KR19980024917A - 침투성 물 흡수 방지제 - Google Patents
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Abstract
콘크리트와 같은 다공성 무기 건축자재의 표면에 적용되는 경우 전체 적용면에 적용을 육안 검사할 수 있는 알킬알콕시실란의 수성-기초 에멀션을 함유한 침투성 물 흡수 방지제가 제공된다.
상기 에멀션은 알킬알콕시실란, 오일-용해성 염료, 에멀션화제 및 물을 함유한다.
Description
본 발명은 표면을 착색하고 표면 소수성 층을 형성하기 위하여 다공성 무기 건축 자재의 표면에 적용되고, 소수성 층은 유지하면서 착색한 색으로 퇴색하는, 콘크리트와 같은 다공성 무기 건축 자재용 침투성 물 흡수 방지제에 관한 것이다.
알킬알콕시실란은 콘크리트와 같은 다공성 무기 건축 자재에 대한 발수제 혹은 침투성 물 흡수 방지제로서 유용하다고 알려져 있다. 최근에 내구성의 견지에서, 표면-형성층을 침투하고 물과 염의 침투를 방지하도록 소수성 층을 형성함으로써 다공성 무기 건축 자재를 보호하는 침투성 물 흡수 방지제는 단지 표면에 방수성을 부여하는 발수제보다 훨씬 우수한 것으로 평가된다. 따라서 우수한 침투성을 갖고 화학 반응에 의해 강한 소수성 층을 형성하는 알킬알콕시실란의 수요는 점차 증가 추세에 있다. 일반적으로 알킬알콕시실란을 여러 가지 용매로 희석시켜 제조된 물질이 사용되어 왔다. 그러나 이들 물질들은 독성, 휘발성 및 점화성과 같은 특성으로 인하여 그 사용이 제한되고 있다.
예를 들어 이소프로필알콜로 알킬알콕시실란을 희석하여 제조된, 상대적으로 낮은 독성을 갖는 물질은 빨리 증발하기 때문에 기질내로 제한된 침투성을 나타낸다. 나아가 근본적으로, 유기 용매는 습한 콘크리트 표면에 대하여 이들을 적용할 수 없다는 문제를 갖는다. 더욱이 유기 용매를 함유하지 않은 실란-함유 침투성 물 흡수 방지제가 환경 문제의 견지에서 요구되고 있다. 이들 문제점을 극복하기 위하여, 하기 수단들이 고안되어 상업화되었다.
1) 알킬알콕시실란을 그대로 적용한다.
2) 알킬알콕시실란을 가수분해하여 수용액 형태로 적용한다.
3) 알킬알콕시실란을 수성 분산물로 전환하고 그 분산물을 적용한다.
그러나 상기 수단들은 다음과 같은 새로운 문제점을 포함한다.
1) 알킬알콕시실란은 높은 인화점을 갖고 있어 보다 덜 위험하다. 그러나 소방법(Fire Service Law) 하에서 위험 물질로 분류되어 있으며, 알킬알콕시실란을 그자체로 운반하거나 사용하는 것은 어떠한 근본적인 환경 개선을 가져오지 못한다. 또한 알킬알콕시살란은 습한 표면에 적용하기가 어렵다.
2) 알킬알콕시실란이 가수분해되는 경우, 실란 분자는 응축되기가 쉽다. 그 결과 물에 용해되었을 때, 포트(pot) 수명은 감소한다. 따라서 알킬알콕시실란은 사용되는 부위에서 물을 끌여들여 용해되며, 그 부위에서 용해된 알킬알콕시실란을 모두 소비할 필요가 있다. 즉, 이 절차는 복잡한 작업 공정을 필요로 하며, 나아가 경제적인 면에서 불리하다.
