KR20190114359A - 멀티코어튜브 필러용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에틸렌프로필렌고무 및 저밀도 폴리에틸렌을 포함하여 작업성 및 가공성이 우수한 멀티 코어 필러용 조성물에 관한 것이다.

Description

멀티코어튜브 필러용 조성물{A composition for multi core tube insulation}
본 발명은 멀티 코어 튜브 필러용 조성물에 관한 것이다.
멀티 코어 튜브(Multi Core Tube)는 선박, 해양플랜트, 건축물 등에 액체나 기체, 전기 등의 이송로로 사용되는 각종 관을 한꺼번에 묶어 효율적으로 시공, 유지 및 관리하기 위한 관을 의미한다.
멀티 코어 튜브의 구성 중 필러는 외부 시트와 다양한 관들 사이에 포함되는 구성으로 멀티 코어 튜브에 포함된 관들이 외부 충격 등에 손상되지 않고 안전하게 보관될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 필러는 충격을 흡수할 수 있고, 포설시 제거가 쉬워야 한다.
기존의 멀티 코어 튜브의 필러(filler)는 합성 고무 또는 난연제가 포함된 합성 고무로 제조하였고 (http://www.daechun.co.kr/product/sheath-properties), 이러한 합성 고무만으로 제조된 필러는 포설시 제거가 어렵고, 필러 외형이 고르지 못한 단점이 있었다.
이에 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 합성 고무에 에틸렌계 중합체를 함께 사용함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 멀티 코어 튜브 필러용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 에틸렌계 중합체, 합성고무, 충진제 및 활제를 포함하는, 멀티 코어 튜브(Multi-Core Tube) 필러용 조성물을 제공한다.
본 발명은, 에틸렌계 중합체 및 합성고무 100 중량부를 기준으로 충진제 400 내지 600 중량부 및 활제 2 내지 10 중량부를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 본 발명의 상기 조성물은 에틸렌계 중합체 및 합성고무 100 중량부를 기준으로 화이트 오일 30 내지 50 중량부 및 가소제 30 내지 50 중량부 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 합성고무 및 에틸렌계 중합체는 70-30중량% 및 30-70중량%로 혼합될 수 있다.
본 발명의 용어, "멀티 코어 튜브 필러"는 멀티 코어 튜브에 보관/삽입되는 관들과 외부 시트 사이의 공간에 채워지는 충전제를 의미한다. 본 발명의 명세서에서 상기 필러는 충전제 또는 인설레이션(insulation)으로 지칭될 수 있다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체는 멀티 코어 튜브 필러를 구성하는 베이스 수지로서 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE), 극저밀도 폴리에틸렌 (VLDPE), 초저밀도 폴리에틸렌 (ULDPE), 중간밀도 폴리에틸렌 (MDPE), 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE), 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 및 에틸렌 에틸 아크릴레이트 (EEA) 중 하나일 수 있고, 더 구체적으로, 본 발명의 에틸렌계 중합체는 저밀도 폴리에틸렌이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 저밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 높은 것을 사용하는 것이 바람직하며, 더 구체적으로 LB-7500을 사용하는 것이 좋다. BC500 용융지수 3g/10분, 450E 2g/10분, LB7500 7.5g/10분으로 용융지수가 높은 수지가 압출 작업이 부하를 적게 받기 때문에 사용에 적합하나 당 업계에서 통상적으로 사용하는 수지를 사용해도 무방하다
본 발명의 합성 고무는 폴리클로로프렌고무(Polychloroprene Rubber:CR), 이소프렌-이소부틸렌 고무(Isoprene-Isobutylene Rubber:IIR), 이소프렌고무(Isoprene Rubber:IR); 에틸렌프로필렌고무(Ethylene Propylene Rubber:EPR); 다황화물계고무(Polysulfide Rubber), 실리콘고무(Silicone Rubber), 플루오르고무(Fluoro Rubber), 우레탄고무(Urethane Rubber) 및 아크릴고무(Acrylic Rubber) 중 하나일 수 있고, 구체적으로, 본 발명의 합성 고무는 에틸렌프로필렌고무이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 저밀도 에틸렌프로필렌고무는 무늬점도가 낮을 것을 사용하는 것이 을 사용하는 것이 부하가 적게 걸려서 압출 가공성이 우수하다. 더 구체적으로, KEP020P 무늬점도(ML1+4,100℃)는 25, KEP070P 무늬점도(ML1+4,100℃)는 69 및 KEP570P 무늬점도(ML1+4,125℃)는 53으로 KEP020P가 본 발명의 에틸렌프로필렌 고무로 적합하나 당업계에서 통상적으로 사용하는 고무를 사용해도 무방하다
구체적인 일 실시예에서, 본 발명의 멀티 코어 튜브(Multi-Core Tube) 필러용 조성물은 에틸렌 프로필렌 고무 및 저밀도 폴리에틸렌 조합이 하기 충진제인 탄산칼슘을 고농도로 로딩하기에 적합하며 압출 가공성을 확보하기 위해서는 무늬점도가 낮은 에틸렌 프로필렌 고무와 용융지수가 높은 저밀도 폴리에틸렌이 조합되는 것이 적합할 수 있다. 합성고무만 사용한 경우에는 하기 비교예에서 나타내듯이 압출 작업성이 불량하다.
본 발명에 따른 충진제는 강성과 열변형 온도를 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 충진제라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 충진제의 일례로서, 탄산칼슘(CaCO3), 활석(talc, Mg3(OH)2Si4O10), 운모(mica) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 탄산칼슘 또는 탄산칼슘과 활석(탈크) 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 충진제는 비중이 2.9 내지 3.2로써, 다른 수지 조성물의 구성성분들과 비교하여 상대적으로 높은 비중을 갖는다. 따라서 본 발명에 따른 수지 조성물, 특정적으로 멀티 코어 튜브 필러용 조성물에 탄산칼슘 등의 충진제를 첨가하면 원료의 비중이 높아져서 압출량이 증가하게 된다.
특히, 상기 탄산칼슘은 가격이 저렴하여 제품의 생산 원가를 절감할 수 있다.
한편, 전술한 압출량, 강성 및/또는 열변형 온도의 향상을 위한 최적의 효과를 발휘할 수 있는 충진제의 사용량은 에틸렌계 중합체 및 합성고무 100 중량부를 기준으로 500 중량부가 좋다.
본 발명의 상기 활제는 서로 접촉해서 미끄러지는 두 면 사이의 마찰을 줄이기 위해 첨가되며, 기계 안에서 원료끼리 잘 믹싱되고 믹싱된 원료가 녹아서 기계 밖으로 나올 때 잘 미끄러지게 하는 역할을 하는 물질이며, 그 종류에 특별한 제한이 없으나, 예를 들어 PE계 왁스, 스테아르 산과 그 금속염, 즉 디베이직 레드 스테아레이트, 디베이직 레드 포스파이트, 칼슘 스테아레이트 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 그 함량은 상기 에틸렌계 중합체 및 합성고무 100 중량부를 기준으로 2 내지 8 중량부를 첨가할 수 있다.
본 발명의 상기 가소제는 전술한 목적을 갖는 당업계에서 통상적으로 사용하는 가소제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
상기 가소제는 옥틸프탈레이트(DOP), 디이소데실프탈레이트(DIDP), 디이소노닐프탈레이트(DINP), 디에틸헥실프탈레이트(DEHP), 디-n-옥틸프탈레이트(DNOP), 디부틸프탈레이트(DBP), 부틸벤질프탈레이트(BBP), 디-2-헥실아디페이트(DOA), 트리-에틸헥실트리멜리테이트(TOTM), 아세틸트리부틸사이트레이트(ATBC), 페놀과 크레솔의 알킬술폰산(메사몰), 디이소노닐아디페이트(DINA), 모노글리세린 및 이들의 혼합물 중 어느 하나일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 본 발명의 상기 가소제는 옥틸프탈레이트(DOP)이다.
또한, 전술한 가소제 외에 2차 가소제로서 염소화 파라핀, 에폭시화 대두유, 지방산계 가소제 등을 적절히 첨가하여 사용할 수도 있다.
상기 가소제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 가소제는 조성물은 에틸렌계 중합체 및 합성고무 100 중량부를 기준으로 40 중량부를 사용하는 것이 좋다.
상기 가소제가 30 중량부 미만으로 첨가된 경우에는 상술한 용융지수 및/또는 가공성을 확보하기 곤란하다.
본 발명에 따른 수지 조성물은 필요에 따라 화이트 오일을 첨가할 수 있다. 상기 화이트 오일은 외부활제 역할로 재료가 압출기 실린더에서 유동시 마찰을 감소시켜 흐름을 용이하게 하기 위해 첨가하는 것일 수 있다. 본 발명의 화이트 오일의 함량은 바람직하게 에틸렌계 중합체 및 합성고무 100 중량부를 기준으로 40 중량부를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 구체예에서는, 멀티 코어 튜브 필러 용도로 적용할 수 있는 수지 조성물을 제조하였다. 본 발명의 수지 조성물은 특히 합성 고무에 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함시킴으로써 이와 같은 조성물로 제조된 필러는 외관이 매끄럽게 작업되고, 포설시 상기 필러의 제거가 용이하도록 하여 생산성 및 작업성을 높일 수 있음을 확인하였다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명의 수지 조성물은 멀티 코어 튜브 필러 용도로 사용 가능한 조성물을 제공한다. 본 발명의 상기 조성물로 필러를 제조함으로써 필러의 외관 및 작업성을 향상시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Figure pat00001
< 실시예 1>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 저밀도 폴리에틸렌[LB7500, LG화학, 대한민국] 70 중량부 및 에틸렌프로필렌고무[KEP020P, 금호석유화학, 대한민국] 30 중량부; 상기 저밀도 폴리에틸렌 및 에틸렌프로필렌고무 100 중량부를 기준으로 충진제인 탄산칼슘[OMYA1T, OMYA코리아, 대한민국] 500 중량부; 화이트 오일[1150, 미창석유화학, 대한민국] 40 중량부; 및 활제로서 파라핀 왁스(135P, 동남유화) 1 중량부, 스테아릭 엑시드(ST/ACID, 액시드켐) 1 중량부 및 실리콘 GUM(C-105, 케미텍코리아) 1 중량부를 혼합하여 멀티 코어 튜브 필러용 조성물을 제조하였다(표 1).
그 다음, 상기 조성물을 전기 가열 방식 프레스를 이용하여 190℃에서 4분간 가압성형하고 냉각시켜 시편을 제조하였다.
< 실시예 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 저밀도 폴리에틸렌[LB7500, LG화학, 대한민국] 30 중량부 및 에틸렌프로필렌고무[KEP020P, 금호석유화학, 대한민국] 70 중량부; 상기 저밀도 폴리에틸렌 및 에틸렌프로필렌고무 100 중량부를 기준으로 충진제인 탄산칼슘[OMYA1T, OMYA코리아, 대한민국] 500 중량부; 가소제[DOP(디옥틸프탈레이트, LG화학, 대한민국)40 중량부; 및 활제로서 스테아릭 엑시드(ST/ACID,액시드켐) 3.2 중량부를 혼합하여 사용하였다(표 1).
< 실시예 3>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 저밀도 폴리에틸렌[BC500, LG화학, 대한민국] 27 중량부 및 에틸렌프로필렌고무[KEP020P 50 중량부 및 KEP07P 23 중량부, 금호석유화학, 대한민국] 73 중량부; 상기 저밀도 폴리에틸렌 및 에틸렌프로필렌고무 100 중량부를 기준으로 충진제인 탄산칼슘[OMYA1T, OMYA코리아, 대한민국] 440중량부; 화이트 오일[1150, 미창석유화학, 대한민국] 27 중량부; 및 활제로서 스테아릭 엑시드(ST/ACID,액시드켐) 4 중량부를 혼합하여 사용하였다(표 1).
Figure pat00002
< 비교예 1>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌프로필렌고무[KEP020P, 금호석유화학, 대한민국] 70 중량부 및 아크릴로니트릴부타디엔고무[KNB 35L, 금호석유화학, 대한민국] 30 중량부; 상기 합성고무 100 중량부를 기준으로 충진제인 탄산칼슘[OMYA1T, OMYA코리아, 대한민국] 650 중량부; 화이트 오일[1150, 미창석유화학, 대한민국] 40 중량부; 및 활제로서 파라핀 왁스(135P, 동남유화) 10 중량부, 실리콘 GUM(C-105, 케미텍코리아) 7 중량부, 징크스테레이트(ZN-ST, 단석산업) 2 중량부 및 폴리에틸렌 WAX(JM100, 지구화학) 5 중량부를 혼합하여 사용하였다(표 2).
< 비교예 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌프로필렌고무[KEP020P, 금호석유화학, 대한민국] 70 중량부 및 아크릴로니트릴부타디엔고무[KNB 35L, 금호석유화학, 대한민국] 30 중량부; 상기 합성고무 100 중량부를 기준으로 충진제인 탄산칼슘[OMYA1T, OMYA코리아, 대한민국] 670 중량부; 화이트 오일[1150, 미창석유화학, 대한민국] 40 중량부; 및 활제로서 파라핀 왁스(135P, 동남유화) 20 중량부, 실리콘 GUM(C-105, 케미텍코리아) 7 중량부, 징크스테레이트(ZN-ST, 단석산업) 2 중량부 및 폴리에틸렌 WAX(JM100, 지구화학) 5 중량부를 혼합하여 사용하였다(표 2).
< 비교예 3>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌프로필렌고무[KEP020P, 금호석유화학, 대한민국] 50 중량부, 아크릴로니트릴부타디엔고무[KNB 35L, 금호석유화학, 대한민국] 30 중량부 및 에틸렌비닐아세테이트[VS410, 롯데케미칼, 대한민국] 20 중량부; 상기 합성고무 및 저밀도 폴리에틸렌 100 중량부를 기준으로 충진제인 탄산칼슘[OMYA1T, OMYA코리아, 대한민국] 600 중량부; 화이트 오일[1150, 미창석유화학, 대한민국] 20 중량부; 및 활제로서 파라핀 왁스(135P, 동남유화) 8 중량부, 실리콘 GUM(C-105, 케미텍코리아) 8 중량부, 징크스테레이트(ZN-ST, 단석산업) 2 중량부 및 폴리에틸렌 WAX(JM100, 지구화학) 5 중량부를 혼합하여 사용하였다(표 2).
< 비교예 4>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌프로필렌고무[KEP570P, 금호석유화학, 대한민국] 70 중량부 및 저밀도 폴리에틸렌[450E, DOW, 대한민국] 30 중량부; 상기 합성고무 및 저밀도 폴리에틸렌 100 중량부를 기준으로 충진제인 탄산칼슘[OMYA1T, OMYA코리아, 대한민국] 590 중량부; 화이트 오일[1150, 미창석유화학, 대한민국] 30 중량부; 및 활제로서 파라핀 왁스(135P, 동남유화) 25 중량부, 실리콘 GUM(C-105, 케미텍코리아) 6 중량부 및 징크스테레이트(ZN-ST, 단석산업) 2 중량부를 혼합하여 사용하였다(표 2).
< 실험예 1>
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 시트로 인장강도(Kg/mm2), 신장율(%), 경도(SHORE A), 비중를 측정하여 표시하였고, MCT 필러를 제조 압출을 하여 압출작업성, 포설시 작업성 및 PVC와의 점착성를 표 3으로 나타냈다.
여기서, 상기 인장강도 및 신장율은 JIS K 6723 방법으로 측정하고, 경도는 ASTM D2240 방법으로 측정하고, 성형상태는 사이클 시험을 통하여 제품의 변형, 예를 들면 흐름자국 및 광택 등 외관 변화를 육안으로 관찰하여 측정하였다.
Figure pat00003
그 결과, 상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 합성고무에 저밀도 폴리에틸렌을 함께 사용한 실시예 1 내지 3은 인장강도, 신장율, 경도 및 비중 등의 대부분의 요구물성을 만족시켰다. 또한, 외관이 매그럽게 작업되는지 여부에 대한 압출 작업성, 포설시 잘 뜯어지는지 여부에 대한 포설시 작업성 및 내부 관 및 튜브 외부 시트의 PVC와의 점착성이 없는지 여부에 대한 PCV와의 점착성에 대한 특성과 관련하여 합성고무만을 포함하는 비교예 1 내지 3과 달리 에틸렌프로필렌고무 및 저밀도 폴리에틸렌을 모두 첨가한 실시예 1 및 실시예 2의 경우에 더 우수하였다. 따라서 저밀도 폴리에틸렌의 첨가로 인해 가공성과 작업성이 모두 개선됨을 확인할 수 있었다. 특히, 저밀도 폴리에틸렌과 혼합되는 에틸렌프로필렌고무는 점도가 낮은 것을 사용하는 경우, 압출 작업성 및 포설시 작업성이 우수함을 확인할 수 있었다.

Claims (8)

  1. 에틸렌계 중합체, 합성고무, 충진제 및 활제를 포함하는, 멀티 코어 튜브(Multi-Core Tube) 필러용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 에틸렌계 중합체는 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE), 극저밀도 폴리에틸렌 (VLDPE), 초저밀도 폴리에틸렌 (ULDPE), 중간밀도 폴리에틸렌 (MDPE), 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE), 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 및 에틸렌 에틸 아크릴레이트 (EEA) 중 하나인 것인, 멀티 코어 튜브 필러용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 합성 고무는 폴리클로로프렌고무(Polychloroprene Rubber:CR), 이소프렌-이소부틸렌 고무(Isoprene-Isobutylene Rubber:IIR), 이소프렌고무(Isoprene Rubber:IR); 에틸렌프로필렌고무(Ethylene Propylene Rubber:EPR); 다황화물계고무(Polysulfide Rubber), 실리콘고무(Silicone Rubber), 플루오르고무(Fluoro Rubber), 우레탄고무(Urethane Rubber) 및 아크릴고무(Acrylic Rubber) 중 하나인 것인, 멀티 코어 튜브 필러용 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 수지는 저밀도 폴리에틸렌이고, 상기 합성 고무는 에틸렌프로필렌고무인 것인, 멀티 코어 튜브 필러용 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 에틸렌계 중합체 및 합성고무 100 중량부를 기준으로 충진제 400 내지 600 중량부 및 활제 2 내지 10 중량부를 포함하는, 멀티 코어 튜브 필러용 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 합성고무 및 에틸렌계 중합체는 70-30중량% 및 30-70중량%로 혼합된 것인, 멀티 코어 튜브 필러용 조성물.
  7. 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 가소제 및 화이트 오일 중 하나 이상을 더 포함하는 것인, 멀티 코어 튜브 필러용 조성물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 가소제 및 화이트 오일은 상기 에틸렌계 중합체 및 합성고무 100 중량부를 기준으로 30 내지 50 중량부를 포함하는 것인, 멀티 코어 튜브 필러용 조성물.
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JPH10316805A (ja) * 1997-05-19 1998-12-02 Asahi Chem Ind Co Ltd カレンダー成形用組成物
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