WO2016017985A1 - 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법 - Google Patents

무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법 Download PDF

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WO2016017985A1
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cell
crystalline homopolypropylene
mixture
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    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a non-crosslinked crystalline homopolypropylene foam sheet, and more particularly, mixing and melting the crystalline homopolypropylene composition; Extruding the molten mixture; Injecting and stirring butane gas into the extruded mixture; Generating cross-cell bubbles in the mixture; And extruding the mixture to form an open cell bubble in which a cross cell bubble is formed on the outer surface of the sheet, and at least two cross cell bubbles are bonded to the inside of the sheet. It relates to a method for producing a foam sheet.
  • foamed molded articles of synthetic resins have been produced by crosslinking extrusion using polyethylene resin, polypropylene resin or polystyrene resin as main raw materials. While the demand is decreasing because it causes environmental pollution, such as generating toxic gas of the non-crosslinked foamed molded article manufactured using a renewable non-crosslinked polypropylene resin is a trend that is widely used.
  • polypropylene foam moldings are roughly classified into crosslinked and uncrosslinked.
  • the crosslinked polypropylene foam molded article is, for example, a polypropylene resin (propylene homopolymer, ethylene-propylene random copolymer, ethylene-propylene block copolymer, ethylene-propylene-butene random copolymer, propylene-vinyl chloride copolymer, propylene).
  • molding is manufactured by the method of secondary shaping
  • Polypropyl-based foamed molded article produced in this way causes problems such as ozone layer destruction since volatile materials such as prolons (including CFCs, HCFCs, etc.) are used as blowing agents, and steam is used during secondary molding. Therefore, it is economical because it has to ignite for more than 10 hours.
  • the appearance of the foam may be poor due to insufficient crosslinking, premature oxidation of the resin, premature crosslinking and premature foaming, increase in extrusion torque, and resin pressure.
  • the foaming cell is easy to open in the case of mixing moisture in the resin, excessive extrusion load, or high foaming, and in the case of high resin density, the aging time may be delayed. There is a difficulty that adjustment of the expansion ratio is not easy. Moreover, it is very difficult to set the optimum operating conditions and conditions because it is necessary not only to keep the flow (flow) of the resin smoothly, but also to have a viscosity sufficient to hold a normal bubble structure.
  • the crystalline homo polypropylene has a problem that the foam structure is not more than twice because the molecular structure is a single-row structure can not be attached to the foam core.
  • the present invention does not add a crosslinking agent to the crystalline polypropylene having a molecular structure of one row, it is possible to reuse the polypropylene foam sheet, uniform foaming, durability and difference
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a non-crosslinked polypropylene foam sheet having improved sound and sound absorption.
  • the present invention is a mixture of crystalline homopolypropylene composition containing 100 parts by weight of (S1) crystalline homopolypropylene resin, 0.1 to 10 parts by weight of foaming nucleating agent and 0.1 to 5 parts by weight of wax and 160 ⁇ Melting at 210 ° C .; (S2) extruding the melted mixture at a pressure of 25 to 30 kg / cm 2 at 160 to 210 ° C .; (S3) a step of injecting butane gas to the extruded mixture in 1 to 10 parts by weight and stirring at a pressure of 25 ⁇ 30kg / cm2 at 160 ⁇ 210 °C; (S4) generating a cross-cell bubble by breaking the molecular ring forming a row of crystalline homopolypropylene while maintaining the pressure of the mixture at 100 to 120 ° C.
  • the nucleating agent of the (S1) is any one selected from stone powder, talc (talc) and mixtures thereof, the wax may be paraffin.
  • the stirring of the S3 may be performed using a gear pump, and the sheet extrusion of the S5 may be performed by blowing cooling air at a pressure of 80 mmHg.
  • Foam sheet of the present invention is characterized in that the cross-cell bubble of 0.3 ⁇ 0.5mm is formed on the surface, the open cell bubble of 1 ⁇ 2mm formed inside.
  • the non-crosslinked crystalline homopolypropylene foam sheet according to the present invention is capable of reusing the crystalline homopolypropylene foam sheet by adding a crosslinking agent, allowing uniform foaming, and improving durability, sound insulation, and sound absorption. .
