KR102153936B1 - 점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법 - Google Patents

점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것으로, 시트형태로 압출 성형되는 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트(110)의 일면에 100 ~ 300g/㎡ 범위의 평량을 갖는 단섬유 부직포(120)를 접합하고, 상기 PVC 또는 EVA 시트(110)에 접합된 부직포(120) 위에 평방미터(㎡) 당 1 ~ 3㎏의 아크릴레이트를 함침하여 점착제층(130)을 형성하되, 상기 아크릴레이트는 물 65 ~ 75중량%를 기준으로, 아크릴산, 메타크릴산, 이타코닉산, 무수말레인산 중에서 선택된 1종 이상의 유기산계 단량체 90 ~ 99중량부; 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬으로 구성되는 1가 금속수산화물 또는 수산화마그네슘, 수산화칼슘으로 구성되는 2가 금속수산화물 중에서 선택된 1종 이상의 무기염기류 1 ~ 10중량부; 의 비율로 배합된 유기산계 단량체 및 무기염기류 25 ~ 35중량%를 혼합하고 중화반응시켜 고형분 함량 10 ~ 50중량%이고 pH 6 ~ 11 범위의 유기산계 금속염 수용액을 제조한 후, 상기 유기산계 금속염 수용액에 대하여 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAA) 가교제를 1 ~ 10중량% 비율로 첨가하여 연쇄중합반응을 통해 제조된 겔화물질이며, 상기 점착제층(130)은 아크릴레이트 겔화물질 총중량을 기준으로, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 중에서 선택된 글리콜류, 및 글리세린, 소르비톨 중에서 선택된 다가알콜류 중에서 선택된 1종 이상의 보습충진제를 10 ~ 30중량%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법은 접착제를 도포하지 않고 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트의 일면에 부직포를 접합하고 상기 부직포 위에 아크릴레이트를 함침하여 점착제층을 형성함으로써 부직포와의 부착성과 작업성이 양호하고 환경 친화적이며, 또한 아크릴레이트의 수분함량을 조절하여 절연공법에 의한 시공이 가능하고 방수층 자체의 밀착성이 개선되어 콘크리트 구조물 표면에 대한 방수기능은 물론 단열효과와 구조재료의 부식 및 크랙에 대한 저항성이 우수한 효과가 있다. 또한, 본 발명은 아크릴레이트 방수시트를 형성하는 겔화물질에 대하여 보습충진제를 포함함으로써 단열효과와 충격완화기능을 극대화하면서 내구성이 우수하며, 상기 점착성 아크릴레이트 방수시트를 이용한 방수공법은 프라이머 도포작업으로 인하여 발생되는 공정상의 어려움을 개선함으로써 시공성과 경제성, 그리고 차수성이 탁월한 장점이 있다.

Description

점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법{ADHESIVE ACRYLATE WATERPROOF SHEET AND WATERPROOFING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트의 일면에 부직포를 접합하고 상기 부직포 위에 아크릴레이트를 함침하여 점착제층을 형성함으로써 접착제를 도포하는 공정을 줄이고 환경에 친화적이며, 이로 인하여 콘크리트 구조물 표면에 대한 방수기능은 물론 방수층 자체의 분리현상이 개선되어 단열효과와 구조재료의 부식 및 크랙에 대한 저항성이 우수하고 시공이 간편한 점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.
일반적으로 건축 및 토목 구조물은 우수 및 지하수의 유입을 막아 구조체의 균열이나 내구성 저하를 막기 위해 필연적으로 방수작업을 실시하는 바, 통상 방수공법은 시공방법에 따라 시트 방수공법, 도막 방수공법, 복합 방수공법 등 다양한 방법이 제시되고 있다.
그 중에서 도막 방수공법은 액상형의 방수제를 반복하여 도포하는 방법으로, 액상 자체의 흐름성으로 인해 시공 바닥면이 평활하지 못하면 방수층의 두께 또한 균일하지 못하게 되어 도막 형성에 어려움이 따르며, 이러한 현상을 방지하기 위해 방수시공 전에 바닥면 평활화 공정이 수반되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 시트 방수공법은 폴리에틸렌(Polyethylene) 혹은 폴리프로필렌(Polypropylene)과 같은 고분자 재질로 제조된 방수시트를 시공면에 깔아 방수가 이루어지게 하는 것으로, 이러한 방수시트는 시공작업 자체도 까다로울 뿐 아니라 설사 완벽한 시공을 하였다고 하여도 시공한 후의 시멘트는 필연적으로 균열이 발생하기 마련이고, 상기와 같이 구조체가 파손될 경우 종래의 방수시트는 시멘트의 균열과 함께 시트가 찢어지는 등 파손되어 공간이 생기게 되며, 그 틈으로 물이 유입되어 구조물에 누수를 발생시키게 되어 방수피막의 기능을 제대로 달성하지 못하는 문제점이 있었다.
