KR20130041442A - 유아용 변기시트용 사출 발포 이브이에이 폼 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

유아용 변기시트용 사출 발포 이브이에이 폼 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 폼 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 좌변기의 변기시트에 탈착가능하게 설치되는 유아용 변기시트에 있어서, 상기 유아용 변기시트는 사출 발포를 통하여 유아용 변기시트를 형성하는 제 1공정으로 제작이 가능한 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 폼 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

유아용 변기시트용 사출 발포 이브이에이 폼 조성물 및 그 제조방법 {INJECTION EVA FOAM COMPOSITE FOR INFANT CHAMBER POT SHEET, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 폼 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 좌변기의 변기시트에 탈착가능하게 설치되는 유아용 변기시트에 있어서, 상기 유아용 변기시트는 사출 발포하여 일체형으로 제조되는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 폼으로 구성하여 고정부재 없이 제작되는 유아용 변기시트 EVA 폼 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 유아용 변기시트는 변기시트의 후축에 경첩식으로 결합된 유아용 변기시트가 제공되고 있으나, 이러한 유아용 변기시트는 플라스틱재의 얇은 판으로 형성되어 있어 감촉이 좋지않아 사용을 꺼려하는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해소하고자 대한민국특허등록 10-0214448호 "어린이용 변기시트의 제조방법"에서는 사출을 통해 시트부재와 고정부재를 각각 형성하고, 이를 접착제로 결합시킴에 쿠션성이 우수하여 피부 감촉이 우수한 어린이용 변기시트의 제조방법에 대하여 개시하고 있다.
그러나 상기의 방식은 탄성을 갖는 발포성 우레탄 또는 PVC 등을 금형에 주입하여 어린이들이 알맞은 크기로 중앙에 관통구멍이 뚫어진 시트부재를 형성하는 제 1공정과; 상기 시트부재가 고정되는 지지판과 좌변기의 관통구멍에 삽입되는 수직벽이 일체로 형성된 고정부재를 플라스틱으로 형성하는 제 2공정과; 상기 시트부재의 하면에 고정부재의 지지판을 맞대어 접착제로 일체화시키는 제 3공정을 통해 제조되는 것인바 제조공정이 복잡하여 생산성이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 좌변기의 변기시트에 탈착가능하게 설치되는 유아용 변기시트에 있어서, 사출 발포를 통하여 유아용 변기시트를 형성하는 제 1공정만으로 제작이 가능한 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 폼 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 Vinyl Acetate(VA) 함량이 15내지 30%의 범위 내에 있는 EVA를 포함한 조성물에 경도보강제 및 통상적인 폼 배합용 첨가제를 혼합하여 사출 발포함으로써 얻어지는 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폼 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 100 중량부에 대하여 경도보강제 5~20 중량부, 아조계 발포제 1~3 중량부, 유기과산화물 가교제 0.5~1.1 중량부, 가교조제 0.1~0.5 중량부, 가공조제 1~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폼 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 유아용 변기시트가 사출 발포를 통하여 형성되는 제 1공정을 구비하여 제조되는 유아용 변기시트 제조방법을 제공한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폼 조성물은 내굴곡 특성 및 기계적 강도가 우수하여 탈착이 가능한 유아용 변기시트가 사출 발포를 통하여 형성되는 제 1공정만으로 제작이 가능하고, EVA 폼으로 구성되어 외관이 미려하고 내구성이 우수한 효과를 가져온다.
도 1은 본 발명에 따라 제작된 유아용 변기시트의 정면사시도
도 2는 본 발명에 따라 제작된 유아용 변기시트의 배면사시도
도 3는 본 발명에 따라 제작된 유아용 변기시트의 정면단면도
도 4는 본 발명에 따라 제작된 유아용 변기시트의 배면단면도
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 제작된 유아용 변기시트의 정면사시도, 도 2는 본 발명에 따라 제작된 유아용 변기시트의 배면사시도, 도 3은 도 1에 도시된 유아용 변기시트의 정면단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 유아용 변기시트의 배면단면도이다.
도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 유아용 변기시트는 EVA 폼 조성물을 사출 발포하여 어린이들이 사용하기 알맞은 크기로 중앙에 관통구멍 및 수직벽이 형성되는 제 1공정만을 통해 제작된다.
본 발명의 유아용 변기시트용 사출 발포 EVA 폼 조성물은 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 100 중량부에 대하여 경도보강제 5~20 중량부, 아조계 발포제 1~3 중량부, 유기과산화물 가교제 0.5~1.1 중량부, 가교조제 0.1~0.5 중량부, 가공조제 1~10 중량부를 포함한다.
