KR102051845B1 - 고분말도 파우더 및 ? 파이버를 포함하는 수용성 탄성 도막 방수제 및 니들 펀칭으로 제조된 섬유 부직포를 포함하는 메쉬형 섬유 보강 시트를 이용한 방수 구조 및 공법 - Google Patents

고분말도 파우더 및 ? 파이버를 포함하는 수용성 탄성 도막 방수제 및 니들 펀칭으로 제조된 섬유 부직포를 포함하는 메쉬형 섬유 보강 시트를 이용한 방수 구조 및 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 방수 구조는, 시공면 위에 제1 고분말도 파우더를 포함하는 프라이머가 도포되어 형성된 프라이머층; 상기 프라이머층 위에 제1 ? 파이버 및 제2 고분말도 파우더를 포함한 제1 방수제가 도포되어 형성된 제1 방수층; 상기 제1 방수층 위에 부착된 메쉬형 섬유 보강 시트층; 상기 메쉬형 섬유 보강 시트층 위에 제2 ? 파이버를 포함한 제2 방수제가 도포되어 형성된 제2 방수층; 및 상기 제2 방수층 위에 무황변 우레탄 열 차단제를 포함한 제3 방수제가 도포되어 형성된 탑 코팅층을 포함한다.

Description

고분말도 파우더 및 ? 파이버를 포함하는 수용성 탄성 도막 방수제 및 니들 펀칭으로 제조된 섬유 부직포를 포함하는 메쉬형 섬유 보강 시트를 이용한 방수 구조 및 공법{WATERPROOF STRUCTURE AND METHOD USING AQUEOUS ELASTIC MEMBERANE WATERPROOF MATERIAL INCLUDING HIGH-FINENESS POWDER AND CHOPPED FIBER AND MESH-TYPE FIBER-REINFORCED SHEET INCLUDING NON-WOVEN FABRIC OF FIBER MANUFACTURED BY NEEDLE PUNCHING}
본 발명은 콘크리트 위에 시공되는 방수 구조 및 공법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 고분말도 파우더 및 ? 파이버를 포함하는 수용성 탄성 도막 방수제 및 니들 펀칭으로 제조된 섬유 부직포를 포함하는 메쉬형 섬유 보강 시트를 이용한 방수 구조 및 공법에 관한 것이다.
콘크리트 또는 모르타르를 사용하여 구조물을 형성하면 구조물의 시공이 간단하며 우수한 내구성을 가진다. 그러나 콘크리트 또는 모르타르 등의 무기질 재료는 재료의 특성상 습기가 쉽게 침입 및 투과되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 일반적으로 건물의 옥상 등에는 방수층이 시공된다. 이러한 방수층의 시공 방법으로는 도막 방수제를 사용한 도막 방수 공법과, 방수 시트를 사용한 시트 방수 공법, 도막 방수제와 도막을 함께 사용하는 복합 도막 방수 공법 등이 있다.
이 중에서 복합 도막 방수 공법에 의하여 시공된 방수층은 우수한 방수 특성을 가지나, 인장 강도가 약해서 콘크리트 등으로 구성된 구조물의 균열에 취약할 수 있다. 그리고, 복합 도막 방수 공법에 의하여 시공된 방수층은 방수 시트가 자외선, 태양광, 습기 등에 의하여 부식되는 경우에 황변, 백화, 부식 등이 발생하여 물리적 및 화학적 물성이 우수하지 않을 수 있다. 또한, 통기성이 우수하지 않아 습기에 의하여 곰팡이가 발생하는 등의 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 10-1582830호(2016.01.08. 공고)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 우수한 인장 강도, 우수한 열차단 특성, 기계적 및 화학성 물성을 가지며, 우수한 통기성을 가지는 방수 구조를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방수 구조는, 시공면 위에 제1 고분말도 파우더를 포함하는 프라이머가 도포되어 형성된 프라이머층; 상기 프라이머층 위에 제1 ? 파이버 및 제2 고분말도 파우더를 포함한 제1 방수제가 도포되어 형성된 제1 방수층; 상기 제1 방수층 위에 부착된 메쉬형 섬유 보강 시트층; 상기 메쉬형 섬유 보강 시트층 위에 제2 ? 파이버를 포함한 제2 방수제가 도포되어 형성된 제2 방수층; 및 상기 제2 방수층 위에 무황변 우레탄 열 차단제를 포함한 제3 방수제가 도포되어 형성된 탑 코팅층을 포함한다.
