KR101067512B1 - 이브이에이 발포체 조성물과 제조방법 및 그 발포 성형품. - Google Patents

Abstract

본 발명은 이브이에이(EVA) 발포체 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 크기의 입도분포를 가지는 EVA분말과 천연코르크 분말을 혼합한 EVA 발포체 조성물로 단일 공정에서 발포성형 가능하여 다양한 물성 및 형태를 구현할 수 있고, 또한 EVA 분말 및 천연코르크 분말을 이용하여 이를 성형 발포함으로써 다양한 물성과 형태가 하나의 발포체에 구현되며 그 형상의 제어가 용이하고 제조방법이 간단한 EVA 발포체 조성물을 제공한다.

이브이에이(EVA), EVA 발포체, 천연코르크, 성형품, 참숯분말, 허브분말

Description

이브이에이 발포체 조성물과 제조방법 및 그 발포 성형품.{EVA form composition, method for manufacturing thereof and moulding used it}

본 발명은 이브이에이(EVA) 발포체 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 크기의 입도분포를 가지는 EVA분말과 천연코르크 분말을 혼합한 EVA 발포체 조성물에 관한 것이다.

EVA는 고압법 폴리에틸렌 중합장치로부터 제조되는 폴리올레핀계 수지의 일종으로서, 다른 종류의 PE계 수지에 비하여 상온상태에서의 유연성이 탁월하고, 탄력성이 우수하여 고무와 가장 유사한 특성을 나타내므로 이들 특성을 이용해 광범위한 분야에 적용되고 있다. 특히 EVA는 가교발포성형에 적용시 발포제, 가교제 및 기타 첨가제와의 혼련성과 성형성이 우수하며, 또한 EVA 발포체는 미세 균일한 독립기포구조를 형성하므로 고무에 비하여 가볍고 착색과 2차 성형이 용이한 특성이 있어 종래에는 신발중창용 등의 소재로 널리 사용되고 있다.

일반적으로 EVA 발포체는 EVA 수지, 발포제, 촉진제, 충진제 등을 혼합하여 펠릿(Pellet)으로 가공한 다음 사출(Injection) 가공하여 발포시키는 방법과 상기 원료들을 시트상으로 롤(Roll) 가공하여 열과 압력을 이용하여 발포시키는 방법이 있다. 그리고 상기의 방법들에 의해 발포되어진 EVA 발포체는 주로 신발 중창용으로 사용되는데, 신발 제조시에 겉창으로 사용하는 고무 또는 피혁과의 접착력이 매우 낮기 때문에 EVA 발포체의 표면에 접착력을 향상시켜 주기 위하여 먼저 프라이머를 처리한 후 수성 또는 유성 접착제를 사용한 후 유브이(UV) 공정을 거쳐 접착시켜야 하므로 별도의 유브이(UV) 라인을 설치하여야 하며, 상기 설비를 가동시키기 위해서는 많은 전력이 소비될 뿐만 아니라, 설비를 관리하기 위한 작업 인원을 확보하여야 하는 문제점들이 있었다.

EVA 발포체를 제조하는 상용화된 공정으로는 가교발포법, 압축발포법, 비드(Bead)발포법, 구조발포법 등이 제안되고 있다. 특히 가교발포법에서 EVA는 융점이상의 온도에서 점탄성이 급격히 저하되어 가공적정영역의 온도범위가 매우 좁기 때문에 고밀도의 발포체 밖에 얻을 수 없다. 그러나 수지를 가교시키면 점탄성 거동을 변화시킬 수 있어 저밀도의 발포체 제조에 적당한 점탄성을 갖는 온도범위를 넓힐 수 있다.

하나의 발포체에서 다양한 물성과 패턴을 구현하는 방법으로 3.0 내지 4.0mm의 직경을 갖는 펠릿, 2.5 내지 3.0mm의 불균일한 두께와 표면을 갖는 시트형 재료를 1차 발포시킨 후(압축 발포 또는 사출발포성형 공정) EVA 재료를 원하는 제품형상에 맞춰 재단 연마한 후 소정 형상의 금형에 삽입하고 다른 물성을 나타내는 스폰지형 재료를 재단 접착한 후 가열, 가압, 냉각하여 제품을 성형하는 방법(압축 재성형 공정)이 이루어졌다. 또한 2이상의 형상을 각각 개별 성형한 후 이를 접착하는 방식도 사용되었다.

이러한 방법들은 기본적으로 압축발포 후 가열 가압등 다단의 단계를 거쳐야 하고 특히 전자의 경우 완제품에서 2이상의 형상이 접합되는 분할선이 일률적으로 제어될 수 없다는 점에서 문제가 있고 후자의 경우는 완제품의 분할선이 일률적이긴 하나 제조단가가 상승하는 문제점이 있었다. 결국 각각의 발포체 부위별 입자구조, 물성, 색상의 제어가 효과적이지 못했다.

또한, 종래의 다양한 형상과 용도로 제조되는 잡화류 제품 가운데 특히 사용자의 신체에 직간접적으로 밀착되어 사용되는 경우(지팡이, 신발, 의류, 모자, 장갑, 가방 등), 종래 망상구조의 EVA계 발포체의 대표적 특성에 해당되는 밀폐형 입자구조로 인하여, 통기성 기능이 부여되지 못하고 있고 가능하다고 하여도 거시적 구조로서 기공구조가 도입되지 못하는 문제가 있었다.

더욱이 거시적인 기공구조와 부위별 입자구조 및 물성, 색상을 차별화하여 단일공정에서 발포성형하기는 불가능하였다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, EVA 분말과 천연코르크 분말을 혼합하여 되는 기공구조와 부위별 입자구조 및 물성, 색상을 차별화하여 단일 공정에서 발포성형 가능하여 다양한 물성 및 형태가 구현될 수 있는 EVA 발포체 조성물을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.

또한, 본 발명의 다른 과제는 EVA 분말과 천연코르크 분말에 참숯분말 또는 허브분말과 같은 2차 첨가제를 더 혼합함으로써 EVA발포체 성형품에 항균성을 높이고, 허브를 사용함으로써 EVA와 천연코르크의 특유의 향을 감쇄시키고, 허브 향을 느낄 수 있도록 하는 EVA 발포체 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 과제는 기공구조로 인한 통기성 기능과 밀폐입자구조로 인한 비통기성 기능을 일체로 갖는 EVA 발포체 조성물을 제공하는 것이다.

상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고, 과제를 해하기 위한 본 발명은 EVA분말을 이용한 발포체 조성물에 있어서, 일정크기의 입도를 가지는 EVA분말과 천연코르크 분말을 7:3 내지 6:4의 중량비로 혼합기에서 균일하게 혼합하여 되는 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 EVA분말과 천연코르크 분말을 각각 접착체가 채워진 배합기에 넣어서 각각의 분말의 표면에 접착제를 피복시킨 다음 건조시켜 얻어진 EVA 분 말과 천연코르크 분말인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 EVA분말은 그 입도가 0.1 내지 3.0 ㎜인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 EVA분말은 그 입도가 1.0 내지 2.5 ㎜인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 천연코르크 분말은 그 입도가 0.1 내지 4.0 ㎜인 것을 특징으로 하는EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 조성물에 첨가제로 참숯분말, 허브분말 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 EVA 발포체 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명에서는 일정크기의 입도를 가지는 EVA분말과 천연코르크 분말을 각각 접착체가 채워진 배합기에 넣어서 각각의 분말의 표면에 접착제를 피복시킨 다음 건조시켜 얻어진 EVA 분말과 천연코르크 분말을 7:3 내지 6:4의 중량비로 혼합기에 넣어 균일하게 혼합하여 되는 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 EVA분말은 그 입도가 0.1 내지 3.0 ㎜인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 EVA분말은 그 입도가 1.0 내지 2.5 ㎜인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 천연코르크 분말은 그 입도가 0.1 내지 4.0 ㎜인 것을 특징 으로 하는EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 조성물에 첨가제로 참숯분말, 허브분말 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 EVA 발포체 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명에서는 EVA와 천연코르크를 일정크기의 입도를 가지도록 분쇄한 EVA분말과 코르크분말을 준비하는 단계; 상기 EVA분말과 천연코르크분말을 각각 접착제가 채워진 배합기에 넣고 배합시켜 표면에 접착제를 피복시키는 단계; 상기 접착제가 피복된 EVA분말과 천연코르크 분말을 상온에서 건조하는 단계; 및 상기 EVA분말과 천연코르크 분말을 7;3 내지 6:4의 중량비로 혼합기에 넣어 균일하게 혼합시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 상기 EVA분말은 그 입도가 0.1 내지 3.0 ㎜인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 EVA분말은 그 입도가 1.0 내지 2.5 ㎜인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 천연코르크 분말은 그 입도가 0.1 내지 4.0 ㎜인 것을 특징으로 하는EVA발포체 조성물을 제공한다.

또한 본 발명에서는 상기와 같이 제공되는 본 발명의 EVA발포체 조성물을 일정 금형형상에 채워 넣고, 유압기로 온도 100℃ ~ 200℃의 열을 가하여 3 ~ 20분간 가교시켜 성형되는 것을 특징으로 하는 EVA 발포체 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르는 EVA 발포체 조성물은 단일 공정에서 발포성형 가능하여 다양한 물성 및 형태를 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 EVA 분말 및 천연코르크 분말을 이용하여 이를 성형 발포함으로서 다양한 물성과 형태가 하나의 발포체에 구현되며, 그 형상의 제어가 용이하고 제조방법이 간단한 EVA 발포체 조성물을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 참숯분말 또는 허브분말과 같은 첨가제를 더 첨가함으로써 EVA발포체 성형품에 항균성을 높이고, 허브를 사용함으로써 EVA와 천연코르크의 특유의 향을 감쇄시키고, 천연 허브 향을 느낄 수 있도록 하는 기능성을 높일 수 있을 뿐 아니라, 질감을 향상시켜 인체에 접촉시 편안하고, 안정된 상태를 유지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 과제는 기공구조로 인한 통기성 기능과 밀폐입자구조로 인한 비통기성 기능을 일체로 갖는 EVA 발포체 성형품의 제조가 가능하다.

이하, 본 발명을 바람직한 일실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 종래의 사용되는 일정 두께의 시트(통상 2.5 내지 3.0mm) 형상의 가교발포용 EVA계 조성물을 사용하는 것이 아니라, 발포 성형 이전의 재료상태에서 파쇄 또는 분쇄하여, 상기 재료의 80%이상을 구성하는 입자의 입도가 0.1 내지 3.0 ㎜이하, 바람직하게는 그 입도가 1.0 내지 2.5 ㎜가 되도록 EVA계 조성물을 미세분말 또는 세립자화한 재료(이하, EVA분말이라 함)를 재료로서 사용하여 완성된다. 상기 입도 이하에서는 거시적 미세기공형성이 어려우며 상기 입도 이상에서는 종래 펠릿제품을 사용한 거소가 유사한 문제점이 있다.

본 발명에 따르면, 상기의 EVA 분말을 사용하여 완성되는 본 발명의 조성물은 상기 EVA 분말 대비 천연코르크의 분말을 중량비로 7:3 내지 6:4의 비율로 혼합기에 넣어 혼합하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 상기 EVA 분말과 천연코르크 분말은 각각 접착제가 채워진 배합기에 넣어서 각각의 분말의 표면에 접착제를 피복시킨 다음 상온에서 건조시켜 얻어진 EVA 분말과 천연코르크 분말을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 상기 천연코르크 분말은 그 입도가 0.1 내지 4.0 ㎜가 되도록 분쇄하여 된 것을 사용한다.

본 발명에 따르면, 상기 EVA 분말과 천연코르크 분말의 혼합물에 첨가제로 참숯분말, 허브분말 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더 첨가할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 EVA 발포체 조성물은 일정크기의 입도를 가지는 EVA분말과 천연코르크 분말을 각각 접착체가 채워진 배합기에 넣어서 각각의 분말의 표면에 접착제를 피복시킨 다음 건조시켜 얻어진 EVA 분말과 천연코르크 분말을 7:3 내지 6:4의 중량비로 혼합기에 넣어 균일하게 혼합하여 된다.

이때, 상기 EVA분말은 그 입도가 0.1 내지 3.0 ㎜인 것을 사용하는 것이 좋 으며, 바람직하게는 그 입도가 1.0 내지 2.5 ㎜인 것을 사용하는 것이 더 좋다.

상기 천연코르크 분말은 그 입도가 0.1 내지 4.0 ㎜가 되도록 분쇄하여 된 것을 사용하며, 상기 조성물에 첨가제로 참숯분말, 허브분말 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더 첨가할 수 있다.

여기서 상기 첨가제는 참숯분말과 천연코르크분말을 혼합한 혼합물 100중량부에 대하여 1 내지 5중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의하면, 본 발명의 EVA발포체 조성물은 EVA와 천연코르크를 일정크기의 입도를 가지도록 분쇄한 EVA분말과 코르크분말을 준비하는 단계; 상기 EVA분말과 천연코르크분말을 각각 접착제가 채워진 배합기에 넣고 배합시켜 표면에 접착제를 피복시키는 단계; 상기 접착제가 피복된 EVA분말과 천연코르크 분말을 상온에서 건조하는 단계; 및 상기 EVA분말과 천연코르크 분말을 7;3 내지 6:4의 중량비로 혼합기에 넣어 균일하게 혼합시키는 단계를 거쳐 제조된다.

이때, 상기 EVA분말은 80%이상이 그 입도가 0.1 내지 3.0 ㎜인 것을 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게는 그 입도가 1.0 내지 2.5 ㎜인 것을 사용하는 것이 더 좋다.

상기 천연코르크 분말은 그 입도가 0.1 내지 4.0 ㎜가 되도록 분쇄하여 된 분말을 사용한다.

본 발명에 따르면, 상기 EVA분말과 천연코르크 분말을 혼합한 다음, 첨가제로 참숯분말, 허브분말 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더 혼합할 수 있으며, 이 첨가제의 혼합량은 참숯분말과 천연코르크분말을 혼합한 혼합 물 100중량부에 대하여 1 내지 5중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서는 이상에서와 같이 설명되는 본 발명의 EVA발포체 조성물을 일정 금형형상에 채워 넣고, 유압기로 온도 100℃ ~ 200℃의 열을 가하여 3 ~ 20분간 가교시켜 EVA 발포 성형품을 제조한다.

이때, 제조되는 상기 성평품은 다양한 용도로 사용되어 질 수 있다. 그 예로서, 그 탄성에 따라 신발의 중창, 또는 밑창의 제조에 사용될 수 있고, 소정 두께를 가지는 시트 형태로 제작되어 방수시트로 사용되어 질 수 있는 것이다.

또 다른 예로는 등산용 지팡이의 손잡이를 들 수 있다. 즉, 본 발명에 따르는 EVA발포체 조성물을 사용하여 일정 금형형상에 상기 조성물을 채워넣고 유압기로 열을 가하여 일정시간 가교발포시켜 지팡이의 손잡이로 성형가능하도록 일정두께를 가지도록 성형품을 제조하고, 상기 성형품을 디자인된 등산용 지팡이의 손잡이 모양으로 상기 성형품을 절삭하여 제조자가 목적하는 모양을 가지도록 손잡이를 제조하게 되며, 이때, 하나의 성형품에서 다수개의 제품을 생산할 수 있게 된다.

이와 같이, EVA발포체 조성물은 그 성질이 유연하고 탄성을 가지며, 용도에 따라 물성을 조절할 수 있어 다양한 제품을 생산하는 데 사용되어 진다.

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 일정크기의 입도를 가지는 EVA분말과 천연코르크 분말을 각각 접착체가 채워진 배합기에 넣어서 각각의 분말의 표면에 접착제를 피복시킨 다음 건조시켜 얻어진 EVA 분말과 천연코르크 분말을 7:3 내지 6:4의 중량비로 혼합기에 넣어 균일하게 혼합하여 되는 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 EVA분말은 그 입도가 0.1 내지 3.0 ㎜인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 천연코르크 분말은 그 입도가 0.1 내지 4.0 ㎜인 것을 특징으로 하는EVA발포체 조성물.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 조성물에 첨가제로 참숯분말, 허브분말 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더 첨가하며, 그 첨가량은 상기 조성물 100중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 EVA 발포체 조성물.
10. EVA와 천연코르크를 일정크기의 입도를 가지도록 분쇄한 EVA분말과 코르크분말을 준비하는 단계;

    상기 EVA분말과 천연코르크분말을 각각 접착제가 채워진 배합기에 넣고 배합시켜 표면에 접착제를 피복시키는 단계;

    상기 접착제가 피복된 EVA분말과 천연코르크 분말을 상온에서 건조하는 단계; 및

    상기 EVA분말과 천연코르크 분말을 7:3 내지 6:4의 중량비로 혼합기에 넣어 균일하게 혼합시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물의 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 EVA분말은 그 입도가 0.1 내지 3.0 ㎜인 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물의 제조방법.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 천연코르크 분말은 그 입도가 0.1 내지 4.0 ㎜인 것을 특징으로 하는EVA발포체 조성물의 제조방법.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 조성물에 첨가제로 참숯분말, 허브분말 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더 첨가하며, 그 첨가량은 상기 조성물 100중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물의 제조방법.
14. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항 기재의 EVA발포체 조성물을 일정 금형형상에 채워 넣고, 유압기로 온도 100℃ ~ 200℃의 열을 가하여 3 ~ 20분간 가교시켜 성형되는 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물의 제조방법.
15. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항 기재의 제조방법에 의해 제조되는 EVA발포체 조성물을 일정 금형형상에 채워 넣고, 유압기로 온도 100℃ ~ 200℃의 열을 가하여 3 ~ 20분간 가교시켜 성형되는 것을 특징으로 하는 EVA발포체 조성물의 제조방법.