이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 구현예는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않고, 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 구성요소 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 구성요소 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 구성요소가 없는 것을 뜻한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 구성요소 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 방수 방근 구조(100)를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상기 방수 방근 구조(100)는 바탕기재(10), 고무 프라이머층(30), 자착식 부틸 합성고무층(50), 방근층(70) 및 방근 저배수층(80)을 포함한다.
도 2는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 방수 방근 구조(200)를 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 상기 방수 방근 구조(200)는 바탕기재(10), 고무 프라이머층(30), 자착식 부틸 합성고무층(50), 방근층(70) 및 표면층(90)을 포함한다.
상기 바탕기재(10)는 콘크리트, 나무. 벽돌, 블럭, 금속판, 조립식 건축용 패널, 합성수지판 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 금속판은 아연도금강판, 알루미늄 합금판, 스테인레스 강판, 연판 및 동판, 이종금속혼합 경질판, 개질 특수강 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 고무 프라이머층(30)을 형성하기 위해 사용되는 고무 프라이머는 고무계 수지 약 6 내지 약 20 중량%, 금속산화물 약 0.1 내지 약 3 중량%, 가황촉진제 약 0.01 내지 약 0.5 중량%, 보강재 약 0.5 내지 약 5 중량%, 충전제 약 0.01 내지 약 0.5 중량%, 합성수지 약 3 내지 약 15 중량% 및 유기용매 약 50 내지 약 90 중 량%를 포함할 수 있다. 고무 프라이머가 각 구성성분들을 상기 함량 범위로 포함하는 경우, 상기 고무 프라이머가 상기 바탕기재(10)의 표면 공극에 용이하게 함침될 수 있고, 상기 바탕기재(10) 및 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)과의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 고무계 수지 형성에 이용되는 고무는 부틸고무, 폴리부텐, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 클로로술폰화폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 금속산화물은 MgO, ZnO 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 가황촉진제는 티우람 설퍼, 디벤조티아질 디설파이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 디페닐 구아니딘 설퍼 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 보강재는 탈크, 화이트 카본 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 충전제는 흑연, 카본블랙, 코크스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 합성수지는 페놀수지, 석유수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 유기용매는 톨루엔, 벤젠, 헥산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 부틸고무는 하기 화학식 1로 표시되는 공중합체일 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, n과 m은 각 반복 단위의 몰분율을 의미하는 것으로 n:m의 몰비는 약 1:9 내지 약 9:1일 수 있고, 구체적으로는 약 3:7 내지 약 7:3일 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 5:5일 수 있다.
상기 자착식 부틸 합성고무층(50)은 비가황계 부틸 합성고무를 포함할 수 있으며, 상기 비가황계 부틸 합성고무는 신축성, 신장율, 방수성, 방음성, 방진성 및 내구성이 우수하고, 또한 비가황계 부틸 고무 자체들 간의 점착력 내지 접착력, 즉 자착성이 우수하다. 이로써 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)은 그 위에 적층되는 방근층(70), 방근 저배수층(80) 및 표면층(90)에 전달되는 진동의 세기를 감소시킴으로써 상기 방근층(70), 방근 저배수층(80) 및 표면층(90)에 크랙이 생성되는 것을 억제할 수 있다. 또한 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)을 시트 형태로 이용할 경우, 가황계 고무 상태로 전이되는 고무를 사용하지 않고 자연 상태에서 자착성을 가지는 상기 비가황계 부틸 합성고무를 이용하면, 이를 포함하는 자착식 부틸 합성고무 시트는 그 시트간의 연결 이음부를 연결할 경우에도 별도의 접착제나 작업도구를 필요로 하지 아니한다. 또한 기존에 사용되고 있는 다른 방수제와의 상용성이 우수하고, 조합 적층 시공이 용이하여 우수한 시공성을 가진다.
상기 자착식 부틸 합성고무층(50)을 형성하기 위해 사용되는 자착식 부틸 합성고무는 고무계 수지 약 44 내지 약 51.5 중량%, 충전제 약 37.4 내지 약 40 중량%, 가소제 약 1 내지 약 1.3 중량% 및 첨가제 약 10.1 내지 약 14.7 중량%를 포함하는 조성물로부터 얻어지는 것일 수 있다. 상기 자착식 부틸 합성고무를 제조하는 조성물의 각 구성성분의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)은 우수한 점착력을 가지고, 특히 약 -30℃ 정도의 저온에서도 우수한 점착력을 유지할 수 있으며, 또한 우수한 신장율, 탄성계수 및 복원률을 가질 수 있다.
상기 고무계 수지에 대한 설명은 상술한 바와 같다.
상기 충전제는 탈크, 카본블랙, 탄산칼슘 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 탄산칼슘은 분쇄크기에 따라 경탄과 중탄으로 구분할 수 있는데, 탄산칼슘이 분쇄된 입자 크기가 약 325 메쉬(mesh) 정도로 작아 비중이 작은 것을 경탄이라고 하고, 입자의 크기가 약 150 메쉬(mesh) 정도로서 비중이 큰 것을 중탄이라고 한다.
상기 가소제는 디옥틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 시트레이트, 텍사놀/에스테르알콜 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 첨가제는 로진(송진) 활제로서 스테아린산 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 자착식 부틸 합성고무층(50)은 단일의 자착식 부틸 합성고무시트로 이루어질 수 있다.
한편 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)은 유리섬유 직포 함침층 및 중심보강층을 선택적으로 더 포함할 수 있으며, 이에 대하여는 도 3을 도 1 및 도 2와 함께 참조하여 설명한다. 도 3은 유리섬유 직포 함침층 및 중심 보강층 둘 다를 포함하는 자착식 부틸 합성고무층(50)을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)은 유리섬유 직포 함침층(51), 제1 자착식 부틸 합성고무시트(52), 중심보강층(53) 및 제2 자착식 부틸 합성고무시트(54)가 차례대로 적층되어 이루어진다.
상기 유리섬유 직포 함침층(51)은 시공과정 중 상기 바탕기재에서 발생하는 습기를 유리섬유 직포의 결을 따라 효과적으로 분산시킴으로써 상기 제1 자착식 부틸 합성고무시트(52), 중심보강층(53) 및 제2 자착식 부틸 합성고무시트(54)의 부풀음(airpocket)을 방지할 수 있어 이들의 변형을 예방할 수 있으며, 이들의 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 중심보강층(53)은 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)을 보호하고 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)의 물성상태를 보강하는 역할을 한다. 상기 중심보강층(53)은 부직포, 직포 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 구체적으로는 상기 중심보강층(53)은 유리섬유 직포, 폴리에틸렌 직포, 폴리프로필렌 직포, 폴리프로필렌 부직포, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포, 고밀도폴리에틸렌 부직포, 고밀도폴리에틸렌 직포 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 자착식 부틸 합성고무층(50)의 두께는 약 0.5 ㎜ 내지 약 5.0 ㎜일 수 있고, 구체적으로는 약 1.5 ㎜ 내지 약 2.5 ㎜일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 자착식 부틸 합성고무층(50)의 두께가 상기 범위 내인 경우, 균열에 대한 저항성, 부착성 및 방근층(70)과의 일체성이 향상될 수 있다.
상기 방근층(70)은 부직포; 및 상기 부직포 위에 형성되며 일부가 상기 부직포 내부로 함침되는 수지층을 포함할 수 있다. 상기 방근층(70)에 대하여는 도 4 a 내지 도 4c를 도 1 및 도 2와 함께 참조하여 설명한다.
도 4a는 부직포(71); 및 상기 부직포(71) 위에 형성되며 일부가 상기 부직 포(71) 내부로 함침되는 수지층(73)을 포함하는 방근층(70)을 도시한 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 4a를 참조하면, 부직포(71)는 수지층(73)을 일부 함침시킴으로써 열팽창계수가 다른 자착식 부틸 합성고무층(50)과 상기 수지층(73)을 앵커리지(anchorage)하여 일체화시키는 브릿지(bridge) 역할을 수행할 수 있다. 이로써 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)과 상기 방근층(70)이 일체화되고 상기 방근층(70)의 표면에 조인트 접합부, 연결부, 겹침부와 같은 이음새 등의 취약부가 생기지 않는다. 이에 의해 나무와 같은 식물의 뿌리가 상기 방근층(70)의 내부로 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며 우수한 방수품질 안정성도 확보할 수 있고, 상기 수지층(73)의 경화시 상기 수지층(73)의 수축을 효과적으로 방지하여 안정적으로 우수한 강도를 확보할 수 있다. 또한 상기 부직포(71)는 상기 방근층(70) 하부에 있는 자착식 부틸 합성고무층(50)을 외부환경으로부터 보호할 수 있고, 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)의 강도를 보강할 수 있다. 이로써 상기 방근층(70)을 이용한 토목 구조물 및 건축물의 수명을 반영구적으로 향상시킬 수 있다.
상기 부직포(71)는 장섬유 부직포, 유무기복합 부직포, 유리섬유 부직포 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 장섬유 부직포는 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 장섬유 부직포는 유리섬유매트일 수 있다. 또한 상기 장섬유 부직포는 니들 펀칭한 것일 수 있다.
상기 유무기복합 부직포는 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 또는 이 들의 조합과 같은 유기물질, 그리고 유리섬유와 같은 무기물질을 포함할 수 있다. 구체적으로는 상기 유무기복합 부직포는 펄프(pulp)와 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유의 혼합물 약 10 내지 약 20 중량%, 유리섬유 약 65 내지 약 75 중량% 및 바인더 약 15 내지 약 25 중량%를 포함할 수 있다. 상기 펄프와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유의 혼합 중량비는 약 1:1 내지 약 1:5일 수 있고, 구체적으로는 약 1:3일 수 있다.
상기 유무기복합 부직포를 사용하는 경우, 자착식 부틸 합성고무시트와의 접착성을 향상시킬 수 있고, 수지의 함침 시에 미려한 표면을 얻을 수 있으며, 또한 상기 방수 방근 구조의 치수 안정성 및 인장 강도를 향상시킬 수 있다.
구체적으로는 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드(PVC), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-4-메틸-1-펜텐 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 비닐아세테이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 부직포(71)는 상기 방근층(70)의 두께를 일정두께 이상으로 유지하고, 상기 방근층(70)의 인장강도 및 표면경도를 향상시킴으로써 방근성을 향상시키고, 상기 방근층(70)의 수축을 방지하는 역할을 수행하며, 또한 외부로부터 상기 방근층(70)에 전달되는 진동의 세기를 감소시킴으로써 상기 방근층(70)에 크랙이 생성 되는 것을 억제할 수 있다.
상기 부직포(71)의 두께는 약 0.3 ㎜ 내지 약 3.0 ㎜일 수 있고, 구체적으로는 약 0.5 ㎜ 내지 약 1.5 ㎜일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 부직포(71)의 두께가 상기 범위 내인 경우, 상기 방근층(70)이 우수한 방근성 및 유연성(flexibility)을 가질 수 있어 자착식 부틸 합성 고무층(50)의 유동에도 깨지지 않고 유지될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 4a를 참조하면, 수지층(73)은 부직포(71) 위에 액상 수지를 도포하고 경화시키는 방법으로 형성됨으로써, 강도가 우수하며 이음매가 존재하지 않는 미려하고 평평한 도막으로 형성될 수 있다. 이로써 상기 방근층(70)은 방근성이 우수하고, 상기 방근층(70) 위에 방근 저배수층(80) 또는 표면층(90)을 단차없이 수평되게 안정적으로 적층 시공할 수 있다.
상기 수지층(73)은 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 수지는 경질, 연질 또는 초연질 수지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 불포화 폴리에스테르계 수지는 불포화 폴리에스테르 약 50 내지 약 65 중량%와 스티렌 모노머 약 35 내지 약 50 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 상기 불포화 폴리에스테르는 디에틸렌글리콜과 같은 글리콜류; 및 테레프탈산, 아디핀산, 무수말레인산 또는 이들의 조합과 같은 산류를 반응시켜 얻을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리우레탄계 수지는 디이소시아네이트 및 폴리히드록시 화합물을 포함 하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 디이소시아네이트는 콜타르를 함유하지 않은 것을 사용할 수 있으며, 이 경우 콜타르의 누설로 인한 주변의 오염을 방지할 수 있다.
상기 수지는 경화제, 경화촉진제, 경화지연제, 왁스(wax), 흐름방지제(요변제)를 더 포함할 수도 있다. 상기 경화제, 경화촉진제, 경화지연제, 왁스, 흐름방지제는 당업계에서 일반적으로 사용되는 종류를 사용할 수 있고, 그 함량도 당업계에서 일반적으로 사용되는 양으로 사용할 수 있다.
상기 수지층(73)을 형성하는 액상 수지들은 상기 부직포(71)에 함침되어 들어가나, 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)에 접촉하기 이전에 경화됨으로써, 상기 액상 수지와 상기 자착식 부틸 합성고무와의 반응이 일어나지 않을 수 있다.
상기 방근층(70)은 상기 부직포(71)와 상기 자착식 부틸 합성고무층(50) 사이; 또는 상기 부직포(71)와 상기 수지층(73) 사이에 직포를 더 포함하는 것일 수 있다. 이러한 방근층(70)에 대하여는 도 4b 및 도 4c를 도 1 및 도 2와 함께 참조하여 설명한다.
도 4b는 직포(72), 부직포(71) 및 수지층(73)이 차례대로 적층된 방근층(70)을 도시한 단면도이고, 도 4c는 부직포(71), 직포(72) 및 수지층(73)이 차례대로 적층된 방근층(70)을 도시한 단면도이다.
상기 도 1, 도 2, 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 직포(72)를 추가함으로써 상기 방근층(70) 및 상기 방수 방근 구조(100, 200)의 인장강도와 치수안정성이 더욱 향상될 수 있다.
상기 직포(72)는 유리섬유 직물 또는 폴리에스테르 직물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 직포(72)는 상기 액상 수지와 결합하여 상기 방근층(70)의 인장강도, 압축강도, 휨강도, 탄성율, 내충격성, 내열성 등을 보완할 수 있다. 상기 유리섬유 직물은 SiO2 약 40 내지 약 70 중량%, Al2O3 약 10 내지 약 20 중량%, CaO 약 15 내지 약 25 중량%를 포함할 수 있고, 구체적으로는 SiO2 약 54 중량%, Al2O3 약 14 중량%, CaO 약 17 중량%를 포함할 수 있다. 상기 폴리에스테르 직물은 분자쇄의 약 85몰% 이상이 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 분자량 약 100 이상의 공중합 폴리에스테르 섬유일 수 있다.
상기 수지층(73)을 형성하는 액상 수지들은 상기 직포(72) 및 상기 부직포(71)에 함침되어 들어가나, 상기 자착식 부틸 합성고무층(50)에 접촉하기 이전에 경화됨으로써, 상기 액상 수지와 상기 자착식 부틸 합성고무와의 반응이 일어나지 않을 수 있다.
상기 직포(72)의 두께는 약 0.5 ㎜ 내지 약 1 ㎜일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방근층(70)의 두께는 약 1 ㎜ 내지 약 5 ㎜일 수 있고, 구체적으로는 약 1.5 ㎜ 내지 약 3 ㎜일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 방근층(70)의 두께가 상기 범위 내인 경우 상기 방근층(70)의 우수한 방수성 및 방근성을 효과적으로 유지할 수 있고 외부환경으로부터 자칙식 부틸 합성고무층(50)을 효과적으로 보호할 수 있다. 방근층(70)의 두께가 5 ㎜를 넘는 경우에도 방근 효과에 있어서 의 변화가 거의 없어 비경제적이다.
상기 방근 저배수층(80)은 방근 저배수판; 및 상기 방근 저배수판 위에 위치하는 투수성 기재를 포함할 수 있다. 상기 방근 저배수판은 유리섬유 강화 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 투수성 기재는 장섬유 부직포, 유무기복합 부직포, 유리섬유 부직포 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 방근 저배수층(80)에 대하여는 도 5를 도 1과 함께 참조하여 설명한다.
도 5는 방근 저배수판(81) 및 상기 방근 저배수판(81) 위에 위치하는 투수성 기재(83)를 포함하는 방근 저배수층(80)을 도시한 단면도이다.
상기 방근 저배수판(81)은 유리섬유 강화 플라스틱을 포함함으로써 우수한 강도를 가져 방근성, 방수성, 저수성 및 배수성이 우수하다. 상기 방근 저배수판(81) 구조의 일 예를 나타내는 사진을 도 7에 나타낸다.
상기 투수성 기재(83)는 투수성 필터로서 작용하여 물의 흐름에 따른 세립자의 이동은 막고 물만 통과시키는 기능을 수행할 수 있다. 또한 상기 투수성 기재(83)는 인장 강도가 커서 흙 구조물의 역학적 안정성을 증진시키고, 상기 방수 방근 구조(100)의 하부에 전달되는 응력이나 변형율을 분산하여 감소시킬 수 있다.
상기 방근 저배수층(80)은 상기 방근 저배수판(81) 및 상기 투수성 기재(83)를 포함하므로, 방근성, 방수성, 내식성, 강도, 내약품성, 내마모성, 내구성, 단열성, 배수성, 저수성 및 통기성이 우수하다.
상기 표면층(90)은 누름층, 보호재층, 탑코트층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 표면층(90)이 누름층인 경우, 상기 누름층은 콘크리트, 자갈 블록 또는 중량물을 사용하여 누름 방식에 의해 형성되는 것일 수 있다.
상기 표면층(90)이 보호재층인 경우, 상기 보호재층은 폴리우레탄 발포폼, 폴리에틸렌 발포폼, 에틸렌비닐아세테이트 폼, 아이소핑크, 폴리에틸렌 경질판, 아스팔트계 경질판, 나무합판, 경질 섬유판, 연질 섬유판 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있다.
상기 표면층(90)이 탑코트층인 경우, 상기 탑코트층은 UV 차단, 외관을 미려하게 하는 역할을 한다. 상기 탑코트층은 아크릴에멀젼 약 40 내지 약 45 중랑%, 탈크 약 20 내지 약 25 중량%, 탄산칼슘 약 20 내지 약 25 중량%, 착색안료 약 3 내지 약 8 중량% 및 액상 첨가제 약 2 내지 약 5 중량%를 포함할 수 있다. 또한 상기 탑코트층은 폴리우레탄 수지를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방수 방근 구조(100, 200)는 상기 자착식 부틸 합성고무층(50) 및 상기 방근층(70)이 차례로 적층되어 있고, 상기 방근층(70) 위에 상기 방근 저배수층(80) 또는 상기 표면층(90)이 적층되어 있으므로, 우수한 방수성뿐 아니라 우수한 방근성을 나타낼 수 있다. 또한 방음성, 방진성, UV안정성, 내화학성 및 내박테리아성에 있어서도 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 방수 방근 구조는 상기 바탕기재(10)와 상기 고무 프라이머층(30) 사이에 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 방수 방근 구조는 상기 고무 프라이머 층(30)과 상기 자착식 부틸 합성고무층(50) 사이에 보강층을 더 포함할 수 있다.
즉 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 방수 방근 구조는 상기 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층, 보강층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 층을 선택적으로 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 방수 방근 구조에 대하여는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 방수 방근 구조(300, 400)를 도시한 단면도로서, 상기 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층(20), 보강층(40) 모두를 포함하는 방수 방근 구조(300, 400)의 단면도이다.
도 6을 참조하면 바탕기재(10), 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층(20), 고무 프라이머층(30), 보강층(40), 자착식 부틸 합성고무층(50), 방근층(70) 및 방근 저배수층(80)을 포함하는 방수 방근 구조(300)를 제공한다.
도 7을 참조하면 바탕기재(10), 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층(20), 고무 프라이머층(30), 보강층(40), 자착식 부틸 합성고무층(50), 방근층(70) 및 표면층(90)을 포함하는 방수 방근 구조(300)를 제공한다.
이하에서 달리 설명하지 않는 한 바탕기재(10), 고무 프라이머층(30), 자착식 부틸 합성고무층(50), 방근층(70), 방근 저배수층(80) 및 표면층(90)에 대하여는 상술한 바와 같다.
상기 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층(20)은 바탕기재(10) 위에 형성된 평활한 층으로서, 이후 고무 프라이머층(30)의 형성을 용이하게 한다. 이는 당업계에서 일반적으로 사용되는 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 보강층(40)은 고무 프라이머층(30) 및 자착식 부틸 합성고무층(50)을 보호하고, 상기 고무 프라이머층(30) 및 자착식 부틸 합성고무층(50)의 물성을 보강하는 역할을 한다. 상기 보강층(40)은 직포, 부직포 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 구체적으로는 상기 보강층(40)은 유리섬유 직포, 폴리에틸렌 직포, 폴리프로필렌 직포, 폴리프로필렌 부직포, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포, 고밀도폴리에틸렌 부직포, 고밀도폴리에틸렌 직포 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 바탕기재, 고무 프라이머층, 자착식 부틸 합성고무층, 방근층 및 방근 저배수층을 적층 시공하는 단계를 포함하는 방수 방근 공법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 바탕기재, 고무 프라이머층, 자착식 부틸 합성고무층, 방근층 및 표면층을 적층 시공하는 단계를 포함하는 방수 방근 공법을 제공한다.
이하에서 달리 설명하지 않는 한 상기 바탕기재, 고무 프라이머층, 자착식 부틸 합성고무층, 방근층, 방근 저배수층 및 표면층에 대한 설명은 상술한 바와 같다.
상기 바탕기재, 고무 프라이머층, 자착식 부틸 합성고무층을 적층하여 시공하는 단계는 당업계에서 일반적으로 사용하는 방법에 의하여 이루어질 수 있으므로, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 자착식 부틸 합성고무층 위에 방근층을 적층 시공하는 단계는 상기 자 착식 부틸 합성고무층 위에 부직포를 적층시킨 후, 상기 부직포 위에 액상의 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 수지를 도포하고 경화시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 액상의 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 액상 수지에 경화제, 경화촉진제, 경화지연제, 왁스, 흐름방지제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 더 혼합하여 상기 부직포 위에 도포할 수도 있다. 상기 경화제, 경화촉진제, 경화지연제, 왁스, 흐름방지제는 당업계에서 일반적으로 사용되는 종류를 사용할 수 있고, 그 함량도 당업계에서 일반적으로 사용되는 양으로 사용할 수 있다.
상기 자착식 부틸 합성고무층 위에 방근층을 적층 시공하는 단계는 상기 자착식 부틸 합성고무층 위에 상기 부직포를 적층시키기 전에 먼저 직포를 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 자착식 부틸 합성고무층 위에 방근층을 적층시공하는 단계는 상기 부직포 위에 액상의 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 도포하기 이전에, 상기 부직포 위에 직포를 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방근층 위에 방근 저배수층을 형성하는 단계는 상기 방근층 위에 방근 저배수판을 배치시키고, 상기 방근 저배수판 위에 투수성 기재를 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방근층 위에 표면층을 형성하는 단계는 표면층의 종류에 따라 당업계에 서 일반적으로 사용하는 방법에 의하여 이루어질 수 있다.
상기 방수 방근 공법은 상기 바탕기재와 상기 고무 프라이머층 사이에 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방수 방근 공법은 바탕기재, 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층, 고무 프라이머층, 자착식 부틸 합성고무층, 방근층 및 방근 저배수층을 차례로 적층하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 방수 방근 공법은 바탕기재, 면고르기 몰탈 또는 바탕 마감층, 고무 프라이머층, 자착식 부틸 합성고무층, 방근층 및 표면층을 차례로 적층하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서 바탕기재 위에 적층되는 재료들은 시트 형식으로 제조하여 이용하거나, 성형물로 제조하여 이용하거나, 또는 액상으로 이용할 수 있으며, 이러한 경우 각종 시공 작업도구를 이용하여 시공할 수도 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 예시적인 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
제조예
1 고무
프라이머의
제조
하기 표 1과 같은 조성으로 통상적인 방법에 의해 고무 프라이머를 제조하였다.
[표 1]
구성 성분 |
중량% |
부틸고무(JSR butyl 268, Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) |
5.97 |
스티렌-에틸렌/부틸렌스티렌 블록 코폴리머(Denka, A 90) |
5.97 |
MgO |
0.44 |
ZnO |
0.44 |
티우람 설퍼 |
0.025 |
탈크 |
1.25 |
화이트 카본(white carbon) |
1.24 |
카본블랙 |
0.06 |
페놀수지 |
4.5 |
석유수지 |
5.005 |
톨루엔 |
58.4 |
헥산 |
16.7 |
제조예
2
자착식
부틸 합성고무의 제조
하기 표 2와 같은 조성으로 각 조성성분을 칭량한 후, 니더와 롤러를 이용하여 혼합하고, 이물질 방지와 숙성을 위해 파렛트 및 선반을 이용하여 일정시간 저장하여 혼합물을 숙성시켰다. 이후, 상기 숙성된 혼합물을 압출기와 와인더를 이용하여 압출 성형하고 권취하여 자착식 부틸 합성고무를 제조하였다.
상기 제조된 자착식 부틸 합성고무는 양면에 이형지를 부착한 시트 형태로 제조하였다.
[표 2]
구성 성분 |
중량% |
부틸고무 |
25 |
폴리부텐 |
19 |
탈크 |
40 |
디옥틸 프탈레이트(DOP) |
1.3 |
카본블랙 |
5 |
로진(송진) |
9 |
스테아린산 |
0.7 |
제조예
3 부직포가 부착된
자착식
부틸 합성고무의 제조
상기 표 2와 같은 조성으로 각 조성성분을 칭량한 후, 니더와 롤러를 이용하 여 혼합하고, 이물질 방지와 숙성을 위해 파렛트 및 선반을 이용하여 일정시간 저장하여 혼합물을 숙성시켰다. 이후, 상기 숙성된 혼합물의 한 쪽면에 장섬유 부직포(terbond R, politex사제)를 덧대어 함께 압출기와 와인더를 이용하여 압출 성형하고 권취하여 장섬유 부직포가 부착된 자착식 부틸 합성고무를 제조하였다.
상기 제조된 장섬유 부직포가 부착된 자착식 부틸 합성고무는 상기 장섬유 부직포가 부착되지 않은 면에 이형지를 부착한 시트 형태로 제조하였다.
제조예
4
방근층
형성용 액상 수지의 제조
하기 표 3과 같은 조성으로 통상의 방법에 의해 방근층 형성용 액상 수지를 제조하였다.
[표 3]
구성 성분 |
중량% |
불포화 폴리에스테르 |
디에틸렌글리콜 24.5 테레프탈산 32 |
스티렌 모노머 |
42 |
첨가제(촉진제, 지연제, WAX, 요변제) |
1.5 |
제조예
5
방근
저배수층의
제조
방근 저배수판 위에 장섬유 부직포를 부착시켜 방근 저배수층(E-30JF, 이지테크사)을 제조하였다.
실시예
1 방수
방근
구조의 제조
기재로서 콘크리트를 사용하여, 제조예 1의 고무 프라이머를 적층하여 고무프라이머층을 형성하고, 제조예 2에서 제조된 자착식 부틸 합성고무 시트의 한 면(접착면)에서 이형지를 제거한 후 이를 상기 고무 프라이머층 위에 적층하여 자착식 부틸 합성고무층을 형성하였다.
상기 자착식 부틸 합성고무층의 나머지 한 면에서 이형지를 제거하고, 그 위에 유무기복합 부직포를 적층한 후, 상기 유무기복합 부직포 위에 제조예 4의 방근층 형성용 액상 수지를 도포하고 건조하였다. 형성된 방근층의 두께는 1.5 ㎜였다.
이어서 유리섬유 강화 플라스틱 재질의 방근 저배수층을 절연방식으로 설치함으로써 방수 방근 구조를 제조하였다.
실시예
2 방수
방근
구조의 제조
기재로서 콘크리트를 사용하여, 제조예 1의 고무 프라이머를 적층하여 고무프라이머층을 형성하고, 제조예 3에서 제조된 부직포가 부착된 자착식 부틸 합성고무 시트의 한 면에서 이형지를 제거한 후 이를 상기 고무 프라이머층 위에 적층하여 자착식 부틸 합성고무층을 형성하였다.
상기 자착식 부틸 합성고무층의 나머지 한 면에 부착된 장섬유 부직포 위에 제조예 4의 방근층 형성용 액상 수지를 도포하고 건조하였다. 형성된 방근층의 두께는 1.5 ㎜였다.
이어서 유리섬유 강화 플라스틱 재질의 방근 저배수층을 절연방식으로 설치함으로써 방수 방근 구조를 제조하였다.
비교예
1 방수
방근
구조의 제조
기재로서 콘크리트를 사용하여, 제조예 1의 고무 프라이머를 적층하여 고무프라이머층을 형성하고, 제조예 2에서 제조된 자착식 부틸 합성고무 시트의 한 면(접착면)에서 이형지를 제거한 후 이를 상기 고무 프라이머층 위에 적층하여 자착 식 부틸 합성고무층을 형성하였다.
상기 자착식 부틸 합성고무층의 나머지 한 면에서 이형지를 제거한 후, 상기 부직포 위에 제조예 4의 방근층 형성용 액상 수지를 도포하고 건조하였다. 형성된 방근층의 두께는 1.5 ㎜였다.
이어서 유리섬유 강화 플라스틱 재질의 방근 저배수층을 절연방식으로 설치함으로써 방수 방근 구조를 제조하였다.
비교예
2 방수
방근
구조의 제조
기재로서 콘크리트를 사용하여, 제조예 1의 고무 프라이머를 적층하여 고무프라이머층을 형성하고, 제조예 2에서 제조된 자착식 부틸 합성고무 시트의 한 면(접착면)에서 이형지를 제거한 후 이를 상기 고무 프라이머층 위에 적층하여 자착식 부틸 합성고무층을 형성하였다.
상기 자착식 부틸 합성고무층의 나머지 한 면에서 이형지를 제거하고, 그 위에 직포(glass cloth, ㈜한국 화이바)를 적층한 후, 상기 직포 위에 제조예 4의 방근층 형성용 액상 수지를 도포하고 건조하였다.
이어서 유리섬유 강화 플라스틱 재질의 방근 저배수층을 설치함으로써 방수 방근 구조를 제조하였다.
비교예 3 방수 구조의 제조
기재로서 콘크리트를 사용하여, 제조예 1의 고무 프라이머를 적층하여 고무프라이머층을 형성하고, 제조예 2에서 제조된 자착식 부틸 합성고무 시트의 한 면(접착면)에서 이형지를 제거한 후 이를 상기 고무 프라이머층 위에 적층하여 자착 식 부틸 합성고무층을 형성함으로써 방수 구조를 제조하였다.
비교예
4 방수 구조의 제조
기재로서 콘크리트를 사용하여, 제조예 1의 고무 프라이머를 적층하여 고무프라이머층을 형성하고, 제조예 3에서 제조된 부직포가 부착된 자착식 부틸 합성고무 시트의 한 면에서 이형지를 제거한 후 이를 상기 고무 프라이머층 위에 적층하여 자착식 부틸 합성고무층을 형성함으로써 방수 구조를 제조하였다.
시험예
1
자착식
부틸
합성고무층과
방근층의
접착력 시험
실시예 2에서 방근 저배수층을 증착시키기 전의 방수 방근 구조와 비교예 1에서 방근 저배수층을 증착시키기 전의 방수 방근 구조를 대상으로 부착강도 측정기로서 일본 MKS 본드 건설연구소식 디지털 표시형 소형접착 박리 시험기 BA-450D를 이용하여 자착식 부틸 합성고무층과 방근층의 접착력을 시험하였다.
그 결과를 도 9 및 도 10에 나타낸다. 도 9에 나타난 바에 의하면, 비교예 1의 방수 방근 구조의 경우 표면의 방근층이 박리되었다. 그러나 도 10에 나타난 바에 의하면, 실시예 2의 방수 방근 구조의 경우 표면의 방근층이 박리되지 않고 자착식 부틸 합성고무층에 안정적으로 접착되었다. 이로써 본 발명의 일 구현예에 따른 방수 방근 구조는 그 구성요소인 자착식 부틸 합성고무층과 방근층이 잘 부착되어 우수한 시공성을 가짐을 확인할 수 있다.
시험예
2
방근특성
시험
실시예 2의 방수 방근 구조 및 비교예 3의 방수 시트를 컨테이너에 시공하고, 컨테이너에 흙을 채우고 식물을 2년 동안 재배함으로써 방근특성을 평가하였 다. 상기 컨테이너는 실험 중간에 확인이 가능한 형태로 제작된 것을 사용하였다.
상기 방근특성 시험의 결과를 도 11 및 도 12에 나타낸다. 도 11에 나타난 바에 의하면, 비교예 3의 방수 시트의 경우 식물의 뿌리가 방수층을 관통하였다. 그러나 도 12에 나타난 바에 의하면, 실시예 2의 방수 방근 구조의 경우 아무런 이상이 없었음을 확인할 수 있다. 이로써 본 발명의 일 구현예에 따른 방수 방근 구조가 방근성이 우수함을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.