KR20130028708A - 스프레이 건, 분사 시공 장치 및 분사 시공 방법 - Google Patents

Abstract

이 스프레이 건은 원료액에 가스를 혼입시키는 동시에, 원료액을 분사하는 노즐부를 구비하고 있다. 노즐부의 내부 공간은 원료액이 도입되는 도입로, 도입로보다 유로가 확대되어 원료액을 미립자 형상으로 분출시키는 개방부, 개방부보다 유로가 축소되어 미립자 형상의 원료액을 재집합시키는 축경부 및 이 원료액을 외부로 분사시키는 분사구부를 갖는다. 노즐부에는 가스를 개방부의 기단측 부위에 도입하는 가스 도입 구멍이 형성되어 있다.

Description

스프레이 건, 분사 시공 장치 및 분사 시공 방법{SPRAY GUN, SPRAY COATING DEVICE, AND SPRAY COATING METHOD}

본 발명은 혼합 경화형 수지나 습기 경화형 수지를 이용하여 하지(下地) 거동 완충층 및 하지 처리층으로서의 기능을 갖는 방수층 등의 수지층을 분사 시공에 의해 형성하는 스프레이 건, 이를 이용한 분사 시공 장치 및 분사 시공 방법에 관한 것이다.

본 출원은 2010년 2월 3일에 일본에 출원된 일본 특허출원 제2010－022290호에 기초하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.

건축 구조물의 옥상, 베란다, 복도 등의 방수 시공이나, 충격 완충 기능이 요구되는 구조물(놀이 기구 등)의 피복 시공에는, 폴리우레탄 등의 2제 혼합 경화형 수지나 습기 경화형 수지가 널리 이용되고 있다.

시공 시에는 스프레이 건을 이용하여 원료액을 시공 대상에 분사하여 수지층을 형성한다.

수지층에는 시공 대상이 되는 하지의 요철, 불균일, 단차, 틈새 등에 대응하는 기능(하지 처리 기능)이 요구되고 있다. 또한, 하지의 팽창, 수축, 변형 등의 거동에 대한 완충 기능도 높은 것이 바람직하다. 게다가 구조물의 장기 수명화를 도모하기 위해 구조물에 형성되는 수지층에도 경량화가 요구되고 있다.

최근 이들 요구에 대하여 속경화형 우레탄 수지로 이루어지는 저밀도화 수지층의 사용이 검토되고 있다.

저밀도화 수지층을 형성하려면, 예를 들면 가스를 도입하는 구조를 구비한 스프레이 건을 이용하여 상기 가스를 노즐부 내에 공급하면서 분사 시공을 행한다.

상기 스프레이 건에서는 가스 도입로로의 원료액 유입(역류)을 막기 위해 원료액의 수송 압력을 비교적 낮게, 또한 가스의 공급 압력을 비교적 높게 설정한다.

원료액의 수송 압력이 낮기 때문에 혼합이 불충분해지기 쉬우므로, 원료액을 교반하는 교반체를 내장한 스프레이 건이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본 특허공개 제2001-321701호 공보

그러나, 상기 스프레이 건에서는 원료액의 수송 압력이 낮기 때문에 분사량이 적게 되어 시공에 시간이 걸렸다. 또한, 가스 공급 압력이 높기 때문에 분사 시공 시에 원료액이 비산되어 목적 개소 이외로의 수지 부착이 일어나기 쉽고, 게다가 저밀도화 수지층의 표면에 요철이 형성되기 쉽다는 문제도 있었다.

또한, 상기 스프레이 건은 교반체를 내장하기 때문에 유로의 구조가 복잡하므로 원료액이 내부에 남기 쉽고, 원료액의 토출을 정지할 때마다 내부를 유기용제로 세정할 필요가 있어 시공이 용이하지 않았다. 또한, 구성부품이 많아 구조가 복잡하기 때문에, 메인터넌스가 용이하지 않다는 문제도 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 경량이며 요철이 적고, 하지 처리 기능 및 하지 완충 기능에도 뛰어난 저밀도화 수지층을 단시간에 형성할 수 있으며, 또한 수지 비산이 억제되고, 게다가 시공 및 메인터넌스가 용이한 스프레이 건, 분사 시공 장치 및 분사 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 스프레이 건은 원료액을 가스와 함께 분사 시공하여 저밀도화 수지로 이루어지는 수지층을 형성하는 스프레이 건으로서, 상기 원료액이 도입되는 본체부와 상기 본체부의 선단(先端)에 설치되어 상기 원료액에 가스를 혼입시키는 동시에 상기 원료액을 분사하는 노즐부를 구비하고, 상기 노즐부의 내부 공간은 상기 원료액이 도입되는 도입로, 상기 도입로보다 유로가 확대되어 상기 원료액을 미립자 형상으로 분출시키는 개방부, 상기 개방부보다 유로가 축소되어 상기 미립자 형상의 원료액을 재집합시키는 축경(縮徑)부 및 이 원료액을 외부로 분사시키는 분사구부를 가지며, 상기 노즐부에는 상기 가스를 상기 개방부의 기단(基端)측 부위에 도입하는 가스 도입 구멍이 형성되어 있다.

