KR20240010666A - 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법 - Google Patents
친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240010666A KR20240010666A KR1020220087723A KR20220087723A KR20240010666A KR 20240010666 A KR20240010666 A KR 20240010666A KR 1020220087723 A KR1020220087723 A KR 1020220087723A KR 20220087723 A KR20220087723 A KR 20220087723A KR 20240010666 A KR20240010666 A KR 20240010666A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- joint sheet
- parts
- composition
- waste
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 239000010985 leather Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 42
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 26
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 13
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 12
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 10
- -1 processing improver Substances 0.000 claims description 5
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 6
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 8
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical group [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical group CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XKMZOFXGLBYJLS-UHFFFAOYSA-L zinc;prop-2-enoate Chemical group [Zn+2].[O-]C(=O)C=C.[O-]C(=O)C=C XKMZOFXGLBYJLS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/003—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
- B29C43/24—Calendering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
- B29D7/01—Films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K11/00—Use of ingredients of unknown constitution, e.g. undefined reaction products
- C08K11/005—Waste materials, e.g. treated or untreated sewage sludge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
- C08K5/053—Polyhydroxylic alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
- F16J15/12—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
- F16J15/121—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2003/1087—Materials or components characterised by specific uses
- C09K2003/1096—Cylinder head gaskets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/04—Non-macromolecular organic compounds
- C09K2200/0429—Alcohols, phenols, ethers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
본 발명은 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기재에 이종 폐기물인 피혁 폐기물과 폴리올 폐기물을 주 원료로 혼합하고 건식 방법으로 조인트 시트를 제조함으로써, 폐기물의 재활용 및 건식 공정 적용에 따른 친환경성을 가질 뿐만 아니라, 종래 고가의 소재로 이루어지는 조인트 시트 제품에 비하여 가격 경쟁력이 향상되며, 이러한 친환경성 및 가격 경쟁력을 가지면서도 내노화성 및 강도 등 우수한 물성을 구현할 수 있도록 하는, 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폐기물의 재활용 및 건식 공정 적용에 따른 친환경성과 우수한 가격 경쟁력을 가지면서도 내노화성 및 강도 등 우수한 물성을 구현할 수 있도록 하는, 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 압축 가스켓 등으로 활용되는 조인트 시트는 파이프와 파이프의 끝단을 서로 플랜지로 연결할 때 플랜지의 접합면에 끼워 넣어 플랜지의 기밀을 유지하기 위한 용도로 사용되고 있으며, 석유화학, 발전소, 조선해양공업, 해상플랜트 등 산업 전 분야에 걸쳐 광범위하게 실링 재료로써 사용되고 있다.
현재 상기와 같은 조인트 시트는 고무를 톨루엔에 녹인 후 과량의 무기 세라믹 등을 혼합하여 고온의 카렌다-롤에서 톨루엔을 휘발시키면서 압착 적층 가황을 통해서 제조하는 방식이 주류를 이루고 있으며, 보다 구체적으로 고무를 분쇄하고, 과량의 톨루엔에 고무를 팽윤하는 공정, 팽윤된 고무와 충진제를 혼합하여 숙성하는 공정, 숙성된 컴파운드를 적층가황을 통해서 시트를 제조하는 총 12단계의 공정으로 되어 있다.
하지만, 이러한 공정은 제품의 성능, 작업효율, 생산성이 떨어지고 공정상의 특성상 배합제의 균일한 분산이 어려워 제품의 품질 안정성이 떨어지는 문제가 발생된다. 또한 폐기 시 유독성 가스가 발생함에 따라 2차 환경오염을 유발시키는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위하여 물을 사용하는 습식 연구가 진행 된 바가 있다. 그러나 톨루엔 같은 유기용매뿐만 아니라 습식 공정의 특성상, 주 용매로 물을 이용하여도 폐수 및 악취가 발생하며 수압 성능이 떨어지는 단점이 있으며, 습식 공정으로 인하여 내부에 균일하게 약품이 투입되지 않아, 성능이 균일하게 제조되지 않는 단점이 있으며, 제조 공정에서 필수적으로 여러 번의 건조와 함께 약품 처리 등 총 수십 차례의 다양한 공정이 추가되며, 공정의 복잡성으로 인해 제조 기간이 늘어나는 등 생산성에도 악영향을 보이는 문제점이 있었다.
또한, 종래 조인트 시트의 재료는 특허문헌 1 내지 3 등에서와 같이 아라미드 섬유, 탄소 섬유, PTFE(polytetrafluoroethylene) 등 고가의 소재를 이용함에 따라 조인트 시트의 가격이 높아지는 문제점이 있었다.
한편, 일반적인 피혁 생산 및 폴리우레탄 등의 제조 공정에서는 불가피하게 피혁 폐기물과 폴리올 폐기물이 배출되고 있으며, 이러한 폐기물은 귀중한 자원이 될 수 있음에도 불구하고, 재활용 없이 대부분 산업 폐기물로 소각되거나 매립처리 되고 있으며, 이는 폐기물의 부패로 인한 악취, 오수 누출 등 매우 심각한 환경문제가 되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기재에 이종 폐기물인 피혁 폐기물과 폴리올 폐기물을 주 원료로 혼합하고 건식 방법으로 조인트 시트를 제조함으로써, 폐기물의 재활용 및 건식 공정 적용에 따른 친환경성을 가질 뿐만 아니라, 종래 고가의 소재로 이루어지는 조인트 시트 제품에 비하여 가격 경쟁력이 향상되며, 이러한 친환경성 및 가격 경쟁력을 가지면서도 내노화성 및 강도 등 우수한 물성을 구현할 수 있도록 함을 과제로 한다.
본 발명은 조인트 시트용 조성물에 있어서, SBR(strene butadien rubber) 기재에 피혁 폐기물과 폴리올(polyol) 폐기물이 혼합되어 이루어지는, 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물을 과제의 해결 수단으로 하며, 보다 구체적으로는 SBR 100 중량부에 대하여, 피혁 폐기물 100 ~ 105 중량부, 폴리올 폐기물 10 ~ 13 중량부, 가교촉진제 3 ~ 4 중량부, 분산제 1 ~ 2 중량부, 가공개선제 3 ~ 4 중량부, 충진제 50 ~ 52 중량부, 실란커플링제(silane coupling agent) 2 ~ 3 중량부 및 가교제 7 ~ 8 중량부가 혼합되어 이루어지는, 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 조인트 시트용 조성물을 제조함에 있어, 니더 공정(S100), 롤밀 공정(S200) 및 프레스 공정(S300)을 포함하는 조인트 시트의 제조방법을 과제의 다른 해결 수단으로 한다.
본 발명은 폐기물의 재활용 및 건식 공정 적용에 따른 친환경성을 가질 뿐만 아니라, 종래 고가의 소재로 이루어지는 조인트 시트 제품에 비하여 가격 경쟁력이 향상되며, 이러한 친환경성 및 가격 경쟁력을 가지면서도 내노화성 및 강도 등 우수한 물성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조인트 시트의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물은 SBR 기재에 피혁 폐기물과 폴리올 폐기물이 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하며, 보다 구체적으로는 SBR 100 중량부에 대하여, 피혁 폐기물 100 ~ 105 중량부, 폴리올 폐기물 10 ~ 13 중량부, 가교촉진제 3 ~ 4 중량부, 분산제 1 ~ 2 중량부, 가공개선제 3 ~ 4 중량부, 충진제 50 ~ 52 중량부, 실란커플링제 2 ~ 3 중량부 및 가교제 7 ~ 8 중량부가 혼합되어 이루어진다.
상기 SBR은 내노화성 등이 우수한 것으로 알려진 기재로써 이미 공지된 다양한 SBR의 적용이 가능하지만, 내노화성과 인장강도 등의 물성 향상 효율을 고려하여 SBR 1502(금호석유화학)을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 피혁 폐기물은 피혁 생산공정에서 발생하는 각종 부산물로써 피혁의 가공 공정에서 발생하는 쉐이빙 스크랩(shaving scrap)이나 피혁 원단인 크러스트(crust) 상태에서의 완제품 생산 공정에서 버려지는 재단 폐기물(trimming scrap) 등 이미 공지된 다양한 피혁 폐기물의 사용이 가능하지만, 혼련, 분쇄 공정의 적용성과 물성의 균일성 등을 고려하여 쉐이빙 스크랩을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 피혁 폐기물의 함량이 100 중량부 미만일 경우 물성이 저하될 우려가 있으며, 105 중량부를 초과할 경우 분산성이 저하될 우려가 있다.
상기 폴리올 폐기물은 폴리우레탄 등의 제조공정에서 발생하는 폐기물로써, UTE-5850(삼성포리머 제조, 폴리우레탄 제조용 폴리올), UTE-5530B(삼성포리머 제조, 폴리우레탄 제조용 폴리올), UTE-9000(삼성포리머 제조, 폴리우레탄 제조용 폴리올), 534M-2(삼성포리머 제조, 폴리우레탄 제조용 폴리올), UTE-5723(삼성포리머 제조, 폴리우레탄 제조용 폴리올) 등 이미 공지된 다양한 폴리올 폐기물의 사용이 가능하지만, 보관성, 물성향상 효율 및 재자원화 효율을 고려할 때, UTE-5850, UTE-5530B, UTE-9000, 534M-2를 혼합(예를 들면 1 : 1 : 1 : 1 중량비)한 폴리올 혼합 폐기물을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 폴리올 폐기물의 함량이 10 중량부 미만일 경우 가공성이 저하될 우려가 있으며, 13 중량부를 초과할 경우 물성이 저하될 우려가 있다.
그리고, 상기 가교촉진제, 분산제, 가공개선제, 충진제, 실란커플링제, 가교제는 가교촉진, 분산성향상, 가공개선, 내열특성 및 강도증대, 가교 등의 기능을 하는 공지된 첨가제로써 예를 들면, 가교촉진제는 산화아연(Zno), 분산제는 스테아린산(stearic acid), 가공개선제는 진크 디아크릴레이트(zinc diacrylate), 충진제는 실리카(silica/zeosil 175(솔베이 제조)), 실란커플링제는 3-머캅토프로필트리메톡시실란(3-mercaptopropyltrimethoxysilane/KBM 803(신에츠 카가쿠코교 제조)), 가교제는 디큐밀퍼옥사이드(dicumylperoxide) 등을 사용할 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 첨가제의 적용이 가능하다. 아울러 첨가제의 함량 역시 상기 범위에 한정되는 것은 아니고 조인트 시트의 적용 대상이나 사용환경 등에 따라 가변적으로 적용할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 조인트 시트의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 조인트 시트의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이 니더 공정(S100), 롤밀 공정(S200) 및 프레스 공정(S300)을 포함하여 구성된다.
상기 니더 공정(S100)은 각 재료를 혼합하는 공정으로써 가공온도 10 ~ 80℃, R.P.M 30 ~ 50인 니더(Kneader)를 이용하여 1차로 SBR, 피혁 폐기물, 폴리올 폐기물, 가교촉진제, 분산제, 가공개선제 및 충진제를 드라이 믹싱(dry mixing) 후 15 ~ 25℃에서 8 ~ 9분간 혼합하고, 2차로 실란커플링제를 투입한 후 1 ~ 2분간 혼합한 후, 3차로 가교제를 투입하고 1 ~ 2 분간 혼합한다.
상기 롤밀 공정(S200)은 조성물을 시트(sheet) 형태로 가공하는 공정으로써 상기 니더 공정(S100)을 거친 조성물을 80 ~ 90℃의 롤밀(Roll mill)을 이용하여 시트 형태로 가공한다.
상기 프레스 공정(S300)은 조인트 시트 형태로 성형하는 공정으로써 상기 롤밀 공정(S200)을 거친 시트 형태의 조성물을 프레스(Press)를 이용하여 가공 온도 170 ~ 180℃, 가공 압력 120 ~ 130 kgf/cm2으로 90 ~ 95분간 성형한다.
여기서, 상기 각 단계의 공정 조건이 상기 범위를 벗어날 경우 내노화성 및 강도 등의 향상 효율이 미비하거나 또는 조인트 시트가 제대로 제조되지 못할 우려가 있다.
이하, 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 조인트 시트의 제조
(실시예 1)
가공온도 80℃, R.P.M 30인 니더를 이용하여 1차로 SBR, 피혁 폐기물, 폴리올 폐기물, 가교촉진제, 분산제, 가공개선제 및 충진제를 드라이 믹싱 후 15℃에서 8분간 혼합하고, 2차로 실란커플링제를 투입한 후 1분간 혼합한 후, 3차로 가교제를 투입하고 1분간 혼합하였다(니더 공정(S100)). 그리고 상기 니더 공정(S100)을 거친 조성물을 80℃의 롤밀을 이용하여 시트 형태로 가공하였다(롤밀 공정(S200)). 그리고 상기 롤밀 공정(S200)을 거친 시트 형태의 조성물을 프레스를 이용하여 가공 온도 170℃, 가공 압력 120 kgf/cm2으로 90분간 성형(프레스 공정(S300))하여 제조하였다.
여기서, 상기 각 물질의 조성은 SBR(SBR 1502, 금호석유화학) 100 중량부에 대하여, 피혁 폐기물(쉐이빙 스크랩) 100 중량부, 폴리올 폐기물(UTE-5850, UTE-5530B, UTE-9000, 534M-2를 1 : 1 : 1 : 1 중량비로 혼합) 10 중량부, 가교촉진제인 산화아연 3 중량부, 분산제인 스테아린산 1 중량부, 가공개선제인 진크 디아크릴레이트 3 중량부, 충진제인 실리카(zeosil 175, 솔베이) 50 중량부, 실란커플링제인 3-머캅토프로필트리메톡시실란(KBM 803, 신에츠 카가쿠코교) 2 중량부 및 디큐밀퍼옥사이드 7 중량부를 사용하였다.
(실시예 2)
가공온도 10℃, R.P.M 50인 니더를 이용하여 1차로 SBR, 피혁 폐기물, 폴리올 폐기물, 가교촉진제, 분산제, 가공개선제 및 충진제를 드라이 믹싱 후 25℃에서 9분간 혼합하고, 2차로 실란커플링제를 투입한 후 2분간 혼합한 후, 3차로 가교제를 투입하고 2분간 혼합하였다(니더 공정(S100)). 그리고 상기 니더 공정(S100)을 거친 조성물을 90℃의 롤밀을 이용하여 시트 형태로 가공하였다(롤밀 공정(S200)). 그리고 상기 롤밀 공정(S200)을 거친 시트 형태의 조성물을 프레스를 이용하여 가공 온도 180℃, 가공 압력 130 kgf/cm2으로 95분간 성형(프레스 공정(S300))하여 제조하였다.
여기서, 상기 각 물질의 조성은 SBR(SBR 1502, 금호석유화학) 100 중량부에 대하여, 피혁 폐기물(쉐이빙 스크랩) 105 중량부, 폴리올 폐기물(UTE-5850, UTE-5530B, UTE-9000, 534M-2를 1 : 1 : 1 : 1 중량비로 혼합) 13 중량부, 가교촉진제인 산화아연 4 중량부, 분산제인 스테아린산 2 중량부, 가공개선제인 진크 디아크릴레이트 4 중량부, 충진제인 실리카(zeosil 175, 솔베이) 52 중량부, 실란커플링제인 3-머캅토프로필트리메톡시실란(KBM 803, 신에츠 카가쿠코교) 3 중량부 및 가교제인 디큐밀퍼옥사이드 8 중량부를 사용하였다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일하게 제조하되, 피혁 폐기물과 폴리올 폐기물을 첨가하지 않았다.
(비교예 2)
실시예 2와 동일하게 제조하되, 피혁 폐기물과 폴리올 폐기물을 첨가하지 않았다.
3. 조인트 시트의 평가
상기 실시예 및 비교예에 따른 조인트 시트에 대해 아래 [표 1]과 같은 시험항목 및 규격으로 시험하였으며, 그 결과는 아래 [표 1]에 나타내었다.
| 주요 성능지표 | 단 위 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 | 시험규격 |
| 노화시험 -(끈적임, 냄새) |
℃ | 198 | 196 | 138 | 132 | KS M 6788 |
| -강열감량(300℃) | % | 16.5 | 16.3 | 26 | 27 | KS L 5406 |
| -내노화성 (200℃경도감소율) |
% | -8 | -8 | 12 | 13 | KS M 6788 |
| -인장강도 | MPa | 17.6 | 16.9 | 14.8 | 14.5 | KS L 5406 |
| -압축율 | % | 16 | 16 | 12 | 11 | KS L 5406 |
| -복원율 | % | 85 | 86 | 83 | 82 | KS L 5406 |
| -내유성(두께증가율) | % | 1.8 | 1.7 | 1.4 | 1.5 | KS L 5406 |
| -내유성 (인장강도감소율) |
% | 8.6 | 8.7 | 10.4 | 9.8 | KS L 5406 |
| -유연성 | - | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | 이상없음 | KS L 5406 |
| -경도 | ShoreD | 63 | 63 | 49 | 51 | KS M 6778 |
| -내노화성 (200℃인장강도감소율) |
% | 18.7 | 18.5 | 25 | 26 | KS M 6788 |
| 수압기밀성 | kg/cm2 | 25 | 26 | 19 | 19 | KS M 6788 |
| 폐기물함량 | % | 38 | 37 | 30 | 30 | KS M 6788 |
상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조인트 시트는 폐기물의 재활용 및 건식 공정 적용에 따른 친환경성을 가질 뿐만 아니라, 종래 고가의 소재로 이루어지는 조인트 시트 제품에 비하여 가격 경쟁력이 우수하며, 비교예에 비하여 내노화성 및 강도 등 우수한 물성을 구현함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법은 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
S100 : 니더 공정
S200 : 롤밀 공정
S300 : 프레스 공정
S200 : 롤밀 공정
S300 : 프레스 공정
Claims (4)
- 조인트 시트용 조성물에 있어서,
SBR 기재에 피혁 폐기물과 폴리올 폐기물이 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 조인트 시트용 조성물은,
SBR 100 중량부에 대하여, 피혁 폐기물 100 ~ 105 중량부 및 폴리올 폐기물 10 ~ 13 중량부이 혼합되는 것을 특징으로 하는, 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 조인트 시트용 조성물은,
SBR 100 중량부에 대하여, 피혁 폐기물 100 ~ 105 중량부, 폴리올 폐기물 10 ~ 13 중량부, 가교촉진제 3 ~ 4 중량부, 분산제 1 ~ 2 중량부, 가공개선제 3 ~ 4 중량부, 충진제 50 ~ 52 중량부, 실란커플링제 2 ~ 3 중량부 및 가교제 7 ~ 8 중량부가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물.
- 조인트 시트의 제조방법에 있어서,
가공온도 10 ~ 80℃, R.P.M 30 ~ 50인 니더(Kneader)를 이용하여 1차로 SBR, 피혁 폐기물, 폴리올 폐기물, 가교촉진제, 분산제, 가공개선제 및 충진제를 드라이 믹싱(dry mixing) 후 15 ~ 25℃에서 8 ~ 9분간 혼합하고, 2차로 실란커플링제를 투입한 후 1 ~ 2분간 혼합한 후, 3차로 가교제를 투입하고 1 ~ 2 분간 혼합하는 니더 공정(S100);
상기 니더 공정(S100)을 거친 조성물을 80 ~ 90℃의 롤밀(Roll mill)을 이용하여 시트(sheet) 형태로 가공하는 롤밀 공정(S200); 및
상기 롤밀 공정(S200)을 거친 시트 형태의 조성물을 프레스(Press)를 이용하여 가공 온도 170 ~ 180℃, 가공 압력 120 ~ 130 kgf/cm2으로 90 ~ 95분간 성형하는 프레스 공정(S300);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조인트 시트의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220087723A KR102713001B1 (ko) | 2022-07-15 | 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220087723A KR102713001B1 (ko) | 2022-07-15 | 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240010666A true KR20240010666A (ko) | 2024-01-24 |
| KR102713001B1 KR102713001B1 (ko) | 2024-10-07 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040098906A (ko) | 2003-05-16 | 2004-11-26 | 이진세 | 팽창성 충진제 및 그 제조방법 |
| KR20080067898A (ko) | 2007-01-17 | 2008-07-22 | 임철호 | 플랜지관용 팽창 ｐｔｆｅ 가스켓 및 그 제조방법 |
| KR101419050B1 (ko) | 2013-06-21 | 2014-07-11 | 제일 이엔에스 주식회사 | 아라미드 패브릭을 이용한 가스켓의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 가스켓 |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040098906A (ko) | 2003-05-16 | 2004-11-26 | 이진세 | 팽창성 충진제 및 그 제조방법 |
| KR20080067898A (ko) | 2007-01-17 | 2008-07-22 | 임철호 | 플랜지관용 팽창 ｐｔｆｅ 가스켓 및 그 제조방법 |
| KR101419050B1 (ko) | 2013-06-21 | 2014-07-11 | 제일 이엔에스 주식회사 | 아라미드 패브릭을 이용한 가스켓의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 가스켓 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107189236B (zh) | 一种耐热老化、低压变的硫磺硫化三元乙丙橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品 | |
| CN111548570B (zh) | 一种高性能乙丙橡胶密封垫片及其制备方法和应用 | |
| KR20170130700A (ko) | 고내열성 유무기 복합 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법 | |
| KR101326558B1 (ko) | 비석면 시트 및 가스켓의 조성물 | |
| CN108841090A (zh) | 一种epdm/天然橡胶并用耐老化橡胶及其制备方法 | |
| US3562195A (en) | Fluoride elastomer composition | |
| KR102713001B1 (ko) | 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법 | |
| KR20240010666A (ko) | 친환경성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 및 이를 이용한 조인트 시트의 제조방법 | |
| KR102552361B1 (ko) | 내열성 및 강도가 우수한 조인트 시트용 조성물 | |
| CN108659545B (zh) | 一种硅橡胶复合材料及其制备方法 | |
| KR101666055B1 (ko) | 고내열성 유무기 복합 비석면 가스켓 조성물을 이용한 가스켓의 제조방법 | |
| KR101261574B1 (ko) | 비석면 시트 및 가스켓의 제조방법 | |
| US5597860A (en) | Vulcanizable rubber compositions and vulcanized rubber | |
| KR102308733B1 (ko) | 내열성이 향상된 비석면 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법 | |
| CN110628143B (zh) | 具有多种优异性能的氟氯弹性体材料及其制备方法 | |
| CN113881118B (zh) | 一种低压缩永久变形nbr胶料及其制备工艺 | |
| CN115895278B (zh) | 一种耐高温发动机缸密封垫材料及其制备方法 | |
| CN109749315A (zh) | 一种辐照交联氟橡胶组合物及其制备方法和应用 | |
| JP7522418B1 (ja) | シール材形成材料、シール材およびシール材の製造方法 | |
| KR102149756B1 (ko) | 비석면 가스켓의 연속 제조 방법 | |
| CN113667201B (zh) | 一种氢化羧基丁腈橡胶材料及其制备方法和应用 | |
| CN110437542A (zh) | 一种高回弹性密封圈及其制备工艺 | |
| JP2006016624A (ja) | 再生ゴム混合水素化ｎｂｒ混合物の製造方法 | |
| KR20240053415A (ko) | 고온 영구압축줄음율 특성이 우수한 친환경 오링용 불소고무 조성물 | |
| KR101770963B1 (ko) | 아크릴로니트릴부타디엔 라텍스 및 개질된 무기 세라믹 복합물을 이용한 비석면 시트 및 가스켓 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| GRNT | Written decision to grant |