KR20180024663A

KR20180024663A - 산가를 조절한 고분자수지 박리코팅제 조성물

Info

Publication number: KR20180024663A
Application number: KR1020160111308A
Authority: KR
Inventors: 이승열
Original assignee: 이승열
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-03-08

Abstract

본 발명은 상향된 기술과 구체적 합성반응단계를 통하여 콘크리트 이형효과가 있고 도포 후에 금속표면에 부착능력이 강하며, 1회 코팅으로 콘크리트타설과 양생, 탈형 과정을 반복적으로 실행할 수 있는 목적물질의 분자식. 분자량, 물리적 특성을 얻어내어 코팅제로써 사용하고, 가장 최적의 조성물을 가진 박리코팅제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

산가를 조절한 고분자수지 박리코팅제 조성물{coating composition for formwork having concrete removing function}

본 발명은 형틀을 사용하여 콘크리트 및 시멘트 조형물을 성형하는데 사용하는 금속 또는 목재 형틀인 이른바 거푸집 표면에 코팅을 함으로써 목적하는 조형물과 형틀사이에서 이형 및 탈형 기능을 갖는 코팅제 조성물과 그 제조 방법에 관한 것이다.

콘크리크 건물이 1890년대에 시카고에서 처음으로 건축된 이래 현재까지 130년에 이르는 동안 양생이 완료된 콘크리트를 성형틀로부터 이탈시키기 위하여 성형틀의 콘크리트와 접촉하는 표면에 수많은 이형성 물질을 도포하여 사용해왔고, 이러한 이형제로써는 대부분 석유계 오일성 물질을 사용하여 왔으며 극히 일부분이 오일을 유화시킨 일명 수성박리제 또는 파라핀 오일, 콩기름 등을 이형제로 사용하는 경우도 있지만 현재에 이르기까지 거의 모든 국가나 건설업체에서는 폐유를 재생한 오일에 흐름성을 방지하거나 오일의 부착성 증대 목적으로 그리스나 송진을 혼합시킨 이른바 건설 박리제를 사용하고 있는 실정이다. 이 박리제는 매번 콘크리트를 타설할 때마다 접촉 표면에 도포해주어야만 목적달성이 가능하다.

본 발명은 현재 사용 중인 건설박리제처럼 콘크리트를 이형시키고 매번 타설 전에 도포를 하지 않아도 한 번의 코팅으로 5~20회까지 사용이 가능한 이형성코팅제를 합성하는 방법이다. 종래의 기술은 제조방법 등이 고분자수지의 합성과 배합, 실시의 하도 및 상도로 구성된 제품의 실시 등으로 한정되어있고 화학적 합성반응에 대한 구체적 화학구조 및 분자량, 물리적 특성 등에 대한 언급이 없어 구체적이지 아니하다.

한편, 코팅제 조성물에 관한 종래기술은 대한민국공개특허 제10-2012-014805호 등이 있다.

본 발명은 이상에서 언급된 이전기술보다 상향된 기술과 구체적 합성반응단계를 통하여 콘크리트 이형효과가 있고 도포 후에 금속표면에 부착능력이 강하며, 1회 코팅으로 콘크리트타설과 양생, 탈형 과정을 반복적으로 실행할 수 있는 목적물질의 분자식. 분자량, 물리적 특성을 얻어내어 코팅제로써 사용하고, 가장 최적의 조성물을 가진 박리코팅제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

목적물질의 물리적 화학적 특성을 만족하는 물질을 얻기 위하여 수십 종의 고분자합성 반응을 수행하여 수종의 목적물에 근접하는 고분자 수지의 종류를 선별하였고 이들 고분자수지의 합성방법 및 합성에 참여한 수지의 조성을 조절하여 단독고분자수지, 2원공중합수지, 3원공중합 수지를 합성하였으며, 이들 수지의 조성 비율을 달리하는 다원공중합체를 합성하여 최적의 성능을 가진 코팅제조성물을 제조하고자 한다.