3) 알킬알콕시실란의 수성 분산물은 장시간동안 물 흡수 방지 효과를 유지하는 것으로 발견되어, 콘크리트 등에 대한 보호재로서 유용하다. 반면에 저분자량 알킬알콕시실란은 기질 내부로 침투하므로, 적용 직후 적용이 완료되었는지를 여부를 검사하기 어렵다. 이 문제를 극복하기 위하여, JP-A-06-172677에서는 수성 에멀션 발수제를 첨가한 방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 적용의 완료는 물이 분무되는 부분에서만 확인된다.
따라서 습윤 색상(wet color)을 보이거나 혹은 콘크리트의 최종 외관을 손상하지 않고 콘크리트 자체의 표면 상태를 유지하고 전체 콘크리트 표면의 적용 완료를 육안 검사할 수 있는 알킬알콕시실란의 수성-기초 분산제를 개발하는 것이 요구되는 것이다. 습윤 색상(wet color)이란 콘크리트 표면이 광택 혹은 러스터(luster)를 보이고, 콘크리트 표면 조직의 외관을 손상하는 상태를 의미한다.
본 발명의 목적은 콘크리트와 같은 다공성 무기 건축 자재의 표면에 적용되는 경우 전체 적용면에 대한 적용을 육안 검사가능하게 하는 알킬알콕시실란의 수성-기초 에멀션을 포함하는 침투성 물 흡수 방지제를 제공하려는데 있다.
본 발명에 의하면, 알킬알콕시실란, 오일-용해성 염료, 물 및 에멀션화제를 함유하는 수성-기초 에멀션인 침투성 물 흡수 방지제가 제공된다.
나아가 본 발명에 의한 침투성 물 흡수 방지제내에서, 수성-기초 에멀션내의 오일-용해성 염료의 농도는 0.01-0.2중량%이다.
나아가 본 발명에 의한 침투성 물 흡수 방지제내에서, 수성-기초 에멀션내의 알킬알콕시실란의 소적은 직경 0.5-10㎛를 갖는다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명자는 다음과 같은 사실을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 알킬알콕시실란의 수성 에멀션이 오일-용해성 염료를 함유하는 경우, 그리고 수성-기초 에멀션이 콘크리트와 같은 다공성 무기 건축 자재에 적용되는 경우, 상기 건축 자재의 표면은 착색되고, 표면 소수성 층이 형성된 다음, 염료는 소수성 층을 유지하면서 색이 뚜렷해진다.
본 발명에서 사용되는 알킬알콕시실란은 6-20개의 탄소 원자를 갖는 최소 하나의 알킬기와 메톡시, 에톡시 혹은 프로폭시로 부터 선택된 최소 하나의 알콕시기가 실리콘 원자에 직접 결합된 화합물을 의미한다. 상기 알콕시기는 특히 에톡시기가 바람직하다. 나아가 모노알킬트리알콕시실란이 특히 바람직하다.
특별히 한정하는 것은 아니지만, 상기 알킬알콕시실란은 헥실트리에톡시실란, 헵틸트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 노닐트리에톡시실란, 데실트리에톡시실란, 운데실트리에톡시실란, 도데실트리에톡시실란, 트리데실트리에톡시실란, 테트라데실트리에톡시실란, 펜타데실트리에톡시실란, 헥사데실트리에톡시실란, 헵타데실트리에톡시실란, 옥타데실트리에톡시실란, 노나데실트리에톡시실란 및 에이코실트리에톡시실란으로 부터 선택된다. 상기 알킬알콕시실란은 단독으로 혹은 혼합하여 사용될 수 있다.
실리콘 원자에 직접 결합되는 최소 하나의 알킬기가 6개 미만의 탄소 원자를 가질 때, 상기 알킬알콕시실란은 극도로 높은 가수분해성 및 휘발성을 보이며, 알킬알콕시실란 분자 부분이 침투성 물 흡수 방지제의 적용 직후 기질 표면과 반응하게 되고, 따라서 물질(에멀션)의 침투성은 지연된다. 나아가 미반응 실란 성분은 쉽게 휘발하므로, 결과적으로 발수성은 기판 표면에만 부여된다. 실리콘 원자에 직접 결합된 최소 하나의 알킬기가 20개 이상의 탄소 원자를 갖을 때, 물질(에멀션)은 그 분자량이 너무 크기 때문에 기질에 쉽게 침투되지 않는다.
