KR20150112462A - 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세피브릴화(fine fibrilation)된 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 가스켓 조성물 내에 아라미드섬유가 균일하게 분산되어 내구성과 기밀성 등이 향상되고, 기존 보다 소량의 섬유가 사용되고, 분산 시간을 단축시켜 아라미드섬유가 균일하게 분산된 가스켓을 제조함으로써, 작업성과 경제성을 향상 시킬 수 있고, 불량률의 발생이 줄어들어 생산성이 향상되므로 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법{Compression sheet type gasket composition using aramid fibers are contained in the master batch and methods for preparing the same}
본 발명은 세피브릴화(fine fibrilation)된 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 가스켓 조성물 내에 아라미드섬유가 균일하게 분산되어 가스켓의 내구성, 기밀성 등과 같은 물리적 특성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
가스켓은 플랜지에 기계적으로 결합되어 매우 격한 작동 환경인 고온 고압의 조건에서도 밀봉성을 유지하여 유체 및 기체의 누출을 막는 부속품이다. 따라서 가스켓의 제조시 가스켓이 상기와 같은 특성을 갖도록 위한 강화제로서 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유 등을 혼합한 다양한 종류의 가스켓들이 개발되고 있다.
상기 강화제들 중 아라미드섬유를 사용한 가스켓에 대한 기술들을 살펴보면, 특허문헌 1에 개선된 무-석면 섬유 강화 물질로서 탄성 결합제 물질 및 아라미드 중합체 스테이플 섬유로 구성된 블렌드 조성물을 사용하여 제조한 가스켓과, 본 출원인이 개발하여 특허등록받은 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 보강섬유로서 아라미드섬유, 유리섬유 등을 단독 또는 혼합하여 사용한 비석면 시트 및 가스켓의 조성물들이 알려져 있다.
그러나 상기 특허들의 가스켓 조성물에 사용한 아라미드섬유는 세피브릴화(fine fibrilation)가 잘되는 섬유이지만, 가스켓 조성물의 제조시 균일하게 아라미드섬유의 피브릴화를 제어하기 어렵다. 또한 아라미드섬유의 응집 현상으로 인해 피브릴화가 사라져 버리는 현상이 발생하게 된다. 따라서 이러한 현상이 발생하는 섬유를 고무 컴파운드에 적용 하였을 때 아라미드섬유가 조성물 내에 균일하게 분산되지 못하는 문제점이 있다.
상기에서 아라미드섬유의 세피브릴화(fine fibrilation)란, 메인 스트립(main strip)의 직경이 10~20 ㎛인 아라미드섬유를 피브릴(fibrilation) 처리시 가지 부분의 직경이 1~2 ㎛까지 미세하게 되는 것을 의미한다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 섬유를 세피브릴화하고, 응집현상을 최소화하기 위해 무기 충진제를 투입하여, 높은 농도로 선 분산된 아라미드섬유 마스터배치를 사용하여 가스켓 조성물을 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
특허문헌 1 : 국내등록특허공보 제0378744호(유기섬유상 및 입자성분의 블렌드를 함유한 무석면가스켓) 특허문헌 2 : 국내등록특허공보 제1326558호(비석면 시트 및 가스켓의 조성물) 특허문헌 3 : 국내등록특허공보 제1261574호(비석면 시트 및 가스켓의 제조방법)
본 발명은 상기에서 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 천연고무와 세피브릴화(fine fibrilation)된 아라미드섬유 및 금속산화물을 혼합하여 아라미드섬유가 분산되어진 마스터배치를 이용하여 가스켓 조성물을 제조함으로써, 가스켓 조성물 내에 아라미드섬유가 균일하게 분산되어 내구성과 기밀성 등이 향상된 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
따라서, 본 발명은 가스켓 조성물 내에 아라미드섬유가 균일하게 분산된 가스켓을 제조함으로써, 기존보다 소량의 섬유를 사용하고, 분산 시간을 단축시켜 작업성과 경제성을 향상시킬 수 있고, 불량률의 발생이 줄어들어 생산성이 향상되므로 제조단가를 낮출 수 있는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.
본 발명은 고무 기재의 압축시트 가스켓 조성물에 있어서,
상기 고무 기재 100 중량부에 대하여, 아리미드섬유 함유 마스터배치 48~75 중량부, 보강섬유 60~80 중량부, 충진제 380~440 중량부, 금속산화물 0~8 중량부, 스테아린산 1~2 중량부 및 가교제 2~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.
그리고 본 발명은 고무 기재 100 중량부, 아리미드섬유 함유 마스터배치 48~75 중량부, 보강섬유 60~80 중량부, 충진제 380~440 중량부 및 금속산화물 0~8 중량부를 혼합한 후, 니더(Kneader)에서 110~120℃의 온도를 유지하면서 10~20분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 1~2 중량부 및 가교제 2~5 중량부를 혼합하고,
상기 혼합 작업이 끝난후 롤밀(Roll Mill)에서 시트 형태로 제조하는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물의 제조방법을 과제의 다른 해결 수단으로 한다.
상기 아리미드섬유 함유 마스터배치는 천연고무 기재에 아라미드섬유 및 금속산화물이 분산된 혼합물로서, 상기 천연고무 기재 100 중량부에 대하여, 아라미드 섬유 60~70 중량부 및 충진제 25~35 중량부가 혼합된다.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명은 세피브릴화(fine fibrilation)된 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물을 제조함으로써, 가스켓 조성물 내에 아라미드섬유가 균일하게 분산되어 내구성과 기밀성 등이 향상되고, 기존보다 소량의 섬유를 사용하고, 분산 시간을 단축시켜 아라미드섬유가 균일하게 분산된 가스켓을 제조함으로써, 작업성과 경제성을 향상시킬 수 있고, 불량률의 발생이 줄어들어 생산성이 향상되므로 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하며, 상세한 설명에서 일반적인 가스켓 조성물 제조분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 언급은 간략히 하거나 생략하였다.
본 발명에 따른 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물은 상기 고무 기재 100 중량부에 대하여, 아리미드섬유 함유 마스터배치 48~75 중량부, 보강섬유 60~80 중량부, 충진제 380~440 중량부, 금속산화물 0~8 중량부, 스테아린산 1~2 중량부 및 가교제 2~5 중량부를 포함한다.
상기 압축시트 가스켓 조성물의 고무 기재는 천연고무 5~15 중량부와 합성고무 85~95 중량부를 혼합 사용하는 것이 바람직하다. 상기 천연고무는 압축시트 가스켓 조성물의 가공성을 개선하기 위한 고무이고, 상기 합성고무는 내유성 및 기계적 강도를 개선하는 특성을 갖는 고무로서, 천연고무의 혼합량이 상기에서 한정한 범위미만이 될 경우에는 압축시트 가스켓 조성물의 가공성이 저하할 우려가 있고, 천연고무의 혼합량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 합성고무의 혼합량이 적정량에 미치지 못해 가스켓의 내유성 및 기계적 강도의 특성이 저하할 우려가 있다.
본 발명에서 사용하는 합성고무는 니트릴고무(NBR), 폴리클로로프렌고무(CR) 또는 아크릴고무(acrylic rubber) 중에서 1 종 또는 그 이상을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 보강섬유는 고무 기재 100 중량부에 대하여, 60~80 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 보강섬유의 혼합량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 가스켓의 보강효과가 떨어지며, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 가스켓 조성물의 분산성 불량에 따른 기계적 강도의 개선 효과가 떨어질 우려가 있다.
상기 보강섬유는 유리섬유, 셀룰로오스 섬유, 폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 폴리프로필렌 섬유 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 혼합 사용할 수 있다.
본 발명에서 충진제는 가스켓 조성물의 충진과 내열 특성을 보강하기 위한 작용을 하며, 충진제의 혼합량은 고무 기재 100 중량부에 대하여, 380~440 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 충진제의 혼합량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 내열 특성의 물성이 떨어지질 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 도리어 충진제의 과량 혼합으로 인해 가스켓 조성물의 분산성 불량에 따른 기계적 강도의 개선 효과가 떨어질 우려가 있다.
상기 충진제는 고령토, 탈크, 실리카, 퓸실리카, 클레이 또는 카오리 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 혼합 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 금속산화물은 가스켓 조성물의 가교를 촉진하기 위한 촉진활성제로 작용하며, 금속산화물의 혼합량은 고무 기재 100 중량부에 대하여, 0~8 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 금속산화물의 혼합량이 0인 경우에는 본 발명에 따른 아라미드섬유 함유 마스터배치에 금속산화물이 다량 포함된 경우 본 발명에 따른 가스켓 조성물에서는 금속산화물을 첨가할 필요가 없고, 금속산화물의 혼합량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 가스켓 조성물의 가교속도가 빨라져서 도리어 물성이 저하될 우려가 있다.
상기 금속산화물은 산화아연, 산화마그네슘, 산화주석, 산화납 또는 산화칼슘 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 스테아린산은 고무 기재에 첨가된 혼합물을 균일하게 분산시키는 역할을 하는 것으로서, 그 사용량은 고무 기재 100 중량부에 대하여, 1∼2 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 스테아린산의 혼합량이 상기에서 한정한 범위 미만일 경우에는 고무 기재에 첨가된 혼합물이 충분히 분산되지 않을 우려가 있고, 스테아린산의 혼합량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 그에 따른 효과가 미약하며, 과사용에 따른 성형물의 표면에 스테아린산이 용출될 우려가 있다
본 발명에서 가교제는 압축시트 가스켓 조성물의 가교를 위해 과산화물 가교제를 사용하였고, 과산화물 가교제는 고무 기재 100 중량부에 대하여, 2~5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 가교제의 혼합량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 가교효율이 떨어져 기계적 강도가 저하될 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 과가교로 인해 고무 고유의 물성이 저하할 우려가 있다.
상기 가교제는 유기과산화물계 화합물이 바람직하며, 유기과산화물계 가교제로는 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔, 디터트부틸퍼옥사이드, 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-헥엔, 디벤조일퍼옥사이드, 비스(터트부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 부틸 4,4-비스(터트부틸퍼옥시)발러레이트, 1,1-비스(터트부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸클로로헥산, 터트부틸퍼옥시벤조에이트, 라우릴퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드로 이루어지는 군에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 혼합 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 아리미드섬유 함유 마스터배치는 천연고무에 아라미드섬유 및 금속산화물이 분산된 혼합물로서, 상기 천연고무 기재 100 중량부에 대하여, 아라미드 섬유 60~70 중량부 및 충진제 25~35 중량부가 혼합되어진다.
상기 아리미드섬유 함유 마스터배치의 천연고무는 마스터배치의 가공성을 향상시키기 위해 천연고무를 사용하는 것이 바람직하다.
아라미드섬유의 혼합량은 천연고무 기재 100 중량부에 대하여, 60~70 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 아라미드섬유의 혼합량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 가스켓의 보강효과가 떨어지며, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 가스켓 조성물의 분산성 불량에 따른 기계적 강도의 개선 효과가 떨어질 우려가 있다.
또한 금속산화물은 상기 가스켓 조성물의 설명시 언급한 바와 같이 가스켓 조성물의 가교를 촉진하기 위한 촉진활성제로 작용하며, 금속산화물의 혼합량은 고무 기재 100 중량부에 대하여, 25~35 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 금속산화물의 혼합량 범위를 한정한 사유에 대해서는 상기 가스켓 조성물의 설명시 상세히 설명한 바가 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 따른 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 아라미드섬유가 함유된 마스터배치는 먼저, 아라미드섬유 60~70 중량부와 금속산화물 25~35 중량부를 밀(Roll Mill)에서 혼합한 다음 이 혼합물과 천연고무 기재 100 중량부를 니더(Kneader)에서 110~120℃의 온도를 유지하면서 10~20분간 혼련하여 마스터배치를 제조한다.
본 발명은 아라미드섬유의 피브릴화를 통하여 비표면적을 증가시켜 기계적 물성 보강 효과를 극대화하기 위하여 마스터배치를 제조함으로서, 상기 마스터배치는 펄프(Pulp), 스테이플(Staple) 아라미드섬유보다 적용하기 편리하고, 균일하게 분산이 되어 있기 때문에 다양한 산업에 널리 사용될 수 있다.
그리고 압축시트 가스켓 조성물은 고무 기재 100 중량부, 아리미드섬유 함유 마스터배치 48~75 중량부, 보강섬유 60~80 중량부, 충진제 380~440 중량부 및 금속산화물 0~8 중량부를 혼합한 후 니더(Kneader)에서 110~120℃의 온도를 유지하면서 10~20분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 1~2 중량부 및 가교제 2~5 중량부를 혼합한다. 혼합 작업이 끝난 후 롤밀(Roll Mill)에서 시트 형태로 제조한다.
상기 마스터배치 및 압축시트 가스켓 조성물의 혼련시 상기에서 한정한 혼련조건 범위를 벗어날 경우에는 마스터배치 또는 압축시트 가스켓 조성물이 충분히 혼련되지 아니하거나 또는 과혼련되어 가스켓의 물성이 저하할 우려가 있다.
본 발명에 따라 제조되어진 압축시트 가스켓 조성물은 세피브릴화된 아라미드섬유를 천연고무에 고농도로 선분산하여 마스터배치를 제조하고, 가스켓 제조 공정에서의 제1혼합단계에서 NBR, NR, 충진제 등과 함께 아라미드 섬유 함유 마스터배치를 혼합하는 공정에서 투입하여 기존 아라미드섬유를 투입하는 대신, 세피브릴화된 아라미드섬유 함유 마스터배치를 투입함으로써 기존 보다 소량의 섬유가 사용되고, 분산 시간을 단축시켜 작업성과 경제성을 향상 시킬 수 있다
이하 본 발명에 따른 아라미드섬유 함유 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법을 하기의 실시 예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 본 발명은 하기의 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니다.
1. 아라미드섬유가 함유된 마스터배치의 제조
(실시예 1)
아라미드섬유 60 중량부와 산화아연 금속산화물 25 중량부를 밀(Roll Mill)에서 혼합한 다음 이 혼합물과 천연고무 기재 100 중량부를 니더(Kneader)에서 110℃의 온도를 유지하면서 20분간 혼련하여 아라미드섬유가 함유된 마스터배치의 제조하였다.
(실시예 2)
아라미드섬유 70 중량부와 산화아연 금속산화물 35 중량부를 밀(Roll Mill)에서 혼합한 다음 이 혼합물과 천연고무 기재 100 중량부를 니더(Kneader)에서 120℃의 온도를 유지하면서 10분간 혼련하여 아라미드섬유가 함유된 마스터배치의 제조하였다.
2. 압축시트 가스켓 조성물의 제조
(실시예 3)
고무 기재 100 중량부, 실시예 1의 아리미드섬유 함유 마스터배치 48 중량부, 유리섬유 80 중량부, 고령토 충진제 440 중량부 및 산화아연 금속산화물 8 중량부를 혼합한 후, 니더(Kneader)에서 110℃의 온도를 유지하면서 20분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 1 중량부 및 디벤조일퍼옥사이드 가교제 2 중량부를 혼합하고,
상기 혼합 작업이 끝난후 롤밀(Roll Mill)에서 1.8 mm 두께의 시트 형태로 압축시트 가스켓 조성물을 제조하였다.
본 실시예 3에서 사용한 고무 기재는 천연고무 5 중량부와 NBR 95 중량부를 혼합한 혼합고무 기재이고, 상기 아리미드섬유 함유 마스터배치 48 중량부에는 아라미드섬유가 14.1 중량부 함유되어 있다.
(실시예 4)
고무 기재 100 중량부, 실시예 1의 아리미드섬유 함유 마스터배치 60 중량부, 유리섬유 70 중량부, 고령토 충진제 420 중량부 및 산화아연 금속산화물 4 중량부를 혼합한 후, 니더(Kneader)에서 120℃의 온도를 유지하면서 10분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 2 중량부 및 디벤조일퍼옥사이드 가교제 5 중량부를 혼합하고,
상기 혼합 작업이 끝난후 롤밀(Roll Mill)에서 1.8 mm 두께의 시트 형태로 압축시트 가스켓 조성물을 제조하였다.
본 실시예 4에서 사용한 고무 기재는 천연고무 15 중량부와 NBR 85 중량부를 혼합한 혼합고무 기재이고, 상기 아리미드섬유 함유 마스터배치 60 중량부에는 아라미드섬유가 19.5 중량부 함유되어 있다.
(실시예 5)
고무 기재 100 중량부, 실시예 2의 아리미드섬유 함유 마스터배치 70 중량부, 유리섬유 65 중량부, 고령토 충진제 400 중량부 및 산화아연 금속산화물 2 중량부를 혼합한 후, 니더(Kneader)에서 110℃의 온도를 유지하면서 20분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 1 중량부 및 디벤조일퍼옥사이드 가교제 2 중량부를 혼합하고,
상기 혼합 작업이 끝난후 밀(Roll Mill)에서 1.8 mm 두께의 시트 형태로 압축시트 가스켓 조성물을 제조하였다.
본 실시예 5에서 사용한 고무 기재는 천연고무 5 중량부와 NBR 95 중량부를 혼합한 혼합고무 기재이고, 상기 아리미드섬유 함유 마스터배치 70 중량부에는 아라미드섬유가 23.9 중량부 함유되어 있다.
(실시예 6)
고무 기재 100 중량부, 실시예 2의 아리미드섬유 함유 마스터배치 75 중량부, 유리섬유 60 중량부, 고령토 충진제 380 중량부를 혼합한 후, 니더(Kneader)에서 120℃의 온도를 유지하면서 10분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 2 중량부 및 디벤조일퍼옥사이드 가교제 5 중량부를 혼합하고,
상기 혼합 작업이 끝난후 롤밀(Roll Mill)에서 1.8 mm 두께의 시트 형태로 압축시트 가스켓 조성물을 제조하였다.
본 실시예 6에서 사용한 고무 기재는 천연고무 15 중량부와 NBR 95 중량부를 혼합한 혼합고무 기재이고, 상기 아리미드섬유 함유 마스터배치 75 중량부에는 아라미드섬유가 25.6 중량부 함유되어 있다.
(비교예 1)
고무 기재 100 중량부, 아리미드섬유 28 중량부, 유리섬유 70 중량부, 고령토 충진제 420 중량부 및 산화아연 금속산화물 13 중량부를 혼합한 후, 니더(Kneader)에서 110℃의 온도를 유지하면서 20분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 1 중량부 및 디벤조일퍼옥사이드 가교제 2 중량부를 혼합하고,
상기 혼합 작업이 끝난후 롤밀(Roll Mill)에서 1.8 mm 두께의 시트 형태로 압축시트 가스켓 조성물을 제조하였다.
(비교예 2)
고무 기재 100 중량부, 아리미드섬유 30 중량부, 유리섬유 65 중량부, 고령토 충진제 400 중량부 및 산화아연 금속산화물 13 중량부를 혼합한 후, 니더(Kneader)에서 120℃의 온도를 유지하면서 10분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 2 중량부 및 디벤조일퍼옥사이드 가교제 5 중량부를 혼합하고,
상기 혼합 작업이 끝난후 롤밀(Roll Mill)에서 1.8 mm 두께의 시트 형태로 압축시트 가스켓 조성물을 제조하였다.
상기, 실시예 3 내지 6 및 비교예 1, 2의 압축시트 가스켓 조성물에 함유된 아라미드섬유 및 유리섬유의 함유량을 산출한 결과 아래 [표 1]의 내용과 같다.
(단위 : 중량부)
구분 실시예 비교예
3 4 5 6 1 2
가스켓 조성물 무게 679 661 640 622 634 615
아라미드섬유와
유리섬유를 합한 무게
(중량%)		 95.6
(14.1)		 89.5
(13.5)		 88.9
(13.9)		 85.6
(13.8)		 98
(15.5)		 95
(15.4)
아라미드섬유 무게
(중량%)		 15.6
(2.3)		 19.5
(3.0)		 23.9
(3.7)		 25.6
(4.1)		 28
(4.4)		 30
(4.9)
상기 [표 1]의 내용에 의하면, 실시예 3 내지 6은 압축시트 가스켓 조성물 내에 함유된 아라미드섬유와 유리섬유를 합한 조성비와 아리미드섬유의 조성비가 비교예 1, 2에 비해 더 적은 것으로 나타났다.
3. 가교시트의 제조
상기 실시예 3 내지 6 및 비교예 1, 2의 압축시트 가스켓 조성물을 핫프레스(Hot Press) (150, kg/cm2)에서 1.5mm 금형에 각각 투입하고, 150℃, 150㎏/㎠의 압력 조건에서 가교시켰다.
4. 압축시트 가스켓 조성물의 물성 평가
상기 1 내지 3의 방법에 의해 제조한 압축시트 가스켓 조성물을 아래 시험방법에 에 따라 시험한 결과는 아래 [표 2]의 내용과 같다.
평가항목 실시예 비교예
3 4 5 6 1 2
밀도(g/cm3) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.9 1.8
인장강도(MPa) 1.30 1.31 1.33 1.35 0.9 1.30
분산성 ○ ○ ○ ○ △ △
작업성 ○ ○ ○ ○ △ △
기밀성 ○
(누설없음)		 ○
(누설없음)		 ○
(누설없음)		 ○
(누설없음		 ×
(3point
이상누설)		 △
(1point
누설)
- 밀도 : 밀도 측정기 사용하여 측정
- 인장강도 : ASTM F152 방법에 의해 측정
- 분산성 : 자체시험, 육안판단(아라미드 펄프의 고무에 분산된 상태)
(○ : 양호, △ : 보통, ×: 불량)
- 작업성 : 자체시험, 육안판단(롤감김성, 롤에 감겨진 상태)
(○ : 양호, △ : 보통, ×: 불량)
- 기밀성 : JPI-7S-41 기준, 기압10kgf/cm2, 수압30kgf/cm2 조건에서 누설여부 시험
(○ : 양호, △ : 보통, ×: 불량)
상기 [표 2]의 내용에 의하면, 실시예 3 내지 6 및 비교예 1, 2 모두 밀도에서는 큰 차이점을 보이지 않으며, 인장강도는 실시예 3 내지 6이 비교예 1, 2에 비해 물성이 동등하거나 또는 그 이상인 것으로 나타났다.
그리고 마스터배치 조성물을 사용한 실시예 3 내지 6은 세피브릴화 아라미드 섬유 마스터배치의 함량이 증가할 할수록 인장강도가 증가하며, 분산성, 작업성 및 기밀성이 모두 우수한 것으로 나타났다.
이에 반해 비교예 1, 2의 경우에는 압축시트 가스켓 조성물 내에 함유된 아라미드섬유와 유리섬유를 합한 조성비와 아라미드섬유의 조성비가 실시예 3 내지 6에 비해 더 높은데도 불구하고, 모든 물성이 떨어지는 것으로 확인되었다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물 및 그 제조방법을 설명하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 고무 기재의 압축시트 가스켓 조성물에 있어서,
    상기 고무 기재 100 중량부에 대하여, 아리미드섬유 함유 마스터배치 48~75 중량부, 보강섬유 60~80 중량부, 충진제 380~440 중량부, 금속산화물 0~8 중량부, 스테아린산 1~2 중량부 및 가교제 2~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아리미드섬유 함유 마스터배치는 천연고무 기재에 아라미드섬유 및 금속산화물이 분산된 혼합물로서,
    상기 천연고무 기재 100 중량부에 대하여, 아라미드 섬유 60~70 중량부 및 금속산화물 25~35 중량부가 혼합된 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고무 기재는 천연고무 5~15 중량부와 합성고무 85~95 중량부인 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 합성고무는 내유성 특성을 갖는 고무로서, 니트릴고무(NBR), 폴리클로로프렌고무(CR) 또는 아크릴고무(acrylic rubber) 중에서 1 종 또는 그 이상을 선택하는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 금속산화물은 산화아연, 산화마그네슘, 산화주석, 산화납 또는 산화칼슘 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 충진제는 고령토, 탈크, 실리카, 퓸실리카, 클레이 또는 카오리 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물.
  7. 고무 기재 100 중량부, 아리미드섬유 함유 마스터배치 48~75 중량부, 보강섬유 60~80 중량부, 충진제 380~440 중량부 및 금속산화물 0~8 중량부를 혼합한 후, 니더(Kneader)에서 110~120℃의 온도를 유지하면서 10~20분간 혼련한 다음 롤 밀(Roll Mill)에서 스테아린산 1~2 중량부 및 가교제 2~5 중량부를 혼합하고,
    상기 혼합 작업이 끝난후 롤밀(Roll Mill)에서 시트 형태로 제조하는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 아리미드섬유 함유 마스터배치는 아라미드섬유 60~70 중량부와 금속산화물 25~35 중량부를 밀(Roll Mill)에서 혼합한 다음 이 혼합물과 천연고무 기재 100 중량부를 니더(Kneader)에서 110~120℃의 온도를 유지하면서 10~20분간 혼련하여 제조하는 것을 특징으로 하는 아라미드섬유가 함유된 마스터배치를 이용한 압축시트 가스켓 조성물의 제조방법.
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