KR102193764B1

KR102193764B1 - 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법

Info

Publication number: KR102193764B1
Application number: KR1020200035475A
Authority: KR
Inventors: 김민재
Original assignee: 주식회사 명진화학; 김민재
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2020-12-21

Abstract

본 발명은 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 콘크리트 구조물 표면에 이물질을 제거하여 전처리하는 제1 단계; 상기 전처리된 표면에 프라이머 조성물을 도포하는 제2 단계; 상기 프라이머 조성물이 도포된 표면에 방수용 도료 조성물을 도포하는 제3 단계; 및 상기 방수용 도료 조성물이 도포된 표면에 우레아계 도료 조성물을 도포하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료는 내후성, 기계적 물성 및 내약품성을 향상시키고 작업성이 우수한 효과가 있다.

Description

불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법{Construction method of concrete structure using highly weathering urea paint containing fluoropolymer}

본 발명은 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법에 관한 것이다.

종래의 도료 산업은 구조물 및 물건의 외형에 색상을 주어 미(美)를 강조하는 것이 주된 목적이었으나, 소재의 다양화를 통한 도료의 다각화 활용됨에 따라, 각종 아파트, 빌라, 상가, 건축물의 옥상 등의 콘크리트 구조물에 국한되어 있던 것이 최근에는 지하실, 관 내부, 선박, 각종 기기장치 등으로 활용도가 다양해 졌다.

도료는 일반적으로 폴리머의 특성에 따라 도료 타입을 구분하며, 용도에 맞게 도료 타입을 결정하는 것이 일반적이다. 예로 아파트, 빌라, 주택 등의 건축물 옥상이나, 건물 내외벽 방수재 용도로 활용할 경우에는 우레탄 도료를 주로 활용되며, 내마모성, 도막의 경도가 중요한 도료의 경우 에폭시 도료를 이용한다.

우레탄 도료는 건축물에 활용 시 방수층과 탄성 및 신장율이 우수하여 건축물의 수축 및 팽창과정의 균열에 대해서는 우수한 장점을 가진 도료이다. 그러나 우레탄 도막은 내구성이 취약하며 환경이 습한 지하주차장 바닥재 등에 활용이 어렵다. 이는 소재와의 부착성 및 내마모성이 좋지 않기 때문이다. 따라서 우레탄 도료는 하도 및 중도로 에폭시 작업을 실시한 후 상도로 활용되는 경우가 일반적이다.

에폭시 도료는 다양한 소재 표면에 부착성이 우수하며, 기계적 물성 및 내구성이 우수한 장점을 가지 있으나, 동절기에는 경화시간이 지연되어, 작업시간이 지연된다. 또한 옥외용도로 활용시 자외선에 의하여 에폭시 연결구조가 끊어져, 도막의 황변현상 및 내후성 저하가 발생한다. 이에 상도 도포 작업이 반드시 요구되고, 상도 도포에 따른 경화시간 등이 추가로 소요되어 공사 기간이 지연된다.

따라서 최근에는 이러한 우레아 도료와 에폭시 도료의 문제점을 극복하기 위해 초속경화형의 우레아 도료가 활용되고 있다. 상기 우레아 도료는 스프레이 도장 후에 10초 이내로 빨리 건조되고, 우레탄 도료와는 다르게 시공시 물과 온도에 거의 영향을 받지 않는 장점을 가지고 있다. 또한, 옥상 바닥재로 활용시 자외선에 대한 장기적으로 안정적인 물성을 나타내어 에폭시 도료와는 다르게 상도 작업이 필요 없다. 또한, 1회 코팅에도 높은 도막을 형성하여 공사기간을 단축할 수 있다. 그러나 우레아 도료는 빠른 경화로 인하여 롤러, 붓 등을 이용하는 것이 불가능하고, 스프레이 도장을 위한 고가의 에어리스 장비가 요구된다. 따라서 강관 및 좁은 구조의 구조물 내부에는 장비의 크기 등으로 인하여 도장 작업에 어려움이 따르고, 숙달된 작업자가 아닌 경우 도막 형성 시 표면이 매끄럽지 못하다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 10-1110575 대한민국 등록특허 10-1555902

이에 본 발명은 방수성, 내후성 등의 우수한 물성을 가지면서도, 붓, 롤러 등을 이용할 수 있는 우수한 작업성을 가질 수 있도록, 눈메꿈성 방수 도료와 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 시공방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

콘크리트 구조물 표면에 이물질을 제거하고 전처리하는 제1 단계; 상기 제1 단계를 거친 표면에 프라이머 조성물을 도포하는 제2 단계; 상기 제2 단계를 거친 표면에 방수용 도료 조성물을 도포하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계를 거친 표면에 우레아계 도료 조성물을 도포하는 제4 단계;를 포함하여 이루어지고,

상기 방수용 도료 조성물은, 실리카 50~60중량부, 폴리에틸렌글리콜 15~25중량부, 용제 1~15 중량부, 유색안료 1~5중량부, 가소제 1~5 중량부 및 첨가제 0.1~2 중량부를 포함한 주제부와; 폴리이소시아네이트 85~95중량부, 용제 1~20중량부 및 첨가제 0.1~1 중량부를 포함한 경화제부;로 이루어지는 도료 조성물이고,

상기 우레아계 도료 조성물은, 폴리올 30~50중량부, 불소폴리머 1~10중량부, 아민 20~50 중량부, 유색안료 1~10중량부 및 용제 2~20 중량부를 포함한 주제부와; 폴리올 30~50중량부, 폴리이소시아네이트 30~40중량부 및 용제 2~20 중량부를 포함한 경화제부;로 이루어지는 고내후성 도료 조성물인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제4 단계는, 롤러, 붓 또는 레기를 이용하여 도포하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 콘크리트 구조물 표면이 바닥면인 경우, 상기 프라이머 조성물은 폴리이소시아네이트 35~45 중량부, 디메틸카보네이트 1~10중량부, 용제 30~50 중량부 및 첨가제 0.1~1 중량부를 포함하여 이루어지고,

상기 콘크리트 구조물 표면이 벽체면인 경우, 상기 프라이머 조성물은 아크릴 혼합 수지 35~45 중량부, 포틀랜드 시멘트 10~15 중량부, 방청안료 5~10 중량부, 체질안료 20~30 중량부 및 첨가제 0.5~10 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 콘크리트 구조물 표면이 바닥면인 경우 상기 제1 단계는, 콘크리트 구조물 표면에 이물질을 제거하고 전처리하고, 전처리된 표면에 탈기구를 설치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 콘크리트 구조물 표면이 벽체인 경우 상기 제2 단계는,

상기 전처리된 표면에 프라이머 조성물을 도포하고, 섬유시트를 부착 및 건조시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명에 따르면, 시공이 필요한 콘크리트 구조물 벽체 또는 바닥에 프라이머 조성물을 도포하고, 눈메꿈성 방수용 도료 조성물을 도포하고 상도로 불소가 포함된 고내후성 우레아계 도료를 도포하여 시공 가능하다. 이에 따라 방수성, 내후성 등에서 우수한 물성을 나타내면서도, 셀프레벨링성이 향상되어 붓, 롤러 등을 이용하여 시공할 수 있어 우수한 작업성을 나타내는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 종래의 콘크리트 에폭시, 우레탄 및 우레아계 도료 조성물을 이용한 시공방법에 비하여 시공이 간편하여 아파트, 주택 옥상 바닥 시공에 탁월한 효과가 있으며, 도막형성 후에는 고내후성 성능을 발휘하여 콘크리트 구조물의 보수기간을 연장 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법을 흐름도로 나타낸 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법을 흐름도로 나타낸 것으로, 본 발명은 콘크리트 구조물 표면에 이물질을 제거하고 전처리하는 제1 단계(S100);, 상기 전처리된 표면에 프라이머를 도포하는 제2 단계(S200);, 상기 프라이머가 도포된 표면에 방수용 도료 조성물을 도포하는 제3 단계(S300); 및 상기 방수용 도료 조성물이 도포된 표면에 우레아계 도료 조성물을 도포하는 제4 단계(S400);을 포함하여 이루어지는 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법에 관한 것이다.

이하 단계를 나누어 상세히 설명한다.

먼저, 상기 제1 단계(S100)는 콘크리트 구조물의 표면의 이물질을 제거하고 전처리하는 단계이다.

이때, 상기 이물질 제거방법은 다양한 방법에 의하여 수행 될 수 있으며, 더나아가 콘크리트 표면 매끈하게 처리할 수 있다. 즉, 전동공구, 기타 수동공구를 이용하여 평활하게 면을 처리할 수 있으며, 레이턴스, 변형, 박리, 풍화부분의 경우 제거 후 콤프레셔 또는 고압수 세척을 실시하고 곰보 부위의 경우 치핑과정을 거칠 수 있다.

다음으로, 제2 단계(S200)는 상기 전처리된 표면에 프라이머 조성물을 도포하는 단계로, 상기 프라이머 조성물에 의하여 콘크리트 구조물의 방수성을 향상시킴으로써, 구조물의 기대수명을 향상시키게 된다.

이때, 상기 콘크리트 구조물의 표면이 바닥면인 경우, 상기 콘크리트 표면을 전처리 후, 소정 구간별로 도막 및 콘크리트 내부의 습기를 외부로 배출할 수 있는 탈기구를 설치하고, 프라이머 조성물을 도포하는 것이 바람직하다.

관련하여 상기 탈기구는 시중에 판매중인 탈기구를 사용하는 것이 바람직하며, 이에 한정하지는 않으나, 상기 탈기구를 설치시에는 11m 간격으로 설치하는 것이 바람직한데 이는, 11m 간격으로 설치시 가장 이상적인 습기 배출효과를 볼 수 있기 때문이다.

또한 상기 도포되는 프라이머 조성물은 폴리이소시아네이트 35~45 중량부, 디메틸카보네이트 1~10 중량부, 용제 30~50 중량부 및 첨가제 0.1~1 중량부 포함되며, 이는 롤러나 붓을 사용하여 도포하는 것이 바람직하다.

관련하여, 상기 프라이머 조성물은 도장 후 공기 중의 습기와 유리 NCO기가 반응하여 우레탄 결합과 유사한 요소 결합(-NH-C-NH-)을 형성하며, 프리폴리머 성분의 일부를 변형함으로써 도장적 성능을 향상시키는 효과가 있다.

상기 폴리이소시아네이트는, 우레탄 및 우레아 결합을 위한 폴리이소시아네이트 그룹(-NCO)을 갖고 있는 물질로, 공기중의 습기가 폴리올 OH반응을 함으로써, 우레탄을 형성한다. 관련하여 상기 폴리이소시아네이트는 35~45 중량부 사용되는 것이 바람직한데, 35 중량부 미만인 경우, 미반응한 프리아민으로 인하여 도막의 내수성 저하 및 외관 불량을 일으키며, 45 중량부 초과되는 경우 반응하지 못한 폴리이소시아네이트로 인하여 도막의 기계적 물성 및 내약품성에 영향을 주기 때문이다.

상기 디메틸카보네이트의 경우, 도료에 포함 시 VOC 기준 값 낮추면서, 도료의 점도를 낮추어 작업성을 개선하는 용도로 사용되는데, 1 중량부 미만의 경우 효과가 미비하며 VOC저감에 대한 저감이 적으며, 10 중량부 초과 포함되는 경우 건조에 영향을 주어 도막이 형성되지 않으므로 적정량 포함되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 용제는 톨루엔, 케톤류, 나프타 솔벤트 및 자일렌 중 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 이는 프라이머 도막의 습윤성 향상을 위해 30~40 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 30 중량부 미만으로 포함되는 경우, 롤러 및 붓도장이 부적합하고 충분한 습윤성을 발휘 할 수 없고, 40 중량부 초과하여 포함되는 경우, 건조성에 문제점이 발생하여 후속 도막작업이 지연되기 때문이다.

이 때, 프라이머 조성물은 첨가제를 용도에 맞게 포함할 수 있다. 일반적으로 콘크리트 면과의 부착성 향상을 위해서 실록산 및 실리콘 첨가제를 포함하며, 그 외에도 건조제, 소포제 및 습윤제 등을 포함할 수 있다.

한편, 상기 콘크리트 구조물의 표면이 벽체인 경우, 상기 프라이머 조성물은 아크릴 혼합 수지 35~45 중량부, 포틀랜드 시멘트 10~15 중량부, 방청안료 5~10 중량부, 체질안료 20~30 중량부 및 첨가제 0.5~10 중량부로 이루어지며, 이는 롤러 나 붓을 사용하여 도포하고, 다음으로 상기 프라이머가 도포된 상면에 섬유시트를 부착 및 건조시키는 것도 가능하다.

상기 아크릴 혼합 수지는 아크릴 액상 수지에 EVA 액상 수지를 추가 혼합한 수지로, 상기 아크릴 액상 수지와 EVA 액상 수지의 비율은 60 : 40의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.

관련하여, 상기 아크릴 액상 수지는 콘크리트 면에 침투하여 콘크리트 pH를 안정화하는 역할을 하여 콘크리트의 박락현상 방지하고, EVA 액상 수지가 같이 혼합됨에 따라 프라이머 도막이 필름 형상으로 형성되게 하며, 콘크리트 소지 면과 후속 방수 도막에 대한 부착력을 향상 시키는 역할을 한다.

관련하여, 상기 아크릴 혼합 수지가 35 중량부 미만으로 포함되는 경우, 콘크리트 표면에 대한 침투력이 저하되고 다음으로 도포될 방수용 도료 조성물과의 부착력이 떨어지며, 45 중량부 초과 포함되는 경우 프라이머가 구조물에 모두 침투되지 않아 남은 건조시간이 지연됨에 따라 시공시간이 길어지고, 벽체에서 흘러 내리는 경우가 발생하여 적정량을 포함하는 것이 중요하다.

포틀랜드 시멘트는 종래의 콘크리트 표면과의 접착력을 향상 시키며 습한 장소에서도 우수한 접착력을 유지하도록 도와준다. 또한 포틀랜드 시멘트의 주성분이 규산삼칼슘을 주로 포함하여, 경화반응이 빨라 속건성 효과를 보인다.

상기 방청안료는 외부의 습기로부터 보호하며, 노출된 철근의 경우 녹을 방지하여 보수기간을 연장하는 효과가 있으며, 알루미늄페이스트(aluminiumpaste), 광명단(Pb3O4), 징크 크로메이트(Zinc chromate), 염기성 크롬산 연(Chtomate), 산화아연(Zinc Oxide) 및 인산칼슘(Calcium Phosphate)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상 일 수 있다.

또한 상기 체질안료는 도막의 비중을 향상시켜 충진재 및 코팅재로 사용될 때 구조물이 보다 안정적으로 형성되도록 도와주며, 보수 시 콘크리트에서 골재와 같은 효과를 발휘함으로써 콘크리트의 강도를 향상시키는 기능을 한다.

첨가제는 유동화제를 포함하여 0.5~10 중량부 포함하는 것이 바람직하다. 관련하여 상기 유동화제는 시멘트 입자를 분산시키는 역할을 하여 시멘트의 유동성을 상승시켜 주며, 혼화제는 콘크리트의 수축현상을 줄여주어 균열을 방지하는 효과를 나타낸다. 또한, 증점제는 콘크리트의 흐름성을 조절하는 역할을 한다.

다음으로 프라이머 조성물 도포후에 상면에 부착되는 섬유시트는 화학섬유로 제조된 모든 종류의 망형태의 부직포를 사용가능하며, 보다 바람직하게는 아라미드 섬유, 탄소섬유 및 유리섬유는 6~12 : 1~1.5 : 1~1.5의 중량비로 포함되는 부직포를 이용하는 것이 효과를 극대화 할 수 있다. 또한, 상기 섬유시트는 내인장력 및 인장신도가 우수한 부직포를 사용하되, 인장력에 의한 섬유밀림 현상을 방지하고자 인장방향의 직교방향을 고려하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 부직포는 5~10cm 폭으로 겹쳐 시공하는 것이 바람직한데, 이는 부착됨에 따라 도막층의 파손, 들뜸 및 균열을 방지 할 수 있는 효과를 준다.

다음으로, 제3 단계(S300)는 상기 프라이머 조성물이 도포된 표면에 방수용 도료 조성물을 도포하는 단계로, 상기 형성된 프라이머 도막층의 상면에 도포함으로써, 구조물의 방수효과를 보다 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 최소 도막층만으로 프라이머 도막층과 제4 단계인 우레아계 도료 조성물과 우수한 부착성 및 눈메꿈성이 우수한 성능을 발휘하는 방수용 도료 조성물 이다.

상기 방수용 도료 시공방법과 관련하여, 시중에 판매되는 일반 우레탄 방수용 도료의 경우 프라이머 도막층과 상도 마감도막층 간의 충분한 부착성 및 방수성 효과를 위해 도포부위와 상관없이 2~4mm의 우레탄 방수재를 도포 하였으며, 1회 도포 시 충분한 도막 형성이 어려움이 있어 최소 2회 이상을 도포함으로써, 방수용 도료 시공에만 최소 2일 소요된다. 또한, 상기 우레탄 방수층에 우레탄 방수재 위에 기계적 물성이 우수한 우레아 도료를 3mm 두께로 1회 추가 도포함으로써, 전용장비가 요구되는 우레아계 도료 특성상 시공시간이 늘어 날수 밖에 없다.

반면, 본 발명의 방수용 도료 조성물은 콘크리트 구조물의 표면이 바닥의 경우, 1mm 도포하고, 콘크리트 구조물의 표면이 벽체인 경우, 2mm 도포하는 것만으로 프라이머 조성물과 제4 단계인 우레아계 도료 조성물과 우수한 부착성을 발휘한다.

관련하여 상기 방수용 도료 조성물은 실리카 40~50 중량부, 폴리에틸렌글리콜 15~25중량부, 체질안료 20~30 중량부, 용제 1~5 중량부, 유색안료 1~5중량부, 가소제 1~5 중량부, 첨가제 0.1~2 중량부를 포함한 주제부;와 폴리이소시아네이트 85~95중량부, 용제 1~20중량부 및 첨가제 0.1~1 중량부를 포함한 경화제부;로 이루어지며, 상기 주제부와 경화제부는 3~4 : 1 의 중량비로 혼합하여 붓, 롤러 및 레기를 사용하여 도막층을 형성하는 것이 바람직하다.

관련하여, 주제부의 실리카는 콘크리트를 형성하는 주성분으로, 효과적인 도막을 형성하여 구조물의 강도를 유지하는 역할을 하는데, 이는 50~60 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 이는, 50 중량부 미만으로 포함되는 경우 실리카 기능이 미비하여, 충분한 경도의 도막형성에 어려움이 있으며, 60 중량부 초과되는 경우 작업성에 영향을 주게 된다.

폴리에틸글리콜은 용매제 기능을 함으로써, 가소제와 같이 주제부에 포함됨에 따라, 도막의 유연성을 향상에 도움을 준다.

추가적으로, 상기 용제는, 1~15중량부 포함되는 것이 바람직한데, 1중량부 미만의 경우 도막 형성시 셀프레벨링성이 좋지 않아 매끄러운 도막을 형성하기 어려우며, 15 중량부 초과의 경우 도막 형성 과정에서 요변성이이 심하여 도막이 고르지 못하기 때문이다.

관련하여, 용제의 종류로는 자일렌, 톨루엔, 아세트산뷰틸, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 부틸세로솔브, 아세톤 및 이소부탄올으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 것을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서 상기첨가제는 용도에 맞게 포함하는 것이 바람직한데, 일반적으로 분산제, 레벨링제, 흐름성방지제 및 소포제 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정 하지는 않는다.

다음으로, 제4 단계(S 400)는 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 상기 방수 도막층 위에 도포하는 단계이다.

관련하여, 종래의 시공방법으로는 우레아계 도료 위에 내후성 향상을 위해 우레탄계 도료를 추가 도포함으로써, 내후성 물성을 부여하였다. 그러나 이러한 방법은, 방수층이 한층 더 포함됨으로써, 비용이 더 추가된다. 또한 상기 제3 단계에서도 언급하였듯이 우레아 도료는 건조속도가 빨라 시공시 전용장비가 요구됨으로써, 공간적인 제약 및 고가 전용장비에 대한 가격적인 부담이 있다. 반면, 본 발명의 고내후성 우레아계 도료는 상기 문제점을 보완한 것으로, 붓, 롤러 및 고무레기로 도포가 가능 할 뿐만 아니라, 우레탄 도료와 동등 이상의 내후성 및 건조성능 보여 우레아도료 시공 후에 우레탄 도료를 추가 시공과정이 필요 없다. 또한 우레아계 도료이로 기계적 물성, 내약품성이 우수한 장점이 있다.

관련하여, 상기 고내후성 우레아계 도료는 폴리에테르폴리올 30~50중량부, 불소폴리머 1~10중량부, 아민 20~50 중량부, 유색안료 1~10중량부, 용제 2~20 중량부를 포함한 주제부 및 폴리올 30~50중량부, 폴리이소시아네이트 30~40중량부 및 용제 2~20 중량부를 포함한 경화제부로 이루어지고, 상기 주제부와 경화제부는 1~5 : 1의 중량비로 혼합되어 0.5~1mm의 두께로, 붓, 롤러 및 고무레기를 사용하여 1회 도포하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 불소폴리머는 일반 플라스틱류보다 우수한 특정을 가진 폴리머로 일반 플라스틱에 비해 내열성, 내약품성, 내저온성, 전기절연성, 고주파특성 등이 매우 뛰어나 화학공업, 전기 및 전자공업, 기계공업은 물론 우주개발이나 항공기 산업에서부터 가정용품에 이르기까지 매우 다양한 분야에서 적용 가능한 폴리머이다.

상기 불소폴리머는 도료 및 코팅에서도 많이 활용되는데 일반적으로 우레탄계열 도료 및 우레아계열의 도료에 비해 색상 변색이 적고, 광택유지율이 우수하여 중방식 및 공업용 도료의 상도로 활용빈도가 높다. 또한 내오염성 및 내약품성이 우수하여 각종 가정용 기구 등의 코팅제로 활용된다.

한편, 본 발명은 상기 불소폴리머를 일정량 함유함으로써, 별도의 폴리머 합성 과정을 거치지 않아도 변성 우레탄, 변성 우레와과 동등 이상의 내후성과, 내약품성, 기계적 물성을 나타낸다. 또한 일반적인 우레아 도료와는 다르게 롤로 및 붓을 이용하여도 도막 형성이 가능하며, 셀프레벨링이 우수하여 표면이 매끄러운 장점이 있다.

보다 구체적으로, 상기 불소폴리머는 플루오로카본 폴리머, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로알콕시 폴리머, 불화 에틸렌-프로필렌, 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로엘라스토머, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로술폰산, 불화 폴리이미드 및 퍼플루오로폴리옥세탄으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 1~10중량부 포함되는 것이 바람직하다. 이는, 불소폴리머가 1중량부 미만으로 포함되는 경우 효과가 미비하여, 도막의 내후성, 내마모성, 내오염성 및 내약품성에 대한 효과를 기대하기 어려우며, 10중량부 초과 포함되는 경우 우레아 도료의 기계적 물성을 저하시킴으로써 부착강도, 도막의 경도가 낮아져 우레아 도료의 장점을 잃기 때문이다.

상기 폴리올은, 경화제부의 폴리이소시아네이트와 우레탄 반응을 위한 폴리머로, 도막 형성 시에 유연성을 주어 보다 탄성력이 뛰어난 도막형성에 도움을 준다. 또한, 도료상태에서는 가사시간 및 셀프레벨링을 향상시켜 줌으로써 작업자가 작업이 용이하도록 작업성을 향상시켜 준다.

보다 구체적으로, 상기 폴리올은 폴리에테르 폴리올과 폴리에스테르 폴리올을 2~3 : 1~2 중량비 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직한데 이는, 도막의 내후성, 내약품성, 내오염성 및 기계적 물성에 영향을 주기 때문이다.

관련하여 상기 폴리에테르 폴리올은 2관능의 폴리에테르 폴리올로 평균분자량이 200~1,000, 수산기가 50~200, 산가가 0.03이하인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 산가가 0.01~0.03의 폴리에테르 폴리올을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 도료 주제부와 경화제부 혼합시 경화 반응속도에 영향을 주어 도막의 건조 및 도료의 가사시간에 영향을 주기 때문이다.

추가적으로, 상기 폴리에스테르 폴리올은 3관능의 폴리에스테르 폴리올로 평균분자량이 1,000~3,000, 수산기가 50~112, 산가가 0.03이하인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 산가가 0.01~0.03의 폴리에스테르 폴리올을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 도료 주제부와 경화제부 혼합시 경화 반응속도에 영향을 주어 도막의 건조 및 도료의 가사시간에 영향을 주기 때문이다.

상기 아민은, 아민기(-NH₂)를 갖고 있는 것을 특수한 아민한 아민으로 경화제부의 폴리이소시아네이트와 우레아 반응을 위한 폴리머이다. 관련하여, 도막 형성 후에는 기계적 물성 및 화학적 물성이 우수하며, 도료상태에서는 건조가 우레탄 도료에 비해 빠른 장점을 가졌다.

보다 구체적으로, 상기 아민은 이소포론디아민, 메탄디아민, 1,2-에틸렌디아민, 1,3-프로필렌디아민, 1,4-부틸렌디아민, 1,3-디아미노펜탄, 1,5-디아미노메틸펜탄, 1,3-크실렌디아민, 1,4-크실렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 페닐렌디아민, 토릴렌디아민, 비스(4-아미노페닐)메탄, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 1,2-디아미노사이클로헥산, 1,3-디아미노사이클로헥산, 1,4-디아미노사이클로헥산, 2,4-디에틸톨루엔디아민, 2,6-디에틸톨루엔디아민, 2,4-디메틸톨루엔디아민, 2,6-디메틸톨루엔디아민, 페날카민 및 멜라민으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것 20~50중량부 포함되는 것이 바람직하다. 이는, 아민이 20중량부 미만인 경우 아민이 부족하여 우레아 도막의 일부 미반응으로 인하여 내약품성이 저하되며, 50중량부 초과되는 경우 미반응한 프리아민이 대기중의 수분과 반응하여 내수성이 저하되고 도막 외관이 불량해질 수 있기 때문이다.

상기 유색안료는, 이산화티탄, 카본블랙 및 각종 유기, 무기 유색 안료로 색상의 구현이 자유로우며, 안료에 따른 흡유량 및 은폐력을 고려하여 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 유색안료는 1~10중량부 포함되는 것이 바람직한데 이는, 1 중량부 미만으로 포함되는 경우 내후성 및 색상구현도가 떨어진다. 반면, 10중량부 초과 포함되는 경우 도료의 기계적 물성에 영향을 주어 바람직하지 않다.

상기 용제는, 2~10중량부 포함되는 것이 바람직한데, 2중량부 미만의 경우 도막 형성시 셀프레벨링성이 좋지 않아 매끄러운 도막을 형성하기 어려우며, 10중량부 초과의 경우 도막 형성시 흐름성에 영향을 준다.

관련하여, 용제의 종류로는 아세트산뷰틸, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 부틸세로솔브, 아세톤 및 이소부탄올으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 것을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 고내후성 우레아계 도료에 포함되는 경화제부에는 폴리올 30~50중량부, 폴리이소시아네이트 30~40중량부 및 용제 2~20 중량부를 포함한다.

이 때, 상기 폴리이소시아네이트는, 우레아 결합을 위한 폴리이소시아네이트 그룹(-NCO)을 갖고 있는 물질로, 상기 폴리올과 반응하여 우레아를 형성하는데, 이는 폴리이소시아네이트 말단기에 상기 경화제부의 폴리올 및 아민이 반응을 통하여 도막을 형성하기 때문이다.

보다 구체적으로 폴리이소시아네이트는 2,4-톨루엔 디폴리이소시아네이트, 4,4‘메틸렌 다이페닐 다이아이소사이아네이트, O-톨리딘 디폴리이소시아네이트, 헥사 메틸렌 디폴리이소시아네이트, 이소포론 디이소시안산, 2,4,4-트라이 메틸 헥사메틸렌 디폴리이소시아네이트, 자일렌 디폴리이소시아네이트 및 페닐 폴리이소시아네이트으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 것 30~40중량부 포함되는 것이 바람직하다. 이 때, 폴리이소시아네이트가 30 중량부 미만인 경우, 미반응한 프리아민으로 인하여 도막의 내수성 저하 및 외관 불량을 일으키며, 40 중량부 초과되는 경우 반응하지 못한 폴리이소시아네이트로 인하여 도막의 기계적 물성 및 내약품성에 영향을 준다.

관련하여 상기 폴리이소시아네이트는 평균분자량이 400~1,500, NCO% 5~10% 인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 도료 주제부와 경화제부 혼합시 경화 반응속도에 영향을 주어 도막의 기계적 물성, 내약품성 및 내후성 등에 영향을 주기 때문이다.

또한 본 발명에 있어서 상기 경화제부의 첨가제는 용도에 맞게 포함하는 것이 바람직한데, 일반적으로 소포제, 분산제, 증점제 및 레벨링제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 상기 경화제부와 첨가제는 95~99 : 1~5 중량비 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직한데 이는, 첨가제의 비율이 과량으로 첨가되는 경우 오히려 도막의 물성을 저하시키는 요인으로 작용되기 때문이다. 이와 같이 본 발명의 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료 조성물은 도막의 물성을 향상시켜 원하는 효과를 얻기 위해 필요에 따라 여러 종류의 첨가제가 추가로 포함될 수 있는데, 이러한 첨가제는 전술한 첨가제의 종류로만 한정되지는 않으며, 첨가제의 종류에 따라 전술한 성분으로만 한정되지는 않는다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 주제부와 경화제부의 혼합 비율은 1~5 : 1 중량비로 정해진 비율로 혼합되는 것이 바람직하며, 혼합비율에 따라 건조속도, 도막의 기계적 물성, 화학적 물성의 결과 값이 크게 변경되어 정해진 비율로 혼합 사용하는 주의가 필요하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 자세히 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 불소폴리머가 포함된 우레아계 도료

폴리에테르 폴리올 23중량부, 폴리에스테르 폴리올 12중량부, 플로오로카본 폴리머 2중량부, 이소포론디아민 24중량부, 1,6-헥사메틸렌디아민 5중량부, 1,2-에틸렌디아민 5중량부, 이산화티탄 8중량부, 아세트산뷰틸 8중량부, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 10중량부, 분산제 1중량부, 소포제 1중량부 및 레벨링제 1중량부를 혼합하여 주제부를 제조하였다.

폴리에테르 폴리올 18중량부, 폴리에스테르 폴리올 27중량부, 이소포론 디이소시안산 38중량부, 아세트산뷰틸 7중량부, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 10중량부를 혼합하여 경화제부를 제조하였다.

다음으로, 주제부와 경화제부의 비율은 3:1 중량비로 혼합하였다.

<실시예 2> 불소폴리머가 미 포함된 우레아계 도료

폴리에테르 폴리올 25중량부, 폴리에스테르 폴리올 12중량부, 이소포론디아민 24중량부, 1,6-헥사메틸렌디아민 5중량부, 1,2-에틸렌디아민 5중량부, 이산화티탄 8중량부, 아세트산뷰틸 8중량부, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 10중량부, 분산제 1중량부, 소포제 1중량부 및 레벨링제 1중량부를 혼합하여 주제부를 제조하였다.

<비교예 1> 일반 우레아계 도료

폴리에테르 폴리올 20중량부, 폴리에스테르 폴리올 10중량부, 이소포론디아민 40중량부, 1,6-헥사메틸렌디아민 15중량부, 체질안료인 방해석 15중량부, 이산화티탄 4.5중량부, 및 레벨링제 0.5중량부를 혼합하여 주제부를 제조하였으며, 폴리에테르 폴리올 20중량부 및 방향족 폴리이소시아네이트 80중량부를 혼합하여 경화제부를 제조하였다. 추가적으로, 주제부와 경화제부의 비율은 1:1 중량비로 혼합하였다.

<비교예 2> 일반 우레탄계 도료

폴리에테르 폴리올 10중량부, 폴리에스테르 폴리올 10중량부, 체질안료인 방해석 60중량부, 가소제 13.5중량부, 이산화티탄 4중량부, 및 레벨링제 0.5중량부를 혼합하여 주제부를 제조하였으며, 폴리에테르 폴리올 27중량부, 폴리에스테르 폴리올 21중량부, 톨루엔 디폴리이소시아네이트 20중량부, 디옥틸 테레프탈레이트 20중량부 및 다이메틸 카르보네이트 12중량부를 혼합하여 경화제부를 제조하였다. 추가적으로, 주제부와 경화제부의 비율은 3:1 중량비로 혼합하였다.

이와 같은, 각 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 조성물과 추천도막두께에 사항을 표 1에 정리하여 나타내었다.

구분	성분		실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
주제부	폴리올	폴리에테르 폴리올	23.0	25.0	20.0	10.0
	폴리올	폴리에스테르 폴리올	12.0	12.0	10.0	10.0
	불소바인더	플루오로카본 폴리머	2.0	-	-	-
	아민	이소포론디아민	24.0	24.0	40.0	-
		1,6-헥사메틸엔딘아민	5.0	5.0	15.0	-
		1,2-에틸렌디아민	5.0	5.0	-	-
	체질안료	방해석	-	-	10.0	62.0
	유색안료	이산화티탄	8.0	8.0	4.5	4.0
	가소제	가소제	-	-	-	13.5
	용제	아세트산뷰틸	8.0	8.0	-	-
	용제	프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트	10.0	10.0	-	-
	첨가제	분산제	1.0	1.0	-	-
		소포제	1.0	1.0	-	-
		레벨링제	1.0	1.0	0.5	0.5
주제부 TOTAL			100.0	100.0	100.0	100.0
경화제부	폴리올	폴리에테르 폴리올	27.0	27.0	20.0	27.0
	폴리올	폴리에스테르 폴리올	18.0	18.0	-	21.0
	폴리이소시아네이트	이소포론 디이소시안산	38.0	38.0	-
		방향족 폴리이소시아네이트	-	-	80.0	-
		톨루엔 디폴리이소시아네이트	-	-	-	20.0
		디옥틸 테레프탈레이트	-	-	-	20.0
		다이메틸 카르보네이트	-	-	-	12.0
	용제	아세트산뷰틸	7.0	7.0	-	-
	용제	프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트	10.0	10.0	-	-
경화제부 TOTAL			100.0	100.0	100.0	100.0
혼합비 (중량비)			3:1	3:1	1:1	3:1
추천도막(㎛)/ 건조도막 기준			1,000	1,000	3,000	3,000

실험예 1> 도막 건조시간 확인실험

상기 표 1에 나타낸 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 도료 조성물을 추천도막 두께로 300×100×0.2(mm) 크기의 강판에 도장 후, 묻어나는 정도를 확인하여 건조상태를 확인하였다.

보다 구체적으로는, 건조 상태에 따른 평가 기준을 지촉건조의 경우 도막을 손가락으로 가볍게 대었을 때 접착성은 있으나 도료가 손가락에 묻지 않은 상태를 의미하며, 경화건조는 도막 면에 팔이 수직이 되도록 하여 힘껏 엄지손가락으로 누르면서 90도 각도로 비틀어 볼 때 도막이 늘어나거나 주름이 생기지 않고 다른 이상이 없는 상태를 의미한다.

관련하여, 각 도료에 대한 결과 값은 표 2에 나타내었다.

상태	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2
지촉건조	30분	30분	측정불가	6시간
경화건조	6시간	6시간	30분	24시간

상기 표 2의 결과와 같이, 실시예 1~2의 건조시간은 유사한 결과 값을 보였으며, 비교예 1의 경우 도막형성 후 바로 건조가 됨에 따라 지촉건조를 측정 할 수 없었다. 또한 비교예 2의 경우 지촉 건조가 대략 6시간이 소요되었으며, 경화 건조가 되기까지에는 24시간이 소요되었다.

<실험예 2> 도료 가사시간 확인실험

상기 표 1에 나타낸 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 도료 조성물을 각각 100g씩 담아 25℃의 환경에서 도료의 유동성을 통하여 가사시간을 확인 하였다.

각 도료에 대한 결과값은 표 3에 나타내었다.

상태	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2
가사시간	30분	30분	10초	1시간

상기 표 3의 결과와 같이, 실시예 1~2의 가사시간은 유사한 결과 값으로 30분을 유동성을 보였으며, 비교예 1의 경우 10초 이내에 유동성이 사라지는 것을 확인 하였다. 마지막으로 비교예 2는 1시간 정도의 유동성을 보임으로써 가사 시간이 가장 긴 것을 확인 하였다,

<실험예 3> 재도장 간격 실험

300×100×0.2(mm) 크기의 강판을 표면처리 규격 SSPC-SP1(용제로 소지면 세척)방법에 의거하여 오염물질을 제거 후, 10분 동안 상온에서 자연건조 후에, 상기 표 1에 나타낸 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 도료 조성물을 각각 추천도막 두께로 도장을 하여, 25도의 환경에서 5시간 간격으로 재도장 간격을 확인하였다. 각 도료에 대한 결과값은 표 4에 나타내었다.

상태	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2
재도장 간격	5시간 이상없음	5시간 이상없음	5시간 이상없음	24시간 이상없음

상기 표 4의 결과와 같이, 실시예 1~2 및 비교예 1은 5시간 후 재도장을 실시하여도 도막이 이상없이 도포되는 것을 확인 하였다. 반면, 비교예 2는 24시간 이전에 재도장을 실시한 것은 도막을 형성하여 어려움이 있었다.

<실험예 4> 시편 제조

300×100×0.2(mm) 크기의 강판을 표면처리 규격 SSPC-SP1(용제로 소지면 세척)방법에 의거하여 오염물질을 제거 후, 10분 동안 상온에서 자연건조 후에, 프라이머(제조사 “명진화학”, 제품명 “NW-100”)를 70㎛(건조 도막 두께 기준) 1회 도장 후에, 상온에서 7일간 자연건조하여 도막을 완전건조 하였다.

다음으로, 상기 표 1에 나타낸 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 도료 조성물을 각각 추천도막 두께로 도장을 하여, 7일간 상온에서 자연건조하여 도막을 완전건조 하였다.

<실험예 5> Shore D 경도 시험

상기 실험예 4에서 제조된 시편을 이용하여 각 도막을 쇼어 경도측정기를 이용하여 도막의 경도를 측정하였다.

각 도료에 대한 결과값은 표 5에 나타내었다.

상태	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2
Shore D 결과	62	55	45	45

상기 표 5의 결과와 같이, 불소폴리머가 함유된 실시예 1이 불소폴리머가 미포함된 실시예 1에 비하여 높은 경도 값을 보여주었으며, 비교예 1인 종래의 우레아 도막과, 비교예 2 우레탄 도막의 경우 그 보다 낮은 경도 값인 것을 확인 하였다.

<실험예 6> 내약품성 실험

상기 실험예 4에서 제조된 각 시편을 내약품 성능을 확인하기위해 각 약품에 완전히 침적하여 1개월 간격으로 총 6개월 동안 도막의 상태를 확인 하였다.

보다 구체적으로는, 내산성 실험은 10% HCL에 상온의 환경에서 완전 침적하였으며, 내가성소다성 실험은 10% NaOH에 상온의 환경에서 완전 침적하였다. 또한 내황산성 실험은 10% H₂SO₄에 상온의 환경에서 완전 침적하였으며, 내석유성 실험은 중유에 상온의 환경에서 완전 침적하였다.

관련하여, 각 도료에 대한 도막의 외관 및 도막의 박리 현상 발생여부 결과는 ‘◎:상태아주양호’, ‘○: 양호’, ‘△: 보통(도막 결함 다소생성)’, ‘×: 나쁨 도막결함으로인한 사용불가’로 표기하였으며 값은 표 6에 나타내었다.

시험명		경과 시간에 따른 결과
시험명		1개월	2개월	3개월	4개월	5개월	6개월
내산성	실시예 1	◎	◎	◎	◎	◎	○
	실시예 2	◎	◎	◎	○	○	○
	비교예 1	◎	◎	◎	○	○	△
	비교예 2	△	△	△	×	×	×
내가성소다성	실시예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	실시예 2	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 2	◎	◎	○	○	△	△
내황산성	실시예 1	◎	◎	◎	◎	○	○
	실시예 2	◎	◎	○	○	○	○
	비교예 1	◎	◎	○	○	○	○
	비교예 2	△	×	×	×	×	×
내석유성	실시예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	실시예 2	◎	◎	◎	○	○	○
	비교예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 2	◎	◎	◎	○	○	○

상기 표 6의 결과와 같이, 불소폴리머가 함유된 실시예 1의 경우, 내가성소다성, 내석유성이 6개월이 경과하여도 매우 양호한 결과를 나타냈으며, 내산성, 내황산성의 경우 3개월 까지 이상 없으며 4개월 또는 5개월 경과 후에는 색상만이 변색되는 정도의 결과를 나타냈다. 또한 불소폴리머가 미포함된 실시예 2의 경우, 실시예 1과 유사한 결과를 보여주었으나, 내산성 및 내황산성이 실시예 1에 비하여 다소 떨어짐을 확인하였다.

종래 우레아도료인 비교예 1의 경우에도, 내가성소다성 및 내석유성은 이상 없었으나, 내산성 및 내황산성의 경우 2개월 또는 3개월 지남에 따라 변색이 발생함을 확인하였으며, 우레탄 도료인 비교예 2의 경우, 빠르면 2개월 혹은 4개월에서 변색 또는 도막결함이 발생함을 확인하였다.

<실험예 7> 방수 및 내염수분무 실험

상기 실험예 4에서 제조된 각 시편을 하기와 같은 조건으로 도막의 방수 및 내염수분무 성능을 1개월 간격으로 6개월 동안 확인 하였다.

보다 구체적으로는, 내수성 실험은 증류수에 상온의 환경에서 완전 침적하였으며, 내습성 실험은 10% 습도 95%의 환경(항온항습기 활용)에서 시편을 보관하였다. 또한 내염수분무 실험은 3% NaCl 염수분무 환경(염수분무기)에서 시편을 보관하였다.

관련하여, 각 도료에 대한 도막의 외관 및 도막의 박리 현상 발생여부 결과는 ‘◎:상태아주양호’, ‘○: 양호’, ‘△: 보통(도막 결함 다소생성)’, ‘×: 나쁨 도막결함으로인한 사용불가’로 표기하였으며 값은 표 7에 나타내었다.

시험명		경과 시간에 따른 결과
시험명		1개월	2개월	3개월	4개월	5개월	6개월
내수성	실시예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	실시예 2	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 2	◎	◎	◎	◎	◎	○
내습성	실시예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	실시예 2	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 2	◎	◎	◎	◎	◎	◎
염수분무	실시예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	실시예 2	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
	비교예 2	◎	◎	○	○	○	△

상기 표 7의 결과와 같이, 우레아 도료의 경우 이상 없거나, 양호한 결과를 확인하였다. 반면, 우레탄 도료의 경우 내수성 및 내습성은 양호한 결과를 보였으나, 염수분무 결과에서는 5개월까지만 양호한 결과를 나타내었다.

<실험예 8> 옥외폭로를 통한 내후성 실험

상기 실험예 4에서 제조된 각 시편을 하기와 같은 조건으로 제조된 시편을 옥외에 폭로하여 1개월 단위로 총 6개월동안 내후성을 확인 하였다.

각 도료에 대한 도막의 외관 및 도막의 박리 현상 및 광택유지에 대한 결과는 ‘◎:상태아주양호’, ‘○: 양호’, ‘△: 보통(도막 결함 다소생성)’, ‘×: 나쁨 도막결함으로인한 사용불가’로 표기하였으며 값은 표 8에 나타내었다.

	경과 시간에 따른 결과
	1개월	2개월	3개월	4개월	5개월	6개월
실시예 1	◎	◎	◎	◎	◎	◎
실시예 2	◎	◎	◎	○	○	○
비교예 1	◎	○	○	○	△	△
비교예 2	○	○	△	△	△	X

상기 표 8의 결과와 같이, 실시예 1의 경우 6개월 경과하여도 도막에 이상없음을 확인 하였으며, 불소폴리머가 미포함된 실시예 2의 경우 3개월 까지 양호 하였으나, 4개월부터 약간의 변색 및 광태이 감소하는 현상을 보임. 또한 비교예 1과 비교예 2의 경우 1~2개월 경과 후에 도막의 색상이 변색되었으며, 1개월 추가 경과 후에는 광택율이 급격히 감소하는 경향을 나타내었다.

<실험예 9> 작업성 확인

300×100×0.2(mm) 크기의 강판을 표면처리 규격 SSPC-SP1(용제로 소지면 세척)방법에 의거하여 오염물질을 제거 후, 10분 동안 상온에서 자연건조 후, 상기 표 1에 나타낸 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 도료 조성물을 각각 추천도막 두께로 롤러를 이용하여 도장을 실시하여 작업성 및 표면의 셀프레벨링 정도를 확인 하였다.

각 도료에 대한 결과는 표 9 및 도면 2에 나타내었다. 일반 우레아계 도료의 경우 붓, 롤러 도포가 불가하여 특수장비를 사용하여 도포하였으며, 나머지 도료의 경우 롤러를 이용하여 도포를 하였다.

작업성 결과
실시예 1	매우 양호	실시예 2	양호
비교예 1	도장 불가	비교예 2	매우 양호

결과적으로, 본 발명인 실시예 1과 일반 우레탄이 가장 우수한 작업성 및 레벨링성을 나타내었으며, 다음으로 불소 폴리머가 미포함된 우레아계 도료인 실시예 2가 약간의 굴곡성이 존재함을 보였다.

반면, 일반 우레아계 도료인 비교예 1의 경우 붓, 롤러 등의 도장이 불가하여 전용장비로 도장을 실시하였으며, 전용장비를 사용할 경우 실시예 2와 유사한 도막 상태인 것을 확인 하였다.

상술한 바와 같이 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료 조성물을 이용하여 건조시간, 가사시간, 재도장 간격, 경도, 내약품성, 방수 및 내염수성, 옥외폭로를 통한 내후성, 작업성을 확인하였다. 그 결과 불소폴리머를 포함함으로써, 도막의 내후성 및 내약품성 및 기계적 물성이 향상되었으며, 붓 및 롤러로 도장이 가능함으로써 보다 효율적인 시공이 가능한 것을 확인할 수 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 발명의 본직적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능 할 것이다. 따라서 본 발명에 개신된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

콘크리트 구조물 표면에 이물질을 제거하고 전처리하는 제1 단계;
상기 제1 단계를 거친 표면에 프라이머 조성물을 도포하는 제2 단계;
상기 제2 단계를 거친 표면에 방수용 도료 조성물을 도포하는 제3 단계; 및
상기 제3 단계를 거친 표면에 불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료 조성물을 롤러, 붓 또는 레기를 이용하여 도 포 하는 제4 단계;를 포함하여 이루어지고,
상기 방수용 도료 조성물은,
실리카 50~60중량부, 폴리에틸렌글리콜 15~25중량부, 용제 1~15 중량부, 유색안료 1~5중량부, 가소제 1~5 중량부 및 첨가제 0.1~2 중량부를 포함한 주제부와; 폴리이소시아네이트 85~95중량부, 용제 1~20중량부 및 첨가제 0.1~1 중량부를 포함한 경화제부;로 이루어지는 도료 조성물이고,
상기 우레아계 도료 조성물은,
폴리올 30~50중량부, 불소폴리머 1~10중량부, 아민 20~50 중량부, 유색안료 1~10중량부 및 용제 2~20 중량부를 포함한 주제부와; 폴리올 30~50중량부, 폴리이소시아네이트 30~40중량부 및 용제 2~20 중량부를 포함한 경화제부;로 이루어지는 고내후성 도료 조성물이고,
상기 폴리올은 폴리에테르 폴리올과 폴리에스테르 폴리올을 2~3 : 1~2 중량비 비율로 혼합한 것을 특징으로 하는,
불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법.
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제1 항에 있어서,
상기 콘크리트 구조물 표면이 바닥면인 경우, 상기 프라이머 조성물은 폴리이소시아네이트 35~45 중량부, 디메틸카보네이트 1~10중량부, 용제 30~50 중량부 및 첨가제 0.1~1 중량부를 포함하여 이루어지고,
상기 콘크리트 구조물 표면이 벽체면인 경우, 상기 프라이머 조성물은 아크릴 혼합 수지 35~45 중량부, 포틀랜드 시멘트 10~15 중량부, 방청안료 5~10 중량부, 체질안료 20~30 중량부 및 첨가제 0.5~10 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법
제3 항에 있어서,
상기 콘크리트 구조물 표면이 바닥면인 경우 상기 제1 단계는,
콘크리트 구조물 표면에 이물질을 제거하고 전처리하고, 전처리된 표면에 탈기구를 설치하는 것을 특징으로 하는,
불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법
제3 항에 있어서,
상기 콘크리트 구조물 표면이 벽체면인 경우 상기 제2 단계는,
상기 전처리된 표면에 프라이머 조성물을 도포하고, 섬유시트를 부착 및 건조시키는 것을 특징으로 하는,
불소폴리머를 포함하는 고내후성 우레아계 도료를 이용한 콘크리트 구조물 시공 방법