KR101880063B1 - 텍스타일 그리드용 코팅 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 텍스타일 그리드용 코팅 조성물에 관한 것으로, 물 5 ~ 15중량부; 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin) 65 ~ 75중량부; 아크릴졸(Acrylsol) 0.1 ~ 5중량부; 아크릴레이트계 점증제(Acrylic thickener) 0.1 ~ 5중량부; 탄산칼슘(CaCO3) 분말 0.1 ~ 5중량부; 방해석(Calcite) 분말 3 ~ 13중량부; 탈크(Talc) 분말 0.1 ~ 5중량부; 카올린(Kaolin) 분말 0.1 ~ 5중량부의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin)는 고형분 함량이 20 ~ 30중량%이고 점도는 1,000 ~ 2,500cps(25)인 것을 사용하며, 상기 아크릴레이트계 점증제(Acrylic thickener)는 소듐폴리아크릴레이트(Sodium polyacrylate)를 사용한다. 또한, 본 발명의 코팅 조성물은 추가적으로 소포제(defoamer), 분산제(dispersion agent), 계면활성제(surfactant) 흑색안료(pigment black) 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 각각 0.1 ~ 5중량부 포함할 수 있으며, 상기 흑색안료는 카본블랙(Carbon black)인 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 텍스타일 그리드용 코팅 조성물은 물에 아크릴 에멀젼 수지, 아크릴졸, 아크릴레이트계 점증제 및 무기질 충전제이 혼합 및 분산되어 이루어지는 수성 조성물이므로 작업성이 양호하고 주변 대기 및 토양을 오염시키지 않기 때문에 환경에 친화적이며, 또한 소재의 밀도와 접착력이 양호하고 내가수분해성이 높기 때문에 텍스타일 그리드 제품의 강도, 내열성 및 내구성이 매우 우수하게 되는 효과가 있다.

Description

텍스타일 그리드용 코팅 조성물{COATING COMPOSITION FOR A TEXTILE GRID}
본 발명은 텍스타일 그리드용 코팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin), 아크릴졸(Acrylsol), 아크릴레이트계 점증제(Acrylic thickener) 및 무기질 충전제로 이루어지는 수성 코팅 조성물을 합성수지 원단에 도포 및 경화시킴에 의해 환경에 친화적이고 인장강도, 내열성 및 내구성이 우수한 텍스타일 그리드(textile grid)를 제조함으로써 토목분야에서 연약지반 강화, 옹벽 보호, 배수, 경사면 안정, 도로 보수용 보강재는 물론, 건축용 수직보호망이나 메쉬, 햇빛가리개 등과 같은 다양한 용도에 사용될 수 있는 텍스타일 그리드용 코팅 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 옹벽은 토압력에 저항하여 토사의 무너짐을 방지하는 벽체로 지표 지반의 비탈면으로부터 발생되는 외력에 의한 지반 붕괴를 막기 위한 구조물인데, 상기 옹벽의 형태는 내부에 단계별로 다수의 블록이 적층되고 상기 블록에 보강재의 일측을 안착함과 동시에 타측의 보강재를 절토면 측으로 수평방향으로 연장시켜 매립하는 형태로 이루어짐으로써 옹벽 내에 매립된 보강재는 옹벽의 내부에 지지되어 자갈 및 흙과 같은 채움재의 토압력에 의해 그 위치가 고정되므로 블록으로 축조된 옹벽을 절토면 측으로 인장하게 되어 측방 토압에 의한 옹벽의 전도를 방지할 수 있도록 구성된다.
상기 보강재는 크게 압출성형물, 지오텍스타일, 부직포(non-woven fabric) 등으로 구분할 수 있는데, 압출성형물은 폴리머를 판상으로 압축시키면서 격자모양의 그리드 형태로 구멍을 내어 특수하게 만든 후 일축 또는 이축으로 연신하여 제조하며, 연신과정에서 작은 구멍들은 보통 10 ~ 50 크기로 사각모양의 큰 구멍을 형성하고 분자배열도 잘 조정되어 결과적으로 높은 강도를 나타내게 된다. 이는 일반적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 제조되고 PVC 코팅재료가 많이 사용된다.
