KR101826922B1 - 복합방수시트 및 이를 이용한 방수공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 뛰어난 접착성 및 방수성을 갖고, 가벼우며, 내수성 및 전기적 특성이 우수한 복합방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 방수를 필요로 하는 도로 및 교면 등 시공면에 시공되는 복합방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것으로,
보다 상세하게는 뛰어난 접착성 및 방수성을 갖고, 가벼우며, 내수성 및 전기적 특성이 우수한 복합방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.
일반적으로 도로 및 교면 등 에는 각 구조물의 부식 및 파손을 방지하기 위해 방수공법이 적용되고 있다.
이러한 방수공법에는 시트 방수와 도막 방수가 있는데, 도막 형성 시공을 해야 하는 도막 방수에 비해 시트 방수는 방수 성능, 구조물의 거동 대응성, 크랙 추종성, 외부 충격에 대한 내구성 등에 대하여 우수하다는 장점을 갖는다.
종래의 시트 방수공법은 크게, 등록특허 제10-0924114호(2009년10월22일)[자착식 고무화 아스팔트시트 및 자착식 고무화 아스팔트시트와 방근시트를 이용한 복합방수ㅇ방근구조의 시공방법](종래기술1)과 같은 아스팔트 시트를 이용하는 방식, 또는 등록특허 제10-1006473호(2010년12월30일)[자착식 방수시트](종래기술2)와 같이 EVA 자착식 시트를 이용하는 방식이 있다.
그러나 아스팔트 시트는 제품이 규격화 되어 있어 시공 자유성을 충분히 보장받기 어렵고, 누수의 발견이 어려우며, 보수 범위가 광범위해지고, 코너 및 돌출부위 시공이 난해하고, 동절기에는 저온으로 인해 접합 불량이 발생하는 등의 단점이 있다. 또한 EVA 자착식 시트는 용융점이 낮아 열에 대한 내구성이 낮으며, 시트가 분리되어 있어 시공성이 불리하다는 단점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,
다른 화합물과의 친화력이 높아 뛰어난 접착성 및 방수성을 갖고, 물보다 비중이 낮아 가벼우며, 내수성 및 전기적 특성이 우수한 복합방수시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 별도의 프라이머액 코팅 없이도 직접 페인팅이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 갖는 본 발명에 따른 복합방수시트는
방수재, 그리고 상기 방수재 상부에 적층되는 아스팔트시트, 그리고 상기 아스팔트시트 상부에 적층되는 시트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 시트는 상기 시트 100 중량부에 대하여 0.2~0.5 중량부의 착색제를 더 포함하고, 상기 복합방수시트는 상기 방수재 하부에 적층되는 흡수방지재를 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다.
상기 복합방수시트를 이용한 방수공법은
시공면 평탄 작업과 더불어 시공면에 존재하는 이물질을 제거하는 단계, 그리고 상기 시공면에 상기 방수재를 적층시키는 단계, 그리고 상기 방수재 상부에 상기 아스팔트시트 및 상기 시트를 접착하는 단계 및, 그리고 상기 복합방수시트 상부에 페인트를 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 구성, 특징 및 단계로 이루어진 본 발명은
다른 화합물과의 친화력이 높아 뛰어난 접착성 및 방수성을 갖고, 물보다 비중이 낮아 가벼우며, 내수성 및 전기적 특성이 우수하고, 우레탄 페인트와의 뛰어난 접착력을 통해 별도의 프라이머액 코팅 없이도 직접 페인팅이 가능한 복합방수시트 및 방수공법을 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 적층 구조를 도시한 개략적인 구조도.
도 2는 시트의 물성 도표.
도 3은 본 발명에 따른 복합방수시트를 이용한 방수공법에 관한 순서도.
도 2는 시트의 물성 도표.
도 3은 본 발명에 따른 복합방수시트를 이용한 방수공법에 관한 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
뛰어난 접착성 및 방수성을 갖고, 가벼우며, 내수성 및 전기적 특성이 우수한 복합방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 복합방수시트(이하 본 시트(S)) 및 이를 이용한 방수공법(이하 본 공법)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 시트(S)의 적층 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 시트(S)는 방수재(1), 아스팔트시트(2) 및 시트(3)를 포함하여 이루어진다.
각 구성 별로, 가장 하부에 적층되어 시공면에 접촉하는 방수재(1)는 메틸메타크릴레이트(Methyl Meta acrylate, Methyl Methacrylate)를 주원료로 하는데, 메틸메타크릴레이트는 내화학성, 내수성, 내구성이 우수하기 때문에, 메틸메타크릴레이트를 주원료로 하는 방수재(1)는 강도가 대단히 우수하며, 조직이 치밀하여 수분의 투과성이 매우 낮다는 장점을 갖는다. 이 방수재(1)는 상술한 MMA 에 한정된 것은 아니며, 아크릴 또는 우레탄 방수재 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 방수재(1) 상부에 적층되는 아스팔트시트(2)는 아스팔트, SBS, Process Oil, 탄산칼슘을 원료로 하여 제작되는데, 이러한 아스팔트시트(2)는 우수한 신장률과 복원력으로 균열 추종성이 우수하다는 장점을 갖는다.
다음으로, 아스팔트시트(2) 상부에 적층되는 시트(3)는 탄화수소 화합물 중합으로 생성된다. 이 시트(3)는 다른 화합물과의 친화력이 높아 뛰어난 접착성 및 방수성을 갖고, 물보다 비중이 낮아 가벼우며, 내수성 및 전기적 특성이 우수한 바, 본 시트(S)에 역시 이러한 장점을 갖게 된다.
아울러 우레탄 페인트와의 접착력이 뛰어나기 때문에, 별도의 프라이머액 코팅 없이도 직접 페인팅이 가능하다는 장점 또한 갖는다.
여기에서 방수재(1)는 방수 시공면에 별도로 선(先) 도포되고, 아스팔트시트(2)와 시트(3)는 일체로 구성되거나 상호 접착되게끔 구성되어, 방수재(1)에 후(後) 접착되는 것이 바람직하다.
시트(3)는 용융점이 높아 열에 대한 내구성, 즉 내열성이 우수하다. 또한 가볍고 커팅성이 우수하여 편리하게 시공이 가능한 바, 즉 시공성이 우수하다. 아울러 저온탄성력이 우수하고, 생산과정에서 변형이 적다는 장점까지 가지고 있다.
방수시트에 관한 종래의 기술들은 대표적으로 EVA 자착식 시트와 아스팔트 시트가 있는데, EVA 자착식 시트는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지를 주원료로 하여 제작되는 시트로 일반적으로 이형지(부직포)를 포함한다. 또한 아스팔트 시트는 개질 아스팔트를 일정한 두께로 중심기재를 이용하여 성형시킨 방수시트로, 일반적으로 개량 아스팔트로 불리기도 한다.
이러한 종래의 기술들은 본 발명과 비교하였을 때, 먼저 EVA 자착식 시트는 용융점이 낮아 열에 대한 내구성이 낮으며, 시트가 분리되어 있어 시공성이 불리하다는 단점이 있다. 또한 아스팔트 시트는 제품이 규격화 되어 있어 시공 자유성을 충분히 보장받기 어렵고, 누수의 발견이 어려우며, 보수 범위가 광범위해지고, 코너 및 돌출부위 시공이 난해하고, 동절기에는 저온으로 인해 접합 불량이 발생하는 등의 단점이 있다.
도 4는 본 시트(S)를 이용한 방수공법(본 공법)에 관한 실시예를 도시한 도면이다. (도면부호 수정 예정)
본 방법은 시공면 작업 단계(S1), 방수재 적층 단계(S2), 시트 접착 단계(S3) 및 페인트 도포 단계(S4)를 포함하여 이루어진다.
각 단계 별로, 시공면 작업 단계(S1)는 시공면 평탄 작업과 더불어 시공면에 존재하는 이물질을 제거하는 단계로, 방수재(1)가 시공면에 잘 적층될 수 있도록 시공면을 다듬는 단계이다.
다음, 방수재 적층 단계(S2)는 다듬어진 시공면에 방수재(1)를 적층시키는 단계로, 방수재(1)의 효과에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 도 4에서는 방수재(1)가 이미 시공면에 적층된 상태가 도시되어 있다.
다음, 시트 접착 단계(S3)는 방수재(1) 상부에 아스팔트시트(2) 및 시트(3)를 접착하는 단계로, 앞서 언급한 바와 같이, 아스팔트시트(2)와 시트(3)가 일체로 구성되거나 또는 미리 접착되어 있기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이 두 시트의 결합체를 방수재(1) 상부에 붙여서 본 시트(S)를 시공면에 적층 시공한다.
다음, 페인트 도포 단계(S4)는 복합방수시트 상부에 페인트를 도포하는 단계로, 상기한 바와 같이 페인트는 우레탄 페인트로 이루어질 수 있으며, 시트(3)는 우레탄 페인트와의 접착성이 우수하기 때문에 보다 견고하고 안정적인 방수 처리가 가능하다는 효과를 갖는다.
또한 상기 단계로 이루어진 본 방법은 시트(3)를 포함하는 복합방수시트를 사용함으로써 상기 본 시트(S)의 효과에서 설명한 효과를 갖는 방수공법을 제공한다.
한편, 본 시트(S)에는 포졸란이 2~3 중량% 더 포함될 수 있다. 이 포졸란(Pozzolan)은 규조토(Diatomite)와 같은 천연 광물성 소재로서, 음이온 방출과 탈취 효과 및 항균 작용에 의해, 석유화학 물질의 독성을 배출하는 역할을 한다. 천연 포졸란의 규조토는, 바다 또는 호수 밑바닥에 침적된 연질의 암석 또는 흙덩이로서, 약 95％ 이상이 실리카 성분으로 구성되어 다량의 원적외선을 방사하고, 미세한 공극들을 갖추고 있다. 이 포졸란이 2중량% 미만이면 정화 효과가 낮고, 3중량%를 초과할 경우에는 결합력이 저하된다.
그리고 왁스 또는 파라핀이 3~4 중량% 포함될 수 있다. 이 왁스 또는 파라핀은 녹는점 40∼60℃을 구비하며, POE 시트의 생산온도를 낮추는 역할을 하고, 휘발되지 않아 품질을 저하시키지 않는 효과를 제공한다. 이 왁스 또는 파라핀은 3 중량% 미만으로 첨가되면 첨가효과가 거의 없으며, 4wt%를 초과하여 첨가되면 POE 시트의 취성이 증가하여 쉽게 깨지는 현상이 발생된다.
스티렌 열가소성 엘라스토머도 1~2 중량% 포함될 수 있다. 양말단기의 폴리스치렌 블록(polystyrene block)을 하드세그먼트(hard segment)로 하고 중간에는 폴리부타디엔이 소프트 세그먼트(soft segment)의 구조를 가지고 있으며 혼합용제에 용해시 저점도화 시킬수 있고 고탄성, 저온내구성이 우수하여 시간이 경과함으로서 발생되는 방수도막의 균열현상과 동절기의 저온내구성 부족으로 발생되는 방수도막의 들뜸현상을 방지하는 기능을 발휘하며 미립자상태로 분산시킨 합성 제오라이트 분말은 내부의 규칙적인 미세기공에 의하여 방수도막이 방음, 흡음 등 부가적인 기능을 발휘할 수 있는 이점을 지니고 있다
또 아민계 경화제가 2.5~3.5 중량% 포함될 수 있다. 아민계 경화제 함량이 2.5 중량% 미만이면 강도와 내구성이 낮아져 물성이 저하되는 문제점을 일으킬 수 있으며, 3.5 중량%를 초과할 경우 점도가 높아져 가공성이 떨어지게 된다.
그리고 비정질 폴리올레핀을 1.5~3 중량% 더 포함할 수 있다. 이 비정질 폴리올레핀(APO: Amorphous Polyolefin)은 에틸렌과 프로필렌 같은 올레핀을 첨가 중합시킨 강한 접착성 소재로서, 하절기에 POE 시트의 열전도율을 저하시킨다.
또한 철 슬래그를 0.5~0.7중량% 더 포함할 수 있다. 이 철 슬래그는, 전기로에서 신철, 고철 등을 정련하여 강을 제조할 때 발생되는 슬래그로서, POE 시트의 소성 변형을 방지하고, 방수 대상면의 포트 홀 발생을 방지하는 특징이 있다. 철 슬래그가 0.5중량% 미만으로 첨가되는 경우 그 효과가 높지 않고, 0.7 중량%를 초과하면 효과의 상승폭이 미미하다.
한편, 본 시트(S)는 미감 향상 또는 가시성 향상을 통해 시공성 확보를 위해 시트(3)가 착색제를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 시트(3)는 시트(3) 100 중량부에 대하여 0.5~1.0 중량부의 착색제를 더 포함할 수 있다. 이 착색제는 트리페닐메탄 염료를 포함하고 4-[4-(N-에틸-p-설포늄벤질아미노)디페닐메틸렌]-[1-(N-에틸-N-p-설포늄벤질)-델타-2,5-사이클로헥사디엔이민]의 모노소듐 염을 포함할 수 있다.
만약 착색제가 0.5 중량부 미만인 경우 착색 효과가 부족하고, 착색제가 1.0 중량부 초과인 경우 시트(3) 구조적 안정성을 해하여 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
또한 본 시트(S)는 방수재(1) 하부에 적층되는 흡수방지재를 더 포함할 수 있다.
이러한 흡수방지재는 설치면에 도포되는데, 특히 흡수방지재는 아크릴계 모노머, 관능성 모노머 및 공중합 가능한 모노머를 유화 중합하여 제조된 수용성 아크릴중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
이 중 아크릴계 모노머는 폴리머를 구성하는 주성분이 되는 것으로, 그 사용량은 시트(3) 100중량부에 대하여 180~220 중량부인 것이 바람직하며, 사용량이 180 중량부보다 적으면 내수성이 및 내후성이 취약할 우려가 있고, 220중량부 이상 사용하는 경우는 유연성이 취약한 단점이 있게 된다.
아크릴계 모노머로는 메틸아크릴레이트(Methylacrylate), 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate), 부틸아크릴레이트(Butylacrylate), 2-에틸헥실아크릴레이트(2-Ethyhexylacrylate), 시클로헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트 등과 같은 아크릴산또는 메타크릴산 알킬에스테르류가 포함될 수 있다.
아크릴중합체를 이루는 또 다른 조성물인 관능성 모노머는 아크릴계 모노머와 함께 유화 중합하는 것으로, 아크릴계 모노머와 같이 시트(3) 100중량부에 대하여 180~220 중량부인 것이 바람직하며, 사용량이 180중량부보다 적으면 내수성이나 내습윤 접착성이 불충분하게 되고, 220 중량부 이상 사용하는 경우는 분산성이 저하될 우려가 있다.
관능성 모노머는 글리시딜기 함유모노머를 포함할 수 있고, 글리시딜(메타)아크릴레이트(Glycidylmethacrylate), 글리시딜(메타)아릴에테르, 3,4-에폭시시클로헥실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이 중 시멘트 몰타르 조성물의 물 습윤 시의 접착성을 위해서는 글리시딜메타아크릴레이트가 바람직하다.
아크릴중합체를 이루는 또 다른 조성물인 공중합 가능한 모노머로서는, 통상의 유화 중합에 사용 가능한 것이라면 특별한 제한은 없고, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 말레인산, 인타콘산, 크로톤산 등의 에틸렌성 불포화 카르본산이나, 또는 에틸렌 등의 올레핀계 단량체나, 또는 스틸렌, α-메틸스틸렌, 비닐톨루엔 등의 스틸렌계 단량체 등을 포함할 수 있다.
공중합 가능한 모노머의 사용량은 30~50 중량부인 것이 바람직하며, 사용량이 30 중량부보다 적으면 내후성 및 경도가 취약해질 우려가 있고, 50 중량부 이상 사용하는 경우는 분산성이 취약하게 된다.
이하 상기한 착색제 및 흡수방지재에 관한 실시예를 설명하기로 한다.
제1실시예(착색제)
시트(3) 100g에, 트리페닐메탄 염료와 4-[4-(N-에틸-p-설포늄벤질아미노)디페닐메틸렌]-[1-(N-에틸-N-p-설포늄벤질)-델타-2,5-사이클로헥사디엔이민]의 모노소듐 염을 포함하는 착색제 0.3g을 혼합하여 시트(3)를 보라색으로 착색한 결과, 밝은 보라색을 띄는 시트(3)가 적층된 복합방수시트가 제조되었고, 이를 이용하여 건물 옥상의 바닥면에 방수 시공을 진행한 결과 낮에도 작업자가 육안으로 복합방수시트를 판별할 수 있어, 시공 상황을 한 눈에 쉽게 알 수 있었다. 또한 작업자의 외력에 의해서 찢어지지 않는 것 역시 확인할 수 있었다.
제2실시예(흡수방지재)
건물 옥상 바닥면(시공면)에 아크릴계 모노머인 메틸아크릴레이트(Methylacrylate) 200g, 관능성 모노머인 글리시딜메타아크릴레이트 200g, 공중합 가능한 모노머인 아크릴산 40g을 유화 중합하여 제조된 수용성 아크릴중합체를 포함하여 제조된 흡수방지재를 도포한 후, 방수재(1) 200g을 도포하고, 이 후 100g의 시트(3)와 300g의 아스팔트 시트가 상호 접합된 시트 결합체를 접착하여 방수 시공을 완료하였다.
이 후 냉각기와 가열기를 사용하여 시공된 복합방수시트를 가열 및 냉각하고 난 후 시트 결합체와 방수재(1)를 제거하고, 흡수방지재의 변화를 관찰한 결과, 흡수방지재의 내수성 및 내후성에 이상이 없었고, 시공면과의 접착 상태 또한 양호하였다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S: 본 시트
1: 방수재 2: 아스팔트시트
3: 시트
1: 방수재 2: 아스팔트시트
3: 시트
Claims (4)
- 방수재;
상기 방수재 상부에 적층되는 아스팔트시트; 및
상기 아스팔트시트 상부에 적층되는 시트;
를 포함하고,
상기 시트는:
포졸란 2~3 중량%;
왁스 또는 파라핀이 3~4 중량%;
스티렌 열가소성 엘라스토머 1~2 중량%;
아민계 경화제가 2.5~3.5 중량%
비정질 폴리올레핀을 1.5~3 중량%; 및
철 슬래그를 0.5~0.7중량%
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 방수시트.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 시트는
상기 시트 100 중량부에 대하여 0.5~1.0 중량부의 착색제를 더 포함하되,
상기 착색제는 트리페닐메탄 염료를 포함하고 4-[4-(N-에틸-p-설포늄벤질아미노)디페닐메틸렌]-[1-(N-에틸-N-p-설포늄벤질)-델타-2,5-사이클로헥사디엔이민]의 모노소듐 염을 포함하고,
상기 복합방수시트는
상기 방수재 하부에 적층되는 흡수방지재를 더 포함하되,
상기 흡수방지재는 아크릴계 모노머, 관능성 모노머 및 공중합 가능한 모노머를 유화 중합하여 제조된 수용성 아크릴중합체를 포함하고,
상기 아크릴계 모노머의 사용량은 상기 시트 100중량부에 대하여 180~220 중량부이고,
상기 아크릴계 모노머는 메틸아크릴레이트(Methylacrylate), 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate), 부틸아크릴레이트(Butylacrylate), 2-에틸헥실아크릴레이트(2-Ethyhexylacrylate), 시클로헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합방수시트.
- 청구항 1에 기재된 복합방수시트를 이용한 방수공법에 있어서,
(S1) 시공면 평탄 작업과 더불어 시공면에 존재하는 이물질을 제거하는 단계;
(S2) 상기 시공면에 상기 방수재를 적층시키는 단계;
(S3) 상기 방수재 상부에 상기 아스팔트시트 및 상기 시트를 접착하는 단계; 및
(S4) 상기 복합방수시트 상부에 페인트를 도포하는 단계;
를 포함하여 이루어진 방수공법.
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