KR101984776B1 - 소음저감 및 난연성을 향상시킨 이중구조를 갖는 오배수용 pvc관 조성물 및 이를 이용한 오배수용 pvc 이중관 및 이음관 - Google Patents

소음저감 및 난연성을 향상시킨 이중구조를 갖는 오배수용 pvc관 조성물 및 이를 이용한 오배수용 pvc 이중관 및 이음관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소음 저감 및 난연성이 개선된 이중구조를 갖는 PVC관 조성물 및 이를 이용한 오,배수용 PVC관 및 이음관에 관한 것으로 보다 구체적으로는 내부방음층(b)의 수지 조성물은 폴리염화비닐수지(PVC), 염소화폴리에틸렌(CPE), 니트릴부타디엔고무(NBR), 무기충전제, 다공질 세라믹, 탄소섬유 또는 아라미드섬유, 글라스버블 및 가공조제로 조성되며,
외부난연층(a)은 폴리염화비닐수지(PVC), 염소화폴리에틸렌(CPE), 염소화폴리염화비닐수지(CPVC), 니트릴부타디엔고무(NBR), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 팽창제, 난연제, 억연제, 충격보강제, 복합안정제, 내화성 무기충전제 및 가공조제를 함유함을 특징으로 한다.

Description

소음저감 및 난연성을 향상시킨 이중구조를 갖는 오배수용 PVC관 조성물 및 이를 이용한 오배수용 PVC 이중관 및 이음관 {PVC pipe composition with improved noise reduction and flame retardancy and PVC pipes or fittings}
본 발명은 소음저감 및 난연성이 개선된 이중구조를 갖는 오배수용 PVC관 조성물 및 이를 이용한 오배수용 PVC 이중관 또는 이음관에 관한 것으로 보다 구체적으로는 PVC 이중관 및 이음관의 내부방음층은 차음성 및 흡음성을 갖는 성분들이 혼합된 조성물을 이용하여 성형하고, 외부난연층은 자기소화성, 난연성 및 내열성을 갖는 성분들로 조성된 조성물을 이용하여 성형한 소음저감 및 난연성이 개선된 오,배수용 PVC 이중관 및 이음관에 관한 발명이다.
PVC(Polyvinyl chloride)는 쉽게 발화하지 않고 연소열이 낮아 잘 연소되지 않아 그 용도가 오배수관은 물론, 건축, 자동차, 전기제품, 항공기, 선박 등으로 광범위하게 확대되고 있으나, 고온에서는 연소되어 일산화탄소(CO)나 염화수소(HCl)을 배출하므로 최근의 화재는 대형화재 등을 수반함으로 화재 발생시 안전을 고려한 불연에 까까운 난연화의 필요성은 지속적으로 증대되고 있다.
또한, 쾌적한 주거환경을 보장하는 여러 요건 중 하나인 소음저감 즉, 차음성의 확보는 주거환경의 필수적 요소 중의 하나이나, 고층건물이나 다세대주택, 아파트로 대표되는 공동주택 등에 설치되어 있는 오수관 및 배수관은 각 층별 세대에서 사용하는 오수가 오배수관으로 배수될 때 발생되는 소음이 문제가 되고 있으며, 특히, 화장실, 욕조, 세면대, 세탁기 등의 배관을 통하여 한꺼번에 많은 량의 오수가 배출되는 곳에서는 더욱 큰 소음이 발생하고 있다.
상기와 같은 소음 저감과 난연성을 향상시키기 위한 오배수용 배관(파이프)과 관련된 선행기술을 예로 들면, 국내등록특허 제10-0724229호에는 (A) 폴리프로필렌 수지 40∼60 중량%, 및 (B) 탈크, 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 황산바륨 및 에틸렌비닐 아세테이트 중에서 선택되는 2 종 이상의 혼합물 40~60 중량%를 포함하는 흡음성 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 상기 폴리프로필렌 수지가 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체로서 상온 아이조드 충격강도가 2~10kg·cm/cm인 랜덤 코폴리머 또는 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체로서 상온 아이조드 충격강도가 11kg·cm/cm 이상인 임팩트 코폴리머인 것을 특징으로 하는 흡음성 폴리프로필렌 수지 조성물이 개시되어 있으며, 국내등록특허 제10-1381310호에는 3층 구조로 된 삼중 상하수도관으로서, 충격 보강제가 함유된 PVC(Polyvinyl chloride)로 형성되는 PVC 내벽층, 상기 PVC 내벽층의 외면에 형성되고 소음 차단 부재가 함유된 중간 차음층 및 상기 중간 차음층의 외면에 형성되고 충격 보강제가 함유된 PVC로 형성되는 PVC 외벽층을 포함하며, 상기 PVC 내벽층은 폴리 염화비닐 수지 100 중량부, 황토 1 ~ 5 중량부, 맥반석 1 ~ 5 중량부, 숯 1 ~ 5 중량부, 수계은 함유용액 0.01 ~ 1 중량부, 칼슘계 단품 안정제 0.5 ~ 1 중량부, 가공조제 1 ~ 4 중량부, 충격 보강제 2 ~ 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중 상하수도관이 개시되어 있다.
또한, 국내등록특허 제10-1424517호에는 폴리 염화비닐 수지 100 중량부에 대해, 실리카 3 ~ 5 중량부, 칼슘계 단품 안정제 0.5 ~ 1 중량부, 가공조제 1 ~ 4 중량부, 충격 보강제로 ABS 또는 MBS 2 ~ 5 중량부, 마이카 10 ~ 30 중량부로 조성되는 PVC파이프의 표면에 폴리 염화비닐 수지 100 중량부에 대해, 황토 1 ~ 5 중량부, 맥반석 1 ~ 5 중량부, 숯 1 ~ 5 중량부를 포함하는 코팅액을 피복한 소음 차단용 상하수도관의 제조방법이 개시되어 있다.
또한, 국내등록특허 제10-1014640호에는 염화비닐계 수지 100중량부, 염기성 화합물 또는 염기성 화합물과 산화티탄을 핵제(核劑)로 하고, 상기 핵제는 몰리브덴 화합물로 표면 피복(被覆)되어 이루어지는 표면 피복 몰리브덴 화합물 0.1 ∼ 8중량부 및 알루미늄계와 마그네슘계 금속수산화물 및 제올라이드로부터 선택되는 적어도 1종 0.01 ∼ 10중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 염화비닐계수지 조성물을 개시하고 있으며,
국내등록 특허 제10-1644565호에는 PVC수지 100 중량부에 대해 메틸 TIN 안정제 2.5 ~ 6중량부, 발포촉진제 1 ~ 2중량부, 수산화알루미늄 5 ~ 10중량부, 수산화마그네슘 2 ~ 7중량부, 징크보레이트 5 ~ 10중량부, 셀레나이트 분말 5 ~ 25중량부, 및 탄산칼슘 2 ~ 8중량부가 혼합되어 성형된 원통형의 파이프몸체(10)와; PVC수지 100 중량부에 대해 폴리이소프렌 50 ~ 120중량부, 난연성 충전제 10 ~ 40중량부, 지방산으로 스테아린산(C18H36O2) 0.1 ~ 2.0 중량부, 분산제 0.1 ~ 2.0 중량부, 첨가제 1 ~ 10 중량부, 및 가교제 0.1 ~ 5중량부가 혼합되어 성형되고, 상기 파이프몸체(10)의 외면을 감싸도록 파이프몸체(10) 외면에 적층된 팽창단열층(20);을 포함하는 것을 특징으로 하는 고내화성 및 열팽창성 PVC 파이프가 개시되어 있다.
또한, 국내등록특허 제10-1174307호에는 내관과 외관 및 상기 내관과 상기 외관 사이에 단열재로 경질 폴리우레탄 를 구비하는 이중 보온관에 있어서, 상기 내관은 강관, SUS관, 동관, 탄소강관, 이중복합관 또는 PE관이고, 상기 외관은 폴리에틸렌과 난연제가 혼합되어 구성되어 난연성을 가지게 되며, 상기 난연제는 팰렛 형태의 난연 마스터 배치이고, 상기 외관은 고밀도 폴리에틸렌 100중량부 및 상기 난연 마스터 배치 5 ~ 50 중량부로 구성된 것을 특징으로 하는 난연성 이중 보온관을 개시하고 있다.
그러나, 파이프나 이음관의 내부방음층 조성물은 흡음성 및 차음성을 갖는 성분들로 구성하고, 외부난연층은 자기소화성, 난연성 및 내열성을 복합적으로 개선시킨 성분들로 조성된 수지조성물을 이용한 오배수용 PVC 이중관 또는 이음관에 관한 기술은 개발되지 않았다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0724229호 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1381310호 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1424517호 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1014640호 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1644565호 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1174307호 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1195067호
본 발명은 차음성와 흡음성을 갖는 수지 조성물과 난연성 및 내열성을 갖는 수지 조성물을 이용하여 오배수용 PVC 이중관 및 이음관을 내부방음층과 외부난연층으로 분리하여 각층에 적합한 주지 조성물을 적절히 선택하여 각각의 성분과 비율을 달리한 오,배수용 PVC 이중관 조성물 및 이를 이용한 PVC 이중관 또는 이음관의 제공을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 과제의 해결수단으로 이중관에 사용되는 수지 조성물 중,
내부방음층의 수지 조성물은 폴리염화비닐수지(PVC), 염소화폴리에틸렌(CPE), 니트릴부타디엔고무(NBR), 무기충전제, 다공질 세라믹, 탄소섬유 또는 아라미드섬유, 글라스버블 및 가공조제로 조성되며, 외부난연층은 폴리염화비닐수지(PVC), 염소화폴리에틸렌(CPE), 염소화폴리염화비닐수지(CPVC), 니트릴부타디엔고무(NBR), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 팽창제, 난연제, 억연제, 충격보강제 , 복합안정제, 내화성 무기충전제 및 가공조제를 함유함을 특징으로 한다.
본 발명의 소음저감 및 난연성이 개선된 오배수용 PVC 이중관 또는 이음관의 내부방음층에는 배수에 따른 소음의 반사에 의한 방음과 동시에 고무재질, 다공성 재료, 무기질 섬유 및 중공의 글라스버블에 의한 흡음 및 차음 기능을 가짐으로써 오배수관의 소음 저감성을 개선하는 특징적 효과를 나타낸다.
또한, 외부난연층은 자기소화성 및 내열 난연성에 의한 복합적인 작용을 갖는 소재들을 첨가함으로써 난연성을 보다 개선하는 작용효과를 나타낸다.
또한 본 발명의 오배수관용 PVC 파이프 또는 이음관은 폴리염화비닐수지, 염소화폴리에틸렌(CPE), 염소화염화비닐수지(CPVC) 및 트릴부타디엔고무(NBR) 등의 선택된 성형재료의 상호작용으로 PVC 파이프의 내열특성, 충격강도, 인장강도 등에 따른 기계적 특성도 함께 개선하는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 방음성 및 난연성을 향상시킨 오배수용 PVC관을 나타내는 사사도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방음성 및 난연성을 향상시킨 오배수용 PVC 파이프의 외부난연층(a)과 내부방음층(b)의 2중 구조를 나타내는 측면도 및 A-A부분의 단면도이다.
본 발명에 서술된 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명을 실시하기 위한 실시예는 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과한 것으로 아래 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 소음저감 및 난연성을 향상시킨 PVC 조성물을 주재료로 제조되는 오배수용 PVC 이중관은 원통형 파이프, 타원형 파이프, 난형관, 오수받이, 이음관 등이 있으며, 이음관에는 엘보형 이음관, Y형 이음관. 45도 엘보형 이음관, LT 또는 YT형 등이 있다.
본 발명에 첨부한 도 1은 본 발명에 따른 소음저감성 및 난연성이 개선된 오,배수용 PVC 이중관을 형성하는 외부난연층(a)과 내부방음층(b)의 2중 구조를 나타내는 측면도 및 A-A부분의 단면을 나타내는 도면으로써, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 소음저감성 및 내연성을 개선시킨 이중구조를 갖는 오,배수용 PVC관을 구체적으로 설명하면,
PVC 이중관(P)는 외부난연층(a), 내부방음층(b)의 2중 구조로 이루어져 있다.
내부방음층(b)은 성형재료의 재질 특성에 의한 소음의 반사를 차단 및 흡수하는 기능을 갖는다.
내부방음층(b)의 수지 조성물은 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여 염소화폴리에틸렌(CPE) 3 - 20 중량부, 니트릴부타디엔고무(NBR) 5 ~ 20중량부, 무기충전제 5 ~ 20중량부, 다공질 세라믹 3 ~ 10중량부 및 탄소섬유 또는 아라미드섬유 1 ~ 10 중량부, 글라스버블 1 ~ 15중량부, 가공조제 1 ~ 10중량부로 조성된다.
일반적으로 소음은 반사와 흡수의 형태에 의해 저감되는 것이므로 본 발명에 따른 소음저감성 오배수용 PVC 이중관의 내부방음층(b) 조성물에는 배수에 따른 소음의 반사차단 및 흡음을 위하여 고무재질, 다공성 재료, 무기섬유 및 버블그라스 등을 첨가함으로써 차음 및 흡음에 의한 방음으로 오,배수용 이중관의 소음저감성을 개선시킨다.
본 발명의 상기 내부방음층(b)은 외부난연층(a)에 비하여 다소 낮은 중합도 700 ~ 800의 폴리염화비닐수지와 합성고무인 니트릴부타디엔고무(NBR)를 조합사용하는 것으로 이루어진다.
상기 니트릴부타디엔고무(NBR)는 합성고무로 내열성, 약품성 및 마모성 등 기계적 성질이 우수한 특성을 동시에 가지고 있으며, PVC와의 상용성이 우수하여 PVC 개질제로 선택 사용되고 있다. 또한, 본 발명에서는 내부방음층(b)이 고무재질에 의해 연성이 부여되어 소음흡수 기능을 나타내도록 하였다.
상기 니트릴부타디엔고무(NBR)는 PVC 100중량부에 대하여, 5 ~ 20중량부로 배합하는 것이 바람직하며, 상기 니트릴부타디엔고무(NBR)의 배합 범위을 5 중량부 미만으로 배합될 경우 흡음기능이 좋지 않으며, 상기 배합 범위를 20중량부 이상으로 배합할 경우에는 수도관의 기계적 특성에 나쁜 영향을 미친다.
또한, 본 발명의 내부방음층(b)의 다공질 세라믹은 제올라이트, 화산재, 팽창질석으로부터 하나 이상의 성분을 선택 조합하며, 다공질 세라믹의 미세공간으로 소음이 흡수되어 소음저감 효과를 나타낸다.
상기 제올라이트는 미세다공성 물질로써 널리 알려진 물질이며, 화산재는 화산분출물로부터 얻어지는 성분으로 전체 화산분출물 중에 소량으로 존재하며, 다공질의 괴상으로 어두운색을 띠고 있다.
상기 팽창질석은 질석을 열처리 하여 6 ~ 20배 정도로 팽창시킨 것으로 팽창된 무수한 미세공간들은 소음을 흡수함으로서 방음효과를 가지고 있으며 상기 질석은 금운모나 흑운모의 변질산물인 함수운모를 말하는 것이며 전 세계적으로 산출되는 광물 중에서 유일하게 흡수수와 층간수 및 결정수의 3가지 수분을 함유하고 있는 특유의 광물이다.
또한, 본 발명의 내부방음층(b)에는 다공질 세라믹과 함께 탄소섬유 또는 아라미드섬유를 첨가할 수 있으며, 상기의 아라미드 섬유에 의해 흡음성을 나타내며 탄소섬유 또는 아라미드섬유는 내부방음층(b)의 강도보강의 작용도 함께 나타낸다.
상기 탄소섬유 및 아라미드섬유는 직경 5 ~ 14㎛, 길이 0.1 ~ 6mm의 섬유를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위에 미치지 못하면 소음저감 효과가 미미하며, 상기 범위를 초과할 경우 분산성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 내부방음층(b)에는 차음성 향상을 위해 글라스버블 1 ~ 15중량부가 함께 조성되며, 글라스버블은 미세한 중공에 소음전달을 차단하는 차음기능과 동시에 단열효과도 나타낸다.
상기 글라스버블은 미세한 중공 유리구 형상으로 소다 라임 보로실리케이트 유리(Soda-lime-borosilicate glass)로 제조되며, 열가소성 플라스틱, SMC, BMC, 구조용 폼, 엘라스토머등의 다양한 분야에 적용이 되고 있는 첨가제이며, 입도 16 ~ 65㎛의 글라스버블 제품이 시판(3M社 등)되고 있으며 본 발명에서는 30 ~ 50㎛ 크기의 입자가 선택되는 것이 바람직하다.
외부난연층(a)은 PVC 이중관 외부를 이루는 외부층으로 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여, 염소화폴리에틸렌(CPE) 3 ~ 20중량부, 염소화염화비닐수지(CPVC) 10 ~ 20중량부, 니트릴부타디엔고무(NBR) 5 ~ 10중량부, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM) 3 ~ 10중량부, 무기 충전제 5 ~ 15중량부, 팽창제 3 ~ 15중량부, 난연제 2 ~ 10중량부, 억연제 2 ~ 10중량부, 충격보강제 5 ~ 15중량부, 복합안정제 2 ~ 10중량부 및 가공조제 1 ~ 5중량부로 조성된다.
상기 외부난연층(a)의 폴리염화비닐(PVC)수지는 일반적으로 배관 등의 성형용으로 사용되는 중합도 800 ~ 1000의 폴리염화비닐수지가 선택되며, 폴리염화비닐의 물성개선을 위하여 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여, 염소화염화비닐수지(CPVC) 10 ~ 20중량부로 조합 사용한다.
상기 염소화염화비닐수지(CPVC)는 염화염화비닐(PVC)을 염소화시켜 제조하며, 널리 알려지 고분자수지로써 염소함량 66 ~ 72중량%의 염소화염화비닐수지(CPVC)를 사용하여 PVC수지의 내후성, 내열성 등을 개선시킨다.
또한, 상기 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM)는 폴리에틸렌을 염소와 이산화황가스를 적정한 비율로 혼합하여 반응시켜 제조한 고무로써 염소함량 24 ~ 43 중량% 범위의 제품이 상업적으로 시판되고 있으며 내화성이 우수하고 자기소화성이 있다.
상기 팽창제는 열에 의해 수십 내지 수백 배로 팽창함에 따라 형성되는 팽창층이 열적저항을 높여 연소를 지연시키는 물질이며, 본 발명에서는 팽창성 흑연 또는 질석 중 어느 하나를 선택한다. 팽창성 흑연 및 질석은 다 같이 열에 의해 수십 내지 수백 배로 팽창하는 물리적 특성을 지니고 있다.
본 발명은 화재 시 상기 외부난연층(a)에 조성된 상기 염소화폴리염화비닐수지(CPVC) 및 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM)의 자기소화성에 의한 형태유지와 팽창제의 팽창층에 따른 연소지연 등의 복합적 작용에 의해 난연성 향상과 함께 화염의 전개 내지 확산이 억제된다.
상기 외부층(a)에 조성되는 난연제, 억연제, 충격보강제, 복합안정제, 충전제 및 가공조제는 폴리염화비닐(PVC)의 물성개선, 난연, 성형가공을 위하여 첨가되는 본 발명에 속하는 기술분야에서 잘 알려진 첨가제며, 상기 난연제는 알루미나 삼수화물(ATH), 암모늄폴리포스페이트(APP), APP-펜타에리스리톨로부터 선택되는 1 또는 2이상 성분을 배합하며, 암모늄폴리포스페이트(APP) 난연제는 팽창하는 성질이 있다. 또 억연제로 붕산아연(Zinc-Borate)을 상기 난연제와 병용하여 화재 노출시 난연 및 가스발생을 억제하는 것으로 이루어진다.
또 상기 충격보강제는 폴리염화비닐(PVC)에 탄성을 부여하여 내충격성을 보강하는 성분으로, 메틸메타크릴레이트 부타디엔 스티렌 공중합체(MBS), 에틸렌비닐아세테이트계(EVA) 및 아크릴계 보강제로부터 1 또는 2이상 성분을 혼합하여 사용하며, 본 발명에서는 난연 특성을 갖는 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM) 역시 폴리염화비닐(PVC)에 내충격성을 개선하는 기능을 갖음으로 상기 충격보강제는 상기 배합범위 내에서 필요에 따라 적절이 조정하여 배합하는 것이 바람직하다.
상기 복합안정제는 성형가공 시 마찰열의 발생을 억제하고, 이형도 동시에 용이하게 하는 Ca-Zn계, Tin계를 선택 사용하는 것이 바람직하며, 충진제는 탄산칼슘, 클레이, 실리카, 경탄, 중탄, 카본블랙 및 탈크 등으로 이루어진 군으로부터 하나 이상의 성분을 선택 사용한다.
또 상기 가공조제는 지방산 금속염류, 지방산 에스테르류 등 알려진 가공조제를 선택하며 윤활제와 분산제로서의 기능을 동시에 가지고 있는 지방산 에스테르를 선택 조성하는 것이 바림직하다.
그리고 본 발명에 따른 소음저감성 오배수관용 PVC 파이프(P)의 성형은 외부난연층(a) 및 내부방음층(b)을 이루는 폴리염화비닐수지 성형재료의 배합조성 및 그 비율이 상이하므로 각각 별도로 원료를 배합하여 성형하는 것으로 이루어지며 본 발명의 기술분야에서 잘 알려진 2중구조의 파이프 성형에 적합한 다층공압출성형기를 이용하여 2층 구조의 PVC 이중관의 성형에 적합하게 설계하여 본 발명에 따른 소음저감성 오,배수관용 PVC 파이프를 제작할 수 있다.
본 발명의 소음저감성 및 난연성을 향상시킨 오,배수용 PVC 이중관의 두께는 필요에 따라 달라질 수 있으며, 외부난연층(a)과 내부방음층(b)의 두께비율은 1 : 0.7의 비율로 제작하는 것이 바람직하다.
<실시예 1 및 실시예 2>
아래 [표 1]에 나타낸 조성 및 비율에 따라 내부차음층의 구조를 성형할 수 있도록 설계된 다층공압출성형기를 이용하여 시험용 양변기 배수관용 이중관을(직경100㎜,두께 5.5㎜)을 제작하였다.
성분 실시예1(배합비 중량부) 실시예2(배합비 중량부)
외부난연층 내부방음층 외부난연층 내부방음층
PVC 100 100 100 100
CPVC 10 - 15 -
CPE 5 15 10 20
NBR 3 10 3 15
CSM 5 - 10 -
무기충진제 5 5 5 10
다공질 세라믹 - 3 - 5
탄소섬유 또는 아라미드섬유 - 5 - 5
글라스버블 - 7 - 10
팽창제 2 - 4 -
난연제 5 - 10 -
억연제 2 - 4 -
충격보강제 3 - 6 -
복합안정제 3 - 3 -
가공조제 2 3 2 3
<시험예 1> 인장강도 및 충격강도 등 시험
[표 1]의 본 발명의 수지 조성물을 각각 혼련, 용융시켜 펠렛타이징 압출성형공정을 거쳐 수지조성물을 펠렛화하고 PVC 100A 규격으로 사출 및 압출성형하여 시편을 제조하였다(H-MIXER 작업온도 125°Cf C-BLANDER 작업온도 50°C). 제도된 시편의 인장강도, 외부충격내구성시험의 시험한 결과는 [표 2]와 같다(충격시험에 사용된 원뿔형 추는 9kg이며 시험추의 높이는 2m로 하였고 시편의 수는 각 5개로 한정하였다).
인장강도 및 충격강도 시험결과
구분 23℃에서 인장항복강도(MPa) 외부충격내구성시험
이음관 파이프
실시예 1 55 49 파손없음
실시예 2 57 51 파손없음
<시험예 2> 난연성 시험
[표 1]의 본 발명의 수지 조성물로 시편을 제작하여 ASTM D 2863, ISO 4589-2, NES714 등의 시험규격에 준하여 산소지수(LOI), UL-94 등급, 연기 밀도를 측정한 결과는 [표 3]과 같다. 상기에서의 한계산소지수(Limited Oxygen Index) 시료의 연소가 지속되기 위하여 필요한 최소한의 산소농도로 고분자 시료가 발화되어서 3분간 꺼지지 않고 타는데 필요한 산소 -질소 혼합공기의 최소한의 산소의 부피%를 의미한다.
난연성 시험결과
구분 UL-94 산소지수(L.O.I)% 연기밀도(D-max)
실시예 1 V-0 61 307
실시예 2 V-0 66 298
<시험예 3> 소음시험
상기 <실시예1> 및 <실시예2>에서 제작한 2중구조의 PVC 이음관 및 파이프의 소음에 대하여 시험을 하고 그 결과를 아래 [표 4]에 나타내었다.
시험방법은 본 발명에 따른 상기 2중구조의 PVC 파이프를 양변기에 설치하고 KS F 2871방법(공동주택 욕실 배수음의 현장 측정방법)에 따라 소음를 측정하고, 측정기기는 KS C1505 소음계로 3회 측정하여 평균값을 구하였다.
소음측정 시험결과
구분 기준[dB(A) 측정값 [dB(A) 평균[dB(A)
실시예 1 53dB 이하 41.3 41.1 41.3 41.2
실시예 2 53dB 이하 40.2 39.8 40.1 40..0
[표 4]에서 1)기준은 주택공사 양변기 소음기준임.
상기 <실시예1> 및 <실시예2>에서 제작한 2중구조의 PVC 파이프의 소음에 대하여 시험을 하고 그 결과를 아래 [표 4]에 나타내었다.
시험방법은 본 발명에 따른 상기 2중구조의 PVC 파이프를 양변기에 설치하고 KS F 2871방법(공동주택 욕실 배수음의 현장 측정방법)에 따라 소음를 측정하고, 측정기기는 KS C1505 소음계로 3회 측정하여 평균값을 구하였다.
상기 [표 4]에 시험결과에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 2중구조의 소음저감성 오배수용 PVC 이중관의 소음이 기준에 비하여 상당히 감소되는 효과를 나타내는 것을 확인되었다.
P : 2중구조의 소음저감 및 난연성을 향상시킨 오수, 배수용 PVC관
a : 외부난연층, b : 내부방음층

Claims (6)

  1. 소음저감 및 난연성을 향상시킨 PVC 이중관의 수지 조성물에 있어서,
    내부방음층(b)의 수지 조성물은 폴리염화비닐수지(PVC), 염소화폴리에틸렌(CPE), 니트릴부타디엔고무(NBR), 무기충전제, 화산재 또는 팽창질석으로부터 선택되는 다공질 세라믹, 탄소섬유 또는 직경이 5 ~ 14㎛, 길이 0.1 ~ 6mm인 아라미드섬유, 글라스버블, 가공조제 및 복합안정제로 조성되며,
    외부난연층(a)은 폴리염화비닐수지(PVC), 염소화폴리에틸렌(CPE), 염소함량 66~72중량%의 염소화폴리염화비닐수지(CPVC), 니트릴부타디엔고무(NBR), 염소함량 24 ~ 43중량%의 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 팽창제, 난연제, 억연제, 충격보강제, 복합안정제, 내화성 무기충전제 및 가공조제로 조성되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 오배수용 PVC관 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부방음층(b)의 수지 조성물의 조성비율은 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여 염소화폴리에틸렌(CPE) 3 ~ 20 중량부, 니트릴부타디엔고무(NBR) 5 ~ 20중량부, 무기충전제 5 ~ 20중량부, 화산재 또는 팽창질석으로부터 선택되는 다공질 세라믹 3 ~ 10중량부 및 탄소섬유 또는 직경이 5 ~ 14㎛, 길이 0.1 ~ 6mm의 아라미드섬유 1 ~ 10 중량부, 글라스버블 1 ~ 15중량부, 가공조제 1 ~ 10중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 오배수용 PVC관 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    외부난연층(a) 수지 조성물의 조성비율은 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여, 염소화폴리에틸렌(CPE) 3 ~ 20중량부, 염소함량 66 ~ 72중량%의 염소화염화비닐수지(CPVC) 10 ~ 20중량부, 니트릴부타디엔고무(NBR) 5 ~ 10중량부, 염소함량 24 ~ 43%중량의 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM) 3 ~ 10중량부, 무기 충전제 5 ~ 15중량부, 팽창제 3 ~ 15중량부, 난연제 2 ~ 10중량부, 억연제 2 ~ 10중량부, 충격보강제 5 ~ 15중량부, 복합안정제 2 ~ 10중량부 및 가공조제 1 ~ 5중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 오배수용 PVC관 수지 조성물.
  4. 외부난연층(a)의 수지 조성물은 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여, 염소화폴리에틸렌(CPE) 15 ~ 20중량부, 염소함량 66 ~ 72%중량의 염소화염화비닐수지(CPVC) 15 ~ 20중량부, 니트릴부타디엔고무(NBR) 5 ~ 10중량부, 염소함량 24 ~ 43중량%의 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM) 5 ~ 10중량부, 무기 충전제 10 ~ 20중량부 팽창제 10 ~ 15중량부, 난연제 5 ~ 10중량부, 억연제 2 ~ 10중량부, 충격보강제 10 ~ 15중량부, 복합안정제 2 ~ 5중량부 및 가공조제 1 ~ 5중량부로 조성되고,
    내부방음층(b)의 수지 조성물은 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여 염소화폴리에틸렌(CPE) 10 ~ 20 중량부, 니트릴부타디엔고무(NBR) 15 ~ 20중량부, 무기충전제 10 ~ 20중량부, 화산재 또는 팽창질석으로부터 선택되는 다공질 세라믹 다공질 세라믹 5 ~ 10중량부 및 탄소섬유 또는 직경이 5 ~ 14㎛, 길이 0.1 ~ 6mm의 아라미드섬유 1 ~ 10 중량부, 글라스버블 10 ~ 15중량부, 가공조제 1 ~ 10중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 오배수용 PVC관.
  5. 외부난연층(a)의 수지 조성물은 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여, 염소화폴리에틸렌(CPE) 15 ~ 20중량부, 염소함량 66 ~ 72중량%의 염소화염화비닐수지(CPVC) 15 ~ 20중량부, 니트릴부타디엔고무(NBR) 5 ~ 10중량부, 염소함량 24 ~ 43중량%의 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM) 5 ~ 10중량부, 무기 충전제 10 ~ 20중량부 팽창제 10 ~ 15중량부, 난연제 5 ~ 10중량부, 억연제 2 ~ 10중량부, 충격보강제 10 ~ 15중량부, 복합안정제 2 ~ 5중량부 및 가공조제 1 ~ 5중량부로 조성되고,
    내부방음층(b)의 수지 조성물은 폴리염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대하여 염소화폴리에틸렌(CPE) 10 ~ 20 중량부, 니트릴부타디엔고무(NBR) 15 ~ 20중량부, 무기충전제 10 ~ 20중량부, 화산재 또는 팽창질석으로부터 선택되는 다공질 세라믹 5 ~ 10중량부 및 탄소섬유 또는 직경이 5 ~ 14㎛, 길이 0.1 ~ 6mm의 아라미드섬유 1 ~ 10 중량부, 글라스버블 10 ~ 15중량부, 가공조제 1 ~ 10중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 오배수용 PVC 이음관.
  6. 제5항에 있어서,
    외부난연층(a)과 내부방음층(b)의 두께비율은 1 : 0.7인 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 오배수용 PVC 이음관.
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