KR100920245B1 - 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법 - Google Patents

콘크리트 구조물의 표면 코팅방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100920245B1
KR100920245B1 KR1020070088409A KR20070088409A KR100920245B1 KR 100920245 B1 KR100920245 B1 KR 100920245B1 KR 1020070088409 A KR1020070088409 A KR 1020070088409A KR 20070088409 A KR20070088409 A KR 20070088409A KR 100920245 B1 KR100920245 B1 KR 100920245B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
coating
ceramic
methacrylate
Prior art date
Application number
KR1020070088409A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090022787A (ko
Inventor
김성길
Original Assignee
주식회사 비앤비코리아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 비앤비코리아 filed Critical 주식회사 비앤비코리아
Priority to KR1020070088409A priority Critical patent/KR100920245B1/ko
Publication of KR20090022787A publication Critical patent/KR20090022787A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100920245B1 publication Critical patent/KR100920245B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/02Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00017Aspects relating to the protection of the environment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 방수, 방식 및 열화방지를 위한 표면 코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세라믹 단면 보수재와 세라믹 코팅재를 이용하여 습윤 상태에 있는 콘크리트 표면과 콘크리트 표면이 파손된 곳에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 적용 후에도 음용수 기준에 적합한 친환경적인 표면을 제공하기 위한 콘크리트 구조물의 방수, 방식 및 열화방지를 위한 표면 코팅방법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물, 표면 코팅, 세라믹 단면보수재, 세라믹 방식코팅재, 상도코팅재, 염해, 중성화방지, 비스페놀 F형 에폭시수지, 유리 플레이크(glass flake), 실리콘아크릴수지, 실리콘아크릴 우레탄 도료

Description

콘크리트 구조물의 표면 코팅방법{Method for coating the surface of concrete structural materials}
본 발명은 콘크리트 구조물의 방수, 방식 및 열화방지를 위한 표면 코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세라믹 단면 보수재와 세라믹 코팅재를 이용하여 습윤 상태에 있는 콘크리트 표면과 콘크리트 표면이 파손된 곳에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 적용 후에도 음용수 기준에 적합한 친환경적인 표면을 제공하기 위한 콘크리트 구조물의 방수, 방식 및 열화방지를 위한 표면 코팅방법에 관한 것이다.
최근 반영구적 구조물로 알려진 콘크리트 구조물의 열화가 복합적으로 발생하고 있어 그 보호 대책으로 도장하는 방법이 널리 채택되고 있다. 콘크리트 구조물의 열화는 염해, 알카리 골재반응, 중성화 및 기타 동해 등에 의해 복합적으로 발생하여 콘크리트의 균열, 탈락 등의 현상이 발생한다. 이러한 열화로부터 콘크리트를 보호하기 위하여 다양한 도장시스템이 적용되어 왔다. 그러나 열화가 복합적으로 발생하는 것이 밝혀지면서 복합 열화에 대한 도료, 도장시스템이 필수불가결하다.
콘크리트 구조물의 열화 요인을 살펴보면 다음과 같다.
염해(Chloride attack)는 염분에 의해 콘크리트 속의 강재가 부식되어 그것에 의해 콘크리트에 균열, 탈락이 생기는 현상이다. 대책으로는 철근의 부식원인이 되는 환경으로부터의 열화인자인 산소, 물, 염분의 차단 및 균열추종성이 있는 도료가 적용되어야 한다.
알카리 골재반응(Alkali-aggregate reaction)은 시멘트에 포함된 알카리 성분과 골재의 실리카와 물이 반응하여 물유리(Na2H2SiO4)가 되고 이 물유리가 팽창을 일으켜 콘크리트의 균열, 붕괴가 발생하는 현상이다. 이를 방지하기 위한 대책으로는 외부 환경으로부터 물의 침입을 차단하는 기능 및 콘크리트 내부에 존재하는 물을 적당하게 발산시키는 기능을 부여하고, 콘크리트 균열에 대한 추종성이 있는 도료를 적용하는 것이다.
중성화(Carbonation)는 콘크리트에 사용된 시멘트가 경화하는 과정에서 수화하여 수산화칼슘을 생성하는 것이다. 수산화칼슘은 pH 12~13의 강알카리성으로 대기 중의 약산성을 나타내는 탄산가스와 반응하여 탄산칼슘을 생성한다. 탄산칼슘의 pH는 8.5~10을 나타낸다. 강알카리성을 나타내는 콘크리트가 이처럼 pH가 저하되는 것을 중성화라 하며 중성화에 수반하여 콘크리트 속의 철근이 녹에 의해 체적이 팽창하고 콘크리트의 균열, 탈락으로 이어진다. 대책으로는 외부 환경에서의 열화인자인 탄산가스를 차단시키는 도료가 적용되어야 한다.
그 밖에 열화로는 한냉지역에서의 동해가 있다. 동해는 콘크리트 속의 공극 내부의 수분이 동결 융해하는 것에 의해 생기는 열화로 수분의 동결에 의한 체적팽 창을 흡수할 만큼의 공극이 없는 경우에 그 팽창압으로 콘크리트가 균열하거나 탈락한다. 대책으로는 외부환경에서의 열화인자의 차단기능, 동결융해에서 생기는 균열에 대한 추종성이 있는 도료가 적용되어야 한다.
이미 알카리 골재반응을 보인 콘크리트 구조물에 해염입자나 동계에 살포된 제설제중의 염분이 부착되고, 균열 등으로부터 침입한 염분이 내부 철근의 부식을 촉진시켜 콘크리트의 열화가 급격히 진행된다. 이런 현상은 콘크리트 구조물에서 조성물이 불균일하게 분포된 취약부분인 시공이음부와 조인트 등에서 쉽게 발생하게 된다.
콘크리트에서 복합열화는 일반적인 열화에 비해 도막의 신장, 열화인자의 투과저지성 및 수분의 방출성이 중요한 항목이다. 균열의 신축반복에 대한 추종성도 일반적인 열화에 비해 2배 이상의 반복 내피로성이 필요하다. 즉 상온(20℃) 및 저온(-20℃)에서 각각 0.8mm와 0.4mm 이상의 신장율이 필요하다.
일반적으로 콘크리트 구조물의 중성화 염해방지용 도료는 주로 금속분말과 접착제로 이루어진 것과 세라믹계 방식도료가 주종을 이루고 있다.
한국등록특허 제484565호에는 FDA 인가를 받은 에폭시수지와 세라믹 필러를 사용하여 수질보전과 위생안전대책을 위해 도장되어 원적외선과 인체에 무해한 항균 성분에 의해 수중의 균류의 번식을 억제함과 동시에 살균능력을 발휘함으로써 국민위생 안전에 기여할 수 있는 무독성 세라믹 방식코팅제가 개시되어 있다. 그러나 상기 무독성 세라믹 방식코팅제는 에폭시수지를 사용하여 자외선에 의해 열화됨으로써 도막의 강도를 저하시키고 내후성에 약한 단점을 지니고 있다.
또한, 한국등록특허 제484565호에는 알루미늄 분말을 폴리우레탄수지 또는 에폭시수지와 함께 사용하는 콘크리트 구조물의 방수 및 방식공법이 개시되어 있다. 여기에 사용된 알루미늄 분말은 금속의 부동태화를 야기시키는 방청안료로 방식기능을 보유하고 있으나 가격이 고가이고 적용되는 도막두께가 얇아 장기간의 내구성 확보에 문제점을 내포하고 있다.
이러한 종래 도료들은 콘크리트와의 초기 접착성은 양호하나 열팽창계수나 건조, 수축 등의 변형특성이 콘크리트와 큰 차이를 나타내어 장기적으로 콘크리트의 계면에서 탈락이 발생하고 이로 인하여 접착강도가 저하되고 장기적인 내구성 확보가 곤란한 단점을 내포하고 있다. 이러한 현상은 구조물의 수명을 단축시키고 또한 구조물의 안전에 중대한 영향을 끼쳐 환경, 교통문제 등을 야기시켜 국가경제에 막대한 손실을 주고 있기 때문에 초기단계부터 완벽한 시공으로 차후에 유지보수를 최소화하는 방향으로 변하고 있다.
이에 따라 콘크리트에서의 복합열화를 방지하기 위해 도막의 신장, 열화인자의 투과저지성 및 수분의 방출성이 우수한 표면 코팅재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명자들은 상기 종래기술에서 진일보하여 콘크리트의 복합열화를 방지하기 위해 도막의 신장, 열화인자의 투과저지성 및 수분의 방출성이 우수한 물성을 그대로 확보함과 동시에 내후성이 우수한 표면 코팅재를 연구한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 목적은 도막의 신장, 열화인자의 투과저지성 및 수분의 방출성이 우수한 물성을 그대로 확보함과 동시에 내후성이 우수하도록 하는 콘크리트 구조물의 방수, 방식 및 열화방지를 위한 표면 코팅방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서는
1) 습윤 상태의 콘크리트 표면을 세라믹단면 보수재로 100~200㎛ 두께가 되도록 메꿈작업 하는 단계;
2) 콘크리트 염해나 중성화 방지와 같은 열화방지 기능 및 실러와 상도코팅재와의 부착성이 우수한 세라믹 방식코팅재로 200~500㎛ 두께가 되도록 코팅하는 단계; 및
3) 다양한 색상의 실리콘아크릴 우레탄 도료를 이용하여 상도코팅재로 40~60㎛ 두께가 되도록 코팅하는 단계;
를 포함하고 콘크리트 구조물의 방수, 방식 및 열화방지를 위한 표면 코팅방법을 제공한다.
본 발명의 세라믹 단면 보수재와 세라믹 방식코팅재 및 상도코팅재의 주제로 실리콘아크릴수지, 경화제로 폴리이소시아네이트와 메틸실리케이트를 사용한 경화 도막은, 종래의 콘크리트용 코팅재의 경화 도막에 비해 방식성능이 매우 우수하였다. 특히 내후성과 오염방지 기능이 우수하여 보수가 필요없는(Maintenance free) 상태가 가능하다. 또한 실리콘아크릴수지를 사용하고 경화제로 무황변형 폴리이소시아네이트와 메틸실리케이트를 사용하여 제조된 본 발명의 도료는 음용수 기준에 적합한 친환경적인 도료로서 상기 모든 물성을 만족하기 때문에 콘크리트 구조물의 장기간 방식이 가능하여 환경보호에도 이바지할 수 있었다.
본 발명은 콘크리트 방식용 시스템 코팅방법을 도입하여 내구성이 우수한 콘크리트 구조물의 방수, 방식 및 열화방지를 위한 표면 코팅방법에 관한 것으서, 하기 단계들을 포함한다:
1) 습윤 상태의 콘크리트 표면을 세라믹 단면 보수재로 100~200㎛ 두께가 되도록 메꿈작업하는 단계;
2) 콘크리트 염해나 중성화 방지와 같은 열화방지 기능 및 실러와 상도코팅재와의 부착성이 우수한 세라믹 방식코팅재를 200~500㎛가 되도록 코팅하는 단계; 및
3) 다양한 색상의 실리콘아크릴 우레탄 도료를 이용하여 상도코팅재를 40~60㎛가 되도록 코팅하는 단계.
본 발명에 의한 코팅방법은 콘크리트 표면이 파손된 부위나 굴곡부위를 세라믹 단면 보수재로 실링하여 평활한 콘크리트면을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트 염해나 중성화 방지와 같은 열화방지 및 오염방지를 위해 세라믹 코팅재로 표면을 코팅한다.
또한 상기 1) 단계의 세라믹 단면 보수재는 에폭시계 실러를 사용하며, 세라믹 단면 보수재로 100~200㎛ 두께로 메꿈작업을 한 다음, 콘크리트 염해나 중성화 방지와 같은 열화방지 기능 및 실러와 상도코팅재와의 부착성이 우수한 세라믹 방식코팅재를 200~500㎛가 되도록 코팅한 후, 상도코팅재는 다양한 색상의 실리콘아크릴 우레탄 도료로 40~60㎛가 되도록 코팅하여 내후성 및 오염방지 기능을 부여한다.
상기 세라믹 단면 보수재는 환경호르몬 물질을 내포하지 않고 저점도, 비결정성의 비스페놀 F형 에폭시수지와 멜라민수지를 주제로 사용하고 경화제는 변성방향족아민과 아닐린의 혼합물을 사용한다.
상기 세라믹 방식코팅재는 비스페놀 F형 에폭시수지를 주제로 사용하고 동절기 저온경화성이 우수한 펜알카민(Phenalkamine)을 경화제로 사용하고 물, 수증기의 확산, 투과를 저지하고 도막의 강도, 내마모성 향상, 경화수축 억제기능이 우수한 유리 플레이크(glass flake)을 포함한다.
상도코팅재는 실리콘아크릴수지를 주제로 사용하고 무황변형 폴리이소시아네이트와 실리케이트 화합물을 경화제로 사용하여 내후성 및 오염방지 기능을 부여하며 여기에 사용되는 착색제는 내후성이 우수한 무기 안료를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1. 세라믹 단면 보수재
본 발명의 세라믹 단면 보수재는 부륙조정재(퍼티재)로 콘크리트 표층에 존재하는 무수한 구멍을 충전함과 동시에 콘크리트 표면을 평활하기 위해 사용하며, 콘크리트 표면이 다소 습윤한 상태에서도 접착성이 우수한 조성물을 사용하였다. 세라믹 단면 보수재 조성물은 환경호르몬 물질을 내포하지 않고 저점도, 비결정성의 비스페놀 F형 에폭시수지와 멜라민수지를 주제로 사용하고 변성방향족아민과 아닐린의 혼합물을 경화제로 사용하여 우수한 물성을 달성할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 세라믹 단면 보수재는 (a) 비스페놀 F형 에폭시수지(에폭시 당량 180g/eq : YDF-162) 60 내지 80 중량부, 멜라민수지(CYMEL H 216-8) 5 내지 20 중량부 및 희석제 15 내지 20 중량부를 혼합하여 제조한 주제; 및 (b) 변성방향족아민(활성수소당량 110g/eq : TH-452) 10 내지 20 중량부, 변성방향족아민과 아닐린의 혼합물(ANCAMINE 1482) 60 내지 80 중량부 및 희석제 10 내지 20 중량부를 혼합하여 제조한 경화제;를 중량대비 (a):(b)가 5:1의 비율(에폭시와 아민 의 당량비=1:1)로 혼합하여 제조한다.
