The Study on the Weathering Characteristics about Epoxy Adhesive for the Adhesion and Restoration of Metallic Cultural Assets

금속문화재 접합 복원용 에폭시 접착제의 내후성 연구

  • Lee, Ji-Hyun (The Research Center of Conservation Science for Cultural Heritage, Hanseo University) ;
  • Wi, Koang-Chul (The Research Center of Conservation Science for Cultural Heritage, Hanseo University)
  • 이지현 (한서대학교 문화재보존과학연구센터) ;
  • 위광철 (한서대학교 문화재보존과학연구센터)
  • Received : 2010.02.04
  • Accepted : 2010.02.24
  • Published : 2010.03.20

Abstract

After selecting five types of adhesive epoxy resin for metallic cultural assets such as $Araldite^{(R)}$ rapid type, $Devcon^{(R)}$, $Araldite^{(R)}$ SV427+HV427, $CDK^{(R)}$520, $Araldite^{(R)}$ AW106+HV953 which had already been studied, this paper approached more closely the problem of yellowing and the signal of aging with time passing by connecting the problems with the safety of metallic cultural assets. The change of physical properties according to the change of state of epoxy adhesives was investigated through the change of flexural strength and the change of surface hardness by artificially providing the possible environmental change factors such as ultra-violet ray, and acid base, and how the epoxy chemically changes in its ingredients by the environment was analyzed through FT-IR. As a result of the experiment, for the most part of adhesives brought about the physical change of flexural strength, the change of surface hardness, and the chemical change of chemical ingredients as the product of alcohol, which were respectively different according to the time of ultraviolet irradiation, and acid base change. Under most of the conditions, SV427+HV427 and $CDK^{(R)}$520 were fairly stabilized under each condition of weatherability, but it seems that they should be refrained from being applied in case that the area to restore is thin and wide because the degree of flexural strength of themselves is low. Also, it is found that the preservation environment is very important not only for artifacts but also for the preservation of resins sused for preservation treatment.

기존에 연구되어 온 금속 유물 접착용 에폭시 수지인 $Araldite^{(R)}$ rapid type, $Devcon^{(R)}$, $Araldite^{(R)}$ SV427+HV427, $CDK^{(R)}$520, $Araldite^{(R)}$ AW106+HV953 5 종을 선별하여 이들 수지의 문제점인 황변과 시간에 따라 나타날 수 있는 노화징후를 금속 문화재의 안전과 연결하여 접근하였다. 금속문화재 보존처리 후, 생길 수 있는 환경 변화 조건인 자외선 조사, 산 염기 상황을 인공적으로 극악하게 부여하였으며, 이들의 물성 변화를 굴곡 강도 변화와 표면 경도 변화를 통해 알아보고, 이 결과들을 FT-IR을 연결, 분석하여 그 변성 원인을 화학적으로 추적하고자 하였다. 자외선 조사 및 산 염기 환경에서 노출된 에폭시 수지들은 노출 전후에 굴곡 강도, 표면 경도들의 물리적 변성과 알코올의 생성 등의 화학적 변성이 나타났다. 대부분의 조건에서 SV427+HV427과 $CDK^{(R)}$520이 비교적 각 내후성 조건 아래 안정적이었지만, 자체의 굴곡 강도 수치가 낮아 복원 면적이 얇고 넓은 경우의 사용은 자제해야 할 것으로 보인다. 또한 보존 환경이 유물은 물론이고 보존처리 시 사용된 수지의 보존을 위해서도 매우 중요하다는 것을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. 이용희, "문화재 보존처리에서 수지 재료의 적용". 문화재보존과학 선도분야 실무 교육, p115-117, (2006).
  2. 황현성, 이해순, "토기자기 복원재료에 대한 연구-목항아리와 조롱박모양주전자". 보존과학회지, 19, p32 (2006).
  3. 沖津俊直, "접착 기술의 실체". 대광서림, p45-46, (1999).
  4. Data sheet of Araldite rapid $type^{\circledR}$
  5. Data sheet of $Devcon^{\circledR}$
  6. Data sheet of Araldite $SV427^{\circledR}$
  7. Data sheet of $CDK520^{\circledR}$
  8. Data sheet of Araldite $AW106^{\circledR}$