KR101504023B1 - 해양로프의 제조방법 및 그 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해저 지반에 설치된 구조물과 연결되는 로프를 탄성 긴장력(tension)을 제공하는 고무 재질로 형성함으로써, 일정 범위의 조수간만의 차와 유속의 변화에도 안전하게 사용할 수 있고, 또한, 각종 계류장치에 범용적으로 사용할 수 있는 해양로프의 제조방법 및 그 제품에 관한 것이다.
본 발명에 의한 해양로프는 탄성 긴장력을 제공하고, 고무 재질로 형성되는 긴장부재 및 상기 긴장부재 양측에 결합되고, 상기 긴장부재를 해저 지반에 설치된 구조물 및 각종 계류장치와 연결되는 결합부재를 포함한다.
본 발명에 따라 제조된 해양로프는, 일정 범위의 조수간만의 차와 유속의 변화에도 안전하게 사용할 수 있고, 각종 계류장치에 범용적으로 사용될 수 있으며, 고강력 및 고신장율과 함께 기계적 물성 및 내마모성 등이 우수하다. 또한, 표준화된 생산프로세스의 구축으로 제품의 원가를 절감할 수 있고, 친환경적으로 제조할 수 있다.

Description

해양로프의 제조방법 및 그 제품{A METHOD FOR MANUFACTURING OF MARINE ROPE AND PRODUCTS USING THE SAME}

본 발명은 해양로프의 제조방법 및 그 제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해저 지반에 설치된 구조물과 연결되는 로프를 탄성 긴장력(tension)을 제공하는 고무 재질로 형성함으로써, 일정 범위의 조수간만의 차와 유속의 변화에도 안전하게 사용할 수 있고, 또한, 각종 계류장치에 범용적으로 사용할 수 있는 해양로프의 제조방법 및 그 제품에 관한 것이다.

마리나(Marina)란 요트, 보트 등의 해상 위락용 소형 선박을 정박할 수 있는 해역 공간과 이에 관련된 제반 시설을 말한다.

우리나라의 마리나는 제주도와 충무, 해운대 등 몇 군데가 있으나 그 활용도가 매우 빈약한 실정이다. 반면 미국, 일본, 유럽, 홍콩 등 바다와 접해 있는 세계 각국에서는 광범위한 국민 레저 분야의 하나로 발전되어 왔으며 삼면이 바다인 우리나라에서도 해양자원의 개발과 더불어 소득수준의 향상에 따라 여가시간의 활용도가 날로 증가하고, 관광패턴이 단순형 관광에서 체험형 관광으로, 육지중심에서 해양으로 확대됨에 따라 해양레저 및 해양스포츠분야에 관심이 증가하고 있다.

한편, 마리나(Marina)를 포함한 수상 또는 해상의 부유식 구조물(접안시설, 플로팅하우스, 인공섬, 부유식 도교 등)을 계류하는 방식 중 하나로 물속 지반에 커다란 웨이트용 콘크리트 블럭을 타설하고 체인으로 어느 정도 느슨하게 연결하여 계류하는 방식을 사용하고 있는데, 이러한 종래의 계류 방식은 해양과 같이 조수간만의 차가 크거나 유속의 변화가 심한 곳에서는 부유식 구조물 자체의 위치제어가 어려우므로, 상기 부유식 구조물을 한 곳에 일정하게 정박하게 하기 위해서는 긴장(tension) 계류장치가 필요하게 된다.

특히, 많은 선박 분야에서는 고강력과 우수한 내피로성 등을 확보할 수 있어 와이어 로프(Wire Rope)를 많이 사용하고, 합성 섬유 로프를 사용하는 경우에도 고성능의 나일론 섬유나 폴리올레핀 섬유로 이루어진 섬유 로프가 주로 사용되었다.

그러나, 와이어 로프(Wire Rope)의 경우에는 물에 의한 부식이 발생하고 파도나 조수간만의 차에 의한 선박의 움직임을 잡아주기에는 너무 강직하여 선박의 손상으로 발현될 가능성이 크며, 로프 자체 무게에 의해 작업이 어려운 문제가 있다. 또한, 종래에는 나일론 섬유 로프를 사용하기도 하였는데, 이러한 종래의 나일론 섬유 로프는 자외선(UV)에 대한 강력 저하율이 심하여 장시간 동안 사용시 로프의 강력이 현저히 떨어져 선박을 잡아주는 능력을 상실하므로 수시로 교체해줘야 하는 문제를 초래할 수도 있다. 또한, 나일론 섬유 로프 등은 높은 수분 흡수율로 인해 선박 계류용이나 정박용 등에 사용시 작업이 용이하지 않으며, 겨울철에는 흡습된 상태로 로프가 얼기 때문에 인사 사고를 초래하는 문제가 발생하기도 한다.

따라서, 선박의 정박이나 계류, 예인 등에 사용되는 해양용 로프 또는 산업 자재용 로프로 사용시, 외부 환경 변화에 의한 충격 흡수 성능을 현저히 향상시키고 우수한 기계적 물성 및 작업 성능을 부여할 수 있는 고성능의 해양로프 개발에 대한 연구가 필요하다.

특허문헌 1 : 국내공개특허 제10-2011-0137929호 특허문헌 2 : 국내공개특허 제10-2013-0058904호 특허문헌 3 : 국내공개특허 제10-2013-0077476호 특허문헌 4 : 국내공개특허 제10-2013-0035979호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 일정 범위의 조수간만의 차와 유속의 변화에도 안전하게 사용할 수 있고, 각종 계류장치에 범용적으로 사용될 수 있는 해양로프를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 해양로프 및 각종 계류장치에 범용적으로 사용 가능하도록 고강력 및 고신장율과 함께 우수한 기계적 물성 및 내마모성 등이 우수한 해양로프를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 표준화된 생산프로세스의 구축으로 제품의 원가를 절감할 수 있고, 친환경적으로 제조할 수 있는 해양로프의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프는, 해양로프에 탄성 긴장력을 제공하고, 고무 재질로 형성되는 긴장부재; 및 상기 긴장부재 양측에 결합되고, 상기 긴장부재를 해저 지반에 설치된 구조물 및 각종 계류장치와 연결하는 결합부재를 포함하되, 상기 긴장부재는, 합성고무 및 배합제를 합성하여 제조되는 압축고무; 상기 압축고무 외주면에 구비되는 코드; 및 상기 코드 외주면에 구비되고, 외부의 충격으로부터 상기 압축고무 및 코드를 보호하는 신축고무를 포함할 수 있다.

