WO2016088980A1 - 젤쿠션의 제조방법 - Google Patents

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WO2016088980A1
WO2016088980A1 PCT/KR2015/007886 KR2015007886W WO2016088980A1 WO 2016088980 A1 WO2016088980 A1 WO 2016088980A1 KR 2015007886 W KR2015007886 W KR 2015007886W WO 2016088980 A1 WO2016088980 A1 WO 2016088980A1
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WO
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gel cushion
gel
manufacturing
polystyrene
oil
Prior art date
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PCT/KR2015/007886
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English (en)
French (fr)
Inventor
김진구
김영진
서병준
윤희권
Original Assignee
주식회사 불스원
주식회사 케어메이트
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D24/00—Producing articles with hollow walls

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a gel cushion, which does not generate internal burrs and external burrs during injection, does not generate oil blooming, and can significantly reduce manufacturing costs by eliminating extrusion and pelletizing processes. .
  • a cushion used for a bed or a cushion requires a user's comfort in addition to a function of supporting and maintaining a human body weight.
  • a cushion that satisfies these requirements it must have properties such as moderate softness, compressibility, vibration absorption, dehumidification, deformability and durability that do not settle down.
  • Synthetic resin foams such as urethane foams, sponge rubbers, semi-hard materials or gelled materials were used as they are or in combination.
  • This conventional gel cushion is a process flow chart for a method for manufacturing a gel cushion according to the prior art, from Figure 2, a first step (P10) of mixing the oil with PP-SEBS and a second to prepare a gel cushion composition by stirring it Process (P20) and the third step (P30) of extruding the manufactured gel cushion composition and the fourth step (P40), a pelletizing process of pelletizing the extruded raw material and the pelletized raw material by gel cushion It is generally manufactured through the fifth process (P50) of manufacturing the cushion.
  • the conventional method for producing a gel cushion and the gel cushion manufactured therefrom are very expensive unit cost of the composition used to prepare the gel cushion, the pellet is pressed when the raw material is stored and the oil blooming when used Due to problems such as oil coming out and extrusion and pelletizing process, the manufacturing cost is high, and there is a problem that an internal burr and an external burr are generated during injection.
  • the conventional gel cushion is used for a vehicle, there is an advantage in that the buffering force is large, so that vibration and shock can be minimized, but heat resistance is inferior.
  • the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is that the internal burr (burr) and the external burr does not occur during injection, oil blooming does not occur as well as the extrusion and pelletizing process It is to provide a method for producing a gel cushion that can significantly reduce the manufacturing cost by eliminating.
  • the object is a first step of mixing a copolymer copolymerized with a polystyrene-based polymer and polypropylene and an additive, a second step of dropping oil while stirring the mixture of the first step, and the mixture of the second step
  • the polystyrene-based polymer may be a styrene- (ethylene / buthylene) -styrene block copolymer (SEBS) or polystyrene-block-poly (ethylene-ethylene / propylene) -block polystyrene (SEBS) as a triblock structure. .
  • SEBS styrene- (ethylene / buthylene) -styrene block copolymer
  • SEBS polystyrene-block-poly (ethylene-ethylene / propylene) -block polystyrene
  • the additive may be dry silica or wet silica.
  • the additive may be fumed silica as dry silica.
  • the gel cushion composition of the third step comprises 5 to 8 parts by weight of an additive based on 100 to 40% by weight of the mixture consisting of 30 to 40% by weight of the copolymer copolymerized with polystyrene-based polymer and polypropylene and 60 to 70% by weight of oil. It may be.
  • the third step may be agitation at a speed of 5000 ⁇ 6000rpm in a bath (Bath) of the temperature of 40 ⁇ 50 °C.
  • the fourth step is the injection pressure 15kg / cm 2
  • the nozzle temperature may be made at 250 ° C.
  • internal burrs and external burrs are not generated during injection, oil blooming does not occur, and manufacturing costs are significantly reduced by eliminating extrusion and pelletizing processes.
  • FIG. 1 is a process flowchart of a method for manufacturing a gel cushion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a process flowchart of a method for manufacturing a gel cushion according to the prior art.
  • FIG 3 is a plan view photograph of the gel cushion manufactured by the method for manufacturing a gel cushion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a partial perspective view substitute photograph of a gel cushion manufactured by a method for manufacturing a gel cushion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a photograph after the oil blooming test for the gel cushion manufactured by the method for manufacturing a gel cushion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a photograph showing the inside of the gel cushion manufactured by the method for manufacturing a gel cushion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view photograph of a gel cushion manufactured by a conventional method.
