KR102605437B1 - 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축 구조물의 옥상면의 이물질을 제거하는 단계와, 상기 이물질이 제거된 옥상면의 균열 부위를 균열 마감재로 충전하는 단계와, 상기 균열 마감재가 충전된 옥상면에 방수재를 도포하는 단계와, 상기 방수재가 도포된 옥상면을 양생하는 단계를 포함하되, 상기 균열 마감재는 수용성 페녹시 수지, 실란 커플링제, 징크크로마이트, 나노타입의 세라믹 볼, 스투키 섬유재 분말 및 용매를 포함하는 것이고, 상기 방수재는 이소시아네이트 말단 프리폴리머, 징크크로마이트, 순지트 파우더 및 나노타입의 세라믹 볼을 포함하는 주제부; 폴리에테르아민, 폴리아스파틱 에스테르 및 쇄연장제를 포함하는 경화제부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 방수성, 부착강도, 신장성, 내굴곡성 등의 물성이 우수하며, 차열, 항균, 방오 등의 기능성이 우수함은 물론, 자기치유성이 있어 균열부위가 스스로 치유됨으로써, 방수층의 내구연한을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방수성, 내구성 및 차열성이 우수한 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축 구조물은 오랜 시간이 지나면 콘크리트 중성화, 조석이나 계절에 따른 온도차에 의한 로현상, 바람들에 의한 풍화작용 등에 의하여 수많은 균열이 발생된다. 이때 발생된 균열은 빗물이나 습기가 건축 구조물 내부로 침투되는 통로가 되어 콘크리트의 중성화는 물론 철골의 부식을 가속화시켜 건물을 급속도로 노후화시킨다. 따라서, 균열이 발생되었음에도 불구하고, 빗물이나 습기가 침투되지 않도록 하기 위하여 건축 구조물의 옥상에는 불투수성의 방수층을 형성하는 방수공법이 시행되고 있다.
현재 다양한 옥상방수공법이 활용되고 있는데 대표적으로, 탄성 우레탄 도막 방수공법, 연질 에폭시 방수공법, 무기질 탄성 도막 방수공법, 고무화 아스팔트 도막 방수공법, 고무화 도막 방수공법 및 복합시트 방수공법이 이용되고 있다. 다만, 각각의 공법이 균열의 원인을 일부 막을 수는 있어도 모든 원인을 배제할 수는 없다. 따라서, 상기의 옥상 방수공법을 수행하더라도 방수층의 균열을 피할 수는 없으며, 그 내구년한은 약 1년 내지 2년 정도이다.
본 발명의 목적은 인장강도와 신장률이 우수하여 내수성, 부착성, 균열저항성이 뛰어나며, 차열성이 뛰어나 열팽창에 의한 도막 손상이 없는 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 자기치유성이 우수하여 도막의 내구연한이 연장되는 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법은, 건축 구조물의 옥상면의 이물질을 제거하는 단계와, 상기 이물질이 제거된 옥상면의 균열 부위를 균열 마감재로 충전하는 단계와, 상기 균열 마감재가 충전된 옥상면에 방수재를 도포하는 단계와, 상기 방수재가 도포된 옥상면을 양생하는 단계를 포함하되, 상기 균열 마감재는 수용성 페녹시 수지, 실란 커플링제, 징크크로마이트, 나노타입의 세라믹 볼, 스투키 섬유재 분말 및 용매를 포함하는 것이고, 상기 방수재는 이소시아네이트 말단 프리폴리머, 징크크로마이트, 순지트 파우더 및 나노타입의 세라믹 볼을 포함하는 주제부; 폴리에테르아민, 폴리아스파틱 에스테르 및 쇄연장제를 포함하는 경화제부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 주제부는 자기치유제를 더 포함하며, 상기 자기치유제는 아이소포론 다이이소시아네이트를 폴리우레탄으로 캡슐화하여 제조된 것임을 특징으로 한다.
상기 자기치유제는, 상기 아이소포론 다이이소시아네이트와 스투키 섬유재 분말을 폴리우레탄으로 캡슐화하여 제조된 것임을 특징으로 한다.
상기 주제부는, 산화제일구리(Cu2O)를 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과 혼합하여서 된 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 주제부는, 스투키 섬유재 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 방수성, 부착강도, 신장성, 내굴곡성 등의 물성이 우수하며, 차열, 항균, 방오 등의 기능성이 우수함은 물론, 자기치유성이 있어 균열부위가 스스로 치유됨으로써, 방수층의 내구연한을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법은, 건축 구조물의 옥상면의 이물질을 제거하는 단계와, 상기 이물질이 제거된 옥상면의 균열 부위를 균열 마감재로 충전하는 단계와, 상기 균열 마감재가 충전된 옥상면에 방수재를 도포하는 단계와, 상기 방수재가 도포된 옥상면을 양생하는 단계를 포함하되, 상기 균열 마감재는 수용성 페녹시 수지, 실란 커플링제, 징크크로마이트, 나노타입의 세라믹 볼, 스투키 섬유재 분말 및 용매를 포함하는 것이고, 상기 방수재는 이소시아네이트 말단 프리폴리머, 징크크로마이트, 순지트 파우더 및 나노타입의 세라믹 볼을 포함하는 주제부; 폴리에테르아민, 폴리아스파틱 에스테르 및 쇄연장제를 포함하는 경화제부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에서 사용되는 균열 마감재 및 방수재에 대하여 상세히 설명한다.
상기 균열 마감재는 옥상면에 발생된 균열 부위를 보수하기 위한 것으로, 수용성 페녹시 수지, 실란 커플링제, 징크크로마이트, 나노타입의 세라믹 볼, 스투키 섬유재 분말 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수용성 페녹시 수지는 균열 마감재의 베이스 수지로서, 구조물과의 접착력을 높여 마감재의 도막이 들뜨는 것을 방지한다. 상기 수용성 페녹시 수지는 균열 마감재 100중량%를 기준으로, 10~40중량%로 포함됨이 바람직하다.
상기 실란 커플링제는 상기 수용성 페녹시 수지, 세라믹 볼 등을 위한 것으로, 3-글리시독 시프로필트리메톡시실란(3-Glycidoxypropyltrimethoxy silane), 3-글리독시프로필메틸디메톡시실란(3-Glycidoxypropylmethyldimethoxy silane), 2-(3,4-에폭시사이클로헥시)에틸트리메톡시실란(2-(3,4-Epoxycyclohexy)ethyltrimethoxy silane), 3-글리시독시프로필트리에톡시 실란(3-Glycidoxypropyltriethoxysilane), 아미노실란 및 비닐실란으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 실란 커플링제는 균열 마감재 100중량%를 기준으로, 1~5중량%로 포함됨이 바람직하다.
상기 징크크로마이트는 강도 및 내식성의 증가를 위해 포함되는 것이다.
상기 징크크로마이트는 균열 마감재 100중량%를 기준으로, 1~5중량%로 포함됨이 바람직하다.
상기 나노타입의 세라믹 볼은 치밀한 막의 형성을 돕는 것은 물론, 차열성을 부여하기 위한 성분으로, 알루미늄 실리케이트(aluminum silicate)로 구성된다. 다. 즉, 이러한 나노타입의 세라믹 볼은 다공성을 가지므로, 미세 폐쇄공기층의 세라믹 피막을 통해 열반사 및 열저항에 탁월한 효과가 있어 도막의 우수한 차열효과를 확보하는 것이다.
이때, 상기 세라믹 볼의 입도는 5~100nm임이 바람직한데, 그 입자 크기가 너무 클 경우 도막의 가공성이 저하되고, 너무 작을 경우 빛의 산란효과가 떨어져 차열효과가 오히려 저하되기 때문이다.
상기 나노타입의 세라믹 볼은 충분한 차열 효과를 위하여 균열 마감재 100중량%를 기준으로 10~20중량%로 포함됨이 바람직하다.
상기 스투키 섬유재 분말은 식물인 스투키로부터 제조되는 것으로, 섬유질이 풍부하고 점성이 커서, 강도 및 접착성을 개선해준다.
상기 스투키 섬유재 분말은 스투키 식물의 지상부로부터 길이 400~1,000㎛ 및 직경 20~40㎛의 미세섬유질로 가공하여 분말화시킨 것으로, 더욱 구체적으로는 스투키 식물의 지상부를 수거하여 이물질을 제거하고, 0.1~1mm로 분쇄한 후, 초음파 분쇄기에 투입하여 100~500W의 전력으로 30~50분 동안 초음파 처리하여 제조되는 것이다. 상기 초음파 분쇄기를 이용하여 초음파 처리하는 방법은 공지된 초음파 분쇄기 사용법을 그대로 적용하는 것으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 스투키 섬유재 분말은 균열 마감재 100중량%를 기준으로 1~5중량%로 포함됨이 바람직하다.
그리고 상기 용매로는 물을 사용하며, 잔부로 포함된다. 아울러, 상기 성분 외 소포제, 레벨링제 등 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있음은 당연하다.
본 발명에 의한 방수재는, 이소시아네이트 말단 프리폴리머, 징크크로마이트, 순지트 파우더 및 나노타입의 세라믹 볼을 포함하는 주제부; 폴리에테르아민, 폴리아스파틱 에스테르 및 쇄연장제를 포함하는 경화제부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이소시아네이트 말단 프리폴리머는 방수피막을 구성하는 주요 물질로서, 톨루엔 다이이소시아네이트(Toluene diisocyanate, TDI), p-페닐렌 다이이소시아네이트(p-phenylene diisocyanate, PPDI), 4,4-다이페닐메탄 다이이소시아네이트(4,4-Diphenylmethane diisocyanate, MDI), 1,5-나프탈렌 다이이소시아네이트(1,5-Naphthalene diisocyanate,NDI) 또는 이소포론 다이이소시아네이트(Isoporon diisocyanate, IPDI)로, NCO 함량이 10~20%이고, 점도가 200~400cps 정도인 것을 사용할 수 있으나, 이를 제한하지 않는다. 이러한 이소시아네이트 말단 프리폴리머는 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 것으로, 공지된 다양한 종류의 것을 사용할 수 있음은 당연하다.
상기 이소시아네이트 말단 프리폴리머는 상기 주제부 내 100중량부로 포함된다. 이하, 주제부를 설명함에 있어서 중량부는 상기 이소시아네이트 말단 프리폴리머 100중량부를 기준으로 한다.
상기 징크크로마이트는 강도 및 내식성의 증가를 위해 포함되는 것이다.
상기 징크크로마이트는 상기 이소시아네이트 말단 프리폴리머 100중량부를 기준으로, 1~10중량량부로 포함됨이 바람직하다.
상기 순지트(shungite) 파우더는, SiO2(규산염)과 C60(플러렌)을 주성분으로 하는 물질로, 오염물질의 정화 및 분해 기능, 그리고 살균 및 항균 기능이 있어 환경 친화성을 높여줌은 물론, 강도를 현저히 높여주는 역할을 한다. 아울러, 세균이나 균류의 증식을 방지하여 이로 인한 균열의 발생을 억제한다.
상기 순지트 파우더로는 엘리트 순지트는 물론, 노멀 순지트 역시 사용 가능한 것으로, 그 종류를 제한하지 않으며, 그 입도는 100~325mesh 정도면 족하다.
상기 순지트 파우더는 상기 이소시아네이트 말단 프리폴리머 100중량부를 기준으로, 1~10중량량부로 포함됨이 바람직하다.
상기 나노타입의 세라믹 볼은 앞서 균열 마감재와 동일한 것을 사용하는 것으로, 차열성을 개선하여 열에 의한 노화를 방지해준다.
상기 나노타입의 세라믹 볼은 상기 이소시아네이트 말단 프리폴리머 100중량부를 기준으로, 1~10중량량부로 포함됨이 바람직하다.
아울러, 상기 주제부는 자기치유제를 더 포함함이 바람직하다.
상기 자기치유제는 아이소포론 다이이소시아네이트를 폴리우레탄으로 캡슐화하여 제조된 것으로, 피막에 손상부위가 발생하면, 폴리우레탄 프리폴리머 마이크로 캡슐이 분해되고 아이소포론 다이아이소시아네이트가 손상부위로 빠르게 흘러나오게 되어 수분 및 공기 등과 반응하여 손상부위에 고신축성의 수지막이 채워져 균열을 치유하는 것이다. 이러한 자기치유제는 폴리우레탄 프리폴리머를 합성한 후, 상기 합성된 폴리우레탄 프리폴리머를 가열하여 용매인 클로로벤젠에 용해시키고, 이에 아이소포론 다이이소시아네이트를 첨가하고 교반하고, 다시 아라빅검을 첨가하여 교반한 후 냉각 및 분쇄함으로써, 제조될 수 있다.
상기 자기치유제는 상기 이소시아네이트 말단 프리폴리머 100중량부를 기준으로, 1~5중량부로 포함됨이 바람직한바, 그 함량이 너무 적으면 자기치유성이 떨어지고, 과량이 되면 균일한 피막 형성이 어려울 수 있기 때문이다.
상기 자기치유제는 피막에 외력이 가해져 균열이 발생할 시 캡슐이 분해되고, 아이소포론 다이이소시아네이트가 빠르게 수분, 공기 등과 반응하여 손상부위를 채워주나, 이러한 수지막은 신축성은 우수하나 강도가 약해 외력에 의해 쉽게 손상을 받을 수 있다는 단점이 있다.
이를 해소하기 위하여, 자기치유제의 캡슐화시 스투키 섬유재 분말을 더 포함함이 바람직하다. 즉, 상기 자기치유제는 상기 아이소포론 다이이소시아네이트와 스투키 섬유재 분말을 폴리우레탄으로 캡슐화하여 제조된 것을 사용하는 것이다.
상기 스투키 섬유재 분말은, 식물인 스투키로부터 제조되는 것으로, 상기 스투키는 섬유질이 풍부하고 점성이 커서 아이소포론 다이이소시아네이트와 함께 캡슐화가 가능하며, 분해 후 수지막을 형성할 시 수지막의 강도 및 접착성을 현저히 개선해준다.
상기 스투키 섬유재 분말에 대한 설명은 앞서 균열 마감재의 설명시 충분히 설명되었으므로, 이에 대한 추가 설명은 생략한다.
이때, 그 사용량은 상기 아이소포론 다이이소시아네이트와 스투키 섬유재 분말을 1:0.1~0.2 중량비로 사용하면 족하다.
다음으로, 경화제부에 대해 설명한다.
상기 폴리에테르아민은 경화제부의 주요 물질로, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 중량평균분자량이 300~3,000g/mol, 보다 좋게는 500~2,500g/mol인 폴리에테르아민일 수 있다. 상기 폴리에테르아민은 경화제 내 100중량부로 포함된다. 이하, 경화제를 설명함에 있어서 중량부는 상기 폴리에테르아민 100중량부를 기준으로 한다.
상기 폴리아스파틱 에스테르는 경화 속도를 조절하여 작업 용이성을 좋게 하기 위한 것으로, 상용화된 제품 중 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.
상기 폴리아스파틱 에스테르는 폴리에테르아민 100중량부에 대하여 5~50중량부로 포함됨이 바람직한데, 그 함량이 너무 적으면 경화 속도가 느려지고, 과량이 되면 경화 후 피막의 경도가 높아지고 취성이 높아지기 때문이다.
상기 쇄연장제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디아민 단량체, 예시적으로 에틸렌디아민, 1,2-디아미노프로판, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 2,3-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-헥사메틸렌디아민 및 1,4-사이클로헥산디아민 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
상기 쇄연장제는 상기 폴리에테르아민 100중량부에 대하여 5~15중량부로 포함됨이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 경화제부는 가소제, 촉매, 증점제, 레벨링제, 소포제, 자외선 안정제, 접착증진제 등 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 다양한 성분을, 공지된 배합비로 더 포함할 수 있음은 당연한바, 이를 제한하지 않는다.
본 발명에서 상기 주제부와 경화제부는 1:0.5~1중량비로 혼합되어 사용됨이 바람직한바, 이는 우레아 반응을 고려한 것이다.
상기와 같이 구성되는 방수재는 앞서 설명된 바와 같이, 방수성, 내구성, 접착성 등이 우수함은 물론, 자기치유성이 우수하다는 장점이 있다.
한편, 상기 주제부는 스투키 섬유재 분말 1~5중량부를 더 포함할 수 있다. 이는 도막의 강도 및 접착성 개선을 위한 것으로, 상기 스투키 섬유재 분말은 앞서 설명된 바 있으므로, 이에 대한 추가설명은 생략한다.
상기 주제부는 산화제일구리(Cu2O)를 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과 혼합하여서 된 분말 1~5중량부를 더 포함할 수 있다. 이는 방오성능을 개선하기 위한 것이다.
즉, 무기 방오제인 산화제일구리가 EDTA와 반응하여 킬레이트 구리를 형성하고, 상기 킬레이트 구리가 표면 오염을 방지하는 것이다. 이때, 산화제일구리와 EDTA는 1:0.1~10중량비로 혼합되는 것이면 족하며, 그 분말의 입도는 100~325mesh 정도이면 바람직한바, 이를 제한하지 않는다.
이하, 상기 균열 마감재 및 방수재를 이용한 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법은, 건축 구조물의 옥상면의 이물질을 제거하는 단계와, 상기 이물질이 제거된 옥상면의 균열 부위를 균열 마감재로 충전하는 단계와, 상기 균열 마감재가 충전된 옥상면에 방수재를 도포하는 단계와, 상기 방수 조성물이 도포된 옥상면을 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
건축 구조물의 옥상면의 이물질을 제거하는 단계
먼저, 건축 구조물의 옥상면을 세척하고, 이물질을 제거하여 시공에 적합한 상태로 만든다. 이때, 세척 및 이물질 제거는 그 방법을 제한하지 않는바, 브러쉬 또는 고압 에어 컴프레서 등을 이용할 수 있다.
상기 이물질이 제거된 옥상면의 균열 부위를 균열 마감재로 충전하는 단계
다음으로, 상기 이물질이 제거된 옥상면의 균열 부위를 확인한 뒤, 상기 확인된 균열 부위를 균열 마감재로 충전한다.
이 과정이 생략될 경우 방수재를 시공하더라도 옥상면의 균열 부위로 인해 방수층의 균열을 피할 수 없으며, 균열 부위가 점점 확장되어 누수의 원인이 되고, 방수층의 내구연한 역시 짧아지므로, 반드시 균열 마감재의 충전이 요구된다.
본 발명의 균열 마감재는 앞서 충분히 설명되었는바, 프라이머를 사용하지 않더라도 콘크리트와의 접착성이 우수하며, 도포 부위에 들뜸 현상이 발생하지 않는다는 장점이 있다. 또한, 경화수축을 줄여 균열 추종성 역시 우수하다는 장점이 있다.
이때, 상기 균열 마감재의 충전, 도포방법은 제한하지 않는데, 예시적으로 롤 도포, 스프레이 스퀴즈 등의 방법을 모두 적용하여 충전, 도포할 수 있다.
상기 균열 마감재는 도포 및 표면 정리 후, 열풍을 가하여 표면 온도가 40℃∼70℃가 되도록 하여 건조하거나 자연건조하여 사용함은 당연하다.
상기 균열 마감재가 충전된 옥상면에 방수재를 도포하는 단계
다음으로, 상기 균열 마감재가 충전된 옥상면에 방수재를 주제와 경화제를 혼합하여 도포한다.
여기서, 상기 방수재에 대해서는 앞서 충분히 설명되었으므로, 이에 대한 추가 설명은 생략한다.
이때, 그 도포 방법은 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 다양한 방법을 적용할 수 있는 것으로, 그 방법을 제한하지 않는다. 그리고 그 도포량 역시 제한하지 않는다.
상기 방수재가 도포된 표면을 양생하는 단계
그리고 상기 방수재가 도포된 표면을 24시간 이상 양생하여 시공을 완료한다.
상기와 같은 방법에 의하면, 방수성, 내구성, 차열성이 우수하며, 자기치유성이 우수하다는 장점이 있다.
(실시예 1)
수용성 페녹시 수지 30중량%, 3-글리시독 시프로필트리메톡시실란 3중량%, 징크크로마이트 3중량%, 나노타입의 세라믹 볼 15중량%, 스투키 섬유재 분말 3중량% 및 잔부의 물을 포함하는 균열 마감재를 준비하였다.
이때, 상기 나노타입의 세라믹 볼은 알루미늄 실리케이트(aluminum silicate)로 구성되고, 그 입자 크기는 50nm였으며, 상기 스투키 섬유재 분말은 스투키 식물의 지상부를 수거하여 이물질을 제거하고, 1mm로 분쇄한 후, 초음파 분쇄기에 투입하여 300W의 전력으로 40분 동안 초음파 처리하여 제조하였다.
(시험예 1)
상기 실시예 1의 조성물의 물성을 테스트하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 비고 |
| 부착강도(N/㎠) | 165 | KS M 6010 |
| 인장강도(N/㎠) | 150 | KS F 3211 |
| 신장률(%) | 280 | KS F 3211 |
상기 표 1에서와 같이 본 발명의 실시예 1은 우수한 물성을 보임을 확인할 수 있었다.
(실시예 2)
헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)와 중량평균분자량이 1,000g/mol인 폴리프로필렌글리콜을 1:0.3의 몰비로 용기에 투입하고, 90℃에서 6시간 동안 교반시킨 후 미반응 단량체를 제거하여 중량평균분자량이 1,338g/mol인 이소시아네이트 말단 프리폴리머를 제조하였다.
상기 제조된 이소시아네이트 말단 프리폴리머 100중량부에 징크크로마이트 3중량부, 순지트 파우더 5중량부, 나노타입의 세라믹 볼 10중량부를 혼합하여 주제부를 구성하였다. 이때, 상기 순지트 파우더의 입도는 200mesh 였으며, 나노타입의 세라믹 볼은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
폴리에테르아민(JEFFAMINE, D-400) 100중량부, 폴리아스파틱 에스테르(DESMOPHEN NH-1220) 30중량부, 쇄연장제(에틸렌디아민) 10중량부를 혼합하여 경화제부를 구성하였다.
그리고 상기 주제부와 경화제부를 1:0.8중량비로 혼합하였다.
(실시예 3)
실시예 2와 동일하게 실시하되, 주제부를 구성할 시 자기치유제 3중량부를 더 포함하여 구성하였다.
상기 자기치유제는 사이클로헥사논 1420g에 톨루엔 2,4-다이이소시아네이트 220g을 80℃로 1시간 이상 가열교반하여 완전히 용해시키고, 질소가스를 불어넣으면서 1,4-부탄디올 40g을 서서히 첨가하여 24시간동안 반응시킨 후 100℃에서 감압하고, 5시간 이상 증류하여 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하였다. 그리고 합성된 폴리우레탄 프리폴리머의 수평균 분자량은 1200~1400이고, 무게평균 분자량은 1500~1800이며, polydispersity index(PDI)는 13이었다. 클로로벤젠 400g에 상기 폴리우레탄 프리폴리머 290g을 70℃로 3시간 이상 가열교반하여 완전히 용해시켰다. 완전용해된 후 아이소포론 다이이소시아네이트 950g을 첨가한 후 2시간 이상 교반하였다. 여기에 증류수 3000g에 아라빅검 450g을 용해시킨 용액을 첨가하여 균일하게 혼합한 후 50℃로 냉각하였다. 냉각된 상태에서 쇄 연장제로서 1,4-부탄디올 310g을 서서히 첨가한 다음 1시간동안 교반하여 자기치유제의 마이크로 캡슐화를 완성하였다. 마지막으로 이를 증류수로 세척하였고, 진공 필터링하여 분말을 얻은 후, 분쇄하여 40~100㎛ 범위의 마이크로 캡슐 분말을 제조하여 사용하였다.
(실시예 4)
실시예 3과 동일하게 실시하되, 자기치유제의 제조시 상기 아이소포론 다이이소시아네이트 중 95g을 스투키 섬유재 분말로 대체하여 제조하였다.
상기 스투키 섬유재 분말은 스투키 식물의 지상부를 수거하여 이물질을 제거하고, 1mm로 분쇄한 후, 초음파 분쇄기에 투입하여 300W의 전력으로 40분 동안 초음파 처리하여 제조하였다.
(실시예 5)
실시예 3과 동일하게 실시하되, 주제부의 제조시 산화제일구리(Cu2O)를 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과 혼합하여서 된 분말 3중량부 및 스투키 섬유재 분말 3중량부를 더 혼합하였다.
상기 산화제일구리와 에틸렌디아민사아세트산은 1:1 중량비로 혼합하여 100~325mesh로 분말화하였으며, 스투키 섬유재 분말은 실시예 4와 동일하게 제조하였다.
(시험예 2)
상기 실시예 2 내지 5의 물성을 테스트하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 이때, 상기 자가치유력은 도막 시편에 길이 1㎝의 스크래치 손상을 입히고, 30℃의 온도조건에서 24시간 노출시켜 회복된 길이를 측정하고, 계산식에 따라 계산하였다.
| 구분 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 비고 |
| 인장강도(㎫) | 22.1 | 22.3 | 22.7 | 23 | KS F 4922 |
| 신장률(%) | 78 | 79 | 82 | 83 | KS F 4922 |
| 경도(shore D) | 42 | 43 | 45 | 46 | ASTM D 2240 |
| 자기치유력(%) | 33.5 | 65.2 | 66.2 | 66.3 | (W0 - W1)/W0 × 100 {W0: 초기 스크래치의 길이, W1: 24 시간 후 스크래치 의 길이} |
| 태양방사 반사율(%) |
80 | 83 | 82 | 82 | KS L 2514:2011 |
상기 표 1에서와 같이 본 발명의 실시예 2 내지 5는 우수한 물성을 보임을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 건축 구조물의 옥상면의 이물질을 제거하는 단계와,
상기 이물질이 제거된 옥상면의 균열 부위를 균열 마감재로 충전하는 단계와,
상기 균열 마감재가 충전된 옥상면에 방수재를 도포하는 단계와,
상기 방수재가 도포된 옥상면을 양생하는 단계를 포함하되,
상기 균열 마감재는 수용성 페녹시 수지, 실란 커플링제, 징크크로마이트, 나노타입의 세라믹 볼, 스투키 섬유재 분말 및 용매를 포함하는 것이고,
상기 방수재는 이소시아네이트 말단 프리폴리머, 징크크로마이트, 순지트 파우더 및 나노타입의 세라믹 볼을 포함하는 주제부; 폴리에테르아민, 폴리아스파틱 에스테르 및 쇄연장제를 포함하는 경화제부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법.
- 제1항에 있어서,
상기 주제부는 자기치유제를 더 포함하며,
상기 자기치유제는 아이소포론 다이이소시아네이트를 폴리우레탄으로 캡슐화하여 제조된 것임을 특징으로 하는 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법.
- 제2항에 있어서,
상기 자기치유제는,
상기 아이소포론 다이이소시아네이트와 스투키 섬유재 분말을 폴리우레탄으로 캡슐화하여 제조된 것임을 특징으로 하는 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주제부는,
산화제일구리(Cu2O)를 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과 혼합하여서 된 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주제부는,
스투키 섬유재 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 구조물의 옥상 차열 및 방수방법.
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| KR100983618B1 (ko) | 2009-07-20 | 2010-09-24 | 송재승 | 보강날개를 구비한 알루미늄 피막 방수시트와 이의 제작방법, 그리고 그 방수시트에 의한 복합방수공법 |
| KR102066447B1 (ko) | 2019-06-12 | 2020-01-15 | 최병호 | 자동균열메움 옥상방수공법 |
| KR102115211B1 (ko) * | 2019-07-25 | 2020-05-26 | 김병만 | 콘크리트 구조물의 균열 보수 방법 |
| KR102167746B1 (ko) * | 2020-06-09 | 2020-10-19 | 정병욱 | 내화학성 및 냄새 저감이 우수한 방수용 폴리우레아 조성물 |
-
2023
- 2023-02-13 KR KR1020230018532A patent/KR102605437B1/ko active IP Right Grant
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