KR102297441B1 - Protecting and repairing composition including core-shell acrylic resin and protecting and repairing method of concrete structure using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보호 및 보수 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트 구조물의 표면을 보호하거나 균열을 보수하기 위해 사용되는 유지보수제에 코어-쉘 구조의 아크릴 수지가 포함되어 일액형으로 형성되므로 현장에서 쉽게 시공이 가능할 뿐만 아니라 이액형과 유사한 물성을 갖는, 작업성 및 보호, 보수 성능이 우수한 유지보수제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a maintenance agent composition comprising an acrylic resin having a core-shell structure and a method for protecting and repairing a concrete structure using the same, and more particularly, to a maintenance agent used to protect the surface of a concrete structure or repair cracks The present invention relates to a maintenance agent composition having excellent workability, protection, and repair performance, which contains an acrylic resin having a core-shell structure and is formed in a one-component type, so that it can be easily constructed in the field and has properties similar to that of a two-component type.
콘크리트는 시공성과 내구성이 우수하며 각종 유, 무기 첨가제를 첨가하여 성질을 변화시켜 다양한 환경에 적합한 구조물을 제작할 수 있기 때문에 전 세계적으로 건설산업 분야에서 가장 널리 이용되고 있는 재료이다.Concrete is the most widely used material in the construction industry worldwide because it has excellent workability and durability, and can produce structures suitable for various environments by changing the properties by adding various organic and inorganic additives.
이러한 콘크리트는 일반적으로 설계된 수명 및 내구 연한 동안 안전하게 구조적 기능을 수행할 수 있으나, 설계 당시 예측하지 못한 요인에 의해 구조물의 결함이나 균열이 발생하며, 이를 초기에 적절하게 보수하지 않는 경우에는 균열을 통해 수분이나 염화물 등이 침투하여 철근의 부식을 야기하거나, 먼지나 모래 등과 같은 입자성 물질이 균열에 끼어 균열을 더욱 심화시켜 구조물의 내구성을 떨어뜨리는 문제가 발생한다. In general, such concrete can safely perform structural functions during the designed life and durability life, but defects or cracks in the structure occur due to factors unforeseen at the time of design. Moisture, chloride, etc. penetrate and cause corrosion of rebar, or particulate matter such as dust or sand gets caught in the crack and deepens the crack, thereby lowering the durability of the structure.
뿐만 아니라, 구조적 결함, 외관 손상, 방수 성능 저하 등이 야기될 수 있고, 최악의 경우에는 구조물의 붕괴까지 이어질 수 있는 중대한 문제이므로, 균열 발생을 방지하고, 균열이 발견된 초기에 균열부를 보수하는 것이 매우 중요하다.In addition, it is a serious problem that can cause structural defects, damage to appearance, deterioration of waterproofing performance, etc. and, in the worst case, even lead to collapse of the structure. it is very important
이와 같이 콘크리트 구조물을 보호 및 보수하기 위해 종래에는 콘크리트 구조물에 단량체를 함침시켜, 매우 낮은 분자량의 단량체를 콘크리트 내부에 흡수시키고 촉매 등의 외적인 요인에 의하여 흡수된 단량체를 고분자화 하는 함침 공법이 주로 이용되었으며, 고분자화하기 위해 일반적으로 실리콘 유도체인 실란이 사용되었다.In order to protect and repair the concrete structure as described above, conventionally, the impregnation method of impregnating the concrete structure with a monomer, absorbing a monomer of a very low molecular weight into the concrete, and polymerizing the absorbed monomer by external factors such as a catalyst is mainly used. and silane, which is generally a silicone derivative, was used for polymerization.
그러나, 실란을 이용한 함침은 콘크리트 구조물의 내부 공극에 매우 얇은 막을 형성하여 최종 생성물이 콘크리트에 존재하는 기공을 완전히 폐쇄하지 못하는 문제가 있다.However, the impregnation with silane forms a very thin film in the internal pores of the concrete structure, so that the final product cannot completely close the pores existing in the concrete.
이에, 최근에는 아크릴계 수지를 이용한 콘크리트 구조물 표면 보호, 균열 보수 방법이 제시되고 있다.Accordingly, recently, methods for protecting the surface of concrete structures and repairing cracks using acrylic resins have been proposed.
이러한 아크릴계 수지 기반의 유지보수제 조성물은 일액형 유지보수제와 이액형 유지보수제로 나뉘는데, 일액형의 유지보수제의 경우에는 현장에서 배합할 필요 없이 바로 시공 가능하므로 작업성이 우수하고, 일정한 물성의 도막을 확보할 수 있는 장점이 있으나, 점도, 접착 강도, 신율, 염소이온투과 저항성과 같은 물성 확보가 어려운 문제가 있다.These acrylic resin-based maintenance agent compositions are divided into a one-component maintenance agent and a two-component maintenance agent. Although there is an advantage that can be secured, there is a problem in that it is difficult to secure physical properties such as viscosity, adhesive strength, elongation, and resistance to permeation of chlorine ions.
이액형의 아크릴계 수지는 일액형에 비해 현저히 우수한 물리, 화학적 성질을 갖는 장점이 있으나, 현장에서 배합하는 공정이 필요하여 작업성이 떨어지고, 배합 비율에 따라 물성이 달라지는 문제가 있어, 배합 회분별, 현장별, 작업자별로 서로 다른 물성의 도막이 형성되어 일정한 물성의 도막 확보가 곤란한 문제가 있다.The two-component acrylic resin has the advantage of having significantly superior physical and chemical properties compared to the one-component type. There is a problem in that it is difficult to secure a coating film with constant physical properties because coating films with different physical properties are formed for each site and each worker.
이에, 작업성과 도막의 물성을 모두 확보할 수 있는 개선된 아크릴계 수지를 이용한 유지보수제 조성물의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of a maintenance agent composition using an improved acrylic resin capable of securing both workability and physical properties of the coating film.
본 발명에서는 콘크리트 구조물의 표면을 보호하거나 균열을 보수하기 위해 사용되는 유지보수제에 코어-쉘 구조의 아크릴 수지가 포함되어 일액형으로 형성되므로 현장에서 쉽게 시공이 가능할 뿐만 아니라 이액형과 유사한 물성을 갖는, 작업성 및 보호, 보수 성능이 우수한 유지보수제 조성물을 제공하고자 한다.In the present invention, since the acrylic resin of the core-shell structure is included in the maintenance agent used to protect the surface of the concrete structure or repair cracks, it is formed in a one-component type, so that it can be easily constructed in the field and has properties similar to the two-component type. , to provide a maintenance agent composition excellent in workability, protection, and repair performance.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지 25~45 중량%, 알칼리계 실리케이트 1~7 중량%, pH 조절제 0.1~3 중량%, 유화제 0.1~3 중량% 및 물 50~70 중량%를 포함하는, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물에 관한 것이다.An embodiment of the present invention for achieving the above object is 25 to 45% by weight of an acrylic resin having a core-shell structure, 1 to 7% by weight of an alkali silicate, 0.1 to 3% by weight of a pH adjuster, 0.1 to an emulsifier It relates to a maintenance agent composition comprising an acrylic resin having a core-shell structure, comprising 3% by weight and 50 to 70% by weight of water.
상기 코어-쉘 구조의 아크릴 수지는, 제1 아크릴 조성물로 형성된 코어; 및 제2 아크릴 조성물로 형성되어, 상기 코어를 감싸는 쉘;을 포함할 수 있다.The acrylic resin having the core-shell structure may include a core formed of a first acrylic composition; and a shell formed of a second acrylic composition to surround the core.
상기 제1 아크릴 조성물은 메타크릴산 1~6 중량%, 부틸아크릴레이트 37~47 중량% 및 메틸메타크릴레이트 49~59 중량%를 포함할 수 있다.The first acrylic composition may include 1 to 6% by weight of methacrylic acid, 37 to 47% by weight of butyl acrylate, and 49 to 59% by weight of methyl methacrylate.
상기 제2 아크릴 조성물은 메타크릴산 0.1~5 중량%, 부틸아크릴레이트 49~62 중량% 및 메틸메타크릴레이트 37~48 중량%를 포함할 수 있다.The second acrylic composition may include 0.1 to 5% by weight of methacrylic acid, 49 to 62% by weight of butyl acrylate, and 37 to 48% by weight of methyl methacrylate.
