KR100769086B1 - 콘크리트 거푸집 합판용 도료, 이의 제조 방법 및 이를이용한 코팅 합판의 제조 방법 - Google Patents

콘크리트 거푸집 합판용 도료, 이의 제조 방법 및 이를이용한 코팅 합판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

콘크리트 거푸집 합판용 도료, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 코팅 합판의제조 방법은 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 제조된 불포화도가 68 내지 72% 인 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%, 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18 중량%를 분산 혼합하여 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조한 후에, 상기 제조된 도료를 대상막에 도장하여 도막을 형성한다. 물리적, 화학적 특성이 향상됨과 동시에 비용 및 작업 시간을 단축시킬 수 있는 코팅 합판을 제조 할 수 있다.

Description

콘크리트 거푸집 합판용 도료, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 코팅 합판의 제조 방법{PAINT FOR PLYWOOD OF CONCRETE FORM, METHOD OF MANUFACTURING ARCHITECTURAL PAINT AND METHOD OF MANUFACTURING A COATING FORM BOARD USING THE ARCHITECTURAL PAINT}
본 발명은 콘크리트 거푸집 합판용 도료, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 코팅 합판의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축용 자재에 적용되는 콘크리트 거푸집 합판용 도료, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 코팅 합판의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 산업화에 따른 각종 건축 구조물은 급속도로 발전하고 있다. 특히, 벽체 및 기둥 등과 같은 콘크리트 구조물은 우수한 내구성과 견고한 강도 및 비교적 간단한 시공 등의 이점으로 인하여 관심이 높아지고 있다.
상기 콘크리트 구조물을 시공하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 상기 콘크리트 구조물의 형상을 가지며, 콘크리트의 표면을 균일하거나 매끄럽게 처리되도록 받쳐주는 주형, 즉 콘크리트 거푸집을 먼저 만든다. 이어서, 상기 거푸집 내부에 콘크리트를 채우고 일정시간동안 대기 상태에서 콘크리트 양생(curing)과정을 통하여 굳은 상태가 되면, 거푸집을 철거함으로써 완성된 콘크리트 구조물 또는 건축물의 형상을 얻을 수 있다.
상기와 같은 거푸집은 콘크리트 표면과 밀착되는 합판과 합판의 후면에 부착되어 합판을 보강하여 주는 프레임으로 구성되어 있다.
상기 거푸집은 다음과 같은 물성이 요구된다. 첫째, 물리적, 화학적으로 우수하여 반복적으로 재사용이 가능하여야 한다. 둘째, 양생된 콘크리트 구조물로부터 쉽게 분리되어야 한다. 셋째, 콘크리트의 표면을 손상시키지 않으면서 가능한 매끄럽게 양생시킬 수 있어야 한다.
그러나 상기 합판은 주로 목재로 이루어진 목재 합판이 주로 사용되며, 상기 목재 합판은 그 특성상 수분을 잘 흡수하기 때문에, 콘크리트 양생 과정 중에 콘크리트 내부의 수분을 흡수한다. 이는 양생된 콘크리트 표면을 거칠게 만들고, 양생 중인 콘크리트가 목재 합판 표면에 결합되어 분리를 어렵게 한다.
따라서 양생된 콘크리트 구조물의 표면은 더욱 거칠게 될 뿐 아니라, 해체된 거푸집을 재사용하기 위해서는 목재 합판에 부착된 콘크리트를 제거해야 하며, 상기 제거 과정에서 목재 합판이 손상되어 사용할 수 없는 문제가 발생한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상기 목재 합판 표면에 박리제를 도포하여 콘크리트의 잔재물이 부착되는 것을 방지함과 동시에 수분 침투를 방지하고 있으나, 현저한 개선을 이루지 못하였다. 또한, 페놀, 폴리프로필렌 등의 성분을 포함하는 필름을 목재 합판에 접착하여 사용하고 있으나, 무기물에 해당하는 필름과 유기물에 해당하는 목재 합판을 완벽하게 접착시키는 것이 어렵고, 기온 변화의 민감한 합성수지의 특징으로 인한 변형 등의 문제점이 방생된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 물리적 및 화학적으로 안정하며, 거푸집 합판에 적용할 수 있는 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제2 목적은 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제3 목적은 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 적용한 코팅 합판의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 제조된 불포화도가 68 내지 72% 인 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%, 무기 안료 6 내지 12 중량%와 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18 중량%를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 무기 안료는 산화철을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 대해 첨가제 0.1 내지 1중량부를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제는 실리콘 소포제, 중합 금지제 또는 이형제 일 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법은 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 불포화도가 68 내지 72% 인 불포화 폴리에스테르 수지를 제조한 후, 상기 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%에 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18 중량%를 분산 혼합한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 불포화 폴리에스테르 수지를 제조 시, 축합 반응 후에 스티렌을 첨가하여 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 250 내지 300 센티포이즈로 희석시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 분산 혼합 공정은 60℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 합판의 제조 방법은 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 제조된 불포화도가 68 내지 72% 인 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%에 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18 중량%를 분산 혼합하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하고, 상기 제조된 도료 100 중량부에 경화제 0.5 내지 1.5 중량부를 투입 혼합한 후에, 상기 경화제가 투입 혼합된 도료를 대상막에 도장하여 도막을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 거푸집 합판 도료 도장 전에, 비닐계 도료를 도장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 도장 방법은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 이용한 필름 코팅 방법으로 수행할 수 있다.
상기의 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 적당한 건조시간을 가져 작업성이 우수하고 상기 도료를 사용하여 도막을 형성할 시, 부착성 및 콘크리트 탈형성이 우수하여 여러 번 사용가능한 코팅 합판을 제조할 수 있어 콘크리트 구조물 건축 시 작업 시간과 비용을 줄일 수 있다.
콘크리트 거푸집 합판용 도료
이하, 본 발명의 콘크리트 거푸집 합판용 도료에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산(maleic acid) 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 제조된 불포화도가 68 내지 72% 인 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%, 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18중량%를 포함한다.
상기 불포화 폴리에스테르 수지는 글리콜과 다가산을 축합 반응시켜 제조된다. 상기 글리콜은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 네오펜틸 글리콜 등을 포함한다. 이들은 적어도 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 글리콜은 에틸렌 글리콜 55 내지 75, 프로필렌 글리콜 144 내지 170중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 글리콜은 에틸렌 글리콜 67 중량부, 프로필렌 글리콜 150 중량부 및 네오펜틸 글리콜 110 중량부를 포함한다.
상기 다가산은 말레산과 프탈산을 포함한다. 구체적으로, 상기 다가산은 말레산 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 다가산은 말레산 166 중량부 및 프탈산(phthalic acid) 256 중량부를 포함한다.
본 발명에 따른 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 불포화도가 68% 미만이며, 건조가 느려지고, 상기 불포화 포리에스테르 수지를 포함하는 도료를 사용하여 제조 된 코팅 합판은 콘크리트 탈형 시 안료가 묻어나며 외관에 흠집이 발생할 수 있다. 또한 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 불포화도가 72%를 초과하면, 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 도료로 형성된 도막의 강도는 강하나, 크랙과 합판의 휨현상이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 68 내지 72%의 불포화도를 가지며, 바람직하게는 70%의 불포화도를 가진다.
본 발명에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료에 있어서, 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 70 중량% 미만이면, 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 도료로 도막 형성 시 외관이 매끈하게 형성되지 않고, 부착력이 저하될 수 있 다. 또한, 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 84 중량%를 초과하면 발색, 작업성 및 경제성에서 문제가 발생할 수 있다. 따라서 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 불포화 폴리에스테르 수지를 70 내지 84 중량%를 함유하는 것이 바람직하다.
상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료에 포함되는 상기 무기 안료는 상기 도막의 색상, 광택 및 강도를 조절한다.
본 발명에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료에 있어서, 상기 무기 안료의 함량이 6 중량% 미만이면 고형분의 함량이 적어서 적정두께를 갖는 도막을 형성하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다. 반면에 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료에 대한 무기 안료의 함량이 12 중량%를 초과하면, 고형분의 함량이 높아져 점도가 필요 이상으로 상승하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 무기 안료를 6 내지 12 중량% 포함하는 것이 바람직하다.
상기 무기 안료는 그 종류나 용도가 일반적인 도료에 사용되는 것과 동일한 것을 사용할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서 따른 무기 안료의 예로는 내알칼리성 및 내산성이 우수한 산화철 등을 들 수 있다.
상기 유리 섬유질성 광물 파우더는 콘크리트 거푸집 합판용 도료로 형성된 도막의 크랙 방지 및 내마모성을 향상시킨다.
본 발명에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료에 있어서, 상기 유리 섬유질성 광물 파우더의 함량이 10 중량% 미만이면, 도막 경도가 감소되는 문제가 발생하며, 상기 유리 섬유질성 광물 파우더의 함량이 18 중량% 초과하면, 적정 두께를 갖는 도막을 형성하기 어렵고, 도막 부착성이 저하되며 콘크리트 탈형성이 좋지 않을 수 있다. 따라서 본 발명의 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 상기 유리 섬유질성 광물 파우더를 10 내지 18 중량% 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 제조 물성과 작업 물성에 미세하게 영향을 미치는 요소들을 최적화시키기 위한 극소량의 첨가제를 더 포함될 수 있다.
상기 첨가제는 중합 금지제, 이형제 또는 소포제일 수 있다.
상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 중합 금지제를 더 포함할 수 있다. 상기 중합 금지제는 불포화 폴리에스테르 수지의 제조 단계에 첨가될 수 있다. 상기 중합 금지제로는 하이드로퀴논, p-벤조퀴논, t-부틸하이드로퀴논 또는 메틸하이드록시퀴논 등을 들 수 있으며, 하이드로퀴논이 바람직하다.
상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 이형제로서 125℃ 온도의 왁스를 더 포함할 수 있다.
상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 소포제를 더 포함할 수 있는데 실리콘 소포제가 바람직하다.
또한 상기 첨가제의 다른 예로서는 경도 조정용 가소제, 경화속도를 조절하는 촉매, 침강 방지제, 광안정제, 용제, 흡습제 등을 들 수 있다.
상기 첨가제의 종류에 따라 그 사용량은 각각 다르기 때문에 첨가제 각각의 사용량 및 그 종류는 목적에 따라 달라 질 수 있다. 그러나 상기 첨가제의 총 함량은 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 첨가제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 첨가제를 첨가한 효과가 미미하다. 또한 첨가제의 함량이 1 중량부를 초과하면, 비용이 상승하고 도막에 얼룩이 발생하거나 도막 물성을 저해할 수 있다.
또한 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 희석제로서 스티렌을 더 포함할 수 있다. 상기 스티렌은 불포화 폴리에스테르 수지가 제조된 후, 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 점도를 조절하기 위하여 첨가하는데, 첨가되는 스티렌의 함량은 특별히 제한되지 않으며 상기 불포화 폴리에스테르수지가 250 내지 300 센티포이즈(centipoise)의 점도를 가지도록 첨가할 수 있다. 상기의 점도 범위에 있을 때, 불포화 폴리에스테르 수지가 포함된 도료는 적절한 유동성을 가져 작업성이 향상된다.
콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법
이하, 본 발명의 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조방법은 에틸렌 글리콜 55 내지 75, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산(maleic acid) 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 불포화도가 68 내지 72%인 불포화 폴리에스테르 수지를 제조한다. 이어서, 상기 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%에 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우 더 10 내지 18 중량%를 분산 혼합하여 수득된다.
본 발명에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법에 있어서, 우선 글리콜 및 다가산을 축합 반응시켜 불포화도가 68 내지 72%인 불포화 폴리에스테르를 제조한다.
이때, 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 에틸렌 글리콜 55 내지 75, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 제조한다.
상기 글리콜과 다가산을 축합 반응시키는 동안, 중합 금지제를 더 첨가할 수 있다. 상기 중합 금지제로는 하이드로퀴논, p-벤조퀴논, t-부틸하이드로퀴논 또는 메틸하이드록시퀴논 등을 들 수 있으며, 하이드로퀴논이 바람직하다. 상기 중합금지제의 함량은 0.005 내지 0.02 중량부를 더 첨가할 수 있다.
이어서, 이형제로 125℃ 온도의 왁스 0.01 내지 0.03 중량부를 혼합하여, 220℃ 온도 하에서 반응을 시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법에 있어서, 상기와 같이 제조된 불포화 폴리에스테르 수지에 스티렌을 첨가하여 250 내지 300 센티포이즈로 희석시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기의 점도 범위에 있을 때, 불포화 폴리에스테르 수지가 포함된 도료가 적절한 유동성을 가져 작업성이 향상된다. 상기 스티렌의 함량은 불포화 폴리에스테르 수지가 상기의 점도를 만족하는 한 특별히 제한되지 않는다. 불포화 폴리에스테르 수지가 상기의 물질과 함 량비로 제조되는 경우 상기의 점도를 가질 수 있도록 추가되는 스티렌의 양은 바람직하게 228 내지 248 중량부일 수 있다.
이어서, 상기 불포화 폴리에스테르 수지에 무기 안료 및 유리 섬유질성 광물 파우더를 분산 혼합한다.
구체적으로, 상기 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%에 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18 중량%를 분산 혼합한다. 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료에 사용되는 각 물질의 함량은 앞에서 상세히 설명하였으므로 중복을 피하기 위하여 더 이상의 구체적인 설명은 생략한다.
이어서, 상기 분산 혼합된 혼합액 100 중량부에 대하여 일반 실리콘 소포제 0.1 내지 0.5 중량부 투입 후 300 내지 400RPM 으로 20분간 혼합하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 혼합 공정 시 도료의 온도가 상승하므로, 온도를 제어하여야 한다. 구체적으로, 상기 도료에는 스티렌이 함유되어 있으므로 고온 시 증발이나 스티렌 사이의 결합이 발생 할 수 있다. 상기 스티렌은 열 안정성이 불량하여 고온에서 상기 혼합 공정을 수행할 시에 라디칼 반응이 발생할 수 있으므로, 상기와 같이 혼합 공정은 60℃ 이하의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다. 따라서 냉각수를 흐르게 하여 60℃ 이하의 온도를 유지하면서, 분산기 회전수를 900 내지 1200 RPM으로 상승시킨다. 상기와 같은 분산 공정을 40 내지 50분간 수행한다.
이어서, 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 연화도가 NS 4 이상이 되면 작업을 마무리한다. 경화시간 확인은 도료 100 중량부에 경화제인 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 0.5 내지 1.5 중량부 투입혼합 후 25℃ 항온조에서 겔(gel)시간을 4분 내지 8분이 되도록 조정하였다. 경화 시간이 너무 빠르면 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 롤러로 도포 시, 외관을 평탄하게 전에 먼저 경화되어 매끈한 외관을 형성하는 것이 어려울 수 있다. 또한 경화시간이 너무 느리면 도장 시간이 길어지므로 바람직하지 않다.
코팅 합판의 제조 방법
이하, 본 발명의 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 이용한 코팅 합판의 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 코팅 합판의 제조 방법에 있어서, 먼저 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조한다. 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산(maleic acid) 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 불포화도가 68 내지 72%인 불포화 폴리에스테르 수지를 제조한다. 상기 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%, 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18 중량%를 분산 혼합하여 제조된다. 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 성분과 함량에 대한 설명은 상술한 바와 동일하므로, 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 코팅 합판의 제조 방법에 있어서, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조한 후, 경화를 위해 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 대하여 경화제 0.5 내지 1.5 중량부를 투입 혼합한다. 상기 경화제는 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 메틸에틸케톤 퍼옥사이드일 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 합판의 제조 방법에 있어서, 상기 경화제를 투입 혼합한 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 대상물 상에 도장하여 도막을 형성한다. 우선, 합판의 도장을 원활하게 하기 위하여 이물질을 제거하고 평판하게 한다. 이어서, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 상기 대상물 상에 도장한다. 상기 대상물의 예로는 통상적으로 사용되는 합판 등을 들 수 있다. 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 도포양은 3자(尺) X 6자(尺) 합판의 경우 700 내지 1,000g/㎡이고, 4자(尺) X 8자(尺) 합판의 경우 1,000 내지 1,300g/㎡ 일 수 있다.
또한, 일반적으로 콘크리트를 양생할 시에 상기 합판의 한 면만 사용한다. 따라서 작업성 및 경제성을 고려하여, 상기 도막을 상기 합판의 한 면에만 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 합판 제조 방법에 있어서, 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 도장 방법은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 이용한 필름 코팅 방법으로 수행할 수 있다. 상기 필름 코팅 방법은 도료를 합판에 붓고 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등과 같은 투명필름을 덮은 다음 롤러로 고르게 도장한 후에 고무주걱으로 마무리하는 도장 방법이다.
상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 이용하여 합판 상에 도막을 형성하는 경우, 형성된 도막은 상기 대상막에 대하여 향상된 부착성을 갖는다.
본 발명의 일실시예에 따른 코팅 합판 제조 방법에 있어서, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 도장하기 전에 상기 대상물 상에 비닐계 도료를 도장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 비닐계 도료를 도장함으로 인하여, 최종적으로 제조되는 코팅 합판은 내알카리성, 내크랙성, 내마모성이 우수하며, 박리제를 사용하지 않으면서도 탈형성이 뛰어나 콘크리트 탈형 후 매우 평판하고 깨끗한 콘크리트 면을 얻을 수 있어 보수작업이 불필요하다.
또한, 사용횟수가 10 내지 15회 이상 증가하므로 비용을 대폭 절감할 수 있다.
이하, 합성예, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명이 하기 합성예 및 실시예에 의하여 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
불포화 폴리에스테르 수지의 합성
<합성예 1>
온도계, 교반기, 콘덴서, 수분분리기(Decanter)가 설치된 4구 플라스크에 에틸렌 글리콜 67g, 프로필렌 글리콜 150g 및 네오펜틸 글리콜 110g, 말레산 166g 및 프탈산(phthalic acid) 256g을 투임하고 하이드로퀴논 0.01g를 차례로 투입하였다.
상기 혼합물을 질소주입 하에서 가열하여 반응온도를 140 내지 150℃까지 승온시킨 후, 이 온도에서 약 4시간정도 유지하고 이 후 반응온도를 약 170℃까지 4 시간에 걸쳐 승온시켰다. 이 온도에 도달하자마자 상기의 첨가된 반응물의 총 함량에 대하여 2 중량%에 해당하는 톨루엔을 투입하여 순회반응을 실시하였다.
이어서, 이형제로서 125℃ 왁스 0.02g 혼합한 후에 질소주입 하에서 가열하여 반응 온도를 220℃ 온도까지 승온시킨 후 이 온도에서 일정시간동안 유지하였다. 이후 상기와 같이 제조된 혼합액을 55℃로 급냉하고 스티렌 238g를 투입, 희석하여 점도가 265센티포이즈이고 불포화도 70%인 불포화 폴리에스테르 수지를 얻었다.
<비교 합성예 1>
합성예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜 68g, 프로필렌 글리콜 156g, 네오펜틸 글리콜 115g, 말레산 222g, 프탈산 182g 및 스티렌 257g을 사용하여 불포화도가 65%인 불포화 폴리에스테르 수지를 얻었다.
<비교 합성예 2>
합성예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌 글리콜 66g, 프로필렌 글리콜 150g, 네오펜틸 글리콜 110g, 말레산 247g, 프탈산 174g 및 스티렌 253g을 사용하여 불포화도가 75%인 불포화 폴리에스테르 수지를 얻었다.
상기 합성예와 비교 합성예의 불포화 폴리에스테르 수지 제조에 사용된 성분 및 함량을 하기 표 1에 나타내었다. 함량의 단위는 g이다.
[표 1]
Figure 112007020186907-pat00001
콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조
<실시예 1>
상기 합성예 1의 불포화 폴리에스테르 수지에 무기 안료 및 유리 섬유질성 광물 파우더를 분산 혼합하였다.
구체적으로, 상기 불포화 폴리에스테르 수지 78 중량%, 무기 안료 9 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 13 중량%를 분산 혼합하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하였다.
이어서, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 일반 실리콘소포제 0.2 중량부를 투입한 후 300 내지 400RPM으로 20분간 혼합하였다.
냉각수를 흐르게 하면서 분산기의 RPM을 900 내지 1200RPM으로 상승시켜 45분간 분산하였다. 상기 혼합 공정 시 냉각수를 흐르게 하여 도료의 온도를 40℃로 유지시키면서 반응을 진행하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하였다.
이어서, 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 연화도가 NS 4일 때 작업을 마무리하였다.
상기와 같이 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 대하여 경화 제인 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 1 중량부를 투입혼합한 후 25℃ 항온조에서 겔(gel)화 시켜 6분의 경화시간을 가지는 것을 확인하였다.
<실시예 2>
실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하되, 합성예 1의 불포화 폴리에스테르 수지 73 중량%, 무기안료 11 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 16 중량%를 사용하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하였다. 상기 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 1 중량부를 투입하여 6분의 경화시간을 가지는 것을 확인하였다.
<실시예 3>
실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하되, 합성예 1의 불포화 폴리에스테르 수지 80 중량%, 무기 안료 8 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 12 중량%를 혼합하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조한 후, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 대해 일반 실리콘 소포제를 0.4 중량부를 혼합하였다. 상기와 같이 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 1 중량부를 투입하여 6분의 경화시간을 가지는 것을 확인하였다.
<비교예 1>
실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하되, 합성예 1의 불포화 폴리에스테르 수지 65 중량%, 무기안료 9 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 26 중량%를 사용하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제 조하였다. 상기와 같이 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 1 중량부를 투입하여 6분의 경화시간을 가지는 것을 확인하였다.
<비교예 2>
실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하되, 합성예 1의 불포화 폴리에스테르 수지 67 중량%, 무기안료 8 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 25 중량%를 사용하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하였다. 상기와 같이 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 1 중량부를 투입하여 6분의 경화시간을 가지는 것을 확인하였다.
<비교예 3>
실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하되, 합성예 1의 불포화 폴리에스테르 수지 60 중량%, 무기안료 9 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 31 중량%를 사용하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하였다. 상기와 같이 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 1 중량부를 투입하여 3분의 경화시간을 가지는 것을 확인하였다.
<비교예 4>
실시예 2와 실질적으로 동일한 방법으로 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하되, 합성 비교예 1의 불포화도가 65%인 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하였다.
<비교예 5>
실시예 2와 실질적으로 동일한 방법으로 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하되, 합성 비교예 2의 불포화도가 75%인 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하여 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5의 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 성분과 함량을 하기 표 2에 나타내었다. 소포제의 함량은 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 대해 첨가된 소포제의 중량부를 의미한다.
[표 2]
Figure 112007020186907-pat00002
콘크리트 거푸집 합판용 도료의 물성 평가
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도 료에 대하여 건조성과 작업성을 하기의 기준에 따라 평가하였다.
1. 건조성 : 도료 100 중량부에 경화제인 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 1 중량부를 투입혼합 한 후 25℃ 항온조에서 겔(gel) 시간을 측정하여 각 도료의 건조시간을 확인하였다.
2. 작업성 : 도장 시 롤러의 구름성을 판정하였다.
상기의 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[표 3]
Figure 112007020186907-pat00003
○: 양호, X: 불량을 의미한다.
상기 표 3의 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 3을 비교할 시, 실시예 1 내지 3이 롤러로 도포 시 작업성이 우수하였다. 포함된 물질의 함량은 동일하나 불포화 폴리에스테르 수지의 불포화도가 다른 실시예 2와 비교예 4 및 5를 비교해 볼시, 불포화 폴리에스테르 수지의 불포화도가 65%인 경우 건조시간이 너무 길었다. 또한 불포화도가 75%인 불포화 폴리에스테르 수지를 사용한 경우, 건조시간이 짧아 롤러로 평평하게 도장하기 전에 경화되었으며 작업성이 좋지 않았다. 즉 불포화도가 70%인 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하여 도료를 제조한 경우, 건조성과 작업성이 모두 좋은 도료가 제조되었다.
코팅 합판의 제조
<실시예 4>
실시예 1의 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 사용하여 코팅 합판을 제조하였다.
먼저, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료가 도포되는 대상물로 3자(尺) X 6자(尺) 크기의 방수 합판을 준비하였다. 합판의 도장을 원활하게 하기 위하여 대상물인 방수 합판에서 이물질을 제거하여 평평하게 하였다.
도장 전에 상기 실시예 1의 콘크리트 거푸집 합판용 도료가 상온에서 경화될 수 있도록 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 대하여 경화제 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 1 중량부를 첨가하여 혼합하였다.
상기 방수 합판의 한 면에 경화제가 혼합된 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 붓고 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 합판의 도장된 면을 덮은 다음 롤러로 골고루 펼치고 고무주걱으로 마무리하여 720g/㎡의 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 도장하여 코팅 합판을 제조하였다. 작업성 및 경제성을 고려하여 상기 도막을 방수 합판의 한 면에만 형성하였다.
<실시예 5>
실시예 4와 실질적으로 동일한 방법으로 제조하되 실시예 2의 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 사용하여 코팅 합판을 제조하였다.
<실시예 6>
실시예 4와 실질적으로 동일한 방법으로 제조하되, 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 도장하기 전에, 상기 방수 합판에 비닐계 도료를 붓으로 1회 도포하는 단계를 더 수행하여 코팅 합판을 제조하였다.
<비교예 6 내지 10>
실시예 4와 실질적으로 동일한 방법으로 제조하되, 비교예 1 내지 비교예 5의 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 각각 사용하여 코팅 합판을 제조하였다.
콘크리트 거푸집 합판용 도료의 도막 평가
상기 실시예 4 내지 6 및 비교예 6 내지 10에 의해 제조된 각각의 코팅 합판에 대하여 하기의 물성 측정 방법에 따라 물성을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4와 표 5에 나타내었다.
하기 표 4와 표 5에서 표시하는 각 평가 항목의 평가 기준은 다음과 같다.
1. 외관평가 : 도장된 면 상태를 육안으로 판정하였다.
2. 부착성 : 표면 중앙에 한 변이 20mm인 정사각형의 접착면을 가지는 금속선반에 시험편을 시아노아크릴레이트계 접착제를 이용하여 접착하고 평면인장시험을 실시하여 박리 시 또는 파괴 시의 최대하중을 측정하여 0.2N/mm2를 초과하는 경우 매우 양호, 0.1 내지 0.2N/mm2인 경우 양호, 0.1N/mm2미만인 경우 불량으로 판정하였다.
3. 콘크리트 탈형성 : 본 발명 합판을 포함하는 콘크리트 거푸집을 이용하여 시멘트 : 모래 : 자갈이 1 : 2 : 4인 콘크리트 블록을 제작할 때, 거푸집이 콘크리트 블록으로부터 박리되는 정도를 육안으로 판별하여 수행하였다.
4. 내충격성 : 1 ㎏ 추를 30 ㎝ 높이에서 합판에 낙하시킨 다음, 도막이 합판에서 박리 되는지 여부를 육안으로 판별하여 수행하였다.
5. 온수침적박리 : 합판을 3 시간 동안 60℃의 온수에 침적한 다음, 이를 80℃에서 3시간 동안 건조시켜 도막이 합판에서 박리 되는지 여부를 육안으로 판별하여 수행하였다.
6. 한열반복시험 : 2시간 동안 60℃에서 처리한 다음, 2시간 동안 -20℃ 에서 처리하고, 이를 2회 반복하여 합판에 도장된 도막이 갈라지는 지 여부를 육안으로 판별하여 수행하였다.
7. 내알카리성 : 약1% 농도의 NaOH용액에 48시간 침지시킨 후 물로 세척 후 24시간 동안 방치하여 도막의 상태를 육안으로 검사하였다.
8. 내마모성: 내마모성 측정기기(CS-17, North Tonawanda, USA)를 이용하여 시험편에 1kg 중량 추를 500회 회전시킨 후 마모감량을 검사하였다.
9. 은폐력 : 도장된 도막의 색상을 눈으로 판단하였다.
[표 4]
Figure 112007020186907-pat00004
◎: 매우 양호, ○: 양호, △: 보통을 의미한다.
[표 5]
Figure 112007020186907-pat00005
○: 양호, △: 보통, X: 불량을 의미한다.
실시예 4 내지 6의 코팅 합판은 내충격성과 온수침적박리시험 결과 박리현상이 발견되지 않았다. 한열반복시험 후에도 갈라짐 현상이 없었고, 내마모성시험 결과 역시 기준치 0.3g이하를 충족하였다. 부착성 면에서는 실시예 4 내지 6의 코팅 합판의 경우, 도막과의 부착성이 비교예들의 코팅 합판보다 우수하였다. 또한 비닐계 도료를 도포하여 하도 도막을 형성할 시, 목재소재와 콘크리트 거푸집 합판용 도료와의 부착성이 더 우수하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료는 물리적, 화학적 특성이 매우 우수하다. 따라서 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 이용하여 제조된 합판은 내알카리성, 내크랙성, 내마모성 및 외관이 우수하다. 또한 콘크리트 탈형성이 우수하여 10회 이상 사용가능하여, 비용 및 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산(maleic acid) 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 제조된 불포화도가 68 내지 72%인 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%;
    무기 안료 6 내지 12 중량%; 및
    유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18중량%를 포함하는 콘크리트 거푸집 합판용 도료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무기 안료는 산화철을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거푸집 합판용 도료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 대하여 첨가제 0.1 내지 1중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 콘크리트 거푸집 합판용 도료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 첨가제는 실리콘 소포제, 중합 금지제 및 이형제 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거 푸집 합판용 도료.
  5. 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산(maleic acid) 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반응시켜 불포화도가 68 내지 72%인 불포화 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계; 및
    상기 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%와 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18 중량%를 분산 혼합하는 단계를 포함하는 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 불포화 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계에 있어서, 축합 반응 후에 스티렌을 첨가하여 250 내지 300 센티포이즈(centipoise)로 희석시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 분산 혼합 공정은 60℃ 이하의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 거푸집 합판용 도료의 제조 방법.
  8. 에틸렌 글리콜 55 내지 75 중량부, 프로필렌 글리콜 144 내지 170 중량부 및 네오펜틸 글리콜 103 내지 123 중량부로 이루어진 글리콜 및 말레산(maleic acid) 160 내지 170 중량부 및 프탈산 245 내지 265 중량부로 이루어진 다가산을 축합 반 응시켜 제조된 불포화도가 68 내지 72%인 불포화 폴리에스테르 수지 70 내지 84 중량%, 무기 안료 6 내지 12 중량% 및 유리 섬유질성 광물 파우더 10 내지 18 중량%를 분산 혼합하여 제조된 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 제조하는 단계;
    상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 100 중량부에 경화제 0.5 내지 1.5 중량부를 투입 혼합하는 단계; 및
    상기 경화제가 투입 혼합된 도료를 대상막에 도장하여 도막을 형성하는 단계를 포함하는 코팅 합판의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료 도장 전에, 비닐계 도료를 도장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 합판의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 콘크리트 거푸집 합판용 도료를 도장 방법은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 이용한 필름 코팅 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 코팅 합판의 제조 방법.
KR1020070024428A 2006-09-01 2007-03-13 콘크리트 거푸집 합판용 도료, 이의 제조 방법 및 이를이용한 코팅 합판의 제조 방법 KR100769086B1 (ko)

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