KR101919587B1 - 드레인 벨트용 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리염화비닐(PVC) 수지를 준비하는 단계, 상기 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대해서, 30 내지 50 중량부의 1차 가소제를 첨가하는 단계, 2 내지 8 중량부의 칼슘-아연 안정제를 첨가하는 단계, 20 내지 40 중량부의 탄산칼슘 나노입자 충진제를 첨가하는 단계, 1 내지 5 중량부의 2차 가소제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 2 중량부의 스테아린산 바륨 내부 활제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 0.5 중량부의 스테아린산 외부 활제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 3 중량부의 가공 보조제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 2 중량부의 안료 또는 착색제를 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 혼합물을 배합하는 단계로 이루어지고, 상기 1차 가소제는 폴리염화비닐(PVC) 수지를 유연화시키고, 상기 2차 가소제는 상기 유연화된 폴리염화비닐(PVC) 수지 주변을 에폭시 작용기가 둘러쌓도록 하며, 상기 2차 가소제와 1차 가소제의 중량% 비는 1:10 내지 20인 것을 특징으로 하는 드레인 벨트용 조성물에 관한 것이다.

Description

드레인 벨트용 조성물 및 이의 제조 방법 { COMPOSITION FOR DRAIN BELT AND METHOD THEREOF }
본 발명의 일 실시예는 우수한 인장 강도와 내수압성을 확보한 드레인 벨트용 조성물과 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지하 또는 지상의 물을 포함한 액체를 수송할 목적으로 배수 파이프를 이용한다. 경사를 형성하도록 배수 파이프가 설치되면, 높은 위치의 물이나 다른 액체들은 낮은 위치로 배수 파이프를 따라 이동하고, 이를 적절히 이용하여, 물이나 다른 액체를 원하는 장소로 이동시킬 수 있다.
그러나, 배수 파이프에 토양이 퇴적되거나, 파손이 쉽게 되어 배수 성능이 쉽게 저하되고, 유지 보수하는데, 많은 비용 및 노력이 소요되었다. 이러한 문제점을 극복하고자, 최근에는 물이나 다른 액체들을 모세관 현상 및 압력에 의해 수집한 후 수집된 물이나 다른 액체를 중력 및 사이펀(Siphon) 작용에 의해 제거하는 원리를 이용한 드레인 벨트가 개발되었다.
한국등록특허 제961174호는 상기 원리를 이용하여 주변의 물기를 흡수하여 배수하는 기능까지 갖춘 드레인 벨트에 대해 개시하고 있으며, 구체적으로 이러한 드레인 벨트는 표면 전반에 걸쳐 기다란 홈과 수로가 일정한 간격으로 분포되어 있는 연질의 폴리염화비닐(PVC) 수지를 사용하고 있다.
폴리염화비닐(PVC) 수지는 전형적으로 열가소성 수지로서 가공이 용이하다. 또한, 폴리염화비닐(PVC) 수지는 폴리에틸렌 또는 금속 재료에 비해 가격이 저렴하며 경량이면서 기밀성 및 내식성이 높고 취급 및 운반이 용이한 특성으로 인하여 오래전부터 각종 용기, 포장 필름, 전선 배관, 배수 파이프 또는 벨트 등 매우 다양한 용도로 광범위하게 적용되고 있다.
그러나, 배수용 벨트로 사용되는 폴리염화비닐(PVC) 수지는 가공이 어려울 뿐만 아니라 압축 사용 환경하에서 인장 강도 및 내수압성이 약하여 배수능력에 한계가 있었다.
따라서, 드레인 벨트로 제조하기 위하여, 가공성이 우수하고, 인장 강도 및 내수압성이 우수하며, 배수 능력이 탁월한 조성물에 대한 연구가 요구되고 있는 시점이다.
본 발명의 일 실시예는 가공이 용이하고 가혹한 환경하에서도 인장 강도 및 내수압성 등 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라 뛰어난 배수 능력을 가지는 드레인 벨트용 조성물 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 폴리염화비닐(PVC) 수지를 준비하는 단계, 상기 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대해서, 30 내지 50 중량부의 1차 가소제를 첨가하는 단계, 2 내지 8 중량부의 칼슘-아연 안정제를 첨가하는 단계, 20 내지 40 중량부의 탄산칼슘 나노입자 충진제를 첨가하는 단계, 1 내지 5 중량부의 2차 가소제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 2 중량부의 스테아린산 바륨 내부 활제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 0.5 중량부의 스테아린산 외부 활제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 3 중량부의 가공 보조제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 2 중량부의 안료 또는 착색제를 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 혼합물을 배합하는 단계로 이루어지고, 상기 1차 가소제는 폴리염화비닐(PVC) 수지를 유연화시키고, 상기 2차 가소제는 상기 유연화된 폴리염화비닐(PVC) 수지 주변을 에폭시 작용기가 둘러쌓도록 하는,둘러쌓도록 하며, 상기 2차 가소제와 1차 가소제의 중량% 비는 1:10 내지 20인, 드레인 벨트용 조성물의 제조 방법일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 배합은 135℃ 내지 145℃의 온도에서 15분 내지 20분 동안 혼련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 가소제는 다이이소노닐 프탈레이트(DINP)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 가소제는 에폭시 대두유(ESO)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기 어느 하나의 제조 방법에 의하여 제조된 드레인 벨트용 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기 드레인 벨트용 조성물로 제조된 드레인 벨트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 드레인 벨트는 상기 조성물을 120℃ 내지 140℃의 온도에서 압출성형하여 제조된 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명의 드레인 벨트용 조성물은 드레인 벨트 제작시, 우수한 가공성을 제공한다.
다른 실시예에 따르면, 본 발명의 드레인 벨트용 조성물로 제조된 드레인 벨트는 우수한 인장 강도를 갖는다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 드레인 벨트용 조성물로 제조된 드레인 벨트는 우수한 내수압성을 갖는다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 드레인 벨트용 조성물로 제조된 드레인 벨트는 뛰어난 배수성을 갖는다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 드레인 벨트용 조성물로 제조된 드레인 벨트는 상술한 효과를 적절히 조합한 특성을 갖는다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인 벨트용 조성물의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에서, 드레인 벨트용 조성물의 제조 방법은 폴리염화비닐(PVC) 수지를 준비하는 단계, 상기 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대해서, 30 내지 50 중량부의 1차 가소제를 첨가하는 단계, 2 내지 8 중량부의 칼슘-아연 안정제를 첨가하는 단계, 20 내지 40 중량부의 탄산칼슘 충진제를 첨가하는 단계, 1 내지 5 중량부의 2차 가소제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 2 중량부의 스테아린산 바륨 내부 활제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 0.5 중량부의 스테아린산 외부 활제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 3 중량부의 가공 보조제를 첨가하는 단계, 0.1 내지 2 중량부의 안료 또는 착색제를 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 배합하는 단계, 및 상기 배합물을 압출 성형시키는 단계로 이루어질 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예는 카보네이트 화합물, 그래핀 화합물을 구성요소로 포함하지 않으며, 구체적으로 마그네슘 알루미늄 하이드록시 카보네이트 또는 그래핀을 구성요소로서 포함하지 않는다.
먼저, 폴리염화비닐(PVC) 수지를 준비할 수 있다. 폴리염화비닐 수지는 가소제에 용해시 페이스트 형상으로서 졸을 형성할 수 있는 수지이다. 폴리염화비닐(PVC) 수지의 중합도가 700 내지 1200인 수지인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 약 1000의 수지일 수 있다. 중합도가 너무 낮으면 인장 강도나 경도가 떨어지게 되고, 반대로 중합도가 너무 높으면 가공성이 떨어진다.
폴리염화비닐(PVC) 수지를 사용하여, 드레인 벨트를 가공할 때에, 적절한 유동성, 열 안정성 부여하고, 드레인 벨트의 인장 강도, 내수압성 등을 향상시키기 위해, 폴리염화비닐(PVC) 수지에, 다양한 성분을 첨가할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하기 설명과 같이, 이러한 추가 성분의 종류, 추가 성분의 함량, 추가 성분의 배합 순서 등을 적절히 제어하고자 한다.
폴리염화비닐(PVC) 수지를 용해시키고 유연화시키는 화합물로서 가소제를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 1차 가소제와 2차 가소제로 구분하여 첨가할 수 있다.
그래서, 본 발명의 일 실시예는 1차 가소제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
1차 가소제는 폴리염화비닐(PVC) 수지의 유연화 역할을 할 수 있고, 2차 가소제는 상기 유연화된 폴리염화비닐(PVC) 수지 주변을 에폭시 작용기가 둘러쌓도록 하여 이후의 압출 공정에서 에폭시화 과정을 통해 상기 에폭시 작용기를 포함시키도록 할 수 있다.
1차 가소제로써, 다이이소노닐 프탈레이트(DINP)를 첨가할 수 있다. 다이이소노닐 프탈레이트는 점도 안정성이 우수한 유성 액체이다. 특히, 폴리염화비닐(PVC) 졸을 형성하기 위하여, 폴리염화비닐(PVC) 수지와 가소제의 함량을 제어하는 것이 바람직하다. 폴리염화비닐(PVC)수지 100 중량부에 대하여, 1차 가소제는 바람직하게 30 내지 50 중량부, 더욱 바람직하게 35 내지 45 중량부, 가장 바람직하게 38 내지 42 중량부의 양으로 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 2 내지 8 중량부의 칼슘-아연 안정제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
안정제는 폴리염화비닐(PVC) 수지 조성물이 분해(예를 들어, 열분해)되는 것을 방지하며, 수지 조성물의 표면 평활성 및 내열성 등 제반 물성을 보다 향상시키는 역할을 할 수 있다.
구체적으로, 칼슘-아연 안정제는 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게 2 내지 8 중량부, 더욱 바람직하게 3 내지 6 중량부, 가장 바람직하게 4 내지 5 중량부의 양으로 첨가될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예는 카보네이트 화합물, 그래핀 화합물을 구성요소로 포함하지 않으며, 구체적으로 마그네슘 알루미늄 하이드록시 카보네이트 또는 그래핀을 구성요소로서 포함하지 않는다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 20 내지 40 중량부의 탄산칼슘 나노입자 충진제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 탄산칼슘 나노입자 충진제는 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게 20 내지 40 중량부, 더욱 바람직하게 25 내지 35 중량부, 가장 바람직하게 28 내지 32 중량부 범위의 양으로 첨가될 수 있다. 충진제는 가소제가 용출되는 현상을 방지하기 위하여 추가될 수 있다. 특히, 충진제는 나노입자의 형태로 첨가되는 것이 바람직하다. 더욱이, 탄산칼슘 나노입자의 경우, 넓은 비표면적을 가지고 있어, 보다 많은 가소제와 결합하여, 가소제가 용출되는 것을 효과적ㅇ로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 2차 가소제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 폴리염화비닐(PVC)수지 100 중량부에 대하여, 2차 가소제는 바람직하게 1 내지 5 중량부, 더욱 바람직하게 1 내지 4 중량부, 가장 바람직하게 2 내지 3 중량부 범위의 양으로 첨가될 수 있다.
또한, 2차 가소제로써, 에폭시화 대두유(ESO)를 첨가할 수 있다. 에폭시화 대두유(ESO)는 바람직하게는 1.5 이상의 에폭시화 지수(EI)를 가질 수 있다. 여기서 에폭시화 지수는 대두유의 에폭시화 반응으로 에폭시화된 이중 결합에 대해 반응하지 않은 잔존 이중 결합의 비를 의미하며, 에폭시화 지수가 1.5보다 작거나 에폭시화 자체가 이루어지지 않은 경우에는 경도가 상승하여 가소화 효율이 크게 저하될 수 있다. 에폭시화 대두유(ESO)가 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게 1 내지 5 중량부, 더욱 바람직하게 2 내지 4 중량부, 가장 바람직하게 2 내지 3 중량부 범위의 양으로 첨가될 때, 폴리염화비닐(PVC) 수지와의 상용성이 우수하다.
여기서, 상기 2차 가소제와 1차 가소제의 중량% 비는 1:10 내지 20인 것이 바람직하다. 1차 가소제의 함량이 2차 가소제 함량 대비 10배 미만인 경우에는 본 발명이 목적하고자 하는 폴리염화비닐(PVC) 수지의 유연화 역할을 원활히 수행할 수 있다. 반면에, 1차 가소제의 함량이 2차 가소제 함량 대비 20배를 초과하는 경우에는 충분한 에폭시 작용기를 확보하지 못하여, 유연화된 폴리염화비닐(PVC) 수지 주변을 에폭시 작용기로 충분히 둘러쌓지 못하게 된다.
본 발명의 일 실시예는 0.1 내지 2 중량부의 스테아린산 바륨 내부 활제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
활제는 수지 조성물의 가공성을 향상시키고, 최종 제품의 표면을 매끄럽게 하고, 최종 제품의 표면에 광택을 부여하는 기능을 한다. 특히, 내부 활제는 중합체 내부에 침투하여 용융물의 점도를 감소시키는 역할을 할 수 있다. 내부 활제로써, 스테아린산 바륨을 첨가할 수 있다. 내부 활제는 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게 0.1 내지 2 중량부, 더욱 바람직하게 0.3 내지 0.7 중량부, 가장 바람직하게 0.4 내지 0.6 중량부 범위의 양으로 첨가될 수 있다. 이 범위를 통하여, 다른 물성이 저하되지 않는 한도 내에서 활제의 효과가 나타날 수 있다. 활제의 양이 너무 많으면 혼련이 오히려 곤란하게 되고 제품 표면에 스며들거나 광택이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 0.1 내지 0.5 중량부의 스테아린산 외부 활제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
외부 활제는 압출기 내의 수지조성물의 용융물과 금속 표면 사이의 압출 부하를 감소시키는 역할을 한다. 외부 활제로써 스테아린산을 첨가할 수 있다. 외부 활제는 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게 0.1 내지 0.5 중량부, 더욱 바람직하게 0.1 내지 0.4 중량부, 가장 바람직하게 0.2 내지 0.3 중량부 범위의 양으로 첨가될 수 있다. 이 범위에서 다른 물성이 저하되지 않는 한도 내에서 활제의 효과가 나타날 수 있다. 활제의 양이 너무 많으면 혼련이 오히려 곤란하게 되고 제품 표면에 스며들거나 광택이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 0.1 내지 3 중량부의 가공 보조제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
드레인 벨트 조성물은 흐름성 증진을 위해 가공 보조제를 포함할 수 있다. 가공 보조제는 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게 0.1 내지 3 중량부, 더욱 바람직하게 0.5 내지 1.5 중량부, 가장 바람직하게 0.7 내지 1.2 중량부 범위의 양으로 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 0.1 내지 2 중량부의 안료 또는 착색제를 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
드레인 벨트 조성물은 안료 또는 착색제, 산화 방지제, 오존 방지제 등과 같은 고무 배합에 통상적으로 사용되는 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 안료 또는 착색제는, 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게 0.1 내지 2 중량부, 더욱 바람직하게 0.1 내지 1.5 중량부, 가장 바람직하게 0.5 내지 1.0 중량부 범위의 양으로 첨가될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 배합은 폴리염화비닐(PVC) 수지에 1차 가소제를 투입하고, 안정제 및 충진제를 투입한 다음, 2차 가소제, 착색제 및 기타 첨가제를 투입하는 순서로 수행되는 것이 바람직하다.
이후, 본 발명의 일 실시예는 혼합물을 배합하는 단계를 포함할 수 있다.
배합은 가공 공정의 안정화와 제품의 품질에 크게 영향을 주는 조성물 중의 성분들이 균일하게 분산되는 것과 동일한 물성을 갖도록 하는 것이 중요하다. 분산 상태의 격차가 존재하면 부분적으로 배합물의 농도가 다르고 스코치(scotch) 또는 가교 얼룩의 원인이 되어 본 발명에서 목적한 여러 가지 특성이나 기능의 격차를 가져온다.
이러한 배합은 바람직하게는 135℃ 내지 145℃의 온도에서 15 내지 20분 동안 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레인 벨트용 조성물은 상기 제조 방법에 의하여 제조된 조성물일 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인 벨트용 조성물은, 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하고, 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대하여, 30 내지 50 중량부의 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 가소제, 2 내지 8 중량부의 칼슘-아연 안정제, 20 내지 40 중량부의 탄산칼슘 충진제, 1 내지 5 중량부의 에폭시화 대두유(ESO), 0.1 내지 2 중량부의 스테아린산 바륨 내부활제, 0.1 내지 0.5 중량부의 스테아린산 외부 활제, 0.1 내지 3 중량부의 가공 보조제, 및 0.1 내지 2 중량부의 안료 또는 착색제로 이루어진 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 상기 배합된 혼합물을 압출 성형시켜 드레인 벨트를 제공할 수 있다.
압출 성형 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 캘린더 가공, 압출 성형 등에 의해 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 압출은 바람직하게 120℃ 내지 140℃, 더욱 바람직하게 130℃의 온도에서 수행될 수 있다.
이하에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 다만, 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1. 드레인 벨트용 조성물의 제조
130℃ 내지 140℃의 온도에서 250 rpm의 스크류 속도 및 45 mm의 직경을 갖는 니더(kneader) 배합기를 사용하여 중합도 1000의 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에, 40 중량부의 다이이소노닐 프탈레이트(DINP)를 첨가한 다음, 4 중량부의 칼슘-아연 안정제(CZ125) 및 30 중량부의 탄산칼슘(JA) 충진제를 첨가하였다. 이어서, 2 중량부의 에폭시화 대두유(ESO)를 첨가하고, 0.5 중량부의 스테아린산 바륨을 첨가한 다음, 0.2 중량부의 스테아린산을 첨가하고, 1 중량부의 가공 보조제 및 0.5 중량부의 안료를 첨가하여 15 내지 20분 동안 배합하였다. 이어서, 상기 배합물을 약 135℃의 온도에서 400 kg/h의 속도로 압출하고, UV 선(2500 W)을 사용하여 UV 조사 후 냉각하여 10 mm × 10 mm × 2.2 mm 크기의 시편을 제조하였다.
실시예 2: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 35 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 5 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 6 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 0.1 중량부; 스테아린산 외부 활제 0.1 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 24 중량부; 가공 보조제(PA828) 0.1 중량부; 및 안료 0.1 중량부.
실시예 3: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 45 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 1 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 3 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 0.2 중량부; 스테아린산 외부 활제 0.4 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 36 중량부; 가공 보조제(PA828) 2 중량부; 및 안료 1 중량부.
실시예 4: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 35 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 1 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 6 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 0.2 중량부; 스테아린산 외부 활제 0.1 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 24 중량부; 가공 보조제(PA828) 2 중량부; 및 안료 0.1 중량부.
실시예 5: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 46 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 4 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 7 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 2 중량부; 스테아린산 외부 활제 0.5 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 38 중량부; 가공 보조제(PA828) 2.5 중량부; 및 안료 1.5 중량부.
비교예 1: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 0 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 10 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 4 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 0.5 중량부; 스테아린산 외부 활제 0.2 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 50 중량부; 가공 보조제(PA828) 1 중량부; 및 안료 0.5 중량부.
비교예 2: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 60 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 0 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 4 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 0.5 중량부; 스테아린산 외부 활제 0.2 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 50 중량부; 가공 보조제(PA828) 1 중량부; 및 안료 0.5 중량부.
비교예 3: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 10 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 10 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 0 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 0.5 중량부; 스테아린산 외부 활제 0.2 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 10 중량부; 가공 보조제(PA828) 1 중량부; 및 안료 0.5 중량부.
비교예 4: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 55 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 10 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 4 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 0 중량부; 스테아린산 외부 활제 0.2 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 10 중량부; 가공 보조제(PA828) 1 중량부; 및 안료 0.5 중량부.
비교예 5: 드레인 벨트용 조성물의 제조
다음과 같은 배합 비율로 조성 성분들을 배합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 드레인 벨트용 조성물을 제조하였다: 다이이소노닐 프탈레이트(DINP) 55 중량부; 에폭시화 대두유(ESO) 10 중량부; 칼슘-아연 안정제(CZ125) 4 중량부; 스테아린산 바륨 내부 활제 0.5 중량부; 스테아린산 외부 활제 0 중량부; 탄산칼슘(JA) 충진제 45 중량부; 가공 보조제(PA828) 1 중량부; 및 안료 0.5 중량부.
실험예
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 시편에 대해 중합도를 측정하고, 하기와 같은 방법으로 인장 강도 및 장기 내수압의 물성을 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
하기 표 1의 물성 시험에서 인장 강도 측정은 KSM 3401에 따라 측정하였다. 중합도 측정은 우베로데(Ubbelohde) 점도계를 사용하여 25에서 상대 점도를 측정한 후, 환원 점도와 고유 점도를 농도 0%로 외삽하여 구하였다. 내수압 측정은 ISO 0811 규격의 방법으로 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
중합도 1020 1020 1015 1015 1015 1010 1020 1015 1010 1010
인장 강도
(kg/25mm)		 5.72 5.39 5.12 4.60 5.52 4.52 4.72 4.65 4.66 4.25
내수압
(mmH2O)		 4500 4500 4500 4500 4500 3500 3500 3500 3500 3500
연성 o o o o o o o o o o
상기 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이, 드레인 벨트용 조성물의 중합도는 실시예 및 비교예에서 모두 소폭 증가하였음을 알 수 있다. 그러나 인장강도 및 내수압은 비교예 1 내지 5에 비해, 실시예 1 내지 5에서 우수함을 알 수 있다.
그러므로 본 발명의 드레인 벨트용 조성물은 중합도 1000의 폴리염화비닐(PVC)수지에 본 발명의 일 실시예에서 제어한 첨가제를 첨가하여 폴리염화비닐(PVC) 필름의 부드러운 연질 특성을 유지하면서도 중합도 개선과 함께 기계적 물성을 개선한 결과, 장기간에 걸쳐 우수한 배수 능력을 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (7)

  1. 폴리염화비닐(PVC) 수지를 준비하는 단계;
    상기 폴리염화비닐(PVC) 수지 100 중량부에 대해서, 35 내지 45 중량부의 1차 가소제를 첨가하는 단계;
    4 내지 5 중량부의 칼슘-아연 안정제를 첨가하는 단계;
    20 내지 40 중량부의 탄산칼슘 나노입자 충진제를 첨가하는 단계;
    1 내지 5 중량부의 2차 가소제를 첨가하는 단계;
    0.1 내지 2 중량부의 스테아린산 바륨 내부 활제를 첨가하는 단계;
    0.1 내지 0.5 중량부의 스테아린산 외부 활제를 첨가하는 단계;
    0.1 내지 3 중량부의 가공 보조제를 첨가하는 단계;
    0.1 내지 2 중량부의 안료 또는 착색제를 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합물을 배합하는 단계로 이루어지고,
    상기 1차 가소제가 먼저 첨가되어 폴리염화비닐(PVC) 수지를 유연화시키고, 상기 2차 가소제는 상기 1차 가소제에 의하여 유연화된 폴리염화비닐(PVC) 수지 주변을 에폭시 작용기가 둘러쌓도록 하며,
    상기 2차 가소제와 1차 가소제의 중량비는 1 : 10 내지 20이고,
    상기 2차 가소제는 1.5 이상의 에폭시화 지수(EI)를 갖는, 드레인 벨트용 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배합은 135℃ 내지 145℃의 온도에서 15분 내지 20분 동안 혼련되는 것을 특징으로 하는 드레인 벨트용 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가소제는 다이이소노닐 프탈레이트(DINP)인 것을 특징으로 하는 드레인 벨트용 조성물의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가소제는 에폭시 대두유(ESO)인 것을 특징으로 하는 드레인 벨트용 조성물의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의하여 제조된 드레인 벨트용 조성물.
  6. 제5항의 드레인 벨트용 조성물로 제조된 드레인 벨트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 드레인 벨트는 상기 조성물을 120℃ 내지 140℃의 온도에서 압출성형하여 제조된 것을 특징으로 하는 드레인 벨트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101605508B1 (ko) * 2015-07-08 2016-03-22 주식회사 티지에프 탈색방지 및 기계적물성 향상에 의한 고내구성 염화비닐관

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