KR102145949B1 - 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 도막 층 형성방법 - Google Patents

초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 도막 층 형성방법 Download PDF

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Abstract

초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재가 개시된다. 본 발명은 이소시아네이트 프리폴리머를 주재로 하고 여기에 폴리에테르 아민과 방향족 디아민을 부가하여 얻은 조성물을 이용하여 도막 작업을 수행하므로 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성이 우수하면서도 초속경화가 가능하여 공기단축과 상온에서 작업 및 경화특성이 우수한 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 코팅 방법에 관한 것이다. 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재는 주제와 경화제로 이루어진 수작업용 폴리우레아 코팅재로서, 상기 주제는 이소시아네이트 프리폴리머 (Isocyanate Prepolymer)로 이루어지고, 상기 경화제는 폴리에테르아민과 방향족디아민으로 이루어지고, 여기에 접착증진제와 소포제를 더 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재는 콘크리트 또는 강관 등의 표면에 방수, 방식 및 미려한 미관 기능을 제공하기 위한 도막을 형성하는 코팅재로 이소시아네이트 프리폴리머의 주제와 폴리에테르아민과 방향족디아민으로 이루어진 경화제를 일정비율로 혼합하여 제조하므로 이에 의해 형성되는 도막에 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성의 추가적인 개선을 제공함은 물론 도막 작업시 코팅재의 경화시간을 단축한 초속경화성을 부여하여 공기 단축과 시공성 향상에 대한 종래의 요구를 해결하였다.

Description

초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 도막 층 형성방법{ Polyurea coatings for quick-curing water treatment and a coating method using the same}
본 발명은 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 도막 층 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이소시아네이트 프리폴리머를 주재로 하고 여기에 폴리에테르 아민과 방향족 디아민을 부가하여 얻은 조성물을 이용하여 도막 작업을 수행하므로 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성이 우수하면서 초속경화가 가능하여 공기단축과 상온에서 작업 및 경화특성이 우수한 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 코팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유체나 기체를 이송하는 이송관의 용도로 사용되는 관은 용도에 따라 주철관 또는 강관 등을 사용하고 있는데, 이러한 강관은 사용 수명을 연장하고, 부식을 방지하기 위해 여러 종류의 코팅방법을 이용하여 외면 또는 내면을 코팅하여 사용하는 것이 일반적이다. 또한, 예들 들어 이송된 유체를 보관하기 위해 사용되는 저장창고는 일반적으로 콘크리트를 사용하는데, 이러한 콘크리트는 압축 강도가 좋고, 내산성, 내알카리성, 내약품성, 자외선 등에 잘 견디는 특성이 있으나 사용기간이 경과됨에 따라 산/알카리, 유기물 등의 불순물이 포함된 물질에 의해 강도가 저하되고, 양생시에 불규칙적으로 발생되는 미세 균열 및 이음부위의 작업불량, 외력에 의한 크랙이 발생되어 누수가 생기며, 부식이 심화될 경우에는 매설된 철근까지도 부식되어 구조물의 내구성이 심하게 저하되어 콘크리트 구조물의 기능을 손상시키는 문제가 있어, 그 표면을 여러 종류의 코팅방법을 이용하여 도막하여 사용하는 것이 일반적이다.
그런데, 종래의 강관 등의 표면 코팅 방법 중에는 액상 에폭시, 폴리우레아 단층 코팅 등이 사용되고 있으나 도료의 부착성능, 내마모성 등의 문제로 부식이 쉽게 발생하는 내구성의 문제점을 안고 있으며, 또한, 폴리우레아 코팅시에도 폴리우레아를 단층으로 코팅하는 경우에는 폴리우레아 도막 손상 시 피 도포면인 철 표면에 부식이 발생할 수 있으며, 폴리우레아가 외부 환경에 노출시 도막의 황변 현상이 발생하여 도막의 외관 색상이 변색되는 문제점이 있다. 또한, 콘크리크 시공 표면에 내산성, 내알카리성, 내약품성을 부여하고 누수를 방지하기 위해 방수 및 방식 코팅을 시행하여 내화학성이 우수하고 탄력적이면서 매끄러운 도막을 형성하는 폴리우레탄 도막 또는 폴리우레아 도막을 시행하는 등의 다양한 코팅 방법을 수행하고 있다.
그러나, 상기 일반적인 도막 공정들은 공정이 번거롭고 원하는 정도의 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성의 제공에 미흡할 뿐만 아니라 경화성에서 제기되는 문제점에 의해 시공성이 떨어지는 등의 단점이 있다.
따라서, 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 다양한 방안에 제안되어 왔는데, 예를 들면 대한민국 특허등록번호 제10-1028405호(특허문헌 1)에서는 "강관의 외주면을 코팅하는 코팅 강관 제조장치에 있어서, 강관의 외주면 및 내주면을 코팅하기 위하여 강관을 지지하는 지지부; 강관의 외주면에 프라이머를 20미크론 내지 300미크론의 두께로 분사하는 제1 스프레이장치; 프라이머의 외주면에 폴리우레아를 500미크론 내지 5,000미크론의 두께로 분사하는 제2 스프레이장치; 및 강관의 내주면에 프라이머 및 폴리우레아 중 적어도 하나를 분사하고, 강관의 길이방향으로 이동가능한 제1 대차;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무항변 폴리우레아 다층 코팅 강관 제조장치"를 개시하고 있다. 그런데, 상기 특허문헌 1에 개시된 발명은 관의 코팅을 위한 전처리 작업 및 코팅작업이 내면과 외면에서 동시에 이루어질 수 있는 효과를 제공하는 것에 지나지 않으며, 여전히 코팅표면의 경화시간의 단축과 관련된 시공성과 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성 등의 개선에 대한 종래의 요구는 해결하고 있지 않다. 대한민국 특허등록번호 제10-1555902호(특허문헌 2)에서는 "폴리우레아 하이코트 도료 조성물을 이용한 표면 코팅 공법"이라는 명칭으로, "(a) 코팅 대상 구조물의 바닥면을 정리하는 단계; (b) 상기 정리된 바닥면에 세라믹 아크릴 수지를 포함하는 하도용 도료로서 고로 슬래그 10~45 중량%, 중량평균분자량이 5,000~20,000인 술폰계 아크릴수지 15~50 중량%, 분자량이 500~1,000인 불소계 계면활성제 10~20 중량%, 수산화금속염 1~10 중량% 및 에폭시 수지 0.1~10 중량%를 포함하는 혼합 성분 100 중량부를 기준으로 정장석, 조장석 및 회장석을 0.01~10 ㎛ 크기로 분말화하고 각각 30~500:20~400:10~30의 중량비로 혼합하여 얻어진 분말 혼합물 1.0~10 중량부, 및 입경이 1~100㎛인 운모 5~40 중량%, 석분 10~50 중량%, 유액 5~50 중량%, 물 10~70 중량% 및 안료 1~10 중량%를 혼합하여 얻어진 안료 혼합물 0.1~5.0 중량부를 혼합하여 얻어진 세라믹 아크릴 수지계 도료를 도포하는 단계, (c) 상기 도포된 하도층 상에 이소시아네이트와 폴리올의 반응으로 얻어진 우레탄 프리폴리머를 포함하는 주제부 및 폴리에테르 폴리아민으로부터 얻어진 하기 화학식 1을 갖는 폴리아스파르테이트를 포함하는 경화제부의 2액형 폴리우레아 도료를 상기 주제부 및 경화제부가 상기 우레탄 프리폴리머의 이소시아네이트기와 상기 폴리 아스파르테이트의 아민기의 몰비가 1:0.7~1.3이 되도록 혼합하여 도포하는 단계; 및 (d) 상기 도포된 폴리우레아층 상에 상도 도료를 도포하는 단계;를 포함하여 구성되는 폴리우레아 도료를 이용한 구조물의 표면 코팅 공법"을 개시하고 있으며, 대한민국 특허공개번호 제2015-0111055호(특허문헌 3)에서는, "고경도 폴리우레아 코팅재 조성물"이라는 명칭으로 "NCO기의 함량이 18~20%인 이소시아네이트 100 중량부를 가지는 주제; 및 수평균분자량이 2000인 폴리에테르아민 50~60 중량부, 수평균분자량이 5000인 폴리에테르아민 5~10 중량부, 폴리디에틸톨루엔디아민(Polydiethyltoluendiamine) 10~15 중량부, 수평균 분자량이 500인 폴리에테르 폴리올 18 중량부, 접착 증진제 1~2 중량부, 소포제 0.5~1 중량부 및 유색안료 3~5 중량부를 가지는 경화제;를 포함하며, 상기 주제 및 경화제는 1:1의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 고경도 폴리우레아 코팅재 조성물"을 개시하고 있다. 그러나, 상기한 특허문헌 2는 단지 폴리우레아 코팅공법을 개시하고 있으며, 특허문헌 3은 경도가 높은 폴리우레아 코팅재 조성물을 개시하고 있는 것으로, 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성의 추가적인 개선은 물론 경화시간을 단축한 초속경화성을 부여하여 공기 단축과 시공성 향상에 대한 종래의 요구를 해결과는 무관할 뿐만아니라 그에 대한 어떠한 제안도 없다.
