KR102159985B1

KR102159985B1 - 콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물 및 이를 이용한 균열씰링 시공방법

Info

Publication number: KR102159985B1
Application number: KR1020200036976A
Authority: KR
Inventors: 이영남; 김시환
Original assignee: 태륭건설(주)
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-09-25

Abstract

본 발명은 콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물 및 이를 이용한 균열씰링 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴 단량체와 저분자량 중합체와 착색제 등을 이용하여 현장에서 직접 시멘트 등과 혼합해 색도를 피착면의 색과 동일하게 4시간 이내에 경화시킬 수 있는 콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물 및 이를 이용한 균열씰링 시공방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 아크릴 단량체, 저분자량 중합체인 올리고머 및 촉진제를 포함하는 1액 조성물, 그리고 반응개시제를 포함하는 2액 조성물, 그리고 착색제를 포함하는 3액 조성물을 포함하되, 상기 1액 내지 3액 조성물은 중량비로, 100: 1.0 ~ 10.5 : 1 ~ 15의 비율로 혼합된다.

Description

콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물 및 이를 이용한 균열씰링 시공방법{CRACK SEALING COMPOSITION AND CRACK SEALING CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물 및 이를 이용한 균열씰링 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴 단량체와 저분자량 중합체와 착색제 등을 이용하여 현장에서 직접 시멘트 등과 혼합해 색도를 피착면의 색과 동일하게 4시간 이내에 경화시킬 수 있는 콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물 및 이를 이용한 균열씰링 시공방법에 관한 것이다.

최근의 기후환경 변화는 콘크리트 수명에 많은 영향을 미치고 있으며, 유지보수를 위한 보수방법이 계속 요구되고 있다. 교통량 증가, 중차량에 의한 하중증가와 같은 물리적인 요인과 폭우와 폭설, 한파와 같은 이상기후의 사용 환경과 제설재 사용량 증가에 따른 화학적 저항성 약화로 시멘트콘크리트 포장도로에는 많은 노후화 현상이 나타난다. 또한 콘크리트 표면부에서도 종, 횡방향 균열발생과 염수로 인한 열화로 인한 파손이 증가하고 있다. 이에 따라 콘크리트 시설은 상기한 균열을 밀봉할 수 있는 주기적인 보수를 필요로 한다.

콘크리트 보수에 있어서 가장 대표적인 보수제는 아크릴계 보수제인데, 가장 널리 사용되고 있는 아크릴계 씰링제는 MMA(Methyl Methacrylate)를 기반으로 하여 매우 역한 냄새의 문제, 그리고 다량의 인체 유해 물질의 증발 때문에 사용이 매우 제한적이고 어렵다는 단점이 있다.

또한 기존의 보수제를 사용하는 경우에는 시공부위 표면의 색도와 콘크리트 시설물 사이의 색도가 다르거나 색도의 불균형을 초래하여 콘크리트 시설물의 미관을 해치는 문제점이 있다.

아크릴 폴리머 수지를 이용한 콘크리트 보수에 관한 종래의 기술로, 등록특허 제10-1500958호(2015년03월04일) 등이 있는데, 종래기술은 저온에서 강도 발현이 빠르며, 강도 및 내구성이 증진되고, 신속성 및 작업성이 개선된 개질 아크릴 폴리머 수지를 제시하고 있다.

그러나 종래기술은 개질 아크릴 폴리머 수지로서 MMA를 주성분으로 하고 있다는 문제와 착색 효과를 발휘할 수 있는 별도의 구성을 구비하고 있지 않아 씰링 시공 후에 현장의 표면 색도와 콘크리트 시설물의 색도가 상이하다는 문제를 여전히 수반하고 있다. 이에 따라 아크릴 단량체를 이용하여 아크릴계 씰링제의 장점을 취하면서도 MMA를 대체하여 MMA의 단점을 극복하고, 아울러 시공부위 표면의 색도와 콘크리트 시설물의 색도를 동일한 색상으로 하여 균열 부위를 깔끔하게 메꿀 수 있는 신규한 아크릴계 씰링제가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 조성물은 MMA의 사용 없이, 아크릴 단량체에 더하여 저분자량 중합체(Oligomer)를 포함시킴으로써 현장에서 용이하게 혼합한 후에 4시간 이내에 경화될 수 있는 속경성과 시공성이 향상되고, 색도가 피착면의 색과 동일한 콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물 및 이를 이용한 균열씰링 시공방법의 제공을 목적으로 한다.