우선 본 발명에서의 성형거푸집에서 콘크리트 양생 후 이형효과를 갖기 위하여 요구되는 물리적 특성으로서 친수성과 친유성의 확실한 표면에너지차이로 인하여 이형효과를 기대할 수 있는 것이 가장 기초적인 물리적 함수이며, 이는 앞에서 언급한 선행기술조사의 결과에서도 알 수가 있다. 다만 본 발명은 친수성의 콘크리트와 친유성의 유기고분자 사이에 존재하는 이러한 물리적 특성을 기반으로 하고 있지만, 그 외에 서로 접촉하는 두개의 표면에 존재하는 마찰력, 표면강도, 친수성 물질간(콘크리트)의 결합강도, 친유성 물질(유기고분자코팅제)간의 결합강도의 세기에 따라 이형성능이 결정된다는 것을 고려한 것이다.

본 발명의 예비 실험에서 대중에게 널리 알려진 3M 회사의 초발수성 코팅제를 금속거푸집표면에 도포하여 콘크리트 양생 후에, 금속거푸집 탈형 실험결과 친수성콘크리트를 이형할 수 있는 능력이 전혀 없다는 결론을 얻음으로써 더욱 확고한 결론에 도달하였다.

콘크리트와 거푸집과의 이형과정을 메카니즘으로 이해하면 다음과 같다.

양생이 완료된 친수성의 콘크리트는 친유성의 유기고분자수지와의 결합이 어려운 성질인 동시에 분자 간 결합력의 측면에서 콘크리트분자간의 결합력을 100으로 계산 하였을 때 거푸집표면에 도포된 박리코팅제표면과의 상호접촉결합력이 100이하의 결합력이 된다면 , 양생되어진 콘크리트는 박리코팅제의 표면에 부착할 수 없어 영향을 주지 못하고 떨어지게 된다. 즉 이형과정이 순조롭게 진행이 된 것이다.

한편, 거푸집박리코팅제간의 분자결합력이 콘크리트와 코팅제표면과의 상호 접촉결합력보다 약하다고 하면 코팅제는 이형성능이 없이 콘크리트표면에 붙게 된다.

따라서 거푸집 코팅박리제분자간의 결합력을 강화시켜 콘크리트분자와 코팅제표면과의 상호접촉 결합력보다 큰 고분자수지만을 이형성능이 좋은 것으로 선택하며, 코팅제의 내후성에 따라서 반복이형성능이 결정된다고 할 수 있다.

그러나 위에서 열거한 것처럼 분자 간 결합력이 강한 고분자수지는 친수성인 금속표면에 부착력 또한 현저하게 떨어지므로 금속 거푸집에 코팅한다는 것이 매우 어려운 실정이다.

따라서 본 발명은 콘크리트분자간결합력보다 강하며 금속표면에 부착력이 강하여 코팅제로서의 역할을 수행할 수 있는 고분자수지를 합성하고 이를 이용하여 거푸집 박리코팅제 조성물울 제조하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 거푸집코팅제 합성 및 제조방법은 해결방법을 총 3단계로 구별하여 진행하고, 상세하게는 약 57개 계열의 고분자 수지를 선별하여 실험 연구를 진행하며 제 1단계로서 3종의 선별된 단독수지고분자를 사용하여 연속 박리기능의 코팅제로 사용한다.

