KR101669448B1 - 소립자 epdm이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재 및 이의 제조방법 - Google Patents

소립자 epdm이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내열성, 내오존성, 내알칼리성, 내후성 등이 우수한 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)에 기능성 화합물을 결합시킴으로써, 화학적으로 안정화되어 있어 물성 변화가 적으면서도 방수성능이 우수하고, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 화학적으로 안정성이 뛰어나 시공 후 장시간이 경과된 후에서 물성변화가 거의 없으며, 낮은 점도로 인하여 120 ~ 130 ℃ 정도로 기존의 아스팔트 도막 방수재에 비하여 낮은 온도에서 용융됨으로써 방수 시공시 작업자의 안전, 아스팔트 흄(fume) 등 유해가스가 발생되지 않고, 화재의 위험성이 없으며 시공시 방수재의 평활도를 유지하기 쉽고 고온 용융에 의한 급격한 산화 및 노화현상을 방지할 수 있다.

Description

소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재 및 이의 제조방법{Sprayed low viscosity and non-hardening waterproof agent comprising crosslinking small-sized EPDM and manufacturing method thereof}
본 발명은 내열성, 내오존성, 내알칼리성, 내후성 등이 우수한 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)에 기능성 화합물을 결합시킴으로써, 화학적으로 안정화되어 있어 물성 변화가 적으면서도 방수성능이 우수하고, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
콘크리트 건축물의 옥상, 지하주차장 상부, 지하 외벽, 지하철, 지하차도, 공동구 등과 같은 토목 구조물에 빗물 등과 같은 수분이 스며들 경우, 수분의 일부가 증발되지 않고 건축물 내부로 침투하게 되는데, 이러한 현상은 거주자의 쾌적한 주거 환경을 유지할 수 없다는 환경적 측면뿐만 아니라, 누수로 인한 철근 및 철골의 부식이나 중성화, 동결 융해, 유해물질의 침입 등으로 인해 열화 가속화 및 콘크리트 재료의 결합력이 저하되므로, 내구성 저하의 방지(온도변화에 따른 공극, 균열 발생 등) 측면에서 건축 및 토목 구조물에는 반드시 방수시공이 요구된다.
방수 시공시 사용되는 재료로는 시트 방수재, 도막 방수재 및 매스틱 방수재 등이 있으나, 시트 방수재의 경우 가열 토치를 사용하여 가열 융착식으로 시공하기 때문에 시공이 매우 까다롭고, 시공 시간이 매우 길며, 시공시 화상의 위험이 있다. 또한, 시공 후 하자가 발생할 경우, 누수된 물이 시트와 피착면 사이의 공간을 따라 이동하여 파손 부분과 함께 다른 곳에서도 누수가 일어날 수 있어, 정확하게 누수가 발생한 하자 지점을 찾기가 극히 곤란하므로 방수층 전체를 재시공해야만 하는 문제점이 있다.
매스틱 방수재의 경우에도, 매스틱 방수재를 시공 인력이 직접 펴 발라서 시공해야 하므로 두께가 균일하지 않게 시공되는 등의 시공성이 떨어지는 문제점이 존재한다. 또한, 시공시 고체화되지 않은 매스틱 방수재의 특성으로 인해 기온이 높은 하절기에 수직 벽 부위에 대하여 시공할 경우에는 매스틱 방수재가 흘러내려 수직 벽의 상/하부 방수층 두께가 균일하지 않게 되고, 보호시트를 함께 시공할 경우 부착된 보호시트가 흘러내리는 등의 단점이 있다.
도막 방수재는 고무아스팔트 도막 방수재, 용제형 도막 방수재, 수용성 도막 방수재 등으로 구별되는데, 종래의 열공법용 개질아스팔트 도막 방수재는 도막재를 녹이고 도막재의 평활도를 유지하기 위하여 용융 가마에서 180~250℃의 고온으로 장시간 가열하게 된다. 이때 스트레이트 아스팔트가 끓으면서 아스팔트 흄(fume)과 같은 유해가스와 악취로 인하여 환경을 저해할 뿐 아니라, 화재의 위험성이 높으며, 도막 방수재 자체의 물성에도 영향을 미쳐 내한성, 내균열성, 신장률 및 내열성 등이 현저하게 저하되며 산화 및 노화현상이 급격히 진행되어 건축물의 누수와 같은 하자 발생의 원인이 되기도 한다.
또한, 용제형 도막 방수재는 환경공해와 독성이 있어 인체에 유해하며, 수용성 도막 방수재는 수분이 함유되어 있어 동절기 시공에 취약한 문제점을 갖고 있다.
등록특허 제1369296호(2014.03.06 등록공고)에는 저장탱크에서 고체상의 아스팔트계 도막 방수재 펠렛을 용융시켜 저장하고, 이를 이동탱크로 이송한 후 상기 이동탱크를 방수재 시공 장소로 이동시켜 용융된 도막 방수재를 스프레이 타입으로 분사하는 도막 방수재 스프레이 열융착 시트의 시공 공법, 시공 장치 및 이를 이용하여 시공된 시트가 제시되어 있다.
그러나 이러한 종래기술의 경우에는 1, 2차 가열 단계에서 방수 재료를 130 ~ 150℃ 온도 범위에서 용융-유지한다고 언급하고 있으나, 방수 시공시 스프레이 분사 온도가 명확히 나타나 있지 않고, 실제 현장에 적용하여 사용할 경우에 고분자 개질제인 SBS, SBR, CR, SEBS 등이 스프레이 방식으로 분사될 때 심한 실날림이 발생하는 문제가 존재한다.
또한, 등록특허 제0984072호(2010.09.28 등록공고)에는 종래의 도막방수재와 같이 180 ~ 250 ℃ 의 고온이 아닌 120 ℃ 정도의 저온에서 용융됨으로써 방수재의 시공성을 향상시키고, 흄(fume)과 같은 유해가스가 발생하지 않는 저융점 개질아스팔트 도막 방수재를 제시되어 있다. 하지만 120 ℃에서의 제품의 점도 및 연화점에 대하여 명확히 기재되어 있지 않고, 상기 저융점 개질 아스팔트 도막방수재에 포함되는 검로진(Gum Rosin)의 연화점이 70 ~ 80 ℃이므로, 방수재 제조시 약 150 ℃의 온도로 가열시켜 투입할 경우 다량의 기포 및 증기가 발생하며 끓어 넘칠 수 있으며, 에탄올, 클로로포름, 아세트산, 벤젠과 같은 유기용매에 녹기 쉽기 때문에 내화학적 성능이 취약하다는 문제점이 여전히 존재한다.
등록특허 제1369296호(2014.03.06 등록공고) 등록특허 제0984072호(2010.09.28 등록공고)
본 발명은 기존의 아스팔트 도막 방수재에 비해 저온인 120 ~ 130 ℃ 정도의 온도 범위에서 스프레이 분사가 가능하면서 동시에 우수한 방수성능을 갖는 방수재를 제공하기 위한 것으로, EPDM에 기능성 화합물을 결합시켜 세밀하고 촘촘한 분자 구조를 유도하면서 동시에 융점이 낮은 방수재를 제공함으로써, 스프레이 분사 시공시 현장 작업성 및 시공성이 뛰어나고, 시공 후 수압이나 압력에 대한 추종성이 우수한 장점이 있다. 또한, 소립자 EPDM을 가교결합시켜 사용함으로써 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재는, 아스팔트, 프로세스오일, 입경이 28 ㎛ 이하인 소립자 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)을 포함하고, 가교결합촉진제, 항산화제, 접착력 보강제, 내열 안정제 및 점도 조절제로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 방수재는, 아스팔트 40 ~ 60 wt%, 프로세스 오일 15 ~ 33 wt%, 입경이 13 ~ 28 ㎛인 소립자 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 5 ~ 18 wt%을 포함하고, 가교결합촉진제 0.3 ~ 1.5 wt%, 항산화제 0.1 ~ 1 wt%, 내열 안정제 1 ~ 6 wt%, 접착력 보강제 2.5 ~ 6 wt% 및 점도 조절제 4 ~ 11 wt%를 포함할 수 있다.
상기 가교결합촉진제는, 카르복실기를 갖는 유기산, 무기산 또는 이들의 혼합물이고, 상기 항산화제는 퀴논계 화합물, 페놀계 화합물 및 아민계 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 사용할 수 있다.
상기 내열 안정제는, 파라핀계 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 유동 파리핀, 페트롤라튬(petrolatum), 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, F-T 왁스, 천연왁스 및 산화왁스로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것 이고, 상기 접착력 보강제는, 석유수지(C5~9), 천연수지, 쿠마론 수지 및 폴리부텐으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 사용할 수 있으며, 상기 점도 조절제는, 프탈산 에스테르계 화합물, 아로마틱계 화합물, 나프텐계 화합물 및 파라핀계 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 방수재는 120 ~ 130 ℃의 온도에서 0.9 ~ 3.0 dp.s 점도 값을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 형태는, 아스팔트 및 프로세스 오일에 입경이 28 ㎛ 이하의 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 첨가한 혼합물을 숙성 및 팽윤시키는 단계; 숙성 및 팽윤된 혼합물에 가교결합촉진제를 투입하여 중합반응시키는 단계; 및 중합반응이 완료된 혼합물에 항산화제, 내열안정제, 접착력 보강제 및 점도 조절제로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상을 혼합하는 단계;를 포함하여 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재를 제조하는 방법이다.
상기 숙성 및 팽윤시키는 단계는, 상기 아스팔트 및 프로세스 오일을 가열하여 150 ~ 200 ℃ 온도로 유지시키는 가열단계; 및 상기 150 ~ 200 ℃ 온도로 유지되는 아스팔트 및 프로세스 오일에 상기 입경이 28 ㎛ 이하의 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)을 첨가한 혼합물을 1 ~ 2시간동안 숙성 및 팽윤시키는 용해단계;를 포함할 수 있다.
상기 중합반응시키는 단계는, 숙성 및 팽윤된 혼합물에 가교결합촉진제를 투입하여 150 ~ 200 ℃ 온도에서 1 ~ 2시간 동안 중합반응시키는 것이 바람직하며, 상기 혼합하는 단계는, 중합반응이 완료된 혼합물에 항산화제, 내열안정제, 접착력 보강제 및 점도 조절제를 소정의 시간 간격에 따라 순차적으로 혼합할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 형태는 상기 언급된 방수재 또는 상기 언급된 제조방법으로 제조된 방수재를 스프레이 방식으로 분사하여 방수 도막층을 형성하는 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 시공 방법으로서, 상기 방수재는 120 ~ 130 ℃의 온도에서 분사시켜 방수 도막층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 우수한 내후성, 내오존성, 내열성, 내한성, 내약품성을 갖는 EPDM에 기능성 화합물을 결합시켜 그물 조직 형태의 3차원 망상 구조를 갖는 저점도 비고화 스프레이 방수재를 제시함으로써, 화학적으로 안정성이 뛰어나 시공 후 장시간이 경과된 후에서 물성변화가 거의 없으며, 낮은 점도로 인하여 120 ~ 130 ℃ 정도로 기존의 아스팔트 도막 방수재에 비하여 낮은 온도에서 용융됨으로써 방수 시공시 작업자의 안전, 아스팔트 흄(fume) 등 유해가스가 발생되지 않고, 화재의 위험성이 없으며 시공시 방수재의 평활도를 유지하기 쉽고 고온 용융에 의한 급격한 산화 및 노화현상을 방지할 수 있다.
또한, 소립자 EPDM과 기능성 화합물 간의 결합시, 중합반응을 통해 형성된 세밀하고 촘촘한 분자 구조로 인하여 탄성 및 인장강도가 증가하여, 구조물에 가해지는 인장력 또는 반복적인 피로하중 등에 대한 대응성이 뛰어나고, 저온(-20 ℃)에서도 깨지지 않은 우수한 유연성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 120 ~ 130 ℃ 온도에서 0.9 ~ 3.0 dp.s 범위의 점도를 가지고 있어 스프레이 방식으로 분사 가능하여 까다롭고 복잡한 구조물에도 쉽게 시공이 가능하며, 접착력이 우수하여 수직 벽면에서 흘러내리지 않아 일정한 두께의 방수층을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 EPDM과 기능성 화합물 간의 결합을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 비고화 스프레이 방수재는 본 발명의 실시예에 따라 팽윤 및 숙성시키는 단계를 통해 EPDM이 분산된 모습을 TEM(투과전자현미경)으로 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 중합단계를 통해 망상구조가 형성된 모습을 광학 현미경으로 관찰한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 2,3에서 사용된 28 ㎛ 크기(500 Mesh)의 EPDM을 광학 현미경으로 관찰한 사진이다.
