KR101653758B1 - 오링용 고무 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오링용 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 혼용하여 사용하되, 아크릴노 니트릴 함량이 5 중량% 이상 차이나는 서로 다른 두가지 이상의 고무에 첨가제를 혼합하여 각각 마스터배치를 제조하고, 상기 각각의 마스터 배치를 각각 동적가교한 후 혼합 투입하거나 또는 상기 각각의 마스터배치를 먼저 혼합 투입한 후 한번에 동적가교시켜 상호 계면 인력이 증대된 고분자 복합체를 가열 압축 성형함으로써, 각각의 고무가 가지는 우수한 특성(내유성과 반발탄성(형상 복원율))을 동시에 지닐 수 있도록 하는, 오링용 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

오링용 고무 조성물 및 이의 제조방법{COMPOSITE OF RUBBER FOR O―RING AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 동적 가교시킴으로써, 내유성과 반발탄성 및 이로 인한 형상 복원율을 동시에 만족할 수 있도록 하는, 오링용 고무 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 무한궤도를 갖는 궤도차량으로 크레인 및 굴삭기 등과 같은 중장비나, 전차, 장갑차 및 자주포 등이 있다. 이와 같은 궤도차량은 궤도의 늘어짐을 방지하기 위한 상부 트랙의 사이드 프레임 상부로 설치되고, 장비의 중량을 궤도를 통하여 지면에 고르게 분포시키며 회전을 원활하게 해주는 하부 트랙이 설치되며, 이러한 트랙에는 축상으로 오링(O-ring)이 포함된 립씰(lip seal)이 설치되어 회전을 가능하게 하는 동시에 주입된 오일의 누설이 방지되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
종래에 개발된 궤도차량용 씰의 경우 장기간 사용할 시에 큰 힘 또는 압력에 의해 한 번 찌그러지거나 변형이 되면 원래의 형상이 바로 복귀되지 않아 오링의 기능이 저하되고 오링 자체가 팽창되어 밀착기능을 수행할 수 없어 오일이 누설되거나 이물질이 침투되며 궤도차량에 대한 원활한 회전 구동이 이루어지지 못하게 된다.
또한 수분 및 먼지와 같은 이물질이 침투하게 되면, 주요하게 회전 구동시키는 트랙축상이 부식되게 되고, 수분에 의한 오일의 변질이 가속화되어 고가의 중장비나 궤도차량들이 훼손되거나 내구수명을 단축하게 되는 문제점들이 발생하게 된다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 특허문헌 1 및 2에서는 내유성이나 반발탄성 등이 우수한 NBR(nitrile butadiene rubber)을 소재로하여 오링을 제조하였으나, 상기와 같은 종래기술의 경우, 아크릴노 니트릴의 함량이 동일한 NBR을 사용함에 따라 내유성과 반발탄성을 모두 만족하지 못하는 문제점이 있었다.
즉, 아크릴노 니트릴 함량이 높은 NBR을 사용할 경우 내유성은 우수하나, 반발탄성이 우수하지 못하여 형상 복원율이 극히 미비하였으며, 아크릴노 니트릴 함량이 낮은 NBR의 경우는 반발탄성은 우수하나, 내유성이 우수하지 못하는 등의 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-1405907호 "모노 튜브식 쇽 업소버용 오링의 고무조성물" 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허공보 제10-0888495호 "오일 시일용 고무 제조방법"
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 혼용하여 사용함으로써 내유성과 반발탄성 및 이로 인한 형상 복원율을 동시에 만족할 수 있도록 함을 과제로 한다.
구체적으로, 상기 아크릴노 니트릴 함량이 5 중량% 이상 차이나는 서로 다른 두가지 이상의 고무에 첨가제를 혼합하여 각각 마스터배치를 제조하고, 상기 각각의 마스터 배치를 각각 동적가교한 후 혼합 투입하거나 또는 상기 각각의 마스터배치를 먼저 혼합 투입한 후 한번에 동적가교시켜 상호 계면 인력이 증대된 고분자 복합체를 가열 압축 성형함으로써, 각각의 고무가 가지는 우수한 특성(내유성과 반발탄성(형상 복원율))을 동시에 지닐 수 있도록 함을 과제로 한다.
본 발명은 오링용 고무 조성물에 있어서, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 혼용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 오링용 고무 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 본 발명은 오링용 고무 조성물의 제조방법에 있어서, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 이용하여 각각 마스터배치를 제조하는 단계(S100); 상기 제조된 각각의 마스터배치를 각각 동적가교시킨 후, 이를 혼합 투입하여 복합체를 제조하는 단계(S200); 및 상기 동적가교시킨 복합체를 가열 압축 성형시키는 단계(S300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 오링용 고무 조성물의 제조방법을 과제의 다른 수단으로 한다.
아울러, 본 발명은 오링용 고무 조성물의 제조방법에 있어서, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 이용하여 각각 마스터배치를 제조하는 단계(S100); 상기 제조된 마스터배치를 혼합 투입한 후, 동적가교시켜 복합체를 제조하는 단계(S200); 및 상기 동적가교시킨 복합체를 가열 압축 성형시키는 단계(S300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 오링용 고무 조성물의 제조방법을 과제의 또 다른 수단으로 한다.
여기서, 상기 오링용 고무 조성물은, 80% ~ 99%의 복원율을 가지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 오링용 고무 조성물은, 아크릴노 니트릴 함량이 5 중량% 이상 차이나는 서로 다른 두가지 이상의 고무를 혼용하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 오링용 고무 조성물은, 상기 아크릴노 니트릴 함량이 5 중량% 이상 차이나는 서로 다른 두가지 이상의 고무를 7 : 3 ~ 3 : 7의 중량비로 혼용하여 이루어질 수 있다.
좀 더 구체적으로 상기 오링용 고무 조성물은, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 NBR을 혼용하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 아크릴노 니트릴 함량이 26 ~ 50 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 5 ~ 25 중량%인 NBR을 혼용하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 아크릴노 니트릴 함량이 26 ~ 50 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 5 ~ 25 중량%인 NBR이 7 : 3 ~ 3 : 7의 중량비로 혼용하여 이루어질 수 있다.
본 발명은 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 혼용하여 사용함으로써, 각각의 고무가 가지는 우수한 특성(내유성과 반발탄성(형상 복원율))을 동시에 지닐 수 있는 효과가 있다. 즉, 내유성이 우수하면서 변형에 대한 복원율이 우수하여 큰 힘 또는 압력에 의한 찌그러짐에 대한 내구성이 향상되고 이로 인해 오링의 기능이 향상되고 오링 자체가 팽창되어 밀착기능을 수행할 수 있으며, 오일이 누설되거나 이물질이 침투되는 것을 방지하여 궤도차량 등에 대한 원활한 회전 구동이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 오링용 고무 조성물의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오링용 고무 조성물의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 3은 본 발명에 따른 실시예 및 비교예의 형상 복원율을 평가하기 위한 그래프
이하, 본 발명에 따른 오링용 고무 조성물 및 이의 제조방법을 상세히 설명하며, 상세한 설명에서 일반적인 고무 및 오링의 제조분야 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 언급은 간략히 하거나 생략하였다.
먼저, 본 발명에 따른 오링용 고무 조성물은, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 혼용하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
좀 더 구체적으로는 상기 아크릴노 니트릴 함량이 5 중량% 이상 차이나는 서로 다른 두가지 이상의 고무를 7 : 3 ~ 3 : 7의 중량비로 혼용하여 이루어지는 것이 바람직하며, 일 예로는 아크릴노 니트릴 함량이 26 ~ 50 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 5 ~ 25 중량%인 NBR이 7 : 3 ~ 3 : 7의 중량비로 혼용하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 사용되는 고무에 대한 각각의 아크릴노 니트릴의 함량 및 고무 종류, 그리고 혼합비는 상기 범위에 한정되는 것은 아니고, 이미 공지 및 판매되거나 또는 개발된 모든 종류의 아크릴노 니트릴의 함량을 가지는 고무를 사용할 수 있으며, 그 종류 및 혼합비 역시 오링의 사용환경이나 용도를 고려하여 다양하게 변형실시할 수 있다.
한편, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무에 첨가되는 고무 조성물용 첨가제는 오링용 고무조성물을 이루이기 위한 공지된 다양한 첨가제를 적용할 수 있으며, 특별히 한정하지는 않는다.
일 예로 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무로 이루어진 폴리머 100 중량부에 대하여, 충진제 10 ~ 50 중량부, 산화방지제 1 ~ 5 중량부, 가공조제 1 ~ 5 중량부, 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부, 커플링제 1 ~ 10 중량부, 안료 0.1 ~ 0.3 중량부, 가교조제 3 ~ 6 중량부, 가교촉진제 0.5 ~ 5 중량부 및 가교제 0.5 ~ 2 중량부를 사용할 수 있으며, 상기 각각의 고무조성물용 첨가제에 대한 함량은 널리 이용되는 범위 내이므로 그 임계적 의의는 생략하며, 상기 함량에 한정되는 것은 아니고 오링의 적용대상이나 사용환경 등에 따라 다양한 변형실시가 가능하다.
여기서, 주요 첨가제에 대해 간략하게 살펴보면, 충진제는 무기충진제와 유기충진제를 사용할 수 있는데 무기충진제로는 실리카 또는 클레이 등을 사용할 수 있으며, 이중에서 실리카 계통을 사용하고, 유기충전제는 카본블랙 등을 사용함으로써 기계적 물성을 우수하게 만들 수 있지만 안료를 통해 유색을 낼 수가 없다. 즉, 본 발명에서는 실리카 계통의 Zeosil, Miusil, Tixosil 또는 Aerosil 등을 사용할 수 있다. 특히 실리카 계통의 충진제는 Si-O로 이루어지기 때문에 후술되어질 커플링제를 사용하면 유기화합물인 폴리머와 상호 작용이 증가하여 기계적 물성이 우수해질 뿐만 아니라 커플링제의 -S로 인하여 가교형성에 도움을 주어 탄성을 증가시켜준다. 그리고 안료는 유기화합물과 상용성을 좋게 하기위해서 유기안료를 사용하며, 가교제는 황을 사용하는데 과산화물 가교제의 경우는 체인을 끊어 라디칼을 생성하여 가교가 이루어지고 황 가교의 경우 황 반응에 의해 체인과 체인의 교차점을 연결 시켜주어 그물망 구조를 이루게 한다. 그래서 황 가교의 경우 탄성을 높여 복원율을 좋게 만들 수 있다.
한편, 이미 상술하였지만 상기와 같은 고무조성물용 첨가제의 종류나 함량은 상기 종류 및 함량에 한정되는 것은 아니고 오링의 적용대상이나 사용환경 등에 따라 이미 공지된 다양한 첨가제를 적용할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 오링용 고무 조성물의 제조방법은, 두가지 실시예로 구분된다.
먼저, 일 실시예로 도 1에 도시된 바와 같이, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 이용하여 각각 마스터배치를 제조하는 단계(S100)와, 상기 제조된 각각의 마스터배치를 각각 동적가교시킨 후, 이를 혼합 투입하여 복합체를 제조하는 단계(S200) 및, 상기 동적가교시킨 복합체를 가열 압축 성형시키는 단계(S300)를 포함하여 이루어지질 수 있다.
그리고, 다른 실시예로 도 2에 도시된 바와 같이, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 이용하여 각각 마스터배치를 제조하는 단계(S100)와, 상기 제조된 마스터배치를 혼합 투입한 후, 동적가교시켜 복합체를 제조하는 단계(S200) 및, 상기 동적가교시킨 복합체를 가열 압축 성형시키는 단계(S300)를 포함하여 이루어지질 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 각각 먼저 동적가교시킨 후 혼합 투입하거나 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무 각각의 먼저 혼합한 후 한번에 동적가교시킬 수 있다.
구체적으로 상기 S100 단계는, 밀폐형 니더(kneader)를 이용하여, 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 100 중량부를 각각 20 ~ 40rpm으로 70 ~ 90℃에서 1 ~ 3분간 소련(mastication)을 각각 수행하고, 여기에 오링 고무조성물용 첨가제(예를 들면 충진제 10 ~ 50 중량부, 산화방지제 1 ~ 5 중량부, 가공조제 1 ~ 5 중량부, 프로세스 오일 1 ~ 10 중량부, 커플링제 1 ~ 10 중량부, 안료 0.1 ~ 0.3 중량부)를 각각 투입하여 10 ~ 20분간 각각 1차 혼련한 후, 상기 1차 혼련물에 가교조제 3 ~ 6 중량부, 가교촉진제 0.5 ~ 5 중량부 및 가교제 0.5 ~ 2 중량부를 부가하여 50 ~ 70℃에서 6 ~ 8분간 균일하게 각각 혼련하여 2차 혼련물을 제조한 후 각각 24시간 방치하여 숙성시킴으로써 각각의 마스터배치를 제조한다.
그리고 도 1에 도시된 상기 S200 단계는, 밀폐형 니더를 이용하여, 상기 제조된 각각의 마스터배치를 90 ~ 110℃에서 20 ~ 40rpm으로 10 ~ 30분간 블렌드하면서 각각 동적가교시킨 후, 이를 7 : 3 ~ 3 : 7의 중량비로 혼합 투입하여 복합체를 제조한다.
그리고 도 2에 도시된 상기 S200 단계는, 밀폐형 니더를 이용하여, 상기 제조된 마스터배치를 먼저 7 : 3 ~ 3 : 7의 중량비로 혼합 투입하고, 이를 90 ~ 110℃에서 20 ~ 40rpm으로 10 ~ 30분간 블렌드하면서 각각 동적가교시켜 복합체를 제조한다.
그리고 상기 S300 단계는, 가열 압축 프레스를 이용하여, 상기와 같이 동적가교시킨 복합체를 금형에 투입하여 145 ~ 165℃에서 100 ~ 200㎏f/㎠으로 5 ~ 15분간 가열 압축 성형시킨다.
여기서, 상기 각 공정별 사용기기 및 온도 등의 조건은 제조하고자 하는 오링의 적용대상이나 사용환경 등에 따라 가변적일 수 있으며 또한 적용되는 첨가제의 종류에 따라서도 가변적일 수 있으므로 특별히 한정하지 않으며 상기와 같은 사항에 따라 다양한 조건으로 변형실시 할 수 있다.
그리고, 상기 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무에 적용될 수 있는 아크릴노 니트릴의 함량, 고무 종류 및 배합비 등은 이미 상술하였으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 오링의 제조
(실시예 1)
S100 단계로써, 밀폐형 니더를 이용하여 아크릴노 니트릴 함량이 26 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 5 중량%인 NBR 100 중량부를 각각 30rpm으로 80℃에서 2분간 소련을 각각 수행하고, 여기에 아래 [표 1]과 같은 조성으로 충진제, 산화방지제, 가공조제, 프로세스 오일, 커플링제 및 안료를 각각 투입하여 15분간 각각 1차 혼련한 후, 상기 1차 혼련물에 아래 [표 1]과 같은 조성으로 가교조제, 가교촉진제 및 가교제를 부가하여 60℃에서 7분간 균일하게 각각 혼련하여 2차 혼련물을 제조한 후 각각 24시간 방치하여 숙성시킴으로써 각각의 마스터배치를 제조하였다. 그리고 S200 단계로써, 밀폐형 니더를 이용하여, 상기와 같이 제조되는 각각의 마스터배치를 100℃에서 30rpm으로 20분간 블렌드하면서 각각 동적가교를 진행시킨 후, 이를 7 : 3의 중량비로 혼합 투입하여 복합체를 제조하였다. 그리고 S300 단계로써, 동적가교된 복합체를 155℃의 가열 압축 프레스에서 금형에 복합체를 투입하여 150㎏f/㎠로 8분간 가열 압축 성형하여 오링을 제조하였다.
(실시예 2)
S100 단계로써, 밀폐형 니더를 이용하여 아크릴노 니트릴 함량이 28 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 18 중량%인 NBR 100 중량부를 각각 30rpm으로 80℃에서 2분간 소련을 각각 수행하고, 여기에 아래 [표 1]과 같은 조성으로 충진제, 산화방지제, 가공조제, 프로세스 오일, 커플링제 및 안료를 각각 투입하여 15분간 각각 1차 혼련한 후, 상기 1차 혼련물에 아래 [표 1]과 같은 조성으로 가교조제, 가교촉진제 및 가교제를 부가하여 60℃에서 7분간 균일하게 각각 혼련하여 2차 혼련물을 제조한 후 각각 24시간 방치하여 숙성시킴으로써 각각의 마스터배치를 제조하였다. 그리고 S200 단계로써, 밀폐형 니더를 이용하여, 상기와 같이 제조되는 마스터배치를 5 : 5의 중량비로 먼저 혼합 투입한 후 100℃에서 30rpm으로 20분간 블렌드하면서 동적가교를 진행시켜 복합체를 제조하였다. 그리고 S300 단계로써, 동적가교된 복합체를 155℃의 가열 압축 프레스에서 금형에 복합체를 투입하여 150㎏f/㎠로 8분간 가열 압축 성형하여 오링을 제조하였다.
(실시예 3)
S100 단계로써, 밀폐형 니더를 이용하여 아크릴노 니트릴 함량이 50 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 25 중량%인 NBR 100 중량부를 각각 30rpm으로 80℃에서 2분간 소련을 각각 수행하고, 여기에 아래 [표 1]과 같은 조성으로 충진제, 산화방지제, 가공조제, 프로세스 오일, 커플링제 및 안료를 각각 투입하여 15분간 각각 1차 혼련한 후, 상기 1차 혼련물에 아래 [표 1]과 같은 조성으로 가교조제, 가교촉진제 및 가교제를 부가하여 60℃에서 7분간 균일하게 각각 혼련하여 2차 혼련물을 제조한 후 각각 24시간 방치하여 숙성시킴으로써 각각의 마스터배치를 제조하였다. 그리고 S200 단계로써, 밀폐형 니더를 이용하여, 상기와 같이 제조되는 마스터배치를 3 : 7의 중량비로 먼저 혼합 투입한 후 100℃에서 30rpm으로 20분간 블렌드하면서 동적가교를 진행시켜 복합체를 제조하였다. 그리고 S300 단계로써, 동적가교된 복합체를 155℃의 가열 압축 프레스에서 금형에 복합체를 투입하여 150㎏f/㎠로 8분간 가열 압축 성형하여 오링을 제조하였다.
(실시예 4)
S100 단계로써, 밀폐형 니더를 이용하여 아크릴노 니트릴 함량이 28 중량%인 NBR, 아크릴노 니트릴 함량이 18 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 0%인 BR 100 중량부를 각각 30rpm으로 80℃에서 2분간 소련을 각각 수행하고, 여기에 아래 [표 1]과 같은 조성으로 충진제, 산화방지제, 가공조제, 프로세스 오일, 커플링제 및 안료를 각각 투입하여 15분간 각각 1차 혼련한 후, 상기 1차 혼련물에 아래 [표 1]과 같은 조성으로 가교조제, 가교촉진제 및 가교제를 부가하여 60℃에서 7분간 균일하게 각각 혼련하여 2차 혼련물을 제조한 후 각각 24시간 방치하여 숙성시킴으로써 각각의 마스터배치를 제조하였다. 그리고 S200 단계로써, 밀폐형 니더를 이용하여, 상기와 같이 제조되는 마스터배치를 4 : 4 : 2의 중량비로 먼저 혼합 투입한 후 100℃에서 30rpm으로 20분간 블렌드하면서 동적가교를 진행시킨 후, S300 단계로써, 동적가교된 복합체를 155℃의 가열 압축 프레스에서 금형에 복합체를 투입하여 150㎏f/㎠로 8분간 가열 압축 성형하여 오링을 제조하였다.
(비교예 1)
아래 [표 1]과 같은 조성으로, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 오링을 제조하되, 아크릴노 니트릴 함량이 28 중량%인 NBR을 단독으로 사용하였다.
(비교예 2)
아래 [표 1]과 같은 조성으로, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 오링을 제조하되, 아크릴노 니트릴 함량이 18 중량%인 NBR을 단독으로 사용하였다.
구분 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
폴리머 AN 함량 26 중량%인 NBR 0 0 70 0 0 0
AN 함량 50 중량%인 NBR 0 0 0 0 30 0
AN 함량 5 중량%인 NBR 0 0 30 0 0 0
AN 함량 25 중량%인 NBR 0 0 0 0 70 0
AN 함량 28 중량%인 NBR 100 0 0 50 0 40
AN 함량 18 중량%인 NBR 0 100 0 50 0 40
AN 함량 0%인 BR 0 0 0 0 0 20
가공조제 St/a1) 1 1 1 1 1 1
산화방지제 BHT2) 1 1 1 1 1 1
충진제
 Zeosil3) 2 25 25 25 25 25
SRF4) 20 0 0 0 0 0
커플링제 Si-695) 0 4 6 6 6 6
프로세스 오일 DOP6) 10 10 10 10 10 10
안료 blue7) 0 0 0.2 0.2 0.2 0.2
가교조제 ZnO8) 5 5 5 5 5 5
가교제 Sulfur9) 1.0 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
가교촉진제 TT10) 1 1 1 1 1 1
Cz11) 2 2 2 2 2 2
1) Stearic acid(ELOFAD TH100) : ㈜엘지생활건강
2) BHT(Butylated hydroxytoluene) : Sumitomo Chemical
3) Zeosil 175G : Raudia
4) SRF(n774) : Orion Engineered Carbons
5) Si-69 : Evonik
6) DOP(Dioctyl phthalate) : Samchun chemical
7) 대한Blue3300 : 대한스위스화학
8) ZnO : 한일화학공업㈜
9) Sulfur : ㈜미원상사
10) TMTD(Tetramethyl Thiuram Disulfide) :　㈜Flexsys
11) CBS(N-cyclohexyl-2-benothiazole Sulfenamide) : ㈜Flexsys
2. 오링의 평가
(1) 기계적 물성 시험
상기 각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 오링의 복원율 측정은 동적점탄성 측정기(DMA2980, TA Instrument)를 사용하여 측정하였다. 오링을 두께 3㎜, 지름 3.85㎜로 제작하여 상온에서 18N의 힘으로 10분간 압력을 가한 뒤, 10분 동안 이완시켰다. 이를 총 3회 반복하여 18N에서의 복원율, 15N에서의 복원율 및 이완이 끝난 시점의 0N에서의 복원율을 상대비교하였으며, 그 결과는 아래 [표 2] 및 도 3 내지 8에 나타내었다. 여기서 도 3 내지 8에서와 같이 18N, 15N 및 0N에서 복원된 차를 구하여 값을 표기하였으며, 그래프 사이의 폭이 좁아질수록 복원율이 우수하다는 것을 의미한다. 그리고 [표 2]에 나타난 바와 같이 비교예1 < 비교예2 < 실시예 1, 2, 3, 4의 순서로 사이 간격의 수치가 작아지는 것을 볼 수 있으며, [표 3]에 나타난 바와 같이 복원율이 우수한 것을 볼 수 있다.
O-ring 비교예1 비교예2 실시예
1 2 3
18N(㎛) 125 119 128.8 122.4 85 78 87 86 73 77
초기값 최종값
15N(㎛) 140.3 129 137.5 130 102.1 86.7 92.8 89.3 87.1 84.5
초기값 최종값
0N(㎛) 214.9 163.9 172.6 158.3 204.2 150.6 130.3 109.8 156.4 123.6
초기값 최종값
평균값(㎛) 122 134.7 189.4 125.6 133.8 165.5 81.5 94.4 177.4 86.5 91.05 120 75 85.8 140
18N 15N 0N
O-ring 비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
복원율(%) 84 84 88 90 89 91
<복원률 계산식>
Figure 112015035956514-pat00001


C : 복원율(%)
t1 : 압축된 두께
t2 : 복원된 두께
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 오링용 고무 조성물은 아크릴노 니트릴 함량이 각각 다른 고무를 혼용하여 사용함으로써 각각의 고무가 가지는 우수한 특성(내유성과 반발탄성(형상 복원율))을 동시에 지닐 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오링용 고무 조성물 및 이의 제조방법을 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 오링용 고무 조성물의 제조방법에 있어서,
    아크릴노 니트릴 함량이 26 ~ 50 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 5 ~ 25 중량%인 NBR을 이용하여 각각 마스터배치를 제조하는 단계(S100);
    상기 제조된 각각의 마스터배치를 각각 동적가교시킨 후, 동적가교된 아크릴노 니트릴 함량이 26 ~ 50 중량%인 NBR로 이루어진 마스터배치와 아크릴노 니트릴 함량이 5 ~ 25 중량%인 NBR로 이루어진 마스터배치를 7 : 3 ~ 3 : 7의 중량비로 혼합 투입하여 복합체를 제조하는 단계(S200); 및
    상기 동적가교시킨 복합체를 가열 압축 성형시키는 단계(S300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 오링용 고무 조성물의 제조방법.
  6. 오링용 고무 조성물의 제조방법에 있어서,
    아크릴노 니트릴 함량이 26 ~ 50 중량%인 NBR과 아크릴노 니트릴 함량이 5 ~ 25 중량%인 NBR을 이용하여 각각 마스터배치를 제조하는 단계(S100);
    상기 아크릴노 니트릴 함량이 26 ~ 50 중량%인 NBR로 이루어진 마스터배치와 아크릴노 니트릴 함량이 5 ~ 25 중량%인 NBR로 이루어진 마스터배치를 7 : 3 ~ 3 : 7의 중량비로 혼합 투입한 후, 동적가교시켜 복합체를 제조하는 단계(S200); 및
    상기 동적가교시킨 복합체를 가열 압축 성형시키는 단계(S300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 오링용 고무 조성물의 제조방법.
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