KR102552574B1 - 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물 및 이를 포함하는 합성목재 - Google Patents

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Abstract

기계적 물성 및 혼화성이 우수한 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물이 제공된다. 본 발명의 일 실시예는, 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 폐플라스틱 수지; 반응성 관능기를 갖는 상용화제 및 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제; 스티렌계 블록 공중합체(Styrenic block copolymer)를 포함하는 플라스틱 개질제; 및 인계 난연제; 를 포함하고, 상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제는, 말레익 안하이드라이드, 아크릴산 및 에폭시계 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물을 제공한다.

Description

폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물 및 이를 포함하는 합성목재{COMPOSITE RECYCLED PLASTIC COMPOSITION USING WASTE PLASTIC AND SYNTHETIC WOOD COMPRISING THE SAME}
본 발명(Disclosure)은 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물 및 이를 포함하는 합성목재에 관한 것이다.
폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 식품 및 다른 제품, 섬유, 자동차 부품, 및 많은 다양한 제작 물품의 포장을 포함하여 광범위한 적용에서 다량으로 점점 많이 소비되고 있다. 그 이유는 선호할 만한 비용/성능뿐만 아니라, 이들 물질의 높은 다기능성 및 매우 넓은 범위의 가능한 변형이 가능하기 때문이다. 이러한 변형은 광범위한 적용에서 최종-용도 특성의 맞춤을 가능하게 한다. 화학적 변형, 공중합, 배합, 연신, 열처리 및 이들 기법의 조합은 보편적 등급의 폴리올레핀을 바람직한 특성을 갖는 중요한 생성물로 전환시킬 수 있다. 이는 매우 많은 양의 폴리올레핀이 소비자 적용을 위해 생성되게 하였다.
지난 십년 동안, 현재의 양으로 사용되는 플라스틱 및 그 사용의 환경적 지속성에 관한 염려가 대두되었다. 이는 폴리올레핀의 폐기, 수집 및 재활용에 대한 새로운 법령을 유발하였다. 게다가, 플라스틱 물질을 매립지로 가져가는 대신 재활용되는 플라스틱 물질의 퍼센트를 증가시키기 위한 노력이 많은 나라에서 이루어져 왔다. 유럽에서는 플라스틱 폐기물이 매년 대략 2,700만 톤에 해당하는 것으로 추산되며 2016년에 740만 톤은 매립지에서 폐기되었으며, 1,127만 톤은 연소되었고, 대략 850만 톤은 재활용되었다.
폴리프로필렌은 파이프, 특수포장 및 실험실 물질을 포함하는 광범위하게 다양한 소비자에게 사용되고 있어, 폴리프로필렌 재질의 폐기 플라스틱의 함량이 증가하고 있다. 이에 따라 플라스틱 폐기물 스트림의 재사용 및 플라스틱 폐기물의 재활용에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET)는 폴리에스테르계 재질로 이루어진 폐기물의 주성분으로 재활용이 가장 많이 되는 플라스틱 수지이다. 하지만 다양한 소재로 구성된 페트병 소재를 재활용하여 재활용 플라스틱 수지를 구현할 경우, 혼화성이 낮고 재활용 플라스틱의 강도가 낮아지는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 난연성, 내후성 및 기계적 물성이 개선된 복합 재활용 플라스틱 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 혼화성이 우수한 복합 재활용 플라스틱 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재활용률을 높여 환경오염을 방지할 수 있는 복합 재활용 플라스틱 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복합 재활용 플라스틱 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복합 재활용 플라스틱 조성물로 제조된 재활용 플라스틱을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내수성 및 난연성이 우수한 합성목재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이미 사용된 합성목재를 회수하여 다시 재활용할 수 있는 합성목재를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 폐플라스틱 수지; 반응성 관능기를 갖는 상용화제 및 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제; 스티렌계 블록 공중합체(Styrenic block copolymer)를 포함하는 플라스틱 개질제; 및 인계 난연제; 를 포함하고, 상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제는, 말레익 안하이드라이드, 아크릴산 및 에폭시계 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물을 제공한다.
일 구체예에 따르면, 상기 폐플라스틱 수지는 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하고, 상기 폴리에스테르계 수지는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET)를 포함할 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)의 전체 몰수를 기준으로 옥텐의 함량은 4 내지 13 mol%일 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제의 함량은 상기 복합 보강제의 전체 중량을 기준으로 0 초과 1 중량% 미만일 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 스티렌계 블록 공중합체는, 스티렌-부타디엔 스티렌 블록 공중합체(Styrene butadiene styrene block copolymer; SBS)를 포함할 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 인계 난연제는, 적인, 암모늄 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 트리페닐 포스페이트, 트리아릴 포스페이트, 클로로에틸 포스페이트, 및 2-에틸헥실디페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 복합 재활용 플라스틱 조성물의 전체 중량을 기준으로, 상기 폐플라스틱 수지의 함량은 60 내지 70 중량%이고, 상기 복합 보강제의 함량은 0 초과 10 중량% 이하이고, 상기 플라스틱 개질제의 함량은 5 내지 15 중량%이고, 상기 인계 난연제의 함량은 15 내지 25 중량%일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물로 제조된 재활용 플라스틱을 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는 목분; 및 상기 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물을 포함하는 합성목재를 제공할 수 있다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면(Aspect)에 따르면, 난연성이 우수함과 동시에 내후성 및 기계적 물성이 개선된 복합 재활용 플라스틱 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 복합 재활용 플라스틱 조성물을 이용하여 내수성 및 난연성이 우수한 합성목재를 구현할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면서 함께 기술한다.
본 명세서에서 용어 '내지'를 사용하여 나타낸 수치의 범위는, 상기 용어의 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한 값과 상한 값으로 포함하는 수치의 범위를 나타낸다. 임의의 수치범위의 상한과 하한으로의 수치 값이 각각 복수 개로 개시된 경우, 본 명세서에서 개시하는 수치의 범위는 복수의 하한 값 중 임의의 하나의 값 및 복수의 상한 값 중 임의의 하나의 값을 각각 하한 값 및 상한 값으로 하는 임의의 수치의 범위로 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 폐플라스틱 수지; 반응성 관능기를 갖는 상용화제 및 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제; 스티렌계 블록 공중합체(Styrenic block copolymer)를 포함하는 플라스틱 개질제; 및 인계 난연제; 를 포함하고, 상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제는, 말레익 안하이드라이드, 아크릴산 및 에폭시계 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물을 제공한다. 본 발명의 일 측면에 따르면 반응성 관능기를 갖는 상용화제와 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제와, 스티렌계 블록 공중합체(Styrenic block copolymer)를 포함하는 플라스틱 개질제가 조합됨으로써, 상대적으로 혼화성이 낮은 폐플라스틱 수지(예: PET, PP, PE)의 혼화성을 개선하여 제조된 재활용 플라스틱의 난연성 및 내후성이 우수하며 굴곡강도와 충격강도가 높아지는 효과를 구현할 수 있다. 구체적으로 반응성 관능기를 갖는 상용화제는 폴리올레핀의 장쇄 탄화수소 또는 폴리에스테르계 수지의 카르복실기와 높은 상호작용을 함으로써, 상대적으로 혼화성이 낮은 폐플라스틱 수지(예: PET, PP, PE)의 혼화성을 개선하여 난연 성능을 유지하면서 기계적 물성을 현저히 개선할 수 있다. 만약 복합 재활용 플라스틱 조성물이 반응성 관능기를 갖는 상용화제와 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제를 포함하되, 플라스틱 개질제를 포함하지 않는 경우, 제조된 재활용 플라스틱의 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 만약 복합 재활용 플라스틱 조성물이 플라스틱 개질제를 포함하되, 반응성 관능기를 갖는 상용화제와 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제를 포함하지 않는 경우 폐플라스틱 수지의 혼화성이 낮아져 제조된 재활용 플라스틱의 기계적 물성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명한다.
1. 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물
본 발명에 따른 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물은 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 폐플라스틱 수지를 포함한다.
본 발명에 따른 폐플라스틱 수지는 폐기 플라스틱 제품을 분쇄한 후, 분쇄된 결과물을 용융시킨 다음 압출 가공된 펠렛(Pellet)일 수 있다.
구체적으로 상기 폐플라스틱 수지는 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 복합 재활용 플라스틱 조성물이 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지를 포함함으로써, 혼화성이 상대적으로 낮은 폐플라스틱을 일거에 처리하는 효과를 구현함으로써, 재활용률을 현저히 낮추어 환경오염을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 폴리에틸렌은 고밀도 폴리에틸렌(High density polyethylene; HDPE)일 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리에스테르계 수지는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물은, 재활용 플라스틱의 기계적 물성을 보강함과 동시에 폴리에스테르계 수지와 폴리올레핀 수지 간의 혼화성을 높이기 위해, 반응성 관능기를 갖는 상용화제 및 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제를 포함한다. 구체적으로 반응성 관능기를 갖는 상용화제는 혼화성이 낮은 폐플라스틱 수지(예: PET, PP, PE)의 혼화성을 개선할 수 있고, 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)는 재활용 플라스틱의 충격강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성을 개선할 수 있다.
구체적으로, 상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제는, 말레익 안하이드라이드, 아크릴산 및 에폭시계 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 예를 들어, 상기 에폭시계 화합물은 비스페놀 A형 디글리시딜 에테르(Diglycidyl ether of bisphenol A) 등일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반응성 관능기를 갖는 상용화제는 폴리올레핀의 장쇄 탄화수소와 결합하거나 폴리에스테르계 수지의 카르복실기와 높은 상호작용을 함으로써, 상대적으로 혼화성이 낮은 폐플라스틱 수지(예: PET, PP, PE)의 혼화성을 개선하여 난연 성능을 유지하면서 기계적 물성을 현저히 개선할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)의 전체 몰수를 기준으로 옥텐의 함량은 4 내지 13 mol%일 수 있고, 더욱 구체적으로 4 내지 10mol%일 수 있고, 더욱 구체적으로 4 내지 8mol% 다. 구체적으로 상기 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)의 전체 몰수를 기준으로 옥텐의 함량이 상기 수치 범위 내를 만족할 때, 재활용 플라스틱의 충격강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성을 더욱 개선할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제의 함량은 상기 복합 보강제의 전체 중량을 기준으로 0 초과 1 중량% 미만일 수 있고, 구체적으로 0.2 내지 0.9 중량%일 수 있고, 더욱 구체적으로 0.3 내지 0.8 중량%일 수 있고, 더욱 구체적으로 0.4 내지 0.8 중량%일 수 있고, 더욱 구체적으로 0.5 내지 0.8 중량%일 수 있고, 더욱 구체적으로 0.7 내지 0.8 중량%일 수 있다. 상기 복합 보강제의 전체 중량을 기준으로 상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제의 함량이 상기 수치 범위 내를 만족할 때, 재활용 플라스틱의 굴곡강도와 충격강도가 더욱 높아질 수 있다.
본 발명에 따른 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물은 재활용 플라스틱의 강도를 높이고 탄성력을 조절하기 위해, 스티렌계 블록 공중합체(Styrenic block copolymer)를 포함하는 플라스틱 개질제를 포함한다.
구체적으로 상기 스티렌계 블록 공중합체는, 스티렌-부타디엔 스티렌 블록 공중합체(Styrene butadiene styrene block copolymer; SBS)를 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 스티렌계 블록 공중합체의 스티렌 함량은 28 내지 32 중량%일 수 있고, 더욱 구체적으로 29 내지 32 중량%일 수 있다. 상기 스티렌계 블록 공중합체의 스티렌 함량이 상기 수치 범위 내를 만족할 때, 재활용 플라스틱의 충격강도 등의 기계적 물성이 더욱 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물은 재활용 플라스틱에 난연 성능을 부여하기 위해 인계 난연제를 포함한다. 구체적으로 상기 인계 난연제는 다른 종류의 난연제 대비 환경 친화적인 난연제일 수 있다. 인계 난연제의 난연 메커니즘은 자유 라디칼(Free radical)의 난연제 메커니즘으로 진행될 수 있고, 히드록시 라디칼을 포착하여 연소 반응에서 중간 생성물 없고 난연 효과를 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 인계 난연제는, 적인, 암모늄 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 트리페닐 포스페이트, 트리아릴 포스페이트, 클로로에틸 포스페이트, 및 2-에틸헥실디페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 복합 재활용 플라스틱 조성물의 전체 중량을 기준으로 상기 폐플라스틱 수지의 함량은 60 내지 70 중량%이고, 상기 복합 보강제의 함량은 0 초과 10 중량% 이하이고, 상기 플라스틱 개질제의 함량은 5 내지 15 중량%이고, 상기 인계 난연제의 함량은 15 내지 25 중량%일 수 있다. 구체적으로 상기 복합 재활용 플라스틱 조성물의 전체 중량을 기준으로 상기 폐플라스틱 수지의 함량은 63 내지 67 중량%이고, 상기 복합 보강제의 함량은 3 내지 7 중량%이고, 상기 플라스틱 개질제의 함량은 8 내지 12 중량%이고, 상기 인계 난연제의 함량은 18 내지 22 중량%일 수 있다. 상기 복합 재활용 플라스틱 조성물의 전체 중량을 기준으로 상기 폐플라스틱 수지, 상기 복합 보강제, 상기 플라스틱 개질제 및 상기 인계 난연제의 함량이 상기 수치 범위 내를 만족함으로써, 난연성 및 내후성이 우수하며 굴곡강도와 충격강도가 높아진 재활용 플라스틱을 구현할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 상기 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물로 제조된 재활용 플라스틱을 제공할 수 있다. 예를 들어 상기 재활용 플라스틱에 색상을 부여하기 위해 착색제를 이용할 수 있다. 일 예시에 따르면 상기 착색제는 산화철일 수 있다. 상기 착색제를 이용할 경우 안료의 직접적인 블렌딩 방식보다 상대적으로 적은 함량으로 색상을 효과적으로 부여할 수 있다.
2. 합성목재
본 발명의 또 다른 실시예는, 목분; 및 상술한 본 발명의 여러 실시예에 따른 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물을 포함하는 합성목재를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 수분 및 화재에 강할 뿐만 아니라 기계적 물성이 우수한 합성목재를 제공할 수 있다. 이를 통해 외부의 물리적인 힘에 의해 파손되더라도 회수하여 지속적으로 재활용이 가능한 합성목재가 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 합성목재의 제조방법은 특별히 제한되지 않고 해당 기술분야에서 상용되는 일반적인 방법일 수 있다. 예를 들어, 상기 합성목재의 제조방법은, 건조된 목분과 상술한 본 발명의 여러 실시예에 따른 재활용 플라스틱 조성물을 혼합한 후 180 내지 220℃의 열을 가하는 단계; 및 열이 가해진 혼합물을 압출기에 투입한 후 실린더를 통해 금형 밖으로 밀어내어 합성목재를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 목분과 상기 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물의 중량비(목분:복합 재활용 플라스틱 조성물)는 9:1 내지 5:5일 수 있고, 더욱 구체적으로 8:2 내지 6:4일 수 있다. 상기 목분과 상기 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물의 중량비가 상기 수치 범위 내를 만족할 때 합성목재의 기계적 물성이 충분히 구현될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.
[제조예 1: 복합 재활용 플라스틱 조성물의 제조]
하기 표 1에 따른 조성으로 재활용 플라스틱 조성물을 제조하였다.
구분(단위: 중량%) 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
폐플라스틱 수지1) 65 65 65 65
복합 보강제 상용화제2) - 0.04 0.04 0.05
보강제3) 5.00 4.96 4.96 4.95
플라스틱 개질제4) 10 - 10 10
인계 난연제5) 20 30 20 20
1) PET(Polyethylene terephthalate)와 HDPE(High Density Polyethylene)와 PP(Polypropylene)가 8:1:1의 중량비로 혼합된 혼합 수지
2) 말레익 안하이드라이드
3) 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)의 전체 몰수를 기준으로 옥텐의 함량이 4 내지 13 mol%인 에텐-1-옥텐 공중합체
4) KTR-201: 스티렌-부타디엔 스티렌 블록 공중합체(Styrene butadiene styrene block copolymer; SBS)
5) 암모늄 포스페이트
[제조예 2: 데크재(합성목재)의 제조]
건조된 목분과 각각의 상기 비교예 1, 2, 실시예 1 및 2에 따른 재활용 플라스틱 조성물을 8:2의 중량비로 혼합한 후 200℃의 열을 가하였다. 열이 가해진 혼합물을 압출기에 투입한 후 실린더를 통해 금형 밖으로 밀어내어 합성목재를 제조하였다.
[실험예: 합성목재(데크재)의 물성 평가]
상기 제조예 2에 따른 방법으로 제조된 합성목재의 물성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
구분 시험규격 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
굴곡 최대하중(N) H, H-T KS F 3230 2,800 2,850 3,000 2,900
S, S-T 3,100 3,120 3,400 3,200
실온 및 저온에서의 충격저항성(단위 없음) 이상 있음 이상 있음 이상 없음 이상 없음
충격강도(KJ/m2) 2.6 2.5 3.5 3.0
미끄럼 저항성(C.S.R) 0.35 0.35 0.40 0.38
최대굴곡하중 변화율(%) 80 75 90 87
내후성=
충격강도 변화율(%)		 KS M ISO 4892-2 73 70 85 80
유해물질 용출량(g/L) KS M 1998 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1
난연성=탄화길이(cm)/나머지 불꽃(sec) KS M 3015 22/10 20/8 22/10 22/10
색차(단위 없음) KS A 0063 <3 <3 <3 <3
TVOC 방출량(mg/kg) KS M 6956 <50 <50 <50 <50
녹는점(℃) DSC 분석법 <280 <280 <280 <280
폐플라스틱의 함량(%) TGA 분석법 >60 >60 >60 >60
상기 표 2에서 복합 보강제와 플라스틱 개질제의 조합 관점에서 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2를 비교하면, 반응성 관능기를 갖는 상용화제와 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제와, 스티렌계 블록 공중합체(Styrenic block copolymer)를 포함하는 플라스틱 개질제가 조합됨으로써, 상대적으로 혼화성이 낮은 폐플라스틱 수지(예: PET, PP, PE)의 혼화성을 개선하여 합성목재의 난연성 및 내후성이 적정 수준으로 유지되면서, 굴곡강도와 충격강도가 높아짐을 확인할 수 있다. 구체적으로 반응성 관능기를 갖는 상용화제는 폴리올레핀의 장쇄 탄화수소와 결합하거나 폴리에스테르계 수지의 카르복실기와 높은 상호작용을 함으로써, 상대적으로 혼화성이 낮은 폐플라스틱 수지(예: PET, PP, PE)의 혼화성을 개선하여 난연 성능을 유지하면서 합성목재의 기계적 물성을 현저히 개선할 수 있다.
상기 표 2에서 상기 복합 보강제의 전체 중량에 대한 반응성 관능기를 갖는 상용화제의 함량 관점에서 실시예 1 및 2를 비교하면, 상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제의 함량이 상기 복합 보강제의 전체 중량을 기준으로 0 초과 1 중량% 미만일 때 합성목재의 굴곡강도와 충격강도가 더욱 높아짐을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 폐플라스틱 수지;
    반응성 관능기를 갖는 상용화제 및 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)를 포함하는 복합 보강제;
    스티렌계 블록 공중합체(Styrenic block copolymer)를 포함하는 플라스틱 개질제; 및
    인계 난연제; 를 포함하고,
    상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제는, 말레익 안하이드라이드, 아크릴산 및 에폭시계 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    상기 에텐-1-옥텐 공중합체(Ethene-1-octene copolymer)의 전체 몰수를 기준으로 옥텐의 함량은 4 내지 13 mol%이며,
    상기 반응성 관능기를 갖는 상용화제의 함량은 상기 복합 보강제의 전체 중량을 기준으로 0 초과 1 중량% 미만이고,
    상기 스티렌계 블록 공중합체는, 스티렌-부타디엔 스티렌 블록 공중합체(Styrene butadiene styrene block copolymer; SBS)를 포함하고,
    상기 스티렌계 블록 공중합체의 스티렌 함량은 28 내지 32 중량%이며,
    복합 재활용 플라스틱 조성물의 전체 중량을 기준으로, 상기 폐플라스틱 수지의 함량은 60 내지 70 중량%이고,
    상기 복합 보강제의 함량은 0 초과 10 중량% 이하이고,
    상기 플라스틱 개질제의 함량은 5 내지 15 중량%이고,
    상기 인계 난연제의 함량은 15 내지 25 중량%인,
    폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폐플라스틱 수지는
    폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르계 수지를 포함하는,
    폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 수지는
    폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하고,
    상기 폴리에스테르계 수지는,
    폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET)를 포함하는
    폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인계 난연제는,
    적인, 암모늄 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 트리페닐 포스페이트, 트리아릴 포스페이트, 클로로에틸 포스페이트, 및 2-에틸헥실디페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상인,
    폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물.
  8. 삭제
  9. 목분; 및
    제1항, 제2항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 폐플라스틱을 활용한 복합 재활용 플라스틱 조성물; 을 포함하는
    합성목재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980065407A (ko) * 1997-01-09 1998-10-15 백운화 혼합 폐플라스틱 재활용 상용화제 조성물 및 폐플라스틱 재생 방법
KR102170878B1 (ko) * 2020-04-10 2020-10-29 김재성 내구성이 우수한 합성목재 및 이의 제조방법

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