KR200390652Y1 - 폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐타이어 칩을 윤활유와 함께 용해(溶解)시켜 제조된 용융액상고무와 아스팔트의 용융과 벤토나이트, 고분자 수지를 혼합하여 추출 이를 이용한 폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제에 관한 것이다.

본 고안의 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는;

아스팔트 10 ~ 15 중량부, 오일 20 ~ 50 중량부, 충진재 8 ~ 12 중량부, 증점제 1 ~ 3.5 중량부, 계면활성제 0.1 ~ 0.5를 온도 150 ~ 180℃가열 후, 폐타이어용융액 25 ~ 40 중량부, 황 0.5 ~ 1 중량부, 가황촉진제 0.05 ~ 1 중량부 노화방지제 0.1 ~ 0.4 중량부를 혼합하고, 벤토나이트 10 ~ 20 중량부 수용성 고분자 수지 1 ~ 5중량부가 혼합된 방수제를 소정 면적의 시트 양면에 각각 일정 두께가 되도록 도포함으로써 방수 능력을 극대화시킴은 물론 시공성 및 작업의 효율성을 동시에 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제{ Adhesivable asphalt water-proof agent using a melting liquefied gum}

본 고안은 폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐타이어 칩을 윤활유와 함께 용해(溶解)시켜 제조된 용융액상고무와 아스팔트의 용융과 벤토나이트, 고분자 수지를 혼합하여 추출 한 방수제를 별도로 구비되는 소정 면적의 시트 양면에 일정 두께가 되도록 도포하여서 된 폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제에 관한 것이다.

종래의 고무 아스팔트는 아스팔트의 단점을 보완하기 위하여 아스팔트에 탄성체인 고무를 결합함으로써 신률, 충격, 파손 등에 취약한 아스팔트를 개량하고 있으나 이러한 개량제품도 완전히 경화된 상태에서는 구체로부터 들뜨거나 파손되기 쉬우며 그 들뜸 및 파손 시 방수능력을 상실하게 된다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 비경화상태를 반영구적으로 유지하여 방수제의 파손을 방지하고, 강한 점착성을 부여하여 방수제의 들뜸을 생기지 않게 하기 위하여 무기분말인 벤토나이트를 첨가하게 된다.

상기 벤토나이트를 이용한 선행기술들에 있어서의 기술적 포커스는 주로 벤토나이트에 대하여 방수시공에 필요한 소정의 워커빌리티(workbillty)를 얻되 벤토나이트의 비수화상태(비팽윤상태)를 어떻게 달성하는가에 맞추어져 있다고 할 수 있기 때문에 시공이후 벤토나이트의 유실에 따른 방수능력의 훼손에 대해서는 그 대책의 제시가 미흡하다.

즉, 분말상의 벤토나이트는 비수성액체에 의해 소정의 점도를 갖는 비팽윤상태로 됨으로써 시공사의 워커빌리티를 얻을 수는 있다고 할지라도 그 비수성 액체는 벤토나이트에 대한 보지력을 갖지 않거나 매우 약하기 때문에 시공이후 벤토나이트가 빠른 유속의 물에 접한다거나 소정의 정해진 공간 내에 밀폐되지 않을 경우 지속적으로 팽창하여 그 밀도를 떨어뜨림으로써 원하는 방수능력을 얻을 수 없게 되는 문제점이 내재되어 있다.

또한, 벤토나이트 방수제의 조성물로 사용되는 폴리부텐, 부틸고무 등은 혼합물에 충분한 점착성을 부여하고 있으나 장시간이 지나 건조해지면 경화되어 벤토나이트의 팽윤성능을 떨어뜨리는 한편 건조수축을 반복하면 갈라지는 등의 단점을 지니고 있으며 아스팔트에 비해 10배 이상의 고가품이어서 사용범위가 넓지 않다는 문제점 또한 내재되어 있다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 젤리상의 폐타이어 용융을 통해 추출된 스티렌부타디엔고무에 벤토나이트와 아스팔트를 결합함으로써 고무의 가교구조에 의해 벤토나이트의 유실을 방지하는 한편 벤토나이트의 수화 특성에 의하여 방수능력을 극대화 시킨 폐타이어 용융액상고무를 이용한 아스팔트 방수제를 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한, 본 고안은 구체에 대한 들뜸현상이 생길 수 있는 접착방식에 의한 기존 방수공법과는 달리 구체에 대한 들뜸이 거의 생기지 않는 점착방식의 벤토나이트를 주체로 한 방수제를 제공하되, 폐타이어 용융액에 벤토나이트를 결합함으로써 고무의 가교구조에 의해 벤토나이트의 유실을 방지하는 한편 벤토나이트의 수화 특성에 의하여 방수능력을 제고한 벤토나이트가 함유된 폐타이어 용융 방수제를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 고안은 시공이후 방수층에 손상이 생기거나 구체에 대하여 들뜸이 발생하더라도 벤토나이트의 수화반응에 의해 발현된 팽창력 및 수용성 고분자 수지의 수화반응에 의한 점성에 의해 손상부위 및 들뜬 부위를 자가치유할 수 있는 벤토나이트와 폐타이어 용융액이 함유된 방수제의 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 고안은 방수제를 시공하는 환경이 수중, 습윤바탕에도 들뜸 없는 안정된 접착을 이루며, 콘크리트의 레이턴스층이 존재해도 별도의 접착제 및 레이턴스층 제거 없이 시공이 가능한 우수한 방수능력 및 시공성을 제공할 수 있는 벤토나이트와 폐타이어 용융액이 함유된 방수제의 제공을 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 또한 방수층에 못, 철선, 콘크리트 부스러기, 토사, 관 등이 관통하더라도 그 관통부위에 대하여 우수한 방수능력을 제공할 수 있는 벤토나이트와 폐타이어 용융액이 함유된 방수제의 제공을 목적으로 한다.

본 고안의 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는;

아스팔트 10 ~ 15 중량부, 오일 20 ~ 50 중량부, 충진재 8 ~ 12 중량부, 증점제 1 ~ 3.5 중량부, 계면활성제 0.1 ~ 0.5를 온도 150 ~ 180℃가열 후, 폐타이어용융액 25 ~ 40 중량부, 황 0.5 ~ 1 중량부, 가황촉진제 0.05 ~ 1 중량부 노화방지제 0.1 ~ 0.4 중량부를 혼합하고, 벤토나이트 10 ~ 20 중량부 수용성 고분자 수지 1 ~ 5중량부가 혼합된 방수제를 소정 면적의 시트 양면에 각각 일정 두께가 되도록 도포함으로써 방수 능력을 극대화시킴은 물론 시공성 및 작업의 효율성을 동시에 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 벤토나이트 입자의 층구성을 보여주는 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 고안에 의한 폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제(1)는 시트(21)의 양면에 방수제(11)를 도포함으로써 이루어지게 되는 것이다.

상기 방수제(11)는 아스팔트 10 ~ 15 중량부, 오일 20 ~ 50 중량부, 충진재 8 ~ 12 중량부, 증점제 1 ~ 3.5 중량부, 계면활성제 0.1 ~ 0.5 중량부를 온도 150 ~ 180℃가열 후, 폐타이어용융액 25 ~ 40 중량부, 황 0.5 ~ 1 중량부, 가황촉진제 0.05 ~ 1 중량부 노화방지제 0.1 ~ 0.4 중량부를 혼합하고, 벤토나이트 10 ~ 20 중량부 수용성 고분자 수지 1 ~ 5중량부가 혼합하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 시트(21)는 방수기능을 갖으며 충격흡수 및 탄성을 갖는 재질을 사용하여 다양한 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이때, 상기 방수제(11)를 시트(21)의 양면에 일정두께로 도포하게 되는데, 이는 누수가 많은 곳에는 두껍게 도포하고, 누수가 적은 곳에는 얇게 도포하는 것이 가장 바람직하다.

이에 상기와 같은 방수제는 다음과 같은 방법으로 제조되는 것이 바람직하다.

제1단계는 아스팔트와 오일, 충진재, 계면활성제를 혼합 가열하여 젤리상의 아스팔트를 조성하는 것으로, 이때, 상기 사용되는 아스팔트는 스트레이트 아스팔트, 블로운 아스팔트, 천연아스팔트, 아스팔트 콤파운드, 컷백 아스팔트 등이 모두 사용이 가능하며, 그 중 컷백 아스팔트, 스트레이트 아스팔트 및 블로운 아스팔트를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

이때, 상기 아스팔트와 혼합되는 오일은 광물유, 동식물유, 합성유 등 모든 오일을 사용할 수 있으며, 그 중 미네랄 스프릿오일(광물성 중실유), 하이드로 카본계오일(방향족유, 나프텐유, 파라핀유)을 사용하는 것이 가장 바람직하며, 또한 지방산 금속염(로진산칼슘, 로진산 나트륨, 올레인산 나트륨), 글리콜류(에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린), 바세린 등의 오일도 사용이 가능하며, 상기와 같은 종류의 오일이면 폐오일의 사용도 무방하다.

이때, 상기 조성물의 혼합비율은 전체 비율 중 아스팔트 10 ~ 15 중량부, 오일 20 ~ 50 중량부, 충진재 8 ~ 12 중량부, 증점제 1 ~ 3.5 중량부, 계면활성제 0.1 ~ 0.5 중량부로 하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 제2단계는 제1단계에 의해 조성된 젤리상의 아스팔트를 150℃-180℃로 유지하면서 폐타이어 용융액, 황, 가황촉진제, 노화방지제를 혼합하는 것으로, 이때, 상기 폐타이어 용융액은 폐타이어를 열분해하여 카본블랙이 함유된 스티렌부타디엔고무를 추출하여 이용하는데 폐타이어에는 내산화 차단 및 자외선 차단물질이 있으며 1단계에서 생성된 아스팔트와 결합을 하면 재료적 내구성이 향상되게 된다.

상기 폐타이어 용융액을 제1단계에서 조성된 아스팔트와 혼합하기 위해서는 150~180℃를 유지하는 것이 적당하며 가황제로써 일반적으로 고무에 많이 사용하는 유황을 0.5~1% 첨가하고 가황촉진제로서 산화아연, 스테아린산, 올레인산을 사용한다. 결합제의 내열성 및 내후성을 보강하기 위해서 첨가되는 노화 방지제로써 아민계, 페놀계등을 사용할 수 있으나 노화방지 및 내오염성을 고려하여 페놀계를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 제조단계에서 혼합되는 혼합비율은 전체 중, 폐타이어용융액 25 ~ 40 중량부, 황 0.5 ~ 1 중량부, 가황촉진제 0.05 ~ 1 중량부 노화방지제 0.1 ~ 0.4 중량부로 하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 제3단계는 제2단계에 의해 조성된 폐타이어 용융 아스팔트 방수제에 대하여 벤토나이트 및 수용성 고분자 수지를 가하고 잘 교반하는 것이다.

이때, 상기 벤토나이트와 함께 가해지는 고분자 수지는 물과 반응하여 점액상의 불투수막으로 되는 수용성 고분자 수지로서, 예컨대 소디움 아크릴레이트 겔, 폴리 아크릴레이트 소디움 솔트, 폴리 비닐 알콜 등과 같은 고흡수성 고분자수지(SAP)와, 폴리아크릴아마이드계, 폴리 아크릴 에스테르계와 같은 수용성 고분자 폴리머 응집제 등이 사용될 수 있지만, 바람직하게는 상기 고흡수성 고분자 수지 그룹 중에서 선택되는 어느 하나의 수지와 수용성 고분자 폴리머 응집제 그룹 중에서 선택하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.

또한 상기 수용성 고분자 응집제는 음이온계, 양이온계 및 비이온계 모두 사용이 가능한 것은 물론이다.

이때, 상기 벤토나이트는 그 종류가 여러 가지 있으나 특히 소디움 벤토나이트(Sodium Bentonite)는 그 층의 두께가 4mm-9mm일 경우 투수계수가 1×10-8cm/sec 내지 1×10-12(30cm두께 진흙의 100배에 상당하는 치밀성)에 달하는 불투수층을 형성하는 한편 물과 반응하여 13배-16배에 달하는 체적팽창을 이루고 건조시에는 원상태의 체적으로 수축하여 물이 다시 가해지면 다시 수화팽윤하는 반복 수화팽창성능의 소재이다.

상기 제3단계의 혼합 비율은 총 비율 중, 벤토나이트 10 ~ 20 중량부, 수용성 고분자 수지 1 ~ 5 중량부로 혼합하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 제3단계에 의해 조성된 폐타이어 용융액-벤토나이트 조성물에 대하여 수화팽윤 속도를 조절하기 위한 점액상의 불투수막을 형성하는 수용성 고분자 수지를 첨가하여 혼합 사용하여도 무방하다.

또한, 상기 제3단계에 의해 조성된 고무-벤토나이트 조성물에 대하여 점도 및 수화반응 속도 조절용 첨가제가 추가되는 제4단계 포함, 또는 상기 제3단계와 제4단계 사이 혹은 제4단계 이후에 고무 노화방지제 및 고무 안정제가 가해지는 단계가 더 포함되어도 본 고안의 범주에 속하는 것은 물론이다.

이상과 같이, 아스팔트와 폐타이어 용융액, 벤토나이트를 결합시켜 점착을 높인 고탄성 젤리상의 물질로서 시공이후 고무 아스팔트, 우레탄, 에폭시 등의 기존 방수보다도 우수한 방수성능을 제공하고 젤리상의 점탄성 성능에 의해 구체의 거동대응성이 우수하며, 기존 방수제는 시공 이후 완전 경화되는데 반해 본 고안에 따른 방수제는 시공 이후에도 오일이 고무아스팔트의 완전 경화를 방해하고 있으며, 구조체의 바탕면이 움직이거나 갈라져도 들뜸이나 손상이 발생하지 않고, 2차적으로 본 고안에 따른 방수제가 설혹 노후 등으로 인해 바탕면과 들뜨거나 파손됨으로써 물이 유입되더라도 함유되어 있던 벤토나이트와 고분자 수지는 수화 팽창함과 동시에 끈끈한 점액질을 발생하기 때문에 손상부위 및 들뜬 부위를 자가치유 하게 되며, 콘크리트 레이턴스층 및 수중, 습윤바탕면과도 별도의 접착제(프라이머)가 없이 안정된 접착력을 보유할 수 있으며, 방수층에 못, 철선, 콘크리트 부스러기, 토사, 관 등이 관통하더라도 그 관통부위에 대하여 우수한 방수능력을 발휘되고, 결합재로써 폐타이어 용융을 통한 스티렌부타디엔고무를 사용하고 용제를 첨가하지 않기 때문에 폐재의 재활용측면에서 매우 친 환경적이며, 벤토나이트 조성액은 벤토나이트 입자외에도 그 조성액의 다른일 성분으로 함유된 벤토나이트 응집제(수용성 고분자 수지)자체가 물이 존재할 때마다 반복적으로 물과 반응하여 점액 상태의 불투수성 수지막을 형성하는 한편 이 점액 상태의 불투수성 수지막이 벤토나이트의 수화에 따른 팽압을 받아 구조체 표면에 기밀하게 접착되고 특히 이 수지막이 벤토나이트 입자와 함께 구조체의 공극이나 미세한 크랙 내로 압밀되어 들어가 구조체에 기밀하게 접착되기 때문에 벤토나이트의 수화팽윤능력을 크게 배가할 수 있을 뿐만 아니라 설혹 이 접착 상태가 해제되는 경우, 예컨대 물이 제거되거나 증발됨에 따라 벤토나이트 분말 및 상기 수지막이 건조한 상태로 되는 한편 구조체의 거동 등에 의해 상기 수지막의 구조체 표면에 대한 접착이 떨어지는 경우에도 상기 수지막은 다시 물에 접할 경우 반복적으로 점액상태의 불투수막을 형성하여 전술한 벤토나이트 수화팽윤과 상승작용하는 시스템이며 또한 본 고안에 따른 방수제는 특히 빠른 유속에 접하더라도 벤토나이트 입자가 고무아스팔트 및 수화되어 끈끈한 점막질을 형성하고 있는 고분자 수지의 접착력에 의해 강하게 파지되기 때문에 지나친 팽창을 억제시켜 유실을 방지함은 물론 벤토나이트 간의 밀도를 높여 수밀성을 높여주는 것은 물론, 점막질의 고분자 수지는 벤토나이트가 팽창됨으로써 생긴 공간에 끼어들어 벤토나이트 입자 사이로의 물의 이동을 차단시킴은 물론 무기질이 필연적으로 가지고 있는 모세관 현상을 억제할 수 있으므로 제품에 대한 신뢰도를 높이고, 파손 또는 누수가 발생되는 현장에서 직접 시트를 제단하여 부착시킬 수 있어 방수 작업의 효율성 및 시공성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 고안인 것이다.

삭제

도 1 본 고안의 실시예에 따른 벤토나이트 입자의 층구성을 보여주는 사시도.

도 2 본 고안의 실시예에 따른 아스팔트 방수제의 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 아스팔트 방수제 11 : 방수제

21 : 시트

Claims (1)

1. 소정 면적을 갖는 시트(21)와;

   상기 시트(21)의 양면에 여러 물질들이 혼합되어 형성된 방수제(11)를 일정 두께로 도포하여 누수가 발생되는 구조물 또는 도로 등에 부착시켜 방수기능을 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐타이어 용융액상고무를 이용한 점착 유연한 아스팔트 방수제.