KR102096106B1 - 축사 지붕용 플레이트 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축사 지붕용 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철판(10)과, 상기 철판(10)의 양면에 형성되는 분체도료층(20)을 포함하되, 상기 분체도료층(20)은 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 내식성 및 내구성이 개선되어, 축사 지붕의 유지보수 비용을 현저히 절감할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 내열성, 단열성, 항균성 및 소취성 역시 우수하여 쾌적한 축사 환경을 조성하는 데 도움을 줄 수 있다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 축사 지붕용 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철판의 양면을 분체도료로 코팅함으로써, 우수한 내부식성을 발휘할 수 있는 축사 지붕용 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 축사는 지면에 직립 설치되는 수직프레임과, 상기 수직프레임 사이에 좌, 우측으로 경사지게 설치되는 경사프레임 및 상기 경사프레임에 설치되는 지붕으로 구성되며, 그 내부에 구획된 공간을 형성하여 소, 돼지 등의 가축을 기르게 된다.
이때, 축사의 지붕은 철판을 연결하여 구성하되, 채광을 위한 투명 구조의 채광판을 교차하여 구성할 수도 있다. 그러나 상기 철판을 포함하는 축사 지붕은, 시간이 경과함에 따라 빗물, 수증기, 태양광 등에 의해 쉽게 부식되거나 열화되어 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
현재 상기 부식이 발생하거나, 내구성이 저하된 축사 지붕에는 다시 동일 재질의 철판을 지붕에 덧대어 보수하고 있으나, 부식의 제거 없이 그대로 보수작업이 이루어지므로 새로운 철판에도 추가 부식이 쉽게 발생하며, 유지 보수의 비용이 증가하는 단점이 있다.
따라서, 내부식성 및 내구성 등이 우수한 축사 지붕용 소재가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 내부식성 및 내구성이 우수한 축사 지붕용 플레이트 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 축사 지붕용 플레이트는, 철판(10)과, 상기 철판의 양면에 형성되는 분체도료층(20)을 포함하되, 상기 분체도료층(20)은 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분체도료층(20)은 규석, 산화아연, 붕사, 탄산마그네슘, 편백입자 및 탄탈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분체도료층(20)은 규석 5~10중량%, 산화아연 1~5중량%, 붕사 1~5중량%, 탄산마그네슘 1~5중량%, 편백입자 1~5중량%, 탄탈 1~5중량% 및 잔부의 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분체도료층(20)은 우묵사스레피 추출분말 1~3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 축사 지붕용 플레이트의 제조방법은, 철판(10)을 준비하는 단계와, 철판의 양면을 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 분체도료로 코팅하는 단계와, 상기 코팅에 의해 형성된 분체도료층(20)을 200~250℃의 온도에서 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축사 지붕용 플레이트 및 그 제조방법에 의하면, 내식성 및 내구성이 개선되어, 축사 지붕의 유지보수 비용을 현저히 절감할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 내열성, 단열성, 항균성 및 소취성 역시 우수하여 쾌적한 축사 환경을 조성하는 데 도움을 줄 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 축사 지붕용 플레이트의 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 축사 지붕용 플레이트의 제조공정도.
도 2는 본 발명에 의한 축사 지붕용 플레이트의 제조공정도.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 축사 지붕용 플레이트는, 도 1과 같이, 철판(10)과, 상기 철판의 양면에 형성되는 분체도료층(20)을 포함하되, 상기 분체도료층(20)은 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함함으로써, 내부식성, 내열성, 단열성 등이 우수하다는 특징이 있다.
본 발명에서 상기 철판(10)은 통상 축사 지붕을 구성하는 기본 소재이다. 상기 철판(10)은 우수한 강도를 가지나, 내부식성이 좋지 못해 쉽게 부식이 발생하고, 이러한 부식으로 인해 내구성이 현저히 저하되는 단점이 있는 소재이다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 철판(10)을 이용하되, 그 양면에 분체도료층(20)을 형성함으로써 철판(10)의 단점을 개선하는 것이다. 이때, 상기 철판(10)은 그 두께나 크기 등을 제한하지 않는바, 종래 축사 지붕용으로 사용되는 정도의 것이이면 족하다.
상기 철판(10)의 양면에 형성되는 분체도료층(20)은 상기 철판(10)에 내식성, 내열성, 단열성을 증대시키고, 색상을 미려하게 하며, 결로를 방지하는 것으로, 분체도료를 코팅함으로써 형성된다. 상기 분체도료를 코팅하는 방법은 제한하지 않는다.
이때, 상기 분체도료층(20)을 구성하는 분체도료는, 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 폴리염화비닐 수지는 분체도료의 베이스 수지로서, 상기 PVC 수지로 코팅하면 철판(10)에 우수한 내식성은 물론, 내열성, 단열성 등을 부여한다.
한편, 본 발명에 의한 분체도료층(20), 즉 분체도료는 더욱 바람직하게 폴리염화비닐 수지와 함께 규석, 산화아연, 붕사, 탄산마그네슘, 편백입자 및 탄탈을 더 포함한다.
상기 폴리염화비닐 수지는 앞서 설명된 바와 같이, 분체도료의 베이스 수지로서, 도료 내 잔량으로 포함된다.
상기 규석(silica stone)은 분체도료층(20)의 강도 및 물성을 개선하며, 부식 저항성 및 내산성의 향상에 기여하는 것으로, 분체도료 내 5~10중량%로 포함됨이 바람직하다. 이는 상기 규석이 5중량% 미만이거나 10중량%를 초과할 경우 분체도료층(20)의 물성 향상이 어렵기 때문이다.
상기 산화아연(ZnO)은 철판의 산화를 방지하여 내부식성을 개선해주며, 분체도료층(20)의 크랙을 방지하는 것으로, 분체도료 내 1~5중량%로 포함됨이 바람직하다. 이는 상기 산화아연이 1중량% 미만이면 내부식성의 개선이 어렵고, 5중량%를 초과하면 필요 이상 제조비용이 상승하기 때문이다.
상기 붕사는 분체도료층(20)의 부착력을 향상시켜 주는 것으로, 분체도료 내 1~5중량%로 포함됨이 바람직하다. 이는 상기 붕사가 1중량% 미만이면 부착력 향상이 어렵고, 5중량%를 초과하더라도 더 이상의 증진된 효과가 나타나지 않기 때문이다.
상기 탄산마그네슘(MgCO3)은 분체도료층(20)의 전체적인 물성 및 내열성을 개선해주는 것으로, 분체도료 내 1~5중량%로 포함됨이 바람직하다. 이는 상기 탄산마그네슘이 1중량% 미만이면 물성 및 내열성 개선이 어렵고, 5중량%를 초과하면 오히려 물성의 저하가 나타날 수 있기 때문이다.
상기 편백입자는 건조된 편백나무의 입 또는 줄기를 1~10㎛ 정도의 크기로 분쇄한 입자를 의미하는 것으로, 이러한 편백나무는 항균, 소취 및 유해물질의 중화 작용을 하는 피톤치드를 다량 함유한다. 이러한 피톤치드는 해충, 병균, 곰팡이, 박테리아 등에는 치명적인 제거 역할을 하지만, 인간에게는 유익한 효과를 부여하는 물질이다. 따라서, 상기한 편백입자가 분체도료층(20) 내 포함되면, 피톤치드에 의해 리스테리아균, 포도상구균, 캔디다균, 레지오넬라균 등에 대한 항균력이 우수해지며, 공기 중에 존재하는 포름알데히드, 톨루엔 등의 유기화합물을 중화시켜 청정한 축사 환경을 조성하는 데 도움을 준다. 즉, 통상 축사는 가축의 분뇨 등에 의해 악취 등이 발생하고, 이러한 분뇨로 인해 공기 중 각종 균들이 서식하게 되는바, 축사 지붕용 플레이트에 편백입자가 포함될 경우 이러한 악취, 공기 오염 등을 저감시켜 주는 데 도움을 준다. 상기 편백입자는 분체도료 내 1~5중량%로 포함됨이 바람직한데, 이는 상기 편백입자가 1중량% 미만이면 그 효과가 미미하고, 5중량%를 초과하면 제조비용이 필요 이상 상승하기 때문이다.
상기 탄탈(Ta)은 표면에 전기 저항이 큰 안정된 피막을 가져 축사 지붕용 플레이트가 쉽게 오염되는 것을 방지하는 것으로, 1~5nm 정도의 나노입자로서 포함됨이 바람직하다. 상기 탄탈은 분체도료 내 1~5중량%로 포함됨이 바람직한데, 상기 탄탈이 1중량% 미만이면 그 효과가 미미하고, 5중량%를 초과하면 제조비용이 필요 이상 상승하기 때문이다.
또한, 본 발명의 분체도료층(20)은, 즉 분체도료는 우묵사스레피 추출분말 1~3중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 우묵사스레피 추출분말은 우수한 항균, 탈취의 작용을 하는바, 상기 우묵사스레피 추출분말을 사용하면 축사 환경을 한층 개선할 수 있게 된다. 상기 우묵사스레피 추출분말의 제조는, 천연물로부터 추출분말 제조하는 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라, 즉, 통상적인 온도, 압력의 조건하에서 통상적인 용매를 사용하여 추출할 수 있다. 예시적으로 우묵사스레피의 잎을 적절히 세척, 세절하고, 이를 건조한 후, 그 건조물의 10~20중량배의 물, 에탄올, 메탄올 중 1종 이상의 추출 용매를 가하고, 이를 20~100℃에서 2~30시간 동안 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법으로 추출할 수 있다. 아울러, 상기 제조된 추출물은 이후 여과, 농축 및 건조과정을 수행하여 용매를 제거하고, 이를 분쇄하여 분말로 제조할 수 있다. 여과는 여과지를 이용하거나 감압여과기를 이용할 수 있으며, 농축은 감압 농축기, 건조는 동결건조법 등을 수행할 수 있으나, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
상기와 같이 철판(10)의 양면에 분체도료층(20)이 형성된 본 발명의 축사 지붕용 플레이트는, 내부식성이 우수한 것은 물론, 내열성, 단열성, 항균성, 소취성 등이 우수하여 축사의 유지보수 비용을 절감할 수 있음은 물론, 쾌적한 축사 환경을 유지하는 데 도움을 줄 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 분체도료층(20), 즉 분체도료는 체질안료 3~10중량%, 경화제 0.5~2중량%, 표면조정제 0.5~2중량%, 산화방지제 0.1~1중량%, 자외선 안정제 0.1~1중량%, 분산안정제 0.1~1중량%, 가소제 0.1~1중량%로 이루어진 군 중 선택된 첨가제를 하나 이상 더 포함할 수도 있다.
이때, 각 첨가제의 종류는 제한하지 않는바, 통상 분체도료에 사용되는 정도의 것이면 족하며, 예시적으로 상기 체질안료는 분체도료층(20)의 충진 및 내식성 향상 역할을 하는 것으로, BaSO4 또는 CaCO3 등을 사용할 수 있으며, 경화제는 분체도료의 경화 및 반응속도의 조절을 위한 것으로 분체도료에 통상 사용되는 말레산, 테레프탈산 등이 사용될 수 있고, 상기 표면조정제는 평활성의 향상을 위한 것으로, 실리콘 변성 아크릴 수지 등이 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 축사 지붕용 플레이트의 제조방법에 대해 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 철판(10)을 준비한다. 여기서, 상기 철판(10)은 앞서 설명된 바와 같이 통상 축사의 지붕에 사용된 것이면 족한바, 그 크기, 두께 등을 제한하지 않는다.
다음으로, 상기 철판(10)의 양면을 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 분체도료로 코팅한다. 이때, 상기 분체도료는 보다 바람직하게 규석 5~10중량%, 산화아연 1~5중량%, 붕사 1~5중량%, 탄산마그네슘 1~5중량%, 편백입자 1~5중량%, 탄탈 1~5중량% 및 잔부의 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하며, 우묵사스레피 추출분말 1~3중량%를 더 포함할 수 있는바, 이에 대해서는 앞서 플레이트를 설명함에 있어 충분한 설명이 이루어졌으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
그리고 상기 코팅방법은 종래 공지된 정전 분체도장(electrostatic powder painting) 등의 방법을 이용할 수 있다. 상기 정전 분체도장을 간단하게 설명하면, 분무기로 도료를 분출하고 무화 상태로 된 미립자를 정전유도작용으로 대전시킴으로써 발생하는 인력에 의하여 피도물의 표면에 흡착시키는 방법이다. 더욱 구체적으로는 철판(10)을 향하여 정전 Spray-gun으로 분체도료를 안개 상으로 분사하는데, 상기 정전 Spray-gun의 선단에 고전압을 걸어 도출되는 분체도료의 입자가 (-)전하를 띠게 하고, 피도물인 철판(10)에는 (+)전하를 띠도록 접지하여서 분체도료 입자가 정전기적으로 철판(10)의 표면에 흡착하게 하는 것이다. 이러한 방법에 의하면 도포면에 기포가 없고 도료의 손실이 적다는 장점이 있다.
본 발명에서 상기 분체도료층(20)을 형성하는 방법, 즉 코팅방법으로 정전분체도장이 아닌 기타 다른 방법을 이용하는 것도 가능한바, 그 방법을 제한하지 않는다. 그리고 상기 도막의 두께 및 도료의 사용량 역시 제한하지 않는다.
다음으로, 상기 코팅에 의해 형성된 분체도료층(20)을 200~250℃의 열처리로에서 30~180분간 열처리하여 분체도료층(20)을 철판(10)의 표면에 고착시킨다.
상기한 방법에 의해 제조된 플레이트는 앞서 설명된 바와 같이, 우수한 내부식성을 갖는다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예로서 설명한다.
(실시예 1)
PVC만으로 구성된 분체도료를 준비하였다.
그리고 철판 1m×1m(두께 1mm)의 양면에 상기 분체도료를 정전 Spray-gun을 이용하여 분사하고, 220℃의 열처리로에서 30분간 열처리하여 도료층을 형성하였다. 이때, PVC 분말의 크기는 70㎛였고, 도료층의 두께는 100㎛였다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 규석 8중량%, 산화아연 3중량%, 붕사 3중량%, 탄산마그네슘 3중량%, 편백입자 3중량%, 탄탈 3중량% 및 잔부의 PVC 수지를 혼합하여 분체도료를 준비하였다. 이때, 규석, 산화아연, 붕사, 탄산마그네슘, 편백입자의 크기는 4㎛였고, 탄탈은 1~5nm였다.
(실시예 3)
실시예 2와 동일하게 실시하되, 분체도료에 우묵사스레피 추출분말 2중량%를 더 혼합하였다. 이때, 상기 우묵사스레피 추출분말은 우묵사스레피의 잎을 깨끗한 물로 세척한 후, 10일간 그늘에서 자연 건조하여 100mesh 정도로 분쇄하고, 상기 분말화한 우묵사스레피의 잎 150g에 증류수 2000ml를 가한 후, 약 2시간 동안 90~100℃에서 추출하여 250mesh 여과포와 0.5㎛ 필터페이퍼로 여과하고, 회전감압농축기를 이용하여 50℃에서 감압농축하고, 동결건조한 후 200mesh 정도로 분쇄하여 제조하였다.
(시험예 1)
상기 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 시편의 물성을 테스트하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 각 실험방법은 다음과 같았다.
염 스프레이: 도막에 X-cut을 한 후 35±1℃, 5% NaCl용액(pH 6.5~7.2)×100시간 스프레이 후 크리프백(Creep back) 측정(GMW3286)
CASS: 도막에 X-cut을 한 후 35±1℃, NaCl 5%+Cupric cloride(CuCl2H2O): 1±0.1g/gallon+Glacial acetic acid 5.5ml/gallon(pH 3.1~3.3)×168시간 스프레이 후 크리프백(Creep back) 측정(GMW14458)
필리폼(Filiform): 도막에 직선으로 cut을 한 후 CASS×6시간하고, 60℃×85RH%에서 672시간 유지 후 크리프백 측정(GMW15287)
항균성: JIS Z 2801 필름밀착법으로 평가(시험균주 Staphylococcus aureus ATCC 6538P)
탈취성: 5ℓ의 테드라백에 10㎝× 10㎝크기의 시편을 넣고 밀봉한 후, 3ℓ의 공기를 주입하고, 공기가 주입된 테드라백에 약 20ppm 정도의 포름알데히드 가스, 암모니아 가스를 각각 투입하고 2시간 동안 방치한 후, 검지관을 통해서 2시간 전,후의 농도를 측정하여 탈취성능을 평가
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 염 스프레이 | 0 ㎜ | 0 ㎜ | 0 ㎜ |
| CASS | 3 mm | 1 ㎜ | 0 mm |
| 필리폼 | 5 ㎜ | 3 ㎜ | 2 mm |
| 항균성(%) | 0 | 75 | 99 |
| 탈취성능(%):HCHO | 0 | 82 | 94 |
| 탈취성능(%):NH3 | 0 | 78 | 91 |
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3은 모두 우수한 내식성을 가짐을 확인할 수 있었다. 아울러, 실시예 2 및 3은 우수한 탈취성능 및 항균성을 보임을 확인할 수 있었다.
상기와 같은 설명에 따른 본 발명은 상기 설명에 의해서 그 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능하며, 그러한 응용 및 변형은 본 발명의 범위 내에 속하는 것이다.
10: 철판 20: 분체도료층
Claims (5)
- 철판(10)과,
상기 철판(10)의 양면에 형성되는 분체도료층(20)을 포함하되,
상기 분체도료층(20)은 규석 5~10중량%, 산화아연 1~5중량%, 붕사 1~5중량%, 탄산마그네슘 1~5중량%, 편백입자 1~5중량%, 탄탈 1~5중량% 및 잔부의 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 축사 지붕용 플레이트.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 분체도료층(20)은 우묵사스레피 추출분말 1~3중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축사 지붕용 플레이트.
- 철판(10)을 준비하는 단계;
철판의 양면을 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 분체도료로 코팅하는 단계;
상기 코팅에 의해 형성된 분체도료층(20)을 200~250℃의 온도에서 열처리하는 단계;를 포함하며,
상기 분체도료는 규석 5~10중량%, 산화아연 1~5중량%, 붕사 1~5중량%, 탄산마그네슘 1~5중량%, 편백입자 1~5중량%, 탄탈 1~5중량% 및 잔부의 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 축사 지붕용 플레이트의 제조방법. - 삭제
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|---|---|---|---|---|
| JPH0369753A (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-26 | Sanko Metal Ind Co Ltd | 珪藻土被覆折板 |
| JP2008279777A (ja) * | 2002-12-26 | 2008-11-20 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 樹脂被覆金属板、及び樹脂被覆金属板用の意匠シート |
| KR101079909B1 (ko) | 2009-04-27 | 2011-11-04 | 김병철 | 빛 조절이 가능한 채광구조를 갖는 축사지붕 |
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