KR910003961B1

KR910003961B1 - 자기 기록 재료에서 폴리에스터 필름의 회수 방법

Info

Publication number: KR910003961B1
Application number: KR1019880000300A
Authority: KR
Inventors: 안태완; 김기수; 박찬수; 조항신
Original assignee: 동양 나이론 주식회사; 배기은; 동양폴리에스터 주식회사; 김인환
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1991-06-17
Also published as: KR890011930A

Abstract

내용 없음.

Description

자기 기록 재료에서 폴리에스터 필름의 회수 방법

본 발명은 전자, 정보산업의 급격한 발전으로 다량 사용되고 있는 비디오테이프, 오디오테이프, 플로피디스크 등 자기기록 재료에서 베이스 필름인 폴리에스터 필름을 회수하는 방법에 관한 것이다. 상세히 설명하면, 일반 자기기록 재료는 생산 공정인 코팅(Coating), 슬리팅(Slitting) 공정중에서 공정손실에 의한 폐품이 항상 발생하며, 품질관리에 미달한 불량품과 소비과정에서 발생하는 폐품 등 다량의 폐품이 발생한다. 이 폐품은 보통 매립 또는소각 처리되고 있으나 이느 공해 및 자원재활용면에서 바람직하지 않다.

따라서 본 발명은 폐자기기록 재료를 산처리 하는 공정과 극성 아프로틱(Aprotic) 용제에 의한 처리 공정을 통해 폐 자기기록 재료에서 원상태의 폴리에스터 필름을 효과적으로 회수하는 방법을 개발함으로써 회수 폴리에스터필름을 성형재료 등으로 재활용할 수 있게 하는 잇점을 제공하려는 것이다. 폐자기기록재료에서 베이스필름인 폴리에스터 필름을 회수하기 위해서는 자기 코팅층의 분리가 필요한데 가지 코팅층의 바인더 수지는 가교결합되어 있다.

따라서 용제만으로는 바인더 수지(Binder Resin)를 팽윤시킬 수는 있으나 용해시킬수는 없으므로 자기 코팅층의 분리는 어려움이 많다. 이와같은 분리의 어려움을 해결하기 위해서 영국 특허 제1134967호의 경우 강 알카리 글라이콜 용액에 의한 자기코팅층 분리방법을 제안하였고, 일본 특허 공고 제80-23134호에서는 강 알카리 글라이콜 용액에 의한 전처리(A)와

를 함유한 용제에 의한 후처리(B) 공정에 의한 자기 코팅층 분리방법을 제안하였다. 이밖에 일본 특허 공개 제78-94381호, 제78-112979호 등도 알카리 처리에 의한 폴리에스터 필름 회수 방법을 제안하였다.

그러나 강알카리 글라이클 용액에 의한 폴리에스터 필름 회수 방법은 폴리에스터 필름의 에스터 결합이 글라이클과 반응할 수 있다. 특히 80℃이상의 온도를 가한 알카리의 조건에서 에스토 결합이 가수분해된다는 사실은 이미 알려져 있다.

실제로 10g의 자기 기록 재료를 4중량% 수산화나트륨이 함유된 90중량 %이상의 에틸렌 글라이콜 용액에 투입한 후 60℃에서 150회전/분의 속도로 교반했을 때 2시간 후 폴리에스터 필름의 가수분해가 일어남을 알수 있었다. 국내 특허 공고 제82-544호에 제안된 용해도 파라미터가 8 내지 10이고 비점이 80 내지 160℃인 지방족 케톤계 용제와 방향족 케톤계 용제를 단독 혹은 혼합물로하여 비점에 가까운 온도에서 자기기록재료를 교반한후 폴리에스터 필름을 회수하는 방법은 순수한 폴리에스터 필름회수 방법으로서는 이 역시 문제점이 많다. 실제로 메틸에틸케톤, 메틸 이소부틸케톤, 톨루엔 등은 자기기록 재료용 자성도료 용제로 사용되고 있으나, 가교반응이 된 바인더 수지를 용해시킬수는 없다.

따라서 이 방법에 의한 폴리에스터 필름 회수는 항상 자성층이 필름위에 잔존하게 되어 회수 필름의 재활용 가치를 떨어뜨린다. 또한 케톤계 용제는 인화점이 낮아 화재의 위험성이 많으며 필름 회수 시간도 120시간 정도를 필요로 하여 공정 활용으로는 현실성이 없다.

따라서 본 발명은 종래기술의 문제점이었던 강알카리 처리에 의한 폴리에스터 필름의 가수분해현상과 외관상 투명한 필름회수의 불가능함을 개선하고자 안출된 것으로 산에 의한 전처리 공정(A)와 극성 아프로틱(Aprotic)용제에 의한 후처리공정(B)로 구성된 것을 특징으로 하여 외관상 투명하며, 코팅전의 폴리에스터필름과 대등한 인장강도를 지니는 폴리에스터 필름 회수 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 폴리에스터 필름이 내약품성, 내산성이 있다는 점과 자기코팅층에 사용되는 바인더 수지인 니트로 셀룰로오스, 폴리우레탄, 염화비닐/초산비닐/비닐 알코올 공중합체, 염화비닐/초산비닐 공중합체등이 산에 약하다는 점에 착안하여 5 내지 25v/v% 산을 함유한 수용액에 폐 자기기록재료를 침적한후 25 내지 70℃에서 1 내지 2시간정도 교반하는 공정(A)와 (A)공정처리후 자기기록재료를 여과하고, 건조한후 극성아프로틱 용제에 침적하여 25 내지 80℃러 1 내지 4시간 정도 교반하는 공정(B)로 구성된다. (A)공정과 (B)공정을 거친 자기기록재교는 자기코팅층과 폴리에스터 필름으로 완전히 분리되어 외관상 투명한 폴리에스터 필름을 회수할 수 있으며, 회수된 필름은 코팅전 원래의 폴리에스터필름과 대등한 인장강도를 갖는다. (A)공정에서 사용되는 산으로는 황산, 염산, 질산, 인산등이 바람직하며, (B)공정에서 사용되는 극성 아프로틱 용제로는 디메틸 포름 아미드(DMF), 디메틸 술폭 사이드(DMSO), 테트라 히드로푸란(THF), 디옥산(Dioxane), 에틸 아세테이트(ethyl acetate)등이 있다.

