KR20210147182A - 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트 및 이로부터 제조되는 배수 그레이팅 덮개 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트 및 이로부터 제조되는 배수 그레이팅 덮개에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 하부시트; 및 상기 하부시트의 상면에 형성되고, 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 상부시트;를 포함하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트 및 이로부터 제조되는 배수 그레이팅 덮개에 관한 것이다.
본 발명은 하부시트의 상면에 상부시트를 형성함으로써, 내구성, 내후성, 내오존성, 내화학성, 내수성, 내충격성, 내마모성, 내스크래치성, 내열성, 접착성 등이 우수하여 배수 그레이팅의 덮개로 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 탄성 롤시트를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 배수 그레이팅의 상부에 체결되어, 차량의 운행으로 인한 소음발생 및 그레이팅의 이탈을 방지하고, 보행자가 미끄러지거나 넘어지지 않도록 보행 편의성을 향상시키고 부상을 방지할 수 있는 배수 그레이팅 덮개를 제공할 수 있다.
본 발명은 하부시트의 상면에 상부시트를 형성함으로써, 내구성, 내후성, 내오존성, 내화학성, 내수성, 내충격성, 내마모성, 내스크래치성, 내열성, 접착성 등이 우수하여 배수 그레이팅의 덮개로 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 탄성 롤시트를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 배수 그레이팅의 상부에 체결되어, 차량의 운행으로 인한 소음발생 및 그레이팅의 이탈을 방지하고, 보행자가 미끄러지거나 넘어지지 않도록 보행 편의성을 향상시키고 부상을 방지할 수 있는 배수 그레이팅 덮개를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트 및 이로부터 제조되는 배수 그레이팅 덮개에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 하부시트; 및 상기 하부시트의 상면에 형성되고, 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 상부시트;를 포함하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트 및 이로부터 제조되는 배수 그레이팅 덮개에 관한 것이다.
일반적으로 도로의 양측면에는 빗물의 집수를 위한 별도의 배수구가 마련된다.
상기 배수구에는 빗물의 유입은 허용하면서 크기가 큰 이물질의 침투를 방지하고, 보행자나 차량 등의 안전을 도울 수 있도록 내부에 다수의 배수구멍을 갖는 금속 재질의 배수 그레이팅(grating)이 덮여진다.
그러나 종래의 배수 그레이팅은 빗물의 원활한 배수를 위해 다소 큰 배수구멍을 형성함으로써, 주변의 쓰레기나 낙엽 등과 같은 이물질이 배수구멍으로 쉽게 유입되고, 이렇게 유입된 이물질은 배수로에 침적되어 결국 배수로의 배수능력을 저하시키는 문제점이 있었다.
또한 종래의 배수 그레이팅에 형성되는 배수구멍에 보행자의 신발이나 구두의 굽 등이 걸려 보행자가 넘어지는 문제점이 있었다.
