KR100817979B1 - 저온 열수축 튜브 제조용 조성물 및 저온 열수축 튜브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저온 열수축 튜브 제조용 조성물 및 저온 열수축 튜브에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물은, 아세트산 비닐의 함량이 20~33중량%인 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지를 기본수지로 포함하며, 상기 기본 수지 100 중량부에 대해, 티오에스테르계 및 페놀계 물질 군 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 산화방지제 0.5 내지 3 중량부; 및 시아누레이트(cyanurate)계 가교조제 1 내지 5 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물을 이용하여 제조된 열수축 튜브는 열수축 온도가 낮아, 나일론 코팅 브래이크 파이프와 같이 고온 작업시 분해 또는 변형의 염려가 있는 재질 제품의 피복용, 포장용 등으로 효과적으로 사용될 수 있으며, 인장강도 및 신장율 등 기계적 물성이 우수하다.

열수축 튜브, 기본수지, 산화방지제, 가교조제, 난연제, 무기난연제

Description

저온 열수축 튜브 제조용 조성물 및 저온 열수축 튜브{Composition for production of a low temperature heat shrinkable tube and a low temperature tube}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 저온 열수축 튜브(10)의 단면도이다.

<도면의 주요부에 대한 설명>

10...튜브 12...외피층 14...중공부

본 발명은 저온 열수축 튜브 제조용 조성물 및 저온 열수축 튜브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열수측 온도가 낮아 나일론 코팅 브래이크 파이프와 같이 고온 작업시 분해 또는 변형의 염려가 있는 재질 제품에 효과적으로 사용될 수 있 으며, 기계적 특성이 우수한 열수축 튜브를 제조할 수 있는 저온 열수축 튜브 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 저온 열수축 튜브에 관한 것이다.

열수축 튜브는 가열 후에 경화시키면, 직경 또는 길이가 수축되는 특성을 가지는 것으로 피복전선이나 관로 등의 연결부위를 기밀하게 커버하거나 또는 병이나 건전지의 외주면에 끼워져서 포장용으로 널리 사용되고 있다.

이러한 열수축 튜브는, 피복 또는 포장시키고자 하는 제품 또는 부품을 열수축 튜브 내측의 중공부에 끼우고, 이들을 적정 온도에서 체류시킴으로써, 열수축 튜브가 수축되어 내부의 제품 또는 부품과 밀착하게 된다. 종래 이러한 열수축 튜브를 열수축 시키기 위한 체류 온도는 170℃ 이상의 고온이었으며, 170℃ 이상의 고온에서 분해 또는 변형의 염려가 있는 제품 등과는 사용하기 힘든 문제가 있었다. 따라서, 최근에는 새로운 재료를 이용한 다양한 제품의 개발에 발맞추어, 보다 낮은 온도에서 열수축이 일어나, 보다 다양한 재질의 제품 등과 사용될 수 있는 열수축 튜브에 대한 요구가 증가하고 있다. 예를 들어, 자동차 브래이크 파이프의 경우, 종래에는 강철만을 이용하여 제조하였으나, 최근에는 나일론 코팅을 하여 제조하고 있으므로, 이에 적합한 열수축 튜브의 개발이 필요한 실정이다.

이러한 문제 해결의 필요성이 인식되면서 관련 분야에서는 전술한 문제를 해결하기 위한 여러 방향에서의 노력이 꾸준하게 진행되어 왔으며, 이러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출된 것이다.

전술한 종래의 문제점에 기초하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 나일론 코팅 브래이크 파이프와 같이 고온 작업시 분해 또는 변형의 염려가 있는 재질 제품의 피복용, 포장용 등으로 사용될 수 있도록 열수축 튜브의 열수축 온도를 낮추고 그와 동시에 인장강도 등의 기계적 특성 또한 향상시키고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물 및 저온 열수축 튜브를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명에서 제공되는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물은, 기본수지, 산화방지제 및 가교조제를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

본 발명에 따른 조성물의 기본수지는 아세트산 비닐의 함량이 20~33중량%인 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지이면 바람직하다. 상기 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지는 녹는점이 낮아, 이를 기본수지로 사용함으로써 낮은 온도에서 열수축이 가능한 열수축 튜브의 제조가 가능하다.

본 발명에 따른 저온 열수축 튜브 제조용 조성물 성분인 산화방지제는 산화 방지를 위해 선택되는 성분으로서 티오에스테르계 및 페놀계 물질 군 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 산화방지제의 함량은 기본수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3 중량부인 것이 바람직하다. 산화방지제의 함량에 대한 수치한정과 관련하여 상기 하한에 미달하는 경우에는 산화방지제 첨가에 의한 효과가 미미하며, 상기 상한을 초과하는 경우는 조사가교에 의한 가교반응시 필요한 라디컬을 제거함으로써 조사가교반응을 저해하는 문제가 발생한다.

본 발명에 따른 저온 열수축 튜브 제조용 조성물 성분인 가교조제는 시아누레이트(cyanurate)계 물질로서, 가교 조제로 선택되는 시아누레이트(cyanurate)계 물질은 트리아릴 이소시아누레이트(triaryl isocyanurate)이면 바람직하다. 또한 상기 가교조제의 함량은 기본수지 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 가교조제의 함량에 대한 수치한정과 관련하여 상기 하한에 미달하는 경우에는 가교조제 첨가에 의한 효과가 미미하며, 상기 상한을 초과하는 경우는 초기 가교반응속도가 급격하게 증가함으로써 가교도가 높아져서 열수축튜브 제조공정의 일부인 팽창공정을 불가능하게 하는 문제가 발생한다.

또한, 본 발명에 따른 저온 열수축 튜브 제조용 조성물은, 상기 기본수지 100 중량부에 대해 0.05 내지 5 중량부의 불소계 가공조제를 더 포함하면 바람직하다. 또한, 상기 기본수지 100 중량부에 대해 0.5 내지 10 중량부의 활제를 더 포함하면 바람직하다. 이로써, 제품 상태에서의 물성이 그대로 유지되며 가공성이 향상된다. 상기 첨가제 함량에 대한 수치범위와 관련하여, 상기 하한치에 미달하는 경우에는 첨가의 목적을 달성할 수 없으며, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 첨가의 목적과 달리, 전체적인 수지 조성물의 물성을 저해할 수 있어 바람직하지 못하다.

이 외에도, 본 발명에 따른 저온 열수축 튜브 제조용 조성물에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 수지 조성물에 통상적으로 사용되는 각종 기능성 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제에는 UV방지제, 열안정제, 윤활제, 항블록킹제, 정전기 방지제, 왁스, 커플링제, 안료 등이 있으나, 필요에 따라서 비 록 예시되지 않았지만, 첨가의 목적과 관련하여 다양한 종류의 물질이 선택되어 사용될 수 있다.

한편, 본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위해 전술한 바에 따라 제시된 저온 열수축 튜브 제조용 조성물을 이용하여 저온 열수축 튜브를 제공함에 또다른 특징이 있다.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 구체적인 실시예를 들어 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 열수축 튜브(10)의 단면도이다. 도 1에 도시된 바에 따르면, 내측에 중공부(14)를 갖는 외피층(12)으로 튜브가 이루어져 있음을 알 수 있다.

실시예 (1~3) 및 비교예 (1~4)

하기 표 1에 따르는 조성에 따라 실시예(1~3) 및 비교예(1~4)로 각각 구분 설정하였다.

구분	실시예(1~3)			비교예(1~3)
	1	2	3	1	2	3
수지1	-	-	-	60	70	100
수지2	100	-	100	-	-	-
수지3	-	100	-	-	-	-
수지4	-	-	-	40	30	-
산화방지제	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
가교조제	3	3	2	2	3	3

상기 표 1에서, 수지1은 아세트산 비닐 19중량% 함유 에틸렌-아세트산 비닐 공중합 수지, 수지2는 아세트산 비닐 25중량% 함유 에틸렌-아세트산 비닐 공중합 수지, 수지3은 아세트산 비닐 33중량% 함유 에틸렌-아세트산 비닐 공중합 수지, 수지4는 고밀도 폴리에틸렌 수지이다. 또한, 산화방지제는 티오에스테르계 산화방지제이고, 가교조제는 시아누레이트(cyanurate)계 물질로 트리아릴 이소시아누레이트(triaryl isocyanurate)이다.

물성 측정 및 평가

상기 표 1에 따라 구분 설정된 조성을 갖는 실시예(1~3) 및 비교예(1~3)에 따르는 조성물을 이용하여 각각의 시험 시편을 제조하여 물성을 평가하였다. 시험 시편은 표1에 제시한 각 조성에 대하여 롤밀을 사용하여 120°C 에서 20분간 혼련 한 뒤, 170°C에서 20분간 가압 프레스 하여 제작하였으며, 물성 평가는 상온에서의 기계적 특성과 열수축 튜브 완제품을 자동차 브레이크 파이프에 삽입하여 오븐내에서 수축시킨 뒤 수축의 정도를 파악하였다.

상온에서의 기계적 특성을 평가하기 위해 UL224 기준에 따라 인장강도와 신장율을 측정하였으며, 인장강도는 1.2 ㎏f/㎟이상이어야 하며, 신장율은 300% 이상이어야 바람직하다.

또한, 열수축 튜브 완제품을 자동차 브레이크 파이프에 삽입하여 140℃ 오븐 내에서 3분 동안 수축시킨 뒤 수축의 정도를 파악하였다. 수축여부는 완전수축, 전반수축, 부분수축, 비수축으로 4단계로 나누어 평가하였다. 완전수축은 열수축튜브가 수축하여 브레이크 파이프에 완벽하게 붙은 상태로 보이드(void)가 하나도 없는 상태이고, 전반수축은 열수축튜브가 수축하여 브레이크 파이프에 붙었으나 보이드(void)가 존재하고 약간의 갭이 존재하는 상태이며, 부분수축은 열수축튜브가 부분적으로만 수축된 상태이고, 비수축은 수축이 전혀 일어나지 않은 상태이다.

상기 물성 측정 및 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

구분	실시예(1~3)			비교예(1~3)
	1	2	3	1	2	3
인장강도(㎏f/㎟)	3.38	3.28	3.32	2.07	2.33	2.99
신장율(%)	455	530	465	409	376	529
수축여부	완전수축	완전수축	완전수축	부분수축	부분수축	전반수축

상기 표 2에 나타난 결과에 따르면, 실시예 1~3 모두에서 상온에서의 기계적 특성인 인장강도와 신장율 및 수축여부의 경우에 대하여 각각에서 요구되는 기준치를 상회함으로써 본 발명에 따른 기술적 효과를 충분하게 발현하고 있음을 알 수 있다. 실시예 2의 경우, 실시예 1에 비하여 수지의 아세트산 비닐의 함량을 증가시킨 것인데, 상온 인장강도가 감소하고 신장율의 증가시켰으나 기준을 만족시켰으며, 완전수축하는 것에는 영향을 미치지 않았다. 실시예 3의 경우, 실시예 1과 동일한 수지에 가교조제의 함량을 감소시킨 것인데, 상온 인장강도와 신장율이 감소하였으나 기준을 만족시켰으며, 완전수축하는 것에는 영향을 미치지 않았다. 아세트산 비닐의 함량은 수축성에 크게 영향을 미치는 요소이지만, 수지 3,4의 경우에는 기준의 완전수축을 만족시키며 압출시의 작업성도 우수하였다. 아세트산 비닐의 함량이 크게 증가할 경우 수축성은 좋지만 압출시 작업성이 크게 떨어지며, 가교조제의 함량의 변화에 따라 수축성에 영향을 미치지만 실시에 1~3에 사용된 함량은 수축성에 영향이 없음을 알 수 있다.

비교예 1은 수지 1과 수지 4를 블랜딩하여 사용한 것으로 실시예 1~3에 비하여 아세트산 비닐의 함량이 감소하였다. 수지 4를 사용함으로써 상온 물성 및 압출 작업성을 향상시키려 하였으나, 상온 물성이 저하되었으며, 수축여부를 만족시키지 못했다.

비교예 2는 수지 1과 수지 4를 블랜딩하여 사용한 것으로 비교예 1에 비하여 아세트산 비닐의 함량이 증가하였다. 수지 4를 사용함으로써 상온 강도 및 압출 작업성은 증가하였으나 수축여부를 만족시키지 못했다.

비교예 3은 수지 1을 사용한 것으로 실시예 1~3에 비하여 아세트산 비닐의 함량이 감소되었으나, 비교예 1,2에 비하여 아세트산 비닐의 함량이 증가되었다. 상온 물성은 모두 만족하고 비교예 1,2에 비하여 수축여부가 많이 향상되었으나 완전수축은 만족시키지 못했다.

이상에서 설명된 본 발명의 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.

본 발명에 따르는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물을 이용하여 제조된 열수축 튜브는 열수축 온도가 낮아, 나일론 코팅 브래이크 파이프와 같이 고온 작업시 분해 또는 변형의 염려가 있는 재질 제품의 피복용, 포장용 등으로 효과적으로 사용될 수 있으며, 인장강도 및 신장율 등 기계적 물성이 우수하다.

Claims (5)

1. 아세트산 비닐의 함량이 20~33중량%인 에틸렌-아세트산 비닐 공중합수지를 기본수지로 포함하며,

   상기 기본 수지 100 중량부에 대해,

   티오에스테르계 및 페놀계 물질 군 중 선택된 어느 하나의 단일물 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 산화방지제 0.5 내지 3 중량부; 및

   시아누레이트(cyanurate)계 가교조제 1 내지 5 중량부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 시아누레이트계 가교조제는 트리아릴 이소시아누레이트(triaryl isocyanurate)인 것을 특징으로 하는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 저온 열수축 튜브 제조용 조성물은 상기 기본수지 100 중량부에 대해 0.5 내지 10 중량부의 활제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물.
4. 제1항 내지 제3항 중 선택된 한 항에 따르는 저온 열수축 튜브 제조용 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 저온 열수축 튜브.
5. 삭제

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