도 5는 본 발명의 비교예 6에서 사용된 173 ㎛ 크기(80 Mesh)의 EPDM을 광학 현미경으로 관찰한 사진이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상부에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재 및 이의 제조방법에 관하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재는, 아스팔트, 프로세스오일, 입경이 13 ~ 28 ㎛인 소립자 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)을 포함하고, 가교결합촉진제, 항산화제, 접착력 보강제, 내열 안정제 및 점도 조절제로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상 선택된 것을 더 포함하는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 아스팔트 40 ~ 60 wt%, 프로세스 오일 15 ~ 33 wt%, 입경이 28 ㎛ 이하인 소립자 EPDM 5 ~ 18 wt%를 포함하고, 가교결합촉진제 0.3 ~ 1.5 wt%, 항산화제 0.1 ~ 1 wt%, 내열 안정제 1 ~ 6 wt%, 접착력 보강제 2.5 ~ 6 wt% 및 점도 조절제 4 ~ 11 wt%을 더 포함할 수 있다.
상기 소립자 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)는 본 발명의 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재에 내구성, 내후성, 탄성, 내화학성 등의 우수한 화학적 또는 물리적 특성을 부여하는 것으로서, 바람직하게는 입경이 13 ~ 28 ㎛인 것을 사용할 수 있다.
상기 소립자 EPDM의 입자크기가 28 ㎛보다 커지게 되면 방수재 제조시 숙성시간이 길어지게 되거나 깁스-톰슨 식(gibbs-thomson equation)에 의해 화학적 전위가 감소하기 때문에 중합반응시 촘촘하고 세밀한 분자 결합을 하지 못하게 됨으로써, 기존의 방수재들과의 물성비교측정시 동등하거나 물성 향상의 차이가 미미할 수 있고, 소립자 EPDM의 입자크기가 13 ㎛보다 작아지게 되면 팽윤(swelling)시 입자 간 응집현상이 발생함에 따라 분산 시간이 오래 걸리며 상기 소립자 EPDM과 기능성화합물(가교결합촉진제, 항산화제, 접착력 보강제, 내열 안정제 및 점도 조절제)의 화학결합반응이 원활하게 이루어지지 않아 기대하는 효과를 얻지 못할 수 있다.
또한, 상기 EPDM의 입자 크기가 작아지면 숙성 시 표면적이 커 점성이 높아지며, 높은 점성으로 인하여 방수재 제조 후 시공시 스프레이 분사가 어려워질 수 있을 뿐만 아니라 크기가 작아질수록 제조단가가 급격히 증가되어 제품의 경쟁력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 소립자 EPDM은 본 발명의 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 전체 중량을 기준으로 5 ~ 18 wt% 포함되는 것이 바람직한데, 상기 소립자 EPDM의 함량 5 wt% 미만일 경우 자외선 차단 기능이 떨어져 내후성이 약해지며, 신장 및 탄성이 떨어지게 됨에 따라 균열 및 진동에 때한 거동 대응 효과를 기대할 수 없으며, 18 wt%를 초과하게 될 경우 점도가 높아져 방수재 제조시 원활한 분산과 교반이 어려워짐은 물론 시공 후 방수재 표면이 딱딱해지고 취성이 커져 작은 변형에도 대응하지 못하고 쉽게 깨지거나 파괴될 수 있다. 또한, 과도한 함량 증가로 인하여 제품 단가의 상승으로 경제성이 저하될 수 있다.
상기 소립자 EPDM은 비극성 고분자 화합물로 내열성, 내오존성, 내알칼리성, 내후성 등은 우수하나, 점착 및 접착력이 낮은 물성적 약점을 가지고 있어 이를 보완하기 위하여 각종 기능성 화합물을 중합반응시키는 것이 바람직하다.
도 1과 같이 소립자 EPDM과 각종 기능성 화합물인 아스팔트, 프로세스오일, 가교결합촉진제, 항산화제, 접착력 보강제, 내열 안정제 및 점도 조절제를 중합반응 또는 화학 결합시켜 물성적 약점을 보완하고 방수성능을 더 향상시킬 수 있다. 좀 더 상세히 살펴보면, 각각의 기능성 화합물 간에 공중합(grafting)되거나, 소립자 EPDM 내 단위 분자인 아이소프렌(isoprene) 사슬이 상기 기능성 화합물과의 결합성이 향상되어 그물 조직 형태로 얽히거나 소립자 EPDM 내에서 또는 각각의 기능성 화합물 내에서 서로 가교결합(Crosslink)하여 그물 조직 형태의 촘촘한 3차원 망상 구조를 형성함으로써, 화학적으로 안정성이 뛰어나며 장시간 경화 후에도 물성 변화가 거의 없는 비고화 성질을 나타낼 뿐만 아니라 탄성 및 인장강도가 증가되어 거동에 대한 대응성이 뛰어난 방수재를 제조할 수 있다.
따라서, 상기 기능성 화합물로 아스팔트, 프로세스오일, 가교결합촉진제, 항산화제, 접착력 보강제, 내열 안정제 및 점도 조절제 등을 사용하여 EPDM과 화학결합시켜 본 발명의 비고화 스프레이 방수재를 제조함으로써, 고형분이 99.9% 이상의 비경화형으로 점착 및 접착 성능이 우수하며 재료 간 화학반응에 의해 화학적 안정성이 뛰어나 물성 변화가 거의 일어나지 않는 방수재를 제조할 수 있다.
상기 아스팔트는, 수밀성과 치밀성을 증진시키기 역할을 하는 것으로서 바람직하게는 스트레이트 아스팔트(Straight Asphalt), 브론 아스팔트(Blown Asphalt), 트리니다드 아스팔트(Trinidad Asphalt) 및 길소나이트(Gilsonite)로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 아스팔트는 본 발명의 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재에 40 ~ 60 wt% 포함될 수 있는데, 함량이 40 wt% 미만일 경우 물의 침투, 흡수 혹은 투과를 방지하는 수밀성이 떨어져 방수효과가 미미하고, 60 wt% 를 초과하게 될 경우 상기 방수재 내 포함되는 다른 성분들 간의 상용성이 떨어져 방수재의 물성이 저감될 수 있다.
상기 프로세스 오일은 각각의 성분들 간의 혼화성을 향상시켜 가공성을 증진시키고, 분산성을 향상시키기 위한 것으로서, 바람직하게는 석유계 오일, 석탄계 오일. 식물성계 오일, 아로마틱계 오일, 나프텐계 오일, 및 파라핀계 오일로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 프로세스 오일은 상기 방수재 내 15 ~ 33 wt% 포함되는 것이 바람직한데, 이는 15 wt% 미만으로 포함될 경우 본 발명의 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 제조 중 화학반응을 위한 용매로서의 기능을 충분히 발휘하지 못해 분산성이 저감되고, 이로 인해 가공성이 떨어지게 될 수 있다. 한편, 상기 프로세스 오일의 함량이 33 wt%를 초과하게되면 상기 방수재에 포함된 성분 간의 분산 및 혼화성이 향상되어 가공성은 우수해지나 상대적으로 점도가 무르게 되어 강도, 내열 안정성 등 방수재의 물성이 하향되어 문제가 발생될 수 있다.
상기 가교결합촉진제는, Acid계 여러 종류의 산화물을 유기화학 반응을 통해 고농축 시킨 무기산 또는 유기산으로서, 본 발명의 방수재의 제조 중 가교중합 반응 시 둘 이상의 고분자 사슬을 한 개 또는 복수 개의 1차 결합으로 형성시켜 상기 방수재의 탄성 및 인장강도를 향상시키기 위한 것이다.
바람직하게는 상기 가교결합촉진제는 무기산(Inorganic acid) 또는 유기산(Organic acid)을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 카르복실기(-COOH)기를 포함하고 있는 유·무기산을 사용할 수 있다. 예를 들어, 페닐설폰산(phenyl sulfonic acid), 파라톨루엔설폰산(p-toluene sulfonic acid, PTSA), 폴리인산(polyphosphoric acid, PPA), 인산(phosphoric acid) 또는 설파민산(sulfamic acid) 등을 사용할 수 있다.
상기 가교결합촉진제는 0.3 ~ 1.5 wt% 포함될 수 있는데 상기 함량범위를 벗어나게 되는 경우 반응 촉진 및 결합을 위한 연결 고리로서의 효과를 기대할 수 없거나, 가교결합(가교중합)반응시 각각의 성분 사이에 다변화현상이 발생됨으로 인해 오히려 물성이 저감될 수 있다.
상기 항산화제는, 공기 중에 포함된 산소나 오존에 의해 아이소프렌(isoprene) 사슬이 분해되는 것을 방지하여 본 발명의 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 화학적 안정성을 증진시키기 위한 것으로서, 바람직하게는, 퀴논계 화합물, 아민계 화합물 및 페놀계 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 항산화제는 0.1 ~ 1 wt% 포함되는 것이 바람직하며, 상기 방수제 내 0.1 wt% 미만으로 포함될 경우 산소나 오존에 의한 분해 방지 효과를 기대할 수 없으며, 1 wt%를 초과하게 될 경우 함량 초과에 따른 이익이 없고, 제조원가가 상승하여 경제성이 떨어질 수 있다.
상기 내열안정제는, 본 발명의 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재를 스프레이 고압 분사 시 흘러내리지 않고 고온에 따른 방수재의 흐름 및 쳐짐 등의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파라핀계 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 유동 파리핀, 페트롤라튬(petrolatum), 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, F-T 왁스, 천연왁스 및 산화왁스로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 방수재 내에서 1 ~ 6 wt%의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 내열안정제가 1 wt% 미만으로 포함될 경우 상기 방수재의 고온 흐름저항성이 약해져 스프레이 분사시 쳐짐 및 흘러내림으로 인하여 시공성이 저하되고, 6 wt%를 초과하게 될 경우 상기 방수재 표면에 이형성질로 인하여 피착면과의 접착성능이 떨어지고, 저온에서 유연성이 낮아져 깨지거나 내구성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
상기 접착력 보강제는 상기 EPDM의 낮은 접착력을 보완함과 동시에 방수재 표면의 도막 강도를 향상시키기 위한 것으로서, 석유수지(C5, C9, C5 ~ C9 공중합, 수첨계), 천연수지(로진 에스테르), 쿠마론 수지 및 폴리부텐으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 접착력 보강제는 바람직하게는 2.5 ~ 6 wt% 함량으로 포함될 수 있으며, 상기 방수재 내 2.5 wt% 미만으로 포함될 경우 이에 따른 효과를 발휘할 수 없어 방수재 시공 후 접착능력 상실에 따른 하자의 원인이 될 수 있으며, 6 wt%를 초과하여 포함될 경우 상기 방수재의 물성이 딱딱해지고 탄성이 상대적으로 저하되어 저온에서의 유연성 및 거동에 대한 대응성이 떨어질 수 있다.
상기 점도 조절제는 상기 방수재의 스프레이 분사시 균질한 도막 형성과 시공성을 향상시키기 위한 것으로서, 바람직하게는 상기 방수재 내 4 ~ 11 wt% 포함될 수 있는데, 4 wt% 미만으로 포함될 경우 상기 방수재의 점도가 증가하여 스프레이 분사가 어려워 시공성이 떨어지는 문제가 발생될 수 있으며 11 wt%를 초과하여 포함될 경우 반대로 점도가 저감되어 내열성 및 강도, 접착력 등 물성 저하가 발생될 수 있다.
상기 점도 조절제는 프탈산 에스테르계 화합물, 아로마틱계 화합물, 나프텐계 화합물 및 파라핀계 화합물로 이루어진 군 중에 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는, 아스팔트 및 프로세스 오일에 입경이 13 ~ 28 ㎛인 소립자 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 첨가한 혼합물을 숙성 및 팽윤시키는 단계; 숙성 및 팽윤된 혼합물에 가교결합촉진제를 투입하여 중합반응시키는 단계; 및 중합반응이 완료된 혼합물에 항산화제, 내열안정제, 접착력 보강제 및 점도 조절제로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상 선택된 것을 혼합하는 단계;를 포함하여 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재를 제조할 수 있다.
상기 숙성 및 팽윤시키는 단계는, 상기 아스팔트 및 프로세스 오일을 가열하여 150 ~ 200 ℃ 온도로 유지시키는 가열단계; 및 상기 150 ~ 200 ℃ 온도로 유지되는 아스팔트 및 프로세스 오일에 상기 소립자 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)을 첨가한 혼합물을 1 ~ 2시간동안 숙성 및 팽윤시키는 용해단계;를 포함하는 것으로서, 상기 숙성 및 팽윤시키는 단계를 거치게 되면 도 2와 같이 가열된 아스팔트 및 프로세스오일에 EPDM이 분산되고, 이로 인해 상기 EPDM 내 단위 분자인 아이소프렌(isoprene) 사슬의 화학적 반응성을 향상시켜 후단의 중합반응 시 결합성을 향상시켜 상기 분자 사슬이 그물 조직 형태의 3차원 망상 구조를 형성할 수 있도록 도와줄 수 있다.
상기 숙성 및 팽윤시키는 단계에서 아스팔트 및 프로세스 오일의 온도는 150 ~ 200 ℃를 유지하는 것이 바람직한데, 이는 온도가 150 ℃ 미만으로 떨어질 경우 EPDM의 충분한 숙성이 이루어 지지 않아 방수재 제조시 원하는 만큼의 효과를 기대하기 어려울 뿐만 아니라 후단의 중합반응이 완료되기까지의 반응시간이 길어져 생산성이 저감되고, 온도가 200 ℃를 초과하게 되면 숙성 및 팽윤이 진행되는 동안 다량의 증기가 발생 되고, 높은 온도 유지로 인한 생산비 증가로 이어질 수 있으며, 고온으로 인하여 투입되는 원료들의 물성 변화가 발생될 수 있다.
상기 숙성 및 팽윤된 혼합물에 가교결합촉진제를 투입하여 중합반응을 통해 망상구조 화합물을 형성시키는 중합반응시키는 단계는, Acid계의 여러 종류 산화물을 유기화학 반응을 통해 고농축 시킨 화합물인 가교결합촉진제를 사용하여 상기 숙성 및 팽윤된 혼합물에 포함된 두 개 이상의 고분자 사슬들을 하나 또는 복수 개의 1차 결합으로 형성시켜 망상구조를 형성하게 함으로서 탄성 및 인장강도가 우수한 화합물을 형성할 수 있다.
상기 가교결합촉진제는 일반적으로 무기산 또는 유기산 등 모든 종류의 Acid계 화합물이면 한정되지 않고 사용가능하나, 바람직하게는 카르복실기(-COOH)를 가진 유무기산을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 고비점 물질에 고온 침적시킨 후 환류냉각기를 사용하여 산가수분해반응을 통해 수분이나 불순물 등을 제거하여 보다 화학적으로 안정되어 있는 고순도의 가교결합촉진제를 제조할 수 있다.
상기 중합반응시키는 단계는, 상기 숙성 및 팽윤된 혼합물에 가교결합촉진제를 투입하여 150 ~ 200 ℃ 온도에서 1 ~ 2시간 동안 중합반응시키는 것이 바람직한데, 상기 온도가 150 ℃ 미만으로 내려가게 되면 상기 가교결합촉진제의 활성화 속도가 낮아지게 되어 중합을 위한 치환반응 속도가 떨어지게 되고, 이로 인하여 반응이 효과적으로 진행되지 못하게 되어 원하는 망상구조를 갖는 화합물을 수득할 수 없게 되고, 온도가 200 ℃를 초과하게 되면 상기 숙성 및 팽윤된 혼합물 내 포함된 소립자 EPDM 내 단위 분자인 아이소프렌(isoprene) 사슬들이 반응 시 화학적으로 불안정한 형태로 결합될 수 있어 후에 방수재로 제조시 화학적 안정성이 떨어져 박리되거나 상분리가 발생될 수 있다.
상기 혼합하는 단계는 상기 중합반응이 완료된 혼합물에 항산화제, 내열안정제, 접착력 보강제 및 점도 조절제를 무작위 또는 동시에 투입할 수도 있으나, 바람직하게는 상기 중합반응이 완료된 혼합물에 항산화제, 내열안정제, 접착력 보강제 및 점도 조절제를 소정의 시간 간격에 따라 순차적으로 혼합하여 용융분산시키는 것이 바람직하다. 이는, 상기 항산화제, 내열안정제, 접착력 보강제 및 점도 조절제 각각의 성분들이 소립자 EPDM의 고분자와 공중합(grafting)되어 분자 사슬이 그물 조직 형태의 3차원 망상 구조 형태로 형성되기 위함이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
[제조예]
스프레이 방수재 제조
아스팔트, 프로세스 오일, EPDM, 가교결합촉진제, 항산화제, 접착력 보강제, 내열 안정제 및 점도조절제를 하기 표 1과 같은 비율로 혼합하여 비교예 및 실시예를 제조하였다.
먼저, 아스팔트와 프로세스 오일에 열을 가하여 약 170 ℃ 온도를 유지한 다음, EPDM을 투입하여 70분간 숙성 및 팽윤시킨 다음, 투과전자현미경으로 관찰하였다.(도 2) 투입된 EPDM의 입자 크기는 Mesh 단위로 측정하여 micron 단위로 환산하였으며, 각각 80 Mesh = 173 ㎛, 500 Mesh = 28 ㎛, 800 Mesh = 18 ㎛, 1340 Mseh = 10 ㎛ 를 나타낸다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 2,3에서 사용된 28 ㎛ 크기(500 Mesh)의 EPDM 및 본 발명의 비교예 6에서 사용된 173 ㎛ 크기(80 Mesh)의 EPDM을 광학 현미경으로 관찰한 사진이다.
상기 숙성 및 팽윤된 EPDM이 포함된 혼합물에 가교결합촉진제를 투입하여 80 분간 중합반응시켰다. 상기 중합반응이 완료될 때까지 온도는 170 ℃를 유지시켰고, 80 분 후, 광학현미경을 사용하여 중합(crosslink)반응이 완료되었는지 확인하였다.(도 3)
그 후, 항산화제, 접착력 보강제, 내열 안정제 및 점도 조절제를 순차적으로 투입하여 비교예 및 실시예를 제조하였다.
상기 아스팔트는, 침입도가 60 ~ 80의 스트레이트 아스팔트를 사용하였으며, 프로세트 오일은 아로마틱계 오일을 사용하였으며, 가교결합촉진제는 Aicd계 산화혼합물, 항산화제는 페놀계 화합물, 내열 안정제로 폴리프로필렌 왁스, 접착력 보강제로 석유수지(C5계), 점도 조절제로 파리핀계 오일을 사용하였다.
비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 2 비교예 3 비교예
4		 비교예 5 비교예 6
아스팔트 49.5 54 46.5 42 47 54.5 41.5 48.5 46.5 50
프로세스오일 31 26.5 26 25.5 28 27 25 24 26 25
고분자 EPDM
(크기)		 - 5
(28㎛)		 13
(28㎛)		 18
(28㎛)		 12
(18㎛)		 4
(28㎛)		 19
(28㎛)		 16
(10㎛)		 13
(30㎛)		 15
(173㎛)
Crumb
rubber
(크기)		 13
(173㎛)		 - - - - - - - - -
가교결합가황
촉진제		 - 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.7
항산화제 - 0.5 0.5 0.5 0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.3
내열
안정제		 3 2 2 2 3 2 2 3 2 2
접착력
보강제		 2 3 3 3 4 3 3 2.5 3 3
점도
조절제		 - 8.5 8.5 8.5 5.2 8.5 8.5 5 8.5 4
기타 1.5
(SBS-1/
황분말 -0.5)		 - - - - - - - - -
(단위 : kg)
[실험예]
방수재 조성물의 물성측정
상기 제조예에서 제조된 실시예1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 5의 방수재 조성물을 사용하여 하기 표 2에 제시된 시험방법에 따라 진행하였다. 투수저항 성능, 습윤면 부착성능, 구조물 거동 대응성능, 수중유실 저항성능, 내화학성능은 KS F 4935(점착 유연형 고무 아스팔트계 누수보수용 주입형 실링재)에 따라 진행하였다.
항목 시험 방법 성능기준
투수 저항 성능 양생이 끝난 시험체 하부에 지름 3 mm 구멍을 9개 뚫고, 하부 투수시험편 위에 구멍이 뚤러지 않은 Ø100×30 mm의 모르타르판(상부 투수 시험편)을 올려놓을 수 있도록 10c15mm의 강재 간격재를 에폭시 수지 접착제를 사용하여 3개소에 설치하였다. 온도 20±2℃의 대기중에 투수 시험편에 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 주입하여 24시간 후 KS F 4919에서 규정하는 투수시험 장치를 이용한 시험을 할 수 있도록 수조를 씌워 0.3N/mm2의 수압을 1시간 동안 가한 후 투수 시험을 하여 재료에 대한 투수 유무를 확인. 투수 되지 않을 것
습윤면
부착 성능		 KS F 4935(점착 유연형 고무 아스팔트계 주입형 씰링재)에 의겨하며, 습윤면 부착성능 시험의 상판 및 하판의 시험체는 Ø100×30 mm의 모르타르 시험편을 사용하였으며, 상기 시험체 밑판 위에 3개소에 직경 5 mm×높이 10 mm의 강재 간격재를 에폭시 본드로 부착한 다음, 간격재를 부착한 시험체 밑판의 무게가 600×5g이 되도록 조정하며 수중 온도 20±2℃의 침적 상태에서 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 주입하여 24시간 수중에서 정치한 후, 시험체 상판을 들고 1/100초 까지 측정가능한 초시계로 시험체의 밑판이 탈착될 때까지의 시간을 측정. 60초 이내 탈락하지 않을 것
구조물
거동
대응성능		 거동 시험체의 구멍 뚫린 부위에 높이 10 mm로 모래를 채우고, 이것을 수온 20±2℃의 수중에 침적시킨 후 거동 봉을 보조 시험체의 구멍 중앙부에 수직으로 높고, 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 거동 봉 주변에 채운 후 24시간 정치하였다.
그 후, 수중에서 거동 대응성 시험체를 꺼내어 시험체에 묻은 물기를 제거한 후 온도 20±3℃, 습도 65±5%에서 물기가 완전히 증발할 때까지 최소 24시간 정치한 후, 완성된 시험체를 양생조의 온도가 20±3℃의 피로 시험기에 고정시킨 후 피로시험기를 작동시켜 거동 봉으로 0에서 5mm의 확대 축소를 1분에 1회의 비율로 거동시켜 600회 반복시켰다. 그 다음, KS F 4919 투수 시험장치(out-put방식)에 고정시켜 1시간 동안 0.1N/mm2의 수압을 가하여 투수 유무를 확인. 		투수되지 않을 것
수중 유실
저항성		 KS F 4935(누수보수용 주입형 씰링재)의 시험방법에 따라 시험하였으며, 시험체는 대기 중에서 직경 100 mm×높이 10 mm의 플라스틱 샤알레에 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 주입한 것을 사용하였으며, 유속 시험이 가능한 시험기를 이용하여 0.2m/s의 유속으로 48시간동안 유지한 후 유실정도를 확인.
이 때, 씰재는 윗면까지 평평하고 샤알레 내부에 완전하게 충진되도록 준비하였다.		 - 0.1 % 이내일 것
내화학
성능		 KS F 4935(점착 유연성 고무 아스팔트계 누수보수용 주입형 씰링재)에 제시된 시험방법에 따라 진행하였으며, Ø65×10 mm의 샤알레에 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 주입하여 온도 20±3℃, 상대습도 65±5 % 에서 3일간 정치시켰다. 각각 성형된 시험체는 황산(2%), 염산(2%), 질산(2%), 수산화나트륨(0.1%),, 수산화칼슘(포화상태), 염화나트륨(10%)용액에 168시간 침적시켜 중량변화 및 그 상태를 확인. - 0.1 % 이내일 것
온도별
흘러내림
저항성		 플렉시블한 판을 길이 400mm, 나비 200mm로 절단한 후 그 상부에 길이 340 mm, 나비 180 mm로 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 도포하였고, 이 때 형틀의 구석까지 펴질 수 있도록 밀실하게 도포하였다. 1시간 후 시험체를 수직으로 유지하여 시험온도 60℃, 80℃에서 시험체를 90°로 세워 24시간 정치한 후 조성물의 흘러내린 길이 및 도포된 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4의 표면 주름 발생 유무를 확인. 80 ℃/ lh
고형분
측정		 KS F 3211의 시험방법을 따랐으며, 눈금병 60 mm에 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 밀실(약 1.5g)하게 채운 후 온도 105 ~ 110℃로 유지한 열품 건조기에 넣어 3시간 동안 가열하였다. 그 후, 데이케이터 속에서 실온까지 냉각한 후 다시 질량을 측정하여 눈금병 속의 잔량을 구해 시험 전의 중량과 시험 후의 중량변화를 비교. 85 % 이상
저온 굽힘
저항성		 120×400×6mm 두께의 플렉시블한 판을 중앙부에서 약 4 mm로 절단한 것을 사용하였으며, 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 도포한 후 양생이 끝날 때 까지 기다린 다음 바탕판의 흠을 쪼갠 시험체를 양생조의 온도가 20±2℃인 피로 시험기에 고정시켜 1시간동안 방치하였다. 그 후 -20℃의 저온 챔버에 24시간 정치시킨 후 꺼내어 10분 안에 시험체를 180°구부려 저온에서의 찢김, 파단 등의 표면 상태를 확인. - 20 ℃/ 180°
bending
점도 회전형 타입의 점도계를 사용하여 측정하였으며, 사용된 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4의 양은 700 g을 120℃, 130 ℃에서 각각 측정. 130 ℃/dp.s
연화점 KS M 2550에 제시된 규격에 따라 황동 재질의 환(ring)안에 비교예 1 ~ 6 및 실시예 1 ~ 4를 주입하여 시험편을 제조한 뒤, KS B 2001(볼 베어링용 강구)에서 규정하는 3/8(지름 9.525 mm) 보통급 이상으로 무게가 3.5 g인 강구(ball)를 사용하여 글리세린에 환, 온도계, 구안내를 조립한 환 받침대(ring support)를 거치한 후 중탕온도를 5℃/min를 유지하여 연화점을 측정 5℃/min
비교예1 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
투수
저항
성능		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨
습윤면
부착
성능		 탈락
안됨		 탈락
안됨		 탈락
안됨		 탈락
안됨		 탈락
안됨		 탈락
안됨		 탈락
안됨		 탈락
안됨		 탈락
안됨		 탈락
안됨
구조물
거동
대응성능		 투수 됨 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수
안됨		 투수 됨 투수
안됨		 투수 안됨 투수
안됨		 투수 됨
수중 유실
저항성능		 0.060% 0.029% 0.020% 0.018% 0.015% 0.048% 0.021% 0.015% 0.023% 0.070%
내화학성능 염산 0.024% 0.011% 0.013% 0.011% 0.012% 0.009% 0.014% 0.013% 0.017% 0.026%
질산 0.043% 0.019% 0.026% 0.025% 0.028% 0.012% 0.027% 0.022% 0.031% 0.033%
황산 0.015% 0.010% 0.014% 0.013% 0.011% 0.001% 0.015% 0.015% 0.017% 0.017%
염화나트륨 0.029% 0.023% 0.029% 0.030% 0.025% 0.010% 0.029% 0.020% 0.030% 0.031%
알칼리 0.051% 0.040% 0.042% 0.039% 0.040% 0.031% 0.052% 0.035% 0.041% 0.058%
온도별
흘러내림
저항성
(℃/1h)		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음		 이상
없음
고형분
측정		 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9%
저온굽힘
저항성		 파단 됨 파단
안됨		 파단
안됨		 파단
안됨		 파단
안됨		 파단 됨 균열
발생		 파단 안됨 균열
발생		 파단 됨
점도
(℃/dp.s)		 1.5 0.9 0.9 1.4 1.1 0.5 6.9 7.4 1.3 1.7 130℃
2.8 1.3 1.5 2.1 1.8 0.9 12.0 11.7 2.7 2.9 120℃
연화점 95 112 115 118 121 109 123 120 99 94
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 상기 실시예 1 ~ 4의 경우 모든 시험평가항목에서 우수한 물성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 특히, 고온에서도 흘러내리지 않는 내열 안정성, 저온에서도 깨지지 않는 유연성, 물과 습기의 침투를 완벽히 차단하는 수밀성, 산 및 알칼리 등에 영향을 받지 않는 내화학성, 휘발성 없이 100 %에 가까운 높은 고형성분 등의 우수한 물성을 나타냄으로써 시공 후에도 우수한 물성을 그대로 유지할 수 있어 반영구적인 방수재로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 실시예 1 ~ 4의 경우 EPDM의 입경의 크기가 28 ㎛를 초과하는 비교예 5 또는 비교예 6, Crumb rubber가 포함된 비교예 1에 비하여 세밀하고 치밀한 3차원 그물구조로 형성되어 있어 상기 구조물 거동대응 시험결과에 나타난 것처럼 대응성이 탁월하여 누수되지 않으면서도 온도 변화에 따른 감온성에 안정한 것으로 확인할 수 있었다.
소립자 EPDM의 함량이 19 %인 비교예 3은 120 ℃, 130 ℃에서 점도가 6.9 dp.s, 12.0 dp.s 값을 보였고, 입경의 크기가 10 ㎛인 비교예 4 는 120 ℃, 130 ℃에서 점도가 7.4 dp.s, 11.7 dp.s 값을 나타내어, 방수재 시공시 높은 점도로 인하여 스프레이 분사방법으로 시공하기에는 문제가 있었고, 소립자 EPDM의 함량이 4 %인 비교예 2의 경우 낮은 점도로 인하여 저온 굽힘 시험에서 균열이 발생하였을 뿐만 아니라 내화학성능 평가에서 KS 평가기준은 만족하였으나, 가장 낮은 성능을 나타내었음을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 소립자 EPDM을 가교결합시켜 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재는 입경이 13 ~ 28 ㎛인 소립자 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)에 아스팔트, 프로세스오일, 가교결합촉진제, 항산화제, 접착력 보강제, 내열 안정제 및 점도 조절제 등을 화학결합하여 분자 사슬이 그물 조직 형태의 3차원 망상 구조를 형성함에 따라 탄성 및 인장강도가 증가되며 용매에 대한 화학적 팽윤도가 감소됨은 물론 외부환경에 견디는 성질(고온 및 저온, 내화학, 내열성)이 우수할 뿐만 아니라 화학적으로 안정화 되어 있어 물성 변화가 없으며, 저온에서도 깨지지 않아 우수한 유연성을 유지할 수 있다.
또한, 기존 아스팔트 방수재에 비하여 낮은 점도를 가지고 있어 낮은 온도인 120 ~ 130 ℃에서 스프레이 시공이 가능하다.

Claims (14)

  1. 아스팔트 40 ~ 60 wt%, 프로세스오일 15 ~ 33 wt%, 입경이 28 ㎛ 이하인 소립자 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 5 ~ 18 wt%를 포함하고,
    가교결합촉진제 0.3 ~ 1.5 wt%, 항산화제 0.1 ~ 1 wt%, 내열 안정제 1 ~ 6 wt%, 접착력 보강제 2.5 ~ 6 wt% 및 점도 조절제 4 ~ 11 wt%를 포함하며,
    상기 가교결합촉진제는, 페닐설폰산(phenyl sulfonic acid), 파라톨루엔설폰산(p-toluene sulfonic acid, PTSA), 폴리인산(polyphosphoric acid, PPA), 인산(phosphoric acid) 또는 설파민산(sulfamic acid) 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 항산화제는 퀴논계 화합물, 페놀계 화합물 및 아민계 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내열 안정제는, 파라핀계 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 유동 파라핀, 페트롤라튬(petrolatum), 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, F-T 왁스, 천연왁스 및 산화왁스로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접착력 보강제는, 석유수지(C5~9), 천연수지, 쿠마론 수지 및 폴리부텐으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 점도 조절제는, 프탈산 에스테르계 화합물, 아로마틱계 화합물, 나프텐계 화합물 및 파라핀계 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방수재는 120 ~ 130 ℃의 온도에서 0.9 ~ 3.0 dPa.s 점도 값을 갖는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재.
  9. 40 ~ 60 wt%의 아스팔트 및 15 ~ 33 wt%의 프로세스 오일을 가열하여 150 ~ 200 ℃ 온도로 유지시키는 가열단계;
    상기 150 ~ 200 ℃ 온도로 유지되는 아스팔트 및 프로세스 오일에, 입경이 28 ㎛ 이하의 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)을 5 ~ 18 wt%의 양으로첨가한혼합물을 1 ~ 2시간동안 숙성 및 팽윤시키는 용해단계;
    숙성 및 팽윤된 혼합물에 가교결합촉진제 0.3 ~ 1.5 wt%를 투입하여 중합반응시키는 단계; 및
    중합반응이 완료된 혼합물에 항산화제 0.1 ~ 1 wt%, 내열 안정제 1 ~ 6 wt%, 접착력 보강제 2.5 ~ 6 wt% 및 점도 조절제 4 ~ 11 wt%를 혼합하는 단계;를 포함하고,
    상기 가교결합촉진제는, 페닐설폰산(phenyl sulfonic acid), 파라톨루엔설폰산(p-toluene sulfonic acid, PTSA), 폴리인산(polyphosphoric acid, PPA), 인산(phosphoric acid) 또는 설파민산(sulfamic acid) 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 중합반응시키는 단계는,
    숙성 및 팽윤된 혼합물에 가교결합촉진제를 투입하여 150 ~ 200 ℃ 온도에서 1 ~ 2시간 동안 중합반응시키는 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 혼합하는 단계는,
    중합반응이 완료된 혼합물에 항산화제, 내열안정제, 접착력 보강제 및 점도 조절제를 소정의 시간 간격에 따라 순차적으로 혼합하는 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 제조방법.
  13. 제1항 및 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 저점도 비고화 스프레이 방수재; 혹은
    제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 저점도 비고화 스프레이 방수재;를 스프레이 방식으로 분사하여 방수 도막층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 시공 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방수재는 120 ~ 130 ℃의 온도에서 분사되는 것을 특징으로 하는, 소립자 EPDM이 가교결합되어 흄 발생이 없는 저점도 비고화 스프레이 방수재의 시공 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107337999A (zh) * 2017-07-05 2017-11-10 河南省高远公路养护技术有限公司 一种沥青路面涂层材料及其制备方法
CN109337583A (zh) * 2018-09-12 2019-02-15 江苏凯伦建材股份有限公司 一种非固化沥青涂料的生产方法
CN110847512A (zh) * 2019-12-04 2020-02-28 胜利油田大明新型建筑防水材料有限责任公司 一种屋面修缮用改性沥青防水卷材及其制备方法
KR102344536B1 (ko) * 2020-11-09 2021-12-28 주식회사 리폼이엔지 지중 콘크리트 구조물의 방수제 조성물 제조방법과 이를 이용한 방수구조 및 방수공법
KR102365148B1 (ko) * 2021-04-13 2022-02-17 윤정욱 내마모성 도막방수재를 이용한 지하 주차장 플로링 리뉴얼 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200211908Y1 (ko) * 2000-07-06 2001-02-01 주식회사대흥산업 복합 시트 방수재
KR20060032718A (ko) * 2004-10-13 2006-04-18 박영준 방수시트본체와 도막방수제 조성물 및 이를 이용한방수시트본체와 도막방수층이 일체로 형성되는복합방수시트재 및 그 제조방법과 시공방법
KR100585225B1 (ko) * 2005-11-23 2006-06-02 (주)에이알앤씨 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재 및 그제조방법.
KR100984072B1 (ko) 2008-01-21 2010-09-28 주식회사 알. 브이 저융점 개질아스팔트 도막방수재
KR101117183B1 (ko) * 2011-05-18 2012-03-07 (주)삼성방수 고분자 개질 아스팔트 조성물을 이용한 양면 자착식 매스틱 방수시트
KR101369296B1 (ko) 2013-11-22 2014-03-06 주식회사페트로산업 도막 방수재 스프레이 열융착 시트의 시공 공법, 시공 장치 및 이를 이용하여 시공된 시트

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200211908Y1 (ko) * 2000-07-06 2001-02-01 주식회사대흥산업 복합 시트 방수재
KR20060032718A (ko) * 2004-10-13 2006-04-18 박영준 방수시트본체와 도막방수제 조성물 및 이를 이용한방수시트본체와 도막방수층이 일체로 형성되는복합방수시트재 및 그 제조방법과 시공방법
KR100585225B1 (ko) * 2005-11-23 2006-06-02 (주)에이알앤씨 스프레이식 고무화 아스팔트 매스틱 방수재 및 그제조방법.
KR100984072B1 (ko) 2008-01-21 2010-09-28 주식회사 알. 브이 저융점 개질아스팔트 도막방수재
KR101117183B1 (ko) * 2011-05-18 2012-03-07 (주)삼성방수 고분자 개질 아스팔트 조성물을 이용한 양면 자착식 매스틱 방수시트
KR101369296B1 (ko) 2013-11-22 2014-03-06 주식회사페트로산업 도막 방수재 스프레이 열융착 시트의 시공 공법, 시공 장치 및 이를 이용하여 시공된 시트

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107337999A (zh) * 2017-07-05 2017-11-10 河南省高远公路养护技术有限公司 一种沥青路面涂层材料及其制备方法
CN107337999B (zh) * 2017-07-05 2019-06-14 河南省高远公路养护技术有限公司 一种沥青路面涂层材料及其制备方法
CN109337583A (zh) * 2018-09-12 2019-02-15 江苏凯伦建材股份有限公司 一种非固化沥青涂料的生产方法
CN109337583B (zh) * 2018-09-12 2020-09-01 江苏凯伦建材股份有限公司 一种非固化沥青涂料的生产方法
CN110847512A (zh) * 2019-12-04 2020-02-28 胜利油田大明新型建筑防水材料有限责任公司 一种屋面修缮用改性沥青防水卷材及其制备方法
CN110847512B (zh) * 2019-12-04 2024-01-09 胜利油田大明新型建筑防水材料有限责任公司 一种屋面修缮用改性沥青防水卷材及其制备方法
KR102344536B1 (ko) * 2020-11-09 2021-12-28 주식회사 리폼이엔지 지중 콘크리트 구조물의 방수제 조성물 제조방법과 이를 이용한 방수구조 및 방수공법
KR102365148B1 (ko) * 2021-04-13 2022-02-17 윤정욱 내마모성 도막방수재를 이용한 지하 주차장 플로링 리뉴얼 시스템

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