KR100327738B1 - 재활용 합성수지를 이용한 건축용 유로폼 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 유로폼에 관한 것으로, 폴리에틸렌계 폐수지에 톱밥, 왕겨, 제지슬러지 중 선택된 1종 이상의 충전재를 10-50중량% 혼합하고, 접착성 강화제인 무수말레인산을 1-5중량% 첨가한 후, 180-210℃의 온도에서 가열압축하여 1차압출판을 얻고, 1차압출판 상하부의 일면 또는 양면에 폴리에틸렌 재질의 압출쉬트를 적층하고 160-180℃의 온도, 5-10 kgf의 압력에서 가열가압하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의하여 그 동안 대부분 폐기되었던 폐수지를 재활용할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명에 의하여 얻어진 건축용 유로폼은 내수성과 내구성이 탁월하여 반영구적으로 사용할 수 있다.

Description

재활용 합성수지를 이용한 건축용 유로폼 및 그 제조방법 {Architecturae Euroform using Reusable Synthetic Resins and Preparation There for}

본 발명은 건축용 유로폼에 관한 것으로, 보다 상세하게로는 재활용 합성수지를 이용한 건축용 유로폼에 관한 것이다.

현재 대형 건축물을 구축하는 데에 있어서 내, 외벽체 및 기둥 성형시 유로폼(거푸집)을 사용하는 것이 일반적이다. 유로폼의 재료는 목재이며, 재료의 특성상 내수성 및 내구성이 부족하여 통상 5 내지 10회 사용 후 교체하여야 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 건축비용의 상승을 초래하고 목재소비를 증가시켜 지구환경에 악영향을 미칠 뿐만 아니라, 대부분 수입에 의존하여야 하는 국내사정을 감안할 때 시급히 해결해야 할 문제이다.

또한, 기존의 목제 유로폼은 재질상의 특성으로 인해 재사용시 표면에 부착된 콘크리트 조각들로 인하여 성형된 콘크리트의 표면이 불규칙하게 되어 건조 후 재처리하여야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내수성 및 내구성이 향상된 건축용 유로폼을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 유로폼의 재료를 목재 외의 다른 재질로 대체함으로써 목재의 소비를 줄이는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 현재 대부분 폐기되어 환경에 악영향을 미치고 있는 폐합성수지, 제지슬러지 및 톱밥을 재활용하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 유로폼의 표면에 콘크리트 조각들이 부착되지 아니 함으로써 재사용시에도 성형된 콘크리트의 표면상태가 양호한 건축용 유로폼을 제공하는 것이다.

본 발명의 제조방법은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 이들의 폐수지에 톱밥, 왕겨, 제지슬러지 중 선택된 1종 이상의 충전재를 10-50중량% 혼합하고, 접착성 강화제인 무수말레인산을 1-5중량% 첨가한 후, 180-210℃의 온도에서 가열압출하여 1차 압출판을 얻고, 1차 압출판의 양면에 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 재질의 압출쉬트를 적층하고 160-180℃의 온도, 5-10Kgf의 압력에서 가열가압하는 것으로 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 사용되는 폐수지는 폴리에틸렌계 폐수지가 적절하며, 그 대표적인 것으로는 농업용으로 사용된 폐비닐을 들 수 있다.

본 발명에서 사용되는 총전재는 톱밥, 왕겨, 제지슬러지 중에서 선택된 것으로 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수도 있다. 이와 같은 목질의 충전재는 합성수지에 비하여 밀도가 낮고 값이 저렴할 뿐만 아니라, 최종 제품의 가공성을 향상시키게 된다. 충전재는 사용전 함수율을 10%이내, 보다 바람직하게로는 5% 이내로 낮추는 것이 필요하다. 그 적절한 사용량은 건물기준으로 10-50중량%, 보다 바람직하게로는 30-40중량%이다. 상기 범위보다 많을 경우에는 최종제품의 내수성과 내구성이 부족하게 되며, 상기 범위 미만의 경우에는 최종제품의 경량성과 가공성이 저하된다.

충전재는 상기 3종류 중 1종이 단독으로 사용될 수 있으나, 각각의 결점을 보완하기 위하여 3종류를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 톱밥만을 사용할 경우에는 최종제품의 강도가 부족할 수 있으며, 왕겨만을 사용할 경우에는 경량성이 부족할 수 있다. 이들 3종류를 혼합하여 사용할 경우에는 서로 다른 크기의 입자들이 함께 존재하므로 고른 분산성을 얻을 수 있으며, 최종제품의 여러 가지 물성도 향상된다. 상기 3종류의 바람직한 혼합비율은 톱밥 : 왕겨 : 제지슬러지의 비율이 30-70 : 15-40 : 20-60이다.

제품의 내수성 및 내구성을 향상시키고 원료간의 접착력을 향상시키기 위하여는 접착성 강화제로 무수말레인산이 1-5중량% 첨가된다. 이 범위 미만의 경우에는 최종 제품의 내수성 및 내구성이 부족하게 되며, 이 범위를 초과하더라도 더 이상의 물성증가는 미미하다.

상기 조성의 혼합물을 균일하게 혼합한 후, 가열압출시키게 되면 합성수지-목질의 1차압출판이 얻어진다. 적절한 압출온도는 180-210℃이다.

얻어진 1차압출판 상하부에 별도로 압출된 폴리에틸렌 쉬트가 적층되며, 적층된 압출판을 가열가압하게 되면 최종제품이 얻어진다. 적절한 가열온도는 160-180℃이다. 가열가압에 의하여 외부의 폴리에틸렌 쉬트는 내부의 1차 압출판에 별도의 접착제의 사용없이도 강하게 결합되어 일체화된다.

이와 같이 얻어진 본 발명의 건축용 유로폼은 적층된 폴리에틸렌 쉬트층에 의하여 외부의 수분을 완전히 차단함으로써 내수성이 크게 증가하고 합성수지-목질로 구성된 재질 특성상 내구성이 우수하여 종래의 목재재질의 건축용 유로폼의 수명이 5-10회정도 인 데 비하여, 50-70회로 크게 향상된다. 또한 이로 인하여 10회 이내의 사용 후 폐기되거나 방치됨으로써 환경에 악영향을 끼치는 것이 방지된다.

<제조실시예 1-5>

폐폴리에틸렌수지(폐비닐)에 건조된 톱밥, 왕겨, 제지슬러지를 표 1과 같이 혼합하고 이 혼합물 100중량부에 대하여 무수말레인산 2중량부를 첨가하고 200℃의 온도에서 압출하여 1차 압출판을 얻었다. 얻어진 1차압출판 상하부에 별도로 압출된 고밀도폴리에틸렌 쉬트를 적층하고 8kgf의 압력조건에서 가열가압하여 최종 제품을 얻었다.

<비교제조예 1>

제조실시예 1과 동일하게 시행하되, 무수 말레인산을 첨가하지 아니하였다.

<비교제조예 2>

제조실시예 1과 동일하게 시행하되, 고밀도 폴리에틸렌 쉬트를 적층하지 아니하였다.

<실시예 1-5 및 비교예 1,2>

상기 제조실시예 및 비교제조예에 의하여 얻어진 제품의 물성 및 이를 건축용 유로폼으로 사용한 회수는 아래의 표 1과 같다.

구분	폐비닐(%)	톱밥(%)	왕겨(%)	제지슬러지(%)	인장강도(MPa)	신율(%)	탄성율(GPa)	사용회수
실시예 1	60	20	10	10	5.1±0.3	12.1±1.5	0.49±0.04	68
실시예 2	65	10	10	15	5.7±0.3	13.3±1.6	0.77±0.03	52
실시예 3	70	10	10	10	6.2±0.5	14.5±1.8	0.69±0.03	59
실시예 4	55	10	15	20	4.9±0.3	9.7±1.4	0.86±0.03	62
실시예 5	50	10	20	20	4.4±0.3	9.2±1.5	0.94±0.04	20
비교예 1	60	20	10	10	4.6±0.3	1.4±1.6	0.43±0.03	15
비교예 2	60	20	10	10	4.0±0.3	13.2±1.5	0.54±0.05	12

이상의 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하여 그 동안 대부분 폐기되었던 폐수지를 재활용할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명에 의하여 얻어진 건축용 유로폼은 내수성과 내구성이 탁월하여 반영구적으로 사용할 수 있다. 이에 따라 지구환경에 악영향을 미치는 목재의 소비를 줄일 수 있다.

Claims (2)

1. 폴리에틸렌계 폐수지에 톱밥, 왕겨, 제지슬러지 중 선택된 1종 이상의 충전재를 10-50중량% 혼합하고, 접착성 강화제인 무수말레인산을 1-5중량% 첨가한 후, 180-210℃의 온도에서 가열압축하여 1차압출판을 얻고, 1차압출판 상하부의 일면 또는 양면에 폴리에틸렌 재질의 압출쉬트를 적층하고 160-180℃의 온도, 5-10 kgf의 압력에서 가열가압하는 것을 특징으로 하는 건축용 유로폼의 제조방법.
2. 제 1항 기재의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 건축용 유로폼.