KR100984072B1 - 저융점 개질아스팔트 도막방수재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유해가스의 발생이 억제되고 화재를 예방함과 동시에, 고온용융에 따른 급격한 산화 및 노화현상을 방지할 수 있는 친환경적 저융점 개질아스팔트 도막방수재에 관한 것으로, 스트레이트 아스팔트 30-40중량부, 열가소성 고무 5-10중량부, 석유수지 5-10중량부, 검로진 20-30중량부, 및 프로세스오일 30-40중량부를 주성분으로 하고, 여기에 소포제, 가소제, 산화방지제, 노화방지제를 부성분으로 포함하여 구성되는 저융점 개질아스팔트 도막방수재가 제공된다.

저융점, 개질아스팔트, 도막방수재

Description

저융점 개질아스팔트 도막방수재{Polymer-modified asphalt waterproofing material with low melting temperature}

본 발명은 개질아스팔트 도막방수재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 융점이 낮아 작업시 유해가스의 발생이 억제되고 화재를 예방함과 동시에, 고온용융에 따른 급격한 산화 및 노화현상을 방지할 수 있는 친환경적 저융점 개질아스팔트 도막방수재에 관한 것이다.

종래의 방수재는 고무아스팔트 도막방수재, 용제형 도막방수재, 수용성 도막방수재 등으로 구별되는데, 종래의 열공법용 개질아스팔트 도막방수재는 도막재를 녹이고 도막재의 평활도를 유지하기 위하여 용융 가마에서 180~250℃의 고온으로 장시간 가열함으로써 스트레이트 아스팔트가 끓으면서 아스팔트 흄(fume)과 같은 유해가스와 악취로 인하여 환경을 저해할 뿐 아니라, 화재의 위험성과 도막방수재의 물성에 영향을 미쳐 내한성, 내균열성, 신장률 및 내열성이 현격히 저하되며 산화 및 노화현상이 급격히 진행되어 건축물의 누수에 의한 하자 발생의 원인이 되기도 한다.

또한 용제형 도막방수재는 환경공해와 독성이 있어 인체에 유해하며, 수용성 도막방수재는 수분이 함유되어 있어 동절기 시공에 취약한 문제점을 드러내고 있다.

한편, 한국특허 공고번호 제10-0272949호에는 내균열 추종성과 접착성 및 내열성을 향상시킬 목적으로 열가소성 고무화 아스팔트 도막방수재 및 그 제조방법을 개시하고 있다. 그러나, 이 도막방수재 조성물에는 열가소성수지(SBS, SIS)와 합성수지(쿠마론인덴수지, 폴리프로필렌, 폴리스티렌)의 함량이 지나치게 많아 기계적 강도 등과 같은 물성은 향상되지만, 조성물의 융점이 상대적으로 높아 현장에서의 작업성이 나쁘고 환경오염을 야기하는 등의 문제점을 지니고 있다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 도막방수재의 융점이 낮아 현장에서의 작업성이나 시공성이 뛰어나고 유해가스의 발생이 억제될 뿐 아니라 고온용융에 따른 도막방수재의 물성 저하를 방지할 수 있는 저융점 개질아스팔트 도막방수재를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 스트레이트 아스팔트 30-40중량부, 열가소성 고무 5-10중량부, 석유수지 5-10중량부, 검로진 20-30중량부, 프로세스오일 30-40중량부를 주성분으로 하고, 여기에 소포제, 가소제, 산화방지제, 노화방지제를 부성분으로 포함하여 구성되는 저융점 개질아스팔트 도막방수재가 제공된다.

본 발명에서는 개질아스팔트 도막방수재로서의 역할을 하는 범위 내에서 열가소성 수지의 함량을 조절하였으며, 쿠마론인덴 수지, PP, PS 등의 합성수지는 도막방수재의 점성 및 경도를 높여 융점을 높게 하는 요인이 되므로 이들의 첨가는 억제하고 또한 분산성과 유동성을 향상시키기 위하여 프로세스오일의 함량을 증가시켰다.

