KR101104162B1 - 유연성 및 신축성이 우수한 엔비알 단열재 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
유연성 및 신축성의 향상으로 시공성이 우수한 엔비알 단열재 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 엔비알 단열재는 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여, 노르보넨계 수지 : 15 ~ 20 중량부, 미클러벤조일벤조에이트 : 30 ~ 40 중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 2 ~ 3 중량부, 오일 : 10 ~ 15 중량부 및 탈크(talc) : 5 ~ 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엔비알 단열재는 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여, 노르보넨계 수지 : 15 ~ 20 중량부, 미클러벤조일벤조에이트 : 30 ~ 40 중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 2 ~ 3 중량부, 오일 : 10 ~ 15 중량부 및 탈크(talc) : 5 ~ 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 엔비알 단열재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유연성 및 신축성을 개선하는 것을 통해 우수한 시공성을 확보할 수 있는 엔비알 단열재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
에틸렌-프로필렌-디엔 단량체(ethylene propylene diene monomer: EPDM) 단열재는 가격이 저렴하면서도 단열성 및 내열성이 우수한 장점이 있다. 이러한 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 단열재는 에어컨용 배관의 단열튜브나 건축용 단열재로 주로 사용된다.
이때, 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 단열재를 에어컨 배관의 단열튜브나 건축용 단열재로 이용할 경우에는 배관라인이나 시공 면의 형태에 따라 절곡이 용이하게 이루어져야 한다.
그러나, 종래의 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 단열재는 유연성 및 신축성이 나빠서 원하는 형태로 절곡이 되지 않아 시공에 어려움이 따르고 있는 바, 이를 개선하는 것이 무엇보다 시급한 상황이다.
본 발명의 목적은 성분 조절을 통하여 유연성 및 신축성이 우수한 엔비알 단열재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 제조 방법으로 제조되는 유연성 및 신축성이 우수한 엔비알 단열재를 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유연성 및 신축성이 우수한 엔비알 단열재 제조 방법은 NBR(Nitrile Budadience Rubber), 노르보넨계 수지, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머, 미클러벤조일벤조에이트, 오일 및 탈크(talc)를 혼합하는 원료 혼합 단계; 상기 혼합된 원료를 숙성시키는 숙성 단계; 상기 숙성된 원료를 압출하는 압출 단계; 및 상기 압출된 원료를 발포하는 발포 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유연성 및 신축성이 우수한 엔비알 단열재는 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여, 노르보넨계 수지 : 15 ~ 20 중량부, 미클러벤조일벤조에이트 : 30 ~ 40 중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 2 ~ 3 중량부, 오일 : 10 ~ 15 중량부 및 탈크(talc) : 5 ~ 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엔비알 단열재 및 그 제조 방법은 성분 조절을 통하여 우수한 유연성 및 신축성의 확보로 시공성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔비알 단열재의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유연성 및 신축성이 우수한 이피디엠 단열재 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
엔비알 단열재
본 발명에 따른 엔비알 단열재는 NBR(Nitrile Budadience Rubber), 노르보넨계 수지, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머, 미클러벤조일벤조에이트, 오일 및 탈크(talc)를 포함한다.
이때, NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여 노르보넨계 수지는 15 ~ 20 중량부로 첨가하는 것이 바람직하고, 미클러벤조일벤조에이트는 30 ~ 40 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다.
만일, 노르보넨계 수지의 첨가량이 상기의 범위를 벗어난 경우에는 인장 강도 및 신축율에 악영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한, 미클러벤조일벤조에이트의 첨가량의 상기의 범위를 벗어난 경우 역시 인장 강도 및 신축율에 악영향을 미치는 것을 확인하였다.
한편, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머는 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여 2 ~ 3 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다. 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머의 첨가량이 2 ~ 3 중량부의 범위를 벗어날 경우에는 신축율이 급격히 저하되는 것을 확인하였다.
오일은 변색을 방지하기 위한 목적으로 첨가된다. 이러한 오일로는 백색 오일을 이용하는 것이 변색 방지 효과 면에서 바람직하다. 오일은 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여 10 ~ 15 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 오일의 함량이 10 중량부 미만으로 너무 적으면 가공성이 나빠지는 문제가 있다. 반대로, 오일의 함량이 15 중량부를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 오일로 인한 발포저하 현상이 발생하는 문제가 있다.
탈크(talc)는 5 ~ 7㎛의 평균 입자크기를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 탈크는 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여 5 ~ 10 중량부로 첨가될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 엔비알 단열재는 스피로아세탈수지가 더 첨가될 수 있다. 이러한 스피로아세탈수지는 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여 3 ~ 7 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 스피로아세탈수지의 첨가량이 3 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없었고, 반대로 7 중량부를 초과하여 너무 과도하게 첨가될 경우에는 신장율을 급격히 저하시키는 것을 확인하였다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 엔비알 단열재는 성분 조절을 통하여 신장율 : 500% 이상을 확보할 수 있다.
엔비알 단열재 제조 방법
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔비알 단열재의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 엔비알 단열재의 제조 방법은 원료 혼합 단계(S110), 숙성 단계(S120), 압출 단계(S130) 및 발포 단계(S140)를 포함한다.
원료 혼합 단계(S110)에서는 NBR(Nitrile Budadience Rubber), 노르보넨계 수지, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머, 미클러벤조일벤조에이트, 오일 및 탈크(talc)를 혼합한다.
이때, 원료는 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여, 노르보넨계 수지 : 15 ~ 20 중량부, 미클러벤조일벤조에이트 : 30 ~ 40 중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 2 ~ 3 중량부, 오일 : 10 ~ 15 중량부 및 탈크(TALC) : 5 ~ 10 중량부로 혼합된다.
여기서, 상기 원료는 NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여 스피로아세탈수지 : 3 ~ 7 중량부가 더 혼합되어 있을 수 있다.
숙성 단계(S120)에서는 원료 혼합 단계(S110)에 의하여 적절히 혼합된 원료를 숙성한다. 이러한 숙성은 50 ~ 150℃에서 10 ~ 60분간 실시하는 것이 바람직하다.
압출 단계(S130)에서는 숙성된 원료를 압출한다.
발포 단계(S140)에서는 압출 단계(S130)에 의하여 압출된 원료를 발포한다. 이때, 발포 단계(S140)는 110 ~ 150℃에서 실시하는 것이 바람직하다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 발포 단계(S140)는 압출된 원료가 가류되는 가류 단계(미도시), 예비 발포되는 예비발포 단계(미도시), 압출된 원료가 발포되는 발포 단계(미도시), 및 발포숙성 단계(미도시)로 세분화될 수 있다.
상기 가류 단계와, 예비발포 단계, 발포 단계, 및 발포숙성 단계는 소정의 온도로 히팅되는데, 가류 단계에서 발포숙성 단계로 갈수록 히팅온도는 점차 상승될 수 있다. 다만, 발포숙성 단계는 발포 단계보다 낮은 온도로 히팅되도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 가류 단계에서 엔비알 혼합물이 가류되며, 상기 예비발포 단계에서는 가류단계에서 미처 가류되지 못한 엔비알 혼합물이 추가로 가류되며, 가류된 엔비알 혼합물의 일부는 발포되기 시작된다. 그리고 상기 발포 단계에서는 엔비알 혼합물이 발포되며, 발포숙성 단계에서는 발포 단계에서 미발포된 부분이 발포된다.
상기 가류 단계는 90 ~ 110℃, 예비발포 단계는 115 ~ 130℃, 발포 단계는 140 ~ 180℃, 그리고 발포숙성 단계는 150 ~ 170℃로 제어하는 것이 바람직하다. 만일, 가류 단계의 온도가 90℃ 미만일 경우에는 원할한 가류가 이루어지지 않을 뿐만 아니라 상대적으로 가류 시간이 길어지므로 생산성 면에서 바람직하지 않다. 반대로, 가류 단계의 온도가 110℃를 초과할 경우에는 가류가 채 이루어지기 전에 발포가 시작될 우려가 높으므로 바람직하지 않다.
한편, 예비발포 단계의 온도가 115℃ 미만일 경우에는 가류 단계가 지속될 뿐 발포가 이루어지지 않을 수 있고, 반대로 예비발포 단계의 온도가 130℃를 초과할 경우에는 발포가 급속하게 진행되어 고르게 발포되지 못하는 문제가 있다.
또한, 발포 단계의 온도는 발포제의 종류에 따라 다소 조절될 수 있으나, 일반적으로 엔비알 발포제는 상기 온도 수준에서 발포되는 발포제를 사용하므로 상기 수준으로 조절된다. 그리고, 발포숙성 단계의 온도가 170℃를 초과할 경우에는 엔비알 혼합물이 열변화될 우려가 있다. 반대로, 발포숙성 단계의 온도가 150℃ 미만일 경우에는 미발포된 부분이 발포되는 효과를 기대하기 어렵다. 이러한 각 단계는 엔비알 혼합물이 히팅터널을 통과하는 동안에 이루어지며, 히팅터널은 가류존, 예비발포존, 발포존 및 발포숙성존으로 구획화되어 있을 수 있다.
이와 같은 과정을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 엔비알 단열재를 제조할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1.
엔비알
단열재 시편 제조
실시예 1
NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여 노르보넨계 수지 : 17 중량부, 미클러벤조일벤조에이트 : 32 중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 3 중량부, 오일 : 12 중량부 및 탈크(TALC) : 6 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성한 후, 120℃에서 30분간 숙성하였다.
이후, 숙성이 완료된 혼합물을 압출 다이에서 압출하고, 발포시킨 다음 가로 3mm, 세로 3mm 및 두께 3mm로 절단하여 엔비알 단열재 시편을 제조하였다.
실시예 2
상기 혼합물 중 노르보넨계 수지 : 15 중량부로 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 엔비알 단열재 시편을 제조하였다.
실시예 3
상기 혼합물 중 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 2 중량부로 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 엔비알 단열재 시편을 제조하였다.
실시예 4
상기 혼합물에 스피로아세탈수지 : 3.5 중량부를 더 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 엔비알 단열재 시편을 제조하였다.
비교예 1
상기 혼합물 중 노르보넨계 수지 : 4 중량부로 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 엔비알 단열재 시편을 제조하였다.
비교예 2
상기 혼합물 중 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 15 중량부로 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 엔비알 단열재 시편을 제조하였다.
비교예 3
상기 혼합물에 스피로아세탈수지 : 30 중량부를 더 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 엔비알 단열재 시편을 제조하였다.
2. 물성 평가
표 1은 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 3에 따른 시편들에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다. 이때, 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 3에 따른 시편들의 물성은 미국시험재료협회(ASTM : American society for testing materials) 규격에 맞게 측정하였다.
[표 1]
표 1을 참조하면, 실시예 1 ~ 4의 경우, 밀도 : 0.73 ~ 0.84 g/cm3, 인장 강도 : 85 ~ 89 Kgf/cm3 및 신장율 : 526 ~ 631%의 범위로 각각 측정되었다.
특히, 실시예 1 ~ 4 중, 실시예 1의 조성에 스피로아세탈수지를 더 첨가한 실시예 4의 신장율이 631%로 가장 높게 측정되었다.
반면, 노르보넨계 수지의 첨가량이 본원발명에서 제시하는 함량 범위를 벗어난 비교예 1과 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머의 첨가량이 본원발명에서 제시한 함량 범위를 벗어난 비교예 2의 경우, 밀도 및 인장 강도는 실시예 1 ~ 4보다 약간 낮은 값으로 각각 측정되었으나, 신축율은 실시예 1 ~ 4보다 현저히 낮은 402% 및 403%로 각각 측정되었다.
또한, 스피로아세탈수지의 첨가량이 본원발명에서 제시하는 함량 범위를 벗어난 비교예 3의 경우, 밀도 및 인장 강도는 실시예 1 ~ 4에 비해 낮은 값으로 측정되었고, 신축율은 실시예 1 ~ 4보다 현저히 낮은 323%로 측정되었다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
S110 : 원료 혼합
S120 : 숙성
S130 : 압출
S140 : 발포
S120 : 숙성
S130 : 압출
S140 : 발포
Claims (6)
- NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여, 노르보넨계 수지 : 15 ~ 20 중량부, 미클러벤조일벤조에이트 : 30 ~ 40 중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 2 ~ 3 중량부, 오일 : 10 ~ 15 중량부 및 탈크(talc) : 5 ~ 10 중량부를 혼합하는 원료 혼합 단계;
상기 혼합된 원료를 숙성시키는 숙성 단계;
상기 숙성된 원료를 압출하는 압출 단계; 및
상기 압출된 원료를 발포하는 발포 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔비알 단열재의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 숙성 단계에서,
숙성은 50 ~ 150℃에서 10 ~ 60분간 실시하는 것을 특징으로 하는 엔비알 단열재의 제조 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 단열재는
상기 NBR 100 중량부에 대하여, 스피로아세탈수지 : 3 ~ 7 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔비알 단열재의 제조 방법.
- NBR(Nitrile Budadience Rubber) 100 중량부에 대하여, 노르보넨계 수지 : 15 ~ 20 중량부, 미클러벤조일벤조에이트 : 30 ~ 40 중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 올리고머 : 2 ~ 3 중량부, 오일 : 10 ~ 15 중량부 및 탈크(talc) : 5 ~ 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔비알 단열재.
- 제5항에 있어서,
상기 단열재는
상기 NBR 100 중량부에 대하여, 스피로아세탈수지 : 3 ~ 7 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔비알 단열재.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110042693A KR101104162B1 (ko) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | 유연성 및 신축성이 우수한 엔비알 단열재 및 그 제조 방법 |
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|---|---|---|---|
| KR1020110042693A KR101104162B1 (ko) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | 유연성 및 신축성이 우수한 엔비알 단열재 및 그 제조 방법 |
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|---|---|
| KR101104162B1 true KR101104162B1 (ko) | 2012-01-13 |
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- 2011-05-04 KR KR1020110042693A patent/KR101104162B1/ko active IP Right Grant
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