KR0128515B1 - 피혁 분말 함유 고무 조성물 및 성형품 - Google Patents

Abstract

피혁 분말 원료에 대하여 조분쇄, 수세, 탈수, 스팀에 의한 팽윤 처리, 건조, 미분쇄를 실시함으로써 사용 목적에 따른 평균 입자 크기로 분리한 피질분이 75wt.%이사, 물로 추출 가능한 Na+이온과 Ca2+ 이온의 합계량이 0.5wt.% 이하이고, 평균 입자 크기 D50가 10㎛∼250㎛인 피혁 분말 10∼400 중량부와 고무 100 중량부의 분산 혼합물로 되는 피혁 분말 함유 고무 조성물 및 성형품.

Description

피혁 분말 함유 고무 조성물 및 성형품

본 발명은 피혁 분말 함유 고무 조성물 및 성형품에 관한 것으로서, 테니스라켓, 배드민튼 라켓, 골프클럽, 야구용 배트 등에 있어서의 그립(grip)등의 스포츠용품, 고무 장갑, 모자, 우의 등의 의료(衣料)용품, 자동차 핸들 싸게용 밴드, 이륜차 핸들용 그립, 창문튼 고무, 와이퍼 고무, 방진 고무, 브레이크 고무, 시프트 레버용 그립, 차실내장품, 타이어 등의 차량용 부품, 미끌음 방지부재, 흡음재 등의 건재(建材), 고무화, 신발바닥 등의 신발제품, 기타 가전제품, 문방구, 가구, 악기 등에 이용할 수 있다.

그러나 이들 종래의 기술로 제조되는 천연 피혁 분말 함유 고무 조성물과 성형품에 있어서는 장기간의 사용이나 보존, 특히 습기가 많은 분위기중에서 장기간 방치할 경우 그 표면에 흰가루가 생겨 제품의 성능이나 품질(외관)을 저하시킨다는 결점이 있었다. 특히, 천연 피혁 분말로서 입자 크기가 작은, 예컨대 250㎛이하의 입자 크기의 것을 사용하면 흰가루가 현저하게 많이 발생하였다.

또한, 평균 입자 크기가 작은, 예를 들자면 10㎛이하인 천연 피혁 분말을 함유하는 고무 조성물을 사용하여 스포츠용품의 그립(grip)을 제조할 경우에 있어서, 표면 형상을 좋도록 하기 위해 그립의 표면 연마를 하면 피혁 분말에 의한 흡습량이 다소 감소하게 되어 동일한 분말 함유량의 것에 비하여 미끌음방지 효과가 적어져서 전체의 특성 발란스가 나빠지는 문제점도 생긴다.

본 발명의 목적은 흰가루 발생이 없고 우수한 장기(長期)성능과 품질을 가진 피혁 분말 함유 고무 조성물 및 성형품을 제공함에 있다.

본 발명은 피혁 분말 함유 고무 조성물을 사용한 성형품의 제품화에 있어서 불순물이 적은 특정한 입자 크기의 미세 피혁 분말을 사용하면 흰가루 발생을 방지할 수 있다는 것에 착안하여 이러한 목적을 달성하고자 한 것이다.

본 발명의 피혁 분말 함유 고무 조성물은 피질분(皮質分)이 75wt.%이상, 물로 추출 가능한 Na+이온과 Ca2+ 이온의 합계량이 0.5wt.%이하, 그리고 평균 입자 크기(D50)가 10∼25㎛인 피혁 분말 10∼400중량부와 고무 100 중량부로 된 분산 혼합물로 구성된다.

또한, 본 발명의 피혁 분말 함유 고무 성형품은, 앞서 나온 피혁 분말 함유 고무 조성물을 주로 사용하여 성형된다.

본 발명의 피혁 분말 고무 조성물과 성형품은 기본적으로는 고무중에 피혁 분말이 해도상(海島狀)으로 분산된 것이다.

이러한 타입의 조성물과 성형품에 있어서 피혁 분말 재료와 고무 재료의 사용량은 각각10∼400중량부와 100중량부이다. 피혁 분말의 비율이 400중량부 이상이 되면 조성물에 있어서 혼련(混練)교반이 곤란하게 되고 균일히 분산되지 않아 성형품에 취화(脆化)가 나타나게 된다. 또한, 10중량부 이하가 되면 그 첨가 효과, 즉 흡습성과 방습성(倣濕姓)등이 불충분하게 된다.

본 발명의 조성물과 성형품에 있어서 피혁 분말의 특성치를 한정한 것은 다음과 같은 이유 때문이다.

1) 피질분75WT.%이상 : 피질분 함유량이 많다는 것은 불순물의 양이 작다는 것을 의미함과 동시에 피질분이 혼입된 고무 그립, 고무 장갑 등의 제품의 표면 상태, 촉감 등을 향상 시키는 중요한 인자가 됨을 의미한다. 즉, 피질분이 많은 쪽이 적은 분말량으로 효율적으로 제품 표면 상태 등을 개선할 수 있다.

2) 물로 추출 가능한 유리(遊離)이온(NA+,CA2+)의 합계량 5WT.%이하 : 피혁 원료에 함유된 불순물중에서 물로 추출되는 유리 이온량이 많으면 제품화했을 경우, 습도, 열 등의 영향을 받아 제품 표면에 그 염(예를 들자면 NaCl , Na2, SO4, CaSO4등)이 블리이드-아웃(bleed-out)하여 제품 외관을 불량하게 한다.

그리고, 물로 추출 가능한 유리 이온으로서는 Na+, Ca2+의 양이온외에 C1-, SO42-의 음이온도 존재하지만, 블리이드-아웃에 의하여 이들 이온의 쌍이온(pair ion)의 염의 형태로만 생기기 때문에 양이 작은 양이온인 Na+와 Ca2+의 합계량으로 규정하였다.

3) 평균 입자 크기 D50=10∼250㎛ : 평균 입자 크기가 10㎛ 이하이면 흡습성과 방습성(倣濕姓)이 적고, 특히 성형품을 연마했을 때 미끌음 방지 효과가 충분히 발휘되지 않는다. 한편, 250㎛이상이 되면 분산이 불량하게 되어, 이로 인한 결함과 표면 풍합(風合)의 악화(꺼칠 꺼칠한 감촉, 요철감)가 나타난다.

그리고, 피혁 분말 대신 젤라틴을 사용했을 경우는 표면이 점착성(粘着性)이 있어 바람직하지 못하게 된다.

또한, 피혁 분말중의 유지분은 성형품의 악취와 관계가 있으나, 본 발명의 조성물과 성형품은 고무를 함유하고 있어 고무 냄새가 어느 정도 많으므로 피혁 분말의 탈지(脫脂)가 반드시 필요한 것은 아니다. 그러나, 탈지를 하여 피혁 분말중의 유지분을 적게 하면 피혁 분말중의 유지분이 열(熱)등에 의하여 변질하여 생기는 악취나 착색 및 블리이드-아웃에 의한 표면 풍합의 열화(劣化)를 적게 할 수 있으므로 바람직하게는 유지분 2wt.%이하, 보다 바람직하게는 0.5wt.%이하로 탈지하는 것이 좋다.

위의 특성치의 측정법은 다음과 같다.

A) 피질분 : JIS K6550-1976「피혁 시험 방법」 6.7에 의함.

B) 물로 추출 가능한 유리 이온(Na+,Ca2+)의 합계량 : 건조 피혁 분말 10g을 순수한 물 100ml중에서 일주야 교반하여 피혁 분말중의 유리 이온을 추출한다. 추출액중의 Na+, Ca2+를 원자 흡광법으로 정량하여 피혁 분말로 부터의 추출량으로 해서 구한다.

C) 평균 입자 크기 : 수십 ㎎의 피혁 분말을 메탄올 100ml에 분산시키고 코을터 카운터(Coaltar Electronics 사제)로 입자 분포를 측정하여 평균 입자 크기를 구한다.

그리고, 피혁 분말을 120℃에서 2시간 건조후 JIS K6721에 따라 측정한 피혁 분말의 밀도 범위는 통상 0.38g/cc이상이다. 그 이유는 밀도가 너무 작으면 피혁 분말이 섬유상으로 되거나 섬모 부분이 많이나와 고무와 균일히 분산하기 어려워지는 경우가 있기 때문이다.

이상과 같이 본 발명에 사용되는 피혁 분말은, 예를 들자면 피혁 분말 원료에 대하여 조분쇄(粗粉碎), 수세, 탈수, 스팀에 의한 팽윤 처리, 건조, 미분쇄를 하여 얻을 수 있다. 그 다음에는 필요에 따라 분급(分級)공정을 실시하여 사용 목적에 따른 평균 입자 크기의 피혁 분말을 분리할 수도 있다. 또한, 피혁 분말을 탈지하자면 조분쇄 공정과 수세 공정 사이에 건조, 용제에 의한 탈지, 잔존 용제의 제거 등의 공정을 개재시키면 좋다.

이 제조방법을 더 구체적으로 설명하면, 우선 후공정의 미분쇄를 용이하게 하기 위해 피혁 분말 원료를 조오 크러셔(jaw crusher), 커터 밀(cutter mill), 해머 크러셔(hammer crusher)등의 조분쇄기로 입자크기 10㎜이하 정도로 조분쇄한다. 이와 같이 해서 제조되는 조분쇄 피혁 분말은 통상 40∼60wt.%의 수분을 함유하고 있다.

그리고, 피혁 분말 원료로서는 쉐이빙(shaving)설혁(屑革), 상혁(床革)등을 사용할 수 있다.

이어서, 주로 피혁중의 유리 이온(Na+,Ca2+)을 추출, 제거함과 아울러 조분말(粗粉末)에 소정의 수분을 유지하도록 수세 공정과 탈수 공정으로 된 일련의 수세 조작을 실시한다.

이러한 일련의 수세 조작은 뱃치식(batchwise)으로 수회 반복하는 방법이 효과적인데, 예를 들자면 용제 제거후의 조분말에 일정량의 물을 공급하여 필요로 하는 시간 동안의 교반과 필요한 경우, 공기에 의한 버블링(bubbling)을 한 후 탈수하는 방법을 물의 공급량에 따라 통상적으로 수회, 바람직하게는 3∼4회 반복한다. 탈수는 통상적으로 조작의 간편성을 고려하여 여과(배수 또는 적하)조작으로 실시하나 원심 탈수 등, 기타 방법으로 하여도 좋다.

그리고, 연속식 수세 조작은 사용되는 물의 양이 많아지므로 유리하다고는 할 수 없겠으나 실시 가능하다.

수온은 상온이면 좋고, 바람직하게는 30℃이하이다.

이상의 일련의 수세 조작에 의하여 유리 Na+이온과 Ca2+이온의 합계량(건조 중량 환산)이 0.5wt.%이하이고, 수분이 통상 65∼70%인 함수조분말(含水粗粉末)을 얻게 된다. 이러한 일련의 수세 조작에 의하여 최종적으로 조분말은 통상적으로 소정의 수분(65∼70%)을 유지하게 된다.

따라서, 이 방법은 탈수후의 조분말의 수분의 확인만으로도 좋고 종래부터 실시되고 있는 용제 제거 후의 조분말에 소정의 수분 함량으로 될 때까지 물을 보급하는 조습(調習)공정을 사실상 생략할 수 있는 잇점이 있다.

여기서 조분말에 소정량의 수분을 유지하거나 보급하는 것은 다음과 같은 이유 때문이다. 즉, 건조한 상태에서는 다음 공정인 스팀찜 처리후 미분쇄하더라도 미분말화가 되지 않는다. 그러나, 수분을 함유하여 팽윤한 조분마릉 스팀찜처리하면 일부가 열변성되고, 건조하면 수축되어 굳어지므로 분쇄, 미분쇄화가 용이하게 된다.

이어서, 후공정인 미분쇄를 용이하게 하기 위하여 탈수후의 조분쇄된 피혁 분말을 교반하면서 스팀으로 팽윤 처리(스팀찜 처리)를 한다.

