KR100891297B1 - Reducing cure times rubber composition having storage stability excellent and method for producing of the same - Google Patents

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Abstract

A rubber composition for reducing a curing time is provided to secure scorch stability and storage stability by uniformly dispersing a quaternary ammonium modified inorganic layered compound and a titanium organic composite to a rubber base. A rubber composition for reducing a curing time comprises a rubber base and rubber additives. The rubber composition is composed of 3~5wt% of metal oxide, 1~2wt% of stearic acid, 1~2wt% of antioxidant, 3~10wt% of quaternary ammonium modified inorganic layered compound, 30~50wt% of silica, 1~4wt% of titanium organic composite, 1~4wt% of surfactant, 1~2wt% of sulfur, 1~3wt% of vulcanization accelerator, and 0.5~1.5wt% of the other vulcanization accelerator on a 100 part basis of the rubber base.

Description

플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물 및 그 제조 방법{Reducing cure times rubber composition having storage stability excellent and method for producing of the same} Reducing cure times rubber composition having storage stability excellent and method for producing of the same}

본 발명은 고무 기재에 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물, 티타늄 유기 복합체와 각종 첨가제를 균일하게 분산시킴으로써, 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물이 황 가교 반응에 대한 활성 촉매로 작용하여 가교 속도를 촉진시키고, 티타늄 유기 복합체가 고무 조성물의 반응성을 낮춤으로써 스코치 시간이 확보되고, 우수한 저장 안정성을 유지할 수 있으며, 또한 고무 조성물의 무늬점도가 낮아지고, 내열성 증가로 스크류에서의 발열이 감소하기 때문에 고무 사출기뿐만 아니라 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.   The present invention by uniformly dispersing the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound, titanium organic composites and various additives on the rubber substrate, the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound acts as an active catalyst for sulfur crosslinking reaction to promote the crosslinking rate, As the titanium organic composite lowers the reactivity of the rubber composition, the scorch time is secured, excellent storage stability can be maintained, the pattern viscosity of the rubber composition is lowered, and the heat resistance is increased, thereby reducing the heat generation in the screw. The present invention relates to a fast-crosslinking rubber composition capable of plastic injection molding and a method for producing the same.

일반적으로 고무 조성물은 가교 속도를 촉진시키기 위하여 황 혹은 가황 촉진제의 함량을 증대시켜왔다. 그러나 이러한 황과 가황 촉진제의 함량 증가는 반응성 자체를 증가시키는 방법으로써, 고무 조성물 보관 시 상온에서의 점진적인 반 응으로 인하여 가교 특성이 변화하는 한계성을 갖는다. 이러한 가교 특성의 변화는 적정 가교 시간 변화에 의한 불안정성 증가와 스코치 안정성 저하의 단점을 지니고 있다.  In general, rubber compositions have increased the content of sulfur or vulcanization accelerators to promote crosslinking rates. However, the increase in the content of sulfur and vulcanization accelerator is a method of increasing the reactivity itself, there is a limit that the crosslinking properties change due to the gradual reaction at room temperature when storing the rubber composition. This change in crosslinking properties has the disadvantages of increased instability and lowered scorch stability due to appropriate crosslinking time changes.

그리고 고무 조성물은 가교 속도와 저장 안정성의 물성이 서로 상반되는 경향을 나타내기 때문에 속가교형 고무 조성물에 있어서 스코치 시간 확보와 저장 안정성 개선을 만족시키기에는 한계가 있다.In addition, since the rubber composition exhibits a tendency that the physical properties of the crosslinking rate and the storage stability are mutually opposite, there is a limit to satisfying the scorch time and improving the storage stability in the fast-crosslinking rubber composition.

통상적인 고무 제품의 성형 방법은 프레스 성형법에 의해 실시되고 있지만 프레스 성형은 노동 집약적이며, 작업자의 숙련도에 따라 제품의 품질이 변하고, 그리고 작업 환경이 열악하다는 단점을 가지고 있다. 이에 반하여 사출 성형은 작업 환경이 양호하며, 제품의 품질이 균일하다는 장점을 가지고 있기 때문에 고무 제품을 사출 성형에 적용시키기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.   Conventional molding methods of rubber products are carried out by the press molding method, but press molding is labor intensive, and the quality of the product changes according to the skill of the operator, and the working environment is poor. On the contrary, the injection molding has a good working environment, and the product quality is uniform, so that the research for applying the rubber product to the injection molding is continuously made.

대부분의 사출기는 플라스틱 사출기이기 때문에 종래의 고무는 사출기를 이용하여 성형하기에는 범용적 사용에 한계가 있다. 고무의 경우, 사출 성형 시 점도가 높기 때문에 흐름성이 낮으며, 이로 인하여 스크류의 구조 및 사출 성형기의 사출압이 높아야 한다. 또한 내부 스크류 부에서의 전단력에 의한 발열이 많아 스코치가 발생하기 쉽기 때문에 스크류 부의 길이(L/D : 10미만)가 짧은 형태의 고무 사출기에서만 고무 사출이 가능하다.   Since most injection molding machines are plastic injection molding machines, conventional rubber has limitations in general use for molding using injection molding machines. In the case of rubber, the flowability is low because of the high viscosity during injection molding, and therefore the structure of the screw and the injection pressure of the injection molding machine should be high. In addition, since the heat generated by the shear force in the internal screw portion is likely to generate scorch, rubber injection is possible only in a rubber injection molding machine having a short screw length (L / D: less than 10).

한편, 무기 층상 화합물을 개질한 후 고분자수지에 침투시켜 박리, 분산시키는 기술로써, 유기염 개질 무기 층상 화합물을 이용한 복합체 제조 기술이란, 크레이와 같은 실리케이트 층상 구조의 점토 광물을 나노 스케일의 시트상의 기본 단위로 박리하여 고분자수지에 분산시킴으로써, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 범용성 고분자의 낮은 기계적 물성의 한계를 엔지니어링 플라스틱 수준까지 올리고자 하는 개념이 포함되어 있다. 즉, 무기 층상 화합물의 기본 단위인 판상 실리케이트는 강력한 반데르발스 인력(Van der walls force)으로 인하여 고분자 수지에 박리·분산시키기가 매우 힘든데, 저분자량의 유기염을 이용하여 개질한 후 고분자수지에 침투를 용이하게 함으로써, 박리, 분산시키는 기술이다.  On the other hand, as a technique for modifying the inorganic layered compound, penetrating it into a polymer resin, and then peeling and dispersing, a composite manufacturing technology using an organic salt-modified inorganic layered compound is based on a nanoscale sheet-like clay mineral having a silicate layered structure. By peeling it into units and dispersing it in a polymer resin, the concept of raising the limit of low mechanical properties of general-purpose polymers such as polyethylene and polypropylene to the level of engineering plastics is included. In other words, plate silicates, which are the basic units of inorganic layered compounds, are difficult to peel and disperse into polymer resin due to the strong van der wall force, but are modified with low molecular weight organic salts and then modified into polymer resin. It is a technique of peeling and dispersing by making penetration easy.

이와 같은 유기염 개질 무기 층상 화합물은 황 가교 반응에도 영향을 미친다. 유기염 개질 무기 층상 화합물과 고분자간의 복합체는 미개질 무기 층상 화합물에 비하여 가교속도가 빠르고 가교 밀도가 높게 나타난다. 이는 무기 층상 화합물의 층간에 삽입되는 고분자 사슬과 이에 대한 무기 층상 화합물 개질체의 반응에 기인하며, 전체적인 황 가교 반응의 활성화 에너지를 낮추는 촉매 역할을 나타낸다.(M. Abdul Kader, et al., Polymer, Vol. 45, P. 2237, 2004)Such organic salt-modified inorganic layered compounds also affect the sulfur crosslinking reaction. The complex between the organic salt-modified inorganic layer compound and the polymer has a higher crosslinking speed and a higher crosslink density than the unmodified inorganic layer compound. This is due to the reaction of the polymer chain inserted between the layers of the inorganic layered compound and the inorganic layered compound modifier to it, and serves as a catalyst for lowering the activation energy of the overall sulfur crosslinking reaction. (M. Abdul Kader, et al., Polymer , Vol. 45, P. 2237, 2004)

이를 이용하여 복합체에 적용된 연구는 일반적으로 유기염 개질 무기 층상 화합물의 기재에 대한 박리·분산을 통한 기계적 물성 개선에 대한 연구가 이루어 지고 있는데 이를 보면, 천연고무와 유기염 개질 무기 층상 화합물을 이용한 복합체에 대한 제조 방법에 대한 연구(Herrero B. et al., Polymer, Vol. 44, P2447, 2003)는 물론 스티렌-부타디엔 고무(SBR)와 유기염 개질 무기 층상 화합물을 이용한 복합체에 대한 제조 방법에 대한 연구(Mousa A et al., J. Macromol Mater Eng., Vol 286, P. 260, 2001), 부타디엔 고무와 유기염 개질 무기 층상 화합물을 이용한 복합체에 대한 제조 방법에 대한 연구(Ganter M et al., Rubber Chem Technol. Vol. 74, P. 221, 2001)가 알려져 있다.In general, the research applied to the composite using this research has been conducted to improve the mechanical properties by peeling and dispersing the organic salt-modified inorganic layered compound on the substrate. (Herrero B. et al., Polymer, Vol. 44, P2447, 2003) as well as the preparation method for composites using styrene-butadiene rubber (SBR) and organic salt-modified inorganic layered compounds. (Mousa A et al., J. Macromol Mater Eng., Vol 286, P. 260, 2001), a study on the preparation of composites using butadiene rubber and organic salt modified inorganic layered compounds (Ganter M et al. , Rubber Chem Technol.Vol. 74, P. 221, 2001).

또한 여러 가지 열경화성 수지에 대하여 유기염 개질 무기 층상 화합물을 이용한 복합체 제조시 황가교 반응에 미치는 영향에 대한 연구(Kong D, et al., Chem. Mater., Vol. 15, P. 419, 2003)와 천연 고무와 유기염 개질 무기 층상 화합물을 이용한 복합체 제조시 황가교 반응에 미치는 영향에 대한 연구(Arroyo M, et al., J. Appl. Polym. Sci., Vol. 89, P. 1, 2003)가 알려져 있다.In addition, a study on the effect of sulfur crosslinking reaction on the preparation of composites using organic salt-modified inorganic layered compounds for various thermosetting resins (Kong D, et al., Chem. Mater., Vol. 15, P. 419, 2003) Study on the Effect of Sulfur Crosslinking Reaction in the Preparation of Composites Using Natural Rubber and Organic Salt-modified Inorganic Layer Compounds (Arroyo M, et al., J. Appl. Polym. Sci., Vol. 89, P. 1, 2003 Is known.

그리고 금속 유기 복합체는 금속 원소를 중심으로 하여 킬레이트 복합 구조를 갖는 화합물로서, 금속 유기 복합체를 이용한 복합체 제조 기술을 보면, 미국특허 제4,214,058호에 금속과 알콕시 기가 결합한 킬레이트 구조의 복합체를 사용함으로써, 충진제의 분산성을 높이고, 복합체에 존재하는 불안정 이중결합의 반응성을 낮춤으로써 상온에서의 반응성을 제어하는 기술이 알려져 있고, 미국특허 제6,620,871호에는 금속과 결합되어져 있는 알콕시기의 구조와 킬레이트 형성 구조에 따라 그 효과가 변화하는 금속 유기 복합체에 관한 기술이 알려져 있다.  In addition, the metal organic complex is a compound having a chelate complex structure centering on a metal element, and in the art of manufacturing a complex using a metal organic complex, US Pat. No. 4,214,058 uses a chelate complex in which a metal and an alkoxy group are bonded to each other. A technique for controlling the reactivity at room temperature by increasing the dispersibility of the compound and lowering the reactivity of the unstable double bond present in the composite is known. US Pat. No. 6,620,871 discloses a structure for alkoxy groups bonded to metals and a chelate-forming structure. There is known a technique relating to a metal organic composite whose effect changes accordingly.

그러나 상기와 같은 유기염 개질 무기 층상 화합물을 이용한 복합체 제조기술과 금속 유기 복합체를 이용한 복합체 제조기술을 이용한 속가교형 고무의 경우에는 고무 조성물의 가교 속도와 저장 안정성이 서로 상반되는 경향을 나타내기 때문에 속가교형 고무 조성물에 있어 스코치 시간 확보와 저장 안정성 개선을 만족시키지 못하는 문제점이 있다.   However, in the case of the fast-crosslinking rubber using the composite manufacturing technology using the organic salt-modified inorganic layered compound and the composite manufacturing technology using the metal organic composite, the crosslinking rate and storage stability of the rubber composition tend to be in conflict with each other. In the cross-linked rubber composition there is a problem that does not satisfy the scorch time and storage stability improvement.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 연구 노력한 결과, 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물과 티타늄 유기 복합체를 혼합 고무 기재에 컴파운딩법을 이용하여 균일하게 분산시킴으로써, 가교 속도를 촉진시키고, 스코치 안정성과 저장 안정성을 갖는 속가교형 고무 조성물 및 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present inventors have made efforts to solve the above problems, and as a result, by uniformly dispersing the tetravalent ammonium-modified inorganic layer compound and the titanium organic composite in the mixed rubber substrate by using a compounding method, to promote the crosslinking rate, scorch stability It is an object of the present invention to provide a fast-crosslinking rubber composition and a method for producing the same having a high storage stability.

그리고 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물과 티타늄 유기 복합체를 혼합 고무 기재에 분산시킴으로써, 고무 조성물의 무늬점도를 낮추고, 내열성 증가로 스크류에서의 발열에 대한 반응 안정성을 향상시켜, 고무 사출기와 플라스틱 사출기 모두에서 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물 및 그 제조 방법을 제공함에 다른 목 적이 있다. And dispersing the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound and the titanium organic composite in the mixed rubber substrate, thereby reducing the pattern viscosity of the rubber composition and improving the reaction stability against exothermic heat at the screw by increasing the heat resistance, so that both the rubber injection molding machine and the plastic injection molding machine can be used. Another object is to provide a fast-crosslinkable rubber composition which can be molded and a method for producing the same.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 고무 기재 및 각종 고무첨가제로 이루어진 속가교형 고무 조성물에 있어서, 고무 기재 100 중량부에 대하여 금속산화물 3∼5 중량부, 스테아린산 1∼2 중량부, 노화방지제 1∼2 중량부, 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물 3∼10 중량부, 실리카 30∼50 중량부, 티타늄 유기 복합체 1∼4 중량부, 계면활성제 1∼4 중량부, 황 1∼2 중량부, 가황 촉진제 (1) 1∼3 중량부, 가황 촉진제 (2) 0.5∼1.5 중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물을 과제 해결 수단으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a fast-crosslinking rubber composition consisting of a rubber substrate and various rubber additives, 3 to 5 parts by weight of metal oxide, stearic acid 1 with respect to 100 parts by weight of the rubber substrate -2 parts by weight, 1 to 2 parts by weight of antioxidant, 3 to 10 parts by weight of tetravalent ammonium-modified inorganic layer compound, 30 to 50 parts by weight of silica, 1 to 4 parts by weight of titanium organic composite, 1 to 4 parts by weight of surfactant, 1 to 2 parts by weight of sulfur, 1 to 3 parts by weight of vulcanization accelerator (1), and 0.5 to 1.5 parts by weight of vulcanization accelerator (2) are added. .

그리고 본 발명은 고무 기재 및 각종 첨가제로 이루어진 속가교형 고무 조성물의 제조방법에 있어서,And the present invention in the method for producing a fast-crosslinking rubber composition consisting of a rubber substrate and various additives,

(1) 온도 조절이 가능한 반바리 믹서(banbury mixer) 또는 니이더(kneader)를 이용하여 50 내지 110℃의 온도에서 50 내지 90 rpm의 속도를 유지하면서 고무 기재 100 중량부에 대하여 금속산화물 3~5 중량부, 스테아린산 1~2 중량부, 노화방지제 1~2 중량부를 첨가하여 3~5분간 혼합하는 제 1 혼합 단계; (1) Metal oxide 3 to 100 parts by weight of a rubber substrate while maintaining a speed of 50 to 90 rpm at a temperature of 50 to 110 ℃ using a banbury mixer or kneader capable of temperature control A first mixing step of adding 5 parts by weight, 1 to 2 parts by weight of stearic acid, and 1 to 2 parts by weight of an antioxidant to mix for 3 to 5 minutes;

(2) 상기 제 1 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물 3~10 중량부를 첨가하고 3~5분간 혼합하는 제 2 혼합 단계; (2) a second mixing step of adding 3 to 10 parts by weight of a tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound to the mixture obtained in the first mixing step and mixing for 3 to 5 minutes;

(3) 상기 제 2 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 실리카 30~50 중량부, 티타늄 유기 복합체 1~4 중량부, 계면활성제 1~4 중량부를 첨가하고 3~5분간 혼합하는 제 3 혼합 단계 ; (3) a third mixing step of adding 30 to 50 parts by weight of silica, 1 to 4 parts by weight of titanium organic composite, and 1 to 4 parts by weight of surfactant to the mixture obtained in the second mixing step and mixing for 3 to 5 minutes;

(4) 오픈롤밀(open roll mill)을 이용하여 60~70℃의 온도에서 30~70 rpm의 속도를 유지하면서, 상기 제 3 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 황 1~2 중량부, 가황 촉진제(1) 1~3 중량부, 가황 촉진제(2) 0.5~1.5 중량부를 첨가하여 3~5분간 혼합하는 제 4 혼합 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물의 제조 방법을 과제 해결 수단으로 한다.(4) 1 to 2 parts by weight of sulfur and a vulcanization accelerator in the mixture obtained in the third mixing step while maintaining a speed of 30 to 70 rpm at a temperature of 60 ~ 70 ℃ using an open roll mill (open roll mill) 1) 1 to 3 parts by weight of the vulcanization accelerator (2) by adding 0.5 to 1.5 parts by weight of the fourth mixing step of mixing for 3 to 5 minutes; The manufacturing method is a problem solving means.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물은 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물과 티타늄 유기 복합체를 혼합 고무 기재에 컴파운딩법을 이용하여 균일하게 분산시킴으로써, 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물이 황 가교 반응에 대한 활성 촉매로 작용하여 가교 속도를 촉진시킨다. 그리고 티타늄 유기 복합체는 고무 조성물의 반응성을 낮추어 스코치 시간이 확보되고, 우수한 저장 안정성을 유지할 수 있으며, 또한 고무 조성물의 무늬점도가 낮아지고, 내열성 증가로 스크류에서의 발열이 감소하기 때문에 고무 사출기뿐 만 아니라 플라스틱 사출기에서도 성형이 가능하게 하는 장점이 있다.As described above, the rapid crosslinking rubber composition capable of plastic injection molding of the present invention is a tetravalent ammonium modified by dispersing a tetravalent ammonium-modified inorganic layer compound and a titanium organic composite uniformly by using a compounding method on a mixed rubber substrate. The inorganic layered compound acts as an active catalyst for the sulfur crosslinking reaction to promote the crosslinking rate. In addition, the titanium organic composite can reduce the reactivity of the rubber composition to ensure scorch time, maintain excellent storage stability, and also reduce the pattern viscosity of the rubber composition, and reduce heat generation from the screw due to increased heat resistance, so that only the rubber injection molding machine can be used. But there is an advantage that can be molded in a plastic injection machine.