알콕시기가 메톡시인 경우, 상기 알킬알콕시실란은 알칼리 상태에서 다소 불량한 안정성을 보인다. 따라서 물질이 기판에 침투하기 전에 기판 표면에 결합되거나 교차결합 반응이 일어나기 쉬우며, 상기 알킬알콕시실란은 수성-기초 분산제에 불량한 안정성을 보인다. 반면에 상기 알콕시기가 탄소 원자의 수가 프로폭시기의 탄소 원자의 수보다 큰 탄소 사슬을 갖는 경우, 바람직하지 않게 상기 알킬알콕시실란은 기판에 침투된 후에도, 기판과 결합할 정도로 매우 안정하므로 효과를 얻는데 매우 장시간이 걸린다.
수성-기초 에멀션내의 알킬알콕시실란의 농도는 바람직하게는 1-70중량%, 보다 바람직하게는 5-70중량%이다. 알킬알콕시실란의 농도가 상기 최저치보다 작은 경우, 콘크리트와 같은 다공성 무기 건축 자재에 한 번 적용함으로써 충분한 물 흡수 방지 효능을 부여하기란 어렵다. 나아가 적용 횟수가 증가할수록 알킬알콕시실란의 다공성 무기 건축 자재로의 침투성은 감소한다. 상기 농도가 70중량%를 초과하는 경우, 수성-기초 에멀션내의 알킬알콕시실란의 소적 크기를 최적 직경(0.5-10㎛)으로 감소하기 어렵고, 에멀션의 안정성 역시 감소한다.
이로서 한정하는 것은 아니지만, 오일-용해성 염료는 예를 들면, C.I.Solvent Yellow 2, 14, 16, 33, 56, 82 혹은 93, C.I.Solvent Red 3, 8, 18, 24, 27, 49, 109, 132 혹은 218, C.I.Solvent Blue 2, 14, 5, 35, 38, 70 혹은 94, C.I.Basic Blue 7, C.I.Solvent Green 3, C.I. Solvent Violet 8, Solvent Black 3, 7, 27, 29 혹은 34, 혹은 C.I.Solvent Orange 45 혹은 62로 부터 선택된다. 상기 염료는 단독 혹은 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명에 사용된 오일-용해성 염료는 물 흡수 방지제의 적용후 기질 표면을 착색하고, 그 착색이 약 1달간 육안으로 관찰되도록 염색을 유지하고 3달내에(적용후) 색이 퇴색하는(염색한 색을 잃는) 염료가 바람직하다. 내후성을 조절하기 위해서, 내후성이 다른 최소 2이상의 오일-용해성 염료가 사용될 수 있다.
실란과 함께 기질에 침투하는 저분자량을 갖는 오일-용해성 염료, 적용후 색이 거의 퇴색하지 않는 내후성이 높은 오일-용해성 염료 혹은 약 1주내에 완전히 퇴색하거나 염색한 색을 잃어버리는 불량한 내후성을 갖는 오일-용해성 염료를 사용하는 것은 바람직하지 않다.
본 발명에서는 수용성 염료를 사용하지 않는데, 이는 친수성기가 에멀션의 안정성에 역효과를 내도록 에멀션화제 혹은 알콕시실일기에 작용하거나 혹은 적용 직후 비가 오면 비에 의해 씻겨지기 때문이다.