상기 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 입자 크기는 0.01~0.5㎛일 수 있다.The particle size of the acrylic resin having the core-shell structure may be 0.01 to 0.5 μm.
본 발명의 다른 실시예는, 표면 보호 또는 균열 보수가 이루어질 작업 대상면의 이물질을 제거하는 전처리 단계; 전처리 단계를 거친 작업 대상면에 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 도포하는 도포 단계; 및 상기 유지보수제 조성물을 건조 경화시키는 건조 단계;를 포함하는, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보호 및 보수 방법에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention, a pre-treatment step of removing foreign substances on the surface to be protected or crack repaired work surface; An application step of applying a maintenance agent composition comprising the core-shell structure acrylic resin of any one of claims 1 to 5 to the work target surface that has undergone the pretreatment step; and a drying step of drying and curing the maintenance agent composition. It relates to a method of protecting and repairing a concrete structure using a maintenance agent composition comprising an acrylic resin having a core-shell structure.
상기 도포 단계는, 붓이나 롤러를 이용하여 작업 대상면에 유지보수제 조성물을 도장하는 단계일 수 있다.The application step may be a step of coating the maintenance agent composition on the work target surface using a brush or a roller.
상기 도포 단계는, 유지보수제 조성물과 추진제가 포함된 분사 장치를 이용하여 스프레이 도장하는 단계일 수 있다.The applying step may be a step of spray painting using a spraying device containing a maintenance agent composition and a propellant.
본 발명의 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물은, 일액형으로 형성되어 작업성이 우수한 장점이 있다. The maintenance agent composition comprising an acrylic resin having a core-shell structure of the present invention is formed in a one-component type and has an advantage in excellent workability.
뿐만 아니라, 일액형임에도 불구하고 이액형과 유사한 물성을 가져, 일액형임에도 콘크리트 표면의 보호 성능 및 균열 보수, 보강 성능이 우수한 장점이 있다.In addition, although it is a one-component type, it has properties similar to that of the two-component type, and has the advantage of excellent protection performance, crack repair, and reinforcement performance of the concrete surface even though it is a one-component type.
도 1은 실험예 3의 실험 결과를 촬영한 사진이다.
도 2는 실험예 6의 실험 과정 및 결과를 촬영한 사진이다.1 is a photograph of the experimental result of Experimental Example 3. FIG.
2 is a photograph of the experimental process and results of Experimental Example 6.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.Hereinafter, before describing in detail through preferred embodiments of the present invention, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and meanings consistent with the technical spirit of the present invention and should be interpreted as a concept.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서 전체에서, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)% 를 의미한다.Throughout this specification, "%" used to indicate the concentration of a specific substance is (weight/weight)%, solid/liquid (weight/volume)%, and liquid, unless otherwise specified. /liquid means (volume/volume)%.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. However, the scope of the present invention is not limited to the following preferred embodiments, and those skilled in the art can implement various modified forms of the contents described herein within the scope of the present invention.
본 발명은 일액형의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물에 관한 것으로, 아크릴 수지가 일액형으로 형성되어 현장에서 별도의 배합하는 과정 없이도 바로 사용 가능하므로 작업성이 우수하고 회차별 품질이 일정한 장점이 있다. The present invention relates to a maintenance agent composition comprising a one-component type acrylic resin, and since the acrylic resin is formed in a one-component type and can be used immediately without a separate mixing process on site, it has excellent workability and constant quality for each time. have.
뿐만 아니라 일액형으로 형성되는 경우에는 도막 외관이나 강도, 방수 성능 등과 같은 물리적 성질이 낮게 나타나는 문제가 있으나, 본 발명에서는 코어-쉘 구조를 갖는 일액형의 아크릴 수지를 사용하여 이액형과 유사한 우수한 물성을 갖는 유지보수제 조성물을 제공할 수 있다.In addition, when it is formed as a one-component type, there is a problem in that physical properties such as appearance, strength, and waterproofing performance of the coating film appear low. It is possible to provide a maintenance agent composition having a.
먼저, 본 발명의 일 실시예는 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유지보수제 조성물은 코어-쉘 구조의 아크릴 수지가 용매인 물에 균일하게 분산되어 안정된 에멀젼 형태를 갖는다.First, an embodiment of the present invention relates to a maintenance agent composition including an acrylic resin having a core-shell structure. It is uniformly dispersed and has a stable emulsion form.
본 발명의 유지보수제 조성물은 코어-쉘 구조의 아크릴 수지 25~45 중량%, 알칼리계 실리케이트 1~7 중량%, pH 조절제 0.1~3 중량%, 유화제 0.1~3 중량% 및 물 50~70 중량%를 포함한다.The maintenance agent composition of the present invention contains 25 to 45% by weight of an acrylic resin having a core-shell structure, 1 to 7% by weight of an alkali silicate, 0.1 to 3% by weight of a pH adjuster, 0.1 to 3% by weight of an emulsifier, and 50 to 70% by weight of water includes
상기 코어-쉘 구조의 아크릴 수지는 본 발명의 유지보수제 조성물의 물성을 발현하는 성분으로, 일액형으로 형성되어 별도의 경화제와 주제를 혼합하는 과정 없이 바로 시공 가능하므로, 작업성이 우수한 장점이 있다.The acrylic resin of the core-shell structure is a component that expresses the physical properties of the maintenance agent composition of the present invention. It is formed in a one-component type and can be installed immediately without a process of mixing a separate curing agent and the main agent, so it has excellent workability. .
뿐만 아니라, 일액형임에도 불구하고 이액형과 유사한 물리적 성질, 예를 들어 우수한 염소이온 투과저항성능과 인장신율을 가지므로, 콘크리트 구조물의 유지 보수에 효과적이고, 날씨, 계절, 온도, 습도 등의 변화에 따른 콘크리트 구조물의 거동에 대해서도 효과적으로 대응할 수 있으므로, 도막 손상을 예방할 수 있는 장점이 있다.In addition, although it is a one-component type, it has similar physical properties to the two-component type, for example, excellent chloride ion permeation resistance and tensile elongation, so it is effective for maintenance of concrete structures and changes in weather, season, temperature, humidity, etc. Since it is possible to effectively respond to the behavior of the concrete structure according to the
코어-쉘 구조의 아크릴 수지는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지보수제 조성물 내에 25~45 중량%로 포함될 수 있으며, 25 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 도막 성능 확보가 곤란하여 유지 보수 효과가 미미하다. 반면, 45 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 고형분의 과도한 함량으로 인해 점성이 증가하여 작업성이 떨어지고, 도막 평탄화가 곤란하여 도막 물성 저하, 외관 불량 등의 문제가 발생하며, 이를 방지하기 위해 가소제가 추가로 포함되는 경우에는 오히려 가소제에 의해 저장 안정성이 저하되는 문제가 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.The acrylic resin having a core-shell structure may be included in an amount of 25 to 45% by weight in the maintenance agent composition according to an embodiment of the present invention. do. On the other hand, when included in excess of 45% by weight, the viscosity increases due to the excessive content of the solid content, so that workability is deteriorated, and problems such as deterioration of physical properties of the coating film and poor appearance occur due to difficulty in flattening the coating film. When is additionally included, there is a problem in that storage stability is rather reduced by the plasticizer, so it is preferably included within the above-described weight range.
상기 코어-쉘 구조의 아크릴 수지는, 제1 아크릴 조성물로 형성된 코어; 및 제2 아크릴 조성물로 형성되어, 상기 코어를 감싸는 쉘;을 포함한다.The acrylic resin having the core-shell structure may include a core formed of a first acrylic composition; and a shell formed of a second acrylic composition and surrounding the core.
이러한 코어-쉘 구조의 아크릴 수지는, 제1 아크릴 조성물과 촉매를 혼합하고 1차로 중합 반응시켜 얻어진 코어를 제2 아크릴 조성물과 혼합하여 2차로 중합 시킴으로써 얻어질 수 있다. The acrylic resin having such a core-shell structure may be obtained by mixing a first acrylic composition and a catalyst and firstly polymerization-reacting the core obtained by mixing the second acrylic composition with the second acrylic composition and then polymerization.
