KR102596369B1 - 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크 - Google Patents
차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 표면에 요철이 형성된 프로파일(10), 상기 프로파일의 상면에 도포되는 세라믹 개량형 프라이머층(20) 및 상기 세라믹 개량형 프라이머층의 상면에 도포되는 폴리우레아층(30)을 포함하여 이루어진 야외용 데크로서;
상기 표면에 요철이 형성된 프로파일(10)은 하중을 갖는 하중부(12)와, 표면에 요철이 형성된 요철부(11)로 구성되고, 상기 하중부(12)와 요철부(11)가 결합된 형상을 갖는 것이고;
상기 세라믹 개량형 프라이머층은 폴리비닐알코올 100 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 20 내지 50 중량부, 황산바륨 1 내지 10 중량부 및 세륨옥사이드 유분산물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 세라믹 개량형 프라이머 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 폴리우레아층은 제1제 및 제2제를 1: 0.8 내지 1.2 중량비로 포함하는 폴리우레아 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 제1제는 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 20 내지 25 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부, 폴리비닐알코올 10 내지 30 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 30 중량부, 세륨옥사이드 유분산물 1 내지 10 중량부 및 N-실릴화된 세리사이트 1 내지 10 중량부를 포함하고;
상기 제2제는 수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올이 1:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 폴리올 100 중량부, 디에틸톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 디메틸티오톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 폴리옥시프로필렌디아민 1 내지 10 중량부, 에틸페룰레이트 1 내지 10 중량부 및 카란자 오일과 티마누 오일이 6:4 내지 4:6 중량비로 혼합된 오일 혼합물 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
물, 각종 이물질이 원활하게 제거되면서도 자체적인 미끄럼 방지 효과를 동시에 제공하여 각종 안전사고를 미연에 방지하므로 안전성이 현저히 개선되고, 내식성과 내구성이 우수하고, 구조가 단순하여 시공이 간편하고 시공 후 별도의 유지보수가 필요하지 않아 경제이며 경화 속도가 빠르고 야외용 데크와의 접착력 및 물리적 강도가 우수하고, 자외선, 온도, 습도, 염도 등에 의한 부식이나 마모, 파손 등에 의한 물성 저하를 방지할 수 있는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크에 관한 것이다.
상기 표면에 요철이 형성된 프로파일(10)은 하중을 갖는 하중부(12)와, 표면에 요철이 형성된 요철부(11)로 구성되고, 상기 하중부(12)와 요철부(11)가 결합된 형상을 갖는 것이고;
상기 세라믹 개량형 프라이머층은 폴리비닐알코올 100 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 20 내지 50 중량부, 황산바륨 1 내지 10 중량부 및 세륨옥사이드 유분산물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 세라믹 개량형 프라이머 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 폴리우레아층은 제1제 및 제2제를 1: 0.8 내지 1.2 중량비로 포함하는 폴리우레아 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 제1제는 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 20 내지 25 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부, 폴리비닐알코올 10 내지 30 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 30 중량부, 세륨옥사이드 유분산물 1 내지 10 중량부 및 N-실릴화된 세리사이트 1 내지 10 중량부를 포함하고;
상기 제2제는 수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올이 1:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 폴리올 100 중량부, 디에틸톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 디메틸티오톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 폴리옥시프로필렌디아민 1 내지 10 중량부, 에틸페룰레이트 1 내지 10 중량부 및 카란자 오일과 티마누 오일이 6:4 내지 4:6 중량비로 혼합된 오일 혼합물 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
물, 각종 이물질이 원활하게 제거되면서도 자체적인 미끄럼 방지 효과를 동시에 제공하여 각종 안전사고를 미연에 방지하므로 안전성이 현저히 개선되고, 내식성과 내구성이 우수하고, 구조가 단순하여 시공이 간편하고 시공 후 별도의 유지보수가 필요하지 않아 경제이며 경화 속도가 빠르고 야외용 데크와의 접착력 및 물리적 강도가 우수하고, 자외선, 온도, 습도, 염도 등에 의한 부식이나 마모, 파손 등에 의한 물성 저하를 방지할 수 있는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크에 관한 것이다.
Description
본 발명은 물과 각종 이물질이 원활하게 제거되면서도 자체적인 미끄럼 방지 효과를 제공하고, 내식성과 내구성이 우수하며, 구조가 단순하여 시공이 간편하고 시공 후 별도의 유지보수가 필요하지 않아 경제적이고, 자외선, 온도, 습도, 염도 등에 의한 부식이나 마모, 파손 등에 의한 물성 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크에 관한 것이다.
일반적으로 등산로, 산책로, 보행로 또는 단독주택의 마당 등에 보행을 위한 다양한 재질의 건축자재를 사용하여 시공하며 그 중 대표적인 것으로는 목재를 이용한 데크가 이용되어 왔다.
이러한 목재 데크는 외부 충격이나 열변형이 비교적 적고 자연친화적인 재료로 정서적인 효과도 우수하여 다양한 곳에 적용되고 있으나, 화재와 같은 사고에 매우 취약하여 산불 등이 발생했을 경우 매우 위험한 상황을 야기 시키고, 정기적인 점검 및 부식을 방지하기 위한 관리가 절실하게 필요하다.
이에 일반 목재에 별도의 방부액 특히 CCA(Cromated Copper Arsenate)을 처리한 방부목이 널리 사용되나, 최근에는 상기 방부액으로 부터 발생되는 오염원에 대한 규제가 점점 강화되고 있다. 최근에는 이러한 규제의 범위를 벗어나기 위해 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 도는 폴리염화비닐(PVC) 수지에 목분을 혼합한 인조 목재 또는 금속재 데크를 사용하는 추세이다.
그러나 상기 인조 목재를 이용한 데크는 제조공정이 복잡하고 장기간 사용 시 파손의 위험이 있으며, 금속재 데크는 외부 충격이나 열변형 등에 대응하기 어려운 구조적 특징을 가지고 있어 충격흡수 및 열변 방지 기술들이 미비한 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 내식성과 내구성이 우수하고 자외선, 온도, 습도, 염도 등에 의한 부식이나 마모, 파손 등에 의한 물성 저하를 방지하며 구조가 단순하여 시공이 간편하고 시공 후 별도의 유지보수가 필요하지 않아 경제적인 효과가 증진됨과 동시에, 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예는 표면에 요철이 형성된 프로파일(10), 상기 프로파일의 상면에 도포되는 세라믹 개량형 프라이머층(20) 및 상기 세라믹 개량형 프라이머층의 상면에 도포되는 폴리우레아층(30)을 포함하여 이루어진 야외용 데크로서;
상기 표면에 요철이 형성된 프로파일(10)은 하중을 갖는 하중부(12)와, 표면에 요철이 형성된 요철부(11)로 구성되고, 상기 하중부(12)와 요철부(11)가 결합된 형상을 갖는 것이고;
상기 세라믹 개량형 프라이머층은 폴리비닐알코올 100 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 20 내지 50 중량부, 황산바륨 1 내지 10 중량부 및 세륨옥사이드 유분산물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 세라믹 개량형 프라이머 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 폴리우레아층은 제1제 및 제2제를 1: 0.8 내지 1.2 중량비로 포함하는 폴리우레아 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 제1제는 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 20 내지 25 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부, 폴리비닐알코올 10 내지 30 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 30 중량부, 세륨옥사이드 유분산물 1 내지 10 중량부 및 N-실릴화된 세리사이트 1 내지 10 중량부를 포함하고;
상기 제2제는 수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올이 1:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 폴리올 100 중량부, 디에틸톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 디메틸티오톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 폴리옥시프로필렌디아민 1 내지 10 중량부, 에틸페룰레이트 1 내지 10 중량부 및 카란자 오일과 티마누 오일이 6:4 내지 4:6 중량비로 혼합된 오일 혼합물 1 내지 10 중량부를 포함하는 것인 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크를 제공한다.
상기 폴리우레아층은 폴리우레아 조성물 100 중량부에 대하여 규사 1 내지 20 중량부를 더욱 포함할 수 있다.
상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체는 폴리실록산과 아크릴레이트계 화합물을 유기용매 하에서 반응시켜 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계; 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 1 내지 5 중량비 및 피토엔 0.1 내지 1 중량비로 함유된 혼합용매 100 중량부에, 상기 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 50 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 압력 3 내지 20 torr 및 온도 50 내지 100 ℃ 조건하에서 진공 증류법으로 유기용제를 제거하여 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
상기 혼합용매는 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 1 내지 5 중량비, 피토엔 0.1 내지 1 중량비 및 페루릭산 0.1 내지 0.5 중량부가 함유될 수 있다.
상기 세륨옥사이드 유분산물은 알루미늄스테아레이트 100 중량부, 세륨옥사이드 1 내지 50 중량부 및 소포로지질(SLP) 1 내지 10 중량부가 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 N-실릴화된 세리사이트는 정제수, 트리에톡시실란계 화합물 및 세리사이트를 혼합하여 20 내지 30 ℃에서 혼합하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 물, 각종 이물질이 원활하게 제거되면서도 자체적인 미끄럼 방지 효과를 동시에 제공하여 각종 안전사고를 미연에 방지하므로 안전성이 현저히 개선되는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 내식성과 내구성이 우수하며, 구조가 단순하여 시공이 간편하고 시공 후 별도의 유지보수가 필요하지 않아 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 경화 속도가 빠르고 야외용 데크와의 접착력 및 물리적 강도가 우수하고, 자외선, 온도, 습도, 염도 등에 의한 부식이나 마모, 파손 등에 의한 물성 저하를 방지할 수 있어 습기와 염분이 많은 해안가 또는 수변공원 등의 장소에 설치가 용이한 효과를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로파일로 열이 전달되는 것을 방지하고 온도 변화에 따른 반복적인 수축 및 팽창으로 인한 물성 저하를 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아가 코팅된 야외용 데크의 개략적인 시공순서도를 나타낸 것이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아가 코팅된 야외용 데크의 실제이미지를 나타낸 것이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아가 코팅된 야외용 데크의 실제이미지를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예는 표면에 요철이 형성된 프로파일(10), 상기 프로파일의 상면에 도포되는 세라믹 개량형 프라이머층(20) 및 상기 세라믹 개량형 프라이머층의 상면에 도포되는 폴리우레아층(30)을 포함하여 이루어진 야외용 데크로서;
상기 표면에 요철이 형성된 프로파일(10)은 하중을 갖는 하중부(12)와, 표면에 요철이 형성된 요철부(11)로 구성되고, 상기 하중부(12)와 요철부(11)가 결합된 형상을 갖는 것이고;
상기 세라믹 개량형 프라이머층은 폴리비닐알코올 100 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 20 내지 50 중량부, 황산바륨 1 내지 10 중량부 및 세륨옥사이드 유분산물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 세라믹 개량형 프라이머 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 폴리우레아층은 제1제 및 제2제를 1: 0.8 내지 1.2 중량비로 포함하는 폴리우레아 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 제1제는 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 20 내지 25 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부, 폴리비닐알코올 10 내지 30 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 30 중량부, 세륨옥사이드 유분산물 1 내지 10 중량부 및 N-실릴화된 세리사이트 1 내지 10 중량부를 포함하고;
상기 제2제는 수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올이 1:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 폴리올 100 중량부, 디에틸톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 디메틸티오톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 폴리옥시프로필렌디아민 1 내지 10 중량부, 에틸페룰레이트 1 내지 10 중량부 및 카란자 오일과 티마누 오일이 6:4 내지 4:6 중량비로 혼합된 오일 혼합물 1 내지 10 중량부를 포함하는 것인 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크를 제공한다.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 물, 각종 이물질이 원활하게 제거되면서도 자체적인 미끄럼 방지 효과를 동시에 제공하여 각종 안전사고를 미연에 방지하므로 안전성이 현저히 개선되는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 내식성과 내구성이 우수하며, 구조가 단순하여 시공이 간편하고 시공 후 별도의 유지보수가 필요하지 않아 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 경화 속도가 빠르고 야외용 데크와의 접착력 및 물리적 강도가 우수하고, 자외선, 온도, 습도, 염도 등에 의한 부식이나 마모, 파손 등에 의한 물성 저하를 방지할 수 있어 습기와 염분이 많은 해안가 또는 수변공원 등의 장소에 설치가 용이한 효과를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로파일로 열이 전달되는 것을 방지하고 온도 변화에 따른 반복적인 수축 및 팽창으로 인한 물성 저하를 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
하기 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아가 코팅된 야외용 데크의 개략적인 시공순서도를 나타낸 것이다.
또한, 하기 도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아가 코팅된 야외용 데크의 실제이미지를 나타낸 것이다.
상기 도 1 내지 3과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아가 코팅된 야외용 데크는 표면에 요철이 형성된 프로파일(10), 상기 프로파일의 상면에 도포되는 세라믹 개량형 프라이머층(20) 및 상기 세라믹 개량형 프라이머층의 상면에 도포되는 폴리우레아층(30)을 포함하여 이루어진다.
상기 표면에 요철이 형성된 프로파일(10)은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 본 발명은 특별히 한정하지는 않는다.
다만, 상기 표면에 요철이 형성된 프로파일(10)의 비제한적인 예를들면, 알루미늄, 철, 스테인레스 스틸 등의 재질로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 표면에 요철이 형성된 프로파일(10)은 하중을 갖는 하중부(12)와, 표면에 요철이 형성된 요철부(11)로 구성되고, 상기 하중부(12)와 요철부(11)가 결합된 형상일 수 있다. 이때 상기 요철은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 논슬립과 빗물 배출에 용이한 빗살무늬 형상이 바람직하다.
또한, 상기 하중부(12)와 요철부(11)는 분리 및 결합이 용이하도록, 상기 하중부(12)와 요철부(11)가 맞닿는 일면에 돌출된 형태의 요부와 오목하게 형성된 요홈으로 구비될 수 있다. 일례로 하중부(12)의 요부와 요철부(11)의 요홈이 구비되어 상기 요부와 요홈의 체결에 의해 결합될 수 있다.
또한, 상기 요철부(11)는 단위 모듈로 구성하되, 인접한 단위모듈간은 힌지 또는 단위모듈의 일 단부에 'C'자 형상의 고리를 형성하고 다른 단부에는 상기 고리에 결합되는 핀을 결합하도록 형성한다. 상기 고리와 핀에 의해 단위 모듈간의 결합을 연속적으로 배열할 수 있다.
본 발명에 따른 야외용 데크는 상기 프로파일(10)의 상면에 세라믹 개량형 프라이머층(20)을 형성한다.
상기 세라믹 개량형 프라이머층(20)은 알루미늄, 철, 스테인레스 스틸 등의 재질로 이루어진 상기 프로파일(10)과, 후술하는 폴리우레아층(30)과의 접착력을 매우 향상시킬 수 있고 우수한 물리적 강도, 방수성, 내식성, 내구성, 내후성을 향상시킴과 동시에 차열성 및 단열성을 더욱 개선하는 역할을 한다.
보다 구체적으로, 상기 세라믹 개량형 프라이머층은 폴리비닐알코올 100 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 20 내지 50 중량부, 황산바륨 1 내지 10 중량부 및 세륨옥사이드 유분산물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 세라믹 개량형 프라이머 조성물을 함유하여 이루어지는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 폴리비닐알코올은 접착성능 및 방수성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체는 접착성능, 내충격성, 내구성, 내후성을 향상시키고 차열성 및 단열성을 개선하는 역할을 한다.
이러한 상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체는 폴리실록산과 아크릴레이트계 화합물을 유기용매 하에서 반응시켜 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계; 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 1 내지 5 중량비 및 피토엔 0.1 내지 1 중량비로 함유된 혼합용매 100 중량부에, 상기 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 50 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 압력 3 내지 20 torr 및 온도 50 내지 100 ℃ 조건하에서 진공 증류법으로 유기용제를 제거하여 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것일 수 있다.
이때, 상기 폴리실록산과 아크릴레이트계 화합물을 유기용매 하에서 반응시켜 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계;는 당분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로서, 통상의 폴리실록산과 통상의 아크릴레이트계 화합물을 통상의 유기용매 하에서 반응시켜 제조되는 것일 수 있다.
또한, 상기 혼합용매는 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 1 내지 5 중량비, 피토엔 0.1 내지 1 중량비 및 페루릭산 0.1 내지 0.5 중량부가 함유된 것일 수 있다.
상기 혼합용매는 상기 아크릴-실리콘 공중합체를 희석시키고 단열 및 차열 특성을 부여하기 위한 것이다. 구체적으로 상기 테트라데케인 및 옥테인은 아크릴-실리콘 공중합체를 희석시키는 역할을 하고, 상기 피토엔 및 페루릭산은 차열성 및 단열성을 더욱 개선하는 역할을 한다. 상기 혼합용매의 함량비는 상기한 역할을 발휘하기 위한 최적의 범위이다.
상기 피토엔은 카로티노이드 화합물의 일종이고, 상기 페루릭산은 쌀에서 추출한 오일을 글리세린, 글리콜유, 경화 피마자유 등을 첨가하여 고온에서 증발, 농축시킨 것으로 본 발명은 시판되는 GFN제품(독일)을 사용하였다.
또한, 상기 아크릴-실리콘 공중합체는 혼합용매 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부를 사용할 수 있다. 상기 아크릴-실리콘 공중합체의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 반응시 국부적인 반응이 발생하거나 반응기의 온도 유지가 어려울 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 진공 증류는 압력 및 온도가 상기 범위 미만이면 유기 용제의 제거가 부족할 수 있는 문제점이 있고 상기 범위를 초과하는 경우에는 에너지 소비량이 증가하여 경제성이 저하되거나 혼합용매의 폐기량이 많거나 아크릴-실리콘 공중합체가 분해될 수 있는 문제점이 있다.
이러한 상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체는 상기 폴리비닐알코올 100 중량부네 대하여, 20 내지 50 중량부를 사용할 수 있다. 상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 방수성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 황산바륨은 접착성능, 내구성 및 내후성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 황산바륨은 상기 폴리비닐알코올 100 중량부네 대하여, 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 황산바륨의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 점도가 높아져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 세륨옥사이드 유분산물은 접착력을 매우 향상시킬 수 있고 우수한 물리적 강도, 내식성, 내구성, 내후성을 향상시킴과 동시에 차열성 및 단열성을 더욱 개선하는 역할을 한다.
이러한 상기 세륨옥사이드 유분산물은 알루미늄스테아레이트 100 중량부, 세륨옥사이드 1 내지 50 중량부 및 소포로지질(SLP) 1 내지 10 중량부가 혼합하여 제조된 것일 수 있다.
상기 세륨옥사이드는 평균입경이 0.8 내지 1.5 마이크로미터인 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄스테아레이트는 세륨옥사이드를 분산시키기 위한 분산매로 사용하는 것이고 상기 소포로지질(SLP)는 세륨옥사이드를 뭉침 및 엉김없이 분산시키기 위해 사용되는 것으로 스타메렐라(Starmerella) 계통의 다양한 효모에 의해 생산되는 당지질 바이오 계면활성제이다. 상기 알루미늄스테아레이트 및 소포로지질(SLP)의 함량은 세륨옥사이드의 효율적인 분산을 유도하기 위한 것으로 상기 범위 내에서 적절히 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 상기 세륨옥사이드 유분산물은 상기 폴리비닐알코올 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부를 사용할 수 있다. 상기 세륨옥사이드 유분산물의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 부착성 및 방수성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 야외용 데크는 상기 세라믹 개량형 프라이머층(20)의 상면에 폴리우레아층(30)을 형성한다. 상기 폴리우레아층(30)은 경화 속도가 빠르고 야외용 데크와의 접착력 및 물리적 강도가 우수하고, 자외선, 온도, 습도, 염도 등에 의한 부식이나 마모, 파손 등에 의한 물성 저하를 방지할 수 있어 데크의 수명 연장이 가능하다. 또한, 프로파일(10)로 열이 전달되는 것을 방지하고 온도 변화에 따른 반복적인 수축 및 팽창으로 인한 물성 저하를 방지할 수 있다.
상기 폴리우레아층(30)은 제1제 및 제2제를 1: 0.8 내지 1.2 중량비로 포함하는 폴리우레아 조성물을 함유하여 이루어지고, 상기 제1제는 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 20 내지 25 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부, 폴리비닐알코올 10 내지 30 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 30 중량부, 세륨옥사이드 유분산물 1 내지 10 중량부 및 N-실릴화된 세리사이트 1 내지 10 중량부를 포함하고; 상기 제2제는 수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올이 1:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 폴리올 100 중량부, 디에틸톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 디메틸티오톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 폴리옥시프로필렌디아민 1 내지 10 중량부, 에틸페룰레이트 1 내지 10 중량부 및 카란자 오일과 티마누 오일이 6:4 내지 4:6 중량비로 혼합된 오일 혼합물 1 내지 10 중량부를 포함한다.
먼저, 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레아 조성물은 분자구조 내에 우레아 결합을 갖고 있는 폴리우레아 함유 조성물로서, 이소시아네이트기(-N=C-O)를 가지고 있는 제1제와 활성아민기(NH2)를 가지고 있는 제2제가 연쇄적으로 반응함으로써 생성될 수 있다. 상기 제1제 및 제2제는 1: 0.8 내지 1.2 중량비율로 포함함으로써, 미반응된 잔류성분 없이 충분한 반응을 이루어 상기한 본 발명의 효과를 극대화할 수 있다.
본 발명에 따른 제1제는 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 20 내지 25 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부, 폴리비닐알코올 10 내지 30 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 30 중량부, 세륨옥사이드 유분산물 1 내지 10 중량부 및 N-실릴화된 세리사이트 1 내지 10 중량부를 포함한다.
상기 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 20 내지 25 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머는 단열성 및 탄성 등을 제공하는 역할을 한다. 상기 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI)를 폴리올을 반응시켜 제조될 수 있으며, 예를들면 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 및 폴리프로필렌 글리콜을 반응시켜 제조될 수 있다. 이러한 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머의 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 성능 향상이 미미하고 고가의 프리폴리머 제작에 따라 비용 상승이 발생되는 문제점이 있다.
상기 폴리비닐알코올은 안정화제로 역할을 수행하며, 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부를 사용할 수 있다. 상기 폴리비닐알코올의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 도막과의 부착성능이 저하되고 방수성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체는 도막과의 부착성과 내마모성, 내충격성, 내구성, 내후성을 향상시키고 차열성 및 단열성을 개선하는 역할을 한다.
이러한 상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체는 폴리실록산과 아크릴레이트계 화합물을 유기용매 하에서 반응시켜 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계; 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 1 내지 5 중량비 및 피토엔 0.1 내지 1 중량비로 함유된 혼합용매 100 중량부에, 상기 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 50 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 압력 3 내지 20 torr 및 온도 50 내지 100 ℃ 조건하에서 진공 증류법으로 유기용제를 제거하여 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것일 수 있다.
이때, 상기 폴리실록산과 아크릴레이트계 화합물을 유기용매 하에서 반응시켜 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계;는 당분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로서, 통상의 폴리실록산과 통상의 아크릴레이트계 화합물을 통상의 유기용매 하에서 반응시켜 제조되는 것일 수 있다.
또한, 상기 혼합용매는 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 1 내지 5 중량비, 피토엔 0.1 내지 1 중량비 및 페루릭산 0.1 내지 0.5 중량부가 함유된 것일 수 있다.
상기 혼합용매는 상기 아크릴-실리콘 공중합체를 희석시키고 단열 및 차열 특성을 부여하기 위한 것이다. 구체적으로 상기 테트라데케인 및 옥테인은 아크릴-실리콘 공중합체를 희석시키는 역할을 하고, 상기 피토엔 및 페루릭산은 차열성 및 단열성을 더욱 개선하는 역할을 한다. 상기 혼합용매의 함량비는 상기한 역할을 발휘하기 위한 최적의 범위이다.
상기 피토엔은 카로티노이드 화합물의 일종이고, 상기 페루릭산은 쌀에서 추출한 오일을 글리세린, 글리콜유, 경화 피마자유 등을 첨가하여 고온에서 증발, 농축시킨 것으로 본 발명은 시판되는 GFN제품(독일)을 사용하였다.
또한, 상기 아크릴-실리콘 공중합체는 혼합용매 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부를 사용할 수 있다. 상기 아크릴-실리콘 공중합체의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 반응시 국부적인 반응이 발생하거나 반응기의 온도 유지가 어려울 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 진공 증류는 압력 및 온도가 상기 범위 미만이면 유기 용제의 제거가 부족할 수 있는 문제점이 있고 상기 범위를 초과하는 경우에는 에너지 소비량이 증가하여 경제성이 저하되거나 혼합용매의 폐기량이 많거나 아크릴-실리콘 공중합체가 분해될 수 있는 문제점이 있다.
이러한 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부를 사용할 수 있다. 상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 방수성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 도막에서 태양 복사열을 흡수하지 않고 열 반사시켜 도막 내부의 냉방부하를 최소화하고 난방효율을 향상시키며, 도시 열섬화현상을 최소화시키는 등의 효과를 가지도록 차열성을 부여하는 역할을 하는 성분으로 세륨옥사이드 유분산물 및 N-실릴화된 세리사이트를 사용한다.
상기 세륨옥사이드 유분산물은 알루미늄스테아레이트 100 중량부, 세륨옥사이드 1 내지 50 중량부 및 소포로지질(SLP) 1 내지 10 중량부가 혼합하여 제조된 것일 수 있다.
상기 세륨옥사이드는 평균입경이 0.8 내지 1.5 마이크로미터인 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄스테아레이트는 세륨옥사이드를 분산시키기 위한 분산매로 사용하는 것이고 상기 소포로지질(SLP)는 세륨옥사이드를 뭉침 및 엉김없이 분산시키기 위해 사용되는 것으로 스타메렐라(Starmerella) 계통의 다양한 효모에 의해 생산되는 당지질 바이오 계면활성제이다. 상기 알루미늄스테아레이트 및 소포로지질(SLP)의 함량은 세륨옥사이드의 효율적인 분산을 유도하기 위한 것으로 상기 범위 내에서 적절히 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 세륨옥사이드 유분산물은 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 세륨옥사이드 유분산물의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 차열성 유지하여 단열성은 발휘되나 도막과의 부착성 및 방수성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 상기 N-실릴화된 세리사이트는 폴리우레아 조성물 내의 혼화성을 더욱 향상시키기 위한 것으로, 알콕시 실란계 화합물로 실릴화된 세리사이트를 사용할 수 있다. 구체적으로 정제수, 트리에톡시실란계 화합물 및 세리사이트를 혼합하여 20 내지 30 ℃에서 혼합하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것일 수 있다.
이러한 N-실릴화된 세리사이트는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 N-실릴화된 세리사이트의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 차열성 유지하여 단열성은 발휘되나 도막과의 부착성 및 인장강도 등의 물성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 본 발명에 따른 제1제는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 인계 난연제 등의 첨가제를 추가로 사용할 수 있다. 상기 인계 난연제는 구체적으로 트리페닐 포스페이트(Triphenyl phosphate), 트리크레실포스페이트(Tricresyl phosphate), tert-부틸페닐 디페닐 포스페이트(tert-Butylphenyl diphenyl phosphate), 테트라페닐 m-페닐렌 디포스페이트(Tetraphenyl m-phenylene diphosphate) 및 트리스(2,4-디브로모페닐)포스페이트(Tris(2, 4-dibromophenyl) phosphate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
이러한 인계 난연제는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 인계 난연제의 함량이 상기 범위 미만이면 난연 효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 유동성 및 작업성이 저하될 수 있고, 코팅 후 균열 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 제2제는 수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올이 1:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 폴리올 100 중량부, 디에틸톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 디메틸티오톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 폴리옥시프로필렌디아민 1 내지 10 중량부, 에틸페룰레이트 1 내지 10 중량부 및 카란자 오일과 티마누 오일이 6:4 내지 4:6 중량비로 혼합된 오일 혼합물 1 내지 10 중량부를 포함한다.
본 발명은 수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올이 1:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 폴리올을 사용한다.
상기 폴리에스터폴리올은 글리세린과 같은 개시제에 산화프로필렌을 반응시켜 제조하는 것으로서, 수평균 분자량에 따라 물성의 차이를 가진다. 폴리에스터폴리올은 수평균 분자량 3,000인 경우 인장, 인열강도 및 경도와 같은 물성을 향상시킬 수 있고, 수평균 분자량 6,000이면 신율 향상과 경화시간을 제어하게 된다. 상기와 같이, 수평균 분자량이 상이한 성분을 특정의 비로 혼합 사용하여 구조물 표면과의 접착력을 향상시킴과 동시에 인장성능, 신장율, 내충격성, 내마모성, 내구성 등의 물성을 개선하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명은 활성아민기(NH2)를 가져 연쇄적인 반응으로 수행하는 쇄연장제로 디에틸톨루엔디아민, 디메틸티오톨루엔디아민, 폴리옥시프로필렌디아민을 사용한다.
상기 디에틸톨루엔디아민은 폴리우레아의 가교도를 증가시키고, 가교도(사슬연장제), 인장강도, 경도, 겔타임, 가사시간을 조절하는 역할을 한다. 이러한 디에틸톨루엔디아민은 폴리올 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부를 사용할 수 있다. 상기 디에틸톨루엔디아민의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 인장강도 및 경도가 상승하지만 도막의 자가 평활성이 저하되어 미려한 외관을 구현하기 어려우며, 스프레이 도장시공의 경우, 분진이 증가하여 시공 시 재료의 손실이 증가할 뿐만 아니라, 겔타임 및 가사시간이 감소될 수 있는 문제점이 있다.
상기 디메틸티오톨루엔디아민은 폴리우레아의 가교도를 증가시키고, 상대적으로 느린 반응으로 가사 시간(Gel time) 및 도막의 자기 평활성을 증가시키는 역할을 한다. 이러한 디메틸티오톨루엔디아민은 폴리올 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부를 사용할 수 있다. 상기 디메틸티오톨루엔디아민의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 제2제의 점도가 상승하여 제1제와와 부피비로 반응할 시에 원활한 고분자화가 이뤄지지 않고 도막에 기포가 다량으로 발생하여 도막물성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 폴리옥시프로필렌디아민은 폴리우레아의 강도 및 신율에 개선하는 역할을 한다. 이러한 폴리옥시프로필렌디아민은 폴리올 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 폴리옥시프로필렌디아민의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 인장강도 및 경도 등의 제어가 용이하지 않을 수 있는 문제점이 있다.
상기 에틸페룰레이트는 차열성 및 단열성, 내마모성, 경도성능, 내한성, 내열성 등을 개선하는 역할을 한다.
이러한 에틸페룰레이트는 폴리올 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 에틸페룰레이트의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 도막과의 부착성 및 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 오일 혼합물은 반응의 종결, 속도제어 및 저장 안정성을 개선하여 시공성을 개선함과 동시에, 차열성 및 단열성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 오일 혼합물은 카란자 오일과 티마누 오일이 6:4 내지 4:6 중량비로 혼합된 오일 혼합물을 사용한다.
상기 카란자(Karanja)는 아시아에서 유래하는 콩과(legume family)의 식물이로 이의 씨앗을 압착하여 추출한 오일이고, 타마누 오일(tamanu oil)은 타마누나무(Calophyllum inophyllum)의 씨앗을 압착하여 추출한 오일이다. 상기 압착 추출은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로 본 발명은 특별히 한정하지는 않는다.
이러한 오일 혼합물은 폴리올 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 오일 혼합물의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 강도 및 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 제2제는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 유색안료, 소포제, 경화촉진제 등의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.
상기 유색안료는 dyno mill로 온도 35 내지 45 ℃에서 6 내지 8 pass 정도 밀링(milling)하여 입도 분포가 0.06 내지 0.20 μm 이고 평균 입도가 0.10 내지 0.16 μm인 것이 바람직하다. 본 발명은 시판되는 제품으로 예를들면 PIGMENT RED 254(CAS NO. 84632-65-5), PIGMENT GREEN7(CAS NO. 1328-53-6), PIGMENT BLUE 60(CAS NO. 81-77-6), PIGMENT BLACK 7(CAS NO. 84632-65-5)등을 사용할 수 있다.
이러한 유색안료는 폴리올 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 유색안료의 함량이 상기 범위 미만이면 원하는 색상 발현이 어려울 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 방수성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 소포제는 제품 혼합 시 발생하는 기포와 조성물이 혼합할 때에 발생되는 기포의 생성을 막고 생성된 기포를 제거하기 위하여 사용되는 것으로, 상기 소포제는 실리콘수지로 포함되거나 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 소포제는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부를 사용할 수 있다. 상기 소포제의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 방수성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 경화촉진제는 주석계 촉매로서 디부틸틴디라우릴레이트(DBTDL)를 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 경화촉진제는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부를 사용할 수 있다. 상기 경화촉진제의 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 방수성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 폴리우레아층(30)은 미끄럼 방지 효과를 증진시키기 위하여, 규사를 더욱 포함할 수 있다. 이때 규사는 규격이 3 내지 5호사 크기인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아가 코팅된 야외용 데크로서, 상기 폴리우레아층(30)이 규사를 더욱 포함하는 야외용 데크의 실제이미지를 도 3에 도시하였다.
상기 규사는 상기 폴리우레아 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부를 함유할 수 있으며 상기 규사 함량이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우는 균일한 도막 형성이 어렵고 오히려 물리적 강도가 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
이때 상기 규사 이외에 당 분야에서 일반적으로 사용되는 통상의 골재, 강이나 산, 바다 등에서 채취한 자연석인 콩자갈, 세라믹 링, 금강사 등을 추가로 사용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 물, 각종 이물질이 원활하게 제거되면서도 자체적인 미끄럼 방지 효과를 동시에 제공하여 각종 안전사고를 미연에 방지하므로 안전성이 현저히 개선되는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 내식성과 내구성이 우수하며, 구조가 단순하여 시공이 간편하고 시공 후 별도의 유지보수가 필요하지 않아 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크는 경화 속도가 빠르고 야외용 데크와의 접착력 및 물리적 강도가 우수하고, 자외선, 온도, 습도, 염도 등에 의한 부식이나 마모, 파손 등에 의한 물성 저하를 방지할 수 있어 습기와 염분이 많은 해안가 또는 수변공원 등의 장소에 설치가 용이한 효과를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라 프로파일로 열이 전달되는 것을 방지하고 온도 변화에 따른 반복적인 수축 및 팽창으로 인한 물성 저하를 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<비교제조예 1> 아크릴-실리콘 공중합체
반응 용기에 메타크릴옥시프로필 폴리디메틸실록산 50 중량부, 부틸메타크릴레이트 15 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 15 중량부, 메틸메타크릴레이트 20 중량부 및 유기용제로 아이소파 E(Exxon mobile사 제품, 끓는점: 114~136℃) 100 중량부를 넣고, 100 ℃에서 점도가 500 cP가 될 때까지 반응시켜 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하였다.
<제조예 1> 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체
반응 용기에 메타크릴옥시프로필 폴리디메틸실록산 50 중량부, 부틸메타크릴레이트 15 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 15 중량부, 메틸메타크릴레이트 20 중량부 및 유기용제로 아이소파 E(Exxon mobile사 제품, 끓는점: 114~136℃) 100 중량부를 넣고, 100 ℃에서 점도가 500 cP가 될 때까지 반응시켜 아크릴-실리콘 공중합체를 제조했다.
이후에 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 3 중량비 및 피토엔 0.5 중량비로 함유된 혼합용매 100 중량부에, 상기에서 제조된 아크릴-실리콘 공중합체 40 중량부를 혼합하고 압력 10 torr 및 온도 95 ℃에서 3시간 동안 진공 증류하여 유기용제인 아이소파 E를 제거하여 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하였다.
<제조예 2> 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 3 중량비, 피토엔 0.5 중량비 및 페루릭산(GFN제품, 독일) 0.3 중량비가 혼합된 혼합용매를 사용하여 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하였다.
<제조예 3> 세륨옥사이드 유분산물
알루미늄스테아레이트 100 중량부에, 세륨옥사이드 30 중량부와, 소포로지질(SLP) 5 중량부를 첨가 및 교반하여 세륨옥사이드 유분산물을 제조하였다.
<제조예 4> N-실릴화된 세리사이트
정제수 100 중량부에, 3-아미노프로필트리에톡시실란 50 중량부와 N-(N-부틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란 50 중량부를 첨가 및 교반하여 수화시킨 후, 세리사이트 70 중량부를 투입하고 실온에서 약 2시간동안 교반하여 반응시킨 후 여과 수세하여, 파우더를 제조하였다.
<제조예 5> 폴리올
수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올 1:1.1 중량비로 혼합된 것을 사용하였다.
<제조예 6> 폴리올
수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올 1:1.7 중량비로 혼합된 것을 사용하였다.
<실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2>
하기 도 1에 도시한 바와 같이, 하중을 갖는 하중부(12)와 표면에 요철이 형성된 요철부(11)로 구성되어 표면에 요철이 형성된 알루미늄 프로파일(10) 상면에; 하기 표 1의 성분 및 함량으로 혼합하여 제조된 세라믹 개량형 프라이머 조성물을 및 비교용 조성물을 용액코팅하여 세라믹 개량형 프라이머층(20)을 형성한 이후; 하기 표 1의 성분 및 함량으로 제1제와 제2제를 혼합하여 제조된 폴리우레아 조성물 및 비교용 조성물을 용액코팅하여 폴리우레아층(30)을 형성하였다. 상기 코팅 후 건조하여 야외용 데크를 제조하였다.
| 구분 (중량비) | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | |
| [세라믹 개량형 프라이머 조성물] | ||||||
| 폴리비닐알코올 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 | 30 [제조예1] |
30 [제조예1] |
30 [제조예2] |
- | - | |
| 아크릴-실리콘 공중합체 [비교제조예1] |
- | - | - | - | 30 | |
| 황산바륨 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |
| 세륨옥사이드 유분산물 [제조예3] |
2.5 | 2.5 | 2.5 | - | - | |
| 세륨옥사이드 | - | - | - | - | 2.5 | |
| [폴리우레아 조성물] | ||||||
| 제1제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| (중량부) | 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 (1) |
100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 폴리비닐알코올 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 | 17 [제조예1] |
17 [제조예2] |
17 [제조예2] |
- | - | |
| 아크릴-실리콘 공중합체 [비교제조예1] |
- | - | - | 17 | 17 | |
| 세륨옥사이드 유분산물[제조예3] |
7 | 7 | 7 | - | - | |
| 세륨옥사이드 | - | - | - | - | 7 | |
| N-실릴화된 세리사이트 [제조예4] |
5 | 5 | 5 | - | - | |
| 세리사이트 | - | - | - | - | 5 | |
| 차열소재 (이산화티타늄) |
- | - | - | 15 | - | |
| 테트라페닐 m-페닐렌 디포스페이트 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 제2제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| (중량부) | 폴리올 | 100 [제조예5] |
100 [제조예5] |
100 [제조예6] |
- | 100 [제조예5] |
| 폴리에스터폴리올 [수평균 분자량: 3,000] |
- | - | - | 100 | - | |
| 디에틸톨루엔디아민 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 디메틸티오톨루엔디아민 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
| 폴리옥시프로필렌디아민 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| 에틸페룰레이트 | 5 | 5 | 5 | - | - | |
| 오일 혼합물 (2) | 3 | 3 | 3 | - | - | |
| PIGMENT BLACK 7 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 실리콘수지 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| 디부틸틴디라우릴레이트 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| (1) 프리폴리머: 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 21 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 (2) 오일 혼합물: 카란자 오일과 티마누 오일 5:5 중량비로 혼합 |
||||||
<시험예>
이하에서는 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 야외용 데크의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 상기 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 야외용 데크의 차열 성능 시험을 한 결과를 아래 표 2에 기재하였다. 상기에서 제조된 야외용 데크에 적외선 램프와 가시광선을 방사하는 할로겐 램프를 동시에 1시간 동안 조사하였다. 이후에 초기 온도와의 온도차를 계산하여 차열 성능을 측정하였다.
| 구분 | 초기 | 1시간 후 | 온도차 | |
| 상면 내부 표면 온도 (℃) |
실시예1 | 19.2 | 43.4 | 24.2 |
| 실시예2 | 19.2 | 41.7 | 22.5 | |
| 실시예3 | 19.1 | 40.2 | 21.1 | |
| 비교예1 | 19.1 | 75.8 | 56.7 | |
| 비교예2 | 19.2 | 73.3 | 54.1 | |
| 실내 온도 (℃) |
실시예1 | 19.4 | 27.1 | 7.7 |
| 실시예2 | 19.5 | 26.4 | 6.9 | |
| 실시예3 | 19.4 | 25.9 | 6.5 | |
| 비교예1 | 19.6 | 48.2 | 28.6 | |
| 비교예2 | 19.4 | 45.6 | 26.2 | |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 1 내지 3에서 제조한 야외용 데크는 비교예 1 및 2에서 제조한 야외용 데크와 비교하여, 우수한 차열 및 단열 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 및 2에서 제조한 야외용 데크에 대하여, 도막 물성 평가를 수행하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
| 구분 | 시험방법 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 |
| 굴곡 최대하중(N) | KS F 3230 |
6195 | 7548 | 7142 | 3210 | 3753 |
| 굴곡 크리프 변형(%) | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.14 | 0.10 | |
| 충격저항성(상온) | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 갈라진잔금발생 | 이상 없음 | |
| 충격저항성(저온) | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 갈라진잔금발생 | 갈라진잔금발생 | |
| 뒤틀림성 (%) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 1.3 | 0.9 | |
| 나사못 유지력 (N) | 1,297 | 1545 | 1753 | 751 | 846 | |
| 미끄럼 저항성 (C.S.R) | 0.82 | 0.94 | 1.02 | 0.45 | 0.51 | |
| 수분 흡수율 (%) | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 1.9 | 1.4 | |
| 동결융해 (%) | 98 | 97 | 98 | 91 | 93 | |
| 길이선 열팽창 계수 | 1.9 X 10 -5 | 1.8 X 10 -5 | 1.6 X 10 -5 | 2.7 X 10 -5 | 2.5 X 10 -5 | |
| 난연성(탄화길이) (㎝) | 5 | 5 | 4 | 16 | 12 | |
| 난연성(나머지 불꽃) (초) | 0 | 0 | 0 | 7 | 5 | |
| 내마모성 (CS-17, 1000g, 1000회) (mg) | ASTM D406 | 0.08 | 0.07 | 0.06 | 27 | 18 |
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 1 내지 3에서 제조한 야외용 데크는 비교예 1 및 2에서 제조한 야외용 데크와 비교하여, 우수한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 표면에 요철이 형성된 프로파일
11: 요철부
12: 하중부
20: 세라믹 개량형 프라이머층
30: 폴리우레아층
11: 요철부
12: 하중부
20: 세라믹 개량형 프라이머층
30: 폴리우레아층
Claims (6)
- 표면에 요철이 형성된 프로파일(10), 상기 프로파일의 상면에 도포되는 세라믹 개량형 프라이머층(20) 및 상기 세라믹 개량형 프라이머층의 상면에 도포되는 폴리우레아층(30)을 포함하여 이루어진 야외용 데크로서;
상기 표면에 요철이 형성된 프로파일(10)은 하중을 갖는 하중부(12)와, 표면에 요철이 형성된 요철부(11)로 구성되고, 상기 하중부(12)와 요철부(11)가 결합된 형상을 갖는 것이고;
상기 세라믹 개량형 프라이머층은 폴리비닐알코올 100 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 20 내지 50 중량부, 황산바륨 1 내지 10 중량부 및 세륨옥사이드 유분산물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 세라믹 개량형 프라이머 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 폴리우레아층은 제1제 및 제2제를 1: 0.8 내지 1.2 중량비로 포함하는 폴리우레아 조성물을 함유하여 이루어지는 것이고;
상기 제1제는 말단에 이소시아네이트 작용기(NCO) 함량이 20 내지 25 몰%를 갖는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 프리폴리머 100 중량부, 폴리비닐알코올 10 내지 30 중량부, 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 30 중량부, 세륨옥사이드 유분산물 1 내지 10 중량부 및 N-실릴화된 세리사이트 1 내지 10 중량부를 포함하고;
상기 제2제는 수평균 분자량이 3,000인 폴리에스터폴리올과 수평균 분자량이 5,000인 폴리에스터폴리올이 1:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 폴리올 100 중량부, 디에틸톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 디메틸티오톨루엔디아민 10 내지 30 중량부, 폴리옥시프로필렌디아민 1 내지 10 중량부, 에틸페룰레이트 1 내지 10 중량부 및 카란자 오일과 티마누 오일이 6:4 내지 4:6 중량비로 혼합된 오일 혼합물 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리우레아층은
폴리우레아 조성물 100 중량부에 대하여 규사 1 내지 20 중량부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크.
- 제1항에 있어서,
상기 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체는
폴리실록산과 아크릴레이트계 화합물을 유기용매 하에서 반응시켜 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계;
테트라데케인 1 중량비, 옥테인 1 내지 5 중량비 및 피토엔 0.1 내지 1 중량비로 함유된 혼합용매 100 중량부에, 상기 아크릴-실리콘 공중합체 10 내지 50 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
상기 혼합물을 압력 3 내지 20 torr 및 온도 50 내지 100 ℃ 조건하에서 진공 증류법으로 유기용제를 제거하여 피토엔으로 개질된 아크릴-실리콘 공중합체를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크.
- 제3항에 있어서,
상기 혼합용매는 테트라데케인 1 중량비, 옥테인 1 내지 5 중량비, 피토엔 0.1 내지 1 중량비 및 페루릭산 0.1 내지 0.5 중량부가 함유된 것을 특징으로 하는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크.
- 제1항에 있어서,
상기 세륨옥사이드 유분산물은
알루미늄스테아레이트 100 중량부, 세륨옥사이드 1 내지 50 중량부 및 소포로지질(SLP) 1 내지 10 중량부가 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크.
- 제1항에 있어서,
상기 N-실릴화된 세리사이트는
정제수, 트리에톡시실란계 화합물 및 세리사이트를 혼합하여 20 내지 30 ℃에서 혼합하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 차열 및 단열성이 우수한 폴리우레아층이 형성된 야외용 데크.
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR101886041B1 (ko) | 2017-12-01 | 2018-08-07 | 장용호 | 우레탄복합시트와 폴리우레아가 일체화된 복합방수공법 |
| KR101923918B1 (ko) | 2017-11-13 | 2019-02-22 | 주식회사 광림티엔아이 | 고인장 초속경화형 폴리우레아 조성물을 이용한 구조보강방법 |
| KR102043961B1 (ko) * | 2018-05-11 | 2019-11-12 | 이재훈 | 경화 반응 시간 조절이 가능한 건축물 방수용 폴리우레아 수지 조성물 |
| KR102250549B1 (ko) | 2020-12-16 | 2021-05-13 | 호진기계주식회사 | 야외용 알루미늄 데크플레이트 및 그 제조공법 |
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2023
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