KR100479662B1 - 착유기 유두컵용 백색 라이너 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 착유기 유두컵용 백색 라이너 고무조성물에 관한 것이다.
본 발명은 천연고무(NR), 에틸렌프로필렌디엔고무(EPDM) 및 부틸고무(Butyl rubber)로 이루어진 원료고무에 실리카를 사용하여 종래 라이너와 동등 수준 이상의 물성과 수명을 가지는 한편 라이너의 색상을 순백색으로 하여 라이너에 이물질이 묻거나 오염이 되었을 때 이를 쉽게 확인할 수 있는 백색 라이너 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 착유기 유두컵용 백색 라이너 고무조성물은 공지의 착유기 유두컵용 라이너 고무조성물에 있어서, 천연고무(NR) 40∼50 중량부, 합성고무 50∼60 중량부가 혼합된 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 40∼45 중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

착유기 유두컵용 백색 라이너 고무조성물{The white colored teatcup liner compound for milking machine}
본 발명은 착유기 유두컵용 백색 라이너 고무조성물에 관한 것이다.
젖소로부터 우유를 착유하는 장치인 착유기는 일반적으로 진공 발생 장치, 진공조절기, 진공계기, 맥동기, 밀크크로우, 라이너, 밀크라인 및 진공라인으로 이루어져 있다.
이중 라이너는 젖소의 유두와 직접 접촉되는 유일한 부위로 유두조로부터 우유를 직접 배출시켜주는 통로 역할을 하는 것으로서 라이너는 착유기의 유두컵에 꼭 맞는 것으로 맞춤선에 따라 똑바로 끼워져야 하며 젖소의 유두에 따라 여러가지 모양의 것을 사용하고 있으나 통상 내경이 22㎜ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직한데 그렇지 못할 경우 진공압이 계속해서 유두를 자극하여 유두 괄약근이 손상되는 문제가 있다. 또한 라이너가 노후화된 것은 탄력성이 저하되고 라이너 내벽의 틈새로 세균이 번식하여 젖소의 유방염 발생 가능성의 증가와 우유품질 저하의 원인이 된다.
착유기 유두컵용 라이너는 내유성이 우수해야 하고 내오존성능, 내굴곡성능 및 내피로성능이 우수하게 설계되어야 할 뿐만 아니라 라이너 외부의 이물질을 쉽게 발견하여 이를 제거할 수 있어야 한다. 그러나 종래의 라이너는 아크릴로니트릴부타디엔고무를 주 원료고무로 사용하고 보강충진제로서 카본블랙을 사용하여 내유성은 우수하지만, 카본블랙의 영향에 의해 라이너 제품의 색상이 주로 검은색을 띠고 있어 라이너에 이물질이 묻거나 오염이 되었을 때 이를 쉽게 발견하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 착유기 유두컵용 라이너 고무조성물의 원료고무를 변경하고 보강충진제로서 실리카를 사용하여 반복굴신에 의해 발생하는 크랙을 방지하여 라이너의 인장물성 및 수명을 종래 라이너와 동등수준을 유지하는 한편 라이너의 색상을 순백색으로 제조함으로써 라이너에 이물질이 묻거나 오염이 되었을 때 이를 쉽게 확인할 수 있는 라이너 고무조성물을 제공하고자 한다.
즉, 본 발명은 천연고무(NR), 에틸렌프로필렌디엔고무(EPDM) 및 부틸고무 (Butyl rubber)로 이루어진 원료고무에 실리카를 사용하여 종래 라이너와 동등 수준 이상의 물성과 수명을 가지는 한편 라이너의 색상을 순백색으로 하여 라이너의 물질이 묻거나 오염이 되었을 때 이를 쉽게 확인할 수 있는 착유기 유두컵용 백색 라이너 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 착유기 유두컵용 백색 라이너 고무조성물은 공지의 착유기 유두컵용 라이너 고무조성물에 있어서, 천연고무(NR) 40∼50 중량부, 합성고무 50∼60 중량부가 혼합된 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 40∼45 중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 합성고무는 프로필렌 함량이 43∼53% 함유된 에틸렌프로필렌디엔고무(EPDM) 15∼20 중량부, 브롬 함량이 2.0∼2.5몰%인 부틸고무(Butyl rubber) 35∼40 중량부가 혼합된 고무를 사용할 수 있다.
상기와 같이 원료고무에 있어서 천연고무를 40∼50 중량부, 프로필렌 함량이 43∼53% 함유된 에틸렌프로필렌디엔고무 15∼20 중량부, 브롬(bromine) 함량이 2.0∼2.5몰%인 부틸고무 35∼40 중량부 혼합된 혼합고무를 원료고무로 사용하는 이유는 천연고무의 우수한 응력완화, 내마모성, 내인열성 및 내피로성을 기본으로 하고 EPDM의 우수한 내오존성과 부틸고무의 낮은 가스투과성, 내화학성능을 부가하여 천연고무의 약점을 보완하기 위함이다.
한편 본 발명에서 보강충진제로 사용하는 실리카는 40 중량부 미만 사용하면 보강충진제로서의 역할이 미미하고, 45 중량부 초과 사용하면 고무조성물의 물성이 적정 수준 이상으로 상승하여 공정성이 불리해지기 때문에 본 발명에서 실리카는 원료고무 100 중량부에 대하여 40∼45 중량부 포함하는 것이 좋다.
본 발명에서 사용하는 실리카에 있어서, 다량한 특성을 가지는 실리카를 사용한바 BET 표면적이 170∼180m2/g, CTAB 표면적이 155∼165m2/g, DBP 흡유량은 200∼216㎖/100g인 특성을 가지는 실리카의 사용이 본 발명의 목적과 부합되어 본 발명에서 실리카는 전기의 특성을 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 실리카는 투명한 성상을 가지고 있어 종래 카본블랙을 사용하는 라이너 고무 보다는 보다 밝은 색상의 라이너 고무를 제조할 수 있다.
본 발명의 착유기 유두컵용 라이너 고무조성물은 상기에서 언급한 원료고무, 보강충진제 이외에 활성제, 유황, 노화방지제, 공정유, 착색제, 가류촉진제와 같은 공지의 첨가제를 포함할 수 있다. 그러나 이러한 공지의 첨가제들은 당업자에 있어서 임의적으로 선택하여 사용할 수 있는바 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하 본 발명을 다음의 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명을 설명하기 위한 일예로서 이들이 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
<비교예>
하기의 표 1과 같이 원료고무로서 아크릴로니트릴(ACN) 함량이 35%인 아크릴로니트릴부타디엔고무(NBR) 100 중량부에 대하여 보강충진제인 카본블랙(N351) 50 중량부, 산화마그네슘 5 중량부, 스테아린산 2 중량부, 노화방지제 5 중량부, 공정유 6 중량부, 유황 1.6 중량부, 가황촉진제 1.2 중량부를 밴버리 믹서에서 혼합하여 라이너 고무를 제조하였고 착유기 유두컵용 라이너는 160℃에서 15분간 가황하여 제조하였다.
<실시예>
하기의 표 1과 같이 원료고무로서 천연고무(NR) 50 중량부, 프로필렌 함량이 43% 함유된 에틸렌프로필렌디엔고무(EPDM) 15 중량부, 브롬 함량이 2.0몰%인 부틸고무 50 중량부로 구성된 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카(coupsil-8108) 40 중량부, 착색제로 이산화티타늄(TiO2) 30 중량부, 산화마그네슘 5 중량부, 스테아린산 2 중량부, 노화방지제 5 중량부, 공정유 4 중량부, 유황 1.2 중량부, 가황촉진제 2.3 중량부를 밴버리 믹서에서 혼합하여 라이너 고무를 제조하였고 착유기 유두컵용 라이너는 160℃에서 15분간 가황하여 제조하였다.
한편 상기에서 실리카는 BET 표면적이 170∼180m2/g, CTAB 표면적이 155∼165m2/g, DBP 흡유량은 200∼216㎖/100g인 것을 사용하였다.
표 1. 비교예 및 실시예의 고무조성물(단위 : 중량부)
항목 비교예 실시예
NBR 100 -
천연고무 - 50
EPDM - 15
부틸고무 - 35
카본블랙(N351) 50 -
실리카(coupsil-8108) - 40
착색제 - 30
산화마그네슘 5 5
스테아린산 2 2
노화방지제 5 5
공정유 6 4
유황 1.6 1.2
가황촉진제 1.2 2.3
<시험예 1>
상기 비교예 및 실시예의 고무에 대하여 육안으로 라이너 고무의 외관과ASTM 관련규정에 의하여 인장물성을 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.
표 2. 비교예 및 실시예 고무의 물성측정 결과
항 목 비교예 실시예
인장물성(초기/노화) 경도(Shore A) 52/54 51/53
300% 모듈러스(kg/cm2) 48/61 45/63
인장강도(kg/cm2) 155/141 156/152
신율(%) 634/573 653/582
외관(색상) 검은색 순백색
*인장 초기 시험 : ASTM D412에 준하여 평가
*인장 노화 시험 : 105℃오븐에서 24시간 노화 후 ASTM D412에 준하여 평가
<시험예 2>
상기 비교예 및 실시예의 방법으로 제조한 라이너 10개를 각각 동일한 제품의 착유기 유두컵에 장착하고 라이너 고무에 크랙이 발생할 때까지의 사용한 평균 기간을 아래의 표 3에 나타내었다.
표 3. 비교예 및 실시예의 라이너 고무의 사용기간
항목 비교예 실시예
라이너 사용기간 6.0개월 8.1개월
상기 표 3에 알 수 있듯이 본 발명에 의한 라이너 고무는 종래의 라이너 고무와 비교하여 동등수준 이상의 수명을 가짐을 알 수 있었다.
상기의 시험예에서처럼 본 발명의 착유기 유두컵용 라이너 고무조성물에 의한 라이너 고무는 종래의 라이너 고무에 비해 인장물성과 수명은 동등 수준을 유지하고 있으며, 라이너 외관이 순백색으로 되어 있어 라이너에 이물질이 묻거나 오염되었을 때 이를 육안으로 쉽게 확인할 수 있어 축산농가에서는 젖소의 유두와 집유된 원유의 위생관리를 보다 용이하게 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 공지의 착유기 유두컵용 라이너 고무조성물에 있어서,
    천연고무 40∼50중량부, 에틸렌프로필렌디엔고무 15∼20중량부, 브롬 함량이 2.0∼2.5몰％ 함유된 부틸고무 35∼40중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 BET 표면적이 170∼180m2/g, CTAB 표면적이 155∼165m2/g, DBP 흡유량이 200∼216㎖/100g인 실리카 40∼45중량부 포함하는 착유기 유두컵용 백색 라이너 고무조성물.
  2. 제1항에 있어서, 에틸렌프로필렌디엔고무는 프로필렌 함량이 43∼53％ 함유된 것 임을 특징으로 하는 착유기 유두컵용 라이너 고무조성물.
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