KR101997194B1 - 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프 - Google Patents

내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프 Download PDF

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Abstract

크랙 및 수 충격에 의한 파손을 방지할 수 있음과 더불어, 화재에 대한 안전성을 확보할 수 있는 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프는 제1 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프; 및 상기 제1 파이프의 외주면을 감싸며, 상기 제1 수지 조성물과 상이한 제2 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프; 를 포함하며, 상기 제1 파이프 30 ~ 50 중량비 및 제2 파이프 70 ~ 50 중량비를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프{DOUBLE TBUE TYPE PIPE WITH EXCELLENT IMPACT RESISTANCE AND FIRE SAFETINESS}
본 발명은 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크랙 및 수 충격에 의한 파손을 방지할 수 있음과 더불어, 화재에 대한 안전성을 확보할 수 있는 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프에 관한 것이다.
PVC 파이프는 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride) 수지를 압출하여 생산되는 파이프를 말한다. 이러한 PVC 파이프는 경량이면서 기계적 강도가 우수하고, 내화학성, 내식성, 내약품성, 단열성, 전기 절연성 등의 여러 우수한 물성을 가지며, 수명이 길고 가격이 저렴한 장점으로 널리 사용되고 있다.
PVC 파이프는 대부분 경질 PVC 수지를 압출하여 생산되며, 대부분 K-Value가 66인 PVC 수지를 압출하여 경질 PVC 파이프를 생산하고 있다.
K-Value가 66인 PVC 수지에 비하여 K-Value가 72인 PVC는 기계적 강도가 우수하기 때문에 보다 고강도의 PVC 파이프를 생산할 수 있다. 다만, K-Value가 72인 PVC는 수지의 분자량이 높아 전 세계적으로 불가능 영역으로 인식되어 일반적인 방법으로는 압출이 불가능하기 때문에 다량의 가소제를 혼합하여 시트나 비닐 등의 연질 압출제품을 생산하였다. 이때, 가소제로는 프탈산계 가소제(DOP, DEHP, DINP, DBP 등)나 아디핀산계 가소제(Adipates, DHEA 등) 등이 사용되고 있다.
그러나, 다량의 가소제를 혼합한 PVC 수지를 압출하여 파이프를 생산할 경우 인장강도, 내수압 특성 등의 여러 가지 기계적 물성이 저하되는 문제점이 있다.
한편, CPVC 파이프는 일반적인 PVC 수지에 Cl(chlorinate) 성분이 첨가되어 내열온도, 기계적 물성, 내화학성 등이 크게 향상시켜 스프링 쿨러 등의 소방용 배관에 일반적으로 사용되고 있다.
그러나, 원료 특성상 미세한 이물 등이 CPVC 파이프에 혼입될 시, 소방용 배관으로 사용시 이물이 이탈되면서 그 부분에 핀홀 등이 발생하여 누수가 생기고, 그 정도가 심할 경우에는 파이프 파손의 원인이 되고 있다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0982196호(2010.09.14. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 염화비닐 공중합 수지의 파이프조성물 및 이를 이용한 파이프가 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 내부의 크랙이나 수 충격에 의한 파손을 방지할 수 있음과 더불어, 화재에 대한 안전성을 확보할 수 있는 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프는 제1 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프; 및 상기 제1 파이프의 외주면을 감싸며, 상기 제1 수지 조성물과 상이한 제2 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프; 를 포함하며, 상기 제1 파이프 30 ~ 50 중량비 및 제2 파이프 70 ~ 50 중량비를 갖는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 수지 조성물은 주석 안정제(Tin Complex) 0.5 ~ 3.0 중량%, 충격보강제 : 1.5 ~ 7.0 중량%, 가공조제 : 0.5 ~ 2.0 중량%, 메타크릴레이트계 활제 0.1 ~ 7.0 중량% 및 나머지 K-Value가 72인 PVC 수지를 포함하는 IPVC 수지 조성물인 것이 바람직하다.
상기 메타클릴레이트계 활제는 부틸 메타아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 및 메틸 메타아크릴레이트(Methyl Methacrylate)가 1 : 1 ~ 1 : 2의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 제1 파이프 40 중량비 및 제2 파이프 60 중량비를 갖는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 제1 수지 조성물은 바이사이클로펩타디엔 디에폭사이드 0.5 ~ 3 중량%를 더 포함할 수 있다.
제2 수지 조성물은 주석 안정제(Tin Complex) 2 ~ 7 중량%, 가공조제 0.1 ~ 3 중량%, 파라핀왁스 0.1 ~ 2 중량%, 충진제 0.5 ~ 5 중량%, 충격보강제 1 ~ 10 중량%, 브로미네이티드에폭시 수지(brominated epoxy resin) 0.5 ~ 3 중량% 및 나머지 CPVC 수지를 포함하는 CPVC 수지 조성물인 것이 바람직하다.
상기 제2 수지 조성물은 디시클로펜타디엔 아크릴레이트 2 ~ 6 중량%를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프는 내부에는 충격강도가 월등히 높아 내충격성과 장기 내수압 특성을 향상시킬 수 있는 IPVC 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프가 배치되고, 제1 파이프의 외부에는 내열성 및 난연성이 우수한 CPVC 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프가 배치되는 이중관 구조를 갖는다.
이 결과, 본 발명에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프는 IPVC 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프에 의해 내부의 크랙이나 수 충격에 의한 파손을 방지할 수 있으면서, 내열성 및 난연성이 우수한 CPVC 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프가 제1 파이프를 감싸 외부에 노출되는 구조를 가지므로 화재에 대한 안전성을 확보하는 것을 가능해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프를 나타낸 평면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프를 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프(100)는 제1 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프(120)와, 제1 파이프(120)의 외주면을 감싸며, 제1 수지 조성물과 상이한 제2 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프(140)를 포함한다.
이때, 제1 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프(120)는 이중관 구조 파이프(100)의 내부에 배치되어 외부 충격에 의한 파손, 내부의 크랙으로 인한 파손, 수 충격에 의한 파손 등을 방지하는 역할을 한다.
이를 위해, 제1 수지 조성물은 주석 안정제(Tin Complex) 0.5 ~ 3.0 중량%, 충격보강제 1.5 ~ 7.0 중량%, 가공조제 0.5 ~ 2.0 중량%, 메타크릴레이트계 활제 0.1 ~ 7.0 중량% 및 나머지 K-Value가 72인 PVC 수지를 포함하는 IPVC 수지 조성물을 이용하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1 수지 조성물은 베이스 수지로서 K-Value가 72인 PVC 수지가 사용된다. 이러한 K-Value가 72인 PVC 수지는 기계적 강도가 우수하므로, 이중관 구조 파이프(100)의 내부에서 내구성 및 기계적 강도를 향상시키는 역할을 한다.
주석 안정제는 열안정제로서 가공 과정중과 사용기간 중에 제1 수지 조성물의 물리적, 화학적 성질을 유지시키는 역할을 한다. 주석 안정제의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 0.5 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 작업성이 저하되는 문제가 있다. 반대로, 주석 안정제의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 3.0 중량%를 초과할 경우에는 성능 향상은 미미한 반면에 생산비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
충격보강제는 제1 수지 조성물에 첨가되어 분열, 인장, 압축, 휨 및 충격강도를 증가시키는 역할을 한다. 이때, 충격보강제로는 MBS계 충격보강제, CPE(Chlorinated Polyethylene)계 충격보강제, 아크릴계 충격보강제 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다. 이 중, 아크릴계 충격보강제로는 아크릴 공중합체(Acrylic copolymer)가 이용될 수 있다.
충격보강제의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 1.5 중량% 미만일 경우에는 강도 증대 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 충격보강제의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 7.0 중량%를 초과할 경우에는 충격보강제를 과도하게 첨가하였음에도 불구하고 강도 증대 효과가 미미할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
가공조제는 제1 수지 조성물의 압출성형 시 성형성을 향상시키는 역할을 한다. 가공조제로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 사용될 수 있다.
가공조제의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 0.5 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 가공조제의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 2.0 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 압출부하가 높아지고, 생산원가가 상승하는 문제가 있으므로 바람직하지 못하다.
활제는 메틸 메타크릴레이트계 활제로서 부틸 메타아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 및 메틸 메타아크릴레이트(Methyl Methacrylate)가 1 : 2의 중량비로 혼합된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 메틸 메타크릴레이트계 활제는 열안정성을 높여 압출 성형 중에 열분해가 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 메틸 메타크릴레이트계 활제의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미하여 상기의 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 메틸 메타크릴레이트계 활제의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 7 중량%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용하므로, 경제적이지 못하다.
또한, 제1 수지 조성물은 바이사이클로펩타디엔 디에폭사이드 0.5 ~ 3 중량%를 더 포함할 수 있다. 이러한 바이사이클로펩타디엔 디에폭사이드는 성형성의 저하를 최소화하면서도 인장강도를 크게 향상시키는 역할을 한다. 바이사이클로펩타디엔 디에폭사이드의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 0.5 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 상기의 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 바이사이클로펩타디엔 디에폭사이드의 첨가량이 제1 수지 조성물 전체 중량의 3 중량%를 초과할 경우에는 첨가량 대비하여 인장강도의 향상 효과가 미미하여, 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로 바람직하지 못하다.
한편, 제1 수지 조성물과 상이한 제2 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프(140)는 이중관 구조 파이프(100)의 외부에 배치되어, 이중관 구조 파이프(100)에 대한 내열성 및 내후성을 향상시킬 뿐만 아니라, 우수한 난연성을 가져 화재에 대한 안전성을 확보하는 것이 가능해질 수 있다.
이를 위해, 제2 수지 조성물은 주석 안정제(Tin Complex) 2 ~ 7 중량%, 가공조제 0.1 ~ 3 중량%, 파라핀왁스 0.1 ~ 2 중량%, 충진제 0.5 ~ 5 중량%, 충격보강제 1 ~ 10 중량%, 브로미네이티드에폭시 수지(brominated epoxy resin) 0.5 ~ 3.0 중량% 및 나머지 CPVC 수지를 포함하는 CPVC 수지 조성물인 것인 것이 바람직하다.
이와 같이, 제2 수지 조성물은 베이스 수지로서 CPVC(Chlorinated Poly Vinyl hloride) 수지가 사용된다. 이러한 CPVC 수지는 난연성, 내약품성, 전기 절연이 양호할 뿐만 아니라, 열에 의한 변형온도가 대략 80 ~ 100℃로 상당히 높기 때문에 열적 특성이 우수하다. 또한, CPVC 수지는 가공 온도가 대략 180 ~ 220℃이고, 내열성 및 내후성이 우수하며, 각종 산이나 염기성 오수 및 폐수 등에서도 전혀 반응을 보이지 않으므로 한번 설치 후 반영구적으로 보수공사 없이 사용할 수 있으며 스케일이 생성되지 않아 일정한 배수능력을 유지할 수 있는 장점이 있다.
주석 안정제(Tin Complex)는 열안정제로서 가공 과정중과 사용기간 중에 제2 수지 조성물의 물리적, 화학적 성질을 유지시키는 역할을 한다. 주석 안정제의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 2 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 작업성이 저하되는 문제가 있다. 반대로, 주석 안정제의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 7 중량%를 초과할 경우에는 성능 향상은 미미한 반면에 생산비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
가공조제는 제2 수지 조성물의 압출성형 시 성형성을 향상시키는 역할을 한다. 가공조제로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 사용될 수 있다.
가공조제의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 0.1 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 가공조제의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 3 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 압출부하가 높아지고, 생산원가가 상승하는 문제가 있으므로 바람직하지 못하다.
파라핀왁스는 제2 수지 조성물에 첨가되어 윤활제의 역할을 한다. 이러한 파라핀 왁스의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 0.1 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 파라핀 왁스의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 2 중량%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용만을 상승시킬 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
충진제는 강도 보강을 위해 첨가되며, 일 예로 탄산칼슘이 이용될 수 있다.
이러한 충진제의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 0.5 중량% 미만일 경우에는 강도 보강 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 충진제의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 5 중량%를 초과할 경우에는 강도는 보강되나, 성형성을 저하시킬 우려가 있으므로, 바람직하지 못하다.
충격보강제는 제2 수지 조성물에 첨가되어 분열, 인장, 압축, 휨 및 충격강도를 증가시키는 역할을 한다. 이때, 충격보강제로는 MBS계 충격보강제, CPE계 충격보강제, 아크릴계 충격보강제 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다. 이 중, 아크릴계 충격보강제로는 아크릴 공중합체(Acrylic copolymer)가 이용될 수 있다.
충격보강제의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 1 중량% 미만일 경우에는 강도 증대 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 충격보강제의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 10 중량%를 초과할 경우에는 충격보강제를 과도하게 첨가하였음에도 불구하고 강도 증대 효과가 미미할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
브로미네이티드 에폭시 수지(brominated epoxy resin)는 내열성 및 내충격성을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 브로미네이티드 에폭시 수지로는 중량평균분자량이 3,000 ∼ 7,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 브로미네이티드 에폭시 수지의 중량평균분자량이 3,000 미만일 경우에는 내열성이 저하되는 문제가 있다. 반대로, 브로미네이티드에폭시 수지의 중량평균분자량이 7,000을 초과할 경우에는 유동성이 저하되어 압출 성형시 성형성을 저하시키며, 내충격성 또한 저하시키는 문제가 있다.
브로미네이티드 에폭시 수지의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 0.5 중량% 미만일 경우에는 내열성 및 내충격성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 브로미네이티드 에폭시 수지의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 3.0 중량%를 초과할 경우에는 압출 성형시 성형성을 저하시킬 우려가 크다.
또한, 본 발명의 제2 수지 조성물은 디시클로펜타디엔 아크릴레이트 2 ~ 6 중량%를 더 포함할 수 있다.
디시클로펜타디엔 아크릴레이트는 제2 수지 조성물의 경도 및 부착 강도를 높여 신뢰성을 향상시키는 역할을 한다. 디시클로펜타디엔 아크릴레이트의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 2 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 디시클로펜타디엔 아크릴레이트의 첨가량이 제2 수지 조성물 전체 중량의 6 중량%를 초과할 경우에는 압출 성형 후 제1 파이프(120)와 제2 파이프(140)의 접착력을 감소시키는 문제를 유발할 수 있으므로, 바람직하지 못하다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프(100)는 제1 파이프(120) 30 ~ 50 중량비 및 제2 파이프(140) 70 ~ 50 중량비를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 제1 파이프(120) 40 중량비 및 제2 파이프(140) 60 중량비를 갖는 것이 좋다.
이중관 구조 파이프(100)의 전체 100 중량비에서 제1 파이프(120)의 중량비가 30 미만일 경우에는 상대적으로 제1 파이프(120)의 두께가 얇아져 내충격성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 이중관 구조 파이프(100) 전체 100 중량비에서 제1 파이프(120)의 중량비가 50 중량비를 초과할 경우에는 상대적으로 제2 파이프(140)의 중량비가 감소하는 관계로 난연성 확보가 어려워 화재에 취약해질 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프는 내부에는 충격강도가 월등히 높아 내충격성과 장기 내수압 특성을 향상시킬 수 있는 IPVC 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프가 배치되고, 제1 파이프의 외부에는 내열성 및 난연성이 우수한 CPVC 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프가 배치되는 이중관 구조를 갖는다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 내충격성 및 화재 안전성이 우수한 이중관 구조 파이프는 IPVC 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프에 의해 내부의 크랙이나 수 충격에 의한 파손을 방지할 수 있으면서, 내열성 및 난연성이 우수한 CPVC 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프가 제1 파이프를 감싸 외부에 노출되는 구조를 가지므로 화재에 대한 안전성을 확보하는 것을 가능해질 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
제1 수지 조성물 제조
주석 안정제(TIN Complex) 2.3wt%, 충격보강제로 아크릴 공중합체(AIM) 5.0wt%, 가공조제로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 1.0wt%, 부틸 메타아크릴레이트 및 메틸 메타아크릴레이트가 각각 1 : 2 중량비로 혼합된 활제 2.5 중량% 및 나머지 K-Value가 72인 PVC 수지로 조성되는 제1 수지 조성물을 제조하였다.
제2 수지 조성물 제조
주석 안정제(Tin Complex) 3.5wt%, 가공조제로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 1.5wt%, 파라핀왁스 0.5wt%, 충진제로 탄산칼슘 2.5wt%, 충격보강제로 아크릴 공중합체(AIM) 4.0wt%, 중량평균분자량이 4,500인 브로미네이티드에폭시 수지(brominated epoxy resin) 2.0wt% 및 나머지 CPVC 수지로 조성되는 제2 수지 조성물을 제조하였다.
이중관 구조 파이프 제조
제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물을 2개의 교반기에서 각각 혼합한 후, 2개의 압출기에서 중량비가 40 : 60이 되도록 압출 성형하여 이중관 구조의 파이프를 제조하였다.
실시예 2
주석 안정제(TIN Complex) 2.0wt%, 충격보강제로 아크릴 공중합체(AIM) 4.0wt%, 가공조제로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 1.5wt%, 부틸 메타아크릴레이트 및 메틸 메타아크릴레이트가 각각 1 : 2 중량비로 혼합된 활제 2.5 중량%, 바이사이클로펩타디엔 디에폭사이드 1.5wt% 및 나머지 K-Value가 72인 PVC 수지로 조성되는 제1 수지 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이중관 구조 파이프를 제조하였다.
실시예 3
주석 안정제(Tin Complex) 3.0wt%, 가공조제로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 1.5wt%, 파라핀왁스 1.0wt%, 충진제로 탄산칼슘 2.0wt%, 충격보강제로 아크릴 공중합체(AIM) 5.0wt%, 중량평균분자량이 6,000인 브로미네이티드에폭시 수지(brominated epoxy resin) 2.0wt%, 디시클로펜타디엔 아크릴레이트 4wt% 및 나머지 CPVC 수지로 조성되는 제2 수지 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이중관 구조 파이프를 제조하였다.
실시예 4
제1 및 제2 수지 조성물을 30 : 70의 중량비로 이중 압출한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이중관 구조 파이프를 제조하였다.
비교예 1
주석 안정제(TIN Complex) 2.5wt%, 충격보강제로 아크릴공중합체(AIM) 5.0wt%, 가공조제로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 1.0wt% 및 올레핀계열 활제 1.5wt% 및 나머지 K-Value가 66인 PVC 수지로 조성된 제1 수지 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이중관 구조 파이프를 제조하였다.
비교예 2
제1 및 제2 수지 조성물을 20 : 80의 중량비로 이중 압출한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이중관 구조 파이프를 제조하였다.
비교예 3
주석 안정제(TIN Complex) 2.5wt%, 충격보강제로 아크릴공중합체(AIM) 5.0wt%, 가공조제로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 1.0wt% 및 올레핀계열 활제 1.5wt% 및 나머지 K-Value가 66인 PVC 수지로 조성된 제1 수지 조성물을 이용하여 단일관 구조 파이프를 제조하였다.
비교예 4
주석 안정제(Tin Complex) 3.5wt%, 가공조제로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 1.5wt%, 파라핀왁스 0.5wt%, 충진제로 탄산칼슘 2.5wt%, 충격보강제로 아크릴 공중합체(AIM) 4.0wt%, 중량평균분자량이 4,500인 브로미네이티드에폭시 수지(brominated epoxy resin) 2.0wt% 및 나머지 CPVC 수지 조성물을 이용하여 단일관 구조 파이프를 제조하였다.
표 1은 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 4에 따라 제조된 파이프에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
1) 인장강도
KS M3414 시험기준에 의거하여 인장강도를 측정하였다.
2) 낙추강도
파이프를 지면에 고정한 후 원기둥 모양의 추를 점점 높은 높이에서 파이프에 낙하하여 파이프가 파손되는 추 높이를 낙추강도로 판정하였다.
3) 비카트 연화 온도
KS M ISO 2507-2 시험기준에 의거하여 파이프 외면의 비카트 연화 온도를 측정하였다.
4) 내수압 시험
KS M 3414의 시험 방법에 의하여 20℃의 온도에서 원주 응력 43MPa의 압력을 가하여 파괴되는 시간을 측정하였다.
[표 1]
Figure 112018110501900-pat00001
표 1을 참조하면, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 파이프의 경우, 비교예 1 ~ 4에 비하여 낙추강도 및 내수압 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
특히, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 파이프의 경우, 비교예 1 ~ 4에 비하여 낙추강도가 높아 우수한 내충격성을 나타내었으며, 연기발생량 역시 현저히 낮게 측정되어 우수한 난연성을 갖는 것을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 이중관 구조 파이프
120 : 제1 파이프
140 : 제2 파이프

Claims (5)

  1. 이중관 구조 파이프로서,
    제1 수지 조성물로 이루어진 제1 파이프; 및
    상기 제1 파이프의 외주면을 감싸며, 상기 제1 수지 조성물과 상이한 제2 수지 조성물로 이루어진 제2 파이프; 를 포함하며,
    상기 제1 파이프 30 ~ 50 중량비 및 제2 파이프 70 ~ 50 중량비를 갖고,
    상기 제1 수지 조성물은 주석 안정제(Tin Complex) 0.5 ~ 3.0 중량%, 충격보강제 1.5 ~ 7.0 중량%, 가공조제 0.5 ~ 2.0 중량%, 메타크릴레이트계 활제 0.1 ~ 7.0 중량% 및 나머지 K-Value가 72인 PVC 수지를 포함하는 IPVC 수지 조성물이고,
    상기 제2 수지 조성물은 주석 안정제(Tin Complex) 2 ~ 7 중량%, 가공조제 0.1 ~ 3 중량%, 파라핀왁스 0.1 ~ 2 중량%, 충진제 0.5 ~ 5 중량%, 충격보강제 1 ~ 10 중량%, 브로미네이티드에폭시 수지(brominated epoxy resin) 0.5 ~ 3.0 중량% 및 나머지 CPVC 수지를 포함하는 CPVC 수지 조성물이며,
    상기 브로미네이티드에폭시 수지는 3,000 ~ 7,000의 중량평균분자량을 갖고,
    상기 이중관 구조 파이프는 56.2 ~ 58.9Kgf/㎠의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 화재 안정성이 우수한 이중관 구조 파이프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메타크릴레이트계 활제는
    부틸 메타아크릴레이트(Butyl Methacrylate) 및 메틸 메타아크릴레이트(Methyl Methacrylate)가 1 : 1 ~ 1 : 2의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 내충격성 및 화재 안정성이 우수한 이중관 구조 파이프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파이프 40 중량비 및 제2 파이프 60 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 화재 안정성이 우수한 이중관 구조 파이프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수지 조성물은
    바이사이클로펩타디엔 디에폭사이드 0.5 ~ 3 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 화재 안정성이 우수한 이중관 구조 파이프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 수지 조성물은
    디시클로펜타디엔 아크릴레이트 2 ~ 6 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 화재 안정성이 우수한 이중관 구조 파이프.
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