수성-기초 에멀션내의 오일-용해성 염료의 농도는 바람직하게는 0.01-0.2중량%이다. 상기 오일-용해성 염료의 농도가 0.01중량% 미만일 때, 기질 표면의 착색도가 너무 낮아 착색을 육안으로 관찰하지 못한다. 농도가 0.2중량%를 초과하는 경우에는, 오일-용해성 염료가 분말의 형태로 기질 표면에 불균일하게 잔류할 뿐만 아니라, 에멀션의 안정성에 역효과를 낳는다.
상기 에멀션화제는 특히 한정하는 것은 아니나, 음이온성 에멀션화제, 비이온성 에멀션화제, 양이온성 에멀션화제 혹은 양쪽성 에멀션화제로 부터 선택될 수 있다.
실란 성분에 기초한 에멀션화제의 양은 0.1-50중량%, 바람직하게는 0.1-5중량%이다. 상기 에멀션화제의 양이 0.1중량% 미만일 때, 안정한 에멀션을 얻기가 어렵다. 상기 양이 50중량%를 초과하면, 충분한 물 흡수 방지성을 얻기가 어렵다.
음이온성 에멀션화제는 지방산염, 알킬 술페이트, 알킬 아릴 술폰산염, 알킬 나프탈렌 술폰산염, 디알킬 술포숙신산염, 알킬 디아릴 에테르 디술폰산염, 알킬 포스포르산염, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 술폰산염, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르 술폰산염, 나프탈렌 술폰산 포르말린 축합물, 폴리옥시에틸렌 알킬 포스페이트, 글리세롤 보레이트 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 글리세롤 지방산 에스테르를 포함한다.
비이온성 에멀션화제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 플루오린-함유 비이온성 에멀션화제 및 실리콘-함유 비이온성 에멀션화제를 포함한다.
양이온성 에멀션화는 알킬아민염, 4차 암모늄염, 알킬 피리디늄염 및 알킬 이미다졸륨염을 포함한다.
양쪽성 에멀션화제는 알킬베타인, 알킬아민 옥사이드, 포스파티딜 콜린(일명 레시틴)을 포함한다.
상기 에멀션화제는 단독으로 혹은 혼합하여 사용될 수 있으나, 음이온성 에멀션화제와 비이온성 에멀션화제를 혼합하여 사용하는 것이 가장 바람직하다. 상기 음이온성 에멀션화제와 비이온성 에멀션화제가 혼합하여 사용될 때, 알킬알콕시실란은 소량의 상기 에멀션화제 혼합물로 에멀션화될 수 있으며, 그 결과 물 흡수 방지제의 방수성에 미치는 에멀션화제의 역효과는 거의 없다. 음이온성 에멀션화제와 비이온성 에멀션화제가 혼합하여 사용되는 경우, 총 에멀션화제에 기초한 음이온성 에멀션화제의 양은 바람직하게는 0.01-20중량%이다. 상기 에멀션화제가 단독으로 사용되거나, 혹은 상기 경우에 음이온성 에멀션화제가 20%를 초과하는 경우, 안정한 에멀션을 제조하기가 어렵거나 혹은 상기 에멀션이 상 분리가 일어날 것이다.
본 발명에서 제공되는 알킬알콕시실란의 수성-기초 에멀션은 필요에 따라] pH 조절제, 방부제(antiseptic), 항곰팡이제(anti-mold agent), 살균제 및 소포제와 같은 첨가제를 침투성 물 흡수 방지제의 분산성 및 효능에 역효과를 내지 않는 범위내에서 포함할 수 있다.
상기 pH 조절제는 수성-기초 에멀션의 pH를 pH 7-pH 9.5의 범위내에서 약알칼리성으로 조정함으로써 알킬알콕시실란의 가수분해를 방지하기 위하여 첨가된다. 상기 pH 조절제는 여러 가지 알칼리성 화합물 및 완충액으로 부터 선택된다.
본 발명에 의해 제공되는, 알킬알콕시실란의 수성-기초 에멀션은 분산기로 알킬알콕시실란, 오일-용해성 염료, 물, 에멀션화제 그리고 임의의 다른 첨가제를 에멀션화시킴으로써 얻어질 수 있다.
상기 분산기는 Tokushuki Kako Kogyo에 의해 제공되는 고속 에멀션화제 분산기 T.K. Homomixer, Tokushuki Kako Kogyo에 의해 제공되는 미립자 에멀션 분산 장치 T.K.Micromizer, Tokushuki Kako Kogyo에 의해 제공되는 초고압 에멀션 분산 시스템 T.K.Nanomizer, IKA-MASCHINENABU에 의해 제공되는 고속 미립자-형성기 Ultratalax, M. Technique에서 제공되는 Clearmix 및 Mizuho Kogyo에 의해 제공되는 수압(hydraulic) 초고압 균질기 Microfluidizer와 같은 저 점도를 갖는 에멀션을 형성하는 에멀션화하기 적절한 에멀션 및 분산기로 부터 선택될 수 있다. 에멀션화가 고속으로 혹은 고압하에 상기 에멀션화 및 분산기를 사용하여 수행될 때, 어떠한 경우에 액체의 온도는 에멀션화 압력이 감소하도록 증가시킬 수 있다. 따라서 액체 온도는 컨테이너를 냉각하거나 혹은 몇몇 다른 수단에 의해 50℃이하로 유지하는 것이 바람직하다.
수성-기초 에멀션내의 알킬알콕시실란의 소적은 바람직하게는 직경이 0.5-10㎛, 보다 바람직하게는 직경이 2-10㎛로 조정된다. 알킬알콕시실란의 소적의 직경은 종류, 교반속도 혹은 에멀션화 및 분산기의 노즐 분사 압력 및 에멀션화하는 시간과 같은 에멀션화 조건에 따라 조정될 수 있다. 본 발명에서, 수성-기초 에멀션내의 알킬알콕시실란의 소적은 프레파라트 글래스와 커버 글래스사이에 어떠한 기포도 포함하지 않게 에멀션 시료를 삽입하고, 광학 현미경을 통하여 사진을 찍고 얻은 직경과 눈금을 비교함으로써 직경에 대하여 평가하였다.
수성-기초 에멀션내의 알킬알콕시실란의 소적이 0.5-10㎛의 직경을 갖는 경우, 상기 소적은 안정하게 분산되고, 1년 혹은 그 이상이 지나도, 에멀션은 실란-농축된 에멀션의 불투명층과 물의 무색 투명층으로 간단히 분리되며, 상기 분리된 층은 쉽게 재-에멀션화될 수 있다. 나아가 알킬알콕시실란이 소적을 형성하고, 알킬알콕시실란의 주요부, 즉 각 소적의 내부 실란이 물에 접촉하지 않으므로 알킬알콕시실란은 좀처럼 가수분해되지 않는다.
상기 수성-기초 에멀션이 직경이 10㎛이상인 실란 소적을 함유하는 경우, 소적은 보다 큰 직경을 갖는 소적과 서로 상충하기 쉬우며, 실란 자체는 분리된다. 따라서 재-에멀션화는 어렵다.
또한 실란 소적의 직경이 작을수록 더 좋다고는 말할 수는 없다. 실란 소적의 직경이 너무 작을 때, 알콕시실일기와 물은 보다 큰 확률로 서로 접촉하고 상기 알킬알콕시실란은 쉽게 가수분해될 수 있다. 따라서 바람직하지 않게도 가수분해에 의해 에탄올이 형성되며, 에멀션은 깨져 재-에멀션화하기가 어려우며, 에멀션이 적용되는 콘크리트 표면은 습윤 색상를 보이고, 상기 에멀션은 겔화하고 에멀션의 포트 수명은 극감된다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
실시예 1
n-헥실트리에톡시실란 500g, 오일-용해성 염료(Hogogaya Chemical Industry에 의해 제공되는 Aizen SOT dye Green-3, C.I. Solvent Red 18에 의한 산물과 C.I.Solvent Blue 25의 혼합물) 0.3g, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르 2.0g(20몰), 소디움 라우릴술페이트 0.02g, 1% 수산화나트륨 수용액 2.0g, 방부제(1,2-벤조이소티아졸린-3-온) 0.5g, 항곰팡이제(2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온) 2.0g 및 물 500g을 약 5,000rpm의 교반 속도로 60분간 균일혼합기로 교반하여, 녹색계 백색 수성-기초 에멀션을 얻었다. 상기 에멀션을 광학 현미경으로 관찰한 결과 실란 소적은 약 5㎛의 직경을 갖으며 직경이 10㎛이상인 소적은 전혀 없었다.
실시예 2
Aizen SOT dye Green-3의 양을 0.3g에서 1.0g으로 변화한 것을 제외하고는 녹색계 백색 수성-기초 에멀션을 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 에멀션을 광학 현미경으로 관찰한 결과 실란 소적은 약 5㎛의 직경을 갖으며 직경이 10㎛이상인 소적은 전혀 없었다.
실시예 3
Aizen SOT dye Green-3을 오일-용해성 염료 Aizen SOT dye blue-1(C.I.Solvent Blue 25, Hodogaya Chemical Industry에 의해 제공됨)으로 대체한 것을 제외하고는 청색계 백색 수성-기초 에멀션을 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 에멀션을 광학 현미경으로 관찰한 결과 실란 소적은 약 5㎛의 직경을 갖으며 직경이 10㎛이상인 소적은 전혀 없었다.
실시예 4
Aizen SOT dye Green-3을 오일-용해성 염료 Aizen SOT dye Red-3(C.I.Solvent Red 18, Hodogaya Chemical industry에 의해 제공됨)으로 대체한 것을 제외하고는 적색계 백색 수성-기초 에멀션을 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 에멀션을 광학 현미경으로 관찰한 결과 실란 소적은 약 5㎛의 직경을 갖으며 직경이 10㎛이상인 소적은 전혀 없었다.
실시예 5
Aizen SOT dye Green-3의 양을 0.3g에서 0.05g으로 변화한 것을 제외하고는 진녹색계 백색 수성-기초 에멀션을 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 에멀션을 광학 현미경으로 관찰한 결과 실란 소적은 약 5㎛의 직경을 갖으며 직경이 10㎛이상인 소적은 전혀 없었다.
실시예 6
Aizen SOT dye Green-3의 양을 0.3g에서 5.0g으로 변화한 것을 제외하고는 녹색계 백색 수성-기초 에멀션을 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 에멀션을 광학 현미경으로 관찰한 결과 실란 소적은 약 5㎛의 직경을 갖으며 직경이 10㎛이상인 소적은 전혀 없었다.
비교 실시예 1
Aizen SOT dye Green-3 0.3g을 사용하지 않은 것을 제외하고는 백색 수성-기초 에멀션을 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 에멀션을 광학 현미경으로 관찰한 결과 실란 소적은 약 5㎛의 직경을 갖으며 직경이 10㎛이상인 소적은 전혀 없었다.
비교 실시예 2
Aizen SOT dye Green-3을 수용성 식용 염료 Blue No. 1(Brilliant Blue-FCF, Aizen에 의해 제공됨)으로 대체한 것을 제외하고는 청색계 백색 수성-기초 에멀션을 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 에멀션을 광학 현미경으로 관찰한 결과 실란 소적은 약 5㎛의 직경을 갖으며 직경이 10㎛이상인 소적은 전혀 없었다.
상기 실시예 1-6과 비교 실시예 1및 2에서 제조한 수성-기초 에멀션을 다음과 같이 시험하였다. 하기표 1에 그 결과를 나타내었다.
(적용된 표면의 관찰)
에멀션을 크기가 7㎝×7㎝×2㎝인 사발막자(mortar) 시험 조각(JIS R 5201)의 저면에 300g/㎡의 속도로 적용하고, 실온에서 24시간동안 건조하였다. 적용된 표면의 색을 관찰하였다.
(적용 표면상에서의 색 퇴색)
상기 적용된 표면의 관찰에 사용된 사발막자 시험 조각을 상기 적용된 표면이 남쪽을 향하여 수평 방향으로 부터 45°로 노출된 상태에서 옥외 방치하였다. 그리고 상기 적용된 표면을 1주일, 1달 및 3달후 관찰하였다.
(침투 깊이)
에멀션을 크기가 7㎝×7㎝×2㎝인 사발막자 시험 조각(JIS R 5201)의 저면에 300g/㎡의 속도로 적용하고, 실온에서 24시간동안 건조하였다. 상기 시험 조각을 절단하고 5% 메틸렌 블루 수용액을 상기 절단부 단면에 적용하고, 착색되지 않은 소수성 층을 5군데에서 두께를 측정하여 평균값을 계산하였다.
(흡수성 시험)
에멀션을 크기가 7㎝×7㎝×2㎝인 사발막자 시험 조각(JIS R 5201)의 저면에 300g/㎡의 속도로 적용하고, 실온에서 24시간동안 건조하였다. 그런 다음 그 시험 조각을 JIS A 1404에 의한 흡수성 시험을 수행하고 적용되지 않은 시험 조각(블랭크)에 대하여 24시간 흡수비를 결정하였다.
(에멀션 안정성 시험)
에멀션 50g을 100cc 시료 병에 넣고 병을 밀봉하였다. 병을 에멀션 상태(분리 상태: 상부층/저부층)를 육안으로 관찰하도록 2상태(1달동안 60℃ 혹은 3달동안 25℃)중 일종을 수행하였다.
(재-에멀션화 시험)
에멀션 안정성 시험후, 시료 병을 30분간 교반하고 실온에서 1시간동안 방치하고 재-에멀션화 상태를 육안으로 관찰하였다(O:에멀션화됨, X:에멀션화되지 않음).
(습윤 색상 시험)
재-에멀션화제 시험후, 시료병을 다시 30분간 교반하였다. 분리에 들어가기 전에, 에멀션을 300g/㎡의 속도로 사발막자 시험 조각의 저면에 적용하고 실온에서 7일간 건조시켰다. 적용 표면의 표면이 습윤 색상를 보이는지 여부를 육안으로 관찰하였다.
| 적용 표면상에서의 색 관찰 | 적용 표면에서 퇴색되는 색(염색한 색) | 침투성 방수제로서의 성능 | ||||
| 1주후, 옥외 | 1달후, 옥외 | 3달후, 옥외 | 침투의 깊이(mm) | 흡수비(吸水比) | ||
| 실시예 1 | 녹색 | 녹색 | 무색 | 무색 | 4,2 | 0.05 |
| 실시예 2 | 녹색 | 녹색 | 연녹색 | 무색 | 4.1 | 0.06 |
| 실시예 3 | 청색 | 청색 | 연청색 | 무색 | 4.3 | 0.05 |
| 실시예 4 | 적색 | 연적색 | 무색 | 무색 | 4.2 | 0.05 |
| 실시예 5 | 연녹색 | 약간 녹색 | 무색 | 무색 | 4.3 | 0.06 |
| 실시예 6 | 진녹색 | 녹색 | 밝은 녹색 | 무색 | 4.2 | 0.05 |
| 비교 실시예 1 | 무색 | - | - | 무색 | 4.3 | 0.05 |
| 비교 실시예 2 | 청색 | 무색 | 무색 | 무색 | 4.0 | 0.05 |
| 에멀션 안정성 | ||||||
| 60℃에서 1달간 저장후 | 25℃에서 3달간 저장후 | |||||
| 분리 상태 | A | 습윤 색상 | 분리 상태 | A | 습윤 색상 | |
| 실시예 1 | 녹색계 불투명/녹색계 투명 | O | 없음 | 녹색계 불투명/녹색계 투명 | O | 없음 |
| 실시예 2 | 녹색계 불투명/녹색계 투명 | O | 없음 | 녹색계 불투명/녹색계 투명 | O | 없음 |
| 실시예 3 | 청색계 불투명/청색계 투명 | O | 없음 | 청색계 불투명/청색계 투명 | O | 없음 |
| 실시예 4 | 적색계 투명/불투명 | X | 거의 없음 | 적색계 불투명/적색계 투명 | O | 없음 |
| 실시예 5 | 불투명/무색 투명 | O | 없음 | 녹색계 불투명/무색 투명 | O | 없음 |
| 실시예 6 | 녹색계 투명/녹색계 백색 | X | 거의 없음 | 녹색계 투명/녹색계 불투명/녹색계 투명 | △ | 거의 없음 |
| 비교 실시예 1 | 불투명/무색 투명 | O | 없음 | 불투명/무색 투명 | O | 없음 |
| 비교 실시예 2 | 무색 투명/청색계 백색 | X | 약간 습윤 색상 | 무색 투명/청색계 백색 | X | 약간 습윤 색상 |
A: 재-에멀션화
본 발명에 의해 제공되는 알킬알콕시실란의 수성-기초 에멀션을 함유하는 침투성 물 흡수 방지제가 콘크리트와 같은 다공성 무기 건축 자재에 적용되는 경우, 건축자재의 표면이 착색되고, 표면 소수성층이 형성된 다음, 염료는 색이 바래거나 소수성 층을 유지하면서 염색한 색을 잃는다. 따라서 적용의 완료를 확인하기 쉬우므로, 상기 침투성 물 흡수 방지제는 콘크리트와 같은 다공성 무기 건축 자재물의 물 흡수를 방지하는데 유용하다.
Claims (9)
- 알킬알콕시실란, 오일-용해성 염료, 에멀션화제 및 물을 함유하는 수성-기초 에멀션인 침투성 물 흡수 방지제
- 제1항에 있어서, 상기 알킬알콕시실란은 탄소 원자가 6-20개인 최소 하나의 알킬기와 탄소 원자가 1-3개인 최소 하나의 알콕시기가 실리콘 원자에 직접 결합되어 있는 화합물임을 특징으로 하는 침투성 물 흡수 방지제
- 제1항에 있어서, 상기 알킬알콕시실란은 모노알킬알콕시실란임을 특징으로 하는 침투성 물 흡수 방지제
- 제1항에 있어서, 상기 수성-기초 에멀션은 알킬알콕시실란을 1-70중량% 함유함을 특징으로 하는 침투성 물 흡수 방지제
- 제1항에 있어서, 상기 수성-기초 에멀션은 오일-용해성 염료를 0.01-0.2중량% 함유함을 특징으로 하는 침투성 물 흡수 방지제
- 제1항에 있어서, 상기 오일-용해성 염료는 에멀션이 적용된 다음 3달이내에 퇴색하거나 착색된 색을 잃어버림을 특징으로 하는 침투성 물 흡수 방지제
- 제1항에 있어서, 상기 에멀션은 실란 성분을 기준으로 에멀션화제를 0.1-50중량% 함유함을 특징으로 하는 침투성 물 흡수 방지제
- 제1항에 있어서, 상기 에멀션화제는 음이온성 에멀션화제와 비이온성 에멀션화제의 혼합물이며, 상기 에멀션화제의 총량을 기준으로 한 음이온성 에멀션화제의 양은 0.01-20중량%임을 특징으로 하는 침투성 물 흡수 방지제
- 제1항에 있어서, 상기 수성-기초 에멀션내의 알킬알콕시실란은 직경이 0.5-10㎛인 소적을 형성함을 특징으로 하는 침투성 물 흡수 방지제
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