KR101212456B1 - 내충격성이 향상된 합성수지관 - Google Patents

내충격성이 향상된 합성수지관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내충격성이 향상된 합성수지관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리염화비닐 100중량부에 아크릴-염화비닐계 그라프트 공중합체 1 내지 50중량부, 충격보강제 5 내지 15중량부, 무독안정제 2 내지 5중량부, 가공조제 0.5 내지 5.0중량부, R-지당 0.6 내지 7.0중량부, 항균제 0.03 내지 5.00중량부 및 충전제 2 내지 7중량부로 형성된 합성수지조성물을 이용하여 적어도 하나 이상의 층으로 성형된 합성수지관에 대하여, 상기 충격보강제로 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지와 아크릴계 수지를 포함하여 형성된 제1층, 상기 충격보강제로 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지와 아크릴계 수지를 포함하여 형성된 제2층 및 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 형성되고, 아크릴계 충격보강제를 포함하여 형성된 제3층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

내충격성이 향상된 합성수지관{Resin pipe having improved impact resistance}
본 발명은 내충격성이 향상된 합성수지관에 관한 것이다. 보다 상세하게는 합성수지관의 내충격성을 증가시키기 위하여 합성수지관의 단면이 적어도 하나 이상의 층으로 형성되고, 각 층에 포함되는 충격보강제의 성분 및 함량이 상이하게 형성된 합성수지관에 관한 것이다.
일반적으로 산업현장에 사용되는 수지관은 대부분이 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC) 수지를 압출시켜 제조된다. 상기 염화비닐계 수지조성물은 우수한 기계적 강도, 낮은 마찰저항, 내약품성, 전기절연성을 가지고 있으며, 가볍고 시공이 용이하고 가격이 저렴한 편이어서 파이프, 건축자재, 전선피복, 필름 등과 같은 다양한 분야에서 폭넓게 이용되고 있다.
그러나 염화비닐계 수지관은 고운 및 저온에서 강도가 저하되며, 장기간 직사광선을 받을 경우 노화가 빠르게 진행되는 단점이 있어서, 난방 등의 고온배관에는 사용이 제한되며 노천에 장기간 적재 시 직사광선 및 기후 등의 온도변화에 따라 변색되거나, 물성이 열화되어 휘어지거나 변형되는 문제가 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 수지조성물에 열안정제 등의 첨가물을 혼합하여 내열성을 증가시키는 방안이 있으나, 내열성을 증가시키면 강도가 낮아지고, 강도를 보완하면 내충격성이 저하되는 등 염화비닐계 수지관의 제반물성 개선에 어려움이 따른다.
본 발명의 목적은 합성수지관의 내충격성을 보강하기 위하여 합성수지관의 단면이 적어도 하나 이상의 층으로 형성되고, 상기 각층에 포함되는 충격보강제의 성분 및 함량을 달리하여 제조된 합성수지관을 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 목적은, 폴리염화비닐 100중량부에 아크릴-염화비닐계 그라프트 공중합체 1 내지 50중량부, 충격보강제 5 내지 15중량부, 무독안정제 2 내지 5중량부, 가공조제 0.5 내지 5.0중량부, R-지당 0.6 내지 7.0중량부, 항균제 0.03 내지 5.00중량부 및 충전제 2 내지 7중량부로 형성된 합성수지조성물을 이용하여 적어도 하나 이상의 층으로 성형된 합성수지관에 대하여, 상기 충격보강제로 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지와 아크릴계 수지를 포함하여 형성된 제1층, 상기 충격보강제로 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지와 아크릴계 수지를 포함하여 형성된 제2층 및 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 형성되고, 아크릴계 충격보강제를 포함하여 형성된 제3층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관에 의해 달성된다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 합성수지관은 제1층 : 제2층 : 제3층에 포함된 충격보강제의 함량이 1: 1: 0.5~0.8인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 아크릴-염화비닐계 그라프트 공중합체는 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 100중량부에 히드록시 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 20 내지 40중량부 및 에틸렌글리콜 20 내지 30중량부를 중합시켜 아크릴계 중합체를 얻은 다음, 상기 아크릴계 중합체 10 내지 20중량부에 에틸렌프로필렌디엔 모노머 5 내지 10중량부를 그래프트 공중합시켜 아크릴계 공중합체를 제조한 후 여기에 염화비닐 70 내지 80중량부를 추가적으로 그래프트 공중합시켜 제조된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 및 라우릴 메타 아크릴레이트로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 상기 히드록시 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 및 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1층은 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지와 아크릴계 수지가 6 ~ 8 : 2 ~ 4의 중량비율로 혼합된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1층은 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지, 아크릴계 수지 및 에틸렌/알파올레핀 코폴리머가 6 : 3 : 1의 중량비율로 혼합된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제2층은 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지와 아크릴계 수지가 6~7 : 3~4의 중량비율로 혼합된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 폴리염화비닐은 중합도가 500 내지 2500인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 합성수지관은 인장강도가 500 내지 600 kgf/㎠인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의한 합성수지관은 적어도 하나 이상의 층으로 형성되고, 상기 합성수지관의 각층의 특성에 맞게 적어도 하나 이상의 충격보강제가 혼합되어 내충격성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 합성수지관은 충격강도, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성이 저하되지 않으면서, 양호한 외관과 성형성이 우수하여 여러 용도에서 폭넓게 적용가능하다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격성이 향상된 수지관을 설명하도록 한다.
본 발명의 내충격성이 향상된 합성수지관은 폴리염화비닐 100중량부에 아크릴-염화비닐계 그라프트 공중합체 1 내지 50중량부, 충격보강제 5 내지 15중량부, 무독안정제 2 내지 5중량부, 가공조제 0.5 내지 5.0중량부, R-지당 0.6 내지 7.0중량부, 항균제 0.03 내지 5.00중량부 및 충전제 2 내지 7중량부로 형성된 합성수지조성물을 이용하여 성형한다.
상기 폴리염화비닐의 중합도는 500 내지 2500의 범위가 바람직하다. 상기 중합도는 500 미만이면 인장강도 및 경도와 같은 기계적 물성이 저하되고, 중합도가 2500을 초과하면 일반적인 가공온도에서 성형이 어려우며 가공온도를 높일 경우 열안정성이 저하되므로 바람직하지 않다.
상기 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 및 라우릴 메타 아크릴레이트로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 상기 히드록시 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 및 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 합성수지관은 단면이 제1층, 제2층 및 제3층으로 이루어진다. 이 경우, 상기 제1층은 합성수지관의 중심에 인접한 층으로 형성될 수 있다.
상기 제1층에 형성된 충격보강제에는 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지와 아크릴계 수지가 포함된다.
상기 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지는 디엔(diene)계 고무에 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate, MMA)와 스티렌모노머(styrene monomer, SM)를 그래프트 반응시켜 얻어지는 공중합체로서 폴리염화비닐 제품에 사용되어 저온충격에 강한 특성을 나타내고 가공성을 향상시키는 효과를 가진다.
상기 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지는 저온충격에 강한 특성을 가지고, 상기 아크릴계 수지는 가공성, 내열성 및 내충격성을 향상시키는 특징을 가지고 있으므로 이들의 혼합비를 중량비율 6 ~ 8 : 2 ~ 4로 혼합한다. 바람직하게는 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지와 아크릴계 수지의 혼합비를 중량비율 7 : 3으로 혼합한다.
또한, 상기 제1층에 형성된 충격보강제에는 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지, 아크릴계 수지 및 에틸렌/알파올레핀 코폴리머가 6 : 3 : 1의 중량비율로 혼합될 수도 있다. 상기 에틸렌/알파 올레판 코폴리머는 내충격 개량제로서 합성수지관의 내측의 강도를 보강하기 위하여 충격보강제의 10중량부 내외로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 에틸렌/알파 올레판 코폴리머는 10중량부로 미만으로 혼합되면 그 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하게 되면 혼합가공성이 저하되고, 생산원가가 상승하게 되므로 바람직하지 않다.
상기 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지가 60중량부 이하로 혼합되면 저온충격에 강한 특성의 효과가 미비하고, 80중량부 이상이면 저온충격에 강한 특성이 더 이상 증가하지 않으며 열변형에 대한 저항력의 증진 효과를 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 제2층에 형성된 충격보강제에는 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지와 아크릴계 수지가 포함된다. 상기 제2층은 합성수지관의 최외측에 형성될 수 있다. 상기 제2층에 포함되는 충격보강제에는 태양광선에 강한 저항특성을 가지는 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지를 주성분으로 하여 6 내지 7 : 3 내지 4의 중량비율로 혼합한다. 상기 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지는 60중량부 이하로 혼합되면 충격강도, 분열, 휨 및 태양광선에 저항력의 증진효과가 미비하고, 70중량부 이상으로 혼합되면 더 이상 저항력의 증진 효과를 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 제3층에 형성된 충격보강제에는 아크릴계 충격보강제가 포함된다. 상기 아크릴계 충격보강제는 폴리염화비닐을 비롯한 열가소성 수지의 내열성, 내충격성 및 가공성을 향상시키는 효과를 나타낸다. 상기 제3층은 제1층과 제2층 사이에 형성되어 우수한 인장강도를 유지할 수 있도록 한다.
상기 폴리염화비닐은 성형가공을 거치는 동안 열에 의해 분해되거나 변질되기 쉬우며, 또는 결정성이 현저하게 낮아서 보관 중에 빛?열로 인해 분해하여 노란색 또는 갈색으로 착색되고 잘 부숴지며 열에 약한 단점이 있다.
특히 상기 폴리염화비닐은 가열되면 측쇄의 염소가 절단되어 염산이 발생되고, 상기 발생된 염산이 촉매로 작용하여 분해를 촉진시켜서 분해반응이 연쇄적으로 일어나게 되어 물성이 급격히 저하된다. 따라서 이를 방지하기 위하여 안정제를 첨가하게 된다.
상기 안정제에는 열안정제와 광안정제가 있으며, 상기 안정제는 2 내지 5 중량부가 포함된다. 상기 안정제는 열안정제와 광안정제 모두 사용할 수 있고 필요에 따라 이 중 어느 하나를 사용할 수도 있다. 상기 안정제는 2 중량부 미만이 포함되면 열안정성이 저하되고, 5 중량부를 초과하여 포함되면 블루밍(blooming) 현상이 발생하는 문제점이 발생한다.
상기 열안정제는 열에 대한 안정성을 높임으로써 가공 시 열에 의한 폴리염화비닐의 탄화, 착색 및 분해를 방지하는 역할과 더불어 마찰열의 발생을 억제하고 이형을 용이하게 하며, 제조되는 수지관의 내후성 및 경시안정성을 향상시키는 기능을 한다.
상기 열안정제는 유기주석계 안정제, 납계 안정제, 칼슘-아연계 안정제, 바륨-아연계 안정제, 바륨-카드늄계 안정제 중에서 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기주석계 안정제는 유기주석 메르캅토계, 유기주석 말레이트계, 유기주석 라우레이트계 등을 포함한다. 또한, 상기 납계 안정제는 스테아린산 납, 이염기성 아인산 납, 삼염기성 유산 납 등을 포함한다.
또한, 상기 염화비닐계 수지관은 자외선에 의한 광 열화작용으로 중합고리가 분해되어 열화되므로 이를 방지하기 위하여 광안정제가 포함된다.
상기 광안정제는 300~400의 자외선을 흡수하여 열로 변환시키는 살리실산 에스테르계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 시아노아크릴레이트계 등의 자외선 흡수제 또는 힌더드 아민계의 광안정제 등을 포함하는 군에서 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 가공조제는 비교적 적은 양을 투입하여 물성에 큰 영향을 주지 않으면서 가공성 향상, 용융파괴(melt fracture) 방지, 플로우마크(flow mark) 및 피쉬 아이(fish eye) 감소, 광택 개선 및 물성을 향상시키기 위해 사용되는 물질이다. 상기 가공조제는 아크릴계, 스티렌계 또는 유기아린산 에스테르계 복합 가공조제가 바람직하다.
상기 가공조제는 0.5 내지 5 중량부를 포함한다. 상기 가공조제는 0.5 중량부 미만이 포함되면 표면성, 가공성이 부족하고, 5 중량부를 초과하면 압출부하가 높아지는 문제점이 있다.
상기 R-지당은 폴리염화비닐 100중량부에 0.6 내지 7.0중량부가 혼합되는 것이 바람직한데, 0.6 중량부 미만이면 R-지당의 효능이 거의 나타나지 않으며, 7.0중량부를 초과하는 경우 더 이상의 효과증가가 없으므로 생산원가만 상승하게 되므로 바람직하지 않다.
항균제는 수지관의 미생물에 의한 부식을 막고 항균특성을 부여하기 위하여 첨가되며, 항균제의 종류는 크게 유기계 항균제와 무기계 항균제로 구별된다.
유기계 항균제는 무기계 항균제에 비하여 비교적 가공이 쉽고 최종 제품의 기계적 물성, 투명도, 색상 등에 큰 영향을 끼치지 않는다는 점에서 현재까지 메틸 파라벤, 프로필 파라벤류의 유기계 항균제가 많이 사용되어 왔다.
다만, 상기 유기계 항균제의 인체에 대한 안정성이 문제되면서 유기계의 단점을 보완할 수 있는 무기계 항균제가 주목받고 있으며, 무기계 항균제는 은(Ag), 구리(Cu), 망간(Mn), 아연(Zn) 등과 같이 항균성이 뛰어난 금속 등과 제올라이트, 실리카 알루미나 등의 무기 담체에 상기 금속의 이온을 치환시켜서 미세한 기공을 가진 3차원의 골격구조를 지니게 하여 비표면적이 크고 내열성이 우수하게 가공처리한 것이 있다.
상기 항균제는 0.03 내지 5.00 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 충전제는 대량으로 첨가되어 원가절감을 목적으로 하는 증량제(extender filler)와, 기계적, 열적, 전기적 성질 또는 가공성을 개선하기 위해 첨가되는 보강제(reinforcing filler)의 두 가지로 대별되며, 충전제의 종류는 화학조성에 따라 무기질과 유기질로 분류되고 형상에 따라 분말상, 평판상, 침상, 구상, 섬유, 섬유직물상 등으로 분류된다.
특히, 상기 충전제는 유리섬유, 카라스섬유 및 탄산칼슘 중에서 적어도 하나 이상이 혼합된 것을 특징으로 한다.
상기 탄산칼슘은 단가가 저렴하며 성형성을 향상시키고 혼합가공장치의 마모를 줄여주며, 입자크기 조정범위가 넓어 이용에 용이하고, 특히 0.1 미만의 입자크기를 갖는 탄산칼슘은 그 작은 입경으로 인하여 제조되는 수지관의 외부에 가해지는 충격을 분산시켜 내충격성을 강화시키는 기능을 한다.
상기 충전제는 합성수지조성물 2 내지 7 중량부가 혼합되는 것이 바람직하며, 2중량부 미만으로 사용되는 경우 압출부하가 높아지고 생산원가가 상승하며 7중량부를 초과하는 경우 강도가 저하되므로 바람직하지 않다.
다음은 상기 제조된 수지 조성물을 성형하여 수지관을 제조하게 되며, 상기 성형방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 압출성형법, 사출성형법, 캘린더성형법, 프레스성형법 등이 있는데, 본 발명에서와 같이 관의 형태로 제조하기 위하여 통상의 압출성형법을 이용하게 되며, 용도에 따라 판형 또는 기타 여러 가지 형상으로 성형하는 것도 가능하다.
상기 제조된 수지관은 압출성형 시 발생되는 잔류응력을 최소화하는 것이 바람직하며, 수지관의 잔류응력이 작아지면 장기간 보관 시 뒤틀림 현상 등의 변형을 방지할 수 있다.
잔류응력을 최소화하는 방법으로는 냉각 시 냉각속도를 낮추어 냉각시간을 길게 유지하는 방법이 있으며, 일반적인 염화비닐계 수지관의 압출성형 온도는 150 내지 160℃이므로 냉각수로서 50 내지 90℃의 온수를 사용하므로 냉각속도를 낮출 수 있다.
잔류응력을 최소화하는 다른 방법으로는 수지관 제조 후 열처리하여 잔류응력을 제거할 수도 있다.
제조된 수지관을 열처리하면 수지관의 응력이 해소되는 방향으로 분자배열이 재배치되어 잔류응력이 제거될 수 있으며, 일반적인 염화비닐계 수지관은 70 내지 80℃에서 연화가 시작되므로 제조된 수지관이 40 내지 60℃의 열풍을 50 내지 100초간 가함으로써 잔류응력 제고효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다.
단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
<실시예1>
폴리염화비닐 50중량부에 아크릴-염화비닐계 그라프트 공중합체 30중량부, 충격보강제 9중량부, 무독안정제 1중량부, 가공조제 2.5중량부, R-지당 2.5중량부, 항균제 2중량부 및 충전제 3중량부로 형성된 합성수지조성물을 이용한다.
이 경우, 상기 충격보강제는 제1층에 형성되는 충격보강제(메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지와 아크릴계 수지를 포함)가 3.5중량부, 제2층에는 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지와 아크릴계 수지를 포함하는 충격보강제가 3.5중량부 포함되고, 제3층에는 아크릴계 충격보강제가 2중량부가 포함된다.
상기 제1층이 합성수지관의 최내측에 형성되도록 성형되고, 상기 제1층의 외측에 제3층이 형성되고, 상기 제3상층의 외측에 제2층이 성형되도록 지름 60mm의 수지관을 연속 성형 제작하였으며, 압출 성형 시 수지관의 냉각은 상온의 물을 이용하여 냉각하였다.
<실시예2>
상기 실시예1에서 수지관이 온도가 70℃의 온수를 이용하여 냉각한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 합성수지관을 제조하였다.
<실시예3>
상기 실시예1에서 제조된 수지관을 50℃의 열풍으로 90초간 가한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 합성수지관을 제조하였다.
<비교예1>
상기 실시예1에서 단일층으로 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계계 충격보강제가 첨가된 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 합성수지관을 제조하였다.
<비교예2>
상기 실시예1에서 단일층으로 염소화 폴리에틸렌계 충격보강제가 첨가된 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 합성수지관을 제조하였다.
<비교예3>
상기 실시예1에서 단일층으로 아크릴계 충격보강제가 포함된 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 합성수지관을 제조하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3
샤르피 충격치
(kgf/㎠)주1)		 42 46 45 25 26 24
인장강도(kgf/㎠)주2) 582 588 579 485 498 491
굴곡강도(kgf/㎠)주3) 26640 27250 27990 23200 21190 23500
저온충격강도(N?m)주4) 19 23 21 9 10 14
촉진내후성(△E)주5) 7.2 7.1 7.5 10.2 9.4 11.7
외관평가 주5) ○ ○ ◎ × △ △
주1) JIS K 7111
주2) JIS K7113, 측정온도 20
주3) KS M IS01209-2
주4) KS M 5000
주5) : 매우 좋음, : 좋음, : 보통, : 나쁨
상기 표 1에서 샤르피 충격치는 외부에서 가해지는 충격에 대하여 파손되지 않고 견디는 정도를 의미는 것이다. 저온환경에서 충분히 견딜 수 있도록 하기 위해서는 합성수지관의 샤르피 충격치가 적어도 35kgf/㎠ 이상인 것이 바람직하다. 표1의 결과를 참조하면, 실시예1 내지 3은 비교예와 비교하여 1.5 내지 2.0배 정도 충격치가 향상된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 인장강도의 경우, 상수도 용도로 사용될 경우 500 kgf/㎠ 이상이 바람직한데, 실시예 1 내지 3은 582 내지 588 kgf/㎠의 강도이므로 비교예들보다 인장강도가 향상된 것임을 확인하였다. 또한, 굴곡강도는 굴곡에 대한 탄성의 정도를 나타내는 수치를 측정한 것으로서, 수치가 클수록 물체에 가해진 하중에 대한 변형이 작다는 것을 나타낸다.
또한, 저온충격강도는 각 실시예들 및 비교예들의 수지관을 0±2℃에서 70분간 방치한 후 내충격 수도관 충격강도 실험방법(KS M 3401)에 따라 실시하였다. 그 결과 실시예1 내지 3은 비교예들보다 1.5 내지 2배 우수한 저온충격강도를 가지는 것을 알 수 있었다.
또한, 촉진내후성은 기후에 견디는 상태를 촉진하여 실험하는 것이다. 자외선, 물, 바람 등의 외부환경에 노출된 조건을 임의로 설정하여 실제 기후보다 가혹한 조건을 형성하여 시험한 후 색상변화, 박리, 쵸킹, 크랙 등의 변화를 검사하였다. 수치가 낮을수록 내열성이 양호함을 나타내는데, 실시예1 내지 3은 비교예보다 촉진내후성이 향상된 것을 확인 하였다.
또한, 외관평가는 성형 후 24시간 경과시 합성수지관의 표면상태를 관찰하여 긁힘, 금, 얼룩, 광택 등에 대한 상대적인 시각평가의 결과로서, 합성수지관이 제작된 후 열풍으로 가공된 실시예3이 비교예들에 비하여 가장 우수한 것으로 판정되었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (9)

  1. 폴리염화비닐 100중량부에 아크릴-염화비닐계 그라프트 공중합체 1 내지 50중량부, 충격보강제 5 내지 15중량부, 무독안정제 2 내지 5중량부, 가공조제 0.5 내지 5.0중량부, R-지당 0.6 내지 7.0중량부, 항균제 0.03 내지 5.00중량부 및 충전제 2 내지 7중량부로 형성된 합성수지조성물을 이용하여 적어도 하나 이상의 층으로 성형된 합성수지관에 대하여,
    상기 충격보강제로 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지와 아크릴계 수지를 포함하여 형성된 제1층;
    상기 충격보강제로 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지와 아크릴계 수지를 포함하여 형성된 제2층; 및
    상기 제1층과 상기 제2층 사이에 형성되고, 아크릴계 충격보강제를 포함하여 형성된 제3층으로 이루어지며,
    상기 합성수지관은 제1층 : 제2층 : 제3층에 포함된 충격보강제의 함량이 1: 1: 0.5~0.8인 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴-염화비닐계 그라프트 공중합체는 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 100중량부에 히드록시 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 20 내지 40중량부 및 에틸렌글리콜 20 내지 30중량부를 중합시켜 아크릴계 중합체를 얻은 다음, 상기 아크릴계 중합체 10 내지 20중량부에 에틸렌프로필렌디엔 모노머 5 내지 10중량부를 그래프트 공중합시켜 아크릴계 공중합체를 제조한 후 여기에 염화비닐 70 내지 80중량부를 추가적으로 그래프트 공중합시켜 제조된 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 및 라우릴 메타 아크릴레이트로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 상기 히드록시 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 및 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1층은 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지와 아크릴계 수지가 6 ~ 8 : 2 ~ 4의 중량비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1층은 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계(Methylmethacrylate butadien styrene) 수지, 아크릴계 수지 및 에틸렌/알파올레핀 코폴리머가 6 : 3 : 1의 중량비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2층은 염소화 폴리에틸렌계(chlorinated polyethylene) 수지와 아크릴계 수지가 6~7 : 3~4의 중량비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리염화비닐은 중합도가 500 내지 2500인 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성수지관은 인장강도가 500 내지 600 kgf/㎠인 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 합성수지관.
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