KR101806943B1 - 유연성 pvc 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유연성 PVC 수지 조성물에 관한 것으로, 폴리비닐클로라이드 수지의 가소제로써 종래 사용되어 온 가소제용 화합물에 비해 열 안정성 및 가소화 효율이 우수하여 적은 가소제 화합물의 사용량으로도 우수한 인장강도, 신장률, 100% 모듈러스, 신장 잔율, 휘발 감량 등의 물성 구현이 가능할 뿐 아니라 졸(sol)의 초기 점도 및 안정성을 향상시키고, 겔링(gelling) 특성, 이행 특성 등을 개선함으로써, 가공시 생산속도 및 생산량이 증대되어 작업시간 단축 및 유틸리티가 감소되어 제조원가를 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 유연성 PVC 수지 조성물에 관한 것으로, 신규한 가소제 화합물 및 이를 포함하는 유연성 PVC 수지 조성물에 관한 것이다.
고분자 수지들은 특성에 따라 생활용품, 가전용품, 의류, 자동차, 건설자재, 포장재 등의 다양한 분야에 사용되고 있다. 특히, PVC 수지는 경질, 연질 특성으로 쉽게 다양한 성형이 가능하고 가격 경쟁력이 우수하여 범용적인 효용성을 갖추고 있어 생활용품에서 산업자재에 이르기까지 여러 응용분야에 적용되고 있다. 이러한 PVC 수지는 단독으로 사용되지 못하며, 다양한 물성 구현을 위하여 가소제를 첨가하여 사용한다. 가소제는 PVC 수지에 유연성을 부여하고, 가공성 및 상용성을 향상시키는 역할을 하지만 산업이 발전하면서 가소제는 유연성뿐만 아니라 내노화성, 내한성, 내유성, 내수성, 내이행성, 내열성 등 그 적용 분야에 따라 요구되는 특성에 따라 다양하게 변모되고 있다.
일반적으로 가소제는 분자량이 클수록 내노화성은 우수하나, PVC 수지와의 상용성이 저하되는 경향을 가져, 응용 분야에 따라 내노화성과 상용성에 맞는 가소제를 선택하여 활용하여야 한다. 이중 PVC 수지 등과 같은 고분자 수지의 가소제로써 가장 범용적으로 사용되는 화합물로는 프탈레이트계인 디옥틸프탈레이트(DOP)와 디노닐프탈레이트(DINP) 등을 들 수 있다. 또한, 특허문헌 1(한국등록특허 제0540828호) 및 특허문헌 2(한국등록특허 제0455692호)에는 에스테르계 가소제를 개시하고 있으며, 특허문헌 3(한국등록특허 제0675815호)에는 아크릴계 중합체를 개시하고 있다. 상술한 가소제 화합물 중 환경 규제를 만족하는 가소제는 상온 및 노화 물성 등은 우수하지만, 가공성이 저하되는 문제점을 가진다.
이에, 본 출원인은 환경 규제와 더불어 종래의 PVC 수지 등과 같은 고분자 수지의 가소제 화합물이 가지는 내이행성, 내유출성, 내휘발성 등의 가공성 문제를 개선하고, 고분자 수지 조성물에 사용시, 우수한 내열성, 내노화성 및 내후성 등의 물성 구현이 가능한 PVC 가소제용 화합물을 제공하고자 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열안정성이 우수하고, PVC 수지 등과 같은 고분자 수지에서의 가소화 효율 및 가소제 흡수 속도 등이 탁월한 PVC 가소제용 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 PVC 수지 등과 같은 고분자 수지와 혼합되어 인장강도, 신장률, 100% 모듈러스, 신장 잔율, 휘발 감량 등의 우수한 물성을 구현이 가능하고, 가공시 생산성이 뛰어나 작업시간 단축 및 유틸리티가 감소되어 제조원가를 절감할 수 있는 내열성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
[화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 (C4-C10)알킬이다.]
본 발명에 따른 화합물은 인체에 무해할 뿐 아니라 PVC 수지 등과 같은 고분자 수지에서의 높은 가소화 효율을 가지며, 내노화성 및 상용성을 동시에 만족시킬 수 있어, PVC 수지 등과 같은 고분자 수지에 대한 PVC용 가소제 조성물로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 디(2-부톡시에틸)테레프탈레이트(Di(2-buthoxyethyl)terephthalate)는 상술된 효과에 있어 탁월하여 본 발명에서 우선된다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 내열 수지 조성물을 제공한다. 특히, 본 발명에 따르면 PVC 수지와의 높은 가소화 효율로 PVC 수지 조성물이 우선되나 이에 한정되는 것은 아니다. 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면 PVC 수지 등과 같은 고분자 수지에서의 향상된 가소화 효율 및 가소제 흡수 속도 등이 향상시킬 수 있음은 물론이고, 이와 더불어 내이행성, 내유출성, 내휘발성 등의 물성을 개선하여 제품 생산 시 생산성을 극대화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PVC 수지 조성물에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 사용량은 제한되지 않지만, 상기 PVC 수지 100중량부에 대하여 30 내지 120 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 PVC 수지와의 상용성이 우수하며, 가공성, 내구성, 가소화 효율 등의 본 발명이 목적하는 효과를 달성하는데 더욱 좋다.
또한, 본 발명은 상기 PVC 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다. 이러한 성형품에는 벽지, 컴파운드, 전선 컴파운드, 시트, 필름, 타포린, 호스, 신발, 실란트, 사무용품, 장갑, 병마개, 매트, 가스켓, 식품포장재, 의료용품, 자동차용품, 장난감, 유아용품, 바닥재 및 전기기계 부품 등의 제품을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 신규한 화합물은 인체에 무해한 친환경 가소제로 사용되어, PVC 수지 등과 같은 고분자 수지와의 높은 상용성을 나타내며, 졸의 초기 점도 및 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 겔링 특성, 이행 특성을 개선할 수 있는 장점이 있다. 이때, 본 발명에 따른 디(2-부톡시에틸)테레프탈레이트(Di(2-buthoxyethyl)terephthalate)는 상술된 효과에서 탁월하다.
또한, PVC 수지 등과 같은 고분자 수지에서의 우수한 가소제 흡수 속도 및 가소화 효율로 소량 사용에도 불구하고 우수한 물성을 구현할 수 있으며, 가공 시 생산속도 및 생산량을 증대시켜 작업시간 단축 및 유틸리티가 감소되어 제조원가의 절감과 동시에 고품질의 성형품을 제공할 수 있다.
이하 본 발명의 유연성을 향상시키는 PVC 수지 조성물에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
본 발명자는 종래 PVC 수지 등과 같은 고분자 수지의 가소제로서 사용되어 온 테레프탈레이트계, 프탈레이트계, 트리멜리테이트계, 아디페이트계 에스테르 화합물 등의 가소제 화합물들에 대한 가공성, 가소화 효율 및 가소제 흡수 속도 등을 개선하고자 연구 노력한 결과, 특히 디(2-부톡시에틸)테레프탈레이트를 가소제 조성물로 사용함으로써, 고분자 수지와의 높은 상용성으로 벌크 밀도, 유동성, 케이킹 특성 등의 가공성이 향상되어 우수한 내열성 및 내노화성 등의 구현이 가능함을 밝혀내어 본 발명을 완성하였다.
구체적으로, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 특히, 본 발명의 일 양태로 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 PVC용 가소제 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
[화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 (C4-C10)알킬이다.]
본 발명에 기재된 「알킬」은 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함하며, 본 발명에서는 탄소수 4 내지 7의 단쇄의 알킬이 우선되나 탄소수 8이상의 장쇄의 알킬 또한 본 발명의 일 양태임은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화합물은 종래 PVC 수지 등과 같은 고분자 수지의 가소제로써 사용되어 온 DOP(Di-2-ethylhexyl phthalate), DINP(Diisonoyl phthalate), DIDP(Diisodecyl phthalate) 등과 같은 프탈레이트계 에스테르화합물이 고분자 수지에 매우 우수한 특성을 부여할 수 있음에도 불구하고, 환경 유해성으로 이의 사용이 제한되는 문제점을 해결 할 수 있을 뿐 아니라 이들 고분자 수지의 가소제와 견주어도 손색이 없는 동등 이상의 물성을 제공한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 인체에 무해하며, 이를 고분자 수지 특히, PVC 수지에 혼합함으로써 인장강도, 신장률, 100% 모듈러스, 신장 잔율, 휘발 감량 등에 있어 우수한 물성의 구현이 가능하다.
또한, 본 발명에서 PVC에 유연성을 부여하기 위하여 첨가되는 물질인 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조 방법은 제한되지는 않으나 후술하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
구체적으로, 하기 화학식 2로 표시되는 알코올 화합물과 에틸렌 옥사시드를 제1 촉매 존재 하에서 반응하여 하기 화학식 3으로 표시되는 에톡시알킬알코올 화합물을 제조하는 1단계; 및 하기 화학식 3으로 표시되는 에톡시알킬알코올 화합물과 테레프탈산을 제2 촉매 존재 하에서 반응하여 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 2단계;를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
R1-OH
[화학식 3]
[화학식 1 내지 3에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 (C4-C10)알킬이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법의 1단계에서 상기 에틸렌 옥사시드는 상기 알코올 화합물 100 중량부에 대하여, 제한되지는 않지만 100 내지 500 중량부로 첨가될 수 있으며, 반응의 효율성 및 부산물의 최소화를 위하여 100 내지 250 중량부로 첨가되는 것이 좋다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 촉매는 NaOCH3, NaOH, KOH, NaBH4등을 포함한 알칼리금속 화합물 ; 테트라노말부틸 티타네이트, 테트라이소프로필 티타네이트 등을 포함한 금속 알콕사이드 화합물; 황산, 염산, 질산 등을 포함한 산촉매; 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 알칼리 금속 화합물에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 제1 촉매의 사용량은 필요에 따라 선택될 수 있지만, 바람직하게는 상기 알코올 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.1 중량부로 첨가될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 촉매는 초산마그네슘, 초산 제1주석,테트라-n-부틸티타네이트, 초산납, 초산나트륨, 초산칼륨, 삼산화안티몬, N,N-디메틸아미노피리딘, N-메틸이미다졸 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 테트라-n-부틸티타네이트일 수 있다. 이때, 상기 제2 촉매의 사용량은 필요에 따라 선택될 수 있지만, 바람직하게는 상기 에톡시알킬알코올 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.1 중량부로 첨가될 수 있다.
상기 각 단계에서는 추가적으로 유기용매를 더 포함할 수 있으며, 상기 유기용매는 각 단계에서 반응성을 보이지 않는 것이라면 한정되지 않는다. 이때, 상기 유기용매의 바람직한 일예로는 디에틸에테르, 테트라히드로퓨란, 디옥산, 알릴에틸에테르, 2-에톡시에틸에테르, 프로필 에테르, 이소프로필에테르, 뷰틸에테르, 알릴뷰틸에테르, 뷰틸메틸에테르, 뷰틸에틸에테르, t-뷰틸에틸에테르, 뷰틸비닐에테르, 뷰틸디글리콜, 헥실에테르, 에틸렌글리콜 디알킬 에테르, 프로필렌글리콜 디알킬에테르 등의 에테르류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 디헥실케톤, 아세토페논, 프로피오페논, 아세틸아세톤, 뷰타논, 펜타논, 헥사논, 헵타논, 시클로헥사논 등의 케톤류; 아세트아마이드, 포름아마이드, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아미이드, N-메틸피롤리디논 등의 아마이드류; 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 헥센, 헵텐, 옥텐, 노넨, 데센, 헥신, 헵틴, 옥틴, 노닌, 데신, 도데칸, 파라핀 오일, 미네랄 스피릿 등의 지방족 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 스타이렌 등의 방향족 탄화수소류 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 1단계 및 2단계의 반응온도는 제한되지 않지만, 바람직하게는 40 내지 230 ℃에서 수행될 수 있다. 이때, 바람직하게는 상기 1단계는 40 내지 60 ℃에서 수행될 수 있으며, 상기 2단계는 200 내지 230 ℃에서 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 2단계 반응 완료 후 중화단계, 증류단계, 수세단계, 여과단계 등에서 선택되는 하나 이상의 추가 공정을 더 포함하여, 최종 생성물의 순도를 높일 수 있음은 물론이다.
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 PVC 수지 조성물을 제공한다.
상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 수지 조성물은 PVC 수지를 베이스 수지로 포함한다. 이때, 상기 PVC 수지 조성물에 있어서 상기 화합물의 사용량은 제한되지 않지만, 상기 PVC 수지 100중량부에 대하여 30 내지 120 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우, 종래 PVC 수지 등과 같은 고분자 수지의 가소제로써 사용되어 온 프탈레이트계 에스테르, 테레프탈레이트계화합물로부터 예상하지 못했던 물성 및 가소화 효율 등의 우수한 물성의 구현이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 수지 조성물에 있어서, 상기 PVC 수지 100중량부에 대하여 30 내지 100 중량부의 PVC용 가소제 화합물을 포함하는 것이 고분자 수지와의 향상된 상용성으로 높은 가공성을 보여 유리하며, 보다 바람직하게는 상기 PVC 수지 100중량부에 대하여 30 내지 70 중량부를 포함하는 것이 본 발명이 목적하는 효과의 물성 밸런스를 충족시킬 수 있어 더욱 좋다.
본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 수지 조성물은 상기 화학식 1의 R1 및 R2가 각각 독립적으로 (C4-C7)알킬인 화합물을 포함하는 경우, 가소화 효율이 놀랍게도 향상됨을 확인할 수 있었으며, 특히 신장 잔율이 현저하게 향상됨을 확인하였다.
또한 상술된 현저한 효과의 구현에 있어, 하기 구조의 화합물이 우선되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 수지 조성물은 열가소성 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 열가소성 수지는 당업계에서 사용되는 수지라면 제한되지 않으며, 비한정적인 일예로 폴리스티렌 수지(PS수지), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS 수지), 고무변성 폴리스티렌 수지 (HIPS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 공중합체 수지(ASA 수지), 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 수지(SAN 수지), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(MBS 수지), 아크릴로니트릴-에틸아크릴레이트-스티렌 공중합체 수지 (AES 수지), 폴리카보네이트 수지(PC 수지), 폴리페닐렌에테르 수지(PPE 수지), 폴리에틸렌 수지(PE 수지), 폴리프로필렌 수지 (PP 수지), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 및 폴리아미드 수지(PA 수지) 등에서 선택되는 하나 이상의 고분자 수지일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 PVC 수지 조성물은 적하 방지제, 가소제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 상용화제, 안료 및 무기 충진제 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이들 첨가제는 PVC 수지 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절하게 포함될 수 있음은 물론이나 PVC 수지 100중량부에 대하여 1 내지 50 중량부로 첨가될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 30 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 좋다.
본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 수지 조성물은 제한되지는 않지만 컴파운드 처방 또는 시트 처방으로 적용될 수 있으며, 믹서(mixer), 이축 압출기 (twin-screw extruder), 일축 압출기 (single-screw extruder), 롤밀 (roll-mills), 니더 (kneader), 반바리 믹서 (banbury mixer) 등 다양한 배합 가공기기 중 하나를 이용하여 80 내지 300 ℃의 온도구간에서 용융 혼련될 수 있으며, 바람직하게는 롤밀 또는 반바리 믹서 등을 이용하여 100 내지 200 ℃의 온도구간에서 1 내지 30 분 동안 혼련될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 혼련 후 제습 건조기, 열풍 건조기 등을 이용하여 충분히 건조시켜 제조될 수 있다. 이때, 상기 성형은 압출성형(extrusion molding), 사출성형(injection molding), 압축성형(compression molding), 칼렌더링(calendering), 프레스성형(press molding), 열프레스성형(Heating Press molding) 및 블로우 성형(blow molding) 등에서 선택되는 성형방법으로 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 상기 PVC 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다. 이때, 상기 성형품은 벽지, 컴파운드, 전선 컴파운드, 시트, 필름, 타포린, 호스, 신발, 실란트, 사무용품, 장갑, 병마개, 매트, 가스켓, 식품포장재, 의료용품, 자동차용품, 장난감, 유아용품, 바닥재 및 전기기계 부품 등 다양한 제품에 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 화합물 및 이를 포함하는 유연성 PVC 수지 조성물에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
먼저, 제조된 시편의 물성은 하기와 같은 방법으로 측정하였다.
1) 인장강도 (kfg/㎟) : KS M 3156에 준하여 시행하였다.
2) 신장율 (%) : KS M 3156에 준하여 시행하였다.
3) 100% 모듈러스 (kfg/㎟) : 시편이 인장에 의해 100% 신장될 때의 인장강도이며, 이는 가소화 효율을 의미하고, 100% 모듈러스 값이 낮을수록 재료의 가소화 효율이 우수하다고 판단한다.
4) 신장 잔율 (%) : 시편을 Geer Oven에서 100 ℃, 168 시간의 노화 조건으로 방치한 후, (노화 후 시편 신장강도/노화 전 시편 신장강도)×100으로서 산출하였다. 이 수치가 100%에 가까울수록 노화 전과 유사한 기계적 물성을 나타낸다. 이러한 물성은 전선용 컴파운드가 얼마나 오랫동안 초기 물성을 유지하고 사용될 수 있는 정도의 내구성을 의미한다. 시편의 신장강도는 KS M 3156 준하여 시행하였다.
5) 휘발 감량 (중량%) : 시편을 Geer Oven에서 100 ℃, 168 시간의 노화 조건으로 방치한 후, (노화 후 시편 무게/노화 전 시편 무게)×100으로서 산출하였다.
6) 졸(Sol)의 점도 (단위:cP) : Brookfield 점도계의 63 spindle을를 사용하여 30℃의 온도 조건에서 측정하였다.
(실시예 1)
PVC 수지(엘지화학, 제품명 : LP090, PVC(paste resin), 중합도 900) 100 중량부에 대하여, 가소제(애경유화, 제품명 : NEO-X1, 물질명:Di(2-buthoxyethyl)terephthalate) 90 중량부, 충진제(오미아, 제품명 : OMYA 5, 물질명 : Calcium carbonate) 90 중량부, 안정제(송원산업, 제품명 ; CZ-400, 물질명 : Ca-Zn Complex) 3 중량부를 첨가하고, 이를 믹싱하여 졸(Sol)을 제조한 다음 30℃ 오븐에 보관하였다. 보관 시간은 졸 점도 측정시간에 따라 각각 1시간, 1일, 3일, 5일 동안 보관하였다.
(실시예 2)
PVC 수지(한화케미칼, 제품명 : P-1000, PVC(Straight resin), 중합도 1000) 100 중량부에 대하여, 가소제(애경유화, 제품명 : NEO-X1, 물질명:Di(2-buthoxyethyl)terephthalate) 70 중량부, 안정제(송원산업, 제품명 ; CZ-400, 물질명 : Ca-Zn Complex) 2.5 중량부를 첨가하고, 이를 Two-Roll Mill을 이용하여 175℃에서 5분 동안 혼련하였다. 이후, 열프레스(Heating Press)를 이용하여 175℃에서 3분 동안 15 MPa을 가하고, 90℃ 이하로 냉각한 후, 1 mm 두께의 시편을 제작하였다.
(실시예 3-6)
표 2에 도시된 바와같이, 가소제(애경유화, 제품명 : NEO-X1, 물질명:Di(2-buthoxyethyl)terephthalate)의 사용량을 변화시는 것을 제외하고, 실시예 2와 동일한 방법으로 시편을 제작하였다.
(비교예 1)
PVC 수지(엘지화학, 제품명 : LP090, PVC(paste resin), 중합도 900) 100 중량부에 대하여, 가소제(애경유화, 제품명 : NEO-T, 물질명 : Bis(2-ethylhexyl) benzene-1,4-dicarboxylate) 90 중량부, 충진제(오미아, 제품명 : OMYA 5, 물질명 : Calcium carbonate) 90 중량부, 안정제(송원산업, 제품명 ; CZ-400, 물질명 : Ca-Zn Complex) 3 중량부를 첨가하고, 이를 믹싱하여 졸(Sol)을 제조한 다음 30℃ 오븐에 보관하였다. 보관 시간은 졸 점도 측정시간에 따라 각각 1시간, 1일, 3일, 5일 동안 보관하였다.
(비교예 2)
가소제 Di(2-buthoxyethyl)terephthalate를 사용하지 않고 대신에 Bis(2-ethylhexyl) benzene-1,4-dicarboxylate를 가소제로 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 시편을 제작하였다.
| 점도(단위:cP) | 실시예 1 | 비교예 1 |
| 초기 점도(1hr) | 1,620 | 3,170 |
| 1 Day(24hr) | 1,780 | 2,740 |
| 3 Day(72hr) | 1,880 | 2,510 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따르면 초기 점도(1hr 경과)가 낮아 가공성이 우수하며, 시간 변화에 따른 점도 안정성도 뛰어남을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1은 초기 점도가 매우 높아 가공성이 현저히 떨어지고, 시간에 따른 점도 안정성이 저하됨을 알 수 있었다.
| 구분 | 상온 시험 | 가열 시험 | ||||
| 가소제 사용량 (중량부) |
인장강도 (kfg/㎟) |
신장율 (%) |
100% 모듈러스 (kfg/㎟) |
신장 잔율 (%) |
휘발 감량 (중량%) |
|
| 실시예 2 | 70 | 1.6 | 400 | 0.58 | 97 | 4.6 |
| 실시예 3 | 68 | 1.6 | 392 | 0.60 | 97 | 4.5 |
| 실시예 4 | 66 | 1.4 | 386 | 0.62 | 97 | 4.2 |
| 실시예 5 | 64 | 1.4 | 372 | 0.66 | 96 | 4.3 |
| 실시예 6 | 62 | 1.4 | 368 | 0.69 | 96 | 3.8 |
| 비교예 2 | 70 | 1.4 | 360 | 0.69 | 94 | 4.3 |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따르면 가소화 효율을 나타내는 100% 모듈러스가 우수하여 높은 가소화 효율을 가지는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따르면 향상된 상용성과 가소화 효율로, 종래 가소제 사용량(100% 기준) 대비 88.5 %의 사용량으로도 동등이상의 효과를 발현할 수 있음을 확인하였다. 이에 따라, 본 발명에 따르면 종래 가소제 대비 획기적으로 그 사용량을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
또한, 본 발명에 따르면 향상된 열안정성을 가짐과 동시에 신장 잔율에 있어서, 노화 전후에 따른 기계적 물성 변화가 거의 없는 수준으로, 비교예 대비 최대 103% 이상 향상된 수치를 나타냄을 알 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면 상용 가소제인 DOP 대비 보다 적은 사용량으로도 안정적으로 우수한 가소화 효율을 나타낼 수 있음과 동시에 노화 전후의 기계적 물성의 변화가 거의 없어 우수한 내구성을 가지는 물성 밸런스의 구현이 가능하다.
이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (7)
- PVC 수지 조성물로서,
PVC 수지 100중량부에 대하여,
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 30 내지 120중량부로 포함하되, 상기 PVC 수지외의 수지를 포함하지 않는 PVC 수지 조성물.
[화학식 1]
[화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 (C4-C10)알킬이다.] - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 PVC 수지 조성물은 적하 방지제, 가소제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 상용화제, 안료 및 무기 충진제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 것인 PVC 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 PVC 수지 조성물은 컴파운드, 벽지, 시트,필름, 타포린, 호스, 신발, 실란트, 사무용품, 장갑, 병마개, 매트, 가스켓, 식품포장재, 의료용품, 자동차용품, 장난감, 유아용품, 바닥재 및 전기기계 부품으로 이루어진 군에서 선택된 제품의 소재인 것인 PVC 수지 조성물. - 삭제
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-
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