KR100390554B1

KR100390554B1 - 연질플라스틱으로 부터 알루미늄 막의 제거방법

Info

Publication number: KR100390554B1
Application number: KR10-2000-0073185A
Authority: KR
Inventors: 홍영호
Original assignee: 홍영호
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2003-07-07
Also published as: KR20010016352A

Abstract

본 발명은 연질염화비닐(Flexible PVC)등 의약품중 캡슐의 포장에 널리 사용되는 연질플라스틱을 효율적으로 재활용하기 위한 기술이다. 일반적으로 의약품의 알약포장에는 연질플라스틱을 소재로 하는 포장재료를 주로 사용하고 있다. 이때 제품의 포장단계에서 사용이 쉽도록 하기 위해서 연질플라스틱의 한 면에 접착제를 가하고 그 위에 알루미늄 막을 부착시킨다. 제품의 포장용으로 사용되는 연질플라스틱중에서 연질PVC는 고순도의 고분자로서 재활용의 가능성이 충분한 제품으로 재활용기술에 따라서 새로운 자원으로 활용이 가능하다. 연질PVC와 알루미늄 막은 중간에 접착제로 PMMA를 사용하여 고주파 유도방식에 의한 열융착에 의한 방법으로 부착을 시키고, 인쇄를 위하여 사용된 그라비 인쇄잉크에 변성말레인산이 함유되어 있으므로 이의 제거가 용이하지 않은 관계로 소각에 의한 방법으로 처리하여 자원의 낭비와 대기오염을 초래하고 있다. 본 발명에 의하면 의약품의 포장재료로 사용된 연질PVC와 PMMA 그리고 변성 말레인산은 상용성을 지니므로 이를 용융하여 활용하면 고부가가치를 지닌 원료로서의 가치가 충분하다고 할 수 있다.

Description

연질플라스틱으로 부터 알루미늄 막의 제거방법{The Removing Method of Aluminum film from Flexible polymer}

본 발명은 포장용으로 사용되는 연질플라스틱(Flexible Plastic)을 재활용하기 위하여 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막을 제거하기 위한 기술이다. 더욱 상세하게는 연질염화비닐(Flexible PVC)등 의약품중 캡슐의 포장에 널리 사용되는 연질플라스틱을 효율적으로 재활용하기 위한 기술이다. 의약품과 같이 인체에 직접적인 영향을 미치는 제품에 대해서는 판매과정에서 제품에 대한 방습 기능이 우수하고 안전성이 유지되는 고순도의 원료를 이용한 재료를 선택하여 포장재료로 사용한다. 이때 사용되는 포장재료는 제품의 포장에 적합하도록 가공하는데 편리하고, 안전성을 지녀야 하므로, 일반적으로 의약품의 알약포장에는 연질플라스틱을 소재로 하는 포장재료가 주로 사용되고 있다. 이때 제품의 포장단계에서 사용이 쉽도록 하기 위해서 연질플라스틱의 한 면에 접착제를 가하고 그 위에 알루미늄 막을 부착시켜 포장재료안에 있는 제품을 사용하기에 편리하도록 하고 있다. 이렇게 연질플라스틱의 한쪽 면에 부착된 알루미늄 막은, 제품의 사용에는 매우 편리하나 포장재료로 사용된 연질플라스틱이 폐기물로 발생되는 경우 배출되는 연질플라스틱을 재활용하기 위해서는 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막을 제거하여야만 재활용이 가능하다는 기술적인 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 발명에서는 의약품의 알약 포장에 사용되는 연질플라스틱을 재활용하기 위하여 연질플라스틱과 여기에 부착된 알루미늄 막을 분리하는 기술을 개발하고자 한다.

제품의 포장용으로 사용되는 연질플라스틱중에서 연질PVC는 고순도의 고분자로서 재활용의 가능성이 충분한 제품으로 재활용기술에 따라서 새로운 자원으로 활용이 가능하다. 일년에 우리 나라에서 사용되는 의약품 포장용 연질플라스틱의 수량은 수천 톤의 규모에 이를 정도로 그 사용량이 매우 많은 편이다. 그러나 지금까지는 소각이라는 방법으로 주로 처리하였기 때문에 소각시 발생하는 다이옥신과 같은 여러 오염물질에 의한 환경 오염과 특히 재활용이 되지 않음으로서 자원의 낭비요인으로 많은 문제점을 가지고 있다. 이는 연질플라스틱의 한 면에 부착된 알루미늄 막을 별도로 분리하기가 매우 번거롭기 때문에 경제성이라는 측면에서 재활용하기보다는 소각하여 처리하고 있기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 연질플라스틱에는 손상을 주지 않고 부착된 알루미늄 막을 분리하는 기술을 개발하고자 한다.

본 발명의 기술적인 구성을 상세히 살펴보면 다음과 같다. 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막을 제거하는 기술은 금속과 알코올의 반응인 금속 알콕사이드반응에 의하여 설명되어진다. 알코올(R-OH)중의 RO- 와 알루미늄이 반응하여 알루미늄알콕사이드가 형성되는 공정으로 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막을 제거하였다. 의약품 중 알약의 낱개 포장재료로 널리 사용되는 연질플라스틱은 거의 연질 PVC 가 사용되고 있다. 의약품의 포장공정에서 제품인 의약품의 안전성과 방습성을 유지하기 위하여 연질PVC와 알루미늄 막은 중간에 접착제로 PMMA를 사용하여 고주파 유도방식에 의한 열융착에 의한 방법으로 부착을 시킨다. 이렇게 부착된 알루미늄 막을 물리적인 방법으로 제거한다는 것은 거의 불가능하다고 할 수 있다. 또한 표면에는 그라비 인쇄를 이용한 제품에 관한 정보를 인쇄하고 있다. 이때 그라비 인쇄잉크에 변성말레인산이 함유되어 있으며, 사용된 연질PVC와 PMMA 그리고 변성 말레인산은 상용성을 지니므로 이를 용융하여 활용하면 고부가가치를 지닌 원료로서의 가치가 충분하다고 할 수 있다. 그라비 인쇄에 사용되는 말레인산이 함유된 물질을 소각하게 되면 대기오염물질중에서 다이옥신이 발생하므로 소각처리시 많은 환경 문제를 유발하게 되므로 소각의 방식이 아니라 서로 상용성이 있는 원료의 특성을 이용하여 용융후 제품을 만드는 원료로 사용하는 것이 가장 효율적인 방법으로 연질 PVC를 재활용하는 것이라고 할 수 있다. 일반적으로 PVC를 합성하는 과정에서 중합 후에 경질 PVC중에는 모노머가 약 10ppm정도가 함유되어 있으나, 연질PVC 중에는 모노머의 함유량이 거의 0 에 가까울 정도로 고순도의 고분자이며, 의약품의 포장재료로 사용되는 연질PVC의 제조 과정에서 가소제로 카드뮴(Cd)이나 아연(Zn) 대신에 칼슘(Ca)계의 가소제가 사용되므로 원 재료의 물성이 매우 우수하다고 할 수 있다. 이처럼 우수한 물성을 지닌 고분자를 재활용하기 위해서는 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막을 제거하여야 한다. 알루미늄 막이 부착된 상태에서는 용융이나 기타의 방법으로 연질플라스틱을 재활용하기 어렵기 때문에 소각 공정을 이용하여 처리하는 것이 지금까지 보편화된 방법이다. 따라서 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하여 이렇게 얻어진 연질플라스틱을 좋은 자원으로 활용하고자 한다.

연질PVC와 알루미늄의 부착을 위하여 연질PVC와 상용성을 지닌 PMMA를 접착제로 사용하여 고주파 유도방식에 의한 열융착 공법으로 제조되어, 의약품 포장재료로 사용되는 연질PVC의 표면은 변성 말레인산이 함유된 그라비 인쇄에 의하여 인쇄잉크가 표면에 잔존하고 있다. 이때 사용된 연질 PVC와 PMMA, 그리고 말레인산은 서로 상용성을 지니고 있다. 또한 그라비인쇄잉크중에 있는 성분을 유기용매를 이용하여 인쇄성체계를 분리하여야 한다. 이러한 특성을 지닌 연질플라스틱의 표면에 부착된 알루미늄 막을 제거하기 위하여 알코올을 유기용제로 선정하여 연질플라스틱 자체에는 손상을 주지 않고 부착된 알루미늄 막을 분리하기 위하여 다음과 같은 몇 가지 방법으로 알루미늄의 제거 실험을 실시하였다.

< 실시 예 1 >

알루미늄 막이 부착된 포장용 연질플라스틱을 에탄올 용액에 넣은 후 여기에 촉매로 염화물인 HgCl₂를 첨가하여 반응 온도가 75℃ 이하로 유지하면서 반응시켜연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막의 제거실험을 실시하였다. 이 결과 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막이 완전히 제거되었음을 확인하였다. 이때 촉매의 양은 연질플라스틱의 중량 비에 대하여 0.05∼1wt% 의 비가 유지되도록 하였다.

< 실시 예 2 >

실시예 1 에서와 같이 알루미늄 막이 부착된 포장용 연질플라스틱을 에탄올 용액에 넣은 후 여기에 촉매로 염화물인 염화암모늄(NH₄Cl)을 첨가하여 반응 온도를 75℃ 이하로 유지하면서 반응시켜 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막의 제거실험을 실시하였다. 이 결과 실시예 1에서 사용된 촉매에 비하여 반응시간이 약간 더 소요되기는 하였으나 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막이 완전히 제거되었음을 확인하였다. 이때 촉매의 양은 연질플라스틱의 중량 비에 대하여 0.1∼5wt% 의 비가 유지되도록 하였다.

< 실시 예 3 >

실시예 1 과 2 에서 행한 공정에서 용매로 메탄올(CH₃OH), 프로판올(C₃H₇OH), 부탄올(C₄H₉OH)을 사용하여 알루미늄 막이 부착된 포장용 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막의 제거실험을 실시하였다. 또한 촉매로 MgCl₂, HCl, AlCl₃, CaCl₂등을 사용하여 연질PVC에 부착된 알루미늄 막의 제거에 관한 실험을 실시하였다. 이 결과 알코올 종류에 따라서는 에탄올에 비하여 반응에 소요되는 시간은 차이는 있으나 대체적으로 연질플라스틱에 부착된 알루미늄 막이 완전히 제거되었음을 확인하였다. 또한 HgCl₂와 NH₄Cl을 제외한 촉매에 대해서는 HCl, AlCl₃, MgCl₂, CaCl₂의 순으로 제거효율이 향상된다는 사실을 확인하였다.

포장용으로 사용된 후 발생되는 폐기물 형태의 연질PVC의 국내 사용량은 대략적으로 년간 약 2,500톤 정도로 추산되고 있다. 특히 의약품 포장에 사용되는 연질PVC는 칼슘계 가소제를 사용하였기 때문에 그 어떤 연질 PVC보다도 물성이 우수하다고 할 수 있다. 따라서 이것은 PVC를 함유한 제품의 제조공정에서 원료로서의 가치가 충분하다고 할 수 있다. 일반적인 국내에서 판매되고 있는 연질PVC의 단가가 1kg당 약 2,500원 정도로 산정 하더라도 이를 재활용한다면 연간 약 63억원 정도의 자원이 절약되며, 지금까지 폐기물의 개념에서 소각에 의한 처리시 발생하는 대기오염물의 처리비용까지를 추산한다면 본 발명에 의하여 연간 약 100억원 이상의 경제적인 이득을 가져올 것으로 판단된다. 특히 우리 나라와 같이 원유를 수입하여 석유화학 제품을 생산하는 비산유국에서 석유화학 관련제품의 자원을 재활용 하는 것은 매우 중요한 기술이라고 할 수 있다.

Claims

알코올을 용매로 사용하는 공정에서 촉매로 HgCl₂, NH₄Cl, CaCl₂, HCl, KCl, MgCl₂, AlCl₃등의 염화물을 중량비로 0.01∼5%의 범위에서 첨가하여 반응온도는 70℃에서 75℃ 정도로 유지하면서 연질플라스틱 특히 의약품중의 알약의 포장 재료로 사용되는 연질 플라스틱에 접착제를 사용하여 부착된 알루미늄 막을 제거하는 방법
청구항 1에서 사용된 용매는 메탄올(CH₃OH), 에탄올(C₂H₅OH), 프로판올(C₃H₇OH), 부탄올(C₄H₉OH) 및 이의 유도체로 구성된 알코올로 이것을 이용하여 연질 플라스틱에 접착제를 사용하여 부착된 알루미늄막을 제거하는 방법
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