KR100373146B1

KR100373146B1 - 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓의 조성물 및 그제조방법

Info

Publication number: KR100373146B1
Application number: KR10-2000-0045791A
Authority: KR
Inventors: 배창효; 김석진; 허창선
Original assignee: 동아화성(주)
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2003-02-25
Also published as: KR20000063876A

Abstract

본 발명은 드럼식 세탁기의 드럼과 도어사이에 장착되어 물의 누수를 방지하고, 드럼의 진동을 흡수하여 본체에까지 세탁기 회전에 의한 진동이 미치지 않도록 하는 고무가스켓의 제조방법에 관한 것으로서 오일 첨가형 합성고무 30∼60중량%, 실리카계 충진제 5∼20중량 %, 탄산칼슘5∼20중량%, 석유계 연화제 5∼15중량%, 가황촉진제 0.5∼2중량%, 가공조제 2∼10중량%, 폴리에틸렌글리콜(POLYETHYLENE GLYCOL(PEG)) 0.1∼3중량%, 색소 0.5∼2중량%, 노화방지제로서 스티렌네이티드페놀 (STYRENATED PHENOL) 0.1∼1중량%경화제로서 유황 0.2∼1중량%의 조성비로 혼합한 혼합물을 통상의 혼합기(BANBURY MIXER)를 이용하여 80∼130℃의 온도범위에서 10분 이내로 충분히 혼합한 후, 60∼80℃의 통상의 오픈롤에서 2개의 칼날을 이용하여 6∼10mm 두께로 리본형태의 시트상으로 만든 다음, 냉각장치로 이동하여 냉각시킨후, 약 12시간동안 숙성시킨 다음, 통상의 고무사출기에서 약 140℃ ∼ 170℃의 온도와 3분 ∼5분의 시간으로 가황하여 원하는 형상으로 성형한 다음 후가공공정을 통과하여 포장하여 제조함을 특징으로 하는 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓의 제조방법 및 조성물에 관한 것이다.

Description

드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓의 조성물 및 그 제조방법 {The manufactural method of compounds for sealing rubber door gasket for drum type washing machine}

본 발명은 드럼식 세탁기의 도어와 드럼사이에 장착되는 고무가스켓의 조성물 및 제조방법에 관한 것으로서, 상세히 설명하면 드럼세탁기의 전면부 도어와 드럼에 대해 밀폐역할을 하여 세탁시 물의 누수를 방지하고, 세탁기 드럼의 진동에 의한 본체로의 진동전달을 흡수하여 세탁기의 떨림을 감소하게 하는 역할을 하는 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 드럼세탁기 가스켓의 재료로서 NBR을 사용하거나 일반합성고무를 사용한 제품들이 있으나 NBR을 재료로 사용한 경우에는 재료의 특성 때문에 공기 중에서 태양 빛에 오래 노출될 경우 공기중의 오존(O₃)에 의해 노화되어 제품에 크랙이 발생하므로써 찢어지거나 누수가 될 가능성이 높았다. 특히 오존에 약한 원료고무를 사용할 경우에는 이러한 노화문제가 심각한 영향을 발생시킬 수 있다. 예를 들자면 햇빛에 의한 노화로 인해 세탁기 가동시 가스켓이 찢어져 물이 새어 세탁기의 전기 누전이 발생할 수 있고, 실내에서 사용할 경우에는 바닥에 물이 고이는등의 소비자 불만사항이 발생한다.

그리고 일반 합성고무를 사용할 경우에도 제품의 경도가 매우 낮은 관계로 높은 물성을 가진(인장강도) 제품을 제조하기가 어려운 문제가 있었다. 제품의 인장강도를 높게하기 위해서는 사용하는 충진제의 양을 제한하여 고무함량을 늘리므로써 인장강도를 개선하는 방법이 있으나, 이 방법은 경도 50(SHORE A)이상의 고무제품에 한하며, 이보다 낮은 경도에서는 원료고무의 함량을 늘리더라도 인장강도가 좋지 않을 뿐 아니라 원재료비의 상승으로 인해 제품단가가 높아지는 단점도 있었다. 그리고 인장강도를 상승시키기 위해 고경도의 제품을 이용할 경우에는 드럼 및 세탁기의 모터에서 발생하는 진동이 흡수되지 못하고 세탁기 본체로 전달되어 세탁기 운전시 소음 및 진동이 심한 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 낮은 경도에서도 강한 인장강도의 특성을 나타내기 위해 합성고무 자체에 오일이 함유된 등급을 사용함으로써 약 40(SHORE A)의 경도에서도 높은 인장강도를 유지하는(인장강도 = 100kgf/cm²이상) 특성을 가지고있어 세탁기의 운전시 과도한 진동이나 회전에 의한 노화시에도 우수한 내구력을 가질 뿐 아니라 합성고무로서 EPDM을 사용하여 우수한 내오존성을 가지는 특성으로서 장기간의 일광 폭로시에도 햇빛에 의한 노화가 거의 없는 장점을 가지고있고, P-6계의 석유계 연화제를 사용하여 원료고무와 연화제의 상용성이 우수하고, 연화제 자체의 분자량이 높아 성형시 휘발되는 양이 적어 높은 온도에서 성형되는 금형 내부에서 오일의 기화에 의한 이물질이 적게 발생할 뿐만 아니라, 실리카계 충진제와 고무의 혼합성을 높여주기 위해 수소결합을 할 수 있게 하는 폴리에틸렌글리콜(POLYETHYLENE GLYCOL)을 사용함으로써 원료고무와 실리카의 균일한 혼합 및 분자간의 결합으로 성형제품의 강도가 높은 장점이 있으며, 선명하고 맑은 색상을 나타내기 위해 푸른 및 노랑 색상을 소량 사용한 드럼식 세탁기의 고무가스켓에 대한 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이 본 발명이 이루고자하는 기술적인 과제인 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 오일 첨가형 합성고무 30∼60중량%, 충진제로서는 SiO₂주성분인 프레시피테이티드실리카(PRECIPITATED SILICA) 5∼20중량 %, 탄산칼슘 5∼20중량%, 석유계 연화제 5∼15중량%, 가황조제로서는 가황속도를 증가시켜주는 가황촉진제 0.5∼2중량%, 가공조제 0.1∼3중량% 색소 0.5∼2중량%, 노화방지제 0.1∼1중량%경화제 0.1~1중량%의 조성비로 구성된 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓의 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 합성고무로서 원료고무 자체에 30∼70%의 오일을 함유하고 있고, 분자량이 높은 EPDM을 사용함으로써 낮은 경도에서도 높은 인장강도를 가지는 특징이 있으며, 상기 물질은 국내등록특허공보 제208314호에 EPM가황고무 및 EPDM가황고무와 열가소성 엘리스토머로 된 접착성이 있는 열가소성 조성물이 공개되어 있어, 그 특성은 이미 공개된 바와 같고,

높은 온도에서 장기간 사용할 경우 열에 의한 노화를 방지하기 위해 내열성 향상용 노화방지제를 사용하였다. 이에 의해 드럼세탁기의 세탁시 고열(삶는 빨래방식)에 의한 제품의 경도상승이나 인장강도 신율저하 등의 문제를 극복하였다. 그리고 제품의 마모에 의한 노화를 방지하고, 탄성을 개선하기 위해서 실리카계 충진제를 사용하였으며, 실리카계 충진제와 EPDM고무와의 혼합성을 좋게 하고, 수소결합을 가능하게 하여 분자간의 결합을 이루어지게 하는 폴리에틸렌글리콜 (POLYETHYLENE GLYCOL)을 사용하였다. 특히 회색 색상의 제품으로서 드럼세탁기의 전면부에 위치하기 때문에 제품색상의 선명도를 개선하기 위해 푸른색 계통의 안료를 미량 사용함으로써 같은 계통의 회색에 비해 색상이 훨씬 맑고 수려한 특징을 가지고 있다.

본 발명에서는 실리카계 충진제는 프레시피테이티드실리카(PRECIPITATED SILICA)로서 주성분은 SiO₂으로서, 무색, 무향, 무취의 미세한 입자로서 흰색의 파우더로 되어있음. 높은 표면적으로 인해 고무와의 분산이 용이하고 보강용 충진제인 카본블랙을 사용하지 못하는 유색 고무배합에 보강용 충진제로 많이 사용하며, 석유계 연화제로는 파라핀(PARAFINE)계 P-6 배합유를 사용하였으며, 가황조제로서는 가황속도를 증가시켜주는 디티오카르바메이티드 (DITHIOCARVAMATE), 티아졸(THIAZOLE), 및 티우람(TIURAM)계의 촉진제에서 선택된 어느하나의 화합물을 사용하였고, 가공조제로서는 통상의 고무활성용 아연화(ZnO) 및 스테아린 산(STEARIC ACID) 그리고 폴리에틸렌글리콜에서 선택된 어느하나의 화합물을 사용하였으며, 색소로서 TiO2(흰색), 푸른색상, 노랑색상등을 이용하여 사용자가 원하는 색상으로 제조하였고, 노화방지제로서 스티렌네이티드페놀(STYRENATED PHENOL)과 경화제로서 통상의 고무가황용 유황을 사용하였다.본 발명의 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓조성물은 오일 첨가형 합성고무인 EDPM고무 30∼60Kg, 충진제로서는 프레시피테이티드실리카 (PRECIPITATED SILICA) 5∼20Kg, 탄산칼슘 5∼20Kg, 석유계 연화제로 파라핀(PARAFINE)계 P-6 배합유 5∼15Kg, 가황조제로서는 가황속도를 증가시켜 주는 가황촉진제 디티오카바메이트(DITHIOCARVAMATE), 티아졸(THIAZOLE), 및 티우람(TIURAM)계에서 선택된 어느하나의 화합물 0.5∼2Kg, 가공조제로서는 통상의 고무활성용 아연화(ZnO), 스테아린산(STEARIC ACID), 폴리에틸렌글리콜계 중에서 선택된 어느하나의 화합물 2∼10Kg, 폴리에틸렌글리콜 0.1∼3Kg, 색소 0.5∼2Kg, 노화방지제로서 스티렌네이티드페놀(STYRENATED PHENOL) 0.1∼1Kg, 경화제로서 통상의 고무 가황용 유황 0.2∼1Kg의 조성성분과 조성비로 구성되며 상기 조성성분을 칭량한 다음, 통상의 혼합기(BANBURY MIXER)를 이용하여 80∼130℃의 온도범위에서 10분 이내로 충분히 혼합한 후, 60∼80℃의 통상의 오픈롤에서 2개의 칼날을 이용하여 6∼10mm 두께로 리본형태의 혼련물로 만든다. 이때의 시트온도는 약 60~80℃로서 제조된 리본형태의 혼련물은 냉각장치로 이동하여 냉각시킨 다음, 냉각된 리본은 적재함으로 이동하여 혼합물의 물성을 안정화시키기 위해 약 12시간동안 숙성시킨 후, 통상의 고무사출기에서 약 140℃ ∼ 170℃의 온도와 3분 ∼5분의 시간으로 가황하여 원하는 형상으로 성형하는데 고무사출기를 이용함으로써 사출기 내부의 스크류와 챔버에서 미리 혼합물을 균일하고 연질로 만들어줄 뿐만 아니라 스크류와 챔버에서 고무가 저장된 동안 즉시 가황반응이 일어날 수있도록 하는 반응개시 역활도 하여 복잡한 형상에도 성형에 무리가 없고, 생산속도가 빠른 장점이 있고, 상기와 같이 고무사출기를 이용하여 성형된 제품은 후가공공정을 통과하여 포장한 후 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓을 생산하였다.

이하 실시예를 통하여 상기 제조방법을 상세히 설명하도록 한다.

실시예제1공정

오일 첨가형 합성고무인 EDPM고무 45Kg, 프레시피테티드실리카 (PRECIPITATED SILICA) 10Kg, 탄산칼슘 10Kg, 파라핀(PARAFINE)계 P-6 배합유 10Kg, 가황속도를 증가시켜주는 가황촉진제로 디티오카르바메이티드 (DITHIOCARVAMATE) 1Kg, 가공조제로서는 통상의 고무활성용 산화아연(ZnO) 5Kg, 물 5Kg, 폴리에틸렌글리콜 1Kg, 색소 12Kg, 노화방지제로서 스티렌네이티드페놀 (STYRENATED PHENOL) 0.5Kg, 경화제로서 통상의 고무 가황용 유황 0.5Kg의 조성비로 상기조성성분을 칭량한 다음 통상의 혼합기(BANBURY MIXER)를 이용하여 80∼130℃의 온도범위에서 10분 이내로 충분히 혼합한 후, 60∼80℃의 통상의 오픈롤(OPEN ROLL)에서 2개의 칼날을 이용하여 6∼10mm 두께로 리본형태의 혼련물을 만든 다음, 시트온도는 약 60∼80℃로서 제조된 리본형태의 혼련물은 냉각장치로 이동하여 냉각시킨 후에,

제2공정

상기 제1공정에서 제조되어 냉각된 리본은 적재함으로 이동하여 혼합물의 물성을 안정화시키기 위해 약 12시간동안 숙성시킨 후 통상의 고무사출기에서 약 140℃ ∼ 170℃의 온도와 3분 ∼5분의 시간으로 가황한 다음, 고무사출기를 이용하여 원하는 형상으로 성형한 후에, 통상의 후가공공정을 통과하여 포장한 후 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓을 제조하였다.

이하 본원 발명의 고무가스켓과 종래의 고무가스켓의 물성치를 비교하여 표1에 나타내었다.

표 1

구 분	조 건	일반합성 EPDM(기존사용)	NBR(기존사용)	OIL EXTENDED EPDM (본출원사용)
인장강도(kgf/cm²)	25℃, 만능재료 시험기 사용	30 ∼ 50	100 ∼ 120	110 ∼ 150
내오존 성능	오존시험기50pphm, 40℃, 168시간방치	이상없슴	이상있음(균열발생)	이상없슴

상기와 같은 본 발명은 원료고무 자체에 OIL이 함유되어있는 OIL EXTENDED EPDM의 사용으로 인해 같은 경도의 혼합물의 경우 많은량의 충진제 사용이 가능하여 원료단가가 절감되고 인장강도가 높은 장점이 있고, 합성고무로서 내후성(내오존성)이 매우 강한 EPDM을 사용함으로써 세탁기의 장기간 사용시에도 오존에 의한 노화가 거의 없어 만일의 경우 가스켓의 노화로 인해 발생하는 누수등의 위험이 없으며, 높은 온도에서 장기간 사용할 경우 열에 의한 노화를 방지하기 위해 내열성 향상용 노화방지제를 사용함으로써 이에 의해 드럼세탁기의 세탁시 고열(삶는 빨래방식)에 의한 제품의 경도상승이나 인장강도 신율저하등의 문제를 극복하였다. 그리고 제품의 마모에 의한 노화를 방지하고, 탄성 및 보강효과가 매우 우수한 백색의 실리카계 충진제를 사용하여 내마모성, 인열강도, 복원력 등의 물성이 향상된 특징이 있을 뿐 아니라, 원료고무와 실리카계 충진제의 혼합성과 분자간의 결합을 용이하게 하기위해 폴리에틸렌글리콜(POLYETHYLENE GLYCOL)을 사용하여 원료와 충진제의 결합력이 높아진 장점이 있다. 그리고 색소를 소량 첨가함으로써 제품의 색상이 선명하고, 맑은 효과가 있어 색소를 사용하지 않았을 때에 비해 제품의 외관이 수려한 장점이 있고, 고무사출방식의 성형방식을 사용함으로써 종래의 시트 타발 후 압축성형 방식에 비해 생산속도가 월등히 빠르며, 수 작업의 혼련물 타발공정이 삭제됨으로써 이에 따른 이물질 혼입에 대한 색상불량 발생율이 낮을 뿐만 아니라 삭제된 공정만큼 생산성도 좋아진 장점이 있는 것이다.

Claims

드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓조성물에 있어서, 오일 첨가형 합성고무인 EDPM고무 30∼60중량%, 실리카계 충진제 5∼20중량%, 탄산칼슘 5∼20중량%, 석유계 연화제 5∼15중량%, 가황촉진제 0.5∼2중량%, 가공조제 2∼10중량%, 폴리에틸렌글리콜 0.1∼3중량%, 색소 0.5∼2중량%, 노화방지제 0.1∼1중량%, 경화제로서 통상의 고무가황용 유황 0.2∼1중량%의 조성비와 성분으로 조성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓 조성물.
제1항에 있어서, 상기 실리카계 충진제는 프레시피테이티드실리카 (PRECIPITATED SILICA)이며, 상기 석유연화제는 파라핀(PARAFINE)계 P-6 배합유이고, 상기 가황촉진제는 디티오카바메이트(DITHIOCARVAMATE), 티아졸(THIAZOLE), 및 티우람(TIURAM)계 중에서 선택된 어느하나의 화합물이며, 상기 가공조제는 아연화(ZnO), 스테아린 산(STEARIC ACID) 및 폴리에틸렌글리콜계 중에서 선택된 어느하나의 화합물이고, 상기 노화방지제는 스티렌네이티드페놀(STYRENATED PHENOL)임을 특징으로 하는 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓 조성물.
드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓의 제조방법에 있어서, 오일 첨가형 합성고무인 EDPM고무 30∼60중량%, 충진제로서는 프레시피테이티드실리카(PRECIPITATED SILICA) 5∼20중량 %, 탄산칼슘 5∼20중량%, 파라핀(PARAFINE)계 P-6 배합유 5∼15중량%, 디티오카르바메이트(DITHIOCARVAMATE), 티아졸(THIAZOLE), 및 티우람(TIURAM)계 중에서 선택된 어느하나의 화합물 0.5∼2중량%, 아연화(ZnO), 스테아린 산(STEARIC ACID)계 중에서 선택된 어느하나의 화합물 2∼10중량%, 폴리에틸렌글리콜 0.1∼3중량%, 색소 0.5∼2중량%, 스티렌네이티드페놀(STYRENATED PHENOL) 0.1∼1중량%, 유황 0.2∼1중량%의 조성비로 혼합한 혼합물을 통상의 혼합기(BANBURY MIXER)를 이용하여 80∼130℃의 온도범위에서 10분 이내로 충분히 혼합한 후, 60∼80℃의 통상의 오픈롤에서 2개의 칼날을 이용하여 6∼10mm 두께로 리본형태의 혼련물로 만든 다음, 냉각장치로 이동하여 냉각시킨후, 약 12시간동안 숙성시킨 다음, 통상의 고무사출기에서 약 140℃ ∼ 170℃의 온도와 3분 ∼5분의 시간으로 가황하여 원하는 형상으로 성형한 다음 가공공정을 통과하여 포장하여 제조함을 특징으로 하는 드럼세탁기 도어 밀폐용 고무가스켓의 제조방법.