[논문]Cure Characteristics of Foaming EVA Compounds: Influence of EVA Types and Cure Systems

Choi, Sung-Seen; Bae, Jong Woo; Kim, Jung-Soo; Han, Dong-Hun

doi:10.7473/ec.2016.51.3.212

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Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트, v.51 no.3, 2016년, pp.212 - 217

Choi, Sung-Seen (Department of Chemistry, Sejong University) , Bae, Jong Woo (Korea Institute of Footwear & Leather Technology) , Kim, Jung-Soo (Korea Institute of Footwear & Leather Technology) , Han, Dong-Hun (Korea Institute of Footwear & Leather Technology)

Abstract ▼ AI-Helper

Influence of poly(ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) types and cure systems on cure characteristics of foaming EVA compounds were investigated. Three kind EVAs with different VA contents were employed. Influence of triallyl cyanurate (TAC) and dicumylperoxide (DCP) content on the cure characteristics were examined. The minimum torque ($T_{min}$) and delta torque (${\Delta}T$) decreased as the VA content increased. The ${\Delta}T$ was increased by adding TAC and by increasing the DCP content. For the foaming EVA compounds without TAC, the cure times such as the minimum cure time ($t_{min}$), scorch time ($t_2$), and optimal cure time ($t_{90}$) did not show a specific trend according to the DCP contents. For the foaming EVA compounds containing TAC, the cure times decreased as the DCP content increased. From the experimental results, it was found that efficienct DCP/TAC ratio for improvement of the crosslink density was 1.1~2.0.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

EVA 가교에 사용하는 대표적인 과산화물은 dicumylperoxide (DCP)이며 공가교제의 대표적인 것으로 triallyl cyanurate (TAC)를 들 수 있다.^10-13 본 연구에서는 EVA의 VA 함량과 가교 시스템이 EVA 발포체의 가교 특성에 미치는 영향을 조사하였다. VA 함량이 다른 3가지 EVA를 사용하였으며, 가교제로 DCP와 TAC를 사용하였다.

제안 방법

TAC의 영향을 조사하기 위해 TAC를 함유하지 않은 EVA 발포 배합물과 TAC를 함유한 EVA 발포 배합물의 가교 특성을 비교하였다. 또한, DCP 함량을 달리하여 DCP의 영향도 조사하였다.
TAC의 영향을 조사하기 위해 TAC를 함유하지 않은 EVA 발포 배합물과 TAC를 함유한 EVA 발포 배합물의 가교 특성을 비교하였다. 또한, DCP 함량을 달리하여 DCP의 영향도 조사하였다.
Table 1에 VA 함량이 다른 EVA 배합물의 배합표를 제시하였고, Table 2에 가교 시스템이 다른 EVA 배합물의 배합표를 제시하였다. TAC의 영향을 조사하기 위해 TAC를 함유하지 않은 배합물과 TAC를 함유한 배합물을 제조하여 실험하였다.
EVA 배합물은 Moriyama Seiki사의 Internal Kneader와 Yasuda Seiki 사의 roll mill을 사용하여 제조하였다. EVA 배합물의 가교 특성은 flat die rheometer (FDR, VR 3110, Shima Seisakusho Co., Japan)를 이용하여 160℃에서 측정하였다.
VA 함량이 EVA 배합물의 가교 특성에 미치는 영향을 자세히 살펴보기 위해 Tmin, Tmax, 그리고 델타 토크(ΔT)와 같은 토크 값들과 최소 토크 시간(tmin), 스코치 시간(t2), 그리고 최대 토크 시간(tmax)과 같은 가교 시간들을 Table 3에 정리하여 비교하였다.
)과 같은 가교 시간들을 Table 3에 정리하여 비교하였다. 레오 커브가 대부분 지속 거동을 보였기 때문에 정확한 t_max를 설정할 수 없어서 t_max는 20분으로 설정하여 가교 특성을 정리하였다. VA 함량에 따른 EVA 배합물의 가교 특성에 큰 차이는 나타나지 않았지만, 3가지 토크 값들과 t₉₀의 경우에는 TAC 함유 여부와 무관하게 VA 함량에 따라 일 관된 경향을 보였다.
TAC에 의한 ΔT 증가 비율을 TAC를 함유하지 않았을 때를 기준으로 하여 구하였다.

대상 데이터

^10-13 본 연구에서는 EVA의 VA 함량과 가교 시스템이 EVA 발포체의 가교 특성에 미치는 영향을 조사하였다. VA 함량이 다른 3가지 EVA를 사용하였으며, 가교제로 DCP와 TAC를 사용하였다. 발포제로는 azobisformamide (carbamoyl amino urea, JTR)를 사용하였다.
VA 함량이 다른 3가지 EVA를 사용하였으며, 가교제로 DCP와 TAC를 사용하였다. 발포제로는 azobisformamide (carbamoyl amino urea, JTR)를 사용하였다. DCP와 TAC 그리고 JTR의 화학 구조를 Scheme 1에 실었다.
Scheme 1. Chemical structures of DCP, TAC, and JTR used in this study.
EVA는 한화케미컬의 EVA 1315 (VA 15 wt%), EVA 1316 (VA 18 wt%), EVA 1317 (VA 22 wt%)를 사용하였다. 발포제는 (주)금양의 JTR을 4.
EVA는 한화케미컬의 EVA 1315 (VA 15 wt%), EVA 1316 (VA 18 wt%), EVA 1317 (VA 22 wt%)를 사용하였다. 발포제는 (주)금양의 JTR을 4.5 phr 사용하였고, 스테아린산(stearic acid)을 활성제로 1.0 phr 사용하였으며, 산화아연(ZnO)을 5.0 phr 사용하였다. 가교제로 DCP를 0.
0 phr 사용하였다. 가교제로 DCP를 0.4~1.2 phr의 범위에서 달리하여 사용하였으며, 보조 가교제로 TAC를 0.5 phr 사용하였다. Table 1에 VA 함량이 다른 EVA 배합물의 배합표를 제시하였고, Table 2에 가교 시스템이 다른 EVA 배합물의 배합표를 제시하였다.
EVA 배합물은 Moriyama Seiki사의 Internal Kneader와 Yasuda Seiki 사의 roll mill을 사용하여 제조하였다. EVA 배합물의 가교 특성은 flat die rheometer (FDR, VR 3110, Shima Seisakusho Co.

성능/효과

Figures 1과 2는 VA 함량이 다른 EVA 3가지의 배합물들에 대한 레오 커브들로 각각 TAC를 함유하지 않은 EVA 배합물과 TAC를 함유한 EVA 배합물에 대한 것이다. 3가지 EVA 배합물들 모두 TAC 함유 여부와 상관없이 가교 반응 시간 20분에서도 가교 반응이 계속 진행되는 지속 거동(marching behavior)을 보였다. TAC를 함유하지 않은 EVA 배합물의 경우, VA 함량에 따른 가교 특성의 차이는 크게 나타나지 않았다.
TAC를 함유하지 않은 EVA 배합물의 경우, VA 함량에 따른 가교 특성의 차이는 크게 나타나지 않았다. 단지, VA 함량이 22 wt%인 EVA 배합물이 다른 2가지 EVA 배합물들에 비해 최소 토크(T_min)와 최대 토크(T_max)가 낮게 나타났다. Figures 1과 2를 비교해 보면, TAC를 첨가하면 T_max가 크게 증가한 것을 알 수 있다.
Figures 1과 2를 비교해 보면, TAC를 첨가하면 T_max가 크게 증가한 것을 알 수 있다. TAC를 함유하지 않은 EVA 배합물에 비해 TAC를 첨가한 경우, VA 함량이 22 wt%인 EVA 배합물의 T_max는 다른 종류의 EVA 배합물들에 비해 더 크게 감소하였다.
2 phr일 때는 최대 토크 시간이 잘 나타났다. TAC를 함유하지 않은 EVA 배합물의 경우에는 DCP 함량이 증가할수록 T_max는 지속적으로 증가하였으나, TAC를 함유한 EVA 배합물의 경우에는 DCP 함량이 증가할수록 T_max가 증가하다 DCP 함량 1.2 phr일 때 약간 감소하였다. DCP 함량이 1.
Tmin과 Tmax 그리고 ΔT는 모두 VA 함량이 증가할수록 감소하였고, t90도 VA 함량이 증가할수록 감소하였다.
레오 커브가 대부분 지속 거동을 보였기 때문에 정확한 t_max를 설정할 수 없어서 t_max는 20분으로 설정하여 가교 특성을 정리하였다. VA 함량에 따른 EVA 배합물의 가교 특성에 큰 차이는 나타나지 않았지만, 3가지 토크 값들과 t₉₀의 경우에는 TAC 함유 여부와 무관하게 VA 함량에 따라 일 관된 경향을 보였다. T_min과 T_max 그리고 ΔT는 모두 VA 함량이 증가할수록 감소하였고, t₉₀도 VA 함량이 증가할수록 감소하였다.
특이할 사항은 TAC의 첨가에 의해 t_min과 t₂는 증가하고 t₉₀은 감소한다는 것이다. 가교제인 TAC를 첨가하면 가교 반응이 활발히 일어나 t₂가 짧아질 것으로 예상할 수 있으나 그 반대 결과로 나타났다. 이는 가교 반응 초기에 DCP 와 TAC가 일부 반응하여 가교 반응이 지체되기 때문으로 여겨진다.
TAC에 의한 ΔT 증가 비율은 DCP 함량이 증가할수록 감소하였다.
VA 함량이 15, 18, 22 wt%인 EVA 배합물 3가지의 가교 특성을 비교한 결과, Tmin과 Tmax 그리고 ΔT는 모두 VA 함량이 증가할수록 감소하였고, t90도 VA 함량이 증가할수록 감소하였다.
VA 함량이 15, 18, 22 wt%인 EVA 배합물 3가지의 가교 특성을 비교한 결과, T_min과 T_max 그리고 ΔT는 모두 VA 함량이 증가할수록 감소하였고, t₉₀도 VA 함량이 증가할수록 감소하였다. DCP 함량이 증가할수록 T_max는 지속적으로 증가하였으나, TAC를 함유한 경우에는 DCP 함량이 증가할수록 T_max가 증가하다 DCP 함량 1.2 phr일 때 약간 감소하였다. 이는 DCP 라디칼과 EVA 라디칼 간의 반응과 DCP 라디칼과 TAC와의 반응 때문으로 해석할 수 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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