본 발명의 목적에 따라 선정된 57개 계열의 고분자수지들로써는 silicon계 수지는 대부분 이형제로 많이 사용되고 있는 고분자수지 중에서 선별하였으나 콘크리트와 친화성이 좋아서 콘크리트와의 이형성능이 전혀 나타나지 아니하였다. 이러한 이유는 silicon수지에 풍부한 Si분자와 콘크리트의 대부분을 구성하고 있는 Si분가 같은 분자여서 이에 따른 상호친화성에 기인하는 것으로 보이며 polyethylene, polypropylene, polyisobutylene 등의 직쇄사슬 고분자수지의 경우 코팅에 사용할 수 있도록 용해할 수 있는 용매가 없으며, 폴리카보네이트 계열의 수지는 용매는 존재하나 코팅 후 섭씨200도 이상의 가열이 필요하고 가열 후에도 2회 이상 사용이 어렵다. 발수, 발유성을 갖는 불소계 고분자수지는 액체 등의 이형에는 탁월하지만 알카리 접촉에는 매우 약한 이형성을 갖고 있는 물리적 성질때문에 수소이온농도 12 이상의 알칼리도를 갖고 있는 콘크리트 페이스트와의 접촉에서는 전혀 이형 성능을 발휘하지 못하였고, 고무계열(부타디엔) 고분자수지는 표면강도가 약하여 콘크리트입자가 고분자표면에 파고들어 양생 후 이형성능이 매우 약하고 epoxy계열 고분자수지는 분자량대비 풍부한 산소분자와 경화제로써의 amine 분자들이 콘크리트와 친화력을 나타내는 것으로 사료된다.

그 결과로써 이형성능을 가진 박리코팅제로서의 역할수행이 가능한 3개의 고분자수지 군을 선별하였고 이들은 A)polymethylmethacrylate,수지계열 B)polyacrylate수지계열 C)Polyvinylchloride 수지계열 D)polystylene수지계열 등으로서 본 발명의 목적에 맞는 수지로 선정되었다. 1회 코팅 후 연속기능이 2~3회에 이르며 콘크리트 이형성능효과의 지속성보다는 성능 측면에서 부합되는 것이다.

제 2단계로서 위의 4종의 수지의 내후성을 증가시키기 위하여 위의 A~D 에 이르는 3종의 고분자수지의 화학구조를 주요 사슬구조로 하고 곁가지구조로 도입하기 위하여 위의 A~D 이르는 수지와 다른 물리적 특성을 갖는 화학물질 9종을 도입하여 실험을 진행한 결과 2원공중합 수지 총 27종을 얻을 수 있었다. 이들 중 콘크리트 양생실험을 거쳐서 발명의 목적에 부합하지 않는 2원공중합체 합성에 사용된 곁가지 도입수지는 제외한 결과 본 발명의 목적에 필요한 가)ethyl methacrylate 나)2-hydroxyethyl methacrylate 등 2종을 2원공중합체의 곁가지도입용 물질로 선별하였다.

따라서 본 발명에 부합하는 이원공중합체는 A~D의 고분자 물질에 가) 와 나) 를 공중합시킨 다음과 같은 총 8종의 이원공중합체가 효과가 있는 것으로 확인되었다.

이를 실시예 1로서 설명한다.

2단계인 8종의 이원공중합체를 도식화하면 다음과 같다.

1.A-가 ( polymethylmethacrylate+ ethyl methacrylate)

2. A-나 (polymethylmethacrylate +2-hydroxyethyl methacrylate)

3. B-가 ( polyacrylate-ethyl methacrylate+2-hydroxyethyl methacrylate)

4.B-나 ( polyacrylate+2-hydroxyethyl methacrylate)

5.C-가 (Polyvinylchloride+ethyl methacrylate)

6.C-나 ( Polyvinylchloride +2-hydroxyethyl methacrylate)

7.D-가 (polystylene+ethyl methacrylate)

8.D-나 (polystylene+2-hydroxyethyl methacrylate)

이들 공중합체는 A~D 에 이르는 4종의 단독 수지를 사용할 때보다 거푸집표면에 1회도포로 콘크리트 이형능력이 4~6회까지 사용횟수가 증가하였으나 거푸집 표면 및 콘크리트 표면이 만족할 수준이 아니므로 제 3단계로서 더욱 효과를 증대시키기 위하여 친수성인 금속 표면에 이원공중합체인 코팅제의 접착력 증가를 위한 극성기를 도입한 이른바 3원공중합체를 합성하여 사용하면 박리코팅제의 금속표면 접착력이 강화되어 사용횟수가 더욱 증가될 것이다. 따라서 극성기로서 carboxylic acid계, dicarboxylic acid 계, sulfonic acid 계 chloro acid 계, phosponic acid 등 4종의 극성기를 도입하는 실험을 한 결과 dicarboxylic acid 계와 carboxylic acid계 로서 ㄱ)maleic acid ㄴ)acrylic acid ㄷ) methylmetacylic acid 등 3종을 위에서 열거한 이원공중합체에 극성기로서 도입하는 것이 본 발명의 목적에 맞게 우수하다는 사실을 확인하였다.