따라서, 본 발명자 등은 상기와 같은 콘크리트나 강관 등의 표면에 특정한 목적의 도막을 형성하여 방수, 방식 및 미려한 미관 기능을 제공하는 코팅재에 있어서, 특히 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성의 추가적인 개선은 물론 경화시간을 단축한 초속경화성을 부여하여 공기 단축과 시공성 향상에 대한 종래의 요구를 해결하므로 경화속도가 매우 빨라 시공성이 우수한 방수 및 방식 목적으로 폭넓게 이용될 수 있는 폴리우레아 코팅재 및 이를 이용한 코팅 공법을 제공하기 위해 예의 연구하여 본 발명을 완성하게 되었다.
대한민국 특허등록번호 제10-1028405호 대한민국 특허등록번호 제10-1555902호 대한민국 특허공개번호 제2015-0111055호
상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 콘크리트 또는 강관 등의 표면에 방수, 방식 및 미려한 미관 기능을 제공하기 위해 형성되는 도막에 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성의 추가적인 개선을 제공함은 물론 도막 작업시 코팅재의 경화시간을 단축한 초속경화성을 부여하여 공기 단축과 시공성 향상에 대한 종래의 요구를 해결하므로 경화속도가 매우 빨라 시공성이 우수한 방수 및 방식 목적으로 폭넓게 이용될 수 있는 폴리우레아 코팅재 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 갖는 폴리우레아 코팅재 조성물을 이용하여 보다 효과적으로 콘크리트 또는 강관 등의 표면에 도막을 형성하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재는,
주제와 경화제로 이루어진 수작업용 폴리우레아 코팅재로서,
상기 주제는 이소시아네이트 프리폴리머 (Isocyanate Prepolymer)로 이루어지고, 상기 경화제는 폴리에테르아민(polyetheramine)과 방향족디아민 (aromatic diamine)으로 이루어지고, 여기에 접착증진제와 소포제를 더 포함하여 구성된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 이소시아네이트 프리폴리머는 이소시아네이트기(NCO기) 함유율이 10 내지 12%임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 이소시아네이트 프리폴리머는 이소시아네이트기(NCO기) 함유율이 11%인 EM-395A임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 경화제는 폴리에테르아민과 방향족디아민으로 이루어진 EB-395B임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 주제와 경화제는 10:6의 중량비의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅을 형성하는 우레아 결합은 다음과 같이 형성될 수 있다:
R-NCO + R′-NH2 → R-NH-CO-NH-R′
여기서, 경질 블록은 이소시아테이트와 방향성 디아민계로 이루어지고, 연질 블록은 이소시아테이트와 와 폴리에테르 폴리아민으로 구성된다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 사용한 도막 층 형성방법은;
S1 단계로, 바탕면인 하지 정리를 수행하는 단계;
S2 단계로, 프라이머 도포를 시행하는 단계;
S3 단계로, 수작업용 폴리우레아 코팅제를 도포하는 단계로서, 상기 단계는 주제가 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate Prepolymer)로 이루어지고, 경화제가 폴리에테르아민(polyetheramine)과 방향족디아민(aromatic diamine)으로 이루어진 수작업용 폴리우레아 코팅재를 사용하여 수행되는 단계;
S4 단계로, 탑 코팅(Top Coating)의 상도작업을 실시하는 단계; 및
S5 단계의 마무리 단계로 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 도막 층 형성방법은 콘크리트 또는 강관 등의 표면에 방수, 방식 및 미려한 미관 기능을 제공하기 위한 도막을 형성하는 코팅재로 이소시아네이트 프리폴리머의 주제와 폴리에테르아민과 방향족디아민으로 이루어진 경화제를 일정비율로 혼합하여 제조하므로 이에 의해 형성되는 도막에 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성의 추가적인 개선을 제공함은 물론 도막 작업시 코팅재의 경화시간을 단축한 초속경화성을 부여하여 공기 단축과 시공성 향상에 대한 종래의 요구를 해결하므로 경화속도가 매우 빨라 시공성이 우수한 방수 및 방식 목적으로 폭넓게 이용될 수 있는 폴리우레아 코팅재 조성물을 제공하여 이 기술분야의 종래의 문제점을 해결하는 산업상 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 사용하여 도막 층 형성하는 공정의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 사용하여 도막을 형성한 층의 단면을 개략적으로 도시한 개략 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 바람직한 실시형태에 의해 보다 상세하게 설명한다. 하지만, 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
본 명세서에서, 본 실시형태는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명의 범주는 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시형태들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명하지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시형태를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명에서 사용된 것으로, 용어 "이소시아네이트 프리폴리머"는 이소시아네이트기를 포함하는 이소시아네이트와 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol)과 같은 폴리올류가 중합반응을 거쳐 마련되며, 이와 같이 프리폴리머화된 이소시아네이트를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재는 주제와 경화제로 이루어진 수작업용 폴리우레아 코팅재로서, 상기 주제는 이소시아네이트 프리폴리머 (Isocyanate Prepolymer)로 이루어지고, 상기 경화제는 폴리에테르아민(polyetheramine)과 방향족디아민 (aromatic diamine)으로 이루어지고, 여기에 접착증진제와 소포제를 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 이소시아네이트 프리폴리머는 이소시아네이트기 함유율은 바람직하기로는, 10 내지 12%, 가장 바람직하기로는 11%이다. 상기와 같이 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 이소시아네이트기 함유율은 코팅의 물성에 특히 많은 영향을 주는 것으로 본 발명자에 의해 인지되었다. 구체적으로, 이소시아네이트 프리폴리머의 이소시아네이트기 함유율은 본 발명의 폴리우레아 코팅재를 이용해 형성되는 도막의 탄성, 내열안정성, 내후성 및 내마모성에 영향을 미치면서, 특히 도막 작업시 코팅재의 경화시간을 크게 좌우하는 것을 알아냈다. 그 결과 본 발명의 이소시아네이트 프리폴리머는 10 내지 12%의 이소시아네이트기 함유율을 사용하는 것이 바람직하였는데, 10% 미만의 것은 탄성과 내마모성 등은 우수하나 경화시간이 현저하게 지연되었고, 반대로 12% 초과의 경우에는 경화시간이 단축되었으나 탄성과 내마모성이 저하되는 것으로 나타나 바람직하지 않았다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재는, 따라서 특히, 이소시아네이트 프리폴리머로 이루어진 주제 EM-395A와 폴리에테르아민 및 기타 아민의 혼합물로 이루어진 경화제 EB-395B를 작업현장에서 수작업으로 도막을 형성하는 코팅시스템을 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 시스템은 종래의 방수 또는 바닥코팅 시스템에 비해 극히 빠른 경화특성이 있으므로 작업의 성력화를 이룰 수 있으며 수직면에도 흐름성이 없이 연속적으로 소정의 도막두께를 확보할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 수지특성상 탄성이 풍부하고 인장강도, 신율 등 기계적 강도가 우수하며 특히 신장율이 우수하므로 하지의 거동에 대한 추종성이 우수하고, 내약품성이 우수하므로 방수, 방식코팅에 유용하며 촉매, 가소제 등 비반응 물질을 포함하지 않으므로 시공 후 인체에 대한 유해성이 없어 정수장 및 식수저장탱크, 파이프 등의 내부코팅으로 바람직하게 응용될 수 있다.
또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 시스템은 경화특성상 주변 습기와의 반응보다 자체 반응성이 극히 빠르므로 종래의 코팅시스템에 비해 습기 온도 등에 거의 영향을 받지 않아 사용환경의 범위가 넓고, 특히 본 발명에서 사용되는 EM-395 제품은 수작업용 제품으로써 기존 기계작업용 폴리우레아와 동등 이상의 고물성 제품으로써 기계적 강도 및 내크렉성, 내화학성, 내염수성의 우수하다.
또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재에서, 본 발명에 따른 우레아 결합은 다음과 같이 형성될 수 있다.
R-NCO + R′-NH2 → R-NH-CO-NH- R′
상기에서 경질 블록은 이소시아테이트와 방향성 디아민계로 이루어지고, 연질 블록은 이소시아테이트와 폴리에테르 폴리아민으로 구성되어 진다.
한편, 이에 대해 종래의 우레탄 결합은 다음과 같이 형성될 수 있다.
R-NCO + R′-OH → R-NH-COO-R′
상기에서 경질 블록은 이소시아테이트와 글리콜, 이소시아테이트와 방향성 디아민계로 이루어지고, 연질 블록은 이소시아테이트와 폴리에테르 폴리올로 구성되어 진다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 수작업용 폴리우레아 코팅재의 구성 및 물성은 다음 표 1과 같이 나타날 수 있다.
항 목 / 내 용 본 발명의 수작업용 폴리우레아 코팅재
외 관 각 색
피 도 면 철재 및 콘크리트
조 성 2액형 지경화수지
부피고형분(%) 99%
배합비(중량비) EM-395A : EM-395B = 1:0.6
추천도막두께 2 내지 3mm
도장횟수 2 내지 3회
이론도포면적 2.4kg/㎡-건조도막두께 2㎜ 도장시
*도장작업시 손실량과 표면상태를 고려함
가사시간(25℃) 20 내지 40분
보행가능시간(25℃) 경보행 : 3시간 이후 / 중보행 : 6시간 이후
재도장시간(25℃) 12∼48시간
인장강도(N/㎟) 16이상
인열강도(N/㎜) 50이상
경도(Shore A) 95±5
포장단위 EM-395A, 5kg(4각) / EM-395B, 3kg(4각)
저장기간 12개월
다음으로, 도 1 및 2를 참고로 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 이용한 도막층 형성 방법을 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 사용하여 도막 층 형성하는 공정의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 사용하여 도막을 형성한 층의 단면을 개략적으로 도시한 개략 단면도이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 이용한 도막층 형성 방법은, 여기에 한정되는 것은 아니지만, 다음과 같은 도장시스템에 따라 코팅이 형성될 수 있다:
도장시스템:
- 프라이머 : EM-T44, EM-T117
- 본 발명에 따른 수작업용 폴리우레아 코팅제
- 상도 : EM-60A/B, EM-80A/B
상기 도장시스템을 이용하여, 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 이용한 도막층 형성 방법은, 도 1에 나타난 바와 같이, 코팅은 다음과 같은 순서에 의해 시행될 수 있다.
먼저, S1 단계로, 바탕면인 하지 정리를 수행한다. 본 단계의 경우, 하지층이 콘크리트인 경우, 레이턴스 및 이물질, 구도막 등 결함이 예상되는 부위 등을 제거하고, 철재구조물인 경우 녹, 유분, 구도막(페인트 및 기타 도막) 등을 그라인더, 연마포, 블라스트 등의 방법으로 제거한다. 또한, 요철이나 모공, 심하게 폐인 부위 등을 레기 또는 흙손 등으로 정리작업을 한다. 이때, 우레탄계 씰란트, 폴리머시멘트, 퍼티(우레탄계, 에폭시계), 수지몰탈 등으로 처리할 수 있다. 특히, 본 단계 시행 후 충분히 건조하여 표면 함수율을 8% 이하로 유지한다.
다음으로, S2 단계로, 프라이머 도포를 시행하는데, 이 단계는 바탕면과 코팅재와의 접찹력을 증대시키기 위하여 프라이머를 도포한다. 도포 후 건조시간을 준수하는 동안 다음 공정을 위하여 오염되지 않도록 주의한다. 참고로, 건조시간은 하절기에는 1-3시간, 동절기에는 3-6시간을 준수한다. 간혹 프라이머 도포 및 경화 후 버블 현상이 발생되는 경우가 있으며 이러한 원인은 표면에 모공이 많기 때문에 발생되는 현상이므로 1차 도장작업 전 주의를 기울여야 한다.
다음으로, S3 단계로, 본 발명에 따른 수작업용 폴리우레아 코팅제를 도포하는 단계가 다음과 같이 1차 및 2차 도장작업으로 시행될 수 있다.
1차 도장작업은 상기 S2 단계에서 프라이머로 하도가 도장된 표면에 도장작업을 바람직하게는 약 0.6 내지 1㎜로 실시하는 것으로, 핀홀 및 결함 등이 있는지 확인하여, 결함이 없을 경우 요구된 도막 두께로 도장작업을 실시한다. 만일, 결함이 발생한 부위는 즉시 동일 수지를 사용하여 보수작업을 실시한 후 도장작업을 실시한다. 필요 시 건조규사(예를 들어, 5 내지 8호사)를 동일수지에 30%(중량비)까지 혼합하여 보수할 수 있다.
상기와 같이 보수된 표면을 24시간 이내에 2차, 필요시 3차 도장작업을 실시한다. 이때 필히 재도장시간을 준수하여야 하며 시간이 경과된 후에는 부착력 저하가 발생되므로 프라이머를 재도포 후 도장을 실시한다. 재도장전 오염이 많이 되어 있거나 또는 비를 맞았을 경우에는 용제(톨루엔 등)로 닦아 내거나 또는 도막표면을 그라인더로 연마처리 후 프라이머를 도포하고 난 후 재도장을 실시하는 것이 바람직하다. 특히 익일 도장시 오버랩 부위(도막과 도막이 겹치는 부위-(끝단부))의 경우 최소 30㎝는 연마처리 후 프라이머를 도포하고 재도장을 하면 층간박리현상을 예방할 수 있다.
다음으로, S4 단계로, 탑 코팅(Top Coating)의 상도작업을 실시한다. 이때, 보수부위가 있을 경우 동일제품으로 보수 및 경화 완료 후 상도를 도포한다. 본 발명에 따른 수작업용 폴리우레아 코팅제 도포 완료 후 48시간 내에 상도를 실시하며 그 이후에는 상도 코팅재의 습윤성이 저하되어 부착 불량이 발생될 수 있으므로 시간을 준수하는 것이 바람직하다.
마지막으로, S5 단계의 마무리 단계로, 도막두께, 핀홀 버블, 기타 결함부위 등이 있는지 검사하며, 결함부위 발생시 즉시 보수 부위를 도려낸 후 (결함이 없는 끝단부까지) 청소 및 프라이머를 얇게 도포한 후 동일제품으로 보수하고 상도를 실시한다. 그런 다음, 최종적으로 보양재를 철거하고 작업현장 주변정리 작업을 실시하여 도포 공정을 완료한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수작업 폴리우레아 코팅의 특징은 다음과 같다:
1) 초속경화 폴리우레아 시스템으로, 공기의 단축가능 (방수, 바닥의 개보수가 용이), 상온에서 작업 및 경화특성이 우수함 (1시간 후 보행 가능), 요철이 심한 부위의 바닥에도 방수처리가 가능, 계단, 코너부위 등에도 시공이 간단함.
2) 무용제, 무촉매 타입의 수지로서, 용제에 의한 인체와 환경오염의 염려가 없고, 적층할 경우 한번에 두꺼운 도막을 형성할 수 있으며, 촉매를 사용하지 않으므로 반응성이 균일함.
3) 우수한 엘라스토머의 특징을 가지고 있어, 풍부한 탄성, 내마모성, 내충격성이 우수하고, 내한성, 내수성, 내구성이 우수하고, 내약품성 및 내화학성, 내염수성을 요하는 부위에 우수함.
4) 내열안정성이 우수하여, 120℃에서도 높은 열안정성을 보여줌.
5) 시공가능 온도범위가 넓어, 시공시 수분과 온도의 영향을 거의 받지 않음 (소수성) (시공가능 외부 온도범위 : -40℃ 내지 +100℃).
6) 피착재와 우수한 접착력을 가져, 철판, 목재, 콘크리트, 알루미늄(샌딩처리) 및 기타 피착재와도 접착력이 우수함.
7) 내후성이 우수하여, 약간의 변색은 있으나 갈라짐, 균열, 물성의 변화는 없음.
8) 착색이 자유로워, 사용용도, 목적, 특징에 따라 다양하게 착색이 가능함.
또한, 상기 본 발명에 따른 도막은, 특히 여기에 한정되는 것은 아니나, 다음과 같은 용도로 사용될 수 있다: 즉, 용도로 폴리우레아 스프레이 도장이 어려운 복잡한 부위, 수작업을 요하는 부위, 내약품성 및 내화학성, 내염수성을 요하는 부위, 폴리우레아 보수부위, 일반건축물의 일반방수 및 발포제 처리면의 방수, 바닥재, 주차장, 수영장 냉동창고 및 일반창고, 곡류저장소, 체육시설 (운동장 스텐드 등), 벽면보호용 코팅, 폐하수 처리장, 정수장, 방식, 내마모용 라이닝 (탱크, 파이프, 철골 구조물 등), 발포폴리스칠렌, 목재, 고무 및 철판의 보호 코팅, 몰딩 성형품 (주형용), PVC 표피대체 (자동차 내장부품), 교면 방수 및 교량, 교각의 철재 빔, 원유, 가스, 가솔린, 디이젤, 모타오일 등의 이송에 사용되는 송유관, 가스관의 내 외부 저장시설 등의 파이프와 탱크, 플로트, V 팬더 등에 사용되는 다공성 혹은 해면상 물질의 방수 및 보호 코팅, 슈트, 컨테이너 용기 등의 금속부분 마모방지, 대형저장 탱크나 레미콘 차량 믹서 등의 내 외부 보호 코팅.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재 및 이를 사용한 도막 층 형성방법에 대한 기술적 사상은 바람직한 실시형태에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시형태는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1 --- 기재면 (콘크리트 또는 판넬(연삭))
2 --- 프라이머층
3 --- 본 발명의 수작업용 폴리우레아 코팅층
4 --- 상도 도포층

Claims (6)

  1. 주제와 경화제로 이루어진 수작업용 폴리우레아 코팅재로서,
    상기 주제는 이소시아네이트기(NCO기) 함유율이 10 내지 12%인 이소시아네이트 프리폴리머 (Isocyanate Prepolymer)로, 상기 이소시아네이트 프리폴리머는 이소시아네이트기(NCO기) 함유율이 11%인 EM-395A이고, 상기 경화제는 폴리에테르아민(polyetheramine)과 방향족디아민 (aromatic diamine)으로 이루어진 EB-395B이고, 여기에 접착증진제와 소포제를 더 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 주제와 경화제는 10:6의 중량비의 비율로 혼합되는 것임을 특징으로 하는 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재.
  6. S1 단계로, 바탕면인 하지 정리를 수행하는 단계;
    S2 단계로, 프라이머 도포를 시행하는 단계;
    S3 단계로, 수작업용 폴리우레아 코팅제를 도포하는 단계로서, 상기 단계는 주제가 이소시아네이트기(NCO기) 함유율이 10 내지 12%인 이소시아네이트 프리폴리머 (Isocyanate Prepolymer)로 이루어지고, 경화제가 폴리에테르아민(polyetheramine)과 방향족디아민 (aromatic diamine)으로 이루어진 수작업용 폴리우레아 코팅재를 사용하여 수행되는, 단계;
    S4 단계로, 탑 코팅(Top Coating)의 상도작업을 실시하는 단계; 및
    S5 단계의 마무리 단계로 구성됨을 특징으로 하는 초속경화 수작업용 폴리우레아 코팅재를 사용한 도막 층 형성방법.
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