KR102308733B1 - 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법 - Google Patents

내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102308733B1
KR102308733B1 KR1020200061783A KR20200061783A KR102308733B1 KR 102308733 B1 KR102308733 B1 KR 102308733B1 KR 1020200061783 A KR1020200061783 A KR 1020200061783A KR 20200061783 A KR20200061783 A KR 20200061783A KR 102308733 B1 KR102308733 B1 KR 102308733B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
gasket
expanded vermiculite
silane coupling
Prior art date
Application number
KR1020200061783A
Other languages
English (en)
Inventor
김치연
이상훈
김성기
진영훈
김영민
한동훈
이단비
Original Assignee
제일 이엔에스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일 이엔에스 주식회사 filed Critical 제일 이엔에스 주식회사
Priority to KR1020200061783A priority Critical patent/KR102308733B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102308733B1 publication Critical patent/KR102308733B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

본 발명은 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가스켓 조성물에 점착성 고분자 화합물로 선처리된 팽창 질석 혼합물을 적용함으로써, 가스켓을 이루는 유,무기 조성물의 결합력을 극대화하여 고온에서의 내열성과 기밀성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래 탄소섬유나 그라파이트가 적용된 가스켓의 단점을 해결할 수 있도록 하는, 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법에 관한 것이다.

Description

내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법{NON-ASBESTOS GASKET COMPOSITION HAVING EXCELLENT HEAT RESISTANT AND MANUFACTURING METHOD OF GASKET USING THE SAME}
본 발명은 가스켓 조성물에 점착성 고분자 화합물로 선처리된 팽창 질석 혼합물을 적용함으로써, 가스켓을 이루는 유,무기 조성물의 결합력을 극대화하여 고온에서의 내열성과 기밀성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래 탄소섬유나 그라파이트가 적용된 가스켓의 단점을 해결할 수 있도록 하는, 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 가스켓은 석유화학, 발전소, 조선해양공업, 중공업, 건설, 해상플랜트 등 산업 전 분야에 광범위 실링(sealing) 재료로 사용되는 제품으로 배관내 유체의 누설방지 등을 목적으로 하며, 특히 고온의 열유, 유가스 등의 기름에서 우수한 밀봉성이 요구된다.
보다 구체적으로 가스켓의 가장 중요한 성능은 유체에 대한 기밀성과 내열성을 들 수 있다. 특히, 최근의 가스켓의 주요 요구특성은 고내열성을 가지는 가스켓 성능을 바이어가 요구하고 있으며, 선진국을 비롯한 국내외 주요 사용처에서도 유지 및 관리 비용절감을 이유로 가스켓의 내열성 향상을 요구하고 있는 실정이다.
현재 고내열성이 요구되는 가스켓의 경우 기존의 유기바인더와 세라믹으로 구성된 복합물로는 성능에 한계가 있어 내열특성 향상시키기 위한 소재 기술로는 대표적으로 탄소섬유, 흑연 그라파이트를 활용한 제품을 들 수 있다.
관련 선행기술로써 특허문헌 1에서는 그라파이트(Graphite)를 이용한 가스켓으로써, 그라파이트와 바인더 역할을 하는 결합재를 2:1로 혼합된 혼합물로 가스켓을 제조함으로써, 가스켓에 대한 기밀성, 진동 흡수성, 내식성, 내마모성 등을 향상시키고지 하였다.
그리고 특허문헌 2는 고온 사용시에서도 인장 강도의 저하가 작고, 응력 완화가 작으며, 고온역에서도 사용 가능한 비석면계 시트 형상 가스켓에 관한 것으로, 석면 이외의 기재섬유, 수소화 아크릴로니트릴부타디엔의 라텍스, 충전재 및 고무 약품을 함유하는 시트 형성용 조성물을 성형하여 시트 형상 가스켓을 제조하되, 상기 충전재가 흑연 단독 또는 흑연과 이 흑연 이외의 충전재의 병용인 것을 특징으로 하는 시트 형상 가스켓을 제안하였다.
