【발명의 명칭】

염소화 폴리염화비닐 수지의 제조방법

【기술분야】

관련 출원 (들)과의 상호 인용

본 출원은 2016년 3월 4일자 한국 특허 출원 제 10-2016-0026380호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며， 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.

본 발명은 광반웅을 이용한 염소화 폴리염화비닐 (이하 CPVC) 수지의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 염소화 반응 이후 특정 중화제를 사용하는 중화과정을 통해， 기존 보다 색차 및 열안정성을 향상시킬 수 있는 염소화 폴리염화비닐 수지의 제조방법에 관한 것이다.

【발명의 배경이 되는 기술】

CPVC는 PVC를 염소화 하여 생산된다. CPVC는 기존 PVC 대비 높은 염소함량으로 인해 기계적 물성， 내열성 및 내화학성이 우수하며， 넁온수관， 산업용 배관， 스프링쿨러용 배관， 접착제 등 다양한 용도로 사용된다.

이런 CPVC를 얻기 위하여 PVC를 염소와 반웅시키는 과정에서 부가적으로 HC1이 생성된다. 생성된 HC1이 CPVC 수지의 내부에 잔류하게 되면, 후속 설비의 부식을 야기할 뿐만 아니라 HC1이 촉매 역할올 하여 CPVC의 분해를 촉진하여 가공 안정성을 저하시키게 된다. 따라서 안정성이 향상된 CPVC를 생산하기 위해 HC1을 효율적으로 제거하여야 하므로, 일반적으로 증화 공정이 사용된다.

그런데， 상기 중화 공정에서는， 강한 산성의 염산을 중화하기 때문에 강한 염기성 물질을 사용하게 되면 pH 조절이 어렵고 높은 중화열이 발생한다. 더욱이 강한 염기성 물질은 CPVC 체인을 직접 _. 공격하기도 하여 물성 저하를 야기한다.

그러므로， 알칼리성 버퍼 (Buf fer )류를 이용하여 중화하게 되며 일반적으로 NaHC0 ₃ ( Sodium Bi carbonate) , Na ₂ C0 ₃ ( Sodium Carbonate) , 소디움 시트레이트 (Sodium Ci trate) 등의 중화제가사용되고 있다.

예를 들어， 한국 공개특허 제 2012-0087480호에서는， 염소화 폴리염화비닐 수지를 제조하는 중화 공정에서 탄산수소나트륨이 사용되었다. 또한， 미국특허 게 5359011호에서는 염소화 폴리염화비닐 수지를 제조하는 중화 공정에서 용해성 시트레이트 (Soluble Ci trate)를 사용하고 있다.

하지만， 상기한 종래 염기성 물질들은 중화과정에서 부가적으로 생성되는 C0 ₂ 발생 및 Hypochlor i te로 인해 잔존 HC1 제거가 효율적이지 못하며 CPVC의 수지 색차 및 가공색차가 저하되는 문제가 발생된다.

【발명의 내용】

【해결하고자 하는 과제】

본 발명의 목적은 중화제로서 퍼카보네이트 계열의 화합물을 적용하여 수지 변색， 열안정성 및 가공 착색이 개선된 염소화 폴리염화비닐 (CPVC) 수지의 제조방법을 제공하고자 한다.

【과제의 해결 수단】

본 발명은 PVC 또는 PVC함유 공중합체를 염소와 반웅시켜 염소화 폴리염화비닐 수지를 제조하는 공정; 및

염소화 폴리염화비닐 수지에 중화제를 투입하는 염소화 폴리염화비닐 수지의 중화 공정 ;을 포함하며 ,

상기 중화제는， a) 퍼카보네이트계 화합물 또는 b) 카보네이트계 화합물과 과산화수소의 흔합물을 사용하는 염소화 폴리염화비닐 수지의 제조방법을 제공한다.

상기 _a )의 퍼카보네이트계 화합물은 소디움 퍼카보네이트， 포타슴 퍼카보네이트 및 칼슴 퍼카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

또한 본 발명에서 상기 중화제는 a)의 퍼카보네이트계 화합물에 소디움 카보네이트， 소디움 바이카보네이트， 및 포타슘 바이카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 염기성 화합물을 더 투입한 흔합물을 사용할 수 있다. 이러한 경우 상기 흔합물은 퍼카보네이트계 화합물 및 염기성 화합물이 80 :20 내지 20 : 80의 중량비로 흔합된 것일 수 있다.

또한， 상기 b)의 카보네이트계 화합물은 소디움 카보네이트， 소디움 바이카보네이트， 포타슴 카보네이트， 포타슘 바이카보네이트 및 칼슘 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.

상기 b)의 카보네이트계 화합물과 과산화수소의 흔합물은 1 : 0. 1 내지 1：2.0 의 몰비로 흔합된 것일 수 있다.

바람직하게, 상기 중화제는 a)의 퍼카보네이트계 화합물을 사용한다. 또한， 상기 중화 공정에서' 중화제가 투입되기 전의 염소화 폴리염화비닐 수지는 i ) 염소화 반웅 후의 슬러리， Π ) 불순물이 제거된 탈수 슬러리 또는 i i i ) 탈수 슬러리와 용매를 흔합하여 제조된 현탁액 상태 ;를 포함할 수 있다.

상기 염소화 폴리염화비닐 수지는 탈수 슬러리와 용매를 흔합하여 제조된 현탁액 상태로 사용할 수 있다.

상기 중화 공정은 온도 25 ^° C 내지 80 ^° C인 조건에서 수행할 수 있다. 또한， 상기 중화 공정에서 염소화 폴리염화비닐 수지에 중화제가 투입된 후 pH가 6 내지 10일 수 있다.

또한 상기 중화 공정 후에 염소화 폴리염화비닐 수지를 가공하는 공정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제조방법에 따라， 수지 백색도가 90 내지 98이며， 컴파운드의 정적 열안정성이 50분 내지 100분이며, 가공색차 (Whi te Index)가 15 내지 40를 제공할 수 있다.

【발명의 효과]

본 발명에 따르면， CPVC 중화시 적절한 중화제 비율 및 높은 온도에서 중화하여 HC1 및 차아염소산염 (Hypochlori te)을 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서 이러한 방법으로 제조된 CPVC 수지의 백색도가 향상되었으며， 컴파운드 가공시 열안정성 및 가공색차가 우수하다. 또한， 중화제로 별도의 염기성 물질 (예를 들어， SCa)를 추가로 혼합하여 사용시， 물성 저하없이 중화제 사용량이 감소되어 원가절감 효과를 볼 수 있다.

【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】

이하에서, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 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.

또한 본 발명의 명세서에서 사용되는 "포함하는 ¹ '꾀 의미는 특정 특성， 영역， 정수， 단계, 동작， 요소 및 /또는 성분을 구체화하며， 다른 특성, 영역， 정수， 단계， 동작， 요소 및 /또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 이하， 본 발명의 염소화된 폴리염화비닐 수지의 제조방법을 보다 상세하게 설명한다 .

발명의 바람직한 구현예에 따라， PVC 또는 PVC함유 공중합체를 염소와 반웅시켜 염소화 폴리염화비닐 수지를 제조하는 공정 ; 및 슬러리 또는 현탁액 상태의 염소화 폴리염화비닐 수지에 중화제를 투입하는 염소화 폴리염화비닐 수지의 중화 공정;을 포함하며， 상기 중화제는， a) 퍼카보네이트계 화합물 또는 b) 카보네이트계 화합물과 과산화수소의 흔합물을 사용하는 염소화 폴리염화비닐 수지의 제조방법을쎄공한다.

본 발명은 광반응을 이용한 염소화 비닐 수지, 바람직하게 염소화 폴리염화비닐 수지의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

구체적으로， 염소화 폴리염화비닐 수지 (CPVC)를 제.조하는 과정에서 염소화 반웅 이후 생성된 염산 (HC1 )을 제거하는 중화과정에서, 기존에 사용되는 중화제로는 상기 염산이 효과적으로 제거되지 못하거나 부산물을 발생시키는 문제가 있다.

따라서， 본 발명은 염소화 반웅 이후의 중화과정에서 특정 염기성 물질을 사용하여 CPVC의 기공 (Pore)내에 잔존할 수 있는 염산을 모두 제거할 수 있을 뿐 아니라， 중화과정에서 부가적으로 생성되는 이산화탄소 및 차아염소산염 (Hypochlor i te)의 발생을 방지할 수 있다. 이에， 본 발명에서는 염소화 폴리염화비닐 수지에서 요구되는 우수한 기본 물성을 층족하면서도 수지 색차 및 가공 색차를 향상시킬 수 있다. 이러한 본 발명의 방법에 대하여， 각 단계별로 설명한다.

CPVC의 제조 공정

CPVC를 합성하는 공정은 일반적으로 잘 알려진 방법에 따라 진행될 수 있고 그 구성이 특별히 제한되지는 않으나， 다음의 방법으로 진행되는 것이 바람직할 수 있다.

예를 들어， PVC 또는 PVC함유 공중합체를 반웅기에 투입한 후 진공 상태에서 산소를 제거하고 염소 가스를 투입 후 승온과 동시에 UV 조사하는 광반웅을 통해， 염소화 반웅을 진행할 수 있다.

상기 염소화 반웅시 사용되는 PVC 또는 PVC 함유 공중합체는 용매 함유 슬러리 상태로 사용될 수 있다. 상기 슬러리는 중합에 사용된 물을 포함할 수 있으며， 물에 대한 PVC 비는 10 내지 35 중량 %일 수 있다. 이때 투입되는 용매의 종류가크게 제한되지는 않으며， 물이 사용될 수 있다. 또한 상기 PVC 또는 PVC 함유 공중합체는 이 분야에 잘 알려진 방법에 따라 염화비닐 단량체 단독 혹은 일부 다양한 단량체들과의 공증합을 통해 제조될 수 있다. 또한 상기 공증합 방법은 현탁 중합, 유화 중합또는 괴상 중합 (Mass Polymeri zat ion)이 사용될 수 있다.

상기 PVC또는 PVC 함유 공중합체는 Sol id Porous Macrogranules일 수 있다. 즉， 내지 250 의 입자들로 이루어진 1차 압자들이 웅집된 거대 과립 형태를 나타낼 수 있다. 또한， 이러한 PVC 또는 PVC 함유 공중합체는 0. 1 내지 0.4 (Cubi c cent imeters per gram, cinVg)의 Mercury Porosi ty를 가질 수 있다.

그리고， 염소화 반웅 전에 통상적인 방법으로 산소를 반드시 제거해야 한다.

상기 UV를 조사하는 조건은 반웅기 사이즈에 따라 적절히 조절할 수 있으며， 이 분야에 잘 알려진 방법으로 진행될 수 있다.

그리고, 상기 염소화 반웅 시 염소의 압력은 0.5 내지 4bar 사이를 유지하고， 반응 온도는 50 ^° C 내지 95 ^° C인 것이 바람직할 수 있다.

또한 상기 염소화 반웅시， UV 조사 대신 개시제를 투입하여 염소가 라디칼을 형성할 수 있도록 한다. 이러한 경우 개시제는 광개시제로 잘 알려진 물질이면 모두 사용 가능하고， 예를 들어 퍼옥시에스터 (Peroxyest er ) , 하이드로퍼옥사이드 (Hydroperox i de) 및 디알킬퍼옥사이드 (Di alkyl peroxi de )로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

염소화 반응 중 염소가 타켓 (Target )양에 도달하면 반웅을 종료하고 중화과정을 진행한다.

CPVC의 중화 공정

수지의 안정성을 증가시키기 위하여 pH를 증가시켜 CPVC 잔류 HC 1 양을 최소화하여야 한다. pH를 상승시키기 위해 사용한 다양한 증화제에 따라 CPVC 수지의 색이 변화하게 된다. 이에 대한 원인으로는 차아염소산염 (Hypochl or i te)에 의한 CPVC의 변색이 주 원인으로 사료된다. 따라서， 본 발명에서는 상기 염소화 반웅이 종료되면， 염소화 반웅으로 생성된 염산을 제거하기 위해 CPVC 슬러리에 특정 증화제를 첨가하여 CPVC의 중화 공、정을 진행한다. 이러한 중화 공정을 통해， 본 발명에서는 CPVC 내에 존재하는 염산과 차아염소산염의 양을 최소화시킬 수 있고， 이에 따라 수지 및 가공 색차를 기존보다 향상시킬 수 있다.

바람직하게， 상기 중화제는， a) 퍼카보네이트계 화합물 또는 b) 카보네이트계 화합물과 과산화수소의 흔합물을 사용하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로， 상기 중화제로는 특정 퍼카보네이트계 화합물을 사용할 수 있는데， 이는 카보네이트계 화합물과 과산화수소 (Hydrogen peroxi de)가 섞여 있는 물질을 의미할 수 있다. 따라서， 상기 퍼카보네이트계 화합물은 제품으로 얻어진 것을 그대로 사용할 수 있고， 또한 선택적으로 카보네이트계 화합물과 과산화수소를 따로 첨가한 흔합물 형태로도 사용될 수 있다.

또한 본 발명에서 상기 중화제는 퍼카보네이트계 화합물에 다른 염기성 물질을 추가한 흔합물 형태로도 사용될 수 있다.

그러므로, 상기 중화제는 100 중량 %의 a)의 퍼카보네이트계 화합물， 상기 a)의 퍼카보네이트계 화합물에 다른 염기성 물질이 추가된 흔합물， 또는 상기 b)의 카보네이트계 화합물과 과산화수소가 일정 몰비로 흔합된 중화제를 사용할 수 있다.

이러한 본 발명의 일 구현예에 따르면， 상기 a)의 퍼카보네이트계 화합물은 소디움 퍼카보네이트 (Sodium Percarbonate) , 포타슴 퍼카보네이트 및 칼슘 퍼카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

여기서, 소디움 퍼카보네이트는 소듐 카보네이트 (이하 SCa)와 과산화수소가 1 : 1.5의 몰비 (Mol e rat io)로 섞여 있는 물질을 의미할 수 있다. 상기 SPC를 중화제로 사용하는 경우 수지 변색， 열안정성 및 가공 착색이 더 개선될 수 있다.

또한 본 발명에서 상기 a)의 퍼카보네이트계 화합물에 다른 염기성 물질이 더 첨가되는 경우， 상기 중화제는 a)의 퍼카보네이트계 화합물에 소디움 카보네이트 , · 소디움 바이카보네이트， 및 포타슘 바이카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 염기성 화합물을 더 투입한 흔합물을 사용할 수 있다. 이러한 경우 상기 흔합물은 퍼카보네이트계 화합물 및 염기성 화합물이 80 : 20 내지 20 : 80의 중량비로 흔합된 것일 수 있다.

예를 들어， 상기 중화제는 100 중량 %의 SPC 중화제， SCa와 SPC의 흔합물로서 SCa가 20 중량 ¾> 흔합된 증화제 ; SCa와 SPC의 흔합물로서 SCa가 50중량 % 흔합된 중화제; SCa와 SPC의 흔합물로서 SCa가 80중량 % 흔합된 중화제를 적용할 수 있다.

또한， 본 발명에서 중화제의 사용량은 상술한 pH조건이 만족하도록 투입되면 그 양이 제한되지는 않는다. 바람직하게, 상기 중화제는 CPVC 100 중량부에 대해 1 내지 5 중량부로 사용할 수 있다.

한편， 상기 b)의 카보네이트 화합물과 과산화수소의 흔합물이 사용되는 경우도， 이들이 흔합되어 퍼카보네이트계 화합물이 생성되므로， 상술한 퍼카보네이트계 화합물과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이러한 경우 사용되는 카보네이트계 화합물은 소디움 카보네이트， 소디움 바이카보네이트， 포타슘 카보네이트, 포타슘 바이카보네이트 및 칼슘 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다. 상기 카보네이트계 화합물은 염산을 중화시켜 pH를 상승시키는 효과를 가져오며, 과산화수소는 차아염소산염을 제거하는 역할을 하며， 기존의 열안정성 및 착색 문제를 향상시킬 수 있다. 이러한 카보네이트계 화합물 중에세， 소디움 카보네아트계 화합물과 과산화수소를 사용하는 경우가 더 효과적으로 염산을 제거하고 CPVC물성을 증가시킬 수 있다. 상기 b)의 카보네이트계 화합물과 과산화수소의 흔합물은 1 : 0. 1 내지 1 : 2.0의 몰비로 흔합된 것일 수 있다. 이때, 그 몰비가 상기 범위 미만이면 수지색차 하락의 문제가 있고, 그 몰비가 본원 범위 이상이면 가격상승의 문제가 있다.

상기 중화제는 분말 형태 또는 용액 형태로 투입하여 원하는 pH로 조절한다. 이 때 중화 시 온도는 용매의 끓는 점 범위 내에서 진행한다. 중화제 투입 시에는 교반을 통하여 중화효율을 높일 수 있다. 중화가 완료된 CPVC는 탈수 및 건조 과정을 통하여 용매 및 불순물을 제거하여 CPVC를 얻는다.

이때， 상기 중화 공정에서， 중화제가 투입되기 전의 염소화 폴리염화비닐 수지는 슬러리 또는 현탁액 상태일 수 있다.

바람직하게， 상기 중화 공정에서 중화제가 투입되기 전의 염소화 폴리염화비닐 수지는 i ) 염소화 반웅 후의 슬러리, i i ) 불순물이 제거된 탈수 슬러리 또는 i i i ) 탈수 슬러리와 용매를 흔합하여 제조된 현탁액 상태;를 포함할 수 있다. 더 바람직하게， 상기 염소화 폴리염화비닐 수지는 탈수 슬러리와 용매를 흔합하여 제조된 현탁액 상태로 사용할 수 있다. 상기 탈수 슬러리는 케이크 형태일 수 있다.

즉， 염소화 반웅이 완료된 이후, 반웅물은 슬러리 상태일 수 있는데， 중화공정에서 별도의 정제 공정 없이 CPVC 슬러리 상태로 바로 중화제가 투입될 수 있다. 또한， 불순물을 제거하기 위하여 CPVC 슬러리를 탈수하는 공정을 거^] 탈수된 CPVC 슬러리에 중화제가 투입될 수 있다. 그리고， 상기 탈수된 CPVC 슬러리에 용매를 투입하여 재슬러리화한 현탁액 (Suspension) 상태에 중화제를 투입할 수 있다. 상기 방법 중에서， 불순물의 제거 및 중화제 사용량의 감소를 위해 탈수 후 재슬러리화한 현탁액 상태로 중화제를 투입하는 것이 가장 효율적이다. 상기 탈수된 CPVC 슬러리에 첨가되는 용매는 증류수， 알코올 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 슬러리 또는 현탁액이 사용되는 경우 고형분 함량이 20 내지 50 중량 %일 수 있다. 한편， 상기 중화 공정 전후의 온도는 25 내지 80 ^° C이므로， 상기 중화 공정은 온도 25 ^° C 내지 80 ^° C인 조건에서 수행할 수 있다.

그리고， 상기 중화 공정에서 염소화 폴리염화비닐 수지에 중화제가 투입된 후 pH가 6 내지 10일 수 있다.

이때， 중화 시 온도는 용매의 끓는 점 범위 내에서 진행하는 것이 바람직하다. 따라서， 상기 중화 공정은 중화제를 투입한 후 중화은도 40 내지 80 ^° C 및 pH 7.0 내지 10.0인 조건에서 수행하는 것이 더 바람직할 수 있다.

그리고, 중화제 투입 시에는 교반을 통하여 중화효율을 높일 수 있다. 중화가 완료된 CPVC는 탈수 및 건조 과정을 통하여 용매 및 불순물을 제거하여 CPVC를 얻을 수 있다.

CPVC의 가공 공정

또한, 본 발명에서는 상기 중화 공정이 완료된 CPVC에 대해 가공공정을 진행하는 공정을 더 포함할 수 있다. ^'

상기 가공공정을 수행함에 따라， CPVC의 열안정성 및 가공 색차 등을 파악할 수 있다.

바람직한 일 구현예에 따르면， CPVC 수지의 가공공정을 진행하는 경우， 상기 CPVC 100 중량부 (phr )에 대하여 첨가제 10 내지 30 중량부를 흔합하여 CPVC 컴파운드 조성물을 형성한다.

상기 첨가제는 통상의 CPVC의 가공공정에 사용되는 것이 모두 사용 가능하고， 예를 들어 열안정제， 충격보강제， 활제， 필러 등이 사용될 수 있다.

이후， 상기 CPVC 컴파운드 조성물을 Rol l을 이용하여 160 내지 200 ^° C에서 시트 (Sheet ) 형태로 얻고, 시트를 160 내지 20CTC의 Press를 사용하여 두께 2 내지 5隱의 가공물을 얻을 수 있다.

이러한 본 발명의 방법에 따라, 수지 백색도가 90 내지 98이며， 컴파운드의 정적 열안정성이 50분 내지 100분이며， 가공 색차 (Whi te Index)가 15 내지 40인 염소화 폴리염화비닐 수지를 제공할 수 있다. 이하에서， 본 발명에 따른 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다. <비교예 1 내지 2 및 실시예 1 내지 5>

CPVC의 합성

PVC (중합도 700， 1 , 000)를 염소화하여 CPVC를 합성하였다.

구체적으로， PVC를 용매와 함께 슬러리 상태 (고형분 함량 20 중량 W로 반웅기에 투입하고 진공을 걸어 반응기 내 산소를 제거하였다. 진공이 된 반웅기에 염소를 투입하고， 승온과 동시에 UV를 조사하였다. 반웅 시 염소의 압력은 0.5-4.0 bar 사이를 유지하며， 반웅 온도는 50-95 ^° C에서 반웅을 진행하였다.

염소화 반응 중 염소가 Target양에 도달하면 반웅을 종료하였다. CPVC의 중화

상기에서 염소화 반웅이 종료된 CPVC슬러리에 하기 표 1의 중화제를 투입하여 중화 공정을 진행하였다.

이때, 중화 시 온도는 용매의 끓는 점 범위 내에서 진행하였다.

그리고， 중화제 투입 시에는 교반을 진행하였으며， 중화가 완료된 CPVC는 탈수 및 건조 과정을 통하여 용매 및 불순물을 제거하여 CPVC를 얻었다.

CPVC의 가공

CPVC의 열안정성 및 가공 색차 등을 파악하기 위하여 가공을 실시했다. CPVC 수지 lOOphr에 열안정게 (제품: Tin계 안정제) 2 중량부， 층격보강제 (제품: MBS 층격보강제) 8 중량부, 활제 (제품: Paraf f in 및 Polyester계열 활제) 5 중량부 및 필러 (제품: 이산화타이타늄) 3 중량부를 흔합하여 CPVC 컴파운드 조성물을 형성하였다.

형성된 조성물을 Rol l을 이용하여 185 ^° C에서 Sheet 형태로 얻고， Sheet를 겹쳐 19CTC의 Press를 사용하여 두께 3画의 가공물을 얻었다. <실험예 >

비교예 및 실시예의 CPVC에 대해 다음의 방법으로 물성을 분석하였다.

물성 분석 방법

* 수지 및 가공 색차

색차계를 사용하여 백색도 (Whi te Index , WI )와 황색도 (Yel low Index , YI )를 측정하였다. 가공 색차는 Press 가공품을 측정하였다.

* 열안정성 평가

가공에서 형성된 Sheet를 Mathi s oven에서 열처리하여 변색이 시작되는 시간을 측정하였다.

* Hot H Test : 탈수 및 건조된 CPVC를 탈이온수 (DW)에서 슬러리화하여 60 승온 상태에서 30분 동안의 pH의 변화를 확인하였다. CPVC의 잔여 HC1 확인이 가능하다.

1) 다양한 중화제 사용 중화조건 확인테스트

앞선 설명과 같이 수지의 안정성을 증가시키기 위하여 pH를 증가시켜 잔류 HC1 양을 최소화하여야 한다. pH를 상승시키기 위해 사용한 다양한 중화제에 따라 CPVC 수지의 색이 변화하게 된다. 이에, 본 발명에서는 다양한 중화제를 사용하는 중화조건 확인 테스트를 진행하였다.

중화 조건 변경에 따른 가공전 수지 색차 평가 결과는 표 1에 나타내었다.

【표 1】

중화온

pH 중화제 조건 WI YI

도 비교예 1 SCa중화 83.9 3.6 비교예 2 9.0 60 ^° C SB 중화 84.9 3.4 실시예 1 SPC 중화 97.4 0.9 실시예 2 SPC: SCa (50： 50) 중화 95.2 1.4 실시예 3 SCa 중화， H ₂ 0 ₂ 첨가 96.4 1.0 실시예 4 Calcium Carbonate 중화， ¾(

8.5 96.3 1.0

첨가 실시예 5 Potassium Carbonate 중화， ¾ᄋ2

6.5 96.1 1.0

첨가 주)

SPC: Sodium Percabonate, SCa: Sodium Carbonate, SB: Sodium Bicarbonate SPC:SCa(50:50): 중량비로 흔합 실시예 3-5： 염기성물질:과산화수소 =l:1.5(Mole ratio)

표 1의 결과를 통해， 비교예 1 및 2보다 본원의 실시예 1 내지 5의 경우 수지 색을 유지할 수 있음을 확인하였다.

실시예 1 내지 2의 SPC와 같은 퍼카보네이트계 화합물 또는 퍼카보네 이트 화합물과 염기성 물질의 흔합물을 중화제로 사용하는 방법과， 실시예 3 내지 5와 같이 염기성 물질에 과산화수소 (HP)를 첨가하여 중화한 방법의 경우， CPVC의 가모두 향상되었다. 특히， 실시예 1의 SPC를 중화제로 사 용하는 경우 수지 색차가 가장 향상되었다. 그리고， SPC와 SCa를 함께 사용 한 실시예 2도 유사한 효과를 나타내었다.

또한， 염기성 물질과 HP를 분리 사용한 경우와 용해 시 염기성 물질 과 과산화수소로 분해되는 SPC 같은 퍼카보네이트계 화합물을 사용한 경우 같은 효과를 나타냄을 확인하였다. 알칼리 물질 (Base)로 HC1을 증화하고， ¾0 ₂ 가 첨가되어 차아염소산염을 제거함으로써 수지 색차에 영향을 줌을 알 수 있다.

실시예 2에서 사용한 소디움 카보네이트 외에 실시예 4의 칼슘 카보 네이트 또는 실시예 5의 포타슘 카보네이트로 중화한 경우， 실시예 3의 소 디움 카보네이트를 사용한 경우보다는 WI가 낮았지만， 과산화수소를 첨가함 에 따라 WI가 향상된 값을 보몄다.

따라서， 본 발명의 경우 다른 중화제와 흔용 사용 가능하며 원가 절 감에 도움이 될 수 있다.

2) 중화조건 변경 테스트 품의 가공성 평가

비교예 및 실시예에 대해， 표 2의 중화 조건 변경에 따른 가공성 평 가를 진행하였다. 그 결과는 표 2와 같다.

【표 2】

표 2에서 보면， 중화제로써 SPC와 같은 퍼카보네이트계 화합물을 사용하였을 경우， 가공성 향상에 영향을 주었다. HC1잔류량을 확인 할 수 있는 Hot pH 측정결과， 중화 pH를 상승시킬수록 그 결과가 향상되었다. 비교예 1 및 2와 같이， 기존의 타 중화제 SB(Sodium Bicarbonate) , SCa 사용시 색차 및 열안정성에서 pH에 한계가 존재하기 때문에， SPC의 사용이 중화효율 향상에 도움을 줌을 확인하였다. SPC를 사용하여 중화 (pH 9， 60 ^° C ) 시 열안정성， 수지 및 가공색차가 향상된 결과를 보였으며， HC1 잔류량이 매우 적어 효율적인 중화 방법임을 알 수 있다.

구체적으로， pH 7 , 25 ^° C에서의 물성차이는 비교예 l(SCa)와 실시예 l(SPC)이 비슷하나 SPC의 열안정성 및 수지색차， 가공색차가 근소하게 우세하였다.

또한, pH 9 , 60 ^° C에서 물성의 차이가 나타났는데， 비교예 2(SB)의 경우 수지색차와 가공색차가 매우 열세하였다.

반면 60 ^° C 중화 시 본 발명의 실시예 la는 Hot pH 결과， pH의 변화량이 감소하고 CPVC의 열안정성이 증가하였다. 본 발명은 승온 시 분자의 확산 운동에너지가 증가하여 기공 내 잔류 HC1을 효율적으로 제거할 수 있다.

또한， 본 발명의 경우 pH를 상승시킬수록， 중화 온도를 상승시킬수록 수지 색차가 향상되었다. 그리고， Hot _P H 결과에서 pH 변화량이 매우 적어지는 것을 확인하여 잔류 HC1의 양이 감소함을 확인하였다. 열안정성도 HC1 잔류량이 적어짐에 따라 향상되었다.

부가하여， 실시예 2 (T-5)에서는 SPC의 사용량을 감소시키고 SCa를 함께 사용하여 중화 시 비슷한 효과를 나타내었다. 즉， 가공성 평가에서도 SPC와 타 염기성 .물질을 함께 사용 가능함을 확인하였다.

또한 실시예 lb의 SPC를 중화제로 사용한 60 ^° C , pH 9 중화 시 (T-6) 가장 열안정성이 높고 색차가 향상되었다.