본 발명에 의한 세라믹 단면 보수재의 주제에 사용되는 비스페놀 F형 에폭시수지는 에폭시 당량 175~185g/eq(국도화학, YDF-162) 정도의 것을 사용하였다. 아울러 본 발명 도료 조성물의 점도 조절을 위하여 에폭시 당량 160~185g/eq, 점도가 700~7,000cps 정도의 비스페놀 F형 에폭시수지들을 사용할 수 있다. 비스페놀 F형 에폭시수지는 주제 전체 중량의 60 내지 80 중량부 함유한다. 세라믹 단면 보수재 조성물에는 여러 가지 성분들이 혼합, 사용되는데 이렇게 함유하는 것이 적당한 비율이며, 전체 중량의 60 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 수지의 절대량이 부족하여 기지재료(matrix)로서의 바인더 역할을 할 수 없어 경화제와의 가교결합시 가교밀도가 떨어져 내산성, 내알카리성과 같은 물성이 저하되며, 80 중량부를 초과하는 경우에는 흐름성이 증가하고 기타 성분의 함량이 부족하여 물성 및 작업성이 불량하게 된다.
본 발명에 의한 세라믹 단면 보수재의 주제에 사용되는 멜라민수지(CYTEC사 CYMEL H 216-8)는 콘크리트 구조물의 수축/팽창에 따른 구조체와 일체감을 줄 수 있도록 내충격성과 가소성, 내열성 및 다소 습윤한 상태에서도 접착성을 부여하고 경화반응시 열에 의한 부피팽창으로 발생할 수 있는 콘크리트의 균열을 방지 하는 기능을 위해 주제 전체 중량의 5 내지 20 중량부 도입하였다. 전체 중량의 5 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 수지의 절대량이 부족하여 상기 기능을 발휘하지 못하고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 혼화성 및 작업성이 불량하게 된다.
본 발명에 의한 세라믹 단면 보수재의 주제에 사용되는 희석제는 부틸글리시 딜에테르, 페닐그리시딜에테르, 지방족 글리시딜에테르(C12~C14) 등의 반응성 희석제를 사용할 수 있고, 톨루엔, 키실렌 등의 방향족계 탄화수소, 노말부틸아세테이트, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류, 메틸이소부틸케톤, 메틸노말아밀케톤 등의 케톤류, 이소프로판올, 노말부탄올, 이소부탄올 등의 알콜류; 및 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 글리콜 에테르류;를 사용할 수도 있다. 희석제는 주제 전체 중량의 15 내지 20 중량부를 함유한다. 전체 중량의 15 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 희석효과가 떨어져 점도가 높고 교반이 불가하며, 20 중량부를 초과하는 경우에는 주제 조성물의 점도가 지나치게 감소하여 도막두께를 확보하기 곤란하고 부착성이 저하된다.
본 발명에 의한 세라믹 단면 보수재의 경화제에 사용되는 변성방향족 아민은 활성수소 당량 110±10g/eq(국도화학, TH-452)정도의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 국도화학에서 시판하고 있는 TH-426, TH-427U, TH-428D, TH-430, TH-431, TH-432, TH-438 및 TH-451 등의 제품을 사용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
아울러 본 발명 도료 조성물의 점도 조절을 위하여 활성수소 당량 75~110g/eq, 점도가 200~23,000cps 정도의 변성방향족 아민들을 사용할 수 있다. 변성방향족 아민을 경화제 전체 중량의 10 내지 20 중량부 함유한다. 세라믹 단면 보수재 조성물에는 여러 가지 성분들이 혼합, 사용되는데 이렇게 함유하는 것이 적당한 비율이며, 전체 중량의 10 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 가사시간이 짧아 작업성이 불량하고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 가사시간은 증가하나 건조 시간이 느려 작업성이 불량하게 된다.
본 발명에 의한 세라믹 단면 보수재의 경화제에 사용되는 변성방향족 아민과 아닐린의 혼합물은 ANCAMINE 1482(AIR PRODUCT)를 사용하였다. 변성방향족 아민과 아닐린의 혼합물을 경화제 전체 중량의 60 내지 80 중량부 함유한다. 세라믹 단면 보수재 조성물에는 여러 가지 성분들이 혼합, 사용되는데 이렇게 함유하는 것이 적당한 비율이며, 전체 중량의 60 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 가사시간은 양호하나 건조시간이 늦고, 80 중량부를 초과하는 경우에는 건조시간은 단축되나 가사시간이 짧아 작업성이 불량하게 된다.
본 발명에 의한 세라믹 단면 보수재의 경화제에 사용되는 희석제는 점도를 조정하여 작업성을 향상시키고 도막두께를 조절하며 도료의 저장안정성에 기여한다. 희석제는 부틸글리시딜에테르, 페닐그리시딜에테르 및 지방족 글리시딜에테르(C12~C14) 등의 반응성 희석제를 사용할 수 있고, 톨루엔, 키실렌 등의 방향족계 탄화수소, 노말부틸아세테이트 및 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류; 메틸이소부틸케톤, 메틸노말아밀케톤 등의 케톤류, 이소프로판올, 노말부탄올 및 이소부탄올 등의 알콜류; 및 에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 글리콜 에테르류를 사용할 수도 있다. 희석제는 경화제 전체 중량의 10 내지 20 중량부 함유한다. 전체 중량의 10중량부 미만으로 도입하는 경우에는 희석효과가 떨어져 점도가 높고 교반이 불가하며, 20 중량부를 초과하는 경우에는 주제 조성물의 점도가 지나치게 감소하여 도막두께를 확보하기 곤란하고 부 착성이 저하된다.
본 발명에 의한 세라믹 단면 보수재는 주제와 경화제가 중량대비 5:1로 혼합되고, 이때 에폭시수지와 변성방향족아민의 당량비는 1:1이 바람직하다. 만약 한쪽 성분이 과량으로 존재할 경우에는 미반응된 과잉의 물질이 조성물 내에 잔존하여 건조가 느려지고 가교밀도가 낮아 내수성, 내후성 등의 물성이 불량해진다. 세라믹 단면 보수재는 습윤 상태의 콘크리트 표면에도 접착성이 우수한 에폭시계 실러로 100~200㎛ 두께로 메꿈작업을 한다.
또한 본 발명에서 콘크리트 표층과 세라믹 단면 보수재의 접착성 향상을 위하여 사용하는 커플링제는 분자량 220~250 내외의 에폭시실란 화합물을 사용할 수 있다. 에폭시실란의 예로는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리이소프로페닐옥시실란 또는 γ-글리시독시프로필트리이미노옥시실란 등을 들 수 있다.
이들은 세라믹 단면 보수재 전체 중량의 0.1 내지 1.0중량%로 사용한다.
2. 세라믹 방식코팅재
본 발명의 세라믹 방식코팅재는 콘크리트 염해나 중성화 방지와 같은 열화방지 기능 및 세라믹 단면 보수재(실러)와 상도코팅재와의 부착성을 위해 사용한다. 세라믹 방식코팅재는 비스페놀 F형 에폭시수지를 주제로 사용하고 동절기 저온경화성이 우수한 펜알카민(Phenalkamine)을 경화제로 사용하고 물, 수증기의 확산, 투과를 저지하고 도막의 강도, 내마모성 향상, 경화수축 억제기능이 우수한 유리 플레이크(glass flake)을 포함하여 우수한 물성을 달성할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 세라믹 방식코팅재는 (a) 비스페놀 F형 에폭시수지(에폭시 당량 180g/eq : YDF-162) 30 내지 50 중량부, 세라믹스분말 25 내지 35 중량부, 유리 플레이크(glass flake) 18 내지 20 중량부, 첨가제 2 내지 5 중량부 및 희석제 5 내지 10 중량부를 혼합하여 제조한 주제; 및 (b) 펜알카민(Phenalkamine) (Cardolite lite-2001) 27 내지 30 중량부, 세라믹스 30 내지 42 중량부, 유리 플레이크(glass flake) 20 내지 25 중량부, 첨가제 10 내지 12 중량부 및 희석제 1 내지 3 중량부를 혼합하여 제조한 경화제;를 부피대비 (a):(b)가 1:1의 비율(에폭시와 아민의 당량비=1:1)로 혼합하여 제조한다.
본 발명에 의한 세라믹 방식코팅재의 주제에 사용되는 비스페놀 F형 에폭시수지는 에폭시 당량 175~185g/eq(국도화학, YDF-162) 정도의 것을 사용하였다. 아울러 본 발명 도료 조성물의 점도 조절을 위하여 에폭시 당량 160~185g/eq, 점도가 700~7,000cps 정도의 비스페놀 F형 에폭시수지들을 사용할 수 있다. 비스페놀 F형 에폭시수지를 주제 전체 중량의 30 내지 50 중량부 함유한다. 세라믹 방식코팅재 조성물에는 여러 가지 성분들이 혼합, 사용되는데 이렇게 함유하는 것이 적당한 비율이며, 전체 중량의 30 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 수지의 절대량이 부족하여 기지재료(matrix)로서의 바인더 역할을 할 수 없어 경화제와의 가교결합시 가 교밀도가 떨어져 내산성, 내알카리성과 같은 물성이 저하되며, 50 중량부를 초과하는 경우에는 흐름성이 증가하고 기타 성분의 함량이 부족하여 물성 및 작업성이 불량하게 된다.
본 발명에서 사용하는 세라믹스는 입도분포가 0.2~50㎛의 산화티탄, 탈크, 탄산칼슘, 실리카 중 1종 이상의 세라믹스 분말을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 백색안료로 널리 사용되는 산화티탄을 포함하여 세라믹스를 전체 중량의 25 내지 35 중량부 도입하였다. 세라믹스는 도료에서의 안료성분으로 색상, 은폐력 부여, 내구력 향상, 기계적 강도 보강, 작업성 향상 및 광택조정의 역할을 한다. 전체 중량의 25 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 기계적 강도가 저하하고, 35 중량부를 초과하는 경우에는 임계안료체적농도를 초과하여 도료제조가 곤란하고 도막물성이 급격히 저하하게 된다.
본 발명에서 사용하는 유리 플레이크(glass flake)는 비늘조각 모양으로 50~100층 정도 적층되어 있고 두께 5±2㎛ , 입자직경이 45~300㎛인 일본 판유리 주식회사(Nippon Sheet Glass)의 마이크로 글라스 유리 플레이크(Microglas Glass Flake) RCF-015를 전체 중량의 18 내지 20 중량부 도입하였다. 유리 플레이크는 50~100층 정도로 적층되어 있어 방식기능을 지닌다. 또한 모재와 평행으로 배열됨으로서 물, 수증기의 확산, 투과를 저지할 수 있고 도막의 강도, 내마모성을 향상시켜 경화수축을 적게 하여 크랙현상을 방지하며 열전도율이 낮아 고온에서 사용이 가능하다. 전체 중량의 18 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 상기 기능을 제대로 발휘하지 못하고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 점도가 상승하여 작업성이 불량 해진다.
본 발명에서 사용되는 첨가제는 도막의 형성, 도막물성의 향상 및 작업성 향상을 위해 사용되며 여기에는 소포제, 분산제, 가소제, 증점제, 침강방지제, 접착증진제 등이 사용된다. 본 발명에서는 소포제를 포함하여 각종 첨가제를 전체 중량의 2 내지 5 중량부 도입하였다. 전체 중량의 2 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 도막 및 작업성에 문제점이 발생하고, 5 중량부를 초과하는 경우에는 오히려 도막에서의 크레이터링 발생, 도막의 열화현상이 발생하게 된다.
본 발명에서 사용되는 희석제는 점도를 조정하여 작업성을 향상시키고 도막두께를 조절하며 도료의 저장안정성에 기여한다. 희석제는 부틸글리시딜에테르, 페닐그리시딜에테르, 지방족 글리시딜에테르(C12~C14) 등의 반응성 희석제를 사용할 수 있고, 톨루엔, 키실렌 등의 방향족계 탄화수소, 노말부틸아세테이트 및 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류; 메틸이소부틸케톤, 메틸노말아밀케톤 등의 케톤류, 이소프로판올, 노말부탄올 및 이소부탄올 등의 알콜류; 및 에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 글리콜 에테르류;를 사용할 수도 있다. 희석제는 전체 중량의 5 내지 10 중량부 함유한다. 전체 중량의 5 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 희석효과가 떨어져 점도가 높고 교반이 불가하며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 주제 조성물의 점도가 지나치게 감소하여 도막두께를 확보하기 곤란하고 부착성이 저하된다.
본 발명에서 경화제에 사용되는 아민은 동절기 저온경화성이 우수한 펜알카민(Phenalkamine)으로 Cardolite사 Cardolite lite-2001을 사용하였다. 펜알카민은 경화제 전체 중량의 27 내지 30 중량부 함유한다. 이렇게 함유하는 것은 세라믹 방식코팅재 조성물의 주제에 사용되는 에폭시수지와의 당량비를 1:1로 맞추기 위한 적당한 비율이며, 만약 한쪽 성분이 과량으로 존재할 경우에는 미반응된 과잉의 물질이 조성물 내에 잔존하여 건조가 느려지고 가교밀도가 낮아 내수성, 내후성 등의 물성이 불량해진다. 그 외에 세라믹스 30~42 중량부, 유리플레이크 20~25 중량부, 첨가제 10~12 중량부 및 희석제 1~3 중량부를 사용한다.
