KR101164928B1 - A MATERIAL FOR REDUCING THE PRODUCTION OF tVOC AND ACRYL OR STYREN BASED RESIN COMPRISING THE SAME - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 물성에 영향을 거의 미치지 않으면서 수지로부터 발생하는 휘발성 유기화합물을 효과적으로 제거할 수 있는 소재 및 이를 이용한 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 제공을 목적으로 한다. 구체적으로는, 본 발명은 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 물성에 영향을 적게 미치는 매체를 이용하여 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지으로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 물리적으로뿐만 아니라 화학적으로도 제거할 수 있는 소재 및 이를 포함하여 물성이 유지되면서 휘발성 유기화합물의 발생이 저감된 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a material capable of effectively removing volatile organic compounds generated from a resin without affecting the physical properties of an acrylic resin or a styrene resin and an acrylic resin or a styrene resin using the same. Specifically, the present invention provides a material capable of physically as well as chemically removing volatile organic compounds generated from acrylic resins or styrene resins by using a medium having less influence on the physical properties of acrylic resins or styrene resins. It is an object of the present invention to provide an acrylic resin or a styrene-based resin in which the generation of volatile organic compounds is reduced while maintaining physical properties.
아크릴계 수지, 스틸렌계 수지, 휘발성 유기화합물, VOC Acrylic resin, styrene resin, volatile organic compound, VOC
Description
본 발명은 ABS 수지 등의 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지에 있어서 총 휘발성 유기화합물(tVOC)의 발생을 억제하는 새로운 소재 및 이를 함유하여 총 휘발성 유기화합물의 발생이 감소된 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지에 관한 것이다. The present invention relates to a new material that suppresses the generation of total volatile organic compounds (tVOC) in acrylic resins or styrene resins such as ABS resins, and to acrylic resins or styrene resins containing the same to reduce the generation of total volatile organic compounds. will be.
일반적으로 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지는 매우 밀접한 범위 내에서 광범위하게 사용되고 있으며, 그중에서도 ABS로 대표되는 폴리스티렌계 수지가 많이 사용된다. ABS수지는 AN(Acrylonitrile), BD(Butadiene), SM(Styrene Monomer: 스티렌 모노머) 3종의 Monomer(단량체)로 구성된 3원 공중합체된 수지로서 3종의 주요 모노머의 조성비를 조정하거나, 각종 안료 및 첨가제 보강, 내열제 첨가, 난연제 첨가, 분자량 조절 등을 통해서 다양한 형태로 개발이 가능한 장점을 지니고 있기 때문이다. ABS수지를 사용한 대표적인 제품에는 내충격성이 요구되는 합성수지가방, 헬멧 등과 전화기, 냉장고 내외장, TV, VTR 등의 가전제품과 난연제를 첨가한 컴퓨터, 모니터 및 내열성이 요구되는 자동차 내장제 등이 있다. 그러나 이러한 고분자 수지 조성물들은 통상적으로 유해한 휘발성 유기 화합물(volatile organic comoounds, VOC)을 발생시키기에 문제가 된다. 특히, 일상생활에 밀접한 주변 기기들로부터 발생되는 휘발성 유기 화합물들은 건강에도 유해할 뿐만 아니라 제품에 대한 이미지도 하락시키는 원인이 될 수 있다. Generally, acrylic resins or styrene resins are widely used within a very close range, and polystyrene resins represented by ABS are frequently used. ABS resin is a ternary copolymer composed of 3 kinds of Monomer (monomer) of AN (Acrylonitrile), BD (Butadiene) and SM (Styrene Monomer), and adjusts the composition ratio of three main monomers, And because it has the advantage that can be developed in various forms through additive reinforcement, heat-resistant agent addition, flame retardant addition, molecular weight control and the like. Typical products using ABS resins include synthetic resin bags, helmets, etc., which require impact resistance, home appliances such as telephones, refrigerators, exteriors, TVs, VTRs, computers with added flame retardants, monitors, and automotive interiors that require heat resistance. However, these polymer resin compositions are usually problematic for generating harmful volatile organic compounds (VOCs). In particular, volatile organic compounds generated from peripheral devices that are closely related to daily life may not only be harmful to health but also cause a decrease in the image of the product.
