KR101047275B1 - 폴리염화비닐 및 폴리카보네이트를 합성하여 제작한 파이프 - Google Patents

폴리염화비닐 및 폴리카보네이트를 합성하여 제작한 파이프 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 파이프는 폴리염화비닐 60~80 중량%, 폴리카보네이트 10~20 중량% 를 포함하는 합성물질로 이루어진다. 또한, 폴리염화비닐은 염소 함유량이 60~70 중량%인 염소화 염화비닐계 수지와, 염소 함유량이 30~40 중량%인 아크릴계 공중합체 라텍스(latex)를 포함하는 투명 CPVC 원료일 수 있다. 본 발명에 따른 파이프에 의하면, 고강도 특성, 우수한 내구성을 가지며 아울러 투명성을 동시에 만족하여 상하수도용 파이프 배관 시스템에 사용 가능한 장점이 있고, 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 투명 CPVC 및 투명한 특성을 갖는 폴리카보네이트의 원료의 특성에 따라 파이프와 이음관간 솔벤트 융착된 부위의 육안 검사가 가능하고, 시공 후 유체 유무 및 흐름을 체크할 수 있는 장점이 있다.

Description

폴리염화비닐 및 폴리카보네이트를 합성하여 제작한 파이프{A pipe produced by composing Polyvinyl chloride and Polycarbonate}
본 발명의 파이프에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 PVC 에 폴리카보네이트를 합성한 합성 파이프에 관한 것이다.
또한 본 발명은 고강도 특성과 투명성을 갖는 투명 파이프에 관한 것이다.
일반적으로 파이프 또는 그 배관을 위한 이음관(fitting)의 재료로서 일반 폴리염화비닐(PVC) 또는 투명폴리염화비닐(CPVC)를 사용하여 제작되고 있다.
폴리염화비닐류 제품은 야외 소각으로 인해 다이옥신 발생이 우려된다는 지적 때문에 일부 국가와 환경 단체가 유해하다는 주장을 해왔으나, 2004년 유럽 PVC 전과정평가(LCA; Life Cycle Assessment) 보고서의 내용 또는 2006년 일본에서는 PVC 전 제품에 대해 친환경마크 취득이 가능한 점과 같이, 친환경 제품으로 각광 받고 있다.
즉 PVC류 제품은 오래 사용하여 근본적으로 쓰레기 발생량을 줄일 수 있고, 소금을 이용하여 제작됨에 따라 석유와 같은 소비량을 줄여 자원 절약이 가능하고, PVC 창호 시스템으로 사용되어 에너지 절약이 가능하고, 스틸 파이프에 비해 이산화탄소 배출량이 매우 적어 지구 온난화 방지를 도모할 수 있고, 분리수거를 통해 재활용이 가능한 친환경 제품이다.
그러나 강도가 약한 종래의 PVC 파이프는 수도 파이프 등의 고압 파이프에 사용되기 위해서는 두께를 크게 하여 보다 큰 강도를 부여하여야 하는 문제가 있었다. 게다가 PVC 파이프는 지하에서 묻힌 상태에서는 그 위로 덮어지는 지면의 하중과 차량 등에 의한 외압이 반복하여 작용될 때에는 외압에 견디지 못하고 파손되는 경우가 발생하는 경우가 있었다. 그 이유는 주철관에 비해 상대적으로 낮은 강도를 갖고 있으면서 절곡된 경계부에서 집중적으로 외압이 가해지는 경우 절곡부가 파손될 가능성이 크기 때문이다.
한편, 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC)는 열가소성 플라스틱 폴리머이며, 가볍고 단단하면서도 쉽게 가공되고 사출성형되고, 열성형될 수 있는 특징을 갖는다. 폴리카보네이트는 휴대폰과 노트북, 모니터 등 IT제품의 외장재를 비롯해 CD, DVD의 플라스틱 재질 등 미디어 광저장매체 소재나 자동차 헤드라이트, 조명기기의 투명한 갓 부분의 원료에 폭넓게 사용된다. 1990년대 후반 애플이 투명 소재를 이용하여 디자인한 아이맥으로 재기에 성공할 때 그 아이맥을 감쌌던 투명한 재질이 바로 이 소재이다.
그러나 폴리카보네이트는 이러한 장점이 있지만 표면 자체는 긁힘에 약한 문제가 있다. 충격에 강한 엔지니어링 플라스틱 종류이지만 긁힘에 약하다는 단점이 있어 최근에 이러한 단점을 보완하기 위해 나노 입자화된 코팅제로 처리하는 기술이 이용되고 있다. 또한 자외선에 의해 변색이 되기고 쉬우며, 투명도가 떨어져 두꺼운 제품은 광학용으로 사용이 어려운 문제가 있다. 또한 폴리카보네이트의 특성상 두꺼운 판으로 만들기가 어려운 문제가 있다.
본 발명은 이러한 종래의 PVC 로만 형성된 파이프의 저 강도 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 PVC에 강도를 높일 수 있는 재료를 합성하여 좀더 강도가 뛰어나고 유연한 파이프를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은. 투명성을 갖는 투명 CPVC 원료에 폴리카보네이트를 합성하여 고강도 투명성을 갖는 파이프를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 적어도 하나의 마킹부를 파이프 조인트부의 외주면에 형성하여 마킹 기능을 제공함에 따라 파이프 배관 설치를 보다 편리하고 정확하게 시공할 수 있는 파이프를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 투명 CPVC 원료의 특성과 폴리카보네이트의 고 강도 특성에 따라 파이프와 이음관간 솔벤트 융착된 부위의 육안 검사가 가능하고, 시공 후 유체 유무 및 흐름을 체크할 수 있으면서, 자외선코팅층을 구비하여 내자외선 성능이 강화된 CPVC, 폴리카보네이트 합성 파이프를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적들은, 하기에 상세히 설명할 바와 같이, 폴리염화비닐 60~80 중량%, 폴리카보네이트 10~20 중량% 를 포함하는 합성물질로 이루어진 파이프에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 폴리염화비닐은 염소 함유량이 60~70 중량%인 염소화 염화비닐계 수지와, 염소 함유량이 30~40 중량%인 아크릴계 공중합체 라텍스(latex)를 포함하는 투명 CPVC 이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 파이프는 관체 및 파이프 조인트부를 갖는 투명 이음관을 더 포함하며, 상기 파이프조인트부에는 별도의 필기도구 없이 스크래치마크를 긁어 형성하기 위해서, 마킹부가 상기 파이프조인트부의 원주방향을 따라 연장 형성되어서 링형상을 갖도록 형성된다.
상기 마킹부는 긁힘 인쇄층 또는 열감지 라벨에 의해 형성될 수 있고,
상기 관체와 상기 파이프조인트부의 외표면에는 99.9~97.0 중량%코팅제와, 0.1~3.0 중량%의 자외선 차단제로 이루어져 있는 자외선코팅층이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 파이프조인트부(112)에는 상기 마킹부(200)를 안착시키도록 파이프조인트부외 외표면에서 함몰된 마킹부안착홈이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 폴리염화비닐에 폴리카보네이트를 합성한 파이프에 따르면, 고강도 특성, 우수한 내구성을 가지며 아울러 투명성을 동시에 만족하여 상 하수도용 파이프 배관 시스템에 사용 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 투명 CPVC 및 투명한 특성을 갖는 폴리카보네이트의 원료의 특성에 따라 파이프와 이음관간 솔벤트 융착된 부위의 육안 검사가 가능하고, 시공 후 유체 유무 및 흐름을 체크할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 손톱, 뾰족한 것 등을 이용하여 압흔 표시를 수행하기 위한 것으로서 긁힘 인쇄층(Blind scratch printing) 또는 열감지 라벨(label)로 구성된 마킹부가 파이프조인트부의 외주면에 형성되어 있어서, 작업자가 배관 시공 현장에서 유성 사인펜 등과 같은 별도의 필기도구를 소지하지 않고도 파이프 또는 파이프 조립체에 대한 이음관의 배관방향 또는 각도를 나타내거나 또는 시공 작업 중에 필요한 어떠한 표식을 용이하게 마킹할 수 있도록 하여서, 결과적으로 파이프 시공 또는 배관 작업을 정확하고 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 자외선코팅층을 관체 외표면에 형성하여 내자외선 성능을 강화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 상기 마킹부를 마킹부안착홈에 내치시켜서 더욱 미려하고 매끈한 이음관의 외표면을 연출할 수 있고, 이음관의 적치 또는 배치시에 마킹부의 외측 부위가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관 및 그의 특징적 구성을 확대 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 시공 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 도 1에 도시된 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관이 적용된 투명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 상 하수도 배관을 보인 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 응용예로서 자외선코팅층이 관체 외표면에 형성된 것을 보인 확대 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 다른 응용예로서 자외선코팅층과 안착홈 및 마킹부를 보인 확대 단면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
폴리카보네이트(Polycarbonate; PC)는 1950년대 초반에 Bayer의 H.Schnell에 의해 공업적인 연구가 시작된 이래 미국의 General Eelectric사, Union Carbide, Allied Chemical, Eastman Kodak, 구 소련의 O.V.Smrnova와 G.S.Kolesnkov등에 의하여 합성법이 개발되어 왔다. 200여종이 넘는 폴리카보네이트의 합성법 중에서, 특히 BisphenoL A를 사용하여 종합한 방법이 원가와 성능의 경제성 면에서 가장 우수한 것으로 판명되어 공업적 생산에 이용되고 있다.
폴리카보네이트의 내충격성은 엔지니어링 플라스틱 중에서도 예외적으로 높은 값을 갖고 있다. 한편 연성 파괴와 취성 파괴라는 면의 충격 파괴양태에 있어서, 폴리카보네이트는 항상 연성 파괴를 보이는 것은 아니며 취성 파괴의 모습을 보이기도 한다. 이러한 것에 영향을 주는 요인으로는 분자량, 온도, 제품 코너 부위의 라운드 크기, 두께, 첨가물, 수지의 열화 등을 들 수 있다. 분자량의 면에서, 분자량 20,000 이하에서는 충격강도가 급격히 떨어지며, 28,000~30,000 에서 가장 높은 충격 강도를 보인다. 때문에 고충격성이 필요한 부품에는 28,000~30,000 사이 분자량의 제품을 사용한다.
또한 폴리카보네이트는 엔지니어링 플라스틱 중에서 투명성이 있는 제품으로 이를 활용한 용도의 범위가 넓으며, 아크릴 수지와 비교하여 내충격성, 내열성, 치수 안정성 등이 우수한 품질의 제품으로 광학적 용도에 많이 사용되고 있다. 광선의 투과율 역시 가시부에 있어서 80~90% 의 광선 투과율을 가지나 적외선은 거의 투과 시키지 않는 성질을 갖고 있다. 폴리카보네이트의 굴절률은 아크릴에 비하여 크기 때문에 렌즈의 설계 시 유리한 점을 갖고 있다.
한편, 이에 본 발명은 일반적으로 파이프 제작에 사용되는 폴리염화비닐(PVC)에 기계적 강도, 충격 강도 및 투명성이 우수한 폴리카보네이트를 소정비율로 배합하여 내충격성이 우수하고 강성 및 치수 안정성우 뛰어난 강화 합성수지 파이프를 제공한다.
본 발명에 따른 파이프의 재질은 폴리염화비닐(PVC) 60~80 중량%에 폴리카보네이트 10~20 중량% 를 합성한다. 여기에 유리섬유나 탄소 섬유 등의 다른 합성요소가 불순물로 포함될 수 있다.
이하 폴리염화비닐과 폴리카보네이트 수지의 배합비를 다양하게 하여 파괴압력, 기계적 성질 및 전도성에 대해 실험을 하여 그 결과를 나타내면 아래와 같다.

 폴리카보네이트 배합비(%)
0 10 12 14 16 18
파괴압력
(kg·f/mm2 20℃)		 1.1 3.8 7.2 7.5 7.9 8.5
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 피괴압력은 폴리카보네이트 수지 배합배가 증가할수록 증가하나 배합비가 10%일 경우에는 급격하게 감소함을 알 수 있다.
다른 실시예에서는 폴리염화비닐과 폴리카보네이트를 믹서로 균일하게 혼합시킨 후, 압출기에서 유리섬유 또는 탄소섬유를 첨가하여 펠렛을 제조하였다. 이때 폴리염화비닐과 폴리카보네이트는 분말 투입기로 투입하였으며, 유리섬유 또는 탄소섬유는 충전제 투입기를 따로 사용하여 최종제품의 2~8중량 %를 각각 투입하였다.
조성 합성수지(%) 77
폴리카보네이트수지(%) 11 16
유리섬유(%) 2 4 6 8 3 5 7
물성 인장강도
(kg·f/mm2 20℃)		 1.8 5.2 6.9 10.1 4.0 6.0 8.4
연신율(%) 1.9 1.6 1.2 0.5 1.7 1.5 0.8
조성 합성수지(%) 77
폴리카보네이트수지(%) 11 16
탄소섬유(%) 2 4 6 8 3 5 7
물성 인장강도
(kg·f/mm2 20℃)		 3.1 4.8 6.3 9.3 2.8 5.1 7.6
체적고유저항(Ω·mm) 93.0*
102 		25.4*
102 		12.7*
102 		5.2*
102 		76.6*
102 		20.1*
102 		9.3*
102
표 2에서 알 수 있듯이, 인장강도는 유리섬유가 증가할수록 증가하고, 연신율은 유리섬유가 증가할수록 감소하나, 유리섬유가 2 중량% 이하에서는 인장강도가 급격히 저하하고 유리섬유가 7중량% 이하에서는 연신율이 급격히 저하됨을 알 수 있다.
또한 표 3에서 알 수 있듯이, 인장강도는 탄소섬유가 증가할수록 증가하고, 체적고유저항은 탄소섬유가 증가할수록 감소하나 탄소섬유가 3중량% 이하에서는 체적고유저항이 급격히 증가하여 전도성이 급격히 저하됨을 알 수 있다.
이오 같이 폴리염화비닐에 폴리카보네이트를 합성하여 제작한 파이프에 의하면, 기존의 폴리염화비닐에 의한 장점이외에 폴리카보네이트의 합성에 따른 고 강도 및 우수한 내구성을 갖는 파이프를 제공할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명에 따른 파이프는 고강도 투명성을 갖는 파이프를 제작하기 위해 염소화 염화비닐계 수지(CPVC)에 폴리카보네이트를 소정 비율로 배합하여 제작할 수 있다. 이 경우, 폴리염화비닐은 염소 함유량이 60~70 중량%인 염소화 염화비닐계 수지와, 염소 함유량이 30~40 중량%인 아크릴계 공중합체 라텍스(latex) 및 통상의 성형 첨가제(예: 열안정제, 안전화 조력제, 윤활제, 가공 조력제, 산화 방지제, PH 조정제)를 포함하는 투명 CPVC 원료이다.
예컨대, 아크릴계 공중합체 라텍스는 단독 중합체의 유리(glass) 전이 온도가 -140 이상 30℃ 미만인 아크릴레이트(acrylate) 모노머와, 단독 중합체의 굴절률이 1.3 ~1.4 인 라디칼 중합성 모노머(monomer)와, 다관능성 모노머를 혼합 및 공중합하여 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 아크릴레이트(acrylate) 모노머는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸메타아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트 등이 사용 가능하다.
중합성 모노머(monomer)는 아크릴계 공중합체 라텍스가 굴절률 1.3 ∼ 1.4를 갖게 하기 위하여 첨가되는 것으로서, 디클로로프로필메타크릴레이트(dichloro propyl methacrylate) 등이 사용 가능하다.
다관능성 모노머는 아크릴계 공중합체 라텍스를 가교하고, 본 발명의 파이프의 내충격성을 향상시키거나 제조 과정 중에 공중합체 라텍스 입자의 합착을 방지하기 위한 것으로서, 예컨대, 트리메틸로프로판트리아크릴레이트(TMPTA)이 사용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관 및 이 구성을 확대 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 시공 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 또한, 도 3는 도 1에 도시된 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관이 적용된 투명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 상하수도 배관을 보인 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 응용예로서 자외선코팅층이 관체 외표면에 형성된 것을 보인 확대 단면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 다른 응용예로서 자외선코팅층과 마킹부안착홈 및 마킹부를 보인 확대 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 투명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 원료를 사용하여 제작된 것으로서, 사출성형법을 포함하는 통상적인 합성수지 파이프 배관 부재 제작기술을 기초로 하여 제작 가능하다.
본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 하기에 설명할 투명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 원료, 마킹부(200), 자외선코팅층(500)(도 4참조), 마킹부안착홈(600)(도 5참조)과 같은 구성적 특징을 더 갖도록 제작되어 있다.
상기 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 상기 규격에서 언급하는 이음관 군(100)에서 선택된 어느 하나의 이음관 또는 그에 대응하는 기능의 성형품을 의미한다.
즉, 이음관의 사용 목적 또는 형상별로 예를 들면, 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 직관연결형 이음관(110), 영문 T자형 이음관(120), 영문 Y자형 이음관(130), 엘보 90ㅀ이음관(140), 엘보 45ㅀ이음관(150), 그 이외의 다른 형상(십자형, 영문 U자형 : 도시 안됨)의 이음관 중 어느 하나가 될 수 있다.
이러한 이음관 성형품인 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 투명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 원료로 상기 규격에 맞게 형성되어 있는 것으로서, 규격별 파이프와 연통하도록 중공을 갖는 관체(101)와, 이런 관체(101)에서 일체형으로 형성되어 파이프를 연통하게 결합시키는 적어도 하나의 파이프조인트부(102)를 갖는다.
예컨대, 본 발명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관으로서의 직관연결형 이음관(110)인 경우에는 튜브형 소켓의 관체(111)의 양측에 각각 파이프조인트부(112)가 형성되어 있고, 하기에 상세히 설명할 마킹부(200), 자외선코팅층, 마킹부안착홈의 구성을 갖도록 제작 가능하다. 직관연결형 이외의 다른 이음관(120, 130, 140, 150)인 경우에도 역시 직선형, 영문 글자형, 곡선형, 십자형에 대응하게 해당 관체 및 파이프조인트부가 형성되고, 역시 마킹부, 자외선코팅층, 마킹부안착홈의 구성이 구비된다.
본 발명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 관체(111)와 파이프조인트부(112)의 성형을 위한 투명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 원료는 염소 함유량이 60∼70 중량%인 염소화 염화비닐계 수지와, 염소 함유량이 30∼40 중량%인 아크릴계 공중합체 라텍스(latex) 및 통상의 성형 첨가제(예 : 열안정제, 안전화 조력제, 윤활제, 가공 조력제, 산화 방지제, PH 조정제 등)로 되어 있다.
본 발명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관이 물과 유사한 굴절율(예 : 굴절율 1.3 ∼ 1.4)을 갖도록 상기 아크릴계 공중합체의 라텍스의 평균 수지 입경이 100 ∼ 130 nm의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 이를 통해 본 발명에서 얻고자 하는 굴절율의 투명성을 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 관체(101, 111) 및 파이프조인트부(102, 112)에게 제공할 수 있게 된다.
특히, 본 발명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 파이프조인트부(102, 112)에는 마킹부(200)가 형성되어 있다.
마킹부(200)는 배관 시공 현장에서 유성 사인펜 등과 같은 별도의 필기도구를 소지하지 않고도 파이프 또는 파이프 조립체에 결합시킬 해당 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 결합방향 또는 각도를 맞추기 위해, 손톱 등으로 긁어 임시적으로 기호, 문자, 숫자, 라인 등과 같은 스크래치마크(201)를 형성하는데 이용된다.
참고적으로 본 발명에 적용 가능하거나 대부분의 상하수도용 플라스틱 파이프(50, 51, 52, 53)(도 2a 또는 도 2b 참조) 각각은 그의 파이프 길이방향 중 어느 하나의 동일 선상을 따라 제품 코드, 상품명, 규격, 재질, 보험가입정보, 라인표시 등과 같은 직선형 제품정보라인(55)(도 2a 또는 도 2b 참조)이 미리 프린트되어 있다.
직선형 제품정보라인(55)은 마킹부(200)에 마킹을 수행하는데 기준선으로서 사용된다.
도 1, 도 2a, 도 2b에 도시된 마킹부(200)는 파이프조인트부(102)의 외주면 일부분에서 파이프조인트부(102)의 원주방향을 따라 연장되어서 파이프조인트부(102) 보다 작은 폭(width)의 링형상을 갖는다.
마킹부(200)는 손톱, 뾰족한 것 등으로 긁어 압흔 또는 열변형에 의한 스크래치마크(201)를 마킹하기 위한 것으로서, 긁힘 인쇄층(blind scratch printing) 또는 열감지 라벨 등으로 구성 가능하다.
여기서, 마킹부(200)의 어느 한 형식인 긁힘 인쇄층(blind scratch printing or scratch off ink)은 산업용 프린터 또는 오프셋 프린터를 이용하여 파이프조인트부(112)에 직접 인쇄 방식으로 형성시킨다. 이후, 작업자가 긁힘 인쇄층을 손톱 등으로 긁을 경우, 긁히지 않은 부위에 비해 긁힌 부위에 해당하는 스크래치마크(201)가 형성되어 육안으로 식별될 수 있다.
마킹부(200)의 다른 형식인 열감지 라벨은 열감지 종이 저면에 스티커용 점착제를 도포하여 라벨 형식으로 제작한 후, 파이프조인트부(112)의 일부분 외주면을 감싸도록 부착된다. 이후, 작업자가 손톱에 힘을 주어 열감지 라벨의 상면을 긁을 경우, 긁은 부분의 온도 변화에 따라 라벨 종이 색상인 흰색이 검정색으로 변화되어 스크래치마크(201)가 형성되어 역시 육안으로 식별될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관의 시공 방법에 대해서 상세히 설명하고자 한다.
먼저, 본 발명을 이용한 일반적인 파이프 및 이음관 시공 방법에 대해서 설명하고자 한다.
작업자는 일반적인 파이프 배관 작업과 동일하게 솔벤트 시멘트를 도포하여 파이프와 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관을 순차적으로 상호 결합시킨다. 이때, 파이프와 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관간 결합부위에 해당하는 파이프조인트부(112)가 투명하기 때문에, 상기 도포된 솔벤트 시멘트의 접착기면(substrate)에서 골고루 퍼트려진(squeeze-out) 상태, 공극 또는 잔류 기포 등의 빈 공간(void) 유무 등을 작업자가 직접 육안으로 확인하여 결합 오류를 최소화 시킬 수 있게 된다.
본 발명은 도 2a에 도시된 바와 같이, 일측 파이프 조립체(T)와 타측 파이프 조립체(U)의 결합시 정확한 결합 방향성이 요구되고, 솔벤트 시멘트 도포 작업과 배관 작업이 분업화된 시공 환경에서 하기와 같은 작업 시공이 이루어질 수 있다.
즉, 일측 배관 조립체(T)는 일측 파이프(51, 52)들 및 해당 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관(105, 106)으로 이루어져 있다.
이후, 타측 파이프(50), 해당 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관(107), 헤드 파이프(53), 스프링클러 헤드(60)로 이루어진 타측 배관 조립체(U)는 상기 일측 배관 조립체(T)의 배관 방향에 의존하여 배관하여야 하는 경우가 발생된다.
이런 경우, 솔벤트 시멘트는 한번 사용할 경우 해체가 거의 불가능하기 때문에, CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관(105)의 파이프조인트부(102)에 대한 타측 배관 조립체(U)의 타측 파이프(50)의 삽입 결합 각도가 정밀하게 조정(g)되는 것이 요구된다.
이를 위해서, 작업자는 타측 파이프(50)와 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관(105)간 가결합(f)을 수행하면서, 타측 배관 조립체(U)를 좌우로 회전시켜 삽입 결합 각도를 조정(g)하게 된다.
도 2a의 원 A를 확대한 도 2b에 도시된 바와 같이, 그런 다음, 작업자는 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관(105)의 파이프조인트부(102)의 마킹부(200)에서 타측 파이프(50)의 직선형 제품정보라인(55)이 지시하는 지점, 즉 직선형 제품정보라인(55)과 마킹부(200)가 교차되는 지점을 손톱으로 긁어서 스크래치마크(201)를 형성시킨다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 작업자는 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관(105)으로부터 타측 파이프(50)를 빼내어(h), 일측 배관 조립체(T)와 타측 배관 조립체(U)가 분리되게 한다. 이후, 작업자는 솔벤트 시멘트(300)를 도포하여 솔벤트 융착 시공에 적합한 상태로 미리 정한 습도 및 시간 조건에 맞게 건조시킨다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 작업자는 솔벤트 시멘트(300)쪽 타측 파이프(50)의 단부를 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관(105)의 파이프조인트부(102)에 삽입시킨 후, 상기 마킹부(200)의 스크래치마크(201)와 상기 타측 파이프(50)의 직선형 제품정보라인(55)이 서로 일치되게 결합시킨다. 이를 통해 종래 시공 방법과 달리 작업자는 스크래치마크(201)와 직선형 제품정보라인(55)을 보면서 정밀하고 정확하게 결합시킬 수 있다. 솔벤트 시멘트(300)의 경화에 따라 타측 파이프(50)와 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관(105)이 유체를 연통시킬 수 있게 합체된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이렇게 마킹부(200)를 갖는 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관를 이용하여 상하수도용 파이프 배관 시스템(400)이 구성 가능하다.
즉, 앞서 언급한 바와 같이 마킹부(200)를 이용할 경우, 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 솔벤트 시멘트(300)에 의해 고착되는 파이프(56, 57)의 솔벤트 융착 시공 환경에서 작업자의 작업 실수를 최소화하고 고품질의 배관 시공을 용이하게 수행할 수 있게 해줄 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 응용예에 대해서 설명하면, CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 투명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 원료로 성형된 중공의 관체(111)와, 이런 관체(111)에서 일체형으로 형성되어 파이프를 연통하게 결합시키는 적어도 하나의 파이프조인트부(112)와, 상기 관체(111) 및 파이프조인트부(112)의 외표면에 형성된 자외선코팅층(500)과, 상기 파이프조인트부(112)를 기준으로 상기 자외선코팅층(500)의 외표면에서 원주방향으로 형성된 마킹부(200)를 포함한다.
자외선코팅층(500)은 통상의 코팅제와 자외선 차단제(예 : Tinuvin 1130)로 이루어져 있고, 관체(111) 및 파이프조인트부(112)의 외표면을 코팅하여 형성한다.
자외선코팅층(500)은 99.9 ∼ 97.0 중량%의 코팅제와, 0.1 ∼ 3.0 중량%의 자외선 차단제로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
0.1 중량%의 자외선 차단제를 코팅제에 첨가하면서 자외선 차단 효과가 발생되고, 그 중량% 비율을 늘려갈 때 자외선 차단 효과가 커지나, 3.0 중량%의 자외선 차단제 함유시 코팅 박리가 발생되어, 오히려 부작용이 발생될 수 있으므로 가장 바람직한 자외선 차단제의 함량은 3.0 중량%임을 알 수 있다.
이런 본 발명의 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 자외선코팅층(500)을 통해 광분해 및 부식을 더욱 효과적으로 방지할 수 있고, 적재 관리 과정도중 장시간동안 자외선에 노출 및 방치되더라도 이음관 제품 수명을 유지 보호할 수 있게 된다.
즉, 자외선코팅층(500)은 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관과 같은 플라스틱 표면에 자외선이 도달하기 전에 자외선을 먼저 흡수함으로써, 자외선을 차단하는 예방적 기능과 함께, 광분해로 이미 형성된 자유 라디칼이 연쇄반응을 일으키지 않도록 자유 라디칼의 반응성을 소멸시키는 치유적 기능을 모두 만족시킬 수 있게 한다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 응용예에서는 마킹부(200)가 마킹부 두께만큼 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관 외부로 돌출되어 훼손 가능한 것을 방지하기 위해서, 마킹부안착홈(600)을 더 형성하고 있는 것이 바람직하다.
예컨대, 마킹부안착홈(600)은 각각의 파이프조인트부(112)의 외표면에서 함몰되어 마킹부(200)를 안착시킬 수 있도록 형성되어 있다.
이런 경우 본 발명의 다른 응용예에 따른 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 투명 이음관은 투명 CPVC 및 폴리카보네이트 합성 원료로 성형된 중공의 관체(111)와, 이런 관체(111)에서 일체형으로 형성되어 파이프를 연통하게 결합시키는 적어도 하나의 파이프조인트부(112)와, 각각의 파이프조인트부(112)의 외주면 일부분에서 파이프조인트부(112)의 원주방향을 따라 형성된 마킹부안착홈(600)과, 상기 관체(111), 파이프조인트부(112), 마킹부안착홈(600)의 외표면에 형성된 자외선코팅층(500)과, 상기 자외선코팅층(500)의 외표면을 기준으로 상기 마킹부안착홈(600)에 안착된 마킹부(200)를 포함한다.
마킹부(200)는 마킹부안착홈(600)에 위치되어 있기 때문에, 상대적으로 미려하고 매끈한 이음관의 외표면을 연출할 수 있고, 이음관의 적재 등의 과정에서 마킹부(200)의 외측 부위가 국부적으로 손상 또는 훼손되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
50, 51, 52, 53, 56, 57 : 파이프 55 : 제품정보라인
101, 111 : 관체 102, 112 : 파이프조인트부
200 : 마킹부 201 : 스크래치마크
300 : 솔벤트 시멘트 400 : 상하수도 배관 시스템
500 : 자외선코팅층 600 : 마킹부안착홈

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 폴리염화비닐 60~80 중량%, 폴리카보네이트 10~20 중량% 를 포함하는 합성물질을 포함하며,
    상기 폴리염화비닐은 염소 함유량이 60~70 중량%인 염소화 염화비닐계 수지와, 염소 함유량이 30~40 중량%인 아크릴계 공중합체 라텍스(latex)를 포함하는 투명 CPVC 원료이고,
    상기 파이프는 관체 및 파이프조인트부를 갖는 투명 이음관을 더 포함하며,
    상기 파이프조인트부에는 별도의 필기도구 없이 스크래치마크를 긁어 형성하기 위해서, 마킹부가 상기 파이프조인트부의 원주방향을 따라 연장 형성되어서 링형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 파이프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 마킹부는 긁힘 인쇄층 또는 열감지 라벨에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 파이프.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 관체와 상기 파이프조인트부의 외표면에는 99.9~97.0 중량%코팅제와, 0.1~3.0 중량%의 자외선 차단제로 이루어져 있는 자외선코팅층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 파이프.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 파이프조인트부(112)에는 상기 마킹부(200)를 안착시키도록 파이프조인트부외 외표면에서 함몰된 마킹부안착홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 파이프.
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