KR101013205B1 - 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물과 그 제조방법 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물에 관한 것으로서, 폴리우레아 도장재의 시공 후 폴리우레아의 물리적 기계적 물성 및 화학적 물성을 보안하기 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물에 관한 것이다. 이를 위하여, 주제부는 주제부 100 중량%에 대하여 폴리메틸메타아크릴 수지 50~65 중량%, 착색안료 5~10 중량%, 분산제 0.2~2 중량%, 소포제 0.2~2 중량%, UV안정제 0.2~2 중량%, 아크릴고무 5~20.5 중량%, 파라핀왁스 1~5 중량%, 중공 글라스버블 13~21 중량%로 포함되고, 경화제부는 경화제부 100 중량%에 대하여 과산화벤조일 40~50 중량%, 디옥틸프탈레이 50~60 중량%로 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물과 그 제조방법 및 그 시공방법{RAPID HARDENING AND HEAT REFLECTION COMPOSITION USING POLY METHYL METHACRYLATE RESIN FOR POLYUREA WATERPROOFING PAINT AND MANUFACTURING METHOD AND CONSTRUCTING METHOD THEREOF}

본 발명은 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물에 관한 것으로서, 폴리우레아 도장재의 시공 후 폴리우레아의 물리적 기계적 물성 및 화학적 물성을 보안하기 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물에 관한 것이다.

종래의 일반적인 폴리우레아 방수 공법은 폴리우레아 자체의 기계적 물성이 매우 우수하지만, 시공 후 자외선 등의 문제로 일정 시간이 지나는 경우 변색, 도막의 들뜸 및 박리 등이 자주 발생하고 구조물과의 결합력이 떨어져 내구성능에 대한 문제가 종종 발생되고 있다.

이에 대하여 업계에서는 도장이 되는 구조물과 폴리우레아 도장재 사이에 대한 시공방법, 폴리우레아가 도장되는 하지 바탕면의 처리방법, 수용성 바탕 조정재를 사용하는 구조공법 등의 다양한 연구가 있었지만, 폴리우레아를 포함한 탄성을 지니는 방수 도장재를 위한 최상부층의 기능적 도장재에 대한 연구는 미비하고, 특히 속경화형 폴리우레아 도장재에 적용이 가능한 라디칼 개시반응형의 차열 기능을 가지는 속경화형 도장재에 대한 연구는 거의 없는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 폴리우레아 방수 도장재의 문제점인 변색, 도막의 들뜸 및 도막의 박리 등을 해결하기 위하여 구조물 외부의 열이 내부로 전달되는 것을 방지함에 따라 폴리우레아 도장재의 물리적 기계 물성 및 화학적 물성을 보안하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용하여 동절시 저온 작업환경에서도 속경화성이 뛰어난 도장재를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 중공 글라스버블을 이용하여 열적 안정성 및 낮은 열전도율로 인하여 뛰어난 차열 효과를 가진 도장재를 제공하는 데에 있다.

본 발명인 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물은 주제부와 경화제부로 이루어진 도장재 조성물에 있어서, 주제부는 주제부 100 중량%에 대하여 폴리메틸메타아크릴 수지 50~65 중량%, 착색안료 5~10 중량%, 분산제 0.2~2 중량%, 소포제 0.2~2 중량%, UV안정제 0.2~2 중량%, 아크릴고무 5~20.5 중량%, 파라핀왁스 1~5 중량%, 중공 글라스버블 13~21 중량%로 포함되고, 경화제부는 경화제부 100 중량%에 대하여 과산화벤조일 40~50 중량%, 디옥틸프탈레이 50~60 중량%로 포함되어 이루어진다.