상기 프라이머는, 아크릴산에스테르 및 아크릴산을 포함하는 수성 아크릴 에멀젼 수지와, 상기 제1 고분말도 파우더를 유화 중합하여 형성될 수 있다. 상기 수성 아크릴 에멀젼 수지 전체 100 중량부에 대하여, 상기 아크릴산에스테르가 93 내지 98 중량부, 상기 아크릴산이 2 내지 7 중량부 포함될 수 있다. 상기 제1 고분말도 파우더가 325 메쉬를 통과하는 크기를 가질 수 있다. 상기 수성 아크릴 에멀젼 수지 전체 100 중량부에 대하여 상기 제1 고분말도 파우더가 0.5 내지 1.5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 제1 방수제는, 에틸렌 비닐 아세테이트, 상기 프라이머 또는 상기 수성 아크릴 에멀젼 수지, 및 폴리부틸아크릴레이트를 포함하는 제1 방수 물질과, 상기 제1 ? 파이버 및 상기 제2 고분말도 파우더를 유화 중합하여 형성될 수 있다. 상기 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트가 30 내지 40 중량부, 상기 프라이머가 40 내지 50 중량부, 상기 폴리부틸아크릴레이트가 잔부로 포함될 수 있다. 상기 제2 고분말도 파우더가 325 메쉬를 통과하는 크기를 가질 수 있다. 상기 제1 방수제에서 상기 제1 ? 파이버는 상기 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 0.3 내지 0.8 중량부 포함될 수 있고, 상기 제2 고분말도 파우더가 상기 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1.5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 제1 ? 파이버는, 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 ? 파이버의 평균 길이가 2mm 내지 6mm일 수 있다.
상기 메쉬형 부직포 시트가 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 메쉬형 부직포 시트의 두께가 1.5mm 내지 3.0mm 이며, 질량이 100 내지 300g/m2일 수 있다.
상기 제2 방수제는, 에틸렌 비닐 아세테이트, 상기 프라이머 또는 상기 수성 아크릴 에멀젼 수지, 및 폴리부틸아크릴레이트를 포함하는 제2 방수 물질과, 상기 제2 ? 파이버를 혼합하여 형성될 수 있다. 상기 제2 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트가 52 내지 56 중량부, 상기 프라이머 또는 상기 수성 아크릴 에멀젼 수지가 23 내지 27 중량부, 상기 폴리부틸아크릴레이트가 잔부로 포함될 수 있다. 상기 제2 방수제에서 상기 제2 ? 파이버는 상기 제2 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 0.3 내지 0.8 중량부 포함될 수 있다.
상기 제2 ? 파이버는, 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 ? 파이버의 평균 길이가 2mm 내지 6mm일 수 있다.
상기 탑 코팅층은, 전체 100 중량부에 대하여, 유성 탑코트재 75 내지 80 중량부, 상기 열 차단제 7 내지 9 중량부, 그리고 우레탄 신너 13 내지 16 중량부가 혼합되어 형성될 수 있다.
상기 무황변 우레탄 열 차단제는, 아크릴 수지 및 단열 분말을 포함하는 주제와, 이소시아네이트를 포함하는 경화제를 혼합하여 형성될 수 있고, 상기 경화제가 벤젠 고리를 가지지 않을 수 있다.
상기 경화제가 헥사메틸렌다이이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HMDI)을 포함할 수 있다.
상기 단열 분말이 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 상기 무황변 우레탄 열 차단제는, 전체 100 중량부에 대하여, 상기 아크릴 수지를 50 내지 55 중량부로 포함하고, 상기 단열 분말을 10 내지 15 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방수 공법은, 시공면 위에 제1 고분말도 파우더를 포함하는 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층 위에 제1 ? 파이버 및 제2 고분말도 파우더를 포함한 제1 방수제를 도포하여 제1 방수층을 형성하는 단계; 상기 제1 방수층 위에 메쉬형 섬유 보강 시트층을 부착하는 단계; 상기 메쉬형 섬유 보강 시트층 위에 제2 ? 파이버를 포함한 제2 방수제를 도포하여 제2 방수층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 방수층 위에 무황변 우레탄 열 차단제를 포함한 제3 방수제를 도포하여 탑 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 프라이머층은 상기 시공면 위에 0.28 내지 0.32kg/m2로 상기 프라이머가 도포하여 형성될 수 있다. 상기 제1 방수층은 상기 프라이머층 위에 0.45 내지 0.49kg/m2로 상기 제1 방수제가 도포되어 형성될 수 있다. 상기 제2 방수층은, 상기 제1 방수층 위에 0.6 내지 0.8kg/m2로 상기 제2 방수제가 도포되어 형성된 제1 층과, 상기 제1 층 위에 0.4 내지 0.5kg/m2로 상기 제2 방수제가 도포되어 형성된 제2 층과, 상기 제2 층 위에 0.23 내지 0.27kg/m2로 상기 제2 방수제가 도포되어 형성된 제3 층을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 탑 코팅층은 상기 제2 방수층 위에 상기 제3 방수제가 0.25 내지 0.3kg/m2로 상기 제3 방수제가 도포되어 형성될 수 있다.
