KR101954718B1 - 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿과 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 폐플라스틱을 이용하여 제작된 발포압출에 필요한 난연성을 띈 펠릿과 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게 설명하자면 산업의 발달로 인해 사용량이 점차 증가하고 있는 폐플라스틱을 효율적으로 재활용하는 방법으로서, 환경 친화적이며 난연제로 팽창흑연과 수산화알루미늄을 사용하여 사람에게 무해하고, 제올라이트를 포함하는 소취비드와 죽초액을 포함하여 소취성과 항균성이 뛰어나며, 게르마늄을 포함하는 천연광석 분말이 포함되어 있어 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물의 발생을 억제하여 새집증후군을 방지할 수 있는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿과 그의 제조 방법에 관한 것으로, 이 발명의 구성은 폐플라스틱 10~40 중량%, 폐난연잉고트 60~90 중량%를 혼합한 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿으로, 상기한 폐난연잉고트는, 폐플라스틱 10~55 중량%, 수산화알루미늄 15~40 중량%, 팽창흑연 15~40 중량%, 제올라이트를 포함하는 소취비드 3~5 중량%, 게르마늄이 포함된 천연광석분말 2~7 중량%, 죽초액 1~5 중량%, 바인더 1~5 중량%를 포함하고, 상기한 폐플라스틱은 폐 EPS(Expandable Polystyrene), 폐 GPPS(General Purpose Polystyrene), 폐 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), 폐 HIPS(High Impact Polystyrene) 중 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.

Description

폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿과 그의 제조 방법{Flame Retardant Pellets Using Waste Plastics and Manufacture Method Thereof}

이 발명은 폐플라스틱을 이용하여 제작된 발포압출에 필요한 난연성을 띈 펠릿과 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게 설명하자면 산업의 발달로 인해 사용량이 점차 증가하고 있는 폐플라스틱을 효율적으로 재활용하는 방법으로서, 환경 친화적이며 난연제로 팽창흑연과 수산화알루미늄을 사용하여 사람에게 무해하고, 제올라이트를 포함하는 소취비드와 죽초액을 포함하여 소취성과 항균성이 뛰어나며, 게르마늄을 포함하는 천연광석 분말이 포함되어 있어 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물의 발생을 억제하여 새집증후군을 방지할 수 있는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿과 그의 제조 방법에 관한 것이다.

플라스틱은 산업의 발달과 함께 현대인의 삶에 없어서는 안 될 필수 소재로 자리매김하고 있다. 그러나 자연에서 생분해되지 않는 플라스틱의 특성상 재활용되지 않고 버려지는 플라스틱들은 소각될 경우 해로운 성분을 배출하고, 땅속에 매립되거나 바다로 떠내려가 방치되거나 풍화작용에 의해 미세 플라스틱으로 변모하여 생태계에 큰 위협이 될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 국가적으로 관련 법률을 제정하여 과다한 플라스틱 사용을 제지하고, 플라스틱의 소각보다는 재활용에 초점을 맞추거나, 생분해가 가능한 바이오 플라스틱을 연구하고 있는 실정이다.

플라스틱 생산 업계 내에서도 플라스틱의 위험성을 인지하고 재활용 플라스틱을 사업화 아이템으로 사용하는 기업이 늘고 있으며, 특히 폐플라스틱을 이용하여 발포압출에 필요한 펠릿을 제작하여 기존의 플라스틱을 재활용하고 상기 재활용된 플라스틱을 재 펠릿화 할 수 있어 무한적으로 재활용이 가능한 시스템에 주목하고 있다.

이러한 재활용 플라스틱은 여러 분야에 사용되기도 하지만 뛰어난 보온성 및 단열성, 완충성, 방음성 등의 특성에 주목하여 건축용 자재로서도 고려되고 있다. 그러나 건축용 자재로서 기존의 플라스틱의 경우 난연성이 부족하여 안정적인 측면을 만족시킬 수 없기 때문에 재활용 플라스틱을 이용한 펠릿을 사용할 시 난연제를 첨가하여 난연성을 부가하는 방법을 채택하고 있는 실정이다.

