KR102208513B1

KR102208513B1 - 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물

Info

Publication number: KR102208513B1
Application number: KR1020190125801A
Authority: KR
Inventors: 배종우; 이진혁; 최명찬; 윤유미; 문신환; 구정학
Original assignee: 한국신발피혁연구원; 문신환
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-01-28

Abstract

본 발명은 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물에 있어서, NBR 고무 기재에 자기 소화성 충진제, 난연제 및 높은 결합 에너지에 의해 내열성을 향상시키는 가교 시스템을 적용함으로써, 내마모성등의 물성 뿐만 아니라 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성, 소방 기동화 표준 측정 기준인 BS EN15090 HI3 등급 규격 등을 만족시킬 수 있도록 하는, 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물에 관한 것이다.

Description

화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물{OUTSOLE COMPOSITION FOR FIRE FIGHTING SHOES OF EXTINGUISHING FIRE}

본 발명은 NBR 고무 기재에 자기 소화성 충진제, 난연제 및 높은 결합 에너지에 의해 내열성을 향상시키는 가교 시스템을 적용함으로써, 내마모성등의 물성 뿐만 아니라 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성, 소방 기동화 표준 측정 기준인 BS EN15090 HI3 등급 규격 등을 만족시킬 수 있도록 하는, 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 화재진압 소방 기동화는 화재현장에서 소방관이 화재진압시 사용하는 소방화로 화염과 고온의 극한 상황에서 소방관의 발과 신체를 보호하는 역할을 한다.

이와 관련된 선행기술로써 특허문헌 1에서는 소방화에 있어서, 신발의 외측부재로부터 내측방향을 향하여 차례로 적층되는 방수성 외피내화고무재와, 투습성 외피, 온도 조절가능한 발열방지용 펠트와, 상기 외측부재와 내측부재의 중간부에 얇은 단열기능을 갖는 섬유소재를 삽입하여 외주연의 융착부에 실 또는 접착제를 사용하여 일체형 단열소재로 이루어지는 내측펠트를 포함하는 소방화를 제안하였다.

하지만 이는 신발 갑피에 한정될 뿐 실제 바닥면과 접촉하는 겉창에 적용되는 것은 아니며, 이로 인해 화재진압 소방 기동화용 겉창에 난연성을 부여하지는 못하였다.

따라서, 화재진압용 소방 기동화는 전량 수입에 의존하고 있는 실정이며, 더욱이 상기와 같이 수입되는 소방 기동화 역시 물성이 미비할 뿐만 아니라 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성, 소방 기동화 표준 측정 기준인 BS EN15090 등급 규격 등을 만족하지 못하는 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-2004-0092006호 "온열 차단용 소방 신발"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물에 있어서, NBR 고무 기재에 자기 소화성 충진제, 난연제 및 높은 결합 에너지에 의해 내열성을 향상시키는 가교 시스템을 적용함으로써, 내마모성등의 물성 뿐만 아니라 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성, 소방 기동화 표준 측정 기준인 BS EN15090 HI3 등급 규격 등을 만족시킬 수 있도록 함을 과제로 한다.

본 발명은 신발 겉창용 조성물에 있어서, NBR 100 중량부에 대하여, 스테아린산 0.5 ~ 1.5 중량부, 산화방지제 0.5 ~ 1.5 중량부, 왁스 10 ~ 20 중량부, 산화아연 3 ~ 7 중량부, 자기소화성 충진제 15 ~ 25 중량부, 난연제 3 ~ 7 중량부, 실리카 35 ~ 45 중량부, 카본블랙 6 ~ 10 중량부, 가교제 0.1 ~ 0.5 중량부 및 공가교제 0.1 ~ 0.5 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.

여기서, 상기 자기소화성 충진제는 수산화 알루미늄(Al(OH)₃)을 사용하고, 상기 난연제는 삼산화안티몬(Sb₂O₃)을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 가교제는 DCP(dicumyl peroxide)를 사용하고, 상기 공가교제는 ZDA(Zinc diacrylate)를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 내마모성등의 물성 뿐만 아니라 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성, 소방 기동화 표준 측정 기준인 BS EN15090 HI3 등급 규격 등을 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기의 효과를 달성하기 위한 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물은 NBR 고무 100 중량부에 대하여, 스테아린산 0.5 ~ 1.5 중량부, 산화방지제 0.5 ~ 1.5 중량부, 왁스 10 ~ 20 중량부, 산화아연 3 ~ 7 중량부, 자기소화성 충진제 15 ~ 25 중량부, 난연제 3 ~ 7 중량부, 실리카 35 ~ 45 중량부, 카본블랙 6 ~ 10 중량부, 가교제 0.1 ~ 0.5 중량부 및 공가교제 0.1 ~ 0.5 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 NBR(nitrile butadiene rubber)은 내마모성 및 안정적인 내열성을 가진 고무이며, 상기 스테아린산, 산화방지제, 왁스, 실리카, 카본블랙은 일반적인 겉창에 사용되는 공지된 첨가제로써 그 상세한 설명은 생략한다. 더욱이 상기 각 첨가제의 함량은 상기 범위에 한정되는 것은 아니고, 겉창의 종류 및 사용환경 등에 따라 가변적으로 적용할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 NBR 기재에 자기 소화성 충진제, 난연제 및 높은 결합 에너지에 의해 내열성을 향상시키는 가교 시스템을 적용하는 것을 특징으로 한다.

상기 자기소화성 충진제는 자기소화성(self-extinguishing property)에 의해 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성 등을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 수산화 알루미늄(Al(OH)₃)을 사용하며, 그 함량이 15 중량부 미만일 경우 자기소화성이 미비해질 우려가 있고, 25 중량부를 초과할 경우 겉창의 물성이 저하될 우려가 있다.

상기 난연제는 무기계 난연제인 삼산화안티몬(Sb₂O₃)을 사용하며, 그 함량이 3 중량부 미만일 경우 난연성이 미비해질 우려가 있으며, 7 중량부를 초과할 경우 겉창의 물성이 저하될 우려가 있다.

상기 가교 시스템은 높은 결합 에너지에 의해 내열성을 향상시킬 수 있도록 하기 위해 가교제와 공가교제를 혼용하여 사용하며, 구체적으로는 가교제인 DCP(dicumyl peroxide)와 공가교제인 ZDA(Zinc diacrylate)를 각각 0.1 ~ 0.5 중량부로 혼용하여 사용한다.

여기서 상기 가교제 및 공가교제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 내열성 등이 미비해질 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같이 NBR 고무 기재에 자기 소화성 충진제, 난연제 및 높은 결합 에너지에 의해 내열성을 향상시키는 가교 시스템을 적용하여 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물을 제조함으로써, 내마모성등의 물성 뿐만 아니라 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성, 소방 기동화 표준 측정 기준인 BS EN15090 HI3 등급 규격 등을 만족시킬 수 있다.

이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.

1. 겉창의 제조

(실시예 1)

NBR 100 중량부에 대하여, 스테아린산 1.0 중량부, 산화방지제 1.0 중량부, 왁스 15 중량부, 산화아연 5.0 중량부, 자기소화성 충진제(Al(OH)₃) 20 중량부, 난연제(Sb₂O₃) 5 중량부, 실리카 40 중량부, 카본블랙 8 중량부, 가교제(DCP) 0.3 중량부 및 공가교제(ZDA) 0.3를 혼합하여 제조하였다.

(실시예 2)

NBR 100 중량부에 대하여, 스테아린산 0.5 중량부, 산화방지제 0.5 중량부, 왁스 10 중량부, 산화아연 3 중량부, 자기소화성 충진제(Al(OH)₃) 15 중량부, 난연제(Sb₂O₃) 3 중량부, 실리카 35 중량부, 카본블랙 6 중량부, 가교제(DCP) 0.1 중량부 및 공가교제(ZDA) 0.1를 혼합하여 제조하였다.

(실시예 3)

NBR 100 중량부에 대하여, 스테아린산 1.5 중량부, 산화방지제 1.5 중량부, 왁스 20 중량부, 산화아연 7 중량부, 자기소화성 충진제(Al(OH)₃) 25 중량부, 난연제(Sb₂O₃) 7 중량부, 실리카 45 중량부, 카본블랙 10 중량부, 가교제(DCP) 0.5 중량부 및 공가교제(ZDA) 0.5를 혼합하여 제조하였다.

(비교예 1)

실시예 1과 동일하게 제조하되, 자기소화성 충진제 및 공가교제를 사용하지 않았고, 가교제로써 황을 사용하였다.

2. 신발 겉창 평가

상기 실시예 및 비교예에 따른 겉창 조성물에 대한 물성, 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성, BS EN15090 등급을 평가하였으며, 그 심사기준 및 결과는 아래 [표 1]과 같다.

구분	비교예 1	실시예 1	실시예 2	실시예 3	시험기준
경도(Shore A)	70/72	75/73	75/73	75/73	ASTM D-2240
인장강도(kgf/cm²)	135.5±0.2	172.8±0.3	171.8±0.3	172.5±0.3	KS M 6518
신장율(%)	720±10	900±20	890±20	890±20	KS M 6518
인열강도(kgf/cm)	48.2±0.6	55.6±0.5	56.6±0.5	57.6±0.5	KS M 6518
NBS 내마모성(%)	360±20	120±10	110±10	120±10	KS M 6625
난연성(-)	V-1	V-0	V-0	V-0	UL 94V
단열성(℃)	65.2	32.7	31.6	32.2	BS EN15090
열 접촉 저항성(-)	Crack 발생	-	-	-	BS EN15090
BS EN15090 등급	-	HI3 등급	HI3 등급	HI3 등급	BS EN15090

상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 겉창은 내마모성등의 물성 뿐만 아니라 난연성, 열 단열성, 열 접촉 저항성, 소방 기동화 표준 측정 기준인 BS EN15090 HI3 등급 규격 등을 만족시킬 수 있음을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물은 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

신발 겉창용 조성물에 있어서,
NBR 100 중량부에 대하여, 스테아린산 0.5 ~ 1.5 중량부, 산화방지제 0.5 ~ 1.5 중량부, 왁스 10 ~ 20 중량부, 산화아연 3 ~ 7 중량부, 자기소화성 충진제 15 ~ 25 중량부, 난연제 3 ~ 7 중량부, 실리카 35 ~ 45 중량부, 카본블랙 6 ~ 10 중량부, 가교제 0.1 ~ 0.5 중량부 및 공가교제 0.1 ~ 0.5 중량부로 이루어지되,
상기 자기소화성 충진제는 수산화 알루미늄(Al(OH)₃)을 사용하고,
상기 난연제는 삼산화안티몬(Sb₂O₃)을 사용하며,
상기 가교제는 DCP(dicumyl peroxide)를 사용하고,
상기 공가교제는 ZDA(Zinc diacrylate)를 사용하는 것을 특징으로 하는, 화재진압 소방 기동화용 겉창 조성물.
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