KR102439480B1 - 로프 고정용 h형 클램프 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로프 고정용 H형 클램프 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원유 탱커, 화물선, 화객선, 객선, 군함 등의 선박용 또는 도선용에 사용되는 클램프로서, 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 로프 고정용 H형 클램프 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

로프 고정용 H형 클램프 및 이의 제조방법{H type clamp for fixing rope and manufacturing method thereof}
본 발명은 로프 고정용 H형 클램프 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원유 탱커, 화물선, 화객선, 객선, 군함 등의 선박용 또는 도선용에 사용되는 클램프로서, 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 로프 고정용 H형 클램프 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 와이어로프 또는 섬유로프는 단면이 꽃무늬 형태로 철선 또는 섬유(폴리프로필렌 로프, 폴리에스테르 로프, 나일론 로프, 마 로프, UHWPE 로프 등)를 꼬아 만든 긴 로프로서, 이러한 와이어로프 또는 섬유로프는 선박용, 도선용, 정박(MOORING)용, 견인용, 닻줄용, 어업용, 양식용, 통발용, 육상용, SLING용, 레크레이션 및 스포츠용 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
이와 같은 와이어로프 또는 섬유로프는 이를 고정시킬 수 있는 다양한 클램프가 사용될 수 있는데, 그 사용 용도에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다.
한편, 종래의 4밀리마닐라로프로 고정(씨징)한 와이어로프 또는 섬유로프는 시간의 경과에 따라 무게에 의한 연신율이나 외력이나 진동에 의해 결속이 느슨해져 미끄러지고 이탈되는 문제점이 있었다. 또한, 선박용 또는 도선용 사다리에 씨징로프로 결속시 외력에 의한 씨징로프의 파단으로 인해 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.
그리고, 종래의 클램프에 체결된 와이어로프 또는 섬유로프는 외력이나 진동에 의해 클램프에서 점차 빠져 분리, 이탈되는 문제가 있었다.
또한, 선박용 또는 도선용에 클램프를 사용할 시에는 필수적으로 해수 내식성을 요구하지는 이를 만족하지 못한 문제가 있었다.
본 발명의 H형 클램프는 로프를 고정하는 힘 및 강도가 우수할 뿐만 아니라, 오랜 시간 사용가능하며, 추가적으로 난연성 또한 가져, 선박용 또는 도선용에 적합하게 사용될 수 있으리라 판단되어 본 발명을 완성하였다.
한국 등록특허번호 제10-0982340호(공고일 : 2010.09.15)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 로프 고정용 H형 클램프 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 로프 고정용 H형 클램프는 H형 알루미늄 합금 판재 및 H형 알루미늄 합금 판재의 표면에 형성된 코팅층을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 코팅층은 실란개질 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 인산이온 전구체 및 아연이온 전구체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 불포화 폴리에스테르 수지는 올소-타입(ortho-type) 불포화 폴리에스테르 수지일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, H형 알루미늄 합금 판재는 Al-Mg-Si 합금일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, H형 알루미늄 합금 판재는 전체 중량%의 대하여, 규소(Si) 0.31 ~ 0.47 중량%, 철(Fe) 0.10 ~ 0.16 중량%, 구리(Cu) 0.008 ~ 0.014 중량%, 망간(Mn) 0.004 ~ 0.006 중량%, 마그네슘(Mg) 0.46 ~ 0.70 중량%, 크롬(Cr) 0.004 ~ 0.006 중량%, 아연(Zn) 0.004 ~ 0.006 중량%, 티타늄(Ti) 0.011 ~ 0.018 중량% 및 잔량의 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 로프는 와이어로프 또는 섬유로프일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 로프는 선박용, 도선용 또는 건축용일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 코팅층은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 불포화 폴리에스테르 수지 70 ~ 90 중량부, 인산이온 전구체 5 ~ 15 중량부 및 아연이온 전구체 8 ~ 17 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 인산이온 전구체는 Na3PO4 및 (NH4)3PO4를 1 : 0.6 ~ 1.4 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 코팅층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 팽창 펄라이트 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021146327415-pat00001
상기 화학식 1에 있어서, R6, R7 및 R8는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기, C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기, 페닐기 또는 알킬페닐기이다.
[화학식 2]
Figure 112021146327415-pat00002
상기 화학식 2에 있어서, R1, R2 및 R5는 각각 독립적으로, -H, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 알콕시기이며, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, n은 5 ~ 50을 만족하는 유리수이다.
한편, 본 발명의 로프 고정용 H형 클램프의 제조방법은 액상의 코팅 수지 조성물을 준비하는 제1단계, H형 알루미늄 합금 판재를 상기 액상의 코팅 수지 조성물에 침지시키는 제2단계 및 침지시킨 H형 알루미늄 합금 판재를 경화시켜 상기 H형 알루미늄 합금 판재의 표면에 코팅층을 형성하는 제3단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 액상의 코팅 수지 조성물은 실란개질 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 인산이온 전구체, 아연이온 전구체, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 팽창 펄라이트가 혼합된 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021146327415-pat00003
상기 화학식 1에 있어서, R6, R7 및 R8는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기, C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기, 페닐기 또는 알킬페닐기이다.
[화학식 2]
Figure 112021146327415-pat00004
상기 화학식 2에 있어서, R1, R2 및 R5는 각각 독립적으로, -H, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 알콕시기이며, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, n은 5 ~ 50을 만족하는 유리수이다.
본 발명의 로프 고정용 H형 클램프 및 이의 제조방법은 원유 탱커, 화물선, 화객선, 객선, 군함 등의 선박용 또는 도선용에 사용되는 클램프로서, 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수하다.
도 1은 본 발명에 따른 로프 고정용 H형 클램프를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 로프 고정용 H형 클램프를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 로프 고정용 H형 클램프에 로프를 배치한 것을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 로프 고정용 H형 클램프를 사용하여 로프를 고정시킨 것을 나타낸 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 로프 고정용 H형 클램프는 원유 탱커, 화물선, 화객선, 객선, 군함 등의 선박용 또는 도선용에 사용되는 클램프로써, 로프 고정용 H형 클램프에 로프가 끼워지도록 배치한 후, 로프 고정용 H형 클램프를 프레스 장치를 통해 가압하여 로프를 고정시키는데 이용될 수 있다.
본 발명의 로프 고정용 H형 클램프(10)는 H형 알루미늄 합금 판재 및 H형 알루미늄 합금 판재의 표면에 형성된 코팅층을 포함할 수 있다.
이 때, 로프는 와이어로프 또는 섬유로프일 수 있고, 선박용, 도선용 또는 건축용으로 사용되는 로프일 수 있다. 또한, 섬유로프는 폴리프로필렌 로프, 폴리에스테르 로프, 나일론 로프, 마 로프 또는 UHWPE 로프일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 다시 말해, 본 발명의 로프 고정용 H형 클램프(10)는 선박용 마닐라 로프, 와이어 등 각종 로프에 사용될 수 있다.
먼저, H형 알루미늄 합금 판재는 도 1에 도시된 바와 같이, H형태를 가지는 알루미늄 합금 소재의 판재이다. 구체적으로, H형 알루미늄 합금 판재는 Al-Mg-Si 합금일 수 있다.
또한, H형 알루미늄 합금 판재는 전체 중량%의 대하여, 규소(Si) 0.31 ~ 0.47 중량%, 바람직하게는 0.35 ~ 0.43 중량%, 철(Fe) 0.10 ~ 0.16 중량%, 바람직하게는 0.11 ~ 0.15 중량%, 구리(Cu) 0.008 ~ 0.014 중량%, 바람직하게는 0.01 ~ 0.013 중량%, 망간(Mn) 0.004 ~ 0.006 중량%, 바람직하게는 0.0045 ~ 0.0055 중량%, 마그네슘(Ma) 0.46 ~ 0.70 중량%, 바람직하게는 0.52 ~ 0.64 중량%, 크롬(Cr) 0.004 ~ 0.006 중량%, 바람직하게는 0.0045 ~ 0.0055 중량%, 아연(Zn) 0.004 ~ 0.006 중량%, 바람직하게는 0.0045 ~ 0.0055 중량%, 티타늄(Ti) 0.011 ~ 0.018 중량%, 바람직하게는 0.013 ~ 0.017 중량% 및 잔량의 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
다음으로, 코팅층은 실란개질 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 인산이온 전구체 및 아연이온 전구체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 실란개질 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 인산이온 전구체 및 아연이온 전구체를 포함할 수 있다.
실란개질 아크릴 수지는 유-무기 하이브리드 실란개질 아크릴 수지로서, 음이온성을 가질 수 있다. 또한, 실란개질 아크릴 수지는 고형분을 27 ~ 33중량%, 바람직하게는 28 ~ 32중량%, 더욱 바람직하게는 29 ~ 31중량%로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실란개질 아크릴 수지는 pH가 6 ~ 11, 바람직하게는 7 ~ 10, 더욱 바람직하게는 8 ~ 9일 수 있다. 또한, 실란개질 아크릴 수지는 점도가 200 cps(25℃) 이하, 바람직하게는 100 cps(25℃) 이하, 더욱 바람직하게는 10 ~ 100 cps(25℃)일 수 있다. 또한, 본 발명의 실란개질 아크릴 수지는 유리전이온도(Tg)가 -20 ~ 20℃, 바람직하게는 -10 ~ 10℃, 더욱 바람직하게는 -5 ~ 5℃일 수 있다.
불포화 폴리에스테르 수지는 일반적으로 디카르복실산과 다가알코올을 축합 중합시켜 제조한 수지이며, 디카르복실산의 종류에 따라 올소-타입(ortho-type), 이소-타입(iso-type) 및 테레-타입(tere-type) 불포화폴리에스테르 수지가 제조되며, 본 발명의 가장 바람직한 불포화 폴리에스테르 수지는 무수프탈산을 사용하여 제조된 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지일 수 있다.
한편, 본 발명의 코팅층은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 불포화 폴리에스테르 수지 70 ~ 90 중량부, 바람직하게는 75 ~ 85 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 이와 같은 중량부 범위를 벗어나게 된다면 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 효과를 모두 만족하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
인산이온(PO4 3-) 전구체는 Na3PO4, K3PO4, H3PO4, Cr3(PO4)2·nH2O 및 (NH4)3PO4 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 Na3PO4 및 (NH4)3PO4를 포함할 수 있다. 구체적으로, 인산이온 전구체는 Na3PO4 및 (NH4)3PO4를 1 : 0.6 ~ 1.4 중량비, 바람직하게는 1 : 0.8 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있으며, 만일 이와 같은 중량비 범위를 벗어나게 된다면 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 효과를 모두 만족하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
나아가, 본 발명의 코팅층은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 인산이온 전구체 5 ~ 15 중량부, 바람직하게는 8 ~ 12 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 이와 같은 중량부 범위를 벗어나게 된다면 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 효과를 모두 만족하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
아연 이온(Zn2+) 전구체는 Zn(NO3)2, ZnSO4 및 ZnO 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 Zn(NO3)2을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 코팅층은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 아연 이온 전구체 8 ~ 17 중량부, 바람직하게는 11 ~ 15 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 이와 같은 중량부 범위를 벗어나게 된다면 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 효과를 모두 만족하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
나아가, 본 발명의 코팅층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 팽창 펄라이트 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있고, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 팽창 펄라이트를 더 포함할 수 있다.
Figure 112021146327415-pat00005
상기 화학식 1에 있어서, R6, R7 및 R8는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기, C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기, 페닐기 또는 알킬페닐기이고, 바람직하게는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 메틸기이다.
Figure 112021146327415-pat00006
상기 화학식 2에 있어서, R1, R2 및 R5는 각각 독립적으로, -H, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, 바람직하게는 C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 C1 ~ C3의 직쇄형 알킬기이다.
상기 화학식 2에 있어서, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 알콕시기이고, 바람직하게는 메톡시기 또는 에톡시기이다.
상기 화학식 2에 있어서, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
상기 화학식 2에 있어서, n은 5 ~ 50을 만족하는 유리수이고, 바람직하게는 15 ~ 25을 만족하는 유리수이다.
팽창 펄라이트(expanded perlite)는 진주암을 약 1400도의 온도에서 소성하여 내부 발포를 통해 생산되는 인공 경량 골재의 일종으로 비중은 약 0.2인 경량 소재이다. 팽창 펄라이트는 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화철(Fe2O3), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O) 및 산화나트륨(Na2O)을 포함할 수 있고, 기타 성분들을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 팽창 펄라이트는 전체 중량%에 대하여 이산화규소(SiO2) 70 ~ 75 중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 0.5 중량%, 산화철(Fe2O3) 0.15 ~ 1.5 중량%, 산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 2.0 중량%, 산화칼륨(K2O) 1.0 ~ 4.0 중량%, 산화나트륨(Na2O) 2.5 ~ 5.0 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 12 ~ 16 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 팽창 펄라이트는 단위용적중량이 0.02 ~ 0.1 g/cc, 바람직하게는 0.06 ~ 0.9 g/cc일 수 있다.
한편, 본 발명의 코팅층은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 20 ~ 40 중량부, 바람직하게는 25 ~ 35 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 이와 같은 중량부 범위를 벗어나게 된다면 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 효과를 모두 만족하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 코팅층은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 20 ~ 40 중량부, 바람직하게는 25 ~ 35 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 이와 같은 중량부 범위를 벗어나게 된다면 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 효과를 모두 만족하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 코팅층은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 팽창 펄라이트 5 ~ 15 중량부, 바람직하게는 8 ~ 12 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 이와 같은 중량부 범위를 벗어나게 된다면 로프를 고정하는 힘, 강도 및 해수 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 난연성 또한 우수한 효과를 모두 만족하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
나아가, 본 발명의 로프 고정용 H형 클램프의 제조방법은 제1단계 내지 제3단계를 포함한다.
먼저, 본 발명의 로프 고정용 H형 클램프의 제조방법의 제1단계는 액상의 코팅 수지 조성물을 준비할 수 있다.
액상의 코팅 수지 조성물은 실란개질 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 인산이온 전구체, 아연이온 전구체, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 팽창 펄라이트가 혼합된 것일 수 있다. 또한, 액상의 코팅 수지 조성물은 액상을 유지하기 위해 유기용매가 더 혼합되어 있을 수 있고, 유기용매로서 당업계에서 사용하고 있는 다양한 유기용매가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 메틸에틸케톤을 사용할 수 있다.
구체적으로, 액상의 코팅 수지 조성물은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 불포화 폴리에스테르 수지 70 ~ 90 중량부, 바람직하게는 75 ~ 85 중량부, 인산이온 전구체 5 ~ 15 중량부, 바람직하게는 8 ~ 12 중량부, 아연이온 전구체 8 ~ 17 중량부, 바람직하게는 11 ~ 15 중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 20 ~ 40 중량부, 바람직하게는 25 ~ 35 중량부, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 20 ~ 40 중량부, 바람직하게는 25 ~ 35 중량부, 팽창 펄라이트 5 ~ 15 중량부, 바람직하게는 8 ~ 12 중량부 및 유기용매 60 ~ 100 중량부, 바람직하게는 70 ~ 90 중량부가 혼합된 것일 수 있다. 또한, 인산이온 전구체는 Na3PO4 및 (NH4)3PO4를 1 : 0.6 ~ 1.4 중량비, 바람직하게는 1 : 0.8 ~ 1.2 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 로프 고정용 H형 클램프의 제조방법의 제2단계는 H형 알루미늄 합금 판재를 제1단계에서 준비한 액상의 코팅 수지 조성물에 침지시킬 수 있다.
H형 알루미늄 합금 판재는 도 1에 도시된 바와 같이, H형태를 가지는 알루미늄 합금 소재의 판재이고, 구체적으로, H형 알루미늄 합금 판재는 Al-Mg-Si 합금일 수 있고, 제1단계의 침지는 20 ~ 30℃에서 1 ~ 20분, 바람직하게는 8 ~ 12분 동안 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 로프 고정용 H형 클램프의 제조방법의 제3단계는 제2단계에서 침지시킨 H형 알루미늄 합금 판재를 경화시켜 H형 알루미늄 합금 판재의 표면에 코팅층을 형성할 수 있다. 달리 말하면, 액상의 코팅 수지 조성물이 H형 알루미늄 합금 판재의 표면에 경화되어 코팅층을 형성할 수 있는 것이다.
또한, 경화는 액상의 코팅 수지 조성물에서 꺼낸 H형 알루미늄 합금 판재를 20 ~ 30℃에서 30 ~ 150분, 바람직하게는 70 ~ 110분 동안 건조시켜 경화를 진행할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
준비예 1 : 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지의 제조
에틸렌글리콜(ethylene glycol) 40몰, 프로필렌글리콜(propylene glycol) 70몰, 프탈산무수물(phthalic anhydride) 40몰, 무수말레인산(maleic anhydride) 60몰로 다가산과 다가알코올의 당량비를 100 : 110로 하여 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
실시예 1 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 80 중량부, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 30 중량부, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 30 중량부, 단위용적중량이 0.07 ± 0.015g/cc인 팽창 펄라이트(경동세라텍, 파인셀) 10 중량부, 인산이온 전구체 10 중량부, 아연이온 전구체 13 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 인산 이온 전구체로서 Na3PO4와 (NH4)3PO4이 1 : 1 중량비로 혼합된 것을 사용하였고, 아연이온 전구체로서 Zn(NO3)2를 사용하였다.
Figure 112021146327415-pat00007
상기 화학식 3에 있어서, R6, R7 및 R8는 메틸기이다.
Figure 112021146327415-pat00008
상기 화학식 4에 있어서, R1, R2 및 R5는 메틸기이고, R3 및 R4는 메톡시기이며, B1 및 B2는 -CH2CH2CH2-이고, B3 및 B4는 -CH2CH2-이며, n은 20을 만족하는 유리수이다.
(2) 몸체의 두께가 5cm인 H형 6063 알루미늄 합금 판재를 준비하고, 준비한 H형 6063 알루미늄 합금 판재를 제조한 액상의 코팅 수지 조성물에 10분 동안 침지시켰다.
(3) 액상의 코팅 수지 조성물에 침지시킨 H형 6063 알루미늄 합금 판재를 25℃에서 90분 동안 건조함으로서 경화시켜, H형 6063 알루미늄 합금 판재의 표면에 0.5mm의 두께로 코팅층을 형성하여 로프 고정용 H형 클램프를 제조하였다.
실시예 2 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 60 중량부, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 30 중량부, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 30 중량부, 단위용적중량이 0.07 ± 0.015g/cc인 팽창 펄라이트(경동세라텍, 파인셀) 10 중량부, 인산이온 전구체 10 중량부, 아연이온 전구체 13 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 인산 이온 전구체로서 Na3PO4와 (NH4)3PO4이 1 : 1 중량비로 혼합된 것을 사용하였고, 아연이온 전구체로서 Zn(NO3)2를 사용하였다.
실시예 3 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 30 중량부, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 30 중량부, 단위용적중량이 0.07 ± 0.015g/cc인 팽창 펄라이트(경동세라텍, 파인셀) 10 중량부, 인산이온 전구체 10 중량부, 아연이온 전구체 13 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 인산 이온 전구체로서 Na3PO4와 (NH4)3PO4이 1 : 1 중량비로 혼합된 것을 사용하였고, 아연이온 전구체로서 Zn(NO3)2를 사용하였다.
실시예 4 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 로프 고정용 H형 클램프을 제조하였다. 다만 실시예 1과 달리 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 대신 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 40몰, 프로필렌글리콜(propylene glycol) 70몰, 이소프탈산(isophthalic acid) 40몰, 무수말레인산(maleic anhydride) 60몰로 다가산과 다가알코올의 당량비를 100 : 110로 하여 제조된 이소-타입 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하여, 최종적으로 로프 고정용 H형 클램프를 제조하였다.
실시예 5 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 80 중량부, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 30 중량부, 단위용적중량이 0.07 ± 0.015g/cc인 팽창 펄라이트(경동세라텍, 파인셀) 10 중량부, 인산이온 전구체 10 중량부, 아연이온 전구체 13 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 인산 이온 전구체로서 Na3PO4와 (NH4)3PO4이 1 : 1 중량비로 혼합된 것을 사용하였고, 아연이온 전구체로서 Zn(NO3)2를 사용하였다.
실시예 6 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 80 중량부, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 30 중량부, 단위용적중량이 0.07 ± 0.015g/cc인 팽창 펄라이트(경동세라텍, 파인셀) 10 중량부, 인산이온 전구체 10 중량부, 아연이온 전구체 13 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 인산 이온 전구체로서 Na3PO4와 (NH4)3PO4이 1 : 1 중량비로 혼합된 것을 사용하였고, 아연이온 전구체로서 Zn(NO3)2를 사용하였다.
실시예 7 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 80 중량부, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 30 중량부, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 30 중량부, 인산이온 전구체 10 중량부, 아연이온 전구체 13 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 인산 이온 전구체로서 Na3PO4와 (NH4)3PO4이 1 : 1 중량비로 혼합된 것을 사용하였고, 아연이온 전구체로서 Zn(NO3)2를 사용하였다.
실시예 8 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 80 중량부, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 30 중량부, 하기 화학식 4으로 표시되는 화합물 30 중량부, 단위용적중량이 0.07 ± 0.015g/cc인 팽창 펄라이트(경동세라텍, 파인셀) 10 중량부, 인산이온 전구체 10 중량부, 아연이온 전구체 13 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 인산 이온 전구체로서 Na3PO4를 사용하였고, 아연이온 전구체로서 Zn(NO3)2를 사용하였다.
실시예 9 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 80 중량부, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 30 중량부, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 30 중량부, 단위용적중량이 0.07 ± 0.015g/cc인 팽창 펄라이트(경동세라텍, 파인셀) 10 중량부, 인산이온 전구체 10 중량부, 아연이온 전구체 13 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 인산 이온 전구체로서 (NH4)3PO4를 사용하였고, 아연이온 전구체로서 Zn(NO3)2를 사용하였다.
비교예 1 : 로프 고정용 H형 클램프의 제조
실란개질 아크릴 수지(아펙, AP6243) 100 중량부에 대하여, 준비예 1에서 제조한 올소-타입 불포화 폴리에스테르 수지 80 중량부, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 30 중량부, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 30 중량부, 단위용적중량이 0.07 ± 0.015g/cc인 팽창 펄라이트(경동세라텍, 파인셀) 10 중량부 및 메틸에틸케톤 80 중량부를 혼합하여 액상의 코팅 수지 조성물을 제조하였다.
실험예 1 : 로프 고정용 H형 클램프의 인장강도 측정
200kN 만능 인장실험기(=1.0mm/s의 속도로 변위제어)를 이용하여 실시예 1 ~ 9 및 비교예 1에서 제조한 로프 고정용 H형 클램프 각각의 인장강도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
실험예 2 : 로프 고정용 H형 클램프의 해수 내식성 측정
실시예 1 ~ 9 및 비교예 1에서 제조한 로프 고정용 H형 클램프 각각을 30일간 일반적인 해수와 성분이 유사한 인공해수에 침지 후 클램프의 표면에 형성된 녹을 제거하여 무게감량을 측정하고 무게감량을 이용하여 부식속도를 계산하여 하기 표 1에 나타내었다.
실험예 3 : : 로프 고정용 H형 클램프의 동마찰계수 측정
마찰계수 시험기(FCMS170)을 이용하여 ASTM D1894 규정을 통해 실시예 1 ~ 9 및 비교예 1에서 제조한 로프 고정용 H형 클램프의 동마찰계수를 각각 측정하였다. 실시예 1에서 제조한 로프 고정용 H형 클램프의 동마찰계수를 하기 표 1에 ◎로 나타내고, 이를 기준으로 실시예 2 ~ 9 및 비교예 1에서 제조한 로프 고정용 H형 클램프가 실시예 1에서 제조한 로프 고정용 H형 클램프와 동일한 동마찰계수를 가지면 ◎, 동마찰계수가 낮아지는 정도에 따라 ○, △, ×로 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
실험예 4 : : 로프 고정용 H형 클램프의 난연성 측정
KS F ISO 5660-1 규정을 준용하여 실시예 1 ~ 9 및 비교예 1에서 제조한 로프 고정용 H형 클램프 각각의 총방출열량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
인장강도(MPa) 378 298 318 323 354
부식속도(mm/year) 0.13 0.20 0.18 0.28 0.25
동마찰계수 ◎ △ ○ ○ △
총방출열량(MJ/m2) 0.5 3.5 4.0 2.7 5.8
구분 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 비교예 1
인장강도(MPa) 347 312 357 354 321
부식속도(mm/year) 0.19 0.17 0.23 0.21 0.34
동마찰계수 ○ △ ◎ ◎ ○
총방출열량(MJ/m2) 4.7 5.3 1.5 1.3 4.8
표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 제조한 로프 고정용 H형 클램프는 우수한 인장강도, 해수 내식성 및 로프를 고정하는 힘을 가지고 있을 뿐만 아니라 난연성도 우수한 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
10 : 로프 고정용 H형 클램프
20 : 로프

Claims (5)

  1. H형 알루미늄 합금 판재; 및
    상기 H형 알루미늄 합금 판재의 표면에 형성된 코팅층; 을 포함하고,
    상기 코팅층은 실란개질 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 인산이온 전구체 및 아연이온 전구체를 포함하는 것을 특징으로 하는 로프 고정용 H형 클램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 H형 알루미늄 합금 판재는 Al-Mg-Si 합금이고,
    상기 로프는 와이어로프 또는 섬유로프인 것을 특징으로 하는 로프 고정용 H형 클램프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 실란개질 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 불포화 폴리에스테르 수지 70 ~ 90 중량부, 인산이온 전구체 5 ~ 15 중량부 및 아연이온 전구체 8 ~ 17 중량부를 포함하고,
    상기 인산이온 전구체는 Na3PO4 및 (NH4)3PO4를 1 : 0.6 ~ 1.4 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 로프 고정용 H형 클램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 팽창 펄라이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로프 고정용 H형 클램프.
    [화학식 1]
    Figure 112021146327415-pat00009

    [화학식 2]
    Figure 112021146327415-pat00010

    상기 화학식 1에 있어서, R6, R7 및 R8는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기, C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기, 페닐기 또는 알킬페닐기이고,
    상기 화학식 2에 있어서, R1, R2 및 R5는 각각 독립적으로, -H, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 알콕시기이며, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, n은 5 ~ 50을 만족하는 유리수이다.
  5. 액상의 코팅 수지 조성물을 준비하는 제1단계;
    H형 알루미늄 합금 판재를 상기 액상의 코팅 수지 조성물에 침지시키는 제2단계; 및
    침지시킨 H형 알루미늄 합금 판재를 경화시켜 상기 H형 알루미늄 합금 판재의 표면에 코팅층을 형성하는 제3단계; 를 포함하고,
    상기 액상의 코팅 수지 조성물은 실란개질 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 인산이온 전구체, 아연이온 전구체, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 팽창 펄라이트가 혼합된 것을 특징으로 하는 로프 고정용 H형 클램프의 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure 112021146327415-pat00011

    [화학식 2]
    Figure 112021146327415-pat00012

    상기 화학식 1에 있어서, R6, R7 및 R8는 각각 독립적으로, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기, C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기, 페닐기 또는 알킬페닐기이고,
    상기 화학식 2에 있어서, R1, R2 및 R5는 각각 독립적으로, -H, C1 ~ C12의 직쇄형 알킬기 또는 C3 ~ C12의 분쇄형 알킬기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 알콕시기이며, B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, n은 5 ~ 50을 만족하는 유리수이다.
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