KR20150116051A - 세정력이 향상된 친환경 고기능성 금형 세정용 고무 조성물 - Google Patents

세정력이 향상된 친환경 고기능성 금형 세정용 고무 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열경화성 수지를 연속적으로 성형하는 과정에서 금형에 잔존하는 오염물을 제거하기 위한 세정력이 향상된 친환경 고기능성 금형 세정용 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미가교 고무에 경화제, 흡착제, 세정제와 상기 세정제보다 적은 함량으로 포함되어, 세정제의 작용을 촉진, 향상시키는 세정 보조제를 포함하고 있어서, 금형의 세정 작업시 무연, 무취의 친환경적인 작업환경을 제공하며, 동시에 세정력을 현저하게 향상시킬 수 있는 세정력이 향상된 친환경 고기능성 금형 세정용 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

세정력이 향상된 친환경 고기능성 금형 세정용 고무 조성물{Eco-friendly and high functional Rubber Composition for Cleaning and Releasing Mold of Enhanced detergency}
본 발명은 열경화성 수지를 연속적으로 성형하는 과정에서 금형에 잔존하는 오염물을 제거하기 위한 세정력이 향상된 친환경 고기능성 금형 세정용 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미가교 고무에 경화제, 흡착제, 세정제와 상기 세정제보다 적은 함량으로 포함되어, 세정제의 작용을 촉진, 향상시키는 세정 보조제를 포함하고 있어서, 금형의 세정 작업시 무연, 무취의 친환경적인 작업환경을 제공하며, 동시에 세정력을 현저하게 향상시킬 수 있는 세정력이 향상된 친환경 고기능성 금형 세정용 고무 조성물을 제공한다.
열경화성 수지를 원료로 하여 이를 압축 및 가열하여 제품을 성형하는데 사용되는 금형에서는, 작업공정 중에 유입된 오염물과 성형물의 일부가 탄화되어 잔존하게 됨으로써, 이것이 이후 반복적인 작업공정 중 오염물로 작용하여, 제조되는 성형물에 일부 결함을 유발할 뿐만 아니라 계속적인 성형과정에서 제품의 품질을 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서, 일정기간 내지 일정횟수의 성형작업을 행한 후에는 금형에 남아있는 오염물을 제거하는 작업(이른바, "세정 작업")을 반드시 거쳐야 한다.
이러한 세정작업을 효율적으로 행할 수 있는 방법으로서 세정성분을 포함하고 있는 시트가 개발되었고, 그러한 시트의 제조에 사용되는 조성물에 대한 많은 연구가 행해져 왔다. 미국특허 제3,476,599호는 열경화성 수지를 기재(base)로 사용하고 여기에 아미노기와 하이드록시기를 가진 아미노알코올계 화합물을 세정제(cleaning agent)로서 첨가한 금형 세정용 열경화성 수지 조성물을 제안하고 있다. 그러나, 세정을 위한 시트의 경화 과정에서 세정제인 아미노알코올계 화합물의 아미노기가 분해되어 아민 계열의 가스를 생성하므로 그로 인한 악취 및 연기 발생의 문제점을 가지고 있다.
이를 해결하기 위한 하나의 방안으로서 대한민국 특허공개공보 제1988-7799호는, 기재로서 미가교 고무를 사용하고 세정제로서 이미다졸계 또는 이미다졸린계 화합물을 사용하는 금형 세정용 고무 조성물을 제안하고 있다. 상기 세정 조성물은 앞서의 문제점을 어느 정도 해결하고는 있으나, 미가교 고무의 가교에 사용되는 경화제(주로 유기 과산화물)의 분해로 인한 냄새가 심하게 발생하므로 상기 문제점을 근본적으로 해결하지 못하고 있다. 또한, 세정제가 이미다졸계 또는 이미다졸린계 화합물로만 제한되어 세정력을 높이는데 한계가 있다.
따라서, 종래의 세정 시트보다 금형의 세정 작업시 무연, 무취의 친환경적 작업환경을 제공하며, 고기능성 세정력을 발휘하는 금형 세정용 고무 조성물에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원은, 이후 설명하는 바와 같이, 미가교 고무에 경화제, 흡착제, 세정제, 및 상기 세정제보다 적은 함량으로 포함되어 세정제의 작용을 보조하는 세정 보조제를 포함하는 금형 세정용 고무 조성물을 사용하는 경우, 경화제 등으로부터 발생되는 자극적인 냄새 및 연기의 발생을 억제하여 작업환경을 개선시키면서, 세정력을 획기적으로 높인 것을 확인하고, 본 발명은 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금형 세정용 고무 조성물은, 미가교 고무 100 중량부를 기준으로, 경화제 0.5 내지 6 중량부, 흡착제 5 내지 150 중량부, 세정제 0.5 내지 30 중량부, 및 상기 세정제보다 적은 함량으로 포함되어 세정제의 작용을 보조하는 세정 보조제 0.1 내지 7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 미가교 고무는 열과 압력을 받았을 때 경화제의 작용에 의해 금형 안에서 가교되어 금형 내의 오염물을 함유 또는 부착한 상태로 제거되는 성분으로서, 그러한 작용을 하는 미가교 고무라면 그것의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 고무(NR), 클로로프렌 고무(CR), 부타디엔 고무(BR), 니트릴 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 터폴리머 고무(EPT), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM), 에틸렌-프로필렌 디엔 모노머 고무(EPDM), 스틸렌-부타디엔 고무(SBR), 폴리이소프렌 고무(IR), 실리콘 고무(Q) 및 불소화 고무(FKM)로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이나 이들의 변성물이 사용될 수 있다. 상세하게는, 에틸렌-프로필렌 터폴리머 고무(EPT), 부타디엔 고무(BR), 스틸렌-부타디엔 고무(SBR), 니트릴 고무(NBR) 또는 이의 혼합물일 수 있다.
상기 경화제는, 미가교 고무가 열과 압력에 의해 가교반응이 일어나면서 경화될 때, 그러한 경화를 유도하는 역할을 하는 성분으로서, 유기 과산화물과 페놀 레진, 황 등이 사용될 수 있다. 상세하게는 유기 과산화물일 수 있고, 유기 과산화물의 종류는 반감기 온도를 고려해서 금형 온도에 따라 선택할 수 있다. 그러한 유기 과산화물은, 다음의 것으로 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 2,5-디메틸-2,5-비스-(t-부틸퍼록시)(2,5-dimethyl-2,5-bis-(t-butylperoxy)), d-t-부틸퍼록사이드(d-t-butylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-비스-(t-부틸퍼록시)-헥산(2,5-dimethyl-2,5-bis-(t-butylperoxy)-hexane), t-부틸큐밀퍼록사이드(t-buthylcumylperoxide), 비스-(t-부틸퍼록시-i-프로필)-벤젠(bis-(t-buthylperoxy-i-propyl)-benzene), 디큐밀퍼록사이드(dicumylperoxide), 4,4-디-t-부틸퍼록시-n-부틸발레레이트(4,4-di-t-buthylperoxy-n-buthylvalerate), t-부틸퍼록시벤조에이트(t-buthylperoxybenzoate),1,1-디-t-부틸퍼록시-3,3,5-트리메틸시클로헥산(1,1-di-t-buthylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane), 디벤조일퍼록사이드(di-benzoylperoxide), 비스-(2,4-디클로로벤조일)-퍼록사이드(bis- (2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide) 등이 사용될 수 있다. 이중, 비스-(t-부틸퍼록시-i-프로필)벤젠과 4,4-디-t-부틸퍼록시-n-부틸발레레이트는 에틸렌-프로필렌 디엔 모노머(EPDM)와부틸고무(BR)의 혼합 고무 세정 조성물에 특히 바람직하다.
이러한 경화제의 함량은, 앞서의 설명과 같이, 0.5 내지 6 중량부이며, 0.5 중량부보다 적으면 경화 개시 또는 경화속도의 촉진을 이룰 수 없고, 6 중량부보다 많으면 과도한 가교가 발생하여 인열강도(tear strength)가 크게 떨어지는 등 기계적 물성이 전반적으로 저하되는 문제점이 있으므로, 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 고무 조성물은 세정 작업(본 발명에 따른 고무 조성물로 만들어진 금형 세정용 단위체를 금형에 넣고 열과 압력을 가하는 작업)에서 발생하는 각종 냄새 성분과 연기 성분들을 흡착하여 제거하기 위해 흡착제 또한 포함한다. 이러한 흡착제는, 상기 냄새 및 연기 성분들에 대해 높은 흡착력과 큰 비표면적을 가진다. 작업시 발생하는 냄새와 연기는, 예를 들어, 경화제의 분해, 및 세정제의 분해 등 다양한 요인들에 의해 불가피하게 발생하게 되는데, 본 발명에 따른 조성물에는 미세한 세공과 큰 비표면적을 가진 흡착제가 첨가되어 있으므로 이로 인한 문제점을 해결할 수 있다. 흡착제는 상세하게는 적어도 200 ㎡/g 이상의 비표면적을 가진다. 또한, 미세한 세공을 많이 가지고 있는 것이 더욱 우수한 흡착력을 발휘할 수 있다.
상기 흡착제의 예로는 클레이(진흙), 실리카겔, 활성탄, 제올라이트, 이온교환수지, 산성백토 등을 들 수 있으며, 경우에 따라서는 이들의 둘 또는 그 이상의 혼합물의 형태로 사용될 수 있다. 이중 본 발명에 사용되는 상기 흡착제는, 상세하게는, 유색이 아니면서 200 ㎡/g 이상의 비표면적을 가지고 있는 제올라이트, 실리카겔, 또는 산성백토일 수 있고, 더욱 상세하게는, 미분말 실리카겔 또는 제올라이트일 수 있다. 미분말 실리카겔은 실리카겔의 입자크기를 미리미터(㎜) 단위에서 마이크론미터(㎛) 단위로 분쇄시켜 미가교 고무와의 혼련문제를 해결할 수 있고, 제올라이트 X type과 제올라이트 Y type은 비표면적(대략 500 ㎡/g 이상)이 크지만 고가이므로 제올라이트 A type과 혼합 사용하여 본 발명 조성물의 제조비용을 낮출 수도 있다. 한편, 활성탄과 이온교환수지는 매우 큰 비표면적(대략 600 ㎡/g 이상)을 가지고 있으므로 흡착력이 우수한 반면에 각각 검은 색상과 고가이므로, 다른 흡착제 성분들과 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 흡착제의 함량은 앞서의 설명과 같이 5 내지 150 중량부이며, 5 중량부보다 적으면 냄새 및 연기의 제거 능력이 떨어지고, 150 중량부보다 많으면 미가교 고무와의 혼합이 어렵고, 기계적 물성이 크게 떨어져서 금형에서 쉽게 제거할 수 없는 문제점이 있으므로, 바람직하지 않다.
한편, 실질적으로, 오염물을 금형으로부터 이탈시키는 역할을 하는 상기 세정제는, 그러한 작용을 하는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 메틸렌 클로라이드(methylene chloride), 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르(diethylene glycol monobutylether), 아세토알데히드(acetoaldehyde), 에틸 디글리콜(ethyl digylcol), 에탄오익산(ethanoic acid), 포믹산(formic acid), 암모니움 도데실벤젠 설폰네이트(ammonium dodecylbenzene sulfonate), 1-메톡시-2-프로판올(1-methoxy-2-propanol), 메틸 알콜(methyl alcohol), 도데실벤젠 설폰익산(dodecylbenzene sulfonic acid), 아세톤(aceton), 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르(2-(2-butoxyethoxy)ethanol diethylene glycol monobutylether: BDG), 에탄올 아민(ethanol amine: MEA), 2-아미노에탄올(2-aminoethanol: MEA), 2-디에틸아미노에탄올(2-diethylamino ethanol: DEAE), 2-메톡시에탄올(2-methoxylethanol: EM), 2-에톡시에탄올(2-ethoxylethanol), 2-프로포시에탄올(2-Propoxyethanol), 디메틸 술폭사이드(Dimethyl Sulfoxide: DMS), 2-(2-아미노에틸아미노)에탄올(2-(2-aminoethylamino)ethanol), N-메틸피놀리디논(N-methyl pyrrolidinone: NMP), 1-페녹시-2-프로판올(1-phenoxy-2-propanol: PGPhE), 메시틸옥사이드(mesityloxide), 및 4-히드로시-4-메틸-2-펜타논(4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone)과, 아민알코올계 화합물들로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있고, 상세하게는, 메틸렌 클로라이드, 아세톤, 2-메톡시에탄올(EM), 디메틸술폭사이드(DMS), N-메틸피놀리디논(NMP), 1-페녹시-2-프로판올(PGPhE), 메시틸옥사이드, 4-히드로시-4-메틸-2-펜타논으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
종래에는, 앞서 설명한 바와 같이, 세정제로서 아민알코올계 화합물이나, 이미다졸계 또는 이미다졸린계 화합물을 선택적으로 사용하였으나, 본 발명의 발명자들은 일종(一種)의 세정 화합물을 세정제로서 사용할 때보다 이종(異種)의 세정 화합물들의 조합으로 이루어진 혼합물을 세정제로서 사용할 때 더욱 우수한 세정 효과가 얻어짐을 확인할 수 있었다. 따라서, 더욱 상세하게는 이종의 세정 화합물들의 둘 또는 그 이상의 혼합물을 세정제로서 사용한다. 이때, 혼합 세정 화합물들의 상호 비율은 중량 기준으로 1:99 내지 99:1이며, 상세하게는 5:95 내지 95:5의 범위내일 수 있다.
이러한 세정제의 함량은 앞서의 설명과 같이 0.5 내지 30 중량부이며, 0.5 중량부보다 적으면 충분한 세정력을 얻기 어려우며, 30 중량부보다 많으면 금형 표면에 잉여의 세정제가 얼룩자국을 남기면서 또 다른 오염원으로 작용하는 문제점이 있으므로, 바람직하지 않다.
한편, 본 출원의 발명자들은, 심도있는 연구를 거듭한 끝에, 상기 세정제 와 함께 상기 세정제보다 적은 함량으로 포함되어 세정제의 작용을 촉진, 향상시키는 세정 보조제를 사용하는 경우, 세정제를 단독으로 사용하는 경우와 비교하여 향상된 세정력이 나타남을 확인하였으며, 세정제에서 발생되는 냄새를 현저하게 감소시키는 효과까지 보였다.
이러한 세정 보조제는 상세하게는, 비이온성 계면활성제일 수 있다.
하나의 예에서, 상기 비이온성 계면활성제는, C23H38N2O8의 분자식을 갖는 알킬아민 에톡시레이트계 화합물일 수 있다. 상기 C23H38N2O8의 분자식을 갖는 알킬아민 에톡시레이트계 화합물은 가역 계면활성을 가지는 물질로 가성용액에서는 이들의 아민 에톡시레이트가 계면 활성제로서 역할을 수행하나, 산성 용액에서는 그들은 그 계면활성을 잃는 특성이 있다. 이러한 특성은 수성 물질로부터 유화된 오일을 분리시키는 것을 쉽게 하는 역할을 하므로 상기 화합물은 주로 산업용 세탁이나, 금속 세정에 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다.
또 하나의 예에서, 상기 비이온성 계면활성제는, 하기 식 1의 알킬페놀 에톡시레이트계 화합물일 수 있고, 상세하게는 하기 R이 탄소수 8개인 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물일 수 있으며, 하기 x는 3 내지 10의 정수일 수 있다.
Figure pat00001
(1)
상기 식에서,
R은 탄소수 4 내지 10개의 알킬이고, x는 1 내지 55의 정수이다.
이러한 상기 식 1의 알킬페놀 에톡시레이트계 화합물은 습윤성과 세정성, 수성에 대한 오일의 유화성을 갖는 물질로서, 넓은 범위의 온도에서 사용될 수 있고, 액상, 페이스트, 파우더 형태 등 모든 형태의 세정 화합물에 사용될 수 있는 특성이 있다. 따라서, 상기 화합물은 부드러운 형태의 가정용 세제에서 중장비 산업 제품에 이르기까지 다양한 산업용 세정에 사용될 수 있고, 특히, 단단한 표면과 금속의 세정에 있어 우수한 효과를 갖는 것으로 알려져 있다.
또 하나의 예에서, 상기 비이온성 계면활성제는, C12H30O2의 분자식을 갖는 알코올 알콕시레이트계 화합물일 수 있고, 상세하게는, 하기 식 2의 물질일 수 있다.
[CH3CH2OCH2(CH2)6CH2OH]*[CH4]*[CH4](2)
상기 C12H30O2의 분자식을 갖는 알코올 알콕시레이트계 화합물은, 뛰어난 성능 및 공정성을 갖는 수용성의 비이온성 계면활성제로서, 우수한 습윤성과 세정성, 및 빠른 용해속도의 특성을 갖는다. 이러한 특성으로 인해, 상기 화합물은 단단한 표면과 금속의 세정제, 탈지제뿐 아니라, 가정용 세제에서 산업용 세탁제까지 다양한 산업분야에서 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다.
이와 같은 상기 세정 보조제는, 세정제와의 어떠한 상호작용을 일으키는지 등의 명확한 메커니즘을 알 수는 없으나, 상기 세정제와 함께 사용됨으로써, 이후 기재한 실험예에서 볼 수 있듯이, 이들의 첨가량에 비해 세정력이 현저하게 향상됨을 알 수 있다. 따라서, 상기 세정 보조제를 포함하는 본 발명에 따른 고무 조성물은, 종래 고무 조성물에 비해 세정제의 사용량을 줄이더라도, 더 우수하거나, 비슷한 세정력을 가질 수 있는 장점을 가진다.
이러한 상기 세정 보조제의 함량은 앞서의 설명과 같이 0.1 내지 7 중량부이며, 상세하게는, 0.5 내지 3 중량부일 수 있다. 0.1 중량부보다 적으면 상기 향상된 세정력을 얻기 어려우며, 7 중량부보다 많으면 오히려 다른 오염원으로 작용할 수 있는 한편, 세정력이 더 이상 향상되지 않으므로 바람직하지 않다.
이러한 상기 세정제 및 세정 보조제 중 적어도 하나는 앞서 설명한 흡착제에 도포된 상태, 또는 함침된 상태, 또는 도포 및 함침된 상태로 포함될 수 있는데, 이는, 주로 액상의 상태로 존재하는 세정제 또는 세정 보조제가 미가교 고무에 균일하게 혼련되기 어렵기 때문이다.
한편, 본 출원의 발명자들은, 상기 세정제, 및 세정 보조제에 더해 물 및/또는 메탄올, 에탄올 등의 알코올계 물질인 팽창제를 더 포함하는 경우, 그 세정력이 더욱 향상되는 것을 확인하였다.
세정 작업은 일반적으로, 상기 금형 세정용 고무 조성물로 제조된 금형 세정용 단위체를 금형 상에 위치시키고, 150 내지 200℃의 온도와 15 kgf/cm2 내지 100 kgf/cm2의 압력을 2 내지 10 분 동안 가하여 상기 단위체를 금형 내의 형상으로 경화시킴으로써 수행된다. 이때, 상기 팽창제를 세정제와 함께 첨가하는 경우, 세정력을 더욱 향상시킬 수 있는데, 이는 세정 작업시 단위체에 가하는 온도가 상기 팽창제의 끓는점보다 높으므로 끓는점 이상의 온도에서 팽창제가 기화되면서 단위체 내부에 존재하던 세정제를 표면으로 용출시키는 현상, 즉 블루밍(blooming) 효과를 촉진시키기 때문인 것으로 추측된다. 즉, 상기 세정제만을 사용하는 경우에는 내부에 존재하여 오염물질에 효과적으로 작용하지 못하던 세정제까지 표면으로 용출되어 오염물질에 접촉할 수 있기 때문이다.
이와 같은 팽창제가 본 발명에 따른 고무 조성물에 더 포함되는 경우, 팽창제의 함량은 미가교 고무 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부일 수 있다. 1 중량부보다 적으면 상기 효과를 얻기 어려우며, 10 중량부보다 많으면 혼련작업이 어렵고, 금형 표면을 오염시키는 문제점이 있으므로, 바람직하지 않다.
더 나아가, 본 출원의 발명자들은, 세정제 및 세정 보조제와 함께, 염산, 황산, 질산, 브롬산 등의 강산이나 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 강알칼리를 병용 사용하는 경우, 더욱 강화된 세정 효과가 얻어짐을 확인하였다. 세정제와 함께 첨가된 강산 또는 강염기(이하에서는, 때때로, “세정 촉매”로 칭하기도 함)는 세정 과정에서 촉매로서의 역할을 하는 것으로 추측된다. 즉, 세정제 및 세정 보조제 성분만을 포함하는 금형 세정용 고무 조성물에서는, 세정제가 오염물질을 직접 용해시키거나 또는 세정제가 금형과 오염물질 사이로 침투하여 이들 상호간의 부착력을 약화시킨 상태에서 오염물질이 가교된 고무에 부착되어 제거되는 방식으로 세정 과정이 진행된다. 반면에, 세정 촉매를 세정제 및 세정 보조제와 함께 사용되면, 상기 세정 촉매가 오염물질의 분쇄를 촉진시키면서 세정제 및 세정 보조제의 침투력을 강화시키므로, 결과적으로 세정력을 크게 향상시킨다.
이러한 상기 세정 촉매는 세정제 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 20 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 이러한 세정 촉매로는 앞서 설명한 바와 같은 강산 또는 강염기가 선택적으로 사용될 수 있으며, 상세하게는 KOH가 사용될 수 있다.
세정촉매가 포함된 세정제의 함량 역시, 앞서의 설명과 같이 0.5 내지 30 중량부일 수 있다.
한편, 종래의 금형 세정용 미가교 고무 조성물 중에는 무기 충진제를 포함하는 경우가 있으나, 이는 미가교 고무에 세정제 및 이형제를 첨가함으로써 낮아진 조성물의 점성도(viscosity)를 상기 충진제를 첨가하여 무니 점성도(Mooney viscosity)를 증가시켜서, 여러 성분들의 균형을 유지하는 역할을 하기 위해서이다. 그러한 충진제는 일반적으로 세정제 및 이형제의 첨가량에 비례하는 량으로 첨가된다. 그러나, 이들 종래기술의 무기 충진제는 작업에서 발생한 냄새 및 연기 성분들에 대해 낮은 흡착력과 낮은 비표면적을 가지고 있으므로, 본 발명에서 목적하는 바를 전혀 이룰 수 없었다. 반면, 본 발명의 흡착제는 냄새 및 연기 성분들에 대한 흡착뿐만 아니라 상기 종래의 무기 충진제 첨가에 따른 효과도 발휘한다.
물론, 경우에 따라서는, 더욱 우수한 점성도 증가에 따른 조성물 성분들의 균형 유지를 증가시키기 위하여, 본 발명의 조성물에도 상기 종래기술에서와 같은 무기 충진제를 미가교 고무 100 중량부를 기준으로 5 내지 50 중량부로 더 첨가할 수도 있다. 이러한 무기 충진제의 예로는, 실리카, 탈크, 알루미나, 탄산칼륨, 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 산화티탄, 카본블랙 등을 들 수 있다.
이 밖에도 본 발명에 따른 금형 세정용 고무 조성물에는 그것의 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서 기타의 화합물 또는 혼합물을 참가할 수도 있다.
본 발명의 금형 세정용 고무 조성물은 미가교 고무에 경화제, 흡착제, 세정제, 및 상기 세정제보다 적은 함량으로 포함되어 세정제의 작용을 보조하는 세정 보조제를 포함함으로써, 세정 작업중에 무연, 무취의 친환경적 작업환경과, 고기능 세정력을 제공하여, 작업환경과 효율성을 크게 개선하므로 생산성을 향상시키는 효과를 발휘한다.
이하 실시예를 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
부타디엔 고무(BR) 1000 g에, 3 종류의 혼합 세정제(모노에탄올아민(MEA) 30 g, N-메틸피롤리돈(NMP) 25 g, 디메틸 술폭사이드(DMSO) 35 g)을 혼합하여 첨가하고, 경화제(4,4-디-t-부틸퍼록시-n-부틸발레이트 30 g)와 무기 충진제(실리카 300 g, 산화티타늄 50 g), 및 흡착제(제올라이트 X type 400 g)를 니이더(Kneader)와 롤 밀(Roll mill)에서 혼련하였다. 이때, 보조 세정제(Triton RW 10 g)를 흡착제에 도포 및 함침시켜 투입하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 보조 세정제로서, Triton XL-80N 10 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 혼련물을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1에서 보조 세정제로서, Triton X-100 10 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 혼련물을 제조하였다.
<실시예 4>
팽창제의 효과를 확인하기 위하여, 실시예 1의 조성에 물과 에탄올을 1대 1로 혼합하여 25 g을 더 첨가하여 실시예 1과 동일하게 혼련물을 제조하였다.
<실시예 5>
세정촉매의 효과를 확인하기 위하여, 실시예 4의 조성에 세정촉매로서 KOH 5 g을 더 첨가하여 실시예 1과 동일하게 혼련물을 제조하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서 보조 세정제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 혼련물을 제조하였다.
<실험예 1>
상기 실시예 1 내지 5, 및 비교예 1에서 제조된 혼련물을 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)로 오염된 실험용 금형(MQFP 28 x 28)에 장입하고 180℃에서 60 kg/cm2 압력으로 450 초간 경화시키면서, 금형에 대한 세정작업을 수행하였다. 이러한 작업은 금형에 대한 오염물이 완전히 제거될 때까지 반복하였다.
이러한 세정 작업시 자극적인 냄새와 연무의 발생 정도를 확인하고, 금형의 오염물에 대한 세정력을 확인하여 그 결과를 하기 표 1에 개시하였다. 하기 결과는 같은 방법을 5번 수행하여 평균 낸 것이다.
세정력 실시예 5 ≥ 실시예 4 ≫ 실시예 1 > 실시예 2 > 실시예 3
≥ 비교예 1
냄새 및 연기 비교예 1을 제외하고 무연, 무취
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 세정 보조제를 포함하는 실시예 1 내지 5에 따른 조성물의 세정력이 세정 보조제를 포함하지 않은 경우에 비해 현저히 향상됨을 볼 수 있다.
또한, 실시예 1의 세정력이 다른 세정 보조제를 사용하는 경우(실시예 2 및 3)보다도 높음을 알 수 있고, 팽창제 또는 세정 촉매가 포함되지 않은 실시예 1 보다는, 이들을 포함하는 실시예 4 및 5에 따른 고무 조성물을 사용한 경우의 세정력이 더욱 우수함을 알 수 있다.
더욱이, 세정 보조제를 사용하는 경우, 세정 작업시 발생하는 냄새 및 연무의 발생이 없음을 알 수 있다.

Claims (11)

  1. 미가교 고무에, 상기 미가교 고무 100 중량부를 기준으로, 경화제 0.5 내지 6 중량부, 흡착제 5 내지 150 중량부, 세정제 0.5 내지 30 중량부, 및 세정 보조제 0.1 내지 7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 세정 보조제는 비이온성 계면활성제인 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 C23H38N2O8의 분자식을 갖는 알킬아민 에톡시레이트계 화합물인 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 하기 식 1의 알킬페놀 에톡시레이트계 화합물인 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물:
    Figure pat00002
    (1)
    상기 식에서,
    R은 탄소수 4 내지 10개의 알킬이고, x는 1 내지 55의 정수이다.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 C12H30O2의 분자식을 갖는 알코올 알콕시레이트계 화합물인 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 알코올 알콕시레이트계 화합물은 하기 식 2의 물질인 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물:
    [CH3CH2OCH2(CH2)6CH2OH]*[CH4]*[CH4](2)
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 금형 세정용 고무 조성물은 팽창제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 팽창제는 물 및/또는 알코올계 물질인 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 팽창제는 상기 미가교 고무 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 금형 세정용 고무 조성물은 강산 또는 강알칼리의 세정 촉매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 세정 촉매가 KOH인 것을 특징으로 하는 금형 세정용 고무 조성물.
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