KR101366638B1 - addictive composition for water repellent agent - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (A)분자당 평균 둘 이상의 규소 결합된 알킬기를 함유하는 메틸하이드로젠변성 폴리실록산 20 내지 50 중량%; (B)실란 1 내지 10중량%; (C)계면활성제 1 내지 10중량%; (D)pH조절제 0.01 내지 0.2 중량%; 및 (E)물 40 내지 70 중량%을 포함하는 발수첨가제 조성물에 관한 것이다. The present invention (A) 20 to 50% by weight of methylhydrogen-modified polysiloxane containing an average of at least two silicon-bonded alkyl groups per molecule; (B) 1 to 10% by weight of silane; (C) 1 to 10% by weight of the surfactant; (D) 0.01 to 0.2 wt% pH regulator; And (E) relates to a water-repellent additive composition comprising 40 to 70% by weight of water.

Description

발수첨가제 조성물{addictive composition for water repellent agent }Addictive composition for water repellent agent

본 발명은 발수첨가제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내흡수성이 개선된 실리콘 오일을 사용하는 발수첨가제 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a water-repellent additive composition, and more particularly to a water-repellent additive composition using a silicone oil with improved water resistance.

본 발명은 수성 발수첨가제에 관한 것으로 수성 발수제 조성의 원료의 일부로 사용되어 콘크리트, 벽돌 등의 건물 소재에 처리 시 건축물 내/외벽의 습기 방지 및 발수성능을 부여, 소재의 노화를 방지한다.The present invention relates to an aqueous water repellent additive is used as a part of the raw material of the water-based water repellent composition to impart moisture and water repellent performance of the interior / exterior walls of the building when treated to building materials, such as concrete, brick, to prevent the aging of the material.

실리콘 오일은 표면장력이 20dyne/㎝로 낮으며 이형성 및 윤활성, 발수성의 특성을 가지고, 산화, 오존, 및 UV와 열 등에 안정하여 비실리콘 오일과 비교하여 산업 전반적인 사용에 있어 많은 장점을 지니고 있다. Silicone oil has a low surface tension of 20 dyne / cm, has releasability, lubricity and water repellency, and is stable to oxidation, ozone, UV and heat, and thus has many advantages in industrial use compared to non-silicone oil.

또한 카르복실, 아미노, 에폭시, 에테르 등의 여러 관능기와 상호 적용이 가능하여 각각의 시장에서 요구하는 특성을 창출할 수 있는 이점이 있다. In addition, it is possible to interoperate with various functional groups such as carboxyl, amino, epoxy, ether, etc., thereby creating the characteristics required for each market.

실리콘 오일은 수성 발수제의 대표적인 성분으로서, 반응성 폴리실록산이 널리 사용되는데 이는 처리하고자 하는 소재와 반응하여 내구성을 가지게 하며, 바깥으로 배향하는 알킬기는 소재의 발수성을 가지게 하는 장점이 있다.Silicone oil is a representative component of the water-repellent agent, the reactive polysiloxane is widely used, which has the durability to react with the material to be treated, the alkyl group to be directed outward has the advantage of having the water repellency of the material.

하지만 이러한 실리콘 발수 첨가제는 소량의 첨가로 내흡수성을 발휘하여야 하나 요구되는 내흡수성을 만족하는데 어려움이 있다. 이는 반응성 폴리실록산으로는 처리하고자 하는 소재와의 부착성이 열세하기 때문이다. However, such a silicone water repellent additive should exhibit the water absorption resistance by adding a small amount, but it is difficult to satisfy the required water absorption resistance. This is because reactive polysiloxane is inferior in adhesion with the material to be treated.

특히 강알칼리성의 시멘트, 콘크리트 등에는 소재간 촉매역할에 의하여 부착성이 양호하나 고령토, 세라믹 등의 소재에는 소재 부착력이 열세하여 충분한 내흡수성능을 부여하지 못하는 문제점이 있다. In particular, the adhesion is good to the strong alkali cement, concrete, etc. due to the catalytic role between the materials, but there is a problem that the material adhesion strength is inferior to the materials such as kaolin, ceramics, etc. do not give sufficient absorption resistance.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 본 발명의 목적은 우수한 내흡수성을 가지는 에멀젼을 구현하고, 외부 점도가 낮아 작업성이 우수한 실리콘 수성 발수첨가제를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, it is an object of the present invention to implement an emulsion having excellent water resistance, and to provide a silicone water-based water-repellent additive excellent in workability with low external viscosity.

또한 본 발명의 목적은 발수제 제품에 첨가제로 적용되어짐에 있어 우수한 조제안정성 및 저장안정성이 우수한 실리콘 수성 발수첨가제를 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a silicone water-based water-repellent additive having excellent preparation stability and storage stability when applied as an additive to a water repellent product.

또한 실리콘 오일을 적용한 에멀젼을 사용함으로써 발수 조제 특성상의 오일인워터(물이 용매로 사용되어 오일이 용매에 분산되어 있는 상태, Oil in water 이하 O/W로 명기)형을 구현하여, 고농도 타입의 에멀젼을 사용함으로써 소량의 첨가로 물성을 발휘하는 실리콘 수성 발수첨가제를 제공하는 것이다. In addition, by using an emulsion with silicone oil, the oil in water (water is used as a solvent, the oil is dispersed in the solvent, specified as O / W below oil in water) in the water-repellent preparation characteristics is realized. It is to provide a silicone water-based water-repellent additive exhibiting physical properties by the addition of a small amount of the emulsion.

본 발명의 일측면에 따른 발수첨가제 조성물은,Water-repellent additive composition according to one aspect of the invention,

(A) 분자당 평균 둘 이상의 규소 결합된 알킬기를 함유하는 메틸하이드로젠변성 폴리실록산 20 내지 50 중량%; (A) 20-50% by weight of methylhydrogen-modified polysiloxanes containing on average two or more silicon-bonded alkyl groups per molecule;

(B) 실란 1 내지 10중량%;(B) 1 to 10% by weight of silane;

(C) 계면활성제 1 내지 10중량%;(C) 1 to 10% by weight of surfactant;

(D) pH조절제 0.01 내지 0.2 중량%; 및 (D) 0.01 to 0.2 wt% pH adjuster; And

(E) 물 40 내지 70 중량%을 포함하는 것을 특징으로 한다. (E) 40 to 70% by weight of water.

이 때, 상기 메틸하이드로젠변성 폴리실록산은 25 ℃ 에서의 점도가 10 내지 10,000 센티포이즈인 것이 바람직하다. In this case, the methylhydrogen-modified polysiloxane preferably has a viscosity at 25 ° C. of 10 to 10,000 centipoise.

또한, 상기 메틸하이드로젠변성폴리실록산은 하이드로젠기가 2.3 mmol/g 내지 16 mmol/g인 것이 바람직하다. In addition, the methylhydrogen-modified polysiloxane preferably has a hydrogen group of 2.3 mmol / g to 16 mmol / g.

또한, 상기 실란은 적어도 하나 이상의 규소 결합된 알콕시기 및 규소 결합된 알킬기를 함유한 실란을 사용하는 것이 바람직하다. In addition, the silane preferably uses a silane containing at least one silicon-bonded alkoxy group and a silicon-bonded alkyl group.

또한, 상기 계면활성제는 HLB값이 11 내지 16 인 비이온 계면활성제로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the surfactant is preferably made of a nonionic surfactant having an HLB value of 11 to 16.

또한, 상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 또는 폴리옥시아킬렌 소르비산 알킬 에스테르일 수 있다. In addition, the nonionic surfactant may be polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyacylene sorbic acid alkyl ester.

또한, 상기 pH 조절제는 아세트산(Acetic acid)으로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the pH adjuster is preferably made of acetic acid (Acetic acid).

본 발명의 내흡수성이 우수한 실리콘 수성 발수첨가제 조성물은 메틸하이드로젠변성폴리실록산 및 규소알킬 실란과 비이온성 에멀젼화제를 이용한 실리콘 수성 발수첨가제를 제공하는 것으로 우수한 내흡수성을 가지는 에멀젼을 구현하며 외부 점도가 낮아 작업성이 우수하며 조제안정성 및 저장안정성이 우수한 수성 발수첨가제를 제공할 것으로 기대된다. 또한, 물류 및 제조원가 절감 등의 이점을 가질 수 있을 것으로 기대된다. The silicone water-based water-repellent composition having excellent water-absorption resistance of the present invention provides an aqueous silicone water-repellent additive using methylhydrogen-modified polysiloxane and silicon alkyl silane and a nonionic emulsifier to realize an emulsion having excellent water resistance and low external viscosity. It is expected to provide an aqueous water repellent additive with excellent workability and excellent preparation stability and storage stability. In addition, it is expected to have advantages such as logistics and manufacturing cost reduction.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the invention, which is defined solely by the appended claims. shall. All technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise stated.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한, 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 상용된 것은 아니다. Throughout the description and claims, unless the context requires otherwise, the word "comprise" is intended to include the stated article, step or group of articles, and steps; It is not meant to exclude an object, step or group of objects or a group of steps.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히, 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다.On the contrary, the various embodiments of the present invention can be combined with any other embodiments as long as there is no clear counterpoint. In particular, any feature that is indicated to be advantageous or advantageous may be combined with any other feature or feature that is indicated to be advantageous or advantageous.

발수첨가제의Water-repellent additive 조성물 Composition

상기의 기술적 과제를 해결하고자 본 발명에 따른 발수첨가제의 조성물은 메틸하이드로젠변성 폴리실록산, 실란, 비이온 계면활성제, pH 조절제, 및 물을 포함한다. To solve the above technical problem, the composition of the water-repellent additive according to the present invention includes methylhydrogen-modified polysiloxane, silane, nonionic surfactant, pH adjuster, and water.

1. 메틸하이드로젠변성 폴리실록산1. Methylhydrogen Modified Polysiloxane

메틸하이드로젠변성 폴리실록산은 본 실시예 사용된 실리콘으로 반응기인 하이드로젠기의 mol/g는 2.3 mmol/g 이상, 예컨대 2.3 mmol/g 이상 16 mmol/g 이하, 바람직하게는 4.3 mmol/g 초과 16 mmol/g 이하이다. 반응기의 양이 2.3 mmol/g 보다 적으면 소재 및 사용되는 실란과의 반응성이 저하되어 원하는 내흡수성을 부여하지 못한다. 이는 또한 전체 조성물 대비 20~50 중량%이 사용된다. 바람직하게는 약 20~40 중량% 이고 더욱 바람직하게는 약 30~40 중량% 이다. 20 중량% 미만일 때는 소재와의 부착성이 저하될 수 있으며 50 중량%를 초과하면 코팅막의 유연성이 저하되어 외부 충격에 의하여 내구성능이 저하될 수 있다. Methylhydrogen-modified polysiloxane is a silicone used in this example, the mol / g of the hydrogen group in the reactor is 2.3 mmol / g or more, such as 2.3 mmol / g or more 16 mmol / g or less, preferably more than 4.3 mmol / g 16 mmol / g or less. If the amount of the reactor is less than 2.3 mmol / g, the reactivity with the material and the silane used is lowered, which does not give the desired water absorption resistance. It is also used 20 to 50% by weight relative to the total composition. It is preferably about 20-40% by weight and more preferably about 30-40% by weight. When less than 20% by weight, the adhesion to the material may be lowered. When the amount is more than 50% by weight, the flexibility of the coating film may be lowered, and thus the durability may be reduced by external impact.

메틸하이드로젠변성폴리실록산은 하기 화학식 1과 같은 구조를 가지고 있다.Methylhydrogen-modified polysiloxane has a structure as shown in the following formula (1).

Figure 112011105575098-pat00001
Figure 112011105575098-pat00001

2. 실란2. Silane

실란으로는 주로 관능기에 따라 아미노 실란, 에폭시 실란, 알킬 실란 등으로 구분되나 본 발명에서는 내흡수성 및 발수성을 향상시키기 위하여 적어도 하나 이상의 알콕시기 및 규소 결합된 알킬기를 함유한 실란을 사용하였다. The silane is mainly classified into amino silane, epoxy silane, alkyl silane and the like according to the functional group, but in the present invention, a silane containing at least one alkoxy group and a silicon-bonded alkyl group is used to improve water absorption and water repellency.

이러한 실란의 예로는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 다이메틸다이메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란 등이 있다. Examples of such silanes include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane and the like.

본 발명에서는 실란의 함유량이 전체 조성물 대비 1~10 중량 % 사용된다. 바람직하게는 2~8 중량%이다. 1 중량% 미만일 때는 소재 및 폴리실록산과의 반응성이 열세하여 요구하는 내흡수성능을 부여하기 어려우며, 10 중량%을 초과하면 저비중의 실란부로 인해 에멀젼의 상분리가 발생할 수 있다.In the present invention, the content of silane is used 1 to 10% by weight relative to the total composition. Preferably it is 2-8 weight%. When it is less than 1% by weight, the reactivity with the material and the polysiloxane is poor, so that it is difficult to impart the required water absorption performance. When it exceeds 10% by weight, phase separation of the emulsion may occur due to the low specific gravity of the silane moiety.

3. 에멀젼화제3. Emulsifier

에멀젼화제로는 폴리실록산을 안정하게 유화시키는 에멀젼화제를 사용한다. 상기 에멀젼화제는 이로써 한정하는 것은 아니나, 음이온성 에멀젼화제, 비이온성 에멀젼화제, 양이온성 에멀젼화제 혹은 양쪽성 에멀젼화제로부터 선택될 수 있다. As an emulsifier, an emulsifier which stably emulsifies polysiloxane is used. The emulsifier may be selected from, but is not limited to, anionic emulsifiers, nonionic emulsifiers, cationic emulsifiers or amphoteric emulsifiers.

에멀젼화제의 함유량은 전체 조성물 대비 2~15 중량%, 바람직하게는 5~7 중량%이다. 상기 에멀젼화제의 양이 2 중량% 미만일 때는 안정한 에멀젼을 얻기 어려우며, 15 중량%를 초과하면 실리콘 함량 대비 에멀젼화제의 비율이 높아져 시편에 처리 시 내수성이 저하되는 단점이 있다.The content of the emulsifier is 2 to 15% by weight, preferably 5 to 7% by weight relative to the total composition. When the amount of the emulsifier is less than 2% by weight, it is difficult to obtain a stable emulsion. When the amount of the emulsifier is more than 15% by weight, the ratio of the emulsifier to the silicon content is increased, which results in a decrease in water resistance when the specimen is treated.

음이온성 에멀젼화제는 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.  Anionic emulsifiers are fatty acid salts, alkyl sulfates, alkyl aryl sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl diaryl ether disulfonates, alkyl phosphorates, polyoxyethylene alkyl ether sulfonates, poly Oxyethylene alkyl aryl ether sulfonates, naphthalene sulfonic acid formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phosphates, glycerol borate fatty acid esters and polyoxyethylene glycerol fatty acid esters.

비이온 에멀젼화제는 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, 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 플루오린 함유 비이온성 에멀젼화제 및 실리콘 함유 비이온성 에멀젼화제를 포함한다.  Nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene oxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters , Polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, fluorine-containing nonionic emulsifiers and silicone-containing nonionic emulsifiers.

양이온성 에멀젼화제는 알킬아민염, 4차 암모늄염, 알킬 피리디늄염 및 알킬 이미다졸륨염을 포함한다. Cationic emulsifiers include alkylamine salts, quaternary ammonium salts, alkyl pyridinium salts, and alkyl imidazolium salts.

양쪽성 에멀젼화제는 알킬베타인, 알킬아민 옥사이드, 포스파티딜 콜린(일명 레시틴)을 포함한다.  Amphoteric emulsifiers include alkylbetaines, alkylamine oxides, phosphatidyl choline (aka lecithin).

상기 에멀젼화제는 비이온성 에멀젼화제를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 Hydrophilic Lipophilic Balance (이하 HLB로 명기)가 11 내지 16인 비이온 에멀젼화제를 사용하여 안정성이 우수한 실리콘 에멀젼을 제조한다. 상기 에멀젼화제의 HLB 값이 11 미만일 때는 안정한 O/W상의 에멀젼을 얻기 어려우며, 16을 초과하면 최종 제품의 친수성이 증가하여 시편 처리 시 내수성이 저하되는 단점이 있다. The emulsifier is preferably a nonionic emulsifier. More preferably, a silicone emulsion having excellent stability is prepared by using a nonionic emulsifier having a Hydrophilic Lipophilic Balance (hereinafter referred to as HLB) of 11 to 16. When the HLB value of the emulsifier is less than 11, it is difficult to obtain a stable O / W phase emulsion, and when the emulsifier exceeds 16, the hydrophilicity of the final product is increased, resulting in a decrease in water resistance during specimen treatment.

4. pH조절제4. pH adjuster

pH 조절제로서 아세트산(Acetic acid), 젖산(Lactic acid), 시트르산(Citric acid), 포름산(formic acid), 니트릭산(nitric acid), 글리콜산(glycolic acid) 중 적어도 하나를 선택하여 적용 가능하다. At least one of acetic acid, lactic acid, citric acid, citric acid, formic acid, nitric acid and glycolic acid can be applied as a pH adjusting agent. .

본 발명에서는 pH 조절제의 함유량이 전체 조성물 대비 0.01~0.2 중량 % 사용된다. 바람직하게는 0.03~0.1 중량%이다. 0.01 중량% 미만 또는 0.2 중량%를 초과하면 발수제 원료로 사용 시에 pH 가 안정하지 않아 조제 후 발수제 제품의 안정성을 얻기 힘들다.In the present invention, the content of the pH regulator is used 0.01 to 0.2% by weight relative to the total composition. Preferably it is 0.03-0.1 weight%. If less than 0.01% or more than 0.2% by weight, the pH is not stable when used as a water repellent material, it is difficult to obtain the stability of the water repellent product after preparation.

5. 물5. Water

용매로서 물이 사용된다. 이는 전체 조성물 대비 40 중량 % 내지 70 중량 %로 포함될 수 있다. 40 중량 % 미만이면 에멀젼의 점도가 높아 작업성능이 저하될 수 있는 문제가 있고, 70 중량 %를 초과하면 에멀젼의 안정성을 확보하기 힘들다.Water is used as the solvent. It may be included in 40 to 70% by weight relative to the total composition. If the viscosity is less than 40% by weight, there is a problem that the work performance may be deteriorated due to the high viscosity of the emulsion, and if it exceeds 70% by weight, it is difficult to secure the stability of the emulsion.

기타 주요성분 이외에 통상적으로 첨가되는 첨가제, 예컨데, 증점제, 방부제등이 첨가될 수 있다.
In addition to the other main components, additives commonly added, such as thickeners, preservatives, and the like, may be added.

발수첨가제의Water-repellent additive 조성물의 제조방법 Method of Preparation of the Composition

본 발명에 따른 발수첨가제 조성물의 제조 방법은 다음과 같다. 물에 에멀젼화제를 투입한 후 20 분 내지 30 분 동안 동안 교반을 유지한다. 이 후 메틸하이드로젠변성폴리실록산 및 실란을 투입한 후 추가로 20 분 내지 30 분 동안 동안 교반을 진행 후 유화기기인 호모게나이저 (APV Corp.)를 일정 압력으로 1 회 통과시킨다. 이 후 pH 조절제를 첨가하여 실리콘 수성 발수첨가제를 제조한다. Method for producing a water-repellent additive composition according to the invention is as follows. After the emulsifier is added to water, the stirring is maintained for 20 to 30 minutes. Thereafter, methylhydrogen-modified polysiloxane and silane were added thereto, followed by further stirring for 20 to 30 minutes, and then passed once through a homogenizer (APV Corp.), which is an emulsifier, at a constant pressure. Thereafter, a pH adjusting agent is added to prepare a silicone aqueous repellent additive.

실시예Example

실시예 1-7Examples 1-7

메틸하이드로젠변성폴리실록산으로서 메틸하이드로젠폴리실록산과 메틸하이드로젠디메틸폴리실록산, 에멀젼화제로서 탄소수 12인 직쇄 고급 알코올에 에틸렌 옥시드를 첨가한 생성물을 사용하였다. 또한 실란으로는 메틸트리메톡시 실란 및 에틸트리메톡시 실란, 디메틸디메톡시 실란, 이소부틸트리메톡시 실란 등을 사용하였고 pH 조절제로 Acetic acid를 사용하였다.As the methylhydrogen-modified polysiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, methylhydrogendimethylpolysiloxane, and a product in which ethylene oxide was added to a straight chain higher alcohol having 12 carbon atoms as an emulsifier were used. In addition, methyltrimethoxy silane, ethyltrimethoxy silane, dimethyldimethoxy silane, isobutyltrimethoxy silane, and the like were used as silane, and Acetic acid was used as a pH regulator.

본 발명에 따른 실시예 1-5의 조성물 제조 방법은 다음과 같다. 물에 HLB가 12인 에멀젼화제 5 중량%을 투입한 후 10 분간 교반을 유지한다. 이 후 메틸하이드로젠변성폴리실록산 및 실란을 투입한 후 추가 10 분간 교반을 진행 후 유화기기인 호모게나이저 (APV Corp.)를 450 bar의 압력으로 1회 통과시킨다. 이 후 pH 조절제를 첨가하여 실리콘 수성 발수첨가제를 제조한다. 각각의 함량은 하기의 표 1과 같다.
The method for preparing a composition of Example 1-5 according to the present invention is as follows. 5 wt% of an emulsifier having a HLB of 12 was added to water, followed by stirring for 10 minutes. Thereafter, methylhydrogen-modified polysiloxane and silane were added thereto, followed by stirring for an additional 10 minutes, and then passed once through an emulsifier homogenizer (APV Corp.) at a pressure of 450 bar. Thereafter, a pH adjusting agent is added to prepare a silicone aqueous repellent additive. Each content is shown in Table 1 below.

실시예1
(중량%)Example 1
(weight%) 실시예2
(중량%)Example 2
(weight%) 실시예3
(중량%)Example 3
(weight%) 실시예4
(중량%)Example 4
(weight%) 실시예5
(중량%)Example 5
(weight%) 실시예6
(중량%)Example 6
(weight%) 실시예7
(중량%)Example 7
(weight%) 메틸하이드로젠
변성폴리실록산Methylhydrogen
Modified polysiloxane 15.5 mmol/g15.5 mmol / g 3030 4040 3030 3030 3030 7.3 mmol/g7.3 mmol / g 3030 4040 실란Silane 메틸트리메톡시실란Methyltrimethoxysilane 33 33 33 33 에틸트리메톡시실란Ethyl trimethoxysilane 33 디메틸디메톡시실란Dimethyldimethoxysilane 33 이소부틸트리메톡시실란Isobutyltrimethoxysilane 33 에멀젼화제Emulsifier HLB-12HLB-12 55 55 55 55 55 55 55 pH 조절제pH adjusting agent Acetic acidAcetic acid 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 물water 61.9761.97 51.9751.97 61.9761.97 61.9761.97 61.9761.97 61.9761.97 51.9751.97 합계Sum 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100

비교예Comparative Example

비교예 1-14Comparative Example 1-14

비교예 1-14는 실시예 1-7에서 실시한 조성물 제조 방법과 동일 하나 사용된 원료의 종류 및 적용량은 하기의 표 2 및 표 3과 같다. Comparative Example 1-14 is the same as the composition preparation method performed in Example 1-7, but the type and the applied amount of the raw materials used are shown in Table 2 and Table 3 below.

비교예1
(중량%)Comparative Example 1
(weight%) 비교예2
(중량%)Comparative Example 2
(weight%) 비교예3
(중량%)Comparative Example 3
(weight%) 비교예4
(중량%)Comparative Example 4
(weight%) 비교예5
(중량%)Comparative Example 5
(weight%) 비교예6
(중량%)Comparative Example 6
(weight%) 비교예7
(중량%)Comparative Example 7
(weight%) 메틸하이드로젠
변성폴리실록산Methylhydrogen
Modified polysiloxane 15.5 mmol/g15.5 mmol / g 3030 3030 3030 3030 1515 5555 1.4 mmol/g1.4 mmol / g 3030 실란Silane 아미노프로필렌
트리에톡시실란Aminopropylene
Triethoxysilane 33 에폭시트리메톡시실란Epoxytrimethoxysilane 33 메틸트리메톡시실란Methyltrimethoxysilane 0.80.8 1212 33 33 33 에멀젼화제Emulsifier HLB-12HLB-12 55 55 55 55 55 55 55 pH 조절제pH adjusting agent Acetic acidAcetic acid 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 물water 61.9761.97 61.9761.97 64.1764.17 52.9752.97 76.9776.97 36.9736.97 61.99561.995 합계Sum 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100

비교예8
(중량%)Comparative Example 8
(weight%) 비교예9
(중량%)Comparative Example 9
(weight%) 비교예10
(중량%)Comparative Example 10
(weight%) 비교예11
(중량%)Comparative Example 11
(weight%) 비교예12
(중량%)Comparative Example 12
(weight%) 비교예13
(중량%)Comparative Example 13
(weight%) 비교예14
(중량%)Comparative Example 14
(weight%) 메틸하이드로젠
변성폴리실록산Methylhydrogen
Modified polysiloxane 15.5 mmol/g15.5 mmol / g 3030 3030 3030 3030 3030 3030 3030 실란Silane 메틸트리메톡시실란Methyltrimethoxysilane 33 33 33 33 33 33 33 에멀젼화제Emulsifier 비이온성 HLB-12Nonionic HLB-12 0.80.8 1212 55 55 비이온성 HLB-10Nonionic HLB-10 55 음이온성Anionic 55 양이온성Cationic 55 pH 조절제pH adjusting agent Acetic acidAcetic acid 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.0050.005 0.30.3 물water 66.1766.17 54.9754.97 61.9761.97 61.9761.97 61.9761.97 66.99566.995 66.766.7 합계Sum 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100

상기의 설명에 따라 제조된 실시예 1~7 및 비교예 1~14의 내흡수성이 우수한 실리콘 수성 발수첨가제 조성물은 하기의 방법에 따라, 에멀젼 안정성 및 소재 처리 후의 내흡수성을 평가하였다. The silicone water-based water-repellent additive composition of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 14 prepared according to the above description was evaluated for emulsion stability and water absorption after material treatment according to the following method.

이 때, 테스트 조건은 다음과 같다.At this time, the test conditions are as follows.

1) 에멀젼 안정성 테스트1) emulsion stability test

제조한 에멀젼을 50 중량%로 물로 희석하여 50 ℃에서 7일간 보관 후 상분리 발생여부를 관찰한다.  The prepared emulsion was diluted with water to 50% by weight and stored at 50 ° C. for 7 days to observe whether phase separation occurred.

2) 발수성 테스트2) Water repellency test

실리콘 에멀젼 조성물을 물에 각각 2.0 중량% 적용하며 이 후 건축용 블록(세라믹 소재)을 희석액에 10 초간 담근 후 상온에서 1일간 건조시킨다.The silicone emulsion composition is applied 2.0% by weight in water, and the building blocks (ceramic material) are then immersed in the diluent for 10 seconds and dried at room temperature for 1 day.

건조 된 시편을 물에 완전히 침적되도록 한 후 1일간 방치한다. 이 후 시편을 상온에서 1분간 건조한다.Allow the dried specimens to immerse in water and leave for 1 day. The specimen is then dried at room temperature for 1 minute.

2)-1 흡수성 테스트2) -1 absorbency test

상기의 시편의 무게를 측정하여 아래의 식으로 흡수비를 구한다. 일반적으로 3 % 이하의 흡수비를 가지는 발수제를 우수한 것으로 평가할 수 있다. 3 % 이상의 흡수비를 나타낼 경우 처리된 블록을 실제 건축 시공에 적용하였을 경우 우천 또는 눈 등에 의하여 블록 내에 물이 과량 흡수되며 소재의 내구성을 저해하게 되며 겨울철 흡수된 물이 동결융해를 반복하며 이때의 부피 차에 의하여 소재에 크랙을 발생시킬 수 있다. The weight of the specimen is measured and the absorption ratio is obtained by the following equation. In general, a water repellent having an absorption ratio of 3% or less can be evaluated as being excellent. If the absorption ratio is 3% or more, when the treated block is applied to the actual construction, excess water is absorbed into the block by rain or snow, and the durability of the material is impaired. Cracks may occur in the material due to the difference in volume.

흡수비 계산 방법 = [(최종 건조 후 블록의 무게 - 건조 전 블록의 무게) / 건조 전 블록의 무게] × 100 (%)Absorption ratio calculation method = [(weight of block after final drying-weight of block before drying) / weight of block before drying] × 100 (%)

2)-2 침투깊이 테스트2) -2 penetration depth test

상기와 동일한 방법으로 시편 침적 후 1일 건조를 완료한 시편을 반으로 가른 후 색상이 가른 면에 물을 뿌려 블록 외관의 물이 침투하지 않은 부분의 길이, 즉 깊이를 측정한다. 일반적으로 5 mm 이상의 침투깊이를 가지는 발수제를 우수한 것으로 평가할 수 있다. 이는 일반적으로 5 mm 이하의 침투깊이를 나타낼 경우 블록의 코팅막의 공극 사이로 물의 침투를 막기 어려운 단점이 있다.
After dipping the specimen in the same manner as described above, the specimen was dried in half, and then sprayed on the color-coated surface to measure the length, that is, the depth of the portion where the water of the block appearance did not penetrate. In general, a water repellent having a penetration depth of 5 mm or more can be evaluated as excellent. This generally has a disadvantage that it is difficult to prevent the penetration of water between the pores of the coating film of the block when the penetration depth of 5 mm or less.

상기의 에멀젼 안정성 및 시편 처리 후의 흡수성 및 침투깊이 테스트 결과를 하기의 표 4에 나타내었다.The emulsion stability and the absorbency and penetration depth test results after the specimen treatment are shown in Table 4 below.

구분division 기본물성Basic Properties 발수성 테스트Water repellency test 에멀젼 안정성
50 ℃, 7 일Emulsion stability
50 ℃, 7 days 원액 점도
(Brookfield)Stock viscosity
(Brookfield) 흡수성Absorbency 침투깊이Penetration depth 기준standard 분리없음No separation 100 cP 이하100 cP or less 3 % 이하3% less than 5 mm 이상5 mm or more 실시예1Example 1 분리없음No separation 28 cP28 cP 1.8 %1.8% 6 mm6 mm 실시예2Example 2 분리없음No separation 27 cP27 cP 1.5 %1.5% 5 mm5 mm 실시예3Example 3 분리없음No separation 20 cP20 cP 2.1 %2.1% 6 mm6 mm 실시예4Example 4 분리없음No separation 27 cP27 cP 2.7 %2.7% 6 mm6 mm 실시예5Example 5 분리없음No separation 23 cP23 cP 2.3 %2.3% 7 mm7 mm 실시예6Example 6 분리없음No separation 21 cP21 cP 2.6 %2.6% 6 mm6 mm 실시예7Example 7 분리없음No separation 20 cP20 cP 2.3 %2.3% 5 mm5 mm 비교예1Comparative Example 1 분리없음No separation 25 cP25 cP 2.1 %2.1% 4 mm4 mm 비교예2Comparative Example 2 분리없음No separation 30 cP30 cP 2.5 %2.5% 3 mm3 mm 비교예3Comparative Example 3 분리없음No separation 29 cP29 cP 4.5 %4.5% 4 mm4 mm 비교예4Comparative Example 4 분리detach 22 cP22 cP 3.6 %3.6% 3 mm3 mm 비교예5Comparative Example 5 분리없음No separation 19 cP19 cP 7.3 %7.3% 6 mm6 mm 비교예6Comparative Example 6 분리없음No separation 18 cP18 cP 2.1 %2.1% 1 mm1 mm 비교예7Comparative Example 7 분리없음No separation 23 cP23 cP 10.5 %10.5% 7 mm7 mm 비교예8Comparative Example 8 분리detach 14 cP14 cP 1.7 %1.7% 7 mm7 mm 비교예9Comparative Example 9 분리없음No separation 140 cP140 cP 5.9 %5.9% 5 mm5 mm 비교예10Comparative Example 10 분리detach 35 cP35 cP 1.9 %1.9% 5 mm5 mm 비교예11Comparative Example 11 분리detach 25 cP25 cP 4.6 %4.6% 3 mm3 mm 비교예12Comparative Example 12 분리detach 26 cP26 cP 4.3 %4.3% 3 mm3 mm 비교예13Comparative Example 13 분리detach 27 cP27 cP 2.8 %2.8% 5 mm5 mm 비교예14Comparative Example 14 분리detach 38 cP38 cP 2.7 %2.7% 5 mm5 mm

이에 따르면 본 발명에 따른 실시예들은 흡수성 및 침투깊이에서 요구수준을 만족하지만 비교예들은 기준을 만족하지 않는 것으로 평가되었다. According to this, the embodiments according to the present invention satisfy the required level in absorbency and penetration depth, but the comparative examples were evaluated as not satisfying the criteria.

이상에서는 본 발명의 여러 실시예에 따른 발수첨가제 조성물에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다. In the above described the water-repellent additive composition according to various embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, those of ordinary skill in the art without departing from the concept of the present invention Modifications are possible and such variations are within the scope of the present invention.

전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 청구범위에서 정해지는 것으로서, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
The scope of the present invention is defined by the following claims, and is not limited to the description of the specification, and all variations and modifications falling within the scope of the claims are included in the scope of the present invention.

Claims (7)

(A) 분자당 평균 둘 이상의 규소 결합된 알킬기를 함유하고, 하이드로젠기가 2.3 mmol/g 내지 16 mmol/g인 메틸하이드로젠변성 폴리실록산 20 내지 50 중량%;
(B) 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 다이메틸다이메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란 로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 실란 1 내지 10중량%;
(C) 계면활성제 1 내지 10중량%;
(D) pH조절제 0.01 내지 0.2 중량%; 및
(E) 물 40 내지 70 중량%을 포함하는 건축물 벽면소재용 발수첨가제 조성물.(A) 20-50% by weight of a methylhydrogen-modified polysiloxane containing an average of at least two silicon-bonded alkyl groups per molecule and having a hydrogen group of 2.3 mmol / g to 16 mmol / g;
(B) 1 to 10% by weight of at least one silane selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and isobutyltriethoxysilane;
(C) 1 to 10% by weight of surfactant;
(D) 0.01 to 0.2 wt% pH adjuster; And
(E) Water-repellent additive composition for building wall material containing 40 to 70% by weight of water. 제1항에 있어서,
상기 메틸하이드로젠변성 폴리실록산은 25 ℃ 에서의 점도가 10 내지 10,000 센티포이즈인 건축물 벽면소재용 발수첨가제 조성물.The method of claim 1,
The methylhydrogen-modified polysiloxane is a water repellent additive composition for building wall material having a viscosity of 10 to 10,000 centipoise at 25 ℃. 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 계면활성제는 HLB값이 11 내지 16 인 비이온 계면활성제로 이루어지는 건축물 벽면소재용 발수첨가제 조성물.3. The method of claim 2,
The surfactant is a water repellent additive for building wall material consisting of a nonionic surfactant having an HLB value of 11 to 16. 제5항에 있어서,
상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 또는 폴리옥시아킬렌 소르비산 알킬 에스테르인 건축물 벽면소재용 발수첨가제 조성물.The method of claim 5,
The nonionic surfactant is a polyoxyethylene alkyl ether or polyoxy alkylene sorbic acid alkyl ester building water repellent composition for building wall material. 제 6항에 있어,
상기 pH 조절제는 아세트산으로 이루어지는 건축물 벽면소재용 발수첨가제 조성물.

The method of claim 6,
The pH regulator is a water-repellent additive composition for building wall material consisting of acetic acid.

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