KR102521764B1 - 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치는 혼합공정에서 손실이나 비산없이 배합이 가능하여 비산(날려서 흩어지는) 실리카를 저감할 수 있고, 실리카 입자 분산이 용이하여 작업 환경 및 제품 품질안정성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치는 연속 제조가 가능하여 공정 비용 절감이 가능하고, 공정 효율성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치는 연속 제조가 가능하여 공정 비용 절감이 가능하고, 공정 효율성이 우수한 효과가 있다.
Description
본 발명은 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치에 관한 것으로, 고분자의 배합재로 실리카 마스터배치를 사용하는 경우 비산(날려서 흩어지는) 실리카를 저감할 수 있고, 정량 배합 및 연속 제조공정이 가능한 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치에 관한 것이다.
일반적으로 실리카는 고무산업 분야에 카본 블랙과 같이 보강성 충전제로 사용되고 있으며, 고무산업의 발전과 함께 그 동안 다양한 실리카 종류가 개발되어 왔다. 특히 고무 산업의 열약한 작업 환경 개선과 품질 관리 및 향상을 위해 고무에 미리 분산시켜 사용하는 마스터배치가 널리 보급되었고 이로써 고무산업의 작업 환경이 획기적으로 개선되게 되었다. 그러나 실리카는 지금까지도 실리카의 벌크 구조와 표면의 화학적 특성 때문에 마스터배치가 상업화되지 못하고 있다. 또한, 기존 형태와 같이 고농도 실리카 마스터배치를 제조하면, 실리카의 입자 간격이 좁아져서 벌크 형태의 흰색이 거의 반투명한 형태로 변하게 되며 이렇게 제조된 실리카 마스터 배치는 고분자용 배합제로 사용할 때 분산이 잘 되지 않는 단점이 있다.
이에 실리카를 마스터배치가 아닌 분말(powder)또는 과립상(granule)으로 사용하는 고무 컴파운드 제조업체에서는 실리카의 비산으로 인하여 실리카를 제품에 적용 시 분진발생으로 인한 환경문제, 제품의 품질안정성, 작업자들의 질병발생 등과 같은 매우 심각한 문제를 유발시키고 있다. 이와 같은 실리카 비산 문제를 해결하기 위해 실리카 제조업체들과 여러 연구기관에서도 노력하고 있으며, 이를 개선할 수 있는 실리카 마스터배치의 개발이 시급한 상황이다.
이에 본 발명의 발명자들은 “실리카 마스터배치와 이의 제조방법(10-2003-0031237)”을 통해 건식 실리카 마스터배치 제조방법을 제공하여 상술한 문제점을 해결하고자 하였다. 그러나 이 경우 제조공정이 길어서 생산비용이 많이 들고 고무의 배합제 사용시 일부 분산되지 않는 알갱이들이 나타나는 문제점이 있었다. 이에 본 발명의 발명자들은 이후 “라텍스 바인딩된 저비산 실리카 조성물과 이의 제조방법(10-2006-0022690)”을 제공함으로써 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 그러나, 이 경우 배합 시 분산이 용이한 반면 연속 제조공정이 불가능하여 배치 공정을 추가 수행하여야 하여 공정 효율성이 떨어지고, 교반 수행 시 바인더의 수분이 실리카에 급속히 흡착되어 바인더의 기능을 원활히 수행하지 못하여 정량 배합이 불가능한 한계점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비산(날려서 흩어지는) 실리카를 저감할 수 있고, 이와 동시에 정량 배합 및 연속 제조공정이 가능한 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (1) 실리카 혼합액 및 바인더 용액을 혼합부에서 혼합하여 실리카 마스터배치 조성물을 얻는 단계; (2) 상기 실리카 마스터배치 조성물을 이송부를 통해 침전조로 이송하는 단계; (3) 상기 실리카 마스터배치 조성물을 상기 침전조로 이송하는 도중에 상기 이송부에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하는 단계; 및 (4) 상기 응집물로부터 실리카 마스터배치를 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 바인더 용액은 라텍스 함유 바인더 용액 또는 고분자 에멀젼인 실리카 마스터배치 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (1) 단계 이전에 실리카 100 중량부에 대하여 물 200 ~ 400 중량부를 혼합하여 실리카 혼합액을 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (1) 단계에서 실리카 혼합액 중 실리카 100 중량부에 대하여 바인더 용액을 바인더 용액 중 고형분을 기준으로 하여 10 ~ 70 중량부로 혼합할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 상기 라텍스는 천연고무(NR) 라텍스, 스티렌-부타디엔고무(SBR) 라텍스 및 니트릴계고무(NBR) 라텍스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 고분자 에멀젼은 폴리우레탄(PU) 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 에멀젼 및 폴리비닐알코올(PVA) 에멀젼으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 응고제는 황산 마그네슘, 황산 알루미늄, 시트르산(C6H8O7) 및 락트산(C3H6O3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 실리카 혼합액에 포함되는 실리카는 오일 또는 왁스로 0.1 ~ 5중량% 코팅된 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 실리카 혼합액은 계면활성제(유화제), 전분 올리고머, 녹는점이 30℃ 이하인 알코올 및 아크릴계 증점제를 단독 또는 혼용한 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (4) 단계는 상기 응집물을 망(sieve) 구조의 벨트에서 건조하거나 원심분리 후 건조를 수행하여 실리카 마스터배치를 수득할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 어느 하나의 실리카 마스터배치 제조방법으로부터 제조된 실리카 마스터배치를 제공한다.
본 발명의 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치는 혼합공정에서 손실이나 비산없이 배합이 가능하여 비산(날려서 흩어지는) 실리카를 저감할 수 있고, 실리카 입자 분산이 용이하여 작업 환경 및 제품 품질안정성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실리카 마스터배치 제조방법 및 이로부터 제조된 실리카 마스터배치는 연속 제조가 가능하여 공정 비용 절감이 가능하고, 공정 효율성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정 흐름도이다.
도 2는 종래의 실리카 마스터배치 외관 이미지이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 실리카 마스터배치 외관 이미지이다.
도 2는 종래의 실리카 마스터배치 외관 이미지이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 실리카 마스터배치 외관 이미지이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 명세서에 사용되는 용어에 대하여 간략히 설명한다.
용어 '어느 하나 이상'이란 의미는 '해당 군으로부터 선택되는 어느 하나' 및 '해당 군으로부터 선택되는 둘 이상을 혼합한 것'을 모두 포함하는 의미이다.
상술한 바와 같이 기존에는 실리카를 제품에 적용 시 실리칸 비산에 따른 분진발생으로 인한 환경문제, 제품의 품질안정성, 작업자들의 질병발생 등과 같은 어려움이 있었다. 이에 본 발명의 발명자들은 "실리카 마스터배치와 이의 제조방법(10-2003-0031237)" 및 "라텍스 바인딩된 저비산 실리카 조성물과 이의 제조방법(10-2006-0022690)"을 제공하여 실리카 비산을 저감하고자 하였으나 여전히 고무의 배합제 사용시 일부 분산되지 않는 알갱이들이 나타나고, 연속 제조공정이 불가능하여 배치 공정을 추가 수행하여야 하여 공정 효율성이 떨어지며, 실리카 마스터배치를 교반으로 제조할 때, 바인더(라텍스)의 수분이 실리카에 급속히 흡착되어 필름이 형성되는 경우도 있어 균일한 마스터배치를 제조가 원활하지 못했고 이후 수분을 제거하는데 많은 에너지가 소모되는 한계점이 있었다.
이에 본 발명은 (1) 실리카 혼합액 및 바인더 용액을 혼합부에서 혼합하여 실리카 마스터배치 조성물을 얻는 단계; (2) 상기 실리카 마스터배치 조성물을 이송부를 통해 침전조로 이송하는 단계; (3) 상기 실리카 마스터배치 조성물을 상기 침전조로 이송하는 도중에 상기 이송부에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하는 단계; 및 (4) 상기 응집물로부터 실리카 마스터배치를 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 바인더 용액은 라텍스 함유 바인더 용액 또는 고분자 에멀젼인 실리카 마스터배치 제조방법을 제공하여 상술한 한계점의 해결책을 모색하고자 하였다.
이에 따라 본 발명은 혼합공정에서 손실이나 비산없이 배합이 가능하여 비산(날려서 흩어지는) 실리카를 저감할 수 있고, 실리카 입자 분산이 용이하여 작업 환경 및 제품 품질안정성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 연속 제조가 가능하여 공정 비용 절감이 가능하고, 공정 효율성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 실리카 혼합액 및 바인더 용액을 혼합부에서 혼합하여 실리카 마스터배치 조성물을 얻는 단계(S1), 상기 실리카 마스터배치 조성물을 이송부를 통해 침전조로 이송하는 단계(S2), 상기 실리카 마스터배치 조성물을 상기 침전조로 이송하는 도중에 상기 이송부에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하는 단계(S3) 및 상기 응집물로부터 실리카 마스터배치를 수득하는 단계(S4)를 포함하여 수행된다.
먼저, (1) 실리카 혼합액 및 바인더 용액을 혼합부에서 혼합하여 실리카 마스터배치 조성물을 얻는 단계(S1)에 대하여 설명한다.
상기 (1) 단계를 통해 실리카 혼합액 및 바인더 용액을 혼합하여 균일하게 교반함으로써 실리카 마스터배치 조성물을 제조할 수 있다.
실리카 혼합액은 실리카를 포함하는 혼합 용액으로, 본 발명의 바람직한 일시시예에 따르면 실리카 및 물을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 각종 첨가제들을 더 포함할 수도 있다.
또한, 실리카 혼합액에 포함되는 실리카 및 물의 함량은 실리카의 오일 흡유량에 따라 적절한 범위일 수 있으며, 바람직하게는 실리카의 흡유량 보다 실리카 혼합액에 포함되는 물의 함량이 많을 수 있다. 보다 바람직하게는 실리카 혼합액은 실리카 100 중량부에 대하여 물 200 ~ 400 중량부를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는 실리카 혼합액은 실리카 100 중량부에 대하여 물 250 ~ 350 중량부를 포함할 수 있다.
실리카 혼합액에 포함되는 실리카 및 물의 함량이 상기 범위 내인 경우에는 실리카 혼합액이 유동성을 가질 수 있어 제조공정 수행이 용이한 효과가 있다.
만일 상기 범위 미만으로 실리카 혼합액이 물을 포함하는 경우에는 유동성이 낮아 교반이 균일하게 수행되기 어렵고, 배관을 통한 이송이 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 실리카 혼합액에 포함되는 실리카는 오일 또는 왁스로 0.1 ~ 5 중량% 코팅된 것일 수 있다. 보다 바람직하게는 0.2 ~ 1 중량%로 코팅된 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.3 ~ 0.5 중량%로 코팅된 것일 수 있다.
이와 같이 실리카의 표면을 코팅하여 표면 처리함으로써 본 발명은 마스터배치를 배합제로 사용할 때 분산성을 개선시키는 효과가 있으며, 바인더 용액으로 사용하는 라텍스 함유 바인더 용액 또는 고분자 에멀젼의 수분이 실리카로 급히 흡수되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 실리카 마스터배치를 건조할 때에 발수효과로 건조 시간을 단축시킬 수 있어 건조 효율을 향상시키는 효과가 있다.
한편, 경우에 따라서 상기 실리카 혼합액은 해당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 각종 첨가제를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 실리카 혼합액은 계면활성제(유화제), 전분 올리고머, 녹는점이 30℃ 이하인 알코올 및 아크릴계 증점제를 단독 또는 혼용한 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 첨가제는 상기 실리카 혼합액 100 중량부에 대하여 2.5 ~ 15 중량부로 포함될 수 있다.
계면활성제는 실리카의 균일한 코팅을 수행할 수 있으며 실리카를 보강하는 기능을 수행할 수 있다. 계면활성화제로는 음이온계인 다이옥틸소듐 술포숙신네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate), 벤조펜논(Benzophenone-9), 양이온계인 라울알코니움 글로라이드(Lauralkonium chloride), 스테아랄코니움 글로라이드(Stearalkonium chloride), 비이온계인 코카마이드 엠이에이(Cocamide MEA), 개질된 코카마이드 디이에이(Modified cocamide DEA) 등을 사용할 수 있다.
증점제는 액체의 점성을 증가시키는 물질로, 해당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.
바인더 용액은 실리카를 골고루 분산시켜 실리카 마스터배치를 제조할 수 있도록 하는 중간 매체로, 본 발명은 라텍스 함유 바인더 용액 또는 고분자 에멀젼을 바인더 용액으로 사용한다.
라텍스 함유 바인더 용액이란 라텍스를 함유하는 용액을 의미하며, 라텍스의 함량 범위는 실리카를 골고루 분산시킬 수 있되 실리카를 바인딩하여 실리카 마스터배치를 제조할 수 있을 정도로 적절하게 선택될 수 있다.
바람직하게는 상기 라텍스 함유 바인더 용액은 라텍스를 40 ~ 60 중량% 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 라텍스를 45 ~ 55 중량% 포함할 수 있다. 이 때, 라텍스를 상기 범위의 중량% 포함한다는 의미는 수분이 제거되어 완전히 건조된 라텍스 고형분을 상기 범위의 중량%로 포함한다는 의미이다.
이 경우 후술하는 원심분리 공정에서 물과의 분리 시간을 감소시켜 공정 효율을 향상시킬 수 있으며, 실리카 마스터배치를 고분자에 적용할 때 비산되는 실리카를 현저히 감소시키는 효과가 있다.
만일 라텍스 함유 바인더 용액이 상기 범위 미만으로 라텍스를 함유하는 경우에는 실리카 마스터배치를 배합제로 사용할 때 비산되는 실리카가 발생할 수 있다. 또한, 마일 라텍스 함유 바인더 용액이 상기 범위를 초과하여 라텍스를 함유하는 경우에는 실리카 비산을 감소시키는 효과가 있지만 실리카 농도가 떨어져 상대적으로 실리카 마스터 배치 사용량을 높여서 배합을 설계함으로써 배합비용이 많이 드는 되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 상기 라텍스는 해당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 종류를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 천연고무(NR) 라텍스, 스티렌-부타디엔고무(SBR) 라텍스 및 니트릴계고무(NBR) 라텍스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
고분자 에멀젼은 고분자 물질을 포함하며, 적어도 두가지의 섞이지 않는 액상들로 이루어져 있으면서, 그 중 한가지 액상은 다른 액상 중에 분산되어 있는 열역학적으로 불안정한 계를 의미한다. 고분자 에멀젼의 함량 범위는 실리카를 골고루 분산시킬 수 있되 라텍스와 동일한 고형분 범위로 실리카를 바인딩하여 실리카 마스터배치를 제조할 수 있을 정도로 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 고분자 에멀젼은 폴리우레탄(PU) 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 에멀젼 및 폴리비닐알코올(PVA) 에멀젼으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 이 때, 상기 고분자 에멀젼은 수분산형으로 비이온성은 제외한 것임이 바람직하다.
만일 비이온성 에멀젼을 바인더로 사용할 경우 에멀젼을 파괴시켜서 실리카를 바인딩하기가 어렵기 때문에 물을 분리하는데 망이나 원심분리기를 사용할 수가 없어서 건조로 물 제거하는데 많은 비용이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 (1) 단계에서 실리카 혼합액 중 실리카 100 중량부에 대하여 바인더 용액을 바인더 용액 중 고형분을 기준으로 하여 10 ~ 70 중량부로 혼합할 수 있다. 보다 바람직하게는 11 ~ 50 중량부로 혼합할 수 있다. 이 경우 실리카를 골고루 분산시킬 수 있어 정량 배합이 가능하여 물성을 전반적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 (1) 단계 이전에 실리카 100 중량부에 대하여 물 200 ~ 400 중량부를 혼합하여 실리카 혼합액을 제조하는 것이 바람직하다.
이와 같이 실리카 혼합액과 바인더 용액을 혼합하기 이전에 실리카 혼합액을 먼저 제조하는 경우 후술하는 바인딩(응집) 공정이 효과적으로 수행될 수 있는 효과가 있다.
만일 실리카 혼합액을 선 제조하지 않고 실리카, 물, 바인더 용액을 동시에 첨가하여 혼합하는 경우에는 물이 급속히 흡착되어 실리카 필름(막)이 형성됨으로써 바인더 용액의 응집을 저해하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 실리카 혼합액을 선 제조한 후 이를 바인더 용액과 혼합하여 실리카 마스터배치 조성물을 제조하여야만 연속 제조공정이 가능하여 공정 효율성이 우수하고, 교반 수행 시 입자 분산이 용이하고 정량 배합이 가능하여 제품 품질을 향상시키는 효과를 달성할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 바인더 용액이 혼합되는 함량 범위는 바인더 용액의 농도, 즉 고형분의 함량에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 상술한 라텍스 함유 바인더 용액의 농도에 따라 실리카 혼합액에 혼합되는 바인더 용액의 함량이 결정될 수 있다. 예를 들어, 실리카 혼합액 중 실리카 100 중량부에 대하여 고형분 함량이 50중량%인 라텍스 함유 바인더 용액을 혼합하는 경우, 실리카 100 중량부에 대하여 50 중량부의 라텍스 고형분이 혼합될 수 있다. 또한, 실리카 혼합액 중 실리카 100 중량부에 대하여 고형분 함량이 70중량%인 라텍스 함유 바인더 용액을 혼합하는 경우, 실리카 100 중량부에 대하여 70 중량부의 라텍스 고형분이 혼합될 수 있다.
상기 (1) 단계의 실리카 혼합액 및 바인더 용액의 혼합은 혼합부에서 수행될 수 있다. 이 때, 혼합부는 탱크 또는 용액조일 수 있다.
또한, 상기 혼합은 적절한 유동성을 유지하면서 혼합부 내에서 교반기를 통해 수행될 수 있다.
이 때 교반기로는 고속교반기를 사용할 수 있으며, 고속교반기의 교반속도는 200~500rpm, 교반시간은 60~300초인 것이 바람직하다. 교반속도 또는 교반시간이 상기 범위를 초과할 경우에는 실리카가 교반기 벽 쪽에 치우치는 현상이 나타나 균일한 바인딩이 힘들고 바인딩 된 실리카가 오히려 떨어질 우려가 있고, 그리고 교반속도 또는 교반시간이 상기 범위 미만이 될 경우에는 실리카가 바인더인 라텍스나 에멀젼과 접촉할 수 있는 부분이 줄어들게 될 우려가 있다.
다음으로, (2) 상기 실리카 마스터배치 조성물을 이송부를 통해 침전조로 이송하는 단계(S2)에 대하여 설명한다.
상기 (2) 단계를 통해 실리카 마스터배치 조성물을 침전 및 분리를 수행하는 침전조로 이송할 수 있다.
다음으로, (3) 상기 실리카 마스터배치 조성물을 상기 침전조로 이송하는 도중에 상기 이송부에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하는 단계(S3)에 대하여 설명한다.
상기 (3) 단계를 통해 이송부 내에서 투입된 응집물에 의하여 실리카 마스터배치 조성물을 응집시켜 응집물을 형성할 수 있게 된다. 이와 같이 이송부 내에서 응집물을 형성하는 경우에는 실리카와 라텍스 혼합물의 탱크조에서 투입할 때 교반기에 응집물이 달라붙어 뭉치는 문제점을 방지할 수 있고, 실리카가 골고루 모두 바인딩되어 고함량의 균일한 품질을 가지는 실리카 마스터배치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
만일 이송부가 아닌 탱크 또는 용액조로 이루어진 혼합부 내에서 응고제를 투입하여 응집을 수행하는 경우에는 혼합부 내의 교반기에 응집물이 달라붙어 뭉치는 등의 어려움이 발생하여 균일한 품질의 실리카 마스터배치를 제조할 수 없는 문제점이 발생할 수 있고, 실리카의 일부가 바인더에 의하여 바인딩되지 못하여 고함량의 응집물을 형성하지 못하여 정량의 실리카 마스터배치를 제조하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
즉, 본 발명의 실리카 마스터배치 제조방법은 반드시 상기 실리카 마스터배치 조성물을 상기 침전조로 이송하는 도중에 상기 이송부에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하여야만 이송배관이 막히는 문제점을 방지할 수 있고, 실리카가 골고루 모두 바인딩되어 고함량의 균일한 품질을 가지는 실리카 마스터배치를 제공할 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
응고제는 실리카, 바인더, 기타 첨가제 등을 포함하는 실리카 마스터배치 조성물의 응집을 발생시키는 제제로, 해당 기술 분야에서 통상적으로 pH를 조절하여 응집을 발생시키는 제제를 다양하게 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 응고제는 황산 마그네슘, 황산 알루미늄, 시트르산(C6H8O7) 및 락트산(C3H6O3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
이 경우 실리카 마스터배치 조성물의 응집을 빠른 속도로 수행할 수 있어, 이송 배관 내에서 응집물을 형성할 수 있게 되어 실리카와 고무라텍스 또는 고분자 에멀젼 혼합물에서 물을 분리하여 실리카 마스터배치를 빨리 형성할 수 있고, 실리카가 골고루 바인딩되어 고함량의 균일한 품질을 가지는 실리카 마스터배치를 제공할 수 있다.
다음으로, (4) 상기 응집물로부터 실리카 마스터배치를 수득하는 단계(S4)에 대하여 설명한다.
상기 (4) 단계는 상기 응집물을 원심분리 후 건조하여 실리카 마스터배치를 수득하는 것을 특징으로 하는 실리카 마스터배치 제조방법.
나아가, 본 발명은 상술한 어느 하나의 실리카 마스터배치 제조방법으로부터 제조된 실리카 마스터배치를 제공한다.
이를 통해 본 발명은 비산(날려서 흩어지는) 실리카를 저감하여 작업 환경 및 제품 품질안정성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 연속 제조공정이 가능하여 공정 효율성이 우수하고, 교반 수행 시 입자 분산이 용이하며 바인더 기능을 수행할 수 있어 정량 배합이 가능한 효과가 있다
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1
실리카 60 중량부에 물 180 중량부를 유동성을 가지도록 탱크 내에서 혼합 교반하여 실리카 혼합액을 제조하였다. 이후 1차 탱크 내에 상기 실리카 혼합액 및 고형분 50 중량%의 NBR 라텍스 바인더 용액을 80 중량부를 첨가하여 4분동안 교반하여 혼합 조성물을 제조하였다. 상기 혼합 조성물을 이송 배관을 통해 이송시키는 도중에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하였다. 이후 상기 실리카는 바인더 용액과 분리 침전되어 물과 분리된다. 물과 분리된 젖은 실리카 마스터배치를 수득한 후 원심분리기를 통해 1차 수분 제거를 수행하였다. 이후 터널식 오븐 건조를 수행하여 실리카 마스터배치를 수득하였다.
실시예 2
실리카 70 중량부에 물 210 중량부를 유동성을 가지도록 탱크 내에서 혼합 교반하여 실리카 혼합액을 제조하였다. 이후 1차 탱크 내에 상기 실리카 혼합액 및 50 중량%의 NR 라텍스 바인더 용액을 60 중량부를 첨가하여 2분동안 교반하고, 2차 탱크로 이송하여 2분동안 추가 교반을 수행하여 혼합 조성물을 제조하였다. 상기 혼합 조성물을 이송 배관을 통해 이송시키는 도중에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하였다. 이후 상기 실리카는 바인더 용액과 분리 침전되어 물과 분리된다. 물과 분리된 젖은 실리카 마스터배치를 수득한 후 원심분리기를 통해 1차 수분 제거를 수행하였다. 이후 터널식 오븐 건조를 수행하여 실리카 마스터배치를 수득하였다.
실시예 3
실리카 80 중량부에 물 240 중량부를 유동성을 가지도록 탱크 내에서 혼합 교반하여 실리카 혼합액을 제조하였다. 이후 1차 탱크 내에 상기 실리카 혼합액 및 50 중량%의 SBR 라텍스 바인더 용액을 40 중량부를 첨가하여 2분동안 교반하고, 2차 탱크로 이송하여 2분동안 추가 교반을 수행하여 혼합 조성물을 제조하였다. 상기 혼합 조성물을 이송 배관을 통해 이송시키는 도중에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하였다. 이후 상기 실리카는 바인더 용액과 분리 침전되어 물과 분리된다. 물과 분리된 젖은 실리카 마스터배치를 수득한 후 원심분리기를 통해 1차 수분 제거를 수행하였다. 이후 터널식 오븐 건조를 수행하여 실리카 마스터배치를 수득하였다.
실시예 4
실리카 65 중량부에 물 195 중량부를 유동성을 가지도록 탱크 내에서 혼합 교반하여 실리카 혼합액을 제조하였다. 이후 1차 탱크 내에 상기 실리카 혼합액 및 35 중량%의 PU 에멀젼 바인더 용액을 100 중량부를 첨가하여 4분동안 교반을 수행하여 혼합 조성물을 제조하였다. 상기 혼합 조성물을 이송 배관을 통해 이송시키는 도중에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하였다. 이후 상기 실리카는 바인더 용액과 분리 침전되어 물과 분리된다. 물과 분리된 젖은 실리카 마스터배치를 수득한 후 원심분리기를 통해 1차 수분 제거를 수행하였다. 이후 터널식 오븐 건조를 수행하여 실리카 마스터배치를 수득하였다.
비교예
실리카 70 중량부에 물 210 중량부를 유동성을 가지도록 탱크 내에서 혼합 교반하여 실리카 혼합액을 제조하였다. 이후 탱크 내에서 상기 실리카 혼합액에 응고제를 투입하여 응집물을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실험예 1. 실리카 마스터배치 외관 관측
상기 실시예1 및 비교예를 통해 제조한 실리카 마스터배치의 외관을 관측하였다.
| 물질 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 비교예1 | |
| 실리카 혼합액 |
실리카 | 60 | 70 | 80 | 65 | 70 |
| PEG 200 | - | - | - | 3 | ||
| 물(H2O) | 180 | 210 | 240 | 195 | 210 | |
| 바인더 | NBR 라텍스 | 80 | - | - | - | - |
| NR 라텍스 | - | 60 | - | - | 60 | |
| SBR 라텍스 | - | - | 40 | - | - | |
| PU 에멀젼 | - | - | - | 100 | - | |
| 응고제 | 황산알루미늄 5% |
50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 응집발생 위치 | 이송배관 | 이송배관 | 이송배관 | 이송배관 | 탱크 내 벌크응집 |
|
| 외관 관측 | 파우더 거의 없음 | 파우더 과량 발생 | ||||
| NBR 라텍스: 금호석유화학 NR 라텍스: 말레시아 천연라텍스 SBR 라텍스: 금호석유화학 PU 에멀젼: 신창산업(주) 폴리우레탄 에멀젼, WPU-10, 35% 실리카: 로디아 zeosil 175 |
||||||
표 1을 참조하면, 본 발명의 실리카 마스터배치 제조방법을 통해 제조한 실리카 마스터배치의 경우 실리카와 라텍스의 응집이 원활히 일어나 파우더가 거의 발생하지 않음을 알 수 있다. 반면, 비교예 1과 같이 이송 배관이 아닌 탱크 내에서 벌크 응집을 발생시키는 경우 파우더가 과량 발생하여 실리카 비산이 과량 발생함을 알 수 있다.
이와 관련하여, 도 2는 비교예에 따라 제조한 종래의 실리카 마스터배치 외관 이미지이고, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 실리카 마스터배치 외관 이미지이다. 구체적으로, 도 2(a) 및 도 3(a)는 랩 스케일 단위로 관측한 실리카 마스터배치의 외관 이미지이고, 도 2(b), 도 2(c), 도 3(b) 및 도 3(c)는 파일럿 스케일 단위로 관측한 실리카 마스터배치의 외관 이미지이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 비교예의 경우 실리카가 충분히 응집되지 못하여 과량의 파우더가 발생하는 문제점이 있음을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예 1의 경우 실리카가 충분히 응집되어 파우더가 거의 없음을 알 수 있다. 이를 통해 본 발명은 실리카 비산을 현저히 저감할 수 있음을 알 수 있다.
Claims (10)
- (1) 실리카 혼합액 및 바인더 용액을 혼합부에서 혼합하여 실리카 마스터배치 조성물을 얻는 단계;
(2) 상기 실리카 마스터배치 조성물을 이송부를 통해 침전조로 이송하는 단계;
(3) 상기 실리카 마스터배치 조성물을 상기 침전조로 이송하는 도중에 상기 이송부에 응고제를 투입하여 응집물을 형성하는 단계;및
(4) 상기 응집물로부터 실리카 마스터배치를 수득하는 단계;를 포함하고,
상기 (1) 단계 이전에 실리카 100 중량부에 대하여 물 200 ~ 400 중량부를 혼합하여 실리카 혼합액을 제조하며,
상기 (1) 단계에서, 상기 실리카 혼합액 중 실리카 100 중량부에 대하여 바인더 용액을 바인더 용액 중 고형분을 기준으로 하여 11 ~ 50 중량부로 혼합하며,
상기 실리카 혼합액에 포함되는 실리카는 오일 또는 왁스로 0.3 ~ 0.5 중량% 코팅되고,
상기 바인더 용액은 라텍스 함유 바인더 용액 또는 고분자 에멀젼인 실리카 마스터배치 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 라텍스는 천연고무(NR) 라텍스, 스티렌-부타디엔고무(SBR) 라텍스 및 니트릴계고무(NBR) 라텍스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 실리카 마스터배치 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 고분자 에멀젼은 폴리우레탄(PU) 에멀젼, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 에멀젼 및 폴리비닐알코올(PVA) 에멀젼으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 실리카 마스터배치 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 응고제는 황산 마그네슘, 황산 알루미늄, 시트르산(C6H8O7) 및 락트산(C3H6O3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 마스터배치 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 실리카 혼합액은 계면활성제(유화제), 전분 올리고머, 녹는점이 30℃ 이하인 알코올 및 아크릴계 증점제를 단독 또는 혼용한 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 마스터배치 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (4) 단계는 상기 응집물을 망(sieve) 구조의 벨트에서 건조하거나 원심분리 후 건조를 수행하여 실리카 마스터배치를 수득하는 것을 특징으로 하는 실리카 마스터배치 제조방법.
- 삭제
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477497B1 (ko) | 1996-04-01 | 2005-09-30 | 캐보트 코포레이션 | 신규의엘라스토머복합체,그의제조방법및제조장치 |
| KR100736442B1 (ko) * | 2006-03-10 | 2007-07-09 | 주식회사 나노텍세라믹스 | 라텍스 바인딩된 저비산 실리카 조성물과 이의 제조방법 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3048559A (en) * | 1958-12-10 | 1962-08-07 | Columbian Carbon | Method of compounding carbon black and rubber |
| SG84566A1 (en) * | 1999-03-11 | 2001-11-20 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Process for the continuous preparation of rubber powders and a device for carrying out the process |
| KR100796918B1 (ko) | 2001-10-12 | 2008-01-22 | 주식회사 포스코 | 압연롤의 3단 적치장치 |
| FR2856142B1 (fr) | 2003-06-11 | 2005-09-30 | Roulements Soc Nouvelle | Determination de la position angulaire absolue d'un volant par mesure incrementale et mesure de la vitesse differentielle des roues |
| KR101248051B1 (ko) * | 2008-07-24 | 2013-03-27 | 쿠퍼 타이어 앤드 러버 캄파니 | 실란, 소수성화된 실리카, 실리카 마스터배치 및 고무 제품의 제조방법 |
| CA2915787C (en) * | 2014-03-07 | 2017-12-05 | Industrias Negromex, S.A. De C.V. | Silica masterbatch made with emulsion and solution rubber |
| KR20160069214A (ko) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | 금호타이어 주식회사 | 저연비 성능이 향상된 타이어 고무 조성물 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477497B1 (ko) | 1996-04-01 | 2005-09-30 | 캐보트 코포레이션 | 신규의엘라스토머복합체,그의제조방법및제조장치 |
| KR100736442B1 (ko) * | 2006-03-10 | 2007-07-09 | 주식회사 나노텍세라믹스 | 라텍스 바인딩된 저비산 실리카 조성물과 이의 제조방법 |
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