KR102014431B1 - 교량 도장재 조성물 및 이를 이용한 도장 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 교량 도장재 조성물은 (A) 고분자 매트릭스 수지 100 중량부, (B) 유기 용매 80 내지 150 중량부, (C) 실리카 파우더 20 내지 30 중량부, (D) 경화제 20 내지 30 중량부, (E) 자기조립성 유기화합물 15 내지 25 중량부, (F) 무기 안료 30 내지 50 중량부, 및 (G) 결합제 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 교량의 도장 시공 방법은 강교나 콘크리트의 도장 기면에 프라이머 도료를 적어도 2회 이상 도장하여 도막의 두께가 100 내지 150 ㎛ 인 하도를 형성하고; 상기 하도에 본 발명의 교량 도장재 조성물로 구성한 도장재를 도장하여 315 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 UV 램프 또는 수은 램프로 경화시켜 도막의 두께가 50 내지 80 ㎛ 인 중도를 형성하고; 그리고 상기 중도에 상기 도장재로 도장 후 315 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 UV 램프 또는 수은 램프로 경화시켜 도막의 두께가 50 내지 80 ㎛ 인 상도를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

교량 도장재 조성물 및 이를 이용한 도장 시공 방법{BRIDGE COATING COMPOSITION AND METHOD FOR COATING USING THE COMPOSITION}
본 발명은 교량의 표면 도장재에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 속경 성능을 가지기 때문에 시공비를 줄일 수 있고, 내수성, 시공성 및 오염 방지 기능이 우수한 교량의 도장재 조성물 및 이를 이용한 도장 방법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트 교량 또는 강교는 자외선이나 수분 등에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여 그 표면을 도장하는 도장재를 사용하고 있다. 이와 같은 교량에 사용되는 콘크리트재 도는 강재는 시간이 경과함에 따라 미세한 균열이나 이음 부위에 수분, 화학물질 또는 기후에 의한 크랙이나 부식이 발생될 수 있다. 이러한 손상이 심화될 경우에는 교량 구조물의 내구성이 심하게 저하되어 구조물의 기능이나 외관을 손상시키는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1788102호에서는 에폭시 수지를 갖는 제1 조성물과 아민기 및 페놀을 갖는 도장용 조성물에 대하여 개시하고 있다. 이 특허에서는 도장용 조성물과 콘크리트의 접착력을 향상시키며 수분을 흡수하도록 하여 도장막의 내구성과 내후성을 증대시키고 있다. 하지만, 피도장물이 여름철과 같이 고온에 노출되거나 겨울철과 같이 저온에 노출되어 팽창과 수축을 반복하는 경우 도장막의 경계면에서 도장재가 이탈되는 문제점이 발생할 수 있다.
나아가, 상기 선행기술에서는 어느 정도의 습윤 조건에서도 작업이 가능하지만 교량과 같이 수분에 자주 노출되거나 접촉하는 경우 도장막이 잘 형성되기 어려운 문제점이 있다.
이에 본 발명자는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 내수성, 내후성, 내오염성과 같은 기본 특성을 가지면서도 콘크리트나 강재와 같은 피도장물과의 열팽창 또는 열수축에서도 부착력을 유지할 수 있으며, 신속한 경화시간을 갖기 때문에 빠른 양생이 가능한 교량 도장재 조성물 및 이를 이용한 교량의 도장 시공 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 기온 변화에 따라 도장층이 박리되는 것을 방지하기 위한 교량 도장재 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 경화 시간을 단축시켜 시공 비용을 줄일 수 있는 교량 도장재 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내수성, 내후성 및 내오염성이 우수한 교량 도장재 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 교량 도장재 조성물은 (A) 고분자 매트릭스 수지 100 중량부; (B) 유기 용매 80 내지 150 중량부; (C) 실리카 파우더 20 내지 30 중량부; (D) 경화제 20 내지 30 중량부; (E) 자기조립성 유기화합물 15 내지 25 중량부; (F) 무기 안료 30 내지 50 중량부; 및 (G) 결합제 1 내지 5 중량부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 고분자 매트릭스 수지(A)는 에폭시 수지 40 내지 60 중량%와 폴리아크릴레이트 60 내지 40 중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 유기 용매(B)는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올 중에서 단독 또는 2 이상의 혼합물로 적용하여도 좋다.
