KR102025746B1

KR102025746B1 - 시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법

Info

Publication number: KR102025746B1
Application number: KR1020170148185A
Authority: KR
Inventors: 박대일
Original assignee: (주)영신
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2019-09-26
Also published as: KR20190052473A

Abstract

본 발명은 시트상의 접착성 가스켓을 이용하여 파형 이음강관을 제조하는 방법에 관한 것이며, 본 발명에 따른 시트상의 접착성 가스켓은 접착제가 도포되어 파형강관의 이음부분에 1차적으로 가접착된 상태에서 순차적으로 고무가스켓, 강관 연결밴드를 상, 하층으로 적층 켜 접착작업을 수행하는 것에 의해 대형의 파형 강관의 이음작업을 보다 원활하고 효율적으로 수행할 수 있는 효과 내지 장점이 있다

Description

시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법{Manufacturing method of corrugated steel pipe using watertight adhesive gasket}

본 발명은 오수 및 하수의 배수, 상수 및 산업용수의 공급 등의 용도로 사용되는 파형 이음강관에 관한 것이며 상세하게는 연결부분의 수밀성을 개선한 파형 이음강관의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 파형강관(corrugated steel pipe)은 용융아연도금강판을 파형(물결)으로 굴곡시켜 나선형으로 감으면서 좌우측의 단부를 접어서 결속시켜 파형관 형상으로 제조하며, 경량이면서 취급도 용이하고 또 조립 및 시공이 간편하여 오수 및 하수의 배수관, 상수 및 산업용수의 공급관으로 많이 사용되고 있다.

상기한 파형강관(corrugated steel pipe)을 지하 등에 매설하여 시공하는 경우에 사공하는 길이에 따라 다수개의 파형강관(corrugated steel pipe)을 연결하면서 시공하여야 하기 때문에 연결부분은 필연적으로 발생하며, 또 파형강관(corrugated steel pipe)은 지하 등에 매설하기 때문에 연결부분이 시간이 경과함에 따라 토압, 침하작용 등으로 미세한 변형이 발생하여 변형된 연결부분의 틈 사이로 누수현상이 나타나거나 파형강관의 내부로 지하수 또는 침출수 등의 유입에 따른 문제점이 발생하고 있다.

종래에는 주로 커플링 밴드, 슬리브, 고무조인트 등을 사용하여 파형강관을 연결하고 있었으나, 종래기술로는 만족할 만한 수밀성을 얻지 못하고 있으므로 수밀성을 개선하는 파형강관의 연결기술에 관하여 연구, 개발이 계속되고 있다.

파형강관의 연결과 관련된 선행기술로 예를 들면, 특허문헌1에 파형강관에 있어서, 연결하고자 하는 두 개의 파형강관(1)과, 상기 파형강관(1) 간의 접합면(2) 원주면을 따라 둘러싸는 패킹(3)과, 상기 패킹(3)의 외면을 감싸는 밴드(5)를 포함하여 구성되며, 상기 패킹(3)은 내부에 하나 이상의 홈(4)이 형성되고, 상기 파형강관(1)은 패킹(3)에 형성된 홈(4)에 끼워지는 돌기(6)가 형성되어 밴드(5)를 죌수록 돌기(6)가 홈(4)에 깊이 삽입됨으로써 수밀성이 향상되며, 상기 패킹(3)은 파형강관의 결합부 형상과 일치하는 모양으로 형성되고, 상기 패킹(3)은 일부가 절개되어 있는 절개부(3a)가 형성되어 있는 것이 특징인 수밀성이 향상된 일체형 파형강관을 개시하고 있으며, 특허문헌2에는 파형강관의 외경을 감싸는 수밀성 시트와, 상기 수밀성 시트의 외경을 감싸는 체결밴드와, 상기 체결밴드의 선단에 형성된 체결부재와, 상기 체결부재에 형성된 다수의 관통공과, 상기 관통공에 볼트를 관통시켜 너트로 결합되는 분할형 파형강관 커플링 밴드에 있어서, 상기 수밀성 시트와 상기 체결밴드는 일체로 형성되되,상기 수밀성 시트는 상기 체결밴드의 내부면에 사출기로 발포체가 도포되어 상기 체결밴드의 내부면과 결합되는 것을 특징으로 하는 시트 일체형 파형강관 커플링 밴드를 개시하고 있으나, 상기 선행기술들은 강관 연결수단에 대한 구조적 특성을 갖는 기술이며, 또 특허문헌3(대한민국 등록특허공보 등록번호 10- 1046849호)에 외주면에 돌출부가 나선형으로 형성되어 있는 양 파형관을 연결함에 있어서, 연결하고자 하는 양 파형관의 연결 부위에 대면하는 수팽윤성 수지층; 상기 수팽윤성 수지층을 내면에 포함하고, 시공시 양 파형관에 접착되는 열접착성 수지층; 및 상기 열접착성 수지층을 내면에 포함하는 최외곽층인 연질 쿠션층으로 이루어진 3중 구조로 구성되는 파형관 연결용 수밀 시트를 개시하고 있으며, 상기 선행기술은 접착성을 고려한 기술이지만 시간 경과에 따라 접착성분의 경화로 인하여 연결부분이 이탈하는 문제점이 있다.

본 출원인은 수밀성 접착 가스켓을 이용하여 간단한 공정에 의해 파형강관의 연결부분의 수밀성이 개선되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

특허문헌1; 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0981919호. 특허문헌2; 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0989438호 특허문헌3; 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1046849호

본 발명은 오수 및 하수의 배수관, 상수 및 산업용수의 공급관으로 사용되는 파형강관(corrugated steel pipe)을 시트상의 접착성 가스켓을 이용하여 연결한 파형 이음강관의 제조방법을 목적으로 하며, 보다 상세하게는 오수 및 하수의 배수관, 상수 및 산업용수의 공급관으로 사용되는 파형강관(corrugated steel pipe)의 연결부분에 접착제가 도포된 시트상의 접착성 가스켓을 이용하여 수밀성이 개선된 파형 이음강관의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다

본 발명의 목적인 시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법을 위한 해결수단으로는 한 쌍의 파형강관(A, B)을 연결하여 파형 이음강관을 제조하는 방법에 있어서, 한 쌍의 파형강관(A, B)을 연결하기 위하여 각각의 단부를 긴밀하게 연결한 이음부(C)의 외주 표면으로 시트상의 접착성 가스켓(1)을 접합시킨 후, 시트상의 접착성 가스켓(1)의 외주 표면으로 고무가스켓(2)을 결합한 다음, 그 위부로 강관용 연결밴드(3)를 장착하여 파형강관(A, B) 접속부분의 외주를 긴밀하게 조여 밀착시키는 것으로 이루어진다.

상기 본 발명에 따른 파형강관(A, B)은 용융아연도금 파형강관(corrugated steel pipe) 또는 우레탄 수지가 피복된 용융아연도금 파형강관(corrugated steel pipe) 등 특별하게 제한되는 것은 아니며, 우레탄 수지 피복 용융아연도금 파형강관(corrugated steel pipe)이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 시트상의 접착성 가스켓(1)은 시트 내지 테이프 형상으로 제작된 부직포 또는 합성수지 재질의 스폰지에 접착제(P)를 도포 또는 함침시키는 방법 등에 의해 제작하는 것으로 이루어진다.

상기 시트상의 접착성 가스켓(1)의 제작에 사용되는 접착제(P)는 에폭시 수지로 조성되는 주성분(a)과 경화제, 경화촉진제 및 무기충전제로 조성되는 경화성분(b)으로 이루어지는 상온 경화성 2액형 에폭시 접착제가 선택된다.

상기 상온 경화성 2액형 에폭시 접착제의 주성분(a)으로 조성되는 에폭시 수지는 분자 내에 2이상의 글리시딜기를 함유하는 잘 알려진 에폭시 수지이면 가능하며 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시수지, 페놀노볼락형 에폭시수지, 크레졸 노볼락형 에폭시수지, 나프탈렌형 에폭시수지 중에서 1이상의 성분이 선택된다.

또 상기 경화성분(b)으로 조성되는 경화제는 상온 경화제로서 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 지방족 아민, 변형 지방족 아민, 지환족 아민, 변형 지환족 아민, 제2급, 제3급 아민들로부터 선택되는 1이상의 성분이 조성되고, 경화촉진제로는 이미다졸계 경화촉진제를 포함할 수 있으며, 예들 들면 이미다졸, 이소이미다졸, 2-메틸 이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2,4-디메틸이미다졸, 부틸이미다졸, 2-헵타데센일-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-운데센일이미다졸, 1-비닐-2-메틸이미다졸,2-n-헵타데실이미다졸, 2-운데실이미다졸등이 포함된다.

