KR101771248B1

KR101771248B1 - 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법

Info

Publication number: KR101771248B1
Application number: KR1020170030086A
Authority: KR
Inventors: 강태호
Original assignee: 강태호
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2017-08-24

Abstract

본 발명에 의하면, 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4톨리딘-4,4네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하여 제조되는 폴리우레탄 프리폴리머에, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부가 첨가되어 제조되는 경화제가 혼합되는 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제가 제공된다.

Description

티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법{Titanate modified polyurethane waterproof agent and manufacturing method thereof and waterproof method using thereof}

본 발명은 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내구성, 내약품성, 접착성, 내노화성, 내오존성, 내후성 및 내열성이 우수하고 작업성이 우수한 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.

토목 및 건축용으로서의 폴리우레탄 소재는, 소재 자체로서의 특징인 이음새 없는 시공이 가능하고　복잡한 형태의 구조물에 대해 잘 순응하는 시공 상의 특성과 소지면과의 접착성, 내약품성, 내구성과 같은 화학적인 특성과 흡음성, 치수 안정성과 같은 물리적인 성질이 뛰어나며, 특히 신장율이 우수하다는 큰 장점 때문에 하지 균열에 대한 추종성이 뛰어나 건축물의 내, 외벽 및 바닥 방수재로서 그 수요가 증대되고 있다. 그러나 현재 이처럼 건축용으로 우수한 특성을 가지는 폴리우레탄 소재는 생산 공장에서 이소시아네이트 프리폴리머와 폴리올 혼합물로 구분하여 생산하며 이를 시공 현장에서 정해진 배합비에 따라 계량, 배합, 교반, 시공의 여러 단계를 거쳐 시공해야 하므로 시공 상의 결함이 생기기 쉽고 숙련된 전문 인력을 필요로 하므로 인건비 상승의 원인이 되며 이는 전체적으로 시공비를 상승시켜 시공 효율을 감소시킨다는 문제가 단점으로 지적되기도 한다.

통상 2액형 폴리우레탄 소재는 한정된 가사 시간 내에 교반된 방수재를 모두 사용해야 하므로 교반과 시공의 시간 간격을 잘 조절해야 하고 이 시간이 맞지 않을 경우 재료의 손실량이 많아진다. 따라서 이러한 폴리우레탄 소재의 우수한 물리, 화학적 특성을 유지시키며 2액형으로서의 단점을 보완하기 위해 폴리우레탄 건축용 소재의 1액형화가 연구되고 있으며 예를 들어 NCO 중량% 함량을 1 - 5% 정도의 이소시아네이트 프리폴리머를 합성하고 여기에 충진제, 안정제, 착색제 등을 첨가하여 폴리우레탄 소재를 1액형화 하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이러한 방법은 상온에서 경화 시간이 늦고 약간의 수분만 존재해도 저장 안정성이 저하되며 수분과 이소시아네이트가 반응하여 생성되는 이산화탄소에 의하여 도막의 부풀음 하자가 발생하기 쉽다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 일본 특허 공고 공보 제5-75035호에는 모포리노디에틸 에테르를 촉매를 사용하여 저장 안정성 및 경화 속도를 개선하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이러한 방법은 이산화탄소에 의한 도막의 부풀음 현상이 일어나는 하자 발생을 해결하지는 못하였다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 미합중국 특허 제4720535호 또는 일본 특허 공개 공고 제4-226522호에는 잠재성 경화제인 시프 베이스를 이용하는 방법이 제시되어 있다. 즉, 1차의 디 또는 트리 아민에 알데히드를 반응시켜 폴리알디민을 만들고 이를 이소시아네이트 프리폴리머와 혼합하여 1액형 소재로 사용하는 방법이다.

그러나 이와 같은 폴리알디민을 이소시아네이트와 혼합하여 1액형 우레탄 소재로 사용할 경우 고온 다습한 환경에서는 반응성이 빨라 하절기 건물 옥상 방수 시에는 부적당한 문제점이 있다. 즉 표면 및 도막 밑부분의 경화는 쉽게 진행되지만, 도막 내부는 경화된 도막 표면으로부터의 습기 침투가 어려워 경화 진행 속도가 느리며 경화중 해리되는 알데히드에 의한 부풀음 하자가 자주 발생된다.

잠재성 경화제를 이용하는 또다른 방법으로 영국 특허 제1575666호에서는 2차 아민에 케톤 또는 알데히드를 반응시켜 폴리 엔아민을 만들고 이것을 이소시아네이트 프리폴리머와 혼합하여 1액형화하는 방법을 개시하였다. 그러나 이러한 경우에는 프리폴리머의 이소시아네이트를 마스킹 시켜 주거나 반응성이 아주 낮은 이소시아네이트를 사용하여야 하며 저장 안정성이 낮아 건축용 소재로서 사용하기 어려운 단점이 있다.　

또한, 한국 특허 공개 1997-0065579에는 알디민과 케티민이 동시 존재하게 하여 경화 속도를 조절하여 하자 발생율이 낮고 하절기와 같은 고온 다습한 불리한 환경 조건하에서도 시공이 가능하다고 하였으나 상기의 다른 특허와 마찬가지의 문제점을 내포하고 있다.

또한, 한국 등록 특허 10-0884015에는 접착제층, 통기완층 엠보싱 폴리비니클로라이드시트층, 우레탄 방수층, 탑코트층으로 구성되는 노출형 복합방수 구조에 대한 것이 개시된 바 있으나, 이처럼 폴리우레탄 도막 방수제 시공 전에 시트층을 형성시키게 되면, 폴리우레탄에 포함된 용제가 폴리비닐클로라이드 시트층에 서서히 흡수가 되어 시트가 수축되는 현상이 발생하며, 또한, 엠보싱 시트의 엠보싱 면이 바닥에 위치하기 때문에 물의 통로 역할을 하게 되어 누수 현상이 발생하게 되고 이러한 경우 시공 전면을 걷어내야 하는 문제점을 가지고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 내구성, 내약품성, 접착성, 내노화성, 내오존성, 내후성 및 내열성이 우수하고 시공시 작업성이 우수한 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제, 그 제조방법 및 이를 이용한 방수공법을 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 의하면, 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하여 제조되는 폴리우레탄 프리폴리머에, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부가 첨가되어 제조되는 경화제가 혼합되는 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제가 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하여 폴리우레탄 프리폴리머가 제조되는 단계와; 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부가 첨가되어 경화제가 제조되는 단계와; 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 경화제가 혼합하는 단계를 포함하는 티타네이트 변성폴리우레탄 도막 방수제의 제조방법이 제공된다.

따라서 본 발명에 의하면, 내구성, 내약품성, 접착성, 내노화성, 내오존성, 내후성 및 내열성이 우수하고, 경화시간이 빠르고 기포가 발생하지 않아 시공시 작업성이 우수한 특성을 갖고 있고, 기존의 1액형 폴리우레탄 도막방수제에서 발생하는 문제점 즉 표면 및 도막 밑부분의 경화는 쉽게 진행되지만 도막 내부는 경화된 도막 표면으로부터의 습기 침투가 어려워 경화 진행 속도가 느리며 경화중 해리되는 알데히드에 의한 부풀음 하자가 자주 발생되는 현상을 미연에 예방할 수 있다.

또한, 상술한 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제 조성물은 콘크리트 구조물의 크랙에 강한 저항성을 지속적으로 유지할 수 있고, 기포가 발생하지 않는 고내구성 방수층이 형성되기 때문에 건축구조물 옥상 및 토목구조물 등의 도막 방수재로 매우 유용하게 사용가능하다.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제는, 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트에 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르가 첨가되어 반응 및 냉각된 후 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트와 티타네이트 아민계 킬레이트가 더 혼합되어 폴리우레탄 프리폴리머가 제조된 후, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르100 중량부에 1,4-싸이클로헥산 디메탄올, 탄산칼슘, 노화방지제 및 안료가 혼합되어 제조된 경화제가 혼합되어 제조된다.

구체적으로, 본 발명의 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제는, 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하여 폴리우레탄 프리폴리머를 제조한 뒤, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부를 첨가하여 제조한 경화제를 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 혼합하는 것을 통하여 제조된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티타네이트 변성폴리우레탄 도막 방수제의 제조방법은, 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가하여 80~100℃에서 7~10시간 반응시키고 40~50℃로 냉각된 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하고 8~12시간 혼합하여 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계와, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부를 첨가하여 경화제를 제조하는 단계와, 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 경화제가 10~15시간 혼합하는 단계를 포함한다.