한편, 유기고분자의 난연화를 이루는 방안은 가연성가스나 산소를 분리하여 연소를 제어하는 방법, 추가 분해속도를 늦출 수 있도록 고상부분을 냉각하거나 연소되는 고분자의 표면에 단열층을 형성함에 의해 열전달 경로를 차단하며 분해 가스 발생을 억제하는 방법, 연소의 원인이 되는 라디칼을 포획하는 방법과 연소되는 부분을 열원으로부터 분리하는 방법 등이 존재하며, 실제로 사용되는 난연제로는 수산화알루미늄과 같은 금속 수화물의 무기계 난연제와 브롬 또는 염소를 함유하고 있는 할로겐계 화합물, 인산 에스테르를 중심으로 하는 인계 화합물과 멜라민시아누레이트와 같은 질소계 화합물이 존재한다. 또한, 난연성을 부여하는 방법은 공정 중에 난연제를 단순 혼합하는 첨가 방법과 고분자의 주사슬에 난연성을 부여하여 난연 고분자를 제조하거나 곁사슬에 난연 물질을 화학적으로 결합하여 난연성을 부여하는 방법이 존재한다.

참고로 종래의 기술인 대한민국 등록특허공보 출원번호 10-2007-0004321에서는 폐스티로폼을 재생한 폴리스티렌과 고밀도 폴리스티렌, 징크스트레트, 데카브롬과 삼산화안티몬을 배합하여 건축용 난연몰딩을 제조함으로써 종래에 필수적으로 행하던 코팅공정을 배제하여, 제조시간을 현저히 단축하며 난연효과가 뛰어난 건축용 난연몰딩에 관하여 소개하였다.

그러나 상기의 특허에서 난연제로 사용한 PBDE계 난연제 중 하나인 데카브롬은 RoHS(Restriction of Hazardous Substances, in EEE : 전기전자제품 유해물질 사용제한 지침)에서 배제되었으나, 난연수지의 가공공정 중 열분해로 인한 탈브롬 반응으로 인하여 OCTA 및 NONA 등의 유해규제 물질 가능성으로 논란이 있으며, 해양과 생체 내에 축적된다는 문제점이 존재하였다. 또한, 삼산화안티몬과 같은 산화안티몬의 경우 타 난연제와 병용하여 난연화 작용을 상승시키는 효과가 있으나 안티몬 화합물 대부분이 인체에 유독하며 비소와 유사한 중독증상을 발생시킬 수 있다는 문제점이 존재하였다.

대한민국 등록특허공보 출원번호 10-2007-0004321

이에 이 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 데카브롬과 산화안티몬과 같은 난연제 대신 수산화알루미늄과 팽창흑연을 이용하여 환경 친화적이며 사람에게 무해하고 안정한 난연 펠릿과 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로 이 발명의 구성은, 폐플라스틱 10~40 중량%, 폐난연잉고트 60~90 중량%를 혼합한 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿으로, 상기한 폐난연잉고트는, 폐플라스틱 10~55 중량%, 수산화알루미늄 15~40 중량%, 팽창흑연 15~40 중량%, 제올라이트를 포함하는 소취비드 3~5 중량%, 게르마늄이 포함된 천연광석분말 2~7 중량%, 죽초액 1~5 중량%, 바인더 1~5 중량%를 포함하고, 상기한 폐플라스틱은 폐 EPS(Expandable Polystyrene), 폐 GPPS(General Purpose Polystyrene), 폐 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), 폐 HIPS(High Impact Polystyrene) 중 하나 이상 선택되어 이루어지면 바람직하다.

또한 이 발명의 구성으로 상기한 난연제 수산화알루미늄과 팽창흑연의 비율은 1:1로 이루어지면 바람직하다.

또한 이 발명의 구성으로 상기한 제올라이트를 포함하는 소취비드는, 탈이온수에 폴리비닐알코올와 알긴산나트륨, 제올라이트를 포함시켜 교반하고 분무 건조하여 직경 300~500㎛로 경화하여 이루어지면 바람직하다.

또한 이 발명의 구성으로 상기한 바인더는, 수용성 합성수지계 바인더로서, 수용성비닐에멀젼, 수용성폴리우레탄바인더, 수용성에폭시바인더, 레조시놀수지 중 하나 이상 선택 되는 것이 바람직하다.

