KR100973962B1 - 수지 경화물이 혼입된 합성 수지 제품 분쇄물의 재이용방법 - Google Patents

수지 경화물이 혼입된 합성 수지 제품 분쇄물의 재이용방법 Download PDF

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Abstract

소량의 수지 경화물이 혼재하고 흑색 안료 또는 유채색 안료를 함유하는 재생되는 열가소성 수지 제품 분쇄물에 백색 안료, 흑색 안료 및 유채색 안료 등의 광 차폐성 안료를 1 종 이상 혼합하고, 생성 혼합물을 가열시킴으로써 용융 생성물을 제조하고, 그 다음 용융 생성물을 고형 과립물로 변환시키는 것을 포함하는 재생 수지 과립물의 제조 방법. 상기 방법의 용도는 자동차 범퍼 등의 표면에 부착된 피막을 갖고, 피막의 제거가 없는 열가소성 수지 제품으로부터 다양한 방면에 재이용가능할 수 있는 재생 수지 과립물을 제조한다.

Description

수지 경화물이 혼입된 합성 수지 제품 분쇄물의 재이용 방법 {METHOD FOR REUSING CRUSHED SYNTHETIC RESIN PRODUCT HAVING CURED RESIN INCORPORATED THEREIN}
[기술분야]
본 발명은 표면에 피막층(skin trim)을 갖고 흑색 또는 유채색 안료로 착색되는 합성 수지 제품의 재이용 방법에 관한 것이다. 더욱 자세히, 본 발명은, 예를 들어, 자동차의 부품 또는 가전제품의 부품으로부터 수득가능한, 표면에 피막층을 갖고 흑색 또는 유채색 안료로 착색되는 합성 수지 제품 분쇄물을 변환시키는 기술에 관한 것이다.
[배경기술]
최근, 환경 파괴를 방지하기 위해 자동차의 부품 또는 가전 제품의 부품으로 대표되는 합성 수지 제품의 재이용 또는 재활용하는 것이 요구되고 있다. 따라서, 많은 기업들이 상기 합성 수지 제품의 유효한 재이용 방법을 검토하고 있다. 대부분의 합성 수지 제품이 열가소성 수지를 포함하기 때문에, 가장 공지된 합성 수지 제품의 재이용 방법은 합성 제품을 분쇄시켜 분쇄된 생성물을 제조하는 공정, 분쇄된 생성물을 가열시켜 용융된 생성물을 수득하는 공정, 및 용융된 생성물을 고형 입자로 변환시키는 공정을 포함한다.
상기 언급된 합성 수지 제품은 일반적으로 폐 플라스틱 재료로 언급된다. 대부분의 폐 플라스틱 재료를 흑색 안료로 착색시켜 흑색 또는 회색 표면을 나타내거나, 또는 적색 안료, 청색 안료 및 황색 안료 등과 같은 유채색 안료로 착색시켜 유채색 표면을 나타낸다. 대부분의 경우, 유채색 제품은 다양한 색채 또는 패턴화 혹은 부분 색채를 갖는다. 일부 경우, 임의 기간 동안 사용되는 유채색 합성 수지 제품의 색채는 퇴색되고 원래의 색채로부터 변화한다. 따라서, 합성 수지 제품 분쇄물을 용융시키고 재이용 수지 입자로 변환시키는 경우, 생성 수지 입자는 반드시 흑색 또는 회색 표면을 나타낸다. 그러므로, 흑색 또는 회색 표면을 갖는 상기 제조된 수지 재료를 흑색 또는 회색 수지 성형물의 제조용으로만 재이용할 수 있다.
또한, 자동차의 범퍼 및 자동차의 내장 용품 모두는 경화된 수지의 피막 (스킨층 또는 도막)을 갖는다. 만일 경화된 수지의 상기 피막을 갖는 수지 제품을 피막의 제거 없이 분쇄시키고, 용융시키고, 재이용 수지 성형물로 변환시키면, 생성 수지 성형물은 이의 표면상에 (경화된 수지의) 피막의 파편을 나타낸다. 수지 성형물 상의 파편은 재이용 수지로 만들어진 성형물의 가치를 저하시킨다. 상기 이유로, 종래 방법에 있어서, (경화된 수지의) 피막을 일반적으로 제거한 후 합성 수지 제품을 분쇄시킨다.
[발명의 개시]
본 발명의 발명자들은 소량의 경화된 수지 및 흑색 또는 유채색 안료를 함유하는 열가소성 수지 제품 분쇄물이 열가소성 수지 제품 분쇄물을 광 차폐성 안료 예컨대 백색 안료, 흑색 안료 또는 유채색 안료와 혼합시키고, 혼합물을 용융시키 고, 용융된 혼합물을 고형 입자로 변환시키는 방법을 이용함으로써 수지 입자로 변환시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 생성 수지 입자는 바람직하게는 양호한 외관을 갖는 수지 성형물의 제조에 사용가능하다.
따라서, 본 발명은 하기 공정을 포함하는 재이용 수지 입자의 제조 방법에 관한 것이다: 광 차폐성 안료 그리고 흑색 안료 또는 유채색 안료를 함유하는 재이용되는 열가소성 수지 제품 분쇄물 및 0.1 내지 10 중량% 의 경화된 수지의 혼합물을 포함하는 용융 생성물을 제조하는 공정; 및 용융된 생성물을 고형 입자로 변환하는 공정.
본 발명에 있어서 용융 생성물을 제조하는 공정은 바람직하게는 재이용되는 수지 제품 분쇄물과 광 차폐성 안료의 혼합 및 그 다음 가열에 의한 혼합물의 용융으로 수행된다. 그러나, 재이용되는 합성 수지 제품을 미리 가열 및 용융시키고 그 다음 광 차폐성 안료를 용융 생성물에 가열 과정 동안에 첨가하거나 일단 용융 생성물의 가열 과정을 종결시킨 후 냉각된 생성물을 첨가함으로써 공정을 실시할 수 있다. 이어서, 생성 혼합물을 가열 및 용융시킨다. 용융된 생성물의 입자를 제조하고 이들을 냉각시킴으로써, 또는 용융된 생성물을 그대로 냉각시키고 그 다음 냉각된 생성물을 분쇄시킴으로써 용융된 생성물을 고형 입자로 변환시킬 수 있다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 바람직한 구현예를 아래 기재한다.
(1) 용융 생성물의 제조 공정에 사용되는 광 차폐성 안료가 유채색 안료 단 독, 유채색 안료 및 흑색 안료의 혼합물, 유채색 안료 및 백색 안료의 혼합물, 또는 유채색 안료, 흑색 안료 및 백색 안료의 혼합물을 포함하고, 재이용 수지 생성물이 유채색 수지 입자의 형태이다.
