KR101200764B1 - 도로 안전 시설물 제조방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 도로 안전 시설물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 EPDM 그리고, 가교제, 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연, 안료를 포함하는 원료 조성물을 균일하게 혼합하는 단계와; 상기와 같이 혼합된 원료 조성물을 발포 및 가교가 일어나지 않는 온도하에서 사출성형하여 드럼형 본체를 형성하는 단계와; 상기와 같이 사출성형에 의해 형성된 본체를 가교 및 발포하여 팽창시키는 단계;로 구성되며, 또한 도로 안전 시설물은 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 EPDM에, 가교제, 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연, 안료를 포함하는 원료 조성물을 포함하는 것으로, 본 발명은 그 제조가 용이하고 공정을 단순화하여 제조단가를 낮출 수 있고 대량생산이 가능하며, 이에 제조된 안전 시설물은 고탄성 발포체로서 구조적으로도 간단하면서도 그 충격강도가 강할 뿐만 아니라, 안전 시설물의 설치목적인 차량 충돌에 따른 충격을 완화시켜 파손을 최소화하는 현저한 효과가 있다.

Description

도로 안전 시설물 제조방법{PRODUCT METHOD OF ROAD SAFETY EQUIPMENT}

본 발명은 도로 안전 시설물 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 도로상에서 차량의 안전한 주행을 유도함과 동시에 주행차로를 벗어나 도로상의 구조물 등과 충돌하기 전에 차량의 충격에너지를 흡수하여 사고의 위험성을 줄일 수 있는 도로 안전 시설물 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 전용도로의 나들목, 교차로, 급격한 커브길, 터널이나 지하차도 입구, 고속도로 요금소 및 분기점, 진출입로, 추락 위험지역이나 각종 도로공사의 현장에는 차량이 주행도중 주행차로를 벗어나 도로상의 구조물 등과 충돌하기 전에 차량의 충격에너지를 흡수하여 차량을 정지토록 하거나 차량의 방향을 교정하여 본래의 주행차로로 복귀시켜주는 안전 시설물이 설치된다.

이러한 안전 시설물은 우선적으로 운전자가 위험한 지역임을 쉽게 파악하여 차량의 주행속도를 줄이거나 차로변경 등의 적절한 행동을 취할 수 있도록 해야 하기 때문에, 사방에서 시야확보가 가능하도록 비교적 큰 부피를 갖는 원통형의 드럼으로 제작되며, 추가적으로 외부면에 식별이 용이하게 하기 위하여 반사판을 부착하고, 내부에는 야간식별이 용이하도록 하기 위하여 전기적인 발광장치를 설치하고 있다.

상기와 같은 종래의 드럼형 안전 시설물은 통상적으로 열가소성 합성수지 재질의 사출성형물이 사용되어 왔는데, 이러한 사출성형물은 차량 충돌과 같은 외부의 충격에 의해 쉽게 깨지거나 파손되도록 설계되며, 이는 차량의 충돌시 그 충격을 완화시켜 사고의 위험률을 줄이고자 하는 것이다

따라서, 이와 같이 차량과 충돌하여 한번 파손된 안전 표시물은 신속하게 보수하거나 새로운 안전 표시물로 교체해주어야 만이 2차적인 차량사고에 대비할 수 있는데, 이로 인하여 보수 및 교체에 따른 지속적인 유지 및 관리비가 소요될 뿐만 아니라, 그 보수 및 교체시기가 늦어지면 안전 표시물의 미설치로 인한 연속적인 안전사고가 발생될 수 있는 위험성이 있다.

이는 기존의 안전 표시물의 경우 그 본체의 두께를 작은 충격강도에도 파손되도록 너무 얇게 형성하기 때문에 발생된 것이며, 그럼에도 불구하고 안전 표시물의 두께를 두껍게 하지 못하는 것은 전술한 바와 같이 차량의 충격을 완화시키는 역할을 수행하지 못하기 때문이다.

이를 해결하기 위하여 안전 표시물의 드럼형 본체 내부에 모래를 채우거나 외부에 별도의 탄성체 또는 완충물을 설치하여 안전 표시물을 보호함과 동시에 완충능력을 향상시키려는 시도가 이루어지는 하나, 이는 별도의 비용이 발생하고, 구조적으로도 복잡해져 제조가 용이하지 않다는 문제점이 있기 때문에 근본적인 해결책은 되지 못하고 있다.

또한, 통상적으로 드럼형으로 형성되는 안전 표시물은 그 내부에 빈공간부가 형성되기 때문에 이를 위한 성형몰드는 구조적으로 복잡하고, 그 크기 또한 대형화될 수밖에 없어 몰드 제작비의 상승과 설치가용면적의 확대로 제조단가가 상승할 수밖에 없으며, 대량생산에도 어려움을 안고 있었다.

한편, 본출원인이 기 출원하여 등록받은 등록번호 10-0891947호는 열가소성 수지로 EVA만으로 만들어져 상기 기재된 외부의 충격에 대한 강도 및 충격완화 효과가 기대하는만큼 충족치 못하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 제조가 용이하고 공정을 단순화하여 제조단가를 낮출 수 있고 대량생산이 가능하며, 이에 제조된 안전 시설물은 고탄성 발포체로서 구조적으로도 간단하면서도 그 충격강도가 강할 뿐만 아니라, 안전 시설물의 설치목적인 차량 충돌에 따른 충격을 완화시켜 파손을 최소화하는 도로 안전 시설물 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 도로 안전 시설물 제조방법에 관한 것으로, 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 EPDM 그리고, 가교제, 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연, 안료를 포함하는 원료 조성물을 균일하게 혼합하는 단계와; 상기와 같이 혼합된 원료 조성물을 발포 및 가교가 일어나지 않는 온도하에서 사출성형하여 드럼형 본체를 형성하는 단계와; 상기와 같이 사출성형에 의해 형성된 본체를 가교 및 발포하여 팽창시키는 단계;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본발명은 도로 안전 시설물에 관한 것으로, 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 EPDM에, 가교제, 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연, 안료를 포함하는 원료 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 도로 안전 시설물의 제조방법은 그 제조가 용이하고 공정을 단순화하여 제조단가를 낮출 수 있고 대량생산이 가능하며, 이에 제조된 안전 시설물은 고탄성 발포체로서 구조적으로도 간단하면서도 그 충격강도가 강할 뿐만 아니라, 안전 시설물의 설치목적인 차량 충돌에 따른 충격을 완화시켜 파손을 최소화하는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 도로 안전 시설물의 제조방법을 나타낸 순서도
도 2a와 도 2b는 본 발명의 사출성형 단계를 설명하기 위한 도면
도 3a와 도 3b는 본 발명의 가교 및 발포 단계를 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 교정단계를 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 안전 시설물을 나타낸 사시도

본발명은 도로 안전 시설물 제조방법에 관한 것으로, 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 EPDM 그리고, 가교제, 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연, 안료를 포함하는 원료 조성물을 균일하게 혼합하는 단계와; 상기와 같이 혼합된 원료 조성물을 발포 및 가교가 일어나지 않는 온도하에서 사출성형하여 드럼형 본체를 형성하는 단계와; 상기와 같이 사출성형에 의해 형성된 본체를 가교 및 발포하여 팽창시키는 단계;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원료 조성물에 사용되는 가교제 및 발포제는 그 반응개시온도가 열가소성 합성수지의 녹는점보다 높은 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 원료 조성물은 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트 (EVA) 70중량부, EPDM 5중량부에, 첨가제로서 발포제 5~8중량부, 가교제 2~5중량부, 아연스타린산 3~6중량부, 산화아연 0.5~3중량부, 안료 0.3~1중량부가 되도록 첨가된 것임을 특징으로 한다.

그리고 상기 가교 및 발포 단계는 사출성형물을 발포성형기에 안치하고 165~200℃의 온도를 40~60분 동안 유지함으로써 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 사출성형에 의해 형성된 본체를 가교 및 발포하여 팽창시키는 단계 이후에 상기 팽창된 본체를 교정몰드에서 그 형태를 교정하는 단계;를 더 포함하는 것으로, 상기 교정 단계는 본체가 유동되지 않고 수직상태를 유지할 수 있도록 좌.우 양쪽에 고정부가 형성된 고정몰드에 발포된 본체를 장착하고, 본체 내부의 빈공간부에 교정막대를 내부공간과 빈틈없이 삽입시킨 다음, 100±5℃ 내외의 온도로 가열함으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본발명은 도로 안전 시설물에 관한 것으로, 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 EPDM에, 가교제, 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연, 안료를 포함하는 원료 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시예에 따라 구체적으로 설명한다.

본 발명의 제조방법에 대해 상세하게 살펴보면, 먼저 통상적으로 안전 표시물에 사용되는 열가소성 수지에 첨가제로서 가교제 및 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연(ZnO), 안료들이 첨가된 원료 조성물을 믹서기에서 가교 및 발포가 일어나지 않을 정도의 적절한 온도를 가하면서 균일하게 혼합하게 된다.

이와 같은 원료 조성물의 선택에 있어서 고려되어야 할 사항은 열가소성 합성수지의 녹는점보다 가교제 및 발포제의 반응개시온도가 훨씬 높아야만 하는데, 이는 추후 합성수지의 사출성형단계와, 상기 사출성형된 성형물의 가교 및 발포단계가 각각 나누어 진행되기 때문이다.

따라서, 원료 조성물에 열가소성 수지는 일종 또는 이종의 혼합된 것이 모두 사용가능하나, 본 발명에서는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 공중합체와 EPDM의 혼합물을 바람직하게 사용되며, 가교제는 상기 에틸렌비닐아세테이트와 EPDM의 혼합물의 가교반응을 일으킬 수 있는 유기과산화물계 중에 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용되는데, 본 발명에서는 디커밀퍼옥사이드(Di-cumyl Peroxide)가 바람직하게 사용된다. 또한 발포제는 그 발포방법인 기계발포, 화학발포, 무기발포에 따라 해당 발포제가 적절하게 사용되나, 본 발명에서는 화학발포에 따른 아조디카본아마이드가 바람직하게 사용된다.

이러한 원료 조성물의 조성비율은 에틸렌비닐아세테이트 70중량부 및 EPDM 5중량부에 첨가제로서 발포제 5~8중량부, 가교제 2~5중량부, 아연스타린산 3~6중량부, 산화아연 0.5~3중량부, 안료 0.3~1중량부가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 그 외에도 조성물의 성능을 향상시키기 위한 개질제, 노화방지제, 충진제와 같은 첨가제가 추가로 첨가될 수 있다.

합성고무인 에틸렌-프로필렌 고무(EPDM)은 디커밀퍼옥사이드(Di-cumyl Peroxide)에 의한 가교화합물이 황에 의한 가교화합물보다 노화진행속도가 느린 것으로, 노화성 및 내열성을 증가시킨다. 따라서 본발명에서는 원료 조성물에 열가소성 수지로 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 공중합체와 EPDM의 혼합물을 사용하며, 가교재로 디커밀퍼옥사이드(Di-cumyl Peroxide)을 사용한다.

상기와 같이 혼합된 원료 조성물은 통상적인 안전 시설물의 모양인 드럼형의 성형몰드에 주입하고 사출성형하게 되는데, 이 때 사용된 성형몰드는 제작하고자 하는 안전 시설물의 본체보다 그 크기가 축소된 것을 사용하며, 사출성형시 온도는 원료 조성물의 발포 및 가교는 이루어지지 않는 온도하에 합성수지만 용융된 상태에서 시행하는 것이 중요하다. 예를 들어, 원료 조성물의 합성수지로 에틸렌비닐아세테이트와 EPDM의 혼합물을 사용할 경우 사출성형시 온도는 120±5℃에서 시행하는 것이 바람직하다.

