KR20000006845A

KR20000006845A - 펌프용 플라스틱 스프링

Info

Publication number: KR20000006845A
Application number: KR1019990049135A
Authority: KR
Inventors: 김정수
Original assignee: 김정수
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2000-02-07

Abstract

본 발명은 종래 플라스틱 펌프에 사용되는 강선 스프링을 대체할 수 있는 플라스틱 스프링에 관한 것으로, 인장강도 1,200 kgf/㎠ 이상, 굴곡강도 1,500 kgf/㎠ 이상, 굴곡탄성률 75,000 kgf/㎠ 이상, 아이조드 충격강도 7.0 kgf·㎝/㎝이상을 동시에 만족하는 섬유강화플라스틱으로 되는 것을 특징으로 하며, 이러한 특징의 본 발명에 의하면 플라스틱 펌프에 사용하기에 적합한 물성과 내약품성을 보유하며 펌프와 분리할 필요없이 재생가능한 환경친화적인 플라스틱 스프링을 낮은 생산코스트로 제공할 수 있게 된다.

Description

펌프용 플라스틱 스프링{Plastic Spring for Pump}

본 발명은 스프링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용기에 든 내용물을 일정량으로 분무 또는 분배하는 장치에 사용되는 펌프에 내장되는 플라스틱 스프링에 관한 것이다.

종래에는 용기에 끼워지는 펌프, 특히 플라스틱 펌프의 하우징 내부에 착설되어 펌프 헤드의 1압축후 원상태로 복원시키는 힘을 제공하는 스프링으로 SUS-316과 같은 스프링 강선(鋼線)을 사용하여 왔다.

그러나 이러한 강선은 내약품성(耐藥品性)이 약하여 플라스틱 펌프로 펌핑하는 내용물(예를 들어, 화장품, 샴프 등)이 유출되어 스프링이 장기간 접촉하고 있을 때 녹이 발생하고, 이러한 녹이 내용물과 접촉하여 내용물을 변질시키게 되고 결국에는 이와 같이 변질된 내용물을 사용하는 사람에게 큰 피해를 주게되며, 또한 이러한 강선 스프링을 내장한 플라스틱 펌프를 폐기하는 경우에는 스프링을 분리하지 않게 되면 재활용이 불가능하게 되며, 특히 플라스틱 펌프 제품은 소모품이고 스프링의 분리에는 상당한 비용이 소요되는 바 재활용하지 않고 매립 등의 방법으로 폐기 처리하게 되므로 이로 인한 환경오염이 심각한 문제로 대두되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술의 제반 문제점을 해결할 수 있는 플라스틱 스프링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명자는 다양한 제품에 사용되어온 종래의 플라스틱 스프링들을 플라스틱 펌프에 적용하려고 시도를 해보았으나 여기에 적합한 스프링을 찾아볼 수 없었는 바, 새로운 재질의 스프링을 만들어 시험하게 되었고 수많은 시행착오를 거듭한 결과 플라스틱 펌프에 사용할 수 있는 플라스틱 스프링의 개발에 성공할 수 있었다.

그러므로 상기한 목적을 달성한 본 발명에 의하면, 미국표준시험방법(ASTM) D638에 의거 측정한 인장강도 1,200 kgf/㎠ 이상, ASTM D790에 의거 측정한 굴곡강도 1,500 kgf/㎠ 이상, ASTM D790에 의거 측정한 굴곡탄성률 75,000 kgf/㎠ 이상, 그리고 ASTM D256에 의거 측정한 아이조드(IZOD) 충격강도 7.0 kgf·㎝/㎝이상을 동시에 만족하는 섬유강화플라스틱(FRP)으로 되는 것을 특징으로 하는 펌프용 플라스틱 스프링이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 펌프용 플라스틱 스프링을 제조하기 위한 소재로 특별히 한정된 특성을 갖도록 특별한 수지와 보강섬유를 배합한 섬유강화플라스틱(FRP)을 사용하는 것에 주된 특징이 있다. 즉, 펌프용 플라스틱 스프링의 소재로 인장강도(ASTM D638에 의거 측정) 1,200 kgf/㎠ 이상, 굴곡강도(ASTM D790에 의거 측정) 1,500 kgf/㎠ 이상, 굴곡탄성률(ASTM D790에 의거 측정) 75,000 kgf/㎠ 이상, 그리고 아이조드충격강도(ASTM D256에 의거 측정) 7.0 kgf·㎝/㎝ 이상을 동시에 만족하는 섬유강화플라스틱(FRP)을 사용하면 플라스틱 펌프용 플라스틱 스프링으로 적합한 기계적인 성질 및 내화학성을 만족시킬 수 있게 된다.

바람직하게 본 발명의 섬유강화플라스틱을 구성하는 수지로는 폴리아세탈; 폴리아미드; 폴리이미드; 폴리에테르이미드; 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 폴리에스테르; 폴리카보네이트, 폴리에테르, 폴리술폰, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 수지와 같은 방향족 폴리설파이드, 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)과 같은 공중합체 수지; 엔지니어링 플라스틱으로 사용되는 폴리블렌드 및 얼로이 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

강화섬유로는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 적합하다.

본 발명의 섬유강화플라스틱에서 수지와 강화섬유의 배합비율은 선정되는 수지 및 강화섬유의 종류에 따라 변화할 수 있는 것이므로 특별히 한정되지 않으며, 그 비율이 어떠한 것이든 성형가능하고 상기한 네 가지 물성(物性)을 모두 만족하는 조합이면 본 발명의 스프링제조용 소재로서 사용할 수 있는 것이다.

또한, 섬유강화플라스틱에는 당 분야 통상의 기타 첨가제, 예를 들어 난연제, 무기물 등을 상기한 요구 특성을 손상시키지 않는 범위에서 첨가하여도 무방하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시 예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

하기 실시예 및 비교예에서 퍼센트(%), 부 및 기타 비율은 특별히 한정하지 않는 한 중량기준이다.

[실시예 및 비교예]

표 1 및 2에 제시되는 바와 같은 수지 및 강화섬유를 표 1 및 2에 나타내는 바와 같은 비율로 조합한 여러 가지 섬유강화플라스틱을 사용하여 펌프용 스프링을 제조하였다. 실시예 및 비교예의 섬유강화플라스틱에 대하여 ASTM D638에 의거한 인장강도, ASTM D790에 의거한 굴곡강도, ASTM D790에 의거한 굴곡탄성률, ASTM D256에 의거한 아이조드충격강도를 측정하였고, 또한 ASTM D79에 의거하여 비중을 측정하였으며, ASTO D638에 의거하여 신율을 측정하였다. 측정결과는 하기 표 1 및 2에 제시된다.

구 분	실 시 예
구 분	1	2	3	4	5	6
FRP의 조성	아세탈 수지 75%+유리섬유 25%	아세탈 수지 60%+유리섬유 40%	PC 60%+유리섬유 40%	PPS 60%+유리섬유 40%	PBT/ABS 1:1 혼합수지 70% +유리섬유 30%	PBT/PET 1:1 혼합수지 60% +유리섬유 40%
비중	1.59	1.72	1.52	1.65	1.52	1.54
인장강도(kgf/㎠)	1,300	1,500	1,800	1,750	1,250	1,200
신율(%)	3.0	3.0	3.0	1.6	3.0	3.0
굴곡강도(kgf/㎠)	2,000	2,800	1,900	2,500	2,000	1,800
굴곡탄성률(kgf/㎠)	80,000	120,000	95,000	140,000	95,000	80,000
충격강도(kgf·㎝/㎝)	9.0	12.0	13.0	8.5	7.5	7.0

구분	비 교 예
구분	1	2	3	4
FRP의 조성	SAN 70%+유리섬유 30%	SAN 60%+유리섬유 40%	PBT/ABS 1:1 혼합수지 70% +유리섬유 30%	PBT/PET 1:1 혼합수지 60% +유리섬유 40%
비중	1.30	1.40	1.40	1.65
인장강도(kgf/㎠)	1,200	1,300	1,100	1,000
신율(%)	5.0	5.0	3.5	3.0
굴곡강도(kgf/㎠)	1,300	1,500	1,800	1,600
굴곡탄성률(kgf/㎠)	80,000	95,000	95,000	95,000
충격강도(kgf·㎝/㎝)	5.0	5.0	9.0	5.5

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면 플라스틱 펌프에 사용하기에 적합한 물성과 내약품성을 보유하며 펌프와 분리할 필요 없이 재생 가능한 환경 친화적인 플라스틱 스프링을 낮은 생산코스트로 제공하는 것이 가능하게 된다.

Claims

인장강도(ASTM D638에 의거 측정) 1,200 kgf/㎠ 이상, 굴곡강도(ASTM D790에 의거 측정) 1,500 kgf/㎠ 이상, 굴곡탄성률(ASTM D790에 의거 측정) 75,000 kgf/㎠ 이상, 그리고 아이조드충격강도(ASTM D256에 의거 측정) 7.0 kgf·㎝/㎝ 이상을 동시에 만족하는 섬유강화플라스틱으로 되는 펌프용 플라스틱 스프링.
제 1 항에 있어서, 상기 섬유강화플라스틱이 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에테르, 폴리술폰, 방향족 폴리설파이드, 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 엔지니어링 플라스틱으로 사용되는 폴리블렌드 및 얼로이 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 수지와; 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종의 강화섬유을 함유하는 것을 특징으로 하는 펌프용 플라스틱 스프링.