KR100771195B1 - 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 아크릴수분산수지 23~53.8 중량%에 이온교환수 1~5 중량%를 첨가한 상태로 교반하는 수지교반단계와, 상기 수지교반단계에서 교반된 이온교환수와 아크릴수분산수지의 혼합물에 거품을 제거하는 소포제 0.1~1.5 중량%를 투입하여 교반하는 소포제 투입단계와, 상기 소포제 투입단계에서 소포제를 투입 교반한 상태에서 건조를 조절하는 조막조제 5~10 중량%를 투입하여 교반하는 조막조제 투입단계와, 상기 조막조제 투입단계에서 조막조제를 투입 교반한 상태에서 점도를 조절하는 증점제 0.1~0.5 중량%를 투입하여 교반하는 증점제 투입단계와, 상기 증점제 투입단계에서 증점제를 투입 교반한 상태에서 폐타이어칩 20~30 중량%를 투입하는 폐타이어칩 투입단계와, 상기 폐타이어칩 투입단계에서 폐타이어칩을 투입하여 교반한 상태에서 충진제인 실리카를 20~30 중량%를 투입하는 실리카 투입단계와, 상기 실리카 투입단계에서 실리카를 투입하여 교반한 상태에서 PH를 7~8로 맞춘 후에 상온에서 포장하는 포장단계를 포함하여 구성한 제조방법으로 제조된 방수제 조성물로 아스팔트 슁글에 도포하여 방수성능을 향상시키도록 한다.

아스팔트 슁글, 방수제, 아크릴수분산수지, 폐타이어칩

Description

아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법 {waterproofing composition for asphart shingles and manufacturing method of thereof}

본 발명은 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 아스팔트 슁글(asphart shingles)은 유리섬유를 벨트 모양으로 짜서 건조시켜 만든 보강 심재(이하 심재라 한다.)의 앞뒷면에 피복용 아스팔트를 도포한 후, 표면에는 광물질 입자를 밀착시키고 뒷면에는 광물질 분말을 살포하여 냉각시키고 규정된 크기로 절단한 것으로서, 주택 등의 지붕 마감에 사용한다.

이러한, 아스팔트 슁글은 표면에 다양한 색상의 광물질을 밀착하도록 코팅하여 외관을 연출하는 지붕재에 일종으로 종래에 사용되는 기와에 비해 가볍고, 재질 자체가 유연하기 때문에 시공이 용이하면서 건축물의 하중으로 인한 부담을 경감시킴과 동시에 지진 및 강풍에서도 지붕의 파손을 최소화하여 널리 사용되고 있다.

그러나, 지붕에 설치된 아스팔트 슁글은 일정한 기간이 지나면 방수성능이 저하되어 누수가 발생함에 따라 교체하여야 함으로써, 교체에 따른 철거와 재설치에 따른 비용이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 아스팔트 슁글은 일부가 파손되거나, 손상되어 제기능을 발휘하지 못 하면 슁글재료를 다시 구입하여 천정에 파손이나 손상부위에 보수를 실시하여야 함으로써, 천정에 올라가 작업을 실시함에 따라 유지 보수에 따른 비용이 증대하는 문제점이 있었다.

그리고, 아스팔트 슁글은 일정기간 지나 상부에 코팅된 광물질이 탈거되어 색이 변색되고, 마찰력이 현저히 감소됨에 따라 해체작업 시에 미끄러운 천정에서 작업을 실시하여야 함으로써, 작업에 따른 위험성이 증대되는 문제점이 있었다.

아울러, 아스팔트 슁글을 설치하고 일정 시간 후에 교체 작업을 실시하면 해체작업과 재설치 작업에 따른 비용이 증대되는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은 아스팔트 슁글에 도막 형태로 도포되는 방수제를 구비하여 방수층을 형성함에 따라 유지보수에 따른 비용이 축소되고, 접착력이 우수하여 들뜸현상이나 이음부분 없이 슁글의 연결부분과 바탕면을 일체화 시켜 방수성능을 향상시키면서 풍화와 자연재해로 인한 파손과 손상을 최소화 하여 수명을 증대하는데 있다.

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물는 방수제에 있어서, 아크릴수분산수지 23~53.8 중량%, 이온교환수 1~5 중량%, 소포제 0.1~1.5 중량%, 조막조제 5~10 중량%, 증점제 0.1~0.5 중량%, 폐타이어칩 20~30 중량% 및 실리카 20~30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 아스팔트 슁글용 방수제 제조방법은 아크릴수분산수지 23~53.8 중량%에 이온교환수 1~5 중량%를 첨가한 상태로 교반하는 수지교반단계와,

상기 수지교반단계에서 교반된 이온교환수와 아크릴수분산수지의 혼합물에 거품을 제거하는 소포제 0.1~1.5 중량%를 투입하여 교반하는 소포제 투입단계와,

상기 소포제 투입단계에서 소포제를 투입 교반한 상태에서 건조를 조절하는 조막조제 5~10 중량%를 투입하여 교반하는 조막조제 투입단계와,

상기 조막조제 투입단계에서 조막조제를 투입 교반한 상태에서 점도를 조절하는 증점제 0.1~0.5 중량%를 투입하여 교반하는 증점제 투입단계와,

상기 증점제 투입단계에서 증점제를 투입 교반한 상태에서 폐타이어칩 20~30 중량%를 투입하는 폐타이어칩 투입단계와,

상기 폐타이어칩 투입단계에서 폐타이어칩을 투입하여 교반한 상태에서 충진제인 실리카를 20~30 중량%를 투입하는 실리카 투입단계와,

상기 실리카 투입단계에서 실리카를 투입하여 교반한 상태에서 PH를 7~8로 맞춘 후에 상온에서 포장하는 포장단계를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법은 아스팔트 슁글에 도막 형태로 도포되는 방수제를 구비하여 방수층을 형성함에 따라 유지보수에 따른 비용이 축소되고, 접착력이 우수하여 들뜸현상이나 이음부분 없이 슁글의 연결부분과 바탕면을 일체화 시켜 방수성능을 향상시키면서 풍화와 자 연재해로 인한 파손과 손상을 최소화 하여 수명을 증대하는데 있다.

또한, 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법은 수분산된 아크릴수분산수지에 희석제인 이온교환수와, 거품을 방지하는 소포제, 건조를 조절하는 조막조제, 점도를 조절하는 증점제, 미끄럼을 방지하는 폐타이어칩, 안정성을 향상시키는 충진제인 실리카를 투입하여 교반 형성함에 따라 일액형의 아크릴 공중합체 자재로써, 수용성으로 모체의 습기가 있어도 접착력이 우수하고, 수용성으로 무취, 무공해 방수재로 밀폐된 공간에서도 안전하게 시공이 가능하며, 화재 및 공해의 발생우려가 없이 방수성능을 향상시키는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법은 수용성으로 접착 효율이 향상되고, 도막을 슁글의 상부에 형성되도록 아스팔트 슁글에 도포하는 것으로, 기존의 아스팔트 슁글의 이음부분과 연결 부위 및 파손된 부위를 일체로 결합하면서 도막을 형성하여 방수성능을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법은 기존의 아스팔트 슁글의 상부로 도포되어 도막을 형성시키는 것으로 슁글의 교체 및 덧씌우기 작업이 필요없이 도장 작업으로 보수가 가능함에 따라 유지보수에 따른 비용을 절감시키는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법은 폐타이어칩을 내부에 함유하여 미끄럼 방지기능을 향상시켜 안선성을 증대시키고, 폐타이어를 칩으로 사용함에 따라 자원을 재활용하여 환경을 보존하는 효과를 제공한다.

아울러, 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법은 아스팔 트 슁글의 상부에 도포하여 도막을 형성하는 것으로 방수제의 도막은 파단시의 신장률과 항정적이 높아 바람의 영향으로 슁글이 이탈되는 것을 방지하여 풍화 및 자연재해로 인하여 슁글의 날림을 방지하도록 슁글을 일체화 시키고, 인열강도가 높아 지붕에 지속적으로 발생되는 복사열에 의한 손상이 최소화 되어 수명을 증대하는 효과를 제공한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법에 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 제조방법을 나타내는 공정도이다.

도 1에서 도시된 제조방법에 의해 제조되는 아스팔트 슁글용 방수제 조성물은 아크릴수분산수지 23~53.8 중량%, 이온교환수 1~5 중량%, 소포제 0.1~1.5 중량%, 조막조제 5~10 중량%, 증점제 0.1~0.5 중량%, 폐타이어칩 20~30 중량% 및 실리카 20~30 중량%로 이루어진다.

상기와 같은 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물을 자세히 살펴보면 다음과 같다.

아크릴수분산수지는 아크릴 수지에 물을 첨가하여 저분자량의 수지가 수분산되도록 제조하는 것으로, 아크릴 공중합체 자재이다.

이러한, 아크릴수분산수지는 안료흡착성, 높은 색상유지력을 보유 하게하고, 낮은 산가와 중화도의 수분산체 제조시 뛰어난 내수성, 정전기적 안정성을 가지게 하며, 층간 부착을 향상시키고 내한칩핑성이 우수하고 온도와 습도변화에 민감하지 않다.

이온교환수는 작업점도 조절, VOC의 저하, 희석제로서의 역할을 사용되며, 전체 방수제 조성물에 대해 1~5 중량%로 사용된다. 이들 함량이 1 중량% 이하이면 점도상승, 희석력 저하로 도막형성이 뭉치게 되고, 5 중량%를 초과하면 점도저하, 칠이 흐르는 단점이 있다.

소포제(消泡劑, antifoaming agent)는 유해한 기포를 제거하는 데 사용되는 약품이다. 소포제로는 일반적으로 휘발성이 적고 확산력이 큰 기름상의 물질, 또는 수용성의 계면활성제가 이용된다. 전자에는 옥틸알코올·시크로헥산올·기타 고급알코올·에틸렌글리콜 등이 있으며, 후자에는 소르비탄지방산에스테르를 주성분으로 하는 비이온 계면활성제, 기타 비이온 계면활성제 등이 있다. 그 밖에 실리콘 소포제는 화학적으로 안정하여 뛰어난 효과가 있으므로 용도가 매우 넓다.

이러한, 소포제의 소포작용에는 거품을 깨는 작용과 거품을 억제하는 작용이 있다. 소포제는 방수제의 제조과정에서 예상되는 기포의 발생을 최대한 억제하고, 생성되는 기포를 빨리 제거하는 성분으로 전체 방수제 조성물에 대해 0.1~1.5 중량%로 사용된다. 이 함량이 0.1 중량% 미만이면 기포가 늘어나 반응이 어렵고, 1.5 중량%를 초과하여도 특별한 상승효과는 없다.

조막조제는 건조를 지연시키는데 사용되는 것으로 제조 시에 방수제의 건조를 방지하고, 도포 후에도 적정한 건조시간을 유지하는 것으로, 전체 방수제 조성물에 대해 5~15 중량%로 사용된다. 이 함량이 5 중량% 미만이면 신속하게 건조되어 제조와 사용이 어렵고, 10중량%를 초과하면 건조가 지연되어 도막의 형성이 어렵다.

증점제는 도료의 점도를 조절하기 위해 첨가되는 성분으로서, 전체 방수제 조성물에 대해 0.1~0.5 중량%로 사용된다. 이 함량이 0.1 중량% 미만이면 점도가 낮아 저장 안정성이 불리하고, 0.5 중량%를 초과하면 점도가 증가하여 매끈한 도막의 형성이 어렵고 취급성이 나빠져 좋지 않다.

폐타이어칩은 수명을 다한 타이어를 분쇄하여 칩형태로 형성한 것으로, 고무재질로 형성되어 탄성과 미끄럼 성능을 향상시키면서 자원의 재활도를 높이도록 하는 것으로, 전체 방수제 조성물에 대해 20~30 중량%로 사용된다. 이 함량이 20 중량% 미만이면 미끄럼 성능이 저하되고, 30 중량%를 초과하면 칩이 다량으로 함유되어 도료의 조도가 떨어지고 접착성이 저하된다.

실리카는 이산화규소(SiO₂)를 나타내는 용어로써, 내산, 내알칼리, 내열성 및 경도가 매우 높으면서 열팽창율, 전기전도율, 마모성은 극히 낮아 충진제로 사 용되는 것으로 안정화 효율을 향상시키는 것으로 전체 방수제 조성물에 대해 20~30 중량%로 사용된다. 이 함량이 20 중량% 미만이면 안정화 되지 않아 물성이 저하되고, 30 중량%를 초과하면 방수성능이 저하된다.

또한, 본 발명의 산도인 PH를 7~8로 맞추는 것으로 그 이하에서는 도료의 저장성이 떨어져 도료 구성물 간의 상분리가 진행될 수 있으며, 그 이상에서는 악취의 발생 소지가 있다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 제조방법에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 아크릴수분산수지 23~59.8 중량%에 이온교환수 1~5 중량%를 첨가한 상태로 교반하는 수지교반단계(S1)로 아크릴수분산수지에 이온교환수를 첨가하여 교반한다.

이렇게, 수지교반단계(S1)에서 교반된 이온교환수와 아크릴수분산수지의 혼합물에 거품을 제거하는 소포제 0.1~1.5 중량%를 투입하여 교반하는 소포제 투입단계(S2)로 아크릴수분산수지와 이온교환수 혼합물에 거품을 제거하는 소포제를 투입하여 교반한다.

상기와 같이, 소포제 투입단계(S2)에서 소포제를 투입 교반한 상태에서 건조를 조절하는 조막조제 5~10 중량%를 투입하여 교반하는 조막조제 투입단계(S3)로 소포제를 투입한 상태에서 건조시간을 조절하는 조막조제를 투입하여 교반한다.

이렇게, 조막조제 투입단계(S3)에서 조막조제를 투입 교반한 상태에서 점도를 조절하는 증점제 0.1~0.5 중량%를 투입하여 교반하는 증점제 투입단계(S4)로 점 도를 조절하는 증점제를 투입하여 교반한다.

상기와 같이, 증점제 투입단계(S4)에서 증점제를 투입 교반한 상태에서 폐타이어칩 20~30 중량%를 투입하는 폐타이어칩 투입단계(S5)로 폐타이어칩을 투입하여 미끄럼방지 효율을 증대하도록 교반한다.

이렇게, 폐타이어칩 투입단계(S5)에서 폐타이어칩을 투입하여 교반한 상태에서 충진제인 실리카를 20~30 중량%를 투입하는 실리카 투입단계(S6)로 실리카를 투입하여 충진효율을 증대하도록 교반한다.

상기와 같이, 실리카 투입단계(S6)에서 실리카를 투입하여 교반한 상태에서 PH를 7~8로 맞춘 후에 상온에서 포장하는 포장단계(S7)로 산도를 조절하여 보관효율을 증대하면서 포장하여 제조를 마친다.

상기와 같이, 제조된 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물을 시공하기 위해서는 먼저, 아스팔트 슁글의 시공면을 청소하고, 조성물을 붓이나 로울러로 넓게 펴서 도장하고, 도장된 면에 복수회 도장하여 시공을 완성시킨다.

이렇게, 구성된 본 발명의 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 및 그 제조방법으로 제조된 방수제를 한국화학시험연구소에서 한국산업규격(KS)에서 KSF 3211 : 2004의 규정에 따른 지붕용 도막 방수제의 시험 조건에 따라 시편을 제작하고, 미끄럼저항성에 따른 시험은 KSF 2375 : 2001의 규정에 의한 시험을 시행한 결과를 도 2의 시험성적표를 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

상기 한국산업규격에 따른 시험조건은 지붕용 도막 방수제 중에 아크릴수분산수지와 유사한 아크릴 고무계의 시험방식에 따른 것이고, 미끄럼 저항은 노면의 미끄럼 저항성 시험방법에 따른 것이다.

상기와 같은, 시험방식에 따른 시험결과 중에 아크릴수분산수지와 유사한 아크릴고무계와 비교하여 표 1에서 살펴보면 다음과 같다.

시험항목	단위	본발명에 따른 시료	아크릴 고무계 시료	시험방법
인장강도	N/cm2	115.9	147.1 이상	KS F 3211 : 2004
파단시의 신장률	%	790	300 이상	KS F 3211 : 2004
항장적	N/cm	1826.7	1372.9 이상	KS F 3211 : 2004
인열강도	N/cm	79.1	68.6 이상	KS F 3211 : 2004
신축률	%	-4	-1 이상 1 이하	KS F 3211 : 2004
미끄럼저항성	BPN	45		KS F 2375 : 2001

상기 표 1에서 살펴본 바와 같이, 아크릴수분산수지는 수지형태이고, 아크릴 고무계는 탄성이 있는 고무 형태 임에 따라 인장강도와 신축률을 다소 떨어진다고 할 지라도, 아스팔트 슁글에 도포되어 파단시의 신장률과 항정적이 높아 바람의 영향으로 슁글이 이탈되는 것을 방지하고, 인열강도가 높아 지붕에 지속적으로 발생되는 복사열에 의한 손상이 최소화 되어 수명을 증대시키고, 미끄럼저항이 향상되어 지붕의 상부에 미끄러짐을 방지하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 제조방법을 나타내는 공정도.

도 2는 본 발명에 따른 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 제조방법으로 제조한 시편을 시험한 시험성적표.

Claims (2)

1. 방수제에 있어서,

   아크릴수분산수지 23~53.8 중량%, 이온교환수 1~5 중량%, 소포제 0.1~1.5 중량%, 조막조제 5~10 중량%, 증점제 0.1~0.5 중량%, 폐타이어칩 20~30 중량% 및 실리카 20~30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 아스팔트 슁글용 방수제 조성물.
2. 아크릴수분산수지 23~53.8 중량%에 이온교환수 1~5 중량%를 첨가한 상태로 교반하는 수지교반단계와,

   상기 수지교반단계에서 교반된 이온교환수와 아크릴수분산수지의 혼합물에 거품을 제거하는 소포제 0.1~1.5 중량%를 투입하여 교반하는 소포제 투입단계와,

   상기 소포제 투입단계에서 소포제를 투입 교반한 상태에서 건조를 조절하는 조막조제 5~10 중량%를 투입하여 교반하는 조막조제 투입단계와,

   상기 조막조제 투입단계에서 조막조제를 투입 교반한 상태에서 점도를 조절하는 증점제 0.1~0.5 중량%를 투입하여 교반하는 증점제 투입단계와,

   상기 증점제 투입단계에서 증점제를 투입 교반한 상태에서 폐타이어칩 20~30 중량%를 투입하는 폐타이어칩 투입단계와,

   상기 폐타이어칩 투입단계에서 폐타이어칩을 투입하여 교반한 상태에서 충진제인 실리카를 20~30 중량%를 투입하는 실리카 투입단계와,

   상기 실리카 투입단계에서 실리카를 투입하여 교반한 상태에서 PH를 7~8로 맞춘 후에 상온에서 포장하는 포장단계를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 슁글용 방수제 조성물 제조방법.

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