(2) 무기 충전재를 용융 생성물의 제조 공정에서 제조되는 혼합물에 혼입시킨다.
(3) 열가소성 수지를 용융 생성물의 제조 공정에서 제조되는 혼합물에 혼입시킨다.
(4) 열가소성 수지 및 탄성중합체를 용융 생성물의 제조 공정에서 제조되는 혼합물에 혼입시킨다.
(5) 재이용되는 열가소성 수지 제품 분쇄물이 범퍼 분쇄물 또는 자동차로부터 취한 피막을 갖는 내장품 분쇄물이다.
(6) 재이용되는 열가소성 수지 제품 분쇄물이 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, ABS 수지 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 열가소성 수지를 포함한다.
(7) 재이용되는 열가소성 수지 제품 분쇄물이 탄성중합체를 함유한다.
(8) 본 발명의 상기 언급된 방법으로 제조되는 재이용 수지 입자.
(9) 본 발명의 상기 언급된 방법으로 제조되는 재이용 유채색 수지 입자.
(10) 상기 (8) 의 재이용 수지 입자를 가열 하에 용융시키고 용융된 수지를 성형시키는 공정을 포함하는 수지 성형물의 제조 방법.
(11) 상기 (9) 의 재이용 유채색 수지 입자를 가열 하에 용융시키고 용융된 수지를 성형시키는 공정을 포함하는 수지 성형물의 제조 방법.
합성 수지 제품 분쇄물의 재이용을 위한 본 발명의 방법은 광 차폐성 안료, 및 임의로 열가소성 수지, 탄성중합체, 및 충전재를 소량의 경화된 수지 제품을 함유하는 합성 수지 제품 분쇄물에 첨가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법에서, 0 - 99 중량% 의 열가소성 수지, 0 - 40 중량% 의 탄성중합체, 및 0 - 50 중량% 의 충전재를 1 - 100 중량% 의 분쇄물에 첨가한다 (분쇄물, 폴리올레핀, 탄성중합체, 및/또는 충전재의 총량은 100 중량% 에 도달한다). 100 중량부의 분쇄물에 0.01 - 20 중량부, 바람직하게는 0.05 - 15 중량부, 더욱 바람직하게는 0.15 - 12 중량부, 더욱 바람직하게는 0.2 - 12 중량부, 가장 바람직하게는 0.25 - 10 중량부의 광 차폐성 안료 (하나 이상의 흑색 안료, 백색 안료 및 유채색 안료) 를 첨가한다.
본 발명에서, 열가소성 수지, 탄성중합체, 및 충전재로부터 선택되는 성분의 첨가가 바람직한 것은, 물리적 특성 예컨대 본 발명의 재이용 방법에서 제조되는 수지 성형물의 기계적 성능을 향상시키기 때문이다.
본 발명에서 재이용되는 합성 수지 제품 분쇄물의 예는 수지 성형 및 수지 가공에서 제조되는 수지 재료 폐기물, 사용된 인스트루먼트 판넬, 내장 및 외장 부품 예컨대 사용된 자동차의 범퍼 및 플라스틱 재료 부품, 사용된 가전 제품, 산업 재료 부품, 및 건축 재료 분쇄물을 포함한다. 본 발명의 방법은 바람직하게는 사용된 자동차의 수지성 부품 예컨대 인스트루먼트 판넬, 범퍼 및 플라스틱 재료 부품, 가전 부품, 공업 재료, 및 주택 건축에 사용되는 재료 분쇄물 재이용에 사용 된다.
본 발명에서 재이용되는 합성 수지 제품 분쇄물은 열가소성 수지 제품, 수지 제품에 부착된 경화된 수지 피막 (열, 광 (자외선 포함) 의 이용에 의한 경화성 수지 예컨대 아크릴 수지, 우레탄 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드-멜라민 수지, 또는 아크릴-멜라민 수지의 경화로 제조되는 수지성 필름), 물, 용매, 경화 촉매 등의 혼합물로부터 수득되는 수지 제품 폐기물 분쇄물일 수 있다.
재이용되는 합성 수지 제품의 대표예는 자동차로부터 회수되는 범퍼를 포함한다. 회수된 범퍼에 대한 특이한 제한은 없다. 그러나, 회수된 범퍼가 결정성 프로필렌 수지, 탄성중합체, 및 안료를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 회수된 범퍼가 40 - 90 중량% 의 결정성 프로필렌 수지, 10 - 60 중량% 의 탄성중합체, 및 0 - 20 중량% 의 기타 수지 재료를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 회수된 범퍼는 안료 예컨대 카본 블랙 및 이산화티타늄을 함유할 수 있다. 카본 블랙 및 이산화티타늄을 모두 함유하는 회수된 범퍼가 본 발명에 따라 바람직하게 재이용된다. 회수된 범퍼는 바람직하게는 100 중량부의 플라스틱 성분 (수지성 성분 + 탄성중합체 성분), 및 2 중량부 이하, 바람직하게는 1.5 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 1 중량부 이하, 가장 바람직하게는 0.6 중량부 이하의 카본 블랙을 포함한다. 회수된 범퍼는 바람직하게는 1.5 중량부 이하 (100 중량부의 플라스틱 성분에 대해), 더욱 바람직하게는 1 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 중량부 이하, 가장 바람직하게는 0.3 중량부 이하의 카본 블랙이 아닌 안료를 함유한다. 또한, 회수된 범퍼는 50 중량부 이하 (100 중량부의 플라스틱 성분에 대 해), 바람직하게는 40 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 30 중량부 이하, 가장 바람직하게는 20 중량부 이하의 충전재 예컨대 탈크를 함유할 수 있다. 회수된 범퍼는 바람직하게는 1 - 100 g/10 분, 더욱 바람직하게는 3 - 70 g/10 분, 가장 바람직하게는 5 - 50 g/10 분의 용융 유량 (MFR, ASTM D1238 에 따라 230 ℃ 및 2.16 kg 의 중량에서 측정됨) 을 나타내는 열가소성 수지를 포함한다.
합성 수지 제품 분쇄물은 일반적으로 30 mm 이하, 바람직하게는 1 - 30 mm, 더욱 바람직하게는 1 - 25 mm, 더욱 바람직하게는 1 - 20 mm, 가장 바람직하게는 1 - 12 mm 의 직경을 갖는 입자를 포함한다. 합성 수지 제품 분쇄물을 가열된 압출기에서 용융 및 성형시켜 펠렛을 수득할 수 있다. 상기 펠렛을 분쇄물 대신 본 발명에서 이용할 수 있다.
본 발명에서 재이용될 수 있는 흑색 안료를 함유하는 합성 수지 제품 분쇄물은 바람직하게는 28.00 이하의 L*, -1.00 내지 0.40 의 a*, 및 -1.50 내지 0.50 의 b* 를 나타내는 흑색 또는 회색 분쇄물이다. 바람직하게는, 분쇄물은 L* 20.00 내지 37.00, a* -1.00 내지 0.40, 및 b* -1.50 내지 0.60 을 나타낸다. 더욱 바람직하게는, 분쇄물은 L* 23.00 내지 36.00, a* -0.70 내지 0.10, 및 b* -1.20 내지 0.20 을 나타낸다. 더욱 바람직하게는, 분쇄물은 L* 23.00 내지 33.00, a* -0.70 내지 0.10, 및 b* -1.20 내지 0.20 을 나타낸다. 특히 바람직하게는, 분쇄물은 L* 23.00 내지 28.00, a* -0.70 내지 0.10, 및 b* -1.20 내지 0.20 을 나타낸다.
합성 수지 제품 분쇄물에의 혼입에 사용가능한 백색 안료의 예는 이산화티타 늄, 연백(white lead), 및 산화아연을 포함한다. 가장 바람직하게는 이산화티타늄이다.
임의 공지된 이산화티타늄 안료를 특이한 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 염소 방법 또는 황산 방법으로 제조되는 이산화티타늄을 사용할 수 있다. 바람직하게는 염소 방법으로 제조되는 이산화티타늄이다. 입자의 형태에 대한 특이한 제한은 없다. 4각형 타입, 금홍석 타입, 또는 아나타제 타입의 이산화티타늄을 사용할 수 있다. 바람직하게는 4각형 타입 또는 금홍석 타입의 이산화티타늄이다. 입자의 평균 크기에 대한 제한은 없다. 평균 입자 크기가 0.01 - 0.5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 - 0.5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 - 0.4 ㎛, 특히 바람직하게는 0.2 - 0.3 ㎛ 내인 것이 바람직한 것은, 상기 입자가 분산성 및 취급성이 만족스럽기 때문이다. 이산화티타늄의 DOP 흡착에 대한 제한은 없다. DOP 흡착이 5 - 40 cc/100 g, 더욱 바람직하게는 8 - 30 cc/100 g, 더욱 바람직하게는 10 - 20 cc/100 g, 가장 바람직하게는 12 - 18 cc/100 g 내인 것이 바람직하다.
임의 공지된 유채색 안료를 본 발명에서 사용할 수 있다. 예는 무기 안료 예컨대 금속의 옥시드, 히드록시드, 술피드, 크로메이트, 카르보네이트, 술페이트 및 실리케이트; 및 유기 안료 예컨대 아조 화합물, 디펜틸메탄 화합물, 트리페닐메탄 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 니트로 화합물, 니트로소 화합물, 안트라퀴논 화합물, 퀴나크리돈 레드 화합물, 벤지딘 화합물, 및 축합 다환식 화합물을 포함한다. 유채색 섬유 및 금속 입자가 또한 사용가능하다. 유채색 안료의 색상에 대한 특이한 제한은 없다. 임의 황색 안료, 청색 안료, 적색 안료, 및 녹색 안료를 사용할 수 있다. 안료를 2 종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 유채색 안료의 예는 무기 안료 예컨대 산화철 레드, 카드뮴 레드, 카드뮴 옐로우, 울트라마린 블루, 코발트 블루, 티타늄 옐로우, 레드 납, 옐로우 납, 프루시안 블루, 황화아연, 크롬 옐로우, 바륨 옐로우, 코발트 블루, 및 코발트 그린; 유기 안료 예컨대 퀴나크리돈 레드, 폴리아조 옐로우, 안트라퀴논 레드, 안트라퀴논 옐로우, 폴리아조 레드, 아조 레이크 옐로우, 페릴렌, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 이소인돌리논 옐로우, 왓청(watchung) 레드, 퍼머넌트 레드, 파라 레드, 톨루이딘 마룬(maroon), 벤지딘 옐로우, 페스트 스카이 블루, 및 브릴런트 카르민(brilliant carmine) 6B; 유채색 섬유, 및 광택성 금속 입자를 포함한다. 안료를 2 종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
티타늄 옐로우의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.1 - 1.5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 - 1.3 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.7 - 1.1 ㎛, 가장 바람직하게는 0.8 - 1 ㎛ 내인 것이 바람직한 것은, 이들이 분산성 및 취급성이 만족스럽기 때문이다. 티타늄 옐로우의 DOP 흡착에 대한 특이한 제한은 없다. DOP 흡착이 15 - 40 cc/100 g, 더욱 바람직하게는 20 - 35 cc/100 g, 가장 바람직하게는 20 - 30 cc/100 g 내인 것이 바람직하다. 티타늄 옐로우의 pH 에 대한 특이한 제한은 없다. 바람직하게는 pH 6 - 10 이고, pH 7 - 9 가 가장 바람직하다.
울트라마린 블루의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.1 - 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 - 4 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.8 - 3.5 ㎛, 가장 바람직하게는 1 - 3 ㎛ 내인 것이 바람직한 것은, 이들이 분산성 및 취급성이 만족스럽기 때문이다. 울트라마린 블루의 DOP 흡착에 대한 특이한 제한은 없다. DOP 흡착이 20 - 50 cc/100 g, 더욱 바람직하게는 25 - 40 cc/100 g, 가장 바람직하게는 30 - 35 cc/100 g 내인 것이 바람직하다. 울트라마린 블루의 pH 에 대한 특이한 제한은 없다. 바람직하게는 pH 5 - 11 이다. pH 5.5 - 11 이 더욱 바람직하고, pH 7 - 11 이 가장 바람직하다.
프탈로시아닌 블루에 대해, 임의 공지된 프탈로시아닌 블루 안료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 웰러(Waller) 공정 또는 프탈로니트릴 공정으로 제조되는 것을 사용할 수 있다. 프탈로시아닌 블루의 형태에 대한 특이한 제한은 없다. α타입 및 β타입의 프탈로시아닌 블루 안료를 사용할 수 있다. 프탈로시아닌 블루의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.01 - 2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 - 1.5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 - 0.4 ㎛, 가장 바람직하게는 0.1 - 1 ㎛ 내인 것이 바람직하다.
프탈로시아닌 그린에 대해, 임의 공지된 프탈로시아닌 그린 안료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 웰러 공정 또는 프탈로니트릴 공정으로 제조되는 것을 사용할 수 있다. 프탈로시아닌 그린의 형태에 대한 특이한 제한은 없다. α타입 및 β타입의 프탈로시아닌 그린 안료를 사용할 수 있다. 프탈로시아닌 그린의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.01 - 2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 - 1.5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 - 0.4 ㎛, 가장 바람직하게는 0.1 - 1 ㎛ 내인 것이 바람직하다. 프탈로시아닌 그린의 pH 에 대한 특이한 제한은 없다. 바람직하게는 pH 4 - 9 이고, pH 4 - 8 이 더욱 바람직하다.
산화철 레드에 대해, 임의 공지된 산화철 레드 안료를 사용할 수 있다. 산화철 레드의 형태에 대한 특이한 제한은 없다. 이성체성 시스템의 산화철 레드 안료를 사용할 수 있다. 산화철 레드의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.01 - 1 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 - 0.5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.08 - 0.4 ㎛, 가장 바람직하게는 0.1 - 0.3 ㎛ 내인 것이 바람직하다. 산화철 레드의 DOP 흡착에 대한 특이한 제한은 없다. DOP 흡착이 10 - 50 cc/100 g, 더욱 바람직하게는 12 - 40 cc/100 g, 가장 바람직하게는 15 - 30 cc/100 g 내인 것이 바람직하다. 산화철 레드의 pH 에 대한 특이한 제한은 없다. 바람직하게는 pH 4 - 8 이고, pH 5 - 7 이 더욱 바람직하다.
퀴나크리돈 레드에 대해, 임의 공지된 퀴나크리돈 레드 안료를 사용할 수 있다. 퀴나크리돈 레드의 형태에 대한 특이한 제한은 없다. α타입, β타입 및 γ타입의 퀴나크리돈 레드 안료를 사용할 수 있다. 퀴나크리돈 레드의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.01 - 2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 - 1.5 ㎛, 가장 바람직하게는 0.1 - 1 ㎛ 내인 것이 바람직하다.
안트라퀴논 레드에 대해, 임의 공지된 안트라퀴논 레드 안료를 사용할 수 있다. 안트라퀴논 레드의 형태에 대한 특이한 제한은 없다. 안트라퀴논 레드의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.01 - 2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 - 1.5 ㎛, 가장 바람직하게는 0.1 - 1 ㎛ 내인 것이 바람직하다. 안트라퀴논 레드의 pH 에 대한 특이한 제한은 없다. 바람직하게는 pH 4 - 9 이다.
흑색 안료 예컨대 카본 블랙 또는 철 블랙을 수지 제품 분쇄물에 임의로 첨가할 수 있다. 흑색 안료는 높은 광 절연 특성을 재이용 수지 성형물에 부여할 수 있다. 흑색 안료를 2 종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
카본 블랙에 대해, 임의 공지된 카본 블랙 안료를 특이한 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 노(furnace) 공정 또는 채널 공정에 의해 제조되는 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 램프 블랙, 채널 블랙, 또는 케첸(ketchen) 블랙을 사용할 수 있다. 카본 블랙을 산화 가공시킬 수 있다. 바람직하게는 노 공정에 의해 제조되는 노 블랙인 것은, 이것이 양호한 균일 외관, 양호한 분산성, 및 흑화성 그리고 생성 성형물의 증가된 광택을 갖기 때문이다. 카본 블랙의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.001 - 0.3 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.005 - 0.2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.01 - 0.1 ㎛, 가장 바람직하게는 0.01 - 0.3 ㎛ 내인 것이 바람직한 것은, 상기 평균 크기의 카본 블랙이 분산성 및 취급성이 우수하고, 더욱이 높은 흑화성 및 높은 광택성을 제공하기 때문이다.
철 블랙은 소성 방법으로 제조되는 흑색 산화철일 수 있다. 철 블랙의 형태에 대한 특이한 제한은 없다. 다면체 형태 예컨대 8면체 형태 또는 구면 형태를 갖는 철 블랙을 사용할 수 있다. 바람직하게는 8면체 철 블랙이다. 철 블랙의 평균 크기에 대한 특이한 제한은 없다. 평균 크기가 0.05 - 0.4 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.15 - 0.35 ㎛, 가장 바람직하게는 0.2 - 0.35 ㎛ 내인 것이 바 람직하다. 철 블랙의 DOP 흡착에 대한 특이한 제한은 없다. DOP 흡착은 10 - 80 cc/100 g, 더욱 바람직하게는 15 - 50 cc/100 g, 더욱 바람직하게는 20 - 40 cc/100 g, 가장 바람직하게는 25 - 30 cc/100 g 내인 것이 바람직하다. 철 블랙의 pH 에 대한 특이한 제한은 없다. 바람직하게는 pH 9 - 11 이고, pH 9 - 10 이 더욱 바람직하다.
백색 안료, 흑색 안료, 및/또는 유채색 안료를 직접 첨가하거나, 또는 마스터 배치의 형태로 첨가할 수 있다. 안료 및 수지 성분을 이용하는 마스터배치의 기술은 이미 공지되어 있다.
충전재를 수지 제품 분쇄물에 임의로 첨가할 수 있고, 충전재의 첨가가 생성 재이용 수지 성형물의 물리적 특성의 향상을 위해 바람직하다. 충전재를 2 종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
충전재는 안료가 아닌 유기 충전재 또는 무기 충전재일 수 있다. 무기 충전재의 예는 탈크, 클레이, 미카, 실리카, 규조토, 마그네슘 알루미네이트, 몬트모릴로나이트, 벤토나이트, 백운석, 도소나이트, 실리케이트, 탄소 섬유, 유리 (유리 섬유 포함), 바륨 페라이트, 베릴륨 옥시드, 알루미늄 히드록시드, 마그네슘 히드록시드, 염기성 마그네슘 카르보네이트, 칼슘 카르보네이트, 마그네슘 카르보네이트, 마그네슘 술페이트, 칼슘 술페이트, 바륨 술페이트, 암모늄 술페이트, 칼슘 술파이트, 칼슘 실리케이트, 몰리브데늄 술파이트, 아연 보레이트, 바륨 메타보레이트, 칼슘 보레이트, 나트륨 보레이트, 금속 예컨대 아연, 구리, 철, 납, 알루미늄, 니켈, 크롬, 티타늄, 망간, 주석, 백금, 텅스텐, 금, 마그네슘, 코발트, 및 스 트론튬, 상기 금속의 옥시드, 스테인레스 스틸, 땜납, 금속 합금 예컨대 황동, 금속성 세라믹의 분말 예컨대 탄화규소, 질화규소, 지르코니아, 질화알루미늄, 탄화티타늄, 휘스커(whisker), 및 섬유를 포함한다. 섬유 및 휘스커는 바람직하게는 10 이상, 더욱 바람직하게는 15 이상의 L/D 를 갖는다. 섬유는 바람직하게는 0.1 내지 5 mm, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 mm 의 길이를 갖는다. 섬유의 폭은 바람직하게는 30 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1 - 30 ㎛, 가장 바람직하게는 1 - 15 ㎛ 이다. 특히, 탄소 섬유는 바람직하게는 0.1 내지 5 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 mm 의 길이, 및 30 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1 - 30 ㎛, 가장 바람직하게는 1 - 15 ㎛ 의 폭을 갖는다.
