KR100501729B1 - 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제는, 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 합성된 방향족황화합물, 그리고 유기화된 실리케이트를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제에 있어서, 염화유황은 일염화유황과 이염화유황을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제에 있어서, 유기화된 실리케이트는 헥토라이트, 몬트로모릴로나이트, 버미큘라이트, 사포나이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제에 있어서, 방향족황화합물은 전체 조성물의 총중량을 기준으로 20중량% 내지는 99중량%로 함유되고, 유기화된 실리케이트는 전체 조성물의 총중량을 기준으로 1중량% 내지는 80중량%로 함유되는 것을 특징으로 한다.

Description

방향족황화합물을 함유하는 고무가황제 및 그 제조방법{Vulcanizing agent comprising aromatic sulfide organic compound and manufacturing method of the same}

본 발명은 고무가황제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 제조된 방향족황화합물 및 실리케이트를 원료물질로 사용하여 제조함으로써, 고무가공기술에 적합하고, 고무배합성이 우수한 고무가황제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

쇄상고분자 고무속에 있는 불포화 이중결합에 유황, 금속산화물, 유기과산화물등의 가황제를 적용시키면, 고무분자가 일종의 망상결합 고분자 고무가 되어 탄성체가 되는데, 이를 가황이라고 하며, 이러한 가황작업 요인으로는 열, 시간, 압력등을 들 수 있다.

천연고무는 늘어날 뿐만 아니라, 방수능력을 갖고 있는 장점이 있지만, 열을 가하면 끈적끈적해지고, 차가워지면 쉽게 부서지는 단점이 있었다. 이러한 결점을 해결한 방법이 가황법인데, 이는 1839년 찰스굳이어에 의하여 생고무나 합성고무를 황으로 가황하면 탄력성이 증가할 뿐만 아니라 고온에서 끈적거리는 문제와 저온에서 부서지는 문제가 해결되는 것으로부터 발견되었다.

가황제는 폴리머의 조성, 분자 분포상태, 구조 등에 따라 적절하게 선택되어 사용되는데, 일반적으로 유기가황제와 무기가황제로 나눌 수 있다. 유기가황제는 고무의 폴리머 사슬을 결합시켜 가교형상을 만들어 가황시키는 약품으로서, 활성 황방출형 유기가황제, 옥심류, 디니트로소 화합물, 합성수지류, 및 폴리아민류를 포함하는 다작용기형 유기가황제, 퍼옥사이드 가황제 등이 있다.

종래 무기가황제로서 대표적인 황화합물은, 천연산의 황을 승화 또는 용융정제한 분말황, 결정성인 입자구조로 이황산탄소(CS₂) 불용분이 함유된 불용성황, 오황화칼슘등이 다황화물을 분해시켜 만든 침강황, 황을 콜로이드 밀에서 갈아서 만들거나, 콜로이드 불용액으로부터 침강시켜 만든 콜로이드황 등이 있으나, 이러한 무기황화합물은 합성수지에 첨가제로 사용시 상용성이 저하되고, 투입량에 따라 점착력이 저하되는 문제점이 있다.

한편, 현재 국내에 사용되고 있는 가황제는 대부분 수입에 의존하고 있을 뿐만 아니라, 다양하게 변화 발전되고 있는 국내 고무가공기술에 부적합하고, 특히 고무배합성이 떨어져 고기능성 고무제품의 개발이 어려운 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 제조한 방향족황화합물 및 실리케이트를 함유함으로써, 고무와 배합성이 우수한 고무가황제 및 그 제조방법 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제는, 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 합성된 방향족황화합물, 그리고 유기화된 실리케이트를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제에 있어서, 염화유황은 일염화유황과 이염화유황을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제에 있어서, 유기화된 실리케이트는 헥토라이트, 몬트로모릴로나이트, 버미큘라이트, 사포나이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제에 있어서, 방향족황화합물은 전체 조성물의 총중량을 기준으로 20중량% 내지는 99중량%로 함유되고, 유기화된 실리케이트는 전체 조성물의 총중량을 기준으로 1중량% 내지는 80중량%로 함유되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제의 제조방법은, 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 합성된 방향족황화합물, 그리고 유기화된 실리케이트를 분쇄 혼합시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제의 제조방법은, 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 합성된 방향족황화합물, 그리고 유기화된 실리케이트를 용융 혼합시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용되는 방향족황화합물은, 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 제조되함으로써(하기 화학식 1 참조), 합성수지와 상용성이 우수하고, 배합시 합성수지와 점착력이 양호하여 합성수지에 적용시 물성을 향상시킬 수 있다.

( 상기 식 중에서

R₁ = 수소, 수산기, 또는 탄소수 1~10의 알킬기

R₂ = 수소, 수산기, 또는 탄소수 1~5의 알킬기

n = 0 또는 1~5의 정수)

실리케이트는 규소와 산소가 결합된 화합물을 주성분으로 하는 암석을 지칭하는 것으로 규산염이라고도 한다. 본 발명에서 사용되는 유기화된 실리케이트는 탄소 원자수 6∼18의 염화암모늄과 같은 유기화제로 실리케이트의 양이온을 치환반응시켜 제조한 것이다.

다음 실시예는 본 발명을 상세하게 예증하여 줄 것이나, 이는 본 발명의 예시에 불과하고 본 발명의 범주가 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1 : 고무가황제 제조>

본 실시예에 의한 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제의 제조방법은 다음과 같다.

1) 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 합성되는 방향족황화합물 100g을 미세하게 분쇄한다.

2) 상기 분쇄물 100g과 유기화된 실리케이트 40g을 혼련기에서 혼합한다.

3) 가는 투과망을 통과시켜 취출한다.

상기 실시예에서 제조된 고무가황제의 성능확인을 위하여, 기존의 고무가황제(비교예 1)와 함께 비교배합실험을 수행하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 고무가황제(실시예 1)의 경우, 기존 가황제(비교예 1)와 비교하여 동등 이상의 고무가황 물성을 발현시키는 것을 확인할 수 있었다.

이상으로 본 발명의 실시예에 의하여 고무가황제의 제조에 적합한 원료물질의 조성과 제조방법이 확립되었음을 알 수 있다.

위와 같이 본 발명의 실시예에 대해 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시예의 변경은 본 발명의 기술적 범위를 벗어날 수 없을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제는, 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 제조된 방향족황화합물 및 실리케이트를 원료물질로 사용하여 제조함으로써, 고무가공기술에 적합하고, 고무배합성이 우수하다.

따라서, 본 발명에 따른 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제는 뛰어난 가황효과로 할로부틸고무와 천연고무에 적용될 수 있으며, 구체적으로는 승용차 타이어, 버스 타이어 트럭 및 자전거용 타이어, 테니스공, 골프공, 신발창, 콘베어 벨트 등의 고무제품 제조에 폭넓게 사용될 수 있다.

Claims (7)

1. 페놀, 메칠히드록실벤젠, 부틸히드록실벤젠, 옥틸히드록실벤젠, 노닐히드록실벤젠, 디메칠히드록실벤젠, 레졸시놀, 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 1이상 선택된 방향족화합물과 염화유황을 반응시켜 합성된 하기 화학식 1로 표시되는 방향족황화합물, 그리고

   유기화된 실리케이트를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제.

   [화학식 1]

   ( 상기 식 중에서

   R₁ = 수소, 수산기, 또는 탄소수 1~10의 알킬기

   R₂ = 수소, 수산기, 또는 탄소수 1~5의 알킬기

   n = 0 또는 1~5의 정수)
2. 제1항에 있어서,

   염화유황은 일염화유황과 이염화유황을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제.
3. 제1항에 있어서,

   유기화된 실리케이트는 헥토라이트, 몬트로모릴로나이트, 버미큘라이트, 사포나이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제.
4. 제1항에 있어서,

   방향족황화합물은 전체 조성물의 총중량을 기준으로 20중량% 내지는 99중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제.
5. 제1항에 있어서,

   유기화된 실리케이트는 전체 조성물의 총중량을 기준으로 1중량% 내지는 80중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 방향족황화합물을 함유하는 고무가황제.
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