KR102189876B1 - 아스팔트 슁글 전용 칙소탄성형 우레탄 방수제 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법 - Google Patents

아스팔트 슁글 전용 칙소탄성형 우레탄 방수제 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 아스팔트 슁글 지붕 전용 칙소탄성형 우레탄 방수제 조성물 및 이를 이용한 방수 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아스팔트 슁글 지붕 보수, 보호를 위해 바인더 기능의 도막형 프라이머의 하도제, 칙소탄성형 우레탄 방수제의 중도제, 및 차열 우레탄 상도제의 적층순으로 이루어지며, 또한 미끄럼방지를 위해 중도층 후 중도층 표면에 규사를 적용하여 안전한 시공방법을 제공한다.

Description

아스팔트 슁글 전용 칙소탄성형 우레탄 방수제 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법{Thixotropic waterproofing composition for asphart shingles and manufacturing method of thereof}
본 발명은 아스팔트 슁글 지붕 전용 칙소탄성형 우레탄 방수제 조성물 (이하 ‘우레탄 방수제’라 한다) 및 이를 이용하는 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 아스팔트 슁글은 아스팔트 사이에 강한 유리섬유(Fiberglass)나 종이매트(PaperMat)을 넣어 만든 것으로, 표면은 규사 입자가 부착된 지붕 마감재이다. 경량으로 건축물에 하중으로 인한 부담을 전혀 주지 않으며, 저렴한 가격에 시공이 간편하다는 장점으로 콘크리트 건물의 옥상 특히 주택의 경사 지붕을 잇는데 널리 사용되고 있는 지붕 마감재이다. 그러나 태양열의 장기간 노출에 따른 방수성능의 저하, 강풍에 의한 아스팔트 슁글의 손상이 발생되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 아스팔트 슁글 지붕 방수제를 사용한다. 하지만 아스팔트 슁글 지붕에 사용되는 방수제는 박막형 수성도료가 사용되어 지는 경우가 많으며, 또한 대부분의 방수제는 롤러로 시공되는데 점도가 낮은 방수제의 경우 롤러 작업성은 좋으나 경사진 지붕의 경우에는 상부에서 하부로 방수액이 흘러내리면서 상부는 얇고 하부는 두꺼워지는 균일한 도막 두께를 얻기 힘들며, 점도가 높은 경우는 두꺼운 균일한 도막을 형성할 수 있으나 롤러 작업성이 힘든 문제점이 있다. 스프레이 작업 또한 가능하나 이 경우도 1mm 내외의 박막형으로 도포되며, 또한 도료가 바람에 날려 오염이 야기되는 문제점들이 발생 된다.
한편, 아스팔트 슁글 지붕에 상기와 같은 박막형으로 시공된 부위는 시간이 지나면서 내구성, 내후성, 내마모성이 급격히 저하 되면서 도막이 쉽게 박리되고, 크랙이 발생하는 등의 문제가 빈번하게 일어나고 있으며 강풍에 의한 아스팔트 슁글의 손상을 방지하는 것에도 한계가 있다.
또한, 피착면인 아스팔트 슁글 지붕과 방수제의 접착력 향상을 위해 프라이머를 사용하게 될 경우, 용제가 함유되어 있어 슁글의 아스팔트를 녹이게 되어 오히려 상기의 접착력이 약해지는 문제점이 발생하게 되어 프라이머를 사용하지 않고 중도 개념의 방수제를 시공하는 경우가 많은데 이 또한 시간이 지나면서 접착력이 약해지는 문제점이 발생하게 된다.
특허문헌 1: 국내등록특허공보 제10-1296204호
특허문헌 2: 국내등록특허공보 제10-1201850호
특허문헌 3: 국내등록특허공보 제10-1936730호
따라서 본 발명은 상기 문제들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 첫 번째 목적은 시간 경과에 따라 부실해지는 아스팔트 슁글 상부에 규사와 같은 광물질에의 바인더 기능을 부여하여 견고한 부착력을 확보하고 일반적인 하도제에서 나타나는 용제에 의한 슁글 아스팔트를 녹이는 현상을 방지하기 위하여 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머를 이용하는 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 아스팔트 슁글 경사부에 방수작용을 하는 중도제의 도포 시 흐름 방지에 의한 안정성 확보와 슁글 간 겹칩 단차부에 적용하여 균일한 도막의 형성이 가능하도록 함으로써 시공 편이성과 방수 안정성이 증대되는 아스팔트 슁글 지붕 전용 칙소탄성형 방수제 및 이를 이용한 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 중도제 도막을 보다 견고하게 하기 위해 상기 칙소탄성형 중도제 도포 후 일반우레탄 방수제 또는 폴리우레아 방수제 층을 형성할 수 있으며, 또한 향후 작업에서의 미끄럼방지 기능 효과를 위하여 상기 칙소탄성형 중도제 도포 후 규사 살포할 수 있다.
마지막으로 본 발명은 우레탄 상도 차열 기능이 부여된 코팅제를 이용하여 상기 칙소탄성형 중도제인 방수제의 내구성, 내후성이 향상되는 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 틱소트로피(Thixotropy) 성능을 가지는 칙소탄성형 중도층용 우레탄 방수제를 제공하고, 또한 피착면(아스팔트 슁글 또는 아스팔트 슁글 보수면)에 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도층, 틱소트로피(Thixotropy) 성능을 가지는 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도층, 그리고 코팅제의 차열상도층이 순차적으로 적층이 되어 아스팔트 슁글 지붕을 보수, 보호하는 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법을 제공한다.
또한, 상기의 방수 시공방법에서 틱소트로피 성능의 칙소탄성형 중도층과 차열상도층 사이에는 일반우레탄 방수제 또는 폴리우레아 방수제 층이 형성될 수 있으며, 또한 상기 칙소탄성형 중도층 형성 후 중도층 표면 또는 상기 일반우레탄 방수제 또는 폴리우레아 방수제 층 표면에 규사를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법은 상기와 같이 하도, 중도 및 상도를 순서적으로 적층하는 방법이고, 아래에서는 상기 하도층, 중도층 및 상도층에 사용되는 하도제인 프라이머, 중도제인 우레탄 방수제, 및 상도제인 코팅제를 구체적으로 설명하기로 한다.
우선 하도층으로 사용되는 프라이머의 경우, 종래의 프라이머는 용제를 함유하고 있어 아스팔트 슁글 지붕의 아스팔트를 녹여 상기 지붕인 하지면의 부실을 초래할 뿐만 아니라, 중도와의 접착성도 떨어져 아스팔트 슁글 지붕의 방수에서 하도의 사용은 맞지 않아 생략하는 경우가 많았다.
이와 달리 피착면에 하도층으로 사용되어지는 본 발명의 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머는 일액형 타입으로서 아스팔트 슁글 지붕에 부착되어있는 규사에 도포되어 코팅 및 도막을 형성하여 상기 지붕인 하지면의 규사를 더욱더 견고하게 부착되도록 해주는 동시에, 이후 도포되는 중도와의 접착성을 증대시키고, 또한 용제를 함유하고 있지 않아 아스팔트를 녹이지 않으면서 충분한 프라이머의 기능을 발휘할 수 있다.
상기 본 발명의 하도제인 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머는 일액형 타입으로서 이소시아네이트(NCO)와 폴리올이 반응하여 얻어지는 이소시아네이트 말단폴리우레탄이며, 이때 말단 이소시아네이트(NCO)의 함량(중량%)은 5 내지 6이고, 점도는 3,000~5,000 cps 범위이다.
상기 일액형 타입의 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머는 폴리에테르 폴리올 55~70중량%, 디이소시아네이트 20~30중량%, 가소제 1~15중량%, UV 안정화제 0.1~5중량%, 및 인산 0.001~0.5중량%, 및 촉매 0.001~1중량%로 조성된다.
상기 중도층에 사용되는 틱소트로피(Thixotropy) 성능을 가지는 칙소탄성형 우레탄 방수제는 젤 상태에서 롤러, 붓 등 그 외 힘이 가해지면서 점도가 점점 낮아져 작업성이 우수하고, 도막은 흐르지 않는 젤 상태의 도막을 형성하여 경사면에서도 이음매 없는 균일한 도막을 얻을 수 있는 작용 효과를 나타낸다.
또한, 상기와 같은 작용 효과로 두께가 1mm 이하의 박막형이 아닌 1mm 이상의 후막형으로 형성될 수 있어 종래 상기 박막형에 의한 문제점인 도막 박리, 크랙 발생, 및 강풍 등의 자연에 의한 아스팔트 슁글의 손상 등의 문제점을 해결할 수 있으며, 한편 상기 칙소탄성형 우레탄 방수제는 도포 후, 일반우레탄 방수제 또는 폴리우레아 방수제를 도포 할 수 있다.
상기 틱소트로피(Thixotropy) 성능을 가지는 칙소탄성형 중도제의 우레탄 방수제는 주제, 및 경화제로 이루어지는 2액형 타입이며, 혼합비는 무게비로 주제:경화제=3:1이다.
상기 우레탄 방수제의 주제는, 폴리에테르 폴리올 15~20중량%, 탄산칼슘 충진제 65~75중량%, 가소제 5~15중량%, 안료 1~5중량%, 비스무스옥토에이트 촉매 0.1~1중량%, 및 아마이드 변성 계열의 틱소트로피 성분 0.5~5중량%로 조성된다.
상기 주제에 추가적으로 주체 전체 대하여 기능성 첨가제 0.5~5중량%가 첨가될 수 있으며, 상기 기능성 첨가제에는 UV 안정화제 0.2~2중량%, 산화방지제 0.2~2중량%, 열안정제 0.1~1중량% 등이 포함될 수 있다.
상기 우레탄 방수제의 경화제는 조성성분인 이소시아네이트(NCO)와 폴리올이 반응하여 얻어지는 이소시아네이트 말단폴리우레탄이며, 이때, 말단 이소시아네이트(NCO)의 함량(중량%)은 4 내지 6이다.
상기 경화제는 폴리에테르 폴리올 65~70중량%, 가소제 5~15중량%, 및 톨루엔 디이소시아네이트 15~25중량% 및 인산 0.001~0.5중량%를 포함한다.
상기 차열상도층으로 사용되는 우레탄용 코팅제는 차열안료와 아크릴을 포함하며, 차열효과와 고내후성 및 내구성을 가지는 우레탄용 상도 코팅제로서 주제, 및 경화제의 2액형 타입이고, 상기 주제와 경화제의 사용량 비율은 6:1(중량비)이다.
상기 우레탄용 상도 코팅제의 주제는, butyl acrylate와 2-hydroxyethyl methacrylate의 copolymer로 이루어진 아크릴 공중합 수지 25~35중량%, Trimethylolpropane, neopentylglycol, 1,6-hexanediol, phthalicanhydride, 및 adipic acid의 copolymer ('Trimethylolpropane-neopentylglycol-1,6-hexanediol -phthalicanhydride-adipic acid copolymer)의 폴리올 5~15중량%, 차열안료 10~15중량%, 탄산칼슘 충진제 10~20중량%, 휘발성 유기화합물 25~35중량%, 및 기능성 첨가제 0.5~5중량%로 조성된다. 상기 기능성 첨가제에는 소포제 0.2~2중량%, 침강방지제 0.1~2중량%, 열안정제 0.2~1중량% 등이 포함될 수 있다.
상기 차열안료로는 카본 블랙, 이산화티타늄, 탄산칼슘, 산화철, 알루미늄 트리히드록사이드, 운모, 칼슘 메타실리케이트, 니켈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용된다.
상기 우레탄용 상도 코팅제의 경화제는 무황변 타입으로서, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트 40~50중량%, 및 휘발성 유기화합물 50~60중량%로 조성된다.
상기 우레탄용 상도 코팅제의 주제 및 경화제의 휘발성 유기화합물은 자일렌; 다이메틸벤젠, 2-메톡시-1-메틸에틸 아세테이트; 1-메톡시-2-프로필 아세테이트; 다이메틸 카르보네이트; 메틸에틸케톤; 2-뷰탄온: 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹에서 하나이상이다.
본 발명에 따르면, 본 발명 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법에 이용되는 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제는 아스팔트를 녹이지 않으며, 아스팔트 슁글 지붕의 규사에 코팅 및 도막을 형성하여 하지면을 견고하게 유지해주는 동시에 중도제와의 접착성도 증대시켜 보다 견고한 우레탄 방수제 도막을 형성하게 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 칙소탄성형 중도제인 아스팔트 슁글 지붕 전용의 우레탄 방수제는 젤 상태에서 롤러, 붓 등 그 외 힘이 가해지면서 점도가 점점 낮아지는 틱소트로피(Thixotropy) 성능을 가지고 있어, 롤러, 붓 작업에도 도막은 흐르지 않는 젤 상태를 유지하여 이음매 없는 균일한 도막층과 1mm 이상의 두께를 형성하여 내구성을 증대시키며, 아스팔트 슁글의 이음 부분과 연결 부위, 및 파손된 부위를 일체로 도막을 형성함으로써 방수성능을 향상시키는 효과가 있다.
그리고, 상기 방법에 사용되는 우레탄용 상도 코팅제는 이의 조성성분으로 차열안료 및 아크릴을 포함하여 아스팔트 슁글 지붕 전용 방수제가 태양열에 의한 열화 방지 및 고 내후성의 효과가 있다.
마지막으로, 경사 지붕 작업 시 상기 중도제 작업 후 상기 중도층 표면 또는 일반우레탄 방수제 또는 폴리우레아 방수제 층에 규사를 적용하는 시공방법으로 미끄럼을 방지하여 보다 안전한 작업 방법을 제공하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명 방수 시공방법의 일실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명 방수 시공방법의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법 중 하도제를 도포하는 시연 사진이다.
도 4와 도 5는 본 발명 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법 중 중도제를 도포하는 시연 사진이다.
도 6은 본 발명 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법 중 폴리우레아를 도포하는 시연 사진이다.
도7은 본 발명 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법 중 상도제를 도포하는 시연 사진이다
본 발명의 아스팔트 슁글 지붕 전용 칙소탄성형 방수제를 이용한 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법에서 하도층의 하도제로 사용되는 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머는 폴리올 55~70중량%, 이소시아네이트 20~30중량%, 가소제 1~15중량%, UV 안정화제 0.1~5중량%, 인산 0.001~0.5%, 및 촉매 0.001~1%를 포함한다.
아스팔트 슁글 지붕 전용 칙소탄성형 방수제는 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법의 중도층에 사용되는 우레탄 방수제로서, 주제 및 경화제의 2액형 타입이다.
상기 주제는 폴리올 15~20중량%, 탄산칼슘 충진제 65~75중량%, 가소제 5~15중량%, 안료 1~5중량%, 촉매 0.1~1중량%, 및 틱소트로피제 0.5~5중량%로 조성되며, 추가적으로 주제 전체에 대하여 기능성 첨가제 0.5~5중량%가 첨가될 수 있으며, 상기 기능성 첨가제에는 UV 안정화제 0.2~1중량%, 산화방지제 0.2~2중량%, 열안정제 0.1~2중량% 등이 포함될 수 있다.
상기 경화제는 폴리에테르 폴리올 65~70중량%, 가소제 5~15중량%, 및 톨루엔 디이소시아네이트 15~25중량% 및 인산 0.001~0.5중량%를 포함한다
아스팔트 슁글 지붕 전용 칙소탄성형 방수제 조성물을 이용한 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법의 차열상도층에 사용되는 우레탄 코팅제의 상도제는 주제 및 경화제의 2액형 타입이다.
상기 주제는 아크릴 copolymer 25~35중량%, 폴리올 5~15중량%, 차열안료 10~15중량%, 탄산칼슘 충진제 10~20중량%, 휘발성 유기화합물 25~35중량%, 기능성 첨가제 0.5~5중량%로 조성되며, 상기 기능성 첨가제에는 소포제 0.2~1중량%, 침강방지제 0.1~2중량%, 열안정제 0.2~2중량% 등이 포함될 수 있다.
상기 경화제는 무황변 Type의 이소시아네이트 40~50중량%, 휘발성 유기화합물 50~60 중량%로 조성된다.
상기 차열상도층에 사용되는 우레탄 코팅제의 상도제 경화제는 무황변 Type의 이소시아네이트로서 시판되고 있는 제품으로 사용도 가능하다.
상기 일액형 타입의 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머 및 우레탄 방수제의 경화제 모두 조성성분이 이소시아네이트(NCO)와 폴리올이 반응하여 얻어지는 이소시아네이트 말단폴리우레탄 화합물이다.
이때, 일액형 타입의 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 말단 이소시아네이트(NCO)의 함량(중량%)은 5 내지 6이고, 점도는 3,000~5,000 cps 범위이며, 우레탄 방수제 중 경화제의 말단 이소시아네이트(NCO)의 함량(중량%)은 4 내지 6이고, 점도는 1,000~3,000 cps 범위이다.
상기 이소시아네이트(NCO)와 폴리올의 반응 온도는 80~100℃이며, 바람직하게는 80~90℃이고, 반응 온도가 80℃ 미만일 경우 반응성이 저하되고 100℃를 초과하는 경우는 부가반응이 형성되기 때문에 바람직하지 못하다. 상기 반응의 반응시간은 온도와 촉매의 양에 따라 가변적이지만 4 내지 6시간 범위인 것이 바람직하다.
상기 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제 및 우레탄 방수제인 중도제의 주제 및 경화제에 사용되는 폴리올은 하이드록시기를 적어도 2개 이상 포함하는 것으로 폴리올(글리콜), 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에스테르에테르 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며, 바람직하기로는 폴리에테르 폴리올을 사용한다.
상기 폴리에테르 폴리올은 일예로, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 등의 2개의 1급 수산기를 갖는 디올로부터 제조된다.
상기 폴리올은 중량 평균 분자량이 700~10,000, 바람직하기로 1,000~5,000이다.
상기 상도제 중 주제에 사용되는 폴리올은 폴리에스테르 계열의 'Trimethylolpropane-neopentylglycol-1,6-hexanediol-phthalic anhydride-adipic acid의 copolymer인 폴리올이 바람직하다.
상기 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제 및 우레탄 방수제인 중도제의 경화제에 사용되는 이소시아네이트는 2,4- 또는 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 (MDI), 2,4'-MDI, 파라페닐렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트 등의 방향 고리를 갖는 방향족 디이소시아네이트; 메틸렌디이소시아네이트, 프로필렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 2,2,4- 또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트; 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 메틸시클로헥산디이소시아네이트 (수소 첨가 TDI), 1-이소시아네이트-3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소프로필리덴디시클로헥실-4,4'-디이소시아네이트 등의 지환족 디이소시아네이트; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 바람직하기로는 반응성이 높은 방향족 폴리이소시아네이트인 톨루엔 디이소시아네이트를(TDI) 및 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 우레탄 코팅제인 상도제의 경화제에 사용되는 이소시아네이트는 무황변 Type의 경화제로서 통상적으로 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, Isophorone diisocyanate, 4,4'-Dicyclohexylmethane diisocyanate, trans-1,4-Cyclohexane diisocyanate, Dimeryl diisocyanate, 1,1,6,6,-Tetrahydroperfluoro-hexamethylene diisocyanat 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 플라이머의 하도제 및 우레탄 방수제인 중도제의 주제 및 경화제에 사용되는 가소제는 통상적으로 사용하는 디옥틸 프탈레이트 (DOP);디부틸 프탈레이트 (DBP); 디이소데실프탈레이트 (DIDP); 디옥틸 아디페이트; 이소데실 말로네이트; 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 펜타에리트리톨 에스테르; 부틸 올레이트, 메틸 아세틸리신올레이트; 트리크레실 포스페이트, 트리옥틸 포스페이트; 폴리프로필렌 글리콜 아디페이트, 폴리부틸렌 글리콜 아디페이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며, 에스테르, 카르복실의 방향족 화합물군 중 1,4-벤젠디카르복실산, 2-에틸헥실 이소노닐 에스테르계의 가소제를 사용하는 것이 바람직하다
상기 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제에 사용되는 UV 안정제는 Quenchers, HALS, Phenyl Salicylates, Benzophenone, Benzotriazole, Radical Scavenger의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며, 바람직하기로는 Benzotriazole 계를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제 및 우레탄 방수제인 중도제의 주제에 사용되는 촉매로는 유기 다가금속 화합물, 비스무스옥토에이트, 다이부틸틴다이라우레이트, 다이부틸틴다이라우레이트, 또는 스태너스 다이라우레이트 등이 가능하다.
바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머에 사용되는 촉매로는 다이부틸틴다이라우레이트가 바람직하고, 상기 우레탄 방수제인 중도제의 주제에 사용되는 촉매는 무독성 촉매인 비스무스옥토에이트가 바람직하다
상기 우레탄 방수제인 중도제의 주제 및 우레탄 코팅제인 상도제의 주제에 사용되는 충진제는 퓸드(fumed) 실리카, 침전 실리카, 규산 무수물, 규산 수화물, 탈크, 석회석 분말, 카올린, 탄산칼슘, 규조토, 소성 점토, 점토, 벤토나이트, 유기 벤토나이트, 산화아연, 활성화 아연 화이트, 유리섬유, 필라멘트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며 본 발명에서는 탄산칼슘을 사용하는 것이 작업성, 경제성 측면에서 보다 바람직하다.
상기 우레탄 방수제인 중도제에 사용되는 기능성 첨가제는 UV 안정화제, 산화방지제, 열안정화제를 포함한다.
상기 우레탄 코팅제인 상도제에 사용되는 기능성 첨가제는 소포제, 침강 방지제, 열안정화제를 포함한다.
상기 우레탄 방수제인 중도제의 주제의 안료는 하기의 차열안료 또는 일반안료를 사용할 수 있으며, 우레탄 코팅제인 상도제의 주제에 포함되는 차열안료는 카본 블랙, 이산화티타늄, 탄산칼슘, 산화철, 알루미늄 트리히드록사이드, 운모, 칼슘 메타실리케이트, 니켈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며, 차열 기능을 포함하는 물질이다.
상기 우레탄 방수제인 중도제의 주제에 포함되는 틱소트로피제는 아마이드 변성계열의 틱소트로피제가 바람직하다.
상기 우레탄 코팅제의 상도제에 사용되는 아크릴은 butyl acrylate와 2-hydroxyethyl methacrylate의 copolymer로 이루어진 copolymer가 바람직하다.
상기 우레탄 코팅제인 상도제의 경화제에 사용되는 휘발성 유기화합물은 자일렌; 다이메틸벤젠, 2-메톡시-1-메틸에틸 아세테이트; 1-메톡시-2-프로필 아세테이트; 다이메틸 카르보네이트; 메틸에틸케톤; 2-뷰탄온: 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹에서 하나이상이다.
상기 주제 및 경화제의 2액형 타입인 우레탄 방수제의 중도제는 주제:경화제의 혼합 비율이 3:1(무게비)이 바람직하며, 우레탄 코팅제의 상도제에서는 상기 주제:경화제의 혼합비율은 6:1(무게비)가 바람직하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 등을 설명한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 인해서 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
<실시예>
1. 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제
실시예 1: 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제 제조
반응기에 최종 전체 조성물 100wt를 기준으로 폴리에테르 폴리올 (KPX케미칼사의 PP-2000) 56%, 폴리에테르 폴리올 (KPX케미칼사의 GP-3000) 10%, PHOSPHORIC ACID 0.002%을 투입후 메틸렌 비스페닐이소시아네이트(금호미쓰이화학사의 COSMONATE PH) 26.094%을 투입하고 85℃에서 3시간 반응하고, 이 반응물을 60℃로 냉각 후 1,4-벤젠디카르복실산 7.6%, 에틸-4[(메틸페닐아미노)메틸렌]아미노]벤조산 0.3%, 디로린산 디뷰틸틴 0.004% 투입하여 말단 이소시아네이트 함량이 5.9%인 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 조성물과 시판되는 제품을 구입하여 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때 비교 예로서 (비교예 1: F사의 우레탄프라이머 FUP-100) (비교예 2: S사의 MC PRIMER)를 사용하였다.
1) 점도: 23℃에서 Brookfiled 점도계을 사용하여 측정
2) 비중: BYK 100ml 비중컵을 사용하여 측정
3) 지촉건조시간: KS규격 KSM 5000의 시험방법에 의거하여 측정
4) 고형분측정: 오븐기를 사용하여 105℃에서 3시간 경과후 측정
5) 이소시아네이트기 함량: KS규격 KSF 3888-2의 시험방법에 의거하여 측정
6) 아스팔트 표면에 도포: 10cm * 10cm SIZE 아스팔트에 도막 두께 2mm로 도포하여 상온 24hr 경과 후 육안 상태 관찰
항목 실시예1 비교예1 비교예2
점도(cps) 3,800 125 80
비중 1.06 0.97 0.95
지촉건조시간(hr) 3 1 1
고형분(%) 99.2 45 38
이소시아네이트기
함량 (%)		 5.9 4.9 4.5
아스팔트 표면에
도포 후 표면상태 관찰		 도막이 형성되어 경화 초기 아스팔트 끈적임
보이며 경화후에는 도막이 느껴지지 않음		 초기 아스팔트 끈적임 보이며 경화후에는 도막이 느껴지지 않음
상기 표 1을 보면, 본 발명에 따른 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제는 비교예 1, 2의 프라이머와 비교하여 높은 점도를 가짐으로써 피착면에 스며들지 않으며, 고형분, 아스팔트 표면에 도포 표면상태 관찰 등의 물성이 보다 우수함을 알 수 있다.
2. 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제
실시예 2: 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제 제조
주제는 배합기에 최종 전체 조성물 100wt를 기준으로 폴리에테르 폴리올 (KPX케미칼사의 PP-2000) 10%, 폴리에테르 폴리올(KPX케미칼사의 GP-3000) 9%, 1,4-벤젠디카르복실산 (OCI사의 OC100) 5.9%, Nonlead Green (삼보정밀화학공업사의 Nonlead Green NLG-200D) 1.15%, Bismuth tris(2-ethylhexanoate) (신일화학사의 옥토산 비스무스염 9%) 0.6% 를 넣고 20분 균일하게 교반후 micronised amide modified hydrogenated castor oil rheology modifier (Arkema사의 CRAYVALLAC MT) 2%, 탄산칼슘 (동호칼슘사의 옥염화, 오미아코리아사의 Omyacarb 10CN) 71.35% 교반하면서 서서히 투입후 20분간 고속 교반후 추가로 40분 진공 교반후 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제 주제 조성물을 제조하였다.
경화제는 반응기에 최종 전체 조성물 100wt를 기준으로 폴리에테르 폴리올 (KPX케미칼사의 PP-1000) 35%, 폴리에테르 폴리올 (KPX케미칼사의 GP-3000) 17%, 폴리에테르 폴리올 (KPX케미칼사의 SC 3513) 14%, 2-메틸-1,3-프라판디올 5.597%, PHOSPHORIC ACID 0.003%을 투입 후, 톨루엔 디이소시아네이트 18.8%을 투입하고 85℃에서 3시간 반응 후 60℃로 냉각하여 1,4-벤젠디카르복실산 9.6%를 투입하여 말단 이소시아네이트 함량이 4.5%인 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제 경화제 조성물을 제조하였다.
상기 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제는 상기 주제 및 경화제를 3:1(무게비)로 혼합하여 제조하였다.
비교예 3: 상기 실시예 2의 주제에서 틱소트리피제의 사용을 제외하고는 동일하게 수행하여 우레탄 방수제 조성물을 제조하였다.
비교예 4: 시판되고 있는 제품중 F사의 우레탄 방수제(FU-260)을 중도제로 사용하였다.
상기 실시예 2에서 제조된 주제 3 : 경화제 1 무게비로 혼합한 실시예 2의 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제, 비교예 3, 및 비교예 4의 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1) 혼합점도: 23℃에서 Brookfiled 점도계을 사용하여 측정
2) 롤러작업성: 100cm * 100cm SIZE의 MDF 합판에 롤러로 작업성 확인
3) 지촉건조시간: KS규격 KSM 5000의 시험방법에 의거하여 측정
4) 흘러내림성: 100cm * 100cm SIZE MDF 합판에 균일하게 3mm 도포후 50℃ 오븐기에서 90도로 세워서 흐르는지 확인
항목 실시예 2 비교예 3 비교예 4
혼합점도(cps) 198,400 176,000 4,500
롤러작업성 양호 뻑뻑함 양호
지촉건조시간(hr) 10 10 9
흘러내림성 없음 없음 흘러내림
상기 표 2를 보면, 본 발명에 따른 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제는 비교예 3과 비교하여 보면 점도, 지촉건조시간, 흘러내림성 물성은 비슷했으나 롤러작업성 물성은 보다 우수함을 알 수 있었고, 비교예 4와 비교하여 보면 흘러내림성이 우수함을 알 수 있었다.
3. 우레탄용 상도 코팅제
실시예 3: 우레탄 상도 코팅제의 제조
주제는 배합기에 최종 전체 조성물 100wt를 기준으로 아크릴 공중합 수지 (FMC사의 AP-1037) 35%, Adipic acid copolymer의 폴리올 (FMC사의 FPS 1050) 7%, 탄산칼슘 13%, 차열안료 (SHEPHERD COLOR사의 BLACK 10P922) 13.9%, 첨가제(BYK사의 BYK 063) 0.2%, Polyolefin (흥산화성사의 HPA-420L) 1.8%, 휘발성 유기화합물 (XYLENE:METHOXYPROPYL ACETATE:MEK=79:14:7, 중량비) 29.1%를 투입하여 40분 교반 후 우레탄 상도 코팅제의 주제 조성물을 제조하였다.
경화제는 배합기에 최종 전체 조성물 100wt를 기준으로 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 40%, 휘발성 유기화합물 (여천NCC사의 XYLENE, CA) 60%를 투입하여 20분 교반 후 우레탄 상도 코팅제의 경화제 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 조성물을 주제 6 : 경화제 1의 무게비로 혼합하여 실시예 3의 우레탄 상도 코팅제를 제조하였다.
아래 표 3에는 칙소탄성형 중도제에 실시예 3의 우레탄 상도 코팅제를 도포한 시편(“실시예 3-1”)과 칙소탄성형 중도제의 시편(“비교예 5”)의 물성을 측정한 결과를 대비하여 나타내었다.
1) 실시예 3-1: 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제에 우레탄 상도 코팅제를 0.2mm 두께로 도포한 시편 작성
2) 비교예 5: 실시예 3에서 우레탄 상도 코팅제를 도포하지 않은 우레탄 방수제의 칙소탄성형 중도제 시편 작성
3) 촉진내후성: KS규격 KSM 5000의 시험방법 3231에 따라 시험편을 촉진내후성기에 250시간 노출시킨 후 도막 외관의 이상유무를 육안 검사
4) 내구성: KS규격 KSF 3211 시험방법에 의거하여 내구성능 확인
항목 실시예 3-1 비교예 5
촉진내후성 이상 없음 심한 황변
내구성(%) 91 80
표 3에서 나타내고 있는 바와 같이 실시예 3-1이 비교예 5에 비하여 촉진내후성과 내구성능에 있어 물성이 우수함을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 아스팔트 슁글의 피도면에 바인더 도막형 하도층 형성단계, 칙소탄성형 중도층 형성단계, 및 차열상도층 형성단계가 순차적으로 이루어지는 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법에 있어서,
    상기 도막형 하도층용 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머의 하도제는, 일액형 타입의 바인더 우레탄 타입 무용제 도막형 프라이머로서, 폴리에테르 폴리올 55~70중량%, 디이소시아네이트 20~30중량%, 가소제 1~15중량%, UV 안정화제 0.1~5중량%, 및 인산 0.001~0.5중량%, 및 촉매 0.001~1중량%로 조성되는 이소시아네이트 말단폴리우레탄이고, 이때 말단 이소시아네이트(NCO)의 함량(중량%)은 5 내지 6이며, 점도는 3,000~5,000 cps 범위이고,

    상기 칙소탄성형 중도층용 칙소탄성형 우레탄 방수제의 중도제는 2액형 타입으로 주제와 경화제로 이루어지며,
    상기 주제는 폴리에테르 폴리올 15~20중량%, 탄산칼슘 충진제 65~75중량%, 가소제 5~15중량%, 안료 1~5중량%, 비스무스옥토에이트 촉매 0.1~1중량%, 및 아마이드 변성계열의 틱소트로피 성분 0.5~5중량%로 조성되고,
    상기 경화제는 폴리에테르 폴리올 65~70중량%, 가소제 5~15중량%, 및 톨루엔 디이소시아네이트 15~25중량% 및 인산 0.001~0.5중량%를 포함하며,
    상기 주제:경화제의 비율은 3:1(무게비)인 것을 특징으로 하는, 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    칙소탄성형 우레탄 방수제의 중도제의 주제에는 추가적으로 주체 전체 대하여 기능성 첨가제 0.5~5중량%가 첨가될 수 있으며, 상기 기능성 첨가제에는 UV 안정화제 0.2~1중량%, 산화방지제 0.2~2중량%, 열안정제 0.1~2중량%인 것을 특징으로 하는, 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차열상도층용 상도제는 2액형 타입으로 주제와 경화제로 이루어지며,
    상기 주제는 butyl acrylate와 2-hydroxyethyl methacrylate의 copolymer로 이루어진 아크릴 공중합 수지 25~35중량%, Trimethylolpropane, neopentylglycol, 1,6-hexanediol, phthalicanhydride, 및 adipic acid의 copolymer('Trimethylolpropane-neopentylglycol-1,6-hexanediol-phthalic anhydride-adipic acid copolymer)의 폴리올 5~15중량%, 차열안료 10~15중량%, 탄산칼슘 충진제 10~20중량%, 휘발성 유기화합물 25~35중량%, 및 기능성 첨가제 0.5~5중량%로 조성되고, 상기 기능성 첨가제에는 소포제 0.2~1중량%, 침강방지제 0.1~2중량%, 열안정제 0.2~2중량%이 포함되며,
    경화제는 무황변 타입으로 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트 40~50중량%, 및 휘발성 유기화합물 50~60중량%로 조성되고,
    상기 주제:경화제의 비율을 6:1(무게비)인 것을 특징으로 하는, 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중도층과 상도층 사이에는 우레탄 방수제 또는 우레아 방수제를 더 적용하는 것을 특징으로 하는, 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중도층의 형성 후 중도층의 표면 또는 우레탄 방수제 또는 우레아 방수제의 표면에 규사를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 아스팔트 슁글 지붕의 방수 시공방법.
  6. 아스팔트 슁글 전용 칙소탄성형 우레탄 방수제 조성물에 있어서, 상기 조성물은 주제와 경화제의 2액형 타입이며,
    상기 주제는 폴리에테르 폴리올 15~20중량%, 탄산칼슘 충진제 65~75중량%, 가소제 5~15중량%, 안료 1~5중량%, 비스무스옥토에이트 촉매 0.1~1중량%, 및 아마이드 변성계열의 틱소트로피 성분 0.5~5중량%로 조성되고,
    상기 경화제는 폴리에테르 폴리올 65~70중량%, 가소제 5~15중량%, 및 톨루엔 디이소시아네이트 15~25중량% 및 인산 0.001~0.5중량%를 포함하며,
    상기 주제:경화제의 비율은 3:1(무게비)인 것을 특징으로 하는, 아스팔트 슁글 전용 칙소탄성형 우레탄 방수제 조성물

















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