KR20110081847A - 중합체 직물 복합체, 이의 제조 방법 및 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중합체 직물이 각 표면 상에 고정될 때 이 표면들 또는 각각의 표면의 구조상 일체성을 망가뜨리지 않으면서 하나 이상의 각각의 표면들 또는 이 표면들의 인접한 부분의 움직임을 수용하는 중합체 직물을 제공한다. 본 발명은 또한 중합체 직물을 제조 및 부여하는 방법을 제공한다. 본 발명의 중합체 직물은 밀봉, 봉쇄, 보호 및 격리를 필요로 하는 분야에서 사용된다.

Description

중합체 직물, 이의 제조 방법 및 용도{POLYMER FABRIC, METHOD OF MANUFACTURE AND USE THEREOF}
본 발명은 조인트 등을 밀봉하는데 유용한 중합체 직물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이 중합체 직물을 제조하는 방법 및 이의 용도에 관한 것이기도 하다.
하나 이상의 표면 상 또는 이와 인접한 부분에 밀봉재 또는 밀봉 막을 제공하는 것이 바람직한 경우가 많이 있다. 특히, 빌딩 건설 또는 산업상 구조물의 경우, 수분 등이 스며드는 것을 막기 위해서 밀봉할 뿐만 아니라, 다양한 건축 재료가 보통의 팽창 및 수축을 함에 따라서 이 재료가 움직이는 현상을 수용할 수 있는 특성을 가지는 밀봉재 또는 밀봉 막을 제공하는 것이 바람직한 경우가 종종 있다. 이와 같은 경우의 예로서는 익스팬션 조인트(expansion joint) 또는 유사한 조립체 상 또는 그의 인접한 부분과, 역청 플래싱(bitumen flashing)이 발생하는 영역을 들 수 있다. 매일 그리고 여러 계절을 거치면서 빌딩 표면과 기타 건축 부재는 보통 승온 및 냉각으로 인해 팽창 및 수축을 하게 된다. 표면이 맞닿는 경우, 열 팽창과 수축으로 인해 열 응력이 발생하게 되어 구조물에 균열이 생길 수 있다. 이로써 전체 구조물은 당연히 구조상 일체성에 타격을 입게 된다.
구조물이 주로 유해 물질을 담기 위한 것일 때 문제는 더욱 심각해 진다. 예를 들어, 석유 저장용 다량의 액체 저장 탱크는 일반적으로 탱크의 저수 및 배수 시 상기와 같은 현상들을 많이 겪게 된다. 이와 같이 다량으로 내용물을 담고 배출하는 작용은 탱크 기저부를 처지게 만들 수 있다. 탱크 기저부의 처짐 현상은 이후 탱크의 가장자리에서 흡인 현상을 유발하여, 탱크 아래에서 물과 기타 물질이 유출되게 만든다. 시간이 지남에 따라서, 누수 현상은 탱크 기저부 밑면을 부식시킬 수 있는데, 이로써 주변의 땅과 환경을 오염시킬 뿐만 아니라, 탱크 내에 저장되어 있는 잔류 석유까지도 오염될 수도 있다.
이러한 문제점들을 회피하거나, 또는 실제로 밀봉을 필요로 하되 각각의 밀봉 표면 또는 그 인접 부분이 움직여야 하는 경우를 수용할 수 있는 해결책으로서 알려진 한 가지 방법으로서는 밀봉 표면을 횡단하여 밀봉 막을 제공하는 것이 있다. 탱크를 다시 예로 들면, 접착 특성과 가요성을 가지는 탄성 에폭시 화합물로 이루어진 "붓실(bootseal)" 탱크 가장 자리 부를 횡단하여 그 위에 장착하고, 탱크를 둘러 싸고 있는 인접 역청 기저부까지 확장시키는 방법이 그것이다. 에폭시 화합물은 직조 섬유 유리(woven fibreglass)와 커플링하여 더욱 보강될 수 있다. 부여된 밀봉재의 전제 조건은 이 밀봉재를 제조하는 데 사용된 물질 또는 물질들이 원래 가지고 있던 가요성이 그것이 부여된 구조물 또는 구조물들의 열 팽창 및 수축에 의한 움직임을 수용하는 데 충분해야 한다는 것이다.
그러나, 최소한 몇몇 경우에 있어서는, 밀봉재 부여시 바람직하지 않은 효과, 예를 들어 밀봉재 자체를 부여할 경우 밀봉재가 부여되는 표면 중 하나 이상에 과응력이 가하여질 수 있다는 것을 알게 되었다. 인접 표면들의 구조물이 충분히 강하지 않을 경우, 통상적으로 보통의 열 수축 및 팽창 자체로부터 기인하는 과응력은 표면의 균열을 초래할 수 있다. 이와 같은 균열은 부여된 밀봉재의 구조적 목적을 무의미하게 만드는 것임에 틀림 없다.
그러므로, 인접 표면 사이에 밀봉재 또는 밀봉 막을 제공할 뿐만 아니라, 각각의 밀봉 표면 또는 이와 인접하는 부위에서 이 표면의 구조상 일체성을 망가뜨리지 않으면서 움직여야 한다는 문제점을 수용할 수도 있는 제품 또는 조립체가 필요하다.
본 발명의 제1 측면에 의하면, 중합체 직물이 각 표면 상에 고정될 때 이 표면들 또는 각각의 표면의 구조상 일체성을 망가뜨리지 않으면서 하나 이상의 각각의 표면들 또는 이 표면들의 인접한 부분의 움직임을 수용하는 특성을 가지는 중합체 직물이 제공된다. 본 발명의 하나의 구체예에서, 상기 움직임은 보통의 열 팽창과 수축 작용에 의해 유발된다.
바람직한 구체예에서, 중합체 직물은 탄성을 가지므로 이 중합체 직물은 인장 하중을 제거하면 실질적으로 원래 상태로 되돌아 가게 된다. 바람직하게, 중합체 직물의 탄성은 200% 초과, 더욱 바람직하게는 400% 초과, 가장 바람직하게는 600% 초과이다. 하나의 구체예에서, 중합체 직물의 탄성은 800% 이상이다. 본 발명의 다른 구체에에서, 중합체 직물은 가로 방향 및 세로 방향 둘 다에 있어서 동일한 정도의 탄성을 갖는다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 중합체 직물은 또한 가요성을 갖는다. 본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 중합체 직물은 접착 특성을 가지므로, 이 직물이 고정될 표면 또는 각각의 표면에 부착될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 중합체 직물은 다수의 탄성체 섬유와 결합 매트릭스(binder matrix)로 이루어져 있다. 탄성체 섬유는 주위 온도에서 이 섬유에 인장 하중을 가하였을 때 섬유의 원래 길이보다 더 길게 늘어나고/늘어나거나 팽창되었다가, 이 인장 하중을 제거하면 실질적으로 원래 상태로 되돌아갈 수 있는, 임의의 천연 또는 합성 중합체 또는 이의 혼합물로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 탄성체 섬유는 중합체 직물을 구조적으로 보강해 준다. 더욱 바람직하게, 탄성체 섬유는 중합체 직물에 대해 인열 저항성을 제공한다. 바람직하게, 탄성체 섬유는 상기 중합체 직물 면에 수직으로 발생하는 균열의 전파(crack propagation)에 대한 저항성을 제공한다.
결합 매트릭스의 비제한적인 예로서는 액체 수지 또는 결합제, 폴리우레탄, 폴리우레아, 아크릴 수지 또는 에폭시 수지, 또는 이의 조합을 포함한다. 본 발명에 사용할 수 있는 적당한 탄성체 섬유의 비제한적인 예로서는 스판덱스(엘라스탄), 라이크라®(Lycra®), 또는 선택적으로 하나 이상의 합성 또는 천연 섬유, 예를 들어 나일론, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하는, 폴리우레탄과 폴리에틸렌 글리콜의 블록 공중합체 중 하나 이상이 있다. 탄성체 섬유를 이루는 각 필라멘트의 데니어는 중합체 직물의 의도로 하는 용도에 따라서 선택될 수 있다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 하나 이상의 각 표면에 중합체 직물이 더욱 잘 고정되도록 만들기 위해 하나 이상의 각 표면들 중 적어도 하나에 프라이머 물질(primer material)을 부여할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 중합체 직물은 화학 물질, UV 복사 또는 기타 외부 영향에 대한 저항성이 개선되도록 장벽 형성 물질(barrier forming material)로 코팅될 수 있다. 바람직하게, 장벽 형성 물질의 탄성은 중합체 직물의 탄성과 매치되도록 선택한다.
바람직한 구체예에서, 결합 매트릭스는 가열되지 않고, UV 복사 또는 외부 촉매가 존재하지 않는 조건 하에 주위 온도에서 경화된다. 결합 매트릭스는 가요성이 우수하면서, 탄성도 갖는 것이 바람직하다.
추가의 바람직한 구체예에서, 본 발명의 중합체 직물은 저온에서 탄성을 보유할 수 있다. 본 발명의 중합체 직물은 액체 질소 온도에서 조차도 탄성을 보유할 수 있다. -196℃에서도 탄성은 200% 이상으로 관찰된다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, 다음의 단계를 포함하는, 탄성을 가지는 중합체 직물을 제조하는 방법이 제공된다:
a) 결합 매트릭스를 탄성체 섬유를 포함하는 막에 부여하는 단계; 및
b) 결합 매트릭스를 경화(cure) 또는 굳히는(set) 단계.
결과로 생성된 중합체 직물은 유리하게는 탄성과 바람직하게는 가요성 및/또는 인열 저항성을 나타내는 막이다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, 중합체 직물을 부여하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 탄성체 섬유를 가지는 막의 연속 부를 표면에 놓은 후, 이 막에 결합 매트릭스를 부여하는 단계를 포함한다. 하나의 구체예에서, 이 막은 감싸거나(wrapping) 펼쳐서(laying out) 놓을 수 있으며, 이후 결합 매트릭스는 경화되거나 굳기 전에 스프레이나 스퀴지를 사용하거나, 막에 흐르게 하거나 들이 붓거나, 또는 막을 포화시키는 기타 수단에 의해 부여될 수 있다. 이러한 경우, 점성이 비교적 작은 결합 매트릭스가 유리하게 사용될 수 있다.
유리하게, 결과로 생성된 중합체 직물은 표면에 직접 부착되어 중합체 직물의 연속적인 단일 유닛, 즉 중합체 직물의 구조상 일체성과 강도를 떨어뜨릴 수 있는 연결부나 이음매에 의해 끊기지 않는 유닛을 제공할 수 있다. 부여된 중합체 직물 유닛은 현장의 구조물 또는 표면에 직접 고정될 수 있는 것이 유리하다. 그러나, 중합체 직물의 단일 유닛은 또한 부여 위치로 이동하여 여기에 도달하기 전에 임의의 적당한 모양 또는 형태로 예비 제조될 수도 있다. 그러므로, 본 발명은 또한 중합체 직물의 부여 방법도 제공하는데, 이 방법은 탄성체 섬유를 가지는 막의 연속 부를 결합 매트릭스와 함께 예비 침지시키는 단계, 침지한 막을 패킹하여 경화되지 않은 상태로 보존해서 추후 사용하도록 하고, 또한 경화되지 않은 침지 막을 패킹으로부터 분리하여 첨가제를 추가로 가하거나 가공 과정을 더 수행할 필요 없이 경화시키는 단계를 포함한다.
이와 같은 특정 구체예에서, 적당한 점성을 가지는 결합 매트릭스를 제공하여, 패키지 수지의 배수 장치의 개방시 후속 손실을 피할 수 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 관점에서, 점성, 바람직하게는 요변성(thixatropic property)이 비교적 큰 결합 매트릭스를 사용하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서는, 본 발명의 중합체 직물의 다양한 용도를 제공한다. 이와 같은 용도의 비제한적 예로서는 다음과 같은 것들을 포함한다:
a) 욕실 또는 습기가 있는 영역에 방수 조인트를 제공하는 재료로 이루어진 연결 시트 또는 가교 시트, 또는 바닥, 벽 또는 벽과 바닥이나 모퉁이 사이에 있는 시트를 연결시켜 주는 테이프;
b) 밑에 있는 영역, 예를 들어 제방 및 봉쇄 설비(containment facility)의 화학 물질 또는 화합물로 인한 오염에 대해 지수판(water stop)을 제공하는 콘크리트 또는 베이스 재료 중 오버 코팅 조인트(over coating joint);
c) 내용물의 손실을 줄이거나 침식을 예방하기 위하여 저장 장치, 배수로, 수로 또는 기타 운반 설비에서 누수 현상이 일어나는 것을 막아주는 콘크리트 또는 베이스 재료 중 오버 코팅 조인트;
d) 부재를 보호하고/보호하거나, 이를 격리시키는 연속적 비파괴 라이닝을 제공하는 지붕 재료(roofing);
e) 유해 물질, 예를 들어 석면 또는 납을 주성분으로 하는 페인트를 담거나 포장하여, 환경에 노출되는 것을 최소화하는 경우;
f) 화물을 담고/담거나 격리시키기 위한 액화 가스 용기, 예를 들어 LNG 또는 LPG 용기의 내부 라이닝;
g) 침식을 줄이기 위하여 기타 장치 및 관을 감싸는 경우;
h) 저장 장치, 용기 및 탱크 내 균열에 덧대어 내용물이 누출되지 않도록 막는 경우;
i) 탱크 또는 용기의 아래쪽에 물이 들어가서 이 부분이 침식되는 것을 막기 위해, 기재와 탱크 또는 용기의 기저부 사이에 부여하는 경우;
j) 균열이 옮겨갈 수 있을 때, 필요에 따라서 밀봉재를 균열에 직접 부여하는 경우;
k) 지하 설비용 파이프를 감싸서, 토양, 바위 또는 침식으로 인한 손상의 영향으로부터 중합체 직물이 파이프를 보호하는 경우.
본 발명의 상세한 설명 전반에 걸쳐서 기재되어 있는 "포함한다" 또는 "포함하는" 이라는 용어 또는 이의 문법상 변형어는 본 발명에서 언급된 특징, 정수, 단계 또는 성분이 존재한다는 것을 특정하기 위하여 사용된 것이지, 특별히 언급하지 않은 하나 이상의 기타 특징, 정수, 단계, 성분 또는 군이 존재하지 않는다거나 이것들을 부가할 수 없다는 것을 의미하는 것으로 받아들여서는 안된다.
지금부터 특정 구체예와 실시예를 참고로 하여 본 발명을 편리하게 기술하고자 한다. 이와 같은 구체예와 실시예는 본 발명의 범위를 단지 예시하기 위한 것이지, 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 본원에 기술된 변형예는 당업자도 잘 알고 있는 바와 같이 본 발명의 범위 내에 있음을 이해하게 될 것이다. 이와 유사하게, 본 발명은 본원에 명백하게 언급되어 있지 않은 분야에서도 사용될 수 있을 것이며, 몇몇 분야가 구체적으로 기술되어 있지 않다고 해서 그것이 본 발명의 전체적인 응용 가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.
하나의 구체에에서, 본 발명의 중합체 직물은 결합 매트릭스와 다수의 탄성체 섬유의 조합을 포함한다. 바람직한 구체예에서, 본 발명의 탄성체 섬유는 폴리우레탄과 폴리에틸렌 글리콜로 제조되었으며, 단단하고 가요성을 가지는 분절들로 이루어진 공중합체 섬유로서 제공된다. 탄성체 섬유는 막, 예를 들어 탄성체 직물의 일부의 형태로 제공된다. 탄성체 직물의 비제한적인 예로서는 스판덱스(엘라스탄)와, 이것의 변형체, 즉 라이크라, 엘라스판(Elaspan), 돌라스탄(Dorlastan) 및 리넬(Linel)과 같은 등록 상표명으로 시판중인 것들이 있다.
통상적으로, 이러한 종류의 탄성체 섬유와 직물은 의류 제품과 다양한 의상을 제조하기 위하여, 패션 또는 의류 산업에서만 사용되어 왔다. 탄성체 섬유는 의류 산업에 일대 혁명을 불러 일으켰으나, 현재에는 이와 같은 종류의 직물은 산업 분야에서 유용하게 사용되지도 않을 뿐만 아니라, 이와 같은 산업 분야에 적합한 것으로 간주되지도 않고 있다.
본 발명의 탄성체 섬유는 이 탄성체 섬유가 편직물의 전체 조성 중 최소한 낮은 비율로 존재하는 막 또는 편직물의 일부의 형태로 제공된다. 바람직하게, 직물 또는 막은 특정 용도에 적당한 임의의 크기와 모양으로 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 최종 중합체 직물은 이하에 기술되어 있는 바와 같이 단일의 연속 구성 부품으로서 사용될 수 있다.
막의 일부는 결합 매트릭스와 합하여진다. 결합 매트릭스는 액체 형태로 제공되어 막에 부여된다. 결합 매트릭스를 부여하는 과정은 액체를 막에 칠하는 것만큼 간단할 수 있다.
일단 결합 매트릭스가 고체 형태로 경화 또는 굳어지면 가요성을 제공할 수 있는 임의의 적당한 액체 수지의 형태로 결합 매트릭스가 제공된다. 적당한 결합 매트릭스의 비제한적인 예로서는 폴리우레탄 및 에폭시 수지가 있다. 결합 매트릭스는 일단 고체 형태로 굳어지면, 우수한 가요성을 가지는 것이 바람직하다.
결합 매트릭스의 경화 시간은 결합제 조성물을 적당한 것으로 선택함에 따라서 매우 다양할 수 있다. 바람직한 경화 시간은 30분에서 24시간의 범위이다.
뿐만 아니라, 결합 매트릭스의 가공성(가사 시간(pot life))은 결합제 조성물의 선택에 따라서 달라질 수 있다. 바람직한 가공성은 논의 중에 있는 구체적인 용도에 따라서 달라지며, 바람직하게는 10분~1시간의 범위 내이다.
결합 매트릭스를 막에 부여한 후, 이 결합 매트릭스를 경화하면 중합체 직물이 생성된다. 중합체 직물은 가요성과 탄성 둘 다 가지는 것이 유리하다. 뿐만 아니라, 성분들을 혼합하면 최종 중합체 직물에 상당한 수준의 인열 저항성이 부여될 수 있다. 본 발명의 중합체 직물의 인열 저항성은 통상의 탄성체 재료, 예를 들어 열경화성 탄성체와 매치되지 않음을 알 수 있었다. 탄성체 섬유를 포함하는 직조 막을 결합 매트릭스 중에 혼합하면 결합 매트릭스를 보강시키는데, 이로써 유리하게는 인열 저항성이 이와 같은 보강재를 포함하지 않는 재료의 인열 저항성보다 더욱 큰 제품을 제공하게 됨을 알 수 있다.
선택된 결합 매트릭스에 따라서, 중합체 직물은 또한 접착성을 가질 수 있는데, 이로써 중합체 직물이 표면 상 또는 2개 이상의 인접 표면을 횡단하여 직접 고정되는 것에 도움이 된다.
중합체 직물의 이와 같은 특성은 이 직물을 다양한 산업 분야, 특히 표면 사이에 밀봉재를 제공하는 것이 바람직하되, 전술한 바와 같이 각각의 밀봉 표면 또는 이 표면에 인접한 부분에서 발생하는 움직임에 적합하도록 만든다. 중합체 직물이 일단 각각의 표면에 부착되면, 이 직물은 보통의 열 팽창 및 수축에 반응하여 구부러지게 될 뿐만 아니라, 이와 동시에 늘어나고 또한 수축할 수도 있다. 결과적으로 직물 중합체는 표면 자체에 또는 표면 상에 응력을 유발시키지 않으면서, 인접 표면들 사이에 밀봉재를 적당히 그리고 충분히 제공할 수 있다. 즉, 중합체 직물은 표면들 자체에서 일어나는 보통의 팽창 및 수축에 따라서 이동하여, 이 중합체 직물이 부여된 표면에 응력을 가하거나 이 표면을 균열시키거나 하지 않고, 이 표면 사이에 적당한 밀봉재를 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 중합체 직물의 바람직한 부여 방법으로부터 이점들이 제공될 수도 있다. 공지의 밀봉 방법을 수행함에 있어서, 예를 들어 역청 플래시 테이프를 사용함에 있어서, 플래시 테이프의 구획을 표면에 횡단하여 배치함으로써 적당히 밀봉시키는 것이 표준적인 방법이다. 그러나, 하나 초과의 연결부 또는 인접하는 표면이 존재하는 경우, 테이프의 개별 부분을 상기 표면을 가로질러 붙여서 전체를 밀봉할 필요가 있다. 이와 같은 부여 방법은 반드시 연결부가 형성되고, 테이프가 겹쳐지게 된다. 이후 연결부는 완성된 전체 밀봉재에 구조적 약점을 잠재적으로 유발시킬 수 있으며, 또한 보통의 열 수축과 팽창으로 인하여 표면에 응력을 가할 수도 있다.
개별 부분의 테이프를 사용하는 것과는 대조적으로, 본 발명의 중합체 직물은 유리하게는 연결부 또는 파열부가 없어서 전체 밀봉재의 구조적 일체성을 손상시키지 않는 단일 연속 유닛으로서 제공되어 부여될 수 있다. 본 발명의 중합체 직물의 바람직한 부여 방법은 내부에 탄성체 섬유가 직조되어 포함되어 있는 직조 직물 또는 막의 단일 연속 부를 제공하는 것을 포함한다. 직물의 일부는 모양과 형태 면에서 밀봉재가 부여된 부위와 일치한다. 즉, 모양과 형태는 최종 밀봉재 부여 부위 전체와 일치한다.
단일 연속 직물 부를 밀봉이 필요한 표면 또는 표면들에 배치한다. 이후 적당한 결합 매트릭스를 직물 부 상에 직접 부여한다. 결합 매트릭스는 원하는 표면에 부착할 수 있도록 만드는데 필요한 부착성을 가지는 것으로 선택될 수 있기 때문에, 이 직물 부에 결합 매트릭스를 부여하면 결과로 생성된 중합체 직물이 표면 또는 표면들에 부착할 수 있게 된다.
이와 같은 부여 방법은 유리하게는 원하는 위치에 직접 부여할 수 있게 한다. 뿐만 아니라, 결합 매트릭스는 최종 중합체 직물을 표면 상에 밀봉재로서 굳히기 위해서 특별한 경화 처리나 프라이머를 부여할 필요가 없는 것으로 선택한다. 즉, 일단 결합 매트릭스를 직조 직물의 일부분에 부여하면, 이 매트릭스는 어떠한 특별한 경화 방법이나 추가의 제품들을 부여하지 않고서도 굳거나 경화된다. 이는 통상적으로 사용되는 탄성체, 즉 온도가 높을 때 끈적거리고 쉽게 변형될 수 있으며, 온도가 낮을 때에는 잘 부러지는 탄성체, 예컨대 고무와는 대조적인 성질이다. 이와 같은 상태에 있을 때에는 탄성이 우수한 물품을 만드는데 사용될 수 없으며, 임의의 경우 천연 상태에 있을 때에는 결과적으로 파괴될 것이다. 고무는 탄성과 가요성을 개선시키기 위하여 가황 처리 또는 기타 경화 방법에 의한 처리를 필요로 한다. 이와 같은 처리 방법은 본 발명을 수행할 때에는 전혀 필요하지 않다. 뿐만 아니라, 탄성체, 예컨대 고무는 제한된 접착 특성을 가지거나 접착 특성을 아예 가지지 않으며, 종종 표면에 직접 부착하는 것이 적합하지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이 직접 부여하는 것은 중합체 직물을 부여하는 방법으로서 바람직할 뿐만 아니라, 공장에서 제조되는 유닛으로서 중합체 직물을 제조한 후 원하는 곳으로 운반하여 장착하는 본 발명의 범위 내에 포함되기도 한다. 전술한 바와 같이, 직조 직물 부는 원하는 최종 밀봉재의 모양과 크기에 부합하는 모양과 크기로 잘라지거나 또는 제공된다. 직물 부는 완성된 밀봉재가 부여될 구조물 또는 구조물들의 치수와 형태를 복제하는 주형 또는 기타 적당한 구조물 상에 배열될 수 있다. 전술한 바와 같이, 결합 매트릭스를 직물 부에 부여하여, 중합체 직물의 최종 유닛을 이음매나 연결부가 없는 단일의 연속적 부재로 만들 수 있다. 유리하게, 예비 제조 유닛은, 예를 들어 호일의 형태로 패킹되어, 이 결합 매트릭스가 경화되지 않은 상태로 보존되도록 만든다.
이후, 중합체 직물의 예비 제조 단일 유닛은 필요에 따라서 표면 또는 표면들에 운반되어 부여될 수 있는데, 예를 들어, 중합체 직물 유닛을 그것을 구성하는데 사용된 재료와 동일하거나 유사한 재료와 함께 적재 적소에 부착하여 표면 또는 표면들에 부여할 수 있다. 예를 들어, 중합체 직물을 제조하는데 사용된 결합 매트릭스는 표면 또는 표면들에 부여될 수 있으며, 예비 제작된 중합체 직물 유닛은 그 위에 배치될 수 있는 것이다. 표면에 부여된 결합 매트릭스와 예비 제작된 유닛의 성질은 이 결합 매트릭스와 유닛 사이에 결합을 형성하여, 직조 직물과 결합 매트릭스가 전술한 바와 같은 위치에 직접 부여될 때와 동일한 연속적 밀봉 구조물을 형성하는 것이다.
그러므로, 본 발명의 중합체 직물은 임의의 다른 제품, 특히 인접 표면들 사이에 밀봉을 형성하는데 사용된 임의의 제품에서는 볼 수 없는 특성들, 즉 탄성, 가요성 및 인열 저항성을 유리하게 나타낼 수 있는 편리한 제품임에 틀림 없다. 뿐만 아니라, 본 발명은 각 표면들 내부에, 그리고 표면들 사이의 움직임을 수용하는 밀봉을 표면 위 또는 그 사이에 용이하고 효율적으로 형성하는 중합체 직물을 제조 및 부여하는 편리한 방법을 제공하기도 한다.
본 발명의 중합체 직물은 다양한 용도로 사용될 수 있다는 사실도 분명할 것이다. 특히, 밀봉, 봉쇄, 보호 및 격리 그리고 이러한 작용의 조합을 필요로 하는 용도에 주목해야 할 것이다. 다음의 예는 본 발명의 중합체 직물의 유리한 용도에 관하여 예시하는 것이다:
a) 본 발명의 중합체 직물은 욕실 또는 습기가 있는 영역에 방수 조인트를 제공하는 재료로 이루어진 시트를 연결 또는 가교하는데 사용될 수 있다. 중합체 직물은 또한 바닥, 벽 또는 벽과 바닥이나 모퉁이 사이에서 특정 재료로 이루어진 시트를 연결시키는 테이프의 형태로 사용될 수도 있다.
b) 본 발명의 중합체 직물은 밑에 있는 영역, 예를 들어 제방 및 봉쇄 설비의 화학 물질 또는 화합물로 인한 오염에 대해 지수판을 제공하는 콘크리트 또는 베이스 재료 중 조인트를 오버 코팅하는데 사용될 수 있다.
c) 본 발명의 중합체 직물은 내용물의 손실을 줄이거나 침식을 예방하기 위하여 저장 장치, 배수로, 수로 또는 기타 운반 설비에서 누수 현상이 일어나는 것을 막아주는 콘크리트 또는 베이스 재료 중 조인트를 오버 코트하는 데 사용될 수 있다.
d) 본 발명의 중합체 직물은 부재를 보호하고/보호하거나 이를 격리시키는 연속적 비파괴 라이닝을 제공하는 지붕 재료에 사용될 수 있다.
e) 본 발명의 중합체 직물은 유해 물질, 예를 들어 석면 또는 납을 주성분으로 하는 페인트를 담거나 포장하여, 환경에 노출되는 것을 최소화하는데 사용될 수 있다.
f) 본 발명의 중합체 직물은 화물을 담고/담거나 격리시키기 위한 액화 가스 용기, 예를 들어 LNG 또는 LPG 용기의 내부 라이닝으로서 사용될 수 있다.
g) 본 발명의 중합체 직물은 침식을 줄이기 위하여 기타 장치 및 관을 감싸는데 사용될 수 있다.
h) 본 발명의 중합체 직물은 저장 장치, 용기 및 탱크 내 균열에 덧대어 내용물이 누출되지 않도록 막는데 사용될 수 있다.
i) 본 발명의 중합체 직물은 탱크 또는 용기의 아래쪽에 물이 들어가서 이 부분이 침식되는 것을 막기 위해, 기재와 탱크 또는 용기의 기저부 사이에 부여하는데 사용될 수 있다.
j) 본 발명의 중합체 직물은 균열이 옮겨갈 수 있을 때, 필요에 따라서 밀봉재를 균열에 직접 부여하는데 사용될 수 있다.
k) 본 발명의 중합체 직물은 지하 설비용 파이프를 감싸서, 토양, 바위 또는 침식으로 인한 손상의 영향으로부터 이 중합체 직물이 파이프를 보호하도록 하는데 사용될 수 있다.
실시예
이하 실시예는 본 발명에 의한 중합체 직물의 용도에 관하여 기술한 것으로서 본 발명을 예시하고자 하는 것이다. 이하 실시예들은 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안된다.
실시예 1
91% 탁텔(Tactel)® 나일론 / 9% 라이크라® 편직물(225g/m2)과, MDI(메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)로부터 유래하는 폴리우레탄 결합 매트릭스를 포함하는 중합체 직물을 물이 누수되고 있는 콘크리트 저장 구조물 내 균열에 직접 부여하였다. 중합체 직물은 효과적으로 밀봉을 하였을 뿐만 아니라, 이 콘크리트 표면이 보통의 팽창 및 수축을 통해 계속 움직이는 것도 허용 하였다. 이와 같은 유리한 특성은 균열에 밀봉재를 직접 주입하는 경우, 즉 계속되는 수축 또는 움직임으로 인해 새로운 위치에 또 다른 균열을 발생시킬 가능성이 있는 경우와는 대조적이다.
실시예 2
기저부 아래를 통해서 가습 공기가 유입되는 것을 효과적으로 막기 위하여, 90% 나일론 / 10% 엘라스탄 편직물과 MDI(메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)로부터 유래하는 폴리우레탄 결합 매트릭스를 포함하는 중합체 직물을 석유 정제에 사용되는 탱크에서 붓실로서 사용하였다. 중합체 직물 붓실이 존재하지 않을 경우, 가습 공기가 유입되어 탱크를 침식시키게 되고, 끝내는 이 탱크가 파괴될 수 있다.
실시예 3
91% 폴리프로필렌 / 9% 엘라스탄 편직물(250g/m2) 또는 91% 탁텔(Tactel)® 나일론 / 9% 라이크라® 편직물(275g/m2), 및 MDI(메틸렌 디페닐 디이소시아네이트) 또는 TDI(톨루엔 디이소시아네이트)로부터 유래하는 폴리우레탄 결합 매트릭스를 포함하는 중합체 직물을 제조하였다.
중합체 직물을 사용하여 콘크리트로 된 와인 발효 탱크의 내부를 밀봉하였다. 이 탱크의 모퉁이는 원래는 결합되어 있던 것인데, 확장 이동 동력(expansive movement force)으로 인하여 추후 균열된 것이었다. 중합체 직물은 탱크 모퉁이 표면이 팽창과 수축을 통해 계속 움직일 수 있도록 함으로써 이 탱크 내부를 효과적으로 밀봉시켰다.
실시예 4
내부 저수 장치 내 균열과 건조 조인트 부로부터 물이 새어나왔다. 91% 탁텔® 나일론 / 9% 라이크라® 편직물(225g/m2), 및 MDI(메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)로부터 유래하는 폴리우레탄 결합 매트릭스를 포함하는 중합체 직물을 부여하여 균열 부를 밀봉하되, 이 저장 장치의 벽이 팽창과 수축을 통해 계속 움직일 수 있도록 만들었다.
실시예 5
91% 탁텔® 나일론 / 9% 라이크라® 편직물(225g/m2), 및 MDI(메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)로부터 유래하는 폴리우레탄 결합 매트릭스를 포함하는 중합체 직물을 이동 가능한 콘크리트 부위 상에 존재하는 익스팬션 조인트에 부여하여 침식성 화학 물질이 장치의 밑에 있는 토양으로 떨어져 기층을 오염시키거나 손상시키는 것을 막았다.
실시예 6
90% 나일론 / 10% 엘라스탄 편직물(270g/m2), 및 MDI(메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)로부터 유래하는 폴리우레탄 결합 매트릭스를 포함하는 중합체 직물을 영구 부착물(permanent fixture)로서 제방 벽 속에 있는 파이프와 실제 유체 파이프로서 그 사이를 통과하여 지나가는 파이프 사이의 영역을 밀봉하는데 사용하여, 제방 내 액체의 잉여 흐름이 제방의 외부로 새어나오지 못하도록 막았다.

Claims (33)

  1. 중합체 직물이 각 표면 상에 고정될 때 이 표면들 또는 각각의 표면의 구조상 일체성을 망가뜨리지 않으면서 하나 이상의 각각의 표면들 또는 이 표면들의 인접한 부분의 움직임을 수용하는 특성을 가지는 중합체 직물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합체 직물은 탄성을 가지므로, 인장 하중을 제거하면 실질적으로 원래 상태로 되돌아 가는 중합체 직물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중합체 직물의 탄성은 200% 초과, 바람직하게는 400% 초과, 더욱 바람직하게는 600% 초과인 중합체 직물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중합체 직물의 탄성은 800% 초과인 중합체 직물.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 직물은 가로 방향 및 세로 방향 둘 다에 있어서 동일한 정도의 탄성을 가지는 중합체 직물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 직물은 가요성을 가지는 중합체 직물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 직물은 접착성을 가져서, 이것이 고정될 표면 또는 각각의 표면에 부착될 수 있는 중합체 직물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 직물은 다수의 탄성체 섬유 및 결합 매트릭스를 포함하는 중합체 직물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 탄성체 섬유는 상기 중합체 직물을 구조적으로 보강해 주는 중합체 직물.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 탄성체 섬유는 상기 중합체 직물에 인열 저항성을 제공하는 중합체 직물.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 탄성체 섬유는 상기 중합체 직물 면에 수직으로 발생하는 균열의 전파(crack propagation)에 대한 저항성을 제공하는 중합체 직물.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 결합 매트릭스는 액체 수지 또는 결합제, 폴리우레탄, 폴리우레아, 아크릴 수지 또는 에폭시 수지, 또는 이의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 중합체 직물.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 탄성체 섬유는 스판덱스(엘라스탄), 또는 선택적으로 하나 이상의 합성 또는 천연 섬유를 포함하는 폴리우레탄과 폴리에틸렌 글리콜의 블록 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체 직물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 하나 이상의 각 표면에 중합체 직물이 더욱 잘 고정되도록 만들기 위해 이 하나 이상의 각 표면들 중 적어도 하나에 프라이머 물질(primer material)이 부여되는 중합체 직물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 직물은 화학 물질, UV 복사 또는 기타 외부 영향에 대한 저항성이 개선되도록 장벽 형성 물질(barrier forming material)로 코팅되는 중합체 직물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 장벽 형성 물질의 탄성은 중합체 직물의 탄성과 매치되는 것으로 선택되는 중합체 직물.
  17. 제8항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 결합 매트릭스는 가열되지 않고, UV 복사 또는 외부 촉매가 존재하지 않는 조건 하에 주위 온도에서 경화되는 중합체 직물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중합체 직물은 -196℃의 온도에서도 탄성을 보유하는 중합체 직물.
  19. 다음의 단계를 포함하는, 탄성을 가지는 중합체 직물을 제조하는 방법:
    a) 결합 매트릭스를 탄성체 섬유를 포함하는 막에 부여하는 단계; 및
    b) 결합 매트릭스를 경화(cure) 또는 굳히는(set) 단계.
  20. 중합체 직물을 부여하는 방법으로서, 탄성체 섬유를 가지는 막의 연속 부를 표면에 놓은 후, 이 막에 결합 매트릭스를 부여하는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 막은 감싸거나(wrapping) 펼쳐서(laying out) 놓고, 이후 결합 매트릭스는 경화되기 전에, 스프레이나 스퀴지를 사용하거나, 막에 흐르게 하거나 들이 붓거나, 또는 막을 포화시키는 기타 수단에 의해 부여될 수 있는 방법.
  22. 중합체 직물의 부여 방법으로서, 탄성체 섬유를 가지는 막의 연속 부를 결합 매트릭스와 함께 예비 침지시키는 단계, 침지한 막을 패킹하여 경화되지 않은 상태로 보존해서 추후 사용하도록 하고, 또한 경화되지 않은 침지 막을 패킹으로부터 분리하여 첨가제를 추가로 가하거나 가공 과정을 더 수행할 필요 없이 경화시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  23. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 욕실 또는 습기가 있는 영역에 방수 조인트를 제공하는 재료로 이루어진 연결 시트 또는 가교 시트, 또는 바닥, 벽 또는 벽과 바닥이나 모퉁이 사이에 있는 시트를 연결시켜 주는 테이프로서의 용도.
  24. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 밑에 있는 영역, 예컨대 제방 및 봉쇄 설비(containment facility)의 화학 물질 또는 화합물로 인한 오염에 대해 지수판(water stop)을 제공하는 콘크리트 또는 베이스 재료 중 오버 코팅 조인트(over coating joint)에 있어서의 용도.
  25. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 내용물의 손실을 줄이거나 침식을 예방하기 위하여 저장 장치, 배수로, 수로 또는 기타 운반 설비에서 누수 현상이 일어나는 것을 막아주는 콘크리트 또는 베이스 재료 중 오버 코팅 조인트에 있어서의 용도.
  26. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 부재를 보호하고/보호하거나 이를 격리시키는 연속적 비파괴 라이닝을 제공하는 지붕 재료(roofing)에 있어서의 용도.
  27. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 유해 물질, 예컨대 석면 또는 납을 주성분으로 하는 페인트를 담거나 포장하여 환경에 노출되는 것을 최소화하는 경우에 있어서의 용도.
  28. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 화물을 담고/담거나 격리시키기 위한 액화 가스 용기, 예컨대 LNG 또는 LPG 용기의 내부 라이닝으로서의 용도.
  29. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 침식을 줄이기 위하여 기타 장치 및 관을 감싸는 경우에 있어서의 용도.
  30. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 저장 장치, 용기 및 탱크 내 균열에 덧대어 내용물이 누출되지 않도록 막는 경우에 있어서의 용도.
  31. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 탱크 또는 용기의 아래쪽에 물이 들어가서 이 부분이 침식되는 것을 막기 위해, 기재와 탱크 또는 용기의 기저부 사이에 부여하는 경우에 있어서의 용도.
  32. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 균열이 옮겨갈 수 있을 때 필요에 따라서 밀봉재를 균열에 직접 부여하는 경우에 있어서의 용도.
  33. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 중합체 직물의, 지하 설비용 파이프를 감싸서, 토양, 바위 또는 침식으로 인한 손상의 영향으로부터 파이프를 보호하는 경우에 있어서의 용도.
KR1020117011020A 2008-10-27 2009-10-27 중합체 직물 복합체, 이의 제조 방법 및 용도 KR101624001B1 (ko)

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