한편, 본 발명인 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물의 제조방법은 반응조의 온도를 서서히 올리면서 폴리메틸메타아크릴 수지 100 중량%에 대하여 메틸메타아크릴레이트 30~40 중량%, 부틸아크릴레이트 20~30 중량%를 반응조에 넣고 70℃의 온도를 유지한 다음에 폴리메틸메타아크릴 30~50 중량%를 천천히 투입하면서 200rpm의 속도로 3시간 동안 교반하고 30℃의 온도로 냉각하여 완료하는 폴리메틸메타아크릴 수지 제조단계, 주제부 100 중량%에 대하여 상기 폴리메틸메타아크릴 수지 50~65 중량%, 착색안료 5~10 중량%, 분산제 0.2~2 중량%, 소포제 0.2~2 중량%, UV안정제 0.2~2 중량%, 아크릴고무 5~20.5 중량%, 파라핀왁스 1~5 중량%, 중공 글라스버블 13~21 중량%를 교반기에 넣어 30~40분간 고르게 균질화하는 속경화형 차열재 조성물의 주제부 제조단계, 경화부 100 중량%에 대하여 과산화벤조일 40~50 중량%, 디옥틸프탈레이 50~60 중량%를 포함하여 교반하는 속경화형 차열재 조성물의 경화부 제조단계가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명인 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물의 시공방법은 이물질을 제거하는 전처리 단계, 상기 전처리 단계 후 전처리된 구조물과 폴리우레아의 접착을 증진하는 하도 도포 단계, 상기 하도 도포 단계 후 구조물의 상면에 폴리우레아 방수재를 충돌 혼합 스프레이 장비를 이용하여 분사하는 폴리우레아 방수재 시공단계, 상기 폴리우레아 방수재가 시공된 상면에 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 속경화형 차열재를 유성롤과 에어리스 스프레이 장비 중 어느 하나를 이용하여 도장하는 속경화형 차열재 조성물의 시공단계가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 폴리우레아 방수 도장재의 문제점인 변색, 도막의 들뜸 및 도막의 박리 등을 해결하기 위하여 구조물 외부의 열이 내부로 전달되는 것을 방지함에 따라 폴리우레아 도장재의 물리적 기계 물성 및 화학적 물성을 보안하는 효과가 있다.

또한, 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용하여 동절시 저온 작업환경에서도 라디칼 형성에 따른 개시반응에 의해 속경화성이 뛰어난 효과가 있다.

또한, 중공 글라스버블을 이용하여 열적 안정성 및 낮은 열전도율로 인하여 뛰어난 차열 효과가 있다.

본 발명에 의한 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물과 그 제조방법 및 그 시공방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.

먼저 본 발명인 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물은 주제부와 경화제부로 이루어진 도장재 조성물에 있어서, 주제부는 주제부 100 중량%에 대하여 폴리메틸메타아크릴 수지 50~65 중량%, 착색안료 5~10 중량%, 분산제 0.2~2 중량%, 소포제 0.2~2 중량%, UV안정제 0.2~2 중량%, 아크릴고무 5~20.5 중량%, 파라핀왁스 1~5 중량%, 중공 글라스버블 13~21 중량%로 포함되고, 경화제부는 경화제부 100 중량%에 대하여 과산화벤조일 40~50 중량%, 디옥틸프탈레이 50~60 중량%로 포함되어 이루어진다.

본 발명의 다른 실시예로 상기 주제부 100 중량부에 대하여 상기 경화부는 4~5 중량부가 첨가되어 혼합되는 것이 바람직하고, 3 중량부가 첨가되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예로 폴리메틸메타아크릴 수지는 폴리메틸메타아크릴 수지 100 중량%에 대하여 메틸메타아크릴레이트 30~40 중량%, 부틸아크릴레이트 20~30 중량%, 폴리메틸메타아크릴 30~50 중량%가 포함되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예로 폴리메틸메타아크릴 수지의 점도는 300~400cP(센티포아즈)인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명인 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물의 제조방법은 반응조의 온도를 서서히 올리면서 폴리메틸메타아크릴 수지 100 중량%에 대하여 메틸메타아크릴레이트 30~40 중량%, 부틸아크릴레이트 20~30 중량%를 반응조에 넣고 70℃의 온도를 유지한 다음에 폴리메틸메타아크릴 30~50 중량%를 천천히 투입하면서 200rpm의 속도로 3시간 동안 교반하고 30℃의 온도로 냉각하여 완료하는 폴리메틸메타아크릴 수지 제조단계, 주제부 100 중량%에 대하여 상기 폴리메틸메타아크릴 수지 50~65 중량%, 착색안료 5~10 중량%, 분산제 0.2~2 중량%, 소포제 0.2~2 중량%, UV안정제 0.2~2 중량%, 아크릴고무 5~20.5 중량%, 파라핀왁스 1~5 중량%, 중공 글라스버블 13~21 중량%를 교반기에 넣어 30~40분간 고르게 균질화하는 속경화형 차열재 조성물의 주제부 제조단계, 경화부 100 중량%에 대하여 과산화벤조일 40~50 중량%, 디옥틸프탈레이 50~60 중량%를 포함하여 교반하는 속경화형 차열재 조성물의 경화부 제조단계가 포함되어 이루어진다.

한편, 본 발명인 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물의 시공방법은 이물질을 제거하는 전처리 단계, 상기 전처리 단계 후 전처리된 구조물과 폴리우레아의 접착을 증진하는 하도 도포 단계, 상기 하도 도포 단계 후 구조물의 상면에 폴리우레아 방수재를 충돌 혼합 스프레이 장비를 이용하여 분사하는 폴리우레아 방수재 시공단계, 상기 폴리우레아 방수재가 시공된 상면에 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 속경화형 차열재를 유성롤과 에어리스 스프레이 장비 중 어느 하나를 이용하여 도장하는 속경화형 차열재 조성물의 시공단계가 포함되어 이루어진다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하기로 한다. 하기 설명은 일실시예일 뿐이고 본 발명은 이것에 국한되지 않는다.

구조물의 방수를 위하여 사용되는 도료인 폴리우레아 도장재의 폴리우레아 수지는 속경화성을 지니는 100% 부피 고형분의 2액형 수지이고, 연속도막의 형성 및 우수한 기계적 물성을 가지는 것이어야 한다.

표 1은 본 발명에 적용되는 폴리우레아 도장재의 시공 조건이다.

표 2는 본 발명에 적용되는 폴리우레아 도장재의 물성 조건이다.

폴리우레아 도장재는 표 1, 2의 조건에 만족하기 위하여 자외선 및 내약품 성능이 뛰어난 최상부층의 방수 도장재가 필요하고, 비황변 도장재로 가장 많이 사용되는 용제 증발형의 마감 도장재는 이러한 내화학 성능이 부족하다.

본 발명의 도장재 조성물은 주제부와 경화제부로 나뉘고, 주제부는 폴리메틸메타아크릴, 착색안료, 분산제, 소포제, UV안정제, 아크릴고무, 파라핀왁스 및 중공 글라스버블이 포함되고, 경화제부는 과산화벤조일, 디옥틸프탈레이가 포함된다.

본 발명의 폴리메틸메타아크릴 수지는 기존의 용제 증발형 비가교형 아크릴 수지인 건축의 상도 마감 도장재, 자동차 보수용 도장재 및 플라스틱 도장재 등과는 달리 내자외선과 내화학성능을 만족하는 과산화물의 라디칼 개시 반응에 의한 가교결합을 형성함에 따라 내열성, 내용제성 및 내약품성이 뛰어난 도장재를 얻을 수 있게 된다.

특히, 폴리메틸메타아크릴 수지는 기존의 아크릴 수지계와는 달리 휘발성 유기화합물의 함량이 EPA Method 24 시험법으로 10 중량% 이내이며(시험법에 의한 단량체의 휘발 성분이 있음), 부피고형분이 100%에 가까워 1회 도장으로 두꺼운 도막이 형성되는 장점이 있다.

본 발명에 따른 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물과 그 제조방법 및 그 시공방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 폴리우레아 방수용 도료 조성물에 있어 주원료이며, 속경화형 폴리메틸메타아크릴 수지의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.

반응조의 온도를 서서히 올리면서 폴리메틸메타아크릴 수지 100 중량%를 기준으로 순도 99.8%의 메틸메타아크릴레이트를 30~40 중량%, 순도 99.8%의 부틸아크릴레이트를 20~30 중량%가 되도록 투입하고, 70℃까지 온도를 높여 유지한다.

메틸메타아크릴의 부가중합에 의한 수평균분자량 110,000의 폴리메틸메타아크릴 30~50 중량%가 되도록 천천히 투입하면서 교반속도를 200rpm으로 3시간 유지한 다음에 30℃ 이하의 온도로 냉각하여 폴리메틸메타아크릴 수지의 제조를 완료한다.

상기의 방법으로 제조된 폴리메틸메타아크릴 수지는 300~400cP(센티포아즈) 점도의 특성을 나타낸다.

본 발명에 사용된 폴리메틸메타아크릴은 LG MMA社의 IH830B이고, 유리전이온도는 114℃인 것이 바람직하다.

상기와 같은 과정을 통해 본 발명의 주제부로서 폴리메틸메타아크릴 수지는 UV안정제, 분산제, 소포제, 아크릴고무, 파라핀왁스 및 중공 글라스버블이 포함되는 혼합 공정을 거친다.

즉, 폴리메틸메타아크릴 수지 50~65 중량%, 착색안료 5~10 중량%, 분산제 0.2~2 중량%, 소포제 0.2~2 중량%, UV안정제 0.2~2 중량%, 아크릴고무 5~20.5 중량%, 파라핀왁스 1~5 중량%, 중공 글라스버블 13~21 중량%로 포함되게 혼합하여 교반기에서 30~40분간 고르게 균질화 시킴으로써 본 발명에 따른 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 차열 효과를 가진 도료의 주제부를 제조한다.

상기 착색안료는 도료 도포 후 착색 마감 효과를 가지는 것으로 백색의 경우는 빛의 반사에 효과에 의한 차열 효과를 증대시키고, 사용량의 한계는 최소 5 중량% 이상이 되어야 은폐력을 확보할 수 있으며, 사용량이 증가할수록 은폐력이 증대된다. 그러므로 최적의 작업성능을 나타내기 위한 은폐력을 위해 5~10 중량% 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 UV안정제는 도료의 도포 후, 태양광선 중의 자외선에 의해 발생될 수 있는 변색, 표면 갈라짐, 물성 저하 등을 방지하고, 액상 안정제가 가장 뛰어난 효과를 나타내며, 0.2 중량% 미만으로 첨가시에는 자외선으로부터의 손상을 방지할 수 없으며, 2 중량% 이상으로 첨가시에는 더 이상의 자외선의 방지 효과를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 원가 상승의 요인이 되므로, 0.2~2 중량% 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 분산제는 안료, 수지, 중공 글라스버블의 분산을 쉽게 하기 위한 첨가제로서 본 발명에서는 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올암모늄염의 고형분 81% 분산제가 사용되었고, 0.2 중량% 미만으로 첨가시에는 분산성 저하로 인해 물성이 저하되며, 2 중량% 이상으로 첨가시에는 분산 효과는 높으나 전체적인 물성 저하를 가져오게 되므로, 0.2~2 중량% 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 소포제는 도료의 제조시 발생되는 기포를 제거하기 위한 첨가제로서, 폴리실록산의 폴리 글리콜 혼합물이 사용되었고, 0.2 중량% 미만으로 첨가시에는 충분한 기포 제거가 어려워 도료의 물성이 저하되며, 2 중량% 이상으로 첨가시에는 기포 제거 효과는 높지만 전체적인 물성의 조화를 이루기 위하여 0.2~2 중량% 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 아크릴 고무는 도료의 제조시 발생할 수 있는 크랙 및 내약품 성능의 문제를 개선하기 위한 것으로 5 중량% 이하로 적용할 경우에는 굽힘성능에 대한 문제 개선점이 미비하고, 사용량이 증가될수록 내약품성, 크랙 및 굽힘 성능 개선에 효과적이다. 그러나 사용량이 증가될수록 인장력이 떨어지므로, 5~20.5%의 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 파라핀왁스는 공기 중의 산소의 장애를 없애기 위해 첨가되는 것으로, 사용량의 범위는 1~5 중량% 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 중공 글라스버블은 13 중량% 미만으로 첨가시에는 칙소성의 저하 및 제품 강도에 문제가 있고, 21 중량% 이상으로 첨가시에는 과도한 점도 증가로 인해 작업성이 저하되고, 완전 건조가 된 후에 도막이 갈라지는 문제점이 있으므로 13~21 중량% 범위 내인 것이 바람직하다.

다음으로 표 3에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예에서 조성물의 성분의 중량비를 달리하여, 실시예 1 내지 실시예 4를 들어 설명한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예는 혼합되는 원료의 성분의 함유량에 따라 차열효과와 물성의 차이를 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

폴리메틸메타아크릴 수지 595g, 안료 59g, 분산제 6g, 소포제 6g, UV안정제 6g, 아크릴고무 119g, 파라핀왁스 30g, 중공 글라스버블 179g을 균질화한 후, (폭) 100㎜ × (길이) 300㎜ × (두께) 2㎜의 철판에 건조시 50~100㎛의 두께가 되도록 도장을 실시하였다.

[실시예 2]

폴리메틸메타아크릴 수지 555g, 안료 59g, 분산제 6g, 소포제 6g, UV안정제 6g, 아크릴고무 193g, 파라핀왁스 25g, 중공 글라스버블 150g을 사용하여 (폭) 100㎜ × (길이) 300㎜ × (두께) 2㎜의 철판에 건조시 50~100㎛의 두께가 되도록 도장을 실시하였다.

[실시예 3]

폴리메틸메타아크릴 수지 574g, 안료 57g, 분산제 6g, 소포제 6g, UV안정제 6g, 아크릴고무 119g, 파라핀왁스 30g, 중공 글라스버블 202g을 사용하여 (폭) 100㎜ × (길이) 300㎜ × (두께) 2㎜의 철판에 건조시 50~100㎛의 두께가 되도록 도장을 실시하였다.

[실시예 4]

폴리메틸메타아크릴 수지 624g, 안료 63g, 분산제 6g, 소포제 6g, UV안정제 6g, 아크릴고무 110g, 파라핀왁스 25g, 중공 글라스버블 160g을 사용하여 (폭) 100㎜ × (길이) 300㎜ × (두께) 2㎜의 철판에 건조시 50~100㎛의 두께가 되도록 도장을 실시하였다.

상기 실시예 1의 경우 적정한 폴리메틸메타아크릴 수지와 아크릴고무 및 중공 글라스버블의 적정한 혼합으로 작업성 및 건조 도막후의 표면 외관, 차열의 효과가 매우 뛰어났다.

상기 실시예 2의 경우 아크릴고무 함량이 높아 부피 고형분 증대에 따른 작업성능이 떨어졌고, 건조시 도막 인장력이 떨어졌다. 아크릴고무 함량이 높아짐에 따라 원료의 점도가 상승하고 신율이 증대하여 인장 저하가 현저하게 나타났다.

상기 실시예 3의 경우 작업성 및 외관은 모두 만족스럽지만 스프레이시 중공 글라스버블의 함량이 높아 비산되는 제품의 양이 많았으며, 또한 건조 후 폴리메틸메타아크릴 수지와의 중공 글라스버블 결합력이 부족하여 접착이 떨어지는 현상이 발생하였다.

상기 실시예 4의 경우 작업성이 떨어지고, 외관 상태가 좋지 않았다. 수지 함량이 높아 스프레이시 과도하게 많은 양이 분사되어 건조시 외부 도막 건조가 먼저 발생하여 외관이 좋지 못하게 되고, 중공 글라스버블 함량이 상대적으로 떨어져 차열 도료의 붓작업 성능의 저하가 발생하였다.

표 4는 상기 실시예 1 내지 실시예 4의 결과를 나타낸 것이다.

상기 실시예 1 내지 실시예 4의 주제부를 경화시키기 위하여 과산화벤조일 40~50 중량%와, 디옥틸프탈레이 50~60 중량%가 포함되는 경화제부를 중량비율에 따라 상기 주제부 100 중량부에 대하여 상기 경화부를 3 중량부 만큼 첨가하여 교반 후 경 화 건조시켰으며, 건조 후 결과가 가장 양호한 상기 실시예 1의 조성물을 건조도막 두께 50㎛로 도장하여 실온에서 건조시킨 이후 물성을 측정하였다.

도료의 물성 측정은 다음과 같다.

건조시간 - 건조시간 테스트는 KSM 5000에 따라 젖은 도막 두께가 50㎛로 어플리케이터(Applicator)를 이용하여 유리판에 코팅처리를 한 다음에 자연건조(25℃) 후 확인하였다.

내수성능 - 젖은 도막 두께가 50㎛로 어플리케이터를 이용하여 유리판에 코팅처리를 한 후 상온에서 1주일 동안 자연 건조시키고 증류수에 168시간 동안 침적시킨 다음에 도막의 이상유무를 육안 판단한다.

내용제 성능 - 젖은 도막 두께가 50㎛로 어플리케이터를 이용하여 유리판에 코팅처리를 한 후 상온에서 1주일 동안 자연 건조시키고 크실렌에 168시간 동안 침적시킨 다음에 도막의 이상유무를 육안 판단한다.

내충격 성능 - 젖은 도막 두께가 50㎛로 어플리케이터를 이용하여 철판에 코팅처리를 한 후 상온에서 1주일동안 자연 건조시키고 듀퐁 타입(DUPONT TYPE)의 낙하 충격 시험기로 0.5㎏의 하중을 가진 1/2인치인 구면 추로 30㎝의 높이에서 낙하시험을 실시하여 도막의 박리 유무를 육안 판단한다.

촉진내후 성능 - ASTM D 154G cycle 1에 따라 시험 시편을 촉진내후성 장비에 200시간 노출 후 도막의 외관 이상 유무를 ASTM D660, ASTM D661 규격에 따른 크랙 및 체킹을 판단하며, 변색, 들뜸, 박리 등 표면 이상 유무를 관찰한다.

도료의 물성 측정 결과에 따르면 실시예 1의 조성물로 도장된 시편이 도장재의 물성 및 도장재의 작업 성능이 매우 우수하였고, 특히 폴리우레아 방수 도장재의 촉진내후 성능이 매우 개선된 것을 알 수 있다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 차열효과에 대한 시험 결과를 설명한다.

실험을 위한 다음과 같은 구조물을 제작하였다. 5면이 막혀있는 골판지 박스(300 × 300 × 300)에 상기 표 1, 표 2를 만족하는 폴리우레아 도장재를 전용 고온 고압 장비인 고온, 고압의 충돌 혼합 스프레이 장비(Reaction Injection Machine)(가스마 3500)를 이용하여 도막 두께가 약 2㎜가 되도록 수평, 수직면 전체에 도포한다. 도포된 구조물은 5면의 시트간 접합부가 없어야 한다.

폴리우레아 도장재가 마감된 구조물에 실시예 1 내지 실시예 4의 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열도장재를 붓도장으로 50~100㎛되도록 도장한다. 도장재의 색상은 차열 효과가 매우 뛰어난 연회색으로 작업하였다.

상기 단계를 통해 도장이 마감된 구조물을 상온에서 7일간 숙성시킨 다음 밀폐된 공간에서 열원(적외선 조사기, 필립스 250W, E27-230V, 적외선 파장 0.8~1.4㎛)을 조사하여 내부 온도와 외부 온도의 차이를 30분 후 측정하였다.

내부온도는 시편 내부에 고정한 유리막대로 구조물 오픈시 측정하였고, 상부층의 표면온도는 비접촉식 온도계로(SATO社 SK-8700) 측정하였다. 그러나 도장재의 기본 요건을 만족하지 못하는 외관의 구조물 시편은 그 결과를 측정하였지만, 도장재로의 사용은 바람직하지 않다.

내외부위 온도차이를 측정하여 상대적인 차열 효과를 비교 검토하였으며, 표 5에 나타난 바와 같이 실시예 1이 내외부의 온도 차이가 가장 크고, 표면 형태 및 작업성능도 매우 우수하였다.

실시예 1 내지 실시예 4의 차열효과는 상대적으로 차이를 나타냈지만, 본 발명을 적용하지 않은 기존의 일반 도장재보다 차열효과가 우수한 것을 알 수 있다. 상대적인 차열효과를 비교 검토한 결과 가장 바람직한 실시예는 실시예 1인 것을 알 수 있다.

본 발명인 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재의 시공방법을 설명하면 다음과 같다.

폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재의 시공을 위하여 상기 표 1, 표 2의 물성을 만족하는 폴리우레아 방수재를 전용 장비인 고온, 고압의 충돌 혼합 스프레이 장비(가스마 3500)를 이용하여, 분사될 수 있어야 하고, 고온 고압에서 분사된 마감 표면은 다음 2단계의 방법으로 시공된다.

방수를 목적으로 하는 구조물 위에 표현되는 폴리우레아의 마감 방법은 돌기형태 또는 평활한 시트 형태의 면으로 분사할 수 있으며, 돌기 형태의 마감은 속경화형 폴리우레아의 도장재가 시공될 수 있는 특징으로서, 필요에 의해 비산시킨 분무 입자가 평활한 면위에 도포되어 수분 수초 만에 돌기 형상으로 표현되는 1단계와, 상기 폴리우레아 방수재의 시공방법 후, 상기 폴리우레아 방수재의 상면에 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재를 유성롤 또는 에어리스 스프레이 장비로 마감 시공하는 2단계로 이루어진다.

이러한 도장의 방법은 방수를 필요로 하는 구조물의 수직 또는 수평에 적용될 수 있고, 매우 빠른 경화시간이 나타내는 특징으로 방수재의 도막 두께를 필요에 따라 자유롭게 시공할 수 있기 때문에 방수를 목적으로 하는 구조물의 벽체 및 상부층 등에 자유롭게 적용할 수 있는 시공방법이 된다.

또한, 비투수 방수재의 특성상 우천시 미끄럼 사고를 유발할 수 있음으로 보행자의 보행 안전을 위한 미끄럼방지 기능을 가지는 차열재로 마감할 수 있다. 미끄럼방지 기능을 가지는 차열재의 마감은 상기 폴리우레아 방수재의 상면에 미끄럼방지 기능을 가지는 금강사 또는 석영 골재 중 5호사 내지 6호사를 균질하게 살포 한 후 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재를 유성롤로 마감하는 공정으로 미끄럼방지 기능을 가지 속경화형 방수 도장재를 만족할 수 있다. 이는 미끄럼방지 시험 BPT(British Pendulm Tester, 브리티쉬 팬들럼 테스트) : ASTM E303에 따른 BPN 40 이상의 수치를 만족한다.

이상과 같이 본 발명은 폴리우레아 방수 도장재의 문제점인 변색, 도막의 들뜸 및 도막의 박리 등을 해결하기 위하여 자외선에 의한 폴리우레아 방수층의 파괴, 방수재료의 균열 및 폴리우레아 방수층의 열화에 따른 고분자재료의 변형 및 분자사슬 파괴를 개선함에 따라 복합적 열화의 개선 및 기술 증대가 이루어지고, 특히 복합적 열화의 자외선에 대한 요인 및 온도 상승에 대한 요인을 개선하게 된다.

또한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용하여 동절시 저온 작업환경에서도 라디칼 형성에 따른 개시반응에 의해 속경화성이 뛰어난 효과가 있으며, 중공 글라스버블을 이용하여 열적 안정성 및 낮은 열전도율로 인하여 뛰어난 차열 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 비록 한정된 실시예를 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (6)

1. 주제부와 경화제부로 이루어진 도장재 조성물에 있어서,
   주제부는 주제부 100 중량%에 대하여 폴리메틸메타아크릴 수지 50~65 중량%, 착색안료 5~10 중량%, 분산제 0.2~2 중량%, 소포제 0.2~2 중량%, UV안정제 0.2~2 중량%, 아크릴고무 5~20.5 중량%, 파라핀왁스 1~5 중량%, 중공 글라스버블 13~21 중량%로 포함되고,
   경화제부는 경화제부 100 중량%에 대하여 과산화벤조일 40~50 중량%, 디옥틸프탈레이 50~60 중량%로 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 주제부 100 중량부에 대하여 상기 경화부는 4~5 중량부가 첨가되어 혼합되는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 폴리메틸메타아크릴 수지는 폴리메틸메타아크릴 수지 100 중량%에 대하여 메틸메타아크릴레이트 30~40 중량%, 부틸아크릴레이트 20~30 중량%, 폴리메틸메타아크릴 30~50 중량%가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 폴리메틸메타아크릴 수지의 점도는 300~400cP인 것을 특징으로 하는 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물.
   
5. 반응조의 온도를 서서히 올리면서 폴리메틸메타아크릴 수지 100 중량%에 대하여 메틸메타아크릴레이트 30~40 중량%, 부틸아크릴레이트 20~30 중량%를 반응조에 넣고 70℃의 온도를 유지한 다음에 폴리메틸메타아크릴 30~50 중량%를 천천히 투입하면서 200rpm의 속도로 3시간 동안 교반하고 30℃의 온도로 냉각하여 완료하는 폴리메틸메타아크릴 수지 제조단계,
   주제부 100 중량%에 대하여 상기 폴리메틸메타아크릴 수지 50~65 중량%, 착색안료 5~10 중량%, 분산제 0.2~2 중량%, 소포제 0.2~2 중량%, UV안정제 0.2~2 중량%, 아크릴고무 5~20.5 중량%, 파라핀왁스 1~5 중량%, 중공 글라스버블 13~21 중량%를 교반기에 넣어 30~40분간 고르게 균질화하는 속경화형 차열재 조성물의 주제부 제조단계,
   경화부 100 중량%에 대하여 과산화벤조일 40~50 중량%, 디옥틸프탈레이 50~60 중량%를 포함하여 교반하는 속경화형 차열재 조성물의 경화부 제조단계가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물의 제조방법.
   
6. 이물질을 제거하는 전처리 단계,
   상기 전처리 단계 후 전처리된 구조물과 폴리우레아의 접착을 증진하는 하도 도포 단계,
   상기 하도 도포 단계 후 구조물의 상면에 폴리우레아 방수재를 충돌 혼합 스프레이 장비를 이용하여 분사하는 폴리우레아 방수재 시공단계,
   상기 폴리우레아 방수재가 시공된 상면에 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 속경화형 차열재 조성물을 유성롤과 에어리스 스프레이 장비 중 어느 하나를 이용하여 도장하는 속경화형 차열재 조성물의 시공단계가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리우레아 방수용 도장재를 위한 폴리메틸메타아크릴 수지를 이용한 속경화형 차열재 조성물의 시공방법.