KR101619867B1 - 방수막 - Google Patents

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로버트 에이. 비에르신스키
아난다쿠마르 란가나탄
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더블유.알. 그레이스 앤드 캄파니-콘.
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Abstract

방수성 접착제를 포함하는 층 A; 캐리어 시트를 포함하는 층 B; 박리가능한 결합 물질을 포함하는 층 C; 및 보호 코팅을 포함하는 층 D의 라미네이트화된 층을 포함하는 방수막으로서, (i) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 A-B-C-D로 배열되거나; 또는 (ii) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 B-C-D-A로 배열되거나; 또는 (iii) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 C-D-A-B로 배열되는 방수막이 개시되어 있다. 상기 막은 막이 권취될 때 막의 접착성 부분이 캐리어 시트 또는 막의 다른 부분에 접착되지 않게 하는 제거가능한(removable) 박리 시트(release sheet)를 포함하지 않는다. 상술한 막의 제조 방법도 또한 개시되어 있다. 바람직하게는, 층 C는 수용성 중합체, 알칼리 용해성 중합체, 또는 폴리비닐 아세테이트의 동종중합체 또는 공중합체를 포함한다.

Description

방수막{Waterproofing membrane}
본 발명은 막이 권취될 때 막의 접착성 부분이 캐리어 시트 또는 막의 다른 부분에 접착되지 않게 하는 제거가능한(removable) 박리 시트(release sheet)를 갖지 않는 방수막에 관한 것이다.
시트상 방수막 라미네이트(laminate)는 콘크리트 및 기타 기재(substrate)에 대한 적용이 잘 알려져 있다. 이들 라미네이트는 전형적으로 캐리어 시트(carrier sheet) 및 감압성(pressure sensitive) 접착층을 포함한다. 많은 적용에서, 방수 시트 물질은 빌딩 기초와 같은 이미 형성된 콘크리트 기재에 적용된다. 이러한 경우에서, 막의 접착층은 경화된(cured) 콘크리트 표면에 대하여 도포된다. 다른 수법에서, 방수막은 콘크리트 형태 또는 콘크리트가 부어지는 공동(cavity)과 면하는 접착성 부분 및 래깅(lagging)에 대하여 캐리어 시트를 갖는 래깅에 부착된다. 막의 접착성 부분은 새로이 부어진 콘크리트에 접착될 것이므로, 래깅이 제거된 후 경화 콘크리트 표면 상에 충분히 접착된 방수막을 제공한다. 이 수법은 때때로 "블라인드 사이드(blind side)"(또는 미리 도포된) 방수라 칭한다. 다짐토 또는 자갈 또는 콘크리트 슬래브(slab)에 막이 도포되는 수평적인 표면 상에 대해서도 유사한 방법이 이용될 수 있으며, 이때 접착성 부분은 상방을 향하며, 이어 콘크리트를 상기 막에 대하여 캐스팅(casting)한다.
캐리어 시트 및 감압성 접착층 이외에, 전형적인 시판되는 방수막은 막이 권취될 때 막의 접착성 부분이 캐리어 시트 또는 막의 다른 부분에 접착되지 않게 하도록 사용되는 제거가능한 박리 시트(release sheet)를 포함한다. 이러한 박리 시트는 설치하기 전 또는 설치하는 동안 막으로부터 제거되어 폐기되어야하므로, 환경적 폐기물을 생성한다.
미국특허 3,900,102호(Hurst)는 폴리에틸렌 지지 시트, 역청질 접착제 및 상기 접착제를 보호하기 위한 박리가능한 실리콘화된 종이를 포함하는 막을 개시한다. 상기 박리 종이는 막이 풀어져서(unrolled) 빌딩 기재에 접착됨에 따라서 제거된다(Hurst, 도 4 참조). 미국특허 4,751,122호(May)는 한 면에 박리 코팅(예컨대 실리콘)을 또 다른 한 면에 방수 감압성 접착제를 갖는 시트상 종이 기재를 포함하는 막 라미네이트를 개시한다. 상기 막은 제거될 때 중복되는 심(seams)이 접착되게 하는 에지(edge)를 따라서 제거가능한 스트립을 또한 포함한다. 미국특허 4,172,830호(Rosenberg) 및 미국특허 4,215,160호(Rosenberg)는 막이 권취될 때 접착층이 캐리어 시트에 접착되지 않게 하기 위하여 캐리어 시트의 외면에 실리콘 박리 코팅을 포함하는 페이퍼리스(paperless) 막 라미네이트를 개시한다. 미국특허 5,254,661호(Wilson)는 박리 코팅이 수계(water-based) 실리콘 에멀젼인 유사한 유형의 페이퍼리스 막 라미네이트를 개시한다. 설치하는 동안, 박리 코팅의 에지 부분은 습윤 마모에 의해 제거될 수 있어 인접하는 막의 중첩하는 심이 접착될 수 있다.
미국특허 4,994,328호(Cogliano)는 새로 부어진 콘크리트에 접착될 수 있는 방수막(즉, 블라인드 사이드 또는 미리 도포된 방수)을 개시한다. 상기 막은 1:10:0.5의 중량비로 폴리비닐 알코올, 실리카, 및 글리세린 혼합물과 같은 비점착성, 수불용성 중합체 코팅에 의해 코팅되는 역청질 접착층을 갖는다. 상기 코팅은 접착층을 보호하는 한편 새로이 부어진 콘크리트에 대한 강한 접착결합을 허용한다. 그러나, 상기 코팅은 습윤될 때 미끄럼성일 수 있으므로, 보행교통(foot traffic)용으로는 적합하지 않다. 미국특허 5,316,848호(Bartlett)는 캐리어층, 감압성 접착층, 및 상기 접착층 위의 보호 코팅을 포함하는 유사한 블라인드 사이드 방수막을 개시하며, 상기 코팅은 다양한 유형의 중합체, 바람직하게는 스티렌 부틸 아크릴레이트와 같은 아크릴계 탄성중합체(elastomer)로부터 선택될 수 있다. 미국특허 5,496,615호 (Bartlett)는 보호 코팅이 모래, 탄산칼슘, 시멘트, 이산화티탄 등과 같이 뿌려진 미분쇄된 미립자 물질을 갖는 유사한 막 라미네이트를 개시한다.
미국특허 6,500,520호(Wiercinski)는 캐리어 지지 시트, 접착층, 및 상기 접착층 위에 매립되어 있고 산화알루미늄 삼수화물, 이산화실리카, 플라이 애쉬, 고로 슬래그(blast furnace slag), 알칼리 또는 알칼리토금속 염 등과 같이, 콘크리트와 반응할 수 있는 과립화된 무기 미립자의 층을 갖는 막 라미네이트를 개시한다. 상기 입자는 에틸렌 비닐 아세테이트 또는 폴리비닐 알코올과 같은 수용성 물질을 이용하는 접착층에 부착될 수 있다.
블라인드 사이드(또는 미리 도포된) 적용에 사용된 전형적인 시판되는 방수막은 박리 시트 및 접착성 부분이 외부로 향하는 언롤 롱 사이드업(unroll wrong side up)을 포함한다. 이로 인하여 설치자는 설치하기 전에 먼저 푼 다음 대형의 부피가 큰 막을 뒤집는다. 다르게는, 무거운 롤을 들어올려서 상부로부터 풀어지게 할 수 있도록 2명의 설치가 필요하다.
그 표면을 대하여 콘크리트 캐스트에 강하게 결합하는 방수막을 제공하는 것이 유리할 것이다. 또한 보행을 견디는 외부 표면을 갖는 방수막을 제공하는 것이 유리할 것이다. 작업 부위에서 제거되어 폐기되어야 하는 박리 시트를 필요로 하지 않는 방수막을 제공하는 것이 유리할 것이다. 또한, 작업 부위에서 풀어질 때 우측면이 위로 올라가는(즉, 캐리어 시트가 하방을 향하고 또 접착/보호 코팅이 상방을 향하는) 방수막을 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 발명은 방수성 접착제를 포함하는 층 A; 캐리어 시트를 포함하는 층 B; 박리가능한 결합 물질을 포함하는 층 C; 및 보호 코팅을 포함하는 층 D를 포함하는 라미네이트화된 층을 포함하는 방수막을 포함하며; 여기서 (i) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 A-B-C-D로 배열되거나; 또는 (ii) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 B-C-D-A로 배열되거나; 또는 (iii) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 C-D-A-B로 배열된다. 상기 막은 바람직하게는 막이 권취될 때 접착제가 캐리어 시트 또는 막의 다른 부분에 접착되지 않게 하기 위하여 전형적으로 사용되는 제거가능한 박리 시트를 포함하지 않는다.
방수막은 롤에 권취된(예컨대 제조시 및 저장 및 취급하는 동안) 다음 롤로부터 풀어질 수 있다(예컨대 제조시 및/또는 설치시). 일 구체예로서, 상기 라미네이트화된 층은 막이 롤에 권취되기 전에 순차적 순서 A-B-C-D로 배열될 수 있다. 상기 막이 롤에 권취되면, 층 D는 롤의 최외층을 포함하고 또 층 A는 롤의 최내층을 포함한다. 막이 권취됨에 따라서 층 D가 층 A와 접촉하면, 그 층에 접착한다. 방수막의 롤이 풀어지면, 층 B에 느슨하게만 접착되어 있는 층 C는 층 B로부터 떨어지므로, 순차적 순서 C-D-A-B로 배열된 풀어진 막의 층을 남긴다.
다른 구체예로서, 상기 라미네이트화된 층은, 막이 롤에 권취되기 전에, 순차적 순서 B-C-D-A로 배열된다. 상기 막이 롤에 권취되면, 층 B는 롤의 최외층을 포함하고 또 층 A는 롤의 최내층을 포함한다. 막이 권취됨에 따라 층 A가 층 B와 접촉하면, 그 층에 접착된다. 방수막의 롤이 풀어지면, 층 B에 느슨하게만 접착되어 있는 층 C는 층 B로부터 떨어지므로, 순차적 순서 C-D-A-B로 배열된 풀어진 막의 층을 남긴다.
상술한 구체예 중의 하나에서, 상기 라미네이트화된 층은, 상기 막이 롤로부터 풀어질 때, 순차적 순서 C-D-A-B로 배열된다. 상기 막은 콘크리트 래깅 또는 기재와 면하는 층 B 및 콘크리트가 부어지거나 분무될 공간과 면하는 층 C에 의해 콘크리트 래깅 또는 기타 기재(예컨대, 토양, 자갈 또는 슬래브)에 고정될 수 있다. 상기 콘크리트는 층 C-D-A에 강하게 접착되므로, 콘크리트 표면 상에 충분히 접착된 방수막을 제공한다. 막이 풀어짐에 따라서 층 B는 하부 층으로 되기 때문에, 상기 막은 그것에 고정되는 래깅 또는 기재의 표면 상에 직접적으로 풀어질 수 있다 - 즉 그것은 우측 상방(right side up)으로 풀어지므로, 설치자가 제품을 설치하기 쉽게 만든다.
본 발명은 또한 방수성 접착제(층 A), 캐리어 시트(층 B), 박리가능한 결합 물질(층 C) 및 보호 코팅(층 D)을 포함하는 방수막을 제조하는 방법을 포함하며, 상기 막은 제거가능한 박리 시트를 포함하지 않으며, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
(S1) 결합물질(층 C)을 캐리어 시트(층 B)에 코팅하고 또 건조시키는 단계;
(S2) 보호 코팅(층 D)을 결합물질(층 C)에 코팅하고 또 건조시키는 단계;
(S3) (i) 접착제(층 A)를 캐리어 시트(층 B)의 미코팅 면에 코팅하거나; 또는 (ii) 접착제(층 A)를 보호 코팅(층 D)에 코팅하는 단계; 및
(S4) 내부와 면하는 접착제(층 A)와 함께 4개-층 라미네이트를 롤에 권취하는 단계.
바람직한 구체예로서, 상기 기재한 구체예의 층 C는 수용성 중합체, 알칼리 용해성 중합체, 또는 폴리비닐 아세테이트의 동종중합체 또는 공중합체를 포함할 것이다.
도 1은 막이 롤에 권취되기 전에 본 발명의 방수막의 제1 구체예의 단면도를 도시한다.
도 2는 막이 롤에 권취된 후 도 1의 방수막의 2개 층의 단면도를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 롤로부터 막이 풀어진 후 본 발명의 방수막의 단면도를 도시한다.
도 4는 막이 롤에 권취되기 전에 본 발명의 방수막의 제2 구체예의 단면도를 도시한다.
도 5는 막이 롤에 권취된 후 도 4의 방수막의 2개 층의 단면도를 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 롤로부터 막이 풀어진 후 본 발명의 방수막의 단면도를 도시한다.
도 7은 막이 롤에 권취되기 전에 인열 스트립(tear strip)을 포함하는 본 발명의 방수막의 제3 구체예의 단면도를 도시한다.
도 8은 막이 롤에 권취된 후 도 7의 방수막의 2개 층의 단면도를 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 롤로부터 막이 풀어진 후 본 발명의 방수막의 단면도를 도시한다.
도 10은 인열 스트립이 제거된 후 도 9의 방수막의 단면도를 도시한다.
본 발명의 방수막의 제1 구체예는 도 1에 도시되어 있으며, 이는 막의 폭을 따라 취한 막의 단면도를 도시한다. 전형적인 상업적인 막은 30 내지 185 cm, 더욱 전형적으로 60 내지 140 cm, 바람직하게는 80 내지 130 cm 범위의 폭을 가질 것이다. 이들은 전형적으로 5 내지 60 m, 더욱 전형적으로 15 내지 36 m의 길이를 가질 것이며, 또 롤에 권취된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방수막은 순차적 순서 A-B-C-D로 배열된 라미네이트화된 4개 층을 포함하며, 이때 층 A는 방수성 접착제(2)를 포함하고; 층 B는 캐리어 시트(4)를 포함하며; 층 C는 박리가능한 결합 물질(6)을 포함하며; 또 층 D는 보호 코팅(8)을 포함한다.
방수막은 롤에 권취될 수 있으며(도 1에서 화살표로 표시한 바와 같음), 이때 층 D(보호 코팅(8))는 롤의 최외층을 포함하고 또 층 A(접착제(2))는 롤의 코어에 대하여 최내층을 포함한다. 도 2는 막이 롤에 권취된 후 도 1의 방수막의 2개 층의 단면도를 도시한다. 막이 권취됨에 따라서 층 D(보호 코팅(8))가 층 A(접착제(2))와 접촉하면, 그 층에 접착된다. 방수막의 롤이 풀어지면(도 2에서 화살표로 나타낸 바와 같이), 층 B(캐리어 시트(4))에 느슨하게만 접착되어 있는 층 C(박리가능한 결합 물질(6))은 B-C 계면(9)에서 층 B로부터 떨어진다. 도 3은 풀어진 후(제조 공정 중 또는 설치하기 직전) 방수막의 단면도를 도시하며, 이때 풀어진 막의 층은 순차적 순서 C-D-A-B로 배열되어 있다. 층 B(캐리어 시트(4))는 막이 풀어짐에 따라서 하부층으로 되기 때문에, 상기 막은 부착되어 있는 래깅 또는 기재의 표면 상에 직접 풀어질 수 있다 - 즉, 이것은 우측 상방으로 펼쳐지므로 - 설치자가 상기 제품을 설치하기 용이하게 만든다.
본 발명의 방수막의 제2 구체예는 도 4에 도시되어 있다. 상기 구체예에서, 라미네이트화된 4개 층은 순차적 순서 B-C-D-A로 배열되며, 상기 B, C, D 및 A는 제1 구체예에 대하여 이미 정의되어 있다.
방수막은 롤에 권취될 수 있으며(도 4에서 화살표로 표시된 바와 같이), 층 B(캐리어 시트(4))는 롤의 최외층을 포함하고 또 층 A(접착제(2))는 롤의 코어에 대하여 최내층을 포함한다. 도 5는 막이 롤에 권취된 후 도 4의 방수막의 2개 층의 단면도를 도시한다. 막이 권취됨에 따라서 층 A(접착제(2))가 층 B(캐리어 시트(4))와 접촉하면, 그 층에 접착된다. 방수막의 롤이 풀어지면(도 5에서 화살표로 나타낸 바와 같이), 층 B (캐리어 시트(4))에 느슨하게만 접착되어 있는 층 C(박리가능한 결합 물질(6))는 B-C 계면(9)에서 층 B로부터 떨어진다. 도 6은 막이 처음으로 풀어진 후(제조 공정 동안 또는 설치 직전) 방수막의 단면도를 도시하며, 이때 풀어진 막의 층은 순차적 순서 C-D-A-B로 배열되어 있다. 처음으로 풀어지는 동안 층 B(캐리어 시트(4))는 상부층일 것이므로(즉, 상기 막은 뒤집어질 것이다), 최외층인 캐리어 시트(층 B)와 롤의 코어에 대하여 최내층인 결합물질(층 C)을 롤에 재권취(바람직하게는 제조하는 동안) 하는 것이 유리하다. 상기 재권취로 막 롤이 래깅 또는 기재의 표면 상에 직접적으로 풀어져서(즉, 우측 상방), 캐리어 시트가 기재로 향하므로 설치자가 제품을 설치하기 용이하게 한다.