상기 개방부는 상기 도입로의 출구로부터 선단 방향으로 서서히 확경(擴徑)되는 확경부를 갖고, 상기 가스 도입 구멍은 상기 확경부에 가스를 도입할 수 있도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 축경부는 상기 개방부로부터 선단 방향으로 서서히 축경되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 노즐부는 상기 내부 공간을 갖는 노즐부 본체와 상기 노즐부 본체의 선단에 설치된 선단 통부를 구비하고, 상기 선단 통부는 상기 분사구부의 내경보다 큰 내경을 가지며, 상기 노즐부 본체의 선단으로부터 선단 방향으로 더욱 연장 돌출되어 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 가스 도입 구멍의 내경은 상기 개방부의 내경보다 작은 것이 바람직하다.

상기 노즐부에 외부로부터 보내진 상기 가스를 상기 가스 도입 구멍으로 유도하는 가스 도입부가 형성되고, 상기 가스 도입부의 내경은 상기 가스 도입 구멍의 내경보다 큰 것이 바람직하다.

상기 가스 도입 구멍은 상기 노즐부의 안쪽을 향해 선단 방향으로 경사져 형성되어 있어도 된다.

본 발명에서는 상기 원료액이 복수의 혼합 경화형 액제(液劑)의 혼합액이며, 상기 본체부는 상기 복수의 액제를 합류시켜 상기 원료액으로 할 수 있다.

본 발명의 분사 시공 장치는 상기 스프레이 건, 상기 원료액을 공급하는 액제 공급부 및 상기 스프레이 건에 가스를 공급하는 가스 공급부를 구비하고 있다.

본 발명의 분사 시공 방법은 상기 스프레이 건을 이용하여 분사 시공을 행하는 방법으로서, 상기 원료액을 상기 노즐부의 도입로를 거쳐 상기 개방부에 도입하는 동시에, 상기 가스를 상기 가스 도입 구멍으로부터 상기 개방부의 기단측 부위로 도입함으로써, 상기 원료액을 미립자 형상으로 분출시키고 이 원료액을 상기 축경부에서 상기 가스를 포함한 상태로 재집합시키며, 분사구부로부터 외부로 분사시켜 시공 대상에 분사함으로써 상기 수지층을 형성하는 분사 시공 방법이다.

본 발명에 의하면, 도입로보다 유로가 확대된 개방부를 갖는 노즐부를 구비하고, 상기 노즐부에는 상기 개방부의 기단측 부위로 가스를 도입하는 가스 도입 구멍이 형성되며, 상기 가스는 토출 압력이 저하된 상기 개방부에 공급된다.

이 때문에, 원료액의 수송 압력을 높게 설정하여도 상기 개방부에서 토출 압력이 저하되므로, 원료액이 상기 가스 도입 구멍으로 유입(역류)된다는 문제가 발생하기 어렵다.

원료액의 수송 압력을 높게 설정할 수 있으므로, 원료액의 공급량을 많게 할 수 있어 시공에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또한, 원료액의 상기 가스 도입 구멍으로의 역류가 발생하기 어렵기 때문에, 가스의 공급 압력을 낮게 설정할 수 있다. 이에 따라, 분사 시공 시 원료액의 비산이 발생하기 어렵고, 목적 개소 이외로의 수지 부착의 문제를 방지하며, 또한 표면 요철이 작은 저밀도화 수지층을 형성할 수 있다.

상기 스프레이 건에서는 상기 가스가 상기 개방부에 공급되어 원료액이 미립자화되기 때문에 액제가 균일하게 혼합되는 동시에, 상기 가스에 균일하게 분산된 상태가 된다.

또한, 미립자화된 원료액은 상기 축경부에서 많은 가스를 균일하게 포함한 상태로 재집합한다.

이와 같이, 원료액은 미립자화되고 충분한 양의 상기 가스를 포함한 상태로 재집합한다는 과정을 거치기 때문에, 충분히 혼합되는 동시에 저밀도화된다.

또한, 원료액이 충분히 혼합되기 때문에, 수지층의 물성(신장 등)이 향상된다. 게다가 물성(신장 등)의 향상 및 저밀도화에 의해 유연성이 향상되므로, 하지 추종성, 완충성 등의 특성이 뛰어난 저밀도화 수지층을 얻을 수 있다.

본 발명에 의해 얻어진 저밀도화 수지층은 하지의 요철을 수정하는 동시에, 핀홀 발생을 억제하는 등의 하지 처리층으로서의 기능 및 하지의 거동을 완충하는 하지 거동 완충층으로서의 기능을 갖는다.

또한, 저밀도의 수지층을 형성할 수 있기 때문에, 수지층의 경량화가 가능하다.

또한, 원료액의 균일 혼합이 가능하기 때문에, 상기 노즐부 내에 교반체를 설치할 필요는 없다.

이에 따라, 원료액의 토출을 정지할 때에는, 공기 등에 의해 원료액을 상기 노즐부로부터 배출하면 상기 노즐부 내부에서의 수지 고착을 억제할 수 있다. 따라서, 용제 세정을 반드시 필요로 하지 않아 시공의 용이성을 높일 수 있다. 또한, 상기 노즐부 내면을 수지(테플론(등록상표) 등) 등으로 코팅하면 수지 고착을 보다 일어나기 어렵게 할 수 있다.

또한, 교반체가 불필요하기 때문에, 상기 노즐부의 구성부품을 적게 할 수 있어 내부 구조를 간략하게 할 수 있다. 따라서, 메인터넌스도 용이하다.

또한, 상기 가스 도입 구멍은 상기 개방부 및 상기 가스 도입부보다 내경을 작게 형성함으로써, 원료액의 역류를 일어나기 어렵게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 스프레이 건의 일례의 노즐부의 내부 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 노즐부의 사용 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은 스프레이 건을 나타내는 정면도이다.
도 4는 스프레이 건을 구비한 분사 시공 장치를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 의해 형성된 수지층의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명에 의해 형성된 수지층의 다른 예를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 스프레이 건의 다른 예의 노즐부의 내부 구조를 나타내는 개략도이다.

본 발명의 스프레이 건의 일 실시형태인 스프레이 건(1)에 대하여 설명한다.

도 1은 스프레이 건(1)의 노즐부(5)의 내부 구조를 나타내는 개략도이다. 도 2는 노즐부(5)의 사용 상태를 나타내는 설명도이다. 도 3은 스프레이 건(1)을 나타내는 정면도이다. 도 4는 스프레이 건(1)을 구비한 분사 시공 장치(30)를 나타내는 개략도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 분사 시공 장치(30)는 제1 액제 탱크(31)(제1 액제 공급부), 제2 액제 탱크(32)(제2 액제 공급부) 및 이들로부터의 액제(41, 42)를 혼합하여 시공 대상(도시 생략)을 향해 분사하는 스프레이 건(1)과 스프레이 건(1)에 가스를 공급하는 가스 공급부(33)와 구동용 공기 공급부(34)를 구비하고 있다. 가스 공급부(33)는 구동용 공기 공급부(34)를 겸할 수도 있다. 부호 35, 36은 송액 펌프이다.

제1 액제 탱크(31) 및 제2 액제 탱크(32)는 각각 제1 액제(41) 및 제2 액제(42)를 공급한다. 제1 액제(41) 및 제2 액제(42)는 혼합에 의해 경화되는 수지(혼합 경화형 수지)(예를 들면, 폴리우레탄, 폴리우레아)를 생성하는 재료이다.

가스 공급부(33)는 상기 수지에 가스를 포함시켜 저밀도화 수지를 얻기 위해 설치되고, 예를 들면 에어 컴프레셔, 가스 봄베 등이며, 공기, 이산화탄소, 질소 등을 가스로서 공급한다.

구동용 공기 공급부(34)는 본체부(3)의 합류부(2)를 구동하기 위한 구동용 공기를 관로(34a)에 의해 공급한다. 구동용 공기 공급부(34)로서는, 예를 들면 에어 컴프레셔 등을 사용할 수 있다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 스프레이 건(1)은 제1 액제(41)와 제2 액제(42)를 합류시키는 합류부(2)를 갖는 본체부(3), 작업자가 파지(把持)하는 파지부(4) 및 본체부(3)의 선단에 설치되어 혼합액(원료액)에 가스를 혼입시키는 동시에 상기 혼합액을 분사하는 노즐부(5)를 구비하고 있다.

이하, 노즐부(5)의 선단 방향을 전방이라고 하고, 그 반대 방향을 후방(기단 방향)이라고 하기도 한다. 또한, 전후 방향을 길이 방향이라고 하기도 한다.

본체부(3)의 합류부(2)는 제1 액제 탱크(31)로부터 관로(31a)에 의해 유도된 제1 액제(41)와, 제2 액제 탱크(32)로부터 관로(32a)에 의해 유도된 제2 액제(42)를 합류할 수 있다.

합류부(2)는, 예를 들면 일방 측 및 타방 측에 각각 제1 및 제2 액제 도입 구멍(2a, 2b)을 갖고, 구동용 공기의 압력에 의해 전후로 이동 가능한 용기 형상으로 형성할 수 있다.

합류부(2)는 레버(6)를 파지부(4)에 근접하는 방향으로 이동시키면 후방 이동하고, 상기 도입 구멍(2a, 2b)이 개방되어 액제(41, 42)가 합류부(2)의 내부 공간으로 도입되어 합류되며, 혼합액이 관로(7)를 통해 노즐부(5)로 유도되는 구조로 할 수 있다.

합류부(2)는 레버(6)가 파지부(4)로부터 멀어지는 방향으로 이동하면 전방 이동하고, 상기 도입 구멍(2a, 2b)이 폐지(閉止)되어 액제(41, 42)의 공급이 정지되는 동시에, 내부에 구동용 공기가 도입되어 합류부(2) 및 노즐부(5)의 내부의 혼합액이 외부로 배출되는 구조로 할 수 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 노즐부(5)는 내부 공간(10)을 갖는 통 형상의 노즐부 본체(11)와 노즐부 본체(11)의 선단에 설치된 선단 통부(12)를 구비하고 있다.

노즐부 본체(11)는 기체부(15)와 기체부(15)의 선단에 장착되는 선단 장착부(16)를 갖는다.

부호 17은 선단 장착부(16)를 기체부(15)에 장착하기 위한 캡부이다.

기체부(15)는 관로(7)에 연통되는 도입로(20)와 도입로(20)에 연통되는 공간인 개방부(21)를 갖고, 관로(7)로부터 도입로(20)를 통해 도입된 혼합액(43)을 개방부(21)로 도입할 수 있는 구조로 되어 있다.

개방부(21)는 도입로(20)보다 유로의 단면적이 커지도록 형성되어 있다. 즉, 개방부(21)는 도입로(20)에 비해 유로가 확대되어 있다.

도시예의 개방부(21)는 선단 방향(도 1에 있어서 우측)으로 서서히 내경이 커지는 확경부(22)와 그 선단 측에 형성된 일정(또는 대략 일정)한 내경의 정경(定徑)부(23)를 갖는다.

확경부(22)의 최소 내경은 도입로(20)의 내경과 거의 동일하고, 정경부(23)의 내경은 확경부(22)의 최대 내경과 거의 동일해도 된다. 도시예의 확경부(22)는 일정 각도로 내경이 커지고 있다.

또한, 개방부(21)의 형상은 도시예에 한정되지 않고, 내경이 전체 길이에 걸쳐 일정(또는 대략 일정)하여도 된다.

선단 장착부(16)의 내부 공간은 선단 방향으로 서서히 내경이 작아지는 축경부(25)와 그 선단 측에 형성된 분사구부(26)를 갖는다.

축경부(25)에서는 정경부(23)보다 유로의 단면적이 작다. 즉, 유로가 축소되어 있다.

도시예의 축경부(25)는 최대 내경이 정경부(23)의 내경과 거의 동일하고, 선단 방향으로 일정 각도로 내경이 작아지고 있다.

분사구부(26)의 내경은 축경부(25)의 최소 내경과 거의 동일하게 할 수 있다.

또한, 도시예의 축경부(25)는 선단 방향으로 서서히 내경이 작아지지만, 축경부의 형상은 이에 한정되지 않고, 내면이 상기 선단 방향에 대하여 수직이어도 된다.

이들에 의해, 노즐부(5)의 내부 공간(10)은 도입로(20)와 그 선단 측에 있고 도입로(20)보다 유로가 확대된 개방부(21), 그 선단 측에 있고 유로가 축소된 축경부(25) 및 그 선단 측의 분사구부(26)로 이루어지는 구조로 되어 있다.

선단 통부(12)는 분사되는 혼합액(43)의 확산을 억제하기 위해 설치되고 분사구부(26)의 내경보다 큰 내경을 갖는 통 형상체이며, 노즐부 본체(11)의 선단으로부터 선단 방향으로 더욱 연장 돌출되어 형성되어 있다.

선단 통부(12)의 단면 형상은 특별히 한정되지 않지만, 대략 원형이 바람직하다. 이로써, 혼합액(43)의 분사 형상이 대략 원형이 되어 균일한 두께의 수지층을 형성하는 것이 용이하게 된다.

노즐부 본체(11)의 기체부(15)에는 가스(44)를 내부 공간(10) 내로 도입하는 가스 도입 구멍(27)이 형성되어 있다.

노즐부 본체(11)에는 외부의 가스 공급부(33)로부터 관로(33a)를 통해 보내진 가스(44)를 가스 도입 구멍(27)으로 유도하는 가스 도입부(13)가 형성되어 있다.

가스 도입 구멍(27)은 개방부(21)의 기단측 부위(21a)에 가스를 도입할 수 있도록 형성되어 있다.

기단측 부위(21a)란, 개방부(21)의 기단부인 도입로(20)의 출구(20a) 및 그 근방을 말하며, 예를 들면 개방부(21)의 기단부(출구(20a))로부터 개방부(21)의 길이 방향(전후 방향) 중앙 위치까지의 부위이다.

도시예에서는 가스 도입 구멍(27)은 전후 방향에 대해 거의 수직이며 확경부(22)에 개구되어 형성되어 있다. 가스 도입 구멍(27)은 정경부(23)에 개구되어 형성되어도 된다.

가스 도입 구멍(27)은 개방부(21) 및 가스 도입부(13)보다 내경을 작게 한 오리피스로 기능시킴으로써, 혼합액(43)의 역류를 일어나기 어렵게 할 수 있다.

오리피스로서의 가스 도입 구멍(27)은 개방부(21) 및 가스 도입부(13)의 내경보다 작은 내경을 갖는 것이 바람직하고, 이로써 가스(44)의 압력 저하를 억제할 수 있다.

가스(44)는 가스 도입 구멍(27)을 통해 내부 공간(10)에 도입되기 때문에, 관로(33a) 내의 압력은 소정의 압력으로 유지되어 혼합액(43)의 역류가 일어나기 어려워진다.

또한, 가스 도입부(13)에는 역지(逆止) 밸브(28)를 설치함으로써, 보다 확실히 혼합액(43)의 역류를 막을 수 있다.

다음으로, 스프레이 건(1)의 동작에 대하여 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 액제(41) 및 제2 액제(42)는 폴리우레탄, 폴리우레아 등의 혼합 경화형 수지를 생성하는 재료로서, 예를 들면 이소시아네이트 성분을 포함하는 주제(主劑)와 폴리올을 포함하는 경화제 중 한 쪽 및 다른 한 쪽이다.

폴리우레탄 수지를 사용하는 경우에는 주제로서 이소시아네이트 성분(MDI 등)을 포함해도 된다. 경화제로서 폴리올(폴리에테르 폴리올 등)을 포함해도 된다. 주제인 이소시아네이트 성분은 폴리올과의 반응에 의해 프리폴리머화한 것이어도 된다. 경화제는 DETDA 등의 아민 화합물 및 물을 포함하고 있어도 된다.

폴리우레아 수지를 사용하는 경우에는 이소시아네이트 성분을 포함하는 주제와 아민 화합물을 포함하는 경화제를 사용할 수 있다.

여기에서는 2제 혼합 경화형 수지를 예시하지만, 3제 이상의 혼합에 의해 경화되는 수지도 사용할 수 있다.

제1 액제 탱크(31)로부터 관로(31a)를 통해 유도된 제1 액제(41)와 제2 액제 탱크(32)로부터 관로(32a)를 통해 유도된 제2 액제(42)를 스프레이 건(1)의 합류부(2)로 도입한다.

액제(41, 42)는 송액 펌프(35, 36)에 의해 소정의 압력으로 합류부(2)에 들여 보내져 어느 정도 혼합되며, 혼합액(43)은 관로(7)를 통해 노즐부(5)에 유입된다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 혼합액(43)은 합류부(2)로부터 관로(7), 도입로(20)를 통해 개방부(21)로 유입된다.

개방부(21)는 도입로(20)보다 유로의 단면적이 크기 때문에, 도입로(20)에 비해 내부 압력은 낮아진다.

혼합액(43)의 도입과 함께, 가스 공급부(33)에 의해 공기 등의 가스를 관로(33a)로부터 가스 도입 구멍(27)을 통해 개방부(21)로 도입한다.

혼합액(43)은 가스(44)에 의해 미립자 형상(분무 상태)으로 분산되면서 개방부(21) 내로 분출되고, 가스(44)와 함께 개방부(21) 내를 선단 방향으로 향한다.

가스 도입 구멍(27)은 개방부(21)의 기단측 부위(21a)에 형성되고, 가스는 비교적 저압 조건에 있는 내부 공간(10)으로 도입된다.

이 때문에, 내부 공간(10)으로부터 가스 도입 구멍(27)으로의 혼합액(43)의 역류는 일어나기 어렵다.

혼합액(43)은 미립자 형상(분무 상태)이기 때문에, 개방부(21) 내를 이동하는 과정에서 액제(41, 42)가 균일하게 혼합되는 동시에, 가스(44)에 균일하게 분산된 상태가 된다.

축경부(25)에 이르면, 유로의 축소에 의해 미립자 형상의 혼합액(43)은 많은 가스(44)를 균일하게 포함한 상태로 재집합한다. 재집합에 의해 혼합액(43)은 많은 가스를 끌어들여 저밀도화된 상태가 된다.

가스를 함유한 혼합액(43)은 분사구부(26)로부터 외부를 향해 확경되면서 분사된다.

혼합액(43) 중 확경되는 방향으로 과도하게 향하는 것은 선단 통부(12)에 의해 그 분사 방향이 변경되므로, 혼합액(43)은 과도하게 확산되지 않고 시공 대상(도시 생략)에 분사되어 저밀도화 수지로 이루어지는 수지층이 된다.

혼합액(43)은 미립자화되고 충분한 양의 가스를 포함한 상태로 재집합한다는 과정을 거치기 때문에, 혼합 시의 반응 효율이 향상되는 동시에 저밀도화되므로, 신장 등의 물성이 뛰어나며, 하지 추종성, 완충성 등의 특성이 양호한 저밀도화 수지층을 얻을 수 있다.

도 5는 스프레이 건(1)을 이용하여 형성된 수지층의 예를 나타낸다. 이 수지층(51)은 단층 구조이며, 콘크리트나 금속 등으로 이루어지는 하지(50)(시공 대상) 위에 형성되어 있다.

도 6은 스프레이 건(1)을 이용하여 형성된 수지층의 다른 예를 나타낸다. 이 수지층(61)은 하지(50) 위에 형성된 하층(62)과 그 위에 형성된 상층(63)으로 이루어지는 복층 구조를 갖는다.

수지층(61)의 하층(62)은 상층(63)에 비해 유연한 재료가 사용되고 하지(50)의 요철을 수정하는 동시에, 핀홀 발생을 억제하는 하지 처리층 또는 하지(50)의 거동을 완충하는 하지 거동 완충층으로서 기능시킬 수 있다.

이 수지층(61)에서는 하층(62)에 높은 유연성(특히 신장율)이 요구되기 때문에, 적어도 하층(62)의 형성에 스프레이 건(1)을 이용하는 것이 바람직하다. 상층(63)의 형성에 스프레이 건(1)을 이용할 수도 있다. 또한, 수지층은 3층 이상으로 이루어지는 구조이어도 된다.

복층 구조의 수지층을 형성하는 경우에는 적어도 하층(62)은 스프레이 건(1)을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 하지(50)의 표면에는 프라이머 등의 접착력을 향상시키는 접착층이나 시트를 적절히 설치할 수 있다. 또한, 수지층(51, 61)의 표면에는 필요에 따라 보호 도료나 FRP 등의 보호층을 설치할 수도 있다.

스프레이 건(1)에서는 도입로(20)보다 유로가 확대된 개방부(21)를 갖는 노즐부(5)를 구비하고, 노즐부(5)에 개방부(21)의 기단측 부위(21a)에 가스를 도입하는 가스 도입 구멍(27)이 형성되며, 가스(44)는 토출 압력이 저하된 개방부(21)에 공급된다.

이 때문에, 혼합액(43)의 수송 압력을 높게 설정하여도 개방부(21)에서 혼합액(43)의 토출 압력이 저하되므로, 혼합액(43)이 가스 도입 구멍(27)으로 유입(역류)되는 문제가 일어나기 어렵다.

혼합액(43)의 수송 압력을 높게 설정할 수 있으므로, 혼합액(43)의 공급량을 많게 할 수 있어 시공에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또한, 혼합액(43)의 가스 도입 구멍(27)으로의 역류가 일어나기 어렵기 때문에, 가스(44)의 공급 압력을 낮게 설정할 수 있다. 이에 따라, 분사 시공 시의 혼합액(43)의 비산이 발생하기 어렵고, 목적 개소 이외로의 수지 부착의 문제를 방지하며, 또한 표면 요철이 작은 수지층을 형성할 수 있다.

스프레이 건(1)에서는 가스(44)가 개방부(21)로 공급되어 혼합액(43)이 미립자화되기 때문에, 액제(41, 42)가 균일하게 혼합되는 동시에 가스(44)에 균일하게 분산된 상태가 된다.

또한, 미립자화된 혼합액(43)은 축경부(25)에서 많은 가스(44)를 균일하게 포함한 상태로 재집합한다.

이와 같이, 혼합액(43)은 미립자화되고 가스(44)를 포함한 상태로 재집합한다는 과정을 거치기 때문에, 혼합 시의 반응 효율이 향상되는 동시에 저밀도화된다. 혼합액의 반응 효율이 향상되기 때문에, 수지층의 물성(신장 등)이 향상된다. 게다가, 물성(신장 등)의 향상 및 저밀도화에 의해 유연성이 향상되기 때문에, 하지 추종성, 완충성 등의 특성이 뛰어난 저밀도화 수지층을 얻을 수 있다.

또한, 혼합액(43)의 균일 혼합이 가능하기 때문에, 노즐부(5) 내에 교반체를 설치할 필요는 없다.

이에 따라, 혼합액(43)의 토출을 정지할 때에는, 구동용 공기 등에 의해 혼합액(43)을 합류부(2) 및 노즐부(5)로부터 배출하면 노즐부 내부에서의 수지 고착의 문제를 억제할 수 있다. 따라서, 용제 세정을 반드시 필요로 하지 않아 시공의 용이성을 높일 수 있다. 또한, 노즐부 내면을 수지(테플론(등록 상표) 등) 등으로 코팅하면 수지 고착을 보다 일어나기 어렵게 할 수 있다.

또한, 교반체가 불필요하기 때문에, 노즐부(5)의 구성부품을 적게 할 수 있어 내부 구조를 간략하게 할 수 있다. 따라서, 메인터넌스도 용이하다.

도 7은 노즐부의 다른 예를 나타낸다. 이 예에서는 가스 도입 구멍(27)은 노즐부 본체(11)의 안쪽을 향해 전방(선단 방향)으로 경사져 형성되어 있다.

이 구성에 의해, 가스(44)의 도입 방향이 혼합액(43)의 도입 방향에 가까워지기 때문에, 혼합액(43)의 가스 도입 구멍(27)으로의 역류가 보다 일어나기 어려워진다.

그리고 본 발명에는 혼합 경화형 수지에 한정되지 않고, 습기 경화형 수지도 사용할 수 있다. 습기 경화형 수지를 사용하는 경우에는 원료액을 합류부(2)를 거쳐 노즐부(5)에 도입하고 상기 가스를 혼입시켜 시공 대상에 분사함으로써, 상기 저밀도화 수지층을 형성한다.

실시예

(실시예 1 내지 4)

도 1 내지 도 4에 나타내는 스프레이 건(1)을 구비한 분사 시공 장치(30)를 사용하여 플라스틱판으로 이루어지는 하지 위에 폴리우레탄으로 이루어지는 수지층을 형성하였다.

제1 액제(41)로서는 MDI와 폴리에테르 폴리올로 이루어지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머를 포함하는 주제를 사용하고, 제2 액제(42)로서는 DETDA(디에틸 톨루엔 디아민)를 포함하는 폴리올계 경화제를 사용하였다.

가스(44)로서는 공기를 사용하였다.

수지층의 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타낸다. 각 물성의 측정 방법은 JIS　A6021에 준하였다.

단열성능의 평가에는 다음의 방법을 채용하였다.

스프레이 건(1)을 구비한 분사 시공 장치(30)를 이용하여 제작한 수지 시트를 사용해 발포 스티롤로 이루어지는 박스의 개구를 막고, 박스의 외부에 설치한 적외선 램프를 이용하여 수지 시트에 적외선을 조사하고, 수지 시트의 내면 및 외면의 온도를 측정하여 그 차이를 「단열성능」이라고 하였다.

(실시예 5)

가스(44)로서 공기를 대신하여 이산화탄소(CO₂)를 사용해 수지층을 형성하였다. 그 외의 시험 조건은 실시예 1 내지 4에 준하였다.

수지층의 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예 1)

스프레이 건(1)을 대신하여 노즐부에 교반체를 내장한 종래의 스프레이 건을 사용해 폴리우레탄으로 이루어지는 수지층을 형성하였다. 그 외의 시험 조건은 실시예 1 내지 4에 준하였다.

가스로서는 이산화탄소를 사용하였다.

수지층의 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예 2)

스프레이 건(1)을 대신하여 가스 도입 구조를 갖지 않는 종래의 스프레이 건을 사용해 폴리우레탄으로 이루어지는 수지층을 형성하였다. 그 외의 시험 조건은 실시예 1 내지 4에 준하였다.

수지층의 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 6, 7)

도 1 내지 도 4에 나타내는 스프레이 건(1)을 구비한 분사 시공 장치(30)를 사용해 폴리우레아로 이루어지는 수지층을 형성하였다.

제1 액제(41)로서는 이소시아네이트 성분을 포함하는 주제를 사용하고, 제2 액제(42)로서는 아민 화합물을 포함하는 경화제를 사용하였다.

가스(44)로서는 공기를 사용하였다. 그 외의 시험 조건은 실시예 1 내지 4에 준하였다.

수지층의 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 3)

스프레이 건(1)을 대신하여 가스 도입 구조를 갖지 않는 종래의 스프레이 건을 사용해 폴리우레아로 이루어지는 수지층을 형성하였다. 그 외의 시험 조건은 실시예 1 내지 4에 준하였다.

수지층의 물성을 측정한 결과를 표 2에 나타낸다.

표 1 및 표 2로부터 스프레이 건(1)의 이용에 의해, 신장이 크고 요철이 적은 수지층을 형성할 수 있었다는 것을 알 수 있다. 또한, 수지의 비산이 발생하기 어려워졌다는 것이 확인되었다.

또한, 표 1에 있어서 실시예 3과 비교예 2의 비교로부터, 실시예 3에서는 수지층이 저밀도화됨으로써 단열성능이 향상된 것을 알 수 있다.

본 발명은 건축 구조물의 옥상, 베란다, 복도, 마루, 벽, 천정 등의 방수 시공이나, 충격 완충 기능이 요구되는 구조물(놀이 기구 등)의 피복 시공을 위한 수지층의 형성에 적용 가능하다.

1… 스프레이 건, 3… 본체부, 5… 노즐부, 10… 내부 공간, 11… 노즐부 본체, 12… 선단 통부, 20… 도입로, 21… 개방부, 21a… 기단측 부위, 22… 확경부, 25… 축경부, 26… 분사구부, 27… 가스 도입 구멍, 31… 제1 액제 탱크(제1 액제 공급부), 32… 제2 액제 탱크(제2 액제 공급부), 33… 가스 공급부, 41… 제1 액제, 42… 제2 액제, 43… 혼합액, 44… 가스, 50… 하지(시공 대상), 51, 61… 수지층

Claims (10)

1. 원료액을 가스와 함께 분사 시공하여 저밀도화 수지로 이루어지는 수지층을 형성하는 스프레이 건으로서,
   상기 원료액이 도입되는 본체부와 상기 본체부의 선단에 설치되어 상기 원료액에 가스를 혼입시키는 동시에 상기 원료액을 분사하는 노즐부를 구비하고,
   상기 노즐부의 내부 공간은 상기 원료액이 도입되는 도입로, 상기 도입로보다 유로가 확대되어 상기 원료액을 미립자 형상으로 분출시키는 개방부, 상기 개방부보다 유로가 축소되어 상기 미립자 형상의 원료액을 재집합시키는 축경부 및 이 원료액을 외부로 분사시키는 분사구부를 가지며,
   상기 노즐부에는 상기 가스를 상기 개방부의 기단측 부위에 도입하는 가스 도입 구멍이 형성되어 있는 스프레이 건.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 개방부는 상기 도입로의 출구로부터 선단 방향으로 서서히 확경되는 확경부를 갖고,
   상기 가스 도입 구멍은 상기 확경부에 가스를 도입할 수 있는 스프레이 건.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 축경부는 상기 개방부로부터 선단 방향으로 서서히 축경되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프레이 건.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 노즐부는 상기 내부 공간을 갖는 노즐부 본체와 상기 노즐부 본체의 선단에 설치된 선단 통부를 구비하고,
   상기 선단 통부는 상기 분사구부의 내경보다 큰 내경을 가지며, 상기 노즐부 본체의 선단으로부터 선단 방향으로 더욱 연장 돌출되어 형성되어 있는 스프레이 건.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 도입 구멍의 내경은 상기 개방부의 내경보다 작은 스프레이 건.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 노즐부에는 외부로부터 보내진 상기 가스를 상기 가스 도입 구멍으로 유도하는 가스 도입부가 형성되고, 상기 가스 도입부의 내경은 상기 가스 도입 구멍의 내경보다 큰 스프레이 건.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 도입 구멍은 상기 노즐부의 안쪽을 향해 선단 방향으로 경사져 형성되어 있는 스프레이 건.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 원료액은 복수의 혼합 경화형 액제의 혼합액이며,
   상기 본체부는 상기 복수의 액제를 합류시켜 상기 원료액으로 하는 스프레이 건.
9. 제 1 항의 스프레이 건, 상기 원료액을 공급하는 액제 공급부 및 상기 스프레이 건에 가스를 공급하는 가스 공급부를 구비한 분사 시공 장치.
10. 제 1 항의 스프레이 건을 이용하여 분사 시공을 행하는 방법으로서,
    상기 원료액을 상기 노즐부의 도입로를 거쳐 상기 개방부에 도입하는 동시에, 상기 가스를 상기 가스 도입 구멍으로부터 상기 개방부의 기단측 부위로 도입함으로써, 상기 원료액을 미립자 형상으로 분출시키고 이 원료액을 상기 축경부에서 상기 가스를 포함한 상태로 재집합시키며, 분사구부로부터 외부로 분사시켜 시공 대상에 분사함으로써 상기 수지층을 형성하는 분사 시공 방법.
    

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