KR102173595B1

KR102173595B1 - 가열형 에폭시를 이용한 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물 및 이를 이용한 방수공법

Info

Publication number: KR102173595B1
Application number: KR1020200016991A
Authority: KR
Inventors: 윤유현
Original assignee: 윤유현
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2020-11-03

Abstract

본 발명은 프라이머 처리와 방수 처리를 한 번의 시공으로 해결할 수 있도록 한 속경형 아스팔트계 프라이머 조성물 및 이를 이용한 방수 공법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 속경형 아스팔트계 방수 프라이머는 비스페놀 A 타입의 에폭시 주제 및 아스팔트를 포함하는 1액 조성물과, 지방족 아스팔트 경화제, 아스팔트 및 계면활성제를 포함하는 2액 조성물이 중량비로 1 : 0.9 ~ 1.1로 혼합되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가열형 에폭시를 이용한 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물 및 이를 이용한 방수공법{WATERPROOF PRIMER COMPOSITION AND WATERPROOF METHOD USING THE SAME}

본 발명은 아스팔트계 방수 프라이머에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프라이머 처리와 방수 처리를 한 번의 시공으로 해결할 수 있도록 한 아스팔트계 프라이머 조성물 및 이를 이용한 방수 공법에 관한 것이다.

종래의 아스팔트 프라이머는 에멀전형이나 용제형으로 구성되어 있었고, 그 경화 속도가 매우 느려 경화가 완료되는 데에 24시간 이상이 소요되며, 또한 도막의 두께가 매우 얇아 이를 직접 방수제로써 사용하기에는 적합하지 않다는 문제가 있었다.

이를 위해 종래에는 프라이머와 함께 도막식 방수제를 혼용하여 사용하였는데, 도막식 방수제는 다량의 고분자를 함유하여 전도가 높아 부착을 위하여 별도의 프라이머를 추가 사용해야 한다는 단점이 있었다.

특히 경화 시간은 시공 속도와 밀접한 관련이 있고, 보수공사 전체 시간에서 차지하는 프라이머의 경화속도와 후속공정의 속도를 고려하였을 때, 경화시간은 2시간 이내인 것이 바람직하며, 이보다 느릴 경우에는 공정 시간 전체가 지연됨에 따라 경제적 손실을 유발시키게 된다. 더군다나 최근 국내 도로의 사정은 매우 빠른 교통개방 시간을 요구하고 있다는 점에 비추어 볼 때 더욱 중요하다.

한편, 이러한 방수공법에 관한 종래기술로는 공개특허 제10-2015-0062631호 등이 있는데, 종래기술에서는 방수할 바탕면에 프라이머 등을 도포하여 바탕면 처리를 수행하고, 그 위에 도막 방수제를 도포하고, 그 위에 방수 시트를 시공한 후, 수성 아스팔트 도막방수제용 경화제를 적용한 수성 아스팔트 도막 방수제를 시공하는 방수층 시공방법을 제공하는데, 이 역시 프라이머를 도포한 후에 도막 방수제를 또 한 번 더 도포함으로써 시공시간의 증가로 인한 총 공사시간 늘어나 경제적 손실이 발생하게 된다는 점이 존재하였다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 도포된 후에 2시간 이내로 완전히 경화되는 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물을 통해 균열 등의 봉합과 함께 방수 도막을 형성함으로써, 시공시간 단축 및 시공시간 단축에 따른 총 공사시간 단축이 가능한 아스팔트계 방수 프라이머 조성물 및 이를 이용한 방수공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 프라이머 자체로 방수 도막을 형성하여 별도의 도막식 방수제의 사용을 회피하고, 이를 통해 경제적인 유용성 및 시공시간 단축을 얻을 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명에 따른 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물은, 비스페놀 A 타입의 에폭시 주제 및 아스팔트를 포함하는 1액 조성물과, 지방족 아스팔트 경화제, 아스팔트 및 계면활성제를 포함하는 2액 조성물이 중량비로 1 : 0.9 ~ 1.1로 혼합되어 구성된다.

또한 상기 1액 조성물과 상기 2액 조성물의 혼합비는 1:1로 구성될 수 있음을 특징으로 한다.

또한 상기 1액 조성물은 비스페놀 A 타입의 에폭시 주제 30 ~ 70 중량% 및 아스팔트 30 ~ 70 중량%를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

또한 상기 2액 조성물은 지방족 아스팔트 경화제 30 ~ 70 중량%, 아스팔트 25 ~ 69.9 중량% 및 계면활성제 0.1 ~ 5 중량%를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

또한 80 ~ 130℃에서 500cp 이하의 점도를 갖는 혼합액으로서 구성될 수 있음을 특징으로 한다.

아울러 상기한 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물을 이용한 본 발명에 따른 방수공법은, 상기 1액 조성물과 상기 2액 조성물을 가열하는 가열 단계, 그리고 상기 1액 조성물과 상기 2액 조성물을 혼합한 방수 프라이머 혼합액을 시공면에 도포하는 도포 단계, 그리고 상기 방수 프라이머 혼합액이 도포된 도포면에 모래를 살포하는 샌더링 단계, 그리고 기층 및 표층을 포장하는 포장 단계를 포함한다.

또한 상기 가열 단계의 가열 온도는 80 ~ 130℃로 구성될 수 있음을 특징으로 한다.

또한 상기 도포 단계에서, 상기 방수 프라이머 혼합액은 스프레이를 통해 상기 시공면에 도포될 수 있음을 특징으로 한다.

또한 상기 샌더링 단계에서, 상기 모래의 살포 온도는 40 ~ 80℃로 구성되고, 상기 모래의 살포량은 1 ~ 4kg/m²로 구성될 수 있음을 특징으로 한다.

상기 구성, 단계 및 특징을 갖는 본 발명은 가열형 에폭시에 아스팔트를 첨가한 1액과 지방족 아스팔트 경화제 및 계면활성제에 아스팔트를 첨가한 2액을 혼합한 혼합액 형태의 프라이머로 구성함으로써, 살포온도 80~130℃에서 500cp 이하의 낮은 점도를 유지할 수 있어서 균열 등의 봉합을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 도포 후 2시간 이내에 완전히 경화되며, 그 두께를 2mm 이상으로 유지할 수 있어, 아스팔트 포장에서 프라이머 시공과 방수 시공을 한 번의 시공으로 해결할 수 있다.

이에 따라 시공시간의 단축과 함께 공사비용 절감을 획득할 수 있고, 별도의 도막식 방수제를 따로 구비하지 않더라도, 높은 방수성, 높은 내수성 및 높은 접착력을 가진 프라이머층을 형성할 수 있으며, 그에 따르는 경제적 유용성 획득 및 공기 단축을 획득할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 가열형 에폭시를 이용한 속경형 아스팔트계 방수 프라이머를 이용한 방수공법을 시계열적으로 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 기술 분야에서 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 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명의 설명에서 사용되는 '공법'이라는 용어는 '시공 방법'정도로 해석될 수 있다.

본 발명은 아스팔트계 방수 프라이머에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가열형 에폭시를 사용하여 도막식 방수제의 사용 없이도 상기 방수 프라이머만으로 방수시공이 가능한 아스팔트계 프라이머 조성물 및 이를 이용한 방수 시공방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물은 비스페놀 A 타입의 에폭시 주제 및 아스팔트를 포함하는 1액 조성물과, 지방족 아스팔트 경화제, 아스팔트 및 계면활성제를 포함하는 2액 조성물이 중량비로 1 : 0.9 ~ 1.1로 혼합되어 구성된다.

또한, 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물을 이용한 방수공법은 상기 1액 조성물과 상기 2액 조성물을 가열하는 가열 단계(S1), 상기 1액 조성물과 상기 2액 조성물을 혼합한 방수 프라이머 혼합액을 시공면에 도포하는 도포 단계(S2), 상기 방수 프라이머 혼합액이 도포된 도포면에 모래를 살포하는 샌더링 단계(S3) 및 기층 및 표층을 포장하는 포장 단계(S4)로 구성된다.

구체적인 실시예로, 먼저 본 조성물을 구성하는 상기 1액 조성물에 관하여, 1액 조성물은 크게 주제와 아스팔트를 포함한다.

상기에서, 주제는 비스페놀 A 타입의 에폭시로 구성되는 것이 바람직한데, 상기 에폭시는 상기 1액 중량 대비 30~70 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 30 중량% 미만에 해당하는 경우에는 접착력의 감소에 따른 박리현상이 발생할 수 있으며, 70 중량%를 초과하는 경우에는 특히 저온에서 상기 방수 프라이머의 내구성, 강도 등의 저하가 발생할 수 있다.

그리고 상기 아스팔트는 AP-3 아스팔트로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 아스팔트는 상기 1액 중량 대비 30~70%로 구성되는 것이 바람직하다. 특히 30 중량% 미만에 해당하거나 70 중량%를 초과하는 경우에는 고온에서 적절한 점도의 획득, 적절한 경화속도 획득 등이 어렵다.

다음으로, 본 조성물을 구성하는 2액 조성물에 관하여, 2액 조성물은 크게 경화제, 아스팔트 및 계면활성제를 포함한다.

상기에서, 경화제는 상기 지방족 아스팔트 경화제를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 경화제는 상기 2액 중량 대비 30~70 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 가령 30 중량% 미만에 해당하는 경우에는 접착력의 감소에 따라 소정의 부착강도를 획득하기 어려우며, 70 중량%를 초과하는 경우에는 특히 저온에서 상기 방수 프라이머의 내구성, 강도 등의 저하가 발생할 수 있다.

그리고 상기 아스팔트는 AP-3 아스팔트로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 아스팔트는 상기 2액 중량 대비 25~69.9%로 구성되는 것이 바람직하다. 25 중량% 미만에 해당하는 하거나 69.9 중량%를 초과하는 경우에는 고온에서 적절한 점도의 획득, 적절한 경화속도 획득 등이 어렵다.

그리고 상기 계면활성제는 2액 중량 대비 0.1~5 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 0.1 중량% 미만에 해당하는 경우에는 표면의 수분에 의한 부착력 저하 발생 및 그에 따른 박리현상이 발생할 수 있으며, 5 중량%를 초과하는 경우에는 내수성, 방수성 및 발수성의 저하가 발생할 수 있다.

본 조성물은 상기 1액과 상기 2액을 혼합한 혼합액으로 구성되는데, 상기 혼합액은 상기 1액과 상기 2액이 중량비로 1: 0.9 ~ 1.1 비율로 구성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 비율이 1:1의 비율로 구성될 수 있다. 왜냐하면 1:1의 비율을 기준으로 그 비율이 10%를 초과하는 경우, 즉 1 : 0.9 ~ 1.1의 범위를 벗어나는 경우, 경화 부진 현상이 발생할 수 있기 때문이다.

다음으로, 상기한 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물을 이용한 방수공법인 본 공법은 크게 가열 단계(S1), 도포 단계(S2), 샌더링 단계(S3) 및 포장 단계(S4)를 포함한다.

구체적으로, 상기 가열 단계(S1)에서는 상기 1액과 상기 2액을 혼합된 혼합액을 80~130℃로 가열을 하고, 상기 혼합액은 가열에 따라 500cp 이하의 점도를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 가열단계를 거친 후 80℃ 미만에 해당하는 경우에는 경화속도 지연이 발생하고, 그에 따라 전체 시공 속도가 저하되는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 가열단계를 거친 후 130℃를 초과하는 경우에는 상기 2액이 열분해 작용에 의해서 변질될 수 있으며, 그에 따라 경화 부진 현상이 발생할 수 있다.

상기 도포 단계(S2)에서는 스프레이를 이용하는 등 기계화 시공방법을 이용하여 상기 1액 및 상기 2액을 혼합한 혼합액을 시공면에 도포하는 것을 말하며, 기계화 시공방법을 채용하지 아니하고 롤러 또는 붓 등을 사용하여 상기 혼합액을 시공면에 도포하는 경우에는 외부 온도의 영향을 받을 수 있고, 온도의 영향을 받은 경우에는 경화속도, 접착력, 방수성, 인장강도 등이 높지 못할 수 있다.

상기 샌더링 단계(S3)는, 상기 혼합액이 도포된 면에 모래를 살포하는 단계를 의미하며, 상기 모래는 특별하게 규정하지는 않지만 석영질의 모래로써 그 입경이 1mm~2mm에 해당하는 것이 바람직하다. 또한 살포 시에 모래의 온도는 40℃~80℃에 해당하는 것이 바람직하다. 만일 모래의 온도가 40℃ 미만에 해당하는 경우에는 상기 혼합액의 경화속도에 영향을 미쳐 경화속도 지연을 유발할 수 있으며, 모래의 온도가 80℃를 초과하는 경우에는 상기 혼합액의 경화속도가 너무 빨라 표면에 요철이 생길 수 있다. 상기 모래의 살포량은 1~4kg/m² 에 해당하는 것이 바람직하며, 상기 모래의 살포량이 1kg/m²미만에 해당하는 경우에는 표면이 미끄러울 수 있으며, 4kg/m²를 초과하는 경우에는표면에 상기 모래가 노출되어 이후 시행되는 포장 공사에 있어서 추가적인 프라이머 작업이 필요할 수 있다.

상기 포장 단계(S4)에서는 기층용 아스콘을 도포하는 단계 및 표층용 아스팔트를 포장하는 단계를 수행한다. 또한 상기 아스콘으로는 기층용 아스콘으로 일반적으로 널리 쓰이는 아스콘 조성물을 사용하며, 상기 아스팔트로는 표층용 아스팔트로 일반적으로 널리 쓰이는 아스팔트 조성물을 사용한다.

표 1 및 표 2는 본 발명에 따른 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물을 이용한 프라이머 방수 시공과 일반 프라이머의 시공을 비교한 시험 결과를 도시한 것이다. 표 1은 조성물의 비율을, 표 2는 부착강도, 투수성, 인장강도, 신장율, 흡수량의 시험 결과를 나타내고 있다.(표 1의 단위는 Kg/m²임)

상기 표 2를 통해 본 조성물을 사용하는 경우에 2시간 이후의 부착강도, 투수성, 인장강도, 신장율 등이 우수함을 알 수 있다.

한편, 본 조성물은 2액 조성물이 기능성 첨가제 1 중량%를 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다. 이러한 기능성 첨가제는 상기 아스팔트의 중량을 줄이는 대신에 포함될 수 있다.

상기 기능성 첨가제는 아크릴 우레탄 10 중량부 대비, 폴리 알킬아크릴레이트 2 ~ 3 중량부, 에틸렌-아크릴산 2 ~ 3 중량부, 테트라 플루오르 에틸렌 2 ~ 3 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 1 ~ 2 중량부, 비닐트리메톡시실란 0.1 ~ 1 중량부 및 이산화티타늄 0.1 ~ 1 중량부를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

아크릴 우레탄은 부착력, 강도 및 내구성을 개선하기 위해 사용되며, 기능성 첨가제의 각 조성물은 이 아크릴 우레탄 10 중량부를 기준으로 결정된다.

폴리 알킬아크릴레이트는 휨인성을 개선하고 유연성을 개선하기 위해 사용되며, 그 바람직한 함량은 2 ~ 3 중량부이다. 2 중량부 미만으로 사용되면 개선 효과가 미미하고, 3 중량부를 초과하여 사용되면 재료 분리 현상 발생 및 작업성 저하가 나타나게 된다.

에틸렌-아크릴산은 연성 부여 폴리머로서 첨가되며, 그 함량은 2 ~ 3 중량부인 것이 바람직하다. 2 중량부 미만으로 사용되면 연성 개선 효과가 미미하고, 3 중량부를 초과하여 사용되면 점도가 과도하게 높아져 작업성이 저하된다.

테트라 플루오르 에틸렌은 신율 및 강도 개선을 위해 첨가되며, 그 함량은 2 ~ 3 중량부인 것이 바람직하다. 2 중량부 미만으로 사용되면 개선 효과가 미미하고, 3 중량부를 초과하여 사용되면 경제성이 저하되는 문제가 있다.

폴리에틸렌 옥사이드는 작업성 및 내구성 개선을 위해 첨가되며, 그 함량은 1 ~ 2 중량부인 것이 바람직하다. 1 중량부 미만으로 첨가되면 내구성 개선 효과가 미미하고, 2 중량부를 초과하여 첨가되면 재료 분리 현상이 발생하는 문제가 있다.

비닐트리메톡시실란은 접착 촉진제로서 첨가되며, 그 함량은 0.1 ~ 1 중량부인 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만으로 사용되는 경우 기재에 대한 접착력이 부족해질 수 있고, 1 중량부를 초과하여 사용되는 경우 경화 지연이라는 문제가 발생한다.

이산화티타늄은 부착 성능 향상을 위해 첨가되는데, 특히 인체에 무해한 친환경 성분이라는 점에서 채용되었으며, 그 함량은 0.1 ~ 1 중량부인 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만인 경우 요구되는 부착 강도를 얻기 힘들고, 1 중량부 초과인 경우 다른 조성물에 영향을 미쳐 물성이 변하는 문제가 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

비스페놀 A 타입의 에폭시 주제 및 아스팔트를 포함하는 1액 조성물과, 지방족 아스팔트 경화제, 아스팔트 및 계면활성제를 포함하는 2액 조성물이 중량비로 1 : 0.9 ~ 1.1로 혼합되어 구성되는 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 1액 조성물과 상기 2액 조성물의 혼합비는 중량비로 1:1인 것을 특징으로 하는 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 1액 조성물은 비스페놀 A 타입의 에폭시 주제 30 ~ 70 중량% 및 아스팔트 30 ~ 70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 2액 조성물은 지방족 아스팔트 경화제 30 ~ 70 중량%, 아스팔트 25 ~ 69.9 중량% 및 계면활성제 0.1 ~ 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물.
청구항 1에 있어서,
80 ~ 130℃에서 500cp 이하의 점도를 갖는 혼합액으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물.
청구항 1에 기재된 속경형 아스팔트계 방수 프라이머 조성물을 이용한 방수공법에 있어서,
상기 1액 조성물과 상기 2액 조성물을 가열하는 가열 단계;
상기 1액 조성물과 상기 2액 조성물을 혼합한 방수 프라이머 혼합액을 시공면에 도포하는 도포 단계;
상기 방수 프라이머 혼합액이 도포된 도포면에 모래를 살포하는 샌더링 단계; 및
기층 및 표층을 포장하는 포장 단계;
를 포함하는 방수공법.
청구항 6에 있어서,
상기 가열 단계의 가열 온도는 80 ~ 130℃인 것을 특징으로 하는 방수공법.
청구항 6에 있어서,
상기 도포 단계에서, 상기 방수 프라이머 혼합액은 스프레이를 통해 상기 시공면에 도포되는 것을 특징으로 하는 방수공법.
청구항 6에 있어서,
상기 샌더링 단계에서,
상기 모래의 살포 온도는 40 ~ 80℃로 구성되고,
상기 모래의 살포량은 1 ~ 4kg/m²로 구성되는 것을 특징으로 하는 방수공법.