KR101908413B1 - 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 사용한 성형용 수지 조성물로 성형품을 제조하여 기존의 합성목재, 수지성형품보다 저렴하면서도 압축강도와 인장강도가 현저히 우수하고, 난연효과, 방부효과 및 항균효과가 우수하여 목재, 플라스틱, 금속재를 사용하는 다양한 분야에서 대체 사용할 수 있도록 하고, 각종 생활폐기물 및 산업폐기물로 발생되는 소각재의 재활용을 촉진할 수 있도록 한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물{Resin composition for molding using blended resin of polyethylene, polypropylene and polystyrene and cinder powder}
본 발명은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 사용한 성형용 수지 조성물로 성형품을 제조하여 기존의 합성목재, 수지성형품보다 저렴하면서도 압축강도와 인장강도가 현저히 우수하고, 난연효과, 방부효과 및 항균효과가 우수하여 목재, 플라스틱, 금속재를 사용하는 다양한 분야에서 대체 사용할 수 있도록 하고, 각종 생활폐기물 및 산업폐기물로 발생되는 소각재의 재활용을 촉진할 수 있도록 한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물에 관한 것이다.
국내 제철소 등 산업체에 발생하는 폐분진류, 광재, 폐금속류, 연소재 등 폐기물과 생활쓰레기 및 산업폐기물 소각로에서 발생하는 소각재, 무기성 폐수처리 슬러지 등 무기성 폐기물 및 기타 쇄석골재 채취장에서 부산물로 발생하는 석분 등 광물질 폐기물은 년간 수백만톤 톤에 이르고 있다.
특히, 도시 쓰레기소각장 등에서 발생하는 소각재와 연소재 중 90%는 바닥재(Bottom ash)가 되며 10%는 비산재(Fly ash)가 된다. 바닥재는 입도가 크고 다이옥신이나 중금속 등 인체에 유해한 물질이 다량 함유하고 있어 토양 및 지하수오염 방지와 국토환경 보전을 위하여 지정폐기물로 분류하고 있으며, 외국의 경우 용융고화법, 고분자 재료나 시멘트로 고화처리, 보도블록, 평판블록, 인공골재 등으로 재활용하고 있으나 2차 제품들의 환경친화성이 검증되지 않았을 뿐만 아니라, 장기 공용성이 없어 사용이 제한되고 있으며, 국내에서는 대부분 시멘트 등으로 고형화 처리하여 지정폐기물 매립장에 매립처리 하고 있다.
아울러, 국내 화력발전 5개사에서 발생되는 석탄재 재활용은 1990년대 후반부터 시작되어 약 20년에 불과하지만 국내의 폐기물관리법에서는 석탄재를 폐기물 및 재활용 대상 폐기물로 규정하고 있고, 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률의 시행령에서는 지정 부산물로 석탄재를 규정하고 있으며, 또한 동 법률과 철강슬래그 및 석탄재 배출 사업자의 재활용 지침에서는 지정 부산물인 석탄재를 일정 비율 이상 재활용되도록 정하고 있고, 재활용 용도를 레미콘 등 콘크리트 혼화재, 시멘트 원료, 경량골재, 시멘트 2차 제품 원료, 성토용 골재, 복토용 골재, 도로용 골재, 목재 접착재 원료, 시멘트클링커 제조 원료 대체용으로 명시하고 있는 바와 같이, 석탄재의 재활용 촉진을 위한 관련 법상의 적용 범위가 광범위하게 선정되어 있고, 석탄재 활용을 위한 법적 기틀이 마련되어 있는 등 다양한 정책적 지원과 투자에 의해 재활용이 꾸준히 증가하고 있으나, 고부가가치 용도의 재활용 및 경제성은 매우 미흡한 실정이다.
한편, 일상 생활과 건축과 토목, 농자재 및 각종 산업현장에서는 다양한 물품들이 사용되고 있으며 물품을 이루는 재료는 각종 천연재료와 합성수지 그리고 금속으로 크게 구분할 수 있다.
일반적으로, 천연재료는 목재와 석재를 예로 들 수 있는데 그 사용량이 한정적이고 목재를 포함하는 식물성 재료는 가볍고 친환경적이나 내구성이 현저히 떨어진다는 단점이 있으며 석재의 경우 보통 가공이 어려우며 비싸다는 단점을 가지고 있다.
반면에 합성수지의 경우 가벼우나 가격이 비교적 비싸면서 환경오염의 원인이 되는 단점이 있으며, 금속재의 경우 내구성이 좋으나 무겁고 가격이 비싸다는 단점이 있는 것이 일부 경우를 제외하고 일반적이다.
이에 성형성이 우수한 합성수지에 다양한 재료를 첨가하도록 하여 전체적인 물성을 향상시키거나 제조단가를 낮추고자 하는 노력이 있어 수많은 성형용 수지 조성물이 개발되고 있는 상황이다.
종래 개발된 보강 성형용 수지에 관한 특허기술들을 살펴 보면, 한국등록특허 10-1429743(2014년08월06일)에 코코넛 섬유소, 마, 삼, 왕겨, 등겨, 밀짚, 볏짚, 목면 및 셀룰로오스로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 천연 섬유소 35~50 중량%; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 셀룰로이드, 에틸렌-아세트산비닐(EVA), 폴리카보네이트, 나일론 및 폴리비닐알코올로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 열가소성 수지 30~40 중량%; 죽분 또는 전분 또는 이들의 혼합물인 생분해성 분말 3~10중량%와; 일라이트, 현무암(basalt), 고령토 및 활석 중에서 선택하는 적어도 하나의 광물질 성분 10~20 중량%를 포함하는 재활용 자재가 공지되어 있다.
또한, 한국공개특허 10-2016-0083518(2016년07월12일)에는 (A) 열가소성 수지 35~85 중량%, (B) 5 내지 30 mm 길이의 장섬유 10~50 중량% 및 (C) 유리 버블 5~15 중량%를 포함하는 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물로서, 상기 (A) 열가소성 수지가 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 폴리카보네이트, 스티렌-아크릴로니트릴, 폴리옥시메틸렌, 폴리에틸렌 테라프탈레이트, 액정 고분자, 폴리우레탄, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 액정고분자, 폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르 에테르케톤, 폴리메틸펜텐, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴리카보네이트 실록세인 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물이 공지되어 있다.
그러나, 상기 특허들은 열가소성수지에 섬유 또는 무기질 보강재를 사용하여 수지조성물을 조성하고 있으나, 압출 또는 사출 등의 가공성 등의 문제점이 있고, 열가소성수지 자체의 물성에는 한계가 있으므로 만족스러운 성형품의 물성을 나타내기에는 어려운 문제점이 있었다.
한편, 상기한 소각재를 열가소성수지에 첨가하여 재활용 및 성형품을 보강하기 위한 이중적 효과를 고려한 기술들이 개발되었는데, 한국등록특허 10-0593571(2006년06월20일)에 소각재 분진 100중량부에 석회류 5~35 중량부 및 1~20%의 폴리비닐알콜 또는 폴리비닐알콜 중합체 수용액 90~180 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성이 우수한 소각재 분진 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국공개특허 특2002-0091556(2002년12월06일)에는 폐폴리에틸렌 플라스틱 파지원료(다층 복합필름)를 분쇄, 용융(연화)시켜 성형되는 폐폴리에칠렌 플라스틱 성형품에 있어서, 5 내지 30 중량%의 소각회(소각장 비산분진)를 혼합하여 재생, 가공함으로써 95 내지 70 중량%의 폐폴리에틸렌 플라스틱과, 5 내지 30 중량%의 소각회를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소각회로 강화된 고강도 폐폴리에틸렌플라스틱 조성물 및 그를 이용한 성형품이 공지되어 있다.
그러나, 상기 특허들은 소각재를 사용하기는 하나, 열가소성수지 자체의 물성의 한계에 따라 보강된 성형품 자체의 물성이 만족스럽지 못한 문제점이 있었으며, 이에 따라 다양한 분야의 성형품으로 사용하기에는 물성의 문제점이 있었으므로 그 상용화에 한계가 있었다.
이에 본 발명자들은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 사용한 성형용 수지 조성물로 성형품을 제조하여 기존의 합성목재, 수지성형품보다 저렴하면서도 압축강도와 인장강도가 현저히 우수하고, 난연효과, 방부효과 및 항균효과가 우수하여목재, 플라스틱, 금속재를 사용하는 다양한 분야에서 대체 사용할 수 있도록 하고, 각종 생활폐기물 및 산업폐기물로 발생되는 소각재의 재활용을 촉진할 수 있도록 한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물을 개발하고 본 발명을 완성하게 되었다.
한국등록특허 10-1429743(2014년08월06일) 한국공개특허 10-2016-0083518(2016년07월12일) 한국등록특허 10-0593571(2006년06월20일) 한국공개특허 특2002-0091556(2002년12월06일)
본 발명은 종래 특허들의 문제점을 해결하기 위하여, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 사용한 성형용 수지 조성물로 성형품을 제조하여 기존의 합성목재, 수지성형품보다 저렴하면서도 압축강도와 인장강도가 현저히 우수하고, 난연효과, 방부효과 및 항균효과가 우수하여 목재, 플라스틱, 금속재를 사용하는 다양한 분야에서 대체 사용할 수 있도록 하고, 각종 생활폐기물 및 산업폐기물로 발생되는 소각재의 재활용을 촉진할 수 있도록 한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 포함하여 조성되는 성형용 수지 조성물을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 혼합수지는 폴리에틸렌 : 폴리프로필렌 : 폴리스티렌이 60 : 30 : 10의 중량비로 혼합된 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 소각재 분말은 일반용 및 산업용 연탄재, 생활쓰레기 및 산업폐기물 소각로에서 발생하는 소각재 및 분진, 화력발전소에서 발생하는 플라이애시 및 바텀애시를 포함하는 석탄재, 쇄석골재 채취장에서 부산물로 발생하는 석분, 숯가루로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상 혼합사용하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 조성물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌을 혼합한 혼합수지와 소각재 분말을 1 : 0.5 ~ 1 중량비로 혼합하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 조성물에는 강도 10∼20 g/d, 비중 1.5∼2.1인 탄소섬유를 조성물 100중량%에 대하여 1 ~ 5중량% 포함하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 소각재 분말은 3,000㎤/g 이상의 분말도를 가지는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 조성물은 강도보강 및 난연효과를 위하여 수산화알루미늄과, 방부 및 곰팡이 억제효과를 위하여 소르빈산칼륨과, 항균 및 편백향 효과를 위하여 편백추출물이, 각각 상기 조성물 100중량%에 대하여 0.5~5중량%씩 포함하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 편백추출물은 편백나무잎 및 편백나무잔가지를 1mm이하로 잘게 분쇄한 분쇄물 및 물을 1 : 2 ~ 4중량비로 혼합하여 70~80℃로 가열하여 생성되는 혼합액을 냉각, 여과하여 제조한 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 조성물에는 윤활제, 산화방지제, 광안정제, 가수분해안정제, 이형제, 난연제, 대전방지제, 자외선 안정제, 광택제, 전도성부여제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 내마찰제, 내마모제, 착색제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 조성물 100중량%에 대하여 0.1 ~ 5중량% 포함하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 사용한 성형용 수지 조성물은, 기존의 합성목재, 수지성형품보다 저렴하면서도 압축강도와 인장강도가 현저히 우수하고, 난연효과, 방부효과 및 항균효과가 우수하여 목재, 플라스틱, 금속재를 사용하는 다양한 분야에서 대체 사용할 수 있도록 하고, 각종 생활폐기물 및 산업폐기물로 발생되는 소각재의 재활용을 촉진할 수 있는 현저한 효과가 있다.
본 발명은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 포함하여 조성되는 성형용 수지 조성물을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 혼합수지는 폴리에틸렌 : 폴리프로필렌 : 폴리스티렌이 60 : 30 : 10의 중량비로 혼합된 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 소각재 분말은 일반용 및 산업용 연탄재, 생활쓰레기 및 산업폐기물 소각로에서 발생하는 소각재 및 분진, 화력발전소에서 발생하는 플라이애시 및 바텀애시를 포함하는 석탄재, 쇄석골재 채취장에서 부산물로 발생하는 석분, 숯가루로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상 혼합사용하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 조성물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌을 혼합한 혼합수지와 소각재 분말을 1 : 0.5 ~ 1 중량비로 혼합하여 조성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 조성물에는 강도 10∼20 g/d, 비중 1.5∼2.1인 탄소섬유를 조성물 100중량%에 대하여 1 ~ 5중량% 포함하여 조성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 소각재 분말은 3,000㎤/g 이상의 분말도를 가지는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 조성물은 강도보강 및 난연효과를 위하여 수산화알루미늄과, 방부 및 곰팡이 억제효과를 위하여 소르빈산칼륨과, 항균 및 편백향 효과를 위하여 편백추출물이, 각각 상기 조성물 100중량%에 대하여 0.5~5중량%씩 포함하여 조성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 편백추출물은 편백나무잎 및 편백나무잔가지를 1mm이하로 잘게 분쇄한 분쇄물 및 물을 1 : 2 ~ 4중량비로 혼합하여 70~80℃로 가열하여 생성되는 혼합액을 냉각, 여과하여 제조한 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 조성물에는 윤활제, 산화방지제, 광안정제, 가수분해안정제, 이형제, 난연제, 대전방지제, 자외선 안정제, 광택제, 전도성부여제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 내마찰제, 내마모제, 착색제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 조성물 100중량%에 대하여 0.1 ~ 5중량% 포함하여 조성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 도면에 한정되지 않는다.
우선, 본 발명의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 포함하여 조성된다.
상기 폴리에틸렌은, 플라스틱 중에서는 탄성률이 낮고, 부드러운 재료의 부류에 속하므로, 표면은 다치기 쉬우나 충격에 대해서 강인한 재료이며, 재질의 투명성은 낮고, 반투명으로 보인다. 흡수성이 거의 없고, 내약품성은 다른 플라스틱과 비교하여 우수한 편이나, 다만, 강한 산에 대해서는 산화 열화를 일킨다. 필름, 시트, 파이프, 라미네이트 제품 등을 비롯하여 각종 성형품에 사용되고 있다.
상기 폴리프로필렌은, PVC(폴리염화비닐), PE(폴리에틸렌), PS(폴리스티렌)등과 대등한 범용 수지로, 생활에 밀착한 만큼 들에서 넓게 이용되고 있는 수지이며 내열성이나 전기 특성이 우수하고, 성형 가공성이 뛰어나며 내수성, 내약품성이 좋고, 가벼운 장점이 있으나, 단점으로서는, 저온에서는 충격에 약한 성질, 내후성에 뒤떨어지는 성질, 늘어지거나, 수축하기 쉬운 성질 등이 있다.
상기 폴리스티렌은 양호한 유동성과 우수한 기계적 강도 및 우수한 내열성을 가지고 있어 가공이 용이하고 작업성이 우수하며, 열 안전성이 좋은 수지로 300℃ 또는, 그 이상으로 실린더 온도를 상승시켜도 열 분해의 염려는 없으며, 무색, 무취, 무독성이다.
상기와 같이, 본 발명은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌의 각각의 단점을 보완하여 필요한 물성을 확보하기 위하여 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지를 사용하는 것이 기술적 특징이며, 이때, 혼합수지는 폴리에틸렌 : 폴리프로필렌 : 폴리스티렌이 60 : 30 : 10의 중량비로 혼합된 혼합수지를 사용하고, 상기 혼합중량비 범위를 벗어나면, 최적의 성형품의 물성을 얻을 수 없게 된다.
상기 소각재 분말은, 본 발명에서는, 일반용 및 산업용 연탄재, 생활쓰레기 및 산업폐기물 소각로에서 발생하는 소각재 및 분진, 화력발전소에서 발생하는 플라이애시 및 바텀애시를 포함하는 석탄재, 쇄석골재 채취장에서 부산물로 발생하는 석분, 숯가루를 어느 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는데, 이들은 3,000㎤/g 이상의 분말도를 가지도록 분쇄하여 사용하는 것이 보강 및 충전효과면에서 바람직하다.
상기 분말도로 사용하는 이유는 혼합수지에 혼합되는 소각재 분말이 혼합수지와 결합하여 치밀한 조직을 나타내게 되므로 압축강도 및 인장강도 등의 물성이 강화되는 효과가 나타나기 때문이며, 분말도가 상기 범위 미만이면 혼합수지와의 결합력이 약회되는 단점이 있게 된다.
본 발명의 조성물에서는 상기 조성물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌을 혼합한 혼합수지와 소각재 분말을 1 : 0.5 ~ 1 중량비로 혼합하여 조성되는 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 성형품의 물성이 저하되는 문제점이 있게 된다.
한편, 상기 조성물에는 인장강도 보강을 위하여, 강도 10∼20 g/d, 비중 1.5∼2.1인 탄소섬유를 조성물 100중량%에 대하여 1 ~ 5중량% 포함하여 조성될 수 있으며, 이 경우에는, 내열성, 내충격성이 뛰어나며 화학약품에 강하고 저항성이 큰 장점이 있게 된다.
또한, 상기 조성물은 강도보강 및 난연효과를 위하여 수산화알루미늄과, 방부 및 곰팡이 억제효과를 위하여 소르빈산칼륨과, 항균 및 편백향 효과를 위하여 편백추출물이, 각각 상기 조성물 100중량%에 대하여 0.5~5중량%씩 포함하여 조성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 편백추출물은 편백나무잎 및 편백나무잔가지를 1mm이하로 잘게 분쇄한 분쇄물 및 물을 1 : 2 ~ 4중량비로 혼합하여 70~80℃로 가열하여 생성되는 혼합액을 냉각, 여과하여 제조한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 조성물에는 윤활제, 산화방지제, 광안정제, 가수분해안정제, 이형제, 난연제, 대전방지제, 자외선 안정제, 광택제, 전도성부여제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 내마찰제, 내마모제, 착색제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 조성물 100중량%에 대하여 0.1 ~ 5중량% 포함하여 조성될 수 있다.
[혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물 제조예 ]
폴리에틸렌 : 폴리프로필렌 : 폴리스티렌이 60 : 30 : 10의 중량비로 혼합하여 혼합수지를 제조하고 용융한 다음, 혼합수지 1kg에 4,000㎤/g의 분말도를 가지도록 분쇄한 바텀애시 0.5kg을 혼합하여 균일하게 교반하여 조성물을 제조하였다.
다음, 편백나무잎 및 편백나무잔가지를 1mm이하로 잘게 분쇄한 분쇄물 및 물을 1 : 3중량비로 혼합하여 80℃로 가열한 후, 가열액을 냉각, 여과하여 편백추출물을 제조하고, 상기 제조된 편백추출물 20g, 수산화알루미늄 20g, 소르빈산칼륨 20g을 상기 제조된 조성물에 첨가하고 균일하게 교반하여 본 발명의 성형용 수지 조성물을 제조하였다.
[성형품 시험]
상기 실시예 1에서 제조한 조성물을 코니컬 트윈 스크루 압출기를 사용하여 30 mm×36 mm×2,400 mm 크기의 사각 막대를 압출 성형하고 압축강도, 인장강도 및 휨강도를 측정하여 그 결과를 다음 [표 1]에 나타내었다.
항목 측정값 비고
압축강도(N/㎟) 19.30 시험속도 10mm/mm
휨강도(kg/㎠) 162 단기하중이 장기하중의 2배
인장강도 16.70 시험속도 10mm/mm
[표 1]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물로 제조된 성형품은 인장 강도, 휨 강도, 압축 강도가 우수하여 농자재, 건자재 및 산업 자재의 용도로 폭넓게 쓰일 수 있다. 농자재용으로는 예를 들어 비닐하우스나 시설물의 골조 및 골재, 지지용 기둥, 지지용 끈, 농업용 각재, 농업용 합판·판재, 등이 있으며, 건자재 용도로는 각종 각재, 합판·판재, 샌드위치 패널 등의 패널, 블록, 쿠션, 바닥재(칩)에 쓰일 수 있다. 산업 자재 용도로는 선박, 자동차, 오토바이 등의 패널, 블록에 쓰일 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 성형용 수지 조성물에는 강도보강 및 난연효과를 위하여 수산화알루미늄과, 방부 및 곰팡이 억제효과를 위하여 소르빈산칼륨과, 항균 및 편백향 효과를 위하여 편백추출물을 포함하여 조성되므로 각각의 성분에 의한 유용한 효과가 발휘되는 장점도 있음은 물론이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 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 (9)

  1. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말과 수산화알루미늄, 소르빈산칼륨, 편백추출물을 포함하여 조성되되,
    상기 혼합수지는 폴리에틸렌 : 폴리프로필렌 : 폴리스티렌이 60 : 30 : 10의 중량비로 혼합된 것이고,
    상기 소각재 분말은 일반용 및 산업용 연탄재, 생활쓰레기 및 산업폐기물 소각로에서 발생하는 소각재 및 분진, 화력발전소에서 발생하는 플라이애시 및 바텀애시를 포함하는 석탄재, 쇄석골재 채취장에서 부산물로 발생하는 석분, 숯가루로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상 혼합된 것이며,
    상기 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지와 소각재 분말은 1 : 0.5 ~ 1 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소각재 분말은 3,000㎤/g 이상의 분말도를 가지는 것을 특징으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물에는 강도 10∼20 g/d, 비중 1.5∼2.1인 탄소섬유를 조성물 100중량%에 대하여 1 ~ 5중량% 포함하여 조성되는 것을 특징으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 강도보강 및 난연효과를 위하여 수산화알루미늄과, 방부 및 곰팡이 억제효과를 위하여 소르빈산칼륨과, 항균 및 편백향 효과를 위하여 편백추출물이, 각각 상기 조성물 100중량%에 대하여 0.5~5중량%씩 포함하여 조성되는 것을 특징으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물
  8. 제7항에 있어서,
    상기 편백추출물은 편백나무잎 및 편백나무잔가지를 1mm이하로 잘게 분쇄한 분쇄물 및 물을 1 : 2 ~ 4중량비로 혼합하여 70~80℃로 가열하여 생성되는 혼합액을 냉각, 여과하여 제조한 것을 특징으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물
  9. 제1항, 제5항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물에는 윤활제, 산화방지제, 광안정제, 가수분해안정제, 이형제, 난연제, 대전방지제, 자외선 안정제, 광택제, 전도성부여제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 내마찰제, 내마모제, 착색제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 조성물 100중량%에 대하여 0.1 ~ 5중량% 포함하여 조성되는 것을 특징으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌 혼합수지 및 소각재 분말을 사용한 성형용 수지 조성물




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