KR101884271B1 - 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재생고무의 유동성을 개선시킴에 따라 범용고무와 재생고무와의 상용성을 향상시킴으로써, 기계적 물성이 우수하도록 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 폐고무를 분쇄한 후 탈황처리된 재생고무를 이용한 신발 겉창용 고무조성물에 있어서, 재생고무 20~50중량부와 범용고무인 스티렌-부타디엔고무 30~40중량부를 포함하는 고무기재 100중량부에 대하여, 금속염, 지방산 및 알콜아민을 포함하는 가공조제 1~5중량부로 구성되어, 재생고무의 유동성이 향상되도록 함으로써 재생고무와 범용고무와의 상용성이 향상되는 것을 특징으로 하는 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물을 기술적 요지로 한다.

Description

유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물{Rubber composition for shoes sole with improved fluidity}
본 발명은 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재생고무의 유동성을 개선시킴에 따라 범용고무와 재생고무와의 상용성을 향상시킴으로써, 기계적 물성이 우수하도록 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물에 관한 것이다.
최근 우리나라의 자동차 등록대수가 매년 증가함에 따라 발생하는 폐타이어로부터 나오는 폐고무 양도 매년 증가하고 있다.
이러한 폐고무의 대부분은 자연분해가 되지 않아 썩지 않을 뿐만 아니라, 토양과 대기를 오염시키는 환경오염을 유발하는 현상의 원인이 되고 있으므로, 최근 사회 전반에 걸쳐 폐고무에 따른 환경문제가 대두되고 있다.
이에 따라 폐고무를 시멘트 생산이나 열병합 발전 등의 에너지원으로 사용하여 환경문제를 해결하고자 하였으나, 높은 비용부담으로 인하여 실질적인 해결대책이 되지 못하고 있기 때문에, 폐고무를 재활용하여 환경문제를 해결할 수 있는 방안의 연구가 지속적으로 제기되고 있다.
예를 들어, 폐고무를 작은 입자분말 또는 조각형태의 고무칩으로 만들어 재활용하는 방안과, 폐고무에 결합되어 있는 황을 제거하는 탈황공정을 거쳐 재활용하는 방안이 있다.
이때 탈황공정을 거친 재생고무는 주차 스토퍼, 바닥 쿠션재 등과 같이 많은 물성을 필요로 하지 않는 분야에 주로 사용되기는 하나, 신발 겉창에 과량으로 적용할 때는 물성 저하가 심해 기계적 물성을 제어하기 어려우므로, 아직까지 신발 겉창 분야까지는 상용화되지 못하고 있다.
'폐고무를 사용한 신발 겉창의 제조방법(등록번호: 10-0187496)'은 범용고무와 재생고무를 혼합하여 신발 겉창을 제조하는 방법에 관한 것으로, 황 가교기구와 과산화물 가교기구를 혼합해 사용함으로써 신발 겉창의 물성을 개선시키고자 하였으나, 황 가교기구와 과산화물 과교기구를 동시에 사용하는 경우, 범용고무와 재생고무의 근본적인 상용성을 해결하기 어려운 문제점과, 가교시간이 오히려 늘어나 생산성이 좋지 못한 문제점이 있다.
따라서 폐타이어로부터 발생하는 폐고무를 재생고무로 활용하여 범용고무와의 상용성을 개선시킴으로써, 폐고무의 고부가가치화를 실현할 수 있는 기술개발이 절실히 요구되는 시점이다.
국내 등록특허공보 제10-0187496호, 1998.12.31.자 등록.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 재생고무의 유동성을 개선시킴에 따라 범용고무와 재생고무와의 상용성을 향상시킴으로써, 기계적 물성이 우수하도록 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폐고무를 분쇄한 후 탈황처리된 재생고무를 이용한 신발 겉창용 고무조성물에 있어서, 상기 재생고무 20~50중량부와 범용고무인 스티렌-부타디엔고무 30~40중량부를 포함하는 고무기재 100중량부에 대하여, 금속염, 지방산 및 알콜아민을 포함하는 가공조제 1~5중량부로 구성되어, 상기 재생고무의 유동성이 향상되도록 함으로써 상기 재생고무와 상기 범용고무와의 상용성이 향상되는 것을 특징으로 하는 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물을 기술적 요지로 한다.
바람직하게는 상기 신발 겉창용 고무조성물은, 상기 고무기재 100중량부에 대하여, 실리카 30~50중량부, 실란커플링제 2~5중량부, 금속산화물 3~7중량부, 스테아린산 1~3중량부, 노화방지제 1~3중량부, 계면활성제 1~5중량부, 프로세스오일 2~5중량부, 가교제 0.5~1.2중량부 및 가교촉진제 0.5~1.2중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
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바람직하게는 상기 신발 겉창용 고무조성물은, 60~70의 경도, 150~170㎏f/㎠의 인장강도, 60~90㎏f/㎝의 인열강도, 210~260%의 NBS 내마모도를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물은, 금속염, 지방산 및 알콜아민 중 어느 하나 이상을 포함하는 가공조제의 작용으로 재생고무의 유동성을 개선시킴에 따라 범용고무와의 상용성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
즉 본 발명은 폐타이어 등으로부터 발생하는 폐고무를 분쇄한 후 탈황처리된 재생고무를 이용한 신발 겉창용 고무조성물에 관한 것으로, 재생고무와 범용고무를 포함하는 고무기재 100중량부에 대하여, 실리카 30~50중량부, 실란커플링제 2~5중량부, 금속산화물 3~7중량부, 스테아린산 1~3중량부, 노화방지제 1~3중량부, 계면활성제 1~5중량부, 프로세스오일 2~5중량부, 가교제 0.5~1.2중량부 및 가교촉진제 0.5~1.2중량부를 포함하되, 금속염, 지방산 및 알콜아민 중 어느 하나 이상으로 이루어진 가공조제 1~5중량부를 더 포함하여 재생고무의 유동성이 향상되도록 함으로써, 범용고무와의 상용성을 개선시키고자 하는 기술에 관한 것이다.
본 발명의 고무기재는 신발 겉창용 고무조성물을 이루는 대부분의 성분으로써, 재생고무 20~50중량부와 범용고무 50~80중량부를 포함하여 형성될 수 있는 구성이다.
첫째, 재생고무는 폐타이어 등으로부터 발생하는 폐고무를 분쇄한 후 탈황처리한 것을 일컫는 것으로, 고무기재를 이룰 때 20중량부 미만으로 포함되면 제조단가 절감에 의미가 없고, 50중량부를 초과하여 포함되면 신발 겉창에서 요구되는 기계적 물성을 만족시킬 수 없으므로, 고무기재 중 20~50중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
둘째, 범용고무는 신발 겉창을 제조할 때 통상적으로 사용될 수 있는 고무를 일컫는 것으로, 천연고무, 부타디엔고무 및 스티렌-부타디엔고무 중 어느 하나 이상을 50~80중량부 범위로 포함하여 형성될 수 있다.
범용고무 중 천연고무는 흐름성이 우수하고 실리카와 친화력이 높아 실리카의 보강성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 천연고무는 범용고무를 이룰 때 20~40중량부의 범위로 첨가될 수 있는데, 만약 20중량부 미만이면 실리카와의 친화력이 저하되어 실리카의 보강성을 만족시킬 수 없게 되고, 40중량부를 초과하면 실리카와의 친화력이 높아져 실리카의 보강성을 향상시킬 수 있기는 하나, 압축률의 저하로 성형이 제대로 이루어지지 않을 우려가 있기 때문에, 천연고무를 첨가할 때는 20~40중량부의 범위를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
범용고무 중 부타디엔고무는 뛰어난 기계적 강도와 내마모성을 향상시킬 수 있는 역할을 한다. 이러한 부타디엔고무가 범용고무를 이룰 때 30중량부 미만으로 첨가되면 오픈 롤밀에서의 작업성은 좋아질지 모르나, 기계적 강도나 내마모성과 같은 물성은 저하되기 마련이고, 50중량부를 초과하여 첨가되면 부타디엔고무의 흐름성이 낮기 때문에 오픈 롤밀에서의 작업성이 저하될 우려가 있으므로, 부타디엔고무를 범용고무로 포함시킬 때는 30~50중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
범용고무 중 스티렌-부타디엔고무는 범용고무로 사용될 때 신발 겉창용 고무조성물의 경도와 기계적 강도를 유지하게끔 해주는 것으로, 30중량부 미만으로 첨가될 때는 고무조성물의 기계적 강도를 유지시켜 주기에 미미한 양이고, 40중량부를 초과하여 첨가될 때는 오히려 고무조성물의 물성을 저하시킬 우려가 있으므로, 스티렌-부타디엔고무가 범용고무로 첨가될 때는 30~40중량부의 범위로 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 참고로, 하이드록시기, 카르복실기, 아미노기, 카르보닐기 및 술폰기로부터 선택된 하나 이상의 친수성 관능기가 도입된 스티렌-부타디엔 고무를 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 실리카는 고무조성물의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 고무기재 100중량부에 대하여 30~50중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 실리카가 만약 30중량부 미만인 경우에는 보강효과가 없어 충진이 미미하게 이루어지고, 50중량부를 초과한 경우에는 점도 증가로 인하여 오히려 고무조성물의 흐름성이 저하될 우려가 있기 때문이다.
본 발명의 실란커플링제는 고무와 실리카 간의 결합강도를 강하게 하기 위하여 첨가되는 첨가제로써, 2중량부 미만으로 첨가되면 그 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하여 첨가되면 고무조성물의 탄력성이 저하되어 오히려 고무조성물의 점도나 인장강도 등의 물성이 저하될 수 있을 뿐만 아니라, 보이드(void)가 발생할 수도 있기 때문에, 고무기재 100중량부에 대하여 2~5중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 금속산화물은 가교 속도를 조절 가능하게 함으로써 물성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 3중량부 미만으로 첨가되면 가교 속도를 쉽게 조절할 수 없어 고무조성물의 물성을 달성하기 어렵고, 7중량부를 초과되게 첨가하면 가교 속도가 빨라져 이 또한 고무조성물의 최적 물성을 달성하기 어렵기 때문에, 고무기재 100중량부에 대하여 3~7중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
본 발명의 스테아린산은 신발 겉창용 고무조성물을 이루는 조성들을 균일하게 분산시키는 역할을 하는 것으로, 고무기재 100중량부에 대하여 1~3중량부 범위로 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
이는 스테아린산이 1중량부 미만으로 첨가되면 고무조성물에 첨가된 조성들이 충분히 분산되지 않아 불균일한 물성을 가지게 되며, 3중량부를 초과하여 첨가되면 과사용에 따른 신발 겉창의 표면으로 스테아린산이 용출될 우려가 있기 때문이다.
본 발명의 노화방지제는 신발 겉창용 고무조성물을 제조한 후 이송 및 보관에서 나타나는 물성 저하를 방지하기 위한 역할을 하는 것으로, 산소에 의해 고무조성물이 자동 산화되는 연쇄반응을 정지시키기 위하여 사용되는 첨가제라 할 수 있다.
이러한 노화방지제로는 아민계, 페놀계, 퀴놀린계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염, 왁스 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
한 예로, 아민계 노화방지제로는 N-페닐-N'-(1,3-디메틸)-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐렌디아민, N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디아릴-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-사이클로헥실 p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-옥틸-p-페닐렌디아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
또 다른 예로, 페놀계 노화방지제로는 페놀계인 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-이소부틸리덴-비스(4,6-디메틸페놀), 2,6-디-t-부틸-p-크레졸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 단, 상술된 종류에만 한정되는 것은 아니며, 작업공정 등 필요에 따라 다양한 노화방지제의 사용이 가능하다.
이에 따른 노화방지제는 고무기재 100중량부에 대하여 1~3중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 이는 노화방지제가 1중량부 미만이면 고무조성물의 노화방지 효과를 기대하기 어려울 뿐만 아니라 최종 완성된 고무조성물의 표면이 경화되어버리거나 균열 현상이 발생할 우려가 있고, 3중량부를 초과하면 노화방지제의 사용량 과다로 고무조성물의 표면에 노화방지제가 용출되는 블루밍(blooming) 현상이 발생할 우려가 있기 때문이다.
본 발명의 계면활성제는 인장강도와 같은 기계적 물성을 개선하여 내마모성 등의 물성을 향상시키는 것으로, 고무조성물을 안정화시켜주는 역할을 한다.
이러한 계면활성제가 1중량부 미만이면 기계적 물성 개선을 위한 효과를 기대하기 어려울 뿐만 아니라 시간이 경과함에 따라 고무조성물의 안정성이 저하되기 마련이고, 5중량부를 초과하면 고무조성물의 기계적 물성 개선에는 효과가 있을지 모르나, 내마모성 등의 향상을 기대하기 어렵기 때문에, 고무기재 100중량부에 대하여 1~5중량부의 범위로 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
부가적으로, 계면활성제로는 폴리에틸글리콜 및 디페닐글리콜 중 어느 하나 이상을 선택적으로 사용할 수 있으나, 반드시 상기된 종류에 한정되는 것이 아니고, 다양한 계면활성제의 사용이 가능하다.
본 발명의 프로세스오일은 고무조성물에 가소성을 부여하여 가공을 용이하게 하는 역할을 하는 것으로, 2중량부 미만으로 첨가된 경우 우수한 가공 효과를 만족시키기 어렵고, 5중량부를 초과하여 첨가된 경우 물성이 저하되어 신발 겉창에 요구되는 물성을 만족시키기 어렵기 때문에 고무기재 100중량부에 대하여 2~5중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
여기서 프로세스오일로는 석유계 오일, 식물유지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 프로세스오일이 사용 가능하다.
한 예로, 석유계 오일로는 파라핀계 오일, 나프텐계 오일, 방향족계 오일 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
또 한 예로, 식물유지로는 피마자유, 면실유, 아마인유, 카놀라유, 대두유, 팜유, 야자유, 낙화생유, 파인유, 파인타르, 톨유, 콘유, 쌀겨기름, 홍화유, 참기름, 올리브유, 해바라기유, 팜핵유, 동백유, 호호바유, 마카다미아너트유, 사플라워 오일, 동유 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
본 발명의 가교제는 가황제로써, 고무기재가 가황되도록 하여 고무조성물의 성형을 효율적으로 하기 위한 것으로, 유황계 가교제, 유기과산화물 등을 선택적으로 사용할 수 있다.
예를 들어, 유황계 가교제로는 분말 황(S), 불용성 황(S), 침강 황(S), 콜로이드(colloid) 황 등을 사용할 수 있다. 이외 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가교제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수도 있다.
이때 가교제가 0.5중량부 미만이면 고무기재가 제대로 가황되지 않아 성형에 어려움이 발생하고, 1.2중량부를 초과하면 조기 가황이 나타나 오히려 고무조성물의 경도가 급격히 높아져 제품성이 없게 되는 어려움이 있으므로, 고무기재 100중량부에 대하여 0.5~1.2중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
본 발명의 가교촉진제는 고무기재의 가황반응을 촉진시켜 가황시간을 단축시키기 위한 것으로, 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황단계에서 가황이 지연되는 현상을 방지하는 역할을 한다.
이때 가교촉진제가 0.5중량부 미만이면 가교촉진제 활성화를 발현시키기 어렵고, 1.2중량부를 초과하면 과도한 촉진 활성화로 조기 가황이 나타나 고무조성물의 경도가 급격히 상승하여 결국 제품성이 없게 되는 문제점이 있으므로, 고무기재 100중량부에 대하여 0.5~1.2중량부 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
참고로, 가교촉진제는 테트라메틸 티우람 모노설파이드, 테트라메틸 티우람 디설파이드 및 테트라에틸 티우람 디설파이드 중 어느 하나 이상을 선택적으로 사용 가능하다.
본 발명의 가공조제는 가장 중요한 구성으로, 재생고무의 유동성을 개선시킴에 따라 범용고무와의 상용성을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 가공조제는 고무기재 100중량부에 대하여 금속염, 지방산 및 알콜아민으로 이루어진 가공조제 1~5중량부가 사용될 수 있는데, 그 이유는 가공조제가 1중량부 미만으로 첨가되면 재생고무의 유동성을 개선시키기에 아주 미미한 양으로 그 효과를 제대로 나타낼 수 없고, 5중량부를 초과하여 첨가되면 재생고무의 유동성은 개선될지 모르나, 그 이하의 양을 첨가한 것과 비교하여 범용고무와의 상용성이 탁월하게 향상되는 효과가 나타나지 않기 때문이다.
상술된 가공조제는 지방산 5~45중량부, 알콜아민 40~85중량부 및 금속염 5~50중량부로 구성되는 것이 바람직하며, 특히 가공조제를 이루는 금속염, 지방산 및 알콜아민은 아래에서 더욱 상세히 설명하기로 하겠다.
첫째, 금속염(matal salt)은 장비로부터 고무조성물의 마찰을 감소시키기 위한 역할을 하는 것으로, 금속비누, 칼슘, 아연, 마그네슘 및 칼륨 중 어느 하나 이상을 선택적으로 사용 가능하다.
이러한 금속염은 5~50중량부(바람직하게는 20~40중량부)로 포함될 수 있는데, 금속염이 5중량부 미만이면 고무조성물과 장비와의 마찰 감소 효과가 나타나지 않는 문제점이 발생하므로 금속염을 첨가하는 이유가 없어지고, 50중량부를 초과하면 오히려 고무조성물의 물성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있으므로, 금속염은 5~50중량부의 범위로 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
둘째, 지방산은 탄소수 7~20을 갖는 지방산을 일컫는 것으로, 바람직하게는 탄소수 14~20을 갖는 스테아린산과 같은 카복실산계 지방산을 사용할 수 있다.
이때 지방산이 5중량부 미만이면 고무조성물의 분산력 증대 효과가 약해 최종적으로 완성되는 신발 겉창의 물성 향상을 기대할 수 없고, 45중량부를 초과하면 비경제적인 작업공정을 초래할 수 있으므로, 5~45중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
셋째, 알콜아민은 히드록시기를 1~6개 가지는 알콜아민, 더욱 상세하게는 히드록시기를 3~6개 가지는 다가알콜아민을 일컫는 것으로, 지방산과의 효율적인 반응을 유도하는 역할을 한다.
여기서 알콜아민이 40중량부 미만이면 그 사용량이 부족하여 지방산과의 충분한 반응을 유도하기 힘들어 최적 물성의 고무조성물을 획득하기 힘들고, 85중량부를 초과하면 지방산과 반응되지 않는 미반응물이 너무 많이 발생하여 제조비용 손실이 뒤따르게 되므로, 알콜아민은 40~85중량부의 범위로 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3 & 비교예 1 내지 3을 설명해 보기로 한다.
우선 70℃로 유지된 반바리 믹서(banbury mixer)에서 50~70rpm의 속도를 유지하면서 하기 표 1의 배합비율(단위: 중량부)에 따라 고무기재, 금속산화물, 스테아린산, 노화방지제, 계면활성제 및 금속/지방산계 가공조제를 투입하여 5분간 혼합한 다음, 충진재(실리카), 커플링제와 프로세스오일을 추가로 투입하고 10분간 추가 혼합하여 혼합물을 형성하였다.
다시 70℃로 유지된 오픈 롤밀에서 40~60rpm의 속도를 유지하면서, 상술된 혼합물에 가교제와 가교촉진제를 하기 표 1의 배합비율(단위: 중량부)에 맞춰 투입하고 5분간 더 혼합하여 실시예 1 내지 3 & 비교예 1 내지 3의 신발 겉창용 고무조성물을 1~2㎜의 시트 상으로 제조하였고, 금형 두께가 각각 2㎜, 5㎜인 금형에서 160℃, 120㎏f/㎠의 프레스 조건에서 6분 동안 프레스 성형하여 시편을 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
재생고무 30 30 40 30 30 30
천연고무 30 - 25 30 30 -
스티렌-부타디엔고무1 ) - 35 - - - 35
부타디엔고무2 ) 40 35 35 40 40 35
실리카3 ) 40 40 40 40 60 40
커플링제4 ) 3 3 3 3 5 3
가공조제 1 1 2 - 6 -
금속산화물 5 5 5 5 5 5
스테아린산 1 1 1 1 1 1
노화방지제 1 1 1 1 1 1
계면활성제 1 1 1 1 1 1
프로세스오일5 ) 2 2 2 2 3 2
황 1.0 1.2 1.0 1.5 1.2 1.5
촉진제16 ) 0.7 0.8 0.7 1.0 0.8 1.0
촉진제27 ) 0.3 0.4 0.3 0.5 0.4 0.5
1) SBR 1502, 금호석유화학
2) KBR 01, 금호석유화학
3) Zeosil 175MP, 로디아
4) Si-69, 로디아
5) W-1500, 미창석유화학
6) DM, OCI
7) TS, OCI
상술된 실시예 1 내지 3 & 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 시편을 다음과 같은 방법으로 기계적 강도, 내마모성(NBS)을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
시험항목 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
경도(Shore A) 66 67 68 69 70 69
인장강도(㎏f/㎠) 166 155 153 142 129 131
인열강도(㎏f/㎝) 87 62 79 45 51 44
NBS 내마모도(%) 253 238 216 189 206 193
경도는 KS M 6518에 준하여 아스커(Asker) A형 경도계를 사용하여 측정한 것으로, 실시예 1 내지 3에서와 같이 60~70의 범위로 안정적임을 확인할 수 있다.
인장강도는 KS M 6518에 준하여 측정한 것으로, 동일 시험에 사용된 시험편은 5개로 하여 시험하였다. 표 2의 실시예 1 내지 3에서 나타나 있듯이, 비교예 1 내지 3과는 달리 150~170㎏f/㎠의 인장강도 범위를 보임으로써, 물성이 우수함을 확인할 수 있다.
인열강도는 KS M 6518에 준하여 측정한 것으로, 동일 시험에 사용된 시험편은 5개로 하여 시험하였다. 표 2의 실시예 1 내지 3에서처럼 60~90㎏f/㎝의 인열강도 범위를 보임으로써, 찢어짐에 대한 힘이 강함을 확인할 수 있다.
NBS 내마모도는 NBS 마모시험기(KS M 6625)를 사용하여 측정한 것으로, 규격화된 시편을 5회 이상 시험한 후, 최대·최소값을 제외하고 평균을 내어 시험값으로 하였다. 표 2의 비교예 1 내지 3과는 달리, 실시예 1 내지 3의 경우 NBS 내마모도가 210~260%로 기록됨으로써, 내마모도가 우수함을 확인할 수 있다.
이에 따라, 가공조제가 첨가되지 않은 비교예 1 및 3과 달리, 가공조제가 포함된 실시예 1 내지 3의 경우 경도, 인장강도, 인열강도 및 NBS 내마모도의 결과가 모두 우수하게 나타남을 알 수 있다.
단, 가공조제가 6중량부로 비정상적으로 많이 첨가된 비교예 2의 경우를 살펴보면, 경도는 실시예 1 내지 3과 유사하게 나왔으나, 인장강도, 인열강도 및 NBS 내마모도의 결과값은 좋지 않음을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다.
본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 폐고무를 분쇄한 후 탈황처리된 재생고무를 이용한 신발 겉창용 고무조성물에 있어서,
    상기 재생고무 20~50중량부와 범용고무인 스티렌-부타디엔고무 30~40중량부를 포함하는 고무기재 100중량부에 대하여,
    금속염, 지방산 및 알콜아민을 포함하는 가공조제 1~5중량부로 구성되어, 상기 재생고무의 유동성이 향상되도록 함으로써 상기 재생고무와 상기 범용고무와의 상용성이 향상되는 것을 특징으로 하는 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신발 겉창용 고무조성물은,
    상기 고무기재 100중량부에 대하여,
    실리카 30~50중량부, 실란커플링제 2~5중량부, 금속산화물 3~7중량부, 스테아린산 1~3중량부, 노화방지제 1~3중량부, 계면활성제 1~5중량부, 프로세스오일 2~5중량부, 가교제 0.5~1.2중량부 및 가교촉진제 0.5~1.2중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신발 겉창용 고무조성물은,
    60~70의 경도, 150~170㎏f/㎠의 인장강도, 60~90㎏f/㎝의 인열강도, 210~260%의 NBS 내마모도를 가지는 것을 특징으로 하는 유동성이 개선된 신발 겉창용 고무조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101403933B1 (ko) * 2013-05-07 2014-06-11 한국신발피혁연구원 고무 조성물용 가공조제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100263240A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Brown Shoe Company, Inc. Shoe sole and method
KR101403933B1 (ko) * 2013-05-07 2014-06-11 한국신발피혁연구원 고무 조성물용 가공조제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물

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