본 발명에 의한 세라믹 방식 코팅재는 주제와 경화제가 부피대비 1:1의 비율로 혼합되고, 이때 에폭시와 펜알카민의 당량비가 1:1인 것이 바람직하다. 세라믹 방식코팅재의 건조도막두께는 200~500㎛가 가장 양호한데 1회 도장작업에서 올릴 수 있는 건조 도막두께가 약 100~250㎛이기 때문에, 상기 추천 건조도막두께보다 클 경우에는 도막두께가 두꺼워 내구성은 우수해지나 도장 작업 횟수가 늘어나 작업시간이 길어지기 때문에 현장작업성과 생산성이 떨어지는 문제점이 발생하고, 상기 추천 범위보다 작을 경우에는 작업시간이 단축되는 장점은 있으나 건조도막두께가 얇아 내구성과 방식성이 떨어진다. 즉 도막이 오래동안 견디지 못하고 닳아 없어지기 때문에 수시로 도장을 해야 하는 문제점이 발생한다.
3. 상도 코팅재
본 발명에 의한 상도코팅재는 실리콘아크릴수지를 주제로 사용하고 무황변형 폴리이소시아네이트와 실리케이트 화합물을 경화제로 사용하여 내후성 및 오염방지 기능을 부여하며 여기에 사용되는 착색제는 내후성이 우수한 무기 안료를 사용하여 장기간 우수한 물성을 달성할 수 있다.
본 발명에 의한 상도코팅재는 (a) 실리콘 단량체 10 내지 30 중량부, 지방족기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체 60 내지 85 중량부, 수산기를 갖는 메타크릴계 단량체 5 내지 10 중량부, 및 반응 개시제 1 내지 3 중량부를 중비점 용매에 3~5시간 동안 적하하면서, 80~100℃에서 8~12시간 동안 중합시켜 제조한 실리콘아크릴수지 조성물; 및 (b) 무황변형 폴리이소시아네이트 및 메틸실리케이트를 2:1의 중량비로 혼합하여 제조한 경화제;를 중량대비 (a):(b)가 5:1의 비율이 되도록 혼합하고, 이때 (a):(b)의 NCO/OH의 당량비가 1:1이다.
주제인 실리콘아크릴수지의 수산기(OH)와 경화제인 무황변형 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트(NCO)기와의 당량비(NCO/OH)를 1:1로 맞추는데, 주제와 경화제의 혼합비는 부피비로는 주제:경화제=4:1(무게비로는 주제:경화제=5:1)이며, 무황변형폴리이소시아네이트와 실리케이트 화합물의 함량비는 무게비로 2:1이 바람직하다.
본 발명의 실리콘아크릴수지 조성물은 실리콘 모노머를 도입하여 도막의 광택, 내스크래치성이 우수하고 고내후성을 발현하면서, 지방족기를 갖는 아크릴계 혹은 메타크릴계 단량체를 사용하여 유리전이 온도를 조정하고, 수산기를 갖는 메타크릴계 단량체를 도입하여 접착성을 증가시키는 실리콘아크릴수지를 합성하여 무황변형 폴리이소시아네이트와의 가교결합에 의한 가교밀도를 높여 건조속도, 표면경도, 내용제성 등을 향상시키고 도막의 친수성으로 높은 표면에너지 및 물의 접촉각 증대를 유지하면서 내후성 및 평활성이 우수하고 비오염 특성을 부여하는 것이 가능하다.
도료의 내오염성을 향상시키기 위해서는 도막표면을 친수성분으로 치환하여 오염의 주 요인인 자동차 배기가스, 타이어 마모물, 매연과 같은 친유성 물질과의 결합력을 약하게 만들고 도막의 가교결합을 높여 오염물질이 침투하기 어려울 뿐만 아니라 오염이 되더라도 부착된 오염물질이 빗물에 의해 쉽게 제거될 수 있는 성능이 필요하다. 따라서 도막의 친수성 무기세라믹 물질로 알콕시기를 함유하는 알카리실리케이트 화합물을 널리 사용하는데 바람직하게는 메틸실리케이트 좋다.
본 발명의 실리콘아크릴수지의 합성은 실리콘 단량체 10 내지 30 중량부, 지방족기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체 60 내지 85 중량부, 수산기를 갖는 메타크릴계 단량체 5 내지 10 중량부, 그리고 반응 개시제 1 내지 3 중량부를 중비점 용매에 3~5시간 동안 적하하면서, 80~100℃의 온도에서 8~12시간 동안 중합시켜, 수지 조성물의 수평균분자량 16,000~20,000, 유리전이온도 +30℃, 점도 5~15 cPs 범위를 갖고 고형분 농도가 50%인 실리콘아크릴수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 수지 조성물과 경화제인 무황변 폴리이소시아네이트와 메틸 실리케이트를 함유하는 비오염성, 고내후성 2성분계 실리콘아크릴/우레탄 상도코팅재 조성물을 제공한다.
이하 본 발명의 2성분계 실리콘아크릴/우레탄 상도코팅재 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 실리콘아크릴수지 조성물은 비닐형 이중결합을 갖는 여러 종 류의 단량체들을 열분해 개시제를 사용하여 라디칼 중합시켜 제조된다. 상기 라디칼 중합은 용액중합 방법에 따른다.
상기 실리콘아크릴수지 조성물에 사용되는 원료로는 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르가 모두 사용될 수 있다. 비닐형 이중결합을 갖는 단량체들은 실리콘 함유 단량체 10 내지 30 중량부, 지방족기를 갖는 아크릴계 혹은 메타크릴계 단량체 60 내지 85 중량부, 수산기를 갖는 메타크릴계 단량체 5 내지 10 중량부의 비율로 사용된다.
본 발명에서 사용되는 실리콘 함유 단량체는 다음과 같은 구조식을 가지는 화합물들을 사용할 수 있다:
Figure 112007063692883-pat00001
지방족기를 갖는 아크릴계 혹은 메타크릴계 단량체의 예로는 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말프로필메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 이소보닐메타크릴레이트 등을 들 수 있으며, 수산기를 갖는 메타크릴계 단량체의 예로는 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트 및 4-히드록시부틸메타크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중 하나 또는 둘 이상을 선택하여 유리전이온도를 조정하여 사용할 수 있으며 아크릴수지의 유리전이온도는 0~50℃의 범위이며 바람직하게는 20~40℃이나 본 발명에서는 유리전이온도를 +30℃로 하였다.
본 발명에서 사용되는 실리콘 함유 단량체의 함량은 실리콘아크릴수지의 고형분 기준으로 10 내지 30 중량부가 되도록 사용하는 것이 바람직하다. 만약 실리콘 함량이 너무 낮을 경우에는 내후성이 불량하고 상대적으로 너무 높을 경우에는 가격상승, 도막의 경질화, 저장안정성이 불량할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 아크릴계 혹은 메타크릴계 단량체는 유연한 단량체와 딱딱한 단량체를 적절히 조정하여 유리전이온도를 조절하게 된다. 이들의 함량은 아크릴수지의 고형분 기준으로 60 내지 85 중량부가 되도록 사용한다. 이들의 기능은 도막의 경도를 조정하고 광택 및 평활성을 부여한다.
본 발명에서 사용되는 수산기가 함유된 메타크릴계 단량체는 이들을 과량 사용시 점성도 상승이 심하므로 실리콘아크릴수지의 고형분 기준으로 2 내지 10 중량 부가 되도록 사용하며 바람직하게는 5 내지 10 중량부이다. 이들의 기능은 도막의 경도 및 피도물과의 접착성 증진에 기여한다.
본 발명에서 사용하는 반응개시제는 라디칼 중합성 개시제로서 과산화벤조일, 터셔리부틸퍼옥시벤조에이트, 터셔리부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 터셔리아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 및 아조비스이소부티로니트릴 등을 들 수 있다. 이와같은 라디칼 중합성 개시제는 단독 또는 2종 이상 같이 사용할 수 있다. 개시제의 사용량은 단량체 조성 총중량에 대하여 1 내지 3 중량부가 되도록 사용하며 바람직하게는 1 내지 2 중량부이다. 만약 라디칼 개시제의 함량이 너무 적을 경우에는 점도와 분자량이 커져 실끌림 현상을 발생하여 스프레이 작업성이 불량하고, 상대적으로 너무 많을 경우에는 지나친 분자량 저하에 의한 도막물성의 저하를 가져올 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용매는 톨루엔, 키실렌 등의 방향족계 탄화수소, 노말부틸아세테이트 및 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류; 메틸이소부틸케톤 및 메틸노말아밀케톤 등의 케톤류; 이소프로판올, 노말부탄올 및 이소부탄올 등의 알콜류; 및 에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 글리콜 에테르류;를 사용할 수 있고, 반응온도가 합성수지의 분자량과 최종점도에 미치는 영향을 감안하여 이들 용매를 단독 또는 혼합 사용할 수 있으며 합성수지의 합성온도, 용해도파라미터, 증발속도 등을 감안하여 용매의 비점이 100~160℃인 용매를 사용하여, 적합하게는 비점이 110~150℃ 범위인 것을 사용하여 합성하는 것이 바람직하다.
수지조성물 합성방법은 위에서 나열한 단량체들과 개시제를 포함하는 혼합용액을 3~5시간 동안 균일한 속도로 반응기 내의 용매 용액에 투입, 적하하면서, 80~100℃의 온도에서 8~12시간 동안 중합시켜 진행한다.
상기와 같이, 반응조건을 안정적으로 유도함으로써 수지의 광택이 우수하고, 평활성이 양호하며, 내스크래치성이 양호한 실리콘 함유 아크릴수지 조성물을 수득할 수 있다.
본 발명에서 경화제로 사용되는 무황변형 폴리이소시아네이트는 독일 Bayer사 Desmodur N-3300(NCO=23%)을 사용하였다. 경화제의 사용 함량은 실리콘아크릴수지의 수산기를 감안하여 NCO/OH의 당량비를 1/1로 사용하였다. 만약 실리콘아크릴수지의 수산기나 이소시아네이트기가 가교반응에 참여하지 않고 남을 경우에는 치밀한 가교결합을 이루지 못해 도막물성의 저하를 가져온다.
본 발명에서 경화제에 사용된 친수성 무기 세라믹 물질인 메틸실리케이트는 미츠비시 화학(Mitsubishi chemical)의 MS-57을 사용하였다. 메틸실리케이트의 사용 함량은 경화제 전체 중량의 10 내지 25 중량부, 즉, 상도코팅재 전체 중량의 2 내지 5중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 상도코팅재 전체 중량의 2 중량부 미만으로 도입하는 경우에는 오염방지 기능이 저하하고, 5 중량부를 초과하는 경우에는 가격이 상승할 뿐만 아니라 도료의 상용성이 불량하여 투명한 도료를 제조하기 곤란하다.
이하에서 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 구체적으로 기술하지만, 하 기 실시예들이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1-3 및 비교예 1]
온도계, 콘덴서, 적하깔대기 및 교반기가 장착된 4구의 플라스크에 키실렌 140g, 노말부탄올 60g을 넣은 후, 질소가스로 치환시키고 교반하면서 90℃로 온도를 올렸다. 상기 용매의 온도를 일정하게 유지시키면서 하기 표 1에 기재된 조성의 단량체와 개시제로 아조비스이소부티로니트릴 4g의 혼합용액을 3~5시간에 걸쳐 균일한 속도로 적하하였다. 적하 완료한 다음 3시간 동안 더 숙성시킨 후, 후첨 개시제로 아조비스이소부티로니트릴 0.5g을 키실렌 50g에 용해하여 30분에 걸쳐 적하하고 3시간 동안 더 교반하면서 미반응 단량체를 제거하여 반응을 종료하고 키실렌 86.8g과 노말부탄올 58.7g을 넣어 희석하여 유리전이온도 30℃, 고형분 50%의 실시예 1~3 및 비교예 1의 실리콘아크릴수지를 얻었다.
Figure 112007063692883-pat00002
[시험예 1] 도막의 물성평가
상기 실시예 1~3 및 비교예 1의 실리콘아크릴수지를 포함하는 조성물로부터 형성된 도막의 특성을 알아보기 위하여 하기 표 2와 같이 실리콘아크릴수지와 경화제로 무황변형 폴리이소시아네이트인 Bayer사 Desmodur N-3300을 사용하여 실리콘아크릴/우레탄 백색도료를 제조하였는데 NCO/OH의 당량비를 1/1로 하여 제조하였다.
Figure 112007063692883-pat00003
도막성능 시험 시편은 다음과 같이 제조하였다.
우선 콘크리트 표면의 소지 정리를 한 다음 세라믹 단면 보수재(실러)를 건조도막두께(DFT) 150㎛으로 주걱으로 도장하여 1일 동안 자연 건조시킨 후에, 세라믹 방식 코팅재를 2회에 걸쳐 400~500㎛ 도막두께로 분무도장하여 건조시켰다. 1일 동안 자연건조 시킨 후, 상기 배합에 의해 제조된 상도코팅재를 DFT 50㎛로 분무도장 후 7일간 자연건조시켜 시험도막을 얻은 후 도막성능을 조사하였다.
< 평가방법 >
도막 성능시험은 다음과 같이 일반적인 도막물성 평가방법에 따라 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
1. 내투수성, 투습도, 중성화깊이, 염화물투과성, 균열 대응성, 부착강도 시험: 상기 시험들은 KS F 4936의 콘크리트 보호용 도막재의 시험방법에 따라 평가하였다.
2. 산소투과성 시험: 산소투과성 시험은 KS A 1027의 플라스틱 필름 및 시트의 기체투과도 시험방법에 따라 산소투과성을 평가하였다.
3. 내용제성 시험: 내용제성은 메틸에틸케톤(MEK)을 헝겊에 충분히 묻힌 다음, 도막에 눌러 문지르는 회수에 따라 도막이 벗겨지는 것을 외관으로 관찰하였다.
4. 촉진내후성 시험: 촉진내후성 시험은 KS M 5000-3231의 도료의 촉진내후성 시험방법에 따라 SWO(sunshine weather-Ometer; Atlas Electric Devices Co., Ci65A형)를 사용하여 1,000, 2,000, 및 3,000 시간대별로 광택보존값 및 색상차를 평가하였다.
(1) 광택보존값 측정
광택보존값은 Glossmeter(Pacific Scientific Co., Glossgard Ⅱ형)를 사용하여 하기 수학식 1에 의하여 계산하였다.
Figure 112007063692883-pat00004
(2) 색상차 측정
색상차(color difference)는 2색의 차이를 시각적 개념에서 수치적 개념으로 표현한 것이다. 즉 색공간 좌표에서 두색의 기하학적인 거리를 수치로 표시하게 된다. 확산반사율 측정장치인 Spectro Color Meter(Nippon Denshoku Kogyo Co., SZ-∑80형)를 사용하여 측정하며 색상차는 하기 수학식 2에 의해 계산되었다.
Figure 112007063692883-pat00005
여기에서, L = Hunter 색표시계의 명도지수
a , b = Hunter 색표시계의 크로마틱네스 계수
5. 촉진오염성 시험: 촉진오염성은 물 및 용매(미네랄스피리트)에 20%로 분산시킨 카본블랙을 시편에 스프레이 후 80±2℃에서 5시간 침적, 건조시킨 후 물세척 및 문지름성을 평가하였다.
(1) 물세척성
흐르는 물에 카본이 칠해진 면을 대어 자연스럽게 씻겨져 내려간 후 남은 상태를 육안으로 판정하였다.
(2) 문지름성
거즈나 화장지로 도막 표면을 닦아 내었을 때 표면에서 닦이는 정도를 육안으로 판정하였다.
6. 음용수 용출 시험: KS D 8502의 수도용 액상에폭시수지도료 및 도장방법의 음용수 용출시험에 따라 11가지의 시험결과 하기 표 3에 나타난 바와 같이 모든 항목에서 적합하였다.
Figure 112007063692883-pat00006

Claims (12)

  1. 콘크리트 구조물의 방수, 방식 및 열화방지를 위한 표면 코팅방법에 사용하는 세라믹 단면 보수재와 세라믹 방식코팅재 및 상도코팅재의 시스템 방식코팅법에서
    1) 습윤 상태의 콘크리트 표면을 세라믹 단면 보수재로 100~200㎛ 두께가 되도록 메꿈작업하는 단계;
    2) 세라믹 방식코팅재를 200~500㎛ 두께가 되도록 코팅하는 단계; 및
    3) 실리콘아크릴 우레탄 도료를 이용한 상도코팅재를 40~60㎛ 두께가 되도록 코팅하는 단계;
    를 포함하며, 상기 1) 단계에서 사용하는 세라믹 단면 보수재는
    (a) 비스페놀 F형 에폭시수지 60 내지 80 중량부, 멜라민수지 5 내지 20 중량부 및 희석제 15 내지 20 중량부를 혼합한 주제; 및
    (b) 변성방향족아민 10 내지 20 중량부, 변성방향족아민과 아닐린의 혼합물 60 내지 80 중량부 및 희석제 10 내지 20 중량부를 혼합한 경화제;
    를 중량대비 (a):(b)가 5:1의 비율이 되도록 혼합하여 제조한 것임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 세라믹 단면 보수재는 에폭시수지와 변성방향족아민의 당량비가 1:1로 혼합된 것임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 2) 단계에서 사용하는 세라믹 방식코팅재는
    (a) 비스페놀 F형 에폭시수지 30 내지 50 중량부, 세라믹스분말 25 내지 35 중량부, 유리 플레이크(glass flake) 18 내지 20 중량부, 첨가제 2 내지 5 중량부 및 희석제 5 내지 10 중량부를 혼합한 주제; 및
    (b) 펜알카민(Phenalkamine) 27 내지 30 중량부, 세라믹스 30 내지 42 중량부, 유리 플레이크(glass flake) 20 내지 25 중량부, 첨가제 10 내지 12 중량부 및 희석제 1 내지 3 중량부를 혼합한 경화제;
    를 부피대비 (a):(b)가 1:1의 비율이 되도록 혼합하여 제조한 것임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 세라믹 방식코팅재는 에폭시수지와 펜알카민의 당량비가 1:1로 혼합된 것임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 3) 단계에서 사용하는 상도코팅재는
    (a) 실리콘 단량체 10 내지 30 중량부, 지방족기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체 60 내지 85 중량부, 수산기를 갖는 메타크릴계 단량체 5 내지 10 중 량부, 및 반응 개시제 1 내지 3 중량부를 중비점 용매에 3~5시간 동안 적하하면서, 80~100℃에서 8~12시간 동안 중합시켜 제조한 실리콘아크릴수지 조성물; 및
    (b) 무황변형 폴리이소시아네이트 및 메틸실리케이트를 2:1의 중량비로 혼합하여 제조한 경화제;
    를 중량대비 (a):(b)가 5:1의 비율이 되도록 혼합하고 (a):(b)의 NCO/OH의 당량비가 1:1임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 (a)의 실리콘아크릴수지 조성물은 수평균분자량 16,000~20,000이고, 유리전이온도가 +30℃이며, 점도 5~15 cPs 범위를 가지고 고형분 농도가 50%임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 (a)에서 사용하는 실리콘 단량체는
    Figure 112007063692883-pat00007
    로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 (a)에서 사용하는 지방족기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체는 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말프로필메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 글리시딜메 타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 이소보닐메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 (a)에서 사용하는 수산기를 갖는 메타크릴계 단량체는 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트 및 4-히드록시부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 (a)에서 사용하는 반응 개시제는 과산화벤조일, 터셔리부틸퍼옥시벤조에이트, 터셔리부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 터셔리아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 및 아조비스이소부티로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법.
  12. 제 1항, 제3항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 의한 방법으로 표면이 코팅된 콘크리트 구조물.
