KR102525364B1 - Polymer composition comprising blend of polyolefinic multilayered waste plastic and extruded sheet made by using the polymer composition - Google Patents
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Abstract
폴리올레핀계 다층 폐플라스틱이 포함된 고분자 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 압출시트 제품이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 고분자 수지 조성물은 70~95wt%의 폴리올레핀계 고분자 수지, 2.0~8wt%의 EVOH, 0.5~4.0wt%의 접착용 수지 그리고 3~15wt%의 안료 등의 기타 첨가제가 포함되어 있는 폴리올레핀계 폐플라스틱 30~80wt%와 일반 폴리올레핀계 고분자 수지와 성형 시 발생하는 겔, 새깅 및 냄새 발생과 성형 불량을 줄이기 위한 산중화제 및 금속수산화물을 포함하는 겔프리제 5.0wt%이하와 소취제 5.0wt%이하 그리고 염료 및 무기물 등 기타 첨가제 5.0wt%이상이 포함된 고분자 수지 조성물로 구성되며, 이를 이용하여 압출성형시트를 제조하기 위하여 상시 고분자 수지 조성물을 소정의 수분함량이 되도록 건조하고, 소정의 성형온도 및 성형속도가 되도록 설정하여 압출시트를 제조하는 것을 요지로 한다.A polymer resin composition containing polyolefin-based multilayer waste plastic and an extruded sheet product manufactured using the same are disclosed. The polymer resin composition according to one aspect of the present invention includes 70 to 95 wt% of a polyolefin polymer resin, 2.0 to 8 wt% of EVOH, 0.5 to 4.0 wt% of an adhesive resin, and 3 to 15 wt% of other additives such as a pigment. 30~80wt% of polyolefin-based waste plastic, general polyolefin-based polymer resin, gel-free agent containing acid neutralizer and metal hydroxide to reduce gel, sagging, odor and molding defects generated during molding, and less than 5.0wt% of gel-free agent and deodorant 5.0 It consists of a polymer resin composition containing less than wt% and 5.0 wt% or more of other additives such as dyes and inorganic materials. It is a gist to manufacture an extruded sheet by setting the molding temperature and molding speed to be.
Description
본 발명은 2.0~8wt% EVOH와 0.5~4.0wt% 접착용 수지가 포함되어 있는 폴리올레핀계 다층 폐플라스틱을 활용하여 압출시트를 제조하기 위한 것으로, 폴리올레핀계 다층 폐플라스틱이 포함된 고분자 수지 조성물과 이를 이용하여 제조된 압출시트에 관한 것이다.The present invention is to manufacture an extruded sheet using polyolefin multilayer waste plastic containing 2.0 to 8 wt% EVOH and 0.5 to 4.0 wt% adhesive resin, and a polymer resin composition containing polyolefin multilayer waste plastic and the same. It relates to an extruded sheet manufactured using
일반적으로 과자, 빵, 케이크 등 식품을 수납하는 플라스틱 포장상자 또는 트레이 등의 압출시트를 이용하여 제작되는 열성형 플라스틱 제품은 실용성과 경제성 및 편리성을 두루 갖추고 있어서 제과점업, 식품업 등에서 소비가 급증하고 있는 추세이며, 이와 같은 식품포장재는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 고분자 수지를 사출, 압출 및 열성형한 제품이 많이 사용되고 있다.In general, thermoformed plastic products manufactured using extruded sheets such as plastic packaging boxes or trays for storing foodstuffs such as cookies, bread, and cakes have practicality, economy, and convenience, so consumption is rapidly increasing in the bakery and food industries. It is a trend, and for such food packaging materials, products obtained by injection, extrusion, and thermoforming of polyolefin polymer resins such as polypropylene and polyethylene are widely used.
하지만 편리하고 광범위하게 사용되고 있는 식품 포장재의 플라스틱 소재는 일반적으로 자연분해가 되지 않기 때문에 그 사용이 늘어나는 것에 비례하여 반대로 대량의 폐기물을 발생시킨다. 이로 인하여 토양, 대기, 수질 오염 등 환경이 크게 훼손되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 플라스틱 폐기물의 처리를 위하여 소각이나 매립에 따른 환경 호르몬 누출, 맹독성의 다이옥신 검출, 폐기물의 불완전 연수에 의한 대기오염 발생 등과 같은 심각한 환경오염의 원인으로 이어지고 있다.However, plastic materials for convenient and widely used food packaging materials generally do not decompose naturally, so they generate a large amount of waste in proportion to their increased use. As a result, problems such as soil, air, and water pollution may be seriously damaged. In addition, for the treatment of plastic waste, it leads to serious environmental pollution such as leakage of environmental hormones due to incineration or landfill, detection of toxic dioxin, and air pollution caused by incomplete softening of waste.
이러한 심각한 환경오염 문제를 해결하기 위해서 플라스틱의 사용량을 줄이기 위한 노력은 환경보전적 측면에서 가장 중요한 일이며, 또한 플라스틱 폐기물의 재활용 역시 환경보호를 위한 좋은 방안 중에 하나임으로 보다 활성화할 수 있는 기술 등이 연구될 필요가 있다.In order to solve this serious environmental pollution problem, efforts to reduce the amount of plastic used are the most important thing in terms of environmental preservation, and recycling of plastic waste is also one of the good ways to protect the environment, so technologies that can be more active are needed. need to be studied
다양한 식품 포장재들 중 식품 포장용기 등에서 많이 사용되고 있는 EVOH, 접착용 수지 및 기타 첨가제 등의 혼합물로 구성된 압출 다층시트를 이용한 식품 포장재의 경우, 열성형 후 20%~50% 정도의 스크랩을 발생시킨다. 이와 같은 스크랩의 경우는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 고분자 수지뿐 아니라 EVOH, 접착용 수지 및 기타 첨가제 등의 혼합물이 포함되어 있어서, 이를 활용하여 새로운 제품을 생산할 경우, 투명성 저하, EVOH와 기타 물질의 응집현상인 겔 및 이물 발생, EVOH와 기타 물질의 탄화현상, 냄새 발생 및 성형품 외관 불량 등 다양한 문제점이 나타남으로 제품개발 적용에 한계가 있어 실질적으로 제품화가 제대로 이루이지 않고 있다. 이와 같은 재활용의 한계로 인하여 다층시트 스크랩은 폐플라스틱 수준으로 취급되고 있는 것이 현실이다.Among various food packaging materials, food packaging materials using an extruded multilayer sheet composed of a mixture of EVOH, adhesive resin, and other additives, which are widely used in food packaging containers, generate scraps of about 20% to 50% after thermoforming. In the case of such scrap, it contains not only polyolefin-based polymer resins such as polypropylene and polyethylene, but also a mixture of EVOH, adhesive resin, and other additives. Due to the appearance of various problems such as gel and foreign matter generation, carbonization of EVOH and other materials, odor generation, and poor appearance of molded products, there are limitations in product development and application, and practically commercialization is not being carried out properly. Due to such limitations in recycling, it is a reality that multi-layer sheet scraps are treated as waste plastics.
따라서 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 폐플라스틱 중 하나인 EVOH, 접착용 수지 및 기타 첨가제 등의 혼합물로 구성된 폴리올레핀계의 다층시트 스크랩의 재활용성을 높이고자, 성형 시 발생하는 겔 및 새깅 발생과 탄화현상 그리고 성형 후 제품의 냄새 및 성형품 불량 발생을 줄이기 위한 연구가 필요하다.Therefore, in order to improve the recyclability of polyolefin-based multi-layer sheet scrap composed of a mixture of EVOH, one of the waste plastics, adhesive resin and other additives, in order to improve these problems, gel and sagging and carbonization phenomena occur during molding. In addition, research is needed to reduce the odor of products after molding and the occurrence of defective molded products.
이에 본 발명에서는 2.0~8wt% EVOH와 0.5~4.0wt% 접착용 수지가 포함되어 있는 다층시트 스크랩인 폴리올레핀계 다층 폐플라스틱의 재활용을 위하여 30~80wt%의 상기 다층 폐플라스틱이 포함된 고분자 수지를 이용하여 제품 성형 시 나타나는 가장 큰 문제점인 EVOH와 접착용 수지 그리고 안료 등의 탄화현상 및 첨가제와의 상호작용에 의한 겔 및 새깅 현상 발생, 냄새 발생 그리고 성형품 불량 발생 등을 줄이거나 이를 해결할 수 있는 고분자 수지 조성물을 제공하고자 한다.Accordingly, in the present invention, in order to recycle polyolefin-based multi-layer waste plastic, which is a multi-layer sheet scrap containing 2.0 to 8 wt% EVOH and 0.5 to 4.0 wt% adhesive resin, a polymer resin containing 30 to 80 wt% of the multi-layer waste plastic is used. Carbonization of EVOH, adhesive resin, and pigment, gelation and sagging due to interaction with additives, odor, and molded product defects, which are the biggest problems in product molding using polymer It is intended to provide a resin composition.
또한 상기 고분자 수지 조성물을 이용한 압출성형을 통해 제조되는 압출시트 생산에 필요한 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, it is intended to provide a manufacturing method necessary for producing an extruded sheet manufactured through extrusion molding using the polymer resin composition.
본 발명의 다층 폐플라스틱이 포함된 고분자 수지 조성물은 폴리올레핀계 다층 폐플라스틱 30~80wt%을 기반으로 구성되며, 상기 폴리올레핀계 다층 폐플라스틱 30~80wt%에는 일정량의 EVOH와 접착용 수지 및 기타 첨가제가 혼합되어 이루어진 것일 수 있다.The polymer resin composition containing the multi-layer waste plastic of the present invention is composed based on 30 to 80 wt% of the polyolefin-based multi-layer waste plastic, and a certain amount of EVOH, adhesive resin, and other additives are contained in the 30-80 wt% of the polyolefin-based multi-layer waste plastic. It may be made of a mixture.
구체적으로는 상기 다층 폐플라스틱이 포함된 고분자 수지 조성물에는 다층 폐플라스틱 30~80wt%을 포함한 폴리올레핀계 고분자 수지가 최대 90wt% 그리고 2.0~8wt% EVOH와 0.5~4.0wt% 접착용 수지가 포함되어진 것일 수 있다. 특히, 상기 고분자 수지 조성물에는 폴리올레핀계 다층 폐플라스틱과 폴리올레핀계 고분자 수지 그리고 EVOH와 접착용 수지 이외에 EVOH, 접착용 수지 그리고 안료 등의 첨가제와의 상호작용에 의한 겔 및 새깅 현상 발생, 수분문제 발생, 성형 시의 냄새 발생 그리고 성형품 불량 발생 등을 줄이기 및 다층 폐플라스틱 포함으로 높아지는 용융지수를 낮추기 위한 5.0wt% 이하의 겔프리제와 0.5wt%이하의 소취제 그리고 탄화현상에 의해 발생되는 표면의 흑점을 숨기기 위한 짙은 색깔의 안료가 포함되어진 것일 수 있다. 상기 겔프리제는 산중화제 및 금속수산화물 등을 포함할 수 있는 첨가제로서 EVOH와 기타 혼합물의 상호작용에 의해 발생되는 응집현상인 겔 및 새깅 현상 발생 및 성형불량 억제 그리고 다층 폐플라스틱 포함으로 높아지는 용융지수를 낮추기 위하여 포함하는 첨가제이다.Specifically, the polymer resin composition containing the multi-layer waste plastic contains up to 90 wt% of polyolefin-based polymer resin including 30 to 80 wt% of the multi-layer waste plastic, 2.0 to 8 wt% EVOH, and 0.5 to 4.0 wt% adhesive resin. can In particular, in the polymer resin composition, in addition to polyolefin-based multi-layer waste plastic, polyolefin-based polymer resin, and EVOH and adhesive resin, gel and sagging phenomena occur due to interaction with additives such as EVOH, adhesive resin, and pigment, moisture problem, 5.0wt% or less gelfree agent and 0.5wt% or less deodorant to reduce the occurrence of odors during molding and defective molded products, and to lower the melt index, which is increased by including multi-layer waste plastics, and to hide black spots on the surface caused by carbonization It may contain dark pigments for The gel-free agent is an additive that may include an acid neutralizer and a metal hydroxide, and suppresses gel and sagging phenomena, which are aggregation phenomena caused by the interaction of EVOH and other mixtures, suppresses molding defects, and increases the melt index due to the inclusion of multi-layer waste plastics. It is an additive included to lower it.
본 발명에 따른 상기 고분자 수지 조성물을 이용하여 압출시트를 제조하는 경우, 성형불량을 최소화하기 위하여 상기 고분자 수지 조성물의 수분함량이 1,000ppm 이하가 되도록 건조해야 하며, 특히 다층 폐플라스틱의 함량이 높아질수록 EVOH의 함량 역시 높아짐으로 수분함량의 관리가 매우 중요한 요소로 작용한다. 이는 EVOH 가지고 있는 우수한 물 흡수 성능으로 인하여 EVOH 함량이 높아질수록 상기 고분자 수지 조성물의 수분함량이 빠른 시간 내에 높아지기 때문이다.In the case of manufacturing an extruded sheet using the polymer resin composition according to the present invention, in order to minimize molding defects, the polymer resin composition should be dried to a moisture content of 1,000 ppm or less, especially as the content of the multi-layer waste plastic increases. As the content of EVOH also increases, the management of moisture content acts as a very important factor. This is because the water content of the polymer resin composition increases quickly as the EVOH content increases due to the excellent water absorption performance of EVOH.
또한 상기 고분자 수지 조성물을 이용한 압출시트 제조 시의 성형온도는 다층 폐플라스틱이 포함되지 않은 고분자 수지 조성물에 비해 대략적으로 2%~10% 정도의 낮은 온도에서 성형할 필요가 있으며, 압출기의 스크류 속도도 대략적으로 5%~10% 정도 낮은 것이 바람직하다.In addition, the molding temperature at the time of manufacturing an extruded sheet using the polymer resin composition needs to be molded at a lower temperature of approximately 2% to 10% compared to the polymer resin composition that does not contain multi-layer waste plastic, and the screw speed of the extruder is also It is preferable to be approximately 5% to 10% lower.
본 발명의 따른 고분자 수지 조성물은 EVOH와 접착용 수지 및 기타 첨가제가 혼합되어 있어서 새로운 제품을 생산하기 위한 소재로 재활용하기가 어려운 다층 폐플라스틱 소재를 압출시트 제품 생산에 적용함으로써 폴리올레핀 수지의 대체 또는 재활용으로 인하여 대기의 탄소배출량을 크게 낮출 수 있는 효과를 발휘하며 매우 친환경적인 장점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 고분자 수지 조성물은 폐플라스틱 중 하나로 취급되는 다층시트 스크랩을 이용하여 다양한 압출시트를 생산하여 다양한 플라스틱 제품의 제조에 적용됨으로써 자원의 재활용을 통하여 제품의 생산단가를 획기적으로 낮출 수 있는 매우 경제적인 장점 또한 갖는다.The polymer resin composition according to the present invention is a mixture of EVOH, adhesive resin and other additives, so it is difficult to recycle as a material for producing new products. It is applied to the production of extruded sheet products to replace or recycle polyolefin resin. As a result, it exerts the effect of significantly lowering the amount of carbon emissions in the atmosphere and has a very eco-friendly advantage. In addition, the polymer resin composition according to the present invention is applied to the manufacture of various plastic products by producing various extruded sheets using multi-layer sheet scrap treated as one of waste plastics, thereby significantly reducing the production cost of the product through recycling of resources. It also has a very economical advantage.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 압출다층시트의 스크랩 및 압출다층시트로 제작된 열성형 제품의 파쇄물을 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 95%이상의 다층 폐플라스틱을 이용하여 제조된 펠릿을 나타내는 사진이다.
도 3는 본 발명의 일 측면에 따른 95%이상의 다층 폐플라스틱을 이용하여 제조된 펠릿을 이용하여 압출성형으로 성형된 압출시트를 이용하여 제작된 검은 반점을 지닌 열성형 포장재를 나타내는 사진이다.
도 4은 본 발명의 일 측면에 따른 도 2의 펠릿을 기반으로 제조된 압출시트를 나타내는 제품사진이다.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른 도 4를 제작하기 위한 압출성형기의 외형을 나타내는 사진이다.1 is a photograph showing a scrap of an extruded multilayer sheet according to an aspect of the present invention and a crushed product of a thermoformed product made of an extruded multilayer sheet.
2 is a photograph showing pellets manufactured using 95% or more of multi-layer waste plastic according to one aspect of the present invention.
3 is a photograph showing a thermoformed packaging material having black spots manufactured using an extruded sheet formed by extrusion molding using pellets manufactured using 95% or more of multi-layer waste plastic according to one aspect of the present invention.
Figure 4 is a product picture showing an extruded sheet manufactured based on the pellets of Figure 2 according to an aspect of the present invention.
Figure 5 is a photograph showing the appearance of the extruder for manufacturing Figure 4 according to an aspect of the present invention.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Before describing the present invention in more detail, the terms or words used in this specification and claims should not be limited to their usual or dictionary meanings, and the concept of terms is appropriately used to describe the invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined in the following way. Therefore, the configuration of the embodiments described in this specification is only one preferred example of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application are It should be understood that there may be
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. In addition, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 EVOH, 접착용 수지 및 기타 첨가제 등의 혼합물로 구성된 다층 폐플라스틱이 포함된 고분자 수지 조성물과 이를 이용하여 압출시트를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer resin composition containing a multilayer waste plastic composed of a mixture of EVOH, adhesive resin and other additives, and a method for manufacturing an extruded sheet using the same.
본 발명에 따른 고분자 수지 조성물은 EVOH와 접착용 수지가 포함되어 있는 다층 폐플라스틱을 포함하는 점을 특징으로 하며, 이와 같은 다층 폐플라스틱은 폴리올레핀계의 다층 폐플라스틱임이 바람직하다. 또한, 폴리올레핀계 고분자 수지에 다층 폐플라스틱을 포함할 경우, 용융지수가 높아짐으로 용융지수를 0.5 내지 5 (g/10분)로 낮추기 위한 첨가제를 포함하는 것이 필요하고, 제품 성형 시 높아진 용융지수를 고려한 성형방법을 적용하는 것이 바람직하다. 또한 그 밖에도 상기 다층 폐플라스틱을 포함된 고분자 수지는 압출성형 시 포함되어 있는 EVOH, 접착용 수지 및 기타 첨가제들에 의해 야기되는 탄화현상, EVOH와 기타 혼합물의 상호작용에 의해 발생되는 응집현상인 겔 및 새깅 현상, 냄새 발생 그리고 성형품 불량 발생 등 다양한 문제 해결을 위한 첨가제를 포함하는 것이 필요하다.The polymer resin composition according to the present invention is characterized in that it includes multi-layer waste plastics containing EVOH and adhesive resin, and such multi-layer waste plastics are preferably polyolefin-based multi-layer waste plastics. In addition, when multi-layer waste plastic is included in the polyolefin-based polymer resin, the melt index is increased, so it is necessary to include an additive to lower the melt index to 0.5 to 5 (g / 10 min), and to improve the melt index during product molding. It is desirable to apply the considered molding method. In addition, the polymer resin containing the multi-layer waste plastic is a gel, which is a carbonization phenomenon caused by EVOH, adhesive resin and other additives included during extrusion molding, and an aggregation phenomenon caused by the interaction of EVOH and other mixtures. And it is necessary to include additives for solving various problems such as sagging, odor generation, and molded product defects.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 본 발명의 조성물에 포함되는 압출다층시트의 스크랩 및 압출다층시트로 제작된 열성형 제품의 파쇄물을 나타낸다. 상기 도 1의 파쇄물은 폴리올레핀계 고분자 수지 92%, 4.0wt% EVOH, 3.0 wt% 접착용 수지 그리고 기타 첨가제 1.0%가 포함되어 있다.Figure 1 shows scraps of extruded multi-layer sheets included in the composition of the present invention according to one aspect of the present invention and crushed materials of thermoformed products made of extruded multi-layer sheets. The crushed material of FIG. 1 contains 92% of polyolefin-based polymer resin, 4.0 wt% EVOH, 3.0 wt% adhesive resin, and 1.0% of other additives.
상기 파쇄물에 포함된 EVOH는 에틸렌과 비닐 알콜의 공중합체이며, 우수한 기계적 특성, 우수한 물 흡수 성능 및 환경 효과에 대한 낮은 민감성을 지니고 있으며, 특히 우수한 산소차단성으로 인하여 수개월의 장시간 음식물 등을 보관해야 하는 경우, EVOH 산소 차단층이 형성된 포장용기의 주요한 소재로 많이 사용되고 있다. 하지만 EVOH 가지고 있는 우수한 물 흡수 성능으로 인하여 EVOH 함량이 높은 소재일수록 성형 시 소재의 수분관리가 매우 중요하다.EVOH included in the shredded material is a copolymer of ethylene and vinyl alcohol, and has excellent mechanical properties, excellent water absorption performance, and low sensitivity to environmental effects, and in particular, due to its excellent oxygen barrier property, it is necessary to store food for a long time for several months. In this case, EVOH is widely used as a major material for packaging containers having an oxygen barrier layer formed thereon. However, due to the excellent water absorption performance of EVOH, the higher the content of EVOH, the more important it is to manage the moisture of the material during molding.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 본 발명에 사용되는 92wt%의 폴리프로필렌 수지, 4.0wt%의 EVOH, 3.0wt%의 접착용 수지 및 1.0%의 기타 첨가제가 포함되어 있는 다층시트 스크랩 즉 다층 폐플라스틱을 이용하여 제조된 펠릿이며, 도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 도 2의 펠릿을 이용하여 압출성형으로 압출시트를 성형하고 이를 이용하여 제작된 검은 반점을 지닌 열성형 포장재를 나타내는 사진이다. 도 3 사진의 열성형 포장재 표면에 나타나있는 검은 반점은 EVOH와 접착용 수지 등의 첨가제의 탄화현상에 의해 발생된다. 따라서 트레이 등의 제품 성형 시 검은 반점이 표면에 나타나는 것을 최소화하고자 짙은 색의 염료를 포함하는 것이 바람직하다.Figure 2 is a multi-layer sheet scrap that contains 92wt% of polypropylene resin, 4.0wt% of EVOH, 3.0wt% of adhesive resin and 1.0% of other additives used in the present invention according to one aspect of the present invention. It is a pellet made using waste plastic, and FIG. 3 is a photograph showing a thermoformed packaging material having black spots produced by molding an extrusion sheet by extrusion molding using the pellet of FIG. 2 according to one aspect of the present invention. am. The black spots appearing on the surface of the thermoformed packaging material in the photograph of FIG. 3 are caused by carbonization of EVOH and additives such as adhesive resin. Therefore, it is preferable to include a dark color dye in order to minimize the appearance of black spots on the surface when molding products such as trays.
도 4은 본 발명의 일 측면에 따른 도 2의 다층 폐플라스틱 펠릿 42wt%, 폴리올레핀 펠릿 50wt%, 겔프리제 1.5wt% 및 소취제 0.1wt% 그리고 기타 첨가제(안료포함) 6.4wt%가 포함된 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조된 압출시트를 나타내는 제품 사진이다. 따라서 도 3의 압출시트는 88.6wt%의 폴리올레핀계 고분자 수지(다층 폐플라스틱 펠릿에 포함되어 있는 폴리올레핀계 고분자 수지 38.6wt%와 폴리올레핀 펠릿 50wt%의 합), 2.1wt%의 EVOH, 1.3wt%의 접착용 수지, 1.5wt%의 겔프리제, 0.1wt%의 소취제 그리고 6.4wt%의 기타첨가제를 포함한다. 첨가제인 겔프리제는 산중화제 및 금속수산화물를 포함할 수 있는 첨가제로서 압출성형시 EVOH 및 접착용 수지 그리고 다양한 첨가들과의 상호작용으로 나타날 수 있는 응집현상인 겔 및 새깅 현상을 최소화하기 위해서 그리고 다층 폐플라스틱의 포함으로 높아진 고분자 수지 조성물의 용융지수를 낮추기 위해서 포함하는 것이 바람직하다. 또한 소취제는 압출성형 시 EVOH 및 접착용 수지의 용융 및 탄화에 의해 발생되는 냄새를 최소화하기 위하여 포함하는 것이 바람직하다. 마지막으로 공작색과 같은 짙은색의 염료는 다양한 첨가제의 탄화현상에 의해 발생하는 검은 반점이 표면에 나타나는 것을 최소화하기 위하여 포함하는 것이 바람직하다.Figure 4 is a polymer resin containing 42wt% of the multi-layer waste plastic pellets of FIG. 2, 50wt% of polyolefin pellets, 1.5wt% of gelfree agent, 0.1wt% of deodorant, and 6.4wt% of other additives (including pigments) according to one aspect of the present invention. It is a product photograph showing an extruded sheet manufactured using the composition. Therefore, the extruded sheet of FIG. 3 contains 88.6 wt% of polyolefin-based polymer resin (the sum of 38.6 wt% of polyolefin-based polymer resin and 50 wt% of polyolefin pellets contained in multi-layer waste plastic pellets), 2.1 wt% of EVOH, and 1.3 wt% of Contains adhesive resin, 1.5wt% gelfree agent, 0.1wt% deodorant and 6.4wt% other additives. Gelfree, an additive, is an additive that may contain an acid neutralizer and metal hydroxide. It is used to minimize gel and sagging, which are aggregation phenomena that may occur due to interactions with EVOH, adhesive resin, and various additives during extrusion molding, and to minimize multi-layer waste. It is preferable to include in order to lower the melt index of the polymer resin composition increased by the inclusion of plastic. In addition, it is preferable to include a deodorant in order to minimize the odor generated by melting and carbonization of EVOH and adhesive resin during extrusion molding. Finally, it is preferable to include a dark color dye such as peacock color to minimize the appearance of black spots on the surface caused by carbonization of various additives.
상기 도 4의 압출시트는 본 발명의 일 측면에 따른 도 1의 파쇄물 또는 도 2의 펠릿을 이용하여 제작할 수 있으며, 상대적으로 도 2의 펠릿을 이용하는 경우가 도 1의 파쇄물을 이용하는 경우보다 겔프리제, 소취제 및 기타 첨가제와의 균일한 혼합이 이루어지고, EVOH 공중합체의 포함으로 반드시 필요한 수분함량 관리를 위한 상기 도 3의 고분자 수지 조성물의 건조에도 유리하다. 따라서 도 3의 압출시트를 제조하기 위해서는 도 2의 펠릿을 이용하는 것이 보다 바람직하다.The extruded sheet of FIG. 4 can be produced using the crushed material of FIG. 1 or the pellets of FIG. 2 according to one aspect of the present invention, and the case of using the pellets of FIG. 2 is relatively gel-free than the case of using the crushed material of FIG. , deodorant and other additives are uniformly mixed, and the inclusion of the EVOH copolymer is advantageous for drying the polymer resin composition of FIG. 3 for essential moisture management. Therefore, in order to manufacture the extruded sheet of FIG. 3, it is more preferable to use the pellets of FIG. 2.
도 1의 파쇄물과 도 2의 펠릿에 포함되어 있는 EVOH 공중합체는 소재 자체가 가지고 있는 분자 구조 때문에 우수한 수분 흡수 성능을 가지고 있음으로 주변의 습도, 제품 제조 전의 방치기간 등에 영향을 받는다. 특히, 방치기간이 길면 길수록 수분의 함량이 급속히 높아져 EVOH 공중합체가 포함된 고분자 수지 조성물을 이용한 제품 제조 시 성형에 악영향을 미친다. 따라서 EVOH 공중합체가 포함된 상기 고분자 수지 조성물은 반드시 건조 공정이 필요하며, 이 건조 공정을 통하여 상기 고분자 수지 조성물의 수분함량이 1,000ppm 이하가 되도록 유지하는 것이 바람직하다. 필요에 따라 수분흡수제를 상기 고분자 수지 조성물에 포함하여 건조 공정의 효과를 낼 수도 있다.Since the EVOH copolymer included in the crushed material of FIG. 1 and the pellet of FIG. 2 has excellent water absorption performance due to the molecular structure of the material itself, it is affected by ambient humidity and a period of leaving before product manufacture. In particular, the longer the waiting period, the higher the moisture content, which adversely affects molding when manufacturing a product using a polymer resin composition containing an EVOH copolymer. Therefore, the polymer resin composition containing the EVOH copolymer necessarily needs a drying process, and it is preferable to maintain the moisture content of the polymer resin composition to be 1,000 ppm or less through the drying process. If necessary, a moisture absorbent may be included in the polymer resin composition to effect a drying process.
도 1과 도 2의 폴리올레핀계 수지뿐 아니라 EVOH, 접착용 수지 및 기타 첨가제 등의 혼합물로 구성된 다층 폐플라스틱이 포함된 고분자 수지 조성물은 성형 시 EVOH의 열적 불안정성 때문에 탄화물 및 이물 등이 발생하고, EVOH와 접착용 수지 및 기타 첨가제등과의 상호작용으로 인하여 응집현상이 발생하여 겔이 형성되기도 하며, 형성된 겔, 탄화물 및 이물 등의 영향으로 새깅 및 성형불량을 야기한다. 또한 EVOH와 접착용 수지의 열화현상 등의 영향으로 냄새를 발생하기도 한다. 따라서 상기 도 3과 같은 압출시트를 제조하기 위해서는 위의 문제점들을 해결할 수 있는 고분자 수지 조성물이 필요하다.In the polymer resin composition including the polyolefin-based resin of FIGS. 1 and 2 as well as the multilayer waste plastic composed of a mixture of EVOH, adhesive resin, and other additives, carbides and foreign substances are generated due to the thermal instability of EVOH during molding, and EVOH Due to the interaction between the adhesive resin and other additives, agglomeration may occur and gel may be formed, and the formed gel, carbide, and foreign matter may cause sagging and molding defects. In addition, odor may be generated due to the deterioration of EVOH and adhesive resin. Therefore, in order to manufacture the extruded sheet as shown in FIG. 3, a polymer resin composition capable of solving the above problems is required.
따라서 본 발명에 따른 고분자 수지 조성물은 (1) 폴리올레핀계 고분자 수지와 (2) 2.0~8wt% EVOH, 0.5~4.0wt% 접착용 수지와 기타 첨가제가 포함되어 있는 폴리올레핀계 다층 폐플라스틱 30~80wt%와 (3) 성형 시 용융지수를 낮추고, 발생하는 겔, 새깅 및 냄새 발생과 성형 불량을 줄이기 위한 5.0wt%이하의 겔프리제와 (4) 5.0wt%이하의 소취제 그리고 (5) 염료 및 무기물 등 기타 첨가제 5.0wt%이상이 포함되는 것이 바람직하다.Therefore, the polymer resin composition according to the present invention contains (1) polyolefin-based polymer resin and (2) 30-80 wt% of polyolefin-based multilayer waste plastic containing 2.0-8 wt% EVOH, 0.5-4.0 wt% adhesive resin and other additives. and (3) a gel-free agent of 5.0 wt% or less to lower the melt index during molding and reduce the generation of gel, sagging, odor, and molding defects, (4) a deodorant of 5.0 wt% or less, and (5) dyes and inorganic substances, etc. It is preferable that 5.0 wt% or more of other additives are included.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른 도 4를 제작하기 위한 압출성형기의 외형을 나타내는 사진이다. <표 1>에는 일반 폴리프로필렌과 다층 폐플라스틱의 시트 성형 시의 압출성형기 실린더의 구역별 온도가 나타나 있다.Figure 5 is a photograph showing the appearance of the extruder for manufacturing Figure 4 according to an aspect of the present invention. <Table 1> shows the temperature of each zone of the cylinder of the extruder when forming a sheet of general polypropylene and multi-layer waste plastic.
도 5와 [표 1]를 참조하면, 본 발명에 따른 압출성형에 의해 제조될 수 있는 다층 폐플라스틱 압출시트는 일반 폴리프로필렌 시트에 비해 성형온도가 평균적으로 약 5%~10% 정도 낮음을 확인할 수 있다. 즉, 상기 고분자 수지 조성물과 도 5의 압출성형기를 이용하여 도 4의 압출시트 제작 시의 성형온도는 도 1의 파쇄물과 도 2의 펠릿이 포함되지 않은 고분자 수지 조성물에 비해 대략적으로 평균적으로 약 5%~10% 정도의 낮은 온도에서 성형할 필요가 있다. 즉, 상기 도 4의 압출시트 제조를 위한 도 5 압출성형기의 성형온도는 다층 폐플라스틱이 포함되지 않는 일반 폴리프로필렌 압출시트 제작의 성형온도인 200~230℃의 범위보다 낮은 195~215℃의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. 추가적으로 압출기의 스크류의 속도도 다층시트 스크랩이 포함되지 않는 일반 폴리올레핀 압출시트의 스크류 속도인 70rpm보다 낮은 60~65rpm의 성형조건에서 제조하는 것이 바람직하다.Referring to Figure 5 and [Table 1], it can be seen that the multi-layer waste plastic extrusion sheet that can be produced by extrusion molding according to the present invention has an average molding temperature of about 5% to 10% lower than that of a general polypropylene sheet. can That is, the molding temperature at the time of manufacturing the extruded sheet of FIG. 4 using the polymer resin composition and the extruder of FIG. 5 is about 5 on average compared to the polymer resin composition that does not contain the crushed material of FIG. 1 and the pellets of FIG. It is necessary to mold at a low temperature of about 10% to 10%. That is, the molding temperature of the extrusion molding machine of FIG. 5 for producing the extruded sheet of FIG. 4 is in the range of 195 to 215 ° C., which is lower than the range of 200 to 230 ° C. It is preferable to set in In addition, it is preferable to manufacture the screw speed of the extruder under molding conditions of 60 to 65 rpm, which is lower than 70 rpm, which is the screw speed of a general polyolefin extruded sheet that does not contain multi-layer sheet scrap.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 도면을 참조하여 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 기술적 사상과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only special embodiments have been described with reference to the drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the particular forms mentioned in the detailed description, but rather includes all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. should be understood as
Claims (5)
상기 고분자 수지 조성물은 폴리올레핀계 폐플라스틱이 혼합되어 높아지는 용융지수를 0.5 내지 5 (g/10분)로 낮추기 위한 첨가제를 더욱 포함하는 압출시트 성형을 위한 고분자 수지 조성물2.0 to 8.0wt% of EVOH, 0.5 to 4.0wt% of adhesive resin, 3 to 15wt% of other additives such as pigments, and a polyolefin-based mixture of 70 to 95wt% of polyolefin polymer resin in 100wt% of the composition Waste plastic is included in an amount of 30 to 80 wt%, and a gel-free agent containing an acid neutralizer and a metal hydroxide is included in an amount of 0.1 to 5.0 wt% to reduce molding defects caused by gel and sagging generated during molding, and to reduce odor. A deodorant for removal is included in an amount of 0.1 to 5.0 wt%, and a polymer resin composition for extrusion sheet molding in which a general polyolefin polymer resin and other additives such as dyes and inorganic materials are mixed in 100 wt% of the composition,
The polymer resin composition is a polymer resin composition for extrusion sheet molding further comprising an additive for lowering the melt index, which is increased by mixing polyolefin waste plastics, to 0.5 to 5 (g/10 min).
상기 고분자 수지 조성물은 수분흡수제, 산화방지제, UV 안정제, 내열성 강화제 및 무기물 중 적어도 하나 이상의 기능성 첨가제를 더욱 포함하는 고분자 수지 조성물in claim 1
The polymer resin composition further comprises at least one functional additive selected from a moisture absorbent, an antioxidant, a UV stabilizer, a heat resistance enhancer, and an inorganic material.
상기 고분자 수지 조성물은 강도개선 및 원가절감을 위하여 폴리올레핀 고분자수지를 대체하여 30wt% 이하의 CaCO3 등의 무기물을 더욱 포함하는 고분자 수지 조성물in claim 1
The polymer resin composition further includes an inorganic material such as 30wt% or less of CaCO3 in place of the polyolefin polymer resin to improve strength and reduce cost.
상기 고분자 수지 조성물을 이용하여 압출성형방법으로 압출시트 성형 시, EVOH 공중합체에 의해 야기되는 수분함량을 줄이기 위한 상기 고분자 수지 조성물의 수분함량이 1,000ppm 이하가 되도록 건조한 후 일반 폴리프로필렌과 비교하여 2%~10% 낮은 온도에서 성형하는 압출시트 제조방법 in claim 1
When forming an extruded sheet by extrusion molding using the polymer resin composition, after drying the polymer resin composition to reduce the moisture content caused by the EVOH copolymer to 1,000 ppm or less, compared to general polypropylene, 2 Method for manufacturing an extruded sheet molded at a low temperature of %~10%
상기 고분자 수지 조성물을 이용하여 압출시트 성형 시, 다층압출성형기를 이용하여 압출시트 층이 한층 이상 형성된 압출시트 in claim 1
When molding an extruded sheet using the polymer resin composition, an extruded sheet in which one or more extruded sheet layers are formed using a multi-layer extrusion molding machine
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