KR20110089398A - 광학 디스크의 재자원화 방법, 피막 형성용 수지 조성물 및 수지 성형품 - Google Patents

광학 디스크의 재자원화 방법, 피막 형성용 수지 조성물 및 수지 성형품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회수된 광학 디스크를 추가 처리없이 칩으로 분쇄하여 피막 형성용 수지 조성물의 원료로서 사용하는 것을 포함하는 광학 디스크의 재자원화 방법을 제공한다. 수지 조성물은 예를 들어 사출 성형에 의해 수지 성형품으로 형성된다. 피막은 도금 또는 도장에 의해 수지 성형품의 표면상에 형성된다.

Description

광학 디스크의 재자원화 방법, 피막 형성용 수지 조성물 및 수지 성형품 {Method for Recycling Optical Disk, Resin Composition for Forming Film, and Resin Molded Article}
본 발명은 사용된 광학 디스크를 유효하게 이용하기 위한 광학 디스크의 간단한 재자원화 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 사용된 광학 디스크를 원료로서 함유하는 피막 형성용 수지 조성물 및 수지 성형품에 관한 것이다.
예를 들면 디지탈 버서타일 디스크(DVD), 콤팩트 디스크(CD), 미니 디스크(MD) 및 마그네토 광학 디스크(MO)과 같은 광학 디스크는, 영상이나 음악, 각종 데이터 등의 재생용 또는 기록용으로서 넓게 사용되고 있는 미디어이다. 광학 디스크의 중요성은 점점 증가하고 있다.
비디오 테이프(예를 들어, VHS용 테이프 및 8 mm VTR용 테이프) 및 뮤직 테이프와 같은 공지된 테이프형 미디어와 같이, 사용된 광학 디스크는 다량의 폐기물로서 폐기된다. 예를 들어, 주로 폴리카르보네이트의 기판 재료로 이루어진 광학 디스크의 재자원화가 요망되어 왔다.
그러나, 이들 사용된 광학 디스크는 반사막, 기록막, 접착제층, 보호층, 인쇄용 잉크층 등의 여러가지의 막을 포함하고, 또한 각종 첨가제가 함유되어 있기 때문에, 사용된 광학 디스크를 새로운 광학 디스크로서 재사용하는 것은 매우 어렵다. 오염물에 의해 신뢰성이 높은 광학 특성을 얻는 것이 방해된다.
예를 들어, 일본 특허 출원 공개 2001-287225호 공보, 11-57683호 공보 및 8-164524호 공보에는 기판 물질, 즉 폴리카르보네이트 수지를 재사용하기 위한 다양한 기술을 개시하고 있다. 이들 특허 문헌에 따르면, 광학 디스크는 광학 디스크상의 상기 막 및 각종 첨가제를 약품 처리함으로써 분리 및 제거한다.
불행히도, 이들 특허 문헌에 기재되는 종래 기술에 따르면, 다량의 약품을 사용하기 때문에 다량의 폐액을 발생시킨다. 따라서, 이들 방법은 약품의 고비용 및 더 많은 폐기물(폐액, 폐수) 발생을 초래한다.
이상과 같은 상황하에, 미래에 다량 배출될 사용된 광학 디스크의 효율적인 재자원화가 사회적으로 강하게 요망되고 있다.
본 발명은, 이러한 사회적인 배경에 감안하고 제안된 것이고, 다량의 약품을 사용하거나 폐액을 발생시키는 일이 없이 광학 디스크를 재자원화하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 방법에 따르면, 사용된 광학 디스크가 효과적으로 재자원화될 수 있다. 본 발명은 사용된 광학 디스크를 재자원화한 피막 형성용 수지 조성물 및 수지 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기한 과제를 극복하는 예의 연구를 거듭한 결과, 사용된 광학 디스크를 도장된 피막 또는 도금 처리된 피막을 형성하기 위한 수지 물질로서 추가 처리하지 않고서 분쇄하여 제조된 칩을 사용하거나, 또는 도장된 피막 또는 도금 처리된 피막을 형성하기 위한 수지 물질과 상기 칩을 블렌딩함으로써, 피막 형성을 위한 우수한 특성이 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명은, 이러한 지견에 기초하여 완성된 것이다. 본 발명의 광학 디스크의 재자원화 방법은, 회수된 광학 디스크를 추가 처리없이 칩으로 분쇄하여 피막 형성용 수지 조성물의 원료로서 이용하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 피막 형성용 수지 조성물은, 회수된 광학 디스크를 추가 처리없이 분쇄함으로써 제조된 칩을 포함한다. 본 발명의 수지 성형품은 회수된 광학 디스크를 추가 처리없이 분쇄함으로써 제조된 칩을 함유하는 수지 조성물을 포함하고, 수지 조성물의 표면의 적어도 일부에 형성된 피막을 포함한다.
본 발명에 따라, 회수된 광학 디스크를 추가 처리없이 사용함으로써 피막 형성성이 향상된다. 상세한 이유는 알려지지 않았지만, 예를 들어 수지에 분산된 미리 형성된 피막이 활성점으로서 몇몇 방식으로 피막에 기여하여, 그 결과 도금 피막이나 도장 피막과 같은 피막의 밀착성이 향상된다.
어떻든 간에, 본 발명의 재자원화 방법에 의해 제조된 수지 조성물은, 도금피막이나 도장 피막에 대하여 우수한 밀착성을 발휘한다. 따라서, 본 발명의 수지 조성물 및 수지 성형품은, 예를 들어 전자 소자의 케이싱에 매우 유용하다. 더욱이, 본 발명에 따르면, 광학 디스크가 추가 처리없이 분쇄함으로써 재자원화되기 때문에, 예를 들어 막 제거에 사용되는 약품의 사용은 불필요하고, 그 결과, 폐액이나 배수 등의 폐기물이 발생되지 않는다. 본 발명의 방법은 자원의 효과적인 활용 및 폐기물의 감소의 관점에서 세계 환경 보호에 기여한다.
본 발명에 따르면, 사용된 광학 디스크, 즉 폐재료는 도금된 피막 또는 도장 피막의 형성을 위한 수지 조성물 또는 수지 성형품용 원료로서 효과적으로 활용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 광학 디스크의 재자원화 방법, 피막 형성용 수지 조성물, 및 수지 성형품에 관해서 상세히 설명한다.
본 발명에 따라, 재자원화의 대상이 되는 광학 디스크로서는, 공지의 모든 종류의 광학 디스크를 포함한다. 규격이나 구성에 상관없이, 어떠한 광학 디스크도 동일한 방식으로 재자원화가 가능하다. 광학 디스크의 예는, DVD (DVD-R, DVD-ROM, DVD-R/W, DVD-RAM 등), CD(CD-DA, CD-R, CD-ROM, CD-R/W, CD-RAM 등), MD 및 MO 등을 들 수 있다.
이러한 광학 디스크의 기판 재료로서 폴리카르보네이트 수지가 널리 이용된다. 따라서, 본 발명에서, 폴리카르보네이트 수지를 주로 재이용한다.
폴리카르보네이트 수지는, 디페놀과 카르보네이트 전구체와의 반응에 의해 합성되는 것이 일반적이다. 디페놀은 용액법 또는 용융법에 의해 카르보네이트 전구체와 반응된다. 예를 들어, 용액법은 디페놀과 포스겐의 반응을 포함하고, 용융법은 디페놀과 디페닐카르보네이트의 에스테르 교환 반응을 포함한다.
광학 디스크의 기판은 일반적으로 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 10,000 내지 100,000, 바람직하게는, 30,000 내지 60,000의 범위의 폴리카르보네이트 수지로 이루어진다. 이러한 중량 평균 분자량 범위를 갖는 폴리카르보네이트 수지이면 충분히 재이용 가능하다.
광학 디스크의 기판으로서 사용되는 폴리카르보네이트의 중량 평균 분자량이 상기 범위밖인 경우에는, 수지 특성이 만족되지 않는다. 예를 들어, 케이싱 재료로서 단독 폴리카르보네이트를 이용하면 주의를 요해야 한다. 폴리카르보네이트 수지의 중량 평균 분자량이 상기 범위의 하한보다 작은 경우에는, 수지의 내충격성이 저하된다. 반대로, 폴리카르보네이트의 중량 평균 분자량이 상기 범위의 상한보다 큰 경우에는, 수지의 유동성이 감소된다.
일반적으로, 광학 디스크는 그 위에 피막 및 도장을 함유하고 있다. 본 발명에 따라, 사용된 광학 디스크가 추가 처리 없이, 즉 피막 및 도장 물질과 함께 효과적으로 재사용된다.