상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트를 기반으로 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르, 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트, 티타네이트 아민계 킬레이트가 혼합되어 제조되는 폴리우레탄 프리폴리머는, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르, 1,4-싸이클로헥산 디메탄올, 탄산칼슘, 노화방지제 및 안료가 혼합된 경화제가 혼합시 이들과 반응하여 우레탄 결합을 형성한다.

이에, 상기 폴리우레탄 프리폴리머는, 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부가 첨가되어 80~100℃에서 7~10시간 반응되고 40~50℃로 냉각된 뒤, 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가되고 8~12시간 혼합되어 제조되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트는, 흡착 기능을 제공하는 것으로서, 상기 조성물들의 반응속도를 빠르게 하여 단시간 내에 상기 조성물들을 우레탄으로 전환시키고 반응을 종결시키는 기능을 제공한다.

상기 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 상기 조성물들과 반응하여 우레탄 결합을 형성하는 물질로서, 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 80 중량부 미만 첨가되는 되는 경우에는 접착 강도가 저하되고 90 중량부 초과 첨가되는 경우에는 점성이 너무 커지게 되어 시공성이 저하되는 문제점이 있다.

상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르는, 상기 조성물들과 반응하여 소정의 점도를 제공하기 위한 희석물질로서, 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 60 중량부 미만 첨가되는 되는 경우에는 점도가 너무 커지게 되고 70 중량부 초과 첨가되는 경우에는 점도가 너무 작아지게 되어 시공성이 저하되는 문제점이 있다.

여기서, 본 발명은, 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트와 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 및 트리메틸올프로판 모노비닐에테르는 80~100℃에서 7~10시간 반응시키고 40~50℃로 냉각되도록 하고 있다.

이때, 상기 교반온도를 80~100℃로 한정하는 것은, 교반온도가 80℃ 보다 낮으면 팽윤율이 저하되고, 교반온도가 100℃ 보다 높으면 과팽윤이 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 범위의 교반온도가 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 교반시간을 7~10시간으로 한정하는 것은, 교반시간이 7시간 보다 짧으면 팽윤이 잘 안되고, 교반시간이 10시간 보다 길면 고증점이 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 범위의 교반시간이 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉각온도를 40~50℃로 한정하는 것은, 냉각온도가 40℃ 보다 낮으면 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트와 티타네이트 아민계 킬레이트의 첨가 및 교반시 교반성이 저하되고, 냉각온도가 50℃ 보다 높으면 과팽윤이 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 범위의 냉각온도가 유지되는 것이 바람직하다.

상기 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트는, 상기 조성물들과 반응하여 코팅 기능을 제공하는 물질로서, 끓는점이 85℃, 녹는점이 -20℃ 및 증기압이 37.7hpa(20℃)인 것이 바람직하며, 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 40 중량부 미만 첨가되는 되는 경우에는 코팅도가 너무 작아지게 되고 50 중량부 초과 첨가되는 경우에는 코팅도가 너무 커지게 되어 시공성이 저하되는 문제점이 있다.

상기 티타네이트 아민계 킬레이트는, 상기 조성물들과 반응하여 코팅 기능을 제공하는 물질로서, 증기압이 21.3hpa(20℃)인 것이 바람직하며, 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 30 중량부 미만 첨가되는 되는 경우에는 코팅도가 너무 작아지게 되고 40 중량부 초과 첨가되는 경우에는 코팅도가 너무 커지게 되어 시공성이 저하되는 문제점이 있다.

여기서, 본 발명은, 상기 혼합액에 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트와 티타네이트 아민계 킬레이트가 더 첨가시 8~12시간 혼합되도록 하고 있는데, 상기 혼합시간을 8~12시간으로 한정하는 것은, 혼합시간이 8시간 보다 짧으면 팽윤이 잘 안되고, 혼합시간이 12시간 보다 길면 고증점이 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 범위의 혼합시간이 유지되는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명의 폴리우레탄 프리폴리머는, 상기 경화제의 조성물들의 중량부에 대하여 상기 조성물들의 중량부가 상기와 같은 범위를 미만하는 중량부를 가지는 경우에는 도막 방수제의 전체적인 접착 강도가 저하되고 상기와 같은 범위를 초과하는 중량부를 가지는 경우에는 도막 방수제의 점성이 너무 커지게 되어 시공성이 저하되므로, 상기와 같은 중량부를 가지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르를 기반으로 1,4-싸이클로헥산 디메탄올, 탄산칼슘, 노화방지제 및 안료가 혼합되어 제조되는 경화제는, 상기와 같은 폴리우레탄 프리폴리머에 혼합시 이들과 반응하여 향상된 내충격 강도를 가질 뿐 아니라, 내열성, 내습성, 기계적 물성 및 가공성 등의 제반 물성이 우수한 수지 조성물이다.

이에, 상기 경화제는, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부가 혼합되어 제조되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르는, 알키드 수지, 에스테르 검, 경질 건성유, 가소제 제조 등에 주로 사용되는 것으로서, 콘크리트 포면에 피막을 형성하여 방수 기능을 제공한다.

상기 1,4-싸이클로헥산 디메탄올은, 도막의 접착 강도를 높이기 위한 것으로서, 당량이 1.8~2.2, 점도가 7000~8000cpa인 것이 바람직하며, 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 70 중량부 미만 첨가되는 경우에는 저장 안정성이 저조하게 되고 80 중량부 초과 첨가되는 경우에는 점도가 높아지는 문제점이 있다.

상기 탄산칼슘은, 도막의 두께를 확보하기 위한 것으로서, 인장강도를 확보하고 신장율 등의 기계적 특성이 저하되지 않도록 분말의 입도가 30㎛ 미만인 것이 바람직하며, 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 40 중량부 미만 첨가되는 경우에는 도막의 두께 확보가 어렵고 50 중량부 초과 첨가되는 경우에는 균일한 혼합이 이루어지지 않아 물성이 크게 저하되는 문제점이 있다.

상기 노화방지제는, 도막의 열 및 정적 노화를 방지하기 위한 것으로서, 일예로 페닐알파나프틸아민, 트리아진안티옥시던트가 사용될 수 있으며, 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 20 중량부 미만 첨가되는 경우에는 열 및 정적 노화 방지 효과가 약하고 30 중량부 초과 첨가되는 경우에는 다른 조성물과 쇼킹 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

상기 안료는, 도막의 색상을 제공하기 위한 것으로서, 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 5 중량부 미만 첨가되는 경우에는 도막의 색상이 투명 또는 반투명해지게 되어 콘크리트 표면이 투시되어 미관이 저하되고 10 중량부 초과 첨가되는 경우에는 점도가 낮아지고 물리적 특성이 오히려 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 경화제는, 상기 폴리우레탄 프리폴리머들의 중량부에 대하여 상기 조성물들의 중량부가 상기와 같은 범위를 미만하는 중량부를 가지는 경우에는 내충격 강도가 저하되고 상기와 같은 범위를 초과하는 중량부를 가지는 경우에는 점도가 높아 교반효율이 저하되고 오히려 딱딱하게 굳어져 접착력이 저하되며 이에, 콘크리트 표면과 분리되어 방수 기능이 저하되므로, 상기와 같은 중량부를 가지는 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명은, 상기 폴리우레탄 프리폴리머에 경화제가 혼합된 후 10~15시간 혼합되도록 하고 있는데, 상기 혼합시간을 10~15시간으로 한정하는 것은, 혼합시간이 10시간 보다 짧으면 팽윤이 잘 안되고, 혼합시간이 15시간 보다 길면 고증점이 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 범위의 교반시간이 유지되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제의 효과를 구체적인 실시예를 통해 설명하기로 한다.

3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30 중량부를 더 첨가하여 폴리우레탄 프리폴리머를 제조한 뒤, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70 중량부, 탄산칼슘 40 중량부, 노화방지제 20 중량부 및 안료 5 중량부를 첨가하여 제조한 경화제를 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 혼합하여 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제가 제조된다.

3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 85 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 65 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 45 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 35 중량부를 더 첨가하여 폴리우레탄 프리폴리머를 제조한 뒤, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 75 중량부, 탄산칼슘 45 중량부, 노화방지제 25 중량부 및 안료 7 중량부를 첨가하여 제조한 경화제를 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 혼합하여 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제가 제조된다.

3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 70 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 40 중량부를 더 첨가하여 폴리우레탄 프리폴리머를 제조한 뒤, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 80 중량부, 탄산칼슘 50 중량부, 노화방지제 30 중량부 및 안료 10 중량부를 첨가하여 제조한 경화제를 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 혼합하여 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제가 제조된다.

상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 도막 방수제 조성물과 참고예로서, KSF3211에 의거하여 시험편으로 제조한 후 시중에 유통되는 폴리우레탄 방수제 제품(한국특허 공개 1997-0065579호에 따라 제조된 제품임)과 비교하여 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제는, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 참고예의 제품에 비하여, 인장강도, 신장율, 인열강도 및 열화처리 후의 인장성능 등과 같은 모든 부분에서 매우 우수한 물성 특성을 가지는 것을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제의 시공방법은 다음과 같다.

먼저, 작업자에 의해 상기와 같이 조성되는 티타네이트 폴리우레탄 도막 방수제가 시공되기 위한 콘크리트 표면이 청소 및 처리된다. 여기서, 콘크리트 표면의 청소는, 콘크리트 표면에 붙어 있는 먼지, 오염물, 또는 오일을 제거하고 시공될 표면의 돌출부가 매끄럽게 처리되는 것을 포함한다.

한편, 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가하여 80~100℃에서 7~10시간 반응시키고 40~50℃로 냉각된 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하고 8~12시간 혼합하여 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계와, 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부를 첨가하여 경화제를 제조하는 단계와, 상기 경화제를 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 10~15시간 혼합하는 단계를 통하여 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제가 제조된다.

이후, 도포수단에 의해 상기 표면 처리된 시공표면에 소정의 두께로 상기 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제가 도포된 후 건조되어 도막 시공이 완료된다.

따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기와 같이 조성 및 제조된 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제는, 건축 토목 구조물 등에 스프레이, 고무 헤라 및 흙손 등을 통해 도포하면 우수한 인장강도, 저온유연성, 내충격성, 접착성, 내약품성 및 내마모성을 발휘하여 1회에 2mm 정도 두께로 도포하더라도 경화시간이 빠르고 도막의 표면 갈라짐 현상과 기포가 발생하지 않으며, 내구성이 우수하여 누수로 인한 구조물의 노화 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하여 제조되는 폴리우레탄 프리폴리머에,
트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부가 첨가되어 제조되는 경화제가 혼합되는 것을 특징으로 하는 티타네이트 변성 폴리우레탄 도막 방수제.
3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가한 후 상기 혼합액에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하여 폴리우레탄 프리폴리머가 제조되는 단계와;
트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부에 상기 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 100 중량부를 기준으로 각각 1,4-싸이클로헥산 디메탄올 70~80 중량부, 탄산칼슘 40~50 중량부, 노화방지제 20~30 중량부 및 안료 5~10 중량부가 첨가되어 경화제가 제조되는 단계와;
상기 폴리우레탄 프리폴리머와 경화제가 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 티타네이트 변성폴리우레탄 도막 방수제의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 폴리우레탄 프리폴리머는,
3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부에 상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 3,3-디메틸-4,4-디페닐메탄디이소시아네이트 80~90 중량부와 트리메틸올프로판 모노비닐에테르 60~70 중량부를 첨가하여 80~100℃에서 7~10시간 반응시키고 40~50℃로 냉각된 상태에서,
상기 3,3-톨리딘-4,4-디이소시아네이트 100 중량부를 기준으로 각각 티타네이트 아세틸아세트 킬레이트 40~50 중량부와 티타네이트 아민계 킬레이트 30~40 중량부를 더 첨가하고 8~12시간 혼합하여 조성되는 것을 특징으로 하는 티타네이트 변성폴리우레탄 도막 방수제의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 폴리우레탄 프리폴리머와 경화제는 10~15시간 혼합되어 조성되는 것을 특징으로 하는 티타네이트 변성폴리우레탄 도막 방수제의 제조방법.
시공표면이 청소 및 처리되는 단계와;
제1항에 따른 티타네이트 변성폴리우레탄 도막 방수제가 도포수단에 의해 상기 시공표면에 도포된 후 건조되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 티타네이트 변성폴리우레탄 도막 방수제를 이용한 방수공법.