KR102373625B1 - 친환경 복합시트 및 이를 이용한 폴리우레아 방수공법 - Google Patents
친환경 복합시트 및 이를 이용한 폴리우레아 방수공법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 친환경적인 자착식 폴리부틸렌을 코팅한 폴리올레핀계 중공형 복합 방수시트 및 이를 이용한 폴리우레아 방수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리올레핀계 수지 필름에 유리섬유 및 폴리부틸렌를 코팅한 다음 이러한 시트에 다수의 구멍을 천공한 친화경 복합시트 및 이를 이용한 폴리우레아 방수공법에 관한 발명이다.
Description
본 발명은 환경친화적인 다수의 구멍이 형성된 폴리부틸렌이 코팅한 자착식 중공형 복합 방수시트 및 이를 이용한 구조물의 방수방근 성능을 향상시키기 위한 시공공법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 종래의 방수공법으로는 가장 오랜 역사를 지닌 아스팔트 방수공법과 콘크리트 구조체의 바탕 표면을 방수액으로 도포하는 액체 방수공법, 방수용으로 제조된 폴리부틸렌 및 아크릴고무 등을 이용한 도막 방수공법, 아스팔트를 주 원료로 하여 성형한 아스팔트 시트 및 합성수지를 원료로 한 합성고분자계 시트를 이용한 방수공법 등이 알려져 있으며, 최근 들어 콘크리트 구조물의 층간, 옥상 또는 지하 방수에 대한 안전성, 내구성 등의 확보 및 유지를 위해 방수 시공을 위한 재료 및 시공 품질 향상에 노력을 기울이고 있다.
상기한 방수공법들은 각 시공공법에 따른 장단점이 있으며, 아스팔트 방수공법은 건물의 옥상 등에서 아스팔트를 용융하는 작업으로 인해 시공 상의 불편한(화재, 화상 등) 점이 있으며, 시공위치의 규모가 작고 단면이 짧은 경우에는 적당하지만 대형구조물 및 장스판(span)에서는 구조물에 균열이 발생하면 방수층도 함께 파손되므로 반드시 고도의 기술을 가진 작업자에만 의존해야 하는 단점이 있다.
도막방수공법 중 가장 널리 사용되는 우레탄 도막방수는 경미한 바탕균열에 대한 신축성을 가지고 있으므로 노출방수가 가능하여 보수가 용이하고, 내약품성 및 내용제성 등 내화학성이 비교적 우수할 뿐만 아니라 자유로운 도막 두께를 얻을 수 있는 등의 장점을 가지고 있으나, 우레탄 방수공법은 습기가 있는 상태 또는 프라이머 도포 미비, 콘크리트의 레이턴스와 바탕표면 처리 불량(청소미비, 파손, 건조미비)등에 따라 부풀음, 들뜸, 박리 등이 발생되어 누수현상이 생기므로 방수시공에 대한 수명이 짧아지는 문제점이 있다.
종래의 아스팔트 시트방수는 요구되는 도막두께를 얻을 수 있으며, 복잡한 형상이나 급경사에 시공이 가능하고, 내수성, 내후성 등이 비교적 우수할 뿐만 아니라 표면처리에 덜 민감하며, 절연공법으로 바탕면의 수축 및 팽창과 수증기압으로부터 덜 영향을 받으며, 균일한 품질 확보가 가능한 것으로 알려지고 있으나, 인장 및 인열강도 뿐만 아니라 내열성이 약한 단점이 있다.
상기 방수공법과 관련한 선행기술로 국내특허제10-0238994호 및 제10-0334602호에는 아스팔트 시트 방수공법에서 가장 문제가 되는 시트간 연결 부분을 폴리우레탄을 이용한 “I”형 일체화 이음구조로 접합부를 처리하는 개량아스팔트 시트 와 폴리우레탄을 병행 사용하는 복합 방수공법을 개시하고 있으나, 부직포와의 물리적인 접착으로 기온변화에 따른 열팽창계수의 차이에 의하여 접합부분의 들뜸 또는 균열 현상이 발생할 수 있다.
국내특허제10-09211676호는 무용제 우레탄 방수제가 코팅된 고무화 아스팔트 시트를 이용한 복합 방수 시트 구조체 및 복합 시트 방수공법을 개시하고 있으나, 이 경우에도 단지 부직포와의 물리적 접착력으로 인해 온도변화에 따른 열팽창계수의 차이로 인해 접합부분의 들뜸 현상이 발생되며, 그러한 이유에 의해 고온에서의 아스팔트 용리 현상이 발생하여 내구성에 좋지 않은 영향을 미친다.
국내특허 제10-1184220호는 본발명자가 개발한 것으로 폴리프로필렌 30 ~ 45중량부, 올레핀계 엘라스토머 25 ~ 35중량부, 기능성 첨가제 25 ~ 40중량부, 충전제 1 ~ 5중량부 및 첨가조제 1 ~ 5중량부로 이루어진 수지혼합물을 250~ 1000 kgf/cm2 압력과 150 ~ 250℃에서 압출하여 제조한 폴리올레핀 필름(1)의 표면에 요철층(1a)을 형성하고, 유리섬유(2)와 접합한 방수·방근용 폴리올레핀계 복합시트에 관한 발명이 개시되어 있다.
또 방수시트에 의한 방수공법으로 합성수지 시트를 이용하는 방수 또는 복합방수 공법은 도막방수에 비하여 우수한 인장강도와 신장률 및 인열강도를 가지며, 구조물의 거동 대응성, 크랙 추종성 및 외부충격에 대한 우수한 대응력 등을 가지고 있으나, 상기한 합성수지 시트를 이용한 방수공법은 두 시트간의 이어지는 연결부분을 접착제, 열융착 또는 용제용착 등의 방법으로 접합하고 있으며, 접착제 또는 용제용착에 의한 접합방법은 순간적으로 접착은 좋을 수 있으나 공정상 가장자리 부분 등에 공기가 인입될 가능성이 높아 시트의 들뜸 현상이 나타날 수 있으며, 시공 과정 또는 시공 완료 후 기온의 변화에 따른 방수시트의 수축 및 팽창의 반복 등의 이유로 시간경과 후 접착력이 약화되어 방수시트의 이음 부분에 탈리 또는 들뜸 현상이 발생되는 문제점이 있으며, 열융착 접합방법은 주변 온도의 제약과 작업속도가 빠르지 않으며, 오랜 시간의 접착으로 부분 접촉 불량이 다소 발생되어, 숙련된 자의 작업이 필요한 단점이 있다.
본 발명은 폴리부틸렌이 코팅된 자착식 폴리올레핀계 중공형 복합 방수시트 및 이를 이용한 방수 시공공법의 제공을 목적으로 하는 것으로, 보다 구체적으로는 주차장 바닥, 건물의 옥상, 수영장, 폐수처리장내, 슬레이트지붕, 철근 구조물 등의 방수코팅을 위한 방수시공 이후에 발생하는 기포로 인한 들뜸이나 꽈리가 형성되는 것을 방지할 뿐만 아니라 시트에 주름이 형성되는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 우레탄계 접착제를 도포하여 프라이머층을 형성하고, 상기 프라이머층에 중공형의 폴리올레핀계 복합 방수시트를 밀착시켜 설치한 후, 상기 복합시트 표면 전체에 폴리우레아 방수재를 도포하여 방수도막층을 형성하고, 그 위에 다시 자외선 차단층을 형성시키는 공법으로, 상기에서 사용하는 복합 방수시트는 천공기에 의해서 구멍을 내어 중공을 형성함으로서 방수시공 후에 발생할 수 있는 꽈리(기포발생으로 인한 부품현상)를 방지하고 시트에 주름이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리올레핀계 중공형 복합 방수시트를 이용한 방수 공법은 시공 후에 발생하는 기포로 인한 꽈리가 발생하는 것을 방지 할 수 있을 뿐만 아니라 시트가 주름지거나 뒤틀리는 현상 등을 방지할 수 있으며, 특히 폴리우레아의 빠른 경화특성으로 인해 패인 곳이나 평활성을 유지해야 되는 곳은 셀프레벨 기능을 가진 바탕조정용으로도 사용할 수 있는 등의 장점이 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 방수시트의 한국건설생화환경시험연구원의 시험 성적서이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 복합 방수시트의 한국화학융합시험연구원의 시험 성적서이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 복합 방수시트의 한국화학융합시험연구원의 시험 성적서이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 폴리부틸렌을 코팅한 복합시트에 사용하는 폴리올레핀은 에틸렌/프로필렌 공중합체 고무(EPR) 또는 에틸렌/프로필렌/디엔 공중합체 고무(EPDM 고무) 중에서 선택되는 것으로 이루어진다.
상기 본 발명에 사용하는 기능성 첨가제는 복합시트와 액체 방수물질과의 접착성을 향상시키기 위하여 조성되는 중합체 성분으로써, 구체적인 성분으로 다이머산(Dimer acid)과 에틸렌 디아민을 축중합시켜 제조한 폴리아미드 수지로서 시판하는 제품(UNI-REZ@110, Versamid 7series) 또는 말레인산 무수물(Maleic AnHydride, 분자량 98.06g/mol)을 에틸렌/프로필렌/디엔 공중합체고무(EPDM 고무)에 Graft(Graft율은 0.5% ~ 2.5%,)시킨 중합체로 시판하는 제품(매크로디엠, MWC-507G)으로 이루어진다.
또한 본 발명에서 사용하는 충전제는 일반적으로 수지 성형분야에서 널리 사용되는 충전제가 선택되며 탄산칼슘 (CaCO3)이 바람직하며, 첨가조제는 역시 일반적으로 수지 성형분야에서 널리 사용되는 가공조제인 산화방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 안정제, 활제 및 안료 등으로 알려진 첨가제를 적절히 선택하여 첨가할 수 있다.
본 발명에 따른 방수공법은, 먼저 방수시공을 위하여 정리된 바닥면에 우레탄계 접착제를 도포하여 프라이머층을 시공하는 단계와, 프라이머층 상부로 폴리부틸렌을 코팅한 폴리올레핀 중공형 복합시트를 시공하는 단계, 상기 복합시트층 상부로 폴리우레아 도막을 도포하여 방수도막층을 형성하는 단계, 및 자외선 차단층으로 이루어지며, 보다 구체적으로 설명하면,
a) 시공할 부분의 바닥면을 정리하는 바닥면 정리단계,
b) 정리된 바닥면에 우레탄계 접착제를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계,
c) 프라이머층 상부로 상기 폴리부틸렌 코팅한 중공형 폴리올레핀계 복합시트를 밀착시켜 설치하는 단계,
d) 상기 복합시트 중첩시공단계 후 상부로 표출되는 복합시트 표면에 전체적으로 폴리우레아 방수재를 도포하여 방수도막층을 형성하는 단계, 및
e) 자외선 차단층을 방수도막층 위에 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 시공공법이다.
상기 프라이머층에 사용하는 폴리올레핀 접착제와 도막 방수재로 사용하는 폴리우레아는 하기의 표1에 적합하여야 한다.
| 항 목 | 품질기준 | |||
| 도포작업성 | 구조제에 도장을 위한 분사 도포 작업에 지장이 없을 것. |
|||
| 지촉건조시간 | 소정의 배합비로 혼합하여 분사 도포한 후 20~30초 이내에 지촉 건조상태로 되어 있을 것. |
|||
| 겉모양 | 주름, 처짐, 균열, 패임(핀홀), 경화, 불량, 뭉침 등이 없을 것. |
|||
| 물 성 |
인장성능 | 인장강도(N/㎟) | 16 이상 | |
| 파단 시 시장률(%) | 300 이상 | |||
| 인열성능 | 인열성능(N/㎜) | 50 이상 | ||
| 온 도 의 존 성 |
인장강도비(%) | 시험시온도 -20˚C | 150 이상시험시온도 -20˚C | |
| 시험시온도 60˚C | 60 이상시험시온도 60˚C | |||
| 파단시물림부사 이의신장률(%) |
시험시온도 -20˚C | 100 이상시험시온도 -20˚C | ||
| 시험시온도 20˚C | 200 이상시험시온도 20˚C | |||
| 시험시온도 60˚C | 150 이상시험시온도 60˚C | |||
| 열화처리 물성 후의인장 성능 |
인장강도비(%) | 촉진 노출 처리 | 80 이상 150 이하촉진 노출 처리 | |
| 알칼리 처리 | 80 이상 150 이하 | |||
| 산 처리 | 80 이상 150 이하 | |||
| 염화나트륨 처리 | 80 이상 150 이하염화나트륨 처리 | |||
| 파단시의 신장률(%) |
촉진 노출 처리 | 250 이상촉진 노출 처리 | ||
| 알칼리 처리 | 250 이상 | |||
| 산 처리 | 250 이상 | |||
| 염화나트륨 처리 | 250 이상염화나트륨 처리 | |||
| 신장시의 열화 성상 | 가열처리 | 어떤 시험편에도 갈라진 잔금 및 뚜렸한 변형이 없을 것. |
||
| 촉진 노출 처리 | 어떤 시험편에도 갈라진 잔금 및 뚜렸한 변형이 없을 것. |
|||
| 오존 처리 | 어떤 시험편에도 갈라진 잔금 및 뚜렸한 변형이 없을 것. |
|||
| 부착성능 | 무처리(N/㎟) | 부착 강도 | 1.5 이상 | |
| 냉온반복 처리 후 겉모양 | 어떤 시험편에도 갈라진 잔금, 들뜸, 박리 등의 현상이 없을 것. | |||
| 내피로성능 | 어떤 시험편에도 도막의 구멍 뚫림, 찢김, 파단 및 주름이 없을 것. |
|||
<실시예 1>
폴리올레핀계 필름 제조
폴리프로필렌{호남석유화학(주) SB530} 35Kg, 에틸렌/프로필렌 공중합체(Japan Polyethylene Corporation KC650T) 30Kg, 기능성첨가제(무수마레인산을 EPDM 고무에 Graft시킨 중합체, 상품명 매크로디엠; MWC-507G) Kg, CaCO3 2Kg 및 산화방지제 2Kg, 자외선 흡수제 2Kg, 대전 방지제 2 Kg, 활제 2 Kg로 조성된 수지혼합물을 공지의 압출기에 의해 소정의 두께로 압출하여 필름으로 제조한다.
<실시예 2>
폴리부틸렌를 코팅한 중공형 폴리올레핀계 복합시트 제조
상기 실시예 1에서 제조한 폴리올레핀 필름의 일면에 소정의 두께로 유리섬유 및 폴리부틸렌을 차례로 도포하여 코팅한 다음, 폴리부틸렌이 코팅된 폴리올레핀계 복합시트를 천공기에 이송시켜 다수의 구멍을 천공하여 최종적인 중공형 복합시트를 제조한다. 여기에 사용하는 폴리부틸렌은 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체로 이루어진 화합물이 바람직하다. 상기 최종 복합 방수시트의 일면에는 이형지가 부착된다.
<실시예 3>
중공형 폴리올레핀계 복합시트를 이용한 폴리우레아 방수 시공
1. 바탕면의 정리
1) 시공 전 기존면의 요철, 굴곡이 없는 매끄러운 평활상태를 유지한다.
2) 틈새나 홈은 충진해주고 레이턴스, 시멘트가루, 모래, 흙, 유분 등이 없도록 깨끗이 청소 하여야 한다.
3) 누수부위는 방수 몰탈 등으로 지수처리 후 건조 시킨다.
4) 지하 구조물 시공 시 벽면 폼타이 구멍이나 철선, 타이핀 등은 완전히 제거하고 실링제 등으로 메꿈처리 한다.
5) 벽면과 접한 부위 등의 가장자리나 크랙이 심한 부위 등은 V-CUTTING 후 실링제 등으로 메꿈처리 한다.
6) 흙, 암반, 토류벽 위에 특수 부직포를 설치할 경우에는 바닥 혹은 사면정리를 실시하고, 용출수가 많을 경우에는 별도의 유도 배수 등을 설치한다.
2. 작업 준비
1) 시공현장에 반입된 제품은 제품의 Lot, 도장재별로 구분하여 시공할 현장에 적정량을 배분한 뒤 그 수량을 확인한다.
2) 시공면적, 납기 및 시공조건에 따라 사전에 시공인원을 배정한다.
3) 시공 전 설계도면을 기준으로 발주자 대리인에게 부위별 시공 범위 등을 재확인하고 승인을 받는다.
4) 시공부위에 자재를 미리 운반하여 기온, 습도 등에 자재가 적응할 수 있도록 한다.
3. 시공기준
가. 프라이머 도포
1) 바탕처리가 끝난 후 프라이머를 스프레이, 로울러 또는 붓으로 200㎛ 1~2회 균일하게 도장한다.
2) 부분적으로 후도막이 되지 않도록 균일하게 도장해야 한다.
나. 바탕조정재 도포
프라미어 도장 후 3시간~48시간 이내에 하도 도막위의 모든 오염물을 제거하고 평활성이 필요한 부분 및 콘크리트의 공극을 고무헤라 및 로울러로 도포한다.
1) 바탕조정재 시공 후 1~3일 이내에 표면의 오염물을 제거하고 도장하며 도장면적 및 도막두께에 대한 소요량을 정확히 계산하여 주제와 경화제를 준비한다.
2) 스프레이 전용장비의 Shooting 거리는 약60㎝ 정도로 하고 토출 120~150kgf/㎝가 되도록 하며, 혼합비율은 주제와 경화제가 부피비로 1:1이 되도록 한다.
3) 주제와 경화제가 각각 이송펌프를 통하여 본체 미터링펌프로 흘러 들어가도록 한다.
4) 주제와 경화제 온도는 20℃ 이상을 유지하고 온도가 낮은 경우는 미리 가온한다. 가온은 재료의 점도를 낮춰 포장용기에서 스프레이장치까지의 재료공급을 용이하게 하는 효과를 준다.
5) 주제와 경화제는 가온부에서 약60~70℃ 정도의 온도로 가열시킨 후 내압 보온호스에서 액온을 유지 시켜가며 폴리우레아전용 건으로 보내어 건의 혼합실 내에서 고압 충돌 혼합 방식으로 도장 한다.
다. 탑 코팅 (유광 또는 무광 ;필요시)
1) 폴리우레아(NEOFORCE KA-800/KR-800) 도포 30분 후 바로 탑 코팅을 시공할 수 있으며 1일~3일 이내에 규정된 혼합비로 충분히 혼합 후 도장한다.
2) 희석제를 20% 이내로 희석하여 도장한다.
그리고, 우레아계 접착제를 도포하여 프라이머층을 형성하고, 그 상부로 재단된 본 발명의 폴리올레핀계 복합시트를 밀착시켜 설치한 후, 방수 시공 부위의 바닥과 상기 복합시트 사이 및 복합시트간 사이가 잘 접착되도록 우레아계 접착제를 중첩하여 도포하고, 상부로 표출되는 복합시트 상부 표면에 전체적으로 폴리우레아 방수재를 2 ~ 3㎜두께로 도포하여 방수도막층을 형성한다.
상기 공정 후 최종적으로 자외선 차단제를 도포함으로써 자외선 차단층을 형성하여 시공을 완성한다.
Claims (5)
- 폴리프로필렌 100중량부에 대하여,
에틸렌/프로필렌 공중합체 80 내지 100중량부, 마레인산 무수물을 에틸렌/프로필렌/디엔 공중합체(EPDM )에 Graft(Graft율은 0.5% ~ 2.5%)시킨 중합체 40 ~ 60 중량부, 충진제 10 ~ 20 중량부, 첨가조제 20 ~ 40 중량부로 조성된 수지 혼합물을 압출하여 제조한 폴리올레핀계 필름의 일면에 유리섬유와 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체로 이루어진 폴리부틸렌를 차례로 도포하여 코팅한 다음, 다시 상기 폴리부틸렌을 코팅시킨 폴리올레핀계 복합시트를 천공기로 이송시켜 다수의 구멍을 천공한 폴리부틸렌이 코팅된 친환경적인 중공형 자착식 복합 방수시트. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 기재된 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체로 이루어진 폴리부틸렌이 코팅된 친환경적인 중공형 자착식 복합 방수시트(A)를 이용한 방수시공 공법에 있어서,
시공할 부분의 바닥면을 정리하는 바닥면 정리단계,
정리된 바닥면에 우레탄계 접착제를 도포하여 프라이머층을 형성하는 단계,
상기 프라이머층 상부로 상기 폴리부틸렌이 코팅된 친환경적인 중공형 자착식 복합 방수시트(A)를 밀착시켜 설치하는 단계,
상부로 표출되는 복합시트 표면에 전체적으로 폴리우레아 방수재를 2 ~ 3㎜ 두께로 도포하여 방수도막층을 형성하는 단계,
방수도막층 위에 자외선 차단층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌이 코팅된 친환경적인 중공형 자착식 복합 방수시트를 이용한 폴리우레아 방수공법. - 삭제
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| KR1020210012243A KR102373625B1 (ko) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 친환경 복합시트 및 이를 이용한 폴리우레아 방수공법 |
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Citations (3)
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| KR101184220B1 (ko) * | 2012-02-15 | 2012-09-19 | 주성권 | 환경 친화적인 방수 또는 방수/방근용 폴리올레핀 복합시트 및 이를 이용한 방수 또는 방수/방근용 복합시트의 시공방법 |
| KR101476959B1 (ko) * | 2014-06-26 | 2014-12-24 | 김용규 | 자기점착성을 가지는 불연성 내화제 시트 및 그를 제조하기 위한 제조방법 |
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2021
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