KR102213597B1 - 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물의 지붕이나 옥상에 시공된 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위하여 수성 아크릴방수제를 이용한 방수 시공하는 방법에 관한 것으로, (a) 아스팔트 싱글로 시공된 지붕에서 탈락되거나 보수가 필요한 싱글을 신규의 싱글로 교체하고, 들뜸이 발생된 싱글에 변성 실리콘을 채워 고정시키는 싱글 보수단계; (b) 방수액과 석분에 물을 혼합한 멀티 방수제를 아스팔트 싱글이 시공된 지붕의 표면에 도장용 롤러를 이용하여 도장을 하거나 흙손을 이용하여 미장하는 멀티 방수제 도포단계; (c) 상기 멀티 방수제가 도포된 지붕 표면에 수성 아크릴방수제를 1차로 도포한 후에 그 위에 방수시트를 접착하는 방수제 및 방수시트 접착단계; (d) 상기 방수시트가 접착된 표면에 수성 아크릴방수제를 2차로 도포하면서 방수시트에 수성 아크릴방수제를 함침하는 방수제 함침단계; (e) 상기 수성 아크릴방수제가 함침된 표면에 열 차단을 위한 탑코트를 마감으로 도포하는 탑코트 도포단계를 포함하는 것이다. 본 발명은 건물 외부로부터 피착물에 대한 방수성은 물론이거니와 내부식성 및 내구성이 우수하고, 친환경적이며, 시공 후에 도막층이 잘 유지되고, 건물 내외로 이동하는 태양광과 열을 효과적으로 차단하여 에너지를 절감하고, 냉난방 효율을 증가시킨 것이다.

Description

열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법{Waterproof Construction Method for Maintenance of Asphalt Shingle Roof Using Water-Soluble Acrylate Waterproof Agents with Superior Heat Resistance}

본 발명은 건물의 방수 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 지붕이나 옥상에 시공된 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위하여 수성 아크릴방수제를 이용한 방수 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물은 매년 반복되는 하절기와 동절기를 거치면서 온도 변화에 따른 침투수의 동결이나 부식 또는 대기나 햇빛에 의한 변질 등이 발생하게 된다. 따라서 건물은 외부로부터 노출된 습기와 열 차단을 위한 방수 공사가 필수적이다.

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

따라서 방수공사는 건물의 구성 부분, 구성 재료나 방수제에 따라 아스팔트 방수공법, 시트 방수공법, 도막 방수공법, 우레탄 방수공법과 더불어 이들을 선택적으로 조합한 복합 방수공법 등이 상황에 맞게 적용되고 있다.

아스팔트 방수공법은 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 방수공법은 합성고무 등을 일정 두께와 폭을 갖도록 시트로 제조하여 시공 현장에서 방수면에 접착시켜 방수층을 형성하는 것이다. 시트의 제조 때에 다양한 적층 구조를 통해 필요한 물성 구현이 용이하고, 시공이 편리한 장점은 있으나, 복잡한 부분에 시공이 어렵고, 시트들 사이 이음매에서의 수밀성이 떨어지며, 수밀을 위한 수작업이 필요한 문제가 있다.

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

우레탄 방수공법은 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 균열 때에 어느 정도 방수성을 유지할 수 있는 장점은 있으나, 바닥면에 밀착시키는 공법이어서 균열이 발생하면 근본적인 해결이 곤란하고, 심한 온도변화, 콘크리트의 수분 증발, 바닥 콘크리트의 균열 발생 때에 부풀음 현상이 발생하거나 시공된 우레탄 도막이 손상될 수 있고, 연속적으로 들뜨는 현상이 발생되어 건물의 방수성과 내구성이 저하되는 문제가 있다.

이와 관련된 선행기술로서, 특허문헌1은 물, 분산제, 합성수지, 산화철, 경량 세라믹, 견운모, 증점제를 순차적으로 넣고 교반시키면서 1액형 탄성 차열방수제를 제조함으로써, 3~5℃ 정도의 보온 효과가 있고, 공기가 잘 통하며, 물이 차단됨과 더불어 냄새가 없고, 곰팡이가 발생하지 않는 탄성 차열방수제의 조성물과 그 제조 방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 특허문헌1은 방수성능은 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, 건축물의 지붕 및 바닥 재료로 콘크리트, 금속, 아스팔트 싱글, 기와, 슬레이트 등 매우 다양한 재료를 사용한다. 이런 재료들의 수명과 방수 성능을 확보하여 건축물을 장기적인 내구성을 확보하기 위해서는 열과 습기를 제어할 수 있어야 한다.

종래 콘크리트 바닥의 마감처리방법은 콘크리트 바닥의 표면에 아무런 마감처리를 하지 않은 노출 상태로 유지시키거나, 표면을 연마하여 갈아내고 매끄럽게 만든 다음 소정의 보강용 광택제를 도포한 후 재차 연마하는 방법을 이용하거나 또는 기능성 도포제를 바닥의 표면에 도포하는 방법을 이용하였다.

현재, 바닥에 기능성 도포제인 표면강화제를 시공하여 건물 바닥의 표면을 강화시키는 방법은 기본적인 강화제 이외에 단열성, 방수성, 내열성, 난연성, 내화학성 및 내후성 등의 기능을 갖춘 강화제의 발달로 다양한 방법이 제시되고 있다.

특허문헌2는 천연석 무늬형성 도료 조성물에 관한 것으로서, 1차 조성물, 2차 조성물, 조막형성조제, 증점제, 방부제, 분산제 및 소포제가 혼합되어 조성된 천연석 무늬형성 도료 조성물이고, 상기 1차 조성물은 아크릴수지에멀션, 물, 80∼140메시의 천연규사, 체질안료 및 착색제로 조성되며, 상기 2차 조성물은 아크릴수지에멀션, 물, 80∼140메시의 천연규사 및 유리섬유로 조성되는 천연석 무늬형성 도료 조성물이 공개되어 있다. 상기 특허문헌2는 바닥의 표면에 천연석의 무늬를 부여할 수 있는 효과를 실현하였으나, 단열성, 방수성, 내열성, 난연성, 내화학성 및 내후성 등 기능성이 다소 미약한 문제가 제시되고 있는 실정이다.

또한 특허문헌3은 우수한 내오염성 및 탄성을 갖는 수성도료용 조성물이 개시되어 있고, 특허문헌4는 건물 단열용 수성도료 조성물에 관한 사항이 공개되어 있다. 그러나 이러한 도료는 방수성능이 우수하지 못하고, 내구성 등에서도 뛰어난 성능을 보여주지 못한다.

현재 우리나라에서도 일부 건축물 지붕 방수를 위해 차열 및 반사 성능을 활용한 도막 방수공법이 사용되고 있기는 하나, 이는 방수제 상부에 기능성 코팅제를 추가로 도포하여 보완한 개념이다.

그리고 우레탄 방수제는 수증기 투과성이 없어 계절에 따라 온도차가 큰 지역에서는 건물소재의 열에 의한 팽창수축이 크고, 또한, 내부 및 외부의 화학작용에 의해 방수성능을 장기적으로 유지하는데 한계가 있으며, 이는 지속적인 내구성을 확보하기 어려운 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0137324호(2013.12.17. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1036311호(2011.05.23. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0610457호(2006.08.09. 공고) 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0014598호(1999.02.25. 공개)

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 건물의 지붕이나 옥상에 수성 아크릴방수제와 복합 시트를 시공하여 견고한 방수층의 확보와 4계절 온도변화를 최소화하고 친환경성과 열 차단에 따른 에너지를 절감하기 위한 것이 목적이다.

또한, 본 발명은 열 차단과 반사를 통해 건축물 지붕의 환경조건을 개선하여 에너지를 절감함과 동시에 지속적인 방수성능을 확보하고, 장기적인 관점에서 유지와 관리가 효율적이고 경제적인 새로운 단열, 차열, 반사 방수공법을 제공하기 위한 것이 다른 목적이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법에 있어서, (a) 아스팔트 싱글로 시공된 지붕에서 탈락되거나 보수가 필요한 싱글을 신규의 싱글로 교체하고, 들뜸이 발생된 싱글에 변성 실리콘을 채워 고정시키는 싱글 보수단계; (b) 방수액과 석분에 물을 혼합한 멀티 방수제를 아스팔트 싱글이 시공된 지붕의 표면에 도장용 롤러를 이용하여 도장을 하거나 흙손을 이용하여 미장하는 멀티 방수제 도포단계; (c) 상기 멀티 방수제가 도포된 지붕 표면에 수성 아크릴방수제를 1차로 도포한 후에 그 위에 방수시트를 접착하는 방수제 및 방수시트 접착단계; (d) 상기 방수시트가 접착된 표면에 수성 아크릴방수제를 2차로 도포하면서 방수시트에 수성 아크릴방수제를 함침하는 방수제 함침단계; (e) 상기 수성 아크릴방수제가 함침된 표면에 열 차단을 위한 탑코트를 마감으로 도포하는 탑코트 도포단계; 를 포함하는, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법을 제공한 것이 특징이다.

또한, 본 발명에서, 상기 방수시트는 연접하여 접착하되, 연접되는 방수시트 위에 접합부재를 겹쳐 접합할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 멀티 방수제 도포단계에서, 도장용 롤러로 도장할 때의 도장 두께는 0.3~0.6Kg/m2이고, 흙손으로 미장할 때의 미장 두께는 1.2~3.6Kg/m2로 도포하고, 상기 방수액과 석분은 1 : 1의 중량비로 혼합되되, 상기 석분은 시멘트, 규사 및 미장용 혼화제가 일정 비율로 혼합될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 방수제 및 방수시트 접착단계에서, 수성 아크릴방수제는 0.4~0.5Kg/m2로 도포하고, 상기 방수제 함침단계에서, 수성 아크릴방수제는 0.5~0.8Kg/m2로 도포할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 탑코트 도포단계에서, 탑코트는 0.3~0.4Kg/m2로 도포할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 수성 아크릴방수제는 전체 중량 100%에, 수용성 아크릴 공중합체 40내지 55중량%, 텍사놀 0.1내지 0.5중량%, 분산제 0.05내지 0.3중량%, 소포제 0.05내지 0.3중량%, 방부제 또는 항균제 0.05 내지 0.3중량%, 증점제 0.05내지 0.3중량%, 탄산칼슘 10내지 25중량%, 산화철 5내지 10중량%, 이산화티탄 5내지 15중량%, 색안료 0.1내지 1.0중량%, 열전도저항 물질 5내지 15중량%, 광반사 물질 0.1내지 3중량%, 녹 방지제 0.01 내지 0.3중량% 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 수용성 아크릴 공중합체는, 부틸아크릴레이트(Butylacrylate), 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate), 메틸아크릴레이트(Methylacrylate), 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-Ethylhexyl Acrylate), 메타크릴레이트(Methacrylates), 2-클로로에틸 비닐 에테르(2-Chloroethyl vinyl ether), 하이드록시에틸 메타크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate), 부틸 메타크릴레이트(Butyl methacrylate), TMPTA(Trimethylolpropanetriacrylate)에서 선택된 1종이 포함되거나 2종 이상이 혼합 및 분산되어 포함될 수 있다.

본 발명에 따르면, 지붕에 시공된 아스팔트 싱글 지붕재의 철거 없이 시공할 수 있어 철거에 따른 폐기물 비용의 발생 및 자원절감 효과가 있고, 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 작업공정을 단축하여 시공비용을 절감하며, 방수시트에 방수제를 함침 시공하여 방수층의 균열 없이 방수층을 유지할 수 있고, 4계절의 온도변화를 최소화하여 열 반사에 의한 차열효과와 결로 방지로 인한 에너지 절감으로 냉·난방비를 절감하며, 하절기에 빗물의 침투를 차단하고, 동절기에 눈의 침투를 차단하며, 자외선이나 비바람으로부터 내부식성 및 내구성이 우수하고, 방수 시공 후에 지속적인 습기 배출로 인한 통기성 확보와 지붕재 표면에 미끄럼을 방지할 수 있으며, 수용성 아크릴방수제의 사용으로 친환경적이고, 시공 후에 도막층이 잘 유지되며, 도시의 열섬 현상을 완화시킬 수 있고, 습기가 있는 곳에서도 시공이 가능하고 우수한 접착력을 갖는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시 예로, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수성 아크릴방수제에 포함된 녹 부식방지용 와이어의 형상 입자의 형상 분석을 위하여 광학현미경으로 측정한 특성을 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 수성 아크릴방수제에 포함된 녹 부식방지용 와이어의 형상 입자의 농도별 형상 분석을 위하여 광학현미경으로 측정한 특성을 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명에 따른 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법에 관한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에서, 아스팔트 싱글 지붕재(10)는 시공이 간편하고 비용이 저렴하며 방수와 내열 기능이 뛰어난 장점이 있다 그러나 아스팔트 싱글 지붕재(10)는 건물의 지붕(1)에 시공 후에 하절기와 동절기를 여러 번 거치는 동안 햇볕과 우수, 그리고 강한 비바람에 망실되어 방수와 내열 기능을 상실하게 된다.

따라서 싱글 보수단계로, 아스팔트 싱글 지붕재(10)로 시공된 지붕(1)의 유지보수를 위하여 망실 또는 탈락되거나 보수가 필요한 싱글을 신규의 싱글로 교체한다(S1). 이와 더불어 아스팔트 싱글 지붕재(10) 표면에 고착된 이물질을 제거한다. 그리고 들뜸이 발생된 싱글이나 균열이 발생한 부분 등에 변성 실리콘을 채워 고정시킨다(S2). 여기에서 변성 실리콘은 폴리우레탄의 주성분인 폴리올에 실리콘 성분을 부착시켜 만든 것으로, 우레탄과 실리콘의 물리, 화학적인 장점과 함께 우레탄실란트의 장점인 도장성을 가지면서 실리콘의 최대 장점인 탄성복원력과 우수한 내후성, 그리고 날씨, 온도 및 UV저항성에 적합한 것이다.

멀티 방수제 도포단계는 방수액과 석분에 물을 혼합한 멀티 방수제(20)를 보수가 완료된 아스팔트 싱글 지붕재(10)가 시공된 지붕(1)의 표면에 도장용 롤러를 이용하여 고르게 도포한다(S3). 상기 석분은 시멘트와 규사, 그리고 강력한 보수성과 점착성으로 수축과 균열을 방지하기 위한 미장용 혼화제가 일정 비율로 혼합된 것이다. 멀티 방수제(20)의 도포는 아스팔트 싱글 지붕재(10)로부터 모래나 돌가루 등을 접착시켜 이탈을 방지하고 공극을 채우기 위한 것이다. 이때, 멀티 방수제(20)는 도장용 롤러로 도장하는 두께는 대략 0.3~0.6Kg/m2이다. 또한, 방수액과 석분에 물을 혼합한 멀티 방수제(20)를 보수가 완료된 아스팔트 싱글 지붕재(10)가 시공된 지붕(1)의 표면에 흙손으로 미장할 수도 있다. 흙손으로 미장할 때의 미장 두께는 대략 1.2~3.6Kg/m2로 도포한다. 그리고 멀티 방수제(20)는 액상의 방수제 18Kg에 석분 18Kg을 1 : 1의 중량비로 혼합하고, 여기에 물 1~20L을 배합하여 사용한다. 도장면에 도장용 롤러를 이용하거나 또는 흙손으로 미장하는 것에 따라 물로 멀티 방수제(20)의 점도를 조절하는 것이 좋다.

다음으로, 방수제 및 방수시트 접착단계는 지붕(1) 표면에 멀티 방수제(20)가 도포되면, 그 위에 수성 아크릴방수제(30)를 1차로 고르게 도포한다(S4). 이때, 수성 아크릴방수제(30)는 도장용 롤러로 대략 0.4~0.5Kg/m2로 도포한다. 이후, 지붕(1) 표면에 1차로 도포된 수성 아크릴방수제(30) 위에 방수시트(40)를 올려 접착한다(S5). 방수시트(40)는 예컨대, 부직포 등이 포함될 수 있다. 더욱이 지붕(1) 표면에 접착되는 방수시트(40)는 연접하여 접착하거나 일정의 폭으로 겹쳐서 접착한다. 그리고 방수시트(40)가 연접하거나 겹치는 부분에 격자망과 같은 접합부재를 올려 접합되도록 하여 방수시트(40)들을 일체 접합하기 위한 것이다.

다음은, 방수제 함침단계로, 방수시트(40)가 접착된 표면에 수성 아크릴방수제(30)를 2차로 도포하면서 방수시트(40)에 수성 아크릴방수제(30)가 함침되도록 한다(S6). 이때, 수성 아크릴방수제(30)는 도장용 롤러를 이용하여 대략 0.5~0.8Kg/m2로 도포한다.

마지막으로, 탑코트 도포단계는 수성 아크릴방수제(30)가 함침된 표면에 열 차단을 위하여 탑코트(50)를 마감으로 도포한다(S7). 이때, 탑코트(50)는 도장용 롤러를 이용하여 대략 0.3~0.4Kg/m2로 도포한다.

본 발명에 따른 수성 아크릴방수제(30)는 중량%로, 수성 아크릴방수제 조성물은 전체 중량 100%에, 수용성 아크릴 공중합체 40 내지 55중량%, 텍사놀 0.1 내지 0.5중량%, 분산제 0.05 내지 0.3중량%, 소포제 0.05 내지 0.3중량%, 방부제 또는 항균제 0.05 내지 0.3중량%, 증점제 0.05 내지 0.3중량%, 탄산칼슘 10 내지 25중량%, 산화철 5 내지 10중량%, 이산화티탄 5 내지 15중량%, 색안료 0.1 내지 1.0중량%, 열전도저항 물질 5 내지 15중량%, 광반사 물질 0.1 내지 3중량%, 녹 방지제 0.01 내지 0.3중량%를 포함한다.

이때, 수용성 아크릴 공중합체는, 강한 접착력과 방수 및 방습 효과가 우수한 특성을 갖고 있어 본 발명의 주성분을 이루는 것으로, 40 내지 55중량%가 포함되며, 상술한 범위를 벗어나는 경우 접착력이 떨어지거나 신축성과 유연성이 저하될 수 있다.

또한, 수용성 아크릴 공중합체는 부틸아크릴레이트(Butylacrylate), 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate), 메틸아크릴레이트(Methylacrylate), 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-Ethylhexyl Acrylate), 메타크릴레이트(Methacrylates), 2-클로로에틸 비닐 에테르(2-Chloroethyl vinyl ether), 하이드록시에틸 메타크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate), 부틸 메타크릴레이트(Butyl methacrylate), TMPTA(Trimethylolpropane triacrylate)에서 선택된 1종이 포함되거나 2종 이상이 혼합 및 분산되어 포함될 수 있다.

이러한 수용성 아크릴 공중합체는 폴리아크릴 메타아크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 부틸아크릴레이트(Butyl acrylate), 메타아크릴릭산 2-에틸헥실 아크릴레이트(Methacrylic acid 2-ethylhexyl acrylate)에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

또한, 텍사놀(Texanol)은 방수제에 포함되어 도막 형성, 흡착성, 내스크럽, 세척성, 색상, 열유연성 등의 특성을 향상시켜 주고, 적량의 증점제와 함께 사용될 경우 증점 효율성을 강화시키며, 낮은 독성, 생분해성을 갖고 VOC가 발생되지 않아서 친환경적이다. 특히, 본 발명에서 텍사놀은 도막을 유연하게 하여 동결에 따른 팽창압에 의한 균열 발생을 방지하여 동결융해 안정성을 증가시키고, 탄산칼슘, 산화철, 이산화티탄, 열전도저항 물질, 광반사 물질 등을 감싸 코팅하여 보호한다. 이러한 특성의 최적 발현을 위하여 텍사놀은 0.1 내지 0.5중량%가 포함되는 것이 바람직하다.

분산제는 고체 입자들을 액 중에서 분산시키고 응집을 방지하기 위해 첨가하는 물질로, 계면 활성제, 고분자 물질, 펩타이저, 유화제, 폴리초산비닐수지(PVAC) 등이 사용될 수 있고, 0.05 내지 0.3중량%가 포함되는 것이 바람직하다.

소포제는 거품이나 기포, 핀홀이 발생하는 것을 억제하거나 발생된 거품이나 기포, 핀홀을 제거하는 물질로, 0.05 내지 0.3중량%가 포함되는 것이 바람직하다.

방부제 또는 항균제를 사용하여 항 박테리아성을 부여함으로써 콘크리트, 슬레이트 등으로 이루어진 기재를 보호하고 외부 미관을 유지할 수 있으며, 0.05 내지 0.3중량%가 포함되는 것이 바람직하다.

증점제는 방수제의 점도를 증가시켜 요변성(Thixotropy)을 부여함으로써 우수한 시공성을 갖게 되고, 우레탄 증점제 0.05 내지 0.3중량%가 포함되는 것이 바람직하다.

강도 보강제는 무기물로 이루어진 분말이 함유될 수 있는데, 이러한 무기 분말은 20~500㎛의 입자크기를 갖는 것이 바람직하고, 산화알루미늄(Al2O2), 제2산화철(Fe2O3), 제삼산화철(Fe3O4), 탄산칼슘(CaCO3), 산화칼슘(CaO), 이산화티탄(TiO2)로부터 선택된 1종 내지 2종 이상이 본 발명에서는 15 내지 35중량%가 포함될 수 있다. 이때, 강도 보강제로 탄산칼슘 10 내지 25중량%, 산화철 5 내지 10중량%, 이산화티탄 5 내지 15중량%가 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 탄산칼슘은 방수제의 강도를 향상시키고 도막의 갈라짐을 방지하며, 단위 표면적이 넓어 증점 효과가 증대된다. 산화철은 방수제의 강도를 향상시키고 기재의 녹이나 부식을 방지하기 위한 것으로, 5 내지 10중량%가 포함되는 것이 바람직하다. 이산화티탄은 방수제의 강도를 향상시키는 동시에 산소막을 형성하여 태양광과 자외선을 반사하거나 산란시켜 투과되지 못하도록 하고 5 내지 15중량%가 포함되는 것이 바람직하다.

열전도저항 물질은 건물의 지붕이나 외벽의 콘크리트, 슬레이트 등 기재의 단열성을 향상시키기 위한 것으로, 내부 열기의 건물 외부 유출을 방지하여 에너지가 절감되고, 냉난방 효율이 증가하며, 나아가 최근 이슈가 되고 있는 도시의 열섬 현상을 방지할 수 있다. 이러한 열전도저항 물질은 5 내지 800㎛의 입자크기를 갖는 유기 고분자 중공체 또는 무기 중공체를 단독 또는 복합으로 5 내지 15중량%가 포함된다. 이때, 상기 열전도저항 물질은, 상기 유기 고분자 중공체로서 PVA, PVC, 라텍스, 카본, 그리고 상기 무기 중공체로서 유리, SiO2, ZnO 중에서 어느 하나 이상을 포함한다. 또한, 이러한 유기 고분자 중공체 또는 무기 중공체는 0.5 내지 5㎛의 입자크기를 갖는 마이크로 중공구(Micron Hollow Sphere)로 이루어져 단열 성능이 우수하다.

광반사 물질은 태양광이나 자외선을 반사 또는 산란시켜 투과되지 않도록 한 것으로, 금, 은, 백금, 알루미늄, 구리, 니켈, 제오라이트, 카올린 중에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 이루어지되, 판상으로 형성되어 두께 대비 면적의 비가 대략 50이상이고, 장축과 단축의 비가 0.7 내지 1.5이며, 장축의 크기가 1 내지 50㎛로 길쭉하게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 광반사 물질은 0.1 내지 3중량%를 포함되는 것이 바람직하다.

상기 녹 부식방지제는 와이어 형태로 방수제 성분에 포함되어 있어 기재에 도장 후 건조 때에 녹 부식방지제 입자간의 접촉과 더불어 금속 지붕과 고정 자재 모두 충분히 접촉하는 형태로 존재하게 된다. 이후, 기재가 충격에 의한 크랙이나 고정 부자재 및 침투수에 의해 산화반응이 일어날 때에 기재 대신에 녹, 부식방지 입자가 전자를 잃고 대신 산화되게 되는 이종 금속간의 부식 현상을 이용한 지붕기재의 녹 방지 기술로 금속 지붕재 대비 전위가 낮은 금속 입자를 포함시킴으로써 금속 지붕재의 녹 발생을 현저히 감소시킬 수 있다. 녹 부식방지 물질은 리튬, 바륨, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 철, 크롬, 니켈, 실리콘, 칼슘, 구리, 텅스텐 중에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 이루어지되 와이어(Wire) 형상으로 1 내지 500㎛ 길이와 0.02 내지 0.1㎛ 두께를 가지는 금속으로 0.01 내지 3중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 수성 아크릴방수제의 제조방법에 대하여 설명하면, 먼저, 교반기에 수용성 아크릴 공중합체 40 내지 55중량%를 넣고 교반하고, 텍사놀 0.1 내지 0.5중량%를 첨가하여 교반하며, 분산제 0.05 내지 0.3중량%, 소포제 0.05 내지 0.3 중량%, 방부제 또는 항균제 0.05 내지 0.3중량%, 증점제 0.05 내지 0.3중량%를 첨가하고, 여기에 탄산칼슘 10 내지 25중량%, 산화철 5 내지 10중량%, 이산화티탄 5 내지 15중량%를 첨가하여 교반한 다음, 색안료 0.1 내지 1.0중량%, 열전도저항 물질 5 내지 15중량%, 광반사 물질 0.1 내지 3중량%를 첨가하여 교반한다. 교반 때에는 순환 펌프를 이용하여 각 물질들을 분산시키는 것이 바람직하다.

(실시예1)

먼저, 폴리아크릴 메타아크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 부틸아크릴레이트(Butyl acrylate), 메타아크릴릭산 2-에틸헥실 아크릴레이트(Methacrylic acid 2-ethylhexyl acrylate)로 구성된 수용성 아크릴 공중합체를 전체 대비 49.8중량%를 넣고, 고속 임펠러 교반기를 이용하여 700rpm으로 교반한다. 추가로 텍사놀 0.3 중량%를 첨가하여 교반한 후, 분산제, 소포제, 방부제 또는 항균제, 우레탄 증점제를 각 0.1중량%씩 첨가한 후 교반한다. 그리고 탄산칼슘 20중량%, 산화철 8.8중량%, 이산화티탄 10중량%를 첨가하여 교반한 다음, 색안료 0.5중량%, 열전도저항 물질 10중량%, 광반사 물질 0.2중량%, 녹 부식방지제 0.01 ~ 0.3%를 첨가하여 교반하여 분산시키면서 본 발명의 실시예 1에 따른 수성 아크릴방수제를 제조하였다.

그리고 본 발명의 실시예 2와 비교예를 실시예 1과 함께 다음의 표 1에 나타내었고, 이를 기재에 전처리한 후 도장한 방수제의 특성에 관한 실험결과도 함께 나타내었다.

녹 부식방지제의 형상 분석을 위하여 Hitachi사의 SEM(Scanning Electronic Microscopy)를 측정하여 도 3에 나타내었고, 녹 부식방지제의 함량에 따른 분산 특성을 광학현미경을 이용하여 측정하여 도 4에 나타내었다.

녹 부식방지제의 부식 특성을 위하여 5cm X 10cm X 0.1cm 철판의 한 쪽 면에 방수제를 30㎛ Bar coater를 이용하여 균일하게 코팅한 시편을 제조하였으며, 5%의 염수(NaCl) 용액에 시편의 절반은 잠기게 하고 절반은 공기 중에 노출되도록 한 후, 65도의 항온항습 오븐 내에서 보관하면서 철판의 부식현상을 관찰하였다.

(표 1)

상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 2는 방수제의 모든 특성이 우수한 것으로 나타났고, 특히, 광반사 특성이 우수하였다. 다만, 아크릴 공중합체의 첨가량이 적은 실시예 2는 도막의 기재와의 밀착성이 다소 감소하였음을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예 1은 광반사 물질이 첨가되지 않아 확산 반사율이 41%로 크게 감소하였음을 확인할 수 있었다.

녹 부식방지제의 형태에 따른 녹과 부식의 발생정도를 평가를 위한 결과를 다음의 표 2에 나타내었다. 실시예 1의 조성에 실시예 1은 구리(Cu) 와이어(Wire) 형태의 입자를 비교예 2의 20㎛ 입자크기의 구(Sphere) 형태의 구리(Cu) 입자를 첨가하였으며, 비교예 3은 실시예의 녹 부식방지제를 첨가하지 않았다.

(표 2)

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예 3은 녹 및 산화방지제를 첨가하지 않아도 어느 정도 녹 및 부식이 발생되지 않았다. 더욱이 본 발명에서 명시한 바와 같이 녹 및 산화방지를 위하여 예시로 첨가된 미량의 구리 입자에 의해 녹과 부식의 발생이 저하됨을 확인하였으며, 더욱이 와이어 형상의 녹 부식방지제를 첨가하면 첨가하지 않을 때보다 대략 2배 이상이 지연됨을 확인할 수 있었다.

결국, 본 발명에 따른 수성 아크릴방수제를 아스팔트 싱글 지붕재 표면에 도포하는 시공으로 건물 외부로부터 피착물에 대한 방수성은 물론이거니와 내부식성 및 내구성이 우수하고, 친환경적이며, 시공 후에 도막층이 잘 유지되고, 건물 내외로 이동하는 태양광과 열을 효과적으로 차단하여 에너지를 절감하고, 냉난방 효율을 증가시키며, 도시의 열섬 현상을 완화시킬 수 있고, 습기가 있는 곳에서도 시공이 가능하고 우수한 접착력을 가지며, 녹과 부식의 방지에도 탁월하다는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

1: 지붕
10: 아스팔트 싱글 지붕재
20: 멀티 방수제
30: 수성 아크릴방수제
40: 방수시트
50: 탑코트

Claims (7)

1. 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법에 있어서,
   (a) 아스팔트 싱글로 시공된 지붕에서 탈락되거나 보수가 필요한 싱글을 신규의 싱글로 교체하고, 들뜸이 발생된 싱글에 변성 실리콘을 채워 고정시키는 싱글 보수단계;
   (b) 방수액과 석분에 물을 혼합한 멀티 방수제를 아스팔트 싱글이 시공된 지붕의 표면에 도장용 롤러를 이용하여 도장을 하거나 흙손을 이용하여 미장하되, 도장용 롤러로 도장할 때의 도장 두께는 0.3~0.6Kg/m2이고, 흙손으로 미장할 때의 미장 두께는 1.2~3.6Kg/m2로 도포하며, 상기 방수액과 석분은 1 : 1의 중량비로 혼합하고, 상기 석분은 시멘트, 규사 및 미장용 혼화제가 일정 비율로 혼합하여 미장하는 멀티 방수제 도포단계;
   (c) 상기 멀티 방수제가 도포된 지붕 표면에 수성 아크릴방수제를 1차로 도포한 후에 그 위에 방수시트를 접착하는 방수제 및 방수시트 접착단계;
   (d) 상기 방수시트가 접착된 표면에 수성 아크릴방수제를 2차로 도포하면서 방수시트에 수성 아크릴방수제를 함침하는 방수제 함침단계;
   (e) 상기 수성 아크릴방수제가 함침된 표면에 열 차단을 위한 탑코트를 마감으로 도포하는 탑코트 도포단계; 를 포함하는, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 방수시트는 연접하여 접착하되, 연접되는 방수시트 위에 접합부재를 겹쳐 접합하는, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 방수제 및 방수시트 접착단계에서, 수성 아크릴방수제는 0.4~0.5Kg/m2로 도포하고, 상기 방수제 함침단계에서, 수성 아크릴방수제는 0.5~0.8Kg/m2로 도포하는, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 탑코트 도포단계에서, 탑코트는 0.3~0.4Kg/m2로 도포하는, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 수성 아크릴방수제는 전체 중량 100%에, 수용성 아크릴 공중합체 40내지 55중량%, 텍사놀 0.1내지 0.5중량%, 분산제 0.05내지 0.3중량%, 소포제 0.05내지 0.3중량%, 방부제 또는 항균제 0.05 내지 0.3중량%, 증점제 0.05내지 0.3중량%, 탄산칼슘 10내지 25중량%, 산화철 5내지 10중량%, 이산화티탄 5내지 15중량%, 색안료 0.1내지 1.0중량%, 열전도저항 물질 5내지 15중량%, 광반사 물질 0.1내지 3중량%, 녹 방지제 0.01 내지 0.3중량% 포함하는, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 수용성 아크릴 공중합체는, 부틸아크릴레이트(Butylacrylate), 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate), 메틸아크릴레이트(Methylacrylate), 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-Ethylhexyl Acrylate), 메타크릴레이트(Methacrylates), 2-클로로에틸 비닐 에테르(2-Chloroethyl vinyl ether), 하이드록시에틸 메타크릴레이트(Hydroxyethyl methacrylate), 부틸 메타크릴레이트(Butyl methacrylate), TMPTA(Trimethylolpropanetriacrylate)에서 선택된 1종이 포함되거나 2종 이상이 혼합 및 분산되어 포함되는, 열 차단성이 우수한 수성 아크릴방수제를 이용하여 아스팔트 싱글 지붕재의 유지보수를 위한 방수 시공방법.

Images