KR100761803B1 - A water pipe of durability - Google Patents

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resin
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이종호
다케히로 이토
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이종호
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Abstract

A nontoxic water pipe with durability is provided to increase the stiffness and the bending rigidity of an outer layer favorably and to connect the water pipes easily by forming the outer layer by using the polyvinyl chloride(PVC) material. A nontoxic water pipe with durability(100) comprises an inner layer(10) and an outer layer(20). The inner layer is extruded and formed by inserting 125~145 weight% of nano calcium carbonate and 100 weight% of polyethylene(PE) resin. The outer layer is extruded and formed by using a polyvinyl chloride(PVC) resin. The nano calcium carbonate is formed closely to remove the difference of the thermal contraction for the PE resin and the PVC resin.

Description

무독성 내충격 수도관{A water pipe of durability}A water pipe of durability

도 1은 종래 일반적인 PVC 재질의 수도관을 도시한 도면,1 is a view showing a water pipe of a conventional PVC material,

도 2는 본 발명의 수도관을 도시한 사시도,2 is a perspective view showing a water pipe of the present invention,

도 3은 본 발명의 수도관을 절단하여 도시한 절단면도,Fig. 3 is a sectional view of the water pipe according to the present invention,

도 4는 본 발명의 수도관을 통해 관과 관을 본딩 결합하는 모습을 도시한 도면이다. 4 is a view showing a state where a pipe and a pipe are bonded and bonded through the water pipe of the present invention.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

10; 내부층 20; 외부층10; Inner layer 20; Outer layer

100; 수도관100; Water pipe

본 발명은 수도관에 관한 것으로 특히, 내부층은 PE재질로 형성시키고 외부층은 PVC재질로 성형시키되, 양 재질 간의 열 수축률의 차이에 의해 일체의 압출성형의 불가능을 극복하고자 상기 PE수지에 나노탄산칼슘을 투입하여 성형함으로써 일체로 압출성형이 가능하도록 한 무독성 내충격 수도관에 관한 것이다.The present invention relates to a water pipe, and more particularly, to a water pipe, in which an inner layer is formed of a PE material and an outer layer is formed of a PVC material, and in order to overcome the impossibility of an integral extrusion molding due to a difference in heat shrinkage ratio between the two materials, The present invention relates to a non-toxic, impact-resistant water pipe which can be extruded integrally by molding calcium.

일반적으로 수도관이란 식수를 공급하는 관으로 PVC재질과 PE 및 PP재질로 제작하여 사용하고 있다.Generally, water pipe is a pipe which supplies drinking water and is made of PVC material and PE and PP material.

그러나 그 재질의 장점과 단점에 의해 많은 문제점이 발생하고 있다.However, many problems arise due to advantages and disadvantages of the material.

우선 PVC재질의 수도관(1)의 경우, 경직성 즉, 휨강도와 강한 수압강도를 가지며, 수도관(1)과 수도관(1)의 연결을 위해서 본드 접착방식인 본딩이 가능하다.In the case of a PVC pipe (1), it has rigidity, that is, bending strength and strong water pressure, and it is possible to bond the pipe (1) to the pipe (1) by bond bonding.

즉, 관과 관을 본드 결합으로 연결이 가능하다는 것이다.In other words, it is possible to connect pipes and tubes by bond bonding.

그러나 PVC 수도관의 경우 원료배합과정에서 인체에 해로운 안정제가 첨가되어야 하는 단점이 있다.However, PVC water pipe has a disadvantage that stabilizer which is harmful to human body should be added in the raw material mixing process.

물론 이러한 납성분이 첨가된 안정제를 사용하다가 근래에 와서 납성분이 없는 안정제를 사용하고 있다. Of course, these lead stabilizers have been used, but nowadays, lead stabilizers have been used.

또한 다른 재질인 PE 수도관의 경우 수지의 연성으로 인하여 파이프 복원력이 없고, 경직성이 없어 문제가 크며, 수도관(1)과 수도관(1) 간의 연결을 위해서 본딩 접착이 어렵다.Also, in the case of a PE pipe of different material, there is no pipe restoring force due to the ductility of the resin, there is no problem in rigidity, and bonding is difficult for bonding between the water pipe 1 and the water pipe 1.

따라서 이들을 결합하기 위해서 열 융착 방식이 사용되고 있기는 하지만, 이 결합방식은 복잡하고, 그 결합의 품질 및 시공상의 불량요소가 많아 실시하기 어려운 문제점이 많이 있었다.Therefore, although a heat fusion bonding method is used to bond these materials, this bonding method is complicated, and there are many problems in that it is difficult to carry out due to a large number of defective components and quality of bonding.

상기한 문제점을 해결한 본 발명은, 수도관에 관한 것으로 특히, 내부층은 PE재질로 형성시키고 외부층은 PVC재질로 성형시키되, 양 재질 간의 열 수축률의 차이에 의해 일체의 압출성형의 불가능을 극복하고자 상기 PE수지에 나노탄산칼슘을 투입하여 성형함으로써 일체로 압출성형이 가능하도록 한 무독성 내충격 수도관 을 제공하고자 한다.The present invention, which solves the above problems, relates to a water pipe, in particular, an inner layer is formed of a PE material and an outer layer is formed of a PVC material. However, due to a difference in heat shrinkage ratio between the two materials, The present invention provides a non-toxic, impact-resistant water pipe that can be extruded integrally by molding and injecting calcium carbonate into the PE resin.

따라서 본 발명은 수도관에 있어서, 중량비로 PE수지 100에 비하여 나노탄산칼슘 125-145%를 투입하여 압출 성형되는 내부층과; PVC수지를 이용하여 압출 성형되는 외부층이; 하나의 수도관으로 압출 성형하되, 상기 나노탄산칼슘이 PE수지와 PVC수지의 열 수축률의 차이를 없애고 밀착 성형되도록 하는 무독성 내충격 수도관을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention provides a water pipe comprising: an inner layer which is extruded by charging 125-145% of calcium nano-carbonate to the PE resin 100 in a weight ratio; An outer layer extruded using a PVC resin; The present invention provides a non-toxic, impact resistant water pipe which is extruded into a single water pipe, wherein the calcium nano-carbonate is formed by adhering the PE resin and the PVC resin to each other by eliminating the difference in heat shrinkage ratio.

또한 본 발명의 상기 내부층과 외부층의 두께는, 50 : 50으로 제작하거나 그 외의 다양한 실시예들로 제작할 수 있는 무독성 내충격 수도관을 제공하고자 한다.It is also intended to provide a non-toxic, impact resistant water pipe which can be manufactured with a thickness of the inner and outer layers of the present invention of 50:50 or in various other embodiments.

더불어 본 발명의 상기 PVC수지로 제작된 외부층에는, 접착제를 도포하여 수도관과 수도관을 연결하는 무독성 내충격 수도관을 제공하고자 한다.In addition, the present invention provides a non-toxic, impact resistant water pipe that connects the water pipe and the water pipe by applying an adhesive to the outer layer made of the PVC resin.

본 발명은 수도관에 관한 것이라는 점에서는 종래의 그것과 유사하다.The present invention is similar to the conventional one in that it relates to a water pipe.

그러나 수도관을 일체로 압출 성형시키되 외부층과 내부층으로 구획된 압출방식의 파이프라는 점과, 상기 외부층에는 PVC로 제작하여 경직성과 휨강도 및 수압강도에 탁월하고 관과 관의 연결이 본딩접합으로도 가능하다는 점 및 내부층에는 인체에 해롭지 않은 PE재질이 사용되어 식수를 소통시키는 관으로 사용됨에 손색이 없다는 점에서 큰 특징이 있기에 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.However, it is an extruded pipe which is formed by extruding the water pipe integrally into an outer layer and an inner layer. The outer layer is made of PVC and is excellent in rigidity, bending strength and hydraulic strength, and the connection of pipes and pipes is bonded And that the inner layer is made of a PE material which is not harmful to the human body and is used as a pipe for communicating drinking water. Thus, it will be described in detail with reference to the drawings.

