Diamine계 저황변 에폭시 수지의 충전제 배합에 따른 물성 변화 연구

A Study on the Properties of the Diamine Type Low Yellowing Epoxy Resin to According to the Mix of Filler - Focused on the Conservation to Ceramics relic

현재 문화재 보존처리에 적용되고 있는 충전제는 탈크, 석고, 규조토, 마이크로바룬 등 일부를 제외하고는 연구 및 적용이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 또한 현재 사용되고 있는 충전제는 기존에 사용되어오던 에폭시 수지와 혼합하여 사용해온 재료이며, 2014년에 개발된 문화재 복원용 저황변 에폭시 수지와의 적용성에 관한 연구는 이루어지지 않은 상태이다. 이렇게 만들어진 저황변 에폭시 수지와 기존에 사용되어온 재료들과의 비교 실험을 통해 각각의 수지와 9종의 충전제가 혼합되었을 때의 장ㆍ단점을 알아보고자 하였으며, 이를 위해 현재 도자기 유물 복원용 재료로 가장 많이 사용되고 있는 에폭시 수지 중 페이스트 형태인 CDK 520K(세풍폴리머 社), Quick wood(PSI 社), SV427+HV427(HUNTSMAN 社) 제품 3종을 비교대상으로 선별하였다. Diamine계 에폭시 수지와 9종의 충전제를 혼합해 물성을 확인한 결과 접착력은 석회, 인장강도는 규회석, 경도와 황변성은 카올린, 압축강도는 황토, 마모율은 마이크로바룬이 배합된 에폭시 수지가 가장 우수한 결과 값을 보여 주었다. 특히 마모율에서는 개발된 모든 재료가 기존 재료에 비해 약 2~14배 정도의 높은 결과를 보여주어 매우 우수한 절삭력을 나타내는 재료로 판단되었다. 또한 수축 및 변형도 일어나지 않고 손에 묻어나는 현상도 개선되어 유물에 대한 안전성도 확보할 수 있는 재료로 판단된다. 기존 재료의 가장 큰 문제점 중 하나인 황변현상은 마이크로바룬이 혼합된 재료를 제외하고, 약 1.5~26배의 색상 변화량을 줄여주는 결과를 나타내어 재료의 황변현상을 개선하고 이로 인한 유물과의 이질감 및 재처리로 발생되는 유물의 피로도를 줄여줄 수 있는 재료로 확인되었다. 또한 실제 도자기 유물에 적용해 본 결과 경화 후 수축과 변형이 일어나지 않았으며, 성형과정에서 기존 재료에 비해 손쉽게 성형이 이루어졌다. 또한 보존처리자의 손에 묻어나지 않아 복원작업이 보다 효과적이었으며, 유물표면에 묻어나지 않는 안정성을 확보하였다.

Research on and application of fillers currently used for preservation of cultural assets have not been carried out properly in fact except for those of talc, plaster, diatomite and microballon. Moreover, the currently-used fillers are actually materials used after being mixed with the existing epoxy resin, and research on application of low yellowing epoxy resin developed in 2014 with a view to restoring cultural assets has been conducted rarely in deed. This study, by conducting comparative tests of low yellowing epoxy resin and the existing materials, aimed to examine merits and demerits when each resin and nine types of fillers were mixed. For this, the study selected three types of epoxy resins in the form of paste currently most used as materials to restore ceramic artifacts - CDK 520K(made by Sepoong Polymer), Quick wood(PSI), SV427+HV427(Hunts man). As a result of examining the material property after mixing Diamine epoxy resin and nine types of fillers, the study found epoxy resins mixed with following fillers showed the highest value: Adhesion, lime; tensile strength, wollastonite; hardness & yellowing, white clay; compression strength, red clay; wear rate, microballon. Especially in the area of wear rate, all the developed materials showed better results by 2-14 times compared with the existing materials, demonstrating themselves as materials with extremely excellent cutting force. And the study assessed that those materials, which showed no symptom of contract or transformation, with improved result on sticking in hand, could secure stability of artifacts. Yellowing - one of the biggest problems of the existing materials - showed the outcome of reducing some 1.5 - 26 times color change except material mixed with micro balloon, demonstrating those materials were effective in improving yellowing and could decrease fatigue of artifacts arising from material difference and re-treatment. Furthermore, as a result of applying them to actual ceramic artifacts, the study found that after hardening there was no contract and transformation and molding was done more easily compared with the existing materials. Along the way, those materials, preventing preservation experts from being tainted in hand, proved very effective for artifact restoration and secured stability as well as they didn t stick to the surface of artifacts.