이에 대한 대안으로 근래에 가장 많이 시행되고 있는 방수공법은 아스팔트 시트를 이용한 시공방법으로서 슬라브의 표면에 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하고 아스팔트 시트가 연결될 부위에 폴리우레탄을 도포한 후 아스팔트 시트를 서로 일정 간격으로 깔고 간격 틈에 폴리우레탄을 충진한 다음, 그 상부에 보호테이프를 붙이고 다시 폴리우레탄을 도포하고 아스팔트 시트와 모든 연결부위에 규사를 뿌려 규사층을 형성한 후에 그 상부에 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하여 시공한다.
그러나 종래 아스팔트 시트의 경우에는 가격이 저렴하지만 온도 변화에 민감하기 때문에 기온이 영하로 내려가면 유연성이 저하되어 부러지기 쉬우며, 또한 여름철의 경우 기온이 많이 상승하면 아스팔트가 녹아내려 방수효과의 질이 저하되었다.
이를 방지하기 위해 아스팔트(Asphalt)에 천연고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 등을 약 5∼15% 정도 용해(첨가)하여 엷은 PE 또는 PP 시트를 바탕으로 하여 일정한 두께로 코팅 처리한 고무화 아스팔트 방수시트를 제조하는 방법도 제시되어 있지만, 이는 단순히 아스팔트에 유연성을 부가했을 뿐 주로 아스팔트의 점착력만을 활용한 것이어서 이 역시 기후의 변화에 많은 영향을 받기는 마찬가지이고 구조물과의 박리현상도 많이 발생되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명자는 대한민국 등록특허 제10-0907647호(주식회사 흥신이엔씨 외2)를 통해 점착성 방수시트의 제조방법 및 그에 의해 제조된 방수시트를 개발하였으나, 이는 부직포의 일면에 아스팔트 시트를 접착제로 접착하는 시트 부착공정에 의한 환경 유해성과 제조공정상의 어려움, 그리고 아스팔트 시트의 연성 과다와 중량 문제 및 시트와 부직포의 부착성 불량으로 인하여 여전히 내구성 저하 등의 문제점을 안고 있음을 발견하였다.
또한, 동 등록특허 제10-1866333호(주식회사 흥신이엔씨 외2)에서는 부직포 시트 일면에 EVA 시트를 접착시키고 다른 일면에는 물과 접촉하면 팽윤하는 아크릴레이트 시트와; 상기 아크릴레이트 시트 상면에 접착 결합되는 부틸고무 시트와; 상기 부틸고무 시트 상면에 도포된 방수재가 건조되어 형성되는 1차 방수재 도막과; 상기 1차 방수재 도막 상면에 도포된 방수재가 건조되어 형성되는 2차 방수재 도막; 및 상기 2차 방수재 도막 상면에 도포되어 2차 방수재 도막이 햇빛에 산화되는 것을 방지하는 코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노출형 아크릴기반 방수시트를 개발하였으나, 이는 부직포 시트 일면에 EVA 시트를 접착하는 공정상의 문제점과 다른 일면에 위치하는 아크릴레이트 시트에 의한 EVA 시트와의 분리현상으로 인하여 그 상면의 부틸고무 시트 및 도막과의 밀착성 불량이 빈번히 발생되어 사용상의 제약이 있는 실정이다.
그리고 동 등록특허 제10-1328679호(주식회사 이파엘지종합특수방수)에는 차열층, 상기 차열층에 형성되는 복합방수 시트층 및 상기 복합방수 시트층에 형성되는 아크릴계 무기질 도막 코팅제를 포함하되, 상기 복합방수 시트층은 고무화 아스팔트 시트와, 상기 고무화 아스팔트 시트에 형성되는 부직포와, 상기 부직포에 형성되는 무기도막탄성 접착제와, 상기 무기도막탄성 접착제에 형성되는 유리섬유 보강직물 시트, 및 상기 유리섬유 보강직물 시트에 형성되는 혼합섬유 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차열복합방수시트 구조체로서, 건물 방수와 차열이 가능하여 여름철 냉방비와 겨울철 난방비를 절감할 수 있는 고무화 아스팔트 시트와 혼합섬유직물을 이용한 차열복합방수 시트 구조체 및 차열복합방수 시트공법을 개시하고 있다.
그 밖에 동 등록특허 제10-2079569호(주식회사 페트로산업)를 보면, 수용성 아크릴 수지 45~75wt%, 수용성 Tg강하제 1~5wt%, 첨가제 1~22wt% 및 잔량의 증류수를 포함하고, 상기 수용성 아크릴 수지의 유리전이온도(Tg)는 -30 ~ -10 ℃이고, 산가(A.V.)가 30~50이며, 상기 수용성 아크릴 수지는, 용매 하에서 상기 제1 아크릴 단량체 48~62wt%, 제2 아크릴 단량체 3~10wt% 및 개시제 0.1~3wt%를 반응시킨 후, 중화제 2~12wt%를 사용하여 중화시킴으로써 얻어지고, 상기 제1 아크릴 단량체는 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-Ethylhexyl acrylate), 스티렌(Styrene) 및 메틸 메타아크릴레이트(Methyl metacrylate)가 9~16:3~7:1의 중량비로 이루어지고, 상기 제2 아크릴 단량체는 메타크릴산(Methacrylic acid) 및 아크릴산(Acrylic acid)이 1:0.8~1.2의 중량비로 이루어지며, 상기 중화제는 트리에틸아민(Triethylamine), 디에틸렌트리아민(Diethylene trianine), 트리에틸렌 테트라아민(Triethylene tetraamine) 및 테트라에틸렌 펜타아민(Tetraethylene pentaamine)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 아민기를 포함하는 화합물이고, 상기 수용성 Tg강하제는, 폴리부타디엔-b-폴리아크릴 디블록 코폴리머, 폴리부틸아크릴레이트-b-폴리아크릴 디블록 코폴리머 및 NBR 라텍스로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 수용성 아크릴계 방수 조성물과 이를 포함하는 방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 관한 것이다.
한편, 본 발명에서는 접착제를 도포하지 않고 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트의 일면에 부직포를 접합하고 상기 부직포 위에 아크릴레이트를 함침하여 점착제층을 형성함으로써 작업성이 양호하고 환경에 친화적이며, 또한 절연공법에 의한 시공이 가능하고 방수층 자체의 분리현상이 개선되어 콘크리트 구조물 표면에 대한 방수기능은 물론 단열효과와 구조재료의 부식 및 크랙에 대한 저항성이 우수한 점착성 아크릴레이트 방수시트를 개발하여 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-0907647호(공고일자 2009년07월13일) 대한민국 등록특허공보 제10-1866333호(공고일자 2018년06월15일) 대한민국 등록특허공보 제10-1328679호(공고일자 2013년11월14일) 대한민국 등록특허공보 제10-2079569호(공고일자 2020년02월21일)
본 발명의 목적은 접착제를 도포하지 않고 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트의 일면에 부직포를 접합하고 상기 부직포 위에 아크릴레이트를 함침하여 점착제층을 형성함으로써 부직포와의 부착성과 작업성이 양호하고 환경 친화적이며, 또한 아크릴레이트의 수분함량을 조절하여 절연공법에 의한 시공이 가능하고 방수층 자체의 밀착성이 개선되어 콘크리트 구조물 표면에 대한 방수기능은 물론 단열효과와 구조재료의 부식 및 크랙에 대한 저항성이 우수한 점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 아크릴레이트 방수시트를 형성하는 겔화물질에 대하여 보습충진제를 포함함으로써 단열효과와 충격완화기능을 극대화할 수 있으며, 또한 방수시트 시공부위에 프라이머 도포작업을 실시하지 않아도 차수성과 내구성이 탁월한 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 점착성 아크릴레이트 방수시트는 시트형태로 압출 성형되는 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트의 일면에 100 ~ 300g/㎡ 범위의 평량을 갖는 단섬유 부직포를 접합하고, 상기 PVC 또는 EVA 시트에 접합된 부직포 위에 평방미터(㎡) 당 1 ~ 3㎏의 아크릴레이트를 함침하여 점착제층을 형성하되, 상기 아크릴레이트는 물 65 ~ 75중량%를 기준으로, 아크릴산, 메타크릴산, 이타코닉산, 무수말레인산 중에서 선택된 1종 이상의 유기산계 단량체 90 ~ 99중량부; 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬으로 구성되는 1가 금속수산화물 또는 수산화마그네슘, 수산화칼슘으로 구성되는 2가 금속수산화물 중에서 선택된 1종 이상의 무기염기류 1 ~ 10중량부; 로 배합된 유기산계 단량체 및 무기염기류 25 ~ 35중량%를 혼합하고 중화반응시켜 유기산계 금속염 수용액을 제조한 후, 상기 유기산계 금속염 수용액에 대하여 가교제를 1 ~ 10중량% 비율로 첨가하여 연쇄중합반응을 통해 제조된 겔화물질인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 유기산계 금속염 수용액은 고형분 함량 10 ~ 50중량%이고 pH 6 ~ 11의 범위로 제조되며, 상기 PVC 또는 EVA 시트는 0.5 ~ 3㎜ 두께로서 일측 가장자리에는 3 ~ 10㎝ 폭으로 부직포 및 점착제층을 형성하지 않으며, 상기 점착제층은 1 ~ 3㎜ 두께로 형성된다.
또한, 상기 점착제층은 아크릴레이트 겔화물질 총중량을 기준으로, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 중에서 선택된 글리콜류, 및 글리세린, 소르비톨 중에서 선택된 다가알콜류 중에서 선택된 1종 이상의 보습충진제를 10 ~ 30중량%의 비율로 포함하고 있다.
그리고 본 발명에 의한 점착성 아크릴레이트 방수시트를 이용한 방수공법은 구조물 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계; 상기 구조물 표면에 대해 상기 점착성 아크릴레이트 방수시트의 점착제층을 부착하는 방수시트 부착단계; 상기 부착된 방수시트와 서로 이웃하는 방수시트의 조인트를 연결하기 위해 부직포 및 점착제층을 형성하지 않은 PVC 또는 EVA 시트의 일측 가장자리를 포개고 400 ~ 700℃의 온도로 용접(welding)하는 열융착단계로 이루어진다.
본 발명에 의한 점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법은 접착제를 도포하지 않고 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트의 일면에 부직포를 접합하고 상기 부직포 위에 아크릴레이트를 함침하여 점착제층을 형성함으로써 부직포와의 부착성과 작업성이 양호하고 환경 친화적이며, 또한 아크릴레이트의 수분함량을 조절하여 절연공법에 의한 시공이 가능하고 방수층 자체의 밀착성이 개선되어 콘크리트 구조물 표면에 대한 방수기능은 물론 단열효과와 구조재료의 부식 및 크랙에 대한 저항성이 우수한 효과가 있다.
본 발명은 아크릴레이트 방수시트를 형성하는 겔화물질에 대하여 보습충진제를 포함함으로써 단열효과와 충격완화기능을 극대화하면서 내구성이 우수하며, 상기 점착성 아크릴레이트 방수시트를 이용한 방수공법은 프라이머 도포작업으로 인하여 발생되는 공정상의 어려움을 개선함으로써 시공성과 경제성, 그리고 차수성이 탁월한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 점착성 아크릴레이트 방수시트를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 의한 A-A’선의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 점착성 아크릴레이트 방수시트의 시공상태를 나타내는 사시도이다.
이하에서는 본 발명에 의한 점착성 아크릴레이트 방수시트 및 이를 이용한 방수공법에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1, 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 점착성 아크릴레이트 방수시트(100)는 시트형태로 압출 성형되는 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트(110)의 일면에 100 ~ 300g/㎡ 범위의 평량을 갖는 단섬유 부직포(120)를 접합하고, 상기 PVC 또는 EVA 시트(110)에 접합된 부직포(120) 위에 평방미터(㎡) 당 1 ~ 3㎏의 아크릴레이트를 함침하여 점착제층(130)을 형성하되, 상기 아크릴레이트는 물 65 ~ 75중량%를 기준으로, 아크릴산, 메타크릴산, 이타코닉산, 무수말레인산 중에서 선택된 1종 이상의 유기산계 단량체 90 ~ 99중량부; 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬으로 구성되는 1가 금속수산화물 또는 수산화마그네슘, 수산화칼슘으로 구성되는 2가 금속수산화물 중에서 선택된 1종 이상의 무기염기류 1 ~ 10중량부; 로 배합된 유기산계 단량체 및 무기염기류 25 ~ 35중량%를 혼합하고 중화반응시켜 고형분 함량 10 ~ 50중량%이고 pH 6 ~ 11 범위의 유기산계 금속염 수용액을 제조한 후, 상기 유기산계 금속염 수용액에 대하여 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAA) 가교제를 1 ~ 10중량% 비율로 첨가하여 연쇄중합반응을 통해 제조된 겔화물질이며, 상기 점착제층(130)은 아크릴레이트 겔화물질 총중량을 기준으로, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 중에서 선택된 글리콜류, 및 글리세린, 소르비톨 중에서 선택된 다가알콜류 중에서 선택된 1종 이상의 보습충진제를 10 ~ 30중량%의 비율로 포함하고 있다.
본 발명에서 사용하는 PVC 또는 EVA 시트(110)는 종래 많이 사용되고 있는 아스팔트 시트의 단점을 개선하기 위한 것으로, 아스팔트(Asphalt)는 평균분자량 500 ~ 2000 정도의 각종 탄화수소가 주성분이고 그밖에 유황, 질소, 산소 및 미량의 금속화합물로 이루어져 있어 주변 환경을 오염시킬 우려가 있으며, 또한 아스팔트 시트의 경우에는 가격이 저렴하지만 기온의 영향을 많이 받아 기온이 영하로 하강하면 경화되어 부러지기 쉬울 뿐 아니라 여름철의 경우 기온이 많이 상승하면 아스팔트가 녹아내려 방수효과의 질이 저하된다. 이는 비중 1.01 ~ 1.07, 비열 0.4 ~ 0.55cal/g, 열전도도 0.13 ~ 0.14kcal/m.℃.hr로서, 상기와 같은 물성으로 인하여 아스팔트 시트는 그 일면에 부직포(120)를 접합할 경우 박리되는 현상을 방지하기 위해 접착제를 사용하여야 하는 문제점이 있다.
이에 따라 본 발명에서는 PVC 또는 EVA 시트(110)를 사용함에 있어 시트형태로 압출 성형되는 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트(110)에 부직포(120)를 접합시킴으로써 부착성과 작업성 및 내구성이 양호하고 환경에 친화적인 제품을 제조할 수 있다는 점을 착안하였다.
상기 PVC(Poly Vinyl Chloride)는 열가소성 플라스틱의 하나로 염화비닐을 주성분으로 하는 필름, 시트, 성형품, 캡 등 광범위한 제품으로 가공되는데, 프탈산계 가소제나 아디핀산계 가소제를 사용하여 유연성과 탄력성을 높여서 제품화 되며, 가공 중에 다양한 종류의 안정제, 가소제, 윤활제 및 보조제가 사용되어 융점이 약 200℃ 정도의 환경 친화적인 방법으로 제조될 수 있다.
또한, EVA(Ethylene-Vinyl Acetate)는 에틸렌과 비닐아세테이트를 결합한 신소재로서 투명하고 접착성과 유연성이 우수해 신발 밑창, 코팅제, 접착제, 태양전지용 시트 등 다양한 용도로 사용되는데, 이는 초산비닐 함량, 초산비닐의 분포, 중합도, 분자량, 분자량 분포, 결정도 등에 의해 그 물성이 좌우되며, 본질적으로는 초산비닐의 도입에 의해 결정성을 저하시켜 광학성(투명성, 광택 등), 유연성, 내한성 등의 성질을 부여한다. EVA의 성형가공온도는 200℃ 이하로서 가소제를 첨가하지 않고도 유연한 것이 큰 장점이며, 저온영역에서도 어느 정도의 유연성이 유지되고 폴리염화비닐(PVC)처럼 온도 저하에 따른 급격한 강성률의 변화가 없다.
상기와 같은 PVC와 EVA는 극성수지에 해당되는 것으로 알려져 있어 통상적으로 사용되는 PE, PP, PET계 단섬유 부직포와의 이차결합(주로 수소결합)에 의해 접착성이 우수하며, 실온에서의 유연성, 접착성, 내충격성, 단열성, 내한성 등의 물성이 우수하다는 점을 충분히 고려하였다.
한편, 부직포(120)는 멜트블로잉(meltblowing), 스펀본딩(spunbonding), 에어스루본딩(air-through bonding), 하이드로인탱글링(hydroentangling), 스펀레이싱(spunlacing), 에어레잉(airlaying), 카딩(carding) 및 기타 다양한 성형공정으로부터 생산될 수 있으며, 본 발명에서 사용되는 부직포(120)는 대략 100 ~ 300g/㎡ 범위의 평량을 갖는 단섬유 부직포 웹(web)을 사용하는 것이 PVC 또는 EVA 시트(110)와의 부착성이 우수하고 아크릴레이트를 신속하게 함침하기에 유리하다.
다음으로, 상기 부직포(120) 위에 아크릴레이트를 함침하여 점착제층(130)을 형성하는 과정에 있어서, 상기 아크릴레이트는 물 65 ~ 75중량%를 기준으로 아크릴산, 메타크릴산, 이타코닉산, 무수말레인산 중에서 선택된 1종 이상의 유기산계 단량체 90 ~ 99중량부; 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬으로 구성되는 1가 금속수산화물 또는 수산화마그네슘, 수산화칼슘으로 구성되는 2가 금속수산화물 중에서 선택된 1종 이상의 무기염기류 1 ~ 10중량부를 혼합하고 반응시켜 유기산계 금속염 수용액을 제조한 후, 상기 유기산계 금속염 수용액에 대하여 가교제를 1 ~ 10중량% 비율로 첨가하여 연쇄중합반응을 통해 겔화물질로 제조된다.
상기 유기산계 금속염 수용액의 수분 함량은 65 ~ 75중량%이고 상기 유기산계 단량체와 무기염기류는 총 25 ~ 35중량%의 비율로 구성되어 중화반응을 일으키게 되는데, 이로부터 고형분 함량 10 ~ 50중량%이고 pH 6 ~ 11 범위의 유기산계 금속염 수용액이 얻어짐에 따라 최종적으로 얻어지는 겔화물질은 우수한 차수성 및 내화학성과 더불어 인체 및 환경에 유해하지 않게 되며, 이 유기산계 금속염 수용액에 대하여 가교제를 1 ~ 10중량% 비율로 첨가하여 연쇄중합반응을 거쳐 아크릴레이트가 제조됨으로써 부착성과 함침성이 우수한 겔화물질을 형성하게 된다.
상기 가교제는 이소시아네이트계, 과산화물계 등 통상적인 가교제를 구분 없이 사용할 수 있지만, 본 발명에서는 상기 유기산계 금속염 수용액에 대하여 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAA)를 1 ~ 10중량% 비율로 첨가하는 것이 가장 활성이 우수하고 적합한 점성으로 균일한 두께의 겔화물질을 형성하기에 유리하며, 그로부터 제조된 아크릴레이트 겔화물질은 부직포 1㎡당 1 ~ 3kg 이내로 함침시킴으로써 우수한 차수 및 지수작용은 물론 탁월한 방수효과를 갖는 점착성 아크릴레이트 방수시트(100)가 얻어진다.
이러한 점착성 아크릴레이트 방수시트를 형성함에 있어 PVC 또는 EVA 시트(110)는 0.5 ~ 3㎜ 두께로 형성되어 유연성 및 탄성이 우수한 제품으로 생산될 수 있으며, 상기 시트(110)의 일측 가장자리에는 3 ~ 10㎝ 폭으로 부직포(120) 및 점착제층(130)을 형성하지 않음으로써 현장시공 시 방수시트(100)의 상호 열융착을 통해 방수효과를 달성하게 된다. 또한, 상기 점착제층(130)은 부직포 1㎡당 1 ~ 3kg 이내로 함침시켜 1 ~ 3㎜ 두께로 형성하는 것이 절연공법 외에도 다양한 형태의 노출 및 비노출 방수공법에도 적합하다는 사실을 확인하였다.
참고로, 절연공법은 기존 방수층 및 콘크리트 바탕면 위에 바로 시공이 가능한 개보수공법으로서 요철이 많은 콘크리트 바탕면에서도 일정한 도막 두께의 확보가 가능하고 콘크리트 바탕면에서 발생되는 균열 및 수증기압으로부터 방수층을 안전하게 보호할 수 있을 뿐만 아니라 진행성 크랙의 영향을 받지 않기 때문에 보다 방수성능을 장기간 유지할 수 있으며, 또한 시공이 간편하여 공사비 절감 및 공기 단축이 가능하다. 반면에 도막 방수공법은 콘크리트 바탕이 좋아야만 하자가 발생하지 않기 때문에 콘크리트 바탕이 심하게 훼손된 경우에는 침투 방수공법이나 바탕의 상태에 영향을 받지 않는 복합 방수공법 또는 시트 방수공법이 적합하다.
그리고 상기와 같이 형성되는 점착제층(130)은 겔화물질 총중량을 기준으로 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜과 같은 글리콜류, 및 글리세린, 소르비톨과 같은 다가알콜류 중에서 선택된 1종 이상의 보습충진제를 10 ~ 30중량%의 비율로 포함할 수 있는데, 이러한 보습충진제는 아크릴레이트 겔화물질과의 반응성과 활성이 전혀 없이 균일하게 혼합된 상태로서 온도변화에 따른 점도의 급격한 변동을 방지하여 부착성이 저하되지 않으면서 방수시트(100)의 단열효과를 더욱 증대시킴과 동시에 수분에 의한 팽창 시에도 수축률이 저하되는 현상을 방지할 수 있음을 확인하였다.
상기와 같은 점착성 아크릴레이트 방수시트(100)는 PVC 또는 EVA 시트(110)의 일면에 부직포(120)이 접합되고 그 위에 점착제층(130)이 일체로 형성되며, 방수구역의 바닥면을 정리한 후 아크릴레이트 겔화물질로 이루어지는 점착제층(130)이 구조물 표면으로 향하도록 하여 접합시킨다. 이에 따라 상기 점착제층(130)은 구조물 표면을 따라 견고하게 밀착되어 내구성이 우수한 탄성 경화층을 형성함으로써 구조물로부터 장기간 박리되지 않고 외관이 탁월한 구조물 표면을 구현하게 된다.
이러한 점착성 아크릴레이트 방수시트(100)는 프라이머의 도포 없이도 시트와 바닥면이 이탈되지 않는 견고한 방수층을 제공하며, 혹시 충격하중에 의해 구조물 또는 방수층의 균열이 발생하게 되어 수분이 유입되게 되는 경우에도 아크릴레이트 겔화물질이 팽윤되어 균열부위의 기공을 막아주게 됨으로써 더이상 물이 침투되지 않도록 하며, 이로써 자체적으로 균열과 누수에 대한 보수가 가능한 효율적이고 실용적인 방수시트로서의 역할을 발휘하게 된다.
본 발명에 따른 점착성 아크릴레이트 방수시트를 이용한 방수공법은 구조물 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계; 상기 구조물 표면에 대해 상기 점착성 아크릴레이트 방수시트(100)의 점착제층(130)을 부착하는 방수시트 부착단계; 상기 부착된 방수시트(100)와 서로 이웃하는 방수시트(100)의 조인트를 연결하기 위해 부직포(120) 및 점착제층(130)을 형성하지 않은 PVC 또는 EVA 시트(110)의 일측 가장자리를 포개고 400 ~ 700℃의 온도로 용접(welding)하는 열융착단계로 이루어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 PVC 또는 EVA 시트(110)는 0.5 ~ 3㎜ 두께를 가지고 일측 가장자리에는 3 ~ 10㎝ 폭으로 부직포(120) 및 점착제층(130)을 형성하지 않음에 따라 시트(110)간 포개진 가장자리는 400 ~ 700℃의 온도로 용접(welding)하여 밀폐시킴으로써 인접하는 시트(110)를 서로 연결시키게 된다.
이하에서는 본 발명에 의한 점착성 아크릴레이트 방수시트를 실험한 실시예를 살펴보기로 하되, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.
[실시예]
물 70중량%에 대하여 유기산계 단량체 및 금속수산화물 30중량%를 혼합하고 반응시켜 유기산계 금속염 수용액을 제조한 후, 상기 유기산계 금속염 수용액을 기준으로 MBAA 가교제 5중량%를 첨가하여 연쇄중합반응을 통해 겔화물질을 제조한 후, 용융상태의 PVC 시트의 일면에 200g/㎡ 평량의 단섬유 부직포 웹을 접합하고 압출하여 PVC 시트를 제조한 다음, 상기 부직포 위에 상기 겔화물질을 함침하여 약 2㎜ 두께의 점착제층이 형성된 아크릴레이트 방수시트를 제조하였으며, 상기 유기산계 단량체 및 금속수산화물을 아래 [표 1]과 같은 배합으로 실시하였다. 여기에서 실시예 4에서는 겔화물질 총중량을 기준으로 보습충진제(에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린, 소르비톨)를 약 20중량% 첨가하여 겔화물질을 제조하였다.
성분(중량부) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예
아크릴산 90 - 99 95 80
무수말레인산 - 95 - 5 -
수산화나트륨 10 - 1 - 20
수산화마그네슘 - 5 - - -
[실험예]
상기 실시예 등에 따른 점착성 아크릴레이트 방수시트는 500×500㎜ 크기의 형틀을 현장 시공과 동일한 조건으로 실시하였다. 이에 대한 신장률, 인장강도, 부착강도 등의 물성을 수회 측정하였으며, 시험결과에 대한 평균치를 [표 2]에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예
신장률(%) 430 450 480 445 225
인장강도(N/㎟) 1.82 1.92 1.98 1.90 1.63
부착강도(N/㎟) 0.72 0.88 0.79 0.85 0.53
상기 [표 2]에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예의 시험결과를 비교해 볼 때, 본 발명의 아크릴레이트 겔화물질은 유기산계 단량체 및 금속수산화물을 적정량 혼합하고 연쇄중합반응을 통해 제조됨으로써 신장률, 인장강도, 부착강도 등 모든 시험항목에서 우수한 물성을 나타내었으며, 특히 실시예 4는 보습충진제를 다량 포함하더라도 유사한 배합조건에 의한 실시예 2에 비해 물성에 큰 차이가 발생되지 않으면서 방수시트의 단열효과를 더욱 증대시킨다는 사실을 확인하였다.
따라서 본 발명에 따른 점착성 아크릴레이트 방수시트는 시공부위에 프라이머의 도포 없이 절연공법에 의해 자체의 우수한 점착력으로 방수를 요하는 바닥 혹은 벽면 구조물 표면에 시공되어 견고한 방수층을 형성함에 따라 단열효과와 구조재료의 부식 및 크랙에 대한 저항성이 우수한 효과가 있으며, 상기 방수시트를 이용한 방수공법은 간단하고 경제적인 공정으로 효율적인 방수 및 차수가 이루어지도록 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.
100 : 방수시트
110 : 시트(PVC 또는 EVA)
120 : 부직포
130 : 점착제층

Claims (5)

  1. 시트형태로 압출 성형되는 용융상태의 PVC 또는 EVA 시트(110)의 일면에 100 ~ 300g/㎡ 범위의 평량을 갖는 단섬유 부직포(120)를 접합하고,
    상기 PVC 또는 EVA 시트(110)에 접합된 부직포(120) 위에 평방미터(㎡) 당 1 ~ 3㎏의 아크릴레이트를 함침하여 점착제층(130)을 형성하되,
    상기 아크릴레이트는 물 65 ~ 75중량%를 기준으로, 아크릴산, 메타크릴산, 이타코닉산, 무수말레인산 중에서 선택된 1종 이상의 유기산계 단량체 90 ~ 99중량부; 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬으로 구성되는 1가 금속수산화물 또는 수산화마그네슘, 수산화칼슘으로 구성되는 2가 금속수산화물 중에서 선택된 1종 이상의 무기염기류 1 ~ 10중량부; 로 배합된 유기산계 단량체 및 무기염기류 25 ~ 35중량%를 혼합하고 중화반응시켜 고형분 함량 10 ~ 50중량%이고 pH 6 ~ 11 범위의 유기산계 금속염 수용액을 제조한 후, 상기 유기산계 금속염 수용액에 대하여 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(MBAA) 가교제를 1 ~ 10중량% 비율로 첨가하여 연쇄중합반응을 통해 제조된 겔화물질이며,
    상기 점착제층(130)은 아크릴레이트 겔화물질 총중량을 기준으로, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 중에서 선택된 글리콜류, 및 글리세린, 소르비톨 중에서 선택된 다가알콜류 중에서 선택된 1종 이상의 보습충진제를 10 ~ 30중량%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 점착성 아크릴레이트 방수시트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 PVC 또는 EVA 시트(110)는 0.5 ~ 3㎜ 두께로서 일측 가장자리에는 3 ~ 10㎝ 폭으로 부직포(120) 및 점착제층(130)을 형성하지 않으며, 상기 점착제층(130)은 1 ~ 3㎜ 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 점착성 아크릴레이트 방수시트.
  4. 삭제
  5. 구조물 표면의 이물질을 제거하는 전처리단계;
    상기 구조물 표면에 대해 제1항 및 제3항 중의 어느 한 항에 의한 점착성 아크릴레이트 방수시트(100)의 점착제층(130)을 부착하는 방수시트 부착단계;
    상기 부착된 방수시트(100)와 이웃하는 방수시트(100)의 조인트를 연결하기 위해 부직포(120) 및 점착제층(130)을 형성하지 않은 PVC 또는 EVA 시트(110)의 일측 가장자리를 포개고 400 ~ 700℃의 온도로 용접(welding)하는 열융착단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착성 아크릴레이트 방수시트를 이용한 방수공법.
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