KR101957205B1 - 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로파일을 압출하여 공급하는 프로파일을 압출하여 공급하는 제 1압출기; 상기 제 1압출기로부터 공급된 프로파일이 나선형으로 권취되도록 하는 와인딩롤러; 상기 와인딩롤러 상부에서 권취되는 프로파일 간에 접착수지를 충진하는 제 2압출기;를 포함하는 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치 및 이에 의해 제조되는 폴리에틸렌관에 관한 것이다.

Description

기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관{An apparatus for extrusion molding of a polyethylene pipe and a polyethylene pipe manufactured thereby}

본 발명은 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관에 관한 것으로, 이를 더욱 상세히 설명하면 프로파일과 프로파일 간을 부착시키는 접착층 간의 부착력을 강화시키고 접착층에 충격저항성, 평활도유지성 등을 향상시켜 전체 관의 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관에 관한 것이다.

일반적으로, 합성수지 관은 하수관, 수도관 등 다양한 용도로 사용되고 있으며 사출에 제작되어 사용되고 있다. 이러한 합성수지 관은 경질 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지, 연질 폴리에틸렌(PE)수지, 폴리스티렌(PS) 수지 등 다양한 합성수지재에 의해 제조된다. 이렇게 사출에 의하여 제조된 합성수지 관은 벽체가 단일벽으로 이루어져 있는 경우 차음성과 단열성이 낮고 강도도 약한 문제점이 있어 사각의 중공관체인 프로파일을 권취하면서 프로파일 간을 접착수지를 이용한 접착층이 형성되도록 한 이중벽관 또는 다중벽관이 제시되고 있다. 상기 이중벽관 또는 다중벽관은 그 강도가 평활관에 비해 우수하고 차음성과 단열성이 높아 다양한 용도로 사용되고 있다. 이러한 이중벽관 또는 다중벽관은 주로 폴리에틸렌 재질로 구성된 프로파일을 사용함으로 이하에서는 통칭하여 폴리에틸렌관이라 한다.

이러한 폴리에틸렌관의 일 예로 대한민국 특허등록 제10-1680231호에서는 중공을 갖는 사각 프로파일이 이음부재로 연결되고 내경에 내경피복부층이 형성된 구조를 갖는 합성수지관에 있어서, 상기 내경피복부의 내면으로 보강부재층을 더 형성하여 단면이 사각 프로파일, 내경피복부층, 보강부재층으로 이루어진 3단 구조를 갖도록 구성하고, 상기 보강부재층은 흰색으로 구성하여 내부를 CCTV로 촬영할 때 내부가 잘 보이도록 구성되되, 상기 보강부재층은 메틸펜텐 폴리머(methyl pentene polymer) 수지 100중량부에 대해, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 4-8중량부, 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene) 1-2중량부, 프로피온산(Propionic acid) 1-2중량부, 규회석

5-10중량부, 아크릴노니트릴 1-2중량부, 메틸렌비스스테아릴아미드 2-4중량부, 카올린 10-15중량부를 포함하여 이루어진 보강부재 조성물을 도포 건조하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합성수지관을 제시하고 있다.

그런데 상기 기술의 경우 프로파일과 프로파일 간을 부착시키는 접착수지에 의한 접착층은 이질의 재질로 구성되어 그 접함면에서 다양한 원인에 의해 부착력이 저하되는 포인트가 되어 누수, 파괴 등의 원인이 될 수 있으며 접합면의 평활도 저하에 의해 스케일 침적에 의한 부식 등의 원인이 되며 마찰저항을 크게 하는 원인이 되는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제10-1680231호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 프로파일과 접착층의 부착력을 향상시키고 접착층에 스케일 형성을 제어하여 부식에 대한 저항성을 향상시키고 마찰저항을 제어할 수 있는 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관을 제공하고자 함이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 폴리에틸렌관 제조장치는 프로파일을 압출하여 공급하는 제 1압출기; 상기 제 1압출기로부터 공급된 프로파일이 나선형으로 권취되도록 하는 와인딩롤러; 상기 와인딩롤러 상부에서 권취되는 프로파일 간에 접착수지를 충진하는 제 2압출기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일례로, 상기 제 1압출기의 선단에는 압출금형이 구성되고, 상기 압출금형은 상기 압출금형을 통해 배출되는 프로파일 양측에 요홈형상의 부착홈이 형성되도록 성형돌기; 및 에어를 분사하는 하나 이상의 에어공;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1압출기와 와인딩롤러 사이에 배치되며 프로파일의 부착홈을 확장시키는 확장부가 더 구성되되, 상기 확장부는 공기를 생성하는 공기주입장치; 상기 부착홈에 삽입 배치되는 주입돌기; 상기 공기주입장치로부터 생성된 공기를 상기 주입돌기에 전달하는 공기유동라인;을 포함하며, 상기 주입돌기 끝단부의 측면에는 상기 공기유동라인과 연통하는 복수의 토출공이 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에서는 상기 폴리에틸렌관 제조장치에 의해 제작되는 폴리에틸렌관은 나선형으로 권취되며 양측에 요홈형상의 부착홈이 형성된 프로파일; 인접하는 프로파일 간의 각각 부착홈에 충진되면서 프로파일 간을 부착시키는 접착수지에 의한 십자형의 접착층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 프로파일에는 상기 부착홈에 대응하여 내주연으로 돌출되는 보강돌기가 형성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 부착홈에는 끝단부에 직경이 커지는 플랜지골이 형성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 접착층에 있어 상기 접착수지에는 수지 100중량부에 대해 헥토라이트와 부틸고무 혼합물 1 내지 10중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 접착층에 있어 상기 접착수지에는 수지 100중량부에 대하여 타타르산 0.1 내지 0.5중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 접착층에 있어 상기 접착수지에는 수지 100중량부에 대하여 에틸렌글리콜 0.1 내지 0.5중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 접착층에 있어 상기 접착수지에는 수지 100중량부에 대하여 테트라플루오로에틸렌과 옥틸트리에톡시실란 혼합물 0.2 내지 1.5중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 접착층에 있어 상기 접착수지에는 수지 100중량부에 대하여 티타늄황화물 0.2 내지 1.5중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관은 프로파일 간의 접착수지에 의한 부착력을 강화하여 시공후 상재하중, 연약지반, 지진하중 등에 있어 프로파일 간 부착부분에 발생할 수 있는 하자를 제어할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴리에틸렌관은 프로파일 간의 접착층에 있어 스케일을 방지하여 접착층의 부식을 제어할 수 있으며 마찰저항을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리에틸렌관 제조장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 구성인 제 1압출기의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 구성인 제 2압출기의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 구성인 공기주입장치의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 폴리에틸관의 단면을 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 구성인 프로파일의 실시 예를 나타내는 도면.
도 7은 도 6a에 도시된 실시 예의 또 다른 실시 예를 나타내는 도

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리에틸렌관 제조장치를 개략적으로 도시한 도면으로, 본 발명에 따른 폴리에틸렌관 제조장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 제 1압출기(110), 와인딩롤러(130) 및 제 2압출기(140)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

먼저, 제 1압출기(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 용융된 수지를 압출하여 그 선단에 구성되는 압출금형(111)을 통해 배출되어 프로파일(2)을 형성시킨다.

이러한 상기 압출금형(111)에는 그 양측에 성형돌기(111a)를 마련하여 압출되는 프로파일(2)에는 도시된 바와 같이 그 양측에 요홈형상의 부착홈(21)이 성형될 수 있게 된다.

또한, 압출금형(111)을 통해 배출되는 프로파일(2)에 도 6a 및 도 6b에서와 같이 중공이 성형되는 경우 배출되는 중공을 향해 에어가 분사되도록 중공의 개수 만큼 에어공(112)을 구성함으로써, 압출금형(111)을 통해 배출되는 프로파일(2)의 안정화 전 자중, 외력 등에 의해 변형되지 않게 그 형상을 유지시킬 수 있게 된다.

이어서, 상기 와인딩롤러(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제 1압출기(110)로부터 공급되는 프로파일(2)을 나선형으로 권취시켜 관형태를 취할 수 있게 된다.

그리고 상기 제 2압출기(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 와인딩롤러(130) 상부에서 권취되는 프로파일(2) 간에 접착수지를 충진하여 접착층(3)이 형성되도록 함으로써, 폴리에틸렌관(1)이 보다 견고히 제작될 수 있게 된다.

