KR101766286B1 - 내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막 - Google Patents

내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막 Download PDF

Info

Publication number
KR101766286B1
KR101766286B1 KR1020160163590A KR20160163590A KR101766286B1 KR 101766286 B1 KR101766286 B1 KR 101766286B1 KR 1020160163590 A KR1020160163590 A KR 1020160163590A KR 20160163590 A KR20160163590 A KR 20160163590A KR 101766286 B1 KR101766286 B1 KR 101766286B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concrete
fluorine
layer
acrylate
primer layer
Prior art date
Application number
KR1020160163590A
Other languages
English (en)
Inventor
임어진
송원영
안병국
김성일
마영길
김대원
김용현
Original Assignee
주식회사 에스알샵
주식회사 정석케미칼
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 에스알샵, 주식회사 정석케미칼 filed Critical 주식회사 에스알샵
Priority to KR1020160163590A priority Critical patent/KR101766286B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101766286B1 publication Critical patent/KR101766286B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622—Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225—Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D7/1216—
    • C09D7/1291—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/64—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor for making damp-proof; Protection against corrosion
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging

Abstract

본 발명은 콘크리트 표면에 프라이머층; 및 내오존성을 지니는 상도층;을 형성하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 콘크리트 구조물의 표면 도장용 다층도막에 관한 것으로, 상기 다층 도막의 상도층은 내오존성을 갖추고 있어 콘크리트 보호용 도막, 콘크리트 단면 보수 및 수처리 구조물의 방수방식 보수 등에 다양하게 응용될 수 있다.

Description

내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막{Method for Surface Coating of Concrete Structure with improving ozone resistance and Multi Coated Layers Obtained therefrom}
본 발명은 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막에 관한 것으로, 본 발명에 따른 다층 도막의 상도층은 내오존성을 갖추고 있어 콘크리트 표면의 도장에 있어 수처리 구조물의 방수방식 보수, 콘크리트 표면과 단면 보수 공법 등에 다양하게 응용될 수 있다.
일반적으로 콘크리트는 사용기간이 경과됨에 따라 미세 균열 및 이음 부위의 작업불량 및 탈락, 외력에 의한 크랙이 발생될 수 있으며, 부식 및 열화가 심화될 경우에는 매설된 철근까지도 부식되어 구조물의 내구성이 심하게 저하되어 콘크리트 구조물의 기능을 손상시키는 문제가 있고, 수분이 콘크리트 내부에 침투하게 되면 백태, 탄산칼슘의 용출 등의 문제가 될 수 있으며, 특히 정수장 등의 고농도 오존 환경에서 장기 내구성 저하와 표면층 파단, 박리 현상이 발생하여 유지관리 및 위생성에 문제점을 가지고 있고, 습윤 환경 및 밀폐된 공간에서 방수·방식재의 급속한 열화가 진행될 수 있다.
한편, 여름철 오존농도 상승, 자동차의 배기가스 등에 의한 NOx 등으로부터 콘크리트의 표면 도막이 손상될 수 있으며, 겨울철에는 결빙, 제설시 사용되는 염화칼슘에 의한 콘크리트 교각이나 중앙분리대의 콘크리트 표면이 손상 받을 수 있어 내오존성 등의 개선된 물성의 콘크리트 도막의 개발의 필요성이 지속적으로 요구되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 내오존성을 지니는 불소수지를 콘크리트의 방수성 도장에 이용하는 기술이 이용되고 있다. 불소 수지는 물이나 공기가 도막내에 침투하는 것을 방지하고 치밀한 피막을 형성하기 때문에 내후성, 내수성, 내약품성, 내열성에 우수하고 오존이 발생시키는 OH radical의 산화력에 견딜 수 있다. 불소수지는 화학적으로 매우 높은 안정성을 지니고 있어 내후성이 탁월하며 산, 알카리등의 부식인자에 매우 강한 특징을 발휘한다.
이러한 불소수지를 함유하는 내오존성의 도막 형성 방법에 관해 공개특허공보 특1990-0014543(1990.10.24)에서는 이중결합을 가지는 올레핀에 불소가 치환된 화합물 아크릴산 유도체와 중합하여 사용한 것에 관해 기재되어 있고, 또한 공개특허공보 제10-2009-0078789(2009.07.20.)에서는 불화 에틸렌 단량체로부터 얻어지는 경화성 불소 함유 중합체 조성물에 관해 기재되어 있다.
그러나 상기 종래의 기술에 의한 내오존성 조성물의 경우 아직까지도 내오존성의 특성 개선과, 도막의 기계적 물성과 화학적 물성을 향상시킬 필요성이 지속적으로 요구되고 있어, 기존의 방수방식재의 한계를 극복하면서 우수한 내오존, 내식성 및 우수한 기계적 물성 등을 통해 콘크리트 구조물의 방수방식 기능을 완벽하게 수행할 수 있는, 콘크리트의 보호용 도막, 콘크리트의 단면 보수 및 내오존 방수방식 시스템의 개발에 대한 필요성은 지속적으로 요구되어 지고 있다.
공개특허공보 특1990-0014543(1990.10.24) 공개특허공보 제10-2009-0078789(2009.07.20)
본 발명의 주된 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존의 콘크리트 보호용 도막, 콘크리트 단면 보수 및 방수방식에서 사용되는 상도층의 한계를 극복하면서 콘크리트 구조물의 보호용 도막, 단면 보수 및 방수방식 코팅공사 등이 이루어질 때, 상기 도료 소재내 기계적 물성과 화학적 물성을 향상시켜 줄 수 있는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 상기 콘크리트 구조물의 표면에 요구되는 내산화성 및 내오존성을 갖도록 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유하는 상도층을 형성함에 있어, 상도층의 기계적 물성과 화학적 물성을 향상시킴과 더불어, 이중 결합을 가지는 실란 화합물을 공중합함으로써, 고분자 수지와 상도층에 포함된 금속산화물 입자와의 부착력을 향상시키며, 또한 내오존성을 향상시켜 콘크리트 구조물의 방수방식 기능을 완벽하게 수행할 수 있는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법을 제공하는데 있다.
