KR101543974B1 - 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법 - Google Patents

박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그 제조방법은 (a) 화학적 발포제인 물을 사용하지 않은 발포 조성물의 원료로서 폴리올, 이소시아네이트, 수분흡수제, 미소 중공구체, 및 첨가제를 혼합기에 투입하고 조포용 기체에 의해 기계적 발포하여 기액 혼합물의 발포 조성물을 생성하는 단계; (b) 상기 혼합기에서 기계적 발포된 기액 혼합물을 연결관에 연결된 토출기에 공급하는 단계; (c) 상기 토출기에서 토출하는 기액 혼합물을 제1기재막 위에 일정 두께로 도포하는 단계; (d) 상기 제1기재막 위에 도포된 기액 혼합물의 표면에 제2기재막을 부착하고, 상기 제2기재막이 부착된 상태로 열경화부에서 경화시켜 폴리우레탄 폼 층을 생성하는 단계; (e) 상기 열 경화 단계를 완료한 후 상기 제2기재막을 이형하고, 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면에 코팅제를 도포한 후 UV경화부를 이용하여 코팅막을 적층하는 단계; 및 (f) 상기 코팅막이 적층된 폴리우레탄 폼 적층체를 회수롤을 이용하여 회수하는 단계;를 포함한다.
본 발명은 발포 조성물에 잔류 수분을 흡착하는 수분흡수제로서 제올라이트와 셀간 응집현상이 적은 미소 중공구체를 첨가하며 조포용 기체인 질소를 이용하여 기계적 발포한 후 열경화함으로써 전자기기에 적용하는 실링재 및 완충재가 요구하는 매우 얇은 두께의 폴리우레탄 폼 적층체를 저밀도로 성형할 수 있다.

Description

박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법{Thin Film Polyurethanes Foam Laminate And Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 스마트폰과 같은 전자기기의 내부에 사용되는 완충재 및 실링재로 적용할 수 있는 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 폴리우레탄 폼 적층체의 성형시 발포 조성물에 수분흡수제를 첨가하여 발포 조성물에 포함된 잔류 수분에 의한 화학적 발포 반응을 억제하고, 그 대신 종래 기술에서 상기 화학적 발포 반응에 의해 폼 적층체 내부에 형성되던 셀 구조를 셀간 응집현상이 적은 미소 중공구체로 대체함으로써 매우 얇은 두께의 폴리우레탄 폼 적층체를 저밀도로 성형할 수 있는 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰, 테블릿 PC 등과 같이 디스플레이를 사용하는 전자기기들은 충격 완화, 방수, 방진 등의 목적으로 합성수지 재질로 이루어진 완충재 및 실링재를 사용하고 있는데, 최근 들어 이들 전자기기들이 점차적으로 소형화, 슬림화되는 추세에 따라 그 내부에 사용되는 이들 완충재/실링재도 이에 따라 두께가 얇아지면서도 충분한 완충 및 실링 기능을 유지할 수 있는 물성(구체적으로 200㎛ 이하의 얇은 두께, 0.25 내지 0.40g/㎤ 수준의 낮은 밀도, 및 0.18 내지 0.36㎏f/㎠ 수준의 낮은 25% C.F.D값)을 구비할 것이 요구되고 있다.
이러한 전자기기에 사용되는 완충재/실링재의 원료로서 종래에는 올레핀 계열 또는 아크릴 계열 재질을 주로 사용하였으나, 이들 재질의 경우 품질검사온도(70 내지 80 ℃)에서의 두께 변형률이 50% 이상일 뿐만 아니라 상온에서도 라미네이팅 작업을 수행하거나 원단 자체를 적층하는 경우 두께 변형률이 매우 높은 문제점이 있기 때문에, 최근에는 하기 [문헌 1]에 개시된 바와 같이 상기 재질들 보다 두께 변형률이 작은 경화형 폴리우레탄 재질이 주목을 받고 있다.
상기 경화형 폴리우레탄 재질의 완충재 및 실링재는 [문헌 1]에 상세히 개시된 바와 같이 발포 조성물에 포함된 물과 이소시아네이트의 반응에 의해 발생된 이산화탄소를 이용하여 폼 적층체 내부에 기포 셀을 형성하는 방식(가열 상태에서의 화학적 발포)으로 성형이 되기 때문에 성형 두께에 따라 밀도가 달라지는 특성(즉, 두께가 두꺼워질수록 밀도가 낮아짐)을 가지게 된다.
그러나, 하기 [문헌 1]에 따른 기술의 경우 그 이전에 개발된 경화형 폴리우레탄 재질의 완충재 및 실링재와 대비할 때 0.10~0.25g/㎤ 수준의 저밀도를 가지는 장점은 있으나, 성형 두께가 0.3 내지 3mm 수준으로 두껍기 때문에 상술한 바와 같이 최근 들어 요구되는 완충재 및 실링재로서의 두께를 만족할 수가 없어서 전자기기의 부품간 공극을 효과적으로 채우지 못하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일반적인 경화형 폴리우레탄 제조방법을 적용하여 두께를 요구되는 수준인 150~200㎛로 성형하는 경우에는 폼 적층체 밀도가 0.7 내지 0.8g/㎤ 수준으로 매우 높아져서(25% C.F.D.값이 1 ㎏f/㎠ 이상) 폼 적층체 내부에 형성된 셀 구조가 희박하기 때문에 완충재 및 실링재로서 기능을 거의 수행하지 못하게 되는 문제점이 있다.
또한, 상기 [문헌 1]은 인공스킨막을 적층하여 경화할 때 폼 층 안에서 화학적 발포로 인하여 2~4배 부풀어 올라 발포하기 때문에, 두께를 200㎛로 제조하려면 발포 조성물의 코팅 두께를 50~80㎛ 수준으로 기재 필름 위에 도포하여야 하나 종래의 코팅 기술(롤코터, 콤마코터, 나이프코터)로는 기재 필름 위에 발포 조성물의 두께를 80㎛이하로 도포하기 곤란하고, 더욱이 발포 조성물의 코팅 두께를 30~50㎛ 수준으로 도포하여야 얻을 수 있는 성형 두께가 100~150㎛인 폴리우레탄 폼 적층체의 제조 방법으로는 부적합한 문제점이 있다.
이러한 문제점은 하기 [문헌 1] 등이 발포 조성물에 포함된 물을 화학적 발포제로 사용하는 것에 기인하는 것이며, 따라서 이러한 문제점을 해결함으로써 최근 개발되고 있는 전자기기에서 요구하는 수준의 얇은 두께를 유지하면서도 충분한 완충 및 실링 기능을 제공할 수 있는 물성을 가진 경화형 폴리우레탄 폼 적층체를 성형하기 위한 새로운 방식의 제조방법이 절실히 요구되는 실정이다.
[문헌 1] 한국등록특허 제10-1149013호(2012.05.24. 공고)
없음
본 발명의 목적은 폴리우레탄 폼 적층체의 성형시 발포 조성물에 수분흡수제를 첨가하여 발포 조성물에 포함된 잔류 수분에 의한 화학적 발포 반응을 억제하고, 그 대신 종래 기술에서 상기 화학적 발포 반응에 의해 폼 적층체 내부에 형성되던 셀 구조를 셀간 응집현상이 적은 미소 중공구체로 대체함으로써 매우 얇은 두께의 폴리우레탄 폼 적층체를 저밀도로 성형할 수 있는 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 스마트폰, 테블릿 PC 등과 같이 디스플레이를 사용하는 전자기기의 실링재 및 완충재로서 적합하게 사용할 수 있는 물성을 갖춘 박막 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하는 것으로, 특히 폴리우레탄 폼 적층체가 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 물성을 갖도록 하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법은, (a) 화학적 발포제인 물을 사용하지 않은 발포 조성물의 원료로서 폴리올, 이소시아네이트, 수분흡수제, 미소 중공구체, 및 첨가제를 혼합기에 투입하고 조포용 기체에 의해 기계적 발포하여 기액 혼합물의 발포 조성물을 생성하는 단계; (b) 상기 혼합기에서 기계적 발포된 기액 혼합물을 연결관에 연결된 토출기에 공급하는 단계; (c) 상기 토출기에서 토출하는 기액 혼합물을 제1기재막 위에 일정 두께로 도포하는 단계; (d) 상기 제1기재막 위에 도포된 기액 혼합물의 표면에 제2기재막을 부착하고, 상기 제2기재막이 부착된 상태로 열경화부에서 경화시켜 폴리우레탄 폼 층을 생성하는 단계; (e) 상기 열 경화 단계를 완료한 후 상기 제2기재막을 이형하고, 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면에 코팅제를 도포한 후 UV경화부를 이용하여 코팅막을 적층하는 단계; 및 (f) 상기 코팅막이 적층된 폴리우레탄 폼 적층체를 회수롤을 이용하여 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 미소 중공구체는 인공 기포로서 셀 사이즈 20~80㎛, 비중 0.02~0.20g/㎤이며, 상기 폴리올 100 중량부에 0.1~2 중량부를 첨가한다.
또한 상기 수분흡수제는 상기 폴리올 100 중량부에 0.5~5 중량부의 제올라이트를 첨가한다.
또한 상기 제1기재막과 제2기재막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 차광용 블랙 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 테프론 벨트, 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 전자차폐용 부직포, 아크릴점착 단면테이프 중 선택되는 적어도 어느 하나를 기재막의 재질로 사용한다.
또한 상기 (a) 발포 조성물 생성 단계에 사용하는 상기 폴리올은 폴리올A와 폴리올B와 폴리올C를 포함하고, 상기 폴리올A는 폴리에스테르 계열로서 분자량 2000~4000, 관능기 20~40(Triol계 또는 Diol계), 에틸렌 옥사이드 함량 15~25%이고, 상기 폴리올B는 폴리에스테르 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이며, 상기 폴리올C는 카프로락톤 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이되, 상기 폴리올A, 폴리올B, 폴리올C는 각각 50 중량부, 30 중량부, 25 중량부의 비율로 혼합된다.
또한 상기 (a) 발포 조성물 생성 단계에 사용하는 첨가제는 가교제와 정포제와 촉매제와 카본계열 안료를 포함하고, 상기 가교제는 상기 폴리올 100 중량부에 5 중량부이고, 상기 정포제는 폴리디메틸실록산으로 상기 폴리올 100 중량부에 2 중량부이고, 상기 촉매제는 아민계 촉매(상기 폴리올 100 중량부에 0.03 중량부)와 니켈아세테이트(상기 폴리올 100 중량부에 1.5 중량부)를 병용하며, 상기 카본계열 안료는 상기 폴리올 100 중량부에 0.5 중량부이다.
이와 같이 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체는 폴리올과 수분흡수제와 미소 중공구체 등을 배합하여 경화 후 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 물성을 갖는다.
본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법은 발포 조성물에 수분흡수제로 제올라이트를 첨가하여 발포 조성물에 포함된 잔류 수분을 흡착함으로써 잔류 수분에 의한 화학적 발포 반응을 억제하고, 셀간 응집현상이 적은 미소 중공구체를 첨가하여 매우 얇은 두께의 폴리우레탄 폼 적층체를 저밀도로 성형할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 스마트폰과 같이 디스플레이를 사용하는 전자기기의 케이스 내부에 고집적화된 부품들의 간격을 메워 밀봉하거나 충격을 흡수하는 실링재 및 완충재로 유용하게 사용할 수 있는 박막 폴리우레탄 폼 적층체를 제조할 수 있으며, 특히 폴리우레탄 폼 적층체가 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 물성을 가지게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조과정을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따라 제조되는 박막 폴리우레탄 폼 적층체는, 도 1에 도시한 바와 같이 제1기재막(21)과, 상기 제1기재막(21)의 상면에 형성된 폴리우레탄 폼 층(31), 및 상기 폴리우레탄 폼 층(31)의 표면에 코팅된 코팅층(81)으로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체는 후술하는 바와 같이 구성되는 발포 조성물(즉, 폴리우레탄 폼 적층체를 형성하기 위한 원료 조성물)을 기계적으로 발포한 후 상기 제1기재막(21) 위에 일정 두께로 도포한 후 열경화하는 제조 과정에 의해 얻어진다.
이때, 본 명세서 전체 및 특허청구범위에서 "기계적 발포"라 함은 상기 발포 조성물의 혼합물을 기계적 교반장치 등을 이용하여 휘저어줌으로써(믹싱헤더에 폴리올과 이소이아네이트 및 조포용 질소를 공급하여 믹싱하는 과정) 발포 조성물 내부에 기포(또는 거품)가 발생되도록 하는 것을 의미한다.
본 발명의 경우 상기 발포 조성물은 폴리우레탄을 합성하기 위한 원료인 폴리올과 이소시아네이트, 그리고 기타 첨가제로서 정포제(surfactant), 촉매제, 카본계열 안료, 수분흡수제, 및 미소 중공구체를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 폴리올은 폴리에스테르 계열과 카프로락톤 계열을 혼합하여 사용할 수 있는데, 본 실시예의 경우 폴리올A, 폴리올B, 및 폴리올C를 혼합하여 구성된다.
이때, 상기 폴리올A는 폴리에스테르 계열로서 분자량이 2000~4000, 관능기가 20~40개인 Triol계 또는 Diol계이며, 에틸렌 옥사이드 함량이 15~25%이고, 폴리올B는 폴리에스테르 계열로서 분자량이 400~800, 관능기가 200~400개인 Triol계 또는 Diol계이며, 상기 폴리올C는 카프로락톤 폴리올 계열이고 분자량 400~800이고, 관능기가 200~400개인 Triol계 또는 Diol계로 구성된다.
또한, 상기 폴리올은 폴리올A 40~60 중량부, 폴리올B 15~35 중량부, 폴리올C 15~35 중량부의 비율로 혼합하여 사용하는데, 후술하는 본 실시예의 경우 폴리올A 50 중량부, 폴리올B 30 중량부, 폴리올C 25 중량부의 비율로 혼합하여 사용하였다.
또한, 상기 이소시아네이트(MDI: Methylene Diphenyl Diisocyanate)로서는, 방향족계, 지환식, 지방족계 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 1 분자 중에 2개의 이소시아네이트기를 갖는 2 관능의 이소시아네이트, 1 분자 중에 3개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 3 관능 이상의 이소시아네이트, 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 상기 이소시아네이트는 Polymeric MDI, Monomeric MDI, Modified MDI 중 어느 하나를 단독으로 사용하거나 제품 특성(경도, 밀도, 반응성)에 따라 일정한 비율로 섞어 사용할 수 있는데, 인덱스(OH기 대비 필요한 NCO기)가 90 내지 110으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이소시아네이트는 폴리올 100 중량부에 대하여 25~40 중량부의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직한데, 후술하는 본 실시예에서는 폴리올 100 중량부에 대하여 35 중량부의 비율로 혼합하여 사용하였다.
또한, 필요에 따라서는 폴리우레탄 합성시 가교제를 더 첨가할 수 있는데, 가교제를 혼합하지 않을 경우 가교 밀도가 성기게 되어 폴리우레탄 폼의 내열성이 저하되는 단점이 있기 때문에 첨가하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 가교제는 1,4BD(1,4부탄디올), TEG(트리에틸렌글리콜), TPG(트리프로필렌글리콜), DEG(디에틸렌글리콜) 등을 사용할 수 있는데, 반응성이 우수하고 수분에 영향을 받지 않으며 어는점이 낮아 작업성이 좋아 물성을 향상시킬 수 있는 TEG를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가교제의 첨가량은 폴리올 100 중량부에 대하여 2~7 중량부의 비율이 바람직하며, 후술하는 본 실시예의 경우 폴리올 100 중량부에 대하여 5 중량부의 비율로 참가하였다.
한편, 상기 정포제는 기포 셀을 안정화시키기 위한 것으로서 폴리디메틸실록산 또는 폴리옥시알킬렌 등의 비이온계 계면활성제가 적합한데, 상기 비이온계 계면활성제를 정포제로서 사용함으로써 후술하는 조포용 기체가 폴리우레탄 폼 내부에서 적합한 기포 셀 구조를 형성할 수 있다.
또한, 상기 정포제는 폴리올 100 중량부에 대하여 1 ~ 3 중량부의 비율로 첨가되는 것이 바람직한데, 후술하는 본 실시예에서는 폴리올 100 중량부에 대하여 2중량부의 비율로 첨가하였다.
또한, 상기 촉매제는 아민계 촉매 또는 금속 촉매(유기금속 화합물계 촉매, 니켈아세테이트) 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있는데, 아민계 촉매로서는 모노아민 화합물, 디아민 화합물, 트리아민 화합물, 폴리아민 화합물, 환상 아민 화합물, 알코올 아민 화합물, 에테르 아민 화합물 중에서 선택되는 적어도 1종류일 수 있다.
또한, 상기 아민계 촉매와 금속 촉매(니켈아세테이트)를 병용하는 경우, 아민계 촉매는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.03 중량부, 금속 촉매(니켈아세테이트)는 폴리올 100 중량부에 대하여 1.5 중량부의 비율로 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 카본계열 안료는 폴리우레탄 폼 적층체의 착색을 위한 것으로서 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5 중량부의 비율로 첨가되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 수분흡수제는 상술한 바와 같이 구성되는 발포 조성물에 잔류하는 수분에 의한 화학적 발포 반응을 억제하여 폼 적층체의 팽창을 제한하는 역할을 하며, 폴리올 생성 또는 포장 단계에서 흡수되는 수분(폴리올 100 중량부에 대해 대략 0.05~0.08 중량부의 비율) 또는 원료 배합 중 자연적으로 생성되는 수분을 흡수한다.
종래 기술의 경우 발포 조성물에 포함된 수분(물)을 화학적 발포제로 이용하여 폴리우레탄 폼 적층체 내부에서 기포 셀을 형성하는 방식이기 때문에 저밀도를 유지하기 위해서는 앞서 [문헌 1]에서 설명한 바와 같이 폼 적층체 성형 과정에서 두께가 두꺼워지는 것이 불가피한 문제점이 있었는데, 본 실시예에서는 이를 해결하기 위하여 이와 같이 수분 흡수제를 이용하여 발포 조성물에 포함된 수분을 사전에 제거함으로써 불필요한 화학적 발포를 억제하여 폴리우레탄 폼 적층체의 두께를 최근 요구되는 수준인 200㎛ 이하로 매우 얇게 성형하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이를 위하여 본 실시예에서는 상기 수분흡수제로서 제올라이트(zeolite)를 사용하였는데, 구체적으로는 미국의 린데사가 제조한 합성 제올라이트로서 상품명 Molecular sieve(몰리큘라시이브)를 사용하였다.
상기 몰리큘라시이브는 파우더(powder) 형태로 제조되어 배합하며, 액상의 물 또는 증기에 대한 높은 흡착력을 가지고 있다. 또한, 몰리큘라시이브 파우더는 세공크기에 따라 3A, 4A, 5A 등이 있으며, 일정한 세공 크기를 가지고 특정 분자를 흡착하는데 유용하며 촉매특성이 높고 또한 대부분이 미세한 세공 구조로 되어 있어 상대습도가 낮거나 온도가 낮은 환경에서 높은 흡착력을 가지고 있다.
상기 수분흡수제(즉, 본 실시예의 경우 몰리큘라시이브 파우더)는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부의 비율로 첨가되는 것이 바람직한데, 후술하는 본 실시예의 경우 폴리올 100 중량부에 대하여 3 중량부의 비율로 첨가하였다.
한편, 이와 같이 발포 조성물에 포함된 수분을 제거할 경우 폼 적층체의 두께는 요구되는 수준인 200㎛ 이하를 만족시킬 수는 있으나, 폼 적층체 내부에 포함된 기포 셀의 함량이 적기 때문에 밀도가 증가되어 완충재 및 실링재로서의 기능을 수행할 수 없게 되는 문제점이 생기게 된다.
따라서, 본 발명에서는 종래 기술에 따른 화학적 발포에 의한 셀 구조를 대체하기 위하여 미소 중공구체와 조포용 기체를 상기 발포 조성물에 첨가함으로써 폴리우레탄 폼 적층체가 최근 요구되는 200㎛ 이하의 두께 수준을 만족하면서도 충분한 완충 기능 및 실링 기능을 제공할 수 있는 0.25~0.40 g/㎤ 수준의 저밀도 물성을 가지도록 하는 것을 또 다른 기술적 특징으로 한다.
이때, 미소 중공구체는 가운데가 비어있는 미소 크기의 독립기포(hollow sphere)로서 셀 사이즈 20~80㎛, 비중 0.02~0.20g/㎤를 사용하며, 바람직하게는 밀도 0.04g/㎤, 셀 사이즈가 40㎛인 중공구체를 사용한다.
또한, 상기 미소 중공구체의 재질은 플라스틱, 유리 등으로 만들어지는데, 아크릴코폴리머계, 글라스계 아크릴코폴리머와 폴리비닐딘클로라이드계를 합성하여 사용한다.
이와 같이, 발포 조성물 내부에 미소 중공구체를 첨가함으로써 폼 적층체의 밀도를 저밀도로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 인공적으로 가공된 미소 크기의 중공구체로서 서로 엉겨 붙는 성질이 매우 약하여 독립 기포를 유지하는(즉, 셀간 응집현상이 적은) 미소 중공구체의 특성상 폴리우레탄 폼 발포체의 표면 평활도도 안정화할 수 있게 된다.
즉, 후술하는 조포용 기체(질소)에만 의존하여 기포를 형성하는 경우 기액 혼합물인 발포 조성물을 기재막에 도포된 상태로 이송하는 과정에서 두께를 조절하는 코터날에 걸려 기액 혼합물이 일부 체류하는 현상이 발생될 때 기포 셀간의 강한 응집 현상으로 의하여 큰 사이즈의 기포를 생성함으로써 폼 적층체의 전체적인 표면 평활도가 떨어지게 된다.
그러나, 본 발명에서와 같이 미소 중공구체를 첨가할 경우 이송 과정에서 코터날에 의해 기액 혼합물이 일부 체류하더라도 기포 셀간 응집현상이 현저하게 떨어지게 되므로 열 경화 이후에도 셀 사이즈가 안정적이고 셀이 작고 균일하게 생성되어 폼 적층체의 표면 평활도를 높일 수 있게 된다.
본 발명에서와 같이 발포 조성물에 포함된 물에 의한 화학적 발포를 통해 기포를 생성하지 않고 미소 중공구체를 첨가하는 경우 셀의 평균 사이즈를 40~60㎛의 수준으로 안정적이고 균일하게 유지할 수 있으며, 나아가 폼 적층체 내부에서 독립기포 비율이 증가하기 때문에 방수 기능이 우수한 방수폼으로도 유용하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 조포용 기체는 기계적 발포 단계에서 발포 조성물에 혼합되어 폼 적층체 내부에 기포 셀을 형성하기 위한 것으로서 폴리올과 이소시아네이트와의 반응 등에 악영향을 주지 않는 기체(본 실시예의 경우, 일예로서 질소)를 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 조포용 기체는 폴리우레탄 원료에 있어서의 혼합 비율이 발포 조성물 전체 체적에 대하여 30~75%의 체적비가 되도록 포함시키는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성되는 발포 조성물을 이용한 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조 과정을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 나타낸 폴리우레탄 폼 적층체 제조 장치(1)는 혼합기(10), 토출기(13), 제1권취롤(20), 픽업롤(30), 열경화부(50), 코팅부(70), UV경화부(80), 제1회수롤(90)을 포함한다.
또한, 상기 폴리우레탄 폼 적층체 제조 장치(1)는 열경화 과정으로 진입하는 기액 혼합물 상부에 인공스킨막으로서 제2기재막(41)을 적층하고 이형하기 위한 제2권취롤(40)과 제2회수롤(60)을 더 포함하도록 구성된다.
또한, 필요에 따라서 상기 폴리우레탄 폼 적층체 제조 장치(1)는 제1기재막(21) 위에 도포되는 기액 혼합물의 두께를 제한하기 위하여 상기 토출기(13)의 후방에 두께조절부재(14)가 추가적으로 설치될 수도 있다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 폼 적층체를 생성하기 위한 원료를 혼합기(10)에 투입하게 되면, 상기 혼합기(10)에서 이들의 혼합과 함께 기계적 발포도 이루어져 발포 조성물(즉, 원료 조성물)을 제조하게 된다.
이와 같이 제조된 발포 조성물은 후술하는 토출기(13)로 공급되는데, 이를 위하여 상기 혼합기(10)와 토출기(13) 사이에는 연결관(11)이 설치되고 상기 연결관(11)의 중도에는 제어밸브(12)가 마련된다.
따라서, 상기 제어밸브(12)의 개도를 조작함에 따라 혼합기(10)에서 기계적 발포 과정을 거친 적정량의 발포 조성물은 연결관(11)을 통하여 후술하는 토출기(13)에 공급되는데, 상기 공급하는 기액 혼합 상태의 발포 조성물의 비중은 대략 0.25~0.40g/ml이다.
상기 토출기(13)는 혼합기(10)로부터 공급된 기액 혼합 상태의 발포 조성물을 제1권취롤(20)과 픽업롤(30)에 의해 일정 속도로 이송되는 제1기재막(21) 위에 토출하여 도포하는 기능을 수행한다.
상기 토출기(13)는 종래 기술과 같이 노즐과 같은 통상의 토출 장치를 이용하여 구성될 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 종래 기술과 같이 코터의 전단에서 발포 조성물의 일부가 체류되는 현상을 방지하고 상기 제1기재막(21) 위에 도포되는 도포액의 두께를 원하는 수준으로 얇게 조절할 수 있도록 일예로서 상기 토출기(13)를 슬롯다이로 구성하였다.
한편, 제2권취롤(40)에서 공급되는 제2기재막(41)은 제1기재막(21)과 일정 간격을 두어 이송되고 제2회수롤(60)에 회수되는데, 제1기재막(21)에 도포된 폴리우레탄 폼 층에 포함된 기포가 방출되는 것을 방지하기 위하여 상기 폴리우레탄 폼 층의 표면에 부착된 상태로 일정 구간 이송하게 된다.
상기 제1기재막(21)과 제2기재막(41)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 차광용 블랙 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 테프론 벨트, 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 전자차폐용 부직포, 아크릴점착 단면테이프 중 선택되는 적어도 어느 하나를 기재막의 재질로 사용할 수 있다.
본 실시예에서는 이형시 폴리우레탄 폼 적층체의 표면을 평탄하게 하도록 하기 위하여 제2기재막(41)의 재질로서 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하였다.
한편, 상기 토출기(13)에서 토출되어 제1기재막(21) 위에 도포된 기액 혼합물은 열경화부(50)를 거치는 과정에서 경화되어 폴리우레탄 폼 층을 형성한다. 열경화부(50)는 제1 내지 제3가열부(51~53)에 의해 독립된 3개의 공정 구간으로 구분한다.
제1가열부(51)는 원료 반응이 시작되는 프리 가열구간(free heating zone)으로 이 구간의 온도 범위는 60~80℃이다. 제2가열부(52)는 집중 경화 구간으로 온도 범위는 100~130℃이다.
고온에서 갑자기 상온으로 나오게 되면 제1 및 제2 가열부(51)(52)를 거쳐 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면이 울퉁불퉁하게 성형되는 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 제3가열부(53)는 고온의 분위기를 낮추어 주는 구간으로, 이 구간의 온도 범위는 60~80℃이다.
이때, 열경화부(50)를 거친 다음 폴리우레탄 폼 층에 부착된 제2기재막(41)이 이형되고, 이형된 제2기재막(41)은 제2회수롤(60)에 회수된다.
또한, 상기 열경화부(50)에서 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면은 자가 점착성 및 Tacky가 강해 넌슬립하기 때문에, 코팅부(70)에서 표면 처리하기 위해 사용 용도에 따라 슬립, 세미 슬립 코팅제를 이용하여 폴리우레탄 폼 층의 표면을 코팅한다.
그런 다음 UV경화부(80)가 파장이 매우 짧은 자외선을 이용하여 폴리우레탄 폼 층의 표면에 도포된 코팅제를 경화시키며, UV경화부(80)를 거치면서 폴리우레탄 폼 층의 표면에 코팅막(81)이 적층된다. 이후 코팅막(81)이 적층된 폴리우레탄 폼 적층체는 제1회수롤(90)에 회수된다.
이렇게 제조된 제1기재막(21)은 두께 15㎛, 코팅막(81)은 두께 5㎛, 폴리우레탄 폼 층(31)은 두께 80~180㎛로 성형할 수 있고, 폴리우레탄 폼 적층체는 총 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 물성을 가진다.
상술한 방법으로 제작된 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼 적층체의 물성을 평가하기 위하여 본 발명에 따라 제조된 6가지의 실시예와 종래 기술에 따라 제조된 4가지의 비교예의 물성을 비교 시험하였으며, 그 결과를 <표 1>에 나타내었다.
상기 비교 시험지 적용된 6가지 실시예와 4가지 비교예에 대한 공통적으로 적용된 시험 조건과 각각에 대하여 개별적으로 적용된 시험 조건은 다음과 같다.
<각 실시예와 비교예에 공통적으로 적용된 조건>
- 폴리올A : 폴리에스테르 계열로서 분자량 2000~4000, 관능기가 20~40개인 Triol계 또는 Diol계이고, 에틸렌 옥사이드 함량이 15~25%이며, 50 중량부의 비율로 첨가함.
- 폴리올B : 폴리에스테르 계열로서 분자량 400~800, 관능기가 200~400개인 Triol계 또는 Diol계이고, 폴리올 100 중량부에 대하여 30 중량부의 비율로 첨가함.
- 폴리올C : 카프로락톤 계열로서 분자량 400~800, 관능기가 200~400개인 Triol계 또는 Diol계이고, 폴리올 100 중량부에 대하여 25 중량부의 비율로 첨가함.
- 이소시아네이트 : Polymeric MDI를 사용하였으며, 폴리올 100 중량부에 대하여 40 중량부의 비율로 첨가함.
- 정포제 : 폴리디메틸실록산을 사용하였고, 폴리올 100 중량부에 대하여 2중량부의 비율로 첨가함.
- 촉매제 : 아민계 촉매(폴리올 100 중량부에 대하여 0.03 중량부의 비율)와 니켈아세테이트(폴리올 100 중량부에 대하여 1.5 중량부의 비율)를 혼합하여 사용함.
- 카본계열 안료 : 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5 중량부의 비율로 첨가함.
(실시예1)
공통 조건에 따른 발포 조성물에 대해 잔류 수분 함유량이 폴리올 100 중량부에 대해 0.05 중량부, 제올라이트(몰리큘라시이브 파우더)가 폴리올 100 중량부에 대해 3 중량부, 미소 중공구체가 폴리올 100 중량부에 0.3 중량부를 포함하고, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께가 80㎛, 조포용 질소는 폴리우레탄 원료에 혼합 비율이 60%, 인공스킨막으로 제2기재막(41)을 사용하여 폴리우레탄 폼 적층체를 제조함.
(실시예2)
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 100㎛로 함.
(실시예3)
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 100㎛, 조포용 질소의 혼합 비율을 65%로 함.
(실시예4)
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 120㎛, 조포용 질소의 혼합 비율을 65%로 함.
(실시예5)
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 150㎛, 조포용 질소의 혼합 비율을 67%로 함.
(실시예6)
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 200㎛, 조포용 질소의 혼합 비율을 75%로 함.
(비교예1)
실시예1의 조건 중 제올라이트와 미소 중공구체를 사용하지 않았으며, 발포 조성물의 잔류 수분 함유량이 폴리올 100 중량부에 대해 0.05 중량부의 비율이고, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께는 200㎛, 조포용 질소는 폴리우레탄 원료에 혼합 비율이 75%, 인공스킨막으로 제2기재막(41)을 사용하여 폴리우레탄 폼 적층체를 제조함.
(비교예2)
비교예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 발포 조성물의 잔류 수분 함유량이 폴리올 100 중량부에 대해 0.3 중량부로 함.
(비교예3)
비교예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 미소 중공구체가 폴리올 100 중량부당 0.5 중량부의 비율로 첨가되고, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께는 150㎛, 조포용 질소는 폴리우레탄 원료에 혼합 비율이 50%, 인공스킨막으로 제2기재막(41)을 사용하지 않고 폴리우레탄 폼 적층체를 제조함.
(비교예4)
비교예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께는 150㎛, 조포용 질소는 폴리우레탄 원료에 혼합 비율이 30%, 인공스킨막으로 제2기재막(41)을 사용하지 않고 폴리우레탄 폼 적층체를 제조함.
<표 1>의 결과에서 "표면 헬스 버블"이라 함은 자유 발포하는 폼에서 최대로 부풀어 오르고 난 직후에 폼 표면에 터져 나오는 작은 기포들을 의미하며, 각 경우에 대하여 제조된 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 물성 평가는 다음과 같다.
- 밀도(g/㎤) : ASTM D3574의 방법에 따라 측정함.
- 25% C.F.D : ASTM D3574의 방법에 따라 만능재료시험기로 측정함.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
기재막에 도포한 코팅 두께(㎛) 80 100 100 120 150 200 200 200 150 150
조포용 질소의 혼합비
(용적;%)
60 60 65 65 67 75 75 75 50 30
수분 함유량
(중량부)
0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.3 0.05 0.05
제올라이트 (중량부) 3 3 3 3 3 3 0 0 0 0
미소 중공구체 (중량부) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0 0 0.5 0
제2기재막(인공스킨막) × ×
경화후 폴리우레탄 폼 두께(㎛) 80 100 100 120 150 200 300 400 150 150
밀도(g/㎤) 0.42 0.42 0.36 0.36 0.32 0.24 0.18 0.12 0.5 0.7
blowing 배율±5% 1 1 1 1 1 1 1.5 2 1 1
25% C.F.D(kgf/㎠) 0.25 0.25 0.18 0.18 0.15 0.1 0.05 0.05 0.6 1
Compression set(%) < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 < 5 < 10 < 10 < 5 < 5
평균 셀 사이즈(㎛) 40 50 50 50 60 60 80~
150
80~
150
50 100
표면 헬스 버블(health bubble) 억제성
상기 [표 1]에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예1 내지 실시예6에 따른 폴리우레탄 폼 적층체는 모두 최근 전자기기의 완충재 및 실링재로서 요구되는 물리적 특성(200㎛ 이하의 얇은 두께, 0.25 내지 0.40g/㎤ 수준의 낮은 밀도, 및 0.18 내지 0.36 ㎏f/㎠ 수준의 낮은 25% C.F.D값)을 만족하는 것을 알 수 있다.
구체적으로 살펴볼 때, 본 발명에 따른 실시예1 내지 실시예6의 경우 두께 80~200㎛, 밀도 0.24~0.42g/㎤, 25% C.F.D 0.1~0.25kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛ 인 물성을 가지는 것으로 나타나, 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼 적층체는 종래 기술과 대비할 때 현저히 얇은 두께를 가지면서도 충분한 완충 기능과 실링 기능을 제공할 수 있는 물성을 구비하는 것이며 헬스 버블 억제성도 우수하다는 것을 알 수 있다.
반면에, 종래 기술에 따른 비교예1 내지 비교예4의 경우 밀도가 낮은 경우에는 두께가 두껍고 두께가 얇은 경우에는 밀도가 큰 것으로 나타나, 전체적으로 최근 전자기기의 완충재 및 실링재로서 요구되는 물리적 특성을 만족시킬 수 없는 것으로 나타났다.
또한, 본 발명에서 적용한 기술적 특징인 수분흡수제에 따른 영향을 살펴보면, 수분흡수제에 의하여 발포 조성물에 포함된 수분을 제거하여 물에 의한 화학적 발포를 억제한 본 발명의 실시예1 내지 실시예6의 경우 모두 요구되는 두께를 만족하는 것으로 나타났다.
특히, 동일한 코팅 두께 200㎛와 동일한 질소 혼합 비율 75%로 제조된 실시예6과 비교예1을 비교할 경우 실시예6은 경화 후 폴리우레탄 폼 두께가 200㎛으로 경화 전과 동일하게 유지되는 것에 반하여, 비교예1은 경화 후 두께가 300㎛으로 실시예6과 대비할 때 현저히 두꺼운 것으로 나타났다.
이러한 결과로부터 본 발명과 같이 수분흡수제를 사용할 경우 폼 적층체의 두께를 현저히 얇게 구현할 수 있음을 직접적으로 알 수 있다.
또한, 수분 함량을 제외한 나머지 조건이 동일하게 제조된 비교예1과 비교예2의 결과를 살펴보면 발포 조성물에 포함된 수분의 양이 많을수록 폼 적층체의 두께가 현저히 두껍게 성형되는 것으로 나타나, 폼 적층체의 두께를 감소시키기 위하여 수분흡수제를 적용한 본 발명의 기술적 특징이 매우 타당하다는 것을 다시 한 번 확인할 수 있었다.
나아가 본 발명에서와 같이 미소 중공구체를 적용할 경우 얇은 폼 적층체를 저밀도로 구현할 수 있음을 알 수 있다.
다음으로, 본 발명에서 적용한 또 다른 기술적 특징인 미소 중공구체에 따른 영향을 살펴보면, 수분흡수제에 의하여 발포 조성물에 포함된 수분을 제거하여 물에 의한 화학적 발포를 억제한 본 발명의 실시예1 내지 실시예6의 경우 전체적으로 밀도 및 25% C.F.D가 모두 요구되는 수준을 만족하는 것으로 나타나, 본 발명에 따른 미소 중공구체가 종래 기술에 따른 화학적 발포 효과를 효과적으로 대체할 수 있는 것임을 알 수 있다.
또한, 공통적으로 인공스킨막을 사용하지 않은 비교예3과 비교예4의 결과를 대비해 보면 이들은 물에 의한 화학적 발포가 발생하지 않아 비록 밀도가 0.5g/㎤, 0.7g/㎤로 각각 높게 나타났고 25% C.F.D가 0.6kgf/㎠, 1kgf/㎠로 각각 높은 것으로 나타났으나, 비교예4와 대비할 때 미소 중공구체를 적용한 비교예3의 경우 표면 헬스버블의 억제 효과가 매우 효과적임을 알 수 있다.
이러한 결과로부터, 본 발명에서 적용한 미소 중공구체의 경우 앞서 설명한 바와 같이 폼 적층체의 저밀도화를 구현하는 효과뿐만 아니라, 표면 헬스버블의 발생도 방지하는 효과도 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
10 : 혼합기 11 : 연결관
12 : 제어밸브 13 : 토출기
20 : 제1권취롤 21 : 제1기재막
30 : 픽업롤 31 : 폴리우레탄 폼 층
40 : 제2권취롤 41 : 제2기재막
50 : 열경화부 51 : 제1가열부
52 : 제2가열부 53 : 제3가열부
60 : 제2회수롤 70 : 코팅부
80 : UV경화부 90 : 제1회수롤

Claims (9)

  1. (a) 화학적 발포제인 물을 사용하지 않은 발포 조성물의 원료로서 폴리올, 이소시아네이트, 수분흡수제, 미소 중공구체, 및 첨가제를 혼합기에 투입하고 조포용 기체에 의해 기계적 발포하여 기액 혼합물의 발포 조성물을 생성하는 단계;
    (b) 상기 혼합기에서 기계적 발포된 기액 혼합물을 연결관에 연결된 토출기에 공급하는 단계;
    (c) 상기 토출기에서 토출하는 기액 혼합물을 제1기재막 위에 일정 두께로 도포하는 단계;
    (d) 상기 제1기재막 위에 도포된 기액 혼합물의 표면에 제2기재막을 부착하고, 상기 제2기재막이 부착된 상태로 열경화부에서 경화시켜 폴리우레탄 폼 층을 생성하는 단계;
    (e) 상기 열 경화 단계를 완료한 후 상기 제2기재막을 이형하고, 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면에 코팅제를 도포한 후 UV경화부를 이용하여 코팅막을 적층하는 단계; 및
    (f) 상기 코팅막이 적층된 폴리우레탄 폼 적층체를 회수롤을 이용하여 회수하는 단계;를 포함하되,
    상기 (a) 발포 조성물 생성 단계에 사용하는 상기 폴리올은 폴리올A와 폴리올B와 폴리올C를 포함하고,
    상기 폴리올A는 폴리에스테르 계열로서 분자량이 2000~4000이고, 관능기 20~40개를 함유하는 Triol계 또는 Diol계이며, 에틸렌 옥사이드 15~25%를 함유하고,
    상기 폴리올B는 폴리에스테르 계열로서 분자량이 400~800이고, 관능기 200~400개를 함유하는 Triol계 또는 Diol계이며,
    상기 폴리올C는 카프로락톤 계열로서 분자량이 400~800이고, 관능기 200~400개를 함유하는 Triol계 또는 Diol계이되,
    상기 폴리올A, 폴리올B, 폴리올C는 각각 50 중량부, 30 중량부, 25 중량부의 비율로 혼합되는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미소 중공구체는 인공 기포로서 셀 사이즈 20~80㎛, 비중 0.02~0.20g/㎤이며, 상기 폴리올 100 중량부에 0.1~2 중량부를 첨가하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수분흡수제는 상기 폴리올 100 중량부에 0.5~5 중량부의 제올라이트를 첨가하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1기재막과 제2기재막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 차광용 블랙 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 테프론 벨트, 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 전자차폐용 부직포, 아크릴점착 단면테이프 중 선택되는 적어도 어느 하나를 기재막의 재질로 사용하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 발포 조성물 생성 단계에 사용하는 첨가제는 가교제와 정포제와 촉매제와 카본계열 안료를 포함하고,
    상기 가교제는 상기 폴리올 100 중량부에 5 중량부이고,
    상기 정포제는 폴리디메틸실록산으로 상기 폴리올 100 중량부에 2 중량부이고,
    상기 촉매제는 아민계 촉매(상기 폴리올 100 중량부에 0.03 중량부)와 니켈아세테이트(상기 폴리올 100 중량부에 1.5 중량부)를 병용하며,
    상기 카본계열 안료는 상기 폴리올 100 중량부에 0.5 중량부인 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제4항과 제6항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는 박막 폴리우레탄 폼 적층체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 박막 폴리우레탄 폼 적층체는 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 것을 특징으로 하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체.
  9. 폴리올과 이소시아네이트와 수분흡수제와 미소 중공구체 및 첨가제를 함유하는 조성물의 원료와 조포용 기체를 혼합하여 기액 혼합물의 발포 조성물을 생성시킨 후 상기 기액 혼합물을 기재막 위에 공급하고, 상기 기액 혼합물을 열경화시켜 생성된 폴리우레탄 폼 층을 갖는 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법이며,
    상기 발포 조성물의 원료에 함유하는 상기 수분흡수제로서 제올라이트를 상기 폴리올 100 중량부에 0.5~5 중량부를 첨가하고,
    상기 미소 중공구체를 상기 폴리올 100 중량부에 0.1~2 중량부를 첨가하며,
    상기 폴리우레탄 폼 적층체의 두께가 100~200㎛, 밀도가 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D가 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈가 40~60㎛이고,
    상기 폴리올은 폴리올A와 폴리올B와 폴리올C를 포함하고,
    상기 폴리올A는 폴리에스테르 계열로서 분자량이 2000~4000이고, 관능기 20~40개를 함유하는 Triol계 또는 Diol계이며, 에틸렌 옥사이드 15~25%를 함유하고,
    상기 폴리올B는 폴리에스테르 계열로서 분자량이 400~800이고, 관능기 200~400개를 함유하는 Triol계 또는 Diol계이며,
    상기 폴리올C는 카프로락톤 계열로서 분자량이 400~800이고, 관능기 200~400개를 함유하는 Triol계 또는 Diol계이되,
    상기 폴리올A, 폴리올B, 폴리올C는 각각 50 중량부, 30 중량부, 25 중량부의 비율로 혼합되는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016093570A1 (ko) * 2014-12-08 2016-06-16 주식회사 에스제이폼웍스 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법
WO2021101306A1 (ko) * 2019-11-21 2021-05-27 주식회사 엘지화학 폴리우레탄 폼용 코팅제 조성물 및 이를 이용한 폴리우레탄 폼

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110514554A (zh) * 2019-10-12 2019-11-29 杭州之江新材料有限公司 一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100107328A (ko) * 2009-03-25 2010-10-05 (주)다락 미소구체가 분산된 수분산 폴리우레탄 및 이의 제조방법
KR100944507B1 (ko) * 2009-10-21 2010-03-03 권영구 실링성과 충격에 대한 흡수성, 슬로우 리바운드 특성을 지닌 저밀도 폴리우레탄 폼 시트의 제조방법
JP5632618B2 (ja) * 2010-02-19 2014-11-26 株式会社ブリヂストン ポリウレタンフォーム積層体の製造方法
KR101270576B1 (ko) * 2010-12-30 2013-06-03 주식회사 이파엘지종합특수방수 무용제 우레탄 발포체를 이용한 단열복합방수 구조 및 그를 이용한 단열복합방수 공법
CN103703045B (zh) * 2011-07-25 2015-11-25 井上株式会社 聚氨酯泡沫体
KR101543974B1 (ko) * 2014-12-08 2015-08-11 이상호 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093570A1 (ko) * 2014-12-08 2016-06-16 주식회사 에스제이폼웍스 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법
WO2021101306A1 (ko) * 2019-11-21 2021-05-27 주식회사 엘지화학 폴리우레탄 폼용 코팅제 조성물 및 이를 이용한 폴리우레탄 폼

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