광학 디스크상에 형성되는 막 또는 도장은 한정되지 않는다. 막 또는 도장의 예는 반사막, 기록막, 접착제층 및 라벨 잉크층을 포함한다. 광학 디스크는 제조 공정에서 일반적으로 사용되는 어떠한 막 재료 및 도장 재료도 포함할 수 있다.
광학 디스크의 막 재료나 도장 재료의 예는 이하 설명될 것이다. 반사막의 막 재료의 예는, Al, Au 및 Si로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함한다. 광학 디스크용에 일반적으로 사용되는 어떠한 등급의 물질도 사용될 수 있다. 반사막은 단일 물질 또는 다른 원소를 함유하는 앨로이로 이루어질 수 있다.
접착제층의 재료의 예는 아크릴레이트를 함유하는 조성물, 아크릴레이트를 함유하는 조성물과 다른 성분, 예를 들어 2-히드록시프로필 아크릴레이트 및 각종 첨가제와의 혼합물 등을 들 수 있다. 광학 디스크에 일반적으로 사용되는 어떠한 등급의 물질도 사용될 수 있다.
라벨 잉크층의 재료의 예는 자외선 경화형의 단량체, 올리고머 및 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분을 포함한다. 구체적으로, 라벨 잉크층의 물질의 예는, 아크릴계 아크릴레이트, 에테르계 아크릴레이트, 비닐계 단량체, 비닐계 올리고머 및 비닐 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분을 포함한다. 라벨 잉크층의 물질은 중합 개시제, 안료 및 보조제를 더 포함할 수 있다.
기록막의 재료의 예는, 시아닌계 색소를 함유하는 유기 색소, 및 Te, Se, S, Ge, In, Sb, Fe, Tb, Co, Ag, Ce 및 Bi로 이루어지는 무기 앨로이 등을 들 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 물질을 함유하는 광학 디스크를, 추가 처리 없이 미세하게 분쇄하여 수지 물질로서 생성된 펠렛을 재이용한다. 구체적으로는, 광학 디스크를 미세하게 칩으로 분쇄하고, 용융하여, 펠렛화한다. 생성된 펠렛을 수지 조성물로서 이용한다. 회수된 광학 디스크를 예를 들어 사출 성형기의 구조에 따라 호퍼에 직접 충전할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 수지 조성물에서, 막 재료 및 도장 재료가, 예를 들면 폴리카르보네이트의 디스크 기판에 포함되어 있다. 도장 또는 도금은 잔류하는 물질과 그 위에 형성된 도장 막 또는 도금 막 사이의 양호한 친화성 때문에 그러한 수지 조성물에 바람직하게 수행될 수 있다.
본 발명에 따라, 회수된 광학 디스크를 그 자체로 수지 조성물로서 및 수지 성형품으로서 재사용할 수 있다. 또한, 회수된 광학 디스크를 다른 수지와 블렌딩하여 재사용할 수 있다. 블렌딩된 수지중 회수된 광학 디스크의 함유량이 1 내지 99 중량%인 것이 바람직하다. 사용된 광학 디스크와 블렌딩되는 수지의 예는 폴리카르보네이트수지(PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 아크릴로니트릴-스티렌(AS), 폴리스티렌(PS), 내충격성 폴리스티렌(HIPS), 신디오택틱 폴리스티렌(SPS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 스티렌-부타디엔-스티렌 고무(SBS), 메틸 메타크릴레이트-스티렌, 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS), 이소프렌-스티렌 고무, 이소프렌 고무, 폴리부타디엔(PB), 부타디엔-아크릴 고무, 이소프렌-아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 나일론 6, 나일론 66, 나일론 12, 및 PC/ABS, PC/PS, PC/HIPS, PC/PP, PC/PE, PC/PMMA, PC/PET, PC/PBT와 같은 중합체 앨로이를 포함한다. 예를 들어 물리적 특성의 측면에서, PC, ABS, PS, HIPS, PB, PMMA, PET, PBT, PP, PE, PC/ABS, PC/PS, PC/HIPS, PC/PP, PC/PE, PC/PMMA, PC/PET 및 PC/PBT가 바람직하다.
상기 수지는 상업적으로 시판된다. 수지는 예를 들어 범용, 고강성, 고충격 강도, 내마모성, 고윤활성, 내열성, 난연성, 투명성, 고광택성, 내약품성 및 도장에 적합한 각종 등급을 갖는다. 수지는 대전 방지제, 카본 블랙과 같은 착색제, 안료, 산화 방지제, 난연제, 가소제, 내광성 촉진제, 상용화제, 표면 처리제, 개질제, 유리 섬유, 종이 및 부직물과 같은 각종 첨가제를 더 포함할 수 있다. 수지는 예를 들어 수지 공장내에서 제조된, 시판되지 않는 주자재 또는 펠렛의 폐재일 수 있다. 또한, 수지는 시장에서 회수된 재생 수지일 수 있다. 공장에서 제조된 재생 수지 또는 규격화된 제품(동일 제품이나 제품군)으로부터 회수된 회수물은 이들 수지가 균일한 물성을 갖기 때문에 바람직하게 재사용된다.
상기 기재된 수지와 사용된 광학 디스크의 블렌드는 혼합 수지의 표면에 도장 물질 또는 도금 물질과 연결된 흡착 부위를 제공한다. 따라서, 피막의 형성을 위해 우수한 특성을 갖고 다양한 등급을 갖는 수지 조성물 및 수지 성형품이 제조될 수 있다.
상기 수지와 사용된 광학 디스크의 혼합물에 상용화제를 첨가할 수 있다. 상용화제의 예는, 에폭시 변성 블럭 공중합체 및 폴리올레핀 주쇄에 비닐계 단량체가 그래프트 중합된 그래프트 중합체를 포함한다. 구체적으로, 그래프트 중합체의 예는 LDPE-g-PS, PP-g-PS, EGMA-g-PS, EEA-g-PS, EVA-g-PS, E/EA/MAH-g-PS, LDPE-g-PMMA, EGMA-g-PMMA, EEA-g-PMMA, EVA-g-PMMA, E/EA/MAH-g-PMMA, LDPE-g-AS, PP-g-AS, EGMA-g-AS, EEA-g-AS, EVA-g-AS, 및 E/EA/MAH-g-AS를 포함하고, 이 때 EGMA는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, EEA는 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, EVA는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, E/EA/MAH는 에틸렌-에틸아크릴레이트-말레산 무수물 공중합체를 나타낸다.
상기 기재된 바와 같이, 일반적으로 재자원화되는 수지 조성물 및 수지 성형품은, 광학 디스크의 기판 재료가 일반적으로 폴리카르보네이트 수지로 이루어지기 때문에 폴리카르보네이트를 포함한다. 따라서, 폴리카르보네이트 수지에 일반적으로 첨가되는 첨가제가 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들면, 난연제가 수지 조성물 또는 수지 성형품에 첨가될 수 있다. 난연제의 예는 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제, 무기계 난연제, 규소계 난연제, 금속염계 난연제 및 불소계 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 난연제를 포함한다.
할로겐계 난연제의 예는 할로겐화 비스페놀, 방향족 할라이드, 할로겐화 폴리카르보네이트, 할로겐화 방향족 비닐계 중합체, 할로겐화 시아누레이트 수지, 및 할로겐화 폴리페닐렌에테르 등을 들수 있다. 특히, 데카브로모디페닐에테르, 테트라브로모비스페놀 A, 테트라브로모비스페놀 A의 올리고머, 브롬화 비스페놀계 페녹시 수지, 브롬화 비스페놀계 폴리카르보네이트, 브롬화 폴리스티렌, 브롬화 가교 폴리스티렌, 브롬화 폴리페닐렌 에테르, 폴리디브로모페닐렌 에테르, 데카브로모디페닐에테르 비스페놀 축합물, 할로겐 함유 인산염 및 플루오로카본 수지가 바람직하다.
인계 난연제로서는, 유기인 화합물, 적 인, 무기계 인산염 등을 들 수 있다.
상기 유기 인 화합물로서는, 포스핀, 포스핀 옥시드, 비포스핀, 포스포늄염, 포스핀산염, 인산염, 및 아인산염 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 트리페닐 포스페이트, 메틸 네오펜틸 포스파이트, 펜타에리트리톨 디에틸 디포스파이트, 메틸 네오펜틸 포스포네이트, 페닐 네오펜틸 포스페이트, 펜타에리트리톨 디페닐 디포스페이트, 디시클로펜틸 하이포디포스페이트, 디네오펜틸 하이포포스파이트, 페닐 피로카테콜 포스파이트, 에틸 피로카테콜 포스파이트, 디피로카테콜 하이포디포스페이트, 페녹시 프로폭시 포스파젠, 디페녹시 포스파젠, 페녹시 아미노 포스파젠 및 페녹시 플루오로알킬 포스파젠이 사용될 수 있다. 특히 방향족 포스페이트의 단량체 및 축합물이 바람직하게 사용된다.
상기 적 인은 일반적인 적 인을 포함한다. 그 외에, 적 인의 표면을 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화아연, 수산화티탄과 같은 금속 수산화물으로 도장할 수 있다. 적 인의 표면은 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화아연 및 수산화티탄과 같은 금속 수산화물 및 열경화성 수지으로 이루어지는 피막으로 도장될 수 있다. 적 인의 표면은 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화아연, 및 수산화티탄과 같은 금속 수산화물로 이루어진 제1 피막과, 제1 피막 위에 형성된 열경화성 수지로 이루어진 제2 피막의 2종의 피막으로 도장될 수 있다.
상기 무기계 인산염으로서는, 폴리 암모늄 포스페이트 등을 들 수 있다.
질소계 난연제로서는, 예를 들면, 트리아진, 트리아졸, 테트라졸, 포스파젠 및 디아조 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는, 멜라민, 멜람, 멜렘, 멜론, 멜라민 시아누레이트, 멜라멘 포스페이트, 숙신노구아나민, 아디포구아나민, 메틸글루타로구아나민, 멜라민 수지 및 비스말레이미드 트리아진(BT) 수지를 사용할 수 있다. 특히 멜라민 시아누레이트가 바람직하다.
무기계 난연제로서는, 예를 들면, 실리카, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산칼륨, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화지르코늄, 수산화바륨, 수산화칼슘, 돌로마이트, 하이드로탈사이트, 염기성 탄산마그네슘, 수화된 산화주석, 산화알루미늄, 산화철, 산화티탄, 산화망간, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 산화아연, 산화몰리브덴, 산화코발트, 산화비스무트, 산화 크롬, 산화주석, 산화안티몬, 산화니켈, 산화 구리, 산화텅스텐, 알루미늄, 철, 티탄, 망간, 아연, 몰리브덴, 코발트, 비스무트, 크롬, 니켈, 구리, 텅스텐, 주석, 안티몬, 스테인레스강(SUS), 붕산아연, 메타붕산아연, 메타붕산바륨, 탄산아연, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산바륨 및 수환된 유리 등을 들 수 있다. 이들 무기계 난연제는 단독 또는 2종류 이상 병용하여 사용할 수 있다. 이 중에서도, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 염기성 탄산마그네슘, 하이드로탈사이트, 및 수화된 유리가 바람직하다.
규소계 난연제의 예는, 실리콘 화합물 및 실란 화합물을 포함한다.
상기 실리콘 화합물의 예는 폴리디오르가노실록산으로 이루어진 실리콘 오일, 또는 SiO2, RSiO3 /2, R2SiO 및 R3SiO1 /2과 같은 반복 단위를 조합하여 이루어진 실리콘 수지를 들 수 있다. 상기 반복 단위에 있어서, R는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 페닐기, 벤질기 또는 비닐기를 나타낸다. 구체적으로는, 실리콘 수지의 예는 폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리디페닐실록산, 폴리메틸에틸실록산, 폴리카르보실록산 및 이러한 혼합물을 들 수 있다. 이러한 실리콘계 수지의 수평균 분자량은 200 내지 5,000,000의 범위가 바람직하다. 실리콘 수지는 오일형, 바니시형, 껌형, 분말형, 펠렛형일 수 있다.
상기 실란계 화합물의 예는 폴리알킬실란 및 폴리카르보실란 화합물을 들 수 있다. 특히, 폴리메틸페닐실란, 폴리디페닐실란, 및 폴리페닐실란이 대표적이다. 이러한 화합물의 말단은 히드록실기 또는 알킬기이거나, 또는 고리를 형성할 수 있다.
금속염계 난연제의 예는, 트리클로로벤젠술폰산 금속염, 퍼플루오로부탄술폰산 금속염 및 디페닐술폰-3-술폰산 금속염과 같은 유기 술폰산 금속염; 방향족 술폰이미드 금속염; 폴리스티렌술폰산의 알칼리 금속염 또는 폴리페닐렌 술폰산의 금속염을 포함하고, 이 때 스티렌 중합체, 스티렌 공중합체 또는 폴리페닐렌 에테르와 같은 방향족기 함유 중합체의 방향족 환에 술폰산 금속염, 황산 금속염, 인산 금속염 또는 붕산 금속염이 결합되어 있다. 금속염에 사용되는 금속의 바람직한 예는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, Zn, Sn, Al 및 Sb를 포함한다.
불소계 난연제는 불소 원자를 함유하는 수지로 이루어진다. 수지의 예는 폴리모노플루오로에틸렌, 폴리디플루오로에틸렌, 폴리트리플루오로에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 및 테트라플루오로프로필렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체를 포함한다. 필요에 따라서, 상기 불소 함유 단량체와 공중합 가능한 단량체를 병용하여 사용할 수 있다. 플루오로카본 수지의 평균 분자량은 100,000 내지 10,000,000이 바람직하다.
불소계 난연제는 일반적으로 점적(drip) 억제제로서 사용된다. 점적 억제제의 다른 예는 실리콘 수지, 페놀 수지, 아라미드 수지(섬유) 및 폴리아크릴로니트릴 수지(섬유)를 포함한다. 필요에 따라서, 또한 점적 억제제는 열가소성 엘라스토머를 포함할 수 있다. 열가소성 엘라스토머의 예는, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 1,2-폴리부타디엔 및 폴리비닐클로라이드 엘라스토머를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라, 필요에 따라서, 각종 첨가제가 물리적 특성이 손상되지 않는 한, 재자원화된 수지 조성물 또는 수지 성형품에 첨가될 수 있다. 첨가제의 예는 안료, 염료, 윤활제, 자외선 흡수제, 힌더드 아민계 광안정제, 산화방지제, 할로겐 스캐빈저, 차광제, 금속 불활성제, 켄처(quencher), 대전 방지제, 강화제 및 충전제를 포함한다. 예를 들어, 전자기 차폐 물질을 제조하기 위해, 수지 조성물을 금속부와 결합시키도록 삽입 성형에 의해 수지 조성물을 형성할 수 있다.
상기 물질은 적당한 비율로 혼합, 용융 및 혼련됨으로써 수지 조성물을 얻을 수 있다. 혼합 및 혼련은, 일반적인 장치로 수행된다. 예를 들면 물질을 리본 블렌더 또는 드럼 텀블러로 예비 혼합한 후, 벤버리 믹서, 단축 스크류 압출기, 이축 스크류압출기, 다축 스크류 압출기 또는 코니더(kokneader)로 혼련된다. 혼련시의 수지 물질의 온도는 혼합하는 수지의 종류에 따라 달라지지만, 통상 150 내지 300℃의 범위에서 적절하게 조절된다. 이 경우, 압출기, 특히 벤트식의 압출기가 물질의 용융, 혼련 및 형성을 위해 바람직하게 사용된다. 광학 디스크이외의 성분이 미리 폴리카르보네이트 또는 다른 열가소성 수지와 용융 및 혼련될 수 있다. 즉 다른 성분이 마스터배치로 첨가될 수 있다.
상기 수지 조성물은 목적하는 형상으로 형성되어 각종 성형품(즉, 수지 성형품)을 제조한다. 수지 성형물은 용융, 혼련 및 형성에 사용되는 상기 기재된 장치를 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 생성된 펠렛은 예를 들어 사출성형법, 사출압축성형법, 압출성형법, 블로우성형법, 프레스성형법, 진공성형법 또는 발포성형법에 의해 형성될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 방법에 의해 재자원화된 수지 조성물은, 그위에 형성된 도금 피막 또는 도장 피막과 같은 피막에 대한 우수한 밀착성을 발휘한다. 따라서, 수지 성형물은 바람직하게는 예를 들면, 각종 기기의 케이싱을 형성하는데 사용된다. 도금 또는 도장된 피막은 케이싱의 표면의 적어도 일부에 형성된다. 따라서, 수지 조성물은 바람직하게는 성형품으로서 사용된다.
수지 조성물(수지 성형품)은 수지의 일반적인 도금 방법에 의해 도금된다. 예를 들면, 도금 방법은 탈기, 화학 에칭, 화학 도금 및 전기 도금의 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 중화 처리, 촉매 처리 또는 촉진제 처리를 조합하여 포함할 수 있다. 탈기 단계에서, 계면활성제가 사용된다. 화학 에칭 단계에서, 산화제와 산을 함유하는 혼합 용액이 이용된다. 화학 에칭 후에, 예를 들어 중화 처리, 촉매 처리 및 촉진제 처리를 포함하는 일련의 처리가 수행된다. 이들 처리는 화학 도금 단계에서 도금 피막의 평탄한 침전을 촉진한다. 또한, 이들 처리는 도금 피막과 기재 수지와의 밀착력의 개선시킨다. 후속적으로, 성형품은 금속을 함유하는 화학 도금조에 침지되고, 금속으로 도금된다. 따라서, 화학 도금은 성형품상에 수행된다. 더욱이, 예를 들어 구리, 니켈 또는 크롬의 전기 도금이 공지된 방법에 의해 화학 도금된 피막상에 수행된다. 전기 도금은 성형품상에 수행되어 본 발명의 수지 성형품인 도금 제품을 얻을 수 있다.
수지 조성물(즉, 수지 성형품)는 도장 물질에 의해 도장된다. 도장 물질의 예는 아크릴 락커계 도료, 폴리에스테르계 도료, 2성분 에폭시계 도료, 예를 들어 아크릴-에폭시계 도료 및 에폭시-폴리에스테르계 도료, 아크릴계 도료, 2성분 아크릴- 실리콘계 도료, 알키드계 도료, 멜라민 수지 베이킹 도료, 아크릴 수지 베이킹 도료, 프탈산 수지계 도료, 플루오로카본계 도료, 양이온 전착 프라이머, 폴리우레탄 도료, 아크릴 우레탄 도료, 폴리에스테르 변성 아크릴 우레탄 도료 및 알킬화 아미노 수지 도료를 들 수 있다. 이러한 도료를 예를 들어 분무 또는 침지에 의해 또는 롤러 또는 브러시에 의해 적어도 1회 이상 성형품상에 도장한다. 따라서, 성형품은 도장 물질로 도장된다.
본 발명에 따라, 다량의 약품을 사용하거나 폐액을 발생시키는 일이 없이 사용된 광학 디스크를 유효하게 재자원화하는 방법이 제공된다. 따라서, 본 발명의 방법은 자원의 효과적인 활용 및 폐기물의 감소의 관점에서 세계 환경 보호에 기여한다. 또한, 본 발명의 재자원화 방법에 의해 제조된 수지 조성물은, 도금 피막이나 도장 피막에 대하여 우수한 밀착성을 발휘한다.
<실시예>
이하, 본 발명의 실시예는 실험 결과를 참고로 기재될 것이다.
수지 성형품의 제조
사용된 CD, DVD, 및 알루미늄을 함유한 MD를 회수하여 칩으로 분쇄하였다. 칩을 용융 혼련한 후, 사출성형기에 의해 수지 성형품, 즉 기기 케이스를 성형하였다. 샘플 번호 2, 3, 5 및 7에 의해 표시된 성형품은 단지 사용된 광학 디스크만을 함유하는 수지 조성물로 이루어졌다. 샘플 번호 9, 11, 13 및 15로 표시된 성형품은 사용된 광학 디스크 및 다른 수지를 함유하는 수지 조성물로 이루어졌다. 비교를 위해, 샘플 번호 1, 4 및 6으로 표시된 성형품은 단지 폴리카르보네이트만으로 이루어졌다. 또한, 샘플 번호 8, 10, 12 및 14로 표시된 성형품은 폴리카르보네이트 및 다른 수지를 함유하는 수지 조성물로 이루어졌다.
블렌딩된 다른 수지는 ABS 수지(Cycolac(상표명) Y-540A, Ube Cycon, Ltd.) 및 HIPS(Styron(상표명) 9405, Asahi Kasei Corporation)이었다. 실시예에서 사용한 폴리카르보네이트는, 판라이트(Panlite)(상표명) L-1225WP(Teijin Chemicals Ltd.)이었다.
피막의 형성
각종 피막을 상기 수지 성형품의 표면상에 형성하였다. 피막은 도금 피막, 즉 전기 도금에 의한 구리 피막 및 화학 도금에 의한 니켈 피막, 및 2성분 아크릴-우레탄 도료의 도장에 의한 도장 피막을 포함하였다.
평가
도금 피막 또는 도장 피막을 갖는 각 샘플에 관해서 피막의 밀착성을 평가했다.
더욱 구체적으로는, 도금 피막의 밀착성을 평가하기 위해, 도금 피막을 고정된 폭(1O mm)로 절단하였다. 그 후, 시험편으로부터 도금 피막을 수직으로 박리하는 동안 박리 강도를 측정하였다. 각 시험편의 박리 강도를 비교하였다. 도장 피막에 대한 박리 시험은 하기와 같이 수행하였다: 도장이 1회 도포된 시험편을 시험에 사용하였다. 그리드 형상의 크로스 컷트(1 mm×1 mm 크기를 갖는 1OO개의 그리드)를 멀티크로스 커터로 도장 피막상에 형성하였다. 도장된 피막을 접착제 셀로판 테이프로 박리하였다. 후속적으로, 공식 (도장 피막을 보유한 그리드의 수)/(총 그리드의 수)에 의해 평균 치를 계산하였다. 각 시험편의 평균치를 비교하였다. 하기 표 1은 그 결과를 나타낸다.
번호 기재 수지 피막
성분 A 성분 B 피막 형성 밀착성
수지 중량% 수지 중량% 박리강도(kgf) 박리시험
1 PC 100 - - 구리 전기도금 비성공적 도금 -
2 회수한 CD 100 - - 구리 전기도금 0.9 -
3 회수한 DVD 100 - - 구리 전기도금 1 -
4 PC 100 - - 화학 니켈 도금 비성공적 도금 -
5 Al을 함유한 MO 100 - - 화학 니켈 도금 0.9 -
6 PC 100 - - 2성분 아크릴-우레탄 도장 - 92/100
7 Al을 함유한 MD 100 - - 2성분 아크릴-우레탄 도장 - 100/100
8 PC 70 ABS 30 화학 니켈 도금 0.8 -
9 회수한 CD 70 ABS 30 화학 니켈 도금 1.1 -
10 PC 70 ABS 30 2성분 아크릴-우레탄 도장 - 97/100
11 회수한 DVD 70 ABS 30 2성분 아크릴-우레탄 도장 - 100/100
12 PC 80 HIPS 20 구리 전기도금 0.7 -
13 회수한 DVD 80 HIPS 20 구리 전기도금 1.2 -
14 PC 80 HIPS 20 2성분 아크릴-우레탄 도장 - 90/100
15 회수한 CD 80 HIPS 20 2성분 아크릴-우레탄 도장 - 100/100
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 물질로서 새로운 폴리카르보네이트 대신에 각종 회수된 광학 디스크를 사용함으로써 도금 피막과 도장 피막의 우수한 밀착성을 갖는 성형품을 제공하였다.

Claims (7)

  1. 적어도 반사막, 기록막, 접착제층 및 라벨 잉크층을 포함하는 광학 디스크를 선택하는 단계,
    선택된 광학 디스크를 칩으로 분쇄하는 단계, 및
    분쇄 단계에서 얻은 그대로의 칩을 1종 이상의 다른 수지 및 상용화제와 혼련하여 피막 형성용 수지 조성물을 형성하고, 수지 조성물의 표면의 적어도 일부에 피막을 형성하는 단계를 포함하는 광학 디스크의 재자원화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 광학 디스크가 DVD, CD, MD 및 MO로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 광학 디스크를 포함하는 것인 광학 디스크의 재자원화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 광학 디스크가 폴리카르보네이트를 포함하는 기판을 포함하는 것인 광학 디스크의 재자원화 방법.
  4. 제3항에 있어서, 폴리카르보네이트의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 10,000 내지 100,000인 광학 디스크의 재자원화 방법.
  5. 제1항에 있어서, 다른 수지가 광학 디스크중의 폴리카르보네이트와 상이한 분자량을 갖는 폴리카르보네이트, ABS, ABS/폴리카르보네이트 앨로이, 내충격성 폴리스티렌/폴리카르보네이트 앨로이, 내충격성 폴리스티렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리메틸 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지인 광학 디스크의 재자원화 방법.
  6. 반사막, 기록막, 접착제층 및 라벨 잉크층을 포함하는 광학 디스크를 선택하고 선택된 광학 디스크를 칩으로 분쇄함으로써 제조된 칩을 포함하는 피막 형성용 수지 조성물로서,
    칩은 분쇄하여 얻어진 그대로의 형태로 용융되고, 1종 이상의 다른 수지 및 상용화제와 합쳐지고, 그 후 펠렛화되는 것인, 피막 형성용 수지 조성물.
  7. 반사막, 기록막, 접착제층 및 라벨 잉크층을 포함하는 광학 디스크를 선택하고 선택된 광학 디스크를 칩으로 분쇄함으로써 제조된 칩을 포함하고, 분쇄하여 얻어진 그대로의 칩과 혼련되는 1종 이상의 다른 수지 및 상용화제를 포함하는 수지 조성물, 및
    수지 조성물의 표면의 적어도 일부에 형성된 피막을 포함하는 수지 성형품.
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