KR102091054B1 - 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 마감 도장 방법 - Google Patents

환경친화형 표면 보호 마감제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 마감 도장 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 혼합재 2~75 중량% 및 개질 결합재 25~98 중량%를 포함하며,
상기 개질 결합재는 개질 결합재 총 중량 대비 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체 15~98 중량%, 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체 1~30 중량%, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체 0.1~20 중량%, 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체 0.1~20 중량%, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린 0.01~15 중량%, 및 소수성 실리카졸 0.01~15 중량%를 포함하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물 및 그를 이용한 구조물 마감 도장 방법에 관한 것이다.

Description

환경친화형 표면 보호 마감제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 마감 도장 방법{Eco-Friendly Surface Protective Finishing Composition and Concrete Structure Finish Coating Method Using The Same}
본 발명은 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 마감 도장 방법에 관한 것이다.
일반적으로 알칼리성인 콘크리트는 철근의 부식을 방지하는 역할을 하고 있으나 시간이 경과함에 따라 공기 중의 탄산가스에 의하여 알칼리 성분이 중화되면서 중성화가 진행된다. 중성화가 철근부위까지 도달하게 되면 콘크리트는 철근의 부식을 방지하는 효과를 상실하게 된다. 철근의 부식이 발생하게 되면 부피가 팽창하면서 콘크리트의 균열, 박리 및 박락 현상을 야기하므로 구조물의 내구성을 현저하게 저하시킨다.
한편, 콘크리트 구조물의 기능 유지 및 사용수명을 연장하여 안전과 경제성을 확보하는 기술 중에 가장 효과적인 방법으로 구조물 표면에 방호 피막을 형성하는 도장 방법이 있는데, 기존에 사용하던 일반적인 표면 보호제들은 기본적으로 요구되는 성능 외에 특수 성능들을 함께 충족하기는 어려운 실정이다. 기존 도장 방법에는 에폭시계, 우레탄계 및 아크릴계 수지 도료 등과 같은 유기계 성분으로 이루어진 도료가 주로 사용되는데, 유기계 성분으로 이루어진 도료의 경우는 가공성이 좋고 접착성 및 유연성이 우수하다는 장점이 있으나, 도막을 형성하는 유기물이 자외선, 오존이나 수분에 의한 열화가 쉽게 발생하여 내구성이 저하되며, 내열성이 낮고 기름과 같은 유기물질이 혼입되어 오염되기 쉬우며, 경화 시 휘발성 유기 화합물의 방출과 경화 후의 다양한 환경요소, 특히 산성비, 자동차 배기가스에 의한 질소산화물, 황산화물 및 해양환경에서의 염소이온 등에 의해 도막제가 열화되며, 자외선에 의한 황변현상, 갈라짐, 부풀어 오름 현상에 의해 사용수명이 빠르게 떨어져 내구성의 확보에 어려움이 대두되고 있는 실정이다.
한편, 터널 내장재나 방음벽 등의 구조물 마감 소재로 많이 쓰이는 타일, 비철금속(알루미늄, 아연도금 등), 플라스틱 등은 표면 조도가 매우 낮은(매끄러운) 소재이므로 일반 표면보호제(도료)들과의 상호 부착력이 매우 부족하여 도막의 들뜸과 박리 등의 결함들이 쉽게 발생하는 실정으로 특히, 공장도장이 아닌 현장에서 시행되는 보수 도장에는 심한 결함과 재보수를 반복해야 하는 등의 문제점이 지속적으로 발생하여 현재 기존 일반적인 표면보호제들의 사용이 제한되고 있는 실정이다.
한편, 염화물에 의한 콘크리트의 열화는 염화물이 시멘트 수화생성물인 Ca(OH)2와 반응하여 CaO·CaCl2·2H2O및 Mg2(OH)3Cl·4H2O와 같은 결정물들을 생성하여 용적을 팽창시키며, 일부는 외부로 용출됨에 따른 공극증가로 인하여 이루어진다. 그러나 이러한 화학 작용에 의한 콘크리트 자체의 열화보다도 염화물이온(Cl-)이 콘크리트 내부로 침투하여 나타나는 열화가 더 크다. 그러나 종래의 표면 보호 마감제 조성물의 경우 상기와 같은 염소이온의 침투에 적극적으로 대응하지 못하고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1977057호
본 발명은 종래 기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
시공성, 평활성, 내오염성, 내화학성, 불연성, UV저항성, 내염해성, 중성화 저항성, 동결융해저항성 및 내구성이 우수하여 콘크리트 구조물의 공용기간 증가, 유지보수비용 절감 및 시공성 향상을 구현할 수 있는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 사용함으로써 콘크리트 구조물의 공용기간 증가, 유지보수비용 절감 및 시공성 향상을 구현할 수 있는 콘크리트 구조물에 대한 효율적인 마감 도장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 혼합재 2~75 중량% 및 개질 결합재 25~98 중량%를 포함하며,
상기 개질 결합재는 개질 결합재 총 중량 대비 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체 15~98 중량%, 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체 1~30 중량%, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체 0.1~20 중량%, 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체 0.1~20 중량%, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린 0.01~15 중량%, 및 소수성 실리카졸 0.01~15 중량%를 포함하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 제공한다.