본 발명은 또한 상기 콘크리트 구조물의 표면 도장공법에 의해 얻어지는 다층도막구조의 도막을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는, (i) 콘크리트 표면에 프라이머층;을 형성하는 단계; 및 (ii) 이중 결합을 가지는 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지 및 이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유하는, 내오존성을 지니는 상도층;을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지는 불소 아크릴 수지의 전체 조성물을 기준으로, 단량체 성분으로서 이중 결합을 가지는 실란 화합물 1 내지 5 wt%, 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트를 5 내지 45 wt%, 아크릴산 모노머 25 내지 65 wt%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트를 5 내지 30 wt% 포함하는 조성물의 공중합에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는, 콘크리트 표면에 프라이머용 조성물을 도포하여 형성된 프라이머층; 및 불소 아크릴 수지의 전체 조성물을 기준으로, 단량체 성분으로서 이중 결합을 가지는 실란 화합물 1 내지 5 wt%, 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트를 5 내지 45 wt%, 아크릴산 모노머 25 내지 65 wt%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트를 5 내지 30 wt% 포함하는 조성물의 공중합에 의해 얻어지는, 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지, 및 이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유하는, 내오존성을 지니는 상도층;을 포함하는 콘크리트 구조물의 표면 도장용 다층도막을 제공한다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 표면 도장공법은 기존의 콘크리트 보호용 도막, 콘크리트 단면 보수 및 방수방식에서 사용되는 상도층의 한계를 극복하면서 콘크리트 구조물의 보호용 도막, 단면 보수 및 방수방식 코팅공사 등이 이루어질 때, 다층 도막의 상도층이 이중 결합을 가지는 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지를 사용하여 얻어지는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유함으로써, 고분자 수지와 상도층에 포함된 금속산화물 입자와의 부착력을 향상시키며, 또한 내오존성을 향상시켜 줄 수 있다.
또한, 본 발명에서의 다층 도막은 상도층내에 카본 밀드 파이버를 포함함으로써, 상기 도료 소재내 기계적 물성과 내화학성 등의 화학적 물성을 향상시켜 줄 수 있도록 콘크리트 표면에 강한 결합을 형성한 도막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에서의 상도층은 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 사용함으로써, 종래의 불소 수지에 비해 가공성이 우수하고 내오존성뿐만 아니라, 방오 성능이 우수하여 오염물이 많은 장소에서 깨끗한 도장상태를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 콘크리트 보호용 도막 시공방법에 사용되는 표면 도장공법의 개략적인 순서도를 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 단면 보수 시공방법에 사용되는 표면 도장공법의 개략적인 순서도를 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명에 또 다른 일 실시예에 따른 수처리 구조물용 콘크리트 구조물의 방수방식 시공방법에 사용되는 표면 도장공법의 개략적인 순서도를 나타낸 그림이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "콘크리트 구조물"이라 함은, 화학공장, 식품공장, 축사 바닥 등의 관련 구조물, 해양콘크리트 구조물, 건축구조물, 하수종말처리장, 수영장, 수중콘크리트 구조물, 지수구조물, 수리구조물, 지중구조물, 하수관거, 도로의 노면, 교량 교면, 교량의 콘크리트 슬래브, 교량 신축이음부, 프리캐스트 제품 등의 구조물로서 콘크리트로 이루어진 구조물을 의미하는 것으로 사용한다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 표면 도장공법은 (i) 콘크리트 표면에 프라이머층;을 형성하는 단계; 및 (ii) 이중 결합을 가지는 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지 및 이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유하는, 내오존성을 지니는 상도층;을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 이중 결합을 가지는 실란 화합물은 불소 아크릴 수지의 전체 조성물을 기준으로 1 내지 5 wt% 포함한다.
이를 보다 상세히 설명하면, 우선, 상기 프라이머층의 형성 단계(i)는 상기 콘크리트층 상부의 적어도 일부 또는 전부에 프라이머층을 형성하는 것으로, 기존의 콘크리트 표면 도장용으로 사용되는 프라이머용 조성물이라면 종류에 제한되지 않고 사용될 수 있다.
예컨대, 상기 프라이머층은 주제로 에폭시 수지나, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 등을 이용할 수 있다.
상기 프라이머층은 콘크리트 표면의 부식이나 물리적 충격으로부터 보호하고, 이후에 도장되는 상도층 또는 이하에서 기재되는 에폭시 방수층이 원활하게 형성되도록 한다.
또한, 상기 프라이머층은 콘크리트나 모체에 있는 습기와 반응하여 견고한 도막을 형성하는 방식으로, 로울러나 붓, 에어리스 스프레이 등의 공지의 방법을 이용하여 도포하는 방식으로 콘크리트 구조물 표면에 도장할 수 있고, 도장이 완료된 후에는 충분한 건조 시간을 거친다.
상기 프라이머층의 도장두께는 0.05 ∼ 0.30 ㎜ 범위 내에서 하는 것이 바람직하며, 이는 1회 도장시의 두께가 0.2 ㎜ 이상인 경우, 건조가 매우 느려 24시간 이상 경과하여도 도막 밀림 현상이 발생할 수 있고 바탕체의 수분이 효과적으로 배출될 수 없으며, 0.30 ㎜ 초과하여 과도장할 경우에는 크랙이 발생할 수 있다.
이후의 단계로서, 본 발명에서의 상도층의 형성단계(ii)는 내산화성 및 내후성을 갖기 위해, 불소 함유 아크릴 수지와 이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유하는 상도층용 조성물을 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서의 상도층은 상기 프라이머층 또는 이후에 기술될 에폭시 방수층상에 형성될 수 있으며, 이때, 상기 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 제조하기 위한 원료에 해당하는 불소 함유 아크릴 수지는 이중 결합을 가지는 실란 화합물이 공중합됨으로써, 고분자 수지와 상도층에 포함된 금속산화물 입자와의 부착력을 향상시켜 내오존성을 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 불소 아크릴 수지의 전체 조성물을 기준으로 상기 이중 결합을 가지는 실란 화합물은 1 내지 5 wt% 포함하며, 나머지 단량체 성분으로서 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트를 5 내지 45 wt%, 아크릴산 모노머 25 내지 65 wt%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트를 5 내지 30 wt% 포함 할 수 있다.
여기서, 상기 이중 결합을 가지는 실란 화합물은 불소 아크릴 수지(중합체)내 공중합을 위해서, 보다 바람직하게는 이중결합으로서 아크릴기를 가지는 실란 화합물을 사용할 수 있다. 즉, 본 발명은 반응성 아크릴 이중결합을 가지고 있는 실란 화합물을 불소 아크릴 수지 합성중에 도입하여 중합체에서 자체적으로 실란 기를 가지도록 함으로써, 실란 재료의 특성에 따른 내오존성의 증가와 함께, 내오존 특성을 가지도록 추가되는 금속산화물 등의 유-무기 재료의 부착 특성을 개선하여 상도층의 내오존 성능을 개선하는 효과가 있다.
