KR101548575B1 - 콘크리트 구조물의 오염 부식방지 및 중성화 방지용 도료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘크리트 구조물의 오염 부식방지 및 중성화 방지용 도료 조성물에 관한 것으로, 아크릴우레탄 수지, 에폭시 수지, 톨루엔, 실리콘계 소포제, 실란 계열의 결합제, 촉매, 이소도데칸, 우르소데스옥시 콜린산 및 안료를 포함하여, 콘크리트 구조물의 오염 및 부식을 방지하고 나아가 중성화방지 기능을 발휘하여 콘크리트에 장기적인 접착력과 내약품성 유지하는데 효과적이다.
Description
본 발명은 콘크리트 구조물의 오염 부식방지 및 중성화 방지용 도료 조성물에 관한 것으로, 콘크리트 구조물의 오염 및 부식을 방지하고 나아가 중성화방지 기능을 발휘하여 콘크리트에 장기적인 접착력과 내약품성 유지하는데 효과적이다.
일반적으로 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 따른 성능저하는 보수·보강, 우회도로의 건설 및 유지관리 등에 상당한 비용이 소요되고, 만약 붕괴사태가 발생할 경우 그 파급효과는 경제적, 기술적 차원을 넘어 국가와 기술자에 대한 불안을 조장할 요인을 제공할 뿐만 아니라 국제사회에서의 경쟁력 약화와 신뢰성 상실로 이어진다.
이러한 콘크리트는 물과 시멘트의 수화반응에 의해 강도가 형성되고 그 강도가 발현하기까지는 상당한 시간이 걸리는바, 환경요인으로서 특히 습도와 온도의 영향을 받는다. 따라서 콘크리트는 건조 또는 온도하강에 의하여 체적의 감소가 일어나게 되어 구조체가 구속되어 있는 경우 체적 감소의 영향으로 인장응력이 발생하게 되어, 이로 인해 미세균열이 유발됨에 따라, 콘크리트의 내구성에 악영향을 미치게 된다.
또한, 콘크리트 구조물에 표면 처리하는 도료는 콘크리트 구조물의 수명보존을 도모하고 성능저하, 특히 중성화방지 기능을 발휘하여 콘크리트에 장기적인 접착력과 내약품성 유지를 위해 실시하는 종래의 도료는 안료, 방식제 또는 증량제 등 특색 있는 수지를 배합하여 효과를 유지시켜 왔으나 이들 도료는 수지만을 접착기재로 하여 안료, 증량제 또는 방식제가 피폐물을 보호하고 있기 때문에 접착력이 약하고 수지가 대기 중에 풍화되어 수분이 침투되면 산화 내지 분화되어 전면 방식 기능을 잃게 되는 문제점이 있다.
특허 제0805653호는 저취용이며 비수계인 아크릴우레탄 도료 조성물에 관한 것으로, 저취용 용제 2 중량부 내지 25 중량부, 고분자안정제 10 중량부 내지 20 중량부, 안료 10 중량부 내지 30 중량부, 침강방지제 0.1 중량부 내지 1 중량부, 비수계 분산형 아크릴수지 35 중량부 내지 55 중량부, 소포제 0.1 중량부 내지 1 중량부를 포함하는 주제부와 상기 주제부 100 중량부에 대하여 경화제 8 중량부 내지 30 중량부를 포함하는 아크릴우레탄 도료 조성물을 개시하고 있으나, 지방족 탄화수소 노르말 헥산, 노르말 헵탄, 사이클로헥산, 솔벤트 중에서 선택된 1종 이상의 용제를 3 중량부 내지 30 중량부를 사용해야 하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 콘크리트 구조물의 오염 및 부식을 방지하고 나아가 중성화방지 기능을 발휘하여 콘크리트에 장기적인 접착력과 내약품성 유지하는데 효과적인 도료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 대표적인 일 측면에 따르면, 아크릴우레탄 수지, 에폭시 수지, 톨루엔, 실리콘계 소포제, 실란 계열의 결합제, 촉매, 이소도데칸, 우르소데스옥시 콜린산 및 안료를 포함하는 도료 조성물이 개시된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 도료 조성물은 상기 아크릴우레탄 수지 100중량부에 대하여, 에폭시 수지 20-40중량부, 톨루엔 20-30중량부, 실리콘계 소포제 0.1-1중량부, 실란 계열의 결합제 0.1-1중량부, 촉매 0.1-1중량부, 이소도데칸 10-30중량부, 우르소데스옥시 콜린산 1-10중량부 및 안료 1-10중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 촉매는 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 도료 조성물은 콘크리트 구조물의 오염 및 부식을 방지하는데 효과적이다. 뿐만 아니라, 중성화 방지 기능을 발휘하여 콘크리트에 장기적인 접착력과 내약품성 유지하는데도 탁월한 효과를 나타낸다.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명의 대표적인 일 측면에 따르면, 아크릴우레탄 수지, 에폭시 수지, 톨루엔, 실리콘계 소포제, 실란 계열의 결합제, 촉매, 이소도데칸, 우르소데스옥시 콜린산 및 안료를 포함하는 도료 조성물이 개시된다.