또한, 부직포의 경우는 통상 스펀본딩법으로 제조된 것이 많이 사용되며, 지오텍스타일은 지오그리드, 지오매트 등이 있는데, 이들은 주로 폴리에스테르 섬유를 이용하여 격자형태로 제직 또는 배열되도록 구성한 후 폴리염화비닐(PVC) 수지코팅을 거쳐 제조한다. 이러한 보강재는 옹벽에 인입될 때 보강재가 길이방향으로 다수 연장되어 옹벽 내부에 설치되고 각각의 보강재 단부를 상호 용착 또는 접착하여 연결 설치된다.
현재, 토목 및 건축용 보강재로 가장 큰 부류를 형성하고 있는 텍스타일 지오그리드는 격자구조를 가지며, 지반내부에서 흙과의 상호친화성으로 흙의 결집력을 향상시켜 지반의 붕괴, 침하 등을 방지하여 주고 연약지반 강화용, 옹벽 보호용, 경사면 강화용 등에 사용되고 있으며, 이와 같은 지오그리드를 제조하는데 있어서 가장 중요한 것은 원사, 제직, 코팅기술을 들 수 있다.
상기 텍스타일 지오그리드는 합성섬유를 격자형으로 제편 또는 제직하여 폴리염화비닐(PVC) 수지를 피복시켜 제조하며, 플라스틱 지오그리드에 비해 제조원가면에서 경제적이고 제품자체가 유연하므로 포장, 운반 및 시공 면에서 상대적으로 유리하다고 알려져 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 텍스타일 지오그리드는 그 제조공정에 있어서 몇가지 문제점을 가지고 있다. 즉, 텍스타일 지오그리드는 합성섬유로 제조되고 코팅공정에서 받는 고온의 열에 의해 원래의 물리적 성질, 즉 모듈러스(탄성율) 또는 신도가 변하게 되며, 특히 신도의 경우 열수축과 관련하여 심한 상승변화를 가져오게 되어 토목용 보강재로서의 한계신도(통상 15% 미만)를 벗어나거나 제품의 인장시험과정에 인장거동이 변화되어 강력이 저하되는 등 문제를 일으키게 되므로 텍스타일 지오그리드의 제조공정시 이러한 열수축 특성을 효과적으로 제어하는 것이 중요하다.
일반적으로, 지오그리드에 사용되는 원사의 경우에는 높은 강력, 높은 모듈러스(high-modulus), 낮은 수축특성이 요구되며, 지오그리드의 강력을 높이기 위해서 고강력 특성을 지니는 원사를 사용하거나 제직시 사용되는 원사의 본수를 늘려주는 방법이 있으나, 후자의 경우 제조비용의 상승을 초래하므로 전자의 방법으로 고강력을 도모하는 것이 유리하다. 이로 인하여 고강력원사를 사용할 경우 원사의 강력 및 모듈러스에는 큰 문제가 없으나, PVC 수지의 코팅공정에 있어서 열수축력이 크기 때문에 수축에 의한 코팅 로스(coating loss)가 높아 제조비용이 높아지게 된다,
위와 같이, 고열로 처리되는 PVC 코팅공정에서 수축력으로 인하여 텐터의 핀 혹은 그립에서 이탈하여 코팅이 불가능해지는 공정상의 문제점을 유발할 수 있으며, 수축율이 높을수록 이와 같은 경향은 더욱 심하게 나타난다. 또한, 공정상에 문제가 없다 하더라도 열처리를 거치면서 고수축으로 인하여 원사의 물성변화가 심하게 발생하며, 특히 신율이 크게 상승하여 지오그리드 제품은 고모듈러스의 특성을 발현하기 어렵게 된다.
본 발명에서는 텍스타일 지오그리드에 있어 원사의 종류나 제직기술 이외에 코팅기술을 연구함으로써 종래에 비해 월등한 강력, 신율 및 고모듈러스 등과 같은 특성을 발현하고자 하는 것으로, 이로 인하여 환경에 친화적이고 품질이 우수한 그리드(grid)를 제조할 수 있다.
상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 선행기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제10-0583479호에서는 강도 8.0 g/d 이상, 건열수축율(1802분) 7% 이하, 2% 신도하에서 강도 1.5 g/d 이상 및 5% 신도하에서의 강도 5.0g/d 이상의 특성을 동시에 만족하는 것을 특징으로 하는 지오그리드용 폴리에스터사를 개시하고 있고, 이로 인하여 고무 또는 PVC 코팅을 위한 열처리시에 열수축력이 작아서 수축에 의한 코팅로스가 없어 제조비용이 낮아지며, 고열로 처리되는 PVC 코팅공정에서 수축력으로 인하여 텐터의 핀 혹은 그립에서 이탈하여 코팅이 불가능해지는 공정상의 문제점이 발생하지 않게 된다고 한다.
또한, 본 발명과 유사한 코팅기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-0408978호를 보면, 토목, 건축용 보강재인 텍스타일 지오그리드에 폴리스티렌과 폴리아크릴레이트의 공중합체로 이루어지는 아크릴 수지로 코팅하는 것을 특징으로 하며, 이는 폴리염화비닐계 코팅 지오그리드에 비해 상대적으로 중량이 낮고 강력이용율, 내화학성, 내마모성 등 내구성이 우수하며, 그리고 종래의 폴리염화비닐계 수지로 코팅하는 것에 비하여 코팅율을 적게 할 수 있으므로 제조원가면에서 유리하고, 무공해성 아크릴계 수지를 사용하기 때문에 환경 친화적인 텍스타일 지오그리드의 제조방법을 제공하고 있다.
그리고 대한민국 등록특허공보 제10-0618719호에 기재되어 있는 포장도로의 보강, 보수용 지오그리드에서는 정경공정을 거치지 않고 직접 크릴에서 직기로 유리섬유 로빙사를 공급하여 제직함과 동시에 원단의 조직을 견고하게 하기 위하여 접결용 원사를 익경사로 하여 이를 경사와 위사의 교차점에 단일 혹은 이중의 레노직 형태로 접결시켜 격자형태의 조직을 형성한 다음, 격자형태의 조직을 비튜멘 내지 고분자 개질된 블로운 아스팔트로 코팅하고, 코팅된 지오그리드 제품의 한면을 아크릴 에멀젼 타입 내지 솔벤트 타입 중에서 선택된 점착제로 처리하여 아스팔트 노면과의 접착력을 향상시킨다고 기재되어 있다.
한편, 본 발명에서는 텍스타일 지오그리드의 물리적, 화학적 특성을 개선하기 위하여 아크릴 에멀젼 수지, 아크릴졸, 아크릴레이트계 점증제 및 무기질 충전제로 이루어지는 수성 코팅 조성물을 개발하여 합성수지 원단에 도포 및 건조시킴으로써 환경에 친화적이고 접착강도, 인장강도, 내열성 및 내구성 등이 매우 우수한 텍스타일 그리드(textile grid)를 제조할 수 있게 되어 본 발명을 완성한 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-0583479호(등록일자 : 2006. 05. 18) 대한민국 등록특허공보 제10-0408978호(등록일자 : 2003. 11. 27) 대한민국 등록특허공보 제10-0618719호(등록일자 : 2006. 08. 24)
본 발명의 목적은 텍스타일 지오그리드의 물리적, 화학적 특성을 개선하기 위하여 아크릴 에멀젼 수지, 아크릴졸, 아크릴레이트계 점증제 및 무기질 충전제로 이루어지는 수성 코팅 조성물을 개발하여 합성수지 원단에 도포 및 건조시킴에 의해 환경에 친화적이고 접착강도, 인장강도, 내열성 및 내구성 등이 우수한 텍스타일 그리드(textile grid)를 제조함으로써 토목분야에서 연약지반 강화, 옹벽 보호, 배수, 경사면 안정, 도로 보수용 보강재는 물론, 건축용 수직보호망이나 메쉬, 햇빛가리개 등과 같은 다양한 용도에 사용될 수 있는 텍스타일 그리드용 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 텍스타일 그리드용 코팅 조성물은 물 5 ~ 15중량부; 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin) 65 ~ 75중량부; 아크릴졸(Acrylsol) 0.1 ~ 5중량부; 아크릴레이트계 점증제(Acrylic thickener) 0.1 ~ 5중량부; 탄산칼슘(CaCO3) 분말 0.1 ~ 5중량부; 방해석(Calcite) 분말 3 ~ 13중량부; 탈크(Talc) 분말 0.1 ~ 5중량부; 카올린(Kaolin) 분말 0.1 ~ 5중량부의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin)는 고형분 함량이 20 ~ 30중량%이고 점도는 1,000 ~ 2,500cps(25)인 것을 사용하며, 상기 아크릴레이트계 점증제(Acrylic thickener)는 소듐폴리아크릴레이트(Sodium polyacrylate)를 사용한다. 또한, 본 발명의 코팅 조성물은 추가적으로 소포제(defoamer), 분산제(dispersion agent), 계면활성제(surfactant) 흑색안료(pigment black) 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 각각 0.1 ~ 5중량부 포함할 수 있으며, 상기 흑색안료는 카본블랙(Carbon black)인 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 텍스타일 그리드용 코팅 조성물은 물에 아크릴 에멀젼 수지, 아크릴졸, 아크릴레이트계 점증제 및 무기질 충전제이 혼합 및 분산되어 이루어지는 수성 조성물이므로 작업성이 양호하고 주변 대기 및 토양을 오염시키지 않기 때문에 환경에 친화적이며, 또한 소재의 밀도와 접착력이 양호하고 내가수분해성이 높기 때문에 텍스타일 그리드 제품의 강도, 내열성 및 내구성이 매우 우수하게 되는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 텍스타일 그리드용 코팅 조성물에 대하여 상세하게 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명은 폴리염화비닐(PVC) 또는 아크릴계 수지로 코팅된 지오그리드 제조시의 작업성, 강도 및 환경문제를 개선하고자 밀도가 높고 무공해 수성 코팅제인 아크릴 에멀젼 수지 조성물을 그리드에 적용하여 기존에 비해 상대적으로 중량이 가볍고 접착강도, 내열성, 강력 및 내구성 등이 우수한 텍스타일 그리드를 제조하기 위한 코팅 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 원단은 폴리에스테르나 유리섬유 등과 같은 합성섬유로 제직된 직물로서 용도에 따라 적합한 물성을 나타낼 수 있는 것이라면 어느 형태, 어느 소재를 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 우수한 강도, 즉 인장강도, 신율 등 지오그리드 제조용으로 사용되어 질 수 있는 기준 이상의 물성을 가지는 토목섬유로 제직된 망사형 환편직물 또는 경편직물을 사용하는 것이 좋다. 예를 들면, 고유 점도가 0.8 이상인 폴리에스테르수지를 일반적인 산업용 고강력사의 제조공정에 의해 500 ~ 3,000데니어(d), 강도 8g/d 이상, 신도 13% 이하의 섬유를 사용하며, 필요한 용도에 따라 연사 또는 다른 섬유를 합사하여 사용한다.
이렇게 제조된 섬유를 이용하여 격자크기가 5 50가 되도록 제직하거나 편성하는데, 이때 격자를 형성하는 리브는 수가닥의 경사본에 의해 이루어지며, 리브당 경사본수, 경사본의 총굵기 및 리브간의 격자크기는 원하는 제품설계에 따라 임의로 변화시킬 수 있다. 이렇게 만들어진 격자형태의 원단은 형태 안정성, 내구성, 내후성 등을 부여하기 위해 본 발명의 수성 코팅 조성물로 코팅한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 텍스타일 그리드용 코팅 조성물은 기본적으로 물 5 ~ 15중량부, 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin) 65 ~ 75중량부, 아크릴졸(Acrylsol) 0.1 ~ 5중량부, 아크릴레이트계 점증제(Acrylic thickener) 0.1 ~ 5중량부, 탄산칼슘(CaCO3) 분말 0.1 ~ 5중량부, 방해석(Calcite) 분말 3 ~ 13중량부, 탈크(Talc) 분말 0.1 ~ 5중량부, 카올린(Kaolin) 분말 0.1 ~ 5중량부의 비율로 이루어진다.
일반적으로, 아크릴 수지는 아크릴산, 메타크릴산 등의 에스테르로부터의 중합체를 말하며, 메타크릴산메틸에스테르(메타크릴산메틸)의 중합체가 대표적으로 무색 투명하고 빛, 특히 자외선이 보통유리보다도 잘 투과된다(굴절률 1.49). 그리고 옥외에 노출시켜도 잘 변색하지 않고 내약품성도 좋으며, 전기절연성, 내수성이 양호하다.
한편, 에멀젼 수지는 본질적으로 소수성인 폴리머 입자 표면에 이온기, 친수성 폴리머, 저분자의 유화제 등을 흡착시켜 수중에서 안정화시킨 것으로 비닐아세테이트계, 아크릴계, 스틸렌-부타디엔계로 분류되는데, 본 발명에서 사용되는 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin)는 비닐아세테이트나 스틸렌계보다 물성에서나 성능면에서 우수한 바인더로 알려져 있으며, 특히 유연하면서도 강인한 도막을 형성하여 내후성이 우수하고 내수성, 내알칼리성이 양호한 장점을 지니고 있다. 또한, 상기 아크릴 에멀젼 수지는 수성이므로 화재의 위험성이 없고 유해한 유기용제를 다량 방출하는 경우도 없어서 취급이 용이하지만, 현실적으로 기술분야에 따라서는 피막의 투막성, 광택, 내식성, 내용제성, 기계적 강도 등의 성능보강 차원에서 유기용제가 일부 사용되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin)를 사용함으로 인하여 종래의 PVC 수지에 비해 열반사 및 내오염성이 우수하고 내광성, 단열성 및 내구성도 탁월하며, 이끼방지 및 내곰팡이성도 양호하게 되고 열전도율은 매우 낮아지게 된다. 본 발명에서는 이에 더하여 아크릴졸, 아크릴레이트계 점증제, 무기질 충전제를 적정량 첨가함으로써 더욱 유연성 있는 작용효과를 발휘할 수 있음으로 인하여 토목분야에서 사용되는 지오그리드 뿐만 아니라 건축용 수직보호망이나 메쉬, 햇빛가리개 등과 같은 다양한 용도에 사용될 수 있음을 확인하였다. 상기 아크릴 에멀젼 수지는 고형분 함량이 20 ~ 30중량%이고, 점도는 1,000 ~ 2,500cps(25)인 것을 사용하는 것이 작업성, 접착성 및 제품의 유연성 측면에서 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 아크릴졸(Acrylsol)을 0.1 ~ 5중량부 포함함으로써 양호한 겔화 성질을 가지게 되어 강인하고 유연성을 갖는 도막이나 성형체를 제공하게 되는데, 아크릴계 플라스틱졸을 위한 폴리머는 양호한 도막 형성을 위하여 가소제에 대한 용해성 및 분산성이 있고 유동성과 저장안정성을 가지는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 용해성, 분산성, 유동성, 저장 안정성 등을 고려하여 물 5 ~ 15중량부를 기준으로 아크릴졸 0.1 ~ 5중량부 범위로 포함하고 있다. 그런데 상기 폴리머가 가소제에 대해 용해성이 좋으면 졸의 유동성이 나빠지고, 유동성이 좋으면 용해성이 나빠지는 것이 일반적인 경향이므로, 본 발명에서는 용해성과 유동성 사이의 모순관계를 해결하기 위하여 코어/쉘 구조를 가지는 아크릴 폴리머 입자를 사용하는 구성을 제안하고 있다. 상기 아크릴졸은 염화비닐졸과 비교하여 재료비가 높아지는 경향이 있고 본 발명에서 제시하는 함유량을 초과할 경우에는 도포 시에 실처럼 늘어나는 경향을 나타낸다.
통상적으로, 플라스틱졸이라고 하면 염화비닐계 중합체 입자를 사용한 염화비닐졸이 대부분이었지만, 최근에 지구환경 등에 대한 배려 차원에서 (메트)아크릴계 중합체 입자를 이용한 아크릴졸로 대체되고 있는 경향을 보이고 있으며, 아크릴졸은 할로겐계 원소를 함유하지 않으므로 제품을 소각했을 때에 유해한 다이옥신이나 산성비의 요인이 되는 할로겐화 수소가스를 발생시키지 않는다는 이점을 갖는다. 특히 자동차 언더 코트, 자동차 바디 실러의 용도에서는 염화비닐졸로부터 아크릴졸로의 이행이 급속하게 진행되고 있다.
그리고 본 발명의 코팅 조성물에 첨가되는 아크릴레이트계 점증제(Acrylic thickener)는 코팅 조성물의 밀도를 증가시키고 점도를 조절함으로써 합성섬유 원단에 균일한 도포가 이루어지도록 하며, 본 발명에서는 아크릴 에멀젼 수지와 상용성이 좋은 소듐폴리아크릴레이트(Sodium polyacrylate)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 아크릴레이트계 점증제의 함유량은 물 5 ~ 15중량부를 기준으로 할 때, 0.1 ~ 5중량부 정도로 사용하는 것이 작업성과 제품의 품질 면에서 가장 적절한데, 구체적인 물질의 종류에 특별한 제한이 있는 것이 아니므로 이와 유사한 기능을 갖는 아크릴레이트계 점증제는 본 발명의 기술적 범위에 포함된다 할 것이다.
또한, 본 발명에서는 물 5 ~ 15중량부, 아크릴 에멀젼 수지 65 ~ 75중량부, 아크릴졸 0.1 ~ 5중량부, 아크릴레이트계 점증제 0.1 ~ 5중량부를 기준으로 할 때, 탄산칼슘(CaCO3), 방해석(Calcite), 탈크(Talc), 카올린(Kaolin)으로 구성되는 무기질 충전제를 3.3 ~ 28중량부 이내로 첨가하게 되는바, 탄산칼슘 분말은 합성섬유 원단과의 접착력이 양호하여 균일한 제품을 형성할 수 있으며, 방해석, 탈크, 카올린 분말은 광석의 결정구조가 서로 다르고 분말의 색상이 우수하여 본 발명에 따라 제조된 텍스타일 그리드가 건축용 수직보호망이나 메쉬, 햇빛가리개 등과 같은 용도에 사용될 경우 표면의 외관이 매우 우수하게 되며, 아울러 이들은 모두 내열성과 열반사율이 우수하고 음이온을 다량 방출하는 광물로 알려져 있어 환경에도 유익한 것으로 인식된다.
참고로, 음이온은 공기 속의 비타민, 공기 중에 있는 산소 알맹이라고 표현되며, 공기 중에는 존재하는 여러 가지 오염물질 즉, 담배연기 아황산가스, 질소산화물, 일산화탄소, 오존 및 각종 유기물질은 양이온을 형성하고 있는데, 음이온은 이들 양이온을 중화 침전시켜 제거하므로 공기를 깨끗하고 신선하게 유지해 준다고 알려져 있으며, 또한, 양이온은 세균이나 먼지, 꽃가루 곰팡이, 오염된 입자들을 자유롭게 떠다니도록 하여 공기를 혼탁하게 만드는 반면, 음이온은 이들을 중화, 제거해 주며, 음이온은 (-)전하를 띤 공기의 원자요소로서 유해한 양이온을 중화, 제거시키고, 피를 맑게 하고 신경안정과 피로회복, 식용증진, 세포의 활성화를 촉진시켜 생기 있는 생활을 영위케 하는 효과가 있다고 알려져 있다.
상기 무기질 충전제의 사용량은 탄산칼슘 분말 0.1 ~ 5중량부, 방해석 분말 3 ~ 13중량부, 탈크 분말 0.1 ~ 5중량부, 카올린 분말 0.1 ~ 5중량부의 비율로 혼합 구성되고 이들은 모두 500메쉬(mesh) 이하의 미분말로 사용하는 것이 바람직하며, 만일 상기 제시된 함유량을 초과하여 사용하거나 입도가 너무 크면 코팅층 분리나 박리현상이 발생될 우려가 있다.
