KR102623842B1 - 유무기 하이브리드계 도막 방수재 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따라, 유무기 하이브리드계 도막 방수재가 제공된다. 상기 유무기 하이브리드계 도막 방수재는, 유기계 에멀젼 및 무기계 분체를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 유무기 하이브리드계 도막 방수재에 관한 것이다.
콘크리트를 보호하기 위해 우레탄, 에폭시 등을 사용하는 공법이 사용되고 있으나, 이러한 용제계 우레탄, 에폭시계 방수제는 휘발성유기화합물 발생에 따른 질식이나 화재의 위험성이 있다. 또한, 시멘트 혼입 폴리머계 도막 방수재 공법이 알려진바 있으나, 이는 시멘트를 베이스로 함에 따라 온실가스가 발생하거나, 수밀성 저하 또는 탄성 부족 등 품질이 저하되는 문제가 있으며, 판매 단가 역시 높은 단점이 있다.
한편, 시공 과정에 따라 도막 방수재의 표면을 건조시키기 위해 작업이 지연되는 경우가 있는데, 지촉건조까지 요구되는 시간이 길어질수록 다음 단계의 작업까지 지연되는 문제가 있다.
이에, 본 발명은 용제계 우레탄, 에폭시계 방수제를 수계 에멀젼으로 대체하여 휘발성유기화합물의 발생 우려가 없으며, 시멘트 이외의 무기질 소재를 사용하여 수밀성과 탄성이 우수하고 품질이 개선되었을 뿐만 아니라, 경화 시간이 단축되어 작업성이 우수한 도막 방수재를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 유무기 하이브리드계 도막 방수재 를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따라, 유무기 하이브리드계 도막 방수재가 제공된다. 상기 유무기 하이브리드계 도막 방수재는, 아크릴에멀젼 및 에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 유기계 에멀젼; 및 고로슬래그, 규사, 폐타이어고무칩 및 플라이애쉬를 포함하는 무기계 분체;를 포함하며, 상기 유기계 에멀젼과 상기 무기계 분체가 4 : 3 내지 5의 중량 비율로 혼합될 수 있다.
또한, 상기 아크릴에멀젼은, 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크릴에멀젼은, 유기계 에멀젼 총 중량에 대하여 45 내지 53 중량% 포함될 수 있다.
또한, 상기 에틸렌비닐아세테이트는, 유기계 에멀젼 총 중량에 대하여 45 내지 53 중량% 포함될 수 있다.
또한, 상기 고로슬래그는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 33 내지 43 중량% 포함될 수 있다.
또한, 상기 규사는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 33 내지 43 중량% 포함될 수 있다.
또한, 상기 폐타이어고무칩은, 무기계 분체 총 중량에 대하여 0.1 내지 4 중량% 포함될 수 있다.
또한, 상기 플라이애쉬는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 15 내지 20 중량% 포함될 수 있다.
또한, 상기 무기계 분체는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화칼슘, 염화나트륨, 염화칼륨으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 알카리제를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 알카리제는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 0.01 내지 2 중량% 포함될 수 있다.
또한, 상기 무기계 분체는, 커피찌꺼기 분말 및 카복시메틸셀룰로오스 중 선택되는 1종 이상의 증점제를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 증점제는, 무기계 분체 총 중량에 대하여, 0.1 내지 6 중량% 포함될 수 있다.
본 발명에 따르면, 수계 에멀젼을 사용함에 따라 휘발성유기화합물이 발생하지 않으며, 이에 따라 작업자의 질식이나 화재 위험이 대폭 감소하여 작업성이 용이한 도막 방수재를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 시멘트 이외의 무기질 소재를 사용하여 수밀성과 탄성이 우수하고 품질이 개선된 도막 방수재를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 경화 시간이 단축되어 작업성이 우수한 도막 방수재를 제공할 수 있다.
본 출원에 개시되어 있는 실시예들에 대한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 출원의 기술적 사상에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 또한, 본 출원의 기술적 사상에 따른 실시예들은 본 출원에 개시되어 있는 실시예들 이외에도 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 출원의 기술적 사상이 본 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다.
본 출원에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 물성에 영향을 미치는 경우에는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상온 및 상압에서 측정한 물성이다.
본 출원에서 사용하는 용어인 상온은 가열되거나 냉각되지 않은 자연 그대로의 온도이고, 예를 들면, 10 ℃내지 30 ℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 15 ℃이상, 약 18 ℃이상, 약 20 ℃이상, 약 23 ℃이상, 약 27 ℃이하이거나 또는 25 ℃인 온도를 의미할 수 있다. 본 출원에서 특별히 규정하지 않는 한 온도의 단위는 섭씨(℃)이다.
본 출원에서 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 물성에 영향을 미치는 경우에는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상압에서 측정한 물성이다. 본 출원에서 사용하는 용어인 상압은 가압 및 감압되지 않은 자연 그대로의 압력으로서 통상 약 700 mmHg 내지 800 mmHg의 범위 내의 기압을 상압으로 지칭한다.
본 출원에서 사용하는 용어인 a 내지 b는 a 및 b를 포함하면서 a와 b 사이의 범위 내를 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따라, 유무기 하이브리드계 도막 방수재가 제공된다.
본 발명의 “유무기 하이브리드계 도막 방수재”는 수계 에멀젼, 즉 유기계 에멀젼과 무기계 분체를 포함한다.
본 발명에 있어서, “수계 에멀젼”은 폴리머 디스퍼젼이라고도 부르며, 아크릴에멀젼계, 에틸렌아세트산비닐에멀젼계 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, “무기계 분체”는 실시예에 따라, 무기계 충진제, 혼화제, 증점제 등을 혼합함에 따라, 내수성, 부착강도, 인장성능 등 물성이 개선된 분체를 말한다.
구체적으로, 본 발명은 유기계 에멀젼과 무기계 분체를 혼합하여 사용하는 2액형 도막 방수재를 제공한다. 본 발명의 도막 방수재는 아크릴에멀젼 및 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene vinyl acetate, EVA)를 포함하는 유기계 에멀젼; 및 고로슬래그, 규사, 폐타이어고무칩 및 플라이애쉬를 포함하는 무기계 분체;를 포함할 수 있다.
아크릴에멀젼은 내수성, 내약품성, 신장률이 우수하며, 에틸렌비닐아세테이트 는 인장강도, 접착성능이 우수하여, 이들을 포함함에 따라 도막 방수재의 물성을 조절할 수 있다. 그러나 아크릴에멀젼을 단독 또는 과량 사용할 경우에는 인장강도가 낮아질 수 있으며, 에틸렌비닐아세테이트를 단독 또는 과량 사용할 경우에는 내수성이 부족할 수 있다. 이에, 본 발명은 아크릴에멀젼과 에틸렌비닐아세테이트를 혼합 사용함에 따라 부족한 물성을 보완할 수 있었다.
실시예에서, 아크릴에멀젼은 2-에틸헥실아크릴레이트(2-Ethylhexylacrylate), 부틸아크릴레이트(Butylacrylate), 에폭시아크릴레이트(Epoxyacrylate), 메틸메타크릴레이트(Methyl Methacrylate), 우레탄아크릴레이트(Urethaneacrylate) 중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
실시예에서, 아크릴에멀젼은, 유기계 에멀젼 총 중량에 대하여 45 중량% 이상, 46 중량% 이상, 47 중량% 이상, 48 중량% 이상 또는 49 중량% 이상이거나, 53 중량% 이하, 52 중량% 이하, 51 중량% 이하, 50 중량% 이하 또는 49 중량% 이하로 포함될 수 있다. 아크릴에멀젼이 상기 배합 범위 미만으로 포함되는 경우에는 도막 방수재의 내수성, 내약품성, 신장률이 부족할 수 있으며, 상기 배합 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 도막 방수재의 인장강도가 낮아질 수 있다.
실시예에서, 에틸렌비닐아세테이트는, 유기계 에멀젼 총 중량에 대하여 45 중량% 이상, 46 중량% 이상, 47 중량% 이상, 48 중량% 이상 또는 49 중량% 이상이거나, 53 중량% 이하, 52 중량% 이하, 51 중량% 이하, 50 중량% 이하 또는 49 중량% 이하로 포함될 수 있다. 에틸렌비닐아세테이트가 상기 배합 범위 미만으로 포함되는 경우에는 도막 방수재의 인장강도, 접착성능이 부족할 수 있으며, 상기 배합 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 도막 방수재의 내수성이 부족할 수 있다.
고로슬래그는 강도, 경도, 부착성능, 내마모성이 뛰어나며, 충진제로서 성분들을 결합하는 역할을 한다. 고로슬래그는 급랭 후 분쇄한 미분말 형태로 사용하는 것이 바람직하며, 고로슬래그 미분말은 수밀성이 우수한 장점이 있다.
실시예에서, 고로슬래그는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 33 중량% 이상, 34 중량% 이상, 35 중량% 이상, 36 중량% 이상, 37 중량% 이상 또는 38 중량% 이상이거나, 43 중량% 이하, 42 중량% 이하, 41 중량% 이하, 40 중량% 이하, 39 중량% 이하 또는 38 중량% 이하로 포함될 수 있다. 고로슬래그가 상기 배합 범위 미만으로 포함되는 경우에는 도막 방수재의 강도와 경도가 부족할 수 있으며, 도막 방수재의 충진제로서 기능이 부족할 수 있다. 고로슬래그가 상기 배합 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 도막 방수재의 강도와 경도가 과다하여 인장성능이 저하될 수 있다.
규사는 당 업계에서 통상적으로 사용하는 것이라면 제한없이 사용 가능하다. 한편 규사는 입자가 0.2mm 이하인 7호 또는 8호인 것을 사용할 경우, 압축강도와 경도가 우수한 장점이 있다.
실시예에서, 규사는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 33 중량% 이상, 34 중량% 이상, 35 중량% 이상, 36 중량% 이상, 37 중량% 이상 또는 38 중량% 이상이거나, 43 중량% 이하, 42 중량% 이하, 41 중량% 이하, 40 중량% 이하, 39 중량% 이하 또는 38 중량% 이하로 포함될 수 있다. 규사가 상기 배합 범위 미만으로 포함되는 경우에는 도막 방수재의 강도와 경도가 부족할 수 있으며, 도막 방수재의 충진제로서 기능이 부족할 수 있다. 규사가 상기 배합 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 도막 방수재의 강도와 경도가 과다하여 인장성능이 저하될 수 있다.
폐타이어고무칩은 도막 방수재의 탄성을 개선하고, 충격을 완화할 수 있으며, 방수층에 볼륨감을 형성할 수 있다. 폐타이어고무칩은 입자가 0.6 내지 0.8mm 인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 입자가 너무 작거나 클 경우에는 상기와 같은 기능이 충분히 발휘되지 못할 수 있다.
실시예에서, 폐타이어고무칩은, 무기계 분체 총 중량에 대하여 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 1.5 중량% 이상 또는 2 중량% 이상이거나, 4 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2.5 중량% 이하 또는 2 중량% 이하로 포함될 수 있다. 폐타이어고무칩이 상기 배합 범위 미만으로 포함되는 경우에는 도막 방수재의 탄성력, 완충력, 볼륨감이 부족할 수 있으며, 상기 배합 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 도막 방수재의 강도와 경도가 저하될 수 있다.
혼화제는 도막 방수재의 강도를 조절하는 역할을 한다. 실시예에서, 혼화제는 플라이애쉬를 포함할 수 있다. 플라이애쉬는 구형의 입자 상태로, 혼합시 볼베어링 효과를 기대할 수 있으며 도막 방수재의 유동성이 증가하여 시공성이 향상되는 장점이 있다.
