KR102477947B1 - Sponge-forming composition for absorbing static electricity - Google Patents
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Abstract
본 발명의 정전기 흡수용 스펀지 조성물은 정전기 흡수 효과를 향상시킬 수 있으며, 탄성력, 신장률, 인열강도 등의 내구성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 정전기 흡수용 스펀지 조성물은 작업상 분진 발생을 현저히 저감할 수 있어 작업 환경 개선 효과가 있다.The sponge composition for absorbing static electricity of the present invention can improve the static absorbing effect and has excellent durability such as elasticity, elongation, and tear strength.
In addition, the sponge composition for absorbing static electricity of the present invention can significantly reduce the generation of dust during work, thereby improving the working environment.
Description
본 발명은 정전기 흡수용 스펀지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 향상된 정전기 흡수 효과를 가지며, 이와 동시에 각종 물성이 우수하여 다양한 형태의 제품에 활용이 가능한 정전기 흡수용 스펀지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a sponge composition for absorbing static electricity, and more particularly, to a sponge composition for absorbing static electricity that has an improved static absorption effect and at the same time has excellent various physical properties and can be used in various types of products.
정전기는 주로 전기적인 성질이 다른 두 물체의 표면을 서로 접촉한 후에 떼어내면서 일어나는 전하의 불균형에 의해 발생한다. 특히 건조한 환경에서 정전기 현상이 많이 발생하게 되는데, 이는 작업장도 예외가 아니며 작업자들에게 불쾌한 자극을 준다. 더 나아가 반도체 공정과 같이 발화물질이 배치되어 있는 산업 현장에서 정전기가 발생할 경우, 폭발 화재로 번질 수 있다. 섬세한 작업이 필요한 병원 수술실에서는 정전기로 인해 환자의 생명에 위험을 끼칠 수도 있어 정전기 흡수 내지 방지가 매우 중요한 요인이 되고 있다.Static electricity is mainly caused by an imbalance of electric charges that occurs when the surfaces of two objects with different electrical properties come into contact with each other and then separate them. In particular, a lot of static electricity occurs in a dry environment, and the workplace is no exception, and it gives unpleasant stimulation to workers. Furthermore, when static electricity is generated in an industrial site where an ignition material is disposed, such as a semiconductor process, it may spread to an explosion fire. In a hospital operating room where delicate work is required, static electricity may pose a risk to a patient's life, so static electricity absorption or prevention is becoming a very important factor.
일반적으로 사용되고 있는 정전기 흡수용 스펀지는 지나치게 딱딱하거나 내구성이 약하여 주저앉게 되어 스펀지 형성이 어려우며, 스펀지의 탄성력, 신장률, 인열강도 등의 내구성이 떨어지는 한계점이 있었다. 또한, 기존의 정전기 흡수용 조성물은 미세분말의 아세틸렌 블랙을 주로 사용하였는데, 이 경우 아세틸렌블랙으로 인하여 분진이 다량 발생되고, 바닥에 마킹 현상이 발생하며 이로 인하여 주변이 오염되는 한계점이 있었다.The generally used sponge for absorbing static electricity is too hard or has poor durability, so it collapses, making it difficult to form a sponge, and there are limitations in durability such as elasticity, elongation, and tear strength of the sponge. In addition, conventional static electricity absorbing compositions mainly use fine powdered acetylene black. In this case, a large amount of dust is generated due to acetylene black, and a marking phenomenon occurs on the floor, thereby contaminating the surrounding area.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 향상된 정전기 흡수 효과를 가지며, 이와 동시에 각종 물성이 우수하여 다양한 형태의 제품에 활용이 가능한 정전기 흡수용 스펀지 조성물에 관한 것이다.An object to be solved by the present invention relates to a sponge composition for absorbing static electricity that has an improved static electricity absorption effect and at the same time has excellent various physical properties and can be used in various types of products.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 용융지수(Melt Index)가 10g/min 이하인 폴리 올레핀계 수지 10 ~ 30 중량%와 용융지수(Melt Index)가 15 ~ 100 g/min인 폴리 올레핀계 수지 70 ~ 90 중량%가 혼합된 고분자 기재; 평균 길이가 3mm 이상인 탄소섬유; 및 제전성 첨가제가 함침된 다공성 필러;를 포함하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is 10 to 30% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 10 g/min or less and a polyolefin resin having a melt index of 15 to 100 g/min 70 to 90% by weight of a mixed polymer substrate; carbon fibers with an average length of 3 mm or more; and a porous filler impregnated with an antistatic additive.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 고분자 100 중량부에 대하여 탄소섬유를 20 ~ 40 중량부로 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, 20 to 40 parts by weight of carbon fiber may be included based on 100 parts by weight of the polymer.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 다공성 필러에는 제전성 첨가제가 함침되어 있으며, 다공성 필러 100 중량부에 대하여 제전성 첨가제를 20 ~ 90 중량부로 함유할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the porous filler is impregnated with an antistatic additive, and may contain 20 to 90 parts by weight of the antistatic additive based on 100 parts by weight of the porous filler.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 고분자 기재 100 중량부에 대하여 첨가제를 5 ~ 10 중량부로 더 포함하며, 상기 첨가제는 산화 아연, 스테아린 산 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, 5 to 10 parts by weight of an additive based on 100 parts by weight of the polymer substrate is further included, and the additive may be at least one selected from the group consisting of zinc oxide, stearic acid, and polyethylene glycol. there is.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 충전제, 퍼옥사이드계 가교제 및 발포제를 더 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, a filler, a peroxide-based crosslinking agent and a foaming agent may be further included.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 폴리 올레핀계 수지는 에틸렌 비닐아세테이트 (Ethylene Vinylacetate, EVA), 에틸렌 부틸아크릴레이트(Ethylene Butylacrylate, EBA), 에틸렌 메틸아크릴레이트(Ethylene Methylacrylate, EMA), 에틸렌 에틸아크릴레이트(Ethylene Ethylacrylate, EEA), 에틸렌 메틸메타크릴레이트((Ethylene Methylmethacrylate, EMMA), 에틸렌 부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer, EB-Co), 에틸렌 옥텐 공중합체(Ethylene Octene Coplymer, EO-Co), 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE), 말레산 무수물 그래프트 폴리올레핀(MAH-g)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polyolefin resin is ethylene vinyl acetate (EVA), ethylene butyl acrylate (Ethylene Butylacrylate, EBA), ethylene methyl acrylate (Ethylene Methylacrylate, EMA), ethylene ethyl Acrylate (Ethylene Ethylacrylate, EEA), Ethylene Methylmethacrylate (EMMA), Ethylene Butene Copolymer (EB-Co), Ethylene Octene Copolymer (EO-Co), It may be at least one selected from the group consisting of low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), and maleic anhydride grafted polyolefin (MAH-g).
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제전성 첨가제는 저분자 첨가제 내지 전도성 고분자 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, at least one of a low molecular weight additive and a conductive polymer may be used as the antistatic additive.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 다공성 필러는 기공률이 0.5 ~ 2.0cc/g일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the porous filler may have a porosity of 0.5 to 2.0 cc/g.
본 발명의 정전기 흡수용 스펀지 조성물은 정전기 흡수 효과를 향상시킬 수 있으며 내구성이 우수한 효과가 있다.The sponge composition for absorbing static electricity of the present invention can improve the static absorbing effect and has excellent durability.
또한, 본 발명의 정전기 흡수용 스펀지 조성물은 작업상 분진 발생을 현저히 저감할 수 있어 작업 환경 개선 효과가 있다.In addition, the sponge composition for absorbing static electricity of the present invention can significantly reduce the generation of dust during work, thereby improving the working environment.
도 1a 내지 도 1f는 각각 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 6의 따른 발포체 시편 외관 이미지이다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 발포체 시편 외관 이미지이다.1a to 1f are external images of foam specimens according to Examples 1 to 6 of the present invention, respectively.
2a to 2c are external images of foam specimens according to Comparative Examples 1 to 3 of the present invention, respectively.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
상술한 바와 같이 기존의 정전기 흡수용 스펀지 조성물은 지나치게 딱딱하거나 내구성이 약하여 주저앉게 되어 스펀지 형성이 어려우며, 스펀지의 탄성력, 신장률, 인열강도 등의 내구성이 떨어지는 한계점이 있었다. 또한, 기존에는 미세분말의 아세틸렌 블랙을 주로 사용하였는데, 이 경우 아세틸렌블랙으로 인하여 분진이 다량 발생되고, 바닥에 마킹 현상이 발생하며 이로 인하여 주변이 오염되는 한계점이 있었다.As described above, the conventional sponge composition for absorbing static electricity is too hard or has poor durability and collapses, making it difficult to form a sponge and having poor durability such as elasticity, elongation, and tear strength of the sponge. In addition, in the past, acetylene black of fine powder was mainly used, but in this case, a large amount of dust is generated due to acetylene black, and a marking phenomenon occurs on the floor, thereby contaminating the surrounding area.
이에 본 발명은 용융지수(Melt Index)가 10g/min 이하인 폴리 올레핀계 수지 10 ~ 30 중량%와 용융지수(Melt Index)가 15 ~ 100 g/min인 폴리 올레핀계 수지 70 ~ 90 중량%가 혼합된 고분자 기재; 평균 길이가 3mm 이상인 탄소섬유; 및 제전성 첨가제가 함침된 다공성 필러;를 포함하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물을 제공하여 상술한 한계점의 해결책을 모색하였다.Accordingly, in the present invention, 10 to 30% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 10 g/min or less and 70 to 90% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 15 to 100 g/min are mixed polymer substrate; carbon fibers with an average length of 3 mm or more; and a porous filler impregnated with an antistatic additive.
이에 따라 본 발명은 정전기 흡수 효과가 우수함과 동시에 각종 물성이 우수한 스펀지를 용이하게 형성할 수 있으며, 탄소섬유를 이용하여 작업상 발생하는 분진을 현저히 저감할 수 있어 작업 환경을 개선할 수 있다. 또한, 제전성 첨가제가 함침된 다공성 필러를 함께 포함함으로써 제전성 첨가제의 마이그레이션 및 블루밍 현상을 억제하면서도 탄소섬유에 의한 정전기 제거 효과를 극대화할 수 있도록 하였다.Accordingly, according to the present invention, it is possible to easily form a sponge having an excellent static electricity absorption effect and excellent various physical properties, and it is possible to significantly reduce dust generated during work by using carbon fibers, thereby improving a working environment. In addition, by including a porous filler impregnated with an antistatic additive, migration and blooming of the antistatic additive can be suppressed while the effect of removing static electricity by carbon fiber can be maximized.
먼저, 고분자 기재에 대하여 설명한다.First, the polymer substrate will be described.
고분자 기재는 용융지수(Melt Index)가 10g/min 이하인 폴리 올레핀계 수지 10 ~ 30 중량%와 용융지수(Melt Index)가 15 ~ 100 g/min인 폴리 올레핀계 수지 70 ~ 90 중량%가 혼합된 것을 사용한다.The polymer substrate is a mixture of 10 to 30% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 10 g/min or less and 70 to 90% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 15 to 100 g/min. use that
용융지수란 일정 하중, 일정 온도에서 가지는 수지의 용융 흐름성을 의미하는 것으로, 본 발명은 상술한 바와 같이 용융지수가 상이한 두 종류의 고분자 수지를 혼합하여 고분자 기재를 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 스펀지 조성물을 이용하여 스펀지를 형성하는 경우에 팽창이 적정 수준으로 수행되며, 형성 과정에서 스펀지가 주저앉는 등의 어려움 없이 스펀지를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 탄성력, 신장률, 인열강도 등의 물성이 우수한 스펀지를 형성할 수 있다.The melt index means the melt flowability of a resin at a constant load and a constant temperature. As described above, the present invention forms a polymer substrate by mixing two types of polymer resins having different melt indices. Accordingly, in the case of forming a sponge using the sponge composition of the present invention, the expansion is performed at an appropriate level, and the sponge can be easily formed without difficulties such as sinking of the sponge during the forming process. In addition, it is possible to form a sponge with excellent physical properties such as elasticity, elongation, and tear strength.
구체적으로, 폴리 올레핀계 수지는 용융지수가 10g/min 이하이다. 바람직하게는 0.2 ~ 10g/min일 수 있고, 보다 바람직하게는 1 ~ 5g/min일 수 있다. 또한, 폴리 올레핀계 수지는 용융지수가 15 ~ 100g/min이다. 바람직하게는 20 ~ 50g/min일 수 있고, 보다 바람직하게는 30 ~ 100g/min일 수 있다.Specifically, the polyolefin-based resin has a melt index of 10 g/min or less. It may be preferably 0.2 to 10 g/min, and more preferably 1 to 5 g/min. In addition, the polyolefin resin has a melt index of 15 to 100 g/min. It may be preferably 20 to 50 g/min, more preferably 30 to 100 g/min.
만일 상기 수지의 용융지수가 상기 범위를 초과하는 경우에는 조성물의 용융 흐름성이 너무 높아 발포 과정에서 성형물이 내려앉게 되는 문제점이 발생할 수 있고, 만일 상기 수지의 용융지수가 상기 범위 미만인 경우에는 조성물의 용융 흐름성이 너무 낮아 일정 크기를 갖는 발포 성형물로 제작이 어려운 문제점이 발생할 수 있다.If the melt index of the resin exceeds the above range, the melt flowability of the composition is too high, and a problem in that the molded article sinks during the foaming process may occur, and if the melt index of the resin is less than the above range, the composition Melt flowability is too low, and a problem in which it is difficult to manufacture a molded product having a certain size may occur.
또한, 상술한 바와 같이 본 발명은 용융지수(Melt Index)가 10g/min 이하인 폴리 올레핀계 수지와 용융지수(Melt Index)가 15 ~ 100 g/min인 폴리 올레핀계 수지가 혼합된 고분자 기재를 사용하여야만 한다. In addition, as described above, the present invention uses a polymer substrate in which a polyolefin resin having a melt index of 10 g/min or less and a polyolefin resin having a melt index of 15 to 100 g/min are mixed It has to be done.
이와 같이, 서로 상이한 범위의 용융지수를 가지는 수지를 혼합하여 고분자 기재를 형성함으로써 본 발명의 스펀지 조성물을 이용하여 스펀지를 형성하는 경우에 팽창이 적정 수준으로 수행되어 일정 크기를 갖는 발포 성형물을 용이하게 형성할 수 있고, 뿐만 아니라 스펀지 형성 과정에서 스펀지가 주저앉는 등의 어려움 없이 스펀지를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 이와 동시에 탄성력, 신장률, 인열강도 등의 기계적 강도가 우수한 스펀지를 형성할 수 있다.In this way, when a sponge is formed using the sponge composition of the present invention by mixing resins having melt indices in different ranges from each other to form a polymer substrate, expansion is performed at an appropriate level, thereby facilitating an expanded molding having a certain size. In addition, the sponge can be easily formed without difficulties such as sinking of the sponge during the sponge formation process. In addition, at the same time, it is possible to form a sponge having excellent mechanical strength such as elasticity, elongation, and tear strength.
한편, 고분자 기재는 용융지수(Melt Index)가 10g/min 이하인 폴리 올레핀계 수지 10 ~ 30 중량%와 용융지수(Melt Index)가 15 ~ 100 g/min인 폴리 올레핀계 수지 70 ~ 90 중량%가 혼합되어 형성되며, 바람직하게는 상기 폴리 고점도 올레핀계 수지 15 ~ 25 중량%와 상기 저점도 폴리 올레핀계 수지 75 ~ 85 중량%가 혼합되어 형성될 수 있다.On the other hand, the polymer substrate contains 10 to 30% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 10 g/min or less and 70 to 90% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 15 to 100 g/min. It is formed by mixing, and preferably, 15 to 25% by weight of the polyolefin-based high viscosity resin and 75 to 85% by weight of the low-viscosity polyolefinic resin may be mixed.
상기 함량 범위로 고점도 폴리 올레핀계 수지와 저점도 폴리 올레핀계 수지가 혼합되는 경우에는 조성물의 용융지수가 적정 수준으로 개선된다. 이는 조성물의 흐름이 원활해지는 것을 의미하며, 가교가 진행되기 전에 금형 내 모든 구역으로 조성물이 골고루 이동하여 스펀지 성형 시 에러를 감소시킨다. 또한, 고점도 폴리 올레핀계의 우수한 내충격성에 저점도 폴리 올레핀계의 유연성이 추가되어 스펀지의 내구성을 한층 더 향상시킬 수 있다.When the high-viscosity polyolefin-based resin and the low-viscosity polyolefin-based resin are mixed in the above content range, the melt index of the composition is improved to an appropriate level. This means that the flow of the composition is smooth, and the composition moves evenly to all areas in the mold before crosslinking is performed, reducing errors during sponge molding. In addition, the durability of the sponge can be further improved by adding the flexibility of the low-viscosity polyolefin to the excellent impact resistance of the high-viscosity polyolefin.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 폴리 올레핀계 수지는 에틸렌 비닐아세테이트 (Ethylene Vinylacetate, EVA), 에틸렌 부틸아크릴레이트(Ethylene Butylacrylate, EBA), 에틸렌 메틸아크릴레이트(Ethylene Methylacrylate, EMA), 에틸렌 에틸아크릴레이트(Ethylene Ethylacrylate, EEA), 에틸렌 메틸메타크릴레이트((Ethylene Methylmethacrylate, EMMA), 에틸렌 부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer, EB-Co), 에틸렌 옥텐 공중합체(Ethylene Octene Coplymer, EO-Co), 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE), 말레산 무수물 그래프트 폴리올레핀(MAH-g)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polyolefin resin is ethylene vinyl acetate (EVA), ethylene butyl acrylate (Ethylene Butylacrylate, EBA), ethylene methyl acrylate (Ethylene Methylacrylate, EMA), ethylene ethyl Acrylate (Ethylene Ethylacrylate, EEA), Ethylene Methylmethacrylate (EMMA), Ethylene Butene Copolymer (EB-Co), Ethylene Octene Copolymer (EO-Co), It may be at least one selected from the group consisting of low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), and maleic anhydride grafted polyolefin (MAH-g).
이 때, ‘어느 하나 이상’이라는 의미는 어느 하나, 또는 둘 이상, 또는 둘 이상의 조합을 의미할 수 있다.In this case, the meaning of 'any one or more' may mean any one, two or more, or a combination of two or more.
다음으로, 탄소섬유에 대하여 설명한다.Next, carbon fiber will be described.
탄소섬유란 탄소 원소의 질량 함유율이 90중량% 이상인 섬유장의 탄소재료를 의미한다. 탄소섬유는 탄소 재료의 특성과 섬유 형태의 특성을 합친 재료로, 내열성, 화학적 안정성, 전기·열 전도성, 저열팽창성에 따른 치수안정성, 저밀도, 마찰 및 마모 특성, X선 투과성, 전자파 차폐성, 생체친화성, 유연성 등의 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 활성화(activation) 조건에 따라서는 현저히 우수한 흡착 특성 부여도 가능하다. 탄소섬유의 전기전도율은 결정성에 의존하며, 일반적으로 0.5 ~ 0.8×10-3Ω·cm의 전기저항 값을 가진다.Carbon fiber means a fibrous carbon material having a mass content of carbon element of 90% by weight or more. Carbon fiber is a material that combines the characteristics of carbon materials and the characteristics of fibers. Heat resistance, chemical stability, electrical and thermal conductivity, dimensional stability due to low thermal expansion, low density, friction and wear characteristics, X-ray permeability, electromagnetic wave shielding, biophilicity It has excellent characteristics such as flexibility and flexibility. In addition, remarkably excellent adsorption characteristics can be imparted depending on the activation conditions. The electrical conductivity of carbon fibers depends on crystallinity, and generally has an electrical resistance value of 0.5 to 0.8×10 -3 Ω·cm.
본 발명에 사용되는 탄소섬유의 평균길이는 3mm 이상이어야 하며, 바람직하게는 3 ~ 10mm의 것을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 4 ~ 7mm의 것을 사용할 수 있다. 이를 통해 원활한 컴파운딩이 가능하며 균일한 분산도 가능하다. 만일 탄소섬유의 평균길이가 3mm이하인 경우에는 발현되는 효과에 비하여 경제성이 현저히 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.The average length of the carbon fibers used in the present invention should be 3 mm or more, preferably 3 to 10 mm, and more preferably 4 to 7 mm. This enables smooth compounding and uniform dispersion. If the average length of the carbon fiber is 3 mm or less, a problem in that the economic feasibility is significantly lowered compared to the effect expressed may occur.
또한, 본 발명은 고분자 기재 100 중량부에 대하여 탄소섬유를 20 ~ 40중량부로 포함한다. 이에 따라 본 발명은 작업상 발생하는 분진을 저감하여 작업 환경을 효과적으로 개선할 수 있고, 정전기 흡수 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention includes 20 to 40 parts by weight of carbon fiber based on 100 parts by weight of the polymer substrate. Accordingly, the present invention has an effect of reducing dust generated during work to effectively improve the working environment and improving the static electricity absorption effect.
만일 탄소섬유를 20 중량부 미만으로 포함하는 경우에는 경도, 인장강도, 신장율 등의 기계적 강도가 다소 저하되고, 저항이 높아 정전기를 흡수하기가 어려워 방지 효과가 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 탄소섬유를 40 중량부 초과하여 포함하는 경우에는 정전기 제어 성능을 초과하므로 증량효과가 낮고 원가가 상승하며 가공 시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있다.If the carbon fiber is included in an amount of less than 20 parts by weight, mechanical strength such as hardness, tensile strength, elongation, etc. is somewhat lowered, and it is difficult to absorb static electricity due to high resistance, and the prevention effect may be deteriorated. In addition, if the carbon fiber is included in an amount of more than 40 parts by weight, the static control performance is exceeded, and thus the weight increase effect is low, the cost is increased, and the processing time is prolonged.
다음으로, 제전성 첨가제가 함침된 다공성 필러에 대하여 설명한다.Next, the porous filler impregnated with the antistatic additive will be described.
제전성 첨가제가 함침된 다공성 필러는 다공성 필러의 공극에 제천성 첨가제가 함침되어 있는 것을 의미한다.The porous filler impregnated with the antistatic additive means that the pores of the porous filler are impregnated with the antistatic additive.
제전성 첨가제가 함침된 다공성 필러를 포함하는 경우, 다공성 필러가 보강성 필러의 역할과 동시에 공간을 부여함으로써 제전성 첨가제의 마이그레이션 및 블루밍 현상을 방지할 수 있으며, 탄소섬유 효과를 극대화하여 정전기 흡수 효과를 현저히 향상시킬 수 있다. 또한, 탄소섬유는 비교적 값비싼 재료로 취급되는데, 제전성 첨가제가 함침된 다공성 필러를 함께 함유하는 경우에는 필요한 탄소섬유의 함량 범위를 낮출 수 있어 경제성도 향상시킬 수 있다.When a porous filler impregnated with an antistatic additive is included, the porous filler serves as a reinforcing filler and provides space at the same time, thereby preventing migration and blooming of the antistatic additive, and maximizing the effect of carbon fiber to absorb static electricity. can be significantly improved. In addition, carbon fiber is treated as a relatively expensive material, and when a porous filler impregnated with an antistatic additive is included, the required content range of carbon fiber can be lowered, thereby improving economic feasibility.
한편, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 다공성 필러 100 중량부에 대하여 제전성 첨가제를 10 ~ 100 중량부로 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 20 ~ 90 중량부로 포함할 수 있다. Meanwhile, according to a preferred embodiment of the present invention, the antistatic additive may be included in an amount of 10 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the porous filler. More preferably, it may be included in 20 to 90 parts by weight.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 저분자 알코올을 10 ~ 25 중량부로 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 10 ~ 20 중량부로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 ~ 15 중량부로 포함할 수 있다. 이 경우 정전기 흡수 효과 향상에 필요한 탄소섬유의 함량 범위를 낮출 수 있어 경제성이 향상될 수 있다. In addition, according to another preferred embodiment of the present invention, 10 to 25 parts by weight of low molecular alcohol may be included with respect to 100 parts by weight of the polymer substrate. More preferably, it may be included in 10 to 20 parts by weight, and more preferably, it may be included in 10 to 15 parts by weight. In this case, it is possible to lower the content range of the carbon fiber required to improve the static electricity absorption effect, and thus the economic feasibility can be improved.
만일 제전성 첨가제를 상기 범위 미만으로 포함하는 경우에는 탄소섬유의 효과를 극대화할 수 없어 정전기 방지 효과가 저감되며, 탄소섬유를 더 많이 사용하여야 함에 따라 경제성이 현저히 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 제전성 첨가제를 상기 범위를 초과하여 포함하는 경우에는 다공성 필러에 함침되지 않은 제전성 첨가제에 의해 마이그레이션 및 블루밍 현상이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.If the antistatic additive is included in an amount less than the above range, the effect of the carbon fiber cannot be maximized, thereby reducing the antistatic effect, and as more carbon fibers must be used, economic feasibility may significantly decrease. In addition, if the antistatic additive is included in excess of the above range, migration and blooming may occur due to the antistatic additive not impregnated into the porous filler.
다공성 필러는 기공률이 0.5 ~ 2.0cc/g 인 것인 세라믹류 필러를 사용할 수 있다. 이를 통해 고분자 조성물 내에서 쉽게 분산될 수 있어 균일한 조성물을 수득할 수 있는 효과가 있다.As the porous filler, a ceramic type filler having a porosity of 0.5 to 2.0 cc/g may be used. Through this, it can be easily dispersed in the polymer composition, so there is an effect of obtaining a uniform composition.
기공률이 0.5cc/g 이하일 경우, 함침량이 부족하여 충분한 양의 제전성 첨가제를 함침하기 어렵고 이로 인해 정전기 제어 효과가 미미한 한계점이 있다. 혹은 과한 제전성 첨가제의 함침으로 인해 마이그레이션 및 블루밍 현상을 유발할 수 있다. 기공률이 2.0cc/g 이상일 경우, 과량 함침으로 작업 공정을 어렵게 할 가능성이 크다.When the porosity is 0.5 cc/g or less, it is difficult to impregnate the antistatic additive in a sufficient amount due to an insufficient amount of impregnation, and as a result, the static control effect is insignificant. Alternatively, migration and blooming may occur due to excessive impregnation of antistatic additives. When the porosity is 2.0 cc/g or more, there is a high possibility of making the work process difficult due to excessive impregnation.
제전성 첨가제는 대전 방지제와 같이 정전기를 흡수 내지 방지하기 위한 첨가제를 의미하며, 해당 기술 분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 것들을 사용할 수 있다. 바람직하게는 저분자 첨가제 내지 전도성 고분자 중 적어도 하나를 사용할 수 있으며, 저분자 첨가제로는 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol, PEG), 디에틸렌글리콜 (Diethylene glycol, DEG), 에틸렌글리콜(Ethylene glycol, EG), 폴리프로필렌글리콜 (Polypropylene glycol, PPG)등을 사용할 수 있다.The antistatic additive means an additive for absorbing or preventing static electricity, such as an antistatic agent, and those commonly used in the art may be used. Preferably, at least one of a low molecular weight additive or a conductive polymer may be used. Examples of the low molecular weight additive include polyethylene glycol (PEG), diethylene glycol (DEG), ethylene glycol (EG), and polypropylene. Glycol (Polypropylene glycol, PPG) and the like can be used.
이를 통해 탄소섬유의 효과를 극대화할 수 있어 정전기 흡수에 필요한 탄소섬유의 함량 범위를 최소화할 수 있다. Through this, the effect of the carbon fiber can be maximized, and thus the content range of the carbon fiber required for absorbing static electricity can be minimized.
경우에 따라, 본 발명은 첨가제, 충전제, 퍼옥사이드계 가교제 및 발포제를 더 포함할 수 있다. Optionally, the present invention may further include an additive, a filler, a peroxide-based crosslinking agent, and a foaming agent.
본 발명은 첨가제로 산화 아연 및 스테아린 산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The present invention may further include any one or more selected from the group consisting of zinc oxide and stearic acid as an additive.
산화 아연(Zinc oxide)은 내열성 및 가황 속도를 개선할 수 있으며, 스테아린 산(Stearic acid)은 조성물의 분산성을 향상시킬 수 있다. Zinc oxide can improve heat resistance and vulcanization rate, and stearic acid can improve the dispersibility of the composition.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 첨가제를 0.1 ~ 10 중량부로 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 산화 아연 0.1 ~ 4 중량부, 스테아린 산 0.1 ~ 2 중량부를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 산화 아연 1 ~ 3 중량부, 스테아린 산 0.5 ~ 1.5 중량부를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the additive may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer substrate. More preferably, 0.1 to 4 parts by weight of zinc oxide and 0.1 to 2 parts by weight of stearic acid may be included based on 100 parts by weight of the polymer substrate. More preferably, 1 to 3 parts by weight of zinc oxide and 0.5 to 1.5 parts by weight of stearic acid may be included based on 100 parts by weight of the polymer substrate.
이 경우 가교 반응을 적절한 속도로 유지할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In this case, the crosslinking reaction can be maintained at an appropriate rate, so that productivity can be improved.
만일 상기 범위 미만으로 첨가제를 포함하는 경우에는 가교 반응이 지나치게 느려지는 문제점이 발생할 수 있고, 만일 상기 범위를 초과하여 첨가제를 포함하는 경우에는 가교 반응 속도가 지나치게 빨라지는 문제점과 미반응 물질이 시편 표면으로 용출되는 블루밍 현상이 발생할 수 있다.If the additive is less than the above range, a crosslinking reaction may be too slow, and if the additive is more than the above range, the crosslinking reaction rate is too fast and the unreacted material may be present on the surface of the specimen. A blooming phenomenon may occur.
또한, 본 발명은 퍼옥사이드계 가교제를 더 포함함으로써 스펀지 조성물을 가교시킬 수 있다. 퍼옥사이드계 가교제는 1.1-(t-butylperoxy)-3.3.5-trimethyl cyclohexane(TMC), n-butyl-4.4-bis-butylperoxy) Valerate (TVP), Dicumyl peroxide (DCP), 1.1'-bis(t-butyl peroxy) disoproppyl benzene (BPPB), Benzoyl peroxide (BPO), t-butyl peroxy benzoate (Z), di-t-butyl peroxide (DTBP), 2.5-dimethyl-2.5-di-t-butyl peroxy hexane (25B), 2.5-dimethyl-2.5-di-t-butyl peroxyl hexne-3 (Hexyne-3) 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 이를 통해 고분자 분자 사슬 간의 간격을 줄여 내열성 및 가교 밀도를 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention may crosslink the sponge composition by further including a peroxide-based crosslinking agent. Peroxide-based crosslinking agents include 1.1-(t-butylperoxy)-3.3.5-trimethyl cyclohexane (TMC), n-butyl-4.4-bis-butylperoxy) Valerate (TVP), Dicumyl peroxide (DCP), 1.1'-bis(t -butyl peroxy) disoproppyl benzene (BPPB), benzoyl peroxide (BPO), t-butyl peroxy benzoate (Z), di-t-butyl peroxide (DTBP), 2.5-dimethyl-2.5-di-t-butyl peroxy hexane (25B ), 2.5-dimethyl-2.5-di-t-butyl peroxyl hexne-3 (Hexyne-3), and the like. Through this, it is possible to improve heat resistance and crosslinking density by reducing the distance between polymer molecular chains.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 가교제를 0.5 ~ 5 중량부로 더 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 고분자 기재 100 중량부에 대하여 가교제를 1 ~ 3 중량부로 더 포함할 수 있다. 이 경우 내구력 및 내구물성을 향상시킬 수 있으며, 내열성을 향상시킬 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, 0.5 to 5 parts by weight of a crosslinking agent may be further included based on 100 parts by weight of the polymer substrate. More preferably, 1 to 3 parts by weight of a crosslinking agent may be further included based on 100 parts by weight of the polymer substrate. In this case, durability and durability properties can be improved, and heat resistance can be improved.
또한, 본 발명은 발포제를 더 포함하여 발포체를 제조할 수 있다. 발포제로는 아조계 화합물, 옥시비스벤젠술포닐하이드라지드(Oxybisbenzene sulfonyl hydrazide, OBSH), 다이나이트로소펜타메틸렌테트라민(Dinitroso pentamethylene tetramine, DPT), 톨루엔술포닐히드라지드(Toluene sulfonyl hydrazide, TSH), 톨루엔술포닐세미카르바지드(Toluene sulfonyl semi carbazide, PTSS) 등을 사용할 수 있다. In addition, the present invention may further include a foaming agent to prepare a foamed body. As the foaming agent, azo compounds, Oxybisbenzene sulfonyl hydrazide (OBSH), Dinitroso pentamethylene tetramine (DPT), Toluene sulfonyl hydrazide (TSH) ), toluene sulfonyl semi carbazide (PTSS), etc. may be used.
한편, 본 발명은 경우에 따라 통상적인 스펀지 조성물 분야에서 이용되는 기타 첨가제, 가교촉진제, 가교제 등을 더 포함할 수 있다. 기타 첨가제는 가공특성을 돕고 발포체의 물성 향상을 위해 통상적으로 사용되는 금속산화물, 산화방지제, 진크스테아레이트, 티타늄디옥사이드, 가교조제 등 발포체 제조시 사용되는 통상의 첨가제를 사용할 수 있으며, 색상을 고려하여 다양한 안료를 사용하는 것도 가능하다.On the other hand, the present invention may further include other additives, crosslinking accelerators, crosslinking agents, etc., which are used in the field of conventional sponge compositions, if necessary. As for other additives, common additives used in the manufacture of foam, such as metal oxides, antioxidants, zinc stearate, titanium dioxide, and crosslinking aids, which are commonly used to help process characteristics and improve physical properties of foam, can be used. It is also possible to use various pigments.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
실시예 1Example 1
50 ~ 80℃로 예열된 니더에 하기 표 1에 따른 원료 고분자 수지와 가교제, 가교촉진제, 발포제를 제외한 모든 첨가제를 함께 투입하고 30rpm의 속도로 15분 동안 혼련하였다. 이후, 이축롤밀을 통해 가교제, 가교촉진제, 발포제를 조성물에 첨가하여 5분 동안 분산 및 혼합하고, 3 ~ 3.5mm 두께로 시트를 제조하였다. 이를 160~170℃의 프레스로 130kg/cm2의 압력에서 성형하여 발포배율 150~160%의 스펀지를 제작하였다.In a kneader preheated to 50 ~ 80 ℃, the raw polymer resin according to Table 1 and all additives except for the crosslinking agent, crosslinking accelerator, and foaming agent were added together and kneaded for 15 minutes at a speed of 30 rpm. Thereafter, a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, and a foaming agent were added to the composition through a twin roll mill, dispersed and mixed for 5 minutes, and a sheet having a thickness of 3 to 3.5 mm was prepared. This was molded at a pressure of 130 kg/cm 2 with a press at 160 to 170° C. to produce a sponge having an expansion ratio of 150 to 160%.
실시예 2 ~ 6Examples 2-6
하기 표 1에 따라 원료 고분자 수지와 가교제, 가교촉진제, 발포제, 첨가제를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Example 1 was performed except that the raw polymer resin, crosslinking agent, crosslinking accelerator, foaming agent and additives were used according to Table 1 below.
비교예 1 ~ 3Comparative Examples 1 to 3
하기 표 2에 따라 원료 고분자 수지와 가교제, 가교촉진제, 발포제, 첨가제를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Example 1 was performed except that the raw polymer resin, crosslinking agent, crosslinking accelerator, foaming agent and additives were used according to Table 2 below.
(중량부)polymer resin
(parts by weight)
EVAhigh viscosity
EVA
EVAlow viscosity
EVA
(중량부)conductive filler
(parts by weight)
(6mm)carbon fiber
(6mm)
filler1) Diethylene glycol/
(중량부)additive
(parts by weight)
(중량부)blowing agent
(parts by weight)
1) Zeosil-175 100 중량부에 디에틸렌글리콜 30 중량부 함침1) Impregnated with 30 parts by weight of diethylene glycol in 100 parts by weight of Zeosil-175
2) Azodicarbonamide2) Azodicarbonamide
3) 1.1-(t-butylperoxy)-3.3.5-trimethyl cyclohexane3) 1.1-(t-butylperoxy)-3.3.5-trimethyl cyclohexane
(중량부)polymer resin
(parts by weight)
EVAhigh viscosity
EVA
EVAlow viscosity
EVA
(중량부)conductive filler
(parts by weight)
(6mm)carbon fiber
(6mm)
(0.3mm)carbon fiber
(0.3mm)
(중량부)impregnated porous filler
(parts by weight)
filler1) Diethylene glycol/
(중량부)additive
(parts by weight)
(중량부)blowing agent
(parts by weight)
1) Zeosil-175 100 중량부에 디에틸렌글리콜 30 중량부 함침1) Impregnated with 30 parts by weight of diethylene glycol in 100 parts by weight of Zeosil-175
2) Azodicarbonamide2) Azodicarbonamide
3) 1.1-(t-butylperoxy)-3.3.5-trimethyl cyclohexane3) 1.1-(t-butylperoxy)-3.3.5-trimethyl cyclohexane
실험예 1. 저항 평가Experimental Example 1. Resistance evaluation
상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 3의 시편을 9등분으로 나누어 도 1의 저항 측정 위치와 도 2의 저항 측정 방법으로 각 구역별 저항값을 측정하여 균일성을 확인하였다. 이 때, 실험 조건은 실내 온도 24℃, 습도 55 ~ 65%로 조절하였으며, 저항측정기의 탐침 거리는 3cm로 유지하였다. 그 결과값을 하기 표 3 및 표 4에 나타냈다.The specimens of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were divided into 9 equal parts, and the resistance values of each zone were measured using the resistance measurement position of FIG. 1 and the resistance measurement method of FIG. 2 to confirm uniformity. At this time, the experimental conditions were adjusted to room temperature of 24 ℃ and humidity of 55 to 65%, and the probe distance of the resistance meter was maintained at 3 cm. The resulting values are shown in Tables 3 and 4 below.
1) 성형이 불가하여 저항 미측정 1) Resistance not measured because molding is not possible
실험예 2. 외관 평가Experimental Example 2. Appearance evaluation
상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 3의 시편의 외관을 관측하고, 아래와 같은 기준으로 평가하였다. 그 결과값을 하기 표 5에 나타냈다. 이와 관련하여, 도 1a 내지 도 1f는 각각 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 6의 따른 발포체 시편 외관 이미지이며, 도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 발포체 시편 외관 이미지이다. The appearances of the specimens of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were observed and evaluated according to the following criteria. The resulting values are shown in Table 5 below. In this regard, FIGS. 1A to 1F are external images of foam specimens according to Examples 1 to 6 of the present invention, respectively, and FIGS. 2A to 2C are foam specimens according to Comparative Examples 1 to 3 of the present invention, respectively. This is an exterior image.
(비틀림, 표면 오픈셀 발생 등의 손상이 없음: ◎, 비틀림, 표면 오픈셀 발생 등의 손상이 1개 이상 있음: △, 비틀림, 표면 오픈셀 발생 등의 손상이 1개 이상 있고 성형이 불가함: ×)(No damage such as twisting or surface open cell occurrence: ◎, twisting, surface open cell occurrence, etc. 1 or more damages: Δ, twisting, surface open cell occurrence, etc. 1 or more damages and molding is not possible : ×)
Claims (8)
평균 길이가 3mm 이상인 탄소섬유;및
제전성 첨가제가 함침된 다공성 필러;를 포함하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물.
A polymer substrate in which 10 to 30% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 10 g/min or less and 70 to 90% by weight of a polyolefin resin having a melt index of 15 to 100 g/min are mixed;
Carbon fibers having an average length of 3 mm or more; and
A sponge composition for absorbing static electricity comprising a porous filler impregnated with an antistatic additive.
상기 고분자 100 중량부에 대하여 탄소섬유를 20 ~ 40 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물.
According to claim 1,
A sponge composition for absorbing static electricity, characterized in that it comprises 20 to 40 parts by weight of carbon fiber based on 100 parts by weight of the polymer.
상기 다공성 필러에는 제전성 첨가제가 함침되어 있으며,
다공성 필러 100 중량부에 대하여 제전성 첨가제를 20 ~ 90 중량부로 함유하는 것을 특징으로 하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물.
According to claim 1,
The porous filler is impregnated with an antistatic additive,
A sponge composition for absorbing static electricity, characterized in that it contains 20 to 90 parts by weight of an antistatic additive based on 100 parts by weight of the porous filler.
상기 고분자 기재 100 중량부에 대하여 첨가제를 5 ~ 10 중량부로 더 포함하며, 상기 첨가제는 산화 아연, 스테아린 산 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물.
According to claim 1,
The sponge composition for absorbing static electricity, further comprising 5 to 10 parts by weight of an additive based on 100 parts by weight of the polymer substrate, wherein the additive is at least one selected from the group consisting of zinc oxide, stearic acid, and polyethylene glycol.
충전제, 퍼옥사이드계 가교제 및 발포제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물.
According to claim 1,
A sponge composition for absorbing static electricity, further comprising a filler, a peroxide-based crosslinking agent, and a foaming agent.
상기 폴리 올레핀계 수지는 에틸렌 비닐아세테이트 (Ethylene Vinylacetate, EVA), 에틸렌 부틸아크릴레이트(Ethylene Butylacrylate, EBA), 에틸렌 메틸아크릴레이트(Ethylene Methylacrylate, EMA), 에틸렌 에틸아크릴레이트(Ethylene Ethylacrylate, EEA), 에틸렌 메틸메타크릴레이트((Ethylene Methylmethacrylate, EMMA), 에틸렌 부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer, EB-Co), 에틸렌 옥텐 공중합체(Ethylene Octene Coplymer, EO-Co), 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE), 말레산 무수물 그래프트 폴리올레핀(MAH-g)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물.
According to claim 1,
The polyolefin-based resin is ethylene vinylacetate (EVA), ethylene butylacrylate (EBA), ethylene methylacrylate (EMA), ethylene ethylacrylate (EEA), ethylene Methyl methacrylate (Ethylene Methylmethacrylate, EMMA), Ethylene Butene Copolymer (EB-Co), Ethylene Octene Copolymer (EO-Co), Low Density Polyethylene (LDPE), A sponge composition for absorbing static electricity, characterized in that it is at least one selected from the group consisting of high density polyethylene (HDPE) and maleic anhydride grafted polyolefin (MAH-g).
상기 제전성 첨가제는 저분자 첨가제 내지 전도성 고분자 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물.
According to claim 1,
The antistatic additive is a sponge composition for absorbing static electricity, characterized in that at least one of a low molecular weight additive or a conductive polymer is used.
상기 다공성 필러는 기공률이 0.5 ~ 2.0cc/g인 것을 특징으로 하는 정전기 흡수용 스펀지 조성물.
According to claim 1,
The porous filler is a sponge composition for absorbing static electricity, characterized in that the porosity is 0.5 ~ 2.0cc / g.
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