본 발명에서, 상기 실리카 파우더(C)에 세라믹 파우더를 혼합하여 사용하되, 상기 세라믹 파우더는 탈크, 바륨 설페이트, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 카보네이트, 가소 카올린(calcined kaolin) 중에서 단독 또는 2 이상의 혼합물이며, 상기 세라믹 파우더는 상기 실리카 파우더 함량의 50 중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 경화제(D)는 광반응성 모노머와 광개시제를 1:1 중량비로 혼합한 혼합물이어도 좋다.
본 발명에서, 상기 자기조립성 유기화합물(E)은 3-아미노프포필트리에톡시실란(3-aminotriethoxysilane), 옥타테실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane), 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(3-methacryloxypropyltrimethoxylane), 헥사메틸다이실라젠(hexamethyldisilazane), 트리데카플루로오-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸-1-트리클로로실란(tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-trichlorosilane) 중에서 단독 또는 2 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 결합제(G)는 몬탄산염은 90 내지 95 중량% 및 모노올레인산 5 내지 10 중량%의 혼합물인 것이 좋다.
본 발명에 따른 교량의 도장 시공 방법은 강교나 콘크리트의 도장 기면에 프라이머 도료를 적어도 2회 이상 도장하여 도막의 두께가 100 내지 150 ㎛ 인 하도를 형성하고; 상기 하도에 본 발명의 교량 도장재 조성물로 구성한 도장재를 도장하여 315 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 UV 램프 또는 수은 램프로 경화시켜 도막의 두께가 50 내지 80 ㎛ 인 중도를 형성하고; 그리고 상기 중도에 상기 도장재로 도장 후 315 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 UV 램프 또는 수은 램프로 경화시켜 도막의 두께가 50 내지 80 ㎛ 인 상도를 형성하는; 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 내수성, 내후성 및 내오염성이 우수하면서도 기온 변화에 따라 도장층이 박리되지 아니하며, 경화 시간을 단축시켜 시공 비용을 줄일 수 있는 교량 도장재 조성물 및 이를 이용한 도장 시공 방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 교량 도장재 조성물은 (A) 고분자 매트릭스 수지, (B) 유기 용매, (C) 실리카 파우더, (D) 경화제, (E) 자기조립성 유기화합물, (F) 무기 안료 및 (G) 결합제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하에서 본 발명의 각 성분에 대하여 상세히 살명한다.
(A) 고분자 매트릭스 수지
본 발명의 교량 도장재 조성물에 사용되는 고분자 매트릭스 수지(A)는 에폭시 수지와 폴리아크릴레이트의 혼합물로 이루어진다.
상기 에폭시 수지는 바람직하게 2개 이상의 에폭시기를 갖는 수지이며, 에폭시 당량이 300 내지 1,000 인 것을 사용한다. 이러한 에폭시 수지의 예로 글라이시딜 에테르계 에폭시 수지, 글라이시딜 에스테르계 에폭시 수지, 글라이시딜 아민계 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸형 에폭시 수지, 다이머산 변성 에폭시 수지, 알리파틱 에폭시 수지, 알리사이클릭 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
글라이시딜 에테르계 에폭시 수지의 대표적인 것으로 비스페놀형 에폭시 수지를 예로 들 수 있으며, 상기 비스페놀형 에폭시 수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 등을 예로 들 수 있다. 내약품성이나 저온 경화성 및 부착성 등의 물성을 고려하여, 이 중에서 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 페놀 노볼락형 에폭시 수지가 가장 바람직하다.
여기서 비스페놀 A형 에폭시 수지는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 2-메틸 프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올 및 트리메틸올 프로판으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로부터 얻어진 글리시딜 에테르 에폭시 수지, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 아디프산, 테트라하이드로 프탈산, 헥사하이드로 프탈산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로부터 얻어진 비스페놀 A형 에폭시 수지일 수 있다.
본 발명의 폴리아크릴레이트는 (메타)아크릴레이트기를 갖는 화합물로서, (메타)아크릴레이트는 에폭시 수지와 함께 본 발명의 고분자 매트릭스 수지(A)를 구성한다. 상기 (메타)아크릴레이트의 예로는 에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 트라이에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 노나에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 테트라데카에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 헥세인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 뷰테인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 에틸렌 옥사이드 부가물 트라이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 프로필렌 옥사이드 부가물 트라이(메타)아크릴레이트, 글리세린 트라이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)아이소사이아누레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이중에서 특히, 내약품성이 우수한 구조를 가지고 있는 트라이메틸올프로페인 트라이(메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 고분자 매트릭스 수지(A)는 에폭시 수지 40 내지 60 중량%와 폴리아크릴레이트 60 내지 40 중량%로 이루어지며, 고분자 매트릭스 수지(A) 100 중량부를 기준으로 하여 다른 성분을 적용한다.
(B) 유기 용매
본 발명에 사용되는 유기 용매(B)는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올 중에서 단독 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이와 같은 용매는 균일하고 강도 있는 도막 형성에 도움이 되며, 실리카 파우더와 매트릭스 수지간의 계면결합력을 증대시킨다.
본 발명에 사용되는 유기 용매(B)는 고분자 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 80 내지 150 중량부로 사용한다.
(C) 실리카 파우더
본 발명에 사용되는 실리카 파우더(C)는 모래나 석영 등을 분쇄하여 얻는 것으로, 투명한 결정형 고체이다. 해안에서 얻는 천연 실리카나 규석을 분쇄하여 분급하여 얻은 인조 실리카 중 어느 것이나 적용이 가능하다. 본 발명에서 사용되는 실리카 파우더(C)의 평균 입경은 0.05 내지 0.15 mm 인 것을 사용한다. 본 발명에서, 실리카 파우더에 세라믹 파우더를 혼합하여 사용하여도 좋다. 여기서 사용되는 세라믹 파우더는 탈크, 바륨 설페이트, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 카보네이트, 가소 카올린(calcined kaolin) 중에서 단독 또는 이들 중 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이 세라믹 파우더의 평균 입경은 0.05 내지 0.10 mm 인 것을 사용한다.
본 발명에서 실리카 파우더(C)는 고분자 매트릭스 수지(A)에 대하여 20 내지 30 중량부로 사용한다. 실리카 파우더에 세라믹 파우더를 혼합하는 경우, 전체 혼합물의 중량이 고분자 매트릭스 수지(A)에 대하여 20 내지 30 중량부가 되도록 사용하되, 세라믹 파우더의 함량은 실리카 파우더 함량의 50 중량% 이하로 사용한다.
(D) 경화제
본 발명에 사용되는 경화제(D)는 자외선에 의해 모노머 또는 올리고머와 반응하여 중합을 일으키는 역할을 한다. 이러한 경화제(D)로 빠른 속도의 경화를 위해서 광반응성 모노머와 광개시제를 1:1 중량비로 혼합한 혼합물을 사용한다.
이러한 광반응성 모노머의 예로 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하드록시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴(메타)아크릴레이트, 부톡시 에틸(메타)아크릴레이트, 2-디카프로락톤 에틸 아크릴레이트, 에틸디에틸렌
글리콜(메타)아크릴레이트, 2-에틸텍실(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜타디엔(메타)아크릴레이트,폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메틸트리에틸렌디글리콜(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, N-비닐피로리돈, N-비닐카프로락탐, 디아세톤아크릴아마이드, 이소부톡시메틸(메타)아크릴아마이드, N,N-디메틸(메타)아크릴아마이드, t-옥틸(메타)아크릴아마이드, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 아크릴로일몰포린, 디싸이클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트,네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트리싸이클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜탄디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜타디엔디(메타)아크릴레이트 중에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
상기 광개시제의 예로, 1-하이드록시싸이클로헥실페닐 케톤,2,2-디메톡시-2-페닐-아세토페논, 잔톤, 벤즈알데히드, 안트라퀴논, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시 벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 벤조인프로필 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 1-(4-이소프로필-페놀)-2-히드록시-2-메틸 프로판-1-온, 티옥잔톤 중에서 1 종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에서 경화제(D)는 고분자 매트릭스 수지(A)에 대하여 20 내지 30 중량부로 사용한다.
(E) 자기조립성 유기화합물
본 발명에 따른 재박리형 점착제 조성물은 자기조립성 유기화합물(B)을 포함한다. 자기조립성 유기 화합물은 고분자 매트릭스 수지(A) 중의 공중합체의 계면에 자기조립 박막층을 형성하여 수지의 표면을 개질함으로써 특히 자기조립에 의해 형성되는 다공성 구조를 형성한다. 이러한 구조를 통해 속경화성을 부여하는 것으로 추정된다. 이와 같은 자기조립성 유기화합물의 예를 들면, 3-아미노프포필트리에톡시실란(3-aminotriethoxysilane), 옥타테실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane), 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(3-methacryloxypropyltrimethoxylane), 헥사메틸다이실라젠(hexamethyldisilazane), 트리데카플루로오-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸-1-트리클로로실란(tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-trichlorosilane) 중에서 단독 또는 이들 중 최소한 2 이상의 혼합물을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 특성을 제공할 수 있는 자기조립 특성을 갖는 유기물이면 모두 적용이 가능할 것으로 예측된다.
본 발명에서 자기조립성 유기화합물(D)은 고분자 매트릭스 수지 용액(A) 100 중량부에 대하여 15 내지 25 중량부를 사용한다.
(F) 무기 안료
본 발명에 사용되는 무기 안료(F)는 공지의 다양한 색상을 지니는 것들을 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 안료로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 흑연, 티타늄 옥사이드, 카본블랙, 황색 산화철, 적색 산화철, 흑색 산화철 등과 같은 공지의 안료를 적절히 선택하여 단독 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 무기 안료(F)의 함량은 고분자 매트릭스 수지(A) 100 중량부에 대하여 30 내지 50 중량부를 사용한다. 30 중량부 미만에서는 도막의 은폐력이 지나치게 저하될 우려가 있고, 50 중량부를 초과하는 경우에는 도막의 크랙과 같은 물성 저하를 야기할 수 있으므로 바람직하지 않다.
(G) 결합제
본 발명에 사용되는 결합제(G)는 몬탄산염과 모노올레인산의 고형분을 혼합한 형태로 사용된다. 본 발명에 사용되는 몬탄산염은 선형 알리파틱 체인(linear aliphatic chain)이 긴 카르복실산에 염(salt)이 이온 결합되어 있는 구조이다. 특히 염은 칼슘염과 나트륨염을 사용하는 것이 바람직하다. 동시에 선형 알리파틱 체인의 탄소수는 12 이상인 것이 바람직하다. 몬탄산 염의 산 값(Acid value)은 ISO 2114에 제시된 방법으로 측정하였을 때 30 내지 40인 것이 바람직하다.
모노올레인산은 일반식 C21H40O4로 표시되며, 모노올레인의 다른 이름으로는 글리세롤 모노올레이트(Glycerol monooleate); 1-올레오일-sn-글리세롤(1-Oleoyl-sn-glycerol); 9-옥타데세노익산 (Z)-, 1,2,3-프로판트리올의 모노에스테르(9-Octadecenoic acid (Z)-, monoester with 1,2,3-propanetriol); 글리세릴 올리에이트(Glyceryl oleate); 글리세일 올리에이트(Glyceyl oleate)를 들 수 있다.
본 발명에서 모노올레인산은 몬탄산염과 혼합하여 도장재 조성물에 친환경성을 부여한다. 즉, 모노올레인산은 도장재에서 발생할 수 있는 VOC 배출량을 낮추는 효과를 가지는 것으로 판단된다.
몬탄산염은 사용되는 결합제(G)의 전체 중량에 대하여 90 내지 95 중량%로 사용되며, 모노올레인산은 5 내지 10 중량%로 사용한다. 이러한 성분비를 갖는 결합제(G)는 에폭시기를 갖는 고분자(A) 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부를 사용한다. 본 발명에 따른 결합제가 1 중량부 미만으로 사용되는 경우, VOC 미방출 성능의 향상효과를 기대하기 어렵고, 5 중량부를 초과하여 포함될 경우 몬탄산염 자체에 의한 피도장재와의 결합력 감소 등의 문제가 발생할 수 있다
[실시예]
고분자 매트릭스 수지(A)로 비스페놀A 수지 50 중량%와 트라이메틸올프로페인 트라이(메타)아크릴레이트 (TMPTA) 50 중량%이 혼합된 고분자 매트릭스 수지 1 kg을 준비하였다. 유기 용매(B)로 에틸렌 글리콜(한석화학, MEG)를 준비하였고, 실리카 파우더(C)로 한남 머트리얼 사의 Silica S-300를 평균입경 0.1 mm의 분말로 사용하였다. 경화제(D)는 광반응성 모노머로 2-디카프로락톤 에틸 아크릴레이트와 광개시제(바스프 사, LR 8728)를 중량부 1:1로 혼합한 것을 준비하였다. 자기조립성 유기화합물(E)로 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란을, 무기 안료(F)로 평화약품의 HIBLACK®47L을, 결합제(G)로 몬탄산염(Clariant사, CaV 102)과 모노올레인산 고형분(TCI사, 제품명 Glycerol monooleate)을 중량비 1:1로 혼합한 혼합물을 준비하였다. 준비된 성분들은 아래 표 1에 기재된 실시예 1 내지 5 및 비교실시예 1 내지 3의 함량에 따라 각각의 도장용 조성물 시료를 다음의 방법으로 제조하였다.
Figure 112018122372932-pat00001
먼저 반응조에 고분자 매트릭스 수지(A)와 유기 용매(B)를 투입하여 섭씨 90가 될때까지 천천히 승온하면서 교반하였다. 교반이 완료되면 교반기 내의 환류상태를 확인한 후, 자기조립성 유기화합물(E)과 결합제(G)를 3 내지 4 시간에 걸쳐 투입한 다음, 2~3 시간 동안 섭씨 90도를 유지하면서 숙성하여 냉각시켜 투명한 점도액을 얻었다. 여기에 실리카 파우더(C), 경화제(D)를 혼합하여 서서히 교반함으로써 도장용 조성물 시료를 얻었다.
이렇게 제조된 도장용 조성물 시료를 가지고 실시예 1~3 및 비교실시예 1에서는 표면에 프라이머가 도포된 가로 10 cm, 세로 10 cm 크기의 콘크리트 시편에 도장하였고, 실시예 4~5 및 비교실시예 2~3에서는 직경 10 cm, 높이 10 cm이고 표면에 프라이머가 도포된 강관을 시편으로 하여 그 표면에 해당 조성물 시료를 도장하였다. 도장된 표면에 UV LED 램프를 조사하여 경화시키되 광원의 주파수는 315 내지 400 nm 범위로 조절하였다. 이와 같이 도장이 완료된 시편에 대하여 다양한 물성을 아래의 방법에 따라 시험하였으며 그 결과는 표 2에 정리하였다.
(1) 인장강도
KS F 4929 기준에 따라, 표준상태에서 도장 부위의 인장강도를 측정하였다. 또한, 도장 부위에 산(acid) 처리를 한 다음 인장강도를 측정하였다.
(2) 신율
KS F 4929 기준에 따라, 표준상태에서 도장 부위의 신율을 측정하였다. 또한, 도장 부위에 산(acid) 처리를 한 다음 인장강도를 측정하였다.
(3) 내오염성
KS M 3082의 기준에 준하여 내오염성을 측정하였으며, 기준에 만족하는 경우 O로, 기준에 미달하는 경우 X로 표기하였다.
(4) 내알칼리성
KS M 2812-1의 기준에 따라 섭씨 20도에서 5% NaCl 용액에 7 일간 침지시켜 도막의 갈라짐, 부풀기, 주름, 떨어짐, 벗겨짐이 없는 경우 O로, 이 기준에 미달하는 경우 X로 표기하였다.
(5) 내산성
KS M 2812-1의 기준에 따라 섭씨 20도에서 5% H2SO4 용액에 7 일간 침지시켜 도막의 갈라짐, 부풀기, 주름, 떨어짐, 벗겨짐이 없는 경우 O로, 이 기준에 미달하는 경우 X로 표기하였다.
(6) 부착강도
KS F-9001의 규정에 준하여 도장면의 부착력을 평가하였고, 기준에 만족하는 경우 O로, 기준에 미달하는 경우 X로 표기하였다.
(7) VOC 함량
VOC 함량 시험은 USEPA Methods 24 Surface Coatings 방법으로 시험하였다.
Figure 112018122372932-pat00002
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 교량 도장재 조성물에 의하면, 도장면의 충분한 인장강도나 안정적인 신율이 유지가 되며 내오염성, 내알칼리성, 내산성, 부착강도가 우수하면서도 VOC 함량이 극미하여 친환경적인 시공이 가능한 점을 알 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 교량 도장재 조성물을 이용한 시공 방법은 다음의 단계에 의하여 수행될 수도 있다.
먼저, 강교나 콘크리트의 도장 기면에 프라이머 도료를 적어도 2회 이상 도장하여 도막의 두께가 100 내지 150 ㎛ 인 하도를 형성한다.
이렇게 형성한 하도에 본 발명에 따른 교량 도장재 조성물로 구성한 도장재를 도장하여 315 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 UV 램프 또는 수은 램프로 경화시켜 도막의 두께가 50 내지 80 ㎛ 인 중도를 형성한다.
이렇게 형성된 중도에 본 발명에 따른 교량 도장재 조성물로 구성한 도장재를 다시 활용하여 도장 후 315 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 UV 램프 또는 수은 램프로 경화시켜 도막의 두께가 50 내지 80 ㎛ 인 상도를 형성한다.
이와 같은 단계의 시공 방법을 통해 자외선을 보다 효과적으로 차단할 수 있는 도막을 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. (A) 에폭시 수지 40 내지 60 중량%와 폴리아크릴레이트 60 내지 40 중량%로 이루어지는 고분자 매트릭스 수지 100 중량부;
    (B) 유기 용매 80 내지 150 중량부;
    (C) 평균입경 0.1 mm의 실리카 파우더 20 내지 30 중량부;
    (D) 경화제 20 내지 30 중량부;
    (E) 자기조립성 유기화합물 15 내지 25 중량부;
    (F) 무기 안료 30 내지 50 중량부; 및
    (G) 결합제 1 내지 5 중량부;
    를 포함하고,
    상기 경화제(D)는 자외선에 의해 모노머와 반응하여 중합을 일으키기 위한 광반응성 모노머로 2-디카프로락톤 에틸 아크릴레이트와, 광개시제를 중량비 1:1로 혼합한 것이며,
    상기 자기조립성 유기화합물(E)은 다공성 구조를 가지도록 하는 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(3-methacryloxypropyltrimethoxylane)이고,
    상기 결합제(G)는 몬탄산염 90 내지 95 중량% 및 모노올레인산 5 내지 10 중량%의 혼합물인 것을 특징으로 하는 교량 도장재 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 유기 용매(B)는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올 중에서 단독 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 교량 도장재 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 강교나 콘크리트의 도장 기면에 프라이머 도료를 적어도 2회 이상 도장하여 도막의 두께가 100 내지 150 ㎛ 인 하도를 형성하고;
    상기 하도에 제1항에 따른 교량 도장재 조성물로 구성한 도장재를 도장하여 315 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 UV 램프 또는 수은 램프로 경화시켜 도막의 두께가 50 내지 80 ㎛ 인 중도를 형성하고; 그리고
    상기 중도에 상기 도장재로 도장 후 315 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 UV 램프 또는 수은 램프로 경화시켜 도막의 두께가 50 내지 80 ㎛ 인 상도를 형성하는;
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 도장 시공 방법.
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