KR20120108721A

KR20120108721A - 제강슬래그를 포함한 탄성칩 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20120108721A
Application number: KR1020110026947A
Authority: KR
Inventors: 최현수
Original assignee: 주식회사 정영씨엠
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-05
Also published as: KR101240371B1

Abstract

본 발명은 일반 탄성 포장재 또는 인조 잔디구장 충진재 또는 육상트랙 포장재 등으로 사용되는 탄성칩으로서 제강슬래그 특히, 아토마이징된 볼형의 제강슬래그를 포함하여 유해물질을 흡착하고 환경을 정화할 수 있는 친환경적인 제강슬래그를 포함한 탄성칩 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 탄성칩은 EPDM과 제강슬래그를 포함하고, 상기 제강슬래그는 아토마이징된 볼 형태이며, 상기 탄성칩의 전체 중량대비 6.08±0.15중량%을 차지한다.
따라서, 제강슬래그를 탄성칩의 부자재로 활용하여 자원의 활용도를 높이고 탄성칩의 생산 단가를 낮출 수 있으며 탄성칩의 설치 또는 사용면으로부터 중금속 등의 유해성분의 용출에 대한 염려를 덜 수 있다.
뿐만 아니라, 여과재로서의 역할을 담당하는 아토마이징된 볼형의 제강슬래그 즉, PS볼을 통해 본 발명에 따른 탄성칩이 포설된 지역의 유해물질의 흡착 또는 유기물을 제거하여 환경정화까지 기대할 수 있다.

Description

제강슬래그를 포함한 탄성칩 및 이의 제조방법{ELASTICITY CHIP CONTAINING STEELMAKINGSLAG AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 제강슬래그를 포함한 탄성칩 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 일반 탄성 포장재 또는 인조 잔디구장 충진재 또는 육상트랙 포장재 등으로 사용되는 탄성칩으로서 제강슬래그 특히, 아토마이징된 볼형의 제강슬래그를 포함하여 유해물질을 흡착하고 환경을 정화할 수 있는 친환경적인 제강슬래그를 포함한 탄성칩 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

탄성칩에는 우레탄칩, 재생우레탄칩, EPDM칩 등이 있는데, 근래에는 이 중 EPDM칩이 가격 대비 재질 및 시공의 우수성으로 각광받고 있다.

EPDM은 Ethylene Propylene Diene Mixture의 두문을 딴 것으로 에틸렌과 프로필렌으로 이루어진 합성 고무를 말한다.

이는 에틸렌프로필렌고무에서 출발하는데, 에틸렌프로필렌 고무(EPR: ethylene propylene rubber)는 에틸렌과 프로필렌을 혼성중합시켜 얻은 비결정성 고분자물질이다. 예를 들면, 헵테인 용액 속에서 뷰부틸알루미늄과 사염화바나듐을 촉매로 사용하여 －50℃에서 에틸렌과 프로필렌을 작용시키면 고무상(狀)의 중합체가 생긴다. 이 중합체는 이중결합이 적어서 가황(加黃)을 할 수 없어 성형하기가 곤란하므로 다이사이클로펜타다이엔 등의 제3성분을 가하여 3원 혼성중합시키면 이중결합을 많이 함유하는 터폴리머(3성분 고분자물질)를 얻을 수 있는데 이것을 EPDM이라 한다. EPDM은 화학적으로 안정하며, 가황한 것은 물리적 성질이 천연고무와 SBR의 중간성질을 보이는 것으로 고무질 특성을 한층 높여 고무 특유의 유연성은 물론 내열성, 내한성, 내오존성, 내용재성이 월등하고, 색상의 안전성도 뛰어나 다양한 색상 표현이 가능하여 탄성 포장재의 재료로 널리 사용된다.

한편, 산업폐기물로서 날로 늘어나는 제강슬래그의 폐기처리에 대한 관심이 높아지고 있는 현 상황에서 이를 건축자재로서 활용하는 방안을 모색하게 되었다. 이러한 제강슬래그의 활용을 위해 여러가지 대안이 제시되고 있는데, 특히 제강슬래그를 아토마이징하여 볼 형태로 얻은 결과물 일명, PS(Precious Slag)볼의 활용이 부각되고 있다.

이러한 PS볼은 제철소의 제강슬래그를 원료로 하여 SAT{Slag Atomizing Technology} 공법에 의해 생산된 것으로 2CaO?Fe₂O₃, 2CaO?SiO₂, MgO?Al₂O₃, MgO?Cr₂O₃등과 같은 화합물의 Spinel Structure를 보이고, Fe₂O₃, CaO 등의 분자들이 결합된 상태로 존재하여 Free-CaO가 거의 없으며, 표면은 유리질로 안정화된 상태이고, 단단하고 매끄러우며 내풍화성, 내마모성이 강하여 다양한 용도로 사용 가능한 특징을 보인다.

따라서, 제강슬래그는 유가물화한 소재, 모래 및 유사골재 대체 재료인 혼화재료로서 물리적 성능 향상, 기존 잔골재 대비 물리적 성능 우수, 인증된 무공해 소재로서 활용할 수 있는 새로운 건축자재로 대두되고 있다.

또한, 제강슬래그는 선철, 고철과 같은 제강원료를 정련하는 과정의 산업 폐기물로서, 폐기물의 재활용이라는 이점을 보이고 본질적으로 철보다 가벼운 것이 비중차에 의해 분리된 것이므로 중금속 등의 유해성부의 용출이 없는 친환경 물질이다.

게다가, 아토마이징된 볼형의 제강슬래그 일명, PS볼은 여과재로서 다량의 Fe₂O₃를 함유하여 비소 등의 유해물질의 흡착에 최적이고 유기물의 제거율이 뛰어나 환경정화의 용도로 활용하기에 충분하다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 안출된 것으로, 제강슬래그라는 폐기물을 탄성칩의 제작에 활용하여 자원의 활용도를 높이고 친환경적인 소재를 이용하여 환경정화의 역할을 수행할 수 있는 제강슬래그를 포함한 탄성칩 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 EPDM과 제강슬래그를 포함하는 탄성칩을 제공한다.

또한, 상기 탄성칩은 EPDM과 보강충진제와 분산제와 연화제와 혼합촉진제와 가황제와 가황촉진제와 착색제와 제강슬래그를 포함한다.

또한, 상기 제강슬래그는 아토마이징된 볼 형태의 것이며, 상기 탄성칩의 전체 중량대비 6.08±0.15중량%을 차지한다.

아울러, 본 발명은 a) 원자재인 EPDM과 부자재인 보강충진제, 분산제, 연화제, 혼합촉진제, 가황제, 가황촉진제, 착색제 및 제강슬래그를 준비하는 단계; b) 상기 EPDM과 상기 분산제와 상기 혼합촉진제와 상기 착색제와 상기 제강슬래그 및 상기 보강충진제의 1/2중량%와 상기 연화제의 1/2중량%를 배합하고 혼련하여 1차혼련배합물을 생성하는 단계; c) 상기 1차혼련배합물에 상기 보강충진제의 1/2중량%와 상기 연화제의 1/2중량%를 첨가하고 혼련하여 2차혼련배합물을 생성하는 단계; d) 상기 2차혼련배합물에 가황제와 가황촉진제를 넣고 혼련하여 3차혼련배합물을 생성하는 단계; e) 상기 3차혼련배합물을 정련, 압연, 숙성 후 160℃ 에서 10분간 100kg/cm²의 압력으로 프레스 가황하여 가황 고무를 생성하는 단계; 및 f) 상기 가황 고무를 냉각하고 분쇄하는 단계를 포함하는 탄성칩의 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 b) 단계는 상기 탄성칩의 전체 중량 대비 EPDM 30±0.15중량%, 분산제 5±0.15중량%, 혼합촉진제 1.8±0.15중량%, 착색제 0.22±0.15중량% 제강슬래그 6.08±0.15중량%, 보강충진제 25±0.15중량%, 연화제 2.5±0.15중량%를 배합하고, 상기 c) 단계는 상기 탄성칩의 전체 중량 대비 보강충진제 25±0.15중량%, 연화제 2.5±0.15중량%를 첨가하며, 상기 d) 단계는 상기 탄성칩의 전체 중량 대비 가황제 0.75±0.15중량%, 가황촉진제 1.15±0.15중량%를 넣는다.

또한, 상기 b), c) 단계는 3분동안 혼련하고, 상기 d) 단계는 20초동안 혼련하며, 상기 숙성은 18시간 이상 20시간 이하로 진행된다.

본 발명에 따른 제강슬래그를 포함한 탄성칩 및 이의 제조방법은 폐기물인 제강슬래그를 탄성칩의 부자재로 활용하여 자원의 활용도를 높이고 탄성칩의 생산 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 탄성칩은 친환경적인 아토마이징된 볼형의 제강슬래그를 사용하여 탄성칩의 설치 또는 사용면으로부터 중금속 등의 유해성분의 용출에 대한 염려를 덜 수 있다.

뿐만 아니라, 여과재로서의 역할을 담당하는 아토마이징된 볼형의 제강슬래그 즉, PS볼을 통해 본 발명에 따른 탄성칩이 포설된 지역의 유해물질의 흡착 또는 유기물을 제거하여 환경정화까지 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제강슬래그를 포함한 탄성칩의 제조방법을 나타낸 제조과정 순서도.

이하, 본 발명에 따른 제강슬래그를 포함한 탄성칩 및 이의 제조방법의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세히 살펴본다.

우선, 본 발명에 따른 제강슬래그를 포함한 탄성칩은 일반 탄성 포장재 또는 인조 잔디구장 충진재 또는 육상트랙 포장재 등으로 사용되는 탄성칩으로서 제강슬래그 특히, 아토마이징된 볼형의 제강슬래그를 포함하여 유해물질을 흡착하고 환경을 정화할 수 있는 것으로서, EPDM과 제강슬래그를 포함한다.

보다 구체적으로는 EPDM과 보강충진제와 분산제와 연화제와 혼합촉진제와 가황제와 가황촉진제와 착색제와 제강슬래그를 배합하여 후술하는 제조방법과 같이 혼련, 정련, 압연, 숙성, 가황 과정을 거친 것을 냉각 및 분쇄하여 칩 형태를 이루는 것이다.

여기서, EPDM은 탄성칩의 원자재가 되는 것으로 합성고무를 일컫는 것이고, 보강충진제로서 중탄(CaCo₃), 분산제로서 PEG, 연화제로서 P-Oil, 혼합촉진제로서 아연화와 ST/A, 가황제로서 유황, 가황촉진제로서 ACC-TT와 ACC-BZ과 ACC-DM, 착색제로서 그린, 제강슬래그로서 아토마이징된 볼형의 것 즉, PS볼을 사용하는 것이 바람직하다.

각각을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

원자재로서 EPDM은 앞서 설명한 바와 같이, 에틸렌과 프로필렌으로 이루어진 합성 고무를 말한다. 화학적으로 안정하여 내열 150도까지 사용, 내약품성, 내후성, 내한성이 좋은 경도 40도, 비중 0.9이하인 삼원중합체고무이다.

또한, 색소 안정성이 좋고 단독 배합은 충진제, 보강제를 고무원료에 200%까지 투입하여도 내림 가공이 우수하며 연화제로서 배합유는 파란핀계 오일을 사용한다. 가황 가류 온도는 160도 정도 유지하는 것이 바람직하다.

보강충진제로서 바람직한 중탄은 일종의 탄산칼슘 (CaCO3)인 백경탄을 사용하는 것으로 순원료고무, 합성고무, 천연고무는 순고무로서 강황체는 인장, 인열, 강도, 경도 등이 50kg/㎠이하에 불과함으로 상기 보강충진제를 통해 모든 물성이 개선된다,

분산제로서 바람직한 폴리에틸렌글리콘(PEG)은 산화에틸렌의 중합체로 보통 투명한 고체이거나 백색의 고체로 광범위하게 사용되는데 제품의 원하는 모습, 점성, 녹는점을 얻기 위해 혼합된다. 일반적으로 폴리에틸렌글리콘은 고무, 수지, 합성 섬유의 용제 따위로 쓰이며 수용성으로 물에 녹지 않는 물질을 분산시키는 것이 가능하다.

연화제로서 바람직한 프로세스 오일(P-Oil)은 석유 원유를 정제하여 만든 제품으로서 파라핀(Paraffine), 나프텐환(Naphthene環)의 포화탄화수소와 아로마틱환(Aromatic環)의 불포화 탄화수소로 크게 분류되나 각 유중(油中)에 함유되어있는 파라핀, 나프텐, 아로마틱의 함량 즉, 탄화수소의 조성에 따라 파라핀계(Paraffine系), 나프텐계(Naphthene系), 아로마틱계(Aromatic系)로 분류됩니다.

이러한 프로세스 오일은 계열에 따라 각종 고무와의 상용성, 고무 가공성, 제품 고무의 저온특성, 항오염성, 내노화성, 탄성, 내마모성 등의 특성에 미치는 영향이 다르며 프로세스 오일과 고무와의 상용성은 일반적으로 아로마틱, 나프텐, 파라핀의 순이다.

혼합촉진제로서 바람직한 아연화(Zno)는 아연산화물로서 산소와 아연의 화합물로 가벼운 백색 분말이며 아연백(亞鉛白:zinc white)이라고 한다. 이는 가벼운 백색 분말로 녹는점 1,975℃(가압), 1,720℃(상압)이며, 비중 5.47(비결정성), 5.78(결정성)이다. 약 300℃로 가열하면 황색으로 변하지만, 식히면 원래의 빛깔이 되고 물에는 거의 녹지 않지만 묽은 산 및 진한 알칼리에는 녹는 양쪽성 산화물인 것으로 후술하는 스테아린산과 반응하여 Zn-Stearate를 형성하여 작용하는 것으로 촉진제의 활성 작용, 부수적인 용도로 무기색소로 사용 가능하다.

또한, 혼합촉진제로서 바람직한 ST/A는 스테아린산(stearic acid)을 나타내는 것으로 산성 가류 촉진제의 활성작용을 한다.

이러한 ST/A는 염기성재료로서도 유효한 작용을 하고 분산제로서도 유효하다.

가황제로서 바람직하게는 유황(Sulfur)을 사용한다.

여기서 가황은 생고무에 황을 가해서 가열하여 탄성에 변화를 주는 조작을 말하나 오늘날에는 그 뜻을 확대하여 플라스틱, 즉 가소성 물질을 탄성물질로 변화시키는 조작을 총칭하고, 좁은 의미로는 생고무에 유황 같은 가황제를 가하여 고무분자간에 결합을 강하게 하고 탄성, 인장강도 등을 증가시키는 공정이다. 그러나 넓게는 이런 작업 외에 고무분자의 공유결합을 유도하여 기계적 강도를 늘리는 일련의 작업을 일컫는다. 과산화물?금속산화물 등을 이용한 비유황가활, 방사선 가황 등이 그것이다.

가황 고무의 가장 큰 특징은 탄성이 커지는 것이며, 노화(老化)가 더디고, 변형 시에도 체적변화가 크지 않다는 장점이 있다.

가황제로는 바람직하게는 황을 사용하나 셀레늄?텔루륨?염화황?투람다황화물(多黃化物) 등도 특수한 가황 목적으로 사용될 수 있다.

가황촉진제는 고무분자간의 가교구조를 형성하기 위해서 고무에 유황 등의 가황제를 첨가하여 고무의 탄성을 증가시키는데, 그 경우 가황시간의 단축, 가황온도의 저하, 유황량의 감소, 가황고무의 품질향상을 목적으로 하여 첨가하는 것으로 바람직하게는 ACC-TT, ACC-BZ, ACC-DM를 사용한다.

상기 ACC-TT는 ACCELERATORS-TETRAMETHYL THIURAM DISULFIDE을 지칭하는 것으로 촉진제로 이용범위가 넓다. 임계온도는 100-120℃로 가황 시 효과가 있고, 온갖 제품의 활성화제로써 사용되고, 저온 가황에 적당하다.

상기 ACC-BZ는 ACCELERATORS-ZINC DI-N-BUTYL DITHIOCARBAMATE을 지칭하는 것으로 촉진력이 강하며 실온 가황이 가능하다. 또한 무가황고무접착제 및 고무 시멘트의 비오염성 안정제로 효과가 있다.

상기 ACC-DM은 ACCELERATORS-DIBENZOTHIAZYL DISULFIDE을 지칭하는 것으로 임온도가 높고(130℃), 초기가황을 방지하며 가황의 안정을 기하기 위하여 염기성촉진제와 병용하는 것이 좋다.

착색제로서는 그린의 것을 사용하거나 노랑을 표현하는 착색제를 사용하는 것도 무방하다.

제강슬래그로서 바람직하게는 아토마이징된 볼 형태의 PS볼을 사용하는 것으로 이는 앞서 설명한 것에 추가하여 다시 살펴보면 고속의 공기를 이용하여 용융상태의 제강슬래그를 급냉시키는 방법으로 제공될 수 있고 상기의 방법에 의해 생산된 제강슬래그는 볼 형태로 구형화 되었기 때문에 아토마이징 제강슬래그(ASS, Atomizing Steel Slag)라고도 한다. 이와 같은 아토마이징 처리된 제강슬래그 즉, PS볼은 유리 산화칼슘에 의한 팽창 붕괴의 위험이 적으며, 입형이 구형에 가까운 잔골재 형태를 갖고 흡착성이 좋다.

또한, PS볼은 유해물질 제거율이 뛰어나고 색도제거 효과가 있으며 영양물질 제거효과가 있고 여재가 구형으로 균일하고 강도 또한 높아 수명이 길고 통수량이 모래대비 40%가 증대되며 수질을 정화용으로서 부유물질(SS)과 탁도 처리율이 우수하다.

따라서, 제강슬래그 특히, PS볼을 포함하는 탄성칩을 이용하여 사용면을 포장하게 되면 우수 및 오수 등이 투과되는 과정에서 정화되어 환경오염의 피해를 줄일 수 있고 이러한 여재로서 제강슬래그 자체도 친환경적인 자재로서 인체에 무해하다.

이와 같은 본 발명에 따른 탄성칩에 포함되는 자재들의 바람직한 배합비는 다음과 같다.

상기 탄성칩의 전체 중량 대비 EPDM 30±0.15중량%, 보강충진제 50±0.15중량%, 분산제 5±0.15중량%, 연화제 5±0.15중량%, 혼합촉진제 1.8±0.15중량%, 가황제 0.75±0.15중량%, 가황촉진제 1.15±0.15중량%, 착색제 0.22±0.15중량%, 제강슬래그 6.08±0.15중량%,로 배합된다.

이하, 본 발명에 따른 탄성칩의 제조방법에 대해 살펴본다.

우선, 원자재인 EPDM과 부자재인 보강충진제, 분산제, 연화제, 혼합촉진제, 가황제, 가황촉진제, 착색제 및 제강슬래그를 준비한다.(s210)

이는 제품 생산에 필요한 원, 부자재를 구매 입고하여 배합 설계표에 의해 상기 원, 부자재를 설계된 크기 및 중량으로 절단 및 평량하여 준비하는 단계이다.

여기서, 원자재로서는 EPDM을 준비하고 부자재인 보강충진제로서 중탄(CaCo₃), 분산제로서 PEG, 연화제로서 P-Oil, 혼합촉진제로서 아연화와 ST/A, 가황제로서 SUL, 가황촉진제로서 ACC-TT와 ACC-BZ과 ACC-DM, 그린의 착색제, 제강슬래그로서 아토마이징된 볼형의 것 즉, PS볼을 각각 준비한다.

다음으로, 상기 EPDM과 상기 분산제와 상기 혼합촉진제와 상기 착색제와 상기 제강슬래그 및 상기 보강충진제와 상기 연화제를 배합하고 혼련하여 1차혼련배합물을 생성한다.(s220)

이때, 혼련이란 고무 즉, 상기 EPDM에 부자재인 배합가루가 먹혀들어간 것만으로는 부족하여 배합가루를 EPDM 속에 충분히 분산시키는 섞이김 공정을 포함하는 것으로서 이와 같이 혼련은 혼합과는 근본적으로 다른 말이다.

이러한 혼련 작업의 우열이 가황고무 배합물의 특성에 중대한 영향을 미치기 때문에 배합순서?섞이김 시간?온도 등에 세심한 주의를 기울여야 하는 것으로 본 발명에 따른 탄성칩의 제조방법은 후술하는 바와 같이 3차로 구분된 혼련과정을 같고 해당 단계에서 필요한 배합물을 소정의 비율로 첨가한다.

우선, 1차혼련과정으로서 상기 1차혼련배합물을 생성하는 상기 s220 단계에서는 상기 EPDM과 상기 분산제와 상기 혼합촉진제와 상기 착색제와 상기 제강슬래그 및 상기 보강충진제와 상기 연화제를 배합하고 이를 혼련기에 투입하여 3분동안 혼련한다.

이때, 탄성칩의 전체 중량 대비 EPDM 30±0.15중량%, 분산제 5±0.15중량%, 혼합촉진제 1.8±0.15중량%, 착색제 0.22±0.15중량% 제강슬래그 6.08±0.15중량%, 보강충진제 25±0.15중량%, 연화제 2.5±0.15중량%를 배합하고 혼련기는 바람직하게는 Kneaker 75L 급을 이용한다.

다음으로, 상기 1차혼련배합물에 상기 보강충진제와 상기 연화제를 첨가하고 혼련하여 2차혼련배합물을 생성한다.(s230)

이는, 2차혼련과정으로서 상기 1차혼련과정으로부터 생성된 상기 1차혼련배합물에 상기 보강충진제와 상기 연화제를 첨가하고 3분동안 혼련한다.

이때, 상기 탄성칩의 전체 중량 대비 보강충진제 25±0.15중량%, 연화제 2.5±0.15중량%를 첨가하는 것으로 1차혼련 과정과 2차혼련과정에서 보강충진제와 연화제는 반으로 나누어 각각 순차적으로 균등하게 배합된다.

다음으로, 상기 2차혼련배합물에 가황제와 가황촉진제를 넣고 혼련하여 3차혼련배합물을 생성한다.(s240)

이는, 3차혼련과정으로서 상기 2차혼련과정으로부터 생성된 상기 2차혼련배합물에 상기 가황제와 가황촉진제를 첨가하고 20초 동안 혼련한다.

이때, 상기 탄성칩의 전체 중량 대비 가황제 0.75±0.15중량%, 가황촉진제 1.15±0.15중량%를 넣는다.

이렇든, 원,부자재인 여러 배합물은 1차 내지 3차 혼련과정에서 정해진 순서와 비율로 배합되고 혼련된다.

다음으로, 상기 3차혼련배합물을 정련, 압연, 숙성 후 160℃ 에서 10분간 100kg/cm²의 압력으로 프레스 가황하여 가황 고무를 생성한다.(s250)

여기서, 정련은 혼련작업이 끝난 배합물 즉, 상기 3차혼련배합물을 롤러에 섞어서 배합재가 골고루 잘 섞이도록 내림 작업을 하는 것으로 고무용 오픈롤러나 밀폐형 롤러 위에서 기계적 전단력(剪斷力)을 가하여 일정한 가속도를 가지게 만든 내림고무에 각종 배합제를 이겨 넣어 균등하게 섞이김하는 작업으로 가황고무 배합물의 특성에 중대한 영향을 미친다.

이때 롤러는 바람직하게는 직경이 18인치의 것을 사용한다.

그리고, 압연은 위와 같이 정련된 고무를 바람직하게는 길이 1200mm, 폭 400mm, 두께 10mm의 크기로 눌러 배출하는 것으로 캘린더(압연기)로 압연해서 시트로 만들어 원하는 형태로 절단한다.

이때 롤러는 바람직하게는 직경이 6인치 롤러를 사용한다.

그리고, 숙성은 위와 같이 시트 형태로 압연된 고무를 상온에서 18시간 이상 20 시간 이하동안 숙성하는 것이고, 재단은 숙성이 끝난 고무를 사양에 맞춰 소정의 크기로 분쇄하기 좋게 재단하는 것이다.

이러한 정련, 압연, 숙성, 재단의 과정을 거친 후 재단된 고무는 온도 160℃ 에서 10분간 100kg/cm²의 압력으로 유압 프레스로 가황한다.

이때, 바람직하게는 유압 프레스 보일러를 사용한다.

여기서 가황 공정은 황이 폴리아이소프렌이란 고분자와 다리걸침반응을 일으키는 공정으로, 고무는 가황에 의해서 고무상탄성과 내약품성을 가지게 된다.

다음으로, 상기 가황 고무를 냉각하고 분쇄한다.(s260)

이는, 가황된 고무를 공기냉각하고 냉각된 고무를 분쇄기를 이용하여 분쇄하여 최종 제품을 배출하는 과정이다.

그런 다음, 분쇄된 고무를 사양에 맞게 진동채에 설치된 선별망으로 고르고, 선별망에 통과된 입자를 바람직하게는 25Kg씩 포장하여 출하한다.

이상의 설명은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 지나지 않는바, 다양한 변형이 있을 수 있다. 하지만, 이들 변형이 본 발명의 기술사상에 포함된다면 본 발명의 권리범위 내에 있다 해야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위를 통해 당업자에게 쉽게 파악될 수 있다.

Claims

EPDM과 제강슬래그를 포함하는 탄성칩.
청구항 1에 있어서,
상기 제강슬래그는 아토마이징된 볼 형태이며, 상기 탄성칩의 전체 중량대비 6.08±0.15중량%을 차지하는 제강슬래그를 포함한 탄성칩.
a) 원자재인 EPDM과 부자재인 보강충진제, 분산제, 연화제, 혼합촉진제, 가황제, 가황촉진제, 착색제 및 제강슬래그를 준비하는 단계;
b) 상기 EPDM과 상기 분산제와 상기 혼합촉진제와 상기 착색제와 상기 제강슬래그 및 상기 보강충진제와 상기 연화제를 배합하고 혼련하여 1차혼련배합물을 생성하는 단계;
c) 상기 1차혼련배합물에 상기 보강충진제와 상기 연화제를 첨가하고 혼련하여 2차혼련배합물을 생성하는 단계;
d) 상기 2차혼련배합물에 가황제와 가황촉진제를 넣고 혼련하여 3차혼련배합물을 생성하는 단계;
e) 상기 3차혼련배합물을 정련, 압연, 숙성 후 160℃ 에서 10분간 100kg/cm²의 압력으로 프레스 가황하여 가황 고무를 생성하는 단계; 및
f) 상기 가황 고무를 냉각하고 분쇄하는 단계를 포함하는 탄성칩의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 b) 단계는 상기 탄성칩의 전체 중량 대비 EPDM 30±0.15중량%, 분산제 5±0.15중량%, 혼합촉진제 1.8±0.15중량%, 착색제 0.22±0.15중량% 제강슬래그 6.08±0.15중량%, 보강충진제 25±0.15중량%, 연화제 2.5±0.15중량%를 배합하고,
상기 c) 단계는 상기 탄성칩의 전체 중량 대비 보강충진제 25±0.15중량%, 연화제 2.5±0.15중량%를 첨가하며,
상기 d) 단계는 상기 탄성칩의 전체 중량 대비 가황제 0.75±0.15중량%, 가황촉진제 1.15±0.15중량%를 넣는 탄성칩의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 b), c) 단계는 3분동안 혼련하고, 상기 d) 단계는 20초동안 혼련하며,
상기 숙성은 18시간 이상 20시간 이하로 진행되는 탄성칩의 제조방법.