KR101030574B1

KR101030574B1 - 습윤면 접착 고점도 아스팔트 매스틱 도막 방수재 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101030574B1
Application number: KR1020100091054A
Authority: KR
Inventors: 윤승우; 김장섭
Original assignee: (주)에이알앤씨; 건방산업 주식회사
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2011-04-21

Abstract

본 발명은 일반 구조물 및 습윤면에 노출되어진 바탕면에서 부착이 가능한 아스팔트 매스틱 도막방수제 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는 양친매성 접착 증진제를 포함하여, 매스틱 도막방수제의 점도를 높이고 피착제와의 상호간 응집력을 극대화함으로써 건축물의 누수현상과 콘크리트의 부식을 방지할 수 있는 아스팔트 매스틱 도막 방수재 및 제조방법에 관한 것이다. 또한 점착 및 접착뿐만 아니라 수직면 시공에 있어서 시공 후 흘러내림 없이 한번 시공이 가능하며 균일한 두께의 방수도막 시공이 가능하며, 특히 고형분 99.9%로 이루어져 수분에 침적되었던 피착제와의 접착력이 탁월하여 언제든지 시공이 가능한 아스팔트 매스틱 도막방수제 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

습윤면 접착 고점도 아스팔트 매스틱 도막 방수재 및 이의 제조방법{Wet Surface Adhesion High Viscosity Asphalt mastic waterproofing membrane material and Method of producing the same}

본 발명은 일반 구조물 및 습윤면에 노출되어진 바탕면에서 부착이 가능한 아스팔트 매스틱 도막방수제 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매스틱 도막방수제의 점도를 높이고 피착제와의 상호간 응집력을 극대화함으로써 건축물의 누수현상과 콘크리트의 부식을 방지할 수 있는 아스팔트 매스틱 도막방수제 및 제조방법에 관한 것이다. 또한 점착 및 접착뿐만 아니라 수직면 시공에 있어서 시공 후 흘러내림 없이 한번 시공이 가능하며 균일한 두께의 방수도막 시공이 가능하며, 특히 고형분 99.9%로 이루어져 수분에 침적되었던 피착제와의 접착력이 탁월하여 언제든지 시공이 가능한 아스팔트 매스틱 도막방수재 및 제조방법에 관한 것이다.

콘크리트 구조물로 이루어진 건물의 지하실, 지하 주차장, 옥상 등 토목 구조물에 물이 침투하게 되는 경우 콘크리트 재료의 결합력을 저하시키고 온도 변화에 따른 공극 균열에 의해 구조물의 수명이 단축된다. 그러므로 콘크리트 구조물에는 반드시 방수시공이 요구되는 사항이며 상기 방수 시공은 콘크리트 구조물의 수명을 결정짓는 매우 중요한 부분이다. 현재 방수시공에 사용되는 재료로는 시트 방수재, 시멘트 액체 방수재, 스프레이 방수재, 매스틱 방수재 등이 있다.

상기 시트 방수재의 경우 시공 시 가열 토치를 사용하여 융착식으로 시공하기 때문에 시공 조건이 까다롭고 시공시간이 매우 길며, 시공 시 안전상의 문제를 가지고 있다 또한 시공 후 하자 발생 시 누수 된 물이 시트와 피착 면 사이로 이동하여 시트의 파탄 및 부풀음을 발생하여 다른 곳에서도 누수가 일어나므로 하자 지점을 찾을 수가 없어 방수층 전체를 재시공해야 하는 단점이 있다.

그리고 시멘트 액체방수재는 공사비가 적게 들고 바탕면이 평탄하지 않아도 방수공사가 가능하나 표준 시공법과 현장에서 실행되고 있는 시공법 차이가 크고 시공 및 품질관리에 많은 어려움을 가지고 있다. 또한 무기질 재료의 특징인 신축성이 떨어져 균열 발생 우려가 크기 때문에 콘크리트 구조체에 진동이나 거동이 예상되는 곳에서는 작은 균열이 있어도 방수층이 파괴되는 단점이 있다.

또한 현재 매스틱 도막방수재 제품의 고형분은 75-85%로 일정량의 용제를 함유하고 있는 상태로 매스틱 성질을 나타내고는 있지만 시공 후 용제 성분인 휘발분이 날아가면 매스틱 방수재의 특유의 유동성이 사라지게 되면서 딱딱하게 굳어 버리게 된다. 그로 인해 동절기에는 저온 성능이 매우 약화되어 방수층 파괴에 의한 누수가 발생하는 단점이 있다. 또한 매스틱 방수재를 구성하고 있는 성분 중에는 다량의 탄화 수소계 용제가 함유되어 있어 특유의 휘발성 냄새로 인한 작업자들의 불편함, 화재에 대한 위험성, 환경오염 등에 대한 많은 문제점을 가지고 있으며 상온시공을 가능케 하기위해 방수재 점도를 저점도로 제조하기 때문에 수직 벽면 부위를 시공할 때 낮은 점도로 인한 방수층의 균일 도포가 어려우며 보호시트를 시공할 때도 시트가 흘러내려 추우의 후속공정을 필요케 하는 등의 여러 가지 단점을 보이고 있는 현실이다.

