KR100652949B1 - 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지조성물 - Google Patents

저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스티렌계 수지 20 ~ 50 중량%와; 스티렌계 공중합체 수지 40 ~ 70 중량%; 및 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB) 수지, 히드록시기 변성 스티렌-부타디엔 고무 또는 저밀도 폴리에틸렌 수지 10 ~ 40 중량%를 기재로 하고,
상기 기재 100 중량부에 대해 발포제는 3 ~ 6 중량부, 가교제는 0.04 ~ 2.2 중량부를 각각 첨가한 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물을 특징으로 한다.
상기의 구성을 갖는 본 발명에 의하면 비할로겐계 소재를 사용하여 충격흡수용 스폰지를 제조함으로써 저온에서 경도 상승의 정도를 조절할 수 있어 기존의 폴리비닐클로라이드(PVC)계 소재를 적용한 보호구용 스폰지가 저온에서 유연성이 상실되는 문제점을 해소하여 저온에서의 유연성이 향상된 보호구용 스폰지를 얻을 수 있다.
그리고, 은이 코팅된 충전제 등을 사용할 경우 상기 땀의 축적에 의한 악취의 문제점을 개선할 수 있으며, 항균성을 향상시킬 수 있다. 또한, 비할로겐계 소재의 사용으로 인해 기존 보호구용 스폰지의 주원료인 폴리비닐클로라이드(PVC)계 소재의 사용으로 인하여 발생되던 환경호르몬과 다이옥신 문제를 해결할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
보호구용, 스폰지, 저온유연성, 착용감, 충격흡수, 비할로겐(Non-halogen), 환경호르몬, 다이옥신, 항균성

Description

저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물{Soft and flexible sponge based on non-halogen polymer at low temperature for protector}
본 발명은 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비할로겐계 소재 즉, 저온에서 경도 상승의 정도를 조절할 수 있는 오일 함유 스티렌계 수지를 사용하여 충격흡수용 스폰지를 제조함으로써, 저온에서도 부드럽고 유연하기 때문에 추운 계절에 뛰어나 착용감을 가지며, 폴리비닐클로라이드(PVC)계 스폰지에 비해 밀도가 낮아 경량화를 달성할 수 있고, 폴리비닐클로라이드(PVC)계 수지와는 달리 가소제를 사용하지 않기 때문에 친환경적인 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 보호구는 충격을 완화시켜 인체를 보호하여 부상을 줄이거나 방지하는 목적으로 사용되는 장비로서 구체적인 예를 들면, 승마시 낙마로부터 부상 을 방지하기 위하여 사용하는 보호구와, 겨루기를 하는 스포츠에 착용하는 보호구 등이 있으며, 이와 같은 보호구는 충격흡수를 목적으로 스폰지를 사용하고 있다. 그리고 이러한 보호구에 사용하는 충격흡수용 스폰지는 운동화와 각종 운동용품 등의 용도로도 널리 쓰이고 있다.
상기와 같은 충격흡수용 스폰지는 충격흡수 기능을 부여하기 위하여 고분자의 열적특성인 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)가 0 ℃ 이상인 소재를 선택하는 방법이 일반적으로 적용되고 있다. 그러나, 종래와 같은 일반적인 보호구용 스폰지는 추운 계절이 되면 보호구용 스폰지가 돌덩이와 같이 딱딱해져 스폰지의 부드러운 기능을 완전히 상실하기 때문에 영하의 추운 날씨에서도 부드러우면서 충격흡수기능을 가지는 보호구용 스폰지의 개발이 매우 절실히 필요한 상태이다.
지금까지 보호구 또는 충격흡수재로는 가장 많이 사용되고 있는 것은 폴리비닐클로라이드(PVC)계 스폰지로써, 상기 폴리비닐클로라이드(PVC)계 수지의 유리전이온도는 약 80 ℃로 비교적 높은 편이지만 과량의 가소제를 사용할 경우 상온에서도 부드럽게 할 수 있는 특징이 있다. 그러나, 상기와 같이 과량의 가소제를 첨가하였음에도 불구하고 영하의 온도에서는 돌처럼 딱딱해져 스폰지의 기능을 완전히 상실하게 된다. 따라서, 상기한 폴리비닐클로라이드(PVC)계 스폰지를 적용한 승마용 보호구는 저온에서 경도가 급격히 상승해 유연성이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 승마 초보자의 경우에는 낙마하는 경우가 많은데, 이와 같은 낙마 현상은 상기와 같이 유연성이 떨어지는 종래의 보호구를 착용할 때 움직임이 자연스럽지 못한 것이 그 원인이 되기도 하며, 그리고 기온이 5 ℃ 이하의 저온의 날씨에 낙마를 할 경우 착용한 승마용 보호구가 딱딱하여 유연성을 상실하게 되어 부상을 입는 경우가 많아서 승마가 일반화된 영국과 독일 등 선진국에서는 저온에서도 유연성을 유지할 수 있는 승마용 보호구를 개발하고자 하는 노력이 계속되고 있으나 상기와 같은 보호구들이 대부분 아시아 지역의 국가에서 제조되기 때문에 제품 개발국과 제품 생산국과의 연계부족으로 인하여 아직까지 저온에서도 유연성을 갖는 보호구용 스폰지의 개발이 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다.
또한, 폴리비닐클로라이드(PVC) 제품은 사용된 가소제로 인해 환경 호르몬을 유발하는 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라, 소각 시에도 다이옥신(dioxine)이 다량으로 배출되는 문제가 있기 때문에 유럽 등 선진국에서는 폴리비닐클로라이드(PVC) 제품의 사용을 규제하고 있으며, 이를 해결하기 위한 폴리비닐클로라이드(PVC) 대체 소재의 개발에 관련된 연구들이 진행되고 있다.
이러한 연구결과의 일환으로, 한국공개특허 제1999-0061307호에 기재된 내용은 환경적인 측면에서 폴리비닐클로라이드(PVC)계 스폰지를 대체할 수 있으나, 여전히 폴리비닐클로라이드(PVC)계 스폰지와 같이 저온에서 경도 상승의 문제가 있어 사용범위에 한계가 있고, 물성적인 측면에서도 스폰지의 밀도가 높아서 보호구의 중량을 높이기 때문에 아직까지는 저온에서 유연성 가지면서 가벼운 보호구로써 부적합한 상태이다.
또한, 이와 같은 보호구를 착용하면 스폰지의 단열 보온 효과로 인해 다량의 땀을 배출하게 되는데, 배출된 땀이 보호구에 축적되어도 세탁하지 않고 반복하여 사용되고 있어 악취가 발생되어 위생상 문제가 되기도 한다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 연구 노력한 결과, 기존에 사용하고 있는 충격흡수재의 원료인 폴리비닐클로라이드(PVC)계의 할로겐계 소재의 대체품으로 오일을 함유한 비할로겐계 소재인 스티렌계 수지 즉, 저온에서도 경도 상승의 정도를 조절할 수 있도록 기재의 성분을 선택 사용하여 보호구용 스폰지를 제조함으로써, 종래의 폴리비닐클로라이드(PVC)계 소재를 적용한 보호구용 스폰지와는 달리 저온에서도 유연성이 유지할 수 있는 보호구용 스폰지를 개발하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명은 추운 겨울과 같은 저온의 날씨에서도 경도 상승의 정도를 조절할 수 있도록 스티렌 기재의 성분을 선택 사용하여 보호구용 스폰지를 제조함으로써, 저온에서도 유연성을 갖는 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호 구용 비할로겐계 스폰지 조성물을 제공함에 그 목적이 있다.
그리고 본 발명은 폴리비닐클로라이드(PVC)계 스폰지에 비해 밀도가 낮은 스티렌계 소재를 사용함에 따라 20 중량% 이상의 경량화를 달성할 수 있는 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물을 제공함에 다른 목적이 있다.
그리고 본 발명은 비할로겐계인 스티렌계의 소재의 사용으로 인해 기존 보호구용 스폰지의 주원료인 폴리비닐클로라이드(PVC)계 소재의 사용으로 인하여 발생되던 환경호르몬과 다이옥신 문제를 해결할 수 있으므로 친환경적인 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 은이 코팅된 충전제 등을 사용할 경우 상기 땀의 축적에 의해 발생하는 악취를 탈취할 수 있는 탈취력과 향균력의 기능을 갖고 있어 위생적인 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 스티렌계 수지 20 ~ 50 중량%와; 스티렌계 공중합체 수지 40 ~ 70 중량%; 및 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB) 수지, 히드록시기 변성 스티렌-부타디엔 고무 또는 저밀도 폴리에틸렌 수지 10 ~ 40 중량%를 기재로 하고,
상기 기재 100 중량부에 대해 발포제는 3 ~ 6 중량부, 가교제는 0.04 ~ 2.2 중량부를 각각 첨가한 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 비할로겐계 소재이면서 저온에서 경도 상승의 정도를 조절할 수 있도록 오일 함유 스티렌계 수지 등의 원료를 선택적으로 사용하여 충격흡수용 스폰지를 제조함으로써, 기존의 폴리비닐클로라이드(PVC)계 스폰지를 적용한 보호구용 스폰지가 저온에서 경도가 급격히 상승하여 유연성이 상실되는 문제점을 해소하여 저온에서도 부드럽고 유연하기 때문에 추운 계절에 뛰어나 착용감을 가지며, PVC 계 스폰지에 비해 밀도가 낮아 20 % 이상의 경량화를 달성할 수 있고, PVC의 가소제로 인해 야기되는 환경호르몬 문제와 PVC계 스폰지 소각시 다이옥신의 다량 배출 등의 환경문제를 해결할 수 있으며, 은이 코팅된 충전제 등을 사용할 경우 땀의 축적에 의한 악취의 문제점 개선과 항균성 향상을 동시에 꾀할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물을 구성성분별로 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물은 스티렌계계 수지를 사용하며, 사용 가능한 스티렌계 수지의 종류는 오일을 함유한 스티렌계 열가소성수지(oil extended styrenic TPE), 오일을 함유한 스티렌-부타디엔 고무(oil-extended SBR) 및 스티렌-이소프렌-스티렌열가소성 수지(SIS) 중에서 선택하면 된다.
상기 스티렌계 수지는 할로겐을 포함하고 있지 않아 소각시에도 환경 호르몬 등의 문제점을 발생시키지 않는 성분이며, 저온에서 급격히 경도 상승하는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 이러한 스티렌계 수지로는 오일을 함유한 스티렌계 열가소성수지(oil extended styrenic TPE), 오일을 함유한 스티렌-부타디엔 고무(oil-extended SBR) 및 스티렌-이소프렌-스티렌열가소성 수지(SIS) 등 중에서 선택하여 사용할 수 있으며 각각 단독으로 사용하거나 병용하여 사용할 수 있다.
상기 오일을 함유한 스티렌계 열가소성수지(oil extended styrenic TPE), 오일을 함유한 스티렌-부타디엔 고무(oil-extended SBR)를 사용할 경우에는 가교제의 사용량을 더욱 줄일 수 있으며, 오일 함유량은 수지 중에 20 ~ 50 중량%인 것으로 시판제품을 사용하는 것이 바람직하다. 오일의 함유량이 20 중량% 미만이 될 경우에는 저온에서 유연성을 나타내기가 어렵고, 50 중량%를 초과할 경우에는 저온에서 유연성을 부여하기는 쉬우나 스폰지의 탄성이 증가해 충격기능이 떨어지는 문제가 있다. 이때 오일을 함유하지 않는 스티렌계 열가소성수지나 스티렌-부타디엔고무를 사용시에, 이와는 별로도 동일한 사용량 범위의 오일을 투입할 경우에는 오일을 함유한 스티렌계 열가소성 수지보다 저온에서 경도 상승의 조절하는 효과가 현저히 떨어진다.
이때 상기한 스티렌계 수지의 사용량이 20 중량% 미만일 경우에는 저온에서 경도가 급격히 상승하는 문제가 발생할 우려가 있고, 사용량이 50 중량%를 초과할 경우에는 저온에서 경도 상승은 거의 사라져 착용감은 뛰어나지만 탄성이 높아져 보호구로써의 기능도 떨어질 뿐만 아니라 스폰지의 크기가 시간에 따라 줄어드는 등의 치수안전성의 문제가 발생할 우려가 있다.
두 번째로, 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물에 충격흡수성을 부여하기 위하여 스티렌계 공중합체 수지를 사용하며, 사용 가능한 스티렌계 공중합체 수지의 종류는 수첨 스티렌-부타디엔 공중합체(HSB)　또는 스티렌 비닐 폴리이소프렌 트리블락 공중합체(SVIS) 중에서 선택하면 된다.
상기 충격흡수성 부여를 위하여 사용하는 공중합체는 각각 가교시스템이 다르기 때문에 혼합물로 사용하는 것보다 단독으로 사용되는 것이 바람직한데, 이들을 병용하여 스폰지 조성물로 사용할 경우 각각 필요한 가교제 함량차이로 스폰지가 잘 형성되지 않고 외관불량 또는 스폰지 내부가 터지는 현상이 나타난다.
즉, 스티렌계 수지로서 오일을 함유한 스티렌계 열가소성수지(oil extended styrenic TPE), 오일을 함유한 스티렌-부타디엔 고무(oil-extended SBR) 또는 이들의 혼합물을 사용할 경우에는 소량의 가교제를 사용하더라도 충분한 가교 효과를 나타낼 수 있는 스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락(SVIS) 공중합체를 함께 사용하는 것이 적절한 가교시스템의 형성을 위하여 특히 바람직하다.
이와 달리 스티렌계 수지로서 스티렌-이소프렌-스티렌열가소성 수지(SIS)를 사용할 경우에는 가교제를 상기한 경우보다 상대적으로 많이 사용해야 하는 수첨 스티렌부타디엔(HSB) 공중합체를 함께 사용하는 것이 특히 바람직하다.
한편, 보호구용 스폰지는 경도가 65(경도 C)이하 일 때 부드럽게 느낄 수 있는데, 한국공개특허 제1999-0061307호에 개시된 충격흡수재(유리전이온도 8 ℃)와 통상적으로 제조되는 PVC(유리전이온도 약 80 ℃)계 스폰지의 경우는 유리전이온도가 0 ℃이상인 소재를 사용함으로 상온(20 ℃)부근에서 부드럽지만 저온(5 ℃서 경도가 75(경도 C)이상으로 급격히 상승하고 있다.
본 발명에서는 저온에서 부드러운 보호구용 스폰지를 제조하기 위해서는 상기에 언급된 저온에서 경도상승을 방지하는 기재들과 유리전이온도가 -20 ~ 10 ℃ 범위인 수첨 스티렌부타디엔(HSB) 공중합체, 스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락 (SVIS) 공중합체를 사용한다. 이때, 유리전이온가 -20 ℃미만으로 낮은 경우에는 저온에서 스폰지 경도의 상승은 거의 없으나 탄성이 증가하여 보호 기능인 충격흡수성을 사라지게 된다.
상기 충격흡수성 부여를 위하여 사용하는 공중합체의 사용량은 기재 중 40 ~ 70 중량%가 바람직하며, 그 사용량이 40 중량% 미만일 경우에는 스폰지의 충격흡수성이 떨어져 보호구의 기능이 약해질 우려가 있고, 사용량이 70 중량%를 초과할 경우에는 저온에서 큰 폭으로 경도가 상승하기 때문에 착용감을 개선시키기가 어려운 문제점이 발생할 우려가 있다.
세 번째로, 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물에 충격흡수성을 저하시키지 않고 높은 경도를 부여하지 않는 범위에서 스폰지의 원가를 낮추기 위하여 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB)수지, 하드록시기 변성 스티렌-부타디엔 고무 또는 저밀도 폴리에틸렌 등 중에서 선택된 1 종을 사용할 수 있다.
본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물을 구성하는 다른 성분과 함께 사용함에 있어, 저밀도 폴리에틸렌은 필요한 가교제 양이 상대적으로 많은 수첨 스티렌부타디엔(HSB) 공중합체와 사용하는 것이 특히 바람직하며, 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB)수지, 하드록시기 변성 스티렌-부타디엔 고무는 필요한 가교제 양이 상대적으로 적은 스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락(SVIS) 공중합체와 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
이러한 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB)수지, 히드록시기 변성 스티렌-부타디엔 고무 및 저밀도 폴리에틸렌 등의 사용량은 전체 기재 중에 10 ~ 40 중량% 이다. 이때 사용량이 10 중량% 미만이면 스폰지의 원가 개선효과가 낮고, 사용량이 40 중량%를 초과하면 스폰지의 원가 절감효과는 매우 높지만 히드록시기 변성 스티렌-부타디엔 고무의 경우 스폰지의 탄성 증가로 보호구용 스폰지에 부적합하게 되고, 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB)수지와 저밀도 폴리에틸렌의 경우 스폰지의 경도가 높아져 착용감이 떨어지는 문제가 있다.
상기 성분 외에, 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물은 발포제를 포함한다. 상기 발포제는 통상적으로 당업계에서 사용되는 성분을 사용할 수 있으며, 본 발명의 경우 컴파운드 가공 중에서 조기발포가 되지 않는 것으로서, 프레스 성형온도가 150 ~ 160 ℃이루어지는 것을 감안하여 분해온도가 140 ~ 170 ℃인 아조계 화합물을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
이러한 발포제는 기재 100 중량부에 대하여 3 ~ 6 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기한 발포제의 사용량이 3 중량부 미만이면 스폰지의 밀도가 평균적으로 0.3 이상되므로 보호구의 중량을 증가시키게 되고, 사용량이 6 중량부를 초과할 경우에는 스폰지의 밀도가 0.10 이하로 떨어져 경량화에 우수한 효과를 나 타내었지만 충격흡수성과 치수안정성이 떨어지는 문제가 발생될 우려가 있다. 또한, 상기한 발포제의 분해온도는 140~170 ℃인 것이 바람직하다. 발포제의 분해온도가 140 ℃ 미만일 경우에는 컴파운드의 제조공정 중에 조기발포가 진행되는 문제점이 있으며, 발포제의 분해온도가 170 ℃를 초과할 경우에는 프레스 성형시간이 50 분 이상으로 길어지거나 미발포되는 문제점이 있기 때문에 발포제 선정에 있어 이점을 유의해야 한다.
본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물은 가교제를 포함한다. 상기 가교제는 발포제로부터 발생한 분해가스를 충분히 포집하고 수지에 고온점탄성을 부여하는 역할을 수행하는 성분으로서, 본 발명의 경우 1 분 반감기 온도가 150 ~ 180 ℃인 유기과산화물 가교제를 사용하는 것이 바람직하다. 1 분 반감기 온도가 150 ℃ 미만이 될 경우에는 컴파운드 제조 공정에서 조기 분해되는 우려가 있고, 180 ℃를 초과할 경우에는 프레스로 스폰지를 제조하는데 소요되는 시간이 길어져 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
상기한 가교제는 기재 100 중량부에 대하여 0.04 ~ 2.2 중량부 사용하는 것이 바람직한데, 가교제 사용량이 0.04 중량부 미만일 경우에는 가교가 부족하여 발포제 분해시 수지의 고온 점탄성이 유지되지 못해 발포체의 외관이 불량해지며 영구압축줄음율 특성이 열악해져 제품의 내구성에 문제가 발생될 우려가 있고, 사용량 2.2 중량부를 초과할 경우에는 과도한 가교로 인하여 스폰지의 경도가 급격히 높아질 뿐만 아니라 가교 밀도 증가에 의해 발포 가스압이 증가하여 발포체가 터지는 현상이 나타날 우려가 있다.
이러한 가교제는 기재 성분에 따라 가교제의 사용량을 달리 구성하는 것이 더욱 바람직한데, 기재 성분 중 스티렌계 수지로서 오일을 함유한 스티렌계 열가소성수지, 오일을 함유한 스티렌-부타디엔 고무 또는 이들의 혼합물을 사용한 경우에는 가교제를 0.04 ~ 0.15 사용하는 것이 좋으며, 기재 성분 중 스티렌계 수지로서 스티렌-이소프렌-스티렌열가소성 수지를 사용한 경우에는 가교제는 1.0 ~ 2.2 중량부 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
이러한 유기과산화물 가교제로는 구체적으로 t-부틸퍼옥시이소프로필카르보네이트, t-부틸퍼옥시라우릴레이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레이트, t-디부틸퍼옥시말레인산, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디큐밀퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥시)-3-헥산, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트 및 α,α'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠 등 중에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물에 항균성을 부여하기 위하여 분말 또는 콜로이드 상의 은을 사용할 수 있으며, 특히 분말상의 은을 사용할 경우 소량 사용하더라도 항균성은 증가된다.
즉, 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물에는 은으로 코팅한 충전제를 사용할 수 있으며, 사용량은 기재 100 중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부가 바람직하다. 충진제의 사용량이 1 중량부 미만이 될 경우에는 소량 사용으로 인해 항균성 효과가 떨어지며, 5 중량부를 초과할 경우에는 충진제의 과량 사용으로 인한 항균성 개선효과가 없고 원료비 증가와 스폰지의 물성에 변화를 줄 우려가 있다.
상기 충전제로는 경탄 , 마그네슘, 실리카 및 제오라이트를 사용할 수 있으며, 충전제에 은을 코팅할 경우에는 은 함량이 1 ~ 5 중량%가 되도록 코팅하는 것이 바람직하다. 은의 함량이 1 중량% 미만이 될 경우에는 탈취력과 항균력의 효과가 떨어질 우려가 있고, 5 중량%를 초과할 경우에는 은 함량의 증가에 비례하여 탈취력과 항균력의 효과가 특별히 증가하지는 않는다.
이외, 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물에는 기재와, 발포제, 가교제 외에도 충전제, 산화방지제, 노화방지제 및 안료 등의 통상의 발포체 제조시에 사용할 수 있는 첨가제를 필요에 따라 선택 사용할 수 있다. 본 발명에서는 금속산화물(ZnO, TiO2), 스테아린산, 진크스테아레이트 등 스폰지 제조시 사용되는 일반 첨가제를 사용하였으며, 색상을 고려하여 다양한 안료를 사용하는 것이 가능하다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물은 기재와 다양한 첨가제를 120 ~ 130 ℃의 니이더에서 용융 혼합한 후, 롤에서 가교제와 발포제를 균일하게 배합하고, 카렌더에서 일정한 크기로 제조한 후 밀폐된 금형에 투입하여 프레스기를 이용하여 150 ~ 160 ℃, 100 ~ 150 kg/㎠의 고온 고압 하에서 35 ~ 45 분간 프레스하여 가교와 발포를 진행시켜 저온에서 유연성과 충격흡수성를 갖는 보호구용 스폰지로 제조된다.
상기한 본 발명의 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물로 이루어진 보호구용 비할로겐계 스폰지는 밀도가 0.1 ~ 0.15 g/cc 범위로 나타나, 기존의 PVC계 스폰지의 밀도(0.16 ~ 0.18 g/cc)보다 낮으므로, 보호구의 제품을 보다 경량화시킬 수 있다.
또한, 저온, 특히 영하의 온도에서서 기존 제품에서 문제되었던 유연성을 극복하여 착용감을 개선시켰고, 충격흡수성도 상온의 기존 제품과 같은 성능으로 개선되었다.
또한 기존의 PVC계 보호구용 스폰지와 관련된 환경호르몬과 다이옥신에 대한 환경문제를 해결하였을 뿐만 아니라 항균성을 부여하여 위생문제를 개선하였으므로 보호구용 스폰지로서 보다 효율적이고 사용범위를 확대시켰다고 할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락 공중합체(유리전이온도 약 8 ℃) 60 중량%와 오일 함유 스티렌계 열가소성수지 40 중량%(오일 함량 33.3 중량%)로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부, 은 코팅 충전제 3 중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 0.12 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 5 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 이렇게 제조된 상온상태의 쉬트상 컴파운드를 프레스용 금형에 투입하여 150 ℃, 150 ㎏/㎠의 조건에서 40 분간 가압·가열 후 금형을 열어서 해압과 동시에 팽창시켜 보호구용 스폰지를 제조하였다.
실시예 2
수첨 스티렌-부타디엔 공중합체(유리전이온도 약 5℃) 50 중량%와 스티렌-이소프렌-스티렌 열가소성수지 50 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부, 은코팅 충전제 3중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 1.5 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 5 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
실시예 3
스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락 공중합체(유리전이온도 약 -15 ℃) 70 중량%와 오일 함유한 스티렌계 열가소성수지 30 중량%(오일 33.3 중량%)로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부, 은 코팅 충전제 3중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 0.12 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 4 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
실시예 4
수첨 스티렌-부타디엔 공중합체(유리전이온도 약 1 ℃) 60 중량%와 스티렌-이소프렌-스티렌 열가소성수지 40 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부, 은 코팅 충전제 3중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 1.6 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 4 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
실시예 5
스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락 공중합체(유리전이온도 약 8℃) 40 중량%와 오일 함유 스티렌계 열가소성수지 40 중량%(오일 33.3중량%) 및 1,2-폴리부타디엔 20 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부, 은 코팅 충전제 3 중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 0.09 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 4 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
실시예 6
수첨 스티렌-부타디엔 공중합체(유리전이온도 약 1 ℃) 60 중량%와 스티렌-이소프렌-스티렌 열가소성수지 40 중량% 및 저밀도폴리에틸렌 20 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부, 은코팅 충전제 3중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 1.5 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 4 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
비교예 1 : 기존의 PVC계 스폰지
중량평균분자량 1,000의 PVC 분말 100 중량부를 가소화시키기 위해 가소제(DOP) 50 중량부, 열안정제 1.3 중량부를 슈퍼믹서에 투입하여 90 ~ 95 ℃, 1500 rpm으로 20 분간 혼합하였다. 이와 같이 제조된 PVC 분말을 가소제에 충분히 팽창시키기 위해 10 시간동안 방치시켰다. 상기와 같이 제조된 PVC 마스터배치 75 중량부와 니트릴고무 25 중량부를 130 ~ 150 ℃투입하여 15분간 혼합하여 기재를 제조하였다. 상기 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 1 중량부, 진크스테아레이트 2 중량부, 경탄 10 중량부를 첨가하여 100 ~ 120 ℃의 니이더에서 약 10 분 동안 혼 합한 후 표면 온도가 80 ~ 90 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 0.2 중량부, 발포제 4 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
비교예 2 : 한국공개특허 제1999-0061307호의 실시예 2
스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락 공중합체(유리전이온도 8 ℃) 65 중량%와 이소프렌 고무 25 중량% 및 스티렌-부타디엔고무 10 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 2 중량부, 탄산칼슘 5 중량부, 이산화티탄 2 중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 0.25 중량부, 발포제 2.5 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
비교예 3 : 오일을 함유한 기재 대신에 오일을 첨가제로 사용한 경우
스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락 공중합체(유리전이온도 약 8 ℃) 60 중량%와 스티렌계 열가소성수지 40 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 가공유 15 중량부, 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 0.12 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 4 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
비교예 4 : 오일 함유한 열가소성 수지를 20 중량% 미만 사용한 경우
스티렌 비닐 폴리이소프렌트리블락 공중합체(유리전이온도 약 8 ℃) 85 중량%와 오일 함유 스티렌계 열가소성수지 15 중량%(오일 33.3 중량%)로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 0.12 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 5 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
비교예 5 : 스티렌-이소프렌-스티렌 열가소성 수지를 20 중량% 미만 사용한 경우
수첨 스티렌-부타디엔 공중합체(유리전이온도 약 5 ℃) 85 중량%와 스티렌-이소프렌-스티렌 열가소성수지 15 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 진크스테아레이트 1 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부를 첨가하여 110 ~ 130 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합한 후 표면 온도가 90 ~ 100 ℃인 롤밀에서 상기 기재 100 중량부에 대해서 가교제 1.8 중량부, 분해온도가 150 ℃전후인 발포제 4 중량부를 투입하여 균일하게 분산시킨 후 카렌더를 이용하여 3 mm 정도 두께의 쉬트상으로 컴파운드를 제조하였다. 스폰지는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.
상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 5에서 사용된 조성 성분 및 사용량을 정리하면 다음 표 1과 같다.
시험예
상기 실시예 1 ~ 6 과 비교예 1 ~ 5에 의해 제조된 보호구용 스폰지를 다음과 같은 방법으로 그 특성을 시험하였고 그 특성을 표2 ~ 6에 나타내었다.
(1) 비중 : 스폰지의 밀도는 표면을 제거한 후 자동비중 측정 장치를 이용하여 5회 측정하여 그 평균치를 취하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
(2) 경도 : 경도는 스폰지의 중간 부분을 절단하여 에스커 씨(Asker C) 타입의 경도계로 ASTM D-2240에 준하여 20 ℃ 이상, 10 ℃, 0 ℃, -10 ℃에서 각각 측정하여 다음 표 3에 나타내었다.
(3) 영구압축 줄음율 : 스폰지의 두께가 10 mm 되도록 커내어 지름이 30 ㅁ 0.05 mm인 원기둥 형태로 제조한 시험편을 ASTM D-3574에 준하여 측정하였다. 2장의 평행금속판 사이에 시험편을 넣고, 시험편 두께의 50 %에 해당하는 스페이서(spacer)를 끼운 후 압축시켜 상온(20 ~ 25 ℃)에서 24 시간 방치한 후 시험편을 꺼내어 30분 후에 두께를 측정하였다. 동일 시험에 사용된 시험편은 3개로 하였고, 압축영구줄음율은 다음 수학식 1에 의해 계산하였다.
rm { Cs(%)= { (t_{ 0 } -t_{ f } ) } over { (t_{ 0 } -t_{ s } ) } TIMES 100 }
상기 수학식 1에서, Cs는 영구압축줄음율이고, t0는 시험편의 초기두께이며, tf는 24시간 압축 후 30분 후의 시험편 두께이고, ts는 스페이서의 두께이다.
(4) 보호구용 스폰지의 탄성평가 : 스폰지의 탄성을 평가하기 위해 20 ℃이상, 10 ℃, 0 ℃, -10 ℃에서 볼 드롭(Ball drop)방법에 의해 탄성을 평가하였고 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.
(5) 보호구용 스폰지의 성능평가 : 스폰지의 성능을 평가하기 위해 BS EN13158:2000의 방법으로 20 ℃ 이상, 10 ℃, 0 ℃, -10 ℃에서 평가하였고 그 결 과를 다음 표5에 나타내었다.
(6) 보호구용 스폰지의 항균성평가 : 상기 실시예1 ~ 6와 비교예 1 ~ 5에 의하여 제조된 스폰지를 JIS Z 2801 방법에 의해 항균성 평가를 하였고 그 결과를 다음 표 6에 나타내었다.
구 분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5
기재 (중량%) 스티렌비닐폴리이소프렌 트리블락공중합체(Tg=8℃) (1) 60 - - - 40 - - 65 60 85 -
스티렌비닐폴리이소프렌 트리블락공중합체(Tg=-15℃)(2) - - 70 - - - - - - - -
수첨스티렌부타디엔 공중합체(Tg=5℃) (3) - 50 - - - - - - - - 85
수첨스티렌부타디엔 공중합체(Tg=1℃) (4) - - - 60 - 40 - - - - -
오일함유한 스티렌계 열가소성 수지 (5) 40 - 30 - 40 - - - - 15
스티렌계 열가소성 수지(6) - - - - - - - - 40 - -
스티렌-부타디엔고무(7) - - - - - - - 10 - - -
이소프렌고무(8) - - - - - - - 25 - - -
스티렌-이소프렌-스티렌 열가소성 수지(9) - 50 - 40 - 40 - - - - 15
1,2-폴리부타디엔(10) - - - - 20 - - - - - -
저밀도폴리에틸렌(11) - - - - - 20 - - - - -
PVC M/B(12) - - - - - - 100 - - - -
첨 가 제 (중량부) ZnO(13) 3 3 3 3 3 3 1 3 3 3 3
St/A(14) 1 1 1 1 1 1 - 2 1 1 4
Zn/St(15) 1 1 1 1 1 1 2 - 1 1 1
탄산칼슘(16) 5 5 5 5 5 5 10 5 5 5 5
은코팅충전제(17) 3 3 3 3 3 3 - - - - -
이산화티탄(18) - - - - - - - 2 - - -
가공유(19) - - - - - - - - 15 - -
DCP(20) 0.12 1.5 0.12 1.6 0.09 1.5 0.2 0.25 0.12 0.12 1.8
변성 ADCA(20) 5 5 4 4 4 4 4 2.5 5 5 5
(1)일본 쿠라레이 VS-1 (2)일본 쿠라레이 VS-3 (3)일본 아사히카세이 L601 (4)일본 아사히카세이 L605 (5)금호석유화학 KTR 301 (6)금호석유화학 KTR 201 (7)금호석유화학 SBR 1778K (8)제이에스알(JSR) IR2200 (9)금호석유화학 KTR 801 (10)제이에스알(JSR) RB820 (11)한화 LDPE 960 (12)PVC/DOP/NBR=50/25/25 (13)길천화학의 고무용 1호 (14)엘지화학의 Stearic acid (15)송원산업의 Zinc stearate (16)(주)삼광 (17)나노텍세라믹스의 airlite-ag (18)듀폰의 R-902 (19)미창석유 P-6 (20)금양의 JTR (21)일본의 NOF Dicumyl peroxide
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5
밀도(g/cc) 0.13 0.13 0.14 0.14 0.12 0.13 0.17 0.28 0.13 0.14 0.13
경도(C type) 31 20 25 20 34 24 35 50 37 30 20
영구압축줄음율(%) 59 57 53 55 54 54 53 35 61 50 50
탄성(%) 13 20 25 23 15 17 9 6 13 6 7
상기 표 2에 의하면 본 발명의 실시예 1 ~ 6에 의하여 제조된 보호구용 스폰지가 기존의 PVC계 스폰지(비교예 1)과 한국공개특허 제1999-0061307호(비교예 2)보다 전반적으로 비중이 낮음을 알 수 있다.
상기한 결과로부터 본 발명에 의하면 보호구의 경량화 정도가 높음을 알 수 있다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5
23℃ 31 20 25 20 34 24 30 50 35 30 20
10℃ 36 27 31 25 40 31 55 70 57 67 35
0℃ 41 45 40 42 55 51 85 80 72 87 65
-10℃ 64 55 45 50 63 60 98 98 84 98 87
착용감은 경도의 수치가 높을수록 떨어지며 일반적으로 스폰지 경도가 65 C를 초과하면 뻣뻣하고 딱딱해지기 시작해 착용감 불량이 된다. 상기 표 3의 내용에 의하면 본 발명의 실시예 1 ~ 6에 의한 보호구용 스폰지의 경도는 상온부터 -10 ℃까지 부드럽고 유연한 65 C 이하를 유지함을 확인할 수 있다. 반면에 기존의 충격흡수재(PVC계 스폰지=비교예1/ 공개특허 제1999-0061307호=비교예2)와 저온 특성을 고려하지 않는 스폰지(비교예 3 ~ 5)은 10 ℃ 이하에 경도가 현저히 높아지면서 일부는 착용감 불량상태로 되며, 0 ℃ 이하에서 비교예의 모든 스폰지가 착용감 불량 상태가 됨을 알 수 있다.
또한 실시예 1과 비교예 3를 보면 오일을 함유한 기재를 사용하는 실시예 1의 경우가 오일을 첨가제로서 별도로 첨가한 비교예 3의 경우보다 온도가 떨어짐에 따라 경도 상승 폭이 낮아 저온에서 유연성을 갖는 것으로 나타났고, 저온 경도용 기재의 사용량이 낮은 비교예 4, 5에서도 온도가 낮아짐에 따라 경도가 현저히 증가하여 유연성이 떨어짐을 확인할 수 있다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5
23℃ 13 20 25 23 15 17 9 6 13 5 7
10℃ 8 13 17 15 9 10 5 4 9 3 4
0℃ 4 7 10 8 5 7 2 2 3 2 3
-10℃ 3 4 7 4 4 4 1 1 1 1 1
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 ~ 6에 의한 보호구용 스폰지의 탄성은 10 ℃ 부터 일부 10 % 이하의 수치를 나타내지만 0 ℃ 이하에서도 실시예 모두 기존의 충격흡수재의 상온수준으로 나타났다.
저온 특성이 개선되지 못한 비교예의 충격흡수성은 온도가 떨어짐에 따라 실시예보다 현저히 개선되었지만 경도가 높아 보호구용 스폰지로 부적합하다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5
23℃ 2.9 4.8 5.2 5.1 3.2 3.5 2.2 2.0 2.8 1.7 1.8
10℃ 1.9 2.8 3.1 2.9 2.0 2.1 1.0↓ 1.0↓ 2.0 1.0↓ 1.0↓
0℃ 0.5↓ 1.6 2.2 1.0↓ 1.0↓ 1.4 0.5↓ 0.5↓ 0.5↓ 0.5↓ 0.5↓
-10℃ 0.5↓ 0.5↓ 1.3 0.5↓ 1.0↓ 1.0↓ 0.5↓ 0.5↓ 0.5↓ 0.5↓ 0.5↓
스폰지의 온도별 힘 전달: BS EN13158:2000(flat impactor), 단위: KN)
일반적으로 스폰지의 온도별 힘 전달 정도를 나타내는 정도는 수치가 낮을수록 성능이 우수한 보호구용 소재이다. 현재 3 KN 이하일 경우 승마 보호구용 스폰지의 최고수준인 레벨3에 해당되며 참고로 현재 사용하는 PVC계 스폰지(비교예1)는 레벨 3에 해당되고 있다. 본 발명의 실시예 1 ~ 6에 의한 보호구용 스폰지는 10 ℃부터 실시예 3를 제외하고는 모두 레벨 3에 해당되며, 0 ℃ 이하에서는 실시예 모두 상온의 PVC계 스폰지보다 전달되는 힘이 낮게 나타나고 있다.
그러나 저온 특성이 개선되지 못한 비교예의 전달되는 힘은 온도가 떨어짐에 따라 실시예보다 우수하였지만 저온에서는 경도가 높아 보호구용 스폰지로 부적합하다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5
항균성(%) 98↑ 98↑ 98↑ 98↑ 98↑ 98↑ 2 2 3 2 2
JIS Z 2801
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 보호구용 스폰지의 항균성은 은을 코팅한 충전제를 사용한 실시예 1 ~ 6의 항균성은 현저히 개선되었다. 상기한 결과로부터 본 발명의 보호구용 스폰지는 위생성이 크게 향상된 것을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기의 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 비할로겐계 소재를 사용하여 충격흡수용 스폰지를 제조함으로써 저온에서 경도 상승의 정도를 조절할 수 있어 기존의 폴리비닐클로라이드(PVC)계 소재를 적용한 보호구용 스폰지가 저온에서 유연성이 상실되는 문제점을 해소하여 저온에서의 유연성이 향상된 보호구용 스폰지를 얻을 수 있다.
그리고, 은이 코팅된 충전제 등을 사용할 경우 상기 땀의 축적에 의한 악취의 문제점을 개선할 수 있으며, 항균성을 향상시킬 수 있다. 또한, 비할로겐계 소재의 사용으로 인해 기존 보호구용 스폰지의 주원료인 폴리비닐클로라이드(PVC)계 소재의 사용으로 인하여 발생되던 환경호르몬과 다이옥신 문제를 해결할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (6)

  1. 스티렌계 수지 20 ~ 50 중량%와; 스티렌계 공중합체 수지 40 ~ 70 중량%; 및 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB) 수지 또는 저밀도 폴리에틸렌 수지 10 ~ 40 중량%를 기재로 하고,
    상기 기재 100 중량부에 대해 발포제는 3 ~ 6 중량부, 가교제는 0.04 ~ 2.2 중량부를 각각 첨가한 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스티렌계 수지는 오일을 함유한 스티렌계 열가소성수지(oil extended styrenic TPE), 오일을 함유한 스티렌-부타디엔 고무(oil-extended SBR) 및 스티렌-이소프렌-스티렌 열가소성 수지(SIS) 중에서 선택된 스티렌계 수지인 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스티렌계 공중합체 수지는 수첨 스티렌-부타디엔 공중합체(HSB)　또는 스티렌 비닐 폴리이소프렌 트리블락 공중합체(SVIS) 중에서 선택하는 것을 특징으 로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발포제는 분해온도가 140 ~ 170 ℃ 범위인 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가교제는 1 분 반감기 온도가 150 ~ 180 ℃ 범위인 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 기재 100 중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부의 은이 코팅된 충전제를 추가적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 저온 유연성이 우수한 보호구용 비할로겐계 스폰지 조성물.
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