KR102476693B1

KR102476693B1 - 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트를 이용한 다중 복합 방수 공법

Info

Publication number: KR102476693B1
Application number: KR1020220074291A
Authority: KR
Inventors: 김관수
Original assignee: 김관수
Priority date: 2022-06-17
Filing date: 2022-06-17
Publication date: 2022-12-09
Anticipated expiration: 2042-06-17

Abstract

본 발명에 따른 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트 및 이를 이용한 다중 복합 방수 공법은, 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트로서, 표면에서 관통 형성된 복수의 미세관통공을 포함한 상태에서 한 쌍으로 이루어져 적층된 것으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 95 내지 99 중량부 및 이산화티타늄(Titanium dioxide) 1 내지 5 중량부를 포함하는 시트 레이어 및, 상기 한 쌍의 시트 레이어 사이에 적층된 것으로, 폴리우레탄(Polyurethane)으로 이루어진 합지 레이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트 및 이를 이용한 다중 복합 방수 공법에 따르면, 탁월한 방수성을 겸비하면서도 단열 및 차열 기능을 제공할 수 있음과 동시에 성능 저하 현상을 방지할 수 있어, 유지 관리의 용이성 및 안정성을 보다 증진시키고 나아가 탄소 배출 저감에 도움을 줄 수 있도록 한 효과가 있다.

Description

탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트를 이용한 다중 복합 방수 공법{Multi-complex waterproofing method using Fiber urethane sheet for carbon emission reduction}

본 발명은 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트 및 이를 이용한 다중 복합 방수 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 우수한 방수성을 보장하면서도 탁월한 단열 및 차열 기능을 부가하고 시간의 흐름에 따라 발생할 수 있는 성능 저하 현상을 방지할 수 있어, 유지 관리의 용이성 및 구조물의 안정성을 높일 수 있으며 나아가 탄소 배출 저감에 도움을 줄 수 있는, 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트 및 이를 이용한 다중 복합 방수 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 방수 공법(Water proofing)이라 함은 건축물의 건물 외벽, 지붕, 옥상 등의 침수 및 누수를 방지하기 위해 이루어지는 공법의 일종으로, 모르타르 방수, 아스팔트 방수, 합성고분자 방수 등 다양한 방식이 존재하는 것으로 알려져 있다.

최근에는 플라스틱, 합성고무와 같은 소재를 기반으로 한 얇은 시트를 이용하는 방수 공법이 널리 이용되고 있으며, 시공의 편의성을 확보할 수 있음과 동시에 균일한 두께 및 우수한 신축성을 구현할 수 있다는 장점을 가지고 있는 까닭에 보다 효율적인 시트 방수 기술을 개발하기 위한 노력이 이어지고 있다.

이와 같은 시트를 이용하는 방수 공법에 대한 선행 기술로, 한국 등록특허 제 10-0779217호에 ‘피브이씨 시트와 섬유시트가 결합된 복합 방수 시트의 제조방법 및 그 제조 방법으로 제조된 복합 방수 시트 및 그복합 방수 시트를 이용한 복합 방수 공법’이 등록되어 있다.

상기 발명은 피브이씨 시트와 섬유시트가 결합된 복합 방수 시트의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조된 복합 방수 시트 및 그 복합 방수 시트를 이용한 복합 방수 공법에 관한 것으로, 피브이씨 시트와 섬유시트를 각각 170℃ 및 330℃로 각각 연화하고, 상기 연화한 피브이씨 시트와 섬유시트를 적정 압력으로 부착하고, 상온으로 냉각하여 구성한 복합 방수 시트를 구성하며, 상기 복합 방수 시트와 일정 폭의 유리섬유로 방수 공법을 시행하되, 상기 방수를 시행하는 구조물의 하지를 정리하는 하지 정리 공정; 상기 정리된 하지 복합 방수 시트의 폭을 따라 기준선을 긋는 기준선 형성 공정; 상기 기준선에 맞추어 복합 방수 시트를 깔아 방수할 부분을 모두 덮는 복합 방수 시트 설치 공정; 상기 고정한 복합 방수 시트의 맞대거나 겹치는 부분의 상부를 따라 유리섬유를 부착하는 유리섬유 부착 공정; 상기 유리섬유 상부로 우레탄 방수제를 도포하는 우레탄 방수제 도포 공정; 상기 복합 방수 시트 및 연결시트 상부 표면을 마감재로 마감하는 마감 공정으로 복합 방수 공법을 마무리하여, 시공이 용이하고, 내구성이 우수한 방수가 이루어지는 것이다.

상기 선행 기술에 의하면 피브이씨 시트와 섬유시트를 결합하여 내구성을 제고할 수 있었으나, 시트와 방수제가 적층됨에 따라 재료 분리 현상이 발생할 수 있으며 외부층의 작은 손상만으로도 방수 성능이 급격하게 저하될 수 있다는 한계점이 있다.

따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 섬유시트와 방수재를 함침하는 과정을 포함하여 재료 분리 현상 등의 결함이 발생하는 것을 방지하고, 외부로부터 물이 유입되는 경로를 복잡하게 가짐으로써 유지 관리의 편의성 및 안정성을 보다 증진시킬 수 있는, 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트 및 이를 이용한 다중 복합 방수 공법을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.

