KR101682530B1 - 내열성 및 내마모성이 우수한 매트용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 및 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene dine monomer rubber, EPDM rubber) 중 1종 이상을 포함하여 내열성 및 내마모성이 우수하며 차량용 매트에 사용될 수 있는 조성물과 이를 포함하는 차량용 매트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

내열성 및 내마모성이 우수한 매트용 조성물{Composition for mat with high heat resistance and abration resistance}
본 발명은 내열성 및 내마모성이 우수하며 차량용 매트에 사용될 수 있는 조성물과 이를 포함하는 차량용 매트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
자동차들의 내부 장식 품질을 개선하고, 승차의 편안함을 개선시키기 위하여, 담요들이 자동차의 샤시 상에 일반적으로 배치된다. 이러한 담요들은 아름다움과 편안함의 잇점을 제공한다. 그러나 이러한 담요는 쉽게 얼룩질 수 있다. 따라서, 사용자는 종종 탈착식 발 매트를 담요 상에 위치시키고, 그에 따라서 탑승자가 자동차내에 앉게 되면, 신발 바닥에 묻은 지저분한 물질들이 직접적으로 자동차-내부 담요를 오염시키지 않으면서 발 매트 상에 묻혀질 수 있도록 하고 있다. 이러한 발 매트는 청소를 위하여 제거되거나, 필요한 경우 교체되어 사용하기 편리하고 쉽도록 되어 있다.
여러 종류의 다양한 발 매트들이 자동차에 사용 가능하며, 예를 들면, 초창기 시절에 사용되었던 담요로 제작된 매트와 같은 것들이다. 그러한 발 매트는 그 표면 상에 분배된 편안한 많은 섬유들을 포함하는데, 이들은 오염 물질들을 신발 바닥으로부터 효과적으로 긁어 제거시킨다. 그러나 그러한 섬유 부분들은 오일 얼룩에는 저항하지 못하고, 상기 섬유 부분들 내에 오염물 및 먼지들이 쌓여 감춰지기 때문에 그것들을 완벽하게 청소하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 자동차의 내부 위생 상태에 심각하게 영향을 주는 곰팡이를 발생시키는 단점과, 악취 발생을 초래한다. 결과적으로, 그러한 종래의 발 매트는 아주 빈번하게 교체되어야만 하고, 쓰레기 발생 및 환경 보존의 문제점을 발생시키며, 경제적이지도 못하다.
후속적으로 개발된 발 매트들은 베이스 재료로서 폴리염화비닐, 고무 및 인조 고무로 이루어진 것을 사용한다. 하지만, 이러한 재료들은 무겁고, 밀폐된 자동차의 내부 높은 온도에 의하여 가열되는 경우, 유독성 가스 및 냄새를 발생시킬 수 있으며, 그에 따라서 운전자 및 탑승자들의 건강에 해가 될 수 있다. 또한, 장기간의 사용 후에는, 신발의 긁힘 마크에 의해서 부식이 발생할 수 있으며, 그리고 오일 얼룩, 빗물, 눈, 및 진흙 물질 및 얼룩 등이 발 매트의 표면 상에 남아서, 자동차의 내부 미관상에 악영향을 끼칠 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1389517호
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 목적은 내열성 및 내마모성이 우수한 매트용 조성물과 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 조성물을 이용하여 제조된 것으로, 가볍고, 내열성 및 내마모성이 우수한 차량용 매트와 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 및 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene dine monomer rubber, EPDM rubber) 중 1종 이상을 포함하는 매트용 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 에틸렌 비닐 아세테이트 85 내지 99.9 중량부 및 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.1 내지 15 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 폴리프로필렌(polypropylene, PP)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물에서 상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무와 폴리프로필렌은 1~2 : 1의 중량비로 포함될 수 있다.
본 발명의 조성물은 에틸렌 비닐 아세테이트 85 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.1 내지 10 중량부 및 폴리프로필렌 0.1 내지 10 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물에서 상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 코어(core)로, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 및 폴리프로필렌에 의하여 캡슐화된 형태일 수 있다.
본 발명의 조성물은 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나는 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 본 발명의 매트용 조성물을 포함하는 차량용 매트를 제공한다.
상기 차량용 매트는 이물질이 유입되도록 복수의 구멍이 형성된 상부매트 및 상기 상부매트와 대응되는 크기를 가지며 상기 구멍을 통하여 유입된 이물질이 수용되는 복수의 오목홈이 형성된 하부매트를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA), 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene dine monomer rubber, EPDM rubber) 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP)을 1차로 혼합하는 단계;
얻어진 1차 혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛화하는 단계;
얻어진 펠렛에 에틸렌 비닐 아세테이트를 2차로 혼합하는 단계; 및
얻어진 2차 혼합물을 롤 밀링(Roll-Milling)하여 시트를 제조하는 단계를 포함하는, 차량용 매트의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 2차로 혼합하는 단계는 90 ~ 110℃에서 5 ~ 15분 동안 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 2차 혼합하는 단계 시 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나를 추가로 혼합할 수 있다.
본 발명에서 상기 2차 혼합물 내 에틸렌 비닐 아세테이트는 85 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 0.1 내지 10 중량부 및 폴리프로필렌은 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 롤 밀링하는 단계에 후속적으로 제조된 시트를 12 ~ 48시간 동안 냉각하며 숙성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 숙성하는 단계에 후속적으로 숙성된 시트를 발포하는 단계; 및 발포된 시트를 소망하는 매트 형상으로 절단하고 재봉하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 차량용 매트는 가볍고, 내열성이 우수하여 자동차의 내부 온도가 높게 가열되더라도 유독성 가스 및 냄새를 발생시키지 않으며, 내마모성 또한 우수하여 장기간을 사용하더라도 신발에 의한 긁힘이나, 오일 얼룩, 빗물, 눈, 및 진흙 물질 및 얼룩 등에 의한 손상이 적어 자동차의 내부 내구성과 미관성을 높은 수준으로 장시간 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매트용 조성물 내 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 및 폴리프로필렌의 분포 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 매트의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 실험예 1에서 실시예 1 내지 5의 매트의 내열성을 테스트한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 실험예 1에서 실시예 1 내지 5의 매트의 내마모성을 테스트한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 내열성 및 내마모성이 우수하며 차량용 매트에 사용될 수 있는 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 및 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene dine monomer rubber, EPDM rubber) 중 1종 이상을 포함한다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 본 발명의 조성물은 에틸렌 비닐 아세테이트를 필수적으로 포함하되, 상기한 에틸렌 비닐 아세테이트 자체는 내열 안정성이 부족하므로 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무도 함께 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 조성물은 내열성 및 내마모성 향상을 위하여 상기 에틸렌 비닐 아세테이트를 85 내지 99.9 중량부 및 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.1 내지 15 중량부로 포함할 수 있고, 바람직하게는 에틸렌 비닐 아세테이트 90 내지 99.9 중량부 및 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.1 내지 10 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 에틸렌 비닐 아세테이트 95 내지 99.9 중량부 및 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.1 내지 5 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트와 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무의 배합성을 높이고 제조되는 매트의 기계적 물성을 더욱 향상시키기 위하여 폴리프로필렌(polypropylene, PP)을 추가로 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 코어(core)로, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 및 폴리프로필렌에 의하여 캡슐화된 형태일 수 있다. 구체적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매트용 조성물 내 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 및 폴리프로필렌의 분포 모식도를 나타낸 것으로, 이를 참조하여 설명하면 본 발명의 조성물은 에틸렌 비닐 아세테이트의 주제 수지 내에 폴리프로필렌에 의해 캡슐화된 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무가 코어로 분산된 형태를 보인다.
본 발명에서 상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 평균 입자가 0 초과 10㎛ 이하, 바람직하게는 0 초과 1㎛ 이하인 분말의 형태로 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무가 폴리프로필렌에 의하여 캡슐화되기 위해서는 상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무와 폴리프로필렌이 1~2 : 1의 중량비로 사용되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무와 폴리프로필렌은 1 ~ 1.5 : 1, 또는 1 ~ 1.3 : 1, 또는 1 ~ 1.2 : 1의 중량비로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 우수한 내열성 및 내마모성을 확보하기 위하여 에틸렌 비닐 아세테이트 85 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.1 내지 10 중량부 및 폴리프로필렌 0.1 내지 10 중량부로 포함할 수 있고, 바람직하게는 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 90 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.25 내지 5.5 중량부 및 폴리프로필렌 0.2 내지 5 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 에틸렌 비닐 아세테이트 97 내지 99 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.5 내지 2 중량부 및 폴리프로필렌 0.5 내지 1.5 중량부로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나를 추가로 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나는 첨가 효과를 얻기 위하여 0.1 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 가소제의 종류는 특별히 제한하지 않으며, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 가소제라면 제한 없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 벤조산, 프탈산의 유도체, 예를 들면 프탈레이트, 예컨대 디부틸-, 디옥틸-, 디시클로헥실-, 디이소옥틸-, 디이소데실-, 디벤질- 또는 부틸 벤질 프탈레이트, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 아디프산, 세바스산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산, 카프릴산, 시트르산, 알킬 포스페이트 에스테르, 폴리에스테르와 폴리에테르의 유도체, 에폭시드화 오일, 페놀의 C10-C21-알킬 술폰산 에스테르 및 알킬 에스테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 충진제의 종류 역시 특별히 제한하지 않으며, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 충진제라면 제한 없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 무수규산, 함수규산, 규산칼슘, 규산알루미늄, 하이스티렌수지, 쿠마론인덴수지, 산화철, 산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 이산화규소, 활성 및 운도로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 가교제의 종류는 특별히 제한하지 않으며, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 가교제라면 제한 없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 하이드로퍼옥사이드, 디알킬-아릴퍼옥사이드(디쿠밀 퍼옥사이드), 디아실 퍼옥사이드, 퍼옥시 케탈, 퍼옥시 에스테르, 퍼옥시카보네이트, 케톤 퍼옥사이트 등과 같은 유기과산화물, 비닐 모노머, 아크릴계 화합물, 메타크릴계 화합물, 에폭시계 화합물 등과 같은 불포화수지 가교제 및 폴리우레탄 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 발포제의 종류는 특별히 제한하지 않으며, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 발포제라면 제한 없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 아조디카본아미드(Azodicarbonamide)일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 상기한 내열성 및 내마모성이 우수하며 차량용 매트에 사용될 수 있는 조성물의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA), 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene dine monomer rubber, EPDM rubber) 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP)을 1차로 혼합하는 단계; 얻어진 1차 혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛화하는 단계; 및 얻어진 펠렛에 에틸렌 비닐 아세테이트를 2차로 혼합하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는 상기 압출기로 이축 압출기를 사용할 수 있다. 보다 상세하게는, 이축 압출기를 사용하여 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 및 폴리프로필렌을 물리적으로 혼합하고 가소화하여 동적 가교에 의해 상기 폴리프로필렌에 의해 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무를 캡슐화한 뒤 에틸렌 비닐 아세테이트 내에 분산시킴으로써, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무와 에틸렌 비닐 아세테이트의 배합성을 높일 수 있고, 최종적으로는 제조되는 차량 매트용 조성물의 내열 안정성과 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 펠렛화하는 단계는 170 내지 230℃의 온도 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 온도가 170℃ 미만인 경우 미가류에 의해 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 등의 입자 크기가 불균질한 연속상으로 존재하여 균일한 외관 및 발포 셀(Cell)의 형성에 불리하며, 230℃를 초과하면, 폴리프로필렌이 열적 분해로 인한 용융강도 저하가 발생 되어 물성 및 발포 효율이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 펠렛화하는 단계 중 1차 혼합물을 압출기 내부로 투입하는 시점으로부터 토출되는 시점까지의 시간, 즉 압출 시간을 40 ~ 120초 이내로 제어하는 것이 바람직하다.
상기 압출 시간이 40초 미만인 경우 미반응 하거나, 혼합 효율이 부족하여 폴리프로필렌과 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무가 불균질한 연속상으로 존재할 수 있고, 이에 의해 균일한 외관 구현에 불리하며, 발포 셀 불균형으로 제품 성형에 문제가 있을 수 있다. 반면 압출 시간이 120초를 초과하는 경우 폴리프로필렌을 비롯한 저분자 혼합물들이 열적 분해 되어 셀 크기 제어 및 제품외관에 문제가 발생 할 수 있다.
본 발명에서 상기 2차로 혼합하는 단계는 90 ~ 110℃에서 5 ~ 15분 동안 수행하는 것이 캡슐화된 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무를 에틸렌 비닐 아세테이트 내에 고르게 분산시킬 수 있어 바람직하다.
본 발명에서 상기 2차 혼합물 내 에틸렌 비닐 아세테이트는 85 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 0.1 내지 10 중량부 및 폴리프로필렌은 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 내열성 및 내마모성을 향상시킬 수 있어 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 90 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.25 내지 5.5 중량부 및 폴리프로필렌 0.2 내지 5 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 에틸렌 비닐 아세테이트 97 내지 99 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.5 내지 2 중량부 및 폴리프로필렌 0.5 내지 1.5 중량부로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 2차 혼합하는 단계 시 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나를 0.1 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부의 양으로 추가로 혼합할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에서 제공하는 매트용 조성물로 제조되는 차량용 매트에 관한 것이다.
본 발명에서 제공하는 차량용 매트는 가볍고, 내열성이 우수하여 자동차의 내부 온도가 높게 가열되더라도 유독성 가스 및 냄새를 발생시키지 않으며, 내마모성 또한 우수하여 장기간을 사용하더라도 신발에 의한 긁힘이나, 오일 얼룩, 빗물, 눈, 및 진흙 물질 및 얼룩 등에 의한 손상이 적어 자동차의 내부 내구성과 미관성을 높은 수준으로 장시간 유지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 차량용 매트는 이물질이 유입되도록 복수의 구멍이 형성된 상부매트 및 상기 상부매트와 대응되는 크기를 가지며 상기 구멍을 통하여 유입된 이물질이 수용되는 복수의 오목홈이 형성된 하부매트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부매트와 하부매트의 가장자리에는 상호 탈착이 가능하게 부착되는 점착성 테이프가 부착될 수 있다.
본 발명의 매트에서 상기 구멍은 상기 상부매트의 상면에서 저면으로 갈수록 그 직경이 작아지도록 하여 상부매트를 통해 이물질의 유출을 어렵게 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 매트를 나타낸 사시도로, 이를 참조하면, 매트는 상부매트(110)와 하부매트(120)의 이중층으로 형성되며, 상기 상부매트(110)에는 복수의 구멍(112)이 형성되어 있고, 하부매트(120)에는 상기 구멍과 대응되는 크기를 가지는 복수의 오목홈(122)이 형성되어 있다. 또한, 상기 상부매트(110)와 하부매트(120)의 가장자리에는 상호 탈착이 가능하게 부착되는 점착식 테이프(111)(121)가 부착되어 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 내열성 및 내마모성이 우수한 차량용 매트의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA), 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene dine monomer rubber, EPDM rubber) 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP)을 1차로 혼합하는 단계; 얻어진 1차 혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛화하는 단계; 얻어진 펠렛에 에틸렌 비닐 아세테이트를 2차로 혼합하는 단계; 및 얻어진 2차 혼합물을 롤 밀링(Roll-Milling)하여 시트를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는 2차로 혼합하는 공정을 통해 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무를 폴리프로필렌에 의해 캡슐화한 뒤 에틸렌 비닐 아세테이트 내에 고르게 분산시킬 수 있어, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트와 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무의 배합성을 높여 제조되는 조성물의 내열 안정성과 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는 상기 압출기로 이축 압출기를 사용할 수 있다. 보다 상세하게는, 이축 압출기를 사용하여 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 및 폴리프로필렌을 물리적으로 혼합하고 가소화하여 동적 가교에 의해 상기 폴리프로필렌에 의해 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무를 캡슐화한 뒤 에틸렌 비닐 아세테이트 내에 분산 시킴으로써, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무와 에틸렌 비닐 아세테이트의 배합성을 높일 수 있고, 최종적으로는 제조되는 차량 매트용 조성물의 내열 안정성과 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 펠렛화하는 단계는 170 내지 230℃의 온도 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 온도가 170℃ 미만인 경우 미가류에 의해 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 등의 입자 크기가 불균질한 연속상으로 존재하여 균일한 외관 및 발포 셀(Cell)의 형성에 불리하며, 230℃를 초과하면, 폴리프로필렌이 열적 분해로 인한 용융강도 저하가 발생 되어 물성 및 발포 효율이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 펠렛화하는 단계 중 1차 혼합물을 압출기 내부로 투입하는 시점으로부터 토출되는 시점까지의 시간, 즉 압출 시간을 40 ~ 120초 이내로 제어하는 것이 바람직하다.
상기 압출 시간이 40초 미만인 경우 미반응 하거나, 혼합 효율이 부족하여 폴리프로필렌과 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무가 불균질한 연속상으로 존재할 수 있고, 이에 의해 균일한 외관 구현에 불리하며, 발포 셀 불균형으로 제품 성형에 문제가 있을 수 있다. 반면 압출 시간이 120초를 초과하는 경우 폴리프로필렌을 비롯한 저분자 혼합물들이 열적 분해 되어 셀 크기 제어 및 제품외관에 문제가 발생 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 2차로 혼합하는 단계는 90 ~ 110℃에서 5 ~ 15분 동안 수행하는 것이 캡슐화된 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무를 에틸렌 비닐 아세테이트 내에 고르게 분산시킬 수 있어 바람직하다.
본 발명에서 상기 2차 혼합물 내 에틸렌 비닐 아세테이트는 85 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 0.1 내지 10 중량부 및 폴리프로필렌은 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 내열성 및 내마모성을 향상시킬 수 있어 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 90 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.25 내지 5.5 중량부 및 폴리프로필렌 0.2 내지 5 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 에틸렌 비닐 아세테이트 97 내지 99 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 0.5 내지 2 중량부 및 폴리프로필렌 0.5 내지 1.5 중량부로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 2차 혼합하는 단계 시 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나를 0.1 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부의 양으로 추가로 혼합할 수 있다.
본 발명에서는 상기 시트를 제조하는 단계 시 2차 혼합물을 60 ~ 100℃의 온도에서 가열하면서 롤 밀링하여 10 ~ 15mm 두께의 시트를 제조할 수 있다.
이후, 본 발명에서는 제조된 시트를 12 ~ 48시간 동안 냉각(cooling)하며 숙성하는 단계를 추가로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 숙성하는 단계에 후속적으로 발포기(press)를 이용하여 숙성된 시트를 발포하는 단계; 및 발포된 시트를 소망하는 매트 형상으로 절단하고 재봉하는 단계를 추가로 더 수행할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
[실시예 1 내지 5]
EVA, EPDM, PP, 가소제, 충진제 및 가교제를 하기 표 1의 조성으로 준비하였다. 준비된 EVA의 절반 정도의 양에 EPDM, PP, 가소제 및 충진제를 혼합한 뒤, 이축 압출기에 투입하여 200℃에서 60초 동안 압출을 수행하여 펠렛화하고 건조하였다. 얻어진 펠렛을 잔량의 EVA 및 가교제와 100℃에서 10분 동안 혼합하고, 80℃에서 롤 밀링하여 EVA 시트를 제조하였다.
구분 조성(중량%)
EVA EPDM PP 가소제 충진제 가교제
실시예 1 99.3 0.7 - - - -
실시예 2 98 0.7 0.6 0.5 0.18 0.02
실시예 3 99 0.35 0.3 0.25 0.09 0.01
실시예 4 96 1.4 1.2 1 0.36 0.04
실시예 5 88 4.2 3.6 3 1.08 0.12
[실험예 1]
상기 실시예 1 내지 5에서 제조된 EVA 시트의 내열성을 테스트하기 위하여 100℃에서 48시간 동안 가열한 후 비중 값의 변화를 도 3에 그래프로 나타내었다.
또한, 상기 실시예 1 내지 5에서 제조된 EVA 시트의 내마모성은 규격 ISO 4649에 따라 손실된 마모량(mm3)을 측정하여 그 결과를 도 4에 그래프로 나타내었다. 단, 손실된 마모량을 측정하는 계산 식은 하기와 같다.
손실된 마모량(mm3) = {[(실험 전 무게)-(실험 후 무게)/비중]/0.27}X200
도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 본 발명의 조성물로 제조된 시트는 내열성 및 내마모성이 모두 우수하며, 특히 실시예 2 및 4의 시트가 내열성 및 내마모성이 모두 뛰어난 것을 볼 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
110: 상부매트
111: 점착식 테이프
112: 구멍
120: 하부매트
121: 점착식 테이프
122: 오목홈

Claims (16)

  1. 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA) 85 내지 99.9 중량부; 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무 (ethylene propylene dine monomer rubber, EPDM rubber) 0.1 내지 15 중량부 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 0.1 내지 10 중량부를 포함하며,
    상기 조성물 내 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 코어(core)로, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 및 상기 폴리프로필렌에 의하여 캡슐화된 형태인, 매트용 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무와 폴리프로필렌은 1~2 : 1의 중량비로 포함되는, 매트용 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나를 추가로 더 포함하는, 매트용 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나는 0.1 내지 10 중량부로 포함되는, 매트용 조성물.
  9. 제1항, 제4항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항의 매트용 조성물을 포함하는 차량용 매트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 차량용 매트는 이물질이 유입되도록 복수의 구멍이 형성된 상부매트 및 상기 상부매트와 대응되는 크기를 가지며 상기 구멍을 통하여 유입된 이물질이 수용되는 복수의 오목홈이 형성된 하부매트를 포함하는, 차량용 매트.
  11. 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA), 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene dine monomer rubber, EPDM rubber) 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP)을 1차로 혼합하는 단계;
    얻어진 1차 혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛화하는 단계;
    얻어진 펠렛에 에틸렌 비닐 아세테이트를 2차로 혼합하는 단계; 및
    얻어진 2차 혼합물을 롤 밀링(Roll-Milling)하여 시트를 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 2차 혼합물 내 에틸렌 비닐 아세테이트는 85 내지 99.5 중량부, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 0.1 내지 10 중량부 및 폴리프로필렌은 0.1 내지 10 중량부로 포함되며,
    상기 2차 혼합물 내 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무는 코어(core)로, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 및 상기 폴리프로필렌에 의하여 캡슐화된 형태인, 차량용 매트의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 2차로 혼합하는 단계는 90 ~ 110℃에서 5 ~ 15분 동안 수행되는, 차량용 매트의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 2차 혼합하는 단계 시 가소제, 충진제, 발포제 및 가교제 중 적어도 하나를 추가로 혼합하는, 차량용 매트의 제조방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 롤 밀링하는 단계에 후속적으로 제조된 시트를 12 ~ 48시간 동안 냉각하며 숙성하는 단계를 더 포함하는, 차량용 매트의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 숙성하는 단계에 후속적으로 숙성된 시트를 발포하는 단계; 및 발포된 시트를 소망하는 매트 형상으로 절단하고 재봉하는 단계를 더 포함하는, 차량용 매트의 제조방법.
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