그 다음에는 후공정인 미분쇄를 용이하게 하기 위해 팽윤 처리후의 조분쇄 피혁 분말을 수분3wt.% 이하가 될 때까지 건조한다. 이 건조 공정은 통상적으로 드라이어에 의한 예비 건조와 진공 건조기에 의한 본 건조를 조합하여 실시한다.

이어서, 건조후의 조분쇄 피혁 분말을 빅토리 밀 및 보올 밀, 콜로이드 밀, 제트 밀, 로울러 밀, 해머 밀 등의 건식 분쇄기로 평균 입자 크기10∼250㎛정도가 되도록 미분쇄한다.

다음에는 수득한 넓은 입자 크기 범위의 미분쇄 피혁 분말을 필요에 따라 중력식 분급기 ; 관성식 분급기 ; 사이클론, 미크론 세퍼레이터 등의 원심식 분급기 ; 체가름(sieving)장치 등으로 사용 목적에 따른 여러가지 평균 입자 크기의 것으로 분급해도 좋다.

그런데, 피혁 분말의 탈지를 함에 있어서 예컨대 조분쇄 공정과 수세 공정 사이에 다음의 각 공정을 추가한다.

즉, 후공정에서의 탈지(유지분제거)를 용이하게 하기 위하여 수분을 함유하는 조분말을 20∼30wt.%정도의 수분이 될 때까지 건조한다.

이어서, 이 건조된 조분말을 적당한 용제를 사용하여 유지분이 바람직하게는 2wt.%이하, 보다 바람직하게는 0.5wt.%이하가 될 때까지 탈지한다. 여기서 탈지용 용제로서는 n-헥산, 벤진, 메틸렌 클로라이드, 아세톤, 아세트산에틸, 톨로엔 등을 사용할 수 있다.

그 다음에는 조분말중의 잔존 용제를 제거하기 위하여 탈지후의 조분말을 열처리한다. 열원으로서는 통상적으로 안전을 고려하여 스팀(수증기)을 사용하기 때문에 이 공정은 스팀 퍼어징(steam purging)이라고도 불리어진다. 기타 열원으로서는 가열 질소, 가열 공기 등도 사용할 수 있다.

이상의 탈지 방법에서는 일련의 수세 조작을 탈지 공정후에 하였으나, 이 수세 조작을 탈지전 또는 미분쇄후에 할수도 있다.

이상과 같이 하여 수득한 피혁 분말과 병용할 수 있는 고무로서는 디엔계(부티디엔-스티렌, 부타디엔-아크릴로니트릴), 다황화물계(티오콜), 올레핀계(에틸렌-프로필렌, 클로로술폰화 폴리에틸렌), 유기 규소 화합물계, 플루오르함유 화합물계, 우레탄계, 비닐계 등의 합성 고무나 천연 고무가 있다.

이들 각종의 합성 및/또는 천연 고무는 단독으로 사용하여도 되고 여러가지를 혼합하여 사용해도 좋다.

본 발명의 조성물에는 개질, 품질의 안정화등의 목적과 사용 목적, 사용 환경에 따라 이 분야에서 통상 사용되는 첨가제, 예를 들자면 가황제, 가황 촉진제, 가황 촉진 조제, 가공 조제외에 염료, 안료 등의 착색제, 자외선 흡수제, 노화 방지제등을 임의로 필요량 첨가할 수 있다.

여기서 가황제로서는 분말 황, 불용성 황, 표면 처리 황 등의 황 ; 산화 마그네슘, 산화 아연(CR, CSM, T용)등의 금속 산화물 ; 퀴노이드 가황제 ; 과산화물 가황제 ; 아민 가황제 ; 수지 가황제 ; 유기황 가황제 등이 있다.

가황 촉진제로서는 디티오카르밤산 아연, 헤테로환식 메르캅탄 등이 있다. 가황 촉진 조제로는 아연화, 스테아르산 등이 있다.

가공 조제로서는 스테아르산, 폴리에틸렌 그리콜, 파라핀 왁스 등이 있다. 자외선 흡수제로는 페닐 살리실레이트와 같은 살리실산 에스테르계 ; 2-히드록시페닐 벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸계 ; 2-히드록시 벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 등의 히드록시 벤조페논계 등이 있다.

이상과 같은 재료를 사용하여 본 발명의 피혁 분말 함유 고무 조성물 및 성형품을 제조하는 방법으로서는 일반적인 혼합방법을 사용할 수 있으나 다음과 같이 하여도 좋다.

즉, 잘게 절단한 고무를 미리 30∼60℃로 온도 조절된 밴버리 믹서(Banbury mixer)등으로 용융시켜두고 피혁 분말을 추가하여 혼합하거나, 또는 이들 두가지 원료를 동시에 믹서에 투입하여 혼합한다.

혼합한 것을 다시 2본(本)로울에서 30∼40℃에서 시이트상으로 하여 시이트상 성형품을 얻거나 소정의 모울드내에 주입 또는 부착시켜 소정의 형상의 성형품을 얻는다.

또한, 액상 고무를 사용할 때는 교반날개 등으로 액상 고무와 피혁 분말을 혼합한다.

여기서 사용할 수 있는 대표적인 성형법은 사출 성형, 중공(中空)(취입 : 吹入)성형, 압축 성형, 회전 성형, 파우더 슬러쉬 성형 등이 있다.

또한, 피혁 분말과 고무를 혼련(混練)할 때는 밴버리 믹서외에 압출기, 훈련로울 등을 사용할 수 있고, 고무 소재로서는 절단된 블록상의 것외에 펠릿상, 파우더상 등의 것도 좋다.

이하 본 발명을 실시예에 따라 구체적으로 설명한다.

먼저, 피혁 분말의 제조방법에 대하여 설명한다.

크롬 탄닝(chrome tanning)처리된 우피 설혁(牛皮屑革 : shaving革)의 덩어리1200kg을 해쇄기(解碎機 : 일본국 호소카와 미크론사제)에서 원래의 쉐이빙 설혁의 형상(최대 : 폭1㎝×길이12㎝)으로 풀어헤친후 조쇄기(일본국 오다테사제의 해머 밀 : 능력600㎏/㎠G)에 순차로 송입하고 입자 크기 1㎜이하의 조분쇄 피혁 분말로 하였다. 이 조분쇄 분말의 수분은 40∼60wt.%이었다.

이어서, 보다 양호한 피혁 분말을 얻기 위하여 탈지를 하는데 이 탈지는 다음과 같이 하였다.

즉, 습윤 조분쇄 피혁 분말350㎏을 진공 건조기에 넣고 수분이 20∼30wt.%될 때까지 건조한 다음, 이 건조 조분쇄 피혁 분말 270kg을 탈지기에 투입하고, n-헥산을 100l/min으로 공급하면서 1시간 15분 교반, 추출을 하여 탈지한 후 여과하였다. 수득한 탈지 조분말(粗粉末)중의 잔존 유지분은 0.5wt.%이하 이었다.

다음에, 이 탈지 조분쇄 피혁 분말중의 잔존 용제를 130℃, 2㎏/㎠G의 수증기로 용제(헥산)냄새가 없어질 때까지 퍼어지(purge)하여 탈지 관련 공정을 완료하였다.

이 탈지기에 상온의 물 2㎥을 공급하고 30분 교반한 후 여과에 의하여 물을 배수하여 제거하였다. 이 뱃치식 수세 조작을 모두 4회 실시하여 설혁중의 금속 이온 등의 유리 이온과 수용성 성분을 제거하였다. 여과, 배수 처리후의 조분쇄 피혁 분말은 65∼70wt.%의 수분을 함유하고 있었다.

이어서, 이것을 조습(調習)하지 않고 스팀 찜 처리기에 넣고 교반하면서 130℃, 2㎏/㎠G의 수증기로 45분간 처리한 다음 조분쇄 피혁 분말을 90℃로 유지된 드라이어에서 30∼40wt.%의 수분이 될 때까지 3시간 예비 건조한 후 진공 건조기에서 45℃, 8시간 건조하여 수분 1wt.%이하의 건조 조분쇄 피혁분말 190㎏을 얻었다.

다음에, 이것을 화인 빅토리 밀(fine victory mill : 일본국 호소카와 미크론사제)에서 2시간 동안 1700rpm에서 미분쇄한 후 사이클론식 분급기에서 분급하여 평균 입자 크기 D50=약 30㎛의 미세한 피혁 분말 35㎏과 D50=약 60㎛의 조대(粗大)한 피혁 분말 155㎏을 얻었다.

성형품 제조 :

실시예 1

천연 고무(#3) 50중량부와 합성 고무EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌링키지(linkage) : 일본국 出光 DSM사 Keltan 314)50중량부 각각을 약 3㎝ 각(角)의 블록으로 절단하고, 약 40℃로 가온한 밴버리 믹서에서 용융시킨 후, 위에 나온 바와 같이 처리하여 수득한 50중량부의 천연 피혁 분말중에서 평균 입자 크기 60㎛의 프로테인 파우더를 첨가하고 혼합하였다.

이 혼련물을 다시 약 50℃의 2본 로울에서 두께 1㎝정도되는 시이트상으로 형성하여 자연 냉각하였다.

이 혼합물 시이트를 사용하여 150℃의 5분간 프레스하여 세로×가로×두께=150㎜×200㎜×2㎜ 되는 판을 성형하였다.

혼합물 시이트에 대하여 내습(耐濕)테스트와 절단면의 가루 떨어짐 (성형품으로 부터의 피혁 분말의 이탈)을 체크하고, 성형판에 대해서는 흡습량과 동적(動的)마찰계수를 측정하였다. 성형판 표면을 약 20㎛연마한 것에 대해서도 흡습량과 동적 마찰계수를 측정하였다.

실시예 2

위에 나온 처리중 탈지전의 건조, 탈지 및 수증기에 의한 제취(除臭)공정을 생략하여 얻은 평균 입자크기 30㎛의 천연 피혁 분말을 사용한 외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 혼합물 시이트와 성형품에 대한 평가를 하였다.

실시예 3

고무로서 합성 고무EPDM(일본국 出光 DSM사 Keltan 314)을 단독으로 100중량부 사용한 것외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 혼합물 시이트와 성형품에 대한 평가를 하였다.

실시예 4

고무로서 천연 고무를 단독으로 100중량부 사용한 것외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 혼합물 시이트와 성형품에 대한 평가를 하였다.

실시예 5

고무로서 천연 고무 80중량부와 합성 고무 EPDM 20중량부를 사용하고 위에 나온 처리를 한 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 30㎛)을 25 중량부 사용한 외에는 실시예 1과 마찬가지로 하였다.

실시예 6

펠릿(pellet)상의 합성 고무(실리콘 고무) 100중량부와 위에 나온 처리를 한 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 30㎛) 50중량부를 150℃∼160℃의 2본 로울에서 균일히 혼합하여 시이트상 혼합물을 얻고, 이 시이트상 혼합물을 다시 프레스 성형기에서 약 180℃로 가열하면서 두께 2㎜의 시이트상 성형판(150㎜×150㎜)을 제조한 후 실시예 1과 마찬가지로 하여 내습 테스트, 흡습량, 동적 마찰계수 등을 측정하였다.

실시예 7

천연 고무 20중량부와 합성 고무 EPDM 80중량부 및 위에 나온 처리를 한 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 60㎛) 350중량부를 사용한 외에는 실시예 1과 마찬가지로 하였다.

비교예 1

수세처리를 하지 않은 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 60㎛)을 사용한 외에는 실시예 1과 완전 동일하게 하여 제조한 혼합물 시이트와 성형판에 대하여 평가를 하였다.

비교예 2

수세 처리를 하지 않은 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 30㎛)을 사용한 외에는 실시예 3과 마찬가지로 혼합물 시이트와 성형판에 대하여 평가를 하였다.

비교예 3

평균 입자 크기가 작은 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 5㎛)을 사용한 외에는 실시예 1과 마찬가지로 혼합물 시이트와 성형판에 대하여 평가를 하였다.

비교예 4

평균 입자 크기가 큰 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 300㎛)을 사용한 외에는 실시예 3과 마찬가지로 혼합물 시이트와 성형판에 대하여 평가를 하였다.

비교예 5

천연 고무 80중량부, 합성 고무 EPDM 20중량부에 실시예 1과 마찬가지의 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 60㎛)450중량부를 첨가한 결과, 전단(專斷)발열의 증대와 아울러 2본 로울에서의 시이트화가 곤란하였다.

비교예 6

소량의 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 30㎛, 5중량부)을 사용한 외에는 실시예 3과 마찬가지로 혼합물 시이트와 성형판에 대하여 평가를 하였다.

비교예 7

소량의 천연 피혁 분말(평균 입자 크기 60㎛, 5중량부)를 사용한 외에는 실시예 4와 마찬가지로 혼합물 시이트와 성형판에 대하여 평가를 하였다.

비교예 8

천연 피혁 분말 대신에 젤라틴 분말(평균 입자 크기 30㎛)을 50 중량부 사용하여 혼합 시이트를 제조한 후 소정 형상의 성형판을 만든 것 외에는 실시예 3과 마찬가지로 평가를 하였다.

비교예 9

천연 고무(#3) 80중량부와 합성 고무 EPDM(Keltan 314) 20중량부만을 하고 피혁 분말을 사용하지 않고 혼합물 시이트사으로 한 것으로 성형판을 만들어 실시예 1과 마찬가지로 평가를 하였다.

비교예 10

합성 고무 EPDM(Keltan 314) 100중량부로 만든 성형판에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 각종 평가를 하였다.

이상의 실시예와 비교예에 있어서 각 조성 및 시험 결과는 표 1에 나와 있다.

[표 1]

[표 2]

표 1에서 알 수 있는 바와 같이 실시예 1∼7에서는 커터(cutter)절단면에 있어서의 가루떨어짐(피혁분말이 성형품으로 부터 이탈하는 것)이 없고, 30℃에서 95% RH의 분위기중에서 24시간 방치한 내습(耐濕)테스트에 있어서도 흰가루 발생 등의 이상은 생기지 않는다. 또한, 23℃에서 80% RH의 분위기 중에서 3시간 방치한 후의 흡습량은 미연마품에서 3.1g/㎠이상, 연마품에서 3.5g/㎠ 이상의 값을 나타내어 충분한 흡습성, 환언하면 방습성(倣濕姓)을 가지고 있다고 할 수 있다. 그리고, 동적 마찰 시험에서도 동적 마찰계수가 미연마품에서 0.38㎏이상의 값을 나타내어 미끌음 방지 효과가 충분하다고 할 수 있다. 또한, 실시예 2와 같이 피혁 분말의 탈지를 하지 않더라도 특성상 문제는 생기지 않으나, 탈지를 하는 쪽이 냄새 등의 점에서 유리하게 된다.

한편, 비교예 1 및 2는 피혁 분말의 수세 처리를 하지 않은 것이므로 내습 테스트시 흰가루가 발생하고, 비교예 3은 피혁 분말의 평균 입자 크기가 10㎛ 이하인 5㎛로서 작기 때문에 흡습량이 미연마, 연마 모두 낮아지고 있다. 그리고, 비교예 4는 피혁 분말의 평균 입자 크기가 300㎛로서 크기 때문에 가루떨어짐이 발생하였다. 또한, 비교예 5는 피혁 분말의 혼합량이 450중량부로서 많기 때문에 시이트제조를 할 수 없고, 비교예6과 비교예7은 피혁 분말의 혼합량이 모두 5중량부로서 작기 때문에 흡습량이 작고 동적 마찰계수도 작다. 그리고, 비교예8은 피혁 분말 대신 젤라틴 분말을 사용한 것이고 비교예 9와 비교예 10은 모두 피혁 분말이 전혀 혼합되어 있지 아니한 것이기 때문에 내습 테스트에서 표면에 점착성을 나타내었다. 비교예 9와 비교예 10에서는 흡습량과 동적 마찰계수도 작다.

이상의 결과로 부터 본 발명의 실시예에 의하면 종래의 피혁 분말 함유 고무 조성물에서 나타나는 흰가루의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 피혁 분말 함유의 고무 성형품에서 점착성의 촉감이 없어 라켓, 핸들, 필기구, 현악기 목부분 등에 있어서의 그립(grip)류에서는 손으로 잡았을 경우 좀체로 미끌어지지 아니하고 스포츠용품, 차량용품, 문방구, 악기 등으로서 적절한 성능을 부여할 수 있다. 그리고, 피혁 분말 함유의 고무 성형품에서 의료용(衣料用)장갑, 모자, 고무화, 악기 걸이용 벨트 등을 제조할 경우 사람의 피부와 접하여 땀을 발생하였을 때 피부에 밀착하는 일이 없어지고 쉽사리 떨어질 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 조성물을 사용하여 차량 내장품, 건재, 가전 제품, 가구 등의 표면을 제조할 경우 피혁 모양의 외관을 나타내는 고급품을 제조 할 수 있을 뿐만 아니라 촉감이 양호해 진다.

이와 같은 본 발명에서는 흰가루 발생이 없고, 표면 성상이 우수하며 장기 성능 및 품질을 가진 분말함유 고무 조성물과 성형품을 제공할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 피질분이 75wt.%이상, 물로 추출 가능한 Na+ 이온과 Ca2+이온의 합계량이 0.5wt.% 이하이고, 평균 입자 크기 D50가 10㎛∼250㎛인 피혁 분말 10∼400 중량부 및 고무 100 중량부의 분산 혼합물로 됨을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 조성물.
2. 제1항에 있어서, 피혁 분말 재료의 유지분이 2wt.% 이하임을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 조성물.
3. 제2항에 있어서, 피혁 분말 재료의 유지분이 0.5wt.% 이하임을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 조성물.
4. 피질분이 75wt.% 이상, 물로 추출 가능한 Na+ 이온과 Ca2+ 이온과의 합계량이 0.5wt.% 이하이고, 평균 입자 크기 D50가 10㎛∼250㎛인 피혁 분말 10∼400 중량부 및 고무 100중량부의 분산 혼합물로 되는 피혁분말 함유 고무 조성물을 주로 사용하여 성형된 것을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 성형품.
5. 제4항에 있어서, 성형품은 피혁 분말이 해도상으로 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 성형품.
6. 피혁 분말 원료를 조분쇄, 수세, 탈수, 스팀에 의한 습윤, 건조 및 비분쇄하는 공정과, 이 피혁 분말로 부터 소요의 평균 입자 크기로 분쇄한 피혁 분말을 분급하는 공정 및 이 피혁 분말 10∼400중량부와 고무 100중량부를 분산혼합함을 특징으로 하는, 피질분이 75wt.%이상, 물로 추출 가능한 Na+이온과 Ca2+이온의 합계량이 0.5wt.%이하이고, 평균 입자 크기 D50가 10㎛∼250㎛인 피혁 분말 함유 고무 조성물의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 피혁 분말 원료는 조분쇄, 수제 및 탈수 공정후에 유리 Na+이온과 Ca2+ 이온의 합계량이 0.5wt.%이하이고 수분이 65∼70%인 조분말이 되게 함을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 조성물의 제조방법.
8. 제6항에 있어서, 건조 공정후의 조분쇄 피혁 분말은 수분 3wt.%이하로 함을 특징으로 하는 피혁분말 함유 고무 조성물의 제조방법.
9. 제6항에 있어서, 조분쇄와 수세 공정 사이에 건조, 용제에 의한 탈수, 잔존용제의 제거를 실시함으로써 피혁 분말의 유지분을 제거함을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 조성물의 제조방법.
10. 제7항에 있어서, 수세 공정을 탈지전 또는 미분쇄후에 실시함을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 조성물의 제조방법.
11. 제6항에 있어서, 고무는 합성 고무 및/또는 천면 고무임을 특징으로 하는 피혁 분말 함유 고무 조성물의 제조방법.