KR101498872B1

KR101498872B1 - 방수성능과 내마모성능을 강화시킨 폴리머계 시멘트 방수제 및 이것의 제조방법

Info

Publication number: KR101498872B1
Application number: KR20140094040A
Authority: KR
Inventors: 엄점동
Original assignee: 엄점동
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2034-07-24

Abstract

본 발명은 방수성능과 내마모성능을 강화시킨 폴리머계 시멘트 방수제 및 이것의 제조방법에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물을 주성분으로 포함하고, 접착제로서 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체(vinyl acetate ethylene copolymer), 및 접착보조제로서 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(polymer based on vinyl acetate and ethylene)을 더 포함하는 것을 특징으로 하여, 기존의 시멘트 액체형 방수재보다 부착강도가 개선되고, 방수성능과 내마모성능이 강화된 폴리머계 시멘트 방수제를 제공하기 위한 것이다.

Description

방수성능과 내마모성능을 강화시킨 폴리머계 시멘트 방수제 및 이것의 제조방법{Polymer Based Cement Waterproofing Agent With Improved Waterproof and Wear Resistance, and Preparing Method Thereof}

본 발명은 시멘트 방수제에 대한 것으로, 특히 콘크리트 구조체 표면에 미장 또는 도포하여 방수층을 형성하기 위해, 시멘트 몰탈 또는 시멘트 풀에 혼입하여 사용하는 폴리머계 시멘트 방수제에 대한 것이며, 더욱 구체적으로는 기존의 시멘트 방수제보다 방수성능과 내마모성능이 강화된 폴리머계 시멘트 방수제 및 이것의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 옥상이나 기타 토목 구조물에서는 습기가 침투하거나 수압의 영향을 받을 수 있으므로 그 콘크리트 표면의 방수를 필요로 하고 있다. 이 같은 종래의 방수재로는 무기질 도포형 시멘트 방수재, 침투형 방수재, 규산질계 방수재, 분말형 방수재, 액체형 방수재, 아스팔트 방수재 등이 있다.

이와 같은 종래의 방수재 중 액체형 방수재는 시멘트에 적용할 시 양질의 시멘트 페이스트 몰탈은 얻을 수 있었으나 시멘트 중에 함유되어 있는 수산화칼슘에 의한 풍화를 방지하지 못하여 방수재로서의 안정성, 흡수성, 투수성, 압축강도 등의 기능에서 제성능을 발휘하지 못하였다.

그래서, 최근에는 폴리머계합성수지로서 스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물을 주성분으로 포함하고, 여기에 접착제로서 비닐아세트-에틸렌 공중합체를 더 포함하는 시멘트 액체형 방수재가 등장하였다. 그러나, 이러한 시멘트 액체형 방수재는 압축강도, 물흡수계비, 투수비, 응결시간 등이 종래보다 좋아졌지만, 부착강도는 아직 낮은 수준이어서 장기간 사용하거나 또는 자외선과 같은 외부 환경변화 아래서는 피부착물로부터 쉽게 박리되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기본적으로 몰탈과 결합하여 몰탈내에 존재하는 기공을 제거하고 콘크리트 본체와의 결합시 몰탈이 본체와 박리되지 않도록 하는 접착제 역할을 하는 폴리머계 합성수지를 포함하는 폴리머계 시멘트 방수제 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 특별히 기존의 시멘트 액체형 방수재보다 부착강도가 개선되고, 방수성능과 내마모성능이 강화된 폴리머계 시멘트 방수제를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 자외선에 안정하고, 방수성능을 장기간 지속시킬 수 있으며, 내마모성이 더욱 증진된 시멘트 방수제를 제공하는 것이 목적이다.

또한, 본 발명은 시멘트 방수제를 제조하는 방법에 있어서도, 원료를 더욱 균일하게 혼합시킬 수 있고, 물을 가열할 필요도 없는 폴리머계 시멘트 방수제의 제조방법을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리머계 시멘트 방수제는, 스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물을 주성분으로 포함하고, 접착제로서 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체(vinyl acetate ethylene copolymer), 및 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(polymer based on vinyl acetate and ethylene)을 더 포함한다.

