KR100291664B1 - Nontoxic Flame Retardant Antistatic Rubber Flooring Composition - Google Patents

Nontoxic Flame Retardant Antistatic Rubber Flooring Composition Download PDF

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권문구
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Abstract

본 발명에서는 고무 바닥재에 정전 방지 기능을 부여하고 난연의 종류에 있어서 할로겐계 난연제의 투입은 배제하는 무독성 난연의 이중 기능의 부여토록 한 무독성 난연 정전방지용 고무 바닥재 조성물에 관한 것으로, 천연 고무와 합성 고무 특히 스타이렌부타디엔 고무 및 아크릴로니트릴 부타디엔 고무를 단독 혹은 블렌딩하여 기본 레진으로 사용하고 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, Al(OH)3(aluminum tri-hydroxide), 인계 가소제, 삼산화 안티몬 및 실리코 알루미네이트계 보강제 및 실란 커플링제를 배합하여 정전 방지 기능과 난연성을 동시에 갖는 고무 타일용 고무 조성물을 제공할 수 있도록 한 것이 특징이다.The present invention relates to a non-toxic flame retardant antistatic rubber flooring composition for imparting an antistatic function to the rubber flooring material and providing a dual function of non-toxic flame retardant to exclude the addition of halogen-based flame retardant in the type of flame retardant. In particular, styrene butadiene rubber and acrylonitrile butadiene rubber are used alone or blended as a base resin, and polyethylene glycol, polyethylene glycol ester, Al (OH) 3 (aluminum tri-hydroxide), phosphorus plasticizer, antimony trioxide, and silica aluminate A reinforcing agent and a silane coupling agent are blended to provide a rubber composition for a rubber tile having both an antistatic function and flame retardancy.

Description

무독성 난연 정전방지용 고무 바닥재 조성물Nontoxic Flame Retardant Antistatic Rubber Flooring Composition

본 발명은 바닥방식제로 사용되는 고무 타일에 관한 것으로서, 특히 정전분산 특성과 무독성 난연 특성을 동시에 갖는 무독성 난연 정전방지용 고무 바닥재 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber tile used as a floor anticorrosive, and more particularly to a non-toxic flame retardant antistatic rubber flooring composition having both electrostatic dispersion characteristics and nontoxic flame retardant properties.

일반적으로 사무실, 백화점, 학교, 공장 등 각종 공공 장소의 바닥재로 사용되고 있는 고무 타일은 폴리 염화 비닐 등의 열 가소성 수지를 사용한 바닥재가 담배불 등에 의하여 표면이 탄화되고 화재시 염소 가스에 의한 독가스 발생과 연기발생으로 인해 인명 대피의 어려움을 갖는데 비해 가교 공정에 따른 입체 망상 구조를 이루어 앞서의 문제점을 어느 정도 차단하는 기능을 가지고 있다.In general, rubber tiles used as flooring materials in offices, department stores, schools, factories, and other public places have carbonized surfaces, such as polyvinyl chloride, and carbonized surfaces. Due to the smoke generation has a difficulty in evacuation of life, it has a function to block the above problems to some extent by forming a three-dimensional network structure according to the crosslinking process.

그러나, 이러한 고무 타일은 고무 자체가 갖게 되는 절연 특성으로 인해 컴퓨터 및 정밀 기기 제품이 생산되거나 사용되는 장소에서의 사용에는 문제점이 있었다.However, such rubber tiles have had problems in the places where computers and precision instrument products are produced or used due to the insulating properties of the rubber itself.

정전기로 인한 트러블의 예는 가연성 물질로의 착화와 깨끗함을 요하는 생산 설계, 원재료, 반제품, 제품, 작업자 등으로의 분진의 부착 그리고 컴퓨터, CAD, 전자 제어기의 오동작과 시스템 다운 등으로 생산 및 실무 현장에서 미치는 영향은 실로 치명적이라 아니할 수 없다.Examples of troubles caused by static electricity include production design that requires ignition and cleanness of combustible materials, adhesion of dust to raw materials, semi-finished products, products, workers, etc. The impact on the field is indeed fatal.

한편, 이러한 장소에서의 화재 위험성은 누전 및 전기의 갑작스런 서지(surge) 등에 의해 더 높다 할 수 있으므로, 일반 시설물에 비해 난연성의 부여는 더욱 절실하다.On the other hand, since the risk of fire in such a place may be higher due to a short circuit or a sudden surge of electricity, imparting flame retardancy compared to general facilities is more urgent.

따라서, 본 발명에서는 고무 바닥재에 정전 방지 기능을 부여하고 난연의 종류에 있어서 할로겐계 난연제의 투입은 배제하는 무독성 난연의 이중 기능의 부여에 중점을 두었다.Therefore, the present invention focused on the provision of the dual function of non-toxic flame retardant to give the rubber flooring antistatic function and to exclude the introduction of halogen-based flame retardant in the type of flame retardant.

이를 위해 천연 고무와 합성 고무 특히 스타이렌부타디엔 고무(이하 SBR) 및, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(이하 NBR)를 단독 혹은 블렌딩하여 기본 레진으로 사용하고 폴리에틸렌 글리콜(이하 PEG), 폴리에틸렌 글리콜 에스테르(이하 PEGS), Al(OH)3(aluminum tri-hydroxide, 이하 ATH), 인계 가소제, 삼산화 안티몬 및 실리코 알루미네이트계 보강제 및 실란 커플링제를 배합하여 정전 방지 기능과 난연성을 동시에 갖는 고무 타일용 고무 조성물을 제공할 수 있도록 하였다.For this purpose, natural rubber and synthetic rubber, in particular, styrene butadiene rubber (hereinafter referred to as SBR) and acrylonitrile butadiene rubber (hereinafter referred to as NBR) are used alone or as a blend and used as a base resin, and polyethylene glycol (hereinafter called PEG) and polyethylene glycol ester (hereinafter referred to as PEGS ), Al (OH) 3 (aluminum tri-hydroxide, hereinafter ATH), phosphorus plasticizer, antimony trioxide and silico aluminate-based reinforcing agent and silane coupling agent are blended to provide a rubber composition for rubber tiles having both antistatic and flame retardant properties I could do it.

이하에서 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

컴파운드의 베이스 레진은 천연 고무 및 합성 고무 특히 보다 나은 물성을 위해서는 NBR을 블렌딩하여 사용하고, 정전방지제로는 PEG, PEGS를, 충진제 및 난연제로는 실리코 알루미네이트 보강제, ATH, 인계 가소제, 삼산화 안티몬을 첨가할 수 있다.Compound base resin is blended with natural rubber and synthetic rubber, especially NBR for better physical properties, PEG, PEGS as antistatic agent, silica aluminate adjuvant, ATH, phosphorus plasticizer, antimony trioxide as filler and flame retardant Can be added.

또한, 실란 커플링제를 사용하여 무기 보강제의 하이드록시 그룹과 결합하게 하여 가교 반응시 황 및 머캅토기 등이 유기 고분자와 결합하게 되어 무기 보강제와 유기 고분자의 결합을 강화시켜 보강성을 향상시키게 된다.In addition, the silane coupling agent is used to bond with the hydroxyl group of the inorganic reinforcing agent, so that sulfur and mercapto groups, etc., are combined with the organic polymer during the crosslinking reaction to enhance the reinforcement by strengthening the bond between the inorganic reinforcing agent and the organic polymer.

여기에 스테아린산, 산화아연, 가공조제(Aromatic & Aliphatic Hydrocarbon) 등을 소량 첨가하고 유색안료 및 백색안료인 산화티타늄(TiO2) 등을 소량 첨가할 수 있으며, 고무 경화에 필요한 황(Sulphur) 혹은 가교 촉진제와 가교 지연제 등을 첨가할 수 있다.A small amount of stearic acid, zinc oxide, processing aids (Aromatic & Aliphatic Hydrocarbon) can be added, and a small amount of colored pigments and white pigments, such as titanium oxide (TiO 2 ), can be added. Accelerators, crosslinking retardants and the like can be added.

본 발명의 목적중 하나인 고무 타일의 정전 방지 기능을 위하여는 PEG 및 PEGS를 원료 고무의 중량부 기준으로 2-20 중량부 사용하였고, 정전하 분산 특성의 증가와 더불어 보강제로서의 역할을 위해 BET 표면적 30-90㎡/g, CTAB 표면적 20-80㎡/g, 평균입도 약 7-20㎛, DOP 흡수량 10-200cc/100g, 수소이온 농도(PH) 약 8-12의 특성을 가지며, 약 5% 내외의 산화 나트륨(Na2O)을 포함하고, 약 5% 내외의 결정수를 포함하는 실리코 알루미네이트계 보강제를 20-150 중량부, 실란 커플링제를 보강제의 0.1-7 중량부 배합하였으며, 난연제로서 ATH를 20-150 중량부, 인계 가소제를 1-15 중량부, 삼산화 안티몬을 1-20 중량부 첨가하였다.For the antistatic function of the rubber tile, which is one of the objects of the present invention, PEG and PEGS were used in an amount of 2-20 parts by weight based on the weight part of the raw rubber, and the BET surface area was increased to serve as a reinforcing agent with an increase in the static charge dispersing characteristics. 30-90㎡ / g, CTAB surface area 20-80㎡ / g, average particle size about 7-20㎛, DOP absorption 10-200cc / 100g, hydrogen ion concentration (PH) about 8-12, about 5% 20-150 parts by weight of a silico aluminate-based reinforcement agent including sodium oxide (Na 2 O), and about 5% of crystal water, and 0.1-7 parts by weight of a silane coupling agent were added. 20 to 150 parts by weight of ATH, 1 to 15 parts by weight of a phosphorus plasticizer and 1 to 20 parts by weight of antimony trioxide were added.

기타 첨가제인 스테아린산, 산화아연, 가공조제(Aromatic & Aliphatic Hydrocarbon) 등을 각각 0.1-10 중량부로 첨가하였다. 유색안료 및 백색안료인 산화티타늄(TiO2) 등은 0.1-20 중량부로 첨가하였다. 가교제로는 황(Sulphur) 0.1-5 중량부 혹은 부가적으로 가교촉진제인 엔-터부틸벤조디아질-설펜아마이드(N-ter-butyl-benzothiazyl sulfenamide) 및 징크 다이에틸-디디와바메이트(Zinc diethyl-dithiocarbamate) 등을 0.1-5 중량부 첨가하였다.Other additives, stearic acid, zinc oxide, and processing aids (Aromatic & Aliphatic Hydrocarbon) were added at 0.1-10 parts by weight, respectively. Colored pigments and white pigments such as titanium oxide (TiO 2 ) and the like were added at 0.1-20 parts by weight. Examples of the crosslinking agent include Sulfur (0.1-5 parts by weight) or additionally, N-ter-butyl-benzothiazyl sulfenamide and zinc diethyl-didiwabamate, which are crosslinking accelerators. -dithiocarbamate) and the like were added in an amount of 0.1-5 parts by weight.

본 실험에서 사용된 난연제인 ATH의 경우 아래와 같은 반응 즉,In the case of ATH, the flame retardant used in this experiment,

2Al(OH)3-------→ Al2O3+ H2O - ΔQ2Al (OH) 3 ------- → Al 2 O 3 + H 2 O-ΔQ

와 같이 흡열 반응을 통한 냉각 효과, Al2O3의 생성에 의한 고체상 보호막 역할, H2O에 의한 희석 작용과 기체상 보호막 역할을 통해 난연에 기여하게 되는데, 일반적으로 비할로겐계 난연제로서 수산화 알루미늄이 가장 많이 쓰이는 이유는 흡열량이 높고 가격이 저렴하기 때문이다.As a non-halogen-based flame retardant, it contributes to the flame retardant through the cooling effect through the endothermic reaction, the role of a solid protective film by the production of Al 2 O 3 , the dilution by H 2 O and the role of a gaseous protective film. This is used most often because of the high endothermic amount and low price.

그러나, 분해 온도가 낮기 때문에 열원에서의 높은 온도에 의해 주변의 수산화 알루미늄이 미리 분해 되므로 난연성을 높이는데는 크게 효과적이지 못하다.However, since the decomposition temperature is low, the surrounding aluminum hydroxide is previously decomposed by the high temperature in the heat source, and thus it is not very effective in increasing the flame retardancy.

따라서, 이러한 단점을 보완해줄 수 있는 다른 첨가제가 필요한데, 본 발명에서 사용된 것은 인계 가소제이다.Therefore, there is a need for other additives that can compensate for these drawbacks, which is used in the present invention is a phosphorus-based plasticizer.

인계 가소제의 경우는 인성분이 고무 매트릭스의 탄화를 통해 탄화물 표면층을 형성하게 하는데, 그에 따라 산소와의 접촉은 차단되고 난연 효과가 발생하게 된다.In the case of phosphorus plasticizers, the phosphorus component causes carbide to form a carbide surface layer through carbonization of the rubber matrix, thereby blocking contact with oxygen and causing a flame retardant effect.

또한, 메타포스포릭산(methaphosphoric acid)이 폴리포스포릭산(polyphosphoric acid)으로 바뀌면서 비휘발성 보호막을 형성하게 되고, 이것은 산소를 차단하게 된다.In addition, metaphosphoric acid is converted to polyphosphoric acid to form a nonvolatile protective film, which blocks oxygen.

즉, 인의 난연효과는 탄화의 촉진과 보호막의 형성에 있다.In other words, the flame retardant effect of phosphorus is on the promotion of carbonization and the formation of a protective film.

본 발명에서 사용된 NBR과 같이 니트릴기를 포함한 고분자들은 인의 난연 메카니즘에 따라 산소의 차단을 위한 차르(char)의 형성을 촉진시켜 결국 높은 난연 효과를 가져오게 된다.Polymers containing nitrile groups, such as NBR used in the present invention, promote the formation of char for blocking oxygen according to the flame retardant mechanism of phosphorus, resulting in a high flame retardant effect.

적용량은 원료고무 100 중량부에 대하여 1-15 중량부 정도가 적절하였다.The applied amount was about 1-15 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber.

1 중량부 이하에서는 난연성에 대한 기여도가 미미하고, 15 중량부 이상을 사용할 경우에는 제품의 물리적 특성저하의 문제점이 발생하였다.At less than 1 part by weight, the contribution to flame retardancy is insignificant, and when more than 15 parts by weight is used, problems of deterioration of physical properties of the product occur.

한편, ATH의 적용량은 원료고무 100 중량부에 대하여 20-120 중량부 정도가 적절하였고, 특히 50-100 중량부에서 물성의 최적점을 갖는 것으로 나타났다.On the other hand, the application amount of ATH was 20 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the raw rubber was appropriate, especially appeared to have the optimum point of the physical properties at 50-100 parts by weight.

20 중량부 이하에서는 난연성의 부여를 기대하기 어렵고 120 중량부 이상에서는 컴파운드의 점도를 급격히 상승시켜 혼련에 어려움이 있다.If it is 20 parts by weight or less, it is difficult to expect imparting flame retardancy, and if it is 120 parts by weight or more, the viscosity of the compound is increased sharply, so that kneading is difficult.

다른 금속 수산화물 난연제의 경우를 살펴 보면, 수산화 마그네슘(Mg(OH)2)의 경우 난연 특성은 상당히 보강시킬 수 있지만, 가격이 비싸 실제 사용되어지기엔 불리한 점이 있고, 수산화 칼슘(Ca(OH)2)의 경우는 흡열량이 적어 효과적인 난연을 기대하기 어렵다.In the case of other metal hydroxide flame retardants, magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) can significantly enhance the flame retardant properties, but it is expensive and disadvantageous to be used in practice, and calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ). In the case of), it is difficult to expect effective flame retardance due to the endothermic amount.

난연제의 난연 성질은 무독성 난연 정전방지 타일의 발명에 있어서, 중요한 요인이기는 하지만, 난연성이 아닌 다른 물리적 성질, 즉 기계적 물성, 독성, 저연성 등에 대한 영향 평가가 함께 이루어져야만 한다.Although the flame retardant property of the flame retardant is an important factor in the invention of non-toxic flame retardant antistatic tiles, the evaluation of the influence on other physical properties, that is, mechanical properties, toxicity, low flammability, etc., which are not flame retardant must be made together.

즉, 이러한 비할로겐계 난연 충전제가 고분자에 혼합되면 난연 성질은 크게 증가하지만 기계적 강도 또는 연신율 등의 기계적 성질은 크게 저하된다.In other words, when the non-halogen flame retardant filler is mixed with the polymer, the flame retardancy is greatly increased, but mechanical properties such as mechanical strength or elongation are greatly reduced.

따라서, 난연 충전제를 혼합하므로써 발생하는 난연성의 향상과 기계적 성질의 저하간의 적정선을 잡아내야 한다.Therefore, a proper line must be drawn between the improvement of flame retardancy and the deterioration of mechanical properties caused by mixing the flame retardant filler.

이는 어떤 원칙이 있는 것이 아니기 때문에 실험을 통하여 찾아야만 한다.This is not a principle and should be found through experimentation.

본 발명에서는 난연성의 증대에 따른 기계적 물성의 저하를 보완하기 위해 실리코 알루미네이트계 보강제를 사용하였다.In the present invention, in order to compensate for the deterioration of mechanical properties due to the increase in flame retardancy, a silico aluminate-based reinforcing agent was used.

실리코 알루미네이트계 보강제는 보강제 자체로서의 난연성 개선은 물론 인장 강도와 같은 기계적 성질의 증가를 가져오고 표면에 포함하고 있는 하이드록시(-OH)그룹과 산화 나트륨의 친전하성에 의하여 전하의 자유도를 증가시켜 저항을 낮추게 되어 결국 전하기 축적되는 것을 방지함으로써 정전방지와 난연특성에 걸쳐 상호 기여하는 효과를 가져오게 된다.The silico aluminate-based reinforcing agent not only improves flame retardancy as the reinforcing agent itself, but also increases mechanical properties such as tensile strength and increases the degree of freedom of charge due to the chargeability of hydroxy (-OH) groups and sodium oxide contained on the surface. Lowering the resistance prevents the accumulation of charges, which contributes to the mutual contribution of antistatic and flame retardant properties.

또한, 사용된 실란 커플링제는 무기 보강제와 유기 고분자 사이에 작용하여 혼련과정에서 메톡시, 에톡시 그룹이 무기 보강제의 하이드록시 그룹과 결합하고, 가교 반응시 황 및 머캅토(mercapto)기 등은 유기 고분자와 결합하게 되어 무기 보강제와 유기 고분자와의 결합을 강화시켜 보강성을 향상시키게 된다.In addition, the silane coupling agent used acts between the inorganic reinforcing agent and the organic polymer so that methoxy and ethoxy groups are bonded to the hydroxyl group of the inorganic reinforcing agent in the kneading process, and sulfur and mercapto groups are It is combined with the organic polymer to improve the reinforcement by strengthening the bond between the inorganic reinforcing agent and the organic polymer.

난연성의 부여와 더불어 효과적인 정전 방지 기능의 부여를 위해서는 PEG와 PEGS의 적정한 첨가가 중요한데, 실험결과 2-20 중량부에서 정전 방지 효과를 갖는 것으로 나타났으며, 특히 각각 7-12 중량부로 첨가될 경우 정전방지와 기계적 물성의 최적점을 갖는 것으로 나타났다.Proper addition of PEG and PEGS is important for imparting flame retardancy and effective antistatic function. Experimental results show that it has an antistatic effect at 2-20 parts by weight, especially when added at 7-12 parts by weight. It has been shown to have the best antistatic and mechanical properties.

2 중량부 이하로 쓰일 경우 저항의 감소 현상이 미미하고, 20 중량부 이상의 경우 믹싱 롤(mixing roll)과의 점착성 증가와 기계적 물성의 저하를 가져오게 되는 문제점이 나타났다.When used in 2 parts by weight or less, the reduction in resistance is insignificant, and in the case of 20 parts by weight or more, there is a problem in that the adhesion to the mixing roll (mixing roll) and the mechanical properties are reduced.

혼련 작업 및 가교공정을 요약하면 앞서 설명한 황과 가교 촉진제 및 가교 지연제를 제외한 각종 배합제들을 시험용 반바리 믹서(Banbury Mixer)에서 5-7분간 1차 혼련을 실시한 믹싱 롤(Mixing Roll)을 사용하여 약 15분간 2차 혼련을 하면서 가교제를 첨가한 후 프레스 하기에 적절한 크기의 쉬트를 제조하였다.Summarizing the kneading operation and the crosslinking process, the mixing roll, which was subjected to the primary kneading for 5-7 minutes in the Banbury Mixer, was tested for various compounding agents except sulfur, the crosslinking accelerator and the crosslinking retarder described above. After the second kneading for about 15 minutes to add a crosslinking agent to prepare a sheet of a suitable size for pressing.

최소 24시간이 경과한 후 프레스 작업을 통해 155℃에서 7분 동안 가교시킨 뒤 48시간 후 물성시험을 실시하였다.After a minimum of 24 hours, the crosslinking was carried out at 155 ° C. for 7 minutes through a press operation, and then a physical property test was performed after 48 hours.

이후 표면저항 및 포인트 투 포인트(point to point) 저항, 그리고 정전하 소멸시간(decay time)을 측정하고, 난연과 발연 정도를 알기 위해 산소지수와 연기 밀도를 측정하였다.After that, surface resistance, point to point resistance, and static time decay time were measured, and oxygen index and smoke density were measured to determine the degree of flame retardancy and smoke.

표면저항은 ASTM D257에 의거하여 120×120×2.4(mm) 크기의 시편을 제작하여 측정하였고, 정전하 소멸시간은 습도 50±2%, 온도 23±1℃에서 24시간 이상 방치후 인가 전압(5kv)의 99%가 소멸될 때까지의 시간을 측정하여 나타내었다.Surface resistance was measured by fabricating a specimen of 120 × 120 × 2.4 (mm) size in accordance with ASTM D257, and the static charge extinction time was measured at 50 ± 2% of humidity and 23 ± 1 ℃ for 24 hours or more after applying the applied voltage ( The time until 99% of 5kv) is extinguished is shown.

포인트 투 포인트 저항은 두 전극을 사용하여 일정 지점간에 흐르는 표면저항을 측정하는 것으로서 시편 상태가 아닌 실제로 사용되는 제품 상태에서의 저항을 측정하는 방법으로 측정장비로는 3M의 701 test kit(megohmmeter)를 사용하였으며, 측정 규격은 NFPA 99에 의거하여 시행하였다.Point-to-point resistance is a measure of the surface resistance flowing between two points using two electrodes. It is a method of measuring the resistance in the actual state of the product, not in the state of the specimen. The measuring instrument uses a 3M 701 test kit (megohmmeter). The measurement standard was implemented according to NFPA 99.

표에서 알 수 있듯이 실시예 3을 비교예 1과 비교하면 PEG와 PEGS 및 ATH를 첨가하여 정전 방지 특성과 난연성을 판단하는 저항값과 산소지수 및 연기밀도에서는 상당 부분 개선되는 것을 볼 수 있으나, 인장 강도 및 신장율과 같은 기계적 물성의 저하가 수반되는 것을 볼 수 있다.As can be seen from the table, when comparing Example 3 with Comparative Example 1, it can be seen that the addition of PEG, PEGS, and ATH significantly improves the resistance value, the oxygen index, and the smoke density, which determine antistatic properties and flame retardancy. It can be seen that a decrease in mechanical properties such as strength and elongation is accompanied.

그러나, 실리코 알루미네이트 보강제와 실란 커플링제가 첨가된 실시예 2의 경우 실시예 1과 비교하여 정전 분산특성 및 난연성은 동등 수준 이상이면서도 기계적 물성의 향상도 동시에 이루어짐을 알 수 있다.However, in the case of Example 2 in which the silica aluminate reinforcing agent and the silane coupling agent are added, it can be seen that the electrostatic dispersion characteristics and the flame retardancy are improved at the same level as compared with Example 1, and the mechanical properties are also improved at the same time.

이는 앞서 서술한 바와 같이 실리코 알루미네이트는 보강제 자체로서의 난연성 개선은 물론 인장 강도와 같은 기계적 성질의 증가를 가져오고 표면에 포함하고 있는 하이드록시(-OH) 그룹과 산화 나트륨의 친전하성에 의하여 전하의 자유도를 증가시켜 저항을 낮추게 되어 결국 전하가 축적되는 것을 방지함으로써, 정전방지와 난연특성에 걸쳐 상호 기여하는 효과를 가져오게 되기 때문이고, 실란 커플링제는 무기 보강제의 하이드록시 그룹과 결합하고, 가교 반응시 황 및 머캅토(mercapto)기 등은 유기 고분자와 결합하게 되어 무기 보강제와 유기 고분자와의 결합을 강화시켜 보강성을 향상시키는 효과를 가져오기 때문이다.As described above, the silicon aluminate not only improves the flame retardancy as the reinforcing agent itself but also increases mechanical properties such as tensile strength, and the charge of the hydroxy (-OH) group and sodium oxide contained on the surface is reduced by the charge. By increasing the degree of freedom and lowering the resistance to prevent the accumulation of electric charges, the silane coupling agent is combined with the hydroxy group of the inorganic reinforcing agent and crosslinked. This is because sulfur and mercapto groups in the reaction are combined with the organic polymer, thereby enhancing the bond between the inorganic reinforcing agent and the organic polymer, thereby improving reinforcing properties.

또한 연소 과정에서 차르(char) 형성시, 고무 매트릭스와 무기 보강제의 계면에서의 상호 결합력이 증대된 고체상 보호막 형성으로 난연성 부여에 있어 효과적인 기여를 하게 된다.In addition, when char is formed in the combustion process, the solid phase protective film is formed to increase the mutual bonding force at the interface between the rubber matrix and the inorganic reinforcing agent, thereby making an effective contribution to imparting flame retardancy.

실시예 4, 5, 6을 보면 인계 가소제의 첨가에 의하여 산소지수와 연기밀도의 특성치 향상을 볼 수 있는데, 이것으로부터 ATH와 인계 가소제의 효과적인 난연성 기여가 이루어진 것을 알 수 있으며, 이는 ATH의 높은 흡열 능력과 인계 가소제의 효과적인 탄화막 형성 등에 기인함을 알 수 있다.In Examples 4, 5 and 6, it can be seen that the addition of phosphorus-based plasticizers improves the characteristics of oxygen index and smoke density, and from this, it can be seen that the effective flame retardant contributions of ATH and phosphorus-based plasticizers have been made, which is a high endotherm of ATH. It can be seen that this is due to the ability and the formation of an effective carbide film of the phosphorus-based plasticizer.

실시예 7의 경우 정전 분산 특성과 난연, 저현특성 및 기계적 물성에 걸쳐 모두 우수한 물성을 나타냄을 볼 수 있는데, 이로부터 고분자 주쇄에 극성기를 가지고 있는 NBR이 SBR과 같이 비극성 주쇄를 가진 고분자에 비해 정전 방지에 있어 우수한 특성을 나타내는 것과, 인계 가소제가 첨가된 경우 NBR과 같이 니트릴기를 포함한 고분자들은 인의 난연 메카니즘에 따라 산소의 차단을 위한 차르(char)의 형성을 촉진시켜 ATH, 삼산화 안티몬, 실리카 등과 함께 효과적으로 난연 특성을 향상시키는 것을 알 수 있다.In Example 7, it can be seen that the electrostatic dispersion characteristics, flame retardancy, low sintering properties and mechanical properties are all excellent, from which the NBR having a polar group in the polymer backbone compared to the polymer having a nonpolar backbone like SBR In case of addition of phosphorus plasticizer, polymers including nitrile groups such as NBR promote formation of char for blocking oxygen according to phosphorus flame retardant mechanism, and together with ATH, antimony trioxide and silica It can be seen that the flame retardancy is effectively improved.

그러나, 이 경우 NBR의 가격적인 측면과 믹싱등 가공상에서 높은 점도를 나타내는 점을 충분히 고려할 필요가 있다.However, in this case, it is necessary to fully consider the price aspect of NBR and high viscosity in processing such as mixing.

여기서 인계 가소제는 Isodecly Dipyeny PhosohatePhosphorus plasticizer where Isodecly Dipyeny Phosohate

상술한 바와 같이 본 발명은 고무 바닥재에 정전 방지 기능을 부여하고 난연성의 종류에 있어서 할로겐계 난연제의 투입은 배제하는 무독성 난연의 이중 기능의 부여에 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides an effect of imparting an antistatic function to the rubber flooring material and providing a dual function of non-toxic flame retardant to exclude the introduction of halogen-based flame retardant in the kind of flame retardant.

Claims (2)

천연 고무와 합성 고무 중 스타이렌부타디엔 고무(SBR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR)의 단독 또는 둘 이상의 블렌드로 이루어지는 원료고무 100 중량부에 대하여 정전방지제인 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 또는 폴리에틸렌 글리콜 에스테르(PEGS) 2-20 중량부와, 인(P)계 가소제인 아이소데실 다이페닐 포스페이트(Isodecyl Diphenyl Phosphate) 1-15 중량부와, 난연제인 삼수산화 알루미늄(ATH) 20-120 중량부와, 약 5%의 산화나트륨, 약 10%의 알루미나, 약 80%의 실리케이트, 약 5%의 결정수로 이루어진 실리코 알루미네이트 보강제 20-150 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 무독성 난연 정전방지용 고무 바닥재 조성물.Polyethylene glycol (PEG) or polyethylene glycol ester as an antistatic agent based on 100 parts by weight of the raw material rubber consisting of styrene butadiene rubber (SBR) and acrylonitrile butadiene rubber (NBR) alone or in combination of two or more of natural rubber and synthetic rubber ( PEGS) 2-20 parts by weight, 1-15 parts by weight of isodecyl diphenyl phosphate, a phosphorus (P) plasticizer, 20-120 parts by weight of aluminum trihydroxide (ATH), a flame retardant, and about 5 parts by weight A non-toxic, flame-retardant antistatic rubber flooring composition comprising 20-150 parts by weight of a silica alumina reinforcement consisting of% sodium oxide, about 10% alumina, about 80% silicate, about 5% crystal water. 제1항에 있어서, 가교 커플링제인 비스 3-트라이 에톡시-실릴 프로필테트라 설판(Bis(3-triethoxy-silylpropyl) tetrasulfane) 0.1-7 중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 무독성 난연 정전방지용 고무 바닥재 조성물.The non-toxic flame retardant antistatic rubber flooring composition according to claim 1, wherein 0.1-7 parts by weight of bis 3-triethoxy-silylpropyl tetrasulfane (Bis) is added. .
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