KR100256855B1 - 구조재 및 이를 사용하는 성형체 및 이들의 분해처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 구조재는 당해 구조재 100중량부에 대해 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르의 중합체 혼합물을 20중량부 이상 함유한다. 당해 중합체 혼합물 중의 열가소성 방향족 폴리에스테르의 함유량은 열가소성 지방족 폴리에스테르의 함유량보다 많다.

Description

[발명의 명칭]
구조재 및 이를 사용하는 성형체 및 이들의 분해처리 방법
[기술분야]
본 발명은 구조재 및 이를 사용하는 성형체 및 성형체의 분해처리 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 기계적 강도 및 내열성이 우수하고 폐기시의 분해처리가 용이한 구조재 및 이를 사용하는 성형체, 및 이들의 분해처리 방법에 관한 것이다.
[배경기술]
최근, 지구 환경 문제에 주목이 집중되고 있다. 특히, 수지 폐기물에 관해서는, (1) 자원의 고갈을 피하기 위해, 폐기물로부터 유가물을 회수하여 재생 이용하는 것, (2) 쓰레기 매립지가 극단적으로 적어지는데 대응하여 폐기물의 용적이 감소시키는 것이 요망되고 있다. 그러나, 수지 폐기물의 용적을 감소시키는 것이 거의 진행되지 않아, 수지 폐기물은 소각에 의해 처리되는 경우가 많다.
한편, 수지 성형 제품에 관해서는, 적어도 금속류를 함유하는 구조재로부터 성형된 성형체(예를 들면, 성형 모우터, 성형 변압기와 같은 성형 제품, 자기 테이프, 자기 디스크, 광자기 디스크와 같은 기록 매체)가, 민생기기, 산업기기, 사무기기 등에 이용되고 있다. 이하, 성형 모우터를 일례로서 설명하면, 이러한 성형 모우터는 청음성, 제진성, 절연성, 보전성이 우수하고 콤팩트로 제조시의 자동화도 용이하기 때문에 이 수요가 급속히 확대되고 있다.
종래, 교류 모우터, 브러쉬레스(brushless) 직류 모우터 등으로서 사용되는 성형 모우터의 성형 고정자(stator)는 일반적으로는, 예를 들면 특개소 제61-214740호 공보에 개시된 구성을 갖는다. 이 구성에 관해서 제5도 및 제6도를 사용하여 설명한다. 제5도는 종래의 성형 고정자 201을 갖는 성형 모우터의 외관을 나타내는 사시도이고, 제6도는 성형되기 전의 고정자부의 구성을 나타내는 사시도이다. 제5도에 나타낸 바와 같이, 성형 모우터는, 모우터부와 220과, 제6도의 고정자부를 성형재 202로 피복하도록 일체 성형된 성형 고정자 201을 갖는다. 고정자부는 제6도에 도시한 바와 같이, 원통형 절연재 207을 통해 권선(wire) 203이 권장된 철심 204를 갖고, 절연체 207은 이의 한쪽 방향의 원주 부분의 일부에 배선 패턴 210을 갖는 프린트 기판 211을 갖고 있다. 이 프린트 기판 211 위에 상기 권선의 말단부와 리드(lead)선 212가 접속되고, 외부로부터의 신호가 입력된다. 이 성형재는 결합제로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 등의 열가소성 수지, 또는 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐 에스테르 수지, 페놀수지 등의 열경화성 수지를, 또한 첨가재로서, 탄산칼슘, 탈크, 카본블랙 등을 함유한다.
성형 모우터의 폐기시에는, 성형재를 제거하여 유가물인 철심이나 권선의 금속류를 재순환시키는 것이 바람직하다. 종래의 일반적인 폐기물 처리에서는 최근에 슈레더(shredder)에 의해 성형재를 파쇄한 다음, 폐기물로부터 철심이나 권선등의 유가물을 선별함으로써, 유가물을 재순환시키고 있다. 그러나, 상기와 같은 구성의 성형 모우터에서는, 철심이나 권선에 의해 슈레더의 이가 손상되기 쉬워 파쇄처리가 유리하지 않고, 유가물의 재순환이 행해지지 않고 폐기되어 다른 폐기물과 함께 매립된다. 상기와 같은 성형재는, 매립에 의해 자연스레 분해되는 것이 아니기 때문에, 철심이나 권선에 사용된 규소 강판이나 구리선 등이, 모우터로서 사용후에도 재질로서의 가치가 높음에도 불구하고 재순환되지 않고 그대로 매립 방치되고 있다. 또한, 성형재의 용적 감소가 진행되지 않기 때문에, 매립 장소를 확보하는 것조차 곤란하게 되어 왔다.
성형재가 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 열가소성 수지를 주성분으로 함유하는 경우에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 클로로페놀 또는 메타크레졸과 테트라클로로에탄과의 혼합 용매에 용해시켜 수득하기 때문에, 이러한 성형재를 용매에 용해시켜 제거하는 것은, 이론적으로는 가능하다. 그러나, 용매에 의한 용해는 극히 장시간이 걸린다. 또한, 이러한 혼합 용매는 극히 독성이 강하기 때문에 사용이 제한되어 있다. 또한, 최근의 환경 문제를 고려하면, 이러한 용매의 사용은 완전히 무의미하다. 따라서, 종래의 성형재 모우터에서는, 파쇄도, 성형재의 분해, 용해 또는 용적의 감소화도 적용할 수 없고, 폐기시의 철심이나 권선 등의 유가물이 재사용 하기 곤란하다고 하는 문제점이 있었다.
금속류를 포함하여 성형된 성형체에 관하여는, 성형 변압기, 자기 테이프 등의 다른 성형체에 있어서도, 상기 성형 모우터와 같은 문제점을 갖고 있다.
이상과 같이, 수지 폐기물의 분해처리 및 용적의 감소화, 및 유가물의 재순환이라는 관점에서, 종래의 우수한 특성을 유지하면서, 용이하게 분해되어 수득되는 구조재가 요망되고 있다.
[발명의 개시]
본 발명의 구조재는, 당해 구조재 100중량부에 대해서, 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 수지 지방족 폴리에스테르와의 중합체 혼합물을 20중량부 이상 함유하고, 중합체 혼합물 중의 열가소성 방향족 폴리에스테르의 함유량이 열가소성 수지 지방 폴리에스테르의 함량보다도 많다.
적절한 실시양태에 있어서는, 상기 중합체 혼합물은, 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 의해 단량체로 분해하여 수득한다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 상기 혼합물은, 혼합물 100중량부에 대해 상기 지방족 폴리에스테르를 3 내지 40중량부 함유한다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 상기 지방족 폴리에스테르는, 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 석시네이트, 및 폴리락트산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이다.
본 발명의 성형체는, 상기 구조재로부터 형성된다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 본 발명의 성형체는 상기 구조재를 사용하여 형성된 기재와, 당해 기재상에 기록층을 갖는 기록 매체이다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 본 발명의 성형체는, 자기 테이프, 자기 디스크, 광자기 디스크, 및 상변화형 광 디스크로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 본 발명의 성형체는, 적어도 금속류를 함유하고, 상기 구조재를 성형함으로써 형성된다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 본 발명의 성형체는, 상기 금속류를 함유하고 일체성형된 상기 구조재로 이루어진 성형부를 갖는 성형 모우터이고, 당해 구조재가 무기 충전재를 함유한다.
적절한 실시 양태에 있어서, 상기 성형부는, 상기 금속류를 피복하는 내부 성형부와, 당해 내부 및 성형부의 외측에 존재하고, 그 최외부가 성형체의 최외부를 규정하는 외부 성형부를 갖고, 당해 내부 성형부는 상기 구조재로부터 형성되고, 당해 외부 성형부는 열경화성 수지를 함유하는 성형재로부터 형성된다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 본 발명의 성형체는, 상기 금속류 및 절연체를 함유하고 일체 성형된 상기 구조재로 이루어진 성형부를 갖는 성형 모우터이고, 당해 절연체의 일부가 당해 성형부를 관통하고 당해 성형부의 표면에 표출되어 있다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 상기 성형부는 열경화성 수지를 함유하는 성형재로부터 형성되고, 상기 절연체는, 당해 절연체 100중량부에 대해 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르의 중합체 혼합물을 20중량부 이상 함유하고 당해 지방족 폴리에스테르는, 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 석시네이트, 및 폴리락트산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이다.
본 발명의 구조재의 분해처리 방법은, 당해 구조재를, 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에, 당해 친수성 용매의 비점 보다 낮은 온도에서 침지하는 공정을 포함하고, 당해 구조재는, 당해 구조재 100중량부에 대해 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르의 혼합물을 20중량부 이상 함유하고, 당해 혼합물 중의 당해 열가소성 방향족 폴리에스테르의 함유량은, 당해 열가소성 수지 지방족 폴리에스테르의 함유량 보다 많다.
본 발명의 성형체의 분해처리 방법은, 적어도 금속류를 함유하고 그 구조재를 성형함으로써 형성된 성형체의 분해처리 방법에 있어서, 당 구조재는 당 구조재 100중량부에 대해 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 수지 지방족 폴리에스테르의 혼합물을 20중량부 이상 함유하고, 당해 혼합물 중의 당해 열가소성 방향족 폴리에스테르의 함유량은, 당해 열가소성 지방족 폴리에스테르의 함유량보다 많고, 이하의 공정을 포함한다: 당해 성형체를, 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에, 당해 친수성 용매의 비점보다도 낮은 온도에서 침지하는 공정, 및 당해 성형체를 형성하는 당해 구조재의 적어도 일부를 분해시킨 후, 당해 금속류를 분해 회수하는 공정.
