실리콘 코팅 유리섬유 막재의 제조에 관한 연구 = A Study on the Manufacturing of Silicone-Coated Glass-Fiber Membrane materials

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 PVC 코팅 막재 및 PTFE 코팅 막재를 대체하는 실리콘 막재 제조를 위하여 실리콘 코팅 수지 특유의 표면 tacky성과 표면이 쉽게 오염되는 문제점을 해결하고자 코팅 방법 및 표면 self-cleaning성능 개선에 대하여 연구하였다.
실리콘 코팅 방법에 있어서는 direct knife coating, gravure roller coating 방식 두 가지를 비교한 결과 gravure knife coating 방법이 표면의 tacky성을 개선할 수 있었고, 코팅 층이 양호하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 self-cleaning성 연구에 있어서는 불소계 발수제 및 나노실리카를 이용하여 코팅 시험한 결과 접촉각이 137.7°로 크게 증대되어 self-cleaning에 준하는 표면 접촉각을 얻을 수 있었다.
그리고 실리콘 코팅 막재의 표면의 최대 단점인 방오 성능은 4.5급, 일광에 대한 저항성 일광견뢰도 4급 이상의 결과를 얻을 수 있었으며, 막재의 난연성 LOI 측정 결과 34.8, 연기밀도 측정 결과 18.9Ds의 값을 얻을 수 있었다. 물성평가 부분은 인장강도 7,093/5,459N/5cm, 인열강도 250/321N, 인장신율 2.3/2.4%, 박리강도 130.2N/5cm의 결과를 얻을 수 있었으며, 가시광선 투과율은 12%이상, 반사율은 80%이상의 결과를 얻을 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The use of membrane structure, also called tension structure, is steadily increasing in architectural field because of its lightweight nature and outstanding space utilization. Until now most of the membrane structures were made of PVC-coated polyester or PTFE-coated glass-fiber, but each of them has problems in environmental aspect or price competitiveness.
Silicone-coated membranes have some advantages over PVC-or PTFE-coated membranes, they are environmentally friendly and reasonably priced, although durability is somewhat inferior to PTFE-coated membranes.
In this study some silicone resin was selected and coated on glass-fiber fabric, and the optimum process conditions were obtained.
Primer coating with DC 5050M by knife application, base coating with DC 9280/75M by knife application, and surface coating with DC 3715M by gravure method were best chosen for non-crack and lowest-tacky coating layer. Water-repellent pretreatment of glass-fiber with fluorine-repellent was helpful for the prevention of permeation of water through the cut edge of coated membranes. Surface after-treatment with solvent-type fluorine repellent with nano-silica increased the water contact angle up to 137.7°. All other physical properties were also satisfactory for membrane structure.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 실 험 9
• 1. 시료 및 기기장치 9
• 2. 막재용 실리콘 코팅 시험 12
• 2-1. 코팅 표면의 마찰계수 측정 13
• 3. 막재의 발수 가공 시험 14
• 4. 막재 절단면으로의 물 침투성 시험 15
• 5. 실리콘 코팅 막재의 접착제 성능 시험 16
• 6. 실리콘 코팅 표면의 self-cleaning성 시험 17
• 7. 실리콘 코팅 막재의 물성 분석 18
• Ⅲ. 결과 및 고찰 20
• 1. 막재용 실리콘 코팅 조건 20
• 1-1. 실리콘 코팅 표면의 마찰계수 21
• 2. 막재의 발수도 23
• 3. 막재 절단면으로의 물 침투성 24
• 4. 실리콘 코팅 원단의 접착제 성능 평가 25
• 5. 실리콘 코팅 표면의 self-cleaning 성능 평가 25
• 5-1. 물 접촉각 25
• 5-2. 전자현미경 촬영 27
• 5-3. 물 스프레이 self-cleaning성 28
• 6. 실리콘 코팅 막재의 물성 평가 29
• Ⅳ. 결 론 31
• 참고문헌 34
• (Abstract) 39