KR20220145469A - 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물 - Google Patents

발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20220145469A
KR20220145469A KR1020210051992A KR20210051992A KR20220145469A KR 20220145469 A KR20220145469 A KR 20220145469A KR 1020210051992 A KR1020210051992 A KR 1020210051992A KR 20210051992 A KR20210051992 A KR 20210051992A KR 20220145469 A KR20220145469 A KR 20220145469A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
foam composition
inorganic chemical
foaming agent
Prior art date
Application number
KR1020210051992A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102565837B1 (ko
Inventor
박은영
임성욱
서은호
Original Assignee
한국신발피혁연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국신발피혁연구원 filed Critical 한국신발피혁연구원
Priority to KR1020210051992A priority Critical patent/KR102565837B1/ko
Publication of KR20220145469A publication Critical patent/KR20220145469A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102565837B1 publication Critical patent/KR102565837B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0023—Use of organic additives containing oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0028—Use of organic additives containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/065—Hydrides or carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/08—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/104—Hydrazines; Hydrazides; Semicarbazides; Semicarbazones; Hydrazones; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/104—Hydrazines; Hydrazides; Semicarbazides; Semicarbazones; Hydrazones; Derivatives thereof
    • C08J9/105—Hydrazines; Hydrazides; Semicarbazides; Semicarbazones; Hydrazones; Derivatives thereof containing sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14—Peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

본 발명은 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트르산을 포함하여 반응속도를 높이며, 공가교제를 포함하여 분해효율을 높이고 가교도를 높여 물성을 향상시킬 수 있는 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 발포효율을 개선한 발포체 조성물에 있어서, 베이스 기재 100 중량부, 무기화학 발포제 2 내지 6 중량부, OBSH(4,4'-oxybis(benzene sufonyl hydrazide)) 2 내지 4 중량부, 유기과산화물 1 내지 3 중량부, 금속산화물 2 내지 4 중량부 및 내부윤활제 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는 발포체 조성물을 제공할 수 있다.

Description

발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물{Foam composition applied for inorganic chemical blowing agent with improved foaming efficiency}
본 발명은 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트르산을 포함하여 반응속도를 높이며, 공가교제를 포함하여 분해효율을 높이고 가교도를 높여 물성을 향상시킬 수 있는 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물에 관한 것이다.
발포제는 고분자물질과 결합하여 스펀지나 스티로폼과 같이 다공성의 발포체를 만들기 위해 첨가하는 물질로, 저밀도 제품의 생산으로 인한 원료절감, 전기절연성, 단열성, 방음성 향상, 충격흡수력 향상 등의 효과를 위해 사용되며, 이러한 발포제는 발포체 형성에 사용되는 가스(gas)의 방출 메커니즘에 따라 물리적 발포제와 화학적 발포제로 구분된다.
물리적 발포제(Physical blowing agents)는 화학적 분해나 구조 변화가 일어나지 않고 물리적 변화 혹은 부피 변화가 일어나면서 기공을 형성시키는 방법이다.
화학적 발포제(Chemical blowing agents)는 열분해, 화학반응에 의해 가스가 방출되는 형태이며, 대부분이 고체상태의 화합물로서 화학적인 변화없이 증발, 탈착 등의 형태로 기체화하며, 생성되는 가스에 따라 유기화학 발포제와 무기화학 발포제로 나눠진다.
일반적으로, 발포제는 유기화학 발포제로 ADCA(Azodicarbonamide)를 주로 사용하고 있으며, 무기화학 발포제로 탄산수소 나트륨(Sodium bicarbonate)를 사용하고 있으며, 그 외 OBSH(4,4'-Oxy Bisbenzene Sulfonyl Hydrazide), DPT(N,N'-Dinitroso-pentamethylenetetramine)등을 화학 발포제로 사용하고 있다.
그러나, ADCA(Azodicarbonamide)는 발포효율이 높고 가격이 낮은 장점으로 인하여 발포제로서 범용으로 사용되고 있으나, 발포제로 사용시 급격한 발포 반응의 부산물로 암모니아 및 포름알데하이드와 같은 유독 가스를 발생시켜 선진국을 중심으로 ADCA를 규제하는 추세이며, 또한, REACH(Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of CHemicals)에서는 ADCA를 규제 허가 물질 등재를 제안함에 따라, ADCA를 대체하여 사용할 수 있는 발포제의 개발이 필요한 실정이다.
최근 ADCA계를 배제한 친환경 발포시스템에 대한 연구가 진행중이며, 캡슐발포제를 사용하는 경우, 캡슐이 팽창하면서 발포체 경도가 올라가고 탄성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 실제 고무 기재의 발포체 제조시에 주로 사용되는 OBSH(4,4'-Oxy Bisbenzene Sulfonyl Hydrazide)를 발포제로 사용하는 방안이 제안되었으나, OBSH는 ADCA 대비 원료물질 자체의 가격이 비싼 문제점이 있다.
또한, 유해기체가 전혀 발생하지 않는 무기화학 발포제를 기반으로 하는 발포제를 사용하는 방안이 제안되었으나, 종래의 무기화학 발포제는 유기화학 발포제와 달리 흡열반응을 하기 때문에 분해속도가 느리고 광범위한 온도영역에서 서서히 분해반응이 일어남에 따라 발포효율이 낮으며, 이에 따라 무기화학 발포제는 유기발포제와 동일한 발포효율을 얻기 위해 과량의 무기화학 발포제를 첨가하여도 한계가 있다.
이를 해결하기 위하여, 한국등록특허 제10-2191329호는 발포 화합물의 발포시 발생되는 암모니아 가스를 효과적으로 저감시키는 발포제에 관한 기술을 공지한 바 있으나, 주지된 바와 같이, 암모니아 가스 발생을 120 ppm 이하로 저감시킬 수 있으나, 유해한 암모니아 가스의 발생을 완전히 방지할 수 없다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2191329호 (2020.12.09.)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유해기체가 전혀 발생하지 않는 무기화학 발포제를 기반으로 하는 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 무기화학 발포제의 분해반응속도를 높이고 분해효율을 향상시켜 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 발포효율을 개선한 발포체 조성물에 있어서, 베이스 기재 100 중량부, 무기화학 발포제 2 내지 6 중량부, OBSH(4,4'-Oxy Bisbenzene Sulfonyl Hydrazide) 2 내지 4 중량부, 유기과산화물 1 내지 3 중량부, 금속산화물 2 내지 4 중량부 및 내부윤활제 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는 발포체 조성물을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 베이스 기재는 올레핀 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 천연고무, 합성고무 및 이의 혼합으로부터 선택된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 무기화학 발포제는 탄산수소 나트륨, 탄산수소 암모늄, 수소화붕소 나트륨 및 이의 혼합으로부터 선택된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유기과산화물은 디큐밀 퍼옥사이드(DCP), 2,5-디메틸-2,5-디(ter-부틸퍼옥시헥산, 디-ter-부틸퍼테레프탈레이트, ter-차부틸하이드로퍼옥사이드및 1,3-비스(ter-부틸퍼옥시이소프로필렌)벤젠 및 이의 혼합으로부터 선택된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 발포제 조성물은 상기 무기화학 발포제와의 커플링 반응으로 발포효율을 개선시키기 위해서, 시트르산(citric acid) 1 내지 5 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발포체 조성물은 초기 무기화학 발포제의 분해효율을 높이고 가교도를 높여 물성을 향상시키기 위해서, 공가교제 0.3 내지 0.7 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 공가교제는 뷰틸레이티드 하이드록시 톨루엔(BHT), 트리알릴시아누르산염(TAC) 및 이의 혼합으로부터 선택된 것을 특징으로 한다.
이와 더불어, 상기 금속산화물은 산화아연이며, 상기 내부윤활제는 스테아린산인 것을 특징으로 한다.
이상에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물은 유해기체가 발생하지 않는 무기화학 발포제를 기반으로 하여 발포시 생성되는 암모니아와 같은 유해기체가 발생하지 않아 인체와 환경에 무해하여 친환경적인 것을 이점으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물은 첨가제를 적용함으로써 무기화학 발포제의 낮은 분해효율을 개선시키고 물리적 특성을 향상시키는 이점이 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 발포효율을 개선한 발포체 조성물은 베이스 기재, 무기화학 발포제, OBSH, 유기과산화물, 금속산화물 및 내부윤활제를 포함하며, 시트르산(citric acid) 및 공가교제를 추가로 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 베이스 기재 100 중량부, 무기화학 발포제 2 내지 6 중량부, OBSH(4,4'-Oxy Bisbenzene Sulfonyl Hydrazide) 2 내지 4 중량부, 유기과산화물 1 내지 3 중량부, 금속산화물 2 내지 4 중량부 및 내부윤활제 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하며, 시트르산 1 내지 5 중량부 및 공가교제 0.3 내지 0.7 중량부를 추가로 포함한다.
먼저, 상기 베이스 기재는 올레핀 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 천연고무, 합성고무 및 이의 혼합으로부터 선택된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 베이스 기재는 올레핀 수지를 단독으로 사용하여 100 중량부로 포함된다.
다음으로, 상기 무기화학 발포제는 탄산수소 나트륨, 탄산수소 암모늄, 수소화붕소 나트륨 및 이의 혼합으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 따르면 상기 탄산수소 나트륨을 2 내지 6 중량부로 포함한다. 이때, 상기 탄산수소 나트륨(중조, Sodium bicarbonate)은 무기화학 발포제로서, 암모니아 및 포름알데하이드와 같은 유해가스는 발생시키지 않으나, 분해가 서서히 진행됨에 따라 발포효율이 낮은 문제점이 있다.
이에 따라, 본 발명은 발포제의 발포효율 개선 및 유해가스를 발생시키지 않는 무기화학 발포제를 적용한 발포체 조성물로서, 상기 무기화학 발포제로 상기 탄산수소 나트륨 및 유기화학 발포제로 OBSH를 병용하여 사용한다.
상기 OBSH(4,4'-Oxy Bisbenzene Sulfonyl Hydrazide)는 ADCA계가 아닌 유기화학 발포제이며, 본 발명은 상기 OBSH를 포함함에 따라 상기 무기화학 발포제의 낮은 발포효율을 개선시킬 수 있으며, 상기 OBSH는 2 내지 4 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명에 따른 발포효율을 개선시킨 발포제 조성물은 상기 무기화학 발포제와 상기 유기화학 발포제를 1:1 비율로 포함하며, 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 무기화학 발포제인 상기 탄산수소 나트륨 3 중량부, 상기 유기화학 발포제인 상기 OBSH 3 중량부를 포함한다.
다음으로, 상기 유기과산화물은 디큐밀 퍼옥사이드(DCP), 2,5-디메틸-2,5-디(ter-부틸퍼옥시헥산, 디-ter-부틸퍼테레프탈레이트, ter-차부틸하이드로퍼옥사이드및 1,3-비스(ter-부틸퍼옥시이소프로필렌)벤젠 및 이의 혼합으로부터 선택된다.
본 발명에서 상기 유기과산화물은 가교제의 역할을 하며 1 내지 3 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 1 중량부 미만이면 가교가 부족하며, 3 중량부를 초과하면 경도가 급격히 상승하여 발포체의 형성이 어렵다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 유기과산화물은 디큐밀 퍼옥사이드(DCP) 2 중량부로 포함된다.
한편, 본 발명에 따른 상기 발포체 조성물은 상기 무기화학 발포제와의 커플링 반응으로 발포효율을 개선시키기 위해서, 시트르산(citric acid) 1 내지 5 중량부를 추가로 포함한다.
본 발명은 상기 시트르산을 포함함에 따라 상기 무기화학 발포제의 분해 반응속도를 높일 수 있으며, 구체적으로, 상기 탄산수소 나트륨(Sodium bicarbonate)과 상기 시트르산(citric acid)을 조합하여 사용하는 경우, 탄산수소 나트륨과 시트르산이 분해되면서 커플링 반응이 발생함에 따라 초기 분해온도는 올라가나, 분해온도 범위가 좁아진다.
여기서, 상기 탄산수소 나트륨과 상기 시트르산의 비율은 1 : 0.1~1.5 인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 탄산수소 나트륨과 상기 시트르산은 1 : 1 비율로 각각 3 중량부로 포함된다.
이때, 상기 탄산수소 나트륨과 상기 시트르산의 비율은 1 : 0.1 미만인 경우 초기분해온도가 높으나, 분해온도 범위가 넓어져 효율이 떨어지며, 1 : 1.5 초과인 경우 초기 분해반응이 안정적으로 일어나지 못한다.
즉, 본 발명의 발포체 조성물은 상기 무기화학 발포제 : 시트르산 : OBSH를 1 : 1 : 1 비율로 포함하는 것이 바람직하며, 상기의 비율로 포함함에 따라 무기화학 발포제의 발포효율이 향상됨은 물론, 암모니아 및 포름알데하이드와 같은 인체에 유해한 유해가스를 발생시키지 않아 친환경적이다.
이와 더불어, 본 발명에 따른 상기 발포제 조성물은 초기 무기화학 발포제의 분해효율을 높이고 가교도를 높여 물성을 향상시키기 위해서, 공가교제 0.3 내지 0.7 중량부를 추가로 포함한다.
본 발명에서 '공가교제'는 가교밀도를 높여주는 매우 반응성이 높은 모노머를 의미하며, 자유라디칼 중합반응에서 빠른 경화반응을 얻을 수 있는 첨가제 즉, 무기화학 발포제 분해효율을 높이기 위한 kicker로 사용된다.
상기 공가교제는 본 발명의 발포제의 가교도를 높임과 동시에 가교속도를 늦추는 역할을 하며, 구체적으로, 상기 공가교제는 초기반응속도를 제어하면서 가교도를 향상시키기 위한 것으로 초기 무기화학 발포제의 분해효율을 높이고, 전체적인 가교도를 향상시켜 물성을 개선시킨다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 공가교제는 뷰틸레이티드 하이드록시 톨루엔(BHT), 트리알릴시아누르산염(TAC) 및 이의 혼합으로부터 선택되며, 0.1 내지 1.5 중량부로 포함한다.
보다 바람직하게는 상기 공가교제는 뷰틸레이티드 하이드록시 톨루엔(BHT)을 단독으로 사용하며 0.5 중량부로 포함되는 것이 적절하다.
아울러, 본 발명은 발포체를 이루기 위하여 첨가제로써 금속산화물 및 내부윤활제, 충전제, 촉진제 및 가공유 등을 사용할 수 있으며, 상기 첨가제는 베이스 기재 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부를 사용할 수 있다. 이때, 상기 첨가제는 1 중량부 미만이면 첨가제의 효과를 기대하기 어려우며, 5 중량부를 초과하면 발포체의 경도가 급격히 상승한다.
여기서, 상기 금속산화물은 산화아연(Zinc Oxide), 산화마그네슘(Mgnesium Oxide) 및 이의 혼합으로부터 선택되는 것이 적절하며, 2 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 금속산화물은 상기 산화아연을 단독으로 사용하여 3 중량부 포함된다.
다음으로, 상기 내부윤활제는 스테아린산(Stearic acid), 통상의 내부윤활제 및 이의 혼합으로부터 선택되는 것이 적절하며, 상기 내부윤활제는 발포제 조성물과 가공 기계간의 상호 마찰력을 감소시킴으로써 가공을 용이하도록 하며, 0.5 내지 2 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 내부윤활제는 스테아린산을 단독으로 사용하여 1 중량부 포함된다.
보다 바람직하게, 본 발명은 발포제 조성물에 포함되는 첨가제로써 상기 금속산화물 산화아연(ZnO) 3 중량부, 상기 내부윤활제로 스테아린산(Stearic acid) 1 중량부 포함함에 따라, 발포체의 가공 및 성형을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 충전제는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화티타늄, 실리카 등이며, 상기 촉진제는 메르캅토벤조티아졸(MBT), 디벤조티아졸디술피드(MBTS), 디펜타메틸렌티우람테프라설파이드(DPTT) 등이며, 상기 가공유는 파라핀 오일, 나프텐 오일, 피마자유, 카놀라유 또는 대두유 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 발포체 조성물의 사용 용도나 사용환경에 대응하여 이미 공지된 다양한 종류의 발포체용 첨가제를 목적에 맞게 적용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 발포체 조성물은 밀폐형 혼합기에 투입하여 95~120℃, 10분간 혼련하며, 발포체 성형조건은 150~200℃, 100~150kgf/cm2 조건하에서 5~20분간 성형하여 발포체를 제조할 수 있다.
이때, 상기 발포체 조성물은 95~120℃의 온도에서 혼련하여 연화시키며, 연화시 온도가 상기 범위를 벗어나면 불균일한 가교를 초래할 수 있다.
또한, 발포체 성형시 150~200℃의 온도에서 가열시키며, 이 같은 온도범위에서 가교제가 분해되어 가교반응이 진행되어 점도와 탄력성을 일정한 범위내에서 조절할 수 있으며, 본 발명에 따른 무기화학 발포제의 발포성능과 물성이 개선된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예, 비교예 및 실험예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 자세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
올레핀 수지 100.0g, 무기화학 발포제로 탄산수소 나트륨(Sodium bicarbonate) 3.0g, 시트르산 3.0g, 유기과산화물로 DCP 2.0g, 공가교제로 BHT 0.5g, OBSH 3.0g, 금속산화물로 산화아연 3.0g 및 내부윤활제로 스테아린산 1.0g를 밀폐형 혼합기에 투입하여 100℃, 10분간 혼련하여 발포시트를 제조하였으며, 상기 발포시트를 170℃, 120kgf/cm2 조건하에서 7분간 성형하여 발포체를 제조하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 제조하되, 공가교제로 BHT 0.3g, OBSH 2.0g로 함량을 변경하여 밀폐형 혼합기에 투입하여 100℃, 10분간 혼련하여 발포시트를 제조하였으며, 상기 발포시트를 170℃, 120kgf/cm2 조건하에서 7분간 성형하여 발포체를 제조하였다.
비교예 1
공가교제를 첨가하지 않았으며, 무기화학 발포제로 탄산수소 나트륨 2.0g, OBSH 2.5g로 함량을 변경하여 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
비교예 2
OBSH, 시트르산 및 공가교제를 첨가하지 않았으며, 무기화학 발포제로 탄산수소 나트륨 5.0g 함량을 변경하여 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
비교예 3
하기 표 1에 나타난 성분으로 배합하여 밀폐형 혼합기에 투입하여 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
비교예 4
하기 표 1에 나타난 성분으로 배합하여 밀폐형 혼합기에 투입하여 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
성분 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
올레핀 수지 100
무기화학 발포제 3.0 2.0 2.5 5.0 - -
OBSH 3.0 2.0 2.5 - - -
ADCA - - - - 5.0 3.0
유기과산화물 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
시트르산 3.0 3.0 3.0 - - -
공가교제 0.5 0.3 - - - -
산화아연 3
스테아린산 1
성형 조건 170℃×8min [10T mold]
시험예 1 - 물성 측정
상기 실험예 1은 물성을 측정하기 위한 것으로, 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 발포시트의 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
비중(Sp.Gr.) 0.23 0.23 0.23 0.30 0.14 0.23
경도(Asker C) 45 45 45 50 40 45
영구압축줄음율(C set, %) 50 51 55 65 60 50
반발탄성(%) 60 60 60 60 60 60
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1은 상기 무기화학 발포제, 상기 OBSH 및 상기 시트르산을 1 : 1 : 1의 비율로 포함하였으며, 실시예 1은 상기의 비율을 달리한 실시예 2에 비하여 영구압축줄음율이 낮아 내구성이 향상되어 물리적 특성이 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1은 상기 공가교제를 포함하지 않은 비교예 1과 상기 시트르산, OBSH 및 공가교제를 포함하지 않은 비교예 2에 비하여 영구압축줄음율이 크게 향상된 것을 확인할 수 있으며, 종래의 발포제인 ADCA를 사용한 비교예 3 및 4에 비하여 전체적인 물리적 특성이 개선된 것을 확인할 수 있다.
시험예 2 - 암모니아 발생량 측정
상기 실험예 2는 암모니아 발생량을 측정하기 위한 것으로, 발포체를 상온에서 1시간 유지하여 10cm×10cm로 잘라 용량 5L의 테들러(Tedlar) 백에 넣고 밀봉한 후, 펌프를 이용하여 N2 가스를 충전하여 1시간 동안 5L 테들러 백을 방치 후, 암모니아 검지관을 사용하여 5L 테들러 백 안의 암모니아 방출농도(ppm)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
50℃×1hr 0 0 0 0 70 60
70℃×1hr 0 0 0 0 120 100
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 비교예 1 내지 4에 비하여, 구체적으로 종래에 사용되었던 ADCA 발포제를 사용하여 제조된 비교예 3 및 비교예 4에 비하여, 실시예 1 및 실시예 2는 암모니아 농도가 0 ppm으로 암모니아가 검출되지 않음에 따라, 본 발명에 따른 발포제는 암모니아 발생량이 현저하게 개선된 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명은 발포시 생성되는 유해가스인 암모니아 가스가 발생하지 않음에 따라, 작업시 암모니아 가스에 노출됨과 동시에 암모니아 가스가 소재에 잔류하여 인체와 환경에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

Claims (8)

  1. 발포효율을 개선한 발포체 조성물에 있어서,
    베이스 기재 100 중량부, 무기화학 발포제 2 내지 6 중량부, OBSH(4,4'-Oxy Bisbenzene Sulfonyl Hydrazide) 2 내지 4 중량부, 유기과산화물 1 내지 3 중량부, 금속산화물 2 내지 4 중량부 및 내부윤활제 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는 발포체 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 기재는 올레핀 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 천연고무, 합성고무 및 이의 혼합으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 발포체 조성물
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무기화학 발포제는 탄산수소 나트륨, 탄산수소 암모늄, 수소화붕소 나트륨 및 이의 혼합으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 발포체 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유기과산화물은 디큐밀 퍼옥사이드(DCP), 2,5-디메틸-2,5-디(ter-부틸퍼옥시헥산, 디-ter-부틸퍼테레프탈레이트, ter-차부틸하이드로퍼옥사이드및 1,3-비스(ter-부틸퍼옥시이소프로필렌)벤젠 및 이의 혼합으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 발포체 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 발포체 조성물은 상기 무기화학 발포제와의 커플링 반응으로 발포효율을 개선시키기 위해서, 시트르산(citric acid) 1 내지 5 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 발포체 조성물은 초기 무기화학 발포제의 분해효율을 높이고 가교도를 높여 물성을 향상시키기 위해서, 공가교제 0.3 내지 0.7 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체 조성물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 공가교제는 뷰틸레이티드 하이드록시 톨루엔(BHT), 트리알릴시아누르산염(TAC) 및 이의 혼합으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 발포체 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 산화아연이며,
    상기 내부 윤활제는 스테아린산인 것을 특징으로 하는 발포체 조성물.
KR1020210051992A 2021-04-21 2021-04-21 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물 KR102565837B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210051992A KR102565837B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210051992A KR102565837B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220145469A true KR20220145469A (ko) 2022-10-31
KR102565837B1 KR102565837B1 (ko) 2023-08-11

Family

ID=83803057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210051992A KR102565837B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102565837B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011208118A (ja) * 2010-03-09 2011-10-20 Mitsui Chemicals Inc エラストマー組成物発泡体およびその製造方法
JP2019131702A (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 株式会社イノアックコーポレーション ポリオレフィン系架橋発泡体とその製造方法
KR20200034072A (ko) * 2018-09-20 2020-03-31 주식회사 금양 수축률이 향상된 혼합발포제 포함하는 수지 조성물
KR102191329B1 (ko) 2018-11-30 2020-12-16 주식회사 동진쎄미켐 발포제 및 이를 이용하여 형성된 발포체

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011208118A (ja) * 2010-03-09 2011-10-20 Mitsui Chemicals Inc エラストマー組成物発泡体およびその製造方法
JP2019131702A (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 株式会社イノアックコーポレーション ポリオレフィン系架橋発泡体とその製造方法
KR20200034072A (ko) * 2018-09-20 2020-03-31 주식회사 금양 수축률이 향상된 혼합발포제 포함하는 수지 조성물
KR102191329B1 (ko) 2018-11-30 2020-12-16 주식회사 동진쎄미켐 발포제 및 이를 이용하여 형성된 발포체

Also Published As

Publication number Publication date
KR102565837B1 (ko) 2023-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1683827B1 (en) Open-cell foam of ethylene-propylene-diene rubber
CN102532725B (zh) 活化的甲阶段酚醛树脂固化橡胶组合物
JP5420386B2 (ja) Ｅｐｄｍ発泡体、その製造方法およびシール材
KR101468135B1 (ko) 소취성 폴리올레핀계 수지 발포체, 그의 제조방법 및 그로부터 형성된 매트
CA2376964A1 (en) Crosslinked foam of ethylene vinyl acetate copolymer and acid copolymer
KR101075070B1 (ko) 에틸렌비닐아세테이트 수지와 실리콘 고무가 함유된 발포체 제조용 조성물을 이용한 발포체의 제조방법
JP2011116883A (ja) Ｅｐｄｍ発泡体およびシール材
EP1795552A1 (en) A thermoplastic elastomer foaming material and its processing
EP1661941A1 (en) Expandable composition for filling use, expandable member for filling use and expanded article for filling use
PT77393B (en) Process for the preparation of low density closed-cell foamed articles from ethylene copolymer/vinyl or vinylidene halide blends
KR102565837B1 (ko) 발포효율을 개선한 무기화학 발포제 적용 발포체 조성물
JP2007204539A (ja) 発泡ゴム組成物
JP2012214624A (ja) 発泡体、該発泡体を用いたシール材、及び該発泡体の製造方法
KR20050013026A (ko) 태권도화용 고무발포 겉창 조성물
KR20010009382A (ko) 발포용 열가소성 수지조성물
KR20180046722A (ko) 저밀도 수지 발포체 조성물
KR20190126561A (ko) 폴리올레핀계-고분자산 발포 조성물, 이를 이용한 발포 시트 및 그 제조방법
KR100220077B1 (ko) 충격흡수성이 우수한 고무계 발포체의 제조방법
JP2006265341A (ja) スチレンブタジエン系軟質樹脂架橋発泡体
JP2000302905A (ja) ゴム系発泡体
KR940006459B1 (ko) 열가소성 수지 발포용 조성물
JP2002146074A (ja) Ｅｐｄｍ系加硫発泡体
JP2002293976A (ja) Ｅｐｄｍ系難燃発泡体
JP2002128932A (ja) ゴム系難燃発泡体
JPH10251428A (ja) プラスチック発泡体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant