KR102611580B1 - A recycling method of used airbag fabric - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐 에어백 직물의 재활용 방법에 관한 것으로서,
직물 및 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 포함하는 폐 에어백 재료를 유기 용매 및 실라놀레이트 염을 포함하는 처리 용액과 접촉시켜 상기 실리콘 고분자를 분해시켜 직물로부터 실리콘 고분자를 분리시키는 단계; 를 포함하는데,
본 발명의 처리 용액을 사용하여 효과적으로 실리콘 고분자를 직물로부터 분리 및 제거할 수 있으며, 한편, 사용된 유기 용매 역시 쉽게 재활용할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a method for recycling waste airbag fabric,
contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; It includes,
Using the treatment solution of the present invention, silicone polymer can be effectively separated and removed from fabric, and on the other hand, the used organic solvent can also be easily recycled.
Description
본 발명은 폐 에어백으로부터 에어백 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 제거하는 방법, 또는 실리콘 고분자로부터 에어백 직물을 분리하거나, 실리콘 고분자가 제거된 에어백 직물을 회수 또는 재활용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of removing the silicone polymer coated on the airbag fabric from a waste airbag, or a method of separating the airbag fabric from the silicone polymer, or recovering or recycling the airbag fabric from which the silicone polymer has been removed.
자동차용 에어백은 사고시 강한 충돌로부터 발생하는 충격을 흡수하여 보호하기 위해 설치되는 부품으로서, 처음에는 운전자의 안전을 위해 운전석에만 설치되는 것이 대부분이었는데, 현재 자동차의 성능이 향상되면서 안전에 대한 기능도 인식이 많이 바뀜에 따라 조수석, 사이드 커튼, 무릎 등 최대 12곳에 에어백을 설치하고 있다. 이러한 에어백의 수요가 증가함에 따라 에어백 재사용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 에어백은 사고시 강한 충돌을 느낄 때 아지드화나트륨을 순간적으로 격발시켜 대량의 질소가스로 에어백을 부풀림으로서 충격을 흡수하게 된다. 이때, 에어백 소재는 내충격성, 폴딩성, 수납성이 우수하고 가혹조건에서도 물성유지가 가능한 나일론이 사용되며, 에어백 팽창시 직물틈 사이로 가스가 유출됨을 막기 위해 가교된 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)과 같은 실리콘 고분자를 한쪽면에 코팅하게 된다.Automotive airbags are components installed to protect and absorb shock from strong collisions in the event of an accident. At first, they were mostly installed only in the driver's seat for the driver's safety, but as the performance of automobiles has improved, safety functions are also recognized. As this has changed, airbags are being installed in up to 12 locations, including the passenger seat, side curtains, and knees. As the demand for these airbags increases, research on airbag reuse is actively underway. When an airbag feels a strong impact during an accident, sodium azide is instantly triggered and the airbag is inflated with a large amount of nitrogen gas to absorb the impact. At this time, the airbag material is nylon, which has excellent impact resistance, folding properties, and storage properties and can maintain its properties even under harsh conditions. Silicone such as cross-linked polydimethylsiloxane is used to prevent gas from leaking through gaps in the fabric when the airbag is inflated. The polymer is coated on one side.
에어백의 직물 소재로 사용되는 나일론은 플라스틱 소재 중 고가의 소재로서 나일론만을 선택적으로 분리하여 회수하려는 산업적인 요구가 있으며, 회수를 위하여서는 직물 소재에 손상을 입히지 않고, 또한, 코팅된 실리콘 고분자를 선택적으로 분해 또는 분리하는 기술의 개발이 필요하다.Nylon, which is used as a fabric material for airbags, is an expensive material among plastic materials, and there is an industrial demand to selectively separate and recover only nylon. For recovery, the coated silicone polymer is selectively removed without damaging the fabric material. Development of technology to decompose or separate is necessary.
사용 후의 폐 에어백을 그대로 폐기 처분하지 않고, 폐 에어백에 있어서 코팅된 실리콘 고분자를 제거하여 직물을 분리한 후, 직물을 회수 및 재활용하려는 시도가 있었는데, Instead of disposing of used airbags as is, there was an attempt to remove the coated silicone polymer from the waste airbags, separate the fabric, and then recover and recycle the fabric.
대한민국 공개특허 제 10-2012-0005255, 대한민국 공개특허 제 10-2021-0154432 등과 같은 특허에서 에어백의 나일론 소재를 재활용하기 위한 연구가 보고되었다. 그러나, 상기 특허들은 모두 수용액 기반으로 코팅된 실리콘 고분자를 분해 또는 분리하게 되며, 설사 직물 소재에는 손상 없이 깨끗하게 실리콘 고무를 분리해내는 것이 쉽지 않으며, 실리콘 고무의 제거시에 물을 사용하게 되어, 세척 이후 에어백 직물을 건조하는 과정에서 물에 의한 나일론 직물에의 변색 또는 일부 손상이 발생하는 문제들이 있다는 점을 확인하게 되었다.Research on recycling nylon material of airbags has been reported in patents such as Korea Patent Publication No. 10-2012-0005255 and Korean Patent Publication No. 10-2021-0154432. However, all of the above patents decompose or separate the coated silicone polymer based on an aqueous solution, and even if it is, it is not easy to cleanly separate the silicone rubber without damaging the fabric material, and water is used when removing the silicone rubber, which requires cleaning. Later, in the process of drying the airbag fabric, it was confirmed that there were problems with discoloration or partial damage to the nylon fabric due to water.
이에 실리콘 고분자의 제거시 물을 사용하지 않는 유기 용매 기반의 실리콘 고무 제거를 위한 처리 용액을 개발하게 되었다.Accordingly, a treatment solution for removing silicone rubber based on an organic solvent that does not use water to remove silicone polymers was developed.
본 발명은 에어백의 직물 표면에 코팅된 실리콘 고분자를 분해 또는 분리해내기 위한 알칼리 수용액을 대체할 수 있는 유기 용매 기반의 처리 용액을 이용하여, 에어백의 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 제거하되 직물 표면에 존재할 수 있는 실리콘 고분자 잔재물을 효과적으로 제거하고, 건조 과정에서의 물의 존재로 인한 에어백 직물의 손상 또는 변형을 막을 수 있는, 폐 에어백으로부터 실리콘 고분자가 잔재물 없이 제거된 에어백 직물을 분리, 회수 및 재활용할 수 있는 새로운 방법을 제공하고자 한다.The present invention uses an organic solvent-based treatment solution that can replace the alkaline aqueous solution for decomposing or separating the silicone polymer coated on the fabric surface of the airbag, and removes the silicone polymer coated on the fabric surface of the airbag while removing the silicone polymer coated on the fabric surface. It is possible to separate, recover and recycle airbag fabric from which silicone polymer has been removed without residue from waste airbags, which can effectively remove any silicone polymer residue that may be present and prevent damage or deformation of the airbag fabric due to the presence of water during the drying process. We want to provide a new method.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems, the present invention
제 1 측면에서,In the first aspect,
직물 및 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 포함하는 폐 에어백 재료를 유기 용매 및 실라놀레이트 염을 포함하는 처리 용액과 접촉시켜 상기 실리콘 고분자를 분해시켜 직물로부터 실리콘 고분자를 분리시키는 단계; 를 포함하는,contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; Including,
폐 에어백으로부터 코팅된 실리콘 고분자로부터 에어백 직물의 분리 방법;Method for separating airbag fabric from silicone polymer coated from spent airbags;
제 2 측면에서,In the second aspect,
직물 및 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 포함하는 폐 에어백 재료를 유기 용매 및 실라놀레이트 염을 포함하는 처리 용액과 접촉시켜 상기 실리콘 고분자를 분해시켜 직물로부터 실리콘 고분자를 분리시키는 단계; 를 포함하는,contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; Including,
폐 에어백으로부터 에어백 직물에 코팅된 실리콘 고분자의 제거 방법;Method for removing silicone polymer coated on airbag fabric from a spent airbag;
제 3 측면에서,In the third aspect,
직물 및 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 포함하는 폐 에어백 재료를 유기 용매 및 실라놀레이트 염을 포함하는 처리 용액과 접촉시켜 상기 실리콘 고분자를 분해시켜 직물로부터 실리콘 고분자를 분리시키는 단계; 및contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; and
실리콘 고분자가 분리된 직물을 상기 처리 용액에 또 다른 유기 용매를 이용하여 세척하는 단계;를 포함하는,Including, washing the fabric from which the silicone polymer was separated using another organic solvent in the treatment solution.
폐 에어백으로부터 에어백 직물 회수 방법;Methods for recovering airbag fabric from discarded airbags;
제 4 측면에서,In the fourth aspect,
직물 및 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 포함하는 폐 에어백 재료를 유기 용매 및 실라놀레이트 염을 포함하는 처리 용액과 접촉시켜 상기 실리콘 고분자를 분해시켜 직물로부터 실리콘 고분자를 분리시키는 단계; 및contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; and
실리콘 고분자가 분리된 직물을 상기 처리 용액에 유기 용매를 이용하여 세척하는 단계;를 포함하는,Including, washing the fabric from which the silicone polymer was separated using an organic solvent in the treatment solution.
폐 에어백으로부터 직물의 재활용 방법;Methods for recycling fabric from discarded airbags;
제 5 측면에서,In the fifth aspect,
직물 및 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 포함하는 폐 에어백 재료를 유기 용매 및 실라놀레이트 염을 포함하는 처리 용액과 접촉시켜 상기 실리콘 고분자를 분해시켜 직물로부터 실리콘 고분자를 분리시키는 단계;contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric;
실리콘 고분자가 분리된 직물을 상기 처리 용액에 유기 용매를 이용하여 세척하여 직물을 회수하는 단계; 및Recovering the fabric by washing the fabric from which the silicone polymer was separated using an organic solvent in the treatment solution; and
사용된 유기 용매를 정제하여 회수하는 단계;를 포함하는,Including the step of purifying and recovering the used organic solvent,
폐 에어백의 처리 방법;을 제공한다.Provides a method for disposing of discarded airbags.
추가적으로,additionally,
상기 방법에 사용되는 처리 용액 및 상기 방법으로부터 얻어지는 에어백 직물 및 정제된 유기 용매를 제공한다.A treatment solution used in the method and an airbag fabric and purified organic solvent obtained from the method are provided.
본 발명에 따른 방법들은,Methods according to the present invention,
에어백 직물의 일면에 실리콘 고분자가 코팅된 사용 후의 폐 에어백으로부터 실리콘 고분자의 잔재가 에어백 직물에 남지 않게 효과적으로 실리콘 고분자를 제거할 수 있으며,Silicone polymer can be effectively removed from used airbags coated with silicone polymer on one side of the airbag fabric so that no residue of the silicone polymer remains on the airbag fabric.
끓는 점이 낮고 휘발성이 강한 유기 용매를 사용하여 제거된 실리콘 고분자로부터 유기 용매를 쉽게 증발 또는 증류의 방법으로 정제하여 회수할 수 있는 장점이 있으며,There is an advantage that the organic solvent can be easily purified and recovered by evaporation or distillation from the silicone polymer removed by using an organic solvent with a low boiling point and high volatility.
수용액 기반의 알칼리 수용액을 이용하여 실리콘 고분자를 분해 또는 분리하는 방법 사용시의 건조 과정에서 남은 수분에 의한 나일론 소재 에어백 직물의 변색, 손상 등의 위험성을 피할 수 있으며,When using a method of decomposing or separating silicone polymers using an aqueous alkaline solution, the risk of discoloration or damage to the nylon airbag fabric due to moisture remaining during the drying process can be avoided.
실라놀레이트 염은 유기 용매에 매우 잘 용해될 수 있기 때문에 에어백 직물을 세척하는 과정에서 분해 또는 분리된 실리콘 고분자 뿐만 아니라, 용해된 상태에서 에어백 직물 사이에 잔존할 수 있는 실라놀레이트 염 자체도 유기 용매의 세척을 통하여 매우 효과적으로 제거될 수 있다.Since silanolate salts can be very soluble in organic solvents, not only the silicone polymers decomposed or separated during the process of cleaning airbag fabrics, but also the silanolate salts themselves, which may remain between airbag fabrics in a dissolved state, are organic solvents. It can be removed very effectively through solvent washing.
도 1은 실시예 1의 처리 용액을 이용한 처리 전 후의 에어백 직물의 외관 사진이다.
도 2 내지 도 3은 실시예 1에 따른 처리 전과 처리 후에 얻어진 에어백 직물에 대해서 FT-IR (ATR모드) 분석 결과이다.
도 4는 처리 전 에어백의 절단한 단면을 분석한 SEM 이미지이다.
도 5는 처리 전 에어백의 코팅된 표면에 대한 SEM 이미지이다.
도 6은 처리 후 에어백의 코팅되었던 직물 면의 표면에 대한 SEM 이미지이다.
도 7은 실시예 4에 따른 처리 용액으로 처리한 에어백의 코팅되었던 직물 면의 표면에 대한 SEM 이미지이다.
도 8은 실시예 1에 따른 처리 용액으로 처리하여 얻은 에어백 나일론 직물을 물로 세척 한 후 100℃, 6시간 건조하였을 때의 전과 후의 결과 사진이다.1 is a photograph of the appearance of an airbag fabric before and after treatment using the treatment solution of Example 1.
Figures 2 and 3 show the results of FT-IR (ATR mode) analysis of the airbag fabric obtained before and after treatment according to Example 1.
Figure 4 is an SEM image analyzing a cross-section of the airbag before processing.
Figure 5 is an SEM image of the coated surface of the airbag before treatment.
Figure 6 is an SEM image of the surface of the coated fabric side of the airbag after treatment.
Figure 7 is an SEM image of the surface of the coated fabric side of an airbag treated with the treatment solution according to Example 4.
Figure 8 is a photograph of the results before and after the airbag nylon fabric obtained by treatment with the treatment solution according to Example 1 was washed with water and dried at 100°C for 6 hours.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 각 측면에서 제공하는 방법에 대해서 공통적으로 설명한다.Methods provided in each aspect of the present invention will be described in common.
한편, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Meanwhile, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Additionally, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the relevant technical field.
나아가, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Furthermore, “including” a certain element throughout the specification means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.
본 발명에 있어서, "에어백"이라 함은 자동차의 충돌시에 운전자 또는 동승자가 다치는 것을 막기 위하여 사용되는 내부에 가스가 채워진 완충 수단을 의미하며, "폐 에어백"이라 함은 실제 자동차 충돌 등의 사고시에 작동하여 사용된 에어백, 자동차에 장착되어 생산되어 작동되지 않은 상태에서 제품 유효 수명을 다한 에어백, 제품 생산시의 불량 문제 등으로 자동차에 장착되지 못하고 폐기될 에어백 등고 같이, 정상적으로 자동차에 장착하여 사고에 대비할 수 있는 상태의 에어백이 아닌 것들을 모두 포함할 수 있으며, 생산시의 전체 형태를 그대로 유지하든 폐기를 위하여 조각난 스크랩 상태의 것을 다 포함한다.In the present invention, “airbag” refers to a gas-filled shock absorber used to prevent injury to the driver or passenger in the event of a car collision, and “closed airbag” refers to an actual car crash, etc. Airbags that are used in operation, airbags that were produced installed in a car and have reached the end of their useful life while not in operation, and airbags that cannot be installed in a car and are discarded due to defects during production, etc., are normally installed in a car and cause an accident. It can include all airbags that are not in a state capable of preparing for , and includes anything that remains in its entire form at the time of production or is in the form of scrap pieces for disposal.
본 발명에 있어서 "유기 용매"는 물을 제외하고 본 발명에서 사용되는 실라놀레이트 금속염을 용해시킬 수 있는, 실라놀레이트 금속염에 의해서 분해되어 직물로부터 분리되는 실리콘 고분자 또는 그 분해물을 용해해는지 여부는 본 발명에 따른 유기 용매의 범위를 규정함에 있어서는 중요하지 않다. 다만, 바람직하게 에어백 직물에 잔존할 수 있는 실리콘 고분자 코팅물의 제거를 위해서는 적절하거나 충분한 용해도를 가진다.In the present invention, the "organic solvent", excluding water, refers to whether it dissolves the silicone polymer or its decomposition product that is decomposed by the silanolate metal salt and separated from the fabric, which can dissolve the silanolate metal salt used in the present invention. is not important in defining the scope of the organic solvent according to the present invention. However, it preferably has appropriate or sufficient solubility to remove the silicone polymer coating that may remain on the airbag fabric.
본 발명에 따른 유기 용매는 바람직하게는 1기압에서 100 ℃ 이하, 90 ℃ 이하 85 ℃ 이하, 또는 80 ℃ 이하의 끓는점을 가질 수 있으며, 끓는점이 낮음으로써 용해된 실리콘 고분자 코팅물이나 실라놀레이트 금속염으부터 유기 용매를 쉽게 정제 회수하는 것이 가능하며, 이는 매우 친환경적인 재활용 방법이 될 수 있다.The organic solvent according to the present invention preferably has a boiling point of 100°C or less, 90°C or less, 85°C or less, or 80°C or less at 1 atm, and has a low boiling point, making it suitable for use in dissolved silicone polymer coatings or silanolate metal salts. It is possible to easily purify and recover organic solvents, which can be a very environmentally friendly recycling method.
특히, 선행기술들이 일반적으로 채택하는 수용액 기반의 알칼리로 처리하는 선행기술의 방법은 폐 알칼리 수용액의 처리가 곤란한 문제점이 있다. 또한, 수용액 기반의 처리 방법은 물을 사용함으로써 에어백 직물의 변색, 손상이 처리 과정 이후의 건조 과정에서 발생하는 문제점이 있다.In particular, the prior art method of treating with an aqueous solution-based alkali, which is generally adopted in the prior art, has a problem in that it is difficult to treat the waste aqueous alkali solution. In addition, the aqueous solution-based treatment method has a problem in that discoloration and damage to the airbag fabric occur during the drying process after the treatment process due to the use of water.
유기 용매로서 처리 용액에 필수적인 실라놀레이트 금속염을 효과적으로 용해시킬 수 있고, 표면에 코팅된 실리콘 고분자가 매우 작게 분해되어 직물 표면 또는 내부에 잔존하더라도 효과적으로 용해시켜 세척 과정을 통해 제거할 수 있는 기준을 통해서 선택할 수 있으며,As an organic solvent, it can effectively dissolve the silanolate metal salt essential for the treatment solution, and even if the silicone polymer coated on the surface decomposes very small and remains on the surface or inside the fabric, it can be effectively dissolved and removed through the washing process. You can choose,
구체적으로 예를 들면 산업계에서 범용적으로 사용하는 이소프로필 알코올, 테트라하이드로퓨란, 아세톤, 에틸아세테이트, 헥산, 디클로로메탄 등의 낮은 끓는점을 갖는 용매들이 바람직하며, 더 바람직하게는 이소프로필 알코올, 테트라하이드로퓨란, 아세톤을 선택할 수 있다.Specifically, for example, solvents with low boiling points such as isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, acetone, ethyl acetate, hexane, and dichloromethane, which are commonly used in industry, are preferred, and more preferably isopropyl alcohol and tetrahydrofuran. You can choose furan or acetone.
본 발명에 따른 "실라놀레이트 염"은 Si에 연결된 하나 이상의 OH기를 포함하거나, 2개 또는 1개의 OH기가 실리콘 원자에 결합된, 실라놀 화합물, 또는 실라놀 화합물이 수개 Si-O-Si 결합을 통해서 연결된 실라놀 올리고머에서 수소 양이온이 제거된 실라놀레이트 음이온과 금속 또는 암모늄 양이온이 이온 결합된 염을 의미하며, 이들은 염기로 작용할 수 있으며, 실리콘 고분자를 이루는 폴리실록산에 작용하여 치환반응을 통하여 실리콘 고분자를 분해시킬 수 있다.“Silanolate salt” according to the present invention is a silanol compound containing one or more OH groups bonded to Si, or two or one OH group bonded to a silicon atom, or a silanol compound having several Si-O-Si bonds. It refers to a salt in which a silanolate anion from which the hydrogen cation has been removed from a silanol oligomer connected through an ionic bond is formed with a metal or ammonium cation. These can act as a base and act on the polysiloxane that makes up the silicone polymer to produce silicon through a substitution reaction. It can decompose polymers.
실라놀레이트 음이온은 -1가, 또는 -2가 또는 그 이상일 수 있다.The silanolate anion may be -1-valent, -2-valent or higher.
실라놀레이트 분자 단위의 1가 산소 음이온 (-O-)에 금속 양이온 또는 암모늄 양이온이 결합될 수 있다.A metal cation or an ammonium cation may be bonded to the monovalent oxygen anion (-O - ) of the silanolate molecule unit.
금속 양이온은 소듐, 포타슘, 리튬과 같은 +1가의 양이온이 되는 알칼리 금속 양이온, 마그네슘, 칼슘과 같은 +2가의 양이온이 되는 알칼리 토금속 양이온일 수 있으며, 알칼리 토금속 양이온과 결합하는 경우에는 실라놀레이트 음이온 2분자가 결합된 형태일 수 있다.The metal cation may be an alkali metal cation that becomes a +1-valent cation such as sodium, potassium, and lithium, or an alkaline earth metal cation that becomes a +2-valent cation such as magnesium and calcium. When combined with an alkaline earth metal cation, it may be a silanolate anion. It may be in the form of two molecules combined.
상기 살리놀레이트 음이온은 Si(R1R2R3)O-의 화학식으로 표시할 수 있으며, 또는 올리고모로서 -O-(Si(R1R2)-O)m-Si(R1R2)O- 와 같은 화학식으로 표시될 수 있다.The salinolate anion can be represented by the chemical formula Si(R 1 R 2 R 3 )O - , or as an oligomer - O-(Si(R 1 R 2 )-O)m-Si(R 1 R 2 )O - It can be expressed by the same chemical formula.
이때 m은 1 내지 10의 정수일 수 있다.At this time, m may be an integer from 1 to 10.
상기에서 암모늄 양이온은 +N(R4R5R6R7)로 표시될 수 있으며, 이 때 R4, R5, R6 및 R7 는 각각 알킬 또는 아릴일 수 있다. 이때 알킬은 탄소수 1 내지 15의 직쇄 또는 분지쇄의 완전 포화된 탄화수소 또는 부분적으로 불포화되어 탄소-탄소 이중결합, 탄소-탄소 삼중결합을 내부 또는 말단에 가지는 알킬 또는 알케닐일 수 있다.In the above, the ammonium cation may be represented by + N (R 4 R 5 R 6 R 7 ), where R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may each be alkyl or aryl. At this time, the alkyl may be a fully saturated straight-chain or branched-chain hydrocarbon having 1 to 15 carbon atoms, or a partially unsaturated alkyl or alkenyl having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond inside or at the terminal.
이때 R1, R2 및 R3 는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기일 수 있고, 알킬기는 모두 탄소-탄소 단일결합만을 갖는 완전 포화된 탄화수소로 된 알킬기일 수 있고, 또는 내부 또는 말단에 1 이상의 탄소-탄소 이중결합을 갖는 알케닐, 말단 또는 내부에 탄소-탄소 삼중결합을 갖는 알카이닐기를 포함하는 개념이며,At this time, R 1 , R 2 and R 3 may each independently be hydrogen, an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, and the alkyl groups may be alkyl groups made of fully saturated hydrocarbons having only carbon-carbon single bonds, or internal or It is a concept that includes alkenyl groups having one or more carbon-carbon double bonds at the terminal, and alkynyl groups having a carbon-carbon triple bond at the terminal or inside,
이때 알킬기의 탄소수는 1 내지 30, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5일 수 있다. 아릴기는 탄소수 6 내지 10의 완전 불포화된 방향족 고리 화합물로서의 탄화수소 치환기를 의미하며, 헤테로아릴기는 고리 원자수 5 내지 9의 완전 불포화된 방향족 고리 화합물로서 고리를 이루는 탄소 중의 하나 이상이 O, N, S로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로원자로 치환된 1 또는 2 고리 방향족 화합물을 의미한다.At this time, the carbon number of the alkyl group may be 1 to 30, 1 to 15, 1 to 10, or 1 to 5. Aryl group refers to a hydrocarbon substituent as a completely unsaturated aromatic ring compound having 6 to 10 carbon atoms, and heteroaryl group refers to a completely unsaturated aromatic ring compound having 5 to 9 ring atoms, where at least one of the carbons forming the ring is O, N, or S. It refers to a 1- or 2-ring aromatic compound substituted with a heteroatom selected from the group consisting of.
이때 아릴기 또는 헤테로아릴기는 상기 알킬기로 치환될 수 있으며, 알킬기가 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환된 것일 수도 있다.At this time, the aryl group or heteroaryl group may be substituted with the alkyl group, and the alkyl group may be substituted with an aryl group or heteroaryl group.
R4 , R5, R6 및 R7 은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 아릴, 헤테로아릴일 수 있고, 알킬, 아릴, 헤테로아릴의 정의는 앞선 정의에 따른다.R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may each independently be hydrogen, alkyl, aryl, or heteroaryl, and the definitions of alkyl, aryl, and heteroaryl follow the previous definitions.
구체적으로, 실라놀레이트 염은,Specifically, the silanolate salt is,
포타슘 트리메틸실라놀레이트 (potassium trimethylsilanolate), 소듐 트리메틸실라놀레이트 (Sodium trimethylsilanolate), 리튬 트리메틸실라놀레이트 (Lithium trimethylsilanolate), 비스(테트라메틸암모늄)올리고디메틸실라놀레이트 (bis(tetramethylammonium)oligodimethylsiloxanediolate), 테트라메틸암모늄 실라놀레이트 (Tetramthylammonium silanolate), 포타슘 바이닐다이메틸 실라놀레이트(potassium vinyldimethyl silanolate), 포타슘 페닐디메틸실라놀레이트 (potassium phenyldimethylsilanolate), 소듐 (4-메틸페닐)디메틸실라놀레이트 (sodium (4-methylphenyl)dimethylsilanolate), 소듐(2-퓨릴)디메틸실라놀레이트 (sodium(2-furyl)dimethylsilanolate), 소듐(2-씨에닐)디메틸실라놀레이트 (sodium(2-thienyl)dimethylsilanolate)) 등을 포함할 수 있으며,Potassium trimethylsilanolate, Sodium trimethylsilanolate, Lithium trimethylsilanolate, bis(tetramethylammonium)oligodimethylsiloxanediolate, tetramethylammonium Tetramthylammonium silanolate, potassium vinyldimethyl silanolate, potassium phenyldimethylsilanolate, sodium (4-methylphenyl) )dimethylsilanolate), sodium (2-furyl)dimethylsilanolate), sodium (2-thienyl)dimethylsilanolate), etc. You can,
또는 아래의 화학식 1 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.Or it may be any one selected from Formula 1 below.
<화학식 1><Formula 1>
본 발명에 있어서의 처리 용액은 물을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 실질적으로 물을 포함하지 않는 것이 바람직한데, 불순물 수준의 물, 예를 들면, 처리 용액을 위한 유기 용매 100 부피% 기분으로 1 부피%, 0.5 부피%, 0.1 부피%, 또는 0.01 부피% 이하로 물을 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the treatment solution in the present invention does not contain water. It is preferred to contain substantially no water, such as water at impurity levels, e.g., no more than 1% by volume, 0.5% by volume, 0.1% by volume, or 0.01% by volume by volume for 100% by volume of organic solvent for the treatment solution. It is desirable to include.
처리 용액은 실질적으로 유기 용매와 실라놀레이트 염만을 포함할 수 있으며, 다른 성분이 포함되더라도, 이는 불가피하게 포함되는 불순물이다.The treatment solution may contain substantially only the organic solvent and the silanolate salt, and even if other components are included, these are inevitably included impurities.
한편, 수용액이 아닌 이소프로필 알코올이나 메탄올, 에탄올과 같은 유기 용매를 사용하더라도, 본 발명에 따른 실라놀레이트 염이 아닌 NaOH, KOH와 같은 무기 알칼리를 사용하는 경우에는, 무기 알칼리 염기의 용해도가 매우 낮음으로 인하여 실리콘 고분자의 분해를 위하여 고온 또는 장시간이 소요되며, 설사 분해 또는 분리된다 하더라도 직물에 알칼리 염기가 잔존하게 되고, 이의 완벽한 제거를 위해서는 알칼리 염기에 대한 용해도가 좋은 물을 사용하여 세척할 필요가 있게 된다. On the other hand, even if an organic solvent such as isopropyl alcohol, methanol, or ethanol is used rather than an aqueous solution, if an inorganic alkali such as NaOH or KOH is used rather than the silanolate salt according to the present invention, the solubility of the inorganic alkali base is very high. Due to the low temperature, high temperature or a long time is required for the decomposition of the silicone polymer, and even if it is decomposed or separated, the alkaline base remains in the fabric, and for complete removal, it is necessary to wash it using water with good solubility in the alkaline base. There will be.
따라서, 본 발명에 있어서 실라놀레이트 염은 유기 용매와 함께 사용되는 것이 중요하다.Therefore, in the present invention, it is important that the silanolate salt is used together with an organic solvent.
본 발명에 있어서, 에어백 직물은 통상적으로 사용하는 나일론 6, 나일론 66과 같은 고가의 폴리아마이드 소재를 포함한다. 에어백 직물에 코팅되는 실리콘 고분자는 폴리실록산 계열의 고분자로서 상업적으로는 폴리디메틸실록산과 같은 폴리실록산 고분자가 코팅되어 사용된다. 상기 폴리실록산 고분자는 기계적 물성, 열적 안정성을 위하여 부분적 또는 대부분 가교된 것이다.In the present invention, the airbag fabric includes commonly used expensive polyamide materials such as nylon 6 and nylon 66. The silicone polymer coated on the airbag fabric is a polysiloxane-based polymer, and is commercially used by coating polysiloxane polymers such as polydimethylsiloxane. The polysiloxane polymer is partially or mostly cross-linked for mechanical properties and thermal stability.
본 발명에 있어서,In the present invention,
직물 및 직물에 코팅된 실리콘 고분자를 포함하는 폐 에어백 재료를 유기 용매 및 실라놀레이트 염을 포함하는 처리 용액과 접촉시켜 상기 실리콘 고분자를 분해시켜 직물로부터 실리콘 고분자를 분리시키는 단계에 있어서,In the step of contacting the waste airbag material containing the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution containing an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric,
실라놀레이트 염에 의한 실리콘 고분자 치환반응을 통한 분해반응이 일어나 표면의 실리콘 고분자가 분해되는 메카니즘이 수반된다.A decomposition reaction occurs through a substitution reaction of the silicone polymer by the silanolate salt, which involves a mechanism in which the silicone polymer on the surface is decomposed.
예를 들어 하기 반응식 1과 같은 반응이 수반될 수 있다.For example, a reaction such as Scheme 1 below may be involved.
하기 반응식 1은 실라놀레이트 염을 예시적으로 포타슘 트리메틸실라놀레이트로 할 때의 치환반응을 통한 분해반응을 예시적으로 보여준다.Reaction Scheme 1 below exemplarily shows a decomposition reaction through a substitution reaction when the silanolate salt is, for example, potassium trimethylsilanolate.
<반응식 1><Scheme 1>
한편, 상기 접촉이라 함은 분리해야 할 실리콘 고분자 코팅층에과 처리 용액과의 접촉을 의미하며, 상기 접촉이 처리할 에어백 코팅층의 전체에 걸쳐서 일어나는 것이 바람직함은 자명하다. 접촉은 처리할 코팅층의 처리 용액 내로의 침지를 함한다. 접촉을 위한 방법으로서, 완전한 침지가 아니라 에어백의 일면에만 코팅되었다고 한다면, 코팅층 면만의 처리 용액 표면에의 부유를 포함할 수 있다. Meanwhile, the contact refers to contact between the silicone polymer coating layer to be separated and the treatment solution, and it is clear that the contact preferably occurs over the entire airbag coating layer to be treated. Contacting involves immersion of the coating layer to be treated into the treatment solution. Methods for contacting may include floating on the surface of the treatment solution only on the coating layer surface, provided that only one side of the airbag is coated, rather than complete immersion.
접촉을 위한 구체적인 방법은 통상의 창작 능력 범위내에서 시간, 비용 등을 고려하여 선택될 수 있다.A specific method for contact may be selected within the scope of normal creative ability, taking into account time, cost, etc.
처리 용액에 있어서, 실라놀레이트 염의 농도는 특별히 한정되지 않으나, 분리 또는 제거해야 할 실리콘 고분자 또는 폴리실록산 고분자의 양에 따라서 적절히 선택할 수 있다.In the treatment solution, the concentration of the silanolate salt is not particularly limited, but can be appropriately selected depending on the amount of silicone polymer or polysiloxane polymer to be separated or removed.
실리콘 고분자 또는 폴리실록산의 분리 또는 제거의 메카니즘은, 전술한 바와 같이, 실라놀레이트 음이온의 실리콘 고분자 내로의 치환반응에 의한 분해반응, 달리 표현하면 고분자의 저분자화에 따른 분해반응인바, 실라놀레이트의 적절한 양의 선택이 필요하다.As described above, the mechanism of separation or removal of silicone polymer or polysiloxane is a decomposition reaction due to the substitution reaction of silanolate anions into the silicone polymer. In other words, it is a decomposition reaction due to the low molecular weight of the polymer. An appropriate amount of selection is required.
한편, 처리 용액의 부피를 결정하는 유기 용매의 부피는 특별히 한정되지는 않으며, 에어백을 처리하기에 적절한 양을 선택하면 된다. Meanwhile, the volume of the organic solvent that determines the volume of the treatment solution is not particularly limited, and an appropriate amount to treat the airbag may be selected.
에어백을 충분히 처리할 만큼의 유기 용매가 사용되어야 시간 경제적으로 에어백을 처리할 수 있음은 자명하며, 에어백의 크기나 모양에 따라서도 유기 용매의 양은 달라질 수 있음도 자명하다.It is clear that airbags can be treated economically in a time-efficient manner only when an organic solvent sufficient to treat the airbag is used, and it is also clear that the amount of organic solvent may vary depending on the size or shape of the airbag.
에어백을 처리하기에 충분한 양의 유기 용매가 사용되는 것이 바람직하며,It is desirable that an amount of organic solvent sufficient to treat the airbag is used,
에어백에 코팅된 실리콘 고분자 또는 폴리실록산 고분자의 양에 따라서 실라놀레이트 염의 양이 적절하게 선택되어야 함은 앞서 전술한 바와 같다. 농도가 높을 수록 시간 경제적으로 처리할 수 있음도 자명하다.As mentioned above, the amount of silanolate salt must be appropriately selected depending on the amount of silicone polymer or polysiloxane polymer coated on the airbag. It is also clear that the higher the concentration, the more time-efficient it can be processed.
구체적인 농도는 제한되지 않아야 함이 자명하나, 이해를 위하여 실시예에 근거하여 그 농도를 제시한다면, It is obvious that the specific concentration should not be limited, but for the sake of understanding, if the concentration is presented based on examples,
0.001 mg/mL, 0.01 mg/mL 0.1 mg/mL, 또는 1 mg/mL 이상의 농도가 선택될 수 있다.Concentrations greater than 0.001 mg/mL, 0.01 mg/mL, 0.1 mg/mL, or 1 mg/mL may be selected.
특별히 상한이 설정될 필요가 없음도 자명하게 이해될 수 있다.It can also be clearly understood that there is no need to set a special upper limit.
한편, 실라놀레이트 염의 양은 처리해야 할 에어백의 함량, 바람직하게는 코팅된 실리콘 고분자 또는 폴리실록산 고분자의 함량에 따라서 설정될 수 있다.Meanwhile, the amount of silanolate salt can be set according to the content of the airbag to be treated, preferably the content of coated silicone polymer or polysiloxane polymer.
실라놀레이트 염은 일반적인 상용의 에어백을 기준으로 할 때, 1 cm2 당 0.001 mg, 0.005 mg, 0.01 mg, 0.1 mg, 또는 1 mg 이상을 사용하면, 코팅된 실리콘 고분자 또는 폴리실록산 고분자를 분해하여 제거하는 것이 충분하다.Based on a typical commercial airbag, if 0.001 mg, 0.005 mg, 0.01 mg, 0.1 mg, or 1 mg or more of silanolate salt is used per 1 cm 2 , it is removed by decomposing the coated silicone polymer or polysiloxane polymer. It is enough to do.
상기 실라놀레이트 염을 사용하되, 에어백을 충분히 시간 경제적으로 처리할 수 있을 정도, 즉 침지시키기에 충분한 양의 유기 용매에 용해시켜서 처리 용액을 제조할 수 있다.A treatment solution can be prepared by using the silanolate salt and dissolving it in an organic solvent in an amount sufficient to immerse the airbag in a time-efficient manner.
필요하다면, 에어백 전체의 부분을 나누어서 순차적으로 처리 용액에 접촉시키는 것도 가능하다.If necessary, it is also possible to separate parts of the entire airbag and sequentially contact them with the treatment solution.
한편, 접촉시키는 과정에서 처리 용액의 교반이 바람직하게 수반될 수 있음도 자명하다.Meanwhile, it is also clear that stirring of the treatment solution may preferably be accompanied during the contact process.
세척하는 단계가 바람직하게 수반될 수 있다.A washing step may preferably be followed.
접촉 과정에서 실리콘 고분자가 분해되어 처리 용액내로 용해되어 나올 수도 있고, 또는 직물 표면에 부분적으로 부착될 수도 있고, 분해되어 처리 용액내에 존재하는 분해물의 잔재가 직물 표면 또는 직물 내부에 존재할 수도 있다.During the contact process, the silicone polymer may be decomposed and dissolved into the treatment solution, or may be partially attached to the surface of the fabric, or the residue of the decomposed product present in the treatment solution may exist on the surface of the fabric or inside the fabric.
따라서, 실리콘 고분자가 분리된 후 직물을 처리 용액이 아닌 유기 용매로 세척하는 과정이 수반되는 것이 바람직하게 요구될 수 있다.Therefore, it may preferably be required to involve a process of washing the fabric with an organic solvent rather than a treatment solution after the silicone polymer is separated.
한편, 세척 단계에서의 유기 용매는 처리 용액의 유기 용매가 동일하거나 다른 것도 가능하다.Meanwhile, the organic solvent in the washing step may be the same as or different from the organic solvent in the treatment solution.
다만, 서로 다른 유기 용매가 혼합된다면, 유기 용매를 재활용하기 위하여 정제하는 과정이 복잡해질 수 있다.However, if different organic solvents are mixed, the purification process to recycle the organic solvent may become complicated.
따라서, 유기 용매의 재활용을 위해서는 처리 용액의 유기 용매와 세척을 위한 유기 용매를 동일한 것을 사용하고, 혼합이 아닌 단일한 종류의 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다는 점이 자명하게 이해될 것이다.Therefore, it will be clearly understood that in order to recycle the organic solvent, it is preferable to use the same organic solvent for the treatment solution and the organic solvent for washing, and to use a single type of organic solvent rather than a mixture.
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples and experimental examples.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위해서 예시적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예 또는 실험예의 범위로 한정 해석되어서는 안된다..However, the following examples and experimental examples are presented merely as examples to aid understanding of the present invention, and the content of the present invention should not be construed as limited to the scope of the following examples or experimental examples.
<실험준비> <Experiment preparation>
유기용매에 용해 가능한 실라놀레이트 염인 트리메틸실라놀레이트는 Sigma-Aldrich사로부터 구매하여 사용하였고, 실시예 및 비교예에 사용되는 모든 유기용매는 삼전순약으로부터 구매하여 사용하였다.Trimethylsilanolate, a silanolate salt soluble in organic solvents, was purchased from Sigma-Aldrich, and all organic solvents used in the examples and comparative examples were purchased from Samchun Pure Pharmaceutical.
유기용매는 모두 시약용으로서 99% 이상의 순도를 가진다. All organic solvents are for reagent use and have a purity of over 99%.
<실시예 1> 아세톤을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 1> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing acetone
농도 2 mg/mL의 아세톤을 포함하는 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하기 위해 아세톤 5 mL에 포타슘 트리메틸실라놀레이트 10 mg을 녹여 2 cm X 2 cm 기준의 에어백 소재를 충분히 침지시키고 교반할 수 있는 아세톤을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하였다.To prepare a treatment solution for airbag treatment containing acetone at a concentration of 2 mg/mL, dissolve 10 mg of potassium trimethylsilanolate in 5 mL of acetone to sufficiently immerse and stir a 2 cm A treatment solution for airbag treatment containing acetone was prepared.
<실시예 2> 테트라하이드로퓨란을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 2> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing tetrahydrofuran
농도 2 mg/mL의 테트라하이드로퓨란(THF)을 포함하는 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하기 위해 테트라하이드로퓨란 5 mL에 포타슘 트리메틸실라놀레이트 10 mg을 녹여 2 cm X 2 cm 기준의 에어백 소재를 충분히 침지시키고 교반할 수 있는 테트라하이드로퓨란을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하였다.To prepare a treatment solution for airbag treatment containing tetrahydrofuran (THF) at a concentration of 2 mg/mL, 10 mg of potassium trimethylsilanolate was dissolved in 5 mL of tetrahydrofuran and an airbag material measuring 2 cm A treatment solution for airbag treatment containing tetrahydrofuran that could be sufficiently immersed and stirred was prepared.
<실시예 3> 이소프로필 알코올을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 3> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing isopropyl alcohol
농도 2 mg/mL의 이소프로필 알코올을 포함하는 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하기 위해 에탄올 5 mL에 포타슘 트리메틸실라놀레이트 10 mg을 녹여 2 cm X 2 cm 기준의 에어백 소재를 충분히 침지시키고 교반할 수 있는 에탄올을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하였다.To prepare a treatment solution for airbag treatment containing isopropyl alcohol at a concentration of 2 mg/mL, dissolve 10 mg of potassium trimethylsilanolate in 5 mL of ethanol, sufficiently immerse and stir a 2 cm A treatment solution for airbag treatment containing ethanol was prepared.
<실시예 4> 에틸아세테이트을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 4> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing ethyl acetate
농도 2 mg/mL의 에틸아세테이트를 포함하는 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하기 위해 에틸아세테이트 5 mL에 포타슘 트리메틸실라놀레이트 10 mg을 녹여 2 cm X 2 cm 기준의 에어백 소재를 충분히 침지시키고 교반할 수 있는 에틸아세테이트을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하였다.To prepare a treatment solution for airbag treatment containing ethyl acetate at a concentration of 2 mg/mL, dissolve 10 mg of potassium trimethylsilanolate in 5 mL of ethyl acetate, sufficiently immerse and stir a 2 cm A treatment solution for airbag treatment containing ethyl acetate was prepared.
<실시예 5> 헥산을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 5> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing hexane
농도 2 mg/mL의 헥산을 포함하는 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하기 위해 헥산 5 mL에 포타슘 트리메틸실라놀레이트 10 mg을 녹여 2 cm X 2 cm 기준의 에어백 소재를 충분히 침지시키고 교반할 수 있는 헥산을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하였다.To prepare a treatment solution for airbag treatment containing hexane at a concentration of 2 mg/mL, dissolve 10 mg of potassium trimethylsilanolate in 5 mL of hexane to sufficiently immerse and stir a 2 cm A treatment solution for airbag treatment containing hexane was prepared.
<실시예 6> 다이클로로메탄을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 6> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing dichloromethane
농도 2 mg/mL의 다이클로로메탄을 포함하는 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하기 위해 다이클로로메탄 5 mL에 포타슘 트리메틸실라놀레이트 10 mg을 녹여 2 cm X 2 cm 기준의 에어백 소재를 충분히 침지시키고 교반할 수 있는 다이클로로메탄을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하였다.To prepare a treatment solution for airbag treatment containing dichloromethane at a concentration of 2 mg/mL, dissolve 10 mg of potassium trimethylsilanolate in 5 mL of dichloromethane and sufficiently immerse a 2 cm A treatment solution for airbag treatment containing agitable dichloromethane was prepared.
<실시예 7> 아세톤을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조 (1 mg/mL)<Example 7> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing acetone (1 mg/mL)
농도 1 mg/mL로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 처리 용액을 제조하였다.A treatment solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the concentration was 1 mg/mL.
<실시예 8> 리튬 트리메틸실라놀레이트를 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 8> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing lithium trimethylsilanolate
포타슘 트리메틸실라놀레이트 대신 리튬 트리메틸실라놀레이트를 사용한 것 외에는 실시예 7과 동일하게 처리 용액을 제조하였다.A treatment solution was prepared in the same manner as in Example 7, except that lithium trimethylsilanolate was used instead of potassium trimethylsilanolate.
<실시예 9> 소듐 트리메틸실라놀레이트를 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 9> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing sodium trimethylsilanolate
포타슘 트리메틸실라놀레이트 대신 소듐 트리메틸실라놀레이트를 사용한 것 외에는 실시예 7과 동일하게 처리 용액을 제조하였다.A treatment solution was prepared in the same manner as in Example 7, except that sodium trimethylsilanolate was used instead of potassium trimethylsilanolate.
<실시예 10> 에탄올을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액 제조<Example 10> Preparation of a treatment solution for airbag treatment containing ethanol
농도 2 mg/mL의 에탄올을 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하기 위해 에탄올 5 mL에 포타슘 트리메틸실라놀레이트 10 mg을 녹여 2 cm X 2 cm 기준의 에어백 소재를 충분히 침지시키고 교반할 수 있는 에탄올을 포함한 에어백 처리를 위한 처리 용액을 제조하였다.To prepare a treatment solution for treating airbags with ethanol at a concentration of 2 mg/mL, dissolve 10 mg of potassium trimethylsilanolate in 5 mL of ethanol to obtain ethanol that can sufficiently immerse and stir airbag materials measuring 2 cm A treatment solution for treating airbags was prepared.
아래 표는 실시예에 따른 유기 용매 및 실라놀레이트 염, 그리고 실라놀레이트 염의 농도를 나타낸다.The table below shows the organic solvent and silanolate salt, and the concentration of silanolate salt according to the examples.
<실험방법><Experiment method>
실시예에 따라 제조된 처리 용액을 이용하여 에어백을 처리하였다.The airbag was treated using the treatment solution prepared according to the example.
실리콘 고무가 코팅 처리된 나일론 원단으로 이루어진 상용 에어백을 재활용하기 위하여, 처리 용액에 침지시킨다. 이후 분해 반응을 촉진시키기 위하여 55 ℃ (디클로로메탄의 경우 38℃) 온도로 유지시켜주고, 분해된 낮은 분자량의 실리콘 고무가 용매에 잘 용해될 수 있도록 교반한다.To recycle commercial airbags made of nylon fabric coated with silicone rubber, they are immersed in a treatment solution. Afterwards, to promote the decomposition reaction, the temperature is maintained at 55°C (38°C for dichloromethane) and stirred so that the decomposed low molecular weight silicone rubber can be well dissolved in the solvent.
이후, 코팅층이 충분히 분리되 상태의 에어백 직물만을 처리 용액으로 사용한 유기 용매로 세척하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 작은 분자량으로 분해된 실리콘 고무가 용매에 잘 녹기 위해 저분자화된 실리콘 고분자에 대한 용해도가 중요하며, 대부분의 유기 용매에 대해서 실리콘 고분자가 잘 분해 또는 분리되었으나,Afterwards, only the airbag fabric in which the coating layer was sufficiently separated was washed with an organic solvent used as a treatment solution, and the results are shown in Table 1. In order for silicone rubber decomposed to a small molecular weight to dissolve well in solvents, the solubility of low-molecular silicone polymers is important. Silicone polymers were well decomposed or separated in most organic solvents.
일부 유기 용매, 예를 들면, 에틸아세테이트, 헥산, 디클로로메탄과 같은 경우에는 육안으로는 잘 확인되지 않았지만, 실리콘 고무 찌꺼기 같은 것이 나일론 직물에 남은 것은 볼 수 있었다.Some organic solvents, such as ethyl acetate, hexane, and dichloromethane, were not clearly visible to the naked eye, but silicone rubber residue could be seen remaining on the nylon fabric.
그리고, 에탄올 같은 경우에는 실질적으로는 실리콘 고분자가 거의 제거되지 않았다. 이는 에탄올 용매에 저분자화된 실리콘 고분자가 잘 용해되지 않기 때문으로 판단된다.And, in the case of ethanol, virtually no silicone polymer was removed. This is believed to be because low-molecular-weight silicone polymers do not dissolve well in ethanol solvents.
아래 표는 실시예에 따른 실리콘 고무 코팅층의 제거 결과를 정리한 것이다.The table below summarizes the results of removing the silicone rubber coating layer according to the examples.
제거정도silicone rubber
Degree of removal
이하 실험을 통해서 얻어진 에어백 직물의 분석 방법 및 그 결과이다.Below is the analysis method and results of the airbag fabric obtained through the experiment.
<육안 관찰><Visual observation>
우선, 육안상으로 실리콘 고분자 코팅층을 관찰하였다.First, the silicone polymer coating layer was observed with the naked eye.
도 1은 실시예 1의 처리 용액을 이용한 처리 전 후의 에어백 직물의 외관 사진을 보여주고 있으며, 육안상 실리콘 고분자 코팅층이 제거되어 백색의 나일론 시트만 남은 것을 확인할 수 있다.Figure 1 shows a photograph of the exterior of the airbag fabric before and after treatment using the treatment solution of Example 1, and it can be seen with the naked eye that the silicone polymer coating layer has been removed, leaving only a white nylon sheet.
<FT-IR (ATR모드) 분석><FT-IR (ATR mode) analysis>
부루커(Bruker) 사의 Alpha Ⅱ FTIR Spectrometer 장비를 사용하여 FT-IR 분석을 수행하여 흡수 스펙트럼을 관찰하였다.FT-IR analysis was performed using Bruker's Alpha Ⅱ FTIR Spectrometer equipment to observe the absorption spectrum.
도 2 내지 도 3은 실시예 1에 따른 처리 전과 처리 후에 얻어진 에어백 직물에 대해서 FT-IR (ATR모드) 분석을 수행한 것이다.2 and 3 show FT-IR (ATR mode) analysis performed on the airbag fabric obtained before and after treatment according to Example 1.
도 2는 한쪽 표면에만 실리콘 고무가 코팅된 에어백에 있어서, 실리콘고무가 코팅된 뒷면의 경우 CH3, Si-CH3, Si-O-Si, Si-CH3와 같은 실록산 피크가 나타남을 확인할 수 있고 앞면의 나일론에서 나오는 고유한 피크가 나오는 것을 확인할 수 있다.Figure 2 shows that in an airbag coated with silicone rubber on only one surface, it can be seen that siloxane peaks such as CH3, Si-CH3, Si-O-Si, and Si-CH3 appear on the back side coated with silicone rubber, and on the front side, siloxane peaks such as CH3, Si-CH3, Si-O-Si, and Si-CH3 appear. You can see that a unique peak comes from nylon.
도 2와 도 3을 참조하면, 처리 후의 뒷면에 대한 피크를 비교해 볼 때, 실록산 피크들이 모두 사라짐으로써 실리콘 고무가 모두 제거됨을 확인하였다.Referring to Figures 2 and 3, when comparing peaks on the back side after treatment, all siloxane peaks disappeared, confirming that all silicone rubber was removed.
도 3을 보면, 처리를 한 에어백 직물 샘플의 경우 앞, 뒷면 모두 실리콘고무가 제거된 나일론 피크들만 나타내는 것을 확인 할 수 있다. 도 2의 처리 전 실리콘고무가 코팅되지 않은 나일론 고유한 피크와 도 3의 처리 후 나일론 피크가 일치하는 것을 확인하여 나일론 시트의 손상이 없이 실리콘 고무가 제거됨을 확인할 수 있다.Looking at Figure 3, it can be seen that in the case of the treated airbag fabric sample, only nylon peaks from which the silicone rubber has been removed appear on both the front and back sides. It can be confirmed that the silicone rubber is removed without damaging the nylon sheet by confirming that the peak unique to the nylon without the silicone rubber coating before the treatment in Figure 2 coincides with the peak of the nylon after the treatment in Figure 3.
<주사전자현미경 (FE-SEM) 분석><Scanning electron microscope (FE-SEM) analysis>
분석을 위하여 가위로 절단한 에어백의 단면에 백금 코팅하여 시료를 준비하였다. 주사전자현미경(Carl Zeiss사의 Sigma HD)을 이용하여 분석을 수행하였다.For analysis, a sample was prepared by coating the cross-section of an airbag with scissors and coating it with platinum. Analysis was performed using a scanning electron microscope (Sigma HD from Carl Zeiss).
도 4는 처리 전 에어백의 절단한 단면을 분석한 SEM 이미지이다.Figure 4 is an SEM image analyzing a cross-section of the airbag before processing.
도 4를 보면, 처리 전 나일론 직물의 한 쪽 표면에 실리콘고무가 코팅되어 있음을 확인 할 수 있다.Looking at Figure 4, it can be seen that silicone rubber is coated on one surface of the nylon fabric before treatment.
도 5는 처리 전 에어백의 코팅된 표면에 대한 SEM 이미지이다.Figure 5 is an SEM image of the coated surface of the airbag before treatment.
도 5를 보면, 코팅된 실리콘 고무로 인하여 나일론 섬유가 코팅되어 있기 때문에, 그 섬유 형태를 잘 관찰할 수 없다.Looking at Figure 5, since the nylon fiber is coated with the coated silicone rubber, the shape of the fiber cannot be clearly observed.
도 6은 처리 후 에어백의 코팅되었던 직물 면의 표면에 대한 SEM 이미지이다.Figure 6 is an SEM image of the surface of the coated fabric side of the airbag after treatment.
도 6을 보면, 실리콘고무가 깨끗하게 제거되어 나일론 섬유 다발만이 남은 것을 확인할 수 있다. 이러한 나일론 섬유 다발의 몰폴로지는 에어백 재활용조성물 처리전의 나일론 섬유 다발과 같이 갈라짐 또는 끊어짐없이 깨끗한 표면을 유지함을 확인하여 나일론 시트의 손상없이 실리콘 고무가 제거됨을 확인할 수 있다.Looking at Figure 6, it can be seen that the silicone rubber has been completely removed and only the nylon fiber bundle remains. It can be confirmed that the morphology of this nylon fiber bundle maintains a clean surface without cracks or breaks, like the nylon fiber bundle before processing the airbag recycling composition, and that the silicone rubber is removed without damaging the nylon sheet.
도 7은 실시예 4에 따른 처리 용액으로 처리한 에어백의 코팅되었던 직물 면의 표면에 대한 SEM 이미지로서, 일부 실리콘 고분자 찌꺼기들이 존재하는 것을 확인할 수 있다.Figure 7 is an SEM image of the surface of the coated fabric side of the airbag treated with the treatment solution according to Example 4, and it can be seen that some silicone polymer residues are present.
<비교 실험> 알칼리 수용액 기반의 처리시 문제점 확인<Comparative experiment> Problems confirmed when processing based on aqueous alkaline solution
종래 선행기술(예를 들면 대한민국 공개특허 제 10-2021-0154432호)과 같이 알칼리 수용액 기반의 처리가 갖는 문제점을 확인하기 위하여 실험을 수행하였다.An experiment was performed to confirm the problems of alkaline aqueous solution-based treatment as in the prior art (e.g., Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-0154432).
알칼리 수용액 기반의 처리시 반드시 물로의 세척 과정을 수반할 수 밖에 없으며, 물로 세척한 에어백 직물을 건조하기 위해서는 통상적으로 고온에서의 건조 방법을 채택하게 된다.Treatment based on an aqueous alkaline solution inevitably involves a washing process with water, and a drying method at high temperature is usually adopted to dry the airbag fabric washed with water.
실험을 위해서, 별도로 에어백에 사용되는 직물 대신, 실시예 1 처리 용액의 처리 후에 얻은 나일론 직물을 물로 세척 한 후, 100℃, 6시간의 건조를 수행하여 보았다.For the experiment, instead of the fabric used in the airbag, a nylon fabric obtained after treatment with the treatment solution of Example 1 was washed with water and then dried at 100°C for 6 hours.
그 결과, 도 1의 우측에 제시된 흰 색의 나일론 직물이 황변화된 것을 확인할 수 있었는데, 이는 나일론 직물이 열화되어 손상이 발생했음을 의미하는 것이다.As a result, it was confirmed that the white nylon fabric shown on the right side of Figure 1 was yellowed, which means that the nylon fabric was deteriorated and damaged.
황변화된 나일론 직물은 도 8에 제시된 바와 같다.The yellowed nylon fabric is as shown in Figure 8.
본 발명에 따른 방법을 적용하여 폐 에어백 실리콘 고무 제거를 통한 나일론 원단의 재활용 방법은 효과적으로 실리콘 고무를 제거할 뿐만 아니라, 건조와 같이 용매의 제거가 쉽고, 또한 이후 사용한 후의 유기 용매를 증발과 같은 간단한 정제를 통해서 재활용할 수 있는 장점이 있다.The method of recycling nylon fabric by removing waste airbag silicone rubber by applying the method according to the present invention not only effectively removes silicone rubber, but also makes it easy to remove the solvent, such as drying, and also easily removes the organic solvent after use, such as evaporation. It has the advantage of being recyclable through purification.
아울러, 물을 사용하지 않음으로써, 물을 사용하는 알칼리 수용액 기반의 처리 방법이 가지는 물로 인한 나일론 직물에 대한 변색이나 손상의 문제점이 없는 것도 장점이라 할 것이다.In addition, by not using water, an advantage is that there is no problem of discoloration or damage to the nylon fabric due to water, which is present in the alkaline aqueous solution-based treatment method using water.
Claims (12)
폐 에어백으로부터 상기 코팅된 실리콘 고분자로부터 에어백 직물의 분리 방법.
contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; Including,
A method of separating airbag fabric from the coated silicone polymer from a spent airbag.
폐 에어백으로부터 에어백 직물에 코팅된 실리콘 고분자의 제거 방법.
contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; Including,
Method for removing silicone polymer coated on airbag fabric from discarded airbags.
실리콘 고분자가 분리된 직물을 상기 처리 용액에 또 다른 유기 용매를 이용하여 세척하는 단계;를 포함하는,
폐 에어백으로부터 에어백 직물 회수 방법.
contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; and
Including, washing the fabric from which the silicone polymer was separated using another organic solvent in the treatment solution.
How to recover airbag fabric from discarded airbags.
실리콘 고분자가 분리된 직물을 상기 처리 용액에 유기 용매를 이용하여 세척하는 단계;를 포함하는,
폐 에어백으로부터 직물의 재활용 방법.
contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric; and
Including, washing the fabric from which the silicone polymer was separated using an organic solvent in the treatment solution.
Methods for recycling fabric from discarded airbags.
실리콘 고분자가 분리된 직물을 상기 처리 용액에 유기 용매를 이용하여 세척하여 직물을 회수하는 단계; 및
사용된 유기 용매를 정제하여 회수하는 단계;를 포함하는,
폐 에어백의 처리 방법.
contacting the waste airbag material including the fabric and the silicone polymer coated on the fabric with a treatment solution including an organic solvent and a silanolate salt to decompose the silicone polymer and thereby separate the silicone polymer from the fabric;
Recovering the fabric by washing the fabric from which the silicone polymer was separated using an organic solvent in the treatment solution; and
Including the step of purifying and recovering the used organic solvent,
How to dispose of discarded airbags.
상기 방법은,
세척된 직물을 건조하는 단계를 더 포함하는, 방법.
According to paragraph 3,
The method is:
The method further comprising drying the washed fabric.
처리 용액의 유기 용매 및 세척 단계의 유기 용매는 각각 독립적으로,
아세톤, 테트라하이드로퓨란, 및 이소프로필 알코올로부터 선택되는 1 종 이상인, 방법.
According to paragraph 1,
The organic solvent in the treatment solution and the organic solvent in the washing step are each independently,
At least one method selected from acetone, tetrahydrofuran, and isopropyl alcohol.
상기 에어백 직물은 폴리아마이드 소재를 포함하는, 방법.
According to paragraph 1,
The method of claim 1, wherein the airbag fabric comprises a polyamide material.
상기 에어백 직물은 나일론 66 소재를 포함하는, 방법.
According to paragraph 1,
The method of claim 1, wherein the airbag fabric comprises nylon 66 material.
상기 실라놀레이트 염은 실라놀레이트 음이온과 알칼리 금속, 알칼리 토금속 양이온 또는 암모늄 양이온과의 이온 결합물을 포함하는, 방법.
According to paragraph 1,
The method of claim 1 , wherein the silanolate salt comprises an ionic combination of a silanolate anion and an alkali metal, alkaline earth metal cation, or ammonium cation.
상기 실리콘 고분자는 폴리실록산 고분자를 포함하는, 방법.
According to paragraph 1,
The method of claim 1, wherein the silicone polymer includes a polysiloxane polymer.
상기 실리콘 고분자는 폴리디메틸실록산 고분자를 포함하는, 방법.According to paragraph 1,
The method of claim 1, wherein the silicone polymer comprises a polydimethylsiloxane polymer.
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|---|---|---|---|
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS606030B2 (en) * | 1977-02-21 | 1985-02-15 | パイオニア株式会社 | Cassette tape recorder head stand movement release and return device |
| KR100247162B1 (en) * | 1993-12-28 | 2000-03-15 | 순뻬이 시미즈 | Method of recovering organoalkoxysilane from polyorganosiloxane |
| JP2000290282A (en) * | 1999-04-06 | 2000-10-17 | Ck Witco Corp | Removal of silicates dissolved from solvents directly synthesized from alcohol and silicon |
| KR20120005255A (en) | 2010-07-08 | 2012-01-16 | 현대자동차주식회사 | Recycling method of wasted air bag fabrics |
| JP5264279B2 (en) * | 2008-05-08 | 2013-08-14 | ユニチカ株式会社 | Method for removing silicone from airbag base fabric |
| JP2017124553A (en) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 高安株式会社 | Recycling method of air bag scrap cloth made of nylon |
| JP2019500479A (en) * | 2015-10-26 | 2019-01-10 | ダウ （シャンハイ） ホールディング カンパニー リミテッド | Silicone release coating composition and article having a cured release coating |
| KR20210154432A (en) | 2020-06-12 | 2021-12-21 | 트리니티케미칼 주식회사 | Air bag fabric recycling |
| JP2022073182A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 豊田通商株式会社 | Method for removing silicone and method for producing recycled polyamide product |
| JP2022073181A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 豊田通商株式会社 | Method for collecting polyamide fiber, method for manufacturing recycled polyamide product, and dissolution solution of silicone |
-
2022
- 2022-10-13 KR KR1020220131529A patent/KR102611580B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS606030B2 (en) * | 1977-02-21 | 1985-02-15 | パイオニア株式会社 | Cassette tape recorder head stand movement release and return device |
| KR100247162B1 (en) * | 1993-12-28 | 2000-03-15 | 순뻬이 시미즈 | Method of recovering organoalkoxysilane from polyorganosiloxane |
| JP2000290282A (en) * | 1999-04-06 | 2000-10-17 | Ck Witco Corp | Removal of silicates dissolved from solvents directly synthesized from alcohol and silicon |
| JP5264279B2 (en) * | 2008-05-08 | 2013-08-14 | ユニチカ株式会社 | Method for removing silicone from airbag base fabric |
| KR20120005255A (en) | 2010-07-08 | 2012-01-16 | 현대자동차주식회사 | Recycling method of wasted air bag fabrics |
| JP2019500479A (en) * | 2015-10-26 | 2019-01-10 | ダウ （シャンハイ） ホールディング カンパニー リミテッド | Silicone release coating composition and article having a cured release coating |
| JP2017124553A (en) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 高安株式会社 | Recycling method of air bag scrap cloth made of nylon |
| KR20210154432A (en) | 2020-06-12 | 2021-12-21 | 트리니티케미칼 주식회사 | Air bag fabric recycling |
| JP2022073182A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 豊田通商株式会社 | Method for removing silicone and method for producing recycled polyamide product |
| JP2022073181A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | 豊田通商株式会社 | Method for collecting polyamide fiber, method for manufacturing recycled polyamide product, and dissolution solution of silicone |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 비특허문헌 1(Synthesis 2018; 50(06): 1199-1208) * |
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