  • the present invention relates to a method for producing a non-crosslinked crystalline homopolypropylene foam sheet, wherein (S1) crystalline homopolypropylene resin 100 parts by weight of crystalline including 0.1 to 10 parts by weight of foaming nucleating agent and 0.1 to 5 parts by weight of wax Mixing the homo polypropylene composition and melting at 160-210 ° C .; (S2) extruding the melted mixture at a pressure of 25 to 30 kg / cm 2 at 160 to 210 ° C .; (S3) a step of injecting butane gas to the extruded mixture in 1 to 10 parts by weight and stirring at a pressure of 25 ⁇ 30kg / cm2 at 160 ⁇ 210 °C; (S4) while maintaining the pressure of 100 ⁇ 120 °C, 5 ⁇ 10kg / cm2 to break the molecular ring forming a row of crystalline homopolypropylene, foamed 2 to 20 times to produce a cross-cell bubble Making a step; And (S
  • the crystalline homopolypropylene resin which is the main raw material of the crystalline homopolypropylene composition is a crystalline homopolypropylene homopolymer on a pellet.
  • the nucleating agent not only promotes and refines the crystallization rate of the crystalline homopolypropylene resin, which is a polymer resin, but also improves mechanical properties such as hardness, tensile strength, elastic modulus, yield point, elongation rate, impact strength, and gloss. In addition, it improves optical properties such as transparency, and serves to give uniform distribution of mechanical stress.
  • the foaming nucleating agent is organic such as polyvinylcycloalkane, poly (3-methyl-1-butene), polyalkylenesilane, high melting point polymer-based nucleating agent, benzylidene sorbitol-based nucleating agent, rosin-based nucleating agent and the like commonly used in the art.
  • a nucleating agent can also be used, in the present invention, it is preferable to use stone powder, talc or the like.
  • the amount of the foaming nucleating agent affects the structure of the foaming cell, and is preferably included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the crystalline homopolypropylene resin. If the content is too large, the outer wall of the foaming cell may be weakened to become an open cell, and the viscosity may be too high, resulting in a large resistance to the outer wall of the foaming cell, thereby reducing the magnification.
  • the wax functions to coat the surface of the foaming nucleating agent to prevent bubble bursting due to the foaming nucleus.
  • any wax may be used without limitation, and in particular, paraffin wax may be used.
  • the crystalline homopolypropylene composition as described above is melted at a temperature above the crystal formation, that is, 160 ⁇ 210 °C after mixing each component in order to give the optimum state for the blowing agent.
  • the molten mixture is then extruded at 160-210 ° C. at a pressure of 25-30 kg / cm 2. If the temperature is less than 160 °C during the extrusion, the melting process is not performed well and the crystalline homopolypropylene is excessively crystallized, the flow is not smooth, the foam may not be uniform, and exceeds 210 °C In this case, excessive foaming may occur in the crystalline homopolypropylene, and the crystalline homopolypropylene may be decomposed and the foam may be destroyed.
  • a foaming gas is injected into the melt-extruded mixture.
  • Butane gas may be used as the foaming gas, and the butane gas is injected into the melt-extruded mixture at 1 to 10 parts by weight.
  • the input amount of the butane gas is too large, there is a fear that the foaming cell is open, and there is a limit to dissolving with the resin, so it is preferable to be added within the aforementioned content range.
  • the blowing gas is mixed by stirring at a temperature of crystal formation or higher, that is, a temperature of 160 to 210 ° C. and a pressure of 25 to 30 kg / cm 2.
  • a gear pump may be used to maintain the pressure.
  • the pressure is 25 kg / cm 2 or less, the extrusion amount is not uniform.
  • the pressure is 30 kg / cm 2 or more, the gas and the crystalline homopolypropylene are not mixed with each other. Will not be foamed or evenly made.
  • the mixture is a cross-cell bubble by breaking the molecular ring forming a row of crystalline homo polypropylene while maintaining the temperature below the crystal formation, that is, 100 ⁇ 120 °C, 5 ⁇ 10kg / cm2 pressure Create
  • the cross-cell bubble is composed of one bubble produced by one foaming nucleating agent.
  • the pressure when the pressure is 5 kg / cm2 or less, the extrusion amount is not uniform, the cell size is large, the surface is formed non-uniform, when the pressure is 10 kg / cm2 or more, evenly in the molten crystalline homopolypropylene It is not distributed but separated and the molten crystalline homopolypropylene becomes tubing.
  • the cross-cell bubble mixture is then subjected to a sheet extrusion process.
  • the sheet extrusion process is a process of extruding a mixture in which cross-cell bubbles are formed into a sheet.
  • Cross-cell bubbles having durability are formed on the outer side of the extruded sheet, and two or more cross-cells having sound absorption and sound insulation therein.
  • Open cell bubbles are combined with the bubble is formed.
  • the open cell bubble is formed by combining two or more bubbles by combining with the neighboring cross cell bubbles as the cross cell bubbles generated in the crystalline homopolypropylene melt mixture extruded into the atmosphere are expanded.
  • the sheet extrusion process is preferably carried out by blowing cooling air at a pressure of 80mmHg on the outer surface of the extruded sheet.
  • Foam sheet manufactured according to the manufacturing method of the present invention as described above has a cross-cell bubble of 0.3 ⁇ 0.5mm is formed on the surface, has an open cell bubble of 1 ⁇ 2mm formed inside.
  • a crystalline homopolypropylene foam sheet prepared by adding a conventional crosslinking agent was used.
  • Example 1 The foaming sheet of Example 1 and Comparative Example 1 was used to evaluate the workability, durability, sound insulation and sound absorption of foaming.
  • the foaming is uniform, and the durability, sound insulation and sound absorption are also excellent compared to the conventional foam sheet using a crosslinking agent (Comparative Example 1). Appeared.
  • the foam of the existing foam sheet of Comparative Example 1 using a crosslinking agent was uniformly foamed, and the durability, sound insulation and sound absorption were found to be somewhat lower than the non-crosslinked crystalline homopolypropylene foam sheet of Example 1. .
  • non-crosslinked crystalline homopolypropylene foam sheet of Example 1 according to the present invention was reusable without using a crosslinking agent, whereas the foam sheet of Comparative Example 1 was found to be impossible to reuse.

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Abstract

본 발명은 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법에 관한 것으로, 결정성 호모 폴리프로필렌 조성물을 혼합하고 용융시키는 단계; 상기 용융된 혼합물을 압출하는 단계; 상기 압출된 혼합물에 부탄가스를 주입하고 교반하는 단계; 상기 혼합물에 크로스셀기포를 생성시키는 단계; 및 상기 크로스셀기포가 생성된 혼합물을 시트외면에는 크로스셀기포가, 내부에는 두 개 이사의 크로스셀기포가 결합된 오픈셀기포가 형성되도록 시트압출하는 단계;를 포함하는 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법에 관한 것이다.

Description

무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법
본 발명은 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 결정성 호모 폴리프로필렌 조성물을 혼합하고 용융시키는 단계; 상기 용융된 혼합물을 압출하는 단계; 상기 압출된 혼합물에 부탄가스를 주입하고 교반하는 단계; 상기 혼합물에 크로스셀기포를 생성시키는 단계; 및 상기 크로스셀기포가 생성된 혼합물을 시트외면에는 크로스셀기포가, 내부에는 두 개 이상의 크로스셀기포가 결합된 오픈셀기포가 형성되도록 시트압출하는 단계;를 포함하는 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법에 관한 것이다.
종래에 합성수지의 발포 성형체는 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 또는 폴리스티렌계 수지를 주원료로 사용하여 가교압출하여 제조되었는데, 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리스티렌계 수지를 사용하여 제조된 가교 발포 성형체는 소각 시 다이옥신 등의 유독 가스를 발생시키는 등 환경오염을 야기하기 때문에 그 수요가 줄어들고 있는 반면에, 재생 가능한 무가교 폴리프로필렌계 수지를 사용하여 제조된 무가교 발포 성형체가 널리 사용되는 추세이다.
한편, 폴리프로필렌계 발포 성형체는 가교형과 무가교형으로 대별된다. 가교형 폴리프로필렌계 발포 성형체는, 예컨대 폴리프로필렌계 수지(프로필렌 단일 중합체, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-염화비닐 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체, 프로필렌-무수 말레산 공중합체, 또한 이들의 2 이상의 조합)와 발포제(예: 공기 등)를 혼합·교반·용융하여 판상 또는 봉상의 1차 성형체를 제조한 후, 1차 성형체를 디카프릴 프탈레이트(dicapry phthalate, DCP) 등의 가교제에 담궈서 성형체 표면에 DCP가 침투되도록 하고, 이를 수증기에 약 10시간 정도 노출시켜 DCP가 성형체의 내부로 함침(침투)되도록 한 다음, 식품 용기 등으로 2차 성형하는 방법에 의해 제조된다. 이와 같은 방법으로 제조된 폴리프로필계 발포 성형체는 프론류(CFC류, HCFC류 등 포함)와 같은 휘발성 물질을 발포제로 사용하기 때문에 오존층 파괴 등의 문제를 야기시키며, 2차 성형시 증기 등을 사용하여 10시간 이상 발화시켜야 하기 때문에 경제성이 떨어진다. 또한, 가교 발포시에는 가교도 미달, 수지의 조기 산화, 조기 가교 및 조기 발포, 압출 토크 및 수지 압력 상승 등으로 인하여 발포체의 외관이 불량해질 수 있다.
최근에는 우수한 내열성 및 치수 안정성 높은 완충성 및 에너지 흡수 효과 적절한 강도, 유연성 및 탄성 재생 가능성 우수한 내유성 및 내약품성 무독성 낮은 투수성 및 열전도성 우수한 가공 용이성 등의 특성으로 인하여 무가교형 폴리프로필렌 발포 성형체가 각광을 받고 있다.
그러나 무가교형 폴리프로필렌 발포 성형체는 수지에 수분이 혼입되거나 압출 부하가 과다하거나 고발포의 경우에는 발포 셀이 오픈(open)되기 쉽고, 수지 밀도가 높은 경우에는 숙성 시간이 지연될 우려가 있으며, 특히 발포 배율의 조절이 용이하지 않다는 어려움이 있다. 더욱이, 수지의 흐름(유동)을 원활하게 유지시킬 필요가 있을 뿐만 아니라, 정상적인 기포 구조를 보유할 만큼의 점성을 갖도록 해야 하기 때문에 최적의 운전 상태 및 조건을 설정하기가 매우 어렵다.
특히, 결정성 호모 폴리프로필렌은 분자구조가 1열 구조이어서 발포핵이 붙어 있을 수 없어 2 배 이상의 발포가 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
또한, 결정성 호모 폴리프로필렌이 2배 이상의 발포가 이루어지지 않음에 따라 2 배 이상의 발포를 위하여 가교를 통하여 1열 구조인 분자를 끊어서 발포를 시켰으며, 이상과 같이 가교가 이루어진 결정성 호모 몰리프로필렌은 재사용이 불가한 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 1열의 분자구조를 갖는 결정성 폴리프로필렌에 가교제를 첨가하지 않아 폴리프로필렌 발포시트의 재사용이 가능하고, 균일한 발포가 가능하며, 내구력과 차음성 및 흡음성이 향상된 무가교 폴리프로필렌 발포시트의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (S1)결정성 호모 폴리프로필렌 수지 100중량부, 발포핵제 0.1~10중량부 및 왁스 0.1~5중량부를 포함하는 결정성 호모 폴리프로필렌 조성물을 혼합하고 160~210℃에서 용융시키는 단계; (S2)상기 용융된 혼합물을 160~210℃에서 25~30㎏/㎠의 압력으로 압출하는 단계; (S3)상기 압출된 혼합물에 부탄가스를 1~10중량부로 주입하고 160~210℃에서 25~30㎏/㎠의 압력 하에서 교반하는 단계; (S4)상기 혼합물을 100~120℃, 5~10㎏/㎠의 압력을 유지하면서 결정성 호모 폴리프로피렌의 일 열을 이루는 분자고리가 끊어지게 하여 크로스셀기포를 생성시키는 단계; 및 (S5)상기 크로스셀기포가 생성된 혼합물을 시트상으로 압출하여 시트외면에는 크로스셀기포가, 내부에는 두 개 이상의 크로스셀기포가 결합된 오픈셀기포가 형성되도록 시트압출하는 단계;를 포함하는 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법을 제공한다.
상기 (S1)의 발포핵제는 돌가루, 탈크(talc) 및 이들의 혼합물 중 선택된 어느 하나이고, 상기 왁스는 파라핀일 수 있다.
상기 (S3)의 교반은 기어펌프를 사용하여 수행될 수 있으며, 상기 (S5)의 시트압출은 80mmHg의 압력으로 냉각공기를 송풍하여 수행될 수 있다.
본 발명의 발포시트는 표면에 0.3~0.5㎜의 크로스셀기포가 형성되며, 내부에 1~2㎜의 오픈셀기포가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트는 가교제를 첨가하지 않아 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트의 재사용이 가능하고, 균일한 발포가 가능하며, 내구력과 차음성 및 흡음성이 향상된 효과가 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트의 제조방법에 관한 것으로, (S1)결정성 호모 폴리프로필렌 수지 100중량부에 발포핵제 0.1~10중량부 및 왁스 0.1~5중량부를 포함하는 결정성 호모 폴리프로필렌 조성물을 혼합하고 160~210℃에서 용융시키는 단계; (S2)상기 용융된 혼합물을 160~210℃에서 25~30㎏/㎠의 압력으로 압출하는 단계; (S3)상기 압출된 혼합물에 부탄가스를 1~10중량부로 주입하고 160~210℃에서 25~30㎏/㎠의 압력 하에서 교반하는 단계; (S4)상기 혼합물을 100~120℃, 5~10㎏/㎠의 압력을 유지하면서 결정성 호모 폴리프로피렌의 일 열을 이루는 분자고리가 끊어지게 하여 2~20배로 발포시켜 크로스셀기포를 생성시키는 단계; 및 (S5)상기 크로스셀기포가 생성된 혼합물을 시트상으로 압출하여 시트외면에는 크로스셀기포가, 내부에는 두 개 이상의 크로스셀기포가 결합된 오픈셀기포가 형성되도록 시트압출하는 단계;를 포함한다.
상기 결정성 호모 폴리프로필렌 조성물의 주원료인 결정성 호모 폴리프로필렌 수지는 펠렛 상의 결정성 호모 폴리프로필렌 단일 중합체인 것이 바람직하다.
상기 발포핵제(nucleating agent)는 고분자 수지인 결정성 호모 폴리프로필렌 수지의 결정화 속도를 촉진시키고 미세화시킬 뿐 아니라, 경도, 인장강도, 탄성률, 항복점, 신장률, 충격강도 등의 기계적 물성을 향상시키고, 광택도, 투명도 등의 광학적 성질을 향상시키며, 기계적 응력의 균일한 분배를 부여하는 역할을 한다.
상기 발포핵제는 당업계에서 통상 사용하는 폴리비닐시클로알칸, 폴리(3-메틸-1-부텐), 폴리알킬렌실란 등의 고융점 고분자계 핵제, 벤질리덴 소르비톨계 핵제, 로진계 핵제 등과 같은 유기핵제를 사용할 수도 있지만, 본 발명에서는 돌가루, 탈크(talc) 등을 사용하는 것이 좋다.
상기 발포핵제의 양은 발포셀의 구조에 영향을 미치며, 결정성 호모 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 너무 많은 경우에는 발포 셀의 외벽이 약화되어 오픈셀(open clee)이 될 우려가 있고, 점도가 너무 높아져 발포 셀의 외벽에 저항이 커져 배율이 저하될 수 있다.
상기 왁스는 발포핵제의 표면을 코팅하여 발포핵으로 인한 기포터짐을 방지하는 작용을 한다. 상기 왁스로는 통상의 왁스 성분이면 제한없이 사용될 수 있으며, 특히 파라핀 왁스를 사용하는 것이 좋다.
상기와 같은 결정성 호모 폴리프로필렌 조성물은 발포제 투입을 위한 최적의 상태를 부여하기 위하여 각 성분들을 혼합한 후 결정생성 이상의 온도, 즉 160~210℃에서 용융시킨다.
상기 용융된 혼합물은 이어서 160~210℃에서 25~30㎏/㎠의 압력으로 압출한다. 상기 압출 시 온도가 160℃ 미만일 경우에는 용융과정에 잘 용융이 이루어지지 않음과 더불어 결정성 호모 폴리프로필렌이 과도하게 결정을 이루어 유동이 원활하지 않고, 발포가 균일하지 않을 수 있으며, 210℃를 초과할 경우에는 결정성 호모 폴리프로필렌에서 발포가 과도하게 이루어지고 결정성 호모폴리프로필렌이 가분해되어 발포가 파괴되어질 수 있다.
이후 상기 용융압출된 혼합물에는 발포가스를 주입한다. 상기 발포가스로는 부탄가스를 이용할 수 있으며, 상기 부탄가스는 용융압출된 혼합물에 1~10중량부로 주입한다. 상기 부탄가스의 투입량이 너무 많을 경우 발포 셀이 오픈될 염려가 있으며, 수지와 용해되는 데에도 한계가 있으므로 전술한 함량범위 내에서 투입되는 것이 바람직하다.
상기 부탄가스 주입 후에는 결정생성 이상의 온도, 즉 160~210℃의 온도, 25~30㎏/㎠의 압력 하에서 교반하여 발포가스를 혼합해준다. 이때 압력의 유지를 위하여 기어펌프를 사용할 수도 있으며, 압력이 25㎏/㎠ 이하가 되게 되면 압출량이 균일하지 않고, 30㎏/㎠ 이상이 되게 되면 가스와 결정성 호모 폴리프로필렌이 혼합되지 않고 서로 분리되어 발포가 이루어지지 않거나 균일하게 이루어지지 않게 되는 것이다.
그 다음, 상기 혼합물은 결정생성 이하의 온도, 즉 100~120℃, 5~10㎏/㎠의 압력을 유지하면서 결정성 호모 폴리프로피렌의 일 열을 이루는 분자고리가 끊어지게 하여 크로스셀기포를 생성시킨다. 상기 크로스셀기포는 하나의 발포핵제에 의하여 생성된 하나의 기포로 이루어진다.
이때, 온도다 100℃ 이하가 되게 되면 용융된 호모 폴리프로필렌이 경화되어 압출이 이루어지지 않게 되고, 120℃ 이상이 되게 되면 용융된 호모 폴리프로필렌 용융수지에 생성된 셀이 터지는 형상이 발생하게 되는 것이다.
또한, 상기 압력이 5㎏/㎠ 이하가 되게 되면 압출량이 균일하지 않고 셀이 크기가 커져 표면이 불균일하게 형성되고, 압력이 10㎏/㎠ 이상이 되게 되면 가스가 용융된 결정 호모 폴리프로필렌에서 균등 분포되지 않고 분리되어서 용융된 결정 호모 폴리프로필렌이 튜브화되게 되는 것이다.
상기 크로스셀기포가 생성된 혼합물은 이후 시트압출과정을 거친다.
상기 시트압출과정은 크로스셀기포가 생성되어 있는 혼합물을 시트상으로 압출하는 과정으로, 압출시트의 외변에는 내구력을 갖는 크로스셀기포가 형성되고, 내부에는 흡음성 및 차음성을 갖는 두 개 이상의 크로스셀기포가 결합된 오픈셀기포가 형성되게 된다. 이때, 상기 오픈셀기포는 대기중으로 압출되는 결정성 호모 폴리프로필렌 용융혼합물에 생성되어 있는 크로스셀기포가 팽창되면서 이웃한 크로스셀기포와 합쳐져 두 개 이상의 기포가 결합되어 형성되는 것이다.
이러한 상기 시트압출과정은 압출시트의 외면에 80mmHg의 압력으로 냉각공기를 송풍하여 수행하는 것이 좋다.
전술한 바와 같은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 발포시트는 표면에 0.3~0.5㎜의 크로스셀기포가 형성되며, 내부에 1~2㎜의 오픈셀기포가 형성된 구조를 갖는다.
이하에서는 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
*실시예 1
펠렛 상의 결정성 호모 폴리프로필렌 단일 중합체 100중량부에 발포핵제로 돌가루 8중량부 및 파라핀 왁스 5중량부를 혼합하여 압출기의 스크류로 이송시키면서 160~210℃에서 혼합물을 용융시켰다. 상기 용융된 혼합물을 160~210℃, 25~30㎏/㎠의 압력으로 압출하고, 여기에 부탄가스를 5중량부로 주입하고 160~210℃에서 기어펌프를 이용하여 25~30㎏/㎠의 압력 유지하면서 교반하였다. 그 다음, 110℃, 5~10㎏/㎠의 압력을 유지하면서 상기 혼합물에 크로스셀기포를 생성시키고, 시트상으로 압출함과 동시에 압출시트의 외면에 80mmHg의 압력으로 냉각공기를 송풍하여 시트외면에는 0.3~0.5㎜의 크로스셀기포가, 내부에는 1~2㎜의 오픈셀기포가 형성되도록 시트압출하였다.
비교예 1
종래 가교제를 첨가하여 제조된 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트를 사용하였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1의 발포시트를 이용하여 발포의 일성, 내구력, 차음성 및 흡음성을 평가하였다.
실험 결과, 본 발명에 따른 실시예 1의 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트의 경우 발포가 균일하며, 내구력, 차음성 및 흡음성 또한 가교제를 사용한 기존 발포시트(비교예 1)과 비교하여 우수하게 나타남을 확인할 수 있었다. 반면, 가교제를 사용한 비교예 1의 기존 발포시트는 발포가 균일하게 나타났으며, 내구력, 차음성 및 흡음성이 실시예 1의 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트에 비해 다소 낮게 나타남을 확인할 수 있었다.
또한 본 발명에 따른 실시예 1의 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트는 가교제를 사용하지 않아 재사용이 가능한 반면, 비교예 1의 발포시트는 재사용이 불가능함을 확인할 수 있었다.
비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (3)

  1. (S1)펠렛 상의 결정성 호모 폴리프로필렌 단일 중합체 85~95중량부, 발포핵제 0.1~10중량부 및 왁스 0.1~5중량부를 포함하는 결정성 호모 폴리프로필렌 조성물을 혼합하고 160~210℃에서 용융시키는 단계;
    (S2)상기 용융된 혼합물을 160~210℃에서 25~30㎏/㎠의 압력으로 압출하는 단계;
    (S3)상기 압출된 혼합물에 부탄가스를 1~10중량부로 주입하고 160~210℃에서 25~30㎏/㎠의 압력 하에서 교반하는 단계;
    (S4)상기 혼합물을 110℃, 5~10㎏/㎠의 압력을 유지하면서 분자구조가 1열 구조인 결정성 호모 폴리프로필렌의 분자고리를 끊어 크로스셀기포를 생성시키는 단계; 및
    (S5)상기 크로스셀기포가 생성된 혼합물을 시트상으로 압출하여 시트의 표면 측에는 크로스셀기포를, 시트의 중심부 측에는 두 개 이상의 크로스셀기포가 결합된 오픈셀기포를 형성하도록 80mmHg의 압력으로 시트압출하는 단계;
    를 포함하여, 발포시트의 표면 측에는 0.3~0.5mm의 크로스셀기포가 형성되고, 발포시트의 중심부 측에는 1~2mm의 오픈셀기포가 형성된 것을 특징으로 하는 무가교 폴리프로필렌 발포시트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (S1)의 발포핵제는 돌가루, 탈크(talc) 및 이들의 혼합물 중 선택된 어느 하나이고, 상기 왁스는 파라핀인 것을 특징으로 하는 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (S3)의 교반 시 기어펌프를 사용하여 압력을 유지하는 것을 특징으로 하는 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포시트의 제조방법.
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