  • Figure 8 is a partial perspective view substitute photograph of a gel cushion manufactured by a conventional method.
  • FIG. 10 is a photograph showing the inside of the gel cushion manufactured by a conventional method.
  • 11 is a photograph showing that gas is generated during injection in a gel cushion manufactured by a conventional method.
  • Method for producing a gel cushion from the process flow chart of Figure 1, a first step (S10) of mixing a copolymer and additives copolymerized polystyrene-based polymer and polypropylene, a mixture of the first step A second step (S20) of dropping oil while stirring, and a third step (S30) of preparing a gel cushion composition by stirring the mixture of the second step using a super high speed mixer for 10 to 20 minutes, and a third Injecting the gel cushion composition of the step comprises a fourth step (S40) for producing a gel cushion.
  • the first step (S10) is a step of mixing the copolymer and the additive copolymerized with a polystyrene-based polymer and polypropylene, a step of mixing the additive to remove oil blooming of the gel cushion.
  • the polystyrene-based polymer may be a styrene- (ethylene / buthylene) -styrene block copolymer (SEBS) or polystyrene-block-poly (ethylene-ethylene / propylene) -block polystyrene (SEBS) as a triblock structure.
  • SEBS styrene- (ethylene / buthylene) -styrene block copolymer
  • SEBS polystyrene-block-poly (ethylene-ethylene / propylene) -block polystyrene
  • SEBS polystyrene-block-poly (ethylene-ethylene / propylene) -block polystyrene
  • the additive is to remove oil blooming and to improve heat resistance of the gel cushion, and dry silica or wet silica may be used. Most preferably, fumed silica is used as dry silica.
  • the second step S20 is a dropping step for adding oil little by little while stirring the mixed mixture of the first step.
  • the dropping step of oil is necessary to allow the oil to rot well in the mixture.
  • the third step (S30) is a step of preparing a gel cushion composition, that is, a raw material in a gel state by stirring the mixture in which the oil is dropped in the second step using a super high speed mixer for 10 to 20 minutes.
  • the gel cushion composition of the third step is composed of 5 to 8 parts by weight of an additive based on 100 to 40% by weight of the mixture consisting of 30 to 40% by weight of a copolymer of polystyrene-based polymer and polypropylene and 60 to 70% by weight of oil. desirable.
  • the oil content is less than 60% by weight, the hardness (Shoer A) is increased, so that the effect of suppression dispersion is reduced and the shrinkage rate is very large, so that ejecting is very difficult during injection, and when it exceeds 70% by weight, the oil and copolymer Injection is not possible because it is not easy to mix, and even if it is injection, it is preferable to set the oil content in the above range because oil blooming occurs during use.
  • the gel cushion composition according to an embodiment of the present invention may further include a heat stabilizer as necessary to prevent deterioration due to heating during molding. It is preferable to include a stabilizer.
  • thermal stabilizers can be used general thermal stabilizers used in the art, and are not particularly limited, triphenyl phosphite, tris- (2,6-dimethylphenyl) phosphite, tris- (mono- and di-nonylphenyl Organic phosphites such as phosphites; Phosphonates such as dimethylbenzene phosphonate, phosphates such as trimethyl phosphate, or combinations comprising at least one of the foregoing thermal stabilizers.
  • the stirring of the third step is preferably stirred at a speed of 5000 ⁇ 6000rpm in a bath (Bath) of the temperature of 40 ⁇ 50 °C.
  • a bath Bath
  • the temperature of the bath is less than 40 ° C oil and copolymer is not evenly mixed, if it exceeds 50 ° C it is preferable to set the above temperature range because physical properties are degraded due to deterioration after production.
  • the stirring speed is less than 5000rpm, the time required for stirring is increased. If the stirring time is not sufficient, the dispersion of the copolymer may be deteriorated, and oil blooming may occur. If the stirring speed is exceeded, the physical properties are degraded due to degradation of the copolymer molecular. It is preferable to set the above temperature range as it can be.
  • the fourth step (S40) is a step of manufacturing a gel cushion which is the final product by injecting the gel cushion composition prepared in the third step.
  • the injection pressure is 15kg / cm 2
  • nozzle temperature is 250 degreeC.
  • the injection pressure exceeds 15 kg / cm 2 , burr generation and ejecting are very difficult, so it is preferably set to 15 kg / cm 2 or less.
  • the present invention can significantly reduce the cost of the manufacturing process by eliminating the conventional extrusion and pelletizing process and directly injecting the raw material in the gel state.
  • the oil blooming test was performed according to the fumed silica dosage. Cover the cushion and put a weight of 10kg at a temperature of 70 °C and then stored for 30 minutes.
  • Gel according to an embodiment from Figure 3, 4, 6, which is a plan view photograph of the gel cushion manufactured by the method for producing a gel cushion according to an embodiment of the present invention, a partial perspective view substitute photo, a picture showing the interior of the gel cushion
  • the cushion may be confirmed that no internal burr is generated, no external burr is generated, and heat resistance.
  • the gel cushion is no oil blooming at all.
  • Fig. 7, 8, 10 which is a plan view photograph, a partial perspective substitute photograph and a photo showing the interior of the gel cushion manufactured by the conventional method
  • the gel cushion according to the comparative example is the inner burr (burr) is generated and the outer burr It can be seen that (burr) is also generated, it can be confirmed that there is no heat resistance.
  • Figure 9 is a photograph after the oil blooming test for the gel cushion prepared by the conventional method, it can be confirmed that the gel cushion according to the comparative example is the oil blooming.
  • the gel cushion according to the comparative example prepared by the conventional method can be seen that the gas generated during injection from Figure 11 (white part of the photo is the internal bubble caused by the gas), and the cushion is crushed due to the deterioration of physical properties This can be confirmed from.
  • the internal burrs and external burrs do not occur during injection, oil blooming does not occur, and the extrusion and pelletizing process are eliminated and the raw materials in the gel state are immediately removed. Injection has technical effects, such as significantly reducing the cost of the manufacturing process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

본 발명은 젤쿠션의 제조방법에 관한 것으로서, 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 첨가제를 혼합하는 제1단계와, 상기 제1단계의 혼합물을 교반하면서 오일을 적하하는 제2단계와, 상기 제2단계의 혼합물을 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 10분 내지 20분간 교반하여 젤쿠션 조성물(젤 상태의 원재료)을 제조하는 제3단계와, 상기 제3단계의 젤쿠션 조성물을 사출하여 젤쿠션을 제조하는 제4단계를 포함한다.

Description

젤쿠션의 제조방법
본 발명은 사출 시 내부 버(burr) 및 외부 버가 발생하지 않고, 오일 블루밍이 발생되지 않을 뿐 아니라 압출 및 펠렛타이징 공정을 없앰으로써 제조비용을 현저히 줄일 수 있는 젤쿠션의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 침대 또는 방석 등에 이용되는 쿠션은 인간의 체중을 지지하여 유지시키는 기능 외에 사용자가 느끼는 편안함이 요구된다. 이러한 요구조건을 만족하는 쿠션이 되려면, 적당한 부드러움과 압축성, 진동흡수성, 제습성, 변형 추종성이나 내려앉지 않는 내구성 등의 성질을 가져야 하며, 이를 위해 종래에는 면이나 합성섬유의 피륙(web), 폴리우레탄 발포체 등의 합성수지 발포체, 스폰지 고무, 반경질재(半硬質材) 또는 젤상 물질을 그대로 이용하거나 조합하여 사용하였다.
이들 중 젤상 물질을 이용하여 제조된 젤쿠션(젤방석)은 체압분산성, 환기성, 내구성 및 위생 안전 등이 뛰어나 보편화되어 가고 있다. 이러한 종래의 젤쿠션은 종래기술에 의한 젤쿠션의 제조방법에 대한 공정 순서도인 도 2로부터, PP-SEBS와 오일을 혼합하는 제1공정(P10)과 이를 교반하여 젤쿠션 조성물을 제조하는 제2공정(P20)과 제조된 젤쿠션 조성물을 압출하는 제3공정(P30)과 압출된 원재료를 펠렛으로 만드는 펠렛타이징 공정인 제4공정(P40)과 펠렛화된 원재료를 젤쿠션으로 사출하여 젤쿠션을 제조하는 제5공정(P50)을 통하여 제조되는 것이 일반적이다.
그러나 종래의 젤쿠션을 제조하는 방법과 이로부터 제조된 젤쿠션은 젤쿠션을 제조하기 위해 사용되는 조성물의 단가가 매우 비싸고, 원재료의 보관 시 펠렛이 눌러 붙으며 사용 시 오일 블루밍(oil blooming)으로 오일이 베어 나오는 등의 문제점과 압출 및 펠렛타이징 공정으로 인해 제조 비용이 많이 소요되고 사출 시 내부 버(burr) 및 외부 버가 발생하는 문제점이 있었다. 또한 종래의 젤쿠션을 차량용으로 사용 시에는 완충력이 커 진동과 충격을 최소화할 수 있다는 장점이 있으나 내열성이 떨어진다는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 사출 시 내부 버(burr) 및 외부 버가 발생하지 않고, 오일 블루밍이 발생되지 않을 뿐 아니라 압출 및 펠렛타이징 공정을 없앰으로써 제조비용을 현저히 줄일 수 있는 젤쿠션의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.
상기 목적은, 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 첨가제를 혼합하는 제1단계와, 상기 제1단계의 혼합물을 교반하면서 오일을 적하하는 제2단계와, 상기 제2단계의 혼합물을 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 10분 내지 20분간 교반하여 젤쿠션 조성물(젤 상태의 원재료)을 제조하는 제3단계와, 상기 제3단계의 젤쿠션 조성물을 사출하여 젤쿠션을 제조하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 젤쿠션의 제조방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 폴리스티렌계 폴리머는 삼블럭(triblock) 구조로서 SEBS(styrene-(ethylene/buthylene)-styrene Block Copolymer) 또는 SEEPS(Polystyrene-block-poly(ethylene-ethylene/propylene)-block polystyrene)일 수 있다.
바람직하게는, 상기 첨가제는 건식 실리카 또는 습식 실리카일 수 있다.
바람직하게는, 상기 첨가제는 건식 실리카로서 흄드 실리카(Fumed Silica)일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제3단계의 젤쿠션 조성물은 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체 30 ~ 40 중량%와 오일 60 ~ 70중량%로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 5 ~ 8중량부의 첨가제를 포함하는 것일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제3단계는 40~50℃의 온도의 배스(Bath)에서 5000~6000rpm의 속도로 교반하는 것일 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 제4단계는 사출 압력 15kg/cm2 이하와 노즐 온도 250℃에서 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 사출 시 내부 버(burr) 및 외부 버가 발생하지 않고, 오일 블루밍이 발생되지 않을 뿐 아니라 압출 및 펠렛타이징 공정을 없앰으로써 제조비용을 현저히 줄일 수 있는 등의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션의 제조방법에 대한 공정 순서도이다.
도 2는 종래기술에 의한 젤쿠션의 제조방법에 대한 공정 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션의 제조방법에 의해 제조된 젤쿠션의 평면도 대용 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션의 제조방법에 의해 제조된 젤쿠션의 부분사시도 대용 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션의 제조방법에 의해 제조된 젤쿠션에 대한 오일 블루밍 테스트를 진행한 후의 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션의 제조방법에 의해 제조된 젤쿠션의 내부를 보여주는 사진이다.
도 7은 종래의 방법으로 제조된 젤쿠션의 평면도 대용 사진이다.
도 8은 종래의 방법으로 제조된 젤쿠션의 부분사시도 대용 사진이다.
도 9는 종래의 방법으로 제조된 젤쿠션에 대한 오일 블루밍 테스트를 진행한 후의 사진이다.
도 10은 종래의 방법으로 제조된 젤쿠션의 내부를 보여주는 사진이다.
도 11은 종래의 방법으로 제조된 젤쿠션에서 사출 시 가스가 발생한 것을 보여주는 사진이다.
도 12는 종래의 방법으로 제조된 젤쿠션에서 물성의 저하로 쿠션이 뭉개진 것을 보여주는 사진이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션의 제조방법은 공정 순서도인 도 1로부터, 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 첨가제를 혼합하는 제1단계(S10)와, 제1단계의 혼합물을 교반하면서 오일을 적하하는 제2단계(S20)와, 제2단계의 혼합물을 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 10분 내지 20분간 교반하여 젤쿠션 조성물을 제조하는 제3단계(S30)와, 제3단계의 젤쿠션 조성물을 사출하여 젤쿠션을 제조하는 제4단계(S40)를 포함한다.
제1단계(S10)는, 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 첨가제를 혼합하는 단계로서, 젤쿠션의 오일 블루밍(oil blooming)을 제거하기 위해 첨가제를 혼합하는 단계이다.
폴리스티렌계 폴리머는 삼블럭(triblock) 구조로서 SEBS(styrene-(ethylene/buthylene)-styrene Block Copolymer) 또는 SEEPS(Polystyrene-block-poly(ethylene-ethylene/propylene)-block polystyrene)일 수 있다. 본 명세서에서는 폴리스티렌계 폴리머로서 SEBS와 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체인 PP-SEBS를 일 예로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
첨가제는 오일 블루밍을 제거하고 젤쿠션의 내열성을 향상시키기 위한 것으로 건식 실리카 또는 습식 실리카를 사용할 수 있다. 건식 실리카로서 흄드 실리카(Fumed Silica)를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
제2단계(S20)는, 제1단계의 혼합된 혼합물을 교반하면서 오일을 조금씩 첨가하기 위하여 적하하는(dropping) 단계이다. 오일의 적하단계가 필요한 것은 혼합물에 오일이 잘 썩이도록 하기 위한 것이다.
제3단계(S30)는, 제2단계에서 오일이 적하된 혼합물을 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 10분 내지 20분간 교반하여 젤쿠션 조성물, 즉 젤 상태의 원재료를 제조하는 단계이다.
제3단계의 젤쿠션 조성물은 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체 30 ~ 40 중량%와 오일 60 ~ 70중량%로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 5 ~ 8중량부의 첨가제를 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이 때 오일의 함량이 60중량% 미만이면 경도(Shoer A)가 상승함으로써 제압분산의 효과가 떨어지고 수축률이 매우 커져 사출 시 이젝팅(ejecting)이 매우 어렵고, 70중량%를 초과하면 오일과 공중합체의 혼합이 용이하지 않아 사출이 불가능하며, 혹시 사출이 된다 하더라도 사용 시 오일 블루밍이 발생하기 때문에 오일의 함량을 위 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션 조성물은 성형 시 가열에 의한 열화를 방지하기 위해 필요에 따라 열안정제를 더 포함할 수 있는데 공중합체와 오일로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 0.3 ~ 0.7중량부의 열안정제를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 열안정제는 당업계에서 사용하는 일반적인 열안정제를 사용할 수 있으며, 특별히 한정하지는 않으나, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(모노- 및 디-노닐페닐의 혼합)포스파이트와 같은 유기포스파이트; 디메틸벤젠 포스포네이트와 같은 포스포네이트류, 트리메틸 포스페이트와 같은 포스페이트류, 또는 상기한 열안정화제 중 적어도 1종을 포함하는 조합을 포함한다.
또한 제3단계의 교반은 40~50℃의 온도의 배스(Bath)에서 5000~6000rpm의 속도로 교반하는 것이 바람직하다. 이 때 배스의 온도가 40℃ 미만이면 오일과 공중합체가 고르게 섞이지 않고 50℃를 초과하면 제조 후 열화에 의하여 물성이 저하되기 때문에 위 온도 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한 교반 속도가 5000rpm 미만이면 교반하는데 소요되는 시간이 증가하며 교반시간이 충분하지 않으면 공중합체의 분산도가 떨어져 오일 블루밍이 발생할 수 있고 6000rpm을 초과하면 공중합체 분자상의 열화(degradation)로 물성이 저하될 수 있기 때문에 위 온도 범위로 하는 것이 바람직하다.
제4단계(S40)는, 제3단계에서 제조된 젤쿠션 조성물을 사출하여 최종 제품인 젤쿠션을 제조하는 단계이다. 이때 사출 압력은 15kg/cm2 이하, 바람직하게는 15kg/cm2이고, 노즐 온도는 250℃인 것이 바람직하다. 사출 압력이 15kg/cm2를 초과하는 경우 버(burr) 발생 및 이젝팅(ejecting)이 매우 어렵기 때문에 15kg/cm2이하로 하는 것이 바람직하다.
위와 같이, 본 발명은 종래의 압출 및 펠렛타이징 공정을 없애고 젤 상태의 원재료를 바로 사출함으로써 제조공정의 비용을 현저히 줄일 수 있게 되는 것이다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
PP-SEBS 100중량 대비 흄드 실리카(Fumed Silica) 14.3중량부를 혼합한 다음 교반하면서 오일(화이트 오일) 186중량을 한 방울씩 적하한 후 45℃ 온도의 배스(Bath)에서 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 5200rpm의 속도로 14분간 교반하여 젤 상태의 원재료를 제조하였다. 이때 젤쿠션 조성물의 경도는 5 shore A이다. 이후 젤 상태의 원재료인 젤쿠션 조성물을 사출 압력 15kg/cm2과 노즐 온도 250℃에서 사출하여 젤쿠션을 제조하였다.
[비교예]
PP-SEBS 100중량 대비 오일(화이트 오일) 186중량을 교반하면서 혼합하여 젤쿠션 조성물을 제조한 다음 압출과 펠렛타이징 공정을 거쳐 펠렛(pellet)으로 제조하였다. 이후 펠렛 형태의 원재료를 사출 압력 15kg/cm2과 노즐 온도 250℃에서 사출하여 젤쿠션을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따른 젤쿠션을 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 물성을 확인하고 그 결과를 도 3 내지 도 12에 나타내었다.
[실험예]
흄드 실리카 투입량에 따른 오일 블루밍 테스트를 하였다. 방석에 커버를 씌운 다음 70℃의 온도에서 10kg의 무게 추를 올린 다음 30분간 보관하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션의 제조방법에 의해 제조된 젤쿠션의 평면도 대용 사진, 부분사시도 대용 사진, 젤쿠션의 내부를 보여주는 사진인 도 3, 4, 6으로부터, 실시예에 따른 젤쿠션은 내부 버(burr)가 발생되지 않고, 외부 버(burr)가 발생되지 않으며 내열성이 있음을 확인할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 젤쿠션의 제조방법에 의해 제조된 젤쿠션에 대한 오일 블루밍 테스트를 진행한 후의 사진인 도 5로부터, 젤쿠션은 오일 블루밍이 전혀 없음을 확인할 수 있다.
한편, 종래의 방법으로 제조된 젤쿠션의 평면도 대용 사진, 부분사시도 대용 사진 및 내부를 보여주는 사진인 도 7, 8, 10으로부터, 비교예에 따른 젤쿠션은 내부 버(burr)가 발생되고 외부 버(burr)도 발생됨을 알 수 있으며, 내열성이 없음을 확인할 수 있다. 또한 종래의 방법으로 제조된 젤쿠션에 대한 오일 블루밍 테스트를 진행한 후의 사진인 도 9로부터, 비교예에 따른 젤쿠션은 오일 블루밍이 생김을 확인할 수 있다. 또한 종래의 방법으로 제조된 비교예에 따른 젤쿠션은 사출 시 가스가 발생한 것을 도 11(사진의 흰색 부분이 가스로 인한 내부 기포임)로부터 알 수 있고, 물성의 저하로 쿠션이 뭉개진 것을 도 12로부터 확인할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 젤쿠션의 제조방법에 의하면, 사출 시 내부 버(burr) 및 외부 버가 발생하지 않고, 오일 블루밍이 발생되지 않을 뿐 아니라 압출 및 펠렛타이징 공정을 없애고 젤 상태의 원재료를 바로 사출함으로써 제조공정의 비용을 현저히 줄일 수 있는 등의 기술적 효과를 가지게 된다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (7)

  1. 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체와 첨가제를 혼합하는 제1단계와,
    상기 제1단계의 혼합물을 교반하면서 오일을 적하하는 제2단계와,
    상기 제2단계의 혼합물을 슈퍼 고속 믹서를 이용하여 10분 내지 20분간 교반하여 젤쿠션 조성물(젤 상태의 원재료)을 제조하는 제3단계와,
    상기 제3단계의 젤쿠션 조성물을 사출하여 젤쿠션을 제조하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 젤쿠션의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리스티렌계 폴리머는 삼블럭(triblock) 구조로서 SEBS(styrene-(ethylene/buthylene)-styrene Block Copolymer) 또는 SEEPS(Polystyrene-block-poly(ethylene-ethylene/propylene)-block polystyrene)인 것을 특징으로 하는, 젤쿠션의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 건식 실리카 또는 습식 실리카인 것을 특징으로 하는, 젤쿠션 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 건식 실리카로서 흄드 실리카(Fumed Silica)인 것을 특징으로 하는, 젤쿠션의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계의 젤쿠션 조성물은 폴리스티렌계 폴리머 및 폴리프로필렌을 공중합한 공중합체 30 ~ 40 중량%와 오일 60 ~ 70중량%로 이루어진 혼합물 100 중량 대비 5 ~ 8중량부의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 젤쿠션의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계는 40~50℃의 온도의 배스(Bath)에서 5000~6000rpm의 속도로 교반하는 것을 특징으로 하는, 젤쿠션의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제4단계는 사출 압력 15kg/cm2 이하와 노즐 온도 250℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 젤쿠션의 제조방법.
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