그러나 탄소섬유의 경우 제품단가가 높다는 단점이 있으며, 상기 종래기술과 같은 흑연 그라파이트의 경우에는 가공성, 취급성이 떨어지며, 강성 및 유연성에 한계가 있다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0116837호 "선박 배기가스관 플랜지용 가스켓" 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0092649호 "시트 형상 가스켓의 제조 방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가스켓 조성물에 점착성 고분자 화합물로 선처리된 팽창 질석 혼합물을 적용함으로써, 가스켓을 이루는 유,무기 조성물의 결합력을 극대화하여 고온에서의 내열성과 기밀성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래 탄소섬유나 그라파이트가 적용된 가스켓의 단점을 해결할 수 있도록 함을 과제로 한다.
본 발명은 비석면 가스켓 조성물에 있어서, 아크릴로니트릴부타디엔고무 70 ~ 90 중량% 및 부타디엔고무 10 ~ 30 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 보강성 섬유 15 ~ 50 중량부, 무기충전제 250 ~ 500 중량부, 팽창 질석 혼합물 150 ~ 300 중량부, 가스켓 조성물용 첨가제 및 과산화물 가교제로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 본 발명은 내열성이 향상된 비석면 가스켓의 제조방법에 있어서, 팽창 질석, 점착성 고분자 화합물 및 실란 커플링제를 혼합하여 팽창 질석 혼합물을 제조하는 단계(S100); 아크릴로니트릴부타디엔고무 70 ~ 90 중량% 및 부타디엔고무 10 ~ 30 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 보강성 섬유 15 ~ 50 중량부, 무기충전제 250 ~ 500 중량부, 상기 S100 단계에서 제조된 팽창 질석 혼합물 150 ~ 300 중량부, 가스켓 조성물용 첨가제 및 과산화물 가교제를 니이더(kneader) 믹서에 90 ~ 110℃에서 15 ~ 30분간 혼련하고 이를 오픈롤(open roll)에서 시트상으로 제조하는 단계(S200); 및 상기 S200 단계에서 제조된 시트상의 혼합물을 열 프레스를 이용하여 150 ~ 170℃, 100 ~ 150bar에서 10 ~ 15분간 성형하는 단계(S300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 내열성이 향상된 비석면 가스켓의 제조방법을 과제의 다른 해결 수단으로 한다.
본 발명은 가스켓을 이루는 유,무기 조성물의 결합력을 극대화하여 고온에서의 내열성과 기밀성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래 탄소섬유나 그라파이트가 적용된 가스켓의 단점(높은 제품 단가 및 낮은 가공성, 취급성, 강성 및 유연성)을 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 내열성이 향상된 비석면 가스켓의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도
본 발명은 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물은, 아크릴로니트릴부타디엔고무 70 ~ 90 중량% 및 부타디엔고무 10 ~ 30 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 보강성 섬유 15 ~ 50 중량부, 무기충전제 250 ~ 500 중량부, 팽창 질석 혼합물 150 ~ 300 중량부, 가스켓 조성물용 첨가제 및 과산화물 가교제로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 아크릴로니트릴부타디엔고무는 기재 100 중량부를 이루기 위하여, 70 ~ 90 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 사용량이 70 중량% 미만일 경우, 가스켓의 내유특성이 저하되는 문제가 있으며, 90 중량%를 초과할 경우에는 내열성 개선효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 부타디엔고무는 기재 100 중량부를 이루기 위하여 10 ~ 30 중량%를 사용하는 것이 내열성 개선을 위해 바람직하다. 사용량이 10 중량% 미만일 경우, 가스켓의 내열성이 개선 효과가 미비하며, 30 중량%를 초과할 경우에는 내유성이 저하되며, 가공성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 본 발명에서 사용되는 보강성 섬유는 기재 100 중량부에 대해서 15 ~ 50 중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 10 중량부 미만에서는 보강 효과가 떨어지며, 50 중량부를 초과할 경우에는 내열성이나 가공성이 저하되는 문제가 있다.
한편, 상기 보강성 섬유는 아라미드 섬유 또는 유리섬유 중에서 단독 또는 병용하여 사용하는 것이 바람직하지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 보강성 섬유의 적용이 가능하다.
상기 본 발명에서 사용되는 무기충전제는 기재 100 중량부에 대해서 250 ~ 500 중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 그 사용량이 250 중량부 미만에서는 가스켓의 내열성이 떨어지는 문제가 있으며, 500 중량부를 초과할 경우에는 컴파운드의 작업성이 저하되는 문제가 있다.
한편, 상기 무기충전제는, 고령토, 황상바륨, 마이카 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 무기충전제의 적용이 가능하다.
상기 본 발명에서 사용되는 팽창 질석 혼합물은 팽창 질석을 점착성 고분자 화합물로 선처리한 것으로, 팽창 질석 100 중량부에 대하여, 점착성 고분자 화합물 25 ~ 30 중량부 및 실란 커플링제 5 ~ 10 중량부를 혼합하여 이루어진다.
보다 구체적으로 상기 팽창 질석은 우수한 내열성과 탄성을 가지는 재료로써 광물 질석에 가스나 물 또는 열을 이용하여 통상 10 ~ 20배 팽창시킨 공지된 재료이며, 표층박리된 질석이라 지칭하기도 한다. 한편, 본 발명에서는 입자 크기 200 ~ 300㎛의 열적으로 표층박리된 질석(TEV, thermally exfoliated vermiculite)과 화학적으로 표층박리된 질석(CEV, chemically exfoliated vermiculite)을 7:3 ~ 9:1 중량비로 혼합하여 사용한다. 여기서 상기 혼합비율은 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니고 가스켓의 사용용도나 사용환경 등에 따라 가변적으로 적용할 수 있다.
상기 점착성 고분자 화합물은, 가스켓 제조 과정에서 질석 입자를 잘 응집시키고 가스켓의 유연성을 확보하여 고탄성도를 유지하기 위해 첨가되는 것으로, 천연고무, 스티렌부타디엔 고무 또는 니트릴부타디엔 100 중량부에 대하여, 톨루엔 500 ~ 700 중량부를 상온에서 3시간 혼합하여 제조되며, 상기와 같이 제조된 점착성 고분자 화합물을 팽창 질석 100 중량부를 기준으로 25 ~ 30 중량부를 투입한다. 여기서 상기 제조 조건 및 함량은 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니고 가스켓의 사용용도나 사용환경 등에 따라 가변적으로 적용할 수 있다.
상기 본 발명에서 사용되는 실란 커플링제는 팽창 질석을 점착성 고분자 화합물로 표면 처리하기 위한 첨가제로도 사용하며, 이와 별도로 잔류응력 및 기밀성능을 감소시키지 않고 내수성을 보다 효과적으로 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 이러한 실란 커플링제는 에폭시계, 비닐계, 아미노계, 메타크라이옥시계 또는 스티릴계 실란 커플링제 중에서 단독 또는 병용하여 사용할 수 있으며 팽창 질석 100 중량부를 기준으로 5 ~ 10 중량부를 투입한다. 여기서 상기 함량 등은 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니고 가스켓의 사용용도나 사용환경 등에 따라 가변적으로 적용할 수 있다.
한편, 에폭시계 실란 커플링제는 γ-글리시독시프로필메틸디에폭시 실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시 실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시 실란 등이 있고, 비닐계 실란 커플링제는 비닐트리클로로 실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시 실란 등이 있으며, 아미노계 실란 커플링제는 γ-아미노프로필트리메톡시 실란, γ-아미노프로필트리에톡시 실란 등이 있고, 메타크라이옥시계 실란 커플링제는 γ-메타아크릴옥시프로필트리에톡시 실란, γ-메타아크릴옥시프로필트리메톡시 실란) 등이 있으며, 스티릴계 실란 커플링제는 p-스티릴트리메톡시실란 등을 사용할 수 있으나, 반드시 상기 종류에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 실란 커플링제의 사용이 가능하다.
한편, 본 발명에서 사용되는 가스켓 조성물용 첨가제 및 과산화물 가교제는 이 기술 분야에서 이미 널리 사용되는 첨가제 및 가교제로써 특정 종류 및 함량에 한정하지는 않고, 가스켓 조성물을 구성할 수 있는 이미 공지된 다양한 첨가제 및 가교제를 적용할 수 있다.
일 예로써, 기재 100 중량부에 대해서 금속산화물 5 ~ 10 중량부, 스테아린산 1 ~ 3 중량부, 진크디아크릴레이트 5 ~ 10 중량부 및 산화티타늄 5 ~ 20 중량부를 사용할 수 있으며, 이는 통상적으로 고무용 조성물에서 사용되는 종류 및 범위라 할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상술한 바와 같이, 컴파운드의 가교를 위해 과산화물 가교제를 사용할 수 있으며, 기재 100 중량부에 대해서 5 ~ 10 중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 5 중량부 미만에서는 가교효율이 떨어져 내열성 개선효과가 떨어지며, 10 중량부를 초과할 경우에는 가스켓의 유연성이 떨어지며, 가공시 스코치 발생에 따른 기계적 강도의 저하되는 문제가 있다. 한편, 본 발명에서 사용되는 가교제는 유기과산화물계 화합물이 바람직하며, 유기과산화물계 가교제로는 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔, 디터트부틸퍼옥사이드, 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-헥엔, 디벤조일퍼옥사이드, 비스(터트부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 부틸 4,4-비스(터트부틸퍼옥시)발러레이트, 1,1-비스(터트부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸클로로헥산, 터트부틸퍼옥시벤조에이트, 라우릴퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물의 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이 팽창 질석, 점착성 고분자 화합물 및 실란 커플링제를 혼합하여 팽창 질석 혼합물을 제조하는 단계(S100)와, 아크릴로니트릴부타디엔고무 및 부타디엔고무로 이루어진 기재에 보강성 섬유, 무기충전제, 상기 S100 단계에서 제조된 팽창 질석 혼합물, 가스켓 조성물용 첨가제 및 과산화물 가교제를 니이더(kneader)를 이용하여 혼련하고 이를 오픈롤(open roll)에서 시트상으로 제조하는 단계(S200) 및, 상기와 같이 제조된 시트상의 혼합물을 열프레스하여 성형하는 단계(S300)를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로 팽창 질석, 점착성 고분자 화합물 및 실란 커플링제를 혼합하여 팽창 질석 혼합물을 제조하고(S100), 아크릴로니트릴부타디엔고무 70 ~ 90 중량% 및 부타디엔고무 10 ~ 30 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 보강성 섬유 15 ~ 50 중량부, 무기충전제 250 ~ 500 중량부, 상기 S100 단계에서 제조된 팽창 질석 혼합물 150 ~ 300 중량부, 가스켓 조성물용 첨가제 및 과산화물 가교제를 니이더(kneader) 믹서에 90 ~ 110℃에서 15 ~ 30분간 혼련하고 이를 오픈롤(open roll)에서 시트상으로 제조한 후(S200), 상기 S200 단계에서 제조된 시트상의 혼합물을 열 프레스를 이용하여 150 ~ 170℃, 100 ~ 150bar에서 10 ~ 15분간 성형(S300)한다.
이때, 상기 S100 단계 및 S200 단계에서 사용된 각 조성에 대해서는 이미 상술하였으므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 아울러, 상기 S100 단계에서의 혼련 조건은 이미 이 기술분야에서 통상적으로 적용되는 범위라 할 수 있다.
한편, 상기 S200 단계에서, 시트상의 혼합물을 열프레스를 이용한 성형 조건이 상기 범위를 벗어날 경우 가스켓 시트의 유연성이 떨어지며, 압축/복원율이 저하되는 문제가 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것을 아니다.
1. 팽창 질석 혼합물의 제조
(제조예 1)
팽창 질석(입자 크기 200㎛의 TEV와 CEV를 7:3 중량비로 혼합) 100 중량부에 대하여, 점착성 고분자 화합물(스티렌부타디엔 고무 100 중량부에 대하여 톨루엔 500 중량부를 혼합) 25 중량부 및 실란 커플링제(γ-글리시독시프로필메틸디에폭시 실란) 5 중량부를 혼합하여 제조하였다.
(제조예 2)
팽창 질석(입자 크기 300㎛의 TEV와 CEV를 9:1 중량비로 혼합) 100 중량부에 대하여, 점착성 고분자 화합물(니트릴부타디엔 100 중량부에 대하여 톨루엔 700 중량부를 혼합) 30 중량부 및 실란 커플링제(비닐트리메톡시실란) 10 중량부를 혼합하여 제조하였다.
2. 가스켓의 제조
(실시예 1)
아크릴로니트릴부타디엔고무 70 중량% 및 부타디엔고무 30 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 보강성 섬유(아라미드 섬유) 15 중량부, 무기충전제(고령토) 250 중량부, 상기 제조예 1에 따라 제조된 팽창 질석 혼합물 150 중량부, 금속산화물(산화아연) 5 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크디아크릴레이트 5 중량부 및 산화티타늄 5 중량부 및 과산화물 가교제(디벤조일퍼옥사이드) 5 중량부로 구성된 조성물를 컴파운드 혼련기인 니이더(kneader)를 이용하여 90℃에서 30분동안 혼련하여 컴파운드를 제조하였다. 니이더 작업을 끝난 컴파운드는 오픈 롤밀에서 균일하게 혼합시킨 후 2mm 쉬트상의 컴파운드를 제조한다. 이렇게 제조된 시트상의 컴파운드를 금형두께가 2mm의 금형에 투입한 후 150℃, 150bar에서 10분간 열프레스하여 가스켓을 제조하였다.
(실시예 2)
아크릴로니트릴부타디엔고무 90 중량% 및 부타디엔고무 10 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 보강성 섬유(유리 섬유) 50 중량부, 무기충전제(황상바륨) 500 중량부, 상기 제조예 2에 따라 제조된 팽창 질석 혼합물 300 중량부, 금속산화물(산화아연) 10 중량부, 스테아린산 3 중량부, 진크디아크릴레이트 10 중량부 및 산화티타늄 20 중량부 및 과산화물 가교제(디큐밀퍼옥사이드) 10 중량부로 구성된 조성물를 컴파운드 혼련기인 니이더(kneader)를 이용하여 110℃에서 15분동안 혼련하여 컴파운드를 제조하였다. 니이더 작업을 끝난 컴파운드는 오픈 롤밀에서 균일하게 혼합시킨 후 2mm 쉬트상의 컴파운드를 제조한다. 이렇게 제조된 시트상의 컴파운드를 금형두께가 2mm의 금형에 투입한 후 170℃, 100bar에서 15분간 열프레스하여 가스켓을 제조하였다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일하게 제조하되, 팽창 질석 혼합물을 사용하지 않았다.
(비교예 2)
실시예 2와 동일하게 제조하되, 팽창 질석 혼합물을 사용하지 않았다.
3. 가스켓의 평가
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 따른 가스켓 조성물에 대하여 아래의 시험방법에 준하여 특성을 평가하여 그 결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.
1) 잔류응력 : BS 7531 방법을 사용하여 측정하였다.
2) 최대연속사용온도 : 권장면압(특별한 규정이 없으면 400kgf/cm2 규정)으로 장착된 해당 가스켓이 설정온도에서 3일간 온도 유지 후, 상온으로 냉각 한 후, 수압 10kgf/cm2 에서 10분간 유지 후 누설이 발생하지 않는 온도 측정
3) 인장강도 : ASTM F152 방법을 사용하여 측정하였다.
구분 단위 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
잔류응력 Mpa 27 28 16 16
최대연속사용온도 ℃ 350(pass) 350(pass) 350(fail) 350(fail)
인장강도 MPa 20 20 17 16
상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스켓은 점착성 고분자 화합물로 선처리된 팽창 질석 혼합물이 적용됨에 따라 비교예에 비하여, 잔류응력 27 Mpa 이상, 최대 연속 사용온도 350℃를 가지는 등 고온에서의 내열성과 기밀성능이 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 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 (7)

  1. 비석면 가스켓 조성물에 있어서,
