KR100716223B1 - 열 변형방지기능을 가지는 유리섬유 보강 방수재 및 그제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방수층의 열 변형 방지 기능과 균일한 품질, 장기적인 열화 안정성을 꾀 할 수 있도록 한 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재를 제공하기 위한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보강 복합 방수재의 구체적인 수단은, 건물 구조체의 방수를 위해 사용되는 보강 복합 방수재에 있어서, 부직포의 일면에 도막방수재가 함침 처리된 도막 함침 보강재와; 상기 도막 함침 보강재의 일면에 합성고분자계, 합성고무계, 아스팔트계에서 택일된 어느 하나가 피막 처리된 시트재와; 상기 시트재의 일면에 방수재의 변형방지를 위해 부착된 유리섬유 메쉬 부직포로 이루어진 것을 특징으로 한다.

합성고분자/고무계 시트, 유리섬유 보강 부직포, 부직포, 방수시트, 방수재

Description

열 변형방지기능을 가지는 유리섬유 보강 방수재 및 그 제작방법{Glass fiber reinforcement waterproof material having heat transformation prevention and manufacturing method}

도 1은 본 발명에 적용되는 보강 복합 방수재의 일실시예 구성도.

도 2는 본 발명에 적용되는 보강 복합 방수재의 다른 다양한 실시예 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 보강 복합 방수재의 접합부 시공 상태도.

도 4는 본 발명에 적용되는 유리 섬유 메쉬 부직포의 예시도.

도 5는 본 발명에 따른 보강 보강 복합 방수재의 제조 방법의 공정도.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

10 : 보강 복합 방수재

11 : 도막 함침 보강재

12 : 시트재

13 : 유리섬유 메쉬 부직포

본 발명은 각종 건물의 방수를 위해 사용되는 보강 복합 방수재에 관한 것으 로, 특히 옥외 설치된 방수층에 작용하는 직사광선, U.V, 열, 온도, 비, 눈 등에 의해 고온과 저온의 반복되는 조건에 폭로됨으로 나타나는 방수층의 굴곡, 휨, 수축, 팽창 등에 의한 변형을 방지하기 위한 보강 복합 방수재 및 그 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물에 적용되는 시트 방수층은 보호층으로 불리는 누름 콘크리트, 보호 모르타르층을 형성함으로서 방수층을 보호하는 방법이 적용되는 비노출 구조와 시트 방수재 상부에 상도 마감재를 도포하여 방수층의 열화를 저감시키는 노출 구조로 구분된다.

이러한 방수 공법 중 종래의 시트 방수재료 및 공법의 문제점으로는 비노출에 적용되는 합성고무계 시트의 경우 직접적인 일사의 영향을 받지 않지만 보호층에 전달된 열에 의해 시트층의 열화가 촉진되어 유연성이 저하되며, 노출공법의 경우 특히, 합성고분자계 방수층(EVA, PE, ECB, VA+LLDPE 등)은 열에 의한 재료 자체의 수축 팽창율이 크기 때문에 심각한 변형이 발생되고 있다.

이러한 현상으로 나타나는 가장 일반적인 문제점은 접합부에 변형 응력이 집중되어 나타나는 균열, 들뜸, 파손에 의한 누수 사고와 가장자리부의 방수층 들뜸 현상에 의한 누수가 발생하게 된다. 이에 대응하기 위해 기존 기술로 활용되고 있는 것이 시트 방수재 및 도막 방수재를 사용한 복합 공법의 활용이다.

기존 복합 공법에 적용되고 있는 합성고분자, 고무계열, 아스팔트계열의 시트 방수재료는 이러한 문제점을 해결하기 위해 시트재 표면에 열화 차단을 위한 유색을 가진 기능성 코팅재 예를 들면, 단열마감재, 빛 반사용 코팅재, U.V 저항성 코팅재를 도포하는 방법과 물리적인 구속력을 부여하기 위해 단면 또는 양면에 직물, 부직포, 유리섬유를 처리하는 방법으로 크게 구분이 되고 있다.

대표적인 기술로서는 기존 LLDPE, EVA, VA+PE blending등의 합성고분자계의 경우 도막재를 적용하기 위해 부직포를 일면 또는 양면에 융착 처리함으로서 적용 가능한 구조를 가지고 있으며, 변형 방지를 위해 하부 부직포와 시트 사이에 별도의 화이바그라스를 삽입하여 그 안정성을 확보하고자 하고 있으며, EPDM, EPDM+PE blending의 합성고무계등은 일면에 부직포를 융착하여 도막재를 적용하는 경우와 시트 자체 표면에 코팅처리하는 경우로 나누어 적용함으로서 안정성을 부여하고 있다. 시트 표면에 직접 코팅처리하는 경우는 UV 저항성을 가지는 코팅제를 현장에서 도포하여 마감하는 개념이다. 또한, 아스팔트계의 경우 열, U.V 등의 열화저항성이 부족하여 주로 비노출개념이 적용되고 있으며, 제한적으로 일면 부직포 처리 후 우레탄계 도막방수재를 도포함으로서 해소하고 있다.

그러나, 상기 제시한 기존의 합성고분자계, 합성 고무계, 아스팔트계에 적용되는 공법의 공통점은 시트 설치 후 상부 적용되는 도막재(일반적으로 우레탄도막)재 도포 후 일정 시간 양생 단계가 필요하며, 이후 표면에 U.V 저항성을 가지는 마감재를 도포함으로서 전체 시공 공정을 종료하는 개념이 적용되고 있다.

이에 해당되는 기술들의 문제점은 현장 시공 여건이 따라 도막재의 품질이 불균일하며, 특히 시공완료 후 시트 상부 적용된 부직포에 충분히 함침 되지 않아 도막과 시트층의 박리 현상과 물의 침입으로 도막층의 부풀음, 박리, 균열, 파단 등의 방수성능상의 문제점이 발생하게 된다.

하부 별도의 화이바그라스로 보강된 합성고분자계 시트의 경우 기존 보다는 향상되었으나 근본적으로 변형에 대한 문제점이 해소되지 않고 있으며, 안정화가 이루어지기 위해서는 시공 완료 후 약 6개월 이상의 장기간이 소요하게 되는데 이는 품질 확보면에서 아주 비현실적인 상황이다.

아스팔트계의 경우 도막층에 의해 열화 저항성은 어느 정도 확보 할 수 있으나, 열에 의해 발생하는 결정화(hard, 열화)되는 대표적인 한계성의 문제점은 여전히 해소가 되지 않고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 방지하고, 방수층의 열변형 방지 기능과 균일한 품질, 장기적인 열화 안정성을 꾀할 수 있도록 한 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재 및 그 제작방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보강 복합 방수재의 구체적인 수단은,

건물 구조체의 방수를 위해 사용되는 보강 복합 방수재에 있어서,

부직포의 일면에 도막방수재가 함침 처리된 도막 함침 보강재와;

상기 도막 함침 보강재의 일면에 합성고분자계, 합성고무계, 아스팔트계에서 택일된 어느 하나가 피막 처리된 시트재와;

상기 시트재의 일면에 방수재의 변형방지를 위해 부착된 유리섬유 메쉬 부직포로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 건물 구조체의 방수를 위해 사용되는 보강 복합 방수 재의 제조방법은,

일방에 권취된 부직포를 풀어서 타방으로 귄취 이송시킴과 동시에 그의 일면에 도막방수재를 1회 이상 도포시키켜서 도막방수층을 형성 건조시켜서 도박 함침 보강재를 구비하고,

합성고분자계, 합성고무계, 아스팔트계에서 택일된 어느 하나를 용융 액상의 상태로 시트화시켜 시트재를 제작하는 단계와;

상기 시트재의 상,하부에 각기 상기 도막 함침 보강재와 유리섬유 메쉬 부직포를 합착 냉각시켜서 제작되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 보강 복합 방수재의 구성과 제조 단계를 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1에서와 같이 본 발명의 보강 복합 방수재(10)는 부직포의 일면에 도막방수재가 함침 처리된 도막 함침 보강재(11)와; 상기 도막 함침 보강재(11)의 일면에 합성고분자계, 합성고무계, 아스팔트계에서 택일된 어느 하나가 피막 처리된 시트재(12)와; 상기 시트재(12)의 일면에 방수재의 변형방지를 위해 부착된 유리섬유 메쉬 부직포(13)로 이루어진다.

상기 도막 함침 보강재(11)는 보강재와, 보강재에 시멘트와 에멀젼을 혼합하여 사용하는 2액형 도막재가 함침되어 구성된다. 바람직하게는 시멘트 혼입 폴리머계 도막재를 적용하도록 한다.

보강재는 폴리에스테르계 부직포를 적용하며, 바람직하게는 140g/㎡ 중량을 적용되고, 니늘 펀칭되어 열압착으로 처리 됨이 바람직하다.

상기 유리섬유 메쉬 부직포(13)는,

중심부는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: Poly Ethylen Terephthalate) 코어와 표면에 폴리아미드(PA: Poly Amide) 처리가 되어 있고, 부직포는 유리양모(glass-fleece) 또는 반투명막(glass-scrim)에 의해 보강된 열 압착 고정 처리한 2성분 필라멘트구조를 가진 것으로 50∼300g/㎡으로 한다. 보강효과와 유연성을 고려하여 83∼140g/㎡을 적용하는 것이 바람직하다.

상기 합성고분자계는 경질/연질의 염화비닐수지 시트, LLDPE (Low Liner Density Poly Ethylene) / LLDPE+HDPE(High Density Poly Ethylene) / LLDPE+LDPE (Low Density Poly Ethylene)로 구성된 발포 또는 무발포 에틸렌계 시트, VA(Vinyl Acetate)+LLDPE, HDPE, PE(Poly Ethylene) / EVA(Ethylene Vinyl Acetate) / VA 함량이 10~30중량%을 가지는 폴리에틸렌비닐아세테이트(PEVA)로 구성된 EVA계 시트에서 택일될 수 있다.

또한 상기 합성고무계는 EPM(Ethylene Propylene Methylene), EPDM(Ethylene Propylene Diene Methylene), EPT(Ethylene Propylene Terpolymer)의 단독 또는 LLDPE, LDPE, PE 개질에 의한 가소화 합성수지 및 합성 고무계 시트에서 택일될 수 있다.

또한 상기 아스팔트계는 합성수지 APP(Atactic Polypropylen), 합성고무 SBS(Styrene Butadiene Styrene)등의 폴리머로 개량된 개량 아스팔트 시트, 합성고무를 이용한 고무화 아스팔트계 시트 및 아스팔트 컴파운드를 적용시트 중에서 어 느 하나로 택일될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 보강 복합 방수재(10)의 제조방법은 다음과 같다.

먼저, 일방에 권취된 부직포를 풀어서 타방으로 귄취 이송시킴과 동시에 그의 일면에 도막방수재를 1회 이상 도포시키켜서 도막방수층을 형성 건조시켜서 도박 함침 보강재(11)가 구비된다.

이때 건조 온도는 150∼180℃로서 고온 가열 건조기에서 1차 건조가 이루어진다.

이후, 1차 처리된 도막방수층의 상부에 2차 함침/코팅 처리 후 80∼120℃의 온도에서 가열 건조 공정이 진행될 수 있다.

다음, 합성고분자계, 합성고무계, 아스팔트계에서 택일된 어느 하나를 용융 액상의 상태로 시트화시켜 시트재(12)를 제작하는 단계를 갖는다. 이때 융용 액상의 상태는 압출기 또는 사출기를 통하여 이루어질 수 있다.

그 다음, 상기 시트재(12)의 상, 하부에 각기 상기 도막 함침 보강재(11)와 유리섬유 메쉬 부직포(13)를 동시 합착 냉각시켜서 제작된다.

이러한 일련의 제조 과정은 도 4와 같은 공정으로 연속 또는 개별적으로 진행되어 생산이 이루어진다.

도 2의 (가), (나), (다), (라)는 위와 같은 방법으로 제작된 보강 복합 방수재의 다양한 형태를 보여주고 있다.

이와 같이 구성되고 제작된 보강 복합 방수재(10)는 다음과 같이 시공될 수 있다.

먼저, 바탕면 정리 단계를 갖는다.

다음, 가장자리 및 방수층 접착 위치에 바탕과 방수층간의 접착력 향상을 위해 프라이머 도포 단계를 갖는다.

그 다음, 방수층 고정 접착제를 도포하고, 그 위에 보강 복합 방수재(10)의 설치 단계를 갖는다.

이때 조인트부는 시트재 겹침시 겹침부위 사이에, 맞댐 이음시 상부에 점/접착성재료가 중심기재의 양면 또는 단면 처리된 테이프를 이용하여 접합부가 처리된다.

그 다음, 노출되는 방수층 표면에 열화인자 차단기능을 가진 보호 코팅재가 도포되어 방수층이 형성 완성된다.

특히, 접합부 처리 단계는 접착테이프시공 전, 후 접합부 구조 및 형태에 따라 필요한 전, 후처리인 액상 실링제를 충진하거나, 간접 열풍융착하는 공정을 적용할 수 있다.

이와 같이 시공된 방수층의 접합부 구조의 일예가 도 3에 도시되어 있다.

도 3에서 부호 '32'는 중심기재를 폼(foam), 부직포 또는 유리섬유직포를 적용한 양면 또는 단면 접착성 테이프상이고, '40'은 방수층과 바탕면을 고정하는 상온 접착제이다.

이와 같이 시공된 보강 복합 방수재는 유리섬유 메쉬 부직포(13)에 의해 물리적 변형과 화학적 열화에 의한 방수층 손상과 변형 방지가 가능하게 된다.

특히, 유리섬유 메쉬 부직포는 시트재(12)의 수평 움직임(수축, 팽창 반복거 동)에 대하여 구속력과 보강 역할을 동시에 할 수 있는 것이다.

또한 상부에 적용되는 도막 함침 보강재(11)는 도막재에 의해 견고성이 향상되고, 일정한 유연성에 의해 물리적 충격과 손상으로부터 물의 침투를 방지하고, 중심부 시트재에 작용하는 물리적 하중에 대하여 완충작용을 하게 된다.

또한, 부직포 자체의 열변형 안정성이 부족한 한계를 도막 도포 후 가열에 의한 방수 피막 형성으로 1차 열변형을 시킴으로서 노출에 따른 열 변형율(수축, 팽창율)을 최소화하는 물리적인 구조적 안정성을 확보 할 수 있는 것이다.

본 발명의 합성고분자계, 합성 고무계, 아스팔트계 방수 재료에 대한 열변형 방지 기술은 상부측 도막 함침 보강재(11)와 하부측 유리섬유 메쉬 부직포(13)가 일체화된 보강 구조를 이루므로서 상호 시너지 효과를 발휘하는 방수층 구조를 가지게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 보강 복합 방수재에 따르면, 유리섬유 메쉬 부직포를 적용한 열변형 방지용 복합 시트재를 적용함으로서 노출에 따른 굴곡, 변형, 휨 현상을 방지 할 수 있으며, 보다 안정된 방수성능을 장기적으로 유지 할 수 있다. 또한, 방수층의 유지관리비용이 절감되어 경제적인 효과와 더불어 방수 성능 연장으로 구조물에 대한 안정성을 확보할 수 있다. 특히, 도막방수층의 공장 생산에 의한 품질균일화와 현장 시공 공정을 단순화함으로서 전체 시공측면에서 문제 발생 요인을 제거함으로서 안정된 품질 확보가 용이하다.

Claims (7)

1. 건물 구조체의 방수를 위해 사용되는 보강 복합 방수재에 있어서,

   부직포의 일면에 도막방수재가 함침 처리된 도막 함침 보강재(11)와;

   상기 도막 함침 보강재(11)의 일면에 피막된 시트재(12)와;

   상기 시트재(12)의 일면에 방수재의 변형방지를 위해 부착된 유리섬유 메쉬 부직포(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도막 함침 보강재(11)는,

   폴리에스테르계 부직포로서, 그 중량이 140g/㎡이고, 니늘 펀칭되어 열압착으로 처리 된 것을 특징으로 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 도막방수재는 시멘트 혼입 폴리머계인 것을 특징으로 하는 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 유리섬유 메쉬 부직포는,

   중심부는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: Poly Ethylen Terephthalate) 코 어와 표면에 폴리아미드(PA: Poly Amide) 처리가 되어 있고, 부직포는 유리양모(glass-fleece) 또는 반투명막(glass-scrim)에 의해 보강된 열 압착 고정 처리한 2성분 필라멘트구조를 가진 것을 특징으로 하는 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 시트재는 합성고분자계, 합성고무계, 아스팔트계에서 택일된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 합성고분자계는 경질/연질의 염화비닐수지 시트, 폴리에틸렌(LLDPE / LLDPE+HDPE / LLDPE+LDPE)으로 구성된 발포 또는 무발포 에틸렌계 시트, 폴리에틸렌비닐아세테이트로 구성된 EVA계(VA 10∼30중량%+LLDPE, HDPE, PE / EVA) 시트, 합성고무계는 단독 또는 LLDPE, LDPE, PE 개질에 의한 가소화 합성수지 및 합성 고무계(EPM/EPDM/EPT)시트, 아스팔트계는 합성수지 APP, 합성고무 SBS 등의 폴리머로 개량된 개량 아스팔트 시트, 고무화 아스팔트계 시트 및 아스팔트 컴파운드를 적용시트 중에서 어느 하나로 택일된 것을 특징으로 하는 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재.
7. 건물 구조체의 방수를 위해 사용되는 보강 복합 방수재의 제조방법에 있어서,

   일방에 권취된 부직포를 풀어서 타방으로 귄취 이송시킴과 동시에 그의 일면에 도막방수재를 1회 이상 도포시켜서 도막방수층을 형성 건조시켜서 도박 함침 보강재를 구비하고,

   합성고분자계, 합성고무계, 아스팔트계에서 택일된 어느 하나를 용융 액상의 상태로 시트화시켜 시트재를 제작하는 단계와;

   상기 시트재의 상,하부에 각기 상기 도막 함침 보강재와 유리섬유 메쉬 부직포를 합착 냉각시켜서 제작되는 것을 특징으로 하는 열 변형 방지 기능을 가지는 보강 복합 방수재의 제조 방법.

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