KR1020070088409A 2007-08-31 2007-08-31 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법 KR100920245B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070088409A KR100920245B1 (ko) 2007-08-31 2007-08-31 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070088409A KR100920245B1 (ko) 2007-08-31 2007-08-31 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090022787A KR20090022787A (ko) 2009-03-04
KR100920245B1 true KR100920245B1 (ko) 2009-10-05

Family

ID=40692603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070088409A KR100920245B1 (ko) 2007-08-31 2007-08-31 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100920245B1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101069887B1 (ko) 2011-05-23 2011-10-05 주식회사 세데코 중방식 도료용 조성물
KR101525290B1 (ko) * 2012-11-28 2015-06-03 주식회사 스페이스인코 수처리 시스템의 방수방식 도막 및 그 도막의 도포 방법
KR101553205B1 (ko) * 2015-03-11 2015-09-15 (주)우암건설 콘크리트 구조물의 내진 성능 향상을 위한 보수 보강 공법
KR101563187B1 (ko) 2015-07-28 2015-10-26 주식회사 로하스기술 신축성 주입재를 이용한 누수 방지 및 건조 수축 방지 균열 보수 공법
KR101669093B1 (ko) 2016-01-29 2016-10-28 주식회사 엔세라텍 콘크리트 중성화 방지용 세라믹 코팅제 조성물 및 그 제조방법 및 이를 이용한 시공방법
KR20180094405A (ko) 2017-02-15 2018-08-23 김정설 실리카계와 나노세라믹계 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 도장공법
KR102097662B1 (ko) * 2019-01-09 2020-04-07 승탑건설(주) 고습윤 환경의 구조물 보수 공법
KR102108406B1 (ko) 2019-04-30 2020-05-07 조귀호 무기계 나노세라믹 코팅재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 도장공법
KR102630823B1 (ko) 2023-10-26 2024-01-30 갈렙이엔씨 주식회사 고습윤 대응형 세라믹계 도료 조성물 및 이를 이용한 수처리 구조물의 시공방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100916277B1 (ko) * 2009-05-16 2009-09-14 주식회사 정업건설 열화된 바닥마감재의 리모델링 시공방법 및 그 방법에 의해 시공된 건축물의 바닥마감재
KR101451974B1 (ko) * 2014-08-27 2014-10-22 설태윤 염해 방지용 도료 조성물 및 이를 이용한 시공방법
CN107793095B (zh) * 2017-09-30 2020-11-20 无锡华虹建设有限公司 一种节能环保式防水施工方法
KR102540674B1 (ko) * 2020-10-13 2023-06-05 주식회사 직지 내외장재용 탄소 패널 건축마감재 및 그 제조 방법
KR102507163B1 (ko) * 2020-10-16 2023-03-07 주식회사 건용 주차장 바닥용 상도 코팅제
KR102420119B1 (ko) * 2021-11-19 2022-07-13 대한기술연구원 주식회사 고습윤 환경에 노출된 수처리 콘크리트 구조물의 타일 시공방법
KR102645516B1 (ko) * 2023-12-18 2024-03-08 심재황 고습윤대응 방수·방식 기능성 하이브리드 고강도 코팅재 조성물 및 이를 이용한 수처리 구조물의 시공방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100362726B1 (ko) 2000-05-12 2002-12-11 오션씨엔씨 주식회사 세라믹 및 아연분말을 혼합한 방식 방청용 에폭시 코팅제
KR20030040250A (ko) * 2003-03-25 2003-05-22 김기태 구조물의 단열 및 방수 · 보강공법
KR20030071231A (ko) * 2002-02-28 2003-09-03 조병완 콘크리트의 중성화 및 열화 방지 공법
KR100608243B1 (ko) * 2004-05-31 2006-08-02 주식회사 태일케미칼 환경친화성의 수성 에폭시수지-세라믹과 수성실리콘아크릴수지 도료 또는 수성 폴리우레탄수지 도료를이용한 콘크리트구조물의 열화방지공법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100362726B1 (ko) 2000-05-12 2002-12-11 오션씨엔씨 주식회사 세라믹 및 아연분말을 혼합한 방식 방청용 에폭시 코팅제
KR20030071231A (ko) * 2002-02-28 2003-09-03 조병완 콘크리트의 중성화 및 열화 방지 공법
KR20030040250A (ko) * 2003-03-25 2003-05-22 김기태 구조물의 단열 및 방수 · 보강공법
KR100608243B1 (ko) * 2004-05-31 2006-08-02 주식회사 태일케미칼 환경친화성의 수성 에폭시수지-세라믹과 수성실리콘아크릴수지 도료 또는 수성 폴리우레탄수지 도료를이용한 콘크리트구조물의 열화방지공법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101069887B1 (ko) 2011-05-23 2011-10-05 주식회사 세데코 중방식 도료용 조성물
KR101525290B1 (ko) * 2012-11-28 2015-06-03 주식회사 스페이스인코 수처리 시스템의 방수방식 도막 및 그 도막의 도포 방법
KR101553205B1 (ko) * 2015-03-11 2015-09-15 (주)우암건설 콘크리트 구조물의 내진 성능 향상을 위한 보수 보강 공법
KR101563187B1 (ko) 2015-07-28 2015-10-26 주식회사 로하스기술 신축성 주입재를 이용한 누수 방지 및 건조 수축 방지 균열 보수 공법
KR101669093B1 (ko) 2016-01-29 2016-10-28 주식회사 엔세라텍 콘크리트 중성화 방지용 세라믹 코팅제 조성물 및 그 제조방법 및 이를 이용한 시공방법
KR20180094405A (ko) 2017-02-15 2018-08-23 김정설 실리카계와 나노세라믹계 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 도장공법
KR102097662B1 (ko) * 2019-01-09 2020-04-07 승탑건설(주) 고습윤 환경의 구조물 보수 공법
KR102108406B1 (ko) 2019-04-30 2020-05-07 조귀호 무기계 나노세라믹 코팅재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 도장공법
KR102630823B1 (ko) 2023-10-26 2024-01-30 갈렙이엔씨 주식회사 고습윤 대응형 세라믹계 도료 조성물 및 이를 이용한 수처리 구조물의 시공방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090022787A (ko) 2009-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100920245B1 (ko) 콘크리트 구조물의 표면 코팅방법
CA2939788C (en) Anti-corrosive zinc primer coating compositions
KR101797975B1 (ko) 세라믹 분말과 아크릴 혼합수지를 이용하고 하도 전처리가 필요없는 고탄성, 고부착성 방수 도료 조성물과 이의 제조방법 및 이를 이용한 시공방법
KR101893380B1 (ko) 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 표면보호용 친환경 보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 마감 공법
WO1998022547A1 (fr) Composition de revetement non salissant
JP2008519901A (ja) ウレタンアクリレートタイコート
KR20130092075A (ko) 아크릴 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 도료 조성물
KR101798872B1 (ko) 도심열섬현상을 저감시키는 수계 에멀젼형 차열 방수용 바닥재 조성물
KR101766286B1 (ko) 내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막
KR102349094B1 (ko) 극미세 나노 실리카와 아크릴 수지를 활용해 나노 크기의 마이셀을 형성하여 차열 및 내후성이 우수한 건물 외부용 고성능 도료 또는 마감재 조성물 및 그 시공방법
KR101715825B1 (ko) 무용제형 하도용 고방식 도료와 실란 함유 중상도용 고방식 도료 및 이를 이용한 이중도막 초내후성 강구조물 도장방법
CN113045972A (zh) 聚脲涂料
CN108250941B (zh) 一种具有微纳米沟槽结构的低表面能材料及其制备方法
CN110511625A (zh) 一种超耐候常温固化feve氟碳涂料
CN113462214B (zh) 一种混凝土抗腐蚀剂及其制备方法
CN111171695A (zh) 一种防覆冰涂料及其制备工艺
EP3116959A1 (en) Coating composition
CN110804136B (zh) 一种核壳型含氟乳液微球的制备方法及其在超疏水涂料中的应用
KR100874627B1 (ko) 도료용 불소 함유 공중합체, 도료용 조성물 및 도료
AU2011307624B2 (en) Pigmented two-component protective coating
KR102103223B1 (ko) 강구조물 방식 도장재 및 그 제조방법
CN114989707A (zh) 聚脲涂料
CN113354969A (zh) 一种耐久铝单板及其制备方法
JP7366674B2 (ja) 被覆材
JP2020116481A (ja) 被膜形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120928

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130930

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140929

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150924

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170928

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180920

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190926

Year of fee payment: 11