KR102315914B1 - 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법 및 구조물 보강층 - Google Patents

폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법 및 구조물 보강층 Download PDF

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Abstract

본 기술은 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법 및 구조물 보강층에 관한 것이다. 본 기술은 구조물의 표면에서 시공의 대상이 되는 도장면을 정리하는 단계; 상기 도장면상에 프라이머층을 생성하는 단계; 및 상기 프라이머층상에 폴리우레아 도막층을 생성하는 단계;를 포함하되, 상기 프라이머층은 주제혼합물로서 헥사메틸렌 디이소시아네이트 호모폴리머 60 wt% 이상 84 wt% 미만, n-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 크실렌 5 ~ 10 wt%, 에틸 벤젠 1 ~ 3 미만 wt%, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트 1 미만 wt%를 포함하고, 상기 주제혼합물에 혼합하여 사용하는 보조제혼합물로서, 실리콘 다이옥사이드 30 ~ 60 wt%, 알루미늄 실리케이트 수화물 10 ~ 30 wt%, tert-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 산화철 3 ~ 5 미만 wt%를 포함하며, 상기 폴리우레아 도막층은 2액형 폴리우레아 코팅 조성물로서, 제1제와 제2제는 1:1 부피비율로 자동혼합기에 60~70℃와 140~175 kgf/㎠ 의 고온 고압으로 혼합되어 분사됨으로써 생성되고, 상기 제1제는 폴리(옥시프로필렌)디아민 45 내지 55 wt%, 디에틸톨루엔디아민 15 내지 24 wt%, 카본블랙 6.8 내지 15.4 wt%, 4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민) 2.7 내지 10.9 wt%, 폴리프로필렌 글리콜 0.07 내지 1.4 wt%, 모리큘라시브 3A 0.07 내지 1.29 wt%, 칼슘 석유 술폰산 0.03 내지 0.61 wt%, 비스(1,2,2,6,6,-펜타메틸-4-피페리딜)데탄디온산 0.02 내지 0.44 wt%, 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트 0.1 이하 wt%의 비율로 혼합하여 제조되고, 상기 제2제는 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산) 56 wt% 이상 60 wt% 미만, 폴리에테르폴리올수지 37 내지 45 wt%, 프로필렌카보네이트 1.2 내지 4.8 wt%의 비율로 혼합하여 제조된다.

Description

폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법 및 구조물 보강층{Structure reinforcement method and structure reinforcement layer using polyurea resin composition}
본 발명은 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법 및 구조물 보강층에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 강재, 시멘트류 또는 내화학재 등의 여러 구조물에 적용 가능한 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법 및 구조물 보강층에 관한 것이다.
건물 또는 공장에 설치되는 각종 구조물은 외부에 설치되는 특성상 계절에 따른 온도 변화, 척박한 외부 환경 등에 노출되어 장비의 수명 보장이 어렵다.
더욱이 저장탱크와 같은 구조물은 외부 환경뿐만 아니라 내부에 수용되는 물질에 대해서도 내부식성을 갖추어야만이 장비의 수명이 보장된다.
이에, 구조물의 내부 또는 외부 표면을 FRP(fiber reinforced plastics)로 처리할 수 있다. FRP 처리는 낮은 원가와 용이한 시공성이 장점이다. 그러나, 시공시 휘발성 유독/가연성 물질이 다량 발생하여 작업자의 건강에 악영향을 미친다. 표면이 완전히 건조되지 않은 상태에서 작업시에는 FRP 레진 자체의 접착성이 저하되어 하자 발생율이 크게 증가하기도 한다.
FRP 대신에 PP 시트 라이닝 처리를 할 수도 있다. 도막 자체가 고형물인 PP 시트는 비산물이 없는 장점은 있으나, 착화시 화재의 위험이 높고, 전용 프라이머를 사용하더라도 접착력이 낮아 누수 가능성이 높은 등 한계를 갖는다.
한편, 폴리우레아 수지를 표면에 처리할 수 있다. 폴리우레아 수지 조성물은 높은 기계적 물성을 보유하고 있기 때문에, 우레탄과 에폭시로 대표되는 유기 방수 재료에 비하여 뛰어난 내구성을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 폴리우레아 수지 조성물은 경화 속도가 상당히 빨라서 시공 시간이 짧을 뿐만 아니라, 내열성도 강하다. 또한, 기계적, 물리적, 화학적 물성이 매우 우수하고, 특히, 내마모성, 내충격성, 내수성, 내약품성이 우수하며, 시공 시에 도막의 두께를 자유롭게 조절할 수 있고 콘크리트 뿐만 아니라 철판, 알루미늄 등 다양한 피착면에 우수한 접착력 나타내는 것으로 알려져 있다.
다만, 빠른 반응성에 따라 현장에서 스프레이 작업시 과도한 분진으로 작업자 및 환경에 유해하고, 바탕면의 핀홀에 대한 대응이 어려워 도막에 기포 및 들뜸 현상이 발생하여 하자의 원인이 되며, 초속 경화 반응에 따른 표면 수평 평활성 확보가 어렵다는 것은 단점으로 보고되고 있다.
본 발명의 발명자는 이러한 폴리우레아 수지 조성물을 각종 구조물의 내부 또는 외부 표면에 친환경적이고 보다 경제적으로 적용하기 위해 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 실시예는 친환경적이고 여러 재질의 구조물의 유지 보수에 시간과 비용을 크게 절감할 수 있는 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법 및 구조물 보강층을 제공한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법은, 구조물의 표면에서 시공의 대상이 되는 도장면을 정리하는 단계; 상기 도장면상에 프라이머층을 생성하는 단계; 및 상기 프라이머층상에 폴리우레아 도막층을 생성하는 단계;를 포함하되, 상기 프라이머층은 주제혼합물로서 헥사메틸렌 디이소시아네이트 호모폴리머 60 wt% 이상 84 wt% 미만, n-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 크실렌 5 ~ 10 wt%, 에틸 벤젠 1 ~ 3 미만 wt%, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트 1 미만 wt%를 포함하고, 상기 주제혼합물에 혼합하여 사용하는 보조제혼합물로서, 실리콘 다이옥사이드 30 ~ 60 wt%, 알루미늄 실리케이트 수화물 10 ~ 30 wt%, tert-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 산화철 3 ~ 5 미만 wt%를 포함하며, 상기 폴리우레아 도막층은 2액형 폴리우레아 코팅 조성물로서, 제1제와 제2제는 1:1 부피비율로 자동혼합기에 60~70℃와 140~175 kgf/㎠ 의 고온 고압으로 혼합되어 분사됨으로써 생성되고, 상기 제1제는 폴리(옥시프로필렌)디아민 45 내지 55 wt%, 디에틸톨루엔디아민 15 내지 24 wt%, 카본블랙 6.8 내지 15.4 wt%, 4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민) 2.7 내지 10.9 wt%, 폴리프로필렌 글리콜 0.07 내지 1.4 wt%, 모리큘라시브 3A 0.07 내지 1.29 wt%, 칼슘 석유 술폰산 0.03 내지 0.61 wt%, 비스(1,2,2,6,6,-펜타메틸-4-피페리딜)데탄디온산 0.02 내지 0.44 wt%, 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트 0.1 이하 wt%의 비율로 혼합하여 제조되고, 상기 제2제는 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산) 56 wt% 이상 60 wt% 미만, 폴리에테르폴리올수지 37 내지 45 wt%, 프로필렌카보네이트 1.2 내지 4.8 wt%의 비율로 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 프라이머층은 0.05 ~ 0.10 kg/m2의 무게를 갖도록 생성될 수 있다.
상기 폴리우레아 도막층은 구조물 표면에 대해 1.5 mm 내지 2 mm의 두께를 갖도록 생성될 수 있다.
상기 폴리우레아 도막층은 비휘발성유기화합물일 수 있다.
상기 폴리우레아 도막층은 습윤한 상태의 상기 구조물 표면에 도포되는 순간 즉시 접착되어 130 kgf/cm2 이상의 힘으로 접착력을 유지할 수 있다.
MIL-STD-810 G1 규격을 준수하는 항곰팡이 성능 시험으로서, 90 ~ 100 %RH, 온도 30 ± 2 ℃통풍 유속 0.5 ~ 1.7 m/s의 환경에서 1,000,000 개/ml ± 20 %의 포자 현탁액을 시료 표면에 분사한 뒤 150 시간 동안 배양한 결과, 발육면적 2% 이하의 낮은 성장률을 보일 수 있다.
상기 구조물은 강재 구조물, 시멘트류 구조물 및 내화학재 구조물 중 어느 하나일 수 있다.
보수재를 붓칠하여 상기 폴리우레아 도막층에 형성된 핀홀을 제거하는 단계;를 더 포함하되, 상기 보수재는 상기 폴리우레아 코팅 조성물의 상기 제1제와 상기 제2제가 1:1 내지 1.2:1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
상기 폴리우레아 도막층상에 엠보층을 형성하는 단계;를 더 포함하되, 상기 엠보층은 상기 폴리우레아 도막층을 생성할 때에 사용된 것과 동일한 도장액을 동일한 스프레이 도장 조건으로 분사 방향만을 달리하여 생성될 수 있다.
상기 폴리우레아 도막층상에 UV 코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함하되, 상기 UV 코팅층은 상기 폴리우레아 도막층을 생성할 때에 사용된 것과 동일한 도장액에 대해 전체 중량을 기준으로 하여 입경이 2 내지 100 ㎚인 산화아연 분말을 0.1 내지 10 wt% 첨가한 것일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강층은, 구조물의 표면에서 시공의 대상이 되는 도장면상에 생성된 프라이머층; 및 상기 프라이머층상에 생성된 폴리우레아 도막층;을 포함하되, 상기 프라이머층은 주제혼합물로서 헥사메틸렌 디이소시아네이트 호모폴리머 60 wt% 이상 84 wt% 미만, n-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 크실렌 5 ~ 10 wt%, 에틸 벤젠 1 ~ 3 미만 wt%, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트 1 미만 wt%를 포함하고, 상기 주제혼합물에 혼합하여 사용하는 보조제혼합물로서, 실리콘 다이옥사이드 30 ~ 60 wt%, 알루미늄 실리케이트 수화물 10 ~ 30 wt%, tert-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 산화철 3 ~ 5 미만 wt%를 포함하며, 상기 폴리우레아 도막층은 2액형 폴리우레아 코팅 조성물로서, 제1제와 제2제는 1:1 부피비율로 자동혼합기에 60~70℃와 140~175 kgf/㎠ 의 고온 고압으로 혼합되어 분사됨으로써 생성되고, 상기 제1제는 폴리(옥시프로필렌)디아민 45 내지 55 wt%, 디에틸톨루엔디아민 15 내지 24 wt%, 카본블랙 6.8 내지 15.4 wt%, 4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민) 2.7 내지 10.9 wt%, 폴리프로필렌 글리콜 0.07 내지 1.4 wt%, 모리큘라시브 3A 0.07 내지 1.29 wt%, 칼슘 석유 술폰산 0.03 내지 0.61 wt%, 비스(1,2,2,6,6,-펜타메틸-4-피페리딜)데탄디온산 0.02 내지 0.44 wt%, 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트 0.1 이하 wt%의 비율로 혼합하여 제조되고, 상기 제2제는 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산) 56 wt% 이상 60 wt% 미만, 폴리에테르폴리올수지 37 내지 45 wt%, 프로필렌카보네이트 1.2 내지 4.8 wt%의 비율로 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 도막층상에 생성된 엠보층;을 더 포함하되, 상기 엠보층은 상기 폴리우레아 도막층을 생성할 때에 사용된 것과 동일한 도장액을 동일한 스프레이 도장 조건으로 분사 방향만을 달리하여 생성될 수 있다.
상기 엠보층상에 형성된 UV 코팅층;을 더 포함하되, 상기 UV 코팅층은 상기 제1제와 상기 제2제가 1:1 내지 1.2:1의 중량비로 혼합된 상기 폴리우레아 코팅 조성물에 대해 전체 중량을 기준으로 하여 입경이 2 내지 100 ㎚인 산화아연 분말을 0.1 내지 10 wt% 첨가한 것일 수 있다.