이러한 휘발성 유기 화합물의 양을 줄이기 위하여 종래에는 활성탄이나 제올라이트 등을 수지의 원재료와 함께 컴파운딩하여 흡착효과를 도모하였다. 그러나, 컴파운딩시 활성탄을 사용할 경우 컬러구현에 어려움이 있고, 제올라이트를 사용할 경우 제올라이트의 소재의 특성상 수분흡수가 매우 용이하므로 여러 환경에서 수분 흡수량이 증가하여 수지 내에 수분을 함유하게 되며, 이에 의한 실버 스트리크 등의 외관불량 및 물성저하 등의 문제를 발생시킬 수 있다. In order to reduce the amount of such volatile organic compounds, conventionally, activated carbon, zeolite, and the like are compounded together with the raw materials of the resin to achieve an adsorption effect. However, when using activated carbon in compounding, it is difficult to implement color, and when using zeolite, water absorption is very easy due to the characteristics of the material of zeolite. Problems such as poor appearance such as streaks and deterioration of physical properties can occur.
또한, 이밖의 연구로서, 대한민국 공개특허 제10-2004-0066335호는 다중의 기공 구조를 갖는 소취용 첨착 카본 나노볼에 관한 것으로, 다층 구조의 카본 나노볼과 이에 첨착되어 있는 전이금속, 전이금속 산화물 및 알칼리 금속염으로 이루어진 군에서 단독 또는 2종 이상 선택되는 혼합물로부터 탈취성분을 갖는 것을 특징으로 하는 카본 나노볼 소취제에 관하여 개시하고 있고, 대한민국공개특허 제10-2004-0059265호는 코어-쉘 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 카본 나노볼 소취제에 관하여 개시하고 있으나, 상기 문헌들은 외부 공기 중의 악취 제거를 위한 소취제에 관해서만 기술하고 있으며, 이러한 소취제를 포함하여 컴파운딩한 수지로부터 휘발성유기화합물의 외부 발생을 감소시키는 기술에 관해서는 설명하고 있지 않고, 또한 이를 포함한 수지 자체의 물성에 대하여는 고려하지 않고 있다. In addition, as another study, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0066335 relates to a deodorized impregnated carbon nanoball having a multi-pore structure, and a carbon nanoball having a multilayer structure and a transition metal and a transition metal attached thereto. Disclosed is a carbon nanoball deodorant characterized by having a deodorant component alone or in a mixture selected from two or more kinds in the group consisting of an oxide and an alkali metal salt, and Korean Patent Publication No. 10-2004-0059265 discloses a core-shell structure. Although a carbon nanoball deodorant is disclosed, the documents describe only deodorants for removing odors in external air, and external generation of volatile organic compounds from a resin compounded including such deodorants It does not describe the technique for reducing the Physical properties are not considered.
또한, 대한민국공개특허 제10-2007-0098279호는 폴리프로필렌 수지, 열가소성 엘라스토머, 무기충진제 및 다공성 나노볼 구조를 갖는 소취제를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 개시하고 있으나, 상기 문헌은 다공성 소취제의 다공질에 의하여 휘발성유기화합물의 물리적 흡착만을 제시하고 있어, 흡착성능에서 만족할 만한 결과를 내고 있지 않다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2007-0098279 discloses a thermoplastic resin composition comprising a polypropylene resin, a thermoplastic elastomer, an inorganic filler, and a deodorant having a porous nanoball structure. Only the physical adsorption of volatile organic compounds has been suggested, and the results are not satisfactory in adsorption performance.
본 발명은 플라스틱의 물성에 영향을 거의 미치지 않으면서 플라스틱으로부터 발생하는 휘발성 유기화합물을 효과적으로 흡착할 수 있는 소재 및 이를 이용한 범용 플라스틱의 제공을 목적으로 한다. 구체적으로는, 본 발명은 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 물성에 영향을 적게 미치는 매체를 이용하여 이들로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 물리적으로뿐만 아니라 화학적으로도 제거할 수 있는 소재 및 이를 포함하여 물성이 유지되면서 휘발성 유기화합물의 발생이 저감된 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a material capable of effectively adsorbing volatile organic compounds generated from plastics without affecting the physical properties of the plastics and general purpose plastics using the same. Specifically, the present invention provides a material capable of physically and chemically removing volatile organic compounds generated from them by using a medium having less influence on the physical properties of acrylic resins or styrene resins and physical properties thereof. It is an object of the present invention to provide an acrylic resin or a styrene resin with reduced generation of volatile organic compounds.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다공성 무기 입자로 이루어진 코어와, 상기 코어의 표면에 코팅된 유기 고분자 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물의 발생을 저감시키는 소재를 제공한다. 본 발명의 저감용 소재는 총 중량에 대해 70 ~ 95중량%, 바람직하게는 80 ~ 90중량%의 무기입자, 5 ~ 30 중량%, 바람직하게는 10 ~ 20%의 유기 고분자 중합체 및 기타 소량의 불순물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 유기 고분자 중합체의 함량비가 30 중량%를 넘는 경우 코팅 비율이 효율적이지 않고 경제적으로도 불리하며, 반대로 5 중량%보다 적은 경우 소재의 분산도나 유동성이 만족스럽지 않으며 휘발성 유기 화합물 제거를 위한 기능을 충분히 발휘할 수 없게 된다.The present invention provides a material for reducing the generation of volatile organic compounds, characterized in that the core made of porous inorganic particles, and an organic polymer polymer coated on the surface of the core. Reducing material of the present invention is 70 to 95% by weight, preferably 80 to 90% by weight of the inorganic particles, 5 to 30% by weight, preferably 10 to 20% of the organic polymer polymer and other small amounts relative to the total weight It is characterized by containing an impurity. If the content ratio of the organic polymer polymer is more than 30% by weight, the coating ratio is not efficient and economically disadvantageous. On the contrary, if the content ratio is less than 5% by weight, the dispersion or fluidity of the material is not satisfactory, and the function to remove volatile organic compounds may be sufficient. It becomes impossible.
또한, 본 발명은 상기 휘발성 유기화합물의 발생을 저감시키는 소재를 포함 하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물의 발생이 저감된 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지를 제공한다. In addition, the present invention provides an acrylic resin or styrene-based resin is reduced generation of volatile organic compounds, characterized in that it comprises a material for reducing the generation of the volatile organic compounds.
일반적으로, 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 제조에 있어서, 유해한 휘발성 유기화합물을 제거하기 위해 다공성 무기 입자를 첨가하여 컴파운딩하는 기술이 공지되어 있으나, 대상이 되는 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지는 유기 화합물이기 때문에 무기 입자가 효과적으로 혼화되지 못하여 결과적으로 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 내구력이 약화되는 등 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 물성에 바람직하지 못한 영향을 미치게 된다. 본 발명자들은 면밀한 검토 및 실험을 통해 코어인 다공성 무기 입자의 표면에 유기 고분자 중합체를 코팅함으로써 상기한 바와 같은 단점을 극복할 수 있다는 사실을 발견하였다. 이처럼 무기물의 표면을 유기 화합물로 코팅할 경우, 코팅된 유기 화합물은 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지 내에서 주변의 단량체와의 사이에서 유기 결합을 형성하게 되므로 주변의 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지와 잘 융합되어 제품의 물성을 떨어뜨리지 않을 수 있게 된다. 또한, 이와 같이 무기 입자의 표면을 유기 화합물로 코팅할 경우, 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지에서 발생되는 휘발성 유기화합물은 다공성 무기 입자의 중공 및/또는 기공에 의해 물리적으로 흡착될 뿐만 아니라, 코어의 표면에 코팅된 유기 고분자 화합물과 화학 반응을 일으켜 소비되어지므로 전체적으로 유해한 휘발성 유기화합물의 발생이 훨씬 더 저감되는 상승효과를 나타내게 된다. In general, in the production of acrylic resins or styrene resins, a technique of compounding by adding porous inorganic particles to remove harmful volatile organic compounds is known, but the target acrylic resin or styrene resin is an organic compound. Therefore, the inorganic particles are not effectively mixed, resulting in an undesirable effect on the physical properties of the acrylic resin or styrene resin, such as weak durability of the acrylic resin or styrene resin. The present inventors have found through the careful examination and experiment that the above-mentioned disadvantages can be overcome by coating the organic polymer polymer on the surface of the porous inorganic particles as the core. When the surface of the inorganic material is coated with an organic compound as described above, the coated organic compound forms an organic bond with the surrounding monomers in the acrylic resin or the styrene resin, and thus is fused with the surrounding acrylic resin or the styrene resin. The physical properties of the product can not be reduced. In addition, when the surface of the inorganic particles is coated with an organic compound, the volatile organic compounds generated from the acrylic resin or the styrene resin are not only physically adsorbed by the hollow and / or pores of the porous inorganic particles, but also the surface of the core. Because the chemical reaction with the organic polymer compound coated on the metal is consumed, there is a synergistic effect that the generation of harmful volatile organic compounds as a whole is further reduced.
본 발명에 있어서, 상기 다공성 무기 입자는 제올라이트(3A, 4A, 13X제올라이트), 실리카, 알루미나 또는 기타 충진재(filler)로 사용되는 다공성 물질군 중 에서 선택되는 것이 바람직하며, 제올라이트인 것이 특히 바람직하다. 제올라이트를 코어로 사용할 경우, 이는 비중이 낮아 상기 소재가 제공될 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지 내에서의 분산성이 뛰어나 혼화성이 좋으며, 경제적으로도 유리해 저렴한 비용으로 대량생산에 적합할 뿐만 아니라, 특히 물질의 특성상 본래의 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 물성에 영향을 미치지 않으므로 바람직하다. In the present invention, the porous inorganic particles are preferably selected from the group of porous materials used as zeolites (3A, 4A, 13X zeolites), silica, alumina or other fillers, and particularly preferably zeolites. When the zeolite is used as a core, it has a low specific gravity and excellent dispersibility in acrylic resin or styrene resin to which the material is to be provided, and thus has good miscibility, and is economically advantageous, so that it is suitable for mass production at low cost. In particular, the nature of the material is preferred because it does not affect the physical properties of the original acrylic resin or styrene resin.
또한, 상기 다공성 무기 입자의 평균 입도 사이즈는 1 내지 10㎛인 것이 바람직하다. 만일 크기가 10㎛를 초과할 경우 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지와 컴파운딩과정에서 효율이 떨어지게 되고 기계적 강도 등을 악화시키게 되므로 바람직하지 않다. 반대로, 실제로 상기 입자의 크기가 작을수록 분산성 면에서 이점이 있으나, 무기물의 나노입자화가 기술적으로 어려운 점을 고려하면 1㎛이하로 분쇄하는 경우 작업성 및 경제성에서 불리하게 되며, 또한 폴리머의 코팅 효율이 나빠지게 되므로 1㎛ 이상의 크기로 하는 것이 바람직하다. In addition, the average particle size of the porous inorganic particles is preferably 1 to 10㎛. If the size exceeds 10㎛ it is not preferable because the efficiency is lowered in the compounding process with the acrylic resin or styrene resin and the mechanical strength and the like deteriorate. On the contrary, although the particle size is actually smaller, there is an advantage in dispersibility, but considering the technical difficulty of nanoparticles of inorganic matters, it is disadvantageous in workability and economic efficiency when pulverizing below 1 μm, and also coating of polymer. Since efficiency worsens, it is preferable to set it as the size of 1 micrometer or more.
상기 다공성 무기 입자의 표면에 코팅될 유기 고분자 중합체로는 방향족계 폴리머, 스티렌계 폴리머 또는 아크릴계 폴리머 등에서 선택되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. 다이비닐벤젠, 스티렌, 메틸메타크릴레이트(MMA) 또는 아크릴로니트릴(AN)에서 선택되는 단량체를 중합한 중합체인 것이 바람직하며, 이 중에서, 방향족계 폴리머, 특히 다이비닐벤젠(DVB)의 중합체인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지 내에서 유기적으로 활성이 우수하며 또한 발생되는 휘발성 유기화합물 중 많은 비중을 차지하는 스티렌계 화합물의 가스를 효과적으로 제거할 수 있다.The organic polymer to be coated on the surface of the porous inorganic particle is preferably selected from an aromatic polymer, a styrene polymer or an acrylic polymer, but is not limited thereto. It is preferable that the polymer is a polymer obtained by polymerizing a monomer selected from divinylbenzene, styrene, methyl methacrylate (MMA) or acrylonitrile (AN). Among these, aromatic polymers, in particular, polymers of divinylbenzene (DVB) More preferred. In this case, it is possible to effectively remove the gas of the styrene-based compound that is organically excellent in the acrylic resin or styrene-based resin and occupies a large proportion of the volatile organic compounds generated.
본 발명에 따른 휘발성 유기화합물 저감용 소재를 제조하기 위한 방법으로는, 원료가 되는 다공성 무기 입자와 이를 코팅하기 위한 유기 단량체를 적당한 용제에 용해시키고, 유기 단량체의 중합반응을 위한 중합 개시제를 더욱 첨가하여 반응기 내에서 반응시킨다. 이때 반응기로는 2L의 자켓 반응기를 사용하였으며, 반응 조건으로는 95℃의 반응온도에서 6시간 정도 반응시키는 것으로 한다. 이후, 반응이 끝난 결과물을 여과한 뒤 N-헥산으로 세척하고 100℃에서 건조시킨다. As a method for producing a material for reducing a volatile organic compound according to the present invention, a porous inorganic particle as a raw material and an organic monomer for coating the same are dissolved in a suitable solvent, and a polymerization initiator for polymerizing the organic monomer is further added. To react in the reactor. At this time, a reactor of 2L jacket was used as the reactor, and the reaction conditions were to be reacted for about 6 hours at a reaction temperature of 95 ° C. Thereafter, the reaction was filtered and washed with N-hexane and dried at 100 ℃.
상기 용제는 N-헵탄, N-데칸, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세토니트릴등이 사용될 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다. 이 중에서 N-헵탄이 바람직하다. The solvent may be N-heptane, N-decane, ethanol, isopropyl alcohol, acetonitrile and the like, but is not limited thereto. Among these, N-heptane is preferable.
상기 중합 개시제로는 벤조일퍼옥사이드(BPO) 또는 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)이 사용될 수 있으며, BPO를 사용하는 것이 특히 바람직하다. As the polymerization initiator, benzoyl peroxide (BPO) or azobisisobutyronitrile (AIBN) may be used, and it is particularly preferable to use BPO.
이처럼 제조된 저감용 소재는 무기물 코어의 표면에 유기 고분자 중합체가 코팅된 결과, 분산성 및 유동성이 우수한 분말상의 형상을 띠게 된다. 유기 고분자 중합체가 코팅된 저감용 소재의 전자주사현미경 사진 및 열중량 분석 그래프를 도 2 및 도 3에 각각 나타내었다.