상기 방해석(calcite)은 아름다운 결정형과 많은 변종(變種)이 있는 것으로 유명하고 광범위하게 분포하며, 탈크(Talc)는 마그네슘을 포함한 규산염 광물로 색조는 백색, 회백색, 담황색, 담갈색, 담청색 등 매우 다양하고 결정은 3층 구조의 수화결정으로 층간 결합력이 약하므로 벗겨지기 쉽고 매끄러운 촉감을 주며, 또 무르고 부드러워서 인장강도가 요구되지 않는 수지재료에 충전제로 첨가될 수 있다. 카올린(Kaolin)은 천연상태에서는 하얗고 부드러운 가루이고 대개 백운모, 석영, 장석, 아나타제 같은 광물을 포함하고 있는데, 그 종류는 매우 다양하다. 또한, 천연상태의 카올린은 수산화철의 색소 때문에 노란색을 띠는 경우도 많다.
상기와 같이 구성성분들이 혼합되어 제조되는 코팅 조성물은 추가적으로 소포제(defoamer), 분산제(dispersion agent), 계면활성제(surfactant) 흑색안료(pigment black) 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 각각 0.1 ~ 5중량부로 포함할 수도 있으며, 상기 흑색안료는 카본블랙(Carbon black)을 사용하는 것이 바람직한데, 이에 관한 사항은 당업계에 잘 알려져 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
이상과 같은 배합으로 본 발명의 텍스타일 그리드용 코팅 조성물을 제조한 다음, 이 코팅 조성물에 합성섬유 원단을 함침하면서 통과시킨 다음, 약 60 ~ 80의 열풍으로 2 ~ 3분 동안 건조 및 경화시키면 품질이 우수한 텍스타일 그리드를 얻을 수 있게 되는 것이다.
이하에서는 본 발명에 의한 텍스타일 그리드용 코팅 조성물을 실험한 실시예를 살펴보기로 하되, 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
물 10중량부, 아크릴 에멀젼 수지 70중량부, 아크릴졸 0.5중량부, 소듐폴리아크릴레이트 0.5중량부, 입도가 500메쉬 이하로 미분쇄된 탄산칼슘 분말 0.5중량부, 방해석 분말 3중량부, 탈크 분말 0.5중량부, 카올린 분말 0.5중량부를 넣고 혼합한 후, 소포제, 분산제, 카본블랙을 각각 0.5중량부씩 투입하고 1시간 이상 고속으로 교반하여 졸상의 코팅재를 얻었으며, 상기 코팅액에 폴리에스테르 고강력사를 이용하여 격자크기가 20 20로 제직된 텍스타일 원단을 함침시킨 다음, 약 60 ~ 80의 열풍으로 2 ~ 3분 동안 건조시키고 3일 동안 경화시켜서 텍스타일 그리드를 제조하였다.
[실시예 2]
물 10중량부, 아크릴 에멀젼 수지 70중량부, 아크릴졸 2중량부, 소듐폴리아크릴레이트 2중량부, 입도가 500메쉬 이하로 미분쇄된 탄산칼슘 분말 2중량부, 방해석 분말 7중량부, 탈크 분말 2중량부, 카올린 분말 2중량부를 넣고 혼합한 후, 소포제, 분산제, 카본블랙을 각각 2중량부씩 투입하고 1시간 이상 고속으로 교반하여 졸상의 코팅재를 얻었으며, 상기 코팅액에 폴리에스테르 고강력사를 이용하여 격자크기가 20 20로 제직된 텍스타일 원단을 함침시킨 다음, 약 60 ~ 80의 열풍으로 2 ~ 3분 동안 건조시키고 3일 동안 경화시켜서 텍스타일 그리드를 제조하였다.
[실시예 3]
물 10중량부, 아크릴 에멀젼 수지 70중량부, 아크릴졸 5중량부, 소듐폴리아크릴레이트 4중량부, 입도가 500메쉬 이하로 미분쇄된 탄산칼슘 분말 4중량부, 방해석 분말 10중량부, 탈크 분말 4중량부, 카올린 분말 4중량부를 넣고 혼합한 후, 소포제, 분산제, 카본블랙을 각각 3중량부씩 투입하고 1시간 이상 고속으로 교반하여 졸상의 코팅재를 얻었으며, 상기 코팅액에 폴리에스테르 고강력사를 이용하여 격자크기가 20 20로 제직된 텍스타일 원단을 함침시킨 다음, 약 60 ~ 80의 열풍으로 2 ~ 3분 동안 건조시키고 3일 동안 경화시켜서 텍스타일 그리드를 제조하였다.
[비교예 1]
폴리염화비닐수지 100부에 프탈산계 가소제인 디옥틸프탈레이트 70부를 넣고 열안정제, 점도조절제, 카본블랙을 소량씩 넣어 혼합한 후, 1시간 이상 고속 교반하여 코팅액 졸을 제조하였으며, 상기 코팅액 졸에 실시예와 동일한 조건으로 폴리에스테르 고강력사를 이용하여 격자크기가 20 20로 제직된 텍스타일 원단을 함침시킨 다음, 약 60 ~ 80의 열풍으로 2 ~ 3분 동안 건조시키고 3일 동안 경화시켜서 텍스타일 그리드를 제조하였다.
[비교예 2]
폴리스티렌과 폴리아크릴레이트의 공중합체로 이루어지는 아크릴계 수지를 코팅재로 사용하였으며, 상기 코팅재에 실시예와 동일한 조건으로 폴리에스테르 고강력사를 이용하여 격자크기가 20 20로 제직된 텍스타일 원단을 함침시킨 다음, 약 60 ~ 80의 열풍으로 2 ~ 3분 동안 건조시키고 3일 동안 경화시켜서 텍스타일 그리드를 제조하였다.
[실험예]
상기 실시예 및 비교예에 의한 조건으로 제조한 텍스타일 그리드의 물성을 5회 이상 측정하고 그 결과에 대한 평균치를 아래 [표 1]에 나타내었다.
항목 강력
(kN/m)		 신도
(%)		 수축율
(%)		 코팅율
(중량%)		 외관상태
실시예 1 195.3 11.5 1.0 35 양호
실시예 2 198.2 10.7 0.8 36 양호
실시예 3 197.5 9.8 0.7 38 양호
비교예 1 87.2 15.6 4.9 73 불량
비교예 2 136.4 12.5 1.2 45 보통
상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명에 의한 코팅 조성물을 사용한 텍스타일 그리드는 기존 PVC 수지 및 아크릴계 수지 코팅제를 도포한 텍스타일 그리드에 비해 코팅율 및 수축률이 낮아서 재료비가 절감되고 제품이 안정적이며, 가볍고 유연성이 좋을 뿐만 아니라 강력, 신도 등의 물성이 우수하고 무기질 충전제를 적정량 포함함으로 인하여 내열성, 내구성 및 외관상태가 양호하므로, 토목분야에서 연약지반 강화, 옹벽 보호, 배수, 경사면 안정, 도로 포장용 보강재는 물론, 건축용 수직보호망이나 메쉬, 햇빛가리개 등과 같은 다양한 용도에서도 우수한 성능을 발휘할 수 있음을 확인하였다.
따라서 본 발명의 텍스타일 그리드용 코팅 조성물은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능한 것으로, 텍스타일 그리드는 물론 각종 섬유제품의 표면에 코팅되거나 필름형태로 접합되는 등 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.

Claims (5)

  1. 물 5 ~ 15중량부;
    고형분 함량 20 ~ 30중량%이고, 점도 1,000 ~ 2,500cps(25℃)로 구성되는 아크릴 에멀젼 수지(Acrylic emulsion resin) 65 ~ 75중량부;
    아크릴졸(Acrylsol) 0.1 ~ 5중량부;
    소듐폴리아크릴레이트(Sodium polyacrylate)로부터 선택되는 아크릴레이트계 점증제(Acrylic thickener) 0.1 ~ 5중량부;
    탄산칼슘(CaCO3) 분말 0.1 ~ 5중량부;
    방해석(Calcite) 분말 3 ~ 13중량부;
    탈크(Talc) 분말 0.1 ~ 5중량부;
    카올린(Kaolin) 분말 0.1 ~ 5중량부;
    의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드용 코팅 조성물
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 조성물은 추가적으로 소포제(defoamer), 분산제(dispersion agent), 계면활성제(surfactant) 흑색안료(pigment black) 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 각각 0.1 ~ 5중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드용 코팅 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 흑색안료는 카본블랙(Carbon black)인 것을 특징으로 하는 텍스타일 그리드용 코팅 조성물.
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