본 실시 예에 따른 방수 구조에 의하면, 우수한 통기성을 가질 수 있어 곰팡이 발생 억제 효과가 우수하며, 우수한 인장 강도를 가질 수 있다. 또한, 무황변 우레탄 열 차단제를 사용하여 열차단 성능이 우수하며 자외선, 태양광, 습기 등에 의하여 발생할 수 있는 황변, 부식, 손상 등의 문제를 방지하여 우수한 기계적 및 화학적 물성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방수 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 방수 공법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 방수 구조 및 공법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방수 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 방수 구조(10)는 시공면(1)에 시공되는 것으로서, 시공면(1) 위에 차례로 시공되는 프라이머층(12), 제1 방수층(14), 메쉬형 섬유 보강 시트층(16), 제2 방수층(18) 및 탑 코팅층(19)을 포함한다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
시공면(1)은 건물의 벽체, 바닥 등일 수 있다. 시공면(1)에는 바탕면을 정리하고 고압 세척 등을 수행하는 예비 공정이 수행될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
프라이머층(12)은 접착력을 개선하기 위한 층이다. 프라이머층(12)은 고분말도(high fineness) 파우더를 포함하는 프라이머가 도포되어 형성될 수 있다. 프라이머는, 아크릴산에스테르(estheracrylate) 및 아크릴산(acrylic acid)을 포함하는 수성 아크릴 에멀젼 수지와, 제1 고분말도 파우더를 혼합(일 예로, 유화 중합(emulsion polymerization))하여 형성될 수 있다. 수성 아크릴 에멀젼 수지는 내화학성, 내습성 및 접착청이 우수한 아크릴산 에스터를 주요 물질로 포함하여 시공면(1)과 제1 방수층(14)의 접착 특성을 향상할 수 있다. 여기서, 수성 아크릴 에멀젼 수지 전체 100 중량부에 대하여, 아크릴산에스테르가 93 내지 98 중량부, 상기 아크릴산이 2 내지 7 중량부로 포함될 수 있다. 그리고 제1 고분말도 파우더는 325 메쉬를 통과하는 크기를 가질 수 있다. 수성 아크릴 에멀젼 수지 전체 100 중량부에 대하여 제1 고분말도 파우더가 0.5 내지 1.5 중량부로 포함될 수 있다. 이러한 제1 고분말도 파우더는 통기성, 항균성 등을 향상하여 곰팡이 발생 등을 억제하는 역할을 수행할 수 있다. 상술한 중량부 범위 등은 다른 특성을 저하시키지 않으면서 통기성을 향상할 수 있는 범위로 한정된 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 고분말도 파우더로는 통기성, 항균성 등을 향상할 수 있는 다양한 물질이 사용될 수 있다.
프라이머층(12)은 시공면(1) 위에 0.28 내지 0.32kg/m2로 프라이머를 도포하여 형성될 수 있다. 이에 의하면 프라이머층(12)을 구성하는 프라이머가 시공면(1)에 대략 93% 내지 98%로 스며들어 프라이머층(12)에 의한 효과를 향상할 수 있다.
프라이머층(12) 위에 제1 방수층(14)이 도포되어 형성된다. 여기서, 제1 방수층(14)은 제1 ? 파이버(chopped fiber) 및 제2 고분말도 파우더를 포함한 제1 방수제가 도포되어 형성될 수 있다. 제1 ? 파이버를 포함하여 강도를 향상하고 탄성을 향상할 수 있다.
제1 방수층(14)을 구성하는 제1 방수제는, 제1 방수 물질, 제1 ? 파이버 및 제2 고분말도 파우더를 혼합(일 예로, 유화 중합)하여 형성될 수 있다.
제1 방수 물질은 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylenevinylacetate, EVA), 프라이머 또는 수성 아크릴 에멀젼 수지, 그리고 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate, PBAN)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여, 에틸렌 비닐 아세테이트가 30 내지 40 중량부, 프라이머 또는 수성 아크릴 에멀젼 수지가 40 내지 50 중량부, 폴리부틸아크릴레이트가 잔부(일 예로, 15 내지 20 중량부)로 포함될 수 있다. 이러한 제1 방수 물질을 포함하는 제1 방수제를 구비하면, 프라이머층(12)과의 접착력을 향상할 수 있다.
그리고 제1 ? 파이버는, 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 제1 ? 파이버의 평균 길이가 2mm 내지 6mm일 수 있다. 제1 방수층(14)에서 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 제1 ? 파이버가 0.3 내지 0.8 중량부로 포함될 수 있다.
그리고 제2 고분말도 파우더는 325 메쉬를 통과하는 크기를 가질 수 있다. 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 제2 고분말도 파우더가 0.5 내지 1.5 중량부로 포함될 수 있다. 이러한 제2 고분말도 파우더는 통기성, 항균성 등을 향상하여 곰팡이 발생 등을 억제하는 역할을 수행할 수 있다. 상술한 중량부 범위 등은 다른 특성을 저하시키지 않으면서 통기성을 향상할 수 있는 범위로 한정된 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제2 고분말도 파우더는 제1 고분말도 파우더와 동일한 물질로 구성되어 제조 공정을 단순화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니며 제2 고분말도 파우더가 제1 고분말도 파우더와 다른 물질로 구성될 수도 있다. 본 실시 예에서는 프라이머층(12)에 제1 고분말도 파우더가 포함되고 제1 방수층(14)에 제2 고분말도 파우더가 포함되어 효과를 최대화할 수 있는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 프라이머층(12) 및 제1 방수층(14) 중 적어도 하나에 고분말도 파우더가 포함되고 다른 하나에 고분말도 파우더가 포함되지 않을 수 있다.
제1 방수층(14)은 프라이머층(12) 위에 0.45 내지 0.49kg/m2로 제1 방수제를 도포하여 형성될 수 있다. 이에 의하면 제1 방수층(14)에 의한 효과를 향상할 수 있다.
제1 방수층(14) 위에 메쉬형 섬유 보강 시트층(16)이 부착 또는 접착된다. 여기서, 메쉬형 섬유 보강 시트층(16)은 섬유층으로 구성되는 메쉬형 부직포 시트로 구성될 수 있다. 일 예로, 메쉬형 부직포 시트는 니들 펀칭(needle punching) 공법에 의하여 제조될 수 있다. 메쉬형 부직포 시트에서, 섬유층은 단섬유, 장섬유 등의 다양한 섬유를 포함할 수 있고, 섬유층은 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 메쉬형 부직포 시트는 두께가 1.5mm 내지 3.0mm 이며, 질량이 100 내지 300g/m2일 수 있다. 이러한 메쉬형 섬유 보강 시트층(16)에 의하여 방수 구조의 인장 강도를 향상할 수 있다.
메쉬형 섬유 보강 시트층(16)은, 섬유층으로 구성되는 메쉬형 부직포 시트에 함침되는 함침 용액을 더 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로, 제1 방수층(14) 위에 섬유층으로 구성되는 메쉬형 부직포 시트를 부착하고 함침 용액을 함침하는 것에 의하여 메쉬형 섬유 보강 시트층(16)을 형성할 수 있다. 일 예로, 제1 방수층(14)을 도포하는 공정, 섬유층으로 구성되는 메쉬형 부직포 시트를 부착하는 공정, 그리고 함침 용액을 제공하여 함침하는 단계는 연속 공정으로 동시에 수행될 수 있다.
함침 용액은, 프라이머 또는 수성 아크릴 에멀젼 수지, 제1 방수제 및 물이 혼합되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 함침 용액은, 프라이머 또는 수성 아크릴 에멀젼 수지 27 내지 33 중량부와, 제1 방수물질 또는 제1 방수제 45 내지 55 중량부와, 물 18 내지 22 중량부가 혼합되어 형성될 수 있다. 이러한 함침 용액은 섬유층의 인장성능을 개선하며 섬유층의 손상을 최소화할 수 있다. 함침 용액은 0.8 내지 0.9kg/m2 도포될 수 있다.
제1 방수층(14) 및 메쉬형 섬유 보강 시트층(16) 위에 제2 방수층(18)이 도포되어 형성된다. 여기서, 제2 방수층(18)은 제2 ? 파이버를 포함한 제2 방수제가 도포되어 형성될 수 있다. 제2 ? 파이버를 포함하여 강도를 향상하고 탄성을 향상할 수 있다. 이때, 제2 방수층(18)은 통기성, 항균성 등을 향상하기 위한 제1 또는 제2 고분말도 파우더를 포함하지 않을 수 있다.
제2 방수층(18)을 구성하는 제2 방수제는, 제2 방수 물질 및 제2 ? 파이버를 혼합하여 형성될 수 있다.
제2 방수 물질은 에틸렌 비닐 아세테이트, 프라이머 또는 수성 아크릴 에멀젼 수지, 그리고 폴리부틸아크릴레이트를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여, 에틸렌 비닐 아세테이트가 52 내지 56 중량부, 프라이머 또는 수성 아크릴 에멀젼 수지가 23 내지 27 중량부, 폴리부틸아크릴레이트가 잔부(일 예로, 13 내지 17 중량부)로 포함될 수 있다.
이러한 제2 방수 물질을 포함하는 제2 방수제를 구비하면, 제1 방수층(14)과의 접착력을 향상할 수 있다. 일 예로, 제2 방수제가 메쉬형 섬유 보강 시트층(16)의 내부 공간으로 스며들어 제2 방수층(18)의 하부 일부(특히, 제2 방수층(18)의 제1 층(18a)의 하부 일부)가 메쉬형 섬유 보강 시트층(16)에 결합될 수 있다. 이때, 제2 방수층(18)(특히, 제2 방수층(18)의 제1 층(18a))이 메쉬형 섬유 보강 시트층(16)과 완전하게 결합되어 들뜸 현상이나 핀 홀 발생을 방지할 수 있다.
그리고 제2 ? 파이버는, 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 제2 ? 파이버의 평균 길이가 2mm 내지 6mm일 수 있다. 제2 방수층(18)에서 제2 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 제2 ? 파이버가 0.3 내지 0.8 중량부로 포함될 수 있다.
본 실시 예에서 제2 방수층(18)은 제2 방수제가 도포되어 형성된 복수의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 방수층(18)은, 제1 방수층(14) 위에 0.6 내지 0.8kg/m2로 제2 방수제가 도포되어 형성된 제1 층(18a)과, 제1 층(18a) 위에 0.4 내지 0.5kg/m2로 제2 방수제가 도포되어 형성된 제2 층(18b)과, 제2 층(18b) 위에 0.23 내지 0.27kg/m2로 제2 방수제가 도포되어 형성된 제3 층(18c)을 포함할 수 있다. 이에 의하면 제2 방수층(18)에 의한 방수 효과를 최대한 구현할 수 있다.
그리고 제2 방수층(18) 위에 탑 코팅층(19)이 도포되어 형성된다. 본 실시 예에서 탑 코팅층(19)은 열차단 효과를 구현하면서 황변되지 않을 수 있다. 탑 코팅층(19)은 무황변 우레탄 열 차단제를 포함한 제3 방수제가 도포되어 형성될 수 있다. 이때, 탑 코팅층(19)은 통기성, 항균성 등을 향상하기 위한 제1 또는 제2 고분말도 파우더를 포함하지 않을 수 있다.
탑 코팅층(19) 또는 제3 방수제는, 전체 100 중량부에 대하여, 유성 탑코트재 75 내지 80 중량부, 열 차단제 7 내지 9 중량부, 그리고 우레탄 신너(urethane thinner)(우레탄 도료 희석재) 13 내지 16 중량부가 혼합되어 형성될 수 있다. 유성 탑코트 재로는 다양한 물질이 사용될 수 있는데, 일 예로, 상술한 제1 방수제 또는 상술한 제1 방수제에서 제1 섬유 촙 파이버를 제외한 물질이 사용될 수 있다. 또는, 탑 코팅층(19) 또는 제3 방수제는, 전체 100 중량부에 대하여, 제2 방수제 87 내지 93 중량부와, 열 차단제 7 내지 13 중량부가 혼합되어 형성될 수 있다.
탑 코팅층(19)에 포함된 무황변 우레탄 열 차단제는, 아크릴 수지 및 단열 분말을 포함하는 주제와, 이소시아네이트를 포함하는 경화제를 혼합하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 우레탄을 형성하는 아크릴 수지가 주제에 가장 많은 양으로 포함되는 베이스 물질일 수 있고, 단열 분말은 친수성을 가지는 분말(예를 들어, 실리콘 산화물(SiO2))일 수 있다. 이에 의하여 우수한 단열 효과, 우수한 안정성 등을 가질 수 있다. 그리고 예를 들어, 경화제로 헥사메틸렌다이이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HMDI) 등을 사용할 수 있다. 본 실시 예에서는 이소시아네이를 포함하는 경화제가 벤젠 고리를 구비하지 않아 황변 변성이 발생되지 않는다. 이에 따라 자외선, 태양광에 의한 파괴, 도막의 백화 현상, 도막의 부식, 손상 등을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라 우수한 기계적 및 화학적 물성을 가질 수 있다. 참조로, 일반 우레탄은 벤젠 고리를 구비하여 자외선에 의하여 쉽게 파괴되어 황변 현상이 발생될 수 있다. 이와 같이 황변 현상이 발생되면 도막의 백화 현상이 발생하여 도막이 손상될 수 있어 기계적 및 화학적 물성이 저하될 수 있다. 또한, 방수 구조가 습기 등에 의하여 부식되면 들뜸 현상, 핀홀 등이 발생할 수 있었다.
무황변 우레탄 열 차단제는, 전체 100 중량부에 대하여, 아크릴 수지를 50 내지 55 중량부로 포함할 수 있고, 단열 분말을 10 내지 15 중량부로 포함할 수 있으며, 경화제를 15 내지 20 중량부로 포함할 수 있다. 상술한 아크릴 수지 및 단열 분말의 배합비에 의하여 우수한 단열 효과를 나타낼 수 있으며, 벤젠 고리를 구비하지 않는 경화제에 의하여 황변을 방지할 수 있다. 그 외 잔부는 주제에 포함되는 다른 물질일 수 있다.
그 외 주제는 안료, 용매, 레벨링제, 소포제, 분산제, 자외선 흡수제 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 안료로는 TiO2를 사용할 수 있고, 용매로는 자일렌, 에틸 아세테이트 등을 사용할 수 있다. 본 실시 예에서 주제 및 경화제를 구성하는 물질, 조성 등은 다양하게 변형될 수 있다.
본 실시 예에 따른 방수 구조에 의하면, 상술한 구조에 의하여 곰팡이 발생 억제 효과가 우수하며 우수한 인장 강도를 가질 수 있다. 또한, 무황변 우레탄 열 차단제를 사용하여 열차단 성능이 우수하며 자외선, 태양광, 습기 등에 의하여 발생할 수 있는 황변, 부식, 손상 등의 문제를 방지하여 우수한 기계적 및 화학적 물성을 가질 수 있다.
이하에서는 도 1과 함께 도 2를 참조하여 상술한 방수 구조를 시공하는 시공 방법(즉, 방수 공법)을 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 방수 공법은, 시공면(1) 위에 프라이머를 도포하여 프라이머층(12)을 형성하는 단계(S10)와, 제1 방수제를 도포하여 제1 방수층(14)을 형성하는 단계(S20)와, 제1 방수층(14) 위에 메쉬형 섬유 보강 시트층(16)을 부착하는 단계(S30)와, 메쉬형 섬유 보강 시트층(16) 위에 제2 방수제를 도포하여 제2 방수층(18)을 형성하는 단계(S40)와, 제2 방수층(18) 위에 제3 방수제를 도포하여 탑 코팅층(19)을 형성하는 단계(S50)를 포함할 수 있다. 각 단계(S10, S20, S30, S40. S50)에 의하여 형성된 프라이머층(12), 제1 방수층(14), 메쉬형 섬유 보강 시트층(16), 제2 방수층(18), 탑 코팅층(19)의 물질, 도포량 등은 이미 설명하였는바, 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제조예들을 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 제조예는 본 발명을 예시하는 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1 - 무황변 우레탄 열 차단제의 제조
표 1에 따른 물질을 비드 밀(bead mill)로 입도 30㎛까지 분산하여 주제를 제조한다. 제조된 주제와, 헥사메틸렌다이이소시아네이트로 구성된 경화제를 혼합하여 무황변 우레탄 열 차단제를 제조하였다. 이때, 주제 : 경화제의 중량비는 2:1이었다.
물질 또는 원료명 중량wt%
아크릴 수지 순수 아크릴 수지 53
안료 TiO2 20
레벨링제 BYK-306 0.2
소포제 BYK-066 0.1
분산제 BYK-110 0.5
단열 분말 SiO2 13
자외선 흡수제 벤조트리아졸계 물질 0.5
용매 자일렌 7.7
용매 에틸아세테이트 5.0
총 - 100
제조예 - 방수 구조
시공면 위에 제1 고분말도 파우더를 포함하는 프라이머를 0.3kg/1m2로 도포하여 프라이머층을 형성하였다. 프라이머는, 아크릴산에스테르 및 아크릴산을 포함하는 수성 아크릴 에멀젼 수지와, 제1 고분말도 파우더를 유화 중합하여 형성되었다. 수성 아크릴 에멀젼 수지 전체 100 중량부에 대하여, 아크릴산에스테르가 95 중량부, 아크릴산이 5 중량부로 포함되었다. 그리고 제1 고분말도 파우더는 325 메쉬를 통과하는 크기를 가지며, 수성 아크릴 에멀젼 수지 전체 100 중량부에 대하여 제1 고분말도 파우더가 1 중량부로 포함되었다.
상기 프라이머층 위에 제1 방수제를 0.47kg/1m2로 도포하여 제1 방수층을 형성하였다. 제1 방수제는, 에틸렌 비닐 아세테이트, 프라이머, 및 폴리부틸아크릴레이트를 포함하는 제1 방수 물질과, 제1 ? 파이버 및 제2 고분말도 파우더를 혼합하여 형성된다. 제1 ? 파이버는 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 0.5 중량부로 포함되었고, 제2 고분말도 파우더는 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 1 중량부로 포함하였다. 제2 고분말도 파우더로는 제1 고분말도 파우더와 동일한 것을 사용하였다.
제1 방수층 위에 메쉬형 섬유 보강 시트층을 형성하였다. 두께가 2.0mm이고 1m2당 질량이 200g이며 섬유층으로 구성되는 메쉬형 부직포 시트를 제1 방수층에 부착하였다. 프라이머 30 중량부와, 제1 방수제 50 중량부와, 물 20 중량부가 혼합되어 만든 함침 용액을, 섬유층에 함침하였다.
메쉬형 섬유 보강 시트층 위에 제2 방수제를 도포하여 제2 방수층을 형성하였다. 이때, 제2 방수층은 제2 방수제를 0.7kg/1m2로 도포하여 제1 층을 형성하고, 그 위에 0.45kg/1m2로 도포하여 제2 층을 형성하고, 그 위에 0.25kg/1m2로 도포하여 제3 층을 형성하는 것에 의하여 형성되었다. 제2 방수제는, 에틸렌 비닐 아세테이트, 프라이머, 폴리부틸아크릴레이트를 포함하는 제2 방수 물질과, 제2 ? 파이버를 혼합하여 형성되었다. 제2 방수제에서 제2 ? 파이버는 제2 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 0.5 중량부로 포함되었다.
제2 방수층 위에 제3 방수제를 0.3kg/m2 도포하여 탑 코팅층을 형성하였다. 탑 코팅층은, 유성 탑코트재, 열 차단제, 그리고 우레탄 신너가 혼합되어 형성되었다.
비교예 1
열 차단제로 벤젠 고리를 구비하는 이소시아네이트를 포함하는 경화제가 포함된 일반 단열 도료를 이용하여 방수 구조를 형성하였다.
비교예 2
열 차단제로 일반 우레탄을 포함하는 방수 구조를 이용하여 방수 구조를 형성하였다.
제조예 1에 따른 무황변 우레탄 열 차단제를 구비한 방수 구조와 비교예 1에 따른 방수 구조의 내수성, 내염수성, 부착성, 굴곡성, 황변성(△E) 및 단열성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
시험항목 시험방법 제조예 비교예 1
내수성 상수도물(168시간) 1 2
내염수성 NOH(168시간) 1 2
부착성 크로스컷(CROSS CUT) 1 1
굴곡성 180도 벤딩(BENDING) 1 2
황변성 △E 1.2 5.6
표 2를 참조하면, 제조예에 따른 방수 구조가 내수성, 내염수성, 부착성, 굴곡성, 황변성 등이 모두 우수한 것을 알 수 있다.
그리고 가로 200mm, 세로 200mm, 높이 20mm의 크기의 정육면제 나무 재질의 시험편 고정용 몰드의 밑면과 옆면 세 부분을 단열재로 고정하였다. 단열재로는 아이소핑크 THK 30mm를 사용하였다. 내부의 온도 변화를 측정하기 위한 온습도 측정기를 시험편 고정용 몰드 내부에 넣고 육안 관찰을 위하여 나머지 옆면을 투명 아크릴판으로 밀폐하였다. 제조예 및 비교예 2에 따른 방수 구조를 형성한 시험편을 각기 시험편 고정용 몰드의 윗면에 접착시켜 고정하였다.
태양광의 적외선 영역을 인공적으로 형성시켜 줄 적외선 조사기를 시험편 고정용 몰드와 약 50cm 정도의 거리를 두고 설치하였다. 적외선을 조사하면서 각 시험편의 표면 온도와 내부 온도를 최초, 30분, 60분, 120분, 180분, 360분, 540분 및 720분에 측정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
제조예 비교예 2
표면온도
[℃]		 내부온도
[℃]		 온도차
[℃]		 표면온도
[℃]		 내부온도
[℃]		 온도차
[℃]
최초 24.7 24.2 0.5 25.4 24.3 1.1
30분 32.8 29.8 3.0 41.1 32.0 9.1
60분 32.9 31.4 1.5 42.2 34.3 7.9
120분 33.3 33.3 0.0 44.4 36.9 7.5
180분 35.2 33.0 2.2 46.5 38.0 8.5
360분 36.9 34.8 2.1 48.7 39.8 8.9
540분 36.4 35.7 0.7 52.4 40.7 11.7
720분 36.7 35.5 1.2 56.9 40.7 16.2
최종 온도차 12.0 11.3 31.5 16.4
표 3을 참조하면, 제조예에 따른 방수 구조는 최종 온도차가 매우 작은 반면, 비교예 2에 따른 방수 구조는 최종 온도차가 매우 큰 것을 알 수 있다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 시공면
10: 방수 구조
12: 프라이머층
14: 제1 방수층
16: 메쉬형 섬유 보강 시트층
18: 제2 방수층
19: 탑 코팅층

Claims (13)

  1. 시공면 위에 제1 고분말도 파우더를 포함하는 프라이머가 도포되어 형성된 프라이머층;
    상기 프라이머층 위에 제1 ? 파이버 및 제2 고분말도 파우더를 포함한 제1 방수제가 도포되어 형성된 제1 방수층;
    상기 제1 방수층 위에 부착된 메쉬형 섬유 보강 시트층;
    상기 메쉬형 섬유 보강 시트층 위에 제2 ? 파이버를 포함한 제2 방수제가 도포되어 형성된 제2 방수층; 및
    상기 제2 방수층 위에 무황변 우레탄 열 차단제를 포함한 제3 방수제가 도포되어 형성된 탑 코팅층을 포함하고,
    상기 무황변 우레탄 열 차단제는, 아크릴 수지 및 단열 분말을 포함하는 주제와, 이소시아네이트를 포함하는 경화제를 혼합하여 형성되고
    상기 경화제가 벤젠 고리를 가지지 않는 방수 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머는, 아크릴산에스테르 및 아크릴산을 포함하는 수성 아크릴 에멀젼 수지와, 상기 제1 고분말도 파우더를 유화 중합하여 형성되고,
    상기 수성 아크릴 에멀젼 수지 전체 100 중량부에 대하여, 상기 아크릴산에스테르가 93 내지 98 중량부, 상기 아크릴산이 2 내지 7 중량부 포함되고,
    상기 제1 고분말도 파우더는 325 메쉬를 통과하는 크기를 가지며,
    상기 수성 아크릴 에멀젼 수지 전체 100 중량부에 대하여 상기 제1 고분말도 파우더가 0.5 내지 1.5 중량부로 포함되는 방수 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방수제는, 에틸렌 비닐 아세테이트, 상기 프라이머 또는 상기 수성 아크릴 에멀젼 수지, 및 폴리부틸아크릴레이트를 포함하는 제1 방수 물질과, 상기 제1 ? 파이버, 그리고 상기 제2 고분말도 파우더를 유화 중합하여 형성되고,
    상기 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트가 30 내지 40 중량부, 상기 프라이머가 40 내지 50 중량부, 상기 폴리부틸아크릴레이트가 잔 부로 포함되고,
    상기 제2 고분말도 파우더는 325 메쉬를 통과하는 크기를 가지며,
    상기 제1 방수제에서 상기 제1 ? 파이버는 상기 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 0.3 내지 0.8 중량부 포함되고,
    상기 제1 방수제에서 상기 제2 고분말도 파우더가 상기 제1 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1.5 중량부 포함되는 방수 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 ? 파이버는, 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제1 ? 파이버의 평균 길이가 2mm 내지 6mm인 방수 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메쉬형 섬유 보강 시트층은 섬유층으로 구성되는 메쉬형 부직포 시트에 함침되는 함침 용액을 포함하며,
    상기 메쉬형 부직포 시트는 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 메쉬형 부직포 시트의 두께가 1.5mm 내지 3.0mm 이며, 질량이 100 내지 300g/m2인 방수 구조.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2 방수제는, 에틸렌 비닐 아세테이트, 상기 프라이머 또는 상기 수성 아크릴 에멀젼 수지, 및 폴리부틸아크릴레이트를 포함하는 제2 방수 물질과, 상기 제2 ? 파이버를 혼합하여 형성되고,
    상기 제2 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트가 52 내지 56 중량부, 상기 프라이머 또는 상기 수성 아크릴 에멀젼 수지가 23 내지 27 중량부, 상기 폴리부틸아크릴레이트가 잔 부로 포함되고,
    상기 제2 방수제에서 상기 제2 ? 파이버는 상기 제2 방수 물질 전체 100 중량부에 대하여 0.3 내지 0.8 중량부 포함되는 방수 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 ? 파이버는, 폴리에스터 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 면 섬유, 현무암 섬유 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 ? 파이버의 평균 길이가 2mm 내지 6mm인 방수 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탑 코팅층은, 전체 100 중량부에 대하여, 유성 탑코트재 75 내지 80 중량부, 상기 열 차단제 7 내지 9 중량부, 그리고 우레탄 신너 13 내지 16 중량부가 혼합되어 형성된 방수 구조.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 경화제가 헥사메틸렌다이이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HMDI)을 포함하는 방수 구조.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단열 분말이 실리콘 산화물을 포함하고,
    상기 무황변 우레탄 열 차단제는, 전체 100 중량부에 대하여, 상기 아크릴 수지를 50 내지 55 중량부로 포함되고, 상기 단열 분말을 10 내지 15 중량부로 포함하고 방수 구조.
  12. 시공면 위에 제1 고분말도 파우더를 포함하는 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계;
    상기 프라이머층 위에 제1 ? 파이버 및 제2 고분말도 파우더를 포함한 제1 방수제를 도포하여 제1 방수층을 형성하는 단계;
    상기 제1 방수층 위에 메쉬형 섬유 보강 시트층을 부착하는 단계;
    상기 메쉬형 섬유 보강 시트층 위에 제2 ? 파이버를 포함한 제2 방수제를 도포하여 제2 방수층을 형성하는 단계;
    상기 제2 방수층 위에 무황변 우레탄 열 차단제를 포함한 제3 방수제를 도포하여 탑 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 무황변 우레탄 열 차단제는, 아크릴 수지 및 단열 분말을 포함하는 주제와, 이소시아네이트를 포함하는 경화제를 혼합하여 형성되고 상기 경화제가 벤젠 고리를 가지지 않는 방수 공법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프라이머층은 상기 시공면 위에 0.28 내지 0.32kg/m2로 상기 프라이머가 도포하여 형성되고,
    상기 제1 방수층은 상기 프라이머층 위에 0.45 내지 0.49kg/m2로 상기 제1 방수제가 도포되어 형성되며,
    상기 제2 방수층은, 상기 제1 방수층 위에 0.6 내지 0.8kg/m2로 상기 제2 방수제가 도포되어 형성된 제1 층과, 상기 제1 층 위에 0.4 내지 0.5kg/m2로 상기 제2 방수제가 도포되어 형성된 제2 층과, 상기 제2 층 위에 0.23 내지 0.27kg/m2로 상기 제2 방수제가 도포되어 형성된 제3 층을 포함하여 형성되고,
    상기 탑 코팅층은 상기 제2 방수층 위에 상기 제3 방수제가 0.25 내지 0.3kg/m2로 상기 제3 방수제가 도포되어 형성되는 방수 공법.
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