일구현예에 따르면, 상기 아크릴우레탄(Acrylicurethane resin) 수지는 아크릴의 장점인 투명성과 내수성 내화학성 등의 장점을 가지며, 우레탄의 유연성과 방수성을 혼합한 형태로써, 초기의 내수성과 내화학성을 발현하는 역할을 한다.
상기 에폭시 수지(Epoxy resin)는 전기 절연성, 접착성 및 내열성이 뛰어나 본 발명에 따른 도료 조성물의 내열성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 상기 에폭시 수지는 내약품성, 내수성 및 내마모성 등의 성능을 좋게 하고, 냄새와 독성이 발생하지 않으며 습한 도장면, 기존 수성도료면, 기타 도료 면에도 우수한 접착력과 방수 효과를 갖게 한다. 상기 에폭시 수지는 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 20 내지 40 중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 상기 에폭시의 함량이 20중량부 미만이거나, 40 중량부를 초과하는 경우에는 도료 조성물의 내열성이 약화되는 문제점을 나타내어 바람직하지 않다.
상기 톨루엔(Toluene)은 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 20 내지 30 중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 혼합물을 조성하는데 용제로써 작용하는 역할을 한다. 상기 톨루엔이 20 중량부 미만이면 조성물의 혼합이 원활하게 이루어지지 않으며, 30 중량부를 초과하는 경우에는 조성물의 점도가 묽어 바람직하지 않다.
상기 실리콘계 소포제는 조성물의 거품발생을 억제하는 역할을 하며, 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함량 범위를 벗어나는 경우에는 전체 조성물의 물성이 저하되는 문제점을 나타낸다.
상기 실란 계열의 결합제는 소지(콘크리트)와의 초기 부착력을 보완할 수 있는 실란 타입의 결합제(다우코닝의 Z6040 제품)를 사용하는 것이 바람직하며, 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 상기 함량 범위를 벗어나면 조성물간의 결합력 및 콘크리트와의 부착력이 떨어지는 문제점을 나타낸다.
상기 촉매는 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)이며, 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면 조성물의 경화시간이 길어져 바람직하지 않고, 1중량부를 초과하는 경우에는 경화시간이 지나치게 짧아져 바람직하지 않다.
상기 이소도데칸(Isododecane)은 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부를 포함하여, 중성화 방지 및 조성물 간의 결합력을 상승시키는 역할을 한다. 상기 함량이 10 중량부 미만이면 그 효과가 미미하여 바람직하지 않고, 30 중량부를 초과하는 경우에는 조성물간의 결합력이 떨어지는 문제점을 나타낸다.
상기 우르소데스옥시 콜린산(Ursodesoxycholic acid)은 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여 1-10 중량부를 포함하여, 조성물의 내구성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 함량범위를 벗어나는 경우에는 내구성이 저해되어 강도가 약해지는 문제점을 나타낸다.
상기 안료는 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여 1-10 중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 상기 안료는 색상을 부여하는 효과를 가지므로, 1 중량부 미만으로 포함될 경우 색상의 선명도가 떨어져서 컬러 콘크리트 조성물로서의 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과할 경우에는 투수성이 저하될 뿐만 아니라 경제성이 약화되는 문제점이 있기 때문이다. 이때, 안료는 무기질 및 유기질 안료 중 1종 내지 2종 이상을 색상에 따라 적절한 배합 구조로 섞어 사용할 수 있다.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
[
실시예
1-3 및
비교예
1-2]
반응기에 아크릴우레탄 수지, 에폭시 수지, 톨루엔, 실리콘계 소포제, 실란 계열의 결합제, 디부틸틴디라우레이트, 이소도데칸, 우르소데스옥시 콜린산 및 안료를 투입하고, 1시간 동안 교반하여 다짐하였다.
(단, 각 성분에 따른 함량은 하기 표 1에 나타내었다.)
| 성분(중량부) | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 |
| 아크릴우레탄 수지 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 에폭시 수지 | 20 | 30 | 40 | 30 | 30 |
| 톨루엔 | 20 | 25 | 30 | 25 | 25 |
| 소포제 | 0.1 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0.5 |
| 결합제 | 0.1 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0.5 |
| 디부틸틴디라우레이트 | 0.1 | 0.5 | 1 | 0.5 | 0.5 |
| 이소도데칸 | 10 | 20 | 30 | 20 | - |
| 우르소데스옥시 콜린산 | 1 | 5 | 10 | - | 5 |
| 안료 | 1 | 5 | 10 | 5 | 5 |
[
실험예1
]
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 도료 조성물의 압축강도, 휨 강도 및 투수계수를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었으며, 각 제반 물성의 측정/평가항목 및 그 측정방법을 다음과 같다.
(1) 압축강도: 지름 150mm, 높이 300mm 시편을 제작하여 KSF 2405 방법으로 압축강도를 측정하였다.
(2) 휨 강도: 15mm * 15mm * 60mm의 시편을 제작하여 KSF 2408 방법으로 휨강도를 측정하였다.