충전재로서, 무기 충전재가 바람직하고, 탈크가 가장 바람직하다.
합성 수지 제품의 재이용 방법에서, 첨가제 및 분산제 예컨대 윤활제, 대전방지제, 계면활성제, 증핵제, 자외선 흡수제, 산화방지제, 및 난연제를 사용할 수 있다.
분산제의 예는 고급 지방산, 고급 지방산 아미드, 금속 비누, 글리세롤 에스테르, 히드로탈사이트, 폴리에틸렌 왁스, 및 폴리프로피렌 왁스를 포함한다.
첨가제의 예는 페놀 타입, 인 타입, 및 황 타입의 산화 방지제, 벤조페논, 벤조트리아졸, 자외선 흡수제 예컨대 HALS, 및 인 타입 및 할로겐 타입의 난연제를 포함한다.
상기 기재된 바와 같이, 합성 수지 제품 분쇄물의 재이용을 위해 열가소성 수지 및/또는 탄성중합체를 본 발명의 방법에서 사용할 수 있다. 사용되는 열 가소성 수지 및 탄성중합체는 바람직하게는 수지 제품에 함유되는 것과 동일하거나 등가물이다.
따라서, 수지 제품 분쇄물의 재이용 방법에서 사용가능한 열가소성 수지 재료의 예는 올레핀계 수지 (예. 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 결정성 폴리프로필렌), 폴리카르보네이트 수지, 폴리우레탄 수지, 스티렌 수지, ABS 수지 (아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지), 폴리에스테르 수지 예컨대 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐 에테르 수지 예컨대 변성 폴리페닐렌 에테르 및 폴리페닐렌 술피드, 폴리아크릴 수지 예컨대 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리아미드 예컨대 6-나일론, 66-나일론, 12-나일론, 및 6,12-나일론, 및 폴리술폰이다.
재이용 수지 재료의 입자 재조용 본 발명의 방법에서, 경화된 수지 재료를 함유하는 합성 수지 제품 분쇄물을 적당량의 광 차폐성 안료 예컨대 유채색 안료, 백색 안료, 또는 흑색 안료, 혹은 이들의 혼합물과, 그리고 임의로, 열가소성 수지 및 탄성중합체와 혼합시키고, 계속해서 생성 혼합물을 용융 및 혼련시킨다. 이후, 혼련된 재료를 가공시켜 직접 또는 재이용 수지 입자를 통해 표본을 수득한다. 수득된 표본을 육안 관찰하거나 색상 또는 외관 (특히, 경화된 수지 절편의 파편에 관한 외관) 조사용 시험 장치를 이용하여 관찰한다. 만일 원한다면, 임의 물리적 특성을 측정하여 사용된 첨가제의 성질 및 양이 적당한지 아닌지를 조사한다. 조사에 기초하여, 재이용 수지 제품의 표본 제조를 첨가제의 성질 및 양의 변동과 함께 반복하여 목적 재이용 수지 제품을 수득한다.
특히, 본 발명에 따른 유채색 재이용 수지 입자의 제조는 하기 과정에 의해 실시될 수 있다. 재이용되는 수지 제품 분쇄물을 적당량의 유채색 안료, 백색 안료 및 유채색 안료의 조합, 또는 백색 안료, 흑색 안료 및 유채색 안료의 조합, 그리고 만일 원한다면, 열가소성 수지 및 탄성중합체와 적당히 조합시킨다. 그 다음 혼합물을 용융 및 혼련시킨다. 이후, 혼련된 재료를 가공시켜 직접 또는 재이용된 수지 입자를 통해 표본을 수득한다. 수득된 표본을 육안 관찰하거나 색상 또는 외관 (특히, 경화된 수지 절편의 파편에 관한 외관) 조사용 시험 장치를 이용하여 관찰한다. 만일 원한다면, 임의 물리적 특성을 측정하여 사용된 첨가제의 성질 및 양이 적당한지 아닌지를 조사한다. 조사에 기초하여, 재이용된 수지 제품의 표본 제조를 첨가제의 성질 및 양의 변동과 함께 반복하여 원하는 색상 및 물리적 특성을 갖는 재이용된 수지 제품을 수득한다.
수지 제품 분쇄물 및 첨가제의 혼합용 장치 및 과정에 대한 특이한 제한은 없다. 혼합기 및/또는 혼련기 예컨대 공지된 단축압출기 (또는 혼련기), 이축압출기 (또는 혼련기), 시리즈로 조합된 이축압출기 및 단축압출기 (또는 혼련기) 를 포함하는 텐덤(tandem) 혼련 장치, 켈린더, 벤버리 혼합기, 혼련 롤, 브라벤더 플라스트그래프(plastgraph), 또는 혼련기를 사용할 수 있다.
유채색 재이용 수지 입자를 공지된 성형 과정 예컨대 압출 성형, 시트 형성 성형, 사출 성형, 사출-압축 성형, 기체 사출 성형, 취입 성형, 또는 진공 성형으로 가공시켜, 재이용된 성형물 예컨대 자동차의 내장 또는 외장 부품 예컨대 범퍼, 플라스틱 재료 부품, 도어 트림(trim), 인스트루먼트 판넬, 트림, 콘솔 박스, 자동 차의 엔진룸의 부품 예컨대 베터리 및 팬 보호판, 가전 제품의 내장 또는 외장 부품, 주택의 내장 또는 외장 부품, 또는 사용가능한 성형물 예컨대 버퍼 재료 또는 패킹 재료를 수득할 수 있다. 플라스틱 재료의 재이용을 위한 본 발명의 방법에 따라 광택성 표면을 갖는 성형물, 엠보싱된 성형물, 유채색 패턴을 갖는 성형물, 및 매끄러운 엠보싱된 패턴을 갖는 성형물을 제공할 수 있다.
