KR20010083650A - Rubber material and method for preparing thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided is rubber materials to improve fire-retardancy and high temperature adaptability required to rubber products to be used in hot environment or combustible environment, such as automobile engine. CONSTITUTION: The rubber materials use chloropolyethylene (CPE) as a source rubber and contains aluminium hydroxide as a functional additive. The aluminium hydroxide is added in 20 to 100 weight parts based on 100 weight parts of source rubber and preferably 40 to 60 weight parts to provide effectively the fire-retardancy. Alternatively, synthetic phosphoric esters-based fire-retardants can be used. The phosphoric esters-based fire-retardants are, for example N,N-bis(diphenylphosphoro)diaminohexane (BDPDH) or diphenylbutylamidophosphate (DPBAP) The BDPDH is added in 50 to 30 weight parts based on 100 weight parts of the source rubber.

Description

고무재료 및 그 제조방법{RUBBER MATERIAL AND METHOD FOR PREPARING THEREOF}Rubber material and its manufacturing method {RUBBER MATERIAL AND METHOD FOR PREPARING THEREOF}

본 발명은 난연성 및 내열성이 우수한 고무재료 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 높은 온도나 가연성 환경인 자동차 엔진 등의 주위에서 사용되는 고무제품의 경우에 특별히 요구되는 특성인 난연성 및 고온적응성을 향상시키기 위하여 난연성 및 내열성을 향상시킨 고무재료 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber material having excellent flame retardancy and heat resistance, and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a rubber product used around a high temperature or flammable environment, such as an automobile engine. The present invention relates to a rubber material having improved flame retardancy and heat resistance and a method of manufacturing the same.

일반적으로 고무재료는 우리 일상생활에서 사용되고 있는 화학재료 중에서 대표적인 고분자재료로서 생산원가가 낮고 또한 고무재료가 가지는 특유의 유연성, 가공성 및 탄성 면에서 많은 장점을 가지고 있으며, 이는 다른 화학재료나 금속재료 또는 무기재료가 가지지 못하는 특수한 기능이라 할 수 있다.In general, rubber material is a representative polymer material among the chemical materials used in our daily life and has a low production cost and many advantages in terms of the flexibility, processability and elasticity of rubber materials. It is a special function that inorganic materials do not have.

따라서 고무재료는 자동차에서 사용되고 있는 대부분의 호스류나 방진, 방유, 오일 씰(oil seal) 등의 부품에 사용되고 있으며, 수송기관의 타이어를 구성하는 가장 중요한 재료일 뿐만 아니라. 전기 및 전자장치의 절연 및 피복재료로도 다양하게 사용되고 있다.Therefore, rubber materials are used for most hoses, dust, oil, oil seals, etc. used in automobiles, and are not only the most important materials for the tires of transportation engines. It is also widely used as an insulation and coating material for electrical and electronic devices.

고무부품 중에서 상온의 환경에서 사용되는 제품의 경우에는 난연·내열성이 필수요건은 아니나, 자동차의 엔진룸 공간과 같은 고온의 환경이나 화재위험에 노출되는 환경에서 사용되는 고무제품들의 경우에는 높은 수준의 난연·내열성이 요구된다. 즉, 자동차의 경우 사용되는 고무부품 중에서 가장 많은 부분을 차지하는 고무호스는 자동차의 여러 부위를 연결하며, 각종 유체 및 가스를 수송하는 동시에 유체에 의한 내부압력을 유지하는 역할을 담당하고 있으므로, 엔진의 방사열에 견딜 수 있는 내열성과 혹한기에도 외형을 유지할 수 있는 내한성, 각종 오일에 대하여 물리적으로 안정한 내압성·내구성, 내화학적 부식성에 견딜수 있는 내유성, 오존과 태양광에 안정한 내후성 및 유체에 대한 높은 파열압이 요구되며, 각 부품을 구성하는 고무재료는 부품에 적용되는 고유의 재료규격을 만족시켜야 한다. 이중에서도 특히 엔진에 근접한 위치에 설치되는 호스류나 방진장치의 경우, 구성재료가 기본적으로 가연성인 고무재료이므로 특히 온도에 대한 내열성과 난연성이 중요한 물성으로서 요구되고 있는 것이다.Flame retardant and heat resistance are not a requirement for rubber parts used in a room temperature environment, but rubber products used in a high temperature environment such as an engine room space of a car or an environment exposed to a fire risk have a high level. Flame retardant and heat resistance are required. That is, in the case of automobiles, the rubber hose, which occupies the most part of the rubber parts used in the automobile, connects various parts of the automobile, and plays a role of transporting various fluids and gases and maintaining internal pressure by the fluid. Heat resistance to resist radiant heat and cold resistance to maintain its appearance even in cold weather, physically stable pressure and durability against various oils, oil resistance to chemical corrosion resistance, weather resistance stable to ozone and sunlight and high burst pressure against fluid As required, the rubber material constituting each part must meet the unique material specifications applicable to the part. In particular, in the case of hoses and vibration isolators which are installed in close proximity to the engine, since the constituent material is basically a flammable rubber material, heat resistance and flame retardance against temperature are particularly required as important properties.

따라서 종래의 여러 가지 고무제품들을 구성하는 고무재료들은 기본물성이 저하되지 않는 범위내에서 적합한 수준의 난연성 및 내열성을 갖도록 기능성을 부여하는 가공을 하여야 한다.Therefore, the rubber materials constituting the various rubber products in the related art should be processed to impart functionality to have an appropriate level of flame resistance and heat resistance within a range in which the basic physical properties are not deteriorated.

고무재료와 같은 고분자물질의 경우, 재료에 특별한 기능성을 부여하기 위하여 통상 첨가제를 고무재료에 배합하는데, 이 때 첨가제 또는 배합제와 기존 고무재료와의 상호작용이 고무재료의 물성에 많은 영향을 미치게 되며, 이러한 상호작용에 관한 종래의 설명은 다음과 같다.In the case of a polymer material such as a rubber material, an additive is usually blended into the rubber material in order to give a special functionality to the material. At this time, the interaction between the additive or the compounding agent and the existing rubber material has a great influence on the properties of the rubber material. The conventional description of such interactions is as follows.

에이. 에프. 블랑샤드(A. F. Blanchard)의 연구보고에 따르면 충전제와 탄성체사이 계면에서의 상호작용에는 여러 종류의 결합에너지가 개입된다고 하였고, 에이. 카세일(A. Casale), 엠. 더블유. 래니(M. W. Ranney) 등은 단순한 분산효과 외에 충전제의 화학적인 상호작용으로서 충전제 입자표면이 탄성체 네트워크(Network)에 사실상 가교(bridging)되거나 커플링(Coupling)되는 효과도 나타나기 때문에, 네트워크에 충전제 입자의 공간 배열이 안정화 내지 고정화되어 동적 성능에 있어서 필요한 특성이 발휘된다고 보고하였다. 이와 같이 충전제에 대한 보강성의 규명에 있어서는 화학적 측면에서의 연구와 더불어 물리적인 상호작용의 측면에서 탄성론과 관련하여 많은 연구가 이루어져 왔다. 이와 같이 첨가제로서의 무기재료는 금속과 같은 강도, 강성, 탄성의 향상, 전기적 기능, 생체 기능, 광학적 기능, 분리 기능 등의 특별한 기능을 가지는 기능성 고무재료의 필요성에 따라 수요가 증대되고 있으며 많은 연구가 이루어지고 있다.a. F. According to A. F. Blanchard's research, several types of binding energy are involved in the interaction between filler and elastomer. A. Casale, M. W. In addition to the simple dispersing effect, MW Ranney et al. Show that the filler particle surface is actually bridging or coupling to the elastomer network as a chemical interaction of the filler. It has been reported that the spatial arrangement is stabilized or immobilized to exhibit necessary characteristics in dynamic performance. As such, in the identification of reinforcing properties for fillers, many studies have been made in relation to elasticity in terms of physical interactions as well as in chemical aspects. As such, inorganic materials as additives are in increasing demand according to the necessity of functional rubber materials having special functions such as strength, rigidity, elasticity improvement, electrical function, biological function, optical function, and separation function such as metals. It is done.

한편, 가연성물질의 연소시 연소를 억제하는 난연작용의 메카니즘에 대한 종래의 이론은 다음과 같다. 루윈(Lewin)등에 의하면 고무류의 연소는 열흐름 및 화학작용을 포함하는 복잡한 현상이며, 불꽃 또는 열에 의해 고무가 열분해되어 가연성 기체를 발생하고, 이것이 산소와 결합하여 연소하는 것으로 보고된 바 있다. 따라서 연소를 저지시키기 위하여 우선 고무의 열분해를 중단시키든지, 또는 가연성기체의 발생을 완전히 억제시키거나 산소공급을 단절시켜 연소의 연쇄반응을 차단시켜 줌으로써 연소확산을 방지할 수 있다고 보고되었다.On the other hand, the conventional theory of the flame retardant mechanism that suppresses combustion during the combustion of the combustible material is as follows. According to Lewin et al., The combustion of rubbers is a complex phenomenon involving heat flow and chemical reactions. The rubber is pyrolyzed by flame or heat to generate flammable gas, which is combined with oxygen to burn. Therefore, it has been reported that combustion diffusion can be prevented by first stopping the thermal decomposition of rubber, or completely suppressing the generation of flammable gas, or by interrupting the chain reaction of combustion by cutting off the oxygen supply.

그러나 금속이나 고분자 재료에 비하여 무기재료는 우수한 내열성과 고온 물성을 가지고 있음에도 불구하고, 잘 깨지는 특성과 제조시 많은 열량을 필요로 하는 단점 때문에 그동안 고온 구조용 재료로서 광범위하게 사용되지 못하였으며, 종래에는 각종 고무제품에 사용되어온 대부분의 고무재료를 난연가공을 하지 않고 기본배합만을 한 상태로 제품을 생산하거나, 난연처리를 하는 경우에도 산화안티몬과 같은 무기계 난연제를 사용하기 때문에 고무배합시 기본물성이 저하되는 경향을 보이고 있다.However, although inorganic materials have excellent heat resistance and high temperature properties compared to metals or polymer materials, they have not been widely used as high-temperature structural materials because of their weakness and the disadvantage of requiring a large amount of heat during manufacture. Most of rubber materials used in rubber products are produced without basic flame-retardant processing, but only when the basic compound is produced or when flame-retardant is used, inorganic flame retardants such as antimony oxide are used. There is a trend.

지금까지 유체수송용 호스재료로 주로 사용되었던 원료고무는 클로로프렌 고무, 클로로프렌-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴부타디엔 고무 및 에칠렌 아크릴레이트 고무 등으로서, 이 원료고무들은 기본적으로 난연성이 부족하며 여기에 사용되었던 난연재료도 주로 무기계 난연제를 사용하여 왔다.The raw rubbers which have been mainly used as a fluid transport hose material are chloroprene rubber, chloroprene-styrene copolymer, acrylonitrile butadiene rubber, and ethylene acrylate rubber. Flame retardant materials have mainly used inorganic flame retardants.

그러므로 이러한 문제점을 극복할 수 있는 고무재료가 필요하였으며, 특히 현재 자동차에 사용되고 있는 호스용 원료고무 및 첨가제를 다른 원료고무 및 기능성 첨가제로 대체하여, 생산단가가 낮으면서도 종래 고무재료보다 효과가 우수한 고무재료가 요구되고 있다.Therefore, a rubber material was needed to overcome these problems, and in particular, the rubber raw material and additives for the hose which are currently used in automobiles are replaced with other raw material rubbers and functional additives, and the rubber is more effective than the conventional rubber materials even though the production cost is low. Material is required.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 요구를 만족시키기 종래의 원료고무가 아닌 클로로폴리에틸렌(CPE)을 원료고무로 사용하고 상기 원료고무에 본 발명에 따라 제조된 새로운 기능성첨가제인 수산화알루미늄 또는 인산에스테르계 난연제를 배합하여 내열성 및 난연성이 우수한 고무재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in order to satisfy the above requirements, aluminum hydroxide or phosphate ester flame retardant which is a new functional additive prepared according to the present invention using chloropolyethylene (CPE) as a raw material rubber and not the raw material rubber. It is an object to provide a rubber material excellent in heat resistance and flame retardancy by blending.

또한 본 발명은 클로로폴리에틸렌원료고무에 새로운 기능성첨가제를 배합하여 내열성 및 난연성이 우수한 고무재료를 제조하는 방법 및 상기 기능성첨가제의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing a rubber material excellent in heat resistance and flame retardancy by combining a new functional additive in chloropolyethylene raw material rubber and a method for producing the functional additive.

도 1은 본 발명에 의한 알루미늄 엣칭부산물의 정제전후 결정상에 대한 XRD 분석결과를 나타내는 도면.1 is a view showing the results of XRD analysis of the crystal phase before and after purification of aluminum etching by-products according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 알루미늄 엣칭부산물의 분쇄후 결정상에 대한 PSA 분석결과를 나타내는 그래프.Figure 2 is a graph showing the results of PSA analysis of the crystalline phase after grinding of aluminum etching by-products according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 기능성 첨가제로 난연제인 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 및 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)의 합성반응식.Figure 3 is a reaction scheme of a functional additive according to the present invention, a flame retardant N, N'-bis (diphenyl phosphoro) diamino hexane (BDPDH) and diphenyl butyl amido phosphate (DPBAP).

도 4는 본 발명에 의한 기능성 첨가제를 배합한 고무재료의 제조방법을 나타내는 흐름도.4 is a flowchart showing a method for producing a rubber material incorporating a functional additive according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 기능성 첨가제로 수산화 알루미늄을 변량 배합한 가황고무의 유량그래프(Rheograph).5 is a rheograph of vulcanized rubber in which a hydrate is mixed with aluminum hydroxide as a functional additive according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 기능성 첨가제로 인산에스테르계 난연제를 변량 배합한 가황고무의 유량그래프(Rheograph).6 is a flow graph of the vulcanized rubber in which the phosphate ester flame retardant is mixed with a functional additive according to the present invention (Rheograph).

도 7은 본 발명에 의한 기능성 첨가제를 첨가하지 않은 배합고무재료의 열분석결과를 나타내는 그래프.Figure 7 is a graph showing the thermal analysis results of the compounded rubber material not added functional additives according to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 기능성첨가제를 첨가하여 제조한 고무재료의 열분석결과를 나타내는 그래프.8 is a graph showing the thermal analysis results of the rubber material prepared by adding the functional additive according to the present invention.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 원료고무로 클로로폴리에틸렌(CPE)을 사용하고, 상기 원료고무에 수산화알루미늄을 첨가하여 난연성 및 내열성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 고무재료를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a rubber material characterized by using chloropolyethylene (CPE) as the raw material rubber, by adding aluminum hydroxide to the raw material rubber to improve the flame resistance and heat resistance.

또한 본 발명은 상기 수산화알루미늄이 상기 클로로폴리에틸렌(CPE)원료고무 100중량부에 대하여 20 - 100 중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 고무재료를 제공한다.The present invention also provides a rubber material, characterized in that the aluminum hydroxide is added 20 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene (CPE) raw material rubber.

아울러, 본 발명은 상기 수산화알루미늄이 효과적인 내열제로서 작용하기 위해 상기 클로로폴리에틸렌(CPE)원료고무 100중량부에 대하여 20중량부 이상 첨가되고, 효과적인 난연제로서 작용하기 위해 40-60중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 고무재료를 제공한다.In addition, the present invention is that the aluminum hydroxide is added to 20 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene (CPE) raw material rubber to act as an effective heat-resistant agent, 40-60 parts by weight to act as an effective flame retardant Provided is a rubber material characterized by the above-mentioned.

한편, 본 발명은 원료고무로 클로로폴리에틸렌(CPE)을 사용하고, 상기 원료고무에 합성 인산에스테르계 난연제를 첨가하여 난연성이 향상된 것을 특징으로 하는 고무재료를 제공한다.On the other hand, the present invention provides a rubber material characterized by using chloropolyethylene (CPE) as the raw material rubber, by adding a synthetic phosphate ester flame retardant to the raw material rubber.

본 발명은 또한 상기 인산에스테르계 난연제가 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 또는 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)인 것을 특징으로 하는 고무재료를 제공한다.The present invention also provides a rubber material, wherein the phosphate ester flame retardant is N, N'-bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) or diphenylbutyl amidophosphate (DPBAP).

또한 본 발명은 상기 BDPDH 또는 DPBAP가 상기 클로로폴리에틸렌 원료고무 100중량부에 대하여 5-30중량부 첨가된 것을 특징으로 하는 고무재료를 제공한다.The present invention also provides a rubber material, characterized in that the BDPDH or DPBAP is added 5-30 parts by weight based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene raw material rubber.

또한 본 발명은 상기 BDPDH는 상기 클로로폴리에틸렌 원료고무 100중량부에 대하여 25중량부 첨가되고, 상기 DPBAP는 상기 클로로폴리에틸렌 원료고무 100중량부에 대하여 15중량부 첨가된 것을 특징으로 하는 고무재료를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a rubber material characterized in that the BDPDH is added 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene raw material rubber, the DPBAP is added 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene raw material rubber. .

또 한편 본 발명은 클로로폴리에틸렌원료고무에 수산화알루미늄제조공정으로부터 얻어진 수산화알루미늄 또는 난연재료 합성공정으로부터 얻어진 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 또는 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)을 각각 배합하는 단계; 상기 배합물에 오일을 혼합하는 단계; 상기 오일 혼합물을 숙성시키는 단계; 및 상기 숙성 혼합물에 경화제, 촉진제를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무재료의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to N, N'-bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) or diphenylbutyl amidophosphate obtained from aluminum hydroxide or flame retardant material synthesis process obtained from aluminum hydroxide manufacturing process in chloropolyethylene raw material rubber. Compounding each of (DPBAP); Mixing oil in the blend; Aging the oil mixture; And it provides a method for producing a rubber material comprising the step of mixing a curing agent, accelerator in the aging mixture.

본 발명은 또한 상기 수산화알루미늄제조공정이 알루미늄 표면을 엣칭(etching)처리하는 단계; 상기 엣칭 처리 단계로부터 생성된 수산화알루미늄을 물로 세척하는 단계; 상기 세척 단계에서 세척된 수산화알루미늄을 추출하는 단계; 상기 추출 단계에서 추출된 수산화알루미늄을 물로 세척하는 단계; 상기 세척 단계에서 세척된 수산화알루미늄을 건조시키는 단계; 및 상기 건조 단계에서 건조된 수산화알루미늄을 볼밀(ball-mill)로써 미입자로 분쇄하는 단계를 포함하는 수산화알루미늄제조공정으로부터 얻어진 수산화알루미늄을 클로로폴리에틸렌원료고무에 배합하는 단계를 포함하는 고무재료의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides an aluminum hydroxide manufacturing step of etching the aluminum surface (etching); Washing the aluminum hydroxide produced from the etching treatment step with water; Extracting the aluminum hydroxide washed in the washing step; Washing the aluminum hydroxide extracted in the extraction step with water; Drying the aluminum hydroxide washed in the washing step; And blending the aluminum hydroxide obtained from the aluminum hydroxide manufacturing process, which comprises grinding the aluminum hydroxide dried in the drying step into fine particles with a ball mill, into the chloropolyethylene raw material rubber. Provide a method.

또한 본 발명은 상기 수산화알루미늄 추출 단계에서 에틸알코올을 이용한 용매추출법을 이용하는데, 여기서 물/에틸알코올 비는 70/30이고, 상기 수산화알루미늄 건조단계는 150℃에서 2시간 이상 건조시키며, 상기 수산화알루미늄 분쇄단계에서 분쇄된 미립자는 2㎛인 것을 특징으로 하는 고무재료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention uses a solvent extraction method using ethyl alcohol in the aluminum hydroxide extraction step, wherein the water / ethyl alcohol ratio is 70/30, the aluminum hydroxide drying step is dried at 150 ℃ for 2 hours or more, the aluminum hydroxide The fine particles pulverized in the crushing step provide a method for producing a rubber material, characterized in that 2㎛.

본 발명은 또한 상기 난연재료합성공정 중 BDPDH를 제조하는 공정이 헥사메틸렌디아민에 디페닐클로로포스페이트를 조금씩 적가하는 단계; 상기 혼합물을 가열, 교반하면서 반응시켜 침전물을 얻는 단계; 상기 침전단계에서 반응하지 않은 헥사메틸렌디아민을 제거하기 위해 세척하는 단계; 및 상기 세척된 침전물을 에틸알코올에 용해시켜 수용액에서 재결정하는 단계를 포함하는 고무재료의 제조방법을 제공한다The present invention also provides a step of producing a BDPDH of the flame retardant material synthesis step of adding a little dropwise diphenylchlorophosphate to hexamethylenediamine; Reacting the mixture with heating and stirring to obtain a precipitate; Washing to remove hexamethylenediamine that has not reacted in the precipitation step; And dissolving the washed precipitate in ethyl alcohol to recrystallize in an aqueous solution.

또한 본 발명은 상기 난연재료합성공정 중 DPBAP를 제조하는 공정이 디페닐클로로포스페이트를 교반하면서 부틸아민을 첨가하여 겔상의 고체를 얻는 단계 및 상기 얻어진 겔상의 고체를 수산화나트륨으로 중화시켜 HCl을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무재료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a process for producing DPBAP during the synthesis of flame retardant material is obtained by adding butylamine while stirring diphenylchlorophosphate to obtain a gel solid and neutralizing the obtained gel solid with sodium hydroxide to remove HCl It provides a rubber material manufacturing method comprising the step of.

상기와 같은 기술적 구성을 달성하기 위해, 본 발명은 원료고무로 클로로폴리에틸렌을 사용하는데, 현재까지 자동차의 호스용 고무재료 등 난연성 및 내열성이 필요한 고무재료에 사용된 대표적인 원료고무로 에틸렌 아크릴레이트 고무가 있으나, 상술한 바와 같이 재료의 기본 특성상 난연성이 부족하므로, 본 발명에서는 이를 대체할 수 있는 원료고무로 클로로폴리에틸렌을 사용하는 것이다.In order to achieve the above technical configuration, the present invention uses chloropolyethylene as the raw material rubber, ethylene acrylate rubber as a typical raw material rubber used in rubber materials that require flame retardancy and heat resistance until now, such as rubber materials for automobile hoses However, since the flame retardancy is insufficient in the basic characteristics of the material as described above, in the present invention is to use chloropolyethylene as a raw material rubber that can be replaced.

이러한 클로로폴리에틸렌은 기본물성면에서 내한성이 우수하며, 단가가 매우 낮고, 알코올,알칼리 및 산에 대한 화학적 내식성이 뛰어나며, 내마모성, 내유연성(Anti-flexibility), 내크래킹(Anti-cracking)성 등이 우수하고, 날씨, 오존, 일광, 산화 등에 대한 저항성이 양호하여, 클로로프렌 고무, 클로로프렌-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴부타디엔 고무 및 에피클로로하이드린과 같은 다른 원료고무들의 장점을 적절히 보유하고 있다. 또한 염소의 함량에 따라 부품기능상 최적의 물성(내열성, 압축 영구줄음율, 저온성, 내유성, 인열성 및 난연성)을 얻을 수 있으며, 첨가제와의 배합성도 좋다.The chloropolyethylene has excellent cold resistance in terms of basic physical properties, very low unit cost, excellent chemical corrosion resistance to alcohol, alkali and acid, and wear resistance, anti-flexibility and anti-cracking resistance. It is excellent and has good resistance to weather, ozone, sunlight, oxidation and the like, and has appropriately possessed the advantages of other raw material rubbers such as chloroprene rubber, chloroprene-styrene copolymer, acrylonitrile butadiene rubber and epichlorohydrin. In addition, depending on the content of chlorine, the optimum physical properties (heat resistance, compression set, low temperature, oil resistance, tear resistance and flame retardancy) can be obtained, and the blendability with additives is good.

또한 본 발명은 종래의 첨가제와는 다른 새로운 기능성 첨가제를 제조하여 사용하는데, 그 중 수산화알루미늄은 알루미늄 표면처리시 발생하는 부산물을 가공하여 고순도로 만든 다음 이를 볼밀(ball-mill)하여 입도가 매우 작은 분말상태로 하여 이용한다.In addition, the present invention manufactures and uses a new functional additive different from the conventional additives, among which aluminum hydroxide is processed to by-products generated during the aluminum surface treatment to make high purity and then ball-mill (ball-mill) to have a very small particle size It is used as a powder state.

아울러 다른 기능성 첨가제로서 난연성이 우수한 인산에스테르계 화합물을 합성하여 사용하는데, 상기 합성된 화합물로는 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 및 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)가 있다.In addition, it is used to synthesize a phosphate ester compound having excellent flame retardancy as another functional additive, the synthesized compound is N, N'-bis (diphenyl phosphoro) diamino hexane (BDPDH) and diphenyl butyl amido phosphate ( DPBAP).

본 발명은 클로로폴리에틸렌원료고무에 수산화알루미늄제조공정으로부터 얻어진 수산화알루미늄 또는 난연재료 합성공정으로부터 얻어진 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 또는 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)을 각각 배합하는 단계; 상기 배합물에 오일을 혼합하는 단계; 상기 오일 혼합물을 숙성시키는 단계; 및 상기 숙성 혼합물에 경화제, 촉진제를 혼합하는 단계를 포함하는 난연성 및 내열성이 우수한 고무재료의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to N, N'-bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) or diphenylbutyl amidophosphate (DPBAP) obtained from a process of synthesizing aluminum hydroxide or flame retardant material obtained from aluminum hydroxide manufacturing process in chloropolyethylene raw material rubber. Each compound); Mixing oil in the blend; Aging the oil mixture; And it provides a rubber material excellent in flame retardancy and heat resistance comprising the step of mixing a curing agent, accelerator in the aging mixture.

이하 상기 고무재료의 제조방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the rubber material will be described in detail.

수산화알루미늄의 제조Preparation of Aluminum Hydroxide

무기계인 수산화알루미늄은 알루미늄의 화학적 내식성증가를 위해 필요한 공정인 표면 엣칭 처리후 생성된 부산물로부터 다음의 공정을 거쳐서 가공한 후 사용하였다. 먼저 깨끗한 물만으로 세척하였으며 이 때의 순도는 90∼95%의 순도를 가진다. 순도를 향상시키기 위하여 에틸알코올을 이용한 용매추출을 수행하였으며, 이 때 물과의 혼합비는 물/에틸알코올을 70/30정도로 하였다. 시료에 묻어 있는 알콜 및 알콜에 용해된 이물질을 제거하기 위하여 깨끗한 물만으로 재세척하였으며, 세척공정이 끝난 시료를 150℃에서 2시간 이상 건조시켜 물을 제거한 수산화알미늄을 얻었다.Inorganic aluminum hydroxide was used after processing through the following process from the by-products generated after the surface etching treatment, a process necessary for increasing the chemical corrosion resistance of aluminum. First, it was washed with clean water only, and the purity was 90 ~ 95%. Solvent extraction using ethyl alcohol was performed to improve the purity, and the mixing ratio with water was about 70/30 of water / ethyl alcohol. In order to remove the foreign substances dissolved in the alcohol and alcohol in the sample was rewashed only with clean water, and the sample was dried at 150 ℃ for at least 2 hours to obtain the aluminum hydroxide to remove the water.

도 1은 엣칭부산물의 정제 전후의 결정상을 알기 위해 수행한 XRD 분석결과이다. 정제공정을 거친 수산화알루미늄은 볼밀(ball mill)을 사용하여 135 rpm의 속도로 분쇄하여 2㎛이하의 미립자(PSA로 입도를 분석)로 분쇄하였고 이 상태로 고무재료에 배합하였다. 도 2는 엣칭부산물의 분쇄후의 결정상의 입도분포를 알기위해 수행한 PSA 분석결과이다.1 is an XRD analysis performed to determine the crystal phase before and after the etching of by-products. The aluminum hydroxide after the refining process was pulverized at a speed of 135 rpm using a ball mill, and then pulverized into fine particles of 2 μm or less (analysis of particle size by PSA) and blended in a rubber material. 2 is a PSA analysis result performed to determine the particle size distribution of the crystal phase after grinding of the etching by-product.

난연재료의 합성Synthesis of Flame Retardant Materials

N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH)은 헥사메틸렌디아민을 3구 플라스크에 넣고 디페닐클로로포스페이트를 조금씩 적가한 후, 온도를 120℃까지 올려서 교반하면서 반응시키고 반응이 완전히 종료된 후 물로 세척하여 미반응의 헥사메틸렌디아민을 제거하였으며, 그후 에틸알코올에 용해시켜 수용액에서 재결정하였다.N, N'-bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) was added dropwise to hexamethylenediamine in a three-necked flask, and diphenylchlorophosphate was added dropwise, and the temperature was raised to 120 ° C. After complete completion, unreacted hexamethylenediamine was removed by washing with water, and then dissolved in ethyl alcohol and recrystallized from an aqueous solution.

디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)는 3구 플라스크에 디페닐클로로포스페이트를 넣고, 교반하면서 부틸아민을 서서히 첨가시키고 반응이 종료되면 겔상의 고체가 생성되는데, 이 물질은 HCl염 형태로 존재하므로, 묽은 수산화나트륨용액으로 중화하여 HCl를 제거하고 백색분말형태의 고체인디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)를 얻었다. 이것은 기존의 방법보다 훨씬 간편하게 상온에서 합성할 수 있다는 점에서 유리하였다. 도 3에 본 발명에서 수행한 난연제의 합성반응을 나타내었다.Diphenylbutyl amido phosphate (DPBAP) is a dilute chloro phosphate in a three-necked flask, slowly adding butylamine while stirring and when the reaction is completed, a gel-like solid is produced, which is present in the form of HCl salt, The solution was neutralized with dilute sodium hydroxide solution to remove HCl, and a white powdery solid, diphenylbutyl amidophosphate (DPBAP) was obtained. This is advantageous in that synthesis at room temperature is much easier than conventional methods. Figure 3 shows the synthesis of the flame retardant carried out in the present invention.

배합 및 혼련Compounding and Kneading

기능성 첨가제를 배합한 고무시편을 제조하는 순서도인 도 4에 따라 배합 및 혼련하였다. 먼저 원료고무에 여러 가지 첨가제를 배합하기 위하여 지름 20㎝, 길이 51㎝의 고무용 롤밀(Roll Mill)을 사용하였고, 재료의 투입순서는 클로로폴리에틸렌(CPE), 기능성 첨가제인 수산화알루미늄 또는 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 또는 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP), 및 오일을 혼합하여 숙성한 후, 기타 첨가제로[카본블랙, MgO-D(일본 DAISO사 제품), OF-100(일본 DAISO사 제품), M-181(일본 DAISO사 제품)]의 순으로 배합하여 분산이 잘 되도록 혼련하였다.It was blended and kneaded according to FIG. 4, which is a flowchart for preparing a rubber specimen incorporating a functional additive. First, a rubber roll mill with a diameter of 20cm and a length of 51cm was used to mix various additives in the raw material rubber.The order of input of the materials was chloropolyethylene (CPE) and aluminum hydroxide or N, N as a functional additive. '-Bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) or diphenylbutyl amidophosphate (DPBAP), and mixed with oil, and aged with other additives [carbon black, MgO-D (product of DAISO Japan) ), OF-100 (manufactured by DAISO, Japan), and M-181 (manufactured by DAISO, Japan)] were kneaded so as to be dispersed well.

여기서 본 발명에서 사용될 수 있는 경화제로는 상술한 MgO-D 외에 벤디딘, 파라아미노 페놀, 파라페닐렌 디아민, 나프틸 아민류, 퀴논류, 디히드라딘 옥살레이트, 히드리진 술페이트 같은 유기약품이 있고, 재생고무, 고무분말 등을 배합하는 것도 유효하다. 또한 촉진제로서 상술한 M-181외에 방향족의 티올 화합물과 같은 다른 메르캅탄류가 사용될 수 있다.Herein, the curing agent that can be used in the present invention includes organic compounds such as bendidine, paraamino phenol, paraphenylene diamine, naphthyl amines, quinones, dihydradine oxalate, and hydrazine sulfate in addition to MgO-D. It is also effective to mix the recycled rubber, rubber powder and the like. In addition to the above-mentioned M-181, other mercaptans such as aromatic thiol compounds may be used as the accelerator.

이하 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 그러나 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter will be described an embodiment according to the present invention. However, the present invention is not limited to the examples.

실시예 1-5Example 1-5

기능성 첨가제로 수산화알루미늄을 사용하며 고무재료배합비는 표 1a와 같다.Aluminum hydroxide is used as a functional additive, and the rubber material mixture ratio is shown in Table 1a.

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight) 실시예성분Example 비교예Comparative example 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 CPECPE 100100 100100 100100 100100 100100 100100 C/BC / B 2020 2020 2020 2020 2020 2020 MgO-DMgO-D 55 55 55 55 55 55 OilOil 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1)Al(OH)3 1) Al (OH) 3 00 2020 4040 6060 8080 100100 OF-100OF-100 1One 1One 1One 1One 1One 1One M-181M-181 33 33 33 33 33 33

실시예 6-11Example 6-11

기능성 첨가제로 BDPDH를 사용하며 고무재료 배합비는 표 1b와 같다.BDPDH is used as a functional additive, and the mixing ratio of rubber materials is shown in Table 1b.

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight) 실시예성분Example 비교예Comparative example 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 CPECPE 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 C/BC / B 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 MgO-DMgO-D 55 55 55 55 55 55 55 OilOil 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 2)BDPDH2) BDPDH 00 55 1010 1515 2020 2525 3030 OF-100OF-100 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One M-181M-181 33 33 33 33 33 33 33

실시예 12-17Example 12-17

기능성 첨가제로 DPBAP를 사용하며 고무재료 배합비는 표 1c와 같다.DPBAP is used as a functional additive, and the mixing ratio of rubber materials is shown in Table 1c.

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight) 실시예성분Example 비교예Comparative example 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 CPECPE 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 C/BC / B 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 MgO-DMgO-D 55 55 55 55 55 55 55 OilOil 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 3) DPBAP3) DPBAP 00 55 1010 1515 2020 2525 3030 OF-100OF-100 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One M-181M-181 33 33 33 33 33 33 33

제조한 고무재료의 특성시험방법Characteristic test method of manufactured rubber material

시험편의 가황 특성Vulcanization Characteristics of Test Specimen

가황온도를 190℃로 설정하고 유량계(Rheometer)를 사용하여 최대 토크, 최소 토크, Ts2, Tc90을 측정하였다. 여기서 Ts2는 고무가 가황되기 시작하는 초기시간(Scorch time)으로서 토크 값이 최저치보다 2포인트 높아지는 시간을 나타내며, Tc90은 고무의 가황이 90% 이루어지는 시간을 나타낸다.The vulcanization temperature was set to 190 ° C. and the maximum torque, minimum torque, Ts2, Tc90 were measured using a rheometer. Here, Ts2 is an initial time (Scorch time) when the rubber starts to vulcanize, and represents a time when the torque value is two points higher than the minimum value, and Tc90 represents a time when the rubber is vulcanized 90%.

물리적 특성Physical properties

경도 시험은 스프링식 경도계로 측정하였으며, 인장시험은 KS 6518(가황고무의 물리시험방법)에 따라 인장강도, 100% 인장응력, 신장율을 측정하였다.The hardness test was measured with a spring hardness tester, and the tensile test measured tensile strength, 100% tensile stress and elongation rate according to KS 6518 (Physical test method of vulcanized rubber).

내열 특성Heat resistance

가황고무를 고무노화 시험기에서 내열온도를 160℃로 설정하고 70시간 방치한 후, 경도, 인장강도, 인장응력, 신장율을 측정하고, 고무의 열무게분석은 Seiko Instruments Inc.사의 Thermogravimetric Analysis(TGA)로 N2분위기에서 조사하였다. 승온속도는 10℃/min으로 하여 33℃∼700℃까지 측정하였다.After vulcanized rubber was set at a heat resistance temperature of 160 ° C. in a rubber aging tester and left for 70 hours, hardness, tensile strength, tensile stress, and elongation rate were measured. Thermogravimetric Analysis (TGA) of Seiko Instruments Inc. It was investigated in an N 2 atmosphere. The temperature increase rate was 10 degreeC / min, and measured to 33 degreeC-700 degreeC.

난연 특성Flame retardant properties

난연특성은 난연성 규격으로 널리 알려진 UL(Underwriters Laboratory)규격을 기준으로 하였으며 이중 UL94V 방법으로 고무시편의 난연성을 측정하였다. 이 방법은 각 중량부 범위에서 각각 5개의 시편(125×12㎜)을 수직으로 두고 시편 하단에 10초간 불꽃을 댄 후 제거하여 연소하는 시간을 측정하고, 다시 동일 시편에 동일한 방법으로 연소시간을 측정하여 전체 시편의 연소시간의 합을 측정하는 것이며, 이때 연소시간과 연소되면서 불꽃파편이나 덩어리가 아래의 솜을 연소시키는 결과에 따라서 등급이 달라지는데, 표 2에 UL94V 난연성 규격을 나타내었다.The flame retardant properties were based on the UL (Underwriters Laboratory) standard, widely known as the flame retardant standard, and the flame retardancy of rubber specimens was measured by the UL94V method. In this method, five specimens (125 × 12 mm) are placed vertically in each weight range and a flame is placed on the bottom of the specimen for 10 seconds to remove and burn time is measured. It is to measure the sum of the combustion time of all the specimens, and the grade varies according to the combustion time and the result of burning the lower cotton with the flame debris or lump while burning. Table 2 shows the UL94V flame retardancy specification.

평가 방법Assessment Methods V-0V-0 V-1V-1 V-2V-2 불꽃이나 Glowing이 시편 끝선까지 올라가는 유무Flame or Glowing ascending to the end of the specimen 없을 것No 없을 것No 없을 것No 불꽃파편이 떨어져 시편아래의 솜을 연소시키는 유무Spark fragments fall and burn the cotton under the specimen 없을 것No 없을 것No 관계없음Irrelevant 전체 시편의 연소시간 합(sec)Sum of combustion time of all specimens (sec) 50초 이하50 seconds or less 250초 이하250 seconds or less 250초 이하250 seconds or less 시편의 연소시간(sec)Burning time of the specimen (sec) 10초 이하10 seconds or less 30초 이하30 seconds or less 30초 이하30 seconds or less 시편의 두번째 연소시간과glowing시간의 합Sum of second burning time and glowing time of specimen 30초 이하30 seconds or less 60초 이하60 seconds or less 60초 이하60 seconds or less

제조된 고무재료의 특성시험 결과Characteristics test result of manufactured rubber material

가황 특성Vulcanization Characteristics

본 발명에서 기능성 첨가제로 사용된 수산화알루미늄의 첨가에 따른 가황특성의 변화를 시험하였다. 탄성체의 가교결합은 둘 또는 그 이상의 사슬이 서로 접합된 결합을 말하며, 사슬과 접합점(junction)사이의 상호작용은 일반적으로 공유결합이다. 이온적 상호작용이나 dipole-dipole간의 상호작용, 반 델 발스힘과 같은 가역적이고 물리적인 상호작용 등은 가교결합 효과를 더욱 명백하게 하며, 가교결합된 중합체는 적어도 사슬당 둘 이상의 가교결합을 포함하고, 다른 사슬과의 이차원적 또는 삼차원적 망상구조를 형성하면서 이루어진다. 본 발명에서 수행한 ODR실험 결과치는 시간-토크의 관계를 나타내며 가황온도는 190℃로 설정하여 시험하였다.Variation of the vulcanization characteristics with the addition of aluminum hydroxide used as a functional additive in the present invention was tested. Crosslinking of an elastomer refers to a bond in which two or more chains are bonded to each other, and the interaction between the chain and the junction is generally a covalent bond. Ionic interactions, dipole-dipole interactions, reversible and physical interactions such as van del Waals force, etc. make the crosslinking effect more apparent, and the crosslinked polymer contains at least two crosslinks per chain, This is done by forming a two-dimensional or three-dimensional network with other chains. ODR test results carried out in the present invention shows a time-torque relationship and the vulcanization temperature was set to 190 ℃ was tested.

도 5와 표 3은 수산화알루미늄의 첨가에 따른 가황특성을 시험한 것으로서, 전체적으로 수산화알루미늄의 첨가량이 증가할수록 높은 토크값을 나타내었다.5 and Table 3 test the vulcanization characteristics according to the addition of aluminum hydroxide, the overall torque value was increased as the amount of addition of aluminum hydroxide.

재료구분Material classification 비교예Comparative example 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 TmaxTmax 25.4125.41 30.0330.03 41.5841.58 44.3544.35 46.9846.98 45.1345.13 TminTmin 4.464.46 7.237.23 11.3111.31 11.6011.60 11.2311.23 11.2011.20 Ts2Ts2 3.983.98 1.131.13 1.051.05 0.980.98 0.930.93 1.011.01 Tc90Tc90 1.201.20 3.933.93 4.054.05 4.034.03 4.004.00 4.354.35

이것은 가황이 진행되는 동안 고무의 가교밀도값이 증가하여 경도, 인장강도, 인장응력이 상승한다는 것을 의미한다. 수산화알루미늄의첨가량이 많을수록 가교 시간이 늦어지므로 수산화알루미늄이 고무재료의 가교결합 형성에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 이는 내열재료가 폴리머체인 구조내에 충전되어 보강역할을 하면서 가교를 방해하기 때문이라 생각된다. 또한 수산화알루미늄의 첨가량이 증가할수록 스코치 타임이 빨라지는 경향을 보이고 있는데, 이것으로 보아 수산화알루미늄이 스코치 타임에 영향을 주는 것으로 보며, 이는 작용기에 따른 반응효과가 나타나기 때문이라고 생각된다. Tmax값은 첨가량이 증가할수록 상승하는 것으로 나타났다. 자나(Jana)등의 보고에 의하면 충전제의 혼입량에 따라서도 가황속도가 영향을 받는다고 하였으며, 도 5를 보면 충전제의 혼입되는 양이 증가함에 따라 점차로 상승곡선을 나타냄을 알 수 있다. 소량의 충전제는 가황을 촉진시키는 효과가 있으나 다량의 충전제 첨가는 오히려 가황을 방해하는 효과를 나타내고 있음을 보여준다. 이것은 가황촉진의 효과를 볼 수 있는 임계농도가 존재함을 보여주며, 과량의 첨가는 고무 사이에 충전제들이 많이 존재하게 됨으로 가교제들이 고무간의 3차원 망상구조의 형성에 장애를 받기 때문에 평탄곡선이 아닌 상승곡선을 나타내고 있다.This means that the crosslinking density of rubber increases during the vulcanization process, leading to an increase in hardness, tensile strength and tensile stress. The more the amount of aluminum hydroxide added, the longer the crosslinking time was. Therefore, it was found that aluminum hydroxide affects the formation of crosslinking of rubber material. do. In addition, as the amount of aluminum hydroxide increases, the scorch time tends to be faster, and it is considered that aluminum hydroxide affects the scorch time, which is because the reaction effect appears depending on the functional group. The Tmax value appeared to increase as the amount added increased. According to Jana et al report that the vulcanization rate is also affected by the amount of filler incorporation, it can be seen that as shown in Figure 5 shows an increasing curve gradually as the amount of filler is increased. Small amounts of fillers have the effect of promoting vulcanization, but the addition of large amounts of fillers shows that they have an effect of inhibiting vulcanization. This shows that there is a critical concentration to see the effect of vulcanization promotion. Excessive addition causes a lot of fillers between the rubbers, so that the crosslinking agents interfere with the formation of the three-dimensional network between the rubbers. The upward curve is shown.

도 6와 표 4에 인산 에스테르계 난연제의 배합시 가황특성의 변화를 나타내었다.6 and Table 4 show changes in the vulcanization characteristics of the phosphate ester flame retardant.

재료구분Material classification 비교예Comparative example 실시예6/12Example 6/12 실시예7/13Example 7/13 실시예8/14Example 8/14 실시예9/15Example 9/15 TmaxTmax 25.4125.41 22.3222.32 33.7433.74 31.9931.99 29.7929.79 TminTmin 4.464.46 3.093.09 7.177.17 8.628.62 5.435.43 Ts2Ts2 3.983.98 4.014.01 4.054.05 3.713.71 3.703.70 Tc90Tc90 1.201.20 1.251.25 1.201.20 1.001.00 1.111.11

본 시험결과에서는 고무재료의 유동성이 약간 불규칙하게 나타났는데, 고무재료의 제조시 충전제의 균일한 분포가 어려워 난연제가 고무재료내에서 균일하게 분포되지 않은 상태에서 시험편이 제작되었기 때문이라 생각된다. 가황공정에서는 통상 온도의 불균일성으로 인하여 제품성능의 불균형이 야기되기도 하는데, 본 시험편의 경우 Tmin과 Ts2 시험치는 적당한 것으로 나타났다.This test result showed a slight irregularity in the flowability of the rubber material, because it is difficult to uniformly distribute the filler during the manufacture of the rubber material. In the vulcanization process, the unevenness of product performance is usually caused by the unevenness of temperature. For this specimen, the Tmin and Ts2 test values were found to be appropriate.

물리적 특성Physical properties

본 발명에서 사용한 클로로폴리에틸렌(CPE)재료에 표 1a와 같이 수산화알루미늄 20 ∼ 100 중량부(phr)를 변량하면서 배합하거나 표 1b 또는 표 1c와 같이 2종류의 인산에스테르계 난연제를 각각 5 ∼ 30 중량부 범위로 변량하면서 배합하여 배합된 고무의 기본물성과 내열성을 중심으로 물리적 특성변화를 시험하였다. 클로로폴리에틸렌(CPE)은 결정성이 있는 고무로서 신장을 받으면 결정의 핵이 고무 속에 형성되며 이 핵이 보강제와 같은 효과를 발휘하여 고무의 강도를 향상시킨다.The chloropolyethylene (CPE) material used in the present invention is blended while varying 20 to 100 parts by weight (phr) of aluminum hydroxide as shown in Table 1a, or 5 to 30 weights of two kinds of phosphate ester flame retardants, respectively as shown in Table 1b or Table 1c. The physical properties of the rubber compounded by varying the amount in the sub range were tested. Chloropolyethylene (CPE) is a crystalline rubber. When elongated, a crystal nucleus is formed in the rubber, and this nucleus acts as a reinforcing agent to improve the strength of the rubber.

표 5는 수산화알루미늄을 20 ∼ 100 중량부를 변량 배합한 가황 고무의 경도, 인장강도, 신율, 100% Modulus를 측정한 결과이다.Table 5 shows the results of measuring the hardness, tensile strength, elongation, and 100% Modulus of the vulcanized rubber in which 20 to 100 parts by weight of aluminum hydroxide was mixed.

재료구분Material classification 비교예Comparative example 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 Hs(kg/cm2)Hs (kg / cm 2 ) 7070 8080 8282 8484 8585 8585 Ts(kg/cm2)Ts (kg / cm 2 ) 143143 121121 116116 111111 105105 9898 Eb(%)Eb (%) 310310 168168 161161 155155 149149 145145 M100(kgf/cm2)M100 (kgf / cm 2 ) 6363 5656 5252 4747 4343 3939 ΔHsΔHs +9+9 +2+2 +3+3 +2+2 +1+1 +1+1 ΔTsΔTs +4+4 +2+2 +3+3 +1+1 -1-One -1-One ΔEbΔEb -68-68 -44-44 -42-42 -43-43 -42-42 -42-42 ΔM100ΔM100 +2+2 -1-One +1+1 +1+1 +1+1 ±0± 0

수산화알루미늄을 변량하여 첨가하면서 기본물성을 측정한 결과, 초기값보다 첨가량이 증가할수록 경도가 증가하고 인장강도와 신장율이 감소하는 것으로 나타났다. 첨가량이 증가할수록 경도가 증가한다는 것은 수산화알루미늄이 배합물에 첨가되면서 가황이 진행되는 동안 고무의 가교밀도가 증가했음을 보여준다. 또한 인장시험은 가황고무의 물성을 평가하는 자료로서 미가황 배합물의 최적 가황조건의 결정에 이용되기도 하며, 내약품성이나 내유성시험에 있어서도 기초가 되는 시험으로서 중요한 의미를 가진다. 인장강도는 비교예에서 최대치를 나타내었고, 첨가량이 증가할수록 인장강도가 점차로 감소하여 오히려 클로로폴리에틸렌(CPE)보다 더 낮게 나타났다. 가황체의 신장율은 고유의 물성 그대로 클로로폴리에틸렌(CPE)에서는 신장율이 좋고 첨가량이 증가할수록 신장율은 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 고무 고유의 특성이 수산화알루미늄의 첨가로 에보나이트화 되어감을 보여주고 있다. 이는 100% Modulus 측정결과에서는 수산화알루미늄의 첨가시 첨가량이 증가할수록 감소하는 것으로도 알 수 있었다.The basic properties of the aluminum hydroxide were measured by varying the amount of aluminum hydroxide. The increase in hardness as the amount added increases the crosslinking density of the rubber during vulcanization as aluminum hydroxide is added to the formulation. In addition, the tensile test is a data for evaluating the physical properties of vulcanized rubber, which may be used to determine the optimum vulcanization condition of unvulcanized compound, and has a significant meaning as a test for chemical resistance or oil resistance. Tensile strength was the maximum value in the comparative example, and the tensile strength gradually decreased with the addition amount, which was lower than that of chloropolyethylene (CPE). The elongation rate of the vulcanizate is excellent in elongation rate in chloropolyethylene (CPE) as it is, and the elongation rate decreases as the amount added increases. It was also found that the 100% Modulus measurement result decreased as the amount of aluminum hydroxide added increased.

상기의 시험결과로 볼 때 본 발명에서 적용한 수산화알루미늄은 배합물을 경화시키는 성질을 가지므로 보강제 역할을 한다는 것을 경도의 증가로 알 수 있으며, 인장강도의 감소로 볼 때 수산화알루미늄의 첨가량은 20 중량부 이상에서는 보강역할이 아닌 충진제 역할을 하고있음을 알 수 있다. 전반적으로 20 ∼ 100 중량부 범위에서는 기본물성의 변화폭이 크게 나타나지 않는 것으로 보아 경화성을 감안한다면 실시예 1일 때의 양이 가장 적절하고 이상적인 물성을 나타낸다고 할 수 있으며, 이러한 결과는 표 5에 제시한 결과에서 확인할 수 있었다.As a result of the above test, it can be seen that the aluminum hydroxide applied in the present invention has a property of curing the compound, so that it acts as a reinforcing agent, and the hardness is increased, and the amount of aluminum hydroxide added is 20 parts by weight. In the above it can be seen that the role of the filler rather than the reinforcing role. In general, the range of 20 to 100 parts by weight does not appear to show a large change in the basic physical properties, and considering the hardenability, the amount in Example 1 shows the most appropriate and ideal physical properties, and the results are shown in Table 5. It was confirmed from the results.

동일한 고무재료에 대하여 160℃에서 70 시간동안 내열성을 실험한 결과, 수산화알루미늄을 첨가하지 않은 경우보다 첨가한 경우가 첨가량이 증가할수록 열에대한 경도, 인장강도 및 신율에서 물성 변화의 폭이 매우 작게 나타났으므로, 수산화알루미늄의 첨가로 보강제 및 내열성의 뚜렷한 상승효과를 확인할수 있다. 20중량부에서는 현저한 물성변화의 감소를 확인하였으며, 그 이상에서는 첨가량의 증가에 따른 변화폭은 거의 나타나지 않았다. 따라서 내열재료로서의 수산화알루미늄의 첨가량은 20중량부가 가장 적절하다고 할 수 있다.The heat resistance was tested for 70 hours at 160 ° C for the same rubber material, and it was found that the change of physical properties in the hardness, tensile strength and elongation with respect to heat was very small as the amount of addition increased than that without addition of aluminum hydroxide. Therefore, the addition of aluminum hydroxide can confirm the marked synergistic effect of the reinforcing agent and heat resistance. At 20 parts by weight, a significant decrease in physical property was confirmed, and above that, almost no change was observed according to the increase of the added amount. Therefore, it can be said that the addition amount of aluminum hydroxide as the heat resistant material is most suitable 20 parts by weight.

표 6은 BDPDH를 변량 배합한 가황고무의 인장강도 및 신장율을 측정한 결과이다.Table 6 shows the results of measuring tensile strength and elongation of vulcanized rubber in which BDPDH is mixed in a variable amount.

표 7은 DPBAP를 변량 배합한 가황고무의 인장강도 및 신장율을 측정한 결과이다.Table 7 shows the results obtained by measuring tensile strength and elongation of vulcanized rubber in which DPBAP is mixed with a variable amount.

phr.물성phr. 비교예Comparative example 실시예6Example 6 실시예7Example 7 실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예10Example 10 실시예11Example 11 Ts(㎏f/㎠)Ts (㎏f / ㎠) +33+33 +50+50 +42+42 +55+55 +77+77 +58+58 +58+58 △Eb(%)△ Eb (%) 428428 364364 412412 408408 453453 451451 503503 △Ts(㎏f/㎠)ΔTs (kgf / ㎠) +33+33 +50+50 +42+42 +55+55 +77+77 +58+58 +58+58 △Eb(%)△ Eb (%) -74-74 -62-62 -71-71 -75-75 -77-77 -74-74 -76-76

phr.물성phr. 비교예Comparative example 실시예12Example 12 실시예13Example 13 실시예14Example 14 실시예15Example 15 실시예16Example 16 실시예17Example 17 Ts(㎏f/㎠)Ts (㎏f / ㎠) +33+33 +50+50 +42+42 +55+55 +77+77 +58+58 +58+58 △Eb(%)△ Eb (%) 428428 364364 412412 408408 453453 451451 503503 △Ts(㎏f/㎠)ΔTs (kgf / ㎠) +33+33 +50+50 +42+42 +55+55 +77+77 +58+58 +58+58 △Eb(%)△ Eb (%) -74-74 -62-62 -71-71 -75-75 -77-77 -74-74 -76-76

BDPDH 및 DPBAP를 각각 변량하여 첨가하면서 기본물성을 측정한 결과, BDPDH를 첨가하였을 경우 첨가량이 5중량부일 때는 초기값보다 경도가 증가하였으며, 첨가량이 10∼20중량부 범위에서는 약간 감소하고, 그 이상의 중량부에서는 경도가 큰 폭으로 감소하였다. DPBAP를 첨가하였을 경우 첨가량이 5중량부일 때 초기값보다 경도가 약간 감소하고 10중량부일 때는 증가하였으며, 그 이상의 중량부에서는 인장강도가 큰 폭으로 감소하였다. 첨가량이 증가할수록 인장강도가 감소한다는 것은 BDPDH 및 DPBAP가 배합물에 첨가되면서 가황이 진행되는 동안 고무의 가교밀도가 감소한다는 것을 의미하며, 배합범위를 볼 때 BDPDH의 경우는 25중량부이상에서, DPBAP의 경우는 15중량부이상에서 기본물성의 저하를 나타내므로 적절한 배합량은 상기 범위 이하라고 볼 수 있다. 또한 기본물성만을 고려할 때 DPBAP가 BDPDH보다 고무재료에 대한 안정적인 배합성을 가지는 것으로 나타났다.Basic properties were measured by varying the amount of BDPDH and DPBAP, and when BDPDH was added, the hardness increased from the initial value when the amount was 5 parts by weight, and the amount was slightly decreased in the range of 10 to 20 parts by weight. In parts by weight, the hardness was greatly reduced. When DPBAP was added, the hardness decreased slightly from the initial value when the added amount was 5 parts by weight, and increased when the amount was 10 parts by weight. The decrease in tensile strength as the amount added increases the crosslinking density of rubber during vulcanization as BDPDH and DPBAP are added to the formulation.In the range of BDPDH, DPBAP is more than 25 parts by weight. In the case of 15 parts by weight or more shows a decrease in the basic physical properties, it can be seen that the appropriate blending amount is below the above range. Also, considering only the basic physical properties, DPBAP was found to have a more stable compounding property for rubber materials than BDPDH.

난연특성Flame Retardant Properties

모든 고무고분자는 탄소를 주성분으로 하고 있으며, 보강제의 역할을 위해 배합되는 카본블랙도 탄소가 주성분으로 되어 있으므로 일반적으로 모든 고무는 난연성이 취약한 편이다. 그러나 고무사슬 속에 소화성 역할을 하는 염소, 질소, 할로겐 및 인 등의 성분이 포함되어 있으면 어느 정도 난연성을 높일 수 있다.All rubber polymers contain carbon as a main component, and carbon black, which is formulated for the role of reinforcing agent, also contains carbon as a main component. However, if the rubber chain contains components such as chlorine, nitrogen, halogens and phosphorus, which play a role in extinguishing, the flame retardancy may be increased to some extent.

본 발명에서는 고무재료의 난연 효과를 향상시키기 위하여 수산화알루미늄또는 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 및 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)의 인산에스테르계 난연제 두 가지 화합물을 각각 클로로폴리에틸렌(CPE)고무재료에 배합하여 160℃에서 1시간동안 난연성을 측정하였으며, 수산화알루미늄을 배합하였을 때의 시험결과를 표 8에, 그리고 BDPDH 또는 DPBAP를 배합하였을 때의 시험결과를 각각 표 9 또는 표 10에 나타내었다.In the present invention, two kinds of phosphate ester flame retardants of aluminum hydroxide or N, N'-bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) and diphenylbutylamidophosphate (DPBAP) Compounds were each blended with chloropolyethylene (CPE) rubber material and flame retardance was measured at 160 ° C. for 1 hour. The test results when aluminum hydroxide was blended are shown in Table 8 and the test results when BDPDH or DPBAP were blended. Table 9 or Table 10, respectively.

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight) 평가 방법Assessment Methods 비교예Comparative example 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 불꽃이나 glowing이 시편 끝선 까지 올라가는 유무Flame or glowing ascends to the end of the specimen 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 불꽃파편이 떨어져 시편 아래의 솜을 연소시키는 유무Spark fragments fall and burn the cotton under the specimen 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 전체 시편의 연소시간 합(sec)Sum of combustion time of all specimens (sec) 226226 170170 8686 7272 7474 7171 시편의 연소시간(sec)Burning time of the specimen (sec) 4545 3838 1717 1414 1515 1414 시편의 두번째 연소시간과glowing 시간의 합Sum of second burning time and glowing time of specimen 5151 4242 2020 1616 1919 1717

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight) 평가 방법Assessment Methods 비교예Comparative example 실시예6Example 6 실시예7Example 7 실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예10Example 10 실시예11Example 11 불꽃이나 glowing이 시편 끝선 까지 올라가는 유무Flame or glowing ascends to the end of the specimen 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 불꽃파편이 떨어져 시편 아래의 솜을 연소시키는 유무Spark fragments fall and burn the cotton under the specimen 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 전체 시편의 연소시간 합(sec)Sum of combustion time of all specimens (sec) 310310 315315 305305 290290 275275 255255 240240 시편의 연소시간(sec)Burning time of the specimen (sec) 6262 6363 6161 5858 5555 5151 4848 시편의 두번째 연소시간과 glowing 시간의 합Sum of second burning time and glowing time of specimen 8282 8080 8181 7575 7171 7272 6969

(단위:중량부)(Unit: weight part) 평가 방법Assessment Methods 비교예Comparative example 실시예12Example 12 실시예13Example 13 실시예14Example 14 실시예15Example 15 실시예16Example 16 실시예17Example 17 불꽃이나 glowing이 시편 끝선 까지 올라가는 유무Flame or glowing ascends to the end of the specimen 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 불꽃파편이 떨어져 시편 아래의 솜을 연소시키는 유무Spark fragments fall and burn the cotton under the specimen 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 없음none 전체 시편의 연소시간 합(sec)Sum of combustion time of all specimens (sec) 348348 320320 309309 298298 280280 265265 255255 시편의 연소시간(sec)Burning time of the specimen (sec) 6767 6565 6262 6060 5656 5353 5151 시편의 두번째 연소시간과 glowing 시간의 합Sum of second burning time and glowing time of specimen 8484 8686 8585 7979 7979 7777 7575

시험결과로 보아 클로로폴리에틸렌(CPE)자체로도 일부 난연성 및 자기 소화적 특성을 가지고 있으며, 이는 원료고무로 사용되는 클로로폴리에틸렌(CPE)에 난연역할을 하는 염소가 첨가되어 있기 때문인데, 여기에 본 발명에서와 같이 기능성 첨가제로 수산화알루미늄 또는 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 또는 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)를 첨가함에 따라 각각 현저한 난연 효과가 측정되는 것을 알 수 있었다.According to the test results, chloropolyethylene (CPE) itself has some flame retardant and self-extinguishing properties, because chlorine, which is a flame retardant, is added to chloropolyethylene (CPE) used as raw material rubber. Significant flame-retardant effects were measured, respectively, by adding aluminum hydroxide or N, N'-bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) or diphenylbutylamidophosphate (DPBAP) as functional additives. Could know.

먼저 수산화알루미늄의 경우, 표 8에서 알 수 있듯이 첨가량이 40 중량부일 때 급격한 난연성의 증가를 보였으며, 60 중량부까지 난연성의 증가를 보이다가 그 이상에서는 변화가 거의 없었다. 또한 BDPDH 또는 DPBAP를 첨가하였을 경우 난연제의 첨가량이 증가할수록 일정하게 연소시간이 감소하는 것으로 나타났으며, 전체연소시간의 합에서 BDPDH의 경우 최대 70초의 연소시간 감소가, DPBAP의 경우 93초의 연소시간 감소가 상승효과로 관찰되었으므로, 전체적으로 본 발명에서 제조한 고무재료가 일반고무재료보다 난연성이 매우 뛰어남을 확인하였다.First, in the case of aluminum hydroxide, as shown in Table 8, when the addition amount was 40 parts by weight, it showed a sharp increase in flame retardancy, and showed an increase in flame retardancy up to 60 parts by weight, but there was little change. In addition, when BDPDH or DPBAP was added, the combustion time was decreased constantly as the amount of flame retardant was increased.Burning time was reduced up to 70 seconds for BDPDH and 93 seconds for DPBAP. Since the decrease was observed as a synergistic effect, it was confirmed that the rubber material produced in the present invention was very excellent in flame retardancy than the general rubber material.

열분석 결과Thermal analysis

도 7은 기능성 첨가제를 배합하지 않은 클로로폴리에틸렌(CPE)원료고무로 제조한 고무시편의 열분석 결과이며, 도 8은 기능성 첨가제를 배합하여 제조한 고무시편의 열분석 결과이다.FIG. 7 is a thermal analysis result of a rubber specimen made of chloropolyethylene (CPE) raw material rubber not added with a functional additive, and FIG. 8 is a thermal analysis result of a rubber specimen prepared by adding a functional additive.

원료고무의 온도를 점차 상승시키면 고무는 가황되거나 연화된 다음에 탄화되고 마지막으로 재가 된다. 온도를 상승시키면 갑자기 열분해가 급증하여 무게가 감소되는 온도를 열분해 온도라고 하며, 열분해 온도는 고무에 따라 달라지지만 대개의 경우 300∼450℃에서 완전히 재가된다. 고무의 열분해 특성을 조사하는 방법으로 TGA를 많이 사용하는데, 이는 시료의 온도를 일정한 속도로 증가시키면서 시료의 무게 감소를 연속적으로 측정하는 방법으로서 각 고무의 열분해 개시온도와 분해종료 온도 및 고무의 열에 대한 안정성을 조사할 수 있다. 또한 열분석 종료후의 잔류량은 고무조성에서의 충전제의 양을 추정하는데 사용된다.Gradually increasing the temperature of the raw rubber, the rubber is vulcanized or softened, then carbonized and finally ashed. The temperature at which the temperature rises suddenly increases pyrolysis and the weight decreases is called the pyrolysis temperature. The pyrolysis temperature varies depending on the rubber but is usually completely ashed at 300 to 450 ° C. TGA is widely used to investigate the pyrolysis characteristics of rubber. It is a method of continuously measuring the weight loss of a sample while increasing the temperature of the sample at a constant rate. Stability can be investigated. The residual amount after the end of the thermal analysis is also used to estimate the amount of filler in the rubber composition.

클로로폴리에틸렌(CPE)의 열분해 개시온도는 239.0℃ 근처에서 시작되나 내열제와 충전제가 첨가된 클로로폴리에틸렌(CPE)는 내열제와 충전제가 포함된 양에 따라 열분해 개시온도가 245.3℃로 높아졌으며, 이는 내열제인 수산화알루미늄의 첨가로 내열성이 6.3℃만큼 상승한 결과라고 볼 수 있다. 2차 열분해온도는 각각 408.1 및 408.2로서 거의 같은 값으로 나타났다. 클로로폴리에틸렌(CPE)의 700℃에서의 잔류량을 살펴보면 약 28%를 나타내고 있는데, 700℃에서의 잔류물질은 클로로폴리에틸렌(CPE)배합에서 총량 139 중량부에 대하여 첨가제로 사용한 카본블랙, 산화마그네슘, 오일, OF-100, M-181이 산화되고 남은 것으로 보이며, 이는 이론적인 값[39 / 139 ×100 = 28.1]과도 일치한다. 또한 내열제 , 난연제를 첨가한 경우도 유사한 값을 나타내었다.Pyrolysis initiation temperature of chloropolyethylene (CPE) starts around 239.0 ° C, but chloropolyethylene (CPE) with heat-resisting agent and filler is increased to 245.3 ° C according to the amount of heat-resisting agent and filler. The addition of aluminum hydroxide, a heat-resistant agent, can be seen as a result of the increase in heat resistance by 6.3 ° C. Secondary pyrolysis temperatures were approximately the same at 408.1 and 408.2, respectively. The residual amount of chloropolyethylene (CPE) at 700 ° C is about 28%, and the residual material at 700 ° C is carbon black, magnesium oxide, and oil used as additives based on 139 parts by weight of the total amount of chloropolyethylene (CPE). , OF-100 and M-181 appear to be oxidized and remain, which is consistent with the theoretical value [39/139 × 100 = 28.1]. In addition, similar values were obtained for the addition of heat-resistant and flame retardants.

본 발명에 따라 제조되는 고무재료는 종래의 고무재료에 비해 난연성과 내열성이 우수하므로, 예컨대 자동차 등을 구성하는 고무호스 등의 부품의 재료가 되면 고무호스를 통해 엔진룸 등의 공간에서 각종 기능을 하는 유체 및 가스가 운반되더라도 엔진의 방사열에 견딜 수 있어 특히 엔진에 근접한 위치에 설치되는 호스류나 방진장치 등이 요구하는 재료의 특성을 가질 수 있어 보다 안전한 자동차 등을 만들 수 있다는 잇점이 있다.Since the rubber material manufactured according to the present invention is excellent in flame retardancy and heat resistance compared to the conventional rubber material, for example, when the material of parts such as rubber hoses constituting an automobile, etc., the rubber hose can perform various functions in a space such as an engine room. Even if the fluid and gas are carried, it can withstand the radiant heat of the engine, and in particular, the hoses and dustproof devices installed in close proximity to the engine can have the characteristics of the material required to make a safer vehicle.

Claims (12)

고무재료에 있어서, 원료고무로 클로로폴리에틸렌(CPE)을 사용하고, 상기 원료고무에 수산화알루미늄을 첨가하여 난연성 및 내열성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 고무재료.In a rubber material, chloropolyethylene (CPE) is used as the raw material rubber, and aluminum hydroxide is added to the raw material rubber to improve flame resistance and heat resistance. 제 1항에 있어서, 상기 수산화알루미늄이 상기 클로로폴리에틸렌(CPE)원료고무 100중량부에 대하여 20 - 100 중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 고무재료.The rubber material according to claim 1, wherein the aluminum hydroxide is added in an amount of 20 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene (CPE) raw material rubber. 제 1항에 있어서, 상기 수산화알루미늄은 효과적인 내열제로서 작용하기 위해 상기 클로로폴리에틸렌(CPE)원료고무 100중량부에 대하여 20 중량부이상 첨가되고, 효과적인 난연제로서 작용하기 위해 40-60중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 고무재료.According to claim 1, wherein the aluminum hydroxide is added to 20 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene (CPE) raw material rubber to act as an effective heat-resistant agent, 40-60 parts by weight to add an effective flame retardant Rubber material, characterized in that. 고무재료에 있어서, 원료고무로 클로로폴리에틸렌(CPE)을 사용하고, 상기 원료고무에 합성 인산에스테르계 난연제를 첨가하여 난연성이 향상된 것을 특징으로 하는 고무재료.In a rubber material, chloropolyethylene (CPE) is used as the raw material rubber, and a synthetic phosphate ester flame retardant is added to the raw material rubber to improve the flame resistance. 제 4항에 있어서, 상기 인산에스테르계 난연제는 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 또는 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)인 것을 특징으로 하는 고무재료.The rubber material according to claim 4, wherein the phosphate ester flame retardant is N, N'-bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) or diphenylbutyl amidophosphate (DPBAP). 제 5항에 있어서, 상기 BDPDH 또는 DPBAP가 상기 클로로폴리에틸렌 원료고무 100중량부에 대하여 5-30 중량부 첨가된 것을 특징으로 하는 고무재료.The rubber material according to claim 5, wherein the BDPDH or DPBAP is added in an amount of 5-30 parts by weight based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene raw material rubber. 제 5항에 있어서, 상기 BDPDH는 상기 클로로폴리에틸렌 원료고무 100중량부에 대하여 25중량부 첨가되고, 상기 DPBAP는 상기 클로로폴리에틸렌 원료고무 100중량부에 대하여 15 중량부 첨가된 것을 특징으로 하는 고무재료.The rubber material according to claim 5, wherein the BDPDH is added in an amount of 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene raw material rubber, and the DPBAP is added in an amount of 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the chloropolyethylene raw material rubber. 고무재료를 제조하는 방법에 있어서, 클로로폴리에틸렌원료고무에 수산화알루미늄제조공정으로부터 얻어진 수산화알루미늄 또는 난연재료 합성공정으로부터 얻어진 N,N'-비스(디페닐포스포로)디아미노헥산(BDPDH) 또는 디페닐부틸아미도포스페이트(DPBAP)을 각각 배합하는 단계; 상기 배합물에 오일을 혼합하는 단계; 상기 오일 혼합물을 숙성시키는 단계; 및 상기 숙성 혼합물에 경화제, 촉진제를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무재료의 제조방법.In the method for producing a rubber material, N, N'-bis (diphenylphosphoro) diaminohexane (BDPDH) or diphenyl obtained from a chloropolyethylene raw material rubber obtained from a process of producing aluminum hydroxide or a flame retardant material. Compounding butylamidophosphate (DPBAP), respectively; Mixing oil in the blend; Aging the oil mixture; And mixing a curing agent and an accelerator with the aging mixture. 제 8항에 있어서, 상기 수산화알루미늄제조공정은 알루미늄 표면을 엣칭(etching)처리하는 단계; 상기 엣칭 처리 단계로부터 생성된 수산화알루미늄을 물로 세척하는 단계; 상기 세척 단계에서 세척된 수산화알루미늄을 추출하는 단계; 상기 추출 단계에서 추출된 수산화알루미늄을 물로 세척하는 단계; 상기 세척 단계에서 세척된 수산화알루미늄을 건조시키는 단계; 및 상기 건조 단계에서 건조된 수산화알루미늄을 볼밀(ball-mill)로써 미립자로 분쇄하는 단계를 포함하는 수산화알루미늄제조공정으로부터 얻어진 수산화알루미늄을 클로로폴리에틸렌원료고무에 배합하는 단계를 포함하는 고무재료의 제조방법.The method of claim 8, wherein the aluminum hydroxide manufacturing process comprises the steps of etching the aluminum surface (etching); Washing the aluminum hydroxide produced from the etching treatment step with water; Extracting the aluminum hydroxide washed in the washing step; Washing the aluminum hydroxide extracted in the extraction step with water; Drying the aluminum hydroxide washed in the washing step; And blending the aluminum hydroxide obtained from the aluminum hydroxide manufacturing process, comprising grinding the aluminum hydroxide dried in the drying step into fine particles with a ball mill, into a chloropolyethylene raw material rubber. . 제 9항에 있어서, 상기 수산화알루미늄 추출 단계는 에틸알코올을 이용한 용매추출법을 이용하는데, 여기서 물/에틸알코올 비는 70/30이고, 상기 수산화알루미늄 건조단계는 150℃에서 2시간 이상 건조시키며, 상기 수산화알루미늄 분쇄단계에서 분쇄된 미립자는 2㎛인 것을 특징으로 하는 고무재료의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the aluminum hydroxide extraction step using a solvent extraction method using ethyl alcohol, wherein the water / ethyl alcohol ratio is 70/30, the aluminum hydroxide drying step is dried at 150 ℃ for 2 hours or more, The method of producing a rubber material, characterized in that the fine particles pulverized in the aluminum hydroxide crushing step is 2㎛. 제 8항에 있어서, 상기 난연재료합성공정 중 BDPDH를 제조하는 공정은 헥사메틸렌디아민에 디페닐클로로포스페이트를 조금씩 적가하는 단계; 상기 혼합물을 가열, 교반하면서 반응시켜 침전물을 얻는 단계; 상기 침전단계에서 반응하지 않은 헥사메틸렌디아민을 제거하기 위해 세척하는 단계; 및 상기 세척된 침전물을 에틸알코올에 용해시켜 수용액에서 재결정하는 단계를 포함하는 고무재료의 제조방법The method of claim 8, wherein the manufacturing of BDPDH during the flame retardant material synthesis process comprises the steps of dropwise addition of diphenylchlorophosphate to hexamethylenediamine little by little; Reacting the mixture with heating and stirring to obtain a precipitate; Washing to remove hexamethylenediamine that has not reacted in the precipitation step; And dissolving the washed precipitate in ethyl alcohol to recrystallize in an aqueous solution. 제 8항에 있어서, 상기 난연재료합성공정 중 DPBAP를 제조하는 공정은 디페닐클로로포스페이트를 교반하면서 부틸아민을 첨가하여 겔상의 고체를 얻는 단계 및 상기 얻어진 겔상의 고체를 수산화나트륨으로 중화시켜 HCl을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무재료의 제조방법.The method of claim 8, wherein the step of preparing DPBAP during the flame retardant material synthesis step comprises adding butylamine while stirring diphenylchlorophosphate to obtain a gel solid and neutralizing the obtained gel solid with sodium hydroxide to obtain HCl. Rubber material manufacturing method comprising the step of removing.
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