KR101362749B1 - 골재 선별용 라바 스크린 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골재를 선별하기 위한 선별기에 설치되는 라바 스크린을 형성하는 골재 선별용 라바 스크린 조성물에 관한 것으로, 선별기에 수평방향으로 한계치까지 팽팽한 상태를 유지할 수 있도록 설치 가능하여 인장력이 우수하고, 라바 스크린 표면에 투하되는 골재의 충격에 외부로 이탈되지 않고 안착할 수 있을 정도의 탄력성 및 상기 골재가 투하되는 충격에 의해 라바 스크린 표면의 마모됨을 방지하는 내마모성 등이 탁월한 골재 선별용 라바 스크린 조성물에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물은 주재료와 보조재료를 가류기의 가류공정과 혼련기의 혼련공정을 통하여 생산되어 탄력성, 인장성 및 내마모성 향상을 위한 골재 선별용 라바 스크린에 있어서, 천연생고무와, 스트렌수지 및 입경 11~30nm인 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber) 로 이루어진 합성고무를 포함하는 58.5~65.7:26~32.5 비율로 이루어지는 주재료 100 중량부에 대하여, 입경 11~19nm인 SAF(super abrasion furnace) 중 어느 하나로 이루어진 카본블랙 36~51.5 중량부와, 폴리페닐렌에테르 수지 3.25~4.05 중량부와, 0.5~40μ 입자를 가지며, 비중이 4.8인 아황산몰리브덴 4.55~13.25 중량부와, 송진원유 7.8~8.6 중량부 및 산화아연(ZnO) 2.76~3.15 중량부를 포함하는 충진제와, 스테아린산 1.2~2.3 중량부와, 파라핀왁스 0.8~2.31 중량부와, 파마자유, 파인타르(pine tar) 및 톨유(tall oil) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 식물류오일이나 프로세스유(process oils)인 광물류오일 중 어느 하나를 1.33~1.85 중량부로 포함하는 연화제와, 노방-3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL-ρ-PHENYLENEDIAMINE) 0.91~1.22중량부와, 노방-RD(POLYMERIZED 2.2.4-TRIONETHYL-1.2-DIHYDROQUINOLINE) 1.32~1.54 중량부를 포함하는 노화방지제 및 유황 1.71~3.03 또는 염화백금산 0.03~0.06 중량부를 갖는 가류제를 보조재료로 포함하며, 상기 보조재료는 상기 가류기의 가류방식에 따라 상기 골재 선별용 라바 스크린의 평탄화작업의 용이함에 의한 생산성 향상 및 블루밍효과를 방지할 수 있도록 상기 가류제 이외에 N-사이클로헥실벤조티아졸-2-설펜아미드, N-t-부틸벤조아티졸-2-설펜아미드 및 N-옥시디에틸벤조티아졸-2-설펜아미드로 이루어진 설펜아미드계 군들 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 0.5~2.0 중량부로 포함하는 가류촉진제를 더 포함한다.

Description

골재 선별용 라바 스크린 조성물{A RUBER SCREEN COMPOSITION FOR SIZING STONS}
본 발명은 골재를 선별하기 위한 선별기에 설치되는 라바 스크린을 형성하는 골재 선별용 라바 스크린 조성물에 관한 것으로, 선별기에 수평방향으로 한계치까지 팽팽한 상태를 유지할 수 있도록 설치 가능하여 인장력이 우수하고, 라바 스크린 표면에 투하되는 골재의 충격에 외부로 이탈되지 않고 안착할 수 있을 정도의 탄력성 및 상기 골재가 투하되는 충격에 의해 라바 스크린 표면의 마모됨을 방지하는 내마모성 등이 탁월한 골재 선별용 라바 스크린 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 건축재로서 사용되는 골재는 그 크기별로 용도가 다르게 사용되고 있기 때문에, 골재를 크기별로 선별하기 위하여 프레임에 모듈화된 스크린을 장착하여 진동을 가하여 스크린에 형성된 홀보다 작은 직경의 골재가 낙하하고, 보다 큰 직경의 골재는 스크린을 지나쳐 이송되도록 하여 골재를 크기별로 선별하는 스크린장치를 사용하고 있고, 고로장입 원료를 사전처리하는 장치에서 고로에 투입하는 코크스나 철광석과 같은 원료를 고로 조업에서 필요로 하는 크기의 입도로 선별하기 위하여 스크린장치를 사용하고 있다.
