KR0116684Y1

KR0116684Y1 - 방수재

Info

Publication number: KR0116684Y1
Application number: KR2019970029743U
Authority: KR
Inventors: 김부경; 장연수
Original assignee: 김부경
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1998-04-22

Abstract

본 고안은 방수성능의 증진을 위해 수팽창성 세라믹 재료인 벤토나이트를 아크릴수지에 함입시켜서 방수층(4c)을 구성하고, 이 방수층의 표리면에 이형지(6c)와 그물망사(8), 부직포(9)들을 부착하여서 지상, 지하구조물의 벽체나 바닥층, 지붕슬라브 등에 선택적으로 사용할 수 있도록 한 것이다.

본 고안의 방수재(3)는 종래의 방수재에 비해서 뛰어난 부피팽창능력, 인장강도, 파탄신장율 및 인열강도가 현저히 높고 고정력, 수화성 및 방수특성들을 크게 개선시킨 것이다.

Description

방수재

본 고안은 방수성능의 증진을 위해 수팽창성 세라믹재료인 벤토나이트를 아크릴수지에 함입시켜서 방수층을 형성하고, 이 방수층의 표리면에 이형지와 그물망사, 부직포들을 적층하여서 지상, 지하구조물의 벽체나 바닥층, 지붕슬라브 등에 각기 용도에 알맞게 사용하기 적합하도록 개발된 팽창성과 방수성이 뛰어난 방수재에 관한 것이다.

일반적으로 벤토나이트는 점토계 광물로서 여러종류가 천연적으로 존재하는데 방수성능을 가진 것은 나트륨계통의 벤토나이트이다. 이는 투수성이 1×10^-9Cm/sec, 수분에 대한 팽창성이 13~16배에 이르는 독특한 특성을 가지고 있어서 항구적인 구조물 방수재료로 인정받고 있다. 이러한 벤토나이트는 몬모릴로나이트계열의 팽창성 3중판(Si-Al-Si)으로 이루어진 점토이며, 피로필라이트 화학구조식인 Al₂Si4(OH)₁₄기본구조로 이중의 Al⁺³이 Mg⁺²와 Na⁺로 적절히 대치된 상태이다. 이것은 층상구조를 이루고, 각 층사이의 Na⁺이온에 의해 양극현상이 발생하여 H₂O 의 산소원자를 끌어들여 음(-)전하를 띠게 되는데 이는 양극현상을 더욱 강화하여 더 이상 물분자를 받을 수 없을 정도에 이르러 결국은 물분자를 배척하게 된다. 이 때 층조직은 서로 거리이완이 발생하여 팽창되며 결국 파괴에 이르게 되고, 파괴된 각 층은 양,음의 극성을 띠고 새롭게 결합하여 일정구조를 이루게 되어 최종적으로 물 분자를 배척하는 방수효과를 얻게 된다. 벤토나이트의 이와같은 성질로 인하여 벤토나이트는 광산, 댐, 인공호수, 석조건축물, 유정, 수팽창조인트, 하수로, 지하철 등의 건물기초나 제반 지상 및 지하 구조물의 벽체와 슬라브 및 시공 조인트 등에 방수재로 광범위하게 사용되고 있다.

따라서 벤토나이트를 주성분으로 하는 방수재가 다수 공지되어 있다. 예를들어 미합중국 특허 제4,279,547호에는 벤토나이트에 비수성매질과 겔화제를 첨가한 벤토나이트겔 조성물이 제시되어 있으며, 비수성매질로는 오일, 글리세린 또는 알코올을 조성물 총중량비 85중량% 이하로 사용하고, 겔화제로는 한천겔을 15~60중량% 사용한다. 따라서 벤토나이트는 조성물 총중량비 30~70중량% 정도를 사용하고 있다.

그러나 이러한 공지기술의 조성물은 그 자체로 형상을 유지하지 못하므로 격자형 투수성 구조물, 골판지, 종이 등의 보조재를 필요로 하는 단점이 있다. 원래 벤토나이트는 원석을 분쇄한 분말상이므로 그 성질상 보조재료에 강하게 접착되지 못하기 때문에 보조재를 이용하여 벤토나이트를 완전히 둘러싼다고 하더라도 일단 물에 젖을 경우 보조재의 고정력 상실로 인하여 벤토나이트가 일탈할 수 있다. 일단 원래의 자리에서 떨어져 나온 벤토나이트는 그 본래의 방수능을 상실하게 된다.

그래서 제안된 방법이 벤토나이트 함유 조성물에 자체형상의 유지기능을 부여하기 위하여 여러 가지 유기물질을 사용하는 방법이 제안되었다. 대표적인 것으로 미합중국 특허 제4,787,780호 및 제4,514,538호에서는 벤토나이트 합유 조성물의 형상 유지를 위하여 폴리프로필렌과 폴리부텐 혼합물 및 폴리알킬메타아크릴레이트와 폴리비닐아크릴레이트혼합물을 부틸고무의 신축제 또는 파라핀계 오일 등의 가소제와 함께 사용하는 것을 기술하고 있으나, 이들 조성물의 형상 유지기능이 만족스럽지 못할 뿐만 아니라 여러 가지의 유기물질을 함유시키므로써 제반적인 수화특성을 저해시키는 요인이 되고 있으며, 유기화합물 및 첨가제의 종류와 함량이 지나치게 복잡한 경우가 많았다.

또한 미합중국 특허 제2,277,286호에서는 벤토나이트에 물을 섞어서 페이스트 형상으로 성형하는 것을 기술하고 있으나, 이는 벤토나이트의 수화 팽창성을 70~80% 정도 감소시켜 방수성능을 저해하는 단점이 있다.

미합중국 특허 제4,366,284호에는 벤토나이트에 고무, 가소제, 실리카충진제 등을 첨가하는 조성물을 기술하고 있으나 이 조성물의 수화성 역시 만족스럽지 못하였다.

따라서 본 고안에서는 아크릴수지가 내수성, 내산성 및 내알칼리의 특성을 가지고 있다는 점에 착안하여 벤토나이트에 폴리부틸아크릴레이트, 아크릴아미드와 아크릴산을 혼합하므로써 자체형상 유지기능과 방수성능이 우수한 방수재를 얻을 수 있었으며, 또한 상기에서 언급한 유기물질과 벤토나이트를 조성할 때 나타나는 결점들을 해결할 수 있었다.

이와 같은 본 고안은 아크릴산이나 메타크릴산 또는 그 유도체의 중합체로 부터 이루어지고 굽힘성이 강하고 수화시에 기본형상을 유지하며 즉시에 반응하는 아크릴수지를 상기한 벤토나이트와 적절히 혼합조성하여서 방수층을 구성하고, 이 방수층의 표리면에 이형지와 그물망사, 부직포들을 적층하여, 본 고안의 방수재들로 구성하여서 시공되는 장소의 상황에 따라서 적의 선택하여 사용할 수 있도록 한 신규한 형태의 방수재를 제공하는데 본 고안의 그 목적이 있다.

본 고안의 다른목적은 자체 형상유지가 가능하고 방수능력이 뛰어나며, 수분침투시에 설치된 원래의 위치에서 자체형상의 파괴없이 뛰어난 방수성능을 발휘하는 방수제를 제공하는데 있다.

제1도는 본 고안의 일실시예를 보인 방수재의 사시도,

제2도는 본 고안의 방수재의 시공된 상태를 도시한 설치상태의 일부분 단면도이다.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 방수재 4c : 방수층

6c : 이형지 8 : 그물망사

9 : 부직포 10, 11 : 몰탈층

이하 본 고안의 구성 및 작용효과를 첨부한 도면을 참고로 양호한 실시예를 상술하면 다음과 같다.

도 1에서, 부호3은 본 고안의 일실시예를 보인 방수재를 표시하며, 이 방수재(3)는 벤토나이트와 아크릴수지를 주성분으로 하고, 이에 가소성 및 제품의 굳기를 조절하기 위한 소량의 가교제, 연화제 등을 첨가 혼합하여 고형화시켜서 방수층(4c)을 구성하고, 상기한 방수층(4c)의 표면에는 이형지(6c)와 그물망사(8)를 접착하고, 이면에는 부직포(9)를 부착하여서 된 것이다.

상기한 실시예의 방수층(4c)은 바람직하기로는 벤토나이트 50~90중량%, 폴리부틸아크릴레이트 3~15중량%, 아크릴아미드 0.1~2.0중량%, 아크릴산 0.1~2.0중량%를 혼합조성하므로써 달성이 되고, 정량된 재료를 롤믹서에서 섞이게 한다.

본 실시예의 방수층(4c)은 위에서 언급된 유기 성분 이외도 가교제, 연화제, 가소제 등을 소량으로 첨가할 수 있다. 본 실시예의 방수 제품을 곡면 부위에서 시공하기 위해서는 연화제를 사용할 수 있다. 바람직한 연화제는 2-에틸헥실이며, 2 중량% 이하의 양으로 사용된다. 가소제로서는 디부틸프탈레이트(DBP)를 2중량% 이하의 양으로 사용한다. 또한 방수제품에 존재하는 무기물과 유기물의 결착력을 증가시키기 위한 가교제로서 비닐트리메톡시실란 또는 Υ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란을 사용할 수 있는데, 바람직한 사용량은 조성물 총중량에 비해 2중량% 이하이다.

본 실시예의 방수층(4c)은 실제 사용에 적합한 공지의 모든 방수 제품의 형태로 제조할 수 있다. 이러한 방수 제품의 형태로는 여러 가지가 있을 수 있으나, 이하 본 명세서에서는 띠모양의 제품을 위주로 그 제조 방법을 설명한다.

혼합물을 적당한 압출기에 의해 압출 성형하여, 두께가 5mm~20mm이고 일정 너비를 가진 판상으로 가공한다. 이때, 필요하다면 통상의 방법에 따라서, 이송벨트 위로 부직포(9)를 이송하여 압출된 방수층의 이면에 부직포가 부착되게 하고, 로울러를 이용하여 방수층의 위쪽에도 그물망사(8)와 이형지(6c)를 부착하였다. 이 부직포 처리로 제품의 취급 강도를 높이고 형상 유지의 극대화를 기할 수 있다.

위 과정을 거친 판상의 모체는 100^oC이하의 열풍을 이용하여 건조시켜 완성된 방수재의 제품을 얻는다. 이러한 방수 제품을 수팽창 조인트용으로서 사용하기 위해서는 10~30mm의 조절 가능한 폭을 가진 원통 부착형 다중 칼날로 재단하여 띠 모양의 최종 제품으로 제조할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예를 참고로하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

실시예 1

폴리부틸아크릴레이트 8.65g, 아크릴아미드 0.30g, 아크릴산 0.25g 및 DBP 0.80g을 톨루엔, 메틸알코올, 벤젠 및 에틸 아세테이트의 1:1:1:1(부피비) 혼합 용매 12.5ml에 가하고 충분히 교반하였다. 이 교반 혼합물을 아세톤 25ml로 희석시켜 고형량 농도를 25%로 하였다. 생성 혼합물에 벤토나이트(고품위 Wyoming 벤토나이트) 90g을 첨가하여 잘 혼합하였다.

이어서, 혼합물을 25^oC서 진공식 스크류 타입 압출성형기에서 20rpm으로 압출 성형하여, 두께 16mm, 너비 1000mm, 길이 8m의 판상물로 가공하였다.

판상의 모체는 8O^oC의 열풍을 이용하여 2시간 동안 건조시켜 완성된 제품을 얻었다. 이를 폭 20mm로 재단하여 띠 모양의 최종 제품을 만들었다. 이 제품에 대한 여러 가지 물성을 시험하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 2

폴리부틸아크릴레이트 12.69g, 아크릴아미드 0.42g, 아크릴산 0.28g 및 2-에틸헥실 0.70g 및 비닐트리메톡시실란과 -메타크릴옥사프로필트리메톡시실란의 혼합가교제 0.50g을 함께 톨루엔, 메틸알코올, 벤젠 및 에틸아세테이트의 1:1:1:1(부피비) 혼합 용매 18ml에 용해시켰다. 생성된 혼합물을 아세톤 25ml로 희석시켜, 고형분 농도를 30%로 만들었다. 생성 혼합물에 벤토나이트(고품위 Wyoming 벤토나이트) 90g을 첨가하여 잘 혼합하였다. 이어서, 이 혼합물을 상기 실시예에서와 동일한 방법으로 처리하여 띠 모양의 최종 제품을 만들었다. 이 제품에 대한 물성시험 결과는 하기 표2에 나타내었다.

내용없음.

Claims

벤토나이트, 폴리부틸아크릴레이트, 아크릴아미드 및 아크릴산으로 된 것을 주성분으로하고, 이에 가소성 및 제품의 굳기를 조절하기 위한 소량의 가소제, 연화제 등을 첨가 혼합하여 고형화시켜서 방수층(4c)을 구성하고; 상기한 방수층(4c)의 표면에는 이형지(6c)와 그물망사(8)를 접착하며, 이면에는 부직포(9)를 부착시켜서된 것이 특징인 방수재.