KR101522550B1 - 이소프렌 이소부틸렌 고무를 이용한 콘크리트 구조물용 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물 - Google Patents

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이평원
이경석
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(주)대한하이텍건설
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Abstract

본 발명은 이소프렌 이소부틸렌 고무, 재생 부틸 고무 또는 이들의 혼합인 합성고무 8 내지 23중량%, 지방족 석유수지, 로진 변성수지 및 송진이 7:2:1의 중량비로 혼합된 점착부여제 4 내지 20중량%, 연화 및 가소제로서 폴리부텐 10 내지 24중량%, 탄산칼슘 및 클레이가 9:1의 중량비로 혼합된 충진제 30 내지 70중량%, 보강제로서 카본 3 내지 18중량%, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제 2 내지 10중량%, 오존열화방지제로서 6PPD (N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 0.5 내지 5중량%, 증점제로서 산화마그네슘 0.1 내지 3중량%, 및 비이온 계면활성제로서 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 공중합체 50 내지 70중량% 및 음이온 계면활성제로서 폴리프로필렌 슬폰산염 계면활성제 30 내지 50중량%가 혼합된 계면활성제 0.1 내지 3중량%를 포함하는 건축구조물용 방수시트에, 수축저감제로서 에틸렌 글리콜을 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 벤조트리아졸계 자외선 차단제를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하며. 경화제로서 피마자유를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 반응형 희석제로서 열경화형의 반응성 아크릴계 단량체를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 건축구조물용 방수시트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물은 자착력이 강력하고, 신장율이 뛰어나 어떠한 피착면(울퉁불퉁한 곳 등)에도 부착이 잘 되며, 방수 조성물 또는 방수시트의 점도가 낮아 미세한 틈새에도 침투가 가능하여 방수 기능이 탁월하다.

Description

이소프렌 이소부틸렌 고무를 이용한 콘크리트 구조물용 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물{Waterproof sheet and laminate comprising the same for structural materials}
본 발명은 콘크리트 구조물용 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자착력이 강력하고, 신장율이 뛰어나 어떠한 피착면에도 부착이 잘 되며, 방수 조성물 또는 방수시트의 점도가 낮아 미세한 틈새에도 침투가 가능하여 방수 기능이 탁월한 콘크리트 구조물용 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물, 특정적으로 이소프렌 이소부틸렌 고무를 이용한 콘크리트 구조물용 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물에 관한 것이다.
일반적으로 건축 구조물이나 지붕 방수용 방수시트는 부직포, 직포, 유리섬유, 필름 등의 상/하면에 개량 아스팔트를 일정 두께로 도포하고 그 상부에 필름, 부직포, 직포 등 기타 마감재를 합치시키고, 하부에는 이형지를 부착한 형태로 구성된다.
그러나 이러한 방수시트는 부착시 먼저 토치램프(torch lamp)로 용융 시킨 뒤 부착하는 방법으로서, 열이 가열되지 않은 부분은 미열로 인해 용융되지 않은 상태에서 시공하게 되어 미접착된 부분이 발생하게 되어 누수 현상이 일어나는 문제점이 있다.
또한, 토치램프로 가열시 과열로 인해 일부에 구멍이 뚫리는 현상이 빈번이 발생하여 방수 기능이 상실되는 문제점이 있다.
이에, 전술한 문제점을 극복하기 위하여 고무화 개량 자착식 아스팔트를 사용하고 있는바, 이러한 일례로서, 대한민국특허공개 제2006-0011052호에는 개량 고무화 아스팔트 방수시트를 이용한 자착식 방수시트가 개시되어 있다.
하지만, 상기 고무화 개량 자착식 아스팔트는 그 자체가 내한성 및 내열성에 현저히 낮아 저온시, 예를 들면 겨울, 늦봄, 초가을에 아스팔트가 딱딱해져 접착력을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 액체형으로 된 방수 제품은 미세한 부분에서 방수 기능이 탁월하나 여러 번 도포하므로 두께가 일정하지 않고, 한번 도포하고 건조하는데 일정 시간이 소요되므로 전체 작업공정이 장시간 소요되는 문제가 있으며, 일부는 냄새가 발생되는 문제로 인해 민원 발생의 원인이 된다.
따라서 자착력이 강하고 미세한 부분까지 우수한 접착력을 제공할 뿐만 아니라, 시공이 편리한 새로운 방수 조성물 및 방수시트가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 합성고무와 점착부여제 등의 주요 성분을 일정한 구성비로 배합함으로써, 자착력이 강하고 어떠한 피착면에도 부착이 용이하며, 시공이 신속 편리하고, 우수한 방수 기능을 제공하는 건축구조물용 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물을 제공한다.
또한, 본 발명은 방수 성능뿐만 아니라 오존열화방지성이 구비되어 내구성 저하를 감소시킬 수 있도록 하고, 신장력이 향상된 방수시트를 제공한다.
본 발명은
이소프렌 이소부틸렌 고무, 재생 부틸 고무 또는 이들의 혼합인 합성고무 8 내지 23중량%, 지방족 석유수지, 로진 변성수지 및 송진이 7:2:1의 중량비로 혼합된 점착부여제 4 내지 20중량%, 연화 및 가소제로서 폴리부텐 10 내지 24중량%, 탄산칼슘 및 클레이가 9:1의 중량비로 혼합된 충진제 30 내지 70중량%, 보강제로서 카본 3 내지 18중량%, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제 2 내지 10중량%, 오존열화방지제로서 6PPD (N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 0.5 내지 5중량%, 증점제로서 산화마그네슘 0.1 내지 3중량%, 및 비이온 계면활성제로서 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 공중합체 50 내지 70중량% 및 음이온 계면활성제로서 폴리프로필렌 슬폰산염 계면활성제 30 내지 50중량%가 혼합된 계면활성제 0.1 내지 3중량%를 포함하는 건축구조물용 방수시트에, 수축저감제로서 에틸렌 글리콜을 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 벤조트리아졸계 자외선 차단제를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하며. 경화제로서 피마자유를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 반응형 희석제로서 열경화형의 반응성 아크릴계 단량체를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 건축구조물용 방수시트를 제공한다.
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본 발명에 따른 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물은 자착력이 강력하고, 신장율이 뛰어나 어떠한 피착면(울퉁불퉁한 곳 등)에도 부착이 잘 되며, 방수 조성물 또는 방수시트의 점도가 낮아 미세한 틈새에도 침투가 가능하여 방수 기능이 탁월하다.
또한, 본 발명에 따른 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물은 시공이 신속, 편리하며, 그 결과 시공 시간을 단축하여 경제적인 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방수시트 및 이를 포함하는 적층구조물은 오존열화방지성이 포함되어 장시간 사용하여도 내구성이 저하되지 않으며, 인장력 및 상하부 층간 부착력이 뛰어나 방수시공 후 장시간 동안 방수성능을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방수시트를 포함하는 적층구조물의 일 양태를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 방수시트를 포함하는 적층구조물의 적층 양태를 나타낸다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 합성고무 8 내지 23중량%, 점착부여제 4 내지 20중량%, 연화 및 가소제를 10 내지 24중량%, 충진제 30 내지 70중량%, 보강제 3 내지 18중량%, 저수축제 2 내지 10중량%, 오존열화방지제 0.5 내지 5중량%, 증점제 0.1 내지 3중량%, 및 계면활성제 0.1 내지 3중량%를 포함하는 건축구조물용 방수시트를 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 합성고무 8 내지 23중량%, 점착부여제 4 내지 20중량%, 연화 및 가소제를 10 내지 24중량%, 충진제 30 내지 70중량%, 보강제 3 내지 18중량%, 저수축제 2 내지 10중량%, 오존열화방지제 0.5 내지 5중량%, 증점제 0.1 내지 3중량%, 및 계면활성제 0.1 내지 3중량%를 포함하는 건축구조물용 방수시트를 기재의 표면상에 적층시킨 것을 포함하는 적층구조물을 제공한다.
본 발명에 따른 방수시트, 특정적으로 건축구조물용 방수시트, 보다 특정적으로 이소프렌 이소부틸렌 고무를 이용한 콘크리트 건축구조물용 방수시트는 콘크리트 건축물의 내/외부의 균열로 인한 누수 및 결로현상을 방지하기 위해 표면, 바람직하게는 방수시공하고자 하는 표면에 부착시켜 사용한다.
여기서, 상기 방수시트, 특정적으로 건축구조물용 방수시트는 합성고무 8 내지 23중량%, 점착부여제 4 내지 20중량%, 연화 및 가소제를 10 내지 24중량%, 충진제 30 내지 70중량%, 보강제 3 내지 18중량%, 저수축제 2 내지 10중량%, 오존열화방지제 0.5 내지 5중량%, 증점제 0.1 내지 3중량%, 및 계면활성제 0.1 내지 3중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 합성고무는 당업계에서 통상적으로 사용하는 합성고무라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 합성고무는 이소프렌 이소부틸렌 고무(Isoprene Isobutylene Rubber: IIR), 재생 부틸 고무 또는 이들의 혼합인 것이 좋다.
특정 양태로서, 상기 이소프렌 이소부틸렌 고무(IIR)는 분자량이 작은 IIR 및/또는 재생부틸 고무와 분자량이 큰 IIR 및/또는 재생 부틸 고무를 적절히 배합함으로써, 접착기능, 내열성, 열노화성, 오존성, 내약품성 등을 향상시키고, 내후성을 다른 합성고무보다 높일 수 있다.
바람직한 배합비는 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 분자량이 약 300,000Da 정도로 작은 합성고무와 분자량이 약 1,400,000Da 정도로 큰 합성고무를 1:9 내지 9:1, 바람직하게는 7:3 중량 비율로 배합함으로써, 목적하는 물성을 얻을 수 있다.
여기서, 상기 분자량이 큰 합성고무를 사용하면, 인장력이 강해져 늘어나지 않고, 흘러내림이 없으며, 내후성이 증가하게 된다.
본 발명에 따른 합성고무는 산업용폐기물을 재활용하여 환경오염을 줄이고, 비교적 저렴한 고무를 사용하여 제조비용을 감소시킬 수 있다는 점에서 탈황시킨 재생 부틸 고무를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 합성고무의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 8 내지 23중량%를 사용하는 것이 좋다.
이때, 상기 합성고무의 사용량이 8중량% 미만이면, 합성고무의 사용량이 적어지면서 상대적으로 충진제, 보강제 등의 사용량이 증가하여 최종 제품이 딱딱해지는 문제점이 있고, 산성, 내후성 및/또는 접착력 등의 물성이 현저히 감소한다.
더욱이, 상기 합성고무의 사용량이 8중량% 미만이면, 저온 시 제품이 딱딱해지게 되어 균열 및 파손이 발생하기 쉽고, 이로 인해 방수 성능이 감소하는 문제점이 있다.
반면, 상기 합성고무의 사용량이 23중량%를 초과하게 되면, 제조되는 방수시트의 점착력, 탄성, 내후성, 점도 등의 물성이 증가하게 되지만, 보강제가 포함된 니더(Kneader) 작업시에 분쇄 및/또는 분산이 곤란하여 뭉치는 현상이 자주 발생되고, 이로 인해 작업 소요 시간이 증가하는 문제점이 있다.
더욱이, 상기 합성고무의 사용량이 23중량%를 초과한 경우 점도 증가로 인해 미세한 틈새로 방수제가 침투하지 못하여 방수성능이 저하될 가능성이 있다.
본 발명에 따른 점착부여제는 건축구조물용 방수시트에 점착성을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 점착부여제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 지방족 석유수지, 로진 변성수지, 송진 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋지만, 이에 한정되는 것은 아니라, 목적하는 물성을 달성할 수 있는 것이면 어느 것이든 사용가능하다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 점착부여제는 온도변화에 관계없이 강력한 점착성능을 발휘하도록 하기 위하여, 연화점이 낮거나 높은 석유수지를 서로 배합하여 사용할 수 있다.
바람직한 석유수지의 배합으로서, 연화점이 90 내지 100℃ 정도로 작은 것과 연화점이 105 내지 120℃ 정도로 큰 것을 1:9 내지 9:1, 바람직하게는 6.5:3.5의 중량 비율로 배합함으로써, 목적하는 물성을 조절하여 얻을 수 있다.
이때, 상기 연화점이 낮은 석유수지는 초기 점착력을 좋게 하여 점착력을 향상시키며, 연화점이 높은 석유수지는 내열성을 상승시켜 흘러내림을 방지하고, 내후성을 증가시킬 뿐만 아니라 점착력도 향상시킬 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 점착부여제는 석유수지의 점착 기능을 보완하기 위해, 송진 등을 부가하여 송진의 늘어나는 성질이 점착부여제의 점착 성능을 보다 안정적으로 제공할 수 있도록 할 수 있다.
이때, 상기 석유수지와 송진의 혼합비는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 점착부여제 전체 중량 기준으로 1:9 내지 9:1의 중량비로 혼합되는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 점착부여제는 지방족 석유수지, 로진 변성수지 및 송진 혼합물로 구성될 수 있는바, 이러한 경우, 각 구성성분의 바람직한 배합비는 지방족 석유수지, 로진 변성수지, 송진이 약 7:2:1의 중량비율로 혼합되는 것이 좋다.
본 발명에 따른 점착부여제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 4 내지 20중량%를 사용하는 것이 좋다.
상기 점착부여제의 사용량이 4중량% 미만이면 점착력이 현저히 감소하고, 충진제의 분산성이 저하되며, 상기 점착부여제의 사용량이 20중량%를 초과하면 점착력 및 결집력이 증가하고, 인장력 및 내열성이 향상될 수 있으나, 점착부여제의 함량이 많아지는 관계로 제품이 딱딱해지고, 생산성이 저하되며, 석유수지의 내후성이 고무 보다 떨어져 결과적으로 최종 배합 조성물의 내후성도 함께 감소하는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 연화 및 가소제는 점착부여 기능을 하고, 고무의 경도를 낮추며, 내후성, 내한성 및/또는 자외선 차단성을 향상시키고, 다른 물질과의 사용성을 증가시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 연화 및 가소제라면 특별히 한정되지 않는다.
바람직한 연화 및 가소제로 폴리부텐(Polybutene) 등을 사용할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 연화 및 가소제는 점도가 높은 것과 낮은 것을 적절히 배합하여 사용할 수 있다.
여기서, 상기 연화 및 가소제로서, 점도가 낮은 것을 사용하면 초기 및 후기의 점착기능을 강력하게 할 수 있으므로, 이를 적절히 배합하여 연화 및 가소제를 구성하는 것이 좋다.
이때, 상기 점도가 낮은 연화 및 가소제의 사용량을 증가시키면 초기 점착력은 증가하지만, 내열성이 감소하고, 점도가 높은 연화 및 가소제의 사용량을 증가시키면 초기 점착력은 감소하지만, 후기 점착력 및 내열성은 향상하게 된다.
바람직한 연화 및 가소제의 점도로서, 점도가 230cst 정도로 작은 것과 점도가 810cst 정도로 큰 것을 1:9 내지 9:1, 바람직하게는 약 7:3의 중량비율로 배합함으로써, 목적하는 물성을 조절하여 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 연화 및 가소제는 고무를 부드럽게 해주고 점착기능을 동시에 부여하는 것을 지칭한다.
특히, 상기 연화 및 가소제로서 사용 가능한 폴리부텐의 경우, 점도가 낮은 것은 내한성을 좋게 하고, 초기 점착력을 상승시키며, 내후성(내구성)은 상승시키거나 동일하게 유지시키고, 점도가 높은 것은 내열성을 상승시키고, 흘러내림을 방지하며, 내후성을 상승시킨다.
본 발명에 따른 연화 및 가소제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 10 내지 24중량%를 사용하는 것이 좋다.
상기 연화 및 가소제의 사용량이 10중량% 미만이면, 방수시트에 포함되는 합성고무의 흐름성, 분산성, 생산성, 내한성, 내후성, 점착력 및/또는 열안정성 등이 현저하게 감소하고, 그 사용량이 24중량%를 초과하면, 점도가 감소하여 합성고무의 흐름성은 개선되지만, 흘러내림 현상이 발생하고, 내열성이 감소하며, 내한성이 증가하게 되어 니더 작업이 곤란하여 롤러 등의 이중 작업을 필요로 하므로, 인건비가 상승하게 되는 원인을 제공한다.
본 발명에 따른 충진제는 탄산칼슘(CaCO3), 클레이(Clay) 등을 예로 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니고, 목적하는 물성을 달성할 수 있는 것이면 어느 것이든 사용가능하다.
예를 들어, 클레이를 첨가하면, 온도 상승시 점착부여제로 사용되는 폴리부텐이 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 충진제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 30 내지 70중량%를 사용하는 것이 좋다.
상기 충진제의 사용량이 30중량% 미만이면, 합성고무의 사용량이 증가하여 내후성, 내열성, 점착력, 탄성, 인장력, 접착력 등은 상승되지만, 합성고무와 보강제의 혼합 니더 작업시 분산 및 분쇄가 곤란하고, 그 사용량이 70중량%를 초과하면 합성고무의 사용량이 감소하여 고온 시 흘러내림이 없고, 저온 시 제품이 딱딱해지거나 깨져서 작업이 불편하며, 내후성 및 내열성이 감소하게 된다.
본 발명에 따른 보강제는 합성고무와 다른 구성성분과의 결집력을 강화시킴으로써, 점도를 높이고 마모를 방지하며 인장력을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 보강제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 카본 등을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 보강제는 전술한 합성고무 및 충진제의 사용량에 따라 조절되는데, 본 발명에서는 기존 제품보다 보강제의 양을 40 내지 50% 이상 배합하였고, 흡수율이 강한 보강제의 특성상 가소제의 함량 역시 늘어나게 되었다.
본 발명에 따른 보강제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 3 내지 18중량%를 사용하는 것이 좋다.
상기 보강제의 사용량이 3중량% 미만이면, 합성고무의 결집력이 현저히 감소하여 인장력, 점도 및/또는 마모성이 감소하고, 상대적으로 가소제의 사용량이 증가함으로써, 흘러내리는 문제가 있다.
또한 보강제의 사용량이 18중량%를 초과하면, 합성고무의 결집력이 강해져 인장력은 증가하지만, 제품이 딱딱해져 미세한 틈새의 방수 기능이 감소하고, 니더 작업 시 분쇄 및 분산 잘 안되어 보강제가 뭉치는 현상이 발생되며, 이에 따라 작업 시간이 많이 소모되게 된다.
본 발명에 따른 저수축제는 건축구조물용 방수시트가 수축되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 저수축제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 폴리비닐 아세테이트계 저수축제를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 저수축제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 2 내지 10중량%를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 오존열화방지제는 6PPD (N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 및/또는 TAPDT(2,4,6-tris-(N-
1,4-dimethylpentyl-p-phenylenediamino)-1,3,5-triazine)를 포함하여 수중에서 활성화된 오존라디칼의 산화작용에 의한 도막의 촉진열화작용을 오존열화방지제 분자구조에 아민과 결합된 방향족 고리화합물 거대분자의 이중결합부분이 자유전자 이동현상에 의해 활성화된 오존라디칼과 상쇄되어 방수시트의 열화 방지 및 열화를 지연시키는 수지 혼합조성으로 구성될 수 있다.
즉, 상기 오존열화방지제는 페닐렌디아민(Phenylenediamine-based)계 왁스를 사용할 수 있고, 6PPD와 TAPDT을 포함하는 혼합수지 조성을 사용하거나 라디칼 생성이 활발한 방향족 폴리아민계 등을 사용할 수 있으며, 특히 페닐렌디아민계를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 오존열화방지제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 0.5 내지 5중량%를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 건축구조물용 방수시트에는 증점제를 포함하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 알칼리토류금속의 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화칼륨, 수산화칼슘, 등을 들 수 있고, 톨루일렌디이소시아네이트, 키실렌디이소시아네이트, 헥산메틸렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 화합물을 단독 또는 혼합하거나, 알칼리 토류금속과 병용하는 것도 가능하다.
증점제량은 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 0.1 내지 3중량%를 사용하는 것이 좋다.
증점제량이 0.1중량% 미만에서는 실질적으로 증점의 효과가 없고, 3중량%를 넘는 양을 사용하면 고점도가 되어 시트의 제조가 어렵게 된다.
본 발명에 따른 건축구조물용 방수시트에는 계면활성제를 포함하는 것이 바람직하다.
계면활성제는 비이온성 계면활성제 및/또는 음이온 계면활성제를 사용할 수 있는데, 계면활성제는 건축구조물용 방수시트 조성물의 상용성을 높이며, 응고 속도를 빠르게 하는 역할을 한다.
계면활성제는 비이온 계면활성제로서 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 공중합체가 바람직하며, 음이온 계면활성제로서 슬폰산계 계면활성제가 좋은데, 구체적으로 폴리프로필렌 슬폰산염이 바람직하다.
본 발명에 따른 계면활성제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 건축구조물용 방수시트 전체 중량 기준으로 0.1 내지 3중량%를 사용하는 것이 좋다.
더 바람직하게는 본 발명에 따른 계면활성제는 비이온 계면활성제 50 내지 70중량%와 음이온 계면활성제 30 내지 50중량%로 혼합되어 사용되는 것이 좋다.
왜냐하면, 비이온 계면활성제는 건축구조물용 방수시트 조성물의 상용성을 높이는 역할을 하며, 음이온 계면활성제는 응고 속도를 빠르게 하는 역할을 하여 서로 그 효과를 증대할 수 있기 때문이다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 건축구조물용 방수시트는 방수시트, 특정적으로 방수시트 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 수축저감제를 더 포함할 수 있다.
상기 수축저감제는 방수시트의 건조수축을 방지하기 위하여 첨가되는 것으로서, 폴리에테르계, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 건축구조물용 방수시트는 방수시트, 특정적으로 방수시트 조성물 100중량부를 기준으로 0.1 내지 2중량부의 자외선 차단제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 차단제는 합성고무에 포함되어 자외선으로부터 합성고무를 보호함으로써, 노화를 방지시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 자외선 차단제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 자외선 차단제로는 벤조트리아졸계 자외선 차단제를 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 건축구조물용 방수시트는 방수시트, 특정적으로 방수시트 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부의 경화제를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 경화제는 당업계의 통상적인 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 피마자유, 수소화피마자유 또는 이들의 혼합물을 포함하는 에멀젼 경화제를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 방수시트 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부를 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 건축구조물용 방수시트는 방수시트, 특정적으로 방수시트 조성물 100중량부 기준으로 첨가제 0.1 내지 5중량부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 첨가제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 점감제, 안료, 반응형 희석제, 안정제, 분산제, 소포제, 노화방지제(age-protecting agent), 오존화 방지제, 광 보호제(light protection agent), 무기 열안정제, 유기 열안정제, 광라이트너(optical lightener), 가공보조제(processing aids), 유동보조제(flow aid), 윤활제, 성형-이형제(mould-release agent), 연화제 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 점감제는 트리메산에스테르, 안식향산에스테르, 에틸사이클로헥산, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트 중에서 하나를 사용하는 것이 좋다.
상기 안료는 방수시트, 특정적으로 건축구조물용 방수시트에 색상을 부가하기 위해 사용되는 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 안료라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 안료로는 무기계 안료 및/또는 유기계 안료를 사용하는 것이 좋다.
상기 무기계 안료는 산화철, 수산화철, 산화크롬, 산화티탄 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
이때, 산화철, 수산화철은 적갈색을 나타내고, 산화크롬은 녹색을 나타내고, 산화티탄은 백색을 나타낸다.
상기 유기계 안료는 카본 블랙, 아조피그먼트 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
한편, 상기 반응형 희석제는 열경화형의 반응성 아크릴계 단량체를 사용할 수 있다.
특히, 상기 반응형 희석제는 열경화형의 반응성 아크릴계 단량체 및 개시제, 예를 들면, 벤졸릴 퍼록사이드 개시제를 포함하여 희석과 동시에 고분자사슬의 밀도 및 중합도를 증가시킬 수 있다.
상기 소포제는 저온에서도 소포성, 분산성 및 유화성 등이 탁월한 실리콘계 소포제, 예를 들면 폴리실록산을 주성분으로 하는 소포제를 사용하는 것이 좋다.
한편, 상기 분산제는 당업계에서 통상적으로 사용하는 분산제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폴리카르본산계 분산제를 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 노화방지제는 방향족 아민계, 페놀계, 아인산 에스테르계 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 방수시트, 특정적으로 건축구조물용 방수시트가 기재의 표면에 적층되어 구성되는 적층구조물을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따는 기재는 P.E. 필름, 고무화 아스팔트, P.P. 직포(폴리에스터 부직포), 고무화 아스팔트, 부직포, EPDM(ETHYLENE PROPYLENE RUBBER), 합성고무, P.E.T(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 수지, P.V.C.(폴리비닐 클로라이드) 수지 등으로부터 선택되는 1 이상의 층으로 구성된다.
특히, 본 발명에서는 아스팔트, 우레탄, 부직포, P. E. 필름 등을 혼합 사용함으로써, 탄성, 신장율, 및 복원력을 높이고, 응력 저항성을 향상시키며, 유동학적 표면에 상처를 받았을 때 자체적으로 표면적을 적게 하는 방향으로 유동이 일어나는 자기 치유성 및 복원성을 부여하여 안정된 방수 상태를 유지할 수 있도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 적층구조물의 일예를 도시한 것이다. 도 1 및 도 2에서 기재는 폴리에틸렌(P.E.) 필름(1), 고무화 아스팔트(2), 폴리프로필렌(P.P.) 직포(3), 고무화 아스팔트(4), 부직포(5)로 적층된 구조이다.
도 1 및 도 2에서는 위와 같은 적층 구조의 기재에 방수시트(6)의 한쪽 이형지(7)는 그대로 두고, 기재의 피착면에 접착시킬 방향의 이형지(7'; 도시되지 않음)만을 제거하여 부착시켰다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
먼저, 이소프렌 이소부틸렌 고무(IIR)와 분자량이 약 200,000Da인 재생 부틸 고무가 9:1의 중량비율로 혼합되어 구성된 합성고무 14g을 30분 동안 롤러 작업하여 합성고무의 경도를 낮추고 부드럽게 하였다.
그 다음, 상기 합성고무에 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지, 점도가 120cps인 로진 변성수지 및 점도가 130cps인 송진이 7:2:1의 중량비율로 구성된 점착부여제 11g; 폴리부텐으로 이루어진 연화 및 가소제 21g; 탄산칼슘 및 클레이가 9:1의 중량비율로 혼합된 충진제 37g를 혼합한 후 약 30분 동안 니더를 가동하였다.
그 다음, 카본으로 이루어진 보강제 8g; 폴리비닐 아세테이트계 저수축제 5g; 산화마그네슘 증점제 1g; 폴리프로필렌 슬폰산염 계면활성제 1g; 및 오존열화방지제인 6PPD (N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 2g을 혼합한 뒤 니더를 약 20분 동안 가동하여 방수시트 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 니더는 90 내지 110℃의 온도로 가열하여, 합성고무 및 기타 첨가제 등이 온도에 의해 잘 분산되도록 하였다.
여기서, 상기 니더의 로우터는 냉각시켜 겉도는 현상을 방지하였고, 보강제의 분쇄가 잘 안 되면, 뭉치는 현상이 발생하게 되므로, 혼합시 보강제가 용이하게 분쇄 및 분산되는지 확인하였다.
그 다음, 상기 방수시트 조성물을 롤러로 압착시켜 건축구조물용 방수시트를 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 방수시트 조성물에 에틸렌글리콜을 포함하는 수축저감제 2g을 더 포함시켜 방수시트를 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 방수시트 조성물에 벤조트리아졸계 자외선 차단제 1g을 더 포함시켜 방수시트를 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 방수시트 조성물에 피마자유로 이루어진 경화제 7g을 더 포함시켜 방수시트를 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 방수시트 조성물에 트리메산에스테르를 포함하는 점감제 1g을 더 포함시켜 방수시트를 제조하였다.
[실험]
실시예 1 내지 실시예 5에 따라 제조된 방수시트의 점착력, 인장력, 내열성, 건조수축률, 박리성 및 외관(흐름성) 등을 측정하여 표 1로 나타냈다.
점착력
(kg/㎠)		 인장력
(N/㎝)		 내열성
(℃)		 건조수축률
(ｕ)		 박리성 외관(흐름성)
실시예 1 3.4 82 183 177 미박리 이상없음
실시예 2 3.1 81 183 179 미박리 이상없음
실시예 3 3.2 80 182 176 미박리 이상없음
실시예 4 3.3 81 183 175 미박리 이상없음
실시예 5 3.2 81 181 179 미박리 이상없음
표 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방수시트의 점착력은 3.0kg/㎠, 인장력은 80N/㎝, 내열성은 181℃ 이상으로 우수한 물성을 나타내었고, 건조수축률이 적고, 완전히 점착되어 박리되지도 않을 뿐만 아니라, 외관(흐름)에도 이상이 없었다.
또한, 본 발명에 따른 건축구조물용 방수시트는 특정 성분을 일정 조성비로 배합함으로써, 초강력 점착기능을 발휘하여 울퉁불퉁한 곳, 약간 습기 있는 곳 등에 용이하게 접착시킬 수 있다. 특히 방수시트의 경우, 이형지를 제거한 후 어떠한 도구도 필요 없이 어떠한 기재의 피착면에도 바로 직접 부착하기 때문에 생산성이 3~5배 정도 향상된다.
또한, 본 발명의 방수시트는 점착력이 강력하여, 피착면의 유동성(균열, 파열)에도 들뜸 현상이 없고, 어떠한 피착면에 대해서도 부착력이 강해 별도의 프라이머(primer)가 필요 없다. 또한, 본 발명의 방수시트는 낮은 점도로 미세한 틈새에 침투가능하여 우수한 방수 기능을 나타낼 수 있다.
본 발명에서는 합성고무로서 분자량이 큰 IIR을 첨가함으로써, 인장력, 내후성을 향상시키고, 낮은 점도의 연화 및 가소제를 첨가함으로써, 내한성을 향상시키며, 보강제의 양을 늘림으로써 흘러내림과 결집력을 향상시켜 내열성, 내후성을 증대시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 폴리에틸렌(P.E.) 필름 2 : 고무화 아스팔트
3 : 폴리프로필렌(P.P.) 직포 4 : 고무화 아스팔트
5 : 부직포 6 : 방수시트
7 : 이형지

Claims (5)

  1. 이소프렌 이소부틸렌 고무, 재생 부틸 고무 또는 이들의 혼합인 합성고무 8 내지 23중량%, 지방족 석유수지, 로진 변성수지 및 송진이 7:2:1의 중량비로 혼합된 점착부여제 4 내지 20중량%, 연화 및 가소제로서 폴리부텐 10 내지 24중량%, 탄산칼슘 및 클레이가 9:1의 중량비로 혼합된 충진제 30 내지 70중량%, 보강제로서 카본 3 내지 18중량%, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제 2 내지 10중량%, 오존열화방지제로서 6PPD (N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 0.5 내지 5중량%, 증점제로서 산화마그네슘 0.1 내지 3중량%, 및 비이온 계면활성제로서 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 공중합체 50 내지 70중량% 및 음이온 계면활성제로서 폴리프로필렌 슬폰산염 계면활성제 30 내지 50중량%가 혼합된 계면활성제 0.1 내지 3중량%를 포함하는 건축구조물용 방수시트에, 수축저감제로서 에틸렌 글리콜을 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 벤조트리아졸계 자외선 차단제를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하며. 경화제로서 피마자유를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 반응형 희석제로서 열경화형의 반응성 아크릴계 단량체를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 건축구조물용 방수시트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 이소프렌 이소부틸렌 고무, 재생 부틸 고무 또는 이들의 혼합인 합성고무 8 내지 23중량%, 지방족 석유수지, 로진 변성수지 및 송진이 7:2:1의 중량비로 혼합된 점착부여제 4 내지 20중량%, 연화 및 가소제로서 폴리부텐 10 내지 24중량%, 탄산칼슘 및 클레이가 9:1의 중량비로 혼합된 충진제 30 내지 70중량%, 보강제로서 카본 3 내지 18중량%, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제 2 내지 10중량%, 오존열화방지제로서 6PPD (N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 0.5 내지 5중량%, 증점제로서 산화마그네슘 0.1 내지 3중량%, 및 비이온 계면활성제로서 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 공중합체 50 내지 70중량% 및 음이온 계면활성제로서 폴리프로필렌 슬폰산염 계면활성제 30 내지 50중량%가 혼합된 계면활성제 0.1 내지 3중량%를 포함하는 건축구조물용 방수시트에, 수축저감제로서 에틸렌 글리콜을 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 벤조트리아졸계 자외선 차단제를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하며. 경화제로서 피마자유를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 반응형 희석제로서 열경화형의 반응성 아크릴계 단량체를 건축구조물용 방수시트 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 건축구조물용 방수시트를 기재의 표면상에 적층시킨 것을 포함하는 적층구조물.
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