KR20190038231A - 피혁 폐기물을 이용한 건축용 난연 텍스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 건축용 난연 텍스 - Google Patents

피혁 폐기물을 이용한 건축용 난연 텍스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 건축용 난연 텍스 Download PDF

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Abstract

폐기물, 고무, 충진제, 점착성 부여제 및 난연제를 혼합하여 텍스 원료를 제조하는 단계, 상기 텍스 원료에 가교제 및 가교 촉진제를 첨가한 후 가교시키는 단계 및 상기 가교된 텍스원료를 압축 성형하는 단계를 포함하는 건축용 난연 텍스의 제조방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 난연 텍스의 제조방법은 물을 사용하지 않는 건식 제조공정을 사용함으로써 제조 공정상에서 발생할 수 있는 유해 폐수의 발생을 억제할 수 있으며, 제조 공정을 단순화할 수 있다.

Description

피혁 폐기물을 이용한 건축용 난연 텍스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 건축용 난연 텍스{MANUFACTURING METHOD OF TEX FOR CONSTRUCTION USING BY-PRODUCTS OF LEATHER AND TEX FOR CONSTRUCTION UMANUFACTURED USING THE SAME}
본 발명은 피혁 폐기물을 이용한 건축용 난연 텍스의 제조방법 및 이를 통해 제조된 건축용 난연 텍스에 관한 것으로, 구체적으로는 피혁 폐기물 및 고무를 사용하여 제조되는 건축용 건식 난연 텍스 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
석고텍스는 주원료인 소석고와 경화제, 감수제, 지연제, 발포제 등을 혼합하여 제조하고 있는 상태이나, 제조 공정상의 원료비의 발생과 흡습량 및 방습량이 매우 저조한 특성을 가지고 있다. 또한, 방수, 방화, 방균 석고텍스의 경우는 일반 제품에 비해서 2 내지 3배 이상의 고가로 판매되고 있으며, 최근 문제되고있는 폐인산 석고를 원료로 제조하므로 인체에 유해한 라돈 발생으로 인해 폐암, 위암 등에 위험에 노출되는 문제를 안고 있다. 나아가, 현재의 석고계 건축자재는 대량 연속생산이 어렵고 생산가격이 높은 단점을 가지고 있다.
국내 제조업의 경우, 1980년대에는 주로 생산에만 주력하여 환경 및 건강 문제에서는 민감하지 않았지만 OECD 가입과 선진국의 환경 정책의 강화로 인해서 환경을 고려하지 않는 생산 방식은 한계에 부딪히게 되었으며, 폐기물 처리에 어려움을 가지는 피혁 폐기물을 대체할 수 있는 친환경적인 제품의 생산이 절실히 필요한 상황이며, 텍스 제조공정에 있어서도 종전의 물을 이용하는 습식방법에서 탈피하여 물을 사용하지 않는 공정에 대한 연구가 필요한 실정이다.
피혁 폐기물은 섬유 폐기물에 비해서 가공성이 우수하고, 선별, 미세화 등의 일련의 공정이 용이한 장점을 가지나, 기술적인 정보 부족과 가공 공정의 이해도 부족으로 인해서 사업화 정도가 여타 폐기물 소재에 비해서 낮은 상태이다. 따라서, 피혁 폐기물을 이용하여 건축 소재인 텍스를 개발하는 경우, 폐기물의 자원화와 함께 기업들은 폐기물 처리에 대한 부담감의 감소가 가능할 수 있다.
이에, 본 발명자들은 피혁 폐기물 및 고무를 이용하여 건식 공정을 통해 건축용 텍스를 제조할 경우, 건축용 텍스로서의 내구성 및 불연성 등의 품질이 우수할 뿐만 아니라, 기존의 습식 공정에서 발새하였던 유해 산업폐기물의 발생을 억제할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예는 건축용 난연 텍스의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 건축용 난연 텍스를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은 피혁 폐기물, 고무, 충진제, 점착성 부여제 및 난연제를 혼합하여 텍스 원료를 제조하는 단계, 상기 텍스 원료에 가교제 및 가교 촉진제를 첨가한 후 가교시키는 단계 및 상기 가교된 텍스원료를 압축 성형하는 단계를 포함하는 건축용 난연 텍스의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 피혁 폐기물의 함량은 고무의 중량을 기준으로 50 내지 150wt%인 것일 수 있다.
상기 피혁 폐기물은 쉐이빙 스크랩(Shaving scrap)인 것일 수 있다.
상기 고무는 니트릴 고무(Nitrile-butadiene rubber:NBR)인 것일 수 있다.
상기 충진제는 실리카 및 탄산칼슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다. 이때, 상기 실리카의 함량은 고무의 중량을 기준으로 30 내지 50wt%인 것일 수 있고, 상기 탄산칼슘의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 20wt%인 것일 수 있다.
상기 점착성 부여제는 징크디아크릴레이트(Zinc diacrylate) 및 징크옥사이드(Zinc oxide)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다. 이때, 상기 징크디아크릴레이트의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 10wt%인 것일 수 있고, 징크옥사이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 10wt%인 것일 수 있다.
상기 난연제는 무기계 난연제, 안티몬계 난연제 및 인계 난연제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다. 이때, 상기 무기계 난연제는 알루미늄 하이드록사이드(Aluminium hydoxide)인 것일 수 있고, 상기 알루미늄 하이드록사이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 30 내지 50wt%인 것일 수 있다. 또한, 상기 안티몬계 난연제는 삼산화안티몬(Antimony trioxide)인 것일 수 있고, 상기 삼산화안티몬의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 50wt%인 것일 수 있다. 나아가, 상기 인계 난연제는 알루미늄 포스피네이트(Aluminium phosphinate)인 것일 수 있고, 상기 알루미늄 포스피네이트의 함량은 고무의 중량을 기준으로 30 내지 50wt%인 것일 수 있다.
상기 가교제는 황 및 2-머캅토벤조티아졸(2-Mercaptobenzothiazole)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다. 이때, 상기 황의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 3wt%인 것일 수 있고, 상기 2-머캅토벤조티아졸의 함량은 고무의 중량을 기준으로 0.5 내지 1.5인 것일 수 있다.
상기 가교촉진제는 테트라메틸티우람 디설파이드(Tetramethylthiuram disulfide)인 것일 수 있다. 이때, 상기 테트라메틸티우람 디설파이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 0.1 내지 0.5wt%인 것일 수 있다.
상기 텍스 원료를 제조하는 단계는 70 내지 90℃의 온도에서 12 내지 25분 동안 수행되는 것일 수 있다.
상기 가교 단계는 50 내지 70℃의 온도에서 10 내지 20분 동안 수행되는 것일 수 있다.
상기 건식 난연 텍스 제조방법은 상기 텍스 원료를 제조하는 단계 이후에, 텍스 원료를 시트화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 건식 난연 텍스 제조방법은 상기 압축 성형하는 단계 이후에, 압축 성형된 텍스 원료를 2차 압축 성형하는 단계 를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면은 피혁 폐기물, 고무. 충진제, 점착성 부여제 및 난연제를 포함하고, 상기 피혁 폐기물의 함량은 고무의 중량을 기준으로 50 내지 150wt%인 것이고, 상기 충진제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 40 내지 70wt%인 것이고, 상기 점착성 부여제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 2 내지 20wt%인 것이고, 상기 난연제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 50wt%인 것인 건축용 난연 텍스를 제공한다.
여기서, 상기 고무는 NBR(Nitrile-butadiene rubber)인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 난연 텍스의 제조방법은 물을 사용하지 않는 건식 제조공정을 사용함으로써 제조 공정상에서 발생할 수 있는 유해 폐수의 발생을 억제할 수 있으며, 제조 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 난연 텍스의 제조방법은 피혁 폐기물을 재활용함으로써 자원 재활용 효과가 우수하고 기존의 석고텍스에서 문제되었던 라돈 발생을 억제할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 난연 텍스는 물성 보강이 용이한 고무소재를 사용하여 제조됨으로써 사용 용도에 맞는 다양한 특성 구현이 가능하고 높은 내구성을 가질 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 않으며 본 발명은 후술할 청구범위에 의해 정의될 뿐이다.
덧붙여, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일측면은 피혁 폐기물, 고무, 충진제, 점착성 부여제 및 난연제를 혼합하여 텍스 원료를 제조하는 단계, 상기 텍스 원료에 가교제 및 가교 촉진제를 첨가한 후 가교시키는 단계 및 상기 가교된 텍스원료를 압축 성형하는 단계를 포함하는 건축용 난연 텍스의 제조방법을 제공한다.
이하, 상기 건축용 난연 텍스의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 상기 피혁 폐기물, 고무, 충진제, 점착성 부여제 및 난연제를 혼합하여 텍스 원료를 제조하는 단계는 텍스 제조에 필요한 구성 원료들을 혼합하여 텍스 원료를 제조하는 단계이다.
이때, 상기 피혁 폐기물은 쉐이빙 스크랩(Shaving scrap)인 것일 수 있다.
상기 쉐이빙 스크랩(Shaving scrap)은 가죽을 일정한 두께로 만들기 위한 공정에서 버려지는 가죽 가루, 찌꺼기 등을 포함하는 것으로, 본 발명의 일측면에 따른 건축용 난연 텍스의 제조방법은 쉐이빙 스크랩을 화학적 전처리 공정 없이 고무, 황 등과 혼합하여 텍스를 제조함으로써 내구성, 강도 등의 물성이 우수한 건축용 텍스를 제조할 수 있다.
상기 쉐이빙 스크랩(Shaving scrap)은 가공성을 높이기 위해 커팅 밀(cutting mill) 등의 분쇄기를 이용하여 사이즈 및 길이를 일정하게 할 수 있으며, 사이즈 및 길이 등을 일정하게 하기 위한 장치에는 특별한 제한이 없다.
또한, 쉐이빙 스크랩(Shaving scrap)은 가공성을 높이기 위해 수분 함량을 제어할 수 있으며, 쉐이빙 스크랩(Shaving scrap)의 수분함량을 제어하기 위해 오븐(oven)을 이용하여 건조하거나, 상온에서 일정시간 이상 건조하는 방법 등이 이용될 수 있다. 이때, 쉐이빙 스크랩의 수분 함량은 20% 이하일 수 있고, 바람직하게는 15% 이하일 수 있고, 더 바람직하게는 10% 이하일 수 있다. 쉐이빙 스크랩의 수분함량이 20% 초과일 경우 표면이 부풀어 오르거나 고무와의 결합이 약해질 수 있다.
나아가, 상기 피혁 폐기물의 함량은 고무의 중량을 기준으로 50 내지 150wt%일 수 있고, 60 내지 140wt%일 수 있고, 더 바람직하게는 70 내지 130wt%일 수 있다.
또한, 상기 고무는 천연 고무(Natural Rubber), 스티렌부타디엔 고무(Styrene-butadien rubber:SBR), 니트릴 고무(Nitrile-butadiene rubber:NBR), 폴리클로로프렌고무(Polychloroprene rubber:CR), 부틸 고무(Isoprene-isobutylene rubber:IIR), 부타디엔 고무(Butadiene rubber:BR), 이소프렌고무(Isoprene rubber: IR), 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene-propylene rubber:EPR), 다황화물계 고무(Polysulfide rubber), 실리콘 고무(Silicone rubber), 플루오로 고무(Fluororubber), 우레탄 고무(Urethane rubber), 아크릴 고무(Acrylic rubber) 또는 이들의 혼합 고무인 것일 수 있으며, 바람직하게는 천연 고무(Natural Rubber), 스티렌부타디엔 고무(Styrene-butadien rubber:SBR), 니트릴 고무(Nitrile-butadiene rubber:NBR) 또는 이들의 혼합 고무인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 니트릴 고무(Nitrile-butadiene rubber:NBR)인 것일 수 있다.
상기 스티렌부타디엔 고무(styrene butadien rubber:SBR) 및 니트릴 고무(acrylonitrile-butadiene rubber:NBR)를 혼합하여 사용할 경우 혼합비는 1:1 내지 3:1의 중량비인 것이 바람직할 수 있다.
나아가, 상기 충진제는 실리카, 탄산칼슘, 카본블랙, 황석(Talc), 점토(Clay), 미분규산(White carbon), 탄산마그네슘(MgCO3) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있고, 바람직하게는 실리카, 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.
이때, 상기 실리카의 함량은 고무의 중량을 기준으로 30 내지 50wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 32 내지 48wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 35 내지 45wt%인 것일 수 있다.
또한, 상기 탄산칼슘의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 20wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 12 내지 18wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 13 내지 17wt%인 것일 수 있다.
상기 탄산칼슘의 함량이 20wt% 초과일 경우 텍스의 무게가 무거워져 건축용 텍스에 적합하지 않을 수 있다.
또한, 상기 점착성 부여제는 징크디아크릴레이트(Zinc diacrylate), 징크옥사이드(Zinc oxide) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
이때, 상기 징크디아크릴레이트의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 10wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 8wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 3 내지 7wt%인 것일 수 있다.
또한, 징크옥사이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 10wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 5wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 2 내지 4wt%인 것일 수 있다.
상기 점착성 부여제를 사용함으로써, 텍스의 사용성 및 가공성을 향상시킬 수 있다.
상기 난연제는 무기계 난연제, 안티몬계 난연제, 인계 난연제, 할로겐계 난연제 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있고, 바람직하게는 무기계 난연제, 안티몬계 난연제, 인계 난연제 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 무기계 난연제 또는 인계 난연제인 것일 수 있다.
이때, 상기 무기계 난연제는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 주석산아연, 인제품, 구아니딘계, 몰리브덴산염, 지르코늄 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있고, 바람직하게는 알루미늄 하이드록사이드(Aluminium hydoxide)인 것일 수 있다.
상기 알루미늄 하이드록사이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 50wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 20 내지 50wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 30 내지 40wt%인 것일 수 있다.
또한, 상기 안티몬계 난연제는 삼산화안티몬(Antimony trioxide)인 것일 수 있다.
상기 삼산화안티몬의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 60wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 5 내지 55wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 10 내지 50wt%인 것일 수 있다.
나아가, 상기 인계 난연제는 알루미늄 포스피네이트(Aluminium phosphinate), APP, CG-P, TCEP, IPPP, TPP, TEP, RDP, TCP, TCPP, Reofos-65, Phosflex-31L 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있고, 바람직하게는 알루미늄 포스피네이트(Aluminium phosphinate)인 것일 수 있다.
상기 알루미늄 포스피네이트의 함량은 고무의 중량을 기준으로 20 내지 60wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 25 내지 55wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 30 내지 50wt%인 것일 수 있다.
또한, 상기 할로겐계 난연제로는 TBBA(Tetrabromobisphenol A,DBDPO(Decabromodiphenyl Oxide), BDPE(Bromodiphenyl Ethane),　 DBDPE(Decabromodiphenyl Ethane), HBCD(Hexabromocyclododecane), BPS(Brominated Polystyrene) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있고, 바람직하게는 BDPE(Bromodiphenyl Ethane),　 DBDPE(Decabromodiphenyl Ethane)인 것일 수 있다.
상기 BDPE 난연제는 10phr 이상 투입시 난연효과 있는 우수한 난연제이나 난연시 유해성물질의 배출이 될 수 있어 건축자재로 사용되는 텍스제조에 적합하지 않을 수 있다.
상기 텍스 원료를 제조하는 단계에서, 원료의 혼합은 Kneader 기기와 같은 혼합 장비를 이용하여 혼합될 수 있으며, 15분 내지 25분 동안 70℃ 내지 90℃의 온도 범위에서 혼합 공정이 진행될 수 있고, 바람직하게는 80 ℃의 온도에서 20분 동안 혼합될 수 있다.
또한, 상기 건식 난연 텍스 제조방법은 상기 텍스 원료를 제조하는 단계 이후에, 텍스 원료를 시트화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 텍스 원료를 시트와하는 단계는 텍스 원료를 일정 면적 이상으로 제조하는 단계로서, 롤 밀(roll mill) 등을 이용하여 혼합된 텍스 원료를 롤 사이로 통과하게 하여 압축하고 내림 작업함으로써, 텍스의 원료를 일정 두께로 펼쳐져 시트를 형성하는 공정이다.
다음으로, 상기 텍스 원료에 가교제 및 가교 촉진제를 첨가한 후 가교시키는 단계는 텍스원료 상에 혼합되어있는 피혁폐기물, 고무 및 기타 첨가제들을 가교시킴으로써 텍스의 결합력을 높이는 단계이다.
이때, 상기 가교제는 과산화물(Peroxide), 황(Sulfur), 2-머캅토벤조티아졸(2-Mercaptobenzothiazole) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있으며, 바람직하게는 황, 2-머캅토벤조티아졸(2-Mercaptobenzothiazole) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.
이때, 상기 황의 함량은 고무의 중량을 기준으로 0.1 내지 5wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 4wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 1 내지 3wt%인 것일 수 있다.
또한, 상기 2-머캅토벤조티아졸의 함량은 고무의 중량을 기준으로 0.1 내지 3wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 2wt%인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 0.5 내지 1.5wt%인 것일 수 있다.
나아가, 상기 가교 촉진제는 Thiuram 계열의 물질인 것일 수 있으며, 바람직하게는 TMTM(tetramethylthiurammonosulfide), TMTD(tetramethylthiuram disulfide), TETD(tetra ethyl thiuram disulfide), TBTD(tetra butyl thiuram disulfide), DPTT(dipentamethylene thiuram tetra sulfide) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 테트라메틸티우람 디설파이드(Tetramethylthiuram disulfide)인 것일 수 있다.
이때, 상기 테트라메틸티우람 디설파이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 0.01 내지 1wt%인 것일 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 0.8wt%인 것인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 0.1 내지 0.5wt%인 것인 것일 수 있다.
상기 가교촉진제는 가교 단계의 시간 단축, 첨가되는 황의 양을 감소시키거나, 최종 제품의 물성을 보다 향상시키기 위해 첨가될 수 있다.
상기 가교 단계는 50 내지 70℃의 온도에서 10 내지 20분 동안 수행되는 것일 수 있다.
마지막으로, 상기 가교된 텍스원료를 압축 성형하는 단계는 가교공정이 끝난 텍스원료을 압축 성형하여 건축용 텍스에 적합한 형태로 만드는 공정이다.
이때, 상기 건식 난연 텍스의 제조방법은 상기 압축 성형하는 단계 이후에, 압축 성형된 텍스 원료를 2차 압축 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 압축 성형하는 단계는 가교된 텍스원료의 밀도를 높이고 물성을 개선시키며, 텍스의 형태를 형성하는 단계이다. 이때, 상술한 바와 같이 최적의 물성을 구현하기 위해 1차 압축 성형하는 단계 후에, 압력 조건을 달리하여 2차 압축 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들면, 1차 압축 성형하는 단계에서는 120kgf/cm3 압력으로 155℃, 5분 동안 진행될 수 있으며, 압력 조건을 달리하여 2차 압축 성형하는 단계에서는 100kfg/cm3 압력으로 110℃, 10분 동안 진행될 수 있다.
상기와 같이 압축 성형 조건을 달리하여 여러 단계로 반복하여 진행하면, 이전 단계의 물성을 확인하고 다음 단계에서 물성 결과에 따른 공정 조건을 필요에 따라 다양하게 제어할 수 있어 텍스의 원료 배합 등에 따른 최적의 공정 조건을 도출하는 것이 보다 유리하다.
또한, 본 발명의 다른 일측면은 피혁 폐기물, 고무, 충진제, 점착성 부여제 및 난연제를 포함하고, 상기 피혁 폐기물의 함량은 고무의 중량을 기준으로 50 내지 150wt%인 것이고, 상기 충진제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 40 내지 70wt%인 것이고, 상기 점착성 부여제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 2 내지 20wt%인 것이고, 상기 난연제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 50wt%인 것인 건축용 난연 텍스를 제공한다.
이때, 상기 고무는 NBR(Nitrile-butadiene rubber)인 것일 수 있으며, 상기 피혁 폐기물, 고무, 충진제, 점착성 부여제 및 난연제의 종류 및 함량 등은 상술한 바와 같다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1: 건식 난연 텍스의 제조 1
본 발명의 일측면에 따른 건식 난연 텍스의 제조방법을 이용하여 건식 난연 텍스를 제조하였다.
먼저, 쉐이빙 스크랩 100 중량부, NBR 100 중량부, ZnO 100 중량부, St/A 1중량부, Zeosil 175 40중량부, CaCo3 15중량부, ZDA 3중량부, Al(OH)3 30중량부를 80℃에서 20분 동안 Kneader를 사용하여 혼합하였다.
다음으로, Roll mill을 사용한 내림작업을 통해 상기 혼합된 텍스원료를 시트화하였고, 가교제로 황 2중량부 및 2-Mercaptobenzothiazole 1중량부를 첨가하고, 가교촉진제로 Tetramethylthiuram disulfide 0.3 중량부를 첨가한 후, 60℃에서 15분 동안 가교시켰다.
다음으로, ODR 장비를 통해 155℃에서 20분 동안 T90 및 △Torque 값을 측정하고, 압력기를 이용하여 155℃에서 5분 동안 120kgf/cm3의 압력으로 압축 성형하였다.
마지막으로, 다시 압력기를 이용하여 110℃에서 10분 동안 100kgf/cm3의 압력으로 2차 압축 성형하여 건식 난연 텍스를 제조하였다.
실시예 2: 건식 난연 텍스의 제조 2
NBR 100 중량부 대신 75 중량부 포함시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 건식 난연 텍스를 제조하였다.
실시예 3: 건식 난연 텍스의 제조 3
NBR 100 중량부 대신 NR 100 중량부를 포함시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 건식 난연 텍스를 제조하였다.
실시예 4: 건식 난연 텍스의 제조 4
NBR 100 중량부 대신 SBR 100 중량부를 포함시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 건식 난연 텍스를 제조하였다.
실시예 5: 건식 난연 텍스의 제조 5
NBR 100 중량부 대신 NBR 50 중량부 및 SBR 50 중량부를 포함시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 건식 난연 텍스를 제조하였다.
실험예 1: 건식 난연 텍스의 물성 평가 실험
상기 실시예 1 내지 실시예 5에서 제조된 건식 난연 텍스의 물성치를 평가하여 비교하는 실험을 수행하였다. 구체적으로, 가공성, △Torque, T90, 두께, 비중 및 경도 Shore D 값을 각각 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
가공성 ○ ○ ○ ○ ○
△Torque(Nm) 3.401 1.182 0.323 0.208 2.227
T90(min) 1.72 5.47 2.35 8.58 7.58
압력시간(s) 170 380 180 580 560
두께 2.5 2.4 2.6 2.6 2.5
비중 1.23 1.21 1.21 1.19 1.21
경도 Shore D 44 43 41 36 37
상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, NBR 100 중량부를 사용한 건식 난연 텍스인 실시예 1이 3.401Nm의 높은 △Torque 값과, 1.72분의 짧은 T90 시간, 170초의 짧은 압력시간 등 가장 우수한 물성치를 나타내었다.

Claims (25)

  1. 피혁 폐기물, 고무, 충진제, 점착성 부여제 및 난연제를 혼합하여 텍스 원료를 제조하는 단계;
    상기 텍스 원료에 가교제 및 가교 촉진제를 첨가한 후 가교시키는 단계; 및
    상기 가교된 텍스원료를 압축 성형하는 단계
    를 포함하는 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피혁 폐기물의 함량은 고무의 중량을 기준으로 50 내지 150wt%인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피혁 폐기물은 쉐이빙 스크랩(Shaving scrap)인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고무는 니트릴 고무(Nitrile-butadiene rubber:NBR)인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충진제는 실리카 및 탄산칼슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실리카의 함량은 고무의 중량을 기준으로 30 내지 50wt%인 것이고,
    상기 탄산칼슘의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 20wt%인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 점착성 부여제는 징크디아크릴레이트(Zinc diacrylate) 및 징크옥사이드(Zinc oxide)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 징크디아크릴레이트의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 10wt%인 것이고,
    징크옥사이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 10wt%인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 무기계 난연제, 안티몬계 난연제 및 인계 난연제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 무기계 난연제는 알루미늄 하이드록사이드(Aluminium hydoxide)인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 알루미늄 하이드록사이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 30 내지 50wt%인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 안티몬계 난연제는 삼산화안티몬(Antimony trioxide)인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 삼산화안티몬의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 50wt%인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 인계 난연제는 알루미늄 포스피네이트(Aluminium phosphinate)인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 알루미늄 포스피네이트의 함량은 고무의 중량을 기준으로 30 내지 50wt%인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 황 및 2-머캅토벤조티아졸(2-Mercaptobenzothiazole)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 황의 함량은 고무의 중량을 기준으로 1 내지 3wt%인 것이고,
    상기 2-머캅토벤조티아졸의 함량은 고무의 중량을 기준으로 0.5 내지 1.5인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 가교촉진제는 테트라메틸티우람 디설파이드(Tetramethylthiuram disulfide)인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 테트라메틸티우람 디설파이드의 함량은 고무의 중량을 기준으로 0.1 내지 0.5wt%인 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 텍스 원료를 제조하는 단계는 70 내지 90℃의 온도에서 12 내지 25분 동안 수행되는 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 가교 단계는 50 내지 70℃의 온도에서 10 내지 20분 동안 수행되는 것인 건축용 난연 텍스의 제조방법.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 건식 난연 텍스 제조방법은
    상기 텍스 원료를 제조하는 단계 이후에,
    텍스 원료를 시트화하는 단계
    를 더 포함하는 건축용 난연 텍스 제조방법.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 건식 난연 텍스 제조방법은
    상기 압축 성형하는 단계 이후에,
    압축 성형된 텍스 원료를 2차 압축 성형하는 단계
    를 더 포함하는 건축용 난연 텍스 제조방법.
  24. 피혁 폐기물;
    고무;
    충진제;
    점착성 부여제; 및
    난연제를 포함하고,
    상기 피혁 폐기물의 함량은 고무의 중량을 기준으로 50 내지 150wt%인 것이고,
    상기 충진제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 40 내지 70wt%인 것이고,
    상기 점착성 부여제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 2 내지 20wt%인 것이고,
    상기 난연제의 함량은 고무의 중량을 기준으로 10 내지 50wt%인 것인 건축용 난연 텍스.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 고무는 NBR(Nitrile-butadiene rubber)인 것인 건축용 난연 텍스.
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