KR102261753B1 - 폴리에틸렌계 재생 방수시트 및 이를 이용한 방수시트의 접합방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에틸렌계 재생수지를 포함하여 구성되는 방수필름 및 상기 방수필름의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는 적어도 2개의 보강필름을 포함하는 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트 및 이를 이용한 접합방법에 관한 것으로, 일반 재생수지에 비하여 열 융착 부위의 물성이 우수하며, 방수필름으로 사용되는 폴리에틸렌계 재생수지의 종류 및 압출조건에 따른 방수 및 접합 품질 차이를 최소화할 수 있다.

Description

폴리에틸렌계 재생 방수시트 및 이를 이용한 방수시트의 접합방법{Waterproof sheet using polyethylene-based recycled resin and bonding method of waterproof sheet using the same}

본 발명은 폴리에틸렌계 재생 방수시트 및 이를 이용한 방수시트의 접합방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 열 융착 부위의 물성이 우수한 폴리에틸렌계 재생 방수시트 및 이를 이용한 방수시트의 접합방법에 관한 것이다.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.

일반적으로 폴리에틸렌계 수지를 이용하여 방수시트를 생산할 경우에는 수평식으로 수지를 압출 후 냉각롤을 이용하여 냉각하는 방법을 이용하게 된다. 이 때 사용되는 폴리에틸렌계 수지의 용융지수(Melt Index, MI)는 주로 3 g/10min 이하인 수지가 사용된다. 용융지수가 3 이상인 수지를 사용할 경우에는 수평식으로 압출된 폴리에틸렌계 수지가 아래로 처지게 되어 균일한 두께의 시트를 얻을 수 없게 된다. 이 경우에는 압출기나 다이의 온도를 낮추어서 제품을 생산해야 균일한 두께를 가진 시트를 얻을 수 있게 된다.

그러나 폴리에틸렌계 재생수지를 사용하여 방수시트를 생산하고자 할 경우에는 재생수지의 종류에 따라 품질이 현저한 차이를 나타내어 압출조건을 매번 바꾸어야 제대로 된 방수시트를 얻을 수 있다. 재생된 폴리에틸렌계 수지는 재생되기 전의 상태에 따라 다양한 용융지수와 융점의 차이를 나타내기 때문이다.

이러한 이유로 융점이 낮고 용융지수가 높은 수지의 조건에 맞추어 압출온도를 낮추어 방수시트를 생산하지 않으면 균일한 두께를 가진 방수시트를 얻을 수 없게 된다. 이렇게 생산된 방수시트는 폴리에틸렌계 수지의 고유의 물성인 방수특성 때문에 방수성능에는 문제가 없으나 방수시트와 방수시트를 연결하기 위해서 열융착을 할 경우에 재생된 폴리에틸렌계 수지의 융점이나 기계적인 물성의 차이에 의해서 열융착 부위가 외부의 압력을 받으면 나무가 갈라지듯이 쉽게 떨어져 방수기능을 할 수 없는 경우가 많다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 압출 시 열융착 부위를 특정물성을 가진 필름으로 보강한 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트를 제공하고자 한다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 폴리에틸렌계 재생수지를 포함하여 구성되는 방수필름 및 상기 방수시트의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는 적어도 2개의 보강필름을 포함하는 폴리에틸렌계 재생 방수시트를 제공한다.

또한 방수필름의 면적을 갖는 양 표면을 제1면 및 제2면으로 지칭할 때, 상기 보강필름은 양 끝단의 제1면 또는 제2면에 적어도 1개 이상 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 방수필름의 일 끝단의 제1면에 보강필름을 구비하고, 다른 끝단의 제2면에 보강필름을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 보강필름은 핵센(Hexene)계 수지 또는 옥텐(Octene)계 수지를 단량체로 사용하여 중합한 선형저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 보강필름은 융점이 90℃ 내지 120℃인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 보강필름은 두께가 50㎛에서 200㎛인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 폴리에틸렌계 재생수지를 포함하여 구성되는 방수필름 및 상기 방수필름의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는 적어도 2개의 보강필름을 포함하는 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트를 적어도 2개 이상 준비하는 단계; 상기 보강필름의 일부가 표면에 노출되도록 2개의 방수시트 양 끝단의 보강필름 부분을 연결하는 단계; 및 상기 보강필름이 겹쳐진 부분을 열 봉합하는 단계;를 포함하는 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트의 접합방법을 제공한다.

본 발명은 방수필름의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는 적어도 2개의 보강필름을 포함함으로써 일반 재생수지에 비하여 열 융착 부위의 물성(전단강도, 박리강도 및 에어테스트)이 우수하다.

이에 따라 방수필름으로 사용되는 폴리에틸렌계 재생수지의 종류 및 압출조건에 따른 방수 및 접합 품질 편차를 최소화할 수 있으며, 다른 측면에서는, 폴리에틸렌계 재생수지의 압출조건을 종류에 따라 변경하고 최적화할 필요가 없어 생산성 및 작업성이 증대되는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 양 끝단의 양 표면에 구비되는 4개의 보강필름을 포함하는 폴리에틸렌계 재생 방수시트의 측단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 양 끝단의 일 표면에 구비되는 2개의 보강필름을 포함하는 폴리에틸렌계 재생 방수시트의 측단면도를 나타낸 것이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일실시예에 따른 방수시트의 접합방법을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방수시트를 열 융착하여 제작된 시험용 시편 이미지를 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 12에 본 발명의 실시예에 따른 접합된 방수시트의 전단강도 및 박리강도 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 13에 본 발명의 실시예에 따른 접합된 방수시트의 에어테스트 결과를 나타낸 것이다.

본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 폴리에틸렌계 재생 방수시트는 폴리에틸렌계 재생수지를 포함하여 구성되는 방수필름(10) 및 상기 방수필름의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는 적어도 2개의 보강필름(20)을 포함한다. 도 1에 본 발명의 일실시예에 따라 양 끝단의 양 표면에 구비되는 4개의 보강필름을 포함하는 폴리에틸렌계 재생 방수시트의 측단면도를 나타내었다.

상기 방수필름(10)은 폴리에틸렌계 재생수지를 이용하여 수평식 압출 형성된 필름으로서, 재생된 폴리에틸렌계 수지는 재생되기 전의 상태에 따라 다양한 용융지수와 융점을 갖는데, 압출기나 다이의 온도를 낮추어서 균일한 두께로 형성된 필름을 사용한다.

본 발명에 따른 방수필름(10)은 실린더 온도 100~170℃, 다이스 온도 175~195℃ 범위에서 압출이 가능하고, 0.8~2.0㎜ 두께로 형성된다.

상기 보강필름(20)은 상기 방수필름(10)의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는데, 방수필름(10)의 면적을 갖는 양 표면을 제1면 및 제2면으로 지칭할 때, 상기 보강필름(20)은 양 끝단의 제1면 또는 제2면에 적어도 1개 이상 구비된다. 보강필름이 제1면 또는 제2면에 선택적으로 1개씩 구비되는 경우 다른 방수시트와 접합 시 접합면을 구별하여 접합하여야 하지만, 제1면 및 제2면 모두에 구비되는 경우 다른 방수시트와 접합 시 접합면을 구별하지 않고 접착이 가능하다.

가장 바람직하게는 도 2에 나타낸 것과 같이 상기 방수필름(10)의 일 끝단의 제1면에 보강필름(20)을 구비하고, 다른 끝단의 제2면에 보강필름(20)을 구비함으로써 보강필름의 사용량을 최소화하면서도, 다른 방수시트와 접합 시 접합면을 일정하게 접합이 가능하다.

상기 보강필름(20)은 핵센(Hexene)계 수지 또는 옥텐(Octene)계 수지를 단량체로 사용하여 중합한 선형저밀도 폴리에틸렌을 포함하여 구성된다. 부텐(Butene)계 수지를 사용할 경우 질김성이 떨어져 열봉합 강도가 약해지는 문제점이 있다. 바람직하게는 핵센(Hexene)계 수지를 단량체로 사용하여 중합한 선형저밀도 폴리에틸렌을 포함하여 구성되는 것이 접합력이나 작업성, 비용 등을 전반적으로 고려했을 때 좋다.

또한 상기 보강필름은 융점이 90℃ 내지 120℃인 것을 일 특징으로 한다. 융점이 90℃ 미만일 경우 열봉합 면이 끈적끈적하여 작업의 편의성이 떨어지는 문제점이 있고, 125℃ 초과할 경우 기존에 압출된 시트와의 부착력이 떨어지는 문제점이 있다.

상기 보강필름은 두께가 50㎛에서 200㎛인 것을 일 특징으로 한다. 두께가 50㎛ 미만인 경우 방수시트간 열융착 부위에 에어테스트를 진행하였을때 보강필름과 방수필름 사이에서 풍선처럼 부풀어 올라 압력이 증가하면 그 부위가 박리 또는 터지는(찢어지는) 현상이 쉽게 나타나는 문제점이 있고, 200㎛ 초과하는 경우 비보강 부위와 단차가 발생하는 문제점이 있다.

도 3에 나타낸 것과 같이 상기 보강필름의 폭(W₁)은 적어도 2개의 방수시트(1, 2)를 열 봉합하여 접합하는 경우 열 봉합 부분의 폭(W₂)보다 10mm 이상 큰 것을 일 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트의 접합방법은 폴리에틸렌계 재생수지를 포함하여 구성되는 방수필름 및 상기 방수필름의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는 적어도 2개의 보강필름을 포함하는 방수시트를 접합하는 방법으로서, 상기 보강필름이 형성된 방수시트를 이용하여 용이하게 이루어질 수 있다.

더욱 구체적으로 본 발명에 따른 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트를 적어도 2개 이상 준비하는 단계; 상기 보강필름의 일부가 표면에 노출되도록 2개의 방수시트 양 끝단의 보강필름 부분을 연결하는 단계; 및 상기 보강필름이 겹쳐진 부분을 열 봉합하는 단계;를 포함한다.

상기 방수시트를 준비하는 단계는 본 발명에 따른 보강필름을 포함하는 방수시트를 사용한다. 구체적인 방수시트의 구성은 전술한 것과 같다.

상기 방수시트를 연결하는 단계는 도 3 내지 5에 나타낸 것과 같이 보강필름이 구비된 표면이 다른 방수시트의 보강필름이 구비된 표면과 맞닿도록 연결하는 단계이며, 맞닿지 않은 보강필름의 일부, 바람직하게는 폭 10mm 이상이 표면에 노출된다.

상기 열 봉합하는 단계는 보강필름이 맞닿아 겹쳐진 부분을 열 봉합하는 단계로서, 예를 들어, 자동으로 온도가 제어되고 전압의 편차가 없이 일정하게 유지되는 열풍 용접기를 사용하는 것이 좋다. 방수시트간 융착시 온도와 속도 압력은 시트의 두께와 재질에 따라 다르나, 온도는 기계 설정이 500℃ 이상이고, 융착부위 압력은 600~1,000N 이며, 용접속도는 융착부위 수지의 흘러내림 양으로 조정하고 있으나 통상 2.0~4.0m/min 이다.

상기 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트 및 이의 접합방법을 이용하여 접합된 방수시트의 전단강도, 박리강도, 에어테스트를 측정하여 열 융착 부위의 물성을 테스트하였다. 도 6에 본 발명의 실시예에 따른 방수시트를 열 융착하여 제작된 시험용 시편 이미지를 나타내었다. 도 7 내지 도 12에 본 발명의 실시예에 따른 접합된 방수시트의 전단강도 및 박리강도 측정 결과를 나타내었다. 도 13에 본 발명의 실시예에 따른 접합된 방수시트의 에어테스트 결과를 나타내었다. 에어테스트 조건은 용접속도 3.2m/min 및 히트 온도 560℃이며, 고속도로 공사 전문 시방서 기준 0.2㎫에서 10분 동안 20% 이상 감소 없을 것을 요구한다.

도 7 내지 도 13에 나타난 것과 같이 재생수지 방수시트에 비하여 보강필름을 구비한 방수시트의 경우 전단강도, 박리강도 및 에어 테스트 측정 결과 모두 우수한 것을 확인하였다.

이에 따라 방수필름으로 사용되는 폴리에틸렌계 재생수지의 종류 및 압출조건에 따른 방수 및 접합 품질 차이를 최소화할 수 있다. 다른 측면에서는, 폴리에틸렌계 재생수지의 압출조건을 종류에 따라 변경하고 최적화할 필요가 없어 생산성 및 작업성이 증대되는 효과를 제공한다.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 폴리에틸렌계 재생수지를 포함하여 구성되는 방수필름 및 상기 방수필름의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는 적어도 2개의 보강필름을 포함하고,
   상기 보강필름은 핵센(Hexene)계 수지를 단량체로 사용하여 중합한 선형저밀도 폴리에틸렌을 포함하고 융점이 90℃ 내지 120℃인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 재생 방수시트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방수필름의 면적을 갖는 양 표면을 제1면 및 제2면으로 지칭할 때,
   상기 보강필름은 양 끝단의 제1면 또는 제2면에 적어도 1개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 재생 방수시트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 방수필름의 일 끝단의 제1면에 보강필름을 구비하고, 다른 끝단의 제2면에 보강필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 재생 방수시트.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 보강필름은 두께가 50㎛에서 200㎛인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 재생 방수시트.
7. 폴리에틸렌계 재생수지를 포함하여 구성되는 방수필름 및 상기 방수필름의 양 끝단의 적어도 하나의 표면에 구비되는 적어도 2개의 보강필름을 포함하고, 상기 보강필름은 핵센(Hexene)계 수지를 단량체로 사용하여 중합한 선형저밀도 폴리에틸렌을 포함하여 융점이 90℃ 내지 120℃인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트를 적어도 2개 이상 준비하는 단계;
   상기 보강필름의 일부가 표면에 노출되도록 2개의 방수시트 양 끝단의 보강필름 부분을 연결하는 단계; 및
   상기 보강필름이 겹쳐진 부분을 열 봉합하는 단계;를 포함하는 폴리에틸렌계 재생수지 방수시트의 접합방법.
   

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