KR101285208B1 - 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물 및 이를 이용한 우레아 방수도막 시공방법 및 이를 위한 혼합분사장치 - Google Patents

Abstract

지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물 및 이를 이용한 우레아 방수도막 시공방법이 개시된다.
본 발명은 메틸렌디이소시아네이트 프리폴리머 이루어진 프리폴리머 용액 [A]부;와, 상기 용액 [A]부와 반응하여 분자내 우레아 결합을 형성시키는 아민화합물을 포함하는 아민혼합물 용액 [B]부가 부피기준으로 1:1 혼합되어지되, 상기 아민혼합물 용액 [B]부에는 메틸렌비스옥시클로로아닐린이 상기 아민혼합물 용액 [B] 100중량%에 대해 2 ~ 8 중량%가 함유된 것임을 특징으로 하는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물로서, 폴리우레아 스프레이 도포시에 발생하는 분진과 같은 비산먼지를 억제하고 반응성을 제어하여 후기 경화물성을 촉진하여, 생성도막의 신장율과 기계적 물성(인장강도, 경도)을 확보하였으며, 현장작업성 또한 증진시켰다.

Description

지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물 및 이를 이용한 우레아 방수도막 시공방법 및 이를 위한 혼합분사장치{SLOW HARDENING POLYUREA COATING COMPOSITION AND METHOD AND DEVICE FOR MAKING COATED SURFACE USING THE SAME}

본 발명은 지경화(遲硬化)형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물 및 이를 이용한 우레아 방수도막 시공방법 및 이를 위한 혼합분사장치로서, 더 상세히는 폭발적인 반응을 유도하고 현장에서 스프레이 도포 시에 분진발생을 증가시키는 디에칠톨우엔디아민의 사용을 최소화하면서 이의 사용을 일정량 대체할 수 있는 메틸렌비스옥시클로로아닐린을 사용하여 폴리우레아 스프레이 도포시에 발생하는 분진과 같은 비산먼지를 억제하고 반응성을 제어하여 후기 경화물성을 촉진할 수 있는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물 및 이를 이용한 우레아 방수도막 시공방법 및 이를 위한 혼합분사장치에 관한 것이다.

콘크리트나 금속지붕 등의 각종 구조물을 방수하거나 방식 기능을 부여하기 위한 도막을 형성하기 위한 방법으로 고분자수지를 이용한 코팅이 종래부터 널리 이용되고 있다. 이에 사용되는 수지로는 고무계수지, 폴리우레탄수지, 폴리우레아수지, 에폭시수지 등이 이용된다.

일반적으로 우레탄고분자는 폴리올 또는 폴리올을 기초로하는 화합물과 이소시아네이트의 반응으로 얻어진다. 상기 반응에서는 적정한 촉매와 경화제가 첨가되는 것이 일반적이다. 우레아고분자는 일반적으로 폴리아민 또는 폴리아민 베이스 화합물과 이소시아네이트와의 반응으로 얻어지며 아민과 이소시아네이트의 반응은 충분히 빠르기 때문에 촉매는 일반적으로는 불필요하다. 피방수도막의 환경에 따라서는 경화를 촉진하기 위한 촉매가 사용되기도 한다. 코팅재료로서 우레탄고분자는 내수성, 내약품성, 하지재료에 대한 마모성 및 광택특성이 양호하다. 따라서 우레탄고분자는 코팅재료로서 널리 사용되어지고 있다.

우레아고분자는 일반적으로 우레탄고분자보다는 내마모성이 더 좋다. 이는 우레아 결합에 존재하는 카르보닐기(C=O)의 추가적인 탄소(C)와 질소원자(N)의 결합에 기인한다. 또한 우레아 고분자 화합물은 우레탄 고분자 화합물보다는 내열성이 더 강하고 입체적으로 더 안정하다. 또한 폴리우레아수지는 압축강도가 좋고, 신축성, 내산성, 내알칼리성, 내약품성, 자외선에 잘 견디는 특성이 있고, 환경오염이 없으며 온도의존성이 낮아서 겨울철에도 시공이 가능한 장점이 있다.

폴리우레아 수지는 통상 폴리우레아 수지는 이소시아네이트(Isocyanate) 프리폴리머(Prepolymer)인 [A]부와 아민혼합물(Amine Mixture)인 [B]부의 초속경화 반응을 이용하여 스프레이 기계(고압압축 충돌분무)를 이용하여 현장에서 분사도포되는 공법이다.

일반적인 폴리우레아 스프레이 시스템은 스프레이 분사 후, 20~30초 이내에 경화되는 것을 일컫는다. 하지만, 이와 같은 매우 빠른 반응성으로 인하여 도포되어진 방수도막의 표면의 평활성이 저하되며 초기 경화는 매우 빠르지만 후기 경화가 느려 잉여 반응을 완전하게 하지 못하고 이에 따라서 우레아 특유의 물성을 충분히 활용하지 못하는 결과를 가져왔다.

즉, 종래 일반적인 초속경화 폴리우레아 방수 시스템의 경우 D.E.T.D.A(디에칠톨루엔디아민)와 같은 쇄연장제와 MDI Prepolymer와의 반응은 매우 빠르기 때문에 잉여 아민이나 폴리올과의 반응이 이루어지기도 전에 고응집 효과를 가지는 Hard-segment만 증가하게 되는 문제가 있어 왔다. 기존 폴리우레아 수지는 이소시아네이트와 아민의 매우 빠른 결합력으로 인하여 인장강도와 경도로 대변되는 기계적 강도를 높이는데 많은 제약이 있었던 것이다. 특히, 기계적 물성을 높이는 핵심요소로 대표적인 쇄연장제(Chain Extender)인 D.E.T.D.A(Diethyl Toluene Diamine)는 이소시아네이트와 급격한 반응을 하므로 사용에 많은 제약이 따른다.

본 발명에서는 폴리우레아 스프레이 시스템의 핵심적인 쇄연장제인 D.E.T.D.A(Diethyl Toluene Diamine)의 함량을 최소화 시키면서 이를 대체할 수 있는 쇄연장제를 구조내에 포함시켜 반응을 제어하였다. 폴리우레아 반응을 제어함으로 인해서 MDI Prepolymer와 쇄연장제 이외의 폴리우레아 구성요소인 아민이나 폴리올과의 잉여반응을 촉진시킬 수 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 D.E.T.D.A(Diethyl Toluene Diamine)와 같은 쇄연장제(Chain Extender)의 사용은 최대한 배제하여 폴리우레아 특유의 초속경화 반응은 억제하고 반응이 느린 쇄연장제를 도입하여 일부 초속경화 반응을 지연시킴과 동시에 폴리우레아 특유의 우수한 물성은 그대로 보유할 수 있는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물 및 이를 이용한 우레아 방수도막 시공방법 및 이를 위한 혼합분사장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명자들은 우레아 반응의 초속경성을 어느 정도 제어함으로써 쇄연장제와 MDI Prepolymer와의 반응 외에 부가적인 아민이나 폴리올과의 잉여반응을 완전하게 하여 우레아 특유의 기계적물성과 내구성을 혁신적으로 향상시킬 수 방안을 연구한 끝에, 본 발명을 하기에 이르렀다.

본 발명에 따르면 메틸렌디이소시아네이트 프리폴리머 이루어진 프리폴리머 용액 [A]부와, 상기 용액 [A]부와 반응하여 분자내 우레아 결합을 형성시키는 아민화합물을 포함하는 아민혼합물 용액 [B]부가 부피기준으로 1:1 혼합되어지되, 상기 아민혼합물 용액 [B]부에는 메틸렌비스옥시클로로아닐린이 상기 아민혼합물 용액 [B] 100중량%에 대해 2 ~ 8 중량%가 함유된 것임을 특징으로 하는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물이 제공된다.

본 발명은 쇄연장제로(Chain Extender)서 D.E.T.D.A(디에칠톨루엔디아민)와 같은 쇄연장제의 사용을 최대한 배제하여 폴리우레아 특유의 초속경화반응은 억제하고 쇄연장제로서 메틸렌비스옥시클로로아닐린을 사용하여 반응을 느리게 함으로써, 폴리우레아 특유의 우수한 물성이 도막에 그대로 보유되도록 한 것에 특징이 있다.

이에 따르면 방수, 방식 기능을 동시에 가지며 겔(Gel)타임과 가사시간을 조절하면서 고경도와 같은 기계적물성을 향상시켜 구조물의 내구연한을 획기적으로 연장시킬 수 있는 코팅용 수지조성물이 얻어진다.