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상기 합성고무는 부타디엔 고무(BR : Butadiene Rubber), 스티렌 부타디엔 고무(SBR: Styrene-Butadiene Rubber), 아크릴로니트릴부타디엔고무(Acrylonitrile Butadiene Rubber), 클로로프렌고무(Polychloroprene Rubber), 폴리이소프렌 고무(Polyisoprene Rubber), 이소부틸렌 이소프렌 공중합체, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 염소화 폴리에틸렌(CPE : Chlorinated Polyethylene Rubber), 클로로설폰화 폴리에틸렌, 아크릴 고무(Acrylic Rubber), 에틸렌 아클릴레이트 공중합체(Ethylene acrylate Copolymer), 불소고무(Fluoroelastomer), 실리콘 고무(Silicone Robber) 또는 폴리우레탄 고무(Polyurethane Elastomer) 중 어느 하나 이상을 사용하여 형성될 수 있다.

상기 배합제는 유기 배합제 및 무기 배합제를 포함하되, 상기 유기 배합제는 내림촉진제(Peptizers), 연화제(Softeners), 점착부여제(Tackifiers), 경화제(Stiffeners), 가황제(Vulcanization Agents), 가황촉진제(Vulcanization Accelerators), 가황촉진조제(Vulcanization promoters of Accelerators), 활성제(Activators of Accelerators), 개질제(Modifiers), 스코치 방지제(Scorth Retarders), 노화 방지제(Age Resisters), 향료,(Odorants), 개미기피제(Termite Repellents), 쥐기피제(Rat Repellents), 방미제(Fungicides), 발포제(Organic Blowing Agents) 및 라텍스 배합제(Latex Compounding Ingredients)를 포함하고, 상기 무기 배합제는 가황촉진제, 충진제, 착색제, 발포제, 난연제 및 윤활제를 포함할 수 있다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따라 제조된 해양로프는, 일정 범위의 조수간만의 차와 유속의 변화에도 안전하게 사용할 수 있고, 각종 계류장치에 범용적으로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따라 제조된 해양로프는, 해양로프뿐만 아니라 각종 계류장치에 범용적으로 사용 가능하도록 고강력 및 고신장율과 함께 기계적 물성 및 내마모성 등이 우수하다.

또한, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프의 제조방법은, 표준화된 생산프로세스의 구축으로 제품의 원가를 절감할 수 있고, 친환경적으로 해양로프를 제조할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예들은, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프를 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프에서 긴장부재를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 Mooney 점도계에 의한 가황속도를 나타낸 그래프이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프에 대한 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프를 나타내는 사진이고, 도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프에서 긴장부재를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프는 해저 지반에 설치된 구조물과 연결되어 탄성 긴장력(tension)을 제공하고, 일정 범위의 조수간만의 차와 유속의 변화에도 안전하게 사용할 수 있으며, 또한, 각종 계류장치에 범용적으로 사용할 수 있다. 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프는 결합부재 및 긴장부재를 포함할 수 있다.

상기 결합부재는 긴장부재의 양단에 고정 결합되고, 상기 긴장부재를 해저 지반에 설치된 구조물 및 각종 계류장치와 연결하기 위해 구비될 수 있다. 상기 결합부재의 구성은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 공지의 구성인 바, 상기 결합부재에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 긴장부재는 해양로프에 탄성 긴장력을 제공하기 위하여 구비되고, 고무 재질로 형성될 수 있다. 상기 긴장부재는 압축고무, 코드 및 신축고무를 포함할 수 있다.

상기 압축고무는 해양에서의 조수간만의 차나 빠른 유속의 변화에도 견딜 수 있는 긴장력(緊張力)을 제공하기 위하여 구비될 수 있다. 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에서 상기 압축고무는 합성고무 및 배합제를 일정한 배합 비율로 합성하여 설계할 수 있는데, 상기 압출고무의 제조방법에 대하여는 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 코드는 상기 압축고무 외측에 구비될 수 있다. 상기 코드는 단면이 원형으로 구성되어 상기 압축고무 외주면을 감싸도록 구성될 수 있다. 상기 코드는 절연처리가 되어 있는 유연한 절연선일 수 있다.

상기 신축고무는 상기 코드 외주면에 위치할 수 있다. 상기 신축고무는 일정 정도의 탄성력을 가지는 부드러운 재질의 고무로 형성될 수 있으며, 상기 코드 및 압축고무를 외부의 충격으로부터 보호하기 위하여 구비될 수 있다.

이하, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프에서 상기 압축고무의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프에서 상기 압축고무는 합성고무 및 배합제로 형성될 수 있다.

상기 합성고무는 천연고무와 유사한 성상(性狀)을 지니는 합성고무상 물질 또는 고무상 탄성체가 될 수 있는 가소성 물질을 의미한다. 합성고무는 고무제품을 만드는데 사용되므로 가황(加黃)고무제품으로서의 성질, 즉 탄성, 내한성(耐寒性), 내노화성(耐老化性), 내열성, 내산화성, 내오존성, 내유성(耐油性), 내약품성 등이 요구된다.

본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프에서 상기 합성고무는 부타디엔 고무(BR : Butadiene Rubber), 스티렌 부타디엔 고무(SBR: Styrene-Butadiene Rubber), 아크릴로니트릴부타디엔고무(Acrylonitrile Butadiene Rubber), 클로로프렌고무(Polychloroprene Rubber), 폴리이소프렌 고무(Polyisoprene Rubber), 이소부틸렌 이소프렌 공중합체, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 염소화 폴리에틸렌(Chlorinated Polyethylene Rubber), 클로로설폰화 폴리에틸렌, 아크릴 고무(Acrylic Rubber), 에틸렌 아클릴레이트 공중합체(Ethylene acrylate Copolymer), 불소고무(Fluoroelastomer), 실리콘 고무(Silicone Robber) 또는 폴리우레탄 고무(Polyurethane Elastomer) 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

상기 부타디엔 고무(BR : Butadiene Rubber)는 가공이 양호하고, 합성고무 중 SBR 고무 다음으로 소비량이 많으며, 흐름성과 내마모성이 우수하여 타이어, 신발창, 범퍼, 콘베이어 벨트 등의 용도로 쓰일 수 있다.

상기 스티렌 부타디엔 고무(SBR: Styrene-Butadiene Rubber)는 특성이 가공성이 양호하고, 합성고무 중 소비량이 가장 많으며, 천연고무의 내열성, 내오존성을 조금 개선한 고무이다. 그 용도로는 타이어, 신발창, 벨트, 호오스, 전선피복 등에 쓰인다.

상기 아크릴로니트릴부타디엔고무(Acrylonitrile Butadiene Rubber)는 가공성이 보통으로 분산성에 주의를 요하는 제품으로 CN은 혼련이 잘 안되는 특징을 가지고 있다. 또한 합성고무 소비량 중 약 4.1% 차지하고, PVC와의 블랜드가 용이하고, 가격이 고가이며, 내유성, 내마모성, 내열성, 내용제성이 우수한 특징이 있다. 사용용도로는 0-링, 크랑크 샤프트, 밸브 팩킹, 고온 호오스, 인쇄 부품 등에 넓게 사용되고 있다.

상기 클로로프렌고무(Polychloroprene Rubber)는 가공성이 보통으로 스코치 발생 및 저장성이 문제가 되고, 합성고무 소비량 중 약 4.6% 차지하고, 내유성은 고무중 NBR 다음으로 좋다. 또한 내유성, 난연성, 내오존성, 내열성, 내후성, 내약품성이 좋아 난연성, 내유성, 내오존성, 내후성의 압출제품, 롤러, 벨트, 라이닝, 건축자재 등에 널리 사용되고 있다.

상기 폴리이소프렌 고무(Polyisoprene Rubber)는 NR 고무 대용으로 사용되며, 가공성이 양호하여 다른 고무류(NR, BR, SBR) 등과 혼합하여 사용이 가능하다. 물성적으로는 NR과 인장강도, 인열강도등 유사하게 나타나므로 합성고무 중 소비량이 약 10% 정도 차지한다.

상기 이소부틸렌 이소프렌 공중합체(Isobutylene isoprene copolymer)는 내산화성, 내오존성, 저공기투과성 및 저온 유연성이 뛰어나며, 가공성에도 양호하게 진행이 가능하다. 또한, 내열성을 보강하기 위해서 는 파라-벤조퀴논 디옥심, 페놀계 또는 할로겐화 페놀수지로 가황을 이루면 가능하다. 부틸고무의 주 용도로는 케이블용, 타이어 튜브, 의약용 병마개, 건축용 루핑 등으로 사용되고 있다.

상기 에틸렌 프로필렌 고무(Ethylene Propylene Rubber)는 내열성(120~140℃), 내오존성, 내후성, 전기적 특성이 극히 우수하며, 내유성은 떨어진다. 상기 에틸렌 프로필렌 고무의 주 사용 용도로는 전선피복용, 자동차 부품용, 건축재료, 내열, 내후 및 내염, 내수성이 요구되는 전반적이 곳에서 사용된다. 특히, 다른 합성고무에 비해 비중이 낮고, 충진제 및 오일등에 의해 고충진이 가능하여 경제성이 매우 뛰어난 합성고무다.

상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(Ethylene Vinylacetate Copolymer)는 내열성, 내후성, 내오존성이 우수하고, NR, SBR, PVC 등과 블랜드하여 특성 개선이 가능하다. 주 주용도는 전선피복용, 내열성 시일, 신발용, 자동차 부품용으로 사용되어 지고 있다. 상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 단독으로는 가공성이 떨어지며, 다른 합성고무 등과 블랜드 하여 가공성이 개선된다.

상기 염소화 폴리에틸렌(Chlorinated Polyethylene Rubber)은 염소화 폴리에틸렌은 에틸렌과 염소가스로 중합반응하여 합성된 고무이다. 상기 염소화 폴리에틸렌의 특성으로는 기계적 강도(인장강도, 인열강도), 내한성, 내유성, 난연성, 색상 안정성, 동적 피로성이 우수하며, 염소화 점도에 따라 내한성(-40℃), 내유성, 난연성이 부여가 된다. 주 사용 용도로는 전선피복용, 시이트용, 호스용으로 사용되고 있다.

상기 클로로설폰화 폴리에틸렌(Chlorosulfonated Polyethylene Rubber)은 에틸렌에 염소와 이산화황으로 중합반응하여 생성된 고무이다. 상기 상기 클로로설폰화 폴리에틸렌의 특성으로는 내열성, 내후성, 내오존성, 내약푸멍, 색상 안정성이 뛰어나며, 가공성에서도 양호하게 나타낸다. 주 사용 용도로는 전선피복용, 가스용 호스, 내후성 도료 등에 사용된다.

상기 아크릴 고무(Acrylic Rubber)는 아크릴 에스테르와 다른 단량체로 중합 반응으로 이루어진다. 에스테르 화합물로는 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 에틸 에폭시, 에틸 아크릴레이트로 이며, 다른 단량체로는 2- 클로로에틸비닐에테르, 비닐클로로아세테이트, 클로로메틸아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르, N- 메틸올아크릴아미드 등으로 되어 있다. 아크릴 고무 특성으로는 내유성, 내열성, 내오존성이 우수하며, 가공성은 떨어진다. 주 사용 용도로는 O-링, 오일용 호오스, 밸브, 샤프트 시일 등에 사용된다.

상기 에틸렌 아클릴레이트 공중합체(Ethylene acrylate Copolymer)는 에틸렌, 메타크릴레이트과 제3의 단량체(카르복실산)으로 중합반응으로 형성되어 있다. 특성으로는 내열성, 내유성, 내오존성이 우수하며, 가공성은 떨어진다. 주 사용용도로는 시일, 댐핑 재료, 호스 등에 사용된다.

상기 불소고무(Fluoroelastomer)는 내열성(250℃), 내후성, 내오존성이 우수하며, 주 용도로는 자동차용 샤프트 시일, 비행기와 로켓트의 부품 등에 주로 사용된다.

상기 실리콘 고무(Silicone Robber)는 내열성(+250 ~ +300℃), 내한성(-90℃), 내후성, 내오존성이 우수하며, 기능성 단랑체 추가 합성으로 내유성, 내용제, 약품성의 특성을 가지게 된다.

상기 폴리우레탄 고무(Polyurethane Elastomer)는 내후성, 내열성, 내오존성이 우수한 고무이다. 자동차 부품과 오일 씰용으로 주로 사용되고 있다.

상기 배합제는 유기 배합제 및 무기 배합제를 포함할 수 있다. 상기 유기 배합제는 천연고무와 합성고무를 원료로 하여 고무제품을 제조할 때에 제품의 가황 속도조절, 가공의 원활화, 품질특성 개선, 특수성능 부여등의 목적으로 소량으로 유효한 효과를 내는 유기합성화합물을 말한다. 상기 무기 배합제는 천연고무나 합성고무를 원료로 하여 고무제품을 제조할 때에 제품의 가황을 완성시키고, 배합단가의 절감, 품질특성개선 및 특수기능 부여 등의 목적으로 다량 또는 소량으로 유효한 효과를 내는 무기화합물을 말한다.

상기 유기배합제는 천연고무와 합성고무를 원료로 하여 고무제품을 제조할 때에 제품의 가황 속도조절, 가공의 원활화, 품질특성 개선, 특수성능 부여 등의 목적으로 소량 사용으로 유효한 효과를 내는 유기 합성 화합물을 말한다. 유기배합제의 종류에는 크게 가공조제, 연화제, 유기가황제, 가황촉진제, 노화방지제, 기타로 나누어 볼 수 있다. 상기 유기배합제는 내림촉진제(Peptizers), 연화제(Softeners), 점착부여제(Tackifiers), 경화제(Stiffeners), 가황제(Vulcanization Agents), 가황촉진제(Vulcanization Accelerators), 가황촉진조제(Vulcanization promoters of Accelerators), 활성제(Activators of Accelerators), 개질제(Modifiers), 스코치 방지제(Scorth Retarders), 노화 방지제(Age Resisters), 향료,(Odorants), 개미기피제(Termite Repellents), 쥐기피제(Rat Repellents), 방미제(Fungicides), 발포제 (Organic Blowing Agents) 및 라텍스 배합제(Latex Compounding Ingredients)가 포함될 수 있다.

상기 내림촉진제(Peptizers)는 고무의 폴리머 구조인 긴사슬(Chain)을 짧게 끊어주어 고무의 내림을 도와 작업성(가공성)을 향상시키는 효과가 있다. 고무의 무늬 점도나 가소도를 내려주어 가공이 용이하게 해준다.

상기 연화제(Softeners)는 배합 고무에 혼합하여 유연성, 가공성 등을 개선할 목적으로 고무 분자간의 윤활제로 작용시켜 폴리머의 완화 현상을 촉진시키는 약품으로써 배합고무와 서로 녹임성 즉 상용성(Compatibility)을 지녀야 한다. 연화제의 선택은 섞임성, 윤활성, 색조와 연화제의 극성, 점도(저온 굴곡성, 탄성특성)를 고려해서 선택하고 연화제의 효과로는 휠러(filler)의 분산을 도와주고(분말에 젖음으로 혼련이 쉽게됨), 혼련 작업시 가공성을 향상시키며(온도상승 감소, 전격소비량 절감), 혼련후 가소성 증가로 배합고무 취급이 용이하고, 성형의 가공성이 향상되게 하며, 혼련시 롤 표면에 접착방지 효과를 가져옴과 동시에 품질개선 및 가격절감을 가져온다. 상기 연화제의 종류로는 광물유계, 식물유계, 합성유계로 크게 나누어지며, 광물유계에는 석유계 연화제로 파라핀계, 나프텐계, 아로마틱계가 있고, 식물유계에는 피마자유, 아마인유, 파인오일(소나무) 등이 있다. 파라핀계(Paraffinic Process Oil) 연화제는 내열성, 내오염성이 우수하고, 롤점착성이 적어 가공성이 나쁘다. NR, SBR, EPDM, IIR 등은 상용성이 좋은데 반해 CR, NBR 등은 상용성이 나쁜 단점이 있다. 나프텐계(Naphthenic Process Oil) 연화제는 내마모성, 저온특성이 우수하고, 내열성, 내오염성, 가황속도 및 롤 점착성 등이 중간정도 특성을 나타낸다. NR, SBR, EPDM, CR 등이 상용성이 좋고, NBR, IIR 등이 상용성이 나쁘다. 마지막으로 아로마틱계(Aromatic Process Oil) 연화제는 내열성이 우수하고, 롤 점착성이 있어 가공성이 좋으나 저온특성이 나쁘고, 색 오염성이 있다. NR, SBR, NBR, CR 등이 상용성이 좋고, IIR은 상용성이 나쁘다. 연화제(Process Oil)을 다량 사용시 블루밍(Blooming)이 발생하는 부작용이 있는데, 이때 식물유계(피마자유, 아마인유, 백사부) 연화제나 동물유계(흑사부) 연화제를 첨가하여 주면 브로밍이 발생하지 않는다. 사용량은 5~15phr(고무 100phr)정도이고, 특수한 경우에는 50phr을 사용한다.

상기 점착 부여제(Tackifiers) 배합물 표면의 점착성을 증대시켜 주는 약품으로 고무재료와 상용성이 좋아야 하고, 점착성이 장시간 유지되어야 한다. 주로 합성고무에 사용되는데 점착부여제 종류로는 구마론-인덴수지, 페놀-포름알데히드계 수지, 크실렌-포름알데히드 수지, 폴리테르핀 수지, 석유계 탄화수소 수지, 로진 에스테르 등이 있다.

상기 경화제(Stiffeners)는 미가황 고무를 경화시켜 모양이 흐트러지는 것을 방지하기 위한 약품을 경화제라 한다. 고무용 경화제로서는 P-아미노페놀, P-페닐렌디아민 등이 있다.

상기 유기가황제(Organic Vulcanizer)는 가교방법으로 주쇄 또는 측쇄점에서의 랜덤 가교방법, 말단기에서의 가교방법, 측쇄기에서의 가교방법, 블록 폴리머 고무의 2차 결합에 의한 가교방법 등이 있다. 가교제로는 활성 황 방출형 유기가황제를 이용하는 방법, 다작용기형 유기가황제를 이용하는 방법, 퍼옥사이드 가황제를 이용하는 방법 등이 있다.

상기 유기가황 촉진제(Vulcanization Accelerators)는 가황제의 가황력을 촉진시켜 가황시간을 단축시키는 약품으로, 유기가황 촉진제 효과로는 가황속도를 크게하여 가황시간을 단축시키는 것과 가황온도를 저하시키는 것, 품질을 향상시키는 것, 가황제 사용량을 줄이는 것 등이 있다. 상기 유기가황 촉진제 종류(화학적 분류)로는 알데히드 암모니아계(Aldehyde Ammonia), 알데히드 아민계 (Aldehyde Amine), 구아니딘계(Guanidine), 티오우레아계 (Thiourea) 가황촉진제, 티아졸계(Thiazole) 가황촉진제 등이 있으며, 티우람계(Thiuram) 가황촉진제, 디티오 카보메이트계 (Dithiocarbamate), 크산테이트계(Xanthate) 가황촉진제, 술펜아민드계 (Sulfenamide) 가황촉진제 등이 있고, 촉진력에 의해서는 조촉진제, 강촉진제, 중촉진제, 약촉진제 등으로 분류된다.

상기 노화방지제(Age Resisters)는 고무가 외적 인자와 내적인자로 인하여 산화되는 현상을 방지하기 위해 첨가해주는 약품을 노화방지제라 한다. 내적인자로는 고무의 종류, 가황도, 가황제의 종류, 가황촉진제의 종류, 가공공정의 인자 등이고, 외적인자로는 산소, 산화성 물질, 오존, 열, 햇빛, 방사선, 기계적 피로 등이 있다. 화학적 성분에 의한 분류로, 아민계 산화방지제는 강력한 산화방지제(내열, 산화, 오존성), 가공성 양호, 분산성이 양호해서 가장 많이 사용되는 산화 방지제로, 착색성, 변색성, 오염성 등의 부작용이 있다. 페놀계 및 그 유도체는 Amine계 보다 산화방지 효과는 적으나, 오염성이 없어 백색계통에 사용한다. Benzoimidazole계 유도체 등이 있다.

상기 가황촉진제는 가황제와 병용하여 그 촉진효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제 말하고 종류는 무기계와 유기계로 구분된다. 무기계 가황촉진조제로는 금속산화물, 금속탄산염등이 있는데 산화아연(ZnO: Zinc oxide), 활성 산화아연(Active Zinc Oxide), 표면처리 산화아연 (Surface-treated Zinc Oxide), 산화아연 페이스트 (Zinc Oxide Paste), 복합 산화아연 (Complex Zinc Oxide), 탄산아연 (Zinc Carbonate), 산화 마그네슘 (MgO: Magnesium Oxide), 리디아지(일산화연) (Litharge : Lead monoxide), 연단(광명단) (Red Lead), 수산화 칼륨(소석회) (hydrated lime : slaked lime) 등이 있다. 유기계 가황촉진제로는 지방산과 그 유도체가 있는데 스테아르산 (Stearic dcid), 올레산(Oleic acid), 라우르산 (Lauric acid), 스테아르산 아연 (Zinc Stearate), 디부틸 암모늄-올레이트 (dibutyl ammonium oleate) 등이 있다.

상기 고무용 개질제는 미가황 생지, 가황물의 물성, 가공성을 개량할 목적으로 사용되는 유기화합물을 고무용 개질제라 하는데, P.P'-디아미노디페닐메탄 (DAPM), N-(2-메틸-2-니트로프로필)-4-니트로소아닐린, 액상 폴리부타디엔, 폴리이소부티렌 등이 존재한다.

상기 스코치 방지제(Retarders)는 스코치 발생을 지연시키는 약품으로 ST, PVI, CTPI 등이 있다.

상기 무기배합제(無機配合製)란 천연고무, 합성고무를 원료로 하여 고무제품을 제조할 때에 제품의 가황을 완성시키고, 배합 단가의 절감, 품질 특성개선 및 특수기능 부여 등의 목적으로 다량 또는 소량으로 유효한 효과를 내는 무기화합물을 말한다. 상기 무기 배합제의 종류에는 무기가황제(가황촉진제, 촉진조제), 충진제, 착색제, 발포제, 난연제, 윤활제 등이 있다.

상기 무기가황제는 고무의 결정구조에 따라 나뉘게 되는데 결정성 고무의 경우는 고무의 구조가 규칙적으로 신장시켰을 때 결정화되는 특성이 있는 고무로 주로 NR, BR, CR 고무 등이 있고, 이에 반하여 비결정성 고무는 고무의 구조가 불규칙적으로 결정화하기 어려운 고무를 말하며 이런 고무의 종류로는 SBR, EPDM, NBR, CSM, EVA 등이 있다. 가황촉진제의 종류는 산화아연 (아연화. ZnO), 산화 마그네슘(마그네시아, MgO), 리다아지(일산화연: PbO), 연단(Pb3O4), 수산화 칼슘(소석회, Ca(OH)2), 산화칼슘(생석회, CaO), 염화황 (C2Cl2), 셀세늄(Selenium. Se), 텔루륨(Tellurium. Te), 염화제일주석 (SnCl2, 2H2O) 등이 있다.

상기 충진제는 고무 배합물의 부피 증대로 인한 단가 인하, 미가황 고무의 성질개선(가공성 개선) 즉, 형(形)의 붕괴 예방, 가소성, 점착성의 조절하는 역할을 한다. 또한, 가황고무의 물성 개선으로 기계적, 화학적, 전기적 특성을 향상시킨다. 상기 충진제의 종류로 보강성(활성) 무기 충진제는 물성을 높이기 위해 사용하는 충진제로, Carbon Black (HAF, FEF, SRF등), Silica계 (White Carbon : Ze-O-SIL-155), 표면처리 탄산칼슘(옥염화, 백염화(CC-R) 등이 있다. 비보강성(불활성) 무기 충진제는 배합단기 인하 목적으로 사용하는 충진제로 클레이(Clay : 백클레이, 딕스클레이, 황클레이 등), 탄산칼슘(CaCO3 : 중탄, 경탄, 극미세 타입), 탈크(Talc : MgO2 SiO2 2H2O, MVT, 다원화학, 대원화학 등), 규조토(회분 : Si, Al, Ca 등으로 조성) 등이 있다.

상기 카본블랙(Carbon Black)은 입자경(표면적, Particle Size)이 작을수록, 표면적이 클수록 보강성이 크고, 구조(Structure)가 발달될수록 보강성이 크며, 표면에 화학적 관능기가 발달될수록 보강성이 크다.

상기 화이트 카본(White carbon)(SiO2, nH2O)은 충진제의 용적농도와 단단함(Stiffness) 증가의 상관에 따른 효과와 표면효과로 고무와 충진제 개연(-OH기)에서의 작용력(화학결합)을 증가시키는 것을 말한다.

상기 탄산칼슘(CaCO3)은 석회석이나 조개껍질을 기계적으로 분쇄하여 만드는 방법과 화학적 방법으로 개조하는 방법으로 만든다.

상기 염기성 탄산마그네슘(Mg(CO)3)은 해수로부터 직접 제조한 수산화마그네슘을 쓰는 제법이 성행한다.

상기 착색제는 피복력, 착색력이 크고, 색감이 아름다워야 하고 황이나 가황시 열에 대하여 안정해야 하며, 분산이 좋고, 블루밍 현상이 없어야 하고, 일광, 자외선에 변색하지 않고 내약품성, 내용제성이 좋아야 하며, 불순물로 Cu, Mn 등이 함유되지 않아야 한다. 상기 착색제 중 백색안료로는 산화티탄(TiO2, 지당, Titanium Dioxide), 리토폰(Lithopone. Znst BaSO4) 등이 있고, 적색안료로는 산화철(Fe2O3), 카드뮴 적(Cadmium Red. cd(s.se)), 은주(銀朱. HgS), 크림즌 안티몬 (Sb2S3) 등이 있으며, 황색 안료로는 카드뮴 황(Cadmium Yellow. CDs), 크롬황 (Chrome Yellow. PbCrO4), 아연 크롬황 (ZnCrO4), 티탄황 (Titan Yellow. TiO2, NiO, Sb2O3) 등이 있고, 녹색안료로는 산화크롬(Chromium Oxide Green. Cr2O3)을 주로 사용하는데, 내광성, 내열성, 내약품성 우수하고 은폐력, 착색력 크다. 또한, 청색안료로는 군청(Ultramarine), 감청(Prussian Blue) 등이 있다.

상기 발포제는 고무 재료속에 배합하여 가열하면 분해되어 가스(Gas)를 발생시켜 기공을 만들어주는 약품으로 무기와 유기발포제 있고, 종류로는 탄산 암모니아((NH4)2CO3), 중탄산소다(NaHCO3), 아질산소다(NaNO2)와 염화 암모니늄(NH4Cl)이 있다.

상기 난연제는 고무의 분해온도 이하에서 반응하여 불연성 물질로 되어 고무와 산소와의 접촉을 방지하거나 또 불연성 가스를 방출하여 연소를 방해하는 기능을 가진 약품을 말한다. 폴리머의 연소과정은 단계에 따라 진행하는데 고무의 가열, 화합물의 열화, 고무의 분해, 분해된 가스에의 점화가 연소과정을 이루고 있다. 상기 난연제는 Free radical에 의한 연쇄반응을 지연시키는 연쇄 이동제로, 불에 타지않는 가스(H2O, CO2, NH3 등)를 발생시키고, 분해된 가스의 인화점을 높게 유지하는 화합물로 연소물질 위에서 유리 상의 도막을 형성하여 산소의 접근을 방해하는 화합물이다. 또한, 탄화상태의 생성을 촉진하는 촉매적 기능이 있고, 기질과 흡열 반응으로 분해하여 연소열을 저하하던가 불꽃의 진행을 경감시키는 기능이 있는 재료이다.

상기 윤활제는 고무배합에 첨가하여 잘 미끄러지도록 하는 약품으로 고무의 마찰계수 감소시키는 약품이다. 무기물로 흑연(Graphite), 이황화 몰리브덴(M0S2)이 있고, 유기물로 아민계, 저분자량 폴리에틸렌, 고융점 왁스 등이 있다.

상기 자성 부여제는 생고무에 자성을 띈 금속분말을 혼련하여 성형 가황 후 착자(着磁)시켜 영구자석화 시킨 것으로 페라이트(ferrite)(BaO, 6Fe2O3)가 대표적이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프에서 상기 압축고무의 제조방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

먼저, 합성고무를 배합할 수 있다. 상기 합성고무의 배합은 상기 합성고무를 100으로 놓고 이에 비례하는 각종 배합제의 배합량을 나타내는 값의 단위로 설계한다.

다음, 가장 먼저 원료가 되는 합성고무를 선정(BR, SBR, BR, NBR, EPDM, CR, CSP, EVA, SR, 재생고무 등)하고, 가황제(가교제(황, 유기과산화물, 금속산화물 등))를 선정하고 가황촉진제, 충진제, 연화제(가소제), 노화방지제를 내산화, 내오존성, 내균열, 내굴곡성 등을 고려하여 선정하고, 기타 특수 배합제(내림촉진제, 스코치 방지제, 난연제, 분산제, 착색제, 발포제, 점착부여제 등의 순으로 배합을 설계한다.

본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 해양로프의 제조방법에서 압축고무의 배합은 하기와 같다.

먼저, 원료로 BR, SBR, EPDM, CPE, EVA, CR 또는 CSP 중 어느 하나의 합성고무를 100 중량부 준비하고, 상기 합성고무를 기준으로 가황제로 황, 유기과산화물, 금속산화물 등을 1-10 중량부 혼합하며, 가황촉진제로 M, DM, TT, TS, CZ, ZnO, MgO, PbO 등을 1-10 중량부 혼합하고, 충진제로 Carbon Black, White Carbon Clay, Talc, 탄산칼슘 등을 50-150 중량부 혼합하며, 연화제로 Process Oil(P-3, N-2, A-2), DOP, DOA 사브 등을 5-25 중량부 혼합하고, 노화방지제를 1-8 중량부 혼합하며, 내림촉진제를 0.5-2 중량부 혼합하고, 난연제로 할로겐화합물, 삼산화안티몬, 수산화화합물 등을 10-200 중량부 혼합하며, 스코치방지제로 PVI, CTPI 등을 0.5-2 중량부 혼합하고, 기타 발포제, 분산제, 착색제, 점착부여제 등을 1-10 중량부 혼합한다.

< 실험예 >

가. 고무의 가공

1) 합성고무의 절단

원료인 합성고무의 계량 및 소련(혼련)작업을 용이하게 하기 위하여 진행되는 것으로, 환도식(丸刀式), 기로틴식(Gilotin Type), 압출식, 자동식 등의 절단기를 사용하여 절단한다.

2) 배합(계량) 작업

계량 작업은 원료인 합성고무 및 배합약품을 정확하게 순서대로 계량하여 투입하는 작업을 진행한다.

3) 소련작업(내림작업, Mastication)

소련작업은 합성고무에 전단력과 온도(열)를 주어서 탄성원료 합성고무가 차차로 해중합(解重合)되어 연화되면서 균일한 가소화 상태로 변화게 하는 것으로, 합성고무의 종류에 따라 소련효과가 다르게 나타난다. 내림(소련) 작업시 열발생 요인으로는 합성고무분자 절단 때 열 발생, 고무와 Roll의 마찰력, 공기 중에 산화되어 열 발생이 이루어진다. 소련법에는 저온소련(저온법)과 고온소련(고온법)이 있다.

4) 혼련(Mixing) 작업

혼련작업은 소련된 합성고무에 배합약품을 균등히 혼합하여 분산시키는 작업이며, 혼련 양부(良否)는 직접 제품특성에 영향을 준다. 표면에 흑반점이 나타나면, 유황 분산불량이고, 백반점이 나타나면, 아연화(ZnO), 산화티탄(TiO2), 탄산마그네슘 분산불량으로 나타난다.

혼련작업시 작업표준서 내용로는 ① 배합약품의 첨가순서, ② 혼련롤(쳄버)의 온도(작업온도), ③ 혼련 작업시간, ④ 혼련작업 로터(Rotor) 회전수, ⑤ 혼련된 벳지(Batch)의 중량체크, ⑥ 벳지에서 추출시료의 채취방법, ⑦ 벳지의 LOT NO 부여방법 (배합번호, 작업년월일, 작업자, 색상, 중량, 시험결과(판정)) 등이 명시한다. 배합약품의 첨가순서로는 먼저 소량인 것을 첨가하며, 다량인 것은 뒤에 첨가한다. 단독첨가에 의하여 예비혼합(Pre-mixer)이 좋게 나타낸다. 배합약품별로 투입순서로는 노화방진제, 가황촉진제 투입하며, 이유로는 약품이 소량이고 균등한 분할의 필요로 먼저 첨가한다. 다음으로는 아연화 투입, 연화제,스타아린산 투입으로 진행, 그 다음으로는 휠러 투입한다. 휠러는 입자가 작은 보강성 충진제 먼저 투입하고, 증량성 충진제를 나중에 투입한다. 마지막으로 황 같은 촉진제류를 투입하여 Scorch 방지 의미에서 혼련의 최종단계에 투입하여 마무리한다.

혼련시의 분산불량의 원인으로는 소련이 불충분한 고무에 미리 휠러(filler)를 다량으로 첨가할 때, 칼질을 지나치게 많이 할 때, 롤 간격이 너무 넓을 때, 롤 표면에서 휠러가 압착되어 판상으로 이루어질 때, 롤 온도가 70℃ 이상의 고온인 경우일 때, 유류, 연화제를 먼저 첨가할 때, 벳지량이 너무 많을 때, 휠러의 수분(1% 이상), 조립자의 함유가 있을 때, 유류와 휠러를 혼합하여 첨가할 때, 재련생지(Return)가 많은 경우에 분산불량이 야기된다. Mixer 혼련시 분산이 가장 좋게 되는 투입순서로는 첫 번째 고무투입은 천연고무, 합성고무 순서로 투입하며, 두 번째는 Carbon Black 등 충진제 전부 투입, 다음으로 Mixing(혼련작업) 작업 진행하고, 마지막으로 연화제(Oil) 투입으로 이루어진다. 분산에 신경 써야 하는 약품(분산 안되는 약품)으로는 Carbon Black, Silica(White Carbon) 같은 휠러 등이 Gel 현상 일어나므로 혼련 작업에 신경을 많이 써야 하며, 다른 배합약품으로는 ZnO (아연화), S(유황) 등이 분산이 잘되지 않는 배합약품으로 되어 있다. 고무에 Blooming 발생 원인으로는 미가황시 발생하고, 촉진제 과량 사용시(3Phr 단독 사용시)에 분산불량으로 발생, 노화방지제 과량 사용시에 약품 blooming 발생, S(유황) 과량 사용시에도 가황후 발생, 오일과량 사용 및 Polymer와 상용성이 떨어질 경우에 고무 표면에 오일이 삐져나오는 경우가 발생한다.

5) 가황작업

가황(Vulcanization)은 쇄상고분자 고무속에 있는 불포화 이중결합에 가황제(유황, 금속산화물, 유기과산화물등)의 작용으로 자유자재로 날라 다니던 고무분자가 일종의 망상결합 고분자 고무가 되어 탄성체가 되는 것을 가황이라 한다. 가황작업 요인으로는 열(온도), 시간(가황), 압력에 의해 형성된다.

고무의 가황후에 열성질로는 열의 불량 도체이며, 금형을 가열하여도 속의 고무는 쉽게 가열되지 않는다(비열은 철의 4배 이상임). 열용량(비열×질량)은 배합 및 제품의 대소에 따라 복잡하게 변화하게 형성되며, 가열에 의한 용적변화가 심하고, 수축, 바리(Burr), 공기혼입의 기회가 많다(체적 열팽창률이 철의 22배 임). 점탄성의 변화와 가황(조기 Scorch)이라는 큰 문제가 있으며, 고무의 비열(Specific Heat)로는 물체의 단위중량의 온도를 1℃ 높이는데 소요되는 열량(cal/g.℃) : 비열(정압비열)×10³J(kg.k)로 나타낸다.

고무 가황의 열원으로는 수증기, 열공기, 전열, 액상가열 매체, 액상가열, 고주파 가열법 방사선법으로 이루어진다. 최적 가황도에는 가황곡선, 최적가황(Optimum Cure), 미가황(Under Cure), 과가황(Over Cure)으로 이루어져 있고, 최적가황 시간 설정에는 300% Modulus, 인장강도, 신장율의 3자 조합으로 결정한다.

최적 가황시간은 제품의 사용목적과 용도에 따라 결정되고, 각 요건에 따라 Modulus는 최고의 약간 미달점에서 결정하고, 인장강도는 최고를 약간 지난점에서, 신장은 최저의 약간 미달점에서, 신장 늘음률이 제일 적은점에서, 압축영구 줄음률이 최저의 약간 미달하는 곳에서 결정한다.

나. 압축고무 물성시험

1) 압축고무 물성시험의 목적

압축고무 물성시험 목적으로는 공정관리 시험, 제품 규격시험, 연구개발 시험이 있으며, 공정관리 시험으로는 생산공정에 있어서 원료관리, 가공조건 체크 목적 시험을 하며 점도, 경도, 가황특성 등을 확인한다. 제품 규격시험에는 설정된 각종 규격에 따라 일정한 조건하에서 실시하는 시험이고, 연구개발 시험에는 고무의 특성개선, 신제품, 신재료 개발 목적 시험을 진행하는 것이다..

2) 고무물성 시험의 분류

고무 물성 시험으로는 미가황고무 시험과 가황고무 시험으로 나누어진다. 미가황 고무시험로는 공정중의 관리를 목적으로 소재의 가공성을 시험하는 방법이고, 가공성 시험, 가소도 시험과 무늬(Mooney), 점도(KSM 6605), 스코치 시간(Scorch Time)과 가황판정 시험(KSM 6687) 등이 시험한다. 가황고무의 시험에는 기본적 시험(가황고무의 공통적 평가항목. (KSM 6518준하여))인 경도 시험, 인장 시험(인장강도, 신장율, 인장응력), 저신장응력 시험, 신장 영구늘음 시험, 인열 시험, 압축 시험(스프링 정수시험), 압축 영구줄음 시험, 반발 탄성시험, 박리 시험, 고무와 금속과의 접착시험이 시험한다. 다음으로 상태변화 시험으로는 내구력, 형상변화 등을 처음 상태와 비교하는 시험이며, 노화시험, 내유, 내산, 내알칼리성 시험, 내한성 시험, 오존 균열시험, 내후성 시험, 내수증기성 시험 등이 시험한다. 고무 물성시험에 관련 각 나라별 규격으로 정의하고 있다.

3) 미가황 고무의 시험

미가황 고무의 시험은 공정관리 목적으로 재료가공성 시험이 주목적이다.

ㄱ) 가공성(작업성) 시험

내림성(소련 용이도), 혼련시간, 배합제의 분산도, 가공설비의 전력 소비량, 압출성, 칼렌더성의 특성 시험을 진행한다.

4) 가소도 시험과 무늬점도 시험(고무의 가소성 측정시험)

회전형 가소도계 (Mooney Visconeter)로 Mooney Viscosity와 Scorch Time(t5) 측정한다. 도 3은 Mooney 점도계에 의한 가황속도를 나타낸 그래프를 도시하였다. 무늬점도 시험(Mooney Viscometer)은 100ML M: Mooney 점도. L (Rotor크기: L형-Ø38.10×5.5MM, S형-Ø30.48×5.5MM) 1+4는 1분간 예열시간이며 4: Rotor가 4분동안 2rpm 속도로 회전한 시간이다. 100: 시험온도(℃)으로 나타낸 것이다. 스코치 타임은 125℃ t5(S1 : Scorch1), t35(S2 : Scorch2) : 125℃에서 재료(고무)의 Mooney 점도가 최소값에서 5 또는 35값으로 올라가는데 걸리는 시간을 측정한 것이다. 압출작업시 Scorch Time 예측하는 것이다.

5) 스코치 시간(Scorch Time)과 가황판정 시험

스코치시간 시험은 가공공정중, 저장중, 성형중 즉 가황공정에 유동성이 나빠지는 현상의 원인(Scorch)을 측정하는 것이다. 가황판정 시험으로는 고무의 가황시간 계산(180℃, T90 계산)을 한다. 측정시험설비로는 Rheometer(Monsanto사), Curastometer(일본산) 등이 있고, 가황후 경도, 열 거동성, 가황시간, Scorch Time 등을 예측한다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10; 해양로프 100; 결합부재
200; 긴장부재 210; 압축고무
220; 코드 230; 신축고무

Claims (7)

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5. 해양로프에 탄성 긴장력을 제공하고, 고무 재질로 형성되는 긴장부재; 및
   상기 긴장부재 양측에 결합되고, 상기 긴장부재를 해저 지반에 설치된 구조물 및 각종 계류장치와 연결되는 결합부재를 포함하되,
   상기 긴장부재는,
   합성고무 및 배합제를 합성하여 제조되는 압축고무;
   상기 압축고무 외주면에 구비되는 코드; 및
   상기 코드 외주면에 구비되고, 외부의 충격으로부터 상기 압축고무 및 코드를 보호하는 신축고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양로프.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 합성고무는 부타디엔 고무(BR : Butadiene Rubber), 스티렌 부타디엔 고무(SBR: Styrene-Butadiene Rubber), 아크릴로니트릴부타디엔고무(Acrylonitrile Butadiene Rubber), 클로로프렌고무(Polychloroprene Rubber), 폴리이소프렌 고무(Polyisoprene Rubber), 이소부틸렌 이소프렌 공중합체, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 염소화 폴리에틸렌(Chlorinated Polyethylene Rubber), 클로로설폰화 폴리에틸렌, 아크릴 고무(Acrylic Rubber), 에틸렌 아클릴레이트 공중합체(Ethylene acrylate Copolymer), 불소고무(Fluoroelastomer), 실리콘 고무(Silicone Robber) 또는 폴리우레탄 고무(Polyurethane Elastomer) 중 어느 하나 이상을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 해양로프.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 배합제는 유기 배합제 및 무기 배합제를 포함하되,
   상기 유기 배합제는 내림촉진제(Peptizers), 연화제(Softeners), 점착부여제(Tackifiers), 경화제(Stiffeners), 가황제(Vulcanization Agents), 가황촉진제(Vulcanization Accelerators), 가황촉진조제(Vulcanization promoters of Accelerators), 활성제(Activators of Accelerators), 개질제(Modifiers), 스코치 방지제(Scorth Retarders), 노화 방지제(Age Resisters), 향료,(Odorants), 개미기피제(Termite Repellents), 쥐기피제(Rat Repellents), 방미제(Fungicides), 발포제(Organic Blowing Agents) 및 라텍스 배합제(Latex Compounding Ingredients)를 포함하고,
   상기 무기 배합제는 가황촉진제, 충진제, 착색제, 발포제, 난연제 및 윤활제를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양로프.

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