이러한 아크릴기를 가지는 실란 화합물의 구체적인 화합물의 예로서는 하기 구조식 A-1 또는 구조식 A-2로 표시되는 화합물 이 사용될 수 있다.
Figure 112016118549784-pat00001
(구조식 A-1) (구조식 A-2)
한편, 본 발명에서 코모노머로서 사용되는 아크릴산 모노머 및 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트의 경우에, 이들은 각각 메타 아크릴산 모노머 및 히드록시기를 포함하는 메타아크릴레이트를 포함하는 것으로서, 아크릴레이트 관능기 또는 메타아크릴레이트 관능기를 가지는 것은 제한없이 사용할 수 있다.
예컨대, 아크릴산 모노머의 경우에, 아크릴산 유도체로서 카르보닐기의 알파 위치에 치환기를 가질 수 있는 단량체인 경우에 어느 것이나 사용가능하며, 대표적으로 메틸 메타아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아크릴산, 부틸 메타아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 중에서 선택되는 적어도 하나이상을 포함할 수 있고, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트는 아크릴산 유도체에 히드록시기를 포함하는 것이면 어느 것이나 사용가능하며, 바람직하게는 2-히드록시에틸 메타아크릴레이트, 3-히드록시프로필 메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에서의 불소 아크릴 수지내 단량체 성분으로서 사용되는 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트 성분은 공중합에 의해 얻어지는 불소 함유 아크릴 수지가 불소를 포함하는 성분이면 종류에 제한되지 않고 사용될 수 있다.
예컨대, 상기 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트 성분으로서 2.2.2-trifluoroethyl acrylate 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3,3-penta fluoropropyl acrylate, 2,2,3,3,3-penta fluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl acrylate 또는 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl methacrylate 중에서 선택될 수 있고, 상기 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl acrylate 또는 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl methacrylate 중에서 적어도 하나를 포함하는 경우에 내오존 성능이 증대될 수 있다.
즉, 불소함유 (메타)아크릴계열 중합체의 측쇄 불화탄소의 개수를 증가시킴에 따라 표면 접촉각이 상승하며, 이에 따라 표면 에너지가 급격하게 감소함으로써, 내오존성뿐만 아니라, 방오 성능이 우수하여 수처리 시설 등과 같은 오염물이 많은 장소에서 깨끗한 도장상태를 유지시킬 수 있다.
한편, 상기 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트는 불소함유 중합체의 불소원에 해당되는 것으로서, 타 불소함유 탄화수소 대비 불소의 함량이 적으면서도 내오존성이 우수한 특성을 나타내도록 한다. 따라서, 이의 함량이 5 wt%보다 낮으면 내오존성의 특성을 구현하기 어렵고, 또한 함량이 45 wt% 높은 경우 가격경쟁력이 없거나, 또는 도막강도와 경도가 낮아져 내수성이 저해되는 단점이 발생할 수 있어, 상기 범위내의 함량을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서의 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지의 제조방법은 1) 부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 용제를 반응기에 넣고 가열하여 임의의 온도까지 승온하는 단계; 2) 얻어지는 불소 아크릴 수지내의 용매성분을 제외한 전체 조성물을 기준으로, 아크릴기를 가지는 실란 화합물 1 내지 5 wt%, 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트를 5 내지 45 wt%, 아크릴산 모노머를 25 내지 65 wt%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트를 5 내지 30 wt% 포함할 수 있도록 반응기내 혼합 후에, 상기 혼합액을 기준으로 라디칼 중합개시제 1 ∼ 2 wt%를 상기 반응기내에 30분 내지 10시간에 걸쳐 투입하여 중합하는 단계; 3) 선택적으로, 앞서 투입한 조성물의 용매를 제외한 나머지 전체 함량을 기준으로 상기 중합개시제 0.2 ∼ 0.6 wt% 및 상기 용제 5 ∼ 10wt%를 추가로 투여하고, 2 ∼ 10시간 동안 중합하는 단계;를 포함한다.
한편, 본 발명에서 상기 불소 아크릴 수지는 이소시아네이트와 반응시킴으로써 내오존성을 지니는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 얻을 수 있다. 이 경우에, 상기 불소 변성 우레탄 아크릴레이트는 불소 아크릴 수지와 이소시아네이트의 함량비(무게비)는 1 : 2 내지 2 : 1의 비율로 반응시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서, 상기 상도층은 상도층내 전체 조성물을 기준으로 금속산화물, 글래스비드, 글래스플레이크 중에서 선택되는 하나이상의 입자를 1 내지 30 wt% 포함할 수 있다.
여기서, 상기 금속산화물 입자는, 이산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄및 산화티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나, 이들 중 2종 이상의 혼합물 일 수 있고, 또한, 상기 금속산화물 입자는, 산화규소-산화알루미늄, 산화알루미늄- 산화지르코늄, 산화규소-산화지르코늄 또는 산화규소-산화알루미늄-산화지르코늄 등의 2 성분계 이상의 화합물 형태를 포함할 수 있다.
또한, 상기 글래스비드는 용융유리가 표면장력에 의해 구형의 입자형으로 형성된 것으로 고순도의 세라믹에 근접한 유리 구슬이고, 상기 글래스플레이크는 편상의 세라믹계인 유리 박편이며, 상기 글래스비드와 글래스플레이크 모두 내충격성이 우수한 특징이 있다.
본 발명에서의 상기 금속산화물, 글래스비드, 글래스플레이크는 상도층내에 방수방식성 및 내오존성 등의 개선에 도움을 줄 수 있으며, 또한 상기 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지내의 실리콘 원자를 포함하는 부분에 의해 부착력이 강화될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상도층에는 상도층내 전체 조성물을 기준으로 카본 밀드 화이버 0.1 내지 0.6 wt%를 추가적으로 포함함으로써, 기계적 물성과 화학적 물성을 향상할 수 있다.
종래 기술의 방수방식 도료 조성물의 경우, 가공성 및 도막의 기계적 물성, 화학적 물성 등이 좋지 않은 단점이 여전히 존재함에 따라 도막의 물성을 개선하기 위해 다양한 첨가제를 첨가하여 극복하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 그 중, 탄소나노튜브, 그래핀 등은 그 자체로 우수한 기계적, 물리적, 전기적 및 열적 특성을 갖고 있어, 복합재료의 필러로서 응용가능성이 제시되고 있다.
그러나 탄소나노튜브나 그래핀 등은 도료의 필러로 사용하기에는 상호응집력이 강하여 분산성이나, 고분자와의 상용성이 매우 낮아 콘크리트와의 부착력 및 밀착력이 낮을 뿐만 아니라, 고가여서 도료 조성물에 실제로 적용하기는 어려움이 있다.
