KR20050031554A - 폐비닐 및 폐이온교환수지를 포함하는 토건 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐비닐 및 폐이온교환수지를 포함하는 개선된 물성을 갖는 토건 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래에 폐기물로 처리되는 폐비닐 및 폐이온교환수지를 이용하여 제조된 토건 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 토건 조성물은 종래에 폐기물로 처분되는 폐이온교환수지 및 폐비닐을 이용하기 때문에, 경제적으로 그리고 환경적으로 매우 유익할 뿐만 아니라, 개선된 물성을 나타낸다.

Description

폐비닐 및 폐이온교환수지를 포함하는 토건 조성물{Compositions Used in Construction Comprising Waste Vinyl and Waste Ion-Exchange Resin}
본 발명은 토건 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐비닐 및 폐이온교환수지를 포함하는 개선된 물성을 갖는 토건 조성물에 관한 것이다.
비닐 또는 플라스틱은 다양한 제품에 사용되는 산업재이지만, 그 유용성 못지 않게 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처분에 따르는 환경오염은 커다란 사회문제로 대두되고 있는 실정이다. 폐비닐은 매년 농업용 폐비닐 9만 7천톤을 비롯하여 연간 국내에서 50만톤 가량 배출되고 있으며, 폐플라스틱은 연간 발생량이 150만톤 정도로 배출되고 있다. 폐비닐 또는 폐플라스틱의 처분은 매립을 최소화하기 위하여 소각에 대부분을 의존하고 있으나, 이러한 처분 방법은 인체에 치명적인 다이옥신 및 염소 가스 등 다량의 유해물질을 생성시켜 적정한 처분을 위한 대체 기술의 개발이 시급한 실정이다.
폐비닐의 재활용과 관련된 기술로서, 폐비닐을 아스팔트 혼합물인 아스콘에 첨가해 사용하는 실험이 실시되었고, 폐비닐 또는 폐합성수지와 플라이-애쉬 또는 고로 슬래그를 원료로 한 콘크리트 대체용의 제품이 개발되었다.
특허등록 제 250643호는 농업용 폐비닐과 목재 부산물에 접착강화제로 말레인산을 첨가하여 제조되는 농업용 폐비닐을 매트릭스로 하는 목재수지 조성물을 개시하고 있고, 특허등록 제 288731호는 폐비닐 및 폐플라스틱을 이용한 휘발유 및 디젤유 제조방법을 개시하고 있다. 특허출원 제 1998-60105호는 폐비닐 및 제강 슬래그 입자를 혼합하여 제조되는 블록 성형물을 개시하고 있고, 특허출원 제 2001-36231호는 폐비닐 및 폐사를 이용한 보도블럭의 제조방법을 개시하고 있다.
이온교환수지는 통상적으로 산업, 특히 화력발전소 및 원자력발전소 등에서 대량으로 사용하고 있으며, 이온교환능력이 저하된 수지는 그대로 폐기 처분 되고 있다. 한편, 이온교환수지는 정수기용으로도 대량 이용되고 있으나, 이온교환능력이 감소되어 정수 작용을 할 수 없는 수지는 폐기 처분 되고 있어, 환경 오염의 문제점을 야기하고 있다.
그러나, 폐이온교환수지는 다른 폐기물과 다르게 재활용하려는 시도가 전무한 실정이다.
본 발명자들은 폐기물을 재활용한 토건 조성물을 개발하기 위하여 다양한 폐기물을 이용하여 토건 조성물을 제조한 결과, 폐이온교환수지 및 폐비닐의 조합으로 제조된 토건 조성물이 개선된 물성 (예: 소음 성능)이 가장 우수함을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 물성을 갖는 토건 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명은 폐이온교환수지 및 폐비닐을 포함하는 개선된 물성을 갖는 토건 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 폐기물을 재활용하여 토건 조성물을 개발하기 위하여, 다양한 폐기물을 이용하여 토건 조성물을 제조하였다. 그 결과, 폐이온교환수지 및 폐비닐의 조합으로 제조된 토건 조성물의 물성이 가장 우수함을 확인하였다.
본 명세서에서 용어 "폐이온교환수지"는 정수기 또는 산업용 (특히, 화력발전소용) 이온교환수지의 폐기물을 의미한다. 바람직하게는 상기 폐이온교환수지는 폴리스틸렌을 주재로 한 수지이다. 본 발명에서 이용되는 폐이온교환수지는 형상적인 측면에서 분말형 및 비드형이 있으며, 비드형이 보다 바람직하다.
본 명세서에서 용어 "폐비닐"은 일반 업계에서 비닐로 통칭되는 것의 폐기물을 의미하며, 농업용 폐기물이 가장 대표적인 것이다. 따라서, 본 발명에서 이용되는 폐비닐은 바람직하게는 HDPE (High-Density Polyethylene), LLDPE (Linear Low Density Polyethylene), LDPE (Low Denstity Polyethylene), EVA (Ethylene Vinyl Acetate) 및 이의 조합 등의 에틸렌계 폴리머를 포함한다. 또한, 본 발명에서 상기한 폐비닐과 실질적으로 동일한 물질로 구성이 되어 있는 폐플라스틱도 이용이 될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 폐이온교환수지:폐비닐의 함량비는 1:0.5-1:2이다. 폐이온교환수지의 함량이 상기 중량비보다 큰 경우에는 탄력성이 적고 강도가 너무 높아지는 문제점이 있고, 상기 중량비보다 작은 경우에는 탄력성이 강해지고, 강도가 너무 약해지는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는, 상기 폐이온교환수지:폐비닐의 함량비는 1:0.8-1:1.2이며, 가장 바람직하게는 1:1의 중량비이다.
본 발명의 토건 조성물은 폐비닐 및 폐이온교환수지를 당업계에서 통상적으로 이용하는 용융기를 이용하여 120℃-200℃에서 용융하고, 교반하여 제조된다. 이렇게 제조된 토건 조성물 조성물을 압축성형기를 통하여 적합한 형상을 갖는 성형품을 얻을 수 있다.
본 발명의 토건 조성물은 필요한 경우, 황토, 게르마늄, 옥, 맥반석, 솔잎, 송진, 녹차, 은, 폐석회 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 다른 성분을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어 "폐석회"는 통상적으로 석회석, 백암 또는 패각 등을 물리, 화학적으로로 가공 처리하여 생석회, 소석회, 탄산석회, 소다회 등을 생산하는 과정에서 발생되는 석회석 잔류물을 의미한다.
본 발명의 토건 조성물은 각종 건축용 재료로서 이용할 수 있으며, 예를 들어, 소음재 (특히 층간 소음재), 건축용 바닥재, 욕조재료, 화분재료, 타일재료, 블록재료, 제설 모래함 재료 등으로 이용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 소음재로 이용되는 것이다.
본 발명의 토건 조성물은 종래에 폐기물로 처분되는 폐이온교환수지 및 폐비닐을 이용하기 때문에, 경제적으로 그리고 환경적으로 매우 유익하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1
사용할 폐비닐은 농업용 폐비닐을 수집한 다음, 물로 깨끗이 세척하여 마련하였고, 그 양은 900 g 이었다. 상기 폐비닐을 용융 연화기를 이용하여 180℃에서 로피 (ropy) 상태로 용융한 다음, 폐이온교환수지 900 g을 상기 용융물에 혼합하고 110 rpm으로 균질하게 교반하였다. 이어, 균질 혼합액을 압축 성형기에서 사각판 형상으로 성형하고, 상온에서 고형화 하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐비닐 450 g 및 폐이온교환수지 1350 g을 이용하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐비닐 1200 g 및 폐이온교환수지 600 g을 이용하였다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐비닐 1500 g 및 폐이온교환수지 300 g을 이용하였다.
실시예 5
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐비닐 300 g 및 폐이온교환수지 1500 g을 이용하였다.
시험예 1
상기 실시예 1 내지 5에서 제조한 본 발명의 토건 조성물의 "건물 및 건물 부재의 차음 성능"을 KS F 2861에 따라 측정하였고, "바닥 충격음 차단 성능"을 KS F 2810-1에 따라 측정하였다.
실험 결과, 상기 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 본 발명의 토건 조성물은 우수한 차음 성능을 나타내었다.
본 발명은 토건 조성물을 제공한다. 본 발명의 토건 조성물은 종래에 폐기물로 처분되는 폐석회 및 폐비닐을 이용하기 때문에, 경제적으로 그리고 환경적으로 매우 유익할 뿐만 아니라, 개선된 물성을 나타낸다.

Claims (6)

  1. 폐이온교환수지 및 폐비닐을 포함하는 토건 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폐이온교환수지:폐비닐의 함량비는 1:0.5-1:2인 것을 특징으로 하는 토건 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 폐이온교환수지:폐비닐의 함량비는 1:0.8-1:1.2인 것을 특징으로 하는 토건 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폐이온교환수지는 폴리스틸렌으로 이루어진 것을 특징으로 하는 토건 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 폐비닐은 HDPE (High-Density Polyethylene), LLDPE (Linear Low Density Polyethylene), LDPE (Low Denstity Polyethylene), EVA (Ethylene Vinyl Acetate) 및 이의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 에틸렌계 폴리머인 것을 특징으로 하는 토건 조성물.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토건 조성물은 소음재 조성물인 것을 특징으로 하는 토건 조성물.
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