또한, 회전식 소성로의 내부에서 소성작업시 통기성을 확보하고 미분을 사전에 제거하여 분진의 발생을 감소시키고, 과다 소성현상을 방지하여 수율 증가와 수화율 향상을 얻을 수 있도록 소성로의 원료로 사용하는 석회석을 소성로에 장입시키기 전에 소성로에 장입하는 석회석의 사전처리장치에서도 스크린장치를 사용하여 수세된 석회석을 입도선별 작업을 수행한다.
이와 같이 입도 선별에 사용되는 스크린장치에는 선별하고자 하는 골재나 코크스 등의 직경에 따라 각기 다른 직경의 홀이 형성된 복수개의 스크린이 장착되어 사용되고 있으며, 이러한 스크린은 주로 금속 와이어로 만들어지고, 특별한 경우에 우레탄이나 러버재로 만들어진 스크린을 사용한다.
이러한 스크린장치에 사용되는 스크린의 예로서, 2001.04.16. 공고된 실용신안등록 제20-0220036호에는 금속망제 스크린용 스크린 틀에 격자살을 대어 붙이고, 이러한 격자살 위에 스크린을 통과한 선별물이 아래층 스크린과 최하단의 슈트로 떨어지는 것을 방해하지 않으면서도 스크린에 가해지는 충격을 완화하고 또한 스크린 틀(11)상에서 늘 스크린(5-7) 밑을 안정되게 떠받치도록 완충재를 격자살 위에 얹히는 구조의 "진동식 스크린"이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 스크린은 금속망 구조의 스크린에 스크린틀과 격자살 및 완충재로 이루어져 구조가 복잡하고, 제조비용이 상승되는 문제점이 있음과 함께, 완충재를 배치하더라도 골재에 의해 가해지는 금속망 자체의 변형이 초래되어 요구되는 선별기능을 상실하게 되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 상기와 같은 종래 금속망 구조의 스크린에 형성되는 정사각형의 홀은 변의 길이 보다 대각선 길이가 더 크기 때문에 변의 길이에 대응된 크기의 골재 선별을 위한 최초의 의도와 달리 대각선 길이에 대응되는 크기의 골재가 선별될 수 있으므로 선별의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 금속망 스크린에 따른 문제점을 해결하기 위하여 국내 실용신안등록 제20-0218203호(2001.03.15. 공고)에는 본체에 수직으로 관통하는 복수 개의 통과구멍을 형성한 러버 스크린을 채용한 "광석 선별장치"가 개시되어 있다.
일부에서 우레탄으로 성형한 스크린이 사용되고 있으나, 우레탄 스크린은 10mm 보다 훨씬 작은 미세 입자의 선별용으로 특화되어 사용되고 있고 고가인 문제점이 있다.
또한, 골재 선별용 스크린 전용으로 사용하기 위한 러버 조성물이 없어서 종래 골재 스크린용으로 사용되는 러버재는 주로 콘베이어장치에 사용되는 콘베이어 벨트용 러버재 조성물로 스크린을 성형하여 사용하였으나, 콘베이어 벨트 러버재는 운송물체와 컨베이어와의 접착력이 좋을 것을 필요로 하는 점에서 이러한 콘베이어 벨트용 러버 조성물로 성형한 스크린은 골재에 의한 마모량이 커서 잦은 교체를 필요로 하는 문제점이 있었다.
또한, 내마모성만을 고려할 때는 스크린용 러버재로 타이어 트레드용 고무를 사용하는 것을 생각할 수 있지만, 이러한 타이어 트레드용 고무는 내마모성은 좋지만, 스크린에 필요한 신율과 인장강도가 약한 문제점이 있었다.