또한 이 발명의 방법의 구성은, 제올라이트를 포함하는 소취비드를 제조하는 단계, 상기의 제올라이트를 포함하는 소취비드를 첨가하여 폐난연잉고트를 제조하는 단계, 상기의 폐난연잉고트를 분쇄하는 단계, 폐플라스틱을 분쇄하는 단계, 상기의 분쇄된 폐플라스틱 10~40 중량%와 폐난연잉고트 60~90 중량%를 교반하는 단계, 상기의 교반된 조성물을 120~180℃로 용융하는 단계, 상기의 용융된 조성물을 직경 5~10㎝로 1차 압출하는 단계, 상기의 1차 압출된 조성물을 직경 10~20㎜로 2차 압출하는 단계, 상기의 2차 압출된 조성물을 10~70℃의 저온수로 냉각하는 단계, 상기의 냉각된 조성물을 2~3㎜의 크기로 절단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 이 발명의 방법의 구성으로 상기의 폐난연잉고트를 제조하는 단계는, 폐플라스틱 10~55 중량%를 10~20㎜의 크기로 분쇄하는 단계, 상기의 분쇄된 폐플라스틱을 120~180℃로 용융하는 단계, 상기의 용융된 조성물에 수산화알루미늄 15~40 중량%, 팽창흑연 15~40 중량%, 제올라이트를 포함하는 소취비드 3~5 중량%, 게르마늄이 포함된 천연광석분말 2~7 중량%, 죽초액 1~5 중량%, 바인더 1~5 중량%를 첨가하여 교반하는 단계, 상기의 첨가 조성물을 직경 5~10㎝로 압출하는 단계, 상기의 압출된 조성물을 실온에서 냉각하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 이 발명의 방법의 구성으로 상기의 제올라이트를 포함하는 소취비드를 제조하는 단계는, 탈이온수 65~70 중량%에 폴리비닐알코올 10~15 중량%, 알긴산나트륨 1~5 중량%를 첨가하고 교반하여 완전히 용융하는 단계, 용융된 상기의 용액에 제올라이트 10~15 중량%를 첨가하고 교반하여 용융하는 단계, 상기의 교반된 조성물을 300~500㎛의 크기로 분무 건조하는 단계, 상기의 분무 건조한 조성물을 20시간 동안 전기로에서 경화시키는 단계, 상기의 경화된 조성물을 증류수를 이용하여 세척하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이 발명의 제조 방법에 따라 완성된 난연 펠릿은 폐플라스틱을 재사용하여 환경 친화적이고, 팽창흑연과 수산화알루미늄을 난연제로 사용하여 사람에게 무해하고, 제올라이트를 포함하는 소취비드와 죽초액을 포함하여 소취성과 항균성이 뛰어나며, 게르마늄을 포함하는 천연광석 분말이 포함되어 있어 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물의 발생을 억제하여 새집증후군을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 이 발명 실시예에 따른 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿의 제조 방법 흐름도이다.
도 2는 이 발명 실시예에 따른 제올라이트를 포함하는 소취비드의 제조 방법 흐름도이다.
도 3은 이 발명 실시예에 따른 폐난연잉고트의 제조 방법 흐름도이다.

이하, 이 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과에 대한 이점이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에 의해서 한정되거나 제한되는 것이 아니고, 이 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 균등물 내지 대체물들을 포함하는 다양한 변화, 부가 및 변경이 가능하다.

또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 이 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이 발명 실시예에 따른 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿의 구성은 폐플라스틱 10~40 중량%, 폐난연잉고트 60~90 중량%를 혼합한 것을 특징으로 하며, 상기한 폐난연잉고트는, 폐플라스틱 10~55 중량%, 수산화알루미늄 15~40 중량%, 팽창흑연 15~40 중량%, 제올라이트를 포함하는 소취비드 3~5 중량%, 게르마늄이 포함된 천연광석분말 2~7 중량%, 죽초액 1~5 중량%, 바인더 1~5 중량%를 포함하고, 상기한 폐플라스틱은 폐 EPS(Expandable Polystyrene), 폐 GPPS(General Purpose Polystyrene), 폐 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), 폐 HIPS(High Impact Polystyrene) 중 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 이 발명 실시예에 따른 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿의 제조 방법 흐름도이다.

도 1에 도시된 것과 같이 이 발명의 실시예에 따른 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿 제조 방법의 구성은, 제올라이트를 포함하는 소취비드를 제조하는 단계(S10), 상기의 제올라이트를 포함하는 소취비드를 첨가하여 폐난연잉고트를 제조하는 단계(S20), 상기의 폐난연잉고트를 분쇄하는 단계(S30), 폐플라스틱을 분쇄하는 단계(S40), 상기의 분쇄된 폐플라스틱 10~40 중량%와 폐난연잉고트 60~90 중량%를 교반하는 단계(S50), 상기의 교반된 조성물을 120~180℃로 용융하는 단계(S60), 상기의 용융된 조성물을 직경 5~10㎝로 1차 압출하는 단계(S70), 상기의 1차 압출된 조성물을 직경 10~20㎜로 2차 압출하는 단계(S80), 기의 2차 압출된 조성물을 10~70℃의 저온수로 냉각하는 단계(S90), 상기의 냉각된 조성물을2~3㎜의 크기로 절단하는 단계(S100)를 포함하여 이루어진다.

이 때 사용되는 폐플라스틱은 10~40 중량%가 바람직하며, 10 중량% 미만으로 사용되면 완성된 펠릿이 발포되지 않는 문제가 발생할 수 있고, 40 중량%를 초과하여 사용되면 펠릿이 과하게 수축될 수 있어 바람직하지 않다.

또한 이 때 사용되는 폐난연잉고트는 60~90 중량%가 바람직하며, 60 중량% 미만으로 사용될 경우 펠릿에 부여되는 난연성이 현저히 떨어지는 문제가 발생하며, 90 중량%를 초과하여 사용될 경우 수축으로 인한 수축공이 다량 생성되는 문제가 발생할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

또한 조성물을 용융하는 단계(S60)의 온도는 120~180℃가 바람직하며 상기의 온도가 120℃에 도달하지 못하면 폐플라스틱이 균일하게 녹지 않는 문제가 발생하고, 180℃를 초과할 경우 난연제가 탈수현상을 일으켜 난연의 효과가 떨어진다는 문제가 발생할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

또한 조성물은 1차 압출(S70)과 2차 압출(S80)의 단계를 거치는 것이 바람직하며, 직경 5~10㎝의 1차 압출 단계를 배제하고 직경 10~20㎜의 압출만 진행할 경우 펠릿의 불량률이 현저히 증가하며, 3차 이상의 압출을 진행할 경우 2차 압출 시에 제작된 펠릿과 비교하였을 때, 동급의 품질이며, 펠릿 제작 시간이 증가한다는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.

또한 냉각 단계(S90)의 냉각수 온도는 10~70℃를 유지하는 것이 바람직하며, 냉각수의 온도가 10℃미만일 경우 열충격에 의해 펠릿의 깨짐 현상이 발생할 수 있으며, 70℃를 초과할 경우 펠릿이 충분히 경화되지 않아 절단 시 절단 날에 들러붙는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.

도 2는 이 발명 실시예에 따른 제올라이트를 포함하는 소취비드의 제조 방법 흐름도이다.

도 2에 도시된 것과 같이 이 발명의 실시예에 따른 제올라이트를 포함하는 소취비드의 제조 방법의 구성은, 탈이온수 65~70 중량%에 폴리비닐알코올 10~15 중량%, 알긴산나트륨 1~5 중량%를 첨가하고 교반하는 단계(S101), 1차 용융하는 단계(S102), 용융된 상기의 용액에 제올라이트 10~15 중량%를 첨가하고 교반하여 2차 용융하는 단계(S103), 상기의 교반된 조성물을 300~500㎛의 크기로 분무 건조하는 단계(S104), 상기의 분무 건조한 조성물을 20시간 동안 전기로에서 경화시키는 단계(S105), 상기의 경화된 조성물을 증류수를 이용하여 세척하는 단계(S106)를 포함하여 이루어지면 바람직하다.

이 때 사용되는 상기 제올라이트는 분무 건조 이전의 교반 조성물을 기준으로 10~15 중량%일 수 있으며, 10 중량% 미만일 경우에는 소취성이 미약하고, 15 중량%를 초과할 경우 폴리비닐알코올에 제올라이트가 과하게 흡착되어 소취성이 떨어질 수 있다.

