KR20000036652A - 폴리우레탄 발포수지 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리우레탄 발포수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 그 목적은 황토와 숯이 갖는 무독성과 원적외선 방사율이 높은 점 그리고 탈취 및 항균력이 우수한 점을 고려하여 그를 폴리우레탄수지에 적용시켜 폴리우레탄 발포수지를 제조함으로서 상기 폴리우레탄 발포수지가 인체와 접촉시 원적외선 방출은 물론, 탈취와 항균 작용을 하도록 함에 있는 것이다.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명은 액상의 폴리우레탄수지 60~70wt%를 교반기에 투입하고 그 교반기를 170∼200℃로 가열하며 교반하는 제 1공정; 상기 제 1공정의 교반물에 황토분말7 : 숯분말3의 비율로 혼합된 원적외선분말 20~30wt%, 분산제 2~3wt%, 유동제 0.1∼1.0wt%, 우레탄분말 5∼15wt%를 혼합하여 된 혼합물을 스프레이하여 용융하는 제 2공정; 상기 제 2공정의 용융물을 성형틀에 공급하고 그를 소정의 압으로 압축하며 발포 성형하는 제 3공정; 상기 제 3공정의 발포 성형물을 재단하여 포장하는 제 4공정으로 이루어져서 된 것이다

Description

폴리우레탄 발포수지 조성물 및 그 제조방법{polyurethan foam resin composition and the manufacturing method}

본 발명은 폴리우레탄 발포수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액상의 폴리우레탄수지에 원적외선이 방출되며 항균 및 탈취기능을 갖는 황토와 숯을 함유시킨 폴리우레탄 발포수지를 제조함으로서 그 제조된 폴리우레탄 발포수지에서 원적외선과 항균 및 탈취기능이 발휘되게 하여 인체와 접촉시 그 인체에 원적외선 방출과 항균 및 탈취기능을 갖도록 한 것이다.

폴리우레탄 발포수지라 함은 소정의 탄성력과 복원력을 가지고 있는 것으로서, 이는 운동화 안창, 여성의 브레이지어 컵, 침대 매트리스, 바디세척용 수세미, 용기세척용 수세미 등 전 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 이와 같은 용도로 널리 사용되는 폴리우레탄 발포수지가 갖추어야 하는 필수적인 요건은 먼저 피부와 접촉시 부작용이 없어야 하고, 또 항균 및 탈취기능을 가져야 하며, 오랜 시간동안 사용해도 부서지지 않아야 하는 것이다.

상기와 갖은 조건을 갖추어야 하는 종래의 폴리우레탄 발포수지는 피부와 접촉시 그 접촉부의 피부 혈액순환을 촉진시키기 위하여 세라믹을 함유시킨 것이 제공되어 사용되고 있으나, 이는 세라믹의 가격이 고가이고 또 구입이 용이하지 못해 극히 일부 용도(피부에 직접 접촉되는 용도로 사용되는 재료)로만 사용되고 있는 실정이다.

그러나 종래의 폴리우레탄 발포수지는 세라믹이 고가이기 때문에 저가인 폴리우레탄과 우레탄을 가지고 제조함으로서 상기 폴리우레탄과 우레탄이 가지고 있는 독성에 의해 피부와 접촉시 부작용을 일으켜 피부질환을 일으키는 문제점이 있고 또 상기 폴리우레탄 발포수지에 세라믹을 첨가하게 되면 셀 상호간의 결합력이 약해지고 탄성력 및 복원력이 떨어져 폴리우레탄 발포수지의 기능을 제대로 수행하지 못하는 문제점이 있었다.

또한 상기 폴리우레탄 발포수지는 항균력과 탈취력이 없음으로 피부와 접촉시 땀이 나게되면 그 땀이 악취로 변해 불쾌감을 주었고, 그를 오랜 시간동안 방치시키게되면 세균이 발생하여 질병을 유발시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 그를 해소하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 황토와 숯이 갖는 무독성과 원적외선 방사율이 높은 점 그리고 탈취 및 항균력이 우수한 점을 고려하여 그를 폴리우레탄수지에 적용시켜 폴리우레탄 발포수지를 제조함으로서 상기 폴리우레탄 발포수지가 인체와 접촉시 원적외선 방출은 물론, 탈취와 항균 작용을 하도록 함에 있다.

또 본 발명의 다른 목적은 종래에 사용되던 세라믹의 단가보다 1/10정도에 불과하며 구입이 용이한 황토와 숯을 사용함으로서 제조원가를 낮출 수 있고, 또 제조공정을 단순화하여 대량 생산을 함으로써 저렴한 가격으로 소비자에게 제공할 수 있도록 한 폴리우레탄 발포수지를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 폴리우레탄 발포수지를 제조하는 공정도.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명의 폴리우레탄 발포수지 조성물 및 그 제조방법에 대한 특징적인 기술적 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 폴리우레탄 발포수지 조성물은 액상의 폴리우레탄수지 60~70wt%, 황토분말7 : 숯분말3의 비율로 혼합된 원적외선분말 20~30wt%, 분산제 2~3wt%, 유동제 0.1∼1.0wt%, 우레탄분말 5∼15wt%를 혼합하여서 된 것이다.

또 본 발명의 폴리우레탄 발포수지 제조방법은 액상의 폴리우레탄수지 60~70wt%를 교반기에 투입하고 그 교반기를 170∼200℃로 가열하며 교반하는 제 1공정; 상기 제 1공정의 교반물에 황토분말7 : 숯분말3의 비율로 혼합된 원적외선분말 20~30wt%, 분산제 2~3wt%, 유동제 0.1∼1.0wt%, 우레탄분말 5∼15wt%를 혼합하여 된 혼합물을 스프레이하며 용융하는 제 2공정; 상기 제 2공정의 용융물을 성형틀에 공급하고 그를 소정의 압으로 압축하며 발포 성형하는 제 3공정; 상기 제 3공정의 발포 성형물을 재단하여 포장하는 제 4공정;으로 이루어져서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 폴리우레탄 발포수지 제조방법에 대하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 먼저 액상의 폴리우레탄수지 60 ∼ 70wt%를 준비한다. 그리고 황토분말7 : 숯분말3의 비율로 혼합된 원전외선 방출물질 20 ∼ 30wt%, 분산제(methacrylate silane) 2 ∼ 3wt%, 유동제(butylstcarylat) 0.1 ∼ 1.0wt%, 우레탄분말 5 ∼ 15wt%를 골고루 혼합하여 혼합물을 마련한다.

상기의 과정이 완료되면 상기 액상의 폴리우레탄수지 60 ∼ 70wt%를 교반기에 투입하고 교반하면서 그 교반기를 170 ∼ 200℃로 가열하여 폴리우레탄수지를 승온시킨다. 이와 같이하면 상기 교반기에 투입된 액상의 폴리우레탄수지는 상기 교반기의 가열온도인 170 ∼ 200℃가 된다.

이때 상기 황토분말7 : 숯분말3의 비율로 혼합된 원전외선 방출물질, 분산제, 유동제, 우레탄분말을 혼합하여 된 혼합물을 상기 170 ∼ 200℃로 가열된 액상의 폴리우레탄수지에 스프레이 방법으로 투입한다.

상기와 같이하면 상기 스프레이 되면서 투입되는 혼합물은 액상의 폴리우레탄수지와 함께 교반되며 용융되어 뒤섞이게 되고, 이 혼합의 과정이 완료되면 그를 발포 성형틀에 공급하여 상기 소정의 압을 가하며 발포성형 시킨다. 단 상기 발포 성형틀을 소정의 압을 가하며 발포 성형시키는 이유는 발포성형물의 사용 용도에 따라 밀도를 조절하기 위해서이다.

상기의 과정이 완료되면 상기 발포성형 된 성형물은 원하고자 하는 형성과 크기로 재단하여 포장하면 된다. 한편 상기 발포물을 재단하여 사용하는 용도는 운동화 안창, 여성의 브레이지어 컵, 침구 매트리스, 목욕용 수세미, 용기 세척용 수세미, 건자재용 등 다양한 용도로 사용된다.

이와 같은 다양한 용도로 사용되는 상기 발포물은 황토7 : 숯3의 비율로 혼합된 원적외선 물질이 20 ∼ 30wt% 함유된 상태이기 때문에 그 황토 및 숯이 가지고 있는 항균 및 탈취의 기능과 원적외선이 방출되어 상기 목적 제품이 피부와 접촉되었을 때 그 피부를 보호하고 항균 및 탈취를 시켜주는 효과가 있다.

또 상기 목적 제품에는 황토 성분이 함유되어 있기 때문에 그로부터 원적외선이 방출되어 피부의 혈액순환을 촉진시켜 줌으로서 건강한 피부를 유지할 수 있는 장점이 있음은 물론, 화학안료를 사용하기 않고도 황토 고유의 색을 연출할 수 있어 자연 친화감을 주는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 폴리우레탄 발포수지를 제조하기 위하여 조성되는 각 성분의 조성비에 대하여 설명하는데, 그 설명의 대상은 운동화 안창을 제조했을 때를 예로 하여 설명한다.

먼저 폴리우레탄수지 60 ∼ 70wt%를 사용하는데, 그 이상을 사용하게 되면 상대적으로 황토나 숯의 사용량이 적어짐으로 운동화 안창의 탈취 및 항균력이 기준치 이하로 떨어지고 원적외선의 방출 량이 미비하여 본 발명의 목적을 달성할 수 없었고, 그 이하를 사용하면 폴리우레탄수지가 가져야 하는 탄성이나 셀 상호간의 응력 및 경도 등이 떨어져 운동화 안창 제조할 수 없는 문제점이 있었다.

황토7 : 숯3의 비율로 혼합된 원적외선물질 20 ∼ 30wt%를 사용하는데, 그 이상을 사용하게 되면 상기 폴리우레탄수지와 반대로 폴리우레탄수지의 사용량이 상대적으로 적어짐으로 운동화 안창의 탈취 및 항균력은 좋아지고 원적외선의 방출 량이 많아 운동화 안창의 효능은 좋을 수 있으나, 폴리우레탄수지가 가져야 하는 탄성이나 셀 상호간의 응력 및 경도 등이 떨어지는 문제점이 있고, 그 이하를 사용하면 폴리우레탄수지가 가져야 하는 탄성이나 셀 상호간의 응력 및 경도 등은 좋아지나 운동화 안창의 탈취 및 항균력이 기준치 이하로 떨어지고 원적외선의 방출 량이 미비하여 본 발명의 목적을 달성할 수 없는 문제점이 있다.

분산제 2 ∼ 3wt%와 유동제 0.1 ∼ 1.0wt%는 폴리우레탄수지를 제조하는데 사용되는 보조제로서, 상기 원적외선물질과 폴리우레탄수지간의 혼합을 원활하게 해주는 촉매제 역할을 함과 동시에 유동성을 확보해주는 역할을 하고, 그 이하를 사용하게 되면 상기 촉매제 및 유동성 확보가 어렵고 그 이상을 사용하게 되면 촉매제 및 유동성은 좋아지나 필요 이상이 되므로 사용할 필요가 없다.

우레탄분말 5 ∼ 15wt%는 폴리우레탄수지에 탄성을 부여하는 것으로써 그 이상을 사용하거나 그 이하를 사용하면 폴리우레탄수지의 경도나 탄성력이 목적치를 달성할 수 없어 상기의 량이 적당하다.

또 상기 폴리우레탄수지 및 혼합물을 170 ∼ 200℃로 가열하며 용융하여 교반하는 이유는, 폴리우레탄수지 및 혼합물을 골고루 균일하게 혼합하고자 하기 위함이고 상기 온도가 170℃ 이하가 되면 상기 폴리우레탄수지 및 혼합물의 용융이 정상적으로 이루어지지 않아 혼합이 어렵게 되고, 200℃ 이상이 되면 상기 폴리우레탄수지 및 혼합물이 타버려 기화되는 현상이 발생한다.

이상과 같은 본 발명의 폴리우레탄수지는 종래 세라믹을 함유시킨 것에 비해 황토7 : 숯3의 비율로 혼합된 원적외선 물질이 20wt% ∼ 30wt% 함유되어 있기 때문에 원적외선 방사율과 항균 및 탈취력이 뛰어나고, 상기 종래 고가의 세라믹을 함유시킴으로서 발생하는 비용 상승요인을 본 발명에서는 저가이며 구입이 용이한 황토,숯 혼합물을 사용함으로서 소비자의 경제적인 부담을 해소하였고, 또 별도의 안료를 사용하지 않고 천연 광물질인 황토와 숯을 사용함으로서 환경 친화적인 제품을 생산할 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 액상의 폴리우레탄수지 60~70wt%, 황토분말7 : 숯분말3의 비율로 혼합된 원적외선물질 20~30wt%, 분산제 2~3wt%, 유동제 0.1∼1.0wt%, 우레탄분말 5∼15wt%를 혼합한 것을 특징으로 하는 폴리우레탄수지 조성물.
2. 액상의 폴리우레탄수지 60~70wt%를 교반기에 투입하고 그 교반기를 170∼200℃로 가열하며 교반하는 제 1공정;

   상기 제 1공정의 교반물에 황토분말7 : 숯분말3의 비율로 혼합된 원적외선물질 20~30wt%, 분산제 2~3wt%, 유동제 0.1∼1.0wt%, 우레탄분말 5∼15wt%를 혼합하여 된 혼합물을 스프레이하며 용융하는 제 2공정;

   상기 제 2공정의 용융물을 성형틀에 공급하고 그를 소정의 압으로 압축하며 발포 성형시키는 제 3공정;

   상기 제 3공정의 발포 성형물을 재단하여 포장하는 제 4공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 폴리우레탄수지 제조방법,