KR100987601B1

KR100987601B1 - 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료 제조방법

Info

Publication number: KR100987601B1
Application number: KR1020090097416A
Authority: KR
Inventors: 이상근; 이종용; 조일규; 김진성
Original assignee: (주)리뉴시스템
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2010-10-13
Also published as: WO2011046255A1

Abstract

본 발명은 유화아스팔트에 연화제, 점착부여제, 가소성수지, 충전제 등을 혼합하여 점착성이 우수한 겔상의 재료를 제조한 후 기계식 강제 믹서를 통해 라텍스 수지를 혼합 가공하여 아스팔트 시트, HDPE 시트, 부직포, PE 폼 등에 도포하여 방수 시트로 조성하는 것을 나타낸다.

본 발명은 유화아스팔트에 90~95℃의 열을 가하여 물을 증발시킨 이온계 아스팔트를 얻어내는 제1차공정과, 전체 100중량%에 대하여 연화제 (25~30중량%), 점착부여제(5~10중량%), 충전제(30~45중량%), 점도조정제 (5~10중량%), 노화방지제 및 안정제(5~10중량%)를 투입하고 160~180℃까지 열을 가한 후 가소성수지(15~20중량%)를 첨가하여 용융시키면서 재료를 혼합하는 제2차공정과, 상기 제 1, 2차공정에서 제조된 재료들을 혼합하는 단계로서 1차공정재료 (35~50중량%)와 2차공정재료(50~65중량%)의 비율로 혼합한 후 열을 130~150℃까지 올려 재료적 안정화를 시키는 제3차공정 및 상기 제3차공정에 의해 얻어진 3차공정재료(90~95중량%)와 라텍스수지(5~10중량%)를 강제믹싱하여 이를 부직포 또는 일정 두께로 제공되는 합성수지 필름의 일측면 또는 양측면에 도포하여 재료적 유연성 및 탄성을 갖는 방수시트를 압출 성형하는 제4차공정을 포함하되, 상기 1차공정재료(45~50중량%)와 2차공정재료(50~55중량%)의 비율로 혼합하여 재료적 점착력을 증가시켜 점도가 200~350cP인 도막재로 형성하여 핫스프레이(HOT APPLY SPRAY)장비를 이용하여 뿜칠방수시공이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

변성 유화아스팔트, 점착형 방수재료, 연화제, 점착부여제, 가소성수지, 충전제

Description

변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료 제조방법{Adhesive waterproof composition system using modified emulsification asphalt and the method thereof}

일반적으로 유화아스팔트는 유화제와 안정제를 함유하는 물속에 아스팔트를 미립자로 분산시킨 갈색의 액체로서 양이온계 유화아스팔트, 음이온계 유화아스팔트 및 비이온계 아스팔트로 나눌 수 있으며, 아스팔트, 물, 유화제, 증점제, 이온액을 첨가하여 기계적 분산 장치를 통해 조성되며, 이와 같이 조성된 유화아스팔트는 안정된 상태로 놓여지게 된다. 콘크리트 등 피착제에 적용되면 아스팔트와 물이 분리되고 아스팔트만 표면에 달라붙는데, 이와 같이 물과 아스팔트가 분리되는 현 상을 유화 아스팔트의 분해라고 한다.

따라서 유화 아스팔트는 가열하지 않아도 표면에 막을 이루어 잘 달라붙는 것이 특징으로, 도로포장 표면처리용, 골재 혼합용 또는 이에 준하는 면 보호등에 시공되면 아스콘 타설 시 접착력을 높이는 용도로 사용되고 있다.

유화된 아스팔트는 물과의 혼용 비율이 5:5, 6:4, 7:3 까지 혼합이 가능하고, 아스팔트의 농도가 높을수록 점성 및 점도가 높아지는 특성이 있다.

그러나 제품의 점도가 일정하며, 점착성, 내열성, 내한성 등의 시공성을 높이고, 정확한 비율로 구성물을 투입하여 제품 단가를 낮추며, 표면 접착력이 우수하고, 방수시트를 시공한 후에 콘크리트를 타설하여도 콘크리트와 방수층 간의 들뜸이 없이 완전부착이 용이한 방수재료를 제공하지는 못하는 실정이었다.

본 발명은 제조된 공정을 통해 제조된 방수재료시트는 표면 접착력이 우수하여 콘크리트 바탕에 프라이머 없이 바로 시공도 가능하고, 방수시트를 시공한 후에 콘크리트를 타설하여도 콘크리트와 방수층 간의 들뜸이 없이 완전부착이 용이하고 콘크리트 거동대응성이 우수한 방수층을 포함하는 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 유화아스팔트에 90~95℃의 열을 가하여 물을 증발시킨 이온계 아스팔트를 얻어내는 제1차공정과, 전체 100중량%에 대하여 연화제 (25~30중량%), 점착부여제(5~10중량%), 충전제(30~45중량%), 점도조정제 (5~10중량%), 노화방지제 및 안정제(5~10중량%)를 투입하고 160~180℃까지 열을 가한 후 가소성수지(15~20중량%)를 첨가하여 용융시키면서 재료를 혼합하는 제2차공정과, 상기 제 1, 2차공정에서 제조된 재료들을 혼합하는 단계로서 1차공정재료(35~50중량%)와 2차공정재료(50~65중량%)의 비율로 혼합한 후 열을 130~150℃까지 올려 재료적 안정화를 시키는 제3차공정 및 상기 제3차공정에 의해 얻어진 3차공정재료(90~95중량%)와 라텍스수지(5~10중량%)를 강제믹싱하여 이를 부직포 또는 일정 두께로 제공되는 합성수지 필름의 일측면 또는 양측면에 도포하여 재료적 유연성 및 탄성을 갖는 방수시트를 압출 성형하는 제 4차공정을 포함하되, 상기 1차공정재료(45~50중량%)와 2차공정재료(50~55중량%)의 비율로 혼합하여 재료적 점착력을 증가시켜 점도가 200~350cP인 도막재로 형성하여 핫스프레이(HOT APPLY SPRAY)장비를 이용하여 뿜칠방수시공이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료는 아스팔트와 물을 안정적으로 분리하여 제품의 점도가 일정하며, 점착성, 내열성, 내한성 등의 시공성을 높이고, 정확한 비율로 구성물을 투입하여 제품 단가를 낮추는 효과가 있다.

본 발명에 따라 제조된 공정을 통해 제조된 방수재료시트는 표면 접착력이 우수하여 콘크리트 바탕에 프라이머 없이 바로 시공도 가능하고, 방수시트를 시공한 후에 콘크리트를 타설하여도 콘크리트와 방수층 간의 들뜸이 없이 완전부착이 용이하고 콘크리트 거동대응성이 우수한 방수층을 형성한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료 제조 장치에 대하여 자세히 설명한다.
또한 이하 본 발명에서 온도를 나타내는 기준은 화씨 온도 ℃이다.

도 1에서 보는 바와 같은 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료를 제조하기 위한 시스템은 유화아스팔트를 가열하여 물을 증발시키는 유화아스팔트 가열장치(1차 공정)와, 연화제, 점착부여제, 일정 비율의 충전제, 점도조정제, 노화방지제 및 안정제, 가소성수지 등을 첨가하는 첨가제 투입장치(2차 공정)와, 상기 유화아스팔트 가열장치와 첨가제 투입장치에서 제조된 재료들을 혼합하여 안정화시키는 반응기(3차공정)와, 재료의 유연성 및 탄성을 주기 위해서 라텍스 수지를 첨가하여 혼합한 후 투입하는 기계식 강제믹서와, 방수시트를 압출하는 압출기(4차공정)로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료 제조 방법을 자세히 설명한다.

도 1에서 보는 바와 같이 1차공정으로는 재료의 접착력을 높이기 위한 수단으로 유화아스팔트에 90~95℃의 열을 가하여 물의 증발시켜 이온계 아스팔트를 얻어낸다.

이렇게 물을 분리시킨 아스팔트는 이온성질을 띠게 되며, 아스팔트와 물을 분리시키는 것은 열을 가하는 공정에서 다량의 수포와 부풀음이 발생하기 때문에 안정적으로 분리시키기 위해 별도의 공정으로 처리를 하게 된다.

2차공정으로는 연화제 (25~30중량%), 점착부여제(5~10중량%), 충전제(30~45중량%), 점도조정제 (5~10중량%), 노화방지제 및 안정제(5~10중량%)를 투입하여 160~180℃까지 열을 가한 후 가소성수지(15~20중량%)를 첨가하여 용융시키면서 재료를 혼합한다.

이러한 가소성수지 및 점도조정제는 재료가 160~180℃에서 액상화되어 있지만, 80℃이하에서는 빠르게 고상화되면서 액상화된 재료의 응집력을 높이는 기능을 발휘한다.

각각의 구성물의 배합비에 대해 설명하면 연화제는 석유계, 석탄계, 식물성계 오일 모두를 사용할 수 있는 것으로, 아로마틱, 파라핀계, 나프탄계 등을 이용할 수 있다.

상기 연화제가 30중량% 이상이면 과도하게 유연한 상태가 되어 형태 안정성을 가지기가 어렵고, 내열성 및 흐름안정성이 나빠지고 방수재의 물성이 저하된다.

또한, 25중량% 이하이면 재료의 점도가 높아져 혼합 분산이 어려워지기 때문에 25~30중량%가 되도록 한다.

상기 점착부여제는 석유수지, 천연수지, 쿠마론 수지 등을 이용할 수 있으며, 콘크리트, PVC, 유리, 철제 등과의 점착성을 높이기 위해서 사용된다.

상기 점착부여제를 10 중량% 이상 첨가하게 되면 재료적 응집력이 높아져 재료의 혼합이 어려우며, 제품의 단가가 상승하여 제품의 경쟁력이 떨어진다.

상기 충전제는 연화제, 점착부여제 등이 비중이 낮기 때문에 방수재가 물에 뜨면 방수재의 기능을 상실할 수 있으므로, 재료의 비중을 높이며, 45 중량% 이상 사용할 경우에는 배합시 퍽퍽함이 발생하고 분산이 제대로 되지 않을 수 있다.

상기 가소성 수지는 스티렌-이소프렌고무(SIS), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌고무(SEBS), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 계열을 사용하며 15중량% 미만이면 재료의 응집력이 떨어지고 가소성 수지의 효과가 미약하여 내열성 및 내한성을 충분히 발휘하지 못하고, 20 중량% 이상이면 제품의 점도가 높고 시공성이 악화되며, 제품의 단가가 상승하여 경쟁력이 떨어지는 문제가 있다.

제 3차공정에서는 1, 2차공정에서 제조된 재료들을 혼합하는 단계로서 1차공정재료(35~50중량%)와 2차공정재료(50~65중량%)의 비율로 혼합한 후 열을 130~150℃까지 올려 재료적 안정화를 시킨다.

이때, 상기 제 3차공정시 1차공정재료의 혼합비율을 높여 배합을 하면(1차공정 45~50중량%, 2차공정 50~55중량%) 재료적 점착력이 증가하지만, 고체화 정도는 부족하여 재료는 130~150℃에서는 점도가 200~350cP가 되고 80℃ 이하에서는 떡상의 고체상태가 되기 때문에 Hot Apply Spray 장비를 통해 뿜칠시공이 가능한 도막재가 된다.

한편, 상기 제 3차공정시 2차공정재료의 혼합비율을 높여 배합을 하면(1차공정 35~45중량%, 2차공정 55~65중량%) 재료적 점착력이 감소하며, 고상형태로 조성되어 방수시트를 만들 수 있다.

상기 제 4차공정은 방수시트를 압출 성형하는 것으로서, 상기 제 3차공정에 의해 혼합된 3차공정재료(90~95중량%)를 기계식 강제믹서에 투입한 후 라텍스 수 지(5~10중량%)를 투입 및 혼합한 후 이를 일정 두께 및 면적으로 제공되는 부직포 또는 합성수지 필름의 일측면 또는 양측면에 각각 도포하여 압출기를 통해 방수시트를 제조함으로써, 재료의 유연성 및 탄성이 우수한 방수시트를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 공정을 통해 제조된 방수시트는 표면 접착력이 우수하여 콘크리트 바탕에 프라이머 없이 바로 시공도 가능하고, 압출 성형된 방수시트를 설치한 후에 상기 방수시트 상부에 콘크리트를 타설하여도 콘크리트와 방수층 간의 들뜸이 없이 완전부착이 가능하고 콘크리트 거동대응성이 우수한 방수층을 형성할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명으로 제조된 방수시트를 KS F 4934를 적용하여 시험평가를 실시한 결과 기준치 이상의 성능을 만족하고 있는 것으로 평가받았다.

이상의 설명은, 본 고안의 바람직한 실시예에 대해서만 도시하고 몇 가지에 한정하여 설명하였지만, 이로써만 한정되는 것은 아니며, 상기 설명된 본 고안이 갖는 많은 기능들의 조합 및 선택적 부가 등의 변경은 물론이고, 이하에서 기재되는 본 고안의 특허청구범위에 의해 마련되는 기술사상 및 그와 균등한 범위에서 다양하게 변경 실시할 수 있다는 것을, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면 이해할 수 있을 것이다.

도1은 본 발명에 따른 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료 제조 방법의 순서를 나타내는 플로우챠트.

도2는 본 발명에 따른 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료를 KS F 4934를 적용하여 시험평가를 실시한 결과를 보여주는 표.

Claims

유화아스팔트에 90~95℃의 열을 가하여 물을 증발시킨 이온계 아스팔트를 얻어내는 제1차공정과;

전체 100중량%에 대하여 연화제 (25~30중량%), 점착부여제(5~10중량%), 충전제(30~45중량%), 점도조정제 (5~10중량%), 노화방지제 및 안정제(5~10중량%)를 투입하고 160~180℃까지 열을 가한 후 가소성수지(15~20중량%)를 첨가하여 용융시키면서 재료를 혼합하는 제2차공정과;

상기 제 1, 2차공정에서 제조된 재료들을 혼합하는 단계로서 1차공정재료 (35~50중량%)와 2차공정재료(50~65중량%)의 비율로 혼합한 후 열을 130~150℃까지 올려 재료적 안정화를 시키는 제3차공정; 및

상기 제3차공정에 의해 얻어진 3차공정재료(90~95중량%)와 라텍스수지(5~10중량%)를 강제믹싱하여 이를 부직포 또는 일정 두께로 제공되는 합성수지 필름의 일측면 또는 양측면에 도포하여 재료적 유연성 및 탄성을 갖는 방수시트를 압출 성형하는 제4차공정;을 포함하되,

상기 1차공정재료(45~50중량%)와 2차공정재료(50~55중량%)의 비율로 혼합하여 재료적 점착력을 증가시켜 점도가 200~350cP인 도막재로 형성하여 핫스프레이(HOT APPLY SPRAY)장비를 이용하여 뿜칠방수시공이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 변성시킨 유화아스팔트를 이용한 점착형 방수재료 제조 방법.
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