KR101964938B1 - 이종재질 접착을 위한 접착 표면층을 갖는 자착식 방수시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개질 아스팔트층과 접하는 부분은 내열성이 우수할 뿐만 아니라 다른 방수시트인 이종재질의 개질 아스팔트층과 접착되는 부분은 결정화도가 낮아 겹침 시공 시 개질 아스팔트층과의 높은 접착력을 가지면서 조인트 부위 도막 시공시 또한 도막과의 우수한 접착력을 가질 수 있도록 개질 아스팔트층의 상면에 접합되는 고밀도 폴리에틸렌(High-density polyethylene, HDPE) 수지층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 수지층의 상면에 그 고밀도 폴리에틸렌 수지층 보다 결정화도가 낮은 변성 폴리올레핀 수지층(MODIFIED POLYOLEFIN)이 접합되어 형성되는 접착 표면층; 및 상기 개질 아스팔트층의 밑면에 부직포 또는 이형필름에 의해 형성되는 바닥층;을 포함하는 이종재질 접착을 위한 접착 표면층을 갖는 자착식 방수시트를 제공한다.
그에 따라 시공성이 우수할 뿐만 아니라 제품에 대한 높은 신뢰성 또한 확보할 수 있는 효과를 가진다.

Description

이종재질 접착을 위한 접착 표면층을 갖는 자착식 방수시트{Self-adhesive waterproof sheet with adhesive surface layer for bonding different materials}

본 발명은 자착식 방수시트에 관한 것으로, 더 상세하게는 개질 아스팔트층과 접하는 부분은 내열성이 우수할 뿐만 아니라 다른 방수시트인 이종재질의 개질 아스팔트층과 접착되는 부분은 결정화도가 낮아 겹침 시공 시 개질 아스팔트층과의 높은 접착력을 가지면서 조인트 부위 도막 시공시 또한 도막과의 우수한 접착력을 가질 수 있도록 한 이종재질 접착을 위한 접착 표면층을 갖는 자착식 방수시트에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물에 빗물 또는 지하수가 침투하게 되는 경우 콘크리트 재료의 결합력을 저하시키고, 온도변화에 의한 물의 체적변화에 따른 공극 균열이 발생하게 됨은 물론 시간이 경과 함에 따라 균열이 확대되어 콘크리트 구조물에 강도 및 수명 저하가 초래된다.

그에 따라 콘크리트 구조물의 완벽한 방수, 하중 및 충격을 흡수하여 구조물의 균열의 확대를 억제할 수 있는 물성을 지닌 방수재가 요구된다.

이러한 콘크리트 구조물의 완벽한 방수를 위해 개질 아스팔트, 고무계 등 다양한 재료들이 사용되고 있으며 용도에 따른 요구 물성이 다양하여 여러 분야에서 물성 개선이 요구된다.

통상적인 방수시트는 부직포, 직포, 유리섬유, 필름 등의 상, 하부에 개량아스팔트로 일정두께의 방수층을 형성하고, 방수층의 상부에 PE, PVC, EVA, TPO, 부직포, 직포 등의 마감재를 부착하며, 방수층의 하부에는 박리지(이형지)를 부착하여 이루어진 구조이다.

상기한 방수시트는 개량아스팔트에 충진재를 과다하게 첨가하여 제품의 중량이 무거워져 시공이 불편하므로 공기가 지연되고, 저온하에서는 외부 충격으로 방수층이 쉽게 파손되고, 콘크리트 구조물 및 기타 피착면에 부착할 때에는 토오치 램프를 이용하여 접착면을 용융시켜야 하는 불편함이 있었다.

또한, 액체 형(일반적으로 우레탄, 에폭시, 우레아 등)으로 된 방수 제품은 미세한 틈새 부위에 잘 침투하고, 코너부위 등 형상을 요하는 부위의 시공이 편리하나 여러 번 도포하므로 두께가 일정하지 않고 한번 도포 후 경화하는데 상당한 시간이 소요되므로 인건비가 상승하며, 또 한편으로는 용제용으로 냄새가 발생되는 문제로 민원 발생의 원인이 되어 사용에 한계가 있다.

그리고 도포된 액체 형 비노출 방수공법은 용제 휘발 후 두께가 얇아져 모르타르, 흙 타설 시 자갈, 뾰쪽한 것으로 인해 방수층이 뚫리거나 외부충격으로 파괴되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 종래에도 일정 이상 온도하에서 점착력을 가져 피착면으로 부착 가능한 자착식 아스팔트 방수시트가 사용되고 있다.

통상적인 자착식 방수시트는 방수층인 개질 아스팔트층과, 그 상면에 접착을 위한 단일재질의 고밀도 폴리에틸렌(High-density polyethylene, HDPE) 필름이 형성되며, 밑면에는 부직포 또는 이형 필름이 구비된다.

허 나, 상기한 종래 자착식 방수시트의 접착을 위해 형성되는 단일재질의 고밀도 폴리에틸렌 필름은 개질 아스팔트층의 조인트 부위에 접합이 약해 조인트 부위를 도막 제품으로 보강이 요구되는 단점과 함께 고밀도 폴리에틸렌 필름 부분과 도막 부분 간의 이종재질로 인해 도막의 부착이 약하거나 박리되는 문제점을 대두 되었다.

상기와 같이 자착식 방수시트와 관련된 선행기술에는 대한민국 등록특허공보 제10-0969299호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 자체 접착성을 이용하여 표면에 부착할 수 있는 접착력이 우수한 자착식형 고무화 아스팔트계 방수시트 및 이를 이용한 시공방법과 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1400648호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 상부와 하부의 이중 구조로 컴파운드를 조성, 배합하되, 상부의 조성물은, 부틸 합성고무를 기본으로 하는 폴리머에 미세한 분말형태인 포화 탄화수소 결합으로 된 재생 EPDM 합성고무를 첨가하여 외부 충격을 보호하게 게 함과 동시에 고온 시 흘러내림의 방지 및 자체의 에어포켓(air poket) 현상의 방지 및 내후성, 인장강도를 향상시키고, 하부의 방수층까지 열의 전달을 최소화하여 하부 방수층에서도의 에어포켓(air pocket)현상을 최소화하여 방수층의 들뜸 현상을 방지하게 하고, 하부의 조성물은, 부틸 합성고무에 가소제, 점착부여제 등을 첨가하여 저점도, 고점착력 컴파운드로 조성함으로써, 신율을 우수하게 하여 구조체의 유동성으로 인한 방수시트의 분리현상을 배제시키고, 저점도로 미세한 틈새에 침투하여 크랙부위를 막아주게 하며, 표면층은 저온, 고온 하에서도 탈착 현상이 방지되게 하는 자착식 방수시트와 같은 기술도 제안된 바 있다.

또, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0085468호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 부타디엔이 성분이 없는 EPDM에 무수 말레인산으로 크라프트시킨 합성고무를 첨가하여 내후성이 뛰어나 햇빛이나 공기 중의 산소 등으로 인한 산화발생을 저하 시킴은 물론 점착면이 햇빛에 노출되었을 때에도 점착력이 저하되지 않게 함으로써, 방수시트의 수명을 연장시키고, 모서리 부분은 양성(+), 표면은 음성(-)이 존재하는 양극성을 띤 벤톤의 첨가로 물과의 일부 흡착되어도 방수시트가 탈착되지 않게 하면서, 고온이나, 저점도 일 경우에도 흘러내림을 방지하고, 분산력(퍼짐성)이 향상되어 아스팔트 조성물과의 혼합 시 저온, 고온, 저점도 상태에서도 감온성이 최소화되어 방수시트의 제조, 제법의 변화를 최소화한 합성고무를 개질화한 자착식 방수시트와 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0969299호 대한민국 등록특허공보 제10-1400648호 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0085468호

그러나 선행기술문헌 1은 방수시트 간에 접착력은 우수할 수 있으나, 내열성에 취약한 단점은 물론 취급이 불편한 단점을 가진다.

선행기술문헌 2 내지 3은 기술적 구성이 상당히 복잡하여 제조가 번거로울 뿐만 아니라 그로 인한 제조단가 또한 비싼 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 개질 아스팔트층과 접하는 부분은 내열성이 우수할 뿐만 아니라 다른 방수시트인 이종재질의 개질 아스팔트층과 접착되는 부분은 결정화도가 낮아 겹침 시공 시 개질 아스팔트층과의 높은 접착력을 가짐은 물론 조인트 부위 도막 시공시 또한 도막과의 우수한 접착력을 가질 수 있도록 한 이종재질 접착을 위한 접착 표면층을 갖는 자착식 방수시트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 기술적 해결과제는 더욱더 높은 접착력을 가질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 구체적인 기술적 해결과제는 높은 강도를 가짐은 물론 인장강도 또한 높으면서 높이 또한 보상 가능하도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 방수층인 개질 아스팔트층을 포함하는 자착식 방수시트로서, 상기 개질 아스팔트층의 상면에 접합되는 고밀도 폴리에틸렌(High-density polyethylene, HDPE) 수지층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 수지층의 상면에 그 고밀도 폴리에틸렌 수지층 보다 결정화도가 낮은 변성 폴리올레핀 수지층(MODIFIED POLYOLEFIN)이 접합되어 형성되는 접착 표면층; 및 상기 개질 아스팔트층의 밑면에 부직포 또는 이형필름에 의해 형성되는 바닥층;을 포함한다.

상기 변성 폴리올레핀 수지층은 접착 표면층 전체 두께의 10~50%이다.

상기 접착 표면층에는 코로나 표면처리 또는 화염 표면처리 되는 것을 더 포함한다.

상기 개질 아스팔트층과 바닥층 사이에는 그 개질 아스팔트층의 밑면에 접합되는 중심재층 및 상기 중심재층의 밑면에 접합되는 개질 아스팔트층이 더 개재되는 것을 포함한다.

본 발명은 개질 아스팔트층과 접하는 부분은 내열성이 우수할 뿐만 아니라 다른 방수시트인 이종재질의 개질 아스팔트층과 접착되는 부분은 결정화도가 낮아 겹침 시공 시 개질 아스팔트층과의 높은 접착력을 가짐은 물론 조인트 부위 도막 시공시 또한 도막과의 우수한 접착력을 가질 수 있도록 함으로써, 시공성이 우수할 뿐만 아니라 제품에 대한 높은 신뢰성 또한 확보할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 더욱더 높은 접착력을 가질 수 있도록 함으로써, 접착 부분에 우수한 품질을 보장할 수 있는 효과도 가진다.

또, 높은 강도를 가짐은 물론 인장강도 또한 높으면서 높이 또한 보상 가능하도록 함으로써, 제품에 대한 더욱더 높은 신뢰성과 함께 시공 조건에 적정하게 적용하여 사용할 수 있는 편리성도 제공한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 단면도,
도 2 내지 도 3은 고밀도 폴리에틸렌 수지로 제조된 필름과, 변형 폴리올레핀 수지로 제조된 필름에 대한 물성 차이와 도막과의 접착력에 실험한 데이터 및 사진,
도 4는 도 1에 따른 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 확대 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이 통상적인 자착식 방수시트는 수분으로 인해 콘크리트 구조물의 강도 및 수명 저하를 방지하기 위해 시공되는 것으로, 특히 일정 이상 온도하에서 점착력을 가져 피착면으로 부착 가능한 조건으로 인해 편리성과 시공성이 우수하여 많이 사용된다.

통상적인 자착식 방수시트는 방수층인 개질 아스팔트층과, 그 상면에 접착을 위한 단일재질의 고밀도 폴리에틸렌(High-density polyethylene, HDPE) 필름이 접합되며, 밑면에는 부직포 또는 이형 필름이 구비된다.

허 나, 상기한 종래 자착식 방수시트의 접착을 위해 형성되는 단일재질의 고밀도 폴리에틸렌 필름은 개질 아스팔트층의 조인트 부위에 접합이 약해 조인트 부위를 도막 제품으로 보강이 요구되는 단점과 함께 고밀도 폴리에틸렌 필름 부분과 도막 부분 간의 이종재질로 인해 도막의 부착이 약하거나 박리되는 문제점을 가진다.

본 발명은 개질 아스팔트층과 접하는 부분은 내열성이 우수할 뿐만 아니라 다른 방수시트인 이종재질의 개질 아스팔트층과 접착되는 부분은 결정화도가 낮아 겹침 시공 시 개질 아스팔트층과의 높은 접착력을 가짐은 물론 조인트 부위 도막 시공시 또한 도막과의 우수한 접착력을 가질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 자착식 방수시트(1)는, 통상적인 방수층인 개질 아스팔트층(10)을 포함하는 것으로, 상기 개질 아스팔트층(10)의 상면에 접합되는 내열성이 우수한 고밀도 폴리에틸렌(High-density polyethylene, HDPE) 수지층(20A) 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 수지층(20A)의 상면에 그 고밀도 폴리에틸렌 수지층(20A) 보다 결정화도가 낮은 변성 폴리올레핀(MODIFIED POLYOLEFIN) 수지층(20B)이 접합되어 형성되는 접착 표면층(20); 및 상기 개질 아스팔트층(10)의 밑면에 통상적인 부직포 또는 이형필름에 의해 형성되는 바닥층(30);을 포함한다.

미설명 부호 40은 오버 랩(Over Rap) 부분으로, 상면 일단 또는 타단이나 밑면 일단 또는 타단에 형성할 수 있음은 물론 경우에 따라 형성하지 않아도 무방하다.

접착 표면층(20)은 통상적인 다층 공압출 설비를 통하여 용융된 2종인 고밀도 폴리에틸렌 수지와 변성 폴리올레핀 수지가 공지된 레이어 다이(Layer Die)를 통하여 압출 성형된다. 상기 접착 표면층 또한 개질 아스팔트층의 상면에 공지된 방식에 의해 접합된다.

변성 폴리올레핀 수지층(20B)은 이종재질인 다른 자착식 방수시트의 개질 아스팔트층과의 접착력을 높이기 위한 것으로, 공지된 폴리부타디엔을 스티렌 단량체와 함께 공중합 시킨 그라프트 공중합체(graft copolymer)이다. 이는 일반 폴리올레핀 수지와 유사한 성질을 가진다.

여기서, 결정화도(結晶化度, degree of crystallinity)란, 고분자 고체상태는 분자가 3차원적으로 규칙 바르게 배열한 결정부분과 무질서상태의 비결정부분으로 이루어지는 데 이 결정부분 전체에 대한 백분비를 말한다.

그에 따라 결정화도가 낮으면 개질 아스팔트와 비결정 부분을 잘 파고들어가서 접착하기 때문에 접착력이 우수하고, 결정화도가 높을 경우 개질 아스팔트가 잘 파고들지 못하여 접착성이 떨어진다.

상기 변성 폴리올레핀 수지는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, Low Liner Density Poly Ethylene) 필름의 50% 정도인 결정화도를 통상적인 메탈로센(Metallocene) 촉매로 생산된 수지를 혼합하여 결정화도를 20% 정도로 조절함으로써, 개질 아스팔트와의 높은 접착력을 가질 수 있는 것이다.

더욱이, 변성 폴리올레핀 수지는 우수한 선명도와 투명도를 가짐은 물론 꿰뚫림 성능(Puncture Resistance), 즉 찢김이나 관통되지 않는 성질과, 밀봉성(Sealing)이 우수함은 물론 제품을 장기간 보호하는 성질을 가진다.

상기한 고밀도 폴리에틸렌 수지로 제조된 필름과, 변형 폴리올레핀 수지로 제조된 필름에 대한 물성 차이와 도막과의 접착력에 실험은 도 2 내지 3을 통하여 확인할 수 있다.

한편, 상기에서 고밀도 폴리에틸렌 수지층(20A)을 단층으로 도시하여 설명하였으나, 이는 고밀도 폴리에틸렌 수지의 결정화도와 변성 폴리올레핀 수지의 결정화도 차이가 크므로 혹여 접착력이 떨어질 수 있는 관계로, 이를 보완하기 위한 일 예의 기술적 구성도 제안한다.

예를 들어 고밀도 폴리에틸렌 수지의 결정화도는 대략 50% 정도이고, 변성 폴리올레핀 수지의 결정화도는 상기한 바와 같이 20%로이므로 결정화도 차이가 커서 상호 간에 접착력이 떨어질 수 있다. 그에 따라 상기 고밀도 폴리에틸렌 수지층(20A)을 복수 층으로, 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 변성 폴리올레핀 수지층(20B)과 접하는 부분에 고밀도 폴리에틸렌 수지와 변성 폴리올레핀 수지가 혼합되어 결정화도가 대략 35% 정도, 즉 상기 고밀도 폴리에틸렌 수지층 보다는 낮고 상기 변성 폴리올레핀 수지층 보다 높은 혼합 수지층(20A-1)을 개재시키고, 그 하부로 고밀도 폴리에틸렌 수지층(20A-2)을 형성함으로써, 각 층간에 안정화된 접착력을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 조인트 부위의 개질 아스팔트층과 접착 표면층인 변성 폴리올레핀 수지층과의 높은 부착력을 가짐 물론 조인트 부위 또는 변성 폴리올레핀 수지층 전체 부위에 도막 제품을 도포하였을 때, 우수한 접착력을 가짐에 따라 박리되는 현상 또한 방지할 수 있는 조건을 가진다.

한편, 상기한 구성에서 상기 변성 폴리올레핀 수지층(20B)은 접착 표면층(20) 전체 두께의 10~50%인 것이 바람직하다.

다시 말해서, 상기 변성 폴리올레핀 수지층이 접착 표면층의 전체 두께에 비해 10% 이하일 경우에는 접착력이 불균일하며, 50% 이상일 경우에는 내열성이 부족한 관계로, 상기 변성 폴리올레핀 수지층의 두께는 접착 표면층 전체 두께의 10~50%인 것이 바람직한 것이다. 그리고 상기 접착 표면층에는 공지된 코로나 표면처리 또는 화염 표면처리 되는 것을 더 포함한다.

즉, 접착 표면층인 변성 폴리올레핀 수지층에 공지된 코로나 표면처리 또는 화염 표면처리를 행함으로써, 더욱더 높은 접착력을 가질 수 있음은 물론 필요한 인쇄 등도 원활하게 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 자착식 방수시트는 방수층인 한 겹일 경우 이외에, 2겹의 방수시트 또한 요구되는바, 본 발명의 다른 실시 예인 방수층이 2겹에 대한 기술적 구성도 제공한다.

개질 아스팔트층(10)과 바닥층(30) 사이에는 그 개질 아스팔트층(10)의 밑면에 통상적인 방식에 의해 접합되는 강도 보강과 변형 방지를 위한 중심재층(10A) 및 상기 중심재층(10A)의 밑면에 통상적인 방식에 의해 접합되는 방수층인 개질 아스팔트층(10B)이 더 개재되는 것을 포함한다.

즉, 상기 개질 아스팔트층은 동일한 재질로 형성되거나 다른 재질로 형성하여도 무방하다.

중심재층은 통상적인 재질로, 폴리 프로필렌(Polypropylene, PP) 또는 고밀도(High-density, HD) 필름 또는 아스팔트 함침 부직포 등이 적용될 수 있다.

아울러, 상기 중심재층은 필요에 따라 생략하여도 무방하다.

이러한, 본 발명의 다른 실시 예는 강도 보강은 물론 인장 강도 또한 높은 조건과 함께 높이 또한 보상할 수 있는 조건을 가진다.

1 : 자착식 방수시트
10,10B : 개질 아스팔트층 10A : 중심재층
20 : 접착 표면층 20A,20A-2 : 고밀도 폴리에틸렌 수지층
20A-1 : 혼합 수지층 20B : 변성 폴리올레핀 수지층 30 : 바닥층
40 : 오버 랩

Claims (4)

1. 방수층인 개질 아스팔트층을 포함하는 자착식 방수시트로서,
   상기 개질 아스팔트층의 상면에 접합되는 고밀도 폴리에틸렌(High-density polyethylene, HDPE) 수지층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 수지층의 상면에 그 고밀도 폴리에틸렌 수지층 보다 결정화도가 낮은 변성 폴리올레핀 수지층(MODIFIED POLYOLEFIN)이 접합되되, 상기 각 층간에 안정화된 접착력을 갖도록 상기 변성 폴리올레핀 수지층과 접하는 부분에 고밀도 폴리에틸렌 수지와 변성 폴리올레핀 수지가 혼합되어 결정화도가 상기 고밀도 폴리에틸렌 수지층 보다는 낮고 상기 변성 폴리올레핀 수지층 보다 높은 혼합 수지층이 개재되어 형성되는 접착 표면층; 및
   상기 개질 아스팔트층의 밑면에 부직포 또는 이형필름에 의해 형성되는 바닥층;을 포함하되,
   상기 변성 폴리올레핀 수지층은 접착 표면층 전체 두께의 10~50%이며,
   상기 개질 아스팔트층과 바닥층 사이에는 그 개질 아스팔트층의 밑면에 접합되는 중심재층 및 상기 중심재층의 밑면에 접합되는 개질 아스팔트층이 더 개재되는 것을 포함하는 이종재질 접착을 위한 접착 표면층을 갖는 자착식 방수시트.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 접착 표면층에는 코로나 표면처리 또는 화염 표면처리 되는 것을 더 포함하는 이종재질 접착을 위한 접착 표면층을 갖는 자착식 방수시트.
4. 삭제

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