적절한 실시 양태에 있어서는, 상기 친수성 용매는, 물과 저급 알콜의 혼합 용매이다.
적절한 실시 양태에 있어서는, 상기 금속류의 분리 회수는, 상기 구조재가 습윤 상태에서 수행한다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 성형체의 일례인 성형 모우터의 한 실시 양태를 도시한 개략 단면도이다.
제2도는 본 발명의 성형체의 일례인 성형 모우터의 다른 실시 양태를 도시한 요부 단면도이다.
제3도는 본 발명의 성형체의 일례인 성형 모우터의 또다른 실시 양태를 도시한 요부 단면도이다.
제4도는 본 발명의 성형체의 일례인 자기 테이프의 개략 부분 단면도이다.
제5도는 종래의 성형 모우터의 외관을 도시한 사시도이다.
제6도는 종래의 성형 모우터의 고정자부의 외관을 도시한 사시도이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
A. 구조재
본 발명의 구조재에 사용되는 열가소성 방향족 폴리에스테르는 방향족 다염기산과 글리콜류를 공지의 방법으로 중축합함으로써 수득된다. 열가소성 방향족 폴리에스테르의 대표 예로서는 화학식 Ⅰ의 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 화학식 Ⅱ의 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 화학식 Ⅲ의 폴리사이클로헥산 테레프탈레이트, 화학식 Ⅳ의 폴리부틸렌 프탈레이트가 있다.
[화학식 Ⅰ]
Figure kpo00001
[화학식 Ⅱ]
Figure kpo00002
[화학식 Ⅲ]
Figure kpo00003
[화학식 Ⅳ]
Figure kpo00004
방향족 다염기산으로서는, 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 디페닐카본산 등이 있다. 이들은 단독으로, 또는 조합하여 사용될 수 있다. 저 비용이고 강도가 우수하다는 이유로 이소프탈산이, 또 강도가 특히 우수하다는 이유로 테레프탈산이 바람직하다.
글리콜류로서는, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 부탄디올 등이 있다. 이들은 단독으로, 또는 조합하여 사용될 수 있다. 저 비용이라는 이유로, 에틸렌 글리콜이 바람직하다. 결정성이 높고, 따라서 강도가 우수하다는 이유로 부탄디올이 바람직하다.
특히 바람직한 방향족 다염기산과 글리콜류의 구체적인 조합은 이하와 같다: 이소프탈산과 에틸렌 글리콜; 이소프탈산과 부탄디올; 테레프탈산과 부탄디올.
본 발명의 구조재에 사용되는 열가소성 지방족 폴리에스테르는 후술하는 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 대해 극히 우수한 분해성을 갖는다. 이러한 지방족 폴리에스테르로서는 화학식 Ⅴ의 폴리카프로락톤 폴리프로피오락톤과 같은 락톤의 개환 중합체 의해 수득되는 중합체; 화학식 Ⅵ의 폴리락트산, 화학식 Ⅶ의 폴리글리콜산과 같은 하이드록시산의 중합체; 화학식 Ⅷ의 폴리카프로락톤디올, 화학식 Ⅸ의 폴리카프로락톤트리올과 같은 말단에 관능기를 갖는 중합체; 화학식 Ⅹ의 글리콜과 지방족 디카본산으로 이루어진 공중합체; 폴리(3-하이드록시프로피오네이트), 폴리(3-하이드록시부틸레이트), 폴리(3-하이드록시발레레이트), 폴리 (3-하이드록시옥타노에이트)와 같은, 미생물의 발효에 의해 수득되는 폴리(3-하이드록시알카노에이트)등이 있다.
[화학식 Ⅴ]
Figure kpo00005
[화학식 Ⅵ]
Figure kpo00006
[화학식 Ⅶ]
Figure kpo00007
[화학식 Ⅷ]
Figure kpo00008
[화학식 Ⅸ]
Figure kpo00009
[화학식 Ⅹ]
Figure kpo00010
상기식에서,
R1및 R2는 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 탄화수소기이고, n1및 n2독립적으로 1 내지 6의 정수이다.
화학식 X의 공중합체의 구체예로서는, 폴리부틸렌 석시네이트, 폴리에틸렌 말로네이트, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리에틸렌 피멜레이트, 폴리에틸렌 스베레이트, 폴리에틸렌 아젤레이트, 폴리에틸렌 세바케이트, 폴리에틸렌 데카메틸레이트, 폴리테트라메틸렌 석시네이트 폴리펜타메틸렌 석시네이트, 폴리헥사메틸렌 석시네이트, 폴리트리메틸렌 아디페이트, 폴리테트라메틸렌 아디페이트, 폴리헥사메틸렌 아디메이트, 폴리트리메틸렌 세바케이트, 폴리테트라메틸렌 세바케이트, 폴리헥사메틸렌 세바케이트, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리-1,2-디메틸에틸렌 석시네이트, 폴리에틸에틸렌 아디페이트, 폴리메틸에틸렌 세바케이트, 폴리-1-메틸트리메틸렌 석시네이트, 폴리-2,2-디메틸트리메틸렌 석시네이트, 폴리-1-메틸트리메틸렌아디페이트, 폴리-2,2-디메틸트리메틸렌 아디페이트, 폴리-1-메틸트리메틸렌 세바케이트, 폴리-2,2-디메틸트리메틸렌 세바케이트, ε-카프로락톤과 아디핀산과 헥산메틸렌디올의 공중합체가 있다.
상기 열가소성 지방족 폴리에스테르 중에서는, 분해성이 우수하고, 공업적으로 생산이 용이하다는 이유로 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올, 폴리부틸렌 석시네이트 및 폴리락트산이 바람직하다. 분해성이 특히 우수하다는 이유로 폴리카프로락톤, 폴리락트산이 특히 바람직하다.
상기 열가소성 방향족 폴리에스테르와 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르의 중합체 혼합물은 후술하는 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 의해 단량체 단위로 분해할 수 있다.
상기 중합체 혼합물 중에 있어서는, 열가소성 방향족 폴리에스테르이 함유량은, 가소성 지방족 열가소성 폴리에스테르의 함유량보다도 많다. 열가소성 방향족 폴리에스테르의 함유량이 가소성 지방족 폴리에스테르의 함유량보다도 적은 경우에는, 수득되는 구조재의 기계적 강도가 불충분한 경우가 많다. 또한 수득되는 구조재가 극히 가수분해 되기 쉽기 때문에, 고습하에서의 사용이 곤란한 경우가 많다. 구체적으로는, 중합체 혼합물 중의 가소성 지방족 폴리에스테르의 함유량은, 혼합물 100중량부에 대해 바람직하게는 3 내지 40중량부, 보다 바람직하게는 10 내지 30중량부, 가장 바람직하게는 10 내지 25중량부이다. 열가소성 지방족 폴리에스테르의 함유량이 3중량부 미만에서는, 수득되는 구조재의 분해성(예를 들면, 분해 속도, 단량체 단위로의 분해 정도)이 불충분한 경우가 많다.
본 발명의 구조재에 함유되는 상기 중합체 혼합물에 있어서, 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르와의 특히 바람직한 조합은 하기와 같다: 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리카프로락톤(중량비 85:15); 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리락트산(중량비 80:20); 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리부틸렌 석시네이트(중량비 85:15); 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 폴리락트산(중량비 80:20); 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 폴리부틸렌 석시네이트(중량비 85:15).
본 발명의 구조재는, 당해 구조재 100중량부에 대해, 상기 중합체 혼합물을 20중량부 이상, 바람직하게는 30중량부 이상, 보다 바람직하게는 40중량부 이상 함유한다. 중합체 혼합물의 함유량이 20중량부 미만에서는, 구조재로의 분해 용액의 침투가 곤란해지고, 그 결과, 구조재의 분해 및 용적 감소화에 시간이 너무 걸리는 경우가 많다.
본 발명의 구조재는 필요에 따라 이형제, 왁스, 착색제, 증점제, 충전재등을 추가로 함유할 수 있다.
이형제로서는 스테아르산, 스테아르산아연, 스테아르산칼슘 등이 있다.
왁스로서는 훽스트 왁스, 카나우바 왁스, 파라핀 등이 있다.
착색제로서는 티탄화이트, 산화크롬, 카본블랙등이 있다.
증점제로서는 산화베릴륨, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화칼슘, 수산화칼슘, 산화아연, 벤조산, 무수 프탈산, 테트라하이드로 무수 프탈산, 무수 말레인산 등이 있다.
충전재로서는 탄산칼슘, 탄산마그네슘과 같은 탄산염, 황산칼슘, 황산바륨, 아황산칼슘과 같은 (아)황산염, 클레이, 마이카, 글래스 벌룬, 몬트모릴로나이트, 규산, 카올린, 탈크와 같은 규산염류, 실리카, 규조토, 산화철, 경석 벌룬, 산화티탄, 알루미나와 같은 산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘과 같은 수산화물, 그라파이트, 유리 섬유, 탄소 섬유, 아스베스토스 섬유등의 무기 충전제; 및 목분, 왕겨와 같은 곡섬유, 목면, 지세편, 나일론 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 목재, 펄프, 셀룰로즈 등의 유기 충전재 등이 있다.
조작성이 요구되는 경량의 성형체가 소망되는 경우에는, 폴리에틸렌 섬유가 바람직하다. 폴리에틸렌 섬유를 충전재로서 함유하는 구조재는 경량성을 고려한 비강도 및 비탄성율에 있어서, 극히 우수하다.
상기 충전재는, 구조재 100중량부에 대해 바람직하게는 0 내지 80중량부, 더 바람직하게는 20 내지 70중량부, 가장 바람직하게는 30 내지 60중량부의 범위로 첨가된다. 이러한 범위로 충전재를 첨가함으로써, 구조재의 기계적 강도가 향상된다. 또한, 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르가 구조재 중에 충분히 분산하기 때문에, 분해 용액의 침투성이 향상되고, 분해성이 우수한 구조재가 수득된다.
또한, 본 발명의 구조재는, 상기 폴리에스테르(즉, 열가소성 방향족 폴리에스테르 및 열가소성 지방족 폴리에스테르) 이외의 열가소성 수지를 함유할 수 있다. 이러한 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아세트산비닐, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌비닐알콜), 아크릴계 공중합체, 메타크릴게 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체가 있다. 이들 열가소성 수지의 종류 및 함유량은 구조재의 목적하는 특성에 따라 적절히 변화시킬 수 있다.
상기 구조재는 사출 성형, 트랜스퍼 성형, 압축 성형, 인플레이션 성형, 캐스트 성형 등에 따라 성형시킬 수 있다.
성형 조건은 공지의 조건을 적용할 수 있다. 예를 들면, 사출 성형의 경우에는, 실린더 온도 250℃, 금형 온도 100℃, 사출 압력 700㎏/㎠의 조건이 바람직하게 사용된다.
본 발명의 구조재는, 하기에 설명하는 바와 같이 각종 성형체로 성형시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 구조재는 구조재 자체가 우수한 분해성을 갖기 때문에 구체적인 성형체 이외에, 용적의 감소화 목적 및 충전재(예를 들면, 유리 섬유, 무기 입자) 회수 목적의 섬유 강화 플라스틱(FRP), 쉬이트 몰딩 컴파운드(SMC) 등에도 바람직하게 사용될 수 있다.
B. 성형체
본 발명의 성형체는 본 발명의 구조재를 사용하여 형성된다. 본 발명의 성형체의 구체예로서는, 성형 제품(예를 들면, 성형 모우터, 성형 고정자, 성형 변압기); 일반적인 전기 부품(예를 들면, 텔레비젼의 편광 요크, 라디오의 반사판, 콘넥터, 릴레이 및 스위치류의 상체(housing)), 자동차용 성형체(예를 들면, 범퍼, 클러치 박스, 인스트루먼트 패널); 기록 매체(예를 들면, 자기 테이프, 자기 디스크, 광자기 디스크, 상변화형 광 디스크); 일반적인 수지 성형제품(예를 들면, 플라스틱 용기, 자기 테이프의 카트리지)이 있다. 바람직하게는 본 발명의 성형체는 유가물인 금속류를 함유하는 성형체이다. 성형체에 함유되는 금속류의 구체예로서는 구리, 철, 알루미늄, 코발트-인 합금, 코발트-니켈 합금, 이산화크롬, 코발트 변성 산화철, 니켈이 있다.
이하, 본 발명의 성형체의 바람직한 예를 몇가지 설명하지만, 본 발명의 성형체는 이하의 어떠한 예로도 한정되지 않는다.
본 발명의 성형체의 일례로서의 성형 모우터에 관해서, 도면을 참조로 바람직한 실시 양태를 설명한다.
제1도를 사용하여, 성형 모우터의 제1의 바람직한 실시 양태를 설명한다. 제1도는 본 발명의 성형 구조체의 일례인 성형 모우터의 한 실시 양태를 도시한 단면도이다. 성형 모우터는 모우터부 101과 성형 고정자 1로 구성된다. 성형 고정자 1은 철심 4, 철심 4에 권장된 권선 3, 및 철심 4 및 권선 3과 일체 성형된 구조재로 이루어지고, 그 최외부가 성형 고정자 1의 최외부를 규정하는 성형부 2를 갖는다. 모우터부 101은 성형부 2의 개구부에 부착되고, 회전자 샤프트(shaft) 102와 회전자 샤프트에 부착된 회전자 103을 적어도 갖추고 있고, 브래킷(bracket) 104에 의해 지지된다. 회전자 103은 개구부의 상벽에 부착된 베어링(bearing) 105와 브래킷에 부착된 베어링 106에 의해 축 지지된다. 도시되어 있진 않지만, 권선 3의 말단부는 성형 고정자의 샤프트의 위에 위치하는 부분까지 연장되고, 거기서 리드선과 접속되어 외부로부터의 입력이 가능하게 되어 있다. 성형 고정자 1은 복수의 취부공(provision bore) 6을 갖는 플랜지(flange)부 5를 갖출 수 있다.
성형부 2를 구성하는 성형재에는 상술한 구조재가 사용된다.
성형부의 최대 두께 부분의 두께는 용도에 따라 변화시킬 수 있지만, 본 발명에 있어서는 바람직하게는 0.1 내지 20㎜, 더 바람직하게는 0.2 내지 10㎜, 가장 바람직하게는 0.2 내지 5㎜이다.
제2도를 사용하여, 성형 모우터의 제2의 바람직한 실시 양태를 설명한다. 제2도는 본 실시 양태에 있어서는 성형 모우터의 요부 단면도이다. 이하, 제2도 및 제3도의 부호는, 1의 자리 수가 제1도의 대응하는 구성 부분과 동일하고, 10의 자리수가 도의 번호와 동일하다.
본 실시 양태는 성형부 22가 내부 성형부 22a와 외부 성형부 22b를 갖는 경우이다. 제2도에 도시된 바와 같이, 성형 고정자 21은 철심 24, 철심 24의 적어도 일부를 덮는 절연체 27, 철심 24 및 절연체 27에 권장된 권선 23, 및 철심 24, 절연체 27 및 권선 23과 일체 성형된 성형재로 이루어진 성형부 22를 갖는다. 성형부 22는 철심 24의 적어도 일부를 덮는 내부 성형부 22a와, 내부 성형부 22a의 외측에 존재하고 그 최외부가 성형 고정자 21의 최외부를 규정하는 외부 성형부 22b를 갖는다.
외부 성형부의 최대 두께 부분의 두께는 용도에 따라서 변화시킬 수 있지만, 본 발명에 있어서는, 바람직하게는 0.1 내지 20㎜, 더 바람직하게는 0.2 내지 10㎜, 가장 바람직하게는 0.2 내지 5㎜이다.
내부 성형부의 두께도, 외부 성형부와 마찬가지로, 용도에 따라서 변화시킬 수 있지만, 본 발명에 있어서는, 바람직하게는 0.5 내지 10㎜, 더 바람직하게는 1 내지 7㎜, 가장 바람직하게는 2 내지 5㎜이다.
내부 성형부 22a는 상술한 구조재로부터 형성된다.
외부 성형부 22b는, 열경화성 수지를 함유하는 열(또는 광) 경화성의 성형재로부터 형성된다. 열경화성 수지는 공지의 열경화성 수지라면, 특히 한정되지 않지만, 대표예로서는 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐 에스테르 수지, 페놀 수지가 있다. 여기서는, 불포화 폴리에스테르 수지에 관해서만 설명한다.
불포화 폴리에스테르는, 불포화 다염기산 및 포화 다염기산과 글리콜류를 공지의 방법으로 중축합시킴으로써 수득된다. 불포화 다염기산으로서는, 무수 말레인산, 푸마르산, 이타콘산, 쉬이트라콘산 등이 있다. 포화 다염기산으로서는, 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 아지핀산, 세바신산, 테트라하이드로 무수 프탈산, 메틸테트라하이드로 무수 프탈산, 엔도메틸렌 테트라하이드로 무수 프탈산, 클로렌드산, 테트라브로모 무수 프탈산 등이 있다. 글리콜류로서는, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 1-3 부탄디올, 1-6 헥산디올, 수소화 비스페놀 A, 비스페놀 A 프로필렌 옥사이드 화합물, 디브로모네오펜틸 글리콜 등이 있다.
적절한 불포화 폴리에스테르로서는 화학식 XI의 이소프탈산 및 푸마르산과 네오펜틸 글리콜의 공중합체, 화학식 XII의 무수 프탈산 및 무수 푸마르산과 프로필렌 글리콜의 공중합체, 화학식 XIII의 이소프탈산 및 무수 말레인산과 프로필렌 글리콜의 공중합체 등이 있다.
[화학식 XI]
Figure kpo00011
[화학식 XII]
Figure kpo00012
[화학식 XIII]
Figure kpo00013
바람직하게는 외부 성형부를 형성하는 성형제는, 상술한 구조재에 첨가될 수 있는 첨가제 이외에, 경화제, 부가 중합성 단량체, 저수축체 등을 적합하게 함유할 수 있다.
경화제로서는, 과산화벤조일, t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시옥토에이트 등이 있다.
부가 중합성 단량체로서는, 스티렌, 비닐 톨루엔, α-메틸스티렌, 메탈크릴산메틸, 아세트산비닐, 디알릴프탈레이트, 디알릴이소프탈레이트, 디알릴테트라브로모프탈레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 1-6 헥산디올 디아크릴레이트 등이 있다.
저수축제로서는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아세트산비닐, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 비닐 알콜), 아크릴계 공중합체, 메타크릴계 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 등의 열가소성 수지가 있다.
절연체 27로서는, 예를 들면 열가소성 지방족 폴리에스테르, 열가소성 방향족 폴리에스테르, 폴리에틸렌과 같은 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 절연체 27에는, 성형시의 권선 3의 형상 보존 효과가 요구되기 때문에, 성형시에 연화하지 않도록 연화점 또는 융점이 성형시의 온도, 예를 들면 약 100℃ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 내부 성형부의 성형 온도는 절연체 27의 변형 온도 이하인 것이 바람직하다. 절연체 27로서, 열가소성 지방족 폴리에스테르와 열가소성 방향족 폴리에스테르의 중합체 혼합물, 또는 열가소성 지방족 폴리에스테르를 사용하면, 분해시에 권선 23과 철심 24와의 분리가 가능해지기 때문에 특히 바람직하다. 열가소성 지방족 폴리에스테르와 열가소성 방향족 폴리에스테르의 중합체 혼합물을 사용하는 경우에는, 융점이 100℃를 넘는 가소성 지방족 폴리에스테르를 사용함으로써 혼합물 전체의 융점이 100℃를 넘기 때문에, 광범위한 열가소성 방향족 폴리에스테르의 선택이 가능해진다. 융점이 100℃를 넘는 지방족 폴리에스테르로서는, 예를 들면 화학식 X의 공중합 수지가 있다.
[화학식 Ⅹ]
Figure kpo00014
또는, 외부 성형부 22b는 결합제로서 열가소성 방향족 폴리에스테르만을 함유하는 열가소성의 성형재로부터 형성된다.
이러한 구성을 갖는 본 실시 양태의 성형 모우터는 제1도에 도시한 성형 모우터에 비해, 환경 안정성이 보다 우수하다. 예를 들면, 이러한 성형 모우터는 지방족 폴리에스테르가 분해되기 쉬운 고온 다습 상태에서도 안정하게 사용가능하다. 또한, 이러한 성형 모우터는, 보다 우수한 기계적 강도를 갖는다.
또, 이러한 구성을 갖는 본 실시 양태의 성형 모우터를 분해하는 경우에는, 성형 모우터를 분해 용액에 침지하기 전에, 분해 용액과 접촉하도록 내부 성형부를 표출시킬 필요가 있다. 외부 성형부가 분해 용액에 보다 용이하게 분해될 수 없기 때문이다. 내부 성형부의 표출은, 톱, 끌 등에 의한 스크래칭, 또는 드릴에 의한 개구 등에 의해 행해진다. 분해 용액으로의 침지 후는 내부 성형부가 분해되어 성형부 내부에 공동부가 형성되기 때문에 금속류는 용이하게 분리 회수된다.
제3도를 사용하여, 본 발명의 성형 구조체의 일례인 성형 모우터의 제3의 적절한 실시 양태를 설명한다. 제3도는 본 실시 양태에 있어서의 성형 모우터의 요부 단면도이다.
본 실시 양태는, 절연체 37의 일부가, 외부 성형부 32b 표면에 표출되어 있는 경우이다. 제3도에 도시된 바와 같이, 성형 고정자 31은 철심 34, 철심 34의 적어도 일부를 덮은 절연체 37, 철심 34 및 절연체 37에 권장된 권선 33 및 철심 34, 절연체 37 및 권선 33과 일체 성형된 성형재로 이루어진 성형부 32를 갖는다. 성형부 32는, 철심 34의 적어도 일부를 덮는 내부 성형부 32a와, 내부 성형부 32a의 외측에 존재하고, 그 최외부가 성형 고정자 31의 최외부를 규정하는 외부 성형부 32b를 갖는다. 절연체 37의 일부는 외부 성형부 32b를 관통하고 외부 성형부 32b 표면에 표출되어 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시 양태의 성형 고정자는 절연체 37에 표출부 37a가 존재하기 때문에, 이 표출부 37a에 분해 용액이 직접 접촉하고 당해 표출부 37a로부터 절연체의 내부, 추가로 성형부 32까지 순차적으로 용이하게 분해한다. 따라서, 성형부 내부에 공동이 형성되기 때문에, 외부로부터의 기계적 충격에 의해 성형부 32가 박리되기 쉬워지고, 권선 33이나 철심 34의 분리가 극히 용이하다.
본 발명의 성형체의 일례인 성형 모우터의 바람직한 실시 양태는 적합하게 조합할 수 있다. 예를 들면, 제3도에 도시한 바와 같은 절연체의 구성은 제2도에 도시한 바와 같은 내부 성형부 및 외부 성형부를 갖는 성형부로 구성되는 성형 고정자에도 적용되고 제1도에 도시한 바와 같은 단일 성형부로 구성된 성형 고정자에도 적용될 수 있다.
본 발명의 성형체의 일례인 성형 모우터는 브러쉬레스 직류 모우터, 교류 모우터, 리니어(linear) 모우터 등에 적용될 수 있다.
본 발명의 성형체는 성형되지 않은 일반적인 모우터의 절연체에도 적용될 수 있다. 본 발명의 성형체를 모우터의 절연체로서 사용하는 경우에는 모우터를 후술하는 분해 용액에 침지시키는 것만으로 절연체가 분해되고 제거된다. 이 때문에 모우터를 구성하고 있는 금속류의 분리 회수가 용이하고 금속류의 재사용이 용이해진다. 모우터의 절연체는 통상 얇은 성형체이기 때문에 분해 용액에 의한 분해가 더욱 용이하다. 이와 같은 절연체로의 적용은 또한 다음의 이점이 있다: 성형 모우터 제조에 성형 전에 전도성 시험에 의한 불량품은 성형되기 전의 상태에서 산업 폐기물로서 처리되어 왔다. 이는 절연체의 제거가 곤란했기 때문이다. 본 발명의 성형체를 절연체에 적용시킴으로써 불량품을 분해 용액에 침지시키는 것만으로 절연체의 제거가 가능해지고, 그 결과 금속류의 유효한 재사용이 가능해진다.
또한, 본 발명의 성형체는 종래 유형의 성형 모우터의 절연체에도 적용될 수 있다. 본 발명의 성형체를 종래 유형의 성형 모우터의 절연체로서 사용하는 경우에는 성형부의 제거는 통상 분해처리를 수행해야만 하지만 분쇄 및 선별 후의 금속편을 분해 용액에 침지시킴으로써 금속편에 부착되어 있는 절연체를 완전히 제거할 수 있다. 따라서, 종래에 비해 각 단계에서 양질의 금속편을 회수할 수 있다.
다음에, 본 발명의 성형체의 별도의 예인 기록매체에 대해 설명한다. 여기에서는 기록매체의 일례로서 자기 테이프에 대해 설명한다.
제4도는 자기 테이프의 개략 부분 단면도이다. 자기 테이프 40은 기재 41과 당해 기재 위에 성형된 기록층 42를 갖는다.
기재 41은 상술한 본 발명의 구조재를 사용하여 형성시킨다. 자기 테이프의 기재로서 본 발명의 구조재를 사용하는 경우에는 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르와의 중합체 혼합물 중의 열가소성 방향족 폴리에스테르의 함유량이 혼합물 100중량부에 대해 30중량부 이하인 것이 바람직하다. 이는 특히 인장강도가 우수한 기재가 수득되기 때문이다.
기재의 성형 방법은 공지된 쉬이트 성형 방법 중의 어느 것이라도 채택할 수 있고 특별히 한정되지 않는다. 상술한 구조재를 원하는 두께의 필름으로 성형시킴으로써 기재 41이 수득된다. [또한, 기재 41에 후술하는 기록층 42를 성형시킨 후, 원하는 폭으로 절단함으로써 자기 테이프 40이 수득된다.] 기재의 두께는 용도에 따라 변할 수 있지만, 4 내지 10㎛가 바람직하다.
기록층 42는 공지된 자기 기록층을 사용하여 공지된 방법으로 성형시킨다. 자기 기록층으로서는, 예를 들면, 산화철, 산화 크롬, 코발트 변성 산화철, Ba 페라이트, 코발트-니켈 합금을 들 수 있다. 기록층의 형성 방법으로서는, 예를 들면, 자기 기록재 분말과 결합제를 함유하는 용액을 기재에 도포한 후, 건조시키는 방법, 증착, 스퍼터링과 같이 기재에 직접 형성시키는 방법을 들 수 있다.
용액을 도포하는 경우의 용액에 함유되는 결합제로서는, 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체, 비닐 클로라이드-아크릴로니트릴 공중합체, 니트로셀룰로즈, 열가소성 방향족 폴리에스테르, 열가소성 지방족 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 분쇄시 자기 기록재 분말의 회수가 용이하다는 점에서 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르와의 중합체 혼합물 또는 열가소성 지방족 폴리에스테르를 함유하는 결합제가 바람직하다. 용액에 함유되는 용매로서는, 예를 들면, 메틸에틸 케톤, 사이클로헥산온, 부틸 아세테이트, 톨루엔 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 당해 용액은, 필요에 따라, 계면활성제; 실란 커플링제와 같은 분산제; 지방족 아미드, 유동 파라핀과 같은 윤활제; 카본 블랙과 같은 대전방지제; 알루미늄, 탄화규소와 같은 연마제를 함유할 수 있다.
또한, 이와 같은 자기 테이프 40은 기재 41과 기록층 42와의 사이의 하부 피복층, 기록층과 반대쪽의 기재 표면의 후면 피복층, 기록층 표면의 상부 피복층 등을 필요에 따라 가질 수 있다.
또한, 성형체가 자기 테이프(예를 들면, 음악 테이프, 비디오 테이프)인 경우에는 테이프를 유지시키는 카트리지 등의 상자체도 본 발명의 구조재로부터 형성된 것이 바람직하다. 상자체가 분해 용액에 의해 분해되므로 상자체를 분리할 필요가 없고, 그 결과 자기 기록재의 회수가 더욱 용이해지기 때문이다.
C. 분해 용액
본 발명의 구조재에 함유되는 상기 중합체 혼합물은 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 의해 단량체 단위로 분해될 수 있고, 따라서 본 발명의 구조재의 분해 및 용적의 감소화가 달성될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 성형체의 용적의 감소화 및 성형체에 함유된 금속류의 분리 회수가 달성될 수 있다.
분해 용액에 함유되는 염기는 물 내에서(즉, 물과 접촉됨으로써) 분리되어 수산기를 생성시킨다. 이와 같은 염기로서는 수산화나트륨, 수산화칼륨과 같은 금속 수산화물; 산화나트륨, 산화칼슘과 같은 금속 산화물; 나트륨 에톡사이드, 칼륨 t-부톡사이드와 같은 금속 알콕사이드 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 경비 면에서 수산화나트륨이 바람직하다.
염기는 분해 용액 중에 바람직하게는 0.1 내지 50중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 30중량%, 가장 바람직하게는 2 내지 20중량%의 범위로 함유된다. 함유량이 0.1중량% 미만이면, 분해시 촉매 효과가 저하된다. 50중량%를 초과하면, 분해 용액의 조제가 곤란하다. 또한, 분해 용액의 점도가 너무 높아지기 때문에 구조재에 대한 침투성이 저하되고, 따라서 분해 능력이 저하된다.
분해 용액에 함유되는 친수성 용매는 물 및 물과 친수성이 양호한 유기 용매를 포함한다. 친수성 용매로서는 물; 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜과 같은 저급 알콜; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜과 같은 글리콜, 아세톤, 메틸에틸 케톤과 같은 케톤; 디옥산, 테트라하이드로푸란과 같은 에테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 실온에서 분해성이 우수하다는 점에서 저급 알콜 및 저급 알콜과 물과의 혼합 용매가 바람직하다. 특히 바람직한 저급 알콜은 메탄올, 에탄올이다.
분해 용액의 친수성 용매로서 저급 알콜과 물과의 혼합 용매를 사용하는 경우에는 물은 혼합 용매 중에 바람직하게는 1 내지 60중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 50중량% 함유된다. 물의 함량이 이와 같은 범위를 벗어나면 저급 알콜과 물을 혼합함으로써 특히 우수한 효과가 충분히 수득될 수 없다. 또한, 저급 알콜과 물을 혼합함으로써 특히 우수한 효과를 분해시에 유지시키기 위해서 분해 용액 중의 물의 함유량이 분해시에 통상 상기한 범위 내인 것이 바람직하다. 즉, 분해 시간이 긴 경우나 분해 용액을 재사용하는 경우에는 적당량의 물을 추가하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 저급 알콜과 물과의 혼합 용매의 구체적인 예는 다음과 같다: 물과 메탄올(중량비 50:50), 물과 에탄올(중량비 50:50), 물과 에탄올(중량비 95:5).
분해 용액은, 필요에 따라, 계면활성제, 휘발 방지제, 방부제 등의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 이들 첨가제를 추가로 함유함으로써 분해 용액의 특성(예를 들면, 표면 장력, 휘발성, 방부성)을 적합하게 조절할 수 있게 된다. 첨가제의 함유량은 첨가제의 종류, 분해 용액의 원하는 특성 등에 따라 변할 수 있지만, 바람직하게는 첨가제는 분해 용액 중에 3중량% 이하로 함유될 수 있다.
D. 구조재 및 성형체의 분해처리 방법
본 발명의 구조재의 분해처리 방법은 상술한 구조재를 상술한 분해 용액에 당해 분해 용액의 비점보다도 낮은 온도에서 침지시키는 공정을 포함한다.
본 발명의 성형체의 분해처리 방법은 상술한 금속류를 함유하여 성형된 성형체를 상술한 분해 용액에 당해 분해 용액의 비점 보다도 낮은 온도에서 침지시키는 공정과 성형체를 형성하는 구조재의 적어도 일부를 분해한 후, 당해 금속류를 분리회수하는 공정을 포함한다.
침지 시간은 온도에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 60℃의 분해 용액에 침지시키는 경우에는 분해처리에 요하는 시간은 실온의 분해 용액에 침지시키는 경우의 약 1/6까지 단축된다. 단, 분해 용액에 함유된 친수성 용매의 휘발을 피하기 위해 분해 용액의 온도는 친수성 용매의 비점 미만인 것이 요구된다.
성형체를 분해처리하는 경우에는, 바람직하게는, 상기 금속류의 분리 회수는 상기 구조재가 습한 상태로 수행한다. 구조재가 건조하면, 구조재의 기계적 강도가 크게 되고 금속류의 분리 회수가 곤래해지기 때문이다. 또한, 금속류의 회수는 분해 용액에 함유된 염기를 세정한 후에 수행하는 것이 바람직하다. 이는 작업자의 안전을 보호하기 위해서이다. 세정은 물 및/또는 친수성 용매를 사용하여 수행하는 것이 바람직하다.
E. 작용
본 발명의 구조재는 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르와의 중합체 혼합물을 포함하고 당해 중합체 혼합물 중의 열가소성 방향족 폴리에스테르의 함유량은 열가소성 지방족 폴리에스테르의 함유량보다도 많다. 그렇기 때문에 본 발명의 구조재는 입자상의 열가소성 지방족 폴리에스테르가 열가소성 방향족 폴리에스테르 중에 분산된 구조를 갖는다. 이러한 분산 구조를 분석하면 열가소성 지방족 폴리에스테르 입자는 직경이 수십 ㎛ 이하이고 입자 직경이 100㎛인 입자는 거의 존재하지 않는다. 즉, 본 발명의 구조재는 대단히 미세한 분산 구조를 갖는다. 따라서, 본 발명의 구조재에 있어서는 열가소성 방향족 폴리에스테르의 에스테르 결합 부분과 열가소성 지방족 폴리에스테르의 에스테르 결합 부분이 더욱 근접하여 존재할 수 있다. 또한, 이러한 에스테르 결합 부분이 근접하여 존재하는 부분은 구조재 전체에 걸쳐 균일하게 존재할 수 있다.
한편, 열가소성 지방족 폴리에스테르의 에스테르 결합 부분은 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 의해 용이하게 분해될 수 있다. 즉, 이러한 분해 용액은 구조재 중의 열가소성 지방족 폴리에스테르이 에스테르 결합 부분에 침투한다. 분해 용액이 구조재에 침투하고 열가소성 지방족 폴리에스테르의 에스테르 결합 부분에 접촉하면 지방족 폴리에스테르의 에스테르 결합 부분에 근접해 있는 방향족 폴리에스테르의 에스테르 결합 부분에도 또한 접촉될 수 있다. 즉, 방향족 폴리에스테르 중에 지방족 폴리에스테르를 분산시킴으로써 방향족 폴리에스테르 단독의 경우에는 내부에 침투되지 않는 분해 용액이 침투되고 방향족 폴리에스테르의 에스테르 결합 부분에 접촉된다. 그 결과, 단독으로는 분해되지 않는 방향족 폴리에스테르가 분해 용액에 의해 분해된다. 따라서, 본 발명의 구조재는 방향족 폴리에스테르의 기계적 강도와 내열성이 유지되면서 분해 용액에 의해 용이하게 분해될 수 있다.
또한, 일반적으로 열가소성 지방족 폴리에스테르의 융점은 열가소성 방향족 폴리에스테르의 융점보다도 낮으므로 성형 후의 자연 냉각에 의한 구조재의 수축을 방지할 수 있다. 즉, 열가소성 지방족 폴리에스테르는 저 수축제로서 작용할 수 있다. 이 때문에 본 발명의 구조재는 성형 후의 수축이 적고 성형체의 형상 및 크기가 정밀히 제어될 수 있다. 즉, 본 발명의 구조재는 성형성이 우수하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구조재는 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 의해 용이하게 분해될 수 있다. 분해는 가열에 의해 촉진되지만, 가열 온도는 친수성 용매의 비점 미만이다. 즉, 본 발명의 구조재는 소거를 필요로 하는 종래의 구조재에 비해 분해에 필요한 열량이 현저히 적다. 따라서, 구조재에 함유되는 금속류 등의 유가물의 특성 변화가 더욱 작고 유가물의 재순환의 관점에서 대단히 유용하다. 또한, 수거가 불필요한 본 발명의 구조재는 환경 문제 및 에너지 문제의 관점에서도 대단히 유용하다.
상기와 같은 구조재를 사용하여 성형시키는 본 발명의 성형체는 상술한 메카니즘에 의해 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 의해 용이하게 분해될 수 있다. 이와 같은 본 발명의 성형체의 이점은 특히 금속을 함유하는 성형체의 경우에 현저하다. 즉, 본 발명의 성형체는 종래와 같은 소거, 분쇄 처리를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명의 성형체는 고가의 금속류의 분리 회수가 더욱 용이하고 재순환의 관점에서 대단히 유용하다. 또한, 구조재의 분리에 의해 성형체의 용적이 매우 크게 감소될 수 있으므로 본 발명의 성형체는 폐기물의 용적의 감소화의 관점에서도 우수하다.
[실시예]
[실시예 1]
화학식 Ⅰ의 열가소성 방향족 폴리에스테르인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하, PET라 한다)(미쓰비시레이욘사제, DIANITE) 80중량부를 280℃로 가열한 니더에서 용융시킨다. 이어서, 이 온도에서 화학식 Ⅴ의 열가소성 지방족 폴리에스테르인 폴리카프로락톤(분자량 40,000, 다이셀가가쿠사제, 프락셀) 20중량부를 포함하고, 약 15분 동안 혼련한 다음, 구조재를 수득한다.
[화학식 Ⅰ]
Figure kpo00015
[화학식 Ⅴ]
Figure kpo00016
수득된 구조재를 약 250℃에서 두께 1㎜의 판상으로 성형한다. 수득된 판상 성형물로부터 10㎜×20㎜×1㎜의 직방체를 절단하여 분해 시험용 시료를 수득한다.
한편, 물 100중량부에 수산화나트륨 16중량부를 용해시키고 분해 용액을 조제한다. 스텐레스제 밀폐 용기 속에 분해 용액 30㏄와 위에서 수득한 시료를 넣고 80℃에서 110시간 동안 교반한다. 교반 종료후, 시료의 중량 감소를 측정하고 분해성을 평가한다. 분해 시험 결과를 후술하는 실시예 2 내지 4 및 비교실시예 1과 함께 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure kpo00017
표 1로부터 명백한 바와 같이, 시료의 중량 감소는 약 40%이고 열가소성 지방족 폴리에스테르 첨가량의 약 2배이다. 즉, 적어도 약 20%의 열가소성 방향족 폴리에스테르가 분해됨을 알 수 있다. 따라서, 열가소성 지방족 폴리에스테르를 혼합함으로써 열가소성 방향족 폴리에스테르의 분해가 현저히 촉진됨을 알 수 있다. 또한, 분해 시험 종료 후의 시료에는 부분적으로 분열이 생기는데, 이로써 금속류를 함유하여 성형시키는 경우에 금속류의 분리가 용이함이 명백하다.
또한, 분해 시험 종료 후의 분해 용액을 염산으로 중화시키고 이때에 발생하는 침전물을 적외선 분광법으로 조사한다. 그 결과, 이소프탈산 및 에틸렌 글리콜이 검출되고 열가소성 방향족 폴리에스테르가 단량체 단위로 분해됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 구조재는 이소프탈산 및 에틸렌 글리콜의 회수 및 재사용에도 유용하다.
[실시예 2]
폴리카프로락톤 20중량부 대신에 화학식 Ⅵ의 폴리락트산(시마쓰세이사쿠쇼사제, LACTY) 20중량부를 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구조재를 수득한다. 이후의 순서는 실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조하고 실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험에 제공한다. 결과를 표 1에 나타낸다. 그 결과, 실시예 1과 동일하게 열가소성 방향족 폴리에스테르의 분해가 현저히 촉진됨을 알 수 있다. 분해 시험 종료 후의 시험은 실시예 1과 동일하게 부분적으로 분열이 생긴다. 또한, 실시예 1과 동일하게 적외선 분광법을 수행한 결과, 이소프탈산 및 에틸렌 글리콜이 검출되고 열가소성 방향족 폴리에테르가 단량체 단위로 분해됨을 알 수 있다.
[화학식 Ⅵ]
Figure kpo00018
[실시예 3]
실시예 1과 동일하게 하여 PET와 폴리카프로락톤을 용융 혼련한다. 이 용융 혼련물에 평균 입자 직경이 20㎛인 중질 탄산칼슘(마루오 칼슘사제) 100중량부를 가하고, 약 10분 동안 혼련한 다음, 구조재를 수득한다. 이후의 순서는 실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조하고 실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험에 제공한다. 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1로부터 명백한 바와 같이, 시료의 중량 감소는 실시예 1 또는 2의 반 정도인데, 이것은 탄산칼슘이 분해되지 않기 때문이다. 시험 종료 후의 시료는 맨손으로 용이하게 분리될 정도로 강도가 현저히 저하된다. 따라서, 금속류를 함유하는데 성형시키는 경우에 기계적 강도를 개선시키기 위해 충전재를 첨가해도 금속류의 분리가 용이함이 명백하다.
또한, 실시예 1과 동일하게 하여 적외선 분광법을 수행한 결과, 이소프탈산 및 에틸렌 글리콜이 검출되고 열가소성 방향족 폴리에스테르가 단량체 단위로 분해됨을 알 수 있다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일하게 하여 PET와 폴리카프로락톤을 혼련한다. 이 용융 혼련물에 평균 입자 직경이 20㎛인 중질 탄산칼슘(마루오 칼슘사제) 100중량부 및 길이가 20㎜인 유리 섬유 30중량부를 차례로 가하고, 약 15분 동안 혼련한 다음, 구조재를 수득한다. 이후의 순서는 실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조하고 실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험에 제공한다. 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1로부터 명백한 바와 같이, 시료의 중랑 감소는 실시예 3과 동일한 정도이다. 시험 종료 후의 시료는 실시예 3과 동일하게 맨손으로 용이하게 분리될 정도로 강도가 현저히 저하된다. 따라서, 금속류를 함유하는데 성형시키는 경우에 기계적 강도를 개선시키기 위해 충전재를 첨가해도 금속류의 분리가 용이함이 명백하다.
또한, 실시예 1과 동일하게 하여 적외선 분광법을 수행한 결과, 이소프탈산 및 에틸렌 글리콜이 많이 검출되고 열가소성 방향족 폴리에스테르의 대부분이 단량체 단위로 분해됨을 알 수 있다.
[비교실시예 1]
PET만을 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구조재를 수득한다. 이후의 순서는 실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조하고 실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험에 제공한다.
표 1로부터 명백한 바와 같이, 시료의 중량은 겨우 3중량% 밖에 감소되지 않는다. 또한, 실시예 1과 동일하게 하여 적외선 분광법을 수행한 결과, 매우 미량의 이소프탈산 및 에틸렌 글리콜이 검출될 뿐이다. 즉, 비교실시예 1의 구조재는 겨우 분해될 뿐이고 구조적으로 붕괴할때까지는 분해되지 않는다는 것을 알 수 있다.
[실시예 5]
분해 시료를 100℃에서 조작하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구조재의 분해성을 평가한다. 그 결과, 분해 실험용 시료의 중량이 겨우 약 30시간으로 실시예 1과 동일한 정도(즉, 약 40중량%) 감소된다. 이로부터 분해 용액을 가열함으로써 분해 속도가 크게 증가함을 알 수 있다.
[실시예 6]
실시예 3과 동일한 구조재를 사용하여 20㎜×40㎜×7㎜의 판상 성형물을 형성시키고 성형물을 그대로 분해 시험용 시료로 한다. 이 시료를 실시예 1과 동일한 분해 용액에 두께 방향으로 1㎜가 침지되도록 침지시킨다. 100시간 후 및 500시간 후의 시료의 연화 정도로 분해성을 평가한다. 연화 정도는 침지된 쪽의 시료 표면으로부터의 연화 부분의 두께로 평가한다.
그 결과, 시료는 100시간 후에는 침지된 쪽의 시료 표면으로부터 약 3㎜의 두께가 연화되고 500시간 후에는 거의 전체(침지된 쪽의 시료 표면으로부터 약 7㎜)가 연화된다.
[실시예 7]
중질 탄산칼슘을 200중량부 사용하는 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조하고 분해성을 평가한다.
그 결과, 시료는 100시간 후에는 침지된 쪽의 시료 표면으로부터 약 3㎜의 두께가 연화되고 500시간 후에는 거의 전체(침지된 쪽의 시료 표면으로부터 약 7㎜)가 연화된다.
[실시예 8]
중질 탄산칼슘을 400중량부 사용하는 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조하고 분해성을 평가한다.
그 결과, 시료는 100시간 후에는 침지된 쪽의 시료 표면으로부터 약 2㎜의 두께가 연화되고 500시간 후에는 거의 전체(침지된 쪽의 시료 표면으로부터 약 7㎜)가 연화된다.
[비교실시예 2]
중질 탄산칼슘을 500중량부 사용하는 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조하고 분해성을 평가한다.
그 결과, 시료는 500시간 후에도 침지된 쪽의 시료 표면으로부터 약 1㎜ 밖에 연화되지 않는다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조한다. 한편, 표 2에 나타낸 바와 같이 에탄올 30중량부와 수산화나트륨 1.25중량부를 혼합하고 분해 용액을 제조한다. 이 분해 용액에 실온에서 15시간 동안 시료를 침지시킨다. 침지 후의 시료의 중량 감소를 측정하고 분해성을 평가한다. 결과를 후술하는 실시예 10 및 비교실시예 3의 결과와 함께 표 3에 나타낸다.
[표 2]
Figure kpo00019
[표 3]
Figure kpo00020
표 3으로부터 명백한 바와 같이, 시료의 중량 감소는 약 35중량%이고 본 발명의 구조재가 분해 용액에 의해 양호하게 분해됨을 알 수 있다. 또한, 시료의 용적도 크게 감소되고 본 발명의 구조재는 폐기물의 용적의 감소화의 관점에서도 유리함을 알 수 있다.
[실시예 10]
표 2에 나타낸 분해 용액을 사용하는 것 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 구조재의 분해성을 평가한다. 결과를 표 3에 나타낸다.
표 3으로부터 명백한 바와 같이, 시료의 중량 감소는 약 65중량%이고 실시예 9의 약 2배이다. 이로부터 염기와 친수성 용매와의 혼합 용매를 사용함으로써 구조재의 분해가 현저히 촉진됨을 알 수 있다. 또한, 시료의 용적도 크게 감소되고 본 발명의 구조재는 폐기물의 용적의 감소화 관점에서도 유리함을 알 수 있다.
[비교실시예 3]
표 2에 나타낸 분해 용액을 사용하는 것과 80℃에서 시료를 침지시키는 것 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 구조재의 분해성을 평가한다. 결과를 표 3에 나타낸다.
표 3으로부터 명백한 바와 같이, 80℃로 가열했음에도 불구하고 시료(즉, 구조재)는 거의 분해되지 않는다.
[실시예 11]
에탄올 대신에 메탄올을 사용하는 것 이외에는 실시예 10과 동일하게 하여 분해성을 평가한다. 그 결과, 실시예 10과 동일하에 구조재의 분해가 현저하다. 또한, 구조재의 용적도 크게 감소한다.
[실시예 12]
실시예 3과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조한다. 이하의 순서는 실시예 9와 동일하게 하여 분해성을 평가한다. 그 결과, 실시예 10과 동일하게 구조재의 분해가 현저하다. 또한, 구조재의 용적도 크게 감소한다.
[실시예 13]
60℃에서 시료를 침지시키는 것 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 분해성을 평가한다. 그 결과, 침지후 2시간에 시료의 중량이 약 35% 감소된다. 이로부터 구조재의 분해가 가열에 의해 현저히 촉진됨을 알 수 있다.
[실시예 14]
60℃에서 시료를 침지시키는 것 이외에는 실시예 10과 동일하게 하여 분해성을 평가한다. 그 결과, 침지후 2시간에 시료의 중량이 약 65% 감소된다. 이로부터 실시예 13과 동일하게 구조재의 분해가 가열에 의해 현저히 촉진됨을 알 수 있다.
[비교실시예 4]
비교실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조한다. 80℃에서 시료를 침지시키는 것 이외에는 실시예 9와 동일하게 하여 분해성을 평가한다. 그 결과, 시료의 중량은 거의 변하지 않고 구조재가 거의 분해되지 않음을 알 수 있다.
[비교실시예 5]
비교실시예 1과 동일하게 하여 분해 시험용 시료를 제조한다. 80℃에서 시료를 침지시키는 것 이외에는 실시예 10과 동일하게 하여 분해성을 평가한다. 그 결과, 시료의 중량은 거의 변하지 않고 구조재가 거의 분해되지 않음을 알 수 있다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일하게 하여 구조재를 수득한다. 구조재를 에나멜선인 권선이 권취된 철심과 일체 성형시키고 제1도에 도시한 바와 같은 성형 모우터를 제조한다. 성형부의 최대 두께는 5㎜이다.
한편, 에탄올 24중량부, 물 6중량부 및 수산화나트륨 1.25중량부를 포함하고 분해 용액을 제조한다. 상기한 바와 같이 제조한 성형 모우터를 분해 용액에 60℃에서 10시간 동안 침지시킨다. 그 결과, 성형부(즉, 구조재)가 대부분 분해되고 권선 및 철심이 완전히 분리된다.
[실시예 16]
실시예 2와 동일하게 하여 구조재를 수득한다. 이후의 순서는 실시예 15와 동일하게 하여 성형 모우터를 제조하고 분해 용액에 침지시킨다. 그 결과, 성형부(즉, 구조재)가 대부분 분해되고 권선 및 철심이 완전히 분리된다.
[실시예 17]
실시예 3과 동일하게 하여 구조재를 수득한다. 이후의 순서는 실시예 15와 동일하게 하여 성형 모우터를 제조하고 분해 용액에 침지시킨다. 그 결과, 성형부(즉, 구조재)는 미량 잔류하지만 표면을 쇠 망치로 가볍게 두드리는 것만으로 간단히 제거되고 권선 및 철심이 완전히 분리된다.
또한, 구조재에 함유되어 있는 탄산칼슘도 또한 분리된다. 이는 본 발명의 구조재가 무기 충전재의 재사용 관점에서도 유용함을 나타낸다.
[실시예 18]
실시예 4와 동일하게 하여 구조재를 수득한다. 이후의 순서는 실시예 15와 동일하게 하여 성형 모우터를 제조하고 분해 용액에 침지시킨다. 그 결과, 성형부(즉, 구조재)는 미량 잔류하지만 표면을 쇠 망치로 가볍게 두드리는 것만으로 간단히 제거되고 권선 및 철심이 완전히 분리된다.
또한, 구조재에 함유되어 있는 탄산칼슘 및 유리 섬유도 또한 분리된다. 이는 본 발명의 구조재가 무기 충전재 및 유리 섬유의 재사용 관점에서도 유용함을 나타낸다. 특히, 유리 섬유에 대해서는 분해시에 분쇄 처리도 고온에 의한 가열도 수행하지 않기 때문에 특성 변화도 파쇄도 없는 대단히 우수한 상태에서 재사용이 가능해진다.
[비교실시예 6]
비교실시예 1과 동일하게 하여 구조재를 수득한다. 이후의 순서는 실시예 15와 동일하게 하여 성형 모우터를 제조하고 분해 용액에 침지시킨다. 성형부(즉, 구조재)는 그다지 분해되지 않고 쇠 망치로 두드려도 표면이 약간 분리될 뿐 성형부와 권선 및 철심은 분리될 수 없다.
[비교실시예 7]
구조재로서 폴리카프로락톤만을 사용하는 것 이외에는 실시예 15와 동일하게 하여 성형 모우터를 제조한다. 그러나, 이러한 성형 모우터는 성형부의 기계적 강도가 극히 낮고 성형 모우터로서의 실제의 사용은 불가능하다.
[비교실시예 8]
구조재로서 폴리락트산만을 사용하는 것 이외에는 실시예 15와 동일하게 하여 성형 모우터를 제조한다. 그러나, 이러한 성형 모우터는 비교실시예 7과 동일하게 성형부의 기계적 강도가 극히 낮고 성형 모우터로서의 실제의 사용은 불가능하다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일하게 하여 구조재를 수득한다. 이 구조재를 사이에 두고 권선이 권취된 철심과 이 구조재를 변형되지 않도록 약 250℃에서 가압 성형하여 내부 성형부를 형성시킨다.
한편, 화학식 XIII의 불포화 폴리에스테르를 함유하는 불포화 폴리에스테르수지(닛폰쇼쿠바이사제, EPOLAC) 70중량부, 스티렌 30중량부, 경화제로서 t-부틸퍼옥시벤조에이트(니폰유시사제, PERBUTYL Z) 1중량부, 평균입자직경이 20㎛인 중질 탄산칼슘(마루오칼슘사제) 200중량부 및 길이가 20㎜인 유리 섬유 30중량부를 혼합하고 외부 성형부 형성용 성형재를 제조한다.
[화학식 XIII]
Figure kpo00021
내부 성형부가 형성된 철심과 외부 성형부 형성용 성형재를 일체 형성시키고, 외부 성형부를 형성시킨 다음, 제2도에 도시한 바와 같은 성형 모우터를 제조한다. 외부 성형부의 최대 두께는 약 6㎜이다.
수득한 성형 모우터의 외부 성형부를 절삭하여 일부 표출시킨 후, 에탄올 24중량부, 물 6중량부 및 수산화나트륨 1.25중량부로 이루어진 분해 용액에 실온에서 48시간 동안 침지시킨다. 그 결과, 내부 성형부가 대부분 분해되고 외부 성형부와 철심 및 권선의 사이에 공동부가 형성되며 철심 및 권선이 용이하게 분리 회수될 수 있다.
[실시예 20]
화학식 Ⅱ의 열가소성 방향족 폴리에스테르인 폴리부틸렌 테레프탈레이트(이하, PBT라고 한다)(미쓰비시레이욘사, TUFPET) 80중량부와 화학식 Ⅵ의 열가소성 지방족 폴리에스테르인 폴리락트산(시마쓰세이사쿠소제, LACTY) 20중량부를 2축 압축기를 사용하여 240℃에서 용융 혼련하고 구조재를 수득한다. 이 구조재를 두께 약 1㎜로 철심이 내부에 배치되는 형상으로 성형시킨다. 이 성형체 내부에 철심을 배치하고 외부 둘레를 에나멜선으로 권취한다. 이와 같이 하여 절연체를 사이에 두고 권선이 권취된 철심(이하, 고정자라고 한다)을 제조한다.
[화학식 Ⅱ]
Figure kpo00022
[화학식 Ⅵ]
Figure kpo00023
한편, 수산화나트륨 1중량부와 물 25중량부를 혼합하고 분해 용액을 제조한다. 수득한 고정자를 이 분해 용액에 80℃에서 침지시킨다. 그 결과, 약 70시간으로 절연체(즉, 구조재)가 분해 및 제거되고 철심 및 권선을 분리 회수할 수 있다.
[실시예 21]
실시예 20과 동일하게 하여 성형 모우터를 제조한다. 이 성형 모우터를 슈레더로 분쇄하고 분쇄물을 선별함으로써 많은 절연체가 부착되어 있는 저품질 금속류(철심 및 권선)를 회수한다. 이 저품위 금속류를 에탄올 24중량부, 물 6중량부 및 수산화나트륨 1.25중량부로 이루어진 분해 용액에 실온에서 50℃ 시간 동안 침지시킨 다음, 약 1시간 동안 롤링 믹서(rolling mixer)로 처리한다. 그 결과, 절연체가 완전히 제거된 매우 양질의 금속류가 회수된다.
[실시예 22]
구조재로서 PBT 90중량부와 화학식 X의 폴리부틸렌 석시네이트(쇼와고분자사제, BIONOLLE) 10중량부를 사용하는 것 이외에는 실시예 20과 동일하게 하여 고정자를 제조한다. 이후의 순서는 실시예 20과 동일하게 하고 이 고정자를 분해 용액에 80℃에서 침지시킨다. 그 결과, 약 150시간으로 절연체(즉, 구조재)가 분해 및 제거되고 철심 및 권선을 분리 회수할 수 있다.
[화학식 Ⅹ]
Figure kpo00024
[실시예 23]
화학식 XIII의 불포화 폴리에스테르를 함유하는 불포화 폴리에스테르 수지(닛폰쇼쿠바이사제, EPOLAC) 70중량부, 스티렌 30중량부, 경화제로서 t-부틸 퍼옥시벤조에이트(닛폰유시사제, PERBUTYL Z) 1중량부, 평균입자직경이 20㎛인 중질 탄산칼슘(마루오칼슘사제) 200중량부 및 길이가 20㎜인 유리 섬유 30중량부를 혼합하고 성형부 성형용 성형재로 한다.
[화학식 XIII]
Figure kpo00025
실시예 20의 구조재를 절연체로서 사용한다. 절연체를 성형부 표면에 표출시킴으로써 절연체를 사이에 두고 권선이 권취된 철심과 성형부 형성용 성형재를 일체 성형시키고 제3도에 도시한 바와 같이 성형 모우터를 제조한다.
이 성형 모우터를 실시예 20의 분해 용액에 80℃에서 200시간 동안 침지시킨다. 그 결과, 절연체(즉, 구조재)가 용해되고 성형부와 철심 및 권선과의 사이에 공동부가 형성되고 철심 및 권선이 용이하게 분리 회수될 수 있다.
[실시예 24]
폴리부틸렌 테레프탈레이트(미쓰비시레이욘사제, TUFPET) 85중량부와 폴리부틸렌 석시네이트(쇼와고분시사제, BIONOLLE) 15중량부를 압출기를 사용하여 250℃에서 용융 혼련하고 구조재를 수득한다. 이 구조재를 250℃에서 가열 및 가압하여 두께 50㎛의 쉬이트상으로 성형함으로써 기판을 제조한다. 이 기판 위에 기록재로서 Co-Ni 합금(70/30)을 두께 0.2㎛로 진공 증착시키고 기록층을 형성시킨다. 기록층이 형성된 쉬이트를 4㎜ 폭으로 절단하고 자기 테이프를 제조한다.
수득한 자기 테이프를 수산화나트륨 수용액 5중량%에 80℃에서 2시간 동안 침지시킨다. 그 결과, 기재가 완전히 분해되고 기록층만이 분해 용액 속에 잔류한다. 이와 같이 고가의 기록재를 분리 회수할 수 있다.
[비교실시예 9]
폴리에틸렌 테레프탈레이트만으로 기재를 형성시키는 것 이외에는 실시예 24와 동일하게 하여 자기 테이프를 제조하고 분해 용액에 침지시킨다. 그 결과, 기재에 약간 금이 갈 뿐 기록재를 분리 회수할 수 없다.
[산업상 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 의하면 (1) 기계적 강도 및 내열성이 우수하면서 폐기시의 분해처리가 용이한 구조재, (2) 성형성이 우수한 구조재, (3) 기계적 강도 및 내열성이 우수하면서 폐기시 분해처리가 용이한 성형체, (4) 고가의 금속류의 회수가 용이한 성형체, (5) 용적의 감소화가 용이한 성형체, (6) 환경 문제 및 에너지 문제의 관점에서 유용한 성형체, (7) 재순환의 관점에서 유용한 성형체 및 (8) 이와 같은 구조재 및 성형체의 간편 용이한 분해처리 방법이 제공된다.

Claims (13)

  1. 구조재 100중량부에 대해, 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르의 중합체 혼합물 20중량부 이상 및 충전재 80중량부 이하를 함유하고, 당해 중합체 혼합물 100중량부에 대해 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르를 3 내지 40중량부 함유하는 구조재에 있어서, 상기 열가소성 방향족 폴리에스테르가 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 디페닐카본산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방향족 다염기산을 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 부탄디올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 글리콜과 축중합시켜 수득되며, 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르가 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 석시네이트 및 폴리락트산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 지방족 폴리에스테르임을 특징으로 하는 구조재.
  2. 제1항에 있어서, 중합체 혼합물이 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 의해 단량체 단위로 분해될 수 있는 구조재.
  3. 구조재 100중량부에 대해, 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르의 중합체 혼합물 20중량부 이상 및 충전재 80중량부 이하를 함유하고, 당해 중합체 혼합물 100중량부에 대해 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르를 3 내지 40중량부 함유하는 구조재로부터 형성되는 성형체에 있어서, 상기 열가소성 방향족 폴리에스테르가 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 디페닐카본산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방향족 다염기산과 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 부탄디올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 글리콜을 축중합시켜 수득되며, 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르가 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 석시네이트 및 폴리락트산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 지방족 폴리에스테르임을 특징으로 하는 성형체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구조재로부터 형성되는 기재와 당해 기재상에 기록층을 갖는 기록 매체인 성형체.
  5. 제3항에 있어서, 자기 테이프, 자기 디스크, 광자기 디스크 및 상변화형 광 디스크로 이루어진 그룹으로부터 선택된 성형체.
  6. 제3항에 있어서, 상기 구조재를 하나 이상의 금속류와 함께 성형함으로써 형성되는 성형체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 금속류를 함유하는 일체 성형된 상기 구조재로 이루어진 성형부를 갖는 성형 모우터로서, 구조재가 무기 충전재를 함유하는 성형체.
  8. 제7항에 있어서, 성형부가, 금속류를 덮는 내부 성형부 및 당해 내부 성형부의 외측에 존재하며 그 최외부가 성형체의 최외부를 규정하는 외부 성형부를 포함하며, 당해 내부 성형부는 상기 구조재로부터 형성되고, 당해 외부 성형부는 열경화성 수지를 함유하는 성형재로부터 형성되는 성형체.
  9. 제6항에 있어서, 절연체로서의 구조재 및 금속류로부터 성형된 성형부를 갖는 성형 모우터로서, 당해 절연체의 일부가 당해 성형부를 관통하여 당해 성형부의 표면에 표출되어 있는 성형체에 있어서, 성형부가, 열경화성 수지를 함유하는 성형재로부터 형성되며, 절연체가 당해 절연체 100중량부에 대해 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르의 중합체 혼합물 20중량부 이상 및 충전재 80중량부 이하를 함유하고, 당해 중합체 혼합물 100중량부에 대해 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르를 3 내지 40중량부 함유하며, 상기 열가소성 방향족 폴리에스테르가 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 디페닐카본산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방향족 다염기산과 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 부탄디올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 글리콜을 축중합시켜 수득되며, 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르가 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 석시네이트 및 폴리락트산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 지방족 폴리에스테르임을 특징으로 하는 성형체.
  10. 구조재 100중량부에 대해 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르의 중합체 혼합물 20중량부 이상 및 충전재 80중량부 이하를 함유하고, 당해 중합체 혼합물 100중량부에 대해 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르를 3 내지 40중량부 함유하며, 상기 열가소성 방향족 폴리에스테르가 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 디페닐카본산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방향족 다염기산과 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 부탄디올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 글리콜을 축중합시켜 수득되며, 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르가 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 석시네이트 및 폴리락트산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 지방족 폴리에스테르인 구조재를 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에, 당해 친수성 용매의 비점보다도 낮은 온도에서 침지시키는 단계를 포함하는, 구조재의 분해처리 방법.
  11. 구조재 100중량부에 대해 열가소성 방향족 폴리에스테르와 열가소성 지방족 폴리에스테르의 중합체 혼합물 20중량부 이상 및 충전재 80중량부 이하를 함유하고, 당해 중합체 혼합물 100중량부에 대해 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르를 3 내지 40중량부 함유하며, 상기 열가소성 방향족 폴리에스테르가 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 디페닐카본산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방향족 다염기산과 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 부탄디올 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 글리콜을 축중합시켜 수득되며, 상기 열가소성 지방족 폴리에스테르가 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤디올, 폴리카프로락톤트리올, 폴리에틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 석시네이트 및 폴리락트산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 지방족 폴리에스테르인 구조재를 하나 이상의 금속류와 함께 성형함으로써 형성되는 성형체의 분해처리 방법에 있어서, 성형체를 염기와 친수성 용매를 함유하는 분해 용액에 당해 친수성 용매의 비점보다 낮은 온도에서 침지시키는 단계 및 구조재의 일부 이상을 분해한 후, 금속류를 분리 회수하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 분해처리 방법.
  12. 제11항에 있어서, 친수성 용매가 물과 저급 알콜과의 혼합 용매인 방법.
  13. 제11항에 있어서, 금속류의 분리 회수가 구조재가 습윤된 상태에서 행해지는 방법.
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