WO2016093570A1 - Thin film polyurethane foam laminate and method for manufacturing same - Google Patents

Thin film polyurethane foam laminate and method for manufacturing same Download PDF

Info

Publication number
WO2016093570A1
WO2016093570A1 PCT/KR2015/013301 KR2015013301W WO2016093570A1 WO 2016093570 A1 WO2016093570 A1 WO 2016093570A1 KR 2015013301 W KR2015013301 W KR 2015013301W WO 2016093570 A1 WO2016093570 A1 WO 2016093570A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polyol
weight
parts
polyurethane foam
gas
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/013301
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이상호
Original Assignee
주식회사 에스제이폼웍스
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 주식회사 에스제이폼웍스 filed Critical 주식회사 에스제이폼웍스
Priority to CN201580067189.9A priority Critical patent/CN107206765A/en
Publication of WO2016093570A1 publication Critical patent/WO2016093570A1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/24Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer not being coherent before laminating, e.g. made up from granular material sprinkled onto a substrate

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

The present invention relates to a thin film polyurethane foam laminate and a method for manufacturing the same, the method comprising the steps of: (a) generating a foam composition of a gas-liquid mixture by feeding, as raw materials for a foam composition without using water, which is a chemical foaming agent, polyol, isocyanate, a moisture absorbent, micro hollow spheres, and an additive into a mixer, followed by mechanical foaming through a foaming gas; (b) supplying the mechanically foamed gas-liquid mixture from the mixer to a discharger connected to a connection tube; (c) coating the gas-liquid mixture, which is discharged from the discharger, on a first base film to a predetermined thickness; (d) attaching a second base film on a surface of the gas-liquid mixture coated on the first base film, and hardening the resultant structure with the attached second base film in a thermal hardener, thereby generating a polyurethane foam layer; (e) releasing the second base film after the completing of the thermal hardening step, coating a coating agent on a surface of the hardened polyurethane foam layer, and then laminating a coating film using a UV hardener; and (f) collecting the polyurethane foam laminate with the laminated coating film, using a collection roll. A low-density polyurethane foam laminate having a very thin thickness, which is required by a sealing member and a buffer applied to an electronic device, can be molded by: adding, in the foaming composition, zeolite as a moisture absorbent for absorbing residual moisture and micro hollow spheres causing less aggregation between cells; performing mechanical foaming using nitrogen as a foaming gas; and then performing thermal hardening.

Description

박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법Thin Polyurethane Foam Laminates and Manufacturing Method Thereof
본 발명은 스마트폰과 같은 전자기기의 내부에 사용되는 완충재 및 실링재로 적용할 수 있는 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 폴리우레탄 폼 적층체의 성형시 발포 조성물에 수분흡수제를 첨가하여 발포 조성물에 포함된 잔류 수분에 의한 화학적 발포 반응을 억제하고, 그 대신 종래 기술에서 상기 화학적 발포 반응에 의해 폼 적층체 내부에 형성되던 셀 구조를 셀간 응집현상이 적은 미소 중공구체로 대체함으로써 매우 얇은 두께의 폴리우레탄 폼 적층체를 저밀도로 성형할 수 있는 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film polyurethane foam laminate and a method of manufacturing the same, which can be applied as a cushioning material and a sealing material used in an electronic device such as a smart phone, and more particularly, foaming during molding of the polyurethane foam laminate. A water absorbent is added to the composition to suppress chemical foaming reaction due to residual moisture contained in the foaming composition, and instead, the cell structure formed inside the foam stack by the chemical foaming reaction in the prior art has a small number of aggregation between cells. The present invention relates to a thin film polyurethane foam laminate and a method of manufacturing the same, which can form a very thin thickness polyurethane foam laminate at low density.
일반적으로 스마트폰, 테블릿 PC 등과 같이 디스플레이를 사용하는 전자기기들은 충격 완화, 방수, 방진 등의 목적으로 합성수지 재질로 이루어진 완충재 및 실링재를 사용하고 있는데, 최근 들어 이들 전자기기들이 점차적으로 소형화, 슬림화되는 추세에 따라 그 내부에 사용되는 이들 완충재/실링재도 이에 따라 두께가 얇아지면서도 충분한 완충 및 실링 기능을 유지할 수 있는 물성(구체적으로 200㎛ 이하의 얇은 두께, 0.25 내지 0.40g/㎤ 수준의 낮은 밀도, 및 0.18 내지 0.36㎏f/㎠ 수준의 낮은 25% C.F.D값)을 구비할 것이 요구되고 있다.In general, electronic devices using a display such as a smartphone or a tablet PC use a cushioning material and a sealing material made of synthetic resin for the purpose of shock reduction, waterproofing, and dustproofing. In recent years, these electronic devices have gradually become smaller and slimmer. In accordance with the trend, these buffers / sealing materials used therein also have properties that can be thin and maintain sufficient buffering and sealing functions (specifically, a thickness of 200 μm or less, and a low density of 0.25 to 0.40 g / cm 3) And a low 25% CFD value of 0.18 to 0.36 kgf / cm 2 level).
이러한 전자기기에 사용되는 완충재/실링재의 원료로서 종래에는 올레핀 계열 또는 아크릴 계열 재질을 주로 사용하였으나, 이들 재질의 경우 품질검사온도(70 내지 80 ℃)에서의 두께 변형률이 50% 이상일 뿐만 아니라 상온에서도 라미네이팅 작업을 수행하거나 원단 자체를 적층하는 경우 두께 변형률이 매우 높은 문제점이 있기 때문에, 최근에는 하기 [문헌 1]에 개시된 바와 같이 상기 재질들 보다 두께 변형률이 작은 경화형 폴리우레탄 재질이 주목을 받고 있다.In the past, olefin-based or acrylic-based materials were mainly used as a raw material for the buffer / sealing material used in such electronic devices. For these materials, the thickness strain at the quality inspection temperature (70 to 80 ° C.) is not less than 50%, and even at room temperature. Since there is a problem in that the thickness strain is very high when performing laminating or laminating the fabric itself, recently, a curable polyurethane material having a smaller thickness strain than the above materials has been attracting attention as disclosed in the following [Document 1].
상기 경화형 폴리우레탄 재질의 완충재 및 실링재는 [문헌 1]에 상세히 개시된 바와 같이 발포 조성물에 포함된 물과 이소시아네이트의 반응에 의해 발생된 이산화탄소를 이용하여 폼 적층체 내부에 기포 셀을 형성하는 방식(가열 상태에서의 화학적 발포)으로 성형이 되기 때문에 성형 두께에 따라 밀도가 달라지는 특성(즉, 두께가 두꺼워질수록 밀도가 낮아짐)을 가지게 된다.The buffer and sealing material of the curable polyurethane material is a method of forming a bubble cell inside the foam laminate using carbon dioxide generated by the reaction of water and isocyanate contained in the foam composition as described in detail in [Document 1] (heating Since it is formed by chemical foaming in a state, the density varies according to the molding thickness (that is, the thicker the thickness, the lower the density).
그러나, 하기 [문헌 1]에 따른 기술의 경우 그 이전에 개발된 경화형 폴리우레탄 재질의 완충재 및 실링재와 대비할 때 0.10~0.25g/㎤ 수준의 저밀도를 가지는 장점은 있으나, 성형 두께가 0.3 내지 3mm 수준으로 두껍기 때문에 상술한 바와 같이 최근 들어 요구되는 완충재 및 실링재로서의 두께를 만족할 수가 없어서 전자기기의 부품간 공극을 효과적으로 채우지 못하는 문제점이 있다.However, the technique according to the following [Document 1] has the advantage of having a low density of 0.10 ~ 0.25g / ㎝ level, compared with the cushioning and sealing material of the curable polyurethane material previously developed, the molding thickness is 0.3 to 3mm level As described above, the thickness of the buffer material and the sealing material, which is recently required as described above, cannot be satisfied, so that the gap between the parts of the electronic device cannot be effectively filled.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일반적인 경화형 폴리우레탄 제조방법을 적용하여 두께를 요구되는 수준인 150~200㎛로 성형하는 경우에는 폼 적층체 밀도가 0.7 내지 0.8g/㎤ 수준으로 매우 높아져서(25% C.F.D.값이 1 ㎏f/㎠ 이상) 폼 적층체 내부에 형성된 셀 구조가 희박하기 때문에 완충재 및 실링재로서 기능을 거의 수행하지 못하게 되는 문제점이 있다.In addition, in order to solve this problem by applying a general curable polyurethane manufacturing method to form a thickness of 150 ~ 200㎛ the required level, the foam laminate density is very high to the level of 0.7 to 0.8g / cm 3 (25% CFD value of 1 kgf / cm 2 or more) Since the cell structure formed inside the foam laminate is sparse, there is a problem in that the function as a cushioning material and a sealing material is hardly performed.
또한, 상기 [문헌 1]은 인공스킨막을 적층하여 경화할 때 폼 층 안에서 화학적 발포로 인하여 2~4배 부풀어 올라 발포하기 때문에, 두께를 200㎛로 제조하려면 발포 조성물의 코팅 두께를 50~80㎛ 수준으로 기재 필름 위에 도포하여야 하나 종래의 코팅 기술(롤코터, 콤마코터, 나이프코터)로는 기재 필름 위에 발포 조성물의 두께를 80㎛이하로 도포하기 곤란하고, 더욱이 발포 조성물의 코팅 두께를 30~50㎛ 수준으로 도포하여야 얻을 수 있는 성형 두께가 100~150㎛인 폴리우레탄 폼 적층체의 제조 방법으로는 부적합한 문제점이 있다.In addition, the [Document 1] is 2 to 4 times swelling foaming due to chemical foaming in the foam layer when the artificial skin film is laminated and cured, to prepare a thickness of 200㎛ coating thickness of the foam composition 50 ~ 80㎛ It should be applied on the base film at the level, but it is difficult to apply the thickness of the foam composition on the base film to 80 μm or less by conventional coating techniques (roll coater, comma coater, knife coater), and further, the coating thickness of the foam composition is 30 to 50 There is an unsuitable problem in the method for producing a polyurethane foam laminate having a molding thickness of 100 to 150 μm, which is obtained by coating at a μm level.
이러한 문제점은 하기 [문헌 1] 등이 발포 조성물에 포함된 물을 화학적 발포제로 사용하는 것에 기인하는 것이며, 따라서 이러한 문제점을 해결함으로써 최근 개발되고 있는 전자기기에서 요구하는 수준의 얇은 두께를 유지하면서도 충분한 완충 및 실링 기능을 제공할 수 있는 물성을 가진 경화형 폴리우레탄 폼 적층체를 성형하기 위한 새로운 방식의 제조방법이 절실히 요구되는 실정이다.This problem is due to the use of water contained in the foaming composition as a chemical blowing agent, and thus, the following [1] and the like to solve the problem, while maintaining a thin thickness of the level required by the recently developed electronic devices, There is an urgent need for a new method of production for molding curable polyurethane foam laminates having physical properties that can provide cushioning and sealing functions.
[문헌 1] 한국등록특허 제10-1149013호(2012.05.24. 공고)[Document 1] Korean Patent Registration No. 10-1149013 (2012.05.24. Notification)
본 발명의 목적은 폴리우레탄 폼 적층체의 성형시 발포 조성물에 수분흡수제를 첨가하여 발포 조성물에 포함된 잔류 수분에 의한 화학적 발포 반응을 억제하고, 그 대신 종래 기술에서 상기 화학적 발포 반응에 의해 폼 적층체 내부에 형성되던 셀 구조를 셀간 응집현상이 적은 미소 중공구체로 대체함으로써 매우 얇은 두께의 폴리우레탄 폼 적층체를 저밀도로 성형할 수 있는 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to add a water absorbent to the foam composition during molding of the polyurethane foam laminate to suppress the chemical foaming reaction by the residual moisture contained in the foaming composition, instead of foam lamination by the chemical foaming reaction in the prior art The present invention provides a thin-film polyurethane foam laminate and a method of manufacturing the same, which can form a very thin thickness polyurethane foam laminate at low density by replacing a cell structure formed inside the sieve with a micro hollow sphere having a low inter-cell aggregation phenomenon.
또한 본 발명의 다른 목적은 스마트폰, 테블릿 PC 등과 같이 디스플레이를 사용하는 전자기기의 실링재 및 완충재로서 적합하게 사용할 수 있는 물성을 갖춘 박막 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하는 것으로, 특히 폴리우레탄 폼 적층체가 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 물성을 갖도록 하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to produce a thin film polyurethane foam laminate having physical properties that can be suitably used as a sealing material and a cushioning material for electronic devices such as smartphones, tablet PCs, and the like, in particular polyurethane foam lamination The sieve has a thickness of 100 to 200 µm, a density of 0.25 to 0.40 g / cm 3, 25% CFD of 0.18 to 0.36 kgf / cm 2, and a cell average size of 40 to 60 µm.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법은, (a) 화학적 발포제인 물을 사용하지 않은 발포 조성물의 원료로서 폴리올, 이소시아네이트, 수분흡수제, 미소 중공구체, 및 첨가제를 혼합기에 투입하고 조포용 기체에 의해 기계적 발포하여 기액 혼합물의 발포 조성물을 생성하는 단계; (b) 상기 혼합기에서 기계적 발포된 기액 혼합물을 연결관에 연결된 토출기에 공급하는 단계; (c) 상기 토출기에서 토출하는 기액 혼합물을 제1기재막 위에 일정 두께로 도포하는 단계; (d) 상기 제1기재막 위에 도포된 기액 혼합물의 표면에 제2기재막을 부착하고, 상기 제2기재막이 부착된 상태로 열경화부에서 경화시켜 폴리우레탄 폼 층을 생성하는 단계; (e) 상기 열 경화 단계를 완료한 후 상기 제2기재막을 이형하고, 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면에 코팅제를 도포한 후 UV경화부를 이용하여 코팅막을 적층하는 단계; 및 (f) 상기 코팅막이 적층된 폴리우레탄 폼 적층체를 회수롤을 이용하여 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Such a method for producing a thin film polyurethane foam laminate according to an embodiment of the present invention, (a) as a raw material of the foam composition without using water as a chemical blowing agent, polyol, isocyanate, water absorbent, micro hollow spheres, and additives Introducing into the mixer and mechanically foaming with the gas for blistering to produce a foaming composition of the gas-liquid mixture; (b) feeding the mechanically foamed gas-liquid mixture in the mixer to an ejector connected to a connecting tube; (c) applying the gas-liquid mixture discharged from the ejector to a first thickness on a first substrate film; (d) attaching a second substrate film to the surface of the gas-liquid mixture applied on the first substrate film, and hardening in a thermosetting part with the second substrate film attached thereto to generate a polyurethane foam layer; (e) releasing the second base film after completing the thermal curing step, applying a coating agent to the surface of the cured polyurethane foam layer, and then laminating the coating film using a UV curing unit; And (f) recovering the polyurethane foam laminate in which the coating film is laminated, using a recovery roll.
또한 상기 미소 중공구체는 인공 기포로서 셀 사이즈 20~80㎛, 비중 0.02~0.20g/㎤이며, 상기 폴리올 100 중량부에 0.1~2 중량부를 첨가한다.In addition, the micro-spheres are artificial bubbles, the cell size 20 ~ 80㎛, specific gravity 0.02 ~ 0.20g / cm 3, 0.1 to 2 parts by weight is added to 100 parts by weight of the polyol.
또한 상기 수분흡수제는 상기 폴리올 100 중량부에 0.5~5 중량부의 제올라이트를 첨가한다.In addition, the moisture absorbent is added 0.5 to 5 parts by weight of zeolite to 100 parts by weight of the polyol.
또한 상기 제1기재막과 제2기재막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 차광용 블랙 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 테프론 벨트, 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 전자차폐용 부직포, 아크릴점착 단면테이프 중 선택되는 적어도 어느 하나를 기재막의 재질로 사용한다.In addition, the first base film and the second base film is selected from polyethylene terephthalate (PET), black polyethylene terephthalate (PET) for shading, Teflon belt, release polyethylene terephthalate (PET), non-woven fabric for electron shielding, acrylic adhesive tape At least one of which is used is used as a material of a base film.
또한 상기 (a) 발포 조성물 생성 단계에 사용하는 상기 폴리올은 폴리올A와 폴리올B와 폴리올C를 포함하고, 상기 폴리올A는 폴리에스테르 계열로서 분자량 2000~4000, 관능기 20~40(Triol계 또는 Diol계), 에틸렌 옥사이드 함량 15~25%이고, 상기 폴리올B는 폴리에스테르 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이며, 상기 폴리올C는 카프로락톤 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이되, 상기 폴리올A, 폴리올B, 폴리올C는 각각 50 중량부, 30 중량부, 25 중량부의 비율로 혼합된다.In addition, the (a) the polyol used in the foaming composition production step includes polyol A, polyol B and polyol C, the polyol A is a polyester-based molecular weight 2000 ~ 4000, functional group 20-40 (Triol-based or Diol-based) ), Ethylene oxide content of 15 to 25%, the polyol B is a polyester-based molecular weight 400-800, functional groups 200-400 (Triol-based or Diol-based), the polyol C is a caprolactone-based molecular weight 400-800, Functional group 200 ~ 400 (Triol-based or Diol-based), the polyol A, polyol B, polyol C is 50 parts by weight, 30 parts by weight, 25 parts by weight are mixed.
또한 상기 (a) 발포 조성물 생성 단계에 사용하는 첨가제는 가교제와 정포제와 촉매제와 카본계열 안료를 포함하고, 상기 가교제는 상기 폴리올 100 중량부에 5 중량부이고, 상기 정포제는 폴리디메틸실록산으로 상기 폴리올 100 중량부에 2 중량부이고, 상기 촉매제는 아민계 촉매(상기 폴리올 100 중량부에 0.03 중량부)와 니켈아세테이트(상기 폴리올 100 중량부에 1.5 중량부)를 병용하며, 상기 카본계열 안료는 상기 폴리올 100 중량부에 0.5 중량부이다.In addition, the additive (a) used in producing the foaming composition includes a crosslinking agent, a foam stabilizer, a catalyst, and a carbon-based pigment, the crosslinking agent is 5 parts by weight in 100 parts by weight of the polyol, and the foam stabilizer is polydimethylsiloxane. 2 parts by weight of the polyol, the catalyst is an amine catalyst (0.03 parts by weight of 100 parts by weight of the polyol) and nickel acetate (1.5 parts by weight of 100 parts by weight of the polyol) in combination, the carbon pigment Is 0.5 part by weight of 100 parts by weight of the polyol.
이와 같이 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체는 폴리올과 수분흡수제와 미소 중공구체 등을 배합하여 경화 후 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 물성을 갖는다.As described above, the thin polyurethane foam laminate according to the present invention has a thickness of 100 to 200 μm, a density of 0.25 to 0.40 g / cm 3, and 25% CFD of 0.18 to 0.36 kgf / cm 2 after curing by mixing a polyol, a moisture absorbent, and a micro hollow sphere. And cell average size of 40 to 60 µm.
본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법은 발포 조성물에 수분흡수제로 제올라이트를 첨가하여 발포 조성물에 포함된 잔류 수분을 흡착함으로써 잔류 수분에 의한 화학적 발포 반응을 억제하고, 셀간 응집현상이 적은 미소 중공구체를 첨가하여 매우 얇은 두께의 폴리우레탄 폼 적층체를 저밀도로 성형할 수 있다.Thin film polyurethane foam laminate according to the present invention and a method for manufacturing the same by adding zeolite as a moisture absorbent to the foam composition to adsorb the residual moisture contained in the foam composition to suppress the chemical foaming reaction due to the residual moisture, Very small thicknesses of polyurethane foam laminates can be molded at low density by adding small microspheres.
또한 본 발명에 따르면 스마트폰과 같이 디스플레이를 사용하는 전자기기의 케이스 내부에 고집적화된 부품들의 간격을 메워 밀봉하거나 충격을 흡수하는 실링재 및 완충재로 유용하게 사용할 수 있는 박막 폴리우레탄 폼 적층체를 제조할 수 있으며, 특히 폴리우레탄 폼 적층체가 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 물성을 가지게 된다.In addition, according to the present invention to manufacture a thin film polyurethane foam laminate which can be usefully used as a sealing material and a shock absorbing sealing material or a shock absorbing material to fill the gap between the highly integrated parts inside the case of the electronic device using the display, such as a smartphone. In particular, the polyurethane foam laminate has a physical property of 100 ~ 200㎛ thickness, density 0.25 ~ 0.40g / ㎠, 25% CFD 0.18 ~ 0.36kgf / ㎠, cell average size 40 ~ 60㎛.
도 1은 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 사시도이다.1 is a perspective view of a thin film polyurethane foam laminate according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조과정을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a manufacturing process of a thin film polyurethane foam laminate according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명에 따라 제조되는 박막 폴리우레탄 폼 적층체는, 도 1에 도시한 바와 같이 제1기재막(21)과, 상기 제1기재막(21)의 상면에 형성된 폴리우레탄 폼 층(31), 및 상기 폴리우레탄 폼 층(31)의 표면에 코팅된 코팅층(81)으로 이루어진다. As shown in FIG. 1, the thin film polyurethane foam laminate manufactured according to the present invention includes a first base film 21 and a polyurethane foam layer 31 formed on an upper surface of the first base film 21. And a coating layer 81 coated on the surface of the polyurethane foam layer 31.
또한, 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체는 후술하는 바와 같이 구성되는 발포 조성물(즉, 폴리우레탄 폼 적층체를 형성하기 위한 원료 조성물)을 기계적으로 발포한 후 상기 제1기재막(21) 위에 일정 두께로 도포한 후 열경화하는 제조 과정에 의해 얻어진다.In addition, the thin film polyurethane foam laminate according to the present invention is mechanically foaming the foam composition (that is, the raw material composition for forming the polyurethane foam laminate) is configured as described later after the first base film 21 It is obtained by a manufacturing process of applying a predetermined thickness above and then thermosetting.
이때, 본 명세서 전체 및 특허청구범위에서 "기계적 발포"라 함은 상기 발포 조성물의 혼합물을 기계적 교반장치 등을 이용하여 휘저어줌으로써(믹싱헤더에 폴리올과 이소이아네이트 및 조포용 질소를 공급하여 믹싱하는 과정) 발포 조성물 내부에 기포(또는 거품)가 발생되도록 하는 것을 의미한다.In this case, the term "mechanical foaming" in the entire specification and claims is to stir the mixture of the foaming composition by using a mechanical stirring device or the like (by supplying polyol and isocyanate to the mixing header and mixing nitrogen for mixing). Process) means that bubbles (or bubbles) are generated in the foam composition.
본 발명의 경우 상기 발포 조성물은 폴리우레탄을 합성하기 위한 원료인 폴리올과 이소시아네이트, 그리고 기타 첨가제로서 정포제(surfactant), 촉매제, 카본계열 안료, 수분흡수제, 및 미소 중공구체를 포함하여 구성된다.In the case of the present invention, the foam composition includes polyol and isocyanate, which are raw materials for synthesizing polyurethane, and other additives including a surfactant, a catalyst, a carbon-based pigment, a water absorbent, and a microsphere.
또한, 상기 폴리올은 폴리에스테르 계열과 카프로락톤 계열을 혼합하여 사용할 수 있는데, 본 실시예의 경우 폴리올A, 폴리올B, 및 폴리올C를 혼합하여 구성된다.In addition, the polyol may be used by mixing a polyester-based and caprolactone-based, in the present embodiment is configured by mixing polyol A, polyol B, and polyol C.
이때, 상기 폴리올A는 폴리에스테르 계열로서 분자량 2000~4000, 관능기 20~40(Triol계 또는 Diol계), 에틸렌 옥사이드 함량 15~25%이고, 폴리올B는 폴리에스테르 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이며, 상기 폴리올C는 카프로락톤 폴리올 계열이고 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)으로 구성된다.In this case, the polyol A is a polyester-based molecular weight 2000 ~ 4000, functional groups 20-40 (Triol-based or Diol-based), ethylene oxide content 15-25%, polyol B is a polyester-based molecular weight 400-800, functional group 200 It is ˜400 (Triol-based or Diol-based), the polyol C is a caprolactone polyol-based and has a molecular weight of 400-800, functional groups 200-400 (Triol-based or Diol-based).
또한, 상기 폴리올은 폴리올A 40~60 중량부, 폴리올B 15~35 중량부, 폴리올C 15~35 중량부의 비율로 혼합하여 사용하는데, 후술하는 본 실시예의 경우 폴리올A 50 중량부, 폴리올B 30 중량부, 폴리올C 25 중량부의 비율로 혼합하여 사용하였다. In addition, the polyol is used by mixing in a ratio of 40 to 60 parts by weight of polyol A, 15 to 35 parts by weight of polyol B, and 15 to 35 parts by weight of polyol C. In this embodiment described below, 50 parts by weight of polyol A and polyol B 30 It used by mixing in the ratio of 25 weight part of polyol C and a weight part.
또한, 상기 이소시아네이트(MDI: Methylene Diphenyl Diisocyanate)로서는, 방향족계, 지환식, 지방족계 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 1 분자 중에 2개의 이소시아네이트기를 갖는 2 관능의 이소시아네이트, 1 분자 중에 3개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 3 관능 이상의 이소시아네이트, 또는 이들의 조합일 수 있다.In addition, the isocyanate (MDI: Methylene Diphenyl Diisocyanate) may be at least one of aromatic, alicyclic, and aliphatic, bifunctional isocyanate having two isocyanate groups in one molecule, three or more isocyanate groups in one molecule Trifunctional or higher isocyanate having, or a combination thereof.
또한, 상기 이소시아네이트는 Polymeric MDI, Monomeric MDI, Modified MDI 중 어느 하나를 단독으로 사용하거나 제품 특성(경도, 밀도, 반응성)에 따라 일정한 비율로 섞어 사용할 수 있는데, 인덱스(OH기 대비 필요한 NCO기)가 90 내지 110으로 하는 것이 바람직하다.In addition, the isocyanate may be used alone or mixed at a constant ratio according to product characteristics (hardness, density, and reactivity) of the polymeric MDI, Monomeric MDI, Modified MDI, the index (NCO group required compared to the OH group) is It is preferable to set it as 90-110.
또한, 상기 이소시아네이트는 폴리올 100 중량부에 대하여 25~40 중량부의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직한데, 후술하는 본 실시예에서는 폴리올 100 중량부에 대하여 35 중량부의 비율로 혼합하여 사용하였다.In addition, the isocyanate is preferably used by mixing in a ratio of 25 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyol. In this embodiment described later, a mixture is used in an amount of 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyol.
또한, 필요에 따라서는 폴리우레탄 합성시 가교제를 더 첨가할 수 있는데, 가교제를 혼합하지 않을 경우 가교 밀도가 성기게 되어 폴리우레탄 폼의 내열성이 저하되는 단점이 있기 때문에 첨가하는 것이 바람직하다.In addition, if necessary, a crosslinking agent may be further added during the synthesis of polyurethane, but if the crosslinking agent is not mixed, the crosslinking density becomes coarse, and thus the heat resistance of the polyurethane foam is deteriorated.
이때, 상기 가교제는 1,4BD(1,4부탄디올), TEG(트리에틸렌글리콜), TPG(트리프로필렌글리콜), DEG(디에틸렌글리콜) 등을 사용할 수 있는데, 반응성이 우수하고 수분에 영향을 받지 않으며 어는점이 낮아 작업성이 좋아 물성을 향상시킬 수 있는 TEG를 사용하는 것이 바람직하다. At this time, the crosslinking agent may be used 1,4BD (1,4 butanediol), TEG (triethylene glycol), TPG (tripropylene glycol), DEG (diethylene glycol), etc., excellent reactivity and not affected by moisture It is preferable to use TEG, which can improve physical properties because of its low freezing point.
또한, 상기 가교제의 첨가량은 폴리올 100 중량부에 대하여 2~7 중량부의 비율이 바람직하며, 후술하는 본 실시예의 경우 폴리올 100 중량부에 대하여 5 중량부의 비율로 참가하였다. In addition, the addition amount of the crosslinking agent is preferably 2 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, in the case of this embodiment described later participated in a ratio of 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol.
한편, 상기 정포제는 기포 셀을 안정화시키기 위한 것으로서 폴리디메틸실록산 또는 폴리옥시알킬렌 등의 비이온계 계면활성제가 적합한데, 상기 비이온계 계면활성제를 정포제로서 사용함으로써 후술하는 조포용 기체가 폴리우레탄 폼 내부에서 적합한 기포 셀 구조를 형성할 수 있다. On the other hand, the foam stabilizer is a non-ionic surfactant such as polydimethylsiloxane or polyoxyalkylene is suitable for stabilizing the bubble cell, by using the non-ionic surfactant as a foam stabilizer It is possible to form a suitable bubble cell structure inside the polyurethane foam.
또한, 상기 정포제는 폴리올 100 중량부에 대하여 1 ~ 3 중량부의 비율로 첨가되는 것이 바람직한데, 후술하는 본 실시예에서는 폴리올 100 중량부에 대하여 2중량부의 비율로 첨가하였다.In addition, the foam stabilizer is preferably added in a ratio of 1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol. In this embodiment described later, it is added in a ratio of 2 parts by weight to 100 parts by weight of the polyol.
또한, 상기 촉매제는 아민계 촉매 또는 금속 촉매(유기금속 화합물계 촉매, 니켈아세테이트) 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있는데, 아민계 촉매로서는 모노아민 화합물, 디아민 화합물, 트리아민 화합물, 폴리아민 화합물, 환상 아민 화합물, 알코올 아민 화합물, 에테르 아민 화합물 중에서 선택되는 적어도 1종류일 수 있다.The catalyst may be at least one of an amine catalyst or a metal catalyst (organic metal compound catalyst, nickel acetate), and the amine catalyst may be a monoamine compound, a diamine compound, a triamine compound, a polyamine compound, or a cyclic amine. It may be at least one kind selected from a compound, an alcohol amine compound and an ether amine compound.
또한, 상기 아민계 촉매와 금속 촉매(니켈아세테이트)를 병용하는 경우, 아민계 촉매는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.03 중량부, 금속 촉매(니켈아세테이트)는 폴리올 100 중량부에 대하여 1.5 중량부의 비율로 첨가하는 것이 바람직하다. In addition, when the amine catalyst and the metal catalyst (nickel acetate) are used in combination, the amine catalyst is 0.03 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol, and the metal catalyst (nickel acetate) is contained in the proportion of 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol. It is preferable to add.
또한, 상기 카본계열 안료는 폴리우레탄 폼 적층체의 착색을 위한 것으로서 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5 중량부의 비율로 첨가되는 것이 바람직하다.In addition, the carbon-based pigment is for coloring the polyurethane foam laminate is preferably added in a proportion of 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol.
한편, 상기 수분흡수제는 상술한 바와 같이 구성되는 발포 조성물에 잔류하는 수분에 의한 화학적 발포 반응을 억제하여 폼 적층체의 팽창을 제한하는 역할을 하며, 폴리올 생성 또는 포장 단계에서 흡수되는 수분(폴리올 100 중량부에 대해 대략 0.05~0.08 중량부의 비율) 또는 원료 배합 중 자연적으로 생성되는 수분을 흡수한다.On the other hand, the moisture absorbent serves to limit the expansion of the foam laminate by inhibiting the chemical foaming reaction due to the moisture remaining in the foam composition is configured as described above, the water absorbed in the polyol production or packaging step (polyol 100 Approximately 0.05 to 0.08 parts by weight relative to parts by weight) or absorb the water naturally produced during the blending of raw materials.
종래 기술의 경우 발포 조성물에 포함된 수분(물)을 화학적 발포제로 이용하여 폴리우레탄 폼 적층체 내부에서 기포 셀을 형성하는 방식이기 때문에 저밀도를 유지하기 위해서는 앞서 [문헌 1]에서 설명한 바와 같이 폼 적층체 성형 과정에서 두께가 두꺼워지는 것이 불가피한 문제점이 있었는데, 본 실시예에서는 이를 해결하기 위하여 이와 같이 수분 흡수제를 이용하여 발포 조성물에 포함된 수분을 사전에 제거함으로써 불필요한 화학적 발포를 억제하여 폴리우레탄 폼 적층체의 두께를 최근 요구되는 수준인 200㎛ 이하로 매우 얇게 성형하는 것을 기술적 특징으로 한다. In the prior art, since foaming cells are formed inside the polyurethane foam laminate using water (water) contained in the foaming composition as a chemical blowing agent, in order to maintain low density, foam lamination as described in [Document 1] above is performed. In the present embodiment, there was an inevitable problem in that the thickness was increased during the sieving process. In this embodiment, in order to solve the problem, polyurethane foam is laminated by suppressing unnecessary chemical foaming by removing moisture contained in the foaming composition in advance using a moisture absorbent. The technical feature is that the thickness of the sieve is formed very thinly below the recently required level of 200 μm.
이를 위하여 본 실시예에서는 상기 수분흡수제로서 제올라이트(zeolite)를 사용하였는데, 구체적으로는 미국의 린데사가 제조한 합성 제올라이트로서 상품명 Molecular sieve(몰리큘라시이브)를 사용하였다. To this end, zeolite was used as the water absorbent in this embodiment. Specifically, the brand name Molecular sieve was used as a synthetic zeolite manufactured by Linde, USA.
상기 몰리큘라시이브는 파우더(powder) 형태로 제조되어 배합하며, 액상의 물 또는 증기에 대한 높은 흡착력을 가지고 있다. 또한, 몰리큘라시이브 파우더는 세공크기에 따라 3A, 4A, 5A 등이 있으며, 일정한 세공 크기를 가지고 특정 분자를 흡착하는데 유용하며 촉매특성이 높고 또한 대부분이 미세한 세공 구조로 되어 있어 상대습도가 낮거나 온도가 낮은 환경에서 높은 흡착력을 가지고 있다. The molecular sieve is manufactured in a powder form and blended, and has a high adsorption capacity for liquid water or steam. In addition, the molecular sieve powder has 3A, 4A, 5A, etc., depending on the pore size, has a constant pore size, is useful for adsorption of specific molecules, high catalytic properties and most of the fine pore structure has a low relative humidity Or high adsorption capacity in low temperature environment.
상기 수분흡수제(즉, 본 실시예의 경우 몰리큘라시이브 파우더)는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부의 비율로 첨가되는 것이 바람직한데, 후술하는 본 실시예의 경우 폴리올 100 중량부에 대하여 3 중량부의 비율로 첨가하였다.The moisture absorbent (that is, the molecular weight powder in the present embodiment) is preferably added in a ratio of 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, in the case of the present embodiment to be described later 3 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol Add in negative proportions.
한편, 이와 같이 발포 조성물에 포함된 수분을 제거할 경우 폼 적층체의 두께는 요구되는 수준인 200㎛ 이하를 만족시킬 수는 있으나, 폼 적층체 내부에 포함된 기포 셀의 함량이 적기 때문에 밀도가 증가되어 완충재 및 실링재로서의 기능을 수행할 수 없게 되는 문제점이 생기게 된다.On the other hand, when the moisture contained in the foam composition is removed, the thickness of the foam laminate may satisfy the required level of 200 μm or less, but the density is low because the content of bubble cells contained in the foam laminate is small. There arises a problem that the increase can not be performed as a cushioning material and a sealing material.
따라서, 본 발명에서는 종래 기술에 따른 화학적 발포에 의한 셀 구조를 대체하기 위하여 미소 중공구체와 조포용 기체를 상기 발포 조성물에 첨가함으로써 폴리우레탄 폼 적층체가 최근 요구되는 200㎛ 이하의 두께 수준을 만족하면서도 충분한 완충 기능 및 실링 기능을 제공할 수 있는 0.25~0.40 g/㎤ 수준의 저밀도 물성을 가지도록 하는 것을 또 다른 기술적 특징으로 한다.Therefore, in the present invention, in order to replace the cell structure by chemical foaming according to the prior art, by adding a micro-hollow sphere and a foaming gas to the foam composition, while the polyurethane foam laminate satisfies the recently required thickness level of 200㎛ or less Another technical feature is to have low density properties of 0.25 to 0.40 g / cm 3 that can provide sufficient cushioning and sealing.
이때, 미소 중공구체는 가운데가 비어있는 미소 크기의 독립기포(hollow sphere)로서 셀 사이즈 20~80㎛, 비중 0.02~0.20g/㎤를 사용하며, 바람직하게는 밀도 0.04g/㎤, 셀 사이즈가 40㎛인 중공구체를 사용한다. In this case, the micro hollow sphere uses a cell size of 20 to 80 μm and a specific gravity of 0.02 to 0.20 g / cm 3 as a hollow sphere having a hollow size, and preferably has a density of 0.04 g / cm 3 and a cell size of A hollow sphere of 40 μm is used.
또한, 상기 미소 중공구체의 재질은 플라스틱, 유리 등으로 만들어지는데, 아크릴코폴리머계, 글라스계 아크릴코폴리머와 폴리비닐딘클로라이드계를 합성하여 사용한다. In addition, the material of the microspheres is made of plastic, glass, and the like, which is used by synthesizing an acrylic copolymer, a glass-based acrylic copolymer, and a polyvinyldine chloride.
이와 같이, 발포 조성물 내부에 미소 중공구체를 첨가함으로써 폼 적층체의 밀도를 저밀도로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 인공적으로 가공된 미소 크기의 중공구체로서 서로 엉겨 붙는 성질이 매우 약하여 독립 기포를 유지하는(즉, 셀간 응집현상이 적은) 미소 중공구체의 특성상 폴리우레탄 폼 발포체의 표면 평활도도 안정화할 수 있게 된다. As such, by adding the microspheres inside the foaming composition, not only the density of the foam laminate can be maintained at a low density, but also the artificially processed microspheres have a very small property of being entangled with each other to maintain independent bubbles ( That is, the surface smoothness of the polyurethane foam foam can also be stabilized due to the characteristics of the micro-hollow spheres with little aggregation between cells.
즉, 후술하는 조포용 기체(질소)에만 의존하여 기포를 형성하는 경우 기액 혼합물인 발포 조성물을 기재막에 도포된 상태로 이송하는 과정에서 두께를 조절하는 코터날에 걸려 기액 혼합물이 일부 체류하는 현상이 발생될 때 기포 셀간의 강한 응집 현상으로 의하여 큰 사이즈의 기포를 생성함으로써 폼 적층체의 전체적인 표면 평활도가 떨어지게 된다.That is, when bubbles are formed depending only on the gas (nitrogen), which will be described later, a phenomenon in which the gas-liquid mixture is partially retained is caught by a coternal for adjusting the thickness in the process of transferring the foam composition, which is a gas-liquid mixture, to the substrate film. When this occurs, the large surface of the foam laminate is deteriorated by generating bubbles of large size due to the strong aggregation phenomenon between the bubble cells.
그러나, 본 발명에서와 같이 미소 중공구체를 첨가할 경우 이송 과정에서 코터날에 의해 기액 혼합물이 일부 체류하더라도 기포 셀간 응집현상이 현저하게 떨어지게 되므로 열 경화 이후에도 셀 사이즈가 안정적이고 셀이 작고 균일하게 생성되어 폼 적층체의 표면 평활도를 높일 수 있게 된다. However, when the micro hollow spheres are added as in the present invention, even if some of the gas-liquid mixture stays by the cotternal during the transfer process, aggregation between bubble cells is remarkably decreased, so that the cell size is stable and the cells are small and uniformly produced even after thermal curing. This makes it possible to increase the surface smoothness of the foam laminate.
본 발명에서와 같이 발포 조성물에 포함된 물에 의한 화학적 발포를 통해 기포를 생성하지 않고 미소 중공구체를 첨가하는 경우 셀의 평균 사이즈를 40~60㎛의 수준으로 안정적이고 균일하게 유지할 수 있으며, 나아가 폼 적층체 내부에서 독립기포 비율이 증가하기 때문에 방수 기능이 우수한 방수폼으로도 유용하게 사용할 수 있다.When the micro hollow spheres are added without generating bubbles through chemical foaming with water contained in the foaming composition as in the present invention, the average size of the cell can be maintained stably and uniformly at a level of 40 to 60 μm, and furthermore, Since the ratio of free bubbles inside the foam laminate increases, it can be usefully used as a waterproof foam having excellent waterproof function.
또한, 상기 조포용 기체는 기계적 발포 단계에서 발포 조성물에 혼합되어 폼 적층체 내부에 기포 셀을 형성하기 위한 것으로서 폴리올과 이소시아네이트와의 반응 등에 악영향을 주지 않는 기체(본 실시예의 경우, 일예로서 질소)를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the foaming gas is a gas for mixing the foam composition in the mechanical foaming step to form a bubble cell inside the foam laminate does not adversely affect the reaction between the polyol and the isocyanate (in this embodiment, nitrogen as an example) Preference is given to using.
이때, 상기 조포용 기체는 폴리우레탄 원료에 있어서의 혼합 비율이 발포 조성물 전체 체적에 대하여 30~75%의 체적비가 되도록 포함시키는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to include the said foaming base so that the mixing ratio in a polyurethane raw material may be 30-75% of the volume ratio with respect to the total volume of foaming composition.
상술한 바와 같이 구성되는 발포 조성물을 이용한 본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조 과정을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The manufacturing process of the thin film polyurethane foam laminate according to the present invention using the foaming composition configured as described above will be described with reference to the drawings.
도 2에 나타낸 폴리우레탄 폼 적층체 제조 장치(1)는 혼합기(10), 토출기(13), 제1권취롤(20), 픽업롤(30), 열경화부(50), 코팅부(70), UV경화부(80), 제1회수롤(90)을 포함한다.The polyurethane foam laminated body manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 2 is the mixer 10, the ejector 13, the 1st winding roll 20, the pick-up roll 30, the thermosetting part 50, and the coating part 70. ), UV curing unit 80, the first recovery roll (90).
또한, 상기 폴리우레탄 폼 적층체 제조 장치(1)는 열경화 과정으로 진입하는 기액 혼합물 상부에 인공스킨막으로서 제2기재막(41)을 적층하고 이형하기 위한 제2권취롤(40)과 제2회수롤(60)을 더 포함하도록 구성된다.In addition, the polyurethane foam laminate manufacturing apparatus 1 includes a second winding roll 40 and a second roll for laminating and releasing the second base film 41 as an artificial skin film on the gas-liquid mixture to enter the thermosetting process. It is configured to further include a second recovery roll (60).
또한, 필요에 따라서 상기 폴리우레탄 폼 적층체 제조 장치(1)는 제1기재막(21) 위에 도포되는 기액 혼합물의 두께를 제한하기 위하여 상기 토출기(13)의 후방에 두께조절부재(14)가 추가적으로 설치될 수도 있다.In addition, if necessary, the polyurethane foam laminate production apparatus 1 has a thickness adjusting member 14 behind the ejector 13 to limit the thickness of the gas-liquid mixture applied on the first base film 21. May be additionally installed.
본 발명에 따른 폴리우레탄 폼 적층체를 생성하기 위한 원료를 혼합기(10)에 투입하게 되면, 상기 혼합기(10)에서 이들의 혼합과 함께 기계적 발포도 이루어져 발포 조성물(즉, 원료 조성물)을 제조하게 된다.When the raw material for producing the polyurethane foam laminate according to the present invention is introduced into the mixer 10, mechanical mixing is also performed together with their mixing in the mixer 10 to produce a foaming composition (ie, a raw material composition). do.
이와 같이 제조된 발포 조성물은 후술하는 토출기(13)로 공급되는데, 이를 위하여 상기 혼합기(10)와 토출기(13) 사이에는 연결관(11)이 설치되고 상기 연결관(11)의 중도에는 제어밸브(12)가 마련된다. The foaming composition prepared as described above is supplied to an ejector 13 to be described later. For this purpose, a connecting pipe 11 is installed between the mixer 10 and the ejector 13, and in the middle of the connecting pipe 11. The control valve 12 is provided.
따라서, 상기 제어밸브(12)의 개도를 조작함에 따라 혼합기(10)에서 기계적 발포 과정을 거친 적정량의 발포 조성물은 연결관(11)을 통하여 후술하는 토출기(13)에 공급되는데, 상기 공급하는 기액 혼합 상태의 발포 조성물의 비중은 대략 0.25~0.40g/ml이다.Accordingly, as the opening degree of the control valve 12 is manipulated, the appropriate amount of the foaming composition that has undergone the mechanical foaming process in the mixer 10 is supplied to the ejector 13 to be described later through the connecting pipe 11. The specific gravity of the foaming composition in the gas-liquid mixed state is approximately 0.25-0.40 g / ml.
상기 토출기(13)는 혼합기(10)로부터 공급된 기액 혼합 상태의 발포 조성물을 제1권취롤(20)과 픽업롤(30)에 의해 일정 속도로 이송되는 제1기재막(21) 위에 토출하여 도포하는 기능을 수행한다. The ejector 13 discharges the foaming composition in a gas-liquid mixed state supplied from the mixer 10 onto the first base film 21 which is transported at a constant speed by the first winding roll 20 and the pickup roll 30. To perform the function of application.
상기 토출기(13)는 종래 기술과 같이 노즐과 같은 통상의 토출 장치를 이용하여 구성될 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 종래 기술과 같이 코터의 전단에서 발포 조성물의 일부가 체류되는 현상을 방지하고 상기 제1기재막(21) 위에 도포되는 도포액의 두께를 원하는 수준으로 얇게 조절할 수 있도록 일예로서 상기 토출기(13)를 슬롯다이로 구성하였다.The ejector 13 may be configured using a conventional ejection device such as a nozzle as in the prior art, but in the embodiment of the present invention to prevent the phenomenon that a portion of the foam composition stays at the front end of the coater as in the prior art. As an example, the ejector 13 was configured as a slot die so as to adjust the thickness of the coating liquid applied on the first base film 21 to a desired level.
한편, 제2권취롤(40)에서 공급되는 제2기재막(41)은 제1기재막(21)과 일정 간격을 두어 이송되고 제2회수롤(60)에 회수되는데, 제1기재막(21)에 도포된 폴리우레탄 폼 층에 포함된 기포가 방출되는 것을 방지하기 위하여 상기 폴리우레탄 폼 층의 표면에 부착된 상태로 일정 구간 이송하게 된다.Meanwhile, the second base film 41 supplied from the second winding roll 40 is transported at a predetermined interval from the first base film 21 and collected in the second recovery roll 60. In order to prevent the air bubbles contained in the polyurethane foam layer applied to 21) from being discharged, it is transported for a predetermined period while being attached to the surface of the polyurethane foam layer.
상기 제1기재막(21)과 제2기재막(41)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 차광용 블랙 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 테프론 벨트, 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 전자차폐용 부직포, 아크릴점착 단면테이프 중 선택되는 적어도 어느 하나를 기재막의 재질로 사용할 수 있다.The first base film 21 and the second base film 41 are polyethylene terephthalate (PET), light-shielding black polyethylene terephthalate (PET), teflon belt, release polyethylene terephthalate (PET), non-woven fabric for electron shielding, At least one selected from the group of acrylic adhesive tape may be used as the material of the base film.
본 실시예에서는 이형시 폴리우레탄 폼 적층체의 표면을 평탄하게 하도록 하기 위하여 제2기재막(41)의 재질로서 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하였다.In the present embodiment, a release polyethylene terephthalate was used as the material of the second base film 41 to make the surface of the polyurethane foam laminate flat during release.
한편, 상기 토출기(13)에서 토출되어 제1기재막(21) 위에 도포된 기액 혼합물은 열경화부(50)를 거치는 과정에서 경화되어 폴리우레탄 폼 층을 형성한다. 열경화부(50)는 제1 내지 제3가열부(51~53)에 의해 독립된 3개의 공정 구간으로 구분한다.Meanwhile, the gas-liquid mixture discharged from the ejector 13 and applied onto the first base film 21 is cured in the process of passing through the thermosetting part 50 to form a polyurethane foam layer. The thermosetting unit 50 is divided into three process sections that are independent by the first to third heating units 51 to 53.
제1가열부(51)는 원료 반응이 시작되는 프리 가열구간(free heating zone)으로 이 구간의 온도 범위는 60~80℃이다. 제2가열부(52)는 집중 경화 구간으로 온도 범위는 100~130℃이다.The first heating unit 51 is a free heating zone in which the raw material reaction starts, and the temperature range of this section is 60 to 80 ° C. The second heating unit 52 is a concentrated curing section, the temperature range is 100 ~ 130 ℃.
고온에서 갑자기 상온으로 나오게 되면 제1 및 제2 가열부(51)(52)를 거쳐 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면이 울퉁불퉁하게 성형되는 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 제3가열부(53)는 고온의 분위기를 낮추어 주는 구간으로, 이 구간의 온도 범위는 60~80℃이다.When the temperature suddenly comes out at room temperature, the surface of the polyurethane foam layer cured through the first and second heating parts 51 and 52 may be unevenly formed. In order to solve this problem, the third heating unit 53 is a section for lowering a high-temperature atmosphere, and the temperature range of the section is 60 to 80 ° C.
이때, 열경화부(50)를 거친 다음 폴리우레탄 폼 층에 부착된 제2기재막(41)이 이형되고, 이형된 제2기재막(41)은 제2회수롤(60)에 회수된다.At this time, the second base film 41 which is attached to the polyurethane foam layer after passing through the thermosetting part 50 is released, and the released second base film 41 is recovered to the second recovery roll 60.
또한, 상기 열경화부(50)에서 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면은 자가 점착성 및 Tacky가 강해 넌슬립하기 때문에, 코팅부(70)에서 표면 처리하기 위해 사용 용도에 따라 슬립, 세미 슬립 코팅제를 이용하여 폴리우레탄 폼 층의 표면을 코팅한다. In addition, since the surface of the polyurethane foam cured in the thermosetting part 50 is non-slip due to strong self-adhesiveness and Tacky, a slip, semi-slip coating agent is used depending on the intended use for surface treatment in the coating part 70. To coat the surface of the polyurethane foam layer.
그런 다음 UV경화부(80)가 파장이 매우 짧은 자외선을 이용하여 폴리우레탄 폼 층의 표면에 도포된 코팅제를 경화시키며, UV경화부(80)를 거치면서 폴리우레탄 폼 층의 표면에 코팅막(81)이 적층된다. 이후 코팅막(81)이 적층된 폴리우레탄 폼 적층체는 제1회수롤(90)에 회수된다.Then, the UV curing unit 80 cures the coating applied to the surface of the polyurethane foam layer using ultraviolet light having a very short wavelength, and the coating film 81 on the surface of the polyurethane foam layer while passing through the UV curing unit 80. ) Are stacked. After that, the polyurethane foam laminate in which the coating film 81 is laminated is recovered to the first recovery roll 90.
이렇게 제조된 제1기재막(21)은 두께 15㎛, 코팅막(81)은 두께 5㎛, 폴리우레탄 폼 층(31)은 두께 80~180㎛로 성형할 수 있고, 폴리우레탄 폼 적층체는 총 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 물성을 가진다. The first base film 21 manufactured as described above may have a thickness of 15 μm, the coating film 81 may have a thickness of 5 μm, and the polyurethane foam layer 31 may have a thickness of 80 μm to 180 μm. It has physical properties of thickness 100-200 μm, density 0.25-0.40 g / cm 3, 25% CFD 0.18-0.36 kgf / cm 2, and cell average size 40-60 μm.
상술한 방법으로 제작된 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼 적층체의 물성을 평가하기 위하여 본 발명에 따라 제조된 6가지의 실시예와 종래 기술에 따라 제조된 4가지의 비교예의 물성을 비교 시험하였으며, 그 결과를 <표 1>에 나타내었다.In order to evaluate the physical properties of the polyurethane foam laminate according to the present invention produced by the above-described method, the physical properties of six examples prepared according to the present invention and four comparative examples prepared according to the prior art were tested. The results are shown in Table 1.
상기 비교 시험지 적용된 6가지 실시예와 4가지 비교예에 대한 공통적으로 적용된 시험 조건과 각각에 대하여 개별적으로 적용된 시험 조건은 다음과 같다. The test conditions commonly applied to the six examples and the four comparative examples to which the comparative test paper was applied, and the test conditions individually applied to each are as follows.
<각 실시예와 비교예에 공통적으로 적용된 조건><Conditions Commonly Applied to Each Example and Comparative Example>
- 폴리올A : 폴리에스테르 계열로서 분자량 2000~4000, 관능기 20~40(Triol계 또는 Diol계), 에틸렌 옥사이드 함량 15~25%이고, 50 중량부의 비율로 첨가함.-Polyol A: Polyester series, molecular weight 2000 ~ 4000, functional group 20 ~ 40 (Triol type or Diol type), ethylene oxide content 15 ~ 25%, added in the proportion of 50 parts by weight.
- 폴리올B : 폴리에스테르 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이고, 폴리올 100 중량부에 대하여 30 중량부의 비율로 첨가함.-Polyol B: Polyester series, molecular weight 400-800, functional group 200-400 (Triol-based or Diol-based), added in a proportion of 30 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol.
- 폴리올C : 카프로락톤 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이고, 폴리올 100 중량부에 대하여 25 중량부의 비율로 첨가함.-Polyol C: Caprolactone-based molecular weight 400-800, functional groups 200-400 (Triol-based or Diol-based), added in a proportion of 25 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol.
- 이소시아네이트 : Polymeric MDI를 사용하였으며, 폴리올 100 중량부에 대하여 40 중량부의 비율로 첨가함. Isocyanate: Polymeric MDI was used and added at a rate of 40 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol.
- 정포제 : 폴리디메틸실록산을 사용하였고, 폴리올 100 중량부에 대하여 2중량부의 비율로 첨가함.Foam stabilizer: Polydimethylsiloxane was used and added in a ratio of 2 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol.
- 촉매제 : 아민계 촉매(폴리올 100 중량부에 대하여 0.03 중량부의 비율)와 니켈아세테이트(폴리올 100 중량부에 대하여 1.5 중량부의 비율)를 혼합하여 사용함.Catalyst: A mixture of an amine catalyst (0.03 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol) and nickel acetate (1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol) are used.
- 카본계열 안료 : 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5 중량부의 비율로 첨가함.Carbon-based pigments: 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol.
(실시예1)Example 1
공통 조건에 따른 발포 조성물에 대해 잔류 수분 함유량이 폴리올 100 중량부에 대해 0.05 중량부, 제올라이트(몰리큘라시이브 파우더)가 폴리올 100 중량부에 대해 3 중량부, 미소 중공구체가 폴리올 100 중량부에 0.3 중량부를 포함하고, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께가 80㎛, 조포용 질소는 폴리우레탄 원료에 혼합 비율이 60%, 인공스킨막으로 제2기재막(41)을 사용하여 폴리우레탄 폼 적층체를 제조함.With respect to the foaming composition according to the common conditions, the residual moisture content is 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the zeolite (molecular sieve powder), and 100 parts by weight with the micro hollow spheres. 0.3 parts by weight, the coating thickness of the gas-liquid mixture to be applied by the ejector 13 is 80㎛, the nitrogen for foaming is 60% of the mixing ratio in the polyurethane raw material, artificial skin film to the second substrate film 41 To prepare polyurethane foam laminates.
(실시예2)Example 2
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 100㎛로 함.A polyurethane foam laminate was manufactured under the same conditions as in Example 1, but the coating thickness of the gas-liquid mixture applied by the ejector 13 was 100 μm.
(실시예3)Example 3
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 100㎛, 조포용 질소의 혼합 비율을 65%로 함.A polyurethane foam laminate was manufactured under the same conditions as in Example 1, except that the coating thickness of the gas-liquid mixture applied by the ejector 13 was 100 μm, and the mixing ratio of the nitrogen for the preparation was 65%.
(실시예4)Example 4
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 120㎛, 조포용 질소의 혼합 비율을 65%로 함.A polyurethane foam laminate was manufactured under the same conditions as in Example 1, except that the coating thickness of the gas-liquid mixture applied by the ejector 13 was 120 µm and the mixing ratio of the nitrogen for the preparation was 65%.
(실시예5)Example 5
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 150㎛, 조포용 질소의 혼합 비율을 67%로 함.A polyurethane foam laminate was prepared under the same conditions as in Example 1, except that the coating thickness of the gas-liquid mixture applied by the ejector 13 was 150 μm, and the mixing ratio of the nitrogen for the preparation was 67%.
(실시예6)Example 6
실시예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께를 200㎛, 조포용 질소의 혼합 비율을 75%로 함.A polyurethane foam laminate was manufactured under the same conditions as in Example 1, except that the coating thickness of the gas-liquid mixture applied by the ejector 13 was 200 μm, and the mixing ratio of the nitrogen for the preparation was 75%.
(비교예1)(Comparative Example 1)
실시예1의 조건 중 제올라이트와 미소 중공구체를 사용하지 않았으며, 발포 조성물의 잔류 수분 함유량이 폴리올 100 중량부에 대해 0.05 중량부의 비율이고, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께는 200㎛, 조포용 질소는 폴리우레탄 원료에 혼합 비율이 75%, 인공스킨막으로 제2기재막(41)을 사용하여 폴리우레탄 폼 적층체를 제조함.Among the conditions of Example 1, zeolite and micro hollow spheres were not used, and the residual moisture content of the foaming composition was 0.05 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol, and the coating thickness of the gas-liquid mixture applied by the ejector 13. Is 200 μm, the nitrogen for the preparation is a polyurethane foam laminate using a second base film 41 as a blending ratio of 75% to the polyurethane raw material, artificial skin film.
(비교예2)(Comparative Example 2)
비교예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 발포 조성물의 잔류 수분 함유량이 폴리올 100 중량부에 대해 0.3 중량부로 함.A polyurethane foam laminate was prepared under the same conditions as in Comparative Example 1, but the residual moisture content of the foam composition was 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol.
(비교예3)(Comparative Example 3)
비교예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 미소 중공구체가 폴리올 100 중량부당 0.5 중량부의 비율로 첨가되고, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께는 150㎛, 조포용 질소는 폴리우레탄 원료에 혼합 비율이 50%, 인공스킨막으로 제2기재막(41)을 사용하지 않고 폴리우레탄 폼 적층체를 제조함.A polyurethane foam laminate was manufactured under the same conditions as in Comparative Example 1, except that the microspheres were added at a ratio of 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol, and the coating thickness of the gas-liquid mixture applied by the ejector 13 was 150 μm, Nitrogen for fabrication is a polyurethane foam laminate that is 50% blended to polyurethane raw materials, without the second base film 41 as an artificial skin film.
(비교예4)(Comparative Example 4)
비교예1과 동일한 조건으로 폴리우레탄 폼 적층체를 제조하되, 토출기(13)에 의해 도포되는 기액 혼합물의 코팅 두께는 150㎛, 조포용 질소는 폴리우레탄 원료에 혼합 비율이 30%, 인공스킨막으로 제2기재막(41)을 사용하지 않고 폴리우레탄 폼 적층체를 제조함.A polyurethane foam laminate was manufactured under the same conditions as in Comparative Example 1, except that the coating thickness of the gas-liquid mixture applied by the ejector 13 was 150 μm, and the nitrogen for the foam was 30% mixed with the polyurethane raw material, and artificial skin. A polyurethane foam laminate was produced without using the second base film 41 as the film.
<표 1>의 결과에서 "표면 헬스 버블"이라 함은 자유 발포하는 폼에서 최대로 부풀어 오르고 난 직후에 폼 표면에 터져 나오는 작은 기포들을 의미하며, 각 경우에 대하여 제조된 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 물성 평가는 다음과 같다.In the results of Table 1, the term "surface health bubble" means small bubbles bursting from the foam surface immediately after swelling to the maximum in the free-foaming foam, and the thin polyurethane foam laminate prepared for each case. The physical property evaluation of is as follows.
- 밀도(g/㎤) : ASTM D3574의 방법에 따라 측정함.Density (g / cm 3): measured according to the method of ASTM D3574.
- 25% C.F.D : ASTM D3574의 방법에 따라 만능재료시험기로 측정함.-25% C.F.D: Measured by Universal Testing Machine according to ASTM D3574 method.
- 25% C.F.D : ASTM D3574의 방법에 따라 만능재료시험기로 측정함.-25% C.F.D: Measured by Universal Testing Machine according to ASTM D3574 method.
실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4
기재막에 도포한 코팅 두께(㎛)Coating thickness applied to the base film (㎛) 8080 100100 100100 120120 150150 200200 200200 200200 150150 150150
조포용 질소의 혼합비(용적;%)Mixing ratio of crude nitrogen (volume;%) 6060 6060 6565 6565 6767 7575 7575 7575 5050 3030
수분 함유량(중량부)Moisture content (part by weight) 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.30.3 0.050.05 0.050.05
제올라이트 (중량부)Zeolite (parts by weight) 33 33 33 33 33 33 00 00 00 00
미소 중공구체 (중량부)Micro hollow spheres (parts by weight) 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 00 00 0.50.5 00
제2기재막(인공스킨막)2nd base film (artificial skin film) ×× ××
경화후 폴리우레탄 폼 두께(㎛)Polyurethane foam thickness after curing (㎛) 8080 100100 100100 120120 150150 200200 300300 400400 150150 150150
밀도(g/㎤)Density (g / cm 3) 0.420.42 0.420.42 0.360.36 0.360.36 0.320.32 0.240.24 0.180.18 0.120.12 0.50.5 0.70.7
blowing 배율±5%blowing magnification ± 5% 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1.51.5 22 1One 1One
25% 25% C.F.D(kgf/㎠)C.F.D (kgf / ㎠) 0.250.25 0.250.25 0.180.18 0.180.18 0.150.15 0.10.1 0.050.05 0.050.05 0.60.6 1One
Compression set(Compression set ( %% )) < 5<5 < 5<5 < 5<5 < 5<5 < 5<5 < 5<5 < 10<10 < 10<10 < 5<5 < 5<5
평균 셀 사이즈(㎛)Average cell size (μm) 4040 5050 5050 5050 6060 6060 80~80 ~ 150150 80~80 ~ 150150 5050 100100
표면 헬스 Surface fitness 버블bubble (health bubble) (health bubble) 억제성Inhibitory
상기 [표 1]에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예1 내지 실시예6에 따른 폴리우레탄 폼 적층체는 모두 최근 전자기기의 완충재 및 실링재로서 요구되는 물리적 특성(200㎛ 이하의 얇은 두께, 0.25 내지 0.40g/㎤ 수준의 낮은 밀도, 및 0.18 내지 0.36 ㎏f/㎠ 수준의 낮은 25% C.F.D값)을 만족하는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, the polyurethane foam laminates according to Examples 1 to 6 of the present invention are all physical properties (thin thickness of 200 μm or less, 0.25 or less) required as a cushioning material and sealing material of recent electronic devices. To a low density of 0.40 g / cm 3 and a low 25% CFD value of 0.18 to 0.36 kgf / cm 2).
구체적으로 살펴볼 때, 본 발명에 따른 실시예1 내지 실시예6의 경우 두께 80~200㎛, 밀도 0.24~0.42g/㎤, 25% C.F.D 0.1~0.25kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛ 인 물성을 가지는 것으로 나타나, 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼 적층체는 종래 기술과 대비할 때 현저히 얇은 두께를 가지면서도 충분한 완충 기능과 실링 기능을 제공할 수 있는 물성을 구비하는 것이며 헬스 버블 억제성도 우수하다는 것을 알 수 있다.Specifically, Examples 1 to 6 according to the present invention have a thickness of 80 to 200 μm, a density of 0.24 to 0.42 g / cm 3, 25% CFD of 0.1 to 0.25 kgf / cm 2, and an average cell size of 40 to 60 μm. It is shown that the polyurethane foam laminate according to the present invention has physical properties capable of providing sufficient buffering function and sealing function while having a remarkably thin thickness as compared with the prior art, and also has excellent health bubble suppression. Able to know.
반면에, 종래 기술에 따른 비교예1 내지 비교예4의 경우 밀도가 낮은 경우에는 두께가 두껍고 두께가 얇은 경우에는 밀도가 큰 것으로 나타나, 전체적으로 최근 전자기기의 완충재 및 실링재로서 요구되는 물리적 특성을 만족시킬 수 없는 것으로 나타났다. On the other hand, Comparative Examples 1 to 4 according to the prior art show that when the density is low, the thickness is thick and when the thickness is thin, the density is high, and overall satisfies the physical properties required as a cushioning material and sealing material of recent electronic devices. It can't be done.
또한, 본 발명에서 적용한 기술적 특징인 수분흡수제에 따른 영향을 살펴보면, 수분흡수제에 의하여 발포 조성물에 포함된 수분을 제거하여 물에 의한 화학적 발포를 억제한 본 발명의 실시예1 내지 실시예6의 경우 모두 요구되는 두께를 만족하는 것으로 나타났다.In addition, looking at the effect of the water absorbent which is a technical feature applied in the present invention, in the case of Examples 1 to 6 of the present invention to suppress the chemical foaming by water by removing the water contained in the foam composition by the water absorbent All were found to meet the required thickness.
특히, 동일한 코팅 두께 200㎛와 동일한 질소 혼합 비율 75%로 제조된 실시예6과 비교예1을 비교할 경우 실시예6은 경화 후 폴리우레탄 폼 두께가 200㎛으로 경화 전과 동일하게 유지되는 것에 반하여, 비교예1은 경화 후 두께가 300㎛으로 실시예6과 대비할 때 현저히 두꺼운 것으로 나타났다.In particular, when comparing Example 6 and Comparative Example 1 prepared with the same coating thickness of 200㎛ and the same nitrogen mixing ratio of 75% Example 6 is the polyurethane foam thickness after curing is maintained at the same as before the curing 200㎛, Comparative Example 1 was found to be significantly thicker as compared to Example 6, the thickness after curing was 300㎛.
이러한 결과로부터 본 발명과 같이 수분흡수제를 사용할 경우 폼 적층체의 두께를 현저히 얇게 구현할 수 있음을 직접적으로 알 수 있다.From these results, it can be seen directly that the thickness of the foam laminate can be remarkably thin when the moisture absorbent is used as in the present invention.
또한, 수분 함량을 제외한 나머지 조건이 동일하게 제조된 비교예1과 비교예2의 결과를 살펴보면 발포 조성물에 포함된 수분의 양이 많을수록 폼 적층체의 두께가 현저히 두껍게 성형되는 것으로 나타나, 폼 적층체의 두께를 감소시키기 위하여 수분흡수제를 적용한 본 발명의 기술적 특징이 매우 타당하다는 것을 다시 한 번 확인할 수 있었다.In addition, looking at the results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, except that the same conditions except for the water content, the more the amount of moisture contained in the foam composition appears to form a significantly thicker thickness of the foam laminate, the foam laminate It can be confirmed once again that the technical features of the present invention, to which the moisture absorbent is applied, in order to reduce the thickness of.
나아가 본 발명에서와 같이 미소 중공구체를 적용할 경우 얇은 폼 적층체를 저밀도로 구현할 수 있음을 알 수 있다.Furthermore, when the micro hollow spheres are applied as in the present invention, it can be seen that the thin foam laminate can be realized at low density.
다음으로, 본 발명에서 적용한 또 다른 기술적 특징인 미소 중공구체에 따른 영향을 살펴보면, 수분흡수제에 의하여 발포 조성물에 포함된 수분을 제거하여 물에 의한 화학적 발포를 억제한 본 발명의 실시예1 내지 실시예6의 경우 전체적으로 밀도 및 25% C.F.D가 모두 요구되는 수준을 만족하는 것으로 나타나, 본 발명에 따른 미소 중공구체가 종래 기술에 따른 화학적 발포 효과를 효과적으로 대체할 수 있는 것임을 알 수 있다. Next, looking at the effect according to another micro-spheres of the technical features applied in the present invention, Example 1 to the embodiment of the present invention to suppress the chemical foaming by water by removing the water contained in the foam composition by the moisture absorbent In the case of Example 6, both the density and 25% CFD were found to satisfy the required levels, and it can be seen that the microspheres according to the present invention can effectively replace the chemical foaming effect according to the prior art.
또한, 공통적으로 인공스킨막을 사용하지 않은 비교예3과 비교예4의 결과를 대비해 보면 이들은 물에 의한 화학적 발포가 발생하지 않아 비록 밀도가 0.5g/㎤, 0.7g/㎤로 각각 높게 나타났고 25% C.F.D가 0.6kgf/㎠, 1kgf/㎠로 각각 높은 것으로 나타났으나, 비교예4와 대비할 때 미소 중공구체를 적용한 비교예3의 경우 표면 헬스버블의 억제 효과가 매우 효과적임을 알 수 있다.In addition, in comparison with the results of Comparative Example 3 and Comparative Example 4, which do not commonly use an artificial skin film, they did not generate chemical foaming due to water, although the density was 0.5g / cm 3 and 0.7g / cm 3, respectively. The% CFD was 0.6kgf / cm 2 and 1kgf / cm 2, respectively, but it was high. However, in comparison with Comparative Example 4, the comparative example 3 using the micro hollow spheres showed that the effect of suppressing the surface health bubble was very effective.
이러한 결과로부터, 본 발명에서 적용한 미소 중공구체의 경우 앞서 설명한 바와 같이 폼 적층체의 저밀도화를 구현하는 효과뿐만 아니라, 표면 헬스버블의 발생도 방지하는 효과도 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.From these results, it can be seen that in the case of the micro hollow spheres applied in the present invention, not only the effect of lowering the density of the foam laminate but also the effect of preventing the occurrence of surface health bubbles can be provided.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.While specific embodiments of the present invention have been illustrated and described, the technical spirit of the present invention is not limited to the accompanying drawings and the above description, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art, and variations of this form will be regarded as belonging to the claims of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
10 : 혼합기 11 : 연결관10: mixer 11: connector
12 : 제어밸브 13 : 토출기12 control valve 13 ejector
20 : 제1권취롤 21 : 제1기재막20: first winding roll 21: the first substrate
30 : 픽업롤 31 : 폴리우레탄 폼 층30: pickup roll 31: polyurethane foam layer
40 : 제2권취롤 41 : 제2기재막40: the second winding roll 41: the second substrate
50 : 열경화부 51 : 제1가열부50: heat curing unit 51: the first heating unit
52 : 제2가열부 53 : 제3가열부52: second heating portion 53: third heating portion
60 : 제2회수롤 70 : 코팅부60: second recovery roll 70: coating part
80 : UV경화부 90 : 제1회수롤 80: UV curing unit 90: first recovery roll
본 발명에 따른 박막 폴리우레탄 폼 적층체 및 그 제조방법은 스마트폰과 같은 전자기기의 내부에 사용되는 완충재 및 실링재 제조에 적용될 수 있다. The thin film polyurethane foam laminate according to the present invention and a method of manufacturing the same may be applied to the production of a cushioning material and a sealing material used in the interior of an electronic device such as a smartphone.

Claims (9)

  1. (a) 화학적 발포제인 물을 사용하지 않은 발포 조성물의 원료로서 폴리올, 이소시아네이트, 수분흡수제, 미소 중공구체, 및 첨가제를 혼합기에 투입하고 조포용 기체에 의해 기계적 발포하여 기액 혼합물의 발포 조성물을 생성하는 단계;(a) adding a polyol, isocyanate, water absorbent, micro-hollow spheres, and additives as a raw material of the foaming composition without using water as a chemical blowing agent into a mixer and mechanically foaming with a foaming gas to form a foaming composition of the gas-liquid mixture. step;
    (b) 상기 혼합기에서 기계적 발포된 기액 혼합물을 연결관에 연결된 토출기에 공급하는 단계;(b) feeding the mechanically foamed gas-liquid mixture in the mixer to an ejector connected to a connecting tube;
    (c) 상기 토출기에서 토출하는 기액 혼합물을 제1기재막 위에 일정 두께로 도포하는 단계;(c) applying the gas-liquid mixture discharged from the ejector to a first thickness on a first substrate film;
    (d) 상기 제1기재막 위에 도포된 기액 혼합물의 표면에 제2기재막을 부착하고, 상기 제2기재막이 부착된 상태로 열경화부에서 경화시켜 폴리우레탄 폼 층을 생성하는 단계;(d) attaching a second substrate film to the surface of the gas-liquid mixture applied on the first substrate film, and hardening in a thermosetting part with the second substrate film attached thereto to generate a polyurethane foam layer;
    (e) 상기 열 경화 단계를 완료한 후 상기 제2기재막을 이형하고, 경화된 폴리우레탄 폼 층의 표면에 코팅제를 도포한 후 UV경화부를 이용하여 코팅막을 적층하는 단계; 및(e) releasing the second base film after completing the thermal curing step, applying a coating agent to the surface of the cured polyurethane foam layer, and then laminating the coating film using a UV curing unit; And
    (f) 상기 코팅막이 적층된 폴리우레탄 폼 적층체를 회수롤을 이용하여 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.(f) recovering the polyurethane foam laminate in which the coating film is laminated by using a recovery roll; a method of manufacturing a thin film polyurethane foam laminate comprising a.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 미소 중공구체는 인공 기포로서 셀 사이즈 20~80㎛, 비중 0.02~0.20g/㎤이며, 상기 폴리올 100 중량부에 0.1~2 중량부를 첨가하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.The micro hollow sphere is an artificial bubble cell size of 20 ~ 80㎛, specific gravity 0.02 ~ 0.20g / cm 3, 0.1 to 2 parts by weight of the polyol is added to the manufacturing method of the thin film polyurethane foam laminate.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 수분흡수제는 상기 폴리올 100 중량부에 0.5~5 중량부의 제올라이트를 첨가하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.The water absorbent is a method for producing a thin film polyurethane foam laminate to add 0.5 to 5 parts by weight of zeolite to 100 parts by weight of the polyol.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1기재막과 제2기재막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 차광용 블랙 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 테프론 벨트, 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 전자차폐용 부직포, 아크릴점착 단면테이프 중 선택되는 적어도 어느 하나를 기재막의 재질로 사용하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.The first base film and the second base film is selected from polyethylene terephthalate (PET), light-shielding black polyethylene terephthalate (PET), teflon belt, release polyethylene terephthalate (PET), electron shielding nonwoven fabric, acrylic adhesive cross-section tape The manufacturing method of the thin film polyurethane foam laminated body which uses at least one as a material of a base film.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 (a) 발포 조성물 생성 단계에 사용하는 상기 폴리올은 폴리올A와 폴리올B와 폴리올C를 포함하고,The polyol used in the (a) foaming composition generation step comprises polyol A and polyol B and polyol C,
    상기 폴리올A는 폴리에스테르 계열로서 분자량 2000~4000, 관능기 20~40(Triol계 또는 Diol계), 에틸렌 옥사이드 함량 15~25%이고, The polyol A is a polyester-based molecular weight of 2000 to 4000, functional groups 20 to 40 (Triol or Diol), ethylene oxide content of 15 to 25%,
    상기 폴리올B는 폴리에스테르 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이며, The polyol B is a polyester-based molecular weight 400 ~ 800, functional groups 200 ~ 400 (Triol-based or Diol-based),
    상기 폴리올C는 카프로락톤 계열로서 분자량 400~800, 관능기 200~400(Triol계 또는 Diol계)이되, The polyol C is a caprolactone-based molecular weight 400 ~ 800, functional groups 200 ~ 400 (Triol-based or Diol-based),
    상기 폴리올A, 폴리올B, 폴리올C는 각각 50 중량부, 30 중량부, 25 중량부의 비율로 혼합되는 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.The polyol A, polyol B, polyol C is a method for producing a thin film polyurethane foam laminate is mixed in a proportion of 50 parts by weight, 30 parts by weight, 25 parts by weight, respectively.
  6. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 (a) 발포 조성물 생성 단계에 사용하는 첨가제는 가교제와 정포제와 촉매제와 카본계열 안료를 포함하고,The additive used in the (a) foaming composition generation step includes a crosslinking agent, a foam stabilizer, a catalyst and a carbon-based pigment,
    상기 가교제는 상기 폴리올 100 중량부에 5 중량부이고,The crosslinking agent is 5 parts by weight of 100 parts by weight of the polyol,
    상기 정포제는 폴리디메틸실록산으로 상기 폴리올 100 중량부에 2 중량부이고,The foam stabilizer is polydimethylsiloxane is 2 parts by weight of 100 parts by weight of the polyol,
    상기 촉매제는 아민계 촉매(상기 폴리올 100 중량부에 0.03 중량부)와 니켈아세테이트(상기 폴리올 100 중량부에 1.5 중량부)를 병용하며,The catalyst is used in combination with an amine catalyst (0.03 parts by weight of 100 parts by weight of the polyol) and nickel acetate (1.5 parts by weight of 100 parts by weight of the polyol),
    상기 카본계열 안료는 상기 폴리올 100 중량부에 0.5 중량부인 박막 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법.The carbon-based pigment is 0.5 part by weight of 100 parts by weight of the polyol manufacturing method of the thin film polyurethane foam laminate.
  7. 제1항 내지 제6항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는 박막 폴리우레탄 폼 적층체.A thin film polyurethane foam laminate produced by the method of any one of claims 1 to 6.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 박막 폴리우레탄 폼 적층체는 두께 100~200㎛, 밀도 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈 40~60㎛인 것을 특징으로 하는 박막 폴리우레탄 폼 적층체.The thin film polyurethane foam laminate has a thickness of 100 to 200 μm, a density of 0.25 to 0.40 g / cm 3, 25% CFD of 0.18 to 0.36 kgf / cm 2, and a cell average size of 40 to 60 μm. .
  9. 폴리올과 이소시아네이트와 수분흡수제와 미소 중공구체 및 첨가제를 함유하는 조성물의 원료와 조포용 기체를 혼합하여 기액 혼합물의 발포 조성물을 생성시킨 후 상기 기액 혼합물을 기재막 위에 공급하고, 상기 기액 혼합물을 열경화시켜 생성된 폴리우레탄 폼 층을 갖는 폴리우레탄 폼 적층체의 제조방법이며,A raw material of a composition containing a polyol, an isocyanate, a moisture absorbent, a micro hollow sphere, and an additive and a gas for blister are mixed to form a foam composition of the gas-liquid mixture, and then the gas-liquid mixture is supplied onto the base film, and the gas-liquid mixture is thermoset. Method of producing a polyurethane foam laminate having a polyurethane foam layer produced by
    상기 발포 조성물의 원료에 함유하는 상기 수분흡수제로서 제올라이트를 상기 폴리올 100 중량부에 0.5~5 중량부를 첨가하고, 0.5 to 5 parts by weight of zeolite is added to 100 parts by weight of the polyol as the water absorbent contained in the raw material of the foaming composition,
    상기 미소 중공구체를 상기 폴리올 100 중량부에 0.1~2 중량부를 첨가하며, 0.1 to 2 parts by weight of the microspheres are added to 100 parts by weight of the polyol,
    상기 폴리우레탄 폼 적층체의 두께가 100~200㎛, 밀도가 0.25~0.40g/㎤, 25% C.F.D가 0.18~0.36kgf/㎠, 셀 평균 사이즈가 40~60㎛인 것을 특징으로 하는 박막 폴리우레탄 폼 적층제의 제조방법.The polyurethane foam laminate has a thickness of 100 to 200 µm, a density of 0.25 to 0.40 g / cm 3, 25% CFD of 0.18 to 0.36 kgf / cm 2, and a cell average size of 40 to 60 µm. Method for producing a foam laminate.
PCT/KR2015/013301 2014-12-08 2015-12-07 Thin film polyurethane foam laminate and method for manufacturing same WO2016093570A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580067189.9A CN107206765A (en) 2014-12-08 2015-12-07 Film polyurethane foam laminate and its manufacture method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0175256 2014-12-08
KR1020140175256 2014-12-08
KR10-2014-0187869 2014-12-24
KR1020140187869A KR101543974B1 (en) 2014-12-08 2014-12-24 Thin Film Polyurethanes Foam Laminate And Manufacturing Method Thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016093570A1 true WO2016093570A1 (en) 2016-06-16

Family

ID=54060879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/013301 WO2016093570A1 (en) 2014-12-08 2015-12-07 Thin film polyurethane foam laminate and method for manufacturing same

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101543974B1 (en)
CN (1) CN107206765A (en)
WO (1) WO2016093570A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101543974B1 (en) * 2014-12-08 2015-08-11 이상호 Thin Film Polyurethanes Foam Laminate And Manufacturing Method Thereof
CN110514554A (en) * 2019-10-12 2019-11-29 杭州之江新材料有限公司 A kind of method of quick inspection hot setting adhesive deaeration effect
KR20210062340A (en) * 2019-11-21 2021-05-31 주식회사 엘지화학 Coating agent composition for polyurethane foam and polyurethane foam using the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100944507B1 (en) * 2009-10-21 2010-03-03 권영구 Manufacturing method for low density polyurethane foam sheet having sealing, shock absorbing and slow rebound properties
KR20100107328A (en) * 2009-03-25 2010-10-05 (주)다락 Microsphere dispersed waterborne polyurethane and process for preparing the same
JP2011167950A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Bridgestone Corp Method of manufacturing polyurethane foam laminate
KR20120076904A (en) * 2010-12-30 2012-07-10 주식회사 이파엘지종합특수방수 Structure for insulation-waterproof using nonsolvent urethane foam and method for the same
KR20140041798A (en) * 2011-07-25 2014-04-04 이노악 코포레이션 Polyurethane foam
KR101543974B1 (en) * 2014-12-08 2015-08-11 이상호 Thin Film Polyurethanes Foam Laminate And Manufacturing Method Thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100107328A (en) * 2009-03-25 2010-10-05 (주)다락 Microsphere dispersed waterborne polyurethane and process for preparing the same
KR100944507B1 (en) * 2009-10-21 2010-03-03 권영구 Manufacturing method for low density polyurethane foam sheet having sealing, shock absorbing and slow rebound properties
JP2011167950A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Bridgestone Corp Method of manufacturing polyurethane foam laminate
KR20120076904A (en) * 2010-12-30 2012-07-10 주식회사 이파엘지종합특수방수 Structure for insulation-waterproof using nonsolvent urethane foam and method for the same
KR20140041798A (en) * 2011-07-25 2014-04-04 이노악 코포레이션 Polyurethane foam
KR101543974B1 (en) * 2014-12-08 2015-08-11 이상호 Thin Film Polyurethanes Foam Laminate And Manufacturing Method Thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101543974B1 (en) 2015-08-11
CN107206765A (en) 2017-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102340884B1 (en) Double-sided adhesive tape, method of making, method of use, and articles thereby assembled
TWI472429B (en) Sheet for absorbing impact and sealing having adhesiveness and preparation method thereof
WO2016093570A1 (en) Thin film polyurethane foam laminate and method for manufacturing same
KR101525149B1 (en) Sheet for absorbing impact and sealing having improved flame-retardant and preparation method thereof
CN113444484B (en) Polyurethane adhesive composition, protective film and application thereof
WO2017003249A1 (en) Base film
JP5479174B2 (en) Polyurethane foam laminate, method for producing the same, and gasket
WO2017195934A1 (en) Thermoplastic polyurethane having cross-linking site, and cross-linking foaming method using same
KR100944507B1 (en) Manufacturing method for low density polyurethane foam sheet having sealing, shock absorbing and slow rebound properties
WO2017209526A1 (en) Transfer fluid composition for room temperature transfer printing on soft thermoplastic resin material and natural leather, method for manufacturing same, and printed product manufactured using same
WO2020054985A1 (en) Method for manufacturing polyurethane film and polyurethane film manufactured thereby
WO2021256660A1 (en) Protective clothing material having excellent virus-blocking performance and production method thereof
WO2017209527A1 (en) Transcription liquid composition for room temperature transcription printing of hard thermoplastic resin material, method for producing same, and printed product produced by using same
KR101631688B1 (en) Thin Film Polyurethanes Foam Tape Laminate having UV-curable Adhesive Layer and Manufacturing Method Thereof
KR101444394B1 (en) Conductive sheet for absorbing impact and sealing
WO2018174498A1 (en) Method for manufacturing thermoplastic polyurethane film and thermoplastic polyurethane film manufactured thereby
KR102289974B1 (en) Adhesive film
WO2013009055A2 (en) Paste for film coating and method for manufacturing a protective film having a restoring function using the paste
WO2022039445A1 (en) Adhesive composition and surface protective film
KR102556255B1 (en) Waterproof polyurethane foam
WO2021125880A1 (en) Sheet for automotive paint film protection, and manufacturing method therefor
JP2021025019A (en) Adhesive sheet for bonding, multilayer body and method for producing multilayer body
WO2024035084A1 (en) Backsheet for solar module including self-healing layer and manufacturing method therefor
KR20160069446A (en) Thin Film Polyurethanes Foam Laminate Using Microsphere And Manufacturing Method Thereof
WO2022055152A1 (en) Polyurethane foam composition and polyurethane foam comprising cured product thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15866723

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 09/10/2017)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15866723

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1