KR102034636B1 - Eco-blend resin composition comprising fiber glass and manufacturing method of eco-plastic material using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PC의 단점을 보완하기 위한 수지로서 ABS 이외에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Poylethylene Terephthalate, 이하 PET), 고강도 폴리스티렌(High-Impact-Polystryrene, 이하 HIPS) 및 불소계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질, 그리고 유리 섬유를 포함한 특정 조합의 무기 충전재를 함께 블렌딩 함으로써, 종래 기술 대비 ABS의 사용량을 줄이더라도 우수한 내충격성 및 내스크래치성을 확보하는 동시에 제조비용을 절감하고, PC와 ABS 간의 상용성을 높이며, 나아가 재활용 수지로부터 얻어진 PC와 ABS를 사용함으로써 친환경적인 플라스틱 제품을 제공한다.The present invention is one or more selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), high-strength polystyrene (HI-Impact-Polystryrene, hereinafter HIPS) and fluorine compounds By blending materials and specific combinations of inorganic fillers, including glass fibers together, even if the amount of ABS used is reduced compared to the prior art, it provides excellent impact resistance and scratch resistance, while reducing manufacturing costs and compatibility between PC and ABS. In addition, it provides eco-friendly plastic products by using PC and ABS obtained from recycled resin.
Description
본 발명은 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조한 플라스틱 소재에 관한 것이다.The present invention relates to an environmentally friendly blend resin composition including glass fibers and a plastic material produced using the same.
석유, 석탄 등 화석 자원을 원료로 하는 플라스틱 소재는 건축 소재부터 사무용품, 포장재, 자동차 범퍼 및 부품, 안전모, 휴대폰 충격 보호 케이서, 장난감 등의 분야에서 널리 사용되고 있다. 플라스틱 소재는 풍요롭고 편리한 일상생활을 제공함과 더불어 산업발달에 커다란 공헌을 해 왔으며 앞으로도 지속적으로 사용될 것이고, 기능면에서도 계속적으로 발달할 것이 예측된다. Plastic materials using fossil resources such as petroleum and coal are widely used in the fields of construction materials, office supplies, packaging materials, automobile bumpers and parts, hard hats, cell phone shock protection casings, and toys. Plastic materials have contributed to the development of the industry as well as providing abundant and convenient daily life, and are expected to continue to be used in the future and to continue to develop in terms of function.
이들 플라스틱 소재를 만드는 수지(Resin) 중 하나로서 폴리카보네이트(Polycarbonate, 이하, PC라 함)는 우수한 기계적 열적 특성과 고투명성 및 내충격성 등으로 인하여 렌즈나 콤팩트 디스크 등의 광학용도나 휴대폰, 노트북 및 프린터 등의 OA용 소재, 기계부품 등 분야의 재료로서 폭넓게 사용되고 있으나, 용융점도가 높고 유동성이 낮아 성형이 어려우며, 낮은 내약품성을 갖는 단점이 있다. 또한 저온에서 노치 충격강도가 급격하게 저하되어 저온 충격강도가 요구되는 제품의 적용에는 한계가 있다.As one of the resins used to make these plastic materials, polycarbonate (hereinafter referred to as PC) has excellent mechanical and thermal properties, high transparency and impact resistance, and is suitable for optical applications such as lenses, compact discs, mobile phones, laptops, It is widely used as a material in fields such as OA materials such as printers, mechanical parts, etc., but has a high melt viscosity and low fluidity, making it difficult to mold and having low chemical resistance. In addition, there is a limit to the application of the product that the low temperature impact strength is required because the notch impact strength is sharply lowered at low temperatures.
이러한 PC의 단점들은 여러가지 다양한 열가소성 수지나 엘라스토머(Elastomer) 등과 블렌딩함으로써 보완될 수 있으며, 이들 중 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, 이하 ABS) 수지가 상기 PC의 단점을 보완하기 위하여 가장 널리 사용되고 있다. These shortcomings of the PC can be compensated by blending with various various thermoplastic resins, elastomers (Elastomer), etc. Among these, acrylonitrile-butadiene-styrene (hereinafter ABS) resin to compensate for the shortcomings of the PC. Most widely used.
ABS 수지가 PC의 단점을 효과적으로 보완할 수 있기는 하지만, 일반적으로 ABS 수지는 단가가 높아 제조비용이 많이 들어 경제성이 낮고, 또한 PC와 ABS 수지를 블렌딩할 때 상용성(compatibility) 또한 낮은 것이 문제점으로 지적되어 왔다.Although ABS resins can effectively compensate for the disadvantages of PC, in general, ABS resins are expensive due to high manufacturing cost, which leads to low economical efficiency, and also low compatibility when blending PC and ABS resins. Has been pointed out.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, PC의 단점을 보완하기 위한 수지로서 ABS 이외에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Poylethylene Terephthalate, 이하 PET), 고강도 폴리스티렌(High-Impact-Polystryrene, 이하 HIPS) 및 불소계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질, 그리고 유리 섬유를 포함한 특정 조합의 무기 충전재를 함께 블렌딩 함으로써, 종래 기술 대비 ABS의 사용량을 줄이더라도 우수한 내충격성 및 내스크래치성을 확보하는 동시에 제조비용을 절감하고, PC와 ABS 간의 상용성을 높이며, 나아가 재활용 수지로부터 얻어진 PC와 ABS를 사용함으로써 친환경적인 플라스틱 제품을 제공하고자 하였다.The present invention has been made to solve the above problems, in addition to ABS, polyethylene terephthalate (PET), high strength polystyrene (HI-Impact-Polystryrene, HIPS) as a resin to compensate for the shortcomings of the PC And by blending together one or more materials selected from the group consisting of fluorine-based compounds and inorganic fillers including glass fibers, thereby ensuring excellent impact resistance and scratch resistance even when the amount of ABS used is reduced compared to the prior art. To reduce costs, increase the compatibility between PCs and ABS, and furthermore, use PC and ABS obtained from recycled resins to provide eco-friendly plastic products.
본 발명의 과제를 달성하기 위한 일실시예에서, 폴리카보네이트(PC); 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS); 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 폴리스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물; 및 상기 폴리카보네이트(PC) 100중량부를 기준으로, 2 내지 4 중량부의 무기 충전제;를 포함하는 친환경 블렌드 수지 조성물로서, 상기 폴리카보네이트 및 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 중 선택되는 1종 이상은 재활용 수지이고, 상기 블렌드 수지 조성물은 폴리카보네이트(PC) 100중량부를 기준으로, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 9 내지 12 중량부; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 폴리스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물이 18 내지 21중량부가 되도록 포함하되, 상기 혼합물 내에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 폴리스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물은 1 : 2 내지 4 : 0.1 내지 0.3의 중량비로 혼합된 것이며, 상기 무기 충전재는 유리 섬유; 및 탈크, 탄산칼슘, 황산칼슘, 산화마그네슘, 스테아르산 칼슘, 윌라스토나이트, 마이카, 실리카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상; 이 2 : 1 내지 3 : 1의 중량비로 혼합된 것인 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물을 제공한다.In one embodiment for achieving the object of the present invention, polycarbonate (PC); Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS); Polyethylene terephthalate (PET), high strength polystyrene (HIPS) and fluorine-based compounds; And 2 to 4 parts by weight of an inorganic filler based on 100 parts by weight of the polycarbonate (PC), wherein the at least one selected from the polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene is a recycled resin. Wherein the blend resin composition comprises 9 to 12 parts by weight of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) based on 100 parts by weight of polycarbonate (PC); 18 to 21 parts by weight of a mixture of polyethylene terephthalate (PET), high strength polystyrene (HIPS) and fluorine-based compounds, wherein the polyethylene terephthalate (PET), high-strength polystyrene (HIPS) and fluorine-based compounds in the mixture is 1: 2 4 to 0.1 to 0.3 by weight, the inorganic filler is glass fiber; And at least one selected from the group consisting of talc, calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium oxide, calcium stearate, willlastonite, mica, silica, calcium silicate, clay and carbon black; It provides an environmentally friendly blend resin composition comprising a glass fiber that is mixed in a weight ratio of 2: 1 to 3: 1.
본 발명의 또 다른 일실시예에서, 상기 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물로 제조한 플라스틱 소재로서, 상기 소재는 내층, 중층 및 외층이 순차적으로 적층된 적층 구조를 가지며, 상기 외층은 내층 및 중층 대비 ABS 함량이 상대적으로 많고, 상기 내층은 외층 대비 ABS 함량이 상대적으로 적으나 중층 대비 ABS 함량이 상대적으로 많고, 상기 중층은 외층 및 내층 대비 ABS 함량이 상대적으로 적은 것을 특징으로 하는 친환경 플라스틱 소재를 제공한다.In another embodiment of the present invention, a plastic material made of an environmentally friendly blend resin composition including the glass fiber, the material has a laminated structure in which the inner layer, the middle layer and the outer layer are sequentially laminated, the outer layer is the inner layer and the middle layer Compared to the ABS content is relatively high, the inner layer is less ABS content than the outer layer, but the ABS content is relatively higher than the middle layer, the middle layer is an eco-friendly plastic material characterized in that the ABS content is relatively low compared to the outer and inner layers to provide.
본 발명에 따른 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물은 종래 기술에 따라 PC와 ABS만을 혼합한 블렌드 수지와 대비할 때, 단가가 높은 ABS의 사용량을 줄이더라도 우수한 내충격성 및 내스크래치성을 확보할 수 있어 제조비용을 절감하고 경제성이 높을 뿐만 아니라, PC와 ABS 간의 상용성을 높이며, 나아가 재활용 수지로부터 얻어진 PC 및 ABS를 사용함으로써 친환경적인 플라스틱 제품을 제공할 수 있게 된다. Eco-friendly blend resin composition comprising a glass fiber according to the present invention can secure excellent impact resistance and scratch resistance, even if the amount of ABS, the unit cost is reduced compared to the blend resin mixed only PC and ABS according to the prior art In addition to reducing manufacturing costs and high economic feasibility, it also increases the compatibility between PC and ABS, and furthermore, it is possible to provide eco-friendly plastic products by using PC and ABS obtained from recycled resin.
또한, 본 발명에 따른 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물을 이용하여 제조한 플라스틱 소재는 신재를 사용하여 제조한 소재 대비 85% 이상의 내충격성 및 92% 이상의 내스크래치성을 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 플라스틱 소재는 자동차 범퍼, 도어 트림, 가전제품, 전선 케이블 등의 분야에서 널리 활용가능하다. In addition, the plastic material produced using the environmentally friendly blend resin composition including the glass fiber according to the present invention has more than 85% impact resistance and scratch resistance of 92% or more compared to the material manufactured using the new material. Therefore, the plastic material according to the present invention can be widely used in the fields of automobile bumpers, door trims, home appliances, wire cables and the like.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is described as one embodiment, whereby the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation are not limited.
친환경 블렌드 수지 조성물Eco-friendly Blend Resin Composition
일반적으로 폴리카보네이트(PC)는 용융점도가 높고 유동성이 낮아 성형이 어려우며, 낮은 내약품성을 갖는 단점이 있기에, 종래에는 이를 보완하기 위하여 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)을 혼합한 블렌드 수지의 형태로 플라스틱 소재 및 제품을 제조하여 왔다. 그러나, ABS 수지는 단가가 높아 경제성이 낮고, PC와 ABS 수지를 블렌딩할 때 일반적으로 상용성(compatibility)이 낮은 문제점이 있어왔다. In general, polycarbonate (PC) has a disadvantage of having high melt viscosity and low fluidity, making it difficult to mold and having low chemical resistance. Thus, in order to compensate for this, a blend of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) is mixed. Plastic materials and products have been manufactured in the form. However, the ABS resin has a problem of low cost due to high unit cost and generally low compatibility when blending PC and ABS resin.
이에, 본 발명에서는 폴리카보네이트(PC)의 단점을 보완하기 위한 수지로서 ABS 이외에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Poylethylene Terephthalate, 이하 PET), 고강도 폴리스티렌(High-Impact-Polystryrene, 이하 HIPS) 및 불소계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질, 그리고 유리 섬유를 포함한 특정 조합의 무기 충전재를 함께 블렌딩 함으로써, 종래 기술 대비 ABS의 사용량을 줄이더라도 우수한 내충격성 및 내스크래치성을 확보하는 동시에 제조비용을 절감하고, PC와 ABS 간의 상용성을 높이며, 나아가 재활용 수지로부터 얻어진 PC와 ABS를 사용함으로써 친환경적인 플라스틱 제품을 제공하고자 하였다. Accordingly, in the present invention, a group consisting of polyethylene terephthalate (PET), high-strength polystyrene (HIPS), and fluorine-based compound in addition to ABS as a resin to compensate for the disadvantage of polycarbonate (PC) By blending together one or more materials selected from a specific combination of inorganic fillers, including glass fibers, it is possible to reduce manufacturing costs while attaining excellent impact resistance and scratch resistance even if the amount of ABS used is reduced compared to the prior art. To improve the compatibility between and ABS, furthermore, PC and ABS obtained from recycled resin were used to provide eco-friendly plastic products.
본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물은 폴리카보네이트(PC); 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS); 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물; 및 상기 폴리카보네이트(PC) 100중량부를 기준으로, 2 내지 4 중량부의 무기 충전제를 포함하며, 상기 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중 선택되는 1종 이상은 재활용 수지이고, 상기 블렌드 수지 조성물은 폴리카보네이트(PC) 100중량부를 기준으로, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 9 내지 12 중량부; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 폴리스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물이 18 내지 21중량부가 되도록 포함하되, 상기 혼합물 내에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 폴리스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물은 1 : 2 내지 4 : 0.1 내지 0.3 의 중량비로 혼합된 것이며, 상기 무기 충전재는 유리 섬유; 및 탈크, 탄산칼슘, 황산칼슘, 산화마그네슘, 스테아르산 칼슘, 윌라스토나이트, 마이카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상;이 2 : 1 내지 3 : 1의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.Eco-friendly blend resin composition comprising a glass fiber according to an embodiment of the present invention polycarbonate (PC); Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS); Mixtures of polyethylene terephthalate (PET), high strength styrene (HIPS) and fluorine-based compounds; And 2 to 4 parts by weight of an inorganic filler based on 100 parts by weight of the polycarbonate (PC), wherein at least one selected from the polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene is a recycled resin, and the blend resin composition 9-12 parts by weight of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) based on 100 parts by weight of silver polycarbonate (PC); 18 to 21 parts by weight of a mixture of polyethylene terephthalate (PET), high strength polystyrene (HIPS) and fluorine-based compounds, wherein the polyethylene terephthalate (PET), high-strength polystyrene (HIPS) and fluorine-based compounds in the mixture is 1: 2 4 to 0.1 to 0.3 by weight, the inorganic filler is glass fiber; And at least one selected from the group consisting of talc, calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium oxide, calcium stearate, willlastonite, mica, calcium silicate, clay and carbon black; the weight ratio of 2: 1 to 3: 1 It may be mixed with.
폴리카보네이트(PC)는 일반적으로 2가 하이드록시(hydroxy) 화합물과 탄산과의 축합반응에 의해 형성된 카보네이트(carbonate) 결합을 가진 폴리에스테르(polyester)를 가리킨다. 폴리카보네이트(polycarbonate)의 제법은 용제법과 용융법이 있고, 세계적으로 많이 사용하는 용제법은 Bisphenol A(4,4-dihydro- xydiphenyl 2,2-propane)의 알칼리 수용액과 유기용제와의 현탁액에 염화 카보닐을 불어넣어 중합시키는 것이다. Polycarbonate (PC) generally refers to a polyester having a carbonate bond formed by a condensation reaction between a divalent hydroxy compound and carbonic acid. There are a solvent method and a melting method of polycarbonate, and the solvent method widely used worldwide is chlorinated in a suspension of an aqueous alkali solution of Bisphenol A (4,4-dihydro-xydiphenyl 2,2-propane) and an organic solvent. Carbonyl is blown and polymerized.
일반적인 폴리카보네이트의 특징은 기계적인 강도, 전기절연성이 우수하고 투명하고 연화온도도 140 내지 150℃로 높고 내열성도 있다. 반면 할로겐화 탄화수소, 방향족 탄화수소, 에스테르, 케톤, 에테르 등의 유기용제에 닿으면 크래킹(cracking)이 발생하거나 표면이 녹기도 한다. 폴리카보네이트의 용도는 압출 블로우, 사출의 각 성형이 가능하고 아크릴의 대용재이자 일반 판유리의 보완재로도 많이 쓰이며, 식품 용기, 식품, 수저, 우유병의 성형품 등에도 많이 사용된다. The characteristics of general polycarbonate are excellent in mechanical strength and electrical insulation, transparent, softening temperature of 140 to 150 ° C and high heat resistance. On the other hand, when contacted with an organic solvent such as halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, esters, ketones and ethers, cracking occurs or the surface melts. Polycarbonate is used for extrusion blow and injection molding, and is often used as a substitute for acryl and as a supplement for general flat glass. It is also used for food containers, food, cutlery, and molded parts of milk bottles.
본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 것을 이용할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 다만, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리카보네이트는 재활용 수지로부터 얻어진 폴리카보네이트일 수 있다.The polycarbonate used in the present invention may be used that is generally used in the art, it is not particularly limited. However, the polycarbonate according to an embodiment of the present invention may be a polycarbonate obtained from recycled resin.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)은 아크릴로니트릴(AN)과 부타디엔, 스티렌을 중합하여 얻어지는 공중합체로서, 성상은 옅은 아이보리색의 고체로 착색이 용이하고 표면광택이 좋으며 기계적, 전기적 성질 및 내약품성이 우수하여 가정용·사무실용 전자제품 및 자동차의 표면 소재로 주로 사용된다. 또한 ABS 수지는 일반 플라스틱에 비해 충격과 열에 강한 소재로서 소재가 튼튼한 반면 가공성이 뛰어나고 다양한 색상 구현도 가능한 장점이 있다. 본 발명에서 아크릴로-부타디엔-스티렌(ABS)은 상기 폴리카보네이트의 단점으로서 용융점도가 높고 유동성이 낮아 성형이 어려우며, 낮은 내약품성을 갖는 점을 보완하기 위하여 사용된다. Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) is a copolymer obtained by polymerizing acrylonitrile (AN), butadiene, and styrene. It is a pale ivory-colored solid, which is easy to color, has good surface gloss, and has mechanical and electrical properties. It has excellent chemical resistance and is mainly used for home and office electronics and automobile surface materials. In addition, ABS resin is a material resistant to impact and heat, compared to general plastics, and has a strong material, but has excellent workability and various colors. Acrylo-butadiene-styrene (ABS) in the present invention is a disadvantage of the polycarbonate is used to compensate for the high melt viscosity and low fluidity is difficult to form, having a low chemical resistance.
본 발명에서 사용되는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)은 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 것을 이용할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 다만, 본 발명의 일실시예에 따른 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌은 재활용 수지로부터 얻어진 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌일 수 있다. Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) used in the present invention may be used that is generally used in the art, it is not particularly limited. However, acrylonitrile-butadiene-styrene according to one embodiment of the present invention may be acrylonitrile-butadiene-styrene obtained from recycled resin.
한편, 본 발명의 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물에는 폴리카보네이트의 단점을 보완하기 위한 물질로서 아크릴로-부타디엔-스티렌(ABS) 이외에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물 을 포함할 수 있다. Meanwhile, the eco-friendly blend resin composition including glass fibers of the present invention includes polyethylene terephthalate (PET), high strength styrene (HIPS), and fluorine-based compounds in addition to acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) as a material to compensate for the disadvantages of polycarbonate. Mixtures may be included.
상기와 같이 ABS 이외에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물을 포함함으로써, 종래 기술 대비 ABS 사용량을 줄이더라도 우수한 내충격성 및 내스크래치성을 확보할 수 있게 되며, 단가가 높은 ABS 사용량이 줄어 제조비용이 절감되고, PC 와 ABS 간의 상용성 또한 증가하게 된다.As described above, by including a mixture of polyethylene terephthalate (PET), high-strength styrene (HIPS) and fluorine-based compounds in addition to ABS, it is possible to secure excellent impact resistance and scratch resistance even if the amount of ABS used is reduced compared to the prior art. High ABS usage reduces manufacturing costs and increases the compatibility between PC and ABS.
또한, 상기와 같이 ABS 이외에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물을 포함함으로써, 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중 선택되는 1종 이상의 물질이 재활용 수지로부터 얻어진 것이라 할지라도 신재(재활용 수지로부터 얻어진 것이 아닌 물질)를 사용한 것과 동등 또는 유사한 수준의 물성 및 효과를 확보할 수 있게 된다. In addition, by including a mixture of polyethylene terephthalate (PET), high strength styrene (HIPS) and fluorine-based compounds in addition to ABS as described above, at least one material selected from polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene is obtained from recycled resin. Even if it is, it is possible to secure the same physical properties and effects as those using new materials (materials not obtained from recycled resins).
보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 일실시예에서 PC의 단점을 보완하기 위한 수지로서 ABS 이외에, 추가로 포함되는 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물이다.In more detail, in one embodiment of the present invention, in addition to ABS as a resin to compensate for the shortcomings of the PC, the resin further included is a mixture of polyethylene terephthalate (PET), high strength styrene (HIPS) and fluorine-based compounds.
우선, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지는 투명도가 높고 단열성이 좋은 수지로서 열가소성이며, 페트(PET)라고도 한다. 전선 피복, 생활 용품, 장난감, 전기절연체, 라디오와 텔레비전 케이스, 포장재 등에 사용한다. 시중에 유통되는 플라스틱 음료수병의 대부분을 차지하고 있어, 흔히 말하는 페트병은 이 원료로 만든 병을 말한다. 한편, 상기 PET 수지는 내열성이 특히 우수한데, 융점이 265℃이고, 열 변형 온도가 240℃이며, 연속 내열온도가 140℃이다. 한편 상기 PET 성형품은 경질이고 기계적 강도가 강한 특징이 있으며, 전기적 특성이 우수하고 내약품성 내유성이 우수하다. First, polyethylene terephthalate (PET) resin is thermoplastic as a resin having high transparency and good heat insulating property, and is also called PET (PET). It is used for wire sheathing, household goods, toys, electrical insulators, radio and television cases, and packaging materials. It accounts for most of the plastic beverage bottles on the market, and the most commonly called PET bottles are bottles made from this material. On the other hand, the PET resin is particularly excellent in heat resistance, the melting point is 265 ℃, the heat deformation temperature is 240 ℃, the continuous heat resistance temperature is 140 ℃. On the other hand, the PET molded article is characterized by being rigid and strong mechanical strength, excellent electrical properties and excellent chemical resistance oil resistance.
본 발명에서 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 방법에 따라 제조된 것을 이용할 수 있고, 이는 PC와 ABS 간의 상용성을 증가시키고, 제조되는 플라스틱 제품의 내충격성을 강화하는 역할을 수행한다.Polyethylene terephthalate (PET) resin used in the present invention can be used according to the method commonly used in the art, which increases the compatibility between the PC and ABS, and the impact resistance of the plastic product produced It serves to strengthen.
고강도 폴리스티렌(HIPS) 수지는 스티렌과 부타디엔을 중합하여 얻어진 공중합체로서, 내충격성, 기계적물성이 우수하고, 가공성형성이 우수하며, 착색성이 우수하고, 식품위생규격에 적합하여 식품포장재나 장난감 등에 사용된다. 일반적으로 HIPS는 고무함량이 5 내지 16%정도이며, 불투명한 수지로서 내충격 강도가 높아서 주로 내충격성이 요구되는 제품에 사용된다. 또한 내열성,유동성 등 가공특성이 우수하여 사출,압출,진공 성형, 블로우 몰딩 등 다양한 가공법으로 제품을 만들 수 있다. High-strength polystyrene (HIPS) resin is a copolymer obtained by polymerizing styrene and butadiene. It has excellent impact resistance, mechanical properties, excellent processability, excellent colorability, and is suitable for food hygiene standards. do. In general, HIPS has a rubber content of about 5 to 16%, and is an opaque resin, which is mainly used in a product requiring high impact resistance due to its high impact strength. In addition, it has excellent processing characteristics such as heat resistance and fluidity, so that products can be made by various processing methods such as injection, extrusion, vacuum molding, and blow molding.
본 발명에서 사용되는 고강도 폴리스티렌(HIPS) 수지는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 방법에 따라 제조된 것을 이용할 수 있고, 이는 ABS 수지 대비 단가가 낮으나, ABS와 같이 PC에 내충격성을 강화하는 효과를 부여하는 역할을 수행한다.The high-strength polystyrene (HIPS) resin used in the present invention may be prepared according to a method generally used in the art, which is lower in cost than ABS resin, but has an effect of strengthening impact resistance on a PC such as ABS. It plays a role of granting.
불소계 화합물은 C-C 결합으로 이루어진 폴리에틸렌과 같은 구조로 폴리에틸렌 수소의 일부 또는 전부가 불소원자로 대치된 구조를 가진 합성수지로서, 아주 안전한 분자구조를 가지고 있으며 저온에서 고온까지 사용할 수 있다. 불소수지의 70%가 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이며 이는 'Teflon(테프론)'이란 상품명으로 알려져 있는 결정성 수지로 260℃에서의 장기 사용에 견디는 내열성이 있고 내약품성, 전기절연성, 고주파특성, 비점착성, 저마찰계수, 난연성 등이 우수한 플라스틱이다. 불소 수지의 우수한 성질은 불소와 탄소 간의 강한 결합에너지(C-F 결합에너지 110~116Kcal/mol)에 기인하기 때문이며, 탄소의 주쇄 주위가 모두 불소로 둘러싸여 있는 PTFE가 최고의 특성을 구비하고 있으며, 비점착성, 저마찰성, 내후성 등의 성능이 부가되어 타 고분자와 구별되는 분야에 널리 사용되고 있으며. 내열성-불소수지는 난연성이고 우수한 내열성을 가지고 있다. 특히, 테트라플루오로에틸렌(TFE)과 퍼플루오로알콕시(PFA)는 상용온도 260℃, 단시간에서는 300℃까지도 사용할 수 있다. 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP)는 이보다 약 50℃ 낮으며 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)는 최고 120℃까지 사용가능하다. 내약품성 불소수지는 모든 화학약품에 대해 우수한 내성을 나타낸다. PTFE, FEP, PFA는 불소가스, 삼불화염소, 용융 알칼리 금속을 제외한 모든 화학약품에 대하여 안정하고, 모든 산, 알칼리, 산화제, 유기용제에 침식당하지 않는다. 또한 불소 수지는 전기절연성이 양호하고 고주파특성도 우수하다. 특히, PTFE는 넓은 주파수 영역에 걸쳐 비유전율 및 유전정접이 일정하고 절연성이 가장 우수하다. 마찰, 마모 특성은 모든 고체에 비해 가장 낮은 마찰계수를 가지며, 특히 자기 윤활성을 가지고 있다. 비점착성 불소수지에는 어떠한 점착성 물질도 점착되지 않는다. PTFE는 특히 이 성질이 강하여 점착성 물질과 접촉하여도 쉽게 떨어진다. Fluorine-based compounds are synthetic resins having a structure such as polyethylene composed of C-C bonds in which part or all of polyethylene hydrogen is replaced with fluorine atoms, and have a very safe molecular structure and can be used from low temperature to high temperature. 70% of the fluorocarbon resin is polytetrafluoroethylene (PTFE), which is a crystalline resin known under the trade name 'Teflon'. It is heat-resistant, resistant to long-term use at 260 ℃, and has chemical resistance, electrical insulation, and high frequency characteristics. It is a plastic excellent in non-tackiness, low friction coefficient and flame retardancy. The excellent properties of the fluorine resin are due to the strong binding energy between fluorine and carbon (CF binding energy 110-116 Kcal / mol). PTFE, which is surrounded by fluorine all around the carbon main chain, has the best properties. It is widely used in the field where it is distinguished from other polymers due to the addition of low friction and weather resistance. Heat resistant fluorine resins are flame retardant and have excellent heat resistance. In particular, tetrafluoroethylene (TFE) and perfluoroalkoxy (PFA) can be used at a commercial temperature of 260 ° C and a short time up to 300 ° C. Fluorinated ethylene propylene (FEP) is about 50 ° C. lower and polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) can be used up to 120 ° C. Chemical-resistant fluororesins exhibit good resistance to all chemicals. PTFE, FEP and PFA are stable against all chemicals except fluorine gas, chlorine trifluoride and molten alkali metals and are not eroded by all acids, alkalis, oxidants and organic solvents. In addition, the fluorine resin has good electrical insulation and high frequency characteristics. In particular, PTFE has the highest dielectric constant and dielectric loss tangent and excellent insulation over a wide frequency range. The friction and abrasion properties have the lowest coefficient of friction compared to all solids, especially self-lubricating. No sticky substance is adhered to the non-tacky fluororesin. PTFE is particularly strong in nature and easily falls off when it comes into contact with sticky materials.
본 발명에서 사용되는 불소계 화합물은 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 방법에 따라 제조된 것을 이용할 수 있고, 이는 제조되는 플라스틱 제품에 내스크래치성을 증가시키기 위한 역할을 수행한다. The fluorine-based compound used in the present invention may be prepared according to a method generally used in the art, which serves to increase scratch resistance in the plastic product to be produced.
한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 불소계 화합물은 PTFE일 수 있으며, 이때 사용되는 PTFE의 평균입도는 2 내지 3 ㎛일 수 있다. 본 발명에서 사용되는 불소계 화합물이 PTFE 이고, 상기 PTFE의 입도가 상기 범위 내인 경우 소량 사용으로 우수한 내스크래치성 확보가 가능해진다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the fluorine-based compound may be PTFE, and the average particle size of PTFE used may be 2 to 3 μm. When the fluorine-based compound used in the present invention is PTFE, and the particle size of the PTFE is within the above range, a small amount of use makes it possible to secure excellent scratch resistance.
본 발명의 일실시예에서, 상기 유리섬유를 포함한 블렌드 수지 조성물은 폴리카보네이트(PC) 100 중량부를 기준으로, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 9 내지 12 중량부; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물을 18 내지 21 중량부;로 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the blend resin composition including the glass fiber is based on 100 parts by weight of polycarbonate (PC), 9 to 12 parts by weight of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS); 18 to 21 parts by weight of a mixture of polyethylene terephthalate (PET), high strength styrene (HIPS) and fluorine-based compounds.
상기 조성물 내에서 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)이 상기 중량부 범위 미만으로 포함되는 경우 폴리카보네이트의 단점으로서 지적되는 용융점도가 높고 유동성이 낮아 성형이 어려우며, 낮은 내약품성을 갖는 점을 보완하기 곤란하며, 상기 중량부 범위를 초과하여 포함되는 경우 단가가 높은 ABS 사용으로 인해 제조비용이 증가해 경제성이 낮아지는 문제가 있을 수 있고, 폴리카보네이트와의 상용성이 낮은 문제점이 있을 수 있다. When acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) is included in the composition in the composition below the weight part range, high melt viscosity and low fluidity, which are pointed out as a disadvantage of polycarbonate, are difficult to mold, and have a low chemical resistance. It is difficult to do, and when included in excess of the weight part range may be a problem that the manufacturing cost increases due to the use of high ABS costs, the economic efficiency is low, there is a problem of low compatibility with polycarbonate.
한편, 상기 조성물 내에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물은 18 내지 21 중량부로 포함될 수 있다. 상기 물질이 상기 중량부 범위 미만으로 포함되는 경우 ABS를 대체하는 효과를 충분히 발휘하기 어렵고, 폴리카보네이트와 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 간의 상용성을 개선하는 효과가 미미하며, 내충격성 및 내스크래치성 강화 효과가 미미할 수 있다. 한편, 상기 선택되는 1종 이상의 물질이 상기 중량부 범위를 초과하여 포함되는 경우 제조비용이 증가하고, 투명성이 저하되거나, 블렌딩이 어려운 문제가 있을 수 있다. On the other hand, the mixture of polyethylene terephthalate (PET), high strength styrene (HIPS) and fluorine-based compound in the composition may be included in 18 to 21 parts by weight. When the material is included in the range below the weight part, it is difficult to sufficiently exert the effect of replacing ABS, and the effect of improving compatibility between polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene is insignificant, and impact resistance and scratch resistance Enhancement effect may be minimal. On the other hand, when one or more of the selected materials are included in excess of the weight part range, manufacturing costs may increase, transparency may be degraded, or blending may be difficult.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 고강도 스티렌 및 불소계 화합물이 동시에 사용되되, 상세하게는 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 고강도 스티렌 및 불소계 화합물은 1 : 2 내지 4 : 0.1 내지 0.3 의 중량비로 사용되는 것일 수 있다. 더욱 상세하게는 1 : 3 : 0.2의 중량부 비로 사용될 수 있다. 상기 중량부 비로 사용되는 경우, ABS 대체 효과를 충분히 발현시켜 제조단가는 낮추는 동시에 PC와 ABS 간의 상용성도 증가하고, 블렌딩이 용이할 뿐만 아니라, 최종적으로 제조되는 플라스틱 소재의 내충격성과 내스크래치성도 우수하게 된다. On the other hand, according to one embodiment of the present invention, polyethylene terephthalate, high strength styrene and fluorine-based compounds are used at the same time, in detail, the polyethylene terephthalate, high-strength styrene and fluorine-based compounds used are 1: 2 to 4: 0.1 to 0.3 of It may be used in a weight ratio. More specifically, it may be used in a weight ratio of 1: 3: 0.2. When used in the weight part ratio, it is sufficient to express the effect of replacing the ABS to reduce the manufacturing cost and increase the compatibility between the PC and ABS, easy to blend, and also excellent impact resistance and scratch resistance of the finally produced plastic material do.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 유리섬유를 포함한 블렌드 수지 조성물 내에 무기 충전제를 더 포함하며, 무기 충전제는 내충격성, 내찰상성, 내열성 및 강성 보강을 위하여 포함되는 것일 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 상기 무기 충전제는 유리 섬유; 및 탈크, 탄산칼슘, 황산칼슘, 산화마그네슘, 스테아르산 칼슘, 월라스토나이트, 마이카, 실리카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상; 이 2 : 1 내지 3 : 1의 중량비로 혼합된 것을 사용할 수 있다. 상세하게는 상기 무기 충전제로서 유리 섬유; 및 마이카; 또는 유리 섬유; 및 마이카와 카본블랙을 혼합한 조성물;을 2 : 1 내지 3 : 1 의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.On the other hand, according to one embodiment of the present invention, further comprising an inorganic filler in the blend resin composition containing the glass fiber, the inorganic filler may be included for impact resistance, scratch resistance, heat resistance and rigidity reinforcement. In one embodiment of the present invention, the inorganic filler is glass fiber; And at least one selected from the group consisting of talc, calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium oxide, calcium stearate, wollastonite, mica, silica, calcium silicate, clay and carbon black; A mixture of these 2: 1 to 3: 1 by weight ratio can be used. Specifically, as the inorganic filler, glass fibers; And mica; Or glass fiber; And a composition in which mica and carbon black are mixed. It may be used by mixing in a weight ratio of 2: 1 to 3: 1.
본 발명에서는 함량 증가에 따라 수지 조성물의 내충격성과 내찰상성이 뚜렷이 증가하는 충전제의 사용이 바람직한데, 특히 유리 섬유와 상기 탈크, 탄산칼슘, 황산칼슘, 산화마그네슘, 스테아르산 칼슘, 월라스토나이트, 마이카, 실리카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 상기 중량비 범위로 혼합하여 사용 시 더욱 큰 내스크래치성을 확보할 수 있게 된다.In the present invention, it is preferable to use fillers in which the impact resistance and scratch resistance of the resin composition are increased with increasing content, in particular, glass fiber and the talc, calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium oxide, calcium stearate, wollastonite, and mica. At least one selected from the group consisting of silica, calcium silicate, clay and carbon black may be mixed in the above weight ratio to ensure greater scratch resistance when used.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에서 상기 유리섬유를 포함한 블렌드 수지 조성물에 포함되는 무기 충전제는 폴리카보네이트(PC) 100 중량부를 기준으로 2 내지 4 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 상기 범위 미만으로 포함되는 경우, 내충격성, 내찰상성, 내열성 및 강성 보강 효과가 미미하고, 상기 범위를 초과하여 포함되는 경우 제품의 투명성을 저하시킬 우려가 있고, 가공성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.Specifically, in one embodiment of the present invention, the inorganic filler included in the blend resin composition including the glass fiber may be included in an amount of 2 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of polycarbonate (PC). When included below the above range, impact resistance, scratch resistance, heat resistance and rigidity reinforcing effects are insignificant, and when included in the above range, there is a risk of lowering the transparency of the product, there may be a problem that the workability is lowered. .
한편, 본 발명의 일실시예에서 따라 사용되는 무기 충전제는 유리 섬유; 및 마이카와 카본블랙을 혼합한 조성물; 이고, 유리 섬유; 및 마이카와 카본블랙이 10 : 2 내지 3의 중량비로 혼합된 조성물;을 2 : 1 내지 3: 1의 중량비로 혼합하여 사용하는 것일 수 있으며, 상기 수치 범위 내로 혼합된 무기 충전제가 사용되는 경우 투명성을 저하시키지 아니하면서도 적은 투입량으로 내충격성, 내찰상성 증가 효과 및 내열성과 강성 보강 효과를 얻을 수 있게 되고, 특히 스크래치성이 종래 기술 대비 더욱 향상된다.On the other hand, the inorganic filler used in one embodiment of the present invention is glass fiber; And a composition in which mica and carbon black are mixed; Glass fiber; And a composition in which mica and carbon black are mixed in a weight ratio of 10: 2 to 3; and may be used by mixing in a weight ratio of 2: 1 to 3: 1, and transparency is used when an inorganic filler mixed in the numerical range is used. It is possible to obtain the impact resistance, scratch resistance increase effect and heat resistance and stiffness reinforcement effect with a small dose, without lowering, especially the scratch resistance is further improved compared to the prior art.
한편, 본 발명의 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물에는 그 밖의 가공 조제로서, 산화방지제, 열안정제, 이형제, 윤활제, 자외선 안정제 등을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 가공 조제는 친환경 블렌드 수지 조성물 전체 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 3.5 중량부로 사용될 수 있다. On the other hand, the environmentally friendly blended resin composition including the glass fiber of the present invention may further include an antioxidant, heat stabilizer, mold release agent, lubricant, ultraviolet stabilizer and the like as other processing aids. For example, the processing aid may be used in an amount of 0.5 to 3.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the environmentally friendly blend resin composition.
친환경 플라스틱 소재Eco-friendly plastic material
한편, 본 발명의 일실시예에서는 앞서 설명한 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물로 제조한 플라스틱 소재로서, 상기 소재는 내층, 중층 및 외층이 순차적으로 적층된 적층 구조를 가지며, 상기 외층은 내층 및 중층 대비 ABS 함량이 상대적으로 많고, 상기 내층은 외층 대비 ABS 함량이 상대적으로 적으나 중층 대비 ABS 함량이 상대적으로 많고, 상기 중층은 외층 및 내층 대비 ABS 함량이 상대적으로 적은 것을 특징으로 하는 친환경 플라스틱 소재를 제공한다. On the other hand, in one embodiment of the present invention as a plastic material manufactured from an environmentally friendly blend resin composition including the glass fiber described above, the material has a laminated structure in which the inner layer, the middle layer and the outer layer are sequentially laminated, the outer layer is the inner layer and the middle layer Compared to the ABS content is relatively high, the inner layer is less ABS content than the outer layer, but the ABS content is relatively higher than the middle layer, the middle layer is an eco-friendly plastic material characterized in that the ABS content is relatively low compared to the outer and inner layers to provide.
상기와 같이 제조된 유리섬유를 포함한 친환경 플라스틱 소재는 종래 기술 대비 ABS 사용량을 줄이더라도 우수한 내충격성 및 내스크래치성을 확보할 수 있게 된다. 나아가, 제조된 플라스틱 소재가 상기와 같은 다층 구조를 가지는 경우 친환경 블렌드 수지 조성물 내에 재활용 수지로부터 얻어진 PC 및 ABS를 사용하더라도 목적하는 자동차 범퍼, 자동차 도어 트림 등의 용도에 적합한 수준의 내충격성과 내스크래치성을 가지게 된다.Eco-friendly plastic material, including the glass fiber prepared as described above can ensure excellent impact resistance and scratch resistance even if the amount of ABS used compared to the prior art. Furthermore, in the case where the manufactured plastic material has a multilayer structure as described above, even if PC and ABS obtained from recycled resin are used in the eco-friendly blend resin composition, a level of impact resistance and scratch resistance suitable for the purpose of a desired vehicle bumper, car door trim, etc. Will have
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유를 포함한 친환경 플라스틱 소재는 자동차 범퍼 용도로 사용될 수 있고, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 친환경 플라스틱 소재는 자동차 도어 트림 용도로 사용될 수 있다.Therefore, the eco-friendly plastic material including the glass fiber according to an embodiment of the present invention can be used for automobile bumpers, the eco-friendly plastic material according to another embodiment of the present invention can be used for automotive door trim applications.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유를 포함한 친환경 플라스틱 소재는 재활용 수지로부터 얻어진 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 친환경 블렌드 수지 조성물로 제조한 것일 수 있다. On the other hand, eco-friendly plastic material including glass fiber according to an embodiment of the present invention may be made of an eco-friendly blend resin composition containing at least one selected from polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene obtained from recycled resin. have.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 상기와 같이 얻어진 플라스틱 소재는 신재를 사용하여 제조한 소재 대비 85% 이상의 내충격성을 가질 수 있다. 또한 본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 상기와 같이 얻어진 플라스틱 소재는 신재를 사용하여 제조한 소재 대비 92% 이상의 내스크래치성을 가질 수 있다. On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the plastic material obtained as described above may have an impact resistance of 85% or more compared to the material manufactured using the new material. In addition, according to another embodiment of the present invention, the plastic material obtained as described above may have a scratch resistance of 92% or more compared to the material manufactured using the new material.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, this is presented as a preferred example of the present invention and in no sense can be construed as limiting the present invention. Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.
실시예Example
실시예 1Example 1
반응용기에 용매로서 에틸벤젠을 넣고, 재활용 폴리카보네이트(롯데케미칼) 10kg을 반응용기에 넣은 다음, 재활용 ABS-CHMA 폴리머(롯데첨단소재) 1kg, PET(SK케미칼) 0.47kg, HIPS(현대) 1.42kg 및 PTFE(3M) 0.096kg, 그리고 무기 충전제로서 유리 섬유 0.2kg, 마이카 0.08kg, 카본블랙 0.02kg을 첨가하고 1시간 동안 교반하여 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물을 얻었다. Ethylbenzene was added to the reaction vessel as a solvent, 10kg of recycled polycarbonate (Lotte Chemical) was put into the reaction vessel, and then 1kg of recycled ABS-CHMA polymer (Lotte Advanced Materials), 0.47kg of PET (SK Chemical), HIPS (Hyundai) 1.42 Kg and 0.096kg of PTFE (3M) and 0.2kg of glass fiber, 0.08kg of mica and 0.02kg of carbon black were added as inorganic fillers and stirred for 1 hour to obtain an eco-friendly blend resin composition including glass fiber.
실시예 2Example 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 마이카를 0.1kg 첨가하고, 카본블랙은 첨가하지 않은 것만 달리하였다.In the same manner as in Example 1, except that 0.1kg of mica was added and no carbon black was added.
비교예 1Comparative Example 1
종래 기술에 따라 반응용기에 용매로서 에틸벤젠을 넣고, 폴리카보네이트(롯데케미칼) 10kg을 반응용기에 넣은 다음, ABS-CHMA 폴리머(롯데첨단소재) 3kg을 첨가하고 1시간 동안 교반하여 블렌드 수지 조성물을 얻었다. According to the prior art, ethylbenzene was added to the reaction vessel as a solvent, 10 kg of polycarbonate (Lotte Chemical) was added to the reaction vessel, and then 3 kg of ABS-CHMA polymer (Lotte Advanced Materials) was added and stirred for 1 hour to prepare a blend resin composition. Got it.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 1과 동일하게 실시하되, 무기 충전제로서, 유리섬유, 마이카, 및 카본블랙을 첨가하지 않은 것만 달리하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that glass fibers, mica, and carbon black were not added as inorganic fillers.
실험Experiment
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 얻어진 블렌드 수지 조성물을 280℃ 압출기에 투입하여 펠렛 상태의 수지를 제조하였다.The blend resin composition obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was introduced into a 280 ° C. extruder to prepare a resin in a pellet state.
실험 1Experiment 1
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 블렌드 수지 조성물을 280℃ 에서 사출성형하여 시트 형태의 수지로 제조한 후 물성을 하기 방법으로 측정하고 표 2에서 나타내었다.The blend resin compositions prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were injection molded at 280 ° C. to prepare a resin in a sheet form, and the physical properties thereof were measured by the following methods and shown in Table 2.
1) 충격강도: (1/4", kgcm/cm): ASTM D256 방법에 의거하여 측정하였다(Izod Impact).1) Impact Strength: (1/4 ", kgcm / cm): Measured according to ASTM D256 method (Izod Impact).
2) 내스크래치성: 전형적인 내스크래치성 평가방법에는 연필경도 테스트, 파이브 핑거(five finger) 테스트, 사파이어 볼 테스트가 있으며, 최근에는 자동차 산업분야에 널리 사용되고 있는 GM 자동차 규격 GMW14688에 의거하여 내스크래치성을 평가하는 것이 추세이다. 이러한 추세에 따라, 본 실시예에서는 GMW14688에 의거하여 독일 에릭슨사 제품(430P)을 이용하여 내스크래치성을 평가하였다. 구체적으로, ISO 18262규격(최소 485 HV)을 만족하는 하드 메탈펜(Hard metal pen) r = 0.05을 테스트 팁(Test Tip)으로 이용하여 하중 10N, 속도 1000±50 mm/분으로 가로(2mm) X 세로(2mm) 스크래칭 스크린망에 대한 컬러 △L 값을 측정하여 이 값을 내스크래치성으로 평가하였다. △L이 높을수록 표면 백화 정도가 심하며 스크래치 정도가 심함을 의미한다.2) Scratch resistance: Typical scratch resistance evaluation methods include pencil hardness test, five finger test, sapphire ball test, and scratch resistance based on GM automobile standard GMW14688, which is widely used in the automotive industry recently. Evaluating is a trend. In accordance with this trend, in the present embodiment, scratch resistance was evaluated using the German Ericsson company 430P based on GMW14688. Specifically, using a hard metal pen r = 0.05 that satisfies the ISO 18262 standard (minimum 485 HV) as a test tip, load (10 N), width (2 mm) at a speed of 1000 ± 50 mm / min The color ΔL value for the X longitudinal (2 mm) scratching screen net was measured to evaluate this value as scratch resistance. Higher ΔL means a greater degree of surface whitening and a greater degree of scratching.
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 2에 따라 제조된 플라스틱 소재는 PC와 ABS만을 혼합한 비교예 1 및 유리 섬유를 포함한 특정 조합의 무기 충전재를 특정 중량비로 사용하지 않은 비교예 2와 대비할 때, 거의 동등 수준의 내충격성을 가지는 한편, 단가는 비교예 1 대비 현저하게 감소하여 경제성이 높아지고, 내스크래치값에 있어서는 1 이하의 값을 가짐으로써, 동등 이상의 현저한 내스크래치 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Table 2, the plastic material prepared according to Examples 1 to 2 of the present invention does not use a specific combination of inorganic fillers including a specific combination of Comparative Example 1 and glass fibers mixed only PC and ABS in a specific weight ratio Compared with Comparative Example 2, which has almost the same level of impact resistance, the unit price is significantly reduced compared to Comparative Example 1, resulting in higher economic efficiency, and having a value of 1 or less in the scratch resistance value, thereby providing a significant scratch resistance of equal or more. It showed that the characteristic was shown.
실시예 3Example 3
반응용기에 용매로서 에틸벤젠을 넣고, 재활용 폴리카보네이트(롯데케미칼) 10kg을 반응용기에 넣은 다음, 재활용 ABS-CHMA 폴리머(롯데첨단소재) 1kg, PET(SK케미칼) 0.47kg, HIPS(현대) 1.42kg 및 PTFE(3M) 0.096kg, 그리고 무기 충전제로서 유리 섬유 0.2kg, 마이카 0.08kg, 카본블랙 0.02kg을 첨가하고 1시간 동안 교반하여 친환경 블렌드 수지 조성물을 얻고, 이를 280℃ 사출성형하여 시트 형태의 수지로 제조 하여 내층을 형성하고, 다시, 재활용 폴리카보네이트(롯데케미칼) 10kg을 반응용기에 넣은 다음, 재활용 ABS-CHMA 폴리머(롯데첨단소재) 0.9kg, PET(SK케미칼) 0.52kg, HIPS(현대) 1.45kg 및 PTFE(3M) 0.116kg, 그리고 무기 충전제로서 유리 섬유 0.2kg, 마이카 0.08kg, 카본블랙 0.02kg을 첨가하고 1시간 동안 교반하여 친환경 블렌드 수지 조성물을 얻고, 이를 280℃ 사출성형하여 시트 형태의 수지로 제조 하여 중층을 형성한 다음, 마지막으로 재활용 폴리카보네이트(롯데케미칼) 10kg을 반응용기에 넣은 다음, 재활용 ABS-CHMA 폴리머(롯데첨단소재) 1.2kg, PET(SK케미칼) 0.402kg, HIPS(현대) 1.22kg 및 PTFE(3M) 0.082kg, 그리고 무기 충전제로서 유리 섬유 0.2kg, 마이카 0.08kg, 카본블랙 0.02kg을 첨가하고 1시간 동안 교반하여 친환경 블렌드 수지 조성물을 얻고, 이를 280℃ 사출성형하여 시트 형태의 수지로 제조 하여 외층을 형성하여, 다층 구조의 친환경 플라스틱 소재를 얻었다.Ethylbenzene was added to the reaction vessel as a solvent, 10kg of recycled polycarbonate (Lotte Chemical) was put into the reaction vessel, and then 1kg of recycled ABS-CHMA polymer (Lotte Advanced Materials), 0.47kg of PET (SK Chemical), HIPS (Hyundai) 1.42 kg and PTFE (3M) 0.096kg, and 0.2kg glass fiber, mica 0.08kg, carbon black 0.02kg as an inorganic filler and stirred for 1 hour to obtain an eco-friendly blend resin composition, which was injection molded at 280 ℃ to form a sheet The inner layer was made of resin, and 10 kg of recycled polycarbonate (Lotte Chemical) was put in a reaction vessel, followed by 0.9 kg of recycled ABS-CHMA polymer (Lotte Advanced Materials), 0.52 kg of PET (SK Chemical), and HIPS (Hyundai). ) 1.45kg and PTFE (3M) 0.116kg, and 0.2kg glass fiber, mica 0.08kg, carbon black 0.02kg as an inorganic filler and stirred for 1 hour to obtain an eco-friendly blend resin composition, which was injection molded at 280 ℃ Number of forms After forming a middle layer of paper, 10kg of recycled polycarbonate (Lotte Chemical) was put in a reaction container, then 1.2kg of recycled ABS-CHMA polymer (Lotte Advanced Materials), 0.402kg of PET (SK Chemical), HIPS (Hyundai) ) 1.22kg and PTFE (3M) 0.082kg, and 0.2kg glass fiber, mica 0.08kg, carbon black 0.02kg as inorganic filler and stirred for 1 hour to obtain an eco-friendly blend resin composition, which was injection molded at 280 ℃ It was made of a resin of the form to form an outer layer, to obtain an environmentally friendly plastic material of a multi-layer structure.
비교예 3Comparative Example 3
비교예 1의 블렌드 수지 조성물로 280℃ 사출성형하여 형성하되, 실시예 3과 동일한 크기와 형태로 플라스틱 소재를 얻었다. It was formed by injection molding at 280 ° C. with the blend resin composition of Comparative Example 1, but a plastic material was obtained in the same size and shape as in Example 3.
실험 2Experiment 2
상기 실시예 3 및 비교예 3에서 제조된 플라스틱 소재의 물성을 실험 1과 동일한 방법으로 3회 반복 측정하고, 그 결과(외층 및 내층을 각각 측정하여 평균한 값)를 표 3에서 나타내었다. The physical properties of the plastic material prepared in Example 3 and Comparative Example 3 was repeatedly measured three times in the same manner as in Experiment 1, and the results (measured and averaged on the outer and inner layers, respectively) are shown in Table 3.
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 플라스틱 소재는 PC와 ABS만을 혼합한 비교예 3와 대비할 때 거의 동등 수준의 내충격성을 가지는 한편, 단가는 비교예 3 대비 현저하게 감소하여 경제성이 높아지고, 내스크래치값에 있어서는 동등 이상의 현저한 내스크래치 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Table 3, as shown, the plastic material prepared according to Example 3 of the present invention has almost the same level of impact resistance as compared to Comparative Example 3 in which only PC and ABS are mixed, Was markedly reduced compared to Comparative Example 3 to increase the economic efficiency, and it was confirmed that the scratch resistance exhibits a significant scratch resistance characteristic equivalent to or more.
Claims (4)
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS);
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 폴리스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물; 및
상기 폴리카보네이트(PC) 100 중량부를 기준으로, 2 내지 4 중량부의 무기 충전재;를 포함하는 친환경 블렌드 수지 조성물로서,
상기 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중 선택되는 1종 이상은 재활용 수지이고,
상기 블렌드 수지 조성물은 폴리카보네이트(PC) 100 중량부를 기준으로, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 9 내지 12 중량부; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 폴리스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물의 혼합물이 18 내지 21중량부가 되도록 포함하되,
상기 혼합물 내에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고강도 폴리스티렌(HIPS) 및 불소계 화합물은 1 : 2 내지 4 : 0.1 내지 0.3의 중량비로 혼합된 것이며,
상기 무기 충전재는 유리 섬유; 및 마이카와 카본블랙이 10 : 2 내지 3의 중량비로 혼합된 조성물;이 2 : 1 내지 3 : 1의 중량비로 혼합된 것인 유리섬유를 포함한 친환경 블렌드 수지 조성물.
Polycarbonate (PC);
Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS);
Mixtures of polyethylene terephthalate (PET), high strength polystyrene (HIPS) and fluorine-based compounds; And
As an eco-friendly blend resin composition comprising; 2 to 4 parts by weight of an inorganic filler based on 100 parts by weight of the polycarbonate (PC),
At least one selected from the polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene is a recycled resin,
The blend resin composition is based on 100 parts by weight of polycarbonate (PC), 9 to 12 parts by weight of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS); 18 to 21 parts by weight of a mixture of polyethylene terephthalate (PET), high strength polystyrene (HIPS) and fluorine-based compounds,
In the mixture, polyethylene terephthalate (PET), high strength polystyrene (HIPS) and fluorine-based compound are mixed in a weight ratio of 1: 2 to 4: 0.1 to 0.3,
The inorganic filler is glass fiber; And a composition in which mica and carbon black are mixed in a weight ratio of 10: 2 to 3; and the eco-friendly blend resin composition comprising glass fibers in a weight ratio of 2: 1 to 3: 1.
상기 소재는 내층, 중층 및 외층이 순차적으로 적층된 적층 구조를 가지며,
상기 외층은 내층 및 중층 대비 ABS 함량이 상대적으로 많고,
상기 내층은 외층 대비 ABS 함량이 상대적으로 적으나 중층 대비 ABS 함량이 상대적으로 많고,
상기 중층은 외층 및 내층 대비 ABS 함량이 상대적으로 적은 것을 특징으로 하는 친환경 플라스틱 소재.
A plastic material made of an eco-friendly blend resin composition comprising the glass fiber of claim 1,
The material has a laminated structure in which the inner layer, the middle layer and the outer layer are sequentially stacked,
The outer layer has a relatively higher ABS content than the inner and middle layers,
The inner layer is relatively less ABS content than the outer layer but the ABS content is relatively higher than the middle layer,
The middle layer is an eco-friendly plastic material, characterized in that the ABS content relatively less than the outer layer and the inner layer.
The plastic material of claim 2 is an environmentally friendly plastic material used for automobile bumpers.
The plastic material of claim 2 is an environmentally friendly plastic material used for automotive door trim purposes.
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