KR20100010969A - 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물및 제조방법 - Google Patents

실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물 및 제조방법에 관한 것으로서, 아크릴에멀젼 100중량부에 대해서 충진제 45~70중량부, 계면활성제 1~10중량부, 오일 6~10중량부, 가교제 1~10중량부, 증점제 5~15중량부 및, 발포제 2~20중량부의 혼합 조성을 포함하여 이루어지는 아크릴 넌 겔 폼의 조성물에 대한 기술구성이 개시되며; 상기한 조성 원료들을 교반 혼합하여 아크릴에멀젼혼합물을 만들되, 상기 혼합물에 공기 또는 불활성가스를 주입하여 이들에 의한 기계적 발포를 통해 기포형성혼합물을 만드는 단계와; 상기 기포형성혼합물을 캐리어층으로 사용하기 위한 박막형의 기재 위에 공급하여 캐스팅하는 단계와; 상기 기재의 위에 캐스팅된 기포형성혼합물을 가열영역으로 이송시키고 70~180℃의 온도조건에서 열처리 및 경화처리하여 아크릴 넌 겔 폼을 만드는 단계와; 상기 아크릴 넌 겔 폼을 표면 처리하여 완성하는 단계를 포함하여 이루어지는 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법에 대한 기술구성이 개시된다.
아크릴 넌 겔 폼, 실링성, 충격흡수성, 저탄성률, 오픈 셀, 아크릴에멀젼, 기재, 기계적 발포

Description

실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물 및 제조방법{Composition and Manufacturing method for Acrylic Non Gel Foam having superior sealing and shock absorbing}
본 발명은 아크릴 넌 겔 폼의 조성물 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실링 및 충격흡수가 뛰어난 발포체 또는 폼 시트를 제공할 수 있도록 하며, 특히 휴대용 전화기 등의 휴대용 전자통신장비의 디스플레이에 있어서 액정표시화면의 가장자리 또는 마이크로폰의 가장자리와 그 케이스의 내부면 사이에 배치하는 데 적합한 실링 및 충격흡수 부재를 제공할 수 있도록 한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물 및 이를 이용한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법에 관한 것이다.
컴퓨터나 휴대전화 또는 노트북 같은 전자제품들이 고기능화, 고경량화 및 고집적화되면서 충격이나 진동 및 먼지 등의 외부환경에 대해 더욱 민감하게 작용하고 있다.
일 예로, 소형 전자기기인 휴대용 전화기의 케이스 내에 다수의 부품이 집적 될 경우 케이스의 맞물리는 부분을 비롯하여 그 내부구조가 더욱 복잡해지게 된다. 또한, 케이스 내부에 배치된 각종 부품과 케이스 간에 간극이 형성될 수 있어 외부환경에 강하도록 그 간극 부분을 채워 넣어야하는데, 이에 실링 및 충격흡수 부재의 배치가 필요하게 된다.
하지만, 실링 및 충격흡수 부재는 채워 넣어야할 간극크기의 다양화에 대응해서 광범위한 압축비로 적절한 실링성 및 충격흡수성을 제공하지 않으면 안된다. 일반적으로, 실링 및 충격흡수 부재가 하중에 의해 용이하게 변형되는지의 여부에 의해 그 기능의 좋고 나쁨이 평가된다.
종래에는 각종 전자기기의 실링 및 충격흡수 부재로 저밀도 연질 발포체가 많이 이용되고 있으며, 연질 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 폴리올레핀 발포체, 고무계 발포체 등이 사용되고 있다.
그런데, 종래 전자기기의 실링 및 충격흡수 부재로 사용되고 있는 저밀도 연질 발포체는 탄성률이 비교적 높아 반발특성이 강하므로 압축률이 떨어지는 경향이 있었으며, 이로 인하여 실링성 및 충격흡수성을 향상시키는데 어려움이 있고, 기술의 발전에 의해 더욱 더 고기능화, 고경량화 및 고집적화되어 민감해지는 각종 전자기기에 효과적으로 대처하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 낮은 탄 성률과 우수한 실링성 및 충격흡수성을 갖도록 한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물 및 이를 이용한 아크릴 넌 겔 폼 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 각종 전자기기의 내/외장에 적용하여 실링 및 충격흡수 부재로 사용할 수 있도록 함으로써 외부 충격으로부터 전자기기 및 전자부품의 보호는 물론 먼지나 이물질과 같은 오염물질의 유입을 방지하는데 유용함을 갖도록 하는데 있다.
본 발명에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물은 아크릴에멀젼 100중량부에 대해서 충진제 45~70중량부, 계면활성제 1~10중량부, 오일 6~10중량부, 가교제 1~10중량부, 증점제 5~15중량부 및, 발포제 2~20중량부의 혼합 조성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법은 아크릴에멀젼 100중량부에 대해서 충진제 45~70중량부, 계면활성제 1~10중량부, 오일 6~10중량부, 가교제 1~10중량부, 증점제 5~15중량부 및, 발포제 2~20중량부로 원료를 조성하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 조성된 원료들을 교반 혼합하여 아크릴에멀젼혼합물을 만들되, 상기 혼합물에 공기 또는 불활성가스를 주입하여 이들에 의한 기계적 발포를 통해 기포형성혼합물을 만드는 제2단계와; 상기 기포형성혼합물을 캐리어층으로 사용하기 위한 박막형의 기재 위에 공급하여 캐스팅하는 제3단계와; 상기 기재의 위에 캐스팅된 기포형성혼합물을 가열영역으로 이송시키고 70~180℃의 온도조건에서 열처 리 및 경화처리하여 아크릴 넌 겔 폼을 만드는 제4단계와; 상기 아크릴 넌 겔 폼을 표면 처리하여 완성하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기계적 발포에 의해 아크릴에멀젼혼합물에 기포를 형성시키므로 낮은 하중에도 용이하게 변형되는 특성을 가지게 되고 기존에 비해 탄성계수를 낮출 수 있고 압축률 향상에 의한 실링성을 개선할 수 있으며 오픈 셀화율의 향상 및 발포 셀의 균일성으로 치수안정성은 물론 충격흡수성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 각종 전자기기의 내/외장에 적용하여 실링 및 충격흡수 부재로 유용하게 사용할 수 있으며, 외부 충격으로부터 전자기기 및 전자부품의 보호는 물론 먼지나 이물질과 같은 오염물질의 유입을 방지할 수 있어 외부환경에 의한 민감한 작용을 차단하는데 사용할 수 있다.
본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물은 아크릴에멀젼과, 충진제, 계면활성제, 오일, 가교제, 증점제 및, 발포제의 혼합 조성으로 이루어진다.
또한, 첨가제로 안료나 염료 등의 착색제, 난연제, 산화방지제 등을 더 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴 넌 겔 폼의 조성물은 아크릴에멀젼 100중량부에 대해서 충진제 45~70중량부, 계면활성제 1~10중량부, 오일 6~10중량부, 가교제 1~10중량부, 증점제 5~15중량부 및, 발포제 2~20중량부의 혼합 조성으로 구성함이 바람직하다.
여기서, 상기 아크릴에멀젼은 아크릴 폼의 제조 및 성형을 위한 주재료가 되며, 유리전이온도(Tg) -55~80℃이고 고형분 함량이 45~65%인 연성 아크릴계 에멀젼과 경성 아크릴계 에멀젼을 혼합하여 사용한다.
이때, 연성 아크릴계와 경성 아크릴계는 중량 대비 5~9 : 1의 비율 내에서 혼합 사용함이 바람직하다.
상기 연성 아크릴계로는 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 라울리메타아크릴레이트 등을 예로 들 수 있으며, 이들 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다 할 것이다.
상기 경성 아크릴계로는 (메타)아크릴산, 말레인산, 푸마르산, 아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐 등을 예로 들 수 있으며, 이들 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다 할 것이다.
상기 충진제는 경도를 상승시켜주고 열안정성을 높여주며 전기적 성질이나 가공성을 개선시켜 줄 뿐만 아니라 탄성계수를 낮추어 충격에 의한 에너지 흡수성을 높이는데 사용된다.
구체적으로, 점토, 알루미나, 장석, 석영, 탄산칼슘, 황산바륨, 실리카, 클레이, 탈크, 알루미늄 하이드록 사이드, 멜라민, 유리섬유, 마이카, 규석, 목분, 쵸크, 마이카유리섬유, 탄소섬유, 알루미나섬유 등을 사용하되 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
여기서, 상기 충진제는 분말상, 평판상, 침상, 구상, 섬유, 섬유직물상 등의 유형으로 다양하게 사용될 수 있다.
상기 계면활성제는 술폰계나 아민계 또는 실리콘계 등의 음이온성 계면활성제, 하이드록실계 등의 비이온성 계면활성제를 사용함이 바람직하다.
구체적으로 Alkyl Sulfate, Alkyl aryl sulfate, Akyl aryl Sulfonate, Phosphate, Alpha Olefin Sulfonate, Ammonium Laureth Sulfate, Ammonium Laureth Ether Sulfate, Ammonium Octyl/Decyl Ether Sulfate, Ammonium Stearate, Sodium Laureth Sulfate, Sodium Octyl Sulfate, Sodium Sulfosuccinimate, Sodium Tridecyl Ether Sulfate, Triethanolamine Lauryl Sulfate, Disodium Oleate, Disodium Octadecyl Sulfosuccinimate, Disodium Dodecyloxypropyl Sulfosuccinimate, Diammonium Octadecyl Sulfosuccinimate, Alkyl ether sulfate등을 예로 들 수 있으며, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 오일은 원료의 혼합 조성에 의한 혼합물에 있어 고점도에 대항하여 원료의 흐름성 및 작업성을 향상시키는데 사용된다.
상기 가교제는 경도 등의 기계적 강도 향상과 화학 안정성을 위해 사용되며, 멜라민, 페놀, 우레아, 폼알데하이드 레진 등 이들에 기초를 둔 디시안디아미드(dicyandiamide)를 사용함이 바람직하다.
상기 증점제는 상기 아크릴에멀젼의 점도가 고형분% 및 선택된 종에 따라 서 로 차이를 보이는 초기 점도에 대해 일정수치만큼 높일 수 있도록 하는데 사용되며, 이에 의해 원료가 조성된 혼합물이 적절한 점도를 유지할 수 있도록 하는 역할을 하여 작업성을 향상시킬 수 있도록 한다.
구체적으로, 클레이, 폴리아마이드, 체인 인텡글먼트(chain entanglement), 회합성시크너(associative thickner), 알카리스웰러블(alkali swellerable), 퓸드실리카(fumed silica), 셀롤로오스계 및 통상의 분산용 증점제를 사용할 수 있다.
여기서, 상기 증점제의 사용을 통해서 아크릴에멀젼을 포함하는 상술한 조성원료의 아크릴에멀젼혼합물에 대한 점도를 4000~5000cps가 되도록 구성함이 바람직하다.
상기 발포제는 거품을 일으키기 위한 것으로, 화학적 발포제 또는 물리적 발포제를 사용할 수 있다.
이때, 화학적 발포제로는 아조디카본아미드(ADCA), 디니트로소-펜타메틸렌-테트라민(DPT), P-톨루엔 술포닐 히드라지드 및 p.p-옥시비스(벤젠술포닐 히드라지드) 등을 예로 들 수 있으며, 물리적 발포제로는 할로겐화탄소, 휘발성 유기화합물, 비가연성 불활성대기 기체 등을 예로 들 수 있다.
더불어, 물성을 향상시키기 위한 첨가제로서 상술한 첨가제 이외에 오존방지제, 안정제, 정전기방지제 등을 선택적으로 상용할 수 있다 할 것이다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물을 이용한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법은 도 1 내지 도 3에서와 같이, 제1단계로 아크릴에멀젼과, 충진제, 계면활성제, 오일, 가교제, 증점제 및, 발포제의 원료를 각각 조성 하여 구비한다(S1).
이때, 원료의 조성은 아크릴에멀젼 100중량부에 대해서 충진제 45~70중량부, 계면활성제 1~10중량부, 오일 6~10중량부, 가교제 1~10중량부, 증점제 5~15중량부 및, 발포제 2~20중량부로 구성되게 한다.
여기서, 상기한 각 원료의 조성에 대해서는 이미 상술하게 설명한 실시예의 구성을 준용하는 것으로 하며, 첨가제 등을 조성하여 더 구비할 수 있다.
제2단계로 제1단계에서 조성된 원료들을 교반 혼합하여 아크릴에멀젼혼합물을 만들되, 상기 혼합물에 공기 또는 질소 등의 불활성가스를 주입하여 이들에 의한 기계적 발포가 이루어지게 함으로써 기포가 형성된(frothed) 혼합물(이하 '기포형성혼합물'이라 한다.)을 완성한다(S2).
이때, 조성 원료들을 도 2의 예시에서와 같이 믹서기(11)를 통해 기계적 교반을 실시하고, 이 기계적 교반이 이루어진 상태에 공기 또는 불활성가스를 주입하여 아크릴에멀젼혼합물 전체에 걸친 분산을 유도함으로써 기계적 발포에 의해 아크릴에멀젼혼합물 내에 기포를 형성시키며, 이러한 기계적 발포에 의해 압축률을 높일 수 있는 유용성을 갖게 된다.
여기서, 아크릴에멀젼혼합물에 주입되는 공기 또는 질소 등의 불활성가스는 그 주입량을 조절 및 제어하여 사용용도에 따라 저밀도의 원하는 아크릴 넌 겔 폼을 제조할 수 있으며, 이러한 주입량의 조절을 통해서도 높은 압축률에 의한 우수한 실링성을 갖게 할 수 있다.
제3단계로 기포형성혼합물을 캐리어층으로 사용하기 위한 박막형의 얇은 기 재(substrate)(1) 위에 공급하여 캐스팅(casting)한다(S3).
이때, 상기 기재(1)로는 열수축성이 낮고 인장에 견디며 내열특성을 갖는 재질을 사용함이 바람직하며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 가장 바람직한 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 사용용도에 따라 종이나 스테인리스 등의 박형 금속시트 또는 섬유질 시트 등이 사용되어질 수 있다.
여기서, 상기 기재는 도 2의 예시에서와 같이, 공급롤(12)과 회수롤(13) 및 가이드롤(14)에 의해 이송 공급 및 회수되게 하고, 이 기재(1) 위에 기포형성혼합물을 노즐을 통해 공급하되 압축롤러 또는 나이프 오버플레이트 코터에 의한 두께제어수단(15)을 통해 일정한 두께로 캐스팅되게 한다.
상기 기재(1)는 기포형성혼합물과의 접착력을 높이기 위해 두께를 10~600㎛로 얇게 구성함이 바람직하며, PET를 기재로 사용하는 경우 혼합물과의 접착력을 높이기 위해 코로나 처리를 하거나 정전기를 방지하기 위해 정전기 방지처리를 할 수 있다.
상기 기재(1)에는 일면에 실리콘 이형처리를 하거나 전사코팅처리를 행한 후 이송 공급되게 할 수 있다.
제4단계로 기재(1)의 위에 캐스팅된 기포형성혼합물을 가열영역으로 이송시킴에 의해 70~180℃의 온도조건에서 열처리 및 경화처리 한다(S4).
이때, 가열영역은 가열경화장비(16)를 구비하되 초기 낮은 온도에서 시작하여 마지막에 강한 온도로 열처리 및 경화시키도록 함이 바람직하고, 가열영역은 외부의 영향을 받지 않도록 박스 오븐 형태의 열풍에 의해 이루어지는 것이 바람직하 며, 사용하는 온도가 70℃이하의 너무 낮은 온도에서는 경화시간이 너무 길어지게 되고 사용하는 온도가 180℃를 초과하는 과도한 열에서는 불균일한 표면을 만들거나 변색을 발생시키며 열처리에 의한 셀의 유형 및 셀화율을 떨어뜨리게 된다.
여기서, 기포형성혼합물은 열처리에 의해 오픈 셀(open cell)의 유형을 만들게 되고 50~90%에 이르는 오픈 셀화율을 갖게 할 수 있으며, 1차적으로 표면처리 되는 아크릴 넌 겔 폼의 형태를 이룰 수 있게 된다.
제5단계로 이송 공급 및 회수되는 기재 상에 위치되고 제4단계를 통해 얻어진 아크릴 넌 겔 폼을 2차 표면처리 한다(S5).
이때, 아크릴 넌 겔 폼의 2차 표면처리는 롤러에 의한 표면처리장비(17)를 통과시킴으로써 얻어질 수 있다.
제6단계로 2차 표면처리된 아크릴 넌 겔 폼을 냉각처리 한다(S6).
이때, 아크릴 넌 겔 폼의 냉각처리는 냉각장비(18)를 통과시킴으로써 얻어질 수 있다.
이후, 아크릴 넌 겔 폼은 회수롤에 의해 회수되어 감기는 기재(1)와 함께 회수롤(13)에 감겨진다.
상술한 제조단계에 의해 제조된 본 발명의 아크릴 넌 겔 폼은 도 3에서 보여주는 바와 같이, 기재(1)와 상기 기재(1) 위에 위치되는 아크릴폼(2)으로 이루어지며, 0.08~0.5g/㎤의 밀도, 0.1~2mm의 두께, 50~400㎛의 크기를 갖는 오픈 셀 및 50~90%의 오픈 셀화율을 갖게 할 수 있으며, 압축경도 0.02~0.56kgf/㎠의 25% CFD나 0.05~1.5kgf/㎠의 50% CFD와 같은 물성특성을 갖게 할 수 있다.
여기서, 25% CFD와 50% CFD는 본 발명에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 물성특성을 보이는 압축경도를 나타내는 것으로, 물리적으로 25% 압축한 경우의 아크릴 넌 겔 폼에 대한 경도와 물리적으로 50% 압축한 경우의 아크릴 넌 겔 폼에 대한 경도를 나타내는 것이다.
(실시예 1)
아크릴에멀젼 100중량부에 대해서, 2종의 계면활성제(Ammonium Octyl/Decyl Ether Sulfate) 5중량부와 (Disodium Dodecyloxypropyl Sulfosuccinimate) 5중량부, 가교제(멜라민 레진) 5중량부, 오일 6중량부, 증점제(폴리아마이드) 8중량부, 충진제(알루미나) 45중량부, 발포제(아조디카본아미드) 5중량부, 안료(카본블랙) 1중량부를 혼합해서 아크릴에멀젼혼합물을 얻었다. 이 아크릴에멀젼혼합물에 기포형성용 가스로 질소를 용적비 85%로 주입하여 기계적인 방법으로 거품이 형성되게 한 다음 1.0mm의 아크릴 넌 겔 폼을 얻었다 그렇게 얻어진 아크릴 넌 겔 폼의 밀도 및 25%CFD, 50%CFD를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이때, 상기 아크릴에멀젼은 연성아크릴계에멀젼(고형분 함량 63%이고 유리전이온도 -51℃이며 점도 2000cps인 것)과 경성아크릴계에멀젼(고형분 함량 47%이고 유리전이온도 0℃이며 점도 100cps인 것)을 중량대비 2:1의 비율로 혼합하여 사용하였다.
여기서, 상기 밀도는 전자저울에 의해 각 시험편의 중량을 구하고 나서 하기 계산식을 이용하여 산출하였다.
밀도(g/㎤) = [시험편의 중량(g)]/[시험편의 부피(㎤)]
상기 25% CFD는 압축시험기를 이용해서 1㎜/min의 압축비로 시험편을 원래 두께의 25% 두께로 압축한 후 부하를 구하였고, 하기 계산식을 이용하였다.
25% CFD = [25% 압축에서의 부하(kgf)]/[시험편의 면적(㎠)]
상기 50% CFD는 압축시험기를 이용해서 1㎜/min의 압축비로 시험편을 원래 두께의 50% 두께로 압축한 후 부하를 구하였고, 하기 계산식을 이용하였다.
50% CFD = [50% 압축에서의 부하(kgf)]/[시험편의 면적(㎠)]
(실시예 2)
상기한 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 하였으며, 다만 아크릴에멀젼의 조성을 연성아크릴계에멀젼(고형분 함량 63%이고 유리전이온도 -51℃이며 점도 2000cps인 것)과 경성아크릴계에멀젼(고형분 함량 47%이고 유리전이온도 0℃이며 점도 100cps인 것)으로 하되 중량대비 5:1의 비율로 혼합하여 사용하였으며, 이에 의해 얻어진 아크릴 넌 겔 폼의 밀도 및 25%CFD, 50%CFD를 상기와 같은 방식으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
(실시예 3)
상기한 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 하였으며, 다만 아크릴에멀젼의 조성을 연성아크릴계에멀젼(고형분 함량 55%이고 유리전이온도 -45℃이며 점도 100cps인 것)과 경성아크릴계에멀젼(고형분 함량 47%이고 유리전이온도 0℃이며 점도 100cps인 것)을 중량대비 6:1의 비율로 혼합하여 사용하였으며, 이에 의해 얻어진 아크릴 넌 겔 폼의 밀도 및 25%CFD, 50%CFD를 상기와 같은 방식으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
(실시예 4)
상기한 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 하였으며, 다만 아크릴에멀젼의 조성을 연성아크릴계에멀젼(고형분 함량 55%이고 유리전이온도 -45℃이며 점도 100cps인 것)과 경성아크릴계에멀젼(고형분 함량 47%이고 유리전이온도 0℃이며 점도 100cps인 것)을 중량대비 5:1의 비율로 혼합하여 사용하였으며, 이에 의해 얻어진 아크릴 넌 겔 폼의 밀도 및 25%CFD, 50%CFD를 상기와 같은 방식으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
(비교예 1)
아크릴에멀젼 100중량부에 대해서, 2종의 계면활성제(Ammonium Octyl/Decyl Ether Sulfate) 5중량부와 (Disodium Dodecyloxypropyl Sulfosuccinimate) 5중량부, 가교제(멜라민 레진) 5중량부, 오일 6중량부, 증점제(폴리아마이드) 8중량부, 충진제(알루미나) 70중량부, 발포제(아조디카본아미드) 5중량부, 안료(카본블랙) 1중량부를 혼합해서 아크릴에멀젼혼합물을 얻었다. 이 아크릴에멀젼혼합물에 기포형성용 가스로 질소를 용적비 75%로 주입하여 기계적인 방법으로 거품이 형성되게 한 다음 얻어진 아크릴 넌 겔 폼의 밀도 및 25%CFD, 50%CFD를 상기와 같은 방식으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이때, 아크릴에멀젼의 조성은 연성아크릴계에멀젼(고형분 함량 63%이고 유리전이온도 -51℃이며 점도 2000cps인 것)과 경성아크릴계에멀젼(고형분 함량 47%이고 유리전이온도 0℃이며 점도 100cps인 것)을 중량대비 7:1의 비율로 혼합하여 사용하였다.
(비교예 2)
상기한 비교예 1과 동일한 조건 및 방법으로 하였으며, 다만 기포형성용 가스로 질소를 용적비 70%로 주입하여 기계적인 방법으로 거품이 형성되게 한 다음 얻어진 아크릴 넌 겔 폼의 밀도 및 25%CFD, 50%CFD를 상기와 같은 방식으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
표 1. 본 발명의 실시예에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 물성측정치
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2
기포형성용 가스의 혼합비(용적; %) 85 85 85 85 75 70
밀도(g/㎤) 0.15 0.12 0.10 0.10 0.20 0.25
25% CFD 0.08 0.05 0.03 0.03 0.12 0.13
50% CFD 0.25 0.22 0.20 0.21 0.27 0.29
여기서, 표 1에서 보여주는 바와 같이, 실시예1 내지 실시예4와 비교예1 및 비교예2에 의해 제조된 본 발명의 아크릴 넌 겔 폼은 밀도에 있어 0.08~0.5g/㎤의 범주에 해당하는 물성특성을 만족하고 있고, 압축경도 0.02~0.56kgf/㎠의 25% CFD나 0.05~1.5kgf/㎠의 50% CFD와 같은 물성특성을 만족하고 있음을 보여주고 있다.
또한, 도 4는 본 발명에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 단면을 보여주는 SEM(전자주사현미경) 사진을 나타낸 것으로서, 이 SEM 사진에서 보여주는 바와 같이, 폼의 단면이 오픈 셀의 구조를 지니고 있고 오픈 셀화율이 높게 형성되어 있음을 보여주고 있다.
도 1은 본 발명에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 제조공정을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 의해 제조된 아크릴 넌 겔 폼을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 아크릴 넌 겔 폼의 단면을 보여주는 SEM(전자주사현미경) 사진.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 기재 2: 아크릴 폼
11: 믹서기 12: 공급롤
13: 회수롤 14: 가이드롤
15: 두께제어수단 16: 가열경화장비
17: 표면처리장비 18: 냉각장비

Claims (13)

  1. 아크릴에멀젼 100중량부에 대해서 충진제 45~70중량부, 계면활성제 1~10중량부, 오일 6~10중량부, 가교제 1~10중량부, 증점제 5~15중량부 및, 발포제 2~20중량부의 혼합 조성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아크릴에멀젼은 유리전이온도(Tg) -55~80℃이고 고형분 함량이 45~65%인 조건을 갖는 연성아크릴계에멀젼과 경성아크릴계에멀젼을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 연성아크릴계에멀젼은 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 라울리메타아크릴레이트 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 경성아크릴계에멀젼은 (메타)아크릴산, 말레인산, 푸마르산, 아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 계면 활성제로 Alkyl Sulfate, Alkyl aryl sulfate, Akyl aryl Sulfonate, Phosphate, Alpha Olefin Sulfonate, Ammonium Laureth Sulfate, Ammonium Laureth Ether Sulfate, Ammonium Octyl/Decyl Ether Sulfate, Ammonium Stearate, Sodium Laureth Sulfate, Sodium Octyl Sulfate, Sodium Sulfosuccinimate, Sodium Tridecyl Ether Sulfate, Triethanolamine Lauryl Sulfate, Disodium Oleate, Disodium Octadecyl Sulfosuccinimate, Disodium Dodecyloxypropyl Sulfosuccinimate, Diammonium Octadecyl Sulfosuccinimate, Alkyl ether sulfate 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 충진제는 점토, 알루미나, 장석, 석영, 탄산칼슘, 황산바륨, 실리카, 클레이, 탈크, 알루미늄 하이드록 사이드, 멜라민, 유리섬유, 마이카, 규석, 목분, 쵸크, 마이카유리섬유, 탄소섬유, 알루미나섬유 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합 하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 조성물.
  7. 아크릴에멀젼 100중량부에 대해서 충진제 45~70중량부, 계면활성제 1~10중량부, 오일 6~10중량부, 가교제 1~10중량부, 증점제 5~15중량부 및, 발포제 2~20중량부로 원료를 조성하는 제1단계와;
    상기 제1단계에서 조성된 원료들을 교반 혼합하여 아크릴에멀젼혼합물을 만들되, 상기 혼합물에 공기 또는 불활성가스를 주입하여 이들에 의한 기계적 발포를 통해 기포형성혼합물을 만드는 제2단계와;
    상기 기포형성혼합물을 캐리어층으로 사용하기 위한 박막형의 기재 위에 공급하여 캐스팅하는 제3단계와;
    상기 기재의 위에 캐스팅된 기포형성혼합물을 가열영역으로 이송시키고 70~180℃의 온도조건에서 열처리 및 경화처리하여 아크릴 넌 겔 폼을 만드는 제4단계와;
    상기 아크릴 넌 겔 폼을 표면 처리하여 완성하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 아크릴에멀젼은 유리전이온도(Tg) -55~80℃이고 고형분 함량이 45~65% 인 조건을 갖는 연성아크릴계에멀젼과 경성아크릴계에멀젼을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 연성아크릴계에멀젼은 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 라울리메타아크릴레이트 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 경성아크릴계에멀젼은 (메타)아크릴산, 말레인산, 푸마르산, 아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 충진제는 점토, 알루미나, 장석, 석영, 탄산칼슘, 황산바륨, 실리카, 클레이, 탈크, 알루미늄 하이드록 사이드, 멜라민, 유리섬유, 마이카, 규석, 목분, 쵸크, 마이카유리섬유, 탄소섬유, 알루미나섬유 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합 하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 캐리어층으로 사용하기 위한 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 종이, 금속시트, 섬유질시트 중에서 어느 하나를 선택 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법.
  13. 제 7항에 있어서,
    상기 계면 활성제로 Alkyl Sulfate, Alkyl aryl sulfate, Akyl aryl Sulfonate, Phosphate, Alpha Olefin Sulfonate, Ammonium Laureth Sulfate, Ammonium Laureth Ether Sulfate, Ammonium Octyl/Decyl Ether Sulfate, Ammonium Stearate, Sodium Laureth Sulfate, Sodium Octyl Sulfate, Sodium Sulfosuccinimate, Sodium Tridecyl Ether Sulfate, Triethanolamine Lauryl Sulfate, Disodium Oleate, Disodium Octadecyl Sulfosuccinimate, Disodium Dodecyloxypropyl Sulfosuccinimate, Diammonium Octadecyl Sulfosuccinimate, Alkyl ether sulfate 중에서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실링성 및 충격흡수성이 우수한 아크릴 넌 겔 폼의 제조방법.
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