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KR102187930B1 - 방수 및 방근용 일체형 복합 시트 - Google Patents

방수 및 방근용 일체형 복합 시트 Download PDF

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KR102187930B1
KR102187930B1 KR1020200061416A KR20200061416A KR102187930B1 KR 102187930 B1 KR102187930 B1 KR 102187930B1 KR 1020200061416 A KR1020200061416 A KR 1020200061416A KR 20200061416 A KR20200061416 A KR 20200061416A KR 102187930 B1 KR102187930 B1 KR 102187930B1
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박성락
신진웅
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주식회사 한양엔티
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Abstract

본 발명은 열가소성 플라스틱 및 엘라스토머를 포함하는 합성고분자층; 및 상기 합성고분자층의 하부에 배치된 보강 섬유층을 포함하고, 상기 열가소성 엘라스토머인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS) 및 엘라스토머인 에틸렌프로필렌 고무(EPR(EPM)) 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 열가소성 플라스틱은 재활용 폴리에틸렌(PE)인 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 개시한다.

Description

방수 및 방근용 일체형 복합 시트{ALL-IN-ONE COMPOSITE SHEET FOR WATERPROOFING AND PREVENTING ROOTS}
본 발명은 방수 및 방근용 일체형 복합 시트에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 내구성이 우수한 열가소성플라스틱과 엘라스토머로 구성된 합성고분자층의 일면에 보강 섬유층(보강재와 섬유층의 일체형 또는 분리형)으로 구성된 노출형과 이의 하부에 접착층의 구조를 형성하는 비노출형으로 구분되어 적용하는 방수 특성 및 방근 특성을 통합한 방수 및 방근 겸용의 일체형 복합 시트, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 시공 방법에 관한 것이다.
최근 다양한 구조물에 방수층을 형성하고 녹지를 조성하는 인공 지반 녹화 시스템이 많이 적용되고 있다. 이에 따라 인공 지반 녹화 시스템을 적용하는 경우에는 방수 특성 및 방근 특성을 향상하기 위한 공정을 수행한다.
일 예로, 종래에는 방수 특성을 가지는 방수층을 설치하고, 이와 별도로 방근 특성을 가지는 방근용 자재를 시공하는 방식을 적용하였다. 이러한 시공 방식에 의하면 전체 시공 공정이 매우 복잡하고 현장 작업자의 숙련도에 따라 시공 품질이 달라질 수 있어 균일한 시공 품질의 확보가 어려웠다.
또 다른 일례로, 합성고분자층의 일면에 방수코팅처리된 층을 합지하여 방수와 방근층을 형성하는 경우 또는 바탕면이 불균일한 경우 균일한 겹침부 처리가 되지 않아 접합부의 수밀성 확보와 완벽한 시공품질 확보에 어려움이 있어 액상의 방수재료로 덧칠하여 보강하는 방식을 적용하고 있다.
이에 따라 방수 특성 및 방근 특성을 모두 구비하여 방수층 및 방근층을 추가 시공하는 이중 시공 공정에 따른 비효율성의 문제를 해소할 수 있으며, 현장에서 시트 간의 접합부 겹침 작업이 용이하고, 습식 재료를 혼합하여 사용하지 않아도 되는 시공 방식에 대한 요구가 증가되고 있다.
본 발명은 1회의 시공으로 방수 특성 및 방근 특성을 동시에 구현할 수 있으며 습식 재료를 사용하지 않는 건식화 구조를 가져 시공을 단순화하며 비용을 최소화할 수 있는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 재활용 물질을 사용하여 비용 최소화로 자원순환성(자원의 순환성 향상, 유효자원 재활용 등)을 향상시켜 친환경성을 가지는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트는 열가소성 플라스틱 및 엘라스토머(탄성중합체)를 포함하는 합성고분자층; 및 상기 합성고분자층의 하부에 배치된 보강 섬유층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 엘라스토머는 열가소성 엘라스토머인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS) 및 엘라스토머인 에틸렌프로필렌 고무(EPR (EPM)) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 열가소성 플라스틱은 폴리에틸렌(PE)일 수 있다.
또한, 상기 폴리에틸렌(PE)은 재활용된 것일 수 있다.
또한, 상기 합성고분자층은 열가소성플라스틱과 엘라스토머가 6.5 ~ 10.0 : 1 의 혼합비율로 포함되거나, 상기 열가소성 엘라스토머는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS)와 엘라스토머인 에틸렌프로필렌고무(EPR (EPM))가 1 : 8.3 ~ 5.0의 혼합비율로 포함될 수 있다.
또한, 상기 보강 섬유층은 보강재 및 부직포가 일체화된 구조, 또는 보강재 및 부직포가 분리된 구조를 가지고, 상기 보강재는 폴리에스테르계 직모사 또는 화이바그라스를 포함하고, 상기 부직포는 폴리에스테르계 15 내지 180g/㎠일 수 있다.
또한, 상기 보강 섬유층 하부에 배치된 접착층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 접착층은 점착성의 고무계 핫멜트, 접착성의 아스팔트계, 개량아스팔트계, 자착성의 부틸계 및 부틸고무계 중 어느 하나 또는 두개 이상 혼합된 것일 수 있다.
또한, 상기 접착층은 상기 보강 섬유층 하부에 선형, 선형블록, 블록 및 전면도포로 처리되어 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 제조 방법은 열가소성 플라스틱 및 열가소성 엘라스토머 및 엘라스토머를 포함하는 합성고분자층을 형성하는 단계; 및 상기 합성고분자층의 하부에 보강 섬유층을 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 보강 섬유층의 하부에 접착층을 형성하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법은 바탕면을 정리하는 단계; 상기 바탕면에 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머 상에 선형으로 접착층을 도포하는 단계; 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 준비하는 단계; 상기 접착층 상에 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 배치하는 단계; 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이웃하는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트와 상호 접합부가 겹치도록 배치하는 단계; 및 상호 이웃하는 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 접합부를 접합하는 단계; 를 포함하고, 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 준비하는 단계에서, 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트는 열가소성 플라스틱 및 열가소성 엘라스토머 및 엘라스토머를 포함하는 합성고분자층; 및 상기 합성고분자층의 하부에 배치된 보강 섬유층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접합하는 단계에서, 상기 접합부는 30 내지 50mm의 폭을 가지는 겹침 방식에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 바탕면을 정리하는 단계; 상기 바탕면에 프라이머를 도포하는 단계; 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 준비하는 단계; 상기 프라이머 상에 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 배치하는 단계; 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이웃하는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트와 상호 접합부가 겹치도록 배치하는 단계; 및 상호 이웃하는 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 접합부를 접합하는 단계; 를 포함하고, 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 준비하는 단계에서, 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트는 열가소성 플라스틱 및 열가소성 엘라스토머 및 엘라스토머를 포함하는 합성고분자층; 상기 합성고분자층의 하부에 배치된 보강 섬유층 및 상기 보강 섬유층 하부에 배치된 접착층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접합하는 단계에서, 상기 접합부는 50 내지 90mm의 폭을 가지는 이중겹침 방식에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 접합하는 단계에서, 상기 접합부는 맞댐 구조 위에 40 내지 200mm의 폭을 가지는 덧댐 시트를 덧댄 상태에서 접합할 수 있다.
또한, 상기 접합하는 단계에서, 접합은 간접 열풍으로 융착하는 융착 공정으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 상부에 보호층을 배치하는 단계;를 더 포함하고, 상기 보호층은 보호 코팅재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 상부에 보호층을 배치하는 단계;를 더 포함하고, 상기 보호층은 방수층 보호재 또는 누름 콘크리트를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 방수 특성 및 방근 특성을 동시에 구현할 수 있으며 습식 재료를 사용하지 않는 건식화 구조를 가져 시공을 단순화하며 비용을 최소화할 수 있다. 이때, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 제조 방법에서는 열가소성플라스틱과 엘라스토머로 구성된 열가소성 플라스틱 엘라스토머(TPE)계 합성 고분자층으로 재활용 물질을 사용하여 비용 최소화로 자원순환성(자원의 순환성 향상, 유효자원 재활용 등)을 향상시켜 환경 문제를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법을 계략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 도 1에 따른 시공 방법을 통해 완성된 방수 및 방근 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법을 계략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3에 따른 시공 방법을 통해 완성된 방수 및 방근 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 겹침 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 겹침 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법을 계략적으로 나타낸 흐름도이고, 도 2는 도 1에 따른 시공 방법을 통해 완성된 방수 및 방근 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법은 바탕 정리 단계(S10), 프라이머 도포 단계(S20), 복합시트 설치 단계(S30), 접합부 겹침 단계(S40), 접합부 융착 단계(S50) 및 탑코팅 단계(S60)를 포함할 수 있다.
바탕면 정리 단계(S10)는 방수 시공을 하려는 대상의 시공면(바탕면)(1)을 정리하는 단계로 바탕면(1)에 형성된 단차, 요철, 레이턴스 등을 제거하고, 만일 바탕면(1)에 움푹한 부분이 있으면 움푹한 부분을 메울 수 있는 소재로 메움으로써 바탕면(1)이 평평한 상태가 되도록 정리를 한다.
이와 같이 바탕면을 정리하는 것은 복합시트(100)를 바탕면(1)에 부착함에 따라 바탕면(1)이 제대로 정리가 되지 않을 경우 향후 하자가 발생할 소지가 있기 때문이다.
따라서, 바탕면(1)의 정리는 가능한 방수 시공을 하려는 면 자체가 평평한 상태가 되도록 하고, 이물질 등이 없도록 한다.
프라이머 도포 단계(S20)는 바탕면(1)과 복합 시트(100)의 결합력을 높이기 위한 것으로, 바탕면(1)에 복합 시트(100)를 바로 설치할 수도 있으나 이런 경우 향후 복합 시트(100)의 점착력 저하로 인해 방수시트의 들뜸 현상 등 하자가 발생할 수 있으므로 바탕면(1)에 복합 시트(100)의 점착력을 보강할 수 있는 프라이머(10)를 복합 시트(100)를 부착하기 전에 바탕면(1)에 도포함으로써 복합 시트(100)의 점착력을 보강한다.
한편, 프라이머(10)는 바탕면(1)의 조인트 부분에만 도포를 할 수 있다.
복합시트 설치 단계(S30)에서는 방수 및 방근용 일체형 복합시트(100)를 준비하고, 복합시트(100)를 프라이머(10) 상에 배치한다.
여기서, 일 실시예에 따른 복합시트는 노출형으로 구성되며, 프라이머(10) 상에 접착층(미도시)를 도포할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 복합시트(100)는 다른 실시예에 따른 복합시트(100')과 함께 후술한다.
접합부 겹침 단계(S40)에서는 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부를 겹침 처리하여 서로 접합할 수 있다. 겹침 처리 시에는 접합부가 30 내지 50mm의 폭을 가질 수 있다.
접합부 융착 단계(S50)에서는 하나의 방수방근용 복합시트(100)의 접합부 위에 다른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부를 겹치고, 이 상태에서 열풍 융착 장비를 이용하여 융착 처리하면, 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부가 서로 융착된다.
이후, 탑코팅 단계(S60)에서는 복합시트(100) 상에 탑코팅(top coating)작업을 수행하여, 보호층(50)을 형성할 수 있다.
한편, 이러한 탑코팅 단계(S60)는 필수 구성이 아니라 추가로 선택될 수 있는 사항에 불과할 수 있다.
탑코팅 작업은 마무리 작업으로써, 복합시트(100)를 보호하고, 햇빛이나 비 등의 노출에 저항할 수 있다.
보호층(50)으로는 보호 코팅층이 적용할 수 있다. 보호 코팅층을 형성하기 코팅 처리가 용이한 다양한 액상 형태의 도막방수재가 적용 가능하다. 예를 들어 다양한 색상의 안료로 착색화된 칼라 코팅재 및 우레탄계 코팅재 등이 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법을 계략적으로 나타낸 흐름도이고, 도 4는 도 3에 따른 시공 방법을 통해 완성된 방수 및 방근 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법은 바탕 정리 단계(S110), 프라이머 도포 단계(S120), 복합시트 설치 단계(S130), 접합부 겹침 단계(S140), 접합부 융착 단계(S150) 및 보호층 타설 단계(S160)를 포함할 수 있다.
바탕면 정리 단계(S110)는 방수 시공을 하려는 대상의 시공면(바탕면)(1)을 정리하는 단계로 바탕면(1)에 형성된 단차, 요철, 레이턴스 등을 제거하고, 만일 바탕면(1)에 움푹한 부분이 있으면 움푹한 부분을 메울 수 있는 소재로 메움으로써 바탕면(1)이 평평한 상태가 되도록 정리를 한다.
이와 같이 바탕면을 정리하는 것은 복합시트(100')를 바탕면(1)에 부착함에 따라 바탕면(1)이 제대로 정리가 되지 않을 경우 향후 하자가 발생할 소지가 있기 때문이다.
따라서, 바탕면(1)의 정리는 가능한 방수 시공을 하려는 면 자체가 평평한 상태가 되도록 하고, 이물질 등이 없도록 한다.
프라이머 도포 단계(S120)는 바탕면(1)과 복합 시트(100)의 결합력을 높이기 위한 것으로, 바탕면(1)에 복합 시트(100)를 바로 설치할 수도 있으나 이런 경우 향후 복합 시트(100)의 점착력 저하로 인해 방수시트의 들뜸 현상 등 하자가 발생할 수 있으므로 바탕면(1)에 복합 시트(100)의 점착력을 보강할 수 있는 프라이머(10)를 복합 시트(100')를 부착하기 전에 바탕면(1)에 도포함으로써 복합 시트(100')의 점착력을 보강한다.
한편, 프라이머(10)는 바탕면(1) 전체에 도포 할 수 있다.
복합시트 설치 단계(S130)에서는 방수 및 방근용 일체형 복합시트(100')를 준비하고, 복합시트(100')를 프라이머(10) 상에 배치한다.
여기서, 다른 실시예에 따른 복합시트(100')는 비노출형으로 구성되며, 복합시트(100')에 접착층이 부착되므로, 프라이머(10) 상에 접착층(미도시)을 도포할 필요가 없다.
한편, 다른 실시예에 따른 복합시트(100')는 일 실시예에 따른 복합시트(100)과 함께 후술한다.
접합부 겹침 단계(S140)에서는 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100')의 접합부를 겹침 처리하여 서로 접합할 수 있다. 겹침 처리 시에는 접합부가 50 내지 90mm의 폭을 가질 수 있다.
접합부 융착 단계(S150)에서는 하나의 방수방근용 복합시트(100')의 접합부 위에 다른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100')의 접합부를 겹치고, 이 상태에서 열풍 융착 장비를 이용하여 융착 처리하면, 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100')의 접합부가 서로 융착된다.
이후, 탑코팅 단계(S160)에서는 복합시트(100') 상에 보호층(55)을 형성할 수 있다.
보호층(55)은 현장에서 시공하는 것으로 방수층 보호재 또는 누름 콘크리트를 적용할 수 있다. 방수층 보호재로는 예를 들어 플라스틱 재질의 필름 및 일정한 두께를 가지는 시트 등이 사용될 수 있으며, 누름 콘크리트는 현장에서 타설되는 콘크리트로 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100')를 눌러 줌으로써 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)'를 보호할 수 있게 된다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 복합시트(100, 100')과 복합시트(100, 100')의 겹침 구조에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 겹침 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
또한, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 겹침 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)은 노출형 복합 시트로 정의될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100')는 비노출형 복합 시트로 정의될 수 있다.
우선, 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 복합시트(100)는 열가소성플라스틱 엘라스토머(Thermoplastic elastomer, TPE)를 베이스 물질로 포함하는 합성 고분자층(110), 합성 고분자층(110)의 일면 위에 위치하며, 보강층과 섬유층이 포함되어 있는 보강 섬유층(120) 또는 보강층 위에 위치하는 섬유층으로 구성된 것을 포함한다.
또한, 도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100')은 보강 섬유층(120) 하부에 위치하는 접착층(130), 접착층(130)의 하부에 위치하는 이형층(140)을 더 포함할 수 있다.
합성 고분자층(110)은 열가소성 플라스틱인 재활용 폴리에틸렌(PE)과 엘라스토머인 고무(EPR (EPM)), 그리고 열가소성 엘라스토머인 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS)으로 구성된 열가소성 플라스틱 엘라스토머(Thermoplastic elastomer, TPE)를 베이스 물질로 포함하여 우수한 방수 특성 및 방근 특성을 가질 수 있으며, 우수한 내구성 및 장기 신뢰성을 확보함으로써 노출과 비노출의 겸용으로 활용할 수 있고, 원하는 형상으로 쉽게 가공될 수 있다.
여기서, 베이스 물질이라 함은 합성 고분자층(110)에서 가장 많은 양으로 포함되는 물질 또는 전체 100 중량부에 대하여 50 중량부를 초과하는 물질을 의미할 수 있다. 이러한 합성 고분자층(110)은 우수한 방수 특성 및 방근 특성을 가져 방수층 및 방근층으로의 역할을 함께 수행할 수 있는 방수방근층이다.
이와 같이 본 실시예에서는 방수층 및 방근층을 하나의 물질로 구성된 단일층인 합성 고분자층(110)으로 구성하여 구조를 단순화할 수 있다.
특히, 엘라스토머인 고무와 열가소성 엘라스토머를 이용하여 개질된 열가소성 플라스틱인 폴리에틸렌은 일반 고무에 비하여 장기적인 물성(내용제성) 저하가 없으므로 제품의 성능 향상 및 내구 기간(내후성)이 길다. 그리고 성형 시 충분한 유동성을 확보한 상태로 성형을 할 수 있기 때문에 일반 고무에 비하여 복잡한 부품의 설계가 자유롭고, 성형 후 수축이 일반 플라스틱과 유사한 수준이므로 부품의 정밀도가 매우 높아지며 합성수지(compounding)의 상태로 규격화되어 제품화 될 수 있어 균일한 품질을 가질 수 있다.
또한, 사용자의 요구에 따라 다양한 플라스틱 가공 설비를 이용하여 높은 생산성을 확보할 수 있으며, 스크랩을 쉽게 재활용(Recycle) 할 수 있다. 또한, 플라스틱 착색제를 이용하여 다양한 색상 표현도 가능하다.
합성 고분자층(110)은 열가소성 플라스틱 엘라스토머(Thermoplastic elastomer, TPE)를 구성하기 위한 고무 성분 및 수지 성분으로 알려진 다양한 물질이 사용될 수 있다. 일 예로, 고무성분으로는 에틸렌프로필렌고무(ethylene propylene rubber, EPR(EPM)를, 열가소성 엘라스토머로는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌의 공중합체(SEBS)를 사용할 수 있고, 수지성분으로 신재 및 재생 폴리에틸렌(PE) 등을 사용할 수 있다.
이때, 본 실시예에서 합성 고분자층(110) 중, 열가소성플라스틱은 , 재생 원료인 재활용 폴리에틸렌(PE)를 사용할 수 있다. 여기서, 재활용 폴리에틸렌은 생산 공정에서 부스러기 또는 스크랩(scrap) 등의 형태로 발생하는 폐재를 재활용 공정으로 처리하여 형성된 것을 사용할 수 있다.
합성 고분자층(110)은 열가소성플라스틱 및 엘라스토머 이외에도, 증량제, 산화 방지제, 분산제 등의 기타 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 베이스 물질인 열가소성플라스틱 엘라스토머의 양이 증량제, 산화 방지제, 분산제 등의 각각의 양 및 이들을 합한 양보다 클 수 있다. 증량제, 산화 방지제, 분산제 등의 기타 다양한 첨가제로는 알려진 다양한 물질을 사용할 수 있다.
이러한 합성 고분자층(110)은 열가소성 플라스틱인 재활용 폴리에틸렌과 엘라스토머인 EPR(EPM), 열가소성 엘라스토머인 SEBS, 그리고 기타 다양한 첨가제 등을 혼합하여 균일한 두께로 압출하여 형성할 수 있다. 합성 고분자층(110)의 제조 방법에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
합성 고분자층(110)의 하부에 보강층과 섬유층이 포함되어 있는 보강섬유층(120) 또는 보강층 및 섬유층이 차례로 형성될 수 있다.
보강층과 섬유층이 포함되어 있는 보강섬유층(120) 또는 보강층 및 섬유층은 합성 고분자층(110)과 접착층(130) 사이에서 이들을 안정적으로 고정하면서 강도 및 방수 특성을 향상하는 역할을 할 수 있다.
좀더 구체적으로, 보강층과 섬유층이 포함되어 있는 보강섬유층(120) 또는 보강층은 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 평활도 및 강도를 향상하며 열 변형을 방지하는 역할을 할 수 있으며, 일 예로, 보강포의 형태를 가질 수 있다. 이때, 보강층은 수분의 이동을 차단할 수 있는 발수성을 가질 수 있다. 일 예로, 보강층은 폴리에스테르계 직모사 또는 화이바그라스로 이루어질 수 있다. 보강층은 내부에 격자 사이의 공간(개구부)을 가지도록 서로 교차(일 예로, 직교)하는 평직 매쉬 형상을 가질 수 있다. 이에 의하여 섬유층이 보강층의 격자 사이의 공간을 통하여 합성 고분자층(110)에 밀착되어 고정 안정성이 좀더 향상되도록 할 수 있다.
또한, 보강섬유층(120)의 단위 중량이 15 ~180 g/m2으로 보강층의 상하부에 섬유층이 상호 연결된 구조로 형성되어 있어 보강층과 섬유층으로 분리되어 있는 구조보다 합지공정이 단순하여 생산이 용이하다.
한편, 보강층과 섬유층이 분리되어 있는 구조에서는 보강층은 폴리에스테르계 직모사로 9x9inch, 50 내지 150 g/m2의 단위 중량을 가질 수 있다. 섬유층의 단위 중량이 15 ~180 g/m2으로 범위를 벗어나는 경우 일체형 복합시트의 물리적 강도가 낮아지며, 시트의 평활도 및 안정성 확보가 어렵다. 보강층에 의한 강도 향상 효과가 충분하지 않을 수 있다.
또한, 직모사를 동일한 기능을 가지는 화이바글라스로 대체될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 보강섬유층(120) 또는 섬유층은 합성 고분자층(110)에 접착층(130)을 견고하게 고정하는 역할을 할 수 있다.
일 예로, 보강섬유층(120) 또는 섬유층은 폴리에스테르계 물질을 포함하며 일정한 면적을 가지는 평면을 구성하는 층상 형상을 가질 수 있다.
섬유층이 폴리에스테르계 물질을 포함하면, 다양한 점/접착 물질의 표면 침투가 용이하고, 유기 화합물인 핫멜트 접착 물질 또는 핫멜트 점착 물질과 상용성이 우수하여, 접착층(130)을 합성 고분자층(110)에 안정적으로 고정하는 역할을 효과적으로 수행할 수 있다.
이때, 보강섬유층(120)은 단위 중량이 100 내지 180g/㎡, 섬유층은 단위 중량이 50 내지 180g/㎡인 보강 부직포 또는 부직포로 구성될 수 있다.
보강섬유층(120) 또는 섬유층의 단위 중량이 상술한 범위보다 작으면, 보강섬유층(120) 또는 섬유층에 의한 고정 안정성을 향상하는 효과가 충분하지 않을 수 있다. 보강섬유층(120) 또는 섬유층의 단위 중량이 상술한 범위보다 크면, 보강섬유층(120) 또는 섬유층에 접착층(130)을 구성하는 핫멜트 접착 물질 또는 핫멜트 점착이 충분하게 함침 처리되지 않아 시공 후에 합성 고분자층(110)과 접착층(130)의 계면에서 박리되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 실시예에서 보강섬유층(120) 또는 섬유층은 합성 고분자층(110)에 접착층을 안정적으로 고정하는 역할만을 수행하여도 되므로 큰 단위 중량이 요구되지 않기 때문이다. 이에 의하여 보강섬유층(120) 또는 섬유층의 무게 및 비용을 절감할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 보강섬유층(120) 또는 섬유층의 물질, 단위 중량, 형태 등의 다양하게 변형이 가능하다.
즉, 합성 고분자층(110) 하부에 다양한 재료의 점/접착 물질을 직접 도포하여 접착층을 형성하면, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)를 구조물에 접착한 후에 합성 고분자층(110)과 접착층의 계면에서 박리가 발생하기 쉽다. 이를 방지하기 위하여 낮은 단위 중량의 부직포를 적용하여 상술한 박리 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
반면, 종래에는 부직포가 보강재 또는 보강층으로서의 역할 및 견고한 고정을 하는 역할을 수행하였다. 이에 따라 종래에는 부직포가 단위 중량이 100g/㎡ 이상인 폴리에스테르계 물질로 구성되었다. 이와 달리 본 실시예에 따른 보강층 및 섬유층을 별도로 구비하여 이러한 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
보강섬유층(120) 또는 섬유층의 하부에 위치하는 접착층(130)은 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)를 구조물에 부착하는 접착층의 역할을 한다.
본 실시예에서 접착층(130)은 일정한 단면(일 예로, 원형 단면)을 가지면서 길게 이어지는 형상을 가질 수 있으며, 복수의 접착층(130)이 평면 상에서 서로 일정한 간격을 가지면서 서로 나란하게 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 접착층(130)이 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 접착층(130)이 원형 단면을 가지면서 지그재그 형상을 가지도록 연장되거나, 원형 단면을 가지면서 메쉬 또는 그물망 형상으로 서로 규칙 또는 불규칙하게 교차하면서 형성될 수도 있다. 다른 예로, 복수의 접착층(130)이 일정한 면적을 가지는 평면 형상의 층상으로 구성될 수도 있다.
이때, 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')에서는, 일측 가장자리에서 길게 이어지는 접합부의 적어도 일부에 대응하여 보강섬유층(120) 또는 보강층, 섬유층 및/또는 접착층을 구비하지 않는 미형성 영역(NA)을 구비할 수 있다. 합성 고분자층(110)은 보강섬유층(120) 또는 보강층, 섬유층 등이 없는 경우에 열에 의하여 좀더 쉽게 접합될 수 있기 때문이다.
예를 들어, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')의 일 가장자리에서 보강섬유층(120) 또는 보강층, 섬유층 및 접착층(130)이 형성되지 않는 영역이 40 내지 80mm의 폭을 가지면서 길게 이어지는 형상을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전체 면에 보강섬유층(120) 또는 보강층, 섬유층 및 접착층(130)가 위치할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
접착층(130)의 하부에 위치하는 이형층(140)은 경질 특성의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)계 또는 폴리에스테르(PET)계 필름의 일면에 실리콘 이형 처리된 이형 필름 또는 종이를 사용할 수 있다. 그러면, 합지 처리 후 주름 발생을 방지할 수 있으며, 접착층(130)과의 원활하게 이형되어 박리 시 찢어짐, 파단 등의 문제가 발생하지 않는다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이형층(140)이 이형 특성을 가지는 다양한 물질로 구성될 수 있다.
본 실시예에서 합성 고분자층(110)의 두께가 다른 층(즉, 보강섬유층(120) 또는 보강층, 섬유층, 접착층(130) 및 이형층(140)) 각각의 두께보다 클 수 있다. 이는 합성 고분자층(110)이 방수 특성 및 방근 특성을 향상하는 층이므로 방수 특성 및 방근 특성을 충분하게 구현하기 위함이다.
또한, 접착층(130)의 두께 또는 직경이 합성 고분자층(110)을 제외한 다른 층(즉, 보강섬유층(120) 또는 보강층, 섬유층 및 이형층(140) 각각의 두께보다 클 수 있다. 이에 의하여 접착층(130)에 의한 접착 효과를 최대화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)를 구성하는 복수의 층의 두께는 다양하게 변화될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 전체에 대하여 폐재 사용률이 25%이상(일 예로, 25 내지 50%)이며, 휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds, VOCs)의 함량이 2g/kg이하일 수 있다.
본 발명에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)는, 방수 특성 및 방근 특성을 동시에 구현할 수 있으며 습식 재료를 사용하지 않는 건식화 구조를 가져 시공을 단순화하며 비용을 최소화할 수 있다. 이때, 합성 고분자층(110)으로 재활용 물질을 사용하여 비용을 최소화하면서 환경 문제를 방지할 수 있다.
이하에서는 상술한 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 합성 고분자층(110), 이의 일면 우에 형성되는 보강층 및 섬유층을 포함하는 적층 시트를 형성한다. 이때, 합성 고분자층(110)은 엘라스토머인 고무성분으로는 에틸렌프로필렌고무(ethylene propylene rubber, EPR (EPM))를, 열가소성 엘라스토머로는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌의 공중합체(SEBS)를 사용할 수 있고, 열가소성 플라스틱인 수지성분으로 신재 및 재생 폴리에틸렌(PE)로 구성된 합성고분자층(110)을 균일한 두께로 압출하여 형성할 수 있다.
좀더 구체적으로, 고무(EPR (EPM))와 엘라스토머(SEBS), 그리고 재활용 폴리에틸렌, 산화 방지제, 분산제 등으로 구성된 펠렛을 압출기에 투입하여 가열하고 티-다이(T-DIE)를 통하여 겔 형태의 합성 고분자를 일정한 두께로 압출하여 합성 고분자 물질층(또는 합성 고분자층(110))을 형성한다. 이러한 합성 고분자 물질층을 성형 롤러(성형기)에 투입시키면서 합성 고분자층(110), 일면에 보강섬유층(120) 또는 보강층 및 섬유층을 함께 투입 합지 처리하여 적층 시트를 형성한다. 이러한 적층 시트는 냉각기를 통해 일정한 온도로 냉각시킨다.
이어서, 적층 시트의 섬유층 위에 점/접/자착물질 (예를 들면, 접착성의 핫멜트 점착물질, 접착성의 개량아스팔트계 및 아스팔트계 접착물질, 자착성의 아스팔트계, 부틸계 및 부틸고무계 자착물질 등 다양한 재료 중 하나 또는 두개 이상 혼합물질)을 도포하여 접착층(130)을 형성하고 이 위에 이형층(140)이 합치되어 권취되어 포장될 수 있다. 다양한 접착물질은 다양한 장치, 방법 등에 의하여 보강섬유층(120) 또는 섬유층의 전면 또는 일부 위에 도포될 수 있는데, 예를 들어, 아스팔트계, 고무계의 경우 함침, 압착, 압출, 카렌더 방식 등으로 도포되며, 핫멜트계는 압착, 압출, 카렌더 방식 이외에 자동 도포 장치에 의하여 도포될 수 있는데, 예를 들어, 선형 또는 비선형의 형태로 핫멜트 접착 물질 또는 핫멜트 점착 물질을 가열 용융하여 도출 및 도포할 수 있다. 핫멜트 접착 물질 또는 핫멜트 점착 물질은 공기와 함께 압축하여 분사하는 스프레이 방식으로 도포될 수도 있고, 공기압 없이 압축력에 의하여 토출되어 도포되어 선형 형상을 가질 수도 있다.
본 실시예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')는 건물 등의 구조물(1)의 다양한 위치에 시공될 수 있으며, 구조물을 구성하는 콘크리트층, 기 시공된 방수층 위 등에 시공될 수 있다. 또한 하부 접착층의 유무에 따라 노출과 비노출의 구조로 구분하여 시공될 수 있다.
좀더 구체적으로, 구조물(1)의 바탕면을 정리하는 바탕면 정리 공정, 프라이머(210)를 도포하는 프라이머 도포 공정(노출은 부분도포, 비노출은 전면도포), 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)를 접합부를 가지도록 겹쳐서 설치하는 설치 공정, 그리고 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부를 접합하는 접합 공정을 포함할 수 있다. 이때, 접합 공정은 간접 열풍으로 융착하는 융착 공정으로 수행될 수 있다. 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 설치 공정 시에는 이형층(50)을 제거한 상태에서 접착층(130)이 구조물(1)의 바탕면을 향하도록 설치할 수 있다.
이때, 시공되는 위치 및 시공 목적에 따라 다양한 시공 방식이 적용될 수 있다. 일 예로, 건물 옥상부 등의 인공 지반 녹화 시스템에 적용되는 경우에는, 구조물(1)의 바탕면을 정리하는 바탕면 정리 공정, 프라이어(10)를 도포하는 프라이머 도포 공정, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)를 설치하는 설치 공정, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100'))의 접합부를 간접 열풍으로 융착하는 융착 공정, 경계물을 설치하고 토양을 포설하여 식재 기반층을 형성하는 공정, 식재를 시공하는 공정 등을 수행할 수 있다.
그리고, 구조물의 방수가 요구되는 부위에 적용되는 경우에는, 구조물(1)의 바탕면(1)을 정리하는 바탕면 정리 공정, 프라이어(10)를 도포하는 프라이머 도포 공정, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)를 설치하는 설치 공정, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부를 간접 열풍으로 융착하는 융착 공정, 보호층 설치 및 누름 콘크리트 타설 공정 등을 수행할 수 있다.
노출방식의 일 예로, 건물 옥상부 등의 인공 지반 녹화 시스템에 적용되는 경우에는, 구조물(1)의 바탕면을 정리하는 바탕면 정리 공정, 프라이어(10)를 도포하는 프라이머 도포 공정, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)를 설치하는 설치 공정, 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부를 간접 열풍으로 융착하는 융착 공정을 수행할 수 있다.
이의 상부에 별도의 필요나 요구에 따라 보호 코팅재를 도포하는 공정을 추가 수행할 수 있다.
이때, 융착 공정에서는 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부들이 다양한 적층 구조를 가지도록 융착 할 수 있다.
일 예로, 도 6와 도 8에 도시한 바와 같이, 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')의 접합부를 겹침 처리하여 서로 접합할 수 있다. 겹침 처리 시에는 접합부가 30 내지 50mm의 폭을 가질 수 있다. 이 경우에는 하나의 방수방근용 복합시트(100)의 접합부 위에 다른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')의 접합부를 겹치고, 이 상태에서 열풍 융착 장비를 이용하여 융착 처리하면, 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')의 접합부가 서로 융착된다.
이하, 본 발명의 제조예에 의하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 제조예는 본 발명을 예시하기 위하여 제시한 것에 불과할 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 도 6와 도 8에서는 접합부에 의하여 서로 융착되는 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부에 접착층(130)이 구비되지 않을 수 있다.
다른 예로, 도 6에 도시한 바와 같이, 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 복합 시트(100)의 접합부를 이중 겹침 처리하여 서로 접합할 수 있다. 이중 겹침처리 시에는 접합부가 50 내지 90mm의 폭을 가질 수 있다. 이 경우에는 서로 중첩되는 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부의 일부분에 접착층(130)이 위치시킨 후에 접합부에 열풍 융착 장비를 이용하여 융착 처리하면, 이와 동시에 열풍에 의하여 접착층(130)이 용융되어 접착된다. 이때, 접합부의 전체 폭에서 접착층(130)이 위치한 부분의 폭이 접착층(130)이 위치하지 않은 부분의 폭보다 작을 수 있다.
도 8에서는 접합부의 전체 폭에서 접착층(130)이 위치한 부분의 폭이 20내지 40mm, 접착층(130)이 위치하지 않은 부분의 폭이 30 내지 50mm로 형성되는 것을 보였다. 이에 의하여 접합부의 폭을 너무 넓히지 않으면서도 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100) 사이에 위치한 접착층(130)에 의하여 접착 특성을 향상할 수 있다.
다른 예로, 도 8에 도시된 바와 같이, 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 복합 시트(100')의 접합부를 보강 이중 겹침 처리하여 서로 접합할 수 있다. 이와 같이 보강 이중 겹침 처리하기 위하여 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100')에서 접착층(130)이 합성 고분자층(110)의 일측 단부쪽으로 돌출되도록 하고, 타측 단부쪽에는 형성되지 않도록 할 수 있다.
방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')가 이와 같이 형성됨으로써, 일측 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100, 100')를 타측 방수 및 방근용 일체형 복합 시트에 겹칠 때 일측 접착층(130)과 타측 접착층(130)이 서로 겹쳐지게 되므로, 접합부의 융착에 의한 1차 방수 성능 및 방근 성능과 함께, 접착층(130)의 겹칩으로 인해 보다 강화된 방수 성능을 확보할 수 있다.
상술한 실시예에서는 열풍 접합을 이용하여 융착하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부들 사이에 접착/접착 물질 등을 국부 또는 전체적으로 도포하여 이를 이용하여 이웃한 두 개의 방수 및 방근용 일체형 복합 시트(100)의 접합부들을 접합할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
다음으로, 본 발명의 제조예에 의하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 제조예는 본 발명을 예시하기 위하여 제시한 것에 불과할 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
합성 고분자층을 포함하는 적층 시트의 제조
열가소성 플라스틱인 재활용 폴리에틸렌(PE), 열가소성 엘라스토머인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS, Polystyrene 함량 20~60%), 엘라스토머인 에틸렌프로필렌 고무(EPR (EPM), Eyhylene 함량 52~71%), 증량제, 산화 방지제, 분산제, 착색제 등으로 구성된 펠렛을 압출기에 투입하여 가열하고 티-다이(T-DIE)를 통하여 겔 형태의 합성 고분자를 일정한 폭과 두께로 압출하여 합성 고분자층을 형성하였다. 각 물질의 사용량은 아래 [표 1]과 [표 2]에 나타난 사용량으로부터 산출된 수치이다.
또한, 상기 합성 고분자층에서 상기 열가소성플라스틱은 재활용 폴리에틸렌(PE, 재 사용 가능한 PE 스크랩(recoverable scrap)을 포함하여 제조될 수 있다. 기본 물성 충족여부를 결정하고, 재활용 참가비율을 적용하였으며, 엘라스토머의 첨가 비율은 [표 1]과 같이 혼합되는 비율에 따라 첨가량을 조절하였으며, 기본 물성 평가를 통하여 최적의 비율을 선정하였다.
또한, 상기 합성 고분자층은 열가소성플라스틱과 엘라스토머가 6.5 ~ 10.0 : 1 의 혼합비율로 포함될 수 있다.
구성물질명 실시예 1
10 : 1 		실시예 2
8 : 1 		실시예 3
6.5 : 1 		비교예 1
15 : 1 		비교예 2
5 : 1 		비 고
Recycle PE 68.46 67.52 65.27 70.61 62.76
Elastomer 6.85 7.79 10.04 4.70 12.55
첨가제 24.69 24.69 24.69 24.69 24.69
합 계 100 100 100 100 100
평가항목 KS F 4911
기준
인장강도(N/㎜) 15.2 15.4 15.5 9.7 8.9 10 이상
신장율(%) 580 650 965 410 869 330 이상
인열강도(N) 71 89 92 45 99 30 이상
가열신축
성상(mm)		 -0.91 -1.30 -1.57 -0.89 -1.84 ±4 이하
열화처리후 강도비(%) 90 91 90 77 81 80% 이상
방근성능 24개월 이상없음 24개월 이상없음 24개월 이상없음 3개월 관통 6개월
관통		 24개월 식재뿌리에 의한 손상 및 관통, 침입이 없을 것
침하중(N) 13 13 13 5 9 방수방근 설계 및 품질 가이드라인10N 이상
합성 고분자층에서 엘라스토머는 에틸렌프로필렌 고무(EPR)을, 열가소성 엘라스토머는 공중합체(SEBS)를 적용하고, [표 2]와 같이 혼합되는 비율에 따라 첨가량을 조절하였으며, 기본 물성 평가를 통하여 최적의 비율을 선정하였다.
또한, 상기 합성고분자층의 열가소성 엘라스토머는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS)와 엘라스토머인 에틸렌프로필렌고무(EPR (EPM))가 1 : 8.3 ~ 5.0의 비율로 혼합하여 포함될 수 있다.
구성물질명 실시예 1
8 : 1 		실시예 2
6.5 : 1 		실시예 3
5 : 1 		비교예 1
10 : 1 		비교예 2
4 : 1 		비 고
Recycle PE 66.67 66.67 66.67 66.67 66.67
Rubber 7.52 7.36 7.05 7.69 6.77
Thermoplastic
Elastomer		 0.94 1.10 1.41 0.77 1.69
첨가제 24.87 24.87 24.87 24.87 24.87
합 계 100 100 100 100 100
평가항목 KS F 4911
기준
인장강도(N/㎜) 19.2 19.4 19.5 13.6 10.8 10 이상
신장율(%) 440 460 708 289
780		 330 이상
인열강도(N) 89 95 104 36 81 30 이상
가열신축
성상(mm)		 -0.43 -0.50 -0.63
-4.2
-6.7		 ±4 이하
열화처리후 강도비(%) 89 92 97 73
79		 80% 이상
평가항목
방근성능 24개월 이상없음 24개월 이상없음 24개월 이상없음 3개월 관통 6개월
관통		 KS F 4938
24개월 식재뿌리에 의한 손상 및 관통, 침입이 없을 것
침하중(N) 15 15 15 9 8 방수방근 설계 및 품질 가이드라인10N 이상
이때, 소량 첨가로 혼합성, 작업성과 흐름성을 조절하는 착색제, 증량제, 산화 방지제, 분산제, 혼화재 등이 포함된다.
일정 두께로 압출된 합성 고분자층을 성형 롤러(성형기)에 투입시키면서 일면에 보강층(500데니아) 및 섬유층(폴리에스테르, 18g/m2)를 함께 투입하여 합지 처리에 의하여 적층 시트를 형성한다. 이러한 적층 시트는 냉각기를 통해 일정한 온도로 냉각시킨다. 이에 의하여 폭 1040mm, 두께 1.1mm(허용오차:+15%, -10%)인 적층 시트를 형성하였다.
본 발명의 제조예의 따라 제조된 방근 방수용 복합시트에 대한 물성평가결과는 다음 [표 3]과 같다.
평 가 항 목 품 질 기 준 실시예 3 기준 평가결과 해 당 규 격
폐재 사용율(%) 질량분율 25% 이상 30 이상 배합중량기준
VOCs 함량 질량비율 2g/kg 이하 1.0 KSM ISO 11890-2
인장강도[N/mm] 24 이상 59 KS F 4911-보강복합형
신장율[%] 15 이상 36
인열강도[N] 50 이상 98
접합인장성능[N/mm] 무처리 24 이상 44
방근성능 24개월 식재뿌리에 의한 손상 및 관통, 침입이 없을 것 24개월 이상없음 KS F 4938
침하중(N) 10N 이상 15 방수방근 설계 및 품질 가이드라인
접착층 형성 및 포장
적층 시트의 섬유층 위에 내열용 핫멜트 접착 물질을 자동 도포기를 이용하여 전체 면에 선형 구조로 도포 처리한 다음 단면 실리콘 처리된 HDPE 필름으로 이루어진 이형층을 합지하여 권취기로 이동한 다음 절단 및 포장한다.
표 3를 참조하면, 본 발명의 제조예에 따른 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 폐재 사용율은 질량 분율로 약 30%이며, 이에 다른 물성평결과 KS F 4911의 품질 요구 성능(인장강도, 신장율, 인열강도, 접합인장성능)을 충분히 만족하고 있는 것으로 확인되었다.
방근성능관련 실시한 평가결과를 보면 방수 및 방근용 일체형 복합 시트는 24개월 평가기간 동안 식재뿌리의 침임, 및 관통이 발생되지 않았고, 식재뿌리를 모사한 침하중 평가결과 또한, 10N 이상의 우수한 품질을 가진 것으로 확인되었다. (방수방근 설계 및 품질 가이드라인(안)(2019.12)의 시험방법 및 품질기준(안)2019.12 국토부주거환경연구사업지원)
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 열가소성 플라스틱 및 엘라스토머를 포함하는 열가소성플라스틱 엘라스토머를 50 중량부 초과인 베이스 물질로 포함하는 합성고분자층; 및
    상기 합성고분자층의 하부에 배치된 보강 섬유층을 포함하고,
    상기 엘라스토머는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS) 및 에틸렌프로필렌 고무(EPR (EPM))로 구성되고,
    상기 열가소성 플라스틱은 재활용된 폴리에틸렌이고,
    상기 재활용 폴리에틸렌은 생산 공정에서 부스러기 또는 스크랩(scrap)의 형태로 발생하는 폐재를 재활용 공정으로 처리하여 형성된 것이고,
    상기 열가소성 플라스틱과 엘라스토머가 6.5 ~ 10.0 : 1 의 혼합비율로 포함되고,
    상기 엘라스토머는 열가소성 엘라스토머인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS)와 에틸렌프로필렌고무(EPR (EPM))가 1 : 8.3 ~ 5.0의 혼합비율로 포함되고,
    상기 보강 섬유층은 보강재 및 섬유층이 일체화된 구조, 또는 보강재 및 섬유층이 분리된 구조를 가지고,
    상기 보강재는 폴리에스테르계 직모사 또는 화이바그라스를 포함하고,
    상기 섬유층은 단위 중량이 15 내지 180g/㎠인 방수 및 방근용 일체형 복합 시트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 섬유층 하부에 배치된 접착층을 더 포함하는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접착층은 점착성의 고무계 핫멜트, 접착성의 아스팔트계, 개량아스팔트계, 자착성의 부틸계 및 부틸고무계 중 어느 하나 또는 두개 이상 혼합된 방수 및 방근용 일체형 복합 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 보강 섬유층 하부에 선형, 선형블록, 블록 및 전면도포로 처리되어 형성되는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트.
  7. 열가소성 플라스틱 및 엘라스토머를 포함하는 열가소성플라스틱 엘라스토머를 50 중량부 초과인 베이스 물질로 포함하는 합성고분자층을 형성하는 단계; 및
    상기 합성고분자층의 하부에 보강 섬유층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 열가소성 엘라스토머는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS) 및 엘라스토머인 에틸렌프로필렌 고무(EPR (EPM))로 구성되고,
    상기 열가소성 플라스틱은 재활용된 폴리에틸렌이고,
    상기 재활용 폴리에틸렌은 생산 공정에서 부스러기 또는 스크랩(scrap)의 형태로 발생하는 폐재를 재활용 공정으로 처리하여 형성된 것이고,
    상기 합성고분자층은 열가소성 플라스틱과 엘라스토머가 6.5 ~ 10.0 : 1 의 혼합비율로 포함되고,
    상기 엘라스토머는 열가소성 엘라스토머인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS)와 엘라스토머인 에틸렌프로필렌고무(EPR (EPM))가 1 : 8.3 ~ 5.0의 혼합비율로 포함되고,
    상기 보강 섬유층은
    보강재 및 섬유층이 일체화된 구조, 또는 보강재 및 섬유층이 분리된 구조를 가지고,
    상기 보강재는 폴리에스테르계 직모사 또는 화이바그라스를 포함하고,
    상기 섬유층은 단위 중량이 15 내지 180g/㎠인 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보강 섬유층의 하부에 접착층을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 제조 방법.
  9. 바탕면을 정리하는 단계;
    상기 바탕면에 프라이머를 도포하는 단계;
    상기 프라이머 상에 선형으로 접착층을 도포하는 단계;
    방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 준비하는 단계;
    상기 접착층 상에 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 배치하는 단계;
    상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이웃하는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트와 상호 접합부가 겹치도록 배치하는 단계; 및
    상호 이웃하는 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 접합부를 접합하는 단계; 를 포함하고,
    상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 준비하는 단계에서,
    상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트는 열가소성 플라스틱 및 열가소성 엘라스토머를 포함하는 열가소성플라스틱 엘라스토머를 50 중량부 초과인 베이스 물질로 포함하는 합성고분자층; 및
    상기 합성고분자층의 하부에 배치된 보강 섬유층을 포함하고,
    상기 열가소성 엘라스토머는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS) 및 엘라스토머인 에틸렌프로필렌 고무(EPR (EPM))로 구성되고,
    상기 열가소성 플라스틱은 재활용된 폴리에틸렌이고,
    상기 재활용 폴리에틸렌은 생산 공정에서 부스러기 또는 스크랩(scrap)의 형태로 발생하는 폐재를 재활용 공정으로 처리하여 형성된 것이고,
    상기 합성고분자층은 열가소성 플라스틱과 엘라스토머가 6.5 ~ 10.0 : 1 의 혼합비율로 포함되고,
    상기 엘라스토머는 열가소성 엘라스토머인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS)와 엘라스토머인 에틸렌프로필렌고무(EPR (EPM))가 1 : 8.3 ~ 5.0의 혼합비율로 포함되고,
    상기 보강 섬유층은
    보강재 및 섬유층이 일체화된 구조, 또는 보강재 및 섬유층이 분리된 구조를 가지고,
    상기 보강재는 폴리에스테르계 직모사 또는 화이바그라스를 포함하고,
    상기 섬유층은 단위 중량이 15 내지 180g/㎠인 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법.
  10. 바탕면을 정리하는 단계;
    상기 바탕면에 프라이머를 도포하는 단계;
    방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 준비하는 단계;
    상기 프라이머 상에 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 배치하는 단계;
    상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이웃하는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트와 상호 접합부가 겹치도록 배치하는 단계; 및
    상호 이웃하는 상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 접합부를 접합하는 단계; 를 포함하고,
    상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 준비하는 단계에서,
    상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트는 열가소성 플라스틱 및 열가소성 엘라스토머를 포함하는 열가소성플라스틱 엘라스토머를 50 중량부 초과인 베이스 물질로 포함하는 합성고분자층;
    상기 합성고분자층의 하부에 배치된 보강 섬유층 및
    상기 보강 섬유층 하부에 배치된 접착층을 포함하고,
    상기 열가소성 엘라스토머는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS) 및 엘라스토머인 에틸렌프로필렌 고무(EPR (EPM))로 구성되고,
    상기 열가소성 플라스틱은 재활용된 폴리에틸렌이고,
    상기 재활용 폴리에틸렌은 생산 공정에서 부스러기 또는 스크랩(scrap)의 형태로 발생하는 폐재를 재활용 공정으로 처리하여 형성된 것이고,
    상기 합성고분자층은 열가소성 플라스틱과 엘라스토머가 6.5 ~ 10.0 : 1 의 혼합비율로 포함되고,
    상기 엘라스토머는 열가소성 엘라스토머인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS)와 엘라스토머인 에틸렌프로필렌고무(EPR (EPM))가 1 : 8.3 ~ 5.0의 혼합비율로 포함되고,
    상기 보강 섬유층은
    보강재 및 섬유층이 일체화된 구조, 또는 보강재 및 섬유층이 분리된 구조를 가지고,
    상기 보강재는 폴리에스테르계 직모사 또는 화이바그라스를 포함하고,
    상기 섬유층은 단위 중량이 15 내지 180g/㎠인 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 접합하는 단계에서,
    상기 접합부는 30 내지 50mm의 폭을 가지는 겹침 방식 또는 50 내지 90mm의 폭을 가지는 이중겹침 방식에 의하여 형성되는,
    방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 접합하는 단계에서,
    상기 접합부는 맞댐 구조 위에 40 내지 200mm의 폭을 가지는 덧댐 시트를 덧댄 상태에서 접합하는,
    방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 접합하는 단계에서,
    접합은 간접 열풍으로 융착하는 융착 공정으로 수행되는,
    방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 상부에 보호층을 배치하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 보호층은 보호 코팅재를 포함하는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 방수 및 방근용 일체형 복합 시트의 상부에 보호층을 배치하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 보호층은 방수층 보호재 또는 누름콘크리트를 포함하는 방수 및 방근용 일체형 복합 시트를 이용한 시공 방법.
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