KR100585225B1

KR100585225B1 - 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재 및 그제조방법.

Info

Publication number: KR100585225B1
Application number: KR1020050112152A
Authority: KR
Inventors: 윤승우; 이춘배
Original assignee: (주)에이알앤씨; 주식회사 리폼시스템; 박연기; 임철우
Priority date: 2005-11-23
Filing date: 2005-11-23
Publication date: 2006-06-02

Abstract

본 발명은 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로세스 오일에 아스팔트, 개질재, 점도 조정제 등을 분산하여 스프레이식 매스틱 방수재를 제조함으로써, 시공이 간편하고 하절기 고온 내구성 및 동절기 저온 탄성을 극대화하는 것으로, 프로세스오일 20∼75.7중량%, 개질재 3∼20중량%, 폐타이어 분말 5∼25중량%, 점도 조정제 3∼20중량%, 아스팔트 13∼60중량% 및 특수 상용화제 0.3∼1.0중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

매스틱 방수재, 스프레이, 개질재, 아스팔트, 점도 조정제

Description

스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재 및 그 제조방법.{Spray type rubberized asphalt mastic waterproofing material and method for producing thereof}

본 발명은 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로세스 오일에 아스팔트, 개질재, 점도 조정제 등을 분산하여 스프레이식 매스틱 방수재를 제조함으로써, 시공이 간편하고 하절기 고온 내구성 및 동절기 저온 탄성을 극대화하는 것이다.

일반적으로, 건축물의 옥상, 지하주차장 상부, 지하 외벽, 지하철, 지하차도, 공동구 등 토목 구조물에 빗물 또는 지하수가 침투하게 되는 경우 콘크리트 재료의 결합력을 저하시키고 온도변화에 따른 공극 균열이 발생되어 건축 및 토목 구조물의 수명 저하가 초래되므로 방수는 콘크리트 구조물에 있어 매우 중요한 요소이므로, 콘크리트 구조물에는 방수시공이 요구되고 있다.

상기한 방수시공시 사용되는 재료로는 쉬트 방수재, 도막 방수재 및 매스틱 방수재가 있는 바,

상기 쉬트 방수재의 경우 시공시 가열 토치를 사용하여 융착식으로 시공하기 때문에 시공이 매우 까다롭고 시공 시간이 매우 길며, 시공 후 하자 발생시 누수된 물이 쉬트와 피착면 사이의 공간을 따라 이동하여 파손 부분과 함께 다른 곳에서도 누수가 일어나므로 하자 지점을 찾을 수가 없어 방수층 전체를 재시공해야 하는 단점이 있다.

그리고 도막 방수재는 스프레이로 시공함에 따라 시공은 간편하고 도막의 두께도 일정하나, 시공 후 경화 또는 건조 공정이 요구되어 공기가 상당히 길어지며, 수성 도막 방수재의 경우에는 동절기에 시공할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 도막 방수재 시공 후 경화 건조된 방수 도막층은 구조물의 피착면과 고착되어 있어 구조물에 균열이 발생하면 방수층이 균열을 따라 늘어나지 못하고 찢어짐으로써 균열을 추종하지 못해 누수가 일어나는 등의 문제점이 있다.

또한 매스틱 방수재는 방수재를 인력으로 모두 펴 발라서 시공하여야 함에 따라 시공성이 좋지 못함은 물론 방수층 두께가 균일하지 않게 시공되며, 인력시공에 의해 공사기간이 장기화되고 비용이 증가하는 등의 단점이 있을 뿐 아니라, 하절기 수직 벽 부위의 시공 후 고온으로 인해 방수재가 흘러 내려 상, 하부의 방수층 두께가 균일하지 않고, 보호 쉬트를 시공할 때도 부착된 쉬트가 흘러내리는 등의 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 방수재가 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프로세스 오일에 아스팔트, 개질재, 점도 조정제 등을 분산하여 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재를 제조함으로써, 스프레이 시공이 가능하여 시공이 용이하고 하절기 고온 내구성 및 동절기 저온 탄성이 우수할 뿐만 아니라, 내열 흐름성이 우수하여 시공 후 벽면에서 흘러내리지 않고 저온에서도 유연성 및 탄성을 유지하여 콘크리트 균열에 따른 우수한 추종성을 발휘할 수 있으며, 시공 후 하자발생 부위의 발견 및 보수 시공이 용이한 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재는, 프로세스오일 20∼75.7중량%, 개질재 3∼20중량%, 폐타이어 분말 5∼25중량%, 점도 조정제 3∼20중량%, 아스팔트 13∼60중량% 및 특수 상용화제 0.3∼1.0중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 그 제조방법은 160∼200℃의 프로세스 오일 20∼75.7중량%에 개질재 3∼20중량%를 투입하여 균일 분산하는 1차 분산단계와;