한국 등록특허 제 10-0779217호

본 발명은 뛰어난 방수성을 겸비하면서도 탁월한 단열 및 차열 기능을 부가할 수 있는 섬유 우레탄 시트 및 방수 공법을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 방수 성능의 극대화를 꾀할 수 있음과 동시에 섬유 우레탄 시트에 보다 용이하게 흡수될 수 있는 방수재의 조성을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 시공의 편의성을 확보함과 동시에 보편성을 강화하여 방수 공법의 고부가가치화에 기여할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 방수 공법을 수행함에 있어 보다 적합한 환경을 조성하여 편의성 및 시공성을 보다 향상시키는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트는, 표면에서 관통 형성된 복수의 미세관통공을 포함한 상태에서 한 쌍으로 이루어져 적층된 것으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 95 내지 99 중량부 및 이산화티타늄(Titanium dioxide) 1 내지 5 중량부를 포함하는 시트 레이어 및, 상기 한 쌍의 시트 레이어 사이에 적층된 것으로, 폴리우레탄(Polyurethane)으로 이루어진 합지 레이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 섬유 우레탄 시트를 이용한 다중 복합 방수 공법으로서, 시공면의 불순물을 제거하여 바탕 처리하는, 제 1 단계; 상기 시공면에 라텍스(Latex)를 포함하는 표면 강화재를 도포하여 프라이머층을 형성하는, 제 2 단계; 상기 프라이머층의 상면에 상기 섬유 우레탄 시트를 부착하는, 제 3 단계; 상기 섬유 우레탄 시트의 상면에 방수재를 도포하여 기본방수층을 형성하는, 제 4 단계; 상기 기본방수층의 상면에 상기 방수재를 도포하여 추가방수층을 형성하는, 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 방수재는, 에틸렌초산비닐(Ethylene vinyl acetate) 40 내지 70 중량부, 아크릴에멀젼수지(Acrylic emulsion resin) 10 내지 30 중량부, 초산비닐수지(Polyvinyl acetate) 10 내지 20 중량부, 초산비닐(Vinyl acetate) 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트 및 이를 이용한 다중 복합 방수 공법은,

1) 섬유 우레탄 시트를 통해 물이 유입되는 경로를 복잡하게 가짐과 동시에 여러 겹의 방수재 및 표면 강화재가 도포됨에 따라 탁월한 방수 성능을 보장할 수 있어 유지 관리의 용이성 및 안정성이 보다 향상될 수 있도록 하며, 그와 동시에 건축물 및 구조물 자체의 에너지 효율을 증진시켜 에너지 소요량 및 이산화탄소 배출량을 줄임으로써 탄소 배출 저감에 도움을 줄 수 있으며,

2) 방수재를 통해 방수 성능을 보다 극대화함과 동시에 물성을 복합적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

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도 1은 본 발명의 섬유 우레탄 시트를 부착한 구조물의 전체적인 모습을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 다중복합방수공법을 나타낸 순서도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 섬유 우레탄 시트를 부착한 구조물의 전체적인 모습을 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트(30)는 한 쌍의 시트 레이어(31) 사이에 합지 레이어(32)가 적층되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

먼저, 탄소배출이라 함은 화석연료가 연소됨에 따라 발생하는 탄소 기체들이 대기에 배출/방출/누출되는 현상을 의미하며, 지구 대기의 온도를 상승시키는 온실효과의 주요 원인으로 알려져 있다. 이와 같은 탄소 기체의 예시로는 이산화탄소(Carbon dioxide), 과불화탄소(Perfluorocarbons, PFC), 수소불화탄소(Hydrofluorocarbon, HFC), 일산화탄소(Carbon monoxide) 등이 있을 수 있으나, 본 발명에서 탄소 기체라 함은 바람직하게 온실효과를 유발하는 직/간접적인 요인을 모두 고려하기 위한 목적으로 이산화탄소 및 산화과정을 통해 이산화탄소로 전환될 수 있는 휘발성 유기화합물(Volatile organic compound, VOC)을 함께 지칭함을 밝히도록 한다.

여기서 섬유 우레탄 시트(30)는 시간이 흐름에 따라 본 발명의 방수 공법으로 시공된 도막에 발생할 수 있는 누수, 균열, 불량과 같은 결함을 방지하기 위해 사용되는 것으로서, 시트 레이어(31)와 합지 레이어(32)를 포함하는 것을 기본으로 한다.

이때 시트 레이어(31)는 후술할 방수재가 섬유 우레탄 시트(30)를 통과할 수 있도록 표면에서 관통 형성된 복수의 미세관통공을 포함할 수 있는데, 이는 균일한 함침을 가능케 할 뿐 아니라 재료 분리 현상을 방지하는 효과를 제공할 수 있다. 이와 같은 미세관통공을 형성하는 과정은 종래의 관통 구멍을 형성하는 기술을 참조하면 되므로 생략하도록 한다.

나아가 시트 레이어(31)의 재질에 있어서는 특별한 제한을 두지 않아, 폴리에스터(Polyester), 폴리프로필렌(Polypropylene), 나일론(Nylon), 레이온(Rayon) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)를 선택하여 이용할 수 있다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트는 다른 말로써 페트(PET)라고도 불리며, 폴리에스터 고분자에 속하는 열가소성 플라스틱의 일종으로 우수한 기계적 특성을 가지고 있는 까닭에 전기절연체, 포장재, 생활용품 등 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 시트 레이어(31)의 주성분으로 포함됨으로써 내열성, 내약품성, 내화학성을 부가함과 동시에 우수한 탄성 회복성을 제공하는 역할을 수행할 수 있다.

보다 바람직하게, 본 발명의 시트 레이어(31)는 이산화티타늄(Titanium dioxide) 1 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있는데, 이 경우 시트 레이어(31)는 바람직하게 폴리에틸렌 테레프탈레이트 95 내지 99 중량부, 이산화티타늄 1 내지 5 중량부를 포함하는 것일 수 있다.

이산화티타늄은 타이타늄과 산소가 결합된 물질로, 빛을 산란하고 자외선을 차단하거나 흡수하는 역할을 수행할 수 있어, 주로 화장품 또는 자외선 차단제에 첨가되어 피부의 손상을 방지하고 노화를 예방하는 효과를 제공하며 종이, 플라스틱, 페인트, 식품 등에서도 보편적으로 이용될 수 있다. 또한, 은폐력이 뛰어남과 동시에 화재 전이 속도를 늦추는 내화성을 향상시킬 수 있어 시트 레이어(31)의 고성능화를 기대할 수 있다.

따라서 바람직하게 본 발명의 시트 레이어(31)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 이산화티타늄이 혼합된 섬유를 직조하여 형성될 수 있는데, 이때 섬유는 길이에 따라 장섬유(Filament)와 단섬유(Staple fiber)로 구분될 수 있다. 여기서 시트 레이어(31) 직조 시 바람직하게는 단섬유를 선택하여 이용함으로써 시트 레이어(31)의 형상 및 물성을 보다 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 시트 레이어(31)는 일정한 두께를 가지는 웹을 형성하기 위해 니들펀칭법, 스티치본드법, 고분자 분산법, 캘린더법, 열풍법 등의 기계적/화학적/열적 결합을 통해 제조될 수 있는데, 본 발명의 시트 레이어(31)를 제조하는 방법의 종류, 가짓수에 있어서는 한정을 두지 않음을 기본으로 한다.

합지 레이어(32)는 폴리우레탄(Polyurethane)으로 이루어져 본 발명의 섬유 우레탄 시트(30)로 하여금 단열 및 차열기능을 제공할 수 있도록 함과 동시에 한 쌍의 시트 레이어(31) 사이에 적층되어 한 쌍의 시트 레이어(31)를 부착하는 역할을 겸한다.

이를 위해 한 쌍의 시트 레이어(31) 사이에 합지 레이어(32)를 위치시킨 후 가열 압착을 수행하여, 합지 레이어(32)에 포함된 폴리우레탄 수지가 갖는 점도성 및 점착성을 기반으로 하여 한 쌍의 시트 레이어(31)를 고정 결합할 수 있도록 한다.

폴리우레탄은 고분자의 사슬 내에 우레탄 결합이 포함되어 있는 고분자 화합물의 총칭으로, 우수한 내마모성, 내열성, 내압성, 내약품성 등을 특성으로 나타내며, 휴대폰 키패드, 악기, 차량 부품, 스포츠 용품 등 여러 분야에서 사용되고 있는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 폴리우레탄을 주성분으로 포함하는 필름이 상술한 시트 레이어(31) 사이에 적층됨에 따라 부가적인 방수 기능을 더할 수 있음은 물론이거니와, 열전도율이 낮으면서도 탁월한 단열성을 겸비할 수 있으며, 나아가 보온 효과를 제공할 수 있어 결로가 발생하는 것을 방지하고 에너지 효율이 높아진다는 장점을 가진다.

여기서 바람직하게는, 상술한 시트 레이어(31)와 합지 레이어(32)가 보다 강하게 결합되도록 함과 동시에 후술할 섬유 우레탄 시트(30)에 함침되는 방수재의 함침 효율을 높이기 위해 별도의 니들펀칭(Needle punching) 과정이 수반될 수 있다.

니들펀칭은 바늘을 이용하는 결합법의 일종으로 사용하는 바늘의 종류, 간격, 관통 각도 등에 따라 다양한 형태의 시트가 생산될 수 있다. 이때 바람직하게는, 시트 레이어(31) 및 합지 레이어(32)가 합지되어 제조된 섬유 우레탄 시트(30) 표면에서 수직 방향으로 미세 타공을 수행하여 탁월한 강도를 겸비한 섬유 우레탄 시트(30)를 제조할 수 있다.

나아가 섬유 우레탄 시트(30)의 두께에 있어서는 별도의 제한을 두지 않으며, 시공이 이루어지는 장소에 따라 조절되는 것이 바람직할 것이다.

정리하자면, 이와 같은 섬유 우레탄 시트(30)는 우수한 단열 및 차열 기능을 제공하여 본 발명의 방수 공법이 적용된 건축물 및 구조물 자체의 에너지 효율성을 높임으로써, 에너지 소요량 및 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있어 탄소 배출 저감에 도움을 줄 수 있다.

또한, 레이어 간의 결합을 강화할 수 있는 과정을 수반하여 섬유 우레탄 시트의 강도 증진 등 고성능화를 기대할 수 있으며, 나아가 시공의 편의성을 보다 향상시킬 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 섬유 우레탄 시트(30)의 구성에 따른 물성을 설명하기 위해 실시예 1 및 비교예 1의 평가 결과를 비교하여 설명하도록 한다. 실시예 1은 본 발명의 섬유 우레탄 시트이며, 비교예 1은 종래의 복합 방수 시트이다.

<실시예 1>

폴리에틸렌 테레프탈산 99 중량%, 이산화티타늄 1 중량%가 혼합되어 제조된 소재를 기반으로 복수의 미세관통공을 형성한 한 쌍의 시트 레이어에 폴리우레탄 필름을 적층하고 미세수직타공하여 섬유 우레탄 시트를 제조하였다.

<비교예 1>

종래의 복합 방수 시트 (한국 등록특허 제 10-0779217호)

제조된 실시예 1 및 비교예 1의 시트에 대한 시험을 실시하였다.

[실험예 1] 유해물질 시험

1. 휘발성 유기화합물 함량: KS M ISO 11890-2에 따라 가스크로마토그래피를 이용하여 휘발성 유기화합물의 함량을 측정하였다.

표 1은 유해물질 시험 결과를 나타난 표이다.

	VOC(Volatile Organic Compound)
실시예 1	0.5
비교예 1	4.1

표 1의 결과를 보면 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1의 섬유 우레탄 시트는 비교예 1의 복합 방수 시트에 비하여 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compound, VOC)의 함량이 낮아 휘발성 유기화합물의 연소로 인해 발생할 수 있는 탄소배출을 저감할 수 있는 것을 확인할 수 있다.

[실험예 2] 이산화탄소 시험

이산화탄소 발생량: ASTM D6866에 따라 생산량 50ton을 기준으로 이산화탄소 발생량을 측정하였다.

표 2는 이산화탄소 시험 결과를 나타난 표이다.

	이산화탄소 발생량
실시예 1	37.8
비교예 1	85

상술한 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1의 섬유 우레탄 시트는 비교예 1의 복합 방수 시트에 비하여 제조 시의 이산화탄소 발생량이 낮아 탄소배출저감 효과가 있음을 확인할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다중복합방수공법을 나타낸 순서도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 섬유 우레탄 시트를 이용한 다중 복합 방수 공법은 제 1 단계(S11), 제 2 단계(S12), 제 3 단계(S13), 제 4 단계(S14), 제 5 단계(S15)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

(S11) 제 1 단계

가장 처음으로, 건축물이나 구조물의 외면에 있어 방수 공법이 이루어질 표면, 다시 말해 시공면(10)의 불순물을 제거하여 바탕 처리한다. 즉, 제 1 단계는 불순물을 제거하고, 고르지 못한 시공면(10)을 평탄하게 정리하는 과정이라 할 수 있다. 여기서 불순물이라 함은, 시공면(10)에 붙어 있을 수 있는 먼지, 자갈, 기름 따위의 이물질을 지칭한다. 이때 불순물을 제거하기 위해 블로잉, 브러싱 등의 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 과량의 물 또는 기타 세정용 액상을 이용하여 시공면(10)을 세척하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 시공의 편의성을 확보하기 위해 표면이 고르지 못한 시공면(10)에 별도의 평탄화 처리를 수행할 수도 있으며, 이외에도 종래의 방수 공법에 따른 표면 처리 과정이 더 포함될 수 있음은 물론이다.

더불어, 후술할 프라이머층(20)이 보다 안정적으로 형성될 수 있도록, 불순물이 제거된 시공면(10)을 건조하는 과정이 별도로 수반될 수도 있으며, 통상의 기술자가 이용하는 바람직한 건조 공법 및 장치를 이용할 수 있다.

(S12) 제 2 단계

이어서, 바탕 처리된 시공면(10)에 표면 강화재를 도포하여 프라이머층(20)을 형성한다. 여기서 본 발명의 표면 강화재는 고른 시공면(10)을 확보함과 동시에 후술할 섬유 우레탄 시트(30) 및 방수재의 접착력을 높이고 방수성을 증대시키기 위한 것으로서, 라텍스(Latex)를 유효 성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

라텍스는 수용액 상에 미세한 고분자 입자가 분산되어 있는 형태의 물질로써, 제조 시 사용되는 성분에 따라 천연 라텍스와 합성 라텍스로 구분될 수 있다. 천연 라텍스는 고무나무에서 추출한 액체를 정제 및 가공하여 제조될 수 있으며, 합성 라텍스는 석유화학물질을 기반으로 화학적으로 합성된 것을 의미한다. 이때 바람직하게는, 천연 라텍스를 선택하여 이용함으로써 인체 및 환경에 유해한 물질이 생성되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 라텍스가 본 발명의 표면 강화재에 첨가됨에 따라 부착력이 강화됨과 동시에 점도를 부여하고 은폐력을 높이는 효과를 제공할 수 있다.

이때 본 발명의 표면 강화재의 보다 바람직한 조성에 대해 설명하자면, 본 발명의 표면 강화재는 에틸렌초산비닐(Ethylene vinyl acetate) 50 중량부, 초산비닐수지(Polyvinyl acetate) 15 중량부, 물 30 중량부, 라텍스 5 중량부가 포함된 것일 수 있다.

에틸렌초산비닐은 에틸렌 단량체와 초산비닐 단량체를 공중합시켜 얻을 수 있는 물질로, 뛰어난 유연성, 성형성, 충격 흡수성을 가지고 있음과 동시에 초산비닐의 함량에 따라 녹는점, 투명성, 마찰계수 등의 성질이 다르게 나타난다. 더하여, 에틸렌초산비닐은 핫멜트 접착제(Hot Melt Adhesive, HMA), 태양광 봉지재, 필름 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며, 미세공극을 메움으로써 수밀성과 방수성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

초산비닐수지는 초산비닐 단량체를 중합하여 얻을 수 있는 고분자 물질로서, 강한 접착성과 유연성의 특성을 가지고 있는 까닭에 접착제, 페인트, 종이 코팅, 수지가공제 등에 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 초산비닐수지는 화학적 내구성을 보다 증진시키고 나아가 크랙 대응력과 표면강도를 강화하는데 도움을 줄 수 있다.

물은 표면 강화재의 용매로써 상술한 에틸렌초산비닐, 초산비닐수지, 라텍스를 혼합하기 위해 첨가되는 것으로, 바람직하게는 정제수를 선택하여 이용함으로써 본 발명의 다중 복합 방수 공법으로 형성된 도막의 오염 또는 변질의 우려를 최소화할 수 있다. 다시 말해, 용해된 이온, 미생물, 고체입자 등의 불순물이 제거된 정제수를 용매로 사용할 수 있는데, 이때 정제수를 제조하는 방법에 있어서는 종래의 증류, 활성탄 흡착, 이온효과, 역삼투, 자외선 살균 램프 등을 이용할 수 있으므로 생략하도록 한다.

이와 같은 조성으로 이루어진 표면 강화재를 도포하기 위해 솔, 롤러, 뿜칠기 등의 도구들을 이용할 수 있으며, 표면 강화재가 도포된 이후에는 이물질이 침투되지 않도록 유의하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

따라서, 제 2 단계는 시공면(10)의 표면에 피막을 형성함으로써 시공면(10)을 매끄럽게 정리함과 동시에 후술할 섬유 우레탄 시트(30)와 시공면(10) 사이의 접착력을 증대시킬 수 있으며, 나아가 본 발명의 방수 공법의 시공성을 높이는 효과를 제공할 수 있다.

(S13) 제 3 단계

다음으로, 형성된 프라이머층(20)의 상면에 상술한 섬유 우레탄 시트(30)를 부착한다. 여기서 섬유 우레탄 시트(30)는 상술한 바와 같이 시트 레이어(31)와 합지 레이어(32)를 포함하는 것으로서, 본 발명의 다중 복합 방수 공법으로 형성된 도막의 방수성을 보장하고 부가적인 기능을 더하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 섬유 우레탄 시트(30)의 부착에 따라 후술할 방수재의 부착력을 높임과 동시에 도막의 인장강도를 높이고 단열성을 증진시킬 수 있다.

이때 바람직하게는, 본 발명의 섬유 우레탄 시트(30) 및 방수재의 방수성을 기본으로 할 수 있으나, 방수 기능을 보다 강화하기 위한 목적으로 섬유 우레탄 시트(30)를 부착하는 과정에 앞서 균열 발생 부위에 대한 부분 방수 처리가 수행될 수도 있다. 이러한 부분 방수 처리를 위해 종래의 침투 방수제를 이용할 수 있으며, 균열 발생 부위를 보강하고 추가적인 균열을 방지할 수 있는 것이라면 특별한 제한을 두지 않음을 밝히도록 한다.

더불어, 본 발명의 섬유 우레탄 시트(30)의 크기에 있어서도 한정을 두지 않아, 넓은 패널 타입으로 형성되거나 칩과 같은 작은 크기로 형성될 수도 있다. 또한, 프라이머층(20)의 상면에 한 장의 섬유 우레탄 시트(30)가 부착될 수도 있으며, 여러 장의 섬유 우레탄 시트(30)가 여러 번 부착되어 특정 시공면(10)의 강성을 보다 높이는 것 역시 가능하다.

이에 더하여, 섬유 우레탄 시트(30)를 프라이머층(20)의 상면에 부착하기 위해 별도의 접착제를 이용할 수도 있으며, 접착제에 대한 보다 상세한 설명은 종래의 섬유 시트 접착제에 대한 설명을 참조하면 되므로 생략토록 한다.

(S14) 제 4 단계

이어서, 섬유 우레탄 시트(30)의 상면에 방수재를 도포하여 기본방수층(40)을 형성한다. 이때 상술한 언급에서 본 발명의 섬유 우레탄 시트(30)는 복수의 미세관통공을 포함하고 있다고 하였는데, 이러한 미세관통공에 방수재를 도포하여 섬유 우레탄 시트(30)에 방수재가 함침되도록 하는 과정이라고 할 수 있다. 즉, 방수재가 함침되는 과정이 포함됨에 따라 원료의 이질감으로 인한 재료 분리 현상을 보다 확실하게 예방할 수 있게 된다.

이때 방수재를 도포하는 방법에 있어서는, 롤러를 통한 도포, 분사기를 통한 분사 등 방법의 종류, 가짓수에 있어 한정을 두지 않음을 기본으로 하며, 섬유 우레탄 시트(30) 위에 방수재를 부어 함침시키는 것도 가능하다. 다시 말해, 방수재를 함침시키는 방법에 있어서는 어떠한 제한도 두지 않으며, 본 발명의 방수재가 충분이 함침될 수 있도록 섬유 우레탄 시트(30)의 크기에 따라 도포하는 방수재의 두께와 속도를 조절하는 것이 가장 바람직하다고 할 수 있다.

여기서 방수재는 종래의 메틸메타크릴레이트 계열, 모르타르 계열, 우레탄 계열일 수도 있으나, 바람직하게 아크릴 수지 계열 방수재를 선택하여 보다 높은 수준의 부착성 및 우수한 작업성을 구현할 수 있다. 이와 같은 아크릴 수지 계열 방수재는 바람직하게 추가적인 조성을 더 포함하여 구성될 수 있는데, 이는 후술하도록 한다.

나아가, 방수재를 함침하는 과정 역시 별도의 건조 과정이 추가적으로 포함될 수 있으며, 이때 섬유 우레탄 시트(30)에 함침된 방수재가 완전히 건조될 수 있도록 충분한 시간을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

(S15) 제 5 단계

마지막으로, 기본방수층(40)의 상면에 방수재를 도포하여 추가방수층(50)을 형성한다. 여기서 방수재는 기본방수층(40)을 형성하는 방수재와 동일할 것일 수도 있으나, 상술한 방수재의 점도를 조절한 것일 수도 있다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술하도록 한다.

이때 본 발명의 방수재는 기본방수층(40)의 상면에 1 내지 5회 재도포되어 추가방수층을 형성할 수 있다. 더하여, 상술한 바와 같이 방수재를 도포하는 방법에 있어서는 제한을 두지 않음을 기본으로 하며, 재도포된 이후 적정 시간 즉 1 내지 24시간의 범주 내에서 건조 과정을 거칠 수 있다.

바람직한 일 실시예로서, 제 5 단계에서는 기본방수층(40)의 상면에 방수재를 1차 도포하여 1차 추가방수층을 형성하고, 1 내지 24시간의 건조를 거친 뒤 1차 추가방수층의 상면에 방수재를 2차 도포하여 2차 추가방수층을 형성할 수 있다.

이와 같은 방식으로 추가방수층(50)을 형성함으로써 추가방수층(50)이 충분한 두께를 갖게 함과 동시에 적정 수준의 점도와 탄성을 겸비한 도막을 구현해낼 수 있도록 할 수 있다.

정리하자면, 본 발명의 다중 복합 방수 공법은 우수한 방수 성능을 보장할 수 있음은 물론이거니와, 기존의 섬유시트/방수재 적층 공법에 비해 재료 분리 현상과 같은 결함이 발생할 확률이 현저히 낮다는 장점을 가진다.

이에 더하여, 여러 겹의 방수재 및 표면 강화재가 도포됨과 동시에 본 발명의 섬유 우레탄 시트(30)가 한 쌍의 시트 레이어(31) 사이에 합지 레이어(32)가 적층된 구조로 이루어짐에 따라 외부로부터 물이 유입되는 경로를 복잡하게 가져 방수 성능의 저하 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 본 발명의 다중 복합 방수 공법으로 형성된 도막의 유지 관리 용이성이 증진될 뿐 아니라 안정성을 높일 수 있다.

일반적으로, 방수 공법은 육안으로의 방수층 확인 가능 여부에 따라 노출 공법, 비노출 공법으로 분류될 수 있으며, 시공이 이루어지는 장소에 따라 달라질 수 있다. 이때 노출 공법의 경우에는 방수층이 밖으로 노출됨에 따라 산성비, 외부 충격, 자외선 등으로 인해 도막의 성능이 저하되거나 누수, 균열, 붕괴 등의 결함이 발생할 우려가 있다. 따라서 별도의 마감층(60)을 형성하여 방수층을 보호함으로써 품질 저하 현상이 나타날 가능성을 배제할 수 있는 과정이 필요하다고 할 수 있다.

다시 말해, 노출 공법이 수행되는 경우 상술한 제 5 단계 이후 상술한 제 5 단계를 통해 형성된 추가방수층(50)의 상면에 마감재를 도포하여 마감층(60)을 형성하는 제 6 단계가 더 수행될 수 있으며, 이때 본 발명의 마감재는 라임스톤(Limestone), 탈크(Talc) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

라임스톤은 주성분으로 염화칼슘(Calcium chloride)을 포함하는 암석을 지칭하며, 부드러우면서도 자연스러운 질감을 가지고 있어 마감재로 널리 사용되고 있는 것으로 알려져 있다.

탈크는 주성분으로 마그네슘을 포함하는 규산염 광물의 일종으로, 전기에 대한 절연성, 내화성, 내산성을 특징으로 포함하며, 본 발명의 마감재에 첨가됨으로써 불투명도를 향상시키고 방청 효과를 부여하는 역할을 수행할 수 있다.

따라서, 이와 같은 본 발명의 마감재는 라임스톤과 탈크 중 적어도 어느 하나를 포함하여 외부 환경으로부터 방수층을 보호하여 내구성을 향상시킬 수 있음과 동시에 미관을 보다 수려하게 마감하는 효과를 제공할 수 있다.

여기서 바람직하게, 본 발명의 마감재는 상술한 라임스톤과 탈크 이외에도 추가적인 조성을 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게 설명하자면, 본 발명의 마감재는 베이스 60 내지 80 중량부, 첨가제 1 내지 20 중량부, 용매 5 내지 20 중량부를 포함하는 것일 수 있다.

먼저, 베이스는 접착제의 역할을 수행하기 위해 첨가되는 것으로서, 아크릴에멀젼수지(Acrylic emulsion resin), 에틸렌초산비닐(Ethylene vinyl acetate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 기본으로 한다.

아크릴에멀젼수지는 접착성이 우수한 수지로서, 옥외에 노출시켜도 변색되지 않음과 동시에 내약품성도 좋으며, 전기절연성, 내수성이 모두 양호한 특징을 보인다. 더하여, 본 발명의 마감재가 기본적인 방수성을 가질 수 있도록 할 수 있으며, 후술한 에틸렌초산비닐과 함께 침투력을 향상시킴으로써 균열과 같은 미세한 공극에도 보다 용이하게 스며들 수 있도록 도움을 줄 수 있다.

이와 같은 아크릴에멀젼수지는 기본적으로 아크릴산 에스테르나 메타크릴산 에스테르, 나아가 불포화 카르복실산, 아크릴 단량체 등을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 불포화 카르복실산으로서는 아크릴릭애씨드, 메타크릴릭애씨드, 크로토닉애씨드, 이타코닉애씨드, 말레익애씨드 중 적어도 하나 이상이 이용될 수 있으며, 아크릴 단량체로써는 아크릴로니트릴, 아크릴아마이드, N-하이드록시아크릴아마이드, N-뷰톡시 메틸아크릴아마이드, 스티렌, 비닐아세테이트 중 적어도 어느 하나가 이용될 수 있다.

에틸렌초산비닐은 상술한 바와 같이 탁월한 유연성, 성형성, 충격 흡수성을 가지고 있는 물질로써, 본 발명의 마감재에 첨가되어 미세공극을 메움으로써 수밀성과 방수성을 보다 증진시키는 역할을 수행할 수 있다.

이때 본 발명의 베이스로써 아크릴에멀젼수지, 에틸렌초산비닐 중 하나를 선택하여 단독으로 이용할 수도 있으며, 종래의 우레아 수지(Urea resin), 실리콘 수지(Silicone resin) 등을 병용하여 이용할 수도 있음은 물론이다.

첨가제는 본 발명의 마감재의 물성을 복합적으로 개선하고 고성능화를 도모하기 위해 첨가되는 것이라고 할 수 있는데, 라임스톤(Limestone), 탈크(Talc) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.

상술한 언급에서, 라임스톤은 부드러운 색상을 구현할 수 있는 암석의 일종이며, 탈크는 불투명도를 증진시키고 방청 효과를 더할 수 있다고 하였다.

이에 더하여, 마감재에 부가적인 기능을 구현하기 위한 목적으로 상술한 라임스톤, 탈크 이외에도 추가적인 물질이 더 포함될 수도 있으며, 그 종류에 있어서는 한정 짓지 않음을 밝히도록 한다.

또한, 본 발명의 마감재를 구성하는 베이스와 첨가제는 물을 포함하는 용매로 하여 혼합될 수 있는데, 상술한 바와 같이 용매로써 정제수를 사용하여 불순물로 인해 본 발명의 다중 복합 방수 공법으로 시공된 도막의 품질이 저해되거나 오염 물질이 생성되는 것을 방지하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명의 마감재의 혼합성을 보다 개선하기 위한 목적으로 용매는 양쪽성의 특성을 포함하는 에탄올(Ethanol) 또는 이소프로필알코올(Isopropyl alcohol)을 포함할 수 있다. 즉, 용매로서 정제수와 함께 에탄올 및 이소프로필알코올을 혼합하여 이용할 수 있음은 물론이다. 다시 말해, 용매로써 선택되는 가짓수 또는 종류에 있어서 어떠한 제한도 두지 않는다.

따라서, 이와 같은 베이스, 첨가제, 용매를 포함하는 마감재는 도막을 보호하여 내구성을 보다 강화할 수 있음과 동시에 도막의 성능 및 품질 저하 현상을 초래할 수 있는 외부 환경 요인을 차단하는 효과를 제공할 수 있다.

더불어, 상술한 설명에서 본 발명의 다중 복합 방수 공법은 아크릴 수지 계열 방수재를 선택하여 부착성 및 시공성을 보다 향상시킬 수 있다고 하였다. 이때 바람직하게, 본 발명의 방수재는 에틸렌초산비닐(Ethylene vinyl acetate) 40 내지 70 중량부, 아크릴에멀젼수지(Acrylic emulsion resin) 10 내지 30 중량부, 초산비닐수지(Polyvinyl acetate) 10 내지 20 중량부, 초산비닐(Vinyl acetate) 1 내지 5 중량부를 포함한 것일 수 있다.

상술한 언급에서 에틸렌초산비닐과 아크릴에멀젼수지는 우수한 물성을 가지고 있는 물질로써 본 발명의 방수재로 하여금 기본적인 접착성을 겸비할 수 있도록 하는 접착제의 역할을 수행할 수 있다고 하였다.

초산비닐수지 역시 상술한 바와 같이 우수한 접착성과 유연성을 특성으로 포함하고 있으며, 내구성을 높이고 강도를 제고하는데 도움을 줄 수 있다.

초산비닐은 아세트산의 비닐에스터에 해당하는 무색투명한 액체로 상술한 초산비닐수지, 도료, 접착제 등의 원료로 광범위하게 이용될 수 있다. 이러한 초산비닐은 상술한 초산비닐수지를 보조하여 본 발명의 방수 공법으로 형성된 도막의 성능 저하를 한 번 더 방지하는 효과를 제공할 수 있다.

따라서, 이와 같은 방수재는 탁월한 수밀성 및 방수성을 겸비하여 도막의 성능을 보다 극대화할 수 있음과 동시에 내구성, 강도 등의 물성을 복합적으로 개선할 수 있으며 나아가 본 발명의 다중 복합 방수 공법의 고부가가치화를 도모할 수 있다.

나아가 바람직하게, 본 발명의 기본방수층(40)과 추가방수층(50)을 형성하는 방수재의 조성을 다르게 가질 수 있는데, 다시 말해 상술한 제 4 단계에서 도포되는 방수재의 경우 점도를 일부 낮춤으로써 보다 용이하게 함침될 수 있도록 하고, 제 5 단계에서 도포되는 방수재는 점도를 보다 높여 수밀성을 강화할 수 있다.

여기서 방수재의 점도를 조절하고 나아가 방수재를 구성하는 물질들의 혼합성을 높이기 위한 목적으로 물을 포함하는 용매를 통한 방수재의 희석이 이루어질 수 있는데, 여기서 보다 바람직하게는, 용매로써 정제수를 선택하여 사용함으로써 불순물로 인한 품질 저하 현상 및 오염물 생성을 방지하도록 하는 것이 가장 바람직하다고 할 수 있다.

이 경우, 기본방수층(40)을 형성하는 방수재는 가장 바람직하게 에틸렌초산비닐 50 중량부, 아크릴에멀젼수지 20 중량부, 초산비닐수지 15 중량부, 물 10 중량부, 초산비닐 5 중량부를 포함할 수 있으며, 추가방수층(50)을 형성하는 방수재는 가장 바람직하게 에틸렌초산비닐 60 중량부, 아크릴에멀젼수지 20 중량부, 초산비닐수지 15 중량부, 초산비닐 5 중량부를 포함할 수 있다.

즉, 에틸렌초산비닐과 물의 함량이 조절됨에 따라 본 발명의 방수재의 점도가 달라질 수 있으며, 바람직하게는 기본방수층(40)을 형성하기 위해 저점도의 방수재를 사용함으로써 섬유 우레탄 시트(30)에 보다 용이하게 흡수될 수 있도록 할 수 있음과 동시에 추가방수층(50)의 형성 시에는 에틸렌초산비닐의 함량을 높여 점착성 및 수밀성을 극대화할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트 및 이를 이용한 다중 복합 방수 공법의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

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10 : 시공면 20 : 프라이머층
30 : 섬유 우레탄 시트 31 : 시트 레이어
32 : 합지 레이어 40 : 기본방수층
50 : 추가방수층 60 : 마감층

Claims

탄소배출저감을 위한 섬유 우레탄 시트를 이용한 다중 복합 방수 공법으로서,
시공면의 불순물을 제거하여 바탕 처리하는, 제 1 단계;
상기 시공면에 라텍스(Latex)를 포함하는 표면 강화재를 도포하여 프라이머층을 형성하는, 제 2 단계;
표면에 관통 형성된 복수의 미세관통공을 포함한 상태에서 한 쌍으로 이루어져 적층된 것으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 95 내지 99 중량부 및 이산화티타늄(Titanium dioxide) 1 내지 5 중량부를 포함하는 시트 레이어 및, 상기 한 쌍의 시트 레이어 사이에 적층된 것으로서 폴리우레탄(Polyurethane)으로 이루어진 합지 레이어를 포함하는 섬유 우레탄 시트를 상기 프라이머층의 상면에 부착하는, 제 3 단계;
상기 섬유 우레탄 시트의 상면에 방수재를 도포하여 기본방수층을 형성하는, 제 4 단계;
상기 기본방수층의 상면에 상기 방수재를 도포하여 추가방수층을 형성하는, 제 5 단계;를 포함하되,
상기 방수재는,
에틸렌초산비닐(Ethylene vinyl acetate) 40 내지 70 중량부와, 아크릴에멀젼수지(Acrylic emulsion resin) 10 내지 30 중량부 및, 초산비닐수지(Polyvinyl acetate) 10 내지 20 중량부와, 초산비닐(Vinyl acetate) 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 복합 방수 공법.
제 1항에 있어서,
상기 제 5 단계 후에는,
상기 추가방수층의 상면에 라임스톤(Limestone), 탈크(Talc) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 마감재를 도포하여 마감층을 형성하는, 제 6 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 복합 방수 공법.
제 2항에 있어서,
상기 마감재는,
아크릴에멀젼수지(Acrylic emulsion resin), 에틸렌초산비닐(Ethylene vinyl acetate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 베이스 60 내지 80 중량부와, 라임스톤(Limestone), 탈크(Talc) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 첨가제 1 내지 20 중량부 및, 물을 포함하는 용매 5 내지 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 복합 방수 공법.
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