KR102075591B1 - 금속 기재의 단열 방수 시공 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 단열 방수 시공 방법은, 금속 재질의 기재로부터 이물질을 제거하는 단계; 상기 기재로부터 녹을 제거하는 단계; 상기 기재의 코어부 또는 틈새부에 실링재를 제공하여 보강하는 단계; 및 상기 기재 위에 단열 방수재를 코팅하여 단열 방수 도막을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 단열 방수재는, 수용성 아크릴 공중합체, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 분산제, 탄산칼슘, 산화철 입자, 이산화티탄 입자, 열전도저항 물질, 광반사 물질, 및 와이어 형상을 갖는 금속계 부식 방지제를 포함한다.

Description

금속 기재의 단열 방수 시공 방법{METHOD FOR CONSTRUCTING WATERPROOF STRUCTURE WITH HEAT INSULATION FOR METALLIC SUBSTRATE}

본 발명은 방수재에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 금속 기재의 단열 방수 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물은 매년 여름과 겨울이 반복되면서 온도 변화에 따른 침투수의 동결이나 부식, 대기 및 빛에 의한 변질 등이 발생하므로 습기와 열 차단을 위한 방수 공사가 필수적이다.

또한, 건물의 유지 보수에 있어서 방수 공사는 기존의 방수층을 제거한 후 보수해야 하고, 액체 방수는 침투수가 표층으로부터 1~3mm까지 투수되어 동결 상태로부터 해빙을 반복하는 과정에서 침투수의 투수 깊이만큼 건물 외부가 부식되므로 녹이나 부식 부분을 제거한 후 공사해야 한다.

이를 위한 방수 공사는 건물의 구성 부분, 구성 재료나 방수재에 따라 아스팔트 방수 공법, 시트 방수 공법, 도막 방수 공법, 우레탄 방수 공법 및 이들 각각을 조합하여 적층하는 복합 방수 공법 등이 상황에 맞게 적용되고 있다.

아스팔트 방수 공법은 가장 오랫동안 사용되어 온 것으로, 방수성은 있으나 아스팔트유의 흐름 방지를 위하여 모래 또는 시트지를 사용하고 열을 가하는 복잡한 공정을 거치게 되므로 시공이 복잡하고 불편하며 시공비가 많이 소요되는 문제가 있다.

시트 방수 공법은 합성고무 등을 일정 두께와 폭을 갖도록 시트로 제조하여 시공 현장에서 방수면에 접착시켜 방수층을 형성하는 것이다. 시트의 제조시 다양한 적층 구조를 통해 필요한 물성 구현이 용이하고, 시공이 편리한 장점은 있으나, 복잡한 부분에 시공이 어렵고, 시트간 이음매에서의 수밀성이 떨어지며, 수밀을 위한 수작업이 필요한 문제가 있다.

도막 방수 공법은 주로 에폭시, 우레탄, 아크릴 수지 또는 아스팔트를 주재료로 사용하되, 여기에 희석제로서 유기용제가 혼합된다. 그러나, VOC, 포름알데히드와 같은 휘발성 유기용제가 사용되어 인체에 유해하고, 심한 냄새가 나며, 환경 친화적이지 못하고, 가연성이어서 위험한 문제가 있다.

우레탄 방수 공법은 시공할 부분의 바닥을 정리하고, 여기에 프라이머를 도포하여 충분히 침투시켜 건조한 후, 바닥면에 액상우레탄수지를 도포하여 우레탄 도막을 형성함으로써 방수 효과를 얻는 것이다. 콘크리트면과 접착이 잘 되고, 신축성이 우수하여 균열시 어느 정도 방수성을 유지할 수 있는 장점은 있으나, 바닥면에 밀착시키는 공법이어서 균열 발생시 근본적인 해결이 곤란하고, 심한 온도 변화, 콘크리트의 수분 증발, 바닥 콘크리트의 균열 발생시 부풀음 현상이 발생하거나, 시공된 우레탄 도막이 손상될 수 있고, 연속적으로 들뜨는 현상이 발생되어, 건물의 방수성과 내구성이 저하되는 문제가 있다.

이와 관련된 종래기술로 특허문헌 1에는 물, 분산제, 합성수지, 산화철, 경량 세라믹, 견운모, 증점제를 순차적으로 넣고 교반시키면서 일액형 탄성 차열 방수재를 제조함으로써, 3~5℃ 정도의 보온 효과가 있고, 공기가 잘통하며, 물이 차단됨과 더불어 냄새가 없고 곰팡이가 발생하지 않는 탄성 차열 방수재의 조성물과 그 제조 방법이 개시되어 있다.

그러나, 상술한 종래기술은 방수 성능은 어느 정도 있으나, 내부식성과 내구성이 떨어지고, 차열 및 단열 성능이 좋지 않기 때문에 외부 열기의 건물 내부 유입과 내부 열기의 건물 외부 유출이 용이하여 에너지가 낭비되어 냉난방 효율이 저하되며, 도시에서의 열섬 효과가 심화되는 문제가 있다.

또한, 경사 지붕 설치 시 분할된 지붕 자재와 자재, 벽체와 지붕 또는 지붕위의 구조물(태양 전지판, 덕트, 조형물, 안테나 등)의 고정을 위하여 금속 재질의 못, 스크류 볼트, 클립, 패스너(fastener)로 지붕 자재간의 결속을 한다. 금속 지붕 결속 자재는 알루미늄, 스테인레스, 황동 등의 금속을 사용하고 있으며, 이러한 건축 지붕 고정 자재들은 온도 차에 의해 열변형이 발생되고 이로 인하여 발생된 이격으로 물과 산소가 금속 지붕의 모재에까지 침투하여 금속 지붕은 산화 현상이 발생되며, 기계적 강도가 약해져 붕괴되는 사고가 발생될 수 있다.

(1) 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0137324호(2013.12.17. 공개)

본 발명의 일 과제는, 피착물에 대한 방수성 및 내구성이우수하고, 친환경적이고, 태양광을 반사시킬 수 있고, 열을 효과적으로 차단하여 에너지를 절감할 수 있으며, 습기가 있는 곳에서도 시공이 가능하고 금속 재질의 피착물의 내식성을 향상 시키며,우수한 접착력을 갖는 단열 방수재를 이용한 금속 기재의 단열 방수 시공 방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 단열 방수 시공 방법은, 금속 재질의 기재로부터 이물질을 제거하는 단계; 상기 기재로부터 녹을 제거하는 단계; 상기 기재의 코어부 또는 틈새부에 실링재를 제공하여 보강하는 단계; 및 상기 기재 위에 단열 방수재를 코팅하여 단열 방수 도막을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 단열 방수재는, 수용성 아크릴 공중합체 40 내지 55 중량%; 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 1 내지 3 중량%; 분산제 0.05 내지 0.3 중량%; 탄산칼슘 10 내지 25 중량%; 산화철 입자 5 내지 10 중량%; 이산화티탄 입자 5 내지 15 중량%; 열전도저항 물질 5 내지 15 중량%; 판상의 형상을 가지며, 금, 은, 백금, 알루미늄, 구리, 니켈, 제올라이트 및 카올린으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 두께 대비 면적 비는 50 이상이고, 장축과 단축의 비가 0.7 내지 1.5이며, 장축의 길이가 1 내지 50㎛ 인 광반사 물질 0.1 내지 3 중량%; 및 길이가 1 내지 500㎛이고, 직경이 0.02 내지 0.1㎛인 와이어 형상을 갖는 금속계 부식 방지제 0.01 내지 3 중량%를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 분산제는 폴리비닐피롤리돈을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 열전도저항 물질은, 0.5 내지 100㎛의 직경을 갖는 유기 고분자 중공체 또는 무기 중공체를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 열전도저항 물질은, 실란 커플링제로 표면 개질된 다공성 실리카를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 금속계 부식 방지제는 리튬, 바륨, 마그네슘, 아연, 알루미늄 및 철로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 금속계 부식 방지제의 표면에는 흑연 플레이크들이 결합된다.

일 실시예에 따르면, 상기 금속계 부식 방지제의 표면에는 유기 리간드가 결합된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 피착물에 대한 방수성 및 내구성이 우수하고, 친환경적이고, 태양광을 반사시킬 수 있고, 열을 효과적으로 차단하여 에너지를 절감할 수 있으며, 습기가 있는 곳에서도 시공이 가능하고 금속 재질의 피착물의 내식성을 향상 시키며,우수한 접착력을 갖는 단열 방수 시공이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 방수 시공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 방수 시공 방법에 따라 형성된 방수 도막 및 기재를 나타내는 단면도이다.
도 3a 도 3b는 실시예 1 및 2에 사용된 부식 방지제의 SEM 사진이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단열 방수재는 건물의 콘크리트, 목재, 금속 등으로 이루어진 피착물에 도막층을 형성하여 방수, 녹방지, 부식방지, 표면 보호 등의 목적으로 코팅될 수 있으며, 구체적으로는 건물의 지붕, 외벽, 저수지 또는 탱크의 바닥, 하수로 등의 방수, 차열, 단열 및 단면 보수 등의 목적으로 코팅될 수 있다.

예를 들어, 건물의 지붕은 콘크리트, 슬레이트, 금속, 기와, 아스팔트 슁글 등의 재질로 만들어질 수 있으며, 대부분 외부 환경에 노출되어 있어 파손으로 인한 누수현상이 자주 발생한다. 따라서, 이러한 건물의 구성재료들의 방수성 및 내구성을 확보하고 에너지를 절감하여 냉난방 효율을 증가시키기 위해서는 열과 습기를 제어할 수 있어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단열 방수재는 수용성 아크릴 공중합체, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올(이하 텍사놀), 탄산칼슘, 산화철, 이산화티탄, 열전도저항 물질, 광반사 물질 및 부식 방지제를 포함할 수 있다. 또한, 상기 단열 방수재는, 분산제, 소포제, 방부제(항균제), 증점제 및 색안료를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 단열 방수재는, 수용성 아크릴 공중합체 40 내지 55 중량%, 텍사놀 1 내지 3 중량%, 분산제 0.05 내지 0.3 중량%, 소포제 0.05 내지 0.3 중량%, 방부제 또는 항균제 0.05 내지 0.3 중량%, 증점제 0.05 내지 0.3 중량%, 탄산칼슘 10 내지 25 중량%, 산화철 입자 5 내지 10 중량%, 이산화티탄 입자 5 내지 15 중량%, 색안료 0.1 내지 1.0 중량%, 열전도저항 물질 5 내지 15 중량%, 광반사 물질 0.1 내지 3 중량%, 금속계 부식 방지제 0.01 내지 3 중량%를 포함할 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 단열 방수재는, 수용성 아크릴 공중합체 45 내지 55 중량%, 텍사놀 1 내지 3 중량%, 분산제 0.05 내지 0.3 중량%, 소포제 0.05 내지 0.3 중량%, 방부제 또는 항균제 0.05 내지 0.3 중량%, 증점제 0.05 내지 0.3 중량%, 탄산칼슘 10 내지 25 중량%, 산화철 입자 5 내지 10 중량%, 이산화티탄 입자 5 내지 15 중량%, 색안료 0.1 내지 1.0 중량%, 열전도저항 물질 5 내지 15 중량%, 광반사 물질 0.1 내지 3 중량%, 금속계 부식 방지제 0.1 내지 1 중량%를 포함할 수 있다.

상기 수용성 아크릴 공중합체는, 접착력이 크고, 방수 및 방습 효과가 우수한 특성을 갖는다. 상기 수용성 아크릴 공중합체의 함량이 과다하거나 과소한 경우, 접착력이 저하되거나, 도막의 신축성이 저하될 수 있다.

상기 수용성 아크릴 공중합체는, 불포화 결합을 갖는 아크릴계 모노머 또는 비닐계 모노머들의 중합으로 얻어질 수 있다. 예를 들어, 상기 수용성 아크릴 공중합체는, 부틸아크릴레이트(Butylacrylate), 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate), 메틸아크릴레이트(Methylacrylate), 2-에틸헥실아크릴레이트(2-Ethylhexyl Acrylate), 메타크릴레이트(Methacrylates), 2-클로로에틸비닐에테르, (2-Chloroethyl vinyl ether), 하이드록시에틸메타크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate) 및 TMPTA(Trimethylolpropane triacrylate)로부터 선택된 적어도 2 이상의 모노머의 중합에 의해 얻어질 수 있다.

상기 텍사놀(Texanol)은 방수재에 포함되어 흡착성, 내스크럽, 세척성, 색상, 열유연성 등의 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 적량의 증점제와 함께 사용되어 증점 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한 텍사놀은, 낮은 독성 및 생분해성을 갖고 VOC가 발생되지 않아서 친환경적이다. 특히, 본 발명에서 텍사놀은 도막을 유연하게 하여 동결에 따른 팽창압에 의한 균열 발생을 방지하여 동결 융해 안정성을 증가시키고, 고상의 입자들을 코팅하여 보호할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 텍사놀의 함량은 1 내지 3 중량%일 수 있다. 상기 텍사놀의 함량이 1중량% 미만인 경우, 금속계 부식 방지제의 응집이 발생하고, 도막의 저온 안정성이 저하될 수 있다.

분산제는 고상의 입자들을 분산시키고 응집을 방지한다. 상기 분산제는, 계면활성제, 유화제, 펩타이저 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 고분자계 계면활성제로서 폴리초산비닐수지(PVAC), 폴리비닐피롤리돈(PVD) 등이 사용될 수 있다.

예를 들어, 상기 분산제는 폴리비닐피롤리돈을 포함할 수 있다. 폴리비닐피롤리돈은 상기 금속계 부식 방지제의 표면과 상호 작용하여, 금속계 부식 방지제의 분산에 효과적이다.

상기 소포제는 거품이나 기포, 핀홀이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

상기 방부제는 방수재와 도막에 항박테리아성을 부여함으로써 도막의 오염을 방지하고 미관을 유지할 수 있다.

상기 증점제는 방수재의 점도를 증가시켜 칙소트로피(thixotropy)한 성질을 부여함으로써 시공성을 개선할 수 있다. 일 실시에에 따르면, 상기 증점제는 우레탄계 증점제를 포함할 수 있다.

산화철은 도막의 강도를 보강하고, 피착물의 녹이나 부식을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 산화철은 직경이 20~500㎛인 입자일 수 있다. 예를 들어, 상기 산화철은 제이산화철(Fe2O3), 제삼산화철(Fe3O4) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

탄산칼슘은 방수재의 강도를 향상시키고도 도막의 갈라짐을 방지할 수 있다. 또한, 단위 표면적이 넓어 증점효과가 증대될 수 있다.

이산화티탄은 방수재의 강도를 향상시키는 동시에 산화막을 형성하여 태양광과 자외선을 반사하거나 산란시켜 차광/단열 성능을 개선할 수 있다.

예를 들어, 상기 열전도저항 물질은 0.5 내지 100㎛의 직경을 갖는 유기 고분자 중공체 또는 무기 중공체를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 열전도저항 물질은 0.5 내지 5㎛의 직경을 갖는 마이크로중공구 형태를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 유기 고분자 중공체는 PVA, PVC, 라텍스, 카본계 등을 포함할 수 있으며, 상기 무기 중공체는 유리, 실리카, 아연 산화물 등을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 열전도 저항 물질은 실란 커플링제로 표면 개질된 다공성 실리카를 포함할 수 있다. 상기 실란 커플링제로 표면 개질된 다공성 실리카는 분산성이 우수하다.

상기 광반사 물질은 태양광이나 자외선을 반사 또는 산란시켜 투과되지 못하도록 하기 위한 것으로, 금, 은, 백금, 알루미늄, 구리, 니켈, 제올라이트, 카올린 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 상기 광반사 물질은 판상의 형상을 갖는 입자일 수 있다. 예를 들어, 상기 광반사 입자의 두께 대비 면적 비는 50 이상이고, 장축과 단축의 비가 0.7 내지 1.5이며, 장축의 길이가 1 내지 50㎛ 인 것이바람직할 수 있다.

상기 부식 방지제는 와이어 형태로 방수재 성분에 포함된다. 따라서, 방수 도막에 포함된 부식 방지제 입자들은 금속 지붕 및 고정 부재에 접촉한다. 또한, 도막 내에서 입자간에 접촉하고, 피착물 및 고정 부재에 모두 접축한다. 따라서, 도막에 크랙이 발생하거나, 고정 부재 및 침투수에 의해 금속 피착물의 산화 반응이 일어날 때, 부식 방지제가 전자를 잃고 피착물 대신 산화됨으로써, 피착물의 산화 및 녹 발생을 현저히 감소시킬 수 있다.

상기 부식 방지제는 피착물의 금속 보다 이온화 전위가 낮은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 부식 방지제는 리튬, 바륨, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 철, 크롬, 니켈, 실리콘, 납, 칼슘, 구리, 텅스텐 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 부식 방지제는 리튬, 바륨, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 철, 구리 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 부식 방지제는, 아연-구리 합금, 알루미늄-구리 합금, 구리-알루미늄-아연 합금 등과 같은 합금을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 부식 방지제는 아연 도금 구리 와이어, 알루미늄 도금 구리 와이어 등을 포함할 수 있다. 아연 및 알루미늄은, 철보다 이온화 전위가 낮으며, 산화되었을 때, 광을 흡수하는 역할을 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 부식 방지제는, 길이가 1 내지 500㎛이고, 직경이 0.02 내지 0.1㎛인 와이어 또는 로드 형상을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 부식 방지제의 함량은 0.01 내지 3 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.01 내지 0.5 중량%일 수 있다. 상기 부식 방지제의 함량이 과다한 경우, 입자의 응집이 일어나고, 도막의 크랙이 발생하기 쉬우며, 평활성이 저하될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 부식 방지제는 분산성 향상을 위하여 표면 개질될 수 있다. 예를 들어, 상기 부식 방지제의 표면에는 흑연 플레이크들이 결합될 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 부식 방지제의 표면에는 유기 리간드가 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 부식 방지제의 표면에는 올레산과의 반응에 의해 형성된 올리에이트(oleate) 리간드가 결합될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 방수 시공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1을 참조하면, 먼저 기재로부터 이물질을 제거한다(S10). 이를 통해, 기재의 표면층에 형성된 곰팡이, 유분 등과 같은, 오염 물질을 제거한다. 일 실시예에 따르면, 상기 기재는 철 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 기재는 경사형 금속 지붕, 금속 건물 외장재 등일 수 있다.

다음으로, 상기 기재로부터 녹을 제거한다(S20). 예를 들어, 샌딩법 등을 이용하여 상기 기재의 녹을 제거한다.

다음으로, 상기 기재의 코너부와 틈새부에 실링제를 제공하여 기재를 보강한다(S30). 일 실시예에 따르면, 상기 실링제는 일액형 폴리우레탄계 실링제가 바람직하다. 상기 실링제는 작업이 간편용이하고, 부착력 있는 합성물로 대기습도에서 신속하게 반응하며, 경화된 실링제는 단단하면서도 고무와 같은 탄성 및 레질리언스를 가질 수 있다. 또한, 상기 보강 처리제와 함께 100% 폴리에스테르 강화 직물을 보강재로 활용하여 균열부와 누수예상부를 보강할 수도 있다.

이러한 전처리 단계들이 완료되면, 상기 기재 위에 상기 단열 방수재를 코팅하여 단열 방수 도막을 형성한다(S40). 일 실시예에 따르면, 상기 방수 도막 위에 상도를 추가적으로 형성할 수 있다(S50).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열 방수 시공 방법에 따라 형성된 방수 도막 및 기재를 나타내는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기재(10) 위에 형성되는 방수 도막(10)이 와이어 형상의 금속계 부식 방지제(12)를 포함한다. 상기 부식 방지제(12)는 와이어 형상을 가짐으로써 기재(10)의 표면에 쉽게 접촉할 수 있으며, 이온화 전위가 낮은 금속을 포함함으로써, 금속질 기재(10) 또는 기재(10)를 고정 또는 조립하기 위한 못, 스크류 볼트, 클립, 패스너(fastener) 등과 같은 결합 부재(22)의 부식을 방지할 수 있다. 따라서, 피착물의 단열성 및 내구성을 개선할 수 있다.

이하에서는, 구체적인 실시예 및 실험을 통하여, 본 발명에 따른 단열 방수 시공 방법 및 그 효과 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

실시예

아래 표 1의 조성에 따라, 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 부틸아크릴레이트(Butyl acrylate), 메타아크릴릭산(Methacrylic acid), 2-에틸헥실아크릴레이트(2-ethylhexyl acrylate)로 구성된 수용성 아크릴 공중합체를 넣고, 고속 임펠라 교반기를 이용하여 700rpm으로 교반한다. 추가로 텍사놀을 첨가하여 교반한 후, 분산제(상업용), 소포제(상업용), 방부제(상업용), 우레탄 증점제(상업용)를 첨가한 후 교반한다. 그리고, 탄산칼슘, 산화철 및 이산화티탄을 첨가하고 교반한 다음, 색안료(상업용), 열전도저항 물질(직경 10㎛의 유리 중공구체), 광반사 물질(판상의 알루미늄 입자), 부식 방지제(구리 와이어)를 첨가하여 교반하여 분산시키면서 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 단열 방수재를 제조하였다.

또한, 상기 단열 방수재를, 전처리(이물질/녹제거)된 경사지붕용 금속 슬레이브 기재에 도장한 방수재의 특성에 관한 실험결과를 표 1에 나타내었다.

또한, 부식 특성 평가를 위하여 5cm X 10cm X 0.1cm 철판의 한쪽 면에 방수재를 30㎛ Bar coater를 이용하여 균일하게 코팅한 시편을 제조하였으며, 5% 염수(NaCl) 용액에 시편의 절반은 잠기게 하고 절반은 공기중에 노출 되도록 한 후 65도 항온항습 오븐 내에서 보관하면서 철판의 부식현상을 관찰하고 표 2에 결과를 나타내었다.

녹 발생 평가에서, 녹발생일은 방수재가 도포가 되지 않은 철판면의 공기와 염수의 경계면에서 10 ㎛이상의 점 또는 선모양으로 녹이 발생된 일을 관찰하여 확인하였다.

녹발생량은 방수재 도포가 되지 않은 철판면에서 공기 중에 노출된 부분과 염수에 침지된 부분을 100일과 200일이 경과 후 광학현미경과 육안으로 녹 발생 정도를 측정하였다.

또한, 부식 특성 평가를 위하여 실시예 1에서 아크릴 중합체의 첨가량을 49.7999 wt%로 조정하고, 녹부식 방지 첨가제를 0.001 wt%로 첨가하여, 실시예 3의 시편을 준비하였으며, 부식 방지제로서 직경이 20 ㎛ 크기의 구형 구리 입자를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 비교예 2의 시편을 준비하였다.

표 1

표 2

도 3a 도 3b는 실시예 1 및 2에 사용된 부식 방지제의 SEM 사진이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 부식 방지제는 길이가 1 내지 500㎛이고, 직경이 0.02 내지 0.1㎛인 와이어 또는 로드 형상을 가짐을 알 수 있다.

표 1을 참조하면, 실시예 1과 2는 광반사특성이 우수하였다. 다만, 아크릴 공중합체의 첨가량이 적고, 광반사 입자의 함량이 높은 실시예 2는 도막과 기재의 밀착성이 다소 감소하였음을 확인할 수 있었다. 또한, 광반사 물질을 포함하지 않은 비교예 1은 확산반사율이 41%로 크게 감소하였다.

표 2를 참조하면, 구형의 부식 방지 입자를 사용한 경우, 부식 방지 성능의 개선이 미미한 반면, 와이어 형상의 부식 방지 입자를 적정량으로 추가함으로써, 도막의 부식 방지 성능을 크게 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 단열 방수 시공 방법은, 금속 지붕 등과 같은 건물 외장재의 단열 방수 처리 등에 이용될 수 있다.

Claims (7)

1. 금속 재질의 기재로부터 이물질을 제거하는 단계;
   상기 기재로부터 녹을 제거하는 단계;
   상기 기재의 코어부 또는 틈새부에 실링재를 제공하여 보강하는 단계; 및
   상기 기재 위에 단열 방수재를 코팅하여 단열 방수 도막을 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 단열 방수재는,
   수용성 아크릴 공중합체 40 내지 55 중량%;
   2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 1 내지 3 중량%;
   분산제 0.05 내지 0.3 중량%;
   탄산칼슘 10 내지 25 중량%;
   산화철 입자 5 내지 10 중량%;
   이산화티탄 입자 5 내지 15 중량%;
   열전도저항 물질 5 내지 15 중량%;
   판상의 형상을 가지며, 금, 은, 백금, 알루미늄, 구리, 니켈, 제올라이트 및 카올린으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 두께 대비 면적 비는 50 이상이고, 장축과 단축의 비가 0.7 내지 1.5이며, 장축의 길이가 1 내지 50㎛ 인 광반사 물질 0.1 내지 3 중량%; 및
   길이가 1 내지 500㎛이고, 직경이 0.02 내지 0.1㎛인 와이어 형상을 갖는 금속계 부식 방지제 0.01 내지 3 중량%를 포함하고,
   상기 금속계 부식 방지제의 표면에는 흑연 플레이크들이 결합된 것을 특징으로 하는 단열 방수 시공 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 분산제는 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 방수 시공 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 열전도저항 물질은, 0.5 내지 100㎛의 직경을 갖는 유기 고분자 중공체 또는 무기 중공체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 방수 시공 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 열전도저항 물질은, 실란 커플링제로 표면 개질된 다공성 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 방수 시공 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 금속계 부식 방지제는 리튬, 바륨, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 구리, 철 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 방수 시공 방법.
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