KR20230054092A - Polyurea composition for frming a lower layer of a water-proof film having pin-hole covering ability and heat insulation ability and method for forming a water-proof structure - Google Patents
Polyurea composition for frming a lower layer of a water-proof film having pin-hole covering ability and heat insulation ability and method for forming a water-proof structure Download PDFInfo
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- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
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-
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Abstract
Description
본 발명은 방수 구조 시공에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 방수막 하도용 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 방수 구조 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to construction of a waterproof structure, and more particularly, to a polyurea composition for undercoating a waterproof film and a method of construction of a waterproof structure using the same.
건축물의 내외부 또는 선박의 바닥이나, 주차장, 운동장, 야외광장, 야외 구조물 등과 같이 수분과 접할 수 있는 부위에는 수분이 내부로 스며드는 것을 방지하기 위하여 구조물의 표면에 불투수성의 방수층을 형성하는 방수 공사가 행해진다.Waterproof construction is performed to form an impermeable waterproof layer on the surface of the structure to prevent moisture from permeating into the inside and outside of the building, the bottom of the ship, parking lot, playground, outdoor plaza, outdoor structure, etc. all.
기존 방수공법의 문제점을 개선하기 위해 최근 폴리우레아를 방수재로 사용하는 방법이 널리 사용되고 있다. 폴리우레아는 인장강도 및 신장률이 우수하고, 내화학성이 뛰어나며, 내구성이 우수하여 건설, 산업, 선박 등의 방수 분야에 널리 사용되고 있다. 또한, 폴리우레아는 경화속도가 빨라서 시공기간을 단축시킬 수 있고, 폴리우레탄이나 에폭시와는 달리 물과의 친화력이 적은 소수성을 가지고 있기 때문에 표면에 습기가 있거나 낮은 온도의 표면에도 직접 분사가 가능하고 열에도 매우 강한 특징이 있어 그 적용범위가 점차 확대되어 가고 있다.In order to improve the problems of the existing waterproofing method, a method using polyurea as a waterproofing material has recently been widely used. Polyurea has excellent tensile strength and elongation, excellent chemical resistance, and excellent durability, so it is widely used in the field of waterproofing such as construction, industry, and ships. In addition, polyurea has a fast curing speed, so the construction period can be shortened, and unlike polyurethane or epoxy, it has hydrophobicity with low affinity for water, so it can be sprayed directly on surfaces with moisture or low temperatures. Heat is also very strong, and its application range is gradually expanding.
그러나, 폴리우레아를 사용하는 방수공법은 우수한 방수성능을 나타내지만 바닥면에 전면밀착하는 공법이므로 소지의 재질 또는 상태의 영향을 많이 받는다. 특히, 폴리우레아를 콘크리트 등의 소지에 직접 도포할 시에는 콘크리트의 재료 분리, 공극 등에 의해 표면이 평탄하지 못하여 핀홀(pin-hole)이 발생되는 문제점이 있다. However, although the waterproofing method using polyurea shows excellent waterproofing performance, it is greatly affected by the material or state of the substrate because it is a method of fully adhering to the floor. In particular, when polyurea is directly applied to a substrate such as concrete, there is a problem in that a pin-hole is generated because the surface is not flat due to material separation of concrete, voids, and the like.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 현행 방수 시공 방법은, 1액형 우레탄 하도/2액형 우레탄바탕조정 공정(콘크리트 미세공극을 메꾸는 공정)/폴리우레아/상도 로 총 4회 도장하고 있다. 그러나, 이러한 공정은 본래 폴리우레아가 갖는 특장점(빠른 경화)이 퇴색되고, 공기가 지연되어 작업자 인건비 부담이 가중되는 문제가 있으며, 우레탄/우레아 간 상용성 부족으로 인한 계면박리가 종종 발생되는 문제점이 있다.In order to solve this problem, the current waterproofing construction method is painting a total of four times with one-component urethane undercoat / two-component urethane background adjustment process (process of filling concrete micro-voids) / polyurea / top coat. However, this process has problems in that the original feature of polyurea (quick curing) is discolored, air is delayed, which increases the burden of labor costs for workers, and interfacial peeling often occurs due to lack of compatibility between urethane and urea. there is.
본 발명의 일 과제는, 상기의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 친환경적이며, 우레탄 바탕조정 공정을 생략함으로써 작업 능률을 크게 개선할 수 있는 프라이머 성능을 갖는 방수막 하도용 폴리우레아 조성물을 제공하는 것에 있다.One object of the present invention, to solve the above problems, is to provide a polyurea composition for waterproofing film undercoating that is environmentally friendly and has primer performance that can greatly improve work efficiency by omitting the urethane background adjustment process. .
본 발명의 다른 과제는 상기 폴리우레아 조성물을 이용한 방수 구조의 시공 방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for constructing a waterproof structure using the polyurea composition.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.
상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 방수막 하도용 폴리우레아 조성물은 주제부 및 경화제부를 포함한다. 상기 주제부는, 4-4-메틸렌비스(2-디클로로아닐린), 테트라키스 (2-히드록시프로필) 에틸렌디아민, 4,4-메틸렌비스[N-메틸프로필]사이클로헥산아민 및 테트라에틸 N,N'-(메틸렌디-4,1-시클로헥산디일)비스(아스파르테이트)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 아민 화합물 20 중량% 내지 50 중량%, 오일변성 폴리올 5 중량% 내지 30 중량%, 프로필렌카보네이트 30 중량% 내지 50 중량%, 흡습제 1 중량% 내지 10 중량%, 세라믹 중공 안료 1 중량% 내지 5 중량% 및 흑색 착색제 1 중량% 내지 10 중량%를 포함한다. 상기 경화제부는, 우레탄 프리폴리머 10 중량% 내지 40 중량%, 이소시아네이트 화합물 10 중량% 내지 40 중량%, 희석제 30 중량% 내지 50 중량%, 흡습제 1 중량% 내지 10 중량% 및 습기 차단제 0.1 중량% 내지 3 중량%를 포함한다.The polyurea composition for undercoating a waterproofing film according to exemplary embodiments of the present invention for achieving the above-described object of the present invention includes a main part and a curing agent part. The main part is 4-4-methylenebis (2-dichloroaniline), tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 4,4-methylenebis [N-methylpropyl] cyclohexanamine and tetraethyl N, N 20% to 50% by weight of an amine compound containing at least one selected from the group consisting of '-(methylenedi-4,1-cyclohexanediyl)bis(aspartate), 5% to 30% by weight of an oil-modified polyol , 30% to 50% by weight of propylene carbonate, 1% to 10% by weight of a moisture absorbent, 1% to 5% by weight of ceramic hollow pigment and 1% to 10% by weight of a black colorant. The curing agent part,
일 실시예에 따르면, 상기 흡습제는 산화칼슘, 제올라이트 및 산화마그네슘으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the moisture absorbent includes at least one selected from the group consisting of calcium oxide, zeolite, and magnesium oxide.
일 실시예에 따르면, 상기 습기 차단제는 4-메틸벤젠설포닐 이소시아네이트 및 옥사졸리딘으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the moisture barrier includes at least one selected from the group consisting of 4-methylbenzenesulfonyl isocyanate and oxazolidine.
일 실시예에 따르면, 상기 흑색 착색제는, 카본 블랙 및 산화철 중 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the black colorant includes at least one of carbon black and iron oxide.
일 실시예에 따르면, 상기 주제부는 인계 난연제 1 중량% 내지 5 중량%를 더 포함한다.According to one embodiment, the main part further includes 1% to 5% by weight of a phosphorus-based flame retardant.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 방수 구조 시공 방법은, 상기 폴리우레아 조성물을 콘크리트 바탕면 상에 직접 코팅하여 하도층을 형성하는 단계; 상기 하도막 위에 중도용 폴리우레아 조성물을 코팅하여 중도층을 형성하는 단계; 및 상기 중도층 위에 상도층을 형성하는 단계를 포함한다.A waterproof structure construction method according to exemplary embodiments of the present invention includes the steps of directly coating the polyurea composition on a concrete surface to form an undercoat layer; Forming an intermediate layer by coating a polyurea composition for intermediate coating on the undercoat; and forming a top coat layer on the middle coat layer.
상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 콘크리트에 폴리우레아 도장시스템 적용 시 하도 자체의 핀홀 커버 성능이 우수하여 우레탄 바탕조정 공정을 생략 및 경화시간이 빨라 시공 시간을 단축할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물을 형성되는 하도막은 후속 도장되는 폴리우레아와 동일계열로 상용성 문제가 없으며 황변 현상을 억제함에 따라 후속 도장되는 폴리우레아와 층간 결합력이 우수한 방수막을 형성할 수 있다.As described above, according to exemplary embodiments of the present invention, when the polyurea coating system is applied to concrete, the pinhole cover performance of the undercoat itself is excellent, so the urethane background adjustment process is omitted and the curing time is fast, so the construction time can be shortened. . In addition, the undercoating film formed of the composition of the present invention has no compatibility problem in the same series as the polyurea to be coated subsequently, and it can form a waterproof film with excellent interlayer bonding strength with the polyurea to be subsequently painted by suppressing the yellowing phenomenon.
또한, 본 발명의 조성물은 흑색 착색제를 포함하고, 정상적인 우레아 반응 시 백화가 발생됨에 따라, 정상 반응 여부(정상 혼합비 유지 여부)를 육안으로 확인할 수 있다. 따라서, 하자 발생시 즉각적인 보수가 가능하다.In addition, since the composition of the present invention includes a black colorant and whitening occurs during a normal urea reaction, it can be visually confirmed whether or not the composition has a normal reaction (whether a normal mixing ratio is maintained). Therefore, immediate repair is possible in the event of a defect.
또한, 상기 하도막은 개선된 단열 성능을 가질 수 있다.In addition, the undercoat may have improved thermal insulation performance.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 구조 시공 방법을 도시한 단면도들이다.1 to 3 are cross-sectional views illustrating a waterproof structure construction method according to an embodiment of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or numbers However, it should be understood that it does not preclude the presence or addition of steps, operations, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
방수막 하도용 폴리우레아 조성물Polyurea composition for undercoating waterproofing film
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레아 조성물은, 주제부 및 경화제부를 포함하는 2액형 조성물일 수 있다.The polyurea composition according to an embodiment of the present invention may be a two-component composition including a main part and a curing agent part.
상기 주제부는 아민 화합물(폴리아민) 및 폴리올을 적어도 포함한다. 일 실시예에 따르면, 상기 주제부는 흡습제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. The main part contains at least an amine compound (polyamine) and a polyol. According to one embodiment, the subject part may further include a moisture absorbent and a diluent.
일 실시예에 따르면, 상기 아민 화합물은, 방향족 고리 구조를 갖지 않는 무황변형(또는 저황변형) 폴리아민을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 아민 화합물은 4-4-메틸렌비스(2-디클로로아닐린), 테트라키스 (2-히드록시프로필) 에틸렌디아민, 4,4-메틸렌비스[N-메틸프로필]사이클로헥산아민, 테트라에틸 N,N'-(메틸렌디-4,1-시클로헥산디일)비스(아스파르테이트) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 아민 화합물들은 황변의 방지하거나 저감할 수 있으며, 중도 폴리우레아와의 상용성이 높아 층간 결합력을 증가시킬 수 있다. 바람직하게, 상기 아민 화합물은 테트라키스 (2-히드록시프로필) 에틸렌디아민을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the amine compound may include a non-yellowing (or low-yellowing) polyamine having no aromatic ring structure. For example, the amine compound is 4-4-methylenebis (2-dichloroaniline), tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 4,4-methylenebis [N-methylpropyl] cyclohexanamine, tetra ethyl N,N'-(methylenedi-4,1-cyclohexanediyl)bis(aspartate) or combinations thereof. These amine compounds can prevent or reduce yellowing, and can increase interlayer bonding strength due to their high compatibility with polyurea. Preferably, the amine compound may include tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine.
상기 폴리올은 오일변성 폴리올, 폴리에틸렌/폴리프로필렌글리콜 공중합 폴리올 또는 이들의 조합을 포함 할 수 있다. 상기 오일변성 폴리올은 피마자유, 해바라기씨유와 같은 꽃이나 씨로부터 얻어진 천연오일을 알코올 화합물과 반응시키거나, 변성 (에폭시화, 개환 반응, 에스테르 교환 반응, 에톡시화, 프로폭시화 등)시켜 얻어질 수 있으며, 식물성 유래의 성분이므로 우수한 친환경성을 가질 수 있다.The polyol may include an oil-modified polyol, a polyethylene/polypropylene glycol copolymer polyol, or a combination thereof. The oil-modified polyol is obtained by reacting natural oil obtained from flowers or seeds such as castor oil and sunflower seed oil with an alcohol compound or by modifying (epoxylation, ring-opening reaction, transesterification reaction, ethoxylation, propoxylation, etc.) Since it is a vegetable-derived component, it can have excellent eco-friendliness.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레아 조성물은, 경화 속도를 조정하고 핀홀 커버 성능을 개선(평활성 증가)하기 위하여 희석제를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 희석제는 프로필렌카보네이트, 2,2,4-트리메틸-1,3 펜탄디올 디이소부티레이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 희석제는 프로필렌카보네이트일 수 있다.The polyurea composition according to an embodiment of the present invention may further include a diluent to adjust the curing speed and improve pinhole cover performance (increase smoothness). According to one embodiment, the diluent may include propylene carbonate, 2,2,4-trimethyl-1,3 pentanediol diisobutyrate, or a combination thereof. In one embodiment, the diluent may be propylene carbonate.
또한, 상기 희석제 투입에 의해 발생하는 부작용(표면 부유물 이행)을 막기 위하여, 흡습제를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 흡습제는 산화칼슘, 제올라이트, 산화마그네슘 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In addition, a moisture absorbent may be further included in order to prevent side effects (surface migration) caused by the addition of the diluent. According to one embodiment, the moisture absorbent may include calcium oxide, zeolite, magnesium oxide, or a combination thereof.
상기 주제부는 필요에 따라 분산제, 증점제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.The subject part may further include additives such as a dispersant and a thickener, if necessary.
또한, 상기 주제부는 흑색 착색제를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 폴리우레아 조성물은 도장 장비를 이용하여 분사될 수 있다. 예를 들어, 상기 도장 장비는 상기 주제부 및 상기 경화제부를 각각 혼합 및 보관하는 저장부를 포함한다. 상기 주제부 및 상기 경화제부는 스프레이 건에서 약 1:1의 부피비로 혼합 분사될 수 있다. 본 발명의 폴리우레아 조성물은, 경화가 종결되면 도막이 백화된다. 따라서, 정상적으로 주제부 및 경화제부가 혼합되어 경화된 도막은 균일하게 회색이 나타날 수 있다. 그러나, 상기 도장 장비의 이상 등으로 적정 토출비가 유지되지 않는 경우, 백화 현상이 진행되지 않는 부분이 흑색으로 나타난다. 따라서, 도막의 경화 이후 작업자가 도막의 표면 색상만으로 도막의 하자 여부를 빠르게 확인함으로서, 즉각적인 보수가 가능하다. 예를 들어, 상기 흑색 착색제는 카본 블랙, 산화철 등을 포함할 수 있다.In addition, the subject part may further include a black colorant. The polyurea composition according to one embodiment may be sprayed using painting equipment. For example, the painting equipment includes a storage unit for mixing and storing the subject part and the hardener part, respectively. The subject part and the curing agent part may be mixed and sprayed at a volume ratio of about 1:1 from a spray gun. In the polyurea composition of the present invention, when curing is completed, the coating film is whitened. Therefore, a coating film cured by mixing the main part and the curing agent part normally may appear uniformly gray. However, when an appropriate discharge ratio is not maintained due to an abnormality of the coating equipment, the portion where the whitening phenomenon does not progress appears in black. Therefore, after the coating film is cured, the worker quickly checks whether the coating film is defective only with the surface color of the coating film, so that immediate repair is possible. For example, the black colorant may include carbon black, iron oxide, and the like.
예를 들어, 상기 주제부는 상기 아민 화합물 20 중량% 내지 50 중량% 및 상기 폴리올 5 중량% 내지 30 중량%를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 주제부는 상기 희석제 30 중량% 내지 50 중량% 및 상기 흡습제 1 중량% 내지 10 중량%를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 주제부는 상기 흑색 착색제 1 중량% 내지 10 중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 희석제의 함량이 과소할 경우 핀홀 커버 성능이 저하될 수 있으며, 과다할 경우, 경화 속도가 감소하고, 중도층과의 결합력이 저하될 수 있다.For example, the main part may include 20 wt % to 50 wt % of the amine compound and 5 wt % to 30 wt % of the polyol. According to one embodiment, the subject part may further include 30% to 50% by weight of the diluent and 1% to 10% by weight of the moisture absorbent. In addition, the subject part may further include 1% to 10% by weight of the black colorant. If the content of the diluent is too small, the pinhole cover performance may be deteriorated, and if the content of the diluent is excessive, the curing speed may be reduced and the bonding force with the intermediate layer may be deteriorated.
일 실시예에 따르면, 상기 주제부는 상기 아민 화합물 30 중량% 내지 40 중량%, 상기 폴리올 10 중량% 내지 20 중량%, 상기 희석제 35 중량% 내지 45 중량%, 상기 흡습제 3 중량% 내지 7 중량% 및 상기 흑색 착색제 3 중량% 내지 7 중량%를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the main part includes 30% to 40% by weight of the amine compound, 10% to 20% by weight of the polyol, 35% to 45% by weight of the diluent, 3% to 7% by weight of the moisture absorbent, and 3 wt% to 7 wt% of the black colorant may be included.
일 실시예에 따르면, 상기 주제부는 상기 아민 화합물 20 중량% 내지 50 중량%, 상기 폴리올 5 중량% 내지 30 중량%, 상기 희석제 30 중량% 내지 50 중량%, 상기 흡습제 1 중량% 내지 10 중량%, 상기 흑색 착색제 1 중량% 내지 10 중량% 및 세라믹 중공 안료 1 중량% 내지 5 중량%를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the main part includes 20% to 50% by weight of the amine compound, 5% to 30% by weight of the polyol, 30% to 50% by weight of the diluent, 1% to 10% by weight of the moisture absorbent, 1 to 10% by weight of the black colorant and 1 to 5% by weight of the hollow ceramic pigment may be further included.
상기 세라믹 중공 안료는, 방수막의 단열 성능(차열 성능)을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 주택 등의 냉난방료를 절감할 수 있다.The ceramic hollow pigment can increase the heat insulating performance (thermal insulating performance) of the waterproof membrane. Accordingly, it is possible to reduce heating and cooling costs of houses and the like.
상기 세라믹 중공 안료의 함량이 과소할 경우, 단열 성능의 개선이 어려우며, 과다할 경우, 조성물의 핀홀 커버 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 세라믹 중공 안료의 함량은 1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게 3 중량% 내지 5 중량%인 것이 바람직하다.If the content of the ceramic hollow pigment is too small, it is difficult to improve the heat insulation performance, and if the content of the ceramic hollow pigment is excessive, the pinhole cover performance of the composition may deteriorate. Therefore, the content of the ceramic hollow pigment is preferably 1% to 5% by weight, preferably 3% to 5% by weight.
일 실시예에 따르면, 상기 주제부는 인계 난연제 1 중량% 내지 5 중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 난연제는 도막에 난연성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 인계 난연제는 TCPP(트리클로로프로필포스페이트)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the subject part may further include 1 wt % to 5 wt % of a phosphorus-based flame retardant. The flame retardant may impart flame retardancy to the coating film. For example, the phosphorus-based flame retardant may include TCPP (trichloropropyl phosphate).
상기 경화제부는 우레탄 프리폴리머 및 이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있으며, 흡습제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 경화제부는 필요에 따라 분산제, 증점제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.The curing agent unit may include a urethane prepolymer and an isocyanate compound, and may further include a moisture absorbent and a diluent. In addition, the curing agent unit may further include additives such as a dispersing agent and a thickening agent, if necessary.
상기 우레탄 프리폴리머는 방향족 디이소시아네이트 및 폴리올을 반응시켜 얻어질 수 있다. 예를 들어, 상기 방향족 디이소시아네이트는, 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate; TDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate; MDI) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리부타디엔 폴리올, 알키드 폴리올 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The urethane prepolymer may be obtained by reacting an aromatic diisocyanate and a polyol. For example, the aromatic diisocyanate may include toluene diisocyanate (TDI), methylene diphenyl diisocyanate (MDI), or a combination thereof. For example, the polyol may include polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polycaprolactone polyols, polybutadiene polyols, alkyd polyols, or combinations thereof.
일 실시예에 따르면, 상기 우레탄 프리폴리머는 메틸렌디페닐이소시아네이트, 폴리옥시알킬렌글리콜 및 1,3-부틸렌글리콜을 반응시켜 얻어질 수 있으며, 말단에 이소시아네이트기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 우레탄 프리폴리머는 메틸렌디페닐디이소시아네이트 15 내지 30 중량부, 폴리옥시알킬렌글리콜 5 내지 10 중량부 및 1,3-부틸렌글리콜 0.1 내지 5 중량부를 반응시켜 얻어질 수 있으며, 상기 반응은 약 50℃에서 진행될 수 있다. 상기 우레탄 프리폴리머의 잔류 이소시아네이트 함량은 15% 내지 30%일 수 있으며, 중량 평균분자량은 약 2,000 내지 약 4,000일 수 있다.According to one embodiment, the urethane prepolymer may be obtained by reacting methylene diphenyl isocyanate, polyoxyalkylene glycol, and 1,3-butylene glycol, and may have an isocyanate group at a terminal. For example, the urethane prepolymer may be obtained by reacting 15 to 30 parts by weight of methylenediphenyl diisocyanate, 5 to 10 parts by weight of polyoxyalkylene glycol, and 0.1 to 5 parts by weight of 1,3-butylene glycol. The reaction may proceed at about 50 °C. The residual isocyanate content of the urethane prepolymer may be 15% to 30%, and the weight average molecular weight may be about 2,000 to about 4,000.
일 실시예에 따르면, 상기 이소시아네이트 화합물은, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 등과 같은 지방족 이소시아네이트 또는 톨루엔 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시네이트 등과 같은 방향족 이소시아네이트를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the isocyanate compound is an aliphatic isocyanate such as 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) or isophorone diisocyanate (IPDI), or toluene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, or polymethylene polyphenyl isocyanate. aromatic isocyanates such as cinate and the like.
상기 흡습제 및 희석제는 상기 주제부에 사용된 것과 동일한 것이 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 폴리우레아 조성물의 경화제부 및 주제부 각각에 흡습제 및 희석제가 투입되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 경화제부 또는 상기 주제부 어느 한쪽에만 희석제가 투입되는 경우 점도 차이로 인한 토출비 불균형이 발생할 수 있다. 또한, 상기 경화제부 또는 상기 주제부 어느 한쪽에만 흡습제를 투입하는 경우, 흡습제 함량이 과도하게 증가하여 분말침전이 나타날 수 있다.The moisture absorbent and the diluent may be the same as those used in the main part. According to one embodiment, it may be preferable to add a moisture absorbent and a diluent to each of the curing agent part and the main part of the polyurea composition. When the diluent is injected into only one of the curing agent part or the main part, an imbalance in discharge ratio may occur due to a difference in viscosity. In addition, when a moisture absorbent is added only to either the curing agent part or the main part, powder precipitation may occur due to an excessive increase in the moisture absorbent content.
일 실시예에 따르면, 상기 경화제부는 저장 안정성을 개선하기 위하여, 습기 차단제(선 반응제)를 더 포함할 수 있다. 상기 경화제부가 흡습제를 더 포함할 경우, 교반 과정에서 대기에 노출됨에 따라 이소시아네이트기가 공기 중의 습기와 반응하여 겔을 형성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 경화제부의 이소시아네이트 성분보다 먼저 수분과 반응하는 습기 차단제를 추가하여 저장 안정성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 상기 습기 차단제는 4-메틸벤젠설포닐 이소시아네이트, 옥사졸리딘 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the curing agent unit may further include a moisture blocking agent (a pre-reactive agent) to improve storage stability. When the curing agent part further includes a moisture absorbent, the isocyanate group may react with moisture in the air to form a gel as it is exposed to the air during the stirring process. According to the present invention, storage stability may be improved by adding a moisture blocking agent that reacts with moisture before the isocyanate component of the curing agent part. For example, the moisture barrier may include 4-methylbenzenesulfonyl isocyanate, oxazolidine, or a combination thereof.
예를 들어, 상기 경화제부는 상기 우레탄 프리폴리머 10 중량% 내지 40 중량% 및 상기 이소시아네이트 화합물 10 중량% 내지 40 중량%를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 경화제부는 상기 희석제 30 중량% 내지 50 중량%, 상기 흡습제 1 중량% 내지 10 중량% 및 상기 습기 차단제 0.1 중량% 내지 3 중량%를 더 포함할 수 있다. For example, the curing agent part may include 10 wt % to 40 wt % of the urethane prepolymer and 10 wt % to 40 wt % of the isocyanate compound. According to one embodiment, the curing agent part may further include 30% to 50% by weight of the diluent, 1% to 10% by weight of the moisture absorbent, and 0.1% to 3% by weight of the moisture barrier.
일 실시예에 따르면, 상기 경화제부는 상기 우레탄 프리폴리머 10 중량% 내지 30 중량, 상기 이소시아네이트 화합물 20 중량% 내지 40 중량%, 상기 희석제 40 중량% 내지 50 중량%, 상기 흡습제 1 중량% 내지 10 중량% 및 상기 습기 차단제 0.5 중량% 내지 2 중량%를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the curing agent unit comprises 10% to 30% by weight of the urethane prepolymer, 20% to 40% by weight of the isocyanate compound, 40% to 50% by weight of the diluent, 1% to 10% by weight of the moisture absorbent, and 0.5 wt % to 2 wt % of the moisture barrier may be included.
방수 구조 시공 방법How to construct a waterproof structure
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 구조 시공 방법을 도시한 단면도들이다.1 to 3 are cross-sectional views illustrating a waterproof structure construction method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 소지(10)의 바탕면 상에 폴리우레아 조성물을 제공하여 도막(22)을 형성한다. 상기 소지(10)는 콘크리트 등일 수 있다. 상기 폴리우레아 조성물을 제공하기 전에, 소지(10) 상에 존재하는 이물질 및 레이턴스를 그라인딩 공정으로 제거하거나, 200bar 이상의 고압살수(워터젯)하여 세정할 수 있다. 상기 콘크리트 소지는 재료 성질에서 기인하는 미세 공극(PH, 핀홀)을 가질 수 있다.Referring to FIG. 1 , a
상기 폴리우레아 조성물은 기설명된 2액형 폴리우레아 조성물과 동일하다.The polyurea composition is the same as the previously described two-component polyurea composition.
일 실시예에 따르면, 상기 폴리우레아 조성물은 폴리우레아 전용 도장 장치에 의해 상기 소지(10)에 분사될 수 있다.According to one embodiment, the polyurea composition may be sprayed onto the
예를 들어, 상기 폴리우레아 조성물은 저온 저압 조건 또는 고온 고압 조건에서 분사될 수 있다. 예를 들어, 상기 저온 저압 조건은, 약 30℃ 내지 약 50℃, 토출 압력은 약 100 psi 내지 약 500 psi일 수 있고, 상기 고온 고압 조건은, 약 60℃ 내지 약 70℃, 토출 압력은 약 1,500 psi 내지 약 2,000 psi일 수 있다. For example, the polyurea composition may be sprayed under low-temperature low-pressure conditions or high-temperature and high-pressure conditions. For example, the low temperature and low pressure condition may be about 30 ° C to about 50 ° C and the discharge pressure may be about 100 psi to about 500 psi, and the high temperature and high pressure condition is about 60 ° C to about 70 ° C and the discharge pressure is about 1,500 psi to about 2,000 psi.
예를 들어, 상기 폴리우레아 조성물은 경화 속도를 조절하기 위하여, 또는 비산분진을 최소화하기 위하여 저온 저압 조건에서 분사될 수 있다. 또한, 도장시 발생될 수 있는 미세 부유물을 억제(작업자 안전 및 주변 구조물에 영향 최소화)할 수 있으며, 소지와의 기질과의 기밀성이 높고, 평탄한 상면을 형성하여 후속 도장되는 폴리우레아 중도층의 마감면을 미려하게 유지시킬 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 상기 폴리우레아 조성물은 고온 고압 조건에서도우 우수한 하도막을 형성할 수 있다.For example, the polyurea composition may be sprayed under low temperature and low pressure conditions to control the curing speed or to minimize scattering dust. In addition, it is possible to suppress fine floating matters that may occur during painting (minimize the impact on worker safety and surrounding structures), have high airtightness between the substrate and the substrate, and form a flat upper surface to finish the polyurea intermediate layer that is subsequently painted. It can keep the surface beautiful. However, embodiments of the present invention are not limited thereto, and the polyurea composition can form an excellent undercoat even under high temperature and high pressure conditions.
일 실시예에 따르면, 상기 폴리우레아 조성물의 경화제부와 주제부는 스프레이 건(30)에서 고온 고압으로 충돌 혼합된 후 분사될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 폴리우레아 조성물의 경화제부와 주제부는 저온 저압 상태에서 스태틱 믹서(static-mixer)에 의해 스크류 혼합될 수도 있다.According to one embodiment, the curing agent part and the main part of the polyurea composition may be sprayed after collision mixing at high temperature and high pressure in the
예를 들어, 상기 주제부와 경화제부의 배합비는 부피비로 약 1:1 이 될 수 있으며, 상기 주제부의 반응기(아민기 및 히드록시기)와 경화제부의 이소시아네이트기의 몰비는 약 1.0:1.1 내지 약 1.0:1.2일 수 있다. For example, the mixing ratio of the main part and the curing agent part may be about 1:1 in volume ratio, and the molar ratio between the reactive group (amine group and hydroxyl group) of the main part and the isocyanate group of the curing agent part is about 1.0:1.1 to about 1.0:1.2. can be
상기 폴리우레아 조성물은, 낮은 경화 속도와 높은 유동성을 가짐으로써 상기 소지(10)의 미세 공극(PH)을 충분히 충진할 수 있다. 따라서, 종래의 폴리우레탄 바탕 조정층 없이 하도층을 형성할 수 있다.The polyurea composition can sufficiently fill the fine pores (PH) of the
도 2를 참조하면, 경화된 하도층(23)은, 상기 주제부에 포함되는 흑색 착색제와 백화 현상에 의해 회색을 나타낼 수 있다. 상기 경화제부와 상기 주제부의 혼합의 토출비가 어긋날 경우, 흑색 부분 또는 백색 부분이 나타날 수 있다. 이에 따라 상기 하도층(23)의 하자 여부를 작업자가 빠르게 인지함으로써, 즉각적인 보수가 가능하다. Referring to FIG. 2 , the cured
도 3을 참조하면, 상기 하도층(23) 위에 중도층(24)을 형성한 후, 상기 중도층(24) 위에 상도층(26)을 형성한다.Referring to FIG. 3 , after forming a
상기 중도층(24)은 폴리우레아 조성물로 형성될 수 있다. 상기 중도층용 폴리우레아 조성물은, 상기 하도층용 폴리우레아 조성물보다 경화 속도 및 도막 경도가 높도록 준비될 수 있다. 예를 들어, 상기 중도층(24)은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 알려진 중도층용 또는 베이스층용 폴리우레아 조성물로 형성될 수 있다.The
또한, 상기 중도층(24)은, 폴리우레아 전용 도장 장치에 의해 고온 고압 조건으로 형성될 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상기 상도층(26)은, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 우레탄아크릴 수지, 에폭시 수지 또는 이들의 조합을 이용하여 형성될 수 있다.For example, the
본 발명에 따르면, 하도층(23)은, 핀홀 커버 성능이 우수하고, 폴리우레아 조성물로 형성되며 중도층(24)과의 부착성이 우수하다. 또한, 폴리우레아 도장 장비(분사 장치)로 도장이 가능하므로, 작업자의 작업 능력에 품질에 좌우되는 일반 수작업형 도료보다 도막 품질이 우수하다.According to the present invention, the
이하에서는, 구체적인 실시예 및 실험을 통하여, 본 발명에 따른 폴리우레아 조성물 및 이를 이용한 방수 구조의 효과에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the effect of the polyurea composition according to the present invention and a waterproof structure using the same will be described in detail through specific examples and experiments.
아래 표 1 및 표 2에 따라 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 주제부 및 경화제부를 준비하였다. (함량: 중량%)According to Tables 1 and 2 below, the main part and the curing agent part of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared. (Content: % by weight)
(일본, Hokoku corporation)Oil Modified Polyol: HS 3G-100M
(Japan, Hokoku corporation)
10
10
15
15
25
25
10
10
5
5
15
15
25
25
40
40
35
35
25
25
40
40
45
45
35
35
25
25
(독일, EFKA)Dispersant: EFKA-5065
(Germany, EFKA)
0.5
0.5
39.5
39.5
5
5
표 2에서 우레탄 프리폴리머는, 메틸렌디페닐디이소시아네이트 15 내지 30 중량부, 폴리옥시알킬렌글리콜 5 내지 10 중량부 및 1,3-부틸렌글리콜 0.1 내지 5 중량부를 약 50℃ 반응시켜 얻어진 것이며, 잔류 이소시아네이트 함량은 15% 내지 30%일 수 있으며, 중량 평균분자량은 약 2,000 내지 약 4,000이다.In Table 2, the urethane prepolymer was obtained by reacting 15 to 30 parts by weight of methylenediphenyl diisocyanate, 5 to 10 parts by weight of polyoxyalkylene glycol, and 0.1 to 5 parts by weight of 1,3-butylene glycol at about 50 ° C. The isocyanate content can be 15% to 30%, and the weight average molecular weight is about 2,000 to about 4,000.
상기 실시예 1 내지 4의 조성물로부터 얻어진 도막 시편의 도막경도(Shore D) 측정, 바탕과의 부착성, 후속중도와의 부착성 시험을 실시하였으며, 추가로 공기단축이라는 본 개발품의 취지에 부합되는지를 살펴보고자 경화시간(지촉건조, 경화건조, 고화건조)를 측정 후 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다. 추가로 다공성인 콘크리트 표면에 도장 시 공극 커버능력을 비교하기 위해 핀홀발생정도를 비교하였다. 부착강도는 ASTM D-4541 방법에 의해 시험을 실시하였다. The coating film hardness (Shore D) measurement of the coating film specimens obtained from the compositions of Examples 1 to 4, adhesion to the background, and adhesion to the subsequent intermediate coat were tested, and additionally, whether or not the purpose of the development product of shortening the period was met. After measuring the curing time (touch drying, curing drying, solidifying drying) to look at, the results are shown in Table 3 below. In addition, the degree of pinhole occurrence was compared to compare the pore covering ability when coating on a porous concrete surface. The adhesion strength was tested according to the ASTM D-4541 method.
상기 도막들은 폴리우레아 도장장비(GRACO HXP3)를 사용하여 도장되었으며(압력조건:1,500 ~ 2,000 psi, 온도조건:60~70℃), 상기 지촉건조, 고화건조, 경화건조는 25℃ 에서 측정되었다. 또한, 후속 중도는 초속경화형 순수 폴리우레아(슈퍼데크 U-285)를 이용하여 형성하였다.The coating films were coated using a polyurea coating equipment (GRACO HXP3) (pressure condition: 1,500 ~ 2,000 psi, temperature condition: 60 ~ 70 ℃), and the touch drying, hardening drying, and hardening drying were measured at 25 ℃. In addition, the subsequent intermediate coat was formed using ultra fast curing pure polyurea (Superdeck U-285).
표 3의 실험 결과를 참조하면, 폴리아민 중 경화속도가 빠른 단분자(4,4-메틸렌비스[N-메틸프로필]사이클로헥산아민) 사용 시 경화가 빨라 콘크리트 미세기공으로 흘러들어 가는 유동성이 부족하여 결과적으로 폴리우레아 도장 시 핀홀이 다수 발생되는 것을 확인하였다.Referring to the experimental results in Table 3, when using a single molecule (4,4-methylenebis[N-methylpropyl]cyclohexanamine) with a fast curing rate among polyamines, curing is fast, resulting in insufficient fluidity flowing into the concrete micropores. It was confirmed that many pinholes were generated during polyurea coating.
또한, 바탕(콘크리트)에 도장 시, 바탕과의 부착성은 실시예 1~4 및 비교예 1~3 모두 큰 차이 없이 부착강도 3.5~5.0 Mpa 수준으로 확인되었으나, 후속중도와의 부착성은 차이가 있으며, 하도의 경화속도가 느릴수록 콘크리트 미세기공을 메꿔줘 후속 도장재의 핀홀 발생정도가 현저히 줄어드는 것으로 확인할 수 있었다. 또한, 실험 결과에 따르면, 하도의 황변발생이 억제될수록(표면 구조 변형 혹은 발색단 형성이 안될수록) 후속 도장재(중도)와의 부착성능이 높아짐을 알 수 있다.In addition, when painting on the background (concrete), the adhesion to the background was confirmed at the level of 3.5 to 5.0 Mpa of adhesion strength without a significant difference in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, but there is a difference in adhesion with the subsequent intermediate , It was confirmed that the slower the curing speed of the undercoating, the more the concrete micropores were filled, thereby significantly reducing the occurrence of pinholes in the subsequent coating material. In addition, according to the experimental results, it can be seen that the more the yellowing of the undercoat is suppressed (the more the surface structure is deformed or the chromophore is not formed), the higher the adhesion performance with the subsequent coating material (middle coat).
상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예 들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it has been described with reference to exemplary embodiments of the present invention, but those skilled in the art can make the present invention various without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be understood that it can be modified and changed accordingly.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 코팅 조성물은 다양한 콘크리트 구조의 방수 시공에 이용될 수 있다.The coating composition according to exemplary embodiments of the present invention can be used for waterproof construction of various concrete structures.
Claims (9)
상기 주제부는, 4-4-메틸렌비스(2-디클로로아닐린), 테트라키스 (2-히드록시프로필) 에틸렌디아민, 4,4-메틸렌비스[N-메틸프로필]사이클로헥산아민 및 테트라에틸 N,N'-(메틸렌디-4,1-시클로헥산디일)비스(아스파르테이트)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 아민 화합물 20 중량% 내지 50 중량%, 오일변성 폴리올 5 중량% 내지 30 중량%, 프로필렌카보네이트 30 중량% 내지 50 중량%, 흡습제 1 중량% 내지 10 중량%, 세라믹 중공 안료 1 중량% 내지 5 중량% 및 흑색 착색제 1 중량% 내지 10 중량%를 포함하고,
상기 경화제부는 우레탄 프리폴리머 10 중량% 내지 40 중량%, 이소시아네이트 화합물 10 중량% 내지 40 중량%, 희석제 30 중량% 내지 50 중량%, 흡습제 1 중량% 내지 10 중량% 및 습기 차단제 0.1 중량% 내지 3 중량%를 포함하는, 방수막 하도용 폴리우레아 조성물.Including a main part and a curing agent part,
The main part is 4-4-methylenebis (2-dichloroaniline), tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 4,4-methylenebis [N-methylpropyl] cyclohexanamine and tetraethyl N, N 20% to 50% by weight of an amine compound containing at least one selected from the group consisting of '-(methylenedi-4,1-cyclohexanediyl)bis(aspartate), 5% to 30% by weight of an oil-modified polyol , 30% to 50% by weight of propylene carbonate, 1% to 10% by weight of a moisture absorbent, 1% to 5% by weight of ceramic hollow pigment and 1% to 10% by weight of a black colorant,
The curing agent part includes 10 wt% to 40 wt% of a urethane prepolymer, 10 wt% to 40 wt% of an isocyanate compound, 30 wt% to 50 wt% of a diluent, 1 wt% to 10 wt% of a moisture absorbent, and 0.1 wt% to 3 wt% of a moisture barrier. Containing, a polyurea composition for undercoating a waterproofing film.
상기 하도막 위에 중도용 폴리우레아 조성물을 코팅하여 중도층을 형성하는 단계; 및 상기 중도층 위에 상도층을 형성하는 단계를 포함하는 방수 구조 시공 방법.Forming an undercoat layer by directly coating a polyurea composition selected from any one of claims 1 to 5 on a concrete surface;
Forming an intermediate layer by coating a polyurea composition for intermediate coating on the undercoat; and forming a top coat layer on the middle layer.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |