KR20230104370A - 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 포함하는 성형체 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탈가교화 폴리에틸렌을 사용하여 재활용 휨 전선관 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 휨 전선관에 사용되는 폴리에틸렌을 탈가교화 폴리에틸렌을 대체함으로써, 경제성이 뛰어난 재활용 휨 전선관의 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 포함하는 성형체 조성물에 관한 것이다.
폴리에틸렌은 에틸렌의 중합으로 생기는 사슬 모양의 고분자 화합물로서, 압출성형(壓出成形), 중공성형(中空成型) 등의 방법으로 각종 용기, 포장용 필름, 섬유, 파이프, 패킹등으로 생산되고 있으며, 국내에서는 플라스틱으로 잘 알려져 있다.
이와 관련하여, 최근 코로나19로 인해 비대면 문화가 일상이 되면서 택배와 배달 포장이 크게 늘고 1회용품 사용이 급증하면서 폴리에틸렌을 포함하는 플라스틱 쓰레기가 폭증하고 있다.
이런 상황에서, 최근 여러 국가 및 기업들은 탄소중립을 선언하면서, 자원순환형 사회를 구현하기 위해 폐플라스틱, 특히 폴리에틸렌, 우레탄, 페놀, 우레아, 에폭시, 멜라민, 불포화 폴리에스테르 등 폐 열경화성 수지인 폐 가교 고분자의 재활용을 위한 기술개발에 많은 투자를 하겠다고 선언하였으나, 아직은 배출되는 플라스틱의 일부만 재활용이 되고 있는 실정이다.
한편, 합성 수지제로 이루어진 휨 (flexible) 전선관은 배선에서 전선을 보호하기 위해 사용하며, PF(Plastic flexible)관 및 CD관(Combine Duct)을 총칭하여 이르는 단어이다.
휨 전선관은 파부형 전선관으로 가요성(flexibility)을 높여 기계적 강도와 복원력이 우수하고, 따라서 전선 보호 및 콘크리트 매설용으로 주로 사용된다. 휨 전선관은 대부분 폴리에틸렌을 주성분으로 사용하는데, 폴리에틸렌은 내식성과 내화학성이 우수하고 열에 안정적이며, 스틸관에 비해 결로현상이 적고 무게가 가벼워 전선 보호용 및 전기설비공사에 사용되고 있다.
이 때, 휨 전선관에 사용되는 폴리에틸렌을 "재활용 또는 재생 폴리에틸렌"으로 대체하여 휨 전선관을 제조하는 시도가 있으나, 제품 가공 시 치수 안정성 (dimensional stability) 과 물성 저하로 인한 제품에 하자가 발생된다는 문제점이 있다.
위와 같이 버려지는 폴리에틸렌을 재활용한 재생 폴리에틸렌을 사용하더라도, 가공성이 좋고 장기간 우수한 내구성과 충격에 대한 복원력을 구현할 수 있으며, 물성이 저하되지 않는 휨 전선관을 제조할 수 있는 조성물이나 이를 활용하여 휨 조성물을 제조하는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로,
본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는, 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 포함하는 성형체 조성물 및 이를 활용하여 휨 전선관을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는 폴리에틸렌을 대체하여 재생 폴리에틸렌을 사용하더라도 우수한 압출강도, 인장강도 등의 물성을 향상시킬 수 있는 성형체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 제3 과제는 기존 휨 전선관에 사용되는 폴리에틸렌을 탈가교된 재생 폴리에틸렌으로 대체하더라도, 압출강도, 인장강도 등의 물성을 향상시킬 수 있는 휨 전선관의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 성형체 조성물은 성형체 조성물 총 중량을 기준으로 탈가교된 재생 폴리에틸렌 수지 92 중량% 내지 98 중량%, 난연제 5 내지지 15 중량%, 착색제 0.5 중량% 내지 1 중량%를 포함하는 성형체 조성물을 제공한다.
본 발명의 성형체 조성물을 사용하여 휨 전선관을 제조하는 방법은
(a) 탈가교된 재생 폴리에틸렌, 난연제, 착색제를 혼합하여 성형체 조성물을 제조하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 성형체 조성물을 압출기를 통과시켜 압출하는 단계;
(c) 상기 압출된 성형체 조성물을 금형 장치에 투입하여 휨 전선관 형태로 성형하는 단계;
(d) 성형된 휨 전선관을 냉각수에서 냉각시키는 단계;
(e) 상기 (d) 단계에서 냉각시킨 휨 전선관을 인취기를 사용하여 인취하는 단계; 및
(f) 인취된 휨 전선관을 포장하는 단계를 포함한다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 포함하는 성형체 조성물 및 이를 활용하여 휨 전선관을 제조하는 방법을 제공함으로써, 재활용되지 못하고 소각되는 가교 폴리에틸렌을 재활용할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 성형체 조성물 및 이를 사용하여 제조된 휨 전선관은 재생 폴리에틸렌을 사용함에도 불구하고, 열적 안정성이 높고 압축강도 및 인장강도와 같은 물성이 향상된 조성물을 제공할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 사용하여 휨 전선관을 제조하는 제조방법의 순서도를 나타낸 것이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 휨 전선관의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 포함하는 성형체 조성물 및 이를 주원료로 하여 휨 전선관을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 성형체 조성물은 탈가교된 재생 폴리에틸렌 수지, 난연제, 착색제를 포함할 수 있다.
일반적으로 고분자에 있어서 가교(crosslinked)란 탄화수소 고분자 사슬을 결합시키는 것을 의미하며, 탈가교(de-crosslinked)란 가교화된 탄화수소 고분자의 결합 사슬을 끊는 것을 의미한다. 본 발명에서 사용하는 성형체 조성물은 '탈가교된' 재생 폴리에틸렌을 사용한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형체 조성물의 주성분은 탈가교된 재생 폴리에틸렌이다. 폴리에틸렌이 아닌 재생 폴리에틸렌을 사용하여 원재료 비용을 절감함과 동시에 자원 재활용 측면에서 환경 친화적인 이점이 있다. 나아가 '탈가교된' 재생 폴리에틸렌을 사용하여 '가교된' 폴리에틸렌 수지보다 재활용성을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 성형체 조성물의 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 분자량이 80,000 내지 380,000인 재생 폴리에틸렌을 탈가교화시킨 것일 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 폐가교 폴리에틸렌을 동방향 이축 압출기(CO-ROTATING TWIN SCREW EXTRUDER)를 통해 탈가교화시키는데, 초임계 또는 아임계 상태의 1 내지 20%(v/v) 알코올류를 포함하는 반응용매에 폐가교 폴리에틸렌을 침지시키고, 300 내지 360oC의 온도 및 30 내지 150bar 압력 조건 하에서 탈가교화되어 재생된 폴리올레핀 수지로 전환된다.
본 발명에 따른 성형체 조성물의 탈가교된 재생 폴리에틸렌의 가교도는 0 내지 20%일 수 있다. 특히, 상기 범위의 가교도 함량과 같이 탈가교화를 100% 진행하지 않고 일부 가교화된 사슬을 남겨둠으로써, 폴리에틸렌을 재활용할 때 물성 저감을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 성형체 조성물 중 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 성형체 조성물 총 중량을 기준으로 85 중량% 내지 98 중량%, 바람직하게는 92 중량% 내지 98 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 성형체 조성물 중 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 약 3 내지 6 mm의 평균 크기를 갖고, 좁은 크기 분포를 갖는 것을 특징으로 한다. 좁은 크기 분포는 표준편차로 설명할 수 있다. 좁은 크기 분포를 가지는 것은 매우 중요한데, 좁은 크기 분포를 가짐에 따라 안정적인 물성의 확보가 가능해진다. 좁은 크기 분포는 이하와 같이 정의될 수 있다. 탈가교된 재생 폴리에틸렌의 평균 크기를 D로 하고, 이 입자들을 모집단으로 해서 구한 표준편차를 S로 할 때, S≤0.004ХD를 충족시켜야 한다. 여기서, 0.004는 파라미터이며, 이 값이 작을수록 입자들 간 직경의 편차가 작다.
본 발명에 따른 성형체 조성물 중 폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이 혼합된 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌을 혼합하거나, 더 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌 만을 사용할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같은 폴리에틸렌의 종류에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 성형체 조성물 중 폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌 51 내지 99 중량부 및 저밀도 폴리에틸렌 수지 1 내지 49 중량부가 혼합된 것일 수 있으며, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌 51 내지 70 중량부와 저밀도 폴리에틸렌 30 내지 49 중량부로 혼합된 것일 수 있고, 이 때 고밀도 폴리에틸렌 함량이 저밀도 폴리에틸린 함량보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 성형체 조성물 중 난연제는 성형체 조성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 3 중량% 내지 20 중량%, 더 바람직하게는 5 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 이 때 상기 난연제는 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화알루미늄(Al(OH)3), DBDPE(decabromodiphenyl ethane) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다. 본 발명의 성형체 조성물을 활용할 시, 난연제의 함량이 상기 하한치 미만일 경우에는 충분한 난연성을 확보하지 못할 우려가 있어 바람직하지 않고, 난연제의 함량이 상기 상한치를 초과할 경우에는 폴리에틸렌 대비 과도한 무기 난연제의 함량으로 인하여 불량이 발생할 가능성이 높음과 더불어 난연제의 응집현상이 빈번하게 발생하여 난연성을 부여하지 못할 우려가 있어 바람직하지 않다. 이 때, 탈가교된 재생 폴리에틸렌의 평균 크기가 D가 S ≤0.004ХD를 만족시킬 경우, 난연제가 고르게 분산되도록 할 수 있다. 탈가교된 재생 폴리에틸렌의 입자 크기 균질해짐에 따라 난연제 역시 고르게 분산되는 것으로 생각된다.
본 발명에 따른 성형체 조성물 중 착색제는 0.1 중량% 내지 1.5 중량%, 바람직하게는 0.3 중량% 내지 1.5 중량%, 더 바람직하게는 0.5 중량% 내지 1 중량%로 포함될 수 있다.
이 때 상기 착색제는 아조 염료, 퀴노프탈론 염료 및 안트라퀴논 염료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 성형체 조성물은 조성물의 물성에 크게 영향을 미치지 않는 범위 내에서 물성을 보완하기 위하여 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예컨대 탈크, 마이카, 탄산칼슘, 카본블랙, 칼슘설페이트, 마그네슘옥사이드, 실리카 및 스테아르산 칼슘, 목분 중에서 선택된 어느 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에 따른 성형체 조성물은 물리적 특성이 양호하여 휨 (flexible) 전선관 제조에 활용될 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 이용하여 휨 전선관을 제조하는 방법의 순서도를 나타낸다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 성형체 조성물을 사용하여 휨 전선관을 제조하는 방법은 다음과 같다.
(a) 탈가교된 재생 폴리에틸렌, 난연제, 착색제를 혼합하여 성형체 조성물을 제조하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 성형체 조성물을 압출기를 통과시켜 압출하는 단계;
(c) 상기 압출된 성형체 조성물을 금형 장치에 투입하여 휨 전선관 형태로 성형하는 단계;
(d) 성형된 휨 전선관을 냉각수에서 냉각시키는 단계;
(e) 상기 (d) 단계에서 냉각시킨 휨 전선관을 인취기를 사용하여 인취하는 단계; 및
(f) 인취된 휨 전선관을 포장하는 단계를 포함하는 휨 전선관을 제조하는 방법을 제공한다.
이하에서는, 휨 전선관의 제조방법을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 포함하는 성형체 조성물을 사용한 휨 전선관의 제조방법은 (a) 탈가교된 재생 폴리에틸렌, 난연제, 착색제를 혼합하여 성형체 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 휨 전선관의 제조방법에 사용되는 성형체 조성물에 포함된 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 분자량이 80,000 내지 380,000인 재생 폴리에틸렌을 탈가교화시킨 것일 수 있고, 상기 탈가교된 재생 폴리에틸렌의 가교도는 0 내지 20%일 수 있다.
또한, 상기 성형체 조성물 중 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 성형체 조성물 총 중량을 기준으로 85 중량% 내지 98 중량%, 바람직하게는 92 중량% 내지 98 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 성형체 조성물을 사용하여 휨 전선관을 제조하는 방법은 (b) 상기 (a) 단계의 성형체 조성물을 압출기를 통과시켜 압출하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 휨 전선관의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계는 압출기 내부를 150 ℃ 내지 300 ℃ 바람직하게는 170 ℃ 내지 250 ℃ 로 유지시켜, 통과되는 성형체 조성물을 용융된 상태로 유지시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 압출기 내 온도는 탈가교된 재생 폴리에틸렌의 가교도 (즉, 0 내지 20%)를 고려한 온도범위로, 상기 온도 범위를 만족할 경우, 탈가교된 폴리에틸렌의 성형에 유리하도록 점성이 맞추어질 수 있다.
힌편, 본 발명에 따른 휨 전선관의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계의 압출기는 내부의 스크류를 10 내지 70 rpm 바람직하게는 20 내지 50 rpm의 속도로 성형체 조성물을 이송시키면서 압출시킬 수 있다.
본 발명에 따른 휨 전선관의 제조방법은 (c) 상기 압출된 성형체 조성물을 금형 장치에 투입하여 휨 전선관 형태로 성형하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 휨 선관의 제조방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서는 압출되어 나오는 압출된 성형체 조성물을 8 내지 15 m/min의 선속으로 성형장치를 통과하여 휨 전선관 형태로 배출된다.
이 때, 상기 선속을 초과하여 성형될 경우, 최종 제품인 성형 품질이 양호하지 못할 수 있다. 특히, 탈가교화가 진행된 폴리에틸렌이기에 폴리에틸렌의 물성, 예컨대 인장강도, 압출강도 등이 가교도가 높은 폴리에틸렌보다는 약하기 때문에 상기 선속을 초과하여 성형될 경우, 성형품인 휨 전선관의 품질이 양호하지 못한 것으로 생각된다.
한편, 상기 금형 장치는 공지된 금형 장치를 사용할 수 있으며, 예를 들어코르게이트를 사용할 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 휨 전선관의 제조방법은 (d) 성형된 휨 전선관을 냉각수에서 냉각시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 휨 선관의 제조방법에 있어서 상기 (d) 단계는 휨 전선관으로 성형되어 금형 장치에 배출되는 되는 성형품을 0 내지 30℃, 바람직하게는 5 내지 20℃의 냉각수에서 냉각시키는 단계이다. 냉각수에 성형된 휨 전선관을 냉각시킴으로써, 휨 전선관의 형상을 유지시킬 수 있다.
본 발명에 따른 휨 전선관의 제조방법은 (e) 상기 (d) 단계에서 냉각시킨 휨 전선관을 인취기를 사용하여 인취하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 휨 선관의 제조방법에 있어서, 상기 (e) 단계의 인취 단계는 냉각된 휨 전선관을 600 rpm 내지 800rpm 속도로 작동되는 인취기에서 인취될 수 있다.
본 발명에 따른 휨 전선관의 제조방법은 (f) 인취된 휨 전선관의 내외면이 원형상태를 유지하도록 규격화된 휨 전선관 형상을 갖는 구조물에 상기 인취된 전선관을 통과시켜 권취기에 정해진 길이만큼 권취된 후 절단하여 포장하는 단계를 포함한다.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 - 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 사용하는 휨 전선관의 제조
제조예 1 - 탈가교된 재생 폴리에틸렌 제조
이하의 방법으로 탈가교된 재생 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)을 제조하였다. 가교 고밀도 폴리에틸렌(Crosslinking Highdensity Polyethylene, PEX)을 4 mm 이하로 분쇄하고, 동방향 이축 압출기에 주입하여 혼련, 용융, 탈가교화 반응을 연속적으로 진행하여 가교도가 20% 미만 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 제조하였다. 이 때 300 내지 360oC의 반응온도 및 30 내지 150bar의 반응압력 하의 동방향 이축 압출기 내에서 탈가교화 반응을 진행하였으며, 효과적으로 탈가교화 반응을 시키기 위해 에탄올을 주입하여 아임계/초임계 상태의 분위기에서 탈가교화를 진행하였다. 이후 펠렛타이즈를 이용해 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 6 mm 미만으로 컷팅하여 펠렛 형태로 제조하였다.
제조예 2 - 휨 전선관의 제조
본 제조예에서 제조되는 휨 전선관은 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 포함하는 성형체 조성물로만 제조된 휨 전선관이다.
구체적으로, 탈가교된 재생 폴리에틸렌 94 중량 %, 수산화마그네슘 5 중량 %, 아조 염료 1 중량 %의 함량으로 원료를 혼합하여 성형체 조성물을 제조하였다. 제조된 성형체 조성물을 [표 1]의 온도로 설정된 압출기에 투입시키고, 스크류의 회전속도를 50 rpm으로 회전시켜 혼련, 용융, 가공 과정을 거쳤다. 이후, 압출물을 다이로 배출시킨 후 코르케이트 장치를 사용하여 휨 전선관 형태로 성형시켰다. 이후, 성형된 휨 전선관을 5 ℃의 냉각수에서 냉각하였다. 구체적인 조건은 아래 [표 1]에 기재하였다.
| 단축 압출기 가공 온도 (℃) | Air압력 | 선속 | |||||
| 실린더1 | 실린더2 | 실린더3 | 실린더4 | Die부분 | kgf | m/min | |
| 175 | 185 | 200 | 215 | 225 | 1 | 11 | |
제조예 3 - 휨 전선관 블렌딩 조성물의 제조
본 제조예에서 제조되는 휨 전선관은 탈가교된 재생 폴리에틸렌과 폴리에틸렌을 혼합하여 제조된 휨 전선관이다.
탈가교된 재생 폴리에틸렌과 폴리에틸렌을 아래 [표 2]의 비율로 혼합하여 폴리에틸렌 혼합물을 제조하였다. 제조예 2에서 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 함량을 상기 폴리에틸렌 혼합물로 대체한 것을 제외하고는 제조예 2와 동일한 방법으로 제조하였다.
| 구분 | 폴리에틸렌 | 탈가교된 재생 폴리에틸렌 |
| 제조예 3-1 | 100 | 0 |
| 제조예 3-2 | 70 | 30 |
| 제조예 3-3 | 50 | 50 |
| 제조예 3-4 | 30 | 70 |
실험예 - 휨 전선관의 물성 테스트
(1) 굴곡탄성률(N/㎟)
ASTM D790의 규정에 의거, 시험 속도 10㎜/min으로 측정하였다.
(2) 인장강도(N/㎟)
ASTM D638의 규정에 의거, 시험 속도 10㎜/min으로 측정하였다.
(3) 안정성
상온(20℃)에서 48시간 정치 후 50℃로 온도를 높이고 8시간 후에 2,500kgf/㎠의 압력을 가하여 콘크리트와 성형체 표면의 균열 여부를 파악하여, 균열이 발생하지 않은 경우를 ○, 1mm 이하의 일부 균열이 발생한 경우를 △, 균열이 발생한 경우를 ×로 표기하였다.
| 구분 | 굴곡탄성률 (N/mm2) | 인장강도 (N/mm2) | 안정성 |
| 제조예 2 | 858 | 26.4 | ○ |
| 제조예 3-1 | 882 | 28.4 | ○ |
| 제조예 3-2 | 876 | 28.0 | ○ |
| 제조예 3-3 | 870 | 27.4 | ○ |
| 제조예 3-4 | 865 | 27.0 | ○ |
상기 실험 결과에서 알 수 있듯, 탈가교된 재생 폴리에틸렌을 사용하였음에도 불구하고, 본 발명의 성형체 조성물 및 이를 활용한 제조방법으로 휨 전선관을 제조할 경우, 인장 강도와 굴곡 탄성률이 일반 폴리에틸렌을 사용한 것과 비교하여 양호한 수치를 나타냄을 확인할 수 있고, 안정성 역시 양호함을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (9)
- 탈가교된 재생 폴리에틸렌, 난연제 및 착색제를 포함하는, 성형체 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 분자량이 80,000 내지 380,000인 재생 폴리에틸렌을 탈가교화시킨 것인, 성형체 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 탈가교된 재생 폴리에틸렌의 가교도는 0 내지 20%인 것인, 성형체 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 성형체 조성물은
성형체 조성물 총 중량을 기준으로 탈가교된 재생 폴리에틸렌 92 중량% 내지 98 중량%, 난연제 5 중량% 내지 15 중량%, 착색제 0.5 중량% 내지 1 중량%로 포함하는 것인, 성형체 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 폐가교 폴리에틸렌을 초임계 또는 아임계 상태의 1 내지 20%(v/v) 알코올류를 포함하는 반응용매 침지시키고,
300 내지 360oC의 온도 및 30 내지 150bar의 압력 조건 하에서 탈가교화되어 제조되는 것인,
성형체 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 성형체 조성물 중 상기 난연제는 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화알루미늄(Al(OH)3), DBDPE (Decabromodiphenyl ethane) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것인,
성형체 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 성형체 조성물 중 상기 착섹제는 아조 염료, 퀴노프탈론 염료 및 안트라퀴논 염료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것인, 성형체 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 성형체 조성물 중 탈가교된 재생 폴리에틸렌은 3 mm 내지 6 mm의 평균 크기를 갖고,
탈가교된 재생 폴리에틸렌의 평균 크기를 D로 하고, 평균 크기의 표준편차를 S로 할 때, S≤ 0.004ХD를 만족하는 것인, 성형체 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 성형체 조성물은 탈크, 마이카, 탄산칼슘, 카본블랙, 칼슘설페이트, 마그네슘옥사이드, 실리카 및 스테아르산 칼슘, 목분 중에서 선택된 어느 하나 이상의 첨가제를 포함하는 것인,
성형체 조성물.
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| KR102176842B1 (ko) * | 2020-01-30 | 2020-11-10 | 주식회사 엠케이비비들리 | 경량성이 향상된 바닥용 압출 발포 데크 |
-
2021
- 2021-12-30 KR KR1020210193131A patent/KR102642395B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120030833A (ko) | 2010-09-20 | 2012-03-29 | 박재영 | 폐 가교 폴리에틸렌의 재생 방법 및 장치 |
| KR20180038842A (ko) * | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 엘에스전선 주식회사 | 탈가교 폴리올레핀 수지 및 이를 포함하는 수지 조성물 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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