본 발명을 구현하는 실시예를 아래 기재한다. 실시예에서, 성형물 (표본) 의 명도 및 색상을 하기 과정으로 평가한다.
[평가 과정]
(1) 표본의 엠보싱된 표면을, Kurashiki Spinning Co., Ltd. 로부터 이용가능한 분광광도계 (광원: D-65, 시야각: 10°) 를 이용하여, "명도 L*" "색상 a*" 및 "색상 b*" (CIE 1976) 을 평가한다.
(2) 표본의 엠보싱된 표면의 평가
1) 육안 관찰
표본의 엠보싱된 표면을 주시하고 하기 기준에 따라 마크한다:
AA: 경화된 수지 필름 파편이 목격되지 않음.
BB: 경화된 수지 필름 파편이 거의 목격되지 않음.
CC: 경화된 수지 필름 파편이 명백히 목격됨.
2) 현미경 관찰
표본의 엠보싱된 표면 (10 ×10 cm) 을 Nikon Co., Ltd. 로부터 이용가능한 반사형 미분 간섭 현미경 (배율: 40) 을 이용한 현미경 관찰로 조사하고, 하기 3가 지 기준에 따라 마크한다:
3: 경화된 수지 필름의 크기가 120 ㎛ 미만.
2: 경화된 수지 필름의 크기가 120 ㎛ 내지 200 ㎛ 이다.
1: 경화된 수지 필름의 크기가 200 ㎛ 초과이다.
[실시예 1 내지 24]
(1) 재이용되는 합성 수지 제품
사용된 자동차 (흑색 안료로 착색, 도막을 가짐) 로부터 회수되고 5 - 10 mm 의 칩(chip)을 얻기 위해 분쇄되는 범퍼 제품을 폐 플라스틱 재료로서 사용하였다.
범퍼 분쇄물은 28.6 g/10 분 (230 ℃ 의 온도 및 2.16 kg 의 중량에서 ASTM D1238 에 따라 평가) 의 용융 유량 (MFR) 을 갖고 약 60 중량부의 결정성 폴리프로필렌, 약 30 중량부의 탄성중합체 (EPR 및 기타 탄성중합체의 혼합물), 약 10 중량부의 탈크, 약 2 - 4 중량부의 도막 (우레탄 수지 및 멜라민 수지의 혼합물, 백색, 은색, 적색-은색, 녹색-은색, 금색, 밝은 청색, 및 어두운 청색의 칩 혼합물), 및 카본 블랙, 이산화티타늄, 및 기타 안료를 함유하는 약 0.5 - 1 중량부의 안료 혼합물을 포함하였다.
(2) 첨가제 재료
1) 폴리프로필렌: 결정성 폴리프로필렌 (단독, 용융 유량 (MFR): 30 g/10 분, 펜던트 분율: 96.0 %)
2) 탄성중합체: 에틸렌-프로필렌 공중합체 (무니(Mooney) 점도: ML1+4 (100 ℃): 35, 에틸렌 함량: 72 중량%)
3) 평균 직경 2.7 ㎛ 의 탈크 (레이저 회절 방법)
4) 평균 직경 0.27 ㎛, DOP 흡착 26 - 30 cc/100 g, 및 pH 9 - 10 의 산화철 블랙
5) 평균 직경 0.017 ㎛ 의 카본 블랙 (노 공정에 의해 제조됨)
6) 평균 직경 0.22 ㎛, DOP 흡착 14 cc/100 g, 및 pH 5.5 - 7.5 의 이산화티타늄
7) 평균 직경 0.91 ㎛, DOP 흡착 25 cc/100 g, 및 pH 7.8 의 티타늄 옐로우
8) 평균 직경 1 - 3 ㎛, DOP 흡착 31 - 33 cc/100 g, 및 pH 8.5 - 10.5 의 울트라마린 블루 A
9) α타입에 속하는 프탈로시아닌 블루
10) α타입에 속하고 DOP 흡착 39.3 cc/100 g 및 pH 7 인 프탈로시아닌 그린
11) 평균 직경 0.16 ㎛, DOP 흡착 23 cc/100 g, 및 pH 5 - 7 의 산화철 레드
12) β타입에 속하고 pH 8.5 - 9.5 를 갖는 퀴나크리돈 레드
13) DOP 흡착 54 cc/100 g 및 pH 5.5 - 8.5 를 갖는 안트라퀴논 레드
14) DOP 흡착 34 cc/100 g 및 pH 7 을 갖는 이소인돌리논 옐로우
15) 산화 방지제: IRGANOX 1010 (0.05 중량부) 및 IRGAFOS 168 (0.05 중량부) 을 전체 실시예에서 사용하였다.
16) HALS 첨가제: Sanol LS770 (0.2 중량부)를 전체 실시예에서 사용하였다.
17) 분산제: 스테아르산칼슘 (0.1 중량부)를 전체 실시예에서 사용하였다.
18) 실시예 1 - 22 에서, 첨가제를 건조 조건 하에 텀블러(tumbler) 혼합기 (Platech Co., Ltd. 로부터 이용가능) 에서 블랜드시키고 L/D = 47.7, 베럴 온도: 200 ℃, 20 메쉬 스크린 팩, 및 가공 속도: 60 kg/hr 조건 하에 이축압출기 (UME 40-48T, Ube Industries, Ltd. 로부터 이용가능) 에서 혼련시켜, 펠렛을 수득하였다.
각 실시예에서, 폐 플라스틱 재료, 폴리프로필렌, 탄성중합체 및 탈크의 총량을 100 중량부 (폐 플라스틱 재료: 77 중량%, 폴리프로필렌: 15 중량%, 탄성중합체: 3 중량%, 탈크: 5 중량%) 로 설정하였다.
펠렛을 하기 조건 하에 사출성형기 (금속 성형: 정사각형 플레이트 (100 mm ×100 mm × 3 mm, 엠보싱 또는 그레이닝(graining)) 에 배치시켜, 표본을 수득하였다:
성형 온도: 180 ℃, 190 ℃, 200 ℃, 210 ℃
성형 압력: P1-P2-P3-P4=108-98-88-78 (MPa)
성형 속도: V1-V2-V3-V4=30-30-20-20 (%)
스크류 배압: 프리(free)
스크류 회전: 60 %
금형 온도: 40 ℃
사이클: 사출 10 초, 및 냉각: 20 초
샷(shot) 컨디션: 연속 10 회 샷, 6번째 및 10번째 샷의 표본을 평가용으로 사용하였다.
표본을, 하기 재료를 사용하는 것을 제외하고, 실시예 23 및 24 에서와 동일한 방식으로 제조하였다:
실시예 23: 59 중량% 의 폐 플라스틱 재료, 40 중량% 의 폴리프로필렌, 및 0 중량% 의 탄성중합체
실시예 24: 30 중량% 의 폐 플라스틱 재료, 63 중량% 의 폴리프로필렌, 및 0 중량% 의 탄성중합체
성형 제품 (표본) 을 명도 및 색상 평가하였다. 표 1 에서, 첨가제 (중량부로 환산된 양) 및 평가 결과를 나타낸다.
[표 1]
폐 플라스틱 재료로부터 제조된 표본
L*: 25.74, a*: -0.21, b*: -0.60
폐 플라스틱 재료의 색상 (육안 관찰): 흑색
엠보싱된 표면의 평가: CC (육안 관찰), 1 (현미경 관찰)
실시예 1: 안료 (카본 블랙, 0.1)
재이용 수지: L*: 24.61, a*: -0.09, b*: -0.42
폐 플라스틱 재료의 색상 (육안 관찰): 흑색
엠보싱된 표면의 평가: BB (육안 관찰), 2 (현미경 관찰)
실시예 2: 안료 (카본 블랙, 0.5)
재이용 수지: L*: 24.07, a*: -0.10, b*: -0.67
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 흑색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 3: 안료 (철 블랙, 1.0)
재이용 수지: L*: 25.08, a*: -0.05, b*: -0.34
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 흑색
엠보싱된 표면의 평가: BB (육안 관찰), 2 (현미경 관찰)
실시예 4: 안료 (티타늄 옐로우, 1.0)
재이용 수지: L*: 29.50, a*: -0.18, b*: 3.65
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 황색을 띤 암회색
엠보싱된 표면의 평가: BB (육안 관찰), 2 (현미경 관찰)
실시예 5: 안료 (이산화티타늄, 1.0)
재이용 수지: L*: 35.20, a*: 0.00, b*: -2.17
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 청색을 띤 중회색
엠보싱된 표면의 평가: BB (육안 관찰), 2 (현미경 관찰)
실시예 6: 안료 (이산화티타늄, 2.0)
재이용 수지: L*: 39.31, a*: -0.38, b*: -2.50
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 청색을 띤 중회색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 7: 안료 (프탈로시아닌 블루, 1.0)
재이용 수지: L*: 23.40, a*: -0.95, b*: -4.23
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 청색을 띤 흑색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 8: 안료 (퀴나크리돈 레드, 1.0)
재이용 수지: L*: 24.43, a*: 5.09, b*: -2.01
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 자주색을 띤 적흑색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 9: 안료 [카본 블랙 (0.3), 프탈로시아닌 블루 (0.18), 퀴나크리돈 레드 (0.15)]
재이용 수지: L*: 23.93, a*: 0.09, b*: -0.89
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 흑색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 10: 안료 [카본 블랙 (0.45), 프탈로시아닌 블루 (0.28), 퀴나크리돈 레드 (0.05)]
재이용 수지: L*: 23.53, a*: -0.17, b*: -0.19
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 흑색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 11: 안료 [카본 블랙 (0.2), 이산화티타늄 (0.77), 티타늄 옐로우 (0.14), 프탈로시아닌 그린 (0.01)]
재이용 수지: L*: 29.09, a*: -0.09, b*: -1.43
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 청색을 띤 암회색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 12: 안료 [카본 블랙 (0.05), 이산화티타늄 (5.6), 울트라마린 블루 A (0.2), 산화철 레드 (0.04)]
재이용 수지: L*: 49.52, a*: -0.39, b*: -2.60
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 청색을 띤 밝은 회색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 13: 안료 [이산화티타늄 (3.05), 티타늄 옐로우 (0.72), 산화철 레드 (0.116)]
재이용 수지: L*: 51.19, a*: 1.25, b*: 2.43
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 적색을 띤 황색성 중회색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 14: 안료 [카본 블랙 (0.08), 이산화티타늄 (1.3), 티타늄 옐로우 (0.70), 프탈로시아닌 블루 (0.19), 퀴나크리돈 레드 (0.07)]
재이용 수지: L*: 31.42, a*: -1.37, b*: -5.06
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 어두운 자주색을 띤 청색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 15: 안료 [이산화티타늄 (0.48), 프탈로시아닌 블루 (0.3), 퀴나크리돈 레드 (0.12)]
재이용 수지: L*: 27.44, a*: -0.90, b*: -4.33
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 진한 청색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 16: 안료 [카본 블랙 (0.1), 이산화티타늄 (1.95), 프탈로시아닌 블루 (0.045), 프탈로시아닌 그린 (0.165)]
재이용 수지: L*: 34.85, a*: -2.88, b*: -3.52
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 회색을 띤 청녹색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 17: 안료 [카본 블랙 (0.08), 이산화티타늄 (1.45), 티타늄 옐로우 (0.15), 산화철 레드 (0.43)]
재이용 수지: L*: 34.39, a*: 2.38, b*: 0.17
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 회색을 띤 적색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 18: 안료 [카본 블랙 (0.1), 산화철 레드 (0.7), 안트라퀴논 레드 (0.6), 이소인돌리논 옐로우 (0.15)]
재이용 수지: L*: 26.74, a*: 5.90, b*: 3.27
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 어두운 황색을 띤 적색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 19: 안료 [카본 블랙 (0.04), 이산화티타늄 (0.65), 티타늄 옐로우 (0.85), 산화철 레드 (0.25)]
재이용 수지: L*: 36.23, a*: 2.66, b*: 4.54
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 흐린 적색을 띤 황색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 20: 안료 [이산화티타늄 (0.49), 티타늄 옐로우 (0.32), 산화철 레드 (0.09)]
재이용 수지: L*: 31.07, a*: 0.76, b*: 0.69
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 어두운 회색을 띤 보라색
엠보싱된 표면의 평가: BB (육안 관찰), 2 (현미경 관찰)
실시예 21: 안료 [이산화티타늄 (2.4), 티타늄 옐로우 (1.13), 산화철 레드 (0.06)]
재이용 수지: L*: 61.03, a*: 1.82, b*: 10.29
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 적색을 띤 황색성 담회색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 22: 안료 [카본 블랙 (0.06), 이산화티타늄 (1.16), 프탈로시아닌 블루 (0.04), 프탈로시아닌 그린 (0.098)]
재이용 수지: L*: 35.74, a*: -3.78, b*: -4.24
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 흐린 녹색을 띤 청색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 23: 안료 [카본 블랙 (0.1), 이산화티타늄 (1.3), 티타늄 옐로우 (0.9), 산화철 레드 (0.01)]
재이용 수지: L*: 34.56, a*: -0.26, b*: 0.66
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 회색을 띤 녹색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
실시예 24: 안료 [이산화티타늄 (2.35), 티타늄 옐로우 (0.7), 프탈로시아닌 그린 (0.045)]
재이용 수지: L*: 50.09, a*: -3.17, b*: 1.23
재이용 수지의 색상 (육안 관찰): 밝은 녹색
엠보싱된 표면의 평가: AA (육안 관찰), 3 (현미경 관찰)
[실시예 25]
폴리프로필렌을 주성분으로 포함하는 40 중량부의 폐 플라스틱을 54 중량부의 폴리프로필렌, 6 중량부의 탈크, 0.40 중량부의 카본 블랙, 0.22 중량부의 프탈로시아닌 블루, 및 0.08 중량부의 퀴나크리돈 레드와 혼합시켰다. 혼합물을 용융시키고 펠렛으로 변환시켰다.
펠렛을 상기 언급된 방식으로 가공시켜 표본을 제조하였다. 표본을 이의 외관 및 물리적 수치로 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타내었다.
[실시예 26]
폴리프로필렌을 주성분으로 포함하는 40 중량부의 폐 플라스틱을 54 중량부의 폴리프로필렌, 6 중량부의 탈크, 3.30 중량부의 이산화티타늄, 0.01 중량부의 산화철 레드, 및 0.07 중량부의 울트라마린 블루와 혼합시켰다. 혼합물을 용융시키고 펠렛으로 변환시켰다.
펠렛을 상기 언급된 방식으로 가공시켜 표본을 제조하였다. 표본을 이의 외관 및 물리적 수치로 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타내었다.
[표 2]
폐 플라스틱
재료		 실시예 25 실시예 26
표본의 색상 흑색 흑색 유채색
엠보싱된 표면(육안 관찰) CC AA AA
엠보싱된 표면(현미경 관찰) 1 3 3
명도(L*) 25.74 23.83 49.15
색상(a*) -0.21 -0.17 -0.52
색상(b*) -0.60 -0.21 -2.72
용융유량(ASTM D1238, g/10분) 9.2 25 25
비중(ASTM D792) 0.96 0.97 0.97
인장항복점강도(ASTM D638, MPa) 17 28 28
인장파단점강도(ASTM D638, %) ＞300 40 40
굴곡탄성률(ASTM D790, MPa) 1,150 2,250 2,250
표면경도(ASTM D785, Rockwell-R) 37 91 91
아이조드충격강도
(23℃, ASTM D256, J/m)		 378 63 68
열변형(0.45 MPa, ASTM D648, ℃) 101 129 132
[산업상 이용가능성]
본 발명에 있어서, 피막을 갖는 폐 플라스틱 제품을 피막의 제거 없이 재이용할 수 있다.
폐 플라스틱 재료의 재이용을 위한 본 발명의 방법은 양호한 외관을 갖는 재이용 수지 제품을 제조할 수 있다. 본 발명의 방법으로 제조되는 수지 입자는 특히 바람직하게는 엠보싱된 표면을 갖는 금속 금형을 이용하여 사출 성형에 의한 성형물의 제조에 사용가능하다.
더욱이, 폐 플라스틱 재료의 재이용을 위한 본 발명의 방법은 유채색 안료를 이용함으로써 유채색 (흑색이 아닌)수지 제품을 제조할 수 있다. 예를 들어, 재이용 수지 제품은 출발 폐 플라스틱 재료의 색채가 아닌 색채를 가질 수 있다.

Claims (13)

  1. 하기 공정을 포함하는 재이용 수지 입자의 제조 방법:
    (i) 카본 블랙 및 0.1 내지 10 중량% 의 분쇄된 경화 수지 피막을 함유하는 재이용되는 열가소성 수지 제품 분쇄물과, (ii) 이산화티타늄 및 유채색 안료의 혼합물, 또는 이산화티타늄, 유채색 안료 및 흑색 안료의 혼합물로 이루어진 광 차폐성 안료 조성물을, 100 중량부의 열가소성 수지 제품 분쇄물과 0.25 내지 20 중량부의 광 차폐성 안료 조성물의 양으로 혼합하는 공정;
    생성 혼합물을 가열하여 용융 생성물을 제조하는 공정; 및
    용융된 생성물을 고형 입자로 변환시키는 공정.
  2. 제 1 항에 있어서, 카본 블랙이 열가소성 수지 제품 분쇄물 내에 100 중량부의 열가소성 수지 제품 분쇄물의 플라스틱 성분에 대해 2 중량부 이하의 양으로 함유되는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 열가소성 수지 제품 분쇄물이 탄성중합체를 함유하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 무기 충전재, 열가소성 수지 또는 탄성중합체가 열가소성 수지 제품 분쇄물을 광 차폐성 안료와 혼합하는 공정에서 추가로 혼합되는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 재이용 수지 입자.
  6. 하기 공정을 포함하는, 엠보싱된 표면을 갖는 수지 입자의 제조 방법:
    제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 재이용 수지 입자를 용융시키는 공정; 및
    용융된 입자를 엠보싱된 표면을 갖는 금속 금형에서 성형하는 공정.
  7. 하기 공정을 포함하는, 카본 블랙 및 0.1 내지 10 중량% 의 분쇄된 경화 수지 피막을 함유하는 열가소성 수지 제품 폐기 분쇄물의 재이용 방법:
    (i) 폐기 분쇄물과 (ii) 이산화티타늄 및 유채색 안료의 혼합물, 또는 이산화티타늄, 유채색 안료 및 흑색 안료의 혼합물로 이루어진 광 차폐성 안료 조성물을, 100 중량부의 폐기 분쇄물과 0.25 내지 20 중량부의 광 차폐성 안료 조성물의 양으로 혼합하는 공정; 및
    생성 혼합물을 가열하여 용융 생성물을 제조하는 공정.
  8. 제 7 항에 있어서, 카본 블랙이 폐기 분쇄물 내에 100 중량부의 폐기 분쇄물의 플라스틱 성분에 대해 2 중량부 이하의 양으로 함유되는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 폐기 분쇄물이 탄성중합체를 함유하는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 무기 충전재, 열가소성 수지 또는 탄성중합체가 폐기 분쇄물을 광 차폐성 안료와 혼합하는 공정에서 추가로 혼합되는 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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