KR100573336B1 - 흑색고무칩을 유색고무원료에 첨가 브렌딩하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흑색폐고무로부터 절삭으로 얻어진 흑색폐고무칩을 유색고무원료에 첨가 브렌딩하는 방법으로서 유색의 새로운 고무원료에 첨가되는 첨가물의 조성물, 고무칩의 예비처리와 입도, 새로운 고무원료의 브렌딩 시간, 브렌딩한 새 고무원료에 폐고무칩을 첨가해서 브렌딩하는 시간 등을 조절함으로서 유색의 새로운 고무원료 외면으로 흑색칩이 나타나거나 흑색의 색상번짐이 없고 새로운 고무원료의 색상을 손상없이 그대로 나타나게 하는 흑색고무칩을 유색원료에 첨가 브렌딩하는 방법에 관한 것임.

Description

흑색고무칩을 유색고무원료에 첨가 브렌딩하는 방법{THE METHOD OF HLENDING COLORED RAW RUBBER MATERIALS AND BLACK WASTE RUBBER CHIPS}

본 발명은 폐타이어칩을 비롯 각종 흑색 고무제품으로부터 얻어진 흑색고무칩을 유색고무원료에 첨가 브렌딩하는 방법에 관한 것으로 상세하게는 유색의 새로운 천연고무 또는 합성고무원료에 흑색고무칩을 첨가 브렌딩(Blending)해도 유색의 새로운 고무원료 외면으로 흑색고무칩이 나타나거나 흑색의 색상번짐이 없고 새로운 고무원료의 색상을 그대로 나타낼 수 있는 흑색고무칩을 유색고무원료에 첨가 브렌딩하는 방법에 관한 것이다.

종래 흑색 폐고무의 단순 이용방법의 예로서 폐타이어의 이용은 타이어 사이드부의 월부(wallpart)를 일정폭으로 원주방향으로 절단하여 각종용도의 고무줄로 이용하고 트레드부분은 일정폭의 원주방향으로 절단하여 실내 골프타석 또는 매트로 이용하거나 일정형태로 엮어서 보도블록용 매트로 사용하는 정도이고 한 단계 이용수준을 높힌 것으로는 폐타이어의 절단 파쇄에 의하여 얻어진 흑색칩에 가소화 및 연화시키거나 페이스트화한 유색고무로 코팅시킨 고무칩을 일정형태로 성형하여 실내바닥 또는 보도 바닥용 블록으로 조립 이용하는 경우와 유색의 가소화 및 연화 시킨 고무원료나 고무접착제 등과 혼합하여 이를 보도나 골프장 통로 등에 현장에서 직접 타설하여 표면고룸, 로울러타짐으로 이용하는 방법이 있다.

이와 같은 칩을 이용한 블록이나 보도위의 도포층은 원하는 색상을 얻을 수 있으나 좁쌀 또는 쌀알과 같은 단위칩의 집적으로 형성되기 때문에 칩 입자들이 블록이나 도포층으로부터 탈리되기 쉽고 특히 약한 접착부에서는 외부로부터 강한 충격을 받게되면 일정크기의 덩어리가 이탈될 수 있어 내구성이 좋지 않고 칩에 고무원료나 접착제를 코팅하는 방법이 까다롭고 특히 현장에서 직접 타설하는 경우는 많은 시간과 경비가 소요되는 문제점을 갖고 있다.

그밖에도 국내 공개특허공보 제 2002-0083694호에서와 같이 폐타이어의 트레드를 재생처리하는 방법은 일종의 화학처리 방법으로서 폐타이어의 트레드부분을 일정크기로 재단하여 과산화수소 희석수용액과 함께 재료적재통에 채워 넣고 완전히 밀폐시킨 다음 온도를 상승시켜 고압(35~45kg f/㎠)으로 유지시킨 상태에서 7-8시간 증자하여 폐고무원료에 함유된 비고무 성분인 카본블랙, 충진재, 산화아연, 연화제, 가황촉진제, 노화방지제 등을 분해 휘발시키거나 용출시켜 팽윤과 더불어 해중합시킴으로서 탄성이 없고 가소성을 지니고 있는 미가황 상태의 고무특성을 어느 정도 갖게되는 재생고무원료를 얻는 방법이라 할 수 있다.

