KR101901865B1 - polyurea waterproofing materials and method for waterproofing using this - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴리우레아 방수재 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것으로, 특히, 폴리우레아 방수재는 우수한 내마모성, 내오염성, 내후성 및 난연성을 가지게 하면서 콘크리트 구조물 외벽 표면의 보호 및 방수를 위해 기계적 물성과 열적 특성을 함유하게 하고, 폴리우레아 도포 후 형성되는 도막은 콘크리트 구조물의 차열 및 방수성능을 개선시키며, 기계적 물성과 내화학적 물성이 우수한 상태로 유지되게 하면서 속건성에 의해 경화되는 폴리우레아의 물성에 의해 발생하는 핀홀, 들뜸현상과 박리현상 등의 문제점이 개선되도록 한 폴리우레아 방수재 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyurea waterproofing material and a waterproofing method using the same. Particularly, a polyurea waterproofing material has mechanical properties and thermal properties for protecting and waterproofing the outer wall surface of a concrete structure while having excellent abrasion resistance, stain resistance, weather resistance and flame retardancy And the coating film formed after polyurea coating improves the heat and waterproofing performance of the concrete structure and maintains the excellent mechanical and chemical properties while exhibiting excellent properties such as pinholes caused by the physical properties of the polyurea cured by quick drying, And a waterproofing method using the polyurea waterproofing material.
콘크리트 구조물의 수분에 의한 부식이나 파손 등을 방지하기 위해서는 콘크리트 구조물 표면에 방수 또는 방식처리를 하는 것이 요구된다. 이러한 방수 또는 방식 처리를 위해 일반적으로 방수용 수지를 콘크리트 구조물의 표면에 도포하게 된다.In order to prevent corrosion or damage caused by moisture of concrete structure, it is required to waterproof or treat the surface of concrete structure. For such waterproofing or curing treatment, waterproofing resin is generally applied to the surface of the concrete structure.
종래 일반적인 콘크리트 구조물 표면의 방수 공법은 방수하고자 하는 구조물의 표면에 묻은 오염물을 제거하고 평탄화하는 전처리 단계와, 상기 전처리된 표면에 프라이머를 코팅하여 프라이머층을 형성하는 단계 및 상기 프라이머층 상에 폴리우레아를 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다. A waterproofing method for a surface of a conventional concrete structure includes a pretreatment step of removing contaminants on the surface of a structure to be waterproofed and planarizing the surface, a step of coating a primer on the pretreated surface to form a primer layer, .
상기한 폴리우레아의 분자는 보통의 경우 유연성을 크게 하는 요소와 경도를 크게 하는 요소들이 고르게 분포되어 있는 상태로 구성되어 있다. 유연성을 크게 하는 요소는 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는 것으로 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리알킬디올 등으로 중량 평균분자량이 400 ~ 5000 사이일 때 유연성이 커지고, 경도를 크게 하려면 높은 유리전이온도(Tg)를 갖고 있으며 준결정성의 방향족 디이소시아네이트가 낮은 분자량의 사슬 확장자에 결합하면 경도가 커진다.The molecules of the above-mentioned polyurea are constituted in such a state that the elements for increasing the flexibility and the elements for increasing the hardness are distributed evenly. An element that increases flexibility is a polyether, a polyester, a polyalkyldiol or the like having a low glass transition temperature (Tg). When the weight average molecular weight is between 400 and 5000, flexibility is increased. To increase the hardness, Tg) and the rigidity increases when the semi-crystalline aromatic diisocyanate is bonded to the low molecular weight chain extender.
일반적으로 폴리우레아는 사슬 확장자와 낮은 분자량을 갖는 디아민류와 합성되어 우레아 단위체를 만드는 것이다. Generally, polyureas are synthesized with diamines having chain extensions and low molecular weight to form urea units.
따라서, 폴리우레아는 선택된 물질이나 분자량, 또는 반응되는 비율 등의 기타 다양한 요소에 의하여 그 성질이 폭 넓게 변화되어 나타난다. 즉, 그 성질이 부스러지기 쉬운 물질에서 단단한 물질 또는 부드러운 물질, 더 나아가서는 어떤 점성을 갖는 물질로 변화가 가능하다. 특히, 폴리우레아의 경우에는 지방산의 아미드 에스테르 결합이 혼합된 결합을 가지므로 고온에서의 성질은 이들 폴리에스테르계와 폴리아미드계의 중간적 성질을 가지고 있다.Therefore, the polyurea shows a wide variety of properties depending on various factors such as the selected material, molecular weight, or reacted ratio. That is, it is possible to change from a substance whose property is fragile to a substance which is hard or soft, and which is of a certain viscosity. Particularly, in the case of polyurea, since the amide ester bond of fatty acid has a mixed bond, the property at high temperature has an intermediate property of these polyester type and polyamide type.
폴리우레아의 합성은 부가반응과 축합반응의 두 개의 큰 영역으로 구분할 수 있다. 부가반응은 불포화 단량체가 반응 개시 단계, 전개 단계, 종결 단계에서 반응하여 일어난다. 보통 단량체들은 이중결합을 가지고 있는 간단한 분자들인데 개시단계에서 두 개의 이중결합 중 하나가 깨지면서 반응 하는데 미반응 단량체가 거의 희박할 때까지 빠르게 반응이 진행된다. 대부분의 경우 부가반응은 부생산물을 만들지 않고 진행된다.The synthesis of polyurea can be divided into two large regions, an addition reaction and a condensation reaction. The addition reaction occurs when the unsaturated monomer reacts in the reaction initiation step, the development step, and the termination step. Usually, monomers are simple molecules with a double bond, which reacts rapidly in the initiation step, breaking one of the two double bonds, until the unreacted monomer is almost lean. In most cases, the addition reaction proceeds without making the byproduct.
