KR20010016611A

KR20010016611A - 폐고무를 이용한 성형품 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20010016611A
Application number: KR1020000083058A
Authority: KR
Inventors: 김진국
Original assignee: 김진국
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2001-03-05
Also published as: WO2002051607A1

Abstract

본 발명은 가교된 폐고무분말을 이용하여 성형품을 제조하는 방법으로서 기존의 값비싼 접착제를 사용하여 성형하는 대신에 폐고무 100에 대하여 Oil 15∼25, 가황촉진제 2∼3, 가황제 5∼10, 송진 0∼15을 균일하게 혼합하여 성형하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 폐고무의 재활용에 있어서 경제성을 걸림돌을 제거함으로서 재활용을 촉진시키는 목적으로서 경제적인 성형품을 제조하는 장점이 있다.

Description

폐고무를 이용한 성형품 및 그 제조 방법{The method for manufacturing of rubber using forming goods}

본 발명은 폐고무를 이용한 성형품 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 고무산업계에서 발생되고 있는 폐고무를 분쇄하여 분말화된 고무 스크랩을 이용하여 성형하여 고무제품을 제조하는 기술에 관한 것이다.

종래에는 수거되기 쉬운 폐타이어 분말을 이용하여 여러 가지 성형품을 만들었으나 이미 가교된 폐타이어 분말에 접착제를 사용하여 성형하기 때문에 상품경쟁력이 뒤지고 있다. 이를 해결하기 위해 본 발명의 출원인의 대한민국 공개특허 공모 제 97-027, 524호에서 라텍스로 폐타이어 고무블록을 만드는 기술을 소개하였고, 보다 상품경쟁력을 부여하기 위하여 대한민국 출원 98-63410호에서 DEG로 혼합물을 만들어 성형하는 기술을 소개하였다. 그러나 라텍스나 DEG혼합물로 성형하는 것은 접착제를 사용하는 것 보다 물성이 낮기 때문에(도1), 본 발명에서는 물성을 높이기 위한 제조방법을 제시하였다.

본 발명은 고무산업에서 폐기물로 발생하는 폐고무를 합리적으로 처리하기 위하여 연구를 거듭한 결과 폐고무를 재활용하는데 상품경쟁력이 있는 고무 성형품을 제조하기 위한 기술을 제공함으로서 폐고무의 재활용을 활성화하는 폐고무를 이용한 성형품 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

도1은 접착제 종류에 따른 성형물의 물성변화

도2, 도3은 고무종류에 따른 나프탄계오일과 아로마틱계오일의 물성변화

도4, 도5는 나프탄계 오일에 송진양에 따른 물성변화

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐고무를 분쇄기를 통하여 분말화(입도 30㎜이하) 분말 100중량부에 process oil 10∼20㎖, 가황촉진제 2∼3중량부, 가황제 5∼10중량부 및 송진 0~15중량부를 균일하게 혼합하여 성형하여서 고무 성형품 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 사용되는 폐고무는 고무산업계에서 발생되는 고무 폐기물을 사용하고 고무분말의 조건은 철분 함량이 0.1% 이하, 섬유분 함량이 0.1% 이하, 회분10% 이하, 수분 함량 1.0% 이하(KSM 6710 폐타이어 고무가루 한국산업 규격)에 맞는 고무가루를 사용한다.

본 발명에서 사용되는 폐타이어 분말의 특성은 다음 표 1에 나타낸 바와 같다.

표 1.

구분	함량(PHR)	A분말	B분말
폴리머 베이스(NR/SBR/BR)	100	100	100
카본블렉	78.3	45.6	47.3
첨가제	오일	18.4	21.0	47.1
	황	3	14.9	22.4
	노화방지제6C	1.8	0.1	0.4
	스테아린산	0.7	1.6	2.0
	왁스	0.6	1.0	1.1
무기물	6.1	3.9	2.8
전체 유기물		39.1	72.9

도면을 참고하여 본 발명을 설명하면, 도1 접착제 종류에 따른 성형물의 물성변화, 도2 및 도3 고무종류에 따른 나프탄계오일과 아로마틱계오일의 물성변화, 도4 및 도5 나프탄계 오일에 송진양에 따른 물성변화를 나타낸 것임을 알 수 있다.

본 발명은 폐고무 분말에 접착제를 첨가하여 성형하는 대신 첨가제로서 process oil, 가황 촉진제, 가황제 및 제품의 요구 경도에 따라 송진을 사용한다. 본 발명에서 사용할 수 있는 가황제로 황이 바람직하여 그 사용량은 폐고무 분말 100중량부에 대해 5∼10중량부이 바람직하다. 만일 5중량부 이하로 첨가할 경우 미가황될 문제점이 발생하고 10중량부를 초과하여 첨가할 경우 과가황 될 문제점이 있어 성형품의 물성에 영향을 준다. 본 발명에서 사용되는 가황 촉진제로는 TMTD(Tetramethyl Thiuram Disulfide)가 바람직하게 사용될 수 있으며 그 사용량은 폐고무 분말 100중량부에 대하여 2∼3중량부이면 좋다. 만일 2이하로 첨가될 경우 가황 시간이 지연되며 3이상 첨가될 경우 스코치의 위험이 발생된다. 또한 본 발명의 첨가제 중 process oil의 사용이 바람직하여 고무 종류에 따른 Napthane계 oil과 Aromatic계 oil의 사용이 바람직하고(도 2)(도 3), 그 사용량은 폐고무 분말 100중량부에 대하여 5중량부내지 20㎖의 첨가가 바람직한데 만일 이 범위를 벗어나면 혼합공정과 성형이 용이하게 일어나지 않아 고무 성형품의 물성이 저하된다. 또한 요구되는 고무 성형품의 인장강도나 파단신율에 따라 송진을 사용하는 것이 바람직하고(도 4)(도 5), 그 사용량은 폐고무 100중량부에 대하여 송진 10중량부이하가 바람직하여 이 범위를 초과하면 성형품의 물성이 저하된다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

실시예1

폐고무 분말 100중량부에 process oil 10∼20㎖, 가황촉진제 2∼3중량부, 가황제 5∼10중량부를 균일하게 첨가 혼합한 후에 이를 균질화시킨 후 몰드에 넣고 150 내지 170℃로 가용시켜 통상의 성형방법 및 장치를 이용하여 폐고무 분말을 이용한 고무 성형품을 제조하였다.

실시예2

폐고무 분말 100중량부에 process oil 10∼20㎖, 가황촉진제 2∼3중량부, 가황제 5∼10중량부, 송진 5∼15를 균일하게 첨가 혼합한 후에 이를 균질화시킨 후 몰드에 넣고 150 내지 170℃로 가용시켜 통상의 성형방법 및 장치를 이용하여 폐고무 분말을 이용한 고무 성형품을 제조하였다.

본 발명은 폐타이어 분말(입도 900㎛)를 사용하여 위의 혼합공정을 통하여 성형품(아령형 3호)을 만들어 물성을 측정한 결과 인장강도 44 kgf/㎠, 파단신율 약 110%, 경도 84로 나타나 종래의 DEG를 사용한 결과보다 인장강도 면에서는 우수하게 나타났지만 파단신율 면에서는 낮게 나타났다. 라텍스를 사용한(인장강도 32 kgf/㎠, 파단신율 약 180%, 경도 80) 것보다도 우수하게 나타났다. 이는 우레탄 접착제(인장강도 70 kgf/㎠, 파단신율 약 200%, 경도 76)보다는 떨어지지만 경제적인 면에서 우월하다. 종래의 경우는 폐타이어 부분에만 국한되어 있는데 사용물질을 확장시켜 폐고무로 사용범위를 넓혔으며, 물성을 향상시켜 성형품의 사용을 확장시킨다는 장점이 있고 경제성 문제도 기존의 접착제를 사용한 경우보다∼정도 비용이 절감된다는 장점이 있다.

Claims

폐고무 분말을 이용한 고무 성형품의 제조방법에 있어서, 폐고무 분말 100중량부에 process oil 10∼20㎖, 가황촉진제 2∼3중량부, 가황제 5∼10중량부, 송진 0∼15중량부를 첨가 혼합한 후에 이를 균질화시킨 후 몰드에 넣고 150 내지 170℃로 가용시켜 제조함을 특징으로 하는 폐고무 분말을 이용한 고무 성형품의 제조방법.
폐고무 분말을 이용한 고무 성형품의 조성물에 있어서, 폐고무 분말 100중량부, process oil 10∼20㎖, 가황촉진제 2∼3중량부, 가황제 5∼10중량부 및 송진 0∼15중량부로 조성됨을 특징으로 하는 폐고무 분말을 이용한 고무 성형품의 조성물.