KR102102916B1 - 일액형 세라믹 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법 - Google Patents

일액형 세라믹 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온된 후, 500 rpm-600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 첨가 및 분산되어 제조되는 일액형 세라믹 방수제가 제공된다.

Description

일액형 세라믹 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법{One-component ceramic coating agent and manufacturing method thereof and waterproof method using thereof}
본 발명은 세라믹 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 메틸올레이트, 하이드로카본 및 디메틸설파이드의 혼합물을 승온시킨 후 실버플레이크, 아연플레이크 및 에틸브로모아세테이트를 첨가 및 분산시켜 최종적으로 완결되는 세라믹 방수제의 내수성, 방식성, 내오염성 및 난연성은 물론 내균열성, 내동결성, 내노화성 및 내산화성이 향상된 일액형 세라믹 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물의 수분에 의한 부식이나 파손 등을 방지하기 위해서는 콘크리트 구조물 표면에 방수 또는 방식 처리를 하는 것이 요구된다. 이러한 방수 처리는 일반적으로 방수용 수지를 콘크리트 구조물의 표면에 도포함으로서 이루어진다.
종래 일반적인 콘크리트 구조물 표면의 방수 공법은, 등록특허 10-1215403호 등에 개시된 바와 같이, 방수하고자 하는 구조물의 표면에 묻은 오염물을 제거하고 평탄화하는 전처리 단계와, 상기 전처리된 표면에 프라이머를 코팅하여 프라이머층을 형성하는 단계 및 상기 프라이머층 상에 에폭시 코팅제를 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이러한 에폭시 수지 조성물은, 얻어지는 경화물의 기계적 성질, 내식성, 밀착성 등이 뛰어나기 때문에 도료, 접착제, 적층판, 전자 부품 용도 등의 각 분야에서 널리 사용되고 있으나, 대부분 유기 용제에 희석한 조성물로 사용되는 실정이므로, 최근 환경 문제가 부각됨에 따라 수성화가 기대되고 있다.
여기서, 수성 에폭시 수지는, 예를 들면, 계면활성제를 사용하여 호모 믹서로 고속 교반하여 제조되는 에폭시 수지 에멀젼이 널리 알려져 있는 상태이지만, 계면활성제의 영향으로 내수성과 접착성 등의 물성이 저하되는 등의 문제점이 있다.
반면, 계면활성제를 함유하지 않는 수성 에폭시 수지는, 비스디페놀의 디글리시딜에테르, 비스디페놀 및 폴리옥시알킬렌글리콜의 디글리시딜에테르를 반응시킨 것과 비스디페놀의 디글리시딜에테르, 비시드페놀, 폴리옥시알킬렌글리콜의 디글리시딜에테르 및 디이소시아네이트를 반응시킨 것 등이 있다. 또한, 2관능 이상의 에폭시 수지, 다가 페놀 및 지방족 폴리올로 이루어지는 축합 생성물과 2관능 이상의 에폭시 주지, 모노 및 폴리이소시아네이트로 이루어지는 축합 생성물 등이 있다.
그러나 상기와 같은 계면활성제를 함유하지 않는 수성 에폭시 수지는, 모두 폴리에틸렌글리콜의 1급 수산기가 일부 조성물 중에 남아서 가교 밀도가 오르지 않는 등의 원인으로 내마모성, 내수성, 방식성, 내알칼리성, 수분산성 및 에멀젼 안정성이 저하되고, 또한, 화재 발생시 유독가스를 발생시키는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 메틸올레이트, 하이드로카본 및 디메틸설파이드의 혼합물을 승온시킨 후 실버플레이크, 아연플레이크 및 에틸브로모아세테이트를 첨가 및 분산시켜 최종적으로 완결되는 세라믹 방수제의 내수성, 방식성, 내오염성 및 난연성은 물론 내균열성, 내동결성, 내노화성 및 내산화성이 향상된 일액형 세라믹 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 의하면, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온된 후, 500 rpm-600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 첨가 및 분산되어 제조되는 일액형 세라믹 방수제가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온되는 단계와; 상기 승온 상태의 혼합물이 500 rpm-600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 첨가 및 분산되는 단계를 포함하는 일액형 세라믹 방수제 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 콘크리트 표면이 청소되는 단계와; 상기 제2항에 따른 일액형 세라믹 방수제가 제조되는 단계와; 상기 표면 청소된 시공표면에 상기 일액형 세라믹 방수제가 도포된 후 건조되어 시공이 완료되는 단계를 포함하는 일액형 세라믹 방수제를 이용한 방수공법이 제공된다.
따라서 본 발명에 의하면, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 메틸올레이트, 하이드로카본 및 디메틸설파이드의 혼합물을 승온시킨 후 실버플레이크, 아연플레이크 및 에틸브로모아세테이트를 첨가 및 분산시켜 최종적으로 완결되는 세라믹 방수제의 내수성, 방식성, 내오염성 및 난연성은 물론 내균열성, 내동결성, 내노화성 및 내산화성이 향상된 일액형 세라믹 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일액형 세라믹 방수제는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 메틸올레이트, 하이드로카본 및 디메틸설파이드가 소정의 온도로 승온된 후 소정의 속도로 교반되면서 실버플레이크, 아연플레이크 및 에틸브로모아세테이트가 첨가 및 분산되어 최종적으로 완결된다.
보다 바람직하게는, 본 발명의 일액형 세라믹 방수제는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온된 후, 500 rpm-600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 서서히 첨가 및 분산되면서 일액형으로 생성된다.
상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르는, 세라믹 방수제의 시공시 내수성과 방식성, 내오염성 및 난연성 등을 제공하기 위한 것으로, 조성물들의 확산 및 기포가 안정성을 가지도록 하여 교반효율을 향상시킨다.
상기 메틸올레이트는, 조성물들의 교반효율을 향상시키기 위한 유화제 기능을 제공하는 것으로서, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 대해 70-90 중량부가 첨가되는데, 70 중량부 보다 적게 첨가되면 조성물들이 잘 섞이지 않게 되어 상기 세라믹 방수제와 구조물의 표면의 부착강도가 저하됨과 동시에 내마모성 및 내후성 등이 크게 저하되고, 90 중량부 보다 많이 첨가되면 조성물들의 점도가 커지게 되고 구조물의 표면 깊숙이 침투하지 못하게 되어 오히려 부착강도가 저하되고 내마모성 및 내후성 등이 크게 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 바람직하다.
상기 하이드로카본은, 탄소원자가 서로 결합해 화합물의 뼈대를 이루고 있으며 수소원자는 다른 형태로 탄소에 결합되는 반응형 수지로서, 내구성, 내열성, 내화학성, 내마모성, 자외선안전성 등 물성이 뛰어나고, 햇빛 등의 날씨 및 기후에 견디는 성질인 내후성이 우수하며 외부 환경 변화에 의한 부식 등을 억제함과 동시에 구조물의 표면에 침투하여 일체화를 가능하게 하여 부착강도 및 인성을 개선하고 안료 등에 의한 착색성을 좋게 하는 기능을 제공한다.
여기서, 상기 하이드로카본은, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 대하여 60-80 중량부가 첨가되는데, 60 중량부 보다 적게 첨가되면 구조물의 표면과의 부착강도가 저하되어 내마모성 및 내후성 등이 크게 저하되고, 80 중량부 보다 많이 첨가되면 빠른 시간에 경화가 이루어져 구조물의 표면 깊숙이 침투하지 못하게 되어 오히려 부착강도가 저하되고 내마모성 및 내후성 등이 크게 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 바람직하다.
상기 디메틸설파이드는, 상기 조성물들의 혼합물인 세라믹 코팅층의 표면이 코팅되도록 하는 기능을 제공하는 것으로서, 입자 크기가 50nm 이하인 것이 좋으며, 이 보다 큰 경우에는 조성물의 혼합에 따른 용액 내에서 분산 및 용해가 잘 이루어지지 않으며 세라믹 코팅층의 건조후 입자가 쉽게 분리되고 고르지 못하게 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 입자 크기를 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 디메틸설파이드는, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 대하여 50-70 중량부가 첨가되는데, 50 중량부 보다 적게 첨가되면 세라믹 코팅층의 코팅에 따른 피복 효과가 저하되고, 70 중량부 보다 많이 첨가되면 세라믹 코팅층의 건조시 코팅 입자들이 커지거나 혹은 엉기는 현상이 발생되어 세라믹 코팅층의 표면이 고르지 못하게 되어 내구성이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 바람직하다.
상기 실버플레이크는, 세라믹 코팅층의 색상을 제공하기 위한 것이다.
여기서, 상기 실버플레이크는, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 대하여 30-50 중량부가 첨가되는데, 30 중량부 보다 적게 첨가되면 도막의 색상이 투명 또는 반투명해지게 되어 콘크리트 표면이 투시되어 미관이 저하되고, 50 중량부 보다 많이 첨가되면 점도가 낮아지고 물리적 특성이 오히려 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 바람직하다.
상기 아연플레이크는, 세라믹 코팅층의 부식방지 및 중방식도료 기능을 제공하기 위한 것이다.
여기서, 아연플레이크는, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 대하여 20-40 중량부가 첨가되는데, 20 중량부 보다 적게 첨가되면 혼합물의 경화시간이 지연됨과 동시에 점도 상승을 제공받지 못하게 되어 보습 및 윤활 특성이 저하되고, 40 중량부 보다 많이 첨가되면 점도가 높아져 작업성이 저하되고 수분증발 속도가 지연되어 오히려 경화시간이 지연되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 바람직하다.
상기 에틸브로모아세테이트는, 상기 실버플레이크 및 아연플레이크와 함께 내부 코팅제 기능을 제공한다.
여기서, 상기 에틸브로모아세테이트는, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 대하여 10-30 중량부가 첨가되는데, 10 중량부 보다 적게 첨가되면 세라믹 코팅층의 경도가 저하되어 내구성 등이 저하되고, 30 중량부 보다 많이 첨가되면 세라믹 코팅층의 경도가 너무 강하게 되어 구조물의 표면으로부터 들뜸 현상에 따른 부착 강도가 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 첨가된 후, 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 첨가되기 전에, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 메틸올레이트, 하이드로카본 및 디메틸설파이드의 첨가물이 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온되도록 한정하는 것은, 교반온도가 100 ℃ 보다 낮으면 팽윤율이 저하되고, 교반온도가 120 ℃ 보다 높으면 과팽윤이 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 범위의 교반온도가 유지되는 것이 바람직하다.
또한, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 첨가되고 100 ℃-120 ℃의 온도로 승온된 후, 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 첨가될 때 500 rpm-600 rpm의 속도에서 교반되도록 한정하는 것은, 안정적인 팽윤을 가능하게 하는 최적의 속도이므로, 상기와 같은 한정된 범위의 교반속도가 유지되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일액형 세라믹 방수제 제조방법은, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온되는 단계와, 이후, 상기 승온 상태의 혼합물이 500 rpm-600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 서서히 첨가 및 분산되는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일액형 세라믹 방수제 및 그 제조방법의 효과를 구체적인 실시예를 통해 설명하기로 한다.
폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70 중량부, 하이드로카본 60 중량부 및 디메틸설파이드 50 중량부가 100 ℃의 온도에서 승온되는 단계와, 이후, 상기 승온 상태의 혼합물이 500 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30 중량부, 아연플레이크 20 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10 중량부가 서서히 첨가 및 분산되는 단계를 통하여 세라믹 방수제를 제조한 후 물성을 측정하였다.
폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 80 중량부, 하이드로카본 70 중량부 및 디메틸설파이드 60 중량부가 110 ℃의 온도에서 승온되는 단계와, 이후, 상기 승온 상태의 혼합물이 550 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 40 중량부, 아연플레이크 30 중량부 및 에틸브로모아세테이트 20 중량부가 서서히 첨가 및 분산되는 단계를 통하여 세라믹 방수제를 제조한 후 물성을 측정하였다.
폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 90 중량부, 하이드로카본 80 중량부 및 디메틸설파이드 70 중량부가 120 ℃의 온도에서 승온되는 단계와, 이후, 상기 승온 상태의 혼합물이 600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 50 중량부, 아연플레이크 40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 30 중량부가 서서히 첨가 및 분산되는 단계를 통하여 세라믹 방수제를 제조한 후 물성을 측정하였다.
한편, 상기 각각의 실시예의 일액형 세라믹 방수제의 성능을 평가하기 위하여, 시험편을 상기와 같이 제조한 다음, 시제품 A사, 시제품 B사와 비교하여 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112018043529219-pat00001
따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일액형 세라믹 방수제는, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 세라믹 코팅층의 내수성, 방식성, 내오염성 및 난연성은 물론, 내균열성, 내동결성, 내노화성 및 내산화성 등의 물성이 시제품에 비해 매우 우수한 것을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일액형 세라믹 방수제를 이용한 방수공법은 다음과 같다.
먼저, 작업자에 의해 상기와 같이 제조되는 일액형 세라막 방수제가 시공되기 위한 콘크리트 표면이 청소 및 처리된다. 여기서, 콘크리트 표면의 청소는, 콘크리트 표면에 붙어 있는 먼지, 오염물, 또는 오일을 제거하고 시공될 표면의 돌출부가 매끄럽게 처리되는 것을 포함한다.
이후, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온되는 단계와, 이후, 상기 승온 상태의 혼합물이 500 rpm-600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 서서히 첨가 및 분산되면서 일액형으로 생성되는 단계를 통하여 세라믹 방수제가 제조된다.
이후, 도포수단에 의해 상기 표면 처리된 시공표면에 소정의 두께로 상기 세라믹 방수제가 도포된 후 건조되어 시공이 완료된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (3)

  1. 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온된 후, 500 rpm-600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 첨가 및 분산되어 제조되는 것을 특징으로 하는 일액형 세라믹 방수제.
  2. 폴리옥시에틸렌알킬에테르 100 중량부에 메틸올레이트 70-90 중량부, 하이드로카본 60-80 중량부 및 디메틸설파이드 50-70 중량부가 100 ℃-120 ℃의 온도에서 승온되는 단계와;
    상기 승온 상태의 혼합물이 500 rpm-600 rpm의 속도로 교반되면서 실버플레이크 30-50 중량부, 아연플레이크 20-40 중량부 및 에틸브로모아세테이트 10-30 중량부가 첨가 및 분산되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일액형 세라믹 방수제 제조방법.
  3. 콘크리트 표면이 청소되는 단계와;
    제2항에 따른 일액형 세라믹 방수제가 제조되는 단계와;
    상기 표면 청소된 시공표면에 상기 일액형 세라믹 방수제가 도포된 후 건조되어 시공이 완료되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일액형 세라믹 방수제를 이용한 방수공법.
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