축합 또는 단계적 성장 반응은 단량체들이 고분자의 사슬을 형성하기 위해 만들어진 단계에서 이중 작용기를 갖는 분자와 반응할 때 일어난다. 이는 작은 분자량을 갖는 분자들 간의 축합반응과 유사하다. 이때 작은 분자인물이나 이산화탄소 같은 물질은 제거되기도 한다.Condensation or staged growth reactions occur when monomers react with molecules with double functional groups at the stage where they were made to form chains of macromolecules. This is similar to the condensation reaction between molecules with small molecular weights. At this time, substances such as small molecules or carbon dioxide are removed.
한편, 부가반응은 균일 고분자나 공중합체로 구분할 수 있는데, 공중합체의 미세한 형태는 무작위, 교차, 덩어리 형태로 나눌 수 있지만 이는 반응 조건이나 농도, 단량체의 반응성 비율 등에 따라 차이가 있다. 더군다나 최종 반응 생성물인 고분자들의 반응 후 분자량이나 분자량의 분포 등을 제어하는 것은 사슬 형태를 변화시키는 시약을 사용하여 제어하는 축합반응보다도 더 어려운 것이다. 반응성의 조절은 음이온 고분자화법에 의해 조절될 수 있고 어떤 경우에는 거의 단일 연쇄상 분포의 합성도 가능하다.On the other hand, the addition reaction can be classified into a homogeneous polymer or a copolymer. The minute form of the copolymer can be divided into random, cross, and lump forms, but it differs depending on reaction conditions, concentration, reactivity ratio of the monomers, and the like. Furthermore, controlling the molecular weight or the distribution of molecular weight after the reaction of the final reaction product polymer is more difficult than the condensation reaction which is controlled by using a reagent which changes the chain form. Control of the reactivity can be controlled by anionic polymerisation and in some cases it is possible to synthesize a nearly single-chain distribution.
또한, 축합반응은 공중합 고분자물질을 만들 때도 사용 된다. 이중 작용기를 갖는 단량체 들은 사슬형 고분자를 만들기 위해 이용되고 삼중 이상의 작용기를 갖는 것은 삼차원적 공간에 교차 결합 고분자 망을 구성할 수도 있다.In addition, the condensation reaction is also used to produce a copolymeric polymer material. The monomers having a double functional group are used to form a chain polymer, and those having three or more functional groups may constitute a crosslinked polymer network in a three-dimensional space.
하지만, 상기와 같은 폴리우레아는 관능기를 갖는 폴리옥시에테르 폴리아민 혼합물과 이소시아네이트 프리폴리머의 반응으로 형성되는 엘라스토머 특성을 갖는 고분자 물질로 아민과 이소시아네이트의 급속한 반응성 때문에 일반적으로 상온에서 혼합하여 사용할 수 없으며 특수한 스프레이 장비를 이용하여 도장작업을 진행해야만 한다.However, the above polyurea is a polymer material having an elastomeric property formed by the reaction of a polyoxyether polyamine mixture having a functional group and an isocyanate prepolymer, and can not be used at room temperature because of the rapid reactivity of amines and isocyanates. The coating operation must be carried out.
특히, 폴리우레아는 합성고무와 같은 엘라스토머 성질을 가지므로 콘크리트 구조물에 시공후 자외선 및 대기 오염 물질에 의하여 오염되어 물성히 급격히 저하되는 구조적 문제점을 가지고 있다.Particularly, since polyurea has an elastomeric property such as synthetic rubber, it has a structural problem that the concrete structure is contaminated with ultraviolet rays and atmospheric pollutants after the construction, and the property thereof is drastically deteriorated.
상기한 바와 같은 폴리우레아 방수공법은 방수 성능이 우수하다는 장점이 있으나, 폴리우레아를 콘크리트에 직접 살포할 시에는 콘크리트의 수밀성이 좋지 않기 때문에 핀홀이 발생되고 표면이 평탄하지 못한 문제점이 있었으며, 속건성으로서 도포 즉시 경화가 시작되므로 수축작용이 크므로 접착성이 우수하다는 특성이 있음에도 불구하고 콘크리트 바탕면으로부터 들뜸현상 또는 박리현상이 발생하는 문제점이 발생하기도 한다.The polyurea waterproofing method as described above has an advantage in that waterproofing performance is excellent. However, when the polyurea is directly sprayed on the concrete, the water tightness of the concrete is not good and pinholes are generated and the surface is not flat. Since the curing starts immediately after the application, there is a problem that the flexing or peeling phenomenon occurs from the concrete base surface despite the characteristic of excellent adhesion because the shrinking action is large.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 우수한 내마모성, 내오염성, 내후성 및 난연성을 가지게 하는 폴리우레아 방수재를 제공하면서 방수시공 시 콘크리트 구조물 외벽 표면의 보호 및 방수를 위해 기계적 물성과 열적 특성을 함유하게 하고, 폴리우레아 도포 후 형성되는 도막은 콘크리트 구조물의 차열 및 방수성능을 개선시키며, 기계적 물성과 내화학적 물성이 우수한 상태로 유지되게 하면서 도포 후 속건성으로 경화되는 폴리우레아의 물성에 의해 도막이 들뜨거나 핀홀발생 및 박리되는 현상 등의 문제점이 개선되도록 하는 폴리우레아 방수재 및 이를 이용한 방수공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention provides a polyurea waterproofing material having excellent abrasion resistance, stain resistance, weather resistance, and flame retardancy, and provides mechanical properties and thermal properties for protecting and waterproofing the outer wall surface of a concrete structure during waterproofing And the coating film formed after the application of the polyurea improves the heat and waterproofing performance of the concrete structure and maintains the excellent mechanical and chemical properties while the polyurea is cured with high speed, And to provide a polyurea waterproofing material and a waterproofing method using the polyurea waterproofing material.
상기한 목적은, 디하이드로폴리디메틸실록산 100 중량부에, 비스-(3-아세톡시프로필)폴리디메틸실록산 70 ~ 80 중량부, 폴리하이드로메틸실록산-폴리디메틸실록산 50 ~ 70 중량부, 이소포론디아민 25 ~ 35 중량부, N-메틸모르포린 5 ~ 10 중량부, 3,3-디메틸-4,4-디아미노-디사이클로헥실메탄 20 ~ 30 중량부 및 안료 5 ~ 8 중량부가 첨가되어 구성되는 1차 혼합물과; 3,3-다이메틸-4,4-다이페닐메탄 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여, 3,3-톨리디엔-4,4-디이소시아네이트 60 ~ 70 중량부 및 폴리디메틸실록산올리고머 50 ~ 60 중량부가 혼합된 2차 혼합물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 방수재에 의해 달성된다.The above-mentioned object is achieved by a process for producing a polyhydroxymethylsiloxane resin composition which comprises adding to 100 parts by weight of dihydropolydimethylsiloxane, 70 to 80 parts by weight of bis- (3-acetoxypropyl) polydimethylsiloxane, 50 to 70 parts by weight of polyhydrodimethylsiloxane-polydimethylsiloxane, 25 to 35 parts by weight of a pigment, 5 to 10 parts by weight of N-methylmorpholine, 20 to 30 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diamino-dicyclohexylmethane and 5 to 8 parts by weight of a pigment A primary mixture; 60 to 70 parts by weight of 3,3-tolyldene-4,4-diisocyanate and 50 to 60 parts by weight of polydimethylsiloxane oligomer were added to 100 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diphenylmethane diisocyanate Wherein the polyurea waterproofing material is composed of an additionally mixed secondary mixture.
여기서, 상기 1차 혼합물과 2차 혼합물은 1.3 : 1의 부피비로 혼합되는 것이 바람직하며, 상기 이소포론디아민은 아민가 80 ~ 120 이고, 당량이 110 ~ 180인 것이 바람직하다.Here, the primary mixture and the secondary mixture are preferably mixed at a volume ratio of 1.3: 1, and the isophoronediamine has an amine value of 80 to 120 and an equivalent value of 110 to 180.
한편, 상기한 목적은, 바탕면(102)을 정리하는 바탕면 정리단계(S1)와; 디하이드로폴리디메틸실록산 100 중량부에, 비스-(3-아세톡시프로필)폴리디메틸실록산 70 ~ 80 중량부, 폴리하이드로메틸실록산-폴리디메틸실록산 50 ~ 70 중량부, 이소포론디아민 25 ~ 35 중량부, N-메틸모르포린 5 ~ 10 중량부, 3,3-디메틸-4,4-디아미노-디사이클로헥실메탄 20 ~ 30 중량부 및 안료 5 ~ 8 중량부가 첨가되어 구성되는 1차 혼합물과, 3,3-다이메틸-4,4-다이페닐메탄 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여, 3,3-톨리디엔-4,4-디이소시아네이트 60 ~ 70 중량부 및 폴리디메틸실록산올리고머 50 ~ 60 중량부가 혼합된 2차 혼합물을 구비한 후, 1차 혼합물과 2차 혼합물의 고형분을 희석한 후 1차 혼합물과 2차 혼합물을 1.3 : 1의 부피비로 혼합하여 폴리우레아 방수재를 제조하는 폴리우레아 제조단계(S2)와; 상기 폴리우레아 제조단계(S2)에 의해 제조된 폴리우레아 방수재에 메틸기, 메타아크릴기, 비닐기, 아미노, 에폭시 실란 중 1 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 친유성 재질로 코팅된 입경 30 ~ 60㎛의 중공 세라믹을 5 ~ 10 중량부 혼입시키는 중공 세라믹 혼입단계(S3)와; 상기 중공 세라믹이 혼입된 폴리우레아 방수재를 65℃ ~ 75℃로 유지한 상태에서 바탕면(102)이 정리된 콘크리트에 도포하여 폴리우레아층(106)을 형성하는 폴리우레아 도포단계(S4)와; 상기 폴리우레아층(106)을 실온에서 10분 ~ 30분 동안 냉각시킨 후, 50℃ ~ 60℃의 열풍으로 재가열한 후 실온에서 냉각되도록 하는 방수층 형성단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레아 도막방수공법에 의해서도 달성된다.Meanwhile, the above-mentioned object is achieved by a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a base surface smoothing step (S1) of arranging a base surface (102); 70 to 80 parts by weight of bis- (3-acetoxypropyl) polydimethylsiloxane, 50 to 70 parts by weight of polyhydromethylsiloxane-polydimethylsiloxane, 25 to 35 parts by weight of isophoronediamine, 5 to 10 parts by weight of N-methylmorpholine, 20 to 30 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diamino-dicyclohexylmethane and 5 to 8 parts by weight of a pigment, 60 to 70 parts by weight of 3,3-tolyldene-4,4-diisocyanate and 50 to 60 parts by weight of polydimethylsiloxane oligomer were added to 100 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diphenylmethane diisocyanate A polyurea preparation step of preparing a polyurea waterproofing material by mixing the primary mixture and the secondary mixture at a volume ratio of 1.3: 1 after diluting the solid content of the primary mixture and the secondary mixture, (S2); The polyurea waterproofing material prepared by the polyurea producing step (S2) is coated with a lipophilic material formed by mixing one or more of methyl, methacrylic, vinyl, amino, and epoxy silane with a particle size of 30 to 60 占 퐉 A hollow ceramic mixing step (S3) of mixing 5 to 10 parts by weight of the hollow ceramic; A polyurea applying step S4 of forming a
그리고, 상기 폴리우레아층(106)의 상부에는, 메틸기, 메타아크릴기, 비닐기, 아미노, 에폭시 실란 중 1 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 친유성 재질로 코팅된 입경 30 ~ 60㎛의 중공 세라믹이 5 ~ 10 중량부 혼입된 우레탄 또는 아크릴 재질로 이루어진 탑코트(Top Coat)를 도포하여 탑코팅층(108)을 형성하는 탑코팅 단계(S6)를 더 포함하는 것이 바람직하다.On the upper part of the
본 발명은 우수한 내오염성, 내마모성, 내오염성, 내후성 및 난연성을 가지게 하는 폴리우레아를 제공하여 보존수명을 연장시키는 효과를 가지며, 본 발명에 따른 폴리우레아를 도포시공하되, 중공 세라믹이 혼입된 상태로 바탕면에 도포되므로, 콘크리트 구조물 외벽 표면의 보호 및 방수를 위해 기계적 물성과 열적 특성을 가지게 함으로써, 단열성능과 방수성능이 향상되게 하는 효과를 가지고, 폴리우레아 도포 후 상온 냉각과 재가열 과정을 통하여 신속한 경화과정에 돌입된 후 완전히 경화되기 전에 경화과정에서 발생하는 수축력을 억제시킴으로써, 폴리우레아의 속건성 물성에 의해 발생하는 핀홀과 들뜸 및 박리현상을 미연에 차단하여 우수한 재질적 특성을 가지는 폴리우레아가 완벽한 방수재로서의 제기능을 발휘할 수 있게 하는 효과를 가진다.The present invention provides a polyurea which has excellent stain resistance, abrasion resistance, stain resistance, weather resistance and flame retardancy and has an effect of prolonging the shelf life. The polyurea according to the present invention is applied to the polyurea, Since it is applied to the substrate, it has mechanical properties and thermal properties for protection and waterproofing of the outer wall surface of the concrete structure. It has the effect of improving the heat insulation performance and waterproofing performance. By suppressing the shrinkage force generated in the curing process before it is fully cured after entering the curing process, it is possible to prevent the pinholes, peeling and peeling phenomena caused by the quick-setting properties of the polyurea, It has the effect of exerting its function as a waterproof material. Loses.
도 1은 본 발명에 따른 폴리우레아 도막방수공법을 시계열적으로 도시한 플로우 챠트.
도 2는 본 발명에 따른 폴리우레아 도막방수공법에 의해 시공된 방수구조를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart showing a polyurea film waterproofing method according to the present invention in a time-wise manner.
2 is a view showing a waterproof structure applied by the polyurea film waterproofing method according to the present invention.
본 발명에 따른 폴리우레아 방수재 및 이를 이용한 방수공법을 첨부된 도 1과 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The polyurea waterproofing material and the waterproofing method using the same according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
먼저, 본 발명에 따른 폴리우레아 방수재는, 디하이드로폴리디메틸실록산 100 중량부에, 비스-(3-아세톡시프로필)폴리디메틸실록산 70 ~ 80 중량부, 폴리하이드로메틸실록산-폴리디메틸실록산 50 ~ 70 중량부, 이소포론디아민 25 ~ 35 중량부, N-메틸모르포린 5 ~ 10 중량부, 3,3-디메틸-4,4-디아미노-디사이클로헥실메탄 20 ~ 30 중량부 및 안료 5 ~ 8 중량부가 첨가되어 구성되는 1차 혼합물과; 3,3-다이메틸-4,4-다이페닐메탄 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여, 3,3-톨리디엔-4,4-디이소시아네이트 60 ~ 70 중량부 및 폴리디메틸실록산올리고머 50 ~ 60 중량부가 혼합된 2차 혼합물을 포함하여 구성된다.First, the polyurea waterproofing material according to the present invention is prepared by blending 70 to 80 parts by weight of bis- (3-acetoxypropyl) polydimethylsiloxane, 50 to 70 parts by weight of polyhydromethylsiloxane-polydimethylsiloxane 25 to 35 parts by weight of isophorone diamine, 5 to 10 parts by weight of N-methylmorpholine, 20 to 30 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diamino-dicyclohexylmethane and 5 to 8 A first mixture in which a weight part is added and constituted; 60 to 70 parts by weight of 3,3-tolyldene-4,4-diisocyanate and 50 to 60 parts by weight of polydimethylsiloxane oligomer were added to 100 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diphenylmethane diisocyanate And an additionally mixed secondary mixture.
상기 1차 혼합물의 상기 디하이드로폴리디메틸실록산, 비스-(3-아세톡시프로필)폴리디메틸실록산, 폴리하이드로메틸실록산-폴리디메틸실록산은 폴리우레아가 콘크리트나 철판 등 어떤 물질과도 강하게 접착할 수 있게 해주는 역할을 하는 것으로서 3가지를 동시에 사용하는 것이 바람직하다.The dihydropolydimethylsiloxane, bis- (3-acetoxypropyl) polydimethylsiloxane, and polyhydrodimethylsiloxane-polydimethylsiloxane of the primary mixture can be used to strongly bond polyurea to any material, such as concrete or steel plates It is preferable to use three at the same time.
여기서, 상기 디하이드로폴리디메틸실록산 100 중량부에, 비스-(3-아세톡시프로필)폴리디메틸실록산 70~80 중량부, 폴리하이드로메틸실록산-폴리디메틸실록산 50~70 중량부를 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that 70 to 80 parts by weight of bis- (3-acetoxypropyl) polydimethylsiloxane and 50 to 70 parts by weight of polyhydrodimethylsiloxane-polydimethylsiloxane are added to 100 parts by weight of the dihydropolydimethylsiloxane.
그리고, 상기 이소포론디아민은 25 중량부 보다 적으면 경화 시간이 길어져 부반응이 발생하여 물성 저하가 발생하며, 35 중량부 보다 많으면 가사 시간이 너무 짧아서 작업성이 떨어진다. 본 발명에 따른 바람직한 이소포론디아민은 아민가가 80 ~ 120, 당량이 110 ~ 180인 것을 사용하는 것이 물성 저하가 잘 일어나지 않고 작업성이 좋아 가장 좋은 물성 효과를 나타내었다.If less than 25 parts by weight of the isophorone diamine is used, the curing time is prolonged and a side reaction occurs to deteriorate the physical properties. If more than 35 parts by weight of the isophorone diamine is used, the working time is too short. The preferred isophoronediamine according to the present invention has an amine value of from 80 to 120 and an equivalent of from 110 to 180. The use of the isophoronediamine having an amine value of from 110 to 180,
상기 N-메틸모르포린은 사슬 연장제로서 5 중량부 보다 많으면 가교 반응도가 감소하여 도막의 강도나 신장율이 저조하고, 10 중량부 보다 많으면 미경화 부분이 발생한다.When the amount of the chain extender is more than 5 parts by weight, the degree of crosslinking decreases and the strength or elongation of the coating film is poor. When the amount of the chain extender is more than 10 parts by weight, an uncured portion occurs.
상기 3,3-디메틸-4,4-디아미노-디사이클로헥실메탄은 2차 혼합물인 3,3-톨리디엔-4,4-디이소시아네이트 및 폴리디메틸실록산올리고머와 반응하여 우레아 결합을 형성하는 물질이며, 도막의 강도와 신장율이 향상되도록 하기 위한 연장제이다.The 3,3-dimethyl-4,4-diamino-dicyclohexylmethane reacts with a second mixture of 3,3-tolidien-4,4-diisocyanate and polydimethylsiloxane oligomer to form a urea bond And is an extender for improving the strength and elongation of the coating film.
상기 안료는 필요로 하는 색상(예, 녹색)을 가진 상용 안료로, 공지된 방수재에 일반적으로 사용되는 혼합될 수 있는 공지의 안료이면 충분하다. 예시적으로 바람직한 안료로는 프탈로시아닌그린, 산화철그린 등이다. 다만, 5 중량부보다 적으면 색상이 잘 나타나지 않고, 8 중량부보다 많으면 너무 진하고 점도가 높아지기 때문에 본 발명에서는 상기와 같은 중량부로 혼합하는 것이 바람직하다.The pigment is a commercial pigment with the required color (e. G., Green) and may be a known pigment that can be mixed with commonly used waterproofing materials known in the art. Exemplary preferred pigments are phthalocyanine green, iron oxide green, and the like. However, when the amount is less than 5 parts by weight, the color does not appear well. When the amount is more than 8 parts by weight, the mixture is too thick and has a high viscosity.
아울러, 상기 3,3-톨리디엔-4,4-디이소시아네이트는 도막의 접착 강도가 증가되도록 하기 위한 경화제이다.In addition, the 3,3-toluidine-4,4-diisocyanate is a curing agent for increasing the adhesive strength of the coating film.
여기서, 상기 3,3-톨리디엔-4,4-디이소시아네이트는 상기 3,3-다이메틸-4,4-다이페닐메탄 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 60 ~ 70 중량부가 첨가되는데, 60 중량부 미만으로 첨가되면 저장 안정성이 저조하게 되고, 70 중량부를 초과하여 첨가되면 점도가 높아지는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 바람직하다.The 3,3-toluidine-4,4-diisocyanate is added in an amount of 60 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the 3,3-dimethyl-4,4-diphenylmethane diisocyanate, If it is added in an amount of less than 1 part by weight, storage stability becomes poor. If it is added in an amount exceeding 70 parts by weight, there is a problem that viscosity is increased.
아울러, 상기 폴리디메틸실록산올리고머는 향상된 내충격 강도를 제공할 뿐만 아니라, 내열성, 내습성, 기계적 물성 및 가공성 등의 제반 물성의 특성을 제공하기 것이다.In addition, the polydimethylsiloxane oligomer not only provides an improved impact strength, but also provides various physical properties such as heat resistance, moisture resistance, mechanical properties and processability.
여기서, 상기 폴리디메틸실록산올리고머는 상기 3,3-다이메틸-4,4-다이페닐메탄 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 50 ~ 60 중량부가 첨가되는데, 50 중량부 미만으로 첨가되면 내충격 강도가 저하되고, 60 중량부를 초과하여 첨가되면 점도가 높아 교반효율이 저하되고 오히려 딱딱하게 굳어져 접착력 저하 및 박리에 따른 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 바람직하다The polydimethylsiloxane oligomer is added in an amount of 50 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the 3,3-dimethyl-4,4-diphenylmethane diisocyanate. When the amount of the oligomer is less than 50 parts by weight, If it is added in an amount of more than 60 parts by weight, there is a problem that the stirring efficiency is lowered and the hardness is hardened to lower the adhesive strength and peel off due to the high viscosity,
기존의 폴리우레아는 환경오염이 없어 친환경적이고, 온도의 영향을 적게 받으므로 겨울철에도 시공이 가능하며, 스프레이에 의한 도포가 가능하므로 시공성이 우수하여 콘크리트 구조물의 구석진 모서리 부분 등에도 손쉽게 시공할 수 있다는 장점이 있기 때문에 현재 방수재로서 많이 사용되고 있는 재료이다.Conventional polyurea is eco-friendly because it does not pollute the environment, it can be applied in winter because it is less influenced by temperature and it can be applied by spraying, so it can be easily applied to corners of concrete structures. It is a material that is widely used as a waterproof material because of its advantages.
뿐만 아니라, 속경화 성질에 의하여 시공 후 경화시간이 30초 이내, 완전경화시간이 30분 이내로서 일반적인 도막방수재의 경화시간(지촉건조 약 2시간 내외, 완전경화 24시간)에 비해 경화시간이 매우 짧아 타 공정이 바로 진행될 수 있어 공기단축이 가능하다는 장점이 있다.In addition, due to the fast curing properties, the curing time is less than 30 seconds after the application and the complete curing time is less than 30 minutes. Compared to the curing time (about 2 hours for touching dry and 24 hours for complete curing) It is possible to shorten the time because other processes can be performed immediately.
그러나, 종래 설명에서도 언급한 바와 같이 너무 빠른 경화시간에 의하여 콘크리트 구조물 표면에서의 핀홀현상과 빠른 경화시간에 의한 큰 수축작용에 의하여 눈에 보이지 않는 콘크리트 표면과 폴리우레아 방수층(106) 사이에 들뜸 및 박리현상이 발생하였다.However, due to the pinhole phenomenon on the surface of the concrete structure due to the too fast curing time and the large shrinkage due to the rapid curing time as described in the above-mentioned prior art, there is a problem that the pore
본 발명에 따른 폴리우레아 방수재는 폴리우레아가 도포된 후 경화되는 시간은 그대로 유지시키되 수축율을 저하시켜 들뜸이나 박리현상의 발생을 억제시킨 것으로서, 이에 따라, 보존기간을 더욱 길게 확보할 수 있는 장점을 가지게 된다.The polyurea waterproofing material according to the present invention has the advantage of securing a longer storage period by keeping the time for curing after the polyurea is applied as it is but by suppressing the occurrence of lifting or peeling by lowering the shrinkage ratio I have.
본 발명에 따른 폴리우레아 방수재는 분자 구조 내에 강도 및 강인성이 부여되고 방수, 방식, 바닥재 등의 다양한 용도로 사용될 수 있고, 1차 혼합물과 2차 혼합물을 1.3 : 1의 부피비로 혼합과 동시에 스프레이 장비로 도포시공을 하면 기존의 도막 방수재에 비하여 내오존성이 우수하여 물성저하가 발생하지 않는다.The polyurea waterproofing material according to the present invention is imparted with strength and toughness in the molecular structure and can be used for various purposes such as waterproofing, method and flooring, and is capable of mixing the primary mixture and the secondary mixture at a volume ratio of 1.3: , The ozone resistance is superior to that of the existing coating film waterproofing material, so that the physical properties do not deteriorate.
여기서, 상기 1차 혼합물과 2차 혼합물의 비율을 1.3 : 1로 혼합하는 이유는 이러한 범위를 벗어나면 저분자량의 폴리우레아가 형성 되거나 미경화 부분이 발생하기 때문이다.Here, the reason why the ratio of the primary mixture to the secondary mixture is 1.3: 1 is that the low molecular weight polyurea is formed or the uncured portion occurs when the ratio is out of this range.
한편, 본 발명에 따른 폴리우레아 방수재를 이용한 폴리우레아 도막방수공법을 설명하면 다음과 같다.The polyurea coating waterproofing method using the polyurea waterproofing material according to the present invention will now be described.
먼저, 콘크리트 바탕면(102)을 정리하는 바탕면 정리단계(S1)를 실시하는 바, 콘크리트 바탕면(102)의 정리는 콘크리트 표면에 붙어 있는 먼지, 오염물, 또는 오일을 제거하고 시공될 표면의 돌출부가 매끄럽게 처리되는 것을 포함한다.First, the bottom surface preparation step (S1) of arranging the concrete surface (102) is carried out. The cleanup of the concrete surface (102) removes dust, contaminants or oil adhering to the concrete surface, And the protrusions are smoothly processed.
아울러, 상기 바탕면 정리단계(S1)가 실시된 후에는 바탕면(102)에 선택적으로 프라이머를 도포하여 프라이머층(104)을 형성하는 단계를 실시할 수 있다.In addition, after the base surface cleaning step (S1) is performed, a
그리고, 디하이드로폴리디메틸실록산 100 중량부에, 비스-(3-아세톡시프로필)폴리디메틸실록산 70 ~ 80 중량부, 폴리하이드로메틸실록산-폴리디메틸실록산 50 ~ 70 중량부, 이소포론디아민 25 ~ 35 중량부, N-메틸모르포린 5 ~ 10 중량부, 3,3-디메틸-4,4-디아미노-디사이클로헥실메탄 20 ~ 30 중량부 및 안료 5 ~ 8 중량부가 첨가되어 구성되는 1차 혼합물이 제조되고, 3,3-다이메틸-4,4-다이페닐메탄 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여, 3,3-톨리디엔-4,4-디이소시아네이트 60 ~ 70 중량부 및 폴리디메틸실록산올리고머 50 ~ 60 중량부가 혼합된 2차 혼합물이 제조되며, 이렇게 구비된 1차 혼합물과 2차 혼합물의 고형분을 희석한 후 1차 혼합물과 2차 혼합물을 반응조 또는 교반기에 1.3 : 1의 일정한 부피비율로 투입한 후, 상온에서 10분 내지 30분동안 반응시켜 폴리우레아 방수재를 제조하는 폴리우레아 제조단계(S2)를 실시한다.To 100 parts by weight of dihydropolydimethylsiloxane, 70 to 80 parts by weight of bis- (3-acetoxypropyl) polydimethylsiloxane, 50 to 70 parts by weight of polyhydromethylsiloxane-polydimethylsiloxane, 25 to 35 parts by weight of isophoronediamine , 5 to 10 parts by weight of N-methylmorpholine, 20 to 30 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diamino-dicyclohexylmethane and 5 to 8 parts by weight of pigment And 100 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diphenylmethane diisocyanate, 60 to 70 parts by weight of 3,3-tolyldene-4,4-diisocyanate and 60 to 70 parts by weight of polydimethylsiloxane oligomer 50 to 60 parts by weight of a mixture is prepared. After diluting the solid content of the primary mixture and the secondary mixture thus prepared, the primary mixture and the secondary mixture are added to the reactor or the agitator at a constant volume ratio of 1.3: 1 After the addition, the reaction was carried out at room temperature for 10 minutes to 30 minutes, A polyurea preparation step (S2) for producing a water-based material is carried out.
아울러, 상기 폴리우레아 제조단계(S2)에 의해 제조된 폴리우레아 방수재에 메틸기, 메타아크릴기, 비닐기, 아미노, 에폭시 실란 중 1 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 친유성 재질로 코팅된 입경 30 ~ 60㎛의 중공 세라믹을 5 ~ 10 중량부 혼입시키는 중공 세라믹 혼입단계(S3)를 실시한다.The polyurea waterproofing material prepared by the polyurea preparation step (S2) is coated with a lipophilic material formed by mixing one or more of methyl, methacrylic, vinyl, amino, and epoxy silane with a particle diameter of 30 to 60 A hollow ceramic mixing step (S3) is carried out in which 5 to 10 parts by weight of a hollow ceramic is mixed.
상기 중공된 세라믹과 폴리우레아 방수재는 5 ~ 10 중량부 : 90 ~ 95 중량부로 혼입되는 것으로서, 폴리우레아 방수재에 단열성을 부여하고, 아울러, 중공 세라믹은 미세한 크기(30 ~ 60㎛)의 세라믹 재료로서, 구체와 같이 내부에 공간이 형성되어 있어 우수한 흡열 성능을 발휘한다.The hollow ceramic and the polyurea waterproofing material are mixed with 5 to 10 parts by weight of 90 to 95 parts by weight to impart heat insulation to the polyurea waterproofing material and the hollow ceramic is a ceramic material having a fine size (30 to 60 탆) , And a space is formed inside as in a sphere, thereby exhibiting excellent heat absorbing performance.
상기 중공 세라믹을 폴리우레아에 혼입하여 폴리우레아층(106) 또는 방수층(106)을 형성하면, 기본적으로 우수한 방수 성능을 보유할 뿐만 아니라, 차열 및 단열 성능이 우수하여 건물 옥상과 같이 태양열에 직접 노출되는 곳에 시공되더라도 내구성이 우수한 구조를 얻을 수 있으며, 외부 열을 차단함으로써 하절기 냉방효과 및 동절기 보온효과를 향상시켜 실내 냉방비 및 보온비 절감효과를 얻을 수 있다.When the hollow ceramic is mixed with the polyurea to form the
상기한 바와 같이 중공 세라믹이 혼입된 폴리우레아 방수재는 65℃ ~ 75℃로 유지한 상태에서 바탕면(102)이 정리된 콘크리트 구조물에 도포하여 폴리우레아층(106)(방수층(106))을 형성하는 폴리우레아 도포단계(S4)를 실시한다.As described above, the polyurea waterproofing material mixed with the hollow ceramic is coated on the concrete structure having the
여기서, 중공 세라믹의 혼입량이 너무 적거나 입경이 너무 작으면 차열성능이 떨어지고, 중공 세라믹의 혼입량이 너무 많거나 입경이 너무 크면 도료의 균형이 깨지며 접착력, 내구성의 저하 등의 문제가 야기될 수 있다.If the mixing amount of the hollow ceramic is too small or the particle size is too small, the heat-insulating performance is deteriorated. If the mixing amount of the hollow ceramic is too much or the particle size is too large, the balance of the coating is broken and the problems such as adhesion and durability may be lowered have.
상기한 바와 같이 중공 세라믹이 혼입된 폴리우레아 방수재로 폴리우레아층(106)을 형성한 후, 이 폴리우레아층(106)을 실온에서 10분 ~ 30분 동안 냉각시키는 데, 이때, 상기 폴리우레아층(106)은 바탕면(102)과는 강력한 접착상태를 갖지만, 완전경화되는 과정에서 수축작용을 하게 된다.As described above, the
여기서, 본 발명에 따른 폴리우레아 방수재는 그 수축율을 저하시킨 물성을 가지고 있으므로, 바탕면(102) 접착 시 핀홀의 발생이 억제되며, 특히, 바탕면(102)과 접착된 폴리우레아 방수재가 수축하면서 들뜸이나 박리현상이 감소될 수 있다.Since the polyurea waterproofing material according to the present invention has a property of lowering its shrinkage ratio, the occurrence of pinholes is suppressed when the
뿐만 아니라, 상기한 바와 같이 10분 ~ 30분간 상온 냉각 후, 50℃ ~ 60℃의 열풍으로 폴리우레아층(106)을 재가열함으로써, 폴리우레아층(106)의 수축현상을 최대한 억제시킨 후 다시 실온에서 냉각되도록 하는 방수층 형성단계(S5)를 실시함으로써, 폴리우레아층(106)이 안정적으로 경화되어 방수층(106)이 형성될 수 있게 하는 것이다.In addition, after cooling the
본 발명에 따른 폴리우레아 도막방수공법에서는, 상기 방수층(106)(폴리우레아층(106)) 상부에 선택적으로 탑코트를 도포하여 탑코팅층(108)을 형성하는 탑코팅 단계(S6)를 추가적으로 실시할 수 있다.In the polyurea film waterproofing method according to the present invention, a top coating step (S6) for forming a
여기서, 상기 탑코트(Top Coat)에는 메틸기, 메타아크릴기, 비닐기, 아미노, 에폭시 실란 중 1 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 친유성 재질로 코팅된 입경 30 ~ 60㎛의 중공 세라믹이 5 ~ 10 중량부 혼입된 우레탄 또는 아크릴 재질로 이루어진 것이다.Herein, the top coat is coated with a hydrophobic material formed by mixing one or more of methyl, methacryl, vinyl, amino, and epoxy silane with a hollow ceramic having a particle size of 30 to 60 탆 in a range of 5 to 10 And is made of urethane or acrylic material mixed with the weight part.
상기 방수층(106)의 외면에 중공 세라믹이 혼입된 탑코트(Top Coat)를 도포하여 추가로 탑코팅층(108)을 형성할 경우, 햇빛에 대한 차열성능이 더욱 우수해지므로, 직사광선에 노출되는 부분은 특히 탑코팅층(108)을 추가로 형성하는 것이 바람직하다.When the top coat having the hollow ceramic mixed therein is applied to the outer surface of the
본 발명에 따른 폴리우레아 방수재 및 탑코트에 혼입되는 중공 세라믹은 기본적으로 친수성 재료이고, 콘크리트 구조물의 표면에 이를 접착하기 위한 접착재(폴리우레아, 우레탄 또는 아크릴 재질의 탑코트)는 유성 재료이므로, 중공 세라믹의 견고한 부착이 이루어지지 않아, 중공 세라믹이 콘크리트 구조물의 표면으로부터 단기간 내에 이탈할 수 있어, 내구성이 좋지 않다는 문제가 있을 수 있다.The polyurea waterproofing material according to the present invention and the hollow ceramic incorporated in the topcoat are basically hydrophilic materials and the adhesive material (top coat of polyurea, urethane or acrylic material) for bonding the surface of the concrete structure to the surface of the concrete structure is oily material, There is a problem that the ceramic is not firmly attached and the hollow ceramic can be detached from the surface of the concrete structure within a short period of time, resulting in poor durability.
이를 방지하기 위해서는, 중공 세라믹을 친유성 재질에 의해 먼저 코팅한 후, 유성 재질인 폴리우레아 또는 탑코트에 혼입하여 도포함으로써 견고한 부착효과를 얻을 수 있다.In order to prevent this, a solid adhesion effect can be obtained by coating the hollow ceramic with a lipophilic material first and then mixing it with a polyurea or a top coat which is an oily material and applying it.
따라서 이 경우 종래의 차열(방수)재에 비해, 차열 성능뿐만 아니라 우수한 내구성을 얻을 수 있다는 효과가 추가된다.Therefore, in this case, as compared with the conventional heat-shielding (waterproof) material, there is added an effect that not only heat-shielding performance but also excellent durability can be obtained.
여기서, 친유성 재질은 메틸기, 메타아크릴기, 비닐기, 아미노, 에폭시 실란 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 사용하면 된다.Here, the lipophilic material may be formed by mixing one or more of methyl, methacryl, vinyl, amino, and epoxy silane.
102 : 바탕면 104 : 프라이머층
106 : 폴리우레아층(방수층)
108 : 탑코팅층102: base surface 104: primer layer
106: polyurea layer (waterproof layer)
108: Top coating layer
Claims (5)
디하이드로폴리디메틸실록산 100 중량부에, 비스-(3-아세톡시프로필)폴리디메틸실록산 70 ~ 80 중량부, 폴리하이드로메틸실록산-폴리디메틸실록산 50 ~ 70 중량부, 아민가 80 ~ 120 이고, 당량이 110 ~ 180인 이소포론디아민 25 ~ 35 중량부, N-메틸모르포린 5 ~ 10 중량부, 3,3-디메틸-4,4-디아미노-디사이클로헥실메탄 20 ~ 30 중량부 및 안료 5 ~ 8 중량부가 첨가되어 구성되는 1차 혼합물과 상기 2차 혼합물을 1.3 : 1의 부피비로 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 폴리우레아 방수재.
60 to 70 parts by weight of 3,3-tolyldene-4,4-diisocyanate and 50 to 60 parts by weight of polydimethylsiloxane oligomer were added to 100 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diphenylmethane diisocyanate In a polyurea waterproofing material comprising an additionally mixed secondary mixture,
70 to 80 parts by weight of bis- (3-acetoxypropyl) polydimethylsiloxane, 50 to 70 parts by weight of polyhydrodimethylsiloxane-polydimethylsiloxane, 80 to 120 parts by weight of amine, and an equivalent weight of 100 parts by weight of dihydropolydimethylsiloxane 25 to 35 parts by weight of isophorone diamine having a weight of 110 to 180, 5 to 10 parts by weight of N-methylmorpholine, 20 to 30 parts by weight of 3,3-dimethyl-4,4-diamino-dicyclohexylmethane, 8 parts by weight of the polyurethane resin and the secondary mixture are mixed at a volume ratio of 1.3: 1.
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