이에 따라, 골재 등의 입자 선별용 스크린 장치에 사용하기 위한 러버재의 스크린에 적합한 조성물이 요망되었다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로 골재의 투하에도 마모됨이 적은 내마모성이 우수하고, 선별기의 특성상 수평방향으로 한계치까지 늘어날 수 있는 신장률 및 러버 스크린 표면에 투하된 골재가 상기 러버 스크린 외부로 이탈하지 않을 정도의 탄력성을 갖는 골재 선별용 라바 스크린을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 문제점들을 해결하기 위해 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물은 주재료와 보조재료를 가류기의 가류공정과 혼련기의 혼련공정을 통하여 생산되어 탄력성, 인장성 및 내마모성 향상을 위한 골재 선별용 라바 스크린에 있어서, 천연생고무와, 스트렌수지 및 입경 11~30nm인 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber)로 이루어진 합성고무를 포함하는 58.5~65.7:26~32.5 비율로 이루어지는 주재료 100 중량부에 대하여, 입경 11~19nm인 SAF(super abrasion furnace) 중 어느 하로 이루어진 카본블랙 36~51.5 중량부와, 폴리페닐렌에테르 수지 3.25~4.05 중량부와, 0.5~40μ 입자를 가지며, 비중이 4.8인 아황산몰리브덴 4.55~13.25 중량부와, 송진원유 7.8~8.6 중량부 및 산화아연(ZnO) 2.76~3.15 중량부를 포함하는 충진제와, 스테아린산 1.2~2.3 중량부와, 파라핀왁스 0.8~2.31 중량부와, 파마자유, 파인타르(pine tar) 및 톨유(tall oil) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 식물류오일이나 프로세스유(process oils)인 광물류오일 중 어느 하나를 1.33~1.85 중량부로 포함하는 연화제와, 노방-3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL-ρ-PHENYLENEDIAMINE) 0.91~1.22중량부와, 노방-RD(POLYMERIZED 2.2.4-TRIONETHYL-1.2-DIHYDROQUINOLINE) 1.32~1.54 중량부를 포함하는 노화방지제 및 유황 1.71~3.03 또는 염화백금산 0.03~0.06 중량부를 갖는 가류제를 보조재료로 포함하며, 상기 보조재료는 상기 가류기의 가류방식에 따라 상기 골재 선별용 라바 스크린의 평탄화작업의 용이함에 의한 생산성 향상 및 블루밍효과를 방지할 수 있도록 상기 가류제 이외에 N-사이클로헥실벤조티아졸-2-설펜아미드, N-t-부틸벤조아티졸-2-설펜아미드 및 N-옥시디에틸벤조티아졸-2-설펜아미드로 이루어진 설펜아미드계 군들 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 0.5~2.0 중량부로 포함하는 가류촉진제를 더 포함한다.
또한 상기 가류방식은 직접 증기가열방식, 열공기가류방식 및 프레스 가공방식 중 어느 하나로 사용되는 것이 바람직하다.
또한 상기 카본 블랙은 입경 26~30nm인 HAF(High abrasion furnace) 또는 입경 19~26nm인 ISAF(intermediate super abrasion furnace) 중 어느 하나의 입경을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 선별기에 설치시에 라바 스크린이 수평방향으로 한계치까지 팽팽한 상태를 유지할 수 있도록 설치 가능하여 인장력이나 라바 스크린 표면에 투하되는 골재의 충격에 외부로 이탈되지 않고 안착할 수 있을 정도의 탄력성 및 상기 골재가 투하되는 충격에 의해 라바 스크린 표면의 마모됨을 방지하는 내마모성 등이 탁월한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물로 제작된 라바 스크린을 마모측정기를 통해 측정하는 모습을 도시한 도면.
도 2의 (a)~(c)는 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물의 보조재료 함량에 따라 마모된 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물의 각 실시예 및 비교예의 측정값을 나타낸 측정표.
도 4는 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물로 제작된 라바 스크린이 설치된 사용상태도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
설명에 앞서, 도 1은 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물로 제작된 라바 스크린을 마모측정기를 통해 측정하는 모습을 도시한 도면이고, 도 2의 (a)~(c)는 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물의 보조재료 함량에 따라 마모된 모습을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물의 각 실시예 및 비교예의 측정값을 나타낸 측정표 및 도 4는 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물로 제작된 라바 스크린이 설치된 사용상태도이다.
일반적으로 고무가공제품은 천연 고무(NR)와 합성고무의 주재료에 조성비율 및 입자 크기를 갖는 조성물재료를 선별 배합하여 인장이나 신율, 강도, 탄성, 마모 등의 물리적 특성을 보강하기 위한 보조재료와 노화방지제를 소정 온도에서 배합, 혼련 및 숙성시킨 다음, 촉진제와 혼합 가류하여 성형하게 되는데, 이때 고무가공제품의 용도에 필요한 물성에 따라 적절한 보조재료와 노화방지제를 선택하여 사용한다.
본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린은 주재료로 천연생고무(SNR #10)와 스트렌수지 및 입경 11~30nm인 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber)를 포함하여 이루어진 합성고무를 58.5~65.7:26~32.5 비율로 혼합하며, 상기 합성고무 이외에 내마모성, 탄력성 및 인장성 등의 최상의 효과를 가질 수 있도록 충진제, 연화제, 노화방지제, 가류제 및 가류촉진재로 이루어진 보조재료의 조성물을 포함한다. 이때 주재료는 58.5~65.7 의 중량부를 갖도록 사용하여야 라바 스크린의 표면색이 흑색으로 변질되는 것을 방지하여, 주변환경에 의해 내구성이 떨어지는 것을 방지한다.
하여, 골재를 선별하기 위한 라바 스크린으로 사용할 수 있는 탄력성, 인장성 및 마모성 등이 우수한 라바 스크린을 제공할 수 있게 된다.
좀더 상세히 설명하면, 상기 충진제는 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린의 노화방지·보강·증량(增量)의 목적으로 첨가되는 조성물로 폴리페닐렌에테르 수지, 아황산몰리브덴, 송진원유, 산화아연(ZnO) 및 카본블랙을 포함하는 것으로 이루어진다. 이때 충진제로 사용되는 각 조성물 중 폴리페닐렌에테르 수지는 3.25~4.05 중량부로 첨가되며, 아황산몰리브덴은 0.5~40μ 입자를 갖도록 비중이 4.8의 수치를 가지며, 4.55~13.25 중량부로 첨가되고, 송진원유는 7.8~8.6 중량부로 첨가되고, 산화아연(ZnO)은 2.76~3.15 중량부 및 카본블랙은 입경 11~19nm인 SAF(super abrasion furnace)로 이루어져 36~51.5중량부를 갖도록 혼합되어 충진제로 사용되는 것이 바람직하다.
아울러, 카본 블랙의 입경은 입경 26~30nm인 HAF(High abrasion furnace) 카본 또는 입경 19~26nm인 ISAF(intermediate super abrasion furnace) 카본이 사용될 수 있으나, 라바 스크린의 일정한 중량부로 사용되는 폴리페닐렌에테르 수지, 아황산몰리브덴, 송진원유 및 산화아연(ZnO)과의 혼합시에 내마모성의 향상을 위해 입경 11~19nm인 SAF(super abrasion furnace)로 이루어져 36~51.5중량부를 갖도록 혼합되어 충진제로 사용된다.
일 예로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 마모성을 측정하는 마모측정장치(200)를 통하여 동일한 환경조건 및 시간을 통하여 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물의 주재료에 보조재료 중 하나인 카본 블랙을 36~51.5중량부로 하여 생성된 라바 스크린(110)으로 측정한 결과 카본 블랙의 입경이 26~30nm인 HAF(High abrasion furnace) 카본(도 2의 (a)참조)이나 입경 19~26nm인 SAF(super abrasion furnace) 카본(도 2의 (b)참조)은 입경 11~19nm인 ISAF(intermediate super abrasion furnace) 카본(도 2의 (c)참조)에 비하여 그 마모된 양이 현저하게 차이가 있음을 알 수 있게 된다.
즉, 각각 36~51.5중량부로 생성된 입경 11~19nm인 ISAF(intermediate super abrasion furnace) 카본은 입경이 26~30nm인 HAF(High abrasion furnace) 카본보다 T1 만큼 마모량에서 차이가 발생하며, 입경 19~26nm인 SAF(super abrasion furnace) 카본은 T2 만큼 마모량에서 차이가 있음을 알 수 있는 것이다.
그리고, 상기 연화제는 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린을 제조시에 유연성 및 가소성을 부여하여 상기 라바 스크린의 성형·가공작업을 쉽게 하거나 표면경도를 조절함으로써, 인장성을 향상시키기 위한 것으로 스테아린산, 파라핀왁스 및 식물유오일이나 광물류오일을 혼합하여 연화제로 사용된다. 이때 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린에 사용되는 연화제는 스테아린산 1.2~2.3 중량부와, 파라핀왁스 0.8~2.31 중량부 및 식물류오일이나 광물류오일 중 어느 하나가 1.33~1.85 중량부를 갖도록 혼합되어 연화제로 사용되는 것이 바람직하다.
아울러, 식물오일류는 파마자유, 파인타르(pine tar) 및 톨유(tall oil) 중 적어도 어느 하나가 사용되며, 광물류오일은 프로세스유(process oils)이 사용되어 상술한 조성물들과 함께 라바 스크린의 유연성 및 가소성이 조절되어 가공을 용이하게 한다.
나아가, 스테아린산은 분발 형태로 사용되며, 파라핀왁스는 액체상태로 서로 혼합되어 고분자 융합을 통해 라바 스크린 표면을 감싸도록 노출되어 노화방지의 역할도 수행가능하도록 한다. 즉, 분말로 제공되는 스테아린산이 다른 보조재료들과 고분자 융합시에 라바 스크린 표면으로 흘러나오는 것이 용이하지 못하므로, 액상의 파라핀왁스와 식물 또는 광물류오일을 통하여 라바 스크린 표면으로 용이하게 노출할 수 있도록 하여 노화방지제와 같은 차단막의 역할을 수행하게 되는 것이다.
그리고, 상기 노화방지제는 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린이 산소에 의해 자동으로 산화하는 것을 방지하기 위한 조성물로 노방-3C(N-PHENYL-N'-ISOPROPYL-ρ-PHENYLENEDIAMINE) 및 노방-RD(POLYMERIZED 2.2.4-TRIONETHYL-1.2-DIHYDROQUINOLINE)를 혼합하여 노화방지제로 사용된다. 이때 노방-3C는 0.91~1.22중량부로 노방-RD는 1.32~1.54 중량부로 혼합되어 노화방지제로 사용되는 것이 바람직하다.
또한 노화방지제로 사용되는 노방-3C 및 노방-RD는 상술한 중량부를 갖도록 보조재료로 사용됨으로써, 본 발명인 골재선별용 라바 스크린의 평탄도를 가공하기가 용이하며, 오존(특히 자외선)을 차단하는 효과를 갖는다.
그리고, 상기 가류제는 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린을 제조시에 블루밍(Blooming)효과를 차단하고, 가류기를 통해 생산속도를 높이기 위한 것으로 120℃ ~ 148℃의 융점을 갖는 유황 또는 염화백금산 중 어느 하나를 포함한다. 이때 가류제는 유황 1.71~3.03중량부 또는 염화백금산 0.03~0.06 중량부를 갖도록 보조재료로 혼합되어 사용되는 것이 바람직하다.
즉, 유황 1.71~3.03중량부 또는 염화백금산 0.03~0.06 중량부를 갖도록 보조재료로 사용되는 가류제는 본 발명인 라바 스크린을 제조시에 주재료와 보조재료가 혼합된 원료를 가공한 반제품을 증기 등의 열을 통해 가류공정을 실시시에 상술한 유황 또는 염화백금산의 적정 중량부 이하가 혼합되면 가류공정이 늦어지므로 생산성이 떨어지고, 적정중량부(유황 1.71~3.03중량부 또는 염화백금산 0.03~0.06 중량부) 이상을 혼합하면 가류공정이 빨라지기는 하지만, 상기 라바 스크린을 제조 후에 주변환경이나 상부에서 투하되는 골재의 충격에 의해 혼합물이 표면으로 흘러나와 무늬의 형태로 나타나는 블루밍 효과가 일어나게 되는 것이다.
그리고, 상기 가류촉진제는 가류기를 이용한 가류방식 즉, 직접 증기가류방식, 열공기가류방식 및 프레스 가류방식 중 어느 한가지 방식을 통한 가류기를 사용시에 상기 가류방식의 환경에 따라 상술한 가류제의 적정 중량부 이외에 촉진제로 혼합하여 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린을 제조하기 위한 조성물로 N-사이클로헥실벤조티아졸-2-설펜아미드, N-t-부틸벤조아티졸-2-설펜아미드 및 N-옥시디에틸벤조티아졸-2-설펜아미드로 이루어진 설펜아미드계 군들 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함한다.
일 예로, 가류방식 중 직접 증기가류방식을 통하여 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린을 제조시에 적정중량부(유황 1.71~3.03중량부 또는 염화백금산 0.03~0.06 중량부)를 가류제로 사용하는 경우에 최상의 생산성을 자랑하는 가류공정이 가능하지만, 가류방식을 열공기가류방식 또는 프레스 가류방식으로 가류공정이 이루어지는 경우에는 방식의 가공환경차이(습도, 가열온도 등)에 의하여 유황의 적정 중량부에 미세한 차이를 갖게 된다.
따라서, 가류제인 유황보다 비교적 가격이 싸고, 취급이 용이한 설펜아미드계 군들 중 어느 하나를 가류촉진제로 사용하여 가류공정이 원활하게 이루어지도록 하는 것이다. 이때 가류촉진제는 가류방식으로 열공기 가류방식 또는 프레스 가류방식이 사용되는 경우 가류제가 적정중량부 일 때, 0.5~2.0 중량부를 갖도록 혼합되는 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 상술한 주재료 및 보조재료의 조성물을 각 실시예와 비교예를 아래와 같이 준비하였다.
<실시예 1>
먼저, 주재료로서 천연생고무 SNR #10 3.2kg과 입경 11~30nm인 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber) 28kg, 보조재료인 충진제로 입경 19~26nm을 갖는 ISAF 카본 2.5kg, 송진원유 0.83kg, 산화아연 0.3kg, 아황산몰리브덴 1kg 및 폴리페닐렌에테르 수지 3.5kg 첨가하고, 연화제로 스테아린산(St/a) 0.18kg, 파라핀왁스 0.15kg, 식물류오일로써 사용되는 파마자유 1.22kg를 첨가하고, 노화방지제로 노방-3C 0.1kg, 노방-RD 0.15kg를 첨가하고, 가류제로 유황 0.197kg을 밀폐된 가류기(증기가류방식)에 넣고 160~180℃에 6분간 가류시킨 다음 다시, 40℃로 냉각시킨 후, 145℃ 온도로 30kg/cm2의 압력에서 30 분간 유지하여 가황처리하여 평탄화작업을 실시한 후, 24시간동안 17℃의 상온에서 숙성시켰다.
<실시예 2>
본 실시예에서는 실시예 1에서 보다 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber)를 26.5kg 으로 감소시키는 한편, 보조재료로서 입경 19~26nm을 갖는 ISAF 카본을 5kg으로 증가시켜 사용한 점에서 상기한 실시예 1과 차이가 있을 뿐, 다른 성분들은 실시예 1과 동일하게 사용하고, 동일한 조건으로 하여 가류, 가황처리 및 숙성시켰다.
<실시예 3>
본 실시예에서는 주재료에서 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber)를 31.5kg으로 증가시키고, 보조재료로서 입경 11~30nm의 ISAF 카본을 3.65kg 으로 감소시켜 사용한 점에서 상기한 실시예 1과 차이가 있을 뿐이며, 다른 성분들은 실시예 1와 동일하게 사용하고, 동일한 조건으로 하여 가류, 가황처리 및 숙성시켰다.
<비교예>
본 발명에 대한 비교예로서 종래 사용되는 마모성 컨베이어 고무벨트의 카바 고무 조성물은 주재료로 천연생고무 10kg, HAF 카본 5kg, 아로마틱 오일 2kg, 노방 D 1.5kg, 산화아연 0.4kg, 스테아린산 0.25kg, 황 0.2kg, 가황촉진제 DM 0.1KG, 가황촉진제 D 0.05kg로 이루어지고, 이러한 비교예의 조성물을 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 밀폐된 혼련기에서 혼련하고 냉각하여 가황처리한 다음 숙성시켰다.
<물성 시험 및 마모량 시험>
상기 실시예 1, 2 및 3과 비교예의 가황고무를 한국 표준 규격 KS M ISO 37의 규정에 따라 시편을 만들어 인장시험을 실시하고, 또한 컨베이어 고무벨트에 대한 KS M 6534의 부속서에 규정된 마모 시험 방법에 따라 시편을 만들어 마모량을 측정하고, 이와 함께 컨베이어 벨트의 카바 고무에 대한 KS M 6534에 규정된 표준 성능을 기준값으로 측정된 물성 특성을 대비하여 아래 표 1에 표시하였다. 본 발명의 대상인 골재 선별용 라바 스크린에 대한 규정이 따로 없는 이유로 상기 KS M 6534에 규정된 표준 컨베이어 고무벨트의 시험 방법 및 표준 성능을 기준으로 비교하였음을 밝혀둔다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물의 인장강도와 신장율 및 마모량의 시험 값이 종래 컨베이어 벨트의 카바 고무보다도 현저히 우수할 뿐만 아니라 일반 컨베이어 벨트의 카바 고무뿐만 아니라 코크스와 같은 거친 재료의 이송에 사용되는 내마모성 컨베이어 벨트의 카바 고무에 대한 KS 표준 성능보다도 월등히 우수한 결과를 나타낼 뿐만 아니라, 비교예의 컨베이어벨트의 카바 고무보다도 월등히 우수한 것으로 확인되었다.
또한, 상기 실시예 1에서 보다 주재료의 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber)를 26.5kg으로 감소시키는 한편, 보조재료의 카본 블랙 사용량을 5kg으로 사용량을 증대시킨 실시예 2에서의 시편에서 측정된 인장강도와 신장율 및 마모량이 기준값과 비교예 보다는 우수하지만 실시예 1 보다 낮아진 것으로 확인되었으며, 이것은 주재료의 스타이렌뷰타다이엔 함량의 감소시키면 신장률이 증가하여야 할 것이지만 카본 블랙 사용량이 증가함에 따른 분산성의 저하로 인한 것으로 판단된다.
실시예 3에서는 실시예 1과 비교하여 주재료에서 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber)를 31kg으로 증가하여 사용하는 한편, 보조재료로서의 ISAF 카본 블랙 사용량을 3.65kg으로 감소하여 얻은 시편에서 측정한 인장강도와 신장률 및 마모량이 실시예 1에서 보다도 저하된 물성 특성을 보이지만, 기준값과 비교예에서 보다는 우수한 것으로 확인되었다. 일반적으로 카본 블랙 사용량을 감소시키면 신장률이 증가될 것이지만 주재료의 스타이렌뷰타다이엔 사용량이 증가로 인하여 신장률이 저하되는 것으로 판단된다.
따라서, 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물은 주재료로서 천연생고무(SNR #10) 58.5~65.7중량부에 대하여 스타이렌뷰타다이엔을 26~32.5중량부의 비율로 혼합하는 것이 종래 컨베이어 벨트의 카바 고무에서보다 우수한 신장률을 얻기 위하여 바람직하며, 또한, 상기 주재료에 대한 보조재료로서의 카본 블랙을 36~51.5 중량부로 혼합하는 것이 종래 컨베이어 벨트의 카바 고무에서보다 큰 인장강도와 낮은 마모량율 얻기 위해 바람직한 것으로 판단된다.
이와 같이 본 발명에 따른 골재 선별용 라바 스크린 조성물은 도 4에 도시한 바와 같이, 선별기의 프레임(120)에 설치시에 라바 스크린(110)이 수평으로 팽팽한 상태를 유지할 수 있도록 설치되어야 함으로써, 늘어나는 인장력이나 상기 라바 스크린(110) 표면에 투하되는 골재의 충격에 외부로 이탈되지 않고 안착하여, 진동에 의해 상기 라바 스크린(110) 표면에서 자유이동되어 배출공(130)을 통해 배출될 수 있을 정도의 탄력 및 상기 골재가 투하되는 충격에 의해 라바 스크린(110) 표면의 마모됨을 방지하는 내마모성 등이 중요한 요인으로 작용하여야 함으로써, 상술한 주재료와 보조재료의 조성물을 통해 내마모성, 탄력성, 인장력 및 신장률이 탁월한 효과를 갖게 되는 것이다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
110: 라바 스크린 120: 프레임
130: 배출공 200: 마모도측정장치

Claims (3)

  1. 주재료와 보조재료를 가류기의 가류공정과 혼련기의 혼련공정을 통하여 생산되어 탄력성, 인장성 및 내마모성 향상을 위한 골재 선별용 라바 스크린에 있어서,
    천연생고무와, 스트렌수지 및 입경 11~30nm인 SBR(스타이렌뷰타다이엔:styrene butadiene rubber)로 이루어진 합성고무를 포함하는 58.5~65.7:26~32.5 비율로 이루어지는 주재료 100 중량부에 대하여,
    입경 11~19nm인 SAF(super abrasion furnace) 중 어느 하나로 이루어진 카본블랙 36~51.5 중량부와, 폴리페닐렌에테르 수지 3.25~4.05 중량부와, 0.5~40μ 입자를 가지며, 비중이 4.8인 아황산몰리브덴 4.55~13.25 중량부와, 송진원유 7.8~8.6 중량부 및 산화아연(ZnO) 2.76~3.15 중량부를 포함하는 충진제;
    스테아린산 1.2~2.3 중량부와, 파라핀왁스 0.8~2.31 중량부와, 파마자유, 파인타르(pine tar) 및 톨유(tall oil) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 식물류오일이나 프로세스유(process oils)인 광물류오일 중 어느 하나를 1.33~1.85 중량부로 포함하는 연화제;
    노방-3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL-ρ-PHENYLENEDIAMINE) 0.91~1.22중량부와, 노방-RD(POLYMERIZED 2.2.4-TRIONETHYL-1.2-DIHYDROQUINOLINE) 1.32~1.54 중량부를 포함하는 노화방지제; 및
    유황 1.71~3.03 또는 염화백금산 0.03~0.06 중량부를 갖는 가류제;를 보조재료로 포함하며,
    상기 보조재료는 상기 가류기의 가류방식에 따라 상기 골재 선별용 라바 스크린의 평탄화작업의 용이함에 의한 생산성 향상 및 블루밍효과를 방지할 수 있도록 상기 가류제 이외에 N-사이클로헥실벤조티아졸-2-설펜아미드, N-t-부틸벤조아티졸-2-설펜아미드 및 N-옥시디에틸벤조티아졸-2-설펜아미드로 이루어진 설펜아미드계 군들 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 0.5~2.0 중량부로 포함하는 가류촉진제;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골재선별용 라바 스크린 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가류방식은
    직접 증기가열방식, 열공기가류방식 및 프레스 가공방식 중 어느 하나로 사용되는 것을 특징으로 하는 골재 선별용 라바 스크린 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카본 블랙은
    입경 26~30nm인 HAF(High abrasion furnace) 또는 입경 19~26nm인 ISAF(intermediate super abrasion furnace) 중 어느 하나의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 골재 선별용 라바 스크린 조성물.
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JP4103546B2 (ja) * 2002-10-29 2008-06-18 Ｎｏｋ株式会社 加硫スクラップゴムの再生方法

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