KR101665012B1 - 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조 방법에 관한 것으로, 그 목적은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함 조성되어 콘크리트 구조물에 도포시 압축강도, 투수비, 흡수비, 접착강도, 인장강도 및 신장율을 향상시켜 시공된 방수층의 내균열성, 내구성 및 방수성을 증진시킨 액체 도포 방수제 의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 구성은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 40 ∼ 70 중량부, 프로필렌글리콜 30 ~ 50중량부, 스테아린산 20 ~ 40중량부를 혼합하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼과; 상기 에멀젼 100 중량부를 기준으로 실란 변성 수성 에폭시 100 ~ 200 중량부로 조성된 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법을 발명의 특징으로 한다.

Description

폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조 방법{Manufacturing method of liquid waterproof agent with polyoxyethyleneLaurylether-based emulsion and silane modified aqueous epoxy}

본 발명은 액체 도포 방수제의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하여 조성되어 콘크리트 구조물에 도포시 우수한 방수 특성을 갖도록 한 액체 도포 방수제의 제조방법에 관한 것이다.

콘크리트 구조물의 수분에 의한 부식이나 파손 등을 방지하기 위해서는 콘크리트 구조물 표면에 방수 또는 방식처리를 하는 것이 요구된다.

이를 위해 현재 건축공사에 쓰이고 있는 시멘트 방수제로는 많은 것들이 있으나 매우 거칠게 시공되어 있는 국내 콘크리트 구조물에 대해 충분한 방수효과를 나타내고 있지 못하고 있는 실정이다.

예를 들면 각종 지방산을 원료로 한 제품은 방수성은 양호하나 콘크리트 모체와의 접착력이 부족하여 시간이 경과 하면 부풀음 현상이 나타나는 단점이 있다.

또한 합성수지와 파라핀을 원료로 한 제품은 접착력과 방수성은 우수하나 강도가 부족하여 약간의 충격에도 방수층에 균열이 생긴다는 단점이 있다.

그리고 각종 무기질 계통의 시멘트 방수제들은 대부분 내마모성과 내후성이 부족하여 산성비에 취약하다는 단점이 있다.

한국 등록특허공보 등록번호 10-1293448(2013.07.31.) 한국 등록특허공보 등록번호 10-0566155(2006.03.23.) 한국 등록특허공보 등록번호 10-0973984(2010.07.29.) 한국 공개특허공보 공개번호 10-2011-0110507(2011.10.07.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함 조성되어 콘크리트 구조물에 도포시 압축강도, 투수비, 흡수비, 접착강도, 인장강도 및 신장율을 향상시켜 시공된 방수층의 내균열성, 내구성 및 방수성을 증진시킨 액체 도포 방수제의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 40 ∼ 70 중량부, 프로필렌글리콜 30 ~ 50중량부, 스테아린산 20 ~ 40중량부를 혼합 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼과;

상기 에멀젼 100 중량부를 기준으로 실란 변성 수성 에폭시 100 ~ 200 중량부를 혼합 교반하여 조성된 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제를 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로, 상기 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르는 에스테르가가 82 ~ 92, 산가가 2.0 이하일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르는 에스테르가가 62 ~ 72이며, 산가가 2.0 이하일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 프로필렌글리콜은 요소가가 2.0 이하, 검화가가 190 ~ 200일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 스테아린산은 산가가 1.5 이하인 것을 사용할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 실란 변성 수성 에폭시는 실란의 함량이 10 ~ 15wt%인 것을 사용할 수 있다.