특히 디메틸 술폭사이드와 디메틀 포름 아미드의 분리특성이 우수하다. (A)공정에서의 교반속도는 60 내지 200회전/분이 좋으며 (B)공정에서의 교반속도는 100 내지 700회진/분으로 교반속도가 커질수록 자기 코팅층의 분리시간은 짧아지나, 너무크면 회수된 필름의 인장강도가 감소된다.

본 발명에 의해 회수된 폴리에스터 필름은 자성층 코팅전의 원래의 폴리에스터 필름과 대등한 인장강도를 갖는다. 또한 자성체가 회수된 폴리에스터 필름위에 잔존하지 않고 투명한 필름만을 회수할 수 있으므로 이를 성형재료로 사용할 수 있다.

한편(A)공정에서 사용된 산은 5회 재사용이 가능하며 (B)공정에 사용된 극성 아프로틱용제는 여과후 감압하에서 분별 증류함으로써 용제를 회수하여 재사용할 수 있다.

[실시예 1]

공정손실로 발생한 자기기록테이프를 1cm×10cm로 자른후 약10g을 정량하여 200ml, 12v/v% 황산 수용액에 침적하고 50℃, 100회전/분의 속도로 2시간 교반한다. 2시간후 자기기록테이프 조각을 꺼내 건조한 후 건조된 테이프조각을 200ml 디메틸 술폭사이드(DMSO)에 침적한후 1800회전/분의 교반능력을 갖춘 교반기내에서 300회전/분의 속도로 25℃에서 2시간 교반한 결과 폴리에스터 필름위에 코팅된 자성층은 완전히 박리되어 외관이 투명하고 인장강도도 코팅전 필름과 대등한 폴리에스터 필름이 회수되었다.

[실시예 2-17]

실시예 1과 같은 방식으로 하되 산의 종류 및 농도, 극성 아프로틱 용제의 종류, 처리온도, 교반속도를 변형하여 시험하였다. 회수된 폴리에스터 필름은 자성층이 완전히 분리되고 인장강도도 원 필름과 거의 대등하였다. 이상의 결과는 (표-1)과 같다.

[표 1]

[비교예 1]

본 발명의 방법과 기존 특허에 의한 방법을 대비해 보기 위하여 실시하는 것으로, 일본 특허 제60-23134호에 제안된 방법에 따라 폐 자기기록테이프를 1cm×10cm로 자른후 10g을 취하여 4중량 % 수산화나트륨을 함유한 90중량 %이상의 에틸렌 글라이콜(Ethylene Glycol)용액에 침적시킨후 70℃에서 300회전/분의 속도로 2시간 교반하였다. 2시간후 용액을 여과하고 폴리에스터 필름을 회수한 결과 폴리에스터 필름에 심한 가수분해가 발생하여 회수된 필름은 원형체를 찾기 힘들었다.

[비교예 2-3]

국내 특허 제82-554호에 제안된 방법에 따라 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸 케톤을 각각 79℃, 100℃에서(비교예 1)과 같은 조건으로 교반 시험하였다. 메틸에틸케톤의 경우 120시간후에 자기코팅층의 완전분리가 일어났으며, 메틸이소부틸케논의 경우 120시간 후에서 상당량의 자기코팅층이 폴리에스터 필름위에 남아 있었다.

상기 비교예 1-3의 결과에서 알수 있는 바와같이 기존 특허의 방법은 회수 폴리에스터 필름의 가수본해 자기코팅층 분리에 장시간이 소요되고 자기 코팅층의 완전 분리에도 어려움이 있는 등 문제가 있다. 이에 비해 본 발명의 방법은 상기 실시예에서 보는 바와같이 기존특허의 문제성을 해결한 것으로 외관상 투명하고 깨끗한 폴리에스터 필름회수가 가능하고 자성층 코팅 이전의 폴리에스터 필름과 대등한 인장강도를 유지하며 필름 회수 시간이 감소되는 등의 우수한 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.

Claims

자기기록재료로부터 폴리에스터 필름을 회수하는 방법에 있어서, 폐자기기록 재료를 5 내지 25v/v%의 산을 함유하는 25 내지 70℃의 수용액에 침적하고 충분히 교반하여 폐자기기록재료만을 여과한 후 디메틸 포름아미드(DMF), 디메틸 술폭사이드(DMSO), 테트라 히드로 푸란(THF), 디옥산, 에틸아세테이트 등과 같은 극성 아프로틱(Aprotic)용제의 단독 혹은 2이상의 혼합물로 된 25 내지 80℃의 용제속에 침지 충분히 교반하고 실온으로 냉각 여과하는 것을 특징으로 한 폐자기 기록재료로부터 폴리에스터 필름만을 회수하는 방법.