    아크릴로니트릴부타디엔고무 70 ~ 90 중량% 및 부타디엔고무 10 ~ 30 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 보강성 섬유 15 ~ 50 중량부, 무기충전제 250 ~ 500 중량부, 팽창 질석 혼합물 150 ~ 300 중량부, 가스켓 조성물용 첨가제 및 과산화물 가교제로 이루어지되,
    상기 팽창 질석 혼합물은 팽창 질석을 점착성 고분자 화합물로 선처리한 것으로, 팽창 질석 100 중량부에 대하여, 점착성 고분자 화합물 25 ~ 30 중량부 및 실란 커플링제 5 ~ 10 중량부를 혼합하여 이루어지며,
    상기 팽창 질석은 TEV와 CEV를 7:3 ~ 9:1 중량비로 혼합하여 사용하되 상기 TEV의 입자 크기는 200 ~ 300㎛인 것을 사용하고,
    상기 점착성 고분자 화합물은 천연고무, 스티렌부타디엔 고무 또는 니트릴부타디엔 100 중량부에 대하여 톨루엔 500 ~ 700 중량부를 혼합하여 이루어지고,
    상기 실란 커플링제는 에폭시계, 비닐계, 아미노계, 메타크라이옥시계 또는 스티릴계 실란 커플링제 중에서 단독 또는 병용하여 사용하며,
    상기 보강성 섬유는, 아라미드 섬유 또는 유리섬유 중에서 단독 또는 병용하여 사용하고,
    상기 무기충전제는, 고령토, 황상바륨, 마이카 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하며,
    상기 가스켓 조성물용 첨가제는, 상기 기재 100 중량부를 기준으로, 금속산화물 5 ~ 10 중량부, 스테아린산 1 ~ 3 중량부, 진크디아크릴레이트 5 ~ 10 중량부 및 산화티타늄 5 ~ 20 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 내열성이 향상된 비석면 가스켓의 제조방법에 있어서,
    팽창 질석, 점착성 고분자 화합물 및 실란 커플링제를 혼합하여 팽창 질석 혼합물을 제조하는 단계(S100);
    아크릴로니트릴부타디엔고무 70 ~ 90 중량% 및 부타디엔고무 10 ~ 30 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 보강성 섬유 15 ~ 50 중량부, 무기충전제 250 ~ 500 중량부, 상기 S100 단계에서 제조된 팽창 질석 혼합물 150 ~ 300 중량부, 가스켓 조성물용 첨가제 및 과산화물 가교제를 니이더(kneader) 믹서에 90 ~ 110℃에서 15 ~ 30분간 혼련하고 이를 오픈롤(open roll)에서 시트상으로 제조하는 단계(S200); 및
    상기 S200 단계에서 제조된 시트상의 혼합물을 열 프레스를 이용하여 150 ~ 170℃, 100 ~ 150bar에서 10 ~ 15분간 성형하는 단계(S300);를 포함하여 구성되되,
    상기 팽창 질석 혼합물은 팽창 질석을 점착성 고분자 화합물로 선처리한 것으로, 팽창 질석 100 중량부에 대하여, 점착성 고분자 화합물 25 ~ 30 중량부 및 실란 커플링제 5 ~ 10 중량부를 혼합하여 이루어지며,
    상기 팽창 질석은 TEV와 CEV를 7:3 ~ 9:1 중량비로 혼합하여 사용하되 상기 TEV의 입자 크기는 200 ~ 300㎛인 것을 사용하고,
    상기 점착성 고분자 화합물은 천연고무, 스티렌부타디엔 고무 또는 니트릴부타디엔 100 중량부에 대하여 톨루엔 500 ~ 700 중량부를 혼합하여 이루어지고,
    상기 실란 커플링제는 에폭시계, 비닐계, 아미노계, 메타크라이옥시계 또는 스티릴계 실란 커플링제 중에서 단독 또는 병용하여 사용하며,
    상기 보강성 섬유는, 아라미드 섬유 또는 유리섬유 중에서 단독 또는 병용하여 사용하고,
    상기 무기충전제는, 고령토, 황상바륨, 마이카 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하며,
    상기 가스켓 조성물용 첨가제는, 상기 기재 100 중량부를 기준으로, 금속산화물 5 ~ 10 중량부, 스테아린산 1 ~ 3 중량부, 진크디아크릴레이트 5 ~ 10 중량부 및 산화티타늄 5 ~ 20 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 내열성이 향상된 비석면 가스켓의 제조방법.
KR1020200061783A 2020-05-22 2020-05-22 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법 KR102308733B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200061783A KR102308733B1 (ko) 2020-05-22 2020-05-22 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200061783A KR102308733B1 (ko) 2020-05-22 2020-05-22 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102308733B1 true KR102308733B1 (ko) 2021-10-06

Family

ID=78077102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200061783A KR102308733B1 (ko) 2020-05-22 2020-05-22 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102308733B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230054542A (ko) * 2021-10-15 2023-04-25 제일 이엔에스 주식회사 내열성, 산화 저항성 및 유연성이 우수한 가스켓 조성물, 이 조성물을 이용한 가스켓의 제조방법 및 이 방법을 이용하여 제조된 가스켓 구조

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100559929B1 (ko) * 1997-05-21 2006-03-13 플렉시탈릭 인베스트먼츠 인코포레이티드 개스킷
KR20070092649A (ko) 2006-03-09 2007-09-13 니치아스 가부시키가이샤 시트 형상 가스켓의 제조 방법
KR20090116837A (ko) 2008-05-08 2009-11-12 안남숙 선박 배기가스관 플랜지용 가스켓
KR20170130700A (ko) * 2016-05-19 2017-11-29 제일 이엔에스 주식회사 고내열성 유무기 복합 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100559929B1 (ko) * 1997-05-21 2006-03-13 플렉시탈릭 인베스트먼츠 인코포레이티드 개스킷
KR20070092649A (ko) 2006-03-09 2007-09-13 니치아스 가부시키가이샤 시트 형상 가스켓의 제조 방법
KR20090116837A (ko) 2008-05-08 2009-11-12 안남숙 선박 배기가스관 플랜지용 가스켓
KR20170130700A (ko) * 2016-05-19 2017-11-29 제일 이엔에스 주식회사 고내열성 유무기 복합 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230054542A (ko) * 2021-10-15 2023-04-25 제일 이엔에스 주식회사 내열성, 산화 저항성 및 유연성이 우수한 가스켓 조성물, 이 조성물을 이용한 가스켓의 제조방법 및 이 방법을 이용하여 제조된 가스켓 구조
KR102662505B1 (ko) 2021-10-15 2024-05-03 제일 이엔에스 주식회사 내열성, 산화 저항성 및 유연성이 우수한 가스켓 조성물, 이 조성물을 이용한 가스켓의 제조방법 및 이 방법을 이용하여 제조된 가스켓 구조

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4746879B2 (ja) 非石綿系シート状ガスケット
US20070210489A1 (en) Method for manufacturing sheet-like gasket
US20070010613A1 (en) Gasket sheet and method for manufacturing same
KR20170130700A (ko) 고내열성 유무기 복합 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법
KR102308733B1 (ko) 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법
KR101326558B1 (ko) 비석면 시트 및 가스켓의 조성물
CN108504004A (zh) 一种耐高温耐磨氟橡胶密封件及其制备方法
CN110776708B (zh) 一种耐高温橡胶密封垫及其制备方法
KR101666055B1 (ko) 고내열성 유무기 복합 비석면 가스켓 조성물을 이용한 가스켓의 제조방법
KR102662505B1 (ko) 내열성, 산화 저항성 및 유연성이 우수한 가스켓 조성물, 이 조성물을 이용한 가스켓의 제조방법 및 이 방법을 이용하여 제조된 가스켓 구조
KR20130007752A (ko) 비석면 시트 및 가스켓의 제조방법
CN1285851C (zh) 多层结构纤维增强弹性体管道补偿器及其成型方法
KR102471764B1 (ko) 내열성이 우수한 비석면 가스켓 조성물을 이용하여 제조되는 가스켓 구조
CN109400988A (zh) 一种密封垫片及其制备方法
JP6730808B2 (ja) 耐熱性シートガスケット
KR20200060054A (ko) 내수성이 향상된 초고온용 세라믹 가스켓 조성물
KR101676864B1 (ko) 고내열성 비석면 가스켓 조성물
KR102117108B1 (ko) 고온 작동 내구성이 우수한 판형 열교환기용 nbr 가스켓 조성물
CN115895278B (zh) 一种耐高温发动机缸密封垫材料及其制备方法
KR102365051B1 (ko) 고온 작동 내구성이 우수한 판형 열교환기용 nbr 가스켓 조성물
KR102552361B1 (ko) 내열성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물
JPH02202576A (ja) 黒鉛質ソフトガスケット材
JPH08311433A (ja) ジョイントシート
JPH1129761A (ja) ジョイントシートおよびその製造方法
JP4949331B2 (ja) 非石綿系ジョイントシートの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant