KR20110005173A - 수용성 도막 코팅제 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피착물에 대한 강한 접착력과, 우수한 신축성 및 유연성을 가지며, 무독/무취의 환경친화적이고, 온도변화에 잘 견디며, 오존이나 자외선에 대한 강한 저항성을 갖는 수용성 도막 방수제에 관한 것으로서, 아크릴레이트 단량체로서 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체(2-EHAM) 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체(MMA) 0.2 내지 15.2중량부를 포함하는 아크릴레이트 단량체들의 혼합물에 개시제로서 과황산칼륨 0.3 내지 0.9중량부를 첨가하고 이소프로필알코올 및 계면활성제를 포함하는 반응용액(상기 반응용액에서의 물 : 이소프로필알코올 : 계면활성제의 혼합비는 중량비로 112 : 2 : 3) 중에서의 중합에 의해 수득되는 아크릴에멀젼 60 내지 80중량부에 탄성중합체로서 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 고무, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 탄성중합체 40 내지 20중량부를 혼합하여서 이루어짐을 특징으로 한다.
건축, 토목, 방수, 도막, 코팅

Description

수용성 도막 코팅제 및 그의 제조방법 {WATER-SOLUBLE COATING COMPOSITION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 수용성 도막 코팅제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피착물에 대한 강한 접착력과, 우수한 신축성 및 유연성을 가지며, 무독/무취의 환경친화적이고, 온도변화에 잘 견디며, 오존이나 자외선에 대한 강한 저항성을 갖는 수용성 도막 방수제에 관한 것이다.
일반적으로 건축, 토목, 자동차 등 각종 산업분야의 콘크리트, 목재, 금속 등의 피착물에는 방수, 녹방지, 부식방지, 보호, 그리고 표면 강도를 증가시킬 목적으로 표면에 도막이 형성되고 있다. 특히 콘크리트와 같은 피착물의 표면에는 방수, 열화나 노후 방지, 그리고 보호 등의 목적으로 콘크리트 지반에 도막 코팅제를 코팅하거나, 또는 고무계 방수시트를 접착제를 이용하여 접착하고 있다.
콘크리트 지반에 고무계 방수시트를 접착하는 경우에는 방수시트 간에 이음매가 발생함에 따라, 콘크리트 지반에는 주로 액상의 도막 방수제를 분무 코팅하는 것이 일반적이다.
도막 방수 코팅제는, 방수성은 물론 내구성, 내후성, 신축성, 강도, 유연성 그리고 피착물과의 우수한 접착성이 요구된다. 그리고 도막 형성 후, 시간 경과에 따른 균열이나 들뜸, 그리고 백화현상이 없어야 한다.
종래, 도막 방수 코팅제는 주로 에폭시수지, 우레탄수지, 아크릴수지 또는 아스팔트를 주재료로 하되, 여기에 희석제로서 유기용제가 혼합 조성되는 것이 일반적이다.
대한민국 특허등록 제0445844호에는 메타크릴 단량체, 에폭시수지, 휘발성용제, 경화제 및 경화보조제를 적정 함량으로 조성한 방수 프라이머 조성물이 제시되어 있다. 상기 선행특허에 제시된 바와 같이, 종래의 도막 방수 코팅제는 주로 접착력을 갖는 아크릴수지나 우레탄수지를 주재료로 하되, 여기에 희석제로서 아세톤, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 크실렌 등의 휘발성 유기용제(VOC'S)가 혼합 조성되고 있다. 그러나 종래의 도막 방수 코팅제는 휘발성 유기용제가 사용되어 유독성이고, 냄새가 심하여 혼합, 취급과정에서 인체에 치명적인 피해를 주며, 가연성이어서 상당한 주의가 필요함과 동시에 환경친화적이지 못하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 도막 방수 코팅제는 피착물에 대한 접착력이 떨어짐은 물론 강도, 신축성 및 유연성이 약하고, 온도변화나 오존 및 자외선에 대한 저항성이 부족하여 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 아크릴수지를 포함하는 아크릴에멀젼과 탄성중합체 용액들을 포함하도록 조성함으로써, 피착물에 대한 강한 접착력과, 우수한 강도, 신축성 및 유연성을 가지며, 무독/무취의 환경 친화적이고 온도변화에 잘 견디며, 오존이나 자외선에 대한 강한 저항성을 가지는 수용성 도막 방수 코팅제를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제는, 아크릴레이트 단량체로서 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체(2-EHAM) 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체(MMA) 0.2 내지 15.2중량부를 포함하는 아크릴레이트 단량체들의 혼합물에 개시제로서 과황산칼륨 0.3 내지 0.9중량부를 첨가하고 이소프로필알코올 및 계면활성제를 포함하는 반응용액(상기 반응용액에서의 물 : 이소프로필알코올 : 계면활성제의 혼합비는 중량비로 112 : 2 : 3) 중에서의 중합에 의해 수득되는 아크릴에멀젼 60 내지 80중량부에 탄성중합체로서 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 고무, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 탄성중합체 40 내지 20중량부를 혼합하여서 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물은 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부 및 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물은 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부, 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체 0.9 내지 3.6중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제의 제조방법은, (1) 아크릴레이트 단량체로서 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체(2-EHAM) 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체(MMA) 0.2 내지 15.2중량부를 포함하는 아크릴레이트 단량체들의 혼합물에 개시제로서 과황산칼륨 0.3 내지 0.9중량부를 첨가하고 이소프로필알코올 및 계면활성제를 포함하는 반응용액(상기 반응용액에서의 물 : 이소프로필알코올 : 계면활성제의 혼합비는 중량비로 112 : 2 : 3) 중에서 중합시켜 아크릴에멀젼을 수득하는 중합단계; (2) 상기 중합단계에서 수득되는 아크릴에멀젼을 중화시키는 중화단계; 및 (3) 상기 중화단계에서 수득되는 상기 아크릴에멀젼 60 내지 80중량부에 탄성중합체로서 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 고무, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 탄성중합체 40 내지 20중량부를 혼합하는 혼합단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 중합단계에서 상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물은 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부 및 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 중합단계에서 상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물은 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량 부, 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체 0.9 내지 3.6중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 중화단계에서 상기 아크릴에멀젼의 중화는 트리에틸아민의 첨가에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면 피착물에 대한 강한 접착력과, 우수한 신축성 및 유연성을 가지며, 무독/무취의 환경친화적이고, 온도변화에 잘 견디며, 오존이나 자외선에 대한 강한 저항성을 갖는 수용성 도막 방수제가 제공된다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예들을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제는, 아크릴레이트 단량체로서 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체(2-EHAM) 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체(MMA) 0.2 내지 15.2중량부를 포함하는 아크릴레이트 단량체들의 혼합물에 개시제로서 과황산칼륨 0.3 내지 0.9중량부를 첨가하고 이소프로필알코올 및 계면활성제를 포함하는 반응용액(상기 반응용액에서의 물 : 이소프로필알코올 : 계면활성제의 혼합비는 중량비로 112 : 2 : 3) 중에서의 중합에 의해 수득되는 아크릴에멀젼 60 내지 80중량부에 탄성중합체로서 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 고무, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 탄성중합체 40 내지 20중량부를 혼합하여서 이루어짐을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제는 접착기능 및 방수기능을 부여하기 위한 아크릴에멀젼과 신축성 및 유연성을 부여하기 위한 탄성중합체의 혼합물로 이루어진다.
상기 아크릴에멀젼은 본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제에서 접착력의 부여 및 방수기능의 부여를 위하여 사용된다. 상기 아크릴에멀젼은 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부를 포함하는 아크릴레이트 단량체들의 혼합물의 중합 특히 유화중합에 의해 제조될 수 있다. 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물의 중합을 위한 개시제로서는 바람직하게는 과황산칼륨이 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 사용되는 아크릴에멀젼의 제조는 상기한 바의 아크릴레이트 단량체 혼합물에 과황산칼륨 0.3 내지 0.9중량부를 첨가하고 이소프로필알코올 및 계면활성제를 포함하는 반응용액(상기 반응용액에서의 물 : 이소프로필알코올 : 계면활성제의 혼합비는 중량비로 112 : 2 : 3) 중에서의 중합에 의해 수득될 수 있다.
또한, 상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물은 바람직하게는 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부 및 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부를 포함하여 이루어질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부, 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체 0.9 내지 3.6중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기에서 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 아크릴 단량체의 혼합물들 및 그의 혼합비들을 열거하였으나, 본 발명이 이들에 제한되는 것은 아니며, 상기 아크릴 단량체들 외에도 에틸아크릴레이트(Ethyl acrylate), 부틸 아크릴레이트(Butyl acrylate), 글리시딜메타크릴레이트(glycidyl methacrylate) 등이 사용될 수 있다.
상기에서 수득되는 아크릴에멀젼은 액상의 탄성중합체와 혼합되어 본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제로 제조된다. 이때 상기 아크릴에멀젼과 상기 탄성중합체의 혼합비는 바람직하게는 아크릴에멀젼 60 내지 80중량부에 탄성중합체로서 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 고무, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 탄성중합체 40 내지 20중량부를 혼합하여서 이루어질 수 있다.
상기 탄성중합체는 우수한 신축성과 유연성을 갖도록 사용된다. 상기한 탄성중합체로서의 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 고무 또는 에틸렌비닐아세테이트(EVA)들은 모두 국내외 유수의 제조업자들에 의해 탄성물질로서 공급하는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다.
상기 아크릴에멀젼이 본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제 총 중량에 대하여 60중량부 미만으로 포함되는 경우, 접착력이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 80중량부를 초과하는 경우, 상대적으로 상기한 탄성중합체의 함량이 저하되어 신축성 및 유연성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 반대로 상기 탄성중합체가 본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제 총 중량에 대하여 20중량부 미만으로 포함되는 경우, 신축성과 유연성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 40중량부를 초 과하여 너무 많이 함유된 경우에는 강도 등의 물성이 떨어지게 되는 문제점이 있을 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 수용성 도막 코팅제는 반고형의 에멀젼 형태인 일액형의 제제로 수득된다.
상기한 바에 따라 수득되는 본 발명에 따른 도막 방수 코팅제는 물과 혼합하여 사용하는 것이 가능하며, 피착물에 물기가 있는 경우는 물론 수중에서도 우수한 접착력을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 도막 코팅제는 콘크리트, 목재, 금속 등의 피착물에 방수는 물론 녹방지, 부식방지, 보호 등의 목적으로 사용된다. 구체적으로, 각종 건축자재에 녹방지, 부식방지, 표면 보호 등의 목적으로 코팅되거나, 건축물이나 저수지 및 탱크의 바닥, 하수로, 지붕 등의 방수나 단면보수의 목적으로 코팅될 수 있으며, 또는 자동차의 하체나 본네트의 잡음, 진동 방지 등의 목적으로 코팅될 수 있다. 이때, 콘크리트 지반에 코팅되는 경우에는 분무 코팅이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 도막 코팅제는 시트 상으로 얇게 압출 성형되어 건축, 토목분야에서 방수시트 및 이 이외의 목적으로도 사용될 수 있다.
실시예 1 내지 9
하기 표 1에 나타낸 바의 성분들과 각 성분들의 사용량을 기준으로 하여 특히 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체와 메틸메타크릴레이트 단량체 간의 혼합비에 따른 물성의 차이를 확인하는 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실험절차는 다음과 같다.
먼저 반응기에 물, 이소프로필알코올을 투입하고, 단량체들 중의 일부인 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체(2-EHAM), 부틸아세테이트 단량체(BAM), 비닐아세테이트 단량체(VAM), 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체(2-HEMA)들을 투입하고, 혼합 및 교반한 후, 여기에 개시제로서 과황산칼륨 및 유화제로서 암모늄슬페이트계 투입하고, 교반하면서 나머지 단량체들인 메틸메타크릴레이트 단량체(MMA), 아세트산(AA)들을 적가하되, 여기에 반응기의 내부온도를 80 내지 90℃의 범위로 유지하면서 150분간 적가하고, 적가가 끝난 후에는 30분간 방치하여 숙성시켰다. 그 후, 실온으로 냉각시킨 후, 수득된 반응생성물 총 중량에 중화제로서 트리에틸아민 80g을 첨가하여 반응생성물의 pH를 6 내지 7로 중화시켜 아크릴에멀젼을 수득하였다.
실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 실시예
8		 실시예
9
물 112 112 112 112 112 112 112 112 112
IPA 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2-EHAM 113 112 110 108 106 104 102 100 98
MMA 0 1.2 3.2 5.2 7.2 9.2 11.2 13.2 15.2
BAM 51 51 51 51 51 51 51 51 51
VAM 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2
AA 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5
2-HEMA 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
암모늄슬페이트계 3 3 3 3 3 3 3 3 3
과황산칼륨 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
단위 ; g
상기 수득된 본 발명에 따른 수용성 도막 방수 코팅제를 사용하여 방수제 시편으로 사용하여 하기 표 2의 항목들을 시험하였다. 열적성질은 방수액중 물을 제거하여 열적성질을 측정하였으며, 접착강도는 폴리에스테르 필름층에 방수액을 1-2mm로 코팅하여 ASTM F2256방식으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 시편의 제조는 폴리에스테르 섬유 원단에 수득된 코팅제를 1 내지 2㎜의 두께로 코팅, 건조시킨 후, 25℃에서 하루 방치하는 시험을 연속적으로 5회 반복하여, 다른 폴리에스테르 원단과의 접합으로 여러 가지 기계적인 성능을 평가하였다.
실시예
1		 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9
점도
(cps)		 89 71 57 43 41 39 36 33 27.5
입자크기(μm) 32 29 45 60 55 46 42 25 22
인장강도
(kgf/cm)		 3일 5.46 6.51 8.93 10.72 13.21 8.49 10.40 9.65 5.56
5일 9.53 11.40 12.84 13.84 18.51 13.78 13.54 13.16 9.17
초기분해
온도		 405 415 397 399 437 408 408 407 407
50%분해온도 437 445 432 431 472 438 441 439 441
500℃잔존율(%) 2.5 2.5 2.4 2.2 8.3 2.3 2.2 2.2 1.9
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 기계적인 성질을 살펴보면 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체와 메틸메타크릴레이트 단량체의 무게비가 106g : 7.2g이 되었을 때 접착력이 가장 우수하게 나타났으며, 입자의 크기와 기계적 성질과는 무관한 것으로 보인다. 그리고 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체와 메틸메타크릴레이트 단량체의 상관관계에서 메틸메타크릴레이트 단량체가 없거나 상대적으로 아주 소량일 때에는 접착력을 전혀 나타내지 않다가 메틸메타크릴레이트가 일정량 첨가되면 접착력이 증가하다가 어느 정도보다 많아지면 접착력은 감소하는 경향을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이겻은 메틸메타크릴레이트 단량체의 분자구조에 있는 비닐기의 CH2=CH-기가 점점 더 많아지면 블랜드의 상용성이 떨어지는 결과를 나타내는 것으로 보인다.
실시예 10 내지 19
상기 실시예 1 내지 9에서의 실험결과를 바탕으로 상기 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체와 메틸메타크릴레이트 단량체의 비율을 고정시키고, 부틸아크릴레이트 단량체와 비닐아세테이트 단량체의 비율을 달리하는 하기 표 3에 나타낸 바의 성분들과 각 성분들의 사용량을 기준으로 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 9의 절차와 동일하게 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
실시예
10		 실시예
11		 실시예
12		 실시예
13		 실시예
14		 실시예
15		 실시예
16		 실시예
17		 실시예
18		 실시예
19
물 112 112 112 112 112 112 112 112 112 112
IPA 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2-EHAM 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106
MMA 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2
BAM 58 57 55 53 51 49 47 45 43 41
VAM 0 1.2 3.2 5.2 7.2 9.2 11.2 13.2 15.2 17.2
AA 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5
2-HEMA 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
암모늄슬페이트계 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
과황산칼륨 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
단위 ; g
실시예
10		 실시예
11		 실시예
12		 실시예
13		 실시예
14		 실시예
15		 실시예
16		 실시예
17		 실시예
18		 실시예
19
점도
(cps)		 27.5 29.5 31 40 41 56 82.5 85.5 92.5 94
입자크기
(μm)		 88 79 83 76 55 86 81 72 39 46
인장강도
(kgf/cm)		 초기 7.85 8.07 8.06 8.28 13.21 8.61 7.96 7.72 7.26 6.77
5일 12.00 12.41 12.88 13.15 18.51 13.26 12.3 11.74 10.74 10.18
초기분해온도 441 410 401 400 437 403 412 440 444 396
50%분해온도 471 443 432 430 472 433 438 468 477 429
500℃잔존율 13 2.75 2.5 2.6 8.3 2.6 2.5 7.8 17 2.7
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 부틸아크릴레이트 단량체와 비닐아세테이트 단량체의 무게비가 51g : 7.2g이 되었을 때 접착력이 가장 우수한 결과를 나타내었으며, 이에 의한 기계적인 성질 역시 부틸아크릴레이트 단량체에 대한 비닐아세테이트 단량체의 무게비가 증가할수록 접착력이 증가하다가 부틸아크릴레이트 단량체와 비닐아세테이트 단량체의 무게비가 51g : 7.2g 이후로는 감소하는 경향을 나타냄을 확인할 수 있었다.
실시예 20 내지 24
상기 실시예 10 내지 19에서의 실험결과를 바탕으로 상기 메틸메타크릴레이트 단량체, 부틸아크릴레이트 단량체 및 비닐아세테이트 단량체의 비율을 고정시키고, 상기 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체와 2-히드록시에틸메타크릴레이트의 비율을 달리하는 하기 표 5에 나타낸 바의 성분들과 각 성분들의 사용량을 기준으로 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 9의 절차와 동일하게 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
실시예 20 실시예 21 실시예 22 실시예 23 실시예 24
물 112 112 112 112 112
IPA 2 2 2 2 2
2-EHAM 110 109 108 107 106
MMA 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2
BAM 51 51 51 51 51
VAM 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2
AA 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4
2-HEMA 0 0.9 1.8 2.7 3.6
암모늄슬페이트계 3 3 3 3 3
과황산칼륨 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
단위 ; g
실시예 20 실시예 21 실시예 22 실시예 23 실시예 24
점도
(cps)		 20.5 22.5 32 42 41
인장강도
(kgf/cm)		 초기 8.86 9.38 9.53 10.42 13.21
5일 11.18 12.17 12.48 13.17 18.51
초기분해온도 446 436 450 457 437
50%분해온도 476 468 481 479 472
500℃잔존율 7.8 8.5 23 14 8
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체와 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체의 무게비에 의한 기계적인 물성치를 나타내었으며, 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체에 대한 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체의 무게비가 증가할수록 접착력이 증가하는 경향을 나타내었으며, 이것은 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체의 말단의 아크릴레이트가 경화가 이루어짐으로서 기계적 성질이 증가하는 경향을 나타내는 것으로 생각된다.
실시예 25 내지 29
상기 아크릴에멀젼을 구성하는 아크릴레이트 단량체들의 최적의 혼합비를 결정하고, 이에 기초하여 이들의 중합을 위한 개시제로서의 과황산칼륨의 사용량에 따른 물성의 변화를 하기 표 7의 조성을 기준으로 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 9의 절차와 동일하게 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
모노마양(g)
(25)		 모노마양(g)
(26)		 모노마양(g)
(27)		 모노마양(g)
(28)		 모노마양(g)
(29)
물 112 112 112 112 112
IPA 2 2 2 2 2
2-EHAM 106 106 106 106 106
MMA 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2
BAM 51 51 51 51 51
VAM 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2
AA 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5
2-HEMA 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
암모늄슬페이트계 3 3 3 3 3
과황산칼륨 0.3 0.45 0.6 0.75 0.9
단위 ; g
25 26 27 28 29
점도
(cps)		 87.5 72 41 33.5 27.5
인장강도
(kgf/cm)		 초기 7.95 8.34 13.21 8.19 4.25
5일 12.06 13.13 18.51 12.99 8.61
초기분해온도 410 412 437 405 402
50%분해온도 441 440 472 439 432
500℃잔존율 1.7 2.3 8.3 2.7 2.7
상기 표 8에 나타난 바와 같이, 과황산칼륨의 양이 적을수록 물성이 증가하는 경향을 나타내었으며, 이것은 과황산칼륨의 양이 많을수록 수용화는 증가하지만, 이 수용화에 의하여 입자가 작아짐으로서 접착력이 감소하는 경향을 보이는 것으로 생각된다. 특히, 상기 표 8에서는 실시예 27의 물성이 가장 좋은 것으로 보이기는 하나, 이는 열적인 성질만을 나타낸 것이며, 접착제로서의 종합적인 접착성질들을 고려하면 과황산칼륨의 양이 적을수록 접착성과 같은 물성이 우수함을 확인할 수 있다.
실시예 30 내지 34
상기 실시예들 중 실시예 1, 10, 20 및 27번들에서 수득된 아크릴에멀젼을 탄성중합체로서 액상의 에틸렌프로필렌디엔 고무와 혼합하되, 하기 표 9의 조성을 기준으로 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 9의 절차와 동일하게 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
실시예 30
(EPDM2)		 실시예 31
(EPDM3)		 실시예 32
(EPDM4)		 실시예 33
(EPDM5)		 실시예 34
(EPDM6)
EPDM 20g 30g 40g 50g 60g
아크릴에멀젼 80g 70g 60g 50g 40g
실시예 30
(EPDM2)		 실시예 31
(EPDM3)		 실시예 32
(EPDM4)		 실시예 33
(EPDM5)		 실시예 34
(EPDM6)
인장강도
(kgf/cm)		 초기 3.26 2.71 2.04 1.57 0.31
5일 6.39 4.82 4.17 3.20 0.80
초기분해온도 408 423 422 428 469
50%분해온도 449 468 471 480 488
500℃잔존율 9.5 15 16 19 31
상기 표 10에 나타난 바와 같이, 아크릴에멀젼과 에틸렌프로필렌디엔 고무의 혼합비에 따른 물성치를 보면, 아크릴에멀젼에 대한 에틸렌프로필렌디엔 고무의 양이 증가할수록 물성이 떨어지는 경향을 나타내었으며, 이것은 에틸렌프로필렌디엔 고무가 아크릴에멀젼의 물에 대한 상용성이 떨어짐으로서 에틸렌프로필렌디엔 고무의 양이 많으면 많을수록 물성은 감소하는 경향을 나타내는 것으로 보인다.
실시예 35 내지 39
상기 실시예들 중 실시예 1, 10, 20 및 27번들에서 수득된 아크릴에멀젼을 탄성중합체로서 액상의 에틸렌비닐아세테이트(EVA)와 혼합하되, 하기 표 11의 조성을 기준으로 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 9의 절차와 동일하게 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 12에 나타내었다.
실시예 35 실시예 36 실시예 37 실시예 38 실시예 39
EVA 20 30 50 60 80
아크릴에멀젼 80 60 50 30 20
실시예 35
(EVA2)		 실시예 36
(EVA3.5)		 실시예 37
(EVA5)		 실시예 38
(EVA6.5)		 실시예 39
(EVA8)
입자크기(μm) 21 24 29 29 5
인장강도
(kgf/cm)		 초기 6.09 7.32 4.24 1.96 0.48
5일 9.57 12.03 7.62 5.25 1.17
초기분해온도 394 375 372 363 358
50%분해온도 438 435 432 424 412
500℃잔존율 3.8 6.4 7.0 8.7 10
상기 표 12에 나타난 바와 같이, 아크릴에멀젼과 에틸렌비닐아세테이트의 혼합에 의한 물성치를 보면, 아크릴에멀젼에 대한 에틸렌비닐아세테이트가 물에 대한 상용성을 나타내지만 에틸렌비닐아세테이트의 양이 많으면 많을수록 물성은 감소하는 경향을 나타내는 것으로 보였으며, 특히 상기 표 12 중의 실시예 36의 물성이 가장 우수한 것으로 나타남을 확인할 수 있었다.
본 발명은 방수제 등의 제조산업에서 이용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

  1. 아크릴레이트 단량체로서 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체(2-EHAM) 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체(MMA) 0.2 내지 15.2중량부를 포함하는 아크릴레이트 단량체들의 혼합물에 개시제로서 과황산칼륨 0.3 내지 0.9중량부를 첨가하고 이소프로필알코올 및 계면활성제를 포함하는 반응용액(상기 반응용액에서의 물 : 이소프로필알코올 : 계면활성제의 혼합비는 중량비로 112 : 2 : 3) 중에서의 중합에 의해 수득되는 아크릴에멀젼 60 내지 80중량부에 탄성중합체로서 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 고무, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 탄성중합체 40 내지 20중량부를 혼합하여서 이루어짐을 특징으로 하는 수용성 도막 코팅제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물이 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부 및 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수용성 도막 코팅제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물이 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부, 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체 0.9 내지 3.6중량부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수용성 도막 코팅제.
  4. 수용성 도막 코팅제의 제조에 있어서,
    (1) 아크릴레이트 단량체로서 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체(2-EHAM) 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체(MMA) 0.2 내지 15.2중량부를 포함하는 아크릴레이트 단량체들의 혼합물에 개시제로서 과황산칼륨 0.3 내지 0.9중량부를 첨가하고 이소프로필알코올 및 계면활성제를 포함하는 반응용액(상기 반응용액에서의 물 : 이소프로필알코올 : 계면활성제의 혼합비는 중량비로 112 : 2 : 3) 중에서 중합시켜 아크릴에멀젼을 수득하는 중합단계;
    (2) 상기 중합단계에서 수득되는 아크릴에멀젼을 중화시키는 중화단계; 및
    (3) 상기 중화단계에서 수득되는 상기 아크릴에멀젼 60 내지 80중량부에 탄성중합체로서 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 고무, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 탄성중합체 40 내지 20중량부를 혼합하는 혼합단계;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수용성 도막 코팅제의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중합단계에서 상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물이 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부 및 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 수용성 도막 코팅제의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 중합단계에서 상기 아크릴에멀젼의 제조에 사용되는 상기 아크릴레이트 단량체들의 혼합물이 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체 98 내지 113중량부에 대해 메틸메타크릴레이트 단량체 0.2 내지 15.2중량부, 부틸아크릴레이트 41 내지 58중량부, 비닐아세테이트 단량체 0.2 내지 17.2중량부 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트 단량체 0.9 내지 3.6중량부를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 수용성 도막 코팅제의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 중화단계에서 상기 아크릴에멀젼의 중화가 트리에틸아민의 첨가에 의해 이루어지는 것임을 특징으로 하는 수용성 도막 코팅제의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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