따라서 배수 그레이팅의 상부에 체결되어, 차량의 운행으로 인한 소음발생 및 그레이팅의 이탈을 방지하고, 보행자가 미끄러지거나 넘어지지 않도록 보행 편의성을 향상시키고 부상을 방지할 수 있는 배수 그레이팅 덮개가 요구된다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하부시트의 상면에 상부시트를 형성함으로써, 내구성, 내후성, 내오존성, 내화학성, 내수성, 내충격성, 내마모성, 내스크래치성, 내열성, 접착성 등이 우수하여 배수 그레이팅의 덮개로 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 탄성 롤시트를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 배수 그레이팅의 상부에 체결되어, 차량의 운행으로 인한 소음발생 및 그레이팅의 이탈을 방지하고, 보행자가 미끄러지거나 넘어지지 않도록 보행 편의성을 향상시키고 부상을 방지할 수 있는 배수 그레이팅 덮개를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명은 기존에 설치된 배수 그레이팅의 상부에 간편하게 설치 및 해체가 가능한 배수 그레이팅 덮개를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 하부시트; 및 상기 하부시트의 상면에 형성되고, 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 상부시트;를 포함하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하부시트는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 충전제 10~60중량부, 가소제 1~10중량부, 활성화제 1~10중량부, 노화방지제 1~10중량부, 가류제 0.5~10중량부, 가류촉진제 0.5~10중량부 및 열안정제 0.5~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부시트는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 충전제 10~60중량부, 가소제 1~10중량부, 활성화제 1~10중량부, 노화방지제 1~10중량부, 가류제 0.5~10중량부, 가류촉진제 0.5~10중량부 및 열안정제 0.5~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부시트의 열가소성 고무는 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)를 사용하고, 상기 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)의 중량비는 100:10~20:20~50 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부시트의 열가소성 고무는 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)를 사용하고, 상기 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)의 중량비는 100:10~20:20~50:10~20 인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트로부터 제조되는 배수 그레이팅 덮개를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배수 그레이팅 덮개는 배수 그레이팅의 상부에 체결되고, 상기 배수 그레이팅 덮개는 다수의 배수공을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 하부시트의 상면에 상부시트를 형성함으로써, 내구성, 내후성, 내오존성, 내화학성, 내수성, 내충격성, 내마모성, 내스크래치성, 내열성, 접착성 등이 우수하여 배수 그레이팅의 덮개로 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 탄성 롤시트를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 배수 그레이팅의 상부에 체결되어, 차량의 운행으로 인한 소음발생 및 그레이팅의 이탈을 방지하고, 보행자가 미끄러지거나 넘어지지 않도록 보행 편의성을 향상시키고 부상을 방지할 수 있는 배수 그레이팅 덮개를 제공할 수 있다.
아울러 본 발명은 기존에 설치된 배수 그레이팅의 상부에 간편하게 설치 및 해체가 가능한 배수 그레이팅 덮개를 제공할 수 있다.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명은 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 하부시트; 및 상기 하부시트의 상면에 형성되고, 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 상부시트;를 포함하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트에 관한 것이다.
상기 하부시트는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 충전제 10~60중량부, 가소제 1~10중량부, 활성화제 1~10중량부, 노화방지제 1~10중량부, 가류제 0.5~10중량부, 가류촉진제 0.5~10중량부 및 열안정제 0.5~5중량부를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 고무는 탄성, 내수성, 내후성 및 내오존성을 부여하기 위하여 사용되며, 천연고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 폴리클로로프렌 고무(CR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 이소프렌 고무(IR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)로부터 하나 이상 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 열가소성 고무는 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)를 사용할 수 있으며, 이때 상기 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)의 중량비는 100:10~20:20~50 인 것이 바람직하다.
열가소성 고무의 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 탄성 롤시트의 내구성, 내후성, 내수성 및 내충격성이 극대화될 수 있다.
또한 상기 열가소성 고무는 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)를 사용할 수 있으며, 이때 상기 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)의 중량비는 100:10~20:20~50:10~20 인 것이 바람직하다.
열가소성 고무의 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 탄성 롤시트의 내구성, 내후성, 내수성 및 내충격성이 극대화될 수 있다.
상기 충전제는 탄산칼슘, 클레이, 규조토, 숯, 황토, 카본블랙 등이 있으며, 강도, 내구성, 내후성 및 내마모성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 충전제는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 10~60중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 10중량부 미만인 경우 내구성 및 내후성이 저하되고, 함량이 60중량부를 초과하는 경우 가공성이 저하된다.
상기 가소제는 파라핀 오일 등이 있으며, 고무의 연화제로 작용하여 신장률 및 탄성을 향상시킬 수 있다.
상기 가소제는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 탄성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 활성화제는 산화아연 등이 있으며, 가류촉진제를 활성화시키고 내열성 및 분산성을 개선할 수 있다.
상기 활성화제는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 내열성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 노화방지제는 내피로성 및 내오존성 향상을 위해 사용하며, 아연-2-에틸헥사노에이트(Zinc-2-ethylhexanoate), 4-(1-메틸-1-페닐에틸)-N-[4-(1-메틸-1-페닐에틸)페닐]아닐린, 아연 메틸 메르캅토벤즈이미다졸, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 파라민 왁스, 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린), 아연 디아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
상기 노화방지제는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 내오존성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 가류제는 가류촉진제와 함께 고무를 가교시키는 역할을 하며, 상기 가류촉진제는 스코치 안정성을 유지하면서 가류 속도를 증가시키는 역할을 한다.
상기 가류제는 황, 유황 등이 사용되며, 열가소성 고무 100중량부에 대하여 0.5~10중량부 사용되는 것이 바람직하다.
가류제의 함량이 0.5중량부 미만인 경우 탄성 및 내충격성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 가류촉진제는 N-옥시디에틸렌-티오카르바밀-N'-옥시디에틸렌-술펜아미드, 디메틸 디페닐 티우람 디설파이드 등이 있으며, 열가소성 고무 100중량부에 대하여 0.5~10중량부 사용되는 것이 바람직하다.
가류촉진제의 함량이 0.5중량부 미만인 경우 탄성 및 내충격성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 열안정제는 내후성, 내열성 및 내구성을 향상시키기 위하여 사용되며, 벤조트리아졸, 페놀 항산화제, 알킬화 모노페놀, 알킬티오메틸페놀, 하이드로퀴논, 알킬화 하이드로퀴논, 하이드록시벤질, 트리아진 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
열안정제의 함량은 열가소성 고무 100중량부에 대하여 0.5~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 0.5중량부 미만인 경우 내후성, 내열성 및 내구성이 저하되고, 5중량부를 초과하는 경우 기계적 특성이 저하된다.
상기 하부시트는 몰리브덴 디설파이드를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 몰리브덴 디설파이드는 자기 윤활 특성을 부여하여 내마모성 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.
몰리브덴 디설파이드는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 기계적 특성 및 열적 특성이 오히려 저하된다.
상기 하부시트는 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제는 유기 화합물과 결합할 수 있는 유기 관능기 및 무기물과 반응할 수 있는 가수분해기를 가지며, 하부시트를 구성하는 조성물의 계면 접착력을 향상시켜 하부시트의 내구성, 내후성, 내마모성, 내열성, 강도 등을 향상시킬 수 있다.
실란 커플링제로는 알킬기 함유 실란 커플링제, 아미노기 함유 실란 커플링제, 에폭시기 함유 실란 커플링제, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제, 메르캅토기 함유 실란 커플링제, 불소기 함유 실란 커플링제, 비닐기 함유 실란 커플링제 등이 사용된다.
실란 커플링제의 함량은 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 과다한 실란 커플링제의 사용으로 오히려 계면 접착 특성 및 강도가 저하된다.
특히 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 50~80중량% 및 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 20~50중량%로 구성되는 실란 커플링제 혼합물이 사용되는 것이 바람직하다.
아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
이소시아네이트기 함유 실란 커플링제로는 2-이소시아네이트에틸트리메톡시실란, 2-이소시아네이트에틸트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 4-이소시아네이트부틸트리메톡시실란, 4-이소시아네이트부틸트리에톡시실란, 디이소시아네이트메톡시에틸실란, 디이소시아네이트에톡시에틸실란, 디이소시아네이트메톡시프로필실란, 디이소시아네이트에톡시프로필실란 등이 있다.
상기 하부시트는 강도 및 내구성을 향상시키기 위하여 에틸렌-비닐아세테이트 수지(EVA)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 에틸렌-비닐아세테이트 수지의 함량은 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 탄성이 저하된다.
상기 하부시트는 내후성 및 내오존성을 향상시키기 위하여 에폭시 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
상기 에폭시 화합물은 비스페놀 A(Bisphenol A; BPA), 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르(Trimethylolpropane triglycidyl ether; TMPTGE), 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르(1,6-hexanediol diglycidyl ether; HDGE) 및 부틸글리시딜 에테르(Butylglycidyl ether; BGE)의 반응에 의해 제조되며, 비스페놀 A, 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르 및 부틸글리시딜 에테르가 반응하여 말단에 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물이 제조된다.
이때 비스페놀 A 100중량부에 대하여 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르 5~30중량부, 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르 5~20중량부 및 부틸글리시딜 에테르 5~20중량부가 사용될 수 있다.
에폭시 화합물의 함량은 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 탄성이 저하된다.
상기 하부시트는 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산 모노머의 공중합체를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 공중합체는 접착성을 향상시키고, 내열성 및 내수성을 개선할 수 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
상기 아크릴산 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴산, 에틸 아크릴산, 부틸 아크릴산, 2-에틸 헥실 아크릴산, 데실아크릴산, 메틸 메타크릴산, 에틸 메타크릴산, 부틸 메타크릴산, 2-에틸 헥실 메타크릴산, 데실메타크릴산 등이 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산 모노머의 중량비는 70~90:10~30인 것이 바람직하며, 상기 수치범위에서 내후성 및 내구성이 극대화될 수 있다.
상기 공중합체는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 탄성이 저하된다.
또한 상기 하부시트는 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 비스페놀 A(BPA)를 반응시켜 제조한 실란 커플링제 올리고머를 추가로 포함할 수 있다.
상기 실란 커플링제 올리고머를 사용함으로써 접착력 및 내구성이 향상될 수 있다.
이때 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 100중량부에 대하여 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 20~60중량부 및 비스페놀 A 10~40중량부가 사용될 수 있다.
이소시아네이트기 함유 실란 커플링제로는 2-이소시아네이트에틸트리메톡시실란, 2-이소시아네이트에틸트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 4-이소시아네이트부틸트리메톡시실란, 4-이소시아네이트부틸트리에톡시실란, 디이소시아네이트메톡시에틸실란, 디이소시아네이트에톡시에틸실란, 디이소시아네이트메톡시프로필실란, 디이소시아네이트에톡시프로필실란 등이 있다.
실란 커플링제 올리고머의 중량평균분자량은 1,000~20,000g/mol이 바람직하며, 중량평균분자량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 내구성 및 내후성이 극대화될 수 있다.
상기 실란 커플링제 올리고머는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 내구성이 저하된다.
또한 상기 하부시트는 유연제, 윤활제, 소포제, 증점제, 촉매, 희석제, 분산제, 레벨링제, pH 조절제, 난연제, 안료, 습윤제, 산화방지제, 자외선흡수제, 대전방지제, 이형제 등을 추가로 포함할 수 있다.
상기 하부시트는 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 조성물을 혼련한 후, 압연롤러 등을 이용하여 원하는 폭과 두께로 제조된다.
본 발명의 상부시트는 상기 하부시트의 상면에 형성되고, 열가소성 고무 100중량부에 대하여 충전제 10~60중량부, 가소제 1~10중량부, 활성화제 1~10중량부, 노화방지제 1~10중량부, 가류제 0.5~10중량부, 가류촉진제 0.5~10중량부 및 열안정제 0.5~5중량부를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 고무는 탄성, 내수성, 내후성 및 내오존성을 부여하기 위하여 사용되며, 천연고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 폴리클로로프렌 고무(CR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 이소프렌 고무(IR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)로부터 하나 이상 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 열가소성 고무는 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)를 사용할 수 있으며, 이때 상기 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)의 중량비는 100:10~20:20~50 인 것이 바람직하다.
열가소성 고무의 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 탄성 롤시트의 내구성, 내후성, 내수성 및 내충격성이 극대화될 수 있다.
또한 상기 열가소성 고무는 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)를 사용할 수 있으며, 이때 상기 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)의 중량비는 100:10~20:20~50:10~20 인 것이 바람직하다.
열가소성 고무의 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우, 탄성 롤시트의 내구성, 내후성, 내수성 및 내충격성이 극대화될 수 있다.
상기 충전제는 탄산칼슘, 클레이, 규조토, 숯, 황토, 카본블랙 등이 있으며, 강도, 내구성, 내후성 및 내마모성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 충전제는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 10~60중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 10중량부 미만인 경우 내구성 및 내후성이 저하되고, 함량이 60중량부를 초과하는 경우 가공성이 저하된다.
상기 가소제는 파라핀 오일 등이 있으며, 고무의 연화제로 작용하여 신장률 및 탄성을 향상시킬 수 있다.
상기 가소제는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 탄성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 활성화제는 산화아연 등이 있으며, 가류촉진제를 활성화시키고 내열성 및 분산성을 개선할 수 있다.
상기 활성화제는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 내열성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 노화방지제는 내피로성 및 내오존성 향상을 위해 사용하며, 아연-2-에틸헥사노에이트(Zinc-2-ethylhexanoate), 4-(1-메틸-1-페닐에틸)-N-[4-(1-메틸-1-페닐에틸)페닐]아닐린, 아연 메틸 메르캅토벤즈이미다졸, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 파라민 왁스, 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린), 아연 디아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
상기 노화방지제는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 내오존성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 가류제는 가류촉진제와 함께 고무를 가교시키는 역할을 하며, 상기 가류촉진제는 스코치 안정성을 유지하면서 가류 속도를 증가시키는 역할을 한다.
상기 가류제는 황, 유황 등이 사용되며, 열가소성 고무 100중량부에 대하여 0.5~10중량부 사용되는 것이 바람직하다.
가류제의 함량이 0.5중량부 미만인 경우 탄성 및 내충격성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 가류촉진제는 N-옥시디에틸렌-티오카르바밀-N'-옥시디에틸렌-술펜아미드, 디메틸 디페닐 티우람 디설파이드 등이 있으며, 열가소성 고무 100중량부에 대하여 0.5~10중량부 사용되는 것이 바람직하다.
가류촉진제의 함량이 0.5중량부 미만인 경우 탄성 및 내충격성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하는 경우 강도 및 내구성이 저하된다.
상기 열안정제는 내후성, 내열성 및 내구성을 향상시키기 위하여 사용되며, 벤조트리아졸, 페놀 항산화제, 알킬화 모노페놀, 알킬티오메틸페놀, 하이드로퀴논, 알킬화 하이드로퀴논, 하이드록시벤질, 트리아진 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
열안정제의 함량은 열가소성 고무 100중량부에 대하여 0.5~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 0.5중량부 미만인 경우 내후성, 내열성 및 내구성이 저하되고, 5중량부를 초과하는 경우 기계적 특성이 저하된다.
상기 상부시트는 몰리브덴 디설파이드를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 몰리브덴 디설파이드는 자기 윤활 특성을 부여하여 내마모성 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.
몰리브덴 디설파이드는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 기계적 특성 및 열적 특성이 오히려 저하된다.
상기 상부시트는 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제는 유기 화합물과 결합할 수 있는 유기 관능기 및 무기물과 반응할 수 있는 가수분해기를 가지며, 상부시트를 구성하는 조성물의 계면 접착력을 향상시켜 상부시트의 내구성, 내후성, 내마모성, 내열성, 강도 등을 향상시킬 수 있다.
실란 커플링제로는 알킬기 함유 실란 커플링제, 아미노기 함유 실란 커플링제, 에폭시기 함유 실란 커플링제, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제, 메르캅토기 함유 실란 커플링제, 불소기 함유 실란 커플링제, 비닐기 함유 실란 커플링제 등이 사용된다.
실란 커플링제의 함량은 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 과다한 실란 커플링제의 사용으로 오히려 계면 접착 특성 및 강도가 저하된다.
특히 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 50~80중량% 및 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 20~50중량%로 구성되는 실란 커플링제 혼합물이 사용되는 것이 바람직하다.
아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
이소시아네이트기 함유 실란 커플링제로는 2-이소시아네이트에틸트리메톡시실란, 2-이소시아네이트에틸트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 4-이소시아네이트부틸트리메톡시실란, 4-이소시아네이트부틸트리에톡시실란, 디이소시아네이트메톡시에틸실란, 디이소시아네이트에톡시에틸실란, 디이소시아네이트메톡시프로필실란, 디이소시아네이트에톡시프로필실란 등이 있다.
상기 상부시트는 강도 및 내구성을 향상시키기 위하여 에틸렌-비닐아세테이트 수지(EVA)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 에틸렌-비닐아세테이트 수지의 함량은 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 탄성이 저하된다.
상기 상부시트는 내후성 및 내오존성을 향상시키기 위하여 에폭시 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
상기 에폭시 화합물은 비스페놀 A(Bisphenol A; BPA), 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르(Trimethylolpropane triglycidyl ether; TMPTGE), 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르(1,6-hexanediol diglycidyl ether; HDGE) 및 부틸글리시딜 에테르(Butylglycidyl ether; BGE)의 반응에 의해 제조되며, 비스페놀 A, 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르 및 부틸글리시딜 에테르가 반응하여 말단에 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물이 제조된다.
이때 비스페놀 A 100중량부에 대하여 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르 5~30중량부, 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르 5~20중량부 및 부틸글리시딜 에테르 5~20중량부가 사용될 수 있다.
에폭시 화합물의 함량은 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 탄성이 저하된다.
상기 상부시트는 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산 모노머의 공중합체를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 공중합체는 접착성을 향상시키고, 내열성 및 내수성을 개선할 수 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
상기 아크릴산 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴산, 에틸 아크릴산, 부틸 아크릴산, 2-에틸 헥실 아크릴산, 데실아크릴산, 메틸 메타크릴산, 에틸 메타크릴산, 부틸 메타크릴산, 2-에틸 헥실 메타크릴산, 데실메타크릴산 등이 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴산 모노머의 중량비는 70~90:10~30인 것이 바람직하며, 상기 수치범위에서 내후성 및 내구성이 극대화될 수 있다.
상기 공중합체는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 탄성이 저하된다.
또한 상기 상부시트는 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 비스페놀 A(BPA)를 반응시켜 제조한 실란 커플링제 올리고머를 추가로 포함할 수 있다.
상기 실란 커플링제 올리고머를 사용함으로써 접착력 및 내구성이 향상될 수 있다.
이때 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 100중량부에 대하여 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 20~60중량부 및 비스페놀 A 10~40중량부가 사용될 수 있다.
이소시아네이트기 함유 실란 커플링제로는 2-이소시아네이트에틸트리메톡시실란, 2-이소시아네이트에틸트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 4-이소시아네이트부틸트리메톡시실란, 4-이소시아네이트부틸트리에톡시실란, 디이소시아네이트메톡시에틸실란, 디이소시아네이트에톡시에틸실란, 디이소시아네이트메톡시프로필실란, 디이소시아네이트에톡시프로필실란 등이 있다.
실란 커플링제 올리고머의 중량평균분자량은 1,000~20,000g/mol이 바람직하며, 중량평균분자량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 내구성 및 내후성이 극대화될 수 있다.
상기 실란 커플링제 올리고머는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 내구성이 저하된다.
또한 상기 상부시트는 유연제, 윤활제, 소포제, 증점제, 촉매, 희석제, 분산제, 레벨링제, pH 조절제, 난연제, 안료, 습윤제, 산화방지제, 자외선흡수제, 대전방지제, 이형제 등을 추가로 포함할 수 있다.
상기 상부시트는 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 조성물을 혼련한 후, 압연롤러 등을 이용하여 원하는 폭과 두께로 제조된다.
본 발명은 상기 하부시트 및 상부시트를 각각 제조한 후, 이를 프레스에 투입하여 고온 고압으로 압축하면서 가황시켜 탄성 롤시트를 제조할 수 있다.
상기 프레스의 하부금형에 시트(상부시트, 하부시트)가 완전히 적재되면, 프레스의 상부금형이 감지센서에 의해 시트에서 대략 1㎝ 정도 이격되게 1차 하강 작동한 다음, 프레스가 2차로 하강 작동하여 압축공정을 실시하며, 이때 압축공정은 금형의 온도는 120~180℃, 60~180kg/㎠ 의 압력조건에서 5~30분간 실시되고, 가황공정이 동시에 실시된다.
고온 고압으로 가황공정이 완료된 다음, 경화된 탄성 롤시트를 프레스의 하부금형에서 취출 하여 규정된 폭과 길이로 절단한 후, 포장이 이루어진다.
상기 하부시트 및 상부시트는 필요에 따라 안료를 추가함으로써 다양한 색상을 발현할 수도 있다.
또한 상기 하부시트의 하면 및 상기 상부시트의 상면은 다양한 형상의 돌기, 홀, 엠보싱 무늬 등이 구현되어, 탄성, 내충격성 및 미끄럼방지특성을 향상시킬 수 있으며, 보행자가 미끄러지거나 넘어지지 않도록 보행 편의성을 향상시키고 부상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트로부터 제조되는 배수 그레이팅 덮개에 관한 것이다.
상기 배수 그레이팅 덮개는 배수 그레이팅의 상부에 체결되는데, 이때 배수 그레이팅 및 배수 그레이팅 덮개의 체결수단으로는 볼팅, 관통공을 통한 결합 등의 공지의 체결수단이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 배수 그레이팅 덮개는 다수의 배수공을 포함하며, 상기 배수공을 통하여 원활한 배수가 이루어질 수 있다. 이때 배수공의 크기, 형상 및 개수는 필요에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
천연고무(NR) 100중량부, 탄산칼슘 20중량부, 클레이 20중량부, 파라핀 오일 5중량부, 산화아연 3중량부, 아연-2-에틸헥사노에이트 5중량부, 유황 1중량부, N-옥시디에틸렌-티오카르바밀-N'-옥시디에틸렌-술펜아미드 1중량부, 벤조트리아졸 1중량부, 폴리에틸렌글리콜 2중량부 및 스테아린산 3중량부를 포함하는 조성물을 혼련한 후, 압연롤러를 이용하여 하부시트를 제조하였다.
천연고무(NR) 70중량부, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 10중량부, 부타디엔 고무(BR) 20중량부, 탄산칼슘 20중량부, 클레이 20중량부, 파라핀 오일 5중량부, 산화아연 3중량부, 아연-2-에틸헥사노에이트 5중량부, 유황 1중량부, N-옥시디에틸렌-티오카르바밀-N'-옥시디에틸렌-술펜아미드 1중량부, 벤조트리아졸 1중량부, 폴리에틸렌글리콜 2중량부 및 스테아린산 3중량부를 포함하는 조성물을 혼련한 후, 압연롤러를 이용하여 상부시트를 제조하였다.
프레스의 하부금형에 시트(상부시트, 하부시트)가 완전히 적재되면, 프레스의 상부금형이 감지센서에 의해 시트에서 대략 1㎝ 정도 이격되게 1차 하강 작동한 다음, 프레스가 2차로 하강 작동하여 압축공정을 실시하며, 이때 압축공정 시 금형의 온도는 140℃, 압력은 100kg/㎠ 이고, 20분 동안 압축 및 가황이 실시되었다.
고온 고압으로 가황공정이 완료된 다음, 취출 하여 탄성 롤시트를 제조하였다.
(실시예 2)
천연고무(NR) 70중량부, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 10중량부 및 부타디엔 고무(BR) 20중량부 대신에, 천연고무(NR) 80중량부, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 10중량부 및 부타디엔 고무(BR) 10중량부를 사용하여 상부시트를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄성 롤시트를 제조하였다.
(실시예 3)
천연고무(NR) 70중량부, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 10중량부 및 부타디엔 고무(BR) 20중량부 대신에, 천연고무(NR) 50중량부, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 10중량부 및 부타디엔 고무(BR) 40중량부를 사용하여 상부시트를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄성 롤시트를 제조하였다.
(실시예 4)
에틸렌-비닐아세테이트 수지(EVA) 5중량부를 추가로 사용하여 상부시트를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄성 롤시트를 제조하였다.
(실시예 5)
3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 아크릴산의 공중합체 5중량부를 추가로 사용하여 상부시트를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄성 롤시트를 제조하였다.
(실시예 6)
3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란 100중량부, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 40중량부 및 비스페놀 A 30중량부를 혼합하고 반응시켜 실란 커플링제 올리고머를 제조하였다.
상기 실란 커플링제 올리고머 3중량부를 추가로 사용하여 상부시트 를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄성 롤시트를 제조하였다.
(비교예 1)
천연고무(NR) 70중량부, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 10중량부 및 부타디엔 고무(BR) 20중량부 대신에, 천연고무(NR) 100중량부를 사용하여 상부시트를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄성 롤시트를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 탄성 롤시트의 특성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
(기계적 특성)
롤시트의 인장강도 및 신장율은 KS M 6518에 의거하여 측정되었다.
(충격흡수율 및 수직변형율)
롤시트의 충격흡수율 및 수직변형율은 KS M 3888-1에 의거하여 측정되었다.
(내구성)
롤시트의 내구성은 롤시트를 30℃의 물에 7일간 침지한 후, 롤시트의 상태를 관찰하여 판단하였으며, 탁월, 우수, 보통, 불량으로 표기하였다.
| 구분 | 실시예 | 비교예 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | |
| 인장강도 (MPa) |
1.02 | 0.96 | 0.95 | 1.11 | 1.12 | 1.09 | 0.91 |
| 신장율 (%) |
282 | 275 | 276 | 283 | 285 | 283 | 275 |
| 충격흡수율 (%) |
38 | 31 | 32 | 45 | 43 | 44 | 30 |
| 수직변형율 (mm) |
1.60 | 1.66 | 1.65 | 1.54 | 1.53 | 1.54 | 1.72 |
| 내구성 | 우수 | 보통 | 보통 | 탁월 | 탁월 | 탁월 | 불량 |
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 6의 탄성 롤시트는 내구성, 내후성, 내충격성, 내마모성, 내스크래치성, 기계적 특성 등이 우수하며, 특히 실시예 4 내지 6은 상기 특성이 가장 우수하다.
반면 비교예 1은 실시예에 비해 상기 특성이 열등함을 알 수 있다.
Claims (6)
- 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 하부시트; 및
상기 하부시트의 상면에 형성되고, 열가소성 고무, 충전제, 가소제, 활성화제, 노화방지제, 가류제, 가류촉진제 및 열안정제를 포함하는 상부시트;를 포함하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트.
- 제1항에 있어서,
상기 하부시트는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 충전제 10~60중량부, 가소제 1~10중량부, 활성화제 1~10중량부, 노화방지제 1~10중량부, 가류제 0.5~10중량부, 가류촉진제 0.5~10중량부 및 열안정제 0.5~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트.
- 제2항에 있어서,
상기 상부시트는 열가소성 고무 100중량부에 대하여 충전제 10~60중량부, 가소제 1~10중량부, 활성화제 1~10중량부, 노화방지제 1~10중량부, 가류제 0.5~10중량부, 가류촉진제 0.5~10중량부 및 열안정제 0.5~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트.
- 제3항에 있어서,
상기 상부시트의 열가소성 고무는 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)를 사용하고,
상기 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 부타디엔 고무(BR)의 중량비는 100:10~20:20~50 인 것을 특징으로 하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트.
- 제3항에 있어서,
상기 상부시트의 열가소성 고무는 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)를 사용하고,
상기 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)의 중량비는 100:10~20:20~50:10~20 인 것을 특징으로 하는 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트.
- 제1항의 배수 그레이팅 덮개용 탄성 롤시트로부터 제조되는 배수 그레이팅 덮개에 있어서,
상기 배수 그레이팅 덮개는 배수 그레이팅의 상부에 체결되고,
상기 배수 그레이팅 덮개는 다수의 배수공을 포함하는 것을 특징으로 하는 배수 그레이팅 덮개.
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| KR20110010594U (ko) | 2010-05-06 | 2011-11-14 | 인천국제공항공사 | 도로 배수구용 그레이팅 보조구 |
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| KR102010185B1 (ko) * | 2018-07-10 | 2019-08-13 | 구본승 | 그레이팅 커버 |
-
2020
- 2020-05-28 KR KR1020200063995A patent/KR102353404B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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| KR102522046B1 (ko) * | 2022-02-08 | 2023-04-18 | 에코비젼21 주식회사 | 비점오염저감 배수구 그레이팅 |
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