KR20060086155A

KR20060086155A - 발포 아스팔트 시트 제조방법

Info

Publication number: KR20060086155A
Application number: KR1020050007090A
Authority: KR
Inventors: 엄우식
Original assignee: 예빛산업 (주); 엄우식
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-07-31
Also published as: KR100666466B1

Abstract

본 발명은 발포 아스팔트 시트 제조방법에 관한 것으로, 특히 차량이나 가전제품에서 엔진이나 모터 등의 진동 또는 소음을 저감하기 위하여 사용되는 발포 아스팔트 시트에 사용되는 것으로 아스팔트 시트를 생산과정에서 발포시키지 아니하고 후 공정에서 발포가 되도록 하는 발포 아스팔트 시트 제조방법에 관한 것이고, 제조 과정에서 발생되는 스크랩을 재활용할 수 있도록 하여 환경 친화적인 제조 공정을 제공하며, 제조 과정에서의 냉각과정을 공기 냉각 대신 물로 냉각함과 동시에 제품의 표면처리도 할 수 있게 하여 생산의 효율을 증대시킨 발포 아스팔트 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 브로운 아스팔트와 탄산칼슘을 용융 가열 교반하는 제1 단계와, 셀룰로우즈 파이버를 추가 투입하여 가열 교반하는 제2 단계와, 발포 혼합물을 추가 투입하여 가열 교반하는 제3 단계와, 상기 제3 단계에서 조성된 혼합물을 압출하는 제4 단계와, 상기 압출된 혼합물을 로울러에 의하여 판 형상의 시트로 성형하는 제5 단계와, 상기 시트를 물로 냉각함과 동시에 표면처리를 하는 제5 단계와, 상기 냉각된 판 형상의 시트를 제품 형상에 맞추어 성형 제작하는 제6 단계와, 상기 제6 단계의 성형제작에서 발생한 스크랩을 제3단계인 발포 혼합물과 함께 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아스팔트, 시트, 발포, 스크랩, 탈크 수조, 표면처리

Description

발포 아스팔트 시트 제조방법{Foaming Asphalt Sheet Manufacture Method}

도 1은 본 발명에 따른 발포 아스팔트 시트 제조방법의 흐름도

본 발명은 발포 아스팔트 시트 제조방법에 관한 것으로, 특히 차량이나 가전제품에서 엔진이나 모터 등의 진동 또는 소음을 저감하기 위하여 사용되는 발포 아스팔트 시트에 사용되는 것으로 아스팔트 시트를 생산과정에서 발포시키지 아니하고 후 공정에서 발포가 되도록 하는 발포 아스팔트 시트 제조방법에 관한 것이고, 제조 과정에서 발생되는 스크랩을 재활용할 수 있도록 하여 환경 친화적인 제조 공정을 제공하며, 제조 과정에서의 냉각과정을 공기 냉각 대신 물로 냉각함과 동시에 제품의 표면처리도 할 수 있게 하여 생산의 효율을 증대시킨 발포 아스팔트 제조방법에 관한 것이다.

종래의 석유화학제품의 발포성형 기술은 PP, PET 등의 플라스틱 원료에 발포제(EVA계열)를 일정비율로 혼합하여 특정온도(80~100℃)의 제조라인에서 발포 성형하여 압출 또는 사출 성형하여 발포제품을 제조하는 것이 일반적이었으나, 이러한 제조과정에서 생산된 발포 제품은 그 제품의 두께 및 형상이 획일적으로 제진성 능을 위한 발포 성형이 아닌 경량화 목적으로 둔 것이어서 그 제품이 적용된 차량이나 가전제품의 조립과정에서 추가 열간 작업 시 발포 성능이 발생하지 않고 발포된 조직(셀)이 파괴되어 그 본연의 기능을 하지 못한다는 문제점이 있었다.

또한, 발포제품의 제조라인에서 발생한 스크랩 등과 같은 폐기물에 대한 처리 시 이에 따른 비용이 발생하며, 또한 이를 처리하기 위하여 연소나 가열 공정에서 발생하는 스크랩의 유독가스 등 환경에 악영향을 주며 이에 따른 경제적 손실 및 천연 자원의 낭비와 더불어 재활용 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 발포제품의 제조라인은 압출 후 냉각과정을 필수적으로 거치게 되는데, 통상적인 냉각과정은 공냉식으로 되어 있어 그 제조라인 길이가 길어지는 문제점이 있고, 또한 완성된 아스팔트 시트 제품은 점착성을 가지고 있어 그것을 적층하였을 때 다른 아스팔트 시트와 점착되어 분리가 용이하지 않아 이를 방지하기 위하여 그 아스팔트 시트의 일면에 이면지 또는 보호 필름을 다시 형성하여야 하므로 제조 공정이 복잡해지는 문제점을 안고 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명은, 차량이나 가전제품에서 엔진이나 모터 등의 진동 또는 소음을 저감하기 위하여 사용되는 발포 아스팔트 시트에 있어서, 상기 아스팔트 시트를 생산과정에서 발포시키지 아니하고 후 공정인 상기 아스팔트 시트가 적용된 차량이나 가전제품의 조립과정에서 설치되어 도장라인과 같은 제조과정에서 발포되도록 한 발포 아스팔트 시트를 제공하고, 상기 발포 아스팔트 시트 제품 제조 과정에서 발생되는 스크 랩을 재활용할 수 있도록 하여 환경 친화적인 제조 공정을 제공하며, 상기 제조 과정에서의 냉각과정을 공기 냉각 대신 물로 냉각함과 동시에 제품의 표면처리도 할 수 있게 하여 생산의 효율을 증대시킨 발포 아스팔트 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발포 아스팔트 시트 제조방법은, 브로운 아스팔트와 탄산칼슘을 배합하여 용융 가열 교반하는 제1 단계와, 셀룰로우즈 파이버를 추가 투입하여 가열 교반하는 제2 단계와, 발포 혼합물을 추가 투입하여 가열 교반하는 제3 단계와, 상기 제3 단계에서 조성된 혼합물을 압출하는 제4 단계와, 상기 압출된 혼합물을 로울러에 의하여 판 형상의 시트로 성형하는 제5 단계와, 상기 시트를 물로 냉각함과 동시에 표면처리를 하는 제5 단계와, 상기 냉각된 판 형상의 시트를 제품 형상에 맞추어 성형 제작하는 제6 단계와, 상기 제6 단계의 성형제작에서 발생한 스크랩을 제3 단계인 발포 혼합물과 함께 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 투입되는 스크랩은 0-75wt%인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 제3 단계에서 발포 혼합물은 발포제와 분산제를 2:1- 4:1로 혼합한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 제5 단계에는 탈크수조에 의하여 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 제3 단계에서 발포혼합물과 함께 KTR(SBS 포리머) 및 생석회를 더 투입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 방법들에 의하여 제조된 발포 아스팔트 시트인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 발포 아스팔트 시트 제조방법의 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발포 아스팔트 시트 제조방법은, 브로운 아스팔트와 탄산칼슘을 용융 가열 배합하는 단계(100)와, 셀룰로우즈 파이버를 추가 투입하여 가열 배합하는 단계(200)와, 발포 혼합물를 추가 투입하여 가열 배합하는 단계(300)와, 상기 단계(300)에서 조성된 혼합물을 압출하는 단계(400)와, 상기 압출된 혼합물을 로울러에 의하여 시트 형상으로 성형하는 단계(500)와, 상기 시트를 물로 냉각함과 동시에 표면처리를 하는 단계(600)와, 상기 냉각된 판 형상의 시트를 제품 형상에 맞추어 성형 제작하는 단계(700)와, 상기 단계(700)에 의하여 시트 완성품이 제작되는 단계(800)와, 상기 단계(700)의 성형제작 과정에서 스크랩이 발생되는 단계(900)로 이루어져 있다.

상기 단계(900)에서 발생한 스크랩은 재활용하기 위하여 상기 단계(300)인 발포혼합물의 투입과 함께 배합과정에서 다시 투입되어 재활용된다.

상기 각 단계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 단계(100)는 브로운 아스팔트와 탄산칼슘(CaCO3)을 용융 가열 배합하는 단계로서, 상기 브로운 아스팔트는 그 구성비가 5wt%이하일 경우 구성물 자체의 혼 합성에 문제가 있고, 45wt%이상일 경우 후공정 조립라인에서 흘러내림 및 제품의 형성에 문제가 있으므로 그 구성비가 5~45wt%가 적합하고, 상기 탄산칼슘은 일반 퇴적암의 분말 상태로 일정크기 통상 150메시~450메시까지 사용하며 그 구성비는 30~60wt%을 사용함이 바람직하다. 또한, 브로운 아스팔트와 탄산칼슘이 보다 혼합이 잘 되게 하기 위하여 상기 브로운 아스팔트가 용융을 유지하는 온도는 130~190℃를 유지하여 약 5-20분 정도로 니더(Kneader)와 같은 통상의 혼합기를 이용하여 균일하게 혼련 교반시킨다.

상기 단계(200)는 셀룰로우즈 파이버(Cellulose Fiber)를 추가 투입하여 상기 혼합기에 의하여 가열 교반하는 단계로서, 상기 셀룰로우즈 파이버는 그 자체의 발포성능이 있지 않지만 미세선상으로 되어 있으므로 평상시 시트의 취급시에 시트를 차량에 장착 후 어떤 충격에 의해 발생할 수 있는 크랙(Crack)을 방지할 수 있는 작용을 한다. 그 구성비는 10~45%wt%가 적당하며 그 이하일 경우 발포성능에 도움을 주지 못하며 그 이상이면 제품의 발포 시 크랙 등을 유발 할 수 있으며 혼합 작업 시 균일한 조성물을 구성하기 힘들다. 상기 셀룰로우즈 파이버 대신에 이와 유사기능을 갖는 소재로서 분쇄된 신문지 또는 폐지를 배합하거나 분쇄되지 않은 신문지 또는 폐지를 그대로 혼합하여도 무방하다.

상기 단계(300)는 발포 혼합물을 추가 투입하여 상기 혼합기에서 가열 교반하는 단계로서, 상기 발포 혼합물은 발포제와 분산제가 혼합된 것이며, 상기 발포제와 분산제는 일반적으로 알려진 것으로 사용하면 되나, 상기 발포제는 아조디카본아미드 (Azodicarbonamide)의 조합물 등을 사용할 수 있고, 상기 분산제는 우리 아(urea) 계열 등의 것으로 사용할 수 있다. 상기 발포 혼합물에 있어서 상기 발포제와 분산제의 혼합 구성 비율은 2:1~ 4:1을 유지하는 것이 좋고, 상기 발포 혼합물의 구성비는 발포배율(100%~450%)에 따라 투입되어야 하는데, 3wt% 이하이면 발포성능이 전해 발생하지 않으며 25wt%이상이면 시트 제조과정에서 발포되는 현상이 발생하게 되므로 3~25wt%로 하는 것이 적합하다. 또한 상기 발포 혼합물의 투입시기는 상기 단계(100) 및 단계(200)을 거친 뒤 상기 단계(100)로부터 배합이 시작된 시점으로부터 30분~4시간이상 지난 후 투입하는 것이 바람직하다, 상기 발포 혼합물의 투입시기 및 배합 비율에 따라 배합 과정에서 발포되는 현상이 발생할 수 있으므로 상당한 주의를 요한다.

또한, 단계(300)에서는 상기 발포혼합물과 함께 KTR(SBS폴리머,STYREN BATADINENE COPOLYER)과 생석회를 추가하여 가열 교반할 수 있다. 상기 KTR은 구성물의 조직의 강도를 보완하는 역할을 하며 3~20wt%까지 사용함이 바람직하고, 상기 생석회는 시트 제조과정 중 발포가스의 생성을 억제하는 것으로 그 구성비가 3%wt%미만인 경우 발포가스의 생성을 억제하지 못하게 되고 15%wt%를 초과하는 경우 시트가 완성된 후의 후 공정에서 발포성이 현저히 저하되므로 3~15%wt%가 적합하다.

상기 단계(400)는 상기 단계(300)에서 조성된 혼합물을 압출하는 단계로서, 상기 혼합물을 배합하는 혼합기의 하단에 스크류 등으로 구성된 압출기를 통하여 상기 혼합물을 외부로 압출하는 과정이다.

상기 단계(500)는 상기 압출된 혼합물을 로울러에 의하여 판 형상의 시트로 성형하는 단계로서, 비록 구간은 짧지만 공기로서 냉각되면서 로울러에 의하여 판 형상의 시트가 성형된다.

상기 단계(600)는 상기 시트를 물로 냉각함과 동시에 표면처리를 하는 단계로서, 상기 로울러에 의하여 판 형상으로 성형된 시트가 탈크 수조를 통과하는 과정이다. 상기 탈크 수조는 물과 표면 처리제를 혼합한 것을 수용하고 있는 것이며, 물과 표면 처리제를 일정 비율로 혼합한 후 압축공기에 의하여 연속적으로 희석하여 일정한 혼합비를 유지하도록 한 것으로 상기 판형상의 시트가 상기 탈크 수조를 통과하면 냉각과 동시에 표면처리도 동시에 함으로써 시트 표면에 점착력을 제거할 수 있어 시트를 적층하였을 때 다른 시트와 점착되는 현상을 방지할 수 있다.

상기 단계(700)는 상기 냉각된 판 형상의 시트를 제품 형상에 맞추어 성형 제작하는 단계로서, 자동차나 가전제품에 적용될 수 있도록 구매자가 원하는 형상으로 성형 제작하는 과정으로 커터 등에 의하여 원하는 형상으로 제작한다. 이 과정에서 상기 시트가 특정 형상으로 성형되어 남는 부분인 스크랩이 발생하게 된다.

상기 스크랩은 상기 단계(300)인 발포 혼합물의 투입 과정과 함께 다시 투입되어 재활용된다(단계 900). 상기 스크랩을 재활용할 수 있게 된 것은 종래기술에 의한 발포성형 시트는 이미 발포된 상태로 제품이 형성되어 동일 제품으로 재활용시 발포현상이 발생하지 않으나 본 발명에 제조기술에 따른 스크랩은 발포현상이 발생하지 않은 상태로 되어 적용이 가능하고, 또한 상기 배합 교반 과정을 상기 단계(100)와 단계(200) 및 단계(300)로 구분함으로써 가능하게 된 것이다. 한편, 종래에는 상기 스크랩은 폐기물로서 별도의 처리를 하는 과정을 두어야 하나, 본 발명에서는 상기 스크랩을 다시 시트 제조 재료로서 재활용하게 되어 환경친화적인 공 정이 될 뿐 아니라 재료를 절감하게 되어 생산 단가를 낮출 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 발포 아스팔트 시트 제조방법에 의하여 제조된 발포 아스팔트 시트는 그 시트의 제조 과정에서 발포시키지 아니하고 후 공정인 상기 아스팔트 시트가 적용된 차량이나 가전제품의 조립과정에서 설치되어 도장라인과 같은 제조과정에서 발포되도록 함으로써, 차량이나 가전제품의 내면에 강하게 밀착되어 자체 중량에는 크게 영향을 주지 않으면서 강한 충격이나 롤링에도 박리되기나 균열됨이 없이 강력한 보강, 제진 및 방음을 할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 발포 아스팔트 시트 제조방법은 그 제조 과정에서 발생되는 스크랩을 재활용할 수 있도록 함으로써 보다 환경 친화적인 제조 공정을 제공하고 또한 제조 단가를 저감시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 발포 아스팔트 시트 제조방법은 그 제조 과정에서의 냉각과정을 공기 냉각 대신 물로 냉각함과 동시에 제품의 표면처리도 할 수 있게 함으로써 제조라인을 단축하고 생산 효율을 증대시킨다는 효과가 있다.

Claims

브로운 아스팔트와 탄산칼슘을 배합하여 용융 가열 교반하는 제1 단계와,

셀룰로우즈 파이버를 추가 투입하여 가열 교반하는 제2 단계와,

발포 혼합물을 추가 투입하여 가열 교반하는 제3 단계와,

상기 제3 단계에서 조성된 혼합물을 압출하는 제4 단계와,

상기 압출된 혼합물을 로울러에 의하여 판 형상의 시트로 성형하는 제5 단계와,

상기 시트를 물로 냉각함과 동시에 표면처리를 하는 제5 단계와,

상기 냉각된 판 형상의 시트를 제품 형상에 맞추어 성형 제작하는 제6 단계와,

상기 제6 단계의 성형제작에서 발생한 스크랩을 제3 단계인 발포 혼합물과 함께 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 아스팔트 시트 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 투입되는 스크랩은 0-75wt%인 것을 특징으로 하는 발포 아스팔트 시트 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제3 단계에서 발포 혼합물은 발포제와 분산제를 2:1- 4:1로 혼합한 것을 특징으로 하는 발포 아스팔트 시트 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제5 단계에는 탈크 수조에 의하여 냉각시키는 것을 특징으로 하는 발포 아스팔트 시트 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제3 단계에서 발포혼합물과 함께 KTR(SBS 포리머) 및 생석회를 더 투입하는 것을 특징으로 하는 발포 아스팔트 시트 제조방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법에 의하여 제조된 발포 아스팔트 시트