본 기술은 친환경적이고 여러 재질의 구조물의 유지 보수에 시간과 비용을 크게 절감할 수 있는 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법 및 구조물 보강층을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강층이 구조물 표면의 도장면상에 형성된 단면도를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, 여러 구조물의 표면에 대해 보강층이 형성된 단면을 개략적으로 보여준다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법(이하, 간단히 '구조물 보강 공법'이라 함)은 구조물의 표면에서 시공의 대상이 되는 도장면을 정리하는 단계(S110), 도장면상에 프라이머층을 생성하는 단계(S120) 및 프라이머층상에 폴리우레아 도막층을 생성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
먼저, 도장면을 정리하는 단계(S110)에서는 연마 등으로 도장면을 처리한 뒤에 고압분무기를 사용하여 도장면을 정리할 수 있다. 시공 대상에 따라, 고압분무기 대신에 진공청소기를 사용할 수도 있다.
한편, 연마 등의 과정은 노후된 면에 대해서는 반드시 필요하나, 노후되지 않은 면에 대해서는 생략되어도 무방하다. 노후가 발생되기 전에 예방 차원에서 미리 구조물을 보강하는 경우에는 단계(S110)는 도장면을 준비하는 정도로만 수행되어도 충분하다.
시공 대상은 강재, 시멘트류 또는 내화학재의 구조물 내부 또는 외부 표면일 수 있다.
강재 구조물은 예를 들어, 각종 H-Beam, 핸드레일, 송전탑 등 외부 철골 구조물일 수 있다. 또는 각종 배관이나 외부 노출이 심한 환경의 배관 지지대, 배관 커버 등의 외부 철골 구조물일 수도 있다. 또는 선박의 갑판, 해양 설비 등일 수도 있다. 시멘트류 구조물은 예를 들어, 건물의 옥상, 지붕, 야외 주차장, 습기가 많은 공장 바닥 등일 수 있다. 또는 댐, 해양 방조제 등의 구조물일 수도 있다. 내화학재 구조물은 예를 들어, 각종 가스 저장용기, 저수탱크 등일 수 있다. 또는 화학물 저장용기, 오폐수로, 하수관 내벽, 빗물펌프장 수조 등일 수도 있다. 시공 대상이 상술한 예시에 한정되지 않는다.
다음으로, 프라이머층을 생성하는 단계(S120)에서는 정리된 도장면상에 프라이머층을 생성한다.
본 발명의 실시예에 따른 프라이머층은 주제혼합물로서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 호모폴리머(Hexamethylene Diisocyanate (hdi) Homopolymer) 60 wt% 이상 84 wt% 미만, n-부틸 아세테이트(n-Butyl Acetate) 10 ~ 30 wt%, 크실렌(Xylene) 5 ~ 10 wt%, 에틸 벤젠(Ethyl Benzene) 1 ~ 3 미만 wt%, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트(Hexamethylene-1,6- Diisocyanate) 1 미만 wt%를 포함할 수 있다.
헥사메틸렌 디이소시아네이트 호모폴리머는 지방족 폴리이소시아네이트로서, 경화 반응을 매개하는 역할을 한다. 바람직하게는 60 wt% 이상 84 wt% 미만으로 포함될 수 있다.
n-부틸 아세테이트가 유기 용매로서 첨가된다. 크실렌이 용매로서 첨가된다. 이소시아네이트 기에 대해 불활성인 용매에 해당한다. 에틸 벤젠이 점도를 저하시키고 균일한 계로 하기 위해 용매로서 소량 첨가된다.
헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트는 지방족 이소시아네이트로서, 경화 반응을 매개하는 역할을 한다.
주제혼합물에 혼합하여 사용하는 보조제혼합물은 실리콘 다이옥사이드(Quartz) 30 ~ 60 wt%, 알루미늄 실리케이트 수화물(Aluminum Silicate, Hydrated; kaolin) 10 ~ 30 wt%, tert-부틸 아세테이트(Butyl Acetate, Tert-) 10 ~ 30 wt%, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(Propylene Glycol Methyl Ether Acetate) 10 ~ 30 wt%, 산화철(Iron Oxide) 3 ~ 5 미만 wt%를 포함할 수 있다.
실리콘 다이옥사이드는 안정된 비용해성 산화물로서 점성 조절 및 강도 개선을 위하여 사용한다. 그 함량이 30 wt%를 초과하면 경화 시 강도 개선효과가 저하되고, 그 함량이 10 wt% 미만이면 슬러리 점성이 낮아져 재료분리가 발생되기 쉽다.
알루미늄 실리케이트 수화물은 충전제로서 첨가된다. 조성물의 강화, 적절한 점도와 유동성의 부여, 및 조성물과 조성물의 파트들의 비용과 원하는 물성 사이의 균형 유지 역할을 한다.
tert-부틸 아세테이트가 유기 용매로서 첨가된다.
프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트는 용매로서 첨가된다. 이소시아네이트 기에 대해 불활성인 용매에 해당한다.
산화철은 안료로서 첨가된다.
상술한 주제혼합물과 보조제혼합물을 부피비율로 1:1로 교반하여 붓 등의 도구로 패인 곳이나 구석진 곳에 1차적으로 부분적으로 도포하고, 롤러나 분사 장비 등을 이용해 1회 또는 수회 전체적으로 도포한다.
단계(S120)을 통해 생성되는 프라이머층은 1회 도포시 대략 0.1 mm ~ 0.3 mm 정도 되며, 수회 도포하여도 1 mm 이하로 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 프라이머층은 대략 0.05 ~ 0.10 kg/m2 의 무게로 생성될 수 있다.
프라이머층은 충진 역할과 후속하는 폴리우레아 도막층과 도장면의 이질재료의 상호 부착력을 강하게 매개하여 도막의 품질을 향상시키는 역할을 한다.