본 발명의 제3 구체예는 도 7에 도시되어 있다. 이 구체예는 방수막의 에지를 따라 접착제(2)에 제거가능하게 접착된 좁은 인열 스트립(5)을 더 포함하는 것을 제외하고는 제1 구체예와 구조 및 작용에서 본질적으로 동일하며, 상기 인열 스트립은 캐리어 시트에 접착된 면과 대향하는 접착제 측에 배치된다. 상기 인열 스트립은 전형적으로 3 내지 25 cm, 더욱 전형적으로 5 내지 16 cm의 폭을 가질 것이다. 도 8은 막이 롤에 권취된 후 도 7의 방수막의 2개 층의 단면도를 도시한다. 제1 구체예에서, 막이 권취됨에 따라서 층 D(보호 코팅(8))가 층 A(접착제(2))와 접촉하면, 그 층에 접착된다. 방수막의 롤이 풀어지면(도 8에서 화살표로 나타낸 바와 같이), 층 B(캐리어 시트(4))에 느슨하게만 접착되어 있는 층 C (박리가능한 결합 물질(6))은 B-C 계면(9)에서 층 B로부터 떨어진다. 도 9는 막이 풀어진 후의 방수막의 단면도를 도시하며, 이때 풀어진 막의 층은 순차적 순서 C-D-A-B로 배열되어 있다. 인열 스트립(5)이 설치자에 의해 벗겨지면, 층 C-D의 좁은 부분(인열 스트립(5) 상의 층 C-D의 중첩 폭과 거의 상응함)을 제거하여, 도 10에 도시된 바와 같은 노출된 접착제 표면(7)을 남길 수 있다. 제2 막은 제1 막과 인접하지만 노출된 접착제 표면(7)에 대해 심 중첩되어 접착되도록 설치되어, 심에서 방수 밀봉을 제공한다.
도시되지는 않았지만, 인열 스트립을 갖는 유사한 제4 구체예는 방수막의 에지를 따라서 접착제(2)에 제거가능하게 접착된 좁은 인열 스트립(전술한 바와 같음)을 더 포함하는 이외에는 제2 구체예(도 4 내지 도 6에 도시됨)와 구조 및 작용면에서 본질적으로 동일한 것이다. 상기 구체예의 막이 풀어진 후, 도 9에 도시된 구조를 가질 것이며 또 인열 스트립이 제거되면 도 10에 도시된 바와 같은 노출된 접착제 표면을 제공할 것이다. 제3 또는 제4 구체예에서, 상기 막은 다르게는 인열 스트립과 인접하지만 중첩되지는 않는 층 C 및 D에 의해 제조되거나, 또는 인열 스트립과 부분적으로만 (또는 완전히) 중첩되는 층 C 및 D에 의해 제조될 수 있다.
층 A는 방수막의 방수 통합성을 제공하는 방수성 접착제(2)를 포함한다. 상기 방수 접착제는 비-역청질 감압성 접착제 또는 고무 변형된 역청 감압성 접착제를 포함할 수 있다. 접착층은 전형적으로 약 0.05 내지 2.5 mm, 바람직하게는 약 0.07 내지 2.0 mm, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 1.0 mm, 가장 바람직하게는 약 0.2 내지 0.8 mm의 두께를 가질 것이다.
적합한 비-역청질, 또는 합성, 감압성 접착제는 부틸 고무계 접착제, 폴리이소부틸렌계 접착제, 부틸계 접착제, 아크릴계 접착제, 비닐 에테르계 접착제, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS)계 접착제, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS)계 접착제, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)계 접착제, 스티렌-부타디엔 고무(SBR)계 접착제, 및 그의 조합물을 포함한다. 바람직하게는, 합성 접착제는 SIS, SBS 또는 SEBS의 감압성 고온 용융 접착제 블록 공중합체이고, 가장 바람직하게는 SIS 블록 공중합체이다. 감압성 접착제의 더욱 자세한 설명은 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 하기 문헌 참조: Satas, Handbook Of Pressure Sensitive Adhesive Technology, by Van Nostrand Reinhold Company, Inc. (1982). 기타 고무는 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 천연 고무, 폴리클로로프렌 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌 알파 올레핀, 니트릴 고무, 및 아크릴 고무를 포함한다.
상기 비-역청질 또는 합성 감압성 접착제는 경우에 따라 전형적인 첨가제, 예를 들어 광 흡수제(예컨대, 카본블랙, 벤조트리아졸 등), 광 안정화제(예컨대, 입체장애 아민, 벤조페논), 산화방지제(예컨대, 입체장애 페놀), 충전제(예컨대, 탄산칼슘, 실리카, 이산화티탄 등), 가소제, 유동 첨가제, 및 그의 혼합물을 함유할 수 있다. 바람직한 합성 접착제는 광 흡수제, 광 안정화제, 및 산화방지제를 함유한다.
고무 변형된 역청 감압성 접착제도 또한 사용될 수 있다. 상기 수록된 모든 고무(예컨대, SIS, SBS, SEBS, SBR 등)는 역청과 혼합되어 감압성 접착제를 생성할 수 있다. 고무 변형된 역청은 전형적으로 방향족 오일, 나프텐성 오일 또는 파라핀 오일과 같은 가공 오일(processing oil)을 포함할 수 있다. 미충전 접착제의 경우, 중량% 고무는 약 10% 내지 22%이고; 중량% 역청은 약 43% 내지 90%이며; 또 중량% 가공 오일은 약 0% 내지 35%이다. 상기 감압성 접착제는 실리카, 탄산칼슘, 탈크, 또는 점토와 같은 무기 충전제를 또한 포함할 수 있다. 존재한다면, 중량% 충전제는 전체의 약 0% 내지 50%일 수 있다.
일반적으로, 캐스트된 후의 콘크리트(post cast concrete)에 대한 접착 향상을 위하여, 감압성 접착제는 본 명세서에 참고로 포함된 ASTM D 5-73에 따라 측정된 바와 같이 약 30 데시밀리미터(dmm)(150 g, 5초, 70℉)보다 큰 침투력을 갖는 것이 바람직하다.
층 B는 캐리어 시트(4)를 포함한다. 상기 캐리어 시트는 상기 막에 대하여 기계적 강도와 방수 통합성을 제공한다. 상기 캐리어 시트는 전형적으로 약 0.05 내지 2.0 mm, 바람직하게는 약 0.3 내지 1.0 mm의 두께를 가질 것이다. 일반적으로, 캐리어 시트의 하부면(즉, 결합물질(6)(층 C)과 접촉하는 면)은 40 다인/cm 이하, 바람직하게는 35 다인/cm 이하의 표면장력을 갖는 것이 바람직하다. 상기 캐리어 시트는 결합물질의 용이한 박리를 제공하기 위하여 일반적으로 매끈한 표면을 포함해야 한다. 매끈한 표면은 필름, 시트 및 압출코팅된 직물 및 부직포를 포함한다. 필름 및 압출코팅에 적합한 물질은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-올레핀 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 폴리에틸 아크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 및 그의 조합물을 포함한다. 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌이 바람직하다. 바람직한 캐리어 시트는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 열가소성 필름을 포함한다.
일반적으로, 상기 캐리어 시트는 표면장력을 증가시키기 위한 표면처리를 받지 않는다. 그러나, 일부 경우에서, 캐리어 시트에 대한 접착제의 접착을 향상시키기 위하여 접착제가 도포되는 캐리어 시트의 표면을 처리하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 표면 처리 선택은 코로나 처리이다.
표면 장력을 감소시키기 위하여 캐리어 물질에 첨가제를 혼입할 수 있다. 이들은 별도의 배합 단계로 물질 덩어리에 혼입될 수 있다. 첨가제는 또한 시트, 필름 또는 압출 코팅된 직물을 생성하기 위한 용융 압출 공정 동안 물질의 덩어리에 혼입될 수 있다.
층 C는 박리가능한 결합 물질(6)을 포함한다. 상기 박리가능한 결합 물질은 보호 코팅(8)에 강하게 접착되지만, 캐리어 시트에는 박리가능하게 접착되는 적합한 물질일 수 있다. 다시 말해, 결합물질(6)(층 C)은 막이 풀어질 때 캐리어 시트(4)(층 B)으로부터 떨어질 수 있어야 한다. 이는 막이 풀어질 때 층 B에 대한 층 C의 접착이 층 D에 대한 층 C의 접착보다 작아야 함을 의미한다(또한 층 A에 대한 층 D의 접착보다 작아야한다). 전형적으로, 층 C는 약 0.1 내지 20 μm, 바람직하게는 약 0.5 내지 5 μm의 두께(건조)를 가질 것이다.
박리가능한 결합 물질(6)(층 C)로서는 3개의 상이한 유형의 물질이 사용될 수 있다. 이들은 수용성 중합체, 알칼리 용해성 중합체, 및 폴리비닐 아세테이트의 동종중합체 또는 공중합체를 포함한다.
