KR840000425B1 - 저밀도 합성수지 발포체의 제조방법 - Google Patents

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Description

저밀도 합성수지 발포체의 제조방법

도면은 종래의 발포체와 본 발명의 발포체와를 비교한 응력 곡선도이다.

본 발명은 에틸렌초산비닐 공중합체(이하 EVA라 함)를 주성분으로 하는 저밀도 합성수지 발포체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래 EVA 발포체는 공지이며 그 내마모성 절곡강도에 우수함으로 샌달(Sandal) 및 신창 기타 등에 주로 내마모성이 요구되는 자재로 사용되어 왔다.

EVA의 발포체는 주원료의 에틸렌 초산비닐 공중합체에 발포체 가교제를 첨가 또는 혼합하여 이것을 성형 형틀에 넣어 가열 발포하여 왔으나, 여기서 첨가되는 발포체는 에틸렌 초산비닐 100중량부에 대하여 3~5중량부로, 이 경우에 얻어지는 발포체의 밀도는 최저 0.2~0.4 발포배율 5~25의 한도이었다.

즉, EVA의 발포체는, 발포체 가교제를 첨가, 혼합한 원료를 일단 시이트(Sheet)상으로 형성하고 이를 성형 형틀안에 약 100페센트의 용적을 넣어 견고하게 폐쇄한후 가열하여 발포함에 따라 성형되게 하였다.

그러나 이와 같이 된 EVA 발포체는 그 성형과정에서 형틀내에 있어 현저한 가압상태를 나타내며 이들을 탈형할때 성형체는 일거에 형내용적의 수배로 팽창하는 현상을 나타나게 된다.

이때 성형틀내 용적에 대하여 얻어진 기포체의 체적비는 약 발포원료에 배합하는 발포체의 사용량에 의하여 발포배율, 얻어진 기포체 밀도로 정해지나, 종래는 이것이 발포배율로는 5~2.5, 기포체 밀도로는 0.2~0.4 발포체의 사용량으로 에틸렌초산비닐 공중합체 100중량부에 대하여 5~15중량부로 한 것이 한도로 되어 왔다.

즉, 그 이상의 고발포배율, 저밀도의 발포제를 얻고저, 다량의 발포체를 사용하면, 성형직후의 형틀내에서 발포압은 이상하계 고압이 되어 탈형시에 그 고압으로 발포체는 초열(炒裂)하여 비산되는 현상은 이르켜, 소망의 발포체가 될 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 발포체의 초열, 비산을 회피하기 위하여 형틀내에 충진하는 발포성 원료시이트를 적은량으로 하고 형내에 공극(空隙(부를 형성하는 것도 생각할 수 있겠으나, 이와 같은 것은 가열발포시에 있어서 열전도를 극히 저하시킬뿐 아니라, 가열발포에 의하여 발생한 기포가 원료중에서 탈출하여 형내의 공부에 집합하고 탈형과 동시에 이것이 대기중으로 일산(逸散)하여 이 역시 균일한 발포체가 될 수 없다는 결과가 되는 것이다.

따라서 종애의 EVA의 발포는 형틀내에 발포체 가교제를 혼합한 시이트상 원료를 약 100% 용적으로 충진하면서 또 성형과정에서의 발포체의 초열, 비산등을 회피하기 위하여 발포체의 사용량을 전기한 바와같이 5-15중량부로 하는 소량으로서 저발포로 하여 얻어질 것이 밀도도 0.2-0.4로 통상한도에 불과하였다.

이미 시판되고 있는 샌달, 구두창등에 사용되고 있는 에틸렌초산비닐 공중합체 발포체의 밀로는 어느것이나 0.3-0.9로서 타용도에 요구되는 발포체도 최저 0.2가 한도로, 실용상 적함하지 않은 초열파편으로 그 비중이 0.12의 형상이었다.

에틸렌초산비닐 공중합체는 강도 및 내마모성이 특히 우수하며, 가령 그 고발포, 저밀도품을 용이하게 얻어질 수 있다면 그의 용도는 각종 쿳숀(cushion) 기타의 산업자재에 큰몫을 하는 것이라 기대되는 것이다.

본 발명자는 EVA발포체의 제조에 있어서, 상기의 문제를 극복하기 위하여 연구한 것인바, 그 결과 가열발포한 형성체를 탈형하기전에, 일시적으로 냉각시키는 수단으로서 종래의 문제가 일거에 해결됨을 발견, 그 발명을 완성한 것이다.

본 발명의 한 실시예에 의하면 밀도 0. 1 이하의 에틸렌초산 비닐공중합체로 된 저밀도 발포체를 제공하되, 이는 성형틀내에 에틸렌초산비닐공중합체 100중량부에 대하여 발포제 20-80중량부, 가교제 1.0-5.0중량부를 각각 첨가 혼합한 발포체 원료를 충진하고 그후 이 성형틀을 달아 폐쇄하고 이어서 이를 가열하여 발포치를 성형시켜 이 발포체를 형틀내에서 가압상태로 하고 그 이후 전기발포성형체를 형틀내로 유지한채 냉각한후 성형틀을 개방하는 것을 특징으로 한 제법의 제조인 것이다.

본 발명에 사용되는 주원료 에틸렌초산비닐 공중합체는 임의 콤파운드의 것을 사용하게 되나, 통상 에틸린 100에 대하여 초산비닐 10-40의 것을 사용하며, 이래한 공중합체에는 발포체, 가교제, 기타를 첨가하고 이를 예시하면 로울(Roll)로 10분간 혼련하여 시이트화한다.

여기에 사용되는 발포제는 종래의 EVA발포체에 사용하여온 기대로 사용된다. 예 : 아조더카본아마이드, 디니트로소된타메티렌테트라민, p -톨루슬포닐하이드라진, 아조비스인브티로니트릴, 디아조아미노아조벤젠 -톨엔슬포닐세미칼바자이드이다. 이들의 발포제는 EVA 100중량부에 대하여 20~80중량부 바람직하기는 20∼50중량부이 다.

이것이 20중량부에 채워지지 않으면, 저밀도 발포체가 얻어지지 않으며, 또 80중량부를 넘으면 급격히 발포가 되어 안정된 발포체가 제조될 수 없는 것이다.

종래 여기서 발포제의 사용량은 5∼15중량부이었음을 생각할때 발포체의 첨가량은 큰 폭으로 증대된 것을 본 발명의 특징의 하나로 되어 있다.

발포제외에 가교제를 첨가한다. 여기서 가교제라하면, 예 : 디크밀퍼옥사이드, 2.5-디메틸-2.5G(터셔리부틸)퍼옥사이드, 1.3-비스(티시리부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, m-옥타디실아지드홀메이트 등의 유기 과산화물이다.

이들의 첨가량은, 발포제의 사용량과도 관련이 있으나, EVA, 100중량부에 대하여 1~5중량부, 바람직하기는 1~2중량부이다. 이것이 1.0중량부에 차지 않으면 가교가 충분하지 못하며, 또 5중량부를 넘으면 발포제와 바랜스가 상실되어 불안정한 발포가 된다.

기타의 첨가제로서는 발포조제로서 요소, 아민, 착색제, 충진제를 들 수가 있다.

상기 혼합원료는 충분히 혼련한 후, 이를 시이트상으로 하여 소정의 형상으로 절단하여 이것을 성형 형틀안에 충진한다.

여기서 사용되는 성형 형틀은 임의의 형태도 좋으나, 발포성형품의 탈형에 있어 서 제품이 일거에 형틀 내에서 비출(飛出)됨으로 상광형의 개구부를 갖는 것이 좋다.

발포원료는 성형 형틀에 충만하게 되나, 약간 이를 압압하도록 하여 충진하고 형틀을 피복하여 견고하게 고정한다. 폐쇄고정방법은 임의로 하되 형틀뚜껑의 개폐를 자재로 할 수 있고, 또 폐형을 견고하게 하는데 편리한 방법은 프레스기를 사용, 그 선단에 형틀의 뚜껑을 장착하고 이것으로 형를 폐쇄를 하는 방법이다. 뚜껑으로 폐형한 후에는 곧바로 이를 가열하여 발포시킨다.

가열온도는, 사용한 발포제의 분해온도에 의하여 정해지는바, 대체로 160°-180° 전후이다. 다음에 발포가 충분히 된 상태에서, 이것을 그대로 일단 냉각한다. 여기서 냉각온도란 사용하는 원료 즉, EVA의 초산비닐의 정도, 발포제의 종류 및 그 사용량, 가교제의 종류 및 그 사용량, 기타에 의하여 정할 것으로 일률적으로 정할 수는 없으나, 대체로 60-130℃가 된다.

이 냉각은 강제냉각으로서, 예 :금형의 자켓(Jacket)에 냉각수를 보내는 등으로 하되, 이 냉각에 의하여 가열 발포로 된 EVA 발포체의 충만된 형틀의 내압은 저하하는 것으로 생각되나, 이는 EVA의 발포시 발생한 증기압이 일시적으로 온도 저하에 의하여 감소하기 때문인 것으로 추찰된다.

이 상태를 거쳐 성형 형틀은 개방된다. 이에 의하여 EVA발포체는 형틀내에서 비출하는 상태로 형틀에서 탈형된다. 그 순간 발포체의 체적은 15~50배까지 팽창된다. 이에 의하여 본 발명의 발포체는 일시에 이루어지는 것이다. 그리고 이루어진 발포체의 밀도는 종래의 0.2~0.4인 것이 본 발명에서는 0. 1 이하, 특히 0.02-0.05에까지 도달한다.

또, 발포배율로 보면 종래의 그것이 2.5-5배이었던 것이 본 발명에서는 15~50배에 이른다.

이상 본 발명에 의한 형틀내의 가열, 발포 가압상태로 유지된 EVA발포체를 탈형에 앞서, 일단 냉각하여 형틀을 열어 취출하기 때문에 이에 의하여 형틀의 내압이 저하하고 또 발포체의 보편성도 높이는 것으로 추찰되는 원인으로 다량의 발포체를 사용한 고발포, 저밀도의 기포체를 탈형에 있어서의 초열, 비산등 현상을 배재하는 제조가 가능한 것이다.

본 발명에서 제조됨에 따르는 고발포, 저밀도의 발포체는 유연성을 보유하고 반발탄성 강도도 겸비되며 그 특성으로서는 첨부도시와 같이 폴리우레탄포옴, 폴리에틸렌포옴 등 존래의 기포체에는 볼 수 없는 것이 있다.

그림은 폴리에틸렌 1, 본 발명품 2, 폴리우레탄 3의 각 기포체에 대하여 응력절곡선(S-S곡선)으로서 절곡량을 일정치로 한 경우의 비교인 것이다.

이에 의하연 알 수 있음과 같이 본 발명품은 열손실(Hysteresis Lose)이 적고 우수한 발포체임이 판명되었다.

다시 이 EVA발포체는 접작성이 우수함에 따라, 이 접으로 보아도 이용가치는 더욱 확대되며 구체적으로 차량용 쿳숀, 각종 쿳숀, 압압빈도가 많은 쿳숀, 기타 산업자재로 널리 사용될 것으로 생각된다.

[실시예 1]

상기 원료중 미리 EVA, 디크밀퍼옥사이드, 탄산칼슘, 카아본블랙을 혼합하고, 이를 표면온도 90℃의 로울로 5분간 혼련하고 이에 아조디카아볼아미드를 첨가하고 다시 4분간 혼련하여 두께 2mm의 시이트로 하였다. 이를 깊이 8mm로 종·횡 30cm의 내형상, 상부 개구는 45에 상광형의 금형에 4매 넣어 이 위에서 일매판을 피복, 폐쇄개하였다. 이 형을 프레스기로 상·하에서 150kg/cm²압력으로 눌러 그대로 프레스기의 작겔에 가열증기를 넣어 금형을 170°G로 가열하여 15분간 유지하였다.

그후 전기한 프레스의 가열증기를 제거하여 여기에 물을 넣어 5분간 유지한 결과, 금형온도로 80℃가 되었다. 그후 전기한 프레스를 개방한바, 발포체는 금형에서 상방으로 비출하여 본 발명이 되는 기포체를 일시에 얻었다. 이 기포체의 밀도는 0.038이었고 또 그 외형도 형틀내 형상과 전혀 동일하며 초열등은 전혀 발생되지 아니하였다.

한편, 이 발포체의 반발탄성은 JISK 6401에 준하여 측정한바 50%, 인장강도는 6.9kg/cm^2이었다. 면장도 촉감도 양호하였으며, 기타 내마모성, 내흡수성도 대단히 우수하였다.

[실시예 2]

배합비를 이하와 같이 변경하여 실시예(1)와 갈이 실시하였다.

단, 가열온도는 실시예(1)보다 10℃ 저온의 160℃로 하고 발포후는 금형작켈에 물을 넣어 2분간 유지한 결과 금형은 75℃로 되고 기타는 실시예(1)과 같은 조작을 하여 제품을 금형에서 취출하였고 이 발포체의 밀도는 0.040이었고 외관은.실시예(1)의 것과 동일하였다.

[실시예 3]

배합비를 이하와 같이 변경하고 타타는 실시예 (1)과 같이 하였다.

단, 냉각유지시간은 10으로 하고 그 사이의 금형 또는 80℃이었다. 얻어진 것은 밀도 0.027의 발포체이었다.

[실시예 4]

배합비를 이하와 같이 변경하고 기타는 실시예(1)과 같이 하였다.

단, 가열온도 165℃, 압력 150kg/cm²로 20분 가열 발포, 그후 수냉 12분으로 80℃로 하였다. 얻어진 발포체의 밀도는 0.020이었다.

[실시예 5]

배합비를 아래와 같이 변경하고 기타는 실시예(1)과 같이 하였다.

단, 가열온도 160℃, 25분간 가열, 15분간 수냉하고 60℃로 유지하여 금형을 개방하였다.

얻어진 발포체의 밀도는 0.018이었다.

본 발명의 기타 실시예에 의하면 에틸렌초산비닐 공중합체 100중량부와 폴리에틸렌 및(또는) 폴리스틸렌 5~50중량부와1 발포제 20~100중량부, 가교제 1~5중량등을 포함한 혼합물을 발포체 원료로 사용된다.

폴리에틴렌, 폴리스틸렌은 각기 단독으로 EVA와 병용하여도 무방하나, 폴리에틸렌과 폴리스틸렌 등을 임의비율로 배합한 것을 EVA와 병용하여도 좋다.

폴리에틸렌 및(또는) 폴리스틸렌은 5부보다 적으면 폴리에틴렌 및(또는) 폴리스틸렌을 배합한 것에 따른 효과, 즉, 기포체의 충분한 충격흡수성의 개선을 기대할 수 없으며, 한편, 폴리에틸렌 및(또는) 폴리스틸렌이 50부보다 많으면 기포체에 면의 강한 턴성이 상실되어 쿳숀성이 낮아진다.

상기 주원료에는 발포제, 가교제 기타를 첨가하여 예 :로울로 10분간 혼련하여 시이트를 만든다.

발포제는 EVA의 100중량부에 대하여 20~100중량부, 바람직하기는 20~50중량부로 한다. 이것이 20중량부에 미달되면 고발포, 저밀도의 발포가 되지 못하며 또 100두 이상이면 발포과정에서 기포체의 형이 흩어져 비산의 징후가 나타난다.

가교제의 첨가량은 발포제의 사용량과도 관련이 있으므로 EVA의 100중량부에 대하여 1~5중량부, 바람직하기는 1∼2중량부로 한다. 이것이 1중량부에 미달되면 충분한 가교가 이루어지지 아니하며, 면이 강한 가포체가 얻어지지 않으며, 반대로 5중량부를 넘으면 유연성을 결하게 된다.

기타의 첨가제로서는 발포조제로서의 요소, 아민 외에 착색제, 충진제를 들 수 있다.

발포제, 가교제는 폴리에틸렌 및(또는) 폴리스틸렌중에 미리 첨가하여 둘 수도 있다.

상기 혼합원료는 로올 기타의 혼합기로 10분간 혼련한후 이를 시이트상으로 하고 소정의 형성으로 절단하여 이를 성형 형틀에 충진한다.

본 발명에 의하면 제조되는 에틸린초산비닐 공중합체와 폴리에틸렌 및(또는) 폴리스틸렌과의 저밀도 복합발포체는, 고발포, 저밀도위에 폴리에틸렌 및(또는) 폴리스틸렌을 포함하기 위하여 반발탄성, 면강도에 부가하여 현저하계 충격 흡수성이 개선된다.

[실시예 6]

상기 원료중, 아조디카아본아마이드를 제외하고 표면온도 90℃의 로울로 5분간혼련하고 여기게 아조디카아본아마이드를 첨가하여 재차 4분간 혼련하여 두께 2mm 시이트로 하였다.

이것을 깊이 8mm로 세로, 가로 25cm의 내형상, 상부개구가 45로 상광형의 금형에 4매 넣어 두께를 압압기로 150kg/cm²의 압력으로 압압, 그대조 프레스기의 자켓에 가열중기를 넣어 175℃로 가열하고 10분간 유지하였다.

그후 전기프레스기의 가열증기를 제거하고 대신 물을 넣어서 냉각하여 금형을 95℃로 냉각하였다.

그후 프레스기를 개방한바, 발포체는 금형에서 일시에 상방으로 비출하여 왔다. 이것의 밀도를 측정한바 0.022로 회형은 균일하였다. 이것의 충격흡수성은 종래의 발포체와 비례하여 크게 개선된 것이었다.

본 발명의 타실시예는 에틸렌초산비닐 공중합체 100중량부, 폴리염화비닐수지 5~50중량부, 발포체 20~70중량부, 가교제 1.0~5.0중량부로 된 혼합물을 발포체 원료로서 사용된다.

염화비밀페스트는 예 : 페스트레진 100중량부에 가소제 50~150중량부, 안정제 3~8중량부를 배합하여서 되는 것이다.

EVA와 염화비닐 반죽물과의 비율은 전자 100중량부에 대하여 5~50중량부로 한다.

이것이 5중량부에 도달하지 않으면 염화비닐을 첨가한 경우의 유연성을 기대할 수 없다. 50중량부를 넘으면 EVA의 비율이 적어져 면의 강도가 강한 발포체를 얻을 수 없다.

상기 원료에는 발포제, 가교제, 기타를 첨가하여 이것을 예 :로울로 10분간 혼련하여 시이트화한다.

여기에 사용되는 발포제는 종래의 VAE발포제, 염화비닐 발포제에 사용되고 있는것을 그대로 사용한다.

이 발포제는 EVA 100중량부에 대하여 20~70중량부, 바람직하기는 20~50중량부로 한다. 이것이 2C중량부에 미치지 못하면 고발포, 저밀도의 발포체가 될 수 없고, 또 70부 이상이면 발포과정에 있어서 발포체의 형의 붕괴, 비산의 준후가 나타난다.

가교제의 첨가량은 발포제의 사용량과도 관련이 있음으로 EVA의 함량 100중량부에 대하여 1~5중량부, 바람직하기는 1~2중량부로 한다. 이것이 1중량부에 미달하면 충분한 가교가 되지 않으며 면의 강도가 강한 발포체는 얻어지지 않으며 그 반대로 5중량부를 얻으면 유연성을 결한 것이 된다.

기타 첨가제로서, 발포조제로서의 요소, 아민 외에 착색제, 충진제를 들 수 있다.

상기 첨가제중, 발포제, 가교제는 염화비닐 반죽물에 미리 첨가하여 들 수도 있다.

상기 혼합원료는 로울 기타의 혼련기로 10분간 혼련한후, 이를 시이트상으로 하고, 소정형상으로 절단하여 이것을 성형 형틀안에 충진한다.

본 발명 방법에 의하여 제조된 에틸렌초산비닐 공중합체와 염화비닐수지와의 저밀도 복합발포체는 고발포, 저밀도로서 염화비닐을 포함하기 때문에 반발탄성, 면의 강도에 부가하여 현저한 유연성을 구비한다.

[실시예 7]

상기 원료중 미리 염비닐레진과 디옥킬프탈레이트를 반죽하고 이어서 아조디카본아마이드를 제거하여 표면온도 90℃의 로울로 5분간 혼련하고 여기에 아조디카아본아마이드를 첨가하여 다시 4분간 혼련하여 두께 2rnrn의 사이트로 하였다.

이것을 깊이8mm, 세로·가로 25cm의 내형상, 상부개구 45로 상광형의 금형에 4매 넣어 덮고, 프레스기로 150kg/cm²의 압력으로 압압, 그대로 프레스기의 자켓에 가열중기를 넣어 170℃로 가열 12분간 유지 하였다.

그후 프레스기의 가열중기를 제거하고, 다시 물을 넣어 냉각하여 금형을 80℃로 냉각하였다.

그후 프레스기를 개방한 바, 발포체는 금형에서 일시에 비출하였다.

이것의 밀도를 측정한 바, 0.028g/cm²로 외평도 균일하였다. 또 이것을 C타입 경도계로 측정한바, 6~7이었다. 한편 원료중의 염화비닐레진과 스테아린산아연을 제거하는 외에 상기 실시예와 전혀 같게 실시한 것을 같은 방법으로 경도 측정한바, 13~15이었다.

본 발명의 기타 실시예에 의하면 복수본의 공극형성용 봉상부재를 상술한 발포체 원료에 관통시켜서 성형 형틀내에 충준하고 그후 이 성형 형틀을 피게 폐쇄하고 이어서 이를 가열하여 발포체를 성형시켜서 이 발포체를 형틀내에 가압상태로 하고 이어서 냉각하고 그후 성형 형틀의 피개를 개방하여 발포체를 일시에 탈형하여 얻어진 발포체에서 발포원료체중에 매설하여 둔 공극 형성용 부상부재를 발거(拔去)함을 특징으로 한 저밀도 합성수지 발포체의 제법이 제공되는 것이다.

상기의 발포원료는 10분간 혼련한후 이를 시이트상으로 하여 소정의 형상으로 절단하여 이를 다수의 공극 형성용 봉상부재과 동시에 성형 형틀안에 충진안다.

즉 이 시이트상의 발포원료를 형내에 충진할때 그 안에 복수분의 공극형성용 봉상부재를 원료체의 양측단에 관통시켜서 매설하여 둔다.

구체적으로 발포원료체 시이트를 복수매로 구성하고 이 시이트의 중간에 복수본의 봉상부재를 평행 혹은 교호로 하고 다시 임의의 배열로 1단 혹은 복수단으로 매설하여 둔다. 여기에 사용하는 공극형성용 봉상부재는 알미강, 스텐레스 기타 임의의 금속재료 혹은 멜타민수지, 페놀수지와 같은 열경화성수지재료로된 단면이 원형 타원형 각형 기타의 임의 형상도 무방하다.

그 굵기도 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나 그 길이는 성형 형틀에 충진하는 발포원료체의 단면에서 타단면에 도달하는 길이로 하는 것만이 필요하다.

[실시예 8]

상기 원료중 미리 EVA, 디크밀퍼옥사이드, 탄산칼슘을 혼합하고 이것을 표면온도 90℃의 로울로 5분간 혼련하고 이에 아조디카아본아마이드를 첨가하고 다시 4분간 혼련하여 두께 2mm의 시이트로 하였다.

이를 금형과 동형의 크기로 절단하여 깊이 8mm 세로·가로 30의 내형상, 상부 개구가 45℃ 상광협의 금형에 최초 2매 넣었다.

이어서 이 위에 경 2mm, 길이 30cm의 스텐레스 환봉을 등간격으로 10분 배열하고 다시 그 위에 상기와 같은 원료시이트 2매를 태우고 그 위에서 1매탄의 피복을 하였다. 이 형을프레스기로 150kg/cm²의 압력으로 압압그대로 프레스기의 자켓에 가열증기를 넣어 금형을 170℃로 가열하여 15분간 보지하였다.

그후 프레스의 가열증기를 제거하고 대신 여기에 물을 넣어 5분간 유지한바, 금형은 80℃가 되었다. 그후 프레스를 개방한 바, 발포체가 금형에서 상방으로 일시에 비출하여 왔다. 다음에 이 발포체에 미리 넣어두고 스텐레스의 환봉 10분을 전부 뽑아냈다. 이 발포체의 밀도는 0.035으로 환봉을 뽑아낸 후희 공통의 경은 8mm이었다. 또 이 외형도 형틀내 형상과 전혀 동일하며 초열과 같은 사례는 전혀 발생되지 않았다.

한편, 이 발포체의 반 발탄성을 JISK6401에 준하여 측정한바, 평균 55%, 또 인장강도는 6.5kg/cm²이었다. 다시 면강도 및 촉감도는 극히 양호하였고 기타 내마모성, 내흡수성도 극히 우수하였다.

[실시예 9]

배합비를 이하와 같이 변경하여 실시예(8)과 같이하였고, 사용한 환봉은 3mm 경의 스텐레스 환봉으로 하였다.

단, 가열온도는 실시예(8)보다 10℃ 저온의 160℃로 하고, 발포후는 금형 작켈에 물을 넣어 2분간 유지한바, 금형은 75℃가 되었다.

이하는 실시예(8)과 같은 조작을 하여 제품을 금형에서 취출하였다. 이 발포체의 밀도는 0.029로서 환봉 발출후의 공통은 12mm이었고 외관은 실시예(1)의 것과 같았다.

[실시예 10]

배합비를 아래와 같이 변경하여 실시예(9)와 같이 하였고 사용한 환봉은 2mm 경의 페놀수지제로 하였다.

EVA(VA 콘텐트 16%) 100중양부

1.3비스(티셔리 투틸 퍼옥시 이소프로필)벤젠 22중앙부

아조 디 카아본 아마이드 30중앙부

산화아연 15중앙부

단, 냉각 유지시간은 10분으로하고 그 사이의 금형온도는 70℃ 이었다. 얻어진 것은 밀도 0.025의 발포체로 공통은 10mm 이었다.

본 발명 기타의 양태에 의하면, 성형 형틀내에 상술의 발포원료로 된 시이트의 복수매를 중간에 이형(離型) 시이트를 두고 충진한 후 이 성형형틀을 닫아 폐쇄하고 이것을 가열하여 발포체를 성형시켜 이 발포체를 형내에서의 가압상태로 하고 이어서 냉각한 후 성형형틀을 개방하여 발포원료 시이트 사이에 개재하여 둔 이형 시이트를 제거함을 특징으로하는 저밀도 합성수지 발포체의 제법을 제공하게 되는데, 상기의 발포원료는 충분히 혼련한 후 이것을 복수매의 시이트상으로 하고, 소정의 형상으로 절단하여 이 복수매를 각각 중간에 이 형성 시이트를 개재시켜서 성형 틀안에 충진한다.

각 시이트간에 복수매의 이 형성 시이트를 각각 일면에 걸쳐 개재시켜서 전체를 형내 깊이의 두께로 중합, 이들 전체를 금형내로 충진한다. 여기서 사용되는 이 형성 시이트로서는 어느 것이나, 이 형성의 조위, 합성수지 시이트, 천, 알미늄필름, 합성수지판, 금속판 등이 사용되며, 필요에 맞추어 실리콘유, 왁스 에멀존 등을 표, 이 면에 도포하여 둔다. 이 시이트의 두께는 특히 한정되지 않으나, 너무 두터우면 원료 시이트의 충전의 여지가 없어짐으로 비능률 생산이 된다. 한편, 본 발명에 있어서는 상기 이형 시이트의 특수예로서 실리콘을 왁스 에멀존 등의 액상 이형제등을 복수의 발포 원료시이트의 사이에 도포하여 형성된 박막도 포함된다.

이러한 발포원료의 성형에 사용되는 성형형틀은 임의의 형태도 무방하나, 발포 성형품의 탈형에 있어서 제품이 일시에 형틀내로부터 비출됨으로 상광형의 개구부를 갖는 것이 바람직하다. 발포원료는 성형 형틀에 충만하나 약간 이를 압압하도록하여 충진하고서 형틀 피개를 하여 이를 견고하게 고정한다. 탈형된 발포체에서는 성형된 미리 원료 시이트 사이에 개재시켜둔 이형 시이트를 제거한다. 이에 의하여 발포체는 이형 시이트와 이형 시이트와의 사이에 협지된 박물에 1매씩 파열되어 여기서 2~3mm의 평활하고 극히 엷은 시이트가 스라이스 가공을 거치지 않고 일시에 몰드 성형하게 된다. 이리하여서 된 박물 시이트는 성형 발포가 균일 가능하게 충분한 두께를 가지게 된 것으로 됨에 따라 잔존 외상(外傷)이 전혀 없고 이것을 평판상에 있더서는 파타(波打) 요철현상이 생기는 사례가 전혀 없다.

본 발명에 의하면 종 횡 각기 1m의 시이트로 1/500~1/300(두께 약 2~3mm)의 것까지 제조 가능하며 본 발명을 채용하지 않을 경우의 1/50~1/30(두께 약 20~30mm의 1/10)까지의 박상의 것까지 일시에 또 다수 매 제조할 수 있는 것이다

[실시예 11]

상기 원료중 미리 EVA 폴리에틸렌, 디크 밀 퍼 옥사이드 스테아린산 아연, 카아본 블랙을 혼합하고 이것을 표면온도 90℃의 로울로 5분간 훈련하여 여기에 아조디카아본 아마이드를 첨가하고 다시 4분간 혼련하여 두께 1mm의 시이트로 하였다. 이들 각 시이트 중간에 시판 이형지(離型紙)를 중간에 개재시켜서 깊이 8mm, 세로 270mm, 가로 200mm의 내형상, 상부 개구는 45°에 상광형의 금형에 7매 넣어서 그 위에서 1매판의 피개를 하였다.

이 형틀을 프레스기의 자켓에 가열증기를 넣어서 금형을 165℃로 가열하여 15분간 유지하였다. 그후 전기 프레스의 가열 증기를 제거하고 대신하여 여기에 물을 넣어서 5분간 유지한 바, 금형은 85℃가 되었다. 그후 전기 프레스를 개방한 바, 발포체는 금형에서 상하로 비출하여 저밀도 반포체를 일시에 얻었다. 이 발포체에서 성형된 원료시이트 사이에 개재시켜 둔 이형시이트를 각각 제거한 바, 각 7매의 시이트를 깨끗하게 구열이 생겨 840×670×3.2mm의 크기로서 그리고 중량은 0.028 이었다. 각 7매의 시이트는 잔존 외상은 전혀 없고 평관상에 있어서도 파타 요철은 전혀 없었다.

[실시예 12]

상기 원료를 실시예 11과 같이하여 미리 EVA, 디크 밀퍼 옥사이드, 탄산칼슘을 혼합하고, 이에 아조디 카아본 아마이드를 첨가하고 다시 4분간 혼련하여 두께 1.5mm의 시이트로 하였다. 이 시디트를 금형과 동형의 크기로 절단한 후 그 사이에 0.3mm의 박판을 삽입하여 4매중합, 내형상의 세로 270mm, 가로 200mm 깊이7mm의 금형에 충진하고 이 위에서 1매탄의 피개를 하였다. 이 형을 프레스기로 100kg/cm²의 압력으로 압압, 그대로 프레스기의 자켓에 가열증기를 넣어 금형을 170℃로 하고 13분간 유지하였다. 그후 프레스의 가열증기를 제거하고 대신 증기에 물을 주입하여 7분간 유지한 바, 80℃로 냉각시켰다. 그후 금형을 개방한 바, 발포체는 금형에서 상방으로 비출하여 EVA 발포체를 얻었다. 이 발포체에서 성형전에 원료시이트 사이에 개재시켜둔 박판을 각각 제거한 바, 각4메의 시이트는 깨끗하게 구열되고 각 630×510×3.6mm의 크기로, 비중은 0.07이었다. 각 시이트에는 잔존 외상은 전혀 없었다.

본 발명의 저밀도 발포체는 하기와 같이 2단 발포법에 의하여 제조되어도 무방하다. 즉, 상술한 발포 원료를 성형 형틀에 넣어 뚜껑으로 가열하고, 이어서 냉각시켜 제1차의 발포체를 형틀로부터 취출, 이 제1차 발포체를 별도의 성형 형틀이 넣어서 재 가열하여 최종제품의 발포체를 얻는다. 이 2단 발포법에 있어서 주의할 점은 냉각온도를 상술한 1단 발포법의 것보다도 낮게, 예 : 50∼100℃로 그리고 상기 재 가열온도도 일단 발포법의 가열온도 보다 낮게, 예 : 100-130℃로 하는 것이다. 이와 갈이 2단 발포법에 의하면 치수안정성 및 외관령상의 그것보다 우수한 발포체가 얻어지는 것이다.

본 발명의 요지를 요약하면,

1) 성형틀내에 에틸렌 초산 비닐 공중합체 100 중량부, 발포제 30~80 중량부, 가교제 1~5 중량부로된 혼합물을 충전하여 성형틀을 복개, 폐쇄하고, 이를 가열하여 발포체를 성형하고, 발포체를 성형틀에서 가압상태로 한 후 성형틀 내에서 보지시킨 체로 냉각한 다음, 성형틀의 복개를 개방함을 특징으로하는 저밀도 합성수지 발포체의 제조방법으로서,

2) 상기 1)항의 혼합물은 에틸렌초산 비닐 공중합체 100 중량부, 발포제 20∼100 중량부 가교제 1~5 중량부, 폴리에틸렌 또는 폴리스틸렌 중 적어도 하나를 5~50 중량부로 혼합물을 조성할수 있으며,

3) 역시 상기 1)항의 혼합물은 에틸렌 초산 비닐 공중합체 100 중량부, 폴리염화비닐 수지 페이스트 45~50 중량부, 발포제 20~70 중량부, 가교제 1~5 중량부를 조성할 수 있으며,

4) 상기 1),2),3)항의 혼합물은 시이트 상으로 성형하고,

5) 상기 1)항의 가열온도는 약 160~180℃로 하며,

6) 상기 1)항의 냉각온도는 약 60-130℃로 하고,

7) 상기 1),2),3)항의 에틸렌초산 비닐 공중합체에서의 초산 비닐 함량은 10~40중량 %로 하고,

8) 상기 1),2),3)항의 혼합물중에 공간 형성용의 봉상부재를 매성하는 공정 및 금형에서 취출된 발포체의 내부에서 상기 봉상부재를 발취하는 공정을 포함하며,

9) 이형 (離型)시이트를 상기 1),2),3)항의 혼합물을 협지하는 공정 및 금형에서 취출된 발포체 중에서, 상기 이형 시이트를 제거하는 공정이 포함되고,

10) 상기 3)항중의 폴리염화 비닐수지 페이스트는 폴리염화 비닐수지 100 중량부와 가소제 50~150 중량부 및 안정제 3~8 풍량부로 하고,

11) 상기 1),2),3)항에 있어서 가열후 냉각을 상기 6)항의 냉각 온도보다 낮게 실시하여 제1차의 발포체를 금형으로부터 추출한 후, 이 발포체를 별도의 금형에 넣어 재차 가열한 후, 이 금형에서 추출하여 발포체를 제조하는 공정을 포함하며,

12) 상기 11)항에 있어서의 냉각온도는 50~100℃로 하고,

13) 상기 11)항에 있어서의 재 가열온도는 100~130℃로 하고,

14) 상기 1)항에 의하여 에틸렌초산 비닐 공중합체를 포함하고, 밀도 0.1 이하의 저밀도 합성수지 발포체와,

15) 상기 3)항에 의하여 에틸렌초산 비닐 공중합체 및 염화비닐을 포함하고, 밀도 0.1 이하의 저밀도 합성수지 발포체와,

16) 상기 2)항에 의하여 에틸렌초산 비닐 공중합체와, 폴리에틸린 또는 폴리스틸렌중 적어도 하나를 포함하고 밀도 0.1 이하의 저밀도 수지 발포체등 상기 2)항~16)항의 내용이 모두 본 발명의 요지에 포함됨은 물론이다.

Claims (1)

1. 성형 형틀내에, 에틸린 초산 비닐 공중합체 100 중량부, 발포제 20~80 중량부, 가교제 1~5 중량부로 된 혼합물을 충진하여 피복 폐쇄함과 동시에, 이를 가열하여 발포체를 성형하되, 이 발포체를 형틀내에서 가압상태로 하여 상기 발포 성형체를 형틀내에 유지한 그대로 냉각한 다음 성형틀의 피복을 개방함을 특징으로 하는 저밀도 합성수지 발포체의 제조방법.

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