일반적으로 NCO 함유량이 높아질수록 경화 후 도막의 경도는 높아지고, NCO 함유량이 낮아질수록 경화 후 도막의 경도는 낮아지나, 본 발명의 일 실시예에서는 12~14% 메틸렌디이소시아네이트 프리폴리머를 사용하였다.

본 발명의 조성물은 우레아 코팅재료에서 널리 알려진 물질을 포함한다. 즉 본 발명의 프리폴리머 용액 [A]부와 반응하여 분자내에 우레아 결합을 형성시키는 아민혼합물 용액 [B]부는 우레아 고분자 코팅재료에 포함되는 쇄연장제, 폴리올, 가소제, 안료, 접착증진제, 경화촉진제(촉매) 등을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 구성물질들은 다음과 같은 것과 성분비가 예시된다.(아민혼합물 용액 [B] 전체중량 기준)

- 쇄연장제 화합물 20 ~ 23 중량%

- 폴리올 화합물 71 ~ 75 중량%,

- 가소제 화합물 0.4 ~ 2 중량%

- 안료화합물 2 ~ 4 중량%

- 접착증진제 화합물 0.2 ~ 0.3 중량%

보다 구체적인 물질과 그 주요 역할은 다음과 같다.

- 디에칠톨루엔디아민(쇄연장제) 14 ~ 18 중량%: 가교도 조절, 인장강도, 인열강도, 경도 등 기계적 물성 조절, 경화시간 조절, 태크프리타임 조절.

- 메틸렌비스옥시클로로아닐린(쇄연장제) 2 ~ 8 중량%: 가교도 조절, 후경화 조절, 신장율 조절.

- 폴리옥시알킬렌글리콜(폴리올) 71 ~ 75 중량% : 신장율 조절.

- 디옥칠프탈레이트, 프로필렌카보네이트 및/또는 디부틸프탈레이트(가소제) 0.4 ~ 2 중량%: 경도 조절, 유연성 조절

- 카본블랙, 티타늄디옥사이드(안료) 2 ~ 4 중량%: 색상 조절,

- 납, 주석, 비스무스 계열의 촉매(경화촉진제) 0.4 ~ 0.8 중량%: 가사시간 조절, 경화시간 조절.

- 실란계통 접착증진제(첨가제) 0.2 ~ 0.3 중량% : 소지(바탕체)와의 접착력 증진 조절.

본 발명의 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물은 상기 프리폴리머 용액 [A]와 상기 아민혼합물 용액 [B]를 1:1 부피비율로 혼합하여 사용한다.

본 발명의 다른 관점에서 본 발명은 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물을 이용한 우레아 방수도막 시공방법을 제시한다. 본 발명의 방법은 방수도막이 형성될 피방수체의 표면을 정리한 후에, NCO함량이 12~14%인 메틸렌디이소시아네이트 프리폴리머 용액 [A]부을 준비하고, 쇄연장제 화합물 20 ~ 23 중량%, 폴리올 화합물 71 ~ 75 중량%, 가소제 화합물 0.4 ~ 2 중량%, 안료화합물 2 ~ 4 중량%, 증진제 화합물 0.2 ~ 0.3 중량%을 포함하는 아민혼합물 용액 [B]부를 준비하여, 상기 프리폴리머 용액 [A]부와 아민혼합물 용액 [B]부를 부피기준으로 1;1 혼합하여 상기 피방수체의 표면에 고압으로 분사하여 우레아 방수도막을 형성하는 우레아 방수도막 시공방법을 개시한다.

바람직하게 상기 아민혼합물 용액 [B]부는 경화촉진제 0.4 ~ 0.8 중량%를 더 포함하고,상기 쇄연장제 화합물은 상기 아민혼합물 용액 [B] 전체중량을 기준으로 디에칠톨루엔디아민 14 ~ 18 중량%와 메틸렌비스옥시클로로아닐린 2 ~ 8 중량%을 포함하고, 상기 폴리올 화합물은 폴리옥시알킬렌글리콜이고, 상기 가소제 화합물은 디옥칠프탈레이트, 프로필렌카보네이트 및 디부틸프탈레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1이상의 물질을 포함함을 특징으로 한다.

다른 관점에서 본 발명은 상기 시공방법을 수행하기 위한 장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 주제탱크와 경화제탱크 및 에어콤프레셔가 마련된 본체;상기 본체의 주제탱크와 연결되어 주제를 공급하는 주제라인;상기 본체의 경화제탱크와 연결되어 경화제를 공급하는 경화제라인;상기 본체의 에어콤프레셔와 연결되어 에어를 공급하는 에어라인; 및 상기 주제라인과 경화제라인 및 에어라인이 그 후단부에 연결되고, 그 중앙부에 상기 주제라인과 경화제라인에서 공급된 주제와 경화제를 혼합하는 혼합부가 배치되며 상기 혼합부의 선단부에 혼합된 방수제 및 에어가 분사되는 분사구 및 상기 분사구와 연통되는 공기유로가 마련된 분사기; 를 포함하여 구성되는 혼합분사장치로서, 상기 주제라인의 일측부에 별도의 세척라인의 일단부가 연결되고 상기 세척라인의 타단부가 별도의 세척탱크와 연결되어 상기 주제라인으로 세정액을 공급하도록 된 것이고, 상기 주제라인과 세척라인의 연결부위에 상기 주제와 세정액을 선택적으로 공급하기 위한 삼방밸브가 더 구비된 것이고, 상기 공기유로는 그 선단부가 상기 분사구와 연통되고 그 중앙부가 상기 분사기의 혼합부와 분리된 상태로 배치되며 그 후단부가 상기 분사기 후단부의 에어라인과 연결되는 것이며, 상기 에어라인과 공기유로 사이에 에어 공급 세기를 안정화시키기 위한 에어탱크가 더 구비된 것이고,상기 각각의 라인에 유체의 상온 유지를 위한 열선이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에서 조성물의 성분비 상하한의 기술적 의미에 대해 설명한다.

상기 아민혼합물에서 가교도를 향상시키며 인장강도 겔(Gel)타임을 조절하기 위한 디에칠톨루엔디아민을 18중량%이상 투입할 경우 인장강도와 경도는 상승하지만, 도막의 자기평활성(Self-leveling)이 저하되어 미려한 외관을 구현할 수 없으며 스프레이 분진이 많이 발생하여 재료의 손실이 초래된다. 디에칠톨루엔디아민을 14중량% 이하 사용할 경우 가교도와 반응성을 조절하여 가사시간을 확보할 수 있지만 기계적강도인 인장강도와 경도가 저하되므로 14~18중량% 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 아민혼합물에서 가교도와 후경화시간을 조절하는 메틸렌비스옥시클로로아닐린을 8중량%이상 사용할 경우 수지용액의 점도가 상승하여 원활한 스프레이 도포 작업에 문제가 발생하여 부피비로 배합되는 폴리우레아 스프레이 코팅재의 당량비가 맞지 않게되므로 물성발현에 문제가 생기며, 2중량% 이하 사용할 경우에는 상대적으로 고분자의 가교도 조절이 어려우므로 2~8중량% 범위내에서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 아민혼합물에서 신장율을 조절하는 폴리옥시알킬렌글리콜 75중량%이상 첨가될 경우 인장강도와 경도저하가 발생하여 폴리우레아 코팅제 기계적물성 발현이 어려우므로 71 ~ 75중량% 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 아민혼합물에서 경도와 폴리우레아 도막의 유연성을 조절하는 디옥칠프탈레이트를 2중량%이상 첨가할 경우 경도가 높은 도막 폴리우레아 도막재의 특성상 경화 후 상부로 베어나올 수 있어 이로 인한 상도의 벗겨짐 하자가 발생할 수 있으며 경도가 떨어지는 현상이 나타날 수 있다. 0.4중량%이하로 첨가 할 경우에는 도막의 유연성이 떨어져 콘크리트와 같은 바탕면의 수축팽창에 저항하는 성능이 저하되므로 0.4~2중량% 범위내에서 사용하는것이 바람직하다.

상기 아민혼합물에서 색상을 표현하는 안료는 2중량%미만 첨가시에는 은폐력이 손실되며, 5중량% 이상 첨가시에는 점도상승의 원인이 되므로 4중량% 사용이 바람직하다.

상기 아민혼합물에서 접착력을 향상 시켜주는 접착증진제는 폴리우레아 스프레이 코팅시에 바탕이 되는 콘크리트 및 철제류와 부착력을 향상시켜주는 것으로서 무기질과 유기질의 양쪽 특성을 가지고 있는 실란커플링제를 0.3중량% 이상 사용할 경우 접착력은 증가하나 폴리우레아를 2회 이중 코팅 시에는 실란성분의 베어나옴(Bleeding) 현상으로 인하여 오히려 부착력 저하현상이 나타날 수 있으므로 0.2~0.3중량% 사용이 바람직하다.