상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면 본 발명은 고무 기재 및 각종 고무첨가제로 이루어진 속가교형 고무 조성물에 있어서, 황 가교 반응에 대한 활성 촉매로 작용하여 가교 속도를 촉진시키는 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물과, 그리고 고무 조성물의 반응성을 낮추어 스코치 시간을 확보하고, 우수한 저장 안정성을 유지하는 티타늄 유기 복합체를 첨가하여 고무 사출기뿐만 아니라 플라스틱 사출기에서도 성형할 수 있도록 한 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물에 관한 것이다.According to a feature of the present invention for achieving the above effect, the present invention is a fast crosslinking rubber composition composed of a rubber substrate and various rubber additives, tetravalent ammonium acting as an active catalyst for sulfur crosslinking reaction to promote the crosslinking rate Plastic crosslinking that can be molded in not only rubber injection molding machine but also plastic injection molding machine by adding modified inorganic layer compound and titanium organic composite which lowers reactivity of rubber composition to secure scorch time and maintains excellent storage stability. It relates to a type rubber composition.

본 발명은 고무 기재 및 각종 고무첨가제로 이루어진 고무 조성물에 있어서, 고무 기재 100 중량부에 대하여 금속산화물 3∼5 중량부, 스테아린산 1∼2 중량부, 노화방지제 1∼2 중량부, 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물 3∼10 중량부, 실리카 30∼50 중량부, 티타늄 유기 복합체 1∼4 중량부, 계면활성제 1∼4 중량부, 황 1∼2 중량부, 가황 촉진제 (1) 1∼3 중량부, 가황 촉진제 (2) 0.5∼1.5 중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다.In the rubber composition comprising a rubber substrate and various rubber additives, the present invention relates to 3 to 5 parts by weight of a metal oxide, 1 to 2 parts by weight of stearic acid, 1 to 2 parts by weight of antioxidant, and tetravalent ammonium modification based on 100 parts by weight of the rubber substrate. 3 to 10 parts by weight of inorganic layered compound, 30 to 50 parts by weight of silica, 1 to 4 parts by weight of titanium organic composite, 1 to 4 parts by weight of surfactant, 1 to 2 parts by weight of sulfur, 1 to 3 parts by weight of vulcanization accelerator (1) Vulcanization accelerator (2) It is characterized by using 0.5-1.5 weight part.

본 발명은 고무 기재에 첨가하는 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물과 티타늄 유기 복합체에 그 특징이 있으며, 기타 통상적으로 첨가하는 고무첨가제는 본 발명의 특징이 되지 않는다.The present invention is characterized by a tetravalent ammonium-modified inorganic layer compound and a titanium organic composite added to a rubber substrate, and other conventionally added rubber additives are not features of the present invention.

상기 고무기재는 부타디엔 고무 60∼80 중량부, 스티렌 고무 10∼20 중량부, 천연고무 20∼30 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다. The rubber base material is preferably composed of 60 to 80 parts by weight of butadiene rubber, 10 to 20 parts by weight of styrene rubber, and 20 to 30 parts by weight of natural rubber.

이하, 본 발명에 따른 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물의 구성성분을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components of the fast-crosslinking rubber composition capable of plastic injection molding according to the present invention will be described in detail.

(A) 부타디엔 고무 (A) butadiene rubber

본 발명에 사용되는 부타디엔 고무는 뛰어난 기계적 강도와 내마모성을 향상시키기 위한 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 60∼80 중량부가 바람직하다. 부타디엔 고무의 사용량이 60 중량부 미만일 경우에는 오픈롤밀 작업성은 향상될 수 있지만 기계적 강도, 내마모성 등과 같은 물성이 저하될 우려가 있고, 부타디엔 고무의 사용량이 80 중량부를 초과할 경우에는 부타디엔 고무의 흐름성이 낮기 때문에 오픈롤밀 작업성이 저하될 우려가 있다. 그리고 상기 부타디엔 고무는 무늬점도가 40∼60이고, 시스 함량이 95∼99%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Butadiene rubber used in the present invention serves to improve the excellent mechanical strength and wear resistance, the amount is preferably from 60 to 80 parts by weight. When the amount of butadiene rubber is less than 60 parts by weight, open roll mill workability may be improved, but physical properties such as mechanical strength and abrasion resistance may be deteriorated. When the amount of butadiene rubber exceeds 80 parts by weight, the flowability of butadiene rubber is increased. Since this is low, there exists a possibility that open roll mill workability may fall. The butadiene rubber preferably has a pattern viscosity of 40 to 60 and a sheath content of 95 to 99%.

(B) 스티렌 고무(B) styrene rubber

본 발명에 사용되는 스티렌 고무는 고무 가공 공정에 있어서 가소제 효과를 나타내며, 고무 컴파운드의 경도와 기계적 강도를 유지하며, 컴파운드의 점착성을 조절하여 보관성을 개선시키는 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 10∼20 중량부가 바람직하다. 스티렌 고무의 사용량이 10 중량부 미만일 경우에는 고무 조성물의 경도, 기계적 강도와 같은 물성이 저하될 우려가 있고, 스티렌 고무의 사용량이 20 중량부를 초과할 경우에는 고무 조성물의 경도가 향상되어 성형성이 저하될 우려가 있다. 그리고 상기 스티렌 고무는 무늬점도가 55∼65이고, 시스 함량이 60∼70%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Styrene rubber used in the present invention exhibits a plasticizer effect in the rubber processing process, maintains the hardness and mechanical strength of the rubber compound, serves to improve the storage properties by adjusting the adhesion of the compound, the amount of use is from 10 to 20 parts by weight is preferred. If the amount of the styrene rubber is less than 10 parts by weight, the physical properties such as hardness and mechanical strength of the rubber composition may be lowered. If the amount of the styrene rubber is more than 20 parts by weight, the hardness of the rubber composition is improved and the moldability is improved. There is a risk of deterioration. In addition, the styrene rubber preferably has a pattern viscosity of 55 to 65 and a sheath content of 60 to 70%.

(C) 천연고무 (C) natural rubber

본 발명에 사용되는 천연고무는 흐름성이 우수하고 실리카와 친화성이 높아 실리카의 보강성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 20∼30 중량부가 바람직하다. 천연고무의 사용량이 20 중량부 미만일 경우에는 실리카와 친화성이 떨어져 실리카의 보강성이 저하될 우려가 있고, 천연고무의 사용량이 30 중량부 미만일 경우에는 실리카와 친화성이 높아 실리카의 보강성은 향상시킬 수는 있지만 압축률 저하로 성형성이 저하될 우려가 있다.The natural rubber used in the present invention is excellent in flowability and high in affinity with silica, and serves to improve reinforcement of silica, and its amount is preferably 20 to 30 parts by weight. If the amount of natural rubber used is less than 20 parts by weight, the affinity with silica may decrease, and the reinforcement of silica may be degraded. If the amount of natural rubber used is less than 30 parts by weight, the affinity with silica is high and the reinforcement of silica is improved. Although it can be made, there exists a possibility that a moldability may fall by compression rate fall.

(D) 금속 산화물 (D) metal oxide

본 발명에 사용되는 금속산화물은 가교 속도 조절과 물성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 고무 기재 100 중량부에 대하여 3~5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 금속산화물의 사용량이 3 중량부 미만일 경우에는 가교 속도가 떨어져 물성이 저하될 우려가 있고, 금속산화물의 사용량이 5 중량부를 초과할 경우에는 가교 속도가 너무 빨라 도리어 물성이 저하될 우려가 있다.The metal oxide used in the present invention plays a role of controlling the crosslinking rate and improving physical properties, and the amount of the metal oxide used is preferably 3 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber substrate. If the amount of the metal oxide used is less than 3 parts by weight, the crosslinking rate may drop and the physical properties may be lowered. If the amount of the metal oxide used is more than 5 parts by weight, the crosslinking rate may be too fast, leading to a decrease in physical properties.

상기에서 사용하는 금속산화물은 산화카드늄, 산화아연, 산화마그네슘, 산화수은, 산화주석, 산화납 및 산화칼슘 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다. The metal oxide used above may be selected from one or more of cadmium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, mercury oxide, tin oxide, lead oxide, and calcium oxide.

(E) 스테아린산(E) stearic acid

본 발명에서 사용하는 스테아린산은 고무 기재에 첨가된 혼합물을 균일하게 분산시키는 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 고무 기재 100 중량부에 대하여 1∼2 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 스테아린산의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 고무 기재에 첨가된 혼합물이 충분히 분산되지 않을 우려가 있고, 스테아린산의 사용량이 2 중량부를 초과할 경우에는 그에 따른 효과가 미약하며, 과사용에 따른 성형물의 표면에 스테아린산이 용출될 우려가 있다.Stearic acid used in the present invention serves to uniformly disperse the mixture added to the rubber substrate, and the amount of the stearic acid used is preferably 1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber substrate. If the amount of stearic acid is less than 1 part by weight, the mixture added to the rubber substrate may not be sufficiently dispersed. If the amount of stearic acid is more than 2 parts by weight, the effect thereof is slight. Stearic acid may be eluted.

(F) 노화방지제 (F) anti aging agents

본 발명에 사용되는 노화방지제는 고무의 컴파운드 제조, 이송 및 보관에서 나타나는 물성 저하를 방지하기 위한 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 고무 기재 100 중량부에 대하여 1∼2 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 노화방지제의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 노화방지 효과를 기대하기 어려움이 우려되고, 노화방지제의 사용량이 2 중량부를 초과할 경우에는 노화방지제의 사용량 과다로 고무 컴파운드 등의 표면에 노화방지제가 분출될 우려가 있다.The anti-aging agent used in the present invention serves to prevent the deterioration of the physical properties appearing in the compound preparation, transportation and storage of the rubber, the amount is preferably used 1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber substrate. If the amount of the anti-aging agent is less than 1 part by weight, it is difficult to expect anti-aging effect. If the amount of the anti-oxidant is more than 2 parts by weight, the amount of the anti-oxidant is excessive, so that the anti-aging agent is ejected to the surface of the rubber compound or the like. There is a concern.

상기에서 사용하는 노화 방지제는 N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(N,N'-diphenyl-p- phenylenediamine), 4,4'-비스(알파,알파-디메틸벤질)디-페닐아민(4,4'-Bis(alpha,alpha- dimethylbenzyl)di -phenylamine), 중합 1,2-디하이드로-2,2,4-트리메틸 퀴놀린(polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.  The anti-aging agent used above is N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, 4,4'-bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) di-phenyl Amine (4,4'-Bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) di-phenylamine), polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline (polymerized 1,2-dihydro-2,2,4- trimethyl quinoline) can be used by selecting one or more.

(G) 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물 (G) tetravalent ammonium modified inorganic layered compound

본 발명에 사용되는 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물은 황 가교 반응에 대한 활성 촉매로 작용하여 가교 속도를 촉진 시켜 분산성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 고무기재 100 중량부에 대하여 3∼10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물의 사용량이 3 중량부 미만일 경우에는 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물의 사용량 저하로 분산성이 충분히 일어나지 않을 우려가 있고, 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물의 사용량이 10 중량부를 초과할 경우에는 분산성의 저하로 인해 도리어 물성이 저하될 우려가 있다. The tetravalent ammonium-modified inorganic layer compound used in the present invention acts as an active catalyst for sulfur crosslinking reaction to promote crosslinking rate and improve dispersibility. The amount of the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound is 3 to 100 parts by weight of the rubber base. Preference is given to using 10 parts by weight. When the amount of the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound is less than 3 parts by weight, the dispersibility may not sufficiently occur due to a decrease in the amount of the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound, and the amount of the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound is 10 parts by weight. When it exceeds, there exists a possibility that a physical property may fall because of the fall of dispersibility.

상기에서 사용하는 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물은 클로이사이트(Cloisite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 사포나이트(saponite) 및 헥토라이트(hectorite) 중에서 1종을 선택하여 사용할 수 있다.The tetravalent ammonium-modified inorganic layer compound used in the above can be used by selecting one type from Cloisite, Montmorillonite, Saponite and Hectorite.

(H) 실리카(H) silica

본 발명에서 사용하는 실리카는 고무의 기계적 물성을 향상시키기 위하여 사용한 것으로서, 그 사용량은 고무기재 100 중량부에 대하여 30∼50 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 실리카의 사용량이 30 중량부 미만일 경우에는 보강효과가 나지 않을 우려가 있고, 실리카의 혼합량이 50 중량부를 초과할 경우에는 점도 증가로 인하여 경도의 향상 및 흐름성이 저하될 우려가 있다. 그리고 본 발명에서 사용하는 실리카는 BET 표면적이 140∼200m2/g이며, pH가 6.5∼7.5인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Silica used in the present invention is used to improve the mechanical properties of the rubber, the amount of the silica is preferably used 30 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber substrate. When the amount of silica used is less than 30 parts by weight, there is a fear that the reinforcing effect does not occur, and when the amount of silica exceeds 50 parts by weight, the hardness may be improved and flowability may be lowered due to the increase in viscosity. In addition, the silica used in the present invention has a BET surface area of 140 to 200 m 2 / g, and preferably has a pH of 6.5 to 7.5.

(I) 티타늄 유기 복합체(I) titanium organic composite

본 발명에 사용되는 티타늄 유기 복합체는 티타늄 금속 이온을 중심으로 하여 리간드 구조를 형성하고 있는 유기 복합체로서 고무 조성물의 반응성을 낮추어 스코치 시간을 확보하며, 우수한 저장 안정성을 갖는 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 고무기재 100 중량부에 대하여 1~4 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 티타늄 유기 복합체의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 고무 조성물의 반응성을 낮추기 어려워 스코치 시간이 짧고 저장 안정이 저하될 우려가 있고, 유기 복합체의 사용량이 4 중량부를 초과할 경우에는 고무 조성물의 반응성을 낮추어 스코치 시간을 확보하고, 저장 안정성을 향상시킬 수 있지만 사용량에 비해 효과가 미약하다.Titanium organic composites used in the present invention is an organic composite that forms a ligand structure centered on titanium metal ions to lower the reactivity of the rubber composition to ensure scorch time, and has a role of having excellent storage stability. It is preferable to use 1-4 weight part with respect to 100 weight part of rubber base materials. When the amount of the titanium organic composite is less than 1 part by weight, it is difficult to lower the reactivity of the rubber composition. Therefore, the scorch time may be short and the storage stability may decrease. When the amount of the organic composite is more than 4 parts by weight, the reactivity of the rubber composition may be decreased. It can save scorch time and improve storage stability, but its effect is weak compared to the usage amount.

상기에서 사용하는 티타늄 유기 복합체는 네오펜틸(디알릴)옥시 트리네오데카노닐 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(도데실)벤젠설포닐 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(디옥틸)포스페이트 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(N-에틸렌디아미노)에틸 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(m-아미노)페닐 티타네이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.  The titanium organic composite used above is neopentyl (diallyl) oxy trineodecanoyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (dodecyl) benzenesulfonyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri ( Select one or more of dioctyl) phosphate titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (N-ethylenediamino) ethyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (m-amino) phenyl titanate Can be used.

(J) 계면활성제(J) surfactant

본 발명에서 사용하는 계면활성제는 인장강도와 같은 기계적 물성을 개선하여 내마모성 등을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 고무 기재 100 중량부에 대하여 1∼4 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 계면활성제의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 기계적 물성의 개선을 위한 효과를 기대하기 어려움이 우려되고, 계면활성제의 사용량이 4 중량부를 초과할 경우에는 기계적 물성의 개선에는 효과가 있지만 내마모성 등의 향상이 미약하다. Surfactant used in the present invention serves to improve the mechanical properties such as tensile strength to improve wear resistance, etc., the amount of the surfactant is preferably used 1 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber substrate. If the amount of the surfactant is less than 1 part by weight, it is difficult to expect the effect of improving the mechanical properties. If the amount of the surfactant is more than 4 parts by weight, it is effective to improve the mechanical properties but to improve the wear resistance. This is weak.

상기에서 사용하는 계면활성제는 비이온성 계면활성제로써, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노파르미테이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트, 글리세롤모노스테아레이트, 글리세롤모노올레이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다. The surfactant used above is a nonionic surfactant, and one or more of polyethylene glycol, polyoxyethylene sorbitan monoparmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, glycerol monostearate, and glycerol monooleate Can be selected and used.

(K) 황(K) sulfur

본 발명에서 사용하는 황은 가황제로써 그 사용량은 고무 기재 100 중량부에 대하여 1∼2 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 황의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 고무 조성물이 제대로 가황되지 아니하여 고무 성형에 어려움이 우려되고, 황의 사용량이 2 중량부를 초과할 경우에는 조기 가황이 나타나고 성형 고무의 경도가 급격히 상승할 우려가 있다. Sulfur used in the present invention is a vulcanizing agent, the amount of which is preferably used 1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber substrate. If the amount of sulfur is less than 1 part by weight, the rubber composition may not be vulcanized properly and rubber molding may be difficult. If the amount of sulfur is more than 2 parts by weight, premature vulcanization may occur and the hardness of the molded rubber may be rapidly increased. .

(L) 가황촉진제(1)(L) Vulcanization accelerator (1)

본 발명에서 사용하는 가황촉진제는 고무 조성물의 성형시간 단축과 적정 가교구조를 얻기 위한 것으로 그 사용량은 고무 기재 100중량부에 대하여 1~3중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 가황촉진제의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 고무 조성물이 제대로 가황되지 아니하여 고무 성형물의 물성이 제대로 나타나지 않을 우려가 있고, 가황촉진제의 사용량이 3 중량부를 초과할 경우에는 과도한 가황으로 인하여 가교 밀도가 증가하여 고무의 제반 물성이 현저히 저하될 우려가 있다.The vulcanization accelerator used in the present invention is used to shorten the molding time of the rubber composition and to obtain an appropriate crosslinked structure, and the amount of the vulcanization accelerator used is preferably 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber substrate. If the amount of the vulcanization accelerator is less than 1 part by weight, the rubber composition may not be vulcanized properly and the physical properties of the rubber molding may not appear properly. If the amount of the vulcanization accelerator is more than 3 parts by weight, the crosslinking density may be increased due to excessive vulcanization. There is a fear that the physical properties of the rubber is significantly reduced.

상기에서 사용하는 가황촉진제 (1)은 비스(2-벤조티아졸)디설파이드, 2-머캅토벤조티아졸, 및 2-머캅토이미다졸 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.The vulcanization accelerator (1) used above may be selected from one or more of bis (2-benzothiazole) disulfide, 2-mercaptobenzothiazole, and 2-mercaptoimidazole.

(M) 가황촉진제(2)(M) Vulcanization accelerator (2)

본 발명에서 사용하는 가황촉진제는 고무 기재의 가황반응을 촉진시켜 가황시간을 단축시키는 역할을 하는 것으로서 가황촉진제의 사용량은 고무 기재 100중량부에 0.5~1.5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 가황촉진제의 사용량이 0.5 중량부 미만일 경우에는 가황촉진제의 활성화와 효과를 얻기 어렵고, 가황촉진제의 사용량이 1.5 중량부를 초과할 경우에는 과도한 촉진 활성화로 조기 가황이 나타나고 성형고무의 경도가 급격히 상승할 우려가 있다. The vulcanization accelerator used in the present invention serves to accelerate the vulcanization reaction of the rubber substrate to shorten the vulcanization time. The amount of the vulcanization accelerator is preferably 0.5 to 1.5 parts by weight to 100 parts by weight of the rubber substrate. If the amount of the vulcanization accelerator is less than 0.5 parts by weight, the activation and effect of the vulcanization accelerator is difficult to obtain. If the amount of the vulcanization accelerator is more than 1.5 parts by weight, the preliminary vulcanization may occur due to excessive accelerated activation and the hardness of the molded rubber may increase rapidly. There is.

상기에서 사용하는 가황촉진제 (2)는 테트라메틸 티우람 모노설파이드, 테트라메틸 티우람 디설파이드 및 테트라에틸 티우람 디설파이드 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.The vulcanization accelerator (2) used above may be selected from one or more of tetramethyl thiuram monosulfide, tetramethyl thiuram disulfide and tetraethyl thiuram disulfide.

또한 본 발명에 따른 저장 안정성이 우수한 속가교형 고무 조성물은 필요에 따라 실란 커플링제와 같은 통상적인 첨가제를 첨가 할 수 있으며, 상기 공지의 첨가제를 적정량 혼입할 수 있는 것은 당 분야에서 통상적인 사항이다.In addition, the fast-crosslinking rubber composition having excellent storage stability according to the present invention can be added to the conventional additives, such as silane coupling agent, if necessary, it is common in the art that can be mixed in the appropriate amount of the known additives. .

한편, 본 발명에 따른 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. On the other hand, when explaining the manufacturing method of a fast-crosslinking rubber composition capable of plastic injection molding according to the present invention.

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본 발명은 고무 기재 및 각종 첨가제로 이루어진 속가교형 고무 조성물의 제조방법에 있어서,The present invention provides a method for producing a fast-crosslinking rubber composition composed of a rubber substrate and various additives,

(1) 온도 조절이 가능한 반바리 믹서(banbury mixer) 또는 니이더(kneader)를 이용하여 50 내지 110℃의 온도에서 50 내지 90 rpm의 속도를 유지하면서 고무 기재 100 중량부에 대하여 금속산화물 3~5 중량부, 스테아린산 1~2 중량부, 노화방지제 1~2 중량부를 첨가하여 3~5분간 혼합하는 제 1 혼합 단계; (1) Metal oxide 3 to 100 parts by weight of a rubber substrate while maintaining a speed of 50 to 90 rpm at a temperature of 50 to 110 ℃ using a banbury mixer or kneader capable of temperature control A first mixing step of adding 5 parts by weight, 1 to 2 parts by weight of stearic acid, and 1 to 2 parts by weight of an antioxidant to mix for 3 to 5 minutes;

(2) 상기 제 1 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물 3~10 중량부를 첨가하고 3~5분간 혼합하는 제 2 혼합 단계; (2) a second mixing step of adding 3 to 10 parts by weight of a tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound to the mixture obtained in the first mixing step and mixing for 3 to 5 minutes;

(3) 상기 제 2 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 실리카 30~50 중량부, 티타늄 유기 복합체 1~4 중량부, 계면활성제 1~4 중량부를 첨가하고 3~5분간 혼합하는 제 3 혼합 단계 ; (3) a third mixing step of adding 30 to 50 parts by weight of silica, 1 to 4 parts by weight of titanium organic composite, and 1 to 4 parts by weight of surfactant to the mixture obtained in the second mixing step and mixing for 3 to 5 minutes;

(4) 오픈롤밀(open roll mill)을 이용하여 60~70℃의 온도에서 30~70 rpm의 속도를 유지하면서, 상기 제 3 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 황 1~2 중량부, 가황 촉진제(1) 1~3 중량부, 가황 촉진제(2) 0.5~1.5 중량부를 첨가하여 3~5분간 혼합하는 제 4 혼합 단계;를 거쳐 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무를 제조한다.(4) 1 to 2 parts by weight of sulfur and a vulcanization accelerator in the mixture obtained in the third mixing step while maintaining a speed of 30 to 70 rpm at a temperature of 60 ~ 70 ℃ using an open roll mill (open roll mill) 1) 1 to 3 parts by weight, the vulcanization accelerator (2) by adding 0.5 to 1.5 parts by weight of the fourth mixing step of mixing for 3 to 5 minutes; to produce a fast-crosslinking rubber capable of plastic injection molding.

상기 (1)단계에서 고무기재는 부타디엔 고무 60∼80 중량부, 스티렌 고무 10∼20 중량부, 천연고무 20∼30 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다. In the step (1), the rubber base is preferably made of 60 to 80 parts by weight of butadiene rubber, 10 to 20 parts by weight of styrene rubber, and 20 to 30 parts by weight of natural rubber.

상기와 같이 제조된 저장 안정성이 우수한 속가교형 고무 조성물의 경우 기 존의 고무 조성물과 비교하여 가교 속도를 촉진시키고, 스코치 시간을 확보하여 우수한 저장 안정성을 유지하고 그리고 무늬 점도가 낮아지고, 내열성의 증가로 발열이 감소하기 때문에 고무 사출기와 플라스틱 사출기에서 성형할 수 있는 것을 특징으로 한다.In the case of the fast-crosslinked rubber composition having excellent storage stability prepared as described above, it promotes the crosslinking speed compared to the existing rubber composition, secures the scorch time, maintains the excellent storage stability, and the pattern viscosity is low, and the heat resistance Since the heat generation decreases due to the increase, it can be molded in a rubber injection machine and a plastic injection machine.

그리고 본 발명에서 사용되는 고무 기재 및 각종 첨가제에 관한 구체적인 특징은 상기에서 이미 설명하였으므로 여기서는 생략한다.And since the specific features related to the rubber substrate and various additives used in the present invention have already been described above, they are omitted here.

또한 본 발명에서 교반조건 및 혼합시간은 상기 범위 미만일 경우에는 고무원료에 각종 첨가제가 제대로 혼합되지 않아 기계적 물성이 저하될 우려가 있고, 상기 범위를 초과할 경우에는 고무원료에 각종 첨가제는 잘 혼합될 수 있지만 교반조건 및 혼합시간 초과로 인해 도리어 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.In addition, in the present invention, when the stirring conditions and mixing time is less than the above range, various additives may not be properly mixed in the rubber raw material, and thus mechanical properties may be deteriorated, and when the above range is exceeded, various additives may be well mixed in the rubber raw material. However, the mechanical properties may be lowered due to the stirring conditions and the mixing time exceeded.

이하 하기의 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시 예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the examples.

1. 속가교형 고무의 제조1. Preparation of crosslinked rubber

아래 [표 1]의 배합비에 따라 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물을 제조한 다음 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무의 제조방법에 따라 고무 사출기 및 플라스틱 사출기에서 고무 성형품을 제조하였다.According to the compounding ratio of the following [Table 1] to manufacture a fast-cross-linking rubber composition capable of plastic injection molding, and then to produce a rubber molded product in a rubber injection machine and a plastic injection machine according to the method of manufacturing a fast-crosslinked rubber capable of plastic injection molding.

(단위 : 중량부)                                       (Unit: parts by weight) 구 분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 1One 22 33 부타디엔 고무Butadiene rubber 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 스티렌 고무Styrene rubber 1515 1515 1515 1515 1515 1515 1515 천연 고무caoutchouc 3535 3535 3535 3535 3535 3535 3535 금속산화물1 ) Metal Oxide 1 ) 55 55 55 55 55 55 55 스테아린산Stearic acid 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 노화방지제2 ) Antioxidant 2 ) 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 4가 암모늄 개질 무기층상 화합물3 ) Tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound 3 ) 15A15A 55 -- 55 -- -- -- -- 20A20A -- 55 -- 55 -- -- -- 4가 암모늄 염4 ) Tetravalent ammonium salt 4 ) SB-25SB-25 -- -- -- -- -- -- 0.10.1 실리카Silica 3535 3535 3535 3535 4040 4040 4040 실란 커플링제5 ) Silane Coupling Agents 5 ) 3.53.5 3.53.5 -- -- 3.53.5 3.53.5 3.53.5 티타늄 유기복합체6 ) Titanium Organic Composite 6 ) LICA 01LICA 01 -- -- 22 -- -- -- -- LICA 44LICA 44 -- -- -- 22 -- -- -- 계면활성제7 ) Surfactant 7 ) 33 33 33 33 33 33 33 sulfur 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.21.2 1.01.0 가황촉진제(1)8 ) Vulcanization accelerator (1) 8 ) 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 1.01.0 0.50.5 가황촉진제(2)9 ) Vulcanization accelerator (2) 9 ) 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 2.52.5 1.51.5 1) 금속산화물 : 산화아연 2) 노화방지제 : N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민 3) 15A, 20A : 서던 클레이 프로덕츠 컴파니(Southern Clay Products Company)의 4가 암모늄 개질 몬모릴로나이트 4) SB-25 : 미원상사의 스테아릴 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 5) 실란 커플링제 : 비스트리에톡시실릴프로필테트라설판 6) LICA 01 : 네오펜틸(디알릴)옥시 트리네오데카노닐 티타네이트 LICA 44 : 네오펜틸(디 알릴)옥시 트리(N-에틸렌디아미노) 에틸 티타네이트 7) 계면활성제 : 폴리에틸렌글라이콜 (분자량 4000) 8) 가황촉진제(1) : 비스(2-벤조티아졸)디설파이드 9) 가황촉진제(2) : 테트라메틸티우람 모노설파이드1) Metal oxide: Zinc oxide 2) Antioxidant: N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine 3) 15A, 20A: Tetravalent ammonium-modified montmorillonite of Southern Clay Products Company 4) SB-25: Stearyl dimethyl benzyl ammonium chloride of the U.S. company 5) Silane coupling agent: Bistriethoxysilylpropyl tetrasulfane 6) LICA 01: Neopentyl (diallyl) oxy trineodecanoyl titanate LICA 44: Neopentyl (Diallyl) oxy tri (N-ethylenediamino) ethyl titanate 7) Surfactant: Polyethylene glycol (molecular weight 4000) 8) Vulcanization accelerator (1): Bis (2-benzothiazole) disulfide 9) Vulcanization accelerator (2): tetramethylthiuram monosulfide

2. 시험방법2. Test method

가. 비중 : 겉창의 비중은 표면을 제거한 후 자동 비중 측정 장치를 이용하여 5회 측정하여 그 평균치를 취하였다. end. Specific gravity: The specific gravity of the outsole was measured five times using an automatic specific gravity measurement apparatus after removing the surface, and the average value was taken.

나. 경도 : 경도는 겉창 표면에 에스커 에이(Asker A) 타입의 경도계로 ASTM D-2240에 준하여 측정하였다. I. Hardness: Hardness was measured in accordance with ASTM D-2240 with an Asker A type hardness meter on the surface of the outsole.

다. 인장강도 : 제조된 겉창을 약 3mm 두께로 만든 후 KS M6518에 따른 2호형을 커터(cutter)로 시험편을 제작하여 KS M6518에 준하여 인장강도와 연신율을 측정하였다. 이때 동일 시험에 사용한 시험편은 3개로 하였다. All. Tensile strength: After making the outsole to a thickness of about 3mm and made a test piece with a cutter (type 2) according to KS M6518, tensile strength and elongation were measured in accordance with KS M6518. At this time, three test pieces were used for the same test.

라. 인열강도 : 인열시험은 KS M6518에 따라 측정을 하였으며, 측정속도는 100m/분으로 5회 측정하였다. la. Tear strength: The tear test was performed according to KS M6518, and the measurement speed was measured five times at 100 m / min.

마. 내마모 시험 : 제조된 겉창의 내마모 특성을 측정하기 위해 NBS 마모시험기를 이용하여 규격화된 시편을 5회 시험한 후, 최대·최소 값을 제외하고 내마모 시험 값으로 하였다. hemp. Abrasion resistance test: To measure the abrasion resistance characteristics of the manufactured outsole, five times of standardized specimens were tested by using an NBS abrasion tester.

바. 슬립 저항 : 제조된 겉창의 슬립 저항을 슬립 저항 측정기를 이용하여 규격화된 시편을 건식과 습식 상태에서 각각 3회씩 측정하여 평균하여 시험 값으로 하였다. bar. Slip resistance: The slip resistance of the manufactured outsole was measured and averaged three times in the dry and wet conditions, respectively, using a slip resistance meter, and the average value was taken as the test value.

사. 가교 특성 : 제조한 컴파운드를 ODR(Oscillated disk rheometer) 측정하여 스코치시간, 적정 가교시간, 최소·최대 토오크를 측정하였다. four. Crosslinking characteristics: The prepared compound was measured by ODR (Oscillated disk rheometer) to determine the scorch time, proper crosslinking time, minimum and maximum torque.

아. 저장 안정성 : 제조한 컴파운드를 80℃ㅧ2hrs 동안 열처리하여 ODR 측정하여 측정 결과를 열처리 전의 측정 결과와 비교하여 변화율을 계산하였다.Ah. Storage stability: The prepared compound was heat-treated at 80 ° C. 2 hs for ODR measurement, and the change rate was calculated by comparing the measurement result with the measurement result before heat treatment.

자. 컴파운드 흐름성 : 제조한 컴파운드의 흐름성은 토크 유량계(torque rheometer)를 사용하여 시간에 따른 토크를 측정하여 비교하였으며, 일반적인 플라스틱 사출기에서 토출되는 컴파운드의 상태를 비교하였다.character. Compound Flowability: The flowability of the prepared compounds was compared by measuring torque over time using a torque rheometer, and the state of the compound discharged from a general plastic injection molding machine was compared.

차. 발열 특성 : 제조한 컴파운드를 토크 유량계(torque rheometer)에서 시간에 따른 온도변화를 측정하여 발열 특성을 비교하였다.car. Exothermic characteristics: The temperature of the prepared compound was measured with a torque rheometer to compare the exothermic characteristics.

3. 시험결과3. Test result

상기 실시예 1∼4와 비교예 1∼3에 의해 제조된 속가교형 고무 조성물에 대하여 상기의 시험방법에 준하여 특성을 측정하였고, 그 결과를 아래 [표 2]에 나타내었다. The properties of the fast crosslinked rubber compositions prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were measured according to the above test method, and the results are shown in the following [Table 2].

특성측정Characteristic measurement 단위unit 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 1One 22 33 비중importance 66/6766/67 65/6665/66 63/6863/68 63/6863/68 65/6665/66 65/6665/66 65/6665/66 경도Hardness Asker AAsker A 1.1201.120 1.1201.120 1.120.1.120. 1.1201.120 1.1201.120 1.1201.120 1.1201.120 인장강도The tensile strength kgf/cm2 kgf / cm 2 147/153147/153 135/140135/140 135/145135/145 130/140130/140 132/135132/135 123/130123/130 111/120111/120 연신율Elongation %% 590/620590/620 600/620600/620 530/550530/550 500/530500/530 580/600580/600 610/620610/620 590/610590/610 300%탄성률300% modulus kgf/cm2 kgf / cm 2 45/4945/49 42/4542/45 60/6560/65 55/6055/60 45/4845/48 42/4642/46 44/4644/46 인열강도Tear strength kgf/cmkgf / cm 40/4240/42 38/4038/40 50/5250/52 45/5045/50 40/4540/45 35/3635/36 32/3532/35 내마모시험Wear test %% 320/350320/350 320/330320/330 260/280260/280 200/220200/220 310/320310/320 280/300280/300 250/270250/270 동적슬립(건식)Dynamic Sleep (Dry) -- 0.890.89 0.840.84 0.940.94 0.900.90 0.690.69 0.720.72 0.750.75 동적슬립(습식)Dynamic Sleep (Wet) -- 0.680.68 0.660.66 0.760.76 0.700.70 0.430.43 0.480.48 0.510.51 t90 at 155t 90 at 155 secsec 3.203.20 3.503.50 3.003.00 2.502.50 7.427.42 3.413.41 3.613.61 t10 at 155t 10 at 155 secsec 2.302.30 2.202.20 2.002.00 1.801.80 4.124.12 2.112.11 2.562.56 저장 안정성Storage stability 23%23% 32%32% 5%5% 15%15% + 36 %+ 36% ×) × ) ×) × )

1) 측정 불가 1) Not measurable

상기 실시예 1∼4와 비교예 1∼3에 따른 고무 컴파운드의 플라스틱 사출기에서의 성형 안정성을 비교평가하기 위해 토크 유량계(torque rheometer)를 이용하여 시간에 따른 토크 및 온도 변화를 실시예 1∼4(도 1a 내지 도 1d)와 비교예 1∼3(도 1e 내지 도 1g)을 통해 비교한 다음 일반적인 고무 사출기와 플라스틱 사출기를 이용하여 고무 사출 가공성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 도 2 내지 도 5에 나타내었다.Torque rheometer was used to change the torque and temperature with time to compare and evaluate the molding stability of the rubber compound of the rubber compound according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. Examples 1 to 4 1A to 1D and Comparative Examples 1 to 3 (FIGS. 1E to 1G) were used to evaluate rubber injection processability using a general rubber injection machine and a plastic injection machine, and the results are shown in FIGS. 2 to 5 below. Shown in

도 2 내지 도 5에 나타낸 바에 따라 상기 실시예들과 비교예를 종합한 결과, 상기 [표 1]과 [표 2]에서 나타난 바와 같이 실시예 1∼4는 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물과 티타늄 유기 복합체를 첨가함에 따라 도 2a 내지 도 2d, 도 3a 내지 도 3d, 도 4a 내지 도 4d, 도 5a 내지 도 5d에서 보는 바와 같이 고무 조성물이 빠른 가교 속도와 저장 안정성을 나타내었다. 이는 나노 스케일로 박리, 분산되어진 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물이 황 가교 반응에 대한 활성 촉매로 작용함으로써 가교 속도가 촉진되어지며, 티타늄 유기 복합체가 고무 조성물의 반응성을 낮춤으로써 스코치 시간이 확보되고, 우수한 저장 안정성을 갖는 것으로 나타났다. As a result of combining the Examples and Comparative Examples as shown in FIGS. 2 to 5, Examples 1 to 4 show the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound and titanium as shown in [Table 1] and [Table 2]. As the organic composite is added, as shown in FIGS. 2A to 2D, 3A to 3D, 4A to 4D, and 5A to 5D, the rubber composition exhibits high crosslinking speed and storage stability. This is because the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound, which is peeled and dispersed on a nano scale, acts as an active catalyst for the sulfur crosslinking reaction, so that the crosslinking rate is accelerated. It has been shown to have good storage stability.

그리고 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물과 티타늄 유기 복합체를 혼합 고무 기재에 분산시킬 경우, 고무 조성물의 무늬 점도가 낮아지고, 내열성 증가로 스크류에서 발열이 감소하기 때문에 고무 사출기와 플라스틱 사출기에서 성형이 가능한 것으로 나타났다. In addition, when the tetravalent ammonium-modified inorganic layer compound and the titanium organic composite are dispersed in the mixed rubber substrate, the rubber composition and the plastic injection machine can be molded since the pattern viscosity of the rubber composition is lowered and the heat generation from the screw is reduced due to the increased heat resistance. appear.

또한 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물 및 금속 유기 복합체 모두를 포함한 실시예 3이 고속 가교와 저장 안정성이 우수한 것으로 나타났다. 토크 유량계(torque rheometer)에서 가장 안정적이면서 낮은 토크를 보여 컴파운드 흐름특성이 우수한 것으로 나타났으며, 발열이 적어 컴파운드의 가공 안정성 또한 우수한 것으로 나타났지만 그 중에서 실시예 3이 우수한 흐름특성으로 인해 일반적인 고무 사출기와 플라스틱 사출기에서의 사출 안정성 및 가공성이 우수한 것으로 나타났다.In addition, Example 3, including both the tetravalent ammonium modified inorganic layered compound and the metal organic composite, was found to have excellent high speed crosslinking and storage stability. The most stable and low torque in the torque rheometer showed excellent compound flow characteristics, and due to the low heat generation, the process stability of the compound was also excellent. The injection stability and the processability in the plastic injection molding machine were found to be excellent.

이에 반해 비교예 1과 같이 실리카를 단독으로 사용한 고무 조성물은 도 2e, 도 3e, 도 4e에서 보는 바와 같이 가교 시간 확보에 문제가 있는 것으로 나타났다. 또한 고무 컴파운드의 흐름성이 나쁘고, 사출 성형 시 발열로 인하여 플라스틱 사출기에서 성형이 어려운 것으로 나타났다. In contrast, the rubber composition using silica alone as in Comparative Example 1 was found to have a problem in securing the crosslinking time as shown in FIGS. 2E, 3E, and 4E. In addition, the flowability of the rubber compound is poor, it is difficult to mold in the plastic injection machine due to the heat generated during the injection molding.

비교예 2와 같이 황 및 가황 촉진제의 함량 조절을 통해 가교시간을 단축시킨 경우에는 도 2f, 도 3f, 도 4f에서 보는 바와 같이 가교 속도는 촉진 되지만 스코치 안정성 및 저장 안정성이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 발열로 인해 플라스틱 사출기에서 성형이 어려운 것으로 나타났다.When the crosslinking time was shortened by controlling the content of sulfur and the vulcanization accelerator as in Comparative Example 2, as shown in FIGS. 2F, 3F, and 4F, the crosslinking rate was promoted, but the scorch stability and storage stability were lowered. It was also found that molding is difficult in plastic injection molding machines due to heat generation.

4가 암모늄을 이용하여 가교 속도를 확보한 비교예 3은 도 2g, 도 3g, 도 4g에서 보는 바와 같이 가교 속도 촉진 효과와 상대적으로 저장 안정성이 크게 저하되었으며, 미반응물 증가로 인하여 기계적 물성이 감소되는 것으로 나타났다. 또한 발열로 인해 플라스틱 사출기에서 성형이 어려운 것으로 나타났다. In Comparative Example 3, which secures the crosslinking rate using tetravalent ammonium, as shown in FIGS. 2G, 3G, and 4G, the crosslinking rate promoting effect and the storage stability are significantly decreased, and mechanical properties are decreased due to the increase of unreacted material. Appeared to be. It was also found that molding is difficult in plastic injection molding machines due to heat generation.

따라서 고무 조성물에 대하여 고속 가교, 저장 안정성을 확보하며, 플라스틱 사출기를 이용하여 성형하기 위해서는 본 발명에서 개발한 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물과 티타늄 유기 복합체를 이용한 가교 촉진 시스템에 중요성이 있음을 알 수 있었다.Therefore, to secure high-speed crosslinking and storage stability with respect to the rubber composition, and molding using a plastic injection machine, it can be seen that it is important for the crosslinking promotion system using the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound and titanium organic composite developed in the present invention. there was.

상기에서 설명 드린 바와 같이 본 발명은 상기의 실시예를 통해 그 물성의 우수성이 입증되었지만 본 발명은 상기의 구성에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.As described above, the present invention has proved its superiority through the above embodiments, but the present invention is not necessarily limited only by the above configuration, and various substitutions may be made without departing from the technical spirit of the present invention. , Modifications and variations are possible.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명에 따른 속가교형 고무 컴파운드로서, 시간에 따른 토크 및 온도 변화를 나타낸 그래프에 관한 것이다.1a to 1g is a fast-crosslinking rubber compound according to the present invention, relates to a graph showing a torque and temperature change over time.

도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따른 속가교형 고무 컴파운드를 하케(HAAKE) 실험 후에 나타낸 이미지 사진에 관한 것이다.2A to 2G relate to an image photograph shown after a HAAKE experiment of a fast-crosslinking rubber compound according to the present invention.

도 3a 내지 도 3g는 본 발명에 따른 속가교형 고무 컴파운드를 일반적인 플라스틱 사출기에서 토출한 고무 컴파운드 토출물을 나타낸 이미지 사진에 관한 것이다.3A to 3G relate to an image photograph showing a rubber compound discharge product in which a fast-crosslinking rubber compound is discharged from a general plastic injection machine.

도 4a 내지 도 4g는 본 발명에 따른 속가교형 고무 컴파운드를 사용하여 일반적인 고무 사출기에서 제조한 고무 컴파운드 겉창 사출물을 나타낸 이미지 사진에 관한 것이다.4A to 4G relate to an image photograph showing a rubber compound outsole injection molded product manufactured in a general rubber injection molding machine using a fast-crosslinking rubber compound according to the present invention.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 속가교형 고무 컴파운드를 사용하여 일반적인 플라스틱 사출기에서 제조한 고무 컴파운드 겉창 사출물을 나타낸 이미지 사진에 관한 것이다.Figures 5a to 5d relates to an image photograph showing a rubber compound outsole injection molding produced in a general plastic injection molding machine using a fast-crosslinking rubber compound according to the present invention.

Claims (5)

고무 기재 및 각종 고무첨가제로 이루어지는 속가교형 고무 조성물에 있어서, In a fast-crosslinking rubber composition composed of a rubber base material and various rubber additives, 상기 고무 조성물은 부타디엔 고무 60∼80 중량부, 스티렌 고무 10∼20 중량부, 천연고무 20∼30 중량부로 이루어진 고무 기재 100 중량부에 대하여.The rubber composition is based on 100 parts by weight of a rubber substrate consisting of 60 to 80 parts by weight of butadiene rubber, 10 to 20 parts by weight of styrene rubber and 20 to 30 parts by weight of natural rubber. 금속산화물 3∼5 중량부, 스테아린산 1∼2 중량부, 노화방지제 1∼2 중량부, 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물 3∼10 중량부, 실리카 30∼50 중량부, 티타늄 유기 복합체 1∼4 중량부, 계면활성제 1∼4 중량부, 황 1∼2 중량부, 가황 촉진제 (1) 1∼3 중량부, 가황 촉진제 (2) 0.5∼1.5 중량부로 이루어지고,3 to 5 parts by weight of metal oxide, 1 to 2 parts by weight of stearic acid, 1 to 2 parts by weight of anti-aging agent, 3 to 10 parts by weight of tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound, 30 to 50 parts by weight of silica, 1 to 4 parts by weight of titanium organic composite Parts, 1 to 4 parts by weight of surfactant, 1 to 2 parts by weight of sulfur, 1 to 3 parts by weight of vulcanization accelerator (1), 0.5 to 1.5 parts by weight of vulcanization accelerator (2), 그리고 상기 금속산화물은 산화카드늄, 산화아연, 산화마그네슘, 산화수은, 산화주석, 산화납 및 산화칼슘 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하고,The metal oxide is selected from one or more selected from cadmium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, mercury oxide, tin oxide, lead oxide and calcium oxide, 상기 노화방지제는 N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(N,N'-diphenyl-p- phenylenediamine), 4,4'-비스(알파,알파-디메틸벤질)디-페닐아민(4,4'-Bis(alpha,alpha- dimethylbenzyl)di -phenylamine), 중합 1,2-디하이드로-2,2,4-트리메틸 퀴놀린(polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하며,The anti-aging agent may be N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine (N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine), 4,4'-bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) di-phenylamine (4 , 4'-Bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) di-phenylamine), polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline Select one or more of them and use it. 상기 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물은 몬모릴로나이트(montmorillonite), 헥토라이트(hectorite) 및 사포나이트(saponite) 중에서 1종을 선택하여 사용하며,The tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound is selected from montmorillonite, hectorite and saponite, and used. 상기 티타늄 유기 복합체는 네오펜틸(디알릴)옥시 트리네오데카노닐 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(도데실)벤젠설포닐 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(디옥틸)포스페이트 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(N-에틸렌디아미노)에틸 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(m-아미노)페닐 티타네이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하며,The titanium organic complex is neopentyl (diallyl) oxy trineodecanoyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (dodecyl) benzenesulfonyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (dioctyl) One or more selected from phosphate titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (N-ethylenediamino) ethyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (m-amino) phenyl titanate , 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제로써, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노파르미테이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트, 글리세롤모노스테아레이트, 글리세롤모노올레이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하며,The surfactant is a nonionic surfactant, one or more selected from polyethylene glycol, polyoxyethylene sorbitan monopartate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, glycerol monostearate, and glycerol monooleate Use, 상기 가황 촉진제 (1)은 비스(2-벤조티아졸)디설파이드, 2-머캅토벤조티아졸, 및 2-머캅토이미다졸 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하며,The vulcanization accelerator (1) is used by selecting one or more from bis (2-benzothiazole) disulfide, 2-mercaptobenzothiazole, and 2-mercaptoimidazole, 상기 가황 촉진제 (2)는 테트라메틸 티우람 모노설파이드, 테트라메틸 티우람 디설파이드 및 테트라에틸 티우람 디설파이드 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물.The vulcanization accelerator (2) is a fast-crosslinking rubber composition capable of plastic injection molding, characterized in that one or more selected from tetramethyl thiuram monosulfide, tetramethyl thiuram disulfide and tetraethyl thiuram disulfide is used. . 고무 기재에 각종 첨가제로 이루어진 속가교형 조성물의 제조방법에 있어서,In the method for producing a fast-crosslinking composition composed of various additives to the rubber substrate, (1) 온도 조절이 가능한 반바리 믹서(banbury mixer) 또는 니이더(kneader)를 이용하여 50 내지 110℃의 온도에서 50 내지 90 rpm의 속도를 유지하면서 부타디엔 고무 60∼80 중량부, 스티렌 고무 10∼20 중량부, 천연고무 20∼30 중량부로 이루어진 고무 기재 100 중량부에 대하여 금속산화물 3~5 중량부, 스테아린산 1~2 중량부, 노화방지제 1~2 중량부를 첨가하여 3~5분간 혼합하는 제 1 혼합 단계에서, (1) 60 to 80 parts by weight of butadiene rubber, styrene rubber 10 while maintaining a speed of 50 to 90 rpm at a temperature of 50 to 110 ℃ using a banbury mixer or kneader capable of temperature control 3 to 5 parts by weight of a metal oxide, 1 to 2 parts by weight of stearic acid, and 1 to 2 parts by weight of an antioxidant are added to 100 parts by weight of a rubber base composed of 20 parts by weight to 20 parts by weight and natural rubber, and mixed for 3 to 5 minutes. In the first mixing step, 상기 금속산화물은 산화카드늄, 산화아연, 산화마그네슘, 산화수은, 산화주석, 산화납 및 산화칼슘 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하고,The metal oxide is selected from one or more selected from cadmium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, mercury oxide, tin oxide, lead oxide and calcium oxide, 상기 노화방지제는 N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(N,N'-diphenyl-p- phenylenediamine), 4,4'-비스(알파,알파-디메틸벤질)디-페닐아민(4,4'-Bis(alpha,alpha- dimethylbenzyl)di -phenylamine), 중합 1,2-디하이드로-2,2,4-트리메틸 퀴놀린(polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하며, The anti-aging agent may be N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine (N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine), 4,4'-bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) di-phenylamine (4 , 4'-Bis (alpha, alpha-dimethylbenzyl) di-phenylamine), polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline Select one or more of them and use it. (2) 상기 제 1 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물 3~10 중량부를 첨가하고 3~5분간 혼합하는 제 2 혼합 단계에서,(2) In the second mixing step of adding 3 to 10 parts by weight of the tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound to the mixture obtained in the first mixing step and mixing for 3 to 5 minutes, 상기 4가 암모늄 개질 무기 층상 화합물은 몬모릴로나이트(montmorillonite), 헥토라이트(hectorite) 및 사포나이트(saponite) 중에서 1종을 선택하여 사용하며,The tetravalent ammonium-modified inorganic layered compound is selected from montmorillonite, hectorite and saponite, and used. (3) 상기 제 2 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 실리카 30~50 중량부, 티타늄 유기 복합체 1~4 중량부, 계면활성제 1~4 중량부를 첨가하고 3~5분간 혼합하는 제 3 혼합 단계에서,(3) In the third mixing step of adding 30-50 parts by weight of silica, 1-4 parts by weight of titanium organic composite, 1-4 parts by weight of surfactant, and mixing for 3-5 minutes to the mixture obtained in the second mixing step, 상기 티타늄 유기 복합체는 네오펜틸(디알릴)옥시 트리네오데카노닐 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(도데실)벤젠설포닐 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(디옥틸)포스페이트 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(N-에틸렌디아미노)에틸 티타네이트, 네오펜틸(디알릴)옥시 트리(m-아미노)페닐 티타네이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하고,The titanium organic complex is neopentyl (diallyl) oxy trineodecanoyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (dodecyl) benzenesulfonyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (dioctyl) One or more selected from phosphate titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (N-ethylenediamino) ethyl titanate, neopentyl (diallyl) oxy tri (m-amino) phenyl titanate , 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제로써, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노파르미테이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트, 글리세롤모노스테아레이트, 글리세롤모노올레이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하며,The surfactant is a nonionic surfactant, one or more selected from polyethylene glycol, polyoxyethylene sorbitan monopartate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, glycerol monostearate, and glycerol monooleate Use, (4) 오픈롤밀(open roll mill)을 이용하여 60~70℃의 온도에서 30~70 rpm의 속도를 유지하면서, 상기 제 3 혼합 단계에서 수득되는 혼합물에 황 1~2 중량부, 가황 촉진제(1) 1~3 중량부, 가황 촉진제(2) 0.5~1.5 중량부를 첨가하여 3~5분간 혼합하는 제 4 혼합 단계에서, (4) 1 to 2 parts by weight of sulfur and a vulcanization accelerator in the mixture obtained in the third mixing step while maintaining a speed of 30 to 70 rpm at a temperature of 60 ~ 70 ℃ using an open roll mill (open roll mill) 1) in a fourth mixing step of adding 1 to 3 parts by weight, 0.5 to 1.5 parts by weight of the vulcanization accelerator (2) and mixing for 3 to 5 minutes, 상기 가황 촉진제 (1)은 비스(2-벤조티아졸)디설파이드, 2-머캅토벤조티아졸, 및 2-머캅토이미다졸 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하며,The vulcanization accelerator (1) is used by selecting one or more from bis (2-benzothiazole) disulfide, 2-mercaptobenzothiazole, and 2-mercaptoimidazole, 상기 가황 촉진제 (2)는 테트라메틸 티우람 모노설파이드, 테트라메틸 티우람 디설파이드 및 테트라에틸 티우람 디설파이드 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것;The vulcanization accelerator (2) may be selected from one or more of tetramethyl thiuram monosulfide, tetramethyl thiuram disulfide and tetraethyl thiuram disulfide; 을 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형이 가능한 속가교형 고무 조성물의 제조방법.Method for producing a fast-crosslinking rubber composition capable of plastic injection molding, characterized in that is produced through. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190022725A (en) * 2016-06-28 2019-03-06 바스프 에스이 Rubber compositions, their production and uses
CN111073082A (en) * 2019-12-17 2020-04-28 广东志达行新材料有限公司 Plastic and rubber composite material and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003201373A (en) 2001-10-23 2003-07-18 Jsr Corp Rubber composition, its production process and molded rubber
US20040122155A1 (en) 2002-10-09 2004-06-24 Richard Pazur Filled elastomeric butyl compounds
US20040214940A1 (en) 2003-04-25 2004-10-28 Rong-Shing Li Elastomeric composition and process for producing glove having interpenetrating network structure
US20050031870A1 (en) 2003-04-03 2005-02-10 China Petroleum & Chemical Corporation Composite powder, preparation and use thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003201373A (en) 2001-10-23 2003-07-18 Jsr Corp Rubber composition, its production process and molded rubber
US20040122155A1 (en) 2002-10-09 2004-06-24 Richard Pazur Filled elastomeric butyl compounds
US20050031870A1 (en) 2003-04-03 2005-02-10 China Petroleum & Chemical Corporation Composite powder, preparation and use thereof
US20040214940A1 (en) 2003-04-25 2004-10-28 Rong-Shing Li Elastomeric composition and process for producing glove having interpenetrating network structure

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190022725A (en) * 2016-06-28 2019-03-06 바스프 에스이 Rubber compositions, their production and uses
KR102277062B1 (en) 2016-06-28 2021-07-13 바스프 에스이 Rubber composition, production and use thereof
CN111073082A (en) * 2019-12-17 2020-04-28 广东志达行新材料有限公司 Plastic and rubber composite material and preparation method thereof

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