KR101482747B1 - 형태 안정성이 우수한 루핑시트 - Google Patents

형태 안정성이 우수한 루핑시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 형태 안정성이 우수한 루핑시트에 관한 것으로 보다 상세하게는 유리섬유 포함 아스팔트 함침층, 개량아스팔트층 및 규사층으로 이루어지는 것을 특징으로 하되, 상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층의 상면 및 하면에 개량아스팔트층이 구성되며, 상기 규사층은 개량아스팔트층에 접하여 최상층 및 최하층에 이루어지며, 상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층은 매쉬구조의 유리섬유 및 재생솜이 포함된 구조에 스트레이트 아스팔트가 함침된 것을 특징으로 하며, 상기 개량아스팔트층은 스트레이트 아스팔트 65~70중량%, 열가소성 합성고무 8~10중량%, 프로세스 오일로서 하이드로 카본계 오일 0.5~3중량% 및 탄산칼슘 20~25중량%인 것을 특징으로 하는 형태 안정성이 우수한 루핑시트를 제공한다.

Description

형태 안정성이 우수한 루핑시트 {SHAPE-STABLE ROOFING SHEET}
본 발명은 루핑시트에 관한 것으로 보다 상세하게는 누수를 방지하기 위한 건축재료의 방수시트로서 형태 안정성이 우수한 루핑시트에 관한 것이다.
일반적으로 빌딩 구조물의 옥상이나 주차장의 상부 등에는 누수를 방지하기 위해 방수 공사를 하게 되는데, 시공편의로 일정 규격의 방수시트를 바탕면에 펼쳐 설치하여 방수층을 형성시키는 루핑시트가 이용되고 있다.
기존의 일반적인 루핑시트는 폴리에스터의 유기합성섬유가 부직포로 이루어진 층 위에 스트레이트 아스팔트가 함침되어 있으며, 이의 상부에 방수특성을 갖는 아스팔트가 형성되며, 이의 상부에 규사가 도포되어 있는 구조이다. 이는 인장강도가 우수하고, 아스팔트 함침 불량시 부패가 발생하지 않는 장점이 있기는 하나, 가격이 고가이며, 폴리에스터의 열수축현상 발생으로 고온에서는 생산이 불가한 문제점이 있다.
또한, 이와 같은 루핑시트로 출원된 것으로는 대한민국에 실용신안 출원하여 등록된 등록실용 제362797호(2004.09.13)가 있으며, 이 실용신안은 폴리염화비닐시트, 상기 폴리염화비닐 시트 표면 위에 발포되어 형성되는 폴림염화비닐발포층, 상기 폴리염화비닐 발포층 표면 위에 위치하여 폴리염화비닐 발포층을 소정 두께로 성형시키는 부직포를 포함시키는 구성이고, 이 실용신안의 경우에는 일반 PVC시트에 발포층을 더 적층시켜 PVC시트 발포층을 더 적층시켜 PVC시트의 신축, 팽창에 대한 저항성을 향상시킴은 물론 단열성 및 내충격성을 향상시키는 것이나, 이 실용신안의 경우에는 루핑시트 콘크리트 저면에 미끄럼방지부재가 구비되어 있지 않으므로 콘크리트 저면에 루핑시트를 부착시에 안착성이 떨어짐과 동시에 접착력이 떨어지는 문제점을 가지고 있으며, 이 루핑시트를 이용하여 시공할 때 루핑시트 상면에 별도의 자외선차단수단을 적층해야 하는 번거로움이 있다.
