KR20220094804A - 염화비닐 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재생 원료를 포함하여 탄소배출량을 저감할 수 있으며 친환경적이고, 색상, 겔링 특성, 가소제 내이행성, 및 점도 경시 변화가 우수한 염화비닐 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

염화비닐 수지 조성물{Vinylchloride resin composition}
본 발명은 재생 원료를 포함하는 염화비닐 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 환경 보호 및 자원 재활용을 위하여, 폐합성수지나 합성수지 제조 공정 중에 발생하는 부산물로부터 유용한 자원을 회수하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 또한 합성수지 제품의 생산 시 발생되는 탄소 배출량을 줄이기 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.
폐합성수지의 재활용 기술로는 특히 폐폴리에스테르를 재활용하는 방법이 많이 알려져 있다. 일례로, 폐폴리에스테르를 촉매 존재 하에 해중합하여 원료인 테레프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 및 에틸렌글리콜로 재생하는 방법이 공지되었다. 재생된 테레프탈산 및 디메틸테레프탈레이트는 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환반응을 거쳐 가소제로 유용한 물질인 디옥틸테레프탈레이트 등으로 재생될 수 있다. 또, 중국 공개 특허 공보 제104230714호 및 제104496819호는 폴리에스테르 감량공정의 폐수로부터 디옥틸테레프탈레이트를 회수하는 방법을 개시한다.
디옥틸테레프탈레이트는 광범위하게 사용되는 가소제이며, 상기 재생 공정을 통해 회수된 디옥틸테레프탈레이트 역시 염화비닐 수지 등 고분자 수지의 가소제로 사용될 수 있다. 그러나 재생 디옥틸테레프탈레이트는 재활용 과정에서 혼입되는 불순물로 인해 순수한 디옥틸테레프탈레이트와 비교하여 색상이 노랗고, 냄새가 역한 단점이 있다. 이에, 재생 디옥틸테레프탈레이트는 상대적으로 저품질의 제품 제조 시에만 활용이 가능한 문제가 있었다.
따라서, 자원 재활용 및 제조 공정에서의 탄소 배출량 저감 효과를 얻을 수 있으면서도 우수한 품질을 나타내는 염화비닐 수지 조성물의 개발이 요구된다.
중국 공개 특허 공보 제104230714호 중국 공개 특허 공보 제104496819호
본 발명은 폐폴리에스테르나 폴리에스테르 생산 공정에서 발생하는 폐수로부터 수득한 재생 프탈레이트계 화합물을 포함하면서도 우수한 물성을 나타내는 염화비닐 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면,
페이스트 염화비닐 수지; 및
재생 프탈레이트계 화합물 및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함하는 가소제;
를 포함하는 염화비닐 수지 조성물로서,
상기 재생 프탈레이트계 화합물은 가소제 100 중량부에 대하여 95 중량부 미만으로 포함되는, 염화비닐 수지 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 염화비닐 수지 조성물을 포함하는 성형품이 제공된다.
본 발명에 따른 염화비닐 수지 조성물은 재생 원료를 포함하여 탄소배출량을 줄일 수 있으면서, 색상이 우수하고 악취가 적으며, 겔링 특성, 가소제 내이행성, 및 점도 경시변화가 우수하다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 있어서, 용어 "염화비닐 수지 조성물"은 가열에 의해 성형, 주형 혹은 연속 필름상으로 가공할 수 있도록 수지와 가소제를 섞은 혼합물을 나타내는 "플라스티졸(plastisol)"을 포함하며, 상기 플라스티졸은 예컨대 염화비닐 수지와 가소제를 혼합한 페이스트상을 나타내는 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 염화비닐 수지 조성물 및 성형품에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 염화비닐 수지 조성물은 페이스트 염화비닐 수지; 및 가소제로서 소정량의 재생 프탈레이트계 화합물 및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함한다. 이러한 조성으로 인하여 본 발명에 따른 염화비닐 수지 조성물은 재생 원료를 포함함에도 우수한 색상을 나타내고, 악취가 적으며, 겔링 속도, 가소제 내이행성, 점도 경시 변화 등 물성이 우수하다.
본 발명에 사용되는 염화비닐 수지는 염화비닐 단량체가 단독 중합된 호모 중합체이거나, 또는 염화비닐 단량체 및 이와 공중합 가능한 공단량체가 중합된 공중합체일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘의 혼합물이 염화비닐 수지 조성물의 제조에 사용될 수 있다.
상기 염화비닐 단량체와 공중합 가능한 공단량체는 구체적으로, 초산 비닐, 프로피온산 비닐, 스테아린산 비닐 등의 비닐 에스테르류; 메틸 비닐 에테르, 에틸 비닐 에테르, 옥틸 비닐 에테르, 라우닐 비닐 에테르 등의 알킬기를 가지는 비닐 에테르(viny ether)류; 염화 비닐리덴 등의 할로겐화 비닐리덴류; 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산, 말레인산, 이타콘산, 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 불포화 카르본산 및 이들의 산무수물; 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 말레인산 모노 메틸, 말레인산 디메틸, 말레인산 부틸벤질 등의 불포화 카르본산 에스테르(ester)류; 스티렌, α-메틸 스티렌, 디비닐 벤젠 등의 방향족 비닐 화합물; 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴류; 에틸렌 또는 프로필렌 등의 올레핀류; 또는 디알릴 프탈레이트 등의 가교성 단량체 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이중에서도, 염화비닐 단량체와의 상용성이 우수하고, 또 중합 후 수지 조성물을 구성하는 가소제에 대한 상용성을 향상시킬 수 있는 점에서 상기 공단량체는 초산 비닐 등을 포함하는 것이 보다 바람직할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 염화비닐 수지는 염화비닐 단량체 단독, 또는 염화비닐 단량체 및 이와 공중합 가능한 공단량체를 중합 반응시켜 제조될 수 있다. 이때 중합 방법은 특별히 제한되지 않으며, 현탁 중합, 괴상 중합, 유화 중합, 또는 시드 유화 중합 등 본 발명이 속하는 기술분야에 알려진 통상의 중합 방법에 따라 수행될 수 있다.
바람직하기로, 본 발명의 염화비닐 수지는 유화 중합 또는 미세 현탁 중합에 의하여 제조되는 페이스트 염화비닐 수지로서, 평균 입자 크기(D50)가 50 ㎛ 미만인 것일 수 있다. 염화비닐 수지의 입자 크기 및 균일도는 중합 시 중합 조건을 조절하여 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 염화비닐 수지의 평균 입자 크기(D50)는 0.1 내지 50 ㎛, 보다 구체적으로는 0.1 내지 30 ㎛일 수 있으며, 상기한 범위의 입자 크기를 가짐으로써 우수한 분산성을 나타내고, 가소화된 염화비닐 수지 조성물의 유동성을 보다 개선시킬 수 있다. 염화비닐 수지의 평균 입자 크기(D50)가 50㎛를 초과하면 염화비닐 수지 입자 자체로 분산성이 낮고, 0.1㎛ 미만이면, 염화비닐 수지 입자간 응집으로 인해 분산성이 저하될 우려가 있다. 상기 염화비닐 수지의 평균 입자 크기(D50)는 광학현미경 관찰법, 광산란 측정법 등의 통상의 입자 크기 분포 측정방법에 따라 측정될 수 있다.
상기 염화비닐 수지의 ASTM D 1895에 따라 측정된 겉보기 밀도(Bulk Density)는 0.20 내지 0.70g/cm3-, 또는 0.30 내지 0.50 g/cm3- 범위일 수 있다. 상기 겉보기 밀도 범위에서 가소화 효과 및 기계적 물성이 보다 우수할 수 있다.
상기 염화비닐 수지의 중합도 및 중량평균 분자량은 염화비닐 수지 조성물을 구성하는 성분들, 특히 가소제와의 상용성 및 염화비닐 수지 조성물의 가공성에 영향을 미칠 수 있는데, 중합 시 중합 조건의 제어를 통해 적절히 조절될 수 있다.
구체적으로, 상기 염화비닐 수지는 중합도가 500 내지 2,000 이거나, 또는 중량평균 분자량(Mw)이 25,000 내지 300,000 g/mol일 수 있다. 상기와 같은 범위의 중합도 및 중량평균 분자량을 가질 경우 분산성이 우수하고, 가소제와의 상용성이 양호하며, 염화비닐 수지 조성물의 가공성을 개선시킬 수 있다.
염화비닐 수지의 중합도가 500 미만이거나 중량평균 분자량이 25,000 g/mol 미만일 경우 가공성 및 가공 후 제품의 내구성이 저하될 우려가 있고, 중합도가 3,000 초과이거나 중량평균 분자량이 300,000 g/mol 초과일 경우 분자량이 너무 높아 성형 또는 가공이 어려울 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 염화비닐 수지는 중합도가 700 이상 1,700 미만이거나 또는 중량평균 분자량(Mw)가 45,000 내지 250,000 g/mol일 수 있다.
상기 염화비닐 수지의 중량평균 분자량(Mw)은 겔투과 크로마토그래피에 의한 표준 폴리스티렌 환산 값이다. 또, 염화비닐 수지의 중합도는 JIS K 6720-2에 의하여 측정될 수 있다.
본 발명의 염화비닐 수지 조성물은 가소제로서 재생 프탈레이트계 화합물및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함한다.
본 발명에서 재생 프탈레이트계 화합물은 순수한 원료로부터 합성된 것이 아닌, 폐기물로부터 재가공을 거쳐 회수한 프탈레이트계 화합물을 의미한다.
이때, 프탈레이트계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 의미한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.
바람직하게는, R1 및 R2는 각각 독립적으로 n-부틸, n-헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 이소노닐, 또는 이소데실일 수 있다.
상기 화학식 1의 프탈레이트계 화합물은 치환기 위치에 따라 하기 화학식 1-1 내지 1-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00002
[화학식 1-2]
Figure pat00003
[화학식 1-3]
Figure pat00004
상기 화학식 1-1 내지 1-3에서 R-1 및 R2는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 1-1은 프탈레이트 화합물이고, 상기 화학식 1-2는 이소프탈레이트 화합물이며, 상기 화학식 1-3은 테레프탈레이트 화합물이다.
상기 화학식 1-1로 표시되는 프탈레이트 화합물의 구체적인 예로는 디부틸 프탈레이트(DBP; dibutyl phthalate), 디헥실 프탈레이트(DHP; dihexyl phthalate), 디옥틸 프탈레이트(DOP; dioctyl phthalate, 또는 di(2-ethylhexyl)phthalate), 디-n-옥틸 프탈레이트(DnOP; di-n-octyl phthalate), 디이소노닐 프탈레이트(diisononyl phthalate), 또는 디이소데실 프탈레이트(DIDP; diisodecyl phthalate) 등을 들 수 있다.
상기 화학식 1-2로 표시되는 이소프탈레이트 화합물의 구체적인 예로는 디부틸 이소프탈레이트(DBIP; dibutyl isophthalalate), 디옥틸 이소프탈레이트(DOIP; dioctyl isophthalate, 또는 di(2-ethylhexyl)isophthalate), 디이소노닐 이소프탈레이트(DINIP; diisononyl isophthalate), 또는 디이소데실 이소프탈레이트(DIDIP; diisodecyl isophthalate) 등을 들 수 있다.
상기 화학식 1-3으로 표시되는 테레프탈레이트 화합물의 구체적인 예로는 디부틸 테레프탈레이트(DBTP; dibutyl terephthalate), 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP; dioctyl terephthalate, 또는 di(2-ethylhexyl)terephthalate), 디이소노닐 테레프탈레이트(DINTP; diisononyl terephthalate), 또는 디이소데실 테레프탈레이트(DIDTP; diisodecyl terephthalate) 등을 들 수 있다.
본 발명의 재생 프탈레이트계 화합물은 상술한 프탈레이트 화합물, 이소프탈레이트 화합물, 및 테레프탈레이트 화합물이 단독 또는 혼합된 것일 수 있다. 바람직하게는, 재생 프탈레이트계 화합물로는 재생 디옥틸 테레프탈레이트를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 재생 프탈레이트계 화합물은 시판품을 사용하거나, 공지의 방법을 이용하여 폐기물로부터 수득할 수 있다.
일례로, 상기 재생 프탈레이트계 화합물은 폐폴리에스테르를 해중합하여 방향족 디카르복실산 또는 이의 에스테르를 얻고, 이를 적절한 알코올과 반응시켜 얻어진 것일 수 있다.
또는, 폴리에스테르 섬유의 알칼리 감량 가공 시에 배출되는 폐수나, 순수한 테레프탈레이트계 화합물을 제조하는 공정에서 발생하는 폐수, 여과 후 잔존물 등의 폐기물질로부터 프탈산을 추출하고, 이를 알코올과 반응시켜 재생 프탈레이트계 화합물을 얻을 수 있다.
본 발명에서 상기 재생 프탈레이트계 화합물은 가소제 총 100 중량부에 대하여 95 중량부 미만으로 포함된다.
재생 프탈레이트계 화합물은 폐기물로부터 재생되는 과정에서 혼입되는 불순물을 포함하여 노란 색상을 띠고 기름냄새와 같은 악취가 나는 특성이 있다. 또한 재생 프탈레이트계 화합물은 산가가 높은 경우가 많다. 이러한 문제로 인하여 재생 프탈레이트계 화합물은 색상이나 냄새 등이 중요한 고품질 제품 제조시에는 활용이 어려운 문제가 있다.
이에, 본 발명에서는 가소제 100 중량부 중 재생 프탈레이트계 화합물의 함량을 95 중량부 미만으로 제어하고, 재생 프탈레이트와 함께 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 사용함으로써, 재생 프탈레이트계 화합물로부터 유래하는 색상 문제와 악취 문제를 해결하였다.
바람직하게는, 재생 프탈레이트계 화합물은 염화비닐 수지 조성물에 포함되는 가소제 총 100 중량부에 대하여 85 중량부 이하, 70 중량부 이하, 또는 60 중량부 이하이면서, 10 중량부 이상, 15 중량부 이상, 30 중량부 이상, 또는 40 중량부 이상으로 포함될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 재생 프탈레이트계 화합물은 순수한 가소제에 비하여 높은 산가(Acid value)를 갖는 차이가 있다. 구체적으로, 상기 재생 프탈레이트계 화합물의 산가는 0.05 KOH mg/g 이상, 0.1 KOH mg/g 이상, 또는 0.15 KOH mg/g 이상이면서, 0.25 KOH mg/g 이하, 0.2 KOH mg/g 이하, 또는 0.18 KOH mg/g 이하일 수 있다.
이와 같이 재생 프탈레이트계 화합물은 기존 가소제에 비하여 높은 산가를 나타내며, 색상과 냄새가 다소 역한 단점이 있으나, 열안정성 및 겔링속도는 순수한 프탈레이트계 화합물 대비 약 5% 더 향상되는 특징이 있다. 본 발명의 가소제 조성물은 이러한 재생 프탈레이트계 화합물과 함께 제2가소제로서 재생원료가 아닌 순수한 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함하는 바, 재생원료를 포함함에 따른 품질 저하 문제를 일부 보완하며 겔링속도는 더욱 향상시킬 수 있다.
다만, 재생 프탈레이트계 화합물의 산가가 0.25 KOH mg/g을 초과하여 지나치게 높은 경우는 가소제 조성물의 색상이 지나치게 노랗게 되거나 냄새가 심할 수 있고, 가소제 내이행성이 열세할 가능성이 있으므로 상기 산가 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
이때 산가는 시료 1g 중 함유되어 있는 산을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 중량(mg)으로서, 0.1N 알코올성 KOH 용액으로 시료 용액을 적정하여 구할 수 있다.
상기와 같이 재생 프탈레이트계 화합물의 특성을 보완하기 위하여, 본 발명의 염화비닐 수지 조성물은 가소제로 상기 재생 프탈레이트계 화합물과 함께 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함한다.
상기 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 순수 원료로부터 제조되는 것으로, 재생 프탈레이트계 화합물의 높은 산가, 색상, 냄새 등의 특성을 보완할 수 있고, 재생 프탈레이트계 화합물과 함께 사용되어 가소제 조성물의 가소화효율 및 겔링 속도를 향상시킬 수 있다.
사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 하기 화학식 2로 표시된다:
[화학식 2]
Figure pat00005
상기 화학식 2에서,
R'1 및 R'2는 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.
바람직하게는, R'1 및 R'2는 각각 독립적으로 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 노닐기, 이소노닐기, 2-프로필헵틸기, 데실기, 또는 이소데실기이다. 바람직하게는, R'1 및 R'2는 각각 독립적으로 부틸기, 2-에틸헥실기, 또는 이소노닐기이다.
상기 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 치환기 위치에 따라 하기 화학식 2-1 내지 2-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure pat00006
[화학식 2-2]
Figure pat00007
[화학식 2-3]
Figure pat00008
상기 화학식 2-1 내지 2-3에서 R'-1 및 R'2는 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 2-1은 사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트계 화합물이고, 상기 화학식 2-2는 사이클로헥산-1,3-디카르복실레이트계 화합물이며, 상기 화학식 2-3은 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트계 화합물이다.
