KR101937454B1 - 친환경 표면 보호 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보호 및 보수 공법 - Google Patents

친환경 표면 보호 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보호 및 보수 공법 Download PDF

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손문준
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Abstract

본 발명은 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 실란화합물 5 내지 30중량부; 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부; 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부; 음이온 유화제 5 내지 30중량부; 계면활성제 1 내지 10중량부; 질산칼슘 1 내지 5중량부; 가성소다 1 내지 30중량부; 경화제 15 내지 50중량부; 분산제 1 내지 25중량부; 가소제 5 내지 20중량부; 보수제 5 내지 15중량부; 증점제 1 내지 20중량부; 방부제 0.5 내지 5중량부; 안료 1 내지 30중량부; 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보호 및 보수 공법을 제공한다.
본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 유해물질을 배출하지 않아 친환경적이면서도 도막을 형성하기 위한 대상표면에 물리적, 화학적으로 안정적인 도막을 형성하고, 염해, 중성화 방지, 방수성, 내부식성 등을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

친환경 표면 보호 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보호 및 보수 공법{Eco-Friendly Surface-Protection Coating Composition and Protecting and Repairing Methods of Concrete Structure Using Thereof}
본 발명은 친환경 표면보호 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보호 및 보수공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염해, 중성화방지 및 방수/방식기능을 갖는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 피 구조물의 표면에 도포하여 표면을 보호하기 위한 친환경 표면보호 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보호 및 보수공법에 관한 것이다.
일반적으로 화학 수지를 이용한 조성물에 있어서 코팅특성을 갖도록 하기 위해서는 내마모성과 원가절감을 목적으로 무기물을 충전하지만 그 사용량은 30%이내이며, 이러한 조성물은 다량의 유기용제를 함유하고 있어서 수지 내에 무기물이 침지된 상태를 벗어나면 작업성이 없을 뿐만 아니라, 코팅제로서 제기능을 발휘하지 못한다.
특히, 콘크리트 구조물과 같은 표면이나 바탕면을 코팅하고자 할 때 그 표면이나 바탕면에 프라이머가 도포되지 아니한 상태에서는 시멘트와 같이 비중이 무거운 무기물이 저점도 코팅제에 적용될 경우 1회 도포되는 두께가 0.2mm 내외로 유기용제가 휘발되면서 경화되어 남는 고형분의 두께는 0.07mm정도의 얇은 박막층으로만 형성되게 된다. 그러므로 함침 범위를 벗어난 무기물은 결속력을 갖지 못하고 분리되어 형상을 유지할 수 없기 때문에 보호 보수 성능이 크게 저하되는 것이 심각한 문제로 지적되고 있다.
지금까지 국내외에서는 전반적으로 이미 열화가 진행된 콘크리트 표면을 보수하는 재료들로서는 대부분 화학수지나 화합물을 이용한 조성물을 사용하는 경우가 많다. 국내에서 신기술로 개발된 보수제의 이용과 보수공법의 종류를 보면 스틸렌-부타디엔고무(SBR)나 라텍스를 무기물 혼용제와 혼합사용하여 도포하는 방법, 수화 응고형 분말도포제 및 코팅제를 이용한 콘크리트 보호마감 이중코팅처리 기술, 기능성 수지군의 복합과 세라믹 반응을 이용한 콘크리트 구조물의 중성화와 염해 및 화학침식 방지기술, 이소시아네이트 수지(MDI)를 이용한 콘크리트 보수 몰탈제의 제조방법 및 보수공법, 실리게이트 화합물을 이용한 표면보수공법 등이 있다.
그리고 최근 들어 에폭시 수용성 타입에 시멘트를 혼합하여 바탕조정제로 사용하고 우레탄 수지에 아크릴 수지를 교합시켜 중도 및 상도 코팅 공정으로 시공하는 공법이 알려져 있다.
그러나 이러한 콘크리트 표면 보호 보수를 위한 공법들은 나름대로 특성을 갖고 있으나, 시공절차가 복잡하고 진정한 보호 보수성능을 발휘하도록 한다기보다는 단순 임시처방에 그치는 보수공법에 한정되어 있으며, 도포된 표면의 수지나 화합물이 노출된 상태로 자외선이나 각종 위해가스, 산성비 등으로 인하여 노화가 급속히 진행되는 단점이 있다.
또한, 콘크리트 습윤 상태에서의 적응성, 콘크리트 구성물인 알칼리성과의 비결합성에 의한 접착력 저하 등을 해소할만한 뚜렷한 특성이 제안되어 있지 아니하여 개선의 여지가 많았다.
특히, 열화된 콘크리트 표면을 다공체로 도포하였을 때에는 균일성이 확보되지 않는 문제점 등으로 인해 3회 이상 중첩도포를 필요로 하게 되고, 무엇보다도 표면 보호 보수제로서 기본적으로 요구되는 시공 후 콘크리트 본래 형상 회복이, 필요한 문제가 아직도 해소되지 않고 있다. 이러한 문제점들은 국내뿐만이 아니라 토목 건설산업개발이 활발히 이루어지고 있는 개발도상 국가들이나 선진국들 역시 제대로 해소하지 못하여 매우 고심하고 있는 문제점들이다.
이에, 전술한 문제점을 극복하기 위하여 대한민국특허등록 제10-1060140호에는 에폭시 수지, 반응성 희석제, 응결제, 유화제 및 물을 포함하는 에폭시 베이스 수지성분; 및 폴리옥시프로필렌디아민, 톨루엔, 타이타늄옥사이드, 가라마이트, 안료 및 물을 포함하는 경화성분으로 이루어진 친환경 표면 보호제가 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로서, 도막을 형성하기 위한 대상표면에 물리/화학적으로 안정적인 도막을 형성하고, 염해, 중성화방지, 내부식성내크랙성, 내수성, 내오염성, 내마모성, 내부착성, 방수성, 내스크래취성, 내한성, 내화학성 및/또는 내구성 등을 향상시킬 수 있도록 하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은
아크릴 수지 100중량부 기준으로,
실란화합물 5 내지 30중량부;
옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부;
에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부;
음이온 유화제 5 내지 30중량부;
계면활성제 1 내지 10중량부;
질산칼슘 1 내지 5중량부;
가성소다 1 내지 30중량부;
경화제 15 내지 50중량부;
분산제 1 내지 25중량부;
가소제 5 내지 20중량부;
보수제 5 내지 15중량부;
증점제 1 내지 20중량부;
방부제 0.5 내지 5중량부;
안료 1 내지 30중량부; 및
용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공하고자 하는 시공면의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계;
상기 이물질 제거단계가 종료된 시공면에 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 실란화합물 5 내지 30중량부, 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 계면활성제 1 내지 10중량부, 질산칼슘 1 내지 5중량부, 가성소다 1 내지 30중량부, 경화제 15 내지 50중량부, 분산제 1 내지 25중량부, 가소제 5 내지 20중량부, 보수제 5 내지 15중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 방부제 0.5 내지 5중량부, 안료 1 내지 30중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 도포하는 도포단계; 및
상기 도포단계가 종료된 후 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 도포면을 양생하는 양생단계를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
콘크리트 구조물 표면의 요철과 레이탄스를 제거하는 단계;
상기 콘크리트 구조물 표면의 이물질을 제거하기 위한 고압 세척단계;
상기 콘크리트 구조물의 표면상에 퍼티재를 도포하는 바탕 처리단계;
상기 콘크리트 구조물의 표면상에, 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 실란화합물 5 내지 30중량부, 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 계면활성제 1 내지 10중량부, 질산칼슘 1 내지 5중량부, 가성소다 1 내지 30중량부, 경화제 15 내지 50중량부, 분산제 1 내지 25중량부, 가소제 5 내지 20중량부, 보수제 5 내지 15중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 방부제 0.5 내지 5중량부, 안료 1 내지 30중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 1차적으로 도포하여 하도층을 형성한 후 1차 양생하는 단계;
상기 하도층의 표면상에 상기 하도층과 동일 성분의 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 2차적으로 도포하여 중도층을 형성한후 2차 양생하는 단계; 및
상기 중도층의 표면상에 상기 중도층과 동일 성분의 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 3차적으로 도포하여 상도층을 형성한 후 3차 양생하는 단계를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 유해물질을 배출하지 않아 친환경적이면서도 도막을 형성하기 위한 대상표면에 물리적, 화학적으로 안정적인 도막을 형성하고, 염해, 중성화 방지, 방수성, 내부식성 등을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 실란화합물 5 내지 30중량부; 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부; 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부; 음이온 유화제 5 내지 30중량부; 계면활성제 1 내지 10중량부; 질산칼슘 1 내지 5중량부; 가성소다 1 내지 30중량부; 경화제 15 내지 50중량부; 분산제 1 내지 25중량부; 가소제 5 내지 20중량부; 보수제 5 내지 15중량부; 증점제 1 내지 20중량부; 방부제 0.5 내지 5중량부; 안료 1 내지 30중량부; 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 시공하고자 하는 시공면의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계; 상기 이물질 제거단계가 종료된 시공면에 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 실란화합물 5 내지 30중량부, 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 계면활성제 1 내지 10중량부, 질산칼슘 1 내지 5중량부, 가성소다 1 내지 30중량부, 경화제 15 내지 50중량부, 분산제 1 내지 25중량부, 가소제 5 내지 20중량부, 보수제 5 내지 15중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 방부제 0.5 내지 5중량부, 안료 1 내지 30중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 도포하는 도포단계; 및 상기 도포단계가 종료된 후 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 도포면을 양생하는 양생단계를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법을 제공한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 콘크리트 구조물 표면의 요철과 레이탄스를 제거하는 단계; 상기 콘크리트 구조물 표면의 이물질을 제거하기 위한 고압 세척단계; 상기 콘크리트 구조물의 표면상에 퍼티재를 도포하는 바탕 처리단계; 상기 콘크리트 구조물의 표면상에, 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 실란화합물 5 내지 30중량부, 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 계면활성제 1 내지 10중량부, 질산칼슘 1 내지 5중량부, 가성소다 1 내지 30중량부, 경화제 15 내지 50중량부, 분산제 1 내지 25중량부, 가소제 5 내지 20중량부, 보수제 5 내지 15중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 방부제 0.5 내지 5중량부, 안료 1 내지 30중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 1차적으로 도포하여 하도층을 형성한 후 1차 양생하는 단계; 상기 하도층의 표면상에 상기 하도층과 동일 성분의 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 2차적으로 도포하여 중도층을 형성한후 2차 양생하는 단계; 및 상기 중도층의 표면상에 상기 중도층과 동일 성분의 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 3차적으로 도포하여 상도층을 형성한 후 3차 양생하는 단계를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 도막을 형성하고자 하는 대상표면, 예를 들면 콘크리트, 금속, 목재 등으로 이루어진 표면에 코팅되어 도막을 형성시켜 도막이 형성된 표면을 보호하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 코팅제 조성물이라면 특별히 한정되지 않는다.
특히, 본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 콘크리트 중성화 방지, 염해방지, 부식방지 등과 콘크리트 수밀성 증가로 인한 표면강화, 내구성, 부착력 및 내오염성 등이 우수한 도막을 형성시킬 수 있으므로, 주차장, 공장바닥, 건축물 내외벽 및/또는 건축물 옥상 등에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 강판용 프라이머 등에 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 아크릴 수지는 친환경 표면보호 코팅제 조성물에 포함되어 콘크리트 등의 보호 대상표면이 외부에 노출되지 않도록 하여 염해, 중성화방지 및 방수/방식 성능을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 통상적으로 사용하는 아크릴 수지라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 수용성 아크릴수지를 사용하는 것이 좋다.
여기서, 상기 수용성 아크릴수지는 산 및/또는 염기에 강하고, 자외선에 의한 변색이나 구조노화를 방지하는 내후성을 제공하는 동시에 표면 광택을 부가할 수 있다.
또한, 상기 아크릴 수지는 친환경 표면보호 코팅제 조성물에 포함되어 보호 코팅도막을 형성하고자 하는 시공표면에 용이하게 접착할 수 있도록 하는 접착력을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 아크릴 수지 외 나머지 성분들의 함량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 실란화합물은 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 구성하는 유-무기 물질이 서로 용이하게 결합되도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 실란화합물, 예를 들면 퍼플루오로메톡시실란, 퍼플루오로에톡시실란 등의 퍼플루오로알콕시실란 또는 테트라메톡시실란, 테트라 에톡시실란 등의 테트라알콕시실란, 디알콕시실란, 실란옥사이드, 알콕시실란, 실란옥사이드 또는 이들의 혼합물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
특히, 본 발명에 따른 실란화합물은 내크랙성, 내화학성 등을 증가시키고, 열적안정성 및 기계적 물성을 향상시키기 위한 것이다.
바람직한 실란화합물의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 옥틸페놀에톡실레이트는 에톡실화된 옥틸페놀 유도체로서, 코팅제 조성물을 이용한 코팅시 시공면에 도막이 용이하게 형성될 수 있도록 한다.
바람직한 옥틸페놀에톡실레이트의 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 에틸렌비닐아세테이트는 친환경 표면보호 코팅제 조성물이 코팅되어 도막을 형성할 경우, 코팅도막의 변형을 억제하기 위한 것이다.
바람직한 에틸렌비닐아세테이트의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 음이온 유화제(Anionic emulsifier)는 코팅제 조성물을 구성하는 용제에서 각 구성성분 및 반응물 등을 용이하게 분산시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 음이온 유화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 음이온 유화제로는 수지산나트륨염, 리그닌술폰산알카리금속염, 나프탈렌 설포닉 산(Naphthalene Sulfonic acid) 유도체, 클로로벤젠(Chlorobenzene) 유도체, 고급지방산알카리금속염, 알킬벤젠슬폰산염, 알파-올레핀슬폰산염, 폴리옥시에칠렌알킬페닐에텔류, 알킬아릴슬폰산나트륨류 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직한 음이온 유화제의 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 음이온 유화제(Anionic emulsifier)는 코팅제 조성물을 구성하는 용제에서 각 구성성분 및 반응물 등을 용이하게 분산시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 음이온 유화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 음이온 유화제로는 수지산나트륨염, 리그닌술폰산알카리금속염, 나프탈렌 설포닉 산(Naphthalene Sulfonic acid) 유도체, 클로로벤젠(Chlorobenzene) 유도체, 고급지방산알카리금속염, 알킬벤젠슬폰산염, 알파-올레핀슬폰산염, 폴리옥시에칠렌알킬페닐에텔류, 알킬아릴슬폰산나트륨류 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직한 음이온 유화제의 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 계면활성제는 당업계의 통상적인 계면활성제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 계면활성제 이온성계면활성제(음이온, 양이온, 양성) 비이온성계면활성제를 사용할 수 있으며, 음이온계면활성제로서 술폰 에스테르(Sulfuric ester), 술폰산(sulfonic acid), 포스포릭 에스테르(phosphoric ester); 양이온계면활성제로서 2차 아민염(Secondary amine salt), 3차 아민염(tertiary amine salt); 양이온성계면활성제로서 아미노산 타입(amino acid type), 베타인 타입(betaine type); 비이온성계면활성제로서 폴리에틸렌글리콜 타입(polyethyleneglycol type), 폴리하이드록시알코올 타입(polyhydroxyalcohol type) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직한 계면활성제는 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 질산칼슘은 코팅제 조성물을 용이하게 경화시키기 위한 것으로서, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 가성소다는 코팅제 조성물의 적정 pH, 예를 들면 pH 7 내지 12로 유지되도록 하는 것으로서, 상기 pH가 7 미만이면 질산칼슘이 반응되지 않는다.
상기 가성소다의 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 경화제는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 경화제로는 2-디에틸아미노에틸아민, N-부틸디에탄올아민, 2-디이소프로필아미노에틸아민, 3-디메틸아미노-1-프로필아민, 파라 톨루엔 설포닉산[PTSA(Para Toluene Solfonic Acid)], 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트(tert-Butylperoxy benzoate, TBPB), 무수프탈산(Phthalic acid anhydride), 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메르캅탄(Polymercaptan) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 15 내지 50중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 분산제(Dispersant)는 친환경 표면보호 코팅제 조성물에 극성을 부여하여 조성물을 구성하는 구성성분의 부착력을 향상시키고, 화합물들을 균일하게 분산시키며, 내한성 등을 개선시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 분산제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 유기산, 아로마틱 오일, 지방족 오일, 동 식물성 기름, 캐스터 오일, 면실유, 미네랄 오일 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용하는 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 분산제는 수분산 폴리우레탄 분산제를 사용할 수도 있다.
여기서, 상기 수분산 폴리우레탄 분산제는 친환경 표면보호 코팅제 조성물에 포함되어, 친환경적이면서도 부착성(G/L, GI, EGL 등), 방수성, 내스크래취성, 내수성, 내한성, 내식성 및/또는 내화학성 등을 증가시킨다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 수분산 폴리우레탄 분산제는 프리고분자 수지, IPDI(isophorone diisocyante), MDI(methyl diisocyanate), polyol(polytetramethyleneglycol, polyhexamethylene adipate). DMPA(dimethylolpropionicacid), DMS(dimethylol sulfate) 또는 이들의 혼합물을 출발물질로 하여 NCO- 말단기를 갖는 프리고분자 수지를 제조한 뒤 촉매제, 예를 들면 DBTL 또는 DBTDL(dibutyltin dilaurate)와 중화제, 예를 들면 TEA(triethyl amine)와 사슬연장제 EDA(ethyl diamine)를 사용하여 제조할 수 있다.
바람직한 분산제의 사용량은 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 25중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 가소제는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 구성하는 구성성분들 간의 혼합을 원활하게 수행할 수 있도록 한다.
바람직한 가소제는 테레프탈산 금속염, 스테아린산 금속염, 석유수지, 저분자량 폴리에틸렌 및 저분자량 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 좋고, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 보수제는 수분을 유지할 수 있도록 하는 것으로서, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 에틸하이드록시에틸셀룰로오스, 메틸하이드록시에틸셀룰로오스, 구아검, 잔탄검 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
상기 보수제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 증점제는 표면보호 코팅제 조성물의 점도를 조절하여 보호 코팅제 조성물의 사용을 용이하게 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 증점제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 하이드록시 에틸 셀룰로오즈(HydroxyEthyl Cellulose), 소수성 우레탄변성계 증점제 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
상기 증점제의 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 20중량부인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 증점제로 사용되는 하이드록시 에틸 셀룰로오즈는 보수성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 방부제는 이소티아조린(Isothiazoline) 유도체를 포함하는 방부제를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 0.5 내지 5중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 안료는 코팅제 조성물, 특정적으로 친환경 표면보호 코팅제 조성물에 색상을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 안료라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 30중량부인 것을 추천한다.
바람직한 안료로는 무기계 안료 및/또는 유기계 안료를 사용하는 것이 좋다.
상기 무기계 안료는 산화철, 수산화철, 산화크롬, 산화티탄 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
이때, 산화철, 수산화철은 적갈색을 나타내고, 산화크롬은 녹색을 나타내고, 산화티탄은 백색을 나타낸다.
상기 유기계 안료는 카본 블랙, 아조피그먼트 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 용제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 용제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 50 내지 150중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 하기의 특정양태의 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 조성물의 물리/화학적 특성을 향상시키는 동시에 조성물의 결합성능을 향상시키기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 20중량부의 실리카미립자를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 실리카미립자의 크기는 실리카 입자가 수나노미터 내지 수마이크로미터 단위의 입자크기를 갖는 것을 지칭한다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 방오성 및/또는 내용제성을 향상시키기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부 폴리비닐리덴 플로오라이드 수지를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 실온에서 효과적으로 경화하고 내열성, 저온 성능, 내화학성, 내용매성 및 내유성과 같은 개선된 특성을 제공하기 위하여 아미노기 함유 실록산(Aminofunctional siloxan)을 더 포함할 수 있다.
상기 아미노 함유 실록산은 특별히 제한되는 것은 아니며, 일례로서 아미노메틸폴리디메틸실록산을 들 수 있으며, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 조성물이 균열부 등에 용이하게 삽입될 수 있도록 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 중탄산나트륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 도막의 내크랙성, 내수성, 내오염성, 내마모성 및/또는 내부착성 등을 향상시키기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부의 변성실란시릴케이트 합성물을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 변성실란실리케이트 합성물은 가교역할을 하면서 유기??무기 중합 반응성을 형성함으로써 콘크리트 등의 기질에 대한 코팅제의 점착성을 강화시킬 수 있도록 한다.
상기 변성실란실리케이트 합성물은 실리케이트와 실란을 혼합하여 제조할 수 있다.
바람직한 실리케이트는 당업계에서 통상적으로 사용하는 실리케이트라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 보다 바람직하게는 알칼리 실리케이트, 특히 바람직하게는 리튬실리케이트, 순수포타슘실리케이트, 전처리된 포타슘실리케이트, 합성실리케이트(리튬, 소디윰, 포타슘), 콜로이드실리카 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 실란은 당업계에서 통상적으로 사용되는 실란이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 아미노실란, 비닐실란, 에폭시 실란, 메타크릴실란, 유황, 알킬실란, 페닐실란, 클로로실란 중 비닐트리클로로실란, 노르말헥실트리에톡시실란, 아미노에칠아미노프로필실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐벤질아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 테트라에톡시실란(TEOS), 3글리시독시프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 실리케이트 및 실란을 서로 혼합하여 변성실란실리케이트 합성물을 제조하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 실리케이트 100중량부를 기준으로, 실리케이트에 실란 0.1 내지 2중량부를 95 내지 110℃의 온도범위에서 희석하여 200 내지 400rpm의 속도로 1 내지 2시간 동안 교반하는 것을 포함한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 코팅도막의 안정성을 향상시키기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부의 광안정제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 광안정제는 아민계 화합물, 유기기를 붙인 클레이, 폴리비닐 코폴리머, 폴리비닐 호모폴리머, 흄드 실리카, 침강 실리카, 힌더드아민라이트스테빌라이저 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만, 추천하기로는 힌더드아민라이트스테빌라이저를 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 코팅층을 형성하고자 하는 대상면으로부터 쉽게 박리되는 것을 방지하기 위해 박리방지제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 박리방지제는 폴리인산계, 아민계, 또는 인산 에스테르계 박리방지제를 사용하는 것이 좋다.
특정적으로, 상기 박리방지제는 액상형으로 비중이 1.0 이상이고 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제; 산가가 10 ㎎KOH/g 이하이고, 총 아민가가 140 내지 400㎎HCl/g인 아민계 박리방지제일 수 있다.
바람직한 박리방지제의 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 10 내지 30중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 테트라에틸렌펜타민(Tetraethylenepentamine; TEPA)을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 2 내지 8중량부로 더 포함할 수 있는데, 테트라에틸렌펜타민은 폴리아민의 일종으로서, 표면보호 코팅제 조성물의 경화속도 및 점도 조절의 역할을 하며, 그 사용량이 2중량부 이하 일 때는 효과가 미미하며, 8중량부 이상일 경우에는 그 양이 과도하여 경제적이지 못하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 테트라메틸렌디이소시아네이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 20중량부로 더 포함할 수 있는데, 테트라메틸렌디이소시아네이트는 표면보호 코팅제 조성물의 내구성, 내화학성 및/또는 점착성 등을 향시킨다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 표면보호 코팅제 조성물의 건조 수축을 방지하기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 알루민산 칼슘을 더 포함할 수 있는데, 알루민산 칼슘은 조성물에 포함되면 팽창성을 띠게 되어 건조수축을 방지하게 되는데, 사용량이 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1중량부 보다 적을 경우에는 효과가 미미하며, 5중량부를 초과할 경우 과다하여 작업성을 저하 시킬 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 표면보호 코팅제 조성물의 충진성 및 내구성을 향상시키기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 암모늄 노니페놀 에테르설페이트(amaonium nonylphenol ether sulfate)를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 표면보호 코팅제 조성물의 방수성능을 향상시키기 위하여 하소포졸라나(calcinated pozzolana)를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 호소포졸라나는 주로 세립의 적색의 화산성 흙으로 구성되는 천연 포졸라나에 칼슘을 첨가하여 제조되며, 특히, 상기 하소포졸라나는 천연 포졸라나 100중량부에 칼슘 1 내지 20중량부를 혼합한 혼합물을 1000 내지 1200℃의 온도범위에서 0.5 내지 1시간 소성한 후 평균입도가 10 내지 20㎛가 되도록 분쇄한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 표면보호 코팅제 조성물의이 부식되는 것을 방지하기 위하여 이소티아조린(Isothiazoline)유도체를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 도막의 건조를 촉진하면서 벗겨짐을 방지할 수 있도록 규조토를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 규조토는 공극률이 높아 표면적이 크므로 도막의 건조와 벗겨짐 방지에 효과적이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 셀프 레벨링(자기충전성능)을 개선하기 위하여 스타치에테르(Starch ether)를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 점도를 조절하고, 부착성을 향상시키기 위하여 부틸글리시딜에테르(Butyl glycidyl ether)를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 사용량이 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 점도 조절 및 부착성 향상의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경화가 지연되고 표면의 경도가 저하되는 단점이 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 우수한 열전도성 덕택에 도막 형성시 발생하는 열화에 대한 저항성을 확보하고 균열을 예방할 뿐만 아니라, 내구성, 내식성을 향상시키기 위하여 탄소나노튜브를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 탄소나노튜브는 비슷하게 열과 전기의 양도체인 탄소 섬유를 사용하는 경우와 비교하여도, 도막의 성분을 교반할 때 탄소 섬유처럼 탄소나노튜브가 뭉치는 일이 생기지 않기 때문에 탄소나노튜브를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소나노튜브는 당업계의 통상적인 탄소나노튜브라면 특별한 제한이 없다. 제한적이지 않은 예를 들자면, 두께가 5 내지 20nm인 다중벽 탄소나노튜브를 사용하면 성능과 비용의 조화 측면에서 적절하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 조성물이 접착되는 피접착면에 존재하는 유해 성분들이 외부로 용출되는 것을 방지함으로써 환경오염을 유발되는 것을 방지하기 위하여 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 5 내지 15중량부의 디메틸 암모늄 클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 조성물의 경도를 향상시키고 표면오염을 감소시키기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 자외선을 흡수하고 크랙의 발생을 방지하기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 하이드라진 페닐 트리아진을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 균열을 방지하고 유연성 및 접착성을 증가시키기 위하여 폴리부텐(polybutene)을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 진크 설페이트(zinc sulphate)를 1 내지 5중량부를 더 포함할 수 있는데, 진크 셀페이트는 알카리부여제로소 널리 사용되는 것으로 진크 설페이트가 친환경 표면보호 코팅제 조성물에 포함되면 친환경 표면보호 코팅제 조성물이 도포되는 도포면의 알카리성을 회복시키며, 표면에 비활성막을 생성함으로써 부식을 방지할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 점도를 높이고 부착성을 향상시키기 위하여 카르복시메틸셀룰로스(CMC)를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 분산성을 향상시키기 위하여 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 이소보닐아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 조성물의 표면에 수분침투를 방지하면서 통기성을 확보하기 위하여 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 소디윰스테아레이트를 더 포함할 수 있는데, 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 목적한 수분침투 방지기능을 얻을 수 없고, 5중량부를 초과하면 조성물의 강도 저하현상을 나타내어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 조성물이 도포되는 대상물이 염해 또는 중성화 등의 성능저하 요인에 의해 부식 및 피복 탈락 등이 발생하는 것을 방지하기 위해 메틸트리메톡시실란(MTMS(methyltrimethoxysilane))을 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부가 좋다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 조성물의 겔타임 확보를 위하여 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부의 칼슘 플루오로 알루미네이트를 더 포함할 수 있는데, 칼슘 플루오로 알루미네이트는 C11A7CaF2가 주요 구성 화합물로서, 사용량이 0.1중량부 보다 적을 경우에는 조성물의 겔화 시간이 길어지기 때문에 소기의 성과를 얻을 수 없으며, 5중량부를 초과할 경우 과다하게 겔화되어 작업성에 문제를 초래할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 5 내지 10중량부의 팽창 흑연을 더 포함할 수 있는데, 아크릴 수지 100중량부에 대하여 함량이 5중량부 미만일 경우에는 화염 차단의 효과가 부족하게 되며, 10중량부를 초과할 경우에는 분체양이 많아지고 혼합물을 겔(gel)화 시킬 수 있다는 단점이 있다.
상기 팽창 흑연은 다공성 탄화층의 생성에 의해 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 제조할 경우 부착력 및 난연성을 강화시키는 작용을 한다.
상기 팽창 흑연은 밀도가 1.5 내지 2.3g/㎤이고, 입경이 30 내지 1,000㎛이고, 20 내지 250배의 팽창율을 가지는 것이 화염과 접촉하였을 경우 화염을 차단하는 효과가 극대화되어 더욱 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 10 내지 30중량부의 탈크를 더 포함할 수 있는데, 아크릴 수지 100중량부에 대하여 함량이 10중량부 미만이면 내수성 향상 효과를 기대하기 어렵고, 함량이 30중량부를 초과하면 증점을 유발하기 때문에 좋지 않다.
상기 탈크는 백색도가 우수한 수화 마그네슘 실리케이트 광물로서 활석이라고도 불리는데, 탈크는 무기 광물이기 때문이 녹는점이 1,400℃의 온도로 불에 강하고 내수성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인장강도 및 휨강도를 증가시켜 주는 효과가 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 압축강도 및 휨강도 향상을 위하여 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 메타규산나트륨(Na2SiO3)을 더 포함할 수 있는데, 아크릴 수지 100중량부에 대하여 함량이 1중량부 미만이면 유동성이 낮아지고 불규칙한 기포가 형성되며, 함량이 5중량부를 초과하면 유동성이 급격히 낮아져 가사시간 확보가 곤란하여 좋지 않다.
상기 메타규산나트륨은 수화물도 있으나, 석영과 탄산나트륨의 혼합물을 1,000℃의 온도로 가열 융해하여 고체화시켜 만든 무수물도 사용될 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 콘크리트 구조물의 시멘트의 수화반응으로 생성되는 수산화칼슘과 반응하여 칼슘실리케이트 수화물을 생성시킴으로서 시멘트의 조직을 치밀하게 하고 내구성 및 부착강도를 향상시켜 도막의 들뜸 현상을 방지하기 위하여 카올린 분말을 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 3 내 10중량부로 더 포함할 수 있는데, 카올린 분말은 1.0~3㎛의 입자 크기가 바람직하며, 카올린 분말이 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 3중량부 미만이면 들뜸 방지에 효과가 없고, 10중량부를 초과하면 슬러리의 점도가 크게 상승하여 작업성이 감소하게 되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물은 항균작용 및 방청작용 효과를 부여하기 위하여 니켈분말과 크롬분말이 1:1의 중량비로 혼합된 니켈크롬분말을 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 3 내 10중량부로 더 포함할 수 있는데, 니켈분말 및 크롬분말은 모두 200메쉬 이하여 분말을 사용하며, 니켈분말과 크롬분말이 1:1의 중량비로 사용되는 것은 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 슬러리 상태시 균질성 저하를 방지하기 위함으로 비중이 높은 니켈분말에 비중이 낮은 크롬분말을 1:1로 혼합하여 항균작용 및 방청작용을 부여함과 동시에 슬러리 상태에서의 저하를 방지하기 위함이고, 또한, 니켈크롬분말의 혼합중량비율은 그 사용량이 아크릴 수지 100중량부를 기준으로 3중량부 미만이면 상기의 기능성 부여 효과가 미약하고, 10중량부를 초과하는 경우에는 슬러리 상태의 혼합물에서 재료의 균일한 분산성이 감소하게 되어 좋지 않다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 표면보호 코팅제 조성물, 특정적으로 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
일 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법은 시공하고자 하는 시공면의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계;
상기 이물질 제거단계가 종료된 시공면에 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 실란화합물 5 내지 30중량부, 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 계면활성제 1 내지 10중량부, 질산칼슘 1 내지 5중량부, 가성소다 1 내지 30중량부, 경화제 15 내지 50중량부, 분산제 1 내지 25중량부, 가소제 5 내지 20중량부, 보수제 5 내지 15중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 방부제 0.5 내지 5중량부, 안료 1 내지 30중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 도포하는 도포단계; 및
상기 도포단계가 종료된 후 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 도포면을 양생하는 양생단계를 포함한다.
다른 양태로서, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법은 콘크리트 구조물 표면의 요철과 레이탄스를 제거하는 단계;
상기 콘크리트 구조물 표면의 이물질을 제거하기 위한 고압 세척단계;
상기 콘크리트 구조물의 표면상에 퍼티재를 도포하는 바탕 처리단계;
상기 콘크리트 구조물의 표면상에, 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 실란화합물 5 내지 30중량부, 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 계면활성제 1 내지 10중량부, 질산칼슘 1 내지 5중량부, 가성소다 1 내지 30중량부, 경화제 15 내지 50중량부, 분산제 1 내지 25중량부, 가소제 5 내지 20중량부, 보수제 5 내지 15중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 방부제 0.5 내지 5중량부, 안료 1 내지 30중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 1차적으로 도포하여 하도층을 형성한 후 1차 양생하는 단계;
상기 하도층의 표면상에 상기 하도층과 동일 성분의 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 2차적으로 도포하여 중도층을 형성한후 2차 양생하는 단계; 및
상기 중도층의 표면상에 상기 중도층과 동일 성분의 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 3차적으로 도포하여 상도층을 형성한 후 3차 양생하는 단계를 포함한다.
특정 양태로서 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법은 상기 콘크리트 구조물 표면과 상기 하도층 사이에 단면 보수층이 더 포함될 수 있다.
이때, 상기 단면 보수층은 당업계의 통상적인 단면 보수층이라면 어떠한 것이라도 무방하지만, 바람직하게는 포틀랜드 시멘트 40 내지 50 중량%, 알루미나 시멘트 1.5 내지 4중량%, 규사 35 내지 55중량%, 충전재 1 내지 4 중량%, 탄소나노튜브 0.1 내지 5중량%, 섬유 0.1 내지 0.8중량% 및 재유화형 수지 1 내지 5중량%를 함유하는 주재와 상기 주재 100중량부에 대하여 유동화제 0.05 내지 0.5중량부를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 충전재는 당업계의 통상적인 충전재라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 탄산칼슘 및/또는 실리카를 사용할 수 있으며, 상기 탄산칼슘은 구조물 표면에 석재 질감을 위한 엠보싱 효과를 부여할 수 있고, 상기 실리카는 안료들의 뭉침을 막고, 보호 도막에 내마모성, 긁힘(scratch)과 충격에 대한 저항성을 부여한다.
또한, 상기 탄소나노튜브는 수화열에 대한 저항성을 확보하고 균열을 예방할 수 있다. 특히 재유화형 수지를 사용하기 때문에 동일한 수지의 고분자 유화액을 사용하는 경우보다 악화할 수 있는 건조 수축을 개선하여 준다.
또한, 상기 재유화형 수지로는 폴리비닐알코올 수지 및/또는 에틸렌-아세트산비닐 수지 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 섬유는 통상의 강화 복합 재료용 섬유, 예를 들어, 셀룰로오스, 나프타계 폴리비닐알코올(PVA) 섬유를 사용하며 섬유 길이는 3 내지 5mm인 것을 사용할 수 있다.
그 밖에도 섬유로 아크릴 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유 등을 사용 할 수 있다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
수용성 아크릴수지 100g, 퍼플루오로메톡시실란 15g, 옥틸페놀에톡실레이트 5g, 에틸렌비닐아세테이트 5g, 수지산나트륨염 15g, 술폰 에스테르 5g, 질산칼슘 3g, 가성소다 15g, 2-디에틸아미노에틸아민 25g, 캐스터 오일 13g, 테레프탈산 금속염 10g, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 8g, 하이드록시 에틸 셀룰로오즈 10g, 이소티아조린 유도체 3g, 카본블랙 15g, 및 물 100g을 혼합하여 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 캐스터 오일 13g, 대신 IPDI(isophorone diisocyante)를 출발물질로 하여 NCO- 말단기를 갖는 프리고분자 수지를 제조한 뒤 DBTDL(dibutyltin dilaurate)와 TEA(triethyl amine)와 EDA(ethyl diamine)를 사용하여 제조한 수분산 폴리우레탄 분산제 13g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실리카미립자 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리비닐리덴 플로라이드 수지 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아미노메틸폴리디메틸실록산 7g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 중탄산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 리튬실리케이트 100g에 아미노실란 1g을 100℃의 온도범위에서 희석하여 약300rpm의 속도로 1시간 동안 교반하여 고형화시킨 변성실란실리케이트 합성물 15g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 힌더드아민라이트스테빌라이저 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 비중이 1.0 이상이고 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제 15g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라에틸렌펜타민 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라메틸렌디이소시아네이트 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루민산 칼슘 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 암모늄 노니페놀 에테르설페이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 천연 포졸라나 100g에 칼슘 10g을 혼합한 후, 1100℃에서 0.5시간 소성하여 분쇄한 평균입도가 15㎛인 하소포졸라나 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이소티아조린 유도체 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규조토 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스타치에테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸글리시딜에테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 두께가 약 10nm인 다중벽 탄소나노튜브 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸 암모늄 클로라이드 7g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하이드라진 페닐 트리아진 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리부텐 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 진크 설페이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카르복시메틸셀룰로스 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이소보닐아크릴레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소디윰스테아레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메틸트리메톡시실란 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼슘 플루오로 알루미네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 팽창 흑연 7g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 탈크 15g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메타규산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 33]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균 입자 크기가 2㎛인 카올린 분말 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 34]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 콘크리트 구조물 보강용 접착제 조성물에 니켈분말과 크롬분말이 1:1의 중량비로 혼합된 니켈크롬분말 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 35]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 3 내지 실시예 34를 모두 부가하여 실시하였다.
[비교예 1]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 수용성 아크릴수지를 제외하여 실시하였다.
[비교예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실란화합물을 제외하여 실시하였다.
[실 험]
실시예 및 비교예에 따라 제조된 코팅제 조성물을 이용하여 0.2평방미터의 콘크리트 표면상에 약 10마이크로미터 두께의 도막을 형성한 후 표준상태에서의 안정도, 표면경도, 방수성, 소성변화, 부착성 및 박리성 등을 측정하여 표 1로 나타냈다.
안정도(kg/f) 표면경도 방수성(%) 소성변화(변형량,mm) 부착성 박리성
실시예 1 1094 이상무 98 0.010547 좋음 미박리
실시예 2 1103 이상무 99 0.010524 좋음 미박리
실시예 3 1142 이상무 99 0.010526 좋음 미박리
실시예 4 1145 이상무 94 0.010552 좋음 미박리
실시예 5 1143 이상무 97 0.010541 좋음 미박리
실시예 6 1141 이상무 98 0.010543 좋음 미박리
실시예 7 1138 이상무 99 0.010514 좋음 미박리
실시예 8 1145 이상무 98 0.010569 좋음 미박리
실시예 9 1136 이상무 99 0.010533 좋음 미박리
실시예 10 1146 이상무 98 0.010537 좋음 미박리
실시예 11 1133 이상무 98 0.010563 좋음 미박리
실시예 12 1135 이상무 99 0.010558 좋음 미박리
실시예 13 1123 이상무 99 0.010527 좋음 미박리
실시예 14 1142 이상무 99 0.010535 좋음 미박리
실시예 15 1146 이상무 97 0.010551 좋음 미박리
실시예 16 1141 이상무 97 0.010541 좋음 미박리
실시예 17 1141 이상무 98 0.010547 좋음 미박리
실시예 18 1137 이상무 96 0.010525 좋음 미박리
실시예 19 1145 이상무 98 0.010568 좋음 미박리
실시예 20 1144 이상무 99 0.010537 좋음 미박리
실시예 21 1146 이상무 97 0.010537 좋음 미박리
실시예 22 1136 이상무 98 0.010563 좋음 미박리
실시예 23 1146 이상무 97 0.010546 좋음 미박리
실시예 24 1133 이상무 97 0.010558 좋음 미박리
실시예 25 1125 이상무 98 0.010548 좋음 미박리
실시예 26 1105 이상무 99 0.010535 좋음 미박리
실시예 27 1144 이상무 99 0.010527 좋음 미박리
실시예 28 1135 이상무 95 0.010550 좋음 미박리
실시예 29 1143 이상무 97 0.010551 좋음 미박리
실시예 30 1131 이상무 98 0.010541 좋음 미박리
실시예 31 1128 이상무 99 0.010544 좋음 미박리
실시예 32 1131 이상무 97 0.010549 좋음 미박리
실시예 33 1126 이상무 99 0.010533 좋음 미박리
실시예 34 1136 이상무 98 0.010536 좋음 미박리
실시예 35 1134 이상무 99 0.010553 좋음 미박리
비교예 1 985 약함 78 0.971334 중간 약간박리
비교예 2 963 약함 86 0.882233 나쁨 약간박리
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 사용한 실시예 1 내지 실시예 35는 소성변화가 적고, 방수성 및 부착성 등이 좋을 뿐만 아니라, 표면으로부터 쉽게 박리되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 아크릴 수지 100중량부 기준으로,
    퍼플루오로메톡시실란 5 내지 30중량부;
    옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부;
    에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부;
    음이온 유화제 5 내지 30중량부;
    계면활성제 1 내지 10중량부;
    질산칼슘 1 내지 5중량부;
    가성소다 1 내지 30중량부;
    경화제 15 내지 50중량부;
    분산제 1 내지 25중량부;
    가소제 5 내지 20중량부;
    보수제 5 내지 15중량부;
    증점제 1 내지 20중량부;
    방부제 0.5 내지 5중량부;
    안료 1 내지 30중량부; 및
    용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물에,
    폴리비닐리덴 플로오라이드 수지를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하고,
    중탄산나트륨을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    변성실란실리케이트 합성물을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하고,
    암모늄 노니페놀 에테르설페이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    하소포졸라나를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    진크 설페이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    카르복시메틸셀룰로스를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고,
    메틸트리메톡시실란을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    칼슘 플루오로 알루미네이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    팽창 흑연을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 10중량부로 더 포함하며,
    탈크를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 10 내지 30중량부로 더 포함하고,
    메타규산나트륨을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    카올린 분말을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부로 더 포함하고,
    니켈분말과 크롬분말이 1:1의 중량비로 혼합된 니켈크롬분말을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부로 더 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물.
  2. 삭제
  3. 시공하고자 하는 시공면의 이물질을 제거하는 이물질 제거단계;
    상기 이물질 제거단계가 종료된 시공면에 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 퍼플루오로메톡시실란 5 내지 30중량부, 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 계면활성제 1 내지 10중량부, 질산칼슘 1 내지 5중량부, 가성소다 1 내지 30중량부, 경화제 15 내지 50중량부, 분산제 1 내지 25중량부, 가소제 5 내지 20중량부, 보수제 5 내지 15중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 방부제 0.5 내지 5중량부, 안료 1 내지 30중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물에, 폴리비닐리덴 플로오라이드 수지를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하고, 중탄산나트륨을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 변성실란실리케이트 합성물을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하고, 암모늄 노니페놀 에테르설페이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 하소포졸라나를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 진크 설페이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 카르복시메틸셀룰로스를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고, 메틸트리메톡시실란을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 칼슘 플루오로 알루미네이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고, 팽창 흑연을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 10중량부로 더 포함하며, 탈크를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 10 내지 30중량부로 더 포함하고, 메타규산나트륨을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 카올린 분말을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부로 더 포함하고, 니켈분말과 크롬분말이 1:1의 중량비로 혼합된 니켈크롬분말을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부로 더 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 도포하는 도포단계; 및
    상기 도포단계가 종료된 후 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 도포면을 양생하는 양생단계를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법.
  4. 콘크리트 구조물 표면의 요철과 레이탄스를 제거하는 단계;
    상기 콘크리트 구조물 표면의 이물질을 제거하기 위한 고압 세척단계;
    상기 콘크리트 구조물의 표면상에 퍼티재를 도포하는 바탕 처리단계;
    상기 콘크리트 구조물의 표면상에, 아크릴 수지 100중량부 기준으로, 퍼플루오로메톡시실란 5 내지 30중량부, 옥틸페놀에톡실레이트 1 내지 10중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 계면활성제 1 내지 10중량부, 질산칼슘 1 내지 5중량부, 가성소다 1 내지 30중량부, 경화제 15 내지 50중량부, 분산제 1 내지 25중량부, 가소제 5 내지 20중량부, 보수제 5 내지 15중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 방부제 0.5 내지 5중량부, 안료 1 내지 30중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물에, 폴리비닐리덴 플로오라이드 수지를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하고, 중탄산나트륨을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 변성실란실리케이트 합성물을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하고, 암모늄 노니페놀 에테르설페이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 하소포졸라나를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 진크 설페이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 카르복시메틸셀룰로스를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고, 메틸트리메톡시실란을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 칼슘 플루오로 알루미네이트를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고, 팽창 흑연을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 5 내지 10중량부로 더 포함하며, 탈크를 아크릴 수지 100중량부 기준으로 10 내지 30중량부로 더 포함하고, 메타규산나트륨을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 카올린 분말을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부로 더 포함하고, 니켈분말과 크롬분말이 1:1의 중량비로 혼합된 니켈크롬분말을 아크릴 수지 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부로 더 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 1차적으로 도포하여 하도층을 형성한 후 1차 양생하는 단계;
    상기 하도층의 표면상에 상기 하도층과 동일 성분의 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 2차적으로 도포하여 중도층을 형성한후 2차 양생하는 단계; 및
    상기 중도층의 표면상에 상기 중도층과 동일 성분의 친환경 표면보호 코팅제 조성물을 3차적으로 도포하여 상도층을 형성한 후 3차 양생하는 단계를 포함하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물 표면과 상기 하도층 사이에 단면 보수층을 더 포함하며,
    상기 단면 보수층은 보통 포틀랜드 시멘트 40 내지 50 중량%, 알루미나 시멘트 1.5 내지 4중량%, 규사 35 내지 55중량%, 충전재 1 내지 4 중량%, 탄소나노튜브 0.1 내지 5중량%, 섬유 0.1 내지 0.8중량% 및 재유화형 수지 1 내지 5중량%를 함유하는 주재와 상기 주재 100중량부에 대하여 유동화제 0.05 내지 0.5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 표면보호 코팅제 조성물의 시공방법.
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