KR100209394B1 - 도막 방수제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도막 방수제에 관한 것으로, 유화제로 올레익산 나트륨과 로진산 나트륨을 사용하여 방수성을 향상시킨 도막 방수제를 제공하기 위한 것이다. 상기 도막 방수제는 40∼60℃의 물 11∼14 중량부에 올레익산 나트륨 0.1∼0.4 중량부와 로진산 나트륨 1∼3 중량부를 용해시킨 후, 이를 100∼120℃의 아스팔트 100 중량부와 혼합 및 교반하여 유화액을 제조한 다음, 상기 유화액 150∼300 중량부에 스티렌-부타디엔 라텍스 100 중량부를 교반하여 제조한 것이다.

Description

도막 방수제

본 발명은 도막 방수제에 관한 것으로서, 특히 유화제로 올레익산 나트륨과 로진산 나트륨을 사용하여 제조한 도막 방수제에 관한 것이다.

통상적으로, 방수제로는 아스팔트를 개질시켜 만든 시트방수제와, 고무 아스팔트계 및 아크릴 고무계와 같은 수분의 증발로 인해 도착이 형성되는 에멀젼형, 우레탄 고무계, 에폭시 고무계와 같은 2액형 방수제가 있다. 여기서, 고무 아스팔트계 방수제는 고무, 수지 등을 이용하여 아스팔트를 개질시킨 시트방수제, 수지를 용제에 용융시켜 만든 용제형 도막방수제, 아스팔트를 유화 반응시킨 후 합성 라텍스를 첨가하여 제조한 다음 수분을 증발시켜 선조 도막을 형성하는 수용성 에멀젼계로 구별된다.

그리고, 일반적인 방수제로서 종래에는 건축물의 누수방지에 주 기능을 두고 있으나 현재에 이르러서는 건축물의 부식방지와 건물 옥상에서의 조경이 가능하고 미화성 및 건축물의 균열에 대한 저항성이 중요시되며, 또한 환경공해나 독성에 의한 작업자의 안전성을 위해 수용성 우레탄계 등이 개발되었는데 제품의 물성에서 용제형 우레탄계에 미치지 못한다.

또한 수용성 고무화 아스팔트 도막 방수제는 제조 시간이 장시간 소요되어 생산성이 떨어지고, 강도면에서는 우수하나 신장률이 나쁘고 작업시 악취를 발생하는 NR 라텍스를 사용하기 때문에 환경공해를 유발시킬 뿐만 아니라 작업자의 안전성 문제가 대두되어 작업성이 저하되었다.

한편, 일본국 공개 특허공보 소59-58079호(이하 제1선행기술이라 함)에는 통상의 방수제에 있어서 역청물과 라텍스를 함유한 anion계 또는 nonion계의 역청 라텍스 유제에 충진재를 배합하는 것과, cation계 역청 유제를 혼합하여 방수제를 제조하는 것을 특징으로 하는 역청 방수제가 공개된 바 있다. 또한, 일본국 공개 특허공보 평2-110160호(이하 제2선행기술이라 함)에는 통상의 유화제에 있어서 지방산 저급 알킬 에스테르의 술폰산기를 이용하여 방수제를 제조하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 유제 및 아스팔트 라텍스 유제가 공개된 바 있다.

이러한 제1,2 선행기술은 토목, 건축용 방수에 있어서 내수성 및 내후성, 내구성이 떨어졌던 종래의 방수재에 비해서는 나름대로 유용한 것임에는 분명하다.

그러나, 이러한 제1,2 선행기술은 유화제로서 술폰산기를 사용하기 때문에 입자의 크기가 일정하지 않을 뿐만 아니라 입자의 분포도가 넓어 방수성이 떨어지며, 또한 고형분이 최대 80% 정도이기 때문에 고형분이 낮아 작업 현장에서 두께 형성이 용이하지 못한 단점이 예상된다. 부가적으로 상기와 같은 문제점들은 제1도 내지 제4도 및 그래프 1 내지 그래프 4에 상세히 제시되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 올레익산 나트륨으로 아스팔트를 1차 유화시킨 후 로진산 나트륨으로 2차 유화하여 아스팔트 입자를 미세하게 만들어 하지면에 대한 접착력을 증가시킨 도막 방수제를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 유화제로 올레익산 나트륨과 로진산 나트륨을 사용하여 방수성을 향상시킨 도막 방수제를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도막 방수제는 40∼60℃의 물 11∼14 중량부에 올레익산 나트륨 0.1∼0.4 중량부와 로진산 나트륨 1~3 중량부를 용해시킨 후, 이를 100∼120℃의 아스팔트 100 중량부와 혼합 및 교반하여 유화액을 제조한 다음, 상기 유화액 150∼300 중량부에 스티렌-부타디엔 라텍스 100 중량부를 교반시켜 제조된 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예 1에 따른 고막 방수제의 제조 방법시 유화제로 올레익산 나트륨과 로진산 나트륨이 첨가된 도막 방수제의 분산 정도를 나타낸 사진.

그래프 1은 상기 제1도의 결과를 수치화하여 나타낸 그래프.

제2도 종래 기술의 실시예 1에 따라 제조된 도막 방수제의 분산 정도를 나타낸 사진.

그래프 2는 상기 제2도의 결과를 수치화하여 나타낸 그래프.

제3도는 종래 기술의 실시예 2에 따라 제조된 도막 방수제의 분산 정도를 나타낸 사진.

그래프 3은 상기 제3도의 결과를 수치화하여 나타낸 그래프.

제4도는 종래 기술의 실시예 3에 따라 제조된 도막 방수제의 분산 정도를 나타낸 사진.

그래프 4는 상기 제4도의 결과를 수치화하여 나타낸 그래프.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그리고, 하기의 설명에서는 본 발명의 도막 방수제를 제조하는 방법을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

우선, 본 발명의 도막 방수제는 유화된 아스팔트를 합성고무 라텍스와 블랜딩시키는 것이며, 바람직하게는 아스팔트 100 중량부에 음이온계 유화제 1∼5.3 중량부, 물 12∼41 중량부를 투여하여 유화시킨 유화액과 라텍스 100 중량부, 소포제 0.07 중량부를 반응시킨 첨가액을 혼합하여 제조된다.

여기서 상기 유화액은 아스팔트 100∼120℃를 고속으로 교반시키면서 지방산을 검화시킨 음이온계 유화제와 로진을 검화시킨 유화제를 첨가하여 유화시킨 후 준비된 첨가액에 혼합 제조한 것이다.

상기 음이온계 유화제는 로진산 칼륨, 로진산 나트륨, 올레익산 나트륨 등이 사용 가능하고, 용융 아스팔트는 천연 아스팔트, 스트레이트 아스팔트, 아스팔트 컴파운드 등을 사용할 수 있으나 이들 중 침입도가 85∼100인 스트레이트 아스팔트를 사용하는 것이 좋다. 이때 유화액을 첨가액에 혼합하게 되면 유화된 아스팔트 덩어리들이 관찰되나 시간이 경과하면서 모든 덩어리들은 분산된다. 또 아스팔트의 유화 반응을 촉진시키고 도막의 건조시간을 촉진시키기 위해 알칼리 성분을 과량 첨가시키면 우수하다.

라텍스는 작업성 등을 고려하여 스티렌-부타디엔 라텍스로 사용하는 것이 좋은데 이는 도막의 신장력과 강도를 향상시키며 골재와의 접착력 강화를 위해 사용하는 것으로서 고형분이 69.3%, pH가 10.5, 점도가 500 CPS이고 고무 성분이 많으면서 표면장력이 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 방법으로 제조된 도막 방수제는 습기가 있는 몰타르 또는 콘크리트면에 솔이나 롤러, 고무 헤라, 스프레이 등을 이용하여 도포하며, 인장 강도 및 신장율과 복원력이 우수하기 때문에 1회 도포로서 2mm 이상의 두께를 형성하고 지하 또는 옥상 구조물에 발생하기 쉬운 균열에 강한 저항성을 나타낸다.

이하, 본 발명의 바람직한 최상의 실시예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 상기 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

침입도가 85∼100인 아스팔트 100 중량부를 100∼120℃로 유지하고, 40∼60℃의 물 11∼14 중량부에 올레익산 나트륨 0.1∼0.4 중량부와 로진산 나트륨 1∼3 중량부를 용해시킨 유화수를 첨가하여 유화 아스팔트를 제조한다. 다음에 특수 설비인 호모 믹서(High Share Mixer)를 사용하여 고속으로 20∼40분간 교반시킨다. 그러면 입자의 크기가 작고 분산성이 우수한 유화액이 제조된다.

여기서, 상기 유화액을 제조하기 전에 스티벤-부타디엔 라텍스 100 중량부에 소포제 0.05∼0.1 중량부를 첨가하여 교반시켜 첨가액을 제조한다. 이때 상기 스티렌-부타디엔 라텍스 자체가 물리적 요인을 가하면 기포를 다량 함유하게 되므로 소포제를 첨가하여 저속으로 충분히 교반하여 기포가 발생되지 않도록 한다.

이후, 30∼50℃에서 1시간 정도 교반하여 기포를 완전히 제거한 상기 첨가액 100 중량부에 상기 유화액 196 중량부를 첨가하면서 저속으로 교반하여 약 2시간 정도 반응시키면 본 발명의 도막 방수제는 제조 완료된다.

[실시예 2]

침입도가 85∼100인 스트레이트 아스팔트 100 중량부를 100∼120℃로 유지시키고, 40∼60℃로 유지시킨 물 35∼40 중량부에 올레익산 나트륨 4∼6 중량부와 알코올 2∼4 중량부를 용해시켜 1시간 정도 반응시켜 유화액을 제조한다. 이때 상기 유화액을 제조할 때 사용된 설비는 실시예 1과 동일하다.

여기서, 상기 유화액을 제조하기 전에 스티렌-부타디엔 라텍스 100 중량부를 30∼50℃로 유지시키면서 저속으로 교반시켜 첨가액을 제조한다.

이후, 상기 첨가액 100 중량부에 상기 유화액 256 중량부를 첨가하여 2시간 정도 반응시키면 본 발명의 도막 방수제는 제조 완료된다.

[실시예 3]

침입도가 85∼100인 아스팔트 100 중량부를 100∼120℃로 유지하고, 40∼60℃의 물 11∼14 중량부에 올레익산 나트륨 0.1∼0.4 중량부와 로진산 나트륨 1∼3 중량부를 용해시킨 유화수를 첨가하여 유화 아스팔트를 제조한다. 다음에 특수 설비인 호모 믹서(High Share Mixer)를 사용하여 고속으로 20∼40분간 교반시킨다. 그러면 입자의 크기가 작고 분산성이 우수한 유화액이 제조된다.

다음, 30∼50℃를 유지시킨 스티렌-부타디엔 라텍스 100 중량부에 아크릴 수지 20~30 중량부와 소포제 0.05∼0.1 중량부를 저속으로 교반시켜 첨가액을 제조한다.

이후, 상기 첨가액 100 중량부에 상기 유화액 244 중량부를 첨가하여 2시간 정도 반응시키면 본 발명의 도막 방수제는 제조 완료된다.

여기서, 본 발명의 도막 방수제의 성능을 평가하기 위하여 KS 규격, KSF3211의 에멀젼 타입에 의거 표준 상태에서 시편을 제조한 후, 상온에서 24시간 그리고 40℃에서 120시간 양생시킨 후 탈형하고, 다시 상온에서 48시간 방치한 후 성능 시험을 하였다. 아울러 시중의 제품을 사용하여 동일하게 시편을 제작한 다음 물성을 측정하였으며 그 결과는 표 1과 같다.

※ 가열신축성상 시험에서 양호는 +1 미만이고, 불량은 +1 이상이다.

그리고, 제품의 분산상태를 평가하기 위해 광학 현미경을 이용하여(확대 배율 500배) 입자의 크기 및 분산정도를 촬영하였으며, 이는 제1도내지 제4도에 사진으로 상세히 표시되어 있다. 또한 이러한 결과치를 수치화하여 각각 그래프 1 내지 그래프 4에 상세히 제시하였다.

여기서 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 도막 방수제와 기존 제품과의 입자 크기 및 분산 상태를 하기의 표 2에 상세히 나타낼 수 있다.

상기 표 2에 나타난 것과 같이 입자의 개수 및 크기를 비교하여 볼 때 본 발명의 도막 방수제의 입자 개수가 시중제품1∼3과 비교할 때 동일한 면적내에서 217~340% 이상 많이 분포하고 있으므로 분산 상태도 우수하게 나타남을 알 수 있다.

한편, 첨부된 사진(도 1,2,3,4)과 그래프 1 내지 4에서 알 수 있듯이 본 발명의 도막 방수제는 기존 제품과 비교하여 볼 때 분산성능이 우수하며, 또한 기존 제품은 제조시간이 2일 이상 소요되어 생산성이 떨어지는 단점이 있으나 본 발명은 매우 짧은 시간내에 생산되는 특징이 있는데 이를 하기 표 3에 나타내었다.

이를 살펴보면 본 발명의 제조시간은 종래에 비해 최대 20배 정도의 시간을 단축시킬 수 있는 큰 장점이 있음을 알 수 있다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 합성 라텍스를 주 재료로 하여 작업시 악취의 발생을 제거하여 작업성을 향상시키고, 또한 시공시 도막을 형성하여 시공 초기는 물론 시공후 장시간 방수 성능이 우수할 뿐만 아니라 건축물의 균열방지 기능, 습윤한 바탕면에서도 시공이 가능한 이점이 있다.

그리고 특수 제조설비를 사용하여 제조시간이 단축됨으로써 생산성이 향상되어 경제성을 높일 수 있고, 뿐만 아니라 특수 제조설비를 사용하여 용융 스트레이트 아스팔트를 유화시킴으로써 입자의 크기가 5㎛ 이내에 대부분 존재하므로 분산성 및 저장 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 도막 방수제는 기존 제품과 비교하여 볼 때 분산성능이 크게 우수하여 건축물의 균열을 방지하고 보호할 수 있으며, 합성 라텍스를 사용하여 접착력이 우수하고 습윤한 몰타르 또는 콘크리트면에 도포할 수 있어 지하 구조물이라 옥상 등의 구조물에 시공이 용이함은 물론 환경 공해를 방지할 수 있는 상승된 효과가 있다.

Claims (4)

1. 40∼60℃의 물 11∼14 중량부에 올레익산 나트륨 0.1∼0.4 중량부와 로진산 나트륨 1∼3 중량부를 용해시킨 후, 이를 100∼120℃의 아스팔트 100 중량부와 혼합 및 교반하여 유화액을 제조한 다음, 상기 유화액 150∼300 중량부에 스티렌-부타디엔 라텍스 100 중량부를 교반시켜 제조된 도막 방수제임을 특징으로 하는 도막 방수제.
2. 제1항에 있어서, 상기 아스팔트는 침입도가 85∼100인 스트레이트 아스팔트임을 특징으로 하는 도막 방수제.
3. 제1항에 있어서, 상기 스티렌-부타디엔 라텍스는 고형분이 69% 이상이고, 점도가 500 CPS 임을 특징으로 하는 도막 방수제.
4. 제1항에 있어서, 상기 도막 방수제에는 고형분이 19% 이상이고 비중이 1.02 인 소포제가 상기 스티렌-부타디엔 라텍스 100 중량부에 대하여 0.05-0.1 중량부가 첨가됨을 특징으로 하는 도막 방수제.