또한, 루핑시트를 이용한 방수구조에 관한 특허로는 대한민국 등록특허 제416107호(2004.01.12.자 등록)가 등록되어 있고, 이 특허는 건축물의 옥상슬리브 등에 방수재를 설치하기 위한 방수구조에 있어서, 상기 방수구조는 옥상 콘크리트 상부의 균열부분 등을 메이기 위해 도포하는 고름몰탈, 상기 고름몰탈 상면에 도포되는 프라이머, 상기 프라이머 상부에 본드에 의해 다수층을 이루어 부착하되, 상호 절반씩 겹쳐지도록 접합부위가 엇갈린 위치에 형성되는 하부시트 및 상부시트, 상기 상부시트 양측단을 마감하기 위해 도포되는 실링재, 상기 실링재에 의해 마감된 상부시트에 자외선을 차단하기 위한 자외선차단페인트가 순차적으로 도포 및 적층되어 있으며, 상기 하부시트의 양측단 사이에는 공기를 대기중으로 배출하기 위한 에어튜브가 설치되어 있으나, 이 특허의 경우에는 루핑시트 상면에 별도의 자외선차단페인트를 도포해야 하는 번거로운 점과 루핑시트 자체에 대한 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 인장강도 우수 및 형태 안정성이 우수하면서도 고온에서 생산 가능한 루핑시트의 개발이 소망되었다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은 아스팔트의 흡수율이 우수하면서도 생산비를 절감할 수 있는 루핑시트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 인장강도, 인열강도가 우수한 루핑시트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 형태 안정성이 우수하여 고온에서도 제조가 가능하여 함침시 용이하게 함침할 수 있는 루핑시트를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 유리섬유 포함 아스팔트 함침층, 개량아스팔트층 및 규사층으로 이루어지는 것을 특징으로 하되, 상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층의 상면 및 하면에 개량아스팔트층이 구성되며, 상기 규사층은 개량아스팔트층에 접하여 최상층 및 최하층에 이루어지며, 상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층은 매쉬구조의 유리섬유 및 재생솜이 포함된 구조에 스트레이트 아스팔트가 함침된 것을 특징으로 하며, 상기 개량아스팔트층은 스트레이트 아스팔트 65~70중량%, 열가소성 합성고무 8~10중량%, 프로세스 오일로서 하이드로 카본계 오일 0.5~3중량% 및 탄산칼슘 20~25중량%인 것을 특징으로 하는 형태 안정성이 우수한 루핑시트를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 유리섬유가 매쉬구조의 원단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형태 안정성이 우수한 루핑시트를 제공한다.
또한 본 발명은 아스팔트 함침층이 180 ~ 200℃의 온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 형태 안정성이 우수한 루핑시트를 제공한다.
또한 본 발명은 유리섬유 포함 아스팔트 함침층의 두께가 0.4~0.5mm, 개량아스팔트층은 두께가 1.5~4.0mm이며, 규사층은 두께가 0.4~0.6mm인 것을 특징으로 하는 형태 안정성이 우수한 루핑시트를 제공한다.
본 발명에 따른 형태 안정성이 우수한 루핑시트는 아스팔트의 흡수율이 우수하면서도 생산비를 절감할 수 있는 루핑시트를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명에 따른 형태 안정성이 우수한 루핑시트는 인장강도, 인열강도가 우수한 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 루핑시트는 형태 안정성이 우수하여 고온에서도 제조가 가능하여 함침시 용이하게 함침할 수 있는 루핑시트를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 루핑시트의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 루핑시트 구조에 있어서, 유리섬유 포함 아스팔트 함침층, 개량아스팔트층 및 규사층으로 이루어지는 것을 특징으로 하되, 상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층의 상면 및 하면에 개량아스팔트층이 구성되며, 상기 규사층은 개량아스팔트층에 접하여 최상층 및 최하층에 이루어지는 것이 특징이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 루핑시트의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
유리섬유 포함 아스팔트 함침층을 기준으로 유리섬유 포함 아스팔트층 상부에 개량아스팔트층, 규사층 순으로 형성되고, 또한, 유리섬유 포함 아스팔트층 하부에 개량아스팔트층, 규사층 순으로 형성된다.
상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층은 매쉬구조의 유리섬유 및 재생솜이 포함된 구조에 스트레이트 아스팔트가 함침된 것을 의미한다.
상기 매쉬구조의 유리섬유는 유리섬유 (yarn)을 평직 등의 방법으로 직조하여 매쉬구조로 제조한 것을 의미한다.
본 발명에 이용되는 유리섬유의 성질은 고온에 견디며, 불에 타지 않으며, 흡수성이 거의 없고, 흡습성이 적은 편이다. 또한, 화학적 내구성이 있기 때문에 부식하지 않으며, 강도, 특히 인장강도가 강하고, 신장률이 적다. 또한, 상기 유리섬유는 내마모성이 적은 편이나 부서지기 쉬운 단점이 있기는 하다.
아스팔트를 함침하기 위해서는 고온에서도 원단이 잘 견디어야 하는 데, 매쉬구조의 원단형태로 이루어진 유리섬유는 180℃이상의 고온에서도 열수축이 잘 일어나지 않으며 아스팔트 침투가 용이하게 일어남과 동시에 형태가 안정적인 장점이 있다. 따라서, 유리섬유 포함 아스팔트 함침층은 180 ~ 200℃에서 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층을 포함된 구조의 본 발명은 KSF-4904 와 KSF-4917에서 요구하는 인장강도 8.0 N/mm 이상을 충족시키며, KSF-4917에서 요구하는 인열성능 20N 이상을 충족시키는 효과가 있다.
한편, 이러한 유리섬유를 매쉬구조로 이루어진 것으로 하여 이에 천연유기소재인 솜을 이용하는 데, 재생솜을 이용하는 것이 바람직하다. 시험적용 규격 KSF-4901 아스팔트 펠트와 KSF-4902 아스팔트 루핑에서는 아스팔트 침투율은 100~120%를 강제로 요구하고 있다.
이에 재생솜은 흡수율이 매우 뛰어남에 따라서 KSF-4902 아스팔트 루핑에서 요구하는 아스팔트 침투율을 충족시킬 수 있다.
본 발명에 이용된 재생솜은 특별히 제한되는 것은 아니며, 목화, 명주, 양, 거위 등의 동식물성 솜을 재생한 것으로 이용하는 것이 바람직하다.
섬유별 수분 흡수율(습도95%시)은 아크릴(2%) < 폴리에스터(5%) < 나일론(8%) < 양모(22%) < 마(23%) < 면(24~27%) < 레이온 (25~30%) < 모시(31%) < 견(36~39%)으로 폴리에스터로 이루어진 기존의 폴리에스터 부직포를 원단으로 한 루핑의 경우의 문제점이 흡수율을 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 유리섬유 포함 아스팔트 함침층에 있어서 유리섬유 대비 재생솜의 혼합비율은 5 : 95 ~ 10:90 중량비율이 바람직하다. 상기 범위일 때 인열강도 및 침투율이 동시에 우수하게 될 수 있다.
유리섬유 포함 아스팔트 함침층은 매쉬구조의 유리섬유 원단에 재생솜이 혼합된 부분에 스트레이트 아스팔트가 함침되는 데, 상기 스트레이트 아스팔트는 AP-1에서 AP-5까지 5가지 종류가 있으며 이중 AP-3를 사용함이 바람직하다.
스트레이트 아스팔트는 석유 원유의 감압증류로 휘발성유 또는 윤활유분을 제거한 잔유분으로서 상온에서도 점성이 있는 반유동체이며 침입도가 0~300의 범위인 아스팔트를 말하며 본 제품에서는 침입도가 80~100인 AP-3를 주로 사용한다. 인화점이 260℃이상이므로 보통 180~200℃에서 함침시킨다. 이에 반해 폴리에스터는 열경화성 제품으로 180℃이상시 경화 현상이 발생 하나 재생 솜은 400℃에서도 성능 변화가 없으므로, 고온 일수록 함침이 용이한 스트레이트 아스팔트 성능 상 재생솜 매쉬 원단 사용이 바람직하다.
또한, 상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층 상면 및 하면에는 개량아스팔트층이 형성될 수 있다. 상기 개량아스팔트층의 구성은 스트레이트 아스팔트 65~70중량%, 열가소성 합성고무 8~10중량%, 프로세스 오일로서 하이드로 카본계 오일 0.5~3중량% 및 탄산칼슘 20~25중량%인 것이 바람직하다.
상기 범위에서 KSF-4917에서 요구하는 인열성능을 만족하면서 유리섬유 포함 아스팔트 함침층과의 결합이 용이하면서도 견고하게 이루어진다. 또한, -10℃에서도 깨지지 않는 층을 형성할 수 있게 된다.
또한, 두개의 층을 구성하고 있는 상기 개량아스팔트층의 유리섬유 포함 아스팔트 함침층과 접하지 않는 면은 규사층을 형성한다. 즉, 본 발명의 루핑시트 최상층 및 최하층에는 규사층이 형성된다. 상기 규사층은 도막재와의 일체화로 부착성능을 향상시킬 수 있다.
부직포 원단 자체 또는 개량 아스팔트 층 자체 및 솜 유리섬유 매쉬 원단 자체와 기타 도막재, 예로서 무용제 아스팔트 도막재 및 열 공법용 아스팔트 도막재, 수용성 아스팔트 또는 아크릴 도막재 등 용제를 포함하지 않은 다양한 도막재 와의 결합 성능은 규사층을 포함한 제품이 더 우수하며 도막재와의 일체화로 부착성능을 향상시킬 수 있으며 방수 완료후 콘크리트 몰탈과의 통기성을 확보하여 방수성능을 향상 시킬 수 있다. 또한 마감재를 규사로 하였을 경우 별도의 포장이 필요 없어 간단하게 포장하여 쓰레기 배출을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 루핑시트의 두께를 살펴보면 아스팔트 함침층의 두께가 0.4~0.5mm, 개량아스팔트층은 두께가 1.5~4.0mm(용도에 따라 두께를 조절한다)이며, 규사층은 두께가 0.4~0.6mm인 것이 바람직하다. 개량아슬팔트층은 용도에 따라서 두께를 1.5~4.0mm까지로 폭넓게 조절할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 자세히 설명한다.
실시예 1
유리섬유 원단을 준비하여 양모 재질의 재생솜을 유리섬유 원단 대비 재생솜 10:90의 중량비율로 하여 유리섬유 원단에 재생솜을 골고루 분포되도록 한뒤, AP-3 아스팔트를 함침한다. 함침시 온도는 180~200℃의 고온으로 유지하여 아스팔트가 원단에 골고루 함침되도록 하였다. (유리섬유 포함 아스팔트 함침층 형성)
유리섬유 포함 아스팔트 함침층을 형성시킨 이후에 상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층 상면 및 하면에 부개질아스팔트층을 형성하는 데, 상기 개질아스팔트층은 AP-3 아스팔트 69중량%, 열가소성 합성고무 9중량%, 프로세스 오일로서 하이드로 카본계 오일 1중량% 및 탄산칼슘 21중량%로 하여 개질아스팔트층을 형성하는 데, 180℃의 온도에서 15초 동안 탱크를 통과하여 개질아스팔트층을 형성하였다.
상기 개질아스팔트층에서 유리섬유 포함 아스팔트 함침층이 접하지 않은 면에는 규사층을 형성하는 데, 최상층 및 최하층에 규사를 도포함으로써 루핑시트를 완성하였다.
상기 루핑시트는 120g/㎡이 되도록 제조하였으며, 이로부터 인장강도, 신장율, 인열강도, 저온성능 및 치수안정성을 측정하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 실시하되, 면소재의 재생솜을 이용하였으며, 유리섬유 포함 아스팔트 함침층 형성시 온도는 190℃로 하였다.
또한, 개질아스팔트층은 AP-3 아스팔트 65중량%, 열가소성 합성고무 8중량%, 프로세스 오일로서 하이드로 카본계 오일 3중량% 및 탄산칼슘 24중량%로 하여 개질아스팔트층을 형성하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일하게 실시하되, 면소재의 재생솜을 이용하였다.
또한, 개질아스팔트층은 AP-3 아스팔트 70중량%, 열가소성 합성고무 8중량%, 프로세스 오일로서 하이드로 카본계 오일 2중량% 및 탄산칼슘 20중량%로 하여 개질아스팔트층을 형성하였다.
비교예 1
기존 루핑시트를 비교하기 위해 폴리에스터 부직포에 AP-3 아스팔트를 함침하였으며, 함침시 140℃로 하여 함침하였다. 함침층 상면 및 하면을 방수용 아스팔트로 피복하였으며 피복층 외부 즉 최상층 및 최하층은 규사를 도포하여 루핑시트를 제조하였다.
비교예 2
비교예 1과 동일하게 실시하되 AP-3 아스팔트 함침시 온도를 180℃로 하여 함침하였다.
실시예 1 ~ 실시예 3 및 비교예 1~ 비교예 2의 물성평가시를 실시한 결과는 다음과 같다.
시험항목 단위 기준 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 시험적용 규격
인장강도 N/mm 8 8.5 8.7 8.7 8.2 8.2 KSF-4904/KSF-4917
신장률 % 6 6.5 6.5 6.8 6.7 6.8 KSF-4904
인열성능 N 20 22 24 22 17 16 KSF-4917
저온성능 -10℃ 균열없음 균열없음 균열없음 균열없음 균열발생 균열발생 KSF-4917
치수안정성 mm 0.0±1% 0.01 0.01 0.01 4.5 3.7 KSF-4904/KSF-4917
분리현상 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 분리발생 분리발생 자체기준
※ 저온성능은 -10℃(동절기 저온안정성)에서 균열이 발생하는지 알아보는 성능실험임.
※ 분리현상은 -10℃ 저온에서 유리섬유 포함 아스팔트 함침층과 개량 아스팔트층과의 분리 현상을 보는 것임.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (4)

  1. 유리섬유 포함 아스팔트 함침층, 개량아스팔트층 및 규사층으로 이루어지는 것을 특징으로 하되,
    상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층의 상면 및 하면에 개량아스팔트층이 구성되며, 상기 규사층은 개량아스팔트층에 접하여 최상층 및 최하층에 이루어지며,
    상기 유리섬유 포함 아스팔트 함침층은 매쉬구조의 유리섬유 및 재생솜이 포함된 구조에 스트레이트 아스팔트가 함침된 것을 특징으로 하며,
    상기 개량아스팔트층은 스트레이트 아스팔트 65~70중량%, 열가소성 합성고무 8~10중량%, 프로세스 오일로서 하이드로 카본계 오일 0.5~3중량% 및 탄산칼슘 20~25중량%인 것을 특징으로 하되,
    상기 매쉬구조의 유리섬유 및 재생솜의 혼합비율은 5 : 95 ~ 10:90 중량비율로 혼합되며,
    유리섬유 포함 아스팔트 함침층은 두께가 0.4~0.5mm, 개량아스팔트층은 두께가 1.5~4.0mm이며, 규사층은 두께가 0.4~0.6mm이며,
    인장강도가 8.5 ~ 8.7N/mm이며, 인열강도가 22 ~ 24N인 것을 특징으로 하는 형태 안정성이 우수한 루핑시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유는 매쉬구조의 원단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형태 안정성이 우수한 루핑시트.
  3. 제1항에 있어서,
    아스팔트 함침층은 180~200℃의 온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 형태 안정성이 우수한 루핑시트.
  4. 삭제
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