KR102373042B1 - 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 원단 - Google Patents

초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 원단 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클로로프렌 100중량부에 대하여 황 가교제 0.5 내지 2.0중량부, 가교 촉진제 0.2 내지 1.0중량부, 파라핀 오일 10 내지 50중량부, 산화마그네슘 2 내지 10중량부, 산화아연 2 내지 10중량부, 클레이 10 내지 40중량부, 카본블랙 10 내지 40중량부, 혼합 발포제 10 내지 15중량부를 첨가하여 충분히 혼련시켜 혼합하는 발포용 조성물 제조단계와; 상기 발포용 조성물을 프레스에 투입하여 130~175℃, 15~30분 조건에서 가교 및 발포시키는 네오프렌 발포시트 제조단계; 및 상기 네오프렌 발포시트를 점착시트와 합지시키고, 상기 점착시트와 합지된 네오프렌 발포시트를 압축롤 사이로 공급하면서 회전칼날을 이용하여 두께 1mm 이하의 판상 원단으로 얇게 절단한 다음, 상기 절단된 원단에서 점착시트를 분리하여 네오프렌 발포고무 원단을 제조하는 스카이빙 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법과 그 방법에 의해 제조된 것으로서 웨트 슈트나 부력 수영복 제조에 유용하게 사용될 수 있는 네오프렌 발포고무 원단을 제공한다.

Description

초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 원단{Manufacturing method of hyper soft neoprene foam rubber fabric and fabric manufactured by the method}
본 발명은 웨트 슈트(WET SUIT)나 부력 수영복에 유용하게 사용될 수 있는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 원단에 관한 것이다. 보다 구체적으로 클로로프렌을 포함하는 조성물을 이용하여 시트화하고 발포한 다음 스카이빙하는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법과, 그 방법에 의해 제조된 것으로서 웨트 슈트나 부력 수영복 제조에 유용하게 사용될 수 있는 네오프렌 발포고무 원단에 관한 것이다.
일반적으로 잠수복은 물이 스며들어오는 웨트 슈트(WET SUIT)와 물이 들어오지 못하도록 제작된 드라이 슈트(DRY SUIT)로 나누어진다. 상기 웨트 슈트뿐만 아니라 수영복은 착용감이 부드럽고 잘 늘어나야 하므로 주 원단은 초연질의 특성을 가지고 있다.
상기 수영복이나 웨트 슈트는 초연질의 특성을 고려하여 통상 네오프렌 원단이 사용되는데, 이러한 네오프렌 원단은 클로로프렌을 주재로 하는 조성물을 이용하여 시트화하고, 이를 발포시킨 후 통상 두께 1mm 이하의 두께를 가지도록 스카이빙하여 제조된다.
이러한 두께의 원단을 제조하기 위한 종래의 스카이빙 방법은 도 1에 나타낸 바와 같이 압축롤(110) 사이에 네오프렌 발포시트(120)를 통과시키면서 회전 칼날(130)로 두께 1mm 이하로 잘라내는 것이다.
그러나 상기 제조방법은 네오프렌 발포시트(120)가 너무 초연질이기 때문에 두께 1mm 이하로 스카이빙하는 경우 도 2에 도시된 바와 같이 회전 칼날(130)에 의해 얇게 잘리는 부분이 밀려 원단이 찢어지는 현상이 자주 발생하는 문제점이 있다.
KR 공개특허 10-2002-0066641 (실용신안문헌 2) KR 등록실용신안 20-0231553
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 초연질 네오프렌 발포고무 원단을 제조하는 과정에서 스카이빙시 회전 칼날에 의해 네오프렌 발포시트의 얇게 잘리는 부분이 밀려 찢어지는 현상을 유용하게 방지할 수 있는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 것으로 웨트 슈트나 부력 수영복 제조에 유용하게 사용될 수 있는 초연질 네오프렌 발포고무 원단을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은
클로로프렌 100중량부에 대하여 황 가교제 0.5 내지 2.0중량부, 가교 촉진제 1.0 내지 1.5중량부, 파라핀 오일 10 내지 50중량부, 산화마그네슘 2 내지 10중량부, 산화아연 2 내지 10중량부, 클레이 10 내지 40중량부, 카본블랙 10 내지 40중량부, 혼합 발포제 10 내지 15중량부를 첨가하여 충분히 혼련시켜 혼합하는 발포용 조성물 제조단계와;
상기 발포용 조성물을 프레스에 투입하여 130~175℃, 15~30분 조건에서 가교 및 발포시키는 네오프렌 발포시트 제조단계; 및
상기 네오프렌 발포시트를 점착시트와 합지시키고, 상기 점착시트와 합지된 네오프렌 발포시트를 압축롤 사이로 공급하면서 회전칼날을 이용하여 두께 1mm 이하의 판상 원단으로 얇게 절단한 다음, 상기 절단된 원단에서 점착시트를 분리하여 네오프렌 발포고무 원단을 제조하는 스카이빙 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법을 제공한다.
상기 가교 촉진제는 트리메틸 티오우레아(Trimethyl thiourea)일 수 있다.
상기 네오프렌 발포시트 제조단계는 발포용 조성물을 1차 프레스에 투입하여 130~140℃, 25~30분 조건에서 가교 및 발포시키고, 이를 다시 2차 프레스에 투입하여 165~175℃, 15~25분 조건에서 가교 및 발포하는 것일 수 있다.
상기 스카이빙 단계에서 상기 점착시트는 점착력이 150~220g/12mm 인 것이 바람직하다. 또한 상기 점착시트는 PP 또는 PE필름에 아크릴계 점착제가 도포된 것일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 초연질 네오프렌 발포고무 원단을 제공한다.
본 발명은 초연질 네오프렌 발포고무 원단을 제조하는 과정에서 스카이빙시 회전 칼날에 의해 네오프렌 발포시트의 얇게 잘리는 부분이 밀려 찢어지는 현상을 유용하게 방지할 수 있는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법을 제공한다.
상기 방법에 의해 제조된 초연질 네오프렌 발포고무 원단은 웨트 슈트나 부력 수영복 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 종래 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조시의 스카이빙 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 스카이빙 방법에 의해 제조된 네오프렌 발포고무 원단의 일예를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조시의 스카이빙 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 네오프렌 발포고무 원단의 일예를 나타낸 사진이다.
이하 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법은 클로로프렌을 주재로 하는 발포용 조성물 제조단계와, 상기 발포용 조성물을 프레스에 투입하여 가교 및 발포시키는 네오프렌 발포시트 제조단계, 및 상기 네오프렌 발포시트를 스카이빙하는 스카이빙 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 발포용 조성물 제조단계는 클로로프렌 100중량부에 대하여 황 가교제 0.5 내지 2.0중량부, 가교 촉진제 1.0 내지 1.5중량부, 파라핀 오일 10 내지 50중량부, 산화마그네슘 2 내지 10중량부, 산화아연 2 내지 10중량부, 클레이 10 내지 40중량부, 카본블랙 10 내지 40중량부, 혼합 발포제 10 내지 15중량부를 첨가하여 충분히 혼련시켜 혼합하는 것이다.
상기 클로로프렌과 황가교제, 가교 촉진제, 파라핀 오일, 산화마그네슘, 산화아연, 클레이, 카본블랙 및 혼합 발포제는 당해분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한없이 사용할 수 있다.
바람직하게 상기 가교 촉진제는 트리메틸 티오우레아(Trimethyl thiourea)일 수 있다. 상기 파라핀오일은 정제 중나프텐 증류액(Distillates (Petroleum) Solventrefined heavy naphthenic) 일 수 있다. 상기 혼합발포제는 당해분야에서 일반적으로 사용되는 아조계와 옥시비즈계 발포제를 혼합한 것일 수 있다. 상기 아조계는 분해 가스량이 많아 발포성능이 우수하고, 옥시비즈계는 분해가스량은 비교적 적으나 균일하고 촘촘한 발포 셀(cell)을 구성하여 고무의 물성이 좋아진다.
본 발명에 따르면 가교 촉진제는 클로로프렌 100중량부에 대하여 1.0 내지 1.5중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 범위내로 가교 촉진제가 첨가될 경우 우수한 신장률을 가져 웨트 슈트나 수영복용으로 유용하게 사용될 수 있다.
상기 네오프렌 발포시트 제조단계는 상기 발포용 조성물을 프레스에 투입하여 130~175℃, 15~30분 조건에서 가교 및 발포시키는 것이다.
바람직하게 상기 네오프렌 발포시트 제조단계는 발포용 조성물을 1차 프레스에 투입하여 130~140℃, 25~30분 조건에서 가교 및 발포시키고, 이를 다시 2차 프레스에 투입하여 165~175℃, 15~25분 조건에서 가교 및 발포하는 것일 수 있다.
상기에서 1차 프레스는 가교를 주 목적으로 하는 공정으로서 상기 발포용 조성물을 프레스에 넣고 130~140℃에서 25~30분간 가교 및 발포 시킨다. 상기 프레스 온도가 130℃ 미만일 경우 가교가 충분이 이루어지지 않아 공정시간이 길어지는 문제점이 있으며, 140℃ 초과일 경우 불량 발생이 초래 될 수 있다. 1차 프레스 시간이 25 내지 30분 사이이면 발포의 약 80%가 완성되게 된다.
2차프레스는 발포 위주의 공정으로서 상기 1차 프레스한 시트를 2차 프레스 하는 것으로 165~175℃에서 15~25분 간 진행한다. 175℃ 초과일 경우 발포제가 분해반응이 일어나 폭발적인 발포속도로 인하여 발포 cell이 불균형해지는 현상 일어나는 문제점이 있다. 반응 온도는 15~25분 간 진행하는 것이 바람직하며, 15분 미만에서는 발포가 미완성 되고, 25분 초과일 경우 경화현상에 의해 딱딱해지는 문제점이 있다.
상기 스카이빙 단계는 상기 네오프렌 발포시트를 점착시트와 합지시키고, 상기 점착시트와 합지된 네오프렌 발포시트를 압축롤 사이로 공급하면서 회전칼날을 이용하여 두께 1mm 이하의 판상 원단으로 얇게 절단한 다음, 상기 절단된 원단에서 점착시트를 분리하여 네오프렌 발포고무 원단을 제조하는 것이다.
도면을 참조하여 상기 스카이빙 단계에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조시의 스카이빙 방법을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따라 제조된 네오프렌 발포고무 원단의 일예를 나타낸 도면이다.
도 3에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 스카이빙 단계는 먼저 네오프렌 발포시트(20)를 점착시트(40)와 합지 시킨다. 이와 동시에 점착시트(40)와 합지된 네오프렌 발포시트(20)를 압축롤 사이로 공급하면서 회전칼날(30)을 이용하여 두께 1mm 이하의 판상 원단으로 얇게 절단한다. 상기 절단이 완료되면 점착시트(40)를 분리하여 네오프렌 발포고무 원단(21)을 제조하게 된다.
종래에는 네오프렌 발포시트(20)가 너무 초연질이기 때문에 두께 1mm 이하로 스카이빙 하는 경우 회전 칼날(30)에 의해 얇게 잘리는 부분이 밀려 원단이 찢어지는 현상이 자주 발생하는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따르면 네오프렌 발포시트(20)를 회전칼날(30)을 이용하여 얇게 판상으로 절단하기 전 먼저 점착시트(40)와 합지하고, 절단이 완료되면 점착시트(40)를 분리함으로써 스카이빙 하는 과정에서 원단이 찢어지는 문제점이 해소된다.
바람직하게 상기 점착시트(40)는 PP 또는 PE필름에 아크릴계 점착제가 도포된 것일 수 있다. 이와 같이 초연질 네오프렌 발포시트(20)를 스카이빙 하는 과정에서 아크릴계 점착제가 도포되어 건조된 두께가 0.3mm 이상의 필름을 점착시킨 다음 스카이빙하게 되면 점착시트(40)가 지지 역할을 하여 밀리는 현상이 없어져 스카이빙 과정에서 원단이 찢어지는 현상을 방지 할 수 있게 된다.
여기서 아크릴계 점착제는 당해분야에서 일반적으로 사용되는 것일 적용할 수 있으며, 아크릴 점착제를 사용하게 되면 네오프렌 발포시트(20)와의 점착성이 양호하여 탈부착을 쉽게 할 수 있다는 장점이 있다.
이때 점착시트(40)에서의 필름두께는 두꺼울수록 스카이빙이 용이하게 이루어진다. 바람직하게 상기 필름두께는 0.3~0.7mm인 것이 좋다. 상기 범위내의 필름두께를 가지는 점착시트(40)를 사용하는 경우 네오프렌 발포고무 원단(21)의 찢어짐 현상이 줄어들고 점착시트(40)가 충분한 유연성(flexible 한 성질)을 가져 회전롤에서의 사용이 가능해지는 이점이 있다.
상기 스카이빙 단계에서 상기 점착시트(40)는 점착력이 150~220g/12mm 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 점착력이 150g/12mm 미만일 경우 점착력이 너무 약하여 점착시트(40)가 충분한지지 역할을 하지 못하는 문제점이 있으며, 220g/12mm을 초과할 경우 점착력이 너무 강하여 스카이빙 이후 점착시트(40)가 원단에서 쉽게 떨어지지 않아 점착시트(40)를 떼어내는 과정에서 네오프렌 발포고무 원단(21)이 찢어지는 문제점이 있다.
상기한 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 네오프렌 발포고무 원단은 웨트 슈트나 부력 수영복 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 하기 실시예를 통하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정하는 것은 아니다.
<실시예 1>
클로로프렌중량부 100중량부에 대하여 황 가교제 1.0중량부, 하기 표 1에 기재된 량인 가교 촉진제 1.0중량부, 파라핀 오일 25중량부, 산화마그네슘 5중량부, 산화아연 5중량부, 클레이 20중량부, 카본블랙 20중량부, 혼합 발포제 10중량부를 첨가하여 충분히 혼합하여 발포용 조성물을 제조하였다.
상기 발포용 조성물을 1차 프레스에 투입하여 135℃에서 25분간 가교 및 발포 후 꺼내고, 이를 다시 2차 프레스에 투입하여 170℃에서 20 분간 가교 및 발포하여 네오프렌 발포시트를 제조하였다.
제조된 네오프렌 발포시트를 도 3에 도시된 바와 같은 장치를 사용하여 스카이빙을 진행하였다. 먼저 상기에서 제조된 네오프렌 발포시트를 점착시트와 합지 시켰다. 이때 상기 점착시트 0.3mm 두께의 PP 필름상에 아크릴 점착제(점착력 210±10 g/12mm)가 도포된 것을 사용하였다. 상기 점착시트와 합지된 네오프렌 발포시트를 압축롤(압축롤 사이에 의한 발포시트의 압축률 80%) 사이로 공급하면서 회전칼날을 이용하여 판상 원단으로 얇게 절단하였다. 절단 이후 점착시트를 분리하여 네오프렌 발포고무 원단(두께 0.85mm)을 제조하였다.
제조된 네오프렌 발포고무 원단의 사진을 도 4에 나타내었다. 도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 네오프렌 발포고무 원단은 찢어짐 없이 양호한 스카이빙이 진행되었음을 알 수 있다.
<실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2>
가교 촉진제를 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 네오프렌 발포고무 원단을 제조하였다.
<실험예 1>
상기 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조한 네오프렌 발포고무 원단에 대하여 아래와 같이 경도, 신장률, 인장강도, 인열강도를 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
이때 경도는 ASTM D 2240, 신장률은 ISO 1798, 인장강도는 ISO 1798, 인열강도는 ISO 34-1에서 규정한 방법으로 측정하였다.
구분 가교촉진제
(중량부)		 경도
(00 type)		 신장률
(%)		 인장강도 인열강도 (kN/m) 비고
실시예1 1.0 25 420 1085 2.9 -
실시예2 1.5 28 411 1109 2.8 -
비교예1 0.5 22 364 812 2.2 가교부족으로 인한
과발포셀 발생
비교예2 2.0 30 391 1113 2.9 부력 수영복용으로는 약간 딱딱함
상기 표 1에서 보는 바와 같이 클로로프렌중량부 100중량부에 대하여 가교 촉진제가 1.0~1.5중량부일 때 신장률이 가장 우수하여 슈트용으로 사용하기 적합한 것을 알 수 있다.
<실시예 3, 비교예 3 내지 비교예 5>
점착시트에 도포되는 아크릴 점착제의 점착력을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 네오프렌 발포고무 원단을 제조하였다. 제조된 원단은 육안으로 관찰하고 그 스카이빙 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
이때 점착력은 대한민국약전 반창고 Adhesive Plaster) 시험방법으로 실험하여 g/12mm 단위로 측정하였다.
구분 점착력 (g/12mm) 스카이빙 결과 비고
실시예 1 200~220 O 스카이빙 용이
실시예 3 150~170 O 스카이빙 용이
비교예 3 70~90 X 점착력이 너무 약하여 지지대 역할을 잘하지 못함
비교예 4 100~120 X 점착력이 너무 약하여 지지대 역할을 잘하지 못함
비교예 5 300~320 X 점착력이 너무 강하여 스카이빙 후 고무를 PP 필름에서 떼어낼 때 고무가 찢어짐
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 아크릴 점착제의 점착력이 150~220 (g/12mm)인 경우 스카이빙이 적절하게 이루어져 제조된 원단이 양호함을 확인할 수 있었다.
상기에서 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 압축롤 20 : 네오프렌 발포시트
21 : 네오프렌 발포고무 원단 30 : 회전 칼날
40 : 점착시트

Claims (6)

  1. 클로로프렌 100중량부에 대하여 황 가교제 0.5 내지 2.0중량부, 가교 촉진제 1.0 내지 1.5중량부, 파라핀 오일 10 내지 50중량부, 산화마그네슘 2 내지 10중량부, 산화아연 2 내지 10중량부, 클레이 10 내지 40중량부, 카본블랙 10 내지 40중량부, 혼합 발포제 10~15중량부를 첨가하여 혼련시켜 혼합하는 발포용 조성물 제조단계와;
    상기 발포용 조성물을 프레스에 투입하여 130~175℃, 15~30분 조건에서 가교 및 발포시키는 네오프렌 발포시트 제조단계; 및
    상기 네오프렌 발포시트를 점착시트와 합지시키고, 상기 점착시트와 합지된 네오프렌 발포시트를 압축롤 사이로 공급하면서 회전칼날을 이용하여 두께 1mm 이하의 판상 원단으로 얇게 절단한 다음, 상기 절단된 원단에서 점착시트를 분리하여 네오프렌 발포고무 원단을 제조하는 스카이빙 단계;를 포함하며,
    상기 네오프렌 발포시트 제조단계는 발포용 조성물을 1차 프레스에 투입하여 130~140℃, 25~30분 조건에서 가교 및 발포시키고, 이를 다시 2차 프레스에 투입하여 165~175℃, 15~25분 조건에서 가교 및 발포하는 것이고,
    상기 스카이빙 단계에서 상기 점착시트는 점착력이 150~220g/12mm 인 것임을 특징으로 하는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가교 촉진제는 트리메틸 티오우레아(Trimethyl thiourea)인 것을 특징으로 하는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착시트는 PP 또는 PE필름에 아크릴계 점착제가 도포된 것임을 특징으로 하는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법.
  6. 청구항 1, 청구항 2 및 청구항 5 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 초연질 네오프렌 발포고무 원단.
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