KR100984008B1 - 수상 도크용 부자의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상 도크의 제작방법에 관한 것으로, 발포 폴리스티렌 부력재(10)상에 폴리우레아 수지(20)를 도포시켜서 된 수상 도크(100)의 제작방법에 있어서, 상기 수상 도크(100)는, 발포 폴리스티렌 부력재(10)의 상면에 띠 형의 보강플레이트(30)를 배열하여 가부착하고, 상기 보강플레이트(30)의 외측을 포함하여 발포 폴리스티렌 부력재(10)의 외측둘레로부터 밴딩테이프(40)를 둘러 감싸 보강플레이트(30)를 고정한 다음 폴리우레아 수지(20)를 도포하여서 된 것을 특징으로 하는바, 발포 폴리스티렌 부력재의 상면에 보강플레이트의 배열과 함께 그 외측둘레에 발포 폴리스티렌 부력재와 후 도포되는 폴리우레아 수지와의 부착력이 높은 밴딩테이프 공정을 추가함으로써, 수상 도크의 취약부분인 상면부를 보강할 수 있으며, 이는 비교적 얇게 도포된 폴리우레아 수지의 내구성과 더불어 내측에서는 고장력의 밴딩테이프가 보강플레이트로서 충분히 하중을 견디는 구조로, 수상 구조물의 설치가 가능해지고, 상면부 변형 및 파손률을 최소화하여 유지보수에 드는 비용을 절감하는 효과를 갖게한다.

수상 도크, 발포 폴리스티렌 부력재, 보강플레이트, 밴딩테이프, 폴리우레아 수지

Description

수상 도크용 부자의 제작방법{Manufacture method of float for water surface dock}

본 발명은 수상 도크용 부자 제작방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 폴리우레아 수지의 도포로서 제작되는 수상 도크를 구성하는 부자에 있어, 폴리우레아 수지의 외표면 형성을 위한 도포 이전 폴리우레아 수지와 발포 폴리스티렌 부력재와의 밀착력을 좀더 강화시킴과 동시에, 하중을 받는 폴리스티렌 상부와 폴리우레아 수지의 변화를 최대한 줄여 들뜸 현상으로 인한 각 부자의 상면부 파손율 최소화할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 통상 레저용 또는 스포츠용 보트나 제트스키 등을 사용한 후 일정 장소에 보관하거나, 일반적인 소형 보트 및 선박 등을 일정 장소에 정박하기 위해서 선착장과 같은 정박, 접안시설이 설치된다.

이러한 정박시설은 해안가 또는 강가 등에 설치하는 것으로서, 부구 또는 부자가 될 수 있는 드럼통의 상부에 수평으로 발판이 될 수 있는 목재판을 조합하여 시설하고 있다.

그러나 목재의 사용은 환경을 훼손하고, 사용기간이 그리 길지 못하기 때문에 수시로 보수, 도는 완전교체가 이루어져야 하기 때문에 시공에 따른 많은 비용이 들어가는 비경제적 폐단이 있기 때문에 최근에는 압축 스티로폴소재를 주 소재로 이용한 수상 도크의 시설이 보급되어 있다.

수상 도크(Dock)는 오래전부터 부자(浮子, 또는 부력재(float), 부구, 부이 또는 부표)는 부력을 이용하여 각종 수산물 양식에 필요한 시설이나 설치되는 크기및 부피에 따라서 부교(浮橋), 수상 휴계실 등의 수상 시설을 물 위에 띄우기 위해 사용되어 오고 있다.

수상 도크를 구성하는 스티로폼 소재의 부력재, 혹은 플라스틱 재료를 이용한 중공성형(blow molding) 및 사출성형(injection molding) 구조로 제작된다.

스티로폼 소재 자체만으로는 재질이 연약하여 조류(鳥類)나 파도, 작업선 등의 외부충격에 쉽게 부스러지는 문제점과 강한 자외선에 의해 조직이 파손되어 사용 수명이 매우 짧은 단점이 있으며, 소재의 특성상 밀도가 낮고 표면이 거칠어서 각종 패류 등의 이물질이 부착되기 쉽고, 스티로폼 내부에 수분이 침투되어 시간이 갈수록 부력이 급격히 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 스티로폼에 폴리에틸렌(PE)수지를 소정의 두께로 코팅시켜 제작한 제품이 있었으나, 이러한 제품 역시 해수의 침투를 막을 수 없고, 태양광과 해수에 쉽게 부식되고 훼손되어 그 조각 파편들 역시 해양오염의 원인이 되고 있다.

또한, 계절의 온도 변화에 따라 코팅된 폴리에틸렌 수지부분은 내부공기의 수축과 팽창의 반복작용으로서 표면 자체의 찌그러짐 및 파손이 발생하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-888397호(명칭: 폴리우레아 수지를 이용한 부자 및 그 제조방법)이 개시되어 있다.

상기 부자의 제조방법은, 발포 폴리스티렌(EPS, 스티로폼)을 이용하여 수상 도크의 모양을 성형하는 단계와; 상기 수상 도크의 모양을 성형하는 단계 이후에 성형된 수상 도크의 표면에 무용제 에폭시 및 아크릴계 수용성 에멀젼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 프라이머로 도포하는 단계와; 상기 프라이머의 도포 후 부자의 표면에 순수 폴리우레아 수지를 도포하는 단계;를 포함한다.

그러나, 상기와 같이 스티로폼 소재의 형상에 프라이머로 도포 이후 그 표면에 폴리우레아수지의 도포로서 부자의 외표면 강도를 증진시킬 수는 있었으나, 비교적 코팅되는 두께는 부력손실을 감안하여 실질적으로 3mm이상을 넘지 않는 경우의 제작상태라면, 부자를 구성하는 폴리우레아 수지층 표면은 그 시공 두께 상 보행이나 수상 건물의 시공시 발포 폴리스티렌(EPS, 스티로폼)의 상면 부분 눌림 현상이 나타난다.

이러한 현상은 실질적으로 온도변화에 따라 폴리우레아 수지와 발포 폴리스티렌(EPS, 스티로폼)사이에 들뜸 현상이 발생되고, 들뜸 현상은 특히 동절기의 경우 폴리우레아 수지를 쉽게 파손시키며, 파손된 부분을 통해 물이 스며들어가 부자의 부력를 점차 상쇄시키는 문제점이 있었다.

즉, 부자의 내부를 구성하는 발포 폴리스티렌의 성형에 수축작용으로 변화되 면, 외부적으로 마모와 내충격에 강한 폴리우레아 수지가 버틸 수 있는 내구성이 떨어지는 것이며, 상기와 같은 관점에서 부자의 파손은 곧 부력상실로서 더 이상 오래 사용하지 못하고 교체되어야만 한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 폴리우레아 수지의 도포로서 제작되는 수상 도크용 부자에 있어, 폴리우레아 수지의 외표면 형성을 위한 도포 이전 폴리우레아 수지와 발포 폴리스티렌 부력재와의 밀착력을 좀더 강화시킴과 동시에, 하중을 받는 폴리스티렌 상부와 폴리우레아 수지의 변화를 최대한 줄여 들뜸 현상으로 인한 수상 도크의 파손율 최소화할 수 있는 수상 도크용 부자 제작방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 발포 폴리스티렌 부력재상에 폴리우레아 수지를 도포시켜서 된 수상 도크용 부자의 제작방법에 있어서,

상기 부자는, 발포 폴리스티렌 부력재의 상면에 띠형의 보강플레이트를 배열하여 가부착하고, 상기 보강플레이트의 외측을 포함하여 발포 폴리스티렌 부력재의 외측둘레로부터 밴딩테이프를 둘러 감싸 보강플레이트를 고정한 다음 폴리우레아 수지를 도포하여서 된 것을 특징으로 하는 수상 도크용 부자의 제작방법에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 수상도크용 부자의 제작방법은, 발포 폴리스티렌 부력재의 상면에 보강플레이트의 배열과 함께 그 외측둘레에 발포 폴리스티렌 부력재와 후 도포되는 폴리우레아 수지와의 부착력이 높은 밴딩테이프 공정을 추가함으로써, 수상 도크의 취약부분인 상면부를 보강할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 이점은 비교적 얇게 도포된 폴리우레아 수지의 내구성과 더불어 내측에서는 고장력의 밴딩테이프가 보강플레이트로서 충분히 하중을 견디는 구조로, 수상 구조물의 설치가 가능해지고, 상면부 변형 및 파손률을 최소화하여 유지보수에 드는 비용을 절감하는 효과를 갖게한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명인 수상 도크의 공정을 순차적으로 도시한 공정도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 폴리우레아수지가 도포되기 이전 수상 도크 공정상의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 수상 도크를 도시한 종단면도이다.

본 발명은, 발포 폴리스티렌 부력재(10)상에 폴리우레아 수지(20)를 도포시켜서 된 수상 도크용 부자(100)의 제작방법에 있어서,

상기 부자(100)는,

발포 폴리스티렌 부력재(10)의 상면에 띠 형의 보강플레이트(30)를 배열하여 가부착한다(단계 S100).

상기 보강플레이트(30)는 스틸(Steel) 혹은 고강도 플라스틱 소재로서 가로, 세로로 배열되며, 도면에서와 같이 발포 폴리스티렌 부력재의 상면중 가장자리 측에 각각 낱개식 배열하거나, 발포 폴리스티렌 부력재의 부피에 따라서 도면상에 미도시되어 있지만 전반적으로 보강플레이트를 발포 폴리스티렌 부력재(10) 상면 전반에 배열할 수 있다.

상기 보강플레이트(30)의 외측을 포함하여 발포 폴리스티렌 부력재(10)의 외측둘레로부터 밴딩테이프(40)를 둘러 감싸 보강플레이트(30)를 고정한다(단계 S200).

상기 밴딩테이프(40)는 유리섬유가 보강되어 인장력에 대한 고장력을 갖고, 폴리우레아 수지(20)와 밀착력이 뛰어난 필라민트 테이프로서 부착되도록 한 것이다.

상기 단계(S200)가 완성된 상태에서 폴리우레아 수지(20)를 도포 경화시켜 완성한다(단계 S300).

폴레우레아 수지의 도포 조건은, 상기 폴리우레아 수지의 주제와 경화제를 공정압력이 2,500 psi (최소 2,000psi, 최대 3,500psi), 공정 온도가 60∼85℃ 인 전용 스프레이 장비를 사용하여, 고온·고압으로 충돌·혼합시켜서 분사하는 방식으로 상기와 같이 성형되고, 보강플레이트와 밴딩테이프가 처리된 표면에 분사타입으로 도포한 다음 짧은 시간내에 경화시켜 제작된다.

참고로, 상기 폴리우레아 수지는 내구성, 내충격성, 내마모성, 밀착성, 내수성, 내열성, 내한성, 내식성, 인장강도, 인열강도 등의 물성이 매우 뛰어난 물질로서, 주제 성분인 이소시아네이트 프리폴리머(isocyanate prepolymer) 와 경화제 성 분인 아민(amine) 이 연쇄 반응하여 생성되는 초속경화형으로 경화시간이 수십 초 이내로 매우 짧아 1회 도장만으로도 원하는 두께의 피막을 얻을 수 있다.

또한, 우수한 밀착력, 유연성, 내충격성, 내마모성, 내약품성, 내후성, 열안정성, 방식성 및 내수성 등을 가지고 있다.

따라서, 상기 폴리우레아 수지(20)는 발포 폴리스티렌 부력재의 외측둘레에 감겨 부착된 밴딩테이프에 대해 더욱더 밀착성을 갖고, 상기 밴딩테이프(40)는 필라멘트 테이프로서 발포 폴리스티렌 부력재(10)와의 부착력이 매우 뛰어남과 동시에, 폴리우레아 수지의 내측에서 발포 폴리스티렌 부력재(10)의 외형변화를 방지하는 지지체 역할과 함께 보강플레이트(30)를 포함하여 폴리우레탄 수지가 코팅된 부자(100)의 상면을 보강할 수 있다.

상기와 같은 보강으로서 수상 도크를 이루는 부자(100)의 상면 변형은, 최초 제작시와 동일한 형태를 유지할 수 있기 때문에 온도변화에 따른 폴리우레아 수지와의 이격발생을 없애 파손발생율을 최소화할 수 있는 장점을 갖는다.

상기와 같이 상면이 최대한 보강된 부자는, 상술한 바와 같은 접안시설 구축과 더불어 구조물을 세움에 있어, 매우 안정감을 제공할 수 있고 폴리우레아수지의 주요특성상 탄성이 높고 매우 질긴 피막층의 제공으로 시간이 오래 경과해도 물성이 일정해 초기의 충격 강도와 내마모성을 그대로 유지하여 수상 도크의 사용 수명을 높일 수 있어 유지보수에 매우 경제적이다.

도 1은 본 발명인 수상 도크의 부자 제작공정을 순차적으로 도시한 공정도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 폴리우레아수지가 도포되기 이전 부자 공정상의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 부자를 도시한 종단면도.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ◎

10: 발포 폴리스티렌 부력재 20: 폴리우레아 수지

30: 보강플레이트 40: 밴딩테이프

100: 부자

Claims (3)

1. 발포 폴리스티렌 부력재(10)상에 폴리우레아 수지(20)를 도포시켜서 된 수상 도크용 부자(100)의 제작방법에 있어서,

   상기 부자(100)는,

   발포 폴리스티렌 부력재(10)의 상면에 띠 형의 보강플레이트(30)를 배열하여 가부착하고, 상기 보강플레이트(30)의 외측을 포함하여 발포 폴리스티렌 부력재(10)의 외측둘레로부터 밴딩테이프(40)를 둘러 감싸 보강플레이트(30)를 고정한 다음 폴리우레아 수지(20)를 도포하여서 된 것을 특징으로 하는 수상 도크용 부자의 제작방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 보강플레이트(30)는 스틸 혹은 고강도 플라스틱 소재로서 가로, 세로로 배열한 것을 특징으로 하는 수상 도크용 부자의 제작방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 밴딩테이프(40)는 유리섬유가 보강되어 고장력을 갖고, 폴리우레아 수지와 밀착력이 뛰어난 필라민트 테이프로서 부착되도록 한 것을 특징으로 하는 수상 도크용 부자의 제작방법.

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