KR19990084059A - 피피 시트와 합판을 소재로한 거푸집용 접착제 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 폴리프로필렌 시트(POLYPROPYLENE SHEET, 이하 PP 시트로 표기)와 합판을 접착시켜 거푸집을 제작하는데에 사용하는 접착제의 제조방법에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 건축용 거푸집을 제작함에 있어 적용되는 소재인 PP 시트와 합판을 접착하는 접착제에 관한 것으로서, 난접착 재질인 PP 시트면의 접착을 완벽하게 이루며, 또한 거푸집을 사용하는 과정에서 요구되는 내열성, 내한성, 충격성, 내화학성이 우수한 다기능성을 갖는 거푸집용 접착제의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명의 접착제중 PP 시트에 적용되는 접착제는, 프로필렌 분자가 입체적인 규칙으로 배열된 결정성 고분자 물질인 폴리프로필렌에 밀착성이 우수한 염소화 폴리올레핀 수지(Chlorinated polyolefine resin)를 주성분으로 하고, 상기 염화 폴리올레핀의 말단 극성인 -COOH 작용기에 결합할 수 있도록 -NCO기를 가지고 있는 이소시아네이트계 화합물을 가교제로 첨가하여 우레아(UREA) 결합을 형성시켜 폴리프로필렌의 접착성을 해결하고, 여기에 폴리 우레탄계 접착제를 사용하여 목재와 3차원의 우레탄 화학결합을 이루게 하여 PP 시트와 합판의 접착을 해결할 수 있다.
목재면에 적용되는 우레탄 접착제의 경우는 우수한 화학결합은 물론 내열성, 내수성, 내화학성을 최종적으로 나타내야 하는데 이는 다관능성 폴리에스테르에 톨루엔디이소시아네이트(이하, TDI)를 결합시켜 합성된 폴리우레탄 레진에 반응성 페놀수지를 첨가 시키고 이에 가교제로 디페닐메탄디이소아네이트(이하, MDI) 유도체를 첨가하여 우레탄(Urethane) 결합과 알로파네이트(Allophanate) 결합을 이루게 하여 해결할 수 있다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명의 접착제는 PP 시트와 합판을 접착시켜 제조하는 거푸집( POLYPROPYLENE SHEET PANEL )의 접착제로서 그 용도를 갖는다.
Description
본 발명은 PP 시트와 합판을 소재로 하여 거푸집을 제작시 적용되는 접착제 및 그 제조방법과 사용방법에 관한 것이다.
PP시트 거푸집은 종전의 태고합판 혹은 PVC시트나 ABS시트를 합판에 접착시켜 제조한 종전의 거푸집에 비해 그 사용 방법은 동일하면서 재사용 횟수가 25회 이상으로서 2 내지 4배 정도 차이를 보이며, 양생후 수지판(PP 시트) 표면에 콘크리트가 묻이 나오지 않기 때문에 박리제(Foam-Oil) 사용이 필요 없으며, 또한 회수율이 100%에 이르므로, 타 현장에서도 재사용이 가능하여 경제성이 뛰어나다.
반면, PP 시트는 PP 수지 특성상 2중 결합이 형성되지 않는 선상구조의 분자구조를 가지고 있어 접착이 이루어지지 않는 특성 때문에 PP시트 거푸집을 만드는데 어려움이 있었다.
종래에는 본 시트를 만들기 위해 외국의 접착제를 수입하여 사용하기도 하였으며 그 수입 접착제도 합성고무에 점착부여제인 페놀수지를 첨가하여 제조된 것이거나 점착성을 가지고 있는 폴리부타디엔을 이용하여 제조된 것이어서 PP시트와의 완벽한 결합에 의한 접착을 이룬다기 보다는 그 접착제가 갖는 점착성에 의해 가접착된 상태로 접착형태를 이루어 왔다. 그 결과로 거푸집을 제조할 당시에는 접착성이 있으나 유통 및 사용 과정에서 박리되는 현상을 나타내곤 했다. 이때의 문제점은 당연히 PP 시트 면에서 접착제가 박리되는 문제였다.
그러나, 본 발명 접착제는 우레탄의 화학결합을 바탕으로 접착을 유도하여 제조 되었기 때문에 종전의 이러한 문제들을 모두 해결할 수 있어 완벽한 PP 시트 거푸집을 제조 할 수 있다고 본다.
본 발명은 상기에서 기술한 바와 같이, PP 시트와 합판의 접착시 접착력이 우수하고 내열성, 내수성, 내한성 및 내화학성이 우수한 기능을 갖는 거푸집용 접착제 및 그 제조방법과 사용방법을 제공하기 위한 것이다.
PP 시트와 합판을 접착시키는 접착방법은 합판과의 접착력이 강한 폴리우레탄 수지와 알킬페놀수지를 주성분으로 하며 이소시아네이트를 경화제로 첨가한 접착제를 합판에 도포하고, PP 시트와의 접착력이 강한 염소화 폴리올레핀을 주성분으로하며 이소시아네이트를 경화제로 첨가한 접착제 또는 상기 합판에 도포한 동종의 접착제를 PP 시트에 도포한 후 도포된 PP 시트와 합판을 맞붙여 압착상태에서 경화시키는 방법으로 이루어진다.
상기의 염소화 폴리올레핀계 접착제는 염소화 폴리올레핀을 주성분으로 하고 가교제로 이소시아네이트계 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 염소화 폴리올레핀계 접착제는 염소화 폴리올레핀 1 내지 25중량부, 에폭시 수지 0.3 내지 0.7 중량부 및 용제로서 톨루엔 75 내지 95 중량부, 메칠클로로헥산 2.5 내지 4.5 중량부 이며, 경화제로는 이소시아네이트 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 염소화 폴리올레핀계 접착제는 PP 시트에 접착력을 갖게 하는 중요한 구성요소이다. PP는 가볍고 가격이 저렴하며 물리적, 화학적 특성이 우수하여 여러 소재로 사용이 되고 있지만 PP 자체의 무극성, 결정성의 특성 때문에 이를 접착하는데는 큰 어려움이 따르고 있다.
본 발명의 염소화 폴리올레핀계 접착제는 이러한 PP 시트에 접착성능을 갖도록 하기 위해 염소화 폴리올레핀 수지를 주성분으로 하여 제조 되어진다. 또한, 상기 사용되는 염소화폴리올레핀 수지는 -COOH 작용기가 있는 수지를 사용함으로서 가교제로 사용되는 이소시아네이트 화합물과 우레탄 혹은 우레아 결합을 형성한다.
(화학식 1 : Olefine과 경화제의 결합)
2R-NCO + 2R'-COOH --→ (R-NH-)2CO + (R'-CO-)2O + CO2
그러나, 상기 염화 폴리올레핀 수지는 PP에 접착력을 갖지만 접착제로서 사용할 때에는 피착 재질에도 관계가 있기 때문에 단독으로 접착 시스템을 구성하기는 문제점이 있고 대부분 PP 표면에 접착성을 부여하는 접착제의 용도로 사용된다.
그러므로, 상기 문제를 해결하기 위해서, 합판에 도포하는 접착제가 요구되어지며 이하 이를 설명한다.
상기 합판 또는 PP 시트에 도포되는 폴리우레탄계 접착제는 PP 시트와 합판을 접착시켜 제작되는 거푸집에 사용되는 접착제로서, 폴리우레탄 수지와 레졸형 알킬 페놀 수지를 주성분으로 하고, 가교제로 이소시아네이트계 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 폴리 우레탄계 접착제는 폴리에스테르 폴리올을 이소시아네이트와 결합시켜 합성된 폴레우레탄 수지가 5 내지 30 중량부, 레졸형 알킬페놀수지가 5 내지 30 중량부 및 용제로서 염화메치렌클로라이드 40 내지 70 중량부, 메칠에칠케톤(이하 MEK) 10 내지 30 중량부 이며, 경화제로는 이소시아네이트계 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 폴리 우레탄계 접착제의 폴리우레탄 수지는 경화제의 -NCO(이소시아네이트기)기와 3차원적인 화학결합을 이루어 합판과의 접착을 완벽하게 이루며 내열성, 내수성이 강한 특성을 보인다.
상기 폴리 우레탄계 접착제의 레졸형 알킬페놀수지는 분자말단의 -OH기(하이드록시기)와 경화제의 -NCO기가 화학결합을 이루어 내수성을 향상 시킴은 물론 접착시에 초기 응집력을 강하게 하여 접착제 처리된 PP시트와 합판의 강한 초기접착력을 형성시킨다.
상기 폴리우레탄계 접착제가 액상으로 유지되기 위해 사용되는 유기용제로는 주로 케톤계 화합물이 사용되고 있으며, 본 발명의 경우는 사용할 때의 건조문제, 화재문제 등을 고려하여 염화메틸렌클로라이드를 주성분으로 적용 하였다. 염화메틸렌클로라이드를 단독으로 사용할 경우는 용해력이 약해 접착제의 적절한 점도를 구성하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 보관 및 사용 중에 점도가 쉽게 상승하는 문제가 따르기 때문에 톨루엔, MEK 와 같은 유기 용제가 적절히 혼합되어 적당한 점도를 갖게 한다.