도 2를 살펴보면, 관능기 도입으로, 즉 유기 고분자 중합체의 코팅 전에 비교하여 유기 고분자 중합체의 코팅 후 입자의 표면 상태가 상이함을 확인할 수 있다. 이는 무기물 표면에 유기 고분자 물질이 코팅되어 그 모습이 다르게 나타난 것이다. 이러한 유기 고분자의 코팅으로 인해 본 발명의 저감용 소재는 우수한 분산성 및 유동성을 띠게 된다.The reduced material thus produced has a powdery shape with excellent dispersibility and fluidity as a result of coating the organic polymer on the surface of the inorganic core. Electron scanning micrographs and thermogravimetric analysis graphs of the reducing material coated with the organic polymer are shown in FIGS. 2 and 3, respectively.
Looking at Figure 2, it can be seen that the surface state of the particles after the coating of the organic polymer polymer is different by introduction of the functional group, that is, compared to the coating of the organic polymer. This is because the organic polymer is coated on the surface of the inorganic material is different appearance. Due to the coating of the organic polymer, the reducing material of the present invention has excellent dispersibility and fluidity.
도 3은 열중량 분석기(TGA)에 의한 저감용 소재의 기기분석 그래프이다. TGA는 공기, 질소 분위기에서 온도를 올려가면서 무게 변화를 측정하는 기기로, 그래프에 나타난 바와 같이 유기 고분자 중합체가 코팅된 경우와 그렇지 않은 경우의 질량 차이가 확실히 드러난다.
도 3에 개시된 그래프를 구체적으로 살펴보면, 우선 비교 기준이 되는 제올라이트 4A의 경우 온도가 올라가면서 제올라이트 표면에 존재하고 있던 수분이 증발하면서 무게 감소가 1차적으로 나타났고, 300~400℃에서 제올라이트 내부에 가지고 있던 결정수 등이 빠져 나감으로써 2차적인 무게 감소가 나타났다. 본 발명에 따르는 제올라이트에 유기 고분자 중합체가 코팅된 소재는 온도가 상승함에 따라 상기한 바와 같은 감소 효과에 더하여 유기 고분자 물질이 연소됨으로써 발생되는 질량 손실만큼 더 무게 감소가 일어나는 것이 나타난다. 즉, 본 발명에 따르는 코팅된 입자에서 더 많은 질량 감소가 관찰되었다.Figure 3 is a graph of the instrument analysis of the abatement material by the thermogravimetric analyzer (TGA). TGA is a device that measures the change in weight while raising the temperature in air and nitrogen atmospheres, and as shown in the graph, the difference in mass between the coated and the organic polymer is obvious.
Referring to the graph disclosed in FIG. 3 in detail, first, in the case of zeolite 4A, which is a comparative standard, the weight loss first appeared as the temperature evaporated and the moisture existing on the surface of the zeolite evaporated. As the number of crystals, etc., that they had left out, the secondary weight loss appeared. The zeolite according to the present invention is coated with an organic polymer polymer, and as the temperature increases, weight loss occurs as much as the mass loss caused by the combustion of the organic polymer material in addition to the above-described reduction effect. In other words, more mass loss was observed in the coated particles according to the invention.
또한, 컴파운딩시 본 발명에 따르는 휘발성 유기화합물 저감용 소재를 첨가한 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지를 제공한다. 상기 저감용 소재의 함량은 총 중량에 대해 0.2 내지 5중량%인 것이 바람직하다. 상기 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(ABS)인 것이 바람직하다. The present invention also provides an acrylic resin or a styrene resin to which a volatile organic compound reducing material according to the present invention is added during compounding. The content of the reducing material is preferably 0.2 to 5% by weight based on the total weight. The acrylic resin or styrene resin is preferably acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS).
본 발명에 따른 저감용 소재 및 이를 포함한 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지는 내충격성이 요구되는 합성수지가방, 및 헬멧 등; 전화기, 냉장고 내외장, TV, VTR 등의 가전제품; 난연제를 첨가한 컴퓨터, 모니터; 및 내열성이 요구되는 자동차 내장제, 접착 테이프, 아크릴 폼 양면 테이프 등에 효과적으로 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. Reducing material and acrylic resin or styrene resin including the same according to the present invention is a synthetic resin bag, a helmet, etc. requiring impact resistance; Household appliances such as telephones, refrigerators, interiors and exteriors, TVs, and VTRs; Computers, monitors with added flame retardants; And it can be used effectively, such as automotive interior materials, adhesive tape, acrylic foam double-sided tape that requires heat resistance, but is not limited thereto.
본 발명에 따르면, 플라스틱 물성에 거의 영향을 미치지 않으면서 플라스틱으로부터 발생하는 휘발성 유기화합물을 효과적으로 흡착할 수 있는 소재 및 이를 이용한 플라스틱 조성물을 얻을 수 있다. 구체적으로는, 물성에 영향을 적게 미치 는 매체를 이용하여 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 물리적으로 뿐만 아니라 화학적으로도 제거할 수 있는 소재 및 이를 포함하여 물성이 유지되면서 휘발성 유기화합물의 발생이 저감된 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지를 얻을 수 있다. According to the present invention, it is possible to obtain a material and a plastic composition using the same that can effectively adsorb volatile organic compounds generated from the plastic with little effect on the plastic properties. Specifically, a material capable of physically and chemically removing volatile organic compounds generated from an acrylic resin or a styrene resin using a medium having a low influence on physical properties and a volatile organic compound while maintaining physical properties thereof. Acrylic resin or styrene resin in which generation | occurrence | production of a compound was reduced can be obtained.
이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 이 실시예들에 특히 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are provided to help understanding of the present invention, but these are only for illustrating the present invention, and the present invention is not particularly limited to these embodiments.
(저감용 소재의 제조)(Production of the material for the reduction)
각각 원자재 검사를 마친 4A 제올라이트 210g과 DVB 단량체 30.6g을 중합개시제 BPO(벤조일퍼옥사이드) 7.35g과 함께 1.5L의 N-헵탄에 첨가하였다. 이후 상기 혼합물을 2L의 자켓 반응기 내에서 교반시키면서 95℃의 온도로 6시간 반응시켰다. 이후 반응 결과물을 여과한 뒤 1.5L의 N-헥산으로 세척하였다. 이후 100℃의 온도에서 건조시켜 휘발성 유기 화합물 저감용 소재를 수득하였다.
상기 수득된 소재의 전자주사현미경 사진 및 열중량 분석 그래프는 도 2 및 도 3에 나타내었다. 열중량분석의 승온은 20℃ 단위로 실시하였으며, 분석 결과 무기물 표면에 코팅된 유기 고분자 중합체의 코팅 비율은 10 내지 12중량% 정도인 것으로 나타났다.210 g of 4A zeolite and 30.6 g of DVB monomer, each of which was tested for raw materials, were added to 1.5 L of N-heptane with 7.35 g of a polymerization initiator BPO (benzoyl peroxide). The mixture was then reacted for 6 hours at a temperature of 95 ° C. with stirring in a 2 L jacketed reactor. The reaction product was then filtered and washed with 1.5 L of N-hexane. After drying at a temperature of 100 ℃ to obtain a material for reducing the volatile organic compounds.
Electron scanning micrographs and thermogravimetric analysis graphs of the obtained materials are shown in FIGS. 2 and 3. The temperature of the thermogravimetric analysis was carried out in units of 20 ° C, and the analysis showed that the coating ratio of the organic polymer coated on the inorganic surface was about 10 to 12% by weight.
(아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지에 첨가)(Added to acrylic resin or styrene resin)
실시예Example 1~3 1-3
ABS 수지에 상기 제조된 휘발성 유기화합물 저감용 소재를 총 중량에 대해 각각 0.2, 0.5 및 1중량% 첨가하였다. ABS 수지는 그 조성에 있어서 AN이 15~30중량%, BD가 5~30중량%, SM이 45~70중량%인 것을 사용하였다. The prepared volatile organic compound reducing material was added to the ABS resin by 0.2, 0.5, and 1 wt%, respectively, based on the total weight. ABS resin used the thing whose AN is 15-30 weight%, BD is 5-30 weight%, and SM is 45-70 weight%.
실시예Example 4~7 4 ~ 7
양면 테이프로 사용되는 아크릴 폼에 상기 제조된 휘발성 유기화합물 저감용 소재를 총 중량에 대해 각각 1, 2, 3, 4중량% 첨가하여 제품을 제작하였다.To the acrylic foam used as a double-sided tape was added 1, 2, 3, 4% by weight to the total weight of the prepared volatile organic compound reducing material, respectively, to prepare a product.
비교예Comparative example
휘발성 유기화합물 저감용 소재를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 4 내지 7과 동일한 조건으로 수행하였다.The same process as in Examples 4 to 7 was conducted except that no volatile organic compound reducing material was added.
휘발성 유기화합물의 방출량 검사Emission Test of Volatile Organic Compounds
검사는 일반적인 GC/MS 측정을 통해 실시되었다. 0.7~1.0g의 중량 범위로 동일한 크기의 시험편을 채취하여 마이크로-챔버에 수용하고 70℃의 온도에서 고순도 질소를 50ml/분의 유속으로 흘려주었다. 이후 고체 흡착관(Tanex-TA)에서 5분간 가스를 포집한 후에 흡착된 유기화합물을 GC/MS로 측정하였다. 사용된 장비는 Clarus 600 GC/MS(미국, 퍼킨엘머사)이며, 열탈착기(ATD)는 미국 퍼킨엘머사의 TurboMatrix였다. GC/MS에 사용된 컬럼은 HP-1, 60m(320㎛)였으며, 잔류시간은 36분이내로 하였다. 흡착된 유기화합물의 정량분석은 TO-14 STD 가스 정량법, 정성분석은 NIST & Wiley Library에 의해 수행하였다. 그 결과는 하기의 표 1 및 2와 같다.The test was carried out through normal GC / MS measurements. Specimens of the same size were taken in a weight range of 0.7-1.0 g, accommodated in a micro-chamber, and high purity nitrogen was flowed at a flow rate of 50 ml / min at a temperature of 70 ° C. Thereafter, gas was collected in a solid adsorption tube (Tanex-TA) for 5 minutes, and the adsorbed organic compound was measured by GC / MS. The equipment used was
표 1Table 1
ABS 수지에서 가장 많이 발생하는 물질로는 스티렌계 물질이였으며, 이의 제거 효율은 실시예 1~3에서 각각 32.4, 12.8 및 16%였다.The most frequently occurring materials in the ABS resin were styrene-based materials, and their removal efficiencies were 32.4, 12.8, and 16% in Examples 1 to 3, respectively.
표 2Table 2
도 1은 본 발명에 따르는 휘발성 유기화합물 저감용 소재의 합성 공정도이다.1 is a synthetic process chart of the material for reducing volatile organic compounds according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따르는 무기 입자 코어에 유기 고분자 중합체가 코팅되기 전/후의 전자주사현미경사진이다.2 is an electron scanning micrograph before and after the organic polymer is coated on the inorganic particle core according to the present invention.
도 3은 코팅된 무기 입자와 코팅되지 않은 무기 입자 사이의 연소에 의한 질량 손실 측정값의 비교 그래프이다. 3 is a comparative graph of the mass loss measurements by combustion between coated inorganic particles and uncoated inorganic particles.
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