KR102621088B1 - 경질 폴리염화비닐관 - Google Patents
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Abstract
본 명세서에는 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 파이프가 개시되며, 본 발명의 일 측면에 따른 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 파이프는 특정 성분을 특정 함량 또는 특정 중량비로 포함함으로써, 우수한 인장 항복 강도를 가지고 열간 내압 크리프 시험 및 편평성 시험에서도 변형이나 균열이 발생하지 않았으며, 높은 온도의 비카트 연화온도를 가지고, 납이 검출되지 않을 뿐만 아니라, 침지시험에서도 물, 염화나트륨 용액, 황산 용액, 질산 용액 및 수산화나트륨 용액 모두 침지되는 정도가 매우 낮아, 우수한 물성을 가지는 효과가 있다.
Description
아래 실시예들은 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 파이프에 관한 것이다.
폴리염화비닐(Polyvinly chloride; PVC) 수지는 열가소성 수지로서 가공이 용이하고, 폴리에틸렌 또는 금속재료 \에 비해 가격이 저렴하며 경량이면서 기밀성 및 내식성이 높고, 취급 및 운반이 용이한 특성 등으로 인하여 오래전부터 각종 용기, 포장필름, 전선배관, 상수관, 하수관 등의 재료로 매우 다양한 용도로 광범위하게 적용되고 있다.
그러나, 이와 같은 경질 폴리염화비닐 수지로 제조된 파이프는 고온 및 저온에서 강도가 떨어지게 되고, 충격 강도가 약해 낮은 온도(5℃ 이하)에서 취급시 충격에 조심해야 하며, 열팽창율이 크고 화재시 또는 소각 폐기하는 경우 인체에 유해한 염소가스가 발생되며, 장기간 직사광선을 받을 경우 노화가 빨리 되는 등의 문제점이 있다.
이에, 인장강도, 충격 강도 등과 같은 물성이 우수한 경질 폴리염화비닐 파이프에 대한 연구를 수행한 결과, 본 발명을 완성하였다.
본 발명자들은 우수한 물리적 특성을 갖는 경질 폴리염화비닐 파이프에 대한 연구를 수행한 결과, 본 발명을 완성하였다.
이에, 일 측면에서, 본 발명의 목적은 우수한 물리적 특성을 갖는 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물을 제공하는 것이다.
다른 측면에서, 본 발명의 목적은 상기 조성물을 이용하여 제조한 경질 폴리염화비닐 파이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물로서, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 추가로 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 안정제 0.1 내지 0.5 중량부, 탄산칼슘 0.1 내지 3 중량부, 충격보강제 1 내지 3 중량부, 충진제 0.1 내지 0.4 중량부 및 지당 0.1 내지 0.2 중량부를 포함하며, 상기 안정제는 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP), 디옥틸 테레프탈레이트(diocyl terephthalate, DOTP) 및 1,2-사이클로헥세인 디카복실릭 엑시드 디이소노닐 에스테르(1,2-cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester, DINCH)을 1 : 0.3 내지 0.5 : 0.1 내지 0.3의 중량비로 포함하고, 상기 충격보강제는 아크릴계 충격보강제(acrylic impact modifier, AIM) 및 메타크릴레이트 부타디엔 스틸렌(methacrylate butadiene stylene, MBS)을 1 : 0.7 내지 0.9의 중량비로 포함하는, 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 DOP, DOTP 및 DINCH의 중량비는 1 : 0.38 : 0.21인, 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 AIM 및 MBS의 중량비는 1 : 0.78인, 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 안정제 0.302 중량부, 탄산칼슘 1.23 중량부, 충격보강제 1.89 중량부, 충진제 0.27 중량부 및 지당 0.148 중량부를 포함하는, 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 조성물을 이용하여 제조된, 경질 폴리염화비닐 파이프를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 파이프는 특정 성분을 특정 함량 또는 특정 중량비로 포함함으로써, 우수한 인장 항복 강도를 가지고 열간 내압 크리프 시험 및 편평성 시험에서도 변형이나 균열이 발생하지 않았으며, 높은 온도의 비카트 연화온도를 가지고, 납이 검출되지 않을 뿐만 아니라, 침지시험에서도 물, 염화나트륨 용액, 황산 용액, 질산 용액 및 수산화나트륨 용액 모두 침지되는 정도가 매우 낮아, 우수한 물성을 가지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물을 이용하여 제조된 파이프를 촬영한 사진이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 ‘포함한다’, ‘갖는다’, ‘이루어진다’ 등이 사용되는 경우 ‘~만’이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
일 측면에서, 본 발명은 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물로서, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 추가로 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 안정제 0.1 내지 0.5 중량부, 탄산칼슘 0.1 내지 3 중량부, 충격보강제 1 내지 3 중량부, 충진제 0.1 내지 0.4 중량부 및 지당 0.1 내지 0.2 중량부를 포함하며, 상기 안정제는 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP), 디옥틸 테레프탈레이트(diocyl terephthalate, DOTP) 및 1,2-사이클로헥세인 디카복실릭 엑시드 디이소노닐 에스테르(1,2-cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester, DINCH)을 1 : 0.3 내지 0.5 : 0.1 내지 0.3의 중량비로 포함하고, 상기 충격보강제는 아크릴계 충격보강제(acrylic impact modifier, AIM) 및 메타크릴레이트 부타디엔 스틸렌(methacrylate butadiene stylene, MBS)을 1 : 0.7 내지 0.9의 중량비로 포함하는, 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 폴리염화비닐 수지, 안정제, 탄산칼슘, 충격보강제, 충진제 및 지당을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.5 중량부의 안정제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 안정제를 0.1 중량부 이상, 0.12 중량부 이상, 0.14 중량부 이상, 0.16 중량부 이상, 0.18 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.21 중량부 이상, 0.22 중량부 이상, 0.23 중량부 이상, 0.24 중량부 이상, 0.25 중량부 이상, 0.26 중량부 이상, 0.27 중량부 이상, 0.28 중량부 이상, 0.29 중량부 이상, 0.3 중량부 이상, 0.302 중량부 이상, 0.32 중량부 이상, 0.35 중량부 이상 또는 0.4 중량부 이상 포함할 수 있고, 0.5 중량부 이하, 0.48 중량부 이하, 0.46 중량부 이하, 0.44 중량부 이하, 0.42 중량부 이하, 0.4 중량부 이하, 0.39 중량부 이하, 0.38 중량부 이하, 0.37 중량부 이하, 0.36 중량부 이하, 0.35 중량부 이하, 0.34 중량부 이하, 0.33 중량부 이하, 0.32 중량부 이하, 0.31 중량부 이하, 0.302 중량부 이하, 0.3 중량부 이하, 0.25 중량부 이하 또는 0.2 중량부 이하 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.302 중량부의 안정제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 안정제는 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP), 디옥틸 테레프탈레이트(diocyl terephthalate, DOTP) 및 1,2-사이클로헥세인 디카복실릭 엑시드 디이소노닐 에스테르(1,2-cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester, DINCH)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 DOP, DOTP 및 DINCH의 중량비는 1 : 0.3 내지 0.5 : 0.1 내지 0.3일 수 있다.
구체적으로, 상기 DOP 및 DOTP의 중량비는 1 : 0.3 이상, 0.31 이상, 0.32 이상, 0.33 이상, 0.34 이상, 0.35 이상, 0.36 이상, 0.37 이상, 0.38 이상, 0.4 이상 또는 0.45 이상일 수 있고, 1 : 0.5 이하, 0.49 이하, 0.48 이하, 0.47 이하, 0.46 이하, 0.45 이하, 0.44 이하, 0.43 이하, 0.42 이하, 0.41 이하, 0.4 이하, 0.39 이하, 0.38 이하, 0.36 이하 또는 0.35 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 DOP 및 DOTP의 중량비는 1 : 0.38일 수 있다.
또한, 구체적으로, 상기 DOP 및 DINCH의 중량비는 1 : 0.1 이상, 0.11 이상, 0.12 이상, 0.13 이상, 0.14 이상, 0.15 이상, 0.16 이상, 0.17 이상, 0.18 이상, 0.19 이상, 0.2 이상, 0.21 이상, 0.22 이상 또는 0.25 이상일 수 있고, 1 : 0.3 이하, 0.29 이하, 0.28 이하, 0.27 이하, 0.26 이하, 0.25 이하, 0.24 이하, 0.23 이하, 0.22 이하, 0.21 이하, 0.2 이하 또는 0.15 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 DOP 및 DINCH의 중량비는 1 : 0.21일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부의 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 탄산칼슘을 0.1 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.3 중량부 이상, 0.4 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 0.6 중량부 이상, 0.7 중량부 이상, 0.8 중량부 이상, 0.9 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.02 중량부 이상, 1.04 중량부 이상, 1.06 중량부 이상, 1.08 중량부 이상, 1.1 중량부 이상, 1.11 중량부 이상, 1.12 중량부 이상, 1.13 중량부 이상, 1.14 중량부 이상, 1.15 중량부 이상, 1.16 중량부 이상, 1.17 중량부 이상, 1.18 중량부 이상, 1.19 중량부 이상, 1.2 중량부 이상, 1.21 중량부 이상, 1.22 중량부 이상, 1.23 중량부 이상, 1.25 중량부 이상, 1.5 중량부 이상 또는 2 중량부 이상 포함할 수 있고, 3 중량부 이하, 2.8 중량부 이하, 2.6 중량부 이하, 2.4 중량부 이하, 2.2 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1.9 중량부 이하, 1.8 중량부 이하, 1.7 중량부 이하, 1.6 중량부 이하, 1.5 중량부 이하, 1.4 중량부 이하, 1.38 중량부 이하, 1.36 중량부 이하, 1.34 중량부 이하, 1.32 중량부 이하, 1.3 중량부 이하, 1.29 중량부 이하, 1.28 중량부 이하, 1.27 중량부 이하, 1.26 중량부 이하, 1.25 중량부 이하, 1.24 중량부 이하, 1.23 중량부 이하, 1.22 중량부 이하, 1.2 중량부 이하 또는 1 중량부 이하 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 1.23 중량부의 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 3 중량부의 충격보강제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 충격보강제를 1 중량부 이상, 1.1 중량부 이상, 1.2 중량부 이상, 1.3 중량부 이상, 1.4 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 1.6 중량부 이상, 1.7 중량부 이상, 1.8 중량부 이상, 1.81 중량부 이상, 1.82 중량부 이상, 1.83 중량부 이상, 1.84 중량부 이상, 1.85 중량부 이상, 1.86 중량부 이상, 1.87 중량부 이상, 1.88 중량부 이상, 1.89 중량부 이상, 1.9 중량부 이상 또는 2 중량부 이상 포함할 수 있고, 3 중량부 이하, 2.9 중량부 이하, 2.8 중량부 이하, 2.7 중량부 이하, 2.6 중량부 이하, 2.5 중량부 이하, 2.4 중량부 이하, 2.3 중량부 이하, 2.2 중량부 이하, 2.1 중량부 이하, 2.08 중량부 이하, 2.06 중량부 이하, 2.04 중량부 이하, 2.02 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1.99 중량부 이하, 1.98 중량부 이하, 1.97 중량부 이하, 1.96 중량부 이하, 1.95 중량부 이하, 1.94 중량부 이하, 1.93 중량부 이하, 1.92 중량부 이하, 1.91 중량부 이하, 1.9 중량부 이하, 1.89 중량부 이하, 1.85 중량부 이하, 1.8 중량부 이하 또는 1.5 중량부 이하 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 1.89 중량부의 충격보강제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 안정제는 상기 충격보강제는 아크릴계 충격보강제(acrylic impact modifier, AIM) 및 메타크릴레이트 부타디엔 스틸렌(methacrylate butadiene stylene, MBS)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 AIM 및 MBS의 중량비는 1 : 0.7 내지 0.9일 수 있다. 