먼저, 본 발명에 사용되는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)는 바람직하게는 Vinyl Acetate(VA) 함량이 15내지 30%를 갖고, 용융지수가 1~5g/10분인 것을 갖는 것이 바람직하다. 상기 용융지수가 1 미만이면, 사출시 흐름성이 떨어져 몰드내 원료를 채우는 시간이 길어져 생산성이 떨어지고, 용융지수가 5를 초과하면 적은 양의 발포제가 사용되지만, 상대적으로 과량의 가교제가 요구될 뿐만 아니라 탄성력이 저하되는 문제가 있다.
경도보강제는 폴리에틸렌(PE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 호포-폴리프로필렌(Homo-PP), 블록-폴리프로필렌(Block-PP), 랜덤-폴리프로필렌(Random-PP), 폴리스타이렌(PS), 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 스타이렌아크릴로니트릴(SAN) 중에서 1종 또는 그 이상을 석택하여 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 100 중량부에 대하여 5~20 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 용융지수가 3~6g/10분인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 만약 사용량이 5 중량부 미만으로 첨가되면 경도보강효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하면 경도가 증가하여 사용자가 딱딱함을 느낄 우려가 있다.
발포제는 분해온도가 150~200℃인 아조계 발포제 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 100 중량부에 대하여 1~3 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 만약 1 중량부 미만으로 첨가되면 발포가 제대로 이루어지지 않는 문제가 있고, 3 중량부를 초과하면 경도가 70C 미만의 폼이 제작되어 지지력이 현저히 감소하는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 유기과산화물 가교제는 발포제의 분해 온도 이상에서 발생한 분해가스를 충분히 포집하고 수지에 고온점탄성을 부여하는 성분으로, 1분 반감기가 150~200℃인 것으로부터 1종 또는 그 이상을 선택하여 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 100 중량부에 대하여 0.5~1.1 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 사용량이 0.5 중량부 미만이면 가교가 부족하여 발포제 분해시 수지의 고온점탄성이 유지되지 못해 폼의 외관이 불량해질 뿐만 아니라 영구압축줄음율 특성이 열악해져 제품의 내구성에 문제가 발생하며, 사용량이 1.1 중량부를 초과하면 과가교로 인하여 가교밀도 증가에 따른 상대적 발포압이 증가하여 폼의 셀이 터지는 문제가 발생할 수 있다.
상기와 같이 사용되는 유기과산화물의 종류는 사이클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레이트, t-디부틸퍼옥시말레인산, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 디큐밀퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 2,5,-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥시)-3-헥신, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트, 1,1,-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산, t-부틸큐밀퍼옥사이드 등을 선택하여 사용할 수 있다.
가교조제는 가교시간을 단축하여 생산성을 높이기 위한 필수적인 성분으로서, 트리아릴시안우레이트, 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 100 중량부에 대하여 0.1~0.5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 가교조제의 사용량이 0.1 중량부 미만이면 가교조제의 효과는 거의 나타나지 않으며, 가교조제 사용량이 0.5 중량부를 초과하면 과가교로 인하여 폼의 외관이 불량해지는 현상이 나타날 우려가 있다.
본 발명의 유아용 변기시트용 사출 발포 EVA 폼 조성물에는 상기 성분 외에 금속산화물(ZnO, TiO2 등), 스테아린산, 가공유, 안료 등 통상의 폼 제조시 사용되는 첨가제를 필요에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 유아용 변기시트용 사출 발포 EVA 폼 조성물에 대해서는 하기의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기는 하나, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1내지 3 및 비교예 1내지 3>
먼저, 120~130℃로 유지된 반바리 믹서에서 50~70rpm의 속도를 유지하면서 하기 표 1의 배합비율(중량비)에 따라 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA), 경도보강제, 산화아연, 스테아린산, 안료를 첨가하여 10분 정도 혼합하였다.
상기 혼합물을 표면 온도가 110~115℃인 롤밀에서 가교제, 가교조제, 발포제의 순으로 첨가하여 혼련물을 제조한 후 110~115℃의 압출기를 통해 펠렛으로 제조하고 건조하였다.
상기 제조된 펠렛을 사출부의 스크류 온도가 100℃ 전후이고, 사출몰드의 온도가 165℃ 전후로 설정된 사출기를 이용하여, 각각 20분간 성형시켜 실시예 1내지 3 및 비교예 1내지 3의 유아용 변기시트를 제조하였다.

 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
EVA(1) 100 50 100
EVA(2) 50 100
EVA(3) 100
EVA(4) 100
경도보강제(5) 10 10 10
ZnO 3 3 3 3 3 3
St/A 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
안료 1 1 1 1 1 1
DCP 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
TAC 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
JTR(6) 2 2 2 2 2 2
(1) Vinyl Acetate 함량: 15%, 용융지수 1.8g/10분
(2) Vinyl Acetate 함량: 22%, 용융지수 2.0g/10분
(3) Vinyl Acetate 함량: 19%, 용융지수 400g/10분
(4) Vinyl Acetate 함량: 33%, 용융지수 18g/10분
(5) LDPE
(6) 금양의 JTR
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 유아용 변기시트를 다음과 같은 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1) 경도: ASTM D-2240에 준하여 폼 표면에 아스커(Asker) C형 경도계를 사용하여 측정하였다.
2) 인장강도와 신장율: ASTM D-412에 준하여 폼의 표면층을 제거하고 두께를 3mm으로 만든 후 시험편을 제작하여 측정하였다. 이 때 동일 시험에 사용된 시험편은 5개로 하였다.
3) 인열강도: ASTM D-634에 준하여 폼의 표면층을 제거하고 3mm으로 만든 후 시험편을 제작하여 측정하였다. 이 때 동일 시험에 사용된 시험편은 5개로 하였다.
4) 영구압축줄음율: ASTM D-3547에 준하여 폼의 두께가 10mm가 되도록 만든 후 지름이 28.7±0.05mm인 원기둥 형태로 시험편을 제작하여 측정하였다. 2장의 평행금속판 사이에 시험편을 넣고, 시험편 두께의 50%에 해당하는 스페이서(spacer)를 끼운 후 압축시켜 50±0.1℃가 유지되는 공기순환식 오븐에서 6시간 열처리한 후 압축장치에서 시험편을 꺼내어 실온에서 30분간 냉각시킨 후 두께를 측정하였다.
5) 굴곡강도: KS M 3830에 준하여 두께를 30mm가 되도록 하여 시험편을 제작하여 측정하였다.

 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
경도(Shore C) 76 76 77 67 85 65
인장강도(kgf/cm2) 33 33 35 25 19 15
신장율(%) 300 270 280 200 120 90
인열강도(kgf/cm) 14 14 15 11 7 6
영구압축줄음율(%) 55 54 56 60 62 75
굴곡강도(kgf/cm2) 140 145 155 110 90 80
발포율(%) 160 160 160 160 120 140
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1내지 3으로 제조된 유아용 변기시트는 비교예 1 내지 3에 비하여 우수한 기계적 물성을 나타내고 있으며, 특히 굴곡강도가 우수하여 고정부재없이 유아용 변기시트로 적용이 가능함을 확인하였다. 비교예 1은 과가교로 인하여 물성이 감소하였으며, 비교예 2는 경도보강제 없이도 높은 경도를 나타내었으나, 발표배율이 낮고, 기계적물성이 저하되는 문제점이 있었다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상기의 실시예를 통하여 그 물성의 우수성이 입증되었지만 본 발명은 상기의 구성에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (5)

  1. 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 100 중량부에 대하여 아조계 발포제 1~3 중량부, 경도보강제 5~20 중량부, 유기과산화물 가교제 0.5~1.1 중량부, 가교조제 0.1~0.5 중량부, 가공조제 1~10 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폼 조성물
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)는 Vinyl Acetate 함량이 15~30%인 것을 특징으로 하는 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폼 조성물
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)는 용융지수가 1~5g/10분인 것을 특징으로 하는 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폼 조성물
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 경도보강제는 폴리에틸렌(PE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 호모-폴리프로필렌(Homo-PP), 블록-폴리프로필렌(Block-PP), 랜덤-폴리프로필렌(Random-PP), 폴리스타이렌(PS), 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 스타이렌아크릴로니트릴(SAN) 중에서 1종 또는 그 이상을 첨가하는 것을 특징으로 하는 유아용 변기시트용 사출 발포 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폼 조성물
  5. 상기 제 1항의 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 폼 조성물이 사출 발포하여 어린이들이 사용하기 알맞은 크기로 중앙에 관통구멍 및 수직벽이 형성되는 제 1공정을 구비하여 제조되는 것을 특징으로 하는 유아용 변기시트의 제조방법
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