이어서, 도막층을 생성하는 단계(S130)에서는 상기 단계(S120)를 통해 형성된 프라이머층상에 폴리우레아 도막층을 생성한다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 도막층은 2액형 폴리우레아 코팅 조성물일 수 있다.
주제로서, 제1제는 폴리(옥시프로필렌)디아민 40 내지 60 wt%, 디에틸톨루엔디아민 5 내지 30 wt%, 카본블랙 1 내지 20 wt%, 4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민) 1 내지 15 wt%, 폴리프로필렌 글리콜 0.01 내지 5 wt%, 모리큘라시브 3A 0.01 내지 5 wt%, 칼슘 석유 술폰산 0.01 내지 1 wt%, 비스(1,2,2,6,6,-펜타메틸-4-피페리딜)데탄디온산 0.01 내지 1 wt%, 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트 1 이하 wt%의 비율로 혼합하여 제조된다.
폴리(옥시프로필렌)디아민(Poly(Oxypropylene)Diamine)은 폴리우레아 수지의 신율을 증가시키는 기능을 한다. 중량평균 분자량이 400 ~ 4,000 인 것이 바람직하다. 폴리(옥시프로필렌)디아민의 중량평균분자량이 400 미만이 될 경우에는 폴리우레아 수지의 신장률, 인장강도 등 물리적인 특성이 저하할 우려가 있고, 반대로 4,000 을 초과할 경우에는 인장강도가 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다. 폴리(옥시프로필렌)디아민의 함량이 40 wt% 미만일 때에는 인장강도 및 경도가 저하될 수 있고, 60 wt% 초과일 때에는 요구되는 인장강도 및 경도를 얻을 수 없게 된다. 바람직하게는 45 내지 55 wt%의 함량으로 포함될 수 있다.
디에틸톨루엔디아민(Diethyltoluenediamine)은 가교제로서, 폴리우레아 수지의 반응속도, 즉, 경화속도를 조절하는 기능을 한다. 디에틸톨루엔디아민의 함량이 5 wt% 미만이면 폴리우레아 수지의 경화속도가 너무 늦어지고, 반대로 30 wt%를 초과하면 경화속도가 너무 빨라지는 문제가 있다. 바람직하게는 15 내지 24 wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 일례로, 폴리우레아 수지의 경화속도가 30초 이상으로 늦어지면, 피착면이 수직인 구조물 내벽에 폴리우레아 수지를 스프레이 도포할 경우, 도막이 미처 경화되기 전에 폴리우레아 수지가 밑으로 흘러내리는 문제가 발생할 수 있다.
카본블랙은 무기안료로서 첨가된다. 도막에 색상을 부여하는 역할을 한다. 1 wt% 내지 20 wt%로 포함될 수 있다. 바람직하게는 6.8 내지 15.4 wt%의 함량으로 포함될 수 있다.
4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민)은 방향족 폴리아민으로서 첨가된다. 활성 수소를 갖는 아미노니가 방향 고리에 직접 결합한 구조를 갖고, 이들 아미노기의 활성 수소가 1분자 내에 2개 이상 존재하는 화합물이다. 액상의 방향족 아민을 사용하는 경우, 고유리 전이 온도, 고탄성율의 폴리우레아 수지 경화물이 얻어지기 때문에 바람직하다. 다양한 방향족 폴리아민이 적용될 수 있으나, 그 중에서도 내열성이 높고, 융점이 낮다는 점에서 4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민)을 적용하는 것이 바람직하다. 주제에 대해 1 내지 15 wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는 2.7 내지 10.9 wt%의 함량일 수 있다.
폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol)은 구체적으로, 폴리우레아 수지에 신율을 부여하고 가교도를 높여 도막의 인장강도와 부착력을 높이는 역할을 한다. 폴리프로필렌 글리콜 이 외의 폴리알킬렌 글리콜로서, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜 또는 폴리헥사메틸렌 글리콜 등이 있을 수 있다. 폴리프로필렌 글리콜의 분자량은 1000~3000인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 이보다 크거나 작은 경우 도료의 부착력이 떨어질 수 있다. 폴리프로필렌 글리콜이 0.01 wt% 미만이면 도료의 신장율이 떨어지게 되고, 5 wt% 초과이면 인장강도는 증가하나 상대적으로 내마모성이 떨어져 내구성 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 못하다. 더욱 바람직하게는 0.07 내지 1.4 wt%의 함량을 가질 수 있다.
모리큘라시브(Molecular sieve) 3A는 수분 제거제로 첨가된다. 무기 다공질 물질로서, 도막 내에 함유된 수분을 제거하기 위해 사용된다. 3A는 공동의 각 지름(
Figure 112021060685765-pat00001
)을 나타낸다. 모리큘라시브 3A는 주제에 대해 0.01 내지 5.0 wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 0.07 내지 1.29 wt%의 함량일 수 있다.
칼슘 석유 술폰산은 방청제로 첨가된다. 주제에 대해 0.01 내지 1.0 wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 0.03 내지 0.61 wt%의 함량일 수 있다.
비스(1,2,2,6,6,-펜타메틸-4-피페리딜)데탄디온산(Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate)은 자외선 안정제로 첨가된다. 자외선에 의한 라디칼 연쇄반응을 억제하여 도료의 내후성을 향상시키는 역할을 한다. 주제에 대해 0.01 내지 1.0 wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 0.02 내지 0.44 wt%의 함량일 수 있다.
메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트(Methyl 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate)도 광안정제로 첨가된다. 도료의 내후성을 향상시키는 역할을 한다. 주제에 대해 1.0 이하 wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 0.1 이하 wt%의 함량일 수 있다.
경화제로서, 제2제는 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산) 40 내지 65 wt%, 폴리에테르폴리올수지 25 내지 50 wt%, 프로필렌 카보네이트 0.1 내지 10 wt%의 비율로 혼합하여 제조된다.
폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산)은 지방족 폴리이소시아네이트로서, 경화 반응을 매개하는 역할을 한다. 제2제 100 wt%를 기준으로 40 내지 65 wt%일 수 있다. 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산)의 함량이 40 wt% 미만일 경우에는 가사시간의 확보가 어려워 시공시 작업성이 저하될 수 있고, 65 wt%를 초과할 경우에는 도막의 물리적 특성이 저하될 수 있다. 더욱 바람직하게는 56 wt% 이상 60 wt% 미만의 함량일 수 있다.
폴리에테르폴리올수지는 분자구조에 에테르기가 반복적으로 결합되어 있는 구조로, 평균분자량이 400~5000 정도의 범위 내에 있는 것이 주로 사용되며, 수산기(-OH)가 2~3개인 것이 주로 사용된다. 수산기 수가 2 미만에서는 경화 도막의 분자량 화가 곤란하므로 경화물의 기계강도가 불충분하게 되고, 3을 초과하면 가교 밀도가 너무 높아 경화물의 성장 성능이 악화된다. 제2제를 기준으로 폴리에테르폴리올수지가 25 내지 50 wt%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하며, 25 wt% 미만인 경우 기계적 물성이 저하될 수 있고, 50 wt% 초과인 경우 경도 등의 도막물성이 저하되는 문제가 있다. 바람직하게는 37 내지 45 wt%의 함량으로 포함될 수 있다.
폴리에테르폴리올수지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머의 원료가 된다.
프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate)는 고비점 점도감소제로서, 제2제의 점도(500 ~ 1500cps)를 적정하게 만들어 폴리우레아 도포작업성을 향상시키는 역할을 한다. 여기서, 프로필렌 카보네이트는 0.1 내지 10 wt%로 포함되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 1.2 내지 4.8 wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 프로필렌 카보네이트는 휘발성유기화합물(VOC)의 배출이 없다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 조성물은 주제와 경화제가 1:1 내지 1.2:1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 주제와 경화제의 혼합 비율이 상기 중량비 범위를 벗어날 경우 가사시간의 확보가 어렵거나 도막의 물리적 특성이 저하될 수 있다. 바람직하게는 1:1의 중량비로 혼합될 수 있다.
주제와 경화제는 자동혼합기에 60 ~ 70 ℃와 140 ~ 175 kgf/cm2 의 고온 고압으로 혼합되어 분사될 수 있다. 이는 구조물 외부 또는 내부 표면에 이물질과 습기를 완전히 제거하지 않도고 시공할 수 있도록 한다. 온도가 60℃ 보다 낮으면 혼합 불량의 문제점이 생기고, 온도가 70℃를 초과하면 주제와 경화제의 반응속도가 발라져 평활한 도장면을 얻을 수 없다. 압력이 140 kgf/cm2 보다 낮으면 혼합 불량으로 미경화로 인한 물성저하의 문제점이 생기고, 압력이 175 kgf/cm2 보다 크면 평활한 도장면을 얻을 수 없다.
1회 내지 2회 도장하여 도막층을 구조물 표면에 대해 1.5 mm 내지 2 mm의 두께를 갖도록 형성한다.
이러한 도막층은 저수탱크나 해양 방조제와 같이 습윤한 상태의 구조물 표면에 도포되는 순간 즉시 접착되어 130 kgf/cm2 이상의 힘으로 접착력을 유지할 수 있다. 이는 저수탱크나 해양 구조물과 같은 곳에 수반되는 침수 환경에서 마모나 박리 없이 방수 성능을 유지할 수 있도록 한다. 이러한 효과는 상술한 프라이머층과의 상호작용 효과가 큰 것으로 생각된다. 또한 자체 항균능력이 있어 습윤한 상태의 구조물 내 박테리아 생성을 억제하여 작업 환경을 크게 증진시킨다.
도막층은 도포 이후 건조까지 걸리는 시간이 3 ~ 5 초(25℃, 상대습도 50%)에 불과하여 구조물의 수직면에도 시공이 가능하다. 완전 건조까지 걸리는 시간도 12시간 이내로 상대적으로 짧다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강층이 구조물 표면의 도장면상에 형성된 단면도를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 상술한 과정을 통해, 구조물(ST) 표면에서 시공의 대상이 되는 도장면상에 프라이머층(110)과 폴리우레아 도막층(120)으로 이루어진 보강층이 형성될 수 있다(도 2 참조). 한편, 도 2에서는 구조물이 시멘트류 구조물인 실시예로 도시하였지만, 본 발명이 이에 한정되지 않으며, 강재, 구조물, 또는 내화학재 구조물일 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 구조물 보강 공법은 핀홀을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
핀홀을 제거하는 단계에서는 상기 단계(S130)의 폴리우레아 도막층에 형성된 핀홀을 보수재를 붓칠하여 제거한다.
구조물의 표면에 따라 폴리우레아 도막층에는 핀홀이 발생할 수 있다. 구조물이 시멘트류 구조물인 경우에 그 표면에 기공의 존재로 인해, 더욱 핀홀이 발생하기 쉽다.
보수재는 상기 단계(S130)에서 사용된 폴리우레아 코팅 조성물과 동일한 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상술한 폴리우레아 코팅 조성물의 주제와 경화제가 1:1 내지 1.2:1의 중량비로 혼합된 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는 1:1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
보수재는 전체 폴리우레아 도막층에 대해 국부적으로 적용하기 위해, 분사 방식보다는 붓칠이 보다 적합하다. 붓칠은 전체 폴리우레아 도막층의 평탄도에 영향을 미치는 일 없이 핀홀을 보수할 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 구조물 보강 공법은 엠보층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 엠보층은 전체 폴리우레아 도막층에 대해 논-슬립 기능을 부여하기 위해 적용된다.
엠보층을 형성하는 단계에서는 상기 단계(S130)에서 폴리우레아 도막층을 생성할 때에 사용된 것과 동일한 도장액을 동일한 스프레이 도장 조건으로 분사 방향만을 달리함으로써 엠보층을 생성할 수 있다. 예를 들어, 단계(S130)에서 분사 방향이 도장면을 바라보는 방향이라면, 엠보층 형성 단계에서 분사 방향은 도장면에 대해 평행하거나 도장면으로부터 멀어지는 방향일 수 있다. 동일한 도장액과 동일한 스프레이 도장 조건을 통해 엠보층을 형성하는 것은 전체 프로세스를 간소화한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 구조물 보강 공법은 UV 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. UV 코팅층은 자외선 차단 기능을 부여하기 위해 적용된다.