본 발명의 도막방수재 조성물의 구성성분 및 함량을 제한한 이유를 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에서 스트레이트 아스팔트는 방수재의 주성분으로서 역할을 하며, 그 종류로는 AP-3 또는 AP-5가 있다. 스트레이트 아스팔트의 함량은 30-40중량부가 적당한데, 그 함량이 30중량부 미만으로 되면 융점이 높아져 유동성이 감소하고 가소성이 저하되는 문제가 있고, 또한 40중량부를 초과하는 경우에는 접착력이 감소되고, 경도가 상승되는 등의 이유로 바람직하지 못하다.

본 발명에서 열가소성 고무는 스트레이트 아스팔트를 개질하기 위하여 사용하는 성분으로서 대표적으로는 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS)를 예로 들 수 있다. 열가소성 고무의 함량이 5중량부 미만으로 되면 스트레이트 아스팔트의 개질이 충분하지 않으며, 반대로 그 함량이 10중량부를 초과하면 도막방수재 조성물의 융점이 지나치게 높아져 저융점의 구현이라고 하는 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.

석유수지는 개량아스팔트를 가황시키는 작용을 하고, 인장성능(인장강도나 신장률)과 상온에서의 경도를 강화하기 위한 것으로, 소량을 혼합하면 물성에 미치 는 영향이 미미하며, 과량 사용시 석유수지 특유의 악취와 기존의 개량아스팔트의 물성을 저해할 우려가 있어 적절한 범위로 5~10중량부를 투입한다. 석유수지의 종류로는 C-9, C-5, 쿠마론 등이 있다.

검로진(gum rosin)은 원하는 작업온도에서의 유동성을 강화시키고 상온에서의 경도를 유지하며 접착력을 향상시켜 상온에서의 지촉 건조시간의 향상을 위하여 사용하는데, 소량 사용시 상온에서의 경도를 유지할 수 없고 프로세스 오일의 브리딩현상을 제거하지 못하는 반면, 과량으로 투입시 개량아스팔트의 경화현상을 조장하여 바람직하지 못하므로 20~30중량부를 투입하는 것이 바람직하다.

프로세스 오일은 조성물의 유동성, 분산성 및 개량아스팔트의 물성 강화제로 사용되며, 소량 사용시 아스팔트와 검로진의 혼합시 급격한 물성변화를 억제할 수 없을 뿐 만 아니라 작업온도를 적절하게 조절하기 곤란하고 또한, 방수재의 인장성능이나 내열성능 향상을 확보하기 곤란하며, 그 양이 지나치게 많을 경우 가소성을 상실하여 형태적 안정성을 유지할 수 없으므로 프로세스 오일의 적정함량은 30∼40중량부이다. 본 발명에서 사용가능한 프로세스 오일의 종류로는 크게 나프탄계, 파라핀계, 아로매틱계 등이 있고, 열가소성 수지와의 상용성을 고려하면 나프탄계 프로세스 오일이 특히 바람직하다.

소포제는 고온에서의 소포작용을 위하여 사용하며 다량 사용시 개량아스팔트의 겔현상을 초래하므로 0.1중량부 이내가 바람직하다. 소포제로는 실리콘계 소포제가 바람직하다.

아울러, 본 발명에서는 가소제, 산화방지제, 노화방지제 등을 부성분으로 포 함하는데 이러한 성분은 통상의 개질아스팔트 방수재의 제조시에 필수적으로 포함되는 성분으로 그 기능이나 역할이 종래의 것과 다르지 않다.

구체적으로, 가소제는 각종 물성의 균형을 양호하게 할 목적으로 사용한다. 본 발명에서 사용되는 가소제로는 프탈레이트(Phthalate)계 DOP를 예로 들 수 있고, 산화방지제로는 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀레인 (2,2,4-trimetyl-1,2-dihydroquinoleine)가 사용 가능하고, 노화방지제로는 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀레인(6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline) 등이 사용 가능하다. 그리고 이러한 부성분의 각 함량은 일반적으로 0.1중량부 이하의 범위가 적당하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 상기 본 발명에 의한 개질아스팔트 도막방수재를 시공현장에서 사용시 용융가마에서 가열 용융시키면 종래의 도막방수재와 같이 180~250℃ 의 고온이 아닌 120℃ 정도의 저온에서 용융됨으로써 유해가스가 발생되지 않고 화재의 위험성이 없으며 시공시 도막방수재의 평활도를 유지하기 쉽고 고온 용융에 의한 급격한 산화 및 노화현상을 방지하여 건축물의 누수를 방지하는 등의 우수한 효과가 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하기로 한다.

(실시예)

스트레이트 아스팔트 33중량부를 180~190℃로 가열하여 스티렌-부타디엔-스 티렌 중합체 7중량부를 혼합하여 고속(3,500 rpm)으로 60분간 교반하여 단일 화합물 형태로 제조하였다.

이후 저속(500 rpm)으로 60분간 교반하여 균일하게 분산되도록 한 후 아스팔트 개질용 석유수지(C-9) 7중량부를 투입한 후 다시 30분간 교반하여 물성을 강화시킨 후 온도를 150℃로 조정하였다. 그 후 상기 조성물에 검로진 20중량부를 소량씩 투입하여 온도를 150℃로 유지하면서 30분간 300 rpm으로 교반하였다. 이때 온도가 150℃ 이상으로 상승하면 검로진이 끓어 다량의 기포가 발생하여 넘칠 수 있으므로 주의하여야 한다.

상기 공정 후 나프탄계 프로세스 오일 33중량부를 서서히 투입하면서 온도를 100℃까지 내린 후 50분 간 150 rpm으로 교반한 후 고온용 실리콘 소포제를 투입하면서 30분간 더 교반하여 융점 120℃ 정도의 아스팔트 도막방수재 조성물을 제조하였다.

이 조성물에 대해 KS F 3211, KS F 4917의 시험방법으로 물성을 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

저온굴곡성능	- 20℃ 이상없슴	KSF 4917
인장강도(N/cm2)	44	KSF 3211
신장률(%)	1500	KSF 3211
인열강도(N)	32	KSF 3211
흘러내림저항성능	이상없슴	KSF 3211
고형분(%)	99.95	KSF 3211
특기사항	자외선 노출 시간으로 접착력 조절이 가능	자체시방

표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 개질아스팔트 도막방수재는, KS규격의 개량아스팔트 방수시트와 지붕용 도막방수재의 규격을 고려하면, 여러 가지 물성들이 적어도 종래기술의 수준에 도달하면서도 120℃ 정도의 저온에서 용융되어 시공성이 좋고, 시공 후에도 개질아스팔트 도막방수재가 쉽게 경화되지 않아 방수층의 균열에 대한 추종성이 우수한 것이다.

여기서, 저온굴곡성능이란 개질아스팔트 방수재가 저온에서 부러지지 않고 형태를 유지하는 최저온도로 겨울철 시공에 주요한 요소이고, 인장강도는 개질아스팔트를 인장시켰을때의 강도를 나타내며 구조물의 크랙이나 신축에 의한 변형에 견디는 힘을 나타낸다. 신장율은 개질아스팔트의 연신 성능을 나타내며 구조물의 신축에 대응하는 힘을 나타낸다. 그리고, 인열강도는 개질아스팔트의 찢어짐에 대응하는 강도로서 구조물의 측방향 신축이나 부동침하에 대응하는 힘을 나타낸다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 제한되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정과 변형이 가능하다.

Claims (4)

1. 스트레이트 아스팔트 30-40중량부, 열가소성고무 5-10중량부, 석유수지 5-10중량부, 검로진 20-30중량부, 및 C18 내지 C50인 나프탄계 프로세스 오일 30-40중량부를 주성분으로 하고, 여기에 소포제, 가소제, 산화방지제, 노화방지제를 부성분으로 포함하여 구성되는 저융점 개질아스팔트 도막방수재.
2. 제1항에 있어서,

   상기 열가소성고무는 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS)인 것을 특징으로 하는 저융점 개질아스팔트 도막방수재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 석유수지는 C-9인 것을 특징으로 하는 저융점 개질아스팔트 도막방수재.
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