상기 혼합재는 혼합재 총 중량 대비 황산바륨 5~97 중량%, 멀라이트 1~30 중량%, 백토 1~20 중량%, 폐활성탄 0.1~15 중량%, 보론카바이트 0.1~15 중량%, 코코피트 0.01~15 중량%, 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀) 0.01~15 중량% 및 안료 0.01~15 중량%를 포함할 수 있다.
상기 개질 결합재는 반응성을 개선시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 클로로프로필트리에톡시실란을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 결합재는 강도, 내열성, 내충격성, 내마모성, 내노화성 등을 개선하기 위하여 테트라플루오로에틸렌을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 결합재는 붓자국, 로울러자국, 오렌지필(orange peal), 분화구현상(cratering), 핀홀(pin hole), 색얼룩 등의 표면에 생기는 결함을 방지하기 위하여 디프로필렌글리콜을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 결합재는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 소포제를 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 결합재는 유동성을 개선하기 위하여 유동화제를 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량%로 더 포함할 수 있다.
상기 표면 보호 마감재 조성물은 콘크리트 구조물의 염해를 방지하기 위하여 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 더 포함할 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112019086706416-pat00001
상기 식에서 m은 10 내지 150의 정수이다.
상기 표면 보호 마감재 조성물은 콘크리트 구조물의 염해를 방지하기 위하여하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 더 포함할 수 있다:
[화학식 2]
Figure 112019086706416-pat00002
상기 식에서 n은 10 내지 150의 정수이다.
상기 표면 보호 마감재 조성물은 콘크리트 구조물의 염해를 방지하기 위하여하기 화학식 3으로 표시되는 유기 구리 화합물을 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 더 포함할 수 있다:
[화학식 3]
Figure 112019086706416-pat00003
또한, 본 발명은,
(a) 콘크리트 구조물의 불순물 또는 열화부위를 제거하는 단계;
(b) 제거 부위에 속경성 퍼티 또는 에폭시 퍼티를 시공하는 단계;
(c) 상기 퍼티 시공면에 표면강화제를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계;
(d) 상기 프라이머층에 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 도포하는 단계; 및
(e) 양생하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물 마감 도장 방법을 제공한다.
상기 양생 단계 후에 내오염성, 피막강도, 내마모성 등을 개선하기 위하여 상기 개질 결합재를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물은 현장 적용성, 작업성, 내마모성, 내오염성, 탈취성, 항균성, 내화학성, 불연성, UV저항성, 내염해성, 중성화 저항성, 동결융해저항성 및 내구성이 우수하여 시공이 용이하고, 빠른 시간 내에 경화되어 시공기간이 단축되어 시공성 향상을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 사용하는 구조물 마감 도장 방법에 의하면, 속건성이고 높은 강도 및 내구성을 나타냄으로써, 시공기간을 단축하고, 구조물의 사용기간을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 또한, 피착물의 습윤 상태에서도 시공이 가능하고 우수한 접착력을 나타내 기존 유기계 수지에서처럼 건조할 필요가 없어 시공기간을 단축할 수 있어 비용 절감효과를 얻을 수 있다. 또한, 불연성, 내오염성, 내마모성, 내화학성 등의 기능성이 개선됨과 동시에 유해 중금속의 용출이 없어 인체에 안전하며, 친환경적이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, 구조물이라 함은 도로 및 고속도로뿐만 아니라 차량이 통행하는 시설 구조물(터널, 지하차도, 중앙 분리벽, 날개벽, 측구 콘크리트, 용벽 콘크리트), 주택, 아파트, 주차장 등의 건축구조물, 농수로, 수로교 등의 수리구조물, 지하 및 지수 구조물, 화학시설물, 해양구조물 등을 포함하는 콘크리트로 이루어진 모든 구조물의 의미로 사용한다.
본 발명은, 혼합재 2~75 중량% 및 개질 결합재 25~98 중량%를 포함하며,
상기 개질 결합재는 개질 결합재 총 중량 대비 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체 15~98 중량%, 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체 1~30 중량%, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체 0.1~20 중량%, 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체 0.1~20 중량%, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린 0.01~15 중량%, 및 소수성 실리카졸 0.01~15 중량%를 포함하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물에 관한 것이다.
상기 혼합재는 혼합재 총 중량 대비 황산바륨 5~97 중량%, 멀라이트 1~30 중량%, 백토 1~20 중량%, 폐활성탄 0.1~15 중량%, 보론카바이트 0.1~15 중량%, 코코피트 0.01~15 중량%, 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀) 0.01~15 중량% 및 안료 0.01~15 중량%를 포함할 수 있다.
상기 개질 결합재는 휨, 인장 및 부착강도를 향상시키고 작업성 및 내구성을 개선하며 고유동성(셀프 레벨링)을 갖게 하는 역할을 한다.
상기 개질 결합재에 포함되는 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체는 강도, 친수성, 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체는 상기 개질 결합재 총 중량 대비 15~98 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체의 함량이 15 중량% 미만이면 성능 개선효과가 저하되고, 그 함량이 98 중량%를 초과하면 성능은 개선되나 재료분리 현상이 발생되기 쉽다.
상기 개질 결합재에 포함되는 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체는 유연성 증가, 휨 및 인장 강도 개선, 접착력 및 내구성을 개선시키는 등의 현저한 효과를 제공할 수 있다. 상기 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체는 상기 개질 결합재 총 중량 대비 1~30 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체 함량이 1 중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선효과가 저하되고, 그 함량이 30 중량%를 초과하면 개선효과는 뚜렷하나 경제성이 떨어진다.
상기 개질 결합재에 포함되는 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체는 저온경화성, 내수성, 전단접착강도 및 내구성을 개선시키는 등의 현저한 효과를 제공할 수 있다. 상기 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체는 상기 개질 결합재 총 중량 대비 0.1~20 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체 함량이 0.1 중량% 미만이면 성능 개선효과가 저하되고, 그 함량이 20 중량%를 초과하면 개선효과는 뚜렷하나 재료분리가 발생하기 쉽고, 경제성이 떨어진다.
상기 개질 결합재에 포함되는 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체는 반응성을 개선하여 강도 및 내구성을 개선하고 친수성을 부여하기 위하여 사용한다. 상기 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체는 상기 개질 결합재 총 중량 대비 0.1~20 중량%로 함유되는 것이 바람직한데, 상기 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 강도 및 내구성 개선의 효과가 미약할 수 있고, 상기 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체의 함량이 20 중량%를 초과하는 경우에는 더 이상의 강도 및 내구성 개선 효과를 기대하기 어렵고 반응성이 높아져 작업성이 저하된다.
상기 개질 결합재에 포함되는 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린은 내오존성, 내마모성, 내유성, 내열성 등을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린은 상기 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~15 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린의 함량이 0.01 중량% 미만이면 성능 개선효가 미흡하게 되고, 그 함량이 15 중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성 및 경제성이 저하된다.
상기 개질 결합재에 포함되는 소수성 실리카졸은 피막 강도, 접착성, 내마모성, 내오염성 및 내열성을 개선하기 위하여 첨가한다. 상기 소수성 실리카졸은 상기 개질 결합재 총 중량에 대하여 0.01~15 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 소수성 실리카졸의 함량이 0.01 중량% 미만이면 피막 강도, 접착성, 내마모성, 내오염성 및 내열성 개선효과가 미흡하고, 그 함량이 15 중량%를 초과하면 점도가 낮아져 재료분리가 발생하기 쉽고, 가격경쟁력이 저하된다.
또한, 상기 개질 결합재는 반응성을 개선시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 클로로프로필트리에톡시실란을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 클로로프로필트리에톡시실란의 함량이 0.01 중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선효과가 미흡하고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 성능 개선효과는 뚜렷하나 작업성이 저하된다.
또한, 상기 개질 결합재는 강도, 내열성, 내충격성, 내마모성, 내노화성 등을 개선하기 위하여 테트라플루오로에틸렌을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 테트라플루오로에틸렌의 함량이 0.01 중량% 미만이면 재료분리가 발생하기 쉬우며, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 내수성은 개선되나 점도가 높아져 작업성이 저하된다.
또한, 상기 개질 결합재는 붓자국, 로울러자국, 오렌지필(orange peal), 분화구현상(cratering), 핀홀(pin hole), 색얼룩 등의 표면에 생기는 결함을 방지하기 위하여 디프로필렌글리콜을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 디프로필렌글리콜의 함량이 0.01 중량% 미만이면 성능 개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 성능은 개선되나 강도 및 작업성이 저하된다.
또한, 상기 개질 결합재는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 소포제를 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 소포제의 함량이 0.01 중량% 미만이면 성능 개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 소포제로는 알콜계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 사용할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등이 있다. 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다. 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있다. 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다. 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있다. 상기 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다.
또한, 상기 개질 결합재는 유동성을 개선하기 위하여 유동화제를 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량%로 더 포함할 수 있다. 상기 유동화제의 함량이 0.01 중량% 미만이면 유동성 개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 재료분리가 발생하기 쉽다. 상기 유동화제는 폴리카본산계 유동화제를 사용하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물에 포함되는 혼합재에 관하여 설명한다.
상기 혼합재에 포함되는 황산바륨은 충전성, 내충격성, 조색성 및 내화성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 황산바륨은 상기 혼합재 총 중량 대비 5~97 중량%함유되는 것이 바람직하며, 상기 황산바륨의 함량이 97 중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되고, 상기 황산바륨의 함량이 5 중량% 미만이면 작업성은 개선되나 내충격성, 조색성 및 내화성 개선효과가 미약할 수 있다.
상기 혼합재에 포함되는 멀라이트는 강도, 내마모성, 인성, 내화성 등을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 멀라이트는 상기 혼합재 총 중량 대비 1~30 중량%로 함유되는 것이 바람직하며, 상기 멀라이트의 함량이 30 중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되고, 상기 멀라이트의 함량이 1 중량% 미만이면 강도, 내마모성, 인성, 내화성 개선효과가 미약할 수 있다.
상기 혼합재에 포함되는 백토는 천연 포졸란 물질로 장기강도 증진 및 내구성 개선뿐만 아니라 단열, 방수성능 등을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 백토는 상기 혼합재 총 중량 대비 1~20 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 백토의 함량이 1 중량% 미만이면 장기강도 발현, 내구성, 방수성능이 저하되고, 그 함량이 20 중량%를 초과하면 작업성이 저하되고 초기강도 발현이 지연될 수 있다.
상기 혼합재에 포함되는 폐활성탄은 흡착력, 탈취성, 내오염성, 단열성, 항균성, 내식성 등의 역할을 위해 사용할 수 있다. 상기 폐활성탄은 상기 혼합재 총 중량 대비 0.1~15 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폐활성탄의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 탈취성, 내오염성, 단열성, 항균성, 내식성의 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 폐활성탄의 함량이 15 중량%를 초과할 경우에는 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 혼합재에 포함되는 보론카바이트는 강도, 내마모성, 내식성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 보론카바이트는 상기 혼합재 총 중량 대비 0.1~15 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 보론카바이트의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 강도, 내마모성, 내식성의 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 보론카바이트의 함량이 15 중량%를 초과할 경우에는 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 혼합재에 포함되는 코코피트는 야자수의 섬유구조로 인해 통상 10배 정도의 우수한 보수성을 가져 재료분리 저항성, 내수성, 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 코코피트는 상기 혼합재 총 중량 대비 0.01~15 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 코코피트의 함량이 15 중량%를 초과하면 작업성이 저하되고, 상기 코코피트의 함량이 0.01 중량% 미만이면 재료분리저항성, 내수성 및 내구성 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 혼합재에 포함되는 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀)은 백색 분말로 자외선 저항성, 내오염성 및 내열성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀)는 상기 혼합재 총 중량 대비 0.01~15 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀)의 중량비가 증가하면 자외선 및 재료분리 저항성 개선 효과를 나타내며, 상기 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀)의 함량이 15 중량%를 초과할 경우에는 성능은 개선되나 강도가 저하되고 가격경쟁력이 떨어진다.
상기 혼합재에 포함되는 안료는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위하여 사용하는 것으로서, 상기 혼합재 총 중량 대비 0.01~15 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 안료는 식별이 용이하도록 첨가되며, 보다 선명한 색상으로 식별이 용이하고 색상의 지속성이 향상될 수 있다. 상기 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬(CrO3), 자색 산화철 및 흑색 산화철(카본 블랙) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 의해 적색, 녹색, 황색, 흑색, 청색, 흰색 등 다양한 색상을 구현할 수 있다.
상기 혼합재는 방오성, 유기물질 분해, 탈취성, 항균성 등을 개선하기 위한 티타늄디옥사이드를 혼합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 티타늄디옥사이드의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우 방오성, 유기물질 분해, 탈취성, 항균성 등의 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 티타늄디옥사이드의 함량이 10 중량%를 초과할 경우에는 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 혼합재는 강도, 내식성, 방오, 방부 등을 개선하기 위한 규불화마그네슘을 혼합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 규불화마그네슘의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우 강도, 내식성, 방오 방부 등의 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 규불화마그네슘의 함량이 10 중량%를 초과할 경우에는 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
본 발명의 표면 보호 마감제 조성물은 콘크리트 구조물의 염해방지를 위하여 염소 이온 침투 저해제로서 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%로 더 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112019086706416-pat00004
상기 식에서 m은 10 내지 150의 정수이다.
[화학식 2]
Figure 112019086706416-pat00005
상기 식에서 n은 10 내지 150의 정수이다.
염화물에 의한 콘크리트의 열화는 염화물이 시멘트 수화생성물인 Ca(OH)2와 반응하여 CaO·CaCl2·2H2O및 Mg2(OH)3Cl·4H2O와 같은 결정물들을 생성하여 용적을 팽창시키며, 일부는 외부로 용출됨에 따른 공극증가로 인하여 이루어진다. 그러나 이러한 화학 작용에 의한 콘크리트 자체의 열화보다도 염화물이온(Cl-)이 콘크리트 내부로 침투하여 나타나는 열화가 더 크다.
상기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물은 방향족 환에 포함된 3차 아민기를 포함함으로써 표면 보호 마감제 조성물로 침투하는 염소이온을 고정하는 기능이 우수한 특징으로 가지며, 고분자 화합물로서 다른 성분들과 상용성도 우수한 특징을 갖는다.
상기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물들은 이 분야에서 상업적으로 판매되는 것을 구입해서 사용하거나, 이 분야에 잘 알려진 방법에 의해 제조하여 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 표면 보호 마감제 조성물은 콘크리트 구조물의 염해방지를 위하여 하기 화학식 3으로 표시된 유기 구리 화합물을 0.1 내지 5 중량%로 더 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112019086706416-pat00006
상기 화학식 3 화합물은 구리 이온을 포함함으로써 표면 보호 마감제 조성물로 침투하는 염소 이온을 매우 강력하고 고정하는 특징을 갖는다.
상기 화학식 3의 화합물은 예를 들어, 리튬 디트리메틸실란아미도 화합물을 헥산 용매 하에서 요오드화구리와 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 화학식 3의 화합물은 예를 들어, 리튬 헥사메틸디실라지드(silazide)와 요오드화구리(I)를 반응시켜 얻을 수 있으며, 상기 리튬 헥사메틸실라지드(silazide)는 헥사메틸디실라잔과 n-부틸리튬을 헥산용매 중에서 반응시켜서 얻을 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야에 공지된 방법에 의해서도 쉽게 얻을 수 있다(http://reag.paperplane.io/00000722.htm)
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물은 혼합재 2~75 중량% 및 개질 결합재 25~98 중량%를 소정시간(예를 들어 1~5분간) 동안 혼합하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은,
(a) 콘크리트 구조물의 불순물 또는 열화부위를 제거하는 단계;
(b) 제거 부위에 속경성 퍼티 또는 에폭시 퍼티를 시공하는 단계;
(c) 상기 퍼티 시공면에 표면강화제를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계;
(d) 상기 프라이머층에 상기 본 발명의 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 도포하는 단계; 및
(e) 양생하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물 마감 도장 방법에 관한 것이다.
상기 (a)단계의 열화부위 제거 단계는 그라인더, 평삭기, 숏블라스터, 핸드 워터젯, 고온고압살수기 등을 사용하여 수행될 수 있으며, 진공 흡입기 등으로 제거 물질을 흡입하는 것이 바람직하다.
상기 열화부위가 제거된 부분의 균열, 홈, 핀홀 등은 (b)단계에서 퍼티를 시공하여 메워질 수 있다.
상기 (c) 단계에서 표면강화제는 퍼티 시공면에 대한 표면 보호 마감제 조성물의 부착력을 개선하고, 물, CO2, 불순물 및 염소이온 침투를 억제하며, 내수성 및 방수성을 개선하기 위하여 사용된다.
상기 표면강화제로는 스티렌-부타디엔 라텍스, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 상기 개질 결합재 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 (d) 단계에서 표면 보호 마감제 조성물의 도포는 붓, 롤러, 에어리스, 뿜칠 장비 등을 이용하여 수행할 수 있다.
또한, (e) 단계의 양생 단계 후에 내오염성, 피막강도, 내마모성 등을 개선하기 위하여, 상기 표면 보호 마감제 조성물에 포함되는 것과 동일한 개질 결합재를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 표면 보호 마감제 조성물의 제조
혼합재 30 중량% 및 개질 결합재 70 중량%를 강제식 믹서로 2분간 교반하여 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 혼합재는, 황산바륨 50 중량%, 멀라이트 20 중량%, 백토 5 중량%, 폐활성탄 5 중량%, 보론카바이트 5 중량%, 코코피트 5 중량%, 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀) 3 중량%, 적색 안료 3 중량%, 티타늄디옥사이드 2 중량% 및 규불화마그네슘 2 중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 개질 결합재는 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체 91 중량%, 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체 1 중량%, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체 1 중량%, 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체 1 중량%, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린 1 중량%, 소수성 실리카졸 1 중량%, 클로로프로필트리에톡시실란 1 중량%, 테트라플루오로에틸렌 1 중량%, 디프로필렌글리콜 1 중량%, 실리콘계 소포제 0.5 중량% 및 폴리카본산계 유동화제 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
실시예 2: 표면 보호 마감제 조성물의 제조
혼합재 30 중량% 및 개질 결합재 70 중량%를 강제식 믹서로 2분간 교반하여 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 혼합재는, 황산바륨 50 중량%, 멀라이트 20 중량%, 백토 5 중량%, 폐활성탄 5 중량%, 보론카바이트 5 중량%, 코코피트 5 중량%, 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀) 3 중량%, 적색 안료 3 중량%, 티타늄디옥사이드 2 중량% 및 규불화마그네슘 2 중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 개질 결합재는 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체 86 중량%, 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체 2 중량%, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체 2 중량%, 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체 2 중량%, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린 2 중량%, 소수성 실리카졸 2 중량%, 클로로프로필트리에톡시실란 1 중량%, 테트라플루오로에틸렌 1 중량%, 디프로필렌글리콜 2 중량%, 실리콘계 소포제 0.5 중량% 및 폴리카본산계 유동화제 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
실시예 3: 표면 보호 마감제 조성물의 제조
혼합재 30 중량% 및 개질 결합재 70 중량%를 강제식 믹서로 2분간 교반하여 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 혼합재는, 황산바륨 50 중량%, 멀라이트 20 중량%, 백토 5 중량%, 폐활성탄 5 중량%, 보론카바이트 5 중량%, 코코피트 5 중량%, 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀) 3 중량%, 적색 안료 3 중량%, 티타늄디옥사이드 2 중량% 및 규불화마그네슘 2 중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 개질 결합재는 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체 81 중량%, 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체 3 중량%, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체 3 중량%, 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체 3 중량%, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린 3 중량%, 소수성 실리카졸 3 중량%, 클로로프로필트리에톡시실란 1 중량%, 테트라플루오로에틸렌 1 중량%, 디프로필렌글리콜 2 중량%, 실리콘계 소포제 0.5 중량% 및 폴리카본산계 유동화제 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
실시예 4: 표면 보호 마감제 조성물의 제조
혼합재 28 중량% 및 개질 결합재 70 중량%를 강제식 믹서로 2분간 교반한 후, 하기 화학식의 폴리(비닐-N-이미다졸)(Poly(vinyl-N-imidazole)) 2 중량%를 혼합 및 교반하여 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 제조하였다.
[화학식 1]
Figure 112019086706416-pat00007
상기 식에서 m은 50 내지 120의 정수이다.
이때, 상기 혼합재 및 개질 결합재의 구체적인 성분 및 함량비의 구성은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 5: 표면 보호 마감제 조성물의 제조
혼합재 28 중량% 및 개질 결합재 70 중량%를 강제식 믹서로 2분간 교반한 후, 하기 화학식의 폴리(4-비닐피리딘)(Poly(4-vinylpyridine)) 2 중량%를 혼합 및 교반하여 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 제조하였다.
[화학식 2]
Figure 112019086706416-pat00008
상기 식에서 n은 50 내지 120의 정수이다.
이때, 상기 혼합재 및 개질 결합재의 구체적인 성분 및 함량비의 구성은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 6: 표면 보호 마감제 조성물의 제조
혼합재 27 중량% 및 개질 결합재 70 중량%를 강제식 믹서로 2분간 교반한 후, 하기 화학식 1의 폴리(비닐-N-이미다졸)(Poly(vinyl-N-imidazole)) 1.5 중량% 및 하기 화학식 3의 유기 구리 화합물 1.5 중량%를 혼합 및 교반하여 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 제조하였다.
[화학식 3]
Figure 112019086706416-pat00009
이때, 상기 혼합재 및 개질 결합재의 구체적인 성분 및 함량비의 구성은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상술한 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물의 물성과 비교하기 위하여 비교예 1의 표면 보호 마감제를 하기와 같이 제시한다.
비교예 1: 표면 보호 마감제 조성물의 제조
황산바륨 30 중량% 및 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체 70 중량%를 강제식 믹서로 2분간 교반하여 보호제 조성물을 제조하였다.
시험예 1: 시험용 공시체의 제작 및 표면 보호 마감제 조성물의 물성(1) 테스트
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제시한 배합에 따른 표면 보호 마감제 조성물을 코팅한 시험체를 사용하여 다음의 실험을 실시하였다.
KS F 4936(콘크리트 보호용 도막재)에 따라, 치수 100×100mm(도막형성 후 겉모양), 100×100×100mm 모르타르판(중성화깊이), Φ100×50mm 모르타르판(염화물이온침투저항성), 150mm시험편(투습도), 150×40mm모르타르판(내투수성), 70×70×20mm모르타르판(부착강도) 및 230×90×6mm 플래시블판(균열대응성)을 제조하고, 온도(20±2)℃, 습도(65±10)%로 양생하여 시험을 실시하였고, 각각의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
도막형성 후 겉모양 표준양생 후 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
촉진내후성시험 후 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
온·냉반복시험 후 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
내알칼리성시험 후 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
내염수성시험 후 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
중성화깊이(mm) 0 0 0 0.02
염화물이온 침투저항성(Coulombs) 30 20 11 65
투습도(g/m2·℃) 17 15 13 21
부착강도
(N/mm2)
표준양생 후 1.55 1.68 1.80 1.35
촉진내후성시험 후 1.50 1.63 1.76 1.30
온·냉반복시험 후 1.51 1.65 1.78 1.27
내알칼리성시험 후 1.50 1.65 1.78 1.25
내염수성시험 후 1.49 1.62 1.75 1.22
내투수성 투수되지않음 투수되지않음 투수되지않음 투수되지않음
균열대응성 -20℃ 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
20℃ 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
촉진내후성 시험 후 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 상기 실험결과로부터 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 표면 보호 마감제 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 표면 보호 마감제 조성물보다 매우 우수한 물성을 나타냄을 알 수 있었다.
시험예 2: 표면 보호 마감제 조성의 물성(2) 테스트
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 표면 보호 마감제 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 표면 보호 마감제 조성물의 약품성(황산, 염산, 수산화 나트륨) 시험을 KS M ISO 2812에 따라 수행하였으며, KS D 6711에 의하여 내충격성 시험을 수행하였으며, 주택공사 전문시방-2006에 의하여 내오염성 시험을 수행하였고, 국토교통부고시 제 2015-744호에 의하여 불연성 및 가스유해성 시험을 수행하였고, KS F 2813에 의하여 내마모성 시험을 수행하였고, KFIA-FI-1004에 의하여 암모니아 가스검지관에 따른 탈취성 시험을 수행하여, 각각의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내약품성 황산 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
염산 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
수산화나트륨 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
내충격성 이상없음 이상없음 이상없음 갈라짐
내오염성 이상없음 이상없음 이상없음 흔적발생
불연재료(불연성, 가스유해성) 적합 적합 적합 부적합
내마모성(500g, 500회)(%) 0.15 0.12 0.11 0.26
탈취성(탈취율, %) 82 84 87 72
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 상기 실험결과, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 조성물에 비해 매우 우수한 물성을 나타내었다.
시험예 3: 표면 보호 마감제 조성물의 염소이온 침투 저항성 테스트(1)
상기 염화물 이온 침투 저항성 시험은 KS F 4042(콘크리트구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르) 규정에 의하여 Φ100×50 mm인 모르타르 시험체를 제조하고 실시예 1, 실시예 4 및 5, 및 비교예 1의 조성물로 코팅을 한 후, 28일간 수중에서 양생한 시편에서 코어를 채취하여 직경 10 cm의 콘크리트 시험체를 길이가 5 cm가 되도록 절단한 다음, 실험을 수행하기 전까지 상대습도 95% 이상 유지시켰다. 실험 시 시험체는 Applied Voltage Cell에 고정시키고 회로 구성을 하고, 염화물 이온 침투 저항성 시험을 실시하였다.
구분 실시예 1 실시예 4 실시예 5 비교예 1
염화물이온 침투저항성(Coulombs) 30 5 7 65
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 실험으로부터 별도의 염소 이온 침투 저해제(화학식 1 화합물 또는 화학식 2 화합물)를 추가로 포함한 실시예 4 및 5의 표면 보호 마감제 조성물로 코팅된 시험체의 경우, 별도의 염소 이온 침투 저해제를 포함하지 않은 실시예 1 및 비교예 1의 표면 보호 마감제로 코팅된 시험체와 비교하여 염화물이온 침투저항성이 현저히 향상된 것을 알 수 있었다.
시험예 4: 표면 보호 마감제 조성물의 염소이온 침투 저항성 테스트(2)(가속화 조건)
상기 염화물 이온 침투 저항성 시험은 KS F 4042(콘크리트구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르) 규정에 의하여 Φ100×50 mm인 모르타르 시험체를 제조하고 실시예 1, 4, 5, 6 및 비교예 1의 표면 보호 마감제 조성물로 코팅을 한 후, 28일간 수중에서 양생한 후, 콘크리트 시험체의 양쪽 면에 각각 NaOH 용액이 담긴 "NaOH셀"과 NaCl 용액이 담긴 "NaCl셀"을 설치하고, 전기장치를 이용하여 상기 시험체 10V의 직류전원을 10일간 통전함으로써, 콘크리트 내의 염소이온 침투를 가속화시켰다.
11일째 되는 날 시험체를 분리하여 KS F 404의 기준에 따라 Applied Voltage Cell에 고정시키고 회로 구성을 하고, 염화물 이온 침투 저항성 시험을 실시하였다.
구분 실시예 1 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 1
염화물이온 침투저항성
(Coulombs)
150 50 70 10 880
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 상기 실험으로부터 인위적으로 콘크리트 내의 염소이온 침투를 가속화시킨 경우, 비교예 1의 표면 보호 마감제 조성물을 코팅한 시험체의 경우 염화물이온 침투저항성이 매우 현저하게 약화된 것을 알 수 있었다.
또한, 실시예 1, 실시예 4 및 실시예 5의 표면 보호 마감제 조성물을 코팅한 시험체에서도 염화물이온 침투저항성이 다소 약화된 것을 알 수 있었다.
반면, 실시예 6의 경우 염소 이온 침투 저해제(화학식 1 화합물)과 함께 유기 구리 화합물(화학식 3 화합물)을 더 포함함으로써, 가속화 조건에서도 염화물이온 침투저항성이 매우 우수하게 유지됨을 알 수 있었다.

Claims (13)

  1. 혼합재 2~75 중량% 및 개질 결합재 25~98 중량%를 포함하며,
    상기 개질 결합재는 개질 결합재 총 중량 대비 2-에틸헥실아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 공중합체 15~98 중량%, 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체 1~30 중량%, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 공중합체 0.1~20 중량%, 히드록시알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체 0.1~20 중량%, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴노린 0.01~15 중량%, 및 소수성 실리카졸 0.01~15 중량%를 포함하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물로서,
    상기 표면 보호 마감재 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112020000882510-pat00013

    상기 식에서 m은 10 내지 150의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합재는 혼합재 총 중량 대비 황산바륨 5~97 중량%, 멀라이트 1~30 중량%, 백토 1~20 중량%, 폐활성탄 0.1~15 중량%, 보론카바이트 0.1~15 중량%, 코코피트 0.01~15 중량%, 4,4'-부틸리덴-비스-(4-에틸-6-터트-부틸페놀) 0.01~15 중량% 및 안료 0.01~15 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    개질 결합재는 클로로프로필트리에톡시실란을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    개질 결합재는 테트라플루오로에틸렌을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    개질 결합재는 디프로필렌글리콜을 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    개질 결합재는 소포제를 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    개질 결합재는 폴리카본산계 유동화제를 개질 결합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    혼합재는 티타늄디옥사이드를 혼합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    혼합재는 규불화마그네슘을 혼합재 총 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    표면 보호 마감재 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112020000882510-pat00011

    상기 식에서 n은 10 내지 150의 정수이다.
  12. 제11항에 있어서,
    표면 보호 마감재 조성물은 하기 화학식 3으로 표시되는 유기 구리 화합물을조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물:
    [화학식 3]
    Figure 112019086706416-pat00012
  13. (a) 콘크리트 구조물의 불순물 또는 열화부위를 제거하는 단계;
    (b) 제거 부위에 속경성 퍼티 또는 에폭시 퍼티를 시공하는 단계;
    (c) 상기 퍼티 시공면에 표면강화제를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계;
    (d) 상기 프라이머층에 제1항 내지 제9항, 제11항, 및 제12항 중 어느 한 항의 환경친화형 표면 보호 마감제 조성물을 도포하는 단계; 및
    (e) 양생하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물 마감 도장 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101791932B1 (ko) * 2017-06-09 2017-11-20 (주)고려씨엔씨 콘크리트 구조물 표면처리용 친환경 신소재 보호도막 및 이의 시공방법
KR101844193B1 (ko) * 2017-11-13 2018-03-30 홍현주 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법
KR101867864B1 (ko) * 2017-12-19 2018-06-18 유재형 기능성이 개선된 콘크리트 슬래브 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 슬래브 마감 시공 방법
KR101921667B1 (ko) * 2017-05-17 2018-11-23 주식회사 세진에스엠씨 콘크리트 구조물 보호용 친환경 표면 보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 보호 코팅 방법
KR101977057B1 (ko) 2018-08-14 2019-05-10 주식회사 정석케미칼 고내구성의 콘크리트 구조물용 에폭시계 방수도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 도장공법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101921667B1 (ko) * 2017-05-17 2018-11-23 주식회사 세진에스엠씨 콘크리트 구조물 보호용 친환경 표면 보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 보호 코팅 방법
KR101791932B1 (ko) * 2017-06-09 2017-11-20 (주)고려씨엔씨 콘크리트 구조물 표면처리용 친환경 신소재 보호도막 및 이의 시공방법
KR101844193B1 (ko) * 2017-11-13 2018-03-30 홍현주 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법
KR101867864B1 (ko) * 2017-12-19 2018-06-18 유재형 기능성이 개선된 콘크리트 슬래브 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 슬래브 마감 시공 방법
KR101977057B1 (ko) 2018-08-14 2019-05-10 주식회사 정석케미칼 고내구성의 콘크리트 구조물용 에폭시계 방수도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 도장공법

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