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KR102569810B1 - Pvc용 안정제 및 이를 포함하는 선박용 pvc 수지 조성물 - Google Patents

Pvc용 안정제 및 이를 포함하는 선박용 pvc 수지 조성물 Download PDF

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KR102569810B1
KR102569810B1 KR1020210174199A KR20210174199A KR102569810B1 KR 102569810 B1 KR102569810 B1 KR 102569810B1 KR 1020210174199 A KR1020210174199 A KR 1020210174199A KR 20210174199 A KR20210174199 A KR 20210174199A KR 102569810 B1 KR102569810 B1 KR 102569810B1
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Abstract

본 발명은 PVC용 안정제 조성물 및 이를 포함하는 PVC 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 스테아린산 아연 10 내지 20 중량부, 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염 30 내지 40 중량부, 스테아린산 칼슘 5 내지 10 중량부, 스테아린산 5 내지 10 중량부, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량부, FTS 왁스 4 내지 10 중량부, 지방산 에스테르 5 내지 10 중량부, 이산화타이타늄 20 내지 30 중량부 및 디벤조일메탄 1 내지 10 중량부로 포함함으로써, PVC 수지에 첨가하면 우수한 내열성을 유지하면서도 기계적 물성, 가공성, 내구성 및 내후성이 향상된 제품을 제조할 수 있는 PVC용 안정제 조성물 및 이를 포함하는 PVC 조성물에 관한 것이다.

Description

PVC용 안정제 및 이를 포함하는 선박용 PVC 수지 조성물{STABILIAZER COMPOSITION FOR POLYVINYL CHLORIDE AND POLYVINYL CHLORIDE COMPOSITION COMPRISING THE SAME}
본 발명은 PVC용 안정제 조성물 및 이를 포함하는 PVC 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 스테아린산 아연, 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염, 스테아린산 칼슘, 스테아린산, 폴리에틸렌, FTS 왁스, 지방산 에스테르 혼합물 및 이산화타이타늄을 포함하는 PVC용 안정제 조성물 및 이를 포함하는 PVC 조성물에 관한 것이다.
폴리염화비닐(polyvinyl chloride; 이하 PVC라고 한다)은 가공성 및 경제성이 우수하여 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되는 수지 중 하나이다. 비교적 가격이 싸고 내약품성, 수밀성, 전기절연성 등이 우수한 물성을 가져 건축 자재, 차량 또는 선박과 같은 운송수단용 자재, 전기전자제품 등 다양한 제품에 적용되고 있다.
이러한 PVC는 산화방지제, 열안정제, 자외선 안정제, 난연제, 활제, 대전방지제, 발포제, 충격보강제, 충진제 등과 같은 다양한 부재료를 포함하는 PVC 안정제를 첨가하여 제조되고 있다. PVC 안정제는 PVC 가공회사에서 제품을 성형하는 단계에서 소량 투입되어 완성된 제품의 사용기간 중 수지의 물리적, 화학적 성질을 유지하도록 도와주고, 가공 시 또는 가공 후 제품의 품질에 큰 영향을 미쳐 준필수적으로 첨가되고 있다. 따라서, PVC 제조에 있어서 제조되는 PVC가 최종적으로 적용되는 사용처에 따라 최적의 물성을 갖도록 할 수 있는 PVC 안정제의 첨가가 매우 중요하므로, PVC 안정제를 제조하는 업체들은 제조하고자 하는 최종 제품에 적용되기 적합한 PVC의 특성을 고려하여 다양한 원료를 배합하여 안정제를 제조하고 있다.
PVC를 이용하여 파이프와 같은 가공품을 생산하는 경우 고열 및 고압 작업이 동반되는데, PVC 특성상 고열 조건하에서 소재에 함유된 염소가 손쉽게 탈리되어 PVC의 분해 현상이 발생하고 이로 인하여 탄화현상으로 색상 변화가 수반되거나, 연소되거나, 휨 현상이 발생하는 등의 문제가 있었다. 이러한 문제를 해소하기 위한 측면에서 PVC의 내열성을 증대시키는 것은 매우 중요하다. 또한, 선박 용도로 적용되는 소재의 경우, 선박이 항해하는 동안 외부로부터 쉽게 구조받지 못하는 환경에 장시간 처해있기 때문에 환경적 요소 및 화학반응으로 인한 변화를 방지할 수 있는 내구성 및 내후성도 매우 중요하다.
KR 102152066 B1
본 발명은 기계적 물성, 열안정성 및 가공성이 모두 우수한 PVC 수지 조성물을 제조할 수 있는 PVC용 안정제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 선박용 또는 파이프용으로 적합한 PVC 수지 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 스테아린산 아연 10 내지 20 중량부, 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염 30 내지 40 중량부, 스테아린산 칼슘 5 내지 10 중량부, 스테아린산 5 내지 10 중량부, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량부, FTS 왁스 4 내지 10 중량부, 지방산 에스테르 5 내지 10 중량부, 이산화타이타늄 20 내지 30 중량부 및 디벤조일메탄 1 내지 10 중량부로 포함하는, PVC용 안정제 조성물이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 내열제 40 내지 60 중량부, 활제 29 내지 60 중량부 및 지당 20 내지 30 중량부로 포함하되, 상기 내열제는 스테아린산 아연 및 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염을 포함하고, 상기 활제는 스테아린산 칼슘 5 내지 10 중량부, 스테아린산 5 내지 10 중량부, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량부, FTS 왁스 4 내지 10 중량부, 지방산 에스테르 5 내지 10 중량부로 포함하고, 상기 지당은 이산화타이타늄을 포함하는, PVC용 안정제 조성물이 제공될 수 있다.
또한, 디벤조일메탄을 1 내지 10 중량부로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스테아린산 칼슘 및 상기 스테아린산의 상대 중량비는 1:0.8 내지 1.2일 수 있다.
또한, 상기 폴리에틸렌 및 상기 지방산 에스테르의 상대 중량비는 1:0.4 내지 1일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 PVC용 안정제 조성물을 포함하는, PVC 조성물이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제 조성물은 PVC 가공시 탈염화를 제어하여 수지의 열분해를 방지할 수 있으며, PVC에 첨가하면 우수한 내열성을 유지하면서도 기계적 물성, 가공성, 내구성 및 내후성이 향상된 PVC 수지를 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 PVC 조성물은 우수한 기계적 물성, 내열성 및 내구성을 가질 뿐 아니라, 탄화 및 백화 현상이 방지되어 우수한 외관을 가질 수 있다.
또한, 선박용 또는 파이프용으로 적용되기 적합한 물성을 가질 수 있다.
본 발명은 PVC용 안정제 조성물 및 이를 포함하는 PVC 수지 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제 조성물은 내열제, 활제 및 지당을 포함한다. 이 때, 상기 내열제 40 내지 60 중량부, 상기 활제 29 내지 60 중량부 및 상기 지당 20 내지 30 중량부로 포함할 수 있다. 필요에 따라, 열안정제를 더 포함할 수 있다.
상기 내열제는 스테아린산 아연(zinc stearate) 및 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염(magnesium aluminum hydroxy carbonate)을 포함할 수 있다. 상기 활제는 내부활제 및 외부활제를 포함할 수 있으며, 상기 내부활제는 스테아린산 칼슘(calcium stearate)을 포함할 수 있고, 상기 외부활제는 스테아린산(stearic acid), 폴리에틸렌(polyethylene), FTS 왁스 및 지방산 에스테르(fatty acid ester)를 포함할 수 있다. 상기 지당은 이산화타이타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 상기 열안정제는 디벤조일메탄(dibenzoylmethane)을 포함할 수 있다.
PVC의 물성을 올리기 위해서는 압출시 기계적인 방법으로 압을 걸어줘 부하를 줌으로써 압출속도를 조절하는 방법이 있으며, 스테아린산 칼슘을 증량 첨가함으로써 압출시 걸리는 부하를 증대시킬 수 있다. 그러나, 압을 많이 걸면 PVC 물성은 향상시킬 수 있으나 내열성은 저하시키게 되는 문제가 있어 이의 해소가 필요하며, 외부활제 또는 내열제를 증량시켜 이를 해소할 수 있다. 그러나 이 경우에도 활제를 과량 첨가하게 되면 백화현상이 발생하여 기계적 물성 및 외관이 저하되는 원인으로 작용하는 문제가 있다.
본 발명에서 목적하는 우수한 PVC 조성물 제조를 위해서는, 압출시 압을 걸어 기계적 물성을 향상시키는 동시에, 내열제를 증량하여 내열성을 보충하는 한편, 백화현상이 발생되지 않는 한도내에서 소정량의 활제를 함께 증량하는 것이 수반되는 것이 좋다. 본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제 조성물은 이러한 각 성분 사이의 복잡한 상호작용을 고려하여 도출된 것으로, 스테아린산 아연 10 내지 20 중량부, 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염 30 내지 40 중량부, 스테아린산 칼슘 5 내지 10 중량부, 스테아린산 5 내지 10 중량부, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량부, FTS 왁스 4 내지 10 중량부, 지방산 에스테르 5 내지 10 중량부, 이산화타이타늄 20 내지 30 중량부 및 디벤조일메탄 1 내지 10 중량부로 포함할 수 있다. 각 성분이 전술한 함량범위내로 포함되는 경우, 제조되는 PVC용 안정제가 PVC에 부여하는 물성, 내열성, 내구성, 내후성 및 가공성 개선과 같은 효과가 극대화될 수 있다.
상기 내열제는 열가공시 PVC 수지의 안정성을 높이기 위해 첨가되며, 상기 내열제를 첨가함으로써 수지의 내열성 및 내구성이 증대되고 탄화반응 및 화학반응에 의한 변화가 방지 또는 저감될 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제 조성물은 내열제로 스테아린산 아연 및 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염을 포함할 수 있으며, 제조되는 안정제 조성물 100 중량부를 기준으로 40 내지 60 중량부로 포함될 수 있다. 상기 내열제가 40 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 발휘하기 어렵고, 60 중량부 초과이면 오히려 고온 특성이 저하하고 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
여기에서, 상기 스테아린산 아연 및 상기 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염의 상대 중량비는 1:1.5 내지 4 일 수 있다. 상세하게는, 상기 스테아린산 아연은 10 내지 20 중량부, 상기 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염 30 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 스테아린산 아연 및 상기 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염의 각 함량범위는 최종 제조되는 안정제의 물성을 극대화하기 위하여 도출된 것이다.
상기 활제는 슬립성을 부여하고 용융 점도를 저하시켜 가공성을 향상시키며, 금형 또는 압출기와 수지 사이 점착성을 조절하기 위해 첨가된다. 상기 활제는 제조되는 안정제 조성물 100 중량부를 기준으로 29 내지 60 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 활제가 29 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 발휘하기 어렵고, 60 중량부 초과이면 제조되는 수지의 기계적 물성 및 내구성을 저하시키고 백화현상이 발생하는 문제가 발생할 수 있다.
활제는 그 종류가 매우 다양하며 녹는점 및 형태와 같이 혼합시 상호작용에 영향을 미치는 특성도 서로 상이하므로, 최종 제조하고자 하는 제품에 적합한 PVC 수지를 제조하기 위하여는 이러한 다양한 활제를 배합하여 최적의 첨가 조성을 결정하는 것이 매우 중요하다. 본 발명의 일 측면에 따른 안정제 조성물에 있어서, 첨가되는 활제는 스테아린산 칼슘 5 내지 10 중량부, 스테아린산 5 내지 10 중량부, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량부, FTS 왁스 4 내지 10 중량부 및 지방산 에스테르 5 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.
상기 스테아린산 칼슘은 내부활제로 기능하여 PVC 수지 압출시 투입량을 조절하고 압력을 받게하여 제조되는 수지의 기계적 물성을 개선하는 한편 가공시 흐름성을 향상시킬 수 있다. 상기 스테아린산 칼슘 함량이 5 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 나타내기 어렵고, 10중량부 초과이면 압을 과하게 걸게 되어 제조되는 제품의 내열성 및 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 스테아린산은 외부활제로 기능하며, 압출시 흐름을 원활하게 하며 표면 광택에도 영향을 미칠 수 있다. 상기 스테아린산 함량이 5 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 나타내기 어렵고 10 중량부 초과이면 선박 또는 파이프용으로 적용되기 최적의 물성을 갖는 PVC를 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 외부활제로 기능하며, 압출시 흐름을 원활하게 하며 표면 광택에도 영향을 미칠 수 있다. 상기 폴리에틸렌은 석유 정유로 얻어지는 폴리에틸렌 왁스일 수 있다. 또는, 중합법이나 열분해법으로 제조되는 폴리에틸렌 왁스일 수 있다. 바람직하게는, 중합 제조시 극성 단량체를 첨가하여 공중합하거나 극성 단량체를 그래프트하여 극성 개질하여 계면에서의 상호작용이 증대된 폴리에틸렌 왁스가 선택되는 것이 좋다. 보다 바람직하게는, 극성 단량체를 그래프트하여 개질한 폴리에틸렌 왁스가 선택되는 것이 좋다. 상기 폴리에틸렌 함량이 10 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 나타내기 어렵고 20 중량부 초과이면 선박 또는 파이프용으로 적용되기 최적의 물성을 갖는 PVC를 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 FTS 왁스(Fischer-Tropsch-synthesis wax)는 활제의 함량을 조절하기 위해 첨가되는 고융점 합성 활제로, 제조되는 안정제가 활제를 과량으로 포함하여 백화현상이 발생하는 일을 방지하기 위해 첨가될 수 있다. FTS 왁스는 석유가 아닌 석탄에서 정제하여 제조되는 탄소계 물질로, 분자 구조가 일정하여 첨가시 발휘 효능이 안정적이며, 조성물의 안정성이 현저히 개선되는 효과가 있다. 또한, 다른 생물유래 및 석유계 왁스와 비교하여도 안정성이 뛰어나며, 동일 함량으로 첨가될 경우 타 왁스에 비해 현저히 우수한 첨가 효과를 발휘할 수 있으므로, 제조되는 안정제 조성물에 포함되는 경우 필요한 활제의 총함량을 저감시키는 효과를 나타낼 수 있다. 상기 FTS 왁스가 4 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 나타내기 어렵고 10 중량부 초과이면 선박 또는 파이프용으로 적용되기 최적의 물성을 갖는 PVC를 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 바람직하게는, 상기 FTS 왁스는 4 내지 8 중량부로 첨가되는 것이 좋다.
상기 지방산 에스테르는 외부활제로 기능하며, 동물 지방으로부터 얻어지는 트리글리세리드를 에스테르반응시켜 수득될 수 있다. 경화된 고체폼으로 첨가될 수 있으며, 5 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 나타내기 어렵고 10 중량부 초과이면 선박 또는 파이프용으로 적용되기 최적의 물성을 갖는 PVC를 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제 조성물에서, 상기 스테아린산 칼슘 및 상기 스테아린산의 상대 중량비는 1:0.8 내지 1.2일 수 있다. 상기 스테아린산 칼슘 및 상기 스테아린산의 상대 중량비가 1:0.8 미만 또는 1:1.2 초과이면 PVC에 첨가시 제조되는 PVC의 기계적 물성 또는 내열성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제 조성물에서, 상기 폴리에틸렌 및 상기 지방산 에스테르의 상대 중량비는 1:0.4 내지 1일 수 있다. 상기 폴리에틸렌 및 상기 지방산 에스테르의 상대 중량비가 1:0.4 미만 또는 1:1 초과이면 PVC에 첨가시 제조되는 PVC의 기계적 물성 또는 내열성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 지당은 제조되는 PVC 색상을 결정하는 안료로 첨가되며, 이산화타이타늄을 포함할 수 있다. 상기 이산화타이타늄은 기계적 온도 및 제품 색상 차이가 균일하도록 조정할 수 있으며, 내후성 및 은폐력이 우수한 루타일(rutile) 상인 것이 좋다. 또한, 분산성 및 산란성을 고려하여 입자크기 0.2 내지 0.3㎛인 것이 좋다. 상기 지당 함량이 20 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 나타내기 어렵고 내후성 및 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있으며, 30 중량부 초과이면 지당을 과량 첨가하게 됨에 따라 다른 내열제 및 활제의 첨가함량이 저감되게 되어 제조되는 PVC의 물성, 내구성, 내후성, 가공성과 같은 특성들이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
필요에 따라, 본 발명의 일 측면에 따른 안정제 조성물은 열안정제 또는 다른 공지의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 공지의 첨가제는 예를 들면, 가소제, 가공조제, 보조 안정제, 산화 방지제, 자외선 차단제 및 난연제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나가 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 열안정제로는 디벤조일메탄이 선택될 수 있다. 디벤조일메탄이 포함되게 되는 경우, 베타케논으로 인해 반응성이 향상되어 물질간 바인딩이 조밀해지게 되므로, 제조되는 조성물의 안정성이 증가하고 결과적으로 물성이 우수한 제품을 더욱 안정적으로 제조해낼 수 있게 된다. 상기 디벤조일메탄 함량이 1 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 나타내기 어렵고, 10 중량부 초과이면 PVC 조성물에 첨가시 조성물의 균일성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제는 혼합기, 카렌더, 반죽기, 압출기, 밀 등과 같은 공지의 다양한 장치를 사용하여 PVC 수지와 혼합되어 PVC 제품을 제조하기 위해 사용될 수 있으며, PVC 제품의 제조는 카렌더링, 압출, 사출성형, 소결 또는 스피닝, 압출 취입 성형 또는 플라스티졸 공정과 같은 공지의 다양한 방법을 이용해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제는 상기 내열제, 상기 활제 및 상기 지당을 혼합하여 제조될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 스테아린산 아연, 상기 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염, 상기 스테아린산 칼슘, 상기 스테아린산, 상기 폴리에틸렌, 상기 FTS 왁스, 상기 지방산 에스테르, 상기 이산화타이타늄을 혼합하고 교반하면서, 평균 입자크기가 0.2 내지 0.3㎛가 되도록 미립화하여 분말상의 안정제를 제조할 수 있다. 상기 PVC용 안정제는 PVC 제품 제조를 위한 가공시 PVC 수지와 혼합될 수 있으며, 이 때의 온도 조건은 120 내지 150℃일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기에 기재된 본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제 및 PVC 수지를 포함하는 PVC 조성물이 제공될 수 있다. 이 때, PVC 수지 100 중량부에 대해 상기 PVC용 안정제 0.5 내지 50 중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 1 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 3 내지 5 중량부로 포함되는 것이 좋다.
본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제를 포함하여 제조되는 PVC 제품은 우수한 기계적 물성, 내열성, 가공성, 내구성 및 내후성을 가지며, 탄화 및 백화 현상이 방지되어 우수한 외관 및 물성을 가질 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따른 PVC용 안정제를 포함하여 제조되는 PVC 제품은 선박 또는 파이프용으로 적용되기 적합한 특성을 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 구체적이고 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
<PVC용 안정제 및 그를 포함하는 PVC 수지 조성물의 제조>
하기 표 1의 성분 및 함량으로 혼합하여 PVC용 안정제를 준비하였다. FTS 왁스는 Shell 사의 SX90 제품을 이용하였으며, 다른 성분은 Sigma-Aldrich 및 Merck 사에서 구매하여 이용하였다. 하기 표 1에서, 각 성분 함량값은 중량부를 의미한다.
제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 제조예5 제조예6 제조예7
스테아린산 아연 10 10 15 16 20 30 20
마그네슘
알루미늄
하이드록시
탄소산염		 30 30 30 30 30 35 30
스테아린산 칼슘 6 5 8 10 15 10 10
스테아린산 6 5 8 5 5 5 5
폴리에틸렌 왁스 10 10 10 10 10 5 16
FTS 왁스(SX90) 4 4 4 3 4 4 -
지방산 에스테르
혼합물
(Fats, animal, hydrogenated)		 7 8 5 3 5 1 5
이산화타이타늄 23 20 20 23 11 10 14
디벤조일메탄 4 8 - - - - -
중합도 1,250인 PVC 100 중량부에, 상기 제조예 1 내지 7의 안정제 중 하나 4 중량부 및 자외선차단제 2 중량부를 혼합하고 130℃ 온도에서 10분간 고속 교반하여 각 제조예별 안정제가 첨가된 PVC 수지 조성물을 제조하였다.
<PVC 제품의 특성 평가>
제조된 PVC 수지를 압출 가공하여 수지관을 제조하고 그로부터 파이프 시편을 준비하여 기준에 따라 인장강도, 내열성, 백색도, 압출량, 내후성 및 외관 평가를 수행하고 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
인장강도 시험은 ASTM D638에 준하여 수행하고, 내열성 시험은 210℃ 온도 매티스 오븐 안에 시편을 넣고 2분마다 2㎝씩 배출되도록 세팅하고 시편 색상이 변화되는 시간을 측정하여 수행하였으며, 백색도는 상온에서 헤이즈 미터(TC-H3DPK)를 이용하여 측정함으로써 평가하였다. 압출량 시험은 각 제조예의 안정제가 혼합된 PVC 수지 조성물을 단일 압출기를 이용하여 압출을 실시하되, 160℃, 165℃, 160℃의 압출 구역(Zone) 및 160℃ 다이 온도 조건에서 압출을 실시하였으며, 압출 시작후 2분이 경과한 시점부터 5분간의 압출량의 중량을 측정하는 방식으로 수행하여 평가하였다. 내후성 평가는 KS F 2274에 준하여, 스프레이 사이클을 20분으로 조절하고, 63±3 ℃의 온도에서 각 시편을 1,000시간 동안 노출시키고 색차계를 이용해 시편의 색차 변화(단위: L*a*b*)를 측정하여 평가하였다. 외관은 표면 상태를 확인하고 목적 색상을 발현하면서 표면 상태 및 색상분포가 전체적으로 균일한 경우 ○, 그렇지 않은 경우 ×로 평가하였다.
제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 제조예5 제조예6 제조예7
인장강도(kg/㎟) 2.10 2.15 2.00 1.98 2.05 1.86 1.90
내열성(min) 26 28 23 19 16 19 16
백색도 76 78 72 72 65 63 68
압출량(g/min) 140 138 142 139 129 135 130
내후성 1.20 1.10 1.37 1.51 1.60 1.80 2.00
외관 ○ ○ ○ ○ × × ×
표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 해당되는 제조예 1 내지 3의 안정제 조성물을 포함하는 PVC 조성물을 이용하여 제조된 시편이 우수한 물성을 가지며 외관 및 색상도 우수한 것으로 나타났다. 본 발명의 실시예에 따른 안정제 조성물을 PVC에 첨가하는 경우, 가공성형되는 PVC 제품이 우수한 내열성을 유지하면서도 기계적 물성이 향상되는 것을 확인하였다. 본 발명의 실시예에 따른 안정제 조성물이 첨가된 PVC 조성물을 이용하여 제조된 PVC 제품은 높은 물성 및 내열성이 함께 요구되는 곳에 적용되기 적합하며, 파이프 또는 선박용으로 적용되기 특히 적합하다.

Claims (6)

  1. 스테아린산 아연 10 내지 20 중량부, 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염 30 내지 40 중량부, 스테아린산 칼슘 5 내지 10 중량부, 스테아린산 5 내지 10 중량부, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량부, FTS 왁스 4 내지 10 중량부, 지방산 에스테르 5 내지 10 중량부, 이산화타이타늄 20 내지 30 중량부 및 디벤조일메탄 1 내지 10 중량부로 포함하되,
    상기 스테아린산 칼슘 및 상기 스테아린산의 상대 중량비는 1:0.8 내지 1.2이고,
    상기 폴리에틸렌 및 상기 지방산 에스테르의 상대 중량비는 1:0.4 내지 1인, 내후성이 향상된 선박용 PVC 수지 제조를 위한 PVC용 안정제 조성물.
  2. 내열제 40 내지 60 중량부, 활제 29 내지 60 중량부 및 지당 20 내지 30 중량부로 포함하되,
    상기 내열제는 스테아린산 아연 및 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염을 포함하고,
    상기 활제는 스테아린산 칼슘 5 내지 10 중량부, 스테아린산 5 내지 10 중량부, 폴리에틸렌 10 내지 20 중량부, FTS 왁스 4 내지 10 중량부, 지방산 에스테르 5 내지 10 중량부로 포함하고,
    상기 지당은 이산화타이타늄을 포함하며,
    상기 스테아린산 칼슘 및 상기 스테아린산의 상대 중량비는 1:0.8 내지 1.2이고,
    상기 폴리에틸렌 및 상기 지방산 에스테르의 상대 중량비는 1:0.4 내지 1인, 내후성이 향상된 선박용 PVC 수지 제조를 위한 PVC용 안정제 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    디벤조일메탄을 1 내지 10 중량부로 더 포함하는, 내후성이 향상된 선박용 PVC 수지 제조를 위한 PVC용 안정제 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 PVC용 안정제 조성물을 포함하는, 내후성이 향상된 선박용 PVC 수지 조성물.
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