KR100362347B1 - 콘크리트 거푸집패널용 필름 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

콘크리트 거푸집 패널용 필름

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 낮은 온도에 빠르게 경화가 이루어지도록 페놀수지의 특성을 변화시킨 저온속 경화 특성의 변성 페놀수지에 선명도 및 착색력이 우수하고 수지와의 친화력이 탁월한 액상안료를 소량 첨가하여 균일한 색상 및 뛰어난 은폐력을 유지하게 하며, 내알카리성, 내산성, 내마모성, 내약품성, 방수성이 탁월하여 10회 이상 재사용이 가능하도록 내구성을 향상시킨 고품질의 콘크리트 거푸집패널용 필름을 제공함에 그 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 PH 6.7∼7.1, 40∼120g/㎡, 티타늄 15∼30% 크라프트지를 1차 함침용 페놀수지에 1차 함침시켜 도포한 후, 건조시키고, 다시 2차 함침용 페놀수지에 2차 함침시킨 후 건조시켜 제조된 콘크리트 거푸집패널용 필름을 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

내알카리성, 내산성, 내마모성, 내약품성, 방수성, 솔벤트에 강한 콘크리트 거푸집필름을 제조하여 합판 또는 방수용 M.D.F(중밀도 섬유판)위에 별도의 접착제 없이 열경화 접착시켜 이형성이 우수한 표면을 얻을 수 있도록 한 것임.

Description

콘크리트 거푸집패널용 필름{A film for concrete form panel}

본 발명은 토목공사 및 건축물의 바닥슬라브나 벽체등을 구축하기 위한 콘크리트 거푸집패널의 표면재로 사용되는 필름에 관한 것으로, 특히 변성페놀수지로 1차 및 2차 함침하여 형성한 필름을 별도의 접착제없이 합판 또는 방수용 MDF(중밀도 섬유판)에 열압으로 접착시켜 이형성이 우수한 표면을 얻을 수 있도록 한 콘크리트 거푸집패널용 필름에 관한 것이다.

일반적으로, 토목공사 및 건축물의 천장 또는 바닥 슬라브, 벽체등의 구축시 거푸집 패널을 사용하고 있으며, 이때 콘크리트를 타설한 후 매끄러운 표면을 얻기 위해서 특수 필름이 부착된 거푸집 패널용 합판을 사용하고 있다.

여기서, 상기 거푸집 패널에 부착되는 종래의 필름은 내알카리성, 내산성을 가지도록 하기 위해 페놀수지에 분말안료를 혼합하고, 크라프트지를 함침시킨 후 건조하고, 건조된 함침지를 소정 온도로 가열 압착하여 제조하고 있으며, 이러한 제조공정에 의해 제조된 필름은 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다.

그러나, 종래의 필름은 상기 크라프트지에 다량의 분말안료를 사용하기 때문에 안료의 분산 및 비산 방지시설이 필요하며, 선명도 및 착색력이 떨어져 색상이 균일하지 않고 제품에 따라 미세하게 안료가 묻어나오며, 내알카리성, 내마모성이 약하여 재사용 횟수가 4∼7회 정도로 낮아 내구성의 한계를 나타내는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 일반적인 열경화성 수지는 내약품성이 약하여 PH13의 강알카리성을 보이는 시멘트 모르타르에 쉽게 부식되어 거푸집 패널의 내구성에 치명적인 영향을 미치는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 낮은 온도에 빠르게 경화가 이루어지도록 페놀수지의 특성을 변화시킨 저온속 경화 특성의 변성 페놀수지에 선명도 및 착색력이 우수하고 수지와의 친화력이 탁월한 액상안료를 소량 첨가하여 균일한 색상 및 뛰어난 은폐력을 유지하게 하며, 내알카리성, 내산성, 내마모성, 내약품성, 방수성이 탁월하여 10회 이상 재사용이 가능하도록 내구성을 향상시킨 고품질의 콘크리트 거푸집패널용 필름을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 콘크리트 타설후 추가마감공정이 필요없는 콘크리트 거푸집패널용 필름을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 의한 거푸집 패널용 필름의 제조공정을 나타낸 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 롤코어 2 : 높낮이 조절롤러

3 : 제1 함침조 4 : 브레이드

5 : 적외선 히터 6 : 제2 함침조

7 : 가압롤러 8 : 평활롤러

9 : 건조실 10 : 냉각실

11 : 냉각롤러 12 : 절단기

13 : 이송롤러

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 크라프트지를 1차함침용 페놀수지에 1차함침시켜 도포한 후 건조시키고, 다시 2차함침용 페놀수지에 2차 함침시킨후, 건조시켜 제조된 콘크리트 거푸집패널용 필름을 제공한다.

여기서, 상기 1차 함침용 페놀수지는 주반응체인 페놀 36.6∼37.9wt%, 포르말린 59.6∼60.9wt%, 트리에틸아민(Triethylamine) 0.5∼1.8wt%, 수산화 나트륨(NaOH) 2.0∼3.3wt%를 혼합하여 제조되며, 2차함침용 페놀수지는 페놀 26.4∼27.8wt%, 포르말린 48.3∼49.7wt%를 주반응체로하고, 크레졸, 옻나무유(cash nut shell liquid), 동유(Tong oil), 비스페놀에이와 같은 변성체를 21.3∼22.7wt%를첨가하여 트리에틸아민 0.8∼2.2wt%, 수산화나트륨1.9∼3.2wt%를 혼합하여 종중합하여 제조한다.

이하, 첨부된 도1의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 콘크리트 거푸집패널용 필름은 건축물의 내장 마감용으로서 별도의 접착제없이 열경화 접착시켜 이형성이 우수한 표면을 얻을 수 있도록 구현한 것으로, 상기 거푸집 패널에 사용되는 표면재로서의 필름은 크라프트지를 1차함침용 페놀수지에 1차 함침시켜 도포한 후 건조시키고, 다시 2차 함침용 페놀수지에 2차함침시켜 도포한 후 다시 건조하여 제조된 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 페놀수지는 낮은 온도에 빠르게 경화가 이루어지도록 페놀수지의 특성을 변화시킨 저온속 경화 특성의 변성 페놀수지로 이루어져 있다.

상기와 같은 열경화성 페놀 수지를 이용한 필름의 제조방법을 도1을 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시한 바와 같이, 롤(1)에 감긴 PH6.7∼7.1, 40∼120g/m², 티탄늄15∼30% 함유된 함침색지인 크라프트지를 1차 함침용 페놀 수지와 액상안료가 혼합된 용액이 내재된 제1 함침조(3)에 함침시켜 통과한다. 이때, 높낮이 조절롤러(2)의 높이를 조절하면서 상기 크라프트지에 페놀 수지가 충분히 침투될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 제 1 함침조(3)를 통과한 크라프트지는 그의 양 표면에 접촉하는 브레이드(4)에 의해 수지가 제거되는데, 이때 상기 브레이드(4)의 접촉압에 따라 원지 표면에 도포된 수지량을 조절할 수 있도록 한다. 본 실시예에서 상기 브레이드(4)의 접촉압은 색지의 섬유조직 내부의 지공을 완전히 제거시킬 수 있을 정도의 접촉 압력을 가한다. 상기 크라프트지의 지공이 완전히 제거되면, 100∼120℃의 적외선 히터(5)를 통과시켜 건조하되, 휘발분 정도가 13∼14%가 되도록 건조시킨 다음, 2차 함침용 페놀 수지와 액상안료가 혼합된 용액을 내재시킨 제2 함침조(6)에 함침시켜 통과하도록 한다. 이러한 1차함침과정을 통하여 크라프트지의 섬유조직자체가 팽창되어 지공간격을 넓힘으로써 고분자량의 고점도 수지를 2차 함침에 사용할 수 있도록 하는 기능을 발휘하게 된다.

1차 건조된 크라프트지는 2차 함침용 페놀 수지에 함침된 후, 두개의 롤러 사이의 미세한 간격조절이 가능한 압착롤러(7)를 통과하면서 크라프트지의 특성에 맞게 함침량을 조절하게 된다. 즉, 상기 압착롤러(7)가 가압하는 것에 의해 원하는 만큼의 수지량이 크라프트지에 도포되도록 하는 것이다. 또한, 평활롤러(8)에 크라프트지를 통과시키면서 수지 도포량의 평활도를 유지할 수 있도록 한다.

상기 평활롤러(8)를 통과한 크라프트지는 각 구역별로 온도 편차를 가지는 열풍순환식 건조실(9)을 통과하면서 건조된다. 상기 건조실(9)은 4개의 구역으로 이루어지며, 각 구역은 순차적으로 100℃, 120℃, 130℃, 140℃로 상기 크라프트지를 건조시키고 있다. 이때, 건조실(9)을 통과하는 크라프트지의 진행 속도는 30∼50m/min을 유지할 수 있도록 한다.

상기 건조실(9)을 통과한 크라프트지는 냉각실(10)과 냉각 롤러(11)를 통과하면서 완전히 냉각되는데, 이때 상기 1차 냉각실(10)에서는 40∼50℃로 냉각하게 되고, 롤러 내부에 냉각수가 흐르는 2차 냉각롤러(11)사이로 상기 크라프트지가 통과할 때는 20∼30℃까지 완전히 냉각시킬 수 있도록 한다.

상기와 같이 냉각이 완료된 크라프트지는 절단기(12)에 의해 규격별로 절단하거나 절단없이 롤 타입으로 감은 콘크리트 거푸집 패널용 필름을 얻을 수 있도록 한다.

상기와 같이 제조된 거푸집 패널용 필름은 합판 또는 방수용 중밀도 섬유판위에 프레스로 열압 성형하게 되는데, 이때 열압조건은 다중 프레스(Multy Press)의 경우, 온도 130∼160℃, 압력 130∼160bar, 시간 5∼9분이며, 단사이클 프레스(Short Cycle Press)의 경우는 온도 150∼190℃, 압력 170∼300bar, 시간 30∼50초이며, 이 조건은 크라프트지의 특성 및 두께, 프레스의 성능에 따라 일부 편차가 있을 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는 액상안료가 혼합된 페놀수지가 담겨진 두 개의 함침조(3, 6)에 함침 크라프트지를 함침시켜 제조하는 예를 제시하고 있으나, 이에 반드시 국한하는 것은 아니다. 즉, 액상안료가 혼합된 페놀수지가 담겨진 하나의 함침조에 크라프트지를 1회에 한하여 함침시켜 도포한 후, 건조시켜 제조할 수도 있다. 이 경우, 전술한 첫 번째 실시예보다는 다소 특성이 저하되기는 하지만, 종래의 필름보다는 은폐력, 내마모성, 내알카리성, 내산성, 내약품성, 방수성등이 뛰어나다.

또한, 본 발명의 또다른 실시예로서 PH6.7∼7.1, 40∼120g/㎡, 티탄늄 15∼30% 함유된 크라프트지 대신에 250∼500CSF㎖로 해리된 농도 4.0±0.5%의 SWBKP(침엽화학표백펄프)와 HWBKP(활엽화학표백펄프)를 3:7∼7:3으로 혼합하고 티탄늄이 15∼20%함유된 함침색지를 안료가 혼합되지 않은 1차 함침용 페놀수지에 1차 함침시켜 도포한 후 건조시키고, 다시 안료가 혼합되지 않은 2차 함침용 페놀수지에 2차 함침시킨 후 건조시켜 제조할 수 있다. 이 경우 안료 혼합공정을 줄일 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 일련의 제조공정을 거치는 본 발명에서 사용되는 페놀수지는 다음과 같이 제조된다.

먼저, 1차함침조(3)에 내재되는 페놀수지 주반응체인 페놀 36.6∼37.9wt%, 포르말린 59.6∼60.9wt%, 트리에틸아민(Triethylamine) 0.5∼1.8wt%, 수산화 나트륨(NaOH) 2.0∼3.3wt%를 투입하여 교반한다.

그리고, 상기 교반된 수지를 가열하여 75∼85℃를 유지하면서 증류수 상용성을 측정하여 백탁이 발생하는 상태의 증류수/수지의 무게비율이 70∼80%에 도달하는 시점까지 반응을 지속한 뒤 40℃이하로 냉각하여 1차 페놀수지를 제조하게 된다.

상기와 같이 공축합된 1차 페놀수지의 물성은 150℃에서 경화시간 60∼80초, 점도가 25℃에서 50∼80cps, 비중 1.002∼1.100, PH 6.0∼8.0, 고형분 50∼55%를 유지하여 수지의 안정성이 360시간 이상 지속된다.

상기 2차함침용 페놀수지의 제조는 다음과 같다.

페놀 26.4∼27.8wt%, 포르말린 48.3∼49.7wt%를 주반응체로서 혼합하고, 크레졸, 옻나무유(cash nut shell liquid), 동유(Tong oil), 비스페놀에이와 같은 변성체를 21.3∼22.7wt%를 첨가하여 트리에틸아민 0.8∼2.2wt%, 수산화나트륨1.8∼3.2wt%를 촉매로 하여 혼합하여 교반한다. 이를 가열하여 75∼85℃를 유지하면서 증류수 상용성을 측정하여 백탁이 발생하는 증류수/수지의 무게비율이 60∼79%에 도달하는 시점까지 반응을 지속한 뒤 40℃이하로 냉각하고, 이형제 0.5∼0.9wt%와 분산제 및 발수제 0.2∼0.4wt%를 혼합하여 수지를 제조하게 된다.

여기서, 상기 이형제는 합판 또는 방수용 중밀도 섬유판과 거푸집패널용 필름을 열압성형시 열판과 이탈이 쉽게 되도록 하기 위해 사용하는 것이며, 분산제는 열압성형시 수지의 흐름성을 증대시켜 표면거칠기를 개선하는 기능과 함침공정에서 사용하는 안료 및 충진제의 균일한 분산과 침전방지를 위한 것이다.

또한, 발수제는 시멘트 모르타르와의 접촉시, 상기 시멘트에 혼합되어 강알카리를 보이는 물과의 반발력을 극대화하여 거푸집용 패널의 부식을 최소화함으로써 내구성을 향상시키는 기능을 부여하기 위한 것이다.

한편, 상기 페놀수지에 혼합되는 액상안료는 PH7.0∼9.0, 비중 2.0∼2.20g/㎤, 점도 90∼110KU, 안료 함량 60∼70%의 물성을 가지는 것으로, 필름의 제조시, 선명도 및 착색력을 향상시킬 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래의 필름보다 은폐력이 뛰어나며,내마모성, 내알카리성, 내산성, 내약품성, 방수성, 솔벤트에 강한 저온속 경화성 페놀수지로 대체함으로써 종래의 4∼7회정도 재사용이 가능했던 거푸집용 패널을 10회이상 사용이 가능하게 하여 원가절감을 이룰 수 있고, 저온속 경화성 페놀수지에 가장 적합하고 선명도 및 착색력이 우수한 액상안료를 소량 사용함으로써 안료가 묻어나지 않으며, 안료의 분산 및 비산방지시설이 필요없으므로 기계설비 및 인건비가 절약되고, 전량 수입에 의존했던 필름을 국산으로 대체할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 거푸집패널용 합판에만 사용하였으나, 방수용 중밀도 섬유판에도 사용이 가능하고, 표면이 매끄러운 방수용 중밀도 섬유판의 경우, 안료를 사용하지 않고 색지를 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 별도의 접착제없이 열경화 접착하여 시멘트로부터 이형성이 우수한 표면을 얻을 수 있는 효과를 가진다.

Claims (10)

1. 액상안료가 혼합된 페놀수지에 크라프트지를 함침시켜 도포한 후 건조시켜 제조한 콘크리트 거푸집패널용 필름.
2. 크라프트지를 액상안료와 혼합한 1차 함침용 페놀수지에 1차 함침시켜 도포한 후 건조시키고, 다시 액상안료와 혼합된 2차 함침용 페놀수지에 2차 함침시킨 후 건조시켜 제조한 콘크리트 거푸집패널용 필름.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 크라프트지는 PH6.7∼7.1, 40∼120g/㎡, 티탄늄 15∼30%를 함유하여 제조한 콘크리트 거푸집패널용 필름.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 1차 함침용 페놀수지는

   주반응체인 페놀 36.6∼37.9wt%, 포르말린 59.6∼60.9wt%, 트리에틸아민(Triethylamine) 0.5∼1.8wt%, 수산화 나트륨(NaOH) 2.0∼3.3wt%를 혼합하여 제조된 콘크리트 거푸집 패널용 필름.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 1차 함침용 페놀수지는

   150℃에서 경화시간 60∼80초, 점도가 25℃에서 50∼80cps, 비중 1.002∼1.100, PH 6.0∼8.0, 고형분 50∼55%의 물성을 가지는 콘크리트 거푸집 패널용 필름.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 2차 함침용 페놀수지는

   페놀 26.4∼27.8wt%, 포르말린 48.3∼49.7wt%를 주반응체로서 혼합하고, 크레졸, 옻나무유(cash nut shell liquid), 동유(Tong oil), 비스페놀에이중 어느, 하나의 변성체를 21.3∼22.7wt%를 첨가하며 촉매로서 트리에틸아민 0.8∼2.2wt%, 수산화나트륨1.8∼3.2wt%를 혼합하여 제조된 콘크리트 거푸집 패널용 필름.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 2차 함침용 페놀수지는 이형제 0.5∼0.9wt% 및 분산제 0.3∼0.5wt%를 혼합한 것을 특징으로 하는 콘크리트 거푸집패널용 필름.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 액상안료는

   PH7.0∼9.0, 비중 2.0∼2.20g/㎤, 점도 90∼110KU, 안료 함량 60∼70%의 물성을 가지는 콘크리트 거푸집패널용 필림.
9. 크라프트지를 안료가 혼합되지 않은 1차 함침용 페놀수지에 1차 함침시켜 도포한 후 건조시키고, 다시 안료가 혼합되지 않은 2차 함침용 페놀수지에 2차 함침시킨 후 건조시켜 제조한 콘크리트 거푸집패널용 필름.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 크라프트지는 250∼500CSF㎖로 해리된 농도 4.0±0.5%의 SWBKP(침엽화학표백펄프)와 HWBKP(활엽화학표백펄프)를 3:7∼7:3으로 혼합하고 티탄늄 15∼20%를 함유하여 제조된 거푸집패널용 필름.