일 구현예에서, 상기 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트, 디이소노닐사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트, 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트, 부틸(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트, 및 디부틸사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
바람직하게는, 상기 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 하기 화학식 2-4로 표시되는 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(di(2-ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicarboxylate, DEHCH)일 수 있다:
[화학식 2-4]
Figure pat00009
상기 DEHCH는 색상이 투명하고 냄새가 없으며, 상온 및 저온 점도가 낮아 우수한 코팅 특성을 구현할 수 있고, 겔링 속도가 빠르며, 다른 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물에 비해 가소화 효율 및 가소제 내이행성이 우수하다. 이에, DEHCH를 사용하는 경우 재생 프탈레이트계 화합물로 인한 색상 및 냄새 문제를 보완하면서도 가소제의 물성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 가소제 총 100 중량부 중 5 중량부 이상, 10 중량부 이상, 15 중량부 이상, 30 중량부 이상, 또는 40 중량부 이상이면서, 70 중량부 이하, 60 중량부 이하, 50 중량부 이하로 포함되는 것이 바람직하다.
사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물의 함량이 가소제 100 중량부에 대하여 5 중량부 미만이면 재생 프탈레이트계 화합물의 물성을 보완하기에 부족할 수 있다. 또, 가소제 100 중량부에 대하여 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물이 70 중량부를 초과하는 경우, 재생 원료 사용에 따른 탄소 배출량 저감 효과를 기대하기 어렵다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 재생 프탈레이트계 화합물은 재생 디옥틸테레프탈레이트이고, 상기 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트일 수 있다.
상기 가소제는 상기 재생 프탈레이트계 화합물 및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물에 더하여, 추가 가소제 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 추가 가소제 화합물의 예로는 트리멜리테이트계 화합물, 지방족 에스테르계 화합물, 및 에폭시화 식물성 오일로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.
상기 트리멜리테이트계 화합물의 예로는, 트리-(2-에틸헥실) 트리멜리테이트, 트리메틸 트리멜리테이트, 트리헥실 트리멜리테이트, 트리헵틸 트리멜리테이트, 트리-(n-옥틸,n-데실) 트리멜리테이트, 및 트리-(헵틸,노닐) 트리멜리테이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
상기 지방족 에스테르계 화합물의 예로는 비스(2-에틸헥실)아디페이트, 디메틸 아디페이트, 모노메틸 아디페이트, 디옥틸 아디페이트, 디부틸 세바케이트, 디부틸 말레에이트, 및 디이소부틸 말레에이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
상기 에폭시화 오일은 지방산 알킬 에스테르를 에폭시화 하여 제조된 에폭시화된 지방산 알킬 에스테르로서, 예를 들어 에폭시화 대두유(epoxidized soybean oil), 에폭시화 피마자유(epoxidized castor oil), 에폭시화 아마인유(epoxidized linseed oil), 에폭시화 팜유(epoxidized palm oil), 에폭시화 스테아레이트 (epoxidized stearate), 에폭시화 올리에이트(epoxidized oleate), 에폭시화 톨유(epoxidized tall oil), 및 에폭시화 리놀레이트(epoxidized linoleate)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기와 같은 추가 가소제 화합물은 본 발명의 효과를 저해하지 않도록, 가소제 총 100 중량부 중 30 중량부 이하, 20 중량부 이하, 또는 10 중량부 이하로 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 가소제는 상술한 재생 프탈레이트계 화합물 및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물 외에 다른 가소제 화합물을 포함하지 않을 수 있다.
구체적으로, 상기 가소제 조성물은 재생 프탈레이트계 화합물 30 내지 85 중량부 및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물 15 내지 70 중량부를 포함하는 것일 수 있다. 또는, 상기 가소제 조성물은 재생 프탈레이트계 화합물 40 내지 60 중량부 및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물 40 내지 60 중량부를 포함하는 것일 수 있다.
바람직하게는, 상기 가소제 조성물은 재생 프탈레이트계 화합물로 재생 디옥틸테레프탈레이트를 30 내지 85 중량부로 포함하고, 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물로 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트를 15 내지 70 중량부 포함하는 것일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 가소제 조성물은 재생 프탈레이트계 화합물로 재생 디옥틸테레프탈레이트를 40 내지 60 중량부로 포함하고, 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물로 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트를 40 내지 60 중량부 포함하는 것일 수 있다.
상기 재생 프탈레이트계 화합물 및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함하는 가소제는, 염화비닐 수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상, 10 중량부 이상, 20 중량부 이상, 40 중량부 이상, 또는 60 중량부 이상이면서, 200 중량부 이하, 150 중량부 이하, 또는 100 중량부 이하로 사용될 수 있다.
가소제의 함량이 염화비닐 수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만이면 충분한 가소화 효과를 얻을 수 없으며, 200 중량부를 초과하면 조성물의 점도가 지나치게 낮고 유연성이 극대화되어 성형 가공이 어려울 수 있다.
본 발명의 염화비닐 수지 조성물은 가소제로 재생 프탈레이트계 화합물과 함께 사이클로헥산 디카르복실레이트 화합물을 포함하여, 재생 원료를 사용함에도 색상이 우수하고 악취가 적으며, 겔링 특성, 가소화 효율, 내후성 등 물성이 우수하다.
상기 염화비닐 수지 조성물은 첨가제, 예를 들어 안정제, 충전제, 난연제, 희석제, 점도저하제, 소포제, 발포제 및 안료로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 수지 조성물에서 향상시키고자 하는 물성에 따라 적합하게 선택될 수 있다.
상기 안정제는 염화비닐 수지의 물성 변화를 예방하는 목적으로 첨가되는 것으로, Ca-Zn계 화합물, Na-Zn계 화합물, K-Zn계 화합물, Ba-Zn계 화합물, 유기 Tin계 화합물; 메탈릭 비누계 화합물, 페놀계 화합물, 인산 에스테르계 화합물 또는 아인산 에스테르계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 포함한다.
본 발명에서 사용될 수 있는 안정제로 보다 구체적인 예는 Ca-Zn계 화합물; K-Zn계 화합물; Na-Zn계 화합물; Ba-Zn계 화합물; 머캡티드(Mercaptide)계 화합물, 말레인산계 화합물 또는 카르복실산계 화합물과 같은 유기 Tin계 화합물; Mg-스테아레이트, Ca-스테아레이트, Pb-스테아레이트, Cd-스테아레이트, 또는 Ba-스테아레이트 등과 같은 메탈릭 비누계 화합물; 페놀계 화합물; 인산 에스테르계 화합물; 또는 아인산 에스테르계 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 안정제는 염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게는 0.5 내지 7 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 4 중량부로 포함된다. 안정제의 함량이 0.5 중량부 미만이면, 열안정성이 떨어지는 문제점이 있고, 7 중량부를 초과하면 가공성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 충전제는 수지 조성물의 생산성, 건조 상태의 감촉(Dry touch)감, 작업성, 난연성, 발포성, 기계적 물성 등을 향상시키는 목적으로 사용되며, 탄산칼슘, 탈크, 이산화티탄, 카올린, 실리카, 알루미나, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 인계 화합물, 멜라민계 화합물, 인-멜라민 복합 화합물, 붕소계 난연처리제, 카본블랙, 탄소나노튜브, nano-clay 또는 점토로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 포함한다.
상기 본 발명에 따른 염화비닐 수지 조성물에서 상기 충전제는 염화비닐 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 내지 200 중량부, 더욱 바람직하게는 3 내지 150 중량부로 포함될 수 있다. 충전제가 1 중량부 미만으로 포함된 경우, 충진제의 효과가 충분히 나타나지 않는 문제점이 있고, 200 중량부 초과하여 포함된 경우, 가공성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 난연제의 예로는, 삼산화 안티몬; 테트라브로모 디옥틸프탈레이트와 같은 브롬계 난연제; 염소화 파라핀; 붕산 아연; 인산 에스테르; 몰리브덴산 아연, 옥타몰리브덴산 암모늄 등의 몰리브덴 화합물; 또는 히드록시주석산 아연 또는 주석산과 같은 주석 화합물; 등을 들 수 있다. 난연제는 염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 200 중량부로 포함될 수 있으며, 또는 3 중량부 내지 150 중량부로 포함될 수 있다.
상기 점도저하제의 예로는 톨루엔, 나프타 등의 지방족 또는 방향족 탄화수소; 음이온성 계면활성제로서 탄소수가 6 내지 20개인 직쇄 지방산, 탄소수가 6 내지 20개인 분지 지방산, 알킬설폰산, 알킬아릴설폰산, 설포숙신산에스테르류, 알킬설페이트류, 알킬디설폰산 디페닐옥사이드류의 알칼리 금속염 및 알킬디설폰산 디페닐옥사이드류의 암모늄염; 에탄올 등의 알코올; 글리콜에테르류; 폴리에틸렌글리콜모노에스테르 등의 폴리에틸렌글리콜류 등을 들 수 있다. 상기 계면활성제는 염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 또는 1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 소포제는 메틸실록산 중합체, 라우릴산, 올레인산 등일 수 있다. 상기 소포제는 원활한 기포 제거를 위해, 염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 또는 0.3 내지 5 중량부 범위로 사용될 수 있다.
상기 발포제로는 화학적 발포제 또는 물리적 발포제 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘의 혼합물이 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학적 발포제로는 특정온도 이상에서 분해되어 가스를 생성하는 화합물이면 특별히 제한하지 않으며, 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 아조디이소부티로니트릴(azodiisobutyro-nitrile), 벤젠설포닐하이드라지드(benzenesulfonhydrazide), 4,4-옥시벤젠설포닐-세미카바자이드(4,4-oxybenzene sulfonyl-semicarbazide), p-톨루엔 설포닐 세미-카바자이드(p-toluene sulfonyl semi-carbazide), 바륨아조디카복실레이트(barium azodicarboxylate), N,N'-디메틸-N,N'-디니트로소테레프탈아미드(N,N'-dimethyl-N,N'-dinitrosoterephthalamide), 트리하이드라지노 트리아진(trihydrazino triazine) 등을 예로 들 수 있다. 또한 중탄산나트륨, 중탄산칼륨, 중탄산암모늄, 탄산나트륨, 탄산암모늄 등을 예로 들 수 있다.
또한, 물리적 발포제로는 이산화탄소, 질소, 아르곤, 물, 공기, 헬륨 등의 무기발포제; 또는 1 내지 9개의 탄소원자를 포함하는 지방족 탄화수소화합물(aliphatic hydrocarbon), 1 내지 3개의 탄소원자를 포함하는 지방족 알코올(aliphatic alcohol), 1 내지 4개의 탄소원자를 포함하는 할로겐화 지방족 탄화수소화합물(halogenated aliphatic hydrocarbon) 등의 유기발포제를 들 수 있다. 또, 상기 지방족 탄화수소화합물로는 메탄, 에탄, 프로판, 노말부탄, 아이소부탄, 노말펜탄, 아이소펜탄, 또는 네오펜탄 등을 들 수 있고, 상기 지방족 알코올로는 메탄올, 에탄올, 노말프로판올, 또는 아이소프로판올 등을 들 수 있으며, 또 상기 할로겐화 지방족 탄화수소화합물로서 메틸플루오라이드(methyl fluoride), 퍼플루오로메탄(perfluoromethane), 에틸 플루오라이드(ethyl fluoride) 등을 들 수 있다. 또, 상기 발포제는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 발포제는 염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 발포제의 함량이 0.5 중량부 미만일 경우 발포를 하기 위한 가스의 생성량이 너무 적어 발포 효과가 미미하거나 전혀 기대할 수가 없고, 또 10 중량부를 초과하는 경우에는 가스의 생성량이 너무 많아 요구되는 물성을 기대하기 어렵다.
상기 안료는 이산화티타늄, 카본블랙, 카드뮴계 안료 등일 수 있다. 상기 안료는 염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 또는 1 내지 7 중량부로 포함될 수 있다. 안료가 0.1 중량부 미만으로 포함될 경우 색상 구현이 어려우며, 10 중량부를 초과하면 기계적 물성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 염화비닐 수지 조성물은 염화비닐 수지, 가소제 및 선택적으로 첨가제를 사용하여 당업계에 일반적으로 알려진 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 그 방법에 있어서 특별히 한정되지는 않는다.
상기 본 발명의 염화비닐 수지 조성물은 탄소 배출량 저감율이 1.5% 이상 또는 1.5% 이상 내지 30% 이하일 수 있다. 상기 수지 조성물의 탄소 배출량 저감율은 상기 재생 프탈레이트계 화합물 대신에 순수 프탈레이트계 화합물을 포함한 가소제 조성물을 사용한 염화비닐 수지 조성물과 대비시 산측한 값으로, 순수 DOTP 대신에 R-DOTP 사용에 따른 탄소 배출량 저감율에 해당한다.
구체적으로, 상기 수지 조성물의 탄소 배출량 저감율(%)은 하기 식 1과 같이 계산할 수 있다.
[식 1]
탄소 배출량 저감율(%) = 100-[(A1/A2)*100]
상기 식 1에서,
A1은 상기 염화비닐 수지 조성물의 탄소 배출량(tCO2 eq/MT)을 나타낸 것이고,
A2는 대조군의 염화비닐 수지 조성물의 탄소 배출량(tCO2 eq/MT)을 나타낸 것이다.
구체적으로, 상기 식 1에서, A1은 수지 조성물에 포함된 각 성분의 조성비에 따른 탄소 배출량(tCO2 eq/MT)의 총합에 해당하는 것이고, A2는 A1에서 산측한 염화비닐 수지 조성물과 동일한 조성으로 사용하되 재생 프탈레이트계 화합물(R-DOTP) 대신에 순수 재생 프탈레이트계 화합물(pure-DOTP)를 포함한 가소제 조성물을 사용한 수지 조성물의 각 성분의 조성비에 따른 탄소 배출량(tCO2 eq/MT)의 총합에 해당하는 것이다. 여기서, 상기 탄소 배출량의 단위는 메트릭 톤(metric ton)당 전체 CO2 배출량의 중량 당량(eq)으로 나타낸 것이다.
일례로, 상기 수지 조성물이 폴리염화비닐(PVC, 한화솔루션 KM-31) 100 중량부에 R-DOTP 및 DEHCH가 50:50으로 포함된 가소제 60 중량부를 사용한 염화비닐 수지 조성물인 경우, 상기 수지 조성물의 탄소 배출량(A1)은 수지 조성물에 포함된 각 성분 PVC, R-DOTP, 및 DEHCH의 중량비 0.613, 0.184, 및 0.184에 기초하여, 이러한 조성비에 따른 각 성분의 탄소 배출량 총합(즉, PVC의 탄소 배출량 * 0.613 + R-DOTP의 탄소 배출량 * 0.184 + DEHCH의 탄소 배출량 * 0.184)을 계산하여 0.321 tCO2 eq/MT가 된다. 상기 염화비닐 수지 조성물에 대한 대조군의 수지 조성물은 PVC, DOTP, 및 DEHCH가 각각 0.613, 0.184, 및 0.184 중량비로 혼합된 조성물이며, 이의 탄소 배출량(A2, 즉, PVC의 탄소 배출량 * 0.613 + DOTP의 탄소 배출량 * 0.184 + DEHCH의 탄소 배출량 * 0.184)은 0.337 tCO2 eq/MT 이다. 따라서, 상기 식 1에 따르면 상기 예시의 염화비닐 수지 조성물의 탄소 배출량 저감율은 4.70%이다.
이때, 상기 수지 조성물에 사용되는 각 성분의 탄소 배출량은 다음과 같을 수 있다:
- 폴리염화비닐(PVC, 한화솔루션 KM-31): 0.189 tCO2 eq/MT
- 재생 디옥틸테레프탈레이트(R-DOTP): 0.485 tCO2 eq/MT
- 순수 디옥틸테레프탈레이트(DOTP, 또는 Pure-DOTP): 0.571 tCO2 eq/MT
상기 염화비닐 수지 조성물에 사용되는 각 성분의 탄소 배출량은 제조사에서 제공한 값을 참조하거나, 각 성분의 제조 공정과 화학 반응에 기초하여 산측하여 계산할 수 있다. 이러한 탄소 배출량 저감율의 구체적인 산측 방법은 후술되는 실험예를 참조할 수 있다.
바람직하게는, 상기 염화비닐 수지 조성물의 탄소 배출량 저감율은 1.8% 이상, 또는 2% 이상, 또는 3% 이상, 또는 3.5% 이상, 또는 4.2% 이상, 또는 5% 이상일 수 있다. 다만, 염화비닐 수지 조성물의 각 성분에 따른 실제 탄소 배출량을 감안하면, 28% 이하, 또는 25% 이하, 또는 22% 이하, 또는 20% 이하, 또는 18% 이하, 또는 16% 이하, 또는 10% 이하일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 염화비닐 수지 조성물의 탄소 배출량은 0.35 tCO2 eq/MT 이하, 0.33 tCO2 eq/MT 이하, 또는 0.32 tCO2 eq/MT 이하이면서, 0.10 tCO2 eq/MT 이상, 0.20 tCO2 eq/MT 이상, 또는 0.25 tCO2 eq/MT 이상의 범위일 수 있다.
상기 염화비닐 수지 조성물은 상술한 바와 같이 재생 원료를 포함하여 탄소 배출량을 저감할 수 있으면서도 우수한 색상과 냄새 특성 및 빠른 겔링 속도를 갖는다.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 염화비닐 수지 조성물을 포함하는 성형품이 제공된다.
상기 성형품은 벽지, 바닥재, 타포린, 인조가죽, 장갑 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
Runzenengyuan 사의 재생 디옥틸테레프탈레이트(R-DOTP, 산가 0.175 KOH mg/g)와, 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(DEHCH, 한화솔루션 Eco-DEHCH)를 50:50의 중량비로 혼합하여 가소제 조성물을 제조하였다.
폴리염화비닐(한화솔루션 KM-31, 중합도 1300±50, Bulk Density 0.3±0.1 g/cm3 100 중량부에 대하여, 상기 가소제 조성물을 60 중량부로 첨가하고, Na/Zn계 안정제(KD chem사 LFX-910) 3 중량부를 혼합하여 염화비닐 수지 조성물(플라스티졸)을 제조하였다.
실시예 2
재생 디옥틸테레프탈레이트(R-DOTP)와, 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(DEHCH)를 40:60의 중량비로 혼합하여 가소제 조성물을 제조하였다.
상기 가소제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3
상기 재생 디옥틸테레프탈레이트(R-DOTP)와, 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(DEHCH)를 60:40의 중량비로 혼합하여 가소제 조성물을 제조하였다.
상기 가소제 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1
중국 Runzenengyuan사의 재생 디옥틸테레프탈레이트(R-DOTP)를 가소제로 하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2
중국 Runzenengyuan사의 재생 디옥틸테레프탈레이트(R-DOTP)와, 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(DEHCH)를 95:5의 중량비로 혼합하여 가소제 조성물을 제조하였다.
이후 상기 가소제 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 3
재생 디옥틸테레프탈레이트 대신 순수 디옥틸테레프탈레이트(DOTP, 한화솔루션 SP-390)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 가소제 조성물 및 염화비닐 수지 조성물을 제조하였다.
[실험예]
상기 실시예 및 비교예의 각 가소제 조성물 및 염화비닐 수지 조성물을 하기의 방법으로 평가하고, 그 결과를 표 1에 기재하였다.
(1) 탄소 배출량 저감율(%)
상기 실시예 및 비교예의 염화비닐 수지 조성물에 대하여 하기 식 1에 따라 탄소 배출량 저감율(%)을 계산하였다.
[식 1]
탄소 배출량 저감율(%) = 100-[(A1/A2)*100]
상기 식 1에서,
A1은 상기 염화비닐 수지 조성물의 탄소 배출량(tCO2 eq/MT)을 나타낸 것이고,
A2는 대조군의 염화비닐 수지 조성물의 탄소 배출량(tCO2 eq/MT)을 나타낸 것이다.
구체적으로, 상기 식 1에서, A1은 염화비닐 수지 조성물에 포함된 각 성분의 조성비에 따른 탄소 배출량(tCO2 eq/MT)의 총합에 해당하는 것이고, A2는 A1에서 산측한 염화비닐 수지 조성물과 동일한 조성으로 사용하되 재생 프탈레이트계 화합물(R-DOTP) 대신에 순수 재생 프탈레이트계 화합물(pure-DOTP)를 포함한 가소제 조성물을 사용한 수지 조성물의 각 성분의 조성비에 따른 탄소 배출량(tCO2 eq/MT)의 총합에 해당하는 것이다. 여기서, 상기 탄소 배출량의 단위는 메트릭 톤(metric ton)당 전체 CO2 배출량의 중량 당량(eq)으로 나타낸 것이다.
일례로, 실시예 1의 염화비닐 수지 조성물은 폴리염화비닐(PVC) 100 중량부에 R-DOTP 및 DEHCH가 50:50으로 포함된 가소제 60 중량부를 사용한 것으로, 염화비닐 수지 조성물에 포함된 각 성분 PVC, R-DOTP, DEHCH, 및 Na/Zn계 안정제는 각각 0.613, 0.184, 0.184, 및 0.018의 중량비를 가진다. 이때 조성물 중 함량이 상대적으로 적은 안정제의 탄소 배출량을 배제하고 PVC, R-DOTP, 및 DEHCH의 탄소 배출량만을 고려하면, 상기 조성비에 따른 각 성분의 탄소 배출량 총합(A1)은 0.321 tCO2 eq/MT 이다.
여기서, 실시예 및 비교예의 가소제 조성물 및 염화비닐 수지 조성물에 사용되는 각 성분의 탄소 배출량은 다음과 같다:
- 폴리염화비닐(PVC, 한화솔루션 KM-31): 0.189 tCO2 eq/MT
- 재생 디옥틸테레프탈레이트(R-DOTP): 0.485 tCO2 eq/MT
- 순수 디옥틸테레프탈레이트(DOTP, 또는 Pure-DOTP): 0.571 tCO2 eq/MT
- 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(DEHCH): 0.651 tCO2 eq/MT
이 중에서, 폴리염화비닐(PVC) 및 순수 디옥틸테레프탈레이트(DOTP, 또는 Pure-DOTP)의 탄소 배출량은 제조사에서 제공한 값을 참조하였다. 또, 재생 디옥틸테레프탈레이트(R-DOTP)의 탄소 배출량은, R-DOTP에 사용된 재생 PTA(Pured terephthalic acid)의 탄소 배출량을 순수 PTA의 70%로, PTA와 2-EH(2-ethylhexanol)의 탄소 배출량은 동일한 것으로 하여 계산한 값이다. PTA와 2-EH은 DOTP를 제조하는 원료이다.
(2) 가소제 내이행성
염화비닐 수지 조성물을 1~2mm 두께로 Bar coating 후 210℃에서 약 1분 간 Gelling 하여 Film 형태로 가공하고 3cm*5cm 크기로 절단하여 시편을 제조하였다.
상기 시편의 상/하부에 Polypropylene 재질의 유분 흡수용 기름종이를 위치시키고, 5kg 하중, 60℃에서 7일간 방치하여 가소제 이행을 촉진시켰다. 가소제 이행실험 종료 후 시편과 기름종이의 무게 변화율을 측정하였다.
시편의 무게 변화율은 [(시편의 무게변화/시험전 시편의 무게) *100]으로 계산하였고, 기름종이의 무게 변화율은 [(기름종이의 무게변화/시험전 기름종이의 무게) *100]으로 계산하였다. 시편의 무게 감소량은 기름종이의 무게 증가량과 동일하여, 본 실험에서는 시편의 무게 변화율만으로 가소제 내이행성을 평가하였다.
(3) 겔링 속도
SVNC(Scanning Vibrating Needle Curemeter 110℃)를 사용하여 겔링 속도를 측정하였다. 측정 후 얻어지는 시간에 따른 Amplitude 변화 그래프를 통해 겔링 속도 차이를 변별하였다. Amplitude가 빠르게 감소할수록 겔링이 빠른 것으로 평가할 수 있다. 본 실험에서는 상기 비교예 1의 염화비닐 수지 조성물을 기준으로 하여, 각 실시예 및 비교예의 염화비닐 수지 조성물의 겔링 속도를 상대적으로 평가하였다. 구체적으로, 비교예 1에 비하여 amplitude가 10% 이상 빠르게 감소한 경우 겔링속도가 빠른 것으로 평가하고, amplitude가 ± 10% 미만의 차이를 보일 때 보통으로 평가하였다.
(4) 졸 색상
비교예 3의 수지 조성물을 기준으로, 각 실시예 및 비교예의 수지 조성물의 색상의 노란 정도를 비교하여, 색상 차이가 없으면 우수, 미세한 차이만이 감지되면 양호, 노란 색으로 나타나면 열세로 판정하였다.
(5) 점도
상기 실시예 및 비교예의 염화비닐 수지 조성물(플라스티졸)을 25 ℃ 에서 1시간동안 안정화시킨 후의 점도와, 25 ℃ 에서 1 일간 방치한 후의 점도를 Brookfield viscometer (#4~6 spindle, 20 rpm)으로 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
가소제 조성(중량비) R-DOTP:DEHCH
=50:50		 R-DOTP:DEHCH
=40:60		 R-DOTP:DEHCH
=60:40		 R-DOTP R-DOTP:DEHCH
=95:5		 DOTP:DEHCH
=50:50
염화비닐수지 조성물의 탄소 배출량(tCO2 eq/MT) 0.321 0.327 0.315 0.290 0.293 0.337
염화비닐수지 조성물의 탄소 배출량 저감율(%) 4.70 3.73 5.69 9.84 9.30 0
냄새 양호 양호 양호 기름냄새 기름냄새 없음
가소제 내이행성(%) 2.1 2.2 2.0 2.9 2.7 2.1
겔링속도 빠름 빠름 빠름 보통(기준) 보통 빠름
졸 색상 양호 양호 양호 열세 열세 우수(기준)
1시간 후 점도(cps) 2450 2570 2380 3120 2905 2520
1일 후 점도(cps) 2760 2770 2510 3540 3205 2800
상기 표 1을 참조하면 본 발명의 염화비닐 수지 조성물은 가소제로 재생 프탈레이트계 화합물을 포함하여 탄소 배출량을 저감할 수 있으면서도, 냄새와 색상이 양호하며, 기존의 가소제와 동등 이상의 겔링속도 및 점도 특성을 나타냄을 확인할 수 있다.

Claims (11)

  1. 페이스트 염화비닐 수지; 및
    재생 프탈레이트계 화합물 및 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함하는 가소제;
    를 포함하는 염화비닐 수지 조성물로서,
    상기 재생 프탈레이트계 화합물은 가소제 100 중량부에 대하여 95 중량부 미만으로 포함되는, 염화비닐 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재생 프탈레이트계 화합물은 산가가 0.05 KOH mg/g 내지 0.25 KOH mg/g인, 가소제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가소제 100 중량부는,
    재생 프탈레이트계 화합물 30 내지 85 중량부, 및
    상기 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물 15 내지 70 중량부를 포함하는, 염화비닐 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 재생 프탈레이트계 화합물은 재생 디부틸 프탈레이트, 재생 디헥실 프탈레이트, 재생 디옥틸 프탈레이트, 재생 디-n-옥틸 프탈레이트, 재생 디이소노닐 프탈레이트, 재생 디이소데실 프탈레이트, 재생 디부틸 이소프탈레이트, 재생 디옥틸 이소프탈레이트, 재생 디이소노닐 이소프탈레이트, 재생 디이소데실 이소프탈레이트, 재생 디부틸 테레프탈레이트, 재생 디옥틸 테레프탈레이트, 재생 디이소노닐 테레프탈레이트, 및 재생 디이소데실 테레프탈레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인, 염화비닐 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트, 디이소노닐사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트, 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트, 부틸(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트, 및 디부틸사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 염화비닐 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    재생 프탈레이트계 화합물은 재생 디옥틸테레프탈레이트이고,
    사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물은 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트인, 염화비닐 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 페이스트 염화비닐 수지는 중합도가 500 내지 2,000 이거나, 또는 중량평균분자량이 25,000 내지 300,000 g/mol인, 염화비닐 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    페이스트 염화비닐 수지 100 중량부에 대하여,
    가소제를 1 내지 200 중량부로 포함하는, 염화비닐 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    안정제, 충전제, 난연제, 희석제, 점도저하제, 소포제, 발포제 및 안료로 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는, 염화비닐 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    탄소 배출량 저감율이 1.5% 이상인, 염화비닐 수지 조성물.
  11. 제1항의 염화비닐 수지 조성물을 포함하는, 성형품.

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