즉, 도시된 도 2 내지 4에서처럼, 본 발명은 중량비로 PE수지 100에 비하여 나노탄산칼슘 125-145%를 투입하여 압출 성형되는 내부층(10)이 있고, PVC수지를 이용하여 압출 성형되는 외부층(20)이 형성된다.In other words, as shown in FIGS. 2 to 4, the present invention has an inner layer 10 which is extruded by introducing 125-145% of calcium nano-carbonate into the PE resin 100 in weight ratio, A layer 20 is formed.

그리고 이러한 층들이 모여 하나의 수도관(100)으로 압출 성형하되, 상기 나노탄산칼슘이 PE수지와 PVC수지의 열 수축률의 차이를 없애고 밀착 성형 되도록 하는 것이다.Then, these layers are collected and extruded into one water pipe 100, whereby the calcium nano-carbonate is adhered to the PE resin and the PVC resin by eliminating the difference in heat shrinkage ratio.

즉, 본 발명의 주요한 특징은 외부층(20)과 내부층(10)으로 그 재질 상 차이가 있는 일체형의 수도관(100)이다.That is, the main feature of the present invention is an integral water pipe 100 having an outer layer 20 and an inner layer 10 different in material.

그러나 상기 외부층(20)과 내부층(10)은 세밀하게 살펴보지 않는다면 육안으로 식별이 곤란하게 일체화된 압출 성형된 수도관(100)이다. However, the outer layer 20 and the inner layer 10 are extrusion-molded water pipes 100 that are difficult to be visually recognized unless they are closely examined.

그런데 사실 본 발명의 상기 외부층(20)을 이루는 PVC 재질과 내부층(10)을 이루는 PE 재질은 서로 열에 대한 팽창률과 수축률이 다르기에 압출성형이 불가능하다.However, the PVC material constituting the outer layer 20 of the present invention and the PE material constituting the inner layer 10 differ from each other in thermal expansion coefficient and shrinkage ratio, so that extrusion molding is impossible.

즉, PVC수지의 수축률을 4/1,000이고 PE수지의 수축률은 25/1,000이다.That is, the shrinkage rate of the PVC resin is 4 / 1,000 and the shrinkage rate of the PE resin is 25 / 1,000.

따라서 만일 같은 조건에서 상기 외부층(20)과 내부층(10)을 이루는 PVC와 PE가 수축을 하게 된다면, 내부층(10)이 더 많이 수축하여 외부층(20)과 내부층(10)이 서로 일체로 결합되지 못하고 2개의 관이 되어 버리는 결과를 가져온다.If the PVC and the PE constituting the outer layer 20 and the inner layer 10 contract under the same conditions, the inner layer 10 contracts more and the outer layer 20 and the inner layer 10 They can not be integrated with each other, resulting in two tubes.

본 발명은 바로 이러한 재질의 열 수축율 차이를 해결하기 위하여 상기 내부층(10)을 제작함에 있어 상기 내부층(10)의 재료인 PE에 나노탄산칼슘을 첨가한다.In order to solve the difference in heat shrinkage of the material, the present invention adds calcium nano-carbonate to the PE which is the material of the inner layer 10 in manufacturing the inner layer 10.

이 첨가의 비율은 전술된 것처럼, 중량비로 PE 수지가 100%가 투입된다면, 나노탄산칼슘은 125-145%가 투입되는 것이 바람직하다.As described above, if the PE resin is added in an amount of 100% by weight, it is preferable that the amount of calcium nano-carbonate is 125-145%.

이 수치는 본 출원인이 무수히 많은 실험을 통해 검증된 것으로, 상기 나노탄산칼슘이 145%이상이 투입된다면 외부층(20)과 내부층(10)의 열 수축률의 차이로 외부층(20)이 쪼개지는 현상이 발생될 소지가 많고, 125%이하가 투입된다면 내부층(10)과 외부층(20)이 별도의 관으로 분리되어 압출될 소지가 있다.If the amount of calcium nano-carbonate exceeds 145%, the outer layer 20 is split due to a difference in heat shrinkage ratio between the outer layer 20 and the inner layer 10, The inner layer 10 and the outer layer 20 may be separated into separate pipes and extruded if less than 125% is injected.

따라서 이 배합비율을 중요한 것이다.Therefore, this compounding ratio is important.

그럼 본 발명에서 사용되는 나노탄산칼슘의 물성을 살펴보면, 주로 공지된 제품인 탄산칼슘 마스타비치를 사용하는데, 그 성분은 탄산칼슘(CaCo3)에 분산제를 투입하고, 그외에 다수의 첨가물을 투입하여 혼합한 물질이다.The properties of the calcium nano-carbonate used in the present invention are mainly known calcium carbonate masterbatch, which is prepared by adding a dispersant to calcium carbonate (CaCo 3), adding a large number of additives, and mixing Material.

물론 이 나노탄산칼슘의 특성은 수축률을 보강시키고, 휨과 뒤틀림을 방지하며, 인장강도의 상승을 가져온다.Of course, the properties of calcium nano-carbonate enhance the shrinkage, prevent warping and distortion, and increase the tensile strength.

또한 굴곡 강도의 상승과 제품의 중량이 상승되는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the bending strength is increased and the weight of the product is increased.

더욱이 본 발명에서 사용되는 나노탄산칼슘은 인체에 유해한 성분을 유출시키지 않기에 수도관에 사용함에 무리가 없다는 것이 검증된 상태이다. Furthermore, it has been proved that the calcium carbonate used in the present invention does not leak harmful components to the human body, so that it can be used for water pipes.

따라서 본 발명의 수도관(100)은 이러한 나노탄산칼슘과 PE의 혼합물로 내부층(10)을 형성시키고, PVC로 외부층(20)을 형성시키되, 일체의 형태인 압출성형의 방식으로 제작을 한다.Therefore, the water pipe 100 of the present invention is formed by forming the inner layer 10 with a mixture of calcium nano-carbonate and PE, forming the outer layer 20 with PVC, .

결국 이러한 방식에 의해 서로 다른 재질의 열 수축률을 해소하고 하나의 관으로 제작됨과 동시에 더욱 튼튼하고, 내구성이 강하며, 인체에 무해한 수도관(100)이 탄생될 수 있는 것이다.As a result, the heat shrinkage rate of the different materials can be reduced by such a method, and the water pipe 100 can be made more robust, durable, and harmless to the human body.

그리고 그 수도관(100)의 외부층(20)은 PVC로 제작하기에, 도 4에 도시된 것처럼, 관과 관의 연결을 위해 본딩 결합이 가능하다.And the outer layer 20 of the water pipe 100 is made of PVC, so that bonding bonding is possible for connection of pipes and pipes as shown in FIG.

물론 본 발명에서 상기 외부층을 PVC로 제작하는 주요한 이유는 그 재질에서 발생되는 경직성 즉, 강한 휨강도와 수압강도 때문이다.Of course, the main reason for fabricating the outer layer in PVC according to the present invention is the stiffness generated from the material, that is, the strong bending strength and the water pressure strength.

그러기에 지반이나 건축물의 내부에 묻혀서 강한 하중을 받을 지라도 찌그러지거나 깨지는 일을 발생시키지 않는 것이다. Therefore, even if a strong load is applied to the inside of the ground or the building, it does not cause a collapse or breakage.

또한 상기 지적한 점 이외의 특징으로 PVC 재질의 단점인 발암물질이 시식하는 식수로 들어가는 것도 막을 뿐만이 아니라, PVC의 장점인 본딩 접합을 가능하게 하는 것이다.In addition to the points mentioned above, it is possible not only to prevent the carcinogenic substances, which are the disadvantages of the PVC material, from entering the drinking water, but also to make the bonding bonding, which is an advantage of PVC.

한편 본 발명은 이러한 내부층(10)과 외부층(20)의 수도관(100)을 형성시키는데 있어서, 그 두께의 차이를 다양하게 형성시켜 제작할 수가 있다.The present invention can be manufactured by forming the water pipe 100 of the inner layer 10 and the outer layer 20 with various thicknesses.

즉, 도시된 도 3에서처럼 눈으로는 식별하기 힘드나 가상의 선으로 구획시켜본 발명의 수도관의 내부층(10)과 외부층(20)의 두께를 조절하는 것이다.That is, as shown in FIG. 3, the thickness of the inner layer 10 and the outer layer 20 of the water pipe of the present invention is adjusted by dividing the layer into imaginary lines that are difficult to identify with eyes.

일 실시예로 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는, 50 : 50으로 제작할 수가 있다.In one embodiment, the thickness of the inner layer 10 and the outer layer 20 may be 50: 50.

또한 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는, 40 : 60으로 제작함도 무방하다.The thickness of the inner layer 10 and the outer layer 20 may be 40: 60.

또한 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는, 30 : 70의 비율로 제작하는 것도 바람직하다.The thickness of the inner layer 10 and the outer layer 20 is preferably 30: 70.

또한 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는, 20 : 80의 비율로 제작하여도 무방하다.The thickness of the inner layer 10 and the outer layer 20 may be 20: 80.

그리고 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는, 10 : 90의 비율로 제작함도 바람직하다.The thickness of the inner layer 10 and the outer layer 20 may be 10: 90.

마지막으로 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는, 5 : 95의 비율도 가능하다.Finally, the thickness of the inner layer 10 and the outer layer 20 may be 5: 95.

상기 이러한 다양한 실시예로 실현 가능한 본 발명은 이외의 다양한 두께차이를 둔 상태로 다양하게 제작이 가능하다.The present invention, which can be realized by the various embodiments described above, can be variously manufactured with various thickness differences.

즉, 본 발명에서 상기 한정된 내부층(10)과 외부층(20)의 두께 차 외에도 아주 다양하게 제작이 가능하다는 것이다. That is, in the present invention, the inner layer 10 and the outer layer 20 may be manufactured in a variety of ways.

단지 상기 PE와 나노탄산칼슘이 혼합된 내부층(10)의 두께가 두꺼우면 두꺼울수록 그 수도관(100)의 제작비용은 상승하는 결과를 가져오지만 보다 안정되고 내구성이 높으며 인체에 무해할 소지가 높다는 장점은 증가된다.The thicker the inner layer 10 containing the PE and the calcium nano-carbonate is, the thicker the thickness of the inner layer 10 is, the higher the manufacturing cost of the water pipe 100 is, but the more stable, durable and harmless to the human body The advantage is increased.

한편 본 발명은 상기 PVC수지로 제작된 외부층(20)에는, 접착제(=본드; 35)를 도포하여 수도관(100)과 수도관(100)을 연결하는 것이 가능하다.In the present invention, it is possible to connect the water pipe 100 and the water pipe 100 by applying an adhesive (= bond) 35 to the outer layer 20 made of the PVC resin.

즉, 전술한 것처럼, 본 발명의 수도관(100)에서 그 외부층(20)은 PVC로 형성되어 있기에 PP나 PE 재질의 수도관처럼 열융착으로 관을 연결할 필요가 없다.That is, as described above, since the outer layer 20 of the water pipe 100 of the present invention is formed of PVC, it is not necessary to connect pipes by heat fusion like PP pipes or PE pipes.

그저 외부층(20)을 이루는 PVC관의 외곽부에 도시된 도 4에서처럼 본드(=접착제; 35)를 도포하고, 이음관(50)을 끼어 수도관(100)과 수도관(100)을 쉽게 연결할 수 있는 것이다. It is possible to easily bond the water pipe 100 and the water pipe 100 by applying a bond (= adhesive) 35 as shown in Fig. 4 shown in the outer part of the PVC pipe constituting the outer layer 20, It is.

이상의 설명에서처럼, 본 발명은 수도관을 제작하되 사람이 먹는 식수와 직접적인 마찰을 하는 내부층의 경우 다이옥신 등 유해물질의 방출이 없는 PE와 나노탄산칼슘으로 성형을 하고 있어 인체에 무해하다.As described above, the present invention forms a water pipe, and in the case of the inner layer which directly rubs against the drinking water that people eat, it is harmless to the human body because it is molded with PE and nano calcium carbonate which do not release harmful substances such as dioxin.

또한 본 발명의 외부층은 관의 경직성이 탁월하여 휨강도가 뛰어나고, 강한 수압강도가 높을 뿐만 아니라, 본딩 접착이 가능한 PVC재질로 형성시키기에 수도관과 수도관의 연결이 용이하다.In addition, the outer layer of the present invention is excellent in rigidity of the pipe, excellent in flexural strength, strong in hydrostatic pressure, and easy to be connected to the water pipe and the water pipe to be formed of a PVC material capable of bonding and bonding.

더불어 본 발명은 상기 내부층을 이루는 나노탄산칼슘에 의해 관의 내구성이 증대되고, 휨에 대한 저항력 및 뒤틀림 응력이 증대되어 더욱 안정된 수도관이다. In addition, the present invention increases the durability of the tube by the calcium nanocarbonate forming the inner layer, and increases the resistance to bending and the torsional stress, which is a more stable water pipe.

Claims (8)

수도관에 있어서,In the water pipe, 중량비로 PE수지 100에 비하여 나노탄산칼슘 125-145%를 투입하여 압출 성형되는 내부층(10)과;An inner layer 10 which is extruded by charging 125-145% of calcium nano-carbonate to the PE resin 100 in weight ratio; PVC수지를 이용하여 압출 성형되는 외부층(20)이; 하나의 수도관(100)으로 압출성형하되, 상기 나노탄산칼슘이 PE수지와 PVC수지의 열 수축율의 차이를 없애고 밀착 성형되도록 하는 것을 특징으로 하는 무독성 내충격 수도관.An outer layer (20) extruded using a PVC resin; Wherein the nano calcium carbonate is extrusion-molded into one water pipe (100), whereby the difference in heat shrinkage between the PE resin and the PVC resin is eliminated, and the nano calcium carbonate is tightly formed. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는,The thickness of the inner layer (10) and the outer layer (20) 50 : 50인 것을 특징으로 하는 무독성 내충격 수도관.50:50. &Lt; / RTI &gt; 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는,The thickness of the inner layer (10) and the outer layer (20) 40 : 60인 것을 특징으로 하는 무독성 내충격 수도관.40: 60. &Lt; / RTI &gt; 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는,The thickness of the inner layer (10) and the outer layer (20) 30 : 70인 것을 특징으로 하는 무독성 내충격 수도관.30: 70. &Lt; / RTI &gt; 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는,The thickness of the inner layer (10) and the outer layer (20) 20 : 80인 것을 특징으로 하는 무독성 내충격 수도관.20:80. &Lt; / RTI &gt; 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는,The thickness of the inner layer (10) and the outer layer (20) 10 : 90인 것을 특징으로 하는 무독성 내충격 수도관.10: 90. &Lt; / RTI &gt; 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 내부층(10)과 외부층(20)의 두께는,The thickness of the inner layer (10) and the outer layer (20) 5 : 95인 것을 특징으로 하는 무독성 내충격 수도관.5: 95. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 5. &lt; / RTI &gt; 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 PVC수지로 제작된 외부층(20)에는,In the outer layer 20 made of the PVC resin, 접착제(35)를 도포하여 수도관(100)과 수도관(100)을 연결하는 것을 특징으로 하는 무독성 내충격 수도관.And the adhesive pipe (35) is applied to connect the water pipe (100) to the water pipe (100).
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