KR100476325B1 - Composition of arificial wood for wood restoration - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 훼손된 목재를 복원하기 위해 사용하는 인공목재 조성물에 관한 것이고, 보다 상세하게는 에폭시 수지와 경화제를 혼합하여 퍼티화하고, 이를 훼손된 목재에 적용하여 목재의 내투수성과 강도를 증가시키는 인공목재 조성물 및 이를 이용한 목재의 복원방법에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial wood composition used for restoring damaged wood, and more particularly, to putty by mixing an epoxy resin and a hardener, and applying it to the damaged wood to increase the water permeability and strength of the wood. It relates to a composition and a method for restoring wood using the same.
목재는 인류에 없어서는 안될 천연재료로 사용되어져 왔으며, 특히, 외관의 수려함과 구조적 특성, 가공성때문에 인류발생 초기부터 현대에 이르기까지 중요한 건축 재료로서 이용되어 왔다. Wood has been used as an indispensable natural material for human beings, and in particular, it has been used as an important building material from the early days of human generation to the present day because of its beautiful appearance, structural characteristics and processability.
그러나, 목재를 사용한 건물은 벽돌, 콘크리트와는 달리 생물이기 때문에, 하중을 받으면 휘어지거나 줄어들기 시작하거나, 시간이 지나면서 수분 함유량이 변화로 목재의 변형이 쉽게 발생된다.However, unlike bricks and concretes, buildings made of wood are creatures, so they bend or shrink when they are loaded, or they change easily due to changes in moisture content over time.
그리고 변형된 목재를 장기간 방치하게 되면, 목재의 훼손이 심해져서, 비틀어져 홈이나 틈이 발생되고, 상기 홈이나 틈 사이로 수분과 미생물의 침투가 용이하게 되어, 목재가 부후(腐朽)되기 쉽게 된다.If the deformed wood is left for a long time, the damage of the wood becomes severe, the grooves and cracks are generated, the moisture and microorganisms are easily penetrated between the grooves and the gaps, and the wood is easily deteriorated.
또한, 최근에는 기후 온난화 및 이상화나 대기오염 등으로 인해 목재의 사용기간이 점점 짧아지고 있는 추세이다.In addition, recently, due to climate warming and idealization or air pollution, the use of wood is getting shorter.
특히, 목조 문화재인 경우에는 환경요인과 함께 오랜 세월의 경과로 인하여보수정비 주기가 갈수록 짧아지고 있다. In particular, in the case of wooden cultural properties, the maintenance cycle is getting shorter due to the environmental factors and the passage of time.
따라서, 일단 훼손된 목재를 복원하기 위해서는, 보강시 목재의 수분에 대한 영향을 최소한으로 줄이고, 작업이 완료된 후에는 목재의 강도를 증가시켜주어야 하는 점이 중요하다.Therefore, in order to restore damaged wood once, it is important to minimize the impact on the moisture of the wood during reinforcement and to increase the strength of the wood after the work is completed.
일반적으로 훼손된 목재를 보수하는 방법으로는 신재(정상목재)로 교체하거나 인공수지로 처리하는 방법이 알려져 있는데, 목재를 신재로 교체하는 것은 낭비가 심하고, 인공수지는 유기 용제를 사용하여 휘발성 유기 화합물(VOC)나 유독성 악취가 발생하는 문제점이 있다.In general, a method of repairing damaged wood is known to be replaced with new materials (normal wood) or treated with artificial resins. Replacing wood with new materials is wasteful, and artificial resins use organic solvents to volatile organic compounds. (VOC) or toxic odor occurs.
또한, 인공수지는 경화시간이 빨라서, 작업성이 용이하지 않고, 경화된 후의 강도가 약하여, 톱질, 대패질, 사포질 등의 표면처리가 어려운 단점이 있다.In addition, the artificial resin has a disadvantage that the curing time is fast, the workability is not easy, the strength after curing is weak, and the surface treatment of sawing, planer, sandpaper and the like is difficult.
이에, 본 발명자는 목재 복원에 있어서, 목재의 부후 및 훼손에 가장 큰 영향을 미치는 인자인 수분과 하중감소로 인한 목재 강도의 저하를 해소할 수 있으면서, 작업성이 우수하고, 복원상태가 오래동안 지속되면서 인체와 주변 환경에는 전혀 해가 되지 않는 인공목재 조성물을 개발하고자 하였다.Accordingly, the present inventors can solve the degradation of the wood strength due to the decrease in moisture and load, which is the factor which has the greatest influence on the wood deterioration and damage in the wood restoration, the workability is excellent, and the restoration state is long As we continue, we wanted to develop an artificial wood composition that does not harm the human body and the surrounding environment.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 50 ∼70 중량% 에폭시 수지와 30∼50중량% 경화제로 이루어진 목재 복원용 인공목재 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object is to provide a wood restoration artificial wood composition consisting of 50 to 70% by weight epoxy resin and 30 to 50% by weight hardener.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 이용하여 부후되거나 훼손된 목재를 복원하는 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for restoring old or damaged wood using the composition.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 50 ∼70 중량% 에폭시 수지와 30∼50중량% 에폭시 수지 경화제로 이루어진 목재 복원용 인공목재 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wood restoration artificial wood composition consisting of 50 to 70% by weight epoxy resin and 30 to 50% by weight epoxy resin curing agent.
또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 조성물을 혼합하고 교반하여 퍼티화하는 단계; 상기 퍼티화된 조성물을 목재의 훼손된 부위에 적절히 주입 또는 덧붙이거나, 소정의 형상으로 성형하여 결합하는 단계; 및 상기 목재에 결합된 조성물을 접착 및 경화시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 목재 복원 방법을 제공한다.In order to achieve another object, the present invention comprises the steps of mixing and stirring the composition to putty; Injecting or adding the puttyed composition to the damaged area of wood as appropriate, or molding and joining to a predetermined shape; And it provides a wood restoration method comprising the step of adhering and curing the composition bonded to the wood.
이때, 본 발명의 조성물에서 상기 에폭시 수지를 70 중량% 이상 사용하게 되면, 효과에 비해 원가절감의 경제적 효율이 떨어지고, 50 중량% 이하를 사용하게 되면 에폭시 수지의 접착력 및 경화 후 강도가 급속히 저하되기 때문이다.At this time, when using the epoxy resin in the composition of the present invention 70% by weight or more, the cost-effective economic efficiency is lower than the effect, when using 50% by weight or less, the adhesive strength of the epoxy resin and the strength after hardening rapidly decreases Because.
그리고, 본 발명의 인공목재 조성물에 사용되는 에폭시 수지와 경화제에는 충전재가 1:2 내지 2:1의 비율로 혼합되어 구성된 것을 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1:1의 비율로 혼합되어 구성된 것을 사용한다.In addition, the epoxy resin and the curing agent used in the artificial wood composition of the present invention, it is preferable to use a mixture composed of a filler in the ratio of 1: 2 to 2: 1, more preferably in a ratio of 1: 1 Use what is configured.
이는 충전재가 에폭시 수지와 경화제의 50% 이하가 되면, 순수 에폭시 수지의 사용량이 많아지기 때문에 경제성이 저감되고, 200% 이상이 되면, 충전재의 양이 지나치게 많아서 에폭시 수지가 충전재 간의 바인더 역할만을 하게 되어, 실제적으로 복원할 목재와의 접착력이 저감되기 때문이다.This means that when the filler is 50% or less of the epoxy resin and the curing agent, the economical efficiency is reduced because the amount of the pure epoxy resin is increased, and when the filler is 200% or more, the amount of the filler is too large so that the epoxy resin acts as a binder between the fillers. This is because, in practice, the adhesion to wood to be restored is reduced.
또한, 본 발명에서 사용되는 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지와 점도는 퍼티타입의 고점도인 것을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the epoxy resin used by this invention uses a bisphenol-A epoxy resin and a thing with a high viscosity of a putty type.
이는, 비스페놀 A형 에폭시 수지는 대표적인 에폭시 수지로서, 구하기가 쉽고, 고점도로서 희석제, 충전재와의 상용성이 우수하고, 가소성 등이 있기 때문이다.This is because bisphenol A type epoxy resin is a typical epoxy resin, and is easy to obtain, has high viscosity, excellent compatibility with a diluent and a filler, and plasticity.
그리고, 에폭시 수지를 경화시키기 위해, 본 발명에서는 폴리아미드계 수지, 폴리설파이드계 수지를 경화제로 사용하는 것이 바람직하고, 특히 폴리아미드계 수지를 사용하는 것이 더 바람직하다.And in order to harden an epoxy resin, in this invention, it is preferable to use polyamide resin and polysulfide resin as a hardening | curing agent, and it is more preferable to use polyamide resin especially.
이는 본 발명에서 복원하고자 하는 목재는 일반적으로 이동이 어려운 건축물에 사용된 목재이므로, 가능한 가열설비가 필요없고 공간에 구애받지 않는 상온경화형 수지를 사용해야 하고, 점도있는 반고상의 에폭시 수지와 혼합되어, 목재의 훼손된 부위에 맞는 형상으로 성형이 가능해야하는데, 상기 폴리아미드계 수지와 폴리설파이드계 수지가 상술한 이유에 부합되는 가소성 및 상온경화형 수지이기때문이다.This is because the wood that is to be restored in the present invention is generally used in buildings that are difficult to move, so it is necessary to use a room temperature-curable resin that does not require heating facilities and is space-independent, and is mixed with a viscous semi-solid epoxy resin. Molding should be possible in a shape suitable for the damaged part of the polyamide-based resin and the polysulfide-based resin because it is a plastic and room temperature-curable resin for the reasons described above.
특히, 폴리아미드계 수지는 에폭시 수지와의 반응에서 불균일한 혼합에 의한 접착 불량 및 미경화 영향이 크지 않아서, 다른 수지에 비해 사용하기에 더 간편하다.In particular, polyamide-based resins are not easy to be used compared to other resins because they do not have a large amount of poor adhesion and uncured effects due to heterogeneous mixing in the reaction with epoxy resins.
본 발명의 조성물은 훼손된 목재 부위의 틈이나 구멍을 채우거나 또는 덧붙이거나, 소정의 형상으로 성형하여 결합하는 방식으로 훼손된 목재를 복원한다.The composition of the present invention restores the damaged wood by filling or adding gaps or holes in the damaged wood area or by molding and joining to a predetermined shape.
본 발명은 썩거나 마르거나 부식된 창문과 문지방, 창틀, 문틀, 기둥, 계단, 난간, 마루, 문, 실내외 가구, 고고학적 및 예술적 복원 및 보트, 선박 그리고 모든 종류의 목공 제품을 복원시키고 방수화 하는데 사용된다. The present invention provides for the restoration and waterproofing of rotten, dry or corroded windows and doors, window frames, door frames, columns, stairs, railings, floors, doors, indoor and outdoor furniture, archaeological and artistic restoration and boats, ships and all kinds of woodworking products. Used.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 인공목재 조성물은 상온에서 쉽게 열경화성의 물질로 제조할 수 있고, 훼손된 목재 부위를 쉽게 복원할 수 있게 원하는 형상으로 성형이 가능한 반고상의 점성이 높은 에폭시 수지를 사용한다.The artificial wood composition of the present invention uses a semi-solid, highly viscous epoxy resin that can be easily formed into a thermosetting material at room temperature, and can be molded into a desired shape so that damaged wood parts can be easily restored.
또한, 본 발명은 일반 수지와는 다르게, 경화시, 부생성물이 없어서 수축이 매우 작고, 휘발성 유기용제를 사용하지 않아 휘발물질이 거의 발생하지 않으며, 충전제와의 상용성이 우수하여 전기적 및 기계적 성질과 내수성, 내약품성, 가소성, 내마모성 및 난연성 등의 기능을 부여할 수 있는 에폭시 수지의 특성을 이용한다.In addition, unlike the general resin, the present invention, when cured, has no by-products and thus shrinkage is very small, and since volatile organic solvents are not used, volatiles are hardly generated, and compatibility with fillers is excellent in electrical and mechanical properties. And properties of epoxy resins that can impart functions such as water resistance, chemical resistance, plasticity, wear resistance, and flame resistance.
그리고, 본 발명의 경화제는 에폭시 수지를 훼손된 목재의 부분에 덧붙이거나 이에 대응되는 형상으로 성형하여 부착시킨 다음, 상온에서 방치하거나 고온의 조건 하에 에폭시 수지의 경화 및 목재와 에폭시 수지 사이의 접착반응을 수행하여 훼손된 목재 부위를 복원할 수 있도록, 가소성 및 상온경화형 경화제를 선택하여 사용해야 하는 데, 이에 부합되는 경화제가 폴리아미드계 수지나 폴리 설파이드계 수지이다.In addition, the curing agent of the present invention is added to the part of the damaged wood or molded into a shape corresponding to the damaged wood, and then left to stand at room temperature or under the conditions of high temperature curing of the epoxy resin and adhesion reaction between wood and epoxy resin In order to restore the damaged wood part by performing, it is necessary to select and use a plastic and room temperature curing type curing agent, the corresponding curing agent is a polyamide resin or poly sulfide resin.
상술한 본 발명의 접착방식은 경화제를 에폭시 수지에 첨가하지 않으면 경화되지 않기 때문에 온도에 관계없이 장기간의 보관이 가능한 장점을 가지게 된다.Since the adhesive method of the present invention does not cure unless the curing agent is added to the epoxy resin, it has the advantage that it can be stored for a long time regardless of temperature.
또한, 상기 충전재를 사용하면, 원가절감을 하면서 에폭시 수지의 희석으로 반응 자체를 느리게 하고, 발열반응에 의한 경화에서 최고발열온도를 제어하기 때문에, 보다 큰 주형품을 제조할 수 있는 장점을 가지게 된다.In addition, when the filler is used, the reaction itself is slowed by dilution of the epoxy resin while controlling the cost, and the maximum exothermic temperature is controlled during the curing by the exothermic reaction, thereby producing a larger cast product. .
상기 장점은 본 발명의 인공목재 조성물을 부후나 훼손된 목재 부위에 접착시, 목재의 공극으로 깊숙히 침투할 수 있는 시간을 제공하고, 작업시에 가사용 시간이 길기때문에 우수한 작업성을 제공하는 것이다.The above advantage is to provide a time to penetrate deeply into the pores of the wood when adhering the artificial wood composition of the present invention to the wood parts of the spoiled or damaged, and to provide excellent workability because the use time is long in operation.
그래서, 본 발명에서는 무기, 유기, 금속분말, 모래 등의 충전재를 매우 다량 첨가하여 사용하는 데, 특히, 에폭시 수지에 요변성(搖變性, thixotropic)을 증가시키기 위해 단위표면적이 넓은 미세한 에어로실((Aerosil; 콜로이드상의 실리카)나 벤토나이트 계열의 점토질의 충전재를 사용하는 것이 바람직하다. 하지만, 복원하고자 하는 목재의 용도에 따라 활석, 모래, 마이카, 탈크, 탈산칼슘, 석영, 유리 섬유, 알루미늄, 산화알루미늄, 철, 산화철, 구리 및 산화안티몬(Sb2O3) 등을 사용한다.Therefore, in the present invention, a very large amount of fillers such as inorganic, organic, metal powder, sand, and the like are added and used, in particular, in order to increase thixotropic properties in the epoxy resin, a fine aerosil having a wide unit surface area ( It is preferable to use aerosil (colloidal silica) or bentonite-based clay filler, but depending on the wood to be restored, talc, sand, mica, talc, calcium oxide, quartz, glass fiber, aluminum, oxide Aluminum, iron, iron oxide, copper, antimony oxide (Sb 2 O 3), and the like are used.
일반적으로 상기 기재된 충전재 중 무기질은 주로 증량재의 용도로 사용하고, 유리섬유나 마이카. 석영은 보강용(補强用)으로, 금속질은 열팽창계수, 내마모성, 열전도성, 접착성 등의 조절 용도로, 산화안티몬은 난연용(難煙用)으로 사용된다.In general, minerals in the fillers described above are mainly used as extenders, glass fibers and mica. Quartz is used for reinforcement, metal is used for controlling thermal expansion coefficient, abrasion resistance, thermal conductivity, adhesiveness, etc., and antimony oxide is used for flame retardant.
이때, 상기 충전재의 사용범위는 원가절감 부분과 본 발명에 따른 조성물의 인장, 압축 및 부착 강도와 가사시간과 내투수성 등에 의해서, 에폭시 수지와 경화제와 1:1 로 혼합하여 사용한다.At this time, the use range of the filler is used by mixing 1: 1 with the epoxy resin and the curing agent by the cost reduction portion and the tensile, compressive and adhesive strength and pot life and water permeability of the composition according to the present invention.
그리고, 상기 충전재의 입도는 일반적으로 공지된 200-400 메쉬(mesh)인 것을 사용한다.In addition, the particle size of the filler is generally used 200-400 mesh (known).
또한, 본 발명은 상온경화형 경화제를 사용하여, 상온에서도 경화반응이 가열온도에 비례하여 경화반응시간이 변하기 때문에, 상황에 따라 상온 조건이나 일정한 가열온도의 조건을 선택하여 경화시간을 조절할 수 있고, 바람직하게는 상온에서 반경화시키고, 고온으로 후경화시키는 방법이 바람직하다. 이는 경화시 수축을 최소화화고, 초기부터 고온 경화하는 경우보다 접착력이 향상되기 때문이다.In addition, the present invention using a room temperature curing type curing agent, since the curing reaction time changes in proportion to the heating temperature even at room temperature, it is possible to adjust the curing time by selecting the conditions of room temperature or constant heating temperature according to the situation, Preferably a method of semi-curing at room temperature and post-curing to high temperature is preferred. This is because the shrinkage during curing is minimized, and the adhesion is improved compared to the case of high temperature curing from the beginning.
그리고, 순도가 높은 에폭시 수지일수록 200℃ 이하의 온도에서 화학적으로 매우 안정하고, 열가소성의 특성을 지니기 때문에, 경우에 따라 순수 에폭시 수지를 사용한다.In addition, since the epoxy resin having high purity is very chemically stable at a temperature of 200 ° C. or less, and has a thermoplastic property, a pure epoxy resin is sometimes used.
한편, 본 발명의 조성물을 사용하는 방법은 다음과 같다.On the other hand, the method of using the composition of the present invention is as follows.
고점도의 에폭시 수지와 반고체형의 경화제를 적절히 혼합하고 교반하여 퍼티화하고, 상기 퍼티화된 조성물을 목재의 훼손된 부위에 적절히 주입 또는 덧붙이거나, 소정의 형상으로 성형하여 결합한 다음, 상온에 방치하거나 또는 가열 조건하에서 에폭시 수지가 목재에 접착 및 경화되게 하여, 부후 또는 훼손으로 손상된 목재의 부분을 원형 그대로 복원할 수 있게 한다.The high viscosity epoxy resin and the semi-solid curing agent are properly mixed and stirred to putty, and the putty composition is appropriately injected or added to the damaged part of wood, molded into a predetermined shape, bonded, and then left to stand at room temperature, or Epoxy resins adhere and harden to wood under heating conditions, allowing the part of wood damaged by swelling or damage to be restored intact.
그러면, 목재에 접착되고 경화된 에폭시 수지는 내후성, 내화학성, 내수성, 내열성 및 기후에 강한 특성을 가지게 되면서, 수축이 거의 없이 인장강도, 압축강도 및 부착강도가 우수한 강한 덩어리로 변하기 때문에 톱질, 못질, 대패질 및 사포질이 가능하여 표면 거칠기를 미세하게 조절하고 그 외관은 무색을 나타내어 염료 또는 도료 등 다른 색으로 착색하기 쉽게된다. Then, the epoxy resin bonded and cured to wood has characteristics of weather resistance, chemical resistance, water resistance, heat resistance, and weather resistance, and is changed into a strong mass having excellent tensile strength, compressive strength, and adhesion strength with little shrinkage. It is possible to planer and sandpaper, finely control the surface roughness and its appearance is colorless, so that it is easy to be colored in other colors, such as dye or paint.
또한, 경화시간이나 가사시간이 길어서 자연스러운 목재 분위기를 연출할 수 있는 나무결, 나이테 등의 무늬등을 넣는데 매우 작업성이 우수하게 된다.In addition, since the hardening time and the pot life is long, it is very workable to put a pattern such as wood grain, rings, etc., which can produce a natural wood atmosphere.
따라서, 본 발명의 인공목재 조성물은 목재에서 훼손된 틈, 구멍을 채우거나 어떤 두께의 형태도 보강하는 퍼티(일명 빠다; putty)로 사용된다.Therefore, the artificial wood composition of the present invention is used as a putty (filler) to fill the damaged gaps, holes in the wood or to reinforce the shape of any thickness.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
[실시예 1] 본 발명의 조성물 제조Example 1 Preparation of Composition of the Invention
점도는 고점도(putty 타입)에 비중이 0.55인 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스페놀과 (클로로메틸)옥실란과 중합물[CAS No 25068-38-6; 4,4'-(1-Methylethylidene) bisphenol,-,polymer with (chloromethyl)oxirane] 50 중량%와 에어로실 50 중량%가 혼합되어 이루어진 에폭시 수지와 점도는 반고체 타입에 비중이 0.55인 폴리아미드 수지(CAS No 98910-91-8; polyamide resin) 50 %와 에어로실 50%가 혼합되어 이루어진 경화제를 1:1로 혼합하고, 균일하게 반죽하여 인공목재의 퍼티를 완성하였다.The viscosity is 4,4 '-(1-methylethylidene) bisphenol, (chloromethyl) oxysilane, and a polymer having a specific gravity of 0.55 and high viscosity (putty type) [CAS No 25068-38-6; 4,4 '-(1-Methylethylidene) bisphenol,-, polymer with (chloromethyl) oxirane] Epoxy resin with 50% by weight and 50% by weight of aerosil and polyamide resin having a specific gravity of 0.55 for the semi-solid type. CAS No 98910-91-8; polyamide resin) 50% and aerosil 50% mixed with a curing agent 1: 1 was mixed uniformly to complete the putty of artificial wood.
[실시예 2] 시간 의존성 점도 및 시차열분석(DSC) Example 2 Time-Dependent Viscosity and Differential Thermal Analysis (DSC)
본 실시예는 상기 실시예 1의 퍼티 조성물과 타사 제품의 시간과 온도 변화에 따른 점도의 변화를 측정하여, 훼손된 목재에서의 복원 효과를 비교하고자 하였다.This Example was to measure the change in viscosity with time and temperature changes of the putty composition of the Example 1 and the other company's products, to compare the restoration effect in the damaged wood.
본 실시예는 서울대 농업생명과학대학 임산공학과 목질복합재료 및 접착과학연구실에 의뢰하여 수행하였다.This example was performed by requesting the wood composite materials and adhesive science laboratory of the Department of Forestry Engineering, College of Agriculture and Life Science, Seoul National University.
1. 시간에 따른 점도의 변화1. Variation of viscosity with time
점도 측정은 DV- E 타입의 디지탈 점도 측정기(Brookfild사, 미국)를 사용 하였으며, 시간 경과에 따른 점도는 도 1에 도시된 바와 같이 측정되었으며, 상기 측정 결과를 분석하여 하기 표 1에 나타내었다.The viscosity was measured using a DV-E type digital viscosity meter (Brookfild, USA), the viscosity over time was measured as shown in Figure 1, it is shown in Table 1 by analyzing the measurement results.
이때, 타사 제품은 O 사의 아랄다이트(araldite)를 사용하였다. At this time, the other company's product was used Araldite (O).
이의 결과, 본 발명에 따른 조성물을 부후나 훼손된 부위에 접착하였을 경우, 목재의 공극 내로 침투할 시간이 아랄다이트에 비해 두배 정도 길고, 최대 점도 도달시간은 5배 정도 길다는 사실을 알 수 있었다.As a result, when the composition according to the present invention is adhered to the swelling or damaged area, it can be seen that the time to penetrate into the pores of wood is twice as long as that of araldite, and the maximum viscosity time is about 5 times longer. .
2. 시차 열분석2. Differential Thermal Analysis
열분석은 고분자를 포함한 유기물이나 무기물에 있어서, 온도 변화에 따른 무게의 변화, 엔탈피, 또는 열용량의 변화 및 기계적 성질 등의 변화를 측정하는 것으로, 본 실시예에서는 고분자 물질의 경화온도에 따른 경화정도를 알아보고자 수행하였다.Thermal analysis is to measure the change in weight, enthalpy, or change in heat capacity and mechanical properties of organic or inorganic materials including polymers. In this embodiment, the degree of curing according to the curing temperature of the polymer material is measured. This was done to find out.
이때, 분석에 사용한 열분석 시스템은 시차주사열분석기(DSC)를 사용하였다.In this case, a differential scanning thermal analyzer (DSC) was used for the thermal analysis system used for the analysis.
그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 아랄다이트의 경화온도는 112.22℃, 본 발명의 실시예 1은 124.41℃로 측정되어, 상기 2-1의 점도측정 결과와 동일하게 본 발명이 아랄다이트에 비해 경화가 더 길다는 것을 알 수 있었다.As a result, as shown in Figure 2, the curing temperature of the araldite is 112.22 ℃, Example 1 of the present invention was measured at 124.41 ℃, the present invention is the same as the viscosity measurement results of 2-1 Araldai It was found that the curing was longer than that of the wort.
따라서, 본 발명은 부후나 훼손된 부위에 접착하였을 경우, 초기에 점도를 유지하는 시간이 상대적으로 훨씬 크기 때문에 목재의 훼손 부위나 부후 공간으로 침투할 수 있는 가능성이 훨씬 높고, 접착제 교반 후 작업완료 시점까지 가사 시간이 길기 때문에 작업성 및 경제성을 우수함을 확인할 수 있었다.Therefore, the present invention is much more likely to penetrate into the damaged area or the thickening space of the wood, since the time to maintain the viscosity initially is relatively much larger when adhered to the swelling or damaged area, and the work completion point after stirring the adhesive Long pot life was confirmed to be excellent workability and economics.
[실시예 3] 본 발명의 기계적 특성 분석Example 3 Mechanical Characteristic Analysis of the Invention
본 실시예는 본 발명에 따른 복원방법에 의해 부후나 훼손된 목재를 복원한 다음, 복원된 목재의 기계적인 특성을 측정하고 복원하기 전하고 비교하여, 본 발명의 효과를 입증하고자 하였다.This embodiment was intended to demonstrate the effectiveness of the present invention by restoring wood that has been damaged or damaged by the restoration method according to the invention, and then measuring and comparing the mechanical properties of the wood restored.
상기 측정은 부후된 목재 부위에 본 발명의 실시예 1의 조성물을 주입하고, 경화시킨 복원 목재의 압축강도와 휨강도를 측정하였다.The measurement was carried out to inject the composition of Example 1 of the present invention into the wood parts and to measure the compressive strength and bending strength of the hardened restored wood.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 복원목재는 대조목재와 비교하여, 압축강도와 휨강도가 우수하다는 사실을 입증하였다.As shown in Figure 3 and 4, the restored wood of the present invention proved that the compressive strength and bending strength is superior to the control wood.
이는 구조체를 지지하는 중요인자인 압축강도와 휨강도의 향상은 목재의 보수 및 복원에 우수한 효과를 제공하고 있다는 사실을 알 수 있게 하는 것이다.This suggests that the improvement of compressive strength and flexural strength, which is an important factor supporting the structure, provides an excellent effect on the repair and restoration of wood.
또한, 상기 본 발명의 복원된 목재를 한국 건자재시험연구원에 의뢰하여, 압축강도 이외에 인장강도, 부착강도, 가사시간 및 내투수성(耐透水性)을 측정하였다.In addition, the restored timber of the present invention was commissioned by the Korea Institute of Construction Materials, and measured tensile strength, adhesion strength, pot life and water permeability in addition to compressive strength.
이의 결과, 하기 표 2와 같이, 본 발명의 실시예 1은 아랄다이트 제품에 비해 인장강도, 압축강도, 부착강도 및 가사시간 등 모든 측정항목에서 매우 우수함을 알 수 있었다.As a result, as shown in Table 2, Example 1 of the present invention was found to be very excellent in all the measurement items, such as tensile strength, compressive strength, adhesion strength and pot life compared to the araldite products.
[실시예 4] 본 발명의 유해물질 발생 유무 분석[Example 4] Analysis of the presence or absence of hazardous substances of the present invention
본 실시예는 본 발명이 인체나 주변 환경에 어떠한 영향을 주는 가를 확인하고자, 본 발명의 조성물을 경화시킨 다음, 경화된 시료를 용출하여 중금속의 검출여부를 측정하였다.In this embodiment, to determine how the present invention affects the human body or the surrounding environment, the composition of the present invention was cured, and then the cured sample was eluted to determine whether heavy metals were detected.
상기 용출실험은 경화된 시료 1를 증류수 5에 넣고 상온에서 24시간동안 용출반응시킨다음, 상기 용출액을 측정에 사용하였다.In the dissolution test, the cured sample 1 was placed in distilled water 5, eluted at room temperature for 24 hours, and the eluate was used for the measurement.
이때, 용출에 의한 중금속 검출은 한국건자재시험연구원에 의뢰하여 수행하였다.At this time, heavy metal detection by elution was performed by the Korea Institute of Construction Materials.
이의 결과, 하기 표 3에 나타난 바와 같이 본 발명의 조성물은 주변환경에 해를 줄 수 있는 유해물질을 발생하지 않는다는 것을 알 수 있었다.As a result, as shown in Table 3, it was found that the composition of the present invention does not generate harmful substances that may harm the surrounding environment.
상술한 실험 결과, 본 발명의 인공목재 조성물은 수분에 대한 내투수성이 강하고, 인장, 압축 및 부착 강도가 월등히 향상시킴으로써, 구조체의 지지력을 복원할 수 있으면서, 인체나 주변 환경에는 전혀 해가 없음을 확인할 수 있었다.As a result of the experiments described above, the artificial wood composition of the present invention has strong water permeability to water, and greatly improves tensile, compressive and adhesive strength, thereby restoring the bearing capacity of the structure, and there is no harm to the human body or the surrounding environment. Could confirm.
이와같이, 본 발명은 타제품과 비교하여 부후되거나 훼손된 목재에 수분에 대한 영향을 최소화하고, 목조 구조체에 지지력을 복원하는 효과가 월등히 우수한 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of minimizing the influence on moisture to the wood that is old or damaged compared to other products, and restoring the bearing capacity to the wooden structure.
그리고, 압축강도와 인장강도 및 부착강도가 월등히 향상되기때문에, 복원 부위에 톱작업, 못 작업, 대패작업 및 사포작업 등이 가능하고, 경화시간이 길기 때문에 복원 후, 모양을 낼 수 있는 작업성 및 경제성이 우수하다.In addition, the compressive strength, tensile strength and adhesive strength are greatly improved, so that the saw work, nail work, planer work and sanding work can be performed on the restoration site, and the hardening time is long, so that workability can be obtained after restoration. And economy is excellent.
특히, 본 발명은 목조 문화재를 복원할 시 적용하면, 그 효과가 뛰어날 것으로 예상된다.In particular, when the present invention is applied when restoring wooden cultural properties, the effect is expected to be excellent.
도 1은 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 시간별 점도를 나타낸 그래프1 is a graph showing the hourly viscosity of the Examples and Comparative Examples according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 시차 열분석을 열흐름과 경화온도로 나타낸 그래프Figure 2 is a graph showing the thermal flow and the curing temperature differential thermal analysis of Examples and Comparative Examples according to the present invention
도 3은 본 발명에 따른 복원목재와 대조목재의 압축강도를 나타낸 막대그래프Figure 3 is a bar graph showing the compressive strength of the restored timber and control wood according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 복원목재와 대조목재의 휨강도를 나타낸 막대그래프4 is a bar graph showing the bending strength of the restored wood and the control wood according to the present invention
도 5는 본 발명에 따른 실시예를 훼손된 목재에 사용하여 복원한 모습을 나타낸 사진Figure 5 is a photograph showing the state restored using the embodiment according to the present invention on the damaged wood
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