KR20170049150A - 방수 및 방근 복합시트 및 이를 이용한 방수 및 방근 공법 - Google Patents

방수 및 방근 복합시트 및 이를 이용한 방수 및 방근 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방수 및 방근 복합시트 및 이를 이용한 방수 및 방근 공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트의 양 사이에 폴리에스테르 직포 시트를 배치하고, 상기 상부 시트 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층한, 열융착된 방수 및 방근 복합시트 및 이를 이용한 방수 및 방근 공법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방수 및 방근 복합시트는 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트의 양 사이에 폴리에스테르 직포 시트를 배치하고, 상기 상부 시트 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층하여 제조됨으로써, 열융착에 의해 간단하고 경제적으로 제조될 수 있고, 우수한 방수성능과 방근성능을 동시에 나타내며, 기존 PVC, 아스팔트 류의 방수시트에서 발생 될 수 있는 중금속 또는 휘발성 유기화합물 (VOC) 등이 검출되지 않아 식생물 성장을 유지시켜 주는 효과가 있다.

Description

방수 및 방근 복합시트 및 이를 이용한 방수 및 방근 공법{Complex sheet for waterproof and root isolation, and waterproof and root isolation method using the same}
본 발명은 방수 및 방근 복합시트 및 이를 이용한 방수 및 방근 공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트의 양 사이에 폴리에스테르 직포 시트를 배치하고, 상기 상부 시트 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층한, 열융착된 방수 및 방근 복합시트 및 이를 이용한 방수 및 방근 공법에 관한 것이다.
산업발전 및 급격한 도시화에 따라 녹지 공간이 감소되고 있다. 특히, 도심지에서는, 많은 건축물과 도로 시설로 인해, 녹지를 조성할 만한 토양을 찾기 어렵다. 이 때문에, 도심 등에서 콘크리트 또는 다른 재료들로 구성된 옥상녹화, 지하구조물 상부녹화등과 같은 인공 지반에 식물 등을 이식하여, 녹화 공간을 만들고자 하는 시도가 있어 왔다. 인공지반 위의 녹지 공간은, 도심의 사람들에게 편히 쉴 수 있는 휴식 공간을 제공할 수 있음은 물론이고, 도심에 곤충이 서식하고 식물이 자랄 수 있는 생태 환경을 확충할 수 있도록 해준다.
상기 인공지반 녹화는 자연적인 식재 환경과는 다르므로, 식물이 자랄 수 있도록 토양에 공급되는 물을 배수시키는 기능과, 식물의 뿌리가 지반에 침투하여 구조물 균열을 유발 및 이로 인해 누수되는 것을 방지하는 방수 및 방근 기능이 요구된다. 그러나, 종래의 방수 및 방근 구조물은, 설치 공정의 복잡성, 낮은 경제성, 그리고, 열등한 방수 또는 방근 성능으로 인해, 건물 옥상의 녹화 또는 조경 용도에 제한적으로 이용되고 있을 뿐이다. 위와 같은 단점들은 여러 요인들에 의해 야기되는데, 그러한 요인들로는, 우선 방수부와 방근부를 별도로 설치하는 불편함과 인공지반에 가장 먼저 깔리는 방수부의 설치 어려움과, 방수부 설치시 야기되는 많은 하자가 있다. 예컨대, 종래에는 방수부 설치시, 인공지반의 평탄화 및 보호를 위해 먼저 부직포를 인공지반 위에 설치하고, 그 다음, 합성수지 재질의 방수시트를 부직포 위에 설치하므로 이중 작업의 복잡성이 있다. 또한, 부직포와 방수시트를 함께 못으로 고정하는데, 이 경우, 방수시트에 파열이 생겨, 방근 구조물의 방수 성능 및 방근 성능이 크게 저하된다. 그 밖에, 인공지반과 그 인공지반에 세워진 측벽 사이의 모서리까지 방근 구조물이 덮기 어려운 문제점이 있다.
KR 10-2011-0077169
본 발명자들은 방수 및 방근 복합시트에 대해 탐색하던 중, 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트의 양 사이에 폴리에스테르 직포 시트를 배치하고, 상기 상부 시트 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층한, 방수 및 방근 복합시트가 열융착에 의해 간단하고 경제적으로 제조될 수 있고, 우수한 방수성능과 방근성능을 동시에 나타내는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트; 상기 상부 및 하부 시트사이에 배치된 폴리에스테르 직포 시트; 및 상기 상부 시트 위에 적층된 폴리에스테르 부직포 시트를 포함하고, 상기 각 시트가 열융착되어 접착된, 방수 및 방근 시트와 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 방수 및 방근 시트를 이용한 방수 및 방근 시트의 시공방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서,
본 발명은
폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트; 상기 상부 및 하부 시트사이에 배치된 폴리에스테르 직포 시트; 및 상기 상부 시트 위에 적층된 폴리에스테르 부직포 시트를 포함하고,
상기 각 시트가 열융착되어 접착된, 방수 및 방근 시트를 제공한다.
또한, 본 발명은 (1) 폴리올레핀 수지 100중량부에 대하여, 충진제 38 내지 40중량부, 열안정제 23 내지 25중량부, 산화방지제 1.2 내지 1.5중량부, 자외선안정제 0.8 내지 1중량부, 활성제 1.6 내지 2.0중량부, 난연제 3.7 내지 4.0중량부를 혼합하여 폴리올레핀 조성물을 얻는 단계;
(2) 상기 폴리올레핀 조성물을 성형하여 상부 및 하부 시트를 제조하는 단계; 및
(3) 상기 상부 및 하부 시트 사이에 폴리에스테르 직포 시트를 배치하고, 상기 상부 시트 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층하는 단계;를 포함하고,
상기 각 시트를 열융착하여 접착하는, 방수 및 방근 시트의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방수 및 방근 시트를 바탕기재 위에 설치하고, 상기 방수 및 방근 시트 위에 식물을 심기 위한 토양을 받치는 수단을 배치하는 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트의 시공방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은
폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트; 상기 상부 및 하부 시트사이에 배치된 폴리에스테르 직포 시트; 및 상기 상부 시트 위에 적층된 폴리에스테르 부직포 시트를 포함하고, 상기 각 시트가 열융착되어 접착된, 방수 및 방근 시트를 제공한다.
본 발명의 목적은 방수성능과 방근성능을 갖는 재료를 이용하여 공정을 단순화하고, 경제성을 높인 방수 및 방근 구조물을 제공하는 것으로, 구체적으로는 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부와 하부 시트 사이에 폴리에스테르 직포 시트가 삽입된 방수 시트 및 상기 방수 시트 위에 폴리에스테르 부직포의 방근 시트를 적층하여 일체화한 방수 및 방근 구조물을 제공하는 것이다.
상기 폴리올레핀은 1개의 이중결합을 가진 사슬모양 탄화수소 화합물의 중합체로, 내후성 및 용융성이 뛰어난 열가소성 재질이다. 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-4-메틸-1-펜텐 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-프로펠렌-디엔 공중합체 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리올레핀 조성물은 상기 폴리올레핀 수지 및 충진제, 열안정제, 산화방지제, 자외선안정제, 활성제, 난연제 등을 혼합하여 조성될 수 있고, 바람직하게는 폴리올레핀 수지 100중량부에 대하여, 충진제 38 내지 40중량부, 열안정제 23 내지 25중량부, 산화방지제 1.2 내지 1.5중량부, 자외선안정제 0.8 내지 1중량부, 활성제 1.6 내지 2.0중량부, 난연제 3.7 내지 4.0중량부를 혼합하여 조성될 수 있다.
상기 충진제(filler)는 일부 보강제 역할 및 비용 절감을 목적으로 사용하는 것으로서, 탄산칼슘(CaCO3), D/점토(clay), 활석(talc) 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 충진제의 함량이 38중량부 미만인 경우 무게가 미달되는 문제가 있고, 40중량부를 초과할 경우 무게가 많이 나가 경량의 폴리올레핀 수지의 장점에 문제가 있다.
상기 산화방지제(antioxidants)는 제품의 노화방지, 수명연장을 목적으로 하는 유기물질로서, 3C(Kumanox 사), RD(Uniroyal 사), NBC, S-N(Kumanox 사) 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 산화방지제의 함량이 1.2중량부 미만인 경우 제품의 노후화가 빨리 진행이 되며, 1.5중량부를 초과할 경우 경제적으로 바람직하지 못하다.
또한, 상기 폴리올레핀 조성물은 경화제, 경화촉진제, 경화지연제, 왁스(wax), 흐름방지제(요변제)를 더 포함할 수 있다. 상기 경화제, 경화촉진제, 경화지연제, 왁스, 흐름방지제는 당업계에서 일반적으로 사용되는 종류를 사용할 수 있고, 그 함량도 당업계에서 일반적으로 사용되는 양으로 사용할 수 있다.
상기 폴리올레핀 조성물을 구성하는 배합물의 혼합은 믹싱 롤러(Mixing Roller), 니더 믹서(kneader mixer) 또는 밴버리 혼합기(banbery mixer) 등을 사용하여 수행될 수 있고, 혼합된 배합물은 성형되어 시트로 제조될 수 있다.
상기 폴리에스테르 직포 시트는 상기 폴리올레핀 상부 및 하부 시트 사이에 배치된 중심재로서 100~150g/㎡의 중량을 갖는 폴리에스테르 섬유인 것이 바람직하다. 섬유시트의 형태는 직포나 부직포 모두 사용 가능하나, 직포인 것이 바람직하다. 상기 폴리올레핀 시트 사이를 폴리에스테르 직포 시트로 보강함으로써 방수 및 방근 시트의 인장력, 압축강도, 휨강도, 탄성율, 내충격성, 내열성 등을 보완할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 직포의 두께는 약 0.5 ㎜ 내지 약 2 ㎜인 것이 바람직하다.
상기 방수 시트의 상부 시트 위에 적층된 폴리에스테르 부직포 시트는 방근 기능의 시트이다. 상기 부직포 시트는 인조지반 위에 녹화공법에 사용되며 식재 후 식물이 성장함에 따른 뿌리의 침투로 인해 발생될 수 있는 건축 구조물의 파손, 및 이로인한 누수로부터 구조물을 보호하고, 안정성을 제공할 수 있다.
상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 비닐아세테이트 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방수 시트 및 상기 폴리에스테르 부직포 시트는 별도의 접착제 없이 열융착되어 일체화될 수 있다. 상기 열융착은 두 개의 열가소성 합성수지재의 표면을 열과 압력을 가하여 붙이는 것으로 150~200℃의 온도, 바람직하게는 170℃의 온도에서 로울러 프레스에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 상기 열융착성을 높이기 위하여 사용되는 수지로는 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 등이 있으며, 압출시트 성형성 및 기계적 물성을 동시에 향상시킬 수 있는 폴리염화비닐을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방수 및 방근 시트와 이웃하는 방수 및 방근 시트 간의 상호 접합은 열융착에 의해 접착될 수 있다. 따라서, 상기 방수 및 방근 시트는 상부 시트 위에 50 내지 200mm의 열융착 부위를 포함하는 것이 바람직하고, 방수 및 방근 시트 간의 접착시 본드 도포 및 양면접착 테이프 접착 단계를 포함하지 않는다.
또한, 본 발명은 (1) 폴리올레핀 수지 100중량부에 대하여, 충진제 38 내지 40중량부, 열안정제 23 내지 25중량부, 산화방지제 1.2 내지 1.5중량부, 자외선안정제 0.8 내지 1중량부, 활성제 1.6 내지 2.0중량부, 난연제 3.7 내지 4.0중량부를 혼합하여 폴리올레핀 조성물을 얻는 단계; (2) 상기 폴리올레핀 조성물을 성형하여 상부 및 하부 시트를 제조하는 단계; 및 (3) 상기 상부 및 하부 시트 사이에 폴리에스테르 직포 시트를 배치하고, 상기 상부 시트 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층하는 단계;를 포함하고, 상기 각 시트를 열융착하여 접착하는, 방수 및 방근 시트의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방수 및 방근 시트를 바탕 기재 위쪽에 설치하고, 상기 시트 위에 식물을 심기 위한 토양을 받치는 수단을 배치하는 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트의 시공방법을 제공한다.
상기 바탕기재는 슬라브(slab), 콘크리트, 나무. 벽돌, 블럭, 금속판, 조립식 건축용 패널, 합성수지판 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 금속판은 아연도금강판, 알루미늄 합금판, 스테인레스 강판, 연판 및 동판, 이종금속혼합 경질판, 개질 특수강 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 방수 및 방근 시트는 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부와 하부 시트 사이에 폴리에스테르 직포 시트가 배치된 방수 시트 및 상기 방수 시트 위에 폴리에스테르 부직포의 방근 시트를 적층하여 일체화 한 방수 및 방근 복합시트로, 기존 부직포 시트와의 접착이 필요한 적층식 방수 시트의 경우 이음부위를 접착 또는 마감하기 위하여 별도의 도막형성 또는 실링재 사용이 필요했던 반면, 본 발명의 방수 및 방근 복합시트는 별도의 열융착 부위를 가짐으로써 열융착만으로 방수 및 방근 기능을 동시에 갖는 시트를 제조할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 방수 및 방근 복합시트는 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트의 양 사이에 폴리에스테르 직포 시트를 배치하고, 상기 상부 시트 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층하여 제조됨으로써, 열융착에 의해 간단하고 경제적으로 제조될 수 있고, 우수한 방수성능과 방근성능을 동시에 나타내며, 기존 PVC, 아스팔트 류의 방수시트에서 발생 될 수 있는 중금속 또는 휘발성 유기화합물 (VOC) 등이 검출되지 않아 식생물 성장을 유지시켜 주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방수 및 방근 복합시트의 적층구조를 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방수 및 방근 복합시트간의 열융착 접착방법을 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방수 및 방근 복합시트의 시공 방법을 나타내는도이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 폴리에스테르 시트로 보강된 방수 및 방근 복합시트의 제조
폴리올레핀 수지 100g, 충진제(점토)　40g, 열안정제 24g, 산화방지제 1.3g, 자외선안정제 0.9g, 활성제 1.8g, 및 난연제 3.8g을 반바리 믹서(Banbury Mixer)에서 혼합한 후, 115℃에서 6분 동안 혼련하였다. 그 후, 상기 혼합물을 1차 믹싱롤(Gelling Roll)에서 180℃에서 8분 동안 혼련한 후, 다시 2차 믹싱롤(Warming Roll)에서 180℃에서 8분 동안 혼련하였다. 상기 혼련된 혼합물을 카렌다 장치로 이송하여 0.5~0.55 mm의 두께로 가열압착하였고, 이를 냉각, 권취하여 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트를 제조하였다.
상기 제조된 상부 및 하부 시트의 사이에 중심재로 폴리에스테르 직포 시트를 삽입하고, 상기 상부 시트의 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층한 후, 이를 160℃에서 열융착함으로써 방수 및 방근 복합시트를 제조하였다.
본 발명에 따른 방수 및 방근 복합시트의 적층구조를 도 1에 나타내었고, 방수 및 방근 복합시트간의 열융착 접착방법을 도 2에 나타내었다.
실시예 2. 방수 및 방근 복합시트를 이용한 방수시공
먼저, 방수 및 방근 복합시트를 시공할 콘크리트 구조물의 바닥의 청소 및 건조 상태를 확인하였고, 시공 부위의 경사를 고려하여 상기 실시예 1에서 제조된 방수 및 방근 시트를 재단하였다. 다음으로, 시공 부위에 프라이머를 폴리에틸렌 재질의 로울러(roller)로 바닥면에 도포한 후, 도포된 부위를 손으로 눌러서 묻어나오지 않을 때까지 건조시켰다. 프라이머가 건조된 후, 재단된 방수 및 방근 시트를 바닥에 공기가 들어가지 않도록 접착시켰고, 바닥에 접착된 방수 및 방근 시트와 상호 접합부를 형성하면서, 또 다른 방수 및 방근 시트를 열융착 접착시켰다.
상기 과정을 반복 수행하면서, 모든 시공부위를 방수 및 방근 시트로 열융착 접착시켰다. 접착 부위의 결함여부를 확인 후, 접착된 방수 및 방근 시트에 식물을 심기 위한 토양을 받치는 수단을 타설하였다.
본 발명에 따른 방수 및 방근 복합시트의 시공 방법을 도 3에 나타내었다.
실험예 1. 방수 및 방근 복합시트의 특성 분석
상기 실시예 1에 따른 방수 및 방근 복합시트의 특성을 표 1에 나타내었다.
Figure pat00001
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 방수 및 방근 시트의 인장성능, 인열성능, 온도 의존성, 가열 신축 성상, 열화처리 후의 인장성능, 신장시의 열화성상 및 접합성상은 모두 우수함을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 폴리올레핀 조성물을 포함하는 상부 및 하부 시트; 상기 상부 및 하부 시트사이에 배치된 폴리에스테르 직포 시트; 및 상기 상부 시트 위에 적층된 폴리에스테르 부직포 시트를 포함하고,
    상기 각 시트가 열융착되어 접착된, 방수 및 방근 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-4-메틸-1-펜텐 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-프로펠렌-디엔 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 조성물은 폴리올레핀 수지 100중량부에 대하여, 충진제 38 내지 40중량부, 열안정제 23 내지 25중량부, 산화방지제 1.2 내지 1.5중량부, 자외선안정제 0.8 내지 1중량부, 활성제 1.6 내지 2.0중량부, 난연제 3.7 내지 4.0중량부를 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 비닐아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방수 및 방근 시트는 상부 시트 위에 50 내지 200mm의 열융착 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열융착은 150~200℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트.
  7. (1) 폴리올레핀 수지 100중량부에 대하여, 충진제 38 내지 40중량부, 열안정제 23 내지 25중량부, 산화방지제 1.2 내지 1.5중량부, 자외선안정제 0.8 내지 1중량부, 활성제 1.6 내지 2.0중량부, 난연제 3.7 내지 4.0중량부를 혼합하여 폴리올레핀 조성물을 얻는 단계;
    (2) 상기 폴리올레핀 조성물을 성형하여 상부 및 하부 시트를 제조하는 단계; 및
    (3) 상기 상부 및 하부 시트 사이에 폴리에스테르 직포 시트를 배치하고, 상기 상부 시트 위에 폴리에스테르 부직포 시트를 적층하는 단계;를 포함하고,
    상기 각 시트를 열융착하여 접착하는, 방수 및 방근 시트의 제조방법.
  8. 제1항의 방수 및 방근 시트를 바탕기재 위에 설치하고, 상기 방수 및 방근 시트 위에 물을 심기 위한 토양을 받치는 수단을 배치하는 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트의 시공방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 바탕기재는 슬라브(slab), 콘크리트, 나무. 벽돌, 블럭, 금속판, 조립식 건축용 패널, 및 합성수지판으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트의 시공방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 방수 및 방근 시트와 이웃하는 방수 및 방근 시트 간의 상호 접합은 열융착하여 접착하는 것을 특징으로 하는, 방수 및 방근 시트의 시공방법.
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