KR102442086B1 - 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 내균열성 복합방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 내균열성 복합방수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는,아스팔트 30 ~ 60 중량%, 탄산칼슘 2 ~ 10중량%, SBS 고무(styrene butadiene styrene rubber) 5 ~ 20 중량%, 산화규소 1 ~ 5 중량%, 폴리에틸렌(Polyethylene) 1 ~ 10 중량%, 프로세스오일 1 ~ 8 중량%, 이오노머(Ionomer) 1 ~ 10 중량%, 열가소성 올레핀(Thermo plastic olefin) 1 ~ 10 중량%, 산화아연, 산화마그네슘 중 적어도 하나 이상 선택된 산화방지제 0.2 ~ 2 중량%, 점착부여제 5 ~ 15 중량%로 조성된 컴파운드층과; 상기 컴파운드층의 상부에 무연신 고밀도 폴리에틸렌 필름이 부착되어 형성되는 표면층과; 상기 컴파운드층의 하부에 탈부착 가능토록 부착되는 이형지를 포함한다.
따라서, 우수한 방수, 접착 및 인장성능을 구현함으로써, 방수율이 향상되고, 균열, 들뜸 또는 박리현상을 효과적으로 방지하여, 건축물 및 교면의 수명 연장에 기여할 수 있게 하고, 인접한 방수시트와의 접합부 결합력을 강화시켜 접착성능을 향상시키면서 외부 환경 변화에 따른 산화 방지와 구조물 거동에 대한 저항성능이 우수하여 구조물 크랙에 대한 대응성이 향상된 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 내균열성 복합방수공법을 제공한다.

Description

인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 내균열성 복합방수공법{Construction method use waterproof sheet and waterproof sheet}

본 발명은 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 내균열성 복합방수공법에 관한 것으로, 특히, 우수한 방수, 접착 및 인장성능을 구현함으로써, 방수율이 향상되고, 균열, 들뜸 또는 박리현상을 효과적으로 방지하여, 건축물 및 교면의 수명 연장에 기여할 수 있게 하고, 복합적인 고분자간 공유결합력과 초분자 복합 네트워크의 비공유결합력을 이용하여 자가 치유 능력을 부여하고, 인접한 방수시트와의 접합부 결합력을 강화시켜 접착성능을 향상시키면서 외부 환경 변화에 따른 산화 방지와 구조물 거동에 대한 저항성능이 우수하여 구조물 크랙에 대한 대응성이 향상되고 친수성을 부여하여 피착 습윤 피착면에서도 우수한 부착성능이 보장될 뿐만 아니라 인체에 무해하여 친환경적이며, 기온에 상관없이 사계절 시공이 가능한 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 내균열성 복합방수공법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물 및 교면에 빗물 또는 지하수가 침투하게 되는 경우 콘크리트 재료의 결합력을 저하시키고, 온도변화에 의한 물의 체적변화에 따른 공극균열이 발생되고, 시간이 지남에 따라 균열이 확대되어 건축물 및 교면을 형성하는 구조물에 강도 및 수명 저하가 초래된다. 특히, 교면의 경우, 차량이 통과함에 따라 그 자체 하중 및 충격에 의해 상판이 휘어지고 진동이 발생되어 포장층에 미세균열이 발생하여 교면과 포장층과의 분리가 발생하여 우수나 결로수 등으로 인해 교면 상판에 침투하여 상판의 균열을 촉진시키고, 구조물 또는 구조물을 형성하는 철근을 부식시켜 구조물의 수명 단축 및 붕괴 위험을 초래할 수 있다.

따라서, 건축물 및 교면의 완벽한 방수 및 하중 및 충격을 흡수하여 구조물의 균열 확대를 억제할 수 있는 우수한 물성을 지닌 방수재가 요구된다. 또한, 이러한 건축물 및 교면의 완벽한 방수를 위해 개질 아스팔트 등 다양한 재료들이 사용되고 있으며 용도에 따른 요구 물성이 다양하여 여러 분야에서 물성 개선이 요구된다.

한편, 방수공법은 크게 시트방수공법과 도막방수공법 및 이들을 혼합하는 복합방수공법으로 대별할 수 있다

시트방수공법은 공장 생산된 방수시트를 접착제를 사용하거나 융착하여 방수층을 형성하는 공법으로, 제품이 규격화되어 있어서 방수층의 두께가 균일하고 마감이 미려하며 시공이 신속하여 공기가 단축되는 장점이 있으나, 시트 상호간의 이음부위에서 결함 발생률이 높고, 복잡한 시공부위에 작업이 곤란하며 벽체나 파라펫 부위는 시공 후 온도변화에 의해 박리 및 처짐 현상이 발생될 우려가 있다. 또한, 시트재료가 온도에 민감하여 동절기나 하절기에는 작업에 영향을 받고, 부분적인 접합 불량과 안정성 미흡에 따른 파단으로 방수성능이 저하되면서 누수가 발생하는 문제가 있다.

또한, 도막방수공법은 액상의 방수재를 바탕면에 복수회 도포하여 방수막을 형성하는 공법으로, 재료의 운반이 쉽고 액상 상태의 물질을 도포하는 것만으로 방수층을 형성하기 때문에 시공이 간단할 뿐만 아니라 복잡한 바탕면에 시공하더라도 간편한 시공이 가능하지만, 콘크리트 바탕면은 아무리 시공을 잘해도 요철이 생길 수밖에 없기 때문에 바탕면의 요철을 따라 도막의 두께가 불균일하게 형성된다는 문제가 있고, 전면(全面) 접착 형태의 공법이므로 콘크리트 바탕면에서 발생하는 수증기압에 의해 방수막의 일부가 부풀어 오르거나, 바탕면의 기공에 의해 핀홀이 발생할 우려가 있고, 재료의 잘못된 배합에 의한 경화불량 등의 현상이 발생될 수 있다는 문제가 있다.

상기 시트방수공법과 도막방수공법이 가진 각각의 단점을 보완한 다양한 복합방수공법이 개발되어 현장에 적용되고 있다.

방수는 시공 후에 방수 면적 중 어느 한 부분의 결함만 있어도 누수로 직결되게 되는데, 특히, 누수가 발생하는 부분은 대부분 시트와 시트가 연결되는 조인트 부분이므로 방수공사에서 조인트 부분은 매우 중요한 시공 포인트이다.

복합방수공법은 도막방수재에 포함된 유기용제에 의해 시트가 용해되어 방수성능의 결여는 물론 구조체의 균열부를 통해 용해물이 배출되어 구조물을 훼손하는 등의 하자가 발생하는 문제가 있고, 특히 서로 다른 이질(異質) 재료를 사용함에 따라 발생되는 두 재료 간의 층간 일체성이 결여되어 층간의 분리현상과 유연성 부족으로 시트 상호간의 접합부 파단 문제는 여전히 문제점으로 남아 있으며, 계면(界面)에서 접착력이 급속히 낮아져 수밀성이 약화될 뿐만 아니라 외기온도에 따라 시트가 수축과 팽창을 반복하면서 접합부위 도막의 균열 또는 파단이 발생하여 누수가 일어나게 되는 문제가 여전히 남아 있는 실정이다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 도막방수재가 방수시트를 용해시키는 문제를 해결함과 더불어 우수한 방수, 접착 및 인장성능을 구현함으로써, 방수율이 향상되고, 균열, 들뜸 또는 박리현상을 효과적으로 방지하여, 건축물 및 교면의 수명 연장에 기여할 수 있으며, 접착성능을 향상시키면서 외부 환경 변화에 따른 산화 방지와 구조물 거동에 대한 저항성능이 우수하여 구조물 크랙에 대한 대응성이 향상되고 친수성을 부여하여 피착 습윤 피착면에서도 우수한 부착성능이 보장될 뿐만 아니라 인체에 무해하여 친환경적이며, 기온에 상관없이 사계절 시공이 가능한 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 내균열성 복합방수공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 아스팔트 30 ~ 60 중량%, 탄산칼슘 2 ~ 10중량%, SBS 고무(styrene butadiene styrene rubber) 5 ~ 20 중량%, 산화규소 1 ~ 5 중량%, 폴리에틸렌(Polyethylene) 1 ~ 10 중량%, 프로세스오일 1 ~ 8 중량%, 이오노머(Ionomer) 1 ~ 10 중량%, 열가소성 올레핀(Thermo plastic olefin) 1 ~ 10 중량%, 산화아연, 산화마그네슘 중 적어도 하나 이상 선택된 산화방지제 0.2 ~ 2 중량%, 점착부여제 5 ~ 15 중량%로 조성된 컴파운드층(102)과; 상기 컴파운드층(102)의 상부에 무연신 고밀도 폴리에틸렌 필름(104a)이 부착되어 형성되는 표면층(104)과; 상기 컴파운드층(102)의 하부에 탈부착 가능토록 부착되는 이형지(106)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트에 의해서 달성된다.

그리고, 상기 표면층(104)의 일측단으로부터 내측으로 일정 깊이에는 절취선(104b)을 형성하여 표면층(104)의 일측에 절취부(104c)를 형성하고, 시공 시 선택적으로 절취선(104b)을 따라 절취부(104c)를 절취시켜 절취부(104c)를 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 표면층(104) 상부에 폴리비닐 알코올(PVA), 아크릴아미드 중 하나를 코팅하는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적은, 바탕면을 정리한 후 프라이머를 도포하여 프라이머층(112)을 형성하는 프라이머 도포단계(S1)와; 상기 프라이머층(112) 상부에 도막방수재를 도포하여 도막층(114)을 형성하는 도막층 형성단계(S2)와; 상기 도막층(114) 상부에 상기 인열강도가 보강된 방수시트의 이형지(106)를 제거한 후 부착하여 시트층(116)을 형성하는 방수시트 부착단계(S3)와; 상기 방수시트 부착단계(S3)에서 도막층(114)에 부착된 어느 하나의 방수시트(100a)의 일측에 형성된 절취부(104c)를 절취하여 제거한 후, 절취부(104c)가 제거된 부분에 다른 하나의 방수시트(100b) 타측 하부면이 겹침이음되게 하여 접합부(108)를 형성하는 방수시트 연접단계(S4)와; 상기 방수시트 연접단계(S4)에서 겹침이음된 접합부(108)를 롤러로 압착시키는 방수시트 접합단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 내균열성 복합방수공법에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 도막방수재는, 스트레이트 아스팔트 30 ~ 50 중량%, 파라핀오일 1 ~ 10 중량%, 아로마틱오일 1 ~ 10 중량%, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber) 7 ~ 15 중량%, 석유수지 3 ~ 10 중량%, 검로진 10 ~ 30 중량%, 산화규소 0.1 ~ 13 중량%, 프로세스오일 10 ~ 30 중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 1 ~ 10 중량%, 소포제 0.3 ~ 2 중량%, 가소제 0.5 ~ 3 중량%, 산화방지제 0.1 ~ 3 중량%로 조성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 우수한 방수, 접착 및 인장성능을 구현할 수 있으며, 바탕면 위에 완벽하게 일체화한 도막방수층 및 방수시트를 펠트시트의 복합방수층을 형성하고, 접합부의 겹침부분을 완전히 밀폐시켜 균일한 두께의 복합방수층을 형성함으로써, 방수율을 향상시킴과 더불어 접착력으로 완벽하게 일체화되고, 전단응력에 의한 균열 추종성이 매우 뛰어나, 균열, 들뜸 또는 박리현상을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 건축물 및 교면의 구조체의 온도변화에 따른 수축/팽창에 의한 균열 추종성이 매우 뛰어나, 기후변화에 따라 신축 거동시 방수층 파단이 일어나지 않아 누수 발생 위험이 적고, 알칼리, 산에 대하여 내구성이 뛰어나, 건축물 및 교면의 수명 연장에 기여할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 공유결합이 이루어져 원자간 결합력이 큰 고분자와 비공유결합을 가지는 초분자형 고분자를 아스팔트와 혼합하여 복합적인 초분자 복합 네트워크 구조가 형성되게 함으로써, 아스팔트를 주재로 하는 컴파운드층 내 미세균열 계면을 서로 달라붙게 하여 미세균열 성장을 억제하면서 자가치유 능력을 부여하함으로써, 구조물의 거동대응성과 습윤상태의 부착력을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트의 구조를 도시한 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트의 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 내균열성 복합방수공법에 의해 방수시공된 상태의 구조를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 내균열성 복합방수공법을 시계열적으로 도시한 순서도.

본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트 및 이를 이용한 내균열성 복합방수공법을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이 컴파운드층(102), 표면층(104), 이형지(106)로 구성된다.

먼저, 상기한 컴파운드층(102)은 아스팔트를 주재로 하며, 아스팔트(AP-3) 30 ~ 60 중량%, 탄산칼슘 2 ~ 10중량%, SBS 고무(styrene butadiene styrene rubber) 5 ~ 20 중량%, 산화규소 1 ~ 5 중량%, 폴리에틸렌(Polyethylene) 1 ~ 10 중량%, 프로세스오일 1 ~ 8 중량%, 이오노머(Ionomer) 1 ~ 10 중량%, 열가소성 올레핀(Thermo plastic olefin) 1 ~ 10 중량%, 산화아연, 산화마그네슘 중 적어도 하나 이상 선택된 산화방지제 0.2 ~ 2 중량%, 점착부여제 5 ~ 15 중량%로 조성된다.

상기 아스팔트(AP-3)는 침입도 80-100, 연화점 42 ℃ - 50℃인 아스팔트로서, 본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 아스팔트는 전체 100 중량%에 대하여 30 ~ 60 중량%를 첨가하며, 30 중량% 미만으로 투입하면 점도 조절이 곤란하고, 저온에서 딱딱해지므로 크랙 및 깨지는 등의 우려가 있으며, 시간이 경과하여 탈유현상이 발생하게 되면 점도가 떨어지게 되므로, 바탕면(110)의 거동에 대한 대응성 및 순응성이 떨어지게 되며, 60 중량%를 초과하여 투입하면 내한성, 내열성 등 모든 물성이 저하되고, 투입량 증가로 고온에서 흘러내리는 등의 문제를 초래하며 방수시트(100)의 기능을 현저히 떨어진다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 탄산칼슘(CaCO₃)은 충진재로서, 가공안정성을 부여하기 위한 것으로, 저렴하면서도 각종 폴리머간의 결합력 등을 향상시키며, 내열성을 향상시키고, 컴파운드층(102)의 강도를 증가시키며, 2 중량% 이하 첨가 시 원가는 인하되지만 상기한 바와 같은 효과는 발휘되지 못하며, 10 중량% 이상 첨가 시 저온에서 방수시트(100)가 깨지고, 비중이 높아짐으로써 벽면 부착 시 흘러내리는 현상이 발생한다.

상기 탄산칼슘은 자연계에서 존재하는 염 중에서 가장 크며 형태도 여러 가지로 대리석, 방해석, 선식, 석회석, 백악, 방주석, 조개껍질 등에 존재하며 무색의 결정 또는 백색 고체로 비중은 2.7정도이며 800℃에서 분해되고 이산화탄소 발생하고 생석회를 얻을 수 있다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 SBS 고무(styrene butadiene styrene rubber)는 열가소성 고무로서, 부타디엔(butadiene)과 스타이렌(styrene)을 유기용매에서 중합한 블록(block) 공중합체로서 리니어(Linear), 래디얼(Radial)구조를 갖고 있으며, 리니어(Linear) 구조는 부타디엔(butadiene) 과 스타이렌(styrene)의 2면이 중합되어 고온의 아스팔트 컴파운드(asphalt compound)내에서 잘 녹으면서 분산이 잘 되지만 래디얼(Radial) 구조는 부타디엔(butadiene)과 스타이렌(styrene)의 4면이 중합되어 고온의 아스팔트 컴파운드(asphalt compound) 내에서 잘 녹지 않으며 또한 분산도 어렵다.

상기와 같은 구조로 이루어진 SBS 고무를 본 발명에서는 인장강도, 내열성, 탄성, 점착력 등을 고려하여 혼합 사용하였다. 본 발명에서는 아스팔트(asphalt) 및 다른 폴리머(polymer)와의 관계를 고려하여 첨가량을 5 중량% ~ 20 중량%로 한정하여 원가 절감, 작업성 수월, 방수시트(100)의 기능을 극대화하였다.

상기 열가소성 고무인 SBS 고무를 6 중량% 미만 첨가하면 탄성을 잃어 시트가 잘 파손되고, 내열성도 현저히 떨어지며, 20 중량% 초과 첨가하면 아스팔트 컴파운드층(102)(asphalt compound)내에 SBS 중 부타디엔(butadiene)과의 중합할 수 있는 단량체(monomer)가 적어져 고탄성, 점착력, 내열성 등의 큰 효과가 없고 오히려 원가만 상승하는 결과만 초래한다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 산화규소는 조성물에 충전성을 부여하여 제품의 경제적인 요건을 만족시키고, 내화학성, 방수성, 치수안정성, 강성, 전기저항성, 내열성 등을 우수하게 하는 역할을 하는 것으로서, 1 중량% 미만 첨가 시 내화학성, 방수성, 강성, 내열성의 향상을 기대할 수 없고, 5 중량% 초과 첨가 시 내한성 및 결합력이 저하되어 바람직하지 못하다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 폴리에틸렌(Polyethylene)은 컴파운드층(102)에 강성을 제공하기 위하여 첨가되는 것으로, 사용량은 특별히 한정하지 않지만, 1 ~ 10 중량%를 첨가하는 것이 좋으며, 폴리에틸렌의 첨가량은 10 중량%를 초과하면 컴파운드층(102) 조성물의 혼합성을 감소시킬 수 있으며, 그 첨가량은 1 중량% 미만이면 원하는 강성을 얻을 수 없다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 프로세스오일은 조성물의 유동성, 분산성 및 아스팔트의 물성 강화제로 사용되며, 1 중량% 미만 사용 시 아스팔트와 검로진의 혼합시 급격한 물성변화를 억제할 수 없을 뿐만 아니라 작업온도를 적절하게 조절하기 곤란하고 또한, 인장성능이나 내열성능 향상을 확보하기 곤란하며, 8 중량% 초과 첨가 시 가소성을 상실하여 형태적 안정성을 유지할 수 없으므로 프로세스 오일의 적정함량은 1 ∼ 8 중량%이다. 본 발명에서는 파라핀계 오일(Paraffinc Oil), 나프텐계 오일(Naphthenic Oil), 아로마틱계 오일(Aromatic Oil)중 적어도 하나를 선택하여 프로세스오일을 대체할 수도 있다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 이오노머(Ionomer)는 올레핀계 카르복실화 이오노머인 에틸렌(ethylene)과 메틸아크린산(methylacrylic acid)의 공중합체로서 카르복실기 그룹에 Na, K, Mg, Zn 등 금속 이온에 의해 가교결합을 갖는 중합체의 총칭으로서, 이오노머는 다른 중합체나 금속호일에 접착력이 좋고 오일이나 기름에 접착력이 좋은 특징이 있다.

상기 이오노머의 특징은 이온가교된 분자가 가열되면 가교결합이 끊어져 열접착성이 나타나기 때문에 가공성이 좋아지며, 냉각되면 다시 이온 가교되어 견고해지기 때문에 기계적 성질이 뛰어나다. 그 밖에 내유성, 내한성이 뛰어나고, 강산, 강알칼리, 그리스 오일, 유기용제와 물에 대하는 저항이 뛰어나다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 열가소성 올레핀(Thermo plastic olefin)은 EVA, PP, PE 등으로서 부드러우면서, 인장강도 강하여 외부의 압력시 파손 억제를 향상 시키는데, 상기 컴파운드층(102) 조성물 전체 100 중량%에 대하여 1 중량% 미만 첨가 시 인장강도, 압력에 대한 파손억제 효과가 미미하며, 10 중량% 초과 시 아스팔트와의 상용성이 현저히 떨어진다.

여기서, 상기 아스팔트와 열가소성 올레핀 혼합 시 열가소성 올레핀은 아스팔트와의 상용성이 다소 떨어지기 때문에 아스팔트와의 친화력을 높여줄 수 있는 상용화제가 필요하며, 이때, 올레핀계 이오노머가 상기 열가소성 올레핀의 아스팔트와의 상용성을 증진시키면서 초분자형 복합 네트워크를 형성한다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 산화방지제는 산화아연, 산화마그네슘 중 적어도 하나 이상 선택된 것으로, SBS 고무 또는 수지를 보호하며, 내열성과 내구성을 향상시키기 위한 역할을 하는 것으로 컴파운드층(102) 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.2 중량% ~ 2 중량%로 함유되는 것이 바람직하며, 0.2 중량% 미만으로 함유되는 경우 산화방지제의 역할 미비로 자외선, 열, 공기 중의 산소에 의해 합성고무 및 수지가 쉽게 산화되어 아스팔트의 기능이 현저히 떨어지고, 2 중량%를 초과하여 함유되는 경우 내후성은 어느 정도 향상되지만 그 효과는 크지 않고 분산성이 저하될 수 있으며, 효과보다는 제품의 단가만 상승시키는 결과만 초래하게 된다.

본 발명 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 조성물 중 점착부여제는 천연수지, 석유화학수지 등을 첨가하며, 각 폴리머간의 결합력, 방수시트(100)의 점착력, 내열성 등이 향상되어 별도의 점착제, 토오치 등이 필요 없이 부착가능하게 한다.

상기 천연수지는 일반적으로 송진을 말하며 석유화학 수지가 개발되기 전 많이 사용된 수지이며, 5 - 15 중량%가 함유되는 것이 바람직하다. 만약 5 중량% 미만의 경우에는 점착기능 저하로 방수시트(100) 구조체에 자착방법으로 부착 불가능하고, 혼합 원료간의 결합 성능 향상 효과가 미미하며, 반면에 15 중량% 초과하는 경우에는 상대적으로 저단가 원료보다 고단가인 점착부여제의 함유량 증가로 제품의 가격을 상승시키며, 또한 저온에서 방수시트(100)가 딱딱해지는 현상과 유동성이 저하되는 현상을 피할 수 없어 점착기능이 오히려 저하된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102)은 아스팔트(AP-3)를 주재로 하며, 화학안정성이 우수하고 용매 저항성이 향상되어 외부 환경 변화에 따른 산화 방지와 구조물 거동에 대한 저항성능이 우수하여 구조물 크랙에 대한 대응성이 향상되고 친수성을 부여하여 피착 습윤면에도 유연하게 대처하는 우수한 부착성능을 구비하게 된다.

본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 컴파운드층(102)의 상부에 무연신 고밀도 폴리에틸렌 필름(104a)(HDPE FILM)을 부착하여 표면층(104)을 형성함으로써, 컴파운드층(102)을 보호하면서 탈유현상을 방지하는 바, 도 1에 도시된 바와 같이 표면층(104)의 무연신 고밀도 폴리에틸렌 필름(104a) 일측단으로부터 내측으로 일정 깊이(일정 폭으로)에는 절취선(104b)을 형성하여 표면층(104)의 일측에 절취부(104c)를 형성하고, 시공 시 선택적으로 절취선(104b)을 따라 절취부(104c)를 절취시켜 절취부(104c)를 제거함으로써, 컴파운드층(102)의 일부분이 도 2, 도 3과 같이 상부 표면으로 노출될 수 있게 한다.

그리고, 상기 컴파운드층(102)의 하부면에는 탈부착 가능하도록 이형지(106)를 부착한다.

따라서, 도 2와 같이 어느 하나의 인열강도가 보강된 방수시트(100) 상부에 오버랩(overlap)될 때, 어느 하나의 인열강도가 보강된 방수시트(100a) 일단의 철취부를 절취제거한 후, 다른 하나의 인열강도가 보강된 방수시트(100b) 하부면의 이형지(106)를 제거하여 컴파운드층(102)이 서로 부착되게 하여 겹침이음되게 접합부(108)를 일체로형성함으로써, 그 결합력이 향상되게 하는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 내균열성 복합방수공법을 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 통상적인 방법을 통하여 바탕면(110)을 정리한 후 이 바탕면(110)에는 프라이머를 도포하여 프라이머층(112)을 형성하는 프라이머 도포단계(S1)를 수행한다.

상기 프라이머 도포단계(S1)에 의하여 프라이머층(112)이 형성되면, 이 프라이머층(112)의 상부에는 도막방수재를 도포하여 도막층(114)을 형성하는 도막층 형성단계(S2)를 실시한다.

그리고, 도 2와 도 3에 도시된 본 발명에 따른 인열강도가 보강된 방수시트(100)의 컴파운드층(102) 하부면에 부착된 하부 이형지(106)를 제거한 후 방수시트를 부착하는 방수시트 부착단계(S3)를 실시한다.

이때, 상기 방수시트 부착단계(S3)에서 도막층(114)에 부착된 어느 하나의 방수시트(100a) 일측에 형성된 절취부(104c)를 절취선(104b)을 따라 절취하여 제거한 후, 도 3과 같이 절취부(104c)가 제거된 부분(A, 상부로 노출된 컴파운드층(102))에 다른 하나의 방수시트(100b)의 이형지(106)를 제거한 후 타측 하부면이 상부로 노출된 컴파운드층(102)(A)에 겹침이음되게 하여 접합부(108)를 형성하는 방수시트 연접단계(S4)를 실시한다.

그리고, 상기 방수시트 연접단계(S4)에서 겹침이음된 접합부(108)를 롤러로 압착시키는 방수시트 접합단계(S5)를 실시함으로써, 인열강도가 보강된 방수시트(100)를 이용한 내균열성 복합방수공법이 완료된다.

여기서, 상기한 바와 같이 도막층(114)을 형성하는 도막층 형성단계(S2)에서 사용되는 도막방수재는, 스트레이트 아스팔트 30 ~ 50 중량%, 파라핀오일 1 ~ 10 중량%, 아로마틱오일 1 ~ 10 중량%, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber) 7 ~ 15 중량%, 석유수지 3 ~ 10 중량%, 검로진 10 ~ 30 중량%, 산화규소 0.1 ~ 13 중량%, 프로세스오일 10 ~ 30 중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 1 ~ 10 중량%, 소포제 0.3 ~ 2 중량%, 가소제 0.5 ~ 3 중량%, 산화방지제 0.1 ~ 3 중량%로 조성된 도막방수재를 사용한다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 스트레이트 아스팔트는 접착강도를 증가시키기 위하여 사용되는 것으로, 침입도에 따라 그 종류가 AP-3와 AP-5로 구별되는 바, 25℃, 100g, 5초, 0.1mm에서의 침입도가 80 초과 100 이하인 경우를 AP-3라 하고, 60 초과 80 이하인 경우를 AP-5라 한다.

본 발명에서는 밀도(15℃)g/cm³가 1,000 이상이고, 인화점이 260℃ 이상이며, 연화점이 42℃ ~ 50℃인 침입도가 80 ~ 100로서, 스트레이트 아스팔트(Straight Asphalt)는 원유를 상압, 감압증류장치 등을 통하여 경질분을 제거했을 때 마지막으로 잔존하는 물질로 분해되지 않는 역청질이 많이 함유되어 있는데, 침입도가 약 40 이하는 주로 공업용으로, 침입도가 약 40 이상 이상인 것은 도로포장용이나 수리를 위한 구조물용으로 사용한다.

본 발명의 스트레이트 아스팔트의 함량이 50 중량%를 초과하는 경우 점착력 및 내한성이 저하되며, 스트레이트 아스팔트의 함량이 30 중량% 미만인 경우 제품의 품질면이 저하되며, 원가 상승의 요인이 된다

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 파라핀 오일은 방향족탄화수소 유분을 보충하여 보다 우수한 성상 복원 능력을 향상시키기 위한 것으로서, 항오염성, 저온특성, 고탄성 유지, 산화 안정성이 우수하며, 단일결합 형태로 장기간 사용해도 빛과 열에 대한 변색과 오염 극히 적으며, 수 분리성이 우수하여 물 흡수 시 유화를 일으키지 않으며, 포화탄화수소 형태로 자외선, 공기 중의 산소로 인한 산화를 방지하며므로 제품의 내후성이 향상되며, 1 중량% 미만 첨가 시 성상 복원 능력, 산화방지력 등이 저하되며, 10 중량% 초과 첨가 시 기능이 크게 향상되지 않으며 PAH 함량만 추가되므로 바람직하지 않다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 아로마틱 오일도 파라핀 오일과 같이 방향족탄화수소 유분을 보충하여 보다 우수한 성상 복원 능력을 향상시키기 위한 것이나, 아로마틱 오일만을 단독으로 첨가할 경우 조성물 조성 시 인체와 환경에 유해하고 발암물질인 PAH(polycyclic Aromatic hydrocarbon, 다환방향족탄화수소)의 함량이 높아지므로, 파라핀 오일과 같이 첨가시켜 PAH 함량을 최소화하시키며, 파라핀 오일과 아로마틱 오일을 혼합할 때, 파라핀 오일과 아로마틱 오일은 60 ~ 80 : 20 ~ 40 중량%로 혼합하는 것이 바람직하므로 1 중량% 미만 첨가 시 성상 복원 능력, 산화방지력 등이 저하되며, 10 중량% 초과 첨가 시 기능이 크게 향상되지 않으며 PAH 함량만 추가되므로 바람직하지 않다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber)는 스트레이트 아스팔트를 개질하기 위해 첨가되는 개질제로서,크게 리니어 타입(LinearType)과 래디얼 타입(Radial Type)으로 구분되는데, 래디얼 타입(Radial Type)의 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)은 분자량이 높아 도막방수재의 점도를 지나치게 상승시켜 저온용융 시공에는 적합하지 않아 비교적 분자량이 낮은 리니어 타입(Linear Type)의 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)가 사용되는 것이 바람직하다.

고분자 개질재인 스티렌 부타디엔 스티렌(SBS : Styrene Butadiene Styrene)를 스테레이트 아스팔트와 혼입할 경우, 아스팔트가 고무적인 탄성을 확보함과 아울러, 아스팔트 중의 말텐(maltene) 성분이 개질재에 흡수되어 체적이 5 ~ 7배로 팽창하게 된다.

또한, 스트레이트 아스팔트에 개질재를 혼입하면 초기에는 아스팔트 중에 개질재가 분산된 모양으로 존재하나, 첨가량을 증가시키면 개질재의 팽창에 의해 체적이 증가하게 된다.

고분자 개질재인 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, Styrene Butadiene Styrene Copolymer)의 첨가는 점착력, 탄성, 유연성, 인장강도, 원료간의 상용성이 증진되어 부착력을 향상시킬 수 있으며, 작업성(원료배합)과 밀접한 폴리머(polymer)로 아스팔트 도막방수재에 꼭 필요하나 7 중량% 이하로 첨가하면 점착력이 상실되고, 시공성이 저하되며, 15 중량% 이상 첨가하면 아스팔텐(asphaltene)의 함량 증가로 점도는 상승하나 점착력은 오히려 일부 감소하고, 점도 상승으로 작업성이 불편하고 저온에서 점착력이 저하되며, 고단가인 SBS의 과다 첨가로 제품의 원가 상승하게 된다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 석유수지(C-9)는 도막방수재의 전체 중량을 기준으로 3 ~ 10 중량%를 첨가하는 바, 상기 석유수지는 스트레이트 아스팔트를 가황시키는 작용을 하고, 인장성능(인장강도나 신장률)과 상온에서의 경도를 강화하기 위한 것으로, 3 중량% 미만 첨가 시 물성에 미치는 영향이 미미하며, 10 중량% 초과 첨가 시 석유수지 특유의 악취와 기존 스트레이트 아스팔트의 물성을 저해할 우려가 있어 적절한 범위로 3 ~ 10 중량%를 첨가한다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 검로진(gum rosin)은 원하는 작업온도에서의 유동성을 강화시키고 상온에서의 경도를 유지하며 접착력을 향상시켜 상온에서의 지촉 건조시간의 향상을 위하여 사용하는데, 10 중량% 미만 첨가 시 상온에서의 경도를 유지할 수 없고 프로세스 오일의 브리딩현상을 제거하지 못하고, 30 중량% 초과 첨가 시 스트레이트 아스팔트의 경화현상을 조장하여 바람직하지 못하므로 10 ~ 30 중량%를 첨입하는 것이 바람직하다

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 산화균소는 조성물에 충전성을 부여하여 제품의 경제적인 요건을 만족시키고, 내화학성, 방수성, 치수안정성, 강성, 전기저항성, 내열성 등을 우수하게 하는 역할을 하며, 0.1 중량% 미만 첨가 시 내화학성, 방수성, 강성, 내열성의 향상을 기대할 수 없고, 13 중량% 초과 첨가 시 내한성 및 결합력이 저하되어 바람직하지 못하다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 프로세스 오일은 조성물의 유동성, 분산성 및 스트레이트 아스팔트의 물성 강화제로 사용되며, 10 중량% 미만 첨가할 경우 아스팔트와 검로진의 혼합 시 급격한 물성변화를 억제할 수 없을 뿐 만 아니라 작업온도를 적절하게 조절하기 곤란하고 또한, 도막방수재의 인장성능이나 내열성능 향상을 확보하기 곤란하며, 30 중량% 초과 첨가 시 가소성을 상실하여 형태적 안정성을 유지할 수 없으므로 프로세스 오일의 적정함량은 10 ∼ 30 중량%이며, 본 발명에서 사용 가능한 프로세스 오일의 종류로는 크게 나프탄계, 파라핀계, 아로매틱계 등이 있고, 열가소성 수지와의 상용성을 고려하면 나프탄계 프로세스 오일이 특히 바람직하다.

여기서, 상기 프로세스 오일은 파라핀계 오일(Paraffinc Oil), 나프텐계 오일(Naphthenic Oil), 아로마틱계 오일(Aromatic Oil)중 어느 하나인 것이 바람직하다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 폴리에틸렌 테레프탈레이트 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 축합중합하여 얻을 수 있는 포화 폴리에스터이며, 결정성으로서 강성, 전기적 성질, 내유성 등이 뛰어나고, 높은 온도에 오랫동안 있어도 극한강도가 약간만 줄어들고, 내열성이 매우 우수하며, 피로강도 등도 우수하여 온도와 습도의 영향을 덜 받고, 높은 기계적 강도와 내후성을 가지게 하는 것으로, 1 중량% 미만 첨가 시 내열성이 저하되고, 기계적 강도와 내후성을 기대만큼 얻기 어렵고, 10 중량% 초과 첨가 시 강성, 피로강도, 내열성, 기계적 강도의 향상은 얻을 수 있으나, 초과로 첨가한 만큼의 기대치에 미치지 못하므로 가격만 상승하므로 1 ~ 10 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 소포제는 교반중 기포발생을 억제함은 물론 도포 후 기포에 의해 생기는 핀홀(pin hole)도 방지하여 도포면을 평활하게 유지하기 위해 첨가되는 것으로서, 재료의 혼합 후 재료 내에 기포 발생을 차단하고 조성물의 조직을 치밀하게 만들어주는 역할을 하며 계면활성제 등을 사용할 수 있고, 화학적으로 안전하여 뛰어난 효과가 있다.

상기 소포제는 조성물 제조시 발생하는 기포를 제거하기 위한 첨가제로서 0.3 ~ 2 중량% 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 0.3 중량% 미만으로 사용하는 경우 기포제거가 어려워 조성물의 물성이 저하되며 2 중량%를 초과하여 사용할 경우 기포 제거 효과는 증대하지만 표면에 슬립성 부여로 조성물간의 접착성능이 저하된다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 가소제는 도막방수재의 탄성 및 유연성을 영구적으로 가질 수 있도록 첨가되는 것으로서, 상기한 바와 같이 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 프로세스 오일(Process oil)이 첨가되므로, 여기에 글리콜유(Glycol Oil) 또는 미네랄 스프리트 오일(Mireral Sprit Oil)중 어느 하나를 선택하여 첨가시키는 것이 사용성이 우수하고, 상기 가소제의 기능은 점착기능과 가소성을 부여하여 가공성을 개선하고 물리적 성질을 변화시켜 우수한 성질을 갖도록 보조하며, 상기 가소제의 첨가비율이 0.5 중량% 미만일 경우에는 도막방수재의 점도 조절 저하로 점착력이 저하되며, 3 중량% 초과 첨가 시 내열성이 저하된다.

본 발명 도막방수재를 조성하는 구성요소 중 산화방지제는 산화아연, 산화마그네슘 중 적어도 하나 이상 선택된 것으로, 도막방수재의 증점효과와 저장안정성 및 내구성을 높이고, 내열성과 내구성을 향상시키기 위한 역할을 하는 것으로 도막방수재 100 중량%에 대하여 0.1 중량% ~ 3 중량%로 함유되는 것이 바람직하며, 0.1 중량% 미만으로 함유되는 경우 산화방지제의 역할 미비로 자외선, 열, 공기 중의 산소에 의해 산화방지효과가 미미하고, 3 중량%를 초과하여 함유되는 경우 내후성은 어느 정도 향상되지만 그 효과는 크지 않고 분산성이 저하될 수 있으며, 효과보다는 제품의 단가만 상승시키는 결과만 초래하게 된다.

100 : 인열강도가 보강된 방수시트
100a : 어느 하나의 방수시트
100b : 다른 하나의 방수시트
102 : 컴파운드층 104 : 표면층
104a : 폴리에틸렌 필름 104b : 절취선
104c : 절취부 106 : 이형지
108 : 접합부 110 : 바탕면
112 : 프라이머층 114 : 도막층
116 : 시트층

Claims (5)

1. 아스팔트 30 ~ 60 중량%, 탄산칼슘 2 ~ 10중량%, SBS 고무(styrene butadiene styrene rubber) 5 ~ 20 중량%, 산화규소 1 ~ 5 중량%, 폴리에틸렌(Polyethylene) 1 ~ 10 중량%, 프로세스오일 1 ~ 8 중량%, 이오노머(Ionomer) 1 ~ 10 중량%, 열가소성 올레핀(Thermo plastic olefin) 1 ~ 10 중량%, 산화아연, 산화마그네슘 중 적어도 하나 이상 선택된 산화방지제 0.2 ~ 2 중량%, 점착부여제 5 ~ 15 중량%로 조성된 컴파운드층(102)과;
   상기 컴파운드층(102)의 상부에 무연신 고밀도 폴리에틸렌 필름(104a)이 부착되어 형성되는 표면층(104)과;
   상기 컴파운드층(102)의 하부에 탈부착 가능토록 부착되는 이형지(106)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 표면층(104)의 일측단으로부터 내측으로 일정 깊이에는 절취선(104b)을 형성하여 표면층(104)의 일측에 절취부(104c)를 형성하고, 시공 시 선택적으로 절취선(104b)을 따라 절취부(104c)를 절취시켜 절취부(104c)를 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 표면층(104) 상부에 폴리비닐 알코올(PVA), 아크릴아미드 중 하나를 코팅하는 것을 특징으로하는 인열강도가 보강된 방수시트.
   
4. 바탕면을 정리한 후 프라이머를 도포하여 프라이머층(112)을 형성하는 프라이머 도포단계(S1)와;
   상기 프라이머층(112) 상부에 도막방수재를 도포하여 도막층(114)을 형성하는 도막층 형성단계(S2)와;
   상기 도막층(114) 상부에 제1항에 의한 인열강도가 보강된 방수시트의 이형지(106)를 제거한 후 부착하여 시트층(116)을 형성하는 방수시트 부착단계(S3)와;
   상기 방수시트 부착단계(S3)에서 도막층(114)에 부착된 어느 하나의 방수시트의 일측에 형성된 절취부(104c)를 절취하여 제거한 후, 절취부(104c)가 제거된 부분에 다른 하나의 방수시트 타측 하부면이 겹침이음되게 하여 접합부(108)를 형성하는 방수시트 연접단계(S4)와;
   상기 방수시트 연접단계(S4)에서 겹침이음된 접합부(108)를 롤러로 압착시키는 방수시트 접합단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 내균열성 복합방수공법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 도막방수재는,
   스트레이트 아스팔트 30 ~ 50 중량%, 파라핀오일 1 ~ 10 중량%, 아로마틱오일 1 ~ 10 중량%, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체(SBS, styrene butadiene styrene rubber) 7 ~ 15 중량%, 석유수지 3 ~ 10 중량%, 검로진 10 ~ 30 중량%, 산화규소 0.1 ~ 13 중량%, 프로세스오일 10 ~ 30 중량%, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 1 ~ 10 중량%, 소포제 0.3 ~ 2 중량%, 가소제 0.5 ~ 3 중량%, 산화방지제 0.1 ~ 3 중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 인열강도가 보강된 방수시트를 이용한 내균열성 복합방수공법.
   

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