따라서, 이와 같은 사출성형을 통해 제작된 성형물은 실제 제작하고자 하는 안전 시설물의 외형을 이루는 본체임에도 불구하고 그 크기는 최종적으로 제작된 안전 시설물과 비교시 매우 축소된 형태로 성형되며, 상기 본체내부에는 아직 가교제와 발포제는 반응을 개시하지 않은 상태로 존재하고 있다

도 2a와 도 2b는 본 발명의 사출성형 단계를 설명하기 위한 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 원료 조성물을 사출성형하여 드럼형의 본체(10)를 제작하는 과정에서, 상기 사출성형에 사용되는 성형몰드를 드럼형이 아닌 상기 드럼형의 절반에 해당하는 반원통형의 성형몰드(1)를 사용하여 본체(10)를 제작할 수도 있다.

먼저, 도 2a와 같이 반원통형 성형몰드(1)를 통해 제작된 사출성형물은 드럼이 반으로 절단된 형태인 반원통형 본체(10a)로서, 도 2b와 같이 반원통형 본체(10a)를 한쌍으로 하여 결합시 최종 안전 시설물의 형태인 드럼형본체(10)가 제작되도록 한다. 이와 같은 반원통형 본체(10a)의 결합은 다음 공정인 가교 및 발포단계에서 고분자 반응을 통해 결합시킬 수도 있고, 작업공정상의 편의를 위하여 다음 공정을 진행하기 전에 임의적으로 결합시킨 다음 진행할 수도 있다.

상기와 같이 반원통형의 사출성형물을 한쌍으로 하여 드럼형의 본체로 결합하는 것은, 통상적인 드럼형 본체를 일체로 사출성형하기 위한 성형몰드는 본체 내부에 빈공간부를 형성해야 하기 때문에 그 구조가 복잡하고 크기도 대형화되어야 되는 문제점이 있었으나, 전술한 바와 같이 반원통형의 성형몰드를 사용하게 되면 몰드의 구조가 상. 하부 몰드로만 구성되어 단순화되고, 크기도 소형화되어 좁은 공간에서 대량의 생산이 가능하기 때문에 전체적인 제조비용을 현저하게 줄일 수 있기 때문이다.

이와 같이 사출성형에 의해 제작된 본체는 발포성형기에서 가교 및 발포하여 그 크기를 팽창시키는 단계를 거치게 된다.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 가교 및 발포 단계를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 3a와 같이 전 단계에서 사출성형되어 제작된 본체(10)를 발포성형기(2)에 안치하고, 밀폐시킨 상태에서 본체(10) 내부에 함유된 가교제 및 발포제의 반응개시온도까지 가열하게 되면, 도 3b와 같이 본체(10)는 가교제의 반응으로 인하여 단단한 고분자 결합이 이루어짐과 동시에 발포제의 반응에 의해 전체적으로 그 부피가 팽창된다.

상기 가교 및 발포 단계에서 발포성형기(2) 내의 온도는 원료 조성물에 사용된 가교제와 발포제의 종류에 따라 조금씩 차이는 있으나, 대체적으로 165~200℃의 온도에서 가교제와 발포제의 반응이 개시되며, 상기 온도를 40~60분 정도 유지하면 가교 및 발포 반응이 완료된다.

이와 같은 팽창된 본체(10)는 발포되는 과정에서 다수의 내부기공이 형성된 상태로 그 두께가 확장됨에 따라 차량의 충돌과 같은 외부충격에 대해 그 강도가 향상될 뿐만 아니라, 상기 내부기공에는 공기가 충진되어 있어 탄성율이 높아 외부의 충격에너지를 더욱 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 가교 및 발포과정을 거친 본체는 팽창되는 과정에서 그 형태가 좌. 우 또는 상. 하로 휘어 균형이 맞지 않을 수가 있으며, 이에 그 형태를 바로 잡아주기 위한 교정 단계를 거치게 된다.

도 4는 본 발명의 교정단계를 설명하기 위한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 교정 단계는 본체(10)가 유동되지 않고 수직상태를 유지할 수 있도록 좌.우 양쪽에 고정부(3a)가 형성된 교정몰드(3)에 가교 및 발포 단계를 거친 본체(10)를 장착하고, 상기 본체(10)의 내부 빈공간부에 교정막대(4)를 내부공간과 빈틈없이 삽입시킨 다음, 100±5℃의 온도로 가열함으로써, 상기 교정몰드(3)와 교정막대(4)에 의해 본체(10)가 전체적인 균형이 맞게 교정된다.

도 5는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 안전 시설물을 나타낸 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 전술한 단계를 거쳐 제조된 본체(10)는 그 외면에 반사지(11)를 부착함으로써 안전 시설물로 완성되며, 이와 같이 완성된 본 발명의 안전 시설물은 그 외관상으로는 큰 차이는 없으나, 종래 단순히 사출성형된 제품보다 본체(10)의 두께가 훨씬 두껍게 형성되고 내부기공이 다수 형성된 고탄성 발포체라는 점에서 현격한 차이가 있다.

이는 기존의 안전 표시물의 경우 차량의 충격을 완화시키기 위하여 낮은 충격강도에도 그 두께를 두껍게 하지 못했던 문제점을 해결한 것으로, 본 발명은 그 두께가 종래보다 훨씬 두껍게 형성되었기에 외부충격에 대해 그강도가 향상될 뿐만 아니라, 상기 본체에 형성된 내부기공에는 공기가 충진되어 있어 외부의 충격에너지를 더욱 효과적으로 완화시켜 안전 시설물의 주목적인 차량 충돌시 차량을 안전하게 정지토록 하거나 차량의 방향을 교정하여 본래의 주행차로로 복귀시켜주는 역할을 충실히 수행할 수 있다. 또한 본 발명의 안전 시설물은 그 두께가 두꺼워 졌음에도 발포체이기 때문에 중량의 증가가 없어 운반 및 설치가 용이하다는 부가적인 효과도 있다.

즉, 본 발명의 안전 시설물의 제조방법은 사용되는 성형몰드의 제작단가를 줄이고 그 크기를 소형화할 수 있고, 전체적인 제조공정을 단순화하여 대량생산이 가능한 종래와 차별되는 제조방법으로써, 이에 따라 제조되는 안전시설물은 구조적으로도 간단하면서도 그 충격강도가 강할 뿐만 아니라, 안전 시설물의 설치목적인 차량 충돌에 따른 충격을 완화시켜 파손을 최소화할 수 있다.

1 : 성형몰드
2 : 발포성형기
3 : 교정몰드
4 : 교정막대
10 : 본체
11 : 반사지

Claims (6)

1. 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 EPDM 그리고, 가교제, 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연, 안료를 포함하는 원료 조성물을 균일하게 혼합하는 단계와; 상기와 같이 혼합된 원료 조성물을 발포 및 가교가 일어나지 않는 온도하에서 사출성형하여 드럼형 본체를 형성하는 단계와; 상기와 같이 사출성형에 의해 형성된 본체를 가교 및 발포하여 팽창시키는 단계;로 구성되되,
   상기 원료 조성물에 사용되는 가교제 및 발포제는 그 반응개시온도가 열가소성 합성수지의 녹는점 이상이며,
   상기 원료 조성물은 열가소성 수지인 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 70중량부, EPDM 5중량부에, 첨가제로서 발포제 5~8중량부, 가교제 2~5중량부, 아연스타린산 3~6중량부, 산화아연 0.5~3중량부, 안료 0.3~1중량부가 되도록 첨가된 것이며,
   상기 가교 및 발포 단계는 사출성형물을 발포성형기에 안치하고 165~200℃의 온도를 40~60분 동안 유지함으로써 이루어지며,
   상기 사출성형에 의해 형성된 본체를 가교 및 발포하여 팽창시키는 단계 이후에 상기 팽창된 본체를 교정몰드에서 그 형태를 교정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 안전 시설물 제조방법
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