이때, 코어를 얻기 위한 1차 중합 반응에서의 반응 조건과 코어-쉘 구조를 형성하기 위한 2차 중합 반응에서의 반응 조건은 원하는 크기의 아크릴 수지를 형성하면서, 원하는 중합도를 확보하기 위해 적절히 조절될 수 있다.At this time, the reaction conditions in the primary polymerization reaction for obtaining the core and the reaction conditions in the secondary polymerization reaction for forming the core-shell structure may be appropriately adjusted to secure a desired degree of polymerization while forming an acrylic resin of a desired size. can
촉매는 1차 중합 반응에서만 첨가될 수 있고, 1차 중합 반응과 2차 중합 반응에서 모두 첨가될 수도 있다. 이 경우, 1차 중합 반응과 2차 중합 반응에 첨가되는 촉매로 동일한 물질이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 물질이 사용될 수도 있다.The catalyst may be added only in the primary polymerization reaction, or may be added in both the primary polymerization reaction and the secondary polymerization reaction. In this case, the same material may be used as a catalyst added to the primary polymerization reaction and the secondary polymerization reaction, or different materials may be used.
촉매로는 예를 들어, 벤조일퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등의 퍼옥사이드계 촉매; 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스2,4-디메틸발레로니트릴, 2,2'-아조비스2-메틸이소부티로니트릴 등의 아조(AZO)계 촉매; 및 암모늄퍼설페이트, 포타슘퍼설페이트, 소듐퍼설페이트, 암모늄바이설페이트, 소듐바이설페이트 등의 설페이트계 촉매; 등이 사용될 수 있고, 이러한 촉매가 단독으로 혹은 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있으며, 사용 가능한 중찹 촉매의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.As the catalyst, for example, benzoyl peroxide, lauryl peroxide, cumene hydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, t-butyl hydroperoxide, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-hexyl peroxide catalysts such as silperoxy-2-ethylhexanoate and 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate; Azo catalysts such as 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis2,4-dimethylvaleronitrile, and 2,2'-azobis2-methylisobutyronitrile ; and sulfate-based catalysts such as ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium bisulfate, and sodium bisulfate; and the like may be used, and these catalysts may be used alone or in combination of two or more types, and the types of available overlapping catalysts are not limited thereto.
또한, 1차 중합 반응과 2차 중합 반응 중 적어도 어느 하나 이상의 중합 반응시, 필요에 따라 첨가제가 더 투입될 수도 있고, 또는 어떠한 첨가제도 투입되지 않고 반응이 이루어질 수도 있다.In addition, during the polymerization of at least one of the primary polymerization reaction and the secondary polymerization reaction, an additive may be further added as necessary, or the reaction may be performed without any additive added.
첨가제가 투입되는 경우에는, 예를 들어, 유화제, 가소제, 점도 조절제 등이 사용될 수 있으며, 이 외에 통상적으로 고분자 중합시 사용되는 다양한 물질들이 사용될 수 있으며, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다.When the additive is added, for example, an emulsifier, a plasticizer, a viscosity modifier, etc. may be used, and in addition, various materials commonly used in polymer polymerization may be used, and the type is not particularly limited.
상기 코어는 메타크릴산 1~6 중량%, 부틸아크릴레이트 37~47 중량% 및 메틸메타크릴레이트 49~59 중량%를 포함하는 제1 아크릴 조성물로 형성될 수 있다.The core may be formed of a first acrylic composition comprising 1 to 6% by weight of methacrylic acid, 37 to 47% by weight of butyl acrylate, and 49 to 59% by weight of methyl methacrylate.
이러한 제1 아크릴 조성물은 유연한 성질을 가지면서도 건조시 코팅력이 뛰어나, 작업 대상면을 효과적으로 보호할 수 있는 장점이 있다. 이러한 특징은, 제1 아크릴 조성물에 아크릴 단량체로써 메틸메타크릴레이트의 함량이 부틸아크릴레이트의 함량보다 높기 때문에 나타날 수 있다.The first acrylic composition has a flexible property and excellent coating power when dried, and thus has the advantage of effectively protecting the working surface. This characteristic may appear because the content of methyl methacrylate as an acrylic monomer in the first acrylic composition is higher than that of butyl acrylate.
다만, 제1 아크릴 조성물은 작업 대상면에 대한 접착력이 충분하지 않아, 접착력이 높은 제2 아크릴 조성물과 코어-쉘 형태로 중합시켜 작업 대상면에 대한 접착력 및 코팅력을 향상시킬 수 있다.However, since the first acrylic composition does not have sufficient adhesion to the surface to be worked on, it may be polymerized in a core-shell form with the second acrylic composition having high adhesion to improve adhesion and coating strength to the surface to be worked.
상기 쉘은 메타크릴산 0.1~5 중량%, 부틸아크릴레이트 49~62 중량% 및 메틸메타크릴레이트 37~48 중량%를 포함하는 제2 아크릴 조성물을 포함하여, 접착력이 우수한 특징이 있으나, 건조시 작업 대상면을 보호하는 기능이 상대적으로 약한 문제가 있다. 이러한 특징은 부틸아크릴레이트의 함량이 메틸메타크릴레이트의 함량보다 높기 때문에 나타난다.The shell includes a second acrylic composition comprising 0.1 to 5% by weight of methacrylic acid, 49 to 62% by weight of butyl acrylate, and 37 to 48% by weight of methyl methacrylate, but has excellent adhesion, but when dried There is a problem in that the function of protecting the work target surface is relatively weak. This characteristic appears because the content of butyl acrylate is higher than that of methyl methacrylate.
이에, 본 발명에서는 코팅력이 뛰어난 제1 아크릴 조성물을 코어로, 접착력이 뛰어난 제2 아크릴 조성물을 쉘로 형성시켜 일액형의 아크릴 수지를 사용함에도 높은 접착력과 코팅력을 확보할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, in the present invention, the first acrylic composition excellent in coating strength is formed as a core and the second acrylic composition excellent in adhesive strength is formed as a shell.
구체적으로, 이러한 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 작업 대상면에 도포하면, 일차적으로 쉘이 작업 대상면에 강력하게 접착되고, 건조 과정에서 코어를 감싸는 쉘의 형태가 파괴되면서 외부로 코어가 노출되어 높은 코팅력이 발현될 수 있다.Specifically, when a maintenance agent composition including an acrylic resin of such a core-shell structure is applied to a surface to be worked, the shell is strongly adhered to the surface to be worked, and the shape of the shell surrounding the core is destroyed during the drying process. As the core is exposed to the outside, high coating force can be expressed.
이러한 코어-쉘 구조의 아크릴 수지는, 입자 크기가 0.01~0.5㎛일 수 있다. 여기서 입자 크기는 입자의 일단에서 타단까지의 길이 중 가장 긴 길이를 의미하며, 예를 들어, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지 입자가 구형인 경우에는 지름을 의미할 수 있다.The acrylic resin having such a core-shell structure may have a particle size of 0.01 to 0.5 μm. Here, the particle size means the longest length among the lengths from one end to the other end of the particle, and for example, when the acrylic resin particle having a core-shell structure has a spherical shape, it may mean a diameter.
코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 입자 크기가 0.01㎛ 미만인 경우에는, 용매인 물에 균일하게 분산시키기 어렵고, 분산되더라도 상대적으로 아크릴 수지에 의한 물성이 저하되는 문제가 발생하며, 아크릴 수지들이 서로 뭉쳐 거대 입자를 형성하는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 입자 크기가 0.5㎛를 초과하는 경우에는 저장 과정에서 고형분이 침강되어 용매와 층분리되는 문제가 있으므로, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 입자 크기는 상술한 범위를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.When the particle size of the acrylic resin of the core-shell structure is less than 0.01 μm, it is difficult to uniformly disperse it in water as a solvent, and even if dispersed, there is a problem in that the physical properties of the acrylic resin are relatively reduced, and the acrylic resins are agglomerated with each other and become Problems with particle formation may arise. On the other hand, when the particle size exceeds 0.5 μm, there is a problem in that the solid content is precipitated during storage and there is a problem of layer separation from the solvent.
상기 알칼리계 실리케이트는 유지보수제 조성물의 콘크리트 구조체에 대한 접착 강도를 향상시키기 위해 첨가되는 성분으로, 알칼리계 실리케이트로 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 및 리튬실리케이트 중 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The alkali-based silicate is a component added to improve the adhesive strength of the maintenance agent composition to the concrete structure, and at least one of sodium silicate, potassium silicate, and lithium silicate may be used as the alkali-based silicate.
알칼리계 실리케이트는 콘크리트 구조체의 수산화칼슘과 반응하여 콘크리트 구조체 공극 내에 불용성의 칼슘 실리케이트 수화물을 생성시켜 유지보수제 조성물의 구조체에 대한 접착 강도가 향상될 수 있다. 또한, 콘크리트 구조체 표면의 밀도를 향상시켜 콘크리트 구조체 표면의 강도, 내마모성, 내흡수성 등을 향상시킬 수 있으며, 콘크리트 구조체 표면의 수산화칼슘 성분을 제거하여, 수분이나 공기중의 이산화탄소 가스나 산성 공해물질과의 접촉에 따른 표면 부식, 내구성 저하 등의 문제를 방지할 수 있다.The alkali-based silicate may react with calcium hydroxide of the concrete structure to generate insoluble calcium silicate hydrate in the pores of the concrete structure, thereby improving the adhesive strength of the maintenance agent composition to the structure. In addition, it is possible to improve the strength, abrasion resistance, water absorption resistance, etc. of the surface of the concrete structure by improving the density of the surface of the concrete structure, and by removing the calcium hydroxide component from the surface of the concrete structure, It is possible to prevent problems such as surface corrosion and deterioration of durability due to contact.
뿐만 아니라, 알칼리계 실리케이트가 첨가됨에 따라 유지보수제 조성물의 안정성이 향상되어 유지보수제 조성물 내에서의 코어-쉘 구조의 아크릴 수지 고형분의 침강 등의 문제를 방지할 수 있다.In addition, as the alkali-based silicate is added, the stability of the maintenance agent composition is improved, thereby preventing problems such as sedimentation of the solid content of the acrylic resin having a core-shell structure in the maintenance agent composition.
상기 알칼리계 실리케이트는 유지보수제 조성물 내에 1~7 중량%로 포함될 수 있으며, 1 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 상술한 효과를 얻기 곤란하고, 7 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 오히려 유지보수제 조성물의 상안정성이 떨어져 층분리와 같은 문제가 발생하므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.The alkali-based silicate may be included in 1 to 7% by weight in the maintenance agent composition, and when included in less than 1% by weight, it is difficult to obtain the above-described effect, and when included in more than 7% by weight, rather the maintenance agent composition Since the phase stability of the layer separation is deteriorated, it is preferable to be included within the above-mentioned weight range.
상기 pH 조절제는 유지보수제 조성물의 pH를 조절하여, 유지보수제 조성물이 염기성인 상태를 유지하게 하여 유지보수제 조성물의 상 안정성 및 저장 안정성을 확보할 수 있다.The pH adjusting agent may adjust the pH of the maintenance agent composition to maintain the maintenance agent composition in a basic state, thereby securing phase stability and storage stability of the maintenance agent composition.
유지보수제 조성물의 pH는 9.5~12.0으로 유지되는 것이 바람직하며, pH가 상기 범위 미만인 경우, 즉 산성, 중성 또는 약염기성인 경우에는 유지보수제 조성물의 상 안정성이 떨어져 코어-쉘 구조의 아크릴 수지와 물이 층 분리되는 문제가 발생한다. 이 경우, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지와 물이 다시 균일하게 혼합된 상태로 만들기 어렵고, 분리된 아크릴 수지가 굳어지는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 상술한 pH 범위를 유지시켜 유지보수제 조성물의 상 안정성을 확보하는 것이 바람직하다.The pH of the maintenance agent composition is preferably maintained at 9.5 to 12.0, and when the pH is less than the above range, that is, acidic, neutral or weakly basic, the phase stability of the maintenance agent composition is poor, so that the acrylic resin of the core-shell structure and water There is a problem of layer separation. In this case, it is difficult to make the core-shell structure acrylic resin and water uniformly mixed again, and problems such as the separated acrylic resin hardening may occur. It is desirable to ensure stability.
이때, pH 조절제로는, 산성 pH 조절제와 염기성 pH 조절제가 단독으로 또는 함께 사용될 수 있다.In this case, as the pH adjusting agent, an acidic pH adjusting agent and a basic pH adjusting agent may be used alone or in combination.
산성 pH 조절제로는 아세트산, 프로피온산, 숙신산, 아디프산, 락트산, 프탈산, 글루콘산, 구연산, 타르타르산, 말산 등의 유기산, 폴리아크릴산 또는 폴리아크릴산 공중합체 등의 고분자 유기산 또는 그 혼합물 중 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The acidic pH adjusting agent includes at least one or more of an organic acid such as acetic acid, propionic acid, succinic acid, adipic acid, lactic acid, phthalic acid, gluconic acid, citric acid, tartaric acid, and malic acid, a polymer organic acid such as polyacrylic acid or polyacrylic acid copolymer, or a mixture thereof. this can be used
염기성 pH 조절제로는 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민(TEA), 2-디메틸아미노-2-메틸-1-프로판올, 1-아미노-2-프로판올, 1-디메틸아미노-2-프로판올, 3-디메틸아미노-1-프로판올, 2-아미노-1-프로판올, 2-디메틸아미노-1-프로판올, 2-디에틸아미노-1-프로판올, 2-디에틸아미노-1-에탄올, 2-에틸아미노-1-에탄올, 1-(디메틸아미노)2-프로판올, N-메틸디에탄올아민, N-프로필디에탄올아민, N-이소프로필디에탄올아민, N-(2-메틸프로필)디에탄올아민, N-n-부틸디에탄올아민, N-t-부틸에탄올아민, N-시아클로헥실디에탄올아민, 2-(디메틸아미노)에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 2-디프로필아미노에탄올, 2-브틸아미노에틴올, 2-t-부틸아미노에탄올, 2-사이클로아미노에탄올, 2-아미노-2-펜타놀, 2-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-2-메틸-1-프로판올, 2-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-2-프로판올, N,N-비스(2-하이드록시프로필)에탄올아민, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 트리스(하이드록시메틸)아미노메탄 또는 트리아이소프로판올아민 등이 단독으로 혹은 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.Basic pH adjusters include ethylamine, propylamine, butylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, triethylamine, tributylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine (TEA), 2- Dimethylamino-2-methyl-1-propanol, 1-amino-2-propanol, 1-dimethylamino-2-propanol, 3-dimethylamino-1-propanol, 2-amino-1-propanol, 2-dimethylamino- 1-propanol, 2-diethylamino-1-propanol, 2-diethylamino-1-ethanol, 2-ethylamino-1-ethanol, 1-(dimethylamino)2-propanol, N-methyldiethanolamine; N-propyldiethanolamine, N-isopropyldiethanolamine, N-(2-methylpropyl)diethanolamine, Nn-butyldiethanolamine, Nt-butylethanolamine, N-cyclohexyldiethanolamine, 2 -(dimethylamino)ethanol, 2-diethylaminoethanol, 2-dipropylaminoethanol, 2-butylaminoethynol, 2-t-butylaminoethanol, 2-cycloaminoethanol, 2-amino-2-pentanol , 2-[bis(2-hydroxyethyl)amino]-2-methyl-1-propanol, 2-[bis(2-hydroxyethyl)amino]-2-propanol, N,N-bis(2-hydroxy Roxypropyl)ethanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol, tris(hydroxymethyl)aminomethane, or triisopropanolamine may be used alone or in combination of two or more.
상기에 나열한 pH 조절제의 종류는 예시적으로 제시한 것으로, 본 발명에 사용되는 pH 조절제의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.The types of the pH adjusting agents listed above are provided as examples, and the types of the pH adjusting agents used in the present invention are not limited thereto.
상기 pH 조절제는 0.1~3 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 상술한 범위 미만의 pH 조절제가 사용되는 경우에는 pH 조절 효과가 미미하여 상 안정성 확보가 어려울 수 있고, 상술한 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 pH 조절은 충분히 이루어지나 pH 조절제 자체의 물성으로 인해 유지보수제 조성물의 물성이 저하되는 문제가 발생하므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.The pH adjusting agent is preferably included in an amount of 0.1 to 3% by weight, and when the pH adjusting agent less than the above-described range is used, it may be difficult to secure phase stability due to the insignificant pH adjusting effect, and when it is included in excess of the above-mentioned range Although the pH adjustment is sufficiently performed, there is a problem that the physical properties of the maintenance agent composition are deteriorated due to the physical properties of the pH adjusting agent itself, so it is preferable to be included within the above-mentioned weight range.
상기 유화제는 친수성기와 소수성기를 동시에 가지고 있는 물질로, 유지보수제 조성물 내의 수성 성분과 유성 성분을 균일하게 혼합하여 유지보수제 조성물을 에멀젼화 시키기 위해 첨가되는 성분이다. 구체적으로는, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지와 물이 균일하게 혼합된 에멀젼을 형성시키기 위해 첨가되는 성분이다.The emulsifier is a material having both a hydrophilic group and a hydrophobic group, and is a component added to emulsify the maintenance agent composition by uniformly mixing the aqueous and oily components in the maintenance agent composition. Specifically, it is a component added to form an emulsion in which an acrylic resin having a core-shell structure and water are uniformly mixed.
이러한 유화제로, 소듐 알킬디페닐옥시드 디설포네이트계 화합물, 소듐 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트계 화합물, 소듐 디알킬 설포석시네이트계 화합물, 디알킬렌글리콜 알킬 에테르계 화합물, 디알킬렌글리콜 알킬 에스테르계 화합물 및 디알킬렌글리콜 알킬 아민계 화합물 등이 단독으로 혹은 적어도 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 공지의 다양한 양이온성 유화제, 음이온성 유화제, 비이온성 유화제 및 양쪽성 유화제가 사용될 수 있다.Such emulsifiers include sodium alkyldiphenyloxide disulfonate compounds, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate compounds, sodium dialkyl sulfosuccinate compounds, dialkylene glycol alkyl ether compounds, dialkylene glycol alkyl The ester compound and the dialkylene glycol alkylamine compound may be used alone or in combination of at least two or more, but is not limited thereto, and various known cationic emulsifiers, anionic emulsifiers, nonionic emulsifiers and amphoteric agents Emulsifiers may be used.
유화제는 0.1~3 중량%로 첨가될 수 있으며, 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 유화 효과가 미미하여 일부 코어-쉘 구조의 아크릴 수지와 물이 각각 층을 형성하는 문제가 발생하고, 초기 제조 과정에서는 에멀젼이 형성되더라도 저장하는 과정에서 층 분리가 발생할 우려가 있다. 반면, 유화제의 함량이 3 중량%를 초과하는 경우에는 과도한 유화제에 의한 유지보수제 조성물의 물성 변화가 발생할 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.The emulsifier may be added in an amount of 0.1 to 3% by weight, and when included in an amount of less than 0.1% by weight, the emulsifying effect is insignificant, causing a problem that some core-shell structure acrylic resin and water form a layer, respectively, and the initial manufacturing process Even if an emulsion is formed, there is a risk of layer separation in the process of storage. On the other hand, if the content of the emulsifier exceeds 3% by weight, the physical properties of the maintenance agent composition may be changed due to the excessive emulsifier, so it is preferably included within the above-described weight range.
상기 물은 코어-쉘 구조의 아크릴 수지가 포함된 조성물에 흐름성을 부여하여 도포 작업시 평탄한 도막층을 형성하기 위해 첨가되는 성분으로, 50~70 중량%로 포함될 수 있다.The water is a component added to form a flat coating layer during the coating operation by imparting flowability to the composition including the acrylic resin having a core-shell structure, and may be included in an amount of 50 to 70% by weight.
물의 함량이 50 중량% 미만인 경우에는 고형분의 함량이 과도하여 점도가 과도하게 증가하고, 이에 따라 도장 작업 난이도가 증가하며, 평탄한 도막 형성이 곤란할 수 있다. When the content of water is less than 50% by weight, the content of the solid content is excessive and the viscosity is excessively increased, thereby increasing the difficulty of the painting operation, and it may be difficult to form a flat coating film.
반면, 물의 함량이 70 중량%를 초과하는 경우에는 오히려 상대적으로 도막의 물성을 발현하는 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 함량이 부족해져, 도막의 염소이온투과저항성, 접착성 등의 성질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 점도가 과도하게 낮아지고 흐름성이 과도하게 증가하여 도포 작업 중 유지보수제 조성물이 흘러내리는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.On the other hand, when the water content exceeds 70% by weight, the content of the acrylic resin having a core-shell structure that relatively expresses the physical properties of the coating film is insufficient, and the properties such as chlorine ion permeation resistance and adhesion of the coating film are lowered. may occur. In addition, since the viscosity is excessively lowered and the flowability is excessively increased, problems such as the maintenance agent composition flowing down during the application operation may occur, so it is preferable to be included within the above-described weight range.
한편, 본 발명의 다른 실시예는, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보호 및 보수 방법에 관한 것이다.Meanwhile, another embodiment of the present invention relates to a method of protecting and repairing a concrete structure using a maintenance agent composition including an acrylic resin having a core-shell structure.
본 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 보호 및 보수 방법은 표면 보호 또는 균열 보수가 이루어질 작업 대상면의 이물질을 제거하는 전처리 단계; 전처리 단계를 거친 작업 대상면에 본 발명의 일 실시예에 따른 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 도포하는 도포 단계; 및 상기 유지보수제 조성물을 건조 경화시키는 건조 단계;를 포함한다.A method of protecting and repairing a concrete structure according to this embodiment includes a pretreatment step of removing foreign substances from a surface to be protected or repaired by cracks; A coating step of applying a maintenance agent composition comprising an acrylic resin having a core-shell structure according to an embodiment of the present invention to the surface to be worked through the pretreatment step; and a drying step of drying and curing the maintenance agent composition.
먼저, 상기 전처리 단계는, 표면 보호 또는 균열 보수가 이루어질 작업 대상면의 이물질을 제거하는 단계로, 수작업이나 고압의 물, 공기, 모래, 강구 등을 이용하여 작업 대상면을 청소하고, 작업 대상면에 부착된 이물질을 제거하는 단계이다. 이때, 필요에 따라 작업 대상면의 불필요한 요철이 제거되어 평탄화될 수 있다.First, the pre-treatment step is a step of removing foreign substances from the surface to be protected or repaired by cracks, and the surface to be worked is cleaned manually or using high-pressure water, air, sand, steel balls, etc. It is a step to remove foreign substances attached to the At this time, if necessary, unnecessary irregularities of the surface to be worked may be removed and planarized.
다음으로, 상기 도포 단계는, 전처리 단계를 거친 작업 대상면에 본 발명의 일 실시예에 따른 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 도포하는 단계이다.Next, the applying step is a step of applying the maintenance agent composition including the core-shell structure acrylic resin according to an embodiment of the present invention to the work target surface that has undergone the pretreatment step.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 유지보수제 조성물은 일액형으로 제조되므로, 별도의 배합 단계를 거치지 않고 바로 도포 작업이 가능하다.As described above, since the maintenance agent composition of the present invention is prepared in a one-component type, it is possible to directly apply the composition without going through a separate mixing step.
도포시 유지보수제 조성물의 도포량은 약 0.1~0.4L/m2인 것이 바람직하며, 도포량이 부족한 경우에는 유지보수제에 의한 유지보수 효과가 미미하고, 도포량이 과도한 경우에는 평탄한 막 형성이 어렵거나, 유지보수제가 흘러내리는 등의 문제가 발생할 수 있다.It is preferable that the application amount of the maintenance agent composition at the time of application is about 0.1 to 0.4 L/m 2 , and when the application amount is insufficient, the maintenance effect by the maintenance agent is insignificant, and when the application amount is excessive, it is difficult to form a flat film, or maintenance Problems such as leaking of the repair agent may occur.
이때, 유지보수제 조성물을 도포하는 방법은 두 가지 방식으로 수행될 수 있다.At this time, the method of applying the maintenance agent composition may be performed in two ways.
먼저, 붓이나 롤러를 이용하여 작업 대상면에 유지보수제 조성물을 도장하는 도장 방식이 이용될 수 있다.First, a coating method of coating the maintenance agent composition on the surface to be worked by using a brush or a roller may be used.
또는, 유지보수제 조성물과 추진제가 포함된 분사 장치를 이용하여 스프레이 도장하는 스프레이 도장 방식이 이용될 수 있다. 이때, 분사 장치로 도장 작업시 통상적으로 사용되는 스프레이 건을 포함하는 분사 장치가 사용될 수 있고, 또는 유지보수제 조성물과 추진제가 수용된 용기를 포함하는 휴대용 분사 장치가 사용될 수도 있다.Alternatively, a spray painting method of spray painting using a spraying device containing a maintenance agent composition and a propellant may be used. In this case, a spraying device including a spray gun commonly used during painting as a spraying device may be used, or a portable spraying device including a container in which a maintenance agent composition and a propellant are accommodated may be used.
상기 휴대용 분사 장치는, 피분사물인 유지보수제 조성물이 저장되는 저장부와, 피분사물이 분사되는 분사부를 포함하며, 분사부를 작동시키면 저장부 내부의 높은 압력으로 인해 피분사물이 입자 크기가 약 0.01~1㎛인 미세 입자를 형성하며 에어로졸의 형태로 외부로 분사되는 에어로졸 방식의 휴대용 분사 장치일 수 있다.The portable spraying device includes a storage unit in which a maintenance agent composition, which is an object to be sprayed, is stored, and a spraying part, through which the object to be sprayed is sprayed. It may be an aerosol-type portable injection device that forms fine particles of 1 μm and is sprayed to the outside in the form of an aerosol.
이때, 저장부에는 유지보수제 조성물과 추진제가 35 : 65 내지 65 : 35의 부피비로 저장될 수 있으며, 유지보수제 조성물이 과도하게 많이 포함되는 경우에는 에어로졸 생성이 곤란하여 원하는 두께 및 물성을 갖는 도막 형성이 곤란하고, 추진제가 과도하게 많이 포함되는 경우에는 시간당 유지보수제 조성물이 분사되는 양이 적어, 작업성이 떨어지는 문제가 발생하므로, 저장부에 저장되는 유지보수제 조성물과 추진제의 부피비는 상술한 범위 내인 것이 바람직하다.At this time, the maintenance agent composition and the propellant may be stored in a volume ratio of 35:65 to 65:35 in the storage unit, and when the maintenance agent composition is excessively included, it is difficult to generate an aerosol, and a coating film having a desired thickness and physical properties is formed. This is difficult, and when an excessive amount of propellant is included, the amount of spraying of the maintenance agent composition per hour is small, and a problem of poor workability occurs. it is preferable
상기 추진제로는 질소, 아산화질소, 비활성 가스, 이산화탄소 등이 압축 된 압축가스가 사용될 수 있다.As the propellant, a compressed gas in which nitrogen, nitrous oxide, inert gas, carbon dioxide, and the like is compressed may be used.
다음으로, 상기 건조 단계는, 상기 유지보수제 조성물을 건조하여 경화시킴으로써 보호층을 형성하는 단계이다.Next, the drying step is a step of forming a protective layer by drying and curing the maintenance agent composition.
작업 대상면이 평탄한 콘크리트 구조물의 경우에는 건조 단계를 거쳐 피막이 형성될 수 있고, 균열이 발생한 콘크리트 구조물인 경우에는 유지보수제 조성물이 균열부를 충진하는 충전부를 형성하면서, 동시에 작업 대상면에 피막이 형성될 수 있다.In the case of a concrete structure with a flat surface to be worked on, a film may be formed through a drying step. have.
이때, 건조는 자연 건조 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, the drying is preferably made in a natural drying method.
한편, 상기 건조 단계가 수행되기 전이나 수행되는 중에 유지보수제 조성물이 도포된 작업 대상면에 무기 충전제가 도포되는 무기 보호층 형성 단계;가 추가로 더 수행될 수 있다.On the other hand, an inorganic protective layer forming step in which an inorganic filler is applied to the work target surface to which the maintenance agent composition is applied before or during the drying step is performed; may be further performed.
이와 같이 보호 및 보수가 이루어진 작업 대상면의 최상단에 무기 보호층이 형성되는 경우에는 유지보수제 조성물의 경화가 촉진되고, 상부의 미끄럼 저항성이 향상되어 본 실시예에 따른 보호 및 보수가 이루어진 콘크리트 구조물의 상부에서 이동하는 보행자나 운송 수단의 안전성을 확보할 수 있다.When the inorganic protective layer is formed on the top of the surface to be protected and repaired as described above, the curing of the maintenance agent composition is accelerated, and the sliding resistance of the upper part is improved, so that the protection and repair of the concrete structure according to this embodiment is made. It is possible to ensure the safety of pedestrians or transportation means moving from above.
일 예로, 도포 단계와 건조 단계 사이에 무기 충전제가 추가로 더 도포될 수 있다. 이 경우, 유지보수제 조성물의 경화가 이루어지기 전이기 때문에 유지보수제 조성물 자체의 점성 및 접착력에 의해 무기 충전제가 유지보수제 조성물의 상부에 결합되어 무기 보호층을 형성할 수 있다.For example, an inorganic filler may be further applied between the application step and the drying step. In this case, since it is before the maintenance agent composition is cured, the inorganic filler may be bonded to the top of the maintenance agent composition by the viscosity and adhesive force of the maintenance agent composition itself to form an inorganic protective layer.
다른 예로, 건조 단계 중에 무기 충전제가 추가로 더 도포될 수 있다. 이 경우에도 유지보수제 조성물의 완전한 경화가 이루어지기 전이므로, 유지보수제 조성물 자체의 점성 및 접착력에 의해 무기 충전제가 유지보수제 조성물의 상단에 결합될 수 있으며, 이 경우, 유지보수제 조성물층이 일부 경화 및 건조된 상태이기 때문에 유지보수제 조성물층의 형태 손상이 최소화될 수 있는 장점이 있다.As another example, an inorganic filler may be further applied during the drying step. Even in this case, since it is before complete curing of the maintenance agent composition is achieved, the inorganic filler may be bonded to the top of the maintenance agent composition by the viscosity and adhesive force of the maintenance agent composition itself, and in this case, the maintenance agent composition layer may be partially cured and Since it is in a dried state, there is an advantage that damage to the shape of the maintenance agent composition layer can be minimized.
상기 무기 보호층을 형성하기 위해 사용되는 무기 충전제로 시멘트, 규사, 모래 등이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 통상적으로 골재나 미끄럼 방지용 충전제로 사용되는 다양한 종류의 무기 충전제 혹은 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.Cement, silica sand, sand, etc. may be used as the inorganic filler used to form the inorganic protective layer, but is not limited thereto, and various kinds of inorganic fillers or mixtures thereof commonly used as aggregates or anti-slip fillers may be used. can
이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, specific actions and effects of the present invention will be described through an embodiment of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention, and the scope of the present invention is not limited according to the embodiments.
[[ 제조예manufacturing example ] ]
먼저, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지 32.4 중량%, 알칼리계 실리케이트인 포타슘 실리케이트 3.3 중량%, pH 조절제인 트리에틸아민 1.1 중량%, 유화제인 소듐 알킬디페닐옥시드 디설포네이트 1.6 중량% 및 물 61.6 중량%를 균일하게 혼합하여 실시예 1의 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 제조하였다. First, 32.4 wt% of an acrylic resin having a core-shell structure, 3.3 wt% of potassium silicate as an alkali silicate, 1.1 wt% of triethylamine as a pH adjuster, 1.6 wt% of sodium alkyldiphenyloxide disulfonate as an emulsifier and 61.6 wt% of water A maintenance agent composition including the core-shell structure acrylic resin of Example 1 was prepared by uniformly mixing the weight%.
이때, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지로는, 메타크릴산(MA) 4.1 중량%, 부틸아크릴레이트(BA) 40.5 중량% 및 메틸메타크릴레이트(MMA) 55.4 중량%를 포함하는 제1 아크릴 조성물을 반응시켜 얻어진 코어를, 메타크릴산(MA) 0.8 중량%, 부틸아크릴레이트(BA) 54.5 중량% 및 메틸메타크릴레이트(MMA) 44.7 중량%를 포함하는 제2 아크릴 조성물과 혼합한 뒤 추가로 반응시켜, 제2 아크릴 조성물로 형성된 쉘이 제1 아크릴 조성물로 형성된 코어를 감싸는 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 사용하였다.At this time, as the core-shell structure acrylic resin, methacrylic acid (MA) 4.1 wt%, butyl acrylate (BA) 40.5 wt%, and methyl methacrylate (MMA) 55.4 wt% of a first acrylic composition comprising a The core obtained by the reaction is mixed with a second acrylic composition comprising 0.8% by weight of methacrylic acid (MA), 54.5% by weight of butyl acrylate (BA), and 44.7% by weight of methyl methacrylate (MMA), followed by further reaction Thus, an acrylic resin having a core-shell structure in which a shell formed of the second acrylic composition surrounds a core formed of the first acrylic composition was used.
[실험예 1][Experimental Example 1]
실시예 1의 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 기재하였다. The physical properties of Example 1 were measured and the results are shown in Table 1.
상기 표 1의 결과를 참조하면, 실시예 1의 유지보수제 조성물은 점도, 지촉건조시간, 경화건조시간, 인장신율, 염소이온 투과저항성 및 인장접착강도가 기준치를 상회하는 매우 우수한 값을 가지는 것을 확인할 수 있었다.Referring to the results of Table 1, it can be seen that the maintenance agent composition of Example 1 has very excellent values exceeding the reference values in viscosity, dry to touch time, curing dry time, tensile elongation, chloride ion permeation resistance, and tensile adhesive strength. could
[실험예 2][Experimental Example 2]
실시예 1의 유지보수제 조성물에 첨가되는 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 함량을 변화시킨 유지보수제 조성물을 제조한 뒤, 각 샘플의 염소이온 투과저항성 및 점도를 측정하여 그 결과를 표 2에 기재하였다. 이때, 증감되는 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 함량에 따라 물을 추가하거나 적게 포함시켜 제조하였다.After preparing a maintenance agent composition in which the content of an acrylic resin having a core-shell structure added to the maintenance agent composition of Example 1 was changed, the chloride ion permeation resistance and viscosity of each sample were measured, and the results are shown in Table 2. . At this time, according to the content of the acrylic resin of the core-shell structure to be increased or decreased, it was prepared by adding or less water.
상기 표 2의 결과를 참조하면, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지 함량이 증가할수록 염소이온 투과저항성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다. 그러나 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 함량이 22.5 중량%인 경우에는 기준치 미달인 것으로 나타나, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 함량이 25 중량% 이상으로 포함되는 것이 바람직함을 확인할 수 있었고, 더욱 바람직하게는, 27.9 중량% 이상인 것이 바람직한 것으로 나타났다.한편, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 함량이 증가할수록 점도가 증가하는데, 47.1 중량%인 경우에는 점도가 기준치를 초과하므로, 45 중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 43.0 중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다.Referring to the results of Table 2, it can be seen that the chloride ion permeation resistance performance is improved as the content of the acrylic resin of the core-shell structure increases. However, when the content of the acrylic resin of the core-shell structure is 22.5% by weight, it appears that the content of the acrylic resin of the core-shell structure is less than the standard value. However, it was found that it is preferable to be 27.9 wt% or more. On the other hand, the viscosity increases as the content of the acrylic resin having a core-shell structure increases. It is preferable to be included, and more preferably, it is included in an amount of 43.0% by weight or less.
[실험예 3][Experimental Example 3]
실시예 1의 유지보수제 조성물과 동일한 유지보수제 조성물 100 중량부에 대하여, 가소제인 프로필렌 글리콜 1.2 중량부를 추가하여 비교예 1의 유지보수제 조성물을 제조한 뒤, 실험예 1과 동일한 방법을 이용하여 점도, 인장신율, 염소이온 투과저항성 실험을 수행하고, 별도로 저온 보관 안정성 실험을 수행한 뒤, 그 결과를 표 3에 기재하였다.With respect to 100 parts by weight of the same maintenance agent composition as the maintenance agent composition of Example 1, 1.2 parts by weight of propylene glycol as a plasticizer was added to prepare the maintenance agent composition of Comparative Example 1, and then, using the same method as in Experimental Example 1, viscosity, Tensile elongation and chloride ion permeation resistance tests were performed, and a separate low-temperature storage stability test was performed, and the results are shown in Table 3.
저온 보관 안정성은, 유지보수제 조성물을 용기에 담고, 5±2.5℃에서 5일간 보관한 뒤 층분리나 침전이 발생하는지 여부를 육안으로 확인하여 판단하였다. 또한, 저온 보관안정성 실험 결과 사진을 도 1에 도시하였다.Low-temperature storage stability was determined by visually confirming whether layer separation or precipitation occurred after the maintenance agent composition was placed in a container and stored at 5±2.5° C. for 5 days. In addition, a photograph of the result of the low-temperature storage stability test is shown in FIG. 1 .
실험 결과, 가소제가 첨가됨에 따라 점도가 과도하게 증진되는 문제가 발생하였고, 염소이온 투과저항성은 기준치를 초과하여 불량한 것으로 확인되었으며, 저온 보관시 침전이 발생하여 저온 보관 안정성이 불량한 결과가 나타나, 본 발명의 유지보수제 조성물에 별도의 가소제를 첨가하지 않는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.As a result of the experiment, as the plasticizer was added, there was a problem in that the viscosity was excessively increased, and the chloride ion permeation resistance was found to be poor, exceeding the standard value. It was confirmed that it is preferable not to add a separate plasticizer to the maintenance agent composition of the present invention.
[실험예 4][Experimental Example 4]
제조예와 동일한 방법을 이용하여 유지보수제 조성물을 제조하되, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지로 실시예 1에 사용된 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 코어 성분을 쉘로, 실시예 1의 쉘 성분을 코어로 하여 제조된 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 사용하여 유지보수제 조성물을 제조하고, 실험예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정한 뒤 그 결과를 표 4에 기재하였다.A maintenance agent composition was prepared using the same method as in Preparation Example, except that the core component of the acrylic resin of the core-shell structure used in Example 1 as the acrylic resin of the core-shell structure was used as a shell, and the shell component of Example 1 was used as the core. A maintenance agent composition was prepared using an acrylic resin having a core-shell structure prepared by
상기 표 4의 결과를 참조하면, 실시예 1에 사용된 코어-쉘 구조의 아크릴 수지와 코어, 쉘의 성분이 뒤바뀐 비교예 2의 경우에는 실시예 1에 비해 물성이 현저히 저하되는 것으로 나타났다.지촉건조시간과 경화건조시간의 경우에는 각각 1.5~2배 이상 지연되는 문제가 있었고, 인장신율은 실시예 1의 약 절반으로 저하되는 것으로 나타났다. 특히, 염소이온 투과저항성이나 인장접착강도의 경우에는 기준치 이하로 나타나 불량한 것으로 확인되었다.Referring to the results in Table 4, in the case of Comparative Example 2 in which the core-shell structure acrylic resin used in Example 1 and the components of the core and the shell were reversed, the physical properties were significantly lowered compared to that of Example 1. In the case of drying time and curing drying time, there was a problem of delay of 1.5 to 2 times or more, respectively, and the tensile elongation was decreased to about half of that of Example 1. In particular, in the case of chloride ion permeation resistance and tensile adhesive strength, it was found to be inferior to the standard value.
따라서, 코어 성분으로 메틸메타크릴레이트의 함량이 부틸아크릴레이트의 함량보다 높은 아크릴 수지를 사용하고, 쉘 성분의 경우에는 코어 성분과 반대로 부틸 아크릴레이트의 함량이 메틸메타크릴레이트의 함량보다 높은 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.Therefore, as a core component, an acrylic resin having a higher content of methyl methacrylate than that of butyl acrylate is used, and in the case of a shell component, an acrylic resin having a higher content of butyl acrylate than the content of methyl methacrylate as opposed to the core component. It was confirmed that it is preferable to use
[실험예 5][Experimental Example 5]
제조예와 동일한 방법을 이용하여 유지보수제 조성물을 제조하되, 코어-쉘 구조를 갖는 아크릴 수지의 쉘을 형성하는 제2 아크릴 조성물에 포함되는 아크릴 단량체의 조성비를 하기 표 5와 같이 변화시키며 제조한 뒤, 각 유지보수제 조성물의 물성을 실험예 1과 동일한 방법을 이용하여 측정하고, 그 결과를 표 6에 기재하였다.A maintenance agent composition was prepared using the same method as in Preparation Example, but the composition ratio of the acrylic monomer included in the second acrylic composition forming the shell of the acrylic resin having a core-shell structure was changed as shown in Table 5 below. , The physical properties of each maintenance agent composition were measured using the same method as in Experimental Example 1, and the results are shown in Table 6.
표 5에서 MA는 메타크릴산, BA는 부틸아크릴레이트, MMA는 메틸메타크릴레이트를 의미한다. In Table 5, MA means methacrylic acid, BA means butyl acrylate, and MMA means methyl methacrylate.
상기 표 5 및 6을 함께 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3의 경우에는 인장신율, 염소이온 투과저항성 및 인장접착강도가 모두 기준치를 만족하거나, 기준치에 비해 현저히 우수하게 나타나는 것으로 확인되었다.반면, 비교예 3의 경우에는 염소이온 투과저항성이 불량하고, 비교예 4의 경우에는 인장접착강도가 불량한 것으로 나타났는데, 이는 제2 아크릴 조성물에 포함된 아크릴 단량체 중, 메틸메타아크릴레이트의 함량이 부족하거나 과도하기 문에 나타난 결과로 판단된다.Referring to Tables 5 and 6 together, in the case of Examples 1 to 3, it was confirmed that tensile elongation, chloride ion permeation resistance, and tensile adhesive strength all satisfies the reference values or significantly superior to the reference values. , Comparative Example 3 showed poor chloride ion permeation resistance, and Comparative Example 4 showed poor tensile adhesive strength, which was due to insufficient content of methyl methacrylate among the acrylic monomers included in the second acrylic composition. It is judged as a result of the expression of excessive or excessive ‹š.
따라서, 본 실험 결과로부터 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 쉘 성분으로 사용되는 제2 아크릴 조성물에 포함되는 메틸메타아크릴레이트의 함량은 37~48 중량%인 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.Therefore, from the results of this experiment, it was confirmed that the content of methyl methacrylate contained in the second acrylic composition used as a shell component of the acrylic resin having a core-shell structure is preferably 37 to 48 wt%.
[실험예 6][Experimental Example 6]
본 발명의 유지보수제 조성물의 도막형성 능력을 평가하기 위하여, 실시예 1과 비교예 1의 유지보수제 조성물 및 비교예 5의 유지보수제 조성물로 코어-쉘 구조가 아닌 일반 아크릴 에멀전 보수제(미라콘산업, MR-007 시멘트스프레이, 일본)를 준비하고, 각 유지보수제 조성물 일정량을 투명한 판재에 도포한 뒤, 어플리케이터를 이용하여 50㎛의 도막을 형성하고 육안으로 관찰하여 도막의 유지 능력을 평가하였다. 실험 과정 및 결과는 도 2A 내지 도 2D에 도시하였다.In order to evaluate the coating film forming ability of the maintenance agent composition of the present invention, the maintenance agent composition of Example 1 and Comparative Example 1 and the maintenance agent composition of Comparative Example 5 were used as a general acrylic emulsion repair agent (Miracon Industries, Ltd., MR-007 cement spray, Japan) was prepared, a certain amount of each maintenance agent composition was applied to a transparent plate, and then a 50 μm coating film was formed using an applicator and visually observed to evaluate the coating film retention ability. Experimental procedures and results are shown in FIGS. 2A to 2D.
도 2A는 어플리케이터를의 구조를 자세하게 촬영한 사진이고, 도 2B 및 도 2C는 유지보수제 조성물을 시험판에 일정량, 일정 두께로 도포하는 과정을 촬영한 사진이며, 도 2D는 실험 결과를 촬영한 사진이다.Figure 2A is a photograph taken in detail of the structure of the applicator, Figure 2B and Figure 2C is a photograph of the process of applying the maintenance agent composition to a test plate in a certain amount and a certain thickness, Figure 2D is a photograph taken of the experimental results .
도 2D의 좌측에서 순서대로 비교예 5, 실시예 1, 비교예 1의 실시예 1의 유지보수제 조성물의 경우에는 대부분 영역에 균일한 도막이 형성되었고, 가소제로 프로필렌글리콜이 첨가된 비교예 1의 경우에는 일부 구간에 도막이 형성되지 않았으며, 비교예 2의 경우에는 도막이 제대로 형성되지 않는 문제가 있었다.In the case of the maintenance agent composition of Example 1 of Comparative Example 5, Example 1, and Comparative Example 1 in order from the left of FIG. 2D, a uniform coating film was formed in most areas, and in Comparative Example 1 in which propylene glycol was added as a plasticizer A coating film was not formed in some sections, and in the case of Comparative Example 2, there was a problem in that the coating film was not properly formed.
따라서, 본 실험 결과로부터, 본 발명의 일 실시예에 따른 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물은 도막 형성 및 유지 능력이 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.Therefore, from the results of this experiment, it was confirmed that the maintenance agent composition including the acrylic resin having a core-shell structure according to an embodiment of the present invention has excellent coating film formation and maintenance ability.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific embodiments and descriptions described above, and without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, anyone with ordinary skill in the art to which the invention pertains can implement various modifications and such modifications shall fall within the protection scope of the present invention.
Claims (8)
상기 코어-쉘 구조의 아크릴 수지는, 제1 아크릴 조성물로 형성된 코어; 및 제2 아크릴 조성물로 형성되어, 상기 코어를 감싸는 쉘;을 포함하며,
상기 제1 아크릴 조성물은, 메타크릴산(MA) 1~6 중량%, 부틸아크릴레이트(BA) 37~47 중량% 및 메틸메타크릴레이트(MMA) 49~59 중량%를 포함하고,
상기 제2 아크릴 조성물은, 메타크릴산(MA) 0.1~5 중량%, 부틸아크릴레이트(BA) 49~62 중량% 및 메틸메타크릴레이트(MMA) 37~48 중량%를 포함하며,
상기 제1 아크릴 조성물에는 부틸아크릴레이크(BA)에 비해 메틸메타크릴레이트(MMA)가 더 많은 양으로 포함되고, 제2 아크릴 조성물에서는 부틸아크릴레이크(BA)가 메틸메타크릴레이트(MMA)에 비해 더 많은 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물.
25 to 45% by weight of an acrylic resin having a core-shell structure, 1 to 7% by weight of an alkali silicate, 0.1 to 3% by weight of a pH adjuster, 0.1 to 3% by weight of an emulsifier, and 50 to 70% by weight of water,
The acrylic resin of the core-shell structure may include a core formed of a first acrylic composition; and a shell formed of a second acrylic composition and surrounding the core.
The first acrylic composition comprises 1 to 6% by weight of methacrylic acid (MA), 37 to 47% by weight of butyl acrylate (BA), and 49 to 59% by weight of methyl methacrylate (MMA),
The second acrylic composition comprises 0.1 to 5% by weight of methacrylic acid (MA), 49 to 62% by weight of butyl acrylate (BA), and 37 to 48% by weight of methyl methacrylate (MMA),
In the first acrylic composition, methyl methacrylate (MMA) is included in a larger amount than butyl acrylate (BA), and in the second acrylic composition, butyl acrylate (BA) is methyl methacrylate (MMA) compared to methyl methacrylate (MMA). A maintenance agent composition comprising an acrylic resin having a core-shell structure, characterized in that it is included in a larger amount.
상기 코어-쉘 구조의 아크릴 수지의 입자 크기는 0.01~0.5㎛인 것을 특징으로 하는, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물.
According to claim 1,
A maintenance agent composition comprising an acrylic resin having a core-shell structure, characterized in that the particle size of the acrylic resin having the core-shell structure is 0.01 to 0.5 μm.
전처리 단계를 거친 작업 대상면에 제1항 또는 제5항에 기재된 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 도포하는 도포 단계; 및
상기 유지보수제 조성물을 건조 경화시키는 건조 단계;를 포함하고,
상기 도포 단계는, 붓이나 롤러를 이용하여 작업 대상면에 유지보수제 조성물을 도장하거나, 유지보수제 조성물과 추진제가 포함된 분사 장치를 이용하여 스프레이 도장하는 것을 특징으로 하는, 코어-쉘 구조의 아크릴 수지를 포함하는 유지보수제 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보호 및 보수 방법.
A pre-treatment step of removing foreign substances from the surface to be protected or repaired for cracks;
An application step of applying a maintenance agent composition comprising the core-shell structure acrylic resin according to claim 1 or 5 on the surface to be worked through the pretreatment step; and
a drying step of drying and curing the maintenance agent composition;
In the application step, the maintenance agent composition is coated on the surface to be worked by using a brush or roller, or spray coating is performed using a spraying device containing the maintenance agent composition and a propellant, an acrylic resin having a core-shell structure A method of protecting and repairing a concrete structure using a maintenance agent composition comprising a.
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