이와 같은 방법으로 얻어진 재생고무원료는 새로운 고무원료와 브렌딩(혼련)은 용이하다할 수 있으나 폐고무에 함유된 카본블랙의 색상이 남게되어 새로운 고무의 색상발현이 불가하므로 흑색고무제품에만 사용할 수 밖에없고 재생과정에 소요되는 경비부담이 큰 문제점이 있다.

타이어를 비롯한 대부분의 고무제품에는 카본블랙을 첨가함으로서 흑색의 고무제품을 얻게되나 경우에 따라서는 고무원료에 화이트카본, 산화티탄, 산화아연, 리포톤, 바라이트, 연백탄산칼슘을 첨가해서 되는 백색고무제품, 레드아이언옥시트(Red ion oxide), 카드뮴레드, 은주, 안티몬적 등의 적색안료를 첨가해서 되는 적색고무제품, 카드뮴옐로우 및 황연을 첨가해서 되는 황색고무제품 그리고 군청(ultramarine blue), 감청(prussian blue) 등의 청색안료, 산화크롬 및 프탈로시아닝그린 등의 녹색안료, 알루미늄분과 같은 금속색상의 안료 등을 첨가한 각 색상의 고무제품이 특수용도에 필요하게 되고 더욱이 고무제품의 대부분을 차지하는 흑색폐고무제품 재활용활성화에 따라 실내장식 바닥용 타일이나 블록, 보도용 도포층 등 각종 색상의 고무제품들이 요구되고 있는 실정이다.

그러나 상술한바와 같이 지금까지의 흑색폐고무를 절삭하여 얻어진 폐고무칩에 연화시킨 고무원료 또는 가소화한 고무원료를 코팅한 후 가압 성형하여 가류시킨 제품이거나 코팅된 고무칩에 접착제를 혼합접착시킨 제품으로 색상을 얻는 제품들이고 흑색폐고무를 재생시킨 원료로는 흑색이외의 유색제품을 얻는 것은 불가능한 실정이다

본 발명은 종래 흑색이외의 유색고무제품에 통상의 브렌딩 방법으로는 흑색폐고무 칩을 첨가 이용할 수 없었던 것을 특수한 브렌딩 방법을 이용함으로서 필요로 하는 색상의 고무제품을 얻을 수 있는 방법으로서 유색의 새로운 고무원료 첨가 물의 조정, 새원료와 흑색고무칩의 배합비, 고무칩의 예비처리, 브렌딩시간 등을 조절함으로서 유색의 새로운 고무원료 외면으로 흑색고무칩이 나타나거나 흑색의 색상번짐이 없고 새로운 고무원료의 색상을 손상없이 그대로 나타내게 하는 흑색고무칩을 유색원료에 첨가 브렌딩하는 방법을 제공함에 목적이 있다하겠다.

본 발명은 폐고무로부터 얻어진 흑색고무칩을 유색 고무원료에 첨가 브렌딩하는 방법으로 이를 구체적으로 설명하면 천연고무 또는 합성고무로된 새로원 고무원료에 가류제, 가류촉진제 노화방지제, 안료를 첨가하여 브렌딩방법으로 45~50분간 충분히 브렌딩(혼련)하여 자체마찰열이 60~65℃에 이를 때 10℃이하로 냉각시킨 10~40매쉬의 고무칩 40~50wt% 첨가 원료고무 브렌딩 시간의 10~15%에 해당하는 시간으로 브렌딩하여 시트화하는 방법이라 할 수 있다.

여기에서 중요한것은 고무원료에 통상으로 첨가되는 가류제, , 가류촉진제(유기가황촉진제), 가황지연제, 노화방지제, 안료 풀림제, 연화제, 점착부여제 중에서 풀림제, 가소제, 연화제, 점착부여제의 사용을 피하지 않으면 원료고무에 폐고무흑색칩이 균일하게 분포되기 이전에 흑색 반점이 나타나게 된다. 그러므로 본 방법에서는 새 원료고무에 가류제, 가류촉진제, 노화방지제, 안료만을 첨가하고 사용량은 가황제 20~40phr 범위이고 가류촉진제 0.5~1.2phr, 노화방지제 및 안료는 미량(0.1% 이하)을 사용하여 첨가 혼련하게 되며 새고무원료와 폐고무흑색칩의 배합비는 새고무원료 50%~60%에 폐고무흑색칩 40~50%의 비율로서 이 범위 이상의 폐 고무칩을 사용하면 폐고무칩이 원료고무 표면으로 돌출되며 상기 폐고무칩 사용량의 범위가 최대로 활용할 수 있는 범위라 할 수 있고 또 고무칩의 입도 또한 중요하고 입도가 지나치게 커지면 원료고무외면으로 나타나는 현상이 발생하고 지나치게 적으면 절삭파쇄에 소요되는 경비가 높아지고 원료고무 외면에 흑색번짐현상이 나타나게 되며 원료고무에 폐고무흑색칩 첨가시 폐고무흑색칩을 냉각시켜 첨가함이 유리함으로서 10℃ 이하로 냉각시켜 첨가하게 된다.

그밖에 본 발명 목적을 달성하는 중요수단으로 폐고무흑색칩을 브렌딩한 원료고무에 첨가하여 브렌딩하는 시간으로서 원료고무 브렌딩에 소요되는 시간의 10% 이하로 하면 혼련성이 좋지 않아 원료고무표면에 흑색고무칩이 나타나고 원료고무 브렌딩 시간의 15% 이상을 소요하면 온도의 상승과 함께 원료고무 표면에 흑색의 번짐현상이 나타나기 시작하고 더욱 오래 시간을 소요하면 흑색번짐이 심하게 나타나다가 종국에가서는 원료고무 색상과 흑색의 혼합색으로 변하게 되어 소기의 목적을 달성할 수 없게 된다.

이와 같이 혼련된 원료고무는 시트화하여 일정양으로 절단 금형내에서 프레스성형하여, 바닥제, 블록, 보도용시트 등으로 성형하여 가류함으로서 다양한 색상의 고무제품을 가공할 수 있다.

이와 같은 제품의 조직은 실제 흑색폐고무의 칩이 유색의 원료고무와 브렌딩된 것은 아니고 흑색고무칩을 원료고무가 결착하면서 둘러싸고 있는 조직이라 할 수 있으며 원료고무 자체가 연결성 있으므로서 종래 흑색고무칩을 코팅하여 성형한 고무제품이나 원료고무에 재생고무를 첨가해서된 고무제품에 비하여 인장강도 충격 강도 내구성에 있어 월등할 뿐 아니라 요구하는 색상을 발현할 수 있어 장식성을 갖는 고무제품을 얻을 수 있는 흑색고무칩을 유색고무원료에 첨가 브렌딩하는 방법이라 할 수 있다.

본 발명은 유색의 원료고무에 흑색폐고무의 칩을 첨가 브렌딩해도 원료고무의 색상을 그대로 얻을 수 있는 브렌딩 방법을 개발함으로서 장식성 있는 다양한 색상의 고무제품을 얻을 수 있으며 원료고무에 첨가되는 고무의 물성을 저하시키는 증량 충진제 대신 흑색폐고무칩을 대체하므로서 고무제품의 전체 물성을 저하시킴이 없고 40~50wt%에 달하는 고가의 새원료고무를 절약할 수 있으며 더욱이 종래 흑색폐고무칩을 코팅하여 성형한 고무제품이나 재생고무를 새 고무원료에 첨가한 고무제품에 비하여 인장강도, 충격강도 및 내구성이 우수하여 흑색폐고무 활용차원에서 획기적인 방법이라 할 수 있다.

Claims (1)

1. 천연고무 또는 합성고무의 새로운 고무원료에 가류제, 가류촉진제, 노화방지제 안료를 첨가하여 브렌딩방법으로 45~50분간 충분히 브렌딩하여 자체 마찰열로 60℃~65℃에 도달할 때 10℃ 이하로 냉각시킨 10~40 메쉬의 흑색폐고무칩 45wt% ~ 50wt%를 상기 브렌딩한 고무원료에 첨가하여 고무원료 브렌딩 시간의 10~15%에 해당하는 시간으로 브렌딩하는 흑색고무칩을 유색고무원료에 첨가 브렌딩하는

   방법.