또한 종래의 MMA 아크릴계 보수제보다 끓는점을 높여 적어도 100℃ 이상으로 사용 시에도 화합물의 증발이 (거의) 이루어지지 않아 냄새가 거의 없고, 인체에 대한 유해성을 낮출 수 있는 콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물 및 이를 이용한 균열씰링 시공방법의 제공을 목적으로 한다.

또한 균열 씰링제의 점도를 낮추어 초미세 균열에도 침입하여 중합될 수 있도록 하여, 초미세 균열까지 완전히 밀봉할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명에 따른 콘크리트 균열 보수용 저분자량 아크릴을 이용한 균열 씰링제 조성물은 아크릴 단량체, 저분자량 중합체인 올리고머 및 촉진제를 포함하는 1액 조성물, 그리고 반응개시제를 포함하는 2액 조성물, 그리고 착색제를 포함하는 3액 조성물을 포함하되, 상기 1액 내지 3액 조성물은 중량비로, 100: 1.0 ~ 10.5 : 1 ~ 15의 비율로 혼합된다.

또한 상기 아크릴 단량체는 이소보닐 메타크릴레이트(IBOMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA), 페녹시에틸 메타크릴레이트(PhEMA) 및 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 중 적어도 하나를 포함한다.

또한 상기 1액 조성물은, 상기 1액 조성물 전체 중량 대비, 상기 이소보닐 메타크릴레이트(IBOMA) 10 ~ 20 중량%, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA) 10 ~ 20중량%, 페녹시에틸 메타크릴레이트(PhEMA) 10 ~ 20중량% 및 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 5 ~ 20 중량% 및 상기 올리고머 30 ~ 55 중량%를 더 포함한다.

또한 상기 촉진제는 코발트 헥사노에이트(Cobalt hexanoate)를 포함한다.

또한 상기 반응개시제는 큐멘 하이드로퍼옥사이드(Cumene hydroperoxide)를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 상기 균열 씰링제 조성물을 이용한 균열씰링 시공방법은 아크릴 단량체, 저분자량 중합체인 올리고머 및 촉진제를 포함하는 1액 조성물 100 중량부와, 착색제를 포함하는 3액 조성물 1 ~ 15 중량부를 교반기에 투입하여 제1시간동안 혼합하는 제1단계, 그리고 상기 교반기에 반응개시제를 포함하는 2액 조성물 1 ~ 10.5 중량부를 더 투입하여 제2시간동안 혼합하는 제2단계, 그리고 상기 1액 내지 3액 조성물의 혼합액을 시공 부위에 도포하는 제3단계를 포함한다.

또한 상기 교반기의 교반 속도는 300rpm 이상이고, 상기 제1 및 제2시간은 각각 2 ~ 5분이며, 상기 혼합액의 도포량은 0.2 ~ 1.0 kg/m²인 것으로 할 수 있다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 아크릴 단량체와 저분자량 중합체와 착색제를 이용함으로써 현장에서 혼합한 후에 피착면의 색과 동일한 색상으로 4시간 이내에 경화시킬 수 있는 속경성, 시공성 및 심미성이 뛰어난 효과를 갖는다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 끓는점이 100℃ 이상인 고비점 아크릴 단량체를 이용함으로써 적어도 100℃ 이상으로 사용 시에도 화합물의 증발이 (거의) 이루어지지 않아 냄새가 거의 없고, 인체에 대한 유해성을 낮출 수 있다는 효과를 갖는다.

또한 3액으로 구성된 균열 씰링재의 점도를 25cps보다 낮게 구성함으로써 초미세 균열에도 침입하여 중합될 수 있도록 하였고, 이를 통해 초미세 균열까지 완전히 밀봉할 수 있도록 하였다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

각 구성 별로, 아크릴 단량체는 본 조성물의 주성분으로서, 특히 본 조성물의 아크릴 단량체는 끓는점(비점)이 100℃ 이상인 것이 사용된다. 이에 본 조성물은 사용 시 유기화합물의 증발이 없거나 적어서 냄새가 나지 않고, 또한 인체에 대한 유해성을 낮출 수 있다.

구체적인 실시예로, 먼저 본 균열 씰링제 조성물을 구성하는 상기 1액 조성물에 포함되는 상기 아크릴 단량체에 관하여 살펴보면 상기 아크릴 단량체는 이소보닐 메타크릴레이트(Isobornyl methacrylate, IBOMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate, 2-HEA), 페녹시에틸 메타크릴레이트(Phenoxyethyl methacrylate, PhEMA), 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate, TMPTMA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

기존 아크릴계 보수제는 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate, MMA)를 기반으로 하고 있는데 이들은 끓는점이 101℃(혼합물 상태에서는 더욱 낮아질 수 있음) 밖에 되지 않아 100℃ 이상에서 사용 시에 매우 역한 냄새가 발생하고, 또한 인체에 유해한 물질이 다량 증발되는 문제가 발생하기 때문에 실제로 이들을 씰링제나 보수제로써 사용하기에는 무리가 있다.

따라서 이러한 문제들을 해결할 수 있도록 상기 메틸 메타크릴레이트를 사용하지 않으면서도 끓는점이 보다 더 높은 이소보닐 메타크릴레이트(Isobornyl methacrylate, IBOMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate, 2-HEA), 페녹시에틸 메타크릴레이트(Phenoxyethyl methacrylate, PhEMA), 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate, TMPTMA) 중 적어도 하나를 포함하는 상기 아크릴 단량체를 포함하는 것이다.

그 다음으로, 본 균열 씰링제 조성물을 구성하는 상기 제1액 조성물에 포함되는 상기 저분자량 중합체(Oligomer)에 관하여 살펴본다. 먼저 상기 저분자량 중합체는 상기 아크릴 단량체와 상기 반응개시제와 상기 촉진제를 통한 라디칼 중합에 의하여 생성된다. 그리고 상기 저분자량 중합체가 실제 현장에서 상기 아크릴 단량체 등과 혼합되어 4시간 이내에 경화될 수 있어 속경성과 시공성이 향상될 수 있게 된다.

또한 올리고머는 수백 또는 수천의 분자량을 갖는 단량체와 폴리머의 중간물질이고, 상기 올리고머를 포함할 경우 폴리머를 포함하는 경우 보다 낮은 점도를 갖게 되어 본 발명에 따른 씰링제 조성물은 콘크리트 시설물 등의 균열에 대한 주입성이 매우 우수하게 된다.

반면에 아크릴 단량체로만 구성되는 경우 라디컬 반응의 특성상 단량체의 중합이 모두 이루어질 수 없어 최종생성물의 중합도가 낮아 물리적 특성(반응성, 높은 인화점, 짧은 경화시간, 균열에 대한 주입성 등)을 목적한 바와 같이 취득하기는 매우 어렵다. 또한 폴리머를 포함하는 경우 폴리머에 의하여 점도가 높게 되어 균열에 대한 우수한 주입성을 확보하지 못하게 되는 단점이 존재한다.

따라서 아크릴 단량체와 더불어 올리고머를 함께 포함하는 경우에 낮은 점도, 우수한 반응성, 높은 인화점, 짧은 경화시간 등을 확보할 수 있게 되어 작은 균열에도 주입성이 우수하면서도 속경성과 시공성이 확보된 균열 보수용 씰링제를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이와 대비하여 기존에 보수제나 씰링제로 사용되는 아크릴 모노머(대표적으로 MMA)의 경우에는 라디컬 중합으로써 상온 중합을 이용하였으나 산소에 의한 방해로 실제 현장에서 도포할 경우에 실질적으로 콘크리트 균열보수를 위한 필름 형성이 불가능하다는 문제가 있었다. 또한 MMA의 경우 증기압이 29mmHg로서 매우 낮아 휘발도가 높으며, 냄새 역시 매우 자극적이다. 이에 이러한 물질을 이용할 경우 시공자는 자극적인 냄새에 의하여 원활한 시공을 진행하기 어려움을 겪게 된다.

즉, 본 발명은 MMA의 사용 없이 상기한 아크릴 단량체들과 상기 저분자량 중합체를 포함시킴으로써 인체에 유해한 휘발성 물질이 발생하지 않을 뿐만 아니라 경화속도가 빠르고, 이들을 현장에서 용이하게 혼합하여 시공할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 제1액 조성물은, 상기 제1액 조성물 전체 중량 대비, 상기 이소보닐 메타크릴레이트(IBOMA) 10 ~ 20 중량%, 2-하이드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA) 10 ~ 20중량%, 페녹시 에틸 메타크릴레이트(PhEMA) 10 ~ 20중량% 및 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 5 ~ 20 중량% 및 상기 올리고머 30 ~ 55 중량%를 포함할 수 있다.

그리고 함량 한정에 따른 임계적 의의는 다음과 같다. 먼저 이소보닐 메타크릴레이트의 경우 그 함량이 10 중량%보다 작을 경우 최종생성물이 너무 물러질 수 있으며 20 중량%보다 클 경우 너무 단단하거나 중합반응도가 낮아질 수 있는 단점이 있다.

그 다음으로 2-하이드록시 에틸 아크릴레이트는 10 중량%보다 작을 경우 반응성이 낮아질 수 있으며 20 중량%보다 클 경우 최종생성물의 Tg가 낮아 단단하지 않을 수 있다.

그 다음으로 페녹시 에틸 메타크릴레이트가 10 중량% 보다 작으며 반응성이 낮아 경화시간이 길어질 수 있으며 20 중량%보다 클 경우 너무 빠른 반응이 일어나 사용이 어려울 수 있다.

그 다음으로 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트는 반응성이 3가인 매우 빠른 반응을 유도하는 물질로 5 중량%보다 작을 경우 경화가 느려질 수 있으며 20 중량%보다 클 경우 급격한 반응을 초래할 수 있어 사용이 어려울 수 있다.

그 다음으로 올리고머의 사용량은 30 중량%보다 작을 경우 반응 속도가 느려질 수 있으며 55 중량%보다 클 경우 점도가 증가하여 작은 균열을 충전하는데 한계가 있다.

그 다음으로, 본 균열 씰링제 조성물을 구성하는 상기 제1액 조성물에 포함되는 촉진제에 관하여 살펴본다. 상기 촉진제는 코발트 헥사노에이트(Cobalt hexanoate)를 포함한다. 이러한 촉진제를 사용하지 않을 경우에는 반응온도를 높여야 하는 번거로움이 발생하며 실제 상기 1액의 온도를 높이지 않을 경우 반응의 개시가 어렵게 된다. 이 때 촉진제는 개시반응의 온도를 낮춤으로써 빠른 개시반응을 유도하며, 상기 촉진제로서 특히 코발트 2-에틸 헥사이노이드(Cobalt 2-ethyl hexanonate)가 사용될 수 있다.

그 다음으로 본 균열 씰링제 조성물을 구성하는 상기 제2액 조성물에 포함되는 상기 반응개시제에 관하여 살펴본다. 상기 반응개시제는 과산화물인 큐멘 하이드로퍼옥사이드(Cumene hydroperoxide)를 포함한다. 이러한 큐멘 하이드로퍼옥사이드(Cumene hydroperoxide)는 C₉H₁₂O₂의 화학식과 약 152g/mol의 분자량을 갖는 물질로, 큐멘 하이드로퍼옥사이드 분자에는 총 23 개의 화학결합이 있으며, 이는 11 개의 비수소결합, 6 개의 다중결합, 2 개의 단일결합, 6 개의 방향족결합, 1 개의 6원자 고리 그리고 1 개의 수산기로 구성되어 있다. 그리고 상기 큐멘 하이드로퍼옥사이드를 사용하는 경우, BPO 등의 고체를 사용하는 경우보다 반응이 빠르고 고르게 이루어질 수 있다는 장점이 있어 채용되었다. 또한 큐멘 하이드로퍼옥사이드는 열중합과 광중합 모두 시킬 수 있는 중합개시제이다.

또한 상기 제2액 조성물은 상기 제1액 100 중량부 대비 1.0 ~ 10.5 중량부가 포함될 수 있다. 상기에서, 제2액 조성물이 1.0 중량부보다 적은 경우 반응이 충분치 않을 수 있으며, 10.5 중량부 보다 큰 경우에는 너무 빠른 반응이 발생할 수 있어 제어가 어렵게 된다.

그 다음으로 본 균열 씰링제 조성물을 구성하는 상기 제3액 조성물에 포함되는 상기 착색제에 관하여 살펴본다. 상기 착색제는 본 균열 씰링제 조성물이 시공 부위(콘크리트 균열)에 도포되는 경우에 콘크리트 표면의 색과 동일하게 만들기 위하여 포함된다. 이러한 착색제는 대표적으로 이산화티타늄이 사용될 수 있다.

그리고 상기 제3액 조성물은 상기 제1액 100 중량부 대비 1 ~ 15 중량부가 포함될 수 있다. 상기에서, 제3액 조성물이 1 중량부보다 적은 경우에는 착색이 충분히 일어나지 않게 되고, 15 중량부 보다 큰 경우에는 과도한 착색이 발생하게 된다.

또한 상기한 착색제가 포함됨으로써 씰링 시공 이후에도 콘크리트 시설물 등의 미관을 해치지 않게 되고, 나아가 지속적인 보수가 필요한 콘크리트 시설물의 특성상 유지/보수의 지속성을 연장시킬 수 있는 효과를 갖게 되는 것이다.

그 다음으로 본 발명에 따른 상기 균열 씰링제 조성물을 이용한 균열씰링 시공방법에 관하여 살펴본다.

전술한 바와 같이 본 균열씰링 시공방법은 아크릴 단량체, 저분자량 중합체인 올리고머 및 촉진제를 포함하는 1액 조성물 100 중량부와, 착색제를 포함하는 3액 조성물 1 ~ 15 중량부를 교반기에 투입하여 제1시간동안 혼합하는 제1단계, 그리고 상기 교반기에 반응개시제를 포함하는 2액 조성물 1 ~ 10.5 중량부를 더 투입하여 제2시간동안 혼합하는 제2단계, 그리고 상기 1액 내지 3액 조성물의 혼합액을 시공 부위에 도포하는 제3단계를 포함한다.

그리고 상기한 제1단계와 제2단계에서, 원활한 혼합을 위해 300rpm 이상의 교반 속도를 갖는 교반기에서 혼합을 수행한다. 이 때 300rpm 미만에 해당하는 조건에서 혼합을 수행하는 경우에는 상기 착색제가 침강하여 시공부위 표면에 색도의 불균형을 초래하게 된다.

또한 상기 제1시간과 제2시간은 각각 2 ~ 5분이며, 2분 미만으로 교반을 수행하는 경우에는 혼합이 적절히 진행되지 않아 원하는 정도의 점도나 경화속도를 얻을 수 없고, 5분을 초과하여 교반을 수행하는 경우에는 혼합열에 의해 반응이 빨라질 수 있다. 바람직한 교반 시간은 3분이다.

또한 상기 제3단계에서의 시공은 제1단계와 제2단계를 거친 혼합물을 붓, 로울러 등으로 균열이 발생한 상부에 도포하여 사용하며, 낮은 점도의 혼합물이 콘크리트의 균열 내부로 깊숙하게 스며들어 완전한 밀봉을 이룰 수 있다. 또한 이 경우 상기 혼합액의 도포량은 0.2 ~ 1.0 kg/m²인 것이 바람직하다.

상기 혼합액의 도포량이 0.2 kg/m²미만에 해당하는 경우에는 콘크리트의 균열을 완전하게 밀봉할 수 없게 되는 문제가 발생할 수 있고, 1.0 kg/m²를 초과하는 경우에는 균열 밀봉 깊이를 초과하여 밀봉이 진행됨으로써 시공부위 표면에 요철을 발생시킬 수 있게 된다.

상기한 본 조성물은 끓는점이 100℃를 현저하게 초과하여 사용 시 유기화합물의 증발이 없거나 또는 거의 없어서 냄새에 따른 불쾌감 및 인체에 대한 유해성을 현저하게 낮출 수 있다.

또한 점도가 25cps보다 낮아 초미세 균열에 침입하여 중합됨으로써, 균열을 완전히 밀봉할 수 있다는 장점을 갖는다.

아울러 전술했듯이 MMA를 기반으로 한 아크릴 모노머는 라디컬 중합으로 상온 중합을 이용하기 때문에 산소에 의한 방해로 실제 현장 도포를 수행할 경우에 필름 형성이 불가능하지만 본 조성물은 MMA를 기반으로 하지 않은 아크릴 단량체와 저분자량 중합체를 이용함으로써 현장에서 혼합하여 4시간 이내에 경화시킬 수 있어 속경성과 시공성이 향상된 효과를 갖게 된다.

이하 표 1 내지 3은 상기한 본 조성물의 효과를 입증하기 위한 실험예로서, 표 1은 제1액 조성물의 조성을 나타낸 표이고, 표 2는 제1 내지 3액의 혼합비를 나타낸 표이며, 표 3은 혼합된 혼합액의 물성을 나타낸 표이다.

상기 표 1 내지 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 조성물을 통해 균열 씰링제를 구성하는 경우, 점도가 25cps 미만인 것을 확인할 수 있는데, 이러한 저점도 씰링제는 균열 내부로 깊숙이 침투할 수 있어서 균열을 완전히 밀봉할 수 있다. 또한 인화점이 90℃로 상대적으로 높아서 휘발 성분에 의한 역한 냄새나 위험 물질에 대한 노출이 거의 없고, 회색 또는 밝은 회색의 색상을 띄므로 균열 보수 시공 후에 균열 자리에 대한 현출이 거의 또는 전혀 없어 미관 저해를 사전에 차단할 수 있으며, 경화시간이 4시간 이내로 빠르게 경화되는 것을 확인할 수 있다.

한편, 본 조성물은 1액 조성물이 기능성 첨가제 1 중량%를 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다. 기능성 첨가제는 추가로 더 포함되거나 또는 부득이한 경우 촉진제의 사용량을 줄이는 대신에 추가될 수 있다.

이러한 기능성 첨가제는 아크릴 우레탄 10 중량부 대비, 폴리 알킬아크릴레이트 2 ~ 3 중량부, 에틸렌-아크릴산 2 ~ 3 중량부, 테트라 플루오르 에틸렌 2 ~ 3 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 1 ~ 2 중량부, 비닐트리메톡시실란 0.1 ~ 1 중량부 및 이산화티타늄 0.1 ~ 1 중량부를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

아크릴 우레탄은 부착력, 강도 및 내구성을 개선하기 위해 사용되며, 기능성 첨가제의 각 조성물은 이 아크릴 우레탄 10 중량부를 기준으로 결정된다.

폴리 알킬아크릴레이트는 휨인성을 개선하고 유연성을 개선하기 위해 사용되며, 그 바람직한 함량은 2 ~ 3 중량부이다. 2 중량부 미만으로 사용되면 개선 효과가 미미하고, 3 중량부를 초과하여 사용되면 재료 분리 현상 발생 및 작업성 저하가 나타나게 된다.

에틸렌-아크릴산은 연성 부여 폴리머로서 첨가되며, 그 함량은 2 ~ 3 중량부인 것이 바람직하다. 2 중량부 미만으로 사용되면 연성 개선 효과가 미미하고, 3 중량부를 초과하여 사용되면 점도가 과도하게 높아져 작업성이 저하된다.

테트라 플루오르 에틸렌은 신율 및 강도 개선을 위해 첨가되며, 그 함량은 2 ~ 3 중량부인 것이 바람직하다. 2 중량부 미만으로 사용되면 개선 효과가 미미하고, 3 중량부를 초과하여 사용되면 경제성이 저하되는 문제가 있다.

폴리에틸렌 옥사이드는 작업성 및 내구성 개선을 위해 첨가되며, 그 함량은 1 ~ 2 중량부인 것이 바람직하다. 1 중량부 미만으로 첨가되면 내구성 개선 효과가 미미하고, 2 중량부를 초과하여 첨가되면 재료 분리 현상이 발생하는 문제가 있다.

비닐트리메톡시실란은 접착 촉진제로서 첨가되며, 그 함량은 0.1 ~ 1 중량부인 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만으로 사용되는 경우 기재에 대한 접착력이 부족해질 수 있고, 1 중량부를 초과하여 사용되는 경우 경화 지연이라는 문제가 발생한다.

이산화티타늄은 부착 성능 향상을 위해 첨가되는데, 특히 인체에 무해한 친환경 성분이라는 점에서 채용되었으며, 그 함량은 0.1 ~ 1 중량부인 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만인 경우 요구되는 부착 강도를 얻기 힘들고, 1 중량부 초과인 경우 다른 조성물에 영향을 미쳐 물성이 변하는 문제가 있다.

이상에서 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

아크릴 단량체, 저분자량 중합체인 올리고머 및 촉진제를 포함하는 1액 조성물;
반응개시제를 포함하는 2액 조성물; 및
착색제를 포함하는 3액 조성물;
을 포함하되,
상기 1액 내지 3액 조성물은 중량비로, 100: 1.0 ~ 10.5 : 1 ~ 15의 비율로 혼합되고,
상기 1액 조성물은 상기 1액 조성물 전체 중량 대비, 이소보닐 메타크릴레이트(IBOMA) 10 ~ 20 중량%, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA) 10 ~ 20중량%, 페녹시에틸 메타크릴레이트(PhEMA) 10 ~ 20중량% 및 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 5 ~ 20 중량% 및 상기 올리고머 30 ~ 55 중량%를 더 포함하고,
상기 1액 조성물은 기능성 첨가제 1 중량%를 더 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 아크릴 우레탄 10 중량부 대비, 폴리 알킬아크릴레이트 2 ~ 3 중량부, 에틸렌-아크릴산 2 ~ 3 중량부, 테트라 플루오르 에틸렌 2 ~ 3 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 1 ~ 2 중량부, 비닐트리메톡시실란 0.1 ~ 1 중량부 및 이산화티타늄 0.1 ~ 1 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 균열 씰링제 조성물.
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청구항 1에 있어서,
상기 촉진제는 코발트 헥사노에이트(Cobalt hexanoate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 균열 씰링제 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 반응개시제는 큐멘 하이드로퍼옥사이드(Cumene hydroperoxide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 균열 씰링제 조성물.
아크릴 단량체, 저분자량 중합체인 올리고머 및 촉진제를 포함하는 1액 조성물 100 중량부와, 착색제를 포함하는 3액 조성물 1 ~ 15 중량부를 교반기에 투입하여 제1시간 동안 혼합하는 제1단계;
상기 교반기에 반응개시제를 포함하는 2액 조성물 1 ~ 10.5 중량부를 더 투입하여 제2시간 동안 혼합하는 제2단계; 및
상기 1액 내지 3액 조성물의 혼합액을 시공 부위에 도포하는 제3단계;
를 포함하고,
상기 1액 조성물은, 상기 1액 조성물 전체 중량 대비,
이소보닐 메타크릴레이트(IBOMA) 10 ~ 20 중량%, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA) 10 ~ 20중량%, 페녹시에틸 메타크릴레이트(PhEMA) 10 ~ 20중량%, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 5 ~ 20 중량% 및 상기 올리고머 30 ~ 55 중량%를 더 포함하고,
상기 1액 조성물은 기능성 첨가제 1 중량%를 더 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 아크릴 우레탄 10 중량부 대비, 폴리 알킬아크릴레이트 2 ~ 3 중량부, 에틸렌-아크릴산 2 ~ 3 중량부, 테트라 플루오르 에틸렌 2 ~ 3 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 1 ~ 2 중량부, 비닐트리메톡시실란 0.1 ~ 1 중량부 및 이산화티타늄 0.1 ~ 1 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 균열씰링 시공방법.
청구항 7에 있어서,
상기 교반기의 교반 속도는 300rpm 이상이고,
상기 제1 및 제2시간은 각각 2 ~ 5분이며,
상기 혼합액의 도포량은 0.2 ~ 1.0 kg/m²인 것을 특징으로 하는 균열씰링 시공방법.