상기 1차 분산물에 폐타이어 분말 5∼25중량%와 점도 조정제 3∼20중량%를 투입하여 균일 분산하는 2차 분산단계와;

상기 2차 분산물에 아스팔트 13∼60중량%와 특수 상용화제 0.3∼1.0중량%를 투입하여 균일 분산하는 3차 분산단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 또 다른 제조방법은 160∼200℃의 프로세스 오일 20∼75.7중량%에 개질재 3∼20중량%와 아스팔트 13∼60중량%를 투입하여 균일 분산하는 1차 분산단계와;

상기 2차 분산물에 특수 상용화제 0.3∼1.0중량%를 투입하여 균일 분산하는 3차 분산단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 개질재는 고무, 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다. 이하에서 설명되는 조성비는 매스틱 방수재 100중량%를 기준으로 한다.

먼저, 본 발명에 사용되는 각 조성물에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용되는 프로세스 오일로는 석유계, 석탄계, 식물성계 오일 모 두를 사용할 수 있는 것으로, 석유계 및 석탄계 오일로는 아로마틱, 나프탠, 파라핀계 등을 이용할 수 있고, 식물성 오일로는 아마인유, 대두유, 린씨드오일, 미강유 등을 이용할 수 있다.

그리고 개질재로는 고무, 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물이 사용되는 바, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록코폴리머(SBS), 스티렌-이소프렌고무(SIS), 스티렌-부타디엔고무(SB), 스티렌-부타디엔 고무라텍스(SBR), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌고무(SEBS), 에틸-비닐-아세테이트(EVA), 아타틱폴리 프로필렌(APP), 비정형폴리올래핀(APAO), 폴리에틸렌(PE), 폴리프포필렌(PP), 석유수지(C5, C9, C5-C9공중합), 천연 수지(로진, 에스테르), 쿠마론 수지 등을 이용할 수 있다.

또한, 폐타이어 분말은 입도가 30∼120매쉬의 것을 사용하는 바, 폐타이어 분말의 입도가 30매쉬 미만이되면 입자의 직경이 너무 커 가공이 용이하지 않을 뿐만 아니라 스프레이 시공 또한 어려운 문제점이 있고, 120매쉬를 초과하면 폐타이어 분말의 제조가 어려워 가격이 상승함은 물론 공급이 원활하지 않은 문제점이 있기 때문이다.

그리고 점도 조정제로는 파라핀 왁스, 마이크로 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 아마이드 왁스, 금속계 스테아레이트계, 디옥틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트 등의 각종 가소제를 이용할 수 있고, 아스팔트로는 스트레이트 아스 팔트, 블로운 아스팔트, 트리니나드 아스팔트나 길소나이트와 같은 천연아스팔트 등을 이용할 수 있다.

그리고 특수 상용화제로는 금속염 무기산류가 사용될 수 있으며, 아울러 본 발명에서 필요에 따라 추가로 포함될 수 있는 내열안정제 및 노화방지제로는 비스히드록시부틸테레프탈레이트(BHT)를 사용할 수 있다.

이하 각 구성물의 배합비에 대해 설명하면, 본 발명의 방수재는 프로세스오일 20∼75.7중량%, 개질재 3∼20중량%, 폐타이어 분말 5∼25중량%, 점도 조정제 3∼20중량%, 아스팔트 13∼60중량% 및 특수 상용화제 0.3∼1.0중량%로 구성되는 바,

상기 프로세스 오일의 배합비가 20중량% 미만이면 점도가 높아 개질재의 균일 분산이 어렵고 제품 자체의 점도가 높아져 스프레이 시공이 불가능하며, 75.7중량%를 초과하면 개질재에 의한 개질 효과가 떨어져 제품의 물성을 충분히 확보할 수 없고 내열 흐름안정성 및 방수에 요구되는 물성이 저하되어 방수재로서의 사용이 어렵기 때문에, 프로세스 오일의 배합비는 20∼75.7중량%가 되도록 한다.

그리고 상기 투입되는 개질재의 배합비가 3중량% 미만이면 개질재로서의 효과가 매우 미약하여 내열성 및 내한성을 충분히 발휘하지 못하고, 20중량%를 초과하면 제품의 점도가 높게 되어 시공성이 악화되고 과량의 개질재를 사용함으로서 제품의 단가가 상승하여 제품의 경쟁력이 약화되는 결과를 초래하므로, 개질재의 배합비는 3∼20중량%가 되도록 한다.

본 발명의 다른 구성물질인 폐타이어 분말의 배합비가 5중량% 미만이면 폐타이어 분말이 작용하는 효과가 미미하여 제품의 물성을 개선하는 효과가 떨어지고, 25중량%를 초과하면 점도가 너무 높아 사용성이 좋지 못하므로, 폐타이어 분말의 배합비는 5∼25중량%가 되도록 한다.

본 발명의 또 다른 구성물질인 점도 조정제의 배합비가 3중량% 미만이면 그 효과가 미미하여 점도를 적절히 조정할 수 없으며, 20중량%를 초과하면 제품의 탄성 및 유동성에 악영향을 미치게 되어 방수재로서의 물성이 저하될 수 있으므로, 점도 조정제의 배합비는 3∼20중량%가 되도록 한다.

그리고 아스팔트의 배합비가 13중량% 미만이면 아스팔트 고유의 방수성능 및 방청성능을 발휘할 수 없게 되고, 60중량%를 초과하면 저온특성이 약화되며 상대적으로 개질재 및 오일의 양이 적어 유동성 및 내구성 또한 약화되므로, 아스팔트의 배합비는 13∼60중량%가 되도록 한다.

또한 다른 구성물질인 특수 상용화제의 배합비가 0.3중량% 미만이면 상용화제의 효과가 미미하고, 1.0중량%를 초과하면 과량이 되어 제조 단가가 상승하므로, 특수 상용화제의 배합비는 0.3∼1.0중량%가 되도록 한다.

그리고 추가로 포함될 수 있는 내열안정제와 노화방지제는 내구성 증강을 위한 것이므로, 상황에 따라 소량 첨가하도록 한다.

이하 본 발명에 따른 방수재의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 제조방법에 사용되는 물질 및 그 투입량은 이미 상기에서 충분히 설명되었으므로 그 설명을 생략하도록 한다.

먼저, 160∼200℃의 프로세스 오일에 개질재를 투입하여 균일 분산한다. 이때 상기 프로세스 오일의 온도가 160℃ 미만이 되면 온도가 너무 낮아 개질재의 분산이 어렵고, 200℃ 를 초과하면 각 개질재의 물성이 변화되어 원하고자 하는 물성확보가 어려운 문제점이 있으므로, 그 온도를 160∼200℃로 유지하도록 한다.

상기와 같이 1차 분산이 완료되면 1차 분산물은 겔상의 물질이 되는 바, 분산된 1차 분산물에 폐타이어 분말과 점도 조정제를 투입하여 균일 분산하고, 다시 이에 아스팔트와 특수 상용화제를 투입하여 균일 분산하여 방수재를 제조한다.

그리고 상기 각 분산 단계시에는 최초 프로세스 오일의 온도인 160∼200℃를 유지하도록 하여 분산이 용이하도록 한다.

또한, 본 발명에서 상기 아스팔트는 1차 분산시 함께 투입하여 분산할 수 있는 것으로, 프로세스 오일에 개질재와 아스팔트를 동시 투입하여 분산한 후, 폐타이어 분말, 점도 조정제 및 특수 상용화제를 차례로 분산할 수 있는 것으로, 아스팔트의 투입순서를 제한하는 것은 아니며,

앞서 설명한 바와 같이 추가적으로 내열안정제, 노화방지제 또는 이들의 혼합물을 첨가할 수도 있는 것이다.

그리고 상기와 같이 3차에 걸쳐 차례로 분산하는 이유는, 먼저 개질재는 프로세스 오일에 가장 잘 분산되기 때문에 가장 먼저 분산하고, 그 후 폐타이어와 아스팔트를 투입함으로써 방수재의 생산시간을 최소화하는 것은 물론 제조 비용을 절감하는 것이다.

또한 폐타이어를 먼저 투입하는 경우에는 폐타이어가 프로세스 오일을 상당량 흡수하여 개질재의 분산이 용이하지 않은 문제점이 있으므로, 폐타이어는 반드시 폐타이어를 분산한 후 분산토록 하는 것이나, 아스팔트는 개질재와 함께 분산하는 것도 가능하다..

그리고 특수 상용화제는 개질재 및 폐타이어가 충분히 분산 및 숙성이 된 후 투입하여야 효과를 극대화할 수 있으므로, 개질재, 폐타이어, 아스팔트 분산 후에 투입하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제조된 본 발명의 방수재는 건축물의 옥상, 지하주차장 상부, 지하 외벽, 지하철, 지하차도, 공동구 등 토목 구조물에 스프레이식으로 도포 시공되는 매스틱 방수재로서, 우수한 탄성과 접착력을 발휘하고 저온에서 뛰어난 신축성을 발휘하며 고온에서 흘러내리지 않아 매우 우수한 방수층을 형성할 수 있는 것이다.

또한, 물과 습기의 침투를 방지함은 물론 알칼리나 산성 물질의 영향을 전혀 받지 않고, 탄성과 피착제와의 접착력이 우수하며, 상온에서 젤리상태로 영구 보존가능한 특성을 갖는 것이다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 하기 표 1, 2와 같은 배합으로 본 발명의 방수재를 제조하였으며, 분산 순서는 아스팔트를 특수 상용화제와 함께 분산하였다.

실시예 1에 따른 배합비

구분	배합비(중량%)	비고
프로세스오일(아로마틱 오일)	51.6	-
개질재(SBS)	5	Linear type
개질재(석유수지)	8	C9
폐타이어 분말	5	120 mesh
점도 조정제(마이크로 왁스)	5	-
아스팔트	25	AP-3
특수 상용화제	0.4	-

실시예 2에 따른 배합비

구분	배합비(중량%)	비고
프로세스오일(나프텐 오일)	42.6	-
개질재(SBS)	4	Linear type
개질재(APP)	5	-
폐타이어 분말	7	80 mesh
점도 조정제(파라핀 왁스)	6	-
아스팔트	35	AP-3
특수 상용화제	0.4	-

그리고 상기 실시예들의 비교예들를 표 3, 4와 같이 제조하였다.

비교예 1에 따른 배합비

구분	배합비(중량%)	비고
프로세스오일(나프텐 오일)	45	-
개질재(SBS)	15	Linear type
개질재(APP)	6	-
폐타이어 분말	-	80 mesh
점도 조정제(파라핀 왁스)	3.6	-
아스팔트	30	AP-3
특수 상용화제	0.4	-

비교예 2에 따른 배합비

구분	배합비(중량%)	비고
프로세스오일(나프텐 오일)	34.6	-
개질재(SBS)	6	Linear type
개질재(APP)	0	-
폐타이어 분말	30	80 mesh
점도 조정제(파라핀 왁스)	4	-
아스팔트	25	AP-3
특수 상용화제	0.4	-

상기 각 실시예 및 비교예에 따른 비중, 내열 흐름성, 저온 유연성, 점도 등의 물성을 측정하여 하기 표 5에 그 조건과 함께 나타내었다.