실시예에서, 플라이애쉬는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 15 중량% 이상, 16 중량% 이상 또는 17 중량% 이상이거나, 20 중량% 이하, 19 중량% 이하, 18 중량% 이하 또는 17 중량% 이하로 포함될 수 있다. 플라이애쉬가 상기 배합 범위 미만으로 포함되는 경우에는 도막 방수재의 강도나 유동성이 부족할 수 있으며, 상기 배합 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 도막 방수재의 강도가 과다하여 인장성능이 저하될 수 있다.
실시예에서, 고로슬래그와 플라이애쉬는 도막 방수재에 포함되어 강도를 충분히 발휘할 수 있으며, 폐타이어 고무칩은 도막 방수재의 강도와 탄성을 개선할 수 있다. 이에 따라 고 비용의 시멘트를 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 수밀성이 우수하여 방수 성능을 더욱 개선할 수 있다.
실시예에서, 상기 무기계 분체는, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화리튬(LiOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 알카리제를 더 포함할 수 있다.
실시예에서, 알카리제는 고로슬래그의 경화를 촉진할 수 있다. 알카리제는 무기계 분체 총 중량에 대하여, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상 또는 1 중량% 이상이거나, 2 중량% 이하, 1.9 중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.7 중량% 이하, 1.6 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.4 중량% 이하, 1.3 중량% 이하, 1.2 중량% 이하, 1.1 중량% 이하 또는 1.0 중량% 이하로 포함될 수 있다. 알카리제가 상기 배합 범위 미만으로 포함되는 경우에는 도막 방수재의 경화 시간이 충분히 단축되지 못할 수 있다.
실시예에서, 무기계 분체는 증점제를 더 포함할 수 있다. 증점제는 도막 방수재의 점도를 증가시켜, 탄성력이나 시공성을 개선할 수 있다. 증점제는 알칼리아크릴 증점제, 커피찌꺼기 분말, 카복시메틸셀룰로오스(Carboxy Methyl Cellulose, CMC), 우레탄 수지 중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 특히, 커피찌꺼기 분말은 원두로부터 커피를 추출한 이후의 폐원두분말을 말하는데, 이를 고온 건조하여 도막 방수재에 사용하는 경우 증점 효과와 동시에 충진 효과를 기대할 수 있다.
실시예에서, 증점제는 무기계 분체 총 중량에 대하여 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 1.5 중량% 이상, 2 중량% 이상, 2.5 중량% 이상, 3 중량% 이상, 3.5 중량% 이상 또는 4 중량% 이상이거나, 6 중량% 이하, 5.5 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4.5 중량% 이하 또는 4 중량% 이하로 포함될 수 있다. 증점제가 상기 배합 범위를 벗어난 중량비율로 첨가되는 경우에는 도막 방수재의 점도가 부족하거나 과도하여 도막 방수재의 물성에 적합하지 않을 수 있다.
실시예에서, 증점제로 커피찌꺼기 분말 및 카복시메틸셀룰로오스를 포함하는 경우에는, 커피찌꺼기 분말 1 중량부 대비 카복시메틸셀룰로오스가 0.5 중량부 이상, 0.6 중량부 이상, 0.7 중량부 이상, 0.8 중량부 이상, 0.9 중량부 이상 또는 1.0 중량부 이상이거나, 1.5 중량부 이하, 1.4 중량부 이하, 1.3 중량부 이하, 1.2 중량부 이하, 1.1 중량부 이하 또는 1.0 중량부 이하로 혼합될 수 있다. 특히, 커피찌꺼기 분말은 도막 방수재의 점도를 증가시키는 동시에 강도와 경도를 보완할 수 있다.
실시예에서, 유기계 에멀젼과 무기계 파우더는 4 : 3 내지 5의 중량 비율로 혼합될 수 있다. 무기계 파우더가 상기 배합 비율보다 소량 포함되는 경우, 즉 유기계 에멀젼 4 중량부 대비 무기계 파우더가 3 중량부 미만으로 혼합되는 경우에는 강도와 경도가 낮아질 수 있으며, 무기계 파우더가 상기 배합 비율보다 과량 포함되는 경우, 즉 유기계 에멀젼 4 중량부 대비 무기계 파우더가 5 중량부를 초과하여 혼합되는 경우에는 부착강도와 인장성능이 저하되며, 내수성과 내균열성이 저하될 수 있고, 알카리제가 과량 혼합되어 경화 시간이 급격히 단축되는 문제가 있다.
실시예에서, 무기계 분체는 당 업계에서 통상적으로 사용하는 보통 포틀랜드 시멘트 또는 특수 시멘트를 포함할 수 있다.
실시예에서, 도막 방수재의 물성 향상을 위해, 당 업계에서 통상적으로 사용하는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 실시예에서, 첨가제는, 유기계 에멀젼 총 중량에 대하여 0.1 중량% 이상, 0.2 중량% 이상, 0.3 중량% 이상, 0.4 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 0.6 중량% 이상, 0.7 중량% 이상, 0.8 중량% 이상, 0.9 중량% 이상 또는 1.0 중량% 이상이거나, 2.0 중량% 이하, 1.9 중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.7 중량% 이하, 1.6 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.4 중량% 이하, 1.3 중량% 이하, 1.2 중량% 이하, 1.1 중량% 이하 또는 1.0 중량% 이하로 포함될 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 분산제, 소포제, 동결방지제 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 분산제로 폴리카르복실릭산 폴리머를 사용할 수 있으며, 소포제로 폴리실록산계를 사용할 수 있으며, 동결방지제로 프로필렌글리콜 또는 에틸렌글리콜을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 본 발명의 도막 방수재는 2액형으로, 유기계 에멀젼과 무기계 분체가 각각 개별 제품으로 제공되며, 시공 전에 이들을 배합 비율에 따라 혼합 및 교반하여 도포하는 방식으로 사용할 수 있다. 반면, 본 발명의 도막 방수재가 1액형으로, 즉 유기계 에멀젼과 무기계 분체가 혼합된 제품으로 제공될 경우, 본 발명의 알카리제에 의한 경화 시간 촉진 효과가 저하될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위하여 일부 실험방법과 조성을 나타낸 것으로, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 제한되는 것은 아니다.
제조예
(1) 제조예 : 유기계 에멀젼의 제조
하기 표 1에 따라 본 발명의 유기계 에멀젼을 제조하였다. 아크릴에멀젼으로 2-에틸헥실아크릴레이트를 사용하였다. 하기 표 1의 각 성분 함량 단위는 중량%이다.
| 구분 | 제조예1 | 제조예2 | 제조예3 | |
| 수계 에멀젼 | 아크릴에멀젼 | 49 | 48 | 50 |
| EVA | 49 | 50 | 48 | |
| 첨가제 | 소포제 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 분산제 | 1 | 1 | 1 | |
| 동결방지제 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
구체적인 제조 방법은 다음과 같다.
유기계 에멀젼은 23℃의 상온에서 제조하였다. 아크릴에멀젼과 에틸렌비닐아세테이트를 600 rpm으로 20분간 교반하여 혼합한 뒤, 첨가제를 투입하고 동일한 조건으로 10분간 교반하였다.
(2) 제조예2 : 무기계 분체의 제조
하기 표 2에 따라 본 발명의 무기계 분체를 제조하였다. 하기 표 2의 각 성분 함량 단위는 중량%이다.
| 구분 | 제조예4 | 제조예5 | 제조예6 | 제조예7 | |
| 충진제 | 고로슬래그 | 38 | 38 | 40 | 36 |
| 규사 | 38 | 39 | 36 | 40 | |
| 폐타이어 고무칩 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 혼화제 | 플라이애쉬 | 17 | 17 | 17 | 17 |
| 증점제 | 커피찌꺼기분말 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| CMC | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 알카리제 | Ca(OH)2 | 1 | - | 1 | 1 |
실시예
(1) 실시예 : 유무기 하이브리드계 도막 방수재의 제조
하기 표 3 에 따라, 유기계 에멀젼에 무기계 분체를 투입하고 충분히 교반하여 본 발명의 유무기 하이브리드계 도막 방수재를 제조하였다. 하기 표 3의 각 성분을 중량 비율로 기재하였다.
| 구분 | 실시예1 | 실시예2 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | 비교예4 | |
| 유기계 에멀젼 | 제조예1 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 무기계 분체 | 제조예4 | 5 | 3 | 1 | 7 | 9 | - |
| 제조예5 | - | - | - | - | - | 5 | |
실험예
(1) 실험예1 : 물성 분석
상기 실시예에서 제조한 도막 방수재의 경화시간과 물성을 분석하여 하기 표 4에 기재하였다. 실험방법 및 물성은 KS F 4919 시멘트 혼입 폴리머계 방수재를 기준으로 하였다.
경화시간으로 지촉건조 시간과 완전건조 시간을 측정하였다. 지촉건조 시간은 도막 방수재를 바탕체에 도포하고 평탄하게 마무리한 뒤, 상온(23±2℃)에서 양생하여 손가락으로 표면을 만져보았을 때 지문이 남지 않기까지 걸리는 시간을 측정하였고, 완전건조 시간은 도막 방수재가 완전히 건조되기까지 걸리는 시간을 측정하였다.
표준상태의 부착강도는 양생된 시험체를 수평하게 놓고, 상부 인장용 지그 바닥면에 접착제를 바른 후 시험체와 지그를 접착시킨 뒤, 하부 인장용 지그를 사용하여 시험체에 수직방향으로 인장력을 가하여 파단시의 최대하중을 구하였다. 침수 후 부착강도는 양생된 시험체를 수중에 168시간 침지한 뒤 상기와 같은 방법으로 부착강도를 구하였다.
인장강도는 인장 시험기에 시험체를 부착하고 시험편이 파단될 때까지 인장하여 구하였다. 신장률은 초기 시험체에 비해 늘어난 정도를 기재하였다.
습기 투과성은 시험체를 흡습체와 밀봉한 뒤, 균열이나 박리 여부를 확인하였다.
내투수성은 시험체에 0.3N/mm2의 수압을 가하여 투수 여부를 확인하였다.
내균열성은 시험체를 0 또는 20℃에서 24시간 정치 후 바탕체의 파단 시 도막 방수재의 파단 유무를 확인하였다.
내알칼리성은 NaOH 0.1%(v/v) 수용액에 CaOH를 포화시켜 시험체를 침지하고, 7일 후 외관을 관찰하였다.
| 구분 | 실시예1 | 실시예2 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | 비교예4 | |
| 경화시간 | 지촉건조 | 30분 | 50분 | 3시간 | 20분 | 15분 | 110분 |
| 완전건조 | 10시간 | 12시간 | 32시간 | 8시간 | 7시간 | 24시간 | |
| 부착강도 (N/mm2) |
표준상태 | 2.1 | 1.8 | 1.4 | 1.6 | 1.2 | 2.0 |
| 침수 후 | 2.0 | 1.7 | 0.9 | 1.0 | 0.8 | 2.0 | |
| 인장성능 | 인장강도 (N/mm2) |
2.2 | 1.9 | 1.0 | 1.2 | 0.7 | 2.1 |
| 신장률 (%) |
70 | 85 | 120 | 30 | 10 | 75 | |
| 습기 투과성 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 습기투과 | 습기투과 | 이상없음 | |
| 내투수성 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 투수됨 | 투수됨 | 이상없음 | |
| 내균열성 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 균열됨 | 균열됨 | 이상없음 | |
| 내알카리성 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | |
본 발명의 실시예1 및 실시예2는 지촉건조 시간이 50분 이하로 단축되어 작업성이 우수하였으며, 완전건조 시간도 12시간 이하로 측정되어 적절한 경화시간을 나타내었다. 또한 표준상태의 부착강도가 1.8 N/mm2 이상으로 우수할 뿐만 아니라, 침수 후에도 부착강도가 유사한 수준으로 유지되었으며, 인장강도는 1.9 N/mm2 이상, 신장률은 70% 이상으로 확인되었으며, 습기 투과성, 내투수성, 내균열성, 내알카리성 모두 이상없음으로 확인되어, 유기계 에멀젼과 무기계 분체의 적절한 배합에 따라 우수한 물성을 나타내었다.
무기계 분체를 소량 배합한 비교예1은 지촉건조 시간이 3시간으로 작업성이 나빴으며, 완전건조 시간도 32시간으로 측정되어 경화가 지연되었다. 또한 표준상태의 부착강도가 1.4 N/mm2로 비교적 낮았으며, 침수 후 부착강도는 0.9 N/mm2 로 내수성이 부족하였다. 인장강도는 1.0 N/mm2, 신장률은 120%로 확인되어, 신장률은 우수하였으나 인장강도가 낮은 문제가 있었다. 습기 투과성, 내투수성, 내균열성, 내알카리성 모두 이상없음으로 확인되었다.
무기계 분체를 과량 배합한 비교예2 및 비교예3은 지촉건조 시간이 20분 이하로 단축되어, 이후 시공 시간이 충분하지 못한 문제가 있었으며, 완전건조 시간도 8시간 이하로 비교적 빠르게 경화되었다. 또한 표준상태의 부착강도가 각각 1.6 N/mm2, 1.2 N/mm2 로 비교적 낮았으며, 침수 후 부착강도가 감소하여 내수성이 부족하였다. 인장강도는 각각 1.2 N/mm2, 0.7 N/mm2 로 실시예에 비해 낮은 수준으로 확인되었으며, 무기계 분체를 과량 배합함에 따라 신장률이 부족하였다. 한편 습기 투과성, 내투수성, 내균열성 모두 기준치 이하로 나타났으며, 내알칼리성은 이상없음으로 확인되었다.
알카리제를 포함하지 않은 비교예4는 실시예1과 유사한 물성을 나타내었으나, 지촉건조시간이 110분, 완전건조 시간이 24시간으로 측정되어, 실시예1에 비해 경화시간이 다소 지연되었다.
이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (12)
- 아크릴에멀젼 및 에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 유기계 에멀젼; 및
고로슬래그, 규사, 폐타이어고무칩 및 플라이애쉬를 포함하는 무기계 분체;를 포함하며,
상기 유기계 에멀젼과 상기 무기계 분체가 4 : 3 내지 5의 중량 비율로 혼합되고,
상기 무기계 분체는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화칼슘, 염화나트륨, 염화칼륨으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 알카리제를 더 포함하며,
상기 알카리제는 상기 고로슬래그의 경화를 촉진하는 것인, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 1 항에 있어서,
상기 아크릴에멀젼은, 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 중 선택되는 1종 이상을 포함하는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 1 항에 있어서,
상기 아크릴에멀젼은, 유기계 에멀젼 총 중량에 대하여 45 내지 53 중량% 포함되는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 1 항에 있어서,
상기 에틸렌비닐아세테이트는, 유기계 에멀젼 총 중량에 대하여 45 내지 53 중량% 포함되는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 1 항에 있어서,
상기 고로슬래그는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 33 내지 43 중량% 포함되는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 1 항에 있어서,
상기 규사는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 33 내지 43 중량% 포함되는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 1 항에 있어서,
상기 폐타이어고무칩은, 무기계 분체 총 중량에 대하여 0.1 내지 4 중량% 포함되는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 1 항에 있어서,
상기 플라이애쉬는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 15 내지 20 중량% 포함되는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 알카리제는, 무기계 분체 총 중량에 대하여 0.01 내지 2 중량% 포함되는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 1 항에 있어서,
상기 무기계 분체는, 커피찌꺼기 분말 및 카복시메틸셀룰로오스 중 선택되는 1종 이상의 증점제를 더 포함하는, 유무기 하이브리드 도막 방수재. - 제 11 항에 있어서,
상기 증점제는, 무기계 분체 총 중량에 대하여, 0.1 내지 6 중량% 포함되는, 유무기 를 포함하는, 유무기 하이브리드 도막 방수재.
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2023
- 2023-07-26 KR KR1020230097395A patent/KR102623842B1/ko active IP Right Grant
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