KR100581546B1 - 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트 - Google Patents

자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트 Download PDF

Info

Publication number
KR100581546B1
KR100581546B1 KR1019990003320A KR19990003320A KR100581546B1 KR 100581546 B1 KR100581546 B1 KR 100581546B1 KR 1019990003320 A KR1019990003320 A KR 1019990003320A KR 19990003320 A KR19990003320 A KR 19990003320A KR 100581546 B1 KR100581546 B1 KR 100581546B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
geocomposite
layer
resin
melt index
ultraviolet
Prior art date
Application number
KR1019990003320A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000054943A (ko
Inventor
홍명선
Original Assignee
삼성토탈 주식회사
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 삼성토탈 주식회사 filed Critical 삼성토탈 주식회사
Priority to KR1019990003320A priority Critical patent/KR100581546B1/ko
Publication of KR20000054943A publication Critical patent/KR20000054943A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100581546B1 publication Critical patent/KR100581546B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered 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
    • B32B27/065—Layered 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 foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/025—Polyolefin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2323/00—Polyalkenes
    • B32B2323/04—Polyethylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2323/00—Polyalkenes
    • B32B2323/10—Polypropylene

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

본 발명은 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 바깥층 2층은 고결정성 폴리프로필렌 부직포층이고 중간층은 특정 물성의 폴리에틸렌 그리드 또는 시트층으로 이루어진 3층으로 구성된 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트에 관한 것이다.
자외선, 지오콤포지트

Description

자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트{Geocomposite with excellent ultra-violet stability}
본 발명은 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트(Geocomposite)에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 바깥쪽 2층은 고결정성 폴리프로필렌 부직포층이고 중간층은 특정 물성의 폴리에틸렌 그리드 또는 시트층으로 이루어진 3층으로 구성된 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트에 관한 것이다.
토목 건축분야에 섬유가 사용된 것은 나일론을 비롯한 합성섬유가 급속히 발전함에 따라 그 이용방법과 분야도 크게 발전한 이후였다. 합성섬유는 천연섬유에 비해 강도, 내구성, 내약품성, 내침수성이 우수하기 때문에 토목, 건축분야의 가혹한 사용조건하에서도 충분히 견딜 수 있으며, 그 구성방법에 따라 토목, 건축분야에 적합한 제품의 제조가 가능하여 그 이용이 크게 확대되고 있다.
특히 최근에는 폐기물의 증가에 따른 1차 수질오염, 2차 환경공해를 방지하기 위해 가장 경제적이고 완벽한 처리방법으로 폐기물을 장시간 격리시키기 위한 지오콤포지트가 토목분야에 많이 적용되고 있으며 그 이외에도 지하철, 도로, 통신선 등의 터널방수 및 인공호수, 수로, 댐건설 등에 사용되고 있다.
지오콤포지트로 사용되는 제품형태에는 부직포, 그물형상의 지오그리드, 시트 등 여러가지 종류가 있으며, 지오콤포지트로 사용되는 소재는 습윤시 인장강도, 직사광선하에서의 내후성, 내약품성, 토사중의 세균에 의한 강도 유지성, 경제성 등이 우수하여야 한다. 이러한 점을 고려할때 폴리에스터, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌이 지오콤포지트에 가장 적합한 소재이지만 이들의 취약점은 지오콤포지트의 사용 특성상 피할 수 없는 자외선에 의한 소재의 열화이다. 열화로 인한 소재의 물성저하 및 분해는 매립지 침출수의 유출로 인하여 수질오염과 환경오염을 일으킬 수 있고, 매립지 또는 건축현장의 토사붕괴 등의 위험을 초래할 수 있다.
국내에서는 70년대 아산 방조제 공사에 기초처리용 폴리프로필렌 직포가 처음 사용된 이후 이와 같은 직포가 주로 사용되었으나, 80년대 이후 부직포의 사용이 급격히 증가되고 있다.
외국에서는 80년대 이후 스퍼본드(Spunbond) 부직포가 주종을 이루고 있으며, 이는 폴리머를 용융시킨 후 노즐을 통해 압출하여 필라멘트를 만들어 이동 콘베이어상에서 시트를 제조한 후 니들 펀칭(Needle Punching)에 의해 기계적으로 교차시키거나 열접착에 의해 압착시키는 방법으로 제조되며, 폴리머로는 주로 폴리프로필렌을 사용한다. 이때 사용되는 폴리프로필렌은 일반 호모 폴리프로필렌으로서 수지의 구조상 자외선에 의해 수지의 열화가 쉽게 일어나는 문제점이 있다.
자외선 열화는 산화 열화와 마찬가지로 라디칼 연쇄반응으로 수지의 연쇄적인 분해에 의한 열화로서, 이러한 자외선 열화를 방지하는 가장 일반적인 방법으로는 자외선 흡수제와 자외선 산란제를 사용하는 방법이 있다.
자외선 흡수제는 유기물로 그 자신이 자외선을 흡수하여 열등의 저에너지로 전환하여 자외선의 작용을 소실시켜 버리는 물질로서 현재 상업화되어 있는 것은 살리실산계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 시아노아크릴레이트계가 있다. 자외선을 흡수하는 능력은 흡수하는 파장대의 넓이와 강도에 따라 차이가 있는데 가능한한 흡수하는 파장대가 넓은 것으로, 또한 흡수하는 강도가 강한 것을 자외선 흡수제로 선택하는 것이 중요하다.
자외선 산란제는 무기물의 초미립자에 의한 광의 표면반사, 산란효과로 자외선을 방어하는 효과를 발현하는 것이다. 이산화티탄, 산화아연이 대표적인 것으로 안티몬, 지르코늄의 산화물 등이 있다.
그러나 이러한 기존방법으로 사용 특성상 직사광선에 노출되는 지오콤포지트의 자외선 안정성을 향상시키는 것은 이미 공지의 방법이며, 또한 자외선 안정성을 개선하는 근원적인 방법으로는 미흡할 뿐만 아니라 개선효과에도 한계가 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 기존의 지오콤포지트를 구성하는 기본수지를 개선하여 보다 자외선 안정성이 보강된 지오콤포지트를 제공하는 것이다.
본 발명의 지오콤포지트는 중간층을 사이에 두고 양쪽에 바깥층이 적층된 3층 구조이고, 상기 바깥쪽 2층은 고결정성 폴리프로필렌 부직포층으로, 상기 중간층은 특정 물성의 폴리에틸렌 그리드(Grid) 또는 시트(Sheet)층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 지오콤포지트의 바깥층에 사용된 폴리프로필렌은 기존의 일반 폴리프로필렌 수지에 비해 아이소탁티시티(Isotacticity)가 높은 고결정성 폴리프로필렌 수지이다. 일반적으로 자외선에 의한 열화는 라디칼 연쇄 반응으로 수지의 연쇄적인 분해에 의한 것이고, 수지 열화의 시발점(Initiaion)은 고분자내의 비결정질 영역, 결정의 결함부분 또는 사슬내 이중결합 부분이므로 이들 부분을 최소화함으로써 고분자의 열화를 억제할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 기존 폴리프로필렌 수지에 비해 결정성이 높고 결정체가 완벽한(Crystal Perfectness) 폴리프로필렌을 사용함으로써 자외선 안정성을 향상시킬 수 있었다.
본 발명에서 사용된 고결정성 폴리프로필렌은 용융지수가 10∼40g/10분(ASTM D 1238 조건에 따라 230℃, 2.16kg에서 측정), 결정화도가 X-Ray법으로 70∼80%, 크실렌 용융법(Xylene Soluble Method)으로 용융부분이 1중량% 이하인 수지가 바람직하다.
상기 크실렌 용융법은 당업자에게 공지된 방법에 따라 측정되었으며, 자일렌을 용매로 사용하여 각 성분들의 자일렌에 대한 용해도 차이에 따라 아이소탁틱 폴리프로필렌 이외의 성분을 추출하고, 추출된 가용성 성분의 분율을 중량%로 나타내었다.
또한 본 발명에서는 지오콤포지트의 중간층에 그리드 형상 또는 시트 형상으로 사용된 폴리에틸렌으로서, 기존의 MRS 8(Minimum Required Strength 8 Mega Pascal)등급 고밀도 폴리에틸렌 수지에 비해 고강성인 MRS 10등급 이상의 고밀도 폴리에틸렌을 사용한다. 이 중간층은 지오콤포지트 제품의 보강제 및 기능성을 부여하는 역할을 한다. 즉, 그리드(Grid)형상의 중간층은 토질지반의 분리 또는 배수기능으로 이용되고, 시트형상의 중간층은 방수, 균열방지, 지반구조물의 보호, 충격흡수 등의 용도로 이용된다.
본 발명에서 사용된 고밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 0.01∼1.0g/10분, 밀도가 0.945∼0.960g/㎤, MRS가 10등급인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 지오콤포지트에 통상 사용되는 첨가제로서 산화방지제, 자외선 안정제 등을 첨가할 수 있다. 바람직한 산화방지제의 예로서는 메틸렌(3,5-디터셔리-부틸-4-하이드록시 페닐)프로 피오네이트와 디터셔리-부틸-하이드록시 톨루엔을 들 수 있고, 자외선 안정제의 예로는 벤조페논계의 2-하이드록시-4-옥토시 벤조페논을 들 수 있다.
본 발명은 하기 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 이해될 수 있고, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 지나지 않으며 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
사용된 폴리프로필렌 수지는 기존 폴리프로필렌 수지에 비해 고결정성 수지로 용융지수가 10g/10분, 결정화도가 X-Ray법으로 70%, 크실렌 용융법으로 용융부분이 1중량% 이하인 수지이고, 고밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 0.01g/10분, 밀도가 0.945g/cm3, MRS가 10등급이다. 첨가제로는 산화 방지제로서 메틸렌(3,5-디터셔리-부틸-4-하이드록시 페닐)프로 피오네이트와 디터셔리-부틸-하이드록시 톨루엔을 사용하였으며 자외선 안정제로 벤조페논계의 2-하이드록시-4-옥토시 벤조페논을 사용하였다.
실시예 2
사용된 폴리프로필렌 수지는 기존 폴리프로필렌 수지에 비해 고결정성 수지로 용융지수가 20g/10분, 결정화도가 X-Ray법으로 70%, 크실렌 용융법으로 용융부분이 1중량% 이하인 수지이고, 고밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 0.01g/10분, 밀도가 0.950g/cm3, MRS가 10등급이다. 첨가제로는 산화방지제로서 메틸렌(3,5-디터셔리-부틸-4-하이드록시 페닐)프로 피오네이트와 디터셔리-부틸-하이드록시 톨루엔을 사용하였으며 자외선 안정제로 벤조페논계의 2-하이드록시-4-옥토시 벤조페논을 사용하였다.
실시예 3
사용된 폴리프로필렌 수지는 기존 폴리프로필렌 수지에 비해 고결정성 수지로 용융지수가 30g/10분, 결정화도가 X-Ray법으로 70%, 크실렌 용융법으로 용융부분이 1중량% 이하인 수지이고, 고밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 0.2g/10분, 밀도가 0.955g/cm3, MRS가 10등급이다. 첨가제로는 산화방지제로서 메틸렌(3,5-디터셔리-부틸-4-하이드록시 페닐)프로 피오네이트와 디터셔리-부틸-하이드록시 톨루엔을 사용하였으며 자외선 안정제로 벤조페논계의 2-하이드록시-4-옥토시 벤조페논을 사용하였다.
실시예 4
사용된 폴리프로필렌 수지는 기존 폴리프로필렌 수지에 비해 고결정성 수지로 용융지수가 40g/10분, 결정화도가 X-Ray법으로 70%, 크실렌 용융법으로 용융부분이 1중량% 이하인 수지이고, 고밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 1.0g/10분, 밀도가 0.960g/cm3, MRS가 10등급이다. 첨가제로는 산화방지제로서 메틸렌(3,5-디 터시어리-부틸-4-하이드록시 페닐)프로 피오네이트와 디터셔리-부틸-하이드록시 톨루엔을 사용하였으며 자외선 안정제로 벤조페논계의 2-하이드록시-옥토시 벤조페논을 사용하였다.
비교예 1
폴리프로필렌 수지는 일반 호모폴리프로필렌으로 용융지수가 20g/10분, 결정화도가 X-Ray법으로 60%, 크실렌 용융법으로 용융부분이 3중량%인 수지이고, 고밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 0.1g/10분, 밀도가 0.950g/cm3, MRS가 8등급 이하이다. 첨가제로는 산화방지제로서 메틸렌(3,5-디터셔리-부틸-4-하이드록시 페닐)프로 피오네이트와 디터셔리-부틸-하이드록시 톨루엔을 사용하였으며, 자외선 안정제로 벤조페논계의 2-하이드록시-4-옥토시 벤조페논을 사용하였다.
상기 실시예 및 비교예의 지오콤포지트에 대하여 자외선 안정성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
자외선 안정성은 제논 램프가 내장된 자외선 방사장치(UV-Cone)에서 시트상의 시편을 일정시간 자외선에 방치후 ASTM D638에 의거 항복점 인장강도, 파단점 인장강도 및 파단점 신율을 측정하여 비교하였다.
항목 경과 시간 (hr) 항복점 강도 (kg/㎠) 파단점 강도 (kg/㎠) 신율 (%)
실시예 1 0 48 144 410 403 388 210 206 194 503 488 476
실시예 2 0 48 144 406 401 386 208 204 192 512 498 488
실시예 3 0 48 144 404 399 383 206 202 189 515 501 494
실시예 4 0 48 144 402 396 380 203 199 186 519 507 499
비교예 1 0 48 144 380 368 340 190 181 160 604 533 494
이상에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 의하여 제조된 지오콤포지트는 자외선 안정성이 우수한 효과를 나타내게 된다.

Claims (1)

  1. 중간층을 사이에 두고 양쪽에 바깥층이 적층된 3층 구조이고, 상기 바깥층 2층은 용융지수가 10∼40g/10분, 결정화도가 X-Ray법으로 70∼80%, 크실렌 용융법으로 용융부분이 1중량% 이하인 고결정성 폴리프로필렌 수지로 이루어진 폴리프로필렌 부직포층이고, 상기 중간층은 용융지수가 0.01∼1.0g/10분, 밀도가 0.945∼0.965g/㎤, MRS가 10등급 이상인 고밀도 폴리에틸렌 수지로 이루어진 폴리에틸렌 그리드 또는 시트층으로 구성된 것을 특징으로 하는 지오콤포지트.
KR1019990003320A 1999-02-02 1999-02-02 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트 KR100581546B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990003320A KR100581546B1 (ko) 1999-02-02 1999-02-02 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990003320A KR100581546B1 (ko) 1999-02-02 1999-02-02 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000054943A KR20000054943A (ko) 2000-09-05
KR100581546B1 true KR100581546B1 (ko) 2006-05-22

Family

ID=19573021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990003320A KR100581546B1 (ko) 1999-02-02 1999-02-02 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100581546B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100742962B1 (ko) 2005-11-16 2007-07-25 도레이새한 주식회사 멀칭용 다층 구조 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그제조 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100595403B1 (ko) * 1999-07-20 2006-07-03 삼성토탈 주식회사 내후성, 난연성, 방충성, 방서성이 부가된 지오콤포지트
KR20010047457A (ko) * 1999-11-20 2001-06-15 구광시 자외선 안정성 부직포 제조용 폴리프로필렌 칩 및 이를이용한 자외선안정성 부직포의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100742962B1 (ko) 2005-11-16 2007-07-25 도레이새한 주식회사 멀칭용 다층 구조 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000054943A (ko) 2000-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5090154A (en) Growth-preventing web for ground covering
AU2020244527B2 (en) Self-supporting, synthetic polymer waterproof membrane with self-healing ability
US7955686B2 (en) UV resistant multilayered cellular confinement system
CN102162225A (zh) 河道顶冲部位生态护岸方法
RU2008134000A (ru) Полиэтиленовая композиция для продуктов из растянутой ленты
KR100581546B1 (ko) 자외선 안정성이 우수한 지오콤포지트
Ranganathan Development and potential of jute geotextiles
CN111593746A (zh) 一种金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法及其应用
JP2006325456A (ja) 被覆用シート
CA2303130C (en) Method and device for processing tires
EA011448B1 (ru) Способ ультразвуковой сварки и ячеистые (сотовые) системы ограничения, полученные с его использованием
AU2007347756A1 (en) UV resistant multilayered cellular confinement system
KR100595403B1 (ko) 내후성, 난연성, 방충성, 방서성이 부가된 지오콤포지트
CA2962346A1 (en) Shoreline stabilization, restoration, and runoff filtration
CN209669806U (zh) 一种水利工程生态护坡
CN206736846U (zh) 装配式防洪子堤连锁袋
Ito et al. Degradation behavior and application of recycled PVC sheet made of floor sheet for railway vehicle
CN215165225U (zh) 一种具有环湖生态护岸功能的滨水景观带
KR100542908B1 (ko) 지오멤브레인-폴리비닐알코올 부직포 복합체
CN206189306U (zh) 一种公共安全隔离缓冲和限制装置及防护带
CN205024640U (zh) 截流固袋
KR102609523B1 (ko) 친환경 인조잔디 구조체
CN215290188U (zh) 一种用于膨胀土边坡加固装置
CN216948357U (zh) 一种凝灰岩边坡防护层
CN220247015U (zh) 一种污染场地防渗覆盖结构

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130401

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140305

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150303

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee