KR101901164B1 - 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법 - Google Patents

삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101901164B1
KR101901164B1 KR1020180048986A KR20180048986A KR101901164B1 KR 101901164 B1 KR101901164 B1 KR 101901164B1 KR 1020180048986 A KR1020180048986 A KR 1020180048986A KR 20180048986 A KR20180048986 A KR 20180048986A KR 101901164 B1 KR101901164 B1 KR 101901164B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
pipe
polyethylene
powder
tube
Prior art date
Application number
KR1020180048986A
Other languages
English (en)
Inventor
김경량
Original Assignee
푸른나래(주)
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 푸른나래(주) filed Critical 푸른나래(주)
Priority to KR1020180048986A priority Critical patent/KR101901164B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101901164B1 publication Critical patent/KR101901164B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • F16L9/121—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement with three layers
    • B29C47/0004—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04—Polymers of ethylene
    • B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 내관과 외관이 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지고, 내관과 외관 사이에 세라믹 혼합수지로 이루어진 중간관이 일체로 압출성형되도록 하여, 원강성 및 내충격성 등의 기계적 성질이 우수하고 중금속이 배출되지 않아 친환경을 구비하는 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 압출성형에 의해 내관과 외관이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어지고, 중간관이 세라믹 혼합수지에 의해 이루어지도록 3중구조의 합성수지관이 형성되되, 상기 중간관은 동일/유사한 크기를 구비하는 폴리에틸렌 55∼70wt%, 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어진 세라믹 혼합 수지가 혼합 및 용융되어 내관 및 외관과 일체로 압출성형되도록 되어 있다.

Description

삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법{ceramic-polyethylene plastic pipe and manufacturing method thereof}
본 발명은 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법에 관한 것으로, 내/외관은 고밀도 폴리에틸렌에 의해 압출성형되고, 중간관은 세라믹 합성수지에 의해 압출성형되어 원강성을 향상시킨 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 지하에 매설되는 하수관, 상수도관, 오수관, 폐수관 등은 지하의 일정한 깊이에 매설되는 특징이 있으므로 어느 정도의 연성과 함께 외부에 노출되는 관에 비하여 높은 강도와 내구성, 내화학성, 내수성 등을 고려하여, 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리염화비닐(PVC) 등의 합성수지관이 널리 사용되어지고 있다.
이와 같은 합성수지관은 토양중에 존재하는 부식성 물질에도 녹이 슬거나 부패하지 않아 반영구적으로 사용할 수 있어 지반에 매립되는 농수로, 오폐수 및 우수배관인 하수관로, 독성이 강한 폐수 등의 공업용배관재 등등 각종 산업분야 뿐 아니라, 일상생활에도 널리 사용되어지고 있다.
종래에 사용되어지고 있는 중/대형 사이즈의 하수 또는 배수용 합성수지관은, 장방형으로 길게 형성된 사각봉의 내부에 불포화폴리에스테르수지(FRP)와 쇄석 등으로부터 발생된 모래, 자연사, 길이가 짧은 유리섬유 등을 혼합한 보강재가 충진되고, 상기 사각봉을 성형회동장치를 이용하여 나선형으로 감아 사각봉의 내부에 유로공간을 형성하며, 나선형으로 감아 형성된 사각봉의 겹쳐지는 부분은 누수가 발생되지 않도록 접착제에 의해 열접합하도록 되어 있었다.
그런데 상기와 같은 종래의 합성수지관은 사각봉이 나선형으로 감기면서 열접합되므로 외부충격 또는 진동에 의해 쉽게 파손될 뿐 아니라, 외부의 온도차에 의해 길이가 변형되어 열접합부분에 틈새가 발생되고, 장기간 햇볕 등에 노출될 시, 열접합부분에 갈라짐으로 인한 손상이 발생되어 물이 외부로 누수되는 문제점이 발생되었다.
등록특허공보 등록번호 10-1123666(등록일자 2012.02.28)
본 발명의 목적은 내관과 외관이 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지고, 내관과 외관 사이에 세라믹 혼합수지로 이루어진 중간관이 일체로 압출성형되도록 하여, 원강성 및 내충격성 등의 기계적 성질이 우수하고 중금속이 배출되지 않아 친환경을 구비하는 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 압출성형에 의해 내관과 외관이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어지고, 중간관이 세라믹 혼합수지에 의해 이루어지도록 3중구조의 합성수지관이 형성되되, 상기 중간관은 동일/유사한 입자크기를 구비하는 폴리에틸렌 55∼70wt%, 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어진 세라믹 혼합 수지가 혼합 및 용융되어 내관 및 외관과 일체로 압출성형되도록 되어 있다.
본 발명은 유체와 접촉되는 내관 및 외부와 접촉되는 외관이 모두 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어져 있어, 우수한 방습성과 내수성을 구비하고, 내관과 외관사이에 위치하는 중간관이 세라믹 혼합수지로 이루어져 있어, 화재안정성과 경량성 및 20 kN/㎡ 이상의 우수한 원강성을 구비한다.
본 발명은 중간관이 소성 탄산칼슘으로 이루어진 세라믹 분말을 함유하도록 되어 있어, 우수한 기계적 물성을 구비하는 효과가 있다.
본 발명은 내관과 중간관 및 외관이 일체로 압출성형되어 3중층 구조의 합성수지관이 형성되므로, 제조원가 밀 제조시간이 단축될 뿐 아니라, 내벽 및 외벽이 매끄럽게 형성되어 우수한 수밀성을 구비하는 효과가 있다.
본 발명은 내/외관이 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지고, 중간관이 세라믹 혼합수지로 이루어져 있어, 매설후 계절에 따른 온도변화 및, 가해지는 압축 및 이완 충격을 흡수할 수 있는 유연성을 구비한다.
본 발명은 중간관이 2∼4㎜ 크기로 입도가 제어된 세라믹 컴파운드와 폴리에틸렌수지로 이루어진 세라믹 혼합수지의 용융/압출에 의해 이루어지도록 되어 있어, 용융/압출시, 세라믹 컴파운드와 폴리에틸렌수지의 혼합이 균일하게 이루어질 뿐 아니라, 폴리에틸렌수지내에서의 세라믹 컴파운드에 대한 분산성 및 균일성이 우수하게 되어, 압출성형된 중간관에 대한 전체 강성이 고르게 증진되는 효과가 있다.
본 발명은 고밀도 폴리에틸렌과 세라믹 혼합수지로 이루어진 삼중 구조로 이루어져 있어, 종래의 PVC파이프에 비하여 내충격성을 비롯하여 여러 물리적 기계적 특성이 우수한 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 제조방법을 보인 블록예시도
도 3 은 본 발명 실시예1에 따른 결과를 보인 예시도
도 4 는 본 발명 실시예2에 따른 결과를 보인 예시도
도 5 는 본 발명 비교예에 따른 결과를 보인 예시도
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 하수관 또는 수도관으로 사용되어지는 중대형 합성수지관에 관한 것으로, 본 발명에 따른 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관은, 내관과 외관이 고밀도폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어지고, 내/외관 사이에 세라믹 혼합수지로 이루어진 중간관이 내/외관과 일체로 압출성형되도록 되어 있다.
즉, 본 발명에 따른 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관은, 중공 파이프 구조로 성형되고 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어진 내관(10); 내관(10)을 감싸면서 일체로 압출성형되고 세라믹 혼합수지로 이루어진 중간관(20); 중간관(20)을 감싸며 피복되도록 압출성형되고 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)로 이루어진 외관(30);을 포함하되,
상기 세라믹 혼합 수지는 폴리에틸렌 55∼70wt%, 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어지고, 상기 세라믹 컴파운드는, 고강도 세라믹 분말 83∼92wt%, 폴리에틸렌 분말 7∼15wt%, PE계 왁스 0.1∼5wt%, Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 0.1∼5wt% 를 포함하도록 되어 있다.
상기 내관(10)은 내부에 유체가 흐르는 유로(11)가 구비되도록 중공파이프 형상으로 압출성형되어 있으며, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어져 있어, 우수한 내수성 및 방습성을 구비하고, 흐르는 유체의 압력을 견딜 수 있을 뿐 아니라, 표면이 균일하여 유체의 흐름이 원활하게 이루어지는 특징이 있다.
상기 외관(30)은 중간층(20)을 감싸도록 이루어져 있으며, 토양과의 마찰, 화학적 침식 및 외부충격으로부터 중간관을 보호할 수 있도록 고밀도폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어져 있다.
상기 내/외관(10,30)에 사용되어지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)관에 사용되어지는 통상적인 고밀도 폴리에틸렌을 의미한다.
또한, 상기 내/외관(10,30)은 동일한 두께로 이루어지거나, 외관(30)이 내관(10)보다 더 두껍도록 이루어질 수 있다.
상기 중간관(20)은 내관(10)과 외관(30) 사이에 형성되어, 외관(30)을 통해 전달되는 충격을 흡수함과 동시에, 내관(10)에 대한 지지력을 향상시킬 뿐 아니라, 압출성형된 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관(50)에 대한 원강성을 증진시키는 기능을 구비한다.
상기 중간관(20)은 폴리에틸렌 55∼70wt%, 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어진 세라믹 혼합수지에 의해 내/외관과 일체로 압출성형되어 형성되며, 내/외관과 동일하거나, 보다 더 두꺼운 두께를 구비하도록 압출성형된다.
또한, 상기 중간관(20)은 폐폴리에틸렌 55∼70wt%, 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어진 세라믹 혼합수지에 의해 내/외관과 일체로 압출성형되어 형성되며, 내/외관과 동일하거나, 보다 더 두꺼운 두께를 구비하도록 압출성형될 수 있다.
상기 세라믹 컴파운드는, 고강도 세라믹 분말 83∼92wt%, 폴리에틸렌 분말 7∼15wt%, PE계 왁스 0.1∼5wt%, Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 0.1∼5wt% 를 포함하도록 되어 있다.
상기 고강도 세라믹 분말은 200∼600℃, 바람직하게는 200∼400℃, 더욱 바람직하게는 약 200∼250℃의 열처리된 소성 탄산칼슘분말로, 이와 같은 소성 탄산칼슘분말은 일반적인 탄산칼슘 분말과 대비할 경우, 강성과 분산성에 현저한 차이가 발생될 뿐 아니라, 파이프의 압출성형시, 원강성에도 현저한 차이가 발생된다.
상기 폴리에틸렌 분말은 고강도 세라믹 분말이 서로 부착되어, 소정크기의 세라믹 컴파운드가 형성되도록 즉, 세라믹 컴파운드가 폴리에틸렌과 동일/유사한 크기를 구비하도록 형성하는 것으로, 8wt% 미만으로 첨가될 경우, 고강도 세라믹 분말들의 부착력이 저하되고, 15wt% 를 초과하여 첨가될 경우, 다른 구성성분의 함량에 영향을 주게 되므로, 적정범위내에서 첨가된다.
상기 탄산칼슘분말과 폴리에틸렌 분말은 널리 사용되어지고 있는 분말 상태의 것을 사용하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 는 중금속의 용해 및 용출이 없고 무독성인 액상안정제로, 열화촉진현상을 방지하기 위한 열안정제 기능을 구비하며, 0.1∼5wt% 범위내에서 첨가되고, 바람직하게는 1∼3wt% 첨가된다.
또한, Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 는 폴리에틸렌 분말과 고강도 세라믹분말이 원활하게 혼합되어지도록 도와주는 역할을 하여, 용융된 폴리에틸렌 분말이 고강도 세라믹분말과 균일하게 혼합되도록 한다.
상기 PE계 왁스는 낮은 온도에서 폴리에틸렌 분말의 용융을 촉진시켜 폴리에틸렌의 탄화를 방지하면서 고강도 세라믹 분말과의 혼합성을 향상시키기 기능을 구비한다. 상기 PE계 왁스는 0.1∼5wt% 범위내에서 첨가되며, 바람직하게는 1∼3wt% 첨가된다.
또한, 본 발명은 폴리에틸렌 합성수지관의 제조시 일반적으로 첨가되는 자외선 안정제, 가공성 개선제 등의 첨가제를 더 첨가할 수 있으며, 이러한 첨가제는 숙련자에 의해 적절하게 선택하여 첨가될 수 있는 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명에 따른 삼중 구조의 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관은 내/외관(10,30)이 동일한 두께로 이루어지고, 중간관(20)은 내/외관(10,30) 보다 더 두꺼운 두께를 구비하도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 2 는 본 발명에 따른 제조방법을 보인 블록예시도를 도시한 것으로, 본 발명은, 압출성형에 의해 내관(10)과 외관(30)이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어지고, 중간관(20)이 세라믹 혼합수지에 의해 이루어지는 합성수지관 제조방법에 있어서;
상기 중간관(20)은 폴리에틸렌 55∼70wt%, 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어진 세라믹 혼합 수지가 혼합 및 용융되어 내관(10) 및 외관(30)과 일체로 압출성형되도록 되어 있다.
상기 폴리에틸렌과 세라믹 컴파운드는 동일/유사한 크기를 구비한 후, 이를 반응기 내로 투입되어 용융 및 교반된 후, 압출기로 이송공급하거나, 압출기내로 공급하여, 용융/교반된 후 압출된다.
상기 세라믹 컴파운드는, 탄산칼슘 분말을 소성하여 세라믹 분말(소성 탄산칼슘)화하는 세라믹분말 형성단계; 상기 고강도 세라믹 분말에, 폴리에틸렌 분말, PE계 왁스, Zn-st이 혼합교반되어 혼합물이 형성되는 혼합단계; 상기 혼합물이 가열교반되면서 용융 압출되는 용융압출단계; 용융압출된 혼합물이 압축공기에 의해 소정크기로 절단되어 펠렛 또는 구형으로 성형되는 압출성형단계; 압출성형단계 후 펠렛 또는 구형으로 성형된 혼합물내의 수분이 제거되는 수분제거단계;를 통해, 약 2∼4㎜ 크기를 구비하도록 되어 있다. 이와 같은 세라믹 컴파운드의 크기는 폴리에틸렌 펠렛과 동일/유사한 크기에 해당된다.
상기 세라믹분말 형성단계는, 탄산칼슘분말을 200℃∼600℃, 바람직하게는 200℃∼400℃, 더욱 바람직하게는 200℃∼250℃에서 20∼60분동안 가열하여 소성시킨 후, 상온에서 자연냉각하여 고강도 세라믹 분말(소성 탄산칼슘)이 형성되도록 되어 있다. 이와 같이 소성된 탄산칼슘분말 즉, 고강도 세라믹 분말은 압출성형된 중간관의 원강성을 증진시키게 된다.
이때, 상기 탄산칼슘분말을 200℃ 미만으로 소성할 경우, 원강도 증진효과가 미미하고, 600℃를 초과하여 소성할 경우, 오히려 강도가 저하되는 현상이 발생된다. 또한, 400℃ 초과 600℃ 이하로 소성할 경우, 강도증진효과에 비해 제조원가가 증가되게 되므로, 200℃∼400℃ 범위내에서 소성하는 것이 바람직하다 .
상기 혼합단계는 고강도 세라믹 분말, 폴리에틸렌 분말, PE계 왁스 및, Zn-st이 균일하게 혼합되도록 교반하는 단계로, 별도의 교반기에서 혼합되거나, 압출성형기내의 교반스크류를 통해 교반이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 용융압출단계는 고강도 세라믹 분말, 폴리에틸렌 분말, PE계 왁스 및, Zn-st이 균일하게 혼합된 혼합물을 용융시켜 압출하는 단계로, 상기 혼합물을 약 150℃∼220℃, 바람직하게는 약 200℃내로 가열하여 용융한다. 이와 같이 낮은 온도에서의 용융은 PE계 왁스의 첨가에 의해 이루어지게 된다. 즉, 낮은 온도에서 용융되는 PE계 왁스에 의해 폴리에틸렌 분말에 열이 더 신속하게 전달되어 폴리에틸렌의 낮은 온도 용융이 촉진되게 되므로, 약 150℃∼220℃ 범위내에서도 폴리에틸렌이 용융되어 고강도 세라믹 분말과의 혼합이 용이하게 이루어지게 된다. 또한, 이와 같이 낮은 온도에서 용융이 이루어질 경우, 폴리에틸렌에 탄화현상이 발생되지 않게 되는 효과가 있다.
상기 용융압출단계는 통상적인 압출기에 의해 이루어지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 세라믹 혼합 수지는 폴리에틸렌 55∼70wt%, 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어지고, 상기 세라믹 컴파운드는, 고강도 세라믹 분말 83∼92wt%, 폴리에틸렌 분말 7∼15wt%, PE계 왁스 0.1∼5wt%, Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 0.1∼5wt% 를 포함한다.
상기 압출성형단계는 압출성형되는 혼합물을 압축공기의 분사에 의해 2∼4㎜ 크기를 구비하도록 절단냉각시켜 세라믹 컴파운드를 형성한다.
상기에서와 같이, 본 발명은 약 2∼4㎜ 크기를 구비하도록 세라믹 컴파운드의 크기가 제어된 후, 폴레에틸렌과 혼합되도록 되어 있어, 폴리에틸렌과 세라믹 컴파운드의 균일한 혼합이 이루어지고, 폴레에틸렌과 세라믹 컴파운드를 압출기에 투입하여 교반 및 용융시켜 중간을 압출성형하게 될 경우, 중간관내에 고강도 세라믹분말이 고르게 분포되어 전체 원강성이 증진되게 된다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
실시예 1
내/외관은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로, 중간관은 세라믹 혼합수지로 이루어지도록 내관, 중간과, 외관을 일체로 압출성형하여 삼중 구조의 세라믹-폴리에틸렌계 합성수지관(내경 300㎜)을 제조하였으며, 이와 같이 제조된 삼중 구조의 합성수지관에 대한 원강성을 측정(KS M 3500-2, 시험환경 온도23℃, 습도 23%, 시험속도 10 ㎜/min)하고 그 결과는 [도3 - 원강성 원연성 시험결과] 및 [표1]에 나타내었다.
이때, 중간관은 폴리에틸렌 펠렛 60wt% 및, 세라믹 컴파운드 40wt%로 이루어진 세라믹 혼합 수지(크기 2∼4㎜)를 용융/압출시켜 성형하였으며,
상기 세라믹 컴파운드는 고강도 세라믹 분말 85wt%, 폴리에틸렌 분말 12wt%, PE계 왁스 1.5wt%, Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 1.5wt% 를 200℃±5℃ 에서 가열하여 용융/압출/성형시킨 것이 사용되었다.
또한, 상기 고강도 세라믹 분말은 탄산칼슘 분말을 200℃에서 30분간 열처리하여 소성시킨 후 자연냉각한 것이 사용되었다.
실시예 2
내/외관은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로, 중간관은 세라믹 혼합수지로 이루어지도록 내관, 중간과, 외관을 일체로 압출성형하여 삼중 구조의 세라믹-폴리에틸렌계 합성수지관(내경 300㎜)을 제조하였으며, 이와 같이 제조된 삼중 구조의 합성수지관에 대한 원강성을 측정(KS M 3500-2, 시험환경 온도23℃, 습도 23%, 시험속도 10 ㎜/min)하고 그 결과는 [도4 - 원강성 원연성 시험결과] 및 [표1]에 나타내었다.
이때, 중간관은 폴리에틸렌 펠렛 60wt% 및, 세라믹 컴파운드 40wt%로 이루어진 세라믹 혼합 수지(크기 2∼4㎜)를 용융/압출시켜 성형하였으며,
상기 세라믹 컴파운드는 고강도 세라믹 분말 85wt%, 폴리에틸렌 분말 12wt%, PE계 왁스 1.5wt%, Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 1.5wt% 를 200℃±5℃ 에서 가열하여 용융/압출/성형시킨 것이 사용되었다.
또한, 상기 고강도 세라믹 분말은 탄산칼슘 분말을 400℃에서 30분간 열처리하여 소성시킨 후 자연냉각한 것이 사용되었다.
비교예
내/외관은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로, 중간관은 탄산칼슘-폴리에틸렌 혼합수지로 이루어지도록 내관, 중간과, 외관을 일체로 압출성형하여 삼중 구조의 합성수지관(내경 300㎜)을 제조하였으며, 이와 같이 제조된 삼중 구조의 합성수지관에 대한 원강성을 측정(KS M 3500-2, 시험환경 온도23℃, 습도 23%, 시험속도 10 ㎜/min)하고 그 결과는 [도5 - 원강성 원연성 시험결과] 및 [표1]에 나타내었다.
이때, 중간관은 폴리에틸렌 펠렛 60wt%에 탄산칼슘분말 40wt%이 혼합된 탄산칼슘-폴리에틸렌 혼합수지를 용융/압출시켜 성형하였다.
[표1]
Figure 112018042059508-pat00001
위의 [표1] 및 도 3 내지 도 5 에서와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2 는 3% 원강성이 20 kN/㎡ 이상을 구비하는데 반하여, 비교예1은 13kN/㎡ 정도로 현저한 차이가 있음을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
(10) : 내관 (20) : 중간관
(30) : 외관
(50) : 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관

Claims (6)

  1. 중공 파이프 구조로 성형되고 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어진 내관(10); 내관(10)을 감싸면서 일체로 압출성형되고 세라믹 혼합수지로 이루어진 중간관(20); 중간관(20)을 감싸며 피복되도록 압출성형되고 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)로 이루어진 외관(30);을 포함하되,
    상기 세라믹 혼합 수지는 2∼4㎜ 크기를 구비하는 폴리에틸렌 55∼70wt%과 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어지고,
    상기 세라믹 컴파운드는, 200∼400℃에서 20∼60분동안 열처리된 소성 탄산칼슘으로 이루어진 고강도 세라믹 분말 83∼92wt%, 폴리에틸렌 분말 7∼15wt%, PE계 왁스 0.1∼5wt%, Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 0.1∼5wt% 를 포함하도록 하여,
    원강성 20 kN/㎡ 이상을 구비하도록 한 것을 특징으로 하는 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관.
  2. 삭제
  3. 압출성형에 의해 내관(10)과 외관(30)이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어지고, 중간관(20)이 세라믹 혼합수지에 의해 이루어지는 합성수지관 제조방법에 있어서;
    상기 중간관(20)은 2∼4㎜ 크기를 구비하는 폴리에틸렌 55∼70wt%, 세라믹 컴파운드 30∼45wt%로 이루어진 세라믹 혼합 수지가 혼합 및 용융되어 내관(10) 및 외관(30)과 일체로 압출성형되되,
    상기 세라믹 컴파운드는,
    탄산칼슘분말을 200℃∼400℃에서 20∼60분동안 가열하여 소성시킨 후, 상온에서 자연냉각시켜 고강도 세라믹 분말화하는 세라믹분말 형성단계;
    고강도 세라믹 분말 83∼92wt%, 폴리에틸렌 분말 7∼15wt%, PE계 왁스 0.1∼5wt%, Zn-st[Zn(C17H35COO)2] 0.1∼5wt% 이 혼합교반되어 혼합물이 형성되는 혼합단계;
    혼합물이 150℃∼220℃ 내로 가열교반되면서 용융 압출되는 용융압출단계;
    용융압출된 혼합물이 압축공기에 의해 소정크기로 절단되어 펠렛 또는 구형으로 성형되는 압출성형단계;
    압출성형단계 후 펠렛 또는 구형으로 성형된 혼합물내의 수분이 제거되는 수분제거단계;로 이루어져,
    원강성 20 kN/㎡ 이상의 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관이 제조되는 것을 특징으로 하는 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
KR1020180048986A 2018-04-27 2018-04-27 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법 KR101901164B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180048986A KR101901164B1 (ko) 2018-04-27 2018-04-27 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180048986A KR101901164B1 (ko) 2018-04-27 2018-04-27 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101901164B1 true KR101901164B1 (ko) 2018-09-21

Family

ID=63721003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180048986A KR101901164B1 (ko) 2018-04-27 2018-04-27 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101901164B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114458838A (zh) * 2022-01-22 2022-05-10 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 一种隔热保温复合管及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200341473Y1 (ko) * 2003-11-25 2004-02-14 주식회사 지주 삼중관

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200341473Y1 (ko) * 2003-11-25 2004-02-14 주식회사 지주 삼중관

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114458838A (zh) * 2022-01-22 2022-05-10 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 一种隔热保温复合管及其制备方法
CN114458838B (zh) * 2022-01-22 2023-11-03 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 一种隔热保温复合管及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1145844B1 (de) Extrudiertes, spritzgegossenes oder blasgeformtes Rohr, Fitting oder Formstück aus Kunststoff
CN102719011B (zh) 一种聚丙烯双壁波纹管及其制备方法
CN101358005B (zh) 高密度聚乙烯中空壁缠绕管的制造方法
JP6117784B2 (ja) 炭化水素資源回収ダウンホールツール用部材
CN106947142A (zh) 一种增强型hdpe双壁波纹管及其制备方法
KR101127601B1 (ko) 폴리에틸렌수지 조성물 및 이를 이용한 폴리에틸렌수지제 상하수도관 제조방법
CN102604338B (zh) 一种改性聚对苯二甲酸乙二醇酯电缆护套管的制备方法
CN101115789A (zh) 高温衬垫
KR101283391B1 (ko) 아라미드섬유 보강 폴리염화비닐수지관의 제조방법
KR101901164B1 (ko) 삼중 구조를 구비하는 세라믹-폴리에틸렌 합성수지관과 그 제조방법
CN107189172A (zh) 一种pe管材生产工艺
KR101843465B1 (ko) 항균성, 내스크래치성, 슬립성 및 내스케일성을 갖는 폴리에틸렌 파이프 제조용 수지 조성물 및 폴리에틸렌 파이프
CN107236172A (zh) 一种纤维增强聚乙烯缠绕结构壁管材及制造方法及制造原材料
CN105729747A (zh) 纤维增强聚乙烯复合材料双层管的制造方法
CA2581880A1 (en) Buoyant detectable cable tie
CN109320870A (zh) 一种耐寒pvc电缆保护管的加工工艺
CN101397405A (zh) 高韧性聚苯硫醚复合粒料的制造方法
US9428633B2 (en) Efficient polymer composites based on natural wool
KR101605510B1 (ko) 내식 및 내구성이 향상된 염화비닐관
JP2001240732A (ja) 複合樹脂材及びその製造方法並びに複合樹脂パイプ
CN106589522A (zh) 一种抗腐蚀耐磨pe塑料管材
KR101310395B1 (ko) 파형관 및 이의 제조방법
CN107057213A (zh) 一种pvc弹性耐低温合成材料管及其制备方法
CN104650606A (zh) 厌氧户外景观材料及其制备方法
CN115558218B (zh) 一种改性聚氯乙烯、聚氯乙烯静音管及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant