KR101353815B1 - 2종 이상의 수지 및 유리장섬유를 포함하는 조성물 및 이로부터 제조된 파렛트 - Google Patents

Abstract

2종 이상의 수지 및 유리장섬유를 이용한 조성물로서, 2종 이상의 단위 수지로 이루어진 혼합수지; 길이 10mm 이상인 유리장섬유; 및 고무계 수지를 포함하며, 상기 혼합수지 100 중량부에 대하여 상기 유리장섬유는 3 내지 30 중량부, 상기 고무수지는 10 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 2종 이상의 수지 및 유리장섬유를 이용한 조성물이 제공된다.

Description

2종 이상의 수지 및 유리장섬유를 포함하는 조성물 및 이로부터 제조된 파렛트{Composition comprising at least two kinds of resin and glass fiber, and pallet manufactured from the same}

본 발명은 2종 이상의 폐수지 및 유리장섬유를 이용한 조성물 및 이를 포함하는 파렛트 관한 것으로, 보다 상세하게는 혼합 사용시 내충격성과, 굴곡 특성이 떨어지는 폐수지에 유리장섬유와 고무계 수지를 첨가하여, 내충격성과 굴곡 특성을 동시에 향상시킬 수 있는, 2종 이상의 수지 및 유리장섬유를 이용한 조성물 및 이를 포함하는 파렛트 관한 것이다.

폐수지는 이를 재생 원료로 사용할 수 있으므로 이들을 분리 수거하여 파쇄한 후 용융시켜 재사용에 제공된다. 하지만, 고분자에 기반한 이러한 폐수지는 종류에 따라 물성이 매우 상이하므로, 폐수지의 재활용을 위해서는 다양한 종류의 폐수지를 종류에 따라 정확히 분리하여야 한다.

일반적으로는 비중의 차이를 이용하여 폐수지를 분리하나, 문제는 물보다 낮은 비중의 폴리에틸렌(PE)과, 폴리프로필렌(PP)의 경우, 이러한 방식으로의 분리가 어렵다. 이와 같이 정확하게 분리되지 않은 상이한 물성의 수지를 동시에 사용하는 경우, 수지간의 상용성이 떨어지고, 충분한 각 수지 중합체간 친화도(affinity)가 떨어지므로, 내충격성 등의 물성이 저하되는 문제가 있다.

예를 들면, 실용신안출원 제20-2001-24176호는 재생 플라스틱을 이용하여 파렛트를 제조하여 원가 절감을 이루는 기술을 개시한다. 하지만, 상기 인용발명의 재생 파렛트는 폐 수지 재료를 분쇄하여 파렛트 형상으로 성형 제조되는데, 이 경우, 이종의 폐 수지 재료간 떨어지는 상용성과 친화도에 기인하여, 내충격성이 떨어지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내충격성, 굴곡 강도 등의 물성이 개선된, 이종의 폐수지를 포함하는 조성물과, 이를 포함하는 파렛트를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 2종 이상의 수지 및 유리장섬유를 포함하는 조성물로서, 2종 이상의 단위 수지로 이루어진 혼합수지; 길이 10mm 이상인 유리장섬유; 및 고무계 수지를 포함하며, 상기 혼합수지 100 중량부에 대하여 상기 유리장섬유는 3 내지 30 중량부, 상기 고무계수지는 10 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 2종 이상의 수지 및 유리장섬유를 포함하는 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 혼합수지는 폐 폴리에틸렌(PE)과, 폐 폴리프로필렌(PP)로 이루어진다.

본 발명은 또한 상술한 2종 이상의 수지 및 유리장섬유를 포함하는 조성물을 포함하는 파렛트와, 상술한 조성물을 이용한 파렛트 제조방법으로, 혼합수지, 유리장섬유 및 고무 수지를 혼합하여 상술한 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합된 조성물을 용융시키는 단계; 및 상기 용융된 조성물을 성형시켜, 파렛트를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이용한 파렛트 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 2종 이상의 폐수지에 소정 길이 이상의 유리섬유인 유리장섬유를 사용, 상기 유리장섬유에 상기 2종 이상의 수지를 결합시켜, 단위 수지간의 물리적 친화력과 휨 특성을 향상시키며, 아울러 고무계 수지 등을 사용하여 내충격 특성, 상용성을 크게 향상시킨다.

도 1 및 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 PP와 PE의 비율이 5:5 혹은 2:8의 성분비로 혼합된 혼합수지에 유리장섬유의 길이를 달리하여 혼합, 용융시킨 후, 성형시킨 성형체(파렛트)의 충격 강도 및 굴곡 강도 실험 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트 제조방법의 단계도이다.

이하, 본 발명의 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 명세서 전반에 걸쳐 표시되는 약어는 본 명세서 내에서 별도의 다른 지칭이 없다면 당업계에서 통용되어, 이해되는 수준으로 해석되어야 한다.

본 발명자는 상술한 문제를 해결하기 위하여, 2종 이상의 폐수지 혼합 재료에 일정 길이(10mm 이상)의 유리섬유인 유리장섬유를 혼합한 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 2종 이상의 폐수지의 단위 수지는, 비중이 물보다 낮은 폴리에틸렌(PE)과, 폴리프로필렌(PP)이었으며, 상기 두 종류의 수지는 사용 후 폐기된 폐수지였다. 본 발명은 특히 이러한 상이한 구조와 물성, 분자량을 갖는 2 종 이상의 폐수지를 함께 사용하면서도, 이러한 2종 이상의 폐수지 동시사용에 따라 발생하는 상용성 저하에 따른 문제, 즉, 취성 저하, 내충격성 약화, 굴곡 강도 약화 등의 문제를 특정 길이 이상의 유리장섬유와와 고무계 수지를 이용하여 해결하였다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 파렛트 등과 같은 플라스틱 성형체를 제조하기 위한 조성물로서, 2종 이상의 단위 수지로 이루어진 혼합수지, 길이 10mm 이상의 유리장섬유; 및 고무계 수지를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 혼합수지는 폐 폴리에틸렌(PE)과, 폐 폴리프로필렌(PP)의 단위 수지로 이루어지는며, 상기 단위 수지의 분자량은 통상 사용되는 일반적인 PE와 PP의 분자량에 따른다. 또한, 상기 혼합수지의 단위 수지는 비중이 1 미만인데, 물과의 비중 차를 이용한 통상적인 폐수지 분리 방법으로, PE와 PP의 수지분리는 어렵다. 더 나아가, 이러한 수지를 혼합 사용하는 경우, 상이한 사슬 길이, 구조, 가지 형태 등에 기인하여. 수지간 상용성과 화학적 결합력이 떨어지며, 그 결과, 외부에 가해지는 충격에 따라 상기 혼합수지로 제조된 성형체가 쉽게 깨어지는 문제가 있다.

하지만, 본 발명은 일정 길이의 유리장섬유를 용융 전 물리적으로 혼합한 후, 용융시켜, 상기 유리장섬유를 상기 혼합수지의 단위 수지가 결합하는 일종의 주쇄로 기능하게 한다. 그 결과, 상이한 종류의 단위 수지는 유리장섬유와 결합하며, 상기 유리장섬유는 두 종류의 단위 수지 사이를 연결하는 연결체로 기능한다.

특히, 본 발명자는 상이한 종류의 폐수지를 연결하는 유리장섬유의 경우, 그 길이에 따라 효과가 달라지며, 또한, SBR, EPDM, SEBS, SBS 등과 같은 고무계 수지를 사용하는 경우, 굴곡 강도를 유지하면서도 내충격 특성을 크게 향상시킬 수 있는 점에 주목하였다.

도 1 및 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 PP와 PE의 비율(중량비)이 5:5 내지 2:8로 혼합된 혼합수지에, 유리장섬유의 길이를 달리하여 혼합, 용융시킨 후, 성형시킨 성형체(파렛트)의 충격 강도 및 굴곡 강도 실험 결과이다.

도 1 및 2에서 폐수지는 별도의 유리장섬유를 사용하지 않은 경우, SF는 1mm 이하의 유리단섬유를 사용한 경우, LF는 10mm 이상의 유리장섬유를 사용한 경우, LF/R은 10mm 이상의 유리장섬유에 고무계 수지를 사용한 경우를 나타낸다.

세계보건기구(WHO)에 명시된 MMVF(Man-made vitreos fibers)에 따르면 평균직경이 6~15㎛인 유리섬유를 유리장섬유라 하고, 2~9㎛인 유리섬유를 유리단섬유라고 한다. 유리장섬유는 용융된 글래스를 고속으로 인출하여 감은 것으로 현재 상업적으로 사용되는 것은 10mm이상의 것이며, 유리단섬유는 1mm 이하의 형태로 이용되고 있다.

도 1 및 2를 참조하면, 유리단섬유를 사용한 경우, 유리장섬유를 사용하지 않은 경우보다도 굴곡강도가 일부 증가하나 충격 강도가 약해지는 현상을 확인할 수 있다. 하지만, 10mm 이상의 유리장섬유를 사용하는 경우, 굴곡 강도는 물론, 충격 강도가 모두 현저하게 증가하는 것을 알 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면. 길이가 10mm 이상인 유리장섬유는 상기 혼합수지 100 중량부에 대하여 3 내지 30 중량부이고, 상기 고무계수지는 10 내지 50 중량부이다.

만약 유리장섬유가 상기 범위 미만으로 혼합되면, 단위 수지 사이를 연결하는 유리장섬유의 유효 길이가 감소하므로, 단위 수지와 충분히 화학적으로 결합하지 못하므로 친화력 개선 효과가 떨어지고, 반대로 초과이면, 실제 성형체를 이루는 수지의 혼합비가 너무 줄어 성형성이 떨어지고 과 중량이 되는 단점이 있다.

또한, 고무 수지가 상기 범위 미만으로 혼합되면, 내충격 특성이 저하되고, 초과이면, 수지의 성형성과 굴곡강도가 떨어진다.

본 발명은 상술한 조성물에 기반하여 성형된 파렛트와, 그 제조방법을 제공한다.

일반적으로 파렛트는 각종 물품의 운반이나 보관시 물품을 안착 설치하도록 사용하고 있다. 이와 같은 파렛트는 목재, 철재, 합성수지재 등의 재질로 제작하는데, 최근 합성수지재로 제작된 파렛트를 주로 사용하고 있으나, 경제성과 함께 내충격 특성, 굴곡 특성이 모두 우수한 파렛트는 아직까지 개시되고 있지 않은 상황이다.

따라서, 본 발명자는 상술한 조성물을 이용, 파렛트를 제조하는 방법을 제공하는데, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파렛트 제조방법의 단계도이다.

도 3을 참조하면, 상술한 혼합수지, 유리장섬유 및 고무계 수지를 물리적으로 혼합하며, 상기 혼합수지, 유리장섬유 및 고무계수지의 무게비, 길이 등은 상술한 바와 같다. 이후, 상기 혼합물을 고온에서 용융시키는데, 상기 용융 과정에서 상기 단위 수지는 유동하게 되어, 길이가 10mm 이상의 유리장섬유에 결합하게 된다. 따라서, 용융 상태에서 상기 유리장섬유는 상기 단위 수지를 연결하는 연결기(linker)로 기능하게 된다. 아울러, 펠렛 형태로 주입된 고무계 수지 또한 상기 유리장섬유에 결합함으로써 직접적으로 유리장섬유에 인가되는 외부 힘을 완충시키게 된다. 이후, 상기 용융된 조성물을 성형시켜, 파렛트를 제조한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 성형은 사출 성형 방식이었으나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다.

이상 살핀 바와 같이, 본 발명은 상이한 구조, 물성의 폐수지 사이를 소정 길이의 유리장섬유로 연결하여, 단위 수지간의 친화력, 상용성을 향상시키며, 아울러 고무계 수지를 사용하여, 내충격 특성, 굴곡 특성을 크게 향상시킨다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 폐 폴리에틸렌(PE)과 폐 폴리프로필렌(PP)로 이루어진 혼합수지 및 유리장섬유를 포함하는 조성물을 포함하는 파렛트로서,
   상기 조성물은,
   폐 폴리에틸렌(PE)과 폐 폴리프로필렌(PP)로 이루어진 혼합수지;
   길이 10mm 이상인 유리장섬유; 및
   고무계 수지를 포함하며,
   상기 혼합수지 100 중량부에 대하여 상기 유리장섬유는 3 내지 30 중량부, 상기 고무계수지는 10 내지 50 중량부이며, 상기 유리장섬유는 상기 혼합수지와 함께 용융되며, 이로써 상기 혼합수지가 유리장섬유와 결합하여 상기 유리장섬유가 상기 혼합수지를 연결하는 연결체가 되는 것을 특징으로 하는 파렛트.
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