KR101192384B1 - 도막방수용 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물, 이를 포함하는 도막방수제 및 이를 이용한 도막방수 방법 - Google Patents

도막방수용 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물, 이를 포함하는 도막방수제 및 이를 이용한 도막방수 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도막방수용 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물, 이를 포함하는 속경화형 도막방수제 및 이를 이용한 굽힘성, 내충격성 및 내크랙성이 우수한 도막방수 방법에 관한 것이다. 상기와 같이 구성되는 본 발명은 기존의 우레탄 방수 및 에폭시 레진 등의 수지계 방수제의 균열, 파단 등의 문제가 없어 매우 안정적인 도막 방수제로 사용할 수 있다. 특히, 옥외 자외선에 대한 문제가 획기적으로 저감되어 복합적 열화에 의한 문제를 해결할 수 있으며, 자외선의 문제를 보완하고자 행하는 탑코팅의 공정이 없어 공사의 공기 단축 및 원가 절감의 경제적 효과가 크다.

Description

도막방수용 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물, 이를 포함하는 도막방수제 및 이를 이용한 도막방수 방법{METHYLMETHACRYLATE REACTIVE RESIN COMPOSITION FOR LIQUID APPLIED MEMBRANE WATERPROOFING LIQUID APPLIED MEMBRANE WATERPROOFING AGENT COMPRISING THE SAME AND LIQUID APPLIED MEMBRANE WATERPROOFING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 도막방수용 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물, 이를 포함하는 속경화형 도막방수제 및 이를 이용한 굽힘성, 내충격성 및 내크랙성이 우수한 도막방수 방법에 관한 것이다.
종래의 옥상 방수제를 위한 조성물은 우레탄 및 에폭시 수지를 이용하여 방수층을 이루는 도막방수제가 대부분이다. 이러한 우레탄 및 에폭시 수지계 도막 방수제는 열화에 의해 내구성이 저하되는데, 특히 자외선에 의한 화학 결합의 파괴, 수분에 의한 결로, 태양광에 노출되는 원인으로 인하여 고분자 재료의 변형 및 분자사슬 파괴 등과 같은 복합적 열화에 의해 방수 성능이 상실된다.
상기 문제점을 개선하기 위해, 내후성이 뛰어난 아크릴 수지를 이용하는 바닥제가 사용되었으나, 이러한 아크릴 수지는 고경질의 도막 물성으로 크랙 및 탈락등의 문제가 있고, 외부 충격에 매우 취약한 문제점이 발생하였다.
이러한 물성을 개선하기 위해, 여러 가지 추가적인 시공방법, 연화제 및 샌드 혼합 및 살포, 고무칩 등을 혼합하는 방법 등이 이루어지고 있으며, 근본적인 문제 해결을 위해 분자사슬 중 우레탄 올리고머를 혼합하는 등의 제품개선이 이루어지고 있으나, 이러한 제품은 제품 시공시 점도 문제에 의해 올리고머의 사용량이 매우 적거나 아로마틱 우레탄 올리고머의 사용으로 인하여 근본적인 문제해결이 되지 못해 방수를 위한 도료 및 도막 방수제의 개발은 매우 미비한 수준이다.
또한, 아크릴 수지의 특성상 고경질의 도막 물성으로 바닥 마감재, 특히 공장바닥용으로의 사용은 바람직하나 옥상 방수제의 마감재로의 사용은 적절하지 못한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 옥상 방수 또는 지하 주차장 등의 바닥방수를 위한 도막방수용 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 본 발명의 상기 조성물을 포함하는 속경화형 도막방수제를 제공하고자 하는 것이다.
나아가, 본 발명의 또 다른 과제는 본 발명의 상기 도막방수제를 이용한 굽힘성, 내충격성 및 내크랙성이 우수한 도막방수 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 폴리메틸메타아크릴레이트 10~15중량%, 메틸메타아크릴레이트 55~65중량%, 에틸헥실아크릴레이트 10~15중량%, 소포제 1~2중량%, 자외선안정제 1~2중량%, 변성아크릴고무 7~11중량% 및 파라핀왁스 1~5중량%를 포함하는 도막방수용 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물 20~50중량%에, 황산바륨 20~40중량%, 탄산칼슘 25~35중량%, 분산제 2~4중량% 및 소포제 1~3중량%를 더 포함하는 도막방수용 제2 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물 30~40중량%에, 탄산칼슘 20~40중량%, 인조사 골재 25~35중량%, 안료 2~4중량%, 분산제 1~3중량% 및 품더실리카 2~3중량%를 더 포함하는 도막방수용 제3 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1 내지 제3 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물 중 어느 한 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 주제부로 하고, 상기 주제부 100중량부에 대하여 경화제부 1~5중량부를 더 포함하는 도막방수제를 제공한다.
상기 경화제부는 과산화벤조일 40~50중량% 및 디부틸프탈레이트 50~60중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 도막방수 방법을 제공한다:
(1) 콘크리트 바닥면에 이물질을 제거하는 단계;
(2) 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 포함하는 도막방수제를 도포하는 하도 단계;
(3) 제2 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 포함하는 도막방수제를 도포하는 중도 단계; 및
(4) 제3 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 포함하는 도막방수제를 도포하는 상도 단계.
상기 방법에서, 상기 단계 (2) 내지 단계 (4)의 도막방수제는 상기 단계 (2) 내지 단계 (4)의 제1 내지 제3 각각의 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 주제부로하고, 상기 주제부 100중량부에 대하여 경화제부 1~5중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 경화제부는 과산화벤조일 40~50중량% 및 디부틸프탈레이트 50~60중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상도 단계는 미끄럼방지를 위한 일정한 돌기 패턴으로 도포하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 기존의 우레탄 방수 및 에폭시 레진 등의 수지계 방수제의 균열, 파단 등의 문제가 없어 매우 안정적인 도막 방수제로 사용할 수 있다. 특히, 옥외 자외선에 대한 문제가 획기적으로 저감되어 복합적 열화에 의한 문제를 해결할 수 있으며, 자외선의 문제를 보완하고자 행하는 탑코팅의 공정이 없어 공사의 공기 단축 및 원가 절감의 경제적 효과가 크다.
도 1은 본 발명의 도막방수 방법의 단계를 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 도막방수 시공 형태를 나타낸 모식도
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 옥상 방수 또는 지하 주차장의 바닥 방수를 시공하는 공법으로서 기존 우레탄 방수 및 에폭시 레진 등의 수지계 방수제의 문제인 균열, 파단 등의 하자를 개선하기 위해 신율이 높은 폴리메틸메타아크릴레이트가 포함된 메틸메타아크릴레이트(methylmethacrylate, MMA) 반응성 수지를 사용한 방수 바닥층을 형성함으로써 방수층의 내구성능을 개선시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 폴리메틸메타아크릴레이트가 포함된 MMA 반응성 수지를 사용함으로써 속경화가 이루어짐이 특성이며, 겨울철 저온 시공에 매우 유리하게 작용되며, 콘크리트 타설 후 함수율이 조금 높은 상태에서도 시공이 가능한 장점을 가지며, 기존 수지계 방수제의 물리적 기계적 물성 및 화학적 물성을 보완하는 특징도 가진다. 뿐만 아니라, 본 발명은 시공 후 공정별로 1시간 이내에 보행이 가능하고, 온도, 습도 등의 외부 조건에 크게 의존하지 않는 작업 공정을 가지는 특징이 있다.
본 발명인 폴리메틸메타아크릴레이트가 포함된 MMA 반응성 수지를 이용한 시공 방법은 콘크리트의 이물질을 제거하는 전처리 단계, 전처리된 콘크리트에 상기 MMA 반응성 수지를 도포하는 하도 단계, 하도의 도포 단계가 이루어진 콘크리트의 상면에 중도를 도포하는 단계, 중도의 도포 단계가 이루어진 도표면 위에 미끄럼방지 기능을 위한 일정한 돌기의 패턴의 상도를 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다.
먼저, 본 발명에 따른 방수제의 조성물에 있어 하도, 중도, 상도의 주재료인 속경화형 MMA 반응성 수지의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.
하도용으로 사용되는 것으로서, 본 발명은 폴리메틸메타아크릴레이트 10~15중량%, 메틸메타아크릴레이트 55~65중량%, 에틸헥실아크릴레이트 10~15중량%, 소포제 1~2중량%, 자외선안정제 1~2중량%, 변성아크릴고무 7~11중량% 및 파라핀왁스 1~5중량%를 포함하는 도막방수용 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 제공한다.
상기 조성물의 바람직한 제조 공정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 반응조의 온도를 서서히 올리면서 순도 99.8%의 메틸메타아크릴레이트 55~65중량%, 순도 99.8%의 에틸헥실아크릴레이트 10~15중량%를 투입하고, 70~80℃까지 승온 한 후 온도를 유지한다.
메틸메타아크릴레이트의 부가중합에 의한 수평균분자량 110,000의 폴리메틸메타아크릴레이트 10~15중량%가 되도록 천천히 투입하면서 교반속도를 200rpm으로 1시간 유지한 다음, 변성아크릴고무 7~11중량%를 투입 후 500rpm으로 2시간 유지한 후 30℃ 이하의 온도로 냉각하여, 소포제 1~2중량%, 자외선 안정제 1~2중량%, 파라핀왁스 1~5중량%을 투입한다.
상기의 방법으로 제조된 MMA 반응성 수지는 100~300cP(센티포아즈) 점도 특성을 나타내고, 비중 0.9~1.1의 투명한 액체이다. 본 발명에 사용된 폴리메틸메타아크릴레이트는 유리전이온도 114℃인 것이 바람직하다.
상기 수지의 물성을 다음과 같은 구체적인 테스트로 확인하였다.
건조시간 테스트는 KS M 5000에 따라 젖은 도막 두께가 50㎛로 어플리케이터(Applicator)를 이용하여 유리판에 코팅처리를 한 다음에 자연건조(25℃) 후 확인하여 20분 이내임을 확인하였다.
또한, 내수성능 테스트는 젖은 도막 두께가 50㎛로 어플리케이터를 이용하여 유리판에 코팅처리를 한 후 상온에서 1주일 동안 자연건조시키고, 증류수에 168시간 동안 침적시킨 다음에 도막의 이상 유무를 육안 판단하여 이상이 없음을 확인 하였다.
또한, 내용제 성능은 젖은 도막 두께가 50㎛로 어플리케이터를 이용하여 유리판에 코팅처리를 한 후 상온에서 1주일 동안 자연 건조시키고, 크실렌에 168시간 동안 침적시킨 다음에 도막의 이상 유무를 육안 판단하여 이상이 없음을 확인하였다.
또한, 내충격 성능은 젖은 도막 두께가 50㎛로 어플리케이터를 이용하여 철판에 코팅처리를 한 후 상온에서 1주일 동안 자연건조시키고, 듀퐁 타입(DUPONT TYPE)의 낙하 충격 시험기로 0.5㎏의 하중을 가진 1/2인치인 구면 추로 30㎝의 높이에서 낙하시험을 실시하여 도막의 박리 유무를 육안 판단하여 이상이 없음을 확인하였다.
상기 조성물은 하도 공정에 사용되는 조성물로서, 상기 조성물을 주제부로 하고 여기에 경화제부를 혼합하여 하도용 도막방수제로 사용할 수 있다.
주제부 100중량부에 대하여 경화제부 1~5중량부를 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 3중량부를 사용하는 것이다. 상기 경화제부는 과산화벤조일 40~50중량% 및 디부틸프탈레이트 50~60중량%를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기와 같이 제조된 MMA 반응성 수지는 하도 도포시 콘크리트 하도용 도장제 자체로 사용되며, 이하에서 설명할 중도와 상도 배합시 도막형성의 주요소인 바인더로서 MMA 반응성 수지로 사용된다. 기존의 용제 증발형 비가교형 아크릴 수지인 건축의 상도 마감 도장재, 자동차 보수용 도장재 및 플라스틱 도장재 등과는 달리 내자외선과 내화학성능을 만족하는 과산화물의 라디칼 개시 반응에 의한 가교결합을 형성함에 따라 내열성, 내용제성 및 내약품성이 뛰어난 도장재를 얻을 수 있게 된다.
특히, 폴리메틸메타아크릴레이트가 포함된 본 발명의 MMA 반응성 수지는 기존의 아크릴 수지계와는 달리 휘발성 유기화합물의 함량이 EPA Method 24 시험법으로 10중량% 이내이며(시험법에 의한 단량체의 휘발 성분이 있음), 부피고형분이 100%에 가까워 1회 도장으로 후도막이 형성되는 장점이 있다. 이러한 장점은 라이닝제 또는 후막형 도막방수제의 주요소인 바인더의 기능을 하게 한다.
중도용으로 사용되는 것으로서, 본 발명은 상기 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물 20~50중량%에, 황산바륨 20~40중량%, 탄산칼슘 25~35중량%, 분산제 2~4중량% 및 소포제 1~3중량%를 더 포함하는 도막방수용 제2 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 제공한다.
중도는 주제부 100 중량%를 기준으로 중도의 가장 중요한 물리적, 화학적 물성의 주요소로서 상기와 같이 제조된 100~300cP(센티포아즈) 점도의 특성을 나타내는 비중 0.9~1.1의 투명 액체인 MMA 반응성 수지 20~50중량%, 충진제인 체질안료 중 내마모성능 및 내산성을 향상하기 위한 황산바륨 20~40중량%, 강도와 내구성 향상하기 위한 탄산칼슘 25~35중량%, 체질안료의 분산을 용이하게 하기 위한 첨가제로서 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올암모늄염 2~4중량%, 도료의 탈포 및 원활한 소포작용을 위한 첨가제인 폴리실록산의 폴리 글리콜 혼합물 1~3중량%를 포함되어 이루어진다.
본 발명의 중도의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
반응조의 온도를 서서히 올리면서 MMA 반응성 수지 100중량%를 기준으로 순도 99.8%의 메틸메타아크릴레이트 55~65중량%, 순도 99.8%의 에틸헥실아크릴레이트 10~15 중량%를 투입하고, 70℃까지 온도를 높여 유지한다.
메틸메타아크릴레이트의 부가중합에 의한 수평균분자량 110,000의 폴리메틸메타아크릴 10~15중량%가 되도록 천천히 투입하면서 교반속도를 200rpm으로 1시간 유지한 다음에 아크릴고무 7~11중량% 투입 후 500rpm으로 2시간 유지한 후 30℃ 이하의 온도로 냉각하여, 소포제 1~2중량%, 자외선 안정제 1~2중량%, 파라핀왁스 1~5중량%을 투입하는 MMA 반응성 수지의 제조단계로 이루어진 100~300cP(센티포아즈) 점도의 특성을 나타내는 투명 액체인 비중 0.9~1.1의 MMA 반응성 수지를 얻은 후 폴리메틸메타아크릴 방수제의 상도 100 중량%를 기준으로 상기 방법으로 얻어진 MMA 반응성 수지 20~50중량%를 교반 용기에 투입 후 600 RPM 회전 속도로 유지, 충진제인 황산바륨 20~40중량% 및 탄산칼슘 25~35중량%를 서서히 교반한다. 다음으로 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올암모늄염 2~4중량% 및 폴리실록산의 폴리 글리콜 혼합물 1~3중량%를 투입 1000~1500 RPM으로 30분간 교반하여 제조한다.
MMA 반응성 수지를 사용한 중도의 조성
성분 함량(중량%)
레진 MMA 반응성 수지 20~50
체질안료
 황산바륨 20~40
탄산칼슘 25~35
첨가제
 분산제 2~4
소포제 1~3
상기 조성물은 중도 공정에 사용되는 조성물로서, 상기 조성물을 주제부로하고, 여기에 경화제부를 혼합하여 중도용 도막방수제로 사용할 수 있다.
주제부 100중량부에 대하여 경화제부 1~5중량부, 바람직하게는 1~2중량부를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 경화제부는 과산화벤조일 40~50중량% 및 디부틸프탈레이트 50~60중량%를 포함하여 이루어질 수 있다.
상도용으로 사용되는 것으로서, 본 발명은 상기 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물 30~40중량%에, 탄산칼슘 20~40중량%, 인조사 골재 25~35중량%, 안료 2~4중량%, 분산제 1~3중량% 및 품더실리카 2~3중량%를 더 포함하는 제3 도막방수용 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 제공한다.
상도는 주제부 100 중량%를 기준으로 중도의 가장 중요한 물리적, 화학적 물성의 주요소로서 상기와 같이 제조된 100~300cP(센티포아즈) 점도의 특성을 나타내는 비중 0.9~1.1의 투명 액체인 MMA 반응성 수지 30~40중량%, 충진제는 내마모성능 및 압축강도를 높이기 위한 탄산칼슘 20~40중량%, 미끄럼저항성능을 높이기 위한 5호 인조사 골재 25~35중량%, 체질안료의 분산을 용이하게 하기 위한 첨가제로서 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올암모늄염 1~3중량%, 도료의 착색을 위한 안료 2~4중량%, 도료의 작업성 조절 및 제품 점도 조절을 위한 품더실리카를 2~3중량%를 포함되어 이루어진다.
본 발명의 상도의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
반응조의 온도를 서서히 올리면서 MMA 반응성 수지 100중량%를 기준으로 순도 99.8%의 메틸메타아크릴레이트 55~65중량%, 순도 99.8%의 에틸헥실아크릴레이트 10~15 중량%를 투입하고, 70℃까지 온도를 높여 유지한다.
메틸메타아크릴레이트의 부가중합에 의한 수평균분자량 110,000의 폴리메틸메타아크릴 10~15중량%가 되도록 천천히 투입하면서 교반속도를 200rpm으로 1시간 유지한 다음에 아크릴고무 7~11중량% 투입 후 500rpm으로 2시간 유지한 후 30℃ 이하의 온도로 냉각하여, 소포제 1~2중량%, 자외선 안정제 1~2중량%, 파라핀왁스 1~5중량%을 투입하는 MMA 반응성 수지의 제조단계로 이루어진 100~300cP(센티포아즈) 점도의 특성을 나타내는 투명 액체인 비중 0.9~1.1의 MMA 반응성 수지를 얻은 후 폴리메틸메타아크릴 방수제의 상도 100 중량%를 기준으로 상기 방법으로 얻어진 MMA 반응성 수지 30~40 중량%를 교반 용기에 투입 후 600 RPM 회전 속도를 유지, 충진제인 탄산칼슘 20~40중량%를 서서히 교반한다. 탄산칼슘을 모두 투입한 후, 분산제 1~3중량% 및 안료 2~4중량%를 투입 1000~1500 RPM으로 30분간 교반을 한다.
색상 및 탄산칼슘의 입자를 균질화 한 후 용기내 교반 속도를 600 RPM 이하로 유지, 5호 인조사 골재 25~35중량%를 투입 후 약 10~15분간 골재의 균질화 작업을 마친 후 품더실리카 2~3중량%를 1000RPM 속도로 5분간 교반하여 점도를 조절하여 완료하는 제조 과정을 거친다.
MMA 반응성 수지를 사용한 상도의 조성
성분 함량(중량%)
레진 MMA 반응성 수지 30~40
충진제 탄산칼슘 20~40
골재 인조사 골재 25~35
착색제 안료 2~4
첨가제
 분산제 1~3
품더실리카 2~3
바인더로 사용된 MMA 반응성 수지는 도막 형성의 주요소로 도막의 주요 물성을 좌우하며, 사용량은 도막 물성의 영향이 없는 조건에서 정해지므로 매우 제한적이다.
30중량% 미만 첨가시 도막 물성이 매우 견고하여 크랙의 문제가 발생하며, 도막의 젖음성이 떨어져 부착성능이 저하되며 40중량%를 초과하는 경우에는 점도가 낮아 제품의 미끄럼 저항성이 떨어진다. 따라서 상도에서는 30~40중량% 범위 내에서 투입되는 것이 가장 바람직하다.
또한, 제품의 충진제인 탄산칼슘은 제품의 마모성능 및 충격성능을 높이기 위해 투입되는 것으로 그 사용량이 20중량% 미만 투입시 도막의 수밀성능 및 강도가 저하되며, 40중량%를 초과하는 경우에는 제품 점도 상승으로 제품 사용성이 저하 및 크랙이 발생되어 그 사용은 20~40중량% 투입이 가장 바람직하다.
또한, 제품의 미끄럼저항성과 내마모성능성 및 내충격성능 향상을 위해 사용되는 인조사 골재는 25중량% 미만 첨가시 미끄럼저항성 및 제품의 강도가 저하되고, 35중량%를 초과하는 경우에는 도포시 작업성능에 문제가 되어 인조사 골재는 25~35중량% 범위에서의 투입이 가장 바람직하며, 상기 안료는 2~4중량% 범위 내에서 투입할 경우 제품의 물성에 영향을 미치지 않으며, 표면의 은폐 및 시인성이 매우 좋은 색을 얻을 수 있다. 상기 첨가제인 분산제는 착색안료 및 충진제의 화학적 분산을 통해 물리적인 분산 작업을 용이하게 하는 것으로 1중량% 미만 투입시 연화도 및 색분리 현상이 생기며, 3중량%를 초과하는 경우에는 도료의 전체적인 물성 저하가 발생하여 그 투입은 1~3중량% 범위에서 투입이 가장 바람직하다. 상기 첨가제인 품더실리카는 도료의 점도를 조정하며, 첨가량 이하 사용시 도료의 침전 현상이 발생하며, 첨가량 이상 사용시 도료의 점도가 증가하는 문제가 발생한다. 또한 미끄럼 저항을 위한 인조사 골재의 균질화에 매우 중요한 원인이 됨으로 그 사용량은 매우 중요하다. 따라서 2~3중량% 범위에서의 투입이 가장 바람직하다.
상기 조성물은 상도 공정에 사용되는 조성물로서, 상기 조성물을 주제부로하고, 여기에 경화제부를 혼합하여 상도용 도막방수제로 사용할 수 있다.
주제부 100중량부에 대하여 경화제부 1~5중량부, 바람직하게는 1~2중량부를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 경화제부는 과산화벤조일 40~50중량% 및 디부틸프탈레이트 50~60중량%를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 방수제의 상도 제품을 150㎜ × 70㎜ × 3㎜의 철판을 조도가 25㎛가 되도록 전처리를 한 다음에 용제 탈지 후 상도제가 2㎜가 되도록 도포한 후 촉진내후 성능을 측정하기 위해 1000시간동안 시간별 부착 상태와 마모감량 후의 상태를 확인하여 다른 2종의 방수제와 그 결과를 표 3에 나타내었다.
상도의 물성 비교
구분
 부착상태(hr) 마모감량(hr)
100 300 500 1000 100 300 500 1000
변성
아크릴		 우수 우수 저하 불량 우수 우수 양호 양호
우레탄 라이닝 우수 우수 양호 양호 우수 양호 저하 불량
MMA
반응성 수지		 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수
촉진내후성능은 KS B 5549에 따라 촉진내후성 장비로 측정하고, 결과의 이상 유무는 ASTM D 660, ASTM D 661 규격에 따라 크랙 및 체킹을 판단하며, 육안 판별시 변색, 들뜸, 박리등의 표면 이상 유무를 관찰하였다. 발청의 정도는 시편의 끝단 철판 부위로부터 2mm까지는 예외로 판별하였다. 촉진내후성 장비로 시간별 평가 이후 마모장비인 테버 장비를 이용하여 ASTM D 4060에 따라 CS-17, 1Kg, 1000회의 조건으로 물성을 평가하였다.
표 3은 각 기존 방수제와 부착 및 마모감량을 비교한 것으로, 부착상태는 PULL-UP TEST를 통해 9N/㎟이상 매우우수, 5~7N/㎟ 우수, 3~5N/㎟ 양호, 1~3N/㎟ 저하, 1N/㎟이하 또는 제품 도막의 파괴는 불량으로 표기하였다.
마모감량의 경우 20㎎ 이하는 우수, 50㎎ 이하는 양호, 80㎎ 이상은 불량으로 평가하였다.
상기 제품군의 비교시 촉진내후성 시험 전의 제품군 간에 물성 차이는 크게 없으며, 촉진내후성 이후의 물성 차이가 발생하는 것을 볼 수 있다. 특히 우레탄라이닝의 경우 촉진내후성 시험 이후 마모감량의 물성차이가 발생하는 것으로 판단되며, 수분 및 자외선의 영향에 의해 물성저하가 발생하는 것으로 판단된다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제를 극복하기 위한 복합적 열화에 의한 분자파괴가 적은 수지의 적용이 필요함에 따라 MMA 수지를 적용하였다. 특히, 근래에 MMA 수지층을 이용한 바닥 마감 공법 등은 우레탄, 에폭시 등 이종 간의 시스템 도료가 대부분인데, 이러한 이종 수지간 도포는 도장간의 박리, 들뜸등의 결과로 인해 그 적용이 바람직하지 못하며, 특히 MMA 수지 특성상 MMA 수지 계열간의 부착성능은 매우 안정적이나, 우레탄 하도 및 중도, 에폭시 하도 및 중도와의 접착 성능에 문제가 있어 함께 사용하는 것은 바람직하지 않다. 특히, 함께 도포된 이종 수지간의 물성중 경도 및 온도에 따른 물성 변화율이 매우 달라 박리, 들뜸, 특히 벗겨짐의 문제가 많이 발생한다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 하도, 중도, 상도의 물성을 폴리메틸메타아크릴을 포함한 MMA 반응성 수지를 사용하여 공정별 물성의 변화 폭을 줄이기 위해 조성물을 변화하였다. 그러나, 사용된 레진은 유리전이온도가 같은 특성에 따라 물성 변화가 거의 없으며, 특히, 하도, 중도, 상도간 온도 변화에 의한 물성 변화가 미비한 수준으로 방수 도막 형성 후 내후성에 따른 도막 물성 저하가 매우 적다.
내후성의 문제에 의해 특히, 상도 조성물 중에 사용된 골재는 인조사 골재만을 사용해야 하는데, 골재의 선택시 촉진내후성 및 발청등의 요소를 고려해야한다. KS B 5549에 따른 촉진내후성 500시간 시험에서 에폭시 및 우레탄에 색상을 착색시킨 칼라 골재의 경우 변색 및 골재 갈라짐의 문제가 발생하였으며, 재강슬러그의 경우 촉진내후성 시험에서 골재의 발청등의 문제가 발생하였다. 따라서 골재의 사용은 매우 중요한 요인이 된다.
최근은 옥상의 사용빈도가 높아 비투수 방수재의 특성상 우천시 미끄럼 사고를 유발할 수 있는데, 이를 위해 보행자의 보행 안전을 위한 미끄럼 기능을 가지는 상도 마감이 이루어지는데, 상부 마감층을 모레를 뿌리는 형태의 칩핑 작업이 아닌 골재의 혼합 일체형의 방수도료의 개발로 그 작업이 매우 간단한 레이커 또는 롤에 의한 작업 방법으로 작업의 변거로움을 해소하였다. 이렇게 시공된 도막 방수제는 미끄럼방지 시험 브리티쉬 팬들럼 테스터(British Pendulm Tester) ASTM E303에 따라 측정시 BPN 50 이상의 수치를 만족한다.
한편, 본 발명의 폴리메틸메타아크릴레이트 반응성 수지를 이용한 시공 방법은 콘크리트의 이물질을 제거하는 전처리 단계, 전처리된 콘크리트에 MMA 반응성 수지를 도포하는 하도를 도포하는 단계, 하도의 도포 단계가 이루어진 콘크리트의 상면에 중도를 도포하는 단계, 중도의 도포 단계가 이루어진 도표면 위에 상도를 포설하는 단계, 미끄럼방지 기능을 위한 일정한 돌기의 패턴의 상도를 도포하는 단계가 포함되어 이루어지며, 상기와 같이 제조된 하도, 중도, 상도에 대한 바람직한 도막 두께 및 작업 방법은 다음과 같다.
하도는 유성 롤 또는 수성 롤 작업이 바람직하며, 도막 두께는 평균 건조도막두께 50~100㎛가 가장 바람직하다.
중도는 콘크리트 도장 작업시 일어나는 상도 방수도막의 부착력 저하, 핀홀 발생, 젖음성을 개선하는 도장으로 평균 건조도막 두께 0.8~1.2㎜ 되도록 스크레핑 도장을 한다. 이때 사용가능한 도장법은 스크레핑 특성상 고데, 레이커 등을 사용할 수 있다.
방수 도막층의 최상부인 상도는 방수 물성중 가장 중요한 도막 물성임으로 그 도막두께가 1.8~2.2㎜가 되도록 레이커로 일정한 도막두께를 도포 한 후 미끄럼방지 기능을 위해 유성롤을 사용하여 돌기 패턴 형태가 나올 수 있도록 골고루 펼쳐 도포해야 한다. 이렇게 도포된 도막 방수제는 스크레핑 도포된 중도 도장재와 밀착성이 좋아 부착력 및 핀홀등의 문제 발생이 없으며, 수밀성능이 우수한 비투수형 방수 도막을 이룬다.
수밀성능이 우수한 방수 도막을 이루는 단계별 도장재의 일반적 물성은 표 4와 같다.
하도, 중도 및 상도의 물성
구분 하도 중도 상도 비고
도막두께 50~100μm 0.8~1.2mm 1.8~2.2mm
인장강도 - 6MPa 이상 8MPa 이상 KS M 3006
신장률 - 100% 이상 80% 이상 KS M 3006
경도 - 55D 이상 65D Shore D
가사시간 10분 10~17분 10~17분 최고 발열시간의 80%
경화건조 15~20분 1시간 1시간 이내 KS M 5000
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 MMA 반응성 수지를 이용한 도막방수제는 하도, 중도 및 상도 모두에서 인장강도, 신장률, 경도, 가사시간 및 경화건조에서 우수한 특성을 나타냄을 확인할 수 있다.
10 : 콘크리트 바닥층 20 : 하도 30 : 중도 40 : 상도 41 : 인조사 골재

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 폴리메틸메타아크릴레이트 10~15중량%, 메틸메타아크릴레이트 55~65중량%, 에틸헥실아크릴레이트 10~15중량%, 소포제 1~2중량%, 자외선안정제 1~2중량%, 변성아크릴고무 7~11중량% 및 파라핀왁스 1~5중량%를 포함하는 도막방수용 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물 20~50중량%에, 황산바륨 20~40중량%, 탄산칼슘 25~35중량%, 분산제 2~4중량% 및 소포제 1~3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도막방수용 제2 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물.
  3. 폴리메틸메타아크릴레이트 10~15중량%, 메틸메타아크릴레이트 55~65중량%, 에틸헥실아크릴레이트 10~15중량%, 소포제 1~2중량%, 자외선안정제 1~2중량%, 변성아크릴고무 7~11중량% 및 파라핀왁스 1~5중량%를 포함하는 도막방수용 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물 30~40중량%에, 탄산칼슘 20~40중량%, 인조사 골재 25~35중량%, 안료 2~4중량%, 분산제 1~3중량% 및 품더실리카 2~3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도막방수용 제3 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물.
  4. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항의 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 주제부로 하고, 상기 주제부 100중량부에 대하여 경화제부 1~5중량부를 포함하는 도막방수제.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경화제부는 과산화벤조일 40~50중량% 및 디부틸프탈레이트 50~60중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 도막방수제.
  6. 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 도막방수 방법:
    (1) 콘크리트 바닥면에 이물질을 제거하는 단계;
    (2) 폴리메틸메타아크릴레이트 10~15중량%, 메틸메타아크릴레이트 55~65중량%, 에틸헥실아크릴레이트 10~15중량%, 소포제 1~2중량%, 자외선안정제 1~2중량%, 변성아크릴고무 7~11중량% 및 파라핀왁스 1~5중량%를 포함하는 도막방수용 제1 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 포함하는 도막방수제를 도포하는 하도 단계;
    (3) 제2항의 도막방수용 제2 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 포함하는 도막방수제를 도포하는 중도 단계; 및
    (4) 제 3항의 도막방수용 제3 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 포함하는 도막방수제를 도포하는 상도 단계.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 단계 (2) 내지 단계 (4)의 도막방수제는 상기 단계 (2) 내지 단계 (4)의 각각의 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물을 주제부로하고, 상기 주제부 100중량부에 대하여 경화제부 1~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도막방수 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 경화제부는 과산화벤조일 40~50중량% 및 디부틸프탈레이트 50~60중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 도막방수 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 상도 단계는 미끄럼방지를 위한 일정한 돌기 패턴으로 도포하는 것을 특징으로 하는 도막방수 방법.
KR1020120024249A 2012-03-09 2012-03-09 도막방수용 메틸메타아크릴레이트 반응성 수지 조성물, 이를 포함하는 도막방수제 및 이를 이용한 도막방수 방법 KR101192384B1 (ko)

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