(화학식 2 : 폴리우레탄 수지와 경화제와의 결합)
R-NHCOO-R' + R''-NCO-- → R-NH-CO-NR〃-CO-O-R'
(화학식 3 : 알킬수지와 경화제와의 결합)
R-NCO + R'-OH --→ R-NH-CO-O-R'
이하 실시예를 통하여 본 발명의 거푸집용 접착제의 제조에 대하여 설명하기로 하며, 하기 실시예에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다.
(실시예 1)
온도계, 질소가스 주입관, 환류냉각기, 교반장치가 구비된 3L 4구 플라스크를 준비하고, 이 용기내에 아디픽산(Adipic acid, 이하 AA)/1,4부타디올(1,4-butandiol, 이하 14BG) 형태의 폴리에스테르 폴리올( 분자량: 2,000 ) 500g을 넣은 다음 톨루엔 500g를 넣어 서서히 교반하면서 온도를 110℃까지 올려 톨루엔을 환류, 200g을 뽑아내어 폴리올의 수분을 완전히 제거해 준 다음 온도를 60℃까지 낮춘다. 질소가스 주입하에 디페닐메탄-4,4' -디이소시아네이트(Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate) 65g을 넣고 80 내지 90℃에서 6시간 합성을 한다. 1,6헥산글리콜(1,6HG) 미량을 반응 종결제(stopper)로 사용하고 용제로 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone)을 1018g 넣어 30분간 교반 용해하여 점도 8500cps, 고형분 30%의 합성물을 얻는다. 이를 접착제A라 표기한다.
(실시예 2)
교반기가 달린 플라스크에 메치렌콜로라이드를 700g 넣은 후 교반하면서 알킬페놀수지 300g을 넣어 5시간 교반하여 고형분 30%의 수지용해물을 만든다. 이 수지용해물과 상기 접착제A를 50:50으로 혼합하여 점도 4000cps, 고형분 30%의 합성물을 만든다. 이를 접착제A-1이라 표기 한다.
(실시예 3)
실시예 1의 원료중에서 디페닐메탄-4,4' -디이소시아네이트 대신에 톨루엔 디어소시아네이트를 44g 사용하고 나머지는 동일방법으로 합성하여 점도 9000cps, 고형분 30%의 합성물을 얻는다. 이를 접착제B라 표기 한다.
(실시예 4)
실시예 2의 알킬페놀수지 용해물과 접착제B를 50:50으로 혼합하여 점도 4500cps , 고형분 30%의 합성물을 만든다. 이를 접착제B-1이라 표기 한다.
(실시예 5)
온도계가 달린 플라스크에 메틸렌클로라이드 600g, 아세톤 150g을 넣은 후, 여기에 AA/1,4BG를 주성분으로한 에스테르폴리올과 톨루엔디이소시아네이트를 원료로 하여 합성한 폴리우레탄수지( Vis 8000cps/20%MEK, APHA 30) 130g을 넣고, 온도를 40℃이하로 조절하여 6시간 교반한 후 알킬페놀수지(융점 85 내지 95℃,Vis F-K) 120g을 넣어 4시간 교반하여 점도 5000cps , 고형분 25%의 조성물을 만든다. 이를 접착제C라 표기 한다.
(실시예 6)
AA/1,4BG를 주성분으로한 에스테르폴리올과 디페닐메탄-4,4' -디이소시아네이트를 원료로 하여 합성한 폴리우레탄수지(Vis 8000cps/20%MEK)를 사용하여 실시예 5와 동일하게 제조하여 조성물을 만든다. 이를 접착제D라 한다.
(실시예 7)
교반기가 달린 플라스크에 톨루엔 800g, 메틸클로로핵산 35g, 이소프로필알콜 15g을 평량하여 넣은후, 교반하면서 염소화 폴리올레핀 수지(NIPPON PAPER INDUSTRIES제품. Chlorine ; 24.5±1) 145g, 에폭시수지(비스페놀A형) 5g을 넣어 2시간 교반하여 용해물을 얻는다. 이를 접착제E라 표기 한다
(실시예 8)
염소화 폴리올레핀 수지( TOYO KASEI KOGYO社제품. 염소 ; 26±1%)를 사용하여 실시예 8의 방법으로 용해물을 얻는다. 이를 접착제F라 표기 한다.
(실시예 9)
디페닐메탄-4,4' -디이소시아네이트를 메틸렌클로라이드에 용해시켜 고형분 30 중량%의 액을 만든다. 이를 경화제A라 표기 한다
(실시예 10)
디페닐메탄-4,4' -디이소시아네이트를 톨루엔에 용해시켜 고형분 75 중량%의 액을 만든다. 이를 경화제B라 표기 한다.
[제조물의 물성시험]
상기 제조한 접착제 및 접착제의 성능을 아래와 같이 실시하였다
(접착시편)
합판 : 성창목재 합판. PP Sheet : 한국폴리머 제품
(접착 방법)
합판면에 경화제가 첨가된 시험 접착제를 도포하고. PP Sheet에는 경화제가 첨가된 시험 접착제를 도포하여 상온에서 5분 건조후 접합해 하중을 가해 압착시켜 놓는다.
(접착강도)
상기 방법으로 접착한 시편을 3일 숙성후 박리강도와 전단강도를 측정.
(내열,내한 사이클 성)
상기 방법으로 접착한 시편을 -20℃ x 4시간, 80℃ x 4시간을 1 사이클로하여 10 사이클후 박리강도를 측정
(내수성)
상기 방법으로 접착한 시편을 水中에 7일 함침후 박리강도 측정
[물성시험 결과]
상기의 방법에 준해 시험한 결과를 다음의 표에 기술하였다
(표-1)
(표-2)
(표-3)
(표-4)
(표-5)
(표-6)
상기에서 상술한 바와 같이 본 발명 거푸집용 접착제를 사용할 경우 종전에 접착을 해결하지 못해 제조할 수 없었던 PP 시트의 접착을 해결하여 PP 거푸집을 제조할 수 있다. 또한, PP 시트와 합판의 접착이 완벽할 뿐만 아니라 접착후 내열-내한 사이클성, 내수성 등도 우수하기 때문에 거푸집을 사용하는 건설 현장에서도 이 PP 시트 거푸집의 강점을 최대로 살려 사용할 수 있게 된다.
Claims (6)
- PP 시트와 합판을 접착시키는 접착방법으로 폴리우레탄 수지와 알킬페놀수지를 주성분으로 하며 이소시아네이트를 경화제로 첨가한 접착제를 합판에 도포하고, 염소화폴리올레핀을 주성분으로하며 이소시아네이트를 경화제로 첨가한 접착제 또는 상기 합판에 도포한 동종의 접착제를 PP 시트에 도포한 후 도포된 PP 시트와 합판을 맞붙여 압착상태에서 경화시키는 거푸집용 접착제
- 제 1항에 있어서 상기 염소화 폴리올레핀계 접착제는 염소화 폴리올레핀을 주성분으로 하고 가교제로 이소시아네이트계 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 접착제.
- 제 1항에 있어서 상기 염소화 폴리올레핀계 접착제는 염소화 폴리올레핀 1 내지 25 중량부, 에폭시 수지 0.3 내지 0.7 중량부 및 용제로서 톨루엔 75 내지 95 중량부, 메칠클로로헥산 2.5 내지 4.5 중량부 이며, 경화제로는 이소시아네이트계 화합물로 이루어지는 접착제.
- 제 1항에 있어서, 상기 염소화 폴리올레핀계 접착제는 염소화 폴리올레핀에 -COOH의 작용기를 갖는 것을 특징으로 하는 염소화 폴리올레핀계 접착제.
- 제 1항에 있어서, 상기 합판 또는 PP 시트에 도포되는 폴리우레탄계 접착제는 PP 시트와 합판을 접착시켜 제작되는 거푸집에 사용되는 접착제로서, 폴리우레탄수지와 레졸형 알킬 페놀 수지를 주성분으로 하고, 가교제로 이소시아네이트계 화합물로 이루어지는 접착제.
- 제 1항에 있어서, 상기 폴리 우레탄계 접착제는 폴리에스테르 폴리올을 이소시아네이트와 결합시켜 합성된 폴리우레탄 수지가 5 내지 30 중량부, 레졸형 알킬페놀수지가 5 내지 30 중량부 및 용제로서 염화메치렌클로라이드 40 내지 70 중량부, 메칠에칠케톤 10 내지 30 중량부 이며, 경화제로는 이소시아네이트계 화합물로 이루어지는 접착제.
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|---|---|---|---|---|
| KR100859862B1 (ko) * | 2008-01-02 | 2008-09-24 | (주)경동실업 | 피피시트 접착용 액상 핫멜트 및 이를 이용한 피피시트의접착방법 |
| KR20160039023A (ko) * | 2014-09-30 | 2016-04-08 | (주)엘지하우시스 | 외단열용 우레탄계 접착제 조성물 및 이를 이용한 외단열 시스템 |
-
1999
- 1999-09-09 KR KR1019990038488A patent/KR19990084059A/ko not_active Application Discontinuation
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