KR100291763B1 - 고무타일 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무타일 조성물에 관한 것으로 아크릴로니트릴 부타디엔 고무와 폴리염화비닐의 중합체에 하이 스티렌 고무, 산화아연, 점토, 프탈산디옥틸, N-시클로헥실-2-벤조티아질 술펜아미드, 테트라메틸 티우람 디설파이드, 가류제를 혼합한 다음 가류조제, 오존노화방지제, 인광균열방지제, 내열노화방지제, 마모보강제를 혼합하여 제조되며, 인장강도, 신장율, 인열강도, 내마모율이 높으며, 내유부피 변화율이 적고, 난연성, 오존성능이 뛰어나며, 노화 후에도 탄성을 유지하여 고무로서의 특성을 잃지 않는데 그 우수성이 있다.

Description

고무타일 조성물

본 발명은 고무타일 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR : Acrylonitrile butadien rubber) 주성분에 폴리염화비닐(PVC : Polyvinylchlorid)를 혼합한 변성물에 충전제, 가소제, 촉진제, 가류제, 가류조제 등을 혼합하여 제조된 고무타일 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 바닥에 사용되는 타일은 도자기 타일로 이는 타일표면에 물이 묻어 있을 때 보행자가 미끄러지기 쉬운 문제점이 있으며, 이러한 미끄럼을 방지하기 위해서 도자기로 된 타일 표면에 요철을 형성하기도 하나 이 또한 미끄럼 방지에 큰 효과를 볼 수 없어 근래에는 고무 특유의 탄성과 경도를 이용하여 미끄럼을 방지하는 고무타일이 사용되고 있다.

그러나, 일반적으로 사용되고 있는 고무타일은 기존의 건축에서 사용되는 대리석 또는 흙으로 만든 타일이나 사기타일 등과 비교하여 소음이나 굴곡성능, 미끄럼 방지 등에서 효과가 뛰어나나, 내마모성, 내약품성, 내유성, 경도, 난연 등에서 성능이 저하되어 실제로 사용에서 많은 문제점들이 발생하고 있다.

실제로 공인기관에서 시험한 결과에 따르면 열노화시험의 경우 고무타일의 경도가 상승하는 결과를 나타내어 고무타일로서의 장점이 상실됨을 보이며, 제조한 지 얼마 안된 고무타일을 구매하여 손톱으로 긁힘 시험을 실시한 결과 긁힌 자국이 상당히 발생하였으며 몇 개월이 지나면서 마모가 상승하고 경도도 올라가므로 고무타일의 장점인 탄성이 저하되는 현상을 나타내고 있다.

경도의 차이는 고무타일의 물성과도 밀접한 관계가 있으며, 고무타일로서의 최적의 성능을 가질 수 있는 중요한 특성인데 일반적인 고무타일의 경도가 90∼94 정도로 나타나는데 내열노화시험 후 94∼99까지 상승하여 고무타일로서의 특성이 심하게 저하되고 있는 실정이다.

난연의 경우에도 세계 최고의 고무타일 제품으로 이름난 독일의 DLW사의 제품도 국내 타제품에 비하여 매연이 심하고 난연은 아예 안되는 것을 비롯하여 국내의 제품도 매연이 상당히 심하고 난연 수준도 우수하지 못한 실정이다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해서 일정한 사용 후에도 탄성이 유지되며, 내마모율이 뛰어나고, 내유부피 변화율, 오존성능, 난연성능, 미끄럼 방지 성능, 열노화 방지성이 우수한 고무타일 조성물을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 다음과 같다.

본 발명에 의한 고무타일 조성물은 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR : Acrylonitrile butadien rubber) 70%에 폴리염화비닐(PVC : Polyvinylchlorid) 30%를 혼합한 변성물에 충전제, 가소제, 촉진제, 가류제, 가류조제, 오존노화방지제, 인광균열방지제, 내열노화방지제, 난연제, 마모보강제 등을 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

이하에서 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 NBR(아크릴로니트릴 부타디엔 고무) 70%에 PVC(폴리염화비닐) 30%를 혼합한 중합체 85∼90g(38∼41.1 중량부)에 하이 스티렌 고무 8∼12g(3.9∼5 중량부), 산화아연 3∼5g(1.5∼2 중량부), 점토 90∼100g(42.3∼43.6 중량부), 프탈산디옥틸 8∼10g(3.9∼4.2 중량부), N-시클로헥실-2-벤조티아질 술펜아미드 1.2∼1.5g(0.6∼0.63 중량부), 테트라메틸 티우람 디설파이드 0.3∼0.5g(0.14∼0.21 중량부), 가류제 2∼3g(0.97∼1.27 중량부)를 혼합한 다음 파라핀 왁스 2∼3g(0.97∼1.27 중량부), DNPD(N,N′-Di-β-Naphthyl-ρ-Phenylenediamine){상품명 : 선페랙스-D} 2∼3g(0.97∼1.27 중량부), TMDQ(Polymerized2,2,4-Trimethyl-1,2 dihydroquinoline){상품명 : 산화방지제 RD} 2∼3g(0.97∼1.27 중량부), 삼산화안티몬 3∼5g(1.27∼2.1 중량부), 마모보강제(γ-Mercaptopropyl trimethoxy silance){상품명 : AT-189} 0.1∼0.3g(0.048∼0.012 중량부)를 혼합되는 것에 의해 달성된다.

여기서, NBR 70%에 PVC 30%를 혼합한 중합체는 본 발명에 의한 고무타일 조성물의 주성분으로서 종래 고무타일에 주로 사용되어온 스티렌 부타디엔 고무보다 내유성이 뛰어난 특성이 있으며, 상기 중합체에 첨가된 하이 스티렌 고무는 강도 보강제의 역할을 하며, 산화아연은 가류조제의 역할을 한다.

또한, 점토는 충전제의 역할을 하며, 프탈산디옥틸은 가소제의 역할을 하며, N-시클로헥실-2-벤조티아질 술펜아미드 및 테트라메틸 티우람 디설파이드는 촉진제로 첨가되며, 파라핀 왁스는 오존노화방지제의 역할을 하며, DNPD(N,N′-Di-β-Naphthyl-ρ-Phenylenediamine){상품명 : 선페랙스-D} (Sunfelax-D)는 인광균열방지를 위해서 첨가되며, 삼산화안티몬은 난연제의 역할을 한다.

본 발명에 의한 고무타일 조성물의 물성을 시험하여 종래의 A사, B사, C사의 제품과 성능을 비교하였다.

그 결과를 표 1에 나타내었으며, 여기서 A, B, C사의 고무타일은 본 발명에 의한 고무타일 조성물과 달리 스티렌 부타디엔 고무를 주성분으로 한다.

상기 시험결과를 상세히 설명하고자 한다.

[경도]

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이 A, B, C사의 일반적인 고무타일은 경도 범위가 90∼94로서 상당히 높다. 이는 고무특성상 경도가 너무 낮으면 들뜸 상태나 늘어남 등으로 상당한 문제가 있으며 중량물의 이동에 견딜만한 물성 등의 보강이 어렵기 때문이다.

그러나, 고무타일의 최대장점은 기존 타일류가 가지는 미끄럼성으로 인한 사고의 위험으로부터 보행자를 보호하는 것이며 이는 고무특유의 탄성과 경도에서 발생되는 것인데 탄성은 보행시 만족감을 부여하고 흡음성능도 개선시키는 특성이 있으며 경도가 어느 정도 낮은 것이 탄성면에서 우수한 점과 타일로서의 내구성을 고려할 때 고무타일의 경도는 83∼88(A 타입경도)이 가장 바람직하다.

상기 표 1에 의하면 본 발명에 의한 고무타일의 경도는 87∼89로 탄성 및 내구성에서 바람직한 범위에 속함을 알 수 있다.

[인장강도]

인장강도는 기본적인 물성이기 때문에 높은 쪽이 우수하며 상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 조성물은 A, B, C사의 고무타일보다 인장강도가 훨씬 높다.

[신장율]

신장율은 고무의 특성에 비롯된 것이며, 노화와도 밀접한 관련이 있으므로 열노화시험 후의 신장율을 보면 A사 및 B사의 노화 후 신장율은 50∼58%로 노화전보다 급격히 감소함을 확인할 수 있으며, 이는 고무타일의 특성이 급격하게 감소되는 문제점을 나타내는 것이다.

반면에, 본 발명에 의한 고무타일은 신장율 감소정도가 46.6%로 노화 후에도 고무타일의 특성을 유지한다는 점을 알 수 있다.

[내마모율]

마모율의 수치는 고무타일이 실제 사용되고 있는 공항이나 터미널, 역사 등에서 보듯이 돌기의 조기마멸로서 돌기의 장점인 미끄럼 방지의 성능이 저하되고 제품의 잦은 교체로 보수유지비의 증가로 이어진다. 본 발명에 의한 고무타일은 종래의 제품과 비교할 때 7∼16% 정도로 내마모율이 우수하다. 마모특성은 고무타일을 실제로 사용할 때의 외부적인 영향을 상당히 많이 받으며 내약품성과 내오존성 및 내유성 등은 특히 마모와 직접적인 관련이 있으므로 이러한 특성이 우수하면 내마모성이 시험결과의 수치보다 더 좋아지게 된다. 이렇게 볼 때 본 발명에 의한 고무타일은 최저 20%에서 최고 50% 이상의 획기적인 보강이라 하겠으며 특히 취약한 환경에서는 더욱 우수한 재료라고 볼 수 있다.

[내유부피 변화율]

내유부피 변화율이 작을수록 내유성이 우수하다고 할 것이며, 본 발명에 의한 고무타일은 내유부피 변화율이 23.7%로 종래의 제품보다 내유성이 뛰어나다.

[오존성능]

오존성능은 전자제품 등의 제조공장에서 특히 요구되는 성질로서 본 발명에 의한 조성물은 오존균열이 발생되지 않는 거의 완벽한 성능을 나타내는 반면에, A사 제품의 경우에는 균열이 약간 발생하였으며, B, C사 제품은 오존성능이 아예 부여되지 않았으므로 성능면에서 현격한 차이가 있다.

[난연성능]

본 발명에 의한 고무타일은 연소시간 비교에서 화원의 제지와 동시에 화력이 급격히 약해져서 17초 후에는 불이 꺼지므로 매연의 발생량이 극히 적고 자소성이 우수한 반면에, B사 제품의 경우에는 연소시간이 112초로서 화염이 지속된 후 발생되는 난연제의 가스로서 불이 꺼지기 때문에 매연이 극심하게 발생되는 차이가 있다. 난연성능의 우수성은 화재발생시 안전성능의 우수성을 입증하는 것이다.

[슬립성능]

슬립성능은 시험수치인 마찰계수가 높을수록 미끄러짐의 정도가 낮지만 너무 높아도 안전에 문제가 된다. 즉, 적당히 미끄러지지 않으면 발목 등의 부상과 급정지하였을 때 넘어지는 등 위험이 따를 수도 있기 때문이다. 본 발명에 의한 고무타일의 슬립성능은 건조할 때와 습할 때 모두 종래의 제품보다 우수함을 확인하였다.

[열노화시험]

열노화시험은 장기적인 사용에서 오는 노화상태를 미리 확인하는 것으로서 제품을 사용할 때 성능의 변화와 이에 따르는 보수유지비를 예상할 수 있는 자료로서 필요한 것이다. 표1에서 경도의 변화는 보행감과 고무의 탄성으로 인한 흡음성 및 슬립성능 등의 변화를 나타내는 것으로 본 발명에 의한 고무타일은 A, B, C사 제품보다 적은 수치의 변화를 보여주며 이는 노화 후에도 고무타일로서의 성질을 유지함을 의미하며 타제품의 경도범위는 이미 고무로서의 특성이 상당히 저하되었음을 의미하는 것이다.

본 발명에 따른 고무타일 조성물은 인장강도, 신장율, 인열강도, 내마모율이 높으며, 내유부피 변화율이 적고, 난연성, 오존성능이 뛰어나며, 노화 후에도 탄성을 유지하여 고무로서의 특성을 잃지 않는데 그 우수성이 있다.

Claims (1)

1. 아크릴로니트릴 부타디엔 고무와 폴리염화비닐의 중합체 85∼90g(38∼41.1 중량부)에 하이 스티렌 고무 8∼12g(3.9∼5 중량부), 산화아연 3∼5g(1.5∼2 중량부), 점토 90∼100g(42.3∼43.6 중량부), 프탈산디옥틸 8∼10g(3.9∼4.2 중량부), N-시클로헥실-2-벤조티아질 술펜아미드 1.2∼1.5g(0.6∼0.63 중량부), 테트라메틸 티우람 디설파이드 0.3∼0.5g(0.14∼0.21 중량부), 가류제 2∼3g(0.97∼1.27 중량부)를 혼합한 다음 파라핀 왁스 2∼3g(0.97∼1.27 중량부), DNPD(N,N′-Di-β-Naphthyl-ρ-Phenylenediamine){상품명 : 선페랙스-D} 2∼3g(0.97∼1.27 중량부), TMDQ(Polymerized2,2,4-Trimethyl-1,2 dyhydroquinoline){상품명 : 산화방지제 RD} 2∼3g(0.97∼1.27 중량부), 삼산화안티몬 3∼5g(1.27∼2.1 중량부), 마모보강제(γ-Mercaptopropyl trimethoxy silance){상품명 : AT-189} 0.1∼0.3g(0.048∼0.012 중량부)를 혼합한 것을 특징으로 하는 고무타일 조성물.