KR102635744B1 - 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법 - Google Patents
뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 주제 및 경화제가 1 : 0.7 내지 1.3 부피비로 혼합되되;
상기 주제는 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부, 아크릴레이트계 중공 유기 안료 1 내지 20 중량부, 발포세라믹 입자 0.1 내지 5 중량부, 차열안료 0.1 내지 5 중량부 및 아릴트리알콕시실란 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 경화제는 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부, 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠 1 내지 10 중량부 및 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
콘크리트 구조물 표면과의 접착력, 인장성능 및 신장율이 우수하고, 방수성, 내충격성, 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 내수성, 내구성, 내후성 등이 우수한 고품질의 방수도막을 형성할 뿐만 아니라, 하절기 냉방효과 및 동절기 보온효과를 향상시키고 도시 열섬화 현상을 지연시킬 수 있도록 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 n은 1 내지 3의 정수이다.
[화학식 2]
상기 주제는 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부, 아크릴레이트계 중공 유기 안료 1 내지 20 중량부, 발포세라믹 입자 0.1 내지 5 중량부, 차열안료 0.1 내지 5 중량부 및 아릴트리알콕시실란 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 경화제는 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부, 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠 1 내지 10 중량부 및 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
콘크리트 구조물 표면과의 접착력, 인장성능 및 신장율이 우수하고, 방수성, 내충격성, 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 내수성, 내구성, 내후성 등이 우수한 고품질의 방수도막을 형성할 뿐만 아니라, 하절기 냉방효과 및 동절기 보온효과를 향상시키고 도시 열섬화 현상을 지연시킬 수 있도록 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 n은 1 내지 3의 정수이다.
[화학식 2]
Description
본 발명은 콘크리트 구조물 표면과의 접착력, 인장성능 및 신장율이 우수하고, 방수성, 내충격성, 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 내수성, 내구성, 내후성 등이 우수한 고품질의 방수도막을 형성할 뿐만 아니라, 하절기 냉방효과 및 동절기 보온효과를 향상시키고 도시 열섬화 현상을 지연시킬 수 있도록 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물은 그 자체로 우수한 수밀성을 갖지만, 양생과정 중 발생하는 기포로 인해 미세균열이 발생하고, 콘크리트 간의 이음부분에 세밀한 공정이 없어 구조체 내부로 누수가 되는 요인이 많이 존재하므로 별도의 방수공법이 필요하다.
일반적으로 콘크리트 구조물의 방수공법은 탄성 도막 방수 등으로 균열에 대한 저항성을 확보하여 방수성능을 유지시킨다. 특히, 폴리우레아 방수공법은 높은 기계적 물성, 탄성, 균열저항성, 내화학성 및 내열성을 보유하고 경화속도가 빨라 시공시간이 짧을 뿐만 아니라, 소수성을 가지고 있어 표면에 습기가 있거나 낮은 온도의 표면에도 직접도포가 가능한 우수한 시공작업성으로 그 적용 범위가 확대되고 있다.
그러나 종래의 폴리우레아 방수공법은 시공 후 콘크리트 구조물과의 결합력이 떨어져 도막의 들뜸 및 박리 등이 발생하거나 내구성능이 저하될 수 있는 문제점이 있었다.
한편, 태양열 에너지에 의해 콘크리트 구조물, 도로 등 표면의 온도가 상승하면, 이에 의해서 더운 여름철 냉방에 필요한 에너지 소비가 점차 증가하게 된다. 이는 도심 열섬현상 및 지구온난화 등 지구 환경 문제의 해결과 관련이 있다. 따라서, 콘크리트 구조물이 태양광선을 미리 반사하거나 건물 외부 표면에 흡수된 적외선에 의한 열에너지의 건물 내부로의 이동을 차단하도록 하여 콘크리트 구조물 표면 온도 변화를 최소화하고, 그를 통해 콘크리트 구조물 내의 냉방에 사용되는 에너지 소비를 줄일 필요가 있었다. 또한, 최근 지구 온난화로 인하여 동절기의 한파나 하절기의 폭염이 더욱 가속화되고 있는 실정에 따라 환경보호 및 절약된 실내공간의 생활을 위해서는 단열효과가 우수한 방수재 개발이 요구되어 왔다.
이러한 열섬현상 및 지구온난화 등 지구 환경 문제의 해결과 에너지 소비 절감의 일환으로 종래에는 적외선 및 가시광선의 침투를 원천적으로 차단하기 위한 차열 코팅 재료가 제시되어, 콘크리트 구조물에 시공된 방수층에 차열 코팅 재료를 도포함으로써 방수성능과 차열성능을 만족하도록 하였다. 그러나 콘크리트 구조물에 방수층 및 차열 코팅 재료 각각을 시공하여야 하는 번거로움과 시공공정의 추가로 인해 시공시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 시공단가가 추가되는 문제점이 있었다.
또한, 단열성과 결로를 방지하는 방수 코팅 재료의 개발도 이루어진 바 있으나, 환경적 변화와 콘크리트 구조물의 끊임없는 균열과 습윤 및 거동을 대응하면서 열차단 효과를 높이기에는 여전히 한계가 남아있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 콘크리트 구조물과의 결합력이 떨어져 도막의 들뜸 및 박리 등이 발생하거나 내구성능이 저하될 수 있는 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 적외선 및 가시광선의 침투를 원천적으로 차단하고, 콘크리트 구조물 외부의 열이 내부로 전달되는 것을 방지하여 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법을 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 주제 및 경화제가 1 : 0.7 내지 1.3 부피비로 혼합되되;
상기 주제는 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부, 아크릴레이트계 중공 유기 안료 1 내지 20 중량부, 발포세라믹 입자 0.1 내지 5 중량부, 차열안료 0.1 내지 5 중량부 및 아릴트리알콕시실란 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 경화제는 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부, 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠 1 내지 10 중량부 및 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 n은 1 내지 3의 정수이다.
[화학식 2]
상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머는 디이소시아네이트 화합물, 폴리올 화합물 및 쇄연장제를 반응시켜 생성되는 것이되;
상기 쇄연장제는 디에틸톨루엔디아민 및 불소계 폴리이미드 화합물을 1: 0.1 내지 0.5 중량비율로 혼합한 것이고;
상기 불소계 폴리이미드 화합물은 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)-디프탈릭 안하이드리드 및 2,2-비스-(아미노페녹시페닐)헥사플루오로프로판(BDAF)을 1: 1 내지 3 몰비율로 중합하여 제조되는 것일 수 있다.
상기 발포세라믹 입자는 액상 규산염 100 중량부, 산화알루미늄 30 내지 50 중량부, 바이델라이트(beidellite) 1 내지 10 중량부, 유제놀(Eugenol) 1 내지 10 중량부, 메틸이소티아졸리논 1 내지 10 중량부, 과산화수소 0.1 내지 5 중량부 및 물 10 내지 20 중량부를 혼합한 후, 50 내지 70 ℃로 승온하여 발포시킴으로써, 발포체를 제조하는 단계; 상기 발포체를 상온으로 냉각 및 경화시킴으로써, 경화체를 제조하는 단계; 및 상기 경화체를 분쇄하여 평균입경이 50 내지 300 μm인 발포세라믹 입자를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것일 수 있다.
상기 아릴트리알콕시실란은 나프틸트리메톡시실란, 나프틸트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법으로서,
콘크리트 구조물 표면의 불순물, 레이탄스 및 열화 부위를 제거하고, 청소하여 바탕면을 정리하는 바탕면 정리단계; 상기 정리된 바탕면에 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 바탕조정재를 도포하는 단계; 상기 프라이머 및 바탕조정재가 도포된 부위의 상부에 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물이 도포된 부위의 상부에 탑코팅제를 도포하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법에 의하면, 콘크리트 구조물 표면과의 접착력, 인장성능 및 신장율이 우수하고, 방수성, 내충격성, 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 차열성, 단열성, 내수성, 내구성, 내후성 등이 우수한 고품질의 방수도막을 형성할 뿐만 아니라, 적외선 및 가시광선의 침투를 원천적으로 차단하고, 콘크리트 구조물 외부의 열이 내부로 전달되는 것을 방지하며, 온도 변화에 따른 반복적인 수축 및 팽창으로 인한 폴리우레아 도막의 물리적 기계적 물성 및 화학적 물성 저하를 방지할 수 있어 수명을 연장시키는 효과가 있다. 또한, 단열 및 차열 성능으로 하절기 냉방효과 및 동절기 보온효과를 향상시켜 실내 냉방비 및 보온비 절감효과를 얻을 수 있고 도시 열섬화 현상을 지연시키는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 한 번의 시공으로 방수성능과 단열 및 차열 성능을 동시에 만족하여 시공기간을 단축시킬수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법의 시공 순서도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현예를 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 주제 및 경화제가 1 : 0.7 내지 1.3 부피비로 혼합되되;
상기 주제는 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부, 아크릴레이트계 중공 유기 안료 1 내지 20 중량부, 발포세라믹 입자 0.1 내지 5 중량부, 차열안료 0.1 내지 5 중량부 및 아릴트리알콕시실란 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 경화제는 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부, 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠 1 내지 10 중량부 및 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 n은 1 내지 3의 정수이다.
[화학식 2]
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법에 의하면, 콘크리트 구조물 표면과의 접착력, 인장성능 및 신장율이 우수하고, 방수성, 내충격성, 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 차열성, 단열성, 내수성, 내구성, 내후성 등이 우수한 고품질의 방수도막을 형성할 뿐만 아니라, 적외선 및 가시광선의 침투를 원천적으로 차단하고, 콘크리트 구조물 외부의 열이 내부로 전달되는 것을 방지하며, 온도 변화에 따른 반복적인 수축 및 팽창으로 인한 폴리우레아 도막의 물리적 기계적 물성 및 화학적 물성 저하를 방지할 수 있어 수명을 연장시키는 효과가 있다. 또한, 단열 및 차열 성능으로 하절기 냉방효과 및 동절기 보온효과를 향상시켜 실내 냉방비 및 보온비 절감효과를 얻을 수 있고 도시 열섬화 현상을 지연시키는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 한 번의 시공으로 방수성능과 단열 및 차열 성능을 동시에 만족하여 시공기간을 단축시킬수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물은 분자구조 내에 우레아 결합을 갖고 있는 폴리우레아를 함유하는 조성물로서, 이소시아네이트기(-N=C-O)를 가지는 주제와 활성아민기(NH2)를 가지는 경화제를 연쇄적으로 반응시킴으로써 생성될 수 있다. 상기 주제 및 경화제는 1 : 0.7 내지 1.3 부피비로 혼합함으로써, 미반응된 잔류성분 없이 원활한 폴리우레아의 생성을 유도하여, 상기한 본 발명의 효과를 극대화할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 주제는 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부, 아크릴레이트계 중공 유기 안료 1 내지 20 중량부, 발포세라믹 입자 0.1 내지 5 중량부, 차열안료 0.1 내지 5 중량부 및 아릴트리알콕시실란 0.1 내지 5 중량부를 포함한다.
상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머는 우수한 인장성능, 신장율, 방수성, 내충격성, 내수성을 구현하는 기능을 한다.
이러한 상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머는 디이소시아네이트 화합물, 폴리올 화합물 및 쇄연장제를 반응시켜 생성되는 것일 수 있다.
이때, 상기 디이소시아네이트 화합물은 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않으나, 상기 디이소시아네이트 화합물의 비제한적인 예를들면, 4,4′-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리올 화합물은 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않으나, 상기 폴리올 화합물의 비제한적인 예를들면, 중량평균 분자량이 100 내지 5000 범위인 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 쇄연장제는 디에틸톨루엔디아민 및 불소계 폴리이미드 화합물을 1: 0.1 내지 0.5 중량비율로 혼합한 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 이로써, 상기한 개선효과를 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 특히, 인장성능, 신장율, 내수성이 매우 개선되는 효과가 있다.
보다 구체적으로, 상기 불소계 폴리이미드 화합물은 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)-디프탈릭 안하이드리드 및 2,2-비스-(아미노페녹시페닐)헥사플루오로프로판(BDAF)을 1: 1 내지 3 몰비율로 중합하여 제조되는 것일 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 프리폴리머는 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 것이 바람직한 바, 상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 상기 범위 미만이면 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 오히려 신장율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이하, 상기 주제를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 아크릴레이트계 중공 유기 안료는 우수한 인장성능, 신장율, 내충격성, 내구성, 내후성, 단열 및 차열성을 구현하고, 온도 변화에 따른 반복적인 수축 및 팽창으로 인한 폴리우레아 도막의 물리적 기계적 물성 및 화학적 물성 저하를 방지하는 기능을 한다.
이러한 상기 아크릴레이트계 중공 유기 안료는 당분야에서 일반적으로 사용되는 코어-쉘 중합 방법을 이용하여, 제조되는 것으로써, 평균입경이 0.5 내지 20 μm인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 아크릴레이트계 중공 유기 안료는 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate, MMA) 100 중량부, n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate, BA) 1 내지 10 중량부, 메타크릴산(methacrylic acid, MAA) 1 내지 10 중량부 및 스티렌(styrene) 모노머 300 내지 600 중량부를 포함하는 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 이로써, 상기한 개선효과를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 콘크리트 구조물 표면과의 접착력을 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
상기 아크릴레이트계 중공 유기 안료는 상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 1 내지 20 중량부 범위로 함유될 수 있다. 상기 아크릴레이트계 중공 유기 안료의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아크릴레이트계 중공 유기 안료의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 방수성 및 내수성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 발포세라믹 입자는 우수한 접착력, 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 내구성, 내후성, 단열 및 차열성을 구현하는 기능을 한다.
이러한 상기 발포세라믹 입자는 액상 규산염 100 중량부, 산화알루미늄 30 내지 50 중량부, 바이델라이트(beidellite) 1 내지 10 중량부, 유제놀(Eugenol) 1 내지 10 중량부, 메틸이소티아졸리논 1 내지 10 중량부, 과산화수소 0.1 내지 5 중량부 및 물 10 내지 20 중량부를 혼합한 후, 50 내지 70 ℃로 승온하여 발포시킴으로써, 발포체를 제조하는 단계; 상기 발포체를 상온으로 냉각 및 경화시킴으로써, 경화체를 제조하는 단계; 및 상기 경화체를 분쇄하여 평균입경이 50 내지 300 μm인 발포세라믹 입자를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 액상 규산염은 우수한 접착력, 내마모성, 내화학성, 내후성, 단열 및 차열성을 구현하도록 할 수 있다.
이러한 상기 액상 규산염은 액상 규산나트륨, 액상 규산칼륨, 액상 규산리튬 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 산화알루미늄은 내한성, 내열성, 내구성, 내후성, 단열 및 차열성을 구현하도록 할 수 있다. 상기 산화알루미늄은 상기한 개선효과를 고려하여, 상기 액상 규산염 100 중량부에 대하여, 30 내지 50 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다.
또한, 상기 바이델라이트(beidellite)는 우수한 접착력, 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 내구성, 내후성, 단열성을 구현하도록 할 수 있다. 상기 바이델라이트(beidellite)는 상기한 개선효과를 고려하여, 상기 액상 규산염 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다.
또한, 상기 유제놀(Eugenol)은 우수한 접착력, 내화학성, 내한성, 내열성, 초속경화성을 구현하도록 할 수 있다. 상기 유제놀(Eugenol)은 상기한 개선효과를 고려하여, 상기 액상 규산염 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다.
또한, 상기 메틸이소티아졸리논은 우수한 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 내구성, 내후성, 단열 및 차열성, 초속경화성을 구현하도록 할 수 있다. 상기 메틸이소티아졸리논은 상기한 개선효과를 고려하여, 상기 액상 규산염 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다.
또한, 상기 과산화수소는 상기 발포세라믹 입자 내부에 기공을 형성할 수 있도록 하는 발포제로서, 우수한 단열성을 구현하도록 할 수 있다. 상기 과산화수소는 상기한 개선효과를 고려하여, 상기 액상 규산염 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다.
또한, 상기 발포 온도는 50 내지 70 ℃로 승온하여 발포시킬 수 있는 바, 상기 온도 범위 미만인 경우에는 발포 속도가 너무 느려지거나, 기공 크기가 너무 작아 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 온도 범위를 초과하는 경우에는 기공 크기가 지나치게 불규칙할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 발포세라믹 입자는 상기한 개선효과를 고려하여, 평균입경이 50 내지 300 μm이 되도록 분쇄한 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 발포세라믹 입자는 상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유될 수 있다. 상기 발포세라믹 입자의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 발포세라믹 입자의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 방수성 및 내수성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 차열안료는 우수한 차열성, 내후성을 구현하는 기능을 한다.
이러한 상기 차열안료는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 제한하지 않으나, 상기 차열안료의 비제한적인 예를들면, 루타일형 또는 아나타아제형의 이산화티타늄, 적외선 영역에서 높은 반사율을 갖는 특수 피그먼트 등을 사용할 수 있다.
상기 차열안료는 상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유될 수 있다. 상기 차열안료의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 차열안료의 함량이 너무 많은 경우에는 강도성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 아릴트리알콕시실란은 우수한 접착력, 초속경화성, 방수성, 내수성, 내구성, 내후성 및 단열성을 구현하는 기능을 한다.
이러한 상기 아릴트리알콕시실란은 나프틸트리메톡시실란, 나프틸트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다. 이로써, 상기한 효과를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 특히, 단열성 및 초속경화성을 매우 개선할 수 있는 효과가 있다.
상기 아릴트리알콕시실란은 상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유될 수 있다. 상기 아릴트리알콕시실란의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아릴트리알콕시실란의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 개선효과는 기대하기 어렵고, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 상기 경화제는 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부, 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민 20 내지 50 중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리아민 20 내지 50 중량부, 상기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠 1 내지 10 중량부 및 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린 0.1 내지 5 중량부를 포함한다.
상기 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민은 폴리우레아의 가교도를 증가시키고, 인장강도, 신장율, 방수성, 내마모성, 겔타임, 가사시간을 조절하는 기능을 한다.
이하, 상기 경화제를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민은 우수한 접착력, 인장성능, 신장율, 인열강도, 방수성을 구현하는 기능을 한다.
상기 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민은 상기 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부에 대하여, 20 내지 50 중량부 범위로 함유될 수 있다. 상기 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민의 함량이 너무 많은 경우에는 내한성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 폴리아민은 우수한 접착력, 인장성능, 신장율, 인열강도를 구현하는 기능을 한다.
이러한 상기 화학식 1로 표시되는 폴리아민은 테트라에틸렌펜타아민인 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 폴리아민은 상기 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부에 대하여, 20 내지 50 중량부 범위로 함유될 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 폴리아민의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리아민의 함량이 너무 많은 경우에는 반응속도가 지나치게 빨라져 도막의 레벨링성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠은 초속경화성을 구현할 수 있고, 우수한 접착력, 내화학성, 내한성, 내열성, 내구성, 내후성, 단열성을 구현하는 기능을 한다.
상기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠은 상기 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유될 수 있다. 상기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠의 함량이 너무 많은 경우에는 도막의 레벨링성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린은 초속경화성을 구현할 수 있고, 우수한 접착력, 내마모성, 방수성, 내수성을 구현하는 기능을 한다.
상기 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린은 상기 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유될 수 있다. 상기 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린의 함량이 너무 많은 경우에는 신율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법으로서,
콘크리트 구조물 표면의 불순물, 레이탄스 및 열화 부위를 제거하고, 청소하여 바탕면을 정리하는 바탕면 정리단계; 상기 정리된 바탕면에 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 바탕조정재를 도포하는 단계; 상기 프라이머 및 바탕조정재가 도포된 부위의 상부에 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물이 도포된 부위의 상부에 탑코팅제를 도포하는 단계;를 포함하는 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법을 제공한다.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법의 시공 순서도를 도 1에 나타내었다.
보다 구체적으로, 상기 콘크리트 구조물 표면의 불순물, 레이탄스 및 열화 부위를 제거하고, 청소하여 바탕면을 정리하는 바탕면 정리단계;에서 상기 불순물, 레이탄스 및 열화 부위는 평삭기, 그라인더, 숏블라스터, 연마기 등의 통상의 절삭장비를 이용하여 제거하고, 상기 제거된 부위는 워터젯, 고압살수기 등의 통상의 절삭장비를 이용하여 청소하고 진공흡입기로 청소할 수 있다.
또한, 상기 바탕면 정리단계 이후; 콘크리트 구조물에 균열이 발생한 경우에는 초속경 퍼티 또는 에폭시 퍼티를 이용하여 균열 부위를 보수하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 바탕면 정리단계 이후; 콘크리트 구조물에 열화가 심한 경우에는 폴리머 개질 시멘트 모르타르를 이용하여 단면을 열화 부위를 보수하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 정리된 바탕면에 프라이머를 도포하는 단계;에서 상기 프라이머는 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물이 콘크리트 구조물에 고착되기 용이하게 하기 위하여 세라믹계 조정재, 유성계 부착제, 에폭시계 후막형 조정재 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 사용할 수 있다.
상기 프라이머 및 바탕조정재가 도포된 부위의 상부에 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 도포하는 단계;에서 상기 도포는 스프레이 장비를 사용하여 시공될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 스프레이 장비의 비제한적인 예를들면, 2액형 고온 고압충돌 혼합 방식의 스프레이 장비를 사용할 수 있다. 이때, 온도를 60 내지 80 ℃로 가열유지하고, 분사압력은 2,000 내지 3,500 psi로 유지하면서 도포 시공될 수 있다.
또한, 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물의 도포는 1 내지 3 회 수행될 수 있고, 형성된 도막의 두께는 0.8 내지 3.5 mm일 수 있다.
상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물이 도포된 부위의 상부에 탑코팅제를 도포하는 단계;에서 상기 탑코팅제는 유성계 차단재, 세라믹 코팅제, 우레탄 코팅제 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법에 의하면, 콘크리트 구조물 표면과의 접착력, 인장성능 및 신장율이 우수하고, 방수성, 내충격성, 내마모성, 내화학성, 내한성, 내열성, 차열성, 단열성, 내수성, 내구성, 내후성 등이 우수한 고품질의 방수도막을 형성할 뿐만 아니라, 적외선 및 가시광선의 침투를 원천적으로 차단하고, 콘크리트 구조물 외부의 열이 내부로 전달되는 것을 방지하며, 온도 변화에 따른 반복적인 수축 및 팽창으로 인한 폴리우레아 도막의 물리적 기계적 물성 및 화학적 물성 저하를 방지할 수 있어 수명을 연장시키는 효과가 있다. 또한, 단열 및 차열 성능으로 하절기 냉방효과 및 동절기 보온효과를 향상시켜 실내 냉방비 및 보온비 절감효과를 얻을 수 있고 도시 열섬화 현상을 지연시키는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 한 번의 시공으로 방수성능과 단열 및 차열 성능을 동시에 만족하여 시공기간을 단축시킬수 있는 효과가 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.
<제조예 1>
폴리이소시아네이트 프리폴리머의 준비
4,4′-디페닐메탄디이소시아네이트와 중량평균 분자량이 3000 범위인 폴리에스테르 폴리올을 반응시킨 후, 디에틸톨루엔디아민 쇄연장제를 반응시켜 생성되되, 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 22 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머를 준비하였다.
<제조예 2>
폴리이소시아네이트 프리폴리머의 준비
4,4′-디페닐메탄디이소시아네이트와 폴리올 화합물로서, 중량평균 분자량이 5000 범위인 폴리에테르 폴리올 및 중량평균 분자량이 3000 범위인 폴리에스테르 폴리올을 1: 1 중량비율로 혼합한 것을 반응시킨 후, 디에틸톨루엔디아민 쇄연장제를 반응시켜 생성되되, 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 21 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머를 준비하였다.
<제조예 3>
폴리이소시아네이트 프리폴리머의 준비
4,4′-디페닐메탄디이소시아네이트와 폴리올 화합물로서, 중량평균 분자량이 5000 범위인 폴리에테르 폴리올 및 중량평균 분자량이 3000 범위인 폴리에스테르 폴리올을 1: 1 중량비율로 혼합한 것을 반응시킨 후, 디에틸톨루엔디아민 및 불소계 폴리이미드 화합물을 1: 1 중량비율로 혼합한 쇄연장제를 반응시켜 생성되되, 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 22 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머를 준비하였다. 이때, 상기 불소계 폴리이미드 화합물은 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)-디프탈릭 안하이드리드 및 2,2-비스-(아미노페녹시페닐)헥사플루오로프로판(BDAF)을 1: 0.5 몰비율로 중합하여 제조되는 것을 사용하였다.
<제조예 4>
폴리이소시아네이트 프리폴리머의 준비
4,4′-디페닐메탄디이소시아네이트와 폴리올 화합물로서, 중량평균 분자량이 5000 범위인 폴리에테르 폴리올 및 중량평균 분자량이 3000 범위인 폴리에스테르 폴리올을 1: 1 중량비율로 혼합한 것을 반응시킨 후, 디에틸톨루엔디아민 및 불소계 폴리이미드 화합물을 1: 0.3 중량비율로 혼합한 쇄연장제를 반응시켜 생성되되, 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 22 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머를 준비하였다. 이때, 상기 불소계 폴리이미드 화합물은 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)-디프탈릭 안하이드리드 및 2,2-비스-(아미노페녹시페닐)헥사플루오로프로판(BDAF)을 1: 1.5 몰비율로 중합하여 제조되는 것을 사용하였다.
<제조예 5>
아크릴레이트계 중공 유기 안료의 준비
평균입경이 2 μm인 것으로서, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate, MMA) 100 중량부, n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate, BA) 5 중량부 및 메타크릴산(methacrylic acid, MAA) 7 중량부를 포함하는 아크릴레이트계 중공 유기 안료를 사용하였다.
<제조예 6>
아크릴레이트계 중공 유기 안료의 준비
평균입경이 2 μm인 것으로서, 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate, MMA) 100 중량부, n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate, BA) 5 중량부, 메타크릴산(methacrylic acid, MAA) 7 중량부 및 스티렌(styrene) 모노머 550 중량부를 포함하는 아크릴레이트계 중공 유기 안료를 사용하였다.
<제조예 7>
발포세라믹 입자의 준비
액상 규산나트륨 100 중량부, 산화알루미늄 45 중량부, 과산화수소 3 중량부 및 물 15 중량부를 혼합한 후, 70 ℃로 승온하여 발포시킴으로써, 발포체를 제조하는 단계; 상기 발포체를 상온으로 냉각 및 경화시킴으로써, 경화체를 제조하는 단계; 및 상기 경화체를 분쇄하여 평균입경이 58 μm인 발포세라믹 입자를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 사용하였다.
<제조예 8>
발포세라믹 입자의 준비
액상 규산나트륨 100 중량부, 산화알루미늄 45 중량부, 바이델라이트(beidellite) 7 중량부, 유제놀(Eugenol) 5 중량부, 메틸이소티아졸리논 3 중량부, 과산화수소 3 중량부 및 물 15 중량부를 혼합한 후, 70 ℃로 승온하여 발포시킴으로써, 발포체를 제조하는 단계; 상기 발포체를 상온으로 냉각 및 경화시킴으로써, 경화체를 제조하는 단계; 및 상기 경화체를 분쇄하여 평균입경이 62 μm인 발포세라믹 입자를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 사용하였다.
<실시예 및 비교예>
하기 표 1의 성분 및 함량으로 주제 및 경화제를 혼합하여 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 비교용 조성물을 제조하였다.
| 구분 (부피비) | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | |
| 주제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| (중량부) | 폴리이소시아네이트 프리폴리머 |
100 [제조예2] |
100 [제조예3] |
100 [제조예4] |
100 [제조예1] |
100 [제조예2] |
| 아크릴레이트계 중공 유기 안료 |
15 [제조예5] |
15 [제조예6] |
15 [제조예6] |
15 [제조예5] |
15 [제조예5] |
|
| 발포세라믹 입자 | 3.5 [제조예7] |
3.5 [제조예7] |
3.5 [제조예8] |
- | 3.5 [제조예7] |
|
| 차열안료_ 아나타아제형의 이산화티타늄 |
3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 나프틸트리에톡시실란 | - | 3.5 | 3.5 | - | - | |
| 페닐트리메톡시실란 | 3.5 | - | - | - | - | |
| 메틸트리에톡시실란 | - | - | - | 3.5 | 3.5 | |
| 경화제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| (중량부) | 글리세릴폴리옥시 프로필렌트리아민 |
100 | 100 | 100 | - | 100 |
| 폴리옥시프로필렌디아민 | - | - | - | 100 | - | |
| 폴리에테르아민 (수평균 분자량: 4500) |
30 | 30 | 30 | - | 30 | |
| 폴리에테르아민 (수평균 분자량: 2000) |
- | - | - | 30 | - | |
| 폴리아민_ 디에틸렌트리아민 |
25 | 25 | - | - | 25 | |
| 폴리아민_ 테트라에틸렌펜타아민 |
- | - | 25 | - | - | |
| 벤질 바이올로젠 [화학식2] |
7.5 | 7.5 | 7.5 | - | - | |
| N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | - | - | |
<시험예>
이하에서는 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 상기 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 조성물을 스프레이 코팅하여 준비한 시험체에 대하여, 도막 물성 평가를 수행하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 시험항목 | 시험방법 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | |
| 인장강도(N/mm2) | KS F 4922 | 28.5 | 29.3 | 30.1 | 19.2 | 23.1 | |
| 신장률(%) | 395 | 407 | 423 | 301 | 352 | ||
| 인열성능(N/mm) | 67 | 75 | 77 | 35 | 48 | ||
| 인장강도비(%) | -20℃ | 186 | 188 | 193 | 125 | 159 | |
| 60℃ | 72 | 75 | 82 | 41 | 63 | ||
| 신장률(%) | -20℃ | 143 | 149 | 150 | 110 | 129 | |
| 20℃ | 289 | 295 | 293 | 131 | 203 | ||
| 60℃ | 254 | 257 | 263 | 122 | 185 | ||
| 가열신축성상(%) | -0.3 | -0.3 | -0.1 | -0.8 | -0.5 | ||
| 인장강도비(%) | 가열처리후 | 101 | 103 | 104 | 75 | 84 | |
| 알칼리처리후 | 98 | 101 | 101 | 73 | 80 | ||
| 산처리후 | 95 | 96 | 98 | 72 | 82 | ||
| 염화나트륨처리후 | 96 | 97 | 98 | 75 | 81 | ||
| 촉진노출처리후 | 100 | 102 | 101 | 73 | 83 | ||
| 파단시 신장률(%) |
가열처리후 | 395 | 399 | 409 | 315 | 331 | |
| 알칼리처리후 | 412 | 418 | 417 | 298 | 319 | ||
| 산처리후 | 418 | 421 | 423 | 302 | 327 | ||
| 염화나트륨처리후 | 410 | 415 | 418 | 301 | 322 | ||
| 촉진노출처리후 | 406 | 411 | 415 | 299 | 318 | ||
| 신장시 열화성상 |
가열처리후 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 갈라진잔금발생 | 이상없음 | |
| 촉진노출처리후 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 갈라진잔금발생 | 이상없음 | ||
| 부착성능(N/mm2) | 무처리 | 2.0 | 2.3 | 2.5 | 1.1 | 1.8 | |
| 알칼리처리후 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 0.9 | 1.8 | ||
| 산처리후 | 2.1 | 2.1 | 2.2 | 1.1 | 1.7 | ||
| 염화나트륨처리후 | 2.1 | 2.3 | 2.3 | 1.0 | 1.9 | ||
| 냉온반복처리후 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 갈라짐 | 이상없음 | ||
| 내피로성능 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 주름발생 | 이상없음 | ||
| 열전도율(10mm, w/m·K) |
KS L 9016:2010 |
0.105 | 0.095 | 0.098 | 0.360 | 0.139 | |
| 내투수성 | KS F 4919 | 투수되지않음 | 투수되지않음 | 투수되지않음 | 투수발생 | 투수되지않음 | |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 조성물과 비교하여, 우수한 도막성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물 및 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 조성물을 가로, 세로, 높이가 각각 30 cm인 박스 형태의 콘크리트 공시체 상면에 코팅한 이후, 적외선 램프와 가시광선을 방사하는 할로겐 램프를 동시에 1시간 동안 조사하였다. 이후에 초기 온도와의 온도차를 계산하여 차열 성능 평가를 수행하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 구분 | 온도차 | |
| 상면 내부 표면 온도 (℃) |
실시예1 | 15.5 |
| 실시예2 | 13.6 | |
| 실시예3 | 10.9 | |
| 비교예1 | 46.1 | |
| 비교예2 | 29.8 | |
| 실내 온도 (℃) |
실시예1 | 3.7 |
| 실시예2 | 3.5 | |
| 실시예3 | 3.1 | |
| 비교예1 | 20.7 | |
| 비교예2 | 19.5 | |
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물은 비교예 1 및 2에서 제조한 비교용 조성물과 비교하여, 우수한 차열 및 단열 특성을 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.
Claims (5)
- 주제 및 경화제가 1 : 0.7 내지 1.3 부피비로 혼합되되;
상기 주제는 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머 100 중량부, 아크릴레이트계 중공 유기 안료 1 내지 20 중량부, 발포세라믹 입자 0.1 내지 5 중량부, 차열안료 0.1 내지 5 중량부 및 아릴트리알콕시실란 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고;
상기 경화제는 글리세릴폴리옥시프로필렌트리아민 100 중량부, 수평균 분자량이 3000 내지 5000인 폴리에테르아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리아민 20 내지 50 중량부, 하기 화학식 2로 표시되는 벤질 바이올로젠 1 내지 10 중량부 및 N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]아닐린 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물.
[화학식 1]
상기 n은 1 내지 3의 정수이다.
[화학식 2]
- 제1항에 있어서,
상기 이소시아네이트기(NCO) 함유율이 18 내지 25 %인 폴리이소시아네이트 프리폴리머는 디이소시아네이트 화합물, 폴리올 화합물 및 쇄연장제를 반응시켜 생성되는 것이되;
상기 쇄연장제는 디에틸톨루엔디아민 및 불소계 폴리이미드 화합물을 1: 0.1 내지 0.5 중량비율로 혼합한 것이고;
상기 불소계 폴리이미드 화합물은 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)-디프탈릭 안하이드리드 및 2,2-비스-(아미노페녹시페닐)헥사플루오로프로판(BDAF)을 1: 1 내지 3 몰비율로 중합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 발포세라믹 입자는
액상 규산염 100 중량부, 산화알루미늄 30 내지 50 중량부, 바이델라이트(beidellite) 1 내지 10 중량부, 유제놀(Eugenol) 1 내지 10 중량부, 메틸이소티아졸리논 1 내지 10 중량부, 과산화수소 0.1 내지 5 중량부 및 물 10 내지 20 중량부를 혼합한 후, 50 내지 70 ℃로 승온하여 발포시킴으로써, 발포체를 제조하는 단계; 상기 발포체를 상온으로 냉각 및 경화시킴으로써, 경화체를 제조하는 단계; 및 상기 경화체를 분쇄하여 평균입경이 50 내지 300 μm인 발포세라믹 입자를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 아릴트리알콕시실란은 나프틸트리메톡시실란, 나프틸트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한항에 따른 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법으로서,
콘크리트 구조물 표면의 불순물, 레이탄스 및 열화 부위를 제거하고, 청소하여 바탕면을 정리하는 바탕면 정리단계; 상기 정리된 바탕면에 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머가 도포된 부위의 상부에 바탕조정재를 도포하는 단계; 상기 프라이머 및 바탕조정재가 도포된 부위의 상부에 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 뛰어난 차열 및 단열성능을 갖는 초속경화성 폴리우레아 조성물이 도포된 부위의 상부에 탑코팅제를 도포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 초속경화성 차열 및 단열방수공법.
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- 2023-05-04 KR KR1020230058237A patent/KR102635744B1/ko active IP Right Grant
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