 1%에탄올용액을 사용하였다. 측정방법은 공시체의 측정 면에서 콘크리의 파편 및 분말 등을 제거하고 시약을 분무한 후 콘크리트의 표면으로부터 적색 부까지의 거리를 ㎜단위로 측정한다. 측정개소는 1측면에 대하여 골재의 위치를 피하여 6등분해서 5개소를 측정하며, 2개의 공시체의 양측면 총 4면에 20개소의 탄산화 깊이를 측정하여 평균치로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 수성도료는 물 투과성이 낮은 코팅안료와 중공형 고분자 비드를 함유하므로서 도료의 안정성과 안료 분산성을 저해하지 않고도 물의 함량을 낮추었다. 따라서, 콘크리트, 철, 비철금속, 목재 등 각종 재료로 이루어진 구조물에 도장시, 단시간 내에 속경화가 이루어진다. 특히, 본 발명의 수성도료로 콘크리트 구조물에 도막을 형성하면, 도막 내의 중공형 고분자 비드를 통하여 기상의 물분자는 투과되나 콘크리트 중성화의 주된 성분인 이산화탄소는 투과하지 않으므로, 시간 경과에 따른 들뜸 현상 없이 콘크리트 구조물의 중성화를 방지할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 수성도료에 함유되는 코팅안료의 개략적인 단면도이고,

도 2는 본 발명의 수성도료에 함유되는 중공형 고분자 비드의 개략적인 단면도이고,

도 3은 본 발명의 수성도료로 콘크리트 구조물에 도막 형성시 기체 투과 상태를 개략적으로 도시한 상태도이다.

Claims (5)

1. 도막 형성의 주성분인 바인더와 안료를 함유하는 수성도료에 있어서,

   상기 안료는 안료 총 중량을 기준으로,

   표면에 방수 코팅층이 형성된 코팅안료 10 내지 90중량%; 및 구형의 중공 코어부와 고분자 쉘부로 이루어진 중공형 고분자 비드 10 내지 70중량%;를 포함하되,

   수성도료에 함유된 물의 함량이 5 내지 15중량%인 것을 특징으로 하는 속경화 수성도료 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 안료의 농도가 임계안료부피농도(critical pigment volume concentration) 이하인 것을 특징으로 하는 속경화 수성도료 조성물.
3. 제2항에 있어서, 상기 안료의 PVC(pigment volume concentration)가 50 내지 60%인 것을 특징으로 하는 속경화 수성도료 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 방수 코팅층은 왁스, 스테아린산 아연, 올레인산 아미드, 스테아린산 아미드, 폴리프로필렌 왁스 및 폴리에틸렌 왁스로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 속경화 수성도료 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 중공형 고분자 비드의 직경은 0.3 내지 5㎛이고, 고분자 쉘부의 두께가 0.01 내지 0.5㎛인 것을 특징으로 하는 속경화 수성도료 조성물.