일 구체예로서, 상기 박리가능한 결합 물질(6)(층 C)은 친수성이고 또 일반적으로 수용성 중합체를 포함할 것이다. 적합한 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올 (PVOH), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 수용성 셀룰로오스 중합체(예컨대, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스), 가수분해된 말레산 무수물 중합체 및 공중합체, 폴리비닐피롤리돈, 설폰화된 폴리스티렌, 폴리설포에틸 아크릴레이트, 폴리(2-히드록시에틸아크릴레이트), 폴리아크릴아미드, 폴리(아크릴산) 및그의 알칼리 금속 염, 천연 또는 합성적으로 변형된 다당류, 단백질, 알지네이트, 크산탄 검, 및 구아 검을 포함한다. 상기 바람직한 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올이다.
결합물질이 친수성이기 때문에, 막이 설치된 후이지만 콘크리트가 그에 대해 캐스트되기 이전에 물(예컨대 빗물)에 노출되는 것에 의해 완전히 또는 부분적으로 제거될 수 있다. 그러나, 콘크리트는 잔류하는 결합 물질 및/또는 보호 코팅에 대하여 강하게 접착할 것이다.
다른 구체예로서, 박리가능한 결합 물질(6)(층 C)은 알칼리 용해성 중합체를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 알칼리 용해성 중합체는 pH 5 아래에서 불용성인 중합체 및 pH 8 이상에서 용해성 또는 적어도 부분적으로 용해성 또는 팽윤성인 것으로 정의된다.
알칼리 용해성 중합체는 콘크리트에 대한 결합을 향상시키기 때문에 결합물질로 바람직한 물질이다. 어떠한 이론에 얽매임 없이, 알칼리 용해성 중합체와 콘크리트 사이의 결합 형성에 대한 제시된 메카니즘은 다음과 같이 기재될 수 있을 것으로 추정된다. 콘크리트가 알칼리 용해성 중합체 층에 대하여 캐스트되면, 용해되거나, 부분적으로 용해되거나, 팽윤되거나, 또는 부분적으로 팽윤된다. 상기 중합체는 친수성 단량체와 콘크리트 내의 수산화칼슘과 같은 알칼리성 종과의 반응에 의해 용해성 또는 팽윤성으로 된다. 무수물 및 카복시산은 수산화칼슘과 반응하여 칼슘 카복실레이트 염을 형성한다. 페놀은 또한 수산화칼슘과 반응하여 염을 형성한다. 이들 상태 중의 하나에서, 중합체 층은 콘크리트에 확산되거나 또는 부분적으로 확산될 수 있다. 콘크리트가 경화되면, 상기 중합체 층 및 막은 콘크리트에 결합된다. 다르게는, 알칼리 용해성 중합체 층의 표면만(또는 표면에서 박층)이 콘크리트 내의 수산화칼슘과의 반응에 의해 영향을 받을 수 있다. 이들 칼슘 염은 불용성, 부분적으로 용해성, 또는 팽윤성인 한편, 상기 염 형성은 막과 막의 결합 물질 표면에 대하여 캐스트되고 경화된 콘크리트 사이의 결합에 기여하는 것으로 믿어진다.
상기 알칼리 용해성 중합체는 1 이상의 친수성 단량체 및 1 이상의 소수성 단량체를 포함할 수 있다. 친수성 단량체는 말레산 무수물, 말레산 무수물과 모노에스테르/모노카복시산의 조합, 메타크릴산, 아크릴산, 및 비닐 페놀을 비롯한 목록으로부터 선택한다. 소수성 단량체는 아크릴 에스테르, 메타크릴 에스테르, 스티렌, 알파 메틸 스티렌, 알켄, 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 비닐 클로라이드, 및 옥타데센을 비롯한 목록으로부터 선택한다.
일개 유형의 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 Sartomer사가 제조한 것과 같은 스티렌과 말레산 무수물의 공중합체를 포함한다. 스티렌: 말레산 무수물 비율은 1:1 내지 8:1 범위이다. 수평균 분자량은 2000 내지 12,000 범위이다. 가장 바람직한 것은 스티렌: 말레산 무수물 비율이 3:1인 SMA 3000이다.
다른 유형의 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 Sartomer사가 제조한 것과 같이 스티렌, 말레산 무수물 및 모노-에스테르/모노카복시산 (예컨대, 말레산 무수물의 반에스테르)의 공중합체를 포함한다. 산가(KOH의 밀리그램/중합체의 g)는 90 내지 300 범위이다. 수평균 분자량은 2000 내지 6000 범위이다. 가장 바람직한 것은 SMA 2625 및 SMA 3840이다.
다른 유형의 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 BASF사가 상표명 Joncryl로 제조한 아크릴산 및 스티렌 및/또는 알파-메틸 스티렌 유형 중합체를 포함한다. 가장 바람직한 것은 Joncryl 680 및 Joncryl 682이다.
부가적 유형의 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 신에츠사가 상표명 AQOAT로 제조한 것과 같은 히드록시프로필-메틸 셀룰로오스의 반응 생성물을 포함한다. 가장 바람직한 것은 AQOAT ASHG이다. 이것은 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트이다.
다른 유형의 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 Evonik사가 상표명 EUDRAGIT?로 제조한 것과 같은 메타크릴산 및 메틸메타크릴레이트의 공중합체를 포함한다. 가장 바람직한 것은 EUDRAGIT? S 100이다.
다른 유형의 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 Lubrizol 사가 상표명 Avalure로 제조한 것과 같은 아크릴산-에틸 아크릴레이트-메틸 메타크릴레이트 공중합체를 포함한다. 가장 바람직한 것은 Avalure 315이다. 다른 유형의 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 메틸메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 아크릴산의 공중합체이다. 이것은 Lubrizol 사로부터 Carboset 526으로 상업적으로 입수할 수 있다. 부가적 유형의 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 에틸 아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 및 아크릴산의 공중합체이다. 이것은 Lubrizol사로부터 Carboset 525로 상업적으로 입수가능하다.
알칼리 용해성 중합체의 다른 예는 송진산이다. 알칼리 용해성 중합체의 또 다른 예는 페놀 및 포름알데히드의 축합 생성물과 같은 페놀 수지이다. 적합한 페놀 수지는 Georgia- Pacific 사가 제조한 것과 같은 페놀성 노볼락 수지를 포함한다. 가장 바람직한 것은 Georgia-Pacific 수지 CK-2400 이다.
따라서, 바람직한 알칼리 용해성 중합체는 스티렌 및 말레산 무수물의 공중합체, 스티렌, 말레산 무수물 및 말레산 무수물의 반에스테르의 공중합체, 아크릴산 및 스티렌 및/또는 알파-메틸 스티렌의 공중합체, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트, 메타크릴산과 메틸 메타크릴레이트의 공중합체, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트와 아크릴산의 공중합체, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트와 아크릴산의 공중합체, 송진산, 페놀 수지, 및 이들 중 1 이상의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
알칼리 용해성 중합체는 무기 용매 중의 알칼리 용해성 중합체의 용액, 수성 암모니아 중의 용액, 또는 수성 에멀젼으로 연속 공정으로 웹에 적용될 수 있다. 상기 수성 에멀젼은 알칼리 용해성 에멀젼 또는 ASE로 흔히 지칭된다. 낮은 pH에서 상기 중합체는 수성 에멀젼 형태이다. 높은 pH에서 상기 중합체는 용해되어 수용액을 형성한다.
다른(및 가장 바람직한) 구체예로서, 상기 박리가능한 결합 물질(6)(층 C)은 폴리비닐 아세테이트(PVAc)의 동종중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 가장 바람직한 중합체는 폴리비닐 아세테이트 동종중합체이다. 고체 폴리비닐 아세테이트 동종중합체(100% 고체)는 와커 케미 아게 및 와커 케미컬 코포레이션사로부터 상표명 Vinnapas?으로서 입수할 수 있다. 중량 평균 분자량은 10,00Og/몰 내지 500,00O g/몰, 바람직하게는 20,00O g/몰 내지 350,00O g/몰 범위이다. 전형적으로, 이들은 분자량에 따라서 33℃ 내지 44℃ 범위의 유리 전이 온도를 가질 것이다. 일반적으로, 분자량이 높을수록 중합체는 더 높은 유리전이 온도를 갖는다. 다른 100% 고체 폴리비닐 아세테이트 동종중합체는 McGean에 의해서도 제조된다.
폴리비닐 아세테이트 동종중합체가 콘크리트 캐스트에 결합하는 제시된 메카니즘은 아크릴산, 메타크릴산, 비닐 페놀, 또는 말레산 무수물을 포함하는 공중합체의 결합에 대하여 상기 제시된 메카니즘과는 약간 상이하다. 어떠한 이론에 얽매이는 것은 아니나, 폴리비닐 아세테이트는 가수분해되어 폴리비닐 알코올을 형성하는 반면에, 고도의 알칼리성 콘크리트와 접촉한다. 상기 수용성 폴리비닐 알코올은 콘크리트에 용해되며 또 콘크리트가 일단 경화되면 콘크리트와 긴밀하게 결합된다. 폴리비닐 아세테이트는 낮은 pH, 예컨대 pH 7에서 용이하게 가수분해되지 않기 때문에, 비에 의해 씻겨질 수 없다. 폴리비닐 아세테이트 층은 또한 비-점착성이고 또 캐리어 시트(층 B)에 잘 결합되지 않을 것이므로, 막이 용이하게 풀어지게 하여 박리 라이너의 필요성을 제거한다.
폴리비닐 아세테이트 동종중합체는 약간 취성(brittle)이기 때문에, PVA를 가소제 또는 1 이상의 유연성(flexible) 중합체와 같은 연화물질(softening material)과 배합하는 것이 바람직할 수 있다. 적합한 가소제는 비제한적으로 프탈레이트(예컨대, 디메틸-, 디에틸-, 디부틸-, 및 부틸벤질-프탈레이트), 벤조에이트(예컨대, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트 및 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트), 포스페이트(트리부틸-, 트리크레실-, 트리페닐-, 및 트리부톡시에틸-포스페이트), 및 트리에세틴(글리세롤 트리아세테이트)를 포함한다. 일반적으로, 가소제 양은 폴리비닐 아세테이트 층을 연화시키기에 충분한 적합한 양이며, 최대 가소제 양은 결합층(즉, 가소제 + 폴리비닐 아세테이트 동종중합체의 조합)의 30 중량%를 초과하지 않는다.
PVA와 혼합가능하거나(단일상 배합물) 또는 상용성(2상 배합물)인 유연성 중합체가 바람직하다. 이들은 염소화된 파라핀, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트와 아크릴산(10% 내지 20% 아크릴산)의 공중합체, 에틸 아크릴레이트와 아크릴산(10% 내지 20% 아크릴산)의 공중합체, 부틸 아크릴레이트와 아크릴산(10% 내지 20% 아크릴산)의 공중합체, 비닐 아세테이트와 에틸렌의 공중합체, 비닐 아세테이트와 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 및 에틸-헥실 아크릴레이트를 비롯한 아크릴 에스테르의 공중합체, 비닐 아세테이트와 비닐 베르사테이트의 공중합체, 및 비닐 아세테이트와 비닐 라우레이트의 공중합체를 포함한다. 바람직하게는, 상기 폴리비닐 아세테이트 동종중합체는 중합체 배합물 중량의 적어도 40%, 더욱 바람직하게는 적어도 50%, 가장 바람직하게는 적어도 60%이다.
폴리비닐 아세테이트의 공중합체가 가장 바람직하며 또 비닐 아세테이트와 에틸렌의 공중합체, 비닐 아세테이트와 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 및 에틸-헥실 아크릴레이트를 비롯한 아크릴 에스테르의 공중합체, 비닐 아세테이트와 비닐 베르사테이트의 공중합체, 및 비닐 아세테이트와 비닐 라우레이트의 공중합체를 포함한다.
비닐 아세테이트와 비닐 라우레이트의 공중합체는 와커 사로부터 상표명 Vinnapas?로 입수할 수 있다. 이러한 2개 제품은 Vinnapas? B500/VL20 및 Vinnapas? B500/VL 40이며, 각각 20% 비닐 라우레이트 및 40% 비닐 라우레이트를 포함한다. 이들 공중합체는 각각 21℃ 및 0℃의 유리 전이 온도를 가지며, 또 고체 수지이다. 바람직하게는, 비닐 아세테이트와 비닐 라우레이트의 적합한 공중합체에 대한 최소 비닐 아세테이트 함량은 적어도 50 중량%이다.
비닐 아세테이트와 부틸 아크릴레이트의 공중합체는 예를 들어 다우 케미컬을 비롯한 몇몇 제조사로부터 UCAR 162 및 UCAR 357과 같이 입수할 수 있다. 이들은 각각 12℃ 및 23℃의 유리 전이 온도를 가지며, 또 수성 에멀젼으로 입수할 수 있다. 상기 제조사는 공단량체 함량을 공표하지 않고 있다. 폭스 방정식(Fox equation)(1/Tgblend = WA/TgA + WB/TgB, 식 중 WA 및 WB는 각 단량체의 중량 분획임), 폴리비닐 아세테이트의 유리 전이 온도 33℃ 또 폴리부틸 아크릴레이트에 대한 유리 전이 온도 -49℃를 이용하여, UCAR 162 및 UCAR 357의 비닐 아세테이트 함량을 각각 80% 및 91%로 산출할 수 있다. 바람직하게는, 비닐 아세테이트와 부틸 아크릴레이트의 공중합체에 대한 최소 비닐 아세테이트 함량은 적어도 50 중량%이다.
비닐 아세테이트와 아크릴 에스테르의 공중합체는 Air Products 사로부터 예컨대 비닐 아세테이트와 부틸 아크릴레이트의 공중합체인 Flexbond? 325, 및 Flexbond? 381로서 입수할 수 있다. 이들은 각각 12℃ 및 19℃의 유리 전이 온도를 가지며, 또 수성 에멀젼으로 입수할 수 있다. 바람직하게는, 비닐 아세테이트와 아크릴 에스테르의 공중합체의 최소 비닐 아세테이트 함량은 50 중량%이다.
비닐 아세테이트와 에틸렌의 고 비닐 아세테이트 함량의 공중합체는 Air Products 사로부터 예컨대 수성 에멀젼인 Airflex? 7200, Airflex? 400, 및 Airflex? EF500으로서 입수할 수 있다. 상술한 3개 공중합체에 대한 유리 전이 온도는 각각 0℃, 0℃, 및 5℃이다. 폭스 방정식, 폴리비닐 아세테이트에 대한 유리 전이 온도 33℃ 및 폴리에틸렌에 대한 유리전이 온도 -80℃를 이용하여, 상기 3개 공중합체의 비닐 아세테이트 함량을 각각 80%, 80% 및 83%로 산출할 수 있다. 바람직하게는, 비닐 아세테이트와 에틸렌의 공중합체에 대한 최소 비닐 아세테이트 함량은 적어도 70 중량%이다.
비닐 아세테이트와 비닐 베르사테이트의 공중합체는 Celanese 사로부터 상표명 Celvolit 2456 및 Mowilith LDM 2110로서 입수할 수 있고 또 각각 19℃ 및 15℃의 유리 전이 온도를 갖는다. 상기 제조자는 이들 수성 에멀젼의 공단량체 함량을 공표하지 않는다. 폭스 방정식, 폴리비닐 아세테이트에 대한 유리 전이 온도 33℃ 및 폴리비닐 베르사테이트에 대한 유리 전이 온도 -3℃를 이용하여, Celvolit 2456 및 Mowilith LDM 2110의 비닐 아세테이트 함량을 각각 64.5% 비닐 아세테이트 및 53.5% 비닐 아세테이트로서 산출할 수 있다. 바람직하게는, 비닐 아세테이트와 비닐 베르사테이트의 공중합체의 최소 비닐 아세테이트 함량은 적어도 50 중량%이다.
층 C는 비닐 아세테이트의 공중합체도 포함할 수 있지만 폴리비닐 아세테이트 동종중합체는 포함하지 않는다. 상술한 유형의 공중합체는 이러한 공중합체가 5℃ 보다 큰 또는 그와 동일한 유리 전이 온도를 가질 때 사용될 수 있다. 10℃ 보다 큰 또는 그와 동일한 유리 전이 온도를 갖는 비닐 아세테이트 공중합체가 바람직하다.
폴리비닐 아세테이트 및 폴리비닐 아세테이트의 공중합체는 무기 용매 중의 용액으로 또는 수성 에멀젼으로서 연속 공정으로 웹에 적용될 수 있다.
층 D는 보호 코팅(8)을 포함한다. 보호 코팅은 미립자 무기 물질 및 내후성 탄성중합체 또는 내후성 감압성 접착제를 포함한다. 풀어진 방수막을 기재에 고정한 후, 보호 코팅은 콘크리트를 캐스팅하기 전에 접착제(2)(층 A)를 상기 요소로부터 보호하는 작용을 한다. 바람직하게는, 이것은 캐스팅 후 콘크리트에 대한 접착력을 향상시킨다. 미립자 무기 물질은 탄산칼슘, 모래, 실리케이트 모래, 시멘트 (포틀랜드 시멘트, 화이트 포틀랜드 시멘트, 칼슘 알루미네이트 시멘트, 칼슘 설포알루미네이트 시멘트 포함), 탈크, 이산화티탄, 슬레이트 분진, 화강석(granite) 분진, 점토, 플라이 애쉬, 슬래그, 메타카올리나이트, 알루미나 삼수화물, 수화된 분쇄 시멘트 (포틀랜드 시멘트, 화이트 포틀랜드 시멘트, 칼슘 알루미네이트 시멘트, 칼슘 설포알루미네이트 시멘트 포함), 부분적으로 수화된 시멘트(포틀랜드 시멘트, 화이트 포틀랜드 시멘트, 칼슘 알루미네이트 시멘트, 칼슘 설포알루미네이트 시멘트 포함), 및 이들 물질의 2 또는 그 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 미립자 무기 물질은 약 0.1-1000 μm 범위, 더욱 바람직하게는 약 0.2 내지 100 μm 범위의 평균 입자 크기를 가질 것이다. 건조 고체 기준으로 층 D 중의 무기 물질의 양은 전형적으로 약 50 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 약 70 중량% 내지 90 중량%일 것이다.
상기 내후성 탄성중합체 또는 감압성 접착제는 아크릴(예컨대, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리에틸헥실 아크릴레이트), SEBS, 폴리이소부틸렌, 부틸 고무, 실리콘 고무, 및 이들의 조합물을 포함할 것이다. 감압성 접착제 결합제도 또한 바람직하다. 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리에틸헥실 아크릴레이트는 본질적으로 감압성이다. SEBS, 폴리이소부틸렌, 실리콘 고무, 및 부틸 고무를 포함하는 감압성 접착제는 점착제 및 또는 가소제를 탄성중합체에 부가하는 것에 의해 제조한다. 당업자들은 감압성 접착제의 배합을 잘 숙지하고 있을 것이다.
일반적으로, 보호 코팅(8)(층 D)의 건조 코팅 중량은 건조 고체 기준으로 약 5 g/m2 내지 400 g/m2 이며, 바람직하게는 건조 고체 기준으로 약 20 g/m2 내지 150 g/m2 이다. (전형적으로, 층 D는 약 0.01 내지 0.30 mm, 바람직하게는 약 0.02 내지 0.07 mm의 두께를 가질 것이다.)
보호 코팅은 광 흡수제(즉, 카본블랙, 벤조트리아졸, 등), 광 안정화제(즉, 입체장애 아민, 벤조페논), 콘크리트 혼화재(admixture)(예컨대, 경화 촉진제, 경화 지연제, 초가소제, 감수제, 수축 감소제, 부식 억제제, 살생물제 등), 분산제, 소포제, 산화방지제(즉, 입체장애 페놀), 및 그의 혼합물과 같은 전형적인 첨가제를 경우에 따라 함유할 수 있다. 바람직한 보호 코팅은 광 안정화제 및 광 흡수제를 함유할 것이다.
임의의 인열 스트립(5)은 접착제(2)(층 A)에 느슨하지만 제거가능하게 접착되며 또 제거될 때 그와 함께 층 C-D의 상응하는 부분(적어도 인열 스트립과 중첩될 수 있는 층 C-D의 부분)을 취할 수 있는 임의 유형의 필름 또는 시트일 수 있다. 적합한 물질은 실리콘 박리제가 한 면에 또는 양면에 코팅된 폴리올레핀 필름 또는 폴리에스테르 필름을 포함한다.
본 발명의 방수막은 다음 단계를 포함하는 방법을 통하여 제조될 수 있다:
(S1) 결합물질(6)(층 C)을 캐리어 시트(4)(층 B)에 코팅하고 또 건조시키는 단계;
(S2) 보호 코팅(8)(층 D)을 박리가능한 결합물질(6)(층 C)에 코팅하고 또 건조시키는 단계;
(S3) (i) 제1 구체예로서 접착제(2)(층 A)를 캐리어 시트(4)(층 B)의 미코팅 면에 코팅하거나; 또는 (ii) 제2 구체예로서 접착제(2)(층 A)를 보호 코팅(8)(층 D)에 코팅하는 단계; 및
(S4) 접착제(층 A)가 내부(즉 롤의 코어에 대하여)와 면하게 하고 또 (i) 제1 구체예로서 보호 코팅(층 D)이 외부와 면하게 하거나 또는 (ii) 제2 구체예로서 캐리어 시트(층 B)이 외부와 면하게 하여 4개-층 라미네이트를 롤에 권취하는 단계.
다르게는, 상기 막은 다음 단계를 포함하는 방법을 통하여 제조할 수 있다:
(S1) 결합물질(6)(층 C)을 캐리어 시트(4)(층 B)에 코팅하고, 건조하며 또 경우에 따라 2개 층 라미네이트를 롤에 권취하는 단계;
(S2) 상기 롤(권취되어 있으면)을 풀고, 보호 코팅(8)(층 D)을 결합물질(6)(층 C) 상에 코팅하고, 건조하며 또 3개 층 라미네이트를 롤에 권취하는 단계;
(S3) 상기 롤을 풀고, (i) 제1 구체예로서 접착제(2)(층 A)을 캐리어 시트(4)(층 B)의 미코팅 면 상에 코팅하거나; 또는 (ii) 제2 구체예로서 접착제(2)(층 A)를 보호 코팅(8)(층 D) 상에 코팅하는 단계.
(S4) 접착제(층 A)가 내부를 면하게 하고 또 (i) 제1 구체예로서 보호 코팅(층 D)이 외부와 면하는 하거나 또는 (ii) 제2 구체예로서 캐리어 시트(층 B)가 외부와 면하는 하여 4개 층 라미네이트를 롤에 권취하는 단계.
4개 층 라미네이트(즉, A-B-C-D 또는 B-C-D-A로 배열된 층을 갖는)가 롤에 권취된 후, 상기 롤은 그래도 저장될 수 있거나, 또는 바람직하게는, 롤을 풀어서(즉, 제조 방법 동안) 라미네이트화된 층의 소망하는 최종 순서인 C-D-A-B 순으로 배열된 층을 갖는 막을 생성하는 추가의 단계(S5)에 처리될 수 있다. 이렇게 하여, 상기 막은 품질 제어를 위해 조사될 수 있다. 이어, 막은 박리가능한 결합 물질(6) (층 C)이 내부와 면하게 하고 또 캐리어 시트(4)(층 B)가 외부와 면하게 하여 롤에 권취(S6)될 수 있다. 이 롤은 판매되거나 설치자에 의해 사용될 수 있다.
박리 스트립(5)을 포함하는 구체예의 경우, 제조 방법은, 4개 층 라미네이트를 롤에 권취하기 전에, 접착제(2)(층 A)의 1개 에지 또는 보호 코팅(8)(층 D)의 1개 에지에 박리 스트립을 도포하는 부가적 단계를 포함할 것이다.
결합물질(6)(층 C)(예컨대, 중합체 유형에 따라서 무기 용매 용액으로 또는 수성 에멀젼 또는 수용액으로)은 권선형 봉, 롤 코터, 나이프 오버 롤 코터, 그라비아, 또는 슬럿 다이 코터를 비롯한 다양한 도포기 중의 하나에 의해 캐리어 시트(4)(층 B)에 도포될 수 있다. 상기 캐리어 시트가 압출 코팅된 직물처럼 아주 매끈하지 않으면, 균일하게 두꺼운 결합 물질을 도포하기 위하여 롤 코터, 나이프 오버 롤 코터, 또는 슬럿 다이 코터가 바람직하다. 코팅된 결합 물질은 전형적으로 강제 열풍 오븐에서 건조된다.
보호 코팅(8)(층 D)은 권선형 봉, 롤 코터, 나이프 오버 롤 코터, 그라비아, 또는 슬럿 다이 코터를 비롯한 다양한 어플리케이터 중의 하나에 의해 결합물질(6) (층 C)에 도포될 수 있다. 상기 캐리어 시트가 압출 코팅된 직물처럼 아주 매끈하지 않으면, 균일하게 두꺼운 보호 코팅을 도포하기 위하여 롤 코터, 나이프 오버 롤 코터, 또는 슬럿 다이 코터가 바람직하다. 코팅된 보호 코팅은 전형적으로 강제 열풍 오븐에서 건조된다. 보호 코팅은 유기 용매, 고무 및/또는 감압성 접착제, 및 충전제(즉, 미립자 무기 물질)를 포함하는 용액으로서; 물, 고무 및/또는 감압성 접착제의 분산액, 및 충전제를 포함하는 수성 혼합물로서; 또는 고무 및/또는 감압성 접착제, 및 충전제를 포함하는 100% 고체 조성물로서 도포될 수 있다. 유기 용매 조성물이 바람직하다.
상기 접착제(2)(층 A)는 고온 용융, 무기 용매 계 코팅, 또는 수성 코팅으로서 도포될 수 있다. 고온 용융 코팅이 바람직하다. 고온 용융 코팅은 슬럿 다이, 나이프 오버 롤 코터 또는 고온 용융 코터에 의해 도포될 수 있다. 용매 또는 수계 코팅은 동일 방법에 의해서뿐만 아니라 권선형 봉 도포에 의해 도포될 수 있다.
방수막의 롤이 풀어지면, 박리가능한 결합 물질(층 C)은 캐리어 시트(층 B)로부터 박리되어 보호 코팅(층 D)에 접착되어 유지되며, 이는 접착제(층 A)에 접착된다. 따라서, 풀어진 후, 상기 막은 C-D-A-B 순서로 배열된 그의 층을 갖는다. 이것은 본 발명의 특별히 독특한 특징이다. 풀림은 실리콘 처리된 표면 및/또는 별개의 실리콘 코팅된 박리 라이너를 필요로 하지 않고도 실시된다. 롤로부터의 제1 및 마지막으로 풀린 것은 폐기할 필요가 없다.
실시예 1
0.38 mm 두께의 HDPE 캐리어 시트(층 A)는 한 면에는 고 광택 마감(gloss finis)을 갖고 또 다른 한 면에는 무광택 마감(matte finish)을 갖는다. HDPE 시트의 표면들은 코로나 처리 또는 기타 처리에 의해 처리되지 않았다. 3개 HDPE 시트의 광택면은 폴리비닐 알코올 (DuPont사가 제조한 Elvanol 52-22)의 10% 수용액을 사용하여 드로우 다운 바(draw down bar)를 통하여 습윤 두께 0.013 mm, 0.025 mm 및 0.051 mm로 각각 코팅되었다. 상기 코팅을 실온에서 철야로 건조하였다. 상기 폴리비닐 알코올 층은 결합물질(층 C)이다. 40% 에틸 아세테이트, 10% 헵탄, 7.5% 아크릴 중합체(제온 케미컬스사가 제조한 HyTemp 4051CG), 35% 325 메쉬 탄산칼슘, 5% 이산화티탄, 0.5% 분산제, 및 2.0% 입체장애 아민 안정화제를 포함하는 0.076 mm 두께 층(습윤 두께)의 보호 코팅(층 D)을 드로우 다운 바를 이용하여 3개의 HDPE/폴리비닐 알코올 라미네이트 상에(즉, 폴리비닐 알코올 층 상에) 코팅하였다. 이것은 보호 코팅 층이다. 감압성 접착제(층 A)는 HDPE/결합 물질/보호 코팅을 포함하는 각 3층 복합체의 무광택 면(즉, 캐리어 시트) 상에 코팅될 수 있고, 이어 4개층 라미네이트는 접착제 측이 내부와 면하게 하여 롤에 권취하였다. 상기 라미네이트 롤은 풀어져서 결합 물질/보호 코팅/접착제/HDPE로 배열된 라미네이트 구조를 갖는 방수막을 제공할 수 있다.
HDPE 시트의 광택면으로부터 결합물질의 박리 용이성은 이하의 방법을 이용하여 시험하였다. 별도의 폴리에틸렌 캐리어 및 10 mils의 SIS 접착제를 포함하는 테이프는 HDPE/결합 물질/보호 코팅을 포함하는 상술한 3개층 복합체의 각각의 보호 코팅 면에 도포하였다. 2" 폭 시편을 16O℉ (71℃) 오븐에서 24시간 동안 가열하고 냉각하였다. HDPE 시트의 광택 면으로부터 결합물질의 박리 용이성은 인스트론 메카니컬 테스터(Instron mechanical tester)를 이용하여 2"/분으로 박리 시험하여 측정하였다. 3개 샘플 모두의 경우에서 결합물질은 HDPE 시트의 광택면으로부터 용이하게 박리되었다. 폴리비닐 알코올의 10% 용액으로 제조한 0.013 mm, 0.025 mm 및 0.051 mm의 샘플에 대한 박리 접착값은 각각 0.005 N/mm, 0.005 N/mm 및 0.010 N/mm이었다.
상술한 막 중의 하나(0.025 mm 폴리비닐 알코올 코팅을 갖는 막)를 콘크리트에 대한 결합에 대해 시험하였다. 막을 1 인치 폭 스트립으로 절단한 후, 상기 막의 결합물질(층 C - 폴리비닐 알코올) 면에 대하여 콘크리트를 캐스팅하고 7일간 경화시켰다. 막과 경화된 콘크리트 사이의 접착(콘크리트에 대한 결합 또는 B-T-C)은 인트스트론 메카니컬 시험 장치를 이용하고 박리각 90° 및 박리 속도 2 in/분(5.1 cm/분)를 이용하여 B-T-C 값을 pli(pounds per lineral inch)로 제공하였다. 상기 샘플의 경우에서 콘크리트에 대한 결합은 19 pli 이었다.
실시예 2
결합물질(층 C)이 알칼리 용해성 중합체 또는 폴리비닐 아세테이트 동종중합체를 포함하는 실험실 규모의 샘플 다수를 이하에 기재된 바와 같이 제조하였다. 암모니아에 의해 중화된 중합체의 수용액, 중합체의 유기 용매 용액, 및 에멀젼(하기 표에 정의된 바와 같은)을 비롯한 다양한 형태의 알칼리 용해성 중합체가 사용되었다. 폴리비닐 아세테이트 동종중합체의 유기 용매-계 용액이 사용된다. 코팅의 드로우다운을 코로나 처리되지 않은 고밀도 폴리에틸렌 시트 상에 캐스팅하였다. 습윤 코팅의 두께를 조절하여 실온에서 건조한 후 결합물질(층 C)의 목적하는 두께를 얻었다. 7% 아크릴 고무(Hytemp 4051), 35% 탄산칼슘, 5% 이산화티탄, 2% 산화방지제, 및 51% 유기 용매(에틸 아세테이트/헵탄)를 포함하는 보호 코팅(층 D)을 제조하였다. 2 mils(0.051 mm)의 상기 보호 코팅을 건조 알칼리 용해성 중합체 코팅(결합 물질 층 C)의 상부에 코팅하고 또 실온에서 건조하였다. 고밀도 폴리에틸렌 캐리어 시트(층 B) 및 15 mils의 SIS 감압성 방수 접착제(층 A)을 포함하는 2개 층 막의 접착제 면을 상술한 3개층 복합체(즉, HDPE 시트, 결합 물질(층 C) 및 보호 코팅(층 D - 건조된 아크릴 고무 코팅)의 보호 코팅(층 D)에 도포하고 또 압력을 인가하여 감압성 접착제(층 A)과 보호 코팅(층 D) 사이의 양호한 접착을 가능하게 함으로써 고밀도 폴리에틸렌 시트, 결합 물질(층 C), 보호 코팅(층 D), 방수 접착제(층 A), 및 캐리어 시트(층 B)을 포함하는 5층 구조를 형성하였다. 고밀도 폴리에틸렌 시트와 결합물질(층 C) 사이의 결합은 아주 낮았다. 이 시트는 제거되어 층 C-D-A-B를 포함하는 4개 층 막을 남기며, 이 경우에서 층 C는 알칼리 용해성 중합체 코팅 또는 PVA 코팅이다. (다르게는, 이들 막은 다른 이전에 기재된 수법을 따라서 제조할 수도 있으며, 상기 층은 롤에 권취되기 전에 A-B-C-D 또는 B-C-D-A 순서로 배열된 다음 풀어져서 C-D-A-B 층을 이룬 막을 형성한다.)
제조된 4개 층 막 각각을 1 인치 폭 스트립으로 절단하였다. 이 막의 결합물질(층 C - 알칼리 용해성 중합체 또는 PVA) 면에 대하여 콘크리트를 캐스팅한 다음 7일 동안 경화시켰다. 상기 막과 경화된 콘크리트 사이의 접착(콘크리트에 대한 결합 또는 B-T-C)은 인스트론 메카니컬 시험 장치를 이용하고, 박리각 90° 및 박리 속도 2 in/분(5.1 cm/분)을 이용하여 측정하여 B-T-C 값을 pli로 제공하였다. 제조된 모든 샘플 및 대조군(결합 물질을 갖지 않는 샘플 1)에 대한 B-T-C 값은 하기 표에 나타낸다. 5 pli 보다 큰 B-T-C는 양호하며 또 대조를 위하여 상기 값보다 크거나 또는 상기 값과 동일한 B-T-C가 바람직하다.
거의 모든 샘플이 콘크리트에 대한 탁월한 결합(B-T-C)을 나타내었다. 수성 에멀젼 또는 수용액으로부터의 알칼리 용해성 중합체 층 캐스트에 의해 일부 낮은 결합 강도를 갖는 것이 밝혀졌다. 유기 용매-계 용액으로부터 알칼리 용해성 중합체 층 캐스트뿐만 아니라 폴리비닐 아세테이트를 포함하는 샘플에 대해 더 우수한 결합 강도가 측정되었다.
Figure 112011025220850-pct00001
Figure 112011025220850-pct00002

Claims (31)

  1. 방수성 접착제를 포함하는 층 A;
    캐리어 시트를 포함하는 층 B;
    박리가능한 결합 물질을 포함하는 층 C; 및
    보호 코팅을 포함하는 층 D의 라미네이트화된 층을 포함하는 방수막으로서,
    상기 막은 제거가능한 박리 시트를 포함하지 않으며; 또
    (i) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 A-B-C-D로 배열되거나; 또는 (ii) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 B-C-D-A로 배열되거나; 또는 (iii) 상기 라미네이트화된 층은 순차적 순서 C-D-A-B로 배열되는 방수막.
  2. 제 1항에 있어서, (i) 상기 라미네이트화된 층은 막이 롤에 권취되기 전에 순차적 순서 A-B-C-D로 배열되는 방수막.
  3. 제 2항에 있어서, 롤에 권취되고, 층 D가 롤의 최외층을 포함하며 또 층 A가 롤의 최내층을 포함하는 방수막.
  4. 제 1항에 있어서, (ii) 상기 라미네이트화된 층은 막이 롤에 권취되기 전에 순차적 순서 B-C-D-A로 배열되는 방수막.
  5. 제 4항에 있어서, 롤에 권취되고, 층 B가 롤의 최외층을 포함하며 또 층 A가 롤의 최내층을 포함하는 방수막.
  6. 제 1항에 있어서, (iii) 상기 라미네이트화된 층은 상기 막이 롤로부터 풀어질 때 순차적 순서 C-D-A-B로 배열되는 방수막.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 라미네이트화된 층은 막이 롤로부터 풀어질 때 순차적 순서 C-D-A-B로 배열되는 방수막.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 라미네이트화된 층은 막이 롤로부터 풀어질 때 순차적 순서 C-D-A-B로 배열되는 방수막.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제(층 A)는 0.05 내지 2.5 mm의 두께를 갖고, 상기 캐리어 시트(층 B)는 0.05 내지 2.0 mm의 두께를 지니며, 박리가능한 결합 물질(층 C)은 0.1 내지 20 μm의 두께를 갖고, 또 보호 코팅(층 D)은 건조 고체 기준으로 5 g/m2 내지 400 g/m2의 코팅 중량을 갖는 방수막.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 접착제(층 A)는 0.1 내지 1.0 mm의 두께를 갖고, 상기 캐리어 시트(층 B)는 0.3 내지 1.0 mm의 두께를 지니며, 박리가능한 결합 물질(층 C)은 0.5 내지 5 μm의 두께를 갖고, 또 보호 코팅(층 D)은 건조 고체 기준으로 20 g/m2 내지 150 g/m2의 코팅 중량을 갖는 방수막.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 박리가능한 결합 물질(층 C)이 수용성 중합체, 알칼리 용해성 중합체, 또는 폴리비닐 아세테이트의 동종중합체 또는 공중합체를 포함하는 방수막.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 박리가능한 결합 물질(층 C)이 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 옥사이드, 수용성 셀룰로오스 중합체, 가수분해된 말레산 무수물 중합체 및 공중합체, 폴리비닐피롤리돈, 설폰화된 폴리스티렌, 폴리설포에틸 아크릴레이트, 폴리(2-히드록시에틸아크릴레이트), 폴리아크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(아크릴산)의 알칼리 금속 염, 천연 또는 합성적으로 변형된 다당류, 단백질, 알지네이트, 크산탄 검, 및 구아 검으로 이루어진 군으로부터 선택된 수용성 중합체를 포함하는 방수막.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 박리가능한 결합 물질(층 C)이 폴리비닐 알코올을 포함하는 방수막.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 박리가능한 결합 물질(층 C)은 스티렌 및 말레산 무수물의 공중합체, 스티렌, 말레산 무수물 및 말레산 무수물의 반에스테르의 공중합체, 아크릴산 및 스티렌 및/또는 알파-메틸 스티렌의 공중합체, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트, 메타크릴산과 메틸 메타크릴레이트의 공중합체, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트와 아크릴산의 공중합체, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트와 아크릴산의 공중합체, 송진산, 페놀 수지, 및 이들 중 1 이상의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 알칼리 용해성 중합체를 포함하는 방수막.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 박리가능한 결합 물질(층 C)은 스티렌과 말레산 무수물의 공중합체 또는 스티렌, 말레산 무수물 및 말레산 무수물의 반에스테르의 공중합체를 포함하는 방수막.
  16. 제 11항에 있어서, 상기 박리가능한 결합 물질(층 C)은 폴리비닐 아세테이트의 동종중합체 또는 공중합체를 포함하는 방수막.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 보호 코팅은 탄산칼슘, 모래, 실리케이트 모래, 시멘트, 탈크, 이산화티탄, 슬레이트 분진, 화강석 분진, 점토, 플라이 애쉬, 슬래그, 메타카올리나이트, 알루미나 삼수화물, 수화된 분쇄 시멘트, 부분적으로 수화된 시멘트, 및 이들 물질의 2 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 미립자 무기 물질을 포함하는 방수막.
  18. 제 1항에 있어서, 상기 보호 코팅은 탄산칼슘, 포틀랜드 시멘트, 화이트 포틀랜드 시멘트, 수화된 분쇄 포틀랜드 시멘트, 수화된 분쇄 화이트 포틀랜드 시멘트, 부분적으로 수화된 포틀랜드 시멘트, 부분적으로 수화된 화이트 포틀랜드 시멘트, 및 이들 물질의 2 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 미립자 무기 물질을 포함하는 방수막.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 보호 코팅은 내후성 탄성중합체 또는 내후성 감압성 접착제를 부가적으로 포함하는 방수막.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 내후성 탄성중합체 또는 감압성 접착제는 아크릴레이트 중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 중합체, 폴리이소부틸렌, 부틸 고무, 실리콘 고무, 또는 이들의 2 이상의 혼합물을 포함하는 방수막.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 시트는 중합체 필름 또는 중합체 코팅된 직물을 포함하는 방수막.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 캐리어 시트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-올레핀 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 폴리에틸 아크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 클로라이드 또는 이들 물질의 2 이상의 조합을 포함하는 방수막.
  23. 제 1항에 있어서, 방수 접착제(층 A)는 합성 감압성 접착제 또는 고무 변형된 역청 감압성 접착제를 포함하는 방수막.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 방수 접착제(층 A)는 부틸 고무계 접착제, 폴리이소부틸렌계 접착제, 부틸계 접착제, 아크릴계 접착제, 비닐 에테르계 접착제, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS)계 접착제, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS)계 접착제, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)계 접착제, 스티렌-부타디엔 고무(SBR)계 접착제, 또는 이들 물질의 2 이상의 조합을 포함하는 합성 감압성 접착제를 포함하는 방수막.
  25. 제 1항에 있어서, 방수막의 에지를 따라 방수 접착제에 제거가능하게 접착된 좁은 인열 스트립을 더 포함하며, 상기 인열 스트립은 캐리어 시트에 접착되는 면과 대향하는 접착제 면에 배치되는 방수막.
  26. 방수성 접착제(층 A), 캐리어 시트(층 B), 박리가능한 결합 물질(층 C) 및 보호 코팅(층 D)을 포함하고 제거가능한 박리 시트는 포함하지 않는 방수막을 제조하는 방법으로,
    (S1) 박리가능한 결합물질(층 C)을 캐리어 시트(층 B)에 코팅하고 또 건조시키는 단계;
    (S2) 보호 코팅(층 D)을 상기 박리가능한 결합물질(층 C)에 코팅하고 또 건조시키는 단계;
    (S3) (i) 접착제(층 A)를 캐리어 시트(층 B)의 미코팅 면에 코팅하여 순차적 순서 A-B-C-D로 배열된 라미네이트화된 층을 갖는 방수막을 제공하거나; 또는 (ii) 접착제(층 A)를 보호 코팅(층 D)에 코팅하여 순차적 순서 B-C-D-A로 배열된 라미네이트화된 층을 갖는 방수막을 제공하는 단계; 및
    (S4) 접착제(층 A)가 내부와 면하게 하여 4개-층 라미네이트를 롤에 권취하는 단계를 포함하는, 방수막의 제조 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 단계 (S3)은 (i) 접착제(층 A)를 캐리어 시트(층 B)의 미코팅 면에 코팅하여 순차적 순서 A-B-C-D로 배열된 라미네이트화된 층을 갖는 방수막을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서, 롤을 풀어서 순차적 순서 C-D-A-B로 배열된 라미네이트화된 층을 갖는 방수막을 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  29. 제 26항에 있어서, 단계 (S3)은 (ii) 접착제(층 A)를 보호 코팅(층 D)에 코팅하여 순차적 순서 B-C-D-A로 배열된 라미네이트화된 층을 갖는 방수막을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 제 29항에 있어서, 롤을 풀어서 순차적 순서 C-D-A-B로 배열된 라미네이트화된 층을 갖는 방수막을 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  31. 제 28항 또는 제 30항에 있어서, 방수막의 미권취 롤을 재권취하여 캐리어 시트(층 B)가 롤의 최외층이 되도록 하는 단계를 더 포함하는 방법.

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