이때, 상기 제 1압출기(110)를 통해 공급되는 프로파일(2)에는 양측에 부착홈(21)이 형성되므로 도 6a에서와 같이 그 충진되는 부분이 확장될 수 있어 접착층(3)이 더욱 강경하게 프로파일(2)에 부착될 수 있게 되는 것으로, 바람직하게는 도면에서와 도 6a 등 에서와 같이 상기 부착홈(21)의 상하면은 접착층(3)이 충진되는 입구측으로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 경사면을 형성시켜, 그 내측에 충진된 접착층(3)이 배출되는 것을 방지해주며 또한, 접착층(3)이 굳게 되면 부착홈(21)의 구조(입구가 좁고 내측을 갈수록 넓은)에 의해 충진된 접착층(3)이 갈고리와 같은 작용을 하게 되어 프로파일(2) 간 보다 견고히 부착될 수 있게 된다.

또한, 상기 제 2압출기(140)에서는 접착수지가 도 6a 내지 도 6b에서와 같이 나선형으로 권취되는 프로파일(2) 간 및 그 내, 외주연에 접착수지를 충진함으로써, 접착층(3)이 프로파일 전체를 감싸도록 구성시키도록 구성할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제 1압출기(110) 및 와인딩롤러(130) 사이에는 확장부(120)가 더 구성될 수 있는 바, 상기 확장부(120)는 제 1압출기(110)로 압출되어 와인딩롤러(130)로 전달되는 경로에 배치되어 프로파일(2)의 부착홈(21)을 도 7에서와 같이 더욱 확장시킴으로써 접착층(3)을 더욱 보강시키는 것으로, 그에 따라 프로파일(2) 간 접착수지에 의한 부착력이 더욱 강화되어 시공 후 상재하중, 연약지반, 지진하중 등에 있어 프로파일(2) 간 부착부분에 발생할 수 있는 하자를 제어할 수 있게 되는 것이다.

이러한 상기 확장부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 공기주입장치(121), 주입돌기(122) 및 공기유동라인(123)을 포함하여 구성된다.

먼저 상기 공기주입장치(121)로는 공기압축기(air compressor) 등이 적용될 수 있으며 압축된 공기를 제공하도록 구성된다.

또한, 상기 주입돌기(122)는 상기 제 1압출기(110)를 통해 배출되어 와인딩롤러(130)로 전달되는 프로파일(2)의 양측 부착홈(21)에 삽입된 상태로 배치된다.

그리고 상기 공기유동라인(123)은 상기 공기주입장치(121)로부터 생성된 압축공기를 상기 주입돌기(122)로 전달하도록 구성되는 것으로, 이때, 상기 주입돌기(122)의 끝단부에는 도 4에 도시된 바와 같이 그 측면에 상기 공기유동라인(123)과 연통하는 복수의 토출공(124)을 마련하여 공기주입장치(121)에서 제공되는 압축공기가 토출공(124)으로 토출되도록 구성된다.

즉, 상기 주입돌기(122)가 상기 부착홈(21)에 삽입된 상태로 배치되므로 주입돌기(122)의 끝단에서 측면을 향해 복수 형성되는 토출공(124)을 통해 압축공기가 토출되면 부착홈(21)의 끝단부 직경이 확장되어 플렌지골(23)이 형성될 수 있게 되므로, 이후 제 2압축기(140)에서는 확장된 플렌지골(23)에 접착수지가 투입되는 바, 플렌지골(23)에 투입된 접착수지는 도 7에서와 같이 권취되어 이웃하는 프로파일(2) 간 갈고리 역할을 수행할 수 있어 상호 간을 더욱 견고하게 부착시킬 수 있게 되므로 폴리에틸렌관은 외력에 대한 저항성이 더욱 향상될 수 있게 되는 것이다.

한편, 이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 상술하였던 바에 따른 폴리에틸렌관 제조장치(100)에 의해 제조된 폴리에틸렌관(1)에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명의 폴리에틸렌관(1)은 도 5에서 보는 바와 같이 나선형으로 권취되며 양측에 요홈형상의 부착홈(21)이 형성된 프로파일(2); 인접하는 프로파일(2) 간의 각각 부착홈(21)에 충진되면서 프로파일(2)의 내, 외주연에 도포되어 프로파일 간을 부착시키는 접착수지에 의한 접착층(3);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 프로파일(2)은 도 6a 및 도 6b에서 보는 바와 같이 단면이 구성되는 바, 도 6a에 도시된 프로파일(2)에 의해 본 발명의 폴리에틸렌관(1)은 이중벽관이 형성되는 것이며 도 6b에 도시된 프로파일(2)에 의해 본 발명의 폴리에틸렌관(1)은 다중벽관이 형성되는 것이다.

이러한 프로파일(2)의 양측에 요홈형상의 부착홈(21)이 형성되고 이러한 프로파일(2)을 나선형으로 권취하면서 프로파일(2) 간 및 그 내, 외주연에 접착수지를 충진하여 접착층(3)을 형성하는 것인데, 도 5 등에서 보는 바와 같이 상기 접착층(3)은 인접하는 프로파일(2)의 부착홈(21)에 충진되는 부분(31) 및 프로파일의 내, 외주연에 도포되는 부분에 의해 ‘王’자 형상을 가지게 되는 것이다. 이렇게 접착층(3)이 ‘王’자 형으로 인접하는 프로파일(2)의 부착홈(21)에 충진되는 부분(31)이 형성됨으로써 상재하중 등에 대한 저항성을 향상시키도록 하는 것이다.

또한, 상기 프로파일(2)에는 상기 부착홈(21)에 대응하여 내주연으로 돌출되는 보강돌기(22)가 형성됨에 따라 프로파일(2)의 비틀림에 대한 저항성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다. 즉 국소적인 하중이 관에 작용하는 경우 국소적인 하중에 의해 프로파일(2)에 비틀림이 형성될 수 있고 이러한 프로파일(2)의 비틀림은 프로파일(2)과 접착층(3)의 부착력을 저하시켜 접합면에서 누수 등의 문제가 생길 수 있는 바, 본 발명에서는 부착홈(21)이 형성됨에 부수하여 형성되는 보강돌기(22)에 의해 이러한 비틀림에 대한 저항성이 향상되도록 하는 것이다.

한편, 도 7에서는 프로파일(2)과 접착층(3)의 부착력을 더욱 배가시킬 수 있도록 하는 실시 예가 제시되는 바, 상기 부착홈(21)에는 끝단부에 직경이 커지는 플랜지골(23)이 더 형성되도록 하여 접착층(3)에서 부착홈(21)에 충진되는 부분(31)의 끝단에 상기 플랜지골(23)에 충진되는 부분(32)이 형성되도록 하여 접착층(3)이 더욱 강경하게 프로파일(2)에 부착되도록 하는 것이다.

바람직하게는 상기 프로파일(2)은 경질 폴리에틸렌을 주재로 하여 제조되도록 하고 상기 접착수지는 연질 폴리에틸렌을 주재로 하여 제조되도록 하는 것이 타당하다. 즉 상기 접착층(3)은 연질의 폴리에틸렌을 주재로 하여 제조되도록 함으로써 프로파일(2)을 구성하는 경질 폴리에틸렌에 의해 전체 관(1)의 강도를 향상시키면서 프로파일(2) 간에 연질 폴리에틸렌에 의한 접착층(3)에 의해 연성이 부과되도록 하여 연약지반의 침하하중, 지진발생시 횡하중 등에 대해 응력을 완화시킬 수 있도록 하는 것이다.

이는 각각의 압출기를 다수 사용하여 다중 압출함으로써 가능하게 된다. 즉 경질 폴리에틸렌을 압출하는 압출기와 연질 폴리에틸렌를 압출하는 압출기를 사용함으로써 동일한 재질의 합성수지를 사용하면서도 서로 다른 강도를 가진 합성수지를 별도의 압출기에서 가열압출하여 프로파일(2)에는 강도를 부여하고, 접착층(3)에는 연성을 부여하도록 할 수 있다.

한편 프로파일(2) 간의 구성되는 접착층(3)에서는 이질의 재질에 의한 평활도 저하, 스케일의 침적 등에 의해 부식에 노출될 수 있으며 마찰저항이 커지는 문제가 있을 수 있다. 또한 저온에서 충격 등에 대해 취약부분이 되어 접착층(3)에서 균열 등이 발생되는 문제가 있다. 이에 본 발명에서는 이러한 접착층(3)의 문제를 해결하기 위한 실시 예를 제시하고 있다.

하나의 실시 예로서 상기 접착층(3)을 구성하는 접착수지에는 수지 100중량부에 대해 헥토라이트와 부틸고무 혼합물 1 내지 10중량부가 포함되는 예를 제시하고 있다.

상기 수지는 그 종류를 한정하지 않으나 상기에서 언급한 연질의 폴리에틸렌 수지가 사용되는 것이 타당하다.

상기 헥토라이트는 타 조성들의 접착력을 유지하여 내충격성을 보강하기 위한 것이며 전도체로서 헥토라이트가 첨가됨에 의해 정전기 발생을 제어하여 정전기에 의해 이물질이 접착층(3) 표면에 침적되는 것을 방지토록 하는 것이다.

또한 본 실시 예에서는 상기 헥토라이트에 더하여 부틸고무가 첨가되도록 하는 것인데 상기 부틸고무는 이소부틸렌과 소량의 이소프렌을 낮은 온도에서 액체상태로 이온중합한 고무로서, 순도 99% 이상의 이소부틸렌에 1.5∼4.5%의 이소프렌 혼합물과 순수한 메틸클로라이드를 넣고 촉매제로 무수염화알루미늄을 넣은 뒤 중합반응기에 넣어 약 -100℃의 낮은 온도에서 중합하여 만들며, 불포화도와 무늬점도 및 오염이 있고 없음에 따라 할로겐화 부틸고무와 폴리이소부틸렌 등 여러 종류로 나뉜다. 이러한 부틸고무는 충격을 잘 흡수하며 특히 저온에서도 탄성체가 잘 결정화하지 않으므로 -50℃ 정도의 낮은 온도에서도 유연성을 가진다.

상기 부틸고무를 첨가토록 하는 이유는 내충격성을 강화하는 것은 물론 상기에서 언급한 바와 같이 저온에서도 탄성을 잃지 않는 재질특성에 의해 본 발명의 폴리에틸렌관이 동결융해가 반복되는 과정에서 페이스트의 계속적인 신축에도 이러한 신축에 대한 충격을 상기 부틸고무가 완화토록 하여 내한성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

즉 저온에서 동결융해가 반복되면 프로파일(2)의 반복적인 신축에 의해 접착층(3)에 균열이 발생될 수 있는데 상기 부틸고무가 저온에서도 탄성을 유지할 수 있어 접착층(3)이 이러한 신축을 보상할 수 있으므로 동결융해에 따른 페이스트의 균열 등의 이상을 제어할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 헥토라이트가 극저온에서 페이스트의 충격저항성의 향상에 기여하는 바가 미미할 수 있는데 이를 부틸고무가 보완하는 것으로 부틸고무의 첨가로 극저온에서도 내충격성이 유지되도록 하는 것이다.

이와 같이 본 발명의 접착수지에는 헥토라이트와 부틸고무 혼합물이 포함되어 내충격성을 강화하면서 정전기발생을 제어하고 내동해성(내한성)을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

바람직하게 상기 헥토라이트와 상기 부틸고무는 중량비로 (20 내지 80):(80 내지 20)으로 배합한 혼합물을 사용하고 전체 충진제는 탄산칼슘과 상기 혼합물을 중량비로 (20 내지 80):(80 내지 20)으로 배합하여 사용됨이 타당하다.

한편, 본 발명에서는 수지 100중량부에 대하여 타타르산 0.1 내지 0.5중량부가 더 포함되는 예도 제시하고 있다.

이렇게 타타르산이 첨가되도록 하는 이유는 접착층(3)이 경화하는 과정에서 급격히 경화가 이루어지면 페이스트에 온도균열이 발생될 수 있는데 상기 타타르산은 열을 흡수하여 경화가 더디게 이루어지도록 함으로써 온도균열을 제어토록 하고 경화가 더디게 이루어지도록 하여 충진성을 향상시킬수 있도록 하는 것이다.

즉 타타르산의 접착수지에 첨가됨에 의해 접착층(3)에 균열발생에 의해 접착층(3)과 프로파일(2) 간 부착력이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하고 경화를 더디게 함으로써 상기 부착홈(21)에 밀실한 접착수지의 충진이 가능하도록 하여 부착력을 더욱 배가시키도록 하는 것이다.

또한, 본 발명의 접착수지에는 수지 100중량부에 대하여 에틸렌글리콜 0.1 내지 0.5중량부가 포함되는 예도 제시한다.

상기 에틸렌글리콜은 저온에서 충진이 되더라도 접착수지가 동결되지 않고 충진이 이루어지도록 하여 계절에 상관없이 밀실한 충진에 의해 접착성이 유지되도록 하는 것이며 특히 동결융해가 반복이 되어도 부착성능이 저하가 없어 저온에서도 프로파일(2)과 접착층(3) 간의 부착력이 유지되도록 하는 것이다.

즉 에틸렌글리콜의 첨가에 의해 저온에서 생산시에도 제품의 균일성이 유지되도록 하는 것이며 동결융해가 반복되는 환경에서도 부착력이 유지되도록 하는 것이다.

또한 본 발명의 접착수지에는 수지 100중량부에 대하여 테트라플루오로에틸렌과 옥틸트리에톡시실란 혼합물 0.2 내지 1.5중량부가 포함되도록 하는 예를 제시한다.

상기에서 헥토라이트가 첨가되도록 하여 정전기를 방지함에 따른 표면에 스케일이 침적되는 것을 제어토록 하나 그 외에도 물성분과 기름성분이 침적되어 접착층(3) 표면에 스케일이 침적으로 평활도가 저하되고 부식 등이 유발되는 문제가 발생될 수 있다.

이에 본 발명에서는 테트라플루오로에틸렌과 옥틸트리에톡시실란 혼합물이 더 첨가되도록 하여 물성분과 기름성분에 의한 스케일의 발생을 제어토록 하는 것이다.

상기 테트라플루오로에틸렌은 내유성을 가지는 조성으로 상기 테트라플루오로에틸렌의 첨가에 의해 기름성분에 의한 스케일 침적을 방지토록 하는 것이다. 특히 상기 테트라플루오로에틸렌은 저온에서도 기능발현성이 우수하여 저온에서 기름성분의 침적을 방지토록 하는 것이다.

상기 옥틸트리에톡시실란은 표면 발수력을 향상시키도록 하는 구성으로 접착층(3) 표면에 물 성분에 의해 침적되는 것을 제어토록 하는 것이다.

이와 같이 테트라플루오로에틸렌과 옥틸트리에톡시실란 혼합물은 0.2 내지 1.5중량부가 포함되는데, 그 첨가량이 너무 적으면 충분한 발수 성능의 확보가 어렵고, 과량이 되면 비경제적일 뿐 아니라 상대적으로 다른 성분의 함량이 적어지게 되어 다른 성능의 확보가 충분히 되지 못하기 때문이다.

즉, 테트라플루오로에틸렌과 옥틸트리에톡시실란 혼합물은 발수효과와 함께 접착층(3) 표면이 물 및 기름에 의해 오염되지 않으면서도 유체흐름에 의해 간단히 씻겨져 나갈 수 있도록 하여 내오염성이 뛰어나고 접착층(3)의 평활도의 유지성이 커서 유체와 관의 마찰저항을 줄일 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명의 접착수지에서는 수지 100중량부에 대하여 티타늄황화물 0.2 내지 1.5중량부가 포함되는 예를 제시한다.

상기 티타늄황화물은 표면에 공극이 발생되어 표면의 평활도를 저하시켜 마찰저항을 크게 하는 것을 방지하기 위한 것이며 표면공극에 의해 프로파일(2)과 접착층(3)의 부착력의 저하를 방지하기 위한 것이다.

이러한 표면공극은 페이스트의 알카리 성분과 금속성분 등이 반응하여 수소가스를 발생시켜 수소고용 능력이 과포화 되면 경화과정 등에서 수소가 페이스트 조직 외부로 방출되면서 페이스트 표면에 공극, 균열 등이 형성됨에 기인한 것이다. 이렇게 발생된 표면공극은 평활도를 불량하게 할 뿐 아니라 향후적으로 표면공극으로 스케일이 생성되어 부식 등 내구성 저하의 요인이 되는 것이며 프로파일(2)과 접착층(3)에 공간이 형성되도록 하여 부착력을 저하시키는 요인이 된다.

이에 본 발명에서는 티타늄황화물이 더 첨가되도록 하는 것인데 티타늄황화물에 의해 수소를 고정시키도록 하는 것으로 티타늄황화물에 의해 수소를 고정시킴으로써 접착층(3) 표면의 미세공극의 발생을 제어토록 하는 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

1 : 폴리에틸렌관 2 : 프로파일
3 : 접착층 21 : 부착홈
100 : 폴리에틸렌관 제조장치 110 : 제 1압출기
120 : 확장부 130 : 와인딩롤러

Claims (11)

1. 프로파일을 압출하여 공급하는 제 1압출기; 상기 제 1압출기로부터 공급된 프로파일이 나선형으로 권취되도록 하는 와인딩롤러; 상기 와인딩롤러 상부에서 권취되는 프로파일 간에 접착수지를 충진하는 제 2압출기;를 포함하고 상기 제 1압출기의 선단에는 압출금형이 구성되되, 상기 압출금형은, 상기 압출금형을 통해 배출되는 프로파일 양측에 요홈형상의 부착홈을 형성시키는 성형돌기; 및 에어를 분사하는 하나 이상의 에어공;을 포함하며, 상기 제 1압출기와 와인딩롤러 사이에 배치되며 프로파일의 부착홈을 확장시키는 확장부가 더 구성되되, 상기 확장부는, 공기를 생성하는 공기주입장치; 상기 부착홈에 삽입 배치되는 주입돌기; 및 상기 공기주입장치로부터 생성된 공기를 상기 주입돌기에 전달하는 공기유동라인;을 포함하고, 상기 주입돌기 끝단부의 측면에는 상기 공기유동라인과 연통하는 복수의 토출공이 구성되며, 상기 토출공을 통해 압축공기가 토출되면 상기 부착홈의 끝단부 직경을 확장시켜 플렌지골이 형성되고, 프로파일 간 충진되는 접착수지가 플렌지골에 투입됨으로써 플렌지골에 투입된 접착수지는 이웃하는 프로파일을 향해 갈고리 역할을 하여 프로파일 간 부착력 향상에 따른 외력에 대한 저항성이 향상되는 폴리에틸렌관 제조장치에 의해 제조되며,
   나선형으로 권취되며 양측에 요홈형상의 부착홈이 형성된 프로파일; 및 인접하는 프로파일 간의 각각 부착홈에 충진되면서 프로파일 간을 부착시키는 접착수지에 의한 십자형의 접착층;을 포함하고,
   상기 접착층에 있어 상기 접착수지에는,
   물성분과 기름성분에 의한 스케일의 발생을 제어할 수 있도록 수지 100중량부에 대하여 테트라플루오로에틸렌과 옥틸트리에톡시실란 혼합물 0.2 내지 1.5중량부가 포함되며, 정전기에 의한 이물질 침적을 방지하면서 저온 특성을 향상시킬 수 있도록 수지 100중량부에 대해 헥토라이트와 부틸고무 혼합물 1 내지 10중량부가 포함되고, 경화가 더디게 하여 온도균열을 제어할 수 있도록 수지 100중량부에 대하여 타타르산 0.1 내지 0.5중량부가 포함되며, 접착층 표면의 미세공극의 발생을 제어할 수 있도록 수지 100중량부에 대하여 티타늄황화물 0.2 내지 1.5중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관.
   
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5. 제 1항에 있어서,
   상기 프로파일에는 상기 부착홈에 대응하여 내주연으로 돌출되는 보강돌기가 형성됨을 특징으로 하는 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 부착홈에는 끝단부에 직경이 커지는 플랜지골이 형성되는 것을 특징으로 하는 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관.
   
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9. 제 1항에 있어서,
   상기 접착층에 있어 상기 접착수지에는 수지 100중량부에 대하여 에틸렌글리콜 0.1 내지 0.5중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 기계적 물성이 보강된 폴리에틸렌관의 압출성형 제조장치에 의해 제조되는 폴리에틸렌관.
   
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