KR20060053790A - 부표용 발포체 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부표용 발포체 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)를 기재로 하고, 여기에 혼련물의 흐름성 개선을 위해 가공유나 내부이형제를 사용하고 분해온도가 특정 범위인 아조계 발포제, 유기과산화물 가교제 및 가교조제를 포함하는 조성물을 혼련한 후 상기 발포제와 가교제가 분해되지 않는 범위의 온도에서 사출성형함으로써, 기존의 부표용 발포체를 압축성형법으로 제조하던 방법에 비해 생산 공정을 단축시켰고 소요 인력도 약 40% 정도 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산성이 35%이상 향상되었으며 나아가 불량률이 감소하여 산업폐기물도 80% 이상 줄일 수 있는 신규한 부표용 발포체 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
부표, 발포체, 흐름성 개선, 사출성형

Description

부표용 발포체 조성물 및 그의 제조방법{A preparation method and composite of expanded material for fishing floats}
본 발명은 부표용 발포체 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)를 기재로 하고, 여기에 혼련물의 흐름성 개선을 위해 가공유나 내부이형제를 사용하고 분해온도가 특정 범위인 아조계 발포제, 유기과산화물 가교제 및 가교조제를 포함하는 조성물을 혼련한 후 상기 발포제와 가교제가 분해되지 않는 범위의 온도에서 사출성형함으로써, 기존의 부표용 발포체를 압축성형법으로 제조하던 방법에 비해 생산 공정을 단축시켰고 소요 인력도 약 40% 정도 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산성이 35%이상 향상되었으며 나아가 불량률이 감소하여 산업폐기물도 80% 이상 줄일 수 있는 신규한 부표용 발포체 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
우리나라의 양식어장은 가격이 싼 스티렌폼을 주로 사용하고 있는데 내구성이 떨어지기 때문에 교체 주기가 짧아 폐기물 처리에 큰 비용이 소요되며 이를 절감하기 위해 무단으로 버려지는 스티렌폼으로 인해 환경오염이 심각한 편이다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 스티렌폼을 대체시킬 수 있는 EVA 발포체를 사용하고 있으나 낮은 생산성과 복잡한 설비 및 높은 인건비로 인해 생산단가가 높아져 스티렌폼에 비해 고가이므로 양식어장을 하는 어민들은 이를 구입하기 어려워 회피하고 있는 실정이다.
또한 EVA 폼은 원양어선에서 주로 사용하고 있어 최근까지 시장을 확보하고 있었지만 중국에서 부표용 EVA폼을 생산하기 시작하였기 때문에 점차 국제적 경쟁력을 잃어갈 것이고 결국에는 국내의 부표산업은 사라지고 수입에 의존해야 하는 상황이 예상된다. 이미 국내에서도 간단한 제품의 경우에는 가격경쟁이 심해 부가가치를 잃은 상태이다.
더욱이 어구용 부표는 시장이 한정적이고 폐쇄적인 관계로 아직도 1970년대의 낙후된 기술에 의존해 EVA폼을 제조하므로 많은 인력이 필요하며 생산성이 낮은 편이다.
종래의 부표용 폼을 제조하는 과정을 간단히 설명하는 다음과 같다.
먼저 에틸렌비닐아세테이트 수지 단독 또는 폴리에티렌 수지를 블렌드하여 가교제, 발포제 및 다른 첨가제들을 배합한 혼련물(컴파운드)를 펠렛(pellet) 또는 칩(chip)상으로 제조하여 압출기를 이용하여 밀폐된 1차 금형 안에 투입한 후 제품 몰드에 투입할 반구모양을 제조해서 이를 바로 또는 별도로 보관하다가 프레스에 부착된 제품 몰드(2차 금형)에 투입하고 프레스하여 150 ℃전후의 온도에서 제품크기에 따라 15 ∼ 60 분간 성형하여 부표용 폼(발포체)을 제조한다.
기존 방법은 최종 부표를 제조하는데 있어 필요한 몰드가 부표크기별로 각각 2세트가 요구되므로 생산비용이 상당히 증가하고 또한 최종 몰드에 투입시 몰드 내부의 산소(공기) 때문에 불량률이 높은데 이와 같은 문제는 근로자의 숙련도에 의존하고 있다. 압출기에서 부착할 수 있는 1차 몰드는 한 세트로 한정되어 있어 동시에 여러 가지 크기의 부표를 제조할 수 없기 때문에 설비 가동률이 낮아 생산성을 더욱 떨어뜨리고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 제조과정은 1차 및 2차의 압축성형과정 뿐만 아니라 스카이빙, 커팅, 트리밍 및 그라인딩 등의 복잡한 가공공정이 요구되므로 시간적인 손실과 복잡한 가공공정에 따른 원료의 손실율이 클 뿐만 아니라 많은 노동력을 필요로 하는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래의 부표산업을 분석해 보면 부표 하나를 제조하기 위해 복잡한 생산 공정 및 많은 노동력을 필요로 하기 때문에 높은 생산비용을 근본적으로 해결하기가 힘든 상황이다.
부표 제조 산업에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 신기술에 대한 투자와 개발의 필요성을 느끼고 있으며 앞으로 현 상태로 유지된다면 머지않아 부표 산업자체의 존립문제를 걱정하는 시점이 올 것으로 예상된다.
따라서 생산성을 높일 수 있는 배합기술과 사출 성형기술을 개발해야만 생산원가를 현저히 절감시킬 수 있으며 이를 통해 값싼 중국제품과 경쟁할 수 있는 기틀이 마련되어 국제적 경쟁력을 확보할 수 있다.
이에, 본 발명자들은 상기한 종래의 부표용 발포체 제조공정의 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 기재로 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 공중합체 단독 또는 EVA와 폴리에틸렌(PE)의 혼합물을 사용하고, 여기에 분해온도가 특정범위인 아조계 발포제를 사용하되, 부표의 두께가 두껍기 때문에 사출에 적용할 경우 발포가 충분히 진행되지 않는 문제점을 상기 혼련물을 흐름성을 개선시킴으로써 사출성형에 도입할 수 있도록 한 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 기존의 압축공정으로 이루어지던 부표용 발포체 제조공저에 비하여 생산공정을 단축하고, 소요 인력을 줄이며, 생산성을 향상시키고, 생산원가를 절감시켜 대내외적으로 경쟁력을 가질 수 있는 부표용 발포체 조성물과 부표용 발포체의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 또는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체와 폴리에틸렌 수지의 혼합물을 기재로 하고, 상기 기재 100 중량부에 대하여 분해온도 150 ∼ 210 ℃인 아조계 발포제 3 ∼ 6 중량부; 흐름성 개선제 2 ∼ 20 중량부; 유기과산화물 가교제 0.5 ∼ 1.2 중량부; 및 가교조제 0.05 ∼ 1.0 중량부를 포함하여 이루어지는 부표용 발포체 조성물을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기와 같은 부표용 발포체 조성물을 혼련하는 단계; 상기 혼련물을 압출한 후 건조하여 펠렛 또는 칩을 제조하는 단계; 및 상기 펠렛 또는 칩을 사출성형하는 단계를 포함하여 이루어지는 부표용 발포체의 제조방법을 포함 한다.
이와 같은 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)를 기재로 하고, 여기에 분해온도가 특정 범위인 아조계 발포제, 혼련물의 흐름성 개선을 위한 흐름성 개선제, 유기과산화물 가교제 및 가교조제를 포함하는 조성물을 혼련한 후 상기 발포제와 가교제가 분해되지 않는 범위의 온도에서 사출성형함으로써, 기존의 부표용 발포체를 압축성형법으로 제조하던 방법에 비해 생산 공정을 단축시켰고 소요 인력도 약 40% 정도 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산성이 35 %이상 향상되었으며 나아가 불량률이 감소하여 산업폐기물도 80 % 이상 줄일 수 있는 신규한 부표용 발포체 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 부표용 발포체 조성물을 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 단독 또는 EVA와 폴리에틸렌(PE) 수지와 혼용 블렌드하여 기재로 사용하고, 여기에 흐름성 개선제를 포함한 첨가제와 가교제 및 발포제를 배합하여 제조한 혼련물을 사출기를 이용하여 160 ∼ 180 ℃, 30 ∼ 80 kg/㎠ 의 고온 고압 하에서 10 ∼ 40 분간 성형하여 가교와 발포를 진행시켜 부표용 EVA폼을 제조하였다.
상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 용융지수가 1 ∼ 6 g/10분인 것을 사용하며, 폴리에틸렌 수지를 혼용할 경우 용융지수가 1 ∼ 6 g/10분인 것을 선택사용한다. 기재의 용융지수가 1 미만이면 사출시 흐름성이 떨어져 몰드내 원료를 채우는 시간이 길어져 생산성이 떨어지고, 용융지수가 6을 초과하면 적은 양의 발포제가 사용되지만 상대적으로 과량의 가교제가 요구될 뿐만 아니라 발포체의 탄성과 회복력이 저하되는 문제가 있다.
상기 기재로 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체와 폴리에틸렌 수지를 혼용하여 사용할 경우 폴리에틸렌 수지의 사용량은 최대 50 중량%를 넘지 않도록 하며, 바람직하기로는 물성적 효과와 경제성을 고려하여 20 ∼ 40 중량% 사용하는 것이 좋다. 이때, 폴리에틸렌 사용량이 50 중량%를 초과하면 원재료의 가격은 줄일 수 있지만 부표의 경도와 탄성이 떨어져 제품의 질이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 반면, 에틸렌 비닐아세테이트는 사용량이 많을수록 제조된 부표의 외관은 우수해지지만 폴리에틸렌에 비해 원료 가격이 비싸기 때문에 생산원가를 높이는 요소가 될 수 있으므로 주의한다.
본 발명은 성형품의 특성상 즉, 금형의 용량이 기존 사출 발포체에 비해 매우 크기 때문에 기존의 사출 발포체용 혼련물에 비해 우수한 흐름성이 요구되며 흐름성 개선을 위해 흐름성 개선제를 2 ∼ 20 중량부 사용한다. 상기한 흐름성 개선제로는 가공유 또는 내부이형제를 선택하여 사용할 수 있는데, 상기 가공유로서는 성형품의 오염성을 고려하여 색상을 띄지 않는 파라핀계 가공유 혹은 파라핀-나프텐계 가공유를 사용하고, 내부이형제로는 혼련온도를 고려하여 녹는점이 혼련온도 보다 낮은 것, 예를 들어 올레아마이드나 스테아린산 아연 등을 사용한다. 가공유를 사용할 경우 사용량은 5 ∼ 20 중량부를 사용하는 것이 좋고, 내부이형제를 사용할 경우에는 2 ∼ 10 중량부를 사용하도록 하는데, 가공유의 경우 5 중량부 미만 사용할 경우 혼련물의 흐름성 개선 효과가 나타나지 않고, 20 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 발포체 물성이 크게 저하된다. 내부이형제의 경우에는 2 중량부 미만 사용할 경우에는 혼련물의 흐름성 개선 효과가 나타나지 않고, 10 중량부를 초과하여 사용될 경우에는 혼련물의 분산특성이 매우 취약해진다.
발포제는 분해온도가 150 ∼ 210 ℃인 아조계 발포제를 사용한다. 분해 온도가 150 ℃ 미만인 경우 컴파운딩 중에 조기발포가 발생되었고, 210 ℃를 초과하는 경우 성형시간 중 발포하는 시간이 상대적으로 길어지기 때문에 생산성이 저하되었다. 상기 발포제의 사용량을 사용량은 기재 100 중량부에 대하여 3 ∼ 6 중량부이다. 이때, 그 사용량이 3 중량부 미만이면 비중이 0.3 이상이고 경도가 70 C 이상인 발포체가 제조되며, 사용량이 6 중량부를 초과할 경우 비중이 0.1 이하로 떨어지지만 기계적 특성과 회복력이 떨어지는 문제가 발생되었다.
상기 유기과산화물 가교제는 발포체의 분해 온도 이상에서 발생한 분해가스를 충분히 포집하고 수지에 고온점탄성을 부여하는 성분으로, 특히 반감기 온도가 150 ∼ 200 ℃인 것을 사용하면 좋다. 이러한 유기과산화물 가교제는 기재 100 중량부에 대하여 0.5 ∼ 1.2 중량부를 사용하며, 사용량이 0.5 중량부 미만이면 가교가 부족하여 발포제 분해시 수지의 고온 점탄성이 유지되지 못해 발포체의 외관이 불량해질 뿐만 아니라 영구압축줄음율 특성이 열악해져 제품의 내구성에 문제가 발생하며, 사용량이 1.2 중량부를 초과하면 과가교로 인하여 경도가 급격히 높아질 뿐만 아니라 가교 밀도 증가에 따른 상대적 발포압이 증가하여 발포체가 터져 외관불량이 나타났으며 불량율은 부표의 크기가 커질수록 그 정도는 심하게 나타났다.
유기과산화물 가교제로서 구체적인 예를 들면, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디- t-부틸퍼옥시프탈레이트, t-디부틸퍼옥시말레인산, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부킬히드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디큐밀퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일옥시)헥산 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 가교조제를 선택사용하며, 상기 가교조제는 생산성을 높이기 위한 성형시간의 단축을 위해서는 가교시간의 단축이 필수적인 성분으로서, 본 발명에서 선택사용한 가교조제는 트리아릴시안우레이트(TAC), 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트 (TMPTMA) 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA) 중에서 선택사용한다. 상기 가교조제의 사용량은 기재 100 중량부에 대하여 0.05 ∼ 1.0 중량부로서, 사용량이 0.05 중량부 미만이면 가교조제의 효과가 거의 없었으며 오히려 부포용 폼의 두께가 20 mm를 초과하는 제품은 내/외부의 가교도 차이를 유발시키는 문제점이 있고, 사용량이 1.0 중량부를 초과할 경우에는 상기 가교제 사용량이 1.2 중량부를 초과할 때와 비슷하게 과가교로 인하여 부표의 외관이 불안해지는 현상이 나타나고, 가교제 사용량에 있어 제한이 많았다.
상기한 가교조제의 사용으로 본 발명의 조성물은 기존의 압축성형법 보다 성형시간을 15 ∼ 20 분 단축가능하였다.
본 발명의 부표용 발포체 조성물에는 상기 성분 외에 금속산화물(ZnO, TiO2), 스테아린산, 안료 등 통상의 발포체 제조시 사용되는 제반 첨가제를 필요에 따라 적절히 선택 사용할 수 있다.
본 발명의 부표용 발포체 조성물은 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 단독 또는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체와 폴리에틸렌(PE)을 혼용한 기재의 용융점 이상의 온도와 사용되는 가교제와 발포제의 분해점 이하의 온도 범위에서 반바리 믹서(banbury mixer), 오픈롤밀(open roll mill) 또는 니이더(kneader) 등을 사용하여 충분히 혼련시킨 다음 이를 사출 발포 성형에 적합하게 팰렛(pellet)또는 칩(chip)를 제조하여 사출기에 투입하여 성형한다.
상기 사출 성형시 사출기의 스크류를 통해 금형에 사출하며 가교제와 발포제의 분해 온도에 따라 스크류 내부의 온도와 금형의 온도 및 형체압을 조절하는, 스크류 내부의 온도는 80 ∼ 120℃로, 금형 온도는 160 ∼ 180 ℃로 조절하고, 형제압은 30 ∼ 80 kg/㎠로 조절한다. 금형의 온도가 상기 범위를 벗어나서 온도가 낮은 경우에는 성형시간의 증가에 따른 생산성 저하가 나타나고 온도가 높은 경우에는 혼련물이 금형내에 완전히 채워지기 전에 발포가 되어 외관이 불량하게 나타나는 문제가 있으므로 주의를 요한다.
성형 시간은 제품의 크기에 따라 좌우되지만 10 ∼ 40 분간으로 제어한 후 금형을 순간적으로 열어 탈형과 동시에 발포되는 공정으로 부표용 발포체를 제조하였다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하겠지만, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 3
다음 표 1에 나타낸 바와 같은 사용량으로 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA), 폴리에틸렌(PE) 수지, 파라핀계-나프텐계 가공유, 산화아연, 스테아린산, 노랑 안료를 첨가하여 110 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합하였다.
상기 혼합물을 표면 온도가 95 ℃인 롤밀에서 가교제, 가교조제, 발포제를 첨가하여 혼련물을 제조한 후 95 ℃의 압출기를 통해 펠렛 또는 칩을 제조하고 건조하였다.
상기 제조된 펠렛 또는 칩을 사출부의 스크류 온도가 90 ℃ 전후이고 사출몰드의 용량이 350 g(실시예 1), 620 g(실시예 2), 1000 g(실시예 3)이면서, 사출몰드의 온도가 165 ℃전후로 설정된 사출기를 이용하여 몰드에 투입시켜, 각각 15 분(실시예 1), 20 분(실시예 2), 25 분(실시예 3)간 성형시켜 부표용 발포체를 제조하였다.
비교예 1 ∼ 3
다음 표 1에 나타낸 바와 같은 사용량으로 상기 실시예 1 ∼ 3 과 동일한 조건으로 펠렛 또는 칩을 제조하고 건조하였다.
상기 제조된 펠렛 또는 칩을 스크류의 온도가 90 ℃ 전후인 압출기를 이용하여 40 ℃ 전후의 1차 몰드를 투입시켜 반구모양으로 2개를 제조하였다.
상기 제조된 두개의 반구모양을 용량이 350 g(비교예 1), 620 g(비교예 2), 1000 g(비교예 3)이면서, 온도가 155 ℃전후로 설정된 부표몰드에 투입시켜, 각각 25 분(비교예 1), 27 분(비교예 2), 34 분(비교예 3)간 성형시켜 부표용 발포체를 제조하였다.
비교예 4
압축성형용으로 시판되는 부표용 조성물을 사용하여 상기 실시예 1의 조건으로 사출성형하였으나, 발포가 일어나지 않아 사출성형이 불가능하였다.
시험예
상기 실시예 1 ∼ 3과 비교예1 ∼ 3에 의해 제조된 부표용 발포체를 다음과 같은 방법으로 특성을 측정하였고, 그 결과는 다음 표 2에 나타내었다.
<시험방법>
1) 비중
발포체의 비중은 표면을 제거한 후 자동비중 측정장치를 이용하여 5회 측정하여 그 평균치를 취하였다.
2) 경도
경도는 발포체 표면에 에스커 씨(Asker C) 타입의 경도계로 ASTM D-2240에 준하여 측정하였다.
3) 인장강도와 신장율
발포체의 표면층을 제거하고 두께를 3 mm으로 만든 후 다이 에이(Die A) 커터로 시험편을 제작하여 ASTM D-412에 준하여 측정하였다.
이때 동일 시험에 사용한 시험편은 5개로 하였으며, 인장속도는 500 m/분으로 하였다.
4) 인열강도
인열시험은 각각 ASTM D-3574와 ASTM D-634에 준하여 측정을 하였으며, 측정속도는 100 m/분으로 5회 측정하여, 평균값을 취하였다.
5) 영구압축줄음율
발포체를 두께가 10 mm이 되도록 켜내어 지름이 28.7 ± 0.05 mm인 원기둥 형태로 제조한 시험편을 ASTM D-3547에 준하여 측정하였다. 2장의 평행금속판 사이에 시험편을 넣고, 시험편 두께의 50 %에 해당하는 스페이서(Spacer)를 끼운후 압축시켜 50 ± 0.1 ℃가 유지되는 공기순환식 오븐에서 6 시간 열처리한 후 압축장치에서 시험편을 꺼내어 실온에서 30 분간 냉각시킨 후 두께를 측정하였다.
동일 시험에 사용된 시험편을 3개로 하였고, 압축줄임율을 다음 수학식 1에 의해 계산하였다.
Cs(%) = (t0 - tf)/(t0 - ts) × 100
여기서 Cs는 압축영구줄임율, t0는 시험편의 초기두께이고, tf는 열처리 후 냉각되었을 때의 시험편의 두께이며, ts는 스페이서의 두께이다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4
중 량 % 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(1) 60 50 70 60 50 70 사출에 의한 제조 불가
폴리에틸렌(2) 40 50 30 40 50 30
중 량 부 ZnO(3) 3 3 3 3 3 3
St/A(4) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
파라핀계-나프텐계 가공유(5) 5 10 15 5 10 15
노랑안료(6) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
DCP(7) 0.6 0.7 0.75 0.6 0.7 0.75
TAC(8) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
변성 ADCA(9) 6 4.5 7 6 4.5 7
사용된 조성물 형태 펠렛 펠렛 펠렛:PE수지 =3 : 1 펠렛 펠렛 펠렛:PE수지 =3 : 1
성형시간(분) 15 20 25 25 27 34
공정수/노동자수/몰드수 1/1/1 2/2/2
방법 사출성형 압축성형(기존방법)
(1)듀폰 EVA 360 (2)한화종합석유화학 LDPE 960 (3)길천화학의 고무용 1호 (4)엘지화학의 Stearic acid (5)미창석유의 White oil (6)송원산업의 yellow pigment (7)일본의 NOF Dicumyl peroxide (8)Akzo의 Triallyl cyanurate (9)금양의 JTR, ACCA, 분해온도 155 ∼ 160 ℃
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 기존의 압축성형으로 제조되던 부표용 조성물(비교예 4)은 사출성형법을 도입하기가 불가능함을 확인할 수 있었다. 이는 기존 부표용 조성물(비교예 4)의 경우 조성물 자체의 흐름성이 낮아서(Melt Index(dg/min.)= 1.3) 부표용 사출성형에 요구되는 흐름성을 만족시키지 못하기 때문인데, 본 발명에서 새로 개발한 실시예 1 ∼ 3의 경우에는 사출성형이 가능할 정도의 충분한 흐름성(Melt Index(dg/min.)= 4.0 ∼ 5.6)을 확보하기 때문에 사출성형이 가능하게 된것이다.
따라서, 본 발명의 발명자가 새로 구성한 조성물을 적용한 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 3의 경우 사출성형법을 도입한 실시예 1 ∼ 3의 경우가 압축성형법을 도입한 비교예 1 ∼ 3의 경우보다 제조된 부표용 발포체의 제조시 공정의 수와 노동자의 수 및 제조시 필요한 몰드의 수가 적게 나타나며, 또한 성형에 소요되는 시간이 단축됨을 알 수 있다.
비고 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3
비중 0.11 0.11 0.11 0.12 0.11 0.13
경도 53 54 56 53 55 59
인장강도(kg/cm2) 11 11 12 11 10 12
신장율(%) 220 200 200 200 170 150
인열강도(kg/cm2) 6.0 5.8 5.7 5.6 5.9 6.0
압축영구줄음율(%) 79 78 77 79 87 83
기존방법 대비 생산성(시간기준) 166 % 135 % 136 % 100 %기준
기존방법 대비 생산성(근로자수기준) 333 % 270 % 270 % 100 % 기준
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 ∼ 3의 부표용 발포체는 비교예 1 ∼ 3인 기존생산 방법에 비해 생산 공정이 단축되었으며, 이에 따라 필요한 인력도 줄일 수 있으며 생산성도 시간기준과 노동자수 대비 각각 130 %, 270 % 이상 증가하였고 제반 특성은 기존 제품에 비해 상대적으로 우수한 편임을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 부표용 발포체의 제조방법은 기존 방법에 비해 제조공정을 단축시키고 한 제품당 필요한 몰드수도 2종류에서 1종류로 줄일 수 있으며 생산성도 140 % 정도 향상되었으며, 제반 특성도 기존 제품대비 우수한 부표용 발포체를 제조할 수 있다.

Claims (11)

  1. 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 또는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체와 폴리에틸렌 수지의 혼합물을 기재로 하고,
    상기 기재 100 중량부에 대하여 분해온도 150 ∼ 210 ℃인 아조계 발포제 3 ∼ 6 중량부;
    흐름성 개선제 2 ∼ 20 중량부:
    유기과산화물 가교제 0.5 ∼ 1.2 중량부; 및
    가교조제 0.05 ∼ 1.0 중량부
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부표용 발포체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 수지는 10 ∼ 50 중량%인 것을 특징으로 하는 부표용 발포체 조성물,
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 용융지수 1 ∼ 6 g/ ㎠ 범위인 것을 특징으로 하는 부표용 발포체 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 수지는 용융지수 1 ∼ 6 g/ ㎠ 범위인 것을 특징으로 하는 부표용 발포체 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 흐름성 개선제는 가공유 또는 내부이형제인 것을 특징으로 하는 부표용 발포체 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 가공유는 상기 기재 100 중량부에 대하여 5 ∼ 20 중량부인 것을 특징으로 하는 부표용 발포체 조성물.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 내부이형제는 상기 기재 100 중량부에 대하여 2 ∼ 10 중량부인 것을 특징으로 하는 부표용 발포체 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 가교조제는 트리아릴시안우레이트(TAC), 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트(TMPTMA) 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 부표용 발포체 조성물.
  9. 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 또는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체와 폴리에틸렌 수지의 혼합물을 기재로 하고,
    상기 기재 100 중량부에 대하여 아조계 발포제 3 ∼ 6 중량부; 흐름성 개선제 2 ∼ 20 중량부; 유기과산화물 가교제 0.5 ∼ 1.2 중량부; 및 가교조제 0.05 ∼ 1.0 중량부를 포함하는 조성물을 혼련하는 단계;
    상기 혼련물을 압출한 후 건조하여 펠렛 또는 칩을 제조하는 단계; 및
    상기 펠렛 또는 칩을 사출성형하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부표용 발포체의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 사출성형은 사출부의 온도 80 ∼ 120 ℃, 사출금형의 온도 160 ∼ 180 ℃에서 수행되는 것임을 특징으로 하는 부표용 발포체의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 사출성형은 30 ∼ 80 kg/㎠ 압력하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 부표용 발포체의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101462038B1 (ko) * 2013-09-16 2014-11-18 한국신발피혁연구원 속 발포 조제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 발포체
KR20190036785A (ko) 2017-09-28 2019-04-05 이세린 친환경 소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법
KR20210145511A (ko) 2020-05-25 2021-12-02 군산대학교산학협력단 내구성 및 내충격성이 향상된 부표용 사출성형 조성물, 이를 이용한 부표 및, 이를 이용한 부표의 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357942B1 (ko) * 2000-12-07 2002-10-19 신석암 양식장용 부이 제조방법
KR100377231B1 (ko) * 2000-12-07 2003-03-19 (주)이클립스폴리머 양식장용 부이

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357942B1 (ko) * 2000-12-07 2002-10-19 신석암 양식장용 부이 제조방법
KR100377231B1 (ko) * 2000-12-07 2003-03-19 (주)이클립스폴리머 양식장용 부이

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101462038B1 (ko) * 2013-09-16 2014-11-18 한국신발피혁연구원 속 발포 조제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 발포체
KR20190036785A (ko) 2017-09-28 2019-04-05 이세린 친환경 소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법
KR20210145511A (ko) 2020-05-25 2021-12-02 군산대학교산학협력단 내구성 및 내충격성이 향상된 부표용 사출성형 조성물, 이를 이용한 부표 및, 이를 이용한 부표의 제조방법

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