첫 번째, 통상 콘크리트용 거푸집에 사용하는 오일성 박리제는 국내에 약 20~30업체가 경쟁하고 있으며 그 외 군소업체 까지 약 60여 개가 생산중이고 대표적인 업체 건설화학, 이맥스등의 회사의 인터넷 홈페이지에 나타난 (도포량=9~10제곱미터평방/리터)인 것을 인용하여 32평 아파트 4개 세대를 기준으로 하여 하나의 층당 벽체와 바닥면적을 계산하면 약 1600제곱미터이며 30층까지 48.000제곱미터이고, 따라서 아파트 1개동에 약50 드럼의 폐유박리제가 소모되며, 이중 99%는 건물의 시멘트 표면을 통하여 내부로 흡수되어 건물이 완공되고 새집증후군이나 주변 오염 등의 각종 환경오염의 주범이 되는데 이에 반하여 본 코팅제 사용은 콘크리트에 흡수되지 아니하고 거푸집표면에 존재하므로 환경오염의 위험이 없다.

두 번째, 성형을 위한 거푸집을 조립 또는 탈형작업 시 기름에 범벅된 개당 수십kg에 달하는 무게를 가진 수천 개의 조각을 이동시키는 작업을 할 때 미끄러운 물질 취급 시 발생하는 위험성이 제거되고, 특히 슬라브콘크리트작업(천정과 바닥) 시에 바닥에 흥건하게 뿌려진 오일 박리제에 의하여 미끄러지는 전도 및 추락사고를 방지할 수 있다.

세 번째, 건설현장에서 오일박리제 도포 시 하루의 시간이 필요하며 30층의 경우 30번의 오일박리제 도포가 필요하지만 본 코팅제를 사용하면 매번 도포시간이 필요하지 않으므로 공사기간이 단축된다.

네 번째, 러시아와 같이 추운지역은 공사기간이 4월~10월이면 나머지 기간은 공사현장에 금속 거푸집을 보관하는데, 이 동안 금속거푸집의의 산화가 심각하며 이를 방지하기 위하여 많은 양의 산화방지제, 방청제 등을 도포하고 있지만 큰 효과를 보지는 못한다. 따라서 본 기술의 코팅제를 사용하면 방청제 등을 도포하지 않아도 장시간 보관이 가능하다.

다섯째, 건설현장도 안전사고를 줄이기 위하여 무인력현장 운영을 목표로 하고 있다. 따라서 위의 30층 건물 기준 약 60명의 박리제도포인력이 필요하지만 코팅제를 사용한다면 이러한 인력이 필요없게 된다. 이에 따라 안전사고도 줄어들게 된다.

여섯째, 철근콘크리트건설현장에서 거푸집조립박리제 도포-철-삽입조립-콘크리트 타설-거푸집탈형으로 이어지는 것이 기본 건설공정이다. 본 기술을 사용함으로써 2번째의 박리제 도포공정이 생략되므로 공정이 줄어들게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 거푸집 조성물의 탈형횟수 증가를 도시한 것이다.

이상과 같은 수지는 평균분자량의 크기에 따라서 수많은 종류의 고분자수지로 합성되어 시장에 출현 되어있는 이른바 범용적인 고분자수지이다. 다만 본 발명의 목적에 부합하기 위해서는 고분자수지의 평균분자량의 크기가 한정되어지며, 그 분자량 크기의 범위는 2만에서 20만 사이이고 더욱 바람직하게는 3만 ~10만 사이의 평균분자량 범위의 고분자수지가 적당하다. 이들 수지의 평균 분자량이 너무 작으면 연화점이 감소하여 콘크리트의 분자들이 수지표면을 파고 들어가서 이형성이 떨어지고 너무 큰 분자량의 고분자 수지는 연화점이 올라가는 성향이 있으므로 미세하게 코팅표면이 갈라지는 이른바 표면크랙 현상으로 크랙 안에 시멘트 분자가 침투하여 이형 성능을 발휘할 수 없다. 따라서 본 발명의 목적은 위에 언급되어진 3종의 단독 고분자 수지로서 본 발명의 목적에 맞는 박리코팅제 고분자수지를 제조하되, 분자량 3만~10만사이로 제한하여 합성하고, 이를 거푸집표면에 도포하여 박리코팅제로 사용하는 것이다. 한편, 위의 3종의 수지를 2~3종 혼합하여도 성능에 큰 차이를 보이지 않는다.

A~D에 이르는 4종의 고분자수지를 분자량 3만에서 10만사이로 제한하여 합성하는 방법은 각각 다른 방법으로 합성되어질 수 있고, 합성방법에 따라 본 발명의 목적에 맞는 고분자수지의 범위를 벗어나지는 아니한다. 다만 이들 고분자수지의 분자량이 4만~9만의 범위의 고분자수지가 본 발명의 목적에 가장 바람직하다.

한편, 위에 열거한 고분자수지의 제한된 평균분자량 범위의 고분자수지를 거푸집의 콘크리트접촉 표면에 도포하여 콘크리트 양생 후에 거푸집이형효과는 뛰어나지만 그 횟수는 극히 제한되어 박리코팅제를 코팅 후에 콘크리트 성형에 사용된 거푸집의 코팅표면은 콘크리트가 심하게 오염되고, 표면에 코팅되어진 코팅제가 벗겨지게 되어 2회 혹은 3회의 사용이 어렵다. 이것을 polystylene으로 예를 들어 설명하면, 표면에 코팅되어진 polystylene분자 간의 결합은 강하지만 재사용되는(2회 또는 3회) polystylene 표면이 쉽게 노후되고, 특히 거푸집금속 표면과의 polystylene과의 접착력이 약한 것이 그 주요한 원인인 것으로 실험결과 밝혀졌다. 따라서 본 발명은 위의4종의 고분자수지를 주요한 사슬구조로 하면서 표면내후성이 양호하고 친수성금속에 접착력이 증가할 수 있는 곁가지사슬을 가진 2원 공중합체 분자구조를 설계하여 적절한 이원공중합체의 함량 비율을 조절하여 합성하였고, 2원공중합체의 곁가지사슬에 중합하는 화학물질은 충분한 예비실험을 거쳐 최종적으로 가)ethyl methacrylate 나)2-hydroxyethyl methacrylate 등 2종을 선별하였다. 따라서 실시 예 1 로서 총 8종의 2원공중합체를 가지고 거푸집표면에 도포한 후 콘크리트양생후의 이형실험을 한 결과 표 1과 같은 결과를 얻게 되었다. 각각의 8종의 2원공중합체 A~D의 주사슬의 무게함량은 80~99%가 적당하며 더욱 바람직하게는 95~99%를 차지하는 것이 효과적이다.

한편, 가),나)에 해당하는 곁가지사슬의 분자량비율(전체 분자의 분자량에서 곁가지가 차지하는 분자량을 의미함) 은 0.1%~10%가 적당하며 바람직하게는 0.5~5%를 차지하는 것이 가장 효과적이다. 특히 2-hydroxyethyl methacrylate의 경우 1~5%범위가 가장 유효하며 5%를 넘는 경우 내후성은 증가되나 이형능력에 현저한 저하를 가져온다. (5% 넘는 경우 분자간결합력이 증가하여 단단해지지만 OH기의 친수성 때문에 친수성의 콘크리트에 들러붙는 힘이 너무 커짐)

또한, 본 발명에서 합성과정 후에 얻어진 고분자 수지의 고형분은 10~45%의 범위이며 이보다 높은 고형성분은 점도가 높아져서 반응과정을 진행시키기가 매우 어렵기 때문이다.

실시예 1

다음의 8종의 고분자수지를 각각 15중량 %(순수고형분기준)를 메틸에틸케톤(MEK) 30 중량 %, 톨루엔(tolene)25중량 % , 셀로솔브아세테이트 (CA)30중량 %에 넣어 각각 10kg 씩의 코팅제를 제조하였다.

이 때의 교반속도는 20 ~150 RPM 과 섭씨 25~55 도 사이가적당하다. RPM이 너무 빠르면 고분자사슬이 끊어질 염려가 있고 온도가 너무 높으면 고분자가 더욱 중합반응하여 더욱 큰 고분자량이 될 우려가 있다.

이형능력의 실험방법은 다음과 같다

제조가 완성된 고형분 15%의 24종의 코팅제를 금속 거푸집 표면에 페인트용 롤러를 이용하여 도포하고 섭씨 약 25도의 오븐 안에서 3시간 건조한 후 코팅되어진 금속( 가로60센티미터 세로30센티미터) 두 장을 5센티미터 간격을 두고 서로 마주보게 고정하여 한 조의 금속 거푸집 실험 틀이 완성된다. 이 실험 금속틀의 5센티미터의 공간에 콘크리트를 부으면 약 5센티미터 두께의 콘크리트를 양생시키는 실험틀이 완성된다. 콘크리트가 부어진 금속 틀은 섭씨 약 23도에서 48시간 양생후 금속틀의 고정핀을 제거하고 약 10센티미터 높이에서 1회 또는 2회 정도 세로로 낙하시키는 충격으로 금속 거푸집과 콘크리트가 이형되는 정도를 이형능력의 척도로 규정하고 코팅된 금속 표면의 콘크리트 오염정도를 육안으로 파악하여 7회~12회까지 이형능력을 실험하였고 4회까지의 충격으로 이형되지 아니하는 것은 코팅제의 이형성능이 발휘되지 못하는 것으로 간주하였다. 본 실험은 국내 대학의 연구소에 용역을 의뢰하여 진행되었고 실험 결과는 표 1과 2에 나타내었다.

	A)polymethlmethacrylate	B)polyacrylate	C)Polyvinylchloride	D)polystylene
가)ethylmethacrylate	A-가 (5회)	B-가 (6회)	.C-가 (4회)	D-가 (5회)
나)2-hydroxyethylmethacrylate	A-나 (6회)	B-나 (4회)	.C-나 (4회)	D-나 (4회)

* 탈형 횟수는 콘크리트 이형후에 아무런 후속 조치 없이 재사용 가능한정도를 기준으로함

** 상기 표1에서 주사슬A~D의 무게함량비율은 85~90%, 곁사슬의 무게함량비율 10~15%.

위의 표1의 결과에서와 같이, 평균분자량 3만~10만사이의 A~F에 이르는 단독고분자수지(polymer)로 이형실험을 한 경우 2~3회의효능에 그치는 것을 4~6회까지 사용횟수를 증가시켰으며, 이것은 곁가지사슬효과로 인하여 금속거푸집표면과의 접착력강화에 기인한 것이라 볼 수 있다. (친수성이 강화되고 동시에 분자간결합력이 향상되었기 때문임)

위의 2원공중합체를 가지고 더욱 강한 접착력을 요구하는 상황에서는 주요사슬구조에 carboxylic acid유도체나 dicarboxylic acid 유도체를 소량 도입하여 극성기를 더욱 강화한 이른바 3원공중합체를 사용하여 금속 거푸집박리코팅제로 사용할 수 있다.

다만, 더욱 강해진 극성기로 인하여 콘크리트 이형성 성능의 감소현상을 초래하는 경우도 있을 수 있으나 극성기를 적절하게 조절하여 산가(acid value) 를 5~50 사이로 유지하여 주면 코팅제는 금속 표면에 단단한 접착력을 유지하여 콘크리트이형 작용을 할때에 금속표면으로 부터 이탈하지 않고 코팅막을 유지하여 반복 사용의 주요한 원인을 제공할 수 있다. 이러한 주사슬에 도입하는 극성기로는 ㄱ ) maleic acid, ㄴ), cacrylic acid ㄷ) methylmetacylic acid 등이 매우 유용하다.

이때 3원공중합체로서 도입되어지는 acid의 무게 함량비는 0.1%~10% 범위에서 이루어지며 더욱 바람직하게는 0.5~5% 범위가 효과적이다. 위의 8종의 이원공중합체에 3종의 극성 acid 를 도입하여 합성된 3원체는 총 24종에 이르게 된다.

이들 3원공중합체는 거푸집 표면에 1회코팅 후 콘크리트양생 후 이형실험을 한 결과 약 7회~11회의 사용성능을 보였고, 이는 거푸집금속표면에 접착력 강화로 인하여 양생된 콘크리트 표면으로 떨어져 나가지 아니한 결과라고 생각된다.

이들의 4종의 극성기도입결과 극성기의 종류에 따른 접착력의 크기의 커다란 차이는 없었으나 ㄱ) ~ ㄷ)에 이르는 극성기도입을 한 3원공중합체의 연속 사용횟수에 대한 성능의 차이가 있는 것을 알 수 있었고, 이것은 너무강한 극성기는 시간이 지남에 따라 콘크리트와 친화성이 증가하기 때문인 것으로 생각된다 따라서 산가 (acid value) 5~50 범위의 24개의 3원공중합체의 분자결합 형식은 표2에 나타내었다.

(실시예 2)

극성기를 도입한 24종의 3원고분자 물질을 고형분 15% 수준의 용액으로 제조하기 위하여 실시예 1번과 같이 유기용매에 용해시켜 사용하였고, 이들의 산가( acid value)는 18이 되도록 조절하였다. 다만 본실험예에서 사용된 산가 (acid value) 18의 수치가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

실시예2에서 이들 혼합유기용매(solvent)의 조성은 톨루엔(toluene) 30%,자일렌 (xylene) 15%, 셀로솔브아세테이트 (CA) 20%, 메틸메타아크릴레이트(MMA)20%의 혼합유기용매에 각각 24종의 고분자를 용해시켜 금속 거푸집 표면에 도포하는 코팅제로 사용하였다. 이때 사용하는 혼합유기용매의 조성은 예시에 불과하며 본 발명에서 사용되는 혼합유기용매의 범위를 제한하는 것은 아니다. 실시예2에서 사용하는 메틸메타아크릴레이트(MMA)는 극성을 갖는 3원공중합체를 더욱 균일하게 용해시키기 위하여 사용되었다. 따라서 메틸메타아크릴레이트(MMA) 의 중합을 방지하기 위하여 메틸메타아크릴레이트(MMA)의 중량대비 10~500 PPM의 중합방지제를 가해주어야 한다. 본 실험에서는 Hydroquinone를 전체 솔벤트 중량대비 0.003% 를 첨가하여 사용하였고 코팅제 중량 전체에 비하여 너무 적은 양이므로 전체 중량비에 포함하지 아니하였다.

위의 24종의 이형능력 실험 방법 및 결과는 실시예 1의 방법과 동일한 조건과 상태로 실험하였다.

2원 공중합체	maleic acid	acrylic acid	methylmetacylic acid
A-가	A-가-(7회)	A-가- (9회)	A-가- (11회)
A-나	A-나- (7회)	A-나- (10회)	A-나- (10회)
B-가	B-가- (8회)	B-가- (11회)	B-가- (10회)
B-나	B-나- (7회)	B-나- (10회)	B-나- (9회)
C-가	.C-가- (9회)	.C-가- (10회)	.C-가- (9회)
C-나	.C-나- (9회)	.C-나- (14회)	.C-나- (12회)
D-가	D-가- (7회)	D-가- (10회)	D-가- (12회)
D-나	D-나- (회)	D-나- (10회)	D-나- (14회)

* 괄호안은 이형능력을 실험하여 성능을 유지한 탈형 횟수

** 극성기를 도입한 3원공중합고분수지의 결합형식(평균 산가 :18)

위의 표2에서와 같이, 본 발명에서 콘크리트 양생 후 거푸집 이형 능력실험에 사용된 이형성능의 3원고분자 코팅제는 주요사슬을 기준으로 4개 분류로 실험하였고, 사용횟수에 따른 차이는 3종의 극성기 도입에 의하여 크게 변하지 않았으므로 극성기 도입은 도입 함량자체가 아주 소량이고 (0.5~5%범위) 금속의 친수 표면에 대한 접착력 강화의 역할이 주요한 것이고 콘크리트접촉 표면에서의 이형능력에는 크게 영향을 미치지 아니하였다. 또한 표2의 2원공중합체에 극성기를 도입하지 아니하고 위에서 선정한 A)polymethylmethacrylate,수지계열 B)polyacrylate수지계열 C)Polyvinylchloride 수지계열 D)polystylene수지계열에 위의 3종의 maleic acid, cacrylic acid, methylmetacylic acid를 도입하여 산가 (acid value)를 5~50으로 조절하여 합성한 고분자수지는 표 2에 나타난 수지들에 버금가는 효과를 나타낸다.

이렇게 완성된 박리이형코팅제의 사용횟수의 차이를 고분자물질의 주사슬에 의하여 정리하면 다음과 같다.

다만 이는 24개의 3원공중합체수지에대한 콘크리트 양생 후 거푸집 이형실험을 한 후 평균치이며 1~2회의 실험오차가 있을 수 있다.

A)polymethylmethacrylate 주요사슬의 3원고분자 6종 (7~10회)

B)polyacrylate 주요사슬의 3원고분자 64종 (8~11회)

C)Polyvinylchloride 주요사슬의 3원고분자 4종 (9~12회)

D)polystylene 주요사슬의 3원고분자 6종 (7~14회)

위의 공중합 및 극성기도입의 반응은 주로 섭씨 50~90정도에서 극히 일반적인 중합개시제로서 합성이 가능하며 간혹 미반응 제거를 위하여 80~100 도에서 짧은시간반응(6~8시간) 에 의하여 얻을 수 있으며 이 3원공중합체를 2~3종의 혼합물로도 단독3원공중합체와 유사한 박리기능을 가진 코팅제를 제조할 수 있다.

1 박리조성물

Claims

A)polymethylmethacrylate수지계열, B)polyacrylate수지계열 C)Polyvinylchloride 수지계열, D)polystylene수지계열에서 분자량 3만~10만 사이의 고분자수지를 선별하여 1종 또는 1~2종을 혼합하여 콘크리트용 성형금속거푸집에 1회 코팅하여 양생된 콘크리트를 이형시키는 코팅제로 사용하는 콘크리트박리제 기능을 가진 거푸집코팅제 조성물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 A)polymethylmethacrylate수지계열, B)polyacrylate수지계열, C)Polyvinylchloride 수지계열, D)polystylene수지계열에 합성하면서 가)ethyl methacrylate 나)2-hydroxyethyl methacrylate 등 2종을 곁가지 사슬로 하며 그중량비가 주사슬 중량대비 0.5~5%로 조절하여 박리능력을 갖는 코팅제로 사용하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 A)polymethylmethacrylate,수지계열 B)polyacrylate수지계열 C)Polyvinylchloride 수지계열 D)polystylene수지계열 을 합성하면서 maleic acid, cacrylic acid , methylmetacylic acid 등 3종의 극성기로 각각 도입시켜 합성된 12종및 , 2항의 2원고분자수지에 8종에 위의 3종의 극성기를 도입한 24종의 합성된 고분자수지가 산가 (acid value) 5~50 사이를 갖도록 조절하여 코팅제로서 금속 접착력을 증대시켜 코팅과 박리능력을 수행하도록 하는 방법.