이와 함께, 본 발명의 다른 실시형태는, 물에 메틸셀룰로오스와 가소제와 소포제를 혼합시키는 단계; 및 상기 혼합시킨 혼합물에 스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물과 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체(vinyl acetate ethylene copolymer)와 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(polymer based on vinyl acetate and ethylene)을 넣고 교반하는 단계;를 포함하는 폴리머계 시멘트 방수제의 제조방법이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

이러한 본 발명은 기본적으로 접착력이 향상되고 흡수비와 투수비가 감소되며, 통기성, 충격 강도, 작업성, 흡수비 등의 방수성능이 증가되어 제품성 및 신뢰성이 향상된 시멘트 방수재를 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명은 특별히 접착보조제로서 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(polymer based on vinyl acetate and ethylene)을 더 포함하는 것을 특징으로 하여, 기존의 시멘트 액체형 방수재보다 부착강도가 개선되고, 방수성능과 내마모성능이 강화된 폴리머계 시멘트 방수제를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 첨가제로서 카본 블랙을 더 포함하는 것을 특징으로 하여, 자외선에 안정하고, 방수성능을 장기간 지속시킬 수 있으며, 내마모성을 더욱 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 시멘트 방수제를 제조하는 방법에 있어서도, 종래와 같이 물을 가열한 후 폴리머계 합성수지를 혼합하는 것이 아니라, 물에 먼저 가소제와 소포제와 방부제를 넣고 진공상태에서 혼합시킨 다음 폴리머계 합성수지와 접착성분을 넣음으로서, 원료를 더욱 균일하게 혼합시킬 수 있고, 이에 따라 물을 가열할 필요도 없는 폴리머계 시멘트 방수제의 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머계 시멘트 방수제(100)를 이용한 시험개요를 나타내는 시험성적서 표지이고,
도 2는 도 1의 시험개요에 따른 구체적인 시험결과를 나타내는 시험성적서 내용이고,
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머계 시멘트 방수제(50)를 이용한 시험개요를 나타내는 시험성적서 표지이고,
도 4는 도 3의 시험개요에 따른 구체적인 시험결과를 나타내는 시험성적서 내용이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명은 시멘트 몰탈이나 시멘트 풀 등에 혼입하여 사용하는 시멘트 방수제에 대한 것으로, 기본적으로 스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물을 주성분으로 포함하고, 접착제로서 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체(vinyl acetate ethylene copolymer)를 포함하며, 특별히 접착보조제로서 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(polymer based on vinyl acetate and ethylene)을 더 포함하는 것이 특징이다.

기존에, 폴리머계합성수지로서 스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물을 주성분으로 포함하고, 여기에 접착제로서 비닐아세트-에틸렌 공중합체를 더 포함하는 시멘트 액체형 방수재가 존재하였다. 그러나, 이러한 시멘트 액체형 방수재는 압축강도, 물흡수계비, 투수비, 응결시간 등이 종래보다 좋아졌지만, 부착강도는 아직 낮은 수준이어서 장기간 사용하거나 또는 자외선과 같은 외부 환경변화 아래서는 피부착물로부터 쉽게 박리되는 단점이 있었다.

이에, 본 발명자들은 기존의 시멘트 액체형 방수재보다 부착강도가 개선되고, 방수성능과 내마모성능이 강화된 폴리머계 시멘트 방수제를 개발하고자, 오랫기간 동안의 끊임없는 연구와 노력 끝에, 접착제로서 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체와 함께 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물을 같이 이용하는 경우, 부착강도가 현저히 우수해지고, 이를 통해 방수성능과 내마모성능도 우수해진다는 사실을 확인한 후, 본 발명을 완성하였다.

구체적으로, 상기 스타이렌부타디엔계 화합물은 본 발명에 따른 시멘트 방수제의 기본적인 폴리머계합성수지이며 주성분으로 포함된다. 본 명세서에서 주성분으로 포함된다는 것은 다른 성분보다 더 많은 양으로 포함되는 것을 의미한다. 상기 스타이렌부타디엔계 화합물은 특별히 제한되지 않고, 스타이렌부타디엔이나 이것의 유도체를 포함하는 것이 가능하며, 그 중에서도 스타이렌부타디엔 디스퍼션(styrene butadiene dispersion), 스타이렌부타디엔-카르복실레이트 스타이렌부타디엔, 및 스타일렌부타디엔러버(SBR)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체는 비닐아세테이트 단량체와 에틸렌 단량체가 공중합된 화합물로서, 본 발명에 따른 시멘트 방수제에 기본적인 접착력을 부여하는 역할을 한다. 상기 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체는 백색의 유동성 액체로서, 여기에 연화제와 용매를 첨가하여 미분지 접합, 비닐 장판 접합, 봉투접합 등 종이, 종이판, 목재의 접합 및 봉합에 사용되며, 시멘트 몰타르 접합제의 첨가제로도 사용된다.

또한, 상기 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물은 작용기로서 비닐아세테이트와 에틸렌을 포함하는 화합물이다. 이러한 화합물은 비닐아세테이트와 에틸렌을 포함하는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 비닐아세테이트와 에틸렌이 공중합된 공중합체는 제외된다. 상기 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물은 기본적으로 우수한 신장력, 방수성 및 유연성을 가지며, 플라스틱 결합제로 사용되는 것이다. 상기 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물은 작용기로서 비닐아세테이트 및 에틸렌을 포함하는 것이 특징이고, 본 발명에서 기본 접착제로 사용되는 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체와 함께 포함되는 경우, 상기 공중합체의 에틸렌기 및 비닐아세테이트기 각각과의 교차 결합에 의해, 상기 공중합체의 접착력을 더욱 증진시키는 것으로 판단된다.

이러한 본 발명은 기본적으로 접착력이 향상되고 흡수비와 투수비가 감소되며, 통기성, 충격 강도, 작업성, 흡수비 등의 방수성능이 증가되어 제품성 및 신뢰성이 향상된 시멘트 방수재를 제공할 수 있다. 그리고, 본 발명은 특별히 접착보조제로서 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(polymer based on vinyl acetate and ethylene)을 더 포함하는 것을 특징으로 하여, 기존의 시멘트 액체형 방수재보다 부착강도가 개선되고, 방수성능과 내마모성능이 강화된 폴리머계 시멘트 방수제를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 스타이렌부타디엔계 화합물, 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체, 및 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물 각각이 혼합되는 비율은 특별히 제한되지 않지만, 그 중에서도 상기 스타이렌부타디엔계 화합물, 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체, 및 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물은, 각각 15~55 중량부 : 5~45 중량부 : 3~25 중량부 범위 내의 비율로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 각각 18.5~51.0 중량부 : 9.2~40.8 중량부 : 4.8~20.4 중량부 범위 내의 비율로 포함되는 것이 적합하다.

상기 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물 양이 상기 범위 미만이면 부착 강도의 증가 정도가 미약하고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 기본적인 스타이렌부타디엔계 화합물의 특성을 약화시키거나 더 이상 부착 강도가 크게 증가하지 않는 단점이 있다.

이와 함께, 본 발명의 다른 특징은 카본 블랙을 더 포함하는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 시멘트 방수제는 상기한 스타이렌부타디엔계 화합물, 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체, 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물, 및 카본 블랙을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 카본 블랙(carbon black)은 흑색의 미세한 탄소분말로서, 본 발명에서는 상기 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물의 결합을 증가시켜 자외선에 안정하고 방수성능을 장기간 지속시킬 뿐만 아니라 내마모성을 증진시키는 효과가 있다.

상기 카본 블랙은 상기 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물 4.8~20.4 중량부에 대하여 1.2~2.5 중량부의 비율로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만이면 내마모성 증진의 효과가 미약하고, 상기 범위를 초과하면 방수 콘크리트의 신율을 떨어뜨리는 단점이 있다.

이에 더하여, 본 발명에 따른 시멘트 방수제는 가소제와 소포제를 더 포함할 수 있다.

상기 가소제는 프탈산계, 트리멜리트산계, 에폭시계, 폴리에스터계, 알리페틱계, 항염소계 또는 이 중 두 개 이상 선택되는 것일 수 있다. 상기 가소제는 수분의 흡수없이 액상 페인트의 가소성을 높이는 액상 물질로서, 그 중에서도 물성의 품질적 신뢰성이 높은 바스프사에서 생산되는 가소제(Plastilit 3060)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 소포제는 유효성분 100%의 액상 소포제로 합성 라텍스, 에멀젼을 베이스로 하는 도료나, 접착제, 건축용 퍼티 등에 광범위하게 사용된다. 라텍스계 에멀젼에 대해 우수한 소포성을 보일 뿐만 아니라 특히 아크릴계, 초산 비닐계 및 초산 비닐 아크릴계 에멀젼에 대해 우수한 억포 및 파포효과를 발휘한다.

이러한 가소제와 소포제는 상기 스타이렌부타디엔계 화합물 18.5~51.0 중량부에 대하여, 각각 0.2~0.6 중량부 만큼 포함하는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명에 따른 시멘트 방수제는 첨가제로서 규산나트륨, 카오린, 항곰팡이제 및 메틸셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 규산나트륨은 수용성 규산염 중 가장 널리 사용되고 있는 무기화합물로서, 방수층의 강도를 향상시키고, 투수성을 줄여주며, 댐, 탄광, 터널, 기타 굴착공사 시 규산나트륨으로 토양을 안정화 및 견고화시키면 상부로부터의 하중을 견디고 기초공사 중 측면 토양의 유실을 방지하며 지하수의 흐름을 차단할 수 있으며, 기공이 많은 토양을 규산나트륨으로 안정화시키면 규산나트륨의 겔화에 의해서 토양 구조를 개량하여 강도를 향상시키고 투수성을 줄여준다

상기 카오린은 게르마늄이 포함된 천연 광물로서, 분말형태로 혼합되며, 분말의 직경은 30 ~ 60 메쉬 정도가 바람직하며, 유독성 VOC를 흡수하여 방출되지 않게 한다.

상기 항곰팡이제는 수용성 페인트 및 접착제의 장기 보관성 증진을 위한 항균제이며, 항균페인트, 항균 접착제 및 항균 PVC 필름용 항균제로 쓰이는 분말 형태 물질로서, 테트라크로로이소후탈나트린이 바람직하고, 이를 포함하는 노프코사이드 N-96(NOPCOCIDE N-96)를 이용할 수 있다. 이것은 미분말의 형상으로 저독성이며 우수한 항곰팡이제 효과를 나타낸다.

상기 메틸셀룰로오스는 수용성 고분자로서, 건축, 토목, 페인트, 화학산업, 세제, 화장품, 의약품 등 다양한 산업분야에서 핵심 첨가제로 사용되는 고기능성 정밀화학 제품으로 방수재와 모르타르의 혼합시 유연성과 균질성을 향상시킨다.

상기 규산나트륨, 카오린, 항곰팡이제 및 메틸셀룰로오스는, 상기 스타이렌부타디엔계 화합물 18.5~51.0 중량부에 대하여, 각각 1.5 ~ 6.1 중량부, 3.1 ~ 7.1 중량부, 0.2 ~ 0.6 중량부 및 1.2 ~ 2.2 중량부로 더 첨가되는 것이 바람직하다

아울러, 본 발명은 상기 물질들 외에, 점도증가제(폴리아크릴네이트계; Latekoll D) 등을 더 포함하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 상기한 바와 같은 폴리머계 시멘트 방수제를 제조하는 방법이다.

즉, 본 발명은 물에 메틸셀룰로오스와 가소제와 소포제를 혼합시키는 단계(S100); 및 상기 혼합시킨 혼합물에 스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물과 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체(vinyl acetate ethylene copolymer)와 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(polymer based on vinyl acetate and ethylene)을 넣고 교반하는 단계(S200);를 포함하는 폴리머계 시멘트 방수제의 제조방법일 수 있다.

먼저, 본 발명은 물에 메틸셀룰로오스와 가소제와 소포제를 혼합시키는 단계(S100)를 거친다. 상기 혼합시키는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 이것은 물에 본 발명에 따른 폴리머계 합성수지를 혼합하기 전에, 먼저 메틸셀룰로오스와 가소제와 소포제를 혼합시킴으로서, 상기 폴리머계 합성수지의 분산성을 높이기 위한 것이다.

그 중에서도, 물 100 중량부에 메틸셀룰로오스 1.2~2.2 중량부와 가소제 0.2~0.6 중량부와 소포제 0.2~0.6 중량부와 방부제 0.2~0.6 중량부를 넣고, 진공상태에서 혼합시키는 경우, 혼합도를 더욱 높일 수 있어서 바람직하다.

그런 다음, 본 발명에 따른 제조방법은 상기 혼합시킨 혼합물에 스타이렌부타디엔계 화합물, 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체 및 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물을 넣고 교반하는 단계(S200)를 거친다.

상기 스타이렌부타디엔계 화합물, 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체 및 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물 각각을 넣는 순서는 특별히 제한되지 않고, 어느 것이든 순차적으로 또는 한번에 넣어서 혼합할 수 있다.

그 중에서도, 상기 혼합시킨 혼합물에 스타이렌부타디엔계 화합물 18.5~51.0 중량부와 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체 9.2~40.8 중량부와 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물 4.8~20.4 중량부를 넣고, 진공상태에서 혼합시키는 것이 가능하다.

이러한 본 발명은 시멘트 방수제를 제조하는 방법에 있어서도, 종래와 같이 물을 가열한 후 폴리머계 합성수지를 혼합하는 것이 아니라, 물에 먼저 가소제와 소포제와 방부제를 넣고 진공상태에서 혼합시킨 다음 폴리머계 합성수지와 접착성분을 넣음으로서, 원료를 더욱 균일하게 혼합시킬 수 있고, 이에 따라 물을 가열할 필요도 없는 효과가 있다.

이어서, 본 발명은 상기 제2혼합시킨 제2혼합물에 카오린 3.1~7.1 중량부와, 규산나트륨 1.5~6.1 중량부와, 카본 1.2~2.5 중량부와, 분산제 0.2~0.6 중량부를 넣고 혼합시켜서 기포를 제거하는 단계(S300)를 더 포함할 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 기포를 제거한 혼합물을 숙성시키는 단계(S400);를 더 포함하는 것도 가능하다.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 : 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물( EP701 )을 이용한 폴리머계 시멘트 방수제의 제조

먼저, 밀폐된 탱크에 물 100중량부를 넣고 메틸셀룰로오스 분말 1.2~2.2 중량부, 소포제, 방부제, 가소제 각각 0.2~0.6 중량부를 투입한 다음 400rpm으로 10분간 교반하였다. 그리고, 진공상태에서 1380rpm으로 약 30분간 고속교반한 후, 진공을 해제하였다.

이어서, 스타이렌부타디엔 디스퍼션(styrene butadiene dispersion) 18.5~51중량부, 비닐아세트-에틸렌 공중합체(EP706K) 9.2~40.8 중량부, 및 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(EP701) 4.8~20.4 중량부를 넣고, 진공상태에서 1380rpm으로 약 30~60분간 고속교반한 후, 진공을 해제하였다.

그런 다음, 카오린 3.1~7.1 중량부, 규산나트륨 1.5~6.1 중량부, 카본블랙 1.2~2.5 중량부, 분산제 0.2~0.6 중량부를 넣고, 진공상태에서 1380rpm으로 약 2시간 동안 고속교반한 후, 밸브를 열어 탱크 내의 기공(기포)를 제거하였다.

그 다음, 또다시 진공상태에서 1380rpm으로 약 2시간 동안 고속교반한 후, 밸브를 열어 탱크 내의 기공(기포)를 제거하였다.

이후에는, 교반을 멈추고 자연 공랭상태로 12시간을 숙성시킨 다음, 숙성이 완료되면 완성된 제품을 밀폐된 용기에 개별 포장하였다.

비교예 : 비닐아세트 -에틸렌 공중합체( EP706K )를 이용한 폴리머계 시멘트 방수제의 제조

먼저, 밀폐된 탱크에 물을 넣고 50~60℃로 가열하였다.

그 다음, 상기 밀폐된 탱크에 메틸셀룰로오스 분말 1.2 ~ 2.2 중량부를 투입한 다음에 1380rpm으로 10 ~ 15분간 고속교반한 후, 400rpm의 저속교반으로 변경하여 30 ~ 40분 동안 저속교반 하였다.

저속 교반 도중에 물 100 중량부에 대하여 소포제 0.2 ~ 0.6 중량부, 가소제 0.2 ~ 0.6 중량부, 폴리머계합성수지로서 스타이렌부타디엔 디스퍼션(styrene butadiene dispersion) 18.5 ~ 51 중량부, 비닐아세트-에틸렌 공중합체(EP706K) 9.2 ~ 40.8 중량부를 투입하며, 항곰팡이제(테트라크로로이소후탈나트린) 0.2 ~0.6 중량부를 더 첨가하였다.

또다시, 1380rpm으로 고속 회전으로 변경한 후, 진공펌프를 가동하여 탱크내의 기공(기포) 등을 빼내어 진공상태로 10 ~ 60분간 유지한 다음 진공상태를 해제시켰다. 이번엔, 800rpm으로 교반 속도를 변경하고, 규산나트륨 1.5 ~ 6.1 중량부, 카오린 3.1 ~ 7.1 중량부를 투입하여 온도를 60℃ 이상으로 가열하면서 120~180분 동안 유지하였다.

또다시 고속 1380rpm으로 교반속도로 변경하고, 탱크 내의 기공(기포)를 제거하기 위해 진공펌프를 가동하여 진공상태로 한 다음 2시간 동안 유지시키었다.

그 다음, 교반을 멈추고 자연 공랭상태로 12시간을 숙성시키었다.

실험예 : 부착강도 등의 물성 테스트

상기 실시예와 비교예에 의해 제조된 폴리머계 시멘트 방수제의 물성을 시험하였다. 시험은 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 진행하였고, 한국산업규격 KS F 4925에 의거하여 실시하였다.

그 결과는 하기 표 1 및 도 1~도 4에 나타난 바와 같다.

구분	압축강도( N/mm²)	물흡수계수비	안정성	투수비	응결시간(시:분)		부착강도( N/mm²)
구분	압축강도( N/mm²)	물흡수계수비	안정성	투수비	초결	종결	부착강도( N/mm²)
실시예(50)	29.8	0.31	이상없음	0.18	4:00	6:00	1.75
실시예(100)	32.4	0.28	이상없음	0.33	5:20	7:20	2.02
비교예	31	0.62	이상없음	0.36	3:40	6:35	0.82
시중 제품	25.5	0.57	이상없음	0.61	4:50	7:40	0.8

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머계 시멘트 방수제(100)를 이용한 시험개요를 나타내는 시험성적서 표지이고, 도 2는 도 1의 시험개요에 따른 구체적인 시험결과를 나타내는 시험성적서 내용이다.

또한, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리머계 시멘트 방수제(50)를 이용한 시험개요를 나타내는 시험성적서 표지이고, 도 4는 도 3의 시험개요에 따른 구체적인 시험결과를 나타내는 시험성적서 내용이다.

상기 표 1 및 도 1~도 4에서, 실시예(50) 및 폴리머계 시멘트 방수제(50)은 본 발명에 따른 폴리머계 시멘트 방수제 50g을 시멘트 몰탈에 혼합하여 사용한 경우이고, 실시예(100) 및 폴리머계 시멘트 방수제(100)은 본 발명에 따른 폴리머계 시멘트 방수제 100g을 시멘트 몰탈에 혼합하여 사용한 경우이다.

상기 표 1 및 도 1~도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 폴리머계 시멘트 방수제는 비교예 및 시중제품보다 우수한 압축강도, 물흡수계수비, 투수비, 응결시간, 부착강도를 가지고 있고, 특히 부착강도의 경우 종래보다 2~3배 정도 우수한 효과를 가지고 있음을 확인할 수 있다.

상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

Claims

스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물을 포함하고,
접착제로서 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체(vinyl acetate ethylene copolymer), 및 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물(polymer based on vinyl acetate and ethylene) 및 카본 블랙을 더 포함하되,
상기 스타이렌부타디엔(styrene butadiene)계 화합물은 스타이렌부타디엔 디스퍼션(styrene butadiene dispersion), 스타이렌부타디엔-카르복실레이트 스타이렌부타디엔, 및 스타일렌부타디엔러버(SBR)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이고,
상기 스타이렌부타디엔계 화합물, 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체, 및 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물은, 18.5~51.0 중량부 : 9.2~40.8 중량부 : 4.8~20.4 중량부 범위 내의 비율로 포함되며,
상기 카본 블랙은 상기 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물 4.8~20.4 중량부에 대하여 1.2~2.5 중량부의 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리머계 시멘트 방수제.
제1항에 있어서,
상기 스타이렌부타디엔계 화합물 18.5~51.0 중량부에 대하여,
가소제 0.2~0.6 중량부와, 소포제 0.2~0.6 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머계 시멘트 방수제.
제2항에 있어서,
규산나트륨, 카오린, 항곰팡이제 및 메틸셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머계 시멘트 방수제.
물 100 중량부에 메틸셀룰로오스 1.2~2.2 중량부와 가소제 0.2~0.6 중량부와 소포제 0.2~0.6 중량부와 방부제 0.2~0.6 중량부를 넣고, 400rpm으로 저속 교반한 이후 진공상태에서 1380rpm으로 고속 교반하여 혼합시키는 제1혼합 단계;
진공을 해제하고 상기 제1혼합시킨 제1혼합물에 스타이렌부타디엔계 화합물 18.5~51.0 중량부와 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체 9.2~40.8 중량부와 비닐아세테이트와 에틸렌 기반의 화합물 4.8~20.4 중량부를 넣은 다음, 진공상태에서 혼합시키는 제2혼합 단계;
진공을 해제하고 상기 제2혼합시킨 제2혼합물에 카오린 3.1~7.1 중량부와, 규산나트륨 1.5~6.1 중량부와, 카본 블랙 1.2~2.5 중량부와, 분산제 0.2~0.6 중량부를 넣은 다음, 진공상태에서 혼합시키고, 다시 진공을 해제하여 기포를 제거하는 단계; 및
상기 기포를 제거한 혼합물을 숙성시키는 단계;를 포함하는 폴리머계 시멘트 방수제의 제조방법.
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