본 발명의 조성물의 시공을 위한 분사는 충돌분무방식(EXP-2, GRACO社)이나 혼합분사방식을 이용하여 시공가능하다. 혼합분사방식의 경우 본 발명자들이 개발하여 출원한 제10-2013-0004569호에 개시된 분사장비를 이용할 수도 있다.

도면 1 내지 3를 참조하여 이를 설명한다.

도 1 내지 도 3에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합분사장치는 주제탱크(11)와 경화제탱크(12) 및 에어콤프레셔(13)가 마련된 본체(10)와, 상기 본체(10)의 주제탱크(11)와 연결되어 혼합부(51)로 주제를 공급하는 주제라인(20)과, 상기 본체(10)의 경화제탱크(12)와 연결되어 상기 혼합부(51)로 경화제를 공급하는 경화제라인(30)과, 상기 본체(10)의 에어콤프레셔(13)와 공기유로(53)연결되어 에어를 공급하는 에어라인(40)과, 상기 주제라인(20)과 경화제라인(30) 및 에어라인(40)이 그 후단부에 연결되고 그 중앙부에 상기 주제라인(20)과 경화제라인(30)에서 공급된 주제와 경화제를 혼합하는 혼합부(51)가 배치되며 상기 혼합부(51)의 선단부에 혼합된 방수제 및 에어가 분사되는 분사구(52) 및 상기 분사구(52)와 연통되는 공기유로(53)가 마련된 분사기(50)와, 상기 주제라인(20)의 일측부에 연결되는 세척라인(60) 및 상기 세척라인(20)의 타단부에 연결되어 상기 주제라인(20)으로 세정액을 공급하는 세척탱크(70)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

여기서, 상기 혼합부(51)에는 상기 주제와 경화제를 혼합하기 위한 공지 기술의 이른바 트위스트윙(51a)을 적용할 수 있다.

그리고, 상기 분사구(52)는 그 중앙부에 방수제분사구(52a)가 배치되고, 상기 방수제분사구(52a) 외주부를 감싸는 구조의 에어분사구(52b)가 마련되며, 상기 에어분사구(52b)는 에어커튼 기능도 겸하게 된다.

그리고, 상기 세척라인(60)을 통한 상기 혼합부(51)의 세척이 가능하게 되면서 상기 트위스트윙(51a)의 재질도 1회용 재질이 아닌 반영구적으로 사용이 가능하게 되는 스텐레스 재질 등을 적용할 수 있을 것이다.

그리고, 상기 주제라인(20)과 세척라인(60)의 연결부위에는 상기 주제와 세정액을 선택적으로 공급할 수 있도록 하기 위한 삼방밸브(80)가 마련되어 있다.

그리고, 상기 공기유로(53)는 에어를 공급하기 위한 관체 구조로서, 그 선단부가 상기 분사구(52)의 에어분사구(52b)와 연통되고 그 중앙부가 상기 분사기(50)의 혼합부(51)와 분리된 상태로 배치되며, 즉 상기 혼합부(51)의 외주면과 일정간격 이격되는 별도의 라인을 마련하여 에어를 공급할 수 있도록 하며, 그 후단부가 상기 분사기(50) 후단부의 에어라인(40)과 연결되는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 에어라인(40)과 공기유로(53) 사이인 상기 분사기(50)의 후단부에는 상기 에어라인(40)으로부터 공급된 에어가 곧바로 공기유로(53)를 통해 분사구(52)의 에어분사구(52b)로 공급되는 것을 차단하여 공기 공급 세기를 완화시키기 위한 에어탱크(90)가 마련되어 있다.

그리고, 상기 각각의 라인(20,30,40)에는 해당 유체의 상온 유지를 위한 열선(미도시)이 마련되어 있다.

여기서, 상기 열선은 상기 각각의 라인(20,30,40) 외주면을 따라 코일 형상이나 나선 구조 또는 직선 구조 등 다양한 구조 및 방식으로 밀착 배치되어 별도의 전원수단에 의해 발열되면서 상기 각각의 라인(20,30,40)에 보온 기능을 부여할 수 있도록 함으로써, 해당 유체들이 대략 30도 정도의 일정한 온도를 유지하면서 외부 기온에 관계없이 분사가 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

미 설명부호 55는 작업자가 상기 분사기(50)를 잡을 수 있도록 하기 위한 손잡이를 나타낸 것이다.

위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합분사장치를 통한 방수제의 분사 과정을 살펴보면, 우선 상기 삼방밸브(80)를 조작하여 세척라인(60)이 밀폐되도록 하고 상기 주제라인(20)이 개방되도록 한 상태에서 상기 주제라인(20)을 통해서는 상기 주제탱크(11)의 주제를 상기 혼합부(51)로 공급하고, 이와 동시에 상기 경화제라인(30)을 통해서는 상기 경화제탱크(12)의 경화제를 상기 혼합부(51)로 공급한다.

그러고 나서, 이렇게 공급된 주제와 경화제는 상기 혼합부(51) 내의 트위스트윙(51a)에 의해 믹싱이 되어 방수제가 만들어 지고 이 방수제는 분사기(50) 선단부의 분사구(52)의 방수제분사구(52a)를 통해 대상 작업 표면으로 분사된다.

그리고, 상기 방수제의 원활한 분사를 위해 상기 에어콤프레셔(13)에서 상기 에어라인(40)을 통해 공급된 에어가 공기유로(53)를 거쳐 상기 분사구(52)의 에어분사구(52b)로 공급되어 상기 방수제와 함께 분사가 이루어지게 된다.

여기서, 상기 에어라인(40)을 통해 공급된 고압의 에어는 일단 에어탱크(90)를 거친 후 공기유로(53)로 전달되도록 하여 상기 분사구(52)의 에어분사구(52b)로의 급격한 에어 공급을 완화시키게 된다.

그리고, 상기 방수제 분사 작업시 각각의 라인(20,30,40)들로부터 해당 유체가 공급되는 동안 이들 각각의 라인(20,30,40)의 열선이 가동되면서 해당 유체들이 소정의 온도를 유지하면서 원활하게 공급이 이루어지게 된다.

이렇게 하여 작업 대상 표면을 향한 방수제의 원활한 분사 작업이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 방수제 분사 작업이 완료되어 상기 혼합부(51) 내의 트위스트윙을 세척하고자 할 경우에는 상기 삼방밸브(80)를 통해 상기 주제라인(20)을 밀폐시키고 상기 세척라인(60) 개방시킨 후 상기 세척탱크(70)로부터 세정액을 공급하여 상기 혼합부(51)에 대한 세척 작업이 이루어지도록 한다.

여기서, 상기 혼합부(51)의 세척 작업시 그 세정액이 주제라인(20)을 통해 혼합부(51)로 공급되는 과정에서 자연히 상기 주제라인(20)까지 세척이 이루어지게 된다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합분사장치는 별도의 세척라인을 마련하여 분사기의 주제라인을 통해 이 주제라인 및 혼합부를 세척할 수 있도록 함으로써, 그 결과 찌꺼기 발생을 미연에 차단하여 균질의 방수제 혼합 및 원활한 분사가 가능하게 되고, 또한, 공기유로를 상기 혼합부와 분리 배치하여 상기 공기유로로의 방수제의 역류를 최소화할 수 있도록 함으로써, 결과적으로 장치에 대한 신뢰성 향상을 도모할 수 있게 되며, 또한, 에어라인에서 공급되는 고압에어에 대한 에어압 완화 수단인 에어탱크를 마련함으로써, 분사구를 통한 도표면으로의 균등한 방수제 분사가 이루어지도록 하여 그 결과 작업성을 개선할 수 있게 되고, 또한, 각각의 라인에 가열수단인 열선을 구비함으로써, 외부 온도 변화 등에 상관없이 일정한 온도의 유체 온도를 유지할 수 있게 되어 방수제의 원활한 분사가 이루어지게 되면서 작업성 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 본 발명에 의하면 디에칠톨루엔디아민과 같은 쇄연장제의 사용량은 늘리지 않으면서 높은 인장강도와 경도를 부여하면서 동시에 미려한 외관을 구현할 수 있는 신규의 쇄연장제인 메틸렌비스옥시클로로아닐린을 도입하여 반응의 겔타임과 가사시간을 확보하였으며,

또한 폭발적인 반응을 유도하고 현장에서 스프레이 도포 시에 분진발생을 증가시키는 디에칠톨우엔디아민의 사용을 최소화하면서 이의 사용을 일정량 대체할 수 있는 메틸렌비스옥시클로로아닐린을 사용하여 폴리우레아 스프레이 도포시에 발생하는 분진과 같은 비산먼지를 억제하고 반응성을 제어하여 후기 경화물성을 촉진하여, 생성도막의 신장율과 기계적 물성(인장강도, 경도)을 확보하였으며, 현장작업성 또한 증진시켰다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합분사장치를 나타낸 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합분사장치의 분사기를 나타낸 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합분사장치의 분사기 정면을 나타낸 개략 정면도이다.

이하 본 발명을 실시예를 설명한다.

[A]부 : NCO함량이 12~14%인 MDI Prepolymer

[B]부 ：아민혼합물(하기 표 1, 2 참조)

원료명	제품명	회사명
디에칠톨루엔디아민(쇄연장제)	Ethacure 100	Albemarle
메틸렌비스옥시클로로아닐린(쇄연장제)	SUNCURE M	Sunko Ink
폴리옥시알킬렌글리콜(폴리올)	KONIX SC-2204	KPX케미칼
디옥칠프탈레이트(가소제)	DOP	애경유화
안료	카본블랙 혼합물	LG화학
촉매(경화촉진제)	PANDEX-H	진양화성
접착증진제(첨가제)	SILANE A-187	Witco

상기 용액 [A]는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI, COSMONATE LL, 금호미쓰이도하쯔)와 폴리프로렌렌글리콜(PPG, KONIX PP-2000, KPX케미칼)을 반응시켜 합성시켰으며 소량의 가소제(DOP, 애경유화)를 혼합하여 준비하였다.

상기 용액 [B]는 상기표 1 및 2에 기재된대로 반응조에 차례로 투입한 후, 800~1,000rpm의 속도를 유지하면서 50~60분간 균일하게 교반하여 제조하였다.

제조된 상기 2액형 조성물(용액 [A]와 [B])을 GRACO社사의 EX-10 본체에 본 발명자들이 개발한 분사총/분사기(도면 참조)를 사용하여 2,000psi의 압력으로 가로 및 세로폭이 각 50cm인 이형이 가능한 PE판에 1.0cm 두께로 분사 도포하여 폴리우레아 Sheet를 제작하여 만능인장시험기(UTM기계)를 이용하여 기계적 물성을 측정하였다. 그 결과는 표 3에 나타내었다.

- 경도는 일반적으로 폴리우레아 코팅재의 경도 측정에 사용되는 Shore A 경도계를 사용하여 측정.

- 겔(Gel)타임은 메틸렌디이소시아네이트 프리폴리머용액[A]부와 아민혼합물 수지용액[B]부가 반응하여 겔화되기까지의 시간을 의미.

- 태크프리타임(Tack Free Time)은 폴리우레아 코팅재를 분사 도포한 후, 손으로 지촉하여 끈적임(Tacky)이 없어지는 시간을 의미.

상기 표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의해 생성된 도막은 초속경화성능을 충분히 유지하면서도 우수한 기계적 물성을 확보하는 것을 볼 수 있다.

Claims (7)

1. 메틸렌디이소시아네이트 프리폴리머 이루어진 프리폴리머 용액 [A]부;와, 상기 용액 [A]부와 반응하여 분자내 우레아 결합을 형성시키는 아민화합물을 포함하는 아민혼합물 용액 [B]부가 부피기준으로 1:1 혼합되어지되,
   상기 아민혼합물 용액 [B]부에는 메틸렌비스옥시클로로아닐린이 상기 아민혼합물 용액 [B] 100중량%에 대해 2 ~ 8 중량%가 함유된 것임을 특징으로 하는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 메틸렌디이소시아네이트는 NCO함량이 12~14%이고, 상기 아민혼합물 용액 [B]부는 용액 [B] 전체중량을 기준으로, 2 ~ 8 중량% 메틸렌비스옥시클로로아닐린을 포함하는 쇄연장제 화합물 20 ~ 23 중량%, 폴리올 화합물 71 ~ 75 중량%, 가소제 화합물 0.4 ~ 2 중량%, 안료화합물 2 ~ 4 중량%, 접착증진제 화합물 0.2 ~ 0.3 중량%을 포함함을 특징으로 하는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물.
3. 제 2항에 있어서, 상기 아민혼합물 용액 [B]부는 경화촉진제 0.4 ~ 0.8 중량%를 더 포함하고,
   상기 쇄연장제 화합물은 상기 아민혼합물 용액 [B]전체중량을 기준으로 디에칠톨루엔디아민 14 ~ 18 중량%와 메틸렌비스옥시클로로아닐린 2 ~ 8 중량%을 포함함을 특징으로 하는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 아민혼합물 용액 [B]부에서 상기 폴리올은 폴리옥시알킬렌글리콜이고, 상기 가소제 화합물은 디옥칠프탈레이트, 프로필렌카보네이트 및 디부틸프탈레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1이상의 물질임을 특징으로 하는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물.
5. 삭제
6. 방수도막이 형성될 피방수체의 표면을 정리한 후에, NCO함량이 12~14%인 메틸렌디이소시아네이트 프리폴리머 용액 [A]부을 준비하고, 쇄연장제 화합물 20 ~ 23 중량%, 폴리올 화합물 71 ~ 75 중량%, 가소제 화합물 0.4 ~ 2 중량%, 안료화합물 2 ~ 4 중량%, 접착증진제 화합물 0.2 ~ 0.3 중량%을 포함하는 아민혼합물 용액 [B]부를 준비하여, 상기 프리폴리머 용액 [A]부와 아민혼합물 용액 [B]부를 부피기준으로 1:1 혼합하여 상기 피방수체의 표면에 고압으로 분사하여 우레아 방수도막을 형성하는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물을 이용한 우레아 방수도막 시공방법으로서,
   상기 아민혼합물 용액 [B]부는 경화촉진제를 더 포함하고,상기 용액 [B] 전체중량을 기준으로, 쇄연장제 화합물은 상기 아민혼합물 용액 [B]전체중량을 기준으로 디에칠톨루엔디아민 14 ~ 18 중량%와 메틸렌비스옥시클로로아닐린 2 ~ 8 중량%을 포함하고, 상기 폴리올 화합물은 폴리올은 폴리옥시알킬렌글리콜이고, 상기 가소제 화합물은 디옥칠프탈레이트, 프로필렌카보네이트 및 디부틸프탈레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1이상의 물질을 포함함을 특징으로 하는 지경화형 초속경성 폴리우레아 스프레이 조성물을 이용한 우레아 방수도막 시공방법.
7. 제 6항 기재의 시공방법을 수행하기 위한 장치로서,
   주제탱크와 경화제탱크 및 에어콤프레셔가 마련된 본체;
   상기 본체의 주제탱크와 연결되어 주제를 공급하는 주제라인;
   상기 본체의 경화제탱크와 연결되어 경화제를 공급하는 경화제라인;
   상기 본체의 에어콤프레셔와 연결되어 에어를 공급하는 에어라인; 및
   상기 주제라인과 경화제라인 및 에어라인이 그 후단부에 연결되고, 그 중앙부에 상기 주제라인과 경화제라인에서 공급된 주제와 경화제를 혼합하는 혼합부가 배치되며 상기 혼합부의 선단부에 혼합된 방수제 및 에어가 분사되는 분사구 및 상기 분사구와 연통되는 공기유로가 마련된 분사기;
   를 포함하여 구성되는 혼합분사장치에 있어서,
   상기 주제라인의 일측부에 별도의 세척라인의 일단부가 연결되고 상기 세척라인의 타단부가 별도의 세척탱크와 연결되어 상기 주제라인으로 세정액을 공급하도록 된 것이고, 상기 주제라인과 세척라인의 연결부위에 상기 주제와 세정액을 선택적으로 공급하기 위한 삼방밸브가 더 구비된 것이고,
   상기 공기유로는 그 선단부가 상기 분사구와 연통되고 그 중앙부가 상기 분사기의 혼합부와 분리된 상태로 배치되며 그 후단부가 상기 분사기 후단부의 에어라인과 연결되는 것이며,
   상기 에어라인과 공기유로 사이에 에어 공급 세기를 안정화시키기 위한 에어탱크가 더 구비된 것이고,
   상기 각각의 라인에 유체의 상온 유지를 위한 열선이 더 구비된 것을 특징으로 하는 혼합분사장치.
   

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