구체적으로, 상기 AIM 및 MBS의 중량비는 1 : 0.7 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상, 0.78 이상 또는 0.8 이상일 수 있고, 1 : 0.9 이하, 0.89 이하, 0.88 이하, 0.87 이하, 0.86 이하, 0.85 이하, 0.84 이하, 0.83 이하, 0.82 이하, 0.81 이하, 0.8 이하, 0.79 이하, 0.78 이하, 0.76 이하 또는 0.75 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 AIM 및 MBS의 중량비는 1 : 0.78일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.4 중량부의 충진제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 충진제를 0.1 중량부 이상, 0.11 중량부 이상, 0.12 중량부 이상, 0.13 중량부 이상, 0.14 중량부 이상, 0.15 중량부 이상, 0.16 중량부 이상, 0.17 중량부 이상, 0.18 중량부 이상, 0.19 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.21 중량부 이상, 0.22 중량부 이상, 0.23 중량부 이상, 0.25 중량부 이상 또는 0.3 중량부 이상 포함할 수 있고, 0.4 중량부 이하, 0.39 중량부 이하, 0.38 중량부 이하, 0.37 중량부 이하, 0.36 중량부 이하, 0.35 중량부 이하, 0.34 중량부 이하, 0.33 중량부 이하, 0.32 중량부 이하, 0.31 중량부 이하, 0.3 중량부 이하, 0.29 중량부 이하, 0.28 중량부 이하, 0.27 중량부 이하, 0.25 중량부 이하 또는 0.2 중량부 이하 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.27 중량부의 충진제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.2 중량부의 지당을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 지당을 0.1 중량부 이상, 0.11 중량부 이상, 0.12 중량부 이상, 0.13 중량부 이상, 0.132 중량부 이상, 0.134 중량부 이상, 0.136 중량부 이상, 0.138 중량부 이상, 0.14 중량부 이상, 0.141 중량부 이상, 0.142 중량부 이상, 0.143 중량부 이상, 0.144 중량부 이상, 0.145 중량부 이상, 0.146 중량부 이상, 0.147 중량부 이상, 0.148 중량부 이상, 0.15 중량부 이상, 0.16 중량부 이상, 0.17 중량부 이상 또는 0.18 중량부 이상 포함할 수 있고, 0.2 중량부 이하, 0.19 중량부 이하, 0.18 중량부 이하, 0.17 중량부 이하, 0.16 중량부 이하, 0.158 중량부 이하, 0.156 중량부 이하, 0.154 중량부 이하, 0.152 중량부 이하, 0.15 중량부 이하, 0.149 중량부 이하, 0.148 중량부 이하, 0.14 중량부 이하 또는 0.12 중량부 이하 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 조성물은 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.148 중량부의 지당을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 폴리염화비닐 수지, 안정제, 탄산칼슘, 충격보강제, 충진제 및 지당을 특정 함량으로 포함하고, 특히 안정제에 속하는 DOP, DOTP 및 DINCH와 충격보강제에 속하는 AIM 및 MBS를 특정 중량비로 포함함으로써, 우수한 인장 항복 강도를 가지고 열간 내압 크리프 시험 및 편평성 시험에서도 변형이나 균열이 발생하지 않았으며, 높은 온도의 비카트 연화온도를 가지고, 납이 검출되지 않을 뿐만 아니라, 침지시험에서도 물, 염화나트륨 용액, 황산 용액, 질산 용액 및 수산화나트륨 용액 모두 침지되는 정도가 매우 낮아, 우수한 물성을 가지는 효과가 있다 (실험예 및 표 3).
다른 측면에서, 본 발명은 상기 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물을 이용하여 제조된, 경질 폴리염화비닐 파이프를 제공한다. 상기 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물에 대한 설명은 상기 파이프에도 적용된다.
본 발명의 일 측면에 따른 파이프는 KS M 3404 : 2021에 따른 시험 결과, (A) 인장 항복 강도가 50 MPa 이상; (B) 열간 내압 크리프 시험 결과 변형이 없음; (C) 비카트 연화온도가 81 ℃ 이상; (C) 편평성 시험 결과 균열 또는 파열이 없음; (D) 납(Pb)이 검출이 안됨; 및 (E) 물, 염화나트륨 용액, 황산 용액, 질산 용액 및 수산화나트륨 용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상에 대한 침지시험 결과가 0.15 mg/cm2 이하;로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물성을 가질 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[제조예] 경질 폴리염화비닐 파이프의 제조
하기 표 1 및 2와 같은 성분 및 함량으로 실시예, 및 비교예 1 및 2의 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물을 조성한 후, 이를 압출성형하여 배수관용 파이프를 제작하였다. 이 때, 실시예와 비교했을 때 비교예 1 및 2는 DOP, DOTP 및 DINCH의 중량비, 및 AIM 및 MBS의 중량비는 실시예와 동일하지만, 각 성분의 함량이 실시예와 다르다. 또한, 비교예 3 내지 6은 각 성분의 함량이 실시예와 동일 또는 유사하지만 DOP, DOTP 및 DINCH의 중량비 (비교예 3 및 4), 또는 AIM 및 MBS의 중량비 (비교예 5 및 6)가 실시예와 상이하다.
| 성분 | 실시예 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| 폴리염화비닐 수지 | 100 | 100 | 100 | |
| 안정제 | 디옥틸 프탈레이트(DOP) | 0.19 | 0.05 | 0.34 |
| 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) | 0.072 | 0.02 | 0.13 | |
| 1,2-사이클로헥세인 디카복실릭 액시드 디이소노닐 에스테르(DINCH) | 0.04 | 0.01 | 0.07 | |
| 탄산칼슘 | 1.23 | 3.2 | 0.05 | |
| 충격 보강제 |
아크릴계 충격보강제(AIM) | 0.152 | 0.5 | 1.97 |
| 메타크릴레이트 부타디엔 스틸렌(MBS) | 0.118 | 0.4 | 1.53 | |
| 충진제 | 0.27 | 0.06 | 0.42 | |
| 지당 | 0.148 | 0.08 | 0.24 | |
| 성분 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | |
| 폴리염화비닐 수지 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| 안정제 | 디옥틸 프탈레이트(DOP) | 0.19 | 0.21 | 0.19 | 0.19 |
| 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) | 0.048 | 0.16 | 0.072 | 0.072 | |
| 1,2-사이클로헥세인 디카복실릭 액시드 디이소노닐 에스테르(DINCH) | 0.65 | 0.011 | 0.04 | 0.04 | |
| 탄산칼슘 | 1.23 | 1.23 | 1.23 | 1.23 | |
| 충격보강제 | 아크릴계 충격보강제(AIM) | 0.152 | 0.152 | 0.152 | 0.2 |
| 메타크릴레이트 부타디엔 스틸렌(MBS) | 0.118 | 0.118 | 0.1 | 0.2 | |
| 충진제 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | |
| 지당 | 0.148 | 0.148 | 0.148 | 0.148 | |
[실험예] 물리적 성질 시험
상기 제조예에서 제조된 실시예, 및 비교예 1 내지 6의 경질 폴리염화비닐 파으피를 이용하여 인장 항복 강도 (KS M 3404 : 2021), 열간 내압 크리프(직관부)(60 ℃, 10.0 MPa, 1,000 h)(KS M 3404 : 2021), 비카트연화온도 (KS M 3404 : 2021), 편평성 (KS M 3404 : 2021), 정량(Pb) (KS M 3404 : 2021(AAS)), 및 물, 염화나트륨 용액, 황산 용액, 질산 용액 및 수산화나트륨 용액 각각에 대한 침지시험 (KS M 3404 : 2021)을 수행하였으며, 그 결과는 하기 표 3과 같다.
| 실시예 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | ||
| 인장 항복 강도(MPa) | 50.5 | 52 | 43 | 49 | 48 | 51 | 41 | |
| 열간 내압 크리프 | 이상 없음 |
이상 없음 |
이상 없음 |
변형 있음 | 이상 없음 |
이상 없음 |
이상 없음 |
|
| 비카트 연화온도(℃) | 83 | 73 | 81 | 76 | 77 | 74 | 75 | |
| 편평성 | 이상 없음 |
균열 있음 | 균열 있음 | 이상 없음 |
균열 있음 | 균열 있음 | 이상 없음 |
|
| 정량(Pb)(wt%) | 검출 안됨 |
검출 안됨 |
검출 안됨 |
검출 안됨 |
검출 안됨 |
검출 안됨 |
검출 안됨 |
|
| 침지시험 (mg/cm2) |
물 | 0.09 | 0.2 | 0.15 | 0.1 | 0.11 | 0.13 | 0.12 |
| 염화나트륨 용액 | 0.11 | 0.21 | 0.18 | 0.14 | 0.13 | 0.15 | 0.13 | |
| 황산 용액 | 0.12 | 0.23 | 0.19 | 0.15 | 0.15 | 0.16 | 0.15 | |
| 질산 용액 | 0.13 | 0.25 | 0.21 | 0.17 | 0.17 | 0.16 | 0.14 | |
| 수산화나트륨 용액 | 0.12 | 0.24 | 0.19 | 0.15 | 0.14 | 0.15 | 0.13 | |
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예는 우수한 인장 항복 강도를 가지고 열간 내압 크리프 시험 및 편평성 시험에서도 변형이나 균열이 발생하지 않았으며, 높은 온도의 비카트 연화온도를 가지고, 납이 검출되지 않을 뿐만 아니라, 침지시험에서도 물, 염화나트륨 용액, 황산 용액, 질산 용액 및 수산화나트륨 용액 모두 침지되는 정도가 매우 낮았다. 반면, 각 성분의 함량이 실시예와 일부 상이한 비교예 1 및 2는 낮은 비타크 연화온도를 갖거나 편평성 시험에서 균열이 발생하거나 인장 항복 강도가 낮은 등, 실시예에 비하여 열악한 인장강도를 가짐을 알 수 있었다. 또한, 실시예와 비교할 때, DOP, DOTP 및 DINCH의 중량비, 또는 AIM 및 MBS의 중량비가 상이한 비교예 3 내지 6 역시 인장 항복 강도 또는 비타크 연화온도를 낮거나 편평성 시험에서 균열이 발생하는 등, 실시예에 비하여 물리적 성질이 더 불량함을 확인하였다.
이를 통해, 본 발명의 일 측면에 따른 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 파이프는 특정 성분을 특정 함량 또는 특정 중량비로 포함함으로써, 우수한 인장 항복 강도를 가지고 열간 내압 크리프 시험 및 편평성 시험에서도 변형이나 균열이 발생하지 않았으며, 높은 온도의 비카트 연화온도를 가지고, 납이 검출되지 않을 뿐만 아니라, 침지시험에서도 물, 염화나트륨 용액, 황산 용액, 질산 용액 및 수산화나트륨 용액 모두 침지되는 정도가 매우 낮아, 우수한 물성을 가지는 효과가 있다.
Claims (3)
- 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물로서,
상기 조성물은 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 추가로 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 안정제 0.302 중량부, 탄산칼슘 1.23 중량부, 충격보강제 1.89 중량부, 지당 0.148 중량부, 및 탄산칼슘 및 지당을 제외한 충진제 0.27 중량부를 포함하며,
상기 안정제는 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP), 디옥틸 테레프탈레이트(diocyl terephthalate, DOTP) 및 1,2-사이클로헥세인 디카복실릭 엑시드 디이소노닐 에스테르(1,2-cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester, DINCH)을 1 : 0.38 : 0.21의 중량비로 포함하고,
상기 충격보강제는 아크릴계 충격보강제(acrylic impact modifier, AIM) 및 메타크릴레이트 부타디엔 스틸렌(methacrylate butadiene stylene, MBS)을 1 : 0.78의 중량비로 포함하는, 경질 폴리염화비닐 파이프용 조성물. - 삭제
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Legal Events
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