KR20030059983A - A acrylic resin composition and the method of manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아크릴수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환경오염이 예방되고, 인체에 무해한 아크릴수지를 제조하되, MMA(Methyl Methacrylate), BMA(n-Butyl Methacrylate), IBMA(iso-Butyle Methacrylate), EDMA(Ethyleneglycol Dimethacrylate)와 같은 아크릴수지를 소정의 중량비로 배합하여 상기 아크릴수지를 용해 반응시킬 수 있는 용제로 교반 반응시켜 인체 및 환경에 무해한 가소제에 용해되도록 함으로써 환경호르몬 의심물질로 인해 환경문제로 대두되는 PVC(Polyvinyl Chloride)를 대체할 수 있는 아크릴수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an acrylic resin composition and a method of manufacturing the same, and more particularly, to prevent environmental pollution, to produce an acrylic resin harmless to the human body, MMA (Methyl Methacrylate), BMA (n-Butyl Methacrylate), IBMA (iso -By mixing acrylic resins such as Butyle Methacrylate) and EDMA (Ethyleneglycol Dimethacrylate) in a predetermined weight ratio and stirring them with a solvent capable of dissolving the acrylic resin, it is dissolved in a plasticizer that is harmless to humans and the environment. The present invention relates to an acrylic resin composition capable of replacing PVC (Polyvinyl Chloride) due to environmental problems and a method of manufacturing the same.
석유화학공업의 발달로 현대를 살아가는 인류의 일상생활에 비닐, 플라스틱 등을 이용한 합성수지제품이 다양한 생활용품으로 제조되고 있는데, 이러한 합성수지제품들은 사용자들에게 주는 편리함 등의 많은 장점에도 불구하고, PVC제품 및 가소제 제조업체들이 환경호르몬 의심물질을 유아용 완구, 식품 포장재, 착유기 호스 등의 원료로 사용하고 있어 국민건강에 심각한 위협을 초래하고 있다.Synthetic resin products using vinyl, plastic, etc. are manufactured into various household products in the daily life of the human beings who live in modern times due to the development of petrochemical industry. These synthetic resin products are made of PVC products despite many advantages such as convenience to users. And plasticizer manufacturers are using environmental hormone suspected substances as raw materials for infant toys, food packaging materials, milking machine hose, etc., causing serious threats to national health.
상기 석유화학제품은 1869년 미국의 하이아트가 발명한 셀룰로이드로부터 시작된 이후 많은 발전을 거듭하여 페놀수지, 요소수지, 스틸렌수지, 초산비닐수지, 염화비닐수지, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 등의 다양한 합성수지가 개발이 되고 있는데, 특히 가장 많이 사용되고 있는 화학제품이 PVC이며, 이러한 PVC제품의 경우는 창틀과 축음기판 등과 같이 경질의 PVC 뿐만 아니라 피혁 대용품, 비닐커튼, 전기줄 피복제, 음식용기 덮개용 랩 필름 등과 같은 연질의 PVC로 일상생활에 다양하게 사용되어 지고 있다.Since the petrochemical products started from the celluloid invented by Hiart in the United States in 1869, a lot of developments have been made, and various synthetic resins such as phenol resin, urea resin, styrene resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride resin, polyethylene, and polyester have been developed. In particular, the most commonly used chemicals are PVC, which is not only hard PVC such as window frames and gramophones, but also soft substitutes such as leather substitutes, vinyl curtains, wire coatings, and food container cover films. PVC is widely used in daily life.
상기 PVC제품이 유연성을 가지도록 하기 위해서는 DOP((Dioctyl Phthalate), DOA(Dioctyl Adipate) 등의 가소제를 사용하는데, 이러한 가소제의 작용을 간단히 살펴보면, PVC는 긴 끈 같은 분자가 모여서 된 것으로, 분자 사이에 서로 끌어당기는 힘이 강할수록 경질의 성질을 가지게 되며, 상기 분자 사이에 가소제가 끼어들면 분자 사이의 직접 끌어당기는 힘이 약해져 잘 휘게 되는 연질의 성질을 가지게 되어 다양한 제품으로 사용되어 지고 있다.In order to make the PVC product flexible, plasticizers such as DOP ((Dioctyl Phthalate) and DOA (Dioctyl Adipate) are used, and if you look at the action of these plasticizers, PVC is a collection of long string-like molecules. The stronger the attracting force to each other has a harder property, and when the plasticizer is inserted between the molecules, the direct pulling force between the molecules is weakened, so that the soft property is well bent and is used in various products.
상기 PVC제품은 환경호르몬, 산성비, 발암물질 등의 환경문제로 인해 선진국에서는 규제를 하고 있으며, 이에 대한 대체 화학제품으로 인체에 무해한 아크릴수지에 대한 필요성이 대두하게 되는데, 상기 아크릴수지는 투명성, 성형성, 가공성 및 내후성이 뛰어나며, 색조의 종류가 풍부하며, 비중이 가벼운데 비해 강인성은 무기강화 유리에 필적하고 특히 뜨거운 것에는 무기강화 유리보다 격단과 충격에 대해 강하며, 인체에 독성을 미치지 않아 식기, 광고자재, 인테리어용품 등은 물론 의자, 인공뼈 등의 다양한 분야에 사용되어 지고 있다.The PVC products are regulated in developed countries due to environmental problems such as environmental hormones, acid rain and carcinogens, and the need for acrylic resins, which are harmless to humans, has emerged as an alternative chemical product. It has excellent properties, processability and weather resistance, is rich in color tone, and has a low specific gravity, but toughness is comparable to that of inorganic tempered glass. It is used in various fields such as tableware, advertisement materials, interior goods, chairs, artificial bones, and the like.
하지만 종래의 아크릴수지는 상기와 같은 우수한 특성에 비해 가소제에 용해가 되지 않기 때문에 일상생활에서 많이 사용되고 있는 연질의 합성수지 제품 즉, 유아용 완구, 식품 포장재 등의 경우에는 가소제에 용해가 용이한 PVC제품을 사용하고 있어 사용자들은 환경호르몬 물질에 의한 위험에 그대로 노출되어 건강에 심각한 손상을 주게 되며, 아크릴수지가 가소제에 용해가 되지 않아 경질의 제품에만 사용되어 질 수 밖에 없어 아크릴수지에 대한 효용성이 저하된다는 문제점이 있다.However, conventional acrylic resins do not dissolve in plasticizers as compared to the above excellent properties. Therefore, in the case of soft synthetic resin products that are frequently used in daily life, such as infant toys and food packaging materials, PVC products which are easily dissolved in plasticizers are used. Users are exposed to the dangers of environmental hormone substances, causing serious damage to their health, and acrylic resins are not dissolved in plasticizers, so they can only be used for hard products. There is a problem.
본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 가소제에 용이하게 용해가 되도록 MMA, BMA, IBMA, EDMA와 같은 아크릴수지를 소정의 중량비로 적정하게 배합 반응하여 아크릴수지 조성물을 제조할 수 있도록 하여 경질 뿐만 아니라 연질의 아크릴수지를 이용해 다양한 제품을 생산할 수 있도록 하여 아크릴수지에 대한 효용성을 향상시키도록 하며, 인체에 무해한 아크릴수지를 사용함으로 인해 사용자의 건강이 유해 화학물질의 위험성에 노출되지 않아 건강을 유지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above conventional problems, it can be prepared by mixing the acrylic resin such as MMA, BMA, IBMA, EDMA in a predetermined weight ratio so as to be easily dissolved in a plasticizer to prepare an acrylic resin composition. It is possible to produce a variety of products using not only hard but also soft acrylic resins to improve the utility of acrylic resins, and by using acrylic resins that are harmless to the human body, the user's health is not exposed to the danger of harmful chemicals. The purpose is to help maintain health.
상기의 목적을 달성하기 위하여 상기 아크릴수지의 배합비를 MMA 〉BMA 〉IBMA 〉EDMA의 중량비로 적어도 하나 이상 선택적 및/또는 복합적으로 배합한 후, 용제를 20∼100㎖의 중량비로 혼합하여 가소제에 용해 가능하도록 구성하는 아크릴수지 조성물을 구현하고자 한 것이다.In order to achieve the above object, at least one or more compounding combinations of the acrylic resins in the weight ratio of MMA > BMA > IBMA > It is intended to implement an acrylic resin composition configured to be possible.
또한, 소정의 중량비로 배합된 MMA, BMA, IBMA, EDMA의 아크릴수지를 용제 20∼100㎖의 중량비로 혼합한 후, 100∼200℃의 온도를 유지하여 가열 교반하면서1∼3시간 정도 반응시켜 압출공정을 통해 칩으로 생산하는 제1과정; 상기 칩을 -0℃ 이하의 온도를 유지한 상태에서 컷팅 분쇄하여 아크릴수지를 분말로 가공하는 제2과정;으로 구성하는 아크릴수지 조성물의 제조방법을 구현하고자 한 것이다.Furthermore, after mixing acrylic resins of MMA, BMA, IBMA, and EDMA blended in a predetermined weight ratio in a weight ratio of 20 to 100 ml of solvent, the mixture is reacted for about 1 to 3 hours while maintaining the temperature of 100 to 200 ° C while stirring with heating. A first process of producing chips into an extrusion process; It is intended to implement a method for producing an acrylic resin composition consisting of; a second step of processing the acrylic resin into a powder by cutting and grinding the chip while maintaining the temperature below -0 ℃.
본 발명은 인체에 독성을 미치지 않는 무해한 아크릴수지를 제조하되, 상기 아크릴수지는 인체에 무해한 가소제에 용이하게 용해되도록 하여 경질의 아크릴수지 뿐만 아니라 연질의 아크릴수지를 제조할 수 있도록 함으로써, 환경호르몬 의심물질로 인해 환경문제로 대두되는 PVC를 대체할 수 있도록 한 것으로, 상기 아크릴수지를 용해시키는 가소제로는 인체에 무해한 DOA(Dioctyl Adipate), LG FLEX EBN, LG FLEX BET 등을 사용하도록 한다.The present invention produces a harmless acrylic resin that does not toxic to the human body, the acrylic resin to be easily dissolved in a plasticizer harmless to the human body to prepare not only hard acrylic resin but also soft acrylic resin, suspected environmental hormones In order to replace the PVC that is emerging as an environmental problem due to the material, as a plasticizer for dissolving the acrylic resin, DOA (Dioctyl Adipate), LG FLEX EBN, LG FLEX BET, etc., which are harmless to the human body, should be used.
상기 아크릴수지 조성물이 가소제에 용이하게 용해가 되도록 하기 위해 적정 중량비로 배합된 소정의 아크릴수지를 톨루엔, 에틸아세테이트 등의 아크릴수지를 용해 반응시킬 수 있는 용제로 교반 반응하여 제조하도록 하는데, 상기 아크릴수지는 MMA(Methyl Methacrylate), BMA(n-Butyl Methacrylate), IBMA(iso-Butyle Methacrylate), EDMA(Ethyleneglycol Dimethacrylate)를 소정의 중량비로 적정하게 배합하여 분말형태의 아크릴수지 조성물을 제조할 수 있도록 하고, 상기 아크릴수지를 가소제에 용해하여 주형 또는 압출성형을 통해 연질의 아크릴수지를 형성할 수 있도록 한다.In order to easily dissolve the acrylic resin composition in a plasticizer, a predetermined acrylic resin blended in an appropriate weight ratio is prepared by stirring and reacting with a solvent capable of dissolving and reacting an acrylic resin such as toluene and ethyl acetate. MMA (Methyl Methacrylate), BMA (n-Butyl Methacrylate), IBMA (iso-Butyle Methacrylate), EDMA (Ethyleneglycol Dimethacrylate) by appropriately blending in a predetermined weight ratio to prepare a acrylic resin composition in powder form, The acrylic resin is dissolved in a plasticizer to form a soft acrylic resin through a mold or extrusion.
본 발명에서 사용되는 아크릴수지의 화학식은 다음과 같은데,The chemical formula of the acrylic resin used in the present invention is as follows,
MMA : CH2=C(CH3)COOCH3 MMA: CH 2 = C (CH 3 ) COOCH 3
BMA : CH2=C(CH3)COO-CH2(CH2)2CH3 BMA: CH 2 = C (CH 3 ) COO-CH 2 (CH 2 ) 2 CH 3
IBMA : CH2=C(CH3)COO-CH2CH(CH3)2 IBMA: CH 2 = C (CH 3 ) COO-CH 2 CH (CH 3 ) 2
EDMA : EDMA:
상기와 같이 가소제에 용이하게 용해되는 아크릴수지 조성물을 구성하는 아크릴수지의 성분과 배합비율을 보면, MMA, BMA, IBMA, EDMA를 소정의 중량비로 적정하게 배합되게 하되, MMA 〉BMA 〉IBMA 〉EDMA의 중량비로 적어도 하나 이상 선택적 및/또는 복합적으로 배합이 이루어지도록 한다.As described above, the components and blending ratios of the acrylic resin constituting the acrylic resin composition easily dissolved in the plasticizer allow MMA, BMA, IBMA, and EDMA to be appropriately blended at a predetermined weight ratio, but MMA> BMA> IBMA> EDMA At least one or more of the weight ratios of the combinations and / or combinations to be made.
이하, 본 발명에 의해 구성되는 아크릴수지 조성물의 실시례를 살펴보면, 다음과 같다.Hereinafter, looking at an embodiment of the acrylic resin composition constituted by the present invention, are as follows.
상기 아크릴수지의 배합비율은 어느 정도의 일정범위 내에서 배합비율의 조정이 가능한데, 통상적으로 MMA는 40∼50 중량%, BMA는 25∼35 중량%, IBMA는 20∼30 중량%, EDMA는 1∼10 중량% 내에서 적정하게 배합하여 아크릴수지의 연질정도를 조절할 수 있도록 하며, 연질정도의 품질이 우수한 최적 배합비율을 보면, MMA는 46.87 중량%, BMA는 28.49 중량%, IBMA는 22.78 중량%, EDMA는 1.86 중량%으로 조성될 때 연질정도의 품질이 가장 우수하다.The blending ratio of the acrylic resin can be adjusted within a certain range to some extent, typically 40 to 50% by weight MMA, 25 to 35% by weight BMA, 20 to 30% by weight IBMA, 1 EDMA It is possible to adjust the softness of acrylic resin by appropriately mixing within ~ 10% by weight, and the optimum blending ratio with excellent softness is 46.87% by weight for MMA, 28.49% by weight for BMA, and 22.78% by weight for IBMA. EDMA has the best soft quality when formulated at 1.86 wt%.
상기 아크릴수지들 중에 임의의 2개나 3개를 선택적으로 배합 반응하여 아크릴수지 조성물을 제조할 수도 있지만, 이러한 경우에는 상기 아크릴수지 조성물의연질정도의 품질이 저하되는 문제점이 발생하므로 4개의 아크릴수지를 복합적으로 배합 반응하여 아크릴수지 조성물을 제조하는 것이 바람직하다.The acrylic resin composition may be prepared by selectively mixing any two or three of the acrylic resins, but in this case, the quality of the softness of the acrylic resin composition may be degraded. It is preferable to mix | blend a compounding reaction and to manufacture an acrylic resin composition.
또한, 배합비율의 정도를 다르게 하여 아크릴수지 조성물을 제조할 수도 있는데, 즉 MMA〈 BMA〈 IBMA〈 EDMA로 배합비율을 조정하는 경우에도 어느정도의 연질성을 가진 아크릴수지 조성물의 제조가 가능하지만, 역시 연질정도의 품질이 저하되는 문제점이 발생하므로 아크릴수지 조성물의 연질정도의 품질이 가장 우수한 상기와 같은 MMA〉BMA〉IBMA〉EDMA의 중량비로 복합적으로 제조하는 것이 바람직하다.In addition, the acrylic resin composition may be prepared by varying the degree of blending ratio, that is, even when the blending ratio is adjusted by MMA < BMA < IBMA < EDMA, it is possible to prepare an acrylic resin composition having some softness. Since the problem of soft quality deterioration occurs, it is preferable to manufacture a composite of the weight ratio of MMA> BMA> IBMA> EDMA as described above, which is the most excellent soft quality of the acrylic resin composition.
상기 아크릴수지의 적정비율로 이루어진 본 발명에 의한 아크릴수지 조성물의 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the manufacturing process of the acrylic resin composition according to the present invention consisting of the appropriate ratio of the acrylic resin is as follows.
제1공정은 칩을 생산하는 공정으로서, MMA, BMA, IBMA, EDMA의 아크릴수지를 용해 반응시킬 수 있는 톨루엔(Toluene), 에틸아세테이트 등과 같은 용제 20∼100㎖의 용액에 혼합한 후, 100∼200℃의 온도를 유지하여 가열 교반하면서 1∼3시간 정도 반응시키고, 상기 반응액을 압출공정을 거쳐 칩형태로 생산한다.The first step is a process for producing chips, which is mixed with a solution of 20 to 100 ml of a solvent such as toluene, ethyl acetate, etc. which can dissolve and react acrylic resins of MMA, BMA, IBMA, and EDMA. The reaction is carried out for about 1 to 3 hours while maintaining the temperature of 200 ℃ while heating and stirring, the reaction solution is produced in the form of chips through an extrusion process.
제2공정은 상기 제1공정을 통해 생산된 칩을 -0℃ 이하의 온도를 유지한 상태에서 컷팅 분쇄하여 분말형태로 가공한 아크릴수지 조성물을 제조하는 것이다.The second process is to cut and pulverize the chips produced through the first process in a state of maintaining the temperature below -0 ℃ to prepare an acrylic resin composition processed into a powder form.
상기의 공정을 통해 아크릴수지 조성물이 제조되면, 상기 아크릴수지 조성물을 인체에 무해한 DOA, LG FLEX EBM, LG FLEX BET 등과 같은 가소제에 용해하여 주형 또는 압출성형하는 과정을 거쳐 연질의 아크릴수지 조성물을 제조할 수 있도록 한다.When the acrylic resin composition is prepared through the above process, the acrylic resin composition is dissolved in a plasticizer such as DOA, LG FLEX EBM, and LG FLEX BET, which are harmless to the human body, to be molded or extruded to prepare a soft acrylic resin composition. Do it.
이상과 같이 가소제에 용이하게 용해되는 아크릴수지 조성물을 제공하여 경질 뿐만 아니라 연질의 아크릴수지를 이용하여 다양한 생활용품 및 산업용품을 생산할 수 있도록 하여 아크릴수지의 효용성을 향상시키도록 한 발명이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례에 한정되는 것이 아니다.As described above, the present invention provides an acrylic resin composition that is easily dissolved in a plasticizer to produce various household goods and industrial products using hard as well as soft acrylic resins, thereby improving the utility of acrylic resins. For those skilled in the art, various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention, and are not limited to the above-described embodiments.
본 발명에 의한 아크릴수지 조성물은 가소제에 용이하게 용해가 되어 경질의 아크릴수지 뿐만 아니라 연질의 아크릴수지로도 제조가 가능하여 아크릴수지의 효용성을 향상시킬 수 있으며, 다양한 생활용품 및 산업용품을 인체에 무해한 아크릴수지를 이용하여 제조할 수 있도록 하여 환경호르몬 물질로부터 사용자의 건강을 안전하게 지킬 수 있도록 하는 효과가 있다.The acrylic resin composition according to the present invention can be easily dissolved in a plasticizer and can be manufactured not only as a hard acrylic resin but also as a soft acrylic resin, thereby improving the utility of the acrylic resin and providing various household and industrial products to the human body. It can be manufactured using a harmless acrylic resin has the effect of keeping the user's health safe from environmental hormone substances.
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