KR100791587B1 - 건축용 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

건축용 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

건축용 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 건축용 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법은 아스팔트 28.249~50.0499중량%; 열가소성합성고무 3.3~4.3중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18~26.7중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 5.3~8.6중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23.3~32중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 포함하기에 본 발명은 아스팔트와 열가소성합성고무를 혼합가열후 용해용제를 사용치 아니하여 화학적 결합함이 없이 물리적으로 교반함으로써 아스팔트, 열가소성합성고무, 프로세스오일등의 물성이 변하지 않아 내구성이 증진되는 효과가 있으며 또한 경화조건이 자연적 온도감소에 의하므로 본 발명을 이용하여 시공시 경화시간이 빨라 공기가 단축되며, 또한 작업가능온도를 낮춤으로써 에너지소비 감소 및 고온에 따른 안전사고를 줄일 수 있으며 유해가스 배출을 최소화할 수 있어 환경 오염 방지에 높은 효과가 있다.
아스팔트, 방수재, 합성고무, 프로세스오일

Description

건축용 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법 {Asphalt waterproof composition for building and manufacturing method thereof}
본 발명은 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법 및 그 제조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아스팔트와 열가소성합성고무를 180~200℃에서 혼합가열 후 프로세스오일, 충진제, 분산제, 안정제, 소포제를 더 포함하여 교반하는 제조물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
콘크리트 구조물에는 정적, 동적 하중에 의한 휨 모멘트나 진동이 발생하여 균열이 일어나며 중성화 및 노화에 의한 박리가 발생된다.
또한 빗물 등은 콘크리트 표면에 틈이나 균열을 발생시키고, 침투하여 철근을 부식시키므로서 콘크리트의 균열을 촉진시키며 콘크리트에 생긴 균열은 구조적인 문제가 되어 건축 토목 구조물의 수명을 단축시키는 원인이 되고 있다.
일반적으로 건축 토목 구조물의 보호 시스템으로 사용되는 방수재료에는 그 시공방식에 따라 시트식 방수재료, 도막식 방수재료 및 침투식 방수재료가 있다.
이중 침투식 방수재료를 이용하여 시공하는 방법은 과거에 콘크리트 등의 방수시공에 사용하던 방법으로, 주로 실리콘을 강력한 용제로 용해하여 액상의 침투 방수제로 사용한 공법이다.
그러나 침투식 방수재료를 사용한 시공방법은 균열에 대한 저항성이 낮고, 350㎏f/㎠의 고강도 콘크리트에는 침투가 되지않는 문제점이 있어 최근에는 사용하지 않고 있다.
그리고 시트식 방수시공은 균일하고 우수한 방수효과를 발휘하기는 하지만, 비용이 많이 들고 시공과정에서 쉬트간의 연결작업이 어려워 표면이 균일하지 못하고, 연결부위 누수로 인하여 방수기능을 상실하는 경우도 있다.
도막식 방수재에서 가장 대표적인 것은 아스팔트 방수재이다.
아스팔트 방수재의 큰 특징은 보통온도에서 고체의 아스팔트를 가열해서 녹여 가지고 액체로 된 상태로 바르고 혹은 루핑을 붙임으로써 무한의 넓이의 방수층을 현장에서 만들어 간다. 녹인 아스팔트는 온도가 내려가면서 다시 그대로 굳어져 바탕이나 루핑 상호간을 붙이게 하는 성질이 있어 다른 접착제와 같이 장시간을 필요치 않는 것이라 할 수 있다.
아스팔트 방수재는 크게는 아스팔트를 가열하여 시공하는 방식 유무에 따라 열공법과 냉공법으로 나뉠 수 있다.
일반적인 아스팔트 방수재는 원유 에서 각종 유류를 뽑아 내고 남은 순수 아스팔트인 스트레이트 아스팔트에 공기를 불어 넣어 산화시켜 생산하는 것으로써, 스트레이트 아스팔트에 비해 유연성이 증가 되나 기본적으로 저온성이 취약 하여 섭씨 5℃ 에서 깨지며 물성이 스트레이트 아스팔트와 유사하여 접착력과 응집력이 약한 단점이 있다.
방수시공시 끓인 방수용 아스팔트를 종이를 보강재로 한 루핑, 펠트를 적층하여 시공하므로 시공상 실수가 발생하여도 다음 적층 시공시 어느 정도 보완 할 수 있는 장점이 있다.
그러나 방수용 아스팔트는 고열(180℃ 이상)에서 가열 하여 도포 하여야 하기 때문에 사용 가능한 온도인 180℃~190℃를 유지 하고자 현장에서는 200℃이상으로 끓여서 사용 하여 냄새 발생으로 인하여 환경오염이 발생하고 물성이 파괴되어서 방수성능이 떨어지며 산화가 빠르게 진전 될 뿐 만 아니라 화재 화상등 안전사고의 문제점을 가지고 있다.
상기의 문제점을 해결하고자 스트레이트 아스팔트를 180℃로 용해 시킨 후 합성고무를 혼합하고 용해시킨후 무기질필터(규사)를 혼합한 개질된 아스팔트가 등장하였다.
개질된 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 또는 방수용 아스팔트의 접착력과 응집력을 강화한 것으로써 저온성이 향상되었으며 합성고무의 성능이 추가되어 유연성이 좋아졌다는 장점이 있다.
상기 개질된 아스팔트는 방수용 아스팔트와 동일한 방법으로 용해 폴리에스터부직포와 적층 시공 하거나 아스팔트 방수시트하부에 도포하여 방수시트를 부착 하는 공법으로 사용 된다.
이 경우 방수용 아스팔트의 단점인 저온성과 유연성이 추가되어 상대적으로 방수 성능이 향상되었다는 장점이 있었으나 방수용 아스팔트에 비해 점도가 높아 작업가능 온도를 유지하기 위하여 현장 가열온도는 220℃이상을 요함으로써 환경오 염, 아스팔트의 물성파괴, 방수성능약화, 화상등 안전사고의 발생위험이 생기는 문제점을 가지고 있다.
이후 냉공법의 아스팔트 방수재로 스트레이트 아스팔트를 180℃로 용해 시킨 후 유화제와 물을 투입하여 1차로 고형분이 60%정도의 수용성 아스팔트를 생산하고 1차로 생산된 수용성 아스팔트에 라텍스등을 혼합하여 고형분 85%정도의 제품을 생산된 수용성 아스팔트가 등장한다. 이는 물을 용제로 사용하여 방수층에 도포 후 물을 증발시키면 일정한 도막을 형성시키며 아스팔트가 지니는 특성을 발휘하게 되는 것이다.
시공방법은 1차 수용성 아스팔트를 시멘트와 혼합하여 시공면에 도포 하거나 2차로 생산된 제품을 시공면에 여러 번 적층 하여 시공하게 된다.
수용성 제품으로 독성이 없으며 물을 용제로 사용하여 습기가 있는 바탕에서 작업이 가능하고 냉공법으로 사용 할 수 있으며 라텍스를 혼합하는 경우 유연성이 상대적으로 우수하다는 장점이 있다.
그러나 수용성이기에 경화 속도가 매우 늦으며 2차 수용성 제품은 라텍스 고무층이 막을 형성하여 경화시 기포가 심하게 발생하는 단점이 있다. 또한 유화제를 사용하여 물을 증발시킨 후 유화제 성분이 완전 파괴 되질 않아 습기가 많을 경우 건조된 물성이 재 유화되는 현상이 발생한다.
다른 아스팔트 방수재로서 "매스틱"이라 명명되며 컷백 아스팔트에 합성고무를 솔벤트로 용해시킨 용액과 혼합 한 후 무기질필터(규사)등을 혼합 하여 생산된 것이 있다.
매스틱 콤파운드는 상온에서 겔상태를 유지하며 밀폐된 공간에서 경화 속도가 느려 겔화된 콤파운드는 저온성이 상대적으로 우수하며 냉공법으로 시공 할 수 있는 장점이 있다.
상기 매스틱의 시공방법은 콤파운드를 방수층에 도포 후 부직포가 하부에 부착된 아스팔트 시트로 밀폐 하고 겹침 부위에 경화형 콤파운드로 밀봉 하여 시공하는 것으로써 콤파운드의 경화 속도가 느려 겔화된 콤파운드는 유연성 유지에 매우 유리하며 상온에서 겔상태를 유지 함으로 냉공법 시공이 가능한 장점이 있다.
그러나 콤파운드의 냉공법시공과 상온에서 겔 상태 유지를 위하여 용제로써 솔벤트를 사용함으로써 밀폐상태에서 경화 속도가 늦어지고 경화 후 상부에 부착한 아스팔트 방수 시트는 용제에 의하여 그 물성이 변하게 되어 내구성이 떨어지게 되며 벽체 시공시 콤파운드가 굳기 전에 흘러 내리는 현상이 발생한다.
또한 사용되는 용제는 인체에 유해한 것이어서 늦은 경화속도에 따른 유독성 물질이 장시간 건축물에서 발생하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0256450호에는 아스팔트 10 ~ 15 중량%, 오일 20 ~ 50 중량%, 충진재 8 ~ 12 중량%, 증점제 1 ~ 3.5 중량%, 계면활성제 0.1 ~ 0.5 중량%를 온도 150 ~ 180℃가열 후, 폐타이어용융액 25 ~ 40 중량%, 황 0.5 ~ 1 중량%, 가황촉진제 0.05 ~ 1 중량% 노화방지제 0.1 ~ 0.4 중량%를 혼합하고, 벤토나이트 10 ~ 20 중량% 수용성 고분자 수지 1 ~ 5중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제 조성물이 개시되고있다. 그러나 황, 가황촉진제의 사용은 환경오염의 원인이 될 수 있으며 시공상 물이 섞이지 않도록 유의하여야 할 것이어서 시공의 난이가 있으며 화학적결합물질어서 아스팔트, 합성고무, 오일의 물성이 변성될 여지가 있어 여전히 방수재의 내구성측면에서 약하다고 할 수 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 아스팔트와 열가소성합성고무를 혼합가열후 용해용제를 사용치 아니하여 화학적 결합함이 없이 물리적으로 교반함으로써 아스팔트, 열가소성합성고무, 프로세스오일등의 물성이 변하지 않아 내구성이 증진되는 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 연화점 및 작업가능온도를 본 발명에 들어가는 각 성분비율의 조절에 따라 다르게 정할 수 있는 다양한 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 연화점이 조절가능하고 작업가능온도의 조절이 가능함으로써 냉대기후에서 사용이 적정한 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 아스팔트 방수재의 시공시 필요한 작업가능온도를 낮춤으로써 공사기간을 단축시키며, 과도한 가열에따른 에너지소비를 줄일 수 있으며, 아스팔트와 합성고무를 혼합 가열시 고온에서 발생하는 유해가스 배출을 최소화할 수 있고, 열가소성의 합성고무를 사용함으로써 유해한 유기용제가 필요없는 친환경적인 아스팔트 방수재 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 건축용 아스팔트 방수재 조성물은 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서, 아스팔트 28.249~50.0499중량%; 열가소성합성고무 3.3~4.3중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18~26.7중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 5.3~8.6중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23.3~32중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 포함함으로써 연화점이 60~90℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서, 아스팔트 35.149~44.4499중량%; 열가소성합성고무 2~2.7중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18.5~22중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 12~15중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23~25중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 포함함으로써 연화점이 40~60℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서, 아스팔트 22.845~44.8499중량%; 열가소성합성고무 0.6~1중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 18~28중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 8.5~13중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 28~35중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 포함함으로써 연화점이 10~30℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서, 아스팔트 16.849~24.3499중량%; 열가소성합성고무 0.6~1중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 33~36중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 12~13중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 30~33중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 포함함으로써 연화점이 1~20℃인 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법은 아스팔트 90~92중량%와 열가소성합성고무 8~10중량%을 180~200℃에서 혼합가열하여 혼합물을 만드는 단계(P1); 상기 혼합물 32.549~53.3499중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18~26.7중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 5.3~8.6중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23.3~32중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 포함함으로써 연화점이 60~90℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법에 있어서, 아스팔트 94~95중량%와 열가소성합성고무 5~6중량%을 180~200℃에서 혼합가열하여 혼합물을 만드는 단계(P1); 상기 혼합물 37.849~46.4499중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18.5~22중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 12~15중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23~25중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 포함함으로써 연화점이 40~60℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법에 있어서, 아스팔트 97~98중량%와 열가소성합성고무 2~3중량%을 180~200℃에서 혼합가열하여 혼합물을 만드는 단계(P1); 상기 혼합물 23.849~45.4499중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 18~28중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 8.5~13중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 28~35중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 포함함으로써 연화점이 10~30℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법에 있어서, 아스팔트 96~97중량%와 열가소성합성고무 3~4중량%을 180~200℃에서 혼합가열하여 혼합물을 만드는 단계(P1); 상기 혼합물 17.849~24.9499중량%; 프로세스오일로써 하이드로 카본계 33~36중량%; 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 12~13중량%; 공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 30~33중량%; 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%; 소포제 0.0001~0.001중량%를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 포함함으로써 연화점이 1~20℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 P1단계와 P2단계사이에 믹서를 사용하는 분쇄단계(P3)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
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이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 쓰이는 아스팔트는 스트레이트아스팔트, 블로운아스팔트, 천연아스팔트, 아스팔트 콤파운드등이 사용될 수 있으나 바람직하게는 스트레이트아스팔트를 사용할 수 있다. 컷백아스팔트, 아스팔트콤파운드 또는 블로운아스팔트가 사용될 수 있으나 본 발명에서는 가열공정(P1)단계 이후에 프로세스오일등의 첨가물이 추가됨으로써 동일한 작용, 효과를 가져올 수 있고 전체적으로 재료비가 감소할 수 있으며, 또한 원료 이동시 140℃의 액상상태로 공급되는 스트레이트아스팔트를 사용함으로써 제조상의 이점을 얻을 수 있다.
또한 스트레이트 아스팔트는 AP-1에서 AP-5까지 5가지 종류가 있으며 이중 AP-3를 사용함이 바람직하다.
본 발명에 쓰이는 열가소성합성고무는 SBS고무(스틸렌-부타디엔-스틸렌 고무) 혹은 라텍스, SB(스틸렌-부타디엔)계, 아크릴계, 에틸렌-초산 비닐계, 클로로프렌계, SIS(스틸렌-이소플렌-스틸렌)계, SEBS(스틸렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌-스틸렌)계 등의 합성고무가 모두 사용 가능하나 바람직하게는 SBS고무를 사용할 수 있다.
상기 아스팔트와 열가소성합성고무는 180~200℃에서 혼합가열하는 단계를 거친다. (P1단계). 이후 상기 아스팔트와 열가소성합성고무의 혼합액에 프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일, 충진제, 분산제, 안정제, 소포제를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 거친다.
이경우 가열공정인 P1단계 이후에 프로세스오일을 추가함은 프로세스오일 자체의 물성이 고온에 의하여 파괴됨을 방지하기 위함이다. 이처럼 본 발명에서는 P1단계이후 180℃미만의 온도와 각각의 발명들이 요구되어지는 작업가능온도 이상에서 P2단계가 이루어짐이 바람직하다.
일반적으로 종래의 발명들과 같이 프로세스오일을 아스팔트와 합성고무의 혼합가열시 함께 가열하는 경우 합성고무가 180~200℃에서 녹지않고 덩어리의 상태로 존재하는 경우가 많아 실제로는 이보다 더 높은 고온에서 혼합가열하는 실정이었고 또한 180℃이상에서 가열시 프로세스오일은 타버리게 되어 그 물성이 파괴되는 경우가 있었기 때문이며 작업가능온도 미만에서는 겔(GEL)상태로 진행되기 때문이다.
또한 본 발명에서는 P1단계이후 열가소성합성고무의 덩어리들이 잔존하는 경 우 호모믹서와 같은 분쇄기를 통한 분쇄하는 단계(P3)를 더 거치도록 하고 있다.
본 발명의 프로세스오일은 하이드로 카본계를 사용함이 바람직하다. 하이드로 카본계는 나프텐계(NAPHTHENE系), 파라핀계(PARAFFINE系), 아로마틱계 (AROMATIC系)로 나뉘며 투입되는 함량에 따른 연화점의 조절 및 작업가능온도의 조절이 가능하다. 연화점을 온대기후의 상온보다 높게 형성시키려는 경우 나프텐계(NAPHTHENE系)를 사용함이 바람직하며, 냉대기후에서는 파라핀계(PARAFFINE系)를 사용함이 바람직하다. 프로세스 오일은 연화점 미만의 온도에서 아스팔트 방수재를 겔(GEL)상태로 유지시켜주고 탄성 및 유연성을 더하여 줄 수 있다.
충진제는 탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 것이거나 방회석 또는 빙주석에 이산화탄소를 결합시킨 것일 수 있으며 내알칼리 성능을 향상시키며 흡수율을 높여 접착력을 증가시킬 수 있으며 혼합물의 압축강도에도 관여한다.
분산제는 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루등으로 이루어진 유기질 필터중에서 어느 일이상 선택된 것이거나 무기질필터로써 돌로마이트를 사용할 수 있다. 상기 분산제는 아스팔트와 열가소성합성고무 및 프로세스오일의 균일한 분산 및 결합을 도우며 혼합물의 인장강도에 관여한다.
상기 분산제는 공극이 많아 타 물질과의 결합율을 높일 수 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 분산제로 유기질필터를 사용할 경우에는 자체 수분함유량을 낮추어 사용함이 바람직하다.
안정제는 로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 것일 수 있으며 완제품의 노화방지 및 물성의 안정화에 기여할 수 있다.
소포제는 아스팔트와 열가소성합성고무의 가열 공정에서 180~200℃의 가열을 요하므로 상기 공정후에 기포 발생 억제를 위하여 투입되는 것으로써 고온용 소포제를 사용함이 바람직하다.
본 발명은 연화점 및 작업가능온도를 조절한 다양한 아스팔트 방수재를 각 성분비율에 따라 제조가 가능하며 연화점이 60~90℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서는,
스트레이트아스팔트는 28.249~50.0499중량%가 사용될 수 있다. 이 경우 20중량%미만이면 함량이 적어 접착불량을 초래할 수 있으며 50.0499중량%를 초과하면 강도, 접착력은 증가하나 저온취성이 증가하며 탄성이 감소하고 내열성이 나빠지는 경향이 있다.
열가소성합성고무 3.3~4.3중량%가 사용될 수 있다. 이 경우 3.3중량%미만이면 탄성, 유연성이 감소하고 4.3중량%를 초과하면 조성물의 접착력 저하와 경도가 너무 높아질 수 있다.
프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18~26.7중량%가 사용될 수 있다. 이 경우 18중량%미만이면 탄성,유연성이 감소하고 상온에서 겔상태의 유지가 어려울 수 있으며 26.7중량%를 초과하게 되면 아스팔트와 합성고무의 가열 혼합액이 겔(GEL)상태로 진행되는 작업가능온도가 높아져 아스팔트 방수재의 시공시 높은 온 도를 유지하여야하며 연화점이 낮아져 60℃미만에서 겔상태가 파괴될 수 있다.
탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 5.3~8.6중량%가 사용될 수 있다. 탄산칼슘은 대리석,방해석,선석(霰石),석회석,백악,빙주석(氷洲石),조개껍질,달걀껍질,산호등에 다량이 존재하는 것으로써 5.3중량%미만이면 압축강도가 낮아지고 흡수율 및 접착력이 감소할 수 있다.또한 8.6중량%를 초과하면 압축강도는 높아지나 유연성이 떨어질 수 있다.
공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23.3~32중량%가 사용될 수 있다.
상기 공극에 타 물질이 결합하게 되는 것으로써 23.3중량%미만이면 인장강도가 낮아지고 조성물간의 분산작용이 낮아지며 32중량%을 초과하면 인장강도가 높아지나 탄성, 유연성이 낮아지게 될 수 있다.
로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%가 사용될 수 있으며 소포제는 0.0001~0.001중량%가 사용될 수 있다. 이 경우 안정제 0.05중량%미만이면 본 발명인 조성물의 물리적결합이 분리될 수 있으며 적정 효율이상을 넣게되는 경우에는 본 발명의 생산원가가 증가하는 부담이 생길 수 있다. 소포제는 극 소량으로써 기포발생억제가 가능하다.
이처럼 각 성분의 조성비는 연화점이 40~60℃이거나 10~30℃이거나 1~20℃인 발명에 있어서 차이가 있을 수 있으나 각 발명에 대한 각 성분의 함량을 초과하거나 미만인 경우에 있어서의 설명은 상기 연화점이 60~90℃인 경우의 발명을 설명함 과 크게 다르지 아니하다.
이하 실시예를 들어 설명한다. 이하의 구체적인 실시예는 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
스트레이트아스팔트중 AP-3 91중량%와 열가소성합성고무 SBS 9중량%을 180~200℃에서 2시간동안 혼합가열하여 혼합물을 얻었다. 이후 호모믹서로 SBS의 잔존물을 분쇄한 후 상기 혼합물 42.9999중량%, 나프텐계 프로세스오일 20중량%, 충진제로써 탄산칼슘(CaCO3) 6.9중량%, 분산제로써 돌로마이트 (Dolomite) 30중량%, 안정제로써 올레인산나트륨(SODIUM OLEATE) 0.1중량%, 소포제로써 Tegoantifoam793 0.0001중량%를 교반하였다. 상기 제조방법에 의한 제조물은 작업가능온도가 130℃이상이었으며 내열성능은 시블판 2mm도막후 24시간 양생한것으로 80℃에서 6시간동안 측정하였으며, 저온성은 얇은 철판에 2mm 도막후 24시간 양생후 -10℃에서 30분간 방치후 2mm봉으로 180°를 꺽어 측정하였다.
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[표1]
시험항목 기준 결과 시험방법
연화점 80℃ 85℃ KS M 2250
침입도 60~90mm 64mm KS M 2252
흐름저항성 이상없음 이상없음 KS F 3211
고형분 95%이상 98.6% KS F 3211
내열성능 5mm이하 0.1mm KS F 4917
저온성 -10℃ 이상없음 KS F 4917
실시예 2
스트레이트아스팔트중 AP-3 92중량%와 열가소성합성고무 SBS 8중량%을 180~200℃에서 2시간동안 혼합가열하여 혼합물을 얻었다. 이후 호모믹서로 SBS의 잔존물을 분쇄한 후 상기 혼합물 43.1999중량%, 나프텐계 프로세스오일 26.7중량%, 충진제로써 탄산칼슘(CaCO3) 6.7중량%, 분산제로써 돌로마이트 (Dolomite) 23.3중량%, 안정제로써 올레인산나트륨(SODIUM OLEATE) 0.1중량%, 소포제로써 Tegoantifoam793 0.0001중량%를 교반하였다. 상기 제조방법에 의한 제조물은 작업가능온도가 120℃이상이었으며 내열성능은 시블판 2mm도막후 24시간 양생한것으로 70℃에서 6시간동안 측정하였으며, 저온성은 얇은 철판에 2mm 도막후 24시간 양생후 -10℃에서 30분간 방치후 2mm봉으로 180°를 꺽어 측정하였다.
[표2]
시험항목 기준 결과 시험방법
연화점 70℃ 66℃ KS M 2250
침입도 60~90mm 68mm KS M 2252
흐름저항성 이상없음 이상없음 KS F 3211
고형분 95%이상 97.6% KS F 3211
내열성능 5mm이하 2mm KS F 4917
저온성 -10℃ 이상없음 KS F 4917
실시예 3
스트레이트아스팔트중 AP-3 94중량%와 열가소성합성고무 SBS 6중량%을 180~200℃에서 2시간동안 혼합가열하여 혼합물을 얻었다. 이후 호모믹서로 SBS의 잔존물을 분쇄한 후 상기 혼합물 41.6999중량%, 나프텐계 프로세스오일 20.2중량%, 충진제로써 탄산칼슘(CaCO3) 14중량%, 분산제로써 돌로마이트 (Dolomite) 24중량%, 안정제로써 올레인산나트륨(SODIUM OLEATE) 0.1중량%, 소포제로써 Tegoantifoam793 0.0001중량%를 교반하였다. 상기 제조방법에 의한 제조물은 작업가능온도가 80℃이상이었으며 내열성능은 시블판 2mm도막후 24시간 양생한것으로 50℃에서 6시간동안 측정하였으며, 저온성은 얇은 철판에 2mm 도막후 24시간 양생후 -10℃에서 30분간 방치후 2mm봉으로 180°를 꺽어 측정하였다.
[표3]
시험항목 기준 결과 시험방법
연화점 50℃ 62℃ KS M 2250
침입도 60~90mm 64mm KS M 2252
흐름저항성 이상없음 이상없음 KS F 3211
고형분 95%이상 99.1% KS F 3211
내열성능 5mm이하 0.1mm KS F 4917
저온성 -10℃ 이상없음 KS F 4917
실시예 4
스트레이트아스팔트중 AP-3 98중량%와 열가소성합성고무 SBS 2중량%을 180~200℃에서 2시간동안 혼합가열하여 혼합물을 얻었다. 이후 호모믹서로 SBS의 잔존물을 분쇄한 후 상기 혼합물 33.4999중량%, 파라핀계 프로세스오일 26.5중량%, 충진제로써 탄산칼슘(CaCO3) 10.2중량%, 분산제로써 돌로마이트 (Dolomite) 29.7중량%, 안정제로써 올레인산나트륨(SODIUM OLEATE) 0.1중량%, 소포제로써 Tegoantifoam793 0.0001중량%를 교반하였다. 상기 제조방법에 의한 제조물은 작업가능온도가 40℃이상이었으며 내열성능은 시블판 2mm도막후 24시간 양생한것으로 20℃에서 6시간동안 측정하였으며, 저온성은 얇은 철판에 2mm 도막후 24시간 양생후 -10℃에서 30분간 방치후 2mm봉으로 180°를 꺽어 측정하였다.
[표4]
시험항목 기준 결과 시험방법
연화점 20℃ 28℃ KS M 2250
침입도 60~90mm 77mm KS M 2252
흐름저항성 이상없음 이상없음 KS F 3211
고형분 95%이상 97.9% KS F 3211
내열성능 5mm이하 0.4mm KS F 4917
저온성 -10℃ 이상없음 KS F 4917
실시예 5
스트레이트아스팔트중 AP-3 98중량%와 열가소성합성고무 SBS 2중량%을 180~200℃에서 2시간동안 혼합가열하여 혼합물을 얻었다. 이후 호모믹서로 SBS의 잔존물을 분쇄한 후 상기 혼합물 35.8999중량%, 파라핀계 프로세스오일 20중량%, 충진제로써 탄산칼슘(CaCO3) 11.5중량%, 분산제로써 돌로마이트 (Dolomite) 32.5중량%, 안정제로써 올레인산나트륨(SODIUM OLEATE) 0.1중량%, 소포제로써 Tegoantifoam793 0.0001중량%를 교반하였다. 상기 제조방법에 의한 제조물은 작업가능온도가 30℃이상이었으며 내열성능은 시블판 2mm도막후 24시간 양생한것으로 20℃에서 6시간동안 측정하였으며, 저온성은 얇은 철판에 2mm 도막후 24시간 양생후 -10℃에서 30분간 방치후 2mm봉으로 180°를 꺽어 측정하였다.
[표5]
시험항목 기준 결과 시험방법
연화점 20℃ 32℃ KS M 2250
침입도 60~90mm 72mm KS M 2252
흐름저항성 이상없음 이상없음 KS F 3211
고형분 95%이상 98.4% KS F 3211
내열성능 5mm이하 0.4mm KS F 4917
저온성 -10℃ 이상없음 KS F 4917
실시예 6
스트레이트아스팔트중 AP-3 96중량%와 열가소성합성고무 SBS 4중량%을 180~200℃에서 2시간동안 혼합가열하여 혼합물을 얻었다. 이후 호모믹서로 SBS의 잔존물을 분쇄한 후 상기 혼합물 21.3999중량%, 파라핀계 프로세스오일 34.5중량%, 충진제로써 탄산칼슘(CaCO3) 12.5중량%, 분산제로써 돌로마이트 (Dolomite) 31.5중량%, 안정제로써 올레인산나트륨(SODIUM OLEATE) 0.1중량%, 소포제로써 Tegoantifoam793 0.0001중량%를 교반하였다. 연화점의 측정은 상온보다 낮은 관계로 측정하지 못하였다. 상기 제조방법에 의한 제조물은 작업가능온도가 30℃이상이었으며 내열성능은 시블판 2mm도막후 24시간 양생한것으로 10℃에서 6시간동안 측정하였으며, 저온성은 얇은 철판에 2mm 도막후 24시간 양생후 -10℃에서 30분간 방치후 2mm봉으로 180°를 꺽어 측정하였다.
[표6]
시험항목 기준 결과 시험방법
연화점 10℃ - KS M 2250
침입도 60~90mm 86mm KS M 2252
흐름저항성 이상없음 이상없음 KS F 3211
고형분 95%이상 96.2% KS F 3211
내열성능 5mm이하 2mm KS F 4917
저온성 -10℃ 이상없음 KS F 4917
본 발명은 아스팔트와 열가소성합성고무를 혼합가열후 용해용제를 사용치 아니하여 화학적 결합함이 없이 물리적으로 교반함으로써 아스팔트, 열가소성합성고무, 프로세스오일등의 물성이 변하지 않도록 함으로써 내구성이 증진되는 효과가 있다.
또한 경화조건이 자연적 온도감소에 의하므로 본 발명을 이용하여 시공시 경 화시간이 빨라 공기가 단축되며, 또한 아스팔트 방수재의 시공시 필요한 작업가능온도를 낮춤으로써 과도한 가열에 따른 에너지소비 감소 및 고온에 따른 안전사고를 줄일 수 있고, 방수재의 시공시 180℃이상의 고온으로 재가열이 필요치 않아 고온에서 발생하는 유해가스 배출을 최소화할 수 있으며, 열가소성의 합성고무를 사용함으로써 유해한 유기용제가 필요없고, 화학적 결합이 아니어서 용해용제등이 필요없어 환경 오염 방지에 높은 효과가 있다.
또한 본 발명은 상온에서 겔(GEL)상태가 유지됨에 따라서 아스팔트 방수재의 도막 자체로써 방수효과가 있으며, 탄성력이 강화되고 또한 연화점의 조절 및 작업가능온도의 조절이 가능함에 따라서 냉대기후와 같이 상온에서 태양광등에 의한 가열에 의해서도 방수재 도막의 표면온도가 20℃미만인 경우에 있어서는 온대지방용보다 낮은 작업가능온도의 설정이 가능함에 따라서 작업효율 및 에너지효율이 증대되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (9)

  1. 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서,
    아스팔트 28.249~50.0499중량%;
    열가소성합성고무 3.3~4.3중량%;
    프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18~26.7중량%;
    탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 5.3~8.6중량%;
    공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23.3~32중량%;
    로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%;
    소포제 0.0001~0.001중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 연화점이 60~90℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물.
  2. 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서,
    아스팔트 35.149~44.4499중량%;
    열가소성합성고무 2~2.7중량%;
    프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18.5~22중량%;
    탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 12~15중량%;
    공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23~25중량%;
    로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%;
    소포제 0.0001~0.001중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 연화점이 40~60℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물.
  3. 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서,
    아스팔트 22.845~44.8499중량%;
    열가소성합성고무 0.6~1중량%;
    프로세스오일로써 하이드로 카본계 18~28중량%;
    탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 8.5~13중량%;
    공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 28~35중량%;
    로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%;
    소포제 0.0001~0.001중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 연화점이 10~30℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물.
  4. 건축용 아스팔트 방수재 조성물에 있어서,
    아스팔트 16.849~24.3499중량%;
    열가소성합성고무 0.6~1중량%;
    프로세스오일로써 하이드로 카본계 33~36중량%;
    탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 12~13중량%;
    공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 30~33중량%;
    로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%;
    소포제 0.0001~0.001중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 연화점이 1~20℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물.
  5. 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법에 있어서,
    아스팔트 90~92중량%와 열가소성합성고무 8~10중량%을 180~200℃에서 혼합가열하여 혼합물을 만드는 단계(P1);
    상기 혼합물 32.549~53.3499중량%;
    프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18~26.7중량%;
    탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 5.3~8.6중량%;
    공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23.3~32중량%;
    로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%;
    소포제 0.0001~0.001중량%를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연화점이 60~90℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법.
  6. 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법에 있어서,
    아스팔트 94~95중량%와 열가소성합성고무 5~6중량%을 180~200℃에서 혼합가열하여 혼합물을 만드는 단계(P1);
    상기 혼합물 37.849~46.4499중량%;
    프로세스오일로써 하이드로 카본계 오일 18.5~22중량%;
    탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 12~15중량%;
    공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 23~25중량%;
    로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%;
    소포제 0.0001~0.001중량%를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연화점이 40~60℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법.
  7. 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법에 있어서,
    아스팔트 97~98중량%와 열가소성합성고무 2~3중량%을 180~200℃에서 혼합가열하여 혼합물을 만드는 단계(P1);
    상기 혼합물 23.849~45.4499중량%;
    프로세스오일로써 하이드로 카본계 18~28중량%;
    탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 8.5~13중량%;
    공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 28~35중량%;
    로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%;
    소포제 0.0001~0.001중량%를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연화점이 10~30℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법.
  8. 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법에 있어서,
    아스팔트 96~97중량%와 열가소성합성고무 3~4중량%을 180~200℃에서 혼합가열하여 혼합물을 만드는 단계(P1);
    상기 혼합물 17.849~24.9499중량%;
    프로세스오일로써 하이드로 카본계 33~36중량%;
    탄산칼슘, 탈크, 실리카로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 충진제 12~13중량%;
    공극율이 높은 유기질 또는 무기질필터로써 황마가루, 섬유질파우더, 숯가루 또는 돌로마이트로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 분산제 30~33중량%;
    로진산나트륨, 아민산나트륨, 올레인산나트륨으로 이루어진 군으로부터 일이상 선택된 안정제 0.05~0.15중량%;
    소포제 0.0001~0.001중량%를 더 포함하여 교반하는 단계(P2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연화점이 1~20℃인 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법.
  9. 제 5항 내지 제 8항중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 P1단계와 P2단계사이에 믹서를 사용하는 분쇄단계(P3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 아스팔트 방수재 조성물의 제조방법.
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