KR20090044374A - 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주제로 세라믹이 함유된 우레탄 수지를 사용하여 코팅용 도료를 제조하는 단계; 상기와 같이 제조된 세라믹 함유 도료에 납발돌을 1~2분간 딥핑(dipping)하여 코팅하는 단계; 상기 세라믹 함유 도료가 코팅된 납발돌을 80~100℃의 오븐에서 건조하는 단계; 상기 건조된 납발돌을 세라믹 함유 도료에 코팅하고 건조하는 단계를 2~4회 반복하여 다중의 코팅층을 형성하는 단계;로 구성된 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법에 관한 것으로,
종래 통상적으로 사용되어 오던 납발돌의 외표면에 세라믹이 함유된 도료로 다중의 코팅층을 형성시킴과 동시에, 상기 코팅층에 사용되는 코팅 도료로서 납과의 부착성과 도막강도가 우수하면서도 환경 유해성이 없는 세라믹 함유 우레탄 수지를 주제로 사용하여, 상기 납발돌이 어획과정에서 유실되어 바닷물이나 민물 등에 침전되더라도 납의 산화, 마모, 침식 또는 용출 등을 방지할 수 있는 친환경적인 제품이다.
발돌, 우레탄 수지, 코팅도료, 세라믹
Description
본 발명은 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 납을 원료로 하여 제조되는 어구용 발돌을 세라믹 함유 도료로 코팅하여 바닷물이나 민물 등에 침전되더라도 납의 산화, 마모, 침식 또는 용출 등을 방지할 수 있는 친환경적인 납발돌 및 그 제조방법에 관한 것이다.
어구용으로 사용되는 발돌은 낚시용 추나 그물 등에 사용되는 무게 추를 총칭하는 것으로서, 다른 말로 봇돌 또는 봉돌이라고도 하며, 이러한 발돌은 주로 중량감을 갖는 원료를 그 용도에 따라 각종 형태와 모양으로 성형하여 사용하고 있다.
상기와 같은 발돌은 낚시나 그물을 이용한 어획과정에서 바위에 걸리거나 기타 여러 가지 이유로 유실되는 경우가 빈번하기 때문에, 그 재료로서 비교적 가격이 저렴하고 성형이 용이하면서 중량감을 갖는 납이 주로 사용되고 있다.
그러나, 이와 같은 납발돌은 유실되어 바다의 연안이나 민물 속에 가라앉게 되면 각종 해조류나 모래, 자갈 또는 바위 등에 부딪쳐서 마모되거나 침식되는데, 이 과정에서 유해한 중금속인 납이 과량으로 용출되어 수중에 퍼짐으로서 수중오염을 가중시킬 뿐만 아니라 해조류나 어류 등 해산물에 치명적인 해를 끼치는 문제점이 발생하였다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 다양한 연구가 진행되어 왔으며, 그 일례로서 국내공개특허 제2004-75846호에서는 금속 분말을 합성수지에 혼합시킨 낚시추를 제공하고 있으며, 그 외에도 국내 등록특허 제393470호에서는 텅스텐, 철, 세라믹파우더 및 수지 결합재를 물과 혼합한 다음 가압성형한 후 600℃에서 열처리하여 세라믹 낚시추를 제조하는 방법을 개시하고 있다.
이와 같이 상기한 발돌의 제조방법들은 대부분이 재료의 치환에 관한 기술들로서 중금속의 오염이 되는 납 대신에 합성수지나 세라믹을 사용하는 것이 주를 이루어 왔다.
그러나, 이러한 기술들은 대부분 결합재로 사용되는 합성수지 또한 분해가 잘되지 않는 영구성 물질이기 때문에 새로운 해양오염의 원인으로 작용하게 되며, 아울러, 납 대용으로 사용되는 금속들이나 세라믹 낚시추의 경우 고열의 열처리를 요하므로 제조단가의 상승을 초래하는 문제점이 있어 현재 실용화 되지 못하고 있는 실정이다.
그에 따라 재료의 변경 없이 비교적 저렴한 납을 주재료로 하면서도 납 용출을 방지할 수 있는 환경 친화적인 발돌이 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 본 발명자들은 환경 친화적이면서도 저렴한 비용으로 간편하게 제조가 가능한 발돌을 연구한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 납을 원료로 하여 제조하되 그 외부를 세라믹 함유 도료로 코팅하여 바닷물이나 민물 등에 침전되더라도 납의 산화, 마모, 침식 또는 용출 등을 방지할 수 있는 친환경적인 어구용 납발돌 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 제조방법에 의해 납발돌의 외부면에 다층으로 구성된 세라믹 함유 도료가 코팅되어 납용출이 방지되는 친환경 어구용 봉돌을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
세라믹이 함유된 우레탄 수지를 주제로 사용하여 코팅용 도료를 제조하는 단계; 상기와 같이 제조된 세라믹 함유 도료에 납발돌을 1~2분간 딥핑(dipping)하여 코팅하는 단계; 상기 세라믹 함유 도료가 코팅된 납발돌을 80~100℃의 오븐에서 건조하는 단계; 상기 건조된 납발돌을 세라믹 함유 도료에 코팅하고 건조하는 단계를 2~4회 반복하여 다중의 코팅층을 형성하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법을 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 제조방법에 있어서, 상기 세라믹 함유 도료는 세라믹이 함유된 우레탄 수지 60~80부피%와 우레탄 신너 20~40부피%를 혼합하고, 경화제가 15~25부피%가 추가로 첨가한 것임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 제조방법에 있어서, 상기 세라믹 함유 도료는 더욱 바람직하게 세라믹이 함유된 우레탄 수지 70부피%와 우레탄 신너 30부피%가 혼합되고, 경화제가 18부피%가 추가로 첨가된 것임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 제조방법에 있어서, 상기 세라믹이 함유된 우레탄 수지에는 세라믹이 40~50중량%로 함유된 것임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법을 제공한다
또한, 본 발명은 상기와 같은 제조방법에 있어서, 상기 세라믹 함유 도료에 사용되는 세라믹은 실리케이트(SiO2) 또는 알루미나(Al2O3) 및 이산화티타늄(TiO2)에서 선택된 것임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법을 제공한다
또한, 본 발명은 상기와 같은 제조방법에 있어서, 상기 경화제는 아크릴 우 레탄 경화제임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 제조방법에 의해 납발돌의 외표면에 다중의 세라믹 함유 도료 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌을 제공한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌 및 그 제조방법은 종래 통상적으로 사용되어 오던 납발돌의 외표면에 세라믹이 함유된 도료로 다중의 코팅층을 형성시킴과 동시에, 상기 코팅층에 사용되는 코팅 도료로서 납과의 부착성과 도막강도가 우수하면서도 환경 유해성이 없는 세라믹 함유 우레탄 수지를 주제로 사용하여, 상기 납발돌이 어획과정에서 유실되어 바닷물이나 민물 등에 침전되더라도 납의 산화, 마모, 침식 또는 용출 등을 방지할 수 있는 친환경적인 제품이라는 효과를 가져온다.
이하에서는 본 발명에 대하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 비교적 가격이 저렴하면서도 성형이 용이함에 따라 종래에도 많이 사용되어 오던 납발돌을 그 외주면에 세라믹이 함유된 도료로 코팅하여 바닷물이나 민물 등에 침전되더라도 납의 산화, 마모, 침식 또는 용출 등을 방지할 수 있는 친 환경적인 제품을 제공하고자 한다.
이와 같은 친환경 어구용 납발돌을 제조하기 위하여, 먼저 발돌에 코팅하기 위한 코팅용 도료를 제조하게 되며, 이러한 코팅용 도료로는 발돌의 원료가 되는 납과의 접착력이 높고 도막강도가 우수한 것을 선택한다.
이를 위하여 본 발명에서는 주제로서 세라믹이 40~50중량%가 함유된 우레탄 수지를 사용하여 도료를 제조하며, 상기와 같이 함유되는 세라믹으로는 내마모성이 우수한 실리케이트(SiO2)나, 연성이 우수한 알루미나(Al2O3), 광택성이 우수하며 백색을 갖는 이산화티타늄(TiO2) 중에 일종 이상이 선택되어 사용된다. 이러한 세라믹은 우레탄 수지의 물성을 해치지 않도록 미분말 형태로 함유되며, 그 함유량이 우레탄 수지에 40중량% 미만으로 첨가되면 전술한 세라믹의 효과가 뚜렷하지 못하며, 50중량%를 초과하여 첨가되면 추후 돌발과의 수지접착력을 떨뜨리기 때문에 전술한 범위가 되도록 함유시키는 것이 바람직하다.
이와 같이 제조된 세라믹이 함유된 우레탄 수지 60~80부피%에 대하여 우레탄 신너 20~40부피%를 혼합하고, 추가로 경화제를 15~25부피% 첨가하여 코팅용 도료를 제조하게 되며, 상기 경화제로는 아크릴 우레탄계 경화제가 바람직하게 사용된다.
