KR100949599B1 - 2액형 우레탄 수지 조성물과 이를 이용한 우레탄 도막방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우레탄 프리폴리머에 잠재성경화제와 잠재성경화제 분해촉매가 첨가된 주제와 물을 경화제로 사용하는 것을 특징으로 하는 2액형 폴리우레탄계 수지 조성물과, 이를 이용한 건물 옥상 등의 바닥이나 벽면의 도막 방수공법에 관한 것으로, 구체적으로는 유기용제를 사용하지 않는 수계 폴리우레탄-시멘트 수지모르타르 접착제로 표면의 균열 등 파손부위를 접착보수하고, 그 위에 수성 에폭시 수지계 하도(primer)를 도포하여 기재와 도막방수층과의 접착력을 증가시키고, 그 위에 물을 경화제로 사용하는 수경화성 폴리우레탄 도막 방수층을 형성시킨 다음, 미관을 장식하기 위하여 수성 아크릴-우레탄계 도료를 코팅하여 상도층을 순차적으로 형성시킴으로써, 우레탄계 도막방수공법에서만이 특징적으로 발휘하는 하지균열에 대한 추종성을 확보하면서 시공 후 유기화합물의 방출에 의한 새집증후군 현상을 근원적으로 방지할 수 있는 친환경성 우레탄 도막 방수공법에 관한 것이다.

방수, 도막, 우레탄, 새집증후군, 친환경성

Description

2액형 우레탄 수지 조성물과 이를 이용한 우레탄 도막방수공법{Waterproofing Method with Water Reactive Polyurethane Resin Compounds}

본 발명은 최근 새 집/학교 증후군으로 문제가 야기되고 있는 휘발성유기합물(VOCs)의 실내유입을 차단할 수 있는 수경화성 폴리우레탄계 수지 조성물 제조방법과 이를 이용한 폴리우레탄 도막방수공법에 관한 것이다.

말단에 이소시아네이트기를 가진 폴리우레탄 프리폴리머를 경화 주성분으로 하는 폴리우레탄수지는, 공기 중의 수분에 의해서 경화하는 1액형과 폴리올 등의 이소시아네이트와 반응하는 경화성분을 함유하는 경화제를 혼합하여 경화시키는 2액형으로 분류된다.

일반적으로 도료, 접착제 또는 실링제에는 발포가 잘 일어나지 않는다는 장점과 경화 두께에 관계없이 단기간에 경화시킬 수 있는 2액형이 주로 사용된다.

그러나 종래의 2액형 폴리우레탄수지조성물은 주제 및 경화제를 혼합시킨 후 작업성을 맞추기 위하여 톨루엔ㆍ자일렌 등과 같은 비 반응성 희석제를 다량 투입 하고, 작업시간(가사시간)과 경화성과의 균형을 취하기 어려운 점과 발포성을 억제하기 위하여 디부틸옥틸산납(DBTDL) 등과 같은 유해성 금속촉매를 사용하지 않으면 안 되는 문제점이 있었다.

한편, 건축물의 옥상과 베란다 및 복도는 일반적으로 별도의 방수처리시공을 하여 빗물 또는 지하수에 의한 물의 침입을 막는다.

현재 일반적으로 시행되고 있는 옥상 방수공법으로는 우레탄 도막공법, FRP 도막공법, 염화비닐계 시트공법, 합성고무계 시트공법, 에틸렌초산비닐계 시트공법,개질아스팔트 상온공법, 개질아스팔트 열공법, 아스팔트 열공법, 개질아스팔트 토치공법 등이 사용되고 있으며, 베란다 및 복도 방수공법으로는 우레탄 도막공법, FRP 도막공법, 폴리머-시멘트계 도막공법, 아스팔트 열공법, 침투성 도포, 몰탈방수, 염화비닐계 시트공법, 개질아스팔트 상온공법, 에틸렌 초산비닐계 시트공법이 사용되고 있다.

이러한 방수처리시공법 중에서 지금까지는 주로 경제적인 면을 감안하여 아스팔트를 이용하는 방수공법이 많이 이용되어 왔지만, 최근에는 성능과 내구성 면에서 폴리우레탄계 수지를 피 처리면에 도포하여 이음매가 없는(seamless) 일체상의 방수도막을 형성시키는 우레탄 도막방수공법이 급속도로 증가하고 있다.

종래 우레탄 도막방수공법은 옥상 및 베란다/복도의 표면 처리된 콘크리트 바닥에 BGEㆍDGE 등과 같은 용제가 함유된 에폭시 수지모르타르로 균열을 보수한 다음, 자일렌ㆍ톨루엔 등과 같은 유기용제가 다량 함유된 폴리우레탄계 하도(primer)를 50㎛ 두께로 도포하고, 자일렌ㆍ톨루엔 등이 함유된 용제형 폴리우레 탄계 중도(middle coat)를 2～3㎜ 두께로 도포한 다음, 자일렌ㆍ톨루엔 등이 함유된 아크릴-우레탄계 상도(top coat)를 70～80㎛ 두께로 마감처리 하는 공법이 주로 사용되어 왔다.

따라서 상기와 같은 공법으로 방수시공을 하면, 옥상 및 베란다/복도의 콘크리트 바닥에 균열이 존재하는 경우 하지처리와 하도 및 중도 도포 시에 균열의 틈새로 미반응 폴리우레탄 수지 또는 용제가 흘러들어가면서 건물의 실내에 휘발성 유기화합물이 유입되어 새 집/학교 증후군 등 커다란 사회적 문제를 야기 시키고 있다. 특히, 이러한 휘발성 유기화합물은 방수재 시공 후 1주일 안에 대부분 방출되는 것으로 인식되고 있지만, [신축학교 실내 공기 질이 초등학생들의 인지기능에 미치는 영향, 대한산업의학회지 제19권 제1호 (2007년 3월), 73～80]에 의하면 시공 후 1개월 후에도 창문의 미 개방 시에는 학교보건법시행규칙에서 제시하는 규제 상한(TVOC; 400ug/m3)을 초과하는 것으로 밝혀졌다.

따라서 최근 정부에서는 2004년 5월부터 새로 개정된 [다중이용시설 등의 실내공기질관리법]을 시행하여, 신축공동주택에 한하여 포름알데히드(HCHO), 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌, 스틸렌, 파라-디크로로벤젠에 대하여 입주 3일전 60일간 방출량을 측정하여 그 결과를 공고하도록 발표하였다.

본 발명은 종래의 우레탄 도막방수공법의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 습도가 낮은 경우와 도막의 두께가 두꺼운 경우에 1액형 우레탄 도막방수제에서 경화반응이 지연되는 현상과 2액형 우레탄 도막방수제에서 유기용제 사용에 따른 VOCs 문제를 해결하고 기계적물성이 우수하고 도막의 표면에 발포현상이 발생하지 않는 건설용 우레탄계 도막방수제로서 물을 경화제로 사용하는 수경화성 폴리우레탄계 도막 방수제 제조방법을 개시하고, 또한 이를 이용함으로써 옥상 및 베란다/복도의 도막 방수작업시 휘발성 유기화합물의 발생을 근본적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 유기화합물 방출량에 의한 신축공사기간 지연도 방지할 수 있는 친환경성 우레탄 도막 방수공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 우레탄 프리폴리머에 잠재성경화제와 잠재성경화제 분해촉매가 첨가된 주제와, 물로 이루어진 경화제를 포함하는 2액형 우레탄 수지 조성물이 제공된다.

또한 본 발명에서는, 폴리우레탄-시멘트 수지조성물로 구성된 수계 우레탄수지모르타르 접착제를 사용하여 콘크리트 표면상의 형성된 균열파손된 부분을 보수하는 표면고름층 형성단계와, 수성 에폭시수지조성물로 구성된 콘크리트용 하도를 상기 표면고름층 상에 도포하는 접착층 형성단계와, 물을 경화제로 사용하는 수경 화성 폴리우레탄계 수지 조성물로 구성된 수계 우레탄방수제를 상기 접착층 상에 도포하는 방수층 형성단계와, 수성 아크릴-우레탄계 수지조성물로 구성된 수계 도료를 상기 방수층 상에 도포하는 코팅층 형성단계로 이루어진 2액형 우레탄 수지 조성물을 이용한 친환경성 우레탄 도막방수공법이 제공된다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 물을 경화제로 사용하므로 우레탄계 수지조성물에서 가방 큰 문제점으로 대두되고 있는 휘발성유기화합물(VOCs)의 발생을 근본적으로 해결할 수 있으며, 잠재성경화제와 잠재성경화제 분해촉매를 사용하여 수경화성 우레탄계 수지 조성물로부터 제조되는 경화체의 물성과 내발포성을 현격히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서 개시하는 수경화성 우레탄 수지 조성물은 각종 폴리우레탄계 도료, 접착제, 실링제의 제조에 사용할 수 있으며, 수경화성 우레탄 도막방수제를 사용하여 수계 우레탄 수지모르타르 접착제, 수성 에폭시 하도(primer), 수성 아크릴-우레탄계 상도(top coat)를 한 조합(system)으로 우레탄 도막 방수시공을 하면, 휘발성유기화합물의 방출을 근원적으로 차단할 수 있는 친환경성 우레탄 도막 방수공법이 된다.

이하에서는 도면에 예시된 구성을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 작 용을 설명하도록 한다.

본 발명의 수경화성 폴리우레탄계 도막 방수제는 주제(A)와 경화제(B)로 구성되며, 경화제로서 물을 사용하는 것을 특징으로 하는 2액형 폴리우레탄 수지이다.

이러한 2액형 폴리우레탄계 수지조성물에서 주제(A)는 우레탄 프리폴리머 합성단계(가)와 우레탄 수지 조성물 조합단계(나)를 통해 제조된다.

(가) 우레탄 프리폴리머 합성단계

우레탄 프리폴리머는 한 분자당 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 화합물(a)과 한 분자당 2개 이상의 수산기를 갖는 폴리올 화합물(b)을 사용하여, 폴리이소시아네이트화합물(a)과 폴리올화합물(b)의 배합비를 NCO기/OH기(당량비)로 계산하여 1.2∼2.5 정도로 배합하고, 50∼130℃에서 5∼15시간 반응시켜서 제조한다. 이렇게 제조한 우레탄 프리폴리머 용액의 이소시아네이트기(-NCO기) 함량은 0.5∼6.0중량%가 되도록 조절한다. NCO기 함량이 이 범위로 조절되어야만 수경화성 폴리우레탄계 수지 조성물을 이용한 도료, 접착제, 실링제로서의 물성이 확보되며, 유리 이소시아네이트 화합물 방출에 대한 위험을 방지할 수 있다.

주제(A)의 우레탄 프리폴리머 합성단계에서 사용하는 폴리이소시아네이트 화합물(a)로 XDI, TDI, MDI, TMXDI, TMHDI, NDI, H₆XDI, H₁₂MDI, HDI, IPDI, NBDI 등이 있으며, 이들을 단독 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 이들 중에서 톨 리렌디이소시아네이트(TDI) 및 디페닐메탄-디이소시아네이트(MDI)를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유로는 톨리렌디이소시아네이트(TDI)를 사용하면 제조 완료된 우레탄프리폴리머의 점도가 낮고 취급이 용이하며 가격이 저렴해지고, 디페닐메탄-디이소시아네이트(MDI)을 사용하게 되면 위의 물질들 중에서 가격이 저렴하고 인체에 덜 유해하기 때문이다.

주제(A)의 우레탄 프리폴리머 합성단계에서 사용하는 폴리올 화합물(b)은 공지되어 있는 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리카보네이트폴리올 등을 단독 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서 폴리에테르폴리올은 경화물의 신율과 강도가 우수하고 수 침지 후 물성저하현상이 적으므로 도료용 또는 실링제용으로 좋고, 폴리에스테르폴리올과 폴리카보네이트폴리올은 경화체의 접착력이 우수하므로 접착제용으로 좋다.

(나) 우레탄 수지 조성물 조합단계

우레탄 수지 조성물 조합단계(나)에서는 우레탄 프리폴리머 합성단계(가)에서 만들어진 우레탄 프리폴리머 용액에 잠재성경화제(c), 잠재성경화제 분해 촉진제(d)를 사용한다.

주제(A)를 이루는 잠재성경화제(c)로는 옥사졸리딘계, 케티민계, 알디민계, 에나민계 잠재성경화제가 있으며, 이 중에서 특히 분자 내에 옥사졸리딘 환을 1개 이상 가지고 있는 N-히드록시옥시옥사졸리딘 화합물이 내발포성과 저장안정성 면에서 우수하므로 좋다. N-히드록시알킬옥사졸리딘 화합물의 구체적인 예로는 2-이소프로필-3-(2-히드록시에틸)옥사졸리딘, 3-(2-히드록시에틸)옥사졸리딘, 2-(p-메톡 시페닐)-3-(2-히드록시에틸)옥사졸리딘, 2-(2-메틸부틸)-3-(2-히드록시에틸)-5-메틸옥사졸리딘 등을 들 수 있다.

주제(A)의 우레탄 수지 조성물 조합단계(나)에서 사용하는 잠재성경화제의 최적 첨가량은 우레탄 프리폴리머(가) 총중량의 0.5∼5.0 중량%이다. 잠재성경화제 첨가량이 0.5∼5.0 중량% 범위일 때 우레탄 수지조성물의 경화체 물성이 좋게 유지되며, 주제(A)가 함유하고 있는 NCO기와 잠재성경화제(c) 및 경화제(B, 물)의 반응이 화학당량 적으로 이루어져서 발포를 억제할 수 있게 된다. 우레탄 수지 조성물의 경화 중에 발포가 억제되는 이유는, 주제(A)와 경화제(B)가 혼합된 후 계 내에 존재하는 수분에 의해서 잠재성경화제의 개열반응이 우선적으로 일어나서 아민기와 수산기를 형성하기 때문에 수분과 이소시아네이트(-NCO기)의 우레아 형성반응에 의한 발포가 억제되기 때문으로 고려된다.

본 발명은 또한 주제(A)의 우레탄 수지 조성물 조합단계(나)에서 잠재성경화제 분해촉매(d)를 첨가하는 것을 특징으로 한다. 잠재성경화제 분해촉매(d)로는 유기산 또는 시릴에스터(silyl ester)가 사용된다.

유기산으로는 산의 성질을 지닌 유기산이면 한정하지 않지만 유기카르복시산이 좋다. 유기카르복시산으로는 옥틸산, 2-에틸핵산산, 네오데칸산 등을 들 수가 있으며, 시릴에스테르계 촉매로는 트리스-(트리메틸시릴)포스페이트, 트리스-(트리페닐시릴)포스페이트, 모노-(트리메틸시릴)포스파이트와 이들의 모노시릴에스테르, 디시릴에스테르, 트리시릴에스테르가 있다. 이들을 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 유기산 또는 시릴에스테르의 첨가량은 경화 제(E) 총질량의 0.1∼3.0 중량%가 적당하다.

주제(A)에 잠재성경화제 분해촉매(d)를 사용하는 이유는, 유기산이나 시릴에스터가 주제(A)에 경화제(B)로 물이 혼합되는 경우, 계 내에 존재하는 물과 주제(A)에 같이 함유된 잠재성경화제(c)가 반응하여 아민기(-NH2)와 히드록실기(-OH)를 생성시키는 개열반응을 촉진하여, 계 내에 존재하는 수분이 주제의 이소시아네이트기(-NCO기)와 반응하여 우레아 결합을 형성하는 것을 방지하여, 발포를 억제하는 동시에 가사시간과 경화성과의 벨런스를 유지시키는 효과가 있기 때문이다.

본 발명에서 개시하는 주제(A)의 우레탄 수지 조성물 조합단계는 상술한 잠재성경화제(c)와 잠재성경화제 분해촉매(d) 외에 우레탄 수지 조성물의 용도(도료, 접착제, 실링제)에 따른 기능성을 강화하기 위하여, 일반적으로 알려져 있는 충전제, 가소제, 경화촉매, 안료, 틱소성부여제, 분산제, 경화촉매 등을 적당량 혼용하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 개시하는 경화제(B)는 음용수로 사용할 수 있는 일반 상수도 물을 말하며, 경화제 사용량은 우레탄 수지 조성물로부터 얻어지는 경화물의 물성(모듈러스, 신율, 인장강도 등)과 내열안정성의 관점으로부터 우레탄프리폴리머의 이소시아네이트기와 활성수소화합물이 가지고 있는 활성수소기의 합계의 당량비[이소시아네이트기/활성수소기]가 0.8∼1.5가 되도록 하는 것이 좋다. 따라서 경화제(B)로서 물의 적정 사용량은 주제(A) 전체 중량의 10∼30중량%가 적당하다. 경화제(B)의 최적 배합량은 주제(A)가 함유하고 있는 NCO기 함량과 잠재성경화제(c) 및 잠재성경화제 분해촉매(d)의 첨가량에 따라서 결정되며, 물의 배합량이 10중량% 미만이 되면 주제가 미반응된 상태로 경화되거나 폴리우레탄 수지 조성물에 의해서 형성되는 우레탄결합이 적게 되므로 경화물의 물성이 저하될 위험성이 있으며, 물의 함량이 30중량% 이상이 되면 경화체 내에 유리수(free water)가 과잉으로 존재하여 경화체의 물성이 저하된다.

한편, 본 발명에 따른 우레탄방수처리 공법은 [도 1]에 도시된 것처럼, 크게 표면고름층 형성단계(S100)와 접착층 형성단계(S300), 방수층 형성단계(S500) 및 코팅층 형성단계(S700)로 구성된다.

먼저 상기 표면고름층 형성단계(S100)는 피 처리면의 균열보수 및 후술하는 각 도막층의 두께가 균일하게 도포될 수 있도록 하기 위한 것으로, 준비된 수계 폴리우레탄-시멘트 수지모르타르 접착제를 흙손 등을 사용하여 파손된 부분을 복구시키는 형태로 이루어진다.

본 발명의 표면고름층 형성단계에서 사용하는 수계 폴리우레탄-시멘트계 수지모르타르 접착제는 본 발명의 동일 출원인이 개시한 [친환경성 폴리우레탄계-시멘트 조성물, 특허출원번호 10-2007-0114081]로서, 유기용제가 전혀 함유되지 않은 폴리이소시아네이트 화합물로 구성된 주제(A)에 물과 폴리올화합물로 구성된 경화제(B)를 섞은 혼합용액에 시멘트와 모래/자갈 등이 혼합된 드라이모르타르(dry mortar)(C)를 혼합하여 구성되고, 폴리우레탄-시멘트 수지모르타르를 제조하기 위하여 사용되는 폴리우레탄계 수지의 혼합비는 폴리우레탄계 수지모르타르(폴리우레 탄계 수지 + 드라이모르타르) 전체 중량의 10∼30중량%가 바람직하다. 폴리우레탄계 수지가 10중량% 미만으로 혼합되면 폴리우레탄계 수지모르타르에서 작업성 및 기재와의 접착강도가 확보되지 않으며, 수지의 함량이 30중량% 이상이 되면 흐름성이 커서 파손된 부분의 수직면 보수가 어렵게 된다.

드라이모르타르의 기본 조합은 시멘트ㆍ모래로 구성되지만, 폴리우레탄계 수지모르타르의 작업성을 개선하기 위하여 콘크리트용 혼화제, 분산제, 증점제, 안료, 기능성 충전제 등이 혼용된 드라이모르타르를 사용하면 더욱 좋다. 또한, 본 발명에서 개시하는 폴리우레탄계 수지모르타르의 배합은 공지의 모르타르 혼합기, 콘크리트 혼합기, 아스팔트 혼합기 등을 사용하여 통상의 방법으로 할 수 있으며, 폴리우레탄계 수지모르타르의 시공방법도 통상의 수지모르타르 시공법으로 할 수 있다.

상기 표면고름층 형성단계(S100)가 완료되면 자체 최대강도가 형성될 수 있도록 약 1∼3일 간의 표면고름층 양생단계(S200)를 거친다. 상기 표면고름층 양생단계(S200) 기간은 기온과 습도 및 표면고름층(100)의 두께 등에 따라 변형적용이 가능하다.

표면고름층 양생단계(S200)가 완료되면 하도 즉, 접착층 형성단계(S300)를 실시하는데, 상기 접착층 형성단계(S300)는 자체 방수기능은 물론 표면고름층(100)과 방수층(200) 간의 결합력을 높이기 위한 것으로, 표면고름층 상에 약 50㎛정도 두께를 갖도록 롤링방식으로 도포된다. 접착층(200)의 두께는 이에 한정되지는 않고 적용환경에 따라 다양하게 변형실시가 가능하다.

이러한 접착층(200)은 수용성 에폭시수지에 아민계 경화제를 사용한 형태로 구현된다. 본 발명에서 하도로 사용하는 수성 에폭시수지 조성물은 국내에서 통용되고 있는 수용성 에폭시수지(국도화학(주), YD-011계)에 수용성 아민계 경화제를 사용한다.

보다 구체적으로 설명하면, 일반 에폭시수지는

처럼 에폭시기를 2개 이상 가진 축합수지로, 밑의 (화학식1)과 같이 에피클로르히드린에 비스페놀A를 알칼리성으로 반응시켜 생성된 주제성분에 아민계나 폴리아민계, 폴리설파이드계, 유기산 무수물 등의 경화제를 첨가하여 반응시킴으로써 에폭시기의 고리가 열려 부가 중합한 형태로 이루어진다.

-화학식1-

이러한 에폭시수지계 방수/방식재는 용제형과, 수용성으로 구분되는데, 용제형 에폭시수지는 앞에서 설명한 것처럼 시공 후 유기성 용제가 방출되는 문제를 갖 고 있으므로, 본 발명에서는 수용성 에폭시수지를 사용한다.

상기 수용성 에폭시수지는 특히 습도가 높은 여름철에 습한 곳, 결로가 생기는 곳에 적합하다.

접착층 형성단계(S300)가 완료되면 [도 2]처럼 표면고름층(100) 상에 접착층(200)이 적층된 형태가 된다.

그 후 4 내지 24시간 동안 접착층 양생단계(S400)를 거치는데, 접착층 양생단계(S400)의 소요시간도 표면고름층 양생단계(S200)와 마찬가지로 기온, 습도, 접착층(200) 두께에 따라 변경될 수 있다.

이렇게 접착층 양생단계(S400)가 완료되면 방수기능을 주된 기능으로 하는 중도, 즉 방수층 형성단계(S500)를 실시하는데, 액상의 재료를 상기 접착층(200) 상에 약 2∼3mm 두께가 되도록 롤링방식으로 도포시키는 형태로 이루어진다. 이때 방수층(300)의 두께는 이에 한정되지 않고 적용환경에 따라 다양하게 변형실시가 가능하다.

이렇게 방수층 형성단계(S500)가 완료되면 [도 2]처럼 접착층(200) 상에 방수층(300)이 적층 형성된 상태가 된다.

한편, 본 발명에서 방수층을 구성하는 조성물은 본 발명의 동일 출원인이 발명하여 개시한 "친환경 폴리우레탄 방수 바닥재 수지 조성물"로서 일반적으로 통용되고 있는 폴리우레탄 수지와는 달리 경화제로서 물을 사용하는 폴리우레탄계 방수제로서 유기용제를 전혀 사용하지 않는 친환경성 방수 바닥재이다.

보다 구체적으로 설명하면, 기본적으로 주제(D)와 경화제(E)의 2액형으로 이루어지되, 먼저 주제(D)는 한 분자당 2개 이상의 수산기를 갖는 제1폴리올 화합물과 한 분자당 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 방향족 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시킨 형태이다.

제1폴리올 화합물은 수 평균분자량이 2000 내지 5000이며 2개 또는 3개의 수산기를 포함하는 폴리에테르계 폴리올이 사용되는데, 그 중에서도 2 또는 3개의 수산기를 갖는 알콜 화합물을 개시제로 하고 프로필렌 옥사이드를 부가 중합하여 얻은 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리에테르계 폴리올이 사용된다.

참고로, 주제를 이루는 상기 방향족 폴리이소시아네이트 화합물로는 인체에 덜 유해한 디페닐메탄-4, 4-디이소시아네이트(MDI)를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 주제에 포함되는 충전물은 방수층의 기계적 물성을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 발포 억제효과가 있는 것으로 알려진 칼슘 옥사이드, 산화마그네슘, 알루미늄 실리케이트와 같은 충전물들 중 2개종을 선택 사용한다.

상기 충전물의 첨가량은 총 주제조성물 100중량%에 대하여 5∼25중량%가 바람직하다. 이는 함량이 5중량% 미만이면 최종 경화체의 기계적 물성이 떨어지고 25중량%를 초과하면 주제 조성물의 점도가 높아져 탈포 효과가 떨어질 뿐만 아니라 작업성이 저하되며 충전물이 침전되는 문제점이 있기 때문이다.

본 발명의 경화제(E)는 물을 주성분으로 하는데, 그 함량은 총 경화제조성물 100중량%에 대하여 50∼90중량% 포함된다. 만일 물의 함량이 50중량% 미만이면 경화속도가 늦어지고 최종 물성이 떨어지는 문제점이 있으며, 90중량%를 초과하면 동 절기에 경화제가 동결되는 문제점이 발생될 우려가 있다.

그 후 방수층(300)을 양생시키는 방수층 양생단계(S600)를 실시하는데, 역시 기온과 습도 방수층 두께 등에 따라 1 내지 3일간 이루어진다.

방수층 양생단계(S600)가 완료되면 코팅층 형성단계(S700)를 실시하는데, 상기 코팅층 형성단계(S700)는 자외선과 같은 외부요인으로부터 방수층을 보호함과 동시에 자체 방수기능을 갖는 코팅층을 형성시키는 과정으로, 액상의 재료를 약 70∼80㎛두께가 되도록 롤링방식으로 이루어진다. 코팅층(400)의 두께도 이에 한정되지 않고 적용환경에 따라 다양하게 변형구현이 가능하다.

이러한 코팅층(400)은 일반적으로 사용되는 수성 아크릴계 주제와 이소시아네이트계 경화제로 구성되는 수성 아크릴-우레탄계 수지를 사용하는데, 이 역시 수성을 사용함에 따라 용제의 사용을 최대한 억제할 수 있음으로 친환경적인 점을 부각하였다.

또한 본 발명에서 사용하는 상도는 수성의 아크릴계 주제와 이소시아네이트계 경화제로 구성되는 수성의 아크릴-우레탄계 수지로서 국내에서 통용되고 있는 것을 사용한다.

이상 설명한 각 단계(S100)(S200)(S300)(S400)(S500)(S600)(S700)를 거침에 따라 [도 2]처럼 피 처리면(C) 상에 표면고름층(100)과 접착층(200), 방수층(300), 코팅층(400)이 순차적으로 적층된 형태로 전체 도막층이 형성된다.

코팅층 형성단계(S700)가 완료되면 해당 코팅층을 양생하는 코팅층 양생단계(S800)를 거치는데, 이는 기후, 기온, 습도, 코팅층 두께에 따라 약 1주일 내외 소요된다.

본 발명은 이렇게 표면고름층(100)을 휘발성 유기화합물을 함유하지 않는 수계 폴리우레탄-시멘트 수지모르타르를 이용해 형성시키고, 접착층(200)은 수성 에폭시수지를 이용해 형성시키며, 방수층(300)은 경화제로 물을 주성분으로 하는 폴리우레탄계 수지조성물로 형성시키고, 코팅층(400)은 수성 아크릴-우레탄 수지로 형성시킴에 따라, 시공과정 및 시공 후 유기성분의 대기 발산량을 최소화할 수 있는 것이다.

참고로 도막방수공법은 하지의 영향을 크게 받아서 두께변화 폭이 크고, 방수 성능에 대한 불안감을 유발한다. 반면, 시트방수공법은 하지 조건에 영향이 적은 반면 이음매 부분에서의 누수문제가 거론된다. 따라서 시트공법과 도막공법을 병용하면 이음매 부분에서의 누수를 방지할 수 있으므로 보다 확실한 방수성능을 확보 할 수 있게 된다. 또한 우레탄계 도막공법과 통기 완충시트공법을 병용하여 우레탄도막공법에서 자주 발생하는 콘크리트 중에 함유된 수분의 증발에 의한 방수층의 부풀음 현상을 방지하는 공법이 현재 많이 사용되고 있다. 그리고 최근에는 옥상 도막방수공법에 고반사율차열성 공법, 옥상녹화공법을 접목하여 그 기능을 고도화 하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 하지처리용 수지모르타르하도중도상도를 사용하는 일반적으로 공지된 고반사율차열성 공법, 옥상녹화공법, 시트복합방수공법도 포함한다.

도 1은 본 발명의 전체 공정도.

도 2는 피 처리면 상에 표면고름층과 접착층, 방수층 및 코팅층이 순차적으로 적층된 상태를 나타낸 개략도.

Claims (7)

1. 우레탄 프리폴리머에 잠재성경화제와 잠재성경화제 분해촉매가 첨가된 주제와,

   물로 이루어진 경화제를 포함하며,

   상기 잠재성경화제는 옥사졸리딘계 잠재성경화제, 케티민계 잠재성경화제, 알디민계 잠재성경화제, 에나민계 잠재성경화제 중에 적어도 1종이 우레탄 프리폴리머 총중량의 0.5∼5.0중량% 첨가되고,

   상기 잠재성경화제 분해촉매는 유기산 또는 시릴에스터 중에 적어도 1종이 우레탄 프리폴리머 총중량의 0.1∼3.0중량% 첨가되는 것을 특징으로 하는 2액형 우레탄 수지 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 경화제로서 적용되는 물은 주제 100중량%에 대하여 10∼30중량% 적용되는 것을 특징으로 하는 2액형 우레탄 수지 조성물.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 우레탄 수지 조성물은 도료, 접착제, 실링제 중 적어도 어느 하나에 적용되는 것을 특징으로 하는 2액형 우레탄 수지 조성물.
6. 청구항 1의 물을 경화제로 사용하는 2액형 우레탄 수지 조성물을 이용하여, 폴리우레탄-시멘트 수지조성물로 구성된 수계 폴리우레탄수지모르타르 접착제를 사용하여 콘크리트 표면상에 형성된 균열ㆍ파손된 부분을 보수하는 표면고름층 형성단계와,

   수성 에폭시수지조성물로 구성된 콘크리트용 하도를 상기 표면고름층 상에 도포하는 접착층 형성단계와,

   물을 경화제로 사용하는 수경화성 우레탄 수지 조성물로 구성된 수계 우레탄방수제를 상기 접착층 상에 도포하는 방수층 형성단계와,

   수성 아크릴-우레탄계 수지조성물로 구성된 수계 도료를 상기 방수층 상에 도포하는 코팅층 형성단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경성 우레탄 방수공법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 방수층의 주제조성물에는 방수층의 기계적 물성을 향상시키기 위한 충전물이 첨가되며, 상기 충전물로는 칼슘 옥사이드, 산화마그네슘, 알루미늄 실리케이트 중 2종이 선택 사용되는 것을 특징으로 하는 친환경성 우레탄 방수공법.

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