KR900000303B1 - 방식재조성물 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 방식재조성물에 관한 것으로서, 예를 들면 해안근처에서의 철근 콩크리이트 구조물의 외면방식(防食)에 사용되며, 특히 접착성, 습운면경화성, 수증기차폐성, 유연성이 뛰어난 방식재조성물에 관한 것이다.
근년, 해안근처에서의 철근 콩크리이트 구조물의 염해에 의한 균열, 팽창, 결낙, 철근노출등의 손상이 점차적으로 나타나고 있어, 그 대칙을 서둘러야할 상황에 이르고 있다.예를 들면, 전설한 교량을 보수하지 않고 오래동안 기능을 유지하면서 사용하는 방법으로서, 환경조건이 나쁜 해안근처에서는 보수유지가 필요없는(maintenance free)시멘트 콩크리이트(PC구조)에 의한 교량의 건설이 1955년 후반부터 진전되어 왔으나, 이 PC교량은 사용설계년수(설계수명)수가 50년으로되어 있음에도 불구하고 이미 손상이 나타나고 있다.
PC교량의 염해가 월등하게 나타나고 있는 것은 지역적으로는 흑가이도에서부터 일본 본토의 해안근처 및 오키나와 전체 도서지방에서의 해안으로부터 200-300m범위의 지역에서 일어나고 있다.
이 해안근처의 RC구조물에 염해가 발생하는 원인으로서는 아래의 사항을 들수 있다.
즉, 콩크리이트는 그수화작용(hydration)초기의 단계에서는 필요이상의 물이 있어서 이 물을 모세관공극(다공)을 형성하여 방출하고, 수십시간 경과후로부터는 반대로 그 모세관 공극으로부터 대기의 수분을 흡수해서 수화작요을 계속하고 있는 것이라고 생각할 수 있다.
콩크리이트의 수화생성물인 수산화칼슘이나 시멘트중의 유리석회는 해수에 대하여 가용성이 있고, 또한 빗물에 대하여도 마칸가지의 경향이 있어, 앞에서 설명하그런데 모세관공극을 통해서 용출하여, 콩크리이트 중성화 현상이 발생함과 동시에 콩크리이트의 기밀성이 떨어지게 된다.
염해를 발생키시고 있는 비밀대에서는 콩크리이트 표면이 건습을 반복맣으로서, 콩크리이트속의 잉여수분이 증발하고, 또한 염분을 함유한 수분이 흡수되어 염분이 축적된다. 이오같은 현상의 반복에 의하여 강알카리성이였던 산회피막이 파괴되어 부식도게 된다.
이 부식반응은 낫소공급의 대소, 염분농도의 다소 및 나왔도, 브도등에도 좌우된다. 염분의 주된 침빙경로로서는 콩크리이트 재로로부터 침입하느 경우와 경화후에 외부로부터 콩크리이트 내부에 파도의 비말, 바닷바람등에 의하여 침투하는 경우로 나누어진다.
전자느 바다모래등을 사요한 경우로서, 현재의 규정치로서는 교량건축시방서의 해설에 제시되어 있으며, 철근 콩크리이트는 duaghkafn의 양을 NaCl로 환산하여, 그 값이 시멘트 중량에 대해서 0.1%이하로 되어 있다. 그러나 본 발명에서 문제로 삼고 있느 염해는 파도의 비말, 바닷바람들에 의하여 염분이 침투하는 후자의 경우이다.
본 발명으 접착성, 습윰면경화성, 수증기차폐성, 유연성이 뛰어난 RC구조물의 염해대칙에 유효한 방식제조성물을 제공하는 것을 목적으로 하고 특히 해안근처에서의 고량, 건축물의 방식시공에 사용되는 망식재로서 이용되는 것이다.
본 발명자등은 상기 목적달성을 위하여 깊이 연구한 결과, 에폭시기와 히드록실기를 갖는 화합물과 물리히드록실 화합물과폴리이소시아네트 화합물오부터 얻어지는 밀단에 이소시아네트기를 함유하는 우레탄 결합함유 화합물(b)를 반응시켜 얻어지는 우레탄 변성 에폭시수지를 함유한 에폭시수지에, 수난용성포릴아민, 수난용성 폴리아미드, 수산용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종이상, 또한 필요에 따라 이외의 액상소수성유기재료를 특정량 첨가해서 이루어진 방식재조성물이, 대기중 또느 습윤명에서의 RC구조물의 염해대용 방식에 있어서 접착성, 습윤명경화성, 수증기차폐성 우연성이 뛰어난 것을 바력하여, 본 발명에 이르렀다.
즉 본 발명은 에폭시기와 히드록실기를 가진 화합물(a)과 폴리히드록실 화합물(b)alc 폴리이소시아네트화합물(b)로부터 얻어지느 말단에 이소시아네트기를 함유하는 우레탄 결합 함유 화합물(9)를 반응시켜 얻어지는 우레탄 변성 에폭시수지(A)를 40줄야%이상 함유하는 에폭시수지(B)100중량부와 수난용성 폴리아민, 사난용성 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종 이상중량부, 또한 필요에 따라 이 외에 액상소수성 유기재료(D)10-60중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 방식재조성물이다.
본 발명에서 사용하는 에폭시기와 히드록실기를 가진 화합물(a)은 분자내에 에폭시기를 1-3개와 히드, 폭실기를 1-2개 가진 화합물이며, 예를 들면, 글리시돌, 에틸렌그릴콜모노글리시딜에텔, 글리세린디글리시딩에틸와 같은 다가알코올의 글리시딜에텔류 및 히드록실기를 가진 시판되고 있는 에폭시수지등을 들 수 있다. 이들 화합물(a) 은 1종만을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병요하여도 좋다.
본 발명에의 말단에 이소시아테트기를 함유하는 우레탄 결합 함유 화합물(b)은 롤리히드록실 (화합물(b)과 폴리이소시아레트 화합물과의 반으에 의하여 제조되는 것이나 (b) 으로서는 일반적인 우레탄 화합물의 제조에 사용되는 여러 가지으 폴리에텔폴리올을 들 수 있다. 예를 들면, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸엔옥사이드, 테트라히드퓨란등의 알킬옥사이등의 1종 또는2종 이상을 2개 이상의 홀성수소를 가진 화합물에 부가중합시킨 생성물이다.
본 발명자등은 상기 목적달성을 위하여 깊이 연구한 결과, 에폭시기와 히드록실기르 갖니 화합물과 물리히드록실 화합물과폴리이소시아네트 화합물오부터 얻어지는 밀단에 이소시아네트기를 함유하는 우레탄 결합함유 화합물을 반응시켜 얻어지는 우레탄 변성 에폭시수지를 함유한 에폭시수지에, 수난용성포릴아민, 수난용성 폴리아미드, 수산용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종이상, 또한 필요에 따라 이외의 액상소수성유기재료를 특정량 첨가해서 이루어진 방식재조성물이 대기중 또는 습윤명에서의 RC구조물의 염해대응용 방식에 있어서 접착성, 습윤명경화성, 수증기차폐성 우연성이 뛰어난 것을 바하여, 본 발명에 이르렀다.
즉 본 발명은 에폭시기와 히드록실기를 가진 화합물(a)과 폴리히드록실 화합물(b)alc 폴리이소시아네트화합물(b)로부터 얻어지느 말단에 이소시아네트기를 함유하는 우레탄 결합 함유 화합물을 반응시켜 얻어지는 우레탄 변성 에폭시수지(A)를 40줄야%이상 함유하는 에폭시수지(B)100중량부와 수난용성 폴리아민, 사난용성 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종 이상중량부, 또한 필요에 따라 이 외에 액상소수성 유기재료(D)10-60중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 방식재조성물이다.
본 발명의 방식재조성물은 에폭시수지(B)에 특정량의 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴라아미드, 사난용서 폴리메르캅탄에서 산택되는 저겅도 1종 이상(C)을 배합함으로서 얻어진다.
수난용성 폴리아민, 수난용성 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종 이상 (C)의 배합량은 에폭시수지(B)100중량부에 대하여 3-230중량 부의 비율로 배합된다.
배합량이 3줄양부 미만에서는 경화가 불충분하고, 230중량부를 초과하겨 배합하면 미반응경화제가 잔존하게 되어 어느 경우에도 방식재의 응집력이 저하되며, 그 결과로서 접착력이 낮고 또 내수성도 저하되므로 바람직하지 못하다.
본 발명에서 말하는 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴라아미드, 사난용서 폴리메르캅탄, 아미드폴리아민, 복소환상(複素環狀)디아민, 아민아다크드, 폴리아미드수지, 폴리메르캅탄 등의 에폭시수지 용 경화제를 1종 혹은 2종 이상 사용한다.
구체적으로는 방향족 아민으로서 m-페닐렌디아민, 4.4'-메틸렌디아닐린등을 등 수 있고, 폴리알킬렌폴리아민으로서 디부틸아미노프로필아민, 비스트리아민등을 들 수 있고, 아미드폴리아민으로서 톨우와 트리에틸렌테트아민으롤 부터으 아미트폴리아민, 리시놀산과 트리에틸렌테트라민으로 부터의 아미드폴리마민등을 들 수 있고, 복소호나상디아민으로서는 3,9-비스운데간을 들수 있고, 아민아다크트로서 네오펜탈클리콜과 그릴시딜에텔과 m-키시리렌디아민으로 부텅 얻어지는 에폭시주시-아민아다크드, 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴라아미드, 사난용서 폴리메르캅탄, 아미드폴리아민으로서 톨우와 트리에틸렌테트아민으롤 부터으 아미트폴리아민, 리시놀산과 트리에틸렌테트라민부터의 폴리아미드 등을 들 수 있고, 폴리메르캅탄으로서는
와 rx은 폴리설파이드수지, 비스페놀 A글리시딜에텔과 1,3-디메르캅트-2-프로파놀과의 반응물, 폴리프로필렌글리콜과 1,2-디메르탑트프로판과의 반응물, 숙신산과 비스설파이드와의 반응물, 및 트리메틸캅트메틸드리옥산등을 들 수 있다.
본 발명에서 상기 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종(c)과 함께 , 통상의 실온경화형 및 경화촉진제를 병용할 수도 있다.
이들의 실온경화형경화제로서는 트리에틸렌테르라민, 디메틸아미노프로필아민 등의 지방족폴리아민등을 예시할 수 있고, 경화촉진제로서는 디메틸아미노타놀, 1,8-다아자-바시크로운데센-7,티리스(디메틸아미노메틸)페놀등의 3급아민, 트리스페놀의 트리-2-에틸핵실산염과 같은 3급아민과 산과의 염, 레졸신, 비스페놀 A등과같은 페놀류, 슈우산, 2-에틸핵실산, 살리실산등의 산류, 메탄놀, 에타놀, 시크로헥실 알코올등으 알코올류 및 트리페닐포스페이트등을 예시할 수 있다.
본 발명의 방식재조성물은, 앞에서 설명한 바와 같이 에폭시수지에 특정량의 수난용성 폴리아민, 수난용설 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선책되는 적어도 1가지 이상외에 액상소수성 유기재료를 배합함으로서, 더욱 뛰어난 방식재를 얻을 수 있다. 액상소수성 유기재료의 배합량은 에폭시수지주량부에 대하여 10-60줄양부의 비율로 배합된다.
배합량이 10중량부 미망에는 배합효과가 없어 소수성의 효과가 월등하게 나타나지 않고 또 60중량부를 초가하여 배합하면 재료강도가 저하하여 실용상 바람직하지 못한다.
본 발명의 방식재조성물은 에폭시수지(B)에 특정량의 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴라아미드, 사난용서 폴리메르캅탄에서 산택되는 저겅도 1종 이상(C)을 배합함으로서 얻어진다.
수난용성 폴리아민, 수난용성 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종 이상 (C)의 배합량은 에폭시수지(B)100중량부에 대하여 3-230중량 부의 비율로 배합된다.
배합량이 3줄양부 미만에서는 경화가 불충분하고, 230중량부를 초과하겨 배합하면 미반응경화제가 잔존하게 되어 어느 경우에도 방식재의 응집력이 저하되며, 그 결과로서 접착력이 낮고 또 내수성도 저하되므로 바람직하지 못하다.
본 발명에서 말하는 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴라아미드, 사난용서 폴리메르캅탄, 아미드폴리아민, 복소환상(複素環狀)디아민, 아민아다크드, 폴리아미드수지, 폴리메르캅탄 등의 에폭시수지 용 경화제를 1종 혹은 2종 이상 사용한다.
본 발명에서 말하는 액상소수성 유기재료로서는 아미드폴리아민으로서 톨우와 트리에틸렌테트아민으롤, 아미트폴리아민, 리시놀산과 트리에틸렌테트라민고무등을 들수 있다.
이들의 액상소수성 유기재료는 1종만을 단독으로 사용해도 되고, 2종이상을 병용하여도 된다.
본 발명에서의 방식재조성물은 골재, 보강재를 필요에 따라 적절한 양을 혼합하여도 된다.
골재로서는 예를들면 활석, 운모, 산성백토, 규조토, 고령토석영, 철분, 플라이애시, 산화티탄, 페라이트지르코니아, 카아본블랙, 실리카, 및 각종 포오틀랜드시멘트, 고로시멘트, 알루미나시멘트등을 1종 또는 2종 이상의 병용해서 사용할 수 있다.
또 보강재로서는 유리섬유, 아스베스트섬유, 탄소섬유등을 1종 또는 2종 이상 병용해서 사용할 수 있다.
또한 본 발명에서의 방식재조성물은 그 접착성을 높일목적으로 실란커플링을 혼합할 수 있다.
또한 본 발명의 방식재조성물을 염해방지에 사용할 때 염해방지의 대상이 되는 RC구조물의 이음부의 틈이 큰개소에서 에폭시중전제나 시멘트페이스트등으로 미리 틈을 매꾼후에 본 발명의 방식재 조성물을 도로하는 것도 바람직한 것이다.
또한, 염해방지를 해하는 대상인 RC구조물의 표면이 열화되어 약하게 되어 있을경우에는 밑바탕 처리재를 도포하여 보강한 후에 본 발명의 방식재를 도포하는 것도 가능하다. 이와같은 밑바탕 처리재로서는 침투성의 에폭시계프라이머가 있다.
또한 본 발명의 염해방지용 방식재의 표면을 일빈의 도료를 사용하려 도장해서 표면을 보호하는 것도 물론 지장이 없다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예에 의거하여 구체적으로 설명한다. 또한 제 1표중의 배합은 모두 중량부이다.
[실시예1-10 및 비교예 1-2]
제 1표의 주제성분(I)의 란에서 표시한 배합으로 페이트밀에서 혼합하여 주제를 조제하였다. 마찬가지로 제 1표에 경화제성분(II)의 란에 표시한 배합으로 페인트밀에서 혼합하여, 경화제를 조제하였다.
이 주제와 경화제를 혼합하여 방식제조성물을 얻었다.
또한, 에폭시기와 히드록실기를 가진 화합물(a)과 , 폴리히드록실 화합물(b) 과 폴리이소시아네트 화합물(b)에서 얻어지는 말단에 이소시아네트기를 함우하는 우레탄 결합 함유 화합물(b)를 반응시켜서 얻어지는 우레탄 변성 에폭시수지(A)의 일반식 및 실시예에서 사용한 제 1표에 기재한 우레탄 변성에폭시수지의 구성성분을 제2표에 표시한다.
이와같이 해서 얻어진 방시재조성물의 특성을 제 1표에 표시한다.
또한, 이것들의 특성의 측정방법은 아래에 표시한 바와같이 실시하였다.
1. 수직인장접착테스트40mm x 40mm x 160mm의 PC파이프용 콩크리이트이 표면에 두께 1mm로 방식재를 도포하여 20℃, 1주간 경화시켜, JIS A6909에 준하여 아드히션테스터를 사용하여, 20℃에서 접착력을 측정하였다.
2. 습윤명경화성 40mm x 40mm x 160mm의 PC파이프용 콩크리이트이 표면에 두께의 반(20mm)까지 수중에 놓고, 1주일후 콩크리이트가 충분히 습윤한 것을 확인하고, 표면에 두께 1mm로 방식재를 도포하여, 이 상태에서 20℃1주간 경화시켜서 JIS경도계로 30이상이면 0으로 표시하고 30미만이면 X로 표시하였다.
3. 투습계수 방식재를 두께 00.1mm 로 시시트형상으로하고, 20℃, 1주간경화시켜서 st-REGIS법에 따라 투습계수를 측정하였다. 측정에는 LYSSY식 전자동 수증기투과도 측정장치를 사용하였다.
4. 크랙추종시험 : 40mm x 40mm x 160mm의 PC파이프용 콩크리이트이 표면에 두께1mm방식재를 도포하고, 20℃에서 1주간 경화시켜서 JIS-K7203-1982에 따라 3점 벤딩시험을 실시하였다.
오오토 그래프IS-5000을 사용하고, 지점간 거리는 100mm, 벤딩속도는 10mm분으로 행하여 발생한 것을 X로 표시하였다.
5. 염수의 분무시험 : RC시험체는 300X300X100mm의 블록으로서 13mm 중의 연마환강을 상부면에 5개, 하부면에 5개와 씨운두께가 각각 20mm와 30mm가 되도록 삽입하였다.
콩크리이드 배합은 시멘트/하천모래/하턴자갈이 1/2.6/3.1이고, 물 시멘트비 55%, 슬럼프치180Cm로 행하였다.
콩크리이트의 양생은 실온에서 4주간 실시한후에, 방식재를 외표면전면에 두께 1mm가 되도록 도포하고, 20℃에서 2주간 양생후에 염수분 무시험을 실시하였다. 사용한 시험기는 일본국 도오요오리가공업사 제ST-J형으로서 식염수농도 3%, 실내온도 35±2℃에서 연속분무하여, 외관에 이상이 없고, 철근에도 녹슭지 않는 염수분무시간을 측정하였다.
[표1]
1 : 네오펜틸글리콜디글리시딜에텔 상품명 에포라이트 1500NP, 일본국 교에이샤 유지공업사체, 에폭시당량 약 150.
2 : 비스페놀 A형 에폭시수지 상품명 에피코오트 834, 쉴화학사제, 에폭시당량 약 250.
3 : γ-글리시드 옥시프로필트리메독시살란 상품명 A187, 일본국 닛뽕유니카 회사제.
4 : m-크실리렌디아민 상품명 MXDA, 일본국 미쓰비시가스화학사제, 아민당량 약 38.
5 : 3.9-비스-2,4,8,10-테트로옥사스피로[5.5]운데칸, 상품폄 에포메이트 B002, 일본국 아지노도회사제, 아민당량 약 90.
6 : 폴리아미드 상품명 산마이드 #310P, 일본국 산와화학공업사제, 아민당량 약 100 약 110.
7 : 폴리메르캅탄 상품명 -317, 일본국 아사히덴가공업사제, 메르캅트당량 약 114.
8 : 폴리옥시프로필렌아민 상품명 데파민 D-2000, 니시키쇼오지회사제, 아민당량 약 52.
9 : 크실렌수지 상품명 니카놀 LLL-A, 일본국 미쓰비시가스화학사제.
10 : 코올타르 상품명 비츄레진 UPX-100, 일본국 도다화학사제.
11 : 파괴상태에 관하여 A는 방식재의 응집파과, B는 콩크리이트와 방식재간의 계면박리, C는 콩크리이트의 재료판괴를 표시한다.
12 : 아크릴에멀션계 방식재(아크릴산부딜/메트아크릴산부틸 =90/100) / 수 / 계면활성졔 / 카올린 / 탄산칼슘=100/100/1/30/10.
[표2]
제 1표에 표시한 바와 같이 본 발명의 방식제 조성물인 실시예 1-10은 비교예1-2에 비교하여 접착성, 습윤명경화성, 수증기차폐성등의 제특성이 모두 높은 수준에 있다.
이상에서 설명한 바와같이, 본발명의 방식재는 에폭시기와 히드록실기를 가진 화합물(a)과 폴리히드록실화합물(b)을 반응시켜 얻어지는 우레탄 변성 에폭시수지(A)를 함유한 에폭시수지(B)를 사용하고 있기 때문에, 유연성, 접착성에 풍부하고, 또한 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선택된 적어도 1종(C)을 사용하고 있기 때문에 습윤명경화성, 습윤명접착성이 풍부하다.
이러한 점에서 본 발명의 방식재성물은 접착성, 습윤명경화성, 수증기차폐성, 유연성이 뛰어나고 또한 액상소수성재료(D)를 사용했을 경우, 수증기차폐성이 현저히 향상된다.
따라서, 본 발명의 방식제 조성물으 해안근처에서의 RC구조물, 예를 들면, 고량, 건물등의 염해방지용 방식재로로서 이용할 수 있는 외에 일반의 토목, 건축분야에서 사용되는 방식재, 시이링재, 접착재로서도 이용할수 있다.
Claims (2)
- 에폭시기와 히드록실기르 가진 화합물(a)과 폴리히드록실 화합물(b) 및 폴리이소시아네이트 화합물(b2)에서 얻어지는 말단에 이소시아네이트기를 함유하는 우레탄 결합 함유 화합물(d)을 반응시켜 얻어지는 우레탄 변성 에폭시수지(A)를 40중량%이상 함유하는 에폭시수지(B)100중량부와 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종 이상(C)3-230중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 방식재 조성물.
- 에폭시기와 히드록실기르 가진 화합물(a)과 폴리히드록실 화합물(b) 및 폴리이소시아네이트 화합물(b2)에서 얻어지는 말단에 이소시아네이트기를 함유하는 우레탄 결합 함유 화합물(d)을 반응시켜 얻어지는 우레탄 변성 에폭시수지(A)를 40중량%이상 함유하는 에폭시수지(B)100중량부와 수난용성 폴리아민, 수난용성 폴리아미드, 수난용성 폴리메르캅탄에서 선택되는 적어도 1종 이상(C)3-230중량부를 및 액상소수성 유기재료(D)10-60중량부를 함하는 것을 특징으로 하는 방식재 조성물.
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