KR100855053B1 - 도전성 라텍스 폼의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도전성 라텍스 폼의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 라텍스 원료를 준비하고 전기전도성이 뛰어난 금속분말 또는 비금속 분말을 투입하고 균일하게 혼련한 다음, 이들을 통상의 방법으로 발포시키고 겔화시키며, 최종 제품의 형상을 고려하여 1.5 배 내지 8 배 정도의 크기로 절단하거나 성형한다. 본 발명은 그 이후 절단되거나 성형된 제품을 압착함으로써 상기 금속분말 또는 비금속 분말이 라텍스 발포체의 내부에서 서로 접촉되어지도록 하여 라텍스 발포체가 도전성을 갖도록 한다. 본 발명은 도전성을 가진 라텍스 발포체를 가황시켜서 경화되어지도록 함으로써 최종적으로 도전성 라텍스 폼을 형성하도록 하는 것이다. 본 발명은 핸드폰과 같이 전자부품들의 미세 공간에 삽입되어 사용됨으로써, 충격완화와 패킹재 및 도전성 재질의 부품으로서 사용될 수 있다.

절연성, 도전성, 라텍스 고무, 발포체, 전자부품, 패킹재

Description

도전성 라텍스 폼의 제조방법{Method of Producing Electric Conductive Latex Foam}

본 발명은 기능성 라텍스 폼 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기의 전도성을 구비하여 전자제품의 부품으로 사용될 수 있는 도전성 라텍스 폼 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 라텍스 폼이라 함은 고무성분을 주원료로 하고, 여기에 각종의 가류촉진제, 가류제, 경화제, 경화촉진제, 발포제 등을 첨가하여 발포함으로써 미세한 기포를 형성한 제품을 말한다.

라텍스 폼은 탄성력이 풍부한 고무성분을 주원료로 사용하여 미세한 기포를 형성시켜 경화시킨 것이므로, 매우 부드러운 특성을 지니고 있으며, 다양한 분야에 사용되고 있다. 오늘날에는 라텍스 폼이 건강용품의 일종으로서 라텍스 매트리스의 용도로 사용되기도 한다.

라텍스 폼은 일종의 천연 유기화합물 중의 하나로서 그 자체로서 전기를 통 하지 아니하며, 전기의 흐름을 차단하는 부도체로서의 성질을 가지고 있다. 이러한 라텍스 제품에 전기 전도성을 부여하기 위하여 다양한 형태의 제조방법이 최근 등장하고 있다.

라텍스 폼에 전기 전도성을 부여하기 위한 대표적인 방법으로서, 대한민국 공개특허 제1986-7308호(발명의 명칭: 도전성 고무지색 제조법)를 예시할 수 있다. 그런데, 상기의 특허공개 제1986-7308호의 경우에는 건조고무 60%의 라텍스에 콜로이드 유황 0.8%, 활성 아연화 0.5%, 가류촉진제 0.2%, 조촉진제 0.2%, 물 3% 및 초 도전성 카본블랙 30%를 가온 배합하여 통상의 공정으로 제조하는 것으로 설명되어 있다.

그러나, 상기 공개특허 제1986-7308호의 발명은 그 내용이 불명확한 바, 상기의 라텍스의 양을 어느 정도로 하는 것인지의 여부가 나타나 있지 않고, 전체적인 제조방법도 제시되어 있지 않다. 따라서, 상기의 도전성 고무지색 제조법에 의하여 구체적으로 진행되는 과정을 알 수 없을 뿐만 아니라, 그로 인한 효과도 전혀 알 수 없는 단점이 있다.

한편, 대한민국 특허공개 제2004-64467호는 "라텍스 매트리스 및 기능성 라텍스 매트리스의 제조방법 및 그 제조장치"에 관한 것으로서, 라텍스 원액을 12 내지 36시간 동안 숙성한 후 가류촉진제, 가류제, 경화제, 경화촉진제, 산화제, 충진제 등과 더불어, 숯분말 등의 성분을 콜로이드 상태로 하여 첨가한 다음, 숙성된 라텍스 원액을 30분 내지 40분 동안 발포하고, 다시 금형 내에서서 성형하고 세척하는 단계들로 구성된 기술을 제공하고 있다.

그러나, 상기 특허공개 제2004-64467호의 발명에 있어서는, 라텍스 원액에 숯분말 등을 첨가함으로써 인체에 유익한 기능을 제공할 수 있다라고 주장하고 있지만, 공개된 명세서에 의하면 그러한 주장을 뒷받침할만한 어떠한 객관적인 데이터도 찾아볼 수 없고, 실제로 상기의 숯분말에 의하여 도전성을 나타내고 있는지의 여부를 확인할 수도 없는 실정이다.

이와 같이, 종래에 라텍스 제품의 기능성을 향상시키기 위하여 노력하고 있으나, 실제로 전기 전도성을 부여한 라텍스가 개발되어 있는지의 여부를 알 수 없고, 또한 그러한 제품이 시중에 공급되어 있지도 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 라텍스 제품, 특히 라텍스를 주원료로 하여 미세한 기포를 다수 형성시킨 라텍스 폼에 있어서, 통상적인 부도체로서의 특성을 타파하고 전기 전도성을 보유하고 있는 도전성 라텍스 폼 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 도전성 라텍스 폼의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 도전성 라텍스 폼에 관한 것이다.

본 발명은 주원료인 고무 라텍스와 부원료를 혼합하고, 그 혼합물을 가황시키고 겔화시켜서 라텍스 폼을 제조하는 방법에 있어서, a). 주원료인 고무 라텍스와 부원료인 가황제 산화방지제 등을 혼련하여 준비하는 라텍스 원료 준비단계(S 110)와; b). 상기 주원료 100중량부에 대하여 도전성물질로서 은 분말, 구리 분말, 니켈 분말 및 카본블랙 분말 중에서 어느 하나 또는 둘 이상을 선택하고, 상기 도전성물질의 비율은 상기 고무 라텍스의 건조중량에 대하여 50 내지 500 파트(pt)의 범위에 있으며, 상기 도전성물질의 입자는 1 내지 100 마이크로미터의 범위에 속한 것을 사용하며, 이들을 균일하게 혼련하여 준비하는 절연성 라텍스 혼합물의 제조단계(S 120)와; c). 상기 절연성 라텍스 혼합물을 통상의 방법으로 발포시키되, 최종 제품의 두께에 비하여 150 % 내지 800 %의 두께로 형성하는 절연성 라텍스 발포체의 제조단계 (S 130)와; d). 상기 절연성 라텍스 발포체를 1개 내지 5개의 그룹으로 형성된 압착 로울러 단(group)에 의하여 최종제품의 두께로 서서히 압착하여 조절하는 도전성 라텍스 발포체의 제조단계 (S 140)와; e). 상기의 도전성 라텍스 발포체를 1개 내지 3개의 그룹으로 형성된 가황 로울러 단(group)에 의하여 가황시키고 경화시키는 도전성 라텍스 폼의 제조단계(S 150); 를 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명은 상기의 가황단계 이후에 제품의 품질 향상을 위하여 추가적으로 컨베이어벨트에 의한 후처리단계를 더욱 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 도전성 라텍스 폼의 제조방법은 전기 전도성이 높은 분말을 그대로 이용하면서도 매우 얇은 박막의 형태를 취할 수 있으므로, 경박단소를 추구하는 전자제품들에 대하여 부품들 사이의 패킹재 및 충격완화재로서의 기능과 그들 사이에 전기적인 연결부재로서의 기능을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 도전성 라텍스 폼의 제조방법은 라텍스 원료를 이용하여 성형할 수 있고 성형된 이후 가황처리를 행하는 과정에서 최종적인 두께를 조절할 수 있으므로, 최종적인 사용목적에 따라 그 두께를 자유롭게 조절하여 사용할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명에 의한 도전성 라텍스 폼의 제조방법은 전기전도성이 높을 재 료를 직접 라텍스 원료에 투입하여 균일하게 분산혼합되어 제조된 것이므로, 그 전기전도성이 균일한 장점도 있다.

본 발명은 도전성 라텍스 폼의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 도전성 라텍스 폼을 제공한다.

이하, 본 발명을 각 제조단계별로 구체적으로 설명한다.

1). 라텍스 원료의 준비단계 (S 110):

본 발명은 주원료로서 고무 라텍스를 사용한다. 본 발명에 있어서, 구성성분들의 함량은 별도로 언급하지 않는 한 고무 라텍스 100중량부를 기준으로 한다. 본 발명에 있어서, 고무 라텍스라 함은 합성고무 라텍스와 천연고무 라텍스 및 이들의 혼합물을 포함하며, 이들은 종래의 방식대로 준비될 수 있다.

합성고무 라텍스는 낮은 온도에서 유화중합으로 생산된 제품이 입자가 일정하고 낮은 표면장력을 가지고 있으므로 바람직하고, 천연라텍스와 잘 혼합될 수 있고 고형분이 60 내지 80% 정도로서 낮은 점도를 유지하는 것이 바람직하다. 상기의 합성고무 라텍스에는 클로로프렌 라텍스와 내유성 라텍스(NBR LATEX) 등을 포함하고 있다.

한편, 천연고무 라텍스는 암모니아 처리된 천연고무 라텍스와 비처리 천연고무 라텍스를 포함한다. 암모니아 처리된 천연고무 라텍스는 원심분리법을 이용하여 고형분 60% 정도로 농축되어 있으며, 방부제로서 약 0.6 ~ 0.8% 정도의 암모니아가 함유된 것이 바람직하다. 이에 반하여, 비처리 천연고무 라텍스는 방부제로서 암모니아 성분을 별도의 공정으로 첨가하지 않은 것을 말한다. 상기의 암모니아 처리된 천연고무 라텍스를 주원료로 사용하고자 할 경우에는 반드시 "탈암모니아" 공정이 필요하다. 암모니아 성분의 농도가 높을 경우엔, 라텍스 폼을 제조하는 과정에서 라텍스 내부의 암모니아 성분이 겔화를 방해하게 되므로, 상기의 암모니아 성분을 미리 제거하는 것이 바람직하기 때문이다.

본 발명에 있어서, 주원료인 고무 라텍스는 통상의 경우와 마찬가지로 가황촉진제, 산화방지제, 기포안정제, 충진제 등의 부원료를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 가황촉진제는 라텍스 원료에 가황할 경우 가황시간과 온도를 단축시키기 위하여 사용되며, 1차 촉진제로서 EZ (Zinc diethyl dithiocarbarmate) 0.1~ 3.0 PHR, 2차 촉진제로서 MZ (Zinc Mercaptobenzothiazol) 0.1 ~ 2.0 PHR 을 사용하는 것이 바람직하다. 상기의 1차 촉진제 EZ 대신에 Zinc dibuthyl dithiocarbarmate 를 사용할 수도 있다. 이때, 상기의 PHR은 본 발명에서 사용되는 고무 라텍스 원료의 건조중량에 대한 퍼센티지를 의미한다.

본 발명에 있어서, 상기의 산화방지제는 페놀계로서 Styrenated Phenol(SP), 또는 3,2-metylen bis 4-methyl-6-tert buthyl phenol 이 바람직하다. 상기 산화방지제의 사용량은 0.5 ~ 2.0 PHR이고, 에멀젼이나 분산액으로 사용한다.

본 발명에 있어서, 기포안정제는 겔화 반응을 원만하게 수행하기 위하여 사용되며, 기포의 붕괴와 겔의 수축을 방지하기 위한 것이다. 기포안정제로서는 노가 턱 케미컬사의 TRIMEN BASE 또는 I.C.I사의 VULCAFOR EFT가 바람직하며, 그 사용량은 0.5 ~ 2.0 PHR 이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 충진재는 원가 절감의 측면에서 사용될 수 있다. 충진재는 통상적으로 사용되는 무기질 성분인 클레이(Clay), 칼슘카보네이트(Calcium Carbonate), 탈크(Talc), 수산화알루미늄 등을 사용할 수 있으며, 분말상의 마이카(Mica)와 마그네슘 실리케이트를 사용할 수도 있다. 충진재는 보통 평균입자의 크기가 5 마이크론 정도인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 유황은 고무 라텍스 원료를 가교결합시키기 위하여 사용된다. 유황의 사용량은 1 ~ 5 PHR 이며, 1 PHR 이하에서는 가교결합이 너무 낮아서 라텍스 폼으로서의 성능을 제대로 구현하기 어려운 반면에, 5 PHR 이상에서는 라텍스 폼의 경화 정도가 너무 심하므로 바람직스럽지 못하다. 보통 유황은 50 ~ 60 % 분산액을 이용하는 것이 바람직하다.

2). 절연성 라텍스 혼합물의 제조단계 (S 120):

본 발명은 상기의 주원료와 부원료를 혼합한 고무 라텍스 혼합물과, 전기전도성이 높은 분말상의 물질을 서로 혼합시키고 이를 숙성시킴으로써 절연성 라텍스 혼합물을 제조한다. 상기의 도전성물질(이하, '도전성물질'이라고 표기함)은 상기 고무 라텍스의 건조중량을 기준으로 하여 50 ~ 500 파트(pt)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 고무 라텍스의 건조중량은 통상적으로 고무 라텍스의 고형분을 기준으로 하여 계산되어진다.

본 발명에 있어서, 상기의 도전성물질은 구리, 은, 니켈, 그리고 카본블랙 중에서 선택된 어느 하나 또는 2 이상을 혼합한 것을 말한다. 상기의 도전성물질은 그 자체로서는 높은 전기전도성을 지니고 있지만, 본 단계에서는 상기의 고무 라텍스 혼합물에 투입되어 균일하게 혼합됨으로써 고무 라텍스 입자에 완전히 둘러싸여 매몰되어 있는 형태를 유지하게 된다. 따라서, 상기의 도전성물질을 포함하고 있다고 할지라도, 그 혼합물은 아직도 절연체로서의 성질을 계속 유지하게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 도전성물질은 상기 고무 라텍스의 건조중량을 기준으로 하여 50 ~ 500 파트(pt)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기의 도전성물질을 50 파트보다 적게 투입할 경우에는 그 함량이 너무 적어서 실질적으로 최종 제품에 도전성을 부여하기 힘든 반면에, 500 파트 이상을 사용할 경우에는 최종 제품의 쿠션 성능 내지 형태복원력을 저하시키게 되므로 바람직스럽지 못하다. 상기 도전성물질의 투입량은 중량을 기준으로 한 것이지만, 상기 고무 라텍스의 비중과 상기 도전성물질의 비중이 너무 큰 차이를 보이고 있으므로, 실질적으로는 큰 부피의 차이를 보이고 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기의 도전성물질은 고무 라텍스와의 균일한 혼합을 위하여 미세한 분말상의 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 도전성물질은 약 1 마이크로미터 내지 100 마이크로미터의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 1 마이크로미터보다 적은 경우에는 나중에 압착될 경우에도 인접한 다른 미세 입자들과 서로 연결되기 어려워서 실질적으로 최종 제품에 도전성을 부여하기 힘든 반면에, 100 마이크로미터 이상을 형성할 경우에는 역시 최종 제품의 쿠션 성능을 저하시키 게 되므로 바람직스럽지 못하다.

한편, 상기의 주원료로서 천연고무(NR) 라텍스를 사용했을 경우에는, 종래와 동일하게 이를 숙성시키는 과정을 수행하는 것이 바람직하다. 숙성과정은 25 ~ 30℃의 온도에서 상기의 라텍스 원료를 서서히 교반시키면서 10 시간 내지 24 시간 정도 진행시킨다. 만약, 상기의 숙성과정을 진행하였지만, 이를 즉시 사용하지 않을 경우에는, 상기의 숙성된 라텍스원료를 10 ~ 13℃ 정도의 온도에서 보관하는 것이 중요하다. 또한, 상기의 라텍스 원료를 가황시키기 이전에 아연화 과정을 진행하는 것이 바람직스럽다. 상기의 아연화를 위한 표준 혼합비는 1 ~ 7 PHR 이다. 아연화는 45 ~ 55% 정도의 분산액으로 하는 편이 좋고, 쉽게 침전이 되므로 반드시 교반 및 여과 후 투입하여야 한다.

본 발명에 있어서, 상기의 주원료인 고무 라텍스 혼합물과 상기 전기전도성이 높은 분말상의 물질의 혼합은 통상의 방법으로 진행될 수 있다.

《 실시예 1 》

고무 라텍스로서 SBR 750g과 NBR 150g을 칭량하고, 이들을 균일하게 혼합한 후, 가교제인 유황 3.5 PHR, 가황촉진제인 EZ 1.5 PHR과 MZ 1.2 PHR, 산화방지제 SP 1.8 PHR, 기포안정제인 트리멘베이스 2.3 PHR, 그리고 충진제로서 탈크 10 PHR 을 투입하고 균일하게 혼련하였다. 이때, 상기의 고무 라텍스는 고형분이 약 70% 정도를 유지하였다. 다시, 여기에 도전성 물질로서 카본블랙을 선택하고 400g을 투입하고 균일하게 혼련하여 절연성 라텍스 혼합물을 제조하였다.

《 실시예 2 》

상기의 실시예 1에서 도전성물질로서 은 분말 1200g을 선택하고, 고무 라텍스와 균일하게 혼련한 것을 제외하고, 그 나머지 사항은 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 진행하였다.

3). 절연성 라텍스 발포체의 제조단계 (S 130):

본 발명은 상기의 절연성 라텍스 혼합물을 발포시켜서 미세기공을 가진 발포체로 전환시키는 단계를 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 발포과정은 통상의 방법으로 진행될 수 있으며, 배치(batch)식 또는 연속식으로 진행될 수 있다. 연속식의 경우에는 라텍스의 손실을 막을 수 있어서 경제적이며, 또한 균일한 라텍스 폼을 완벽하게 성형기에 주입시킬 수 있는 장점도 있으므로, 배치식에 비하여 더욱 선호된다. 높은 품질의 라텍스 폼을 얻기 위해서는 발포과정에 있어서 온도 콘트롤이 매우 중요하다.

본 발명에 있어서, 상기의 연속식 또는 배치식 방법에 의해 발포된 라텍스는 그 내부에 미세한 기포를 가지고 있다. 상기의 미세한 기포는 나중에 경화됨으로써 제품에 탄성력과 신축성을 부여하게 되는 요인이 된다. 본 발명은 배치식으로 발포시켰을 경우 이를 최종적인 제품의 두께에 비하여 150 % 내지 800 % 정도의 두께로 절단하는 반면에, 연속식으로 발포시켰을 경우에는 이를 최종적인 제품의 두께에 비하여 150 % 내지 800 % 정도의 두께로 압출하는 것이 바람직하다. 최종제품의 두 께에 비하여 150 % 이하로 형성할 경우에는 나중에 압착되는 비율이 낮아서 전기전도성이 낮거나 불균일한 전기전도성을 나타내므로 적합하지 못한 반면에, 800 % 이상으로 너무 두꺼울 경우에는 압착되는 비율이 너무 높아서 고무제품으로서의 탄성력 내지 수축회복력을 상실하게 되므로 바람직스럽지 못하다. 보다 바람직하기로는, 최종 제품의 두께에 비하여 200 % 내지 400 % 의 범위이다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기의 발포단계에서 SSF(Sodium Silicofluoride)를 겔화제로서 투입하여 경화반응을 유도하는 것이 바람직하다. 상기 SSF에 의한 겔화반응은 1 분 내지 10 분 정도 진행하는 것이 바람직하다. 상기 SSF에 의한 겔화반응은 고무 라텍스 혼합물 내의 물분자를 가수분해함으로써 경화반응을 일으키게 된다.

《 실시예 3 》

상기 실시예 1에서 수득한 절연성 라텍스 혼합물 1 kg을 취하고, 이것을 Dunlop 방식으로 연속식에 의해 발포하였다. Mixing Head의 내부압은 2.3 kg/㎠ 이었고, 1 분 이내에 성형기 내부에 라텍스를 주입하였다. 그 이후 곧바로 SSF를 주입하고 겔화반응을 유도하였으며, 5분이 경과된 이후 3 밀리미터의 두께를 가진 시트형상으로 압출하였다.

《 실시예 4 》

상기 실시예 2에서 수득한 절연성 라텍스 혼합물 1 kg을 취하고, 이것을 Dunlop 방식으로 연속식에 의해 발포하였다. Mixing Head의 내부압은 2.4 kg/㎠ 이었고, 1 분 이내에 성형기 내부에 라텍스를 주입하였다. 그 이후 곧바로 SSF를 주입하고 겔화반응을 유도하였으며, 7분이 경과된 이후 2 밀리미터의 두께를 가진 시트형상으로 압출하였다.

4). 도전성 라텍스 발포체의 제조단계 (S 140):

본 발명은 상기의 절연성 라텍스 발포체를 도전성 라텍스 발포체로 전환시키는 단계를 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 절연성 라텍스 발포체는 가황단계로 진행되기 이전에 압착 로울러 단(group)에 의하여 최종제품의 두께로 서서히 조절되어지는 것이 바람직하다. 상기의 압착 로울러 단은 1개 내지 5개의 그룹으로 형성될 수 있다. 물론 5개의 그룹 이상으로 형성될 수도 있지만, 실질적인 효과면에서는 크게 다르지 않으므로, 그 이하로 형성하는 것이 바람직하다. 다단으로 형성할수록 보다 균일하고 제품의 안정성을 보장할 수 있는 측면이 있지만, 제품의 생산성 및 효율성의 측면을 고려할 경우 3단 정도가 바람직하다. 상기의 압착 로울러 단은 서로 마주보고 동일한 속도로 회전하는 2대의 압착 로울러로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기의 절연성 라텍스 발포체는 상기의 압착 로울러 단의 갯수에 따라 적절한 비율로 압착되어진다. 예컨대, 5개의 그룹으로 형성된 압착 로울러 단일 경우에는 최종제품의 두께에 비하여 약 800 % 정도의 두께를 가진 라텍스 발포체가 바람직하고, 이는 제1 압착 로울러 단에서 650 %, 제2 압착 로울러 단 에서 400 %, 제3 압착 로울러 단에서 250 %, 제4 압착 로울러 단에서 150 %, 그리고 제5 압착 로울러 단에서 100 % 로 압착하는 것이 바람직하다. 또한, 3개의 그룹으로 형성된 압착 로울러 단일 경우에는 최종제품의 두께에 비하여 약 500 % 정도의 두께를 가진 라텍스 발포체가 바람직하고, 이는 제1 압착 로울러 단에서 300 %, 제2 압착 로울러 단에서 180 %, 제3 압착 로울러 단에서 100 % 로 압착하는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 예는 예시적인 것이고 구체적인 상황에 따라 적절하게 선택하여 결정될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 절연성 라텍스 발포체를 상기의 압착 로울러 단에 의하여 순차적으로 서서히 압착하게 됨에 따라, 상기의 절연성 라텍스 발포체는 서서히 전기전도성을 나타내게 된다. 이는 상기 절연성 라텍스 발포체의 내부에 포함되어 있던 상기의 도전성물질의 입자들이 그와 인접된 다른 입자들과 서로 접촉되어짐으로써 도전성을 띠는 것으로 여겨진다. 이는 실질적으로 상기 도전성물질의 함량이 높을수록 낮은 압착률에서도 도전성을 나타내고, 반대로 상기의 도전성물질의 함량이 낮을수록 높은 압착률에서 도전성을 나타내고 있는 점에서, 이론적인 뒷받침을 해주고 있다.

《 실시예 5 》

상기 실시예 3에서 얻은 라텍스 발포체를 3단으로 구성된 압착 로울러 단으로 투입하였다. 초기의 압착 로울러 단을 거쳐 나온 라텍스 발포체는 2 밀리미터로 압착되었고, 다시 2차 압착 로울러 단에 의하여 1 밀리미터로 압착되었으며, 최종 압착 로울러 단에 의하여 0.5 밀리미터로 압착되었다.

《 실시예 6 》

상기 실시예 4에서 얻은 라텍스 발포체를 3단으로 구성된 압착 로울러 단으로 투입하였다. 초기의 압착 로울러 단을 거쳐 나온 라텍스 발포체는 1.5 밀리미터로 압착되었고, 다시 2차 압착 로울러 단에 의하여 0.8 밀리미터로 압착되었으며, 최종 압착 로울러 단에 의하여 0.3 밀리미터로 압착되었다.

5). 도전성 라텍스 폼의 제조단계 (S 150):

본 발명은 상기의 도전성 라텍스 발포체를 도전성 라텍스 폼으로 전환시키는 단계를 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 도전성 라텍스 발포체는 가황단계로 진행됨으로써 최종적인 도전성 라텍스 폼으로 완성되어지게 된다. 본 발명은 상기의 가황단계를 가황 로울러 단에 의하여 연속식 가황방법으로 진행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 가황 로울러 단(group)은 1개 내지 3개의 그룹으로 형성될 수 있다. 물론 3개의 그룹 이상으로 형성될 수도 있지만, 실질적인 효과면에서는 크게 다르지 않으므로, 그 이하로 형성하는 것이 바람직하다. 가황 로울러 단을 1개로 형성할 경우에는 비교적 상기 라텍스 발포체의 두께가 비교적 얇고 그 압축비율이 높은 상태에서 주로 활용되는 반면에, 가황 로울러 단을 여럿 형성할 경우에는 상기 라텍스 발포체의 두께가 비교적 두꺼운 경향을 보일 때 주로 활용될 수 있지만, 구체적인 상황을 고려하여 선택하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기의 연속식 가황방법은 상기의 가황 로울러 단을 서로 마주보고 동일한 속도로 회전하는 2대의 압착 로울러로 구성하고, 상기 2대의 로울러의 표면 온도를 80 ℃ 내지 220 ℃ 로 유지한 상태에서 작업을 행하며, 상기 2대의 로울러를 상기 라텍스 발포체가 분당 10 센티미터 내지 5 미터의 속도로 이동할 수 있는 회전속도로 회전시킴으로써, 연속적으로 가황시키는 방법을 의미한다. 상기 로울러의 표면 온도가 80 ℃ 보다 낮을 경우엔 가황되기 어렵고, 220 ℃ 보다 높을 경우엔 라텍스 발포체의 표면과 그 내부에서의 경화반응에 차이를 보이고 불균일한 가황으로 인하여 바람직스럽지 못하다. 통상적으로 80 ℃ 이하의 낮은 온도에서는 가황되기 어려운 측면이 있다. 또한, 최초의 가황로울러를 100 ℃ 이하의 온도를 구성할 경우엔 다단으로 형성하면서 점차적으로 높은 온도로 구성하는 것이 바람직하고, 또한 비교적 로울러의 회전속도를 서서히 하는 것이 바람직하지만, 최종제품의 특성 및 상태를 고려하여 개별적인 조건을 결정하는 것이 가장 좋다.

《 실시예 7 》

상기 실시예 5에 의하여 최종적인 두께 0.5 밀리미터로 압착된 라텍스 발포체를 2단 가황 로울러 단에 투입하였다. 초기 가황 로울러 단의 표면 온도는 110 ℃ 이었고 최종 가황 로울러 단의 표면 온도는 180 ℃ 이었다. 상기 압착된 라텍스 발포체는 투입에서 최종적으로 가황 완료될 때까지 분당 60 센티미터의 속도로 가황 로울러 단을 통과하였다.

《 실시예 8 》

상기 실시예 6에 의하여 최종적인 두께 0.3 밀리미터로 압착된 라텍스 발포체를 2단 가황 로울러 단에 투입하였다. 초기 가황 로울러 단의 표면 온도는 130 ℃ 이었고 최종 가황 로울러 단의 표면 온도는 180 ℃ 이었다. 상기 압착된 라텍스 발포체는 투입에서 최종적으로 가황 완료될 때까지 분당 40 센티미터의 속도로 가황 로울러 단을 통과하였다.

6). 도전성 라텍스 폼의 후처리단계 (S 160):

본 발명은 상기의 가황과정 이후에 상기의 도전성 라텍스 폼을 더욱 안정화시키고 품질의 고도화를 위하여 후처리단계를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 후처리단계는 가황과정을 마친 도전성 라텍스 폼을 50 ℃ 내지 100 ℃ 의 온도를 유지하고 있는 컨베어벨트에서 2분 내지 15분 정도로 서서히 냉각하는 방법으로 진행되어진다. 실질적으로 가황단계를 마친 라텍스 폼이 급격하게 실온으로 노출될 경우, 최종제품에 불균일한 경화반응에 의해 제품의 품질을 저하시킬 수 있으므로, 이러한 현상을 방지함과 동시에, 최종적인 제품 중의 수분을 제거하기 위함이다. 이를 위하여, 후처리단계에 진입하는 도전성 라텍스 폼은 초기의 높은 온도에서 나중의 낮은 온도로 처리되는 것이 바람직하다. 상기 후처리단계의 온도를 일정하게 유지할 경우에는 70 ℃ 내지 80 ℃ 의 온도에서 고정하는 것이 바람직하다.

이후, 통상적인 방법으로 냉각하거나 세척하는 단계로 진행될 수 있다.

《 실시예 9 》

상기 실시예 7에 의하여 최종적으로 가황완료된 라텍스 폼을 컨베어벨트 위에 통과시켰다. 상기 컨베어벨트는 그의 표면온도가 80 ℃를 유지하였으며, 10 분 동안 경과된 후에 최종제품으로 수득하였다. 최종제품은 전류테스터기로 측정하였을 경우 저항값 80 오옴을 나타냄으로써, 도전성을 지닌 것으로 확인되었다.

《 실시예 10 》

상기 실시예 8에 의하여 최종적으로 가황완료된 라텍스 폼을 컨베어벨트 위에 통과시켰다. 상기 컨베어벨트는 그의 표면온도가 80 ℃를 유지하였으며, 7 분 동안 경과된 후에 최종제품으로 수득하였다. 최종제품은 전류테스터기로 측정하였을 경우 저항값 약 5 오옴을 나타냄으로써, 도전성을 지닌 것으로 확인되었다.

이상에서 본 발명에 의한 도전성 라텍스 폼의 제조방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다.

또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발 명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 도전성 라텍스 폼의 제조방법에 관한 개략적인 블록도이다.

Claims (5)

1. 주원료인 고무 라텍스와 부원료를 혼합하고, 그 혼합물을 가황시키고 겔화시켜서 라텍스 폼을 제조하는 방법에 있어서,

   a). 주원료인 고무 라텍스 100 중량부에 대하여, 부원료인 가황제 0.1 ~ 0.3 PHR, 산화방지제 0.5 ~ 2.0 PHR, 기포안정제 0.5 ~ 2.0 PHR, 유황 1 ~ 5 PHR 을 투입하고 혼련하여 준비하는 라텍스 원료 준비단계(S 110)와;

   b). 상기 주원료 100중량부에 대하여, 도전성물질을 상기 고무 라텍스의 건조중량에 대하여 50 내지 500 파트(pt)의 범위로 균일하게 혼련하되, 상기 도전성물질은 1 내지 100 마이크로미터의 범위에 속하는 은 분말, 구리 분말, 니켈 분말 및 카본블랙 분말 중에서 어느 하나 또는 둘 이상을 선택하여 사용하는 절연성 라텍스 혼합물의 제조단계(S 120)와;

   c). 상기 절연성 라텍스 혼합물을 발포시켜서 미세기공을 가진 발포체로 전환시키되, 최종 제품의 두께에 비하여 150 % 내지 800 %의 두께로 형성하는 절연성 라텍스 발포체의 제조단계 (S 130)와;

   d). 상기 절연성 라텍스 발포체를 서로 마주보고 동일한 속도로 회전하는 2대의 압착로울러로 구성된 압착 로울러 단(group)에 통과시키되, 1개 내지 5개의 압착 로울러 단으로 배열된 사이로 순차적으로 통과시켜서, 최종제품의 두께로 압착하여 조절하는 도전성 라텍스 발포체의 제조단계 (S 140)와;

   e). 상기의 도전성 라텍스 발포체를 1개 내지 3개의 그룹으로 형성된 가황 로울러 단(group)에 의하여 가황시키고 경화시키는 도전성 라텍스 폼의 제조단계(S 150); 를 포함하고 있는 것을 특징으로 한 도전성 라텍스 폼의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성 라텍스 발포체의 제조단계(S 140)에서 사용되는 압착 로울러 단(group)은 2개 또는 3개로 배열되어 있는 것을 특징으로 한 도전성 라텍스 폼의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성 라텍스 폼의 제조단계 (S 150)는 상기 2대의 로울러의 표면 온도를 80 ℃ 내지 220 ℃ 로 유지한 상태에서 작업을 행하며, 상기 2대의 로울러를 상기 라텍스 발포체가 분당 10 센티미터 내지 5 미터의 속도로 이동할 수 있는 회전속도로 회전시킴으로써 수행되는 연속식 가황 방법으로 진행되는 것을 특징으로 한 도전성 라텍스 폼의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 도전성 라텍스 폼의 제조단계(S 150)를 진행한 이후에, 가황과정을 마친 도전성 라텍스 폼을 50 ℃ 내지 100 ℃ 의 온도를 유지하고 있는 컨베어벨트에서 2분 내지 15분 동안 냉각시키면서 건조시키는 후처리단계(S 150)를 더욱 추가하는 것을 특징으로 한 도전성 라텍스 폼의 제조방법.
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