각 실시예 및 비교예의 물성측정 결과

구분	단위	시험조건	규격	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2
비중	-	25℃	0.9이상	1.03	0.97	0.97	0.99
내열 흐름성	mm	60℃,1hr,수직방치	5이하	0	0	0	0
저온 유연성	-	-20℃,90°bending	No Crack	Pass	Pass	Pass	Pass
불휘발분	wt%	105℃,3hr	99이상	99.9	99.8	99.6	99.7
점도	CPS	150℃	200이하	110	104	2500	1600

상기한 실험 결과에서 분명히 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예 1, 2의 방수재는 비중, 내열 흐름성, 저온 유연성, 점도 등이 규격에 모두 만족됨을 확인할 수 있었다. 그러나 비교예 1, 2의 경우 제품의 요구 물성중 점도가 너무 높아 스프레이 시공이 불가능한 제품으로 제조가 됨을 알 수 있었다.

이상에서와 같이 본 발명은 상기한 실시예에 한하여 설명하였지만, 이를 반드시 제한하는 것은 아닌 것으로, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다.

상기한 설명에서 분명히 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재 및 그 제조방법에 의하면, 프로세스 오일에 아스팔트, 개질재, 점도 조정제 등을 분산하여 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재를 제조함으로써, 우수한 탄성과 접착력을 가짐과 동시에 저온에서 뛰어난 신축성을 발휘하며 고온에서 흘러내리지 않아 매우 우수한 방수층을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 내열 흐름성이 우수하여 수직벽 부위의 시공시 흘러내리지 않아 일정한 도막 두께를 형성할 수 있게 되는 등의 유용한 효과를 제공한다.

또한, 스프레이 시공이 가능하여 시공이 간단할 뿐만 아니라 시공 부위가 복잡하고 까다로운 부위도 쉽게 시공이 가능하며, 별도의 양생 시간이 필요치 않아 후속공정이 바로 진행될 수 있어 공사기간이 대폭 단축되는 등의 유용한 효과를 제공한다.

Claims

프로세스오일 20∼75.7중량%, 개질재 3∼20중량%, 30∼120매쉬의 폐타이어 분말 5∼25중량%, 점도 조정제 3∼20중량%, 아스팔트 13∼60중량% 및 특수 상용화제 0.3∼1.0중량%로 이루어지되, 상기 혼합물에 소정의 내열안정제, 노화방지제 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재.
제 1항에 있어서,

상기 개질재는 고무, 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재.
삭제
삭제
160∼200℃의 프로세스 오일 20∼75.7중량%에 개질재 3∼20중량%를 투입하여 균일 분산하는 1차 분산단계와;

상기 1차 분산물에 30∼120매쉬의 폐타이어 분말 5∼25중량%와 점도 조정제 3∼20중량%를 투입하여 균일 분산하는 2차 분산단계와;

상기 2차 분산물에 아스팔트 13∼60중량%와 특수 상용화제 0.3∼1.0중량%를 투입하여 균일 분산하는 3차 분산단계를 포함하여 이루어지되, 상기 3차 분산물에 소정의 내열안정제, 노화방지제 또는 이들의 혼합물을 첨가하는 단계를 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재의 제조방법.
160∼200℃의 프로세스 오일 20∼75.7중량%에 개질재 3∼20중량%와 아스팔트 13∼60중량%를 투입하여 균일 분산하는 1차 분산단계와;

상기 1차 분산물에 30∼120매쉬의 폐타이어 분말 5∼25중량%와 점도 조정제 3∼20중량%를 투입하여 균일 분산하는 2차 분산단계와;

상기 2차 분산물에 특수 상용화제 0.3∼1.0중량%를 투입하여 균일 분산하는 3차 분산단계를 포함하여 이루어지되, 상기 3차 분산물에 소정의 내열안정제, 노화방지제 또는 이들의 혼합물을 첨가하는 단계를 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재의 제조방법.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,

상기 개질재는 고무, 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재의 제조방법.
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