이에, 본 발명에서는 탄소나노튜브나 그래핀과 유사한 특성을 나타내면서, 탄소나노튜브나 그래핀 보다 분산성이 월등히 좋으며, 저렴한 카본 밀드화이버(carbon milled fiber)를 에폭시계 방수도료 조성물에 함유시킴으로써, 도료 소재내 중도층의 기계적 물성과 화학적 물성을 향상시켜 콘크리트 구조물의 방수방식 기능을 완벽하게 수행할 수 있다.
상기 카본 밀드화이버(carbon milled fiber)는 탄소 섬유를 분쇄하여 파우더처럼 단섬유화시킨 것으로, 에폭시 수지내에서도 분산성, 유동성이 좋고, 도막의 내부식성, 내마찰성, 내열성, 내구성 등의 기계적 물성과 화학적 물성을 보강시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 카본 밀드화이버는 평균 섬유길이가 10 ∼ 80 ㎛인 카본 밀드화이버를 사용할 수 있고, 바람직하게는 평균 섬유길이가 10 ∼ 40 ㎛인 카본 밀드화이버를 사용하는 것이 좋다. 만일, 카본 밀드 화이버의 평균 섬유길이가 10 ㎛ 미만일 경우에는 작은 크기로 인해 분산성 불량 및 제품의 점도 상승으로 인해 작업성 등의 문제점이 발생될 수 있고, 80 ㎛를 초과할 경우에는 제품 경화 후 치밀성 부족으로 인해 도막의 인장성능 및 표면 불량 문제점이 발생될 수 있다.
상기 카본 밀드화이버는 상도층내 전체 조성물을 기준으로 카본 밀드 화이버 0.05 내지 1 wt% 로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.6 wt%가 사용될 수 있으며, 상기 카본 밀드화이버의 함량이 에폭시계 방수도료 조성물 총중량에 대하여, 0.05 wt% 미만일 경우, 첨가량 대비 효과가 미미하고, 1 wt% 를 초과할 경우에는 색상의 문제가 발생할 수 있고, 상대적으로 물성 증가 폭이 미미 하다.
본 발명에 있어서 상도층의 도장 방법에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 스프레이(Spray) 또는 롤러(Roller)를 사용하여 건조 도막 두께가 바람직하게는 50 ㎛ 이상이 되도록 도장할 수 있다.
본 발명은 또한, 콘크리트 표면에 프라이머용 조성물을 도포하여 형성된 프라이머층; 및 불소 아크릴 수지의 전체 조성물을 기준으로, 이중 결합을 가지는 실란 화합물을 1 내지 5 wt% 공중합된 불소 아크릴 수지, 및 이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유하는, 내오존성을 지니는 상도층;을 포함하는 콘크리트 구조물의 표면 도장용 다층도막을 제공한다.
이는 앞서 상술한 프라이머층을 형성하는 단계; 및 상도층을 형성하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법에 의해 형성된 콘크리트 구조물의 표면 도장용 다층도막에 관한 것으로서, 이에 대하여는 앞서 기재한 바를 참조하면 된다.
한편, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 표면 도장공법은 콘크리트 구조물의 콘크리트 보호용 도막 시공방법, 콘크리트 구조물의 단면 보수 시공방법 및 수처리 구조물용 콘크리트 구조물의 방수방식 시공방법에 응용될 수 있다.
이러한 응용에 대한 구체적 일 실시예들을 이하에 상술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 콘크리트 보호용 도막 시공방법에 사용되는 표면 도장공법의 개략적인 순서도를 나타낸 그림으로서, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, (a) 콘크리트 표면의 바탕면 정리 및 고압세척을 진행하는 단계 및 (b) 선택적으로, 상기 콘크리트 표면에 바탕조정재층을 도포하는 단계;를 포함하며, 이후 공정으로서 본 발명에 따른 프라이머층 형성단계((i) 단계) 와 상도층의 형성단계((ii) 단계)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 (a) 콘크리트 표면의 바탕면 정리는 콘크리트의 표면처리 단계의 일종으로서, 콘크리트 구조물의 표면층에 대한 균열상태 등을 필요에 따라 보강 또는 보수하거나, 그라인더 또는 베레이커 등을 이용하여 표면을 평평하게 처리하거나, 또는 상기 콘크리트 구조물의 바닥층으로 프라이머의 침투가 용이하게 이루어지도록 먼지, 표면의 유분, 염분, 수분, 먼지 등 기타 이물질을 제거하는 단계에 해당한다.
한편 상기 고압세척은 상기 바탕면 정리이후에 고압 살수기를 이용하여 물을 고압 살수함으로써 콘크리트 표면에 있는 이물질을 세척하고 세척하기 위해 적절한 압력에 의해 분사하는 단계에 해당한다.
본 발명에서의 상기 바탕면 정리와 고압세척단계는 콘크리트 표면이 깨끗한 경우에는 이들 중 어느 하나 또는 양자를 생략할 수도 있다.
한편, 상기 (b) 콘크리트 표면에 바탕조정재층을 도포하는 단계는, 앞서의 콘크리트 표면의 바탕면 정리 및 고압세척단계를 거친 콘크리트 구조물 표면상 또는 균열에 따른 내부의 공극을 바탕조정재로 충진하기 위한 공정에 해당되며, 본 공정은 필요에 따라 선택적으로 적용가능할 수 있는 생략가능한 공정에 해당된다.
또한, 상기 바탕조정재층은 수용성 에폭시 수지와 경화제 및 시멘트 파우더로 이루어지는 바탕조정재층을 사용할 수 있고, 예컨대, 상기 바탕조정재층은 주제로 수용성 에폭시 수지를 사용하고, 경화제로 아민 혼합물을 사용하며 시멘트 세라믹 혼합물을 파우더로 사용하는 3액형 에폭시 시멘트 몰탈재로서 콘크리트의 바탕조정과 강도 보강의 목적으로 사용되며, 모체의 수분과 반응하여 수분을 소비하며 또한 콘크리트 바닥 표면을 평평하게 하는 역할을 추가적으로 할 수 있다.
이때, 상기 바탕조정재층의 각 성분은 각각 수용성 에폭시 수지 10 ∼ 15 중량%, 경화제 20 ∼ 30 중량% 및 시멘트 파우더 55 ∼ 70 중량%를 포함하는 바탕조정재용 조성물을 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 응용예로서, 콘크리트 구조물의 단면 보수 시공방법을 들 수 있고, 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 단면 보수 시공방법에 사용되는 표면 도장공법의 개략적인 순서도를 나타내었다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 이는 (a) 콘크리트 표면의 바탕면 정리 및 고압세척을 진행하는 단계, (c) 녹제거 및 방청을 진행하고 알카리 회복제를 도포하는 단계 및 (d) 콘크리트 표면에 접착제를 도포한 후, 폴리머 모르타르를 이용하여 단면 복구를 진행하는 단계를 포함하며, 이후공정으로서 본 발명에 따른 프라이머층 형성단계((i) 단계)와 상도층의 형성단계((ii) 단계)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 (a) 콘크리트 표면의 바탕면 정리 및 고압세척을 진행하는 단계는 앞서의 콘크리트 구조물의 콘크리트 보호용 도막 시공방법에서 기재된 바와 동일하며, 상기 (c) 단계에서의 녹제거 및 방청단계는 철근 부식과 산성비, 대기오염 등으로 철근의 부식이 심화된 콘크리트 모체의 철근에 있는 녹을 제거하고, 추후 부식 방지를 위한 처리를 진행하는 것으로서, 녹제거의 경우에 물리적 또는 화학적 처리를 통해 녹을 제거하며, 방청단계의 경우에 예를 들어, 철근의 표면에 산화방지 및 염해방지제를 도포하여 피막을 형성하여 진행할 수 있다.
한편, 상기 알카리 회복제의 도포 단계는 앞서의 화학반응으로 인한 철근 산화 방지와 중성화된 콘크리트의 알카리성 회복을 위하여 침투형 방청제를 이용해 알카리성 회복처리를 진행하는 것으로서, 상기 침투형 방청제는 무기형 이온물질로서, pH 11 이고, 색상은 암갈색을 띈다. 상기 알카리성 회복처리는 건축토목 공사현장의 철근, H빔, I형강, 강관 파일 등에 주로 사용되며, 그 밖에도 콘크리트 몰탈 타설 전과 내부 철근 부식 방지의 목적시 및 중성화된 노후 콘크리트의 재생시에 사용될 수 있다.
또한 본 발명에서의 상기 녹제거 및 방청, 알카리 회복제 도포 공정은 철근 노출부가 아닌곳의 단면보수 시공시 이들중 일부 또는 전부를 생략할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 (d) 단계에서 사용되는 콘크리트 접착제는 기존 콘크리트와 새로운 콘크리트를 접착하기 위해 도포되는 것으로서, 그 용도는 콘크리트 구조물의 보수/보강, 크랙의 충진 및 보수, 타일, 벽돌, 대리석, 금속, 유리블록, 실리콘 등의 접착시와 몰탈의 접착 증강제, 조형용 접착제와 같이 견고한 접착력을 갖는 것을 선별하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리머 모르타르를 이용하여 단면 복구를 진행하는 단계에서 사용되는 폴리머 모르타르의 일실시예로서는 포틀랜드와 알루미나 시멘트와 고로슬래그 분말로 구성된 수산화칼슘 결합재 25.5 ∼ 43.5중량%, 산화규소(SiO2) 36.35 ∼ 45 중량%, 분산제 0.05 ∼ 0.1 중량%, 폴리머 수지(분말) 0.5 ∼ 1 중량%, 실리카 (Silica Fume)1.3 ∼ 2 중량%, 200mesh 수산화칼륨(KOH) 5.9 ∼ 35 중량%, 소포제 0.1 ∼ 3.5 중량%, 섬유보강재(PP, PVA, 나이론섬유 등) 0.1 ∼ 3.5 중량%가 혼합되어 물과 함께 사용하여 시공될 수 있다.
한편, 상기 폴리머 모르타르의 또 다른 일실시예로서는 시멘트 30 ∼ 45중량%, 골재 40 ∼ 50중량%, 폴리머 결합재 5 ∼ 10중량%, 천연세라믹계 팽창제 3 ∼ 5중량% 등을 포함하며 물과 함께 사용하여 시공될 수 있다. 여기서, 상기 시멘트는 통상적인 포틀랜트 시멘트를 의미하나 이에 제한되지 않으며, 골재는 바텀애쉬, 플라이애쉬, 모래의 혼합물로 구성될 수 있고, 폴리머계 결합재는 조성물의 경화시간, 작업성, 강도 및 내구성을 개선시키기 위하여 사용하는 것으로, 불포화 폴리에스테르를 주재료 하되, 결합재의 경화시 수축을 저감시키기 위한 수축저감제와 결합재의 경화를 촉진시키기 위한 경화촉진제 및 경화성 개시제가 더 포함가능하고, 천연세라믹계 팽창제는 실리카계로 실리케이트(Silicate) 300 ∼ 500메쉬 분말이 적용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 표면 도장공법은 수처리 구조물용 콘크리트 구조물의 방수방식 시공방법에 적용될 수 있다.
이는 도 3에 도시된 바와 같이 (a) 콘크리트 표면의 바탕면 정리 및 고압세척을 진행하는 단계를 진행한 후, 본 발명에서의 상기 프라이머층 형성단계((i) 단계)를 진행하고, 이후에 (e) 상기 프라이머층 상부에 바탕조정재층을 도포하는 단계, 및 (f) 프라이머층과 상도층 사이에 중도층으로서, 에폭시계 방수도료 조성물로부터 형성되는 에폭시 방수층을 형성하는 단계를 수행한 후에 상기 상도층의 형성단계((ii) 단계)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 (a) 콘크리트 표면의 바탕면 정리 및 고압세척 진행 단계, 프라이머층 형성단계((i) 단계) 및 (e) 상기 프라이머층 상부에 바탕조정재층을 도포하는 단계는 앞서 기재된 바와 동일한 과정에 해당하며, 필요에 따라 생략가능하다.
한편, 상기 (f) 중도층으로서, 에폭시계 방수도료 조성물로부터 형성되는 에폭시 방수층을 형성하는 단계의 경우에, 이는 상기 프라이머층과 상도층 사이에 중도층으로서, 에폭시계 방수도료 조성물로부터 형성되는 에폭시 방수층을 형성하는 단계;로서, 이는 바람직하게는, 상기 에폭시 방수층은 에폭시 수지 25 ∼ 50 중량%, 경화제 20 ∼ 40 중량%, 및 충전제 25 ∼ 50 중량%를 포함하는 에폭시계 방수도료 조성물을 도포하여 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 에폭시 수지는 고형분의 에폭시 수지로서, 방수도료에 사용되는 에폭시 수지이면 제한 없이 사용 가능하며, 상기 에폭시 방수층에 함유되는 에폭시 수지는 경화되어 우수한 방수 방식성, 보수 보강성 및 열탄성을 갖도록 하기 위해 조성물 총중량에 대하여 25 ∼ 50 중량%를 포함하도록 한다. 25 중량% 미만으로 포함시 경화 후 강도가 저하되는 문제점이 있고, 50 중량%를 초과하여 포함하는 경우에는 작업시 흐름성이 저하되고 점도가 높아져 작업성이 저하되는 문제점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 에폭시 방수도료 조성물에서 사용되는 경화제는 그 종류 및 투입량에 따라 가사시간, 경화시간, 경화 후 물성에 영향을 주게 되는바, 본 발명에서는 다양한 표면에 적용시킬 수 있도록 아민계 경화제를 사용할 수 있고, 바람직하게는, 변성 아민 경화제를 사용할 수 있다.
상기 경화제는 조성물 총 중량에 대하여 20 ∼ 40 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 범위 미만으로 포함시 적절한 경화효과를 부여할 수 없고, 상기 범위를 초과하여 포함하는 경우에는 과도한 경화로 인하여 도막의 경도가 지나치게 높아지는 문제점이 있게 되므로, 상기 범위 내에서 적용되는 표면에 따라 적절하게 사용하도록 한다.
또한, 충전제는 충진 효과를 위해 사용하는 것으로, 탄산칼슘, 실리카 또는 산화아연을 사용할 수 있다. 충전제로 탄산칼슘, 실리카, 또는 산화아연을 사용함으로 인해 별도의 충진제가 첨가할 필요가 없으며, 기타 동결방지제, 방부제, 증점제, 은폐제 등도 첨가되지 아니하여도 무방하다.
상기 충전제는 에폭시계 방수도료 조성물 총중량에 대하여, 25 ∼ 50 중량% 의 범위를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 에폭시 방수층의 도장두께는 0.5 ∼ 1.0 mm의 범위를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 에폭시계 방수도료 조성물은 전술된 성분 이외에 조성물 물성을 저해하지 않는 조건하에서 TiO2 등의 안료, 탄화수소계 용매 등의 희석제, 공지의 기타 첨가제 등을 첨가할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1) 이중 결합을 가지는 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴수지 제조
아래 표 1과 같은 구성성분의 원료를 이용하여 불소 아크릴 수지를 제조하였다. 이의 세부 합성 공정으로서, N-Butyl Acetate와 MIBK의 혼합성분을 용매로 반응기에 투입 후 100℃ 승온하고, 불소 아크릴 수지를 제조하기 위해 표 1에 기재된 모노머 성분과 AIBN(9번)을 혼합 후 혼합액을 3시간에 걸쳐 반응기내 투여하여 반응시키고, 이후 N-Butyl Acetate와 MIBK의 혼합액(11, 13)과 AIBN(12번)을 앞서 사용한 전체 조성물중 용매를 제외한 나머지 총합(3 ∼ 10)을 기준으로 하여, 각각 표 1에 기재한 함량만큼을 반응기내 20분간 투여한 후 4시간 유지하여 추가로 반응을 하여 중합체를 얻었다.
Figure 112016118549784-pat00002
2) 내오존 특성을 지니는 복합도막 제조
1. 콘크리트층의 표면처리
(a) 콘크리트의 표면의 바탕면 정리 및 고압세척을 진행하는 단계로서, 상기 콘크리트 구조물의 표면 또는 바닥층에 대한 균열상태와 누수 및 용수 부분을 보강하며, 프라이머 침투가 용이하게 이루어지도록 먼지, 표면의 유분, 염분, 수분, 먼지 등 기타 이물질을 제거한 후에 고압 살수기를 이용하여 물을 분사하여 표면을 처리하였다.
2. 프라이머층 형성 단계
국도화학의 DGEBA 타입의 에폭시 YD-128(12500 cps, E.E.W = 185 g/mol, n = 0.12) 60 wt%, 물 10 wt% 및 airproduct 사의 modified cycloaliphatic amine타입 ancamine 2635 (AHEW=78) 30 wt%를 동력 교반기를 사용하여 (RPM 700)로 약 2 ∼ 5분간 균일하게 혼합하여 프라이머용 조성물을 제조하여 로울러나 붓, 에어리스 스프레이를 이용하여 도포하는 방식으로 콘크리트에 도포하였다.
3. 에폭시 방수층 형성단계
에폭시 수지 40 wt%과 경화제 30 wt%, 충전제로서 실리카(Silica S-300), 탈크(ISM-A 325) 3 wt%, 이산화티탄 3 wt%의 성분으로 혼합하여 에폭시계 방수도료 조성물을 제조하여 상기 프라이머층에 도포하였다.
상기 에폭시는 국도화학의 DGEBA 타입의 에폭시 YD-128(12500 cps, E.E.W = 190 g/mol, n = 0.13)를 사용하였고, 아민 경화제로서 국도화학의 디에틸렌트리아민(아민가 350mg KOH/g, 활성수소 당량 90, 점도 2,000 cps(25 ℃)를 사용하여 이를 혼합한 후, 붓 또는 로울러, 에어리스 스프레이 기기를 이용하여 균일하게 도포한다.
4. 내오존성 상도층 형성단계( 실시예 1 내지 5, 비교예 1 및 2)
실시예 1
상기와 같이 형성된 중도층의 위에 내오존성 불소 수지 조성물의 코팅층을 형성한다. 이를 위해 앞서 제조한 불소 아크릴수지를 이소시아네이트와 반응시킴으로써, 내오존성을 지니는 상도 코팅용 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 도포함으로써 상도층을 형성할 수 있다.
이를 위해, 앞서 제조예 1에 따라 제조된 불소 아크릴수지 75 wt%와 실리카 5 wt% 및 티타니아 2 wt%, 카본밀드 파이버( ZOLTEK 사의 RMF 0150, 평균 섬유길이 30 um)를 상도층내 전체 조성물을 기준으로 0.3 wt%, 나머지 성분으로서 희석제를 포함하는 주제와 이소시아네이트로서, 헥사 메틸렌 디이소시아네이트(perstorp, HDT) 60 wt%, 에틸 아세테이트 30wt%, 메틸에틸케톤 10wt%를 포함하는 경화제를 당량비 1 : 0.8 ∼ 1 : 1.2 를 유지하며 혼합한 후 스프레이 기기를 이용하여 균일하게 도포한다.
실시예 2 내지 10, 비교예 1 및 비교예 2
실시예 2 내지 5, 비교예 1, 비교예 2는 각각, 상기 표 1에서의 제조예 1에 사용된 불소 아크릴 수지 대신 제조예 2 내지 5, 비교제조예1 및 비교제조예2에 따라 얻어진 불소아크릴 수지를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 상도층을 형성하였다.
또한, 실시예 6 내지 8은 실시예 1과 동일하되, 상기 실시예 2내의 카본밀드 파이버의 평균 섬유길이가 50 um인 것을 사용(실시예 6)한 것, 카본밀드 파이버의 평균 섬유길이가 120 um인 것을 사용(실시예 7)한 것, 카본밀드 파이버의 함량을 0.5 wt%로 사용(실시예 8)한 것, 카본밀드 파이버의 함량을 1.2 wt%로 사용(실시예 9)카본밀드 파이버를 사용하지 않은 것(실시예 10)을 제외하고 동일하게 상도층을 형성하였다.
본 발명에서의 상도층의 물성을 점검하기 위하여, 콘크리트 구조물 시험체를 양생한 후 7일 동안 침수하고 상온(25 ℃)에서 2시간 동안 건조시켜 함수율 40 %의 시험체를 제작한 후, 시험체 표면에 앞서 기재한 바에 따라 에어리스 스프레이 기기를 이용하여 도막두께 0.05㎜로 도포하여 24 시간 동안 경화시켜 프라이머층을 형성하고, 중도층으로서, 에폭시계 방수도료 조성물을 에어리스 스프레이 기기를 이용하여 2회 도포하여 72시간 동안 경화시켜 에폭시 방수층(도막 두께 1 ㎜, 도포량 0.97 m2/L)을 형성하였다.
이후, 상기 실시예 1 내지 10, 비교예 1에 의해 얻어지는 상도층을 형성하고, 얻어진 도막의 물성평가를 진행하여 하기 표 2에 나타내었으며, 이의 평가를 위한 구체적 항목을 아래에 기재하였다.
(1) 인장강도 측정
도막시편으로 KS F 4929에 준하여 표준상태의 인장강도를 측정하였다.
(2) 방오성 측정
RSM 0030으로 내오염성을 측정하였다.
Figure 112016118549784-pat00003
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 8에서 제조된 다층도막은 인장강도, 부착강도 등의 기계적 물성과 내산성 등의 화학적 물성이 비교예 1 및 2에서 제조된 다층도막에 비해 우수한 것으로 나타남을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 제조된 다층도막의 내오존성 평가를 진행하기 위해, 크기 70×150 mm의 스페인레스판에 상도층을 도포하고, 이를 오존 용존농도 10 ppm의 오존챔버에 침지시킨 후 4주간 오존처리하여 외관을 관찰하고, 300배로 확대하여 그 조직을 관찰하고, 질량변화에 따른 탈락 및 박리 정도를 확인하였고, 하기 표3에 외관평가, 표면분석 및 질량감소분석의 결과를 나타내었다.
Figure 112016118549784-pat00004
상기 표 3에서 보는 바와 같이 본 발명의 내오존성의 불소수지 함유 상도층을 포함하는 다층도료막은 비교예1 또는 비교예2에 비해, 동일함량의 불소수지에서의 외관 및 표면평가시 우수한 물성을 나타내었으며, 또한 오존에 의한 상도층의 탈락 등의 문제 발생을 막아줄 수 있는 것으로 판단된다.

Claims (10)

  1. (i) 콘크리트 표면에 프라이머층;을 형성하는 단계; 및
    (ii) 이중 결합을 가지는 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지 및 이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유하는, 내오존성을 지니는 상도층;을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지는 불소 아크릴 수지의 전체 조성물을 기준으로, 단량체 성분으로서 이중 결합을 가지는 실란 화합물 1 내지 5 wt%, 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트를 5 내지 45 wt%, 아크릴산 모노머 25 내지 65 wt%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트를 5 내지 30 wt% 포함하는 조성물의 공중합에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불소 변성 우레탄 아크릴레이트는 불소 아크릴 수지와 이소시아네이트의 함량비(무게비)를 1 : 2 내지 2 : 1의 비율로 반응시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상도층은 상도층내 전체 조성물을 기준으로 카본 밀드화이버를 0.1 내지 0.6 wt% 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카본 밀드 화이버는 평균 섬유길이가 10 ∼ 80 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (i) 단계이전에,
    (a) 콘크리트의 표면의 바탕면 정리 및 고압세척을 진행하는 단계; 및
    (b) 선택적으로 상기 콘크리트 표면에 바탕조정재층을 도포하는 단계;를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (i) 단계이전에,
    (a) 콘크리트의 표면의 바탕면 정리 및 고압세척을 진행하는 단계;
    (c) 녹제거 및 방청을 진행하고 이에 알카리 회복제를 도포하는 단계; 및
    (d) 콘크리트 표면에 접착제를 도포한 후, 폴리머 모르타르를 이용하여 단면 복구를 진행하는 단계;를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (i) 단계이전에,
    (a) 콘크리트의 표면의 바탕면 정리 및 고압세척을 진행하는 단계;를 포함하며,
    상기 (i) 단계와 (ii) 단계 사이에,
    (e) 상기 프라이머층 상부에 바탕조정재층을 도포하는 단계; 및
    (f) 프라이머층과 상도층 사이에 중도층으로서, 에폭시계 방수도료 조성물로부터 형성되는 에폭시 방수층을 형성하는 단계;를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에폭시 방수층은 에폭시 수지 25 ∼ 50 중량%, 경화제 20 ∼ 40 중량%, 및 충전제 25 ∼ 50 중량%를 포함하는 에폭시계 방수도료 조성물을 도포하여 형성하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법.
  10. 콘크리트 표면에 프라이머용 조성물을 도포하여 형성된 프라이머층; 및
    불소 아크릴 수지의 전체 조성물을 기준으로, 단량체 성분으로서 이중 결합을 가지는 실란 화합물 1 내지 5 wt%, 불소함유 아크릴레이트 또는 불소함유 메타아크릴레이트를 5 내지 45 wt%, 아크릴산 모노머 25 내지 65 wt%, 히드록시기를 포함하는 아크릴레이트를 5 내지 30 wt% 포함하는 조성물의 공중합에 의해 얻어지는, 실란 화합물이 공중합된 불소 아크릴 수지, 및
    이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 불소 변성 우레탄 아크릴레이트를 함유하는, 내오존성을 지니는 상도층;을 포함하는 콘크리트 구조물의 표면 도장용 다층도막.

KR1020160163590A 2016-12-02 2016-12-02 내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막 KR101766286B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160163590A KR101766286B1 (ko) 2016-12-02 2016-12-02 내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160163590A KR101766286B1 (ko) 2016-12-02 2016-12-02 내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101766286B1 true KR101766286B1 (ko) 2017-08-14

Family

ID=60142378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160163590A KR101766286B1 (ko) 2016-12-02 2016-12-02 내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101766286B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101891204B1 (ko) * 2018-05-09 2018-08-23 이영준 계면 접착성과 신축성 및 고방수 성능이 있는 개질 복합 폴리머를 이용한 유·무기 복합 탄성 도막 방수제 조성물 및 그 제조방법
KR102025306B1 (ko) * 2018-08-13 2019-09-25 최성호 콘크리트 건축물의 마루 바닥 시공방법
KR102025314B1 (ko) * 2018-08-13 2019-09-25 최성호 콘크리트 건축물의 벽체 시공방법
KR102267627B1 (ko) 2020-11-20 2021-06-21 주식회사 성주안전 교량구조물의 친환경 보수보강공법 및 도장재 조성물
KR102362578B1 (ko) * 2021-10-29 2022-02-15 (주)아이엔지그룹건축사사무소 공동주택과 건축물의 외벽 방수방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101119893B1 (ko) * 2011-11-25 2012-02-29 지엘기술 주식회사 고강도 섬유질 무기계 폴리머몰탈 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수와 보강 방법
KR101498998B1 (ko) * 2014-02-21 2015-03-09 (주)진성테크 구조물 보강용 고강도 복합섬유패널 및 이를 이용한 구조물 보강공법
KR101534223B1 (ko) * 2013-08-21 2015-07-07 주식회사 정석케미칼 내오존성 및 내산화성이 우수한 콘코리트 구조물의 표면 도장공법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101119893B1 (ko) * 2011-11-25 2012-02-29 지엘기술 주식회사 고강도 섬유질 무기계 폴리머몰탈 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수와 보강 방법
KR101534223B1 (ko) * 2013-08-21 2015-07-07 주식회사 정석케미칼 내오존성 및 내산화성이 우수한 콘코리트 구조물의 표면 도장공법
KR101498998B1 (ko) * 2014-02-21 2015-03-09 (주)진성테크 구조물 보강용 고강도 복합섬유패널 및 이를 이용한 구조물 보강공법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101891204B1 (ko) * 2018-05-09 2018-08-23 이영준 계면 접착성과 신축성 및 고방수 성능이 있는 개질 복합 폴리머를 이용한 유·무기 복합 탄성 도막 방수제 조성물 및 그 제조방법
WO2019216550A3 (ko) * 2018-05-09 2020-01-02 주식회사 에프엠시스템 계면 접착성과 신축성 및 고방수 성능이 있는 개질된 복합폴리머를 이용한 유·무기복합 탄성도막 방수제 조성물 및 그 제조방법
KR102025306B1 (ko) * 2018-08-13 2019-09-25 최성호 콘크리트 건축물의 마루 바닥 시공방법
KR102025314B1 (ko) * 2018-08-13 2019-09-25 최성호 콘크리트 건축물의 벽체 시공방법
KR102267627B1 (ko) 2020-11-20 2021-06-21 주식회사 성주안전 교량구조물의 친환경 보수보강공법 및 도장재 조성물
KR102362578B1 (ko) * 2021-10-29 2022-02-15 (주)아이엔지그룹건축사사무소 공동주택과 건축물의 외벽 방수방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101766286B1 (ko) 내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막
KR101882787B1 (ko) 친환경 코팅제를 이용한 콘크리트 및 강재 구조물의 표면 코팅 및 보호 공법
KR102353907B1 (ko) 콘크리트 중성화 방지 및 내자외선성, 내구성이 우수한 콘크리트 구조물의 장수명화를 위한 도장 공법
KR101977057B1 (ko) 고내구성의 콘크리트 구조물용 에폭시계 방수도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 도장공법
KR101166340B1 (ko) 친환경 수성 도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수공법
KR101717128B1 (ko) 에폭시계 방수도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물과 수처리 시설물의 표면 도장공법
KR101141347B1 (ko) 환경 친화적인 지오폴리머 단면복구용 모르타르 조성물과 이를 이용한 철근부식 및 염해, 중성화 억제 콘크리트 단면보수공법
KR101687672B1 (ko) 내화학성 및 내구성을 향상시킨 콘크리트 및 강재 구조물 표면 보호용 코팅제 조성물 및 이를 이용한 표면 보호 시공 공법
KR101309612B1 (ko) 철근 콘크리트 구조물의 단면 보수용 조성물 및 이를 이용한 철근 콘크리트 구조물의 단면 보수방법
KR101873488B1 (ko) 염해방지 및 중성화방지 기능을 갖는 친환경 보수용 몰탈 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101741177B1 (ko) 급경 고강도 무기계 폴리머 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 보수보강 방법.
KR102072939B1 (ko) 고점도 고탄성 크랙 보수용 퍼티재를 이용한 아파트 외벽의 보수 공법
KR100890558B1 (ko) 통기성 부여와 내수성 증진을 위한 아크릴 에멀젼 및 킬레이트를 첨가시킨 메탈 실리케이트와 다원자 이온 충전제를 혼입한 콘크리트 구조물의 중성화 및 염해방지 친환경 표면보호공법
KR101893380B1 (ko) 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 표면보호용 친환경 보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 마감 공법
KR101736146B1 (ko) 친환경 보호 코팅제 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR102054434B1 (ko) 염해방지 및 중성화방지 기능을 갖는 단면보수용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101820350B1 (ko) 지오폴리머를 이용한 콘크리트 단면 보수용 모르타르 조성물 및 내산, 내황산염 및 염화 이온 침투 저항성이 우수한 친환경적인 콘크리트 단면 보수 방법
KR101877221B1 (ko) 내화학성, 내용출성, 기계적 물성이 향상된 친환경 방수방식용 세라믹 메탈계 도료 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101816590B1 (ko) 초내후성 친환경 강재 코팅제 조성물 및 피에스볼 블라스트를 이용하여 바탕 처리하는 강 구조물의 표면보호 도장방법
KR102193762B1 (ko) 속건성 충진보수재를 이용한 콘크리트 구조물의 복합 보수공법
KR102442603B1 (ko) 내구성 및 물리적 특성이 우수한 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물 보수 보강 공법
KR101674470B1 (ko) 콘크리트 구조물 표면 보호용 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 보호 시공 공법
KR101013939B1 (ko) 콘크리트 구조물의 알칼리회복 및 강도증진용 하이브리드 프라이머 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR101551842B1 (ko) 콘크리트 구조물의 단면복구용 모르타르를 이용한 단면복구공법
KR101876888B1 (ko) 내식성 및 내구성이 우수한 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 방식 도장 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant