KR20130004220A - 내구성이 개선된 폴리스틸렌 발포 폼으로 된 이중구조 부자의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해상의 각종양식장의 부구와 어장을 표시하는 어장표시, 그물의 위치를 표시하는 그물 표식등 해상용 부표, 어로 표식과 항로표지용 부자 및 각종 구명용품을 포함하는 소재의 부력과 완충성이 요구되는 각종 해상용 부자에 관한 것으로 비중이 가볍고 부력이 좋은 폴리스틸렌 발포체 (Expandable Polystyrene 이하 EPS)를 발포 가공하여 형성된 부자인 폴리스틸렌 발포 폼에 폴리스틸렌 발포 폼과 접착력이 우수하며 발포 폼 형상을 그대로 유지하고 내수성, 내염성, 신율이 우수한 무용제형 폴리우레탄계 수지를 사용하여 폴리스틸렌 발포 폼에 코팅과 유리섬유를 사용한 우레탄계 강화플라스틱으로 외부를 보강하여 발포 폼의 내구성을 개선하고 부력 및 접착력이 우수하고 내수성이 우수하여 장기간 사용할 수 있도록 개선된 폴리스틸렌 발포 폼의 이중구조를 갖는 부자 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 해상의 각종양식장 부구와 어장을 표시하는 어장표시, 그물의 위치를 표시하는 그물 표식등 해상용 부표, 어로 표식과 항로표지용 부표 및 각종 구명용품을 포함하는 소재의 부력과 완충성이 요구되는 각종 해상용 부자에 관한 것으로 가장 많이 사용되는 폴리스틸렌 발포 폼의 문제점인 내구성과 부력 상실을 방지하기 위해 발포 가공하여 형성된 부자인 폴리스틸렌 발포 폼에 접착력이 우수한 무용제형 폴리우레탄계 수지를 폴리스틸렌 발포 폼에 코팅하고, 유리섬유와 함께 보강된 우레탄계 강화플라스틱 이중구조로 폴리스틸렌 발포 폼인 부자의 부력 및 내구성, 내수성이 개선되어 해상에서 장기간 사용할 수 있도록 개선된 폴리스틸렌 발포 폼에 우레탄수지 강화플라스틱으로 된 이중 구조의 부자 제조 방법에 관한 것이다.
해상에 사용되는 부자(부표나 부구를 통칭)는 각종 양식장과 어장을 표시하는 어장표시, 그물의 위치를 표시하는 그물 표식등 해상용 어로 표식으로 닻 부표, 타종부표, 원통형부표, 원주부표, 마름모꼴부표등 다양한 형태로 선박의 안전과 해상 활동의 안전에 도움을 주고자 바다에 설치되고 있다.
종래의 부자 제조 기술로는 합성수지 발포의 일종인 EPS 발포로 제작하고자 하는 부자의 형상에 충진 하고, 발포하여 성형하는 방법과 EVA, PVC, PP 등 합성수지의 원료를 발포제, 가교제등을 첨가한 발포 폼을 형성하거나 발포 성형된 EPS 발포 폼의 외부를 보강재로 보강하여 부표를 제조하는 방법 등이 널리 알려져 있다
예를 들면 국내공개특허 공개번호 제1020010076084 (20010811)호에는 열가소성 합성수지를 사용하여 압출 성형하여 부자의 외부제를 제작한 다음 내부를 폴리우레탄으로 충진 발포한 이중구조의 부자제조방법이 기재 되어있으며
동 공보 공개번호 제1019980067833 (19981015)호에는 복수개의 우레탄레진 주형물를 대칭되게 부착하고 부착된 우레탄 주형물 내에 충진 되어 형성되는 발포성 우레탄 원액 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수산양식용 부구 및 그 제조방법이 공개되어 있고
동 공보 출원번호 20-2002-0038463에는 스치로폼 부표에 로프를 감는 부분을 합성수지(플라스틱)재질로 만든 보호 장치를 사용한 수산양식용 부표 보호 장치에 관해 공개되어 있으며 출원번호 20-2010-0013584호에는 부표 커버에 대하여 염분에 장기간 사용할 수 있는 부표커버를 UV코팅과 봉재선을 추가하는 부표커버가 공개되어 있고 출원번호 20-2000
-0001258에는 가두리 양식장에 사용되는 부구에 관한 것으로 스티로폼이 내설되도록 합성수지재 카바체를 구비하는 부구에 대해 공개되어 있다.
종래의 폴리스틸렌 발포체로 한 EPS 발포 폼 경우 설치 1-2년경과 한 후 수압 또는 풍파 등에 의한 파손과 설치중 물 흡수로 부력이 55%정도 감소하는 문제점, 산화 및 내염성, 내약품성이 취약하여 쉽게 파손되는 내구성으로 인한 해양 폐기물로 부구의 기능 상실과 이로 인한 해양오염을 방지하고 부구의 단점을 보완 개선하는 것이 본 발명이 해결하고자 함이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 부자로 가장 많이 사용되는 폴리스틸렌 발포체인 EPS 발포 폼이 화학 용제나 열경화성 수지의 용제에 의해 쉽게 녹아 발포 폼 외부 보강을 하여 내구성을 향상시킬 수 없어 접착력이 우수하고 스프레이 작업으로 코팅과 코팅 한 후 신율이 높고 인성이 우수하며 신축성이 우수한 우레탄계 수지를 검토한 결과 용제가 포함되지 않은 무용제형 우레탄으로 발포 폼을 코팅할 경우 발포 폼이 녹지 않음을 확인하고, 우레탄 수지를 발포 폼에 적용하여 내구성이 우수한 부구 제조방법을 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 과제 해결 수단이다.
본 발명은 폴리스틸렌 발포 폼으로 형성된 부표에 접착력이 우수하며 발포 폼 형성을 그대로 유지하면서 접착 코팅되는 무용제형 우레탄계 수지로 1차 코팅에 위한 방수효과와 2차 보강되는 유리섬유 우레탄계 강화플라스틱으로 폴리스틸렌 발포 폼을 보강 접착하여 내부 수분 침투를 막아 부력과 강한 내구성을 향상시킴으로 폴리스틸렌 발포 폼의 부식을 감소시킨 부표로 내후성, 내충격성, 강도를 강화시킴으로 기존의 폴리스틸렌 발포 폼에 의한 해양오염에 의한 오염을 줄이고 부표의 내구성을 강화하고 대량생산이 가능한 성형방법으로 제작하며 장기간 사용이 가능한 경제적이고 안정한 해양 구조물을 제공하고 폴리스틸렌 발포 폼을 이용한 해양 구조물 응용에 효과적으로 사용할 수 있는 것이다.
도1 본 발명의 폴리스틸렌 발포 폼을 무용제형 우레탄으로 코팅 적층된 사시도
도2 본 발명의 폴리스틸렌 발포 폼에 유리섬유로 보강된 이중구조의 부자 사시도
도2 본 발명의 완성된 우레탄 강화플라스틱으로 보강된 이중구조 폴리스틸렌 발포폼 부자
도2 본 발명의 폴리스틸렌 발포 폼에 유리섬유로 보강된 이중구조의 부자 사시도
도2 본 발명의 완성된 우레탄 강화플라스틱으로 보강된 이중구조 폴리스틸렌 발포폼 부자
본 발명은 해상의 각종양식장과 어장을 표시하는 어장표시, 그물의 위치를 표시하는 그물 표식등 해상용 부표, 어로 표식과 항로표지용 부자 및 각종 구명용품을 포함하는 소재의 부력과 완충성이 요구되는 각종 해상용 부자에 관한 것으로 폴리스틸렌 발포체 (Expandable Polystyrene 이하 EPS)를 발포 가공하여 형성된 부자인 폴리스틸렌 발포 폼(10)에 접착력이 우수하며, 발포 폼 형상을 그대로 유지할 수 있는 접착력이 우수한 폴리우레탄계 수지(13)를 폴리스틸렌 발포 폼(10)에 코팅하고 폴리스틸렌 발포 폼의 외부를 유리섬유와 함께 우레탄계 강화플라스틱으로 제작 보강하여 부력 및 내구성이 우수하여 장기간 사용할 수 있도록 개선된 강화플라스틱 이중 구조의 부자(12)의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 사용되는 폴리스틸렌 발포 폼은 화학 용제인 아세톤, 톨루엔, 스틸렌, 아크릴 모노머등 화학 용제에 쉽게 녹는 성질로 강화플라스틱용 열경화성수지인 불포화폴리에스테르수지나 에폭시수지에 쉽게 녹는 성질로 폴리스틸렌 발포 폼 외부 보강에 열경화성수지 보강이 제한되고 외부 보강을 접착력이 우수하고 강도가 높은 소재로 보강 방법이 어려워 발포 폼의 내구성을 향상 시키는데 어려움이 많았다.
본 발명에서는 코팅제와 보강제로 유리섬유 강화플라스틱 수지를 사용하고자 조사한 결과 우레탄수지 경우 용제가 첨가되지 않은 폴리올, 수성 우레탄 수지경우 발포 폼을 녹이지 않으며 경화제인 이소시아네트 경화제를 변성할 경우 폴리스틸렌 발포 폼이 녹지 않는 성질을 확인하고 무용제형 우레탄 변성수지를 코팅제로 선정하였으며, 발포 폼의 코팅상태를 확인하고자 코팅제에 색상을 부여하여 코팅상태를 확인하였다.
본 발명에 사용되는 우레탄 수지는 폴리올과 경화제인 이소시아네이트로 구성되어 있으며
우레탄수지의 원료인 폴리올은 분자 말단에 2개 이상의 수산기를 갖고 있는 유기화합물로 우레탄 제조 시 이소시아네이트와 함께 사용하며 폴리올은 폴리에테르 폴리올과 폴리에스테르 폴리올 등이 주로 사용되며 본 발명에 있어 폴리올은 연질 및 엘라스토머, 무 발포형, 섬유적측용 폴리우레탄용 폴리올로 지방족 폴리올과 방향족 폴리올로 점도가 300에서 1500cps정도의 점도, 산가 0.1이하, PH5.0에서7.5, 수분 0.1이하를 갖고 있는 분자량이 3000에서 8000정도의 폴리올로 폴리에테르 폴리올과 폴리에스테르 폴리올을 선정하였다.
본 발명에 있어 폴리올의 수산기가는 30에서100 정도의 수산기가를 갖는 폴리올을 단독 또는 2내지3종류 혼합하여 경화제와 함께 사용 하였으며 스프레이 작업과 핸드레이 작업이 용이하도록 점도를 1500cps 이하의 폴리올로 제조하여 스프레이 작업한 후 수직면의 수지 흐름을 방지하고자 친수성계 및 소수성계의 실리카계 딕소트로픽제0.5에서2.0중량부를 첨가하여 사용하였다.
본 발명에 있어 경화제는 이소시아네이트를 사용하였으며 디페닐메탄 이소시아네이트로 변성된 모노머릭엠디아이 와 폴리머릭엠디아이로 상온에서 액상이며 제품의 평균관능기수가 2.3에서 3.0으로 엔시오 (NCO)함량이 30에서32%이고 점도가 150에서 600cps인 가공된 경화제를 사용하였다.
본 발명에 있어 주제인 폴리올과 경화제 비율은 3-5 : 1-2 비율로 혼합 수작업과 자동 혼합되는 혼합기에서 스프레이 방식 또는 핸드레이업 작업으로 분사하여 발포 폼에 코팅하였으며, 외부 내구성을 강화하기 위해 스프레이 기계에 유리섬유를 자동으로 잘려 분사되는 스프레이 기계를 사용하여 발포 폼에 코팅과 동시에 유리섬유를 적층하여 실시하였다.
이하 실시 예를 들어 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하면
1-1.폴리스틸렌 발포 폼 코팅
폴리스틸렌 발포 폼(10)에 무용제형 우레탄계 수지(13)와 경화제를 주제인 폴리올은 무발포형 폴리에테르폴리올 수산기가 54에서58인 폴리올 50중량부와 수산기가33에서37인 폴리올 50중량부가 혼합된 폴리올 100중량부에 조색제 1중량부, 소수성계의 실리카계 딕소트로픽제 1.0중량부 혼합된 폴리에테르 폴리올로 점도가 1500cps로 저점도 폴리올를 사용하여 점도를 조정하여 이소시아네이트 경화제 엔시오(NCO)함량이 30에서 32퍼센트인 엠디아이 (MDI) 경화제 30중량부를 서로 혼합할 수 있는 스프레이 기계로 발포 폼(10) 표면을 코팅하고 발포 폼 코팅을 확인하고자 첨가된 조색제(흑색)로 표면의 코팅상태를 확인한다.
경화 속도를 빠르게 하기 위해 코팅된 발포 폼을 40-80℃ 항온조에서 1시간 정도 경화를 실시하여 우레탄이 코팅된 부자를 제조 하였다.
1-2. 유리섬유 함유 우레탄 강화플라스틱 보강
실시 예 1-1번에서 제조 코팅된 부자에 스프레이와 유리섬유 분사가 가능한 강화플라스틱용 스프레이 기계로 코팅된 부분을 유리섬유와 우레탄수지로 재 코팅하여 적층롤러로 기포제거와 두께를 균일하게 적층한다.
경화 속도를 빠르게 하기 위해 코팅된 발포 폼을 40-80℃ 항온조에서 1시간 정도 경화를 실시하여 우레탄수지로 유리섬유가 보강된 이중구조의 발포 폼 부자를 제
조 하였다.
2-1.폴리스틸렌 발포 폼 코팅
폴리스틸렌 발포 폼(10)에 주제인 폴리올로 폴리에스테르 폴리올 수산기가 200에서 300인 폴리올 100 중량부에 조색제 1중량부와 소수성계의 실리카계 딕소트로픽제 1.0중량부 혼합된 폴리에스테르 폴리올로 점도가 1500cps이하로 저점도 폴리올를 사용하여 점도를 조정한 폴리올과 이소시아네이트 경화제 엔시오(NCO)함량이 30에서 32퍼센트인 엠디아이 (MDI) 경화제 40중량부 혼합될 수 있는 스프레이 기계로 발포 폼(10) 표면을 코팅하고 발포 폼 코팅을 확인하고자 첨가된 조색제(흑색)로 표면의 코팅상태를 확인한다.
경화 속도를 빠르게 하기 위해 코팅된 발포 폼을 40-80℃ 항온조에서 1시간 정도 경화를 실시하여 우레탄이 코팅된 부자(13)를 제조 하였다.
2. 유리섬유 함유 우레탄 강화플라스틱 보강
실시 예 2-1번에서 제조 코팅된 부자(13)에 스프레이와 유리섬유 분사가 가능한 강화플라스틱용 스프레이 기계로 코팅된 부분을 유리섬유와 동일한 우레탄수지를 재 코팅(11)하여 적층롤러로 기포제거와 두께를 균일하게 적층한다.
경화 속도를 빠르게 하기 위해 코팅된 발포 폼을 40-80℃ 항온조에서 1시간 정도 경화를 실시하여 우레탄수지에 유리섬유가 보강된 이중구조의 부자(12)를 제조 하였다.
10. 폴리스틸렌 발포 폼
11 유리섬유로 강화된 우레탄수지 강화플라스틱
12. 강화플라스틱으로 된 이중구조 부자
13. 무용제형 우레탄수지 발포 폼 코팅
11 유리섬유로 강화된 우레탄수지 강화플라스틱
12. 강화플라스틱으로 된 이중구조 부자
13. 무용제형 우레탄수지 발포 폼 코팅
Claims (5)
- 수산양식용 부자와 해상용 부자에 있어서 폴리스틸렌 발포 폼(10)으로 형성된 부자에 접착력이 우수하며 방수효과와 내구성이 향상된 우레탄 수지 강화플라스틱으로 보강(12)된 것을 특징으로 하는 폴리스틸렌 발포 폼으로 된 이중구조 부자
- 제1항에 있어서,
우레탄계 수지(13)는 폴리에테르 폴리올인 조색제 0.5에서1.5중량%와 친수성계 및 소수성계의 실리카계 딕소트로픽제0.5에서2.0중량% 혼합된 폴리에테르 폴리올로 점도가 400에서 1500cps이며 수산기가가 40에서100인 폴리올과 이소시아네이트 경화제로 엔시오(NCO)함량이 30에서 32퍼센트이며 25℃점도가 170에서 600cps인 엠디아이(MDI) 경화제로 구성된 폴리우레탄 수지 - 제 1항에 있어서
우레탄계 수지(13)는 폴리에스테르 폴리올인 조색제0.5에서1.5중량%와 친수성계 및 소수성계의 실리카계 딕소트로픽제0.5에서2.0중량% 혼합된 폴리에스테르 폴리올로 점도가 300에서1200cps이며 수산기가가 40에서300인 폴리올과 이소시아네이트 경화제로 엔시오(NCO)함량이 30에서 32퍼센트이며 25℃점도가 170에서 600cps인 엠디아이(MDI) 경화제로 구성된 폴리우레탄 수지 - 제1항 있어서
우레탄 수지 코팅을 스프레이방식 또는 핸드레이작업으로 분사 코팅하여 40-80℃ 항온조에서 1시간 정도 경화를 실시하여 제작된 폴리스틸렌 발포 폼으로 된 이중구조 부자 (13). - 제1항 있어서
우레탄 수지 강화플라스틱은 우레탄수지를 스프레이와 유리섬유 분사가 가능한 강화플라스틱용 스프레이 기계로 분사 코팅과 롤러로 적층하여 기포제거와 두께를 균일하게 적층하여 제작된 우레탄수지 강화플라스틱으로 보강 된 폴리스틸렌 발포 폼 이중구조 부자(11) .
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|---|---|---|---|---|
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| CN106508831A (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 协富渔具工业股份有限公司 | 渔具浮子绳 |
| WO2017045098A1 (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 协富渔具工业股份有限公司 | 渔具浮子绳 |
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-
2012
- 2012-11-30 KR KR1020120137525A patent/KR20130004220A/ko not_active Application Discontinuation
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