(3) 투수 계수: 일정한 수위차 하에서 일정 높이를 지닌 시험체를 통과하는 물의 평균속도를 측정하는 현장 투수 시험방법에 따라 측정하였다.
| 평가항목 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 |
| 압축강도 (Kgf/㎠) |
188 | 190 | 205 | 123 | 153 |
| 휨강도 (Kgf/㎠) |
58 | 53 | 61 | 25 | 41 |
| 투수계수 (10-2cm/s) |
58 | 61 | 53 | 38 | 21 |
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 1내지 3에 따른 도료 조성물은 180Kgf/㎠ 이상의 압축강도와 50Kgf/㎠ 이상의 휨강도를 나타내어 우수한 내구성을 가짐을 확인할 수 있다. 반면에 비교예 1 및 2를 통해 제조된 조성물은 강도가 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있다.
[
실험예2
]
도장작업을 할 콘크리트 구조물의 표면에 부착된 이물질을 제거한 후, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1내지 2를 통해 제조된 도료 조성물을 1차로 도장하고 건조시킨 후, 도장부위를 평탄하게 하기 위하여 퍼티작업을 실시하고 2차로 조성물을 도포하여 도장작업을 마무리 하였다.
도장작업이 끝난 시점으로부터 1일 및 1주일 뒤에 도장된 콘크리트 구조물의 표면을 관찰하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(단, 평가기준은 구조물의 표면의 갈라짐에 따라 평가하였으며, 표면의 갈라짐 정도에 따라 전혀 없음 ◎, 양호○, 다소 갈라짐△, 매우 갈라짐×으로 나타내었다.)
| 구분 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 |
| 1일 후 | ◎ | ◎ | ◎ | △ | × |
| 1주일 후 | ◎ | ◎ | ◎ | △ | × |
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 도료 조성물은 시간이 지나도 콘크리트 구조물의 표면이 변함이 없었으나, 비교예 1의 경우에는 다소 갈라짐 현상이 나타났으며, 비교예 2의 경우에는 1일이 지난 시점부터 갈라짐이 많이 분포하여 조성물과 콘크리트 구조물과의 결합력이 매우 약한 것을 확인할 수 있다.
[
실험예3
]
실험예 2와 동일한 방법으로 콘크리트 구조물의 표면에 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 도료조성물을 도포한 후, 중성화 깊이 실험을 진행하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
(단, 중성화 깊이 실험은 KSF 4936에 따라 실시하였다)
| 항목 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 |
| 중성화 깊이(㎜) | 0 | 0 | 0 | 1.2 | 5.1 |
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 비교예 1 내지 2의 경우에는 각각 1.2 및 5.1㎜의 깊이를 나타내었으나, 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 도료 조성물이 도포된 구조물은 중성화 깊이가 0㎜으로서, 콘크리트 구조물의 중성화 방지에 효과적임을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 도료 조성물은 콘크리트 구조물의 오염 및 부식을 방지하는데 효과적이다. 뿐만 아니라, 중성화 방지 기능을 발휘하여 콘크리트에 장기적인 접착력과 내약품성 유지하는데도 탁월한 효과를 나타낸다.
Claims (3)
- 아크릴우레탄 수지, 에폭시 수지, 톨루엔, 실리콘계 소포제, 실란 계열의 결합제, 촉매, 이소도데칸, 우르소데스옥시 콜린산 및 안료를 포함하는 도료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 도료 조성물은 상기 아크릴우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 에폭시 수지 20 내지 40 중량부, 톨루엔 20 내지 30 중량부, 실리콘계 소포제 0.1 내지 1중량부, 실란 계열의 결합제 0.1 내지 1 중량부, 촉매 0.1 내지 1 중량부, 이소도데칸 10 내지 30 중량부, 우르소데스옥시 콜린산 1 내지 10 중량부 및 안료 1 내지 10 중량부를 포함하는 도료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 촉매는 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)인 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150058191A KR101548575B1 (ko) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | 콘크리트 구조물의 오염 부식방지 및 중성화 방지용 도료 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150058191A KR101548575B1 (ko) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | 콘크리트 구조물의 오염 부식방지 및 중성화 방지용 도료 조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101548575B1 true KR101548575B1 (ko) | 2015-09-01 |
Family
ID=54246743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150058191A KR101548575B1 (ko) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | 콘크리트 구조물의 오염 부식방지 및 중성화 방지용 도료 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101548575B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020111334A1 (ko) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 주식회사 에코리치 | 야간 우천시 반사율이 우수한 내마모성 상온 경화용 차선 구조 및 그 시공방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101177349B1 (ko) | 2007-04-18 | 2012-08-30 | 이래형 | 콘크리트 구조물의 염해 및 중성화방지용 도료조성물 |
-
2015
- 2015-04-24 KR KR1020150058191A patent/KR101548575B1/ko active IP Right Grant
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| WO2020111334A1 (ko) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 주식회사 에코리치 | 야간 우천시 반사율이 우수한 내마모성 상온 경화용 차선 구조 및 그 시공방법 |
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