KR20050112946A

KR20050112946A - 일라이트를 포함하는 고무조성물

Info

Publication number: KR20050112946A
Application number: KR1020040038411A
Authority: KR
Inventors: 이기봉
Original assignee: 주식회사 동남테크
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-01

Abstract

본 발명은 고무 배합에 일라이트를 포함하여 제공되는 고무조성물에 관한 것으로, 천연고무, 합성고무 및 열가소성 수지로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택되는 원료고무 40∼70 중량부, 충전제로서 일라이트 25∼55 중량부, 금속산화물 2.0∼4.0 중량부, 지방산 0.3∼0.8 중량부, 촉진제 0.3∼0.7 중량부 및 가교제 0.4∼0.6 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고무조성물은 원적외선이 방사되어 혈액순환을 촉진하고, 신진대사 기능을 활발하게 하며 체액의 산알카리성 평형을 유지시키는 등 인체에 이로운 영향을 주고, 항균, 항곰팡이, 탈취 등의 효과가 있어, 특히 차량용 매트에 적용되면 차량내 실내 유해가스를 흡착하여 쾌적한 차량 실내 환경을 유지할 수 있는 유용한 것이다

Description

일라이트를 포함하는 고무조성물{RUBBER COMPOSITION INCLUDING ILLITE}

본 발명은 고무 배합에 일라이트를 포함하여 제공되는 고무조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원적외선이 방사되고, 항균, 항곰팡이 및 탈취 효과가 있는 친환경적 고무조성물에 관한 것이다.

일라이트(illite)[(K,H₃O)Al₂(Si,Al)₄O₁₀(H₂O,OH) ₂]는 단사정계에 속하는 운모족 광물로 바이오세라믹과 같이 원적외선과 음이온을 발생시키는 물질이다. 또한 세균과 곰팡이의 번식을 억제하고 살균하는 항균, 항곰팡이 작용과 냄새를 제거하는 탈취에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

특히, 일라이트에서 방출되는 원적외선은 인체에 가장 좋은 5∼20㎛ 파장 범위에 속하는 원적외선으로 인체에 깊숙이 침투하여 신체 노폐물과 잉여지방질의 배설을 촉진시키고 신진대사 기능을 활발하게 하며 전신 내분비 작용을 조정하여 체액의 산,알카리성 평형을 유지시킨다.

최근 건강에 대한 관심이 증대됨에 따라 일라이트에 대한 개발도 활성화되고 있는 데, 일라이트를 이용하여 합성섬유를 제조하거나 부직포를 만드는 등 일라이트의 효능을 발휘할 수 있는 상품이 개발되고 있다.

이에, 본 발명자는 일라이트가 고무와 배합되어 우수한 안정성을 가지는 데에 착안하여 일라이트를 포함하는 고무조성물을 개발하게 되었다.

특히 자동차가 생활필수품이 되고 있는 현대 생활에서 차량 내에서 보내는 시간이 많아짐에 따라 쾌적한 차량의 실내 환경을 조성하는 것은 중요한 일이다. 차량 실내는 많은 시간 외부와 단절됨으로써 공기 순환이 잘 되지 않아 냄새가 나고 유해가스가 차기 쉽다.

일반적으로 차량에 이물질이 떨어지는 것을 막고 청소를 용이하게 하기 위하여 차량 바닥에 매트를 깔고 있는데 고무 매트 또는 카페트 매트가 이용되고 있다.

특히 본 발명의 고무조성물은 종래의 차량용 바닥 매트에 기능성을 부여할 수 있는 것으로 매트에 일라이트를 포함하는 고무조성물을 적용하여 이용함으로써 차량 실내 공기를 개선하고 항균, 항곰팡이, 탈취 등의 효과뿐만 아니라 원적외선이 방사되어 인체에도 이로운 차량용 바닥 매트를 제공할 수 있는 것이다.

본 발명은 원적외선이 방사되고 음이온이 발생되며, 항균, 항곰팡이 및 탈취 효과가 있는 고무조성물 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 고무조성물을 차량용 바닥 매트에 적용하여 이용함으로써 차량 내 쾌적한 환경을 제공하고 인체 건강을 증진시키고자 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이하, 본 발명의 일라이트를 포함하는 고무조성물을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 고무조성물은 조성물 총 중량에 대하여 충전제로서 일라이트를 25∼55 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

일라이트를 포함하여 제공되는 본 발명의 고무조성물은 천연고무, 합성고무 및 열가소성 수지로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택되는 원료고무 40∼70 중량부, 충전제로서 일라이트 25∼55 중량부, 금속산화물 2.0∼4.0 중량부, 지방산 0.3∼0.8 중량부, 촉진제 0.3∼0.7 중량부 및 가교제 0.4∼0.6 중량부를 포함하여 이루어진다.

본 발명에서 사용되는 일라이트는 400 내지 1200 매쉬의 분말이다.

고무조성물 총 중량에 대하여 사용되는 일라이트 분말이 25 중량부 이하 일때는 일라이트에 의한 원적외선 방사기능과 항균, 항곰팡이, 탈취 등의 효과가 미비하고, 55 중량부 이상일때는 그 효과에 커다란 차이가 없으므로 일라이트 분말 25∼55 중량부 사용이 바람직하다.

본 발명의 고무조성물에 있어서, 상기 원료고무는 천연고무, 합성고무 및 열가소성 수지로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택되어 사용된다. 즉, 천연고무, 합성고무 또는 열가소성 수지 각각 단독으로 사용되거나 하나 이상 선택하여 혼합하여 사용되는데, 그 혼합비는 일정한 것이 아니라 목적하는 고무제품에 따라 혼합비를 조정하여 사용할 수 있다.

상기 합성고무 중 바람직한 것은 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무 또는 니트릴 부타디엔 고무이다.

또한, 바람직한 열가소성 수지는 스티렌/부타디엔/스티렌(SBS)이다.

본 발명에서 사용되는 금속산화물, 지방산, 촉진제 및 가교제는 통상의 고무조성물에 이용되는 것이 사용 가능하다.

본 발명에서 지방산은 스테아린산이 바람직하게 사용되고, 금속산화물은 산화아연이 바람직하게 사용된다. 또한, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 가교제는 유황이다.

본 발명에서 바람직하게 사용되는 촉진제는 Oricel CZ, Kunac TS, Oricel M(P), Oricel DM(P), Soxinol D, Oricel TT(P) 등으로 하나 이상 선택되어 사용된다.

한편, 본 발명의 고무조성물에는 분산제 0.3∼0.7 중량부, 산화방지제 0.05∼0.3 중량부, 노화방지제 0.05∼0.3 중량부 및 안료 1.0∼10.0 중량부가 더 포함되어 이루어질 수 있다.

본 발명에서 사용되는 분산제와, 산화방지제, 노화방지제 및 안료는 통상의 고무조성물에 이용되는 것이 사용 가능하다.

본 발명에서 바람직하게 사용되는 분산제는 스테아릭 아마이드(stearric amide: AHT)이다. 또한, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 안료는 백카본 또는 흑카본 단독 또는 이들이 혼합되어 사용된다.

본 고무조성물의 원활한 혼합을 위하여 P-오일이 더 포함되어 이루어질 수 있다.

본 발명의 고무조성물에 있어서, 충전제로서 일라이트가 단독으로 사용될 수 있으나 충전제로서 경탄이 더 포함되어 사용될 수 있다. 경탄이 포함될 경우 사용되는 경탄의 함량은 일라이트 함량 대비 1 : 0.5 ∼ 1.2이다.

본 발명의 고무조성물로 만들어진 고무는 감촉이 부드럽고, 원적외선이 방사되고 음이온이 발생되며 항균, 항곰팡이, 탈취 등의 효과가 있는 친환경적 소재로 일상적으로 사용되는 고무 재질의 물품에 적용 가능하다.

특히 본 발명의 고무조성물은 차량 실내 바닥에 깔리는 차량 매트에 사용되는 것이 바람직하다. 즉, 차량 실내 바닥에 깔리는 고무 매트로 이용되거나 또는 차량 카페트 매트의 백킹 고무로 이용될 수 있다.

카페트 매트의 백킹 고무로 이용될 때에는 본 발명의 고무조성물을 이용하여 통상의 방법으로 제조된 고무를 차량용 카페트 이면에 열프레스에 의하여 부착하여 사용될 수 있다.

본 발명의 고무조성물 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고무조성물을 구성하는 원료, 즉 원료고무, 일라이트 분말, 지방산, 금속산화물, 산화방지제, 노화방지제 및 촉진제를 일정비율로 준비하여 배합기에 넣고 80∼90℃에서 10∼30분간 혼합한다. 상기에서 혼합된 혼합물에 유황을 넣고 80∼90℃에서 20∼40분간 롤러로 혼련하고 냉각수 하에서 냉각시켜 본 발명의 고무조성물은 완성된다. 상기 혼련하는 공정에서 혼련을 보다 원활히 이루기 위하여 18″롤러로 10∼20분간 1차 혼련하고, 이어 14″롤러로 10∼20분간 2차 혼련할 수도 있다.

이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

실시예 1

표 1의 조성으로 준비된 각 성분(유황 제외)을 배합기에 넣고 83℃에서 15분간 혼합하였다. 상기 혼합된 혼합물에 유황을 넣고 87℃에서 18″롤러로 25분간 1차 혼련하고, 이어 14″롤러로 2차 혼련하였다. 상기 혼련물을 냉각수하에서 냉각시켜 커팅머신으로 커팅하여 24시간 동안 상온에서 숙성시킨 후 150℃ 350톤 열프레스로 300초간 압착하여 고무 시트를 제조하였다.

<표 1>

성분(품명)	배합량 (kg)
천연고무	5
스티렌 부타디엔 고무	20
부타디엔 고무	10
열가소성 수지	10
일라이트	30
경탄	20
AHT	0.5
ZnO(활성)	3
스테아린산	0.5
촉진제	0,5
유황	0.5
계	100

실시예 1에서 제조된 고무 시트를 이용하여 탈취, 원적외선 방사, 항균 및 음이온 발생 시험을 다음과 같이 실시하였다.

시험예 1 : 탈취 시험

시험방법 : KFIA-FI-1004

시험가스명 : 암모니아

가스농도측정 : 가스검지관

블랭크(blank)는 시료(sample)를 넣지 않고 측정한 것이고, 본 발명의 고무시트 시료를 넣은 것과 비교하여 그 결과를 표 2와 도 1에 나타내었다. 도 1은 시간 경과에 따른 가스농도 곡선(KFIG-191)을 나타낸 것으로, 블랭크는 시간이 지나도 가스농도에 큰 차이가 없었으나 시료의 경우에는 30분후에 가스농도가 현저히 떨어짐을 확인할 수 있다.

<표 2>

시험항목	경과시간(분)	블랭크 농도(ppm)	시료 농도(ppm)	탈취율(%)
탈취시험	초기	500	500	-
	30	490	55	89
	60	480	35	93
	90	460	25	95
	120	450	20	96

시험예 2 : 원적외선 방사 시험

37℃에서 FT-IR 분광계(Spectrometer)를 이용하여 블랙 바디(black body) 대비하여 측정하였고, 그 결과를 표 3과 도 2에 나타내었다.

<표 3>

방사율(5∼20㎛)	방사에너지(W/㎡ㆍ㎛, 37℃)
0.895	3.45 X 10²

시험예 3 : 항균 시험

시험 방법: KS K 0693-2000

사용균주 : Staphylococcus aureus ATCC 6538

Klebsiella pneumoniae ATCC 4352

비이온계면활성제 : 접종균에 0.05% 비이온 계면활성제 사용(Snogen)

표준포 사용 : KS K 0905 염색견뢰도용 첨부백포 : Cotton

그 결과를 표 4에 나타내었다.

<표 4>

시험항목	시료구분	초기농도	18시간 후 농도	균감소율(%)
S. aureus에 의한 항균시험	표준포	5.8 X 10⁸	2.8 X 10⁸	-
S. aureus에 의한 항균시험	실시예고무 매트	5.8 X 10⁸	< 2.0 X 10²	99.9
K. pneumoniae에 의한 항균시험	표준포	5.5 X 10⁸	2.5 X 10⁷	-
K. pneumoniae에 의한 항균시험	실시예고무 매트	5.5 X 10⁸	< 2.0 X 10²	99.9

시험예 4 : 음이온발생 시험

시험방법 : KFIA-FI-1042

시험편 : 100 X 150㎜

전하입자 측정 장치를 이용하여 실내온도 24℃, 습도 45%, 대기중 음이온수 106/cc 조건에서 시험하였으며 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위체적당 이온수로 표시하고, 그 결과를 표 5에 나타내었다.

<표 5>

		음이온 (Ion/cc)
실시예 고무매트		192

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명되었지만 본 발명의 고무조성물 성분이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 즉, 상기 실시예에서는 각 성분 간의 혼합 비율이 특정화 되어있지만, 고무조성물의 사용 용도에 따라서 혼합 비율이 변경되어질 수도 있다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일라이트가 포함된 고무조성물은 우수한 배합 안정성을 가지며, 원적외선이 방사되어 혈액순환을 촉진하고, 신진대사 기능을 활발하게 하며 체액의 산알카리성 평형을 유지시키는 등 인체에 이로운 영향을 준다.

또한, 본 발명의 고무조성물은 항균, 항곰팡이, 탈취 등의 효과가 있어, 특히 차량용 매트에 적용되면 차량내 실내 유해가스를 흡착하여 쾌적한 차량 실내 환경을 유지할 수 있는 유용한 것이다.

도 1은 본 발명의 고무조성물을 이용하여 제조된 고무 시트의 가스 탈취 효과를 나타내는 그래프.

도 2는 본 발명의 고무조성물을 이용하여 제조된 고무 시트의 원적외선 방사율을 나타내는 그래프.

Claims

천연고무, 합성고무 및 열가소성 수지로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택되는 원료고무 40∼70 중량부, 충전제로서 일라이트 25∼55 중량부, 금속산화물 2.0∼4.0 중량부, 지방산 0.3∼0.8 중량부, 촉진제 0.3∼0.7 중량부 및 가교제 0.4∼0.6 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무 또는 니트릴 부타디엔 고무인 것을 특징으로 하는 고무조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 열가소성 수지는 스티렌/부타디엔/스티렌인 것을 특징으로 하는 고무조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 고무조성물에 일라이트 함량 대비 1 : 0.5 ∼ 1.2 의 경탄이 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 고무조성물에 분산제 0.3∼0.7 중량부, 산화방지제 0.05∼0.3 중량부, 노화방지제 0.05∼0.3 중량부 및 안료 1.0∼10.0 중량부가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무조성물.
청구항 1의 고무조성물이 차량용 매트 고무에 적용되어 사용되는 것을 특징으로 하는 고무조성물.