KR20020042846A - 고흡수성 방수 코팅물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 물을 흡수하여 방수 효과를 제공하는 방수 코팅물로서, 상기 코팅물이 건조되면 물을 방출하는 방수 코팅물로 코팅된 물품, 및 그러한 코팅물을 이용하여 제조된 물품에 방수성 및 내부식성을 제공하는 단계에 관한 것이다. 상기 코팅물은, 고흡수성 수용성 고분자 전구체의 수용액, 임의로 점도 변형제, 및 임의로 윤활제를 함유하는 조성물을 물품의 표면 위에 도포하고, 고흡수성 고분자를 함유하는 코팅물을 형성하도록 경화시킴으로써, 형성된다.

Description

고흡수성 방수 코팅물 {SUPERABSORBENT WATER-RESISTANT COATINGS}
외부 환경에서 사용되는 물품의 노출된 표면 아래로의 수분의 공격으로 인한 열화 (deterioration)는 잘 알려진 문제점이다. 이러한 열화에는, 이들 물품에 사용된 강화용 섬유의 표면과 물의 반응으로 인한 산화성 열화 및 수분-기인성 부식이 포함된다. 예를 들어, 해수 환경에서는 침수에 수반되는 문제점들이 환경의 염분에 의해 특히 복잡해진다. 그러한 수성 환경에서의 염의 존재는 산화성 분해를 촉진시킨다. 무염분 환경, 예를 들면 높은 대기 중 습도를 갖는 환경에서는, 구조물 및 장비 표면을 수분-기인성 분해로부터 보호하기 위해, 방수 코팅물이 필요하다.
상기한 열화에 영향을 받는 물품에는 높은 수분 또는 습도에 노출된 표면을 갖는 품목이 포함된다. 그러한 물품의 예로는, 광섬유 또는 통신 케이블과 같은 강화 로드 (rod) 및 케이블이 포함된다. 이들 통신 케이블은 종종 장기간에 걸쳐 지하에 묻혀 있거나 물 속에 잠겨 있는 상황에서 사용된다. 그러한 상황에서, 물에 의한 피해로부터의 보호는, 이러한 케이블의 구조적 보전 및 이들에게서 의도되는 기능 수행의 성공 여부에 매우 중요하다. 예를 들면, 통신 케이블은 경직성 또는 강화성 자재의 역할을 하는 유리 로드를 포함하는 심 (core)을 포함할 수 있다. 이러한 로드는 케이블의 강성 (rigidity)에 기여한다. 물이 침투하여 케이블 심에 접촉하는 경우, 케이블 하부구조의 부식 또는 화학적 열화를 초래할 수 있다.
이러한 침수 피해에 수반되는 문제점을 극복하기 위해, 케이블 및 기타 강화 물품에 방수성을 제공하고 이들의 민감한 내부 표면을 주위 환경에 존재하는 물 또는 수증기와의 접촉으로부터 보호하려는 노력의 일환으로, 몇 가지 방법이 개발되었다. 이러한 발수성 (發水性) 물품의 제조 기술에는 보호성 피복 재료로써 물품을 싸는 방법; 또는 보호되어야 하는 표면을 밀봉하는 방법 등이 포함된다. 밀봉 기술에는, 수분-흡수에 대한 내성을 제공하기 위해 물품의 표면 층을 화학적으로 조작하거나, 발수 코팅을 도포하는 등의 방법이 포함된다.
표면을 보호성 피복 재료로 피복하는 기술은 통상적이다. 이는, 예를 들면 수분-차단 성능을 갖는 비투과성 고분자로 만들어진 랩 (wrap) 또는 테이프의 사용, 또는 수분-차단 고분자의 에멀젼 또는 용액을 사용한 랩핑용 물질의 처리를 포함한다. 피복 공정은 물품의 표면에 대한 화학적 화합물의 도포 또는 처리를 필요로 하지 않으며, 오히려 피복 재료에 의한 피복만으로 보호가 이루어진다.
방수에 사용되는 코팅물은 전통적으로 물에 불용성이고 비투과성인 물질로 이루어졌으며, 이에 따라 침식하는 수분에 대한 물리적 배리어 (barrier)를 제공하였다. 그러한 배리어 코팅물에는, 유지류 또는 겔과 같은 물질이 포함되었다. 예를 들면, 케이블의 경우, 이러한 코팅물이 가압 압출에 의해 도포된다. 그러나, 이러한 종류의 코팅에는 특정한 단점이 수반된다. 유지류 또는 겔은 미끄러움 때문에 취급이 어렵고, 코팅된 물품에 좋지 않은 촉감을 준다. 이는 제조 공정에 있어서 고려되어야 할 중요한 요소인데, 이는 특히 접착 작업 중 케이블 취급의 용이성에 영향을 미치기 때문이다. 유지류 및 겔은 또한 저온 또는 고온에서 점도가 변한다. 이러한 점도 변화는 코팅물의 냉·해동 성능 및 이에 따른 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이러한 측면에서의 저조한 성능은 케이블의 안정한 성능에 영향을 미친다.
더욱 최근에는, 그 자체로도 어느 정도의 수분 흡수 능력이 있는, 비유지성, 방수 건조 코팅물이 개발되었다. 이러한 수분 흡수 능력은 코팅물이 민감한 표면과의 접촉을 방지하는 동시에, 물품과 접촉하는 수분을 흡수할 수 있게 한다. 이러한 건조 수분 차단 코팅물 중 흡수제 성분은 물과의 접촉시 팽윤하고 흡수하는,건조 과립화 고흡수성 고분자이다. 고흡수성 고분자는 보통 팽윤 속도, 팽윤 용량 및 겔 강도 측면에서 특징지어진다. 이러한 건조 고흡수성 고분자의 통상적인 용도로는 우선 개인 위생용품, 식품 포장용품 및 유출 화학약품의 제거 조성물이 포함되나, 최근의 실험에서는 강화 케이블과 같은 다른 물품의 코팅물을 형성하는 데에 대한 이러한 건조 고분자의 사용이 포함되었다. 예를 들면, Hager에 허여된 미국특허 5,689,601 호에는, 하나 이상의 피복 고분자 박층으로 피복된 분말화 또는 과립화된 수용성 건조 수분차단 성분을 사용하는, 강화 섬유 제품용 건조 수분차단 코팅물이 개시되어 있다. 이러한 피복은 과립화 고분자에 의해 달성될 수 있는 수분 흡수 정도를 제한하며, 따라서 이러한 코팅물의 팽윤 용량이 제한된다.
건조 수분차단 케이블 코팅 분야에 통상 사용되는 고흡수성 고분자는 건조, 수불용성, 과립화 고분자로서, 얀 (yarn), 바인더 및 테이프와 같은 각종 기질에 혼입된다. 또한, 상기 기질은 강화물의 형태로서 유리 섬유를 포함한다. 그러나, 상기한 바와 같이, 건조 과립화 차단제를 사용하여 형성된 코팅물은, 겔 강도의 최적화에 필수적으로 따르는 한정된 수팽윤 능력 및 팽윤 속도에 제한을 받는다. 표면 코팅물에 대한 문헌에서, 겔 강도는, 특히 상승된 수압에 노출되는 수성 환경에서 케이블이 사용되는 경우, 물이 케이블 축에 스며드는 것을 방지하는 능력으로 정의된다. 팽윤 능력은 고흡수성 고분자의 가교도에 직접적으로 관련이 있다. 가교도가 증가할수록, 겔 강도도 증가하지만, 고분자의 팽윤 속도 및 팽윤 용량은 그에 비례하여 감소한다. 팽윤 속도는, 코팅물이 일정 시간에 걸쳐 흡수하는 물의 양으로 정의된다. 팽윤 용량은, 건조 중량의 측정치를 기준으로 하여, 코팅물에의해 흡수되는 물 또는 액체의 최대량을 가리킨다. 따라서, 건조 과립화 수불용성 고분자로 만들어진 코팅물은, 팽윤 속도 및 팽윤 용량 측면에서 측정되는 수분 흡수 성능에 제한을 받는다.
일반적으로, 강화 섬유, 스트랜드 (strand) 및 이러한 섬유성 물질로부터 제조되는 케이블과 같은 물품을 위한 코팅은 섬유성 물질의 표면에 도포된 후, 혹시 있을 수 있는 추후 가공 전에 경화된다. 코팅 도포의 수단은 일반적으로, 액체 코팅물이 사용되느냐 고체 입자성 코팅물이 도포되느냐에 따라 달라진다. 분말 코팅의 경우, 과립화된 수분-차단제를 사용하는 코팅 방법은 과립화 고분자의 사용에 직접적으로 관련된, 장시간 소비되고 인력 및 장비가 집중 투여되는 몇몇 공정을 포함한다. 이들 단계에는 결합 수지를 이용한 1 회 이상의 처리, 및 유동층과 같은 장치를 사용하는 분말-코팅에서의 1 회 이상의 분말 수지 도포가 필요하다.
액체 코팅물을 도포하는 수단에는, 예를 들면 섬유 또는 케이블을 수지 배스 (bath)에 침수 또는 딥핑 (dipping)시킨 후, 과량의 수지를 제거하여, 처리된 표면상에 일정한 층을 형성시키는 것이 포함될 수 있다. 스트랜드, 조사 (roving) 또는 케이블의 경우에 제품은 연속성 필라멘트의 형태를 지니므로, 과량의 수지를 제거하기 위해 스트립퍼 (stripper) 금형에 통과시킬 수 있다. 대안적으로, 코팅물은 물품의 표면상에 분무될 수 있다. 물의 침투에 대한 우수한 방지 및 보호를 제공하기에 충분하도록 두꺼운 코팅층을 형성하기 위해서, 코팅 조성물은, 물품이 코팅 장치를 한 번 통과해도 적당하게 코팅될 수 있도록 충분히 점성이 높아야 한다. 그러나, 높은 점성에 더하여, 조성물은 또한, 물품의 표면에 일정한 코팅이 즉시형성되게 하며 고분자-코팅된 섬유성 물품을 제조하는 데에 사용되는 코팅 장치, 금형 구멍 또는 기타 기계류의 막힘을 방지하기에 충분한 흐름 능력을 가져야 한다. 당 분야에서는 통상, 액체 코팅 조성물의 점도를 변형시키기 위해, 응집제 고분자 또는 전분과 같은 건조 입자성 성분이 사용되어 왔다. 그러한 조성물에 따르는 어려움은, 이러한 고체 성분을 첨가한 후에 수득한 조성물이 균일하지 않다는 것이다. 오히려, 조성물은 다양한 수준의 입자성 물질을 함유하는데, 이는 취급을 어렵게 하며 또한 조성물의 전착성 (spreadability)을 손상시킨다.
따라서, 당 분야에서는, 탁월한 겔 강도 및 침습 (wicking) 능력을 비롯하여 고도의 수분 흡수 및 동시에 빠른 팽윤 속도를 갖는, 강화 물품 또는 강화 물질에 도포하기 위한 수분차단 코팅 조성물이 필요하다. 동시에, 당 분야에서는 분말 고분자를 함유하지 않고, 그 결과 비싸고 노동 집약적인 도포 공정을 필요로 하지 않는 코팅 조성물이 또한 필요하다. 더욱이, 그러한 코팅 조성물은 우수한 전착성 (spreadability) 및 표면 성능 특성을 나타내는 것이 바람직하다.
본 발명은 물을 신속하게 흡수할 수 있는 고강도 고흡수성 코팅물로서, 강화되거나 성형된 제품을 포함하나 이에 제한되지는 않는, 방수 표면을 필요로 하는 다양한 물품 및, 그러한 제품의 제조에 사용되는 강화 물질을 코팅하기에 적합한 코팅물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 상기 코팅물은, 경화시 높은 수팽윤성을 갖는 고분자를 형성하는 고흡수성 고분자 전구체; 및 필름-형성 고분자를 함유하는 조성물로부터 형성된다. 상기 코팅 조성물은 점도-변형제를 추가 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상은 고흡수성 코팅 조성물로 코팅된 물품에 관한 것으로서, 여기에는 강화 성형 제품 및 섬유성 강화 물질이 포함되며; 또한 그러한 코팅물을 도포하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 코팅물은 담수 및 염수 환경에서의 높은 수준의 수분 흡수성, 및 기질에 도포될 때 탁월한 전착성 및 코팅 능력을 나타낸다.
발명의 요약
놀랍게도, 섬유성 강화 물질 및 하나 이상의 강화 섬유 물질을 함유하는 물품을 코팅하는 데에 사용되는 수용액에 고흡수성 고분자 전구체의 용액을 혼입함으로써, 탁월한 수팽윤성 및 빠른 팽윤 속도를 갖는 고흡수성 수분차단 코팅물을 형성시킬 수 있다는 것이 발견되었다. 고분자 전구체는 경화되면 고흡수성 고분자를 형성한다. 이 고흡수성 고분자를 함유하는 코팅물은 수성 환경에 노출될 때 실질적으로 순간적인 수분 흡수가 가능하다.
의도되는 적용에 따라, 고흡수성 코팅물은 점도-변형제의 첨가로 강화될 수 있다. 예를 들면, 코팅 조성물이 유리, 카본, 고분자 또는 이들의 혼합물을 함유하는 로드 또는 케이블에 도포되는 경우, 점성증진제 (viscosifier)의 첨가는 제형에 탁월한 전착성을 부여한다. 코팅되는 물품이 더욱 유연한 제품이라서 도포 방법으로서 딥핑 또는 분무가 가능한 경우, 코팅물 제형의 점도는 이들 또는 유사 수단에 의해 도포될 수 있도록 감소될 수도 있다.
또다른 측면에서, 본 발명은 또한 섬유-강화된 성형 제품과 같은 물품의 표면상에, 또는 섬유성 강화 물질의 표면상에 코팅을 형성하는 방법에 관한 것이다. 일반적으로, 이 방법은 섬유, 스트랜드 또는 물품의 표면에 코팅 조성물을 도포하고, 이를 스트립퍼 금형에 통과시켜 과량의 코팅을 제거한 후, 건조 또는 경화시키는 단계들을 포함한다.
본 발명의 사상은 또한 수분-흡수성 코팅물을 사용하여 처리된 강화 섬유를 함유하는 물품에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예의 상세한 설명
본 발명의 조성물은 방수되는 표면을 필요로 하는 물품 또는 물질의 표면에 고흡수성 코팅을 형성하기에 적합하며, 따라서 상기 코팅으로 처리된 표면 아래의 물질을 보호한다.
본원에서 사용되는 용어 "물품"은 구체적으로, 밑에 있는 구조를 수분에의 노출에 기인한 열화로부터 보호하기 위해 방수 코팅을 필요로 하는 표면을 갖는 임의의 제품 또는 물질을 포함하는 것으로 의도된다. 그러한 물품에는, 섬유-강화된 복합체 물품, 적층물, 시트, 당 분야에 공지된 강화 섬유 물질, 및 이들 섬유 물질의 하나 이상을 집합적으로 또는 임의 유형의 매트릭스 내에 분산된 형태로 사용하여 제조된 제품을 포함하는 성형 물품이 포함된다. 상기 용어는 또한 건축용 자재 또는 장비 내에 사용되는 강화된 섬유 제품을 사용하여 제조된 물품을 포함한다.
본 발명의 조성물로 코팅될 수 있는 물품에는, 유리, 고분자, 카본, 천연 섬유, 또는 이들의 배합물과 같은 섬유성 강화 물질이 포함될 수 있다. 바람직하게는, 고분자 섬유는, 아라미드 섬유, 나일론 섬유, 케블라 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 섬유를 포함한다. 이들 섬유성 물질은, 연속적 형태 또는 절단된 (chopped) 섬유, 스트랜드 또는 펠렛의 형태를 갖는 섬유, 스트랜드 또는 조사의 형태로서; 유리, 고분자 또는 천연 섬유로 이루어진 테이프, 매트 및 직물의 형태로서; 인발된 (pultruded) 로드 또는 케이블, 적층물 및 기타 성형 물품과 같은 복합체의 형태로서 사용될 수 있다. 코팅은 또한, 광섬유 케이블에서 설치류 동물로부터의 보호를 위해 사용되는 주름형 (corrugated) 금속관 및 테이프와 같은, 수분 침투에 내성을 갖는 표면을 필요로 하는 물품의 표면에 도포될 수 있다. 더욱이, 고흡수성 코팅물은, 통상적 강화 물질을 함유하지는 않으나, 그래도 상기 코팅물의 탁월한 수분-흡수성 보호 특성의 이익을 얻을, 물품의 표면에 도포될 수 있다. 본 발명의 적용에 의해 보호 강화될 수 있는 여러 물품 중, 성형 물품, 직조 섬유, 스크림 (scrim), 목재 및 종이 제품, 및 강철 빔과 같은 건축 자재를 예로 들 수 있다.
한 구현예에서, 본 발명에 따른 코팅을 위한 물품에는, 강화 섬유 물질을 하나 이상의 성분요소로 포함하는 물품이 포함된다. 예로서, 인발 (pultrusion) 공정에서 성형되는 물품이 포함된다. 예를 들면, 본 발명의 코팅물은, 적어도 부분적으로 강화 유리 섬유/고분자 복합체로 이루어진 인발된 로드 또는 케이블에 성공적으로 도포될 수 있다. 이러한 인발된 물품을 형성시키는 데에 사용될 수 있는 고분자에는, 에폭시, 폴리에스테르 및 비닐 에스테르와 같은 열경화성 수지가 포함된다. 인발된 물품의 고분자 성분은 또한 열처리된 열가소성 수지일 수도 있으나, 열경화성 수지가 바람직하다. 한 예로서, 비닐 에스테르와 같은 열경화성 에폭시 수지는 인발 공정 중 유리 스트랜드와 배합되어, 통신 케이블의 경직성 자재로서 사용될 수 있는 로드를 형성할 수 있다.
또다른 구현예로서, 상기한 첫 번째 종류의 섬유성 강화 제품의 예로는, 유리, 카본, 고분자 또는 이들의 혼합물과 같은 섬유-형성 물질로부터 제조된 스트랜드 또는 조사가 포함된다. 이들 제품용의 코팅물 제형은 바람직하게는 소량의 윤활제를 포함할 것이다.
본 발명의 코팅물의 방수성은, 무독성, 환경친화적인 고흡수성 고분자 전구체의 용액과, 기질 물품을 코팅하는 데에 사용되는 결합제 수지를 배합함으로써 수득한다. 이 전구체에 의해 형성된 고흡수성 고분자는 놀라울 만큼 높은 수분 흡수 능력을 가지는 동시에, 증가된 가교의 결과로서, 경화된 코팅물의 높은 겔 강도를 유지한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 이 고분자는 특이하게 다량의 물을 흡수함으로써, 방수를 제공한다. 보호되어야 할 물품의 코팅된 표면에 물이 접촉하면, 코팅물은 물을 흡수하고 부피가 증가한다. 물을 흡수함으로써, 코팅물은 수분이 효과적으로 스며들어 퍼지게 하여, 보호되는 물품의 내부 표면이 수분과 접촉하는 것을 방지한다. 그 결과, 민감한 내부 표면은 건조하게 유지되고, 침수로 인한 열화로부터 보호된다. 본 발명의 코팅물은, 코팅층 아래로의 수분 침투를 방지하기 위하여 물을 흡수함으로써, 특이하게 방수 보호를 달성한다. 이 기능은 당 분야에서 더 흔히 알려진, 불투과성 배리어를 형성함으로써 기질을 보호하는 배리어 코팅물에 의해 달성되는 종류의 보호와는 명백히 상이하다.
본 발명의 코팅물에 사용되는 무독성, 환경친화적 고흡수성 고분자 전구체는, 코팅 혼합물 중의 사용을 위한 수용액을 형성할 수 있고, 다량의 물의 신속한 흡수 및, 이어서 코팅물이 건조될 때 고분자 그 자체의 손실 없이 탈수를 가능하게 하는 팽윤 용량 및 팽윤 속도를 경화시에 갖는 임의의 고분자로부터 선택될 수 있다. 본 코팅물 중의 사용에 적합한 고분자 전구체는, 코팅물이 강화 섬유 또는 스트랜드에 도포되고 경화될 때, 초기 건조 중량의 약 400 배까지의 팽윤 용량을 나타낼 것이다.
본 발명 중의 사용을 위한 고흡수성 고분자 전구체는, 앞서 언급한 바와 같이, 예를 들면 다량의 물을 흡수 및 탈수하는 필요 능력을 갖는 수용성 폴리아크릴레이트의 군으로부터 선택될 수 있다. 고흡수성 고분자 전구체는 바람직하게는 음이온성 형태로서, 해당 알칼리의 염 또는 알칼리 금속 염으로서 사용된다. 고분자 염은 외관이 맑거나 또는 약간 흐린 수용액의 형태를 갖는다. 바람직한 고체 함량은 30 내지 35 중량%의 범위 내이다. 용액은 또한 비중이 약 1.1 g/㎜이고, 점도가 약 20℃에서 약 1000 mPas이다. 용액은 통상 약간 음이온성이고, pH가 약 6 내지 약 8이다. 사용가능한 고흡수성 고분자 전구체의 한 예는 수용액 중의 수용성 음이온성 폴리아크릴레이트이다. 본 발명의 고팽윤성, 고흡수성 고분자를 함유하는 코팅물은, 건조 중량의 600 배 이하의 팽윤 속도를 나타내며 상당히 다량의 물을 흡수할 것으로 생각할 수 있다.
점도-변형제 또한 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 이 점성증진제의 역할은, 물품의 코팅을 적당하게 하는 일정한 전착성을 나타내는 것이다. 예를 들면, 인발된 물품의 코팅에 있어서, 코팅된 물품은 종종 스트립퍼 금형에 통과된다. 따라서, 점도는, 우수한 흐름 능력을 제공하고, 코팅 장치 및 금형 구멍의 막힘을 방지하기에 충분해야 한다. 점도-변형제는 불용성 분말 성분이 아니라, 오히려 코팅 조성물에 용이하게 혼입될 수 있는 고분자 용액 또는 분산액이다. 따라서, 당 분야에서 이미 공지된 수분 차단 코팅과 달리, 본 발명의 코팅 조성물은 실질적으로 입자성 성분이 없는 진용액 (true solution)의 형태를 갖는다. 알킬 셀룰로오스 또는 아크릴아미드 고분자와 같이, 진용액을 형성할 수 있는 점도 변형제가 본 발명의 코팅물에 사용될 수 있다. 본 코팅물에 사용하기에 적합한 점성증진제는 수용액 중 폴리아크릴아미드이다. 폴리아크릴아미드 용액이 특히 적합한데, 이는 고흡수성 고분자 전구체 용액 및 필름-형성 결합제 성분과의 상용성 때문이다.