본 발명은 다른 실시 양태로,

a) 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 40 ∼ 70 중량부, 프로필렌글리콜 30 ~ 50중량부, 스테아린산 20 ~ 40중량부를 첨가하는 단계;

b) 이후 첨가 조성물들을 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼을 제조하는 단계;

c) 이후 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼 100 중량부 기준으로 실란 변성 수성 에폭시 100 ~ 200 중량부를 첨가하는 단계;

d) 이후 교반하여 혼합하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법을 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로, 상기 b)단계는 첨가 조성물들을 30 ~ 50℃로 온도를 상승시켜 1500 ~ 2000rpm으로 10 ~ 15시간 동안 교반하는 단계일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 d) 단계는 30 ~ 35℃에서 3 ~ 4시간 동안 교반하여 혼합하는 단계일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르는 에스테르가가 82 ~ 92, 산가가 2.0 이하일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르는 에스테르가가 62 ~ 72이며, 산가가 2.0 이하일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 프로필렌글리콜은 요소가가 2.0 이하, 검화가가 190 ~ 200일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 스테아린산은 산가가 1.5 이하인 것을 사용할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 실란 변성 수성 에폭시는 실란의 함량이 10 ~ 15wt%인것을 사용할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제는 일반 포틀랜드 시멘트에 뛰어난 상용성을 발휘하여 우수한 시멘트 페이스트 몰탈 및 탄성 도막이 얻어진다는 장점과,

또한 경화 지연성과 발열을 억제하고 그 위에 보수성이 부여되여 콘크리트 몰탈의 양생을 현저하게 발현한다는 장점과,

또한 내식성, 내마모성, 내약품성, 무수축성등의 성능을 유지하며 특히 발수성물질에 의하여 그 기능이 감소되는 콘크리트와의 부착성 및 압축강도에 있어서도 고성능을 발휘한다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 액체 도포 방수제는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르, 프로필렌글리콜, 스테아린산을 투입하여 혼합 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼을 형성하고, 이 에멀션에 실란 변성 수성 에폭시를 혼합 교반하여 제조된다. 이와 같이 조성되어 제조된 액체 도포 방수제는 실제 시공시 액체도포방수제를 레미탈과 혼합하여 지하 콘크리트 구조물에 도포하여 사용한다. 시공시 본 발명에 따른 액체 도포 방수제와 레미탈간은 필요로 하는 중량비로 혼합하여 사용하는데 보통 레미탈을 더 많이 첨가하여 사용한다.

구체적으로 상기 액체 도포 방수제는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 40 ∼ 70 중량부, 프로필렌글리콜 30 ~ 50중량부, 스테아린산 20 ~ 40중량부를 혼합 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼과;

상기 에멀젼 100 중량부를 기준으로 실란 변성 수성 에폭시 100 ~ 200 중량부를 혼합 교반하여 조성된다.

상기한 조성으로 이루어진 액체 도포 방수제의 제조방법은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 40 ∼ 70 중량부, 프로필렌글리콜 30 ~ 50중량부, 스테아린산 20 ~ 40중량부를 첨가하는 단계;

이후 첨가 조성물들을 30 ~ 50℃로 온도를 상승시켜 1500 ~ 2000rpm으로 10 ~ 15시간 동안 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼(수용액)을 제조하는 단계;

이후 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼(수용액) 100중량부 기준으로 실란 변성 수성 에폭시 100 ~ 200 중량부를 첨가하는 단계;

이후 30 ~ 35℃에서 3 ~ 4시간 동안 교반하여 혼합하는 단계로 이루어진다.

상기 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르를 사용한 이유는 액체 도포 방수제의 투수비와 흡수비를 낮추기 위해 사용하는 것으로, 특히 에스테르가가 82 ~ 92, 산가가 2.0 이하인 것을 사용하면 투수비와 흡수비가 매우 낮게 되어 바람직하다.

상기 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르는 액체 도포 방수제의 압축강도를 높이기 위해 사용하는 것으로, 특히 에스테르가가 62 ~ 72이며, 산가가 2.0 이하인 것을 사용하면 압축강도가 매우 우수하게 되어 바람직하다.

이때 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 40 ∼ 70 중량부를 첨가하여 조성한 이유는 40 중량부 보다 적게 첨가하면 발수성이 저조하고, 70 중량부 보다 많이 첨가하면 접착력이 떨어지는 문제점이 있기 때문에 한정된 구간 범위 내에서 첨가되어 조성되는 것이 바람직하다.

상기 프로필렌글리콜은 액체 도포 방수제의 접착 강도를 높이기 위해 사용하는 것으로, 특히 요소가가 2.0 이하, 검화가가 190 ~ 200인 것을 사용하면 접착강도가 매우 우수하여 바람직하다.

이때 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 프로필렌글리콜 30 ~ 50 중량부를 첨가하여 조성한 이유는 30 중량부 보다 적게 첨가하면 저장안정성이 저조하한 문제점이 있고, 50 중량부 보다 많이 첨가하면 점도가 높아지는 문제점이 있기 때문에 한정된 구간 범위 내에서 첨가되어 조성되는 것이 바람직하다.

상기 스테아린산은 액체 도포 방수제의 방수성을 높이기 위해 사용한다

이때 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 스테아린산 20 ~ 40중량부를 첨가하여 조성한 이유는 20 중량부 보다 적게 첨가하면 방수성이 저하하는 문제점이 있고, 40 중량부 보다 많이 첨가하면 콘크리트와의 접착력이 감소하는 문제점이 있기 때문에 한정된 구간 범위 내에서 첨가되어 조성되는 것이 바람직하다.

상기 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르, 프로필렌글리콜, 스테아린산을 첨가하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼을 제조시 온도를 30 ~ 50℃로 상승시킨 이유는 30℃ 보다 온도가 낮으면 팽윤율이 저하하는 문제점이 있고, 50℃ 보다 온도가 높으면 과팽윤이 되는 문제점이 있기 때문에 한정된 구간 온도 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르, 프로필렌글리콜, 스테아린산을 첨가하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼을 제조시 교반속도를 1500 ~ 2000rpm에서 교반하는 이유는 1500rpm 보다 교반속도가 느리면 팽윤이 잘안되며, 2000rpm 보다 교반속도가 빠르면 기포가 발생하는 한 문제점이 있기 때문에 한정된 구간 속도 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르, 프로필렌글리콜, 스테아린산을 첨가하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼을 제조시 교반시간을 10 ~ 15시간 동안 교반하는 이유는 10 시간 보다 짧은 시간 동안 교반시키면 팽윤이 잘 안 되는 문제점이 있고, 15 시간 보다 길게 교반시키면 고증점이 되는 문제점이 있기 때문에 한정된 구간 시간 범위 내에서 교반시키는 것이 바람직하다.

상기 실란 변성 수성 에폭시는 액체 도포 방수제의 부착력 증대와 보관시 층분리 현상을 막기 위해 사용하는데, 특히 실란의 함량이 10 ~ 15wt%인 것을 사용하면 부착력이 크게 증가하여 바람직하다.

이때 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼(수용액) 100 중량부 기준으로 실란 변성 수성 에폭시 100 ~ 200 중량부를 첨가하여 조성한 이유는 100 중량부 미만이거나 200 중량부 보다 많으면 완전히 경화된 몰탈 표면에 하얀 고체가 형성되며 부착력이 현저히 감소되며, 또한 액체 도포 방수제를 장기간 보존시 층분리 현상이 발생하기 때문에 상기 한정된 구간 범위 내에서 첨가되어 조성되는 것이 바람직하다.

상기 실란 변성 수성 에폭시를 100 ~ 200 중량부를 첨가시 30 ~ 35℃에서 교반하는 이유는 30℃ 보다 온도가 낮으면 혼합이 잘안되는 문제점이 있고, 35℃ 보다 온도가 높으면 층분리 현생이 발생하는 문제점이 있기 때문에 한정된 구간 온도 범위에서 교반하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 조성되어 제조된 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 주성분으로하는 액체 도포 방수제는 일반 포틀랜드 시멘트에 뛰어난 상용성을 발휘하여 우수한 시멘트 페이스트 몰탈 및 탄성 도막이 얻어지고 또 경화 지연성과 발열을 억제하고 그위에 보수성이 부여되여 콘크리트 몰탈의 양생을 현저하게 발현 하는 한편 이외에 내식성, 내마모성, 내약품성, 무수축성등의 성능을 유지하며 특히 발수성물질에 의하여 그기능이 감소되는 콘크리트와의 부착성 및 압축강도에 있어서도 고성능을 발휘하게 된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예이다.

이하 실시예에서는 본 발명에 따른 액체 도포 방수제의 방수성을 평가하기 위해 KSF2451 규격에 의하여 중량비 기준으로 액체 도포 방수제 13 : 레미탈 25 배합의 시험체를 제작하여 24시간 경과 후 탈형한 후 10일간 양생 후 압축강도, 인장강도 및 흡수시험 등을 행하였고 KSF4918에 의거 부착강도 시험을 행하였다.

[실시예 1]

폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 40 중량부, 프로필렌글리콜 30 중량부, 스테아린산 20 중량부를 첨가하여 30℃로 온도를 상승 시켜 1500rpm으로 10 시간 동안 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 수용액을 제조하여 여기에 실란 변성 수성 에폭시 100 중량부를 첨가하여 30℃에서 3시간 브렌딩하는 단계로 만든 것이다.

[실시예 2]

폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 50 중량부, 프로필렌글리콜 40 중량부, 스테아린산 30중량부를 첨가하여 30℃로 온도를 상승시켜 1500rpm으로 10시간 동안 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 수용액을 제조하여 여기에 실란 변성 수성 에폭시 150중량부를 첨가하여 30℃에서 3시간 브렌딩하는 단계로 만든 것이다.

[실시예 3]

폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼은 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 60 중량부, 프로필렌글리콜 50 중량부, 스테아린산 40 중량부를 첨가하여 30℃로 온도를 상승시켜 1500rpm으로 10시간 동안 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 수용액을 제조하여 여기에 실란 변성 수성 에폭시 200 중량부를 첨가하여 30℃에서 3시간 브렌딩하는 단계로 만든 것이다.

이와 같이 제조된 본 발명의 제품은 다음 표 1의 비교 시험표에서 알 수 있는 바와 같이 안정성이 양호하고 흡수비와 투수비가 우수하면서도 부착강도, 압축강도, 인장강도 및 신장율이 현저히 뛰어난 성능을 발휘하였다.

<표 1> 비교 시험표

상기 A사 제품은 통상의 상용 실리콘계열 액체 도포 방수제를 사용하였다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. a) 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르수용액 100 중량부에 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르 40 ∼ 70 중량부, 프로필렌글리콜 30 ~ 50중량부, 스테아린산 20 ~ 40중량부를 첨가하는 단계;
   b) 이후 첨가 조성물들을 교반하여 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼을 제조하는 단계;
   c) 이후 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르로 팽윤된 에멀젼 100 중량부 기준으로 실란 변성 수성 에폭시 100 ~ 200 중량부를 첨가하는 단계;
   d) 이후 교반하여 혼합하는 단계;로 이루어지되,
   상기 b)단계는 첨가 조성물들을 30 ~ 50℃로 온도를 상승시켜 1500 ~ 2000rpm으로 10 ~ 15시간 동안 교반하는 단계인 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법.
   
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 d) 단계는 30 ~ 35℃에서 3 ~ 4시간 동안 교반하여 혼합하는 단계인 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법.
   
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르는 에스테르가가 82 ~ 92, 산가가 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법.
    
11. 청구항 7에 있어서,
    상기 폴리옥시에틸렌 스테아릴에스테르는 에스테르가가 62 ~ 72이며, 산가가 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법.
    
12. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로필렌글리콜은 요소가가 2.0 이하, 검화가가 190 ~ 200인 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법.
    
13. 청구항 7에 있어서,
    상기 스테아린산은 산가가 1.5 이하인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법.
    
14. 청구항 7에 있어서,
    상기 실란 변성 수성 에폭시는 실란의 함량이 10 ~ 15wt%인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리옥시에틸렌라우릴에스테르계 에멀젼과 실란 변성 수성 에폭시를 포함하는 액체 도포 방수제의 제조방법.