KR20030030354A - 천연고무 접착제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연고무를 주원료로 하고, 여기에 각종의 첨가제를 적절한 비율로 첨가하므로서 점착 및 접착 특성을 구현할 수 있으며, 또한 접착제 제조장치의 구조를 개선하여 생산 능률을 향상시키고 아울러 제조 능력까지도 향상시켜 제품의 원가절감을 구현할 수 있도록 한 것이다.

Description

천연고무 접착제 및 그 제조방법{GLUE OF NATURAL RUBBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 접착제의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 천연고무를 주성분으로 한 접착제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로, 클로로프렌 고무(Chloroprene Rubber: 이하 "CR"이라 함) 접착제는 극성이 높고 결정성을 가지기 때문에 응집력과 초기 접착력이 높으며, 내열성과 내수성 및 내노화성 등도 비교적 우수하기 때문에 고무계 접착제이면서 금속, 목재, 경질 섬유판, 유리등의 경질 재료의 접착에서부터 천연 또는 합성고무, 섬유, 피혁, 비닐 레자, 섬유포, 우레탄폼 등의 연질 재료의 접착까지 폭넓게 사용되고 있다.

그러나, 이러한 CR 접착제는 접착작업시 작업자의 건강을 해칠뿐만 아니라 환경오염을 유발시키는 단점이 있으며, 특히 기존의 접착제 제조장치는 단순히 프로펠러의 회전력만으로 접착제를 제조하기 때문에 제조시간이 약 72시간이 소요되어 생산단가를 높이는 요인으로 작용하고 있으며, 또한 생산성이 현저히 떨어지는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 현재 타업계에서 생산중인 CR계 접착제를 천연고무계 타입의 접착제로 전환시켜 종래의 원가에서 1/2 수준으로 가격 하락 효과를 주므로 인해 생산단가를 낮출 수 있는 천연고무 접착제 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 저가(低價)의 천연고무 접착제를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1견지에 따른 본 발명은 천연고무를 주원료로 하고, 여기에 점착부여수지와 산화아연 및 산화마그네슘을 첨가하여 밀링시킨 다음, 이를 솔벤트에 용해시켜 접착제를 제조하는 과정으로 이루어진 천연고무 접착제의 제조방법을 구현한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 천연고무 접착제를 제조하는 장치의 내부 구성을 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 모터16: 플레이트

18: 블레이드20: 돌기

100: 접착제 제조장치

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

우선 본 발명에서 제안하고자 하는 천연고무 접착제의 개념을 살펴보면, 점착 부여제를 비롯한 각종 첨가제를 배합한 후 점도 및 점성을 조절하여 접착제를 제조하므로서 가죽이나 종이, 석유, 나무, 플라스틱 등의 다양한 재질에의 접착성이 우수하면서 점착성을 부여하는 접착제의 특성을 가지고 있으며, 공업용으로 가정이나 학교 및 사무실 등에서 다양하게 사용할 수 있는 천연고무 접착제의 제조방법을 제안하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 접착제를 제조할 때 72시간 정도 소요되던 종래의 제조장치를 개선하므로서 10시간 이내로 생산할 수 있도록 하였으며, 특히 특별한 접착 기술 없이 건조만으로 간단하게 접착할 수 있을 뿐만 아니라 가방이나 신발과 같은 수선 및 여러 방면에 광범위하게 사용되고 있다.

한편, 본 발명은 천연고무(Natural Rubber)를 주성분으로 사용하며, 또한 접착제의 초기 점착력과 접착강도를 향상시키기 위해 점착부여수지가 사용된다. 이때 상기 점착부여수지는 연화점의 범위가 70∼150℃인 로진 또는 로진산염, 로진에스테르, 석유수지, 터펜수지, 터펜페놀수지 등의 고체수지가 사용된다.

또 한편으로, 본 발명은 특수 오일(oil)의 사용으로 인해 작업성을 향상시키는 동시에 가류재의 영향으로 초기는 점착제로서 후기는 접착제로서의 역할을 하여 편리한 작업성을 부여시킬 수 있다.

또한, 천연고무 고형분 100중량부에 대해 수지 고형분 30∼150중량부를 사용한다. 이때 수지의 사용량이 30중량부 미만이면 물성향상 효과가 나타나지 않아 점착 및 접착 강도가 떨어지고, 150중량부 이상이면 더 이상의 효과는 나타나지 않으면서 접착성이 저하되어 접착효과가 없는 것으로 나타났다. 여기서 점착부여제 이외의 가류제, 바람직하게는 황화합물 도입으로 인해 양호한 접착효과를 부여할 수 있으며, 또한 산화마그네슘과 산화아연 등의 첨가로 인해 접착제의 물성을 향상시킬 수 있고 안정성을 도모할 수 있다.

본 발명에 사용되는 점도 및 점성 조절제로는 약간의 지방족계 오일을 사용할 수 있으며, 노화 방지제 등의 첨가제를 소량 첨가해도 좋다. 이때 점도는 25,000∼30,000(CPS 25℃, 12RPM)으로 조정하여 제조한다.

한편, 본 발명에서는 종래의 접착제 제조 설비를 변경시켜 생산능력을 향상시키고 용해시간을 단축시켜, 상세하게는 72시간에서 10시간으로 단축시켜 원가절감 및 물성을 향상시킬 수 있도록 접착제 제조장치를 개발하였으며, 이러한 접착제 제조장치의 상세구성은 도 1의 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 접착제 제조장치(100)는 천연고무와 각종 첨가제가 충진되고 내부가 비어있는 구조로 된 탱크(100a)를 구비하며, 상기 탱크(100a)의 상단 일측으로는 투입구(100)가 형성된다. 또한 상기 탱크(100a)의 중심부에는 모터(10)의 구동력을 일정속도로 회전하는 샤프트(14)가 관통 설치되며,상기 모터(10)에는 통상의 감속기(12)가 조립된다.

전술한 탱크(100a)의 내벽에는 사각모양으로 형성된 플레이트(16)가 일정 간격을 유지하면서 위/아래에 설치 고정된다. 상기 플레이트(16)의 사이사이에는 본 발명의 주요 구성요소인 블레이드(18)들이 위치하고 있으며, 이 블레이드(18)들은 전술한 샤프트(14)에 고정 설치되어 모터(10)의 구동력을 전달받는다. 또한 상기 각 블레이드(18)의 상단면에는 다수개의 돌기(20)들이, 바람직하게는 다수개의 못(nail)들이 규칙적으로 또는 불규칙적으로 용접ㆍ고정된다. 이때 전술한 플레이트(16)와 블레이드(18)에 설치된 돌기(20)들은 천연고무 덩어리를 찢으면서 동시에 상기 천연고무와의 마찰력을 증가시켜 천연고무와 각종 첨가물들의 혼합이 잘 이루어지도록 하면서 용해력 또한 증가시킨다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 상기 본 발명이 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

{실시예 1}

천연고무 100중량부에 점착부여수지인 검로진 30중량부와 산화마그네슘 5중량부를 혼합하여 밀링(Milling)시키고, 절단한 후, 이를 솔벤트(Solvent)에 용해시켜 본 발명의 천연고무 접착제를 제조하였다. 이때, 밀링작업은 3회 이상을 행하지 않는다.

{실시예 2}

천연고무를 밀링한 후, 이를 솔벤트에 용해시키면서 로진에스테르(상품명:Arekawa, 연화점: 100℃)를 투입시킨 다음, 여기에 산화아연과 석유수지(상품명: 코오롱 수지)를 첨가시켜 천연고무 접착제를 제조하였다.

{실시예 3}

천연고무 100중량부에 산화아연 5중량부와 산화마그네슘 5중량부를 첨가하여 밀링시킨 후, 절단하고, 여기에 점착부여제 E-720(상품명: Arakawa 특수 로진에스테르, 연화점 100℃) 10중량부와 터펜페놀수지 T-803(상품명: Arakawa) 3중량부 및 쿠마론수지(상품명: 코오롱수지 P-95) 5중량부를 첨가한 다음, 이를 다시 솔벤트에 용해시켜 천연고무 접착제를 제조하였다.

{비교예 1}

천연고무 100중량부와 점착부여수지인 검로진 30중량부를 밀링시킨 후, 절단하고, 이를 솔벤트에 용해시켜 천연고무 접착제를 제조하였다. 이때, 밀링작업은 5회 이상을 하였다.

{비교예 2}

천연고무 100중량부를 밀링시킨 후, 이를 솔벤트에 용해시키면서 검로진 10중량부와 석유수지 5중량부를 투입하여 천연고무 접착제를 제조하였다.

{비교예 3}

천연고무 100중량부를 밀링한 후, 절단하고, 여기에 쿠마론수지(상품명: P-95(코오롱 수지)) 20중량부와 검로진 10중량부를 투입한 다음, 이를 다시 솔벤트에 용해시켜 천연고무 접착제를 제조하였다.

{비교예 4}

천연고무 100중량부와 산화마그네슘 5중량부 및 산화아연 5중량부를 밀링한 후, 절단하고, 여기에 점착부여제 E-720(상품명: Arekawa 특수 로진에스테르) 5중량부와 쿠마론수지(상품명: P-95(코오롱 수지)) 5중량부를 투입한 다음, 이를 다시 솔벤트에 용해시켜 천연고무 접착제를 제조하였다.

{비교예 5}

천연고무 100중량부와 산화마그네슘 5중량부 및 산화아연 5중량부를 밀링한 후, 절단하고, 여기에 쿠마론수지(상품명: P-95(코오롱 수지)) 10중량부와 특수 로진에스테르(상품명: Arakawa E-720) 10중량부 및 터펜페놀수지 T-803(상품명: Arakawa) 3중량부를 투입한 다음, 이를 다시 솔벤트에 용해시켜 천연고무 접착제를 제조하였다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 접착제와 비교예에 따라 제조된 접착제의 접착특성을 비교하여 설명하면 하기와 같다. 여기서 전술한 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 5는 다음과 같은 방법에 의해 점도 및 점성과 저장 안정성, 접착력을 비교하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

첫 번째로, 점도측정은 접착제 조성물을 25℃에서 브룩필드(Brookfleld)형 회전 점도계를 이용하여 12RPM으로 측정하고, 비교 구조 점성지수를 표시하였다.

두 번째로, 저장안정성은 접착제 조성물을 실온에서 저장하여 3개월 및 6개월 후의 점도변화, 분리 및 겔화 유무(有無)를 측정하였다.

세 번째로, 접착력 평가는 피착재의 접착면에 있는 먼지, 녹, 기름 등의 이물질을 제거하고, 접착제를 균일하게 도포하였다. 또한 실온에서 약 5∼15분 동안만 건조시켜 합체하여 하드 롤러(Hard Roller)로 압착하여 접착시켰다. 이때 접착우수는 "A"로 표기하고, 접착양호는 "B"로, 접착 약함은 "C"로, 접착 안됨은 "X"로 표기하였다.

물 성	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5
점 도	25,000	24,500	24,000	25,000	24,000	24,500	24,300	25,300
저장안정성(12rpm 정도)	3개월	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
	6개월	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
접착력	가죽-가죽	A	A	A	C	C	C	C	B
	나무-나무	B	A	A	C	C	C	B	B
	종이-종이	A	A	A	A	A	A	A	A
	캔버스-캔버스	A	A	A	C	C	B	B	B
	고무-가죽	B	A	A	X	C	C	C	C
	가죽-캔버스	A	A	A	C	C	C	B	B
	나무-종이	B	A	A	C	C	C	C	C

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 천연고무를 주성분으로 하고 각종의 첨가제를 적절한 비율로 첨가하므로서 CR계의 접착 특성을 구현하면서 물성을 유지하여 저렴한 가격(기존 CR계의 1/2 수준)과 CR계가 발휘할 수 있는 접착력을 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 설비 개선으로 인해 기존의 생산능력 시간을 단축시키므로서 생산성을 향상시킬 수 있고, 저렴한 가격으로 인해 제품의 원가 절감 효과를 부여할 수 있는 상승적인 효과가 있다.

Claims (5)

1. 천연고무 접착제의 제조방법에 있어서,

   천연고무를 주원료로 하고, 여기에 점착부여수지와 무기질 충전재를 첨가하여 밀링시킨 다음, 이를 솔벤트에 용해시켜 접착제를 제조함을 특징으로 하는 천연고무 접착제의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 천연고무 100중량부와 상기 점착부여수지 5∼40중량부 및 2∼10중량부의 무기질 충전재를 밀링시킨 후, 절단하고, 이를 솔벤트에 용해시켜 접착제를 제조함을 특징으로 하는 천연고무 접착제의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 점착부여수지는 검로진 또는 쿠마론수지 혹은 터펜페놀수지 또는 석유수지 혹은 로진에스테르수지 임을 특징으로 하는 천연고무 접착제의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 무기질 충전재는 산화아연 또는 산화마그네슘 임을 특징으로 하는 천연고무 접착제의 제조방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항의 방법으로 제조된 천연고무 접착제.