이에 선등록된 특허 제0549564호에서 위에 상기된 문제점을 해결하고자 하였으나, 상기 선등록된 특허 방수재는 시간 경과 후 온도 변화에 따른 일정량의 휘발분이 생성되어 고형분 100%를 유지 못하게 된다. 그리고 선등록 특허에 명시된 벤토나이트는 물질의 활성화를 극대화시켜 물이 침투했을 때 방수재가 팽창하여 물을 차단하는 방법으로서 그 효과는 좋으나 우기가 있는 우리나라 여름철에는 수축-팽창의 지속적인 반복으로 인해 영구적인 방수재로서의 역할을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

현재 우리나라에서 가장 보편적으로 사용되는 벤토나이트 종류로는 Ca-형 벤토나이트와 Na-형 벤토나이트가 사용되어지고 있는데 두 종류 모두 수분을 흡수하는 팽윤성이 좋아 물의 침투를 차단하는 방수재 재료로서 성능은 탁월하나, 염분이나 염수(NaCl)에 노출되어 침투가 우려되는 곳에서는 벤토나이트 입자들이 응집되는 성향이 있어 팽윤도가 현저히 떨어지게 되어 해안지역의 구조물이나 교량 및 건축물 등에는 차수재로서의 효과를 기대할 수 없는 단점이 있다.

또한 국내특허 제10-0585225호에서 제안한 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재는 시공이 간편하여 작업 시간은 빠르나 방수재를 시공하기 위해 고가의 스프레이 장비가 필요하고 스프레이 시공 기계가 들어가지 못하는 좁거나 복잡한 구조물의 방수 시공에는 적합하지 않은 문제점이 있다. 뿐만 아니라 수분에 노출되어진 부분이나 침적되어진 곳에서는 접착 및 점착 성능이 떨어져 시공이 불가능하다.

본 발명의 목적은 습윤면에 노출된 바탕면에 부착이 가능하며, 시공시 균일한 두께의 방수도막의 시공이 가능하며, 수직면 시공에 있어서 흘러내림이 없고, 시공 후에도 장마등으로 인하여 부착력이 떨어지는 것을 방지하는 한편, 시공 후 휘발로 인하여 그 성능이 저하되지 않아 반영구적으로 방수 성능을 유지할 수 있는 습윤면 접착 고점도 아스팔트 매스틱 도막 방수재 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

청구항 제1항의 발명은, 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재이고, 친유성기와 친수성기를 동시에 갖는 양친매성 접착증진제를 포함하고, 도막 방수재 100중량%를 기준으로 양친매성 접착증진제가 1~5중량%로 포함하며, 도막 방수재 100중량%를 기준으로, 프로세스 오일 10~40중량%, 아스팔트 개질제 1~10중량%, 강도 보강제 1~5중량%, 내열 보강제 1~10중량%, 접착력 보강제 2~20중량%, 아스팔트 10~30중량%, 점도 조절용 무기질 충진제 10~20중량%, 상기 흐름 방지용 첨가제 10~20중량%, 상기 폐타이어 1~10중량%, 상기 수성 개질제 0.3~5중량%를 포함한다.

청구항 제1항에 기재된 발명에 의하면, 양친매성 접착증진제를 사용함으로써, 양친매성 접착증진제의 음전하를 띤 부분과, 물의 극성을 띤 수소(+) 부분 사이의 전기적 힘에 의하여 양친매성 접착증진제와 물분자가 서로 강하게 잡아당기게 되어 접착 효과가 나타나게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 양친매성 접착증진제를 포함하는 아스팔트 도막 방수재는 도막 방수재가 부착된 피구조물이 수분 상태에 노출되어 있는 상태에 있어도 탈착되지 않고 부착되어 있어, 계절이나 주변 환경에 영향을 받지 않고 방수재로서의 기능을 반영구적으로 발휘할 수 있다.
또한, 99.9%의 고형분으로 이루어져 있어, 시간이 경과함에 따라 물성이 딱딱해지는 기존 매스틱 방수재 와는 달리 시공 후 장시간 경과 후에도 우수한 탄성과 복원력, 접착력을 발휘하고 저온에서도 뛰어난 신축성을 나타낸다. 또한 내열 흐름성이 우수하여 구조물 어느 곳에 시공하여도 전혀 흘러내림 없이 일정한 도막 두께를 형성할 수 있어 완벽한 방수층을 갖출 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 각 성분의 함량을 조절하여 시공이 편리하면서도 방수능이 높고, 환경 및 계절에 영향을 받지 않는다.

청구항 제2항의 발명은, 청구항 제1항에 기재된 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재이고, 상기 양친매성 접착증진제는 친유성기 및 친수성기를 모두 갖는 양이온계, 음이온계, 비이온계, 또는 -OH(하이드록실기), -COOH(카르복실기), -NH₃(아미노기) 중 어느 하나를 포함하는 극성공유결합 물질을 포함한 접착증진제이다.

청구항 제2항의 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재에 의하면, 보다 높은 접착력으로 도막 방수재의 기능을 높일 수 있다.

삭제

청구항 제5항의 발명은, 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법이고, 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재용 조성물에 양친매성 접착증진제를 투입하여 분산하는 단계를 포함하며, 도막 방수재용 조성물 100중량%를 기준으로 양친매성 접착증진제 1~5중량%가 투입되며, 상기 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재용 조성물은, 120~180℃의 프로세스 오일에 아스팔트 개질제, 강도 보강제, 내열 보강제, 접착력 보강제를 투입하여 용해시키는 제1 단계(S1); 상기 제1 단계(S1)의 프로세스 오일 혼합물에 아스팔트를 투입하여 균일 분산하는 제2 단계(S2); 및 상기 제2 단계(S2)의 분산물에 점도 조절용 무기질 충진제, 흐름 방지용 첨가제, 폐타이어 및 수성 개질재를 투입하여 균일 분산하는 제3 단계(S3)를 포함하여 이루어진다.

청구항 제5항의 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법에 의하면, 양친매성 접착증진제를 투입함으로써, 제조되는 아스팔트 도막 방수재는 도막 방수재가 부착된 피구조물이 수분 상태에 노출되어 있는 상태에 있어도 탈착되지 않고 부착되어 있어, 계절이나 주변 환경에 영향을 받지 않고 방수재로서의 기능을 반영구적으로 발휘할 수 있다. 이는 양친매성 접착증진제의 음전하를 띤 부분과, 물의 극성을 띤 수소(+)부분 사이에 전기적 힘이 작용하여 양친매성 접착증진제와 물분자가 서로 결합되어 접착 효과가 나타나게 된다.
또한, 120~180℃의 프로세스 오일에 아스팔트 개질제, 강도 보강제, 내열 보강제, 접착력 보강제를 투입분산한 후 다시 아스팔트를 투입 분산시킴으로써 성분들이 용융되어 서로 결합되는 중합반응을 거쳐 거대한 고분자 폴리머 혼합물을 이루므로, 보다 우수한 방수 효과를 얻을 수 있으며, 또한 상기 양친매성 접착증진제가 상기 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재용 조성물에 첨가됨으로써, 상기 고분자 폴리머 혼합물의 표면을 코팅하듯 감싸게 되어 수분에 노출된 피착물과의 접착력을 높일 수 있다.

삭제

청구항 제7항의 발명은, 청구항 제6항의 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막방수재의 제조방법이고, 도막방수재 100% 중량을 기준으로, 제1단계(S1)에서는 프로세스 오일 10-40중량%에 아스팔트 개질제 1-10중량%, 강도 보강제 1~5중량%, 내열 보강제 1~10중량%, 접착력 보강제 2-20중량%가 투입 및 용해되고, 제2 단계(S2)에서는 제1단계(S1)의 프로세스 오일 혼합물에 아스팔트 10~30중량%가 투입 분산되고, 제3 단계(S3)에서는 제2 단계(S2)의 분산물에 점도 조절용 무기질 충진제 10-20중량%, 흐름 방지용 첨가제 10-20중량%, 폐타이어 1-10중량%, 수성 개질제 0.3-5중량%가 투입 및 분산된다.

청구항 제7항의 습윤면 접착고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법에 의하면, 99.9%의 고형분으로 이루어져 있어, 시간이 경과함에 따라 물성이 딱딱해지는 기존 매스틱 방수재와는 달리 시공 후 장시간 경과 후에도 우수한 탄성과 복원력, 접착력을 발휘하고 저온에서도 뛰어난 신축성을 나타낸다. 또한 내열 흐름성이 우수하여 구조물 어느 곳에 시공하여도 전혀 흘러내림 없이 일정한 도막 두께를 형성할 수 있어 완벽한 방수층을 갖출 수 있는 효과를 제공한다.

청구항 제8항의 발명은, 청구항 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법이고, 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법이 하나의 탱크에서 수행된다.

청구항 제8항의 습윤면 접착고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법에 의하면, 1개의 탱크에서 모든 제조과정 및 포장이 이루어지므로, 생산이 간편하고 공정 시간 및 에너지를 줄일 수 있어, 제조단가를 낮출 수 있다.

청구항 제9항의 발명은 청구항 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 습윤면 접착고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법이고, 습윤 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법 중 제1 단계 및 제2 단계가 동시에 수행된다.

청구항 제9항의 습윤면 접착고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법에 의하면, 1액형, 2액형을 각각 따로 생산하여 혼합하는 복잡하고 장시간의 생산 공정을 필요로 하지 않으므로 생산이 간편하고 공정 시간 및 에너지를 줄일 수 있어, 제조단가를 낮출 수 있다.

본 발명에 따른 습윤면 접착고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재(GEL-SEAL)는 기존의 다른 방수재에서는 시도할 수 없는 습윤 바탕면에서의 시공이 가능하다는 가장 큰 장점을 가지고 있다. 뿐만 아니라 본 발명은 99.9%의 고형분으로 이루어져 있어 시간이 경과함에 따라 물성이 딱딱해지는 기존 매스틱 방수재와는 달리 시공 후 장시간 경과 후에도 우수한 탄성과 복원력, 접착력을 발휘하고 저온에서도 뛰어난 신축성을 나타낸다. 또한 내열 흐름성이 우수하여 구조물 어느 곳에 시공을 하더라도 전혀 흘러내림 없이 일정한 도막 두께를 형성할 수 있어 완벽한 방수층을 갖출 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 물과 습기의 침투를 막는 것 외에 산성 물질이나 알칼리에도 전혀 어떠한 영향을 받지 않는다.

또한 탄성 및 구조물과의 접착력이 탁월하고 점도가 높아 벽면 시공 후 흘러내림 현상이 없어 추가적인 2차 공정이 필요 없는 동시에, 우수한 복원성을 가지고 있어 시공 후 보호 몰탈 타설에 의한 밀림 현상, 수압이나 압력에 의한 투수 현상 같은 문제점을 제거하여 영구적인 방수가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 양친매성 접착 증진제를 포함하는 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막방수재이고, 상기 도막방수재 100중량%를 기준으로 상기 양친매성 접착 증진제가 1~5중량%로 포함된다.

상기 양친매성 접착 증진제는 수분 바탕면과의 접착력을 증진시키는 물질로서 구체적으로 양친매성(Amphipathic)은 극성기(친수성기)원자단과 비극성기(친유성기)원자단을 함께 지니는 분자를 총칭하는 것으로, 이러한 분자는 계면활성이 있다. 계면활성은 하나의 분자 중에 극성기와 비극성기 양쪽에 관능기를 갖고 있는 화합물을 말하며 극성 또는 비극성기에 따라 음이온계, 양이온계, 비이온계 등을 사용될 수 있으며 극성공유결합 물질인 -OH(하이드록실기), -COOH(카르복실기), -NH3(아미노기)등을 사용할 수 있다.

상기 양친매성 접착증진제가 습윤 바탕면에서의 점착 및 접착 효과를 내는 메카니즘은 다음과 같다.

본 발명에 사용되어진 재료 분자 단위체들은 일정 온도에서 용융 되여 서로 결합되는 중합반응을 거쳐 거대한 고분자 폴리머 혼합물이 된다. 이때 만들어진 혼합물에 양친매성 접착 증진제를 투입하여 혼합물의 표면을 코팅하듯이 감싸게 된다.

수분에 노출되어 있는 상태의 피구조물과 접착이 가능한 이유는 즉 물은 극성공유결합(Polar Covalent bond) 산소(-)와 수소(+)로 이루어진 유전상수가 상당히 큰 액체이기 때문에 고분자 폴리머 혼합물 자체와는 접착이 가능치 않으나 혼합물과 결합된 양친매성 접착 증진제의 음전하를 띤 부분이 물의 극성을 띤 부분의 분자들과 상호 전기적 힘이 작용하게 되어 물분자가 혼합물과 서로 강하게 잡아당기게 되어 접착 효과가 나타나는 것이다. 이렇게 부착되어진 피구조물과 본 발명의 방수재는 어떠한 악영향이 미치는 조건에서도 절대 탈착이 되지 않는 영구적인 방수재로서의 충분한 기능을 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도막 방수재는 다음 방법으로 제조된다.

먼저 제1 단계(S1)는 120-180℃ 사이의 프로세스 오일, 아스팔트 개질제, 강도 보강제, 접착력 보강제, 내열 보강제를 투입 후 용해시켜 골고루 분산 제조하는 과정이다.

여기서 프로세스 오일의 온도를 120-180℃로 유지하는 이유는 오일의 온도를 180℃ 이상 초과하여 오랜 시간동안 용해시키면 아스팔트 개질제와 다른 보강제 등의 물성 변화에 심각한 문제를 초래할 수 있기 때문이다. 그리고 120℃ 미만 온도에서 투입할 경우에는 아스팔트 개질제 및 다른 재료들이 충분히 분산되지 않아 분산시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 만약 재료가 완전히 용해되지 않아 일부 성분의 결정체가 남아 있다면 방수재 물성에 커다란 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.

상기 프로세스 오일류로는 석유계, 석탄계, 식물성계 오일을 사용 할 수 있는데 석유계 및 석탄계 오일은 아로마틱, 나프텐, 파라핀계 등으로 구분되어진다. 식물성계 오일은 아마인유(linseed oil), 대두유 및 미강유로 분류될 수 있다. 프로세스 오일은 상기 프로세스 오일 중에 선택된 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있다. 상기 1단계에서 사용된 프로세스 오일은 10~40중량%만큼 투입된다. 오일의 투입량이 10중량% 미만일 경우 그 사용량이 너무 적어 제품 자체의 점도가 너무 높아져 시공성이 불편해지며 매스틱 고유의 성질인 유동성이 떨어지는 단점이 있다. 반대로 오일의 투입량이 40중량%를 넘게 되면 점도가 낮아져 내열 흐름 안정성, 개질효과 및 접착력 또한 약해지게 되어 방수재 물성이 저하되는 일이 발생, 방수재로서의 역할을 할 수 없게 된다.

상기 아스팔트 개질제는 프로세스 오일에 투입 분산되어 제품의 물성을 향상시키는 재료이다. 고무 및 엘라스토머 혹은 이 두 가지의 혼합물이 사용될 수 있는데 그 종류로는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 블록코폴리머, 스티렌-이소프렌(SIS)고무, 스티렌-부타디엔(SB)고무, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS)고무, 클로로프렌 고무, 부틸고무 등을 사용할 수 있다. 상기 아스팔트 개질제는 1-10중량% 사용되는 바, 그 사용량이 1중량% 미만이면 개질제로서의 효과가 매우 떨어져 탄성 및 내구성, 내유동성을 충분히 발휘하지 못하게 되고, 10중량%를 초과할 경우에는 제품 자체의 점도를 띄게 하여 시공성의 불편함을 야기하고, 만약 필요 이상의 개질재를 사용하게 되면 단가 상승의 결과를 불러 제품 경쟁력이 약화되는 결과를 가져오게 된다.

상기 강도 보강제는 시공 후 제품 표면의 물성이 매스틱의 성질을 유지하되, 외부의 압력이나 충격에 제품의 강도를 향상시키기 위한 재료로서 종류로는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 저밀도 폴리프로필렌, 고밀도 폴리프로필렌 등의 합성수지를 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 강도 보강제는 1-5중량%으로 배합되어지며, 그 배합비가 1중량% 미만이면 물성에 미치는 효과가 미비하여 강도 보강제로서의 역할을 기대하기 어렵고, 배합비가 5중량% 이상이 될 경우 제품의 물성이 너무 딱딱해져 시공 시 작업성에 문제를 야기할 뿐만 아니라 시공 후 누수 및 투수가 발생 했을 때 메스틱의 장점인 유동성이 사라져 하자부위로 물질이 이동하지 못하게 되어 누수부위를 메워 주지 못하는 문제점을 일으키게 된다.

상기 접착력 보강제로는 석유수지(C5, C9, C5-C9 공중합), 천연수지(로진 에스테르), 쿠마론 수지, 폴리부텐 중 선택된 1종, 2,종 이상의 것이 사용될 수 있다. 접착력 보강제는 2-20중량% 사용되어지며 그 사용량이 2중량% 이하로 사용될 경우 피착면 및 방수보호층과의 접착력이 떨어지게 되어 방수시공 하자의 원인이 될 수 있다. 20중량%를 초과하여 사용 할 경우 제품의 단가 상승의 요인이 되기도 하며 방수재 온도가 떨어졌을 때 제품의 물성이 딱딱해지고 탄성이 없이 뚝뚝 끊어지는 현상이 일어나는 단점이 있다.

상기 내열성 보강제는 제품시공 후 건조 도막의 내열성을 향상시키기 위한 재료로서 그 종류로는 파라핀 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 산화 왁스, 천연왁스 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 내열성 보강제는 1-10중량% 사용되어지고, 배합량이 1중량% 미만이면 그 사용량이 적어 제품의 물성 향상에 미치는 효과를 기대할 수 없게 되어 내열성 보강제로서의 기능을 발휘 할 수 없게 된다. 10중량% 을 초과하여 사용되어지면 제품 표면에 막이 형성되어 피착면과의 접착 및 점착 성능이 저하되는 결과를 초래하게 된다.

상기 설명에서와 같이 본 발명의 제1 단계는 프로세스 오일 10-40중량%, 아스팔트 개질제 1-10중량%, 강도 보강제 1-5중량%, 접착력 보강제 2-20중량%, 내열성 보강제 1-10중량%을 포함하여 이루어져 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도막 방수재의 제조방법의 제2 단계(S2)는 상기 제1 단계에서 제조된 프로세스 오일 혼합물에 아스팔트를 투입하여 균일하게 분산시키는 단계이다. 상기 아스팔트는 방수성능 및 방청성능을 발휘하기 위한 것으로, 아스팔트의 배합비는 10-30중량% 사용되어지는 바, 투입량이 10중량% 미만이거나 30중량%를 초과하면 아스팔트가 가지고 있는 방수성능의 효과를 볼 수 없으며 유동성 및 내구성이 약화되는 문제점이 있다.

상기 아스팔트로는 스트레이트 아스팔트, 블로운 아스팔트, 천연 아스팔트(트리니다드 아스팔트, 길소나이트 등) 등이 사용될 수 있으며, 단독 사용 또는 혼합사용이 가능함은 물론이다.

다음으로 제3 단계(S3)는, 상기 제2 단계를 통해 제조된 분산 물질에 점도 조절용 무기질 충진재, 흐름 방지용 첨가제, 폐타이어 및 수성 개질제를 투입하여 균일 분산하는 단계이다.

상기 점도 조절용 무기질 충진재는 혼합물의 점도를 조절하여 도막의 강도를 높이고 제품의 원가를 낮추며 제품의 저장 안정성 및 작업 성능을 조절하는 재료로서, 종류로는 탄산칼슘, 탈크, 규회석 분말, 소석회 등을 사용할 수 있으며 상기의 원료 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 무기질 분체가 사용 될 수 있다. 제3 단계에서 사용된 점도 조절용 무기질 충진재의 함량은 10-20중량%이며, 그 배합량이 10중량% 미만이면 사용량이 너무 작아 점도 조절에 미치는 효과를 볼 수 없으며 20중량%를 초과하면 사용량이 너무 많아 매스틱 방수재 특유의 장점인 유동성을 저하 시킬 뿐 만 아니라 비중이 높아져 제품 TEST 시 회분제약 등의 규제에 걸리는 문제점을 가지고 있다.

상기 흐름 방지용 첨가제로는 해포석, 셀룰로스화이바, 벤토나이트, 실리카 분말, 침상형 구조의 무기질 분체 및 판상형 구조의 무기질 필러 등을 사용할 수 있다. 상기 흐름 방지용 첨가제는 10-20중량% 사용되어지며 그 사용량이 10중량% 미만이면 칙소성을 발휘하지 못해 벽면 시공 후 방수재가 흘러내리게 되며 배합비가 20중량% 이상을 넘으면 방수재의 점도가 너무 높아지고 방수 도막의 탄성을 저하 시키는 문제점이 발생하게 된다.

상기 폐타이어는, 용융시켜 용제상태로 첨가하거나 분말상태로 첨가할 수 있으며, 분말로 사용되는 경우 분말 입도가 0.4mm 미만인 것을 사용할 수 있다. 입도가 0.4mm를 초과하면 도막 방수재 조성물에 잘 분산되지 않아 본래의 기능을 수행하기 어렵다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 폐타이어는 1~10중량%로 사용될 수 있다. 폐타이어는 폴리머와의 혼화성과 결합성이 우수하여 도막 방수재의 부착력을 높이는 동시에 충분한 수밀성을 확보할 수 있도록 도와준다. 이때 1중량% 미만으로 사용되면 폐타이어 혼입효과가 떨어지면 10중량%를 초과하여 첨가되면 상대적으로 폴리머의 량이 줄어들어 수밀성이 저하되는 문제점이 있다.

상기 수성 개질제는 제1 단계에서 사용된 개질제(아스팔트 개질제)와는 다른 개질제로서 혼합물의 물성을 개선하고 향상시키기 위한 재료이다. 상기 수성 개질제로는 SBR 라텍스, EVA 에멀젼, 천연 라텍스, 부틸라텍스, 클로로프렌 라텍스 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 수성 개질제는 0.3%-5중량% 사용되어지며 그 사용량이 0.3중량% 미만이면 양이 너무 적어 방수재의 물성 개선 효과를 기대하기 어려우며 반대로 수성 개질제의 양이 5중량%를 초과하면 제품에 연성력이 증가하게 되어 시공 시 작업의 불필요한 요소가 되며 필요 이상의 함량을 투입 시 제품 가격의 상승을 초래하게 되어 가격 경쟁력이 약화되는 결과를 가져오게 된다.

제4 단계(S4)는 제3 단계까지 제조된 도막 방수재용 조성물에 양친매성 접착 증진제를 투입 균일 분산하는 단계이다.

상기 양친매성 접착 증진제는 제1 단계, 제2 단계, 제3 단계까지 제조된 혼합물에 투입되어 수분에 노출되어진 구조물에 접착력을 극대화시키기 위한 재료로서 그 종류로는 친유성기 및 친수성기를 가진 양이온계, 음이온계, 비이온계 증진제 및 극성공유결합 물질인 -OH(하이드록실기), -COOH(카르복실기), -NH3(아미노기)등을 사용할 수 있다. 상기 양친매성 접착증진제는 1-5중량%으로 배합되어지는 바, 그 배합량이 1중량% 미만이면 방수재 물성에 미치는 영향이 미비하여 수분 피착물에 대한 접착 효과를 볼 수 없게 되며 배합비가 5중량%을 초과하면 수분 바탕면의 접착 효과는 좋을지 모르나 제품의 전체적인 물성을 저하시키고 점도를 묽게 만들어 고점도 도막 방수재로의 성능을 발휘할 수 없게 된다.

상기와 같이 제4 단계까지의 과정을 통하여 본 발명의 습윤면 접착 고점도 아스팔트 매스틱 도막방수재가 제조된다. 상기 제4 단계가 완료된 습윤 접착 고점도 아스팔트 매스틱 도막방수재는 프로세스 오일, 아스팔트, 점도 조절용 무기질 충진재, 흐름 방지용 첨가제, 폐타이어, 수성 개질제, 양친매성 접착 증진제를 포함하여 이루어져 있으며 상기 프로세스 오일에 첨가되어 용해 - 균일 분산된 물질로는 아스팔트 개질제, 접착력 보강제 및 내열 보강제, 강도 보강제를 포함하여 이루어진다.

따라서 이렇게 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 습윤면 접착 고점도 아스팔트 매스틱 도막 방수재는 상기 도막 방수재 100중량%을 기준으로, 프로세스 오일 10-40중량%, 아스팔트 개질제 1-10중량%, 접착력 보강제 2-20중량%, 내열 보강제 1-10중량%, 강도 보강제 1-5중량%, 아스팔트 10-30%중량, 점도 조절용 무기질 충진재는 10-20중량, 흐름 방지용 첨가제는 10-20중량%, 페타이어 1-10중량% , 수성 개질제 0.3-5중량%, 양친매성 접착 증진제는 1-5중량%의 배합비로 이루어져 있다.

이하 본 발명의 습윤면 접착 고점도 아스팔트 매스틱 도막방수재의 제조방법에 대한 내용을 첨부된 도 1을 참조하여 설명하도록 한다. 본 발명의 제조에 사용되어진 물질 및 투입 함량은 이미 상기에서 충분히 설명되었으므로 생략하도록 한다.

먼저 본 발명의 제조 과정은 도 1에 나타난 것처럼 총 1, 2, 3, 4단계로 이루어져 있으며 타 방식처럼 1액형, 2액형 각 각 따로 생산하여 혼합하는 복잡하고 장시간의 생산 공정을 필요로 하는 것과 달리 추가적인 별도의 탱크가 필요 없고 1개의 탱크에서 모든 제조과정 및 포장이 이루어지므로 생산의 간편성과 시간 단축 및 에너지 절약의 효과를 기대할 수 있는 장점이 있다.

그럼 본 발명의 제1 단계(S1) 제조 방법에 대해 설명한다.

프로세스 오일의 온도를 120-180℃로 유지시킨 상태에서 아스팔트 개질제를 투입 용해시키고, 다음으로 강도 보강제 및 접착력 보강제, 내열 보강제를 차례대로 투입하여 용해 - 분산한다. 상기 프로세스 오일에 투입되는 원료들을 한꺼번에 넣어 분산시킬 수 있으나 각 각 원료들의 물성 차이가 있어 용해 도중 서로 엉기거나 뭉치게 되면 제조시간이 길어지게 되는 어려움을 갖게 된다. 또한 제조 공정 온도를 120-180℃로 설정한 이유는 일단 1단계에 투입되는 원료들의 녹는점이 위의 설명한 온도 범위에 속하며 만약 제조온도가 120℃이하 미만이면 원료들이 완전 용해되지 않아 방수재의 성능을 발휘하지 못하게 되며, 180℃를 초과하면 물성이 파괴되어 원료들이 가지고 있는 고유의 효과를 볼 수 없게 되어 방수재의 기능을 상실케 되는 큰 문제점이 생기게 된다.

제2 단계의 제조과정에 대해 설명하면 상기 제1 단계에서 용해-분산 되어진 혼합액에 아스팔트를 투입 균일 분산하는 단계로서 아스팔트의 투입 온도는 아스팔트가 유동성을 가지며 흐를 수 있는 100-200℃ 온도 범위에서 이루어진다.

상기와 같이 제1 단계와 제2 단계까지 제조가 완료되면 혼합액에 점도 조절용 무기질 충진제 및 흐름 방지용 첨가제, 폐타이어, 수성 개질제를 투입하여 균일 분산하고 골고루 분산되어진 혼합물에 마지막으로 양친매성접착 증진제를 투입함으로써 본 발명에 따른 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조가 완료되는 것이다.

이하 본 발명을 하기의 실시 예를 통해 설명한다.

하기의 표 1, 표 2와 같은 배합으로 도막 방수재를 제조하였다.

실시예 1의 배합비

원료명	배합비(wt%)	비고
프로세스 오일	26	나프텐계유
아스팔트 개질제	2	Linear Type SBS
강도 보강제	1	합성수지(저밀도 폴리에틸렌)
접착력 보강제	14	석유수지 (C5)
내열 보강제	2	폴리에틸렌 WAX
아스팔트	18.5	AP-3
폐타이어	5	폐타이어 분말
점도 조절용 무기질 충진재	15	탄산칼슘
흐름방지용 첨가제	15	해포석
접착 증진제	1	IC Chemical : Amine Oxides
수성 개질제	0.5	SBR Latex
합계	100	-

실시예 2의 배합비

원료명	배합비(wt%)	비고
프로세스 오일	38	아로마틱 오일
아스팔트 개질재	1.5	Radial Type SBS
강도 보강제	1	합성수지(저밀도 폴리에틸렌)
접착력 보강제	2	석유수지 (C5)
내열 보강제	2	Amide WAX
아스팔트	20	AP-3
페타이어	3	페타이어 분말
점도 조절용 무기질 충진재	20	탄산칼슘
흐름방지용 첨가제	10	셀룰로스화이바
접착 증진제	2	BYK : Amphoteric류
수성 개질재	0.5	SBR Latex
합계	100	-

비교예의 배합비

원료명	배합비(wt%)	비고
아스팔트	12	Blown AP
오일	28.5	나프텐계유
충진재	10	탄산칼슘
증점제	2	-
계면활성제	0.4	일신화학 : ISC-420
페타이어 용융액	29	-
황	0.6	유황
가황촉진제	0.2	스테아린산
노화방지제	0.3	페놀계
벤토나이트	14	Na-형 벤토나이트
수용성 고분자 수지	3	PVA, Polyester
합계	100

물성 측정 결과 - 지식 경제부 기술표준원 KS F 4935에 의한 실험조건임

구분	단위	시험조건	실시예1	실시예2	비교예
점 도	cps	45℃	400000	300000	150000
불휘발분	Wt%	105℃, 3시간	99.9%	99.9%	81%
내열 흐름성	mm	80℃, 1hr, 수직	0	0	0
저온 유연성	-	-20℃ 90° bending	Pass	Pass	Pass
투수저항실험	-	1hr, 0.3N/㎟ 수압조건	Pass	Pass	non-Pass
습윤 부착 성능실험	-	20± 2, 24hr 침적 후 100sec 피착물 탈착여부	Pass	Pass	non-Pass
내화학 성능 실험	%	황산, 질산, 염산	질량변화 및 특이사항없음	질량변화 및 특이사항없음	Acid에 의한 표면 Hole 생김.

상기 표 4에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 도막 방수재는 투수 저항성 및 내화학 성능이 우수하여 계절 및 장소에 관계없이 시공이 가능하며, 장기적으로 우수한 방수 효과를 기대할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 99.9% 고형분으로 이루어져 있어 시공 후에도 휘발되어 날아가는 성분이 거의 없어 시공당시의 성능을 그대로 유지할 수 있어 반영구적인 효과를 기대할 수 있다. 또한, 고온에서도 점도가 높아 시공성이 우수하며, 균일도포가 용이하여 별도의 후속공정이 요구되지 않는다.

Claims

양친매성 접착증진제를 포함하는 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막방수재이고, 상기 도막 방수재 100중량%를 기준으로 상기 양친매성 접착증진제가 1~5중량%로 포함되며,
상기 도막방수재 100중량%를 기준으로, 프로세스 오일 10~40중량%, 아스팔트 개질제 1~10중량%, 강도 보강제 1~5중량%, 내열 보강제 1~10중량%, 접착력 보강제 2~20중량%, 아스팔트 10~30중량%, 점도 조절용 무기질 충진제 10~20중량%, 흐름 방지용 첨가제 10~20중량%, 폐타이어 1~10중량%, 수성 개질제 0.3~5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재.
제1항에 있어서,
상기 양친매성 접착증진제는 친유성기 및 친수성기를 모두 갖는 양이온계, 음이온계, 비이온계, 또는 -OH(하이드록실기), -COOH(카르복실기), -NH₃(아미노기) 중 어느 하나를 포함하는 극성공유결합 물질인 것을 특징으로 하는 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막방수재.
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고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재용 조성물에 양친매성 접착증진제를 투입하여 분산하는 단계를 포함하며, 상기 양친매성 접착증진제는 친유성기 및 친수성기를 모두 갖는 접착증진제이고, 상기 도막 방수재용 조성물 100중량%를 기준으로 상기 양친매성 접착증진제 1~5중량%가 투입되며,
상기 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재용 조성물은,
120~180℃의 프로세스 오일에 아스팔트 개질제, 강도 보강제, 내열 보강제, 접착력 보강제를 투입하여 용해시키는 제1 단계(S1);
상기 제1 단계(S1)의 프로세스 오일 혼합물에 아스팔트를 투입하여 균일 분산하는 제2 단계(S2); 및
상기 제2 단계(S2)의 분산물에 점도 조절용 무기질 충진제, 흐름 방지용 첨가제, 폐타이어 및 수성 개질재를 투입하여 균일 분산하는 제3 단계(S3)
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막방수재의 제조방법.
삭제
제5항에 있어서,
상기 도막방수재 100% 중량을 기준으로,
상기 제1단계(S1)에서는 프로세스 오일 10-40중량%에 상기 아스팔트 개질제 1-10중량%, 상기 강도 보강제 1~5중량%, 상기 내열 보강제 1~10중량%, 상기 접착력 보강제 2-20중량%가 투입 및 용해되고,
상기 제2 단계(S2)에서는 상기 제1단계(S1)의 프로세스 오일 혼합물에 아스팔트 10~30중량%가 투입 분산되고,
상기 제3 단계(S3)에서는 상기 제2 단계(S2)의 분산물에 상기 점도 조절용 무기질 충진제 10-20중량%, 상기 흐름 방지용 첨가제 10-20중량%, 상기 폐타이어 1-10중량%, 상기 수성 개질제 0.3-5중량%가 투입 및 분산되는 것을 특징으로 하는 습윤면 접착고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법.
제5항 또는 제7항에 있어서,
상기 습윤 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법이 하나의 탱크에서 진행되는 것을 특징으로 하는 습윤면 접착고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법.
제5항 또는 제7항에 있어서,
상기 습윤 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법 중 제1 단계 및 제2 단계가 동시 또는 시계열적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 습윤면 접착 고점도 매스틱 아스팔트 도막 방수재의 제조방법.