KR102070677B1 - 우수한 침투성, 계면 접착성 및 고방수 성능을 갖는 기능성 방수 도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법 - Google Patents

우수한 침투성, 계면 접착성 및 고방수 성능을 갖는 기능성 방수 도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기능성 결합재 및 기능개선 혼화제를 포함하고, 상기 기능성 결합재는 견운모, 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 산화티탄, 세피올라이트, 보크사이트 및 탄산나트륨을 포함하고, 상기 기능개선 혼화제는 아크릴-에폭시 공중합체, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체, 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체, 폴리아크릴산, 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르 및 안료를 포함하고, 상기 기능성 결합재는 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민과 1: 0.5 내지 1: 1 내지 5의 중량비율로 혼합한 후, 상기 기능개선 혼화제와 혼합됨으로써, 우수한 침투성, 계면 접착성 및 고방수 성능을 갖는 기능성 방수 도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법에 관한 것이다.

Description

우수한 침투성, 계면 접착성 및 고방수 성능을 갖는 기능성 방수 도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법{functional waterproof paint composition having excellent permeating, adhadhesive and waterproofing property and waterproofing method of concrete structure therewith}
본 발명은 기능성 결합재 및 기능개선 혼화제를 포함하여, 우수한 침투성, 계면 접착성 및 고방수 성능을 갖는 기능성 방수 도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물에 균열이 발생하면 방수 성능 저하, 철근 부식, 내구성 저하, 강도 저하 등으로 치명적인 결함을 초래할 수 있다. 콘크리트의 균열은 염해, 열화와 같은 외적 환경의 원인, 설계 하중, 소성 수축 또는 건조 수축과 같은 재료 특성, 배합 조건, 시공적인 요인 등의 여러 가지 요인에 의하여 많이 발생한다. 이와 같은 요인에 의해 콘크리트 구조물에 균열이 발생하게 되면 콘크리트 구조물은 하중을 견디지 못하고 붕괴될 수도 있다.
균열이 발생된 콘크리트 구조물에 대하여는 방수성, 내구성을 회복하기 위하여 또는 구조물의 안정성, 미관성 등을 고려하여 보수해야 할 필요성이 있다. 균열이 발생된 부분을 보수하기 위하여 일반적으로 주입 공법을 적용한 침투형 방수재를 사용한다.
지금까지 국내외에서 일반적으로 이용되고 있는 침투형 방수재는 알칼리계 실리케이트로 이루어져 있다. 이러한 알칼리계 실리케이트는 표면장력이 작더라도 콘크리트 주성분인 칼슘이온과 빠르게 반응하여 칼슘 실리케이트를 형성한다. 이러한 칼슘 실리케이트는 불용성이면서 화학적으로 매우 안정된 산화물로 콘크리트의 표면을 보호해주나, 침투력이 수 mm에 불과하여 콘크리트 내부에 침투되지 못하는 문제점을 가지고 있어 콘크리트 구조물의 성능회복을 시키기에는 어려운 단점을 가지고 있다.
또한 국내외적으로 많이 이용되고 있는 콘크리트 발수재는 콘크리트 구조물에 도포하여 발수성 물질이 콘크리트에 침투한 후 반응하여 발수력을 발생시켜 물의 침투를 차단하는 역할을 한다. 지수 지하 구조물에서와 같이 수압이 크게 작용하는 경우에는 발수력의 한계를 보여 적용하기 어려울 뿐만 아니라 열 및 자외선 등에 의해 분해되므로 장기적인 성능발현을 하지 못한다. 특히 기존의 침투형 발수재의 경우 콘크리트 표면이 강한 친유성층을 형성하므로 콘크리트 표면에 2차적인 코팅을 할 경우 접착성이 저하되는 단점이 있고, 내수압이 약하며, 자외선에 노출될 경우 분해되는 단점이 있다. 또한, 내화학적 성능이 떨어져 황산과 염산 등에 노출될 경우 분해되어 그 기능을 발휘하지 못하는 등의 문제점을 가지고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1615916호 대한민국 등록특허 제10-1952639호
본 발명의 일 구현예는 침투력이 우수하고, 우수한 계면 접착성 및 고방수 성능을 갖는 기능성 방수 도료 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 기능성 방수 도료 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 구현예는 기능성 결합재 5 내지 50 중량% 및 기능개선 혼화제 50 내지 95 중량%를 포함하는 기능성 방수 도료 조성물에 있어서, 상기 기능성 결합재는 견운모 100 중량부에 대하여, 탄산칼슘 5 내지 60 중량부, 수산화알루미늄 0.1 내지 35 중량부, 산화티탄 0.1 내지 30 중량부, 세피올라이트 0.01 내지 20 중량부, 보크사이트 0.01 내지 20 중량부 및 탄산나트륨 0.01 내지 20 중량부를 포함하고, 상기 기능개선 혼화제는 디에폭시페닐화합물과 아크릴산을 중합반응시켜 얻어진 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 1 내지 60 중량부, 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체 0.1 내지 60 중량부, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 0.1 내지 60 중량부, 폴리아크릴산 0.1 내지 35 중량부, 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르 0.1 내지 35 중량부 및 안료 0.1 내지 35 중량부를 포함하고, 상기 기능성 결합재는 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민과 1: 0.5 내지 1: 1 내지 5의 중량비율로 혼합한 후, 상기 기능개선 혼화제와 혼합되는 것인 기능성 방수 도료 조성물을 제공한다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 모노-tert-부틸하이드로퀴논 0.01 내지 50 중량부를 더 포함하고; N-비닐피롤리돈 0.01 내지 50 중량부를 더 포함하고; n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란 0.01 내지 50 중량부를 더 포함하고; 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 0.01 내지 20 중량부를 더 포함하고; 벤질메타아크릴레이트, 디펜틸말레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 점도조절제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함하고; 메틸에틸케톤, 테트라메틸벤젠, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기용제 0.01 내지 20 중량부를 더 포함하고; 이소포론디아민 0.01 내지 50 중량부를 더 포함하고; 소포제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함하고; 감수제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 본 발명의 일 구현예 따른 기능성 방수 도료 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법으로서, 콘크리트 구조물의 불순물, 레이탄스 및 열화 부위를 평삭기, 그라인더, 숏블라스터 또는 연마기로 제거하고, 상기 제거된 부위를 워터젯 또는 고압살수기로 청소하고 진공흡입기로 청소하는 단계; 상기 청소된 부위에 표층강화 및 부착력을 개선하기 위하여 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 상기 기능성 방수 도료 조성물을 1차 도포하여 경화된 후 상기 기능성 방수 도료 조성물을 2차 도포하는 단계; 및 상기 기능성 방수 도료 조성물이 도포된 부위의 상부에 방수성, 내마모성 및 방오성을 개선하기 위하여 탑코팅제를 도포하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 방수 공법을 제공한다.
상기 프라이머는, 상기 기능성 방수 도료 조성물이 콘크리트 구조물에 고착되기 용이하게 하기 위하여 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트(Ethyl Vinyl Acetate; EVA) 및 스티렌-부타디엔고무(Styrene Butadiene Rubber; SBR) 및 상기 기능개선 혼화제 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 사용할 수 있고, 상기 탑코팅제는 수성실리카졸계, 에폭시, 우레탄 및 상기 기능 개선 혼화제 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 방수 도료 조성물은 수밀성이 매우 우수하고, 침투력이 우수하여, 우수한 계면 접착성 및 고방수 성능을 갖는 효과가 있다. 또한, 수분의 차단효과와 더불어 염화물 또는 이산화탄소에 의한 중성화, 내수성, 내후성 및 내동결융해성이 우수한 효과를 갖는다.
이로써, 상기 기능성 방수 도료 조성물을 이용하여, 토목 구조물, 건축물 옥상, 아파트 발코니, 지하 주차장, 옥외주차장, 교량 등의 노출 콘크리트 구조물 및 지수 지하 구조물을 방수할 수 있는 콘크리트 구조물의 방수공법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 구현예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 구현예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 구현예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 방수 도료 조성물은 기능성 결합재 5 내지 50 중량% 및 기능개선 혼화제 50 내지 95 중량%를 포함한다.
상기 기능성 결합재는 견운모 100 중량부에 대하여, 탄산칼슘 5 내지 60 중량부, 수산화알루미늄 0.1 내지 35 중량부, 산화티탄 0.1 내지 30 중량부, 세피올라이트 0.01 내지 20 중량부, 보크사이트 0.01 내지 20 중량부 및 탄산나트륨 0.01 내지 20 중량부를 포함한다.
상기 기능개선 혼화제는 디에폭시페닐화합물과 아크릴산을 중합반응시켜 얻어진 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 1 내지 60 중량부, 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체 0.1 내지 60 중량부, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 0.1 내지 60 중량부, 폴리아크릴산 0.1 내지 35 중량부, 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르 0.1 내지 35 중량부 및 안료 0.1 내지 35 중량부를 포함한다.
또한, 상기 기능성 결합재는 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민과 1: 0.5 내지 1: 1 내지 5의 중량비율로 혼합한 후, 상기 기능개선 혼화제와 혼합된다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 모노-tert-부틸하이드로퀴논 0.01 내지 50 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, N-비닐피롤리돈 0.01 내지 50 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란 0.01 내지 50 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 0.01 내지 20 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 벤질메타아크릴레이트, 디펜틸말레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 점도조절제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 메틸에틸케톤, 테트라메틸벤젠, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기용제 0.01 내지 20 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 이소포론디아민 0.01 내지 50 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 소포제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 감수제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함할 수 있다.
이로써, 본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 방수 도료 조성물은 침투력이 개선됨과 동시에, 수밀성 및 계면 접착성이 획기적으로 개선되고, 통기성능이 개선되어, 방수성능 및 내수성 뿐만 아니라, 장시간 경과하여도 들뜸이나 박리 등의 결함이 발생되지 않고, 내구성, 내후성 및 강도가 매우 개선되는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 방수 도료 조성물은 내화학성, 내산성 및 내염성이 개선되고, 염화물 또는 이산화탄소에 의한 중성화 및 내동결융해성이 우수한 효과가 있다. 또한, 미생물 성장을 억제하는 항균기능이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 기능성 결합재에 포함되는 상기 견운모는 천연 포졸란 물질로서, 상기 기능성 결합재의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 장기강도를 증진시켜 내구성 개선시킨다. 뿐만 아니라, 상기 기능성 결합재의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 방수성능 및 자기치유성능을 증대시키는 역할을 한다. 또한, 강한 흡착력과 원적외선이 방출되어 생체 활성 효과를 갖고, 탈취성, 항균성능을 부여할 수 있다. 이러한 견운모는 750 내지 800 ℃의 온도에서 4 내지 6시간 동안 소결하고 이를 평균 입경이 2 내지 10㎛의 범위를 갖도록 분쇄하여 분말화한 다음, 800 내지 1200 가우스의 자력을 조사하여 소성 자화된 것을 사용함으로써, 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 탄산칼슘은 상기 기능성 결합재의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 증점 효과, 충전 효과 및 내충격성을 개선할 수 있다. 이러한 탄산칼슘은 중질탄산칼슘을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 상기 탄산칼슘은 상기 견운모 100 중량부에 대하여, 5 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 탄산칼슘의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 상기한 성능은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 수산화알루미늄은 상기 기능성 결합재의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 난연성 및 내구성을 개선할 수 있다. 상기 수산화알루미늄은 상기 견운모 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 35 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 수산화알루미늄의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 상기한 성능은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 산화티탄은 적외선 영역의 광반사성이 우수하기 때문에 노면의 온도 상승을 억제하는데 탁월한 효능을 발휘하고, 상기 기능성 결합재의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 방부 및 항균 효과를 개선할 수 있다. 상기 산화티탄은 상기 견운모 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 산화티탄의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 상기한 성능은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 세피올라이트는 흡습제로서 경화 시 상기 기능개선 혼화제의 수분을 흡수하여 발포를 방지하기 위하여 사용한다. 또한, 상기 기능성 결합재의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 내수성, 내화학성, 내산성 및 내염성을 개선할 수 있다. 상기 세피올라이트는 상기 견운모 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 세피올라이트의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 상기한 성능은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 재료분리현상이 발생할 수 있다.
상기 보크사이트는 상기 기능성 결합재의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 강도, 내마모성 및 내화성을 개선할 수 있다. 상기 보크사이트는 상기 견운모 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 보크사이트의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 상기한 성능은 개선되나 가격경쟁력이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 탄산나트륨은 상기 기능성 결합재의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 균열부위에서 물이나 유해물질 등의 침투를 방지하고 방수기능 및 내식성을 개선할 수 있다. 상기 탄산나트륨는 상기 견운모 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 탄산나트륨의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 상기한 성능은 개선되나 가격경쟁력이 저하되거나 작업성이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 기능성 결합재는 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민과 1: 0.5 내지 1: 1 내지 5의 중량비율로 혼합한 것을 본 발명의 기능개선 혼화제와 혼합함으로써, 우수한 침투성, 계면 접착성 및 고방수 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 것이다.
특히, 디에폭시페닐화합물과 아크릴산을 중합반응시켜 얻어진 아크릴-에폭시 공중합체를 포함하는 본 발명의 기능개선 혼화제와 본 발명의 기능성 결합재의 혼화성 및 분산성이 매우 개선되어 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 것이다. 즉, 상기 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민은 본 발명의 기능성 결합재가 본 발명의 기능개선 혼화제에 매우 고르게 분산되도록 유도하여, 본 발명의 기능개선 혼화제와 우수한 혼화성을 갖도록 하는 역할을 한다. 이로써, 본 발명의 기능성 결합재가 콘크리트 면에 매우 고른 상태로 안착할 수 있도록 유도한다. 또한, 상기 기능성 결합재에 강한 부착성 및 혼화성을 갖고 혼합되어, 우수한 강도를 유지하면서, 침투성이 더욱 개선되는 효과가 있다.
본 발명의 기능개선 혼화제는 가사시간, 작업성, 강도, 탄성, 고유동 성능 및 내구성을 개선시키기 위하여 사용하는 것으로, 상기 기능성 결합재 간의 결합을 유도하고 강도 및 내구성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 기능개선 혼화제에 포함되는 상기 디에폭시페닐화합물과 아크릴산을 중합반응시킨 아크릴-에폭시 공중합체는 상기 기능개선 혼화제의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 강도, 내구성 및 내후성을 개선할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 기능성 결합재, 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민의 혼합물과, 본 발명의 기능개선 혼화제가 고르게 혼합되도록 유도함으로써, 강도, 내구성 및 내후성을 개선할 수 있는 것이다. 특히, 상기 아크릴-에폭시 공중합체는 하기 화학식 (1)로 나타낸 디에폭시페닐화합물과 아크릴산을 중합반응시킨 것을 사용함으로써, 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
화학식 (1)
Figure 112019120379084-pat00001
상기 화학식 (1)에서, A는 각각 같거나 다른 것으로, 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, n은 0 또는 1 내지 4의 정수이다.
상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체는 강한 침투성과 강한 부착력을 제공하여, 상기 기능개선 혼화제의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 강도, 내구성 및 내후성을 개선할 수 있다. 이러한 상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체는 아크릴로니트릴 대비 아크릴산의 몰비가 0.2 내지 0.8 범위인 것이고, 분자량이 1,000,000 내지 5,000,000 범위인 것을 사용하여, 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 1 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 상기한 성능은 개선되나 재료분리현상이 발생할 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체는 상기 기능개선 혼화제의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 부착강도가 우수하게 하고 내약품성, 내후성 및 내마모성을 개선할 수 있다. 상기 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 연성이 강해져 하중에 의한 변형이 발생될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 취성이 강해져 충격강도가 저하될 수 있다.
상기 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체는 상기 기능개선 혼화제의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 강도 및 내구성을 개선할 수 있다. 상기 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 취성이 발생하여 충격강도가 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 폴리아크릴산은 상기 기능개선 혼화제의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 점도 조절을 용이하게 하고, 접착강도를 개선할 수 있다. 이러한 상기 폴리아크릴산은 중량평균분자량(Mw)이 500 내지 5000인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 상기 폴리아크릴산은 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 35 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 폴리아크릴산의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 접착강도는 개선되나 점도가 높아져 작업성이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 재료분리현상이 발생할 수 있다.
상기 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르는 상기 기능개선 혼화제의 다른 성분들과 함께 혼합되어, 각각의 성분들의 엉김을 방지하고 분산성을 개선할 수 있다. 상기 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 35 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 안정성이 개선되나 재료분리현상이 발생될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 안료는 소비자가 원하는 색상을 내기 위하여, 적외선을 반사하는 안료를 사용할 수 있다. 상기 안료는 운모형 산화철 안료를 사용하여, 상기 기능개선 혼화제의 다른 성분들과의 혼화성을 더욱 개선할 수 있다. 상기 안료는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 35 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 안료의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 가격경쟁력이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 기능개선 혼화제의 성분들을 중합할 때, 다른 성분들과 함께 혼합되어, 반응 초기에 급격하게 중합 반응이 일어나는 것을 방지하기 위하여, 모노-tert-부틸하이드로퀴논을 더 포함할 수 있다. 이러한 상기 모노-tert-부틸하이드로퀴논은 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 모노-tert-부틸하이드로퀴논의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 중합반응을 방해하여 본 발명의 효과를 저하시킬 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 상기 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 다른 성분들과 함께 혼합되어, 안정적으로 분산이 이루어질 수 있도록 하고 수분을 흡수 팽윤하여 방수층을 안정적으로 유지할 수 있도록 하기 위하여, N-비닐피롤리돈을 더 포함할 수 있다. 이러한 상기 N-비닐피롤리돈은 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 N-비닐피롤리돈의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 재료분리현상이 발생될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 상기 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 다른 성분들과 함께 혼합되어, 콘크리트 구조물에 용이하게 침투하여 콘크리트 구조물 내부의 발수 특성을 향상시킬 수 있도록, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란을 더 포함할 수 있다. 이러한 상기 n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란은 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 강도가 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 상기 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 다른 성분들과 함께 혼합되어, 콘크리트 구조물에서 발생된 유기 또는 무기 이온이 산화되는 현상을 억제하여 콘크리트 구조물의 변색을 방지할 수 있도록, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산을 더 포함할 수 있다. 이러한 상기 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산은 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 발수 및 방수 특성을 저해할 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 상기 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 다른 성분들과 함께 혼합되어, 점도를 낮추고 작업성을 향상시키기 위하여, 벤질메타아크릴레이트, 디펜틸말레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 점도조절제를 더 포함할 수 있다. 이러한 점도조절제는 벤질메타아크릴레이트 및 디펜틸말레이트를 1: 1 내지 2 중량비율로 혼합한 것을 사용하여, 작업성을 더욱 용이하게 개선할 수 있다. 이러한 점도조절제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 점도조절제의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 점도가 너무 낮아 본 발명의 효과를 충분히 발휘하지 못할 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 상기 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 다른 성분들과의 혼화성을 개선하고 보다 용이한 작업성을 부여하기 위하여, 메틸에틸케톤, 테트라메틸벤젠, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기용제를 더 포함할 수 있다. 이러한 유기용제는 메틸에틸케톤, 테트라메틸벤젠 및 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 1: 1: 1 중량비율로 혼합한 것을 사용하여, 작업성을 더욱 용이하게 개선할 수 있다. 이러한 유기용제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 유기용제의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 농도가 너무 낮아 본 발명의 효과를 충분히 발휘하지 못할 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 상기 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 다른 성분들과 함께 혼합되어, 반응성을 개선하여 경화를 촉진하기 위하여 이소포론디아민을 더 포함할 수 있다. 이러한 이소포론디아민은 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 이소포론디아민의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 강도가 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 상기 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 다른 성분들과 함께 혼합되면서 발생하는 기포를 제거하여 강도 및 내구성을 높이고, 공기연행 효과를 부여하여 작업성 및 가사시간을 향상시킬 수 있도록, 소포제를 더 포함할 수 있다. 이러한 소포제로는 알콜계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 사용할 수 있다. 상기 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등을 사용할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등을 사용할 수 있다. 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등을 사용할 수 있다. 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등을 사용할 수 있다. 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등을 사용할 수 있다. 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등을 사용할 수 있다. 이러한 소포제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 소포제의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 강도 및 작업성이 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
또한, 상기 기능개선 혼화제는 다른 성분들과 함께 혼합되어, 물:시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하고 기능개선 혼화제의 유동성을 확보하기 위하여 감수제를 더 포함할 수 있다. 이러한 감수제는 폴리카르본산계, 멜라민계, 나프탈렌계 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 감수제를 사용할 수 있다. 보다 바람직하기로는 폴리카르본산계 감수제를 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 이러한 감수제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 감수제의 함량이 상기한 함량 범위보다 너무 많으면 강도가 저하될 수 있고, 상기한 함량 범위보다 너무 적으면 상기 성능개선 효과가 미흡하게 된다.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따는 기능성 방수 도료 조성물은 상기 기능성 결합재 5 내지 50 중량% 및 상기 기능개선 혼화제 50 내지 95 중량%를 혼합하여, 30초 내지 3분간 믹싱하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 본 발명의 일 구현예 따른 기능성 방수 도료 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법으로서, 콘크리트 구조물의 불순물, 레이탄스 및 열화 부위를 평삭기, 그라인더, 숏블라스터 또는 연마기로 제거하고, 상기 제거된 부위를 워터젯 또는 고압살수기로 청소하고 진공흡입기로 청소하는 단계; 상기 청소된 부위에 표층강화 및 부착력을 개선하기 위하여 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 상기 기능성 방수 도료 조성물을 1차 도포하여 경화된 후 상기 기능성 방수 도료 조성물을 2차 도포하는 단계; 및 상기 기능성 방수 도료 조성물이 도포된 부위의 상부에 방수성, 내마모성 및 방오성을 개선하기 위하여 탑코팅제를 도포하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 방수 공법을 제공한다.
상기 콘크리트 구조물의 방수 공법은 상기 청소하는 단계 이후에 균열부위가 발생한 경우, 초속경 퍼티 또는 에폭시 퍼티를 이용하여 균열부위를 보수하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 구조물의 방수 공법은 상기 청소하는 단계 이후에 열화부위가 심한 경우, 폴리머 시멘트 모르타르를 이용하여 단면을 보수하는 바탕면 처리 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 프라이머는, 상기 기능성 방수 도료 조성물이 콘크리트 구조물에 고착되기 용이하게 하기 위하여 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트(Ethyl Vinyl Acetate; EVA) 및 스티렌-부타디엔고무(Styrene Butadiene Rubber; SBR) 및 상기 기능개선 혼화제 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 탑코팅제는 수성실리카졸계, 에폭시, 우레탄 및 상기 기능 개선 혼화제 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 콘크리트 구조물을 보수하는 경우 침투력이 우수하고 내수성, 내화학성, 내산성, 내구성, 내염성 및 강도 등의 특성이 우수하고, 특히, 우수한 침투성, 계면 접착성 및 고방수 성능을 갖는 기능성 방수 도료 조성물을 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 방수 도료 조성물은 수밀성이 매우 우수하여 구체를 보호할 수 있고, 통기성능을 갖고 있어 장시간 경과하여도 들뜸이나 박리 등의 결함이 발생되지 않으며, 미생물 성장을 억제하는 항균기능이 있어, 본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 방수 도료 조성물로 방수처리된 부분을 통과하는 물의 수질을 안정적으로 관리할 수 있는 효과를 갖는다.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 방수 도료 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법에 의하여 토목 구조물, 건축물 옥상, 아파트 발코니, 지하 주차장, 옥외주차장, 교량 등의 노출 콘크리트 구조물 및 지수 지하 구조물을 방수하는 경우, 온도, 습도 등에 의한 수축·팽창을 유도하여 기존 콘크리트 구조물과 일체거동을 할 수 있다. 따라서, 수분의 차단효과와 더불어 염화물 또는 이산화탄소에 의한 중성화, 내수성, 내후성 및 내동결융해성이 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 종래의 에폭시, 우레탄, 우레아 등의 열경화성 방수 도료 조성물은 도포면을 완전히 건조시켜야하므로 시공기간이 지연되는 문제점이 있었으나 본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 방수 도료 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법에 의하면, 습윤상태에서도 도포가 가능하여 시공기간을 단축할 수 있고, 경제적이며 보수가 용이하여 유지관리비용을 절감할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예에만 한정되는 것이 아님은 당업자에게 있어서 자명한 사실이다.
<실시예 1>
기능성 결합재 30 중량% 및 기능개선 혼화제 70 중량%를 강제식 믹서에 2분간 혼합하여 기능성 방수 도료 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 기능성 결합재는 견운모 100 중량부에 대하여, 탄산칼슘 25 중량부, 수산화알루미늄 8 중량부, 산화티탄 8 중량부, 세피올라이트 8 중량부, 보크사이트 8 중량부 및 탄산나트륨 8 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 기능개선 혼화제는 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 2.5 중량부, 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체 1.5 중량부, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 1.5 중량부, 폴리아크릴산 1.5 중량부, 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르 1.5 중량부, 안료 1.5 중량부, 모노-tert-부틸하이드로퀴논 1 중량부, N-비닐피롤리돈 1 중량부, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란 1.5 중량부, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 0.5 중량부, 벤질메타아크릴레이트 0.5 중량부, 메틸에틸케톤 1 중량부, 테트라메틸벤젠 1 중량부, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 1 중량부, 이소포론디아민 10 중량부, 실리콘계 소포제 1.5 중량부 및 폴리카본산계 감수제 1.5 중량부를 혼합하여 사용하였다.
또한, 상기 기능성 결합재는 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민과 1: 1: 1의 중량비율로 혼합한 후, 상기 기능개선 혼화제와 혼합하여 기능성 방수 도료 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
기능성 결합재 30 중량% 및 기능개선 혼화제 70 중량%를 강제식 믹서에 2분간 혼합하여 기능성 방수 도료 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 기능성 결합재는 견운모 100 중량부에 대하여, 탄산칼슘 25 중량부, 수산화알루미늄 8 중량부, 산화티탄 8 중량부, 세피올라이트 8 중량부, 보크사이트 8 중량부 및 탄산나트륨 8 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 기능개선 혼화제는 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 6.5 중량부, 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체 3 중량부, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 3 중량부, 폴리아크릴산 3 중량부, 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르 1.5 중량부, 안료 1.5 중량부, 모노-tert-부틸하이드로퀴논 1.5 중량부, N-비닐피롤리돈 1 중량부, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란 1.5 중량부, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 0.5 중량부, 벤질메타아크릴레이트 1 중량부, 디펜틸말레이트 1 중량부, 메틸에틸케톤 1 중량부, 테트라메틸벤젠 1 중량부, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 1 중량부, 이소포론디아민 10 중량부, 실리콘계 소포제 1.5 중량부 및 폴리카본산계 감수제 1.5 중량부를 혼합하여 사용하였다.
또한, 상기 기능성 결합재는 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민과 1: 1: 3의 중량비율로 혼합한 후, 상기 기능개선 혼화제와 혼합하여 기능성 방수 도료 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
기능성 결합재 30 중량% 및 기능개선 혼화제 70 중량%를 강제식 믹서에 2분간 혼합하여 기능성 방수 도료 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 기능성 결합재는 견운모 100 중량부에 대하여, 탄산칼슘 25 중량부, 수산화알루미늄 8 중량부, 산화티탄 8 중량부, 세피올라이트 8 중량부, 보크사이트 8 중량부 및 탄산나트륨 8 중량부를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 기능개선 혼화제는 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 15 중량부, 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체 10 중량부, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 10 중량부, 폴리아크릴산 10 중량부, 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르 1.5 중량부, 안료 1.5 중량부, 모노-tert-부틸하이드로퀴논 1.5 중량부, N-비닐피롤리돈 1 중량부, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란 1.5 중량부, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 0.5 중량부, 벤질메타아크릴레이트 1 중량부, 디펜틸말레이트 1 중량부, 메틸에틸케톤 1 중량부, 테트라메틸벤젠 1 중량부, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 1 중량부, 이소포론디아민 10 중량부, 실리콘계 소포제 1.5 중량부 및 폴리카본산계 감수제 1.5 중량부를 혼합하여 사용하였다.
또한, 상기 기능성 결합재는 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민과 1: 1: 3의 중량비율로 혼합한 후, 상기 기능개선 혼화제와 혼합하여 기능성 방수 도료 조성물을 제조하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예를 제시한 것이다.
<비교예 1>
탄산칼슘 30 중량% 및 아크릴-에폭시 공중합체 70 중량%를 강제식 믹서에 2분간 혼합하여 조성물을 제작하였다.
본 발명은 하기의 실험예를 참고로 더욱 상세히 설명되며, 이 실험예가 본 발명을 제한하려는 것은 아니다.
<시험예 1> 부착강도시험
실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물의 부착강도 특성을 비교하기 위하여, KS F 4919(시멘트 혼입 폴리머계 방수재)에 의한 부착강도 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
부착강도
(N/mm2) 		표준 1.4 1.7 1.8 0.9
침수 후 1.5 1.6 1.8 0.7
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물이 비교예 1에서 제조한 조성물보다 매우 높은 부착성능을 나타내었다.
<시험예 2> 내잔갈림성
실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물에 대하여, KS F 4919에 의한 내잔갈림성을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내잔갈림성 이상없음 이상없음 이상없음 잔갈림 발생
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 1에서 제조한 조성물로 제조된 방수층 표면에는 잔갈림 현상이 발생하였으나, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물로 제조된 방수층 표면에는 잔갈림 현상이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 3> 인장성능
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물의 인장성능을 비교하기 위하여, KS F 4919에 의한 인장성능을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
인장성능 인장 강도 (N/mm2) 1.9 2.1 2.3 1.5
신장률 (%) 55 60 66 51
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물이 비교예 1에서 제조한 조성물보다 매우 우수한 인장성능을 나타내었다.
<시험예 4> 내균열성
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물의 내균열성을 비교하기 위하여, KS F 4919에 의한 내균열성을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내균열성 실내용 0℃, 20℃ 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음
실외용 -10℃, 20℃ 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물을 사용한 방수층에서 모두 파단 현상은 발생하지 않았다.
<시험예 5> 흡수량
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물의 흡수성을 비교하기 위하여, KS F 4919에 의한 흡수량을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
흡수량 (g) 0.5 0.4 0.3 0.8
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물이 비교예 1에서 제조한 조성물보다 흡수량이 적게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이로써, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물의 방수성이 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 6> 내투수성
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물의 내투수성을 비교하기 위하여, KS F 4919에 의한 내투수성을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내투수성 투수되지않음 투수되지않음 투수되지않음 투수되지않음
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물을 사용한 방수층에서 모두 투수 현상은 발생하지 않았다. 이로써, 우수한 내투수성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 7> 습기투과성
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물의 습기투과성을 비교하기 위하여, KS F 4919에 의한 습기투과성을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
습기투과성 Sd(m) 2 2 1 3
상기 표 7에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물을 사용한 방수층에서 모두 습기 투과성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 8> 내알칼리성
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물과 비교예 1의 조성물의 내알칼리성을 비교하기 위하여, KS F 4919에 의하여 내알칼리성을 측정하였다. 그 결과를 표 8에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내알칼리성 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
상기 표 8에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물 및 비교예 1에서 제조한 조성물을 사용한 방수층에서 모두 내알칼리성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 9> 열전도율
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물과 비교예 1의 조성물의 열전도 특성을 비교하기 위하여, KS L 9016(보온재의 열전도율 측정방법)에 의하여 열전도율을 측정하였다. 그 결과를 표 9에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
열전도율 (W/mk) 0.17 0.13 0.10 0.3
상기 표 9에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물이 비교예 1에서 제조한 조성물보다 열전도율이 낮아진 것을 확인할 수 있었다. 이로써, 단열 성능을 개선하여 콘크리트 구조물의 열효율을 향상시킴으로써, 에너지 절약 효과가 기대된다.
<시험예 10> 탈취성
실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물과 비교예 1의 조성물의 탈취 특성을 비교하기 위하여, KFIA-FI-1004 (암모니아 가스검지관)에 의하여 탈취성 시험을 수행하였다. 그 결과를 표 10에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
탈취성 (%) 96 94 92 80
상기 표 10에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 제조한 기능성 방수 도료 조성물이 비교예 1에서 제조한 조성물보다 탈취성이 우수한 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 (4)

  1. 기능성 결합재 5 내지 50 중량% 및 기능개선 혼화제 50 내지 95 중량%를 포함하는 기능성 방수 도료 조성물에 있어서,
    상기 기능성 결합재는 견운모 100 중량부에 대하여, 탄산칼슘 5 내지 60 중량부, 수산화알루미늄 0.1 내지 35 중량부, 산화티탄 0.1 내지 30 중량부, 세피올라이트 0.01 내지 20 중량부, 보크사이트 0.01 내지 20 중량부 및 탄산나트륨 0.01 내지 20 중량부를 포함하고,
    상기 기능개선 혼화제는 디에폭시페닐화합물과 아크릴산을 중합반응시켜 얻어진 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 1 내지 60 중량부, 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체 0.1 내지 60 중량부, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 0.1 내지 60 중량부, 폴리아크릴산 0.1 내지 35 중량부, 설포네이트 (C1-6 알킬)에스테르 0.1 내지 35 중량부 및 안료 0.1 내지 35 중량부를 포함하고,
    상기 기능성 결합재는 테트라에톡시씰란 및 이소포론디아민과 1: 0.5 내지 1: 1 내지 5의 중량비율로 혼합한 후, 상기 기능개선 혼화제와 혼합되는 것이고;
    상기 기능개선 혼화제는 상기 아크릴-에폭시 공중합체 100 중량부에 대하여,
    모노-tert-부틸하이드로퀴논 0.01 내지 50 중량부를 더 포함하고;
    N-비닐피롤리돈 0.01 내지 50 중량부를 더 포함하고;
    n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란 0.01 내지 50 중량부를 더 포함하고;
    2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 0.01 내지 20 중량부를 더 포함하고;
    벤질메타아크릴레이트, 디펜틸말레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 점도조절제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함하고;
    메틸에틸케톤, 테트라메틸벤젠, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기용제 0.01 내지 20 중량부를 더 포함하고;
    이소포론디아민 0.01 내지 50 중량부를 더 포함하고;
    소포제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함하고;
    감수제 0.01 내지 10 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 방수 도료 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 기재된 기능성 방수 도료 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 방수공법으로서,
    콘크리트 구조물의 불순물, 레이탄스 및 열화 부위를 평삭기, 그라인더, 숏블라스터 또는 연마기로 제거하고, 상기 제거된 부위를 워터젯 또는 고압살수기로 청소하고 진공흡입기로 청소하는 단계;
    상기 청소된 부위에 표층강화 및 부착력을 개선하기 위하여 프라이머를 도포하는 단계;
    상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 상기 기능성 방수 도료 조성물을 1차 도포하여 경화된 후 상기 기능성 방수 도료 조성물을 2차 도포하는 단계; 및
    상기 기능성 방수 도료 조성물이 도포된 부위의 상부에 방수성, 내마모성 및 방오성을 개선하기 위하여 탑코팅제를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수 공법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프라이머는,
    상기 기능성 방수 도료 조성물이 콘크리트 구조물에 고착되기 용이하게 하기 위하여 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트(Ethyl Vinyl Acetate; EVA) 및 스티렌-부타디엔고무(Styrene Butadiene Rubber; SBR) 및 상기 기능개선 혼화제 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것이고,
    상기 탑코팅제는 수성실리카졸계, 에폭시, 우레탄 및 상기 기능 개선 혼화제 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수 공법.

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