KR20140051886A - 실링 조성물 제조 방법 및 그에 의해 제조된 실링 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체에 무해한 무독성의 다용도 밀봉재인 실링 조성물 제조 방법 및 그에 의해 제조된 실링 조성물에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 실링 조성물 제조 방법은 Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, Si₃N₄, SiC, ZrO₂, ZnO, CeO₂, WC, Si₃N₄, 유리분말, 황토 및 백토 중 하나 이상의 무기입자, 상기 무기입자와 결합되는 결합제, 상기 무기입자를 점착하기 위한 점착제, 펄프 또는 목분 중 적어도 하나를 포함하는 충진제 및 용매를 준비하는 단계(S10); 상기 결합제와 상기 점착제를 교반기에서 혼합하는 단계(S20); 믹스기에서 상기 결합제와 점착제를 혼합한 첫 번째 혼합물에 상기 충진제, 상기 무기입자 및 상기 용매를 믹싱하는 단계(S30); 상기 믹스된 두 번째 혼합물을 오븐에서 건조하는 단계(S40); 상기 건조된 상기 두 번째 혼합물을 반죽기에서 반죽하는 단계(S50); 및 상기 반죽된 두 번째 혼합물을 성형한 후 포장하는 단계(S60)를 포함하여 이루어진다.

Description

실링 조성물 제조 방법 및 그에 의해 제조된 실링 조성물{Method for fabricating sealing composition and sealing composition fabricated thereof}

본 발명은 실링 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 무해한 무독성의 다용도 밀봉재인 실링 조성물 제조 방법 및 그에 의해 제조된 실링 조성물에 관한 것이다.

차량을 비롯한 각종 금속구조물의 부품사이의 간극에 충전하여 밀봉(실링), 점착, 접착, 수밀, 기밀, 방청, 완충, 방열, 내열, 보온, 차음 또는 방음효과를 얻기 위한 실링재(충전재)가 다양하게 개발중이다.

대한민국 공개특허공보 10-2004-002534(출원번호 제10-2002-0057273)호에는, 에틸렌프로필렌디엔메틸렌(EPDM) 고무를 원료로 하여 전체가 원기둥형이나 모기둥형으로 발포하거나 중앙에 중공부가 있는 원기둥형이나 모기둥형으로 발포한 튜브의 표면에, 나이론사, 폴리에스터사 또는 아라미드사중에서 선택된 섬유사로 직조한 편직물을 적층한 다음, 그 위에서 그것을 감싸도록 점착성겸 접착성을 갖는 실런트를 도포한 것으로된 실링재가 있다.

그러나, 기둥형의 폴리에틸렌 발포체를 심재로한 표면에 실런트 조성물로된 실런트를 도포한 것으로 된 실링재는 심재로서 사용된 기둥형 폴리에틸렌 발포체가 적도부근과 같은 120℃이상의 극열상황에서도 견딜 수 있는 내열성을 필요로 하는 차량에 적용했을 경우에는 심재인 폴리에틸렌(PE)발포체가 내열성이 부족하여 120℃이상의 고온에서는 용융되어 흘러내리므로 실링재로서의 역할을 못하게 되는 결점이 있었다.

또한 기둥형으로 발포된 PVC발포체의 둘레에 점착성겸 접착성을 갖는 실런트를 도포한 것으로된 실링재는 PVC 구조물 부품사이의 간극에 충전 적용시에 적절하게 압착되어 간극을 지탱할 수 있도록 적절하게 발포할 수 있는 기술이 부족하여 발포된 PVC발포체의 강도가 너무 약하거나 너무 강하여 그것으로 제조된 실링재를 구조물 부품사이의 간극에 적용시에 지지하기가 어렵거나 구조물 부품사이의 간극에 삽입하기가 어려운 결점이 있게 되었다.

따라서 그와 같은 적용조건에 알맞게 발포되어 실링재로서 적절한 형태가 된 것으로는 현재 수입에만 의존하고 있고 또한 PVC발포체를 국내에서 생산한다고 하더라도 PVC를 발포하기 위해서는 발포제와 기타 첨가제를 첨가해야함은 물론 발포를 위한 가열조건이 까다로워서 제조공정이 복잡하고 재료가 많이 소요되어 원가상승의 요인이 되는 결점이 있었다.

또한 상기한 기둥이나 튜브형의 EPDM의 발포체에 편직물과 실런트를 적층 도포한 것으로 된 실링재는 그 구성중 발포체 표면에 적층한 편직물을 사용하지 않으면 EPDM의 연성과 전성이 너무 강하여 실링재로서의 역할을 할 수가 없을 뿐더러, 그 결점을 보강하기 위해서 편직물을 사용하게 되면 여러종류의 원재료를 사용해야하고 제조공정이 복잡하고 까다로워서 원가상승요인이 됨은 물론 단시간에 양산이 어려운 결점이 있었다.

최근에는 지속적으로 전기전자 제품의 수출이 급격하게 증가하고 있으며, 앞으로 점점 제품 포장 및 운송에 대한 안전성을 높이기 위한 규격이 나오고 있으며, 그 대표적인 것으로는 침수에 의한 고장을 방지하기 위한 IP(International Protection) 등급 규정이 있다.

예로써, 75kw 이하의 전기패널을 포함하는 장비에 대해서는 IP66 등급을 받아야 유럽 및 미국 등 수출이 가능하다. 여기서, 전기패널이란 한전에서 오는 파워를 내부에 분전반, 자동제어반 등을 통해서 필요한 전력으로 변환하는 역할을 하며, 차단기와 타이머 등이 포함되어 있다.

이러한 전기패널 내부에는 전기배선이 필수적으로 포함되고 패널내부에 전기배선을 위한 관통부를 만들어야 하며 이러한 관통부의 실링을 위하여야 한다.

그러나 기존에는 이러한 실링부에 우레탄폼을 주사하거나 실리콘 레진을 도포하여 사용하고 있으나, 우레탄폼이나 실리콘 레진의 경우에는 유지보수를 위하여 해체시에는 작업의 난이도가 높아지고 재수리하는 시간적 소모가 많이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명은 인체에 무해한 친환경 무기분말을 포함하는 무독성의 고점착성의 다용도 밀봉재인 실링 조성물 제조 방법 및 그에 의해 제조된 실링 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명의 실링 조성물 제조 방법은 Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, Si₃N₄, SiC, ZrO₂, ZnO, CeO₂, WC, Si₃N₄, 유리분말, 황토 및 백토 중 하나 이상의 무기입자, 상기 무기입자와 결합되는 결합제, 상기 무기입자를 점착하기 위한 점착제, 펄프 또는 목분 중 적어도 하나를 포함하는 충진제 및 용매를 준비하는 단계(S10); 상기 결합제와 상기 점착제를 교반기에서 혼합하는 단계(S20); 믹스기에서 상기 결합제와 점착제를 혼합한 첫 번째 혼합물에 상기 충진제, 상기 무기입자 및 상기 용매를 믹싱하는 단계(S30); 믹스된 두 번째 혼합물을 오븐에서 건조하는 단계(S40); 건조된 상기 두 번째 혼합물을 반죽기에서 반죽하는 단계(S50); 및 상기 반죽된 두 번째 혼합물을 성형한 후 포장하는 단계(S60)를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 인체에 무해한 친환경 무기분말을 포함함으로써 무독성의 실링 조성물을 제공할 수 있고, 고온에 보다 안정적이며, 장시간의 점착성을 유지할 수 있다.

둘째, 금속, 나무, 플라스틱류 구조물의 접착이 우수하므로 시공 후 깔끔한 마무리가 가능하다.

셋째, 현장 여건상 부득이하게 발생되는 불특정 형상의 관통구로 가스, 먼지, 물(수분), 해충 등의 유입 및 흐름을 차단할 수 있다.

넷째, 외관상 보완해야될 시공부위를 깔끔하게 미장 할 수 있다.

다섯째, 보수 및 재작업이 요구되는 경우 간단히 제거되며 시공부위에 잔여물이 없어 간편하게 사용할 수 있다.

여섯째, 천연펄프를 포함하고 인성을 향상함은 물론 생산단가를 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실링 조성물 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

도 1은 본 발명에 따른 실링 조성물 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명에 따른 실링 조성물 제조 방법은 우선, 무기입자, 결합제, 점착제, 펄프(또는 목분) 및 용매를 준비한다(S10).

여기서, 무기입자로는 가능한 열에 안정적인 제품을 이용하며 예로써 Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, Si₃N₄, SiC, ZrO₂, ZnO, CeO₂, WC, Si₃N₄, 유리분말, 황토 및 백토를 이용할 수 있다. 이때, 가격 경쟁력의 경우 Al₂O₃가 가장 우수하지만 특별히 Al₂O₃로 제한할 필요 없이 적절히 섞어서 이용할 수 있다. 한편, 황토 역시 열에 안정적이고, 가격 경쟁력에서는 우수하다. 또한, 무기입자의 크기는 D50(중간크기)가 3~10 ㎛정도가 바람직하다. 물론, 그 이하의 것을 사용할 수도 있지만 생산단가가 높아진다는 단점이 있고, 10 ㎛이상의 경우 가격은 낮으나 촉감이 3~10 ㎛정도에 대하여 상대적으로 좋지 않다.

결합제로는 아크릴수지, 폴리비닐아세테이트(Poly vinyl acetate, PVAc), 폴리비닐알코올(Poly vinyl alcohol, PVA), 폴리비닐필로리돈(Poly vinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐부티랄(Poly vinyl butyral), 폴리메틸메타크릴레이트(poly methyl methacrylate, PMMA), 폴리비닐포르몰(Poly vinyl formol) 및 에폭시수지를 이용할 수 있다.

점착제로는 폴리에틸렌 글리콜(Poly ethylene glycol), 부틸벤질프탈레이트(Butyl benzyl phthalate, BBP), 디부틸프탈레이트(Dibutyl Phthalate), 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate, 프탈산디옥틸), 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), DINP (DIISONONYL PHTHALATE), DOA (DIOCTYL ADIPATE, DI-2-ETHYLHEXYL ADIPATE[DEHA]), TOTM (TRIOCTYL TRIMELLITATE), TINTM(TRIISONONYL TRIMELLITATE), NEO-T (BENZENDICARBOXYLIC ACID, BIS(2-ETHYLHEXYL) ESTER) 및 OLICIZER(ADIPIC ACID POLYESTER)을 이용할 수 있다.

펄프나 목분은 본 발명에 따른 실링 조성물을 구성함에 있어 가격 안정성에서 우수할 뿐 아니라 친환경적이고 또한 형상이 침상이라 무기입자만 넣었을 때보다 강도 및 질긴 성질을 더욱 높여준다. 유사한 재질인 석면과 같은 것을 사용하는 경우 친환경적이지 못하다는 문제가 있었다. 특히, 목분의 경우 가격이 매우 낮아 제품의 생산 단가를 낮출 수 있고, 밀도 또한 낮아서 같은 무게에 부피를 증가시켜 더욱 좋은 효과를 나타낼 수 있다는 장점이 있다. 이러한 펄프나 목분은 40-100 mesh 크기를 통과한 것을 이용하는 것이 바람직하다.

용매로는 톨루엔(toluene), 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 아세톤(Acetone), 이소프로판올(IPA), 메틸에틸케톤(MEK) 및 메틸이소부틸케톤(MIBK)을 이용할 수 있다.

이와 같이 준비한 무기입자, 결합제, 점착제, 펄프(또는 목분) 및 용매를 중에서 결합제(바인더)와 점착제(가소제)를 교반기(또는 혼합기)에서 혼합한다(S20). 이때, 결합제는 액상의 결합제이거나 고상의 결합제를 액상에 용해하여 사용하거나, 점착제(가소제) 또한 액상으로 액상끼리 먼저 혼합하여 균질한 액상혼합과 함께 공정을 단축할 수 있다.

그 다음, 혼합한 결합제와 점착제에 무기입자, 펄프(또는 목분) 및 용매를 믹스기에서 믹싱한다(S30). 여기서, 믹스기에서의 믹싱 공정에서 Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, Si₃N₄, SiC, ZrO₂, ZnO, CeO₂, WC, Si₃N₄, 유리분말, 황토 및 백토 중 하나 이상의 무기입자 100 중량부를 기준으로 무기입자와 결합되는 결합제 1 내지 25 중량부와, Al2O3입자를 점착하기 위한 점착제 5 내지 40 중량부와, 펄프 또는 목분 중 하나 이상의 충진제 9 내지 13 중량부 및 용매 2 내지 20 중량부를 믹싱한다. 이때, 믹싱 시 색소를 0.05 내지 0.1 중량부 포함할 수 있는데, 회색색상을 내기 위하여 카본블랙을 믹싱할 수 있다.

이어서, 믹스된 혼합물을 오븐에서 건조한다(S40). 이때, 약 100~150℃ 사이에서 약 1시간에서 12시간 정도 건조시킨다.

그리고, 건조된 혼합물을 반죽기에서 반죽한다(S50). 즉, 반죽 공정은 건조 후에 용매가 휘발된 후 반죽물의 특성(혼합물의 균질한 혼합과 점착성 향상)을 향상시키기 위해서 다시 반죽기에서 반죽한다. 이와 같은 반죽 공정 시간은 약 1시간 내지 12시간 정도 할 수 있다. 이와 같은 반죽 공정이 길어질수록 인성은 늘어나지만 생산성이 낮아지므로 현장경험이나 실험 및 반죽량에 따라 조절할 수 있다.

이어서, 반죽된 혼합물을 최종 완제품을 위하여 성형기를 이용하여 성형한 후 포장한다(S60).

이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (3)

1. Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, Si₃N₄, SiC, ZrO₂, ZnO, CeO₂, WC, Si₃N₄, 유리분말, 황토 및 백토 중 하나 이상의 무기입자, 상기 무기입자와 결합되는 결합제, 상기 무기입자를 점착하기 위한 점착제, 실링 조성물의 강도를 높여주는 펄프 또는 목분 중 적어도 하나를 포함하는 충진제 및 용매를 준비하는 단계(S10);
   상기 결합제와 상기 점착제를 교반기에서 혼합하는 단계(S20);
   믹스기에서 상기 결합제와 점착제를 혼합한 첫 번째 혼합물에 상기 충진제, 상기 무기입자 및 상기 용매를 믹싱하는 단계(S30);
   상기 믹스된 두 번째 혼합물을 오븐에서 건조하는 단계(S40);
   상기 용매가 휘발되어 건조된 상기 두 번째 혼합물을 반죽기에서 반죽하는 단계(S50); 및
   반죽된 상기 두 번째 혼합물을 성형한 후 포장하는 단계(S60)를 포함하여 이루어지며,
   상기 결합제와 점착제는 액상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실링 조성물 제조 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 S30단계에서 색소를 더 포함하여 믹싱하며,
   상기 색소는 카본블랙인 것을 특징으로 하는 실링 조성물 제조 방법.
   
3. 제 1항에 기재된 실링 조성물 제조 방법에 의해 제조된 실링 조성물.

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