본 발명의 코팅 조성물에 사용되는 결합제 성분에는, 강화된 섬유-함유 제품용 코팅 조성물 중에 결합제로서 통상적으로 사용되는 임의의 고분자성 물질이 포함될 수 있다. 결합제는 바람직하게 열경화성 수지, 또는 코팅의 유연성을 증진시키는 열가소성 특성을 얼마간 갖는 열경화성 수지인 필름 형상 고분자 또는 고분자 라텍스를 포함한다. 필름-형성 결합제는 또한 수분-흡수성 고분자와 호환적이고 점도-변형제와 호환적이어야 하는데, 이는 코팅 조성물 중의 성분의 조합을 증대시키고, 또한 한 번 도포되면 코팅물의 표면으로의 점착을 촉진시켜야 하기 때문이다. 필름-형성제는, 코팅이 경화된 후 바람직하게는 표면의 끈적거림 또는 코팅의 박리가 없는 강한 필름을 추가로 제공한다. 결합제에 함유된 필름-형성 고분자는, 예를 들면 폴리에스테르, 우레탄, 에폭시, 라텍스 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 라텍스는 또한 아크릴계 라텍스, 스티렌-부타디엔 라텍스 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 결합제는, 건조된 후 수분-흡수성 고분자의 처리된 표면으로의 점착을 촉진시키는 필름-형성 우레탄이다. 바람직한 필름-형성 결합제의 한 예는, Witco Chemical Co. 사로부터 입수가능한 폴리우레탄 필름-형성제인 Witcobond W320이다.
선택적으로, 코팅 조성물은 또한 윤활제 및 습윤제로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 함유할 수 있다. 윤활제는 후속 공정에서 고분자-함침된 스트랜드의 취급을 용이하게 하기 위해 첨가된다. 코팅이 유리 스트랜드와 같은 섬유 강화물에 도포되는 경우, 스트랜드의 경직성을 감소시켜 수분 흡수의 속도를 증가시키기 위해 윤활제가 바람직하게 첨가된다.
습윤제는 분산액과 섬유 표면간의 접촉을 용이하게 하기 위해 첨가된다. 사이징 (sizing) 조성물의 다른 성분과 상용성인 통상적 습윤제는 아무 것이나 사용될 수 있다.
본 발명의 코팅물이 강화 섬유 스트랜드의 표면에 도포되고 경화되면, 이들은 수팽윤성 고분자의 초기 건조 중량의 약 400 배까지의 팽윤 용량을 나타낸다. 바람직하게는, 이러한 종류의 용도를 위한 팽윤 용량은 수팽윤성 고분자의 초기 건조 중량의 약 200 내지 약 400 배이다. 코팅물이 로드 또는 케이블과 같은 물품의 표면에 도포되고 경화되면, 팽윤 용량은 수팽윤성 고분자의 초기 건조 중량의 120 배까지의 범위 내이다. 본원에서는 팽윤 용량은 수팽윤성 고분자의 초기 건조 중량의 약 50 내지 약 100 배이다.
코팅의 팽윤 속도 또한 높아야 한다. 본 발명의 코팅물은, 예컨대 담수 환경을 모사하기 위해 탈이온수를 사용하는 경우, 고분자 및 섬유 기질의 총 중량을 기준으로 첫 1 분간 약 50 g중 내지 약 340 g중 (약 300 % 내지 약 2000 %)의 물의 정도로 매우 높은 팽윤 속도를 나타낸다. 팽윤 속도는 다양한 담수 환경 중에 이온성 종 또는 기타 첨가제의 존재의 여부에 따라, 상기 범위로부터 조금 바뀔 수도 있다. 그러나, 일반적으로, 담수에서는 팽윤 속도는 해수 환경과 같은 염수 용액에서 달성될 수 있는 것보다 더 높다. 염수 환경에서는, 예를 들면, 수분 흡수율은 코팅이 사용되는 수성 환경의 염도에 따라 바뀐다. 통상적으로, 본 발명의 코팅물은 첫 1 분간 그램 당 염수 약 33 그램 내지 그램 당 염수 약 66 그램 (약 300 % 내지 약 760 %)의 흡수율을 나타낸다. 그러나, 코팅이 담수 또는 염수 환경에서 사용되는가에 따라, 팽윤 속도로 측정되는 그의 성능은 당 분야에서 공지된 건조 수분 차단 코팅물에 의해 앞서 달성된 것보다 훨씬 높다. 바람직한 구현예에서는,본 발명의 방수 코팅은 노출 첫 1 분간, 건조 코팅물의 그램 당 탈이온수 약 126 그램, 또는 건조 코팅물의 그램 당 염수 약 50 그램을 흡수하는 능력을 갖는다.
본 발명의 코팅 조성물의 제조방법에 있어서, 성분들은 액체 형태로 배합되어 코팅 용액으로 제조된다. 고흡수성 고분자 전구체의 용액을 먼저 균일성을 확실히 하기 위해 교반하고, 이어서 혼합 탱크에 넣는다. 이어서, 탈이온수를 탱크에 첨가하고, 원한다면 윤활제를 이어서 도입한다. 그후, 수성 에멀젼의 형태인 폴리우레탄을 탱크로 펌핑한다. 점도-변형제를 먼저 예비혼합하여 1 중량% 수용액을 형성하고, 상기 수용액의 충분한 양을 혼합 탱크에 첨가한다. 마지막 단계로서, 혼합물을 가열없이 교반하면, 수득한 조성물은 도포할 수 있게 된다.
상기 조성물을, 액체 코팅을 도포하기에 적당한 수단에 의해, 코팅될 물품의 표면에 접촉시킨다. 예를 들면, 강화 섬유 스트랜드를 수지 배스에 통과시킴으로써, 코팅 조성물을 도포할 수 있다. 대안적으로, 분무, 침수 또는 액체 코팅물을 물품의 전 표면과 접촉시킬 수 있는 임의의 기타 수단에 의해, 코팅 조성물을 코팅될 물품에 도포한다. 이어서, 추가적 가공 수단을 사용하여, 코팅층의 고르고 적절한 분포를 확신시킨다. 예를 들면, 코팅 조성물로 코팅된 섬유 스트랜드 또는 로드를 스트립퍼 금형에 통과시킨다.
코팅된 물품은 이어서 건조하고 경화시킨다. 고흡수성 고분자 전구체로 코팅된 물품은 212℉ (100℃)로 상당한 양의 물을 증발시키기에 충분한 시간동안 가열할 수 있다. 고분자 전구체-코팅된 물품을 이어서 대략 280℉ (138℃)로 가열하여, 가교에 의해 고분자를 경화시킨다. 통상적으로, 대략 300℉ (149℃) 초과로가열된 고분자는 바람직한 고흡수성 특성을 손실한다. 건조/경화 단계는 인-라인 (in-line) 오븐에서 수행할 수 있다. 약 600℉ (316℃)로 고정된 38 피트 (11.58 미터) 길이의 오븐에서, 고분자를 분 당 380 내지 490 피트 (115 내지 149 미터)로, 바람직하게는 분 당 440 내지 465 피트 (134 내지 142 미터)로 경화시킨다.
본원에 명시된 방수 코팅을 갖는, 유리 섬유로 강화된 물품은, 수분 또는 수증기에 노출되기 쉽고, 내구성이 있고 탄력성이 있으며 유연하며 우수한 방수성을 갖는 코팅물의 형성을 필요로 하는 적용분야에 사용될 수 있다. 하기 실시예들은 본 발명의 범위에 대하여 대표적이긴 하나, 이를 한정하지는 않는다.
필름-형성 결합제 고분자, 수분-흡수성 고분자 전구체 용액 및 폴리아크릴아미드 용액을 배합함으로써, 표본 코팅 제형을 제조하였다. 이어서, 코팅 조성물을 침수 (flooding) 공정을 사용하여 인발된 유리-비닐 에스테르 로드에 도포하였다. 코팅 조성물을 도포한 후, 로드를 원하는 구멍 크기의 스트립퍼에 통과시켜, 로드의 표면에 증착된 코팅 조성물의 양을 조절하였다. 이어서, 로드를 가열하여 수분을 증발시킨 후, 약 270℉ (132℃)로 추가 가열하여, 코팅을 경화시키고, 고흡수성 고분자 전구체를 활성화하였다.
실시예 1
본 실시예에서는, 하기의 성분들을 하기의 비율로 혼합함으로써, 인발된 유리/고분자 로드의 처리용 코팅 조성물을 제형화하였다:
고흡수성 폴리아크릴레이트 전구체 용액 (수성) 33.3 중량%, (StockhausenInc. 사에서 판매하는 Stockhausen Cabloc FL 또는 Emerging Technologies Inc. (ETI) 사에서 판매하는 Product XP-99.01);
우레탄 필름-형성 고분자 25.0 중량% (Witco Chemical Co. 사로부터 입수가능한 Witcobond W290H); 및
1 중량% 아크릴아미드 수용액 41.7 중량% (Ashland Chemical Inc. 사에서 판매하는 Drewfloc 270).
실시예 2
본 인발된 로드용 코팅 조성물에는 하기의 성분들을 배합하였다:
Stockhausen 63815 고흡수성 폴리아크릴레이트 전구체 용액 28.6 중량%;
우레탄 필름-형성 고분자 35.7 중량% (Witco Chemical Co. 사로부터 입수가능한 Witcobond W320); 및
Drewfloc 270의 1 중량% 수용액 35.7 중량%.
실시예 3 - 방수 시험
표본 코팅 조성물을 하기의 제형에 따라 제조하였다:
Stockhausen 63815 고흡수성 폴리아크릴레이트 전구체 용액 40.0 중량%;
Witcobond W320 폴리우레탄 필름-형성 고분자 7.5 중량%;
Henkel Corp. 사로부터 입수가능한 술폰화 미네랄 오일인 Emerlube 7440 2.0 중량%;
Drewfloc 270의 1 중량% 수용액 2.0 중량%; 및
탈이온수 48.5 중량%.
광섬유 용도로 디자인된 유리 섬유 강화물 스트랜드에 조성물을 도포하였다. 이후, 강화물을 탈이온수 또는 1 중량% 염수 용액에 담궜다. 0 내지 20 분 범위의 시간 간격에 걸친 팽윤 백분율 또는 중량 증가를 측정함으로써, 담수 및 해수 환경 모두에서의 팽윤 속도를 측정하였다. 비교로서, 과립화 고분자 분말을 사용하여 건조 수분 차단 코팅물로 코팅된 스트랜드 또한 동일한 시간동안 담수 및 염수 환경 모두에 담궜다.
본 발명에 따라 코팅되고 탈이온수 또는 담수에 담궈진 스트랜드는, 첫 1 분간, 건조, 과립화 고분자로 코팅된 로드의 팽윤 속도보다 7 배까지 빠른 팽윤 속도를 나타내었다. 팽윤 용량 또는 팽윤의 총량은 건조 코팅에 비해 270 %까지 더 높았다. 염수 환경에서는, 본 발명의 코팅이 노출 첫 1 분간, 건조 과립화 코팅보다 6 배 초과로 더 빠른 팽윤 속도를 나타내었다. 코팅은 또한 건조 코팅보다 50 %까지 더 큰 팽윤 용량을 나타내었다.
이들 결과는, 상기물들이 장기간에 걸쳐 담수 또는 해수 환경에 노출되는 물품에 도포될 때, 본 발명의 코팅 용액이 우월한 수분 흡수, 및 이에 따라 우월한 방수 효과를 달성한다는 것을 명백히 나타낸다.
실시예 4 및 5
본 발명의 코팅물을 스트랜드 또는 조사와 같은 강화 섬유 물질에 도포하는 경우의 효능을 측정하기 위해 추가 조사하였다. 유리 강화 섬유의 스트랜드를 코팅물로 코팅하고, 코팅 및 섬유의 총 중량을 기준으로 계산된 경시적 팽윤 백분율을 측정하였다. 또한 비교로서, 건조, 과립성 코팅물로 코팅된 스트랜드를 시험하여, 코팅물의 팽윤 속도를 측정하였다. 실시예 4에서는, 강화물을 탈이온수에 담궜다. 실시예 5에서는, 강화물을 1 중량% 염화나트륨 용액에 노출시켰다. 수득된 결과를 하기 표 1 및 2에 포함하였다:
본 출원인의 발명은 본원에 구체적으로 기재되지 않은 다른 많은 구현예를 포함하는 것으로 여겨지며, 따라서 본 기재는 상기 실시예 또는 바람직한 구현예에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (18)

  1. 하기를 함유하는 방수 코팅물로 도포된 하나 이상의 표면을 갖는 물품:
    - 수용성 고흡수성 고분자;
    - 임의로 점도 변형제; 및
    - 결합제.
  2. 제 1 항에 있어서, 테이프, 매트, 직물, 조사(roving), 섬유성 스트랜드, 적층물, 시트, 로드 및 케이블로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 물품.
  3. 제 1 항에 있어서, 성형품, 직조 섬유, 스크림 (scrim), 목재 및 종이 제품, 및 건축 자재로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 물품.
  4. 제 1 항에 있어서, 섬유성 강화 물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 물품.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 섬유성 강화 물질은 유리 섬유, 고분자 섬유, 카본 섬유, 천연 섬유, 및 이들의 배합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 물품.
  6. 제 5 항에 있어서, 강화 섬유는 아라미드 섬유, 나일론 섬유, 케블라 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된 고분자 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 고분자 섬유는 아라미드 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
  8. 고흡수성 수용성 고분자를 함유하는 방수 코팅물로서,
    상기 고흡수성 고분자는 고분자 전구체의 수용액으로서 수득되고, 경화되어 고흡수성 고분자를 형성하는 것을 특징으로 하는 방수 코팅물.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 고흡수성 수용성 고분자는 경화 후, 수성 환경에 침잠될 때 초기 건조 중량의 약 400 배까지의 물을 흡수하며, 코팅물이 건조되면 물을 방출하는 것을 특징으로 하는 방수 코팅물.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 코팅물은 첫 1 분간 건조 코팅물의 그램 당 탈이온수 약 50 그램 내지 건조 코팅물의 그램 당 탈이온수 약 340 그램의 팽윤 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 방수 코팅물.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 코팅물은 첫 1 분간 건조 코팅물의 그램 당 염수 약33 그램 내지 건조 코팅물의 그램 당 염수 약 66 그램의 팽윤 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 방수 코팅물.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 코팅물은 첫 1 분간 건조 코팅물의 그램 당 담수 약 126 그램의 팽윤 속도, 및 건조 코팅물의 그램 당 염수 약 50 그램의 팽윤 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 방수 코팅물.
  13. 제 9 항의 방수 코팅물을 함유하는 물품.
  14. 제 11 항의 방수 코팅물을 함유하는 물품.
  15. 제 12 항의 방수 코팅물을 함유하는 물품.
  16. 하기의 단계 a), b) 및 c)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 물품의 표면에 방수성을 제공하는 방법:
    a) 수용성 고흡수성 고분자 전구체 및 점도 변형제를 함유하는 액체 코팅 조성물을 제조하는 단계;
    b) 상기 액체 코팅 조성물을 물품의 표면에 도포하여, 액체 코팅물을 형성시키는 단계; 및
    c) 상기 액체 코팅물을 건조하고 경화시켜, 고흡수성 고분자를 함유하는 수분-흡수성, 방수 코팅층을 물품의 표면에 형성시키는 단계.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기의 액체 코팅 조성물을 물품의 표면에 도포하는 단계는, 액체 코팅 조성물과 물품의 표면을 접촉시켜, 물품의 전 표면에 걸쳐 액체 코팅물의 층을 형성시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 하기의 단계 a), b) 및 c)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 물품의 표면에 내부식성을 제공하는 방법:
    a) 수용성 고흡수성 고분자 전구체 및 점도 변형제를 함유하는 액체 코팅 조성물을 제조하는 단계;
    b) 상기 액체 코팅 조성물을 물품의 표면에 도포하여, 액체 코팅물을 형성시키는 단계; 및
    c) 상기 액체 코팅물을 건조하고 경화시켜, 고흡수성 고분자를 함유하는 수분-흡수성, 내부식성 코팅층을 물품의 표면에 형성시키는 단계.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101254387B1 (ko) * 2010-10-12 2013-04-12 송상근 액체흡수용 친환경 점착식 에코타일 및 그 제조방법

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7491778B2 (en) 1998-11-13 2009-02-17 Neptco Jv Llc Superabsorbent water-resistant coatings
US20040214943A1 (en) * 1998-11-13 2004-10-28 Hager Thomas P. Superabsorbent coatings for cellulosic materials
KR20030013896A (ko) * 2001-08-10 2003-02-15 주식회사 제씨콤 복합 폴리프로필렌 팽윤성 얀을 함유하는 내심재 및 그의제조방법
US7135135B2 (en) * 2002-04-11 2006-11-14 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Superabsorbent water sensitive multilayer construction
US6902823B2 (en) 2003-04-17 2005-06-07 Awi Licensing Company Moisture-sink layer for decorative surface coverings
US8422843B2 (en) * 2008-03-28 2013-04-16 Adc Telecommunications, Inc. Multi-fiber fiber optic cable
US8275225B2 (en) * 2008-05-27 2012-09-25 Adc Telecommunications, Inc. Multi-jacketed fiber optic cable
JP5706884B2 (ja) 2009-05-12 2015-04-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 正確な塗装ラインを生成するためのマスキング物品及びマスキング物品の塗装ライン性能を改善する方法
EP2502107A4 (en) 2009-11-20 2017-12-20 ADC Telecommunications, INC. Fiber optic cable
WO2011065368A1 (ja) * 2009-11-27 2011-06-03 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子の製造方法、吸水性樹脂粒子、止水材及び吸収性物品
CN102477249A (zh) * 2010-11-26 2012-05-30 深圳市嘉达高科产业发展有限公司 水性防涂鸦抗粘贴涂料及其制备方法
KR101398353B1 (ko) * 2010-12-29 2014-05-22 코오롱인더스트리 주식회사 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법
DE102011009980A1 (de) * 2011-02-01 2012-08-02 Peter Heinze Verwendung von superabsorbierenden Polymeren (SAP) als Zusatz zu Schutzbeschichtungen
WO2012118485A1 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Empire Technology Development Llc Temperature controlled variable reflectivity coatings
US20120225282A1 (en) * 2011-03-01 2012-09-06 Empire Technology Development, Llc Hydration controlled variable reflectivity coatings
KR101382030B1 (ko) * 2011-08-04 2014-04-14 코오롱인더스트리 주식회사 고흡수성 실 및 그 제조방법
JPWO2013047710A1 (ja) * 2011-09-28 2015-03-26 株式会社タカヤナギ 光触媒構造体、光触媒構造体の製造方法及び空気清浄装置
US9259709B2 (en) * 2012-12-07 2016-02-16 Red Lion Chem Tech, Llc Composites for water remediation
DE102013003755A1 (de) * 2013-03-06 2014-09-11 Carl Freudenberg Kg Belüftungseinsatz
CN107533203A (zh) * 2015-03-30 2018-01-02 康宁光电通信有限责任公司 用于线缆部件的sap涂层和相关系统和方法
DE102015011691A1 (de) * 2015-09-14 2017-03-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Quellfähiges Beschichtungssystem
MX2019014127A (es) * 2017-05-31 2020-02-07 Corning Res & Dev Corp Fibras opticas revestidas por fusion en caliente, hinchables, absorbentes, tubos de refrigeracion, diseños de cables y procesos de fabricacion.
WO2019090218A1 (en) 2017-11-03 2019-05-09 Dsm Ip Assets, B.V. Water-blocking systems including fibers coated with liquid radiation curable sap compositions
KR102202292B1 (ko) * 2020-06-05 2021-01-13 내외코리아 주식회사 배전반 내부의 습기를 자동조절하는 판넬을 구비한 배전반

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4214531A (en) 1975-04-07 1980-07-29 The Dow Chemical Company Method of treating image-bearing lithographic plates
US4235764A (en) 1977-12-30 1980-11-25 Owens-Corning Fiberglas Corporation Size composition
US4222929A (en) 1978-11-08 1980-09-16 The General Tire & Rubber Company Low-shrink in-mold coating
US4525527A (en) 1982-01-25 1985-06-25 American Colloid Company Production process for highly water absorbable polymer
US4466151A (en) * 1982-06-30 1984-08-21 Ppg Industries, Inc. Applicator for applying a coating to a surface
DE3336845A1 (de) 1983-10-11 1985-04-25 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Schlichtemittel fuer glasfasern
US4526914A (en) 1983-12-15 1985-07-02 Manville Service Corporation Whitewater formulation containing a cationic polyacrylamide
US4609591A (en) 1985-05-10 1986-09-02 Owens-Corning Fiberglas Corporation Non-aqueous coating for glass fibers and glass fibers coated therewith
JPH0689065B2 (ja) * 1985-09-02 1994-11-09 ユニ・チャーム株式会社 吸水性複合体の製造方法
US4810576A (en) * 1985-09-30 1989-03-07 Ppg Industries, Inc. Treated glass fibers and aqueous dispersion and nonwoven mat of the glass fibers
US4888238A (en) 1987-09-16 1989-12-19 James River Corporation Superabsorbent coated fibers and method for their preparation
US4815813A (en) 1987-10-30 1989-03-28 American Telephone And Telegraph Company Water resistant communications cable
US4942212A (en) 1988-01-20 1990-07-17 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Polyurethane resin and heat-sensitive recording medium
US5638569A (en) 1988-05-02 1997-06-17 Newell; Robert D. Polysurfacial mop head, and mop article comprising same
US4913517A (en) * 1988-07-11 1990-04-03 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Communication cable having water blocking strength members
US5071681A (en) * 1988-07-28 1991-12-10 James River Corporation Of Virginia Water absorbent fiber web
US5151465A (en) 1990-01-04 1992-09-29 Arco Chemical Technology, L.P. Polymer compositions and absorbent fibers produced therefrom
CA2037938A1 (en) * 1990-03-30 1991-10-01 Leonard J. Adzima Coating composition for fibers
EP0482703B1 (en) * 1990-10-26 1997-09-24 Akzo Nobel N.V. Process for manufacturing superabsorbent-coated aramid yarn
JPH04284236A (ja) 1991-03-13 1992-10-08 Nitto Denko Corp 吸水テープ
ES2107009T3 (es) 1992-03-13 1997-11-16 Akzo Nobel Nv Procedimiento para revestir un hilo con un material superabsorbente.
US5236982A (en) * 1992-07-13 1993-08-17 Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. Size composition
JPH06289262A (ja) * 1993-03-31 1994-10-18 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 光ファイバケーブル
JPH0745132A (ja) 1993-07-29 1995-02-14 Toyo Chem Co Ltd 止水テープおよびその製造方法
EP0760834B1 (en) 1994-05-26 1998-10-14 W.L. Gore & Associates, Inc. Water vapor permeable, air impermeable film and composite coatings and laminates
JP3917178B2 (ja) 1995-01-23 2007-05-23 ストックハウゼン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト 超吸収性物質を有する基材、その製造方法およびその使用
IL118372A0 (en) 1995-05-23 1996-09-12 Kobe Steel Ltd Water-blocking composite and its preparation
DK0851908T3 (da) 1995-06-07 2003-08-25 Lee County Mosquito Control Di Smøremiddelsammensætning og fremgangsmåde
US5689601A (en) 1995-08-24 1997-11-18 Owens-Corning Fiberglas Technology Inc. Water blocking optical cable reinforcement
US5817713A (en) 1996-01-19 1998-10-06 Fiber-Line, Inc. Water swellable coatings and method of making same
JPH09245719A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Nissin High Voltage Co Ltd イオン注入装置の偏向電磁石装置
UA61117C2 (en) 1997-08-22 2003-11-17 Process for manufacture of superabsorbent-coated yarn
US7491778B2 (en) 1998-11-13 2009-02-17 Neptco Jv Llc Superabsorbent water-resistant coatings
US6380298B2 (en) 1998-11-13 2002-04-30 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Superabsorbent water-resistant coatings for fiber-reinforced articles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101254387B1 (ko) * 2010-10-12 2013-04-12 송상근 액체흡수용 친환경 점착식 에코타일 및 그 제조방법

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