또 무기충전제로는 탄산칼슘, 건식 실리카(Fumed silica; SiO₂), 이산화티탄(TiO₂) 및 알루미나로부터 선택되는 하나 이상의 성분이 배합되는 것으로 이루어지며 무기충전제는 20 ~ 50㎛의 입도를 갖는 무기충전제를 선택하는 것이 바람직하다.

상기 경화제는 에폭시수지 100중량부에 대하여 50 ~ 80중량부로 배합되고, 상기 경화촉진제는 0.1 ~ 10중량부로 배합되며, 무기충전제는 20 ~ 55중량부로 배합된다.

그리고 본 발명에 따른 상기 경화성분(b)에는 상기 경화제 및 경화촉진제 외에 아민계의 분산제, 실리콘계의 소포제, 점증제, 접착촉진제, 평활제, 안료 등 다양한 첨가제 들이 사용될 수 있으며, 이들 첨가제 성분은 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 공지된 성분이므로 본 발명의 기술분야에 속하는 숙련자이면 쉽게 구입하여 본 발명에 적의 조성할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 상기 고무가스켓(2) 및 강관용 연결밴드(3) 역시 본 발명에 속하는 기술 분야에서 종래 파형강관을 연결하는 방식에서 널리 사용되고 있는 기존의 고무가스켓 내지 강관용 연결밴드를 선택 사용하며, 본 발명의 기술분야에 속하는 숙련자이면 기존의 고무가스켓 내지 강관용 연결밴드를 선택 사용하는데 어려움이 없으므로 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 제조방법에 따라 시트상의 접착성 가스켓을 이용하여 연결된 파형 이음강관은 시트상의 접착성 가스켓이 파형강관의 이음부분 표면에 1차적으로 접촉되어 가접착된 상태에서 순차적으로 고무가스켓, 강관 연결밴드를 상, 하층으로 적층 시켜 접착작업을 수행하는 것에 의해 대형의 파형 강관의 이음작업을 보다 원활하고 효율적으로 수행할 수 있는 효과 내지 장점이 있다.

도 1는 본 발명의 파형강관을 연결한 부분에 시트상 접착성 가스켓와 고무가스켓 및 강관 연결밴드가 접착되는 적층구조의 단면을 대략적으로 나타낸 도면

이하에서는 실시예 및 시험예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 아래 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

도 1는 본 발명의 파형강관을 연결한 부분에 시트상 접착성 가스켓와 고무가스켓 및 강관연결용 연결밴드가 접착되는 적층구조의 단면을 대략적으로 나타낸 도면으로써, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 시트상의 접착성 가스켓(1)을 이용하여 파형강관을 연결하여 파형 이음강관의 제작 과정을 개략적으로 설명하면,

먼저, 연결하려는 한 쌍의 파형강관(A, B)의 연결부분이 되는 각각의 단부를 긴밀하게 접합되도록 하기 위하여 가공한 다음, 한 쌍의 파형강관(A, B)의 단부를 서로 밀착시켜 연결한 이음부(C)의 외주 표면에 본 발명에 따른 시트상 접착성 가스켓(1)을 파형강관(A, B)의 표면의 요철(파형)형상에 따라 긴밀하게 접촉되도록 밀착시켜 접착시킨 후, 기존의 고무가스켓(2)을 결합하고 순차적으로 기존의 강관연결용 밴드(3)를 장착하여 긴밀하게 조여 연결을 마무리한다.

상기 본 발명에 따른 시트상 접착성 가스켓(1)은 그 재질이 부직포 내지 합성수지 스폰지이므로 유연성이 있어 파형강관(A, B)의 표면형상(파형)에 따라 긴밀하게 밀착시켜 접착이 가능하며, 또 이음부(C)의 외주면에 1차적으로 시트상의 접착성 가스켓(1)이 부착되어 가접착상태에서 순차적으로 고무가스켓(2) 및 강관연결용 밴드(3)가 적층되면서 경화에 의해 접착되므로, 가스켓(1), 고무가스켓(2) 및 강관연결용 밴드(3)가 적층작업이 원활하고 접촉면을 보다 긴밀하게 밀착시킬 수 있어 이음부(C)의 수밀성이 보다 향상되고 특히 대형 파형강관의 이음작업에 보다 효율적이다

<실시예 1 내지 3>

아래 [표 1]에 나타낸 조성 및 비율에 따라 재료를 배합하고 균일하게 혼합한 다음 서서히 탈포하여 본 발명에 따른 상온 경화성 2액형 에폭시 접착제(P)를 제조하였다.

성분		실시예1(중량부)	실시예2(중량부)	실시예3(중량부)
제1액	비스페놀 F형 에폭시수지	80	75	50
제1액	페놀노볼락형 에폭시수지	20	25	50
제2액	아민 경화제	50	55	60
	경화촉진제	5	8	10
	탄산칼슘	30	30	35
	점도조절제	5	5	5
	접착촉진제	5	10	10
	소포제	3	3	3

<시험예 1 내지 3>

상기 <실시예1 내지 실시예3>에서 제조한 접착체(P)를 부직포에 도포하여 본 발명에 따른 시트상 접착성 가스켓을 제작하였다.

시험을 위해 준비한 직경 600mm 두께 2.0mm의 파형강관을 상기 제작한 시트상 접착성 가스켓을 이용하여 상기한 파형강관 연결공정에 의해 상호 연결하여 파형 이음강관을 제작하였다.

상기 제작한 파형 이음강관의 이음부분에 대하여 수밀성 시험을 시험하고 그 결과를 아래 [표 2]로 나타내었다(수밀특성값; 누수없음;◎, 소량누수 있음○, 누수가 발생×로 표시하였음)

시험항목		실시예1	실시예2	실시예3
수밀특성	2시간 정치	◎	◎	◎
수밀특성	90KPa 수압하	◎	◎	◎

1; 시트상 접착성 가스켓, 2;고무가스켓, 3;연결용 밴드,
A, B; 파형강관, C; 이음부(연결부)

Claims

한 쌍의 파형강관(A, B)을 연결하여 파형 이음강관을 제조하는 방법에 있어서, 한 쌍의 파형강관(A, B)을 연결하기 위하여 각각의 단부를 긴밀하게 연결한 연결부(C)의 외주 표면으로, 에폭시수지로 조성되는 주성분(a)과 경화제, 경화촉진제 및 무기충전제로 조성되는 경화성분(b)으로 이루어지는 상온 경화성 2액형 에폭시 접착제(P)를 부직포 시트 또는 합성수지 재질의 스폰지에 함침시켜 제작한 시트상의 접착성 가스켓(1)을 접합시킨 후, 시트상의 접착성 카스켓(1)의 외주 표면으로 고무가스켓(2)을 결합한 다음, 그 위부로 강관용 연결밴드(3)를 장착하고 긴밀하게 조여 한 쌍의 파형강관(corrugated steel pipe)을 연결하는 것을 특징으로 하는 시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법.
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청구항 1에 있어서, 주성분(a)의 에폭시 수지는 분자 내에 2이상의 글리시딜기를 함유하는 에폭시 수지인 비스페놀 A형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시수지, 페놀노볼락형 에폭시수지, 크레졸 노볼락형 에폭시수지, 및 나프탈렌형 에폭시수지 중에서 1 이상의 성분이 선택되는 것을 특징으로 하는 시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법.
청구항 3에 있어서, 경화성분(b)의 경화제는 상온 경화제로서 지방족 아민, 변형 지방족 아민, 지환족 아민, 변형 지환족 아민, 제2급 아민 및, 제3급 아민들로부터 1이상의 성분이 선택되고, 에폭시 수지 100중량부 기준으로 경화제 50 ~ 80중량부가 조성되는 것을 특징으로 하는 시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법.
청구항 3에 있어서, 경화성분(b)의 경화촉진제로는 이미다졸, 이소이미다졸, 2-메틸 이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2,4-디메틸이미다졸, 부틸이미다졸, 2-헵타데센일-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-운데센일이미다졸, 1-비닐-2-메틸이미다졸,2-n-헵타데실이미다졸, 2-운데실이미다졸로부터 1 이상의 성분이 선택되고, 에폭시 수지 100중량부 기준으로 경화촉진제 0.1 ~ 10중량부가 조성되는 것을 특징으로 하는 시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법.
청구항 3에 있어서, 경화성분(b)의 무기충전제로는 탄산칼슘, 건식 실리카(Fumed silica; SiO₂), 이산화티탄(TiO₂) 및 알루미나로부터 1 이상의 성분이 선택되고, 에폭시 수지 100중량부 기준으로 무기충전제 20 ~ 55중량부가 조성되는 것을 특징으로 하는 시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법.
청구항 3에 있어서, 경화성분(b)에 추가로 분산제, 실리콘계의 소포제, 점증제, 접착촉진제, 평활제 및 안료로부터 1 이상의 성분이 선택되는 것을 특징으로 하는 시트상의 접착성 가스켓을 이용한 파형 이음강관의 제조방법.
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