상기 세라믹 함유 우레탄 수지와 신너의 배합비는 추후 단계인 납발돌을 딥핑(dipping)시 충분한 양의 세라믹 함유 도료가 코팅되도록 하기 위한 최적화된 점도를 제공하기 위한 것으로, 상기 배합비보다 신너의 양이 많게 되면 세라믹 함유 도료의 점도가 너무 낮아 납발돌에 코팅되는 세라믹 함유 도료의 막두께가 얇아지 게 되며, 반대로 상기 배합비보다 신너의 양이 적게 되면 세라믹 함유 도료의 점도가 너무 높아 작업상에 어려움이 발생하기 때문이다. 이에 우레탄 수지 70부피%와 우레탄 신너 30부피%가 혼합된 세라믹 함유 도료가 가장 바람직한 접착력과 도막두께 및 강도를 가짐을 실험적으로 확인할 수 있었다.
또한, 상기 경화제의 첨가량은 적당한 경화시간을 조절을 통해 작업성을 향상시키기 위한 것으로, 이에 그 첨가량은 주위환경이나 작업여건에 따라 조금씩의 차이는 있으나, 세라믹 함유 도료에 경화제가 15~25부피%가 추가로 첨가되는 것이 바람직하다.
이는 전체 세라믹 함유 도료에 대해 15부피% 미만으로 첨가되면 추후 코팅층 건조단계에서 장시간의 시간이 소요되며, 반대로 25부피%를 초과하여 첨가되면 추후 납발돌의 딥핑(dipping)과정에서 어려움이 발생하기 때문이다.
다음 단계로서, 이상과 같이 제조된 세라믹 함유 도료에 납발돌을 1~2분간 딥핑(dipping)하여 코팅하게 되는데, 상기 딥핑(dipping)시간은 납발돌의 외부면에 충분한 세라믹 함유 도료 코팅층이 형성되도록 하기 위한 적정시간으로, 상기 딥핑(dipping)시간보다 짧으면 충분한 세라믹 함유 도료 코팅층이 형성되지 못하며, 반대로 상기 딥핑(dipping)시간을 초과하게 되면 도막두께가 너무 두꺼워져 세라믹 함유 도료를 코팅한 납발돌의 내마모성이 저하되는 결과를 나타내었으며, 또한 제조원가의 상승의 원인이 된다.
다음 단계로서, 상기와 같이 딥핑(dipping)을 통해 세라믹 함유 도료의 코팅층이 형성된 납발돌은 80~100℃의 오븐에서 건조하게 되며, 상기 건조온도는 세라 믹 함유 도료가 코팅된 납발돌의 광택성 및 내마모성을 증가시키며, 또한 제조시간을 단축하기 위한 것으로 상기 온도보다 낮은 온도에서 건조하게 되면 그 건조속도가 너무 늦게 되며, 상기 온도보다 높은 온도에서 건조하게 되면 도막의 균열이 발생될 수 있기 때문에 상기 온도에서 시행하는 것이 바람직하다.
다음단계로서, 상기가 같이 건조가 끝난 납발돌은 전술한 세라믹 함유 도료에 다시 딥핑(dipping)하여 코팅막을 형성하는 단계와 상기 코팅된 납발돌을 건조하는 단계를 2~4회 반복하여 다중의 코팅층을 형성하도록 한다.
이는 동일도막 두께기준으로 단일 코팅층을 갖는 경우보다 다중의 코팅층을 형성한 납발돌의 경우 그 내마모성이 훨씬 향상되기 때문이며, 최소 3중막이 될 경우에 본 발명에서 달성하고자 하는 내마모성을 가질 수 있으며, 5중막보다 다중의 코팅층을 형성할 경우에는 뚜렷하게 증진된 효과 없이 오히려 부피만 커지게 때문에 3~5중 코팅층을 갖도록 하며, 더욱 바람직하게는 4중막의 코팅층을 갖도록 하는 것이 좋다.
이상과 같이 제조방법을 거쳐 제조된 납발돌은 그 외부면에 다중의 세라믹 함유 도료 코팅층이 형성되어 있으며, 상기 코팅층은 납과의 부착성과 도막강도가 우수하면서도 환경 유해성이 없는 세라믹 함유 우레탄 수지 도료에 의해 형성되어, 상기 납발돌이 어획과정에서 유실되어 바닷물이나 민물 등에 침전되더라도 납의 산화, 마모, 침식 또는 용출 등을 방지할 수 있는 친환경적인 제품이다.
이하 본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이 는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1 내지 12>
세라믹(SiO2:Al2O3:TiO2=1:1:1로 배합됨)이 40중량%가 함유된 우레탄 수지에 우레탄 신너를 하기 표 1과 같이 배합되고, 아크릴 우레탄 경화제가 부피비로 18%가 추가로 첨가된 세라믹 함유 도료에 동일한 모양과 크기를 갖는 납발돌을 각각 0.5~3분간 딥핑(dipping)한 후 꺼내어 100℃의 오븐에서 건조한 다음, 상기 건조가 끝난 납발돌을 다시 세라믹 함유 도료에 딥핑(dipping)하고 건조하는 작업을 0~4회 반복하여 단일 및 다중의 세라믹 함유 도료 코팅층을 갖는 어구용 납발돌을 제조하였다.
이와 같이 제조된 어구용 납발돌을 플라스틱 용기에 모래와 함께 혼합하고 48시간 동안 회전분쇄(milling)한 다음, 세척을 통해 모래를 제거한 후 납발돌의 코팅층에 대한 내마모성을 육안으로 관찰하였으며, 상기 코팅층의 광택성과 피복상태에 따라 매우우수(5점), 우수(4점), 보통(3점), 불량(2점), 매우불량(1점)으로 나누어 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
| 비고 | 도료 | 딥핑시간 (분) | 코팅층 수 | 내마모성 | |
| 우레탄수지(㎖) | 신너(㎖) | ||||
| 실시예 1 | 80 | 20 | 2 | 4 | 4 |
| 실시예 2 | 70 | 30 | 2 | 4 | 5 |
| 실시예 3 | 60 | 40 | 2 | 4 | 4 |
| 실시예 4 | 50 | 50 | 2 | 4 | 3 |
| 실시예 5 | 70 | 30 | 2 | 1 | 2 |
| 실시예 6 | 70 | 30 | 2 | 2 | 2 |
| 실시예 7 | 70 | 30 | 2 | 3 | 4 |
| 실시예 8 | 70 | 30 | 2 | 5 | 5 |
| 실시예 9 | 70 | 30 | 0.5 | 4 | 2 |
| 실시예 10 | 70 | 30 | 1 | 4 | 2 |
| 실시예 11 | 70 | 30 | 1.5 | 4 | 3 |
| 실시예 12 | 70 | 30 | 3 | 4 | 5 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4를 통하여 가장 바람직한 우레탄 수지와 신너의 배합비는 부피비로 80:20~60:40일 경우 내마모성이 우수한 것으로 나타났으며, 실시예 2와 5 내지 8을 통하여 코팅층은 적어도 3~5중으로 형성된 것이 내마모성이 우수하였으며, 실시예 2와 9 내지 12를 통하여 딥핑(dipping) 시간은 1~3분이 내마모성이 우수한 것으로 나타났다. 다만 딥핑(dipping)시간은 2분으로 하였을 경우에도 충분한 내마모성을 보여주고 있어 그 이상의 시간은 불필요함을 알 수 있다.
Claims (7)
- 주제로 세라믹이 함유된 우레탄 수지를 사용하여 코팅용 도료를 제조하는 단계;상기와 같이 제조된 세라믹 함유 도료에 납발돌을 1~2분간 딥핑(dipping)하여 코팅하는 단계;상기 세라믹 함유 도료가 코팅된 납발돌을 80~100℃의 오븐에서 건조하는 단계;상기 건조된 납발돌을 세라믹 함유 도료에 코팅하고 건조하는 단계를 2~4회 반복하여 다중의 코팅층을 형성하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 세라믹 함유 도료는 세라믹이 함유된 우레탄 수지 60~80부피%와 우레탄 신너 20~40부피%를 혼합하고, 경화제가 15~25부피%가 추가로 첨가한 것임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법.
- 청구항 2에 있어서, 상기 세라믹 함유 도료는 더욱 바람직하게 세라믹이 함 유된 우레탄 수지 70부피%와 우레탄 신너 30부피%가 혼합되고, 경화제가 18부피%가 추가로 첨가된 것임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법.
- 청구항 2에 있어서, 상기 세라믹이 함유된 우레탄 수지에는 세라믹이 40~50중량%로 함유된 것임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 세라믹 함유 도료에 사용되는 세라믹은 실리케이트(SiO2) 또는 알루미나(Al2O3) 및 이산화티타늄(TiO2)에서 선택된 것임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 경화제는 아크릴 우레탄 경화제임을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌의 제조방법.
- 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 납발돌의 외표면에 다중의 세라믹 함유 도료 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 세라믹 함유 도료가 피복된 친환경 어구용 납발돌.
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