KR102635874B1 - 표면개질된 카본블랙 마스터배치를 포함하는 단열·방수 복합시트 및 이를 이용한 단열·방수 시공공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 조성물을 포함하는 단열·방수 복합시트 및 이를 이용한 단열·방수시공공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 단열·방수 대상면에 부착되는 접착성 아스팔트시트층과; 상기 접착성 아스팔트시트층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제1부직포층과; 상기 제1부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제1부직포층에 함침되어 상기 접착성 아스팔트시트층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 폴리머 모르타르 단열층과; 상기 폴리머 모르타르 단열층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제2부직포층과; 상기 제2부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제2부직포층에 함침되어 상기 폴리머 모르타르 단열층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 폴리머 모르타르 방수재층;을 포함하여, 단열성능과 방수성능을 나타내는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 조성물을 포함하는 단열·방수 복합시트 및 이를 이용한 단열·방수시공공법에 관한 것이다.

Description

표면개질된 카본블랙 마스터배치를 포함하는 단열·방수 복합시트 및 이를 이용한 단열·방수 시공공법{Adiabatic waterproof composite sheet comprising surface modified carbonblack master batch and the adiabatic waterproof construction method using thereof}
본 발명은 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트 및 이를 이용한 단열·방수시공공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 단열·방수 대상면에 부착되는 접착성 아스팔트시트층과; 상기 접착성 아스팔트시트층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제1부직포층과; 상기 제1부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제1부직포층에 함침되어 상기 접착성 아스팔트시트층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 단열층과; 상기 폴리머 모르타르 단열층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제2부직포층과; 상기 제2부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제2부직포층에 함침되어 상기 폴리머 모르타르 단열층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 방수재층;을 포함하여, 단열성능과 방수성능을 나타내는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트 및 이를 이용한 단열·방수시공공법에 관한 것이다.
일반적으로, 실내, 옥상, 지붕, 지하실 등 각종 구조물 바닥, 교량, 도로 등의 노면 바닥, 각종 유체 저장탱크 등의 콘크리트 구조물에는 빗물 등이 스며들었을 경우, 일부가 내부로 침투하여 구조물의 내구성에 악영향을 주게 되므로 각종 방수재료를 사용하여 방수 시공하고 있다.
상기한 방수 시공공법으로는 아스팔트, 콜타르피치, 우레탄, 에폭시 등 도막방수재를 도포하여 방수코팅층을 형성하는 방법, 아스팔트나 콜타르피치를 함침한 종이, 펠트, 천 등 방수시트로 시공면을 덮고, 그 위에 모르타르, 레미콘 등을 타설하는 방법 등이 있다.
그런데, 최근들어, 다층의 방수시트를 미리 생산하여 시공현장에서 필요한 길이로 절단한뒤 중첩부를 통해 시공시 서로 중첩 연결시키므로 방수시트 간으로 물 또는 이물질이 유입되지 않도록 하며, 다층의 방수시트를 시공장소에서 절단 후 이형지층만 제거하여 대상물에 부착시키므로, 시공현장에서 시공을 간편하게 할 수 있는 방수시트를 이용한 방수공법이 널리 사용되고 있다.
종래 방수시트와 이를 사용한 방수공법을 살펴 보면, 한국등록특허 10-2410842(등록일자 2022년06월15일)에 외부로 노출되도록 일정 두께를 가지고 형성되는 섬유층(10); 상기 섬유층(10)의 하부에 형성되어 외부의 물이 하부로 유입되지 않도록 하는 금속필름층(30); 상기 섬유층(10)과 금속필름층(30) 간에 형성되어 섬유층(10)과 금속필름층(30)을 접착시키는 제1 접착층(20); 상기 금속필름층(30) 하부에 형성되며, 금속필름층(30)의 길이방향 일측단 보다 소정 간격 내측으로 폭이 작게 형성되어 금속필름층(30)의 길이방향을 따라 형성되며, 가교발포제가 발포 형성되는 발포층(50); 상기 금속필름층(30)과 발포층(50) 간에 형성되어 금속필름층(30)과 발포층(50)을 접착시키는 제2 접착층(40); 상기 발포층(50)의 하부에 형성되며, 발포층(50)과 동일한 폭을 가지고 형성되어 바닥과 접착되도록 형성되는 바닥접착층(60) 및 상기 바닥접착층(60)의 하부에 형성되어 바닥접착층(60)이 서로 접착되지 않도록 형성되는 이형지층(70)을 포함하고, 상기 섬유층(10), 제1 접착층(20) 및 금속필름층(30)이 접착된 상태에서 섬유층(10) 및 금속필름층(30)의 일측단에서 소정간격 내측으로 다수의 타공이 형성되어 중첩부(1)가 형성되며, 상기 섬유층(10), 제1접착층, 금속필름층(30), 제2접착층, 발포층(50), 바닥접착층(60) 및 이형지층(70)이 적층된 상태로 방수시트가 형성되고, 상기 방수시트의 이형지층(70)이 제거되어 바닥에 접착된뒤 다른 방수시트의 중첩부(1)가 섬유층(10)의 상측으로 중첩 접착되도록 이루어져 방수층을 이루도록 하되, 상기 중첩부(1)는 금속필름층(30)과 섬유층(10)이 제1 접착층(20)을 통해 접착된 상태에서 타공핀을 통해 타공되어 형성되며, 다른 방수시트와 중첩되어 접착제를 통해 접착 고정되도록 하고, 상기 중첩부(1)에는 접착제를 도포하여 윗열 또는 아랫열의 방수시트와 적층될 때 접착제로 부착되도록 하고, 적층된 상태에서 접착제를 중첩부(1)의 타공 사이로 투입하여 중첩부(1)와 방수시트의 상측면이 접착되도록 하며, 상기 섬유층(10)의 하부에는 제1 첩착층을 통해 접착되는 금속필름층(30)이 형성되며, 금속필름층(30)은 섬유층(10)과 동일한 폭을 가지고 제1 접착층(20)을 통해 완전 접착되어 형성되고, 상기 중첩부(1)는 다른 섬유층(10), 제1 접착층(20) 및 금속필름층(30)의 중첩부(1)가 형성되지 않은 부분 상측면에 중첩되어 접착제를 통해 접착되고, 상기 발포층(50)은 금속필름층(30)의 하부에 제2 접착층(40)을 통해 발포층(50)이 접착되되, 상기 발포층(50)은 금속필름층(30)의 중첩부(1) 폭만큼 작게 형성되어 중첩부(1)에 접착되지 않도록 형성되어 금속필름층(30)의 길이방향으로 접착되며, 상기 발포층(50)은 단열 및 탄성을 부여하기 위한 가교발포제를 발포시켜 형성하되, 상기 발포층(50)의 하부에는 바닥접착층(60)이 형성되며, 바닥접착층(60)은 부틸 고무 또는 고무화 아스팔트로 이루어져 콘크리트 또는 구조물에 접착되도록 형성되고, 상기 제1 접착층(20)과 제2 접착층(40)을 용융시켜 분사장치를 통해 분사시켜서 접착력을 강화시키며, 접착 면적의 누락이 없도록 하고, 상기 섬유층(10), 제1접착층, 금속필름층(30), 제2접착층, 발포층(50), 바닥접착층(60) 및 이형지층(70)은 방수시트로서 구성되어 콘크리트 또는 구조물에 방수시트를 설치할 때에는 설치할 콘크리트 또는 구조물의 콘크리트 또는 구조물의 설치 길이만큼 롤에 감겨진 방수시트를 풀러 절단하고, 절단된 방수시트에서 이형지층(70)을 제거한뒤 일차적으로 콘크리트 또는 구조물에 바닥첩착층이 접착되도록 부착하는 것을 특징으로 하는 현장시공이 용이한 콘크리트 또는 구조물 외부용 방수시트가 공지되어 있다.
그러나, 상기 방수시트는 섬유층(10), 제1접착층, 금속필름층(30), 제2접착층, 발포층(50), 바닥접착층(60) 및 이형지층(70)의 다층구조로 금속필름층(30)과 발포층(50)을 포함하여 쉽게 부식될 우려가 있으며, 발포층(50)에 의한 들뜸 또는 부풀음의 문제가 있어 방수 내구성에 문제점이 있다.
또한, 한국등록특허 10-2460935(등록일자 2022년11월01일)에 PE 압착장섬유 부직포(30)의 상하부 층에 각각 수용성 고무화아스팔트(10)와 고 점착성 고무화아스팔트(20)를 결착 교면복합방수시트(100)를 형성함에 있어 중량이 230g-270g/m2이고, 그 두께가 100-200mm인 PE 장섬유 원자재 부직포를 압착가공하여 0.47mm-0.5mm 두께(t)의 PE 압착장섬유 부직포(30)가 되게 하고, 그 PE 압착장섬유부직포(30)를 상하부 층으로 나누되 상부 층은 수용성 고무화아스팔트(14)가 아직 도포되지 않은 상태이고, 하부 층은 앵커 고 점착성 고무화아스팔트(28)가 침투 결착된 상태이면서 그 하향으로는 돌출두께 18~24mm의 돌출 고 점착성 고무화아스팔트(24)가 돌출 형성되는 한편, 상기 도포되지 않은 상부 층인 PE 압착장섬유 부직포의 두께는 PE 압착장섬유 부직포(30)의 두께(t)의 65~75%이고, 상기 앵커 고 점착성 고무화아스팔트(28)의 침투결착의 하부 층인 PE 압착장섬유 부직포의 두께는 PE 압착장섬유 부직포(30)의 두께(t)의 25~35%가 됨을 특징으로 하는 교면복합방수시트가 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-2362505(등록일자 2022년02월09일)에 폴리비닐알콜(PVA)를 포함하는 제1 아스팔트 방수재와, 붕사를 포함하는 제2 아스팔트 방수재를 포함하되, 제1 아스팔트 방수재는, 아스팔트 100 중량부, 광물성 오일 20∼30중량부, PVA 수용액 50∼110중량부, 계면활성제 1∼2중량부, 점착부여제 10∼15중량부를 포함하고, 제2 아스팔트 방수재는, 아스팔트 100 중량부, 광물성 오일 20∼30중량부, 수용성 합성고무 10∼30중량부, 붕사수용액 5∼50 중량부, 계면활성제 1∼2중량부를 포함하여, 제1 아스팔트 방수재와 제2 아스팔트 방수재의 혼합반응에 의해, 고체(또는 반고체)상의 탄성물질로 이루어진 도막방수층이 형성되도록 이루어지되, 상기 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 또는, 블로운 아스팔트 또는, 스트레이트 아스팔트와 블로운 아스팔트의 화합물 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 광물성 오일은 나프탄계 프로세스 오일 또는 파라핀계 프로세스 오일로 이루어지며, 상기 점착부여제는, 폴리부텐, 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral), 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트, 하이드록시 에틸 메타크릴레이트 포스페이트 및 실란계 점착부여제 중 선택된 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 2액형 아스팔트 방수 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-2403416(등록일자 2022년05월25일)에 아스팔트 및 표면개질된 코디어라이트를 포함하는 아스팔트 조성물 100 중량부에 대하여, SBS 고무(Styrene-Butadiene-Styrene Rubber) 10 내지 40 중량부, 석유수지 15 내지 35 중량부, 프로세스오일 10 내지 40 중량부, 충진제 1 내지 30 중량부 및 황(S) 01 내지 3 중량부를 포함하며, 상기 아스팔트 : 표면개질된 코디어라이트의 중량비는 90:10 내지 97:3이고, 상기 표면개질된 코디어라이트는 방향족기 함유 실란계 표면개질제로 표면개질된 것인, 고무화 아스팔트 방수시트가 공지되어 있다.
그러나, 상기 아스팔트 기재의 방수시트는 아스팔트의 열화 또는 경화에 따라 방수성능이 저하되는 문제점은 오래전 부터 있어 왔으므로 아스팔트만으로 방수효과를 기대하기에는 불가능한 문제점이 있을 뿐만 아니라, 대부분의 방수시트는 단열 또는 차열성능이 없어 외부에 노출되는 경우에는 복사열에 의하여 열화되어 방수성능이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
이에 따라, 본 발명자들은 방수시트의 취약점인 복사열 열화를 방지하고 우수한 방수성능을 나타낼 수 있도록 본 발명을 완성하게 되었다.
[특허문헌 001] 한국등록특허 10-2410842(등록일자 2022년06월15일) [특허문헌 002] 한국등록특허 10-2460935(등록일자 2022년11월01일) [특허문헌 003] 한국등록특허 10-2362505(등록일자 2022년02월09일) [특허문헌 004] 한국등록특허 10-2403416(등록일자 2022년05월25일)
본 발명은 상기 종래 문제점을 해결하고자 한 것으로, 단열·방수 대상면에 부착되는 접착성 아스팔트시트층과; 상기 접착성 아스팔트시트층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제1부직포층과; 상기 제1부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제1부직포층에 함침되어 상기 접착성 아스팔트시트층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터배치를 포함하는 폴리머 모르타르 단열층과; 상기 폴리머 모르타르 단열층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제2부직포층과; 상기 제2부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제2부직포층에 함침되어 상기 폴리머 모르타르 단열층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터배치를 포함하는 폴리머 모르타르 방수재층;을 포함하여, 단열성능과 방수성능을 나타내는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트 및 이를 이용한 단열·방수시공공법을 제공하는 하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 단열·방수 대상면에 부착되는 접착성 아스팔트시트층과; 상기 접착성 아스팔트시트층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제1부직포층과; 상기 제1부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제1부직포층에 함침되어 상기 접착성 아스팔트시트층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 단열층과; 상기 폴리머 모르타르 단열층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제2부직포층과; 상기 제2부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제2부직포층에 함침되어 상기 폴리머 모르타르 단열층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 방수재층;을 포함하여, 단열성능과 방수성능을 나타내는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트를 과제의 해결수단으로 한다.
상기 접착성 아스팔트시트층은 아스팔트 조성물 100 중량부에 대하여, SBS 수지(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) 10 내지 40 중량부, C5C9 공중합 석유수지 15 내지 35 중량부, 프로세스오일 10 내지 40 중량부, 탄산칼슘 1 내지 30 중량부를 포함하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 폴리머 모르타르 단열층은 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지 50~60중량% 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 40~50중량%의 혼합수지 주제와 BPO(벤질퍼옥사이드)과산화물 경화제를 포함하는 MMA/EVA 혼합수지조성물 100중량부에 대하여, 보통 포틀랜드 시멘트 30~50중량부, 고로슬래그 분말 20~30중량부, 다공성 현무암분말 20~30중량부, 페트로 코우크스 탈황석고분말 10~20중량부 및 다음 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 5~10중량부를 포함하여 균질혼합 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
[화학식 1]
X3-Si-R-Y
상기 [화학식 1]에서 X는 가수분해기(Hydrolysis group)로서 CH3-O-(메톡시기), C2H5-O-(에톡시기)이고,
R은 에틸렌기(Ethylene) 또는 프로필렌기(Propylene)이고,
Y는 유기관능기(Organofunctional group)로서, -NH2-(아미노기), -CH=CH2(비닐기), -OCOC(CH3)=CH2(메타크릴기), -N=C=O(이소시아네이트기), -SH(메르캅토기), -NHCONH2(우레이드기), -C20(에폭시기)이다.
상기 다공성 현무암분말은 입자크기 0.1~0.5mm로 분쇄하고, 500~600℃에서 20분 내지 30분 가열하여 다공에 잔류하는 유기물을 제거한 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 폴리머 모르타르 방수재층은 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지 50~60중량% 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 40~50중량%의 혼합수지 주제와 BPO(벤질퍼옥사이드)과산화물 경화제를 포함하는 MMA/EVA 혼합수지조성물 50중량부와; 이소시아네트 화합물과 폴리에테르폴리올을 1 : 1 내지 1 : 1.5의 중량비로 반응시켜서 얻어지는 프리폴리머 주제 및 디에틸톨루엔디아민 경화제를 포함하는 폴리우레아 조성물 50중량부;를 혼합한 혼합수지 100중량부에 대하여, 보통 포틀랜드 시멘트 30~50중량부, 고로슬래그 분말 20~30중량부, 실리카 흄 및 나노탄산칼슘이 1:1중량비로 혼합된 균열보강 혼합분말 5~10중량부, 페트로 코우크스 탈황석고분말 5~10중량부 및 다음 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터배치 5~10중량부를 포함하여 균질혼합 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
[화학식 1]
X3-Si-R-Y
상기 [화학식 1]에서 X는 가수분해기(Hydrolysis group)로서 CH3-O-(메톡시기), C2H5-O-(에톡시기)이고,
R은 에틸렌기(Ethylene) 또는 프로필렌기(Propylene)이고,
Y는 유기관능기(Organofunctional group)로서, -NH2-(아미노기), -CH=CH2(비닐기), -OCOC(CH3)=CH2(메타크릴기), -N=C=O(이소시아네이트기), -SH(메르캅토기), -NHCONH2(우레이드기), -C20(에폭시기)이다.
또한, 상기 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터 배치는 비극성용매에 카본블랙을 혼합하고 희석염산을 첨가한 후, 상기 [화학식 1]의 실란커플링제를 혼합 균질 교반하고 여과, 세척, 건조한 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 고로슬래그 분말은 포졸란 반응성을 나타내는 물질로서 강도발현 및 내구성 증진과 수화열을 줄이기 위한 것으로 분말도가 6,000~8,000㎠/g인 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 페트로 코우크스 탈황석고분말은 함유된 황산염에 의한 황산염자극 및 강알칼리에 의한 알칼리 자극을 상기 고로슬래그 분말에 가하여 상기 고로슬래그 분말의 수화반응 활성화에 의한 다량의 에트링가이트(ettringite) 및 C-S-H겔을 생성하고, 상기 C-S-H겔이 에트링가이트와 치밀한 네트워크식 망상구조를 형성하면서 강도발현하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 본 발명은, 단열·방수 대상면을 전처리하는 단계와; 상기 전처리된 단열·방수 대상면에 상기 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트를 부착 시공하는 단계;를 포함하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트를 이용한 단열·방수시공공법을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명의 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트 및 이를 이용한 단열·방수시공공법은, 단열·방수 대상면에 부착되는 접착성 아스팔트시트층과; 상기 접착성 아스팔트시트층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제1부직포층과; 상기 제1부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제1부직포층에 함침되어 상기 접착성 아스팔트시트층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 단열층과; 상기 폴리머 모르타르 단열층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제2부직포층과; 상기 제2부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제2부직포층에 함침되어 상기 폴리머 모르타르 단열층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 방수재층;을 포함하여, 단열성능과 방수성능을 나타내는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 조성물을 포함하는 단열·방수 복합시트 단면도
도 2는 본 발명의 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 모식도
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 및/또는 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예 및/또는 도면에 한정되지 않는다.
먼저, 본 발명의 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 조성물을 포함하는 단열·방수 복합시트는 [도 1]에 도시한 바와 같이, 단열·방수 대상면(100)에 부착되는 접착성 아스팔트시트층(101)과; 상기 접착성 아스팔트시트층(101) 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제1부직포층(102)과; 상기 제1부직포층(102) 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제1부직포층(102)에 함침되어 상기 접착성 아스팔트시트층(101)과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 단열층(103)과; 상기 폴리머 모르타르 단열층(103) 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제2부직포층(104)과; 상기 제2부직포층(104) 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제2부직포층(104)에 함침되어 상기 폴리머 모르타르 단열층(103)과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 방수재층(105);을 포함하여, 단열성능과 방수성능을 나타내는 도록 구성된다.
이때, 상기 접착성 아스팔트시트층은 아스팔트 조성물 100 중량부에 대하여, SBS 수지(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) 10 내지 40 중량부, C5C9 공중합 석유수지 15 내지 35 중량부, 프로세스오일 10 내지 40 중량부, 탄산칼슘 1 내지 30 중량부를 포함하여 조성되는 것이다.
상기 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 또는, 블로운 아스팔트 또는, 스트레이트 아스팔트와 블로운 아스팔트의 화합물 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 스트레이트 아스팔트가 사용된다. 이때, 상기 스트레이트 아스팔트는 침입도 60∼100, 연화점 42∼55℃ 사이의 스트레이트 아스팔트가 바람직하다.
또한, 상기 SBS 수지(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer)는 스티렌과 부타디엔 두 가지 단량체를 가지고 만들어지는 열가소성 탄성체로, 플라스틱과 고무의 성질을 동시에 발현하는 특성이 있어 상기 접착성 아스팔트시트층의 기계적 강도와 탄성을 향상시킨다.
이때, SBS 수지(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer)가 10 중량부 미만으로 첨가될 경우, 상기 접착성 아스팔트시트층의 기계적 강도 및 탄성이 저하되어 크랙발생 등의 하자위험성이 높아지며, 40 중량부 초과로 첨가될 시에는 원가상승의 요인이 된다.
또한, 상기 C5C9 공중합 석유수지는 나프타의 열분해 공정에서 발생되고 하나 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 환상의 올레핀으로서, 이소프렌(isoprene), 시클로펜타디엔(cyclopentadiene), 디시클로펜타디엔(dicyclopentadiene), 1,3-펜타디엔(1,3-pentadiene), 1-펜텐(1-pentene), 2-펜텐(2-pentene)으로부터 선택되는 1종 이상의 C5-올레핀과, 인덴(indene), 스티렌(styrene), 메틸인덴(methyl indene), α-메틸스틸렌(α-methyl styrene)로부터 선택되는 1종 이상의 C5C9 올레핀의 공중합으로 얻어지는 연화점 80℃ ~ 120℃인 접착수지이다.
즉, 상기 C5C9 공중합 석유수지는 상기 접착성 아스팔트시트층의 조성성분 사이의 결합력을 향상시키며, 내열성과 기계적 강도 및 접착성이 좋아 접착수지로 사용되는 것으로, 특히, 상기 C5C9 공중합 석유수지는 나프타의 열분해 공정에서 발생되는 C5계 지방족 올레핀과 디올레핀과 C9계 방향족 올레핀의 공중합을 통해 얻어지는 연노란색의 열가소성 수지로서 이 수지는 상기 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene)와의 상용성이 우수하여 접착보강수지로 사용된다.
또한, 상기 프로세스오일은 상기 접착성 아스팔트시트층이 상온에서 겔 상태의 점성을 유지하여 탄성 및 유연성을 영구적으로 가질 수 있도록 첨가되는 것으로, 파라핀계 오일, 나프텐계 오일 및 아로마틱계 오일 등으로 이루어진 어느 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 탄산칼슘은 상기 접착성 아스팔트시트층의 기계적 강도 및 가공안정성 향상을 위해 첨가되는 것으로 1 중량부 미만으로 첨가될 경우 가공안정성 향상 효과가 미미하며, 30 중량부 초과로 첨가될 경우 접착 능력이 저하될 우려가 있다.
한편, 본 발명의 단열·방수 복합시트 중, 상기 폴리머 모르타르 단열층은 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지 50~60중량% 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 40~50중량%의 혼합수지 주제와 BPO(벤질퍼옥사이드)과산화물 경화제를 포함하는 MMA/EVA 혼합수지조성물 100중량부에 대하여, 보통 포틀랜드 시멘트 30~50중량부, 고로슬래그 분말 20~30중량부, 다공성 현무암분말 20~30중량부, 페트로 코우크스 탈황석고분말 10~20중량부 및 다음 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 5~10중량부를 포함하여 균질혼합 조성된다.
[화학식 1]
X3-Si-R-Y
상기 [화학식 1]에서 X는 가수분해기(Hydrolysis group)로서 CH3-O-(메톡시기), C2H5-O-(에톡시기)이고,
R은 에틸렌기(Ethylene) 또는 프로필렌기(Propylene)이고,
Y는 유기관능기(Organofunctional group)로서, -NH2-(아미노기), -CH=CH2(비닐기), -OCOC(CH3)=CH2(메타크릴기), -N=C=O(이소시아네이트기), -SH(메르캅토기), -NHCONH2(우레이드기), -C20(에폭시기)이다.
여기서, 상기 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지는 무색 투명한 액체로 C4 유분을 원료로 하여 제조된 터트-부틸 알코올(Tert-Butyl Alcohol; TBA)을 기체상태에서 산화시켜 메타아크릴산을 제조한 후, 메탄올로 에스테르화하여 제조한 것으로서, 즉, 아크릴산과 메타아크릴산 에스테르의 중합반응공정을 거쳐 이중 탄소결합을 갖도록 만든 반응형 수지이며, CH2=C(CH3)CO2CH3의 화학식을 갖는다.
이러한, 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지는 경질 타입이면서 유연성이 있고, 저온에서 라디칼 중합하면 고분자 사슬구조가 연속된 규칙성을 나타내는 신디오탁틱(Syndiotactic) 구조의 비율이 증가하는 특성을 나타내므로 내구성, 내열성, 내화학성, 내마모성, UV안전성 등 물성이 뛰어나며, 햇빛 등의 날씨 및 기후에 견디는 성질인 내후성이 우수하여 외부 환경 변화(날씨 및 기후 변화)에 의한 부식 등을 억제함과 동시에 방수대상면에 침투하여 일체화 시켜줌으로써 부착강도 및 인성을 개선하고, 안료 등에 의한 착색성이 좋은 특성이 있으며, 높은 열팽창 계수를 갖지만, 안정성이 매우 높은 수지이므로 투명성, 내후성, 착색성이 우수하여 많은 분야에서 사용되고 있다.
그러나, 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지는 수지량의 2~5중량% 정도 소량의 경화제를 첨가하면 경화를 시작하는데, 경화 개시 후 1시간 이내에 완전히 경화가 완료되는 초속경성 수지이고, 통상 작업 가능시간은 20분 내외로서 작업성이 우수하여 넓은 면적에 포설 및 마무리를 수행할 수 있으며, 이러한 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지를 방수조성물로 사용하는 경우에는 경화 후 그 강도가 대단히 우수하나 내균열성 및 휨추종성이 부족할 뿐만 아니라 바탕체와의 열팽창 특성이 상이함으로 인해, 실내가 아닌 야외에서 사용할 경우 균열이 발생하기 쉽다는 문제점이 있었다.
이에 따라, 본 발명에서는, 상기 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지의 단점을 보완하기 위하여 내균열성, 휨강도 향상을 위하여 탄성을 나타내는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지를 사용하는데, 에틸렌비닐아세테이트(EVA)는 방수층의 강도와 부착성 및 방수성을 향상시키기 위한 것으로, 상기 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지와 함께 사용하게 되면 방수층의 강도와 조막성능, 탄성 및 방수성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지와 상기 에틸렌비닐아세테이트(EVA)는 50~60중량% : 40~50중량%의 혼합비율로 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 만족할 만한 물성을 얻기 힘들다.
여기서, 상기 다공성 현무암분말은 입자크기 0.1~0.5mm로 분쇄하고, 500~600℃에서 20분 내지 30분 가열하여 다공에 잔류하는 유기물을 제거한 것을 사용한다.
즉, 상기 현무암(Basalt)은 화산암의 일종으로 대부분의 경우 화산 폭발시분출된 용암류가 지표 근처에서 식어서 생성된 암석류로 지하 깊은 곳에서 굳어진 화강암과는 구별되는데, 주로 감람석, 희석, 사장석 및 자철석 등의 광물조성으로 이루어져 있다.
이러한 현무암은 생성지역 및 시기에 따라 화학성분들이 다르게 함유되어 있는데, SiO2가 주성분이고 Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, TiO2, K2O, P2O5 등의 산화물이 포함된 성분특성을 가지며, 특히 융용점은 1,300-1,500℃정도로서 다른 세라믹 재료들에 비해 낮은 편이고 산, 알칼리에 대한 내약품성 및 내마모성이 우수한 것으로 알려져 있으며, 특히 다공성질의 특징이 있어서, 흡착, 필터의 기능이 있으며, 기공으로 인한 단열성능이 기대되는 암석이므로 본 발명에서는 상기와 같이, 현무암을 입자크기 0.1~0.5mm로 분쇄하고, 500~600℃에서 20분 내지 30분 가열하여 다공에 잔류하는 유기물을 제거한 것을 단열재로 사용하는 것이 특징이다.
한편, 상기 폴리머 모르타르 방수재층은 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지 50~60중량% 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 40~50중량%의 혼합수지 주제와 BPO(벤질퍼옥사이드)과산화물 경화제를 포함하는 MMA/EVA 혼합수지조성물 50중량부와; 이소시아네트 화합물과 폴리에테르폴리올을 1 : 1 내지 1 : 1.5의 중량비로 반응시켜서 얻어지는 프리폴리머 주제 및 디에틸톨루엔디아민 경화제를 포함하는 폴리우레아 조성물 50중량부;를 혼합한 혼합수지 100중량부에 대하여, 보통 포틀랜드 시멘트 30~50중량부, 고로슬래그 분말 20~30중량부, 실리카 흄 및 나노탄산칼슘이 1:1중량비로 혼합된 균열보강 혼합분말 5~10중량부, 페트로 코우크스 탈황석고분말 5~10중량부 및 다음 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터배치 5~10중량부를 포함하여 균질혼합 조성된다.
[화학식 1]
X3-Si-R-Y
상기 [화학식 1]에서 X는 가수분해기(Hydrolysis group)로서 CH3-O-(메톡시기), C2H5-O-(에톡시기)이고,
R은 에틸렌기(Ethylene) 또는 프로필렌기(Propylene)이고,
Y는 유기관능기(Organofunctional group)로서, -NH2-(아미노기), -CH=CH2(비닐기), -OCOC(CH3)=CH2(메타크릴기), -N=C=O(이소시아네이트기), -SH(메르캅토기), -NHCONH2(우레이드기), -C20(에폭시기)이다.
여기서 상기 MMA/EVA 혼합수지조성물은 상기 폴리머 모르타르 단열층에 ㅅ사사용되는 것과 동일한 것을 사용하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 폴리우레아 조성물은, 본 발명의 상기 MMA/EVA 혼합수지조성물에 혼합되어 방수재로 사용되는 것으로 내수성, 내화학성, 내염수성과 같은 화학적 특성과 내마모성 및 내충격성과 같은 기계적 물성이 우수한 특성을 갖는 수지이므로 상기 MMA/EVA 혼합수지조성물과 혼합하면 아크릴변성 폴리우레아수지로서 MMA/EVA 혼합수지조성물의 아크릴계 수지와 폴리우레아 수지의 모든 장점의 물성을 나타낼 수 있다.
이때, 상기 이소시아네트 화합물은 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리에테르폴리올은 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG) 또는 폴리프로필렌에테르글리콜(PPEG)인 것을 사용할 수 있다.
특히, 상기 폴리에테르폴리올은 상기 이소시아네트와 반응하여 단단한 결정구조의 분자구조를 형성함으로써, 결과적으로 폴리우레아 수지의 경도와 인성을 향상시켜 준다.
또한, 상기 디에틸톨루엔디아민은 가교제로서, 폴리우레아 수지의 반응속도, 즉 경화속도를 조절하는 기능을 하며, 함량을 적절히 조절하여야 하는데, 상기 디에틸톨루엔디아민의 함량이 너무 적으면 폴리우레아 수지의 경화속도가 너무 늦어지고, 반대로 너무 많으면 경화속도가 너무 빨라져서 바람직하지 않으므로 전체 조성물을 고려하여 가감할 수 있다.
여기서, 본 발명에서는 상기 MMA/EVA 혼합수지조성물과 상기 폴리우레아 조성물을 동일 중량비로 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 특징적 구성 및 효과를 나타내는 것으로, 상기 폴리머 모르타르 단열층과 상기 폴리머 모르타르 방수재층에는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하여 균질혼합 조성되는 것을 사용한다.
즉, 일반적으로 충전제로 사용되는 카본블랙은 대부분 고온소성 (furnace process)으로 만들어지는 furnace black이 주로 사용되며, 이러한 카본블랙은 구상의 입자로 존재하기보다는 서로 연결된 사슬 모양의 일차적인 구조를 갖는다.
또한, 이들의 함량이 증가함에 따라 상호간의 van der Waals 힘에 의해 그물 형상의 이차적인 구조를 형성한다고 알려져 있다.
이러한 충전제로 카본블랙은 표면적이 큰 미분체로서 다른 물질과의 친화력보다는 응집 현상이 일어나 다른 매질이나 고분자 매트릭스에 쉽게 분산되지 않기 때문에 카본블랙 마스터배치를 제조하기 위해서는 별도의 혼화제 또는 분산제를 사용하여야 한다.
이를 위해 본 발명에서는 카본블랙 표면을 개질함으로써 고분자 수지와의 친화도를 극대화하여 균질한 마스터배치를 제조할 수 있음을 발견하였다.
즉, [도 2]에 도시한 바와 같이, 기능성 작용기로서 상기 [화학식 1]의 실란커플링제로 카본블랙 표면을 개질하게 되면, 고분자 수지와의 친화도를 극대화하여 균질한 마스터배치를 제조할 수 있다.
이때, 상기 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터 배치는 비극성용매에 카본블랙을 혼합하고 희석염산을 첨가한 후, 상기 [화학식 1]의 실란커플링제를 균질 혼합하고 여과, 세척, 건조하여 제조할 수 있다.
본 발명에서, 상기한 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 상기 폴리머 모르타르 단열층 및 상기 폴리머 모르타르 방수재층 조성물에 사용하게 되면, 균질한 유무기하이브리드 조성물을 얻을 수 있게 되고, 이에 따라 균질한 물성을 나타낼 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 폴리머 모르타르 방수재층에 사용되는 균열보강 혼합분말로서 실리카 흄 및 나노탄산칼슘이 1:1중량비로 혼합된 것을 사용하는데, 상기 실리카흄 및 나노탄산칼슘은 본 발명의 상기 폴리머 모르타르 방수재층의 균열 저항성을 가지도록 하기 위한 보강제로서, 상기 실리카흄(silica fume)은 비정질의 활성 실리카로서 평균입경이 0.15㎛ 정도이며, 완전 구형에 가까운 입자이다. 상기 실리카흄은 구상입자의 특성에 의해 시멘트 및 고로슬래그 분말 입자 사이의 충진 효과에 의하여 방수성 및 내화학성을 향상시키며, 균열저항성을 향상시키는 역할을 한다.
또한, 상기 나노탄산칼슘은 본 발명의 상기 폴리머 모르타르 방수재층의 조직 및 표면을 치밀하게 하여 균열저항성을 향상시킨다. 특히, 상기 나노탄산칼슘은 분쇄형 나노탄산칼슘 또는 침강형 나노탄산칼슘을 사용할 수 있으며, 상기 나노 탄산칼슘은 평균 입자크기는 100 ~ 10,000nm가 바람직하다. 100nm 미만인 경우에는 다른 성분과 혼합성이 떨어지고, 혼합시 교반이 잘되지 않아서 제조 공정에 문제점이 발생하고, 10,000nm 초과인 경우에는 균열저항성이 저하될 우려가 있다.
상기 실리카흄 및 나노탄산칼슘은 본 발명의 상기 폴리머 모르타르 방수재층의 조성물에 각각 1:1중량비로 혼합되어 5~10중량부 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 물성저하 또는 불필요한 재료사용에 따라 비용이 상승된다.
아울러, 본 발명의 상기 폴리머 모르타르 단열층과 상기 폴리머 모르타르 방수재층에 각각 고로슬래그 분말과 페트로 코우크스 탈황석고분말을 사용한다.
상기 고로슬래그 분말은 용광로에서 선철을 제조할 때에 부산물로서 생성되는 것으로, 고온의 용융슬래그를 대기중에서 냉각하는 서냉슬래그와 압력수로 급냉하는 수쇄슬래그를 분말화한 것으로, 콘크리트 모르타르의 혼화재로서 사용되는 콘크리트용 고로슬래그분말(Ground granulated blast-furnace slag for use in concrete)은 KS F 2563에 그 적용범위 및 품질규격이 정해져 있다.
상기 고로슬래그 분말의 평균적인 화학성분은 SiO2 = 33%, Al2O3 = 14%, CaO = 42%, MgO = 6%, TiO2 = 1%, Fe2O3 = 0.5% 정도이고, 보통포틀랜드시멘트와 비교하여 CaO가 적고, SiO2와 Al2O3가 각각 10% 정도 많은 특징을 가지고 있다.
특히, 상기 고로슬래그 분말은 보통포틀랜드시멘트 수화반응에서 생성되는 불안정한 수산화칼슘과 반응하며, 안정한 수화물을 형성하고 경화체조직을 치밀하게 하고, 더욱이, 시멘트와 비교하여 염소이온이나 알카리이온의 고정능력(능동적 열화원인 제어 가능성)이 크다. 그 때문에, 고로슬래그 분말을 모르타르 혼화재로서 사용하면 수밀성, 화학저항성, 내해수성, 염분차폐성, 알칼리실리카반응제어 등 내구성이 향상되는 등, 지속가능한 모르타르를 제조할 수 있다
또한, 상기 고로슬래그 분말은 잠재 수경성을 가지고 있으며 포졸란 반응성을 나타내는 물질로서 장기 강도발현 및 내구성 증진과 수화열을 줄이기 위해 사용될 수 있고, 본 발명에서는 상기 고로슬래그 분말은 분말도 6,000~8,000㎠/g인 것이 바람직하며, 분말도가 6,000㎠/g보다 낮은 경우, 포졸란 반응성이 낮을 수 있고, 분말도가 8,000㎠/g 이상인 경우 포졸란 반응성은 높으나 비용이 높아 경제성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 페트로 코우크스 탈황석고분말은 페트로 코우크스를 원료로 하는 보일러에서 노내 탈황을 위해 석회석을 혼소하는 과정에서 페트로 코우크스에 포함되어있는 황 성분과 석회석이 고온에서 탈탄산된 CaO 성분이 반응하여 생성된 분진과 같은 입자상 석고 물질이다.
상기 페트로 코우크스 탈황석고분말은 원료의 특성상 그 순도가 높아 기존의 건설재료로 활용되던 불순물이 다량 포함된 천연석고, 배연탈황석고, 로내탈황방식 고칼슘 석탄연소재 등에 비해 우수한 성능을 나타낸다.
또한, 상기 페트로 코우크스 탈황석고분말은 pH가 11.5이상의 강알칼리 물질이며, 이 석고에 포함된 황산염과 높은 pH가 황산염자극 및 pH에 따른 알칼리 자극을 상기 고로슬래그 분말에 가하게 되면 상기 고로슬래그 분말이 활성화되어 잠재수경성 반응을 개시하여 고결강도를 발현한다.
즉, 상기 고로슬래그 분말과 상기 페트로 코우크스 탈황석고분말의 황산염 자극제의 수화반응은 초기 재령에서 다량의 에트링가이트(ettringite)를 골격으로 개시되며 이와 동시에 생성된 C-S-H겔에 의해 이루어진다.
또한, 상기 C-S-H겔은 에트링가이트를 감싸며 재령이 경과함에 따라 생성량이 지속적으로 증가하고 C-S-H겔이 경화된 페이스트의 공극을 밀실하게 채우게 되어 에트링가이트와 치밀한 네트워크식 망상구조를 형성하면서 지속적으로 높은 강도발현을 한다.
한편, 본 발명은 단열·방수 대상면을 전처리하는 단계와; 상기 전처리된 단열·방수 대상면에 상기 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트를 부착 시공하는 단계;를 포함하는 단열·방수시공공법으로 단열·방수시공될 수 있음은 물론이다.
[본 발명의 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트 제조]
(1) 접착성 아스팔트시트 조성물 제조
SBS 수지(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) 35g, C5C9 공중합 석유수지 35g, 프로세스오일 20g, 탄산칼슘 10g을 균질 혼합하여 접착성 아스팔트시트 조성물을 제조하였다.
(2) 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 제조
벤젠 100ml에 카본블랙 50g을 혼합한 후, 0.1M 농도의 희석염산 10ml를 가하고, (3-아미노프로필)트리메톡시실란((3-Aminopropyl)trimethoxysilane)(CAS No. 13822-56-5) 5ml를 혼합 균질 교반하고 여과, 세척, 건조하여 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 제조하였다.
(3) 폴리머 모르타르 단열층 조성물 제조
메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지 50g 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 50g과 BPO경화제 0.5g을 혼합한 MMA/EVA 혼합수지조성물 100g에 보통 포틀랜드 시멘트 30g, 고로슬래그 분말 30g, 다공성 현무암분말 20g, 페트로 코우크스 탈황석고분말 10g 및 상기 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 10g을 균질혼합하여 폴리머 모르타르 단열층 조성물을 제조하였다.
(4) 폴리머 모르타르 방수재층 조성물 제조
메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지 25g 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 25g과 BPO경화제 0.2g을 혼합한 MMA/EVA 혼합수지조성물 50g, 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 25g, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG) 25g을 혼합하여 프리폴리머를 형성하고, 여기에 디에틸톨루엔디아민 0.2g를 혼합하여 제조한 폴리우레아 조성물 50g을 혼합한 혼합수지 100g에 보통 포틀랜드 시멘트 30g, 고로슬래그 분말 30g, 실리카 흄 및 나노탄산칼슘이 1:1중량비로 혼합된 혼합분말 20g, 페트로 코우크스 탈황석고분말 10g 및 상기 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 10g을 균질혼합하여 폴리머 모르타르 방수재층 조성물을 제조하였다.
(5) 단열·방수 복합시트 제조
상기 제조된 접착성 아스팔트시트 조성물, 폴리머 모르타르 단열층 조성물 및 폴리머 모르타르 방수재층 조성물을 이용하여 본 발명의 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트를 제조하였다.
[물성평가]
상기 제조된 단열·방수 복합시트의 시편을 다음 방법에 따라 물성을 측정하여 그 결과를 다음 [표 1]에 나타내었다.
(1) 인장강도(N/㎜) 및 신장률(%): KS F 4934에 의거하여 시편의 길이방향과 나비방향의 인장강도와 신장률을 측정하였다.
(2) 접착강도: KS F 4934에 의거하여 접착강도를 평가하였다.
항목 실시예 1 시험방법
인장강도(N/mm) 5.2 KS F 4934
인장율(%) 425 KS F 4934
접착강도(N/mm) 2.9 KS F 4934
상기 [표 1]의 시험결과에 나타난 바와 같이, 본 발명의 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트는 물성에 있어서 기준값을 모두 초과하여 만족하는 것을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및/또는 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및/또는 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 단열·방수 대상면에 부착되고, 아스팔트 조성물 100 중량부에 대하여, SBS 수지(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) 10 내지 40 중량부, C5C9 공중합 석유수지 15 내지 35 중량부, 프로세스오일 10 내지 40 중량부, 탄산칼슘 1 내지 30 중량부를 포함하여 조성되는 접착성 아스팔트시트층과; 상기 접착성 아스팔트시트층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제1부직포층과; 상기 제1부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제1부직포층에 함침되어 상기 접착성 아스팔트시트층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 단열층과; 상기 폴리머 모르타르 단열층 상면에 부직포가 일체로 적층 형성되는 제2부직포층과; 상기 제2부직포층 상면에 도포, 적층 형성되고 상기 제2부직포층에 함침되어 상기 폴리머 모르타르 단열층과 유무기하이브리드 결합 적층 형성되는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 폴리머 모르타르 방수재층;을 포함하여, 단열성능과 방수성능을 나타내는 것을 특징으로 하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 모르타르 단열층은 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지 50~60중량% 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 40~50중량%의 혼합수지 주제와 BPO(벤질퍼옥사이드)과산화물 경화제를 포함하는 MMA/EVA 혼합수지조성물 100중량부에 대하여, 보통 포틀랜드 시멘트 30~50중량부, 고로슬래그 분말 20~30중량부, 다공성 현무암분말 20~30중량부, 페트로 코우크스 탈황석고분말 10~20중량부 및 다음 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터 배치 5~10중량부를 포함하여 균질혼합 조성되는 것을 특징으로 하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트
    [화학식 1]
    X3-Si-R-Y
    상기 [화학식 1]에서 X는 가수분해기(Hydrolysis group)로서 CH3-O-(메톡시기), C2H5-O-(에톡시기)이고,
    R은 에틸렌기(Ethylene) 또는 프로필렌기(Propylene)이고,
    Y는 유기관능기(Organofunctional group)로서, -NH2-(아미노기), -CH=CH2(비닐기), -OCOC(CH3)=CH2(메타크릴기), -N=C=O(이소시아네이트기), -SH(메르캅토기), -NHCONH2(우레이드기), -C20(에폭시기)이다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다공성 현무암분말은 입자크기 0.1~0.5mm로 분쇄하고, 500~600℃에서 20분 내지 30분 가열하여 다공에 잔류하는 유기물을 제거한 것을 특징으로 하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 모르타르 방수재층은 메틸메타크릴레이트(MMA) 모노머액상수지 50~60중량% 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 40~50중량%의 혼합수지 주제와 BPO(벤질퍼옥사이드)과산화물 경화제를 포함하는 MMA/EVA 혼합수지조성물 50중량부와; 이소시아네트 화합물과 폴리에테르폴리올을 1 : 1 내지 1 : 1.5의 중량비로 반응시켜서 얻어지는 프리폴리머 주제 및 디에틸톨루엔디아민 경화제를 포함하는 폴리우레아 조성물 50중량부;를 혼합한 혼합수지 100중량부에 대하여, 보통 포틀랜드 시멘트 30~50중량부, 고로슬래그 분말 20~30중량부, 실리카 흄 및 나노탄산칼슘이 1:1중량비로 혼합된 균열보강 혼합분말 5~10중량부, 페트로 코우크스 탈황석고분말 5~10중량부 및 다음 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터배치 5~10중량부를 포함하여 균질혼합 조성되는 것을 특징으로 하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트
    [화학식 1]
    X3-Si-R-Y
    상기 [화학식 1]에서 X는 가수분해기(Hydrolysis group)로서 CH3-O-(메톡시기), C2H5-O-(에톡시기)이고,
    R은 에틸렌기(Ethylene) 또는 프로필렌기(Propylene)이고,
    Y는 유기관능기(Organofunctional group)로서, -NH2-(아미노기), -CH=CH2(비닐기), -OCOC(CH3)=CH2(메타크릴기), -N=C=O(이소시아네이트기), -SH(메르캅토기), -NHCONH2(우레이드기), -C20(에폭시기)이다.
  6. 제3항 또는 제5항에 있어서,
    상기 [화학식 1]로 표시되는 실란커플링제로 표면개질된 카본블랙 마스터 배치는 비극성용매에 카본블랙을 혼합하고 희석염산을 첨가한 후, 상기 [화학식 1]의 실란커플링제를 혼합 균질 교반하고 여과, 세척, 건조한 것을 특징으로 하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트
  7. 제3항 또는 제5항에 있어서,
    상기 고로슬래그 분말은 포졸란 반응성을 나타내는 물질로서 강도발현 및 내구성 증진과 수화열을 줄이기 위한 것으로 분말도가 6,000~8,000㎠/g인 것을 특징으로 하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트
  8. 제3항 또는 제5항에 있어서,
    상기 페트로 코우크스 탈황석고분말은 함유된 황산염에 의한 황산염자극 및 강알칼리에 의한 알칼리 자극을 상기 고로슬래그 분말에 가하여 상기 고로슬래그 분말의 수화반응 활성화에 의한 다량의 에트링가이트(ettringite) 및 C-S-H겔을 생성하고, 상기 C-S-H겔이 에트링가이트와 치밀한 네트워크식 망상구조를 형성하면서 강도발현하는 것을 특징으로 하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트
  9. 단열·방수 대상면을 전처리하는 단계와; 상기 전처리된 단열·방수 대상면에 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트를 부착 시공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면개질된 카본블랙 마스터 배치를 포함하는 단열·방수 복합시트를 이용한 단열·방수시공공법
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09286879A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Ube Ind Ltd 防水シート
JP2012202157A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Ube Ind Ltd 複合防水構造体
KR102362505B1 (ko) 2021-10-12 2022-02-15 주식회사 나비티엔씨 2액형 아스팔트 방수 조성물과 이를 포함한 방수시트 및 이를 이용한 방수공법
KR102403416B1 (ko) 2021-12-22 2022-05-30 주식회사 성오방수건설 방수성능이 우수한 고무화 아스팔트 방수시트 및 이의 제조 방법
KR102410842B1 (ko) 2020-03-28 2022-06-21 송정환 현장시공이 용이한 콘크리트 또는 구조물 외부용 방수시트
KR102460935B1 (ko) 2018-08-28 2022-11-04 선구시엠(주) 교면복합방수시트
KR102484066B1 (ko) * 2021-11-01 2023-01-03 허용운 침투성 폴리머 방수재 및 습윤면 속경성 폴리머 모르타르가 적층 도포된 도막방수 시스템 및 그 시공공법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09286879A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Ube Ind Ltd 防水シート
JP2012202157A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Ube Ind Ltd 複合防水構造体
KR102460935B1 (ko) 2018-08-28 2022-11-04 선구시엠(주) 교면복합방수시트
KR102410842B1 (ko) 2020-03-28 2022-06-21 송정환 현장시공이 용이한 콘크리트 또는 구조물 외부용 방수시트
KR102362505B1 (ko) 2021-10-12 2022-02-15 주식회사 나비티엔씨 2액형 아스팔트 방수 조성물과 이를 포함한 방수시트 및 이를 이용한 방수공법
KR102484066B1 (ko) * 2021-11-01 2023-01-03 허용운 침투성 폴리머 방수재 및 습윤면 속경성 폴리머 모르타르가 적층 도포된 도막방수 시스템 및 그 시공공법
KR102403416B1 (ko) 2021-12-22 2022-05-30 주식회사 성오방수건설 방수성능이 우수한 고무화 아스팔트 방수시트 및 이의 제조 방법

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