도 3은 이 발명 실시예에 따른 폐난연잉고트의 제조 방법 흐름도이다.

도 3에 도시된 것과 같이 이 발명의 실시예에 따른 폐난연잉고트의 제조 방법의 구성은, 폐플라스틱 10~55 중량%를 10~20㎜의 크기로 분쇄하는 단계(S201), 상기의 분쇄된 폐플라스틱을 120~180℃로 용융하는 단계(S202), 상기의 용융된 조성물을 수산화알루미늄 15~40 중량%, 팽창흑연 15~40 중량%, 제올라이트를 포함하는 소취비드 3~5 중량%, 게르마늄이 포함된 천연광석분말 2~7 중량%, 죽초액 1~5 중량%, 바인더 1~5 중량%를 첨가하여 교반하는 단계(S203), 상기의 첨가 조성물을 직경 5~10㎝로 압출하는 단계(S204), 상기의 압출된 조성물을 실온에서 냉각하는 단계(S205) 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 이 때 분쇄된 폐플라스틱의 용융 온도는 120~180℃인 것이 바람직하며 120℃ 미만일 경우 폐플라스틱이 균일하게 용융되지 않는 문제가 발생하고, 180℃를 초과하면 수산화알루미늄의 탈수로 인하여 난연 효과가 저하되는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.

또한 이 때 사용되는 수산화알루미늄은 15~40 중량%인 것이 바람직하며, 수산화알루미늄의 함량 15 중량% 미만일 경우 난연의 효과가 충분히 발생하지 못하며, 40 중량%를 초과할 경우 플라스틱 수지의 인장강도, 충격강도와 같은 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.

또한 이 때 사용되는 팽창흑연은 15~40중량%인 것이 바람직하며, 팽창흑연의 함량이 15 중량%일 경우 난연의 효과가 충분히 발생하지 못하며, 40 중량%를 초과할 경우 플라스틱 수지의 연성 등의 기계적 물성을 저하시키는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.

상기한 구성에 의한 폐플라스틱을 포함하는 난연 코팅 도료의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

(실시예) 수산화알루미늄과 팽창흑연의 비율이 1:1로 혼합된 난연 펠릿.

성분	함량(중량%)
탈이온수	65.0
폴리비닐알코올	15.0
알긴산나트륨	5.0
제올라이트	15.0

표 1과 같이 탈이온수 65.0 중량%에 폴리비닐알코올 10~15 중량%, 알긴산나트륨 1~5 중량%를 첨가하여 교반 후 완전히 용융하고, 제올라이트 15 중량%를 첨가하고 교반하여 용융하여 균일하게 분포하도록 한다. 이 교반 조성물을 약 400㎛의 크기로 분무 건조하고, 20시간 동안 전기로에서 경화시킨 후 증류수를 이용하여 세척하는 단계를 거쳐 소취비드를 제작하였다.

성분	함량(중량%)
폐플라스틱	35.0
수산화알루미늄	22.5
팽창흑연	22.5
소취비드	5.0
천연광석분말	5.0
죽초액	5.0
바인더	5.0

표 2와 같이 폐플라스틱 35.0 중량%를 10~20㎜의 크기로 분쇄하고, 150℃의 온도에서 완전히 용융하였다. 이 용융된 조성물에 수산화알루미늄 22.5 중량%, 팽창흑연 22.5 중량%, 소취비드 5.0 중량%, 천연광석분말 5.0 중량%, 죽초액 5.0 중량%, 바인더 5.0 중량%를 첨가하여 교반한 후, 5~10㎝의 굵기로 압출한 후, 냉각하여 폐난연 잉고트를 제조하였다.

성분	함량(중량%)
폐플라스틱	30.0
폐난연잉고트	70.0

표 3과 같이 분쇄된 폐플라스틱 30.0 중량%와 폐난연잉고트 70.0 중량%을 교반하여 150℃의 온도에서 완전히 용융하였다. 이 용융된 조성물을 직경 5~10㎝로 1차 압출한 후, 10~20㎜로 2차 압출한 후, 약 50℃가 유지되는 냉각수에 통과시켜 냉각하였다. 냉각된 상기의 조성물을 2~3㎜의 크기로 절단하여 난연 펠릿을 제조하였다.

(비교예 1) 수산화알루미늄과 팽창흑연의 비율이 1:2로 혼합된 난연 펠릿.

성분	함량(중량%)
폐플라스틱	35.0
수산화알루미늄	15.0
팽창흑연	30.0
소취비드	5.0
천연광석분말	5.0
죽초액	5.0
바인더	5.0

상기 실시예에 대한 비교예 1로 제조 방법은 실시예와 동일하되 표 4와 같이 난연 잉고트에 포함된 수산화알루미늄과 팽창흑연의 함량이 15.0 중량%와 30.0 중량%로 그의 비율이 1:2로 혼합된 난연 펠릿을 제조하였다.

(비교예 2) 수산화알루미늄과 팽창흑연의 비율이 2:1로 혼합된 난연 펠릿.

성분	함량(중량%)
폐플라스틱	35.0
수산화알루미늄	30.0
팽창흑연	15.0
소취비드	5.0
천연광석분말	5.0
죽초액	5.0
바인더	5.0

상기 실시예에 대한 비교예 2로 제조 방법은 실시예와 동일하되 표 5와 같이 난연 잉고트에 포함된 수산화알루미늄과 팽창흑연의 함량이 30.0 중량%와 15.0 중량%로 그의 비율이 2:1로 혼합된 난연 펠릿을 제조하였다.

(비교예 3) 조성물 교반 온도가 220℃인 난연 펠릿.

상기 실시예에 대한 비교예 3으로 제조 방법은 실시예와 동일하되 폐플라스틱의 용융온도가 약 220℃인 난연 펠릿을 제조하였다.

하기의 난연성 실험예에서 사용된 난연 벌크는 실시예와 비교예 1, 2, 3에서 제작된 난연 펠릿의 제조 방법 중 2차 압출과 절단의 단계를 배제한 것으로, 1차 압출 후 바로 냉각된 것이다.

(실험예 1) 수산화알루미늄과 팽창흑연의 비율에 따른 난연성 시험

난연 펠릿의 수산화알루미늄과 팽창흑연의 비율에 따른 난연성 시험을 위하여 상기 실시예와 비교예 1, 2에서 제조된 동일한 크기의 난연 벌크로 실험예 1을 진행하였다. 하기의 표 6은 실시예와 비교예의 수산화알루미늄과 팽창흑연의 비를 나타낸 것이다.

실시예	비교예 1	비교예 2
1:1	1:2	2:1

이 실험예는 난연 벌크의 연소 양상 및 주위로의 화염 전파 정도를 평가하는 UL 94 V Test(Vertical Burning Test) 방법으로 진행되었으며, 20㎜ 길이의 불꽃을 10초간 시편에 접염 한 후, 시편의 연소시간(t1)을 측정하고 연소 양상을 기록하였으며, 1차 접염 후 연소가 종료된 후, 10초간 접염 후 시편의 연소시간(t2) 및 불똥이 맺힌 시간(t3)를 측정하고 연소 양상을 하기의 표 7에 기록하였다.

단위(초)	실시예	비교예 1	비교예 2
t1	7	12	15
t2	9	17	22
t3	20	42	34
적하에 의한 탈지면 발화	No	No	No
난연등급	V-0	V-1	V-1

표 7과 같이 실시예와 비교예 1, 2에서 제조된 모든 난연 벌크는 충분한 난연성을 지니고 있음을 확인할 수 있었으며, 그 중 난연 효과가 가장 좋은 난연 벌크는 실시예임을 알 수 있었다.

(실험예 2) 조성물 교반 온도에 따른 난연성 시험

난연 펠릿의 조성물 교반 온도에 따른 난연성 비교를 위하여 상기 실시예와 비교예 3에서 제조된 동일한 크기의 난연 벌크로 실험예 2를 진행하였다. 하기의 표 8은 실시예와 비교예 3의 폐플라스틱 용융 시 평균 온도를 나타낸 것이다.

실시예	비교예 3
150℃	220℃

시험의 방법은 실험예 1과 동일하며 연소 양상을 하기의 표 9에 나타내었다.

단위(초)	실시예	비교예 3
t1	7	21
t2	9	30
t3	20	29
적하에 의한 탈지면 발화	No	No
난연등급	V-0	V-1

표 9와 같이 실시예와 비교예 3에서 제조된 모든 난연 벌크는 충분한 난연성을 지니고 있음을 확인할 수 있었으며, 그 중 난연 효과가 가장 좋은 난연 벌크는 이 발명의 실시예임을 알 수 있었다.

Claims (7)

1. 폐플라스틱 10~40 중량%;
   폐난연잉고트 60~90 중량%;를 혼합한 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿으로,
   상기한 폐난연잉고트는,
   폐플라스틱 10~55 중량%;
   수산화알루미늄 15~40 중량%;
   팽창흑연 15~40 중량%;
   제올라이트를 포함하는 소취비드 3~5 중량%;
   게르마늄이 포함된 천연광석분말 2~7 중량%;
   죽초액 1~5 중량%;
   바인더 1~5 중량%;를 포함하고,
   상기한 폐플라스틱은 폐 EPS(Expandable Polystyrene), 폐 GPPS(General Purpose Polystyrene), 폐 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), 폐 HIPS(High Impact Polystyrene) 중 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기한 난연제 수산화알루미늄과 팽창흑연의 비율은 1:1인 것을 특징으로하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기한 제올라이트를 포함하는 소취비드는,
   탈이온수에 폴리비닐알코올와 알긴산나트륨, 제올라이트를 포함시켜 교반하고 분무 건조하여 직경 300~500㎛로 경화한 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기한 바인더는,
   수용성 합성수지계 바인더로서, 수용성비닐에멀젼, 수용성폴리우레탄바인더, 수용성에폭시바인더, 레조시놀수지 중 하나 이상 선택 되는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿.
5. 제올라이트를 포함하는 소취비드를 제조하는 단계;
   상기의 제올라이트를 포함하는 소취비드를 첨가하여 폐난연잉고트를 제조하는 단계;
   상기의 폐난연잉고트를 분쇄하는 단계;
   폐플라스틱을 분쇄하는 단계;
   상기의 분쇄된 폐플라스틱 10~40 중량%와 폐난연잉고트 60~90 중량%를 교반하는 단계;
   상기의 교반된 조성물을 120~180℃로 용융하는 단계;
   상기의 용융된 조성물을 직경 5~10㎝로 1차 압출하는 단계;
   상기의 1차 압출된 조성물을 직경 10~20㎜로 2차 압출하는 단계;
   상기의 2차 압출된 조성물을 10~70℃의 저온수로 냉각하는 단계;
   상기의 냉각된 조성물을 2~3㎜의 크기로 절단하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿의 제조 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기의 폐난연잉고트를 제조하는 단계는,
   폐플라스틱 10~55 중량%를 10~20㎜의 크기로 분쇄하는 단계;
   상기의 분쇄된 폐플라스틱을 120~180℃로 용융하는 단계;
   상기의 용융된 조성물에 수산화알루미늄 15~40 중량%, 팽창흑연 15~40 중량%, 제올라이트를 포함하는 소취비드 3~5 중량%, 게르마늄이 포함된 천연광석분말 2~7 중량%, 죽초액 1~5 중량%, 바인더 1~5 중량%를 첨가하여 교반하는 단계;
   상기의 첨가 조성물을 직경 5~10㎝로 압출하는 단계;
   상기의 압출된 조성물을 실온에서 냉각하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿의 제조 방법.
7. 제 5항에 있어서,
   상기의 제올라이트를 포함하는 소취비드를 제조하는 단계는,
   탈이온수 65~70 중량%에 폴리비닐알코올 10~15 중량%, 알긴산나트륨 1~5 중량%를 첨가하고 교반하여 완전히 용융하는 단계;
   용융된 상기의 용액에 제올라이트 10~15 중량%를 첨가하고 교반하여 용융하는 단계;
   상기의 교반된 조성물을 300~500㎛의 크기로 분무 건조하는 단계;
   상기의 분무 건조한 조성물을 20시간 동안 전기로에서 경화시키는 단계;
   상기의 경화된 조성물을 증류수를 이용하여 세척하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 이용한 난연 펠릿의 제조 방법.

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