UV 코팅층을 형성하는 단계에서는 UV 코팅재로서 2-하이드록시-4-(옥틸옥시)벤조페논(2-hydroxy-4-(octyloxy)benzophenone)을 혼합하여 제조된 것을 이용할 수 있다.
또는 UV 코팅재로서, 상술한 단계(S130)에서 사용된 폴리우레아 코팅 조성물과 동일한 것에 금속산화물 분말을 첨가제로서 첨가한 것을 사용할 수도 있다. 금속산화물은 산화아연(ZnO), 이산화티탄(TiO2), 산화세륨(CeO) 및 산화텅스텐(WO3)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 산화아연일 수 있다. 예를 들어, 상기 단계(S130)에서 사용된 폴리우레아 코팅 조성물에 대해 전체 중량을 기준으로 하여 입경이 2 내지 100 ㎚인 산화아연 분말을 0.1 내지 10 wt% 첨가한 것일 수 있다. 0.1 wt% 미만인 경우에는 UV 차단 효과가 떨어지고, 10 wt% 초과의 경우에는 폴리우레아 코팅 조성물의 물성이 저하됨을 고려한다.
상술한 바와 같이, 구조물(ST) 표면에서 시공의 대상이 되는 도장면상에 프라이머층(110), 폴리우레아 도막층(120), 엠보층(미도시) 및 UV 코팅층(미도시)이 순서대로 적층된 보강층이 형성될 수 있다.
한편, 상기에서는 폴리우레아 도막층 생성 단계(S130) 이후의 단계들(핀홀 제거 단계, 엠보층 형성 단계 및 UV 코팅층 형성 단계)을 순서대로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않으며, 이들 단계들(핀홀 제거 단계, 엠보층 형성 단계 및 UV 코팅층 형성 단계) 중 하나 이상의 단계들만 선택적으로 적용될 수도 있다.
이하 본 발명의 실시예를 들어 상세히 살펴본다. 다만, 본 발명이 다음의 실시예들에 한정되지 않는다.
<실시예>
아래와 같은 조성비율로 폴리우레아 도막층용 주제와 경화제를 제조하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
주제 폴리(옥시프로필렌)디아민 54 53 53 54 55
디에틸톨루엔디아민 24 23 24 20 5
카본블랙 13.4 14.5 11.2 1 15
4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민) 6.5 7 9.5 20 20
폴리프로필렌 글리콜 0.3 1 0.9 5 5
모리큘라시브 3A 0.9 1 0.25 - -
칼슘 석유 술폰산 0.5 0.3 0.61 - -
비스(1,2,2,6,6,-펜타메틸-4-피페리딜)데탄디온산 0.3 0.1 0.44 - -
메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트 0.1 0.1 0.1 - -
경화제 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산) 57 56 58 60 62
폴리에테르폴리올수지 40 40 40 27 28
프로필렌 카보네이트 3 4 2 13 10
실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1, 2에 대한 상세한 함량을 위 표 1에 표시하였다.
실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1, 2에서 제조된 폴리우레아 도료의 조성물을 물성을 측정하기 위해 탈형이 용이한 판에 다음 조건으로 스프레이 도장을 한 후 ASTM 시험 방법에 따라 물성을 측정하였다.
이때, 스프레이 도장 조건은 아래와 같이 설정하였다.
도장기계: 폴리우레아 전용 도장 기계
스프레이 분사시의 온도 : 65 ℃
스프레이 분사시의 압력 : 150 kgf/cm2
시험 방법
1. 인장 강도의 측정 (ISO 527)
인장 강도는 Shimadzu AGS-X 만능 시험기를 사용하여 수행되었다. 샘플은 12 x 12 x 1/4 inch 크기를 사용하였다. 파괴 응력, 파괴 변형을 함께 측정하였다.
2. 복합재료 샌드위치 구조의 평면 인장강도 시험 (ASTM C-297-04)
복합재료 샌드위치 구조의 평면 인장강도 시험은 샘플의 표면 중앙에 한 변이 2.0 inch인 정사각형 접착면을 갖는 어태치먼트를 접착제로 접착하고, 접착제 경화 후 어태치먼트의 주변을 따라 치장면의 원판에 미치는 깊이로 부착한 후 샘플 및 어태치먼트를 고정하여 접착면을 직각 방향에 0.05 inch/min의 하중 속도로 잡아당겨 박리 또는 또는 파괴 시의 최대 하중(Lbs)을 측정하여 산출하였다. 실험조건은 21 ℃ / 48%RH를 유지하였다.
실시예 1 ~ 3과 비교예 1, 2에서 제조된 폴리우레아 도료의 조명물에 대한 인장 강도, 파괴 응력, 파괴 변형 및 평면 인장 강도에 대한 시험 결과를 아래 표에 나타내었다.
항목　 시료1
(실시예1)		 시료2
(실시예2)		 시료3
(실시예3)		 시료4
(비교예1)		 시료5
(비교예2)
인장 강도
(MPa)		 19.52 17.8 20.32 17.7 16.89
파괴 응력
(%)		 19.24 17.83 20 17.66 14.98
파괴 변형
(%)		 138.57 119.1 153.01 105.8 101.2
평면 인장 강도
(P.S.I)		 1840 2030 1870 1770 1700
위 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3은 인장 강도, 파괴 응력, 파괴 변형 및 평면 인장 강도면에서 비교예 1, 2 보다 우수한 결과를 보여준다.
3. 항곰팡이 성능 시험
저수탱크 내부와 유사한 환경 하에서 항곰팡이 성능 시험을 위해, 상대습도 : 90 ~ 100%, 온도 : 30±2℃, 통풍 유속 : 0.5 ~ 1.7 m/s, 1,000,000 개/ml ±20%의 포자 현탁액을 샘플 표면에 분사한 뒤 150시간동안 테스트 환경에서 배양하였다. 샘플은 6 x 0.25 x 6 inch 크기를 사용하였다. MIL-STD-810 G1 규격을 위해 곰팡이는 Aspergillus brasiliensis(ATCC 9462), Aspergillus flavus(ATCC 9643), Aspergillus versicolor(ATCC 11730), Penicillium funiculosum(ATCC 11797), Chaetomium globosum(ATCC 6205)를 사용하였다. 포자 현탁액은 KH2PO4 0.7g, K2HPO4 0.7g, MgSO4·7H2O) 0.7g, NH4NO3 1.0g, NaCl 0.005g, FeSO4·7H2O 0.002g, ZnSO4·7H2O 0.002g, MnSO4·H2O 0.001g, 증류수 1000 mL를 사용하였다. FRP 시편을 대조군으로 사용하였다.
0등급: 없음
1등급: 작은 성장(10% 이하)
2등급: 낮은 성장(10 ~ 30%)
3등급: 중간 성장(30 ~ 60%)
4등급: 높은 성장(60 ~ 완전히 덮는 수준)
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 따른 시료 1 내지 5를 각각 항곰팡이 등급 평가 기준은 하기와 같다(시험편의 성장 관찰).
　 대조군 시료1
(실시예1)		 시료2
(실시예2)		 시료3
(실시예3)		 시료4
(비교예1)		 시료5
(비교예2)
곰팡이 성장률 발육면적 60% 이상
(4등급)		 발육면적 1%
(1등급)		 발육면적 1%
(1등급)		 발육면적 2%
(1등급)		 발육면적 28%
(2등급)		 발육면적 30%
(2등급)
상기 결과로부터, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 시료 1 내지 3은 비교예 1 내지 2에 따른 시료 4 내지 5에 비하여 높은 항곰팡이 성능을 가지고 있는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 이상의 시험결과로부터 본 발명의 실시예에 따른 폴리우레아 도료 조성물은 인장 강도, 평면 인장 강도를 비롯한 여러 물성에서 강인성이 우수하고, 높은 항곰팡이 성능을 가짐으로써 저수탱크 주변과 항시 공기 교환을 함에 있어서 보다 청정한 환경을 유지할 수 있는 폴리우레아 도료임을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 저수탱크나 해양 방조제 등의 해양 구조물과 같은 습윤한 상태의 표면을 완전히 건조하지 않고도 시공할 수 있으며, 유기화합물을 발생시키지 않고, 빠른 시간에 방수와 구조물의 강성을 보강할 수 있어 구조물의 유지보수에 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있다.
한편, 상기에서는 저수탱크의 실시예를 중심으로 항곰팡이 성능에 대해 시험하였으나, 이에 한정되지 않으며, 다른 보관물질을 위한 저장탱크에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, 여러 구조물의 표면에 대해 보강층이 형성된 단면을 개략적으로 보여준다.
상세하게, 도 3a와 3b가 상술한 시멘트류 구조물에 대해 그 단면을 보여준다. 도 3a는 콘크리트 바닥재 표면에 대해 보강층이 형성된 단면이다. 이때, 보강층은 콘크리트 바닥재(CONCRETE) 표면상에 프라이머층(PRIMER), 폴리우레아 도막층(POLYUREA COATING LAYER) 및 UV 코팅층(UV-PROTECTOR)이 순차로 적층된다. 도 3b는 콘크리트 구조물 표면에 대해 보강층이 형성된 단면이다. 이때, 보강층은 콘크리트 구조물(CONCRETE) 표면상에 프라이머층(PRIMER) 및 폴리우레아 도막층(POLYUREA COATING LAYER)이 순차로 적층된다.
도 3c와 도 3d가 상술한 강재 구조물에 대해 그 단면을 보여준다. 도 3c는 철재 바닥재 표면에 대해 보강층이 형성된 단면이다. 이때, 보강층은 철재 바닥재(METAL) 표면상에 프라이머층(PRIMER), 폴리우레아 도막층(POLYUREA COATING LAYER) 및 UV 코팅층(UV-PROTECTOR)이 순차로 적층된다. 도 3d는 철재 구조물 표면에 대해 보강층이 형성된 단면이다. 이때, 보강층은 철재 구조물(METAL) 표면상에 프라이머층(PRIMER) 및 폴리우레아 도막층(POLYUREA COATING LAYER)이 순차로 적층된다.
도 3e가 상술한 내화학재 구조물에 대해 그 단면을 보여준다. 이때, 보강층은 내화학성을 요구하는 다양한 구조물(VARIOUS) 표면상에 프라이머층(PRIMER), 폴리우레아 도막층(POLYUREA COATING LAYER) 및 내화학층(CHEMICAL RESISTANT LAYER)이 순차로 적층된다.
도 3f가 방폭 또는 방탄 등의 특수보호가 필요한 구조물에 대해 그 단면을 보여준다. 이때, 보강층은 특수보호가 필요한 구조물(VARIOUS) 표면상에 프라이머층(PRIMER) 및 폴리우레아 도막층(POLYUREA COATING LAYER)이 순차로 적층된다. 폴리우레아 도막층은 15T 이하의 두께로 형성될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강층
110 : 프라이머층
120 : 폴리우레아 도막층

Claims (13)

  1. 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법으로서,
    구조물의 표면에서 시공의 대상이 되는 도장면을 정리하는 단계;
    상기 도장면상에 프라이머층을 생성하는 단계; 및
    상기 프라이머층상에 폴리우레아 도막층을 생성하는 단계;를 포함하되,
    상기 프라이머층은 주제혼합물로서 헥사메틸렌 디이소시아네이트 호모폴리머 60 wt% 이상 84 wt% 미만, n-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 크실렌 5 ~ 10 wt%, 에틸 벤젠 1 ~ 3 미만 wt%, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트 0 wt% 이상 1 미만 wt%를 포함하고, 상기 주제혼합물에 혼합하여 사용하는 보조제혼합물로서, 실리콘 다이옥사이드 30 ~ 60 wt%, 알루미늄 실리케이트 수화물 10 ~ 30 wt%, tert-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 산화철 3 ~ 5 미만 wt%를 포함하며,
    상기 폴리우레아 도막층은 2액형 폴리우레아 코팅 조성물로서, 제1제와 제2제는 1:1 부피비율로 자동혼합기에 60~70℃와 140~175 kgf/㎠ 의 고온 고압으로 혼합되어 분사됨으로써 생성되고,
    상기 제1제는 폴리(옥시프로필렌)디아민 45 내지 55 wt%, 디에틸톨루엔디아민 15 내지 24 wt%, 카본블랙 6.8 내지 15.4 wt%, 4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민) 2.7 내지 10.9 wt%, 폴리프로필렌 글리콜 0.07 내지 1.4 wt%, 모리큘라시브 3A 0.07 내지 1.29 wt%, 칼슘 석유 술폰산 0.03 내지 0.61 wt%, 비스(1,2,2,6,6,-펜타메틸-4-피페리딜)데탄디온산 0.02 내지 0.44 wt%, 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트 0.1 이하 wt%의 비율로 혼합하여 제조되고,
    상기 제2제는 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산) 56 wt% 이상 60 wt% 미만, 폴리에테르폴리올수지 37 내지 45 wt%, 프로필렌카보네이트 1.2 내지 4.8 wt%의 비율로 혼합하여 제조되는, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층은 0.05 ~ 0.10 kg/m2의 무게를 갖도록 생성되는, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레아 도막층은 구조물 표면에 대해 1.5 mm 내지 2 mm의 두께를 갖도록 생성되는, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레아 도막층은 비휘발성유기화합물인, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레아 도막층은 습윤한 상태의 상기 구조물 표면에 도포되는 순간 즉시 접착되어 130 kgf/cm2 이상의 힘으로 접착력을 유지하는, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  6. 제1항에 있어서,
    MIL-STD-810 G1 규격을 준수하는 항곰팡이 성능 시험으로서, 90 ~ 100 %RH, 온도 30 ± 2 ℃, 통풍 유속 0.5 ~ 1.7 m/s의 환경에서 1,000,000 개/ml ± 20 %의 포자 현탁액을 시료 표면에 분사한 뒤 150 시간 동안 배양한 결과, 발육면적 2% 이하의 낮은 성장률을 보이는, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구조물은 강재 구조물, 시멘트류 구조물 및 내화학재 구조물 중 어느 하나인, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  8. 제1항에 있어서,
    보수재를 붓칠하여 상기 폴리우레아 도막층에 형성된 핀홀을 제거하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 보수재는 상기 폴리우레아 코팅 조성물의 상기 제1제와 상기 제2제가 1:1 내지 1.2:1의 중량비로 혼합된 것인, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레아 도막층상에 엠보층을 형성하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 엠보층은 상기 폴리우레아 도막층을 생성할 때에 사용된 것과 동일한 도장액을 동일한 스프레이 도장 조건으로 분사 방향만을 달리하여 생성되는, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레아 도막층상에 UV 코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 UV 코팅층은 상기 제1제와 상기 제2제가 1:1 내지 1.2:1의 중량비로 혼합된 상기 폴리우레아 코팅 조성물에 대해 전체 중량을 기준으로 하여 입경이 2 내지 100 ㎚인 산화아연 분말을 0.1 내지 10 wt% 첨가한 것인, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강 공법.
  11. 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강층으로서,
    구조물의 표면에서 시공의 대상이 되는 도장면상에 생성된 프라이머층; 및
    상기 프라이머층상에 생성된 폴리우레아 도막층;을 포함하되,
    상기 프라이머층은 주제혼합물로서 헥사메틸렌 디이소시아네이트 호모폴리머 60 wt% 이상 84 wt% 미만, n-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 크실렌 5 ~ 10 wt%, 에틸 벤젠 1 ~ 3 미만 wt%, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트 0 wt% 이상 1 미만 wt%를 포함하고, 상기 주제혼합물에 혼합하여 사용하는 보조제혼합물로서, 실리콘 다이옥사이드 30 ~ 60 wt%, 알루미늄 실리케이트 수화물 10 ~ 30 wt%, tert-부틸 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 10 ~ 30 wt%, 산화철 3 ~ 5 미만 wt%를 포함하며,
    상기 폴리우레아 도막층은 2액형 폴리우레아 코팅 조성물로서, 제1제와 제2제는 1:1 부피비율로 자동혼합기에 60~70℃와 140~175 kgf/㎠ 의 고온 고압으로 혼합되어 분사됨으로써 생성되고,
    상기 제1제는 폴리(옥시프로필렌)디아민 45 내지 55 wt%, 디에틸톨루엔디아민 15 내지 24 wt%, 카본블랙 6.8 내지 15.4 wt%, 4,4-메틸렌비스(N-(1-메틸프로필)벤젠아민) 2.7 내지 10.9 wt%, 폴리프로필렌 글리콜 0.07 내지 1.4 wt%, 모리큘라시브 3A 0.07 내지 1.29 wt%, 칼슘 석유 술폰산 0.03 내지 0.61 wt%, 비스(1,2,2,6,6,-펜타메틸-4-피페리딜)데탄디온산 0.02 내지 0.44 wt%, 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트 0.1 이하 wt%의 비율로 혼합하여 제조되고,
    상기 제2제는 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안산) 56 wt% 이상 60 wt% 미만, 폴리에테르폴리올수지 37 내지 45 wt%, 프로필렌카보네이트 1.2 내지 4.8 wt%의 비율로 혼합하여 제조되는, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강층.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도막층상에 생성된 엠보층;을 더 포함하되,
    상기 엠보층은 상기 폴리우레아 도막층을 생성할 때에 사용된 것과 동일한 도장액을 동일한 스프레이 도장 조건으로 분사 방향만을 달리하여 생성되는, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강층.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 엠보층상에 형성된 UV 코팅층;을 더 포함하되,
    상기 UV 코팅층은 상기 제1제와 상기 제2제가 1:1 내지 1.2:1의 중량비로 혼합된 상기 폴리우레아 코팅 조성물에 대해 전체 중량을 기준으로 하여 입경이 2 내지 100 ㎚인 산화아연 분